JP3230415B2 - 磁性体コア及びインダクタ - Google Patents

磁性体コア及びインダクタ

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JP3230415B2
JP3230415B2 JP18793095A JP18793095A JP3230415B2 JP 3230415 B2 JP3230415 B2 JP 3230415B2 JP 18793095 A JP18793095 A JP 18793095A JP 18793095 A JP18793095 A JP 18793095A JP 3230415 B2 JP3230415 B2 JP 3230415B2
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ferrite
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はコイルや変成器な
どの磁心に使用されているフェライト製の磁性体コア及
びインダクタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁性体コアの材料として使用されている
フェライトとしては、Mn−Zn系フェライト、Ni−
Zn系フェライト又はCu−Zn系フェライト等が知ら
れている。これらのフェライトの中で、Mn−Zn系フ
ェライトは大きな飽和磁気を持っており、初透磁率も大
きいなど、コイルや変成器の磁心として特性が優れてい
るので、多く使用されている。
【0003】フェライトからなる磁性体コアの製造方法
としては種々のものが知られているが、工業的には次に
説明する乾式法によって製造されている。
【0004】まず、製造する磁性体コアのフェライト組
成に応じて原料を調製し、これらを充分に混合させる。
混合は乾式ミキサーでも行なえるが、ボールミルを用い
た湿式の方が良く混合できるので、通常はこちらの方で
行なわれる。この混合によって得られた原料混合物は乾
燥させてから800〜900℃程度の温度で仮焼させ
る。この仮焼は後の工程における反応を円滑に進めさせ
るために行なわれる。
【0005】次に、この仮焼によって得られた仮焼物を
微粉砕し、これにポリビニルアルコール等の結合剤を加
えて充分に混合し、これをスプレードライヤ中に強制的
に噴霧させ、低温で乾燥させてフェライトの顆粒を得
る。フェライトはこの操作により流動性の良い球状の顆
粒になり、次の成形工程における成形性が良くなる。
【0006】次に、このフェライトの顆粒を金型に入
れ、高圧を加えて成型し、所望の形状の成形体を得る。
そして、この成形体を多数、耐火物製の入れ物(以下、
匣鉢という)に入れ、この匣鉢を焼成炉内に入れ、12
00〜1400℃程度の高温で焼成する。成形体はこの
高温の焼成によって焼結し、磁性体コアになる。
【0007】次に、焼成炉からこの磁性体コアを匣鉢と
ともに取り出し、匣鉢から網製のバットに空ける。この
とき、磁性体コアの一部を抜き取り、インダクタンス値
(以下、L値という。)を測定する。このL値の測定
は、その後の工程を進める上での目安になる。
【0008】次に、磁性体コアを網製のバットごと超音
波洗浄器内に入れ、超音波洗浄して磁性体コアの表面の
不純物を洗浄除去する。超音波洗浄が終わった磁性体コ
アは乾燥させ、コイルを巻回してインダクタとする。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、磁性体コア
又はインダクタは衝撃等の外力を受けることによってL
値が低下し易く、例えば焼成後に磁性体コアを匣鉢から
網製のバットに空けたり、超音波洗浄をした場合、相互
の衝突や超音波等により、焼成直後のL値より1〜2割
程度低下してしまうという問題点があった。
【0010】この発明は、衝撃等の外力を受けてもL値
が低下し難い磁性体コア及びインダクタを提供すること
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1記載の発明は、フェライトの焼結体からな
る磁性体コアにおいて、該焼結体の表面に歪みの逃げ場
を設けた。
【0012】ここで、フェライトとしては、Mn−Zn
系フェライト、Ni−Zn系フェライト又はCu−Zn
系フェライトを挙げることができるが、これは例示であ
り、これら以外のフェライトを除外するものではない。
【0013】歪みの逃げ場としては、焼結体の表面を複
数の区画に分割する溝、焼結体の表面に分散形成した複
数の小穴、焼結体の表面を複数の区画に分割する突条、
焼結体の表面に分散形成した複数の突起を挙げることが
できる。
【0014】焼結体の表面に形成する溝又は小穴の深さ
は1〜100μmの範囲が好ましい。溝又は小穴の深さ
が1μm未満では効果が少なく、100μmを越えると
焼結体の抗折強度が劣化するという不都合があるからで
ある。
【0015】焼結体の表面に形成する突条又は突起の高
さは1〜100μmの範囲が好ましい。突条又は突起の
高さが1μm未満では効果が少なく、100μmを越え
ると焼結体の抗折強度が劣化するという不都合があるか
らである。
【0016】なお、焼結体の表面に形成する溝、小穴、
突条又は突起は、焼結体を成形する金型の内側に突条、
突起、溝又は小穴を形成しておくことにより形成するこ
とができる。
【0017】また、上記問題点を解決するため、請求項
11記載の発明は、フェライトの焼結体と、該焼結体の
表面又は内部に設けられたコイルとを備えたインダクタ
において、該焼結体の表面に歪みの逃げ場を設けた。
【0018】ここで、フェライトとしては、Mn−Zn
系フェライト、Ni−Zn系フェライト又はCu−Zn
系フェライトを挙げることができるが、これは例示であ
り、これら以外のフェライトを除外するものではない。
【0019】歪みの逃げ場としては、焼結体の表面を複
数の区画に分割する溝、焼結体の表面に分散形成した複
数の小穴、焼結体の表面を複数の区画に分割する突条、
焼結体の表面に分散形成した複数の突起を挙げることが
できる。
【0020】焼結体の表面に形成する溝又は小穴の深さ
は1〜100μmの範囲が好ましい。溝又は小穴の深さ
が1μm未満では効果が少なく、100μmを越えると
焼結体の抗折強度が劣化するという不都合があるからで
ある。
【0021】焼結体の表面に形成する突条又は突起の高
さは1〜100μmの範囲が好ましい。突条又は突起の
高さが1μm未満では効果が少なく、100μmを越え
ると焼結体の抗折強度が劣化するという不都合があるか
らである。
【0022】焼結体の表面に形成する溝、小穴、突条又
は突起は、焼結体を成形する金型の内側に突条、突起、
溝又は小穴を形成しておくことにより形成することがで
きる。
【0023】なお、インダクタは磁性体コアにコイルを
巻回したもののみならず、積層タイプのチップインダク
タも含むものである。
【0024】
【実施例】
実施例1 まず、磁性体コアの原料粉末として、表1に示す量のF
23 ,MnO2 ,ZnOを秤量し、これらを水とと
もにボールミル内に入れ、4時間混合してスラリー状の
原料混合物を得た。
【0025】
【表1】
【0026】次に、このスラリー状の原料混合物を熱風
乾燥機内に入れ、150℃で10時間乾燥させて乾燥状
態の原料混合物を得た。そして、この乾燥状態の原料混
合物を仮焼炉内に入れ、900℃で2時間仮焼して仮焼
物を得た。
【0027】次に、この仮焼物を微粉砕し、これにポリ
ビニルアルコール等の結合剤を加えて混合し、スラリー
状になったものをスプレードライヤ中で強制的に霧化
し、低温乾燥させてフェライトの顆粒を得た。
【0028】次に、このフェライトの顆粒を金型内に入
れ、圧力1トン/cm2 て成形し、磁性体コアの成形体
を多数得た。ここで、金型の内側には高さ10μmの突
条が全面にわたって網目状に形成されているものを使用
した。
【0029】次に、この成形体を多数、匣鉢に入れ、こ
の匣鉢を焼成炉内に入れ、酸素分圧2%の酸化性雰囲気
中において1350℃で3時間焼成し、その後、N2
囲気中において冷却した。成形体はこの焼成によって焼
結し、フェライト製の磁性体コアになった。
【0030】次に、焼成炉から磁性体コアを匣鉢ととも
に取り出し、匣鉢から100個の磁性体コアを抜き取
り、そのL値を測定したところ、図1に示す通りとなっ
た。
【0031】また、これらの磁性体コアの1つについ
て、その表面の状態を電子顕微鏡で観察したところ、図
2及び図3に示す通り、磁性体コア10が多数の結晶粒
12によって形成されており、更に、磁性体コア10の
表面には結晶粒12を横切る溝14が形成されていた。
【0032】次に、磁性体コアを匣鉢から網製のバット
内に空け、バット内から100個の磁性体コアを抜き取
り、そのL値を測定したところ、図1に示す通りとなっ
た。
【0033】次に、磁性体コアをバレル研磨装置内に入
れて10分間研磨した。そして、これらの磁性体コアか
ら100個を抜き取り、そのL値を測定したところ、L
値は図1に示す通りであった。
【0034】次に、バレル研磨した磁性体コアをバット
とともに超音波洗浄機内に入れ、超音波洗浄した。そし
て、これらの磁性体コアから100個を抜き取り、その
L値を測定したところ、図1に示す通りとなった。
【0035】比較例1 金型の内側に多数の突条を形成せず、従って、磁性体コ
アの表面に溝を形成しなかった他は、実施例1と同様に
して磁性体コアを作成し、実施例1と同様にして各工程
におけるL値を測定したところ、各工程におけるL値は
図4に示す通りであった。
【0036】実施例1及び比較例1から、図1及び図4
に示す通り、実施例1に係る磁性体コアは各工程の衝撃
を受けても比較例1による磁性体コアよりL値の低下が
少ないことがわかる。
【0037】実施例2 実施例1によって得られた焼成直後の磁性体コアをバレ
ル研磨装置内に入れ、0分、10分、20分、30分、
40分、50分、60分と研磨し、各研磨時間ごとに磁
性体コアを抜き出してそのL値を測定したところ、図5
に示す通りとなった。
【0038】比較例2 比較例1によって得られた焼成直後の磁性体コアをバレ
ル研磨装置内に入れ、0分、10分、20分、30分、
40分、50分、60分と研磨し、各研磨時間ごとに磁
性体コアを抜き出してそのL値を測定したところ、図5
に示す通りとなった。
【0039】実施例2及び比較例2から、図5に示す通
り、実施例2に係る磁性体コアは比較例2に係る磁性体
コアよりバレル研磨の衝撃によるL値の低下が少ないこ
とがわかる。
【0040】実施例3 金型の内側に多数の突起を形成して、表面に複数の小穴
を分散形成した磁性体コアを形成した以外、実施例1と
同様にして実験したところ、L値について実施例1と同
様の結果が得られた。
【0041】実施例4 金型の内側に多数の溝を形成して、表面に該表面を複数
の区画に分割する突条を設けた磁性体コアを形成した以
外、実施例1と同様にして実験したところ、L値につい
て実施例1と同様の結果が得られた。
【0042】実施例5 金型の内側に多数の小穴を形成して、表面に複数の突起
を分散形成した磁性体コアを形成した以外、実施例1と
同様にして実験したところ、L値について実施例1と同
様の結果が得られた。
【0043】実施例6 積層チップインダクタについて、実施例1〜5と同様の
実験をしたところ、実施例1〜5と同様の結果が得られ
た。
【0044】
【発明の効果】この発明によれば、表面に衝突等の外力
が加えられてもL値が低下し難い磁性体コア及びインダ
クタを提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の各工程における磁性体コアのL値の
変化を示すグラフである。
【図2】実施例1に係る磁性体コアのうちで、焼成直後
の磁性体コアの表面を正面側から電子顕微鏡で見た状態
を模式的に示す説明図である。
【図3】実施例1に係る磁性体コアのうちで、焼成直後
の磁性体コアの表面を断面側から電子顕微鏡で見た状態
を模式的に示す説明図である。
【図4】比較例1の各工程における磁性体コアのL値の
変化を示すグラフである。
【図5】実施例2及び比較例2についてバレル研磨の時
間とL値との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
10 磁性体コア 12 結晶粒 14 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−336660(JP,A) 特開 平7−86702(JP,A) 特開 平6−168860(JP,A) 特開 平5−226140(JP,A) 特開 昭63−182286(JP,A) 特開 昭64−4003(JP,A) 実開 平5−95191(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 1/34 - 1/37 H01F 17/04,27/32,41/02 C04B 35/26

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェライトの焼結体からなる磁性体コア
    において、該焼結体の表面に、該焼結体の表面を複数の
    区画に分割する、深さが1〜100μmの溝からなる歪
    みの逃げ場を設けたことを特徴とする磁性体コア。
  2. 【請求項2】 フェライトの焼結体からなる磁性体コア
    において、該焼結体の表面に深さが1〜100μmの小
    穴からなる歪みの逃げ場を複数個、分散形成したことを
    特徴とする磁性体コア。
  3. 【請求項3】 フェライトの焼結体からなる磁性体コア
    において、該焼結体の表面に、該焼結体の表面を複数の
    区画に分割する、高さが1〜100μmの突条からなる
    歪みの逃げ場を設けたことを特徴とする磁性体コア。
  4. 【請求項4】 フェライトの焼結体からなる磁性体コア
    において、前記焼結体の表面に高さが1〜100μmの
    突起からなる歪みの逃げ場を複数個、分散形成したこと
    を特徴とする磁性体コア。
  5. 【請求項5】 前記フェライトがMn−Zn系フェライ
    ト、Ni−Zn系フェライト又はCu−Zn系フェライ
    トであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記
    載の磁性体コア。
  6. 【請求項6】 フェライトの焼結体と、該焼結体の表面
    又は内部に設けられたコイルとを備えたインダクタにお
    いて、該焼結体の表面に、該焼結体の表面を複数の区画
    に分割する、深さが1〜100μmの溝からなる歪みの
    逃げ場を設けたことを特徴とするインダクタ。
  7. 【請求項7】 フェライトの焼結体と、該焼結体の表面
    又は内部に設けられたコイルとを備えたインダクタにお
    いて、該焼結体の表面に深さが1〜100μmの小穴か
    らなる歪みの逃げ場を複数個、分散形成したことを特徴
    とするインダクタ。
  8. 【請求項8】 フェライトの焼結体と、該焼結体の表面
    又は内部に設けられたコイルとを備えたインダクタにお
    いて、該焼結体の表面に、該焼結体の表面を複数の区画
    に分割する、高さが1〜100μmの突条からなる歪み
    の逃げ場を設けたことを特徴とするインダクタ。
  9. 【請求項9】 フェライトの焼結体と、該焼結体の表面
    又は内部に設けられたコイルとを備えたインダクタにお
    いて、該焼結体の表面に高さが1〜100μmの突起か
    らなる歪みの逃げ場を複数個、分散形成したことを特徴
    とするインダクタ。
  10. 【請求項10】 前記フェライトがMn−Zn系フェラ
    イト、Ni−Zn系フェライト又はCu−Zn系フェラ
    イトであることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに
    記載のインダクタ。
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