专利名称：扼流圈的制造方法
技术领域：
本发明涉及扁线线圈埋入式的电源用扼流圈(パワ一チヨ一クコイル)的制造方法，该扼流圈由通过纯铁、铁类合金、非晶态合金以及其他金属冶金方法制造的金属磁性材料形成。
背景技术：
由于在最近的低电压、大电流的驱动电路中采用的电源扼流圈被高密度地安装使用，因此市场强烈要求其磁泄漏量少、且对直流电的电感变化率小，并且是小型的、长、宽、高分别小于等于15mm、15mm、6mm的形状。
而铁氧体的饱和磁化特性低、为0.4～0.5特斯拉，本发明中使用的铁类、非晶态合金类以及其他金属类磁性材料具有饱和磁化特性高、为1.0特斯拉的特性，被逐渐采用以代替铁氧体。
但是，金属类磁性材料粉末的粉末本身的绝缘电阻低，由于高频率下的涡流损耗等，如果就这样使用则除了电感的直流重叠特性以外，其他的磁特性都不如铁氧体，为了解决该问题，使用各种方法和各种绝缘材料对金属磁性材料的粉末进行绝缘处理。
以用于高密度集成电路的电脑为主体的大电流扼流圈的必须条件是具有磁泄漏少的结构且小型。
为了对应大电流，从历来的具有圆形截面积的一般铜线变化到使用具有方型截面积的大表面积的铜线(扁线)。
在将扁线卷成线圈状埋入金属粉末内、一体成型时，将为了得到高绝缘而进行表面涂层的树脂进行成型，然后硬化、保持强度、形成产品，此时，由于线圈的回弹经常有在产品表面产生裂痕的现象。
现有的解决方法一般采用以下制造方法，即，在向金属粉末内埋入的同时进行成型、硬化时，为了对应由回弹引起的在形状内产生的大的应力变化，在成型时进行使粉末均匀进入多匝线圈的层之间的成型，使产生的应力分散到金属粉末之间、防止裂痕。
在该方法中，由于不能看见成型内面、必须在使粉末向线圈之间均匀地分散、或在成型时的成型机或模具方面想办法，在再现性方面有问题，因此即使是使成型时的线圈的应力为最少的结构，也不能全面解决裂痕。
另外，还已知有即使在撞击施加在鼓形磁芯(コア)上的情况下或要求薄型的情况下，鼓形磁芯上也不容易产生裂纹的扼流圈(参照专利文献1、2)。
专利文献1特开2002-64023号公报专利文献2特开2002-64024号公报因此，本发明的目的是提供一种表面安装型扼流圈的制造方法，该表面安装型扼流圈作为电脑用扼流圈，具有在最近的低电压、大电流的驱动电路中采用的小型形状、且作为高密度集成电路中使用的零件具有磁泄漏少的结构，能彻底地解决裂痕的问题。
发明内容
在本发明的扼流圈的制造方法中，使内置有线圈的纯铁、铁类合金、非晶态合金以及其他合金类磁性粉末凝固而制造扼流圈，事先贯穿整个线圈在两处或两处以上、以每处宽度大于等于1mm、各处之间留有2mm或2mm以上的间隙的方式涂敷环氧树脂，以此固定扁线线圈，然后在埋入的同时进行成型。
而且，是一种埋入长、宽、高分别小于等于15mm、15mm、6mm的线圈的扼流圈，线圈由扁线的多圈的线圈构成，以2～5ton/cm2的埋入压力进行成型，电感小于等于1.5μH。
根据本发明的扼流圈的制造方法，通过从最初用环氧类的树脂将应力封入、将线圈的回弹埋入金属粉末内进行成型，几乎可以清除所有的硬化后的线圈回弹产生的裂痕，可以得到高质量的扼流圈。
图1是表示线状的接合部位变化的接合方法的说明图。
图2是表示线状的接合宽度变化的接合方法的说明图。
图3是表示线状的接合部位变化与裂痕的合格率的关系图。
图4是表示线状的接合宽度变化与裂痕的合格率的关系图。
图5(1)是无接合部位和无接合宽度时的裂痕产生状态的说明图。(2)是接合部位A方向侧、B方向侧各一处与接合宽度1mm时的裂痕产生状态的说明图。(3)是接合部位A方向侧、B方向侧各两处与接合宽度3mm时的裂痕产生状态的说明图。(4)是接合部位A方向侧、B方向侧各四处与接合宽度4mm时的裂痕产生状态的说明图。
具体实施例方式
以下，根据附图就本发明的表面安装型扼流圈的制造方法的具体实施例进行详细地说明。
在本发明中，向纯铁、铁类合金、非晶态合金以及其他合金类粉末中添加高温耐热性的环氧树脂，然后再进行表面绝缘处理，向该金属磁性材料粉末的内部利用粉末冶金制造法埋入扁线的线圈，利用70℃～170℃使环氧树脂硬化，制造泄漏磁通少的、符合市场要求的小型的扼流圈。
此时，虽然埋入的1～5Ts的扁线线圈被以2～5ton/cm2的成型压力封入到经过绝缘处理的金属磁性材料粉末内，但进行表面涂敷后的环氧树脂在硬化时、由于线圈的回弹，在许多制品的表面将产生裂痕。
至今为止，为了解决该裂痕的问题，如上所述地以缓冲线圈之间的应力为目的、通过在成型时在数μm到数十μm的范围内将金属磁性材料粉末均匀地放入线圈之间等特殊的成型方法进行解决。
本发明从最初用环氧类树脂(粘合剂)将应力封入、将线圈的回弹封入金属磁性材料粉末内进行成型，通过环氧树脂硬化可以大幅度地改善因线圈的回弹而产生的裂痕的问题。
实施例首先，将铁(Fe)-硅(Si)-铝(Al)类仙台铁硅铝磁性合金粉化合金粉末(センダストアトマイズ合金粉末)在空气中以600℃烧制1小时，在所述粉末中具有小于等于粒子半径的二分之一的曲率半径的突起的粉末的比例小于等于30％。
在将得到的30kg的合金粉末用暖风进行浮游搅拌的状态下，喷射混合了绝缘层形成处理液2.4kg(环氧树脂1.2kg、丁酮1.2kg)的表面涂敷液，对合金粉末表面进行涂敷。
进一步一面连续地喷射上述绝缘层形成处理液一面进行造粒(造粒)，通过自然干燥使丁酮完全蒸发，穿过355μm的网(355μm筛下)制造颗粒。
然后，向在表面上形成绝缘层的颗粒中放入300g的提高成型性的润滑材料以及用于防止颗粒表面涂敷的环氧树脂凝集的滑石粉，制造混合后的成型用粉末。
将用宽×厚为1.8mm×0.5mm的扁线(铜线)卷绕3.5Ts的线圈，按照接合部位数量和接合宽度的线圈接合固定条件涂敷环氧树脂XA-1189-2BK(产品名称)，然后将通过120℃、30分钟的硬化而接合固定的线圈埋入、同时进行成型，以5ton/cm2的成型压力对长10mm、宽10mm、高4mm的线圈进行埋入压缩成型，按照硬化温度70℃30分钟、150℃20分钟、170℃10分钟进行连续硬化，制造磁芯、线圈一体型的扼流圈。
关于如上所述地制造的扼流圈的线圈接合固定条件，图1表示接合部位、图2表示接合宽度。
如图5所示，图1的接合部位为线状，以三种方式接合树脂，即，宽度为1mm的接合部位在A方向侧和B方向侧各一处共两处，在A方向侧和B方向侧各两处共四处以及在A方向侧和B方向侧各三处共六处。图2的接合宽度是在导线(リ一ド)两端的正中央、向A方向侧和B方向侧(两处)按照接合宽度1mm、2mm、3mm、4mm、5mm的五种方式进行接合。
图1、图2中的イ、ロ是端子导线弯曲部的通用接合部位、ハ是线圈。
图3是表示由图1的接合条件形成的硬化后的裂痕与合格率的关系图。
从图3可以看出，接合部位有四处时产生若干个裂痕，接合部位进一步增加则不产生硬化后的裂痕，合格率为100％，有两处时合格率提高30％。一侧有一处时仅提高10％，有两处以上时可以得到相应的效果。
图4是表示由图2的接合条件形成的硬化后的裂痕与合格率的关系图。
从图4中可以看出，接合宽度在大于等于4mm时不产生硬化后的裂痕，合格率为100％，在接合宽度为3mm时提高90％，在宽度为2mm时提高60％，宽度为1mm时提高30％。
在图1中，在接合部位与接合部位之间、即固定树脂间的间隙最短小于2mm时操作性差，最好大于等于2mm。并且，由于扁线线圈的外周长度是有限的，因此，也限制了接合部位的数量。
在图5的(1)～(4)中左起表示接合部位、接合宽度的线圈接合固定条件以及裂痕的产生状态。
图5(1)是没有接合固定，100％的裂痕在芯中心位置上产生一条横线。
图5(2)表示1～2mm宽的接合部位在A方向侧、B方向侧各一条的情况，和接合宽度为1mm、在接合部位A方向侧、B方向侧各一处时的裂痕的产生状态。
图5(3)是表示1～2mm宽的接合部位在A方向侧、B方向侧各两条的情况，和接合宽度为3mm、在接合部位A方向侧、B方向侧各一处时的裂痕的产生状态。
图5(4)是表示1～2mm宽的接合部位在A方向侧、B方向侧各三条的情况，和接合宽度为4mm、在接合部位A方向侧、B方向侧各一处时的裂痕的产生状态。
完全没有裂痕。
作为实施例，虽然以铁-硅-铝合金为例，但作为金属磁性材料使用纯铁、铁类合金、非晶态合金以及合金类磁性材料(例如高导磁铁镍合金)等粉末，对裂痕产生情况也具有同样的效果。
权利要求
1.一种扼流圈的制造方法，使内置有扁线线圈的纯铁、铁类合金、非晶态合金以及其他合金类磁性粉末凝固而制造扼流圈，其特征在于，事先贯穿整个线圈在两处或两处以上、以每处宽度大于等于1mm、各处之间留有2mm或2mm以上的间隙的方式涂敷固定树脂，以此固定扁线线圈，然后在埋入的同时进行成型。
全文摘要
本发明的目的是提供一种表面安装型扼流圈的制造方法，该表面安装型扼流圈作为电脑用扼流圈，具有在最近的低电压、大电流的驱动电路中采用的小型形状、且作为高密度集成电路中使用的零件具有磁泄漏少的结构，能彻底地解决裂痕的问题。将用宽×厚为1.8mm×0.5mm的扁线(铜线)卷绕3.5Ts的线圈，按照接合部位数量和接合宽度的线圈接合固定条件涂敷环氧树脂XA－1189－2BK(产品名称)，然后将通过120℃、30分钟的硬化而接合固定的线圈埋入、同时进行成型，以5ton/cm
文档编号H01F41/04GK1941224SQ200610154098
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月22日 优先权日2005年9月28日
发明者佐藤涛雄, 丰岛阳太郎 申请人:积进工业株式会社