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JP7632002B2 - Manufacturing method for coil components using composite magnetic material - Google Patents
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Description

本発明は、複合磁性材料を用いたコイル部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing coil components using composite magnetic materials.

電子機器などに用いられるコイル部品は種々の形態が知られているが、金属磁性粉末を熱硬化性樹脂(バインダー樹脂)に分散した複合磁性材料と、コイルあるいはコイル組立体と、を一体成型して得られたコイル部品が多く使用されている。例えば、特許文献1には、軟磁性粉末とバインダーを含む混和物により構成される粉末磁性体内に巻線コイルが封じ込められて、金型にて4.5~10.0ton/cm2の成形圧力により加圧成形され一体化されたインダクタンス部品(コイル部品)が記載されている。 Various types of coil components used in electronic devices and the like are known, but the most widely used coil components are obtained by integrally molding a composite magnetic material in which a metal magnetic powder is dispersed in a thermosetting resin (binder resin) and a coil or a coil assembly. For example, Patent Document 1 describes an inductance component (coil component) in which a wound coil is enclosed in a powder magnetic body made of an admixture containing soft magnetic powder and a binder, and the coil is pressure-molded in a mold at a molding pressure of 4.5 to 10.0 ton/ cm2 to form an integrated component.

特開2006-319020号公報JP 2006-319020 A

このような複合磁性材料を用いて、金型により圧縮成型を行いコイルが内包されたコイル部品を製造する場合において、通常、コイルの引出部(コイル部品のコイル引出線となるワイヤ線)を配置させる金型の上型または下型の配線溝は、このコイルの引出部との間のクリアランスが極めて小さくなるように設計されている。さらに、この金型は、成型時においてそれ以外の部分にもクリアランスがほぼ生じないように設計されている。このような金型を用いてコイルを包埋した複合磁性材料の熱成型を行う(金型を加熱して圧縮成型を行う)場合、金型内に複合磁性材料が十分に満たされた後にさらに加圧すると、コイルの引出部と配線溝との間のクリアランスは、複合磁性材料に含まれる金属磁性粉末の多くが通過できない大きさであるため、このクリアランスに複合磁性材料中の熱硬化性樹脂が分離して流れ込んで排出されてしまい、得られる成型体(コイル部品)における熱硬化性樹脂の含有率が低下してしまう場合があった。 When using such a composite magnetic material to manufacture a coil part containing a coil by compression molding using a mold, the wiring groove of the upper or lower mold in which the coil draw-out part (the wire that becomes the coil draw-out line of the coil part) is placed is usually designed so that the clearance between this coil draw-out part and the wiring groove of the upper or lower mold of the mold is extremely small. Furthermore, this mold is designed so that there is almost no clearance in other parts during molding. When using such a mold to perform thermal molding of a composite magnetic material with an embedded coil (heating the mold to perform compression molding), if further pressure is applied after the composite magnetic material is sufficiently filled in the mold, the clearance between the coil draw-out part and the wiring groove is large enough that most of the metal magnetic powder contained in the composite magnetic material cannot pass through, so the thermosetting resin in the composite magnetic material separates and flows into this clearance and is discharged, which may result in a decrease in the content of thermosetting resin in the resulting molded body (coil part).

そして、この得られた成型体(コイル部品)は、電気的導体である金属磁性粉末どうしを絶縁する樹脂成分の含有量が低下しているため、金属磁性粉末間の樹脂成分の絶縁層が極めて薄くなったり、金属磁性粉末どうしが電気的に接触したりすることにより、直流電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が低くなってしまう(例えば50V/mm以下となってしまう)という課題があった。特に、溶融粘度が低い熱硬化性樹脂を含む複合磁性材料を用いた場合、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂とが熱成型時に分離し易く、上記課題がより発生し易い傾向にあった。 The resulting molded body (coil component) has a reduced content of the resin component that insulates the metal magnetic powder particles, which are electrical conductors, so the insulating layer of the resin component between the metal magnetic powder particles becomes extremely thin, and the metal magnetic powder particles come into electrical contact with each other, resulting in a low breakdown voltage when a direct current voltage is applied (for example, 50 V/mm or less). In particular, when a composite magnetic material containing a thermosetting resin with a low melt viscosity is used, the metal magnetic powder and the thermosetting resin tend to separate during thermal molding, making the above problem more likely to occur.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、熱成型時においてコイルを包埋している複合磁性材料中の金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との分離が発生し難く、得られるコイル部品の直流電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が低下し難いコイル部品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a method for manufacturing coil components in which separation of the metal magnetic powder and thermosetting resin in the composite magnetic material in which the coil is embedded during thermal molding is unlikely to occur, and in which the breakdown voltage of the resulting coil components is unlikely to decrease when a direct current voltage is applied.

上記課題を解決するために本発明者は鋭意検討し、所定の孔径および開口面積である排出孔を有する金型を用いて熱成型することにより、この熱成型時においてコイルを包埋している複合磁性材料中の金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との分離が発生し難く、得られるコイル部品の直流電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が低下し難いことを見出し、本発明を完成させた。 The inventors conducted extensive research to solve the above problems, and discovered that by using a mold having a discharge hole with a specified hole diameter and opening area for heat molding, separation of the metal magnetic powder and thermosetting resin in the composite magnetic material in which the coil is embedded during heat molding is unlikely to occur, and the breakdown voltage of the resulting coil component is unlikely to decrease when a direct current voltage is applied, leading to the completion of the present invention.

すなわち本発明は、金属磁性粉末および熱硬化性樹脂により構成される複合磁性材料が成型されて熱硬化された複合磁性熱硬化成型体にコイルの巻回部が内包されており、このコイルの引出部が複合磁性熱硬化成型体から突出しているコイル部品の製造方法であって、上型および下型を備え、上型の下型と当接させる領域または下型の上型と当接させる領域にコイルの引出部を配置させる配線溝を有し、さらに、この配線溝にコイルの引出部を配置して上型と下型とを当接させた状態において、金属磁性粉末が通過可能な孔径であり且つ開口面積合計がコイル部品の表面積の0.003%以上1.5%以下である1または複数の排出孔を有する金型を準備し、コイルの巻回部をこの金型の内部に配置し、コイルの引出部は配線溝に配置してコイルの引出部を金型の内部から突出させ、複合磁性材料をコイルの巻回部を包埋するようにして金型の内部に充填し、金型を加熱して、排出孔から複合磁性材料を流出させながら圧縮成型して、コイルの巻回部が内包された複合磁性成型体を得る圧縮成型工程と、この複合磁性成型体を熱処理して熱硬化させ、コイル部品を得る熱硬化工程と、を含むコイル部品の製造方法である。 That is, the present invention is a manufacturing method for a coil component in which a composite magnetic material composed of a metal magnetic powder and a thermosetting resin is molded and thermoset into a composite magnetic thermosetting molded body, and a coil winding portion is contained in the composite magnetic thermosetting molded body, and the pull-out portion of the coil protrudes from the composite magnetic thermosetting molded body, the manufacturing method being provided with an upper mold and a lower mold, and a wiring groove in which the pull-out portion of the coil is disposed in an area of the upper mold that is brought into contact with the lower mold or an area of the lower mold that is brought into contact with the upper mold, and further, in a state in which the coil pull-out portion is disposed in the wiring groove and the upper mold and the lower mold are brought into contact with each other, the hole diameter is such that the metal magnetic powder can pass through and the total opening area is greater than the coil portion This method of manufacturing a coil part includes a compression molding process in which a mold is prepared with one or more discharge holes that are 0.003% to 1.5% of the surface area of the product, the coil windings are placed inside the mold, the coil pull-out parts are placed in wiring grooves so that the coil pull-out parts protrude from the inside of the mold, a composite magnetic material is filled inside the mold so as to embed the coil windings, the mold is heated, and the composite magnetic material is compression molded while flowing out from the discharge holes to obtain a composite magnetic molded body containing the coil windings, and a heat curing process in which the composite magnetic molded body is heat-treated to heat-set it, thereby obtaining a coil part.

本発明によれば、熱成型時においてコイルを包埋している複合磁性材料中の金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との分離が発生し難く、得られるコイル部品の直流電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が低下し難いコイル部品の製造方法を提供することができる。 The present invention provides a method for manufacturing coil components in which separation between the metal magnetic powder and the thermosetting resin in the composite magnetic material in which the coil is embedded during thermal molding is unlikely to occur, and the dielectric breakdown voltage of the resulting coil components is unlikely to decrease when a DC voltage is applied to them.

本実施形態に係るコイル部品の製造方法に用いる金型の下型内部にコイルを配置し、配線溝にコイルの引出部を配置した状態の斜視図である。1 is a perspective view of a state in which a coil is placed inside a lower die of a mold used in a manufacturing method of a coil component according to this embodiment, and a lead-out portion of the coil is placed in a wiring groove. FIG. 図1の金型の下型と上型とを当接させた状態の斜視図である。2 is a perspective view of the lower and upper dies of the mold of FIG. 1 in contact with each other; FIG. 本実施形態に係るコイル部品の製造方法に用いる金型の変形例の配線溝にコイルの引出部を配置した状態での、配線溝付近の拡大斜視図である。13 is an enlarged perspective view of the vicinity of the wiring groove in a state in which a lead-out portion of a coil is disposed in the wiring groove of a modified example of a mold used in the manufacturing method of a coil component according to the present embodiment. FIG. 従来のコイル部品の製造方法に用いる金型の下型内部にコイルを配置し、配線溝にコイルの引出部を配置した状態の斜視図である。1 is a perspective view of a state in which a coil is placed inside a lower die of a mold used in a conventional method for manufacturing a coil component, and a lead-out portion of the coil is placed in a wiring groove.

以下、本発明の実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention.

本実施形態に係るコイル部品の製造方法では、金属磁性粉末および熱硬化性樹脂により構成される複合磁性材料、ならびに巻回部および引出部を備えるコイルを用いてコイル部品を製造する。
まず、各材料について説明する。
In the method for manufacturing a coil component according to this embodiment, a coil component is manufactured using a composite magnetic material made of a metal magnetic powder and a thermosetting resin, and a coil having a winding portion and an extraction portion.
First, each material will be described.

<複合磁性材料>
本実施形態に係るコイル部品の製造方法に用いる複合磁性材料は、金属磁性粉末および熱硬化性樹脂により構成される材料である。つまり、少なくとも金属磁性粉末および熱硬化性樹脂を含み、且つこれらが主成分(合計で90wt%以上)となる材料である。
なお、本発明の効果に影響を与えない範囲内において、これら以外の成分(例えば分散剤、可塑剤、滑剤など)が含まれる複合磁性材料も除外されない。
<Composite magnetic materials>
The composite magnetic material used in the manufacturing method of the coil component according to the present embodiment is a material composed of a metal magnetic powder and a thermosetting resin, that is, a material that contains at least a metal magnetic powder and a thermosetting resin, and these are the main components (a total of 90 wt % or more).
In addition, composite magnetic materials containing other components (for example, dispersants, plasticizers, lubricants, etc.) besides the above are not excluded as long as they do not affect the effects of the present invention.

そして、複合磁性材料における金属磁性粉末の含有率は95wt%以上であることが好ましく、96wt%以上であることがより好ましい。上限は、98.5wt%以下であることが好ましく、98wt%以下であることがより好ましい。また、熱硬化性樹脂の含有率は1.5wt%以上であることが好ましく、2.0wt%以上であることがより好ましい。上限は、5.0wt%以下であることが好ましく、4.0wt%以下であることがより好ましい。さらに、この複合磁性材料は、金型への充填のし易さという観点から、造粒された造粒粉であるのが好ましい。
以下に、この複合磁性材料を構成する金属磁性粉末および熱硬化性樹脂について詳細に説明する。
The content of the metal magnetic powder in the composite magnetic material is preferably 95 wt% or more, more preferably 96 wt% or more. The upper limit is preferably 98.5 wt% or less, more preferably 98 wt% or less. The content of the thermosetting resin is preferably 1.5 wt% or more, more preferably 2.0 wt% or more. The upper limit is preferably 5.0 wt% or less, more preferably 4.0 wt% or less. Furthermore, from the viewpoint of ease of filling into a mold, this composite magnetic material is preferably a granulated powder.
The metallic magnetic powder and the thermosetting resin that constitute this composite magnetic material will be described in detail below.

(金属磁性粉末)
金属磁性粉末は、金属磁性材料を粉末化する方法などによって得ることができる磁性粉末であり、鉄を主成分として含むものである。金属磁性材料としては、例えば、鉄、鉄を含む合金(鉄-珪素、鉄アルミ珪素合金、鉄ニッケル合金等)などを用いることができる。ただし、これらは一例に過ぎず、他の金属磁性材料を採用しても良い。また、この金属磁性粉末は、1種類の金属磁性材料の粉末でも、2種類以上の金属磁性材料が混合された粉末でも良い。
(Metal magnetic powder)
The metal magnetic powder is a magnetic powder that can be obtained by a method of powdering a metal magnetic material, and contains iron as a main component. As the metal magnetic material, for example, iron or an alloy containing iron (iron-silicon, iron-aluminum-silicon alloy, iron-nickel alloy, etc.) can be used. However, these are merely examples, and other metal magnetic materials may be used. In addition, this metal magnetic powder may be a powder of one type of metal magnetic material, or a powder of a mixture of two or more types of metal magnetic materials.

特に、磁気特性や入手のし易さなどの観点から、鉄を主成分として含み、副成分として、クロム(Cr)、珪素(Si)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、コバルト(Co)、カーボン(C)、ホウ素(B)などを含む金属磁性粉末を用いるのがより好ましい。また、アモルファス金属粉末や純鉄粉を用いても良い。具体的には、Fe-Ni系(パーマロイ)、Fe-Si系(ケイ素鋼)、Fe-Al系、Fe-Co系(パーメンジュール)、Fe-Si-Cr系、Fe-Al-Cr系、Fe-Si-Al系(センダスト)などの合金粉末や、Fe-Si-Cr-B系のアモルファス粉末のような非結晶性金属粉末、カルボニル鉄粉などの結晶性鉄粉などが挙げられる。そして、上記材料のうち略球形の金属磁性粉末とすることが可能な材料(例えばFe-Si-Cr-B系のアモルファス粉末やFe-Si-Cr系合金粉末など)を用いるのがより好ましい。この金属磁性粉末を含む複合磁性材料の圧縮成型がよりし易くなるからである。 In particular, from the viewpoint of magnetic properties and availability, it is more preferable to use a metal magnetic powder containing iron as the main component and chromium (Cr), silicon (Si), nickel (Ni), aluminum (Al), cobalt (Co), carbon (C), boron (B), etc. as secondary components. Amorphous metal powder or pure iron powder may also be used. Specific examples include alloy powders such as Fe-Ni (permalloy), Fe-Si (silicon steel), Fe-Al, Fe-Co (permendur), Fe-Si-Cr, Fe-Al-Cr, and Fe-Si-Al (sendust), non-crystalline metal powders such as Fe-Si-Cr-B amorphous powder, and crystalline iron powders such as carbonyl iron powder. Of the above materials, it is more preferable to use materials that can be made into roughly spherical metal magnetic powder (such as Fe-Si-Cr-B amorphous powder or Fe-Si-Cr alloy powder). This is because it makes it easier to compress and mold composite magnetic materials that contain this metal magnetic powder.

金属磁性粉末の主成分である鉄の含有率は、85wt%以上であることが好ましく、86wt%以上であることがより好ましい。また、98wt%以下であることが好ましく、97wt%以下であることがより好ましい。そして、上記のような副成分から選ばれる1以上を含み、残部が鉄および不可避的不純物であることが好ましい。 The content of iron, which is the main component of the metal magnetic powder, is preferably 85 wt% or more, and more preferably 86 wt% or more. It is also preferably 98 wt% or less, and more preferably 97 wt% or less. It is also preferable that the powder contains one or more of the above-mentioned minor components, with the remainder being iron and unavoidable impurities.

また、この金属磁性粉末は、クロムの含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、2.5wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。
クロムは、大気中の酸素と結合して、化学的に安定な酸化物(例えば、Cr23等)を容易に生成する。このため、クロムを含む複合磁性熱硬化成型体は、耐食性に特に優れたものとなる。さらにクロムの酸化物は比抵抗が大きいため、本実施形態に係るコイル部品の製造方法により得られるコイル部品の複合磁性熱硬化成型体を構成する粒子の表面付近にクロムの酸化物層が形成されることにより、粒子間をより絶縁し易くなる。
したがって、クロムの含有率を上記範囲内とすることにより、耐食性に優れるとともに、渦電流損失のより小さいコイル部品を製造可能な複合磁性材料を構成することができる金属磁性粉末が得られる。
Furthermore, the chromium content of this metal magnetic powder is preferably 2 wt % or more and 10 wt % or less, and more preferably 2.5 wt % or more and 8 wt % or less.
Chromium easily combines with oxygen in the air to produce a chemically stable oxide (e.g., Cr2O3 , etc. ). Therefore, a composite magnetic thermosetting molded body containing chromium has particularly excellent corrosion resistance. Furthermore, since chromium oxide has a high specific resistance, a chromium oxide layer is formed near the surface of the particles constituting the composite magnetic thermosetting molded body of the coil component obtained by the manufacturing method of the coil component according to this embodiment, which makes it easier to insulate between the particles.
Therefore, by setting the chromium content within the above range, it is possible to obtain a metal magnetic powder that can constitute a composite magnetic material that has excellent corrosion resistance and can be used to manufacture coil components with smaller eddy current loss.

同様の理由により、この金属磁性粉末は、ニッケルの含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、2.5wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。そして、同様に、この金属磁性粉末は、アルミニウムの含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、2.5wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。 For the same reason, the metal magnetic powder preferably has a nickel content of 2 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 2.5 wt% or more and 8 wt% or less. Similarly, the metal magnetic powder preferably has an aluminum content of 2 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 2.5 wt% or more and 8 wt% or less.

さらに、この金属磁性粉末は、珪素の含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、3wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。
珪素は、得られるコイル部品の比透磁率を高め得る成分である。また、金属磁性粉末が珪素を含むと比抵抗が高くなるため、粒子間渦電流損失を抑制し得る成分でもある。したがって、珪素の含有率を上記範囲内とすることにより、比透磁率が高く且つ渦電流損失のより小さいコイル部品を製造可能な複合磁性材料を構成することができる金属磁性粉末が得られる。
Furthermore, the metal magnetic powder preferably has a silicon content of 2 wt % or more and 10 wt % or less, and more preferably 3 wt % or more and 8 wt % or less.
Silicon is a component that can increase the relative magnetic permeability of the coil component obtained. Silicon is also a component that can suppress interparticle eddy current loss because the resistivity of the metal magnetic powder increases when the metal magnetic powder contains silicon. Therefore, by setting the silicon content within the above range, a metal magnetic powder that can constitute a composite magnetic material that can produce coil components with high relative magnetic permeability and low eddy current loss can be obtained.

そして、この金属磁性粉末は、上記成分より含有率の小さい成分として、ホウ素(B)、チタン(Ti)、V(バナジウム)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、Ga(ガリウム)、ゲルマニウム(Ge)、ジルコニウム(Zr)、Nb(ニオブ)、Mo(モリブデン)、Ru(ルテニウム)、Rh(ロジウム)、およびタンタル(Ta)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでいても良い。その場合、これらの成分の含有率の総和は、5wt%以下とするのが好ましい。
また、製造過程で不可避的に混入するリン(P)、硫黄(S)等の成分を含んでいても良いが、その場合、それらの成分の含有率の総和は、1wt%以下であるのが好ましい。
This metal magnetic powder may contain at least one element selected from the group consisting of boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), manganese (Mn), copper (Cu), gallium (Ga), germanium (Ge), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), and tantalum (Ta) as an element having a lower content than the above elements. In this case, the total content of these elements is preferably 5 wt% or less.
Furthermore, the material may contain components such as phosphorus (P) and sulfur (S) that are inevitably mixed in during the manufacturing process, but in that case, the total content of these components is preferably 1 wt % or less.

なお、この金属磁性粉末の平均粒子径(D50)は、2μm以上40μm以下であるのが好ましく、4μm以上30μm以下であるのがより好ましい。さらに、金属磁性粉末の粒子形状は、この金属磁性粉末を含む複合磁性材料の圧縮成型がよりし易くなることから、略球形(例えば、長径を短径で除した値が2以下、さらには1.5以下の略球体である形状)であるのが好ましい。 The average particle diameter ( D50 ) of this metal magnetic powder is preferably 2 μm to 40 μm, more preferably 4 μm to 30 μm. Furthermore, the particle shape of the metal magnetic powder is preferably approximately spherical (for example, an approximately spherical shape in which the value obtained by dividing the major axis by the minor axis is 2 or less, or even 1.5 or less), because this makes it easier to compress and mold a composite magnetic material containing this metal magnetic powder.

そして、この金属磁性粉末の最大粒子径は75μm以下であるのが好ましく、70μm以下であるのがより好ましく、60μm以下であるのがさらに好ましく、50μm以下であるのがさらに好ましい。 The maximum particle size of this metal magnetic powder is preferably 75 μm or less, more preferably 70 μm or less, even more preferably 60 μm or less, and even more preferably 50 μm or less.

ここで、上記した「平均粒子径(D50)」、および「最大粒子径」とは、レーザ回折・散乱法(マイクロトラック法)による粒子径分布測定装置を用いて求めた、体積基準粒度分布における積算値50%での粉子径(メディアン径)、および最大の粒子径を意味する。粒子が凝集している場合には、その凝集体の粒子径を意味する。なお、これらの具体的な測定機器としては、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(粒度分布)LA-960(HORIBA製作所社製)を挙げることができる。 Here, the above-mentioned "average particle size ( D50 )" and "maximum particle size" refer to the powder size (median size) at an integrated value of 50% in the volumetric particle size distribution, and the maximum particle size, determined using a particle size distribution measuring device by a laser diffraction/scattering method (microtrack method). In the case where the particles are aggregated, the particle size of the aggregate is meant. A specific example of a measuring device for these is the laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring device (particle size distribution) LA-960 (manufactured by HORIBA Seisakusho).

また、この金属磁性粉末として、金属磁性材料が水アトマイズ法やガスアトマイズ法により粉末化されたものを用いるのが好適である。
ここで、「水アトマイズ法」とは、溶湯(溶融金属)を、高速で噴射した水(アトマイズ水)に衝突させることにより、溶湯を微粉化するとともに冷却して、金属粉末を製造する方法である。
そして、「ガスアトマイズ法」とは、溶湯の流れに周囲から不活性ガスや空気などのジェット気流を吹き付けて溶湯の流れを粉化し、擬固させて金属粉末とする方法である。
In addition, it is preferable to use, as the metallic magnetic powder, a metallic magnetic material powdered by water atomization or gas atomization.
Here, the "water atomization method" refers to a method for producing metal powder by colliding molten metal with water (atomized water) sprayed at high speed to pulverize the molten metal and cool it.
The "gas atomization method" is a method in which a jet stream of inert gas or air is blown onto a flow of molten metal from the surrounding area to pulverize the flow of molten metal, solidify it, and turn it into metal powder.

水アトマイズ法またはガスアトマイズ法により製造された金属磁性粉末は、その形状が略球形となる(球形に近くなる)ため、この金属磁性粉末を含む複合磁性材料を用いてコイル部品を製造する際に、その充填率を容易に高めることができる。また、前述したように、この金属磁性粉末を含む複合磁性材料の圧縮成型がよりし易くなる。 The metal magnetic powder produced by the water atomization method or the gas atomization method has a substantially spherical shape (close to a sphere), so when manufacturing coil components using a composite magnetic material containing this metal magnetic powder, the filling rate can be easily increased. Also, as mentioned above, it becomes easier to compression mold the composite magnetic material containing this metal magnetic powder.

さらに、この金属磁性粉末として、粉末表面の吸着水を除去するために乾燥処理が施されたもの、つまり粉末を乾燥処理して得られた金属磁性乾燥粉末を用いても良い。粉末の乾燥処理方法としては、熱風処理や乾熱処理などが例示され、乾燥処理条件としては、100℃以上150℃以下の温度で30分間以上120分間以下処理する条件などが例示される。 Furthermore, this metal magnetic powder may be one that has been subjected to a drying process to remove water adsorbed on the powder surface, i.e., a metal magnetic dry powder obtained by drying the powder. Examples of the powder drying process include hot air treatment and dry heat treatment, and examples of drying conditions include treatment at a temperature of 100°C to 150°C for 30 minutes to 120 minutes.

また、この金属磁性粉末として、熱硬化性樹脂との濡れ性を向上させるためにシラン系またはチタン系のカップリング剤により表面処理が施されたもの、つまり粉末をシラン系またはチタン系のカップリング剤により表面処理して得られた表面処理金属磁性粉末を用いても良い。シラン系またはチタン系のカップリング剤としては、後述する熱硬化性樹脂との親和性などの観点から、エポキシ基、アミノ基、またはイソシアネート基を官能基として有するシラン系またはチタン系のカップリング剤を用いるのがより好ましい。そして、粉末の表面処理方法としては、粉末をミキサー等により攪拌させながらカップリング剤を含む溶液を滴下または噴霧する乾式処理法や、粉末に溶媒を加えてスラリー状とし、このスラリーにカップリング剤を含む溶液を加えて攪拌した後、濾過および乾燥する湿式処理法などが例示される。なお、この表面処理は、前述した乾燥処理と組み合わせて行っても良い。 In addition, the metal magnetic powder may be surface-treated with a silane- or titanium-based coupling agent to improve wettability with the thermosetting resin, that is, a surface-treated metal magnetic powder obtained by surface-treating the powder with a silane- or titanium-based coupling agent. As the silane- or titanium-based coupling agent, it is more preferable to use a silane- or titanium-based coupling agent having an epoxy group, an amino group, or an isocyanate group as a functional group, from the viewpoint of affinity with the thermosetting resin described later. Examples of the surface treatment method for the powder include a dry treatment method in which a solution containing a coupling agent is dropped or sprayed onto the powder while stirring it with a mixer or the like, and a wet treatment method in which a solvent is added to the powder to make a slurry, a solution containing a coupling agent is added to the slurry, and the slurry is stirred, filtered, and dried. This surface treatment may be performed in combination with the drying treatment described above.

(熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂は、官能基を持つプレポリマーを主成分とする反応性の樹脂組成物であり、加熱により軟化および流動し、次第に三次元網目構造を形成する架橋反応を起こして硬化する樹脂組成物である。なお、本実施形態に係るコイル部品の製造方法により得られたコイル部品の複合磁性熱硬化成型体に含まれているのは熱硬化された樹脂組成物であるが、本発明ではこの熱硬化された樹脂組成物も「熱硬化性樹脂」と称する場合がある。そして、この熱硬化性樹脂としては、バインダー樹脂としての役割を果たし且つ加熱により硬化可能なもの(例えば半導体の封止材料に使用されている樹脂など)であれば特に限定されず、熱硬化型の、エポキシ系樹脂(ビスフェノール型、ナフタレン型、ノボラック型、脂肪族型、グリシジルアミン型など)、シリコン系樹脂(メチルフェニルシリコン樹脂など)、フェノール系樹脂(ノボラック型、レゾール型など)、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等を用いることができる。そして、2種類以上の熱硬化性樹脂が混合されたものを用いても良い。特に、熱耐性などの観点から、エポキシ系樹脂を用いるのがより好ましく、ノボラック型エポキシ系樹脂を用いるのがさらに好ましい。
なお、本実施形態に係るコイル部品の製造方法では、後述する金型を用いることにより、溶融粘度が低い熱硬化性樹脂を含む複合磁性材料を用いる場合でも、熱成型時において複合磁性材料中における金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との分離が発生し難いことが特徴である。
(Thermosetting resin)
The thermosetting resin is a reactive resin composition mainly composed of a prepolymer having a functional group, which is softened and flowed by heating, and gradually hardens by a crosslinking reaction that forms a three-dimensional network structure. The composite magnetic thermosetting molded body of the coil component obtained by the manufacturing method of the coil component according to the present embodiment contains a thermosetting resin composition, but in the present invention, this thermosetting resin composition may also be referred to as a "thermosetting resin". The thermosetting resin is not particularly limited as long as it plays a role as a binder resin and can be hardened by heating (for example, a resin used in a sealing material for semiconductors), and thermosetting epoxy resins (bisphenol type, naphthalene type, novolac type, aliphatic type, glycidylamine type, etc.), silicon resins (methylphenyl silicon resins, etc.), phenol resins (novolac type, resol type, etc.), polyamide resins, polyimide resins, melamine resins, polyphenylene sulfide resins, etc. may be used. A mixture of two or more types of thermosetting resins may also be used. In particular, from the viewpoint of heat resistance, it is more preferable to use an epoxy resin, and it is even more preferable to use a novolac type epoxy resin.
In addition, the manufacturing method of the coil component according to this embodiment is characterized in that, by using a mold described later, separation of the metal magnetic powder and the thermosetting resin in the composite magnetic material is unlikely to occur during thermal molding, even when a composite magnetic material containing a thermosetting resin with a low melt viscosity is used.

さらに、この熱硬化性樹脂は、熱硬化のし易さなどの観点から、硬化剤が混合されたものであるのが好ましい。硬化剤としては、フェノールノボラック型の硬化剤(フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂など)、ポリアミド系硬化剤(ポリアミド樹脂など)、無水マレイン酸、無水フタル酸等の酸無水物系硬化剤、ジシアンジアミド、イミダゾール等の潜在性アミン系硬化剤、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン類などを用いることができる。これらの硬化剤は、単独で使用しても、2種類以上併用しても良い。
また、本発明の効果に影響を与えない範囲内において、さらに希釈剤、充填剤、離型剤などの他の添加剤が混合されたものであっても良い。
Furthermore, from the viewpoint of ease of thermosetting, it is preferable that the thermosetting resin is mixed with a curing agent. As the curing agent, a phenol novolac type curing agent (phenol novolac resin, bisphenol A type novolac resin, etc.), a polyamide type curing agent (polyamide resin, etc.), an acid anhydride type curing agent such as maleic anhydride and phthalic anhydride, a latent amine type curing agent such as dicyandiamide and imidazole, an aromatic amine such as diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone, etc. can be used. These curing agents can be used alone or in combination of two or more kinds.
Furthermore, other additives such as a diluent, a filler, and a mold release agent may be mixed in the composition as long as they do not adversely affect the effects of the present invention.

なお、複合磁性材料を調製するにあたり、熱硬化性樹脂を樹脂溶液とするために、熱硬化性樹脂に溶剤を混合しても良い。この溶剤は、後述する各工程などにおいて乾燥等により除去されるものであるが、除去のし易さという観点から、溶剤の使用量は少ない方が好ましい(例えば、溶剤を除く複合磁性材料に用いる原材料の合計体積に対する溶剤の体積の比率が5.0vol%未満、さらには0.5vol%以上2.0vol%以下など)。溶剤としては、後述する各工程などにおいて乾燥等により除去可能なものであるのが好ましく、アルコール、トルエン、クロロホルム、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル等の有機溶媒が好適例として示される。 When preparing the composite magnetic material, a solvent may be mixed with the thermosetting resin to make the thermosetting resin into a resin solution. This solvent is removed by drying or the like in each process described below, but from the viewpoint of ease of removal, it is preferable to use a small amount of solvent (for example, the ratio of the volume of the solvent to the total volume of the raw materials used in the composite magnetic material excluding the solvent is less than 5.0 vol%, or even 0.5 vol% to 2.0 vol%). The solvent is preferably one that can be removed by drying or the like in each process described below, and suitable examples include organic solvents such as alcohol, toluene, chloroform, methyl ethyl ketone, acetone, and ethyl acetate.

<コイル>
本実施形態に係るコイル部品の製造方法に用いるコイルは、丸線や平線などのワイヤ線が巻回されたものである。なお、このワイヤ線の形状や本数、巻回数(ターン数)などは特段限定されるものではない。また、このワイヤ線は表面が絶縁被覆されたものであっても良い。そして、このワイヤ線は、銅などの金属材料により構成されたものであれば良く、そのワイヤ径も限定されない。
<Coil>
The coil used in the manufacturing method of the coil component according to the present embodiment is formed by winding a wire such as a round wire or a flat wire. The shape, number, and number of turns of the wire are not particularly limited. The surface of the wire may be coated with an insulating material. The wire may be made of a metal material such as copper, and the diameter of the wire is not limited.

そして、このコイルは、ワイヤ線が巻回された巻回部101と、この巻回部からワイヤ線が引き出された引出部103と、を備える。そして、この引出部103は、コイル部品のコイル引出線となるものである。さらに、この巻回部101の内部には、磁性コア材となる芯部を有していても良い。あるいは、巻回部101の内部に芯部を有さない空芯コイルであっても良い。 The coil comprises a winding section 101 around which the wire is wound, and a pull-out section 103 from which the wire is pulled out from the winding section. The pull-out section 103 serves as the coil pull-out wire of the coil component. Furthermore, the winding section 101 may have a core section that serves as a magnetic core material inside. Alternatively, the winding section 101 may be an air-core coil that does not have a core section inside.

<コイル部品の製造方法>
次に、前述した材料を用いた、本実施形態に係るコイル部品の製造方法の各工程について詳細に説明する。
<Manufacturing method of coil components>
Next, each step of the method for manufacturing the coil component according to this embodiment using the above-mentioned materials will be described in detail.

本実施形態に係るコイル部品の製造方法は、少なくとも、以下のような圧縮成型工程および熱硬化工程を含む。なお、本発明の効果に影響を与えない範囲内において、これら以外の工程(例えば、材料調製工程、熱硬化後の研磨工程など)を任意に含んでいて良い。 The manufacturing method of the coil component according to this embodiment includes at least the compression molding process and the heat curing process described below. Note that other processes (e.g., a material preparation process, a polishing process after heat curing, etc.) may be included as desired within the scope that does not affect the effects of the present invention.

[圧縮成型工程]
まず、この圧縮成型工程では、所定の金型を準備する。具体的には、上型11および下型21を備え、この上型11の下型21と当接させる領域、あるいはこの下型21の上型11と当接させる領域には、コイルの引出部103を沿うように配置させることが可能な配線溝33を有し、さらに、配線溝33にコイルの引出部103を配置して上型11と下型21とを当接させた状態において、金属磁性粉末が通過可能な孔径であり且つ開口面積合計がコイル部品の表面積の0.003%以上1.5%以下である1または複数の排出孔35を有する金型を準備する。この排出孔35は、金型を加熱して圧縮成型する熱成型時において、複合磁性材料中の金属磁性粉末を熱硬化性樹脂とともに通過させることが可能であり、例えば、その孔最小径が金属磁性粉末の平均粒子径(D50)の3倍以上70倍以下、さらには5倍以上50倍以下、さらには5倍以上20倍以下であっても良い。また、この排出孔35は、上記した開口面積合計であることにより熱成型時における複合磁性材料の流出量が過度に多くならないようになっている。
[Compression molding process]
First, in this compression molding process, a predetermined mold is prepared. Specifically, a mold is prepared that includes an upper mold 11 and a lower mold 21, and has a wiring groove 33 along which a coil lead-out portion 103 can be arranged in an area of the upper mold 11 that comes into contact with the lower mold 21 or an area of the lower mold 21 that comes into contact with the upper mold 11, and further has one or more discharge holes 35 that have a hole diameter that allows the metal magnetic powder to pass through and a total opening area that is 0.003% to 1.5% of the surface area of the coil component when the coil lead-out portion 103 is arranged in the wiring groove 33 and the upper mold 11 and the lower mold 21 are in contact with each other. This discharge hole 35 is capable of passing the metal magnetic powder in the composite magnetic material together with the thermosetting resin during thermoforming in which the die is heated and compression molded, and for example, the minimum hole diameter may be 3 to 70 times, further 5 to 50 times, or further 5 to 20 times the average particle diameter ( D50 ) of the metal magnetic powder. Furthermore, since this discharge hole 35 has the above-mentioned total opening area, the outflow amount of the composite magnetic material during thermoforming is prevented from becoming excessively large.

特に、この金型の排出孔35は、その孔最小径が金属磁性粉末の最大粒子径以上であると好ましい。さらには、その孔最小径が金属磁性粉末の最大粒子径を超える大きさであるとより好ましい。熱成型時において、排出孔35から複合磁性材料を均質な状態のまま通過させ易いからである。 In particular, it is preferable that the minimum hole diameter of the discharge hole 35 of this mold is equal to or larger than the maximum particle diameter of the metal magnetic powder. Furthermore, it is even more preferable that the minimum hole diameter is larger than the maximum particle diameter of the metal magnetic powder. This is because it is easier to pass the composite magnetic material through the discharge hole 35 in a homogeneous state during thermal molding.

ここで、排出孔35の「孔径」とは、排出孔35の孔直交断面(排出孔35の貫通方向と垂直な断面)における最大内接円の直径である。また、排出孔35の「孔最小径」とは、排出孔35の全ての孔直交断面において、これらの最大内接円の直径のうち最小の径である。したがって、排出孔35の孔最小径が金属磁性粉末の最大粒子径以上であると、複合磁性材料に含まれる全ての金属磁性粉末が熱硬化性樹脂とともに通過可能である。
また、排出孔35の開口面積とは、金型の内部空間側における排出孔35の孔開口の面積であり、「開口面積合計」とは、この開口面積の合算値(排出孔35が1つの場合にはその開口面積)である。さらに、「コイル部品の表面積」とは、圧縮成型工程および熱硬化工程後に得られる複合磁性熱硬化成型体の表面積(十分に圧縮された状態での金型の内部空間の表面積と同じ)であり、コイルの引出部103の表面積(ワイヤ線の表面積)は含まれない。
Here, the "hole diameter" of the discharge hole 35 refers to the diameter of the maximum inscribed circle in a cross section perpendicular to the hole of the discharge hole 35 (a cross section perpendicular to the penetrating direction of the discharge hole 35). Moreover, the "minimum hole diameter" of the discharge hole 35 refers to the smallest diameter among the diameters of the maximum inscribed circles in all cross sections perpendicular to the hole of the discharge hole 35. Therefore, when the minimum hole diameter of the discharge hole 35 is equal to or larger than the maximum particle diameter of the metal magnetic powder, all of the metal magnetic powder contained in the composite magnetic material can pass through together with the thermosetting resin.
The opening area of the discharge hole 35 is the area of the opening of the discharge hole 35 on the inner space side of the mold, and the "total opening area" is the sum of these opening areas (the opening area of the discharge hole 35 when there is only one discharge hole 35). Furthermore, the "surface area of the coil component" is the surface area of the composite magnetic thermosetting molded body obtained after the compression molding process and the thermosetting process (the same as the surface area of the inner space of the mold in a sufficiently compressed state), and does not include the surface area of the lead-out portion 103 of the coil (the surface area of the wire line).

なお、上記した排出孔35の開口面積合計の下限は、熱成型時において複合磁性材料をこの排出孔35からより流出させ易くなることから、コイル部品の表面積の0.005%以上であるのがより好ましく、0.007%以上であるのがさらに好ましく、0.01%以上であるのがさらに好ましい。また、この上限は、得られるコイル部品の密度をより高くし易いことから、コイル部品の表面積の1.4%以下であるのがより好ましく、1.3%以下であるのがさらに好ましい。 The lower limit of the total opening area of the discharge holes 35 is preferably 0.005% or more of the surface area of the coil component, more preferably 0.007% or more, and even more preferably 0.01% or more, since this makes it easier to flow out of the composite magnetic material from the discharge holes 35 during thermal molding. The upper limit is more preferably 1.4% or less of the surface area of the coil component, and even more preferably 1.3% or less, since this makes it easier to increase the density of the resulting coil component.

また、上記した排出孔35の孔最小径は、限定されるものではないが、50μm以上であっても良く、60μm以上であっても良く、70μm以上であっても良く、75μm以上であっても良い。また、その上限は、これも限定されるものではないが、2000μm以下であっても良く、1500μm以下であっても良く、1000μm以下であっても良い。 The minimum hole diameter of the discharge hole 35 is not limited, but may be 50 μm or more, 60 μm or more, 70 μm or more, or 75 μm or more. The upper limit is also not limited, but may be 2000 μm or less, 1500 μm or less, or 1000 μm or less.

そして、この排出孔35は、上型11の下型21と当接させる領域または下型21の上型11と当接させる領域に備わる排出溝31により形成されるものであるのが好ましい。つまり、上記した金型は、上型11の下型21と当接させる領域または下型21の上型11と当接させる領域に排出溝31を有し、上型11と下型21とを当接させたときに、この排出溝31が前述した排出孔35を形成する構成であると好適である。熱成型時において、上型11と下型21との当接領域(当接面と隣接した領域)に備わる排出孔35により複合磁性材料を容易に流出させることができ、また金型の設計や作製もし易いからである。 The discharge hole 35 is preferably formed by a discharge groove 31 provided in the area of the upper die 11 that contacts the lower die 21 or the area of the lower die 21 that contacts the upper die 11. In other words, the above-mentioned mold has a discharge groove 31 in the area of the upper die 11 that contacts the lower die 21 or the area of the lower die 21 that contacts the upper die 11, and it is preferable that this discharge groove 31 forms the above-mentioned discharge hole 35 when the upper die 11 and the lower die 21 are brought into contact. This is because, during thermoforming, the composite magnetic material can be easily discharged by the discharge hole 35 provided in the area of contact between the upper die 11 and the lower die 21 (area adjacent to the contact surface), and the mold is also easy to design and manufacture.

例えば、図1および図2に示す実施形態のような、上型11の下型21と当接させる領域、および下型21の上型11と当接させる領域の両方に排出溝31を複数有し、この排出溝31が、上型11と下型21とを当接させたときに、上型11の1つの排出溝31と下型21の1つの排出溝31とが組み合わされて1つの排出孔35が形成されるような金型が例示される。また、排出溝31を、上型11の下型21と当接させる領域だけ、あるいは下型21の上型11と当接させる領域だけに有する金型であっても良い。さらに、金型が有する全ての排出孔35がこの排出溝31により形成されたものであっても良い。
しかしながら、上型11と下型21との当接領域以外の領域(例えば金型の上型における側周面や天面、下型における側周面など)に排出孔35を有する金型を用いることを除外するものではない。
1 and 2, a mold may be exemplified in which a plurality of discharge grooves 31 are provided in both the region of the upper mold 11 that contacts the lower mold 21 and the region of the lower mold 21 that contacts the upper mold 11, and when the upper mold 11 and the lower mold 21 are brought into contact with each other, one discharge groove 31 of the upper mold 11 and one discharge groove 31 of the lower mold 21 are combined to form one discharge hole 35. Also, the mold may have discharge grooves 31 only in the region of the upper mold 11 that contacts the lower mold 21, or only in the region of the lower mold 21 that contacts the upper mold 11. Furthermore, all discharge holes 35 of the mold may be formed by the discharge grooves 31.
However, this does not exclude the use of a mold having discharge holes 35 in areas other than the contact area between the upper mold 11 and the lower mold 21 (for example, the side surfaces or top surface of the upper mold of the mold, or the side surfaces of the lower mold).

また、金型が側周面を複数有する構成である場合、例えば図1および図2に示す実施形態のように、この複数の側周面のうち、コイルの引出部103が突出する引出部突出面と、排出孔35が開口する排出孔開口面と、が異なる構成であると好適である。圧縮成型工程および熱硬化工程後に得られるコイル部品の表面研磨を行う際に、排出孔35から流出した複合磁性材料により形成された複合磁性熱硬化成型体の突出を研磨し易いからである。 In addition, when the mold has a configuration having multiple side peripheral surfaces, it is preferable that, among the multiple side peripheral surfaces, the pull-out portion protruding surface from which the pull-out portion 103 of the coil protrudes and the discharge hole opening surface from which the discharge hole 35 opens are configured differently, as in the embodiment shown in Figures 1 and 2, for example. This is because, when polishing the surface of the coil part obtained after the compression molding process and the thermosetting process, it is easy to polish the protrusion of the composite magnetic thermosetting molded body formed from the composite magnetic material that has flowed out from the discharge hole 35.

あるいは、前述した排出溝31は、変形例として、図3に示す実施形態のように配線溝33と一体となっている構成であっても良い。つまり、配線溝33にコイルの引出部103を配置して上型11と下型21とを当接させたときに生じるクリアランスが前述した排出孔35となる構成であっても良い。この場合、このクリアランスは、金属磁性粉末が通過可能な孔径であり且つこのクリアランスの開口面積を含む排出孔35の開口面積合計がコイル部品の表面積の0.003%以上1.5%以下となるようにすれば良い。そして、図3に示す実施形態では、コイルの引出部103の両側に(コイルの引出部103を挟んで2つの)排出孔35が形成されるような配線溝33(排出溝31)となっているが、コイルの引出部103の一方の側にだけ排出孔35が形成されるような配線溝33(排出溝31)としても良い。
しかしながら、この排出溝31は、配線溝33とは別に設けられている(排出溝31と配線溝33とが分離している)構成であると、排出孔35が配線溝33とは別の領域に形成されることとなり、配線溝33に配置したコイルの引出部103が成型時により安定し易いため好適である。
Alternatively, as a modified example, the discharge groove 31 may be configured to be integrated with the wiring groove 33 as in the embodiment shown in FIG. 3. In other words, the clearance generated when the coil pull-out portion 103 is placed in the wiring groove 33 and the upper mold 11 and the lower mold 21 are abutted against each other may be the discharge hole 35. In this case, the clearance may be a hole diameter through which the metal magnetic powder can pass, and the total opening area of the discharge hole 35 including the opening area of the clearance may be 0.003% to 1.5% of the surface area of the coil component. In the embodiment shown in FIG. 3, the wiring groove 33 (discharge groove 31) is configured so that the discharge holes 35 (two discharge holes 35 sandwiching the coil pull-out portion 103) are formed on both sides of the coil pull-out portion 103, but the wiring groove 33 (discharge groove 31) may be configured so that the discharge hole 35 is formed only on one side of the coil pull-out portion 103.
However, if this exhaust groove 31 is provided separately from the wiring groove 33 (the exhaust groove 31 and the wiring groove 33 are separate), the exhaust hole 35 will be formed in a region separate from the wiring groove 33, which is preferable because it makes it easier for the pull-out portion 103 of the coil arranged in the wiring groove 33 to be stable during molding.

なお、配線溝33については、コイルの引出部103を配置させることが可能な構成であれば良い。特に、コイルの引出部103を配置したときに、配線溝33の内面とコイルの引出部103との間の間隔が金属磁性粉末の最大粒子径未満となるような構成であると好適である。そして、このような配線溝33を、上型11の下型21と当接させる領域、および下型21の上型11と当接させる領域の両方に有する金型(例えばこれらが組み合わさることができる構成の金型)を使用しても良く、あるいは、配線溝33を、上型11の下型21と当接させる領域だけ、または下型21の上型11と当接させる領域だけに有する金型を使用しても良い。また、この配線溝が2以上形成されている金型を使用しても良い。 The wiring groove 33 may have any configuration that allows the coil pull-out portion 103 to be placed. In particular, it is preferable that the spacing between the inner surface of the wiring groove 33 and the coil pull-out portion 103 when the coil pull-out portion 103 is placed is less than the maximum particle diameter of the metal magnetic powder. A mold having such wiring grooves 33 in both the area where the upper mold 11 contacts the lower mold 21 and the area where the lower mold 21 contacts the upper mold 11 (for example, a mold having a configuration in which these can be combined) may be used, or a mold having wiring grooves 33 only in the area where the upper mold 11 contacts the lower mold 21 or only in the area where the lower mold 21 contacts the upper mold 11 may be used. A mold having two or more wiring grooves may also be used.

そして、前述した排出孔35の数については、金型が排出孔35を2以上有するような構成であると、熱成型時における排出孔35からの複合磁性材料の流出がよりし易くなるため好適である。特に、図2に示すような、上型11と下型21との当接領域において2以上排出孔35を有する金型であると非常に好適である。 As for the number of discharge holes 35 mentioned above, it is preferable for the mold to have two or more discharge holes 35, since this makes it easier for the composite magnetic material to flow out of the discharge holes 35 during thermal molding. In particular, it is very preferable for the mold to have two or more discharge holes 35 in the contact area between the upper mold 11 and the lower mold 21, as shown in Figure 2.

次に、この準備した金型の内部にコイル(例えば空芯コイル)の巻回部101を配置する。そして、図1および図2に示すように、コイルの引出部103は配線溝33に配置してこのコイルの引出部103を金型の内部から突出させる。さらに、インジェクターなどを用いて、複合磁性材料をコイルの巻回部101を包埋するようにして(巻回部101の上下空間、側部空間、および内部空間を包埋するようにして)金型の内部に充填する。なお、複合磁性材料を金型内に投入する際には、金型内部で複合磁性材料が十分に充填されない箇所を生じ難くするために、金型に振動を加えながら投入を行っても良い。 Next, the winding portion 101 of the coil (e.g., an air-core coil) is placed inside the prepared mold. Then, as shown in Figures 1 and 2, the pull-out portion 103 of the coil is placed in the wiring groove 33 so that the pull-out portion 103 of the coil protrudes from inside the mold. Furthermore, using an injector or the like, the composite magnetic material is filled into the inside of the mold so as to embed the winding portion 101 of the coil (so as to embed the upper and lower spaces, side spaces, and internal space of the winding portion 101). Note that when the composite magnetic material is poured into the mold, the mold may be vibrated while being poured in, in order to prevent the occurrence of areas inside the mold that are not sufficiently filled with the composite magnetic material.

そして、金型を加熱して温度調整し、上下両方またはどちらか一方からパンチなどにより加圧して排出孔35から複合磁性材料を流出させながら圧縮成型を行い、コイルの巻回部101が内包された複合磁性成型体を得る。なお、金型の加熱は、複合磁性材料の充填前に行っても良い。この熱成型において、金型内に複合磁性材料が十分に満たされた後の加圧によって上記したように複合磁性材料の一部が排出孔35から流出するが、この排出孔35は金属磁性粉末および熱硬化性樹脂が均質に混合された状態で通過することができる大きさであるため、コイルを包埋している複合磁性材料中の金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との分離が発生し難い。したがって、この圧縮成型工程で得られる複合磁性成型体は、成型前の複合磁性材料と実質的に組成(熱硬化性樹脂の含有率)が変わっていないものとなる。 Then, the mold is heated to adjust the temperature, and pressure is applied from both above and below or either one side with a punch or the like to cause the composite magnetic material to flow out of the discharge hole 35 while compression molding is performed to obtain a composite magnetic molded body containing the coil winding part 101. The mold may be heated before filling with the composite magnetic material. In this thermal molding, as described above, a part of the composite magnetic material flows out of the discharge hole 35 by pressure after the composite magnetic material is sufficiently filled in the mold, but since this discharge hole 35 is large enough that the metal magnetic powder and the thermosetting resin can pass through in a homogeneous mixture, separation of the metal magnetic powder and the thermosetting resin in the composite magnetic material embedding the coil is unlikely to occur. Therefore, the composite magnetic molded body obtained by this compression molding process has a composition (content of thermosetting resin) that is substantially unchanged from the composite magnetic material before molding.

例えば図4に示すような、排出孔35を有さない従来の金型を用いた場合、配線溝33とコイルの引出部103との間のクリアランスが極めて小さく、他の部分にもクリアランスはほとんどないため、熱成型時には、この配線溝33とコイルの引出部103との間のクリアランスに複合磁性材料中の熱硬化性樹脂が分離して流れ込んでしまう可能性が高い。そうすると、得られる複合磁性熱硬化成型体における熱硬化性樹脂の含有率が低下してしまう。これは、絶縁破壊電圧の低下などを招く恐れがある。一方、このような熱硬化性樹脂の分離を防ぐために成型圧力をより低くすると、密度の高い成型体(コイル部品)を得ることが難しくなる場合がある。
しかしながら、本実施形態に係るコイル部品の製造方法に用いる金型は、前述したような排出孔35を有するため、熱成型時において、コイルを包埋している複合磁性材料中の金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との分離が発生し難く、得られるコイル部品の直流電圧を印加したときの絶縁破壊電圧低下が発生し難いことが特徴である。そして、この熱成型時において必要以上に複合磁性材料が流出することも抑制でき、密度の高い成型体(コイル部品)を得やすい。
For example, when a conventional mold without a discharge hole 35 as shown in FIG. 4 is used, the clearance between the wiring groove 33 and the coil pull-out portion 103 is extremely small, and there is almost no clearance in other parts, so that during thermoforming, there is a high possibility that the thermosetting resin in the composite magnetic material will separate and flow into the clearance between the wiring groove 33 and the coil pull-out portion 103. This will result in a decrease in the content of thermosetting resin in the obtained composite magnetic thermosetting molded body. This may lead to a decrease in the breakdown voltage, etc. On the other hand, if the molding pressure is lowered to prevent such separation of the thermosetting resin, it may be difficult to obtain a molded body (coil part) with a high density.
However, since the mold used in the manufacturing method of the coil component according to the present embodiment has the above-mentioned discharge hole 35, separation of the metal magnetic powder in the composite magnetic material embedding the coil from the thermosetting resin is unlikely to occur during thermal molding, and the resulting coil component is characterized in that a decrease in the breakdown voltage is unlikely to occur when a DC voltage is applied to the resulting coil component. Furthermore, it is possible to prevent the composite magnetic material from flowing out more than necessary during this thermal molding, making it easy to obtain a high-density molded body (coil component).

なお、この圧縮成型工程においては、金型を100℃以上180℃以下に加熱して、3kgf/cm2以上5000kgf/cm2以下(2.94×10N/cm2以上4.9×104N/cm2以下)の成型圧力により、10秒間以上5分間以下の時間で圧縮成型するのが好ましい。本実施形態に係るコイル部品の製造方法では、前述したような金型を用いて圧縮成型工程を行うため、上記のような成型圧力条件であっても、排出孔35から複合磁性材料を流出させることができ且つ密度の高い成型体(コイル部品)を得ることができる。そして、得られる成型体(コイル部品)の直流電圧を印加したときの絶縁破壊電圧低下が発生し難い。 In this compression molding step, it is preferable to heat the mold to 100°C or higher and 180°C or lower, and perform compression molding at a molding pressure of 3 kgf/cm2 or higher and 5000 kgf/cm2 or lower (2.94 x 10 N/ cm2 or higher and 4.9 x 104 N/ cm2 or lower) for a time period of 10 seconds to 5 minutes. In the manufacturing method for coil components according to this embodiment, the compression molding step is performed using the mold as described above, so that even under the molding pressure conditions as described above, the composite magnetic material can be discharged from the discharge hole 35 and a molded body (coil component) with high density can be obtained. Furthermore, when a DC voltage is applied to the obtained molded body (coil component), a decrease in the dielectric breakdown voltage is unlikely to occur.

なお、空芯コイルの代わりにコイルと磁心となる磁性コア材とからなるコイル組立体を用意し、これを用いて上記と同様の方法により熱成型を行っても良い。この場合、得られるコイル部品の磁性外装体(アウターコア材)は複合磁性熱硬化成型体により構成されるが、磁心(インナーコア材)はこの複合磁性熱硬化成型体とは異なる材料(例えばフェライトコアなど)により構成されることとなる。けれども、アウターコア材およびインナーコア材がいずれもこの複合磁性熱硬化成型体により構成されたコイル部品とするのがより好適である。 Instead of using an air-core coil, a coil assembly consisting of a coil and a magnetic core material that serves as the magnetic core may be prepared, and this may be used to perform thermoforming in a manner similar to that described above. In this case, the magnetic exterior body (outer core material) of the resulting coil component will be composed of a composite magnetic thermosetting molded body, but the magnetic core (inner core material) will be composed of a material (such as a ferrite core) different from this composite magnetic thermosetting molded body. However, it is more preferable to use a coil component in which both the outer core material and the inner core material are composed of this composite magnetic thermosetting molded body.

[熱硬化工程]
熱硬化工程は、圧縮成型工程において得られたコイルの巻回部101を内包する複合磁性成型体を熱処理して熱硬化させ、複合磁性熱硬化成型体にコイルの巻回部101が内包されたコイル部品を得る工程である。具体的には、圧縮成型工程後のコイルの巻回部101を内包する複合磁性成型体を、含まれる熱硬化性樹脂の推奨されている熱硬化温度以上の温度により熱処理して熱硬化させる。この熱処理の温度は、複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の種類などに応じて適宜設定すれば良いが、例えば、150℃以上230℃以下、さらには160℃以上200℃以下の温度が例示される。熱処理時間も、例えば0.1時間以上5時間以下であって良く、さらには0.2時間以上3時間以下であって良い。なお、この熱処理は、金型内において行っても良く、金型から取り出した後に行っても良く、その両方で行っても良い。その後、得られたコイル部品は、更に必要に応じて、表面の研磨やコーティングなどの工程を選択的に施すことができる。
[Thermal curing process]
The heat curing process is a process in which the composite magnetic molded body containing the coil winding portion 101 obtained in the compression molding process is heat-treated and heat-cured to obtain a coil component in which the coil winding portion 101 is contained in the composite magnetic thermosetting molded body. Specifically, the composite magnetic molded body containing the coil winding portion 101 after the compression molding process is heat-treated at a temperature equal to or higher than the recommended heat curing temperature of the thermosetting resin contained therein to heat-cur it. The temperature of this heat treatment may be appropriately set depending on the type of thermosetting resin contained in the composite magnetic material, and examples of the temperature include a temperature of 150°C to 230°C, and further 160°C to 200°C. The heat treatment time may also be, for example, 0.1 hours to 5 hours, and further 0.2 hours to 3 hours. In addition, this heat treatment may be performed in a mold, may be performed after removal from the mold, or may be performed both. Thereafter, the obtained coil component can be selectively subjected to a process such as surface polishing or coating as necessary.

このようにして、コイルを内包する複合磁性熱硬化成型体における熱硬化性樹脂の含有率が維持された(複合磁性材料と熱硬化性樹脂の含有率が実質的に同じである)コイル部品を容易に得ることができる。つまり、直流電圧を印加したときの絶縁破壊電圧の低下が抑制された(例えばこの絶縁破壊電圧が200V/mm以上である)コイル部品を容易に製造することができる。 In this way, it is possible to easily obtain coil components in which the content of thermosetting resin in the composite magnetic thermosetting molded body containing the coil is maintained (the content of the composite magnetic material and the thermosetting resin are substantially the same). In other words, it is possible to easily manufacture coil components in which the decrease in the breakdown voltage when a DC voltage is applied is suppressed (for example, the breakdown voltage is 200 V/mm or more).

また、図3に示す実施形態のような、排出溝31が配線溝33と一体となっている構成の金型を用いてコイル部品を製造した場合、熱成型時にコイルの引出部103の周縁から複合磁性材料が流出するため、得られるコイル部品の引出部103の周縁には、この複合磁性材料の残部が熱硬化されて形成された突出部が備わることとなる。つまり、コイルの引出部103の周縁に、コイルの巻回部101周縁の複合磁性熱硬化成型体と実質的に同配合である複合磁性熱硬化成型体が引出部103とともに突出した突出部が備わるコイル部品を得ることができる。このコイル部品は、引出部103の周縁の突出部によって、引出部103のワイヤ線折れ曲がり耐性がより高まったものとなり易い。 In addition, when a coil component is manufactured using a mold in which the discharge groove 31 is integrated with the wiring groove 33 as in the embodiment shown in FIG. 3, the composite magnetic material flows out from the periphery of the lead-out portion 103 of the coil during thermal molding, and the periphery of the lead-out portion 103 of the obtained coil component has a protrusion formed by thermally curing the remaining part of this composite magnetic material. In other words, a coil component can be obtained in which the periphery of the lead-out portion 103 of the coil has a protrusion in which a composite magnetic thermosetting molded body having substantially the same composition as the composite magnetic thermosetting molded body on the periphery of the coil winding portion 101 protrudes together with the lead-out portion 103. This coil component is likely to have higher resistance to wire bending in the lead-out portion 103 due to the protrusion on the periphery of the lead-out portion 103.

以上、本実施形態に係るコイル部品の製造方法を説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の実施態様も含む。
また、上記の各実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、適宜に組み合わせることができる。
The above describes the manufacturing method of the coil component according to the present embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and also includes various modifications, improvements, and other embodiments as long as the object of the present invention is achieved.
Furthermore, the above-described embodiments can be combined as appropriate without departing from the spirit and scope of the present invention.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでもなく、前述のように、本発明の技術的思想内において様々な変形等が可能である。 The following describes examples of the present invention, but the present invention is not limited to the following examples, and as mentioned above, various modifications are possible within the technical concept of the present invention.

複合磁性材料に用いる金属磁性粉末として、略球形のFe-Si-Cr-B系アモルファス粉末(Fe含有率86wt%、Si含有率6.7wt%、Cr含有率2.5wt%、B含有率2.5wt%)である、平均粒子径(D50)が27μmの粉末と平均粒子径(D50)が4μmの粉末との混合物(最大粒子径は50μm)を用意した。ここで、この平均粒子径(D50)および最大粒子径は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(粒度分布)LA-960(HORIBA製作所社製)を用いて測定した値である。さらに、複合磁性材料に用いる熱硬化性樹脂として、ノボラック型エポキシ樹脂に硬化剤としてフェノールノボラック型の硬化剤を必要量添加したものを用意した。 As the metal magnetic powder used in the composite magnetic material, a mixture (maximum particle diameter 50 μm) of a nearly spherical Fe-Si-Cr-B amorphous powder (Fe content 86 wt%, Si content 6.7 wt%, Cr content 2.5 wt%, B content 2.5 wt%) with an average particle diameter (D 50 ) of 27 μm and an average particle diameter (D 50 ) of 4 μm was prepared. Here, the average particle diameter (D 50 ) and the maximum particle diameter were values measured using a laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring device (particle size distribution) LA-960 (manufactured by HORIBA Seisakusho Co., Ltd.). Furthermore, as the thermosetting resin used in the composite magnetic material, a novolac type epoxy resin to which a necessary amount of a phenol novolac type hardener was added as a hardener was prepared.

そして、まず所定量秤量した上記熱硬化性樹脂を、メチルエチルケトン(MEK)を溶剤として希釈した。充分に溶解して樹脂溶液とし、この樹脂溶液に所定量秤量した上記金属磁性粉末を混合し、プラネタリーミキサーで充分に攪拌混合した。さらに、プラネタリーミキサーで攪拌しながら希釈溶剤であるメチルエチルケトン(MEK)を乾燥させ、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との混合物を得た。さらに、この混合物を高速破砕機で粉砕し、次いで造粒を行って、熱硬化性樹脂の質量割合が3.0wt%である複合磁性材料の造粒粉を作製した。 First, a predetermined amount of the thermosetting resin was weighed out and diluted with methyl ethyl ketone (MEK) as a solvent. The resin solution was thoroughly dissolved, and a predetermined amount of the metal magnetic powder was mixed into the resin solution, which was thoroughly stirred and mixed using a planetary mixer. The dilution solvent, methyl ethyl ketone (MEK), was then dried while stirring using the planetary mixer, yielding a mixture of the metal magnetic powder and the thermosetting resin. The mixture was then crushed using a high-speed crusher, and then granulated to produce a granulated powder of a composite magnetic material with a mass ratio of the thermosetting resin of 3.0 wt%.

これとは別に、絶縁被覆銅線(ワイヤ線)を用いて、巻回部およびワイヤ線が引き出された引出部を有する空芯コイルを用意した。 Separately, an air-core coil was prepared using insulated copper wire (wire) having a winding section and an extension section from which the wire is pulled out.

次に、上型の下型と当接させる領域および下型の上型と当接させる領域に、金型の上型と下型を当接させたときに同じ大きさの2つの排出孔(孔直交断面は略円形であり且つ略円筒状の排出孔)が組み合わさって形成されるような4つの排出溝と、上記コイルの引出部を配置したときに生じるクリアランス(配線溝の内面とコイルの引出部との間の間隔)が50μm未満である2つの配線溝と、を有する金型を準備した。なお、この金型は、内部空間の形状(No.1~No.3)または形成される排出孔の直径(0.050mm~1.000mm)が異なる18種類を用意した。これらの金型を用いて作製されるコイル部品の表面積a(mm2)、これらの金型の1つの排出孔の直径b(孔最小径、mm)、これらの金型の2つの排出孔の孔直交断面の断面積合計c(開口面積合計、mm2)、および、これらの金型を用いて作製されるコイル部品の表面積に対するこれらの金型の2つの排出孔断面積合計の割合c/a(%)を下記表1に示した。そして、上記空芯コイルの巻回部を各金型の内部に設置し、且つその引出部を配線溝に配置して、上記複合磁性材料の造粒粉を空芯コイルの巻回部が包埋されるように充填した。そして、この金型の温度を140℃とし、上側パンチによって100kgf/cm2の圧力で1分間圧縮成型し、その後金型から複合磁性成型体を取り出した。取り出した複合磁性成型体は160℃2時間の条件により熱処理し、熱硬化性樹脂の熱硬化(アフターキュア)を行って、コイルが内包された複合磁性熱硬化成型体であるコイル部品を得た。 Next, a mold was prepared having four discharge grooves formed by combining two discharge holes (discharge holes whose cross section perpendicular to the hole is substantially circular and substantially cylindrical) of the same size when the upper and lower dies of the mold are brought into contact in the region of the upper die that comes into contact with the lower die and in the region of the lower die that comes into contact with the upper die, and two wiring grooves in which the clearance (the distance between the inner surface of the wiring groove and the lead-out portion of the coil) generated when the lead-out portion of the coil is disposed is less than 50 μm. Note that 18 types of this mold were prepared, each differing in the shape of the internal space (No. 1 to No. 3) or the diameter of the discharge hole formed (0.050 mm to 1.000 mm). The surface area a ( mm2 ) of the coil parts produced using these dies, the diameter b (minimum hole diameter, mm) of one discharge hole of these dies, the total cross-sectional area c (total opening area, mm2) of the cross-sectional area of the two discharge holes of these dies perpendicular to the hole, and the ratio c/a ( % ) of the total cross-sectional area of the two discharge holes of these dies to the surface area of the coil parts produced using these dies are shown in Table 1 below. Then, the winding part of the air-core coil was placed inside each die, and the drawing part was placed in the wiring groove, and the granulated powder of the composite magnetic material was filled so that the winding part of the air-core coil was embedded. Then, the temperature of this die was set to 140°C, and compression molding was performed for 1 minute at a pressure of 100 kgf/ cm2 by the upper punch, and then the composite magnetic molded body was removed from the die. The removed composite magnetic molded body was heat treated under conditions of 160°C for 2 hours, and the thermosetting resin was heat-cured (after-cured) to obtain a coil part that is a composite magnetic thermosetting molded body containing a coil.

得られた各コイル部品における複合磁性熱硬化成型体の絶縁破壊電圧(V/mm)については、所定の厚さに切り出された複合磁性熱硬化成型体の主面の両面を、導電性ゴムシート(厚さ0.3mm)を介して二極の銅板電極で挟んで直流電圧を印加して計測した。計測には日置電機社製、絶縁抵抗計SM7110を使用した。この結果も下記表1に示した。 The dielectric breakdown voltage (V/mm) of the composite magnetic thermosetting molded body in each of the obtained coil parts was measured by sandwiching both main surfaces of the composite magnetic thermosetting molded body cut to a specified thickness between two copper plate electrodes via a conductive rubber sheet (thickness 0.3 mm) and applying a DC voltage. For the measurement, an insulation resistance meter SM7110 manufactured by Hioki E.E.C. was used. The results are also shown in Table 1 below.

この結果から、いずれのコイル部品の複合磁性熱硬化成型体も230V/mm以上の絶縁破壊電圧を確保できており、つまり、いずれのコイル部品も、熱成型時において複合磁性材料中の金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との分離が発生せず、熱硬化性樹脂の含有率が維持されたまま成型され、熱硬化されたものであることが示された。 These results show that the composite magnetic thermosetting molded bodies of all coil parts had a breakdown voltage of 230 V/mm or more. In other words, in all coil parts, separation of the metal magnetic powder and the thermosetting resin in the composite magnetic material did not occur during thermoforming, and the coil parts were molded and thermoset while maintaining the content of thermosetting resin.

Figure 0007632002000001
Figure 0007632002000001

本実施形態は以下の技術思想を包含する。
(1)金属磁性粉末および熱硬化性樹脂により構成される複合磁性材料が成型されて熱硬化された複合磁性熱硬化成型体にコイルの巻回部が内包されており、前記コイルの引出部が前記複合磁性熱硬化成型体から突出しているコイル部品の製造方法であって、上型および下型を備え、前記上型の前記下型と当接させる領域または前記下型の前記上型と当接させる領域に前記コイルの前記引出部を配置させる配線溝を有し、さらに、前記配線溝に前記コイルの前記引出部を配置して前記上型と前記下型とを当接させた状態において、前記金属磁性粉末が通過可能な孔径であり且つ開口面積合計が前記コイル部品の表面積の0.003%以上1.5%以下である1または複数の排出孔を有する金型を準備し、前記コイルの前記巻回部を前記金型の内部に配置し、前記コイルの前記引出部は前記配線溝に配置して前記コイルの前記引出部を前記金型の内部から突出させ、前記複合磁性材料を前記コイルの前記巻回部を包埋するようにして前記金型の内部に充填し、前記金型を加熱して、前記排出孔から前記複合磁性材料を流出させながら圧縮成型して、前記コイルの前記巻回部が内包された複合磁性成型体を得る圧縮成型工程と、前記複合磁性成型体を熱処理して熱硬化させ、前記コイル部品を得る熱硬化工程と、を含む、コイル部品の製造方法。
(2)前記金型の前記排出孔は、孔最小径が前記金属磁性粉末の最大粒子径以上である、(1)に記載のコイル部品の製造方法。
(3)前記金型は、前記上型の前記下型と当接させる領域または前記下型の前記上型と当接させる領域に排出溝を有し、前記上型と前記下型とを当接させたときに、前記排出溝が前記排出孔を形成する構成である、(1)または(2)に記載のコイル部品の製造方法。
(4)前記金型は側周面を複数有し、前記側周面のうち、前記コイルの前記引出部が突出する引出部突出面と、前記排出孔が開口する排出孔開口面と、が異なる構成である、(1)~(3)のいずれか1つに記載のコイル部品の製造方法。
(5)前記圧縮成型工程において、前記金型を100℃以上180℃以下に加熱して、3kgf/cm2以上5000kgf/cm2以下の成型圧力により、10秒間以上5分間以下の時間で圧縮成型する、(1)~(4)のいずれか1つに記載のコイル部品の製造方法。
The present embodiment encompasses the following technical ideas.
(1) A method for manufacturing a coil component in which a composite magnetic material composed of a metal magnetic powder and a thermosetting resin is molded and thermoset into a composite magnetic thermosetting molded body, the composite magnetic material being formed into a composite magnetic thermosetting molded body, and a wound portion of a coil is encapsulated in the composite magnetic thermosetting molded body, and a lead-out portion of the coil protrudes from the composite magnetic thermosetting molded body, the method comprising the steps of: (a) forming a wiring groove in which the lead-out portion of the coil is disposed in an area of the upper mold that comes into contact with the lower mold or an area of the lower mold that comes into contact with the upper mold; and (b) forming a wiring groove in which the lead-out portion of the coil is disposed in the wiring groove, the wiring groove having a diameter that allows the metal magnetic powder to pass through and a total opening area that is 0.01% of the surface area of the coil component when the lead-out portion of the coil is disposed in the wiring groove and the upper mold and the lower mold are brought into contact with each other. a compression molding process of preparing a mold having one or more discharge holes with a coefficient of thermal expansion of 0.003% or more and 1.5% or less, placing the winding portion of the coil inside the mold, placing the pull-out portion of the coil in a wiring groove so that the pull-out portion of the coil protrudes from inside the mold, filling the inside of the mold with the composite magnetic material so as to embed the winding portion of the coil, heating the mold, and compression molding the composite magnetic material while causing it to flow out of the discharge holes to obtain a composite magnetic molded body containing the winding portion of the coil, and a heat hardening process of heat treating the composite magnetic molded body to heat harden it, thereby obtaining the coil component.
(2) The method for manufacturing a coil component according to (1), wherein the discharge hole of the mold has a minimum hole diameter that is equal to or larger than the maximum particle diameter of the metal magnetic powder.
(3) A method for manufacturing a coil component described in (1) or (2), wherein the mold has an ejection groove in an area of the upper mold that comes into contact with the lower mold or in an area of the lower mold that comes into contact with the upper mold, and the ejection groove forms the ejection hole when the upper mold and the lower mold are brought into contact with each other.
(4) A method for manufacturing a coil component described in any one of (1) to (3), wherein the mold has a plurality of side peripheral surfaces, and among the side peripheral surfaces, a drawn-out portion protruding surface from which the drawn-out portion of the coil protrudes and a discharge hole opening surface from which the discharge hole opens have different configurations.
(5) The method for manufacturing a coil component according to any one of (1) to (4), wherein in the compression molding step, the mold is heated to 100° C. or more and 180° C. or less, and compression molding is performed at a molding pressure of 3 kgf/cm 2 or more and 5000 kgf/cm 2 or less for a time period of 10 seconds to 5 minutes.

11 金型の上型
21 金型の下型
31 排出溝
33 配線溝
35 排出孔
101 コイル巻回部
103 コイル引出部
11 Upper mold of mold 21 Lower mold of mold 31 Discharge groove 33 Wiring groove 35 Discharge hole 101 Coil winding portion 103 Coil drawing portion

Claims (5)

金属磁性粉末および熱硬化性樹脂により構成される複合磁性材料が成型されて熱硬化された複合磁性熱硬化成型体にコイルの巻回部が内包されており、前記コイルの引出部が前記複合磁性熱硬化成型体から突出しているコイル部品の製造方法であって、
上型および下型を備え、前記上型の前記下型と当接させる領域または前記下型の前記上型と当接させる領域に前記コイルの前記引出部を配置させる配線溝を有し、さらに、前記配線溝に前記コイルの前記引出部を配置して前記上型と前記下型とを当接させた状態において、前記金属磁性粉末が通過可能な孔径であり且つ開口面積合計が前記コイル部品の表面積の0.003%以上1.5%以下である1または複数の排出孔を有する金型を準備し、
前記コイルの前記巻回部を前記金型の内部に配置し、前記コイルの前記引出部は前記配線溝に配置して前記コイルの前記引出部を前記金型の内部から突出させ、前記複合磁性材料を前記コイルの前記巻回部を包埋するようにして前記金型の内部に充填し、前記金型を加熱して、前記排出孔から前記複合磁性材料を流出させながら圧縮成型して、前記コイルの前記巻回部が内包された複合磁性成型体を得る圧縮成型工程と、
前記複合磁性成型体を熱処理して熱硬化させ、前記コイル部品を得る熱硬化工程と、を含む、
コイル部品の製造方法。
A method for manufacturing a coil component, comprising: a composite magnetic thermosetting molded body obtained by molding and thermosetting a composite magnetic material composed of a metal magnetic powder and a thermosetting resin; a wound portion of a coil is enclosed in the composite magnetic thermosetting molded body; and a pull-out portion of the coil protrudes from the composite magnetic thermosetting molded body,
a die having an upper die and a lower die, a wiring groove for arranging the lead-out portion of the coil in an area of the upper die that comes into contact with the lower die or an area of the lower die that comes into contact with the upper die, and further having one or more discharge holes having a hole diameter that allows the metal magnetic powder to pass through and a total opening area that is 0.003% or more and 1.5% or less of a surface area of the coil component when the lead-out portion of the coil is arranged in the wiring groove and the upper die and the lower die are in contact with each other;
a compression molding process in which the winding portion of the coil is disposed inside the mold, the drawn-out portion of the coil is disposed in the wiring groove so that the drawn-out portion of the coil protrudes from inside the mold, the composite magnetic material is filled inside the mold so as to embed the winding portion of the coil, the mold is heated, and the composite magnetic material is compression-molded while flowing out from the discharge hole, thereby obtaining a composite magnetic molded body containing the winding portion of the coil;
and a heat curing step of heat-treating the composite magnetic molded body to heat-cure it, thereby obtaining the coil component.
A manufacturing method for coil components.
前記金型の前記排出孔は、孔最小径が前記金属磁性粉末の最大粒子径以上である、請求項1に記載のコイル部品の製造方法。 The method for manufacturing coil components according to claim 1, wherein the minimum diameter of the discharge hole of the die is equal to or greater than the maximum particle diameter of the metal magnetic powder. 前記金型は、前記上型の前記下型と当接させる領域または前記下型の前記上型と当接させる領域に排出溝を有し、前記上型と前記下型とを当接させたときに、前記排出溝が前記排出孔を形成する構成である、請求項1または2に記載のコイル部品の製造方法。 The method for manufacturing coil parts according to claim 1 or 2, wherein the die has a discharge groove in an area of the upper die that comes into contact with the lower die or in an area of the lower die that comes into contact with the upper die, and the discharge groove forms the discharge hole when the upper die and the lower die are brought into contact with each other. 前記金型は側周面を複数有し、前記側周面のうち、前記コイルの前記引出部が突出する引出部突出面と、前記排出孔が開口する排出孔開口面と、が異なる構成である、請求項1~3のいずれか1項に記載のコイル部品の製造方法。 The method for manufacturing a coil component according to any one of claims 1 to 3, wherein the die has a plurality of side circumferential surfaces, and among the side circumferential surfaces, the pull-out portion protruding surface from which the pull-out portion of the coil protrudes and the discharge hole opening surface where the discharge hole opens are configured differently. 前記圧縮成型工程において、前記金型を100℃以上180℃以下に加熱して、3kgf/cm2以上5000kgf/cm2以下の成型圧力により、10秒間以上5分間以下の時間で圧縮成型する、請求項1~4のいずれか1項に記載のコイル部品の製造方法。 The method for producing a coil component according to any one of claims 1 to 4, wherein in the compression molding step, the mold is heated to 100 ° C. or more and 180 ° C. or less, and compression molding is performed at a molding pressure of 3 kgf/cm 2 or more and 5000 kgf/cm 2 or less for 10 seconds to 5 minutes.
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