JP2017204553A

JP2017204553A - フェライトコア及びフェライトコア製造方法

Info

Publication number: JP2017204553A
Application number: JP2016095204A
Authority: JP
Inventors: 充次加藤; Mitsutsugu Kato; 後藤　裕二; Yuji Goto; 裕二後藤
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2016-05-11
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2017-11-16

Abstract

【課題】振動や衝撃に対する耐性を高めたフェライトコアを提供すること。【解決手段】フェライトコア１は、複数の焼結フェライト板Ｌ０１〜Ｌ１６と、接着層Ｂ０１〜Ｂ１５とを有する。複数の焼結フェライト板Ｌ０１〜Ｌ１６の各々には切り込み加工が施されている。また、複数の焼結フェライト板Ｌ０１〜Ｌ１６は互いに積層されている。接着層Ｂ０１〜Ｂ１５は、複数の焼結フェライト板Ｌ０１〜Ｌ１６において互いに対向する２つの焼結フェライト板を接着する。【選択図】図１

Description

本発明は、フェライトコア及びフェライトコア製造方法に関する。

フェライトコアは、例えば、トランスの磁心として用いられることがある。フェライトコアの材料であるフェライトは、セラミックの一種であるため、硬いが脆いという性質を有する。このため、自動車等の移動体の電子部品としてフェライトコアが用いられると、振動や衝撃等によりフェライトコアが割れる可能性がある。

特開２０１４−２２５５５２号公報

フェライトコアに磁路を断つような大きな割れが生じると、インダクタンスが大きく低下し、フェライトコアの所望の機能が発揮されなくなることがあるとともに、大電流が流れることにより、フェライトコアの周辺の機器まで破壊してしまう可能性がある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、振動や衝撃に対する耐性を高めたフェライトコアを提供することを目的とする。

開示の態様では、フェライトコアは、各々に切り込み加工が施され、かつ、互いに積層された複数の焼結フェライト板と、前記複数の焼結フェライト板において互いに対向する２つの焼結フェライト板を接着する接着層とを有する。

開示の態様によれば、振動や衝撃に対する耐性を高めたフェライトコアを提供することができる。

図１は、一実施例のフェライトコアの構造の一例を示す図である。図２は、一実施例のフェライトコアの製造手順の一例を示すフローチャートである。図３は、一実施例のフェライトコアの製造手順の説明に供する図である。図４は、一実施例のフェライトコアの製造手順の説明に供する図である。図５は、一実施例のフェライトコアの製造手順の説明に供する図である。図６は、一実施例のフェライトコアの製造手順の説明に供する図である。図７は、一実施例のフェライトコアの製造手順の説明に供する図である。

以下に、本願の開示するフェライトコア及びフェライトコア製造方法の実施例を図面に基づいて説明する。以下の実施例では、フェライトコアの一例として、Ｅ型のフェライトコアを挙げて説明する。しかし、以下の実施例により本願の開示するフェライトコア及びフェライトコア製造方法が限定されるものではない。つまり、開示の技術は、例えば、ＥＩ型、ＥＰ型、ＲＭ型、ＰＭ型、ＰＯＴ型、ＥＰＣ型、ＥＦＤ型、ＥＥＲ型、ＥＴＤ型、リング型、ドラム型、バルン型、ロッド型またはＩ型等、Ｅ型以外の型のフェライトコアにも適用可能である。また、以下の実施例において、同一の構成要素には同一の符号を付す。

＜フェライトコアの構造＞
図１は、一実施例のフェライトコアの構造の一例を示す図である。図１に示すフェライトコア１は、Ｅ型のフェライトコアであり、直方体部１０，２０，３０，４０を有する。直方体部１０の上面と直方体部２０の下面とは接着層Ｂ０４によって接着されている。直方体部１０の上面と直方体部３０の下面とは接着層Ｂ０８によって接着されている。直方体部１０の上面と直方体部４０の下面とは接着層Ｂ１２によって接着されている。

直方体部１０は、焼結フェライト板Ｌ０１，Ｌ０２，Ｌ０３，Ｌ０４を有し、直方体部１０において、焼結フェライト板Ｌ０１，Ｌ０２，Ｌ０３，Ｌ０４は、Ｚ方向に、互いに積層されている。

焼結フェライト板Ｌ０１と焼結フェライト板Ｌ０２とは互いに対向し、接着層Ｂ０１によって焼結フェライト板Ｌ０１の上面と焼結フェライト板Ｌ０２の下面とが接着されている。焼結フェライト板Ｌ０２と焼結フェライト板Ｌ０３とは互いに対向し、接着層Ｂ０２によって焼結フェライト板Ｌ０２の上面と焼結フェライト板Ｌ０３の下面とが接着されている。焼結フェライト板Ｌ０３と焼結フェライト板Ｌ０４とは互いに対向し、接着層Ｂ０３によって焼結フェライト板Ｌ０３の上面と焼結フェライト板Ｌ０４の下面とが接着されている。

また、焼結フェライト板Ｌ０１，Ｌ０２，Ｌ０３，Ｌ０４の各々には、切り込み加工が施されており、焼結フェライト板Ｌ０１，Ｌ０２，Ｌ０３，Ｌ０４の各々は、切り込み加工によって形成される複数の焼結フェライト片Ｐ１を有する。以下では、焼結フェライト片を「ピース」と呼ぶことがある。例えば、図１に示す例では、焼結フェライト板Ｌ０１，Ｌ０２，Ｌ０３，Ｌ０４の各々は１３０個のピースＰ１を有し、よって、直方体部１０は５２０個のピースＰ１を有する。

直方体部２０は、焼結フェライト板Ｌ０５，Ｌ０６，Ｌ０７，Ｌ０８を有し、直方体部２０において、焼結フェライト板Ｌ０５，Ｌ０６，Ｌ０７，Ｌ０８は、Ｚ方向に、互いに積層されている。

焼結フェライト板Ｌ０５と焼結フェライト板Ｌ０６とは互いに対向し、接着層Ｂ０５によって焼結フェライト板Ｌ０５の上面と焼結フェライト板Ｌ０６の下面とが接着されている。焼結フェライト板Ｌ０６と焼結フェライト板Ｌ０７とは互いに対向し、接着層Ｂ０６によって焼結フェライト板Ｌ０６の上面と焼結フェライト板Ｌ０７の下面とが接着されている。焼結フェライト板Ｌ０７と焼結フェライト板Ｌ０８とは互いに対向し、接着層Ｂ０７によって焼結フェライト板Ｌ０７の上面と焼結フェライト板Ｌ０８の下面とが接着されている。

また、焼結フェライト板Ｌ０５，Ｌ０６，Ｌ０７，Ｌ０８の各々には、切り込み加工が施されており、焼結フェライト板Ｌ０５，Ｌ０６，Ｌ０７，Ｌ０８の各々は、切り込み加工によって形成される複数のピースＰ２を有する。例えば、図１に示す例では、焼結フェライト板Ｌ０５，Ｌ０６，Ｌ０７，Ｌ８の各々は２５個のピースＰ２を有し、よって、直方体部２０は１００個のピースＰ２を有する。

直方体部３０は、焼結フェライト板Ｌ０９，Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２を有し、直方体部３０において、焼結フェライト板Ｌ０９，Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２は、Ｚ方向に、互いに積層されている。

焼結フェライト板Ｌ０９と焼結フェライト板Ｌ１０とは互いに対向し、接着層Ｂ０９によって焼結フェライト板Ｌ０９の上面と焼結フェライト板Ｌ１０の下面とが接着されている。焼結フェライト板Ｌ１０と焼結フェライト板Ｌ１１とは互いに対向し、接着層Ｂ１０によって焼結フェライト板Ｌ１０の上面と焼結フェライト板Ｌ１１の下面とが接着されている。焼結フェライト板Ｌ１１と焼結フェライト板Ｌ１２とは互いに対向し、接着層Ｂ１１によって焼結フェライト板Ｌ１１の上面と焼結フェライト板Ｌ１２の下面とが接着されている。

また、焼結フェライト板Ｌ０９，Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２の各々には、切り込み加工が施されており、焼結フェライト板Ｌ０９，Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２の各々は、切り込み加工によって形成される複数のピースＰ３を有する。例えば、図１に示す例では、焼結フェライト板Ｌ０９，Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２の各々は４０個のピースＰ３を有し、よって、直方体部３０は１６０個のピースＰ３を有する。

直方体部４０は、焼結フェライト板Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６を有し、直方体部４０において、焼結フェライト板Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６は、Ｚ方向に、互いに積層されている。

焼結フェライト板Ｌ１３と焼結フェライト板Ｌ１４とは互いに対向し、接着層Ｂ１３によって焼結フェライト板Ｌ１３の上面と焼結フェライト板Ｌ１４の下面とが接着されている。焼結フェライト板Ｌ１４と焼結フェライト板Ｌ１５とは互いに対向し、接着層Ｂ１４によって焼結フェライト板Ｌ１４の上面と焼結フェライト板Ｌ１５の下面とが接着されている。焼結フェライト板Ｌ１５と焼結フェライト板Ｌ１６とは互いに対向し、接着層Ｂ１５によって焼結フェライト板Ｌ１５の上面と焼結フェライト板Ｌ１６の下面とが接着されている。

また、焼結フェライト板Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６の各々には、切り込み加工が施されており、焼結フェライト板Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６の各々は、切り込み加工によって形成される複数のピースＰ４を有する。例えば、図１に示す例では、焼結フェライト板Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６の各々は２５個のピースＰ４を有し、よって、直方体部４０は１００個のピースＰ４を有する。

以下では、焼結フェライト板Ｌ１〜Ｌ１６を「焼結フェライト板Ｌ」と総称し、接着層Ｂ０１〜Ｂ１５を「接着層Ｂ」と総称し、ピースＰ１〜Ｐ４を「ピースＰ」と総称することがある。

焼結フェライト板Ｌ０１〜Ｌ１６の各々に施されている切り込み加工は、格子状の切り込み加工であることが好ましく、ピースＰ１〜Ｐ４の各々は、直方体または立方体の同一形状を採ることが好ましい。こうすることで、切り込み加工を容易に行うことができる。

また、一定面積の下で切り込み加工によるピースＰの分割数を大きくするほど（つまり、ピースＰの各辺の長さを小さくするほど）焼結フェライト板Ｌの可撓性は高まる。しかし、ピースＰの分割数があまりに多いとフェライトコア１の磁気特性が低下し、特に、インダクタンスが大きく低下する。逆に、ピースＰの分割数があまりに小さいと、焼結フェライト板Ｌに所望の可撓性が得られない。そこで、ピースＰ１〜Ｐ４の各々が直方体または立方体の同一形状を採る場合、ピースＰの各辺の長さは５ｍｍ以下であることが好ましい。

また、フェライトコア１の磁気特性の低下、特に、インダクタンスの低下を抑えるために、接着層Ｂの厚さは３０μｍ以下であることが好ましく、よって、ピースＰ１〜Ｐ４の各々が立方体の同一形状を採る場合、接着層Ｂの厚さは、ピースＰの各辺の長さの５００分の３以下であることが好ましい。

また、接着層Ｂの材料は、例えば厚さが１０μｍのポリエステルフィルムであり、接着層Ｂでは、厚さが１０μｍのポリエステルフィルムの両面の各々に１０μｍの厚さでアクリル系接着剤が塗布されている。

また、フェライトコア１の表面全体が保護層（図示省略）によって覆われていることが好ましい。これにより、フェライトコア１からのピースＰの剥落を防ぐことができる。フェライトコア１の表面全体を覆う保護層の材料は、例えば厚さが１０μｍのポリエステルフィルムであり、保護層では、厚さが１０μｍのポリエステルフィルムの片面（つまり、フェライトコア１の表面側の面）に１０μｍの厚さでアクリル系接着剤が塗布されている。

＜フェライトコアの製造方法＞
図２は、一実施例のフェライトコアの製造手順の一例を示すフローチャートであり、図３〜図７は、一実施例のフェライトコアの製造手順の説明に供する図である。

図２に示すステップＳ０１では、まず、フェライト粉末と有機バインダとを混練してフェライトペーストを作製する。

次いで、ステップＳ０３では、ステップＳ０１で作製したフェライトペーストを、ドクターブレード法または押出成形法等を採るシート成形機によってグリーンシートに成形後、さらに、複数のグリーンシートを熱圧着することにより、図３に示すように、所定の厚さのグリーンシートＧＳに成形する。成形後の所定の厚さのグリーンシートＧＳは、板状に成形されたフェライトペーストに相当する。例えば、１枚が１００μｍのグリーンシートを５枚熱圧着することにより５００μｍの厚さのグリーンシートＧＳが得られる。

次いで、ステップＳ０５では、ステップＳ０３で成形したグリーンシートＧＳに切り込み加工を施す。この切り込み加工では、例えば、等間隔に複数の刃部を有する切断刃を用いて、図４に示すように、まず、Ｘ方向の複数本の切り込みＣ１をグリーンシートＧＳに入れる。次いで、ＸＹ平面に沿って切断刃の向きを９０°回転させて、Ｙ方向の複数本の切り込みＣ２をグリーンシートＧＳに入れる。切り込みＣ１と切り込みＣ２とはＸＹ平面上で互いに直交するため、このような切断刃による切り込み加工によって、グリーンシートＧＳに格子状の切り込み加工が施される。例えば、切断刃において互いに隣接する刃部の間隔が１ｍｍであり、グリーンシートＧＳの厚さが５００μｍである場合は、ステップＳ０５での切り込み加工によって、Ｘ×Ｙ×Ｚ＝１ｍｍ×１ｍｍ×５００μｍの直方体の形状のグリーンシート片ＧＰが得られる。

次いで、ステップＳ０７では、切り込み加工後のグリーンシートＧＳを所望の形状に切断することにより、複数の切断フェライト板を獲得する。例えば、ステップＳ０５での切り込み加工によってＸ×Ｙ×Ｚ＝１ｍｍ×１ｍｍ×５００μｍの直方体の形状のグリーンシート片ＧＰが得られる場合、切り込み加工後のグリーンシートＧＳ（図４）を、図１に示す直方体部１０，２０，３０，４０のＸＹ方向の寸法に合わせて切断することにより、切り込み加工後のグリーンシートＧＳから、Ｘ×Ｙ×Ｚ＝５ｍｍ×５ｍｍ×５００μｍ（８枚），８ｍｍ×５ｍｍ×５００μｍ（４枚），２６ｍｍ×５ｍｍ×５００μｍ（４枚）の合計１６枚の切断フェライト板を獲得する。

次いで、ステップＳ０９では、ステップＳ０７で獲得した複数の切断フェライト板を焼成することにより、図５，図６及び図７に示すように、切り込み加工が施された焼結フェライト板Ｌ１〜Ｌ１６を獲得する。

次いで、ステップＳ１１では、焼結フェライト板Ｌ１〜Ｌ３の各々の上面に接着層Ｂ１〜Ｂ３を形成し、焼結フェライト板Ｌ１〜Ｌ４の間に接着層Ｂ１〜Ｂ３を挟んだ状態で焼結フェライト板Ｌ１〜Ｌ４を互いに接着して積層することにより直方体部１０を形成する。また、焼結フェライト板Ｌ５〜Ｌ７の各々の上面に接着層Ｂ５〜Ｂ７を形成し、焼結フェライト板Ｌ５〜Ｌ８の間に接着層Ｂ５〜Ｂ７を挟んだ状態で焼結フェライト板Ｌ５〜Ｌ８を互いに接着して積層することにより直方体部２０を形成する。また、焼結フェライト板Ｌ９〜Ｌ１１の各々の上面に接着層Ｂ９〜Ｂ１１を形成し、焼結フェライト板Ｌ９〜Ｌ１２の間に接着層Ｂ９〜Ｂ１１を挟んだ状態で焼結フェライト板Ｌ９〜Ｌ１２を互いに接着して積層することにより直方体部３０を形成する。また、焼結フェライト板Ｌ１３〜Ｌ１５の各々の上面に接着層Ｂ１３〜Ｂ１５を形成し、焼結フェライト板Ｌ１３〜Ｌ１６の間に接着層Ｂ１３〜Ｂ１５を挟んだ状態で焼結フェライト板Ｌ１３〜Ｌ１６を互いに接着して積層することにより直方体部４０を形成する。そして、直方体部１０と直方体部２０とを接着層Ｂ０４を用いて接着し、直方体部１０と直方体部３０とを接着層Ｂ０８を用いて接着し、直方体部１０と直方体部４０とを接着層Ｂ１２を用いて接着することにより、フェライトコア１を形成する。つまり、直方体部１０，２０，３０，４０が接着層Ｂ０４，Ｂ０８，Ｂ１２を用いて互いに接着されることにより、各々に切り込み加工が施され、かつ、互いに積層された複数の焼結フェライト板Ｌを有するフェライトコア１が形成される。

そして、ステップＳ１３では、フェライトコア１の表面全体に保護層を形成する。

以上、フェライトコアの構造及びフェライトコアの製造方法について説明した。

以上のように、フェライトコア１は、複数の焼結フェライト板Ｌと、接着層Ｂとを有する。複数の焼結フェライト板Ｌの各々には切り込み加工が施されている。また、複数の焼結フェライト板Ｌは互いに積層されている。接着層Ｂは、複数の焼結フェライト板Ｌにおいて互いに対向する２つの焼結フェライト板Ｌを接着する。

このように、焼結フェライト板Ｌに切り込み加工が施されていることにより、焼結フェライト板Ｌの可撓性を高めることができる。このため、各々に切り込み加工が施された複数の焼結フェライト板Ｌを積層してフェライトコア１を形成することで、フェライトコア１の可撓性を高めることができる。よって、上記の実施例によれば、振動や衝撃に対する耐性を高めたフェライトコアを提供することができる。

１フェライトコア
１０，２０，３０，４０直方体部
Ｌ１〜Ｌ１６焼結フェライト板
Ｂ１〜Ｂ１５接着層
Ｐ１〜Ｐ４焼結フェライト片

Claims

各々に切り込み加工が施され、かつ、互いに積層された複数の焼結フェライト板と、
前記複数の焼結フェライト板において互いに対向する２つの焼結フェライト板を接着する接着層と、
を具備するフェライトコア。
前記複数の焼結フェライト板の各々に格子状の前記切り込み加工が施されており、
前記複数の焼結フェライト板の各々は、各々が直方体の形状を採る複数の焼結フェライト片を有し、
前記直方体の各辺の長さは５ｍｍ以下である、
請求項１に記載のフェライトコア。
前記接着層の厚さは、３０μｍ以下である、
請求項１に記載のフェライトコア。
前記複数の焼結フェライト板の各々に格子状の前記切り込み加工が施されており、
前記複数の焼結フェライト板の各々は、各々が立方体の形状を採る複数の焼結フェライト片を有し、
前記接着層の厚さは、前記立方体の各辺の長さの５００分の３以下である、
請求項１に記載のフェライトコア。
前記フェライトコアの表面全体を覆う保護層、
をさらに具備する請求項１に記載のフェライトコア。
板状に成形されたフェライトペーストに切り込み加工を施し、
前記切り込み加工後の前記フェライトペーストを所望の形状に切断することにより複数の切断フェライト板を獲得し、
前記複数の切断フェライト板を焼成することにより、前記切り込み加工が施された複数の焼結フェライト板を獲得し、
前記複数の焼結フェライト板の積層面に接着層を形成し、
前記複数の焼結フェライト板の間に前記接着層を挟んだ状態で前記複数の焼結フェライト板を積層することにより、各々に前記切り込み加工が施され、かつ、互いに積層された前記複数の焼結フェライト板を有するフェライトコアを形成する、
フェライトコア製造方法。