[發明專利]壓粉磁芯及其制造方法

有效

• 申請號: 201280047343.2
• 申請日: 2012-10-01
• 公開（公告）號: CN103827989A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 西尾翔太;高橋岳史;小谷淳一
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01F1/24
• 分類號: H01F1/24;B22F1/02;H01F41/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及用于電感器、扼流線圈、變壓器等電感零件中的壓粉磁芯及其制造方法。

背景技術

伴隨著近年來的電子機器的小型化、大電流化，即使對于用于電子機器中的電感零件來說，對于小型化、大電流驅動的要求也在變高。

電感零件通常是在線圈中插入磁性材料而構成的。對于用于電感零件中的磁性材料來說，若大致進行分類，則存在鐵氧體磁芯和壓粉磁芯。鐵氧體磁芯的飽和磁化小、容易引起磁飽和。因此，在大電流下導磁率顯著減少。作為其對策，考慮了下述的方法，即，通過使鐵氧體磁芯的磁通量所通過的剖面面積變大、或在鐵氧體磁芯中導入間隙，從而使磁飽和不易發生的方法。但是，前者會導致電感零件的大型化。另外，后者由于從間隙處泄漏的磁通量，而導致存在線圈的渦電流的損失增大或對周邊零件產生噪音的情況。因此，制作小型且能夠進行大電流驅動的鐵氧體磁芯是很難的。

與此相對，將軟磁性金屬粉末壓縮成形而制作出的壓粉磁芯的飽和磁化大，即使在大電流下導磁率的降低也比鐵氧體磁芯少。因此，壓粉磁芯可用于能夠在大電流下進行驅動的小型的電感零件中。

另外，對于壓粉磁芯來說，為了抑制制造時或使用時所產生的裂紋或缺損、提高成品率或可靠性，而需要一定的機械強度。但是，若僅將軟磁性金屬粉末壓縮成形，則無法獲得足夠的機械強度。

因此，通常在壓粉磁芯中添加熱固化性的硅樹脂，提高了機械強度。但是，若僅在壓粉磁芯中添加硅樹脂，則難以獲得兼具高機械強度與優異的磁損耗和導磁率的壓粉磁芯。因此，進行了添加劑、制造方法的改良等的研究，公開了機械強度和磁特性經改良后的壓粉磁芯。作為該發明所涉及的現有技術文獻，例如已知有專利文獻1。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7-254522號公報

發明內容

本發明的壓粉磁芯的制造方法具備：通過將軟磁性金屬粉末與具有從羧基、巰基、氨基、硅烷醇基中選擇的至少一個官能團的硅樹脂混合而形成在軟磁性金屬粉末表面覆蓋有硅樹脂的混合物的步驟，通過將混合物干燥而形成干燥粉末的步驟，通過對干燥粉末進行加壓而形成成形體的步驟，和對成形體進行熱處理的步驟。

本發明的壓粉磁芯是通過將軟磁性金屬粉末和硅樹脂混合，形成在軟磁性金屬粉末的表面覆蓋有硅樹脂的混合物，將混合物加壓成形后進行熱處理而形成的壓粉磁芯，其中，硅樹脂具有從羧墓、巰基、氨基、硅烷醇基中選擇的至少一個官能團。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式中的壓粉磁芯的制造方法的流程圖。

具體實施方式

專利文獻1中，將強磁性金屬粉末和硅樹脂分為2次來進行混合，在各自混合后以不同的溫度進行了熱處理。通過使第2次的熱處理溫度低于第1次的熱處理溫度，從而提高了硅樹脂的粘接性，改善了機械強度。另外，通過添加有機鈦，從而進一步提高了機械強度。但是，對于這樣的壓粉磁芯來說，增加了工序或材料，生產性低。

以下，對于本實施方式的壓粉磁芯進行說明。本實施方式的壓粉磁芯的制造方法具備：通過將軟磁性金屬粉末和具有從羧基、巰基、氨基、硅烷醇基中選擇的至少1個官能團的硅樹脂混合而形成在軟磁性金屬粉末的表面覆蓋有硅樹脂的混合物的步驟，通過將混合物干燥而形成干燥粉末的步驟，通過對干燥粉末進行加壓而形成成形體的步驟，和對成形體進行熱處理的步驟。

對于本實施方式的壓粉磁芯中所使用的軟磁性金屬粉末來說，從抑制在大電流下的磁飽和的觀點出發，優選飽和磁化高，優選在主成分中使用鐵。除了鐵以外，為了提高軟磁特性，可使用還添加有Ni、Si、Al等的、Fe-Ni合金粉、Fe-Si合金粉、Fe-Al-Si合金粉等作為軟磁性金屬粉末。但是，本實施方式的壓粉磁芯并不限于上述的材料，只要是飽和磁化的值高的材料即可。

作為軟磁性金屬粉末，可使用水霧化粉、氣霧化粉等各種霧化、粉碎粉、羰基鐵粉等通過化學合成法而制得的軟磁性金屬粉末。軟磁性金屬粉末的平均粒徑優選為1μm以上且100μm以下。若平均粒徑為1μm以上，則能夠提高成形密度，能夠抑制導磁率的降低。若平均粒徑為100μm以下，則能夠抑制高頻區域中的渦電流的損失。若平均粒徑為50μm以下，則能夠進一步抑制渦電流的損失，因而更優選。

另外，軟磁性金屬粉末的粒子形狀沒有特別限定，根據使用目的選擇大致球狀、扁平形狀等即可。