JPH11297556A - 金属磁性粉末圧粉コア材の製造方法 - Google Patents
金属磁性粉末圧粉コア材の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 スイッチング電源用トランスコアや平滑チョ
ークの小型化、高性能化に対応することを目的として、
飽和磁束密度と高周波特性の両方に優れた特性を示す圧
粉コアの製造方法を提供すること。 【解決手段】 金属系軟磁性粉末を高温で軟化し可塑性
になるガラス系材料を金属粉末重量に対して２〜６％の
範囲で混合した粉末について、押出し比２以上で高温押
出し加工することを特徴とする金属磁性粉末圧粉コア材
の製造方法。
ークの小型化、高性能化に対応することを目的として、
飽和磁束密度と高周波特性の両方に優れた特性を示す圧
粉コアの製造方法を提供すること。 【解決手段】 金属系軟磁性粉末を高温で軟化し可塑性
になるガラス系材料を金属粉末重量に対して２〜６％の
範囲で混合した粉末について、押出し比２以上で高温押
出し加工することを特徴とする金属磁性粉末圧粉コア材
の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コイル部品のコア
材に用いられる磁性合金粉末に関するもので、特に高い
飽和磁束密度と優れた高周波特性を両立させることがで
きるコア材用磁性合金粉末の製造方法に関するものであ
る。
材に用いられる磁性合金粉末に関するもので、特に高い
飽和磁束密度と優れた高周波特性を両立させることがで
きるコア材用磁性合金粉末の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、コイル部品に代表される電子部品
は、小型化・高性能化される傾向にあり、それに伴って
それらのコア材に結合材と共に使用される磁性材料粉末
についても高性能化の要求が高まっており、同時に作動
周波数の高周波化に対する対応が望まれている。一方、
従来コア材用に一般的に使用されている粉末としては酸
化物系磁性材料であるソフトフェライトなどが一般的で
ある。しかし酸化物系磁性材料は粉末相互の絶縁特性は
優れているものの、材料自身の飽和磁束密度が低いうえ
に、特に高周波領域での磁気特性の低下が顕著であるた
め、近年の小型化・高周波化の要求を満足することは非
常に困難である。
は、小型化・高性能化される傾向にあり、それに伴って
それらのコア材に結合材と共に使用される磁性材料粉末
についても高性能化の要求が高まっており、同時に作動
周波数の高周波化に対する対応が望まれている。一方、
従来コア材用に一般的に使用されている粉末としては酸
化物系磁性材料であるソフトフェライトなどが一般的で
ある。しかし酸化物系磁性材料は粉末相互の絶縁特性は
優れているものの、材料自身の飽和磁束密度が低いうえ
に、特に高周波領域での磁気特性の低下が顕著であるた
め、近年の小型化・高周波化の要求を満足することは非
常に困難である。
【０００３】そのため、酸化物系材料の飽和磁束密度よ
り高い磁束密度を持つ材料として、Ｆｅ−Ｓｉ系合金や
Ｆｅ−Ｎｉ系パーマロイ合金をはじめとする金属系軟磁
性粉末が着目されており、それらの粉末を使用した圧粉
コアの開発研究が盛んに行なわれている。しかも、金属
系軟磁性材料を使用して圧粉コアを製造する方法として
は、常温中で金属系粉末とシリコン系バインダーと架橋
剤を混合した後、その混合粉末をコア型のダイセットを
用いて常温中で成型する方法が一般的である。
り高い磁束密度を持つ材料として、Ｆｅ−Ｓｉ系合金や
Ｆｅ−Ｎｉ系パーマロイ合金をはじめとする金属系軟磁
性粉末が着目されており、それらの粉末を使用した圧粉
コアの開発研究が盛んに行なわれている。しかも、金属
系軟磁性材料を使用して圧粉コアを製造する方法として
は、常温中で金属系粉末とシリコン系バインダーと架橋
剤を混合した後、その混合粉末をコア型のダイセットを
用いて常温中で成型する方法が一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法によると常温での金属粉末の硬さが大きいために
粉末が充分に変形せず、その結果コア中での金属系粉末
の占積率が低くなるという問題があった。金属系粉末の
占積率が低いとコア全体としての磁束密度が低下するた
めにコアの体積を大きくする必要があり、小型化の要求
とは相反する事態が生じる。また、従来のバインダーを
使用したまま実験的に成形圧力を上げて成形すると金属
系粉末の密度は大きくなり、磁束密度は改善されるが同
時に粉末同士の接触部分の電気電導率が高くなって高周
波特性が悪くなる欠点がある。
た方法によると常温での金属粉末の硬さが大きいために
粉末が充分に変形せず、その結果コア中での金属系粉末
の占積率が低くなるという問題があった。金属系粉末の
占積率が低いとコア全体としての磁束密度が低下するた
めにコアの体積を大きくする必要があり、小型化の要求
とは相反する事態が生じる。また、従来のバインダーを
使用したまま実験的に成形圧力を上げて成形すると金属
系粉末の密度は大きくなり、磁束密度は改善されるが同
時に粉末同士の接触部分の電気電導率が高くなって高周
波特性が悪くなる欠点がある。
【０００５】また、コア型のダイセットの寿命やダイセ
ット材質の問題からコアの成形圧力は工業的に限界があ
り、金属系粉末を使った場合常温で粉末の占積率を向上
させることは困難であった。また、従来のプレス成形に
よると、コア型に粉末を充填して１ケずつプレス成形に
よって製造するために生産性が悪く、その改善も望まれ
ている。従って、部品の小型化・高性能化に対応するに
は飽和磁束密度の高い金属系軟磁性粉末を用いて大きな
占積率になるようにコアに成形してコアとしての磁束密
度を大きくする技術と共に、粉末接触部分の電気電導率
を下げて高周波特性を改善することが望まれている。
ット材質の問題からコアの成形圧力は工業的に限界があ
り、金属系粉末を使った場合常温で粉末の占積率を向上
させることは困難であった。また、従来のプレス成形に
よると、コア型に粉末を充填して１ケずつプレス成形に
よって製造するために生産性が悪く、その改善も望まれ
ている。従って、部品の小型化・高性能化に対応するに
は飽和磁束密度の高い金属系軟磁性粉末を用いて大きな
占積率になるようにコアに成形してコアとしての磁束密
度を大きくする技術と共に、粉末接触部分の電気電導率
を下げて高周波特性を改善することが望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、従来技
術が抱える上述の問題点を解決し、スイッチング電源用
トランスコアや平滑チョークの小型化・高性能化に対応
することを目的として、飽和磁束密度と高周波特性の両
方に優れた特性を示す圧粉コアの製造方法を提供するこ
とにある。すなわち、上述の目的を実現すべく鋭意検討
した結果、発明者らは粒径１０００μ以下のＦｅ−Ｓｉ
系合金やＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系などの金属系軟磁性材料粉
末と高温で軟化し可塑性になる絶縁材料の粉末を常温で
攪拌混合した後カプセル中に充填し、高温押出し加工す
ることによって粉末の占積率が大きく、かつ金属粉末同
士の絶縁が良好な圧粉コアが製造できることを見出し
た。
術が抱える上述の問題点を解決し、スイッチング電源用
トランスコアや平滑チョークの小型化・高性能化に対応
することを目的として、飽和磁束密度と高周波特性の両
方に優れた特性を示す圧粉コアの製造方法を提供するこ
とにある。すなわち、上述の目的を実現すべく鋭意検討
した結果、発明者らは粒径１０００μ以下のＦｅ−Ｓｉ
系合金やＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系などの金属系軟磁性材料粉
末と高温で軟化し可塑性になる絶縁材料の粉末を常温で
攪拌混合した後カプセル中に充填し、高温押出し加工す
ることによって粉末の占積率が大きく、かつ金属粉末同
士の絶縁が良好な圧粉コアが製造できることを見出し
た。
【０００７】その発明の要旨とするところは、 （１）金属系軟磁性粉末と高温で軟化し可塑性になるガ
ラス系材料の粉末を、金属粉末に対するガラス系材料の
重量を２〜６％の範囲で混合した後、カプセル中に充填
して押出し比２以上の条件で高温押出し加工することを
特徴とする金属磁性粉末圧粉コア材の製造方法。 （２）前記（１）記載において、金属系軟磁性粉末がガ
スアトマイズ粉末であることを特徴とする金属軟磁性粉
末圧粉コア材の製造方法にある。
ラス系材料の粉末を、金属粉末に対するガラス系材料の
重量を２〜６％の範囲で混合した後、カプセル中に充填
して押出し比２以上の条件で高温押出し加工することを
特徴とする金属磁性粉末圧粉コア材の製造方法。 （２）前記（１）記載において、金属系軟磁性粉末がガ
スアトマイズ粉末であることを特徴とする金属軟磁性粉
末圧粉コア材の製造方法にある。
【０００８】
【発明の実施の形態】上述したように、本発明の特徴
は、Ｆｅ−Ｓｉ系及びＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系などの金属系
軟磁性材料粉末を水ガラスなど高温で軟化し可塑性にな
る絶縁材料の粉末を常温で混合攪拌することによって、
従来常温で成形する際に用いられていたシリコン系バイ
ンダーと同等以上の絶縁効果を持たせると同時に、その
粉末を高温押出し加工することによって常温プレス成形
よりはるかに大きい占積率を達成させることを可能にし
たことである。
は、Ｆｅ−Ｓｉ系及びＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系などの金属系
軟磁性材料粉末を水ガラスなど高温で軟化し可塑性にな
る絶縁材料の粉末を常温で混合攪拌することによって、
従来常温で成形する際に用いられていたシリコン系バイ
ンダーと同等以上の絶縁効果を持たせると同時に、その
粉末を高温押出し加工することによって常温プレス成形
よりはるかに大きい占積率を達成させることを可能にし
たことである。
【０００９】高温では金属粉末が軟化する傾向にあり、
その状態で押出し成形することによって粉末が変形し占
積率が大きくなるように成形される。またその温度域で
はシリコン系バインダーは使用できないため、常温では
粉末であるが高温になると軟化して可塑性になるガラス
系などのバインダーを用いることを特徴とするものであ
る。また押出し成形することによって棒状やパイプ上の
成型物が得られ、これを切断することによって従来常温
プレスで１ケずつ製造していた圧粉コア材が極めて効率
よく製造できることも見出した。高温押出しによる占積
率改善効果をさらに高めるために、金属系軟磁性粉末と
してガスアトマイズ粉末などの球状粉末を用いることに
よって元の充填密度を上げることができるため、その結
果高温押出し後の粉末の占積率をさらに高めることが可
能となる。
その状態で押出し成形することによって粉末が変形し占
積率が大きくなるように成形される。またその温度域で
はシリコン系バインダーは使用できないため、常温では
粉末であるが高温になると軟化して可塑性になるガラス
系などのバインダーを用いることを特徴とするものであ
る。また押出し成形することによって棒状やパイプ上の
成型物が得られ、これを切断することによって従来常温
プレスで１ケずつ製造していた圧粉コア材が極めて効率
よく製造できることも見出した。高温押出しによる占積
率改善効果をさらに高めるために、金属系軟磁性粉末と
してガスアトマイズ粉末などの球状粉末を用いることに
よって元の充填密度を上げることができるため、その結
果高温押出し後の粉末の占積率をさらに高めることが可
能となる。
【００１０】
【実施例】Ｆｅ−４５Ｎｉの粉末をガスアトマイズ法に
より作製した後、篩により粗粉末を取り除き平均粒径８
０μの粉末を得た。その粉末に対して重量比１〜１０％
の範囲でＰｂＯが２．１％の鉛ガラス粉末を混合した。
その混合分を金属型カプセルに充填し、加工温度６００
℃・押出し比１．５〜８で押出し成形した後押出し材を
スライス切断して、外径２５ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚み
５ｍｍのトロイダル形状を得た。得られた試験片につい
て、ＬＣＲメーターを用いて測定周波数１０ｋＨｚ、交
流印加磁界０．０１Ｏｅにおけるインダクタンスより交
流初透磁率（μiac ）を算出した。コアロスについては
交流Ｂ−Ｈカーブ測定機を用いて測定周波数１００ｋＨ
ｚ、測定磁束密度０．１Ｔで測定した。
より作製した後、篩により粗粉末を取り除き平均粒径８
０μの粉末を得た。その粉末に対して重量比１〜１０％
の範囲でＰｂＯが２．１％の鉛ガラス粉末を混合した。
その混合分を金属型カプセルに充填し、加工温度６００
℃・押出し比１．５〜８で押出し成形した後押出し材を
スライス切断して、外径２５ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚み
５ｍｍのトロイダル形状を得た。得られた試験片につい
て、ＬＣＲメーターを用いて測定周波数１０ｋＨｚ、交
流印加磁界０．０１Ｏｅにおけるインダクタンスより交
流初透磁率（μiac ）を算出した。コアロスについては
交流Ｂ−Ｈカーブ測定機を用いて測定周波数１００ｋＨ
ｚ、測定磁束密度０．１Ｔで測定した。
【００１１】表１における従来例は、バインダーとＦｅ
−４５Ｎｉ粉末を混合し、一般的に行なわれているプレ
ス圧縮成形を行なったトロイダルコアでの測定値であ
る。バインダーとして、シリコン系樹脂に有機カップリ
ング剤を樹脂に対して重量比で３３％混合したものを用
い、金属磁性粉末に対するバインダーの重量比を３％と
して混合した。その混合分をプレス圧縮成形し、外径２
５ｍｍ，内径１５ｍｍ、厚み５ｍｍのトロイダル形状を
得た。表１における交流初透磁率、コアロス及び総合評
価は、従来例と比べて「極めて良好：◎」「良好：〇」
「同等：△」「劣っている：×」で表示した。表１の結
果から明らかなように本特許の条件範囲で押出し成形す
ることによって交流初透磁率やコアロスが極めて優れた
コア材を得ることが可能になった。
−４５Ｎｉ粉末を混合し、一般的に行なわれているプレ
ス圧縮成形を行なったトロイダルコアでの測定値であ
る。バインダーとして、シリコン系樹脂に有機カップリ
ング剤を樹脂に対して重量比で３３％混合したものを用
い、金属磁性粉末に対するバインダーの重量比を３％と
して混合した。その混合分をプレス圧縮成形し、外径２
５ｍｍ，内径１５ｍｍ、厚み５ｍｍのトロイダル形状を
得た。表１における交流初透磁率、コアロス及び総合評
価は、従来例と比べて「極めて良好：◎」「良好：〇」
「同等：△」「劣っている：×」で表示した。表１の結
果から明らかなように本特許の条件範囲で押出し成形す
ることによって交流初透磁率やコアロスが極めて優れた
コア材を得ることが可能になった。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により従来常
温で成形する際に用いられていたシリコン系バインダー
と同等以上の絶縁効果を持つと同時に、その粉末を高温
押出し加工することによって常温プレス成形よりもはる
かに大きい占積率を達成させることが可能となり、飽和
磁束密度と高周波特性の両方に優れた特性を示す圧粉コ
ア材を製造することが可能となった。
温で成形する際に用いられていたシリコン系バインダー
と同等以上の絶縁効果を持つと同時に、その粉末を高温
押出し加工することによって常温プレス成形よりもはる
かに大きい占積率を達成させることが可能となり、飽和
磁束密度と高周波特性の両方に優れた特性を示す圧粉コ
ア材を製造することが可能となった。
Claims (2)
- 【請求項１】 金属系軟磁性粉末と高温で軟化し可塑性
になるガラス系材料の粉末を、金属粉末に対するガラス
系材料の重量を２〜６％の範囲で混合した後、カプセル
中に充填して押出し比２以上の条件で高温押出し加工す
ることを特徴とする金属磁性粉末圧粉コア材の製造方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載において、金属系軟磁性粉
末がガスアトマイズ粉末であることを特徴とする金属軟
磁性粉末圧粉コア材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302598A JPH11297556A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 金属磁性粉末圧粉コア材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302598A JPH11297556A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 金属磁性粉末圧粉コア材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11297556A true JPH11297556A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14343117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10302598A Withdrawn JPH11297556A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 金属磁性粉末圧粉コア材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11297556A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001267160A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-09-28 | Tdk Corp | コイル封入圧粉コアの製造方法およびコイル封入圧粉コア |
| JP2017188647A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | Tdk株式会社 | 複合磁性封止材料を用いた電子回路パッケージ |
| JP2017188646A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | Tdk株式会社 | 複合磁性封止材料 |
| US10256194B2 (en) | 2016-03-31 | 2019-04-09 | Tdk Corporation | Electronic circuit package using composite magnetic sealing material |
| US10269727B2 (en) | 2016-03-31 | 2019-04-23 | Tdk Corporation | Composite magnetic sealing material and electronic circuit package using the same as mold material |
| US10615089B2 (en) | 2016-03-31 | 2020-04-07 | Tdk Corporation | Composite magnetic sealing material |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10302598A patent/JPH11297556A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001267160A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-09-28 | Tdk Corp | コイル封入圧粉コアの製造方法およびコイル封入圧粉コア |
| JP2017188647A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | Tdk株式会社 | 複合磁性封止材料を用いた電子回路パッケージ |
| JP2017188646A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | Tdk株式会社 | 複合磁性封止材料 |
| US10256194B2 (en) | 2016-03-31 | 2019-04-09 | Tdk Corporation | Electronic circuit package using composite magnetic sealing material |
| US10269727B2 (en) | 2016-03-31 | 2019-04-23 | Tdk Corporation | Composite magnetic sealing material and electronic circuit package using the same as mold material |
| JP2019135770A (ja) * | 2016-03-31 | 2019-08-15 | Tdk株式会社 | 複合磁性封止材料を用いた電子回路パッケージ |
| US10615089B2 (en) | 2016-03-31 | 2020-04-07 | Tdk Corporation | Composite magnetic sealing material |
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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: 20050705 |