JPH03231412A - 薄膜積層コアの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、スイッチング電源等のトランスに使用される
薄膜積層コアの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

スイッチング電源等に使用されるコアは、従来、次のよ
うに製造されていた。まず、アモルファス法又は圧延法
により、磁性体板を作り出し、その磁性体板の表面に必
要に応じ酸化等の化学処理を行い、または、絶縁物の層
を形成することで電気絶縁層を形成する。そして、この
電気絶縁層が形成された磁性体板を巻取り機等により巻
き取りながら前記磁性体板を接着剤を介して積層するこ
とで例えば第７図の一点鎖線で示すように筒状に一体化
する。この状態で、この筒状の積層体を輪切り状に切断
することで、第８図に示すようなリング状のコアが形成
され、また、筒状の積層体の片端部側を長さ方向に切断
し、さらに、長さ方向の軸に対して直角方向に等間隔に
切断することにより第７回の実線で示すような馬蹄形状
の積層コアが形成される。また、絶縁層が形成された磁
性体板を巻取り機を使わずに接着剤を介して複数積層し
て一体化し、その後、所定の寸法に切断することにより
、第９図に示すような直方体の積層コアが形成されるも
のであった。

〔発明が解決しようとする課題］ 積層コアを高周波のスイッチング電源用のコアとして使
用する場合、磁性体板の厚みが厚くなると、第９図に示
すように、各層の磁性体板に渦電流ｉ、が発生し、エネ
ルギ損失が大きくなるという問題が生じる。このことか
ら、磁性体板の厚みをできるだけ薄くした積層コアが望
まれる。この点、従来においても、アモルファス法等を
採用することにより磁性体板の厚みが薄い積層コアを作
り出すことが可能である。しかし、従来の積層コアは磁
性体板を積層して一体化した後にこれを所望のコア形状
に切断して製品とする方法であるため、第９図に示すよ
うに、切断面に磁性体板のバリ１が発生し、このバリが
隣の層の磁性体板にくい込んでショートし、当該コアを
トランス用コアとして使用したときに、複数の磁性体板
の層にかけて渦電流ｉ１．Ｌ＋　　ｉ：＋が発生し、こ
の渦電流により、エネルギ損失が大きくなり、磁性体板
を薄く積層した意味が失われるという問題がある。

周知のように、スイッチング電源の周波数を高くすれば
するほど渦電流によるエネルギ損失が大きくなる。この
ことから、従来の製造方法による積層コアでは使用でき
る周波数に限界が生じ、ＩＭ七程度の高周波数のコアと
しては使用できないという欠点があった。

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたもの
であり、その目的は、積層コアの切断面に生じるバリを
除去し、積層コアの各磁性体板にかけての層間に渦電流
を発生することがない超高周波数の使用に対応できる薄
膜積層コアの製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、次のように構成さ
れている。すなわち、本発明の薄膜積層コアの製造方法
は、予め化学的溶融基材のシートと表面に絶縁層を形成
した磁性体のシートとを作成しておき、然る後に、化学
的溶融基材のシートと磁性体のシートとを重ね合わせて
複合シートを形成し、この複合シートを複数積層して一
体化した後に所要のコア形状に切断するか、又は複合シ
ートを所要のコア形状に切断した後にその切断した複合
シートを複数積層して一体化し、然る後に切断面を表面
処理してバリを取り除いてから複合シートの積層体を溶
剤中に浸漬して化学的溶融基材を溶剤によって溶解させ
るとともに、該積層体を積層方向から加圧することによ
って、または、加熱しながら積層方向から加圧すること
により、化学的溶融基材を層間より溶出し、各層の磁性
体層を絶縁層を介して積層一体化することを特徴として
構成されている。

〔作用〕

本発明では、複合シートを複数積層した後に、切断面の
表面処理が行われ、切断によって発生するバリが機械的
あるいは化学的に除去され、バリによる各磁性体層間の
ショートが防止される。したがって、本発明の薄膜積層
コアを高周波スイッチング電源のトランス用コアとして
使用した場合、渦電流の発生に起因するエネルギ損失は
生１５ない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図〜第５図には本発明に係る薄膜積層コアの製造方法
の一実施例が示されている。本実施例では、まず、熱可
塑性樹脂シートあるいは熱可塑性フィルムからなる化学
的溶融基材のシートを作成し、これを予めロールに巻い
ておく。この場合、必要に応じシートの片面に接着材を
塗布しておく。同様に、例えば、アモルファス法等によ
り、数μ〜数１０μの厚さのパーマロイあるいは硅素鋼
板等の磁性材料からなる磁性体のシートを予め作成し、
さらに、この磁性体シートの片側表面（上面又は下面と
、厚み端面）又は全表面（上面、下面および厚みの端面
）を酸化等の化学処理をして薄い電気的な絶縁層を形成
し、これをロールに巻いておく。

次に、第５図に示すように、化学的溶融基材のシート２
と絶縁層４が形成された磁性体のシート３とをロールか
ら繰り出し、一対の成形ロール８ａ、８ｂの間を通すこ
とによって重ね合わせ、両シート２．３を一体化し、こ
の一体層した複合シート５をロールに巻き取る。この両
シート２．３の一体化は、成形ロール８ａ、８ｂを加熱
ロールによって形成し、シート２の加熱融着により一体
化してもよく、又は両シート２．３間に接着剤を介在さ
せることによって一体化してもよく、あるいは接着剤を
用いず両シート２．３間の静電吸引力等を利用して一体
化させてもよく、その他様々な手段によって一体化する
ことができる。

次に、前記複合シート５をロールから繰り出し、プレス
等により打抜きして所望のコア形状をした複合シートを
複数形成する。このプレス切断により切断面には磁性体
層３のバリが発生する。次に、例えば、磁性体層３側を
上側にしてコア形状にプレス抜きした複合シート５を複
数積み重ね、積層方向から荷重を加えながら加熱するこ
とで、あるいは接着材を用いて各層の複合シート５を接
着することで一体化し、積層体６を形成する。

次に、この積層体６の切断面をエツチング等の化学的処
理あるいはサンドブラスト等の機械的処理をしてバリを
除去する。このバリ取りした状態が第３図に示されてい
る。この第３図では前記エツチングによる溶解あるいは
サンドブラストの削り作用により磁性体層３の露出面は
内側に扶られた格好となっている。このバリ取りの後、
積層体６は処理槽内の溶剤中に浸漬される。この浸漬状
態で、加熱が行われ、化学的溶融基材のシート２が軟化
するか、又は溶解する温度となったときに、積層体６は
上下両側にあてがわれた加圧板７を利用して積層方向に
加圧される。この加圧により化学的溶融基材のシート２
は眉間から溶出する。この状態で温度を下げると、磁性
体層３間に僅かに残った樹脂層が接着材となって各層の
磁性体層３を接着させる。この、化学的溶融基材のシー
ト２の溶解により、同基材のシート２は薄型となり、第
４図に示すように、積層厚み方向に磁性体成分の多い薄
膜積層コアが形成されるのである。

本実施例では、磁性体層３の膜厚は数μ〜数１０μ（伝
送する電気エネルギの周波数が高い程膜厚を薄くする）
と非常に薄い膜となっており、これが積層された最終製
品としての薄膜積層コアの厚みは０．１ｍ−１０ｍと非
常に薄型となる。このように、薄膜の磁性体層を積層形
成することで、各層の磁性体層３内で渦電流が発生する
ということはなく、しかも、前記のように表面処理によ
りバリが取り除かれるから、バリの層間ショートに起因
して各磁性体層３間で渦電流が発生するということもな
く、したがって、エネルギ損失の非常に少ない２００　
Ｋ　Ｈｚ〜数１０ＭＨｚという高周波での高出力が可能
となり、例えば、磁性体層３の厚みが２０μのものを約
１５０枚積層して３ｍ厚の薄膜積層コアとしたところ、
ＩＭＨｚで５０Ｗという今まで得ることができなかった
大きな高周波出力を得ることができた。このように小型
かつ薄型のコアにより高い高周波出力が可能となること
で、従来においては不十分であったスイッチング電源ト
ランスの小型・薄型化と高性能化を同時に達成すること
が可能となる。

また、従来例のように磁性体板自体を巻き取ったり重ね
たりする方法では、磁性材料がもろいため、特に磁性体
板を薄くすると破損を生じるという問題があるが、本実
施例では化学的溶融基材のシート２が補強材として機能
し、複合シート５の積層工程で磁性体層３が破損すると
いうことがな（、製造の歩留りの点も有利となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、様
々な実施の態様を採り得る０例えば、上記実施例では、
複合シートを予め所要のコア形状に切断しておき、然る
後に、この切断した複合シートを複数積層して一体化し
、その後に、切断面の表面処理を行うようにしたが、こ
れとは異なり、複合シート５を最初に複数枚積層して一
体化し、その後でこの積層体を所望のコア形状にプレス
抜きするようにすることも可能である。ただ、本実施例
のように、複合シート５を切断した後に積層すれば、特
殊な形状の薄膜積層コアの製造が可能となる。例えば、
馬蹄形の薄膜積層コアを製造する場合には、例えば、第
６図に示すように複合シート５を馬蹄形状に予めプレス
抜き等により形成し、この馬蹄形状の複合シート５を複
数積層して一体化し、その後に、バリ取りの表面処理を
行い、化学的溶融基材のシート２の溶解作業を行えば、
目的とする馬蹄形状の薄膜積層コアの製造が可能となる
。また、第８図に示すようなリング状のコアを製造する
場合にも、複合シート５を前もって同一径のリング状に
打ち抜き形成し、これを厚み方向に積層して一体化する
ことにより、同様にリング状の薄膜積層コアの製造を行
うことができる。

〔発明の効果］ 本発明は、化学的溶融基材のシートと、表面に絶縁層を
形成した磁性体のシートとを重ねて複合シートを形成し
、この複合シートを積層して一体化した後に、切断面を
表面処理してバリを取り除き、然る後に、化学的溶融基
材のシートを溶解して複数の磁性体層を絶縁層を介して
積層一体層するように構成したものであるか ら、磁性体層を極めて薄く形成することができ、しかも
、各層の磁性体層のバリが各層の磁性体層間をショート
するということもないから、各磁性体層内および各磁性
体層間に渦電流が発生するということがなく、これによ
り、高性能積層コアの大幅な小型・薄型化が可能となる
。しかも、本発明の薄膜積層コアを超高周波スイッチン
グ電源のトランス用コアとして使用すれば、エネルギ損
失のほとんどない画期的な超高周波パルスの高出力伝送
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る薄膜積層コアの製造方法の一実施
例を示す斜視図、第２図は同実施例の複合シートの斜視
図、第３図はバリ取り表面処理後の積層体の斜視図、第
４図は本実施例の方法により製造された薄膜積層コアの
一形態例を示す斜視図、第５図は同実施例における複合
シートの形成例を示す説明図、第６図は馬蹄形の薄膜積
層コアの製造例を示す説明図、第７図は従来の馬蹄形積
層コアの製造方法を示す説明図、第８図は従来のリング
状積層コアの斜視説明図、第９図は従来の製造方法によ
る積層コアのバリによる不具合状態を直方体の積層コア
を例にして示す説明図である。 １・・・バリ、２・・・化学的溶融基材のシート、３・
・・磁性体のシート（磁性体層）、４・・・絶縁層、５
・・・複合シート、６・・・積層体、７・・・加圧板。 出 願 人 株式会社 村 田 製 作 所 代 理 人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　予め化学的溶融基材のシートと、表面に絶縁層を形成
   した磁性体のシートとを作成しておき、然る後に、化学
   的溶融基材のシートと磁性体のシートとを重ね合わせて
   複合シートを形成し、この複合シートを複数積層して一
   体化した後に所要のコア形状に切断するか、又は複合シ
   ートを所要のコア形状に切断した後にその切断した複合
   シートを複数積層して一体化し、然る後に切断面を表面
   処理してバリを取り除いてから複合シートの積層体を溶
   剤中に浸漬して化学的溶融基材を溶剤によって溶解させ
   るとともに、該積層体を積層方向から加圧することによ
   って、または、加熱しながら積層方向から加圧すること
   により、化学的溶融基材を層間より溶出し、各層の磁性
   体層を絶縁層を介して積層一体化する薄膜積層コアの製
   造方法。