JPH05304018A - モールド材料及びその製造方法 - Google Patents

モールド材料及びその製造方法

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JPH05304018A
JPH05304018A JP4110463A JP11046392A JPH05304018A JP H05304018 A JPH05304018 A JP H05304018A JP 4110463 A JP4110463 A JP 4110463A JP 11046392 A JP11046392 A JP 11046392A JP H05304018 A JPH05304018 A JP H05304018A
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JP
Japan
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amorphous alloy
alloy powder
coil
powder
mold
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JP4110463A
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Yoshimi Takahashi
芳美 高橋
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 表面に酸化処理が施されたアモルファス合金
粉末と高分子材料を混練したモールド材料を形成する。
その際、アモルファス合金粉末を急熱急冷して酸化処理
を施した後に高分子材料と混練する。 【効果】 成型性を損なうことなくコアの透磁率が向上
され、実効透磁率の向上されたモールドコイルを形成で
きるモールド材料を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種機器,回路素子と
してのインダクタンス素子或いはチョークコイル等のモ
ールドコイルのモールド材料として使用されるモールド
材料及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般のインダクタンス素子,チョークコ
イル等の各種コイルは、焼結フェライトコアを磁芯と
し、これにコイル導線を巻装して形成されているが、こ
のようなコイルにおいては、落下或いは他物との接触等
によりコアに割れや欠けが生じ易く特性の低下を招いて
いる。
【0003】一方、例えば断面がI型,H型であるコ
ア、いわゆるドラムコアを用いてコイルを形成した場合
においては、その磁路が閉磁路ではないため、コイルよ
り発生する漏れ磁界が他の回路素子或いは機器に影響す
るという問題が発生している。また、壺型コアを用いて
上記問題を解決することも提案されているが、その組み
立て工程が煩雑であるため実用的ではない。
【0004】そこで、フェライト粉末と高分子材料が混
練されてなる、いわゆるフェライト脂にコイル導線を埋
め込むことによってコイルを形成している。すなわち、
コイル導線を埋設するようにその周囲にフェライト樹脂
を樹脂モールドしてコイル導線の内外をフェライト樹脂
が包み込んでいる状態とし、いわゆるモールドコイルを
形成している。上記モールドコイルは、例えば射出成型
のような樹脂モールド手段によって形成され、射出成型
金型内の所望の形状を有するキャビティ内の所定の位置
に予めコイル導線を配しておき、その後キャビティ内に
フェライト樹脂を射出することによって、上記のような
コイル導線の内外がフェライト樹脂により包み込まれて
いる形状のモールドコイルを得る。
【0005】このような手段によって得られるモールド
コイルにおいては、コアがフェライト樹脂であるため、
ある程度の弾性を有し、コアに割れや欠けが生じにく
い。また、コアが閉磁路を形成しているため、磁界が漏
れにくく、漏れ磁界の他の回路素子或いは機器に対する
影響が少ない。さらには、上記手段によりモールドコイ
ルの形成を行えば量産性が良好であり、生産性が向上す
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なモールドコイルにおいて高いインダクタンスを得るに
は、透磁率がなるべく高いものをコアとして用いること
が望ましい。ところが、上述のようなモールドコイルに
おいては、コアとしてフェライト粉末と高分子材料が混
練されてなるフェライト樹脂を用いており、フェライト
粉末間に高分子材料が介在するため、コアの透磁率が低
下してしまい、コイルの実効透磁率も低下してしまう。
このようなコイルの実効透磁率を向上させるには、フェ
ライト樹脂中のフェライト粉末の分量を増加させること
が考えられるが、フェライト樹脂中のフェライト粉末の
分量の増加は成型性の低下を招いてしまう。
【0007】一方、アモルファス合金は、その磁気的性
質から、磁性材料として様々な分野で用いられている。
例えば、上記アモルファス合金は、低損失であり、また
フェライトの10倍以上の透磁率を有することから、イ
ンダクタンス素子,チョークコイル等の各種コイルの磁
芯として用いられつつあるが、アモルファス合金は導電
性を有するため、コイルの磁芯として用いる場合には巻
装されるコイル導線との間に絶縁層を形成する必要があ
り、組み立て工程が煩雑となり、量産性が良好ではな
い。
【0008】そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案
されたものであって、量産性が良好で、成型性を損なう
ことなく、実効透磁率が向上され、品質の向上されたモ
ールドコイルを得ることができるモールド材料及びその
製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明のモールド材料は、表面に酸化処理が施さ
れたアモルファス合金粉末と高分子材料が混練されてな
ることを特徴とするものである。また、上記モールド材
料において、アモルファス合金粉末が体積比60%以上
で混練されてなることを特徴とするものである。
【0010】この時、アモルファス合金粉末としては、
透磁率の高いものなら、何れの組成を有してもよく、例
えば、FeCoSiB,FeCoCrSiB,FeCo
NiNbSiB,FeNiPB,FeNiMoB系等の
アモルファス合金粉末が挙げられ、該アモルファス合金
粉末の平均粒径は20〜100μmの範囲が望ましい。
上記アモルファス合金粉末の粒径が20μm未満である
と、凝集しやすいため高分子材料中への分散性が悪く、
100μmを越えると、高分子材料中での充填率が低下
する。
【0011】また、上記高分子材料としては、ポリプロ
ピレン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リエチレン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合
体、エチレンエチルアクリレート、6─ナイロン、6,
6─ナイロン、6,10─ナイロン、11─ナイロン、
12─ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、フェノール樹
脂,エポキシ樹脂,ジアリルフタレート樹脂等の熱硬化
性樹脂を用いることができる。
【0012】さらに、本発明の製造方法は、アモルファ
ス合金粉末を急熱急冷して表面に酸化処理を施した後、
高分子材料と混練することを特徴とするものである。ア
モルファス合金粉末を酸化処理する方法としては、例え
ば、炉内を一定温度に保ちながら、サンプルを出し入れ
できるマッフル炉にサンプルを素早く入れ急熱し、所定
時間保持した後、サンプルを素早く出し、急冷する方法
が挙げられる。
【0013】
【作用】アモルファス合金はフェライトの10倍以上の
透磁率を有するため、これを高分子材料と混練してモー
ルド材料とすることでコアの透磁率が向上され、実効透
磁率が向上されたモールドコイルを得ることができる。
この時、アモルファス合金粉末表面に酸化処理を施すこ
とで絶縁性を付与することができ、該アモルファス合金
をモールドコイルのモールド材料として用いることがで
き、量産性の良好なモールドコイルを得ることができ
る。また、アモルファス合金粉末が体積比60%以上で
高分子材料と混練されているため、成型性を損なうこと
なくコアの透磁率が向上され、実効透磁率が向上された
量産性の良好なモールドコイルを得ることができる。
【0014】さらに、本発明の製造方法においては、ア
モルファス合金粉末を急熱急冷して表面に酸化処理を施
した後、高分子材料と混練するため、アモルファス合金
粉末の表面層のみを酸化処理することができ、アモルフ
ァス合金粉末の透磁率を低下させることがない。
【0015】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて説明する。先ず、表面に酸化処理が施されたアモル
ファス合金粉末と高分子材料が混練されてなるモールド
材料の製造を行った。
【0016】最初に、アモルファス合金粉末の製造を行
った。アモルファス合金としては、アモルファス化した
際に高い透磁率の得られるCoFeSiB系合金を用
い、これを予め高周波溶解炉で溶融しておき、図1に示
されるようなキャビテーション法によるアモルファス合
金粉末製造装置にてアモルファス合金粉末を製造した。
該アモルファス合金粉末製造装置は、図1に示されるよ
うに、例えば黒鉛や窒化ボロン等の断熱材料によって形
成されるロール1,2が、微小な隙間(0.2〜0.5
mm)を有して配されており、この隙間にノズル3に充
填された溶融合金4を噴出させ、2つのロール内の溶融
合金4のキャビテーションを起こし、微粉として噴出さ
れるアモルファス合金粉末6を冷却板5上で冷却し、ア
モルファス合金粉末として得るものである。この際、上
記製造装置のノズル3の噴出口の形状、ロール1,2の
回転数、溶融合金4の温度を制御することにより、平均
粒径が100μmのアモルファス合金粉末を得た。ま
た、適当な製造条件によってアモルファス合金粉末の製
造を行った後、分級を行って平均粒径が100μmのア
モルファス合金粉末を得ても良い。なお、アモルファス
合金粉末の製造は、回転液中噴出法によるものでも良
い。
【0017】次に、上記アモルファス合金粉末の表面に
酸化処理を施した。図2に示されるようなマッフル炉7
内を空気中(約21%O2 ),420℃の雰囲気に設定
し、該マッフル炉7内に治具8によりアモルファス合金
粉末6を図中矢印M1 のように素早く挿入して急熱し、
10分間その状態で保持した後、図中矢印M2 のように
素早く取り出し急冷して酸化処理を行った。マッフル炉
7内の温度分布は、マッフル炉7中央部が最も高く、端
部に向かうにつれ低くなっているため、アモルファス合
金粉末6をマッフル炉7内に保持する際には、中央部に
保持するようにする。このようにして得られたアモルフ
ァス合金粉末は、表面層のみが酸化されており、例えば
粒径が100μmのもので酸化層の厚さが数十Åであっ
た。
【0018】次いで、上記のような表面が酸化処理され
たアモルファス合金粉末の体積比(充填率)を変化させ
て高分子材料と混練し、様々な体積比のモールド材料を
製造し、該モールド材料を用いてモールドコイルを形成
した。
【0019】上記のようなモールドコイルは射出成型等
の樹脂モールド手段によって形成される。射出成型に用
いられる射出成型金型は、例えば次のように構成され、
図3にその断面図を示す。図3に示されるように、金型
9の内部には、例えば円柱状の空間であるキャビティ1
0が形成されている。一方、コイル導線11は、予め螺
旋状に巻回されており、その一端より軸芯方向に向かっ
て端末リード11a,11bが導出されている。上記コ
イル導線11は予め金型9内に配されるものであり、金
型9には端末リード11a,11bを金型9外部に導出
するリード孔12が設けられている。また、金型9のリ
ード孔12の形成されない部分には、モールド材料を注
入するための外部に貫通する孔であるランナー13とラ
ンナー13より注入されたモールド材料をキャビティ1
0に導入するための複数のゲート13a,13b,13
c(本図中においては、3箇所。)が設けられている。
そして、上記のように、金型9内にコイル導線11を配
し、ランナー13、複数のゲート13a,13b,13
cを介してキャビティ10内にモールド材料を射出し、
コイルを得る。
【0020】このようにアモルファス合金粉末の体積比
を変化させて製造したモールド材料を使用して形成され
たモールドコイルの実効透磁率の測定を行った。結果を
図4に示す。図4中●はフェライト樹脂をモールド材料
として用いた現行のモールドコイルの実効透磁率を示
し、図4中○は本実施例のモールド材料を用いて形成し
たモールドコイルの実効透磁率を示す。図4中●で示さ
れるように、現行のモールドコイルにおいては、フェラ
イト粉末の体積比が70%であるフェライト樹脂を用い
た場合に実効透磁率が18であり、本実施例のモールド
材料を用いたモールドコイルにおいては、アモルファス
合金粉末の体積比が60%以上のモールド材料を用いれ
ば、現行のモールドコイルと同等以上の実効透磁率を達
成することができる。よって、本実施例のモールド材料
を用いたモールドコイルにおいては、成型性を損なうこ
となく、実効透磁率を向上させることができる。
【0021】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のモールド材料においては、表面に酸化処理が施され
たアモルファス合金粉末と高分子材料が混練されてなる
ため、アモルファス合金粉末をモールドコイルのモール
ド材料として用いることができ、量産性が良好で、実効
透磁率が向上され、品質の向上されたモールドコイルを
得ることができる。
【0022】また、本発明のモールド材料においては、
アモルファス合金粉末が体積比60%以上で高分子材料
と混練されているため、量産性が良好で、成型性を損な
うことなく、実効透磁率が向上され、品質の向上された
モールドコイルを得ることができる。
【0023】この際、球状のアモルファス合金粉末を用
いることによって、射出成型等で成型する際、射出成型
金型内がアモルファス合金粉末によって傷つくことがな
く、金型の耐久性を向上させ、生産性を向上させること
ができる。また、トランス等のボビン基台を形成する際
にも効果があり、品質の向上されたトランス等を得るこ
とができ、その工業的価値は非常に高い。
【0024】さらに、本発明の製造方法においては、ア
モルファス合金粉末を急熱急冷して表面に酸化処理を施
した後、高分子材料と混練するため、アモルファス合金
粉末の表面層のみを酸化処理することができ、アモルフ
ァス合金粉末の透磁率を低下させることがない。また、
上記酸化処理は、非常に簡便な方法によって行うことが
でき、その工業的価値は非常に高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】キャビテーション法によるアモルファス合金粉
末製造装置を示す模式図である。
【図2】マッフル炉を示す斜視図である。
【図3】モールドコイルを射出成型する際に使用する射
出成型金型の断面図である。
【図4】モールド材料中のアモルファス合金粉末の体積
比とこれによって形成されたモールドコイルの実効透磁
率の関係を示す図である。
【符号の説明】
1,2・・ロール 3・・・・ノズル 4・・・・溶融合金 5・・・・冷却板 6・・・・アモルファス合金粉末 7・・・・マッフル炉 8・・・・治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 1/33 5/06 R 4231−5E 41/12 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に酸化処理が施されたアモルファス
    合金粉末と高分子材料が混練されてなるモールド材料。
  2. 【請求項2】 アモルファス合金粉末が体積比60%以
    上混練されてなる請求項1記載のモールド材料。
  3. 【請求項3】 アモルファス合金粉末を急熱急冷して表
    面に酸化処理を施した後、高分子材料と混練することを
    特徴とするモールド材料の製造方法。
JP4110463A 1992-04-28 1992-04-28 モールド材料及びその製造方法 Withdrawn JPH05304018A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998008234A1 (fr) * 1996-08-23 1998-02-26 Tokin Corporation Organe de prevention contre les interferences electromagnetiques et dispositif actif correspondant
JP2003534656A (ja) * 2000-05-19 2003-11-18 バクームシュメルツェ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニ コマンディートゲゼルシャフト 誘導部品とその製造方法
JP2007067177A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Nec Tokin Corp 線輪部品
US7609140B2 (en) 2008-01-18 2009-10-27 Toko, Inc. Molded body
JP2013128011A (ja) * 2011-12-16 2013-06-27 Shinto Holdings Kk コイル製造方法
JP2018037562A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 国立大学法人信州大学 磁心材料及びその製造方法

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Legal Events

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Effective date: 19990706