專利名稱：壓粉磁芯及使用該壓粉磁芯的磁性元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車載用ECU或筆記本電腦用的電子設(shè)備的扼流線圈等的壓粉磁芯以及使用該壓粉磁芯的磁性元件。。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨著電子設(shè)備的小型化、薄型化，對他們使用的電子零件及器件也強(qiáng)烈要求小型化、薄型化。另一方面，CPU等LSI正在高速·高集成化，在向其供給的電源電路中，有時(shí)供給數(shù)A 數(shù)IOA的電流。由此，即使在線圈零件中，在小型化、薄型化的同時(shí)，也要求抑制直流疊加引起的電感降低。進(jìn)而，還要求通過使用頻率的高頻化降低在高頻區(qū)域的損失。另外，從成本降低的觀點(diǎn)出發(fā)，期望經(jīng)簡便工序便可組裝簡單的形狀的元件。艮口， 要求更廉價(jià)地提供在高頻區(qū)域應(yīng)對大電流的、小型化、薄型化的線圈零件。關(guān)于這種線圈零件中使用的磁芯，飽和磁通密度越高，越能改善直流疊加特性。另外，導(dǎo)磁率越高越可取得高的電感值，但因?yàn)槿菀状棚柡停灾绷鳢B加特性變差。因此，根據(jù)用途選擇期望的導(dǎo)磁率的范圍。另外，期望磁芯的磁損低。實(shí)際中使用的普通線圈零件為稱為EE型或EI型的具有鐵氧體磁芯和線圈的元件，但在該元件中因?yàn)殍F氧體材料自身的導(dǎo)磁率高，飽和磁通密度低，所以磁飽和造成的電感值的下降很大，直流疊加特性變差。為了改善直流疊加特性，也可以相對于磁芯的磁路方向設(shè)置空隙，使表觀的導(dǎo)磁率降低而使用，但在交流下驅(qū)動時(shí)，在該空隙部分會發(fā)生磁芯的振動，產(chǎn)生噪聲。另外，即便使導(dǎo)磁率降低，因?yàn)殍F氧體材料自身的飽和磁通密度仍然較低， 所以很難實(shí)現(xiàn)根本上的改善。于是，作為磁芯材料使用飽和磁通密度比鐵氧體大的Fe-Si系、Fe-Si-Al系、 Fe-Ni系合金等狗系金屬磁性材料。但是，這些金屬磁性材料由于電阻率低，因此近年來使用頻率區(qū)域高頻化達(dá)到數(shù)百kHz 數(shù)MHz時(shí)，渦電流損失增加，在成塊狀態(tài)不能使用。于是， 正在開發(fā)將金屬磁性材料粉末化且在金屬磁性粉末間介在有樹脂，實(shí)現(xiàn)了金屬磁性粉末間的絕緣的壓粉磁芯。這樣的壓粉磁芯通常是對由金屬磁性粉末和樹脂構(gòu)成的顆粒狀的混合物加壓成型而制成?？赏ㄟ^混合物與線圈一體成型，將線圈埋設(shè)在壓粉磁芯內(nèi)，可制成線圈埋設(shè)型磁性元件。線圈埋設(shè)型磁性元件由于是通過線圈和混合物的一體成型而制成，所以其制作工序簡便，成本降低。另外，線圈埋設(shè)型磁性元件與將線圈和壓粉磁芯組裝而制成的組裝型磁性元件相比，在組裝型磁性元件中，因?yàn)槟軌蛟诰€圈-壓粉磁芯間產(chǎn)生的組裝尺寸公差等無效腔中填充壓粉磁芯，因此可實(shí)現(xiàn)磁路長度的縮短及磁路截面積的擴(kuò)大，有利于元件的小型、薄型化。另一方面，線圈埋設(shè)型磁性元件由于線圈與壓粉磁芯接觸，因此在線圈端子間施加電壓時(shí)，如果發(fā)生壓粉磁芯的絕緣崩潰，則會在壓粉磁芯內(nèi)的線圈-線圈間誘發(fā)短路。另外，將使用了電阻率低的壓粉磁芯的線圈埋設(shè)型磁性元件用于電源電路的情況下，有可能誘發(fā)漏電流引起的電路效率的下降。因而，壓粉磁芯要求能應(yīng)對線圈埋設(shè)型磁性元件用途的電阻率和耐電壓。另外，作為有關(guān)該申請的發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，已知有例如，專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2。在專利文獻(xiàn)1中對于由金屬磁性粉末、電絕緣材料、熱固化性樹脂構(gòu)成，具有良好的磁特性和耐電壓的壓粉磁芯及使用該壓粉磁芯的線圈埋設(shè)型磁性元件的制造方法進(jìn)行了公開。但是，專利文獻(xiàn)1的壓粉磁芯在高溫耐熱試驗(yàn)后的電阻率(DC50V)急劇降低，可靠性方面存在技術(shù)問題。作為其技術(shù)問題的原因，可以列舉專利文獻(xiàn)1的壓粉磁芯由于高溫耐熱試驗(yàn)中的歷時(shí)變化而引起熱固化處理后的樹脂逐漸反應(yīng)收縮，壓粉磁芯內(nèi)的金屬磁性粉末間的距離縮小、或發(fā)生金屬磁性粉末彼此的接觸。專利文獻(xiàn)2中對通過在金屬磁性粉末表面的絕緣被膜中使用分子量為200 8000的有機(jī)系結(jié)合材料，防止高溫耐熱試驗(yàn)后的電阻率(DC50V)的下降的壓粉磁芯。然而，在一部分用于車載用的ECU驅(qū)動電路的線圈中，要求在高溫耐熱試驗(yàn)后 100V左右的耐電壓。使用現(xiàn)有的壓粉磁芯的線圈埋設(shè)型磁性元件，由于不具有高溫耐熱試驗(yàn)后100V的耐電壓，所以在壓粉磁芯的進(jìn)一步高耐壓化方面存在技術(shù)問題。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-305108號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-136164號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的壓粉磁芯為含有金屬磁性粉末、無機(jī)絕緣材料和熱固化性樹脂的壓粉磁芯，其構(gòu)成的特征在于金屬磁性粉末的維氏硬度(Hv)在230 SHvS 1000的范圍，無機(jī)絕緣材料的壓縮強(qiáng)度在lOOOOkg/cm2以下且處于機(jī)械性破碎狀態(tài)，在金屬磁性粉末間介在有處于機(jī)械性破碎狀態(tài)的無機(jī)絕緣材料和熱固化性樹脂。進(jìn)而，本發(fā)明的磁性元件為在上述的壓粉磁芯內(nèi)埋設(shè)了線圈的構(gòu)成。根據(jù)上述構(gòu)成，可應(yīng)對大電流，實(shí)現(xiàn)高頻化及小型化，并且，也可實(shí)現(xiàn)耐電壓的提尚ο


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的壓粉磁芯的放大圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施方式1的磁性元件的整體示意圖；圖3是圖2中的磁性元件的A-A線剖視圖。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式1)下面，對于本發(fā)明實(shí)施方式1中的壓粉磁芯及使用該壓粉磁芯的磁性元件進(jìn)行說明。本發(fā)明的實(shí)施方式1中的壓粉磁芯為含有金屬磁性粉末、無機(jī)絕緣材料和熱固化性樹脂的壓粉磁芯。其構(gòu)成為，金屬磁性粉末的維氏硬度(Hv)在230彡Hv彡1000的范圍。 無機(jī)絕緣材料的壓縮強(qiáng)度在lOOOOkg/cm2以下。本實(shí)施方式的壓粉磁芯中，無機(jī)絕緣材料和熱固化性樹脂介于金屬磁性粉末之間。
根據(jù)該構(gòu)成，壓粉磁芯的磁特性、電阻率及耐電壓變得良好。磁特性良好的理由是，通過將金屬磁性粉末的維氏硬度和無機(jī)絕緣材料的壓縮強(qiáng)度設(shè)定在上述范圍，在壓粉磁芯加壓成型時(shí)，可促進(jìn)無機(jī)絕緣材料的機(jī)械性破碎，提高壓粉磁芯的填充率。電阻率以及耐電壓良好的理由是，在金屬磁性粉末間介在有無機(jī)絕緣材料，防止金屬磁性粉末彼此的接觸。另外，即使熱固化處理后的樹脂逐漸反應(yīng)收縮，利用上述構(gòu)成也可防止金屬磁性粉末彼此間的接觸，在高溫耐熱試驗(yàn)后，電阻率以及耐電壓也良好。具體地說，理想的是，本實(shí)施方式中使用的金屬磁性粉末為大致球形。因?yàn)槭褂帽馄叫螤畹慕饘俅判苑勰r(shí)，賦予壓粉磁芯磁各向異性，因此會受磁回路限制。理想的是，本實(shí)施方式1中使用的金屬磁性粉末，將其維氏硬度(Hv)設(shè)定在 230 ^ Hv ^ 1000的范圍。在維氏硬度小于230Hv的情況下，因?yàn)樵趬悍鄞判炯訅撼尚蜁r(shí)， 無機(jī)絕緣材料不能充分地發(fā)生機(jī)械性破碎，得不到高填充率，所以得不到良好的直流疊加特性及低磁損。另一方面，維氏硬度大于IOOOHv時(shí)，因?yàn)榻饘俅判苑勰┑乃苄宰冃文芰︼@著降低而得不到高填充率，所以不優(yōu)選。在此所說的機(jī)械性破碎表示在對壓粉磁芯進(jìn)行成型壓縮時(shí)，絕緣材料被金屬磁性粉末壓縮，由此變得碎而細(xì)，成為絕緣材料介于金屬磁性粉末間之間存在的狀態(tài)。圖1表示本實(shí)施方式的壓粉磁芯的放大圖。在金屬磁性粉末1之間，無機(jī)絕緣材料2以機(jī)械性破碎的狀態(tài)存在。另外，熱固化性樹脂3以將這些空隙填埋的形式存在。另外，理想的是，本實(shí)施方式1中使用的金屬磁性粉末含有!^e-Ni系、Fe-Si-Al系、 Fe-Si系、Fe-Si-Cr系、!^e系的金屬磁性粉末中的至少一種以上。以狗為主要成分的上述金屬磁性粉末由于飽和磁通密度高，在大電流下的使用中有用。使用!^e-Ni系金屬磁性粉末的情況，理想的是，其比率為Ni的含量為40重量％ 以上90重量％以下，其余由!^e及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。在此，所謂不可避免的雜質(zhì)可以列舉例如Mn、Cr、Ni、P、S、C等。Ni的含量少于40重量％時(shí)，軟磁特性的改善效果不足，多于 90重量％時(shí)，飽和磁化的下降很大，直流疊加特性降低。為了進(jìn)一步改善直流疊加特性，也可以含有1 6重量％的Mo。使用!^e-Si-Al系金屬磁性粉末的情況，理想的是，其比率為Si為8重量％以上 12重量％以下，Al的含量為4重量％以上6重量％以下，其余由!^e及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。在此，所謂不可避免的雜質(zhì)可以列舉例如Mn、Cr、Ni、P、S、C等。通過將各構(gòu)成元素的含量設(shè)定在上述組成范圍內(nèi)，可得到高直流疊加特性和低頑磁力。使用Fe-Si系金屬磁性粉末的情況，理想的是，其比率為Si的含量為1重量％以上8重量％以下，其余由!^e及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。在此，所謂不可避免的雜質(zhì)可列舉出例如Mn、Cr、Ni、P、S、C等。通過含有Si，具有減小磁各向異性、磁變形常數(shù)(日文原文磁歪定數(shù))，并且提高電阻，減少渦電流損失的效果。Si的含量少于1重量％時(shí)，軟磁特性的改善效果不足，多于8重量％時(shí)，飽和磁化的下降很大，直流疊加特性降低。使用狗-Si-Cr系金屬磁性粉末的情況，理想的是，其比率為Si為1重量％以上8 重量％以下，Cr的含量為2重量％以上8重量％以下，其余由！^及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。 在此，所謂不可避免的雜質(zhì)可列舉例如Mn、Cr、Ni、P、S、C等。通過含有Si，具有減小磁各向異性、磁變形常數(shù)、并且提高電阻、減少渦電流損失的效果。Si的含量少于1重量％時(shí)，軟磁特性的改善效果不足，多于8重量％時(shí)，飽和磁化的下降很大，直流疊加特性降低。另外，通過含有Cr，具有提高耐候性的效果。Cr的含量小于2重量％時(shí)，耐候性的改善效果不足，多于8重量％時(shí)，造成軟磁特性的變差，不優(yōu)選。使用！^系金屬磁性粉末的情況，理想的是由作為主要成分元素的！^和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。在此，所謂不可避免的雜質(zhì)可以列舉例如Mn、Cr、Ni、P、S、C等。通過提高!^e 的純度，可得到高的飽和磁通密度。另外，除上述結(jié)晶性金屬磁性粉末以外，即使使用非晶合金或納米結(jié)晶軟磁性合金，也可以得到與上述構(gòu)成同樣的效果。上述的將狗作為主要成分的金屬磁性粉末，即使在含有至少2種以上的情況下， 也具有同樣的效果。另外，對于!^e-Si-Al系之類的塑性變形能力低的金屬磁性粉末，通過少量添加塑性變形能力高的狗-附系金屬磁性粉末，可進(jìn)一步提高填充率。另外，理想的是，本實(shí)施方式1中使用的金屬磁性粉末的平均粒徑為1 100 μ m。 因?yàn)槠骄叫∮讦?Ομπι時(shí)，得不到高的填充率，所以導(dǎo)致導(dǎo)磁率降低，不優(yōu)選。另外， 由于平均粒徑大于ΙΟΟμπι時(shí)，在高頻區(qū)域中渦電流損失會變大，所以不優(yōu)選。更優(yōu)選1 50 μ m的范圍。另外，理想的是，作為本實(shí)施方式1中使用的無機(jī)絕緣材料，將其壓縮強(qiáng)度設(shè)定在 10000kg/cm2以下。壓縮強(qiáng)度大于lOOOOkg/cm2的情況，在壓粉磁芯成型時(shí)，無機(jī)絕緣材料的機(jī)械性破碎不充分，金屬磁性粉末的填充率降低，得不到優(yōu)異的直流疊加特性及低磁損。另外，作為壓縮強(qiáng)度為lOOOOkg/cm2以下的無機(jī)絕緣材料，可以舉出例如h_BN、 MgO、多鋁紅柱石(3A1203 · 2Si02)、塊滑石(MgO · SiO2)、鎂橄欖石(2Mg0 · SiO2)、堇青石 (2Mg0 · 2A1203 · 5Si02)、鋯石( · SiO2)等材料。但是，除所述中提到的無機(jī)絕緣材料以外，只要是無機(jī)絕緣材料的壓縮強(qiáng)度為lOOOOkg/cm2以下的無機(jī)絕緣材料，就沒有特別的問題。另外，作為實(shí)施方式1中的無機(jī)絕緣材料的配合量，理想的是，當(dāng)將金屬磁性粉末的體積設(shè)定為100體積％時(shí)，將無機(jī)絕緣材料的配合量設(shè)定為1 15體積％。因?yàn)闊o機(jī)絕緣材料的配合量少于1 %時(shí)，壓粉磁芯的電阻率及耐電壓降低，所以不優(yōu)選。另外，無機(jī)絕緣材料的配合量大于15%時(shí)，非磁性部在壓粉磁芯中所占的比例增加，造成導(dǎo)磁率的下降，所以不優(yōu)選。另外，作為實(shí)施方式1中的熱固化性樹脂，可以舉出環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、縮醛樹脂、氯乙烯樹脂、聚酰亞胺樹脂、硅酮樹脂等。制作線圈埋設(shè)型磁性元件時(shí)，通過使用添加了熱固化性樹脂的壓粉磁芯，防止與線圈一體成型時(shí)所述壓粉磁芯的開裂，可取得良好的成型性能。另外，通過對一體成型后的線圈埋設(shè)型磁性元件進(jìn)行熱固化處理，產(chǎn)品強(qiáng)度提高， 可提供批量生產(chǎn)優(yōu)異的磁性元件。在熱固化性樹脂中，為了改善和金屬磁性粉末的分散性， 也可以向金屬磁性粉末中少量添加分散劑。另外，理想的是，實(shí)施方式1中的壓粉磁芯，將其金屬磁性粉末的填充率以體積換算計(jì)設(shè)定在65%以上82%以下。根據(jù)該構(gòu)成能夠獲得磁特性、電阻率、耐電壓及成形體強(qiáng)度良好的壓粉磁芯。金屬磁性粉末的填充率小于65%時(shí)，因?yàn)榇盘匦宰儾睿圆粌?yōu)選。另外，金屬磁性粉末的填充率大于82%時(shí)，因?yàn)槌尚误w強(qiáng)度降，所以不優(yōu)選。
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另外，理想的是，實(shí)施方式1中的壓粉磁芯，將其電阻率設(shè)定為105Ω -cm以上。根據(jù)該構(gòu)成，可抑制漏電流，防止電路效率的下降。電阻率不足105Ω 時(shí)，在DC/DC換流器電路中安裝使用了上述壓粉磁芯的線圈埋設(shè)型磁性元件(豎6mmX橫6mm)時(shí)，漏電流增加，有可能誘發(fā)電路效率的下降。另外，實(shí)施方式1中的磁性元件為在上述壓粉磁芯內(nèi)埋設(shè)有線圈的構(gòu)成。圖2中表示本實(shí)施方式的磁性元件的整體示意圖。圖3中表示本實(shí)施方式的磁性元件的A-A線剖面圖。本實(shí)施方式的磁性元件為圖2、圖3所示那樣的線圈埋設(shè)型磁性元件，由壓粉磁芯4 和線圈部5構(gòu)成。根據(jù)上述的構(gòu)成，可制造線圈埋設(shè)型磁性元件。根據(jù)如上的構(gòu)成，能夠得到即使在大電流·高頻區(qū)域中磁特性及電阻率·耐電壓也良好的壓粉磁芯。另外，通過在該壓粉磁芯內(nèi)埋設(shè)線圈，可提供維持線圈埋設(shè)型磁性元件的小型、薄型化，同時(shí)兼具在高溫耐熱試驗(yàn)后的高耐電壓的磁性元件。以下，對本發(fā)明實(shí)施方式1中的壓粉磁芯的制造方法進(jìn)行說明。本發(fā)明實(shí)施方式1中的壓粉磁芯的制造方法包含將金屬磁性粉末的維氏硬度(Hv)調(diào)高至230 ^ Hv ^ 1000的范圍的步驟；在該金屬磁性粉末間分散壓縮強(qiáng)度為 10000kg/cm2以下的無機(jī)絕緣材料，制造復(fù)合磁性材料的步驟；將該復(fù)合磁性材料和熱固化性樹脂混合、分散，制造混合物的步驟；以及將該混合物加壓而形成成形體的步驟。通過將金屬磁性粉末的硬度調(diào)高的步驟，在混合物加壓成型時(shí)可促進(jìn)無機(jī)絕緣材料的機(jī)械性破碎，實(shí)現(xiàn)壓粉磁芯的高填充化。另外，通過在調(diào)高硬度后的金屬磁性粉末間分散無機(jī)絕緣材料的步驟，能夠制造出在金屬磁性粉末和金屬磁性粉末間介在有無機(jī)絕緣材料、抑制了金屬磁性粉末彼此間的接觸的復(fù)合磁性材料。因此，可提高壓粉磁芯的電阻率及耐電壓。另外，通過將復(fù)合磁性材料和熱固化性樹脂混合、分散，制造混合物的步驟，能夠制造出在金屬磁性粉末間介在有無機(jī)絕緣材料和熱固化性樹脂的混合物。因此，可提高壓粉磁芯的填充率、電阻率、耐電壓及成形體強(qiáng)度。另外，通過將混合物加壓而形成成形體的步驟，能夠獲得壓粉磁芯。另外，通過將混合物和線圈一體成型，能夠制作線圈埋設(shè)型磁性元件。另外，在形成成形體的步驟后，通過進(jìn)行對所制作的壓粉磁芯的熱固化處理步驟， 可進(jìn)一步提高其強(qiáng)度。另外，通過對將混合物與線圈一體成型而制作的線圈埋設(shè)型磁性元件進(jìn)行同樣的熱固化處理步驟，可提高磁性元件的強(qiáng)度。根據(jù)這種制造方法，提高壓粉磁芯的金屬填充率，并且，提高電阻率及耐電壓，可確保壓粉磁芯的強(qiáng)度。其結(jié)果為，使用該壓粉磁芯的線圈埋設(shè)型磁性元件可應(yīng)對大電流、實(shí)現(xiàn)高頻化及小型化，且能夠在保持電阻率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高耐電壓化。作為在實(shí)施方式1中的金屬磁性粉末的硬度調(diào)高的步驟中使用的裝置，可舉出例如球磨機(jī)。另外，除球磨機(jī)以外，只要是例如Hosokawamicron公司制造的混合系統(tǒng)等對金屬磁性粉末給予強(qiáng)壓縮剪切力而導(dǎo)入加工變形的機(jī)械混合的裝置，就不特別指定裝置。作為在實(shí)施方式1中提高硬度后的金屬磁性粉末間分散無機(jī)絕緣材料而制作復(fù)合磁性材料的步驟中使用的裝置，可舉出例如球磨機(jī)。另外，除了這種球磨機(jī)以外，使用例如V型混合機(jī)及十字旋轉(zhuǎn)混合機(jī)等也可達(dá)到同樣的效果。
另外，實(shí)施方式1中的復(fù)合磁性材料和熱固化性樹脂的混合、分散方法沒有特別限定。另外，實(shí)施方式1中的加壓成型方法沒有特別限定，可舉出使用單軸成型機(jī)等的通常的加壓成型方法。另外，在形成實(shí)施方式1中的成形體的步驟后，進(jìn)行壓粉磁芯的熱固化處理步驟時(shí)，其熱固化處理方法沒有特別限定，但通常使用干燥爐進(jìn)行。熱固化處理在熱固化性樹脂的實(shí)際固化溫度下進(jìn)行。下面，具體地說明使用各種金屬磁性粉末制造壓粉磁芯的情況。準(zhǔn)備平均粒徑為8 μ m的表1所示的金屬磁性粉末。通過在旋轉(zhuǎn)式球磨機(jī)中對該金屬磁性粉末進(jìn)行處理，增高金屬磁性粉末的硬度(下面，將該步驟表示為硬度提高步驟)。 金屬磁性粉末的硬度使用微小表面材料特性評價(jià)系統(tǒng)(株式會社Mitutoyo公司制)進(jìn)行測定。而且，相對于該硬度提高后的100體積％的金屬磁性粉末，配合表1表示的平均粒徑 1. 5 μ m的無機(jī)絕緣材料5. 5體積％，經(jīng)行星式球磨機(jī)將該金屬磁性粉末和無機(jī)絕緣材料分散，制作復(fù)合磁性材料。另外，表1所述的無機(jī)絕緣材料的壓縮強(qiáng)度為使用微小壓縮試驗(yàn)機(jī)測定的結(jié)果。然后，制作相對于100體積％的該復(fù)合磁性材料，將10體積％的環(huán)氧樹脂作為熱固化性樹脂混合而成的混合物。使用所得的混合物在室溫下，以表1中記載的成型壓力進(jìn)行加壓成型，制作成形體。隨后在150°C進(jìn)行2小時(shí)的熱固化處理，制作磁性特性評價(jià)用的壓粉磁芯及耐電壓評價(jià)用的試驗(yàn)片。另外，制作的壓粉磁芯的形狀為外徑15mm、內(nèi)徑 10mm、高度3mm左右的圓環(huán)形狀。另外，制作的試驗(yàn)片的形狀為直徑10mm、高度1mm左右的圓盤狀。另外，作為比較例制造不添加無機(jī)絕緣材料的混合物，用同樣的方法制作壓粉磁芯以及試驗(yàn)片。對于熱固化處理后的試驗(yàn)片，進(jìn)行作為線圈零件需要的耐熱可靠性試驗(yàn)即相當(dāng)于 1500C -2000小時(shí)的熱處理后，在上下面涂布形成^i-Ga電極，在其上推入電極，在100V的電壓下測定試驗(yàn)片的上下面間的電阻率。對于所得的壓粉磁芯，進(jìn)行使直流疊加地流動時(shí)的導(dǎo)磁率(以下稱為直流疊加特性)及作為壓粉磁芯的磁特性之一的磁損進(jìn)行評價(jià)。關(guān)于直流疊加特性，用LCR測量器(HP 公司制；4294A)測定外加磁場:550e，頻率:lMkHz，匝數(shù)20的電感值，根據(jù)所得到的電感值和壓粉磁芯的試樣形狀計(jì)算導(dǎo)磁率。關(guān)于磁損，用交流B-H曲線測試儀(巖通計(jì)測株式會社制；SY-8258)，以測定頻率1MHz、測定磁通密度25mT的條件實(shí)施測定。直流疊加特性、 磁損及耐電壓特性良好的情況符合本實(shí)施方式。表1表示所得的評價(jià)結(jié)果。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種壓粉磁芯，其包含金屬磁性粉末、無機(jī)絕緣材料以及熱固化性樹脂，其中， 所述金屬磁性粉末的維氏硬度Hv在230 ^ Hv ^ 1000的范圍，所述無機(jī)絕緣材料的壓縮強(qiáng)度在lOOOOkg/cm2以下且處于機(jī)械性破碎狀態(tài)， 所述處于機(jī)械性破碎狀態(tài)的無機(jī)絕緣材料和所述熱固化性樹脂介于所述金屬磁性粉末之間。
2.如權(quán)利要求1所述的壓粉磁芯，其中，所述金屬磁性粉末含有!^e-Ni系、Fe-Si-Al 系、Fe-Si系、Fe-Si-Cr系、！^系的金屬磁性粉末中的至少一種以上。
3.如權(quán)利要求1所述的壓粉磁芯，其中，將所述金屬磁性粉末的平均粒徑設(shè)定在1 100 μ m0
4.如權(quán)利要求1所述的壓粉磁芯，其中，相對于100體積％的所述金屬磁性粉末，配合 1 15體積％的所述無機(jī)絕緣材料。
5.如權(quán)利要求1所述的壓粉磁芯，其中，將所述金屬磁性粉末的填充率以體積換算計(jì)， 為65%以上82%以下。
6.如權(quán)利要求1所述的壓粉磁芯，其中，電阻率為105Ω· cm以上。
7.—種磁性元件，其中，將線圈埋設(shè)在權(quán)利要求1所述的壓粉磁芯內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可應(yīng)對大電流、實(shí)現(xiàn)高頻化以及小型化、且還可實(shí)現(xiàn)耐電壓的提高的壓粉磁芯及使用該磁芯的磁性元件。本發(fā)明的壓粉磁芯為含有金屬磁性粉末、無機(jī)絕緣材料及熱固化性樹脂的壓粉磁芯，其構(gòu)成中，金屬磁性粉末的維氏硬度(Hv)在230≤Hv≤1000的范圍，無機(jī)絕緣材料的壓縮強(qiáng)度設(shè)定在10000kg/cm2，且處于機(jī)械性破碎狀態(tài)，在金屬磁性粉末間介在有處于機(jī)械性破碎狀態(tài)的無機(jī)絕緣材料和熱固化性樹脂。
文檔編號B22F1/00GK102341869SQ20108001078
公開日2012年2月1日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者松谷伸哉, 若林悠也, 高橋岳史 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社