CN107093514A - 压粉磁芯、压粉磁芯的制造方法、具备压粉磁芯的电感器和装配有电感器的电子.电气设备 - Google Patents

压粉磁芯、压粉磁芯的制造方法、具备压粉磁芯的电感器和装配有电感器的电子.电气设备 Download PDF

Info

Publication number
CN107093514A
CN107093514A CN201610866168.XA CN201610866168A CN107093514A CN 107093514 A CN107093514 A CN 107093514A CN 201610866168 A CN201610866168 A CN 201610866168A CN 107093514 A CN107093514 A CN 107093514A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressed
core
powder
magnetic material
inductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610866168.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107093514B (zh
Inventor
中林亮
小岛章伸
安彦世
安彦世一
佐藤昭
佐藤桂郎
佐藤桂一郎
水岛隆夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Publication of CN107093514A publication Critical patent/CN107093514A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107093514B publication Critical patent/CN107093514B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/255—Magnetic cores made from particles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2895—Windings disposed upon ring cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0246—Manufacturing of magnetic circuits by moulding or by pressing powder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

提供一种含有结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末的压粉磁芯，在具备这种压粉磁芯的电感器中，可使直流叠加特性提高和使铁损降低。含有结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末的压粉磁芯(1)，其特征在于，非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A为15μm以下，并且与结晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50C满足下式(1)。1≤D50A/D50C≤3.5 (1)

Description

压粉磁芯、压粉磁芯的制造方法、具备压粉磁芯的电感器和装 配有电感器的电子·电气设备
技术领域
本发明涉及压粉磁芯、该压粉磁芯的制造方法、具备该压粉磁芯的电感器、和装配有该电感器的电子·电气设备。在本说明书中，所谓“电感器”，是具备含有压粉磁芯的芯材和线圈的无源元件，包含电抗器的概念。
背景技术
混合动力汽车等的升压电路，和用于发电、变电设备的电抗器，变压器和扼流圈等的电感器所使用的压粉磁芯，能够通过对于软磁性粉末进行压粉成形而取得。具备这样的压粉磁芯的电感器，要求兼备铁损低和直流叠加特性优异。
在专利文献1中，作为解决上述的课题(兼备铁损低和直流叠加特性优异)手段，公开有一种电感器，其是在对于混合有磁性粉末和粘结剂的混合粉末进行加压而成形的磁芯内一体地埋设线圈的电感器，其中，使用在羰基铁粉末中混合有铝硅铁粉末5～20wt％的粉末作为所述磁性粉末。
在专利文献2中，作为能够进一步降低铁损的电感器，公开有一种具备如下磁芯(压粉磁芯)的电感器，其含有由90～98mass％的非晶质软磁性粉末和2～10mass％的结晶质软磁性粉末的配比构成的混合粉末，与绝缘性材料的混合物经固化的材料。在这种磁芯(压粉磁芯)中，非晶质软磁性粉末是用于降低电感器的磁芯损失的材料，结晶质软磁性粉末则定位为使混合粉末的充填率提高，使导磁率增加，并且担承着使非晶质软磁性粉末之间粘接的粘结剂这一作用的材料。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2006－13066号公报
【专利文献2】日本特开2010－118486号公报
在专利文献1中，使用不同种类的结晶质磁性材料的粉末作为压粉磁芯的原料，以提高直流叠加特性为目标，在专利文献2中，以进一步降低铁损为目标，使用结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末作为压粉磁芯的原料。但是，在专利文献2中，没有进行直流叠加特性的评价。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种含有结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末的压粉磁芯，在具备这种压粉磁芯的电感器中，可以使直流叠加特性提高以及可以使铁损降低。本发明还有一个目的在于，提供上述的压粉磁芯的制造方法，具备该压粉磁芯的电感器，和装配有该电感器的电子·电气设备。
为了解决上述课题，本发明者们进行研究的结果是得出以下全新的认知，即，通过适当调整压粉磁芯含有的结晶质磁性材料的粉末的粒径分布和非晶质磁性材料的粉末的粒径分布，可以使具备压粉磁芯的电感器的直流叠加特性提高和使铁损降低，在优选的一个方式中，可以超出由压粉磁芯含有的结晶质磁性材料的粉末与非晶质磁性材料的粉末的混合比率推测出的范围，非线形地使具备压粉磁芯的电感器的直流叠加特性提高和使铁损降低。
基于这样的认知而完成的发明如下。
本发明的一个方式，是含有结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末的压粉磁芯，其特征在于，所述非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A为15μm以下，且与所述结晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50C满足下式(1)。
1≤D50A/D50C≤3.5 (1)
压粉磁芯含有的结晶质磁性材料的粉末的粒径分布和非晶质磁性材料的粉末的粒径分布满足上述的关系时，可以超出由压粉磁芯含有的结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末的混合比率推测出的范围，非线形性地使具备压粉磁芯的电感器的直流叠加特性提高和使铁损降低。
有优选所述非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A，与所述结晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50C满足下式(2)的情况。如后述的实施例中所示，通过满足下式(2)，表示直流叠加特性的2个参数(μ0×μ5500×Isat/ρ和μ0×Isat/ρ)均容易达到良好。
1.2≤D50A/D50C≤2.5 (2)
从更稳定地实现使具备压粉磁芯的电感器的直流叠加特性提高和使铁损降低这一观点出发，有优选所述非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A为7μm以下的情况。
与具备只由非晶质磁性材料的粉末构成的压粉磁芯的电感器相比，从更稳定地实现使电感器的铁损降低这一观点出发，有优选使所述结晶质磁性材料的粉末的含量相对于压粉磁芯含有的所述结晶质磁性材料的粉末的含量和所述非晶质磁性材料的粉末的含量的总和的质量比率，即第一混合比率为40质量％以下的情况。
所述第一混合比率也可以为2质量％以上。
所述结晶质磁性材料，也可以含有从Fe－Si－Cr系合金、Fe－Ni系合金、Fe－Co系合金、Fe－V系合金、Fe－Al系合金、Fe－Si系合金、Fe－Si－Al系合金、羰基铁和纯铁所构成的群中选择的一种或两种以上的材料。
所述结晶质磁性材料优选由Fe－Si－Cr系合金构成。
所述非晶质磁性材料，也可以含有从Fe－Si－B系合金、Fe－P－C系合金和Co－Fe－Si－B系合金所构成的群中选择的一种或两种以上的材料。
所述非晶质磁性材料优选由Fe－P－C系合金构成。
所述结晶质磁性材料的粉末优选由实施过绝缘处理的材料构成。通过实施绝缘处理，可更稳定地实现压粉磁芯的绝缘电阻的提高和高频带的铁损的降低。
上述的压粉磁芯，也可以含有使所述结晶质磁性材料的粉末和所述非晶质磁性材料的粉末，对于所述压粉磁芯中所含有的其他的材料进行粘结的粘结成分。在此情况下，优选所述粘结成分，含有基于树脂材料的成分。
本发明的中一个方式，是上述的压粉磁芯的制造方法，其特征在于，具备成形工序，其是对于含有所述结晶质磁性材料的粉末和所述非晶质磁性材料的粉末以及由所述树脂材料构成的粘结剂成分的混合物，进行包含加压成形的成形处理，由此得到成形制品的工序。根据这一制造方法，可实现高效率地制造上述的压粉磁芯。
上述的制造方法中，由所述成形工序得到的所述成形制品可以是所述压粉磁芯。或者，也可以具备热处理工序，其是通过对于由所述成形工序得到的所述成形制品进行加热的热处理，从而得到所述压粉磁芯的工序。
本发明的另一个方式，是具备上述的压粉磁芯、线圈和连接于所述线圈的各个端部的连接端子的电感器，其中，所述压粉磁芯的至少一部分以如下方式配置，即，电流经由所述连接端子而在所述线圈流通时，使之位于由所述电流产生的感应磁场内。这样的电感器，可以基于上述的压粉磁芯优异的特性，使优异的直流叠加特性和低损失并立。
本发明的再一个方式，是装配有上述的电感器的电子·电气设备，其是所述电感器经由所述连接端子而连接于基板的电子·电气设备。作为这样的电子·电气设备，可例示具备电源开关电路、电压升降电路、平滑电路等的电源装置和小型移动通信设备等。本发明的电子·电气设备，因为具备上述的电感器，所以容易应对大电流化和高频化。
上述的发明的压粉磁芯，因为结晶质磁性材料的粉末的粒径分布和非晶质磁性材料的粉末的粒径分布得到适当调整，所以在具备这种压粉磁芯的电感器中，可以使直流叠加特性提高和使铁损降低。另外，根据本发明，可提供上述的压粉磁芯的制造方法，具备该压粉磁芯的电感器，和装配有该电感器的电子·电气设备。
附图说明
图1是概念性地表示本发明的一个实施方式的压粉磁芯的形状的立体图。
图2是概念性地表示在造粒粉的制造方法的一例中所使用的喷雾干燥装置及其工作的图。
图3是概念性地表示具备本发明的一个实施方式的压粉磁芯的作为电感器的一种的环形线圈的形状的立体图。
图4是概念性地表示具备本发明的一个实施方式的压粉磁芯的作为电感器的一种的线圈埋设型电感器的形状的立体图。
图5是表示实施例1的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图6是表示实施例2的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图7是表示实施例3的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图8是表示实施例4的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图9是表示实施例5的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图10是表示实施例6的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图11是表示实施例7的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图12是表示实施例8的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图13是表示实施例9的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图14是表示实施例10的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图15是表示实施例1的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图16是表示实施例2的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图17是表示实施例3的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图18是表示实施例4的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图19是表示实施例5的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图20是表示实施例6的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图21是表示实施例7的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图22是表示实施例8的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图23是表示实施例9的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图24是表示实施例10的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图25是表示实施例1的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图26是表示实施例2的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图27是表示实施例3的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图28是表示实施例4的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图29是表示实施例5的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图30是表示实施例6的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图31是表示实施例7的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图32是表示实施例8的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图33是表示实施例9的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图34是表示实施例10的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图35是表示在实施例1的结果中，铁损Pcv与μ0×μ5500×Isat/ρ的关系的绘制结果的图解
图36是表示在实施例1的结果中，铁损Pcv与μ0×Isat/ρ的关系的绘制结果的图解
图37是表示从对比实施例1至实施例8和实施例10的结果的观点出发，挑选各实施例中的第一混合比率为30质量％的情况，铁损Pcv与μ0×μ5500×Isat/ρ的关系的绘制结果的图解
图38是表示从对比实施例1至实施例8和实施例10的结果的观点出发，挑选各实施例中的第一混合比率为30质量％的情况，铁损Pcv与μ0×Isat/ρ的关系的绘制结果的图解
图39是表示在实施例10的结果中，铁损Pcv与μ0×μ5500×Isat/ρ的关系的绘制结果的图解
图40是表示在实施例10的结果中，铁损Pcv与μ0×Isat/ρ的关系的绘制结果的图解
图41是表示基于实施例11的结果制成的，μ0×μ5500×Isat/ρ与D50A/D50C的关系和μ0×Isat/ρ与D50A/D50C的关系的图解
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式详细地加以说明。
1.压粉磁芯
图1所示的本发明的一个实施方式的压粉磁芯1，其外观是环状的环形磁芯，含有结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末。本实施方式的压粉磁芯1，是通过具备成形处理的制造方法制造的，该成形处理包含对于含有这些粉末的混合物进行加压成形。作为无限定的一例，本实施方式的压粉磁芯1，含有使结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末对于压粉磁芯1所含有的其他的材料(有作为同种材料的情况，也有作为不同种材料的情况。)发生粘结的粘结成分。
(1)结晶质磁性材料的粉末
提供本发明的一个实施方式的压粉磁芯1含有的结晶质磁性材料的粉末结晶质磁性材料，只要满足是结晶质(经由通常的X射线衍射测量，在能够确定材料种类的程度下，能够获得具有明确的峰值的衍射光谱)和强磁性体，特别是软磁性体，则不限定具体的种类。作为结晶质磁性材料的具体例，可列举Fe－Si－Cr系合金、Fe－Ni系合金、Fe－Co系合金、Fe－V系合金、Fe－Al系合金、Fe－Si系合金、Fe－Si－Al系合金、羰基铁和纯铁。上述的结晶质磁性材料可以由一种材料构成，也可以由多种材料构成。提供结晶质磁性材料的粉末的结晶质磁性材料，优选是从上述的材料所构成的群中选择的一种或两种以上的材料，其中，优选含有Fe－Si－Cr系合金，更优选由Fe－Si－Cr系合金构成。Fe－Si－Cr系合金在结晶质磁性材料之中，是可以使铁损Pcv比较低的材料，因此即使提高压粉磁芯1中的结晶质磁性材料的粉末的含量相对于结晶质磁性材料的粉末的含量和非晶质磁性材料的粉末的含量的总和的质量比率(在本说明书中也称为“第一混合比率”。)，具备压粉磁芯1的电感器的铁损Pcv也难以上升。Fe－Si－Cr系合金中的Si的含量和Cr的含量没有限定。作为非限定的例示，可列举使Si的含量为2～7质量％左右，使Cr的含量为2～7质量％左右。
本发明的一个实施方式的压粉磁芯1含有的结晶质磁性材料的粉末的形状没有限定。粉末的形状可以是球状，也可以是非球状。为非球状时，也可以是鳞片状、椭圆球状、液滴状、针状这样的具有形状各向异性的形状，也可以是不具有特别的形状各向异性的无定形。作为无定形的粉体的例子，可列举许多球状的粉体相互靠近结合，或部分性地埋没进其他的粉体中而结合的情况。这样的无定形的粉体，在羰基铁中容易被观察到。
粉末的形状，可以是在制造粉末的阶段得到的形状，也可以是对于所制造的粉末进行二次加工而得到的形状。作为前者的形状，可例示球状、椭圆球状、液滴状、针状等，作为后者的形状，可例示鳞片状。
本发明的一个实施方式的压粉磁芯1含有的结晶质磁性材料的粉末的粒径，如后述，根据与压粉磁芯1含有的非晶质磁性材料的粉末的粒径的关系进行设定。
压粉磁芯1的结晶质磁性材料的粉末的含量，有优选为第一混合比率为40质量％以下的量的情况。第一混合比率为40质量％以下，具备压粉磁芯1的电感器的铁损Pcv，与压粉磁芯所含有的磁性材料只由非晶质磁性材料构成的情况相比更容易降低。从更稳定地实现使具备压粉磁芯1的电感器的铁损Pcv降低这一观点出发，第一混合比率优选为35质量％以下，更优选为30质量％以下，特别优选为25质量％以下。
优选结晶质磁性材料的粉末的至少一部分由实施过表面绝缘处理的材料构成，更优选结晶质磁性材料的粉末由实施过表面绝缘处理的材料构成。对结晶质磁性材料的粉末实施表面绝缘处理时，可见压粉磁芯1的绝缘电阻有提高的倾向。对结晶质磁性材料的粉末实施的表面绝缘处理的种类没有限定。可例示磷酸处理、磷酸盐处理、氧化处理等。
(2)非晶质磁性材料的粉末
提供本发明的一个实施方式的压粉磁芯1含有的非晶质磁性材料的粉末的非晶质磁性材料，只要满足是非晶质(经由通常的X射线衍射测量，在能够特定材料种类的程度下，得不到具有明确的峰值的衍射光谱)和强磁性体，特别是软磁性体，则具体的种类便没有限定。作为非晶质磁性材料的具体例，可列举Fe－Si－B系合金、Fe－P－C系合金和Co－Fe－Si－B系合金。上述的非晶质磁性材料可以由一种材料构成，也可以由多种材料构成。构成非晶质磁性材料的粉末的磁性材料，优选为从上述的材料所构成的群中选择的一种或两种以上的材料，其中，优选含有Fe－P－C系合金，更优选由Fe－P－C系合金构成。
作为Fe－P－C系合金的具体例，可列举组成式由Fe100原子％－a－b－c－x－y－z－ tNiaSnbCrcPxCyBzSit表示，0原子％≤a≤10原子％，0原子％≤b≤3原子％，0原子％≤c≤6原子％，6.8原子％≤x≤13原子％，2.2原子％≤y≤13原子％，0原子％≤z≤9原子％，0原子％≤t≤7原子％的Fe基非晶质合金。在上述的组成式中，Ni、Sn、Cr、B和Si是任意添加元素。
Ni的添加量a，优选为0原子％以上且6原子％以下，更优选为0原子％以上且4原子％以下。Sn的添加量b，优选为0原子％以上且2原子％以下，也可以在1原子％以上且2原子％以下的范围添加。Cr的添加量c，优选为0原子％以上且2原子％以下，更优选为1原子％以上且2原子％以下。P的添加量x，也有优选为8.8原子％以上的情况。C的添加量y，也有优选为5.8原子％以上且8.8原子％以下的情况。B的添加量z，优选为0原子％以上且3原子％以下，更优选为0原子％以上且2原子％以下。Si的添加量t，优选为0原子％以上且6原子％以下，更优选为0原子％以上且2原子％以下。
本发明的一个实施方式的压粉磁芯1含有的非晶质磁性材料的粉末的形状没有限定。关于粉末的形状的种类，由于与结晶质磁性材料的粉末的情况同样，所以省略说明。由于制造方法的关系，也有非晶质磁性材料容易成为球状或椭圆球状的情况。另外，一般来说，非晶质磁性材料相比结晶质磁性材料为硬质，因此，也有优选使结晶质磁性材料为非球状而在加压成形时使之容易变形的情况。
本发明的一个实施方式的压粉磁芯1含有的非晶质磁性材料的粉末的形状，可以是在制造粉末的阶段所得到的形状，也可以是对于所制造的粉末进行二次加工所得到的形状。作为前者的形状，要例示球状、椭圆球状、针状等，作为后者的形状，可例示鳞片状。
本发明的一个实施方式的压粉磁芯1含有的非晶质磁性材料的粉末的粒径，在体积基准的粒度分布中，从小粒径侧起的累计粒径分布为50％的粒径(在本说明书中也称为“中值粒径”。)D50A为15μm以下。非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A为15μm以下，容易使压粉磁芯1的直流叠加特性提高，同时使铁损Pcv降低。从更稳定地实现使压粉磁芯1的直流叠加特性提高，同时使铁损Pcv降低的观点出发，有非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A优选为10μm以下的情况，更优选为7μm以下，特别优选为5μm以下。
另外，本发明的一个实施方式的压粉磁芯1含有的非晶质磁性材料的粉末的粒径，与压粉磁芯1含有的非晶质磁性材料的粉末的粒径具有如下关系。即，非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A与结晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50C满足下式(1)。
1≤D50A/D50C≤3.5 (1)
通过D50A/D50C处于1至3.5的范围内，容易使具备压粉磁芯1的电感器的直流叠加特性提高，同时使铁损Pcv降低。具体来说，可以超出由压粉磁芯1含有的结晶质磁性材料的粉末与非晶质磁性材料的粉末的混合比率推测出的范围，非线形性地在具备压粉磁芯1的电感器中，使直流叠加特性提高和使铁损Pcv降低。
非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A与结晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50C有优选满足下式(2)的情况。如后述的实施例中所示，通过满足下式(2)，容易使表示直流叠加特性的2个参数(μ0×μ5500×Isat/ρ和μ0×Isat/ρ)均达到良好。
1.2≤D50A/D50C≤2.5 (2)
若对比具备磁性材料由非晶质磁性材料构成的压粉磁芯的电感器，与具备磁性材料由结晶质磁性材料构成的压粉磁芯的电感器，则作为基本的倾向，具备磁性材料由非晶质磁性材料构成的压粉磁芯的电感器的一方，虽然铁损Pcv低，但直流叠加特性也低。因此，一般来说，在压粉磁芯含有的磁性材料中，由于是只由非晶质磁性材料构成的情况(第一混合比率为0质量％的情况)，所以若含有结晶质磁性材料而提高第一混合比率，则具备压粉磁芯的电感器，虽然直流叠加特性提高，但是铁损Pcv有增大的倾向。
但是，在具备本发明的一个实施方式的压粉磁芯1的电感器中，直流叠加特性的提高比铁损Pcv的增大优先发生，从而能够使具备压粉磁芯1的电感器的直流叠加特性提高和使铁损Pcv降低。在本发明优选的一个方式的压粉磁芯1中，若第一混合比率增大，则可见具备压粉磁芯1的电感器的铁损Pcv反而有降低的倾向。因此，在本发明的一个实施方式的压粉磁芯1中，如果第一混合比率截止到40质量％左右，则在压粉磁芯1含有的磁性材料中，由于是只有非晶质磁性材料的情况(第一混合比率为0质量％的情况)，所以若含有结晶质磁性材料而提高第一混合比率，则在具备压粉磁芯1的电感器中，不会使铁损Pcv增大，而能够使直流叠加特性提高。
从更稳定地得到这样优选的压粉磁芯1的观点出发，优选第一混合比率为1质量％以上且40质量％以下，更优选为2质量％以上且40质量％以下，进一步优选为5质量％以上且40质量％以下，特别优选为5质量％以上且35质量％以下。
(3)粘结成分
压粉磁芯1也可以含有粘结成分，其使结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末对于压粉磁芯1中所含有的其他的材料进行粘结。粘结成分只要是有助于固定本实施方式的压粉磁芯1中所含有的结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末(在本说明书，将这些粉末统称为“磁性粉末”。)的材料，其组成便没有限定。作为构成粘结成分的材料，可列举树脂材料和树脂材料的热分解残渣(在本说明书中，将其统称为“基于树脂材料的成分”。)等的有机系的材料，无机系的材料等。作为树脂材料，可列举丙烯酸树脂、硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂等。由无机系的材料构成的粘结成分可列举水玻璃等玻璃系材料。粘结成分可以由一种材料构成，也可以由多种材料构成。粘结成分也可以是有机系的材料和无机系的材料的混合体。
作为粘结成分，通常使用绝缘性的材料。由此，可以提高作为压粉磁芯1的绝缘性。
2.压粉磁芯的制造方法
上述的本发明的一个实施方式的压粉磁芯1的制造方法没有特别限定，但如果采用以下说明的制造方法，则可实现更高效率地制造压粉磁芯1。
本发明的一个实施方式的压粉磁芯1的制造方法，具备以下说明的成形工序，此外也可以还具备热处理工序。
(1)成形工序
首先，准备含有磁性粉末，和在压粉磁芯1中提供粘结成分这种成分的混合物。所谓粘结成分的提供成分(在本说明书中，也称为“粘结剂成分”。)，既有是粘结成分本身的情况，也有与粘结成分为不同材料的情况。作为后者的具体例，可列举粘结剂成分是树脂材料，粘结成分是其热分解残渣的情况。
通过包含该混合物的加压成形的成形处理，能够得到成形制品。加压条件未限定，基于粘结剂成分的组成等适宜决定。例如，粘结剂成分由热硬化性的树脂构成时，优选加压同时加热，在模具内使树脂的硬化反应进行。另一方面，压缩成形时，虽然加压力高，但加热并非必要条件，而为短时间的加压。
以下，对于混合物是造粒粉，进行压缩成形的情况，稍微详细地进行说明。造粒粉处理性优异，因此成形时间短，生产率优划，能够使压缩成形工序的制作性提高。
(1－1)造粒粉
造粒粉含有磁性粉末和粘结剂成分。造粒粉中的粘结剂成分的含量没有特别限定。其含量过低时，粘结剂成分难以保持磁性粉末。另外，粘结剂成分的含量过低时，经过热处理工序得到的压粉磁芯1中，由粘结剂成分的热分解残渣构成的粘结成分，难以使众多磁性粉末彼此与其他绝缘。另一方面，上述的粘结剂成分的含量过高时，经过热处理工序得到的压粉磁芯1中所含有的粘结成分的含量容易变高。若压粉磁芯1中的粘结成分的含量变高，则压粉磁芯1的磁特性容易降低。因此，造粒粉中的粘结剂成分的含量，相对于造粒粉全体，优选处于0.5质量％以上且5.0质量％以下的量。从更稳定地减小压粉磁芯1的磁特性降低的可能性这一观点出发，造粒粉中的粘结剂成分的含量，相对于造粒粉全体，优选处于1.0质量％以上且3.5质量％以下的量，更优选处于1.2质量％以上且3.0质量％以下的量。
造粒粉也可以含有上述的磁性粉末和粘结剂成分以外的材料。作为这样的材料，可例示润滑剂、硅烷耦合剂、绝缘性的填料等。
在含有润滑剂时，其种类没有特别限定。可以是有机系的润滑剂，也可以是无机系的润滑剂。作为有机系的润滑剂的具体例，可列举硬脂酸锌，硬脂酸铝等的金属皂。这样的有机系的润滑剂，认为在热处理工序会气化，几乎不会在压粉磁芯1中残留。
造粒粉的制造方法没有特别限定。可以用公知的方法，将直接混炼上述的造粒粉提供成分而得到的混炼物粉碎等，得到造粒粉，也可以调制在上述的成分中添加分散介质(可列举水作为一例。)而成的浆料，使该浆料干燥，通过粉碎而得到造粒粉。粉碎后也可以进行筛分和分级，控制造粒粉的粒度分布。
作为由上述的浆料得到造粒粉的方法的一例，可列举使用喷雾干燥器的方法。如图2所示，在喷雾干燥装置200内设置转子201，从装置上部将浆料S向转子201注入。转子201以规定的转速旋转，在喷雾干燥装置200内部的室内利用离心力使浆料S成为小滴状而进行喷雾。再向喷雾干燥装置200内部的室中导入热风，由此使小滴状的浆料S中所含有的分散介质(水)，在维持小滴形状的状态下挥发。其结果是，由浆料S形成造粒粉P。从装置200的下部回收该造粒粉P。转子201的转速、导入喷雾干燥装置200内的热风温度、腔室下部的温度等各参数适宜设定即可。作为这些参数的设定范围的具体例，可列举作为转子201的转速为4000～8000rpm，作为导入喷雾干燥装置200内的热风温度为130～170℃，作为腔室下部的温度为80～90℃。另外室内的气氛及其压力也适宜设定即可。作为一例，可列举使室内为空气(air)气氛，其压力与大气压的差压计为2mmH2O(约0.02kPa)。也可以通过筛分等进一步控制所得到的造粒粉P的粒度分布。
(1－2)加压条件
压缩成形中的加压条件没有特别限定。考虑造粒粉的组成、成形品的形状等适宜设定即可。压缩成形造粒粉时的加压力过低时，成形品的机械强度降低。因此，成形品的处理性降低，由成形品得到的压粉磁芯1的机械强度降低这样的问题容易发生。另外，也有压粉磁芯1的磁特性降低或绝缘性降低的情况。另一方面，压缩成形造粒粉时的加压力过高时，制成能够耐受此压力的成形模具有困难。从更稳定地降低压缩加压工序对压粉磁芯1的机械特性和磁特性造成不良影响的可能性，容易进行工业化的大量生产的观点出发，压缩成形造粒粉时的加压力优选为0.3GPa以上且2GPa以下，更优选为0.5GPa以上且2GPa以下，特别优选为0.8GPa以上且2GPa以下。
在压缩成形中，可以一边加热一边进行加压，也可以在常温下进行加压。
(2)热处理工序
由成形工序得到的成形制品可以是本实施方式的压粉磁芯1，也可以如以下说明，对于成形制品实施热处理工序而得到压粉磁芯1。
在热处理工序中，通过加热由上述的成形工序得到的成形制品，在经由修正磁性粉末间的距离而进行磁特性的调整和成形工序中，使赋予磁性粉末的应变缓和而进行磁特性的调整，得到压粉磁芯1。
热处理工序如上述出于调整压粉磁芯1的磁特性的目的，热处理温度等的热处理条件以使压粉磁芯1的磁特性最良好的方式设定。作为热处理条件设定方法的一例，可列举使成形制品的加热温度变化，升温速度和加热温度下的保持时间等其他的条件固定。
设定热处理条件时的压粉磁芯1的磁特性的评价基准没有特别限定。作为评价项目的具体例能够列举压粉磁芯1的铁损Pcv。在此情况下，使压粉磁芯1的铁损Pcv达到最低而设定成形制品的加热温度即可。铁损Pcv的测量条件可适宜设定，作为一例，可列举的条件为，频率100kHz，实行最大磁通密度Bm为100mT。
热处理时的气氛没有特别限定。氧化性气氛的情况下，粘结剂成分的热分解过度进行的可能性，和磁性粉末的氧化进行的可能性提高，因此优选在氮、氩等的惰性气氛，或氢等的还原性气氛中进行热处理。
3.电感器，电子·电气设备
本发明的一个实施方式的电感器，具备上述的本发明的一个实施方式的压粉磁芯1、线圈和连接于该线圈的各个端部的连接端子。在此，压粉磁芯1的至少一部分其配置方式为，电流经由连接端子而在线圈上流通时，使之位于由该电流产生的感应磁场内。本发明的一个实施方式的电感器，为具备上述的本发明的一个实施方式的压粉磁芯1，所以直流叠加特性优异，并且即使是高频，铁损也难以增大。因此，与现有技术的电感器相比，也可以小型化。
作为这样的电感器的一例，可列举图3所示的环形线圈10。环形线圈10具备在环状的压粉磁芯(环形磁芯)1上，通过卷绕被覆导线2而形成的线圈2a。在位于由卷绕的被覆导线2构成的线圈2a与被覆导线2的端部2b、2c之间的导线的部分，能够定义线圈2a的端部2d、2e。如此，本实施方式的电感器，其构成线圈的构件与构成连接端子的构件也可以由相同的构件构成。
作为本发明的一个实施方式的电感器的另一例，可列举图4所示的线圈埋设型电感器20。线圈埋设型电感器20，可以形成为数mm见方的小形的片状，具有箱型的形状的压粉磁芯21，在其内部埋设有被覆导线22的线圈部22c。被覆导线22的端部22a、22b位于压粉磁芯21的表面并露出。压粉磁芯21的表面的一部分，由彼此在电气上独立的连接端部23a、23b覆盖。连接端部23a与被覆导线22的端部22a电连接，连接端部23b与被覆导线22的端部22b电连接。图4所示的线圈埋设型电感器20中，被覆导线22的端部22a由连接端部23a覆盖，被覆导线22的端部22b由连接端部23b覆盖。
被覆导线22的线圈部22c埋设到压粉磁芯21内的方法没有限定。可以将卷绕有被覆导线22的构件配置在模具内，再将含有磁性粉末的混合物(造粒粉)供给到模具内，进行加压成形。或者，也可以准备事先对于含有磁性粉末的混合物(造粒粉)进行预成形而成的多个构件，将这些构件组合，这时在形成的空隙部内配置被覆导线22而得到组装体，对该组立体进行加压成形。含有线圈部22c的被覆导线22的材质没有限定。例如，可列举铜合金。线圈部22c也可以是扁立缠绕线圈。连接端部23a、23b的材质也没有限定。从生产率优异的观点出发，有优选具备由银膏等的导电膏形成的金属导电层和形成于该金属导电层上的镀层的情况。形成该镀层的材料没有限定。作为该材料含有的金属元素，可例示铜、铝、锌、镍、铁、锡等。
本发明的一个实施方式的电子·电气设备，是装配有上述的本发明的一个实施方式的电感器的电子·电气设备，由所述连接端子连接于基板。本发明的一个实施方式的电子·电气设备，因为装配有本发明的一个实施方式的电感器，所以即使在设备内流通大电流，或外加高频，也难以发生电感器的功能降低和因发热引起的故障，设备的小型化也容易。
以上说明的实施方式，是为了使本发明易于理解而记述的，并非用于限定本发明而记述。因此，上述实施方式所公开的各要素，有也包括属于本发明的技术范围内的全部的设计变更和均等物的宗旨。
【实施例】
以下，通过实施例等更具体地说明本发明，但本发明的范围不受这些实施例等限定。
(实施例1)
(1)Fe基非晶质合金粉末的制作
以构成Fe71原子％Ni6原子％Cr2原子％P11原子％C8原子％B2原子％这一组成的方式称量原料，使用水雾化法制成粒度分布不同的5种非晶质磁性材料的粉末(非晶粉末)。使用日机装社制“Microtrac粒度分布测量装置MT3300EX”，按体积分布测量所得到的非晶质磁性材料的粉末的粒度分布。在体积基准的粒度分布中，自小粒径侧起的累计粒径分布为50％的粒径(中值粒径)D50A是5μm。另外，作为结晶质磁性材料的粉末，准备Fe－Si－Cr系合金，具体来说，就是由Si的含量为6.4质量％，Cr的含量为3.1质量％，余量由Fe和不可避免的杂质构成的合金所构成，中值粒径D50C为2μm的粉末。
(2)造粒粉的制作
使上述的非晶质磁性材料的粉末和结晶质磁性材料的粉末按表1所示的第一混合比率进行混合而得到磁性粉末。将磁性粉末97.2质量份，由丙烯酸树脂和酚醛树脂构成的绝缘性粘结材2～3质量份，和由硬脂酸锌构成的润滑剂0～0.5质量份，混合进作为溶剂的水中得到浆料。
对于所得到的浆料，使用图2所示的喷雾干燥装置200，以上述条件进行造粒，得到造粒粉。
(3)压缩成形
将所得到的造粒粉填充到模具中，以面压0.5～1.5GPa进行加压成形，得到具有外径20mm×内径12mm×厚3mm的环状的成形体。
(4)热处理
进行将所得到的成形体载置于氮气流气氛的炉内，并将炉内温度从室温(23℃)以10℃/分钟的升温速度加热至作为磁芯热处理最佳温度的200～400℃，以此温度保持1小时，其后，在炉内冷却至室温的热处理，得到由压粉磁芯构成的环形磁芯。
【表1】
(试验例1)磁芯密度ρ的测量
测量在实施例1中制作的环形磁芯的尺寸和重量，根据这些数值计算各环形磁芯的密度ρ(单位：g/cc)。其结果显示在表1中。
(试验例2)导磁率的测量
对于在实施例1中制作的环形磁芯上初级侧卷绕被覆铜线40匝、次级侧卷绕被覆铜线10匝所得到的环形线圈，使用电阻分析仪(HP社制“4192A”)，以100kHz的条件测量起始导磁率μ0。另外，在环形线圈上，以100kHz的条件叠加直流电流，测量由此形成的直流外加磁场为5500A/m时的相对导磁率μ5500。结果显示表1中。
(试验例3)直流叠加特性的测量
使用在实施例1中制作的环形磁芯所形成的环形线圈，依据JIS C2560－2，将直流电流叠加环形线圈。根据电感L的变化量ΔL相对于叠加电流的外加前(初始)的电感L的值L0的比例(ΔL/L0)为30％时的外加电流值Isat(单位：A)，评价直流叠加特性。该直流叠加特性的测量使用HP社制“4284”进行。结果显示在表1中。
(试验例4)铁损Pcv的测量
对于在实施例1中制作的环形磁芯上初级侧卷绕被覆铜线15匝，次级侧卷绕被覆铜线10匝而得到的环形线圈，使用BH分析仪(岩崎通信机社制“SY－8217”)，以使实效最大磁通密度Bm为15mT的条件，以测量频率2MHz测量铁损Pcv(单位：kW/m3)。其结果显示在表1中。
(评价例1)Relative Pcv
在由试验例4测量的铁损Pcv中，将由第一混合比率为0质量％时所标准化的值作为Relative Pcv进行评价。根据Relative Pcv，即使压粉磁芯(环形磁芯)中所含有的结晶质磁性材料和非晶质磁性材料的种类不同，也能够相对评价第一混合比率变化带来的铁损Pcv的变化的程度。评价结果显示在表2中。
(评价例2)μ0×μ5500×Isat/ρ
由试验例2测量的起始导磁率μ0和直流外加磁场为5500A/m时的相对导磁率μ5500，以及基于由试验例1和3测量的结果的Isat/ρ(用ΔL/L0为30％时的外加电流值Isat除以在试验例1中测量的磁芯密度ρ的值)的积的数值部分即μ0×μ5500×Isat/ρ，比Isat更适于直流叠加特性的相对评价。评价结果显示在表2中。
μ0、μ5500是由体积标准化的值，相对于此，Isat不是由体积和质量标准化的值。因此，受到压粉磁芯(环形磁芯)的尺寸的影响。因此，通过用Isat除以ρ的含Isat/ρ的参数作为评价对象，可使直流叠加特性一般化，容易进行对比。
(评价例3)μ0×Isat/ρ
由试验例2测量的起始导磁率μ0，和基于由试验例1和试验例3测量的结果的Isat/ρ的积的数值部分即μ0×Isat/ρ，与μ0×μ5500×Isat/ρ同样，比Isat更适于直流叠加特性的相对评价。评价结果显示在表2中。
【表2】
Relative Pcv μ0×μ5500×Isat/ρ μ0×Isat/ρ
实施例1-1 1.00 1382 60.1
实施例1-2 0.81 1673 68.8
实施例1-3 0.82 1891 74.8
实施例1-4 0.98 2115 81.5
实施例1-5 1.00 2171 85.0
实施例1-6 2.87 1954 95.0
(实施例2至10)
如表3所示，所谓在实施例1使用的磁性粉末，是使用非晶质磁性材料的粉末的粒径、结晶质磁性材料的粉末的组成、表面处理和粒径不同的磁性粉末，与实施例1同样地得到由压粉磁芯构成的环形磁芯。还有，实施例10中使用的非晶质磁性材料的粉末，通过连续地进行气体雾化和水雾化的雾化法制造。在表3中的D50C一栏中表示的是：使用日机装社制“Microtrac粒度分布测量装置MT3300EX”，按体积分布测量结晶质磁性材料的粉末的粒度分布，从该体积基准的粒度分布中的小粒径侧起的累计粒径分布为50％的粒径(中值粒径，单位：μm)。
【表3】
表3中的标号的意思如下。
·组成种类
A－1：Si的含量为6.4质量％，Cr的含量为3.1质量％，余量是由Fe和不可避免的杂质构成的Fe－Si－Cr系合金(与实施例1为同组成)
A－2：Si的含量为6.3质量％，Cr的含量为3.2质量％，余量是由Fe和不可避免的杂质构成的Fe－Si－Cr系合金
B－1：Si的含量为2.0质量％，Cr的含量为3.5质量％，余量是由Fe和不可避免的杂质构成的Fe－Si－Cr系合金
B－2：Si的含量为3.5质量％，Cr的含量为4.5质量％，余量是由Fe和不可避免的杂质构成的Fe－Si－Cr系合金
C：羰基铁
·表面处理种类
I：无表面处理(与实施例1相同)
II：有磷酸锌系的表面绝缘处理
III：含磷酸化的表面绝缘处理
实施例2至10中试验例的结果显示在表4至表12中，评价例的结果显示在表13至表21中。还有，在这些表中，第一混合比率为0质量％时和100质量％时，从提高表的可视性的观点出发，包含对于相同的结果附加不同的实施例的编号的情况(实施例2-3，实施例3-1等)。
【表4】
【表5】
【表6】
【表7】
【表8】
【表9】
【表10】
【表11】
【表12】
【表13】
Relative Pcv μ0×μ5500×Isat/ρ μ0×Isat/ρ
实施例2-1 1.00 1459 60.4
实施例2-2 1.08 2159 78.3
实施例2-3 3.00 1954 95.0
【表14】
Relative Pcv μ0×μ5500×Isat/ρ μ0×Isat/ρ
实施例3-1 1.00 1382 60.1
实施例3-2 0.87 1928 79.0
实施例3-3 2.10 1881 98.3
【表15】
Relative Pcv μ0×μ5500×Isat/ρ μ0×Isat/ρ
实施例4-1 1.00 1382 60.1
实施例4-2 1.08 2217 83.1
实施例4-3 1.63 2304 88.5
实施例4-4 3.05 2423 109.1
【表16】
Relative Pcv μ0×μ5500×Isat/ρ μ0×Isat/ρ
实施例5-1 1.00 1382 60.1
实施例5-2 1.38 1954 74.5
实施例5-3 2.65 2879 97.3
【表17】
Relative Pcv μ0×μ5500×Isat/ρ μ0×Isat/ρ
实施例6-1 1.00 1382 60.1
实施例6-2 1.23 2006 78.1
实施例6-3 2.55 2844 102.5
【表18】
Relative Pcv μ0×μ5500×Isat/ρ μ0×Isat/ρ
实施例7-1 1.00 1459 60.4
实施例7-2 1.39 2022 75.4
实施例7-3 2.68 2844 102.5
【表19】
Relative Pcv μ0×μ5500×Isat/ρ μ0×Isat/ρ
实施例8-1 1.00 1382 60.1
实施例8-2 0.91 1591 66.0
实施例8-3 1.01 1788 70.1
实施例8-4 1.27 1883 74.5
实施例8-5 1.53 1930 75.6
实施例8-6 2.42 2382 88.6
【表20】
Relative Pcv μ0×μ5500×Isat/ρ μ0×Isat/ρ
实施例9-1 1.00 1382 60.1
实施例9-2 1.12 1486 62.1
实施例9-3 1.18 1615 65.3
实施例9-4 1.34 1756 67.8
实施例9-5 1.45 1873 70.8
实施例9-6 1.83 2090 75.5
实施例9-7 5.02 3413 101.1
【表21】
Relative Pcv μ0×μ5500×Isat/ρ μ0×Isat/ρ
实施例10-1 1.00 987 40.4
实施例10-2 0.65 2031 64.0
实施例10-3 0.73 2641 81.9
实施例10-4 0.80 2918 92.7
实施例10-5 0.86 3019 102.7
实施例10-6 0.91 2844 102.5
在以上的结果中，将Relative Pcv对于第一混合比率的依存性和μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性，各实施例汇总到图5至图24中。
图5是表示实施例1的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图6是表示实施例2的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图7是表示实施例3的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图8是表示实施例4的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图9是表示实施例5的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图10是表示实施例6的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图11是表示实施例7的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图12是表示实施例8的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图13是表示实施例9的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图14是表示实施例10的Relative Pcv对于第一混合比率的依存性的图解
图15是表示实施例1的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图16是表示实施例2的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图17是表示实施例3的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图18是表示实施例4的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图19是表示实施例5的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图20是表示实施例6的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图21是表示实施例7的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图22是表示实施例8的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图23是表示实施例9的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图24是表示实施例10的μ0×μ5500×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图25是表示实施例1的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图26是表示实施例2的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图27是表示实施例3的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图28是表示实施例4的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图29是表示实施例5的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图30是表示实施例6的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图31是表示实施例7的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图32是表示实施例8的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图33是表示实施例9的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
图34是表示实施例10的μ0×Isat/ρ对于第一混合比率的依存性的图解
在各个图解中，对评价结果的二次曲线进行拟合，其结果是在图解内用实线表示所得到的二次曲线，将表示二次曲线的函数(式中，x是第一混合比率的值，y是RelativePcv的值，μ0×μ5500×Isat/ρ的值或μ0×μ5500×Isat/ρ的值。)标记在图解邻域。通过对比x2的系数，能够相对评价曲线的非线形性。
对于实施例1的结果，绘制铁损Pcv与μ0×μ5500×Isat/ρ的关系和铁损Pcv与μ0×Isat/ρ的关系。这些结果显示在图35和图36中。
如图35和图36所示，截止到第一混合比率为40质量％，伴随着第一混合比率的增大，μ0×μ5500×Isat/ρ和μ0×Isat/ρ优先提高，铁损Pcv与第一混合比率为0质量％时同等或更低。因此，由实施例1制造的压粉磁芯，可确认直流叠加特性特别优异，铁损Pcv特别低，是提供良好的电感器的压粉磁芯。
在实施例10的结果中，绘制铁损Pcv与μ0×μ5500×Isat/ρ的关系和铁损Pcv与μ0×Isat/ρ的关系。这些结果显示在图39和图40中。
如图39和图40所示，截止到第一混合比率为30质量％，随着第一混合比率的增大，μ0×μ5500×Isat/ρ和μ0×Isat/ρ优先提高，铁损Pcv与第一混合比率为0质量％时同等或更低。但是，由实施例10制造的压粉磁芯，比实施例1所制造的压粉磁芯，铁损Pcv的值本身较大。这被认为是D50A/D50C大至3.8造成的影响。
从对比结晶质磁性材料的组成均为Fe－Si－Cr系合金的实施例1至实施例8和实施例10的结果的观点出发，挑选这些实施例的第一混合比率为30质量％的情况(表22)，绘制铁损Pcv与μ0×μ5500×Isat/ρ的关系和铁损Pcv与μ0×Isat/ρ的关系。这些结果显示在图37和图38中。
【表22】
图37和图38中的符号的说明如下。白圈(○)是各实施例的第一混合比率为30质量％时的结果。黑色菱形(◆)是实施例1至9的第一混合比率为0质量％时的结果。白色菱形(◇)是实施例10的第一混合比率为0质量％时的结果。黑色三角(▲)是各实施例的第一混合比率为100质量％时的结果。叉号(×)是结晶质磁性材料为羰基铁，第一混合比率为5质量％至30质量％时(实施例9－2至实施例9－6)的结果。
图37和图38的虚线，是粗略连接第一混合比率为0质量％时的结果与第一混合比率为100质量％时的结果的线，在该虚线上或该虚线的上方，优选在各图中如空心的箭头所示位于左上侧的情况表示能够得到的压粉磁芯，其提供的是在基于压粉磁芯所含的结晶质磁性材料的粉末与非晶质磁性材料的粉末的混合比率的期待以上，即，超越单纯的加成性这样直流叠加特性优异，并且铁损降低的电感器。
相对于此，在图37和图38的虚线的下侧，特别是在各图中如黑色箭头所示位于右下侧的情况表示所得到的压粉磁芯，其提供的是，相比压粉磁芯中所含的结晶质磁性材料的粉末与非晶质磁性材料的粉末混合相应的期待，直流叠加特性差且铁损增大的电感器。如图37和图38所示，实施例10－2的结果位于相对于虚线的右下侧，由实施例10制造的压粉磁芯，不能说是可提供直流叠加特性优异，铁损降低的电感器的压粉磁芯。这与D50A/D50C前述的图39和图40的结果同样，被认为是D50A/D50C的值大至3.8造成的影响。
(实施例11和12)
以成为Fe71原子％Ni6原子％Cr2原子％P11原子％C8原子％B2原子％这一组成的方式称量原料，使用水雾化法制作粒度分布不同的5种非晶质磁性材料的粉末(非晶粉末)。使用日机装社制“Microtrac粒度分布测量装置MT3300EX”，按体积分布测量所得到的非晶质磁性材料的粉末的粒度分布。在体积基准的粒度分布中从小粒径侧起的累计粒径分布为50％的粒径(中值粒径)D50A为10μm。准备该非晶粉末和实施例2至10中使用的中值粒径D50A为5μm、7μm和15μm的非晶粉末。
另外，准备由Si的含量为3.5质量％，Cr的含量为4.5质量％，余量是由Fe和不可避免的杂质构成的Fe－Si－Cr系合金构成，作为表面处理实施相当于前述的表面处理种类II(磷酸锌系的表面绝缘处理)的处理，中值粒径D50C为4μm和6μm的结晶质磁性材料的粉末作为用于实施例11的材料。此外，准备由Si的含量为6.4质量％，Cr的含量为3.1质量％，余量是由Fe和不可避免的杂质构成的Fe－Si－Cr系合金(前述的组成种类A－1)构成，未实施表面处理的(相当于前述的表面处理种类I)，中值粒径D50C为2μm的结晶质磁性材料的粉末作为用于实施例12的材料。
将这些非晶质磁性材料的粉末和结晶质磁性材料的粉末，以第一混合比率为30质量％的方式混合，得到表23所示的实施例11－1至实施例11－5的磁性粉末和实施例12的磁性粉末。对于这些磁性粉末，进行与实施例2至10同样的试验和评价。其结果显示在表23中。
【表23】
基于表23所示的实施例11的结果，使μ0×μ5500×Isat/ρ与D50A/D50C的关系，和μ0×Isat/ρ与D50A/D50C的关系在图41中图形化。如图41所示，D50A/D50C为1以上且3.5以下时，能够得到μ0×μ5500×Isat/ρ和μ0×Isat/ρ良好的结果，这一倾向在D50A/D50C为1.2以上且2.5以下时显著。
根据本发明，能够得到可提供直流叠加特性优异，并且铁损降低的良好的电感器的压粉磁芯，其良好的程度，是超出了基于压粉磁芯所含的结晶质磁性材料的粉末与非晶质磁性材料的粉末的混合比率的期待的程度，这一点由本实施例可确认。
【产业上的可利用性】
具备本发明的压粉磁芯的电感器，适合作为混合动力汽车等的升压电路的结构零件、发电·变电设备的结构零件、变压器和扼流圈等的结构元件等使用。
【符号的说明】
1…压粉磁芯(环形磁芯)
10…环形线圈
2…被覆导线
2a…线圈
2b、2c…被覆导线2的端部
2d、2e…线圈2a的端部
20…线圈埋设型电感器
21…压粉磁芯
22…被覆导线
22a、22b…端部
23a、23b…连接端部
22c…线圈部
200…喷雾干燥装置
201…转子
S…浆料
P…造粒粉

Claims (17)

1.一种压粉磁芯，其特征在于，是含有结晶质磁性材料的粉末和非晶质磁性材料的粉末的压粉磁芯，所述非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A为15μm以下，并且与所述结晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50C满足下式(1)，
1≤D50A/D50C≤3.5 (1)。
2.根据权利要求1所述的压粉磁芯，其中，所述非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A与所述结晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50C满足下式(2)。
1.2≤D50A/D50C≤2.5 (2)。
3.根据权利要求1或2所述的压粉磁芯，其中，所述非晶质磁性材料的粉末的中值粒径D50A为7μm以下。
4.根据权利要求1或2所述的压粉磁芯，其中，所述结晶质磁性材料的粉末的含量相对于所述结晶质磁性材料的粉末的含量和所述非晶质磁性材料的粉末的含量的总和的质量比率，即第一混合比率为40质量％以下。
5.根据权利要求4所述的压粉磁芯，其中，所述第一混合比率为2质量％以上。
6.根据权利要求1或2所述的压粉磁芯，其中，所述结晶质磁性材料含有从Fe－Si－Cr系合金、Fe－Ni系合金、Fe－Co系合金、Fe－V系合金、Fe－Al系合金、Fe－Si系合金、Fe－Si－Al系合金、羰基铁和纯铁所构成的群中选择的一种或两种以上的材料。
7.根据权利要求6所述的压粉磁芯，其中，所述结晶质磁性材料由Fe－Si－Cr系合金构成。
8.根据权利要求1或2所述的压粉磁芯，其中，所述非晶质磁性材料含有从Fe－Si－B系合金、Fe－P－C系合金和Co－Fe－Si－B系合金所构成的群中选择的一种或两种以上的材料。
9.根据权利要求8所述的压粉磁芯，其中，所述非晶质磁性材料由Fe－P－C系合金构成。
10.根据权利要求1或2所述的压粉磁芯，其中，所述结晶质磁性材料的粉末由实施过绝缘处理的材料构成。
11.根据权利要求1或2所述的压粉磁芯，其中，含有粘结成分，所述粘结使所述结晶质磁性材料的粉末和所述非晶质磁性材料的粉末对于所述压粉磁芯中含有的其他材料粘结。
12.根据权利要求11所述的压粉磁芯，其中，所述粘结成分含有基于树脂材料的成分。
13.一种压粉磁芯的制造方法，其特征在于，是权利要求12所述的压粉磁芯的制造方法，其具备由成形处理得到成形制品的成形工序，该成形处理是包含对于含有所述结晶质磁性材料的粉末和所述非晶质磁性材料的粉末以及由所述树脂材料构成的粘结剂成分的混合物进行加压成形的处理。
14.根据权利要求13所述的压粉磁芯的制造方法，其中，由所述成形工序得到的所述成形制品是所述压粉磁芯。
15.根据权利要求13所述的压粉磁芯的制造方法，其中，具备通过加热由所述成形工序得到的所述成形制品的热处理而得到所述压粉磁芯的热处理工序。
16.一种电感器，是具备权利要求1或2所述的压粉磁芯、线圈和连接于所述线圈的各个端部的连接端子的电感器，所述压粉磁芯的至少一部分按照以电流经由所述连接端子而在所述线圈上流通时，使之位于所述电流产生的感应磁场内的方式进行配置。
17.一种电子·电气设备，是装配有权利要求16所述的电感器的电子·电气设备，其中，所述电感器由所述连接端连接于基板。
CN201610866168.XA 2015-11-26 2016-09-29 压粉磁芯、压粉磁芯的制造方法、具备压粉磁芯的电感器和装配有电感器的电子·电气设备 Active CN107093514B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015230381 2015-11-26
JP2015-230381 2015-11-26
JP2016-087549 2016-04-25
JP2016087549A JP2017108098A (ja) 2015-11-26 2016-04-25 圧粉コア、当該圧粉コアの製造方法、該圧粉コアを備えるインダクタ、および該インダクタが実装された電子・電気機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107093514A true CN107093514A (zh) 2017-08-25
CN107093514B CN107093514B (zh) 2019-01-08

Family

ID=59060855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610866168.XA Active CN107093514B (zh) 2015-11-26 2016-09-29 压粉磁芯、压粉磁芯的制造方法、具备压粉磁芯的电感器和装配有电感器的电子·电气设备

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2017108098A (zh)
KR (1) KR20170061586A (zh)
CN (1) CN107093514B (zh)
TW (1) TW201738908A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111834075A (zh) * 2019-04-23 2020-10-27 奇力新电子股份有限公司 合金粉末组合物、成型体及其制造方法和电感器
CN112566741A (zh) * 2018-08-23 2021-03-26 日立金属株式会社 磁芯用粉末、使用其的磁芯和线圈部件、和磁芯用粉末的制造方法
CN112912976A (zh) * 2018-10-30 2021-06-04 阿尔卑斯阿尔派株式会社 压粉成形芯、该压粉成形芯的制造方法、具备该压粉成形芯的电感器以及安装有该电感器的电子/电气设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112236835B (zh) * 2018-06-15 2022-06-28 阿尔卑斯阿尔派株式会社 线圈封入压粉成形芯、电感元件以及电子/电气设备
JP2020072182A (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 Tdk株式会社 磁性体コアおよびコイル部品

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014103265A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Seiko Epson Corp 複合粒子、圧粉磁心、磁性素子および携帯型電子機器
CN104766684A (zh) * 2014-01-07 2015-07-08 昆山玛冀电子有限公司 软磁合金粉末组成物
CN105448449A (zh) * 2014-09-24 2016-03-30 乾坤科技股份有限公司 混合磁性粉末和使用混合磁性粉末的电子元件

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007134381A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Nec Tokin Corp 複合磁性材料、それを用いた圧粉磁心および磁性素子
JP4678783B2 (ja) * 2006-12-06 2011-04-27 Ｎｅｃトーキン株式会社 軟磁性厚膜及びそれを用いたインダクタ
JP2009120927A (ja) * 2007-11-19 2009-06-04 Nec Tokin Corp 軟磁性非晶質合金
JP5288405B2 (ja) * 2008-11-13 2013-09-11 Ｎｅｃトーキン株式会社 インダクタおよびインダクタの製造方法
TWI407462B (zh) * 2009-05-15 2013-09-01 Cyntec Co Ltd 電感器及其製作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014103265A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Seiko Epson Corp 複合粒子、圧粉磁心、磁性素子および携帯型電子機器
CN104766684A (zh) * 2014-01-07 2015-07-08 昆山玛冀电子有限公司 软磁合金粉末组成物
CN105448449A (zh) * 2014-09-24 2016-03-30 乾坤科技股份有限公司 混合磁性粉末和使用混合磁性粉末的电子元件

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112566741A (zh) * 2018-08-23 2021-03-26 日立金属株式会社 磁芯用粉末、使用其的磁芯和线圈部件、和磁芯用粉末的制造方法
CN112912976A (zh) * 2018-10-30 2021-06-04 阿尔卑斯阿尔派株式会社 压粉成形芯、该压粉成形芯的制造方法、具备该压粉成形芯的电感器以及安装有该电感器的电子/电气设备
CN112912976B (zh) * 2018-10-30 2024-01-12 阿尔卑斯阿尔派株式会社 压粉成形芯、该压粉成形芯的制造方法、具备该压粉成形芯的电感器以及安装有该电感器的电子电气设备
CN111834075A (zh) * 2019-04-23 2020-10-27 奇力新电子股份有限公司 合金粉末组合物、成型体及其制造方法和电感器

Also Published As

Publication number Publication date
TW201738908A (zh) 2017-11-01
CN107093514B (zh) 2019-01-08
JP2017108098A (ja) 2017-06-15
KR20170061586A (ko) 2017-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107093514B (zh) 压粉磁芯、压粉磁芯的制造方法、具备压粉磁芯的电感器和装配有电感器的电子·电气设备
CN104919551B (zh) 压粉磁芯的制造方法、压粉磁芯以及线圈部件
TWI579867B (zh) A dust core, a method for manufacturing the dust core, an electronic / electrical component provided with the dust core, and an electronic / electrical device to which the electronic / electrical component is mounted
TWI616541B (zh) 壓粉芯、該壓粉芯之製造方法、具備該壓粉芯之電感器、及安裝有該電感器之電子電氣機器
CN107403676A (zh) 压粉磁芯及其制造方法、具备该压粉磁芯的电感器以及装配有该电感器的电子/电气设备
JPWO2010084812A1 (ja) 冶金用粉末の製造方法、圧粉磁心の製造方法、圧粉磁心およびコイル部品
CN101802938A (zh) 用于电抗器的铁心及其制造方法以及电抗器
CN102623120A (zh) 磁性粉末材料、低损耗复合磁性材料和磁性元件
CN107210119A (zh) 压粉磁芯、该压粉磁芯的制造方法、具备该压粉磁芯的电气/电子元件、以及安装有该电气/电子元件的电气/电子设备
CN105304259B (zh) 压粉磁芯及其制造方法、电子电气部件及电子电气设备
TW201712699A (zh) 壓粉磁芯、該壓粉磁芯之製造方法、具備該壓粉磁芯之電氣．電子零件及安裝有該電氣．電子零件之電氣．電子機器
US10283266B2 (en) Powder core, manufacturing method of powder core, inductor including powder core, and electronic/electric device having inductor mounted therein
US11482356B2 (en) Powder core, electric or electronic component including the powder core and electric or electronic device having the electric or electronic component mounted therein
TWI720292B (zh) 壓粉芯、該壓粉芯之製造方法、具備該壓粉芯之電感器、及安裝有該電感器之電子・電氣機器
TWI591658B (zh) Dust core, electrical and electronic components and electrical and electronic machinery
CN104036903A (zh) 一种铁硅镍磁粉芯的制备方法
CN113272086B (zh) 磁性材料的制造方法、压粉磁芯的制造方法、线圈部件的制造方法、压粉磁芯、线圈部件以及造粒粉
US20210233690A1 (en) Compression molded core, method for manufacturing the compression molded core, inductor including the compression molded core, and electric/electronic equipment mounted with the inductor
CN115775665A (zh) 压粉磁芯的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Patentee after: Alpine Alpine Company

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Patentee before: Alps Electric Co., Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder