JPH06275417A - Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイルのインダクタンスの改善方法 - Google Patents
Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイルのインダクタンスの改善方法Info
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- JPH06275417A JPH06275417A JP5057177A JP5717793A JPH06275417A JP H06275417 A JPH06275417 A JP H06275417A JP 5057177 A JP5057177 A JP 5057177A JP 5717793 A JP5717793 A JP 5717793A JP H06275417 A JPH06275417 A JP H06275417A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイルにおいて、
コアの熱処理中の雰囲気や冷却速度が適当な条件にない
場合、コイルのインダクタンスは所望の値が得られない
事がある。本発明は、Ｆｅ基非晶質合金をコアに用いた
コイルのインダクタンスを、コアの熱処理後に、増加、
改善することを目的とする。 【構成】 本発明は、熱処理後のＦｅ基非晶質合金のコ
アに直流または交流の８０Ａ／ｍ以上の磁場を印加し、
コイルのインダクタンスを増加、改善する方法を提供す
る。 【効果】 コイルの特性改善、歩留り向上と共に、厳密
な熱処理条件の管理を不要とすることができる。
コアの熱処理中の雰囲気や冷却速度が適当な条件にない
場合、コイルのインダクタンスは所望の値が得られない
事がある。本発明は、Ｆｅ基非晶質合金をコアに用いた
コイルのインダクタンスを、コアの熱処理後に、増加、
改善することを目的とする。 【構成】 本発明は、熱処理後のＦｅ基非晶質合金のコ
アに直流または交流の８０Ａ／ｍ以上の磁場を印加し、
コイルのインダクタンスを増加、改善する方法を提供す
る。 【効果】 コイルの特性改善、歩留り向上と共に、厳密
な熱処理条件の管理を不要とすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｆｅ基非晶質合金を用
いたノイズフィルタ、チョークコイルその他インダクタ
のインダクタンスを改善する方法に関する。
いたノイズフィルタ、チョークコイルその他インダクタ
のインダクタンスを改善する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、基非晶質合金を用いた磁気コイル
は、その高い透磁率や低い鉄損故に、電子機器に広く搭
載されてきている。この様な用途に用いられる非晶質合
金には、Ｃｏ基非晶質合金とＦｅ基非晶質合金がある。
Ｃｏ基非晶質合金は、特に透磁率が高く、低鉄損である
が、飽和磁束密度が低い。このため、高透磁率、低鉄損
が要求される可飽和リアクタ、インダクタ等に用いられ
る。一方、Ｆｅ基非晶質合金は、飽和磁束密度が高いた
め、高電圧のインパルスノイズを対象とするコモンモー
ドチョーク、あるいは平滑チョークなどに用いられる。
は、その高い透磁率や低い鉄損故に、電子機器に広く搭
載されてきている。この様な用途に用いられる非晶質合
金には、Ｃｏ基非晶質合金とＦｅ基非晶質合金がある。
Ｃｏ基非晶質合金は、特に透磁率が高く、低鉄損である
が、飽和磁束密度が低い。このため、高透磁率、低鉄損
が要求される可飽和リアクタ、インダクタ等に用いられ
る。一方、Ｆｅ基非晶質合金は、飽和磁束密度が高いた
め、高電圧のインパルスノイズを対象とするコモンモー
ドチョーク、あるいは平滑チョークなどに用いられる。
【０００３】Ｆｅ基非晶質合金の透磁率や鉄損特性は、
Ｃｏ基非晶質合金ほど優れてはいないのものの、インダ
クタとしての基本特性を保つためには重要な特性であ
る。これら透磁率、鉄損などの磁気特性を高い磁束密度
と両立させるために、微量の効果元素の添加や、板厚の
薄手化など種々の工夫が提案されている。しかし、これ
らの磁気特性は、熱処理中の雰囲気や冷却速度によって
大きく左右されるという問題がある。特に、初透磁率は
その影響が大きく、これに比例するインダクタンスの受
ける影響も大きい。例えば、炉の気密性が悪い場合、炉
内に酸素や水蒸気が混入し、所望のインダクタンスが得
られない事がある。また、量産時は、同一炉内でも、コ
アの位置により受ける焼鈍条件や冷却条件、焼鈍雰囲気
が異なるので同じロットの熱処理であっても、インダク
タンスの値が多きくばらつき、歩留りを低下させること
がある。
Ｃｏ基非晶質合金ほど優れてはいないのものの、インダ
クタとしての基本特性を保つためには重要な特性であ
る。これら透磁率、鉄損などの磁気特性を高い磁束密度
と両立させるために、微量の効果元素の添加や、板厚の
薄手化など種々の工夫が提案されている。しかし、これ
らの磁気特性は、熱処理中の雰囲気や冷却速度によって
大きく左右されるという問題がある。特に、初透磁率は
その影響が大きく、これに比例するインダクタンスの受
ける影響も大きい。例えば、炉の気密性が悪い場合、炉
内に酸素や水蒸気が混入し、所望のインダクタンスが得
られない事がある。また、量産時は、同一炉内でも、コ
アの位置により受ける焼鈍条件や冷却条件、焼鈍雰囲気
が異なるので同じロットの熱処理であっても、インダク
タンスの値が多きくばらつき、歩留りを低下させること
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらＦｅ
基非晶質合金を用いたコイルの熱処理後の磁気特性、特
にインダクタンスを改善することを目的としている。
基非晶質合金を用いたコイルの熱処理後の磁気特性、特
にインダクタンスを改善することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の事項を
要旨としている。 （１）組成がＦｅ a Ｓｉ b Ｂ c Ｃ dであるＦｅ基
非晶質合金をコアとし、コアの熱処理後、コアに直流ま
たは交流の８０Ａ／ｍ以上の磁場を印加することを特徴
とする、Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイルのインダクタ
ンスの改善方法。但し、ａ，ｂ，ｃ，ｄは原子パーセン
トを表し、次の関係にある。 ａ＝１００−ｂ−ｃ−ｄ １≦ｂ≦２０ ５≦ｃ≦２０ ０≦ｄ≦５ （２）コアが、非晶質合金薄帯を巻き回して作製したト
ロイダルコアであることを特徴とする、上記（１）に記
載のＦｅ基非晶質合金を用いたコイルのインダクタンス
の改善方法。 （３）磁場の印加方向がコアの周方向である事を特徴と
する、上記（１）、（２）に記載のＦｅ基非晶質合金を
用いたコイルのインダクタンスの改善方法。
要旨としている。 （１）組成がＦｅ a Ｓｉ b Ｂ c Ｃ dであるＦｅ基
非晶質合金をコアとし、コアの熱処理後、コアに直流ま
たは交流の８０Ａ／ｍ以上の磁場を印加することを特徴
とする、Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイルのインダクタ
ンスの改善方法。但し、ａ，ｂ，ｃ，ｄは原子パーセン
トを表し、次の関係にある。 ａ＝１００−ｂ−ｃ−ｄ １≦ｂ≦２０ ５≦ｃ≦２０ ０≦ｄ≦５ （２）コアが、非晶質合金薄帯を巻き回して作製したト
ロイダルコアであることを特徴とする、上記（１）に記
載のＦｅ基非晶質合金を用いたコイルのインダクタンス
の改善方法。 （３）磁場の印加方向がコアの周方向である事を特徴と
する、上記（１）、（２）に記載のＦｅ基非晶質合金を
用いたコイルのインダクタンスの改善方法。
【０００６】以下に、本発明を詳細に説明する。従来技
術の項で述べた通り、Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイル
は、冷却速度や雰囲気などの熱処理条件が適当でない場
合、所望のインダクタンスが得られないことがある。発
明者等は、この様なコアに、熱処理後、磁場を印加する
ことによって、コアのインダクタンスが向上することを
見出した。図１にその例を示す。熱処理は、気密性の悪
い炉で行った。この時の酸素濃度は、約１０％で、水蒸
気も含んでいた。熱処理直後のインダクタンスは、約９
２０μＨである。コアに直流磁場を印加し、磁場を除い
てからインダクタンスを測定した。印加磁場の増加とと
もに、インダクタンスは増加し、最大で８００Ａ／ｍの
磁場印加で１５００μＨに達した。これは、熱処理雰囲
気を十分に管理して得たコアの熱処理直後の平均のイン
ダクタンス１２００μＨと同等以上である。この様にコ
アの熱処理後、コアに磁場を印加することによりインダ
クタンスは改善される。また、熱処理雰囲気や冷却速度
を十分に管理した場合も、磁場印加によってインダクタ
ンスは改善される。
術の項で述べた通り、Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイル
は、冷却速度や雰囲気などの熱処理条件が適当でない場
合、所望のインダクタンスが得られないことがある。発
明者等は、この様なコアに、熱処理後、磁場を印加する
ことによって、コアのインダクタンスが向上することを
見出した。図１にその例を示す。熱処理は、気密性の悪
い炉で行った。この時の酸素濃度は、約１０％で、水蒸
気も含んでいた。熱処理直後のインダクタンスは、約９
２０μＨである。コアに直流磁場を印加し、磁場を除い
てからインダクタンスを測定した。印加磁場の増加とと
もに、インダクタンスは増加し、最大で８００Ａ／ｍの
磁場印加で１５００μＨに達した。これは、熱処理雰囲
気を十分に管理して得たコアの熱処理直後の平均のイン
ダクタンス１２００μＨと同等以上である。この様にコ
アの熱処理後、コアに磁場を印加することによりインダ
クタンスは改善される。また、熱処理雰囲気や冷却速度
を十分に管理した場合も、磁場印加によってインダクタ
ンスは改善される。
【０００７】本発明において、合金の組成を限定する理
由は、以下の通りである。半金属Ｓｉ，Ｂは、非晶質を
形成するために必要な元素であり、それぞれＳｉが１原
子％未満、Ｂが５原子％未満では非晶質が形成されな
い。また、Ｃの少量添加は非晶質形成をより安定化させ
る。Ｓｉ，Ｂが２０原子％を、またＣが５原子％を越え
ると主成分のＦｅが減少し、飽和磁束密度が低下するの
で好ましくない。
由は、以下の通りである。半金属Ｓｉ，Ｂは、非晶質を
形成するために必要な元素であり、それぞれＳｉが１原
子％未満、Ｂが５原子％未満では非晶質が形成されな
い。また、Ｃの少量添加は非晶質形成をより安定化させ
る。Ｓｉ，Ｂが２０原子％を、またＣが５原子％を越え
ると主成分のＦｅが減少し、飽和磁束密度が低下するの
で好ましくない。
【０００８】次に、本発明の実施態様について述べる。
Ｆｅ基非晶質合金を用いた磁気コアは、薄帯を巻回した
トロイダルコアやカットコア、あるいは積層したコアで
あり、通常、歪み取りの為にコアには熱処理が施され
る。本発明は、この熱処理後の状態のコアに磁場を印加
することを特徴としている。磁場の印加方向は、コアの
周方向が好ましく、これは、コアの貫通穴部に電線を１
ターン通し電流を流すことにより可能であり、またコイ
ルを作製した後、コイルに電流を流すことによっても可
能である。ここで、印加する磁場は、８０Ａ／ｍ以上で
なければならない。８０Ａ／ｍ以下の磁場印加では、イ
ンダクタンスは向上しないからである。また、磁場は直
流でも交流でも良い。
Ｆｅ基非晶質合金を用いた磁気コアは、薄帯を巻回した
トロイダルコアやカットコア、あるいは積層したコアで
あり、通常、歪み取りの為にコアには熱処理が施され
る。本発明は、この熱処理後の状態のコアに磁場を印加
することを特徴としている。磁場の印加方向は、コアの
周方向が好ましく、これは、コアの貫通穴部に電線を１
ターン通し電流を流すことにより可能であり、またコイ
ルを作製した後、コイルに電流を流すことによっても可
能である。ここで、印加する磁場は、８０Ａ／ｍ以上で
なければならない。８０Ａ／ｍ以下の磁場印加では、イ
ンダクタンスは向上しないからである。また、磁場は直
流でも交流でも良い。
【０００９】上述のように、Ｆｅ基非晶質合金薄帯を用
いて作製した磁気コアに、熱処理後に磁場を印加するこ
とによって、インダクタンスは増加する。従って、厳密
な熱処理の管理が不必要である。また、量産時のインダ
クタンスのばらつきによる歩留り低下は、全体的にイン
ダクタンスを増加させることにより歩留りの向上が可能
である。
いて作製した磁気コアに、熱処理後に磁場を印加するこ
とによって、インダクタンスは増加する。従って、厳密
な熱処理の管理が不必要である。また、量産時のインダ
クタンスのばらつきによる歩留り低下は、全体的にイン
ダクタンスを増加させることにより歩留りの向上が可能
である。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて説明す
る。実施例１ Ｆｅ79Ｓｉ8 Ｂ13の組成の非晶質合金薄帯を巻回しφ２
５mm×φ１５mm×１０mmt のトロイダルコアを作製し
た。熱処理は、気密性の不十分な炉Ａ（酸素濃度約１０
％、水蒸気も含む）と雰囲気を十分に管理した炉Ｂ（酸
素濃度０．１％以下、水蒸気含まない）を用い、４２０
℃に１時間保定の後、空冷した。コアを樹脂ケースに入
れ、φ１２mmの被覆銅線を１８ターン巻き、コイルとし
た。
る。実施例１ Ｆｅ79Ｓｉ8 Ｂ13の組成の非晶質合金薄帯を巻回しφ２
５mm×φ１５mm×１０mmt のトロイダルコアを作製し
た。熱処理は、気密性の不十分な炉Ａ（酸素濃度約１０
％、水蒸気も含む）と雰囲気を十分に管理した炉Ｂ（酸
素濃度０．１％以下、水蒸気含まない）を用い、４２０
℃に１時間保定の後、空冷した。コアを樹脂ケースに入
れ、φ１２mmの被覆銅線を１８ターン巻き、コイルとし
た。
【００１１】コイルの被覆銅線に直流電流を流し、コア
に０〜８００Ａ／ｍの所定の直流磁場を円周方向に印加
し、磁場を除いてからインダクタンスを測定した。イン
ダクタンスは、ＬＣＲメータを用い、周波数１ｋＨｚ、
振幅電流２ｍＡの条件で測定した。印加した磁場による
インダクタンスの変化を、表１と図１に示す。炉Ａの場
合も、炉Ｂの場合も共に、８０Ａ／ｍ以上の直流磁場印
加によってインダクタンスが向上する。また、炉Ａのコ
アのインダクタンスを炉Ｂのコアのインダクタンスと同
等以上に改善することができる。
に０〜８００Ａ／ｍの所定の直流磁場を円周方向に印加
し、磁場を除いてからインダクタンスを測定した。イン
ダクタンスは、ＬＣＲメータを用い、周波数１ｋＨｚ、
振幅電流２ｍＡの条件で測定した。印加した磁場による
インダクタンスの変化を、表１と図１に示す。炉Ａの場
合も、炉Ｂの場合も共に、８０Ａ／ｍ以上の直流磁場印
加によってインダクタンスが向上する。また、炉Ａのコ
アのインダクタンスを炉Ｂのコアのインダクタンスと同
等以上に改善することができる。
【００１２】
【表１】
【００１３】実施例２ 実施例１の炉Ａを用い、実施例１と同様の方法でコイル
を作製した。コイルの被覆銅線に交流電流を流し、コア
に０〜８００Ａ／ｍの所定の交流磁場を円周方向に印加
した。その後、磁場を除いてから実施例１と同様の方法
でインダクタンスを測定した。印加した磁場によるイン
ダクタンスの変化を、表２に示す。交流磁場によって
も、インダクタンスの改善が可能である。
を作製した。コイルの被覆銅線に交流電流を流し、コア
に０〜８００Ａ／ｍの所定の交流磁場を円周方向に印加
した。その後、磁場を除いてから実施例１と同様の方法
でインダクタンスを測定した。印加した磁場によるイン
ダクタンスの変化を、表２に示す。交流磁場によって
も、インダクタンスの改善が可能である。
【００１４】
【表２】
【００１５】実施例３ 実施例１同様のコイルを４０個作製した。その際、熱処
理は炉Ａで同時におこなった。８００Ａ／ｍの直流の磁
場を印加し、実施例１同様の方法でインダクタンスを測
定した。熱処理直後（比較例）と８００Ａ／ｍの磁場印
加後（実施例）の４０個のコイルのインダクタンスの分
布を、表３に示す。磁場印加により、インダクタンスの
平均値は向上し、歩留りは向上する。
理は炉Ａで同時におこなった。８００Ａ／ｍの直流の磁
場を印加し、実施例１同様の方法でインダクタンスを測
定した。熱処理直後（比較例）と８００Ａ／ｍの磁場印
加後（実施例）の４０個のコイルのインダクタンスの分
布を、表３に示す。磁場印加により、インダクタンスの
平均値は向上し、歩留りは向上する。
【００１６】
【表３】
【００１７】
【発明の効果】本発明は、Ｆｅ基非晶質合金をコアに用
いたコイルのインダクタンスを、コアの熱処理後に増
加、改善することが出来、これにより、厳密な熱処理条
件の管理なしに、コイルの特性改善と歩留り向上を共に
実現することが可能となる。
いたコイルのインダクタンスを、コアの熱処理後に増
加、改善することが出来、これにより、厳密な熱処理条
件の管理なしに、コイルの特性改善と歩留り向上を共に
実現することが可能となる。
【図１】Ｆｅ系非晶質合金薄帯で作製したトロイダルコ
アに、熱処理の後、磁場を印加した時のインダクタンス
の変化を示す図である。
アに、熱処理の後、磁場を印加した時のインダクタンス
の変化を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】組成がＦｅ a Ｓｉ b Ｂ c Ｃ dである
Ｆｅ基非晶質合金をコアとし、コアの熱処理後、コアに
直流または交流の８０Ａ／ｍ以上の磁場を印加すること
を特徴とする、Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイルのイン
ダクタンスの改善方法。但し、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、原子
パーセントを表し、次の関係にある。 ａ＝１００−ｂ−ｃ−ｄ １≦ｂ≦２０ ５≦ｃ≦２０ ０≦ｄ≦５ - 【請求項２】コアが、基非晶質合金薄帯を巻き回して作
製したトロイダルコアであることを特徴とする、請求項
１に記載のＦｅ基非晶質合金を用いたコイルのインダク
タンスの改善方法。 - 【請求項３】磁場の印加方向がコアの周方向であること
を特徴とする、請求項１および２に記載のＦｅ基非晶質
合金を用いたコイルのインダクタンスの改善方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5057177A JPH06275417A (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイルのインダクタンスの改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5057177A JPH06275417A (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイルのインダクタンスの改善方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275417A true JPH06275417A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13048252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5057177A Withdrawn JPH06275417A (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Ｆｅ基非晶質合金を用いたコイルのインダクタンスの改善方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06275417A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003066925A3 (en) * | 2002-02-08 | 2004-04-29 | Honeywell Int Inc | Fe-based amorphous metal alloy having a linear bh loop |
-
1993
- 1993-03-17 JP JP5057177A patent/JPH06275417A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003066925A3 (en) * | 2002-02-08 | 2004-04-29 | Honeywell Int Inc | Fe-based amorphous metal alloy having a linear bh loop |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |