JP4362807B2

JP4362807B2 - Ceramic composite material

Info

Publication number: JP4362807B2
Application number: JP2003050408A
Authority: JP
Inventors: 和則西村; 徳和小湯原; 宗幸田中
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP2004260041A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセラミックス複合材料に関するものである。さらに詳細には、磁気ギャップを有する磁心に適用可能であり、直流重畳特性を向上させるインダクタンス素子に有用なセラミックス複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に変成器やチョークコイル等のインダクタンス素子では直流に交流が重畳されるので、直流磁界による磁気飽和によるインダクタンス値の低下を避けるために磁心に空隙（磁気ギャップ）を設けている。
例えば特許文献１のインダクタンス素子では図７に示すように、Ｕ字型磁心６の両磁脚７，８に、巻線９，１０を巻装し、この磁脚７，８の開放端間にＩ字状磁心１１をギャップ１２を形成するように配置した構成とするもので、このように構成することで磁気ギャップ寸法のばらつき要因を少なくし、Ｕ字状磁心とＩ字状磁心の寸法ばらつきだけが磁気ギャップの寸法ばらつきに影響することとなり、インダクタンス値のばらつきを２〜５％程度に低減している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１８２８４４
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインダクタンス素子では、Ｕ字状磁心６とＩ字状磁心１１とは磁気ギャップ１２を形成するように紙材などからなるギャップスペーサ１３を介して接着剤１４で結合し、または接着剤１４だけで結合している。このようなインダクタンス素子ではギャップスペーサ１３を配置する手間や、磁気ギャップ１２を埋める接着剤１４が乾燥硬化するまでに時間がかかり、また硬化までの間、Ｕ字状磁心６とＩ字状磁心１１とを保持することが必要であり生産性に劣るものであった。また、多くの接着剤を磁気ギャップに介在させると、膨潤等の経時変化により磁気ギャップ寸法に影響を及ぼしインダクタンス値が変化する問題もあった。
そこで本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、インダクタンス値のばらつきを抑えながら、長期的に電気的特性が安定し、組立が容易で直流重畳特性に優れたインダクタンス素子と、これを構成するセラミックス複合材料からなる磁心を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、フェライト成形体、アルミナシート、フェライト成形体が順次積み重なるように、アルミナグリーンシートとフェライト造粒粉を成形し、焼成した焼成体の、フェライト層とアルミナ層の間に、ＦｅとＡｌとが相反する傾斜組成を有する傾斜組成層を備えたことを特徴とするセラミックス複合材料である。
前記フェライト層は例えばＭｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト等であり、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ等を主成分とする。またＳｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｃａ等の金属元素を副成分として含有しても良い。また、前記アルミナ層を構成するアルミナはα−Ａｌ_２Ｏ_３とし前記フェライト層の磁気特性に悪影響を与えないように、純度が少なくとも９５ｗｔ％以上としておくのが好ましい。不純物として、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ等を含む場合がある。前記傾斜組成層は、焼成時のフェライト層とアルミナ層の相互拡散層であり、かつ前記フェライト層を構成する主成分を含有し、前記フェライト層及び前記アルミナ層よりも緻密質として構成される。そして、前記フェライト層と傾斜組成層との界面近傍に空孔を偏在するように構成するの好ましい。
前記傾斜組成層のアルミナ層との界面近傍にはＡｌ，Ｆｅ等を含む化合物が多く含有すると考えられ、これにより前記セラミック層と前記フェライト層とを傾斜組成層を介して強固に接合させていると推定される。さらにフェライト層の傾斜組成層との界面近傍に空孔を偏在するように構成したので、接合部においてクラックや割れなどのないセラミックス複合材料とすることが出来る。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明のセラミックス複合材料を用いて構成した磁心である。
【０００７】
第３の発明は、第２の発明の磁心を用いて構成したインダクタンス素子である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
初めにセラミックス複合材料の作製方法について説明する。
まずフェライト層を構成するＭｎ−Ｚｎ系フェライトとして、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＭｎＯを焼結後にＦｅ_２Ｏ_３７２ｗｔ％、ＺｎＯ５ｗｔ％、ＭｎＯ２３ｗｔ％となるように所定量秤量し、これに水及び分散剤を加えて攪拌ミルにて混合し、乾燥後、窒素中にて９００℃にて１．５時間仮焼した。仮焼後の原料に水、分散剤を加えて攪拌ミルで混合・粉砕してスラリーとし。これにバインダーを加えてスプレードライヤーで乾燥、造粒した。この造粒粉を金型に充填して仮成形した。そして、所定形状に切り抜いた厚み７０μｍのＡｌ_２Ｏ_３シートを前記金型内に配置し、さらにその上に造粒粉を充填して、圧力７．３ＭＰａで本成形して、フェライト成形体、Ａｌ_２Ｏ_３シート、フェライト成形体が順次積み重なり、焼結後、およそ直径が３０ｍｍで厚みが３０ｍｍとなる複合成形体とした。
【０００９】
ここで、前記Ａｌ_２Ｏ_３シートは以下のように準備した。純度が９９．６ｗｔ％で平均粒子径が０．４６μｍのα−Ａｌ_２Ｏ_３粉末にバインダとしてＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、可塑剤としてＢＰＢＧ（ブチルフタリルグリコール酸ブチル）を添加し、エチルアルコールを溶媒としてボールミルにて混合してスラリーとし、脱泡と粘度調整を行い、ドクターブレード法によりグリーンシート（Ａｌ_２Ｏ_３シート）を作製した。
【００１０】
前記複合成形体を、酸素分圧が１〜２％に調整された焼成炉内で、焼成温度１３００℃で５時間焼結してフェライト層と、アルミナを主成分とするセラミック層と、前記フェライト層と前記セラミック層との間に存在し傾斜組成層を備えたセラミックス複合材料図１に示すセラミックス複合材料１とした。図２はセラミックス複合材料を厚み方向に切断した断面におけるセラミック層、フェライト層、傾斜組成層を含む領域のＳＥＭ−ＥＤＸ（Ｘ線エネルギー分散スペクトルによる走査型電子顕微鏡）による顕微鏡写真である。あわせてＥＤＸでＦｅ，Ａｌ、Ｍｎについてライン分析した結果を図３に示す。そして、図２の走査型電子顕微鏡写真で暗色に観察される層（便宜上Ａ層と呼ぶ）と、その両側に形成された組織に空孔が少なく緻密な層（Ｂ層と呼ぶ）と、この緻密な層と連続する層（Ｃ層と呼ぶ）についてＥＤＸ分析により、組成を定量した結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】

【００１２】
各層の厚みは、Ａ層は４０μｍ〜５０μｍ、Ｂ層は６０μｍ〜７０μｍ、残部はＣ層である。各層の組成を定量した結果、Ａ層は前記Ａｌ_２Ｏ_３シートが焼結されて成るアルミナを主成分とするセラミック層であり、Ｃ層はＭｎ−Ｚｎ系フェライトからなるフェライト層であると特定した。前記セラミック層には、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの組成分であるＦｅ_２Ｏ_３とＭｎＯを含有しており、これはＭｎ−Ｚｎ系フェライトか拡散したと考えられる。そして、セラミック層とフェライト層との間に介在する空孔が極めて少ない緻密なＢ層は、セラミック層とフェライト層の組成成分（Ｆｅ，Ｍｎ、Ｚｎ，Ａｌ）を含むセラミック層であり、図３のライン分析によれば、ＦｅとＡｌとが相反する傾斜組成を有するセラミック層、即ち、傾斜組成層であった。この傾斜組成層の厚みは、Ａｌ_２Ｏ_３シートを複数枚重ねてセラミック層を厚く形成しても、およそ６０μｍ〜７０μｍ程度の厚みであった。このことから、傾斜組成層はフェライト層とセラミック層の相互拡散層であると推察している。従って、傾斜組成層の厚みは焼成条件（焼成温度、時間等）で制御可能であると考えている。また、前記フェライト層の傾斜組成層との界面近傍を詳細に観察したところ、前記界面近傍でフェライト層側に５０μｍ程度の領域に空孔が偏在していた。
【００１３】
断面を詳細に観察したが、接合部においてクラックや割れなどの欠陥は観察されず、本実施例によれば、界面での接合性に優れたセラミックス複合材料を得ることが出来た。
【００１４】
（実施例２）
次に、本発明の一実施例に係るセラミックス複合材料を用いて形成したインダクタンス素子２０について説明する。図４はこのインダクタンス素子の基本構造を示す外観図である。
実施例１と同様にして得られたセラミックス複合材料から、長さ３０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚み３ｍｍのＩ字状磁心２を切り出した。また、Ｉ字状磁心２のフェライト層を構成するＭｎ−Ｚｎ系フェライトを用いてＵ字状磁心６を形成した。前記Ｕ字状磁心の外形寸法を、２つの磁脚７，８を繋ぐ連接部が長さ３０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚み３ｍｍで、連接部１１からの立設する磁脚の高さが２．５ｍｍとした。前記連接部１１にコイルボビンを配置して、前記コイルボビン２５に線径φ０．５の線材を１０回巻回し、前記磁脚７，８間に橋架けするように、前記Ｉ字状磁心２を配置し、Ｉ字状磁心２とＵ字状磁心６の磁脚７，８とが実質的に空隙なく当接するように配置して樹脂粘着テープによりテーピング固定して本実施例に係るインダクタンス素子を構成した。
【００１５】
本発明の最も特徴的な所は前記Ｉ字状磁心２に形成されたセラミック層で磁気ギャップを構成する点である。この様に磁気ギャップを構成することで、寸法精度に優れ、かつ磁気ギャップの経時変化が実質的に無いインダクタンス素子とすることが出来る。寸法精度良く磁気ギャップを構成できることから、インダクタンス値のばらつきを極めて小さくすることが出来るとともに、従来のインダクタンス素子と比べて、その組み立ても容易となり、結果生産性が向上する。
このインダクタンス素子の直流重畳インダクタンスを室温状態で測定し評価した結果を図５に示す。測定条件はＪＩＳ
Ｃ２５１４の直流重畳インダクタンスの測定条件に従い、設定電圧を０．１Ｖ、周波数１０ｋＨｚとした条件で行った。
比較例として、セラミック層を有さない、即ち磁気ギャップを設けないＩ字状磁心を用いて同様に直流重畳インダクタンスを測定した。本実施例によれば、比較例と比較し優れた直流重畳特性を発揮することがわかる。
【００１６】
なお、本実施例では一つの構造体（Ｉ字状磁心）にセラミック層を一個所設けた構成であるが、複数個所にセラミック層を形成して一つの構造体に複数の磁気ギャップを構成することが可能である。また、本発明をＵ字状磁心にも採用することが出来、例えば図６に示すように、Ｕ字状磁心６の磁脚６，７の端部にセラミック層を成形することも当然可能である。また、あらためて説明するまでもないが、本発明はＩ字状磁心、Ｕ字状磁心といった形状に限定されず、Ｅ字状磁心、棒状磁心、リング状磁心等々、様々な磁心形状に適用可能である。
また、図７（ａ）（ｂ）に示す磁心の様にセラミック層を一部開口させて形成させても良く、このような磁心を用いたインダクタンス素子では、直流重畳電流が小さい場合には大きなインダクタンス値を有し、直流重畳電流が大きい場合には小さなインダクタンス値となるインダクタンス素子を容易に構成できる。
また、本実施例ではフェライト層をＭｎ−Ｚｎ系フェライトとしたが、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト等にも適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上実施例により本発明を詳細に説明したが、本発明によればインダクタンス値のばらつきを抑えながら、長期的に電気的特性が安定し、組立が容易で直流重畳特性に優れたインダクタンス素子と、これを構成するセラミックス複合材料からなる磁心を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るセラミックス複合材料の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係るセラミックス複合材料を厚み方向に切断した断面の顕微鏡写真である。
【図３】図２のセラミックス複合材料のＥＤＸによるライン分析結果を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に係る磁心を用いたインダクタンス素子の構成を示す外観図である。
【図５】本発明の一実施例に係る磁心を用いたインダクタンス素子と従来のインダクタンス素子の直流重畳特性である。
【図６】本発明の他の実施例に係る磁心を用いたインダクタンス素子の構成を示す外観図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る磁心の断面図である。
【図８】従来のインダクタンス素子の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１セラミックス複合材料
２Ｉ字状磁心
６Ｕ字状磁心
７，８磁脚
９，１０巻線
１２磁気ギャップ
１３ギャップスペーサ
１４接着剤
２０インダクタンス素子
２５コイルボビン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ceramic composite material. More specifically, the present invention relates to a ceramic composite material that can be applied to a magnetic core having a magnetic gap and is useful for an inductance element that improves DC superposition characteristics.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an inductance element such as a transformer or a choke coil, an alternating current is superimposed on a direct current. Therefore, a gap (magnetic gap) is provided in the magnetic core in order to avoid a decrease in inductance value due to magnetic saturation caused by a direct current magnetic field.
For example, in the inductance element of Patent Document 1, as shown in FIG. 7, windings 9, 10 are wound around both magnetic legs 7, 8 of a U-shaped magnetic core 6, and between the open ends of the magnetic legs 7, 8. The I-shaped magnetic core 11 is arranged so as to form the gap 12. By configuring in this way, the variation factor of the magnetic gap dimension is reduced, and the dimensional variation between the U-shaped magnetic core and the I-shaped magnetic core is reduced. Only affects the dimensional variation of the magnetic gap, and the variation of the inductance value is reduced to about 2 to 5%.
[0003]
[Patent Document 1]
JP2000-182844
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional inductance element, the U-shaped magnetic core 6 and the I-shaped magnetic core 11 are coupled with an adhesive 14 via a gap spacer 13 made of paper or the like so as to form a magnetic gap 12, or only the adhesive 14. Are combined. In such an inductance element, it takes time to dispose the gap spacer 13 and until the adhesive 14 filling the magnetic gap 12 is dried and cured, and until the curing, the U-shaped magnetic core 6 and the I-shaped magnetic core 11 are used. It was necessary to maintain the above and the productivity was inferior. In addition, when a large amount of adhesive is interposed in the magnetic gap, there is a problem that the inductance value changes due to the influence of the magnetic gap dimension due to changes over time such as swelling.
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and while suppressing variation in inductance value, the electrical characteristics are stable in the long term, easy to assemble, and an inductance element excellent in DC superposition characteristics; It aims at providing the magnetic core which consists of a ceramic composite material which comprises this.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The first invention, ferrite green, alumina sheet, as stacked ferrite green body successively, molding the alumina green sheet and ferrite granulated powder, the calcined fired body, between the ferrite layer and the alumina layer, Fe A ceramic composite material comprising a gradient composition layer having a gradient composition in which Al and Al are opposite to each other.
The ferrite layer is, for example, Mn—Zn-based, Ni—Zn-based, Ni—Cu—Zn-based, Mg—Zn-based ferrite, and the like, and mainly contains Fe, Mn, Zn, Cu, Mg, and the like. Moreover, you may contain metal elements, such as Si, Co, Mn, Mg, Ca, as a subcomponent. The alumina constituting the alumina layer is preferably α-Al ₂ O ₃ and has a purity of at least 95 wt% so as not to adversely affect the magnetic properties of the ferrite layer. As impurities, Fe ₂ O ₃ , SiO ₂ , Na ₂ O, MgO, CaO, or the like may be included. The gradient composition layer is an interdiffusion layer of a ferrite layer and an alumina layer at the time of firing , contains a main component constituting the ferrite layer , and is configured to be denser than the ferrite layer and the alumina layer. And it is preferable to comprise so that a void | hole may be unevenly distributed in the interface vicinity of the said ferrite layer and a gradient composition layer.
The gradient composition layer is considered to contain a large amount of a compound containing Al, Fe, etc. in the vicinity of the interface with the alumina layer, thereby firmly bonding the ceramic layer and the ferrite layer via the gradient composition layer. It is estimated to be. Furthermore, since the pores are unevenly distributed in the vicinity of the interface between the ferrite layer and the gradient composition layer, a ceramic composite material free from cracks or cracks at the joint can be obtained.
[0006]
2nd invention is the magnetic core comprised using the ceramic composite material of 1st invention.
[0007]
3rd invention is an inductance element comprised using the magnetic core of 2nd invention.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Example 1
First, a method for producing a ceramic composite material will be described.
First, as a Mn—Zn-based ferrite constituting the ferrite layer, Fe ₂ O ₃ , ZnO, and MnO are weighed in a predetermined amount so as to become Fe ₂ O ₃ 72 wt%, ZnO 5 wt%, and MnO 23 wt% after sintering. Water and a dispersant were added, mixed with a stirring mill, dried, and calcined at 900 ° C. for 1.5 hours in nitrogen. Water and a dispersant are added to the calcined raw material and mixed and pulverized with a stirring mill to form a slurry. The binder was added to this, and it dried and granulated with the spray dryer. This granulated powder was filled in a mold and temporarily formed. Then, an Al ₂ O ₃ sheet having a thickness of 70 μm cut out into a predetermined shape is placed in the mold, and further granulated powder is filled on the sheet, followed by main forming at a pressure of 7.3 MPa, An Al ₂ O ₃ sheet and a ferrite compact were sequentially stacked, and after sintering, a composite compact having a diameter of approximately 30 mm and a thickness of 30 mm was obtained.
[0009]
Here, the Al ₂ O ₃ sheet was prepared as follows. PVB (polyvinyl butyral) as a binder and BPBG (butyl butylphthalyl glycolate) as a plasticizer are added to α-Al ₂ O ₃ powder having a purity of 99.6 wt% and an average particle size of 0.46 μm, and ethyl alcohol is added. A solvent was mixed with a ball mill to form a slurry, defoaming and viscosity adjustment were performed, and a green sheet (Al ₂ O ₃ sheet) was produced by a doctor blade method.
[0010]
The composite molded body is sintered at a firing temperature of 1300 ° C. for 5 hours in a firing furnace in which an oxygen partial pressure is adjusted to 1 to 2%, a ferrite layer, a ceramic layer mainly composed of alumina, and the ferrite The ceramic composite material 1 shown in FIG. 1 was present between the ceramic layer and the ceramic composite material provided with the gradient composition layer. FIG. 2 is a photomicrograph obtained by SEM-EDX (scanning electron microscope using X-ray energy dispersion spectrum) of a region including a ceramic layer, a ferrite layer, and a gradient composition layer in a cross section obtained by cutting the ceramic composite material in the thickness direction. In addition, FIG. 3 shows the results of line analysis of Fe, Al, and Mn by EDX. A layer observed in the dark color in the scanning electron micrograph of FIG. 2 (referred to as the A layer for convenience), a dense layer (referred to as the B layer) with few voids in the structure formed on both sides thereof, Table 1 shows the result of quantifying the composition of the dense layer and the continuous layer (referred to as C layer) by EDX analysis.
[0011]
[Table 1]

[0012]
Regarding the thickness of each layer, the A layer is 40 μm to 50 μm, the B layer is 60 μm to 70 μm, and the remainder is the C layer. As a result of quantifying the composition of each layer, the A layer is a ceramic layer mainly composed of alumina formed by sintering the Al ₂ O ₃ sheet, and the C layer is identified as a ferrite layer made of Mn—Zn ferrite. did. The ceramic layer contains Fe ₂ O ₃ and MnO, which are components of Mn—Zn ferrite, which is considered to be diffused from Mn—Zn ferrite. The dense B layer having very few voids interposed between the ceramic layer and the ferrite layer is a ceramic layer containing the composition components (Fe, Mn, Zn, Al) of the ceramic layer and the ferrite layer. According to the line analysis, it was a ceramic layer having a gradient composition in which Fe and Al are in opposition, that is, a gradient composition layer. The gradient composition layer had a thickness of about 60 μm to 70 μm even when a plurality of Al ₂ O ₃ sheets were stacked to form a thick ceramic layer. From this, it is assumed that the gradient composition layer is an interdiffusion layer of a ferrite layer and a ceramic layer. Therefore, it is considered that the thickness of the gradient composition layer can be controlled by firing conditions (firing temperature, time, etc.). Further, when the vicinity of the interface of the ferrite layer with the gradient composition layer was observed in detail, vacancies were unevenly distributed in a region of about 50 μm on the ferrite layer side in the vicinity of the interface.
[0013]
Although the cross section was observed in detail, no defects such as cracks or cracks were observed at the joint, and according to this example, a ceramic composite material excellent in bondability at the interface could be obtained.
[0014]
(Example 2)
Next, the inductance element 20 formed using the ceramic composite material according to one embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is an external view showing the basic structure of this inductance element.
An I-shaped magnetic core 2 having a length of 30 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 3 mm was cut out from the ceramic composite material obtained in the same manner as in Example 1. Further, the U-shaped magnetic core 6 was formed using Mn—Zn-based ferrite constituting the ferrite layer of the I-shaped magnetic core 2. The outer dimensions of the U-shaped magnetic core are such that the connecting portion connecting the two magnetic legs 7 and 8 has a length of 30 mm, a width of 5 mm and a thickness of 3 mm, and the height of the magnetic leg standing from the connecting portion 11 is 2.5 mm. It was. A coil bobbin is disposed at the connecting portion 11, and the I-shaped magnetic core 2 is disposed so that a wire rod having a wire diameter of φ0.5 is wound around the coil bobbin 25 10 times and bridged between the magnetic legs 7 and 8. The I-shaped magnetic core 2 and the magnetic legs 7 and 8 of the U-shaped magnetic core 6 are arranged so as to be substantially in contact with each other without gaps, and are taped and fixed with a resin adhesive tape to constitute the inductance element according to this embodiment. did.
[0015]
The most characteristic feature of the present invention is that a magnetic gap is formed by a ceramic layer formed on the I-shaped magnetic core 2. By configuring the magnetic gap in this way, it is possible to provide an inductance element that has excellent dimensional accuracy and substantially does not change with time. Since the magnetic gap can be configured with high dimensional accuracy, the variation of the inductance value can be made extremely small, and the assembly can be facilitated and the productivity can be improved as compared with the conventional inductance element.
FIG. 5 shows the result of measuring and evaluating the DC superimposed inductance of this inductance element at room temperature. Measurement conditions are JIS
According to the measurement condition of the DC superimposed inductance of C2514, the measurement was performed under the condition that the set voltage was 0.1 V and the frequency was 10 kHz.
As a comparative example, the DC superimposed inductance was measured in the same manner using an I-shaped magnetic core having no ceramic layer, that is, no magnetic gap. According to the present embodiment, it can be seen that excellent DC superposition characteristics are exhibited as compared with the comparative example.
[0016]
In this embodiment, one ceramic layer is provided in one structure (I-shaped magnetic core), but a plurality of magnetic gaps are formed in one structure by forming ceramic layers in a plurality of places. It is possible. Further, the present invention can also be applied to a U-shaped magnetic core. For example, as shown in FIG. 6, it is naturally possible to form a ceramic layer at the ends of the magnetic legs 6 and 7 of the U-shaped magnetic core 6. is there. Further, although needless to be described again, the present invention is not limited to shapes such as an I-shaped magnetic core and a U-shaped magnetic core, and can be applied to various magnetic core shapes such as an E-shaped magnetic core, a rod-shaped magnetic core, and a ring-shaped magnetic core. is there.
Further, a ceramic layer may be partially opened as in the magnetic core shown in FIGS. 7A and 7B, and an inductance element using such a magnetic core is large when the DC superimposed current is small. An inductance element having an inductance value and a small inductance value when the DC superimposed current is large can be easily configured.
In this embodiment, the ferrite layer is made of Mn—Zn ferrite, but it can also be applied to Ni—Zn, Ni—Cu—Zn, Mg—Zn ferrite and the like.
[0017]
【The invention's effect】
Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, according to the present invention, an inductance element that has stable electrical characteristics in the long term, is easy to assemble and has excellent direct current superposition characteristics, while suppressing variations in inductance value, A magnetic core made of a ceramic composite material constituting this can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a ceramic composite material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a photomicrograph of a cross section of a ceramic composite material according to an embodiment of the present invention cut in the thickness direction.
3 is a diagram showing a line analysis result by EDX of the ceramic composite material of FIG. 2; FIG.
FIG. 4 is an external view showing a configuration of an inductance element using a magnetic core according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows DC superposition characteristics of an inductance element using a magnetic core according to an embodiment of the present invention and a conventional inductance element.
FIG. 6 is an external view showing a configuration of an inductance element using a magnetic core according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a magnetic core according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional inductance element.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic composite material 2 I-shaped magnetic core 6 U-shaped magnetic core 7, 8 Magnetic leg 9, 10 Winding 12 Magnetic gap 13 Gap spacer 14 Adhesive 20 Inductance element 25 Coil bobbin

Claims

Fe and Al conflict between the ferrite layer and the alumina layer of the fired fired body formed by firing the alumina green sheet and ferrite granulated powder so that the ferrite compact, alumina sheet and ferrite compact are stacked one after another. A ceramic composite material comprising a gradient composition layer having a gradient composition.

2. The ceramic composite material according to claim 1, wherein the gradient composition layer is an interdiffusion layer of a ferrite layer and an alumina layer during firing and contains a main component constituting the ferrite layer.

2. The ceramic composite material according to claim 1, wherein the gradient composition layer is a mutual diffusion layer of a ferrite layer and an alumina layer during firing, and is denser than the ferrite layer and the alumina layer.

The ceramic composite material according to any one of claims 1 to 3, wherein pores are unevenly distributed in the vicinity of an interface between the ferrite layer and the gradient composition layer.

A magnetic core using the ceramic composite material according to claim 1.

An inductance element using the magnetic core according to claim 5.