[发明专利]压粉磁芯

说明书

技术领域

本发明是有关压粉磁芯。

背景技术

一直以来，作为设置于电感元件等的磁芯的一种，一般使用压粉磁芯。该压粉磁芯通常是在将含有磁性材料和绝缘性的粘合剂树脂的混合物成形为指定的形状之后，通过固化粘合剂树脂来制造的。对于该压粉磁芯要求具有高饱和磁化和导磁率以及低磁芯损失等的特性。

特别是近几年以来，伴随着对电感元件等的小型化的要求，对于这些特性提出了更高水平的要求。例如，在专利文献1(特开平11-54314号公报)、专利文献2(特开平11-204359号公报)以及专利文献3(特开平2002-217014号公报)中报道了为了得到高导磁率而作的种种研究探讨。在这些文献中记载了通过在压粉磁芯中提高磁性材料粉末的充填率来得到高导磁率的要旨。

发明内容

对于压粉磁芯，除了上述各种特性外，还要求具有高绝缘耐压性。但是，在现有技术的压粉磁芯中如果以提高导磁率为目的来提高磁性材料粉末的填充率的话，会存在绝缘耐压性降低的问题。

因此，本发明是鉴于上述情况而完成的。其目的在于提供一种压粉磁芯，其在将导磁率维持在与现有技术相同程度或者在其之上的前提下，比现有技术提高了绝缘耐压性。

为了达到上述目的的本发明的压粉磁芯，含有磁性材料粉末以及粘合剂树脂，并且，压粉磁芯的表观密度D、在压粉磁芯表面上的磁性材料粉末的存在率E、相对于压粉磁芯的磁性材料粉末的质量比Rm、以及磁性材料粉末的真密度Dm满足由下述式(1)表示的条件，

          Vc＞E-a×(D·Rm/Dm)^2/3×100    (1)

式(1)，D以及Dm的单位是g/cm³，E的单位是％，Rm没有单位，另外，Vc表示指定的阈值(threshold value)，a表示指定的系数。

压粉磁芯的表观密度D是以压粉磁芯的表观体积(单位：cm³)除压粉磁芯的质量(单位：g)所得的值，上述表观体积根据阿基米德法求得。另外，在压粉磁芯表面上的磁性材料粉末的存在率E是对拍摄压粉磁芯的表面的图像进行解析而得到的数据，以百分率表示图像中相对于压粉磁芯表面的面积的磁性材料粉末所占有的面积的比例。另外，相对于压粉磁芯的磁性材料粉末的质量比Rm是从制作压粉磁芯时的磁性材料粉末以及粘合剂树脂的质量比求得的值。

如果提高压粉磁芯中的磁性材料粉末的比例(填充率)以提高压粉磁芯的表观密度D，则如上所述导磁率变高。这是因为压粉磁芯中的磁性材料粉末相互之间的距离变小的缘故。但是，如果磁性材料粉末互相之间的距离变小，则压粉磁芯的绝缘耐压性当然就降低。因此，维持高导磁率的前提下提高压粉磁芯的绝缘耐压性是非常困难的。

然而，本发明者们对现有技术的压粉磁芯进行详细的探讨与研究的结果发现：如下面所述，压粉磁芯的绝缘耐压性还有改善的余地。即，现有技术的压粉磁芯是必定经过使用模具的成形工序来制作的。本发明者们发现：在该成形工序之后取出压粉磁芯的成形体的时候，模具的内壁与成形体的外表面发生摩擦。这是因为，由于成形体的弹性，压粉磁芯的体积会发生微小的膨胀，也就是发生了所谓的回弹(spring back)现象的缘故。

如果模具的内壁与成形体的外表面发生摩擦，则存在于成形体的外表面上的粘合剂树脂会发生剥离，或者，表面的磁性材料粉末被延展。其结果，在压粉磁芯的表面上的磁性材料粉末互相之间的距离变小。由此，在压粉磁芯的表面因为电流变得容易流动，所以压粉磁芯的绝缘耐压性就不会变得充分的高。

因此，本发明者们预测到：如果尽量防止模具的内壁与成形体的外表面的摩擦，就能够在维持压粉磁芯的高导磁率的状态下提高绝缘耐压性。于是，对于这样的方法做了悉心的研究与探讨，其结果，得以比现有技术充分地降低模具的内壁与成形体的外表面的摩擦，并由此初次确认了可以提高绝缘耐压性，以至完成了本发明。总之，本发明的实质性特点在于，在从模具取出压粉磁芯的成形体的时候，能够抑制模具的内壁与压粉磁芯的外表面的摩擦。基于该观点在维持压粉磁芯的高导磁率的情况下实现绝缘耐压性的提高的发明到目前为止还没有见到过。