JP5916638B2 - Manufacturing method of dust core - Google Patents

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Description

本発明は、平滑用チョークコイル等に使用される圧粉磁心及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a dust core used for a smoothing choke coil or the like and a method for manufacturing the same.

スイッチング電源等の出力波形を平滑するために、チョークコイルが使用されている。各種電子機器の高性能化・多機能化に伴い、それに使用されるチョークコイルの磁心においても、大電流でも特性変化の小さいものが要求されている。具体的には、優れた直流重畳特性と低損失特性を有する磁心が求められている。この種の磁心としては、従来から、フェライト磁心や圧粉磁心が使用されている。中でも、非晶質軟磁性合金(アモルファス軟磁性合金)の粉末から作製された圧粉磁心は、直流重畳特性に優れ、損失が少ない特性を有している。   A choke coil is used to smooth the output waveform of a switching power supply or the like. As various electronic devices become more sophisticated and multifunctional, the choke coil magnetic core used therein is required to have a small characteristic change even at a large current. Specifically, a magnetic core having excellent direct current superposition characteristics and low loss characteristics is required. Conventionally, ferrite cores and dust cores have been used as this type of magnetic core. Among these, a powder magnetic core made from an amorphous soft magnetic alloy (amorphous soft magnetic alloy) powder has excellent DC superposition characteristics and low loss characteristics.

これらの非晶質軟磁性合金粉末(以下、合金粉末という)を用いて圧粉磁心とするためには、合金粉末を低融点ガラスと結着性樹脂などと混合して圧縮成形した後、熱処理を行う。結着性樹脂としては、例えば、メチルフェニル系シリコーン樹脂を使用する。特許文献1の方法は、軟磁性粉末の外周に、シランカップリング剤とシリコーン樹脂の2層の被膜を形成した後、成形する。特許文献2の方法は、合金粉末に低融点ガラスとメチルフェニル系シリコーン樹脂などを加えて、成形する。   In order to obtain a powder magnetic core using these amorphous soft magnetic alloy powders (hereinafter referred to as alloy powders), the alloy powder is mixed with a low melting point glass and a binder resin and then compression molded, followed by heat treatment. I do. As the binder resin, for example, a methylphenyl silicone resin is used. In the method of Patent Document 1, a two-layer film of a silane coupling agent and a silicone resin is formed on the outer periphery of the soft magnetic powder and then molded. In the method of Patent Document 2, low melting point glass and methylphenyl silicone resin are added to the alloy powder and molded.

特許第4908546号公報Japanese Patent No. 4908546 特許第5023041号公報Japanese Patent No. 5030441

圧粉磁心の成形時には、合金粉末を金型内に円滑に且つ隙間なく、金型の各部に対して均等に充填する必要がある。合金粉末を金型内に充填する際の特性を一般に「流れ性」と呼ぶ。成形された圧粉磁心が有する直流重畳特性や低損失特性などのばらつきを抑えるために、合金粉末の流れ性を向上する必要がある。すなわち、合金粉末の流れ性が悪いと、成形された圧粉磁心の密度が不均一となり、特性のばらつきが生じる。   At the time of molding the dust core, the alloy powder needs to be filled evenly into each part of the mold smoothly and without gaps. The characteristic when the alloy powder is filled in the mold is generally called “flowability”. It is necessary to improve the flowability of the alloy powder in order to suppress variations such as direct current superposition characteristics and low loss characteristics of the molded powder magnetic core. That is, when the flowability of the alloy powder is poor, the density of the molded powder magnetic core becomes non-uniform, resulting in variation in characteristics.

特許文献1の方法では、シランカップリング剤とシリコーン樹脂が合金粉末の周囲に2層に形成されるため、シランカップリング剤を添加したにも拘わらず、流れ性は改善されない。特許文献2の方法では、メチルフェニル系シリコーン樹脂のみを使用すると、粉末の流れ性が悪く、機械式のプレス装置では成形時の密度ばらつきが大きくなり、油圧プレス装置では、成形された圧粉磁心の高さのばらつきが大きくなる。   In the method of Patent Document 1, since the silane coupling agent and the silicone resin are formed in two layers around the alloy powder, the flowability is not improved despite the addition of the silane coupling agent. In the method of Patent Document 2, when only methylphenyl silicone resin is used, the flowability of the powder is poor, and the density variation at the time of molding becomes large in the mechanical press device. In the hydraulic press device, the molded powder magnetic core The variation in the height becomes large.

本発明の目的は、合金粉末を金型内に充填する際の流れ性を改善し、直流重畳特性や低損失特性などのばらつきを抑えた圧粉磁心及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a dust core that improves flowability when filling an alloy powder into a mold and suppresses variations such as direct current superposition characteristics and low loss characteristics, and a method for manufacturing the same.

本発明は、非晶質軟磁性合金粉末と、軟化点が前記非晶質軟磁性合金の結晶化温度より低いガラス粉末を混合し、前記混合物に対して、シランカップリング剤を添加した結着性樹脂を混合し、加圧成形した後、前記非晶質軟磁性合金の結晶化温度より低い温度で熱処理する圧粉磁心の製造方法において、
前記結着性樹脂に添加するシランカップリング剤の量は、結着性樹脂に対して0.25%以上〜1.0%未満であることを特徴とする。
In the present invention, the amorphous soft magnetic alloy powder is mixed with glass powder having a softening point lower than the crystallization temperature of the amorphous soft magnetic alloy, and a silane coupling agent is added to the mixture. In the method for producing a powder magnetic core, in which a heat-resistant resin is mixed, pressure-molded, and then heat-treated at a temperature lower than the crystallization temperature of the amorphous soft magnetic alloy,
The amount of the silane coupling agent added to the binder resin is 0.25% to less than 1.0% with respect to the binder resin.

本発明において、結着性樹脂としては、メチルフェニル系シリコーン樹脂を使用することが好ましい。非晶質軟磁性合金粉末と低融点ガラスを混合するに当たり、潤滑性樹脂を添加することができる。前記の製造方法によって得られる圧粉磁心も、本発明の一態様である。   In the present invention, it is preferable to use a methylphenyl silicone resin as the binder resin. In mixing the amorphous soft magnetic alloy powder and the low melting point glass, a lubricating resin can be added. The dust core obtained by the above manufacturing method is also an embodiment of the present invention.

本発明によれば、シランカップリング剤の添加量が結着性樹脂に対して0.25%以上〜1.0%未満とすることで、成形された圧粉磁心の密度の標準偏差、磁気特性、強度のいずれにおいても優れた性能を発揮する圧粉磁心を得ることができる。   According to the present invention, the addition amount of the silane coupling agent is 0.25% to less than 1.0% with respect to the binder resin, so that the standard deviation of the density of the molded dust core, the magnetic It is possible to obtain a dust core that exhibits excellent performance in both characteristics and strength.

実施例におけるシランカップリング剤の添加量と密度の標準偏差の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the addition amount of the silane coupling agent in an Example, and the standard deviation of a density. 実施例におけるシランカップリング剤の添加量と密度の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the addition amount of a silane coupling agent in an Example, and a density. 実施例におけるシランカップリング剤の添加量と透磁率の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the addition amount of the silane coupling agent and magnetic permeability in an Example. 実施例におけるシランカップリング剤の添加量と圧環強度の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the addition amount of the silane coupling agent in an Example, and crushing strength.

本実施形態の圧粉磁心の製造方法は、次のような各工程を有する。
(1)非晶質軟磁性合金粉末と、低融点ガラスを混合する工程。
(2)混合工程で得られた混合物に対して、結着性樹脂を添加する工程。
(3)結着性樹脂の添加工程を経た混合物を、加圧して成形体を作製する成形工程。
(4)成形工程によって得られた成形体を加熱する熱処理工程。
The manufacturing method of the powder magnetic core of the present embodiment includes the following steps.
(1) A step of mixing amorphous soft magnetic alloy powder and low melting point glass.
(2) A step of adding a binder resin to the mixture obtained in the mixing step.
(3) A molding step for producing a molded body by pressurizing the mixture that has undergone the binder resin addition step.
(4) A heat treatment step for heating the molded body obtained by the molding step.

以下、各工程について、詳細に説明する。
(1)混合工程
混合工程では、例えば、平均粒径が30〜100μmの合金粉末に対して、その0.5wt%のリン酸系の低融点ガラス及び0.5wt%の潤滑性樹脂を添加し、これらをV型混合機を使用して2時間混合する。合金粉末としては、Fe基合金粉末を使用する。このFe基合金粉末は、Si成分が6.7%、B成分が2.5%、Cr成分が2.5%、C成分が0.75%、残り成分がFeである。
Hereinafter, each step will be described in detail.
(1) Mixing step In the mixing step, for example, 0.5 wt% phosphoric low-melting glass and 0.5 wt% lubricating resin are added to an alloy powder having an average particle size of 30 to 100 μm. These are mixed for 2 hours using a V-type mixer. As the alloy powder, Fe-based alloy powder is used. In this Fe-based alloy powder, the Si component is 6.7%, the B component is 2.5%, the Cr component is 2.5%, the C component is 0.75%, and the remaining component is Fe.

他に、合金粉末としては、FeBPN(NはCu,Ag,Au,Pt,Pdから選ばれる1種以上の元素)が使用できる。合金粉末は、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、水・ガスアトマイズ法により製造されるものを使用できるが、特に、水アトマイズ法によるものが好ましい。理由は、水アトマイズ法はアトマイズ時に急冷するため、結晶化しにくいからである。合金粉末は、ガラス転移温度Tgが結晶化温度Txより低く、過冷却液体領域を示す金属ガラスであるのが望ましい。これは、金属ガラスとすることにより、結晶磁気異方性が抑制されるため、コア損失を抑制できるからである。   In addition, FeBPN (N is one or more elements selected from Cu, Ag, Au, Pt, and Pd) can be used as the alloy powder. As the alloy powder, those produced by a water atomizing method, a gas atomizing method, or a water / gas atomizing method can be used, and those by a water atomizing method are particularly preferable. The reason is that the water atomization method is rapidly cooled at the time of atomization, so that it is difficult to crystallize. The alloy powder is desirably a metallic glass having a glass transition temperature Tg lower than the crystallization temperature Tx and exhibiting a supercooled liquid region. This is because the core loss can be suppressed because the magnetocrystalline anisotropy is suppressed by using metallic glass.

低融点ガラスとしては、ビスマス系またはリン酸系の低融点ガラスを使用する。その他に、軟化点が合金粉末の結晶化温度以下のガラスを使用することができる。軟化点が合金粉末の結晶化温度以下のガラスを使用することで、ガラスが軟化する温度まで加熱した場合でも、合金粉末の結晶化による磁気特性の低減を防止することができる。   As the low melting glass, a bismuth-based or phosphoric acid-based low melting glass is used. In addition, a glass having a softening point equal to or lower than the crystallization temperature of the alloy powder can be used. By using a glass having a softening point equal to or lower than the crystallization temperature of the alloy powder, it is possible to prevent a reduction in magnetic properties due to crystallization of the alloy powder even when the glass is heated to a temperature at which the glass is softened.

ガラスの混合量は、所望の透磁率に合わせて設定する。ただし、合金粉末に対するガラスの混合量が少ないと、合金粉末間のコーティングが充分でなくなるため、渦電流損失が大きくなってしまう。ガラスの混合量が多いと、合金粉末の透磁率の低下につながるとともに、合金粉末同士が凝集してしまい、十分な磁気特性が確保できない。例えば、合金粉末の0.5wt%〜5wt%程度の範囲から、要望する透磁率に合わせてガラスの混合量を決定する。   The mixing amount of the glass is set according to the desired magnetic permeability. However, if the amount of glass mixed with the alloy powder is small, the coating between the alloy powders becomes insufficient, and eddy current loss increases. When the mixing amount of the glass is large, the magnetic permeability of the alloy powder is lowered and the alloy powders are aggregated, so that sufficient magnetic properties cannot be secured. For example, from the range of about 0.5 wt% to 5 wt% of the alloy powder, the glass mixing amount is determined in accordance with the desired magnetic permeability.

ガラスは、粉末として合金粉末に混合される。ガラス粉末の粒径(D50)は、0.5〜1.5μm程度のものが好ましい。ガラス粉末の粒径が5μm程度になると、軟化点が高くなり、粘度が低下しない。   Glass is mixed with the alloy powder as a powder. The glass powder preferably has a particle size (D50) of about 0.5 to 1.5 μm. When the particle size of the glass powder is about 5 μm, the softening point increases and the viscosity does not decrease.

潤滑性樹脂を添加することにより、成形密度を高くすることができる。潤滑性樹脂として、ステアリン酸及びその金属塩ならびにエチレンビスステアラマイドなどのワックスが使用できる。これらを混合することにより、粉末同士の滑りを良くすることができるので、混合時の密度を向上させ成形密度を高くすることができる。さらに、成形時の上パンチの抜き圧低減、金型と粉末の接触によるコア壁面の縦筋の発生を防止することが可能である。潤滑性樹脂の添加量は、合金粉末に対して、0.1wt%〜1.0wt%程度が好ましく、一般的には、0.5wt%程度である。   By adding a lubricating resin, the molding density can be increased. As the lubricating resin, stearic acid and metal salts thereof and waxes such as ethylene bisstearamide can be used. By mixing these, it is possible to improve the sliding between the powders, so that the density during mixing can be improved and the molding density can be increased. Furthermore, it is possible to reduce the punching pressure of the upper punch during molding and to prevent the vertical stripes on the core wall surface from being generated due to the contact between the mold and the powder. The amount of the lubricious resin added is preferably about 0.1 wt% to 1.0 wt%, and generally about 0.5 wt% with respect to the alloy powder.

(2)結着性樹脂の添加工程
添加工程では、混合工程を経た混合物に、シランカップリング剤を添加した結着性樹脂を更に混合する。結着性樹脂としては、メチルフェニル系シリコーン樹脂が好ましい。結着性樹脂に対するシランカップリング剤の添加量は、0.25%以上〜1.0%未満である。この範囲外では、成形された圧粉磁心の密度の標準偏差、磁気特性、強度のいずれかにおいて、所望の性能を発揮することができない。
(2) Binder resin addition step In the addition step, the binder resin added with the silane coupling agent is further mixed into the mixture that has undergone the mixing step. As the binder resin, a methylphenyl silicone resin is preferable. The addition amount of the silane coupling agent with respect to the binder resin is 0.25% to less than 1.0%. Outside this range, the desired performance cannot be exhibited in any one of the standard deviation, magnetic characteristics, and strength of the density of the molded powder magnetic core.

結着性樹脂としてメチルフェニル系シリコーン樹脂を使用した場合、メチルフェニル系シリコーン樹脂の添加量は、合金粉末に対して0.75〜2.0wt%が適量である。これよりも少なければ成形体の強度が不足して、割れが発生する。これより多いと、密度低下による最大磁束密度の低下、ヒステリシス損失の増加による磁気特性が低下する問題が発生する。   When a methylphenyl silicone resin is used as the binder resin, the appropriate amount of methylphenyl silicone resin added is 0.75 to 2.0 wt% with respect to the alloy powder. If it is less than this, the strength of the molded product will be insufficient and cracks will occur. If it is more than this, there arises a problem that the maximum magnetic flux density is decreased due to the decrease in density and the magnetic characteristics are decreased due to an increase in hysteresis loss.

メチルフェニル系シリコーン樹脂に対して相性の良いシランカップリング剤の種類としては、アミノ系のシランカップリング剤を使用することができ、特に、γ-アミノプロピルトリエトキシシランが良い。   As a kind of the silane coupling agent having good compatibility with the methylphenyl silicone resin, an amino silane coupling agent can be used, and γ-aminopropyltriethoxysilane is particularly preferable.

その他の結着性樹脂として、メチルフェニル系シリコーン樹脂の代わりに、アクリル酸共重合樹脂(EAA)エマルジョンを使用することができる。混合するアクリル酸共重合樹脂(EAA)エマルジョンの添加量は合金粉末に対して2.0wt%であり、その場合の乾燥温度と乾燥時間は、150℃で2時間である。   As another binder resin, an acrylic acid copolymer resin (EAA) emulsion can be used instead of the methylphenyl silicone resin. The addition amount of the acrylic acid copolymer resin (EAA) emulsion to be mixed is 2.0 wt% with respect to the alloy powder, and the drying temperature and drying time in that case are 150 ° C. for 2 hours.

アクリル酸共重合樹脂(EAA)エマルジョンは、種々の架橋剤・諸物性付与剤を配合したソープフリーコロイド状のエマルジョンである。アクリル酸共重合樹脂(EAA)エマルジョンは、加熱乾燥により水分を蒸発させると、水に再溶解せず、殆ど吸湿性がない架橋構造を持った被膜を形成する。この被膜は粘着性があり、成形時のバインダーとして最適に作用する。   The acrylic acid copolymer resin (EAA) emulsion is a soap-free colloidal emulsion in which various crosslinking agents and various physical property-imparting agents are blended. An acrylic acid copolymer resin (EAA) emulsion forms a film having a cross-linked structure that is not redissolved in water and hardly absorbs moisture when water is evaporated by heat drying. This film is tacky and works optimally as a binder during molding.

アクリル酸共重合樹脂(EAA)エマルジョンの添加量は、合金粉末に対して0.5〜2.0wt%が適量である。これよりも少なければ、成形体の強度が不足して、割れが発生する。2.0wt%よりも多いと、密度低下による最大磁束密度の低下、ヒステリシス損失の増加による磁気特性が低下する問題が発生する。   The addition amount of acrylic acid copolymer resin (EAA) emulsion is an appropriate amount of 0.5 to 2.0 wt% with respect to the alloy powder. If it is less than this, the strength of the molded body will be insufficient and cracks will occur. If it is more than 2.0 wt%, there arises a problem that the maximum magnetic flux density is lowered due to the density reduction and the magnetic characteristics are lowered due to the increase in hysteresis loss.

アクリル酸共重合樹脂(EAA)エマルジョンの代りに、PVA(ポリビニルアルコール)水溶液(12%水溶液)を使用しても良い。PVA(ポリビニルアルコール)水溶液(12%水溶液)の添加量は、合金粉末に対して0.5〜3.0wt%が適量である。PVA(ポリビニルアルコール)水溶液(12%水溶液)を使用した場合、それぞれの適量よりも少なければ、成形体の強度が不足して、割れが発生する。また、それぞれの適量より多いと、密度低下による最大磁束密度の低下、ヒステリシス損失の増加による磁気特性が低下する問題が発生する。   Instead of the acrylic acid copolymer resin (EAA) emulsion, an aqueous PVA (polyvinyl alcohol) solution (12% aqueous solution) may be used. The addition amount of PVA (polyvinyl alcohol) aqueous solution (12% aqueous solution) is 0.5 to 3.0 wt% with respect to the alloy powder. When a PVA (polyvinyl alcohol) aqueous solution (12% aqueous solution) is used, if the amount is less than the appropriate amount, the strength of the molded body is insufficient and cracking occurs. On the other hand, when the amount is more than the appropriate amount, there arises a problem that the maximum magnetic flux density is lowered due to the density reduction and the magnetic characteristics are lowered due to the increase in hysteresis loss.

合金粉末と、潤滑性樹脂と、低融点ガラスに対して、結着性樹脂を添加して混合することで、混合工程と添加工程とを同時に行うことも可能である。   By adding and mixing the binder resin to the alloy powder, the lubricating resin, and the low melting point glass, the mixing step and the adding step can be performed simultaneously.

(3)成形工程
成形工程では、結着性樹脂を添加した混合物を金型内に充填して、加圧成形する。その場合、金型温度は25℃〜150℃が好ましい。成形圧力は、例えば、1300〜1700MPaである。
(3) Molding step In the molding step, the mixture to which the binder resin has been added is filled into a mold and pressure-molded. In that case, the mold temperature is preferably 25 ° C to 150 ° C. The molding pressure is, for example, 1300 to 1700 MPa.

(4)熱処理工程
熱処理工程では、成形工程で得られた成形体に対して、窒素雰囲気中で、450〜470℃の温度で、2時間加熱する。450℃の温度を保持する理由は、非晶質である軟磁性合金粉末の結晶化温度以下の状態で、しかも、圧粉磁心を環状に成形した場合に必要とする圧環強度を確保するためである。一方、熱処理温度を上げ過ぎると、合金粉末の結晶化が進み、透磁率が低下し、鉄損(ヒステリシス)が増加する。そのため、450〜470℃の温度を保持することは、鉄損の増加を抑制するために効果的である。
(4) Heat treatment step In the heat treatment step, the compact obtained in the molding step is heated in a nitrogen atmosphere at a temperature of 450 to 470 ° C for 2 hours. The reason why the temperature of 450 ° C. is maintained is to secure the crushing strength required when the powder magnetic core is formed into a ring shape in a state below the crystallization temperature of the amorphous soft magnetic alloy powder. is there. On the other hand, when the heat treatment temperature is increased too much, crystallization of the alloy powder proceeds, the magnetic permeability decreases, and the iron loss (hysteresis) increases. Therefore, maintaining a temperature of 450 to 470 ° C. is effective for suppressing an increase in iron loss.

成形体を、大気中で、350℃の温度で、2時間加熱し、その後窒素雰囲気に切り換えて、470℃で、2時間加熱することもできる。   The molded body can be heated in air at a temperature of 350 ° C. for 2 hours, and then switched to a nitrogen atmosphere and heated at 470 ° C. for 2 hours.

メチルフェニル系シリコーン樹脂は、200℃前後で加熱乾燥することで、成形時のバインダー(結着剤)として作用し、350℃程度でSi基に直結しているメチル基が熱分解する。結着性樹脂として、メチルフェニル系シリコーン樹脂を使用し、且つ、潤滑性樹脂としてステアリン酸とその金属塩を使用すると、ステアリン酸とその金属塩の触媒効果により、メチルフェニル系シリコーン樹脂の熱分解速度が速くなる。   The methylphenyl silicone resin is heated and dried at around 200 ° C. to act as a binder (binder) at the time of molding, and the methyl group directly bonded to the Si group is thermally decomposed at about 350 ° C. When methylphenyl silicone resin is used as the binder resin and stearic acid and its metal salt are used as the lubricating resin, thermal decomposition of the methylphenyl silicone resin occurs due to the catalytic effect of stearic acid and its metal salt. Increases speed.

熱分解したメチルフェニル系シリコーン樹脂は、シリカ(SiO2)層として、合金粉末の表面に残り、これが強固なバインダー及び絶縁膜となる。そのため、前記の様にして成形体を450〜470℃で熱処理した後は、成形体を構成する合金粉末の周囲に、シリカ層を主成分とする絶縁膜が形成される。   The thermally decomposed methylphenyl silicone resin remains on the surface of the alloy powder as a silica (SiO2) layer, which becomes a strong binder and insulating film. Therefore, after the molded body is heat-treated at 450 to 470 ° C. as described above, an insulating film mainly composed of a silica layer is formed around the alloy powder constituting the molded body.

(1)圧粉磁心の製造方法
平均粒経45μmのFe−Si−B−Cr−CのFe系非晶質軟磁性合金粉末に、軟化温度360℃の平均粒子径1.1μmのビスマス系ガラスを1.5wt%、潤滑剤であるステアリン酸リチウムを0.3wt%混合した。
(1) Manufacturing method of dust core An Fe-Si-B-Cr-C Fe-based amorphous soft magnetic alloy powder having an average particle size of 45 μm and a bismuth-based glass having a softening temperature of 360 ° C. and an average particle size of 1.1 μm Was mixed with 1.5 wt%, and lithium stearate as a lubricant was mixed with 0.3 wt%.

次に、メチルフェニル系シリコーン樹脂にシランカップリング剤を表1の割合で添加して混合した。このシランカップリング剤を添加した結着性樹脂を、合金粉末とビスマス系ガラスとの混合物に添加して、混合した後、150℃で2時間乾燥した。その後、乾燥した混合物を目開き850μmの篩に通し、篩を通過した粉末に潤滑剤であるステアリン酸リチウムを0.3wt%を混合して、充填用の粉末を作製した。   Next, a silane coupling agent was added to the methylphenyl silicone resin at a ratio shown in Table 1 and mixed. The binder resin to which the silane coupling agent was added was added to a mixture of alloy powder and bismuth-based glass, mixed, and then dried at 150 ° C. for 2 hours. Thereafter, the dried mixture was passed through a sieve having an opening of 850 μm, and 0.3 wt% of lithium stearate as a lubricant was mixed with the powder that passed through the sieve to prepare a powder for filling.

この充填用の粉末を金型内に充填し、1700MPaの圧力で加圧することにより、成形体を作成し、更に、酸化雰囲気中(大気中)で、420℃の温度で、2時間加熱した。
(2)鉄損の測定方法
圧粉磁心に1次(15ターン)及び2次巻線(3ターン)を施し、BHアナライザ(岩通:SY−8232)を用いて、周波数100kHz、最大磁束密度Bm=0.05Tの条件下で鉄損Pcvを測定した。鉄損からヒステリシス損失と渦電流損失を算出した。この算出は、鉄損の周波数曲線を次の3式で最小2乗法により、ヒステリシス損係数、渦電流損係数を算出することで行った。
The powder for filling was filled in a mold and pressed at a pressure of 1700 MPa to prepare a molded body, and further heated in an oxidizing atmosphere (in the air) at a temperature of 420 ° C. for 2 hours.
(2) Measuring method of iron loss Primary (15 turns) and secondary winding (3 turns) are applied to the dust core, and using a BH analyzer (Iwadori: SY-8232), frequency is 100 kHz, maximum magnetic flux density The iron loss Pcv was measured under the condition of Bm = 0.05T. Hysteresis loss and eddy current loss were calculated from iron loss. This calculation was performed by calculating the hysteresis loss coefficient and the eddy current loss coefficient by the least square method using the following three equations for the frequency curve of the iron loss.

Pc=Kh×f+Ke×f2
Ph=Kh×f
Pe=Ke×f2
Pc:鉄損
Kh:ヒステリシス損係数
Ke:渦電流損係数
f:周波数
Ph:ヒステリシス損失
Pe:渦電流損失
Pc = Kh × f + Ke × f2
Ph = Kh × f
Pe = Ke × f2
Pc: Iron loss Kh: Hysteresis loss coefficient Ke: Eddy current loss coefficient f: Frequency Ph: Hysteresis loss Pe: Eddy current loss

(3)成形特性の評価
圧粉磁心形状…外形16.55mm、内径11.00mm、高さ15.00mmのトロイダル形状
成型条件…成型速度11個/分、指定圧力58トン
ばらつきデータ数…200ショット
圧環強度…JIS2507に従って測定
(3) Evaluation of molding characteristics Dust core shape ... Toroidal shape with outer shape 16.55mm, inner diameter 11.00mm, height 15.00mm Molding conditions ... Molding speed 11 pieces / min, specified pressure 58 tons Variation data number ... 200 shots Crushing strength: measured according to JIS2507

(4)測定結果
(4−1)密度特性の評価
表1及び図1から分かるように、メチルフェニル系シリコーン樹脂に対してシランカップリング剤を添加しない比較例1では、密度の標準偏差値が大きく、成形体の各部で密度にばらつきがあることが分かる。シランカップリング剤の添加量が0.25%以上で密度のばらつきを抑える効果が出る。シランカップリング剤の添加量が1%を超えると、密度の標準偏差値の変化が少なくなり、1%以上添加しても効果がないことが分かる。
(4) Measurement result (4-1) Evaluation of density characteristics As can be seen from Table 1 and FIG. 1, in Comparative Example 1 in which no silane coupling agent is added to the methylphenyl silicone resin, the standard deviation value of the density is It is large and it can be seen that the density varies in each part of the molded body. When the amount of the silane coupling agent added is 0.25% or more, the effect of suppressing variation in density is obtained. It can be seen that when the addition amount of the silane coupling agent exceeds 1%, the change in the standard deviation value of the density is small, and even if 1% or more is added, there is no effect.

(4−2)磁気特性の評価
各比較例及び実施例における密度、振幅透磁率(μa)、鉄損及び強度を分析すると、表2及び図2及び図3に示す通りである。これらの分析結果から明らかなように、シランカップリング剤の添加量が増えると密度と振幅透磁率が低下する。圧粉磁心として、好ましい密度と振幅透磁率を得ることができるシランカップリング剤の添加量は、メチルフェニル系シリコーン樹脂の0.25〜1.0%であることが分かる。
(4-2) Evaluation of magnetic properties The density, amplitude magnetic permeability (μa), iron loss and strength in each comparative example and example are analyzed, as shown in Table 2, FIG. 2 and FIG. As is clear from these analysis results, the density and the amplitude magnetic permeability decrease as the addition amount of the silane coupling agent increases. It can be seen that the addition amount of the silane coupling agent capable of obtaining a preferable density and amplitude permeability as the dust core is 0.25 to 1.0% of the methylphenyl silicone resin.

(4−3)強度特性の評価
表2及び図4から分かるように、シランカップリング剤を添加しない比較例1では、強度が低下している。また、シランカップリング剤を1%以上添加した比較例2及び比較例3は、実施例1〜3に比較して、強度が低下している。このことからも、シランカップリング剤の添加量は、0.25〜1.0%が好ましいことが分かる。
(4-3) Evaluation of Strength Characteristics As can be seen from Table 2 and FIG. 4, in Comparative Example 1 where no silane coupling agent is added, the strength is reduced. Moreover, compared with Examples 1-3, the intensity | strength is falling in the comparative example 2 and the comparative example 3 which added 1% or more of silane coupling agents. This also shows that the addition amount of the silane coupling agent is preferably 0.25 to 1.0%.

Claims (3)

非晶質軟磁性合金粉末と、軟化点が前記非晶質軟磁性合金の結晶化温度より低いガラス粉末を混合し、前記混合物に対して、シランカップリング剤を添加した結着性樹脂を混合し、加圧成形した後、前記非晶質軟磁性合金の結晶化温度より低い温度で熱処理する圧粉磁心の製造方法において、
前記結着性樹脂に添加するシランカップリング剤の量は、結着性樹脂に対して0.25%以上〜1.0%未満であることを特徴とする圧粉磁心の製造方法。
Amorphous soft magnetic alloy powder and glass powder whose softening point is lower than the crystallization temperature of the amorphous soft magnetic alloy are mixed, and a binder resin added with a silane coupling agent is mixed with the mixture. In the method of manufacturing a powder magnetic core, which is heat-treated at a temperature lower than the crystallization temperature of the amorphous soft magnetic alloy after being pressure-molded,
The method for producing a dust core, wherein an amount of the silane coupling agent added to the binder resin is 0.25% to less than 1.0% with respect to the binder resin.
前記結着性樹脂が、メチルフェニル系シリコーン樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の圧粉磁心の製造方法。 The method for producing a dust core according to claim 1, wherein the binder resin is a methylphenyl silicone resin. 非晶質軟磁性合金粉末と低融点ガラスを混合するに当たり、潤滑性樹脂を添加することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧粉磁心の製造方法。 The method for producing a dust core according to claim 1 or 2, wherein a lubricating resin is added in mixing the amorphous soft magnetic alloy powder and the low melting point glass.
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