JP2009105428A - フェライトコアとその製造方法及びコモンモードノイズフィルター - Google Patents

Abstract

【課題】 メッキの伸びを改善し、電極部間の絶縁抵抗を確保すること、導線と電極のショートを回避すること、および製品のＱ値（ロス特性）を安定させること。
【解決手段】 巻芯部の両端に鍔部１と鍔部１に連続する複数の脚部２とを備え、これら脚部２の底面側の端部に電極が形成されてなるフェライトコアであって、各脚部２の鍔部１から底面にいたる側面のいずれも先細り状であるとともに、側面における稜線部が曲面状であるものとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高周波信号を扱う各種電子機器のコモンモードノイズ対策に適合するフェライトコアとその製造方法、および差動伝送回路等に用いるコモンモードノイズフィルターに関する。

従来、電源ラインの不要輻射対策、高周波信号のコモンモードノイズ対策にコモンモードノイズフィルターが利用されている。

このコモンモードノイズフィルターは、図３に示すように巻芯部４の両端に鍔部１と、該鍔部１に連続する複数の脚部２とを備えてなるフェライト磁器の脚部２の底面側の端部に電極部３を形成してフェライトコア６を得、該フェライトコア６の巻芯部４にバイファイラ巻等により複数の導線を数ターンから数十ターン巻回して、さらに導線の巻き始めの先端と巻終わりの端末を脚部２の底面側の電極部３に各々半田付けや熱圧着等により導電接続した構造となっている。

上記コモンモードノイズフィルターに用いられるフェライト磁器に電極３を形成する場合には、ディッピングやスクリーン印刷、転写などの方法を用いてＡｇやＡｇＰｄなどの厚膜を印刷して焼成を行い、次にその厚膜上にＮｉやＣｕ、Ｓｎ、ＳｎＰｂ、Ａｕなどを用途、要求に合わせて幾層かメッキ処理にて作製する。このメッキ処理は、厚膜印刷を行ったフェライト磁器を作製したい層の成分の溶けたメッキ液に浸して電流を流すことによりフェライト磁器に形成された厚膜上に所定のメッキ層が形成され、その際、フェライト磁器に付着したメッキ液を洗浄することで形成される。

例えば、このようなコモンモードノイズフィルターは、２本の導線に同相電流が流れる場合は、磁束は足し合わされインピーダンスが大きくなる。逆に、２本の導線に逆相電流が流れる場合は、磁束は打ち消されインピーダンスはほとんど発生しない。このように、コモンモードノイズフィルターは、同相電流が流れにくく、逆相電流は流れやすいというフィルター機能を持つ電子部品である。

また、このコモンモードノイズフィルターが使われる情報通信機器分野では、部品に対する小型、軽量化の要求がある。その要求にしたがい、コモンモードノイズフィルターのサイズも、実装時の面積である略四角形のサイズが、縦３．２ｍｍ、横１．６ｍｍである３２１６、縦２．５ｍｍ、横２．０ｍｍである２５２０、同様に２０１２、１６０８、１２１０と小型化にシフトしてきている。

そこで、特許文献１では、図３に示すように、フェライトコアにおける各脚部２のすべての稜線部に曲面体を形成することが提案されている。

また、各脚部２の曲面体の曲率半径は、０．２〜０．３ｍｍであり、４個の脚部２の巻芯部４側には、いずれも直立方向に対して３０〜７０°の傾斜面８を備えていることも特徴とされている。

上記の提案によれば、脚部２の全ての稜線部に曲率半径０．２ｍｍ程度の曲面体を形成したことにより、稜線部による導線の断線や短絡といった問題を防止できるとされている。また、脚部２の巻芯部４側に、傾斜面８を形成することにより、巻芯部４に巻回されたバイファイラ巻きの導線の電極３への接続をより緩やかな角度で行うことが可能となり、これにより、より信頼性の高いコモンモードノイズフィルターとすることが示されている。
特開２００２−３２９６１８号公報

しかしながら、このようなコモンモードノイズフィルターが使われる情報通信機器分野では、機器の小型化に伴い、部品の小型、軽量化の要求があり、巻線型コモンモードノイズフィルターでも、実装時の略四角形のサイズが、縦３．２ｍｍ横１．６ｍｍのサイズから、同様に縦２．５ｍｍ横２．０ｍｍ、縦２．０ｍｍ横１．２ｍｍ、縦１．６ｍｍ横０．８ｍｍ、もしくは、縦１．２ｍｍ横１．０ｍｍと小型化にシフトしてきている。

ここで、上記特許文献１に示すようなフェライトコアを用いたコモンモードノイズフィルターでは、各脚部２の稜線部を曲面状としているものの、その曲率半径が大きく、また脚部２は巻芯部４側から底面に向かって同じ大きさであるため、脚部２に電極３を作成する際に発生するメッキの伸びを効率的に抑えることはできない。これは電荷が稜線部に集中しやすい性質を有しているためである。さらに、メッキ層を電界メッキにて形成する際、電極部３の厚膜に効率よく電荷が集中しない。そのため、メッキが電極部３の厚膜上に成形されにくく、その分、分散した電荷は曲面を有する稜線部に集中し易くなり、メッキの伸びを誘発している。

このメッキの伸びは、小型化に伴って各脚部２の電極部３間の距離が狭くなると、絶縁性を確保できないという問題を招くこととなる。即ち、各脚部２の底面側に電極部３を形成すると、図４に示す通り、電極部３を形成する際に作成するメッキ層が伸びやすく、特に、この電極部３のメッキ層の伸びは図５に示すように脚部２の稜線部で大きくなり絶縁性を確保できないことに起因するものである。

従来のサイズのコモンモードノイズフィルター（例えば、縦３．２ｍｍ横１．６ｍｍの場合）用のフェライトコア６では、前述のような電極部３のメッキの伸びが発生しても、それぞれの脚部２の電極部３間に０．６ｍｍ程度の距離を保てたため絶縁性を保つことができていた。

特に、コモンモードノイズフィルター用のフェライトコア６は、同等サイズのチップインダクター用のフェライトコアなどと比較すると、鍔部１に連続する複数の脚部２が多く、必然的に電極部３の底面面積が小さくなる。電極部３の底面面積が小さくなると、加熱と加圧でつぶされた導線が電極部３を覆ってしまうため、実装時に半田ぬれ性が低下し、実装不良を起こしやすくなる。

そこで、この実装不良を改善するために、電極部３となるメッキ厚みを厚くする必要があったが、メッキの伸びはメッキの厚みに比例し成長する傾向にあり、そのメッキ伸びのために、各脚部２および電極部３間の間隔が狭くなり、電流が流れ電極部３間の絶縁性が保持できないという問題があった。

また、これらのフェライトコアに導線を巻回し、コモンモードノイズフィルターとした際、電極部３ａの近くを図６のように隣接する電極部３ｂに厚着された導線が横切る。このとき、メッキが伸びることにより電極部３の寸法が長くなるため隣接する電極部３に圧着したワイヤーがこのメッキの伸びに接触しショートを起こすという問題があった。

また、メッキの伸びにより電極部３の寸法がばらつくため、フェライトコア６に発生する磁束のロスにばらつきが生じ、Ｑ値（ロス特性）がばらつきやすいという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するものであり、メッキの伸びを改善し、電極部３間の絶縁抵抗を確保すること、導線と電極のショートを回避すること、および製品のＱ値（ロス特性）を安定させることを目的としている。

本発明のフェライトコアは、巻芯部の両端に鍔部と該鍔部に連続する複数の脚部とを備え、これら脚部の底面側の端部に電極が形成されてなるフェライトコアであって、前記各脚部の前記鍔部から前記底面にいたる側面が先細り状であるとともに、前記側面における稜線部が曲面状であることを特徴とする。

また、本発明のフェライトコアの製造方法は、フェライトコアとなる焼結体をバレル加工することによって、各脚部の稜線部を曲面状に加工することを特徴とする。

また、本発明のコモンモードノイズフィルターは、上記のフェライトコアに導線を巻回してなる。

本発明のフェライトコアによれば、電極部形成時のメッキの伸びを抑制することができ、電極部間の絶縁性を高く維持でき、コモンモードノイズフィルターが小型化して隣接する電極部の間隔が近くなっても電極部間の絶縁の信頼性を高く保つことができる。また、電極部の脚部の底面側から巻き芯部に向けての寸法を調整出来るため隣接する電極部への導線のショートも防げる。また、製品のＱ値を高く取れ、そのばらつきを抑えることができる。

また、本発明のフェライトコアの製造方法によれば、バレル加工を行うことによって、小型のフェライトコアにおいても、脚部の曲面形状や曲面寸法、表面粗さを容易に、自由に調整することができる。

さらに、本発明のフェライトコアを用いてコモンモードノイズフィルターとした場合、コモンモードノイズフィルターが小型化して隣接する電極部の間隔が近くなっても、各電極部間の絶縁抵抗の信頼性を高く保つことができ、電極部と導線のショートを防止し、さらにＱ値が高く、ばらつきの少ないものとすることができる。

以下、本発明のフェライトコアの実施形態を図面に基いて説明する。

図１（ａ）、（ｂ）は本発明のフェライトコアの一実施形態の底面側を上方にした状態を示す斜視図である。

このフェライトコア６を構成するフェライト磁器は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトなどの磁性材料等から成り、巻芯部４の両端に鍔部１Ａ、１Ｂを有し、該鍔部１Ａには脚部２ａ、２ｂが、鍔部１Ｂには脚部２ｃ、２ｄが形成されている。また、該脚部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの底面側の端部には電極部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが形成されている。

例えば、２０１２サイズと言われるフェライトコアは、短辺寸法Ｅが１．２ｍｍとなるため、１つの鍔部１に形成された２つの脚部２の間隔は足部の破壊強度と厚膜印刷時に使用する高粘度のペーストの短絡防止を考慮し約０．４ｍｍと非常に小さくなっている。

ここで、本発明のフェライトコア６は、図１（ａ）に示すように各脚部２が底面に向かって先細り状であるとともに、各脚部２の側面における稜線部が曲面状であることが重要である。

これにより、上記のような各脚部２の間隔の小さい小型のフェライトコア６においても、各脚部２の稜線部を曲面状にすることにより、脚部２に電極部３を形成する際に行う電界メッキによって発生するメッキの伸びを防ぐことができる。また各脚部２が底面に向かって先細り状であることから、脚部２の底面の面積を小さくすることができ、電界メッキを行う際、脚部２の底面に形成した厚膜に効率よく電荷が集中し、メッキの伸びをより確実に防ぐことができる。

従来、このメッキの伸びは、フェライト磁器の成分自体が作用し誘発するものと考えられていた。しかし、メッキの伸びは脚部２の側面より稜線部において伸びが大きくなることから、電界メッキ時の電荷が稜線部へ集中するために起こると考えられる。そこで、稜線部への電荷の集中を緩和するため、脚部を先細り状にしその底面部に形成した厚膜に電荷を集中させ、且つ稜線部を曲面状とすることで稜線部への電荷の集中を緩和させ、メッキの伸びを有効に抑制できるものである。これによって、隣接する電極部３ａと３ｂの間、電極部３ｃと３ｄの間の絶縁抵抗を確保することができ、また導線と電極部３のショートを回避することができた。

さらに、電極部３は導体であるために高抵抗であるフェライト磁器に比べロスが大きい、このロスが大きい電極部３の面積が伸びによりばらつき製品のＱ値（ロス特性）をばらつかせていた。しかし、各脚部２を先細り状で、且つ稜線部を曲面状とすることで、メッキの伸びの発生を抑制でき、製品のＱ値を安定させることができる。

またさらに、上記各脚部２の先細り状の形状については、効率よく底面に形成した厚膜に電荷を集中させるため、例えば脚部２の巻芯部との境界の断面の面積に対し底面の面積を５０〜８５％とすることが望ましい。この面積比が５０％未満の場合、電極部３が小さくなり実装強度が低下する。一方、８５％を越える場合、各脚部２の底面に形成した厚膜に電荷が集中しにくくなりメッキの伸びを抑制できなくなる。

また、各脚部２の稜線部の曲率半径は０．０２〜０．２ｍｍであることが好ましい。これによって、稜線部への電荷の集中を抑え、電極部３の厚膜に電荷を集中させることができるためメッキの伸びを抑えることができる。各脚部２の曲率半径が０．０２ｍｍより小さいと、稜線部における電荷の集中を緩和しきれず伸びを抑制できない。また、稜線部にチッピングが発生しやすくなる。一方、０．２ｍｍより大きいと脚部２が細くなるために強度が劣化する。さらに好ましい曲率半径は、０．０５〜０．１５ｍｍである。

さらに、図１（ｂ）に示すように、各脚部２の稜線部の曲率半径が、鍔部１側で０．０２〜０．１５ｍｍ、底面側で０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍであり、且つ底面に向かって漸増することがより好ましい。

このように、各脚部２の底面側の曲率半径を鍔部１側の曲率半径より大きくすることで、電極部３を形成する際のメッキの伸びをより効果的に防ぐことができる。また、鍔部１側は曲率半径を小さくする事により脚部２の強度を保つことが出来る。

即ち、電極部３を形成するためのメッキの伸びは、厚膜の上端から脚部２の稜線部に沿って成長していくため稜線部の曲率半径は厚膜側である底面側は大きくすることが好ましい。それに対し、メッキの伸に影響が少なくなる鍔部１側は、できるだけ強度を保つために脚部２の断面積を広く確保する必要があるため曲率半径を小さくすることが好ましい。

ここで、各脚部２の鍔部１側の曲率半径が０．０２ｍｍより小さいと、稜線部にチッピングが発生しやすくなり、一方、０．２ｍｍより大きいと脚部２が細くなるために、強度が劣化する。また、底面側の曲率半径が０．０５ｍｍより小さいと、メッキの伸びを抑制するのが困難となり、絶縁性が保持できなくなる。一方、０．２ｍｍより大きいと脚部２が細くなるために、強度が劣化するとともに電極部３が小さくなるため実装強度が低下する。

また、この様に各脚部２の稜線部の曲率半径が、鍔部１側で０．０２〜０．１５ｍｍ、底面側で０．０５〜０．２ｍｍであり、且つ底面に向かって漸増させることにより脚部２は先細り形状となるため電界メッキにて電極部３に形成した厚膜部にメッキ層を形成する際、厚膜上に電荷が集中しやすくなる、その為、効率的にメッキが行われ厚膜以外への電荷の拡散が緩和されメッキの伸びが抑制される。

例えば２０１２サイズのコモンモードフィルター用のフェライトコアの場合、脚部２は約０．４ｍｍ角になるため鍔部１側で曲率半径０．０２〜０．０７ｍｍ、底面側で曲率半径０．０５〜０．１ｍｍとすることが好ましい。

次に、本発明のフェライトコア６の製造方法を説明する。

まず、フェライト磁器の原料となる、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトなどの粉末に所定のバインダーを加えスプレードライなどにより粉末成形に適した顆粒に造粒して原料粉末を得る。特に、使用周波数や表面抵抗値の問題からＮｉ−Ｚｎ系フェライトから成ることが好ましい。

次いで、この原料粉末を所望の形状の金型に充填し、所定の圧力で加圧してフェライト磁器となる成形体を得る。

その後、得られた成形体を電気炉やガス炉などの焼成炉にて所定の焼成温度で焼成し焼結することにより、フェライト磁器となる焼結体を得る。この焼結体の各脚部２の稜線部はこの時点では曲面を有しておらず、鍔部側から底面側の断面形状は一定である。

次いで、得られた焼結体の脚部２を先細り状で、且つ稜線部を曲面状に加工する。

この方法としては、機械加工、ブラスト及びバレルなどの加工方法が挙げられるが、この中でも特にバレル加工を施すことが好ましい。

特に、本発明のフェライトコア６のように、各脚部２が底面に向かって先細り状であるとともに、脚部２の側面における稜線部が曲面状である形状の形成において、機械加工は個別加工になるためにコストが掛かりすぎる。また、ブラスト加工は全面に研磨剤が当たり、研磨力が強過ぎるため必要以上に面が荒れ、強度が低下しやすい。これらの加工方法に対し、バレル加工は、例えば磁器製のポット状容器の中に焼結体、水および研磨剤等を入れ、回転させることにより加工を行うため、バッチ処理が可能であり加工費用を安くすることができる。また、バレル加工として研磨剤によって加工する際も、水のみで焼結体同士の摩擦力だけで加工する際も、その研磨加工は水中にて行うため必要以上に面の荒れが発生せず、バレル加工後も強度を維持できるといった特徴を有する。また、バレル加工は、製品と研磨剤または、焼結体同士のぶつかり合いによって加工が進むため、最もぶつかりが起こりやすい稜線部、突起部、突起の先端部がその他部分よりバレル加工が掛かりやすいという特徴があるため、脚部２の稜線部の底面に向かい漸増する曲率半径を有する加工には特に適している。

このバレル加工において使用する研磨材として、高抵抗の研磨材または研磨材を使用せず水のみで焼結体同士の接触によって加工することが好ましい。

上記高抵抗の研磨剤とは、研磨剤の抵抗値が１０^５Ω・ｃｍ以上である研磨剤のことであり、アルミナ、シリカ等を用いることができ、バレル加工後に、研磨剤の微少粒子がフェライト磁器となる焼結体に付着したとしても、その後の工程で電極部３を形成する電界メッキの際に表面に付着した微小粒子の研磨剤と厚膜との間で電流が流れにくいためメッキは伸びにくい。

また、上記抵抗値は１０^１１Ω・ｃｍ以上であることがより好ましく、これは主にフェライト磁器として使用されるＮｉ−Ｚｎ系フェライト材の抵抗と同じであるためである。一方、研磨材の抵抗値が１０^５Ω・ｃｍより低い研磨剤を使用した場合、バレル加工後に、研磨剤の微少粒子がフェライト磁器となる焼結体に付着すると、その後の工程で電極部３を形成する電界メッキの際に表面に付着した微小粒子の研磨剤と厚膜との間で電流が流れるため、メッキが伸びやすく、絶縁性を確保することができない。

なお、上記研磨剤の抵抗値は、研磨剤を絶縁性の型に充填し加圧し押し固めた物をＨＰ社製の高抵抗測定器用いＤＣ５０Ｖを印可し測定されるものである。

また、研磨剤の粒径は、４００μｍ以下であることが好ましく、脚部２間に研磨剤が十分に入り込んで、脚部２の稜線部を曲面状に加工することができる。一方、４００μｍを越えると、脚部２間の間に入らなくなるため脚部２の内側の側面の稜線部に曲面状に加工できない。

バレル加工での稜線部の曲率半径の調整は磁器製のポット状容器に入れる焼結体の数量や研磨剤の量、加工時間で調整する。焼結体の数量が多ければ研磨力が大きくなるため大きな曲率半径を得やすく、特に稜線部、突起部、突起の先端部の曲率半径はその他部位に比べ大きくなりやすい。研磨剤を多く入れれば、焼結体同士のぶつかり合いが減り、研磨剤による研磨が多くなるため曲率半径は均一になりやすい。加工時間が増えればどちらの場合も曲率半径は大きくなる。

このようなバレル加工の条件としては、例えばバレル容量１３リットルに対し焼結体を１〜６リットル、水を４〜９リットル、メディアの粒径と使用量は製品の大きさと欲しい曲面の形状により調整する。

また、研磨剤を使用せずに水のみを用いて焼結体同士の接触によって加工すると、焼結体の数量の調整と処理時間の調整によって所定の曲面状に加工することができる。

また、脚部２に電極部３を形成するフェライト磁器の焼結体の表面粗さは、Ｒａ０．２〜０．６μｍであることが望ましい。表面粗さがＲａ０．２μｍより小さいと脚部２に印刷した厚膜が剥がれやすく、製品として実装した場合の密着強度が低下する。０．６μｍより大きいと表面が荒れた状態となり強度が低下する。ここで、表面粗さの測定方法は、フェライト磁器を脚部２側を上にして平板上に固定し厚膜を印刷する脚部２の底面部に表面粗さ計の触針を当て測定されるものである。Ｒａの調整はバレル加工時の磁器製などのポットの回転数によって調整する。ポットの回転が速いと焼結体同士や焼結体と研磨剤が強くぶつかるためＲａは大きくなる。ポットの回転数を下げれば焼結体同士や焼結体と研磨剤のぶつかりが弱くなるためＲａは小さくなる。

上述のようなフェライトコア６は、コモンモードノイズフィルターとして好適に用いられる。

図２は、本発明のフェライトコアを用いたコモンモードノイズフィルターの一実施形態を示す底面側を上方にした状態の斜視図である。

巻芯部４の両端に鍔部１と、該鍔部に連続する複数の脚部２とを備え、脚部２の底面側の端部に電極部３が形成されてなるフェライトコア６の巻芯部４にバイファイラ巻等により複数の導線を数ターンから数十ターン巻回して、さらに、導線の巻き始めの先端と巻終わりの端末を脚部２の底面側の電極部３に各々半田付けや熱圧着等により導電接続した構造となっている。

この様に各脚部２を先細り状で、各稜線部を曲面状にすることにより、電極部３のメッキの伸びが抑制され隣接する脚部２及び電極部３の距離が保てコモンモードノイズフィルターの各電極部３間の絶縁抵抗が保たれる。また、伸びが抑制されることにより隣接する電極部３に厚着した導線が電極部３のそばを通ったとしても伸びの部分がないためショートすることが無くなった。また、伸びが抑制され電極の体積が減り寸法も安定化したため製品のＱ値（ロス特性）が改善されかつ安定化した。

以上のように、本発明のフェライトコアによれば、電極部３形成時のメッキの伸びを抑制することができ、電極部間の絶縁性を高く維持でき、コモンモードノイズフィルターが小型化して隣接する電極部３の間隔が近くなっても電極部３間の絶縁の信頼性を高く保つことができる。また、電極部３の脚部２の底面側から巻き芯部に向けての寸法を調整出来るため隣接する電極部への導線のショートも防げる。また、製品のＱ値を高く取れ、そのばらつきを抑えることができる。

また、各脚部２の各稜線部の曲率半径が鍔部１側で０．０２〜０．１５ｍｍ、底面側で０．０５〜０．２ｍｍであり、且つ底面に向かって漸増することから、メッキの伸びを確実に抑制できるとともに、脚部２の強度を高く保つことができ、実装時の強度を確保することができる。

また、本発明のフェライトコア６を作製するにあたり、バレル加工を行うことによって、小型のフェライトコア６においても、脚部２の曲面形状や曲面寸法、表面粗さを容易に、自由に調整することができる。

また、バレル加工時に高抵抗の研磨剤を使用するか、または水のみの使用にすることによって、研磨剤の微少粒子がフェライト磁器となる焼結体に付着したとしても、その後の工程で電極部３を形成する電界メッキを行う際に表面に付着した微小粒子の研磨剤と電極部３となる厚膜との間で電流が流れにくいため、メッキの伸びを防止することができる。

また、本発明のフェライトコア６を用いてコモンモードノイズフィルターとした場合、コモンモードノイズフィルターが小型化して隣接する電極部３の間隔が近くなっても、各電極部３間の絶縁抵抗の信頼性を高く保つことができ、電極部３と導線のショートを防止し、さらにＱ値が高く、ばらつきの少ないものとすることができる。

＜実施例１＞
先ず、図１（ａ）、（ｂ）示すような本発明のフェライトコア６を得るため、磁性材料としてＮｉ−Ｚｎ系フェライト材とバインダーを混練後、スプレードライヤーにて原料粉末を作製した。次いで、この原料粉末を用い粉末プレス成形によって成形した後、９００〜１３００℃で焼成して４つの脚部２を持つフェライト磁器となる焼結体を３０個作製した。

そして、この焼結体を磁器からなるポット状容器を有するバレル装置に入れ、研磨剤として抵抗値１０^１１Ω・ｃｍ、粒径が８０μｍのアルミナと水を加えたもの、抵抗値１０^４Ω・ｃｍ、粒径が８０μｍの炭化珪素と水を加えたものをそれぞれ準備し、バレル加工によって脚部２を表１に示す如く曲面体を持ち先細り状となるよう加工してフェライト磁器を作製した。

なお、脚部２は研磨剤の量と加工する焼結体の数量、加工時間をそれぞれ調整し形状を調整した。各研磨材の抵抗値は研磨剤を絶縁性の容器に入れ圧力を加え固めたものをＨＰ社製の高抵抗測定器を用いＤＣ５０Ｖを印可して測定した。

各フェライト磁器は、実装時の略四角形のサイズが縦２．０ｍｍ、横１．２ｍｍの２０１２サイズ（各脚部２の底面は０．４×０．４ｍｍ、脚部２ａ、２ｂの底面間、脚部２ｃ、２ｄの底面間の距離をそれぞれ０．４ｍｍ、脚部２の底面と巻き芯部４までの長さは０．２５ｍｍ）とし、各脚部２の形状が先細り状としたものは鍔部１との境界の断面積に対して底面の面積が７０％となるようにした。

また、比較例としてバレル加工を行わないもの、脚部２の形状を鍔部側から底面側まで同じ断面を有するものを用意した。

次いで、全てのフェライト磁器に電極３を形成し各３０個のフェライトコア試料を得た。電極３部は、フェライト磁器の各脚部２にディッピングによりＡｇの厚膜を印刷して焼成を行い、フェライト磁器に厚膜を焼き付け、その厚膜上にＮｉ、Ｓｎを電界メッキにて作製した。

それぞれの電極部３の厚みはＡｇが２０μｍ、Ｎｉが２μｍ、Ｓｎが７μｍとし、Ａｇ厚膜の脚部２の底面側から巻芯部４に向けての寸法は０．１ｍｍとした。なお、各フェライトコア試料の脚部２の形状は測定顕微鏡によって測定した。

次いで、得られた各フェライトコア試料を下記の方法にて評価する。

（１）各メッキの伸びを評価した。伸びの計測は図５に示したメッキの伸び５をＡｇ厚膜の脚部２底面側から巻き芯部に向けての寸法の上端からメッキの最先端部とし測定顕微鏡を用い測定した後、４つの脚部２のメッキの伸びの平均を算出した。

（２）各フェラトコア試料の電極部３ａ、３ｂにそれぞれのプローブを当てＤＣ５０Ｖを印可した時の電極部３ａ、３ｂ間の絶縁抵抗を評価した。ここで用いた測定器はＨＰ社製の高抵抗測定器であり、測定電圧は一般的にインダクターで導線間や導線とフェライトコア等の絶縁抵抗の評価で用いられる電圧値である。

（３）各フェライトコア試料を脚部２の底面の電極部３を用い実装基板上に半田付けし、そのフェライトコア試料を実装した実装基板をＡＩＫＯＨ社製のテストスタンドに両面テープを用い固定しＡＩＫＯＨ社製のＣＰＵ ＧＡＧＥを用いフェライトコア６の実装時の略四角形のサイズのうち、縦２．０ｍｍの辺の巻芯部４を実装基板と平行な方向に圧子で５ｍｍ／分の速度で加圧する。このように加圧した場合に脚部２が全て破壊し実装基板からフェライトコア試料が外れる時の強度を評価した。

（４）各フェライトコア試料を各３０個ずつ用意し、それに、直径０．１ｍｍの導線を７ターン巻回し導線をねじり止め、導線の先端を半田槽に付け導通をとり、ＨＰ社のＬＣＲメーターにて測定周波数１ＭＨｚ、測定電圧５０ｍＶでそれぞれのＱ値（ロス特性）を測定し、３０個のＱ値のばらつきである標準偏差を算出した。

結果を表１に示す。

表１から明らかなように、各脚部２が底面に向かって先細り状であるとともに、各脚部２の側面における稜線部が曲面状である試料（Ｎｏ．１〜１５）は、メッキの伸びが０．１５ｍｍ以下と小さく、脚部２間の絶縁抵抗も１０^７Ω・ｃｍ以上に確保されており、強度も１０Ｎ以上とすることができた。また、フェライトコイル試料における平均のＱ値を１０．４以上と高いものとすることができ、そのバラツキも１．８以下とすることができた。

特に、アルミナを研磨剤としてバレル加工し、各脚部２の稜線部の曲率半径を０．０２〜０．２ｍｍとした試料（Ｎｏ．２〜６）、各脚部２の稜線部の曲率半径を鍔部側で０．０２〜０．１５ｍｍ、底面側で０．０５〜０．２ｍｍである試料（Ｎｏ．１０〜１３）は、メッキの伸びを０．１ｍｍ以下により小さくでき、脚部２間の絶縁抵抗も１０^８Ω・ｃｍ以上と十分に確保することができ、さらにＱ値も１１以上として、そのバラツキも１．７１以下とすることができた。これは、各稜線部を先細り状として曲面体を形成することにより、メッキの伸びが抑制されＱ値の低い電極部３の面積が少なくなりフェライトコア６としてのＱ値が高くなったと考えられる。また、メッキの伸びが抑制されることで電極部３の寸法が安定するためＱ値のばらつきが少なくなったと考えられる。

これに対し、比較例である試料のうち、バレル加工を行わず、脚部２の各稜線部に角が残っている試料（Ｎｏ．１６、１７）は、メッキの伸びが０．２３ｍｍ以上と長くなり、脚部間の絶縁抵抗が１０５Ω・ｃｍと小さく、さらにＱ値も９．７以下、そのバラツキが２以上と大きくなっていることが判った。

また、脚部２の各稜線部を曲面体としても、先細り状になっていない試料（Ｎｏ．１８）は、同寸法の曲率半径を有し、先細り状の試料（Ｎｏ．４）に比べメッキの伸びは大きくなり、脚部２間の絶縁抵抗も１０^６Ω・ｃｍ、Ｑ値も１０．２、そのバラツキが２．３と大きくなっている。これは、各脚部２の稜線部を先細り状、且つ曲面体とすることにより、脚部２の稜線部への電荷の集中が緩和されメッキの伸びが抑制されるためである。

＜実施例２＞
次いで、上記実施例１と同様に、フェライト磁器となる焼結体を磁器からなるポット状バレル装置に入れ研磨剤として水のみを用いて種々の条件でバレル加工を行い、脚部２を表１に示す如く形状となるよう作製し、底面に同様に電極部３を形成した。

なお、各フェライトコア試料の脚部２の形状は測定顕微鏡によって測定した。

次いで、得られた各フェライトコア試料に実施例１と同様に（１）〜（３）の評価を行った。

また、各フェライトコア試料をそれぞれ３０個ずつ用意し、直径０．１ｍｍの導線を７ターン巻回し、実施例１と同様に上記（４）の評価を行った。

結果を表２に示す。

表２から明らかなように、各脚部２が底面に向かって先細り状であるとともに、各脚部２の側面における稜線部が曲面状である試料（Ｎｏ．１９〜３１）は、メッキの伸びが０．１６ｍｍ以下と小さく、脚部２間の絶縁抵抗も１０^７Ω・ｃｍ以上に確保されており、強度も８Ｎ以上とすることができた。また、フェライトコイル試料における平均のＱ値を１０．２以上と高いものとすることができ、そのバラツキも１．９以下とすることができた。

特に、各脚部２の稜線部の曲率半径を０．０２〜０．２ｍｍとした試料（Ｎｏ．２０〜２４）、各脚部２の稜線部の曲率半径を鍔部側で０．０２〜０．１５ｍｍ、底面側で０．０５〜０．２ｍｍである試料（Ｎｏ．２７〜３０）は、メッキの伸びを０．０９ｍｍ以下により小さくでき、脚部２間の絶縁抵抗も１０^８Ω・ｃｍ以上と十分に確保することができ、強度も１１Ｎ以上とすることが出来た。さらにＱ値も１１以上として、そのバラツキも１．７５以下とすることができた。これは、各稜線部を先細り状として曲面体を形成することにより、メッキの伸びが抑制されＱ値の低い電極部３の面積が少なくなりフェライトコアとしてのＱ値が高くなったと考えられる。また、メッキの伸びが抑制されることで電極部３の寸法が安定するためＱ値のばらつきが少なくなったと考えられる。

これに対し、比較例である試料の稜線部の曲率半径を０．２２ｍｍとした試料（Ｎｏ．２５）、各脚部２の稜線部の曲率半径を鍔部側で０．２ｍｍ、底面側で０．２２ｍｍである試料（Ｎｏ．３１）は、メッキの伸びが０．０２ｍｍ以下となり、脚部２間の絶縁抵抗が１０^１１Ω・ｃｍと大きく、さらにＱ値も１３以上、そのバラツキが１．２７以下となったが強度が９Ｎ以下と小さくなっていることが判った。

これは、各脚部２の稜線部の曲面体を大きくすることにより、脚部２の断面積が減少し脚部２の強度が低下したためである。

（ａ）、（ｂ）は本発明のフェライトコアの一実施形態を示す斜視図である。 本発明のフェライトコアを用いたコモンモードノイズフィルターの一実施形態を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は従来のフェライトコアを用いたコモンモードノイズフィルターの一実施形態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は脚部の底面側からみた平面図である。 従来のフェライトコアの問題点を説明するための斜視図である。 従来のフェライトコアの問題点を説明するための斜視図および断面図である。 従来のフェライトコアを用いたコモンモードノイズフィルターの問題点を説明するための部分斜視図である。

符号の説明

１：鍔部
２：脚部
３：電極部
４：巻芯部
５：メッキの伸び部

Claims (8)

1. 巻芯部の両端に鍔部と該鍔部に連続する複数の脚部とを備え、これら脚部の底面側の端部に電極が形成されてなるフェライトコアであって、前記各脚部の前記鍔部から前記底面にいたる側面が先細り状であるとともに、前記側面における稜線部が曲面状であることを特徴とするフェライトコア。
2. 前記稜線部の曲率半径が前記鍔部側より前記底面側が大きいことを特徴とする請求項１に記載のフェライトコア。
3. 前記稜線部の曲率半径が０．０２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のフェライトコア。
4. 前記稜線部の曲率半径が、前記鍔部側で０．０２ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下、前記底面側で０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフェライトコア。
5. 前記稜線部の曲率半径が前記底面に向かって漸増することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフェライトコア。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のフェライトコアの製造方法であって、前記フェライトコアとなる焼結体をバレル加工することによって、各脚部の稜線部を曲面状に加工することを特徴とするフェライトコアの製造方法。
7. 前記バレル加工の研磨材として、高抵抗の研磨剤、または水を使用することを特徴とする請求項６に記載のフェライトコアの製造方法。
8. 請求項１乃至５のいずれかに記載のフェライトコアに導線を巻回してなるコモンモードノイズフィルター。

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