CN200480031313.8
2004.10.25
CN1871673A
2006.11.29
驳回
无权
发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H01F 17/04申请公布日:20061129|||实质审查的生效|||公开
H01F17/04(2006.01); H01Q7/06(2006.01)
H01F17/04
株式会社东芝; 东芝高新材料公司
井上哲夫; 日下隆夫; 山田大樹
日本东京
2003.10.23 JP 363514/2003
上海专利商标事务所有限公司
包于俊
电感元件(1)具备具有磁性合金薄带(5)的层合物(6)与以非粘接状态被覆其外周面的绝缘被覆层(7)的磁心(2),和卷绕在磁心(2)周围的线圈(4)。磁性合金薄带(5)以非粘接状态、或通过具有柔软性的绝缘性粘接剂层层合。采用这样的电感元件,则在小型化和缩短化的情况下也可以稳定地获得良好的特性。
1. 电感元件,其特征在于,具备磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁心具有以非粘接状态层合了多条磁性合金薄带的层合物,和以非粘接状态被覆所述层合物外周面的至少一部分而配置的由具有柔软性的绝缘物构成的绝缘被覆层。2. 如权利要求1所述的电感元件,其特征还在于,所述磁性合金薄带具有表面粗糙度Rf在0.08~0.45的范围内的表面粗糙度。3. 如权利要求1所述的电感元件,其特征还在于,所述层合物被配置于所述绝缘被覆层内,并使相对于所述绝缘被覆层的内部空间的占空系数在90%以下。4. 电感元件,其特征在于,具备磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁心具有通过具柔软性的绝缘性粘接剂层层合了多条磁性合金薄带的层合物。5. 如权利要求4所述的电感元件,其特征还在于,所述层合物被配置于所述绝缘被覆层内,并使相对于所述绝缘被覆层的内部空间的占空系数在90%以下。6. 电感元件,其特征在于,具备磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁心具有通过冷成形的层间绝缘层层合了多条磁性合金薄带的层合物。7. 电感元件,其特征在于,具备具有层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述层合物具有电感的温度梯度为正的第1磁性合金薄带和电感的温度梯度为负的第2磁性合金薄带。8. 电感元件,其特征在于,具备具有层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述线圈的长轴方向的长度记作a[mm]、所述磁心的对应于所述线圈的长轴方向的长度记作b[mm]时,满足a≤b-2[mm]。9. 电感元件,其特征在于,具备具有通过层间绝缘层层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁性合金薄带中,其宽度方向的端部位于比所述层间绝缘层的端部更内侧的位置上。10. 电感元件,其特征在于,具备磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁心具有层合了多条磁性合金薄带的层合物,和在所述层合物的两端部与所述磁性合金薄带磁性结合地配置的端部用磁性合金薄带。11. 电感元件,其特征在于,具备绕线间被粘接固定了的螺线管形状的空芯线圈,和具有从所述空芯线圈的两端插入该空芯线圈内的T字状的磁性合金薄带的磁心。12. 电感元件,其特征在于,具备磁心和配置于所述磁心周围的线圈,在200kHz以下的频率区域使用,所述磁心具有在长轴方向被赋予了感应磁性各向异性的磁性合金薄带的层合物。13. 电感元件,其特征在于,具备具有层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁性合金薄带在相对其长轴方向70~85°的范围内被赋予了感应磁性各向异性。14. 电感元件,其特征在于,具备具有层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁性合金薄带中,相对于其长轴方向的磁畴宽度m设定在0.106mm以下。15. 如权利要求14所述的电感元件,其特征还在于,所述磁畴宽度m与所述磁性合金薄带的宽度w满足m≤0.106×(w/0.8)[mm]的关系。16. 电感元件的制造方法,其特征在于,具备以下工序:将比所需的磁心形状更宽的磁性合金薄带在磁场中进行热处理,在所述宽幅磁性合金薄带的宽度方向赋予磁各向异性的工序;在赋予了所述磁各向异性的所述宽幅磁性合金薄带的表面进行绝缘处理的工序;将进行了所述绝缘处理的所述宽幅磁性合金薄带加工成所需的磁心形状后进行层合,制作由该所需形状的磁性合金薄带的层合物构成的磁心的工序;在所述磁心的周围配置导体,形成线圈的工序。
电感元件及其制造方法 技术领域 本发明涉及用作通过电波进行信号传递的各种仪器的天线等电感元件及其制造方法。 背景技术 近年来,在具备天线元件和记忆信息的电路元件的数据载体部件与外部仪器之间通过电波进行信号传递的系统被使用于各种领域。作为数据载体部件,用于各种物品管理和物流管理、进出管理、各种票据、车载用的无键式门锁(keyless entry)和防盗锁止系统(immobilizer)、手提电话等各种便携仪器的射频标签(信号频率:120~140kHz(代表性的为134.2kHz))、笔式标签(pentag)(信号频率:500kHz)、非接触IC卡(信号频率:13.56MHz)等被实用化。 此外,手表型电波时钟、固定型电波时钟、车载用电波时钟等电波时钟中,也使用了通过电波在与外部仪器之间进行信号传递的系统。这样的电波时钟中使用40~120kHz的信号传输频率。例如,在日本和美国使用40kHz和60kHz的信号传输频率,在欧洲使用78kHz的信号传输频率。电波时钟具备对应于这样的信号传输频率的天线元件。 数据载体部件和电波时钟等的天线元件,使用空心线圈或组合了磁心和线圈的电感元件(电感器)。其中,空心线圈在数百kHz以下左右的低频区域使用时,难以获得足够的电感L和Q值(品质因数Q=ω·L/R(ω:角频率,L:电感,R:电阻))。为此,在低频区域(长波带)所使用的天线元件主要采用由磁心和线圈组合而成的电感元件。 以往,一般使用铁氧体作为天线元件的磁心,但由于铁氧体较脆,仅稍稍变形就会产生裂缝等,而且磁特性上存在导磁率低等缺点。因此,铁氧体磁心无法适应于要求薄型化和小型化等的天线元件。特别是,便携式的仪器由于要求耐冲击性,容易产生裂缝等的铁氧体无法实现充分的小型化。另外,由于铁氧体居里温度在200℃左右,较低,所以还存在无法获得稳定的温度特性的缺点。 对于这样的问题,在例如专利文献1~3中记载了使用非晶态磁性合金薄带和纳米结晶磁性合金薄带的层合物作为天线用磁心。然而,现状是以往的在磁性合金薄带的层合物(磁心)周围绕线(线圈)而构成的天线元件,无法获得对于数据载体部件和电波时钟等所要求的小型·高性能化足够的特性。 例如,在将天线元件应用于便携式仪器等的情况下,关键是要配置在有限的空间内,因此需要以弯曲的状态配置。但是,例如专利文献2~3中,由于磁性薄带之间用绝缘性树脂粘接,因此磁心的刚性高,不易弯曲。此外,即使可以弯曲磁心,但因为弯曲时较大的应力,磁性合金薄带的特性劣化。由于长方体形状的磁心受到安装方式的限制,因此要求在即使弯曲时也特性下降少的磁心,以及使用这样的磁心的天线元件(电感器)。 此外,为了实现天线元件实质性的小型·高性能化,关键在于进一步提高电感L和Q值等磁特性本身。其中,天线元件的特性不仅受到磁性合金薄带的特性的影响,还受到其形状和尺寸、制造时的处理条件等的影响。但是,以往的使用磁性合金薄带的层合物(磁心)的天线元件中,影响小型化和缩短化时的特性的因子没有被充分研究。因此,还未获得可以适应于数据载体部件和电波时钟等所要求的小型·高性能化的程度的特性(例如电感L和Q值)。 专利文献3中,记载了在磁性合金薄带的宽度方向赋予感应磁性各向异性。在薄带宽度方向赋予了磁各向异性的磁性合金薄带虽然一般具有在较高频率区域使用的天线元件所要求的特性(例如良好的Q值),但根据频率区域的不同,会出现特性低下的情况。另外,在专利文献3中,层合加工成所需形状的磁性合金薄带后,通过一边在薄带宽度方向施加磁场,一边进行热处理,在磁性合金薄带的宽度方向赋予感应磁性各向异性(磁场中热处理)。但是,在实现天线元件的小型化方面,在使磁性合金薄带的宽度狭小化时无法忽视去磁的影响,可能会引起天线元件的特性低下。 专利文献1:日本专利特开平5-267922号公报 专利文献2:日本专利特开平7-221533号公报 专利文献3:日本专利特开平7-278763号公报 发明的揭示 本发明的目的在于提供可以适应于例如数据载体部件和电波时钟等地薄型化、小型化、缩短化等的电感元件及其制造方法。 本发明中的第1种电感元件的特征在于,具备磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁心具有以非粘接状态层合了多条磁性合金薄带的层合物,和以非粘接状态被覆所述层合物外周面的至少一部分而配置的由具有柔软性的绝缘物构成的绝缘被覆层。 本发明中的第2种电感元件的特征在于,具备磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁心具有通过具柔软性的绝缘性粘接剂层层合了多条磁性合金薄带的层合物。 本发明中的第3种电感元件的特征在于,具备磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁心具有通过冷成形的层间绝缘层层合了多条磁性合金薄带的层合物。 本发明中的第4种电感元件的特征在于,具备具有层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述层合物具有电感的温度梯度为正的第1磁性合金薄带和电感的温度梯度为负的第2磁性合金薄带。 本发明中的第5种电感元件的特征在于,具备具有层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述线圈的长轴方向的长度记作a[mm]、所述磁心的对应于所述线圈的长轴方向的长度记作b[mm]时,满足a≤b-2[mm]。 本发明中的第6种电感元件的特征在于,具备具有通过层间绝缘层层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁性合金薄带中,其宽度方向的端部位于所述层间绝缘层的端部的内侧。 本发明中的第7种电感元件的特征在于,具备磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁心具有层合了多条磁性合金薄带的层合物,和在所述层合物的两端部与所述磁性合金薄带磁性结合地配置的端部用磁性合金薄带。 本发明中的第8种电感元件的特征在于,具备绕线间被粘接固定了的螺线管形状的空芯线圈,和具有从所述空芯线圈两端插入该空芯线圈内的T字状的磁性合金薄带的磁心。 本发明中的第9种电感元件的特征在于,具备磁心和配置于所述磁心周围的线圈,在200kHz以下的频率区域使用,所述磁心具有层合在长轴方向被赋予了感应磁性各向异性的磁性合金薄带的层合物。 本发明中的第10种电感元件的特征在于,具备具有层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁性合金薄带在相对其长轴方向70~85°的范围内被赋予了感应磁性各向异性。 本发明中的第11种电感元件的特征在于,具备具有层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述磁性合金薄带中,相对于其长轴方向的磁畴宽度m设定在0.106mm以下。 本发明中的第12种电感元件的特征在于,具备具有层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,将相对于所述磁性合金薄带的长轴方向的磁畴宽度记作m、将所述磁性合金薄带的宽度记作w时,满足m≤0.106×(w/0.8)[mm]的关系。 本发明中的第13种电感元件的特征在于,具备多个单位电感器,所述电感器具备具有层合了多条磁性合金薄带的层合物的磁心和配置于所述磁心周围的线圈,所述多个单位电感器电气串联,并且它们之间的最短距离配置为3mm以上。 本发明的电感元件的制造方法的特征在于,具备以下工序:将比所需的磁心形状更宽的的磁性合金薄带在磁场中进行热处理,在所述宽幅磁性合金薄带的宽度方向赋予磁各向异性的工序;在赋予了所述磁各向异性的所述宽幅磁性合金薄带的表面进行绝缘处理的工序;将进行了所述绝缘处理的所述宽幅磁性合金薄带加工成所需的磁心形状后进行层合,制作由该所需形状的磁性合金薄带的层合物构成的磁心的工序;在所述磁心的周围配置导体,形成线圈的工序。 附图的简单说明 [图1]图1是基于本发明的第1种实施方式的电感器的大致结构的立体图。 [图2]图2是图1所示的电感器的磁心部分的横截面图。 [图3]图3是图1所示的电感器的纵截面图。 [图4]图4是图1所示的电感器的变形例的横截面图。 [图5]图5是基于本发明的第2种实施方式的电感器的大致结构的纵截面图。 [图6]图6是图5所示的电感器的磁心部分的一个例子的横截面图。 [图7]图7是图5所示的电感器的磁心部分的另一例子的横截面图。 [图8]图8是图5所示的电感器的磁心部分的主要部位的截面图。 [图9]图9是基于本发明的第3种实施方式的电感器的大致结构的立体图。 [图10]图10是基于本发明的第4种实施方式的电感器所使用的磁性合金薄带的平面图。 [图11]图11是基于本发明第5种实施方式的电感器的大致结构的立体图。 [图12]图12是基于本发明的第5种实施方式的另一电感器的大致结构的立体图。 [图13]图13是基于第5种实施方式的电感器的变形例的截面图。 [图14]图14是本发明的电感器制造方法的一种实施方式的示意图。 [图15]图15是本发明的电感器制造方法的另一种实施方式的示意图。 [图16]图16是将基于本发明的实施方式的电感器用为天线元件的手表型电波时钟的一个构成例的示意图。 [图17]图17是基于本发明的实施例6的磁性合金薄带的表面粗糙度与电感及Q值的关系的示意图。 [图18]图18是基于本发明的实施例7的磁性合金薄带的占空系数与弯曲状态下的电感值及Q值的关系的示意图。 [图19]图19是基于本发明的实施例7的磁性合金薄带的占空系数与L/L0比及Q/Q0比的关系的示意图。 [图20]图20是基于本发明的实施例8的将线圈长度固定的情况下的磁心长度与电感的关系的示意图。 [图21]图21是基于本发明的实施例8的线圈长度及磁心长度与电感的关系的示意图。 [图22]图22是基于本发明的实施例9的使用宽度不同的非晶态磁性合金薄带的情况下的磁心长度与电感的关系的示意图。 [图23]图23是将图22的电感以相对值表示的图。 [图24]图24是基于本发明的实施例10的对非晶态磁性合金薄带之间进行层间绝缘的情况与未进行层间绝缘的情况的感应电动势进行比较的图。 [图25]图25是基于本发明的实施例11的对宽薄带进行磁场中的热处理后切断的情况与切断后进行磁场中的热处理的情况的感应电动势进行比较的图。 [图26]图26是将图25的感应电动势以相对值表示的图。 [图27]图27是基于本发明的实施例12的电感器的电感与频率的关系的示意图。 [图28]图28是基于本发明的实施例13的电感器的电感与频率的关系的示意图。 [图29]图29是基于本发明的实施例14的,在薄带长轴方向赋予磁各向异性的情况、薄带宽度方向赋予磁各向异性和未赋予磁各向异性的情况的电感与频率的关系的示意图。 [图30]图30是本发明的实施例21中对非晶态磁性合金薄带赋予的磁各向异性的方向(相对于薄带长轴方向的角度)与Q值的关系的示意图。 [图31]图31是本发明的实施例21中对非晶态磁性合金薄带赋予的磁各向异性的方向(相对于薄带长轴方向的角度)与Q值的关系的示意图。 [图32]图32是本发明的实施例22中非晶态磁性合金薄带的磁畴宽度与Q值的关系的示意图。 实施发明的最佳方式 以下,对用于实施本发明的方式进行说明。首先,参看图1~图32,对基于本发明的第1种实施方式的电感元件(电感器)进行说明。图1、图2和图3是基于本发明的第1种实施方式的电感器的大致结构的示意图,图1是其立体图,图2是图1的磁心部分沿A-A线切断的横截面图,图3是图1所示的电感器沿B-B线的纵截面图。 这些图所示的电感器1具备长条形状的磁心2、和将线圈导体3配置于该磁心2周围构成的线圈(螺线管线圈)4。线圈导体3使用树脂被覆的铜线,但并不局限于此。磁心2具有以非粘接状态层合了多条磁性合金薄带5、5…的层合物6。其中,非粘接状态是指在施力时,各个磁性合金薄带5发生对应于力的变形及滑动,相对位置可以变化的状态。 用以往的粘接剂的涂布和树脂浸渍等方法进行层合的情况下,由于磁性合金薄带被相互固定,因此各自的变形和滑动受到粘接剂和树脂的变形的限制。图1~图3所示的层合物6为重叠各自独立的磁性合金薄带5、其周围用绝缘被覆层7被覆的状态。磁性合金薄带5的层合物6可以插入中空形状的绝缘被覆层7的内部等。此外,图1~图3表示了磁性合金薄带5整齐排列的状态的层合物6,但也可以是磁性合金薄带5被随机插入的状态。 构成磁心2的磁性合金薄带5可以使用例如非晶态磁性合金薄带和微晶磁性合金薄带。作为非晶态磁性合金薄带,可以例举例如具有实质上由 通式:(T1-aMa)100-bXb…(1)(式中,T表示选自Co和Fe的至少一种元素,M表示选自Ni、Mn、Cr、Ti、Zr、Hf、Mo、V、Nb、W、Ta、Cu、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Re和Sn的至少一种元素,X表示选自B、Si、C和P的至少一种元素,a和b为满足0≤a≤0.3、10≤b≤35at%的数。)所表示的组成的薄带。 上述(1)式中,T元素作为根据磁通密度、磁致伸缩值、铁损等所要求的磁特性调整组成比的成分。M元素是为了热稳定性、耐腐蚀性、结晶化温度的控制等而添加的元素。M元素的添加量作为a的值,较好是在0.3以下。若M元素的添加量过多,则T元素量相对减少,所以非晶态磁性合金薄带的磁特性低下。表示M元素的添加量的a的值实用中较好是在0.01以上。a的值更好是在0.15以下。 X元素为获得非晶态合金所必须的元素。尤其,B是对于磁性合金的非晶态化有效的元素。Si是对于促成非晶态相的形成、结晶化温度的上升有效元素。若X元素的含量过多,则产生导磁率的低下和变脆;相反,若过少,则难以非晶态化。因此,X元素的含量较好是设定在10~35at%的范围内。X元素的含量更好是设定在15~25at%的范围内。 作为微晶磁性合金薄带,可以例举由具有实质上以 通式:Fe100-c-d-e-f-g-hAcDdEeSifBgZh…(2)(式中,A表示选自Cu和Au的至少一种元素,D表示选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Ni、Co和稀土元素的至少一种元素,E表示选自Mn、Al、Ga、Ge、In、Sn和铂族元素的至少一种元素,Z表示选自C、N和P的至少一种元素,c、d、e、f、g和h为满足0.01≤c≤8at%、0.01≤d≤10at%、0≤e≤10at%、10≤f≤25at%、3≤g≤12at%、15≤f+g+h≤35at%的数。)表示的组成的Fe基合金构成,而且以面积比计组织的20%以上为粒径50nm以下的微晶粒构成的薄带。 上述(2)式中,A元素为提高耐腐蚀性,防止结晶粒的粗大化,同时改善铁损和导磁率等磁特性的元素。若A元素的含量过少,则无法充分获得结晶粒粗大化的抑制效果;相反,若过多,则磁特性劣化。因此,A元素的含量较好是设定在0.01~8at%的范围内。D元素为对于结晶粒径的均一化和磁致伸缩的减低等有效的元素。D元素的含量较好是设定在0.01~10at%的范围内。 E元素是对于软磁特性和耐腐蚀性的改善有效的元素。E元素的含量较好是设定在10at%以下。Si和B为促成薄带制作时合金的非晶态化的元素。Si的含量较好是设定在10~25at%的范围内,B的含量较好是设定在3~12at%的范围内。作为除Si和B之外的促成非晶态化的元素,可以含有Z元素。这时,Si、B和Z元素的总含量较好是设定在15~35at%的范围内。微晶结构特别好是在合金中以面积比计50~90%的范围内存在粒径为5~30nm的结晶粒的形态。 作为磁性合金薄带5使用的非晶态磁性合金薄带通过例如液体急冷法(熔融金属急冷法)制作。具体来说,即通过将调整至规定组成比的合金原材料自熔融状态急冷来制作。微晶磁性合金薄带可以通过如下的方法得到:通过例如液体急冷法制作非晶态合金薄带后,以相对于其结晶化温度-50~+120℃的范围内的温度,进行1分钟~5小时的热处理,使微晶粒析出。或者,也可以通过控制液体急冷法的急冷速度使微晶粒直接析出的方法,从而得到微晶磁性合金薄带。 考虑到弯曲时薄带间的滑动性等,这样的磁性合金薄带5较好是具有表面粗糙度Rf在0.08~0.45的范围内的表面粗糙度。其中,表面粗糙度Rf是将JIS-B-0601中规定的标准长度2.5mm下的10点平均粗糙度Rz除以由磁性合金薄带5的质量求得的平均板厚T而得到的值。即,表面粗糙度Rf是由式[Rf=Rz/T]求得的值,是表征表面粗糙度的参数。 如果磁性合金薄带5的表面粗糙度Rf大,则弯曲时薄带间的滑动变差,而应力增大,由此磁性合金薄带5的磁特性低下。此外,如果表面的平滑度过高(表面粗糙度Rf过小),则密合而不易滑动,这时应力也会增大,而使磁性合金薄带5的磁特性低下。因此,表面粗糙度Rf较好是设定在0.08~0.45的范围内。磁性合金薄带5的表面粗糙度Rf更好是设定在0.1~0.35的范围内。 由非晶态磁性合金薄带或微晶磁性合金薄带构成的磁性合金薄带5的厚度较好是设定在5~50μm的范围内。若磁性合金薄带5的厚度超过50μm,则导磁率变低,作为电感器1的的特性可能会下降。另一方面,若磁性合金薄带5的板厚未满5μm,不仅无法获得更好的效果,相反导致制造成本的增加等。磁性合金薄带5的厚度更好是设定在5~35μm的范围内,还要好是10~25μm的范围。 磁性合金薄带5的形状根据电感器1的用途和形状、或所要求的特性等适当设定。考虑到磁性合金薄带5的易弯性等的情况下,较好是具有其宽度w与厚度t的比值(w/t)在10以上、长度1与厚度t的比值(1/t)在100以上的形状。此外,磁性合金薄带5较好是如后所述被赋予磁各向异性。磁各向异性的赋予方向如后所述,可以是磁性合金薄带5的宽度方向、与宽度方向呈规定角度的方向,或者根据使用频率不同,可以是薄带的长轴方向。 非晶态磁性合金薄带或微晶磁性合金薄带中,通过优化其合金组成、并进行适当的热处理,可以减低磁致伸缩值。磁性合金薄带5具体的磁致伸缩值,作为其绝对值较好是在25×10-6以下。磁性合金薄带5的磁致伸缩通过以下所示的应变仪法进行测定。即,用例如具有标准线(Ni57Mn24Cr16.5Mo2.5组成)的应变仪,在将磁性合金薄带的表面用丙酮等溶剂洗净后,使用例如硝基纤维素类、聚酯类、酚醛树脂类、环氧类树脂(aral dite)、聚酯类等的粘接剂进行粘附。用惠斯顿电桥电路,将磁性合金薄带的外部磁场施加方向的长度记作G时,由使在该方向磁饱和时得到的伸长ΔG得到ΔG/G,将λs(=ΔG/G)称作饱和磁致伸缩。 磁性合金薄带5的磁致伸缩值和电感特性的关系的一个例子示于表1。这里,层合20条宽2mm、长30mm的非晶态磁性合金薄带(合金组成:(Fe1-XCoX)78(Si8B14)22),在将该层合物用热收缩管固定的磁心上,绕上匝数100匝的绕线,制成电感器。对将该电感器弯曲5mm时的电感特性变化进行考察。弯曲的值(5mm)是指使磁心弯曲成圆弧状时连接其两端的直线与磁心中央部的直线距离。表1的L特性的判定结果以磁心为直线状态时100kHz下的L值作为标准,弯曲状态下测定的L值的变化在10%以内时用◎表示,30%以内时用○表示,超过30%时用×表示。 [表1] 试样 No 合金组成 的X值 |λs| (×10-6) L特性的 判定结果 1 0 28 × 2 0.2 25 ○ 3 0.4 20 ○ 4 0.6 18 ○ 5 0.8 7 ◎ 6 1 5 ◎由表1的判定结果可知,磁性合金薄带2的磁致伸缩值(λs)较好是其绝对值在25×10-6以下。另外,为了得到更稳定的特性,磁性合金薄带2的磁致伸缩值(λs)理想的是其绝对值在10×10-6以下。此外,构成层合物6的磁性合金薄带2并不局限于磁致伸缩值(λs)相同的薄带。例如,可以交互地层合磁致伸缩值为正的磁性合金薄带和磁致伸缩值为负的磁性合金薄带,来构成层合物6。 另外,交互地层合电感的温度梯度为正的磁性合金薄带和电感的温度梯度为负的磁性合金薄带也是有效的。如果采用这样的电感器,则可以抑制对于温度变化的谐振频率的偏差。具体来说,可以使实用的-20~60℃的环境下的电感的变化率在±1%以下,甚至在±0.1%以下。例如,使用电感器1作为长波带接收天线的情况下,较好是使40kHz下的电感的温度梯度呈正·负地进行设定。 电感器1的谐振频率的偏差对能否接收信号的影响大。因此,通过抑制电感器1的谐振频率的偏差,可以防止例如环境温度变化引起的天线元件的接收灵敏度的低下等。此外,由于谐振频率基本上与1/(LC)1/2成正比,因此组合使用温度变化率正负相反的电感器和电容器也是有效的。由于电感器的温度变化率一般为正的,因此组合温度变化率为负的电容器是有效的。 磁性合金薄带5以非粘接状态通过略去图示的层间绝缘层层合。层间绝缘层可以使用磁性合金薄带5的表面氧化膜、绝缘性氧化物的被膜或粉体附着层、绝缘性树脂被膜等各种公知的绝缘物。但是,要使用不具有粘接性的绝缘物,使磁性合金薄带5的层间不会粘接固定。以非粘接状态层叠多条磁性合金薄带5的层合物6用由具有柔软性的绝缘物构成的绝缘被覆层7被覆,从而保持其层合状态。绝缘被覆层7以非粘接状态被覆所述层合物6的外周面的至少一部分地配置。这是因为如果层合物6与绝缘被覆层7粘接,则弯曲层合物6时磁性合金薄带5的变形和滑动受到限制。 绝缘被覆层7的构成材料使用具有柔软性的绝缘物。但是,若只是伸长率大,卷绕线圈导体3时的摩擦或压力等会引起破损。如果绝缘被覆层7破损,则磁性合金薄带5间短路,电感器1的特性低下。因此,绝缘被覆层7较好是使用兼具柔软性、可耐受绕线加工的硬度和耐磨损性等的绝缘性材料。作为这样的绝缘性材料,可以例举硅橡胶类、氟橡胶类、丁二烯橡胶类等绝缘性橡胶材料,硅酮类、聚乙烯类、聚丙烯类、聚酯类、聚酰胺类、氟树脂类、聚缩醛树脂类等绝缘性树脂材料等。 尤其,为了使其柔软地变形,绝缘被覆层7较好是具有10%以上的伸长率。另外,作为可耐受绕线加工的硬度,较好是使用肖氏硬度为20以上的材料。绝缘被覆层7的厚度较好是在不损害其自身的破损强度等的范围内尽量薄。如果绝缘被覆层7厚,虽然可以防止破损,但其自身的伸长和磁性合金薄带5的变形、滑动等受到限制的可能性增大。由如上所述的绝缘性材料构成的绝缘被覆层7的厚度较好是在1mm以下。 将磁性合金薄带5的层合物6的外周面用非粘接的绝缘被覆层7被覆的状态,可以通过将磁性合金薄带5的层合物6插入由例如绝缘性橡胶或绝缘性树脂形成的管内来获得。此外,可以用由绝缘性橡胶或绝缘性树脂形成的片包裹磁性合金薄带5的层合物6,只粘接片的端部。由绝缘性橡胶或绝缘性树脂形成的管作为小型化的层合物6的绝缘被覆层7是有效的。绝缘被覆层7至少被覆层合物6的卷绕线圈导体3的部分即可。 为了维持磁性合金薄带5的层合状态、防止操作性的低下等,较好是用绝缘被覆层7被覆层合物6的整个周面。另外,使非粘接状态的层合物6变形为规定形状后,通过用粘接剂或树脂浸渍等固定一部分,或放入绝缘性的固定装置,或者固化层间的绝缘物等,也可以得到弯曲形状的磁心。此外,为了组装性的提高和形状的稳定化,在使用将层合物6的一部分用粘接性树脂或胶带等进行固定等方法的情况下,如果磁性合金薄带5的大部分是非固定的,也可以得到本发明的效果。 在提高电感L等特性方面,绝缘被覆层7的内部空间较好是用层合物6填满。但是,如果层合物6相对于绝缘被覆层7的内部空间的占空系数过大,则磁心2的弯曲性等低下,因此较好是在绝缘被覆层7内预留磁性合金薄带5的层合物6可以自由变形的空间。具体来说,层合物6相对于绝缘被覆层7的内部空间(例如管的内容积)的占空系数较好是在90%以下,更好是在80%以下。 若层合物6的占空系数过小,则电感器1的特性低下,因此层合物6的占空系数较好是在30%以上。作为使层合物6的占空系数下降的方法,例如层合宽度不同的磁性合金薄带5构成层合物也是有效的。这里所说的占空系数是指将将层合物6最密填充绝缘被覆层7的内部空间的截面占空系数作为100时的相对值。 由此,构成磁心2的磁性合金薄带5的层合物6以非固定的状态配置在绝缘被覆层7内,而且绝缘被覆层7自身也具有柔软性,因此可以容易地将磁心2弯曲(例如使其弯曲)。而且,可以防止在弯曲的状态下磁性合金薄带5产生不必要的变形和应力。由此,在将电感器1配置在有限的空间内时,也可以抑制电感器1原来的特性(电感L和Q值)的降低。即,能够适应于搭载电感器1的各种仪器的小型·高性能化等。 图1~图3所示的电感器1具有以非粘接状态层合了多条磁性合金薄带5的层合物6。相反,图4所示的电感器1具有将多条磁性合金薄带5通过具柔软性的绝缘性粘接剂层8层合的层合物6。图4是电感器1的一变形例的横截面图。这样的具有柔软的绝缘性粘接剂层8的层合物6同样可以提高磁心2的弯曲性,可以抑制弯曲状态下的磁性合金薄带5的变形和应力的产生。 由此,即使采用将柔软的绝缘性粘接剂层8应用于磁性合金薄带5间的层间绝缘的电感器1,也可以抑制在弯曲的状态下配置时的特性低下。由此,能够适应于搭载电感器1的各种仪器的小型·高性能化等。除了使用将多条磁性合金薄带5通过具柔软性的绝缘性粘接剂层8层合的层合物6之外,图4所示的电感器1具有与图1~图3所示的电感器1同样的结构。特别是,层合物6相对于绝缘被覆层7的内部空间的占空系数较好是设定在30%~90%。 图4所示的电感器1中,具有柔软性的绝缘性粘接剂层8,相比粘接强度,更重要的是具有良好的变形性和高电绝缘性。若粘接剂层8的电绝缘性低,则磁性合金薄带5相互接触,涡电流可能会增加。绝缘性粘接剂层8较好是使用例如氯丁二烯橡胶类、腈橡胶类、聚硫化物类、丁二烯橡胶类、SBR类、硅橡胶类等弹性体类粘接剂,以乙酸乙烯类、聚乙烯醇类、聚乙烯醇缩醛类、氯乙烯类、聚苯乙烯类、聚酰亚胺类等热塑性树脂为主的树脂类粘接剂,将它们混合得到的粘接剂等。 为了不妨碍其自身的伸长和磁性合金薄带5的变形等,具有柔软性的绝缘性粘接剂层8的厚度较好是在0.1mm以下。另外,为了使层合物6柔软地变形,较好是使用具有10%以上的伸长率的绝缘性粘接剂。此外,为了确保磁性合金薄带5之间的绝缘性良好,较好是使用具有500V/mm以上的绝缘耐压的绝缘性粘接剂。 此外,磁性合金薄带5的层间绝缘层使用可冷成形的材料也是有效的。可冷成形的层间绝缘层是指可以在200℃以下的温度下成形的材料。作为这样的层间绝缘层,可以例举例如油性颜料或低温处理了的树脂材料。低温处理了的树脂材料可以是未完全固化的树脂。如果采用可冷成形的层间绝缘层,则磁性合金薄带5之间的附着性减低,因此可以使对层合物6产生的应力下降。 使用这样的层间绝缘层的情况下,较好是使用由Co基非晶态磁性合金构成的磁性合金薄带5形成层合物6。Co基非晶态磁性合金薄带导磁率高,可以实现电感器1匝数的减少和线圈电阻值的减少。Co基非晶态磁性合金薄带尤其在40kHz下的Q值高,可以提高天线元件的接收灵敏度。 上述实施方式的电感器1可用作例如天线元件和方位传感器之类的磁传感器等。电感器1特别适合于信号传输频率为120~140kHz的射频标签和信号传输频率为500kHz左右的笔式标签等数据载体部件、或信号传输频率为40~120kHz的电波时钟的天线元件。通过将电感器1应用于信号传输频率为500kHz以下的数据载体部件和电波时钟的天线元件,可以实现数据载体部件和电波时钟的小型·高性能化等。 由此,电感器1对搭载其的仪器的小型化和薄型化等是有效的。因此,适合用于便携式的仪器。数据载体部件具备例如作为天线元件的电感器1、和包括记忆信息的元件及其它电路等的电路部件(例如IC芯片)。这样的数据载体部件与外部仪器(读写器等)之间,通过电波进行信号的传递等。此外,电波时钟具备电感器1作为天线元件。 接着,参看图5~图8,对基于本发明的第2种实施方式的电感元件(电感器)进行说明。图5是基于本发明的第2种实施方式的电感器的大致结构的纵截面图。该图中所示的电感器11与前述的第1种实施方式同样地,具备长条形状的磁心12、和该磁心12周围以规定的匝数卷绕线圈导体构成的线圈(螺线管线圈)13。磁心12具有通过层间绝缘层15层合了多条磁性合金薄带14的层合物16、和被覆该层合物16的外周面进行固定或保持的绝缘被覆层17。 配置于磁性合金薄带14之间的层间绝缘层15可以使用绝缘性树脂被膜、磁性合金薄带14的表面氧化膜、绝缘性氧化物的被膜或粉体附着层等各种公知的绝缘物。此外,层间绝缘层15与前述的第1种实施方式同样地,可以维持磁性合金薄带15的非粘接状态,也可以兼做磁性合金薄带14之间的粘接层。磁性合金薄带14较好是具有与前述的第1种实施方式同样的例如合金组成、磁致伸缩值、厚度、形状等构成。此外,绝缘被覆层17与前述的第1种实施方式同样,可以用绝缘性树脂管构成,也可以使用一般的树脂浸渍等。 图5所示的电感器中,将线圈13的长轴方向(卷绕线圈导体而构成的螺线管线圈的轴方向)的长度记作a[mm],磁心12的对应于线圈长轴方向的方向的长度(磁性合金薄带14的长轴方向的长度)记作b[mm]时,线圈长度a相对于磁心长度b满足a≤b-2[mm]的关系。通过使其满足这样的线圈长度a与磁心长度b的关系,可以提高电感L。即,满足a≤b-2[mm]的关系的情况下,通过磁性合金薄带14的长轴方向的磁通量有效地交链线圈13,因此电感L提高。 例如,在线圈长度a与磁心长度b同等程度的情况下,对于电感L,未有效地作用的磁通量、即从线圈13的侧方漏出的磁通量多,因此电感L低下。相反,通过使磁心长度b在两端部分别比线圈长度a长1mm以上(a+2≤b),对应于磁心长度b可以获得充分的电感L。换言之,电感L对于线圈长度a的依赖性减低,可以稳定地获得良好的电感L。 具体来说,通过满足a≤b-2[mm]的关系,对于以磁心长度b得到的最大电感,可以确保实用的电感(例如60%以上的电感)。换言之,若线圈长度a相对于磁心长度b为a>b-2[mm],则电感急剧减少。线圈长度a与磁心长度b的关系更好是满足a≤b-4[mm],由此可以进一步稳定地提高电感。 线圈长度a相对于磁心长度b越长,电感越是提高,但若磁心长度过长,不仅无法获得更好的效果,而且会阻碍电感器1的小型化。实用上,磁心长度b相对于线圈长度a较好是满足b≤a+30[mm]的关系。同样地,线圈长度a越短,电感越是提高,但若线圈长度a过短,则难以得到必要的匝数。实用上,线圈长度a较好是在1mm以上。 上述的线圈长度a与磁心长度b的关系对前述的第1种实施方式的电感器1也能有效地作用。因此,第1种实施方式的电感器1中,磁心2与线圈4也较好是具有同样的关系。 对第2种实施方式的电感器11中磁心12的形状进行详细说明。例如图6所示,使用绝缘管(包括热收缩管等)或树脂浸渍等的情况下,磁性合金薄带14的层合物16的整个外周面被绝缘被覆层17被覆。此外,由于磁心12的制造工序的不同,如图7所示,有时磁性合金薄带14的层合物16的侧面会暴露。构成层合物16的磁性合金薄带14的端部未被覆层间绝缘层15的情况下,如图8所示,较好是使磁性合金薄带14的宽度方向的端部14a位于层间绝缘层15的端部15a的内侧。 通过使用如上所述的结构,在磁性合金薄带14的层合物16周围卷绕线圈导体时,可以抑制磁性合金薄带14的端部14a之间的短路。由此,可以稳定地得到特性良好的电感器11。从层间绝缘层15的端部15a到磁性合金薄带14的宽度方向端部14a的距离d、即磁性合金薄带14的宽度方向端部14a自层间绝缘层15的端部15a退后的距离d较好是在0.001mm以上。 若距离d的设定值超过0.001mm,则容易因很小的问题就在磁性合金薄带14的端部14a之间产生短路。距离d更好是在0.01mm以上。但是,若距离d过大,则磁性合金薄带14的体积减少,磁特性低下,因此距离d较好是在0.4mm以下,更好是在0.1mm以下。使磁性合金薄带14的宽度方向的端部14a缩到层间绝缘层15的端部15a的内侧的结构,例如后述的制造工序所示,可以通过对磁性合金薄带14或其层合物16进行轻度蚀刻来获得。 接着,参看图9,对基于本发明的第3种实施方式的电感元件进行说明。图9所示的电感器21与前述的第1种和第2种实施方式同样地,具备长条形状的磁心22、和该磁心22周围以规定的匝数卷绕线圈导体23而构成的线圈(螺线管线圈)24。磁心22具有通过未图示的层间绝缘层层合了多条磁性合金薄带25的层合物26、和被覆该层合物26的外周面等进行固定或保持的绝缘被覆层27。 第3种实施方式的电感器21中,如图中以箭头X所示,对构成磁心22的磁性合金薄带25的长轴方向赋予磁各向异性。对于其它结构,较好是与第1种和第2种实施方式相同。这样的电感器21使用于200kHz以下的频率区域。使用在长轴方向赋予了磁各向异性的磁性合金薄带25的电感器21虽然在超过200kHz的频率区域电感特性差,但通过降低频率区域,电感L升高,可以获得在100kHz以下的频率区域可实用的电感L。 接着,对基于本发明的第4种实施方式的电感元件进行说明。该实施方式的电感器与前述的实施方式同样地,具备长条形状的磁心、和该磁心周围以规定的匝数卷绕线圈导体而构成的线圈(螺线管线圈)。磁心具有通过层间绝缘层层合了多条磁性合金薄带25的层合物、和被覆该层合物的外周面等进行固定或保持的绝缘被覆层。该实施方式的电感器中,如图10所示,在相对于磁性合金薄带31的宽度方向斜向的方向赋予磁各向异性。对于其它结构,较好是与第1种和第2种实施方式相同。 磁性合金薄带31的磁各向异性的赋予方向(图中以箭头Y表示)在相对于磁性合金薄带31的长轴方向的角度θ为70~85°的范围内。磁性合金薄带31的长轴方向是指绕线轨道面的法线方向。磁各向异性通过对磁性合金薄带31在磁场中进行热处理时的磁场方向来控制。由此,通过使用在相对于宽度方向斜向的方向赋予磁各向异性的磁性合金薄带31,可以提高电感器的Q值。因此,将电感器用作天线元件时,可以提高信号的接收灵敏度。 另外,电感器的Q值也受到磁性合金薄带31的磁畴宽度的影响。即,在磁性合金薄带31的面内宽度方向赋予感应磁性各向异性的情况下,通过使对于薄带长轴方向(绕线轨道面的法线方向)的磁畴宽度变窄,可以提高电感器的Q值。对于薄带长轴方向的磁畴宽度m具体来说较好是在0.106mm以下。其中,磁畴宽度m表示与易磁化轴垂直的方向上,绕线轨道面的法线方向的单位长度所配置的磁畴数的倒数。 通过满足这样的条件(m≤0.106mm),可以提高电感器的Q值。因此,将这样的电感器用作天线元件时,可以提高信号的接收灵敏度。此外,磁畴宽度m由于薄带的形状产生的去磁,效果根据尺寸不同而不同。因此,磁性合金薄带31的厚度t相对于宽度w足够小的情况下,较好是满足m≤0.106×(w/0.8)[mm]的条件。 上述第2~第4种实施方式的电感器1也与第1种实施方式同样地,可用作例如天线元件和方位传感器之类的磁传感器等。基于第2和第4种实施方式的电感器适合于信号传输频率为120~140kHz的射频标签和信号传输频率为500kHz左右的笔式标签等数据载体部件、或信号传输频率为40~120kHz的电波时钟的天线元件。基于第3种实施方式的电感器适合于信号传输频率为120~140kHz的射频标签和信号传输频率为40~120kHz的电波时钟的天线元件。通过将这些电感器应用于数据载体部件和电波时钟的天线元件,可以实现这些仪器的小型·高性能化等。电感器适合使用于便携式的仪器。 接着,参看图11~图13,对基于本发明的第5种实施方式的电感元件进行说明。图11是基于本发明的第5种实施方式的电感器的大致结构的立体图。该图中所示的电感器41具备开放磁路结构的磁心42、和该磁心42周围以规定的匝数卷绕构成的线圈(螺线管线圈)43。磁心42与前述的实施方式同样地具有层合了多条磁性合金薄带的层合物44。在层合物44的外周部可以与前述的各实施方式同样地配置绝缘被覆层,也可以将层合物44插入绝缘绕线管内进行配置。构成层合物44的磁性合金薄带的组成和形状、磁性合金薄带间的层间绝缘等较好是与前述的实施方式相同。 在上述的层合物44的两端部分别配置与构成层合物44的磁性合金薄带同样的端部用磁性合金薄带45。层合物44的两端部所设的端部用磁性合金薄带45与构成层合物44的磁性合金薄带磁性结合。端部用磁性合金薄带45例如以粘接剂固定于层合物44。此外,可以在端部用磁性合金薄带45上设置通孔,使层合物44穿在该通孔内而固定。端部用磁性合金薄带45与层合物44不一定要接触,较好是配置于自磁性结合的点1mm以内。 由此,通过在构成磁心42的层合物44的两端部分别配置与构成层合物44的磁性合金薄带同样的端部用磁性合金薄带45,可以提高电感器41的特性(电感L和Q值)。由于端部用磁性合金薄带45的厚度在相对于电感器41的长度(例如16~25mm)可以忽略的范围内,因此端部用磁性合金薄带45有助于将电感器41小型·缩短化时的特性提高。此外,代替在层合物44的两端部配置端部用磁性合金薄带45的结构,用T字状的磁性合金薄带构成磁心也是有效的。 图12所示的电感器41具有绕线间被粘接固定的螺线管形状的空芯线圈46、在该空芯线圈46内从其两端插入的T字状的磁性合金薄带47。T字状的磁性合金薄带47通过在空芯线圈46内从其两端插入而层合,该T字状的磁性合金薄带47的层合物构成磁心。T字状的磁性合金薄带47可以通过蚀刻或挤压加工获得。在各角部可以赋予R形状。通过使用这样的T字状的磁性合金薄带47,与在层合物44的两端部配置端部用磁性合金薄带45的情况同样,可以提高电感器41的特性(电感L和Q值)。 螺线管形状的空芯线圈46可以例如通过使用热熔粘接线得到。热熔粘接线可以通过加热或化学处理等使其固着。绕线一般为圆形,为了提高气密性也可以使用扁线。如果采用空芯线圈46,可以在绕线工序后配置T字状的磁性合金薄带47,因此可以抑制绕线产生的应力劣化等。另外,可以尽量减小空芯线圈46与磁性合金薄带47的间隙。例如,空芯线圈46与磁性合金薄带47的层合物之间的间隙较好是设定在0~0.1mm的范围内。由此,通过使用线圈46与磁性合金薄带47密合,可以提高电感器41的Q值。 另外,该实施方式的电感器41中,如图13所示,磁性合金薄带的层合物48较好是具有中央部较两端部薄的形状。如果采用具有这样的形状的层合物48,则可以通过线圈49固定层合物48,而且提高收束磁通量的效果。因此,可以提高将电感器41用作天线元件时的接收灵敏度。 电感器41中,40kHz下的电感L[mH]与Q值的积(L·Q)相对于其长度Y[mm]的比值(L·Q/Y)较好是在80以上。由此,即使缩短由电感器41构成的天线元件的长度的情况下,也可以获得良好的接收灵敏度(电压信号)。另外,使电感器41从10m的高度坠落时,坠落后的40kHz下的电感L1[mH]与Q1值的积(L1·Q1)相对于坠落前的40kHz下的电感L[mH]与Q值的积(L·Q)的变化率较好是在0.3%以内。由此,通过抑制坠落冲击引起的特性劣化,可以抑制谐振频率的偏差引起的接收灵敏度的低下。这样的电感器41适合于手表型电波时钟的天线元件。 接着,参看图14和图15,对本发明的电感元件(电感器)的制造方法的实施方式进行说明。图14示意了基于本发明的一种实施方式的电感器制造方法。首先,如图14A所示,用熔融金属急冷法制作宽幅非晶态磁性合金薄带51。可以使用宽幅微晶磁性合金薄带或作为其形成材料的非晶态合金薄带,代替宽幅非晶态磁性合金薄带。 其中,宽幅磁性合金薄带51是指具有比构成磁心的磁性合金薄带的最终尺寸更大宽度的薄带,基本上使用以熔融金属急冷法制作阶段的非晶态磁性合金薄带51。以熔融金属急冷法制作的宽幅非晶态磁性合金薄带51通常卷成卷状,在该状态下对宽幅非晶态磁性合金薄带51在磁场中进行热处理。具体来说,如图14A所示,一边对宽幅非晶态磁性合金薄带51的宽度方向(图中箭头Y的方向)施加磁场,一边进行热处理。 施加的磁场只要比非晶态磁性合金薄带51的厚度、宽度和热处理温度时的磁化引起的去磁大即可。热处理温度必须比非晶态合金的结晶化温度和居里温度低。此外,若热处理时间长,则非晶态磁性合金薄带51脆化,因此较好是在可得到所需的频率特性的范围内缩短。通过这样的磁场中的热处理,对宽幅非晶态磁性合金薄带51在其宽度方向赋予磁各向异性。 接着,在宽幅非晶态磁性合金薄带51的表面形成绝缘被膜(未图示)。绝缘被膜可以使用例如绝缘性树脂被膜、绝缘性氧化物的被膜或粉体附着层、表面氧化膜等。如图14B所示,将这样的宽幅非晶态磁性合金薄带51预切断成适当的长度,将预切断了的宽幅非晶态磁性合金薄带52以所需的条数层合。该层合物53以例如绝缘性树脂进行固定。 接着,如图10C所示,将层合物52根据构成磁心的磁性合金薄带的宽度进行切断。进行了该宽度方向的切断的层合物54具有最终尺寸的宽度。其中,层合物54的侧面为切断截面,磁性合金薄带的宽度方向端部暴露,因此可能会由于切断飞边等发生搭接现象。于是,为了消除该磁性合金薄带的宽度方向端部的搭接现象,较好是对层合物54进行轻度蚀刻。进行该轻度蚀刻,使磁性合金薄带的宽度方向端部位于层间绝缘层(上述的绝缘被膜)端部的内侧。 具体来说,较好是进行轻度蚀刻,使磁性合金薄带的宽度方向端部自层间绝缘层的端部后退0.001mm以上、更好是0.01mm以上。后退距离d如前所述,较好是在0.4mm以下,更好是在0.1mm以下。该轻度蚀刻是用于防止磁性合金薄带的宽度方向端部的短路,如果可以抑制宽度方向切断引起的飞边的发生,可以省去。 然后,如图14D所示,将层合物54根据构成磁心的磁性合金薄带的长度进行切断。该切断后,为了消除飞边可以进行轻度蚀刻。该进行了长度方向的切断的层合物55具有作为磁心的最终形状。而且,基于对宽幅非晶态磁性合金薄带51进行的磁场中的热处理,磁性合金薄带的宽度方向被赋予磁各向异性。赋予磁性合金薄带的磁各向异性如前述的实施方式中所示,可以是相对于薄带长轴方向倾斜的方向。 由此,通过将进行了磁场中的热处理的宽幅非晶态磁性合金薄带51切断成最终尺寸的宽度,可以抑制去磁的影响所产生的各向异性的低下。即,即使是宽幅非晶态磁性合金薄带51,虽然其宽度方向的端部产生去磁,但是通过其后的切断工序去磁的影响被消除。因此,即使在将磁性合金薄带的宽度窄小化到15mm以下的情况下,也可以对磁性合金薄带的宽度方向稳定地赋予足够的磁各向异性。像以往那样,切断后进行磁场中的热处理的情况下,由于去磁的影响大,磁各向异性低下。 通过使用如上所述的磁性合金薄带的层合物55作为磁心,在该磁心周围进行绕线而形成线圈,可以得到作为目标的电感器。如果采用这样制作的电感器,则基于在构成磁心的磁性合金薄带的宽度方向赋予足够的磁各向异性,可以提高电感值。也可以不进行图14B所示的预切断工序,从最初就将宽幅非晶态磁性合金薄带51切断成所需的长度。层合这样的非晶态磁性合金薄带51的情况下,也可以获得同样的效果。 另外,如图15所示,可以在进行了磁场中的热处理的宽幅非晶态磁性合金薄带的表面形成绝缘被膜后,将该宽幅非晶态磁性合金薄带再次卷起,将该卷起状态的宽幅非晶态磁性合金薄带根据磁性合金薄带的最终宽度进行切断(图15A)。对该切断成最终宽度的非晶态磁性合金薄带56进行轻度蚀刻(图15B)。接着,将非晶态磁性合金薄带56预切断成适当的长度,再层合所需的条数(图15C)。将该层合物57插入绝缘管(例如热收缩管)58进行固定(图15D)。 层合物57的固定方法并不局限于使用绝缘管的固定方法。例如,可以使用在层合物57的两侧外层层合硅钢片等加强材料,将层合物与这些加强材料一起用固定带进行固定的方法,或者用树脂浸渍法进行固定的方法。如果可以抑制宽度方向切断引起的飞边的发生,可以省去轻度蚀刻。然后,将用绝缘管58固定的层合物57根据构成磁心的磁性合金薄带的长度进行切断(图15E)。切断了的层合物59具有作为磁心的最终形状。 通过这样的制造工序,也将进行了磁场中的热处理的宽幅非晶态磁性合金薄带51切断成最终尺寸的宽度,因此可以抑制去磁的影响所产生的各向异性的低下。也可以将切断成最终宽度的非晶态磁性合金薄带56从最初就切断成所需的长度,把将其以所需的条数层合的层合物插入绝缘管进行固定。接着,通过将磁性合金薄带的层合物59用作磁心,在该磁心周围进行绕线而形成线圈,可以得到作为目标的电感器。 基于上述的实施方式的制造工序制作的电感器也与前述的各实施方式的电感器同样,可用作例如天线元件和方位传感器之类的磁传感器等。所制造的电感器适合作为信号传输频率为120~140kHz的射频标签和信号传输频率为500kHz左右的笔式标签等数据载体部件、信号传输频率为40~120kHz的电波时钟的天线元件。通过将电感器应用于数据载体部件和电波时钟的天线元件,可以实现这些仪器的小型·高性能化等。电感器适合使用于便携式的仪器。 将基于前述的各实施方式的电感器应用于天线元件的情况下,可以将多个电感器电气串联使用。图16是将基于各实施方式的电感器用为天线元件的手表型电波时钟的一个构成例的示意图。手表型电波时钟61具有配置在时钟主体62内的多个电感器63。这些多个的电感器63电气串联。该电感器63构成单位电感器。通过这样串联的多个的电感器63,构成手表型电波时钟61的天线元件。 由此,通过用多个的电感器63构成天线元件,可以不受配置部位的制约,获得相当于多个电感器63的总长的天线特性。这可以提高像手表型电波时钟那样天线元件的配置部位受到制约的电波时钟的接收灵敏度。例如,在需要20mm左右的电感器的电波时钟中,通过配置2个10mm左右的电感器,可以获得同等的天线特性。这时,使各电感器63之间的最短距离在3mm以上地进行配置。若各电感器63之间的最短距离未满3mm,则相互干涉,天线特性所需的Q值低下。各电感器63之间的距离根据电波时钟内的设置面积适当设定,实用上较好是设定在45mm以内。 另外,构成天线元件的各电感器63并不局限在时钟主体62内,可以配置在表带部64内。配置在表带部64内的电感器较好是使用如前述的第1种实施方式所示、弯曲时的特性下降少的电感元件。由此,通过将构成天线元件的电感器配置在表带部64内,例如可以用难以在时钟主体内收纳天线元件的超小型手表构成手表型电波时钟。可以只用配置在表带部64内的1个电感器构成天线元件。 接着,对本发明具体的实施例及其评价结果进行说明。 实施例1~5、参考例1~2、比较例1~2 首先,准备30条具有(Co0.90Fe0.05Mn0.02Nb0.03)71Si15B14的合金组成、而且厚17μm×宽0.8mm×长50mm的非晶态磁性合金薄带。将这些非晶态磁性合金薄带的表面用SiO2进行绝缘处理后进行层合。将这样的非晶态磁性合金薄带的层合物插入到外径1.5mm、厚0.2mm、长50mm的有机硅树脂制管(实施例1)内制成磁心。将非晶态磁性合金薄带的层合物分别插入到具有同样形状的聚乙烯树脂制管(实施例2)、聚丙烯树脂制管(实施例3)、聚酰胺树脂制管(实施例4)和苯乙烯橡胶制管(实施例5)内,制成磁心。 此外,使用具有同样形状的酚醛树脂制管(参考例1)和环氧树脂制管(参考例2),分别制成与实施例同样的磁心。另外,使用将非晶态磁性合金薄带间用环氧树脂粘接的层合物(比较例1)和将非晶态磁性合金薄带的层合物用环氧树脂进行了树脂浸渍的层合物(比较例2),分别制成与实施例同样的磁心。 通过在上述的各例子的磁心周围以30匝卷绕线圈导体而形成线圈,分别制成电感器。通过使这些电感器分别弯曲至端部间的距离达到20mm,对其特性进行评价。具体来说,求得直线状态下的初始电感值L0和弯曲状态下的电感值L相对于初始电感值L0的变化率(L/L0)。此外,以是否能够弯曲至上述形状,对磁心的弯曲性进行评价。另外,以磁心上卷绕线圈导体时绝缘管是否能够承受来对耐久性进行评价,同时对绕线的状态进行评价。这些测定、评价结果示于表2。 [表2] 磁心 评价结果 绝缘被覆材质 电感 (初始值)L0 L/L0 (%) 绝缘被覆 的状态 磁心的 弯曲状态 绕线的 状态 实施例1 有机硅树脂 10.8 112 ○ ○ 无异常 实施例2 聚乙烯树脂 10.8 111 ○ ○ 无异常 实施例3 聚丙烯树脂 10.8 107 ○ ○ 无异常 实施例4 聚酰胺树脂 10.8 107 ○ ○ 无异常 实施例5 苯乙烯橡胶 10.8 109 ○ ○ 无异常 参考例1 酚醛树脂 10.8 86 ×(破损) ○ 有损伤 参考例2 环氧树脂 10.8 85 ×(破损) ○ 有损伤 比较例1 (环氧粘接层合) 10.9 50 ○ ×(断裂) 有损伤 比较例2 (层合环氧浸渍) 11.1 52 ○ ×(断裂) 有损伤由表2可知,实施例1~5的电感器都弯曲性良好,而且即使在弯曲的状态下也维持良好的电感。参考例1~2的电感器虽然弯曲性良好,但绝缘管的耐久性低,所以与实施例相比实用性差。具体来说,基于参考例1~2的电感器中,绝缘管破损,绕线也松脱,而且磁性合金薄带与绕线接触,绕线上发现损伤。确认比较例1~2的电感器难以弯曲,实用上无法实现在弯曲的状态下的搭载等。具体来说,磁性合金薄带间的粘接因施加力而剥离,同时磁性合金薄带破损,损伤绕线。 实施例6 除了在上述的实施例1中分别使用表面粗糙度Rf不同的非晶态磁性合金薄带之外,与实施例1同样地操作,分别制成电感器。分别测定这些电感器各自在弯曲状态(弯曲至端部间的距离达到20mm的状态)下的电感值L相对于在直线状态下的初始电感值L0的比值(L/L0),同样测定上述弯曲状态下的Q值(Q)相对于在直线状态下的Q值(Q0)的比值(Q/Q0),进行评价。这些结果示于表3和图17。 [表3] 试样 No 表面粗糙度 Rf 电感 Q值 初始时 L0 弯曲时 L L/L0 初始时 Q0 弯曲时 Q Q/Q0 1 0.05 10.8 8.9 0.83 28.4 16.1 0.55 2 0.10 10.7 11.1 1.03 28.3 22.2 0.76 3 0.18 10.7 12.1 1.13 28.7 23.9 0.81 4 0.20 10.5 12.0 1.14 28.9 24.4 0.82 5 0.25 10.4 12.3 1.19 29.0 24.8 0.83 6 0.30 10.3 11.9 1.16 29.1 24.0 0.80 7 0.38 10.1 10.6 1.05 29.3 22.6 0.75 8 0.45 9.9 9.5 0.96 29.5 21.6 0.71 9 0.50 9.5 8.5 0.90 29.6 19.2 0.63 10 0.60 9.4 6.5 0.69 29.5 15.2 0.50由表3和图17可知,非晶态磁性合金薄带的表面粗糙度Rf较好是在0.08~0.45的范围内。非晶态磁性合金薄带的表面粗糙度Rf理想的是在0.1~0.35的范围内。通过使用具有这样的表面粗糙度Rf的非晶态磁性合金薄带,弯曲性等提高,所以可以提高弯曲状态下的电感值和Q值。 实施例7 除了在上述的实施例1中改变非晶态磁性合金薄带的层合数而改变管内的占空系数之外,与实施例1同样地操作,分别制成电感器。分别测定这些电感器各自在直线状态下的初始电感值L0、在弯曲状态(与实施例6同样地弯曲的状态)下的电感值L相对于L0的比值(L/L0),同样测定直线状态下的Q值、上述弯曲状态下的Q值(Q)相对于Q0的比值(Q/Q0),进行评价。这些结果示于表4、图18和图19。图18表示弯曲电感器的状态下的L及Q相对于占空系数的变化。图19表示L/L0比及Q/Q0比相对于占空系数的变化。 [表4] 试样 No 磁性合金薄带 电感 Q值 条数 占空系数 (%) 初始时 L0 每条 的L值 弯曲时 L L/L0 初始时 Q0 弯曲时 Q Q/Q0 1 1 3 2.9 2.9 3.47 1.18 13.5 13.3 0.99 2 5 14 6.4 1.3 7.56 1.18 18.1 17.8 0.98 3 10 29 7.8 0.8 8.94 1.15 20.7 20.3 0.98 4 15 43 8.7 0.6 10.0 1.15 23.7 21.5 0.91 5 20 57 9.3 0.5 10.5 1.13 25.8 22.5 0.87 6 30 86 10.7 0.4 11.6 1.08 28.7 23.9 0.83 7 32 91 10.8 0.3 11.5 1.06 29.2 21.5 0.74 8 35 100 11.2 0.3 11.5 1.03 30.0 16.5 0.55由表4、图18和图19可知,通过使非晶态磁性合金薄带在管内的占空系数在90%以下,可以保持弯曲状态下的Q值高。但是,若管内的占空系数过低,则L0和Q0的值小,因此实用上较好是确保20%以上的占空系数。占空系数更好是在40%以上。 实施例8 准备具有(Co0.95Fe0.05)75(Si0.5B0.5)25的合金组成、厚15μm×宽35mm的非晶态磁性合金薄带。在该非晶态磁性合金薄带的宽度方向施加1000A/m的磁场,在200℃下加热180分钟。接着,将非晶态磁性合金薄带的表面用环氧树脂涂覆后,将非晶态磁性合金薄带的宽度加工至2mm。在长度为5~80mm的范围内准备多条非晶态磁性合金薄带。分别将20条这样的非晶态磁性合金薄带进行层合,用环氧树脂固定。在这些层合物的周围施以内径3mm、匝数100匝、长8mm的绕线。将上述的线圈长度a固定为8mm,对磁心长度在5~80mm的范围内的各电感器的电感值进行测定。其测定结果示于图20。 由图20可知,在线圈长度a为8mm时,通过将磁心长度设定在10mm以上,可以得到良好的电感。图21表示了将线圈长度a设定为8mm、10mm、13mm时,使磁心长度b在5~80mm的范围内变化的各电感器的电感值(测定值)。在所有的情况下,若线圈长度a与磁心长度b的关系为a>b-2[mm],则电感急剧减小。另外,线圈长度a与磁心长度b的关系满足a≤b-4[mm]时,可以获得更好的电感。 实施例9 除了在上述实施例8中磁场中热处理后的非晶态磁性合金薄带的加工宽度变更为1mm、2mm、5mm且卷绕在磁心周围的线圈的内径变更为2mm、3mm、7mm之外,分别与实施例8同样地操作,制成电感器。这样的情况下,对磁心长度b在5~80mm的范围内的各电感器的电感值进行测定。其测定结果示于图22。图23中将图22的电感值换算为了相对值。由图23可知,在所有情况下,若线圈长度a与磁心长度b的关系为a>b-2[mm],则电感急剧减小。另外,线圈长度a与磁心长度b的关系满足a≤b-4[mm]时,可以获得更好的电感。 实施例10 将以表5所示的条件分别进行了热处理的非晶态磁性合金薄带加工成宽2mm×长30mm后,在其表面涂布、烧结聚酰亚胺类绝缘膜。分别将20条这样的非晶态磁性合金薄带进行层合,用环氧树脂固定。通过在各个这样的层合物的周围施以内径4mm、匝数100匝的绕线,分别制成电感器。此外,作为比较试样,使用未在表面形成绝缘膜的非晶态磁性合金薄带制成电感器。 [表5] 试样名 组成 膜厚 (μm) 热处理温度 (℃) 热处理时间 (min) S-A (Fe1-XCoX)78(SiB)22 15 140 180 S-B (Fe1-XCoX)78(SiB)22 15 160 240 S-C (Fe1-XCoX)78(SiB)22 15 180 190 S-D (Fe1-XCoX)78(SiB)22 15 200 60 S-E (Fe1-XCoX)78(SiB)22 15 190 160对于这样的各个电感器,通过由放置在1m外的螺线管线圈产生的频率100kHz的电磁场,对各个电感器所产生的感应电动势进行测定。测定结果示于图24。由图24可知,若非晶态磁性合金薄带间未配置层间绝缘膜,则感应电动势低下。这是由层合膜间的涡电流损失引起的。 接着,对上述的非晶态磁性合金薄带的层合物改变条件进行轻度蚀刻,制成图8所示的距离d不同的磁心。再在其周围施以绕线制成电感器。各试样在将层合物用环氧树脂固定后对侧面进行研磨,将该层合物的非晶态磁性合金薄带用30%HCl溶液进行蚀刻。通过改变该蚀刻时的时间,改变距离d。 分别制成30个这样的电感器,对各自的感应电动势用上述的方法进行测定。对于该测定结果,Q值的标准偏差达到10%以上时差异过大,因此判定为不良。其结果示于表6。由表6可知,d较好是设定在0.001mm以上。此外,若d过大,对于磁特性重要的非晶态磁性合金薄带的大小保持不变,则磁心变大,所以d较好是在0.4mm以下,更好是在0.1mm以下。 [表6] d(mm) 感应电动势的判定结果 0 × 0.001 ○ 0.01 ○ 0.1 ○ 0.4 ○实施例11 与上述的实施例8同样地操作,对厚15μm×宽35mm的非晶态磁性合金薄带进行磁场中的热处理后,切断成非晶态磁性合金薄带的宽度为2mm。将16条这样的非晶态磁性合金薄带(长度:13mm)进行层合,用环氧树脂固定。在该层合物的周围施以匝数150匝的绕线,制成电感器。此外,作为比较例,使用切断为宽2mm后进行磁场中的热处理的非晶态磁性合金薄带,制成同样的电感器。热处理都是在宽度方向施加40kA/m的磁场,以200℃×180min的条件进行。 对这些电感器各自的感应电动势与实施例10同样地进行测定。其结果示于图25和图26。图26以相对值表示感应电动势。由这些图可知,最终宽度大时,由切断前后的热处理得到的特性几乎相同,但若宽度达到4mm以下左右,则以切断前的宽幅状态进行磁场中的热处理时,得到更好的特性。即,宽度在5mm以下的情况下,通过切断前进行热处理,特性改善10%以上。 实施例12 准备具有(Co0.95Fe0.05)75(Si0.55B0.45)25的合金组成、且厚15μm×宽35mm的非晶态磁性合金薄带。在该非晶态磁性合金薄带的宽度方向施加1000A/m的磁场,在200℃下热处理180分钟。接着,将非晶态磁性合金薄带的表面用环氧树脂涂覆后,预切断成适当的长度。将16条该薄带进行层合,用环氧树脂固定后,对该层合物进行轻度蚀刻。接着,将该层合物切断成宽4mm,再切断成长13mm。 将这样的层合物用作磁心,在其周围施以匝数150匝的绕线,制成电感器。对这样得到的电感器的电感进行测定。其结果示于图27。图27中的比较例为使用未进行磁场中的热处理的非晶态磁性合金薄带的电感器的测定结果。由图27可知,如果采用该实施例,在薄带的宽度方向被赋予良好的磁各向异性,因此电感值实现了8%以上的特性提高。 实施例13 准备与实施例12同样的非晶态磁性合金薄带,在该非晶态磁性合金薄带的宽度方向施加1000A/m的磁场,在200℃下热处理180分钟。接着,将非晶态磁性合金薄带的表面用环氧树脂涂覆后,将非晶态磁性合金薄带切断成宽4mm。对该非晶态磁性合金薄带进行轻度蚀刻后,预切断成适当的长度。将16条该薄带进行层合,插入热收缩管中固定。接着,将该用热收缩管固定了的层合物切断成长13mm。 将这样的层合物用作磁心,在其周围施以匝数150匝的绕线,制成电感器。对这样得到的电感器的感应电动势进行测定。其结果示于图28。图28中的比较例为使用未进行磁场中的热处理的非晶态磁性合金薄带的电感器的测定结果。如果采用该实施例,由于在薄带的宽度方向被赋予良好的磁各向异性,因此感应电动势的值实现了40%以上的特性提高。 实施例14 图29是对于使用未赋予磁各向异性的非晶态磁性合金薄带的电感器(试样1)、使用在长轴方向赋予磁各向异性的非晶态磁性合金薄带的电感器(试样2~4)、使用在宽度方向赋予磁各向异性的非晶态磁性合金薄带的电感器(试样5~7),分别改变频率对电感进行测定的结果。热处理都是施加1000A/m的磁场,以190℃×180min的条件进行。 由图29可知,使用在薄带长轴方向赋予磁各向异性的非晶态磁性合金薄带的电感器与使用在薄带宽度方向赋予磁各向异性的非晶态磁性合金薄带的电感器相比,虽然在频率高的区域电感差,但在频率低的区域(200kHz以下)电感提高。尤其,在100kHz以下的频率区域电感的提高显著,使用在薄带长轴方向赋予磁各向异性的非晶态磁性合金薄带的电感器较好是在100kHz以下的频率区域使用。 实施例15 将43条长12mm×宽2mm×厚19μm的Co基非晶态磁性合金薄带进行层合。层合物的厚度为0.83mm。在这样的Co基非晶态磁性合金薄带的层合物周围卷绕1440匝直径0.07mm的热熔粘接线后,使其热熔接,形成线圈。线圈的卷宽为12mm。另外,在Co基非晶态磁性合金薄带的层合物的两端部接合4.5mm×3mm的Co基非晶态磁性合金薄带(厚19μm)。这样得到的电感器的长度为12.1mm,厚度为3.1mm。此外,Co基非晶态磁性合金薄带与线圈的最小距离为0mm。将该电感器供于后述的特性评价。 实施例16 将43条长12mm×宽2mm×厚19μm的Co基非晶态磁性合金薄带进行层合。层合物的厚度为0.83mm。将这样的Co基非晶态磁性合金薄带的层合物配置在液晶树脂制的绝缘绕线管内。接着,在绝缘绕线管的周围卷绕1440匝直径0.07mm的热熔粘接线后,使其热熔接,形成线圈。线圈的卷宽为12mm。另外,在磁心的两端部接合4.5mm×3mm的Co基非晶态磁性合金薄带(厚19μm)。这样得到的电感器的长度为12.8mm,厚度为4.3mm。此外,Co基非晶态磁性合金薄带与线圈的最小距离为0.3mm。将该电感器供于后述的特性评价。 实施例17 将30条长30mm×宽0.8mm×厚19μm的Co基非晶态磁性合金薄带进行层合。层合物的厚度为0.58mm。将这样的Co基非晶态磁性合金薄带的层合物配置在直径1.2mm、厚50μm的热收缩管内。接着,在热收缩管的周围卷绕1440匝直径0.07mm的热熔粘接线后,使其热熔接,形成线圈。线圈的卷宽为24mm。另外,在磁心的两端部接合2mm×2mm的Co基非晶态磁性合金薄带(厚19μm)。这样得到的电感器的长度为30.1mm,厚度为2mm。此外,Co基非晶态磁性合金薄带与线圈的最小距离为0.05mm。将该电感器供于后述的特性评价。 实施例18 卷绕1440匝直径0.06mm的热熔粘接线后,使其热熔接,形成空芯线圈。从该空芯线圈的两侧插入T字型Co基非晶态磁性合金薄带,制成电感器。Co基非晶态磁性合金薄带的形状为11×2mm,厚度为19μm。Co基非晶态磁性合金薄带的层合数为43条,层合物的厚度为0.83mm。这样得到的电感器的长度为12.2mm,厚度为3.2mm。此外,Co基非晶态磁性合金薄带与线圈的最小距离为0mm。将该电感器供于后述的特性评价。 实施例19 除了在上述的实施例18中,对电感器的中央部进行挤压,使Co基非晶态磁性合金薄带的两侧伸展之外,与实施例18同样地操作,制成电感器。将该电感器供于后述的特性评价。 比较例3 除了使用与实施例15中用作磁心的Co基非晶态磁性合金薄带的层合物相同形状(长方体/无两端部的磁性合金薄带)的铁氧体作为磁心之外,与实施例15同样地操作,制成电感器。将该电感器供于后述的特性评价。 对上述的实施例15~19的各电感器和比较例3的电感器的特性如下进行测定、评价。首先,对各电感器的40kHz下的电感L和Q值进行测定。这些测定结果示于表7。此外,对作为天线的特性如下进行评价。首先,准备对应于各L值的电容器,使得在40kHz下谐振,与IC(NPC制SM9501A)连接。改变日期时间,接收共计5次时刻信息,对是否获得时刻信息进行评价。该评价结果示于表8。另外,使实施例1和比较例3的电感器分别从10m的高度自由坠落到木的地板上,考察坠落次数和L·Q值的变化率。其测定结果示于表9。 [表7] L40 (mH) Q40 L·Q 长度Y (mm) L·Q/Y 实施例15 22.34 64.8 1448 12.1 120 实施例16 20.01 58.1 1163 13.0 89 实施例17 38.40 75.2 2888 30.1 96 实施例18 26.42 57.4 1517 12.2 124 实施例19 26.88 61.9 1664 12.1 138 比较例3 17.44 45.1 787 12.0 66[表8] 接收成功次数 实施例15 5/5 实施例16 4/5 实施例17 5/5 实施例18 4/5 实施例19 5/5 比较例3 1/5[表9] 坠落次数 L·Q值 L·Q值的变化率 实施例15 比较例3 实施例15 比较例3 1 1448 787 0.00% 0.00% 2 1448 211 0.00% -73.19% 3 1445 3.6 -0.21% -99.54% 4 1445 3.6 -0.21% -99.54%由表7和表8可知,由于各实施例的电感器单位长度的L·Q值高,因此接收性能良好。特别是,单位长度的L·Q值在80以上的情况下,可以实现接收性能的提高。实施例17中的省去磁心两端的磁性合金薄带的情况下,为了获得同样的性能,必须加长磁心。此外,由表9可知,实施例的电感器的耐坠落冲击性良好。比较例3的电感器在第1次坠落试验中,磁心出现裂缝,第3次时碎裂,特性降低到了空芯的程度。 实施例20 准备30条长30mm×宽0.8mm×厚16μm的Co基非晶态磁性合金薄带。在这样的Co基非晶态磁性合金薄带的两面涂布由油性颜料构成的油墨,在室温下干燥后进行层合。油性颜料起到层间绝缘层的作用。将该Co基非晶态磁性合金薄带的层合物配置在直径1.4mm的热收缩管内后,使管热收缩,固定磁性合金薄带。接着,在热收缩管的周围卷绕1440匝直径0.07mm的热熔粘接线后,使其热熔接接,形成线圈。将该电感器供于后述的特性评价。 参考例3 除了在上述的实施例20中使用聚酰亚胺树脂作为层间绝缘层之外,与实施例20同样地操作,制成电感器。作为层间绝缘层的聚酰亚胺树脂在400℃下进行热处理。将该电感器供于后述的特性评价。 参考例4 除了在上述的实施例20中使用Fe基非晶态磁性合金薄带之外,与实施例20同样地操作,制成电感器。将该电感器供于后述的特性评价。 对上述的实施例20的电感器和参考例3~4的各电感器的特性如下进行测定、评价。首先,对各电感器的40kHz下的电感L和Q值用LCR测定计进行测定。这些测定结果示于表10。此外,对作为天线的特性如下进行评价。首先,准备作为发射侧的天线在390×295mm的丙烯酸板上形成11匝绕线的环形天线。绕线端输入7Vp-p的正弦波。接收侧的天线为在各电感器上并联800pF的谐振电容器,通过40dB的放大时的输出电压V0测定。另外,测定谐振的锐度Qa(Qa=f0/(f1-f2)(f:谐振频率,f1、f2:谐振时的输出电压下降3dB时的频率))。这些测定结果示于表11。 [表10] L40(mH) Q40 实施例20 22 66 参考例3 23.7 51 参考例4 5.0 10[表11] F0(kHz) V0(mA) Qa 实施例20 39.065 760 215 参考例3 37.997 480 126 参考例4 79.855 25 21将层间绝缘层冷成形的实施例20的电感器的Q值良好。另一方面,参考例3~4的电感器与实施例20相比,Q值低下,因此天线的输出灵敏度V0和谐振的锐度Qa低。 实施例21 对长30mm×宽0.8mm×厚16μm的Co基非晶态磁性合金薄带进行430℃×30min的热处理后,施加1000A/m的直流磁场的同时,进行190℃×180min的磁场中的热处理。这时,使磁场的施加方向在与Co基非晶态磁性合金薄带的长轴方向(线圈轨道面的法线方向)所成的角度为45~90°的范围内进行变化。将这样的Co基非晶态磁性合金薄带进行层间绝缘后,分别层合30条,制成磁心。对这些磁心分别施以将薄带长轴方向作为轨道面方向的1140匝绕线(绕线长度:31mm,线圈直径:0.07mm),制成电感器。 对上述的各电感器的Q值进行测定。该结果示于图30和图31。此外,对作为天线的特性如下进行评价。首先,将各电感器同谐振数调整用的电容器连接于IC(NPC制SM9501A)。改变日期时间,接收共计5次时刻信息,对是否获得时刻信息进行评价。该评价结果示于表12。 [表12] θ(度) 接收成功次数 45 0/5 60 1/5 65 3/5 70 4/5 80 5/5 85 4/5 90 3/5由图30和图31可知,通过将感应磁性各向异性的赋予方向相对于薄带长轴方向设置在70°以上,可以得到良好的Q值。另外,使用感应磁性各向异性的赋予方向相对于薄带长轴方向设置在70~85°的范围内的非晶态磁性合金薄带的情况下,可以得到特别好的天线特性。 实施例22 准备厚16μm的Co基非晶态磁性合金薄带,对其在各种条件下进行热处理,在面内宽度方向赋予感应磁性各向异性。热处理在大气中进行,磁场中的热处理在1000A/m的直流磁场中进行。Co基非晶态磁性合金薄带的磁畴宽度如图32和表13所示。磁畴宽度是单位长度的磁畴数的倒数。将30条这样的Co基非晶态磁性合金薄带(长30mm×宽0.8mm)进行层合形成磁心后,进行将薄带长轴方向作为轨道面垂直方向的1140匝的绕线(绕线长度:31mm,线圈直径:0.07mm),分别制成电感器。与实施例21同样地对各电感器的Q值和天线特性进行测定。这些测定结果示于图32和表13。 表13中,试样1是将Co基非晶态磁性合金薄带切成0.8mm的宽度后,以380℃×30min的条件进行非磁场中的热处理,再以230℃×30min的条件进行垂直磁场中的热处理的试样。试样2是将试样1的非磁场中的热处理的条件改为400℃×30min的试样。试样3是将试样1的非磁场中的热处理的条件改为430℃×60min的试样。试样4是将Co基非晶态磁性合金薄带切成0.8mm的宽度后,以430℃×60min的条件进行非磁场中的热处理,再以190℃×240min的条件进行垂直磁场中的热处理的试样。试样5是将试样4的磁场中的热处理的条件改为230℃×240min的试样。试样6是将宽50mm的Co基非晶态磁性合金薄带以430℃×30min的条件进行非磁场中的热处理,再以230℃×240min的条件进行垂直磁场中的热处理后,切成0.8mm的宽度的试样。 [表13] 试样 磁畴宽度(mm) 接收成功次数 1 0.211 0/5 2 0.148 0/5 3 0.123 2/5 4 0.106 4/5 5 0.092 5/5 6 0.070 5/5由图32和表13可知,通过将非晶态磁性合金薄带的磁畴宽度设定在0.106mm以下,可以获得良好的Q值。另外,使用磁畴宽度在0.106mm以下的非晶态磁性合金薄带的情况下,可以获得特别良好的天线特性。 实施例23 将厚16μm的Co基非晶态磁性合金薄带层合到0.6mm的厚度,将其收纳于绝缘管内,制成磁心。在各磁心周围进行绕线,制成电感器。将这样的电感器作为天线元件配置于手表型电波时钟,评价其特性。作为电感器的特性,测定40kHz下的电感L和Q值。此外,改变日期时间,接收共计5次时刻信息,对是否获得时刻信息进行评价。这些测定·评价结果示于表14。 表14中,试样1是准备2个使用长10mm×宽1.2mm的Co基非晶态磁性合金薄带的电感器(绕线:825匝),将它们相距15.5mm的间隔配置在时钟主体的上下的试样。2个电感器串联。试样2是准备1个使用长20mm×宽1.2mm的Co基非晶态磁性合金薄带的电感器(绕线:1650匝),将它配置在手表的表带部分的试样。使用柔性基板与时钟主体连接。试样3是准备1个使用长20mm×宽1.2mm的Co基非晶态磁性合金薄带的电感器(绕线:1650匝),将它配置在时钟主体的上部的试样。试样4是准备2个使用长10mm×宽1.2mm的Co基非晶态磁性合金薄带的电感器(绕线:825匝),将它们相距1mm的间隔配置在时钟主体的上下的试样。 [表14] 试样 L40(mH) Q40 可搭载的时钟的直径 接收成功次数 1 19.86 (*9.93) 90 (*45) 19mm 5/5 2 20.02 98 - 5/5 3 20.02 98 33mm 5/5 4 8.71 41 19mm 0/5*:1个电感器的值 由表14可知,试样1的手表型电波时钟(2个电感器串联使用)得到与试样3(使用长条的电感器)同等的性能,而且有助于手表型电波时钟的小型化。将2个电感器以1mm的间隔配置的试样4的手表型电波时钟由于2个电感器发生干涉,导致Q值低下,因而接收特性低下。 产业上利用的可能性 采用本发明的电感元件,则在小型化和缩短化的情况下也可以稳定地获得良好的特性。此外,可以抑制在弯曲状态下使用时的特性低下。因此,这样的电感元件可以有效地用作例如薄型化、小型化、缩短化的数据载体部件和电波时钟的天线元件等。此外,采用本发明的电感元件的制造方法,则可以再现性好地制作具有良好的电感的小型的电感元件。因此,能够提供小型·高性能的电感元件。
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电感元件(1)具备具有磁性合金薄带(5)的层合物(6)与以非粘接状态被覆其外周面的绝缘被覆层(7)的磁心(2),和卷绕在磁心(2)周围的线圈(4)。磁性合金薄带(5)以非粘接状态、或通过具有柔软性的绝缘性粘接剂层层合。采用这样的电感元件,则在小型化和缩短化的情况下也可以稳定地获得良好的特性。 。
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