專利名稱：：線圈部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及在手機(jī)等攜帶設(shè)備的電源電路等中使用的線圈部件。
背景技術(shù)：
：如日本特開2005-268369所示，現(xiàn)有技術(shù)中該種類的線圈部件廣泛使用將內(nèi)置導(dǎo)體的鐵氧體燒結(jié)體層合而成的多層電感器。所述電感器的芯本體脆性高，耐彎曲性、抗沖擊性弱，因此在攜帶設(shè)備的電源電路等中使用時，存在由于底板隨時間而出現(xiàn)的撓曲變形或者摔落沖擊而容易破損的問題。為解決上述問題，如日本特開2006-303405、對應(yīng)US2006/0214759Al所示，提出了將磁性粉末與樹脂復(fù)合的復(fù)合磁性體(復(fù)合磁性片)層合在薄膜型線圈上而成的具有撓性的電感器。所述撓性電感器脆性低，可以安裝在柔性印刷線路板上，具有對撓曲變形或摔落沖擊的抗性高的機(jī)械方面的優(yōu)點。
發(fā)明內(nèi)容但是，隨著近年來攜帶設(shè)備的日益小型化和大輸出功率化的要求等，要求上述專利文獻(xiàn)2中所述的撓性電感器的電感值進(jìn)一步得到提咼。本發(fā)明為解決上述問題而設(shè)，即，本發(fā)明的目的在于提供一種線圈部件，該線圈部件安裝在柔性印刷線路板上時，自身可以跟隨線路板隨時間出現(xiàn)的撓曲而變形，對摔落沖擊的抗性高，且電感值高。在完成本發(fā)明之際，發(fā)明人的著眼點為在上述專利文獻(xiàn)2記載的現(xiàn)有撓性電感器中，填充在樹脂中的磁性粉末是使用通常的金屬磁性粉末或軟磁性的鐵氧體粉末，即，在所述電感器中，是將各向同性形狀的磁性粉末簡單分散于樹脂中來制備復(fù)合磁性片的。因此發(fā)明人基于以下技術(shù)思想完成了本發(fā)明通過配合所述電感器產(chǎn)生的磁束的通過方向來提高復(fù)合磁性片的透磁率，可以享受撓性電感器的機(jī)械方面的優(yōu)點，同時還提高其電感值。艮P，本發(fā)明的線圈部件的要點有(1)線圈部件，其特征在于該線圈部件是在平面內(nèi)形成為螺旋狀的空芯線圈上面和/或下面的至少一個面上層合各向異性復(fù)合磁性片而成的撓性線圈部件，其中所述各向異性復(fù)合磁性片是將具有長徑方向和短徑方向的扁平狀或針狀的軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中而成的，上述軟磁性金屬粉末的長徑方向朝向上述空芯線圈的面內(nèi)方向。(2)上述(l)的線圈部件，其特征在于在空芯線圈的中芯部分和/或外周部分的至少一個部分填充各向同性復(fù)合磁性材料，該各向同性復(fù)合磁性材料是將各向同性形狀的軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中而成的。(3)上述(l)的線圈部件，其特征在于在空芯線圈的中芯部分和/或外周部分的至少一個部分填充各向異性復(fù)合磁性材料，所述各向異性復(fù)合磁性材料是將具有長徑方向和短徑方向的扁平狀或針狀的軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中而成的，.分散于上述各向異性復(fù)合磁性材料中的軟磁性金屬粉末的長徑方向朝向垂直于上述空芯線圈的面的方向。本發(fā)明中，通過以下更具體的方案也可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。(4)上述(l)-(3)中任一項的線圈部件，其特征在于空芯線圈的平均巻繞直徑大于該空芯線圈的厚度。(5)上述(l)-(4)中任一項的線圈部件，其中，上述各向異性復(fù)合磁性片層合在上述空芯線圈的上面和下面兩個面上。(6)上述(l)-(5)中任一項的線圈部件，其中，上述空芯線圈是在樹脂薄膜上形成有導(dǎo)體圖案的薄膜型線圈。(7)上述(6)的線圈部件，其中，上述樹脂薄膜在對應(yīng)于上述空芯線圈的中芯部分和外周部分的位置形成有缺口。上述(l)的本發(fā)明的線圈部l牛具有撓性，因此將其安裝于柔性印刷線路板上時，自身可跟隨該底板隨時間出現(xiàn)的撓曲變形而變形，因此不會產(chǎn)生脆性破壞等，可以享受現(xiàn)有的撓性電感器的機(jī)械方面的優(yōu)占。rf、、、13在平面內(nèi)巻繞而成的空芯線圈上層合復(fù)合磁性片而成的本發(fā)明的線圈部件為具有撓性的薄型，因此，由空芯線圈的厚度方向的一端發(fā)射的磁束回流至另一端的磁路的大部分由在空芯線圈的上下端面向面內(nèi)方向延伸的復(fù)合磁性片構(gòu)成。因此，通過將分散于復(fù)合磁性片中的軟磁性金屬粉末制成扁平狀或針狀，并且使其長徑方向與空芯線圈的面內(nèi)方向一致(以下有時稱為"使軟磁性金屬粉末水平取向")，在本發(fā)明的線圈部件中，復(fù)合磁性片(各向異性復(fù)合磁性片)的透磁率在面內(nèi)方向高，在垂直于面的方向低。因此，磁束通過以復(fù)合磁性片中為主的面內(nèi)方向的上述磁路的透磁率整體增大，因而可以提高線圈部件的電感值。在作為本發(fā)明的更具體方案的上述(2)的線圈部件中，使軟磁性金屬粉末為各向同性形狀，該軟磁性金屬粉末分散于填充在空芯線圈的中芯部分或外周部分的復(fù)合磁性材料中。因此，對于磁束通過線圈部件的厚度方向的空芯線圈的繞線內(nèi)側(cè)或外側(cè)的磁路，無需使軟磁性金屬粉末進(jìn)行特別的取向，即可以使空芯線圈的面內(nèi)方向和垂直于面的方向的透磁率等同。由此，在同與層合在空芯線圈的上下面的各向異性復(fù)合磁性片同樣地在中芯部分或外周部分使軟磁性金屬粉末水平取向的線圈部件進(jìn)行比較時，無需增加制備步驟，即可以使上述磁路的透磁率整體增大，因而使電感值提高。在作為本發(fā)明的更具體方案的上述(3)的線圈部件中，將軟磁性金屬粉末制成扁平狀或針狀，該軟磁性金屬粉末分散于填充在空芯線圈的中芯部分或外周部分的復(fù)合磁性材料中，并且使軟磁性金屬粉末的長徑方向與垂直空芯線圈的面的(厚度)方向一致(以下有時稱為"使軟磁性金屬粉末垂直取向")，由^:，所述區(qū)域的透磁率在空芯線圈的面內(nèi)方向低，在垂直于面的方向高。即，對于磁束通過線圈部件的主要面內(nèi)方向的上下面的復(fù)合磁性片，在該面內(nèi)方向透磁率增高；對于磁束通過線圈部件的主要厚度方向的繞線內(nèi)側(cè)或外側(cè)，在該厚度方向上透磁率增高，因此可以使線圈部件產(chǎn)生的磁束所通過的磁路整體的透磁率增大，因而使電感值大幅提高。本發(fā)明的線圈部件當(dāng)然可比上述現(xiàn)有的電感器進(jìn)一步提高電感值，并且作為分散于樹脂材料中的磁性材料，使用最大飽和磁束密度大的軟磁性金屬粉末，因此還可獲得優(yōu)異的直流疊加特性。圖1A是第一實施方案的電感器的平面圖。圖1B是表示圖1A的B-B截面的電感器的示意圖。圖2A-2C是表示本實施方案的電感器的制備步驟的平面圖，圖2A是表示在基膜上形成有空芯線圈的狀態(tài)的平面圖。圖2B是表示導(dǎo)體與空芯線圈連接的狀態(tài)的平面圖。圖2C是表示將具備空芯線圈的基膜放置于各向異性復(fù)合磁性片上的狀態(tài)的平面圖。圖3D-3F是表示本實施方案的電感器的制備步驟的平面圖，圖3D是表示在基膜的缺口處填充了復(fù)合磁性材料的狀態(tài)的平面圖。圖3E是表示在空芯線圈上放置各向異性復(fù)合磁性片，使兩者一體化的狀態(tài)的平面圖。圖3F是表示在基膜上安裝外部電極的狀態(tài)的平面圖。圖4A是第2實施方案的電感器的截面示意圖。圖4B是第3實施方案的電感器的截面示意圖。圖4C是第4實施方案的電感器的截面示意圖。7圖5A是第5實施方案的電感器的截面示意圖。圖5B是第6實施方案的電感器的截面示意圖。圖5C是第7實施方案的電感器的截面示意圖。圖6A是第8實施方案的電感器的截面示意圖。圖6B是第9實施方案的電感器的截面示意圖。圖7是比較例的電感器的截面示意圖。具體實施齊式以下，采用附圖對實施本發(fā)明的方案進(jìn)行詳細(xì)說明。這里，本實施方案中，以手機(jī)等攜帶設(shè)備的電源電路等中適合采用的電感器為例。圖1A是第一實施方案的電感器10的平面圖，圖1B是表示圖1A的B-B截面的電感器的示意圖。電感器10的厚度方向是圖1A的紙面前后方向、圖1B的上下方向。圖2A-圖2C以及圖3D-圖3F是表示本實施方案的電感器10的制備步驟的平面圖。本實施方案的電感器10具有數(shù)mm-數(shù)十mm的方形平面尺寸，具有數(shù)百pm左右的厚度尺寸。整體具有撓性的本發(fā)明的電感器10中，構(gòu)成該電感器的空芯線圈12和各向異性復(fù)合磁性片20(20a、20b)均為薄型，具有撓性。<關(guān)于空芯線圈>本實施方案的電感器10中所使用的空芯線圈12是導(dǎo)體圖案在平面內(nèi)形成多個巻的螺旋狀線圈。不過，空芯線圈12不包括沿著鐵氧體芯等巻芯的延伸方向巻繞導(dǎo)線而成的繞線龜感器、將在由鐵氧體或陶瓷材料形成的生片上層合印刷了若干分之一圈的線圈而成的層合電感器。對構(gòu)成空芯線圈12的螺旋狀導(dǎo)體圖案的材質(zhì)或巻繞數(shù)、螺旋狀的具體形狀沒有特別限定，只要在通電時產(chǎn)生電感即可。空芯線圈12的代表性制備方法有以下三種。(A)在樹脂薄膜上粘貼壓延銅箔等金屬箔，通過抗蝕劑曝光形成螺旋狀的圖案，然后將其進(jìn)行化學(xué)燭刻的蝕刻方法。(B)經(jīng)由開口成螺旋狀的掩模圖案，將熔融金屬鍍在樹脂薄膜上，形成該螺旋狀圖案的鍍覆方法。(C)將由表面絕緣的金屬細(xì)線形成的磁線在平面內(nèi)巻成螺旋狀的繞線方法。上述(A)的蝕刻方法或(B)的鍍覆方法中使用的樹脂薄膜(基膜)優(yōu)選具有可耐蝕刻或鍍覆的耐腐蝕性或耐熱性，具體來說，可以將聚酰亞胺膜或PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)等樹脂材料成型為IO-IOO拜左右的膜狀使用。上述(C)的繞線方法中，用于巻繞磁線的基材可以使用由上述或者其它樹脂材料形成的基膜，或者無需上述基材，而僅將磁線巻繞后使用。上述(A)或(B)的情況下，為了使構(gòu)成空芯線圈12的導(dǎo)體圖案的表面絕緣，可以在空芯線圈12的形成面，即樹脂薄膜(基膜)的上面粘貼其它樹脂薄膜(絕緣膜)，夾住空芯線圈12。所述絕緣膜可以使用與基膜同樣的樹脂材料，但并不象基膜那樣要求耐腐蝕性或耐熱性，因此也可以使用不同種的材料。圖2A所示的本實施方案是在基膜17之上將導(dǎo)體圖案形成為螺旋狀，再在其上層合未圖示的絕緣膜，構(gòu)成空芯線圈12。如圖1A所示，螺旋狀空芯線圈12的最外端12a引出到電感器10的寬度方向(該圖的左右方向)的一側(cè)，與外部電極16a電連接。外部電極16(16a、16b)是用于將本實施方案的電感器10安裝在印刷線路板等上的端子電極。因此，外部電極16形成為比電感器10的表面稍微突出的厚度。如圖2B所示，螺旋狀空芯線圈12的最內(nèi)端12b與導(dǎo)體14電連接，設(shè)于電感器10的寬度方向另一側(cè)的外部電極16b與最內(nèi)端的12b導(dǎo)通(參照圖1A)。導(dǎo)體14只與導(dǎo)體圖案的最內(nèi)端12b導(dǎo)通，以防止空芯線圈12發(fā)生短路。因此，導(dǎo)體14可以經(jīng)由基膜或絕緣膜設(shè)于導(dǎo)體圖案的相反一側(cè)。為了使導(dǎo)體14與最,內(nèi)端12b導(dǎo)通，可以在對應(yīng)于最內(nèi)端12b的位置上形成貫通基膜或絕緣膜的孔，使最內(nèi)端12b露出，將導(dǎo)體14的一端與其連接。導(dǎo)體14的另一端如上所述，與外部電極16b連接。外部電極16可以是在形成了空芯線圈12和導(dǎo)體14圖案的基膜17上層合后述的各向異性復(fù)合磁性片20等其它層之前預(yù)先安裝的，或者是在層合該其它層后安裝在基膜17上的。本實施方案中，如圖3F所示，將各向異性復(fù)合磁性片20層合在基膜17的上下面，然后再將外部電極16安裝于露出各向異性復(fù)合磁性片20的基膜17上。由此，在通過所謂的一版多個同時制備多個電感器10時，在厚度方向上突出的外部電極16并不阻礙各向異性復(fù)合磁性片20的層合操作。本發(fā)明中，為了將空芯線圈12的兩端與外部電極16a、16b分別連接，也可以由均形成為螺旋狀的兩片導(dǎo)體圖案構(gòu)成。即，也可以將兩片導(dǎo)體圖案重合，使兩個最外端12a位于電感器10的寬度方向的左右相反側(cè)，且兩個最內(nèi)端12b—致，將兩個最內(nèi)端12b電連接，由此制作一系列的空芯線圈12。這種情況下，為了防止兩片導(dǎo)體圖案之間短路，導(dǎo)體圖案可以夾住基膜17，分別配置在上下兩側(cè)，在最內(nèi)端12b，使基膜17形成通孔，互相連接。這里，在一片基膜17上形成螺旋狀的導(dǎo)體圖案的巻繞數(shù)在制備步驟中是有上限的，因此，為了獲得所需的空芯線圈12的巻繞數(shù)，也可以分別夾住具有通孔的絕緣膜，層合多個導(dǎo)體圖案，構(gòu)成空芯線圈12。這種情況下，分別存在于層合的導(dǎo)體圖案的最下層和最上層的空芯線圈12的端部可根據(jù)需要，經(jīng)由上述導(dǎo)體14與外部電極16a、16b連接。本發(fā)明的空芯線圈12的特征在于在平面內(nèi)形成螺旋狀。這里所述的平面無需構(gòu)成數(shù)學(xué)上的嚴(yán)密的平面，只要可以將電感器10整體形成薄型、且空芯線圈12本身可獲得足夠的撓性，即可將空芯線圈12的厚度為導(dǎo)體圖案的線厚度的數(shù)倍以下的情況稱為"空芯線圈12在平面內(nèi)形成螺旋狀"。如上所述，將多個導(dǎo)體圖案層合來構(gòu)成空芯線圈12時，"空芯線圈12在平面內(nèi)形成螺旋狀"是指各導(dǎo)體圖案分別在上述定義的平面內(nèi)形成螺旋狀。形成螺旋狀的空芯線圈12中，在比導(dǎo)體圖案更靠內(nèi)側(cè)的中芯部分30和比導(dǎo)體圖案更靠外側(cè)的外周部分40填充有將軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中形成的復(fù)合磁性材料32。通過向中芯部分30填充復(fù)合磁性材料32，則空芯線圈12的磁束密度提高，通過向外周部分40填充該材料，則如圖1B的箭頭所示，形成空芯線圈12發(fā)出的磁束的閉合磁路，可以使電感器10的電感值提高。如果是如圖所示的平面視圖形狀為矩形的本實施方案的電感器10，則外周部分40可沿著螺旋-沃導(dǎo)體圖案的整個周圍設(shè)置，也可以設(shè)置在矩形形狀的四個邊，還可以如圖所示，設(shè)置于未設(shè)置外部電極16的上下兩個邊。填充于中芯部分30或外周部分40的復(fù)合磁性材料32中所分散的軟磁性金屬粉末的取向性將在后面描述。如上述(A)或(B)，在基膜17上形成空芯線圈12時，基膜17可以在對應(yīng)于空芯線圈12的中芯部分30和外周部分40的位置形成缺口。本實施方案中，在比空芯線圈12的最內(nèi)端12b更靠內(nèi)側(cè)設(shè)置矩形的中芯部分30，沿著矩形基膜17的上下邊、在空芯線圈12的繞線部分的外部設(shè)置外周部分40。因此，如圖2A所示，基膜17的面中央和沿著上下邊的位置被切去，形成缺口18。<關(guān)于各向異性復(fù)合磁性片〉本發(fā)明的電感器10的特征在于在空芯線圈12的上面或下面的至少一個面上層合各向異性復(fù)合磁性片20。在以圖1B顯示截面圖的本實施方案的電感器10中，空芯線圈12的上下兩側(cè)均層合各向異性復(fù)合磁性片20(20a、20b)。各向異性復(fù)合磁性片20是將復(fù)合磁性材料成型為厚數(shù)十至數(shù)百微米左右的片，其中所述復(fù)合磁性材料是將,，長徑方向和短徑方向的扁平狀或針狀的軟磁性金屬粉末(各向異性i'屬粉末)分散于樹脂材料中形成的。如果是在空芯線圈12的上下面層合導(dǎo)電性金屬磁性膜而成的電感器，則可能會由于渦電流損失導(dǎo)致電感值損耗，但如果是將復(fù)合磁性材料各向異性復(fù)合磁性片20層合在空芯線圈12的上面和/或下面的本發(fā)明，則不會發(fā)生所述渦電流損失導(dǎo)致的電感值損耗。本發(fā)明的電感器10的更進(jìn)一步的特征在于軟磁性金屬粉末的長徑方向朝向空芯線圈12的面內(nèi)方向，各向異性復(fù)合磁性片20的透磁率在面內(nèi)方向比垂直于面的方向更大。通過將所述各向異性復(fù)合磁性片20設(shè)于空芯線圈12的上面和/或下面，可以使構(gòu)成由空芯線圈12發(fā)出的磁束的主要磁路的該上下面的透磁率在磁束的通過方向增高。軟磁性金屬粉末可以將一種或多種金屬材料的扁平狀或針狀的粉末混合使用，具體來說，有作為鐵系多晶金屬的純鐵、鐵鎳合金、鐵鈷合金或鐵鋁硅合金，作為非晶金屬的鐵系非晶金屬或鈷系非晶金屬等的粉末。作為軟磁性金屬粉末，與使用將氧化鐵的燒結(jié)體鐵氧體破碎成扁平狀或針狀得到的粉末相比，使用使上述金屬材料結(jié)晶生長為扁平狀或針狀得到的粉末更具有制備步驟上的優(yōu)勢。將形成為扁平狀或針狀的未燒結(jié)的生鐵氧體材料與后述的樹脂材料混合、將其進(jìn)行燒結(jié)、獲得作為軟磁性金屬粉末的鐵氧體粉末時，樹脂材料的撓性損失，因此不優(yōu)選。通常，與鐵氧體系磁性材料相比，金屬系磁性材料的代表性磁特性之一，即最大飽和磁束密度大，因此，可以說更適合應(yīng)對作為線圈部件時的大輸出功率化(施加大電流)。本發(fā)明使用的軟磁性金屬粉末具有長徑方向和短徑方向。略呈球狀體的粉末向一個方向收縮則成為扁平狀，該方向相當(dāng)于短徑方向。相反，略呈球狀體的粉末沿一個方向延伸則成為針狀，該方向相當(dāng)于長徑方向。從原理上說，軟磁性金屬^J、末的平均的長徑相對于短徑的長度只要超過1即可，沒有特別限定，但為了顯著提高空芯線圈12的磁路的透磁率、提高電感器10的電感值，優(yōu)選其為2.5以上，更優(yōu)選12以上。作為使軟磁性金屬粉末分散的粘合劑的樹脂材料，可以使用撓性的彈性體或塑性體，具體來說有聚酯類樹脂、聚氯乙烯類樹脂、聚氨酯樹脂、纖維素類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚酰亞胺類樹脂、有機(jī)硅類樹脂、環(huán)氧類樹脂等。此時，復(fù)合磁性材料中使用的樹脂材料優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-20。c以下的樹脂，特別優(yōu)選使用有機(jī)硅類樹脂、交聯(lián)度低的聚氨酯類樹脂或環(huán)氧類樹脂等在常溫下具有橡膠彈性的材料。由此，電感器10整體的彈性模量大幅降低，柔軟，可應(yīng)對外力導(dǎo)致的變形，難以破損。在將軟磁性金屬粉末分散于所述樹脂材料中的同時，將其水平取向，使長徑方向朝向各向異性復(fù)合磁性片20的面內(nèi)方向。使軟磁性金屬粉末水平取向的方法可列舉以下四種方法。(a)刮刀法將軟磁性金屬粉末、樹脂材料、溶劑混合，制備漿料，一邊用刮刀將漿料鋪開成片狀，一邊在基板上形成薄膜，并且對所述薄膜進(jìn)行常溫加壓，使軟磁性金屬粉末的長軸方向為片的面內(nèi)方向。(b)絲網(wǎng)印刷法將軟磁性金屬粉末、樹脂材料、溶劑混合，制備漿料，將其在基板上通過孔板印刷(絲網(wǎng)印刷)制成薄膜，再對該薄膜進(jìn)行常溫加壓，使軟磁性金屬粉末的長軸方向為片的面內(nèi)方向。(C)噴涂法將軟磁性金屬粉末、樹脂材料、溶劑混合，制備漿料，將其在基板上噴涂，進(jìn)行超薄化，由此使軟磁性金屬粉末橫倒，反復(fù)進(jìn)行所述噴涂，獲得所需厚度的薄膜，再對該薄膜進(jìn)行常溫加壓。(d)熱壓法將軟磁性金屬粉末和樹脂材料在樹脂材料的熔融溫度以上的加熱條件下混煉，再將其熱壓在基板上，使軟磁性金屬粉末水平取向。上述(a)-(c)中使用的溶劑可以使用二甲苯、甲苯、IPA(異丙醇)等。通過本發(fā)明人的研究已經(jīng)明確通過增減軟磁性金屬粉末和樹脂材料相對溶劑的混合比例、調(diào)節(jié)漿料的粘度，可以調(diào)節(jié)上述(a)-(c)各方法中軟磁性金屬粉末的水平取向能力。還明確了通過增減軟磁性金屬粉末的長徑/短徑比(長寬比)，可以調(diào)節(jié)上述(a)-(d)各方法中軟磁性金屬粉末的水平取向能力。上述(aHc)中，特別是在(b)絲網(wǎng)印刷法中，如果無法充分地使軟磁性金屬粉末水平取向，通過在基板水平方向上施加外部磁場可使軟磁性金屬粉末的長徑向容易朝向磁場施加方向，因此可以促進(jìn)該粉末的水平取向。本實施方案的電感器10的制備中，首先準(zhǔn)備通過上述任意一種方法制備的各向異性復(fù)合磁性片20a、20b。接著，在一個各向異性復(fù)合磁性片20(20b)上放置具備空芯線圈12的基膜17(圖2Q。向構(gòu)成空芯線圈12的基膜17的缺口18中填充將軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中形成的復(fù)合磁性材料32(圖3D)。再在空芯線圈12上放置另一個各向異性復(fù)合磁性片20(20a)，對它們進(jìn)行熱壓，使其互相熱融成為一體(圖3E)。在露出各向異性復(fù)合磁性片20a的基膜17上安裝外部電極16a、16b，使空芯線圈12的最外端12a和與空芯線圈12的最內(nèi)端12b接合的導(dǎo)體14分別與該外部電極16a、16b電連接，由此制備電感器IO。分散于各向異性復(fù)合磁性片20中的各向異性金屬粉末，在扁平狀或針狀中，更優(yōu)選使用扁平狀的粉末。這是由于由空芯線圈12發(fā)出的磁束由空芯線圈12的中央沿放射方向通過各向異性復(fù)合磁性片20的面內(nèi)，因此，優(yōu)選各向異性復(fù)合磁性片20在面內(nèi)方向具有各向同性的透磁率，這樣只將長徑方向略呈圓形的扁平狀的各向異性金屬粉末水平取向，即可以獲得所述的面內(nèi)各向同性狀態(tài)。與此相對，使用針狀的各向異性金屬粉末制備各向異性復(fù)合磁性片20時，必須通過使外部磁場的施加方向為由空芯線圈12的中央開始放射的方向等，使針狀的該粉末沿放射方向水平取向。這樣得到的各向異性復(fù)合磁性片20在面內(nèi)方向的有效透磁率為垂直于面的方向的有效透磁率的2倍以上，優(yōu)選3倍以上。通過在各方向的有效透磁率上設(shè)置2倍以上的差，可以抑制由空芯線圈12向垂直于面的方向放射的磁束垂直于面透過各向異性復(fù)合磁性片20，磁束可以經(jīng)由通過了各向異性復(fù)合磁性片20的面內(nèi)和外周部分40的〕字型的磁路，回流至空芯線圈12中。在以圖1B顯示截面圖的本實施方案的電感器10中，填充到中芯部分30和外周部分40的復(fù)合磁性材料中所分散的軟磁性金屬粉末與各向異性復(fù)合磁性片20同樣，為扁平狀或針狀，且水平取向。換言之，相對于空芯線圈12所放射的磁束通過中芯部分30或外周部分40的方向(圖中上下方向)，軟磁性金屬粉末的取向方向是與其交叉的方向(圖中左右方向)。如上所述，由空芯線圈12厚度方向的上端放射的磁束首先向各向異性復(fù)合磁性片20的面內(nèi)方向彎曲，抑制了磁束向圖1B的上方的發(fā)散。另一方面，如上所述，電感器10的平面尺寸比厚度尺寸大很多，因此可充分確保各向異性復(fù)合磁性片20與外周部分40的接觸面積。因此，無論存在于外周部分40的軟磁性金屬粉末的取向方向如何，磁束由各向異性復(fù)合磁性片20良好地流入外周部分40，并且回流至空芯線圈12的下端。這是由于，即使軟磁性金屬粉末水平取向，填充到外周部分40的復(fù)合磁性材料的透磁率也比空氣高很多，并且如上所述，可充分確保各向異性復(fù)合磁性片20和外周部分40的接觸面積，因此，沿面內(nèi)方向通過各向異性復(fù)合磁性片20內(nèi)的磁束直接發(fā)散到空氣中的比例低。對于中芯部分30也同樣。即，通常復(fù)合磁性材料32不管軟磁性金屬粉末的取向方向如何，透磁率都比空n高，因此，將其填充在中芯部分30中，可獲得使空芯線圈12的磁束密度提高的效果。本發(fā)明中，通過如下對填充在中芯部分30和外周部分40的復(fù)合磁性材料32中所分散的軟磁性金屬粉末的取向有無和取向方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，可進(jìn)一步提高電感器10的電感值。<關(guān)于各向同性復(fù)合磁性材料>圖4A-圖4C分別為本發(fā)明的第2-第4實施方案的電感器iO的B-B截面(參照圖1A)的示意圖。各實施方案的電感器10的特征在于在空芯線圈12的中芯部分30和/或外周部分40的至少一個部分填充各向同性復(fù)合磁性材料35。具體來說，在圖4A所示的第2實施方案中，在中芯部分30填充各向同性復(fù)合磁性材料35，在圖4B所示的第3實施方案中，在外周部分40填充各向同性復(fù)合磁性材料35，在圖4C所示的第4實施方案中，在中芯部分30和外周部分40填充各向同性復(fù)合磁性材料35。在第2和第3實施方案中，未填充各向同性復(fù)合磁性材料35的中芯部分30或外周部分40填充各向異性金屬粉末在樹脂材料中水平取向得到的復(fù)合磁性材料32。各圖中，由空芯線圈12的上端發(fā)射磁束時的磁路用箭頭表示。各向同性復(fù)合磁性材料35是將各向同性形狀的軟磁性金屬粉末(各向同性金屬粉末)分散于樹脂材料中所得的材料。除軟磁性金屬粉末的顆粒形狀與各向異性復(fù)合磁性片20不同之外，各向異性金屬粉末的材料、作為粘合劑的樹脂材料、將它們混合的溶劑均可以從作為構(gòu)成上述各向異性復(fù)合磁性片20的材料所列舉的材料中、將一種或多種混合使用。所述金屬粉末的顆粒形狀略呈球體狀，其平均形狀優(yōu)選長徑與短徑之比小于2。對于各向同性復(fù)合磁性材料35，無需使各向同性金屬粉末沿規(guī)定方向取向，因此只要將各向同性金屬粉末與樹脂材料混合到溶劑中，均勻攪拌，制成漿料，將其用分配器填充在中芯部分30和/或外周部分40即可。第2-第4實施方案中，在構(gòu)成磁束通過電感器10的厚度方向的磁路的中芯部分30或外周部分40中填充各向同性復(fù)合磁性材料35，與圖1B所示的第l實施方案相比，中芯部分30或外周部分40的透磁率提高，可以進(jìn)一步使電感器10的電感值提高。另外，只將各向同性金屬粉末均勻地分散于樹脂材料中即可容易地獲得各向同性復(fù)合磁性材料35，在制備上具有優(yōu)勢。本發(fā)明中，通過使分散于填充在中芯部分30或外周部分40的復(fù)合樹脂材料中的軟磁性金屬粉末垂直取向，使該粉末的長徑方向與磁束的通過方向一致，可以進(jìn)一步提高電感器10的電感值。圖5A-圖5C分別為本發(fā)明第5-第7實施方案的電感器10的B-B截面(參照圖1A)的示意圖。各實施方案的電感器10的特征在于在空芯線圈12的中芯部分30和/或外周部分40的至少一個部分填充各向異性復(fù)合磁性材料37，該各向異性復(fù)合磁性材料37是各向異性金屬粉末在樹脂材料中以垂直取向的狀態(tài)分散得到的。具體來說，圖5A所示的第5實施方案中，各向異性復(fù)合磁性材料37填充在中芯部分30，圖5B所示的第6實施方案中，各向異性復(fù)合磁性材料37填充在外周部分40，圖5C所示的第7實施方案中，各向異性復(fù)合磁性材料37填充在中芯部分30和外周部分40。在第5和第6實施方案中，未填充各向異性復(fù)合磁性材料37的中芯部分30或外周部分40中填充有復(fù)合磁性材料32，該復(fù)合磁性材料32是各向異性金屬粉末在樹脂材料中水平取向得到的。各圖中，由空芯線圈12的上端發(fā)射磁束時的磁路用箭頭表示。<關(guān)于各向異性復(fù)合磁性材料>各向異性復(fù)合磁性材料37是將扁平狀或針狀的磁性金屬粉末(各向異性金屬粉末)以在樹脂材料中垂直取向的狀態(tài)分散所得的材料。除各向異性金屬粉末的取向方向與各向異性復(fù)合磁性片20不同之外，各向異性金屬粉末的材料、顆粒形狀、作為粘合劑的樹脂材料、將它們混合的溶劑均可以從作為構(gòu)成上述各向異性復(fù)合磁性片20的材料所列舉的材料中，將l種或多種混合使用。...將各向異性金屬粉末在樹脂材料中垂直取向的方法可列舉如下。①涂膜法將各向異性金屬粉末、樹脂材料、溶劑混合，制備漿料，將其在基板上以規(guī)定的膜厚涂布，形成薄膜，再對該薄膜施加垂直于基板面方向的強(qiáng)制磁場，使各向異性金屬粉末的長徑方向朝向垂直基板面的方向。(H)噴涂法將各向異性金屬粉末、樹脂材料、溶劑混合，制備漿料，在垂直于面方向的強(qiáng)制磁場環(huán)境下將其噴涂在基板上，進(jìn)行超薄化，由此使各向異性金屬粉末豎立，通過反復(fù)進(jìn)行上述噴涂，獲得所希望厚度的薄膜，再對該薄膜進(jìn)行常溫加壓。分散于各向異性復(fù)合磁性材料37中的各向異性金屬粉末的顆粒形狀可以是扁平狀，也可以是針狀。對于磁束沿垂直于面的方向通過的中芯部分30和外周部分40，面內(nèi)方向的透磁率不需要為各向同性，因此，使用扁平狀或針狀顆粒時，只要垂直基板面方向的強(qiáng)制磁場的負(fù)荷可以使該顆粒垂直取向即可。第5至第7實施方案中，通過向構(gòu)成磁束沿電感器10的厚度方向通過的磁路的中芯部分30或外周部分40填充各向異性復(fù)合材料37，與圖4各圖所示的第2-第4實施方案相比，可以進(jìn)一步提高中芯部分30或外周部分40的透磁率、以及電感器10的電感值。作為本發(fā)明的又一變形方案，可以在中芯部分30或外周部分40的一個部分填充將各向同性金屬粉末分散于樹脂材料中得到的各向同性復(fù)合磁性材料35，在另一個部分填充將各向異性金屬粉末以在樹脂材料中垂直取向的狀態(tài)分散得到的各向異性復(fù)合磁性材料37。圖6A是本發(fā)明的第8實施方案的電感器10的B-B截面(參照圖1A)的示意圖，其特征在于向中芯部分30填充各向異性復(fù)合磁性材料37，向外周部分40填充各向同性復(fù)合磁性材料35。圖6B是本發(fā)明第九實施方案的電感器10的B-B截面(參照圖1A)的示意圖，其特征在于向中芯部分30填充各向歐性復(fù)合磁性材料35，向外周部分40填充各向異性復(fù)合磁性材料37。特別是如上述第8實施方案所示，在磁束沿上下方向通過空芯線圈12的內(nèi)側(cè)的中芯部分30中，通過使軟磁性金屬粉末的長徑方向為垂直于面的方向，與將中芯部分30用各向同性復(fù)合磁性材料35填充的第4實施方案(參照圖4C)相比，可以使空芯線圈12的磁束密度進(jìn)一步增大，使電感器10的電感值提高。關(guān)于以圖1B顯示截面圖的第1實施方案、以圖4A顯示截面圖的第2實施方案、以圖4B顯示截面圖的第3實施方案、以圖4C顯示截面圖的第4實施方案、以圖5C顯示截面圖的第7實施方案中的電感器10，分別模擬電感值[ILiH]和直流疊加特性[A]。作為比較例，如圖7中表示的截面圖，對于電感器ll，同樣地模擬電感值和直流疊加特性，該電感器11是將各向同性金屬粉末分散于層合在空芯線圈12的上下面的復(fù)合磁性片21中，再在中芯部分30和外周部分40都填充各向同性復(fù)合磁性材料35而成的。對于各向異性復(fù)合磁性片20和各向異性復(fù)合磁性材料37，各向異性金屬粉末長徑方向(取向方向)的有效比透磁率為30[-]，短徑方向的有效比透磁率為5[-]。各向同性的復(fù)合磁性片21和各向同性復(fù)合磁性材料35的有效比透磁率與方向無關(guān)，均為10[-]。這里，有效比透磁率是將有效透磁率除以真空透磁率(Ho=47rxlO-7H/m)所得的值。中芯部分30的直徑為1mm，空芯線圈12的繞線部分的寬度為1mm，外周部分40的寬度為3mm，電感器IO、ll構(gòu)成上述各截面形狀的旋轉(zhuǎn)對稱形狀。各向異性復(fù)合磁性片20、空芯線圈12、中芯部分30和外周部分40的厚度均為300pm。在所述條件下求出的電感值和直流疊加特性的模擬結(jié)果如下表l所示。關(guān)于電感值，括號內(nèi)表示以比較例為100時的比率。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>由第1實施方案和比較例的對比可知，本發(fā)明的電感器10通過將層合在空芯線圈12上下面的復(fù)合磁性片中所分散的軟磁性金屬粉末由各向同性變?yōu)樗饺∠?，可以使電感值飛躍性地提高。由第2、第3、第4實施方案的結(jié)果可知，將填充在中芯部分30、外周部分40的軟磁性金屬粉末由水平取向變?yōu)楦飨蛲?，電感值進(jìn)一步提高，并且由第7實施方案的結(jié)果可知，將填充到中芯部分30、外周部分40的軟磁性金屬粉末變?yōu)榇怪比∠?，電感值進(jìn)一步提高。權(quán)利要求1.線圈部件，其特征在于該線圈部件是在平面內(nèi)形成為螺旋狀的空芯線圈上面和下面的至少一個面上層合各向異性復(fù)合磁性片而成的撓性線圈部件，其中所述各向異性復(fù)合磁性片是將具有長徑方向和短徑方向的扁平狀或針狀的軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中而成的，上述軟磁性金屬粉末的長徑方向朝向上述空芯線圈的面內(nèi)方向。2.權(quán)利要求l的線圈部件，其特征在于在空芯線圈的中芯部分和外周部分的至少一個部分填充各向同性復(fù)合磁性材料，該各向同性復(fù)合磁性材料是將各向同性形狀的軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中而成的。3.權(quán)利要求l的線圈部件，其特征在于在空芯線圈的中芯部分和外周部分的至少一個部分填充各向異性復(fù)合磁性材料，所述各向異性復(fù)合磁性材料是將具有長徑方向和短徑方向的扁平狀或針狀的軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中而成的，分散于上述各向異性復(fù)合磁性材料中的軟磁性金屬粉末的長徑方向朝向垂直于上述空芯線圈的面的方向。4.權(quán)利要求2的線圈部件，其特征在于在未填充各向同性復(fù)合磁性材料的空芯線圈的中芯部分和外周部分填充有各向異性復(fù)合磁性材料，所述各向異性復(fù)合磁性材料是將具有長徑方向和短徑方向的扁平狀或針狀的軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中而成的。5.權(quán)利要求3的線圈部件，其特征在于在未填充各向異性復(fù)合磁性材料的空芯線圈的中芯部分和外周部分填充有各向異性金屬粉末在樹脂材料中以垂直取向的狀態(tài)分散的各向異性復(fù)合磁性材料，所述各向異性復(fù)合磁性材料是將具有長徑方向和短徑方向的扁平狀或針狀的軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中而成的。6.權(quán)利要求l的線圈部件，其特征在于向空芯線圈的中芯部分和外周部分的至少一個部分填充各向異性復(fù)合磁性材料，所述各向異性復(fù)合磁性材料是各向異性金屬粉末在樹脂材料中以垂直取向的狀態(tài)分散而成的。7.權(quán)利要求6的線圈部件，其特征在于向未填充各向異性復(fù)合磁性材料的空芯線圈的中芯部分和外周部分填充各向同性復(fù)合磁性材料，所述各向異性復(fù)合磁性^"料是各向異性金屬粉末在樹脂材料中以垂直取向的狀態(tài)分散而成的，所述各向同性復(fù)合材料是將各向同性形狀的軟磁性金屬粉末分散于^[脂材料中而成的。8.權(quán)利要求3的線圈部件，其特征在于在空芯線圈的中芯部分和外周部分填充有各向異性復(fù)合磁性材料，所述各向異性復(fù)合磁性材料是將具有長徑方向和短徑方向的扁平狀或針狀的軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中而成的。9.權(quán)利要求6的線圈部件，其特征在于在空芯線圈的中芯部分和外周部分填充有各向異性復(fù)合磁性材料，所述各向異性復(fù)合磁性材料是各向異性金屬粉末在樹脂材料中以垂直取向的狀態(tài)分散而成的。10.權(quán)利要求l的線圈部件，其特征在于空芯線圈的平均巻繞直徑大于該空芯線圈的厚度。11.權(quán)利要求l的線圈部件，其中，空芯線圈是在樹脂薄膜上形成了導(dǎo)體圖案的薄膜型線圈。12.權(quán)利要求l的線圈部件，其中，上述樹脂薄膜在對應(yīng)于上述空芯線圈的中芯部分和外周部分的位置形成有缺口。全文摘要本發(fā)明提供在安裝到柔性印刷線路板上時自身可以跟隨線路板隨時間出現(xiàn)的撓曲其變形、對摔落沖擊的抗性高、且電感值高的電感器。該電感器是在平面內(nèi)形成為螺旋狀的空芯線圈上面和下面的至少一個面上層合各向異性復(fù)合磁性片而成的撓性電感器，其中所述各向異性復(fù)合磁性片是將具有長徑方向和短徑方向的扁平狀或針狀的軟磁性金屬粉末分散于樹脂材料中而成的，上述軟磁性金屬粉末的長徑方向朝向上述空芯線圈的面內(nèi)方向。文檔編號H01F27/28GK101615490SQ20081012938公開日2009年12月30日申請日期2008年6月25日優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日發(fā)明者川原井貢申請人:勝美達(dá)集團(tuán)株式會社