[發明專利]壓粉磁芯及其制造方法、具備該壓粉磁芯的電感器以及裝配有該電感器的電子/電氣設備

在審

• 申請號: 201710264626.7
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107403676A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 中林亮;小島章伸;佐藤桂一郎;佐藤昭;安彥世一;水島隆夫
• 申請（專利權）人: 阿爾卑斯電氣株式會社
• 主分類號: H01F1/147
• 分類號: H01F1/147;H01F27/255;H01F41/02;B22F1/00;B22F3/02;B22F3/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 劉建

技術領域

本發明涉及壓粉磁芯、該壓粉磁芯的制造方法、具備該壓粉磁芯的電感器、以及裝配有該電感器的電子/電氣設備。在本說明書中，所謂“電感器”是具備包含壓粉磁芯的芯材以及線圈的無源元件，包含電抗器的概念。

背景技術

在混合動力機動車等的升壓電路、用于發電、變電設備的電抗器、變壓器、扼流圈等電感器中使用的壓粉磁芯能夠通過對軟磁性粉末進行壓粉成形來得到。具備這樣的壓粉磁芯的電感器要求鐵損低且絕緣耐壓特性優異(在本發明中，意味著在對電感器施加直流電壓或者頻率為60Hz以下的交流電壓時產生絕緣擊穿的電壓(絕緣擊穿電壓)高。)。

在專利文獻1中，作為改善在高溫環境下的絕緣電阻的下降的方案，公開了在將鐵系的結晶質合金磁性粉與鐵系的非晶質合金磁性粉混合而成的混合磁性粉中，將結晶質合金磁性粉與非晶質合金磁性粉的配合比分別設為60～90wt％、40～10wt％的復合磁性材料。

在專利文獻2中，作為使壓粉磁芯的絕緣性以及耐蝕性良好的方案，公開了在由混合非晶質磁性合金的粉末以及結晶質的Fe-Cr系合金粉末而成的混合性材料粉末與絕緣性粘結劑構成的磁芯材料中，將非晶質磁性合金的粉末與Fe-Cr系合金粉末的混合比率設為Fe-Cr系合金粉末在混合磁性材料粉末中所占的重量比率為10～60wt％的復合磁性材料。

在先技術文獻

專利文獻1：日本特開2004-197218號公報

專利文獻2：日本特開2007-134381號公報

發明所要解決的課題

專利文獻1以及專利文獻2均著眼于在結晶質合金粉末的配合量變多時壓粉磁芯的絕緣電阻下降，通過調整混合磁性粉中的結晶質合金磁性粉與非晶質合金磁性粉的配合比來防止絕緣電阻的下降。然而專利文獻1以及專利文獻2均未進行壓粉磁芯的絕緣耐壓特性的評價。

發明內容

于是，本發明的目的在于提供含有結晶質磁性材料的粉末以及非晶質磁性材料的粉末的壓粉磁芯，該壓粉磁芯的絕緣耐壓特性優異，并且實現鐵損降低的良好的電感器。本發明的目的也在于提供上述壓粉磁芯的制造方法、具備該壓粉磁芯的電感器、以及裝配有該電感器的電子/電氣設備。

用于解決課題的方案

為了解決上述課題，本發明人等進行探討，結果得到了如下的新的見解：通過對所述結晶質磁性材料的粉末的含量相對于所述結晶質磁性材料的粉末的含量與所述非晶質磁性材料的粉末的含量的總和的質量比率即第一混合比率進行適當地調整，能夠提高壓粉磁芯的絕緣耐壓特性，在優選的一個方式中，可以超出由壓粉磁芯含有的結晶質磁性材料的粉末與非晶質磁性材料的粉末的混合比率推測出的范圍，非線形地使壓粉磁芯的絕緣耐壓特性提高并且實現鐵損降低的良好的電感器。

基于這樣的認知而完成的發明如下。

本發明的一個方式為一種壓粉磁芯，其含有結晶質磁性材料的粉末以及非晶質磁性材料的粉末，其中，所述結晶質磁性材料的粉末的含量相對于所述結晶質磁性材料的粉末的含量與所述非晶質磁性材料的粉末的含量的總和的質量比率即第一混合比率為40質量％以上且90質量％以下。

在上述第一混合比率滿足上述的關系的情況下，可以超出由所述結晶質磁性材料或者所述非晶質磁性材料的粉末單體推測的范圍，非線形地使壓粉磁芯的絕緣耐壓特性提高和使電感器的鐵損降低。

所述壓粉磁芯的第一混合比率也可以為50質量％以上且70質量％以下。

所述壓粉磁芯的絕緣耐壓值也可以在將僅含有所述非晶質磁性材料的粉末作為磁性粉末的壓粉磁芯的絕緣耐壓值作為基準100％時為120％以上。

所述壓粉磁芯的絕緣耐壓值也可以在將僅含有所述結晶質磁性材料的粉末作為磁性粉末的壓粉磁芯的絕緣耐壓值作為基準100％時為110％以上。

所述結晶質磁性材料也可以包含從由Fe-Si-Cr系合金、Fe-Ni系合金、Fe-Co系合金、Fe-V系合金、Fe-A1系合金、Fe-Si系合金、Fe-Si-Al系合金、羰基鐵以及純鐵構成的組中選擇的一種或兩種以上的材料。

所述結晶質磁性材料優選由Fe-Si-Cr系合金構成。

所述非晶質磁性材料也可以包含從由Fe-Si-B系合金、Fe-P-C系合金以及Co-Fe-Si-B系合金構成的組中選擇的一種或兩種以上的材料。

所述非晶質磁性材料優選由Fe-P-C系合金構成。