JPH0794314A - パルストランス用磁心ならびにパルストランス - Google Patents
パルストランス用磁心ならびにパルストランスInfo
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- JPH0794314A JPH0794314A JP5198057A JP19805793A JPH0794314A JP H0794314 A JPH0794314 A JP H0794314A JP 5198057 A JP5198057 A JP 5198057A JP 19805793 A JP19805793 A JP 19805793A JP H0794314 A JPH0794314 A JP H0794314A
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15333—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing nanocrystallites, e.g. obtained by annealing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で高性能かつ信頼性特に温度特性に優れ
たデジタル信号伝送システムに用いられるナノ結晶軟磁
性合金からなるパルストランス用磁心ならびにパルスト
ランスを提供する。 【構成】 磁心材料として-20゜Cおよび50゜Cにおいて比
初透磁率が50000以上であるナノ結晶軟磁性合金を用い
たパルストランス用磁心。本発明によれば、従来のパル
ストランス用磁心より小型で高性能かつ信頼性特に温度
特性に優れたデジタル信号伝送システムに用いられるナ
ノ結晶軟磁性合金からなるパルストランス用磁心ならび
にパルストランスを提供することができるためその効果
は著しいものがある。
たデジタル信号伝送システムに用いられるナノ結晶軟磁
性合金からなるパルストランス用磁心ならびにパルスト
ランスを提供する。 【構成】 磁心材料として-20゜Cおよび50゜Cにおいて比
初透磁率が50000以上であるナノ結晶軟磁性合金を用い
たパルストランス用磁心。本発明によれば、従来のパル
ストランス用磁心より小型で高性能かつ信頼性特に温度
特性に優れたデジタル信号伝送システムに用いられるナ
ノ結晶軟磁性合金からなるパルストランス用磁心ならび
にパルストランスを提供することができるためその効果
は著しいものがある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル信号伝送シス
テム等に用いられるナノ結晶軟磁性合金からなるパルス
トランス用磁心ならびにパルストランスに関する。
テム等に用いられるナノ結晶軟磁性合金からなるパルス
トランス用磁心ならびにパルストランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子回路の分野では、電子計算機、パル
ス通信・測定器のディジタル化等のパルス技術の発展に
伴い、回路素子自体もその波形伝送の観点から高性能の
素子が要求されている。ISDN等のパルス状のディジタル
信号を伝送するシステムに用いられるパルストランス
は、波形伝送に主眼が置かれた広帯域トランスである。
従来、これらのパルストランスには、大別して金属磁性
材料とフェライト材料が用いられている。金属材料とし
ては、パ−マロイ材(Ni-Fe合金)と珪素鋼(Fe-Si合金)が
用いられている。金属材料は低周波特性に優れ飽和磁束
密度が大きいために、パルス幅の広い、印加レベルの高
い用途に使用される。しかし、珪素鋼は透磁率が低く十
分なインダクタンスがとれない問題がある。またパ−マ
ロイも低周波の透磁率は高いものが得られるが周波数特
性が悪くパルス幅が狭い用途には適さず、また、衝撃に
より特性が劣化することや価格が高い問題があるためIS
DNのインタ−フェイス用のパルストランス等には問題が
ある。一方、フェライト磁性材料は、金属系材料に比べ
て飽和磁束密度が低く、印加レベルの高い場合に問題は
あるものの、高周波特性に優れ価格的にも安価であるた
め現在パルス幅の狭い前述の用途に最も用いられてい
る。しかし、これらの用途に用いられる高透磁率タイプ
のフェライト磁性材料の飽和磁束密度は0.5T以下であ
り、透磁率も10000程度しか得られない。このため、パ
ルストランスの動作磁束密度を大きくできず磁心が大き
くなる問題や、十分なインダクタンスを得るために断面
積を大きくしたり巻線を多くしなければならない問題が
ある。巻き線が多いことは工数を増大するとともに結合
キャパシタンスを増加させ伝送特性を劣化させる。ま
た、フェライト磁性材料は温度特性が悪い問題点があ
る。高透磁率のCo基アモルファス合金は材料価格が高い
点や経時変化が大きく信頼性の点で問題がある。また、
特開平2-295101に微結晶鉄ベ−ス合金からなるインタ−
フェ−ス変成器用磁心が記載されている。0.2未満の残
留磁気比Br／Bsと20000から50000の範囲の比初透磁率と
を有する微結晶鉄ベ−ス合金からなることを特徴として
おり、小さい体積でかつ少ない巻数のインタ−フェ−ス
用変成器が実現できることが記載されている。
ス通信・測定器のディジタル化等のパルス技術の発展に
伴い、回路素子自体もその波形伝送の観点から高性能の
素子が要求されている。ISDN等のパルス状のディジタル
信号を伝送するシステムに用いられるパルストランス
は、波形伝送に主眼が置かれた広帯域トランスである。
従来、これらのパルストランスには、大別して金属磁性
材料とフェライト材料が用いられている。金属材料とし
ては、パ−マロイ材(Ni-Fe合金)と珪素鋼(Fe-Si合金)が
用いられている。金属材料は低周波特性に優れ飽和磁束
密度が大きいために、パルス幅の広い、印加レベルの高
い用途に使用される。しかし、珪素鋼は透磁率が低く十
分なインダクタンスがとれない問題がある。またパ−マ
ロイも低周波の透磁率は高いものが得られるが周波数特
性が悪くパルス幅が狭い用途には適さず、また、衝撃に
より特性が劣化することや価格が高い問題があるためIS
DNのインタ−フェイス用のパルストランス等には問題が
ある。一方、フェライト磁性材料は、金属系材料に比べ
て飽和磁束密度が低く、印加レベルの高い場合に問題は
あるものの、高周波特性に優れ価格的にも安価であるた
め現在パルス幅の狭い前述の用途に最も用いられてい
る。しかし、これらの用途に用いられる高透磁率タイプ
のフェライト磁性材料の飽和磁束密度は0.5T以下であ
り、透磁率も10000程度しか得られない。このため、パ
ルストランスの動作磁束密度を大きくできず磁心が大き
くなる問題や、十分なインダクタンスを得るために断面
積を大きくしたり巻線を多くしなければならない問題が
ある。巻き線が多いことは工数を増大するとともに結合
キャパシタンスを増加させ伝送特性を劣化させる。ま
た、フェライト磁性材料は温度特性が悪い問題点があ
る。高透磁率のCo基アモルファス合金は材料価格が高い
点や経時変化が大きく信頼性の点で問題がある。また、
特開平2-295101に微結晶鉄ベ−ス合金からなるインタ−
フェ−ス変成器用磁心が記載されている。0.2未満の残
留磁気比Br／Bsと20000から50000の範囲の比初透磁率と
を有する微結晶鉄ベ−ス合金からなることを特徴として
おり、小さい体積でかつ少ない巻数のインタ−フェ−ス
用変成器が実現できることが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年小
型化、薄型化、高性能化、高信頼性の要求が益々増加し
ている。使用する環境も多岐に渡るようになってきてお
り周囲の環境がきびし条件でも安定に動作する必要が生
じてきている。このような要求に対しては前記磁心では
対応が困難な状況になってきている。本発明の課題は従
来のパルストランス用磁心より小型高性能でかつ信頼性
特に温度特性に優れたデジタル信号伝送システムに用い
られるナノ結晶軟磁性合金からなるパルストランス用磁
心ならびにパルストランスを提供することである。
型化、薄型化、高性能化、高信頼性の要求が益々増加し
ている。使用する環境も多岐に渡るようになってきてお
り周囲の環境がきびし条件でも安定に動作する必要が生
じてきている。このような要求に対しては前記磁心では
対応が困難な状況になってきている。本発明の課題は従
来のパルストランス用磁心より小型高性能でかつ信頼性
特に温度特性に優れたデジタル信号伝送システムに用い
られるナノ結晶軟磁性合金からなるパルストランス用磁
心ならびにパルストランスを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明者らは鋭意検討の結果、磁心材料として-20゜
Cおよび50゜Cにおいて比初透磁率が50000以上であるナノ
結晶軟磁性合金を用いた磁心がデジタル信号伝送システ
ムに用いられるパルストランス用磁心として最適である
ことを見い出し本発明に想到した。ナノ結晶合金として
は特公平4-4393に記載されている鉄を主体とした0.1か
ら3at%のCu、0.1at%から30at%のNb,W,Ta,Zr,Hf,Ti及びM
o、30at%以下のSiおよび25at%以下のBを含む合金であ
り、かつSiとBの合計が5から25at%の範囲にある合金が
挙げられる。これらの合金の結晶粒径は100nm以下であ
る。特に粒径が2nm以上30nm以下の場合にパルストラン
スとして波形伝送がより忠実な高性能なものが得られ
る。
めに本発明者らは鋭意検討の結果、磁心材料として-20゜
Cおよび50゜Cにおいて比初透磁率が50000以上であるナノ
結晶軟磁性合金を用いた磁心がデジタル信号伝送システ
ムに用いられるパルストランス用磁心として最適である
ことを見い出し本発明に想到した。ナノ結晶合金として
は特公平4-4393に記載されている鉄を主体とした0.1か
ら3at%のCu、0.1at%から30at%のNb,W,Ta,Zr,Hf,Ti及びM
o、30at%以下のSiおよび25at%以下のBを含む合金であ
り、かつSiとBの合計が5から25at%の範囲にある合金が
挙げられる。これらの合金の結晶粒径は100nm以下であ
る。特に粒径が2nm以上30nm以下の場合にパルストラン
スとして波形伝送がより忠実な高性能なものが得られ
る。
【０００５】また、特にFeを主体とする合金であって、
Cu,Auから選ばれる少なくとも1種の元素の含有量が0.1
以上3at%以下、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる少
なくとも一種の元素の含有量が1以上10at%以下、Siの含
有量が12at%以上16.5at%未満、B含有量が5at%以上9at%
未満の組成である合金において-20゜Cおよび50゜Cにおい
て比初透磁率が50000以上が容易に得られ、透磁率のレ
ベル特性が良好で、かつパルストランスとして波形伝送
がより忠実な高性能なものが得られる。前記合金中の結
晶は主にbcc相である。bcc相の一部に規則相が含まれて
も良い。また前記合金の一部にアモルファス相が含まれ
ても良い。また、前記合金には必要に応じてCr,Mn,Al,S
n,Zn,Ag,Sc,Y,白金族元素,Re,希土類元素,C,Ge,P,Ga,S
b,In,Be,As,Mg,Ba,Srからなる群から選ばれる少なくと
も1つの元素を含んでも良い。また、不可避不純物とし
て酸素、窒素、水素等を含む場合がある。
Cu,Auから選ばれる少なくとも1種の元素の含有量が0.1
以上3at%以下、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる少
なくとも一種の元素の含有量が1以上10at%以下、Siの含
有量が12at%以上16.5at%未満、B含有量が5at%以上9at%
未満の組成である合金において-20゜Cおよび50゜Cにおい
て比初透磁率が50000以上が容易に得られ、透磁率のレ
ベル特性が良好で、かつパルストランスとして波形伝送
がより忠実な高性能なものが得られる。前記合金中の結
晶は主にbcc相である。bcc相の一部に規則相が含まれて
も良い。また前記合金の一部にアモルファス相が含まれ
ても良い。また、前記合金には必要に応じてCr,Mn,Al,S
n,Zn,Ag,Sc,Y,白金族元素,Re,希土類元素,C,Ge,P,Ga,S
b,In,Be,As,Mg,Ba,Srからなる群から選ばれる少なくと
も1つの元素を含んでも良い。また、不可避不純物とし
て酸素、窒素、水素等を含む場合がある。
【０００６】磁心材料の角形比が30％以下の場合には動
作磁束密度を大きくでき、高い動作磁束密度まで高パル
ス透磁率を維持できるためより一層の磁心の小型化が実
現され、より好ましい結果を得ることができる。前記本
発明からなる磁心を用いたパルストランスは従来のパル
ストランスに比べ小型の磁心で10kHzにおいて20mHを越
えるインダクタンスを有する温度特性に優れたパルスト
ランスを実現できる。このようなパルストランスはISDN
用として好適な性能を示す。
作磁束密度を大きくでき、高い動作磁束密度まで高パル
ス透磁率を維持できるためより一層の磁心の小型化が実
現され、より好ましい結果を得ることができる。前記本
発明からなる磁心を用いたパルストランスは従来のパル
ストランスに比べ小型の磁心で10kHzにおいて20mHを越
えるインダクタンスを有する温度特性に優れたパルスト
ランスを実現できる。このようなパルストランスはISDN
用として好適な性能を示す。
【０００７】本発明に係わる磁心は次の工程で製造され
る。液体急冷法によりアモルファス合金薄帯を製造した
後これを巻き回す、あるいは積層しトロイダル状にする
工程と、微結晶化のための熱処理を行い-20゜Cおよび50゜
Cにおいて比初透磁率が50000以上になるように調整する
熱処理工程、あるいは、液体急冷法によりアモルファス
合金薄帯を製造した後これを巻き回す、あるいは積層し
トロイダル状にする工程と、微結晶化のための熱処理を
行い更に磁場を磁心の磁路と垂直方向に印加し-20゜Cお
よび50゜Cにおいて比初透磁率が50000以上になるように
調整する熱処理工程である。特に磁場中熱処理を併用す
ることにより角形比が低くなりより一層の磁心の小型化
や波形伝送が忠実な高性能なパルストランスを実現する
ことができる。磁心の磁路と垂直方向に磁界を印加する
場合は磁心の高さ方向に印加する場合と径方向に印加す
る場合がある。
る。液体急冷法によりアモルファス合金薄帯を製造した
後これを巻き回す、あるいは積層しトロイダル状にする
工程と、微結晶化のための熱処理を行い-20゜Cおよび50゜
Cにおいて比初透磁率が50000以上になるように調整する
熱処理工程、あるいは、液体急冷法によりアモルファス
合金薄帯を製造した後これを巻き回す、あるいは積層し
トロイダル状にする工程と、微結晶化のための熱処理を
行い更に磁場を磁心の磁路と垂直方向に印加し-20゜Cお
よび50゜Cにおいて比初透磁率が50000以上になるように
調整する熱処理工程である。特に磁場中熱処理を併用す
ることにより角形比が低くなりより一層の磁心の小型化
や波形伝送が忠実な高性能なパルストランスを実現する
ことができる。磁心の磁路と垂直方向に磁界を印加する
場合は磁心の高さ方向に印加する場合と径方向に印加す
る場合がある。
【０００８】液体急冷法は公知の単ロ−ル法や双ロ−ル
法等である。製造する雰囲気は通常大気中であるが、活
性な金属を含む場合は雰囲気中で製造する。板厚が10μ
m未満の場合は減圧下で作製した方が表面状態の良好な
薄帯が得られ好ましい結果が得られる。作製されるアモ
ルファス合金薄帯は板厚1μmから100μm程度のもので、
通常作製されるのは2μmから30μm程度の板厚である。
また、薄帯の幅は0.5mmから500mm程度であるが本用途に
は25mm以下の幅の薄帯が用いられる場合が多い。薄帯を
積層する場合はあらかじめ薄帯の打ち抜きあるいはフォ
トエッチ等を行い閉磁路となるような形に成形してお
く。合金薄帯表面の少なくとも片面はSiO2、Al2O3、MgO
等の絶縁物により被覆し層間絶縁を行うことができる。
層間絶縁を行うことにより、より周波数特性の良好なパ
ルストランスが得られる。
法等である。製造する雰囲気は通常大気中であるが、活
性な金属を含む場合は雰囲気中で製造する。板厚が10μ
m未満の場合は減圧下で作製した方が表面状態の良好な
薄帯が得られ好ましい結果が得られる。作製されるアモ
ルファス合金薄帯は板厚1μmから100μm程度のもので、
通常作製されるのは2μmから30μm程度の板厚である。
また、薄帯の幅は0.5mmから500mm程度であるが本用途に
は25mm以下の幅の薄帯が用いられる場合が多い。薄帯を
積層する場合はあらかじめ薄帯の打ち抜きあるいはフォ
トエッチ等を行い閉磁路となるような形に成形してお
く。合金薄帯表面の少なくとも片面はSiO2、Al2O3、MgO
等の絶縁物により被覆し層間絶縁を行うことができる。
層間絶縁を行うことにより、より周波数特性の良好なパ
ルストランスが得られる。
【０００９】熱処理雰囲気はArや窒素等の不活性ガス中
が好ましい。酸素濃度は5%以下がより好ましい結果が得
られる。結晶化のための熱処理は通常結晶化温度以上の
温度に昇温することにより行われる。この熱処理は通常
は一定温度に保持する期間があるが、場合によっては一
定に保持する期間がなくても良い。熱処理の際に磁場を
印加する場合は、結晶化の熱処理よりも低い温度で印加
することが50000以上の比初透磁率を得る上で望まし
い。結晶化の熱処理は通常は500゜Cから580゜Cで2時間以
内、磁場中熱処理の温度は300゜C以上で前記結晶化の熱
処理より低くかつ結晶化により形成するbcc相のキュリ
−温度より低い温度で行われる。このような熱処理が特
に有効なのは合金がFeを主体とする合金であって、Cu,A
uから選ばれる少なくとも1種の元素の含有量が0.1以上3
at%以下、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる少なくと
も一種の元素の含有量が1以上10at%以下、Siの含有量が
12at%以上16.5at%未満、B含有量が4at%以上9at%未満の
組成である場合である。磁心は絶縁および耐環境性を改
善するためにコアケ−スに入れたり、周囲をコ−ティン
グする。コアケ−スに入れる場合は必要に応じてグリ−
スや緩衝材を入れる場合がある。また、コアケ−スに入
れる前やコ−ティング前の磁心はできるだけ占積率が高
い方が望ましく、75%以上が望ましい。より好ましくは8
0%以上である。
が好ましい。酸素濃度は5%以下がより好ましい結果が得
られる。結晶化のための熱処理は通常結晶化温度以上の
温度に昇温することにより行われる。この熱処理は通常
は一定温度に保持する期間があるが、場合によっては一
定に保持する期間がなくても良い。熱処理の際に磁場を
印加する場合は、結晶化の熱処理よりも低い温度で印加
することが50000以上の比初透磁率を得る上で望まし
い。結晶化の熱処理は通常は500゜Cから580゜Cで2時間以
内、磁場中熱処理の温度は300゜C以上で前記結晶化の熱
処理より低くかつ結晶化により形成するbcc相のキュリ
−温度より低い温度で行われる。このような熱処理が特
に有効なのは合金がFeを主体とする合金であって、Cu,A
uから選ばれる少なくとも1種の元素の含有量が0.1以上3
at%以下、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる少なくと
も一種の元素の含有量が1以上10at%以下、Siの含有量が
12at%以上16.5at%未満、B含有量が4at%以上9at%未満の
組成である場合である。磁心は絶縁および耐環境性を改
善するためにコアケ−スに入れたり、周囲をコ−ティン
グする。コアケ−スに入れる場合は必要に応じてグリ−
スや緩衝材を入れる場合がある。また、コアケ−スに入
れる前やコ−ティング前の磁心はできるだけ占積率が高
い方が望ましく、75%以上が望ましい。より好ましくは8
0%以上である。
【００１０】
【実施例】以下本発明を実施例にしたがって説明するが
本発明はこれらに限定されるものではない。 （実施例１）単ロ−ル法により幅2mm厚さ18μmのFebal.
Cu1Nb2.9Si15.3B6.6(at%)の組成のアモルファス合金薄
帯を作製した。次に、この合金薄帯を外径14mm内径7mm
に巻き回しトロイダル磁心を作製し、図１に示す熱処理
パタ−ンで熱処理を行った。Ｘ線回折および透過電子顕
微鏡による組織観察の結果、合金は粒径約12nmのbcc構
造の結晶粒を主体とする合金であることが確認された。
次にこの磁心を樹脂製のケ−スに入れ-20゜Cおよび50゜C
の初比透磁率を直流初磁化曲線より求めた。-20゜C初比
透磁率は89600、50゜Cの初比透磁率は88900であった。ま
た、直流B-Hル−プは比較的フラットな傾斜した形を示
していた。1kHzにおける実効透磁率μeは-20゜Cで8100
0、50゜Cで80000であった。次にこの磁心に12タ−ンの巻
線を2つ行いパルストランスを作製した。10kHzのインダ
クタンスは測定電流が12mAの場合-20゜Cで32mH、50゜Cで3
1mHであった。一方、Mn-Znフェライトからなるパルスト
ランスは測定電流が12mAの場合、-20゜Cで2mH、50゜Cで3m
Hであり、本発明磁心より著しく劣っていた。
本発明はこれらに限定されるものではない。 （実施例１）単ロ−ル法により幅2mm厚さ18μmのFebal.
Cu1Nb2.9Si15.3B6.6(at%)の組成のアモルファス合金薄
帯を作製した。次に、この合金薄帯を外径14mm内径7mm
に巻き回しトロイダル磁心を作製し、図１に示す熱処理
パタ−ンで熱処理を行った。Ｘ線回折および透過電子顕
微鏡による組織観察の結果、合金は粒径約12nmのbcc構
造の結晶粒を主体とする合金であることが確認された。
次にこの磁心を樹脂製のケ−スに入れ-20゜Cおよび50゜C
の初比透磁率を直流初磁化曲線より求めた。-20゜C初比
透磁率は89600、50゜Cの初比透磁率は88900であった。ま
た、直流B-Hル−プは比較的フラットな傾斜した形を示
していた。1kHzにおける実効透磁率μeは-20゜Cで8100
0、50゜Cで80000であった。次にこの磁心に12タ−ンの巻
線を2つ行いパルストランスを作製した。10kHzのインダ
クタンスは測定電流が12mAの場合-20゜Cで32mH、50゜Cで3
1mHであった。一方、Mn-Znフェライトからなるパルスト
ランスは測定電流が12mAの場合、-20゜Cで2mH、50゜Cで3m
Hであり、本発明磁心より著しく劣っていた。
【００１１】（実施例２）表１に示す組成の合金溶湯を
単ロ−ル法により急冷し、幅6.5mm厚さ14μmのアモルフ
ァス合金薄帯を作製した。次に、この合金薄帯を外径14
mm内径7mmに巻き回しトロイダル磁心を作製し、図１に
示す熱処理パタ−ンで熱処理を行った。透過電子顕微鏡
およびＸ線回折の結果粒径2から30nmの微細結晶粒から
なることが確認された。次にこの磁心を樹脂製のケ−ス
に入れ-20゜Cおよび50゜Cの初比透磁率を直流初磁化曲線
より求めた。また、角形比Br・Bs -1を測定した。次にこ
の磁心に21タ−ンの巻線を2つ行いパルストランスを作
製した。-20゜C初比透磁率μi(-20)、50゜Cの初比透磁率
μi(50)、角形比Br・Bs -1、ー20゜Cの10kHzのインダクタン
スL(-20)、50゜Cの10kHzのインダクタンスL(50)を表１に
示す。本発明磁心は従来の磁心よりも同じ巻数で高イン
ダクタンスを実現できる。すなわち少ない巻数や小形状
で従来の磁心と同等のインダクタンスを実現できる。さ
らに温度特性にも優れており高性能なパルストランスを
実現できることが分かる。
単ロ−ル法により急冷し、幅6.5mm厚さ14μmのアモルフ
ァス合金薄帯を作製した。次に、この合金薄帯を外径14
mm内径7mmに巻き回しトロイダル磁心を作製し、図１に
示す熱処理パタ−ンで熱処理を行った。透過電子顕微鏡
およびＸ線回折の結果粒径2から30nmの微細結晶粒から
なることが確認された。次にこの磁心を樹脂製のケ−ス
に入れ-20゜Cおよび50゜Cの初比透磁率を直流初磁化曲線
より求めた。また、角形比Br・Bs -1を測定した。次にこ
の磁心に21タ−ンの巻線を2つ行いパルストランスを作
製した。-20゜C初比透磁率μi(-20)、50゜Cの初比透磁率
μi(50)、角形比Br・Bs -1、ー20゜Cの10kHzのインダクタン
スL(-20)、50゜Cの10kHzのインダクタンスL(50)を表１に
示す。本発明磁心は従来の磁心よりも同じ巻数で高イン
ダクタンスを実現できる。すなわち少ない巻数や小形状
で従来の磁心と同等のインダクタンスを実現できる。さ
らに温度特性にも優れており高性能なパルストランスを
実現できることが分かる。
【００１２】
【表１】
【００１３】（実施例３）次に実施例２に記載の磁心に
15タ−ンの巻線を2つ行いパルストランスを作製し、パ
ルス幅10μs、動作磁束密度△Bが1Tにおける実効パルス
透磁率μPを測定した。得られた結果を表２に示す。特
に角形比が30%以下の本発明磁心が高いμPが得られ優れ
ている。
15タ−ンの巻線を2つ行いパルストランスを作製し、パ
ルス幅10μs、動作磁束密度△Bが1Tにおける実効パルス
透磁率μPを測定した。得られた結果を表２に示す。特
に角形比が30%以下の本発明磁心が高いμPが得られ優れ
ている。
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、従来のパルストランス
用磁心より小型で高性能かつ信頼性特に温度特性に優れ
たデジタル信号伝送システムに用いられるナノ結晶軟磁
性合金からなるパルストランス用磁心ならびにパルスト
ランスを提供することができるためその効果は著しいも
のがある。
用磁心より小型で高性能かつ信頼性特に温度特性に優れ
たデジタル信号伝送システムに用いられるナノ結晶軟磁
性合金からなるパルストランス用磁心ならびにパルスト
ランスを提供することができるためその効果は著しいも
のがある。
【図１】本発明に係わる熱処理パタ−ンを示した図であ
る。
る。
【図２】本発明に係わる熱処理パタ−ンを示した図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒川 俊介 埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式 会社磁性材料研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 磁心材料として-20゜Cおよび50゜Cにおい
て比初透磁率が50000以上であるナノ結晶軟磁性合金を
用いたことを特徴とするパルストランス用磁心。 - 【請求項２】 磁心材料の角形比が30％以下であること
を特徴とする請求項１に記載のパルストランス用磁心。 - 【請求項３】 ナノ結晶軟磁性合金の平均結晶粒径が2
から30nmであることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載のパルストランス用磁心。 - 【請求項４】 ナノ結晶軟磁性合金がFeを主体とする合
金であって、Cu,Auから選ばれる少なくとも1種の元素の
含有量が0.1以上3at%以下、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから
選ばれる少なくとも一種の元素の含有量が1以上10at%以
下、Siの含有量が12at%以上16.5at%未満、B含有量が4at
%以上9at%未満の組成であることを特徴とする請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載のパルストランス用磁
心。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
のパルストランス用磁心から構成されー20゜Cおよび50゜C
において20mHを越える10kHzのインダクタンスを有する
ことを特徴とするパルストランス。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198057A JPH0794314A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | パルストランス用磁心ならびにパルストランス |
| DE69408916T DE69408916T2 (de) | 1993-07-30 | 1994-07-19 | Magnetkern für Impulsübertrager und Impulsübertrager |
| EP94111261A EP0637038B1 (en) | 1993-07-30 | 1994-07-19 | Magnetic core for pulse transformer and pulse transformer made thereof |
| US08/277,583 US5725686A (en) | 1993-07-30 | 1994-07-20 | Magnetic core for pulse transformer and pulse transformer made thereof |
| CN94114912A CN1076854C (zh) | 1993-07-30 | 1994-07-30 | 用于脉冲变压器的磁芯及其脉冲变压器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198057A JPH0794314A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | パルストランス用磁心ならびにパルストランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794314A true JPH0794314A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=16384819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5198057A Pending JPH0794314A (ja) | 1993-07-30 | 1993-08-10 | パルストランス用磁心ならびにパルストランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794314A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000119825A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-04-25 | Hitachi Metals Ltd | Ｆｅ基アモルファス合金薄帯およびそれを用いたＦｅ基ナノ結晶軟磁性合金薄帯ならびに磁心 |
| US6773619B2 (en) | 2001-07-17 | 2004-08-10 | Tdk Corporation | Magnetic core for transformer, Mn-Zn based ferrite composition and methods of producing the same |
| WO2018062310A1 (ja) | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 日立金属株式会社 | ナノ結晶合金磁心、磁心ユニットおよびナノ結晶合金磁心の製造方法 |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP5198057A patent/JPH0794314A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000119825A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-04-25 | Hitachi Metals Ltd | Ｆｅ基アモルファス合金薄帯およびそれを用いたＦｅ基ナノ結晶軟磁性合金薄帯ならびに磁心 |
| US6773619B2 (en) | 2001-07-17 | 2004-08-10 | Tdk Corporation | Magnetic core for transformer, Mn-Zn based ferrite composition and methods of producing the same |
| WO2018062310A1 (ja) | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 日立金属株式会社 | ナノ結晶合金磁心、磁心ユニットおよびナノ結晶合金磁心の製造方法 |
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