專利名稱：扼流圈的制造方法
技術領域：
本發明涉及扁線線圈埋入式的電源用扼流圈(パワ一チヨ一クコイル)的制造方法，該扼流圈由通過純鐵、鐵類合金、非晶態合金以及其他金屬冶金方法制造的金屬磁性材料形成。
背景技術：
由于在最近的低電壓、大電流的驅動電路中采用的電源扼流圈被高密度地安裝使用，因此市場強烈要求其磁泄漏量少、且對直流電的電感變化率小，并且是小型的、長、寬、高分別小于等于15mm、15mm、6mm的形狀。
而鐵氧體的飽和磁化特性低、為0.4～0.5特斯拉，本發明中使用的鐵類、非晶態合金類以及其他金屬類磁性材料具有飽和磁化特性高、為1.0特斯拉的特性，被逐漸采用以代替鐵氧體。
但是，金屬類磁性材料粉末的粉末本身的絕緣電阻低，由于高頻率下的渦流損耗等，如果就這樣使用則除了電感的直流重疊特性以外，其他的磁特性都不如鐵氧體，為了解決該問題，使用各種方法和各種絕緣材料對金屬磁性材料的粉末進行絕緣處理。
以用于高密度集成電路的電腦為主體的大電流扼流圈的必須條件是具有磁泄漏少的結構且小型。
為了對應大電流，從歷來的具有圓形截面積的一般銅線變化到使用具有方型截面積的大表面積的銅線(扁線)。
在將扁線卷成線圈狀埋入金屬粉末內、一體成型時，將為了得到高絕緣而進行表面涂層的樹脂進行成型，然后硬化、保持強度、形成產品，此時，由于線圈的回彈經常有在產品表面產生裂痕的現象。
現有的解決方法一般采用以下制造方法，即，在向金屬粉末內埋入的同時進行成型、硬化時，為了對應由回彈引起的在形狀內產生的大的應力變化，在成型時進行使粉末均勻進入多匝線圈的層之間的成型，使產生的應力分散到金屬粉末之間、防止裂痕。
在該方法中，由于不能看見成型內面、必須在使粉末向線圈之間均勻地分散、或在成型時的成型機或模具方面想辦法，在再現性方面有問題，因此即使是使成型時的線圈的應力為最少的結構，也不能全面解決裂痕。
另外，還已知有即使在撞擊施加在鼓形磁芯(コア)上的情況下或要求薄型的情況下，鼓形磁芯上也不容易產生裂紋的扼流圈(參照專利文獻1、2)。
專利文獻1特開2002-64023號公報專利文獻2特開2002-64024號公報因此，本發明的目的是提供一種表面安裝型扼流圈的制造方法，該表面安裝型扼流圈作為電腦用扼流圈，具有在最近的低電壓、大電流的驅動電路中采用的小型形狀、且作為高密度集成電路中使用的零件具有磁泄漏少的結構，能徹底地解決裂痕的問題。
發明內容
在本發明的扼流圈的制造方法中，使內置有線圈的純鐵、鐵類合金、非晶態合金以及其他合金類磁性粉末凝固而制造扼流圈，事先貫穿整個線圈在兩處或兩處以上、以每處寬度大于等于1mm、各處之間留有2mm或2mm以上的間隙的方式涂敷環氧樹脂，以此固定扁線線圈，然后在埋入的同時進行成型。
而且，是一種埋入長、寬、高分別小于等于15mm、15mm、6mm的線圈的扼流圈，線圈由扁線的多圈的線圈構成，以2～5ton/cm2的埋入壓力進行成型，電感小于等于1.5μH。
根據本發明的扼流圈的制造方法，通過從最初用環氧類的樹脂將應力封入、將線圈的回彈埋入金屬粉末內進行成型，幾乎可以清除所有的硬化后的線圈回彈產生的裂痕，可以得到高質量的扼流圈。
圖1是表示線狀的接合部位變化的接合方法的說明圖。
圖2是表示線狀的接合寬度變化的接合方法的說明圖。
圖3是表示線狀的接合部位變化與裂痕的合格率的關系圖。
圖4是表示線狀的接合寬度變化與裂痕的合格率的關系圖。
圖5(1)是無接合部位和無接合寬度時的裂痕產生狀態的說明圖。(2)是接合部位A方向側、B方向側各一處與接合寬度1mm時的裂痕產生狀態的說明圖。(3)是接合部位A方向側、B方向側各兩處與接合寬度3mm時的裂痕產生狀態的說明圖。(4)是接合部位A方向側、B方向側各四處與接合寬度4mm時的裂痕產生狀態的說明圖。
具體實施例方式
以下，根據附圖就本發明的表面安裝型扼流圈的制造方法的具體實施例進行詳細地說明。
在本發明中，向純鐵、鐵類合金、非晶態合金以及其他合金類粉末中添加高溫耐熱性的環氧樹脂，然后再進行表面絕緣處理，向該金屬磁性材料粉末的內部利用粉末冶金制造法埋入扁線的線圈，利用70℃～170℃使環氧樹脂硬化，制造泄漏磁通少的、符合市場要求的小型的扼流圈。
此時，雖然埋入的1～5Ts的扁線線圈被以2～5ton/cm2的成型壓力封入到經過絕緣處理的金屬磁性材料粉末內，但進行表面涂敷后的環氧樹脂在硬化時、由于線圈的回彈，在許多制品的表面將產生裂痕。
至今為止，為了解決該裂痕的問題，如上所述地以緩沖線圈之間的應力為目的、通過在成型時在數μm到數十μm的范圍內將金屬磁性材料粉末均勻地放入線圈之間等特殊的成型方法進行解決。
本發明從最初用環氧類樹脂(粘合劑)將應力封入、將線圈的回彈封入金屬磁性材料粉末內進行成型，通過環氧樹脂硬化可以大幅度地改善因線圈的回彈而產生的裂痕的問題。
實施例首先，將鐵(Fe)-硅(Si)-鋁(Al)類仙臺鐵硅鋁磁性合金粉化合金粉末(センダストアトマイズ合金粉末)在空氣中以600℃燒制1小時，在所述粉末中具有小于等于粒子半徑的二分之一的曲率半徑的突起的粉末的比例小于等于30％。
在將得到的30kg的合金粉末用暖風進行浮游攪拌的狀態下，噴射混合了絕緣層形成處理液2.4kg(環氧樹脂1.2kg、丁酮1.2kg)的表面涂敷液，對合金粉末表面進行涂敷。
進一步一面連續地噴射上述絕緣層形成處理液一面進行造粒(造粒)，通過自然干燥使丁酮完全蒸發，穿過355μm的網(355μm篩下)制造顆粒。
然后，向在表面上形成絕緣層的顆粒中放入300g的提高成型性的潤滑材料以及用于防止顆粒表面涂敷的環氧樹脂凝集的滑石粉，制造混合后的成型用粉末。
將用寬×厚為1.8mm×0.5mm的扁線(銅線)卷繞3.5Ts的線圈，按照接合部位數量和接合寬度的線圈接合固定條件涂敷環氧樹脂XA-1189-2BK(產品名稱)，然后將通過120℃、30分鐘的硬化而接合固定的線圈埋入、同時進行成型，以5ton/cm2的成型壓力對長10mm、寬10mm、高4mm的線圈進行埋入壓縮成型，按照硬化溫度70℃30分鐘、150℃20分鐘、170℃10分鐘進行連續硬化，制造磁芯、線圈一體型的扼流圈。
關于如上所述地制造的扼流圈的線圈接合固定條件，圖1表示接合部位、圖2表示接合寬度。
如圖5所示，圖1的接合部位為線狀，以三種方式接合樹脂，即，寬度為1mm的接合部位在A方向側和B方向側各一處共兩處，在A方向側和B方向側各兩處共四處以及在A方向側和B方向側各三處共六處。圖2的接合寬度是在導線(リ一ド)兩端的正中央、向A方向側和B方向側(兩處)按照接合寬度1mm、2mm、3mm、4mm、5mm的五種方式進行接合。
圖1、圖2中的イ、ロ是端子導線彎曲部的通用接合部位、ハ是線圈。
圖3是表示由圖1的接合條件形成的硬化后的裂痕與合格率的關系圖。
從圖3可以看出，接合部位有四處時產生若干個裂痕，接合部位進一步增加則不產生硬化后的裂痕，合格率為100％，有兩處時合格率提高30％。一側有一處時僅提高10％，有兩處以上時可以得到相應的效果。
圖4是表示由圖2的接合條件形成的硬化后的裂痕與合格率的關系圖。
從圖4中可以看出，接合寬度在大于等于4mm時不產生硬化后的裂痕，合格率為100％，在接合寬度為3mm時提高90％，在寬度為2mm時提高60％，寬度為1mm時提高30％。
在圖1中，在接合部位與接合部位之間、即固定樹脂間的間隙最短小于2mm時操作性差，最好大于等于2mm。并且，由于扁線線圈的外周長度是有限的，因此，也限制了接合部位的數量。
在圖5的(1)～(4)中左起表示接合部位、接合寬度的線圈接合固定條件以及裂痕的產生狀態。
圖5(1)是沒有接合固定，100％的裂痕在芯中心位置上產生一條橫線。
圖5(2)表示1～2mm寬的接合部位在A方向側、B方向側各一條的情況，和接合寬度為1mm、在接合部位A方向側、B方向側各一處時的裂痕的產生狀態。
圖5(3)是表示1～2mm寬的接合部位在A方向側、B方向側各兩條的情況，和接合寬度為3mm、在接合部位A方向側、B方向側各一處時的裂痕的產生狀態。
圖5(4)是表示1～2mm寬的接合部位在A方向側、B方向側各三條的情況，和接合寬度為4mm、在接合部位A方向側、B方向側各一處時的裂痕的產生狀態。
完全沒有裂痕。
作為實施例，雖然以鐵-硅-鋁合金為例，但作為金屬磁性材料使用純鐵、鐵類合金、非晶態合金以及合金類磁性材料(例如高導磁鐵鎳合金)等粉末，對裂痕產生情況也具有同樣的效果。
權利要求
1.一種扼流圈的制造方法，使內置有扁線線圈的純鐵、鐵類合金、非晶態合金以及其他合金類磁性粉末凝固而制造扼流圈，其特征在于，事先貫穿整個線圈在兩處或兩處以上、以每處寬度大于等于1mm、各處之間留有2mm或2mm以上的間隙的方式涂敷固定樹脂，以此固定扁線線圈，然后在埋入的同時進行成型。
全文摘要
本發明的目的是提供一種表面安裝型扼流圈的制造方法，該表面安裝型扼流圈作為電腦用扼流圈，具有在最近的低電壓、大電流的驅動電路中采用的小型形狀、且作為高密度集成電路中使用的零件具有磁泄漏少的結構，能徹底地解決裂痕的問題。將用寬×厚為1.8mm×0.5mm的扁線(銅線)卷繞3.5Ts的線圈，按照接合部位數量和接合寬度的線圈接合固定條件涂敷環氧樹脂XA－1189－2BK(產品名稱)，然后將通過120℃、30分鐘的硬化而接合固定的線圈埋入、同時進行成型，以5ton/cm
文檔編號H01F41/04GK1941224SQ200610154098
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月22日 優先權日2005年9月28日
發明者佐藤濤雄, 豐島陽太郎 申請人:積進工業株式會社