JPH11195522A - 薄型磁心及びそれを用いたインターフェース又はスイッチング電源 - Google Patents
薄型磁心及びそれを用いたインターフェース又はスイッチング電源Info
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- JPH11195522A JPH11195522A JP10000777A JP77798A JPH11195522A JP H11195522 A JPH11195522 A JP H11195522A JP 10000777 A JP10000777 A JP 10000777A JP 77798 A JP77798 A JP 77798A JP H11195522 A JPH11195522 A JP H11195522A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 幅方向の厚さが２ｍｍ以下の薄型磁心に関
し、高強度で巻線工程等によって破損しにくい薄型磁心
を得る。 【解決手段】 磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる磁
心において、磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と
内径との差が２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍ
ｍの樹脂コーティングを施すことにより、外周側の相対
する２点間を中心側に向かって３ｋｇの圧力を加えたと
き変形しない薄型磁心を得る。このような高強度薄型磁
心は、巻線工程や電子機器への取付けの際、破損しにく
くなる。
し、高強度で巻線工程等によって破損しにくい薄型磁心
を得る。 【解決手段】 磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる磁
心において、磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と
内径との差が２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍ
ｍの樹脂コーティングを施すことにより、外周側の相対
する２点間を中心側に向かって３ｋｇの圧力を加えたと
き変形しない薄型磁心を得る。このような高強度薄型磁
心は、巻線工程や電子機器への取付けの際、破損しにく
くなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インターフェー
ス、スイッチング電源等に使用されるトランス用磁心、
可飽和コア用磁心、チョークコイル用磁心等に使用され
る薄型磁心に関する。
ス、スイッチング電源等に使用されるトランス用磁心、
可飽和コア用磁心、チョークコイル用磁心等に使用され
る薄型磁心に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器に対する小型・薄型化の
要請が強まるにつれてトランス、可飽和コア、チョーク
コイル等に用いられる磁心についても小型、薄型化の必
要が高まってきた。例えば、スイッチング電源において
は、スイッチング周波数はＭＨｚ以上というように高周
波化されている。従来、このような分野にはフェライト
磁心が用いられ実用化されていたが、フェライトの透磁
率があまり高くなく、温度による磁気特性の変化が大き
く、近年の高周波化されたスイッチング電源等の電子機
器に対する性能が十分ではなかった。また、フェライト
磁心が焼結体であることもあって、せいぜい厚さ３ｍｍ
程度の磁心を形成するのが限界であり、これ以上薄くす
るとすぐに割れ、カケ等の問題が発生し、小型・薄型に
対する要望に応えられなくなっていた。
要請が強まるにつれてトランス、可飽和コア、チョーク
コイル等に用いられる磁心についても小型、薄型化の必
要が高まってきた。例えば、スイッチング電源において
は、スイッチング周波数はＭＨｚ以上というように高周
波化されている。従来、このような分野にはフェライト
磁心が用いられ実用化されていたが、フェライトの透磁
率があまり高くなく、温度による磁気特性の変化が大き
く、近年の高周波化されたスイッチング電源等の電子機
器に対する性能が十分ではなかった。また、フェライト
磁心が焼結体であることもあって、せいぜい厚さ３ｍｍ
程度の磁心を形成するのが限界であり、これ以上薄くす
るとすぐに割れ、カケ等の問題が発生し、小型・薄型に
対する要望に応えられなくなっていた。
【０００３】そこで、近年はフェライトに変わりアモル
ファス磁性材料又は微細結晶を有する磁性材料が、前記
電子機器に用いられるようになってきた。透磁率等の磁
気特性に関しては、アモルファス磁性材料又は微細結晶
を有する磁性材料はフェライトより優れており、磁気特
性に関しては十分満足するものが得られていた。
ファス磁性材料又は微細結晶を有する磁性材料が、前記
電子機器に用いられるようになってきた。透磁率等の磁
気特性に関しては、アモルファス磁性材料又は微細結晶
を有する磁性材料はフェライトより優れており、磁気特
性に関しては十分満足するものが得られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、アモルファ
ス磁性材料は液体急冷法、特に単ロール法により製造
し、磁性薄帯を製造し、その薄帯を巻回又は積層するこ
とにより磁心を得ており、微細結晶を有する磁性材料に
ついては、単ロール法によりアモルファス薄帯を得た
後、熱処理を行い所定の微細結晶を得ており、それをア
モルファス薄帯のときと同様に巻回又は積層することに
より磁心を得ている。
ス磁性材料は液体急冷法、特に単ロール法により製造
し、磁性薄帯を製造し、その薄帯を巻回又は積層するこ
とにより磁心を得ており、微細結晶を有する磁性材料に
ついては、単ロール法によりアモルファス薄帯を得た
後、熱処理を行い所定の微細結晶を得ており、それをア
モルファス薄帯のときと同様に巻回又は積層することに
より磁心を得ている。
【０００５】つまり、どちらの場合においても磁性合金
薄帯を巻回又は積層することにより磁心を得ている。こ
こで、磁性合金からなる磁心を薄型にする場合、薄帯の
幅方向の厚さを２ｍｍ以下と薄くすることになるわけで
あるが、この薄い薄帯からなる磁心は強度が弱く、巻線
時やトランスとして電子機器に組込む際に磁心が破損す
るといった問題が起きていた。
薄帯を巻回又は積層することにより磁心を得ている。こ
こで、磁性合金からなる磁心を薄型にする場合、薄帯の
幅方向の厚さを２ｍｍ以下と薄くすることになるわけで
あるが、この薄い薄帯からなる磁心は強度が弱く、巻線
時やトランスとして電子機器に組込む際に磁心が破損す
るといった問題が起きていた。
【０００６】この問題を解決するために磁心をケースに
収納するということも考えられるが、磁心を収納するた
めの厚さ２ｍｍ以下のケースをつくることは困難であ
り、また出来たとしてもその製造にはかなりの手間がか
かるといった問題が生じていた。本発明は、このような
課題に対処するためになされたもので、特に厚さが２ｍ
ｍ以下であっても十分な強度をもつ薄型磁心を提供する
ことを目的としている。
収納するということも考えられるが、磁心を収納するた
めの厚さ２ｍｍ以下のケースをつくることは困難であ
り、また出来たとしてもその製造にはかなりの手間がか
かるといった問題が生じていた。本発明は、このような
課題に対処するためになされたもので、特に厚さが２ｍ
ｍ以下であっても十分な強度をもつ薄型磁心を提供する
ことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の薄型磁心は、請
求項１に記載したように、磁性合金薄帯を巻回又は積層
してなる磁心において、磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以
下、外径と内径との差が２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１
〜０．２ｍｍの樹脂コーティングを施し、外周側の相対
する２点間を中心側に向かって３ｋｇの圧力を加えたと
き変形しないことを特徴とする薄型磁心であり、請求項
２として、磁性合金薄帯が、アモルファス磁性合金薄帯
であることが特徴の請求項１記載の薄型磁心とし、請求
項３として、磁性合金薄帯が、微細結晶構造を有する磁
性合金であることを特徴とする請求項１記載の薄型磁心
とし、請求項４として、樹脂コーティングを２層にした
ことを特徴とする請求項１〜３記載の薄型磁心とし、請
求項５として、磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、
磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が
２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コー
ティングを施した薄型磁心を具備したことを特徴とする
インターフェースとし、請求項６として、磁性合金薄帯
を巻回又は積層してなる、磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ
以下、外径と内径との差が２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０
１〜０．２ｍｍの樹脂コーティングを施した薄型磁心を
具備したことを特徴とするスイッチング電源とし、請求
項７として、下記の一般式からなるＣｏ系、Ｆｅ系アモ
ルファス磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、磁心の
幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が２ｍｍ
以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コーティン
グを施したことを特徴とする薄型磁心、 一般式：（Ｍ1-a Ｍ’a ）100-b Ｘb 、 式中、ＭはＦｅ、Ｃｏから選ばれる少なくとも１種の元
素を、Ｍ’はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１種
の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少なくと
も１種の元素を示し、ａ及びｂはそれぞれ０≦ａ≦０．
５、１０≦ｂ≦３５を満足する数を示す、各数字はａｔ
％とし、請求項８として、下記の一般式からなるＮｉ−
Ｆｅ系アモルファス磁性合金薄帯を巻回又は積層してな
る、磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との
差が２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂
コーティングを施したことを特徴とする薄型磁心、一般
式：（Ｎｉ1-a Ｆｅa ）100-x-y-z Ｍx Ｓｉy Ｂz 、式
中、ＭはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、
Ｗ、Ｚｒから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、
ａ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．２≦ａ≦０．７、０．０
５≦ｘ≦１０、４≦ｙ≦１２、５≦ｚ≦２０、１５≦ｙ
＋ｚ≦３０を満足する数を示す、各数字ａｔ％とし、請
求項９として、下記の一般式からなる微細結晶構造を有
する磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、磁心の幅方
向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が２ｍｍ以
上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コーティング
を施したことを特徴とする薄型磁心、 一般式： Ｆｅ100-c-d-e-f-g-h Ａc Ｄd Ｅe Ｓｉf Ｂ
g Ｚh 、 式中、ＡはＣｕ及びＡｕから選ばれる少なくとも１種の
元素を、Ｄは４ａ族元素、５ａ族元素、６ａ族元素及び
希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素を、Ｅは
Ｍｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ及び白金族元素か
ら選ばれる少なくとも１種の元素を、ＺはＣ、Ｎ及びＰ
から選ばれる少なくとも１種の元素を表わし、ｃ、ｄ、
ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、０≦ｃ≦８、０．１≦ｄ≦１５、
０≦ｅ≦１０、０≦ｆ≦２５、１≦ｇ≦１２、０≦ｈ≦
１０、１≦ｆ＋ｇ＋ｈ≦３０を満足する数であり、各数
字はａｔ％とし、請求項１０として、外周側の相対する
２点間を中心側に向かって３ｋｇの圧力を加えたとき変
形しないことを特徴とする請求項５〜９記載の薄型磁心
としている。
求項１に記載したように、磁性合金薄帯を巻回又は積層
してなる磁心において、磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以
下、外径と内径との差が２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１
〜０．２ｍｍの樹脂コーティングを施し、外周側の相対
する２点間を中心側に向かって３ｋｇの圧力を加えたと
き変形しないことを特徴とする薄型磁心であり、請求項
２として、磁性合金薄帯が、アモルファス磁性合金薄帯
であることが特徴の請求項１記載の薄型磁心とし、請求
項３として、磁性合金薄帯が、微細結晶構造を有する磁
性合金であることを特徴とする請求項１記載の薄型磁心
とし、請求項４として、樹脂コーティングを２層にした
ことを特徴とする請求項１〜３記載の薄型磁心とし、請
求項５として、磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、
磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が
２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コー
ティングを施した薄型磁心を具備したことを特徴とする
インターフェースとし、請求項６として、磁性合金薄帯
を巻回又は積層してなる、磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ
以下、外径と内径との差が２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０
１〜０．２ｍｍの樹脂コーティングを施した薄型磁心を
具備したことを特徴とするスイッチング電源とし、請求
項７として、下記の一般式からなるＣｏ系、Ｆｅ系アモ
ルファス磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、磁心の
幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が２ｍｍ
以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コーティン
グを施したことを特徴とする薄型磁心、 一般式：（Ｍ1-a Ｍ’a ）100-b Ｘb 、 式中、ＭはＦｅ、Ｃｏから選ばれる少なくとも１種の元
素を、Ｍ’はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１種
の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少なくと
も１種の元素を示し、ａ及びｂはそれぞれ０≦ａ≦０．
５、１０≦ｂ≦３５を満足する数を示す、各数字はａｔ
％とし、請求項８として、下記の一般式からなるＮｉ−
Ｆｅ系アモルファス磁性合金薄帯を巻回又は積層してな
る、磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との
差が２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂
コーティングを施したことを特徴とする薄型磁心、一般
式：（Ｎｉ1-a Ｆｅa ）100-x-y-z Ｍx Ｓｉy Ｂz 、式
中、ＭはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、
Ｗ、Ｚｒから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、
ａ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．２≦ａ≦０．７、０．０
５≦ｘ≦１０、４≦ｙ≦１２、５≦ｚ≦２０、１５≦ｙ
＋ｚ≦３０を満足する数を示す、各数字ａｔ％とし、請
求項９として、下記の一般式からなる微細結晶構造を有
する磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、磁心の幅方
向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が２ｍｍ以
上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コーティング
を施したことを特徴とする薄型磁心、 一般式： Ｆｅ100-c-d-e-f-g-h Ａc Ｄd Ｅe Ｓｉf Ｂ
g Ｚh 、 式中、ＡはＣｕ及びＡｕから選ばれる少なくとも１種の
元素を、Ｄは４ａ族元素、５ａ族元素、６ａ族元素及び
希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素を、Ｅは
Ｍｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ及び白金族元素か
ら選ばれる少なくとも１種の元素を、ＺはＣ、Ｎ及びＰ
から選ばれる少なくとも１種の元素を表わし、ｃ、ｄ、
ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、０≦ｃ≦８、０．１≦ｄ≦１５、
０≦ｅ≦１０、０≦ｆ≦２５、１≦ｇ≦１２、０≦ｈ≦
１０、１≦ｆ＋ｇ＋ｈ≦３０を満足する数であり、各数
字はａｔ％とし、請求項１０として、外周側の相対する
２点間を中心側に向かって３ｋｇの圧力を加えたとき変
形しないことを特徴とする請求項５〜９記載の薄型磁心
としている。
【０００８】まず、本発明では磁心の幅方向の厚みを２
ｍｍ以下にし、外径と内径との差を２ｍｍ以上となるよ
うに磁性合金薄帯を巻回又は積層している。磁心の幅方
向の厚みが２ｍｍより大きいと、いわゆる薄型とは呼べ
ず、外径と内径との差が２ｍｍより小さいと十分な強度
を得られず破損しやすくなると共に、磁性合金薄帯の巻
数が足らず磁心として十分な磁気特性が得られなくな
る。
ｍｍ以下にし、外径と内径との差を２ｍｍ以上となるよ
うに磁性合金薄帯を巻回又は積層している。磁心の幅方
向の厚みが２ｍｍより大きいと、いわゆる薄型とは呼べ
ず、外径と内径との差が２ｍｍより小さいと十分な強度
を得られず破損しやすくなると共に、磁性合金薄帯の巻
数が足らず磁心として十分な磁気特性が得られなくな
る。
【０００９】前記のような磁性合金薄帯を巻回又は積層
した磁心をつくり、さらに厚さ０．０１〜０．２ｍｍの
樹脂コーティングを施している。この樹脂コーティング
に用いる樹脂は、特に樹脂であれば特に制限されるもの
ではないが、好ましくはテフロンやエポキシ系樹脂によ
るコーティングが良い。コーティング厚さに関しても、
０．０１〜０．２ｍｍの範囲が良く、さらに強度のみで
はなく薄さを考慮すると０．０５〜０．１ｍｍが好まし
い範囲となる。
した磁心をつくり、さらに厚さ０．０１〜０．２ｍｍの
樹脂コーティングを施している。この樹脂コーティング
に用いる樹脂は、特に樹脂であれば特に制限されるもの
ではないが、好ましくはテフロンやエポキシ系樹脂によ
るコーティングが良い。コーティング厚さに関しても、
０．０１〜０．２ｍｍの範囲が良く、さらに強度のみで
はなく薄さを考慮すると０．０５〜０．１ｍｍが好まし
い範囲となる。
【００１０】このような構造を持つ薄型磁心は強度が上
がり、外周側の相対する２点間を中心側に向かって３ｋ
ｇの圧力を加えたとき変形しない高強度な磁心となり巻
線時やトランスとして電子機器に組込む際に磁心が破損
することがなくなり、製造性や歩留まりの向上を図るこ
とができる。
がり、外周側の相対する２点間を中心側に向かって３ｋ
ｇの圧力を加えたとき変形しない高強度な磁心となり巻
線時やトランスとして電子機器に組込む際に磁心が破損
することがなくなり、製造性や歩留まりの向上を図るこ
とができる。
【００１１】ここで磁心に用いる磁性合金材料として
は、アモルファス磁性合金や微細結晶を有する磁性合金
が適している。アモルファス磁性合金としては、Ｃｏ
系、Ｎｉ系、Ｎｉ−Ｆｅ系と特に限定されるものではな
いが、Ｃｏ系、Ｆｅ系アモルファス磁性合金について
は、次の一般式１を満たすものが好ましく、 一般式１：（Ｍ1-a Ｍ’a ）100-b Ｘb 、 （式中、ＭはＦｅ、Ｃｏから選ばれる少なくとも１種の
元素を、Ｍ’はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１種
の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少なくと
も１種の元素を示し、ａ及びｂはそれぞれ０≦ａ≦０．
５、１０≦ｂ≦３５を満足する数を示す。各数字はａｔ
％）で表わされる組成を有するものが例示される。
は、アモルファス磁性合金や微細結晶を有する磁性合金
が適している。アモルファス磁性合金としては、Ｃｏ
系、Ｎｉ系、Ｎｉ−Ｆｅ系と特に限定されるものではな
いが、Ｃｏ系、Ｆｅ系アモルファス磁性合金について
は、次の一般式１を満たすものが好ましく、 一般式１：（Ｍ1-a Ｍ’a ）100-b Ｘb 、 （式中、ＭはＦｅ、Ｃｏから選ばれる少なくとも１種の
元素を、Ｍ’はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１種
の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少なくと
も１種の元素を示し、ａ及びｂはそれぞれ０≦ａ≦０．
５、１０≦ｂ≦３５を満足する数を示す。各数字はａｔ
％）で表わされる組成を有するものが例示される。
【００１２】Ｎｉ−Ｆｅ系アモルファス磁性合金につい
ては、次の一般式２を満たすものが好ましく、 一般式
２：（Ｎｉ1-a Ｆｅa ）100-x-y-z Ｍx Ｓｉy Ｂz 、
（式中、ＭはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｚｒから選ばれる少なくとも１種の元素を示
し、ａ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．２≦ａ≦０．７、
０．０５≦ｘ≦１０、４≦ｙ≦１２、５≦ｚ≦２０、１
５≦ｙ＋ｚ≦３０を満足する数を示す、各数字ａｔ％）
で表わされる組成を有する。
ては、次の一般式２を満たすものが好ましく、 一般式
２：（Ｎｉ1-a Ｆｅa ）100-x-y-z Ｍx Ｓｉy Ｂz 、
（式中、ＭはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｚｒから選ばれる少なくとも１種の元素を示
し、ａ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．２≦ａ≦０．７、
０．０５≦ｘ≦１０、４≦ｙ≦１２、５≦ｚ≦２０、１
５≦ｙ＋ｚ≦３０を満足する数を示す、各数字ａｔ％）
で表わされる組成を有する。
【００１３】また、微細結晶を有する磁性合金として
は、次の一般式３を満たすものが好ましく、 一般式３：Ｆｅ100-c-d-e-f-g-h Ａc Ｄd Ｅe Ｓｉf Ｂ
g Ｚh 、 （式中、ＡはＣｕ及びＡｕから選ばれる少なくとも１種
の元素を、Ｄは４ａ族元素、５ａ族元素、６ａ族元素及
び希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素を、Ｅ
はＭｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ及び白金族元素
から選ばれる少なくとも１種の元素を、ＺはＣ、Ｎ及び
Ｐから選ばれる少なくとも１種の元素を表わし、ｃ、
ｄ、ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、０≦ｃ≦８、０．１≦ｄ≦１
５、０≦ｅ≦１０、０≦ｆ≦２５、１≦ｇ≦１２、０≦
ｈ≦１０、１≦ｆ＋ｇ＋ｈ≦３０を満足する数であり、
各数字はａｔ％である。）で組成が実質的に表わされ、
平均粒径が例えば５０〜３００オングストロームの微細
結晶粒を合金中に面積比で５０％以上、好ましくは８０
％以上存在する磁性合金が挙げられる。
は、次の一般式３を満たすものが好ましく、 一般式３：Ｆｅ100-c-d-e-f-g-h Ａc Ｄd Ｅe Ｓｉf Ｂ
g Ｚh 、 （式中、ＡはＣｕ及びＡｕから選ばれる少なくとも１種
の元素を、Ｄは４ａ族元素、５ａ族元素、６ａ族元素及
び希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素を、Ｅ
はＭｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ及び白金族元素
から選ばれる少なくとも１種の元素を、ＺはＣ、Ｎ及び
Ｐから選ばれる少なくとも１種の元素を表わし、ｃ、
ｄ、ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、０≦ｃ≦８、０．１≦ｄ≦１
５、０≦ｅ≦１０、０≦ｆ≦２５、１≦ｇ≦１２、０≦
ｈ≦１０、１≦ｆ＋ｇ＋ｈ≦３０を満足する数であり、
各数字はａｔ％である。）で組成が実質的に表わされ、
平均粒径が例えば５０〜３００オングストロームの微細
結晶粒を合金中に面積比で５０％以上、好ましくは８０
％以上存在する磁性合金が挙げられる。
【００１４】前記のアモルファス磁性合金薄帯は、通
常、冷却ロールを用いた液体急冷法（単ロール法）によ
り作製している。すなわち、所望の合金組成に調整した
金属溶湯（溶融金属）を、ノズルを介して高速回転する
冷却ロール（単ロール）上に射出し、溶融金属を冷却・
凝固させることによって、アモルファス磁性合金薄帯を
作製している。ここで、薄型磁心を作製する場合、幅方
向の厚みが２ｍｍ以下の磁性薄帯を製造することにな
る。さらに、スイッチング電源等の高周波化された分野
に、薄型磁心を用いる場合、渦電流損等の損失を低減す
る上で、磁性合金薄帯の板厚をより薄くする必要があ
り、平均板厚を２０μｍ以下、好ましくは１０〜１８μ
ｍの板厚が渦電流損等の低減に有効である。
常、冷却ロールを用いた液体急冷法（単ロール法）によ
り作製している。すなわち、所望の合金組成に調整した
金属溶湯（溶融金属）を、ノズルを介して高速回転する
冷却ロール（単ロール）上に射出し、溶融金属を冷却・
凝固させることによって、アモルファス磁性合金薄帯を
作製している。ここで、薄型磁心を作製する場合、幅方
向の厚みが２ｍｍ以下の磁性薄帯を製造することにな
る。さらに、スイッチング電源等の高周波化された分野
に、薄型磁心を用いる場合、渦電流損等の損失を低減す
る上で、磁性合金薄帯の板厚をより薄くする必要があ
り、平均板厚を２０μｍ以下、好ましくは１０〜１８μ
ｍの板厚が渦電流損等の低減に有効である。
【００１５】微細結晶を有する磁性合金については、液
体急冷法により作製されたアモルファス磁性合金薄帯を
熱処理することにより所定の微細結晶粒を析出させる方
法や、液体急冷法の冷却ロールの回転速度を調整するこ
とにより直接微細結晶粒を析出させる方法等がある。
体急冷法により作製されたアモルファス磁性合金薄帯を
熱処理することにより所定の微細結晶粒を析出させる方
法や、液体急冷法の冷却ロールの回転速度を調整するこ
とにより直接微細結晶粒を析出させる方法等がある。
【００１６】上述したようなアモルファス磁性合金や微
細結晶を有する磁性合金からなる磁性薄帯を所望の形状
に巻回することによって、あるいは薄帯を所望の形状に
打抜いた後、所望のコア形状に積層することによって磁
心を得ることができる。これらの磁性薄帯の表面は各薄
帯間の絶縁性を保つため絶縁被覆が施されており、シリ
カやマグネシア等の無機絶縁膜又はエポキシ系樹脂等の
有機絶縁膜であってもよいが、コストや製造性の点から
シリカが好ましい。
細結晶を有する磁性合金からなる磁性薄帯を所望の形状
に巻回することによって、あるいは薄帯を所望の形状に
打抜いた後、所望のコア形状に積層することによって磁
心を得ることができる。これらの磁性薄帯の表面は各薄
帯間の絶縁性を保つため絶縁被覆が施されており、シリ
カやマグネシア等の無機絶縁膜又はエポキシ系樹脂等の
有機絶縁膜であってもよいが、コストや製造性の点から
シリカが好ましい。
【００１７】また、強度及び磁気特性を考慮すると磁心
の外径と内径が２ｍｍ以上となるように磁性合金薄帯を
巻回又は積層するのがよく、小型化を考慮すると外径と
内径との差は２〜１０ｍｍの範囲が好ましいサイズとな
り、外径と内径との差が２ｍｍより小さいと十分な強度
が得られないのみではなく、磁性体の断面積が減り十分
な磁気特性が得られなくなる。
の外径と内径が２ｍｍ以上となるように磁性合金薄帯を
巻回又は積層するのがよく、小型化を考慮すると外径と
内径との差は２〜１０ｍｍの範囲が好ましいサイズとな
り、外径と内径との差が２ｍｍより小さいと十分な強度
が得られないのみではなく、磁性体の断面積が減り十分
な磁気特性が得られなくなる。
【００１８】この巻回又は積層を行った後の磁心に、厚
さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コーティングを行うこと
により強度を上げることになる。この樹脂コーティング
は、例えば、テフロン（登録商標）コーティングやエポ
キシ樹脂コーティングが有効であるが絶縁性樹脂であれ
ば特に限定されるものではなく、強度の点からコーティ
ング厚みについても０．０１〜０．２ｍｍの範囲が良
く、さらに強度のみではなくコーティング後の磁心の薄
さを考慮すると０．０５〜０．１ｍｍが好ましい範囲と
なる。
さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コーティングを行うこと
により強度を上げることになる。この樹脂コーティング
は、例えば、テフロン（登録商標）コーティングやエポ
キシ樹脂コーティングが有効であるが絶縁性樹脂であれ
ば特に限定されるものではなく、強度の点からコーティ
ング厚みについても０．０１〜０．２ｍｍの範囲が良
く、さらに強度のみではなくコーティング後の磁心の薄
さを考慮すると０．０５〜０．１ｍｍが好ましい範囲と
なる。
【００１９】このような樹脂コーティングを行うことに
より、磁心の外周側の相対する２点間を中心側に向かっ
て３ｋｇの圧力を加えたとき変形しない薄型磁心を得る
ことが可能となる。樹脂コーティング後の磁心は、その
後、巻線を巻く工程や電子機器等に組込む工程を迎える
ことになるが、各工程において磁心には圧力（応力）が
加わり、その圧力に磁心が耐えられない場合磁心が破損
してしまう。従って、圧力に強い磁心が必要になる分け
であり、本発明では磁心の外周側の相対する２点間を中
心側に向かって３ｋｇの圧力を加えたとき変形しない薄
型磁心ということになる。本発明では磁心薄帯の巻回又
は積層工程及び樹脂コーティングにより強度の向上を図
っているが、樹脂コーティングが薄すぎると３ｋｇ以下
の圧力で破損してしまい前記巻線工程等に耐えられなく
なり、樹脂コーティングを厚くすれば３ｋｇより大きい
圧力に耐え得るようになるが、樹脂コーティング層が厚
いと磁心の厚みが増え、薄型形状を取りにくくなる。
より、磁心の外周側の相対する２点間を中心側に向かっ
て３ｋｇの圧力を加えたとき変形しない薄型磁心を得る
ことが可能となる。樹脂コーティング後の磁心は、その
後、巻線を巻く工程や電子機器等に組込む工程を迎える
ことになるが、各工程において磁心には圧力（応力）が
加わり、その圧力に磁心が耐えられない場合磁心が破損
してしまう。従って、圧力に強い磁心が必要になる分け
であり、本発明では磁心の外周側の相対する２点間を中
心側に向かって３ｋｇの圧力を加えたとき変形しない薄
型磁心ということになる。本発明では磁心薄帯の巻回又
は積層工程及び樹脂コーティングにより強度の向上を図
っているが、樹脂コーティングが薄すぎると３ｋｇ以下
の圧力で破損してしまい前記巻線工程等に耐えられなく
なり、樹脂コーティングを厚くすれば３ｋｇより大きい
圧力に耐え得るようになるが、樹脂コーティング層が厚
いと磁心の厚みが増え、薄型形状を取りにくくなる。
【００２０】また、樹脂コーティングを行う前の磁心の
強度を上げるために、樹脂や接着剤を含浸又はコーティ
ングを行うプレコーティング処理も効果的である。例え
ば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂を含浸又はプレ
コートを行うことにより樹脂コーティングを行う前の磁
心の強度を０．５ｋｇ以上にすることが可能となる。こ
のような樹脂コーティングを２回行う処理は、磁性合金
薄帯の幅方向の厚みが１ｍｍ以下の超薄型磁心を作製す
る時に特に有効であり、より磁心の破損を低減し不良発
生率を抑制する。
強度を上げるために、樹脂や接着剤を含浸又はコーティ
ングを行うプレコーティング処理も効果的である。例え
ば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂を含浸又はプレ
コートを行うことにより樹脂コーティングを行う前の磁
心の強度を０．５ｋｇ以上にすることが可能となる。こ
のような樹脂コーティングを２回行う処理は、磁性合金
薄帯の幅方向の厚みが１ｍｍ以下の超薄型磁心を作製す
る時に特に有効であり、より磁心の破損を低減し不良発
生率を抑制する。
【００２１】以上のような薄型磁心を用いることにより
インターフェースやスイッチング電源等のトランス、可
飽和コア、チョークコイルを小型・薄型にすることが可
能となる。
インターフェースやスイッチング電源等のトランス、可
飽和コア、チョークコイルを小型・薄型にすることが可
能となる。
【００２２】
【００２３】
【実施例】（実施例１〜７）幅方向の厚み１．５ｍｍの
アモルファス磁性合金薄帯を用い表１に示すような種々
の大きさの磁心を作成し、破損時の強度及び外周側の相
対する２点間を中心側に向かって圧力を加えたときの変
形する強さを測定し、巻線工程での不良率を調査した。
アモルファス磁性合金薄帯を用い表１に示すような種々
の大きさの磁心を作成し、破損時の強度及び外周側の相
対する２点間を中心側に向かって圧力を加えたときの変
形する強さを測定し、巻線工程での不良率を調査した。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１から分かる通り、磁心の幅方向の厚み
が１．５ｍｍと同じ磁性合金薄帯を用いたとしても、外
径と内径の差が２ｍｍ以上ないものや、樹脂コーティン
グの厚さが０．０５〜０．２ｍｍの範囲内でないものは
磁心の強度が弱く、不良発生率が高くなる。
が１．５ｍｍと同じ磁性合金薄帯を用いたとしても、外
径と内径の差が２ｍｍ以上ないものや、樹脂コーティン
グの厚さが０．０５〜０．２ｍｍの範囲内でないものは
磁心の強度が弱く、不良発生率が高くなる。
【００２６】（実施例９〜２０）表２にあるような、各
種のサイズの磁心に対し、プレコーティングを行った場
合の強度、及び樹脂コーティング後の強度を比較し、不
良発生率を調査した。
種のサイズの磁心に対し、プレコーティングを行った場
合の強度、及び樹脂コーティング後の強度を比較し、不
良発生率を調査した。
【００２７】
【表２】
【００２８】表２から分かる通り、プレコーティング処
理を行うと樹脂コーティング前の磁心の強度が向上し、
不良発生率が低下することが分かる。また、磁性合金薄
帯の幅方向の厚み及び板厚が薄いと磁心の強度が下がる
ため、プレコーティング処理は磁性合金薄帯の幅方向の
厚みが１ｍｍ以下の超薄型磁心に特に有効である。
理を行うと樹脂コーティング前の磁心の強度が向上し、
不良発生率が低下することが分かる。また、磁性合金薄
帯の幅方向の厚み及び板厚が薄いと磁心の強度が下がる
ため、プレコーティング処理は磁性合金薄帯の幅方向の
厚みが１ｍｍ以下の超薄型磁心に特に有効である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄型磁心
によれば、磁性合金薄帯の幅方向の厚みが２ｍｍ以下と
薄い形状においても十分な強度を保ち、巻線工程や磁心
を電子機器に取付ける工程において破損しにくくなり、
磁心の割れ、カケ等の破損を防止することが可能とな
り、製造性を向上させることができる。
によれば、磁性合金薄帯の幅方向の厚みが２ｍｍ以下と
薄い形状においても十分な強度を保ち、巻線工程や磁心
を電子機器に取付ける工程において破損しにくくなり、
磁心の割れ、カケ等の破損を防止することが可能とな
り、製造性を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例による磁性合金薄帯を巻回す
ることにより作製した薄型磁心の形状を説明するための
図である。
ることにより作製した薄型磁心の形状を説明するための
図である。
【図２】本発明の一実施例による磁性合金薄帯を積層す
ることにより作製した薄型磁心の形状を説明するための
図である。
ることにより作製した薄型磁心の形状を説明するための
図である。
【図３】本発明の薄型磁心の強度を測定する状態を示す
図である。
図である。
Claims (10)
- 【請求項１】 磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる磁
心において、磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と
内径との差が２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍ
ｍの樹脂コーティングを施し、外周側の相対する２点間
を中心側に向かって３ｋｇの圧力を加えたとき変形しな
いことを特徴とする薄型磁心。 - 【請求項２】 磁性合金薄帯が、アモルファス磁性合金
薄帯であることが特徴の請求項１記載の薄型磁心。 - 【請求項３】 磁性合金薄帯が、微細結晶構造を有する
磁性合金であることを特徴とする請求項１記載の薄型磁
心。 - 【請求項４】 樹脂コーティングを２層にしたことを特
徴とする請求項１〜３記載の薄型磁心。 - 【請求項５】 磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、
磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が
２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コー
ティングを施した薄型磁心を具備したことを特徴とする
インターフェース。 - 【請求項６】 磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、
磁心の幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が
２ｍｍ以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コー
ティングを施した薄型磁心を具備したことを特徴とする
スイッチング電源。 - 【請求項７】 下記の一般式からなるＣｏ系、Ｆｅ系ア
モルファス磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、磁心
の幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が２ｍ
ｍ以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コーティ
ングを施したことを特徴とする薄型磁心。 一般式：（Ｍ1-a Ｍ’a ）100-b Ｘb 、 式中、ＭはＦｅ、Ｃｏから選ばれる少なくとも１種の元
素を、Ｍ’はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１種
の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少なくと
も１種の元素を示し、ａ及びｂはそれぞれ０≦ａ≦０．
５、１０≦ｂ≦３５を満足する数を示す、各数字はａｔ
％。 - 【請求項８】 下記の一般式からなるＮｉ−Ｆｅ系アモ
ルファス磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、磁心の
幅方向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が２ｍｍ
以上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コーティン
グを施したことを特徴とする薄型磁心。 一般式：（Ｎｉ1-a Ｆｅa ）100-x-y-z Ｍx Ｓｉy Ｂ
z 、 式中、ＭはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、
Ｗ、Ｚｒから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、
ａ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．２≦ａ≦０．７、０．０
５≦ｘ≦１０、４≦ｙ≦１２、５≦ｚ≦２０、１５≦ｙ
＋ｚ≦３０を満足する数を示す、各数字ａｔ％。 - 【請求項９】 下記の一般式からなる微細結晶構造を有
する磁性合金薄帯を巻回又は積層してなる、磁心の幅方
向の厚みが２ｍｍ以下、外径と内径との差が２ｍｍ以
上、かつ厚さ０．０１〜０．２ｍｍの樹脂コーティング
を施したことを特徴とする薄型磁心。 一般式： Ｆｅ100-c-d-e-f-g-h Ａc Ｄd Ｅe Ｓｉf Ｂ
g Ｚh 、 式中、ＡはＣｕ及びＡｕから選ばれる少なくとも１種の
元素を、Ｄは４ａ族元素、５ａ族元素、６ａ族元素及び
希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素を、Ｅは
Ｍｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ及び白金族元素か
ら選ばれる少なくとも１種の元素を、ＺはＣ、Ｎ及びＰ
から選ばれる少なくとも１種の元素を表わし、ｃ、ｄ、
ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、０≦ｃ≦８、０．１≦ｄ≦１５、
０≦ｅ≦１０、０≦ｆ≦２５、１≦ｇ≦１２、０≦ｈ≦
１０、１≦ｆ＋ｇ＋ｈ≦３０を満足する数であり、各数
字はａｔ％。 - 【請求項１０】 外周側の相対する２点間を中心側に向
かって３ｋｇの圧力を加えたとき変形しないことを特徴
とする請求項５〜９記載の薄型磁心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000777A JPH11195522A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 薄型磁心及びそれを用いたインターフェース又はスイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000777A JPH11195522A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 薄型磁心及びそれを用いたインターフェース又はスイッチング電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11195522A true JPH11195522A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=11483143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10000777A Pending JPH11195522A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 薄型磁心及びそれを用いたインターフェース又はスイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11195522A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008156703A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | National Institute For Materials Science | ホイスラー合金とそれを用いたｔｍｒ素子又はｇｍｒ素子 |
-
1998
- 1998-01-06 JP JP10000777A patent/JPH11195522A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008156703A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | National Institute For Materials Science | ホイスラー合金とそれを用いたｔｍｒ素子又はｇｍｒ素子 |
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Legal Events
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|
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081222 |
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