JP2005019716A

JP2005019716A - 磁芯及びその製造方法及びチョークコイル

Info

Publication number: JP2005019716A
Application number: JP2003182985A
Authority: JP
Inventors: Yasufumi Kikuchi; 康文菊地; Atsushi Kiyota; 敦史清田
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】磁芯個片の間に、微小な間隔（４０μｍから１００μｍの範囲）のギャップを、精度良く形成でき、また磁芯個片の間に、厚みの精度が優れた、磁気特性の良好な磁石を形成される磁芯及びその製造方法及びチョークコイルを提供する。
【解決手段】Ｅ型コア２とＩ型コア１との間に磁石形成用ペースト５ａ，５ｂ，５ｃを入れてギャップが形成された磁芯であって、前記磁石形成用ペーストは、接着剤と樹脂フィラーと磁石粉末の混合にて形成された磁芯とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、情報機器、あるいは携帯端末機器の電源装置に使用されるのに好適な磁芯及びその製造方法及びチョークコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の磁芯の説明図であって、Ｅ型コアとＩ型コアを合体した場合の例を示す。ここで、図９（ａ）は正面図であり、図９（ｂ）は側面図である。図９の磁芯は、Ｅ型コア２１とＩ型コア１１を合体したものであり、Ｅ型コア２１の中足部２１ａは、研磨加工によって削られて仕上げられており、Ｅ型コア２１と、Ｉ型コア１１の合体によって、エアギャップ１００が形成されている。特許文献１には、これら磁芯の製造方法について記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２３１５４０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁芯は、Ｅ型コアの中足部を削ってギャップ長を調整するため、以下の問題点がある。
第１の問題点は、コアを加工することによってコストが高くなり、磁芯全体の価格が高くなることである。
第２の問題点は、研磨加工の精度には限界があり、そのため、Ｅ型コア２１とＩ型コア１１の合体による磁芯の微小ギャップの形成が困難となることである。
【０００５】
また、従来のＵＩ型の磁芯では、ギャップ長を形成することができなかった。図１０は、従来のＵＩ型の磁芯の説明図である。図１０（ａ）は正面図であり、図１０（ｂ）は側面図である。Ｕ型コアとＩ型コアを合体する場合、先のＥＩ型コアのような、研磨加工によって、ギャップを形成することは困難であり、図１０に示すように、ギャップのない磁芯を形成することが一般的な使い方である。
【０００６】
従って、本発明の目的は、磁芯個片の間に、微小な間隔のギャップを精度良く形成でき、また磁芯個片の間に、厚みの精度が優れた、磁気特性の良好な磁石を形成する磁芯及びその製造方法及びチョークコイルを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁芯は、磁芯個片と磁芯個片間に樹脂フィラーを入れたペーストを用いて、高精度のギャップを形成した磁芯である。この磁芯と巻線とにより、安定したインダクタンス及び重畳特性を有するチョークコイルを作製する。
【０００８】
即ち、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間にギャップ形成用ペーストを入れてギャップが形成された磁芯である。
【０００９】
また、本発明は、前記ギャップ形成用ペーストは、樹脂フィラーと接着剤の混合にて形成された磁芯である。
【００１０】
また、本発明は、前記樹脂フィラーの粒径は１μｍ以上から１ｍｍ以下の範囲の磁芯である。
【００１１】
また、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間に磁石形成用ペーストを入れて、所定の厚みの磁石が形成された磁芯である。
【００１２】
また、本発明は、前記磁石形成用ペーストは磁石粉末と樹脂フィラーと接着剤と樹脂フィラーの混合にて形成された磁芯である。
【００１３】
また、本発明は、前記磁石粉末が磁石形成用ペーストに対して、６０ｗｔ％以上から８０ｗｔ％以下の範囲で含まれる磁芯である。
【００１４】
また、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間にギャップ形成用ペーストを入れて少なくとも一方の磁芯個片あるいは磁性体ヨークに、荷重を印加させながら、ギャップ形成用ペーストを硬化させてギャップを形成してなる磁芯の製造方法である。
【００１５】
また、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間に磁石形成用ペーストを入れて、少なくとも一方の磁芯個片あるいは磁性体ヨークに、荷重を印加させながら、磁石形成用ペーストを硬化させて磁石を形成してなる磁芯の製造方法である。
【００１６】
また、本発明は、前記磁芯と、前記磁芯の一部区間に巻かれた巻線とで構成されたチョークコイルである。
【００１７】
また、本発明は、前記磁芯が、Ｅ型コアとＩ型コアで形成されたチョークコイルである。
【００１８】
また、本発明は、前記磁芯が、Ｕ型コアとＩ型コアで形成されたチョークコイルである。
【００１９】
また、本発明は、前記磁芯が、少なくとも１つ以上の磁性体ヨークとダンベル型コアで形成されたチョークコイルである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による磁芯及びその製造方法及びチョークコイルについて、以下に説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による磁芯の説明図であり、Ｅ型コアとＩ型コアで形成された場合の例を示す。図１（ａ）は正面図であり、図１（ｂ）は側面図である。
【００２２】
本発明の磁芯は、Ｅ型コア２とＩ型コア１との間にエポキシ系接着剤と磁石粉末と樹脂フィラーとを混合した磁石形成用ペースト５ａ，５ｂ，５ｃを用いて、高精度の厚みの磁石を形成した磁芯である。この磁芯と巻線とにより、安定したインダクタンス及び重畳特性を有するチョークコイルを作製できる。
【００２３】
ここで用いる樹脂フィラーは、粒径１μｍ以上から１ｍｍ以下の範囲であって、圧力を加えることで変形する性質を持っている。例えば、圧力をかける前は、ほぼ球形であって、圧力を加えると楕円形となる。樹脂フィラーを用いてギャップを形成した場合、圧力を加えることで最大粒径の樹脂フィラーが変形し粒径が平均化され、ギャップ長が保たれる。この後、加熱により硬化処理を行うことにより、所定の厚みの磁石が形成される。前記の厚みは、４０μｍから１００μｍの範囲が実現される。
【００２４】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による磁芯の説明図であり、Ｕ型コア４とＩ型コア３で形成された場合の例を示す。図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）は側面図である。本発明の磁芯は、Ｕ型コア４とＩ型コア３との間にエポキシ系接着剤と樹脂フィラーを混合した磁石形成用ペースト６ａ，６ｂを用いて、高精度のギャップを形成した磁芯の例である。本実施の形態２の場合も、樹脂フィラーは圧力を加えることで変形する性質の樹脂フィラーを用いている。
【００２５】
【実施例】
（実施例１）
図３および図４は、本発明の実施例１によるチョークコイルの説明図である。
（１）実施例１のチョークコイルは、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトをプレス法により成型し、
（２）２．０×１．２×１．２サイズのダンベル型コア［図３（ａ）］を作製し、銀ペーストを端の部分に焼き付け、端子部とし［図３（ｂ）］、
（３）ついで、巻線７を半田付けすることでコア部を形成し、
（４）コアと板状ヨーク２０ａ，２０ｂを接着する。この時、コアと磁性体ヨーク２０ａ，２０ｂ間に磁石形成用ペースト８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを接着、硬化する。
【００２６】
ここで、磁石形成用ペースト８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは、エポキシ系接着剤と磁石粉末と樹脂フィラーとの混合で形成されている。磁石粉末は、６０ｗｔ％以上から８０ｗｔ％以下の範囲で含まれている。
【００２７】
図７は、本発明の実施例１のチョークコイルの直流重畳特性図である。上記方法でチョークコイルを作製し、ヨークをつけないもの、接着剤のみでヨークを接着したもの、接着剤と樹脂フィラーを用いたペーストでヨークを接着したもの、前記ペーストと磁石粉末を用いて接着したものの４種類で直流重畳インダクタンス特性を比較した。接着剤に樹脂フィラーを入れることでインダクタンスの重畳が伸び、前記磁石形成用ペーストによる効果を得た。
【００２８】
（実施例２）
図５と図６は、本発明の実施例２によるチョークコイルの説明図である。ここで、チョークコイルの製造方法は、先の実施例１の場合と同様である。本実施例２のチョークコイルでは、ギャップ形成用ペースト９ａ，９ｂを用いてギャップを精度よく形成している。
【００２９】
図８は、本発明の実施例２のチョークコイルの直流重畳特性図である。実施例１の方法でチョークコイルを作製し、前記接着剤と樹脂フィラーを用いたペーストでヨークを接着したもののうち、
Ａ）粒度分布が〜１００μｍの樹脂フィラーを用いた接着剤、
Ｂ）粒度分布が３０〜６０μｍの樹脂フィラーを用いた接着剤、
を使用して作製したチョークコイルの直流重畳インダクタンス特性を比較した。Ｂの方が良い特性を示しており、樹脂フィラーの粒径を３０〜６０μｍに限定したことによる効果を得た。
【００３０】
ここで、実施例１のチョークコイルは、２個の板状ヨークを使用し、実施例２のチョークコイルは、１個の板状ヨークを使用しており、チョークコイルの磁気回路の構成が違っているが、形状が違っても同等の効果が得られることが判る。
【００３１】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、磁芯個片の間に、微小な間隔のギャップを、精度良く形成でき、また磁芯個片の間に、厚みの精度が優れた、磁気特性の良好な磁石を形成できる磁芯及びその製造方法及びチョークコイルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による磁芯の説明図。図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図。
【図２】本発明の実施の形態２による磁芯の説明図、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図。
【図３】本発明の実施例１によるチョークコイルの説明図。図３（ａ）は、ダンベル型コアを示す図、図３（ｂ）は、銀ペーストを塗布した状態を示す図、図３（ｃ）は、巻線を施してコア部を形成した図。
【図４】本発明の実施例１によるチョークコイルの説明図。図４（ａ）は、ヨークの接着の状態図、図４（ｂ）は、ヨークを加圧してチョークコイル形成した図。
【図５】本発明の実施例２によるチョークコイルの説明図。図５（ａ）は、ダンベル型コアを示す図、図５（ｂ）は、銀ペーストを塗布した状態を示す図、図５（ｃ）は、巻線を施してコア部を形成した図。
【図６】本発明の実施例２によるチョークコイルの説明図。図６（ａ）は、ヨークの接着の状態図、図６（ｂ）は、ヨークを加圧してチョークコイル形成した図。
【図７】本発明の実施例１のチョークコイルの直流重畳特性図。
【図８】本発明の実施例２のチョークコイルの直流重畳特性図。
【図９】従来の磁芯の説明図。図９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は側面図。
【図１０】従来の磁芯の説明図。図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は側面図。
【符号の説明】
１，３，１１Ｉ型コア
２，２１Ｅ型コア
４Ｕ型コア
５ａ，５ｂ，５ｃ，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ磁石形成用ペースト
６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂギャップ形成用ペースト
７巻線
１０ダンベル型コア
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ板状ヨーク
２１ａ中足部
１００エアギャップ

Claims

磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間にギャップ形成用ペーストを入れてギャップが形成されたことを特徴とする磁芯。
前記ギャップ形成用ペーストは、樹脂フィラーと接着剤の混合にて形成されたことを特徴とする請求項１に記載の磁芯。
前記樹脂フィラーの粒径は、１μｍ以上から１ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁芯。
磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間に磁石形成用ペーストを入れて、磁石が形成されたことを特徴とする磁芯。
前記磁石形成用ペーストは、磁石粉末と樹脂フィラーと接着剤との混合にて形成されたことを特徴とする請求項４に記載の磁芯。
前記磁石粉末が、磁石形成用ペーストに対して、６０ｗｔ％以上から８０ｗｔ％以下の範囲で含まれることを特徴とする請求項４または５に記載の磁芯。
磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間にギャップ形成用ペーストを入れて少なくとも一方の磁芯個片あるいは磁性体ヨークに、荷重を印加させながら、ギャップ形成用ペーストを硬化させてギャップを形成してなることを特徴とする磁芯の製造方法。
磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間に磁石形成用ペーストを入れて、少なくとも一方の磁芯個片あるいは磁性体ヨークに、荷重を印加させながら、磁石形成用ペーストを硬化させて磁石を形成してなることを特徴とする磁芯の製造方法。
請求項１ないし６のいずれかに記載の磁芯と、前記磁芯の一部区間に巻かれた巻線とで構成されたことを特徴とするチョークコイル。
前記磁芯が、Ｅ型コアとＩ型コアで形成されたことを特徴とする請求項９に記載のチョークコイル。
前記磁芯が、Ｕ型コアとＩ型コアで形成されたことを特徴とする請求項９に記載のチョークコイル。
前記磁芯が、少なくとも１つ以上の磁性体ヨークとダンベル型コアで形成されたことを特徴とする請求項９に記載のチョークコイル。