JP6093941B2 - 圧粉コア、電気・電子部品および電気・電子機器 - Google Patents
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Description
ΔPc=(Pc1−Pc0)/Pc0×100
照射イオン:Bi3+
加速電圧:25keV
照射電流:0.3pA
照射モード:バンチングモード
照射イオン:Bi3+
加速電圧:25keV
照射電流:0.3pA
照射モード:バンチングモード
・上記の記載される条件にてTOF−SIMSにより前記圧粉コアを測定した際に測定されるC2H3O2 −に基づくピークの強度に対する、C2HO−に基づくピークの強度の比である第5強度比が10以下である。
・圧粉コアがP(リン)を含有する。圧粉コアがPを含有することにより、上記の第1イオン、第3イオンおよび第4イオンの少なくとも一つについて、測定されやすくなる傾向を示す場合がある。
・前記軟磁性粉末は非晶質からなる部分を有する。
・前記軟磁性粉末は、Fe基非晶質合金であって、Niを0原子%以上10原子%以下、Snを0原子%以上3原子%以下、Crを0原子%以上6原子%以下、Pを3.0原子%以上11原子%以下、Cを1.0原子%以上10原子%以下、Bを0原子%以上9原子%以下、およびSiを0原子%以上6原子%以下含有する。Fe基非晶質合金がPを含有することにより、上記の第1イオン、第3イオンおよび第4イオンの少なくとも一つについて、測定されやすくなる傾向を示す場合がある。
本発明は、別の一態様として、上記の圧粉コアの製造方法を提供する。当該製造方法では、前記軟磁性粉末および樹脂を含有する組成物を加圧成形して成形体を得て、得られた前記成形体を加熱することにより、前記圧粉コアを得る。前記成形体の加熱は、酸化性雰囲気での加熱およびその後の非酸化性雰囲気での加熱を含むことが好ましい。前記組成物は無機系成分を含有してもよく、前記無機系成分はPを含有することが好ましい。無機系成分がPを含有することにより、上記の第1イオン、第3イオンおよび第4イオンの少なくとも一つについて、測定されやすくなる傾向を示す場合がある。
1.圧粉コア
図1に示される本発明の一実施形態に係る圧粉コア1は、その外観がリング状であって、図2に示されるように、軟磁性粉末Mと、アクリル系樹脂に基づく成分を含有する絶縁性の樹脂系材料Rを備える。
本発明の一実施形態に係る圧粉コア1は後述する条件でTOF−SIMSにより測定した際に、次に説明する第1イオン、第3イオンおよび第4イオンの少なくとも1つに基づくピークが測定される。
本発明の一実施形態に係る圧粉コア1は、下記条件(以下、「測定条件1」ともいう。)にてTOF−SIMSにより測定した際に、CnH2n−1O2 −(n=11から20)で表されるイオンの少なくとも1種からなる第1イオンに基づくピークが測定される。第1イオンは1種類であってもよいし、複数種類であってもよい。第1イオンは、通常、複数種類となる。
照射イオン:Bi3+
加速電圧:25keV
照射電流:0.3pA
照射モード:バンチングモード
CH3−(CH2)x−CH2−COO− (1)
xは8以上17以下の整数
本発明の一実施形態に係る圧粉コア1をTOF−SIMSにより測定した際には、次に説明する第2イオンに基づくピークが測定されてもよい。本明細書において、第2イオンとは、そのイオンに基づくピークの最大値のmass/uが、第1イオンに基づくピークの最大値のmass/uと、このmass/uよりも0.5小さいmass/uとの間に位置するものであって、第1イオン以外のイオンを意味する。1種類の第1イオンに対して複数の第2イオンが定義される場合もある。この場合には、上記のmass/uの領域には、複数のピークが測定される。
本発明の一実施形態に係る圧粉コア1は、測定条件1にてTOF−SIMSにより測定した際に、C5H7O3 −で表される第3イオンに基づくピークが測定される。
本発明の一実施形態に係る圧粉コア1は、測定条件1にてTOF−SIMSにより測定した際に、C7H11O2 −で表される第4イオンに基づくピークが測定される。
第1イオンに基づくピークが測定される本発明の一実施形態に係る圧粉コア1では、アクリル樹脂が酸化性雰囲気で分解されたことにより生成したと考えられるC2HO−で表されるイオン(本明細書において「第5イオン」ともいう。)のピーク(ピークの最大値のmass/uは41.01)も測定される。しかしながら、第5ピークの強度は、第1イオンに基づくピークが実質的に測定されない圧粉コアにおいて測定される第5イオンのピークの強度に比べて、小さくなる傾向を有する。したがって、本発明の一実施形態に係る圧粉コア1は、樹脂系材料の酸化などによる分解が比較的進行していない状態にある可能性がある。
本発明の一実施形態に係る圧粉コア1が備える軟磁性粉末Mを構成する材料は限定されない。そのような材料として、結晶質磁性材料および非晶質磁性材料ならびに結晶質部分と非晶質部分とを有する材料が例示される。軟磁性粉末Mを構成する材料は一種類であってもよいし、複数種類であってもよい。軟磁性粉末Mが複数種類の材料から構成される場合には、各構成材料の組成および配合比率は限定されない。
本発明の一実施形態に係る圧粉コア1が備える樹脂系材料Rは、絶縁性であって、当該材料を与える樹脂がアクリル系樹脂を含有する。本明細書において、「樹脂系材料R」とは、樹脂および/または樹脂に基づく成分(樹脂の少なくとも一部が組成変化した成分であって、樹脂の(部分)熱分解物が一具体例として例示される。)を含有する材料を意味し、本実施形態に係る樹脂系材料Rは、樹脂系材料Rを与える樹脂がアクリル系樹脂を含む。
本発明の一実施形態に係る圧粉コア1の製造方法は限定されない。かかる製造方法の一例を挙げれば、軟磁性粉末および樹脂を含有する組成物を加圧成形し、得られた成形体を加熱することにより、圧粉コア1を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る電気・電子部品は、上記の本発明の一実施形態に係る圧粉コア1、コイルおよびこのコイルのそれぞれの端部に接続された接続端子を備える。ここで、圧粉コア1の少なくとも一部は、接続端子を介してコイルに電流を流したときにこの電流により生じた誘導磁界内に位置するように配置されている。
実装基板100の表面には外部回路と導通する導体パターンが形成され、この導体パターンの一部によって、インダクタンス素子20を実装するための一対のランド部110が形成されている。
本発明の一実施形態に係る電気・電子機器は、上記の本発明の一実施形態に係る圧粉コアを備える電気・電子部品が実装されたものである。そのような電気・電子機器として、電源スイッチング回路、電圧昇降回路、平滑回路等を備えた電源装置や小型携帯通信機器等が例示される。
水アトマイズ法を用いて、Fe74.43at%Cr1.96at%P9.04at%C2.16at%B7.54at%Si4.87at%なる組成になるように秤量して得られた非晶質軟磁性粉末を軟磁性粉末として作製した。得られた軟磁性粉末の粒度分布は、日機装社製「マイクロトラック粒度分布測定装置 MT3300EX」を用いて体積分布で測定した。その結果、体積分布において50%となる粒径である平均粒径(D50)は10.6μmであった。
スラリーの調製の際にリン酸ガラスを配合しなかったこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、圧粉コアを得た。
軟磁性粉末の種類をFe−Si−B−Cr系アモルファス(平均粒径(D50):50μm)に変更したこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、圧粉コアを得た。また、このFe−Si−B−Cr系アモルファス合金は、Pの添加が無いものであった。
スラリーの調製の際にリン酸ガラスを配合しなかったこと以外は、比較例2と同様の操作を行い、圧粉コアを得た。
実施例および比較例により作製した圧粉コアのそれぞれについて、TOF−SIMSによる測定を行った。測定装置および測定条件は次のとおりであった。
測定装置:TOF−SIMS5(ION−TOF社製)
照射イオン:Bi3+(液体金属型イオン源:Bi)
加速電圧:25keV
照射電流:0.3pA
測定モード:バンチングモード(High current bunching mode)
・アクリル酸イオン(C3H3O2 −)に基づくピークの有無およびピーク強度(第1参照強度)の測定
・第1イオンに基づくピークの有無およびピーク強度の測定
・第2イオンに基づくピークの有無およびピーク強度の測定
・第3イオンに基づくピークの有無およびピーク強度の測定
・第4イオンに基づくピークの有無およびピーク強度の測定
・第5イオンに基づくピークの有無およびピーク強度の測定
測定されたスペクトルの一部を、図3および7に示す。
実施例および比較例により作製したリング状の形状を有する圧粉コアに銅線の巻線を施し、BHアナライザー(岩崎通信機社製「SY−8217」)を用いて周波数100kHz,最大磁束密度100mTの条件でコアロスPc0(単位:kW/m3)を測定した。
ΔPc=(Pc1−Pc0)/Pc0×100
M…軟磁性粉末
R…樹脂系材料
10…トロイダルコア
2…被覆導電線
2a…コイル
2b,2c…被覆導電線2の端部
2d,2e…コイル2aの端部
20…インダクタンス素子
3…圧粉コア
3a…圧粉コア3の実装面
3b,3c…圧粉コア3の側面
4…端子部
5…空芯コイル
5a…空芯コイル5の巻回部
5b…空芯コイル5の引出端部
30…収納凹部
40…接続端部
42a…第1曲折部
42b…第2曲折部
100…実装基板
110…ランド部
120…半田層
Claims (17)
- 軟磁性粉末と、絶縁性の樹脂系材料とを備える圧粉コアであって、
前記樹脂系材料を与える樹脂はアクリル系樹脂を含有し、
前記圧粉コアを下記条件にてTOF−SIMSにより測定した際に、CnH2n−1O2 −(n=11から20)で表されるイオンの少なくとも1種からなる第1イオンに基づくピークが測定されること
を特徴とする圧粉コア。
照射イオン:Bi3+
加速電圧:25keV
照射電流:0.3pA
照射モード:バンチングモード - 請求項1に記載される条件にてTOF−SIMSにより前記圧粉コアを測定した際に測定されるC3H3O2 −に基づくピークの強度に対する、前記第1イオンに基づくピークの強度の比である第1強度比が0.03以上である、請求項1に記載の圧粉コア。
- 請求項1に記載される条件にてTOF−SIMSにより前記圧粉コアを測定した際に、そのイオンに基づくピークの最大値のmass/uが、前記第1イオンに基づくピークの最大値のmass/uと、当該mass/uよりも0.5小さいmass/uとの間に位置するものであって、前記第1イオン以外のイオンである第2イオンに基づくピークが少なくとも1つ測定され、前記第2イオンのピークの強度の総和に対する、前記第1イオンのピーク強度の比である第2強度比が0.1以上である、請求項1に記載の圧粉コア。
- 軟磁性粉末と、絶縁性の樹脂系材料とを備える圧粉コアであって、
前記樹脂系材料を与える樹脂はアクリル系樹脂を含有し、
前記圧粉コアを下記条件にてTOF−SIMSにより測定した際に、C5H7O3 −で表される第3イオンに基づくピークが測定されること
を特徴とする圧粉コア。
照射イオン:Bi3+
加速電圧:25keV
照射電流:0.3pA
照射モード:バンチングモード - 請求項4に記載される条件にてTOF−SIMSにより前記圧粉コアを測定した際に測定されるC3H3O2 −に基づくピークの強度に対する、前記第3イオンに基づくピークの強度の比である第3強度比が0.05以上である、請求項4に記載の圧粉コア。
- 軟磁性粉末と、絶縁性の樹脂系材料とを備える圧粉コアであって、
前記樹脂系材料を与える樹脂はアクリル系樹脂を含有し、
前記圧粉コアを下記条件にてTOF−SIMSにより測定した際に、C7H11O2 −で表される第4イオンに基づくピークが測定されること
を特徴とする圧粉コア。
照射イオン:Bi3+
加速電圧:25keV
照射電流:0.3pA
照射モード:バンチングモード - 請求項6に記載される条件にてTOF−SIMSにより前記圧粉コアを測定した際に測定されるC3H3O2 −に基づくピークの強度に対する、前記第4イオンに基づくピークの強度の比である第4強度比が0.02以上である、請求項6に記載の圧粉コア。
- 請求項1,4または6に記載される条件にてTOF−SIMSにより前記圧粉コアを測定した際に測定されるC2H3O2 −に基づくピークの強度に対する、C2HO−に基づくピークの強度の比である第5強度比が10以下である、請求項1から7のいずれか一項に記載の圧粉コア。
- Pを含有する、請求項1から8のいずれか一項に記載の圧粉コア。
- 前記軟磁性粉末は非晶質からなる部分を有する、請求項1から9のいずれか一項に記載の圧粉コア。
- 前記軟磁性粉末は、Fe基非晶質合金であって、Niを0原子%以上10原子%以下、Snを0原子%以上3原子%以下、Crを0原子%以上6原子%以下、Pを3.0原子%以上11原子%以下、Cを1.0原子%以上10原子%以下、Bを0原子%以上9原子%以下、およびSiを0原子%以上6原子%以下含有する、請求項1から10のいずれか一項に記載の圧粉コア。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の圧粉コアの製造方法であって、
前記軟磁性粉末および樹脂を含有する組成物を加圧成形して成形体を得て、得られた前記成形体を加熱することにより、前記圧粉コアを得ることを特徴とする圧粉コアの製造方法。 - 前記成形体の加熱は、酸化性雰囲気での加熱およびその後の非酸化性雰囲気での加熱を含む、請求項12に記載の圧粉コアの製造方法。
- 前記組成物は無機系成分を含有する、請求項12または13に記載の圧粉コアの製造方法。
- 前記無機系成分はPを含有する、請求項14に記載の圧粉コアの製造方法。
- 請求項1から11のいずれかに記載される圧粉コア、コイルおよび前記コイルのそれぞれの端部に接続された接続端子を備える電気・電子部品であって、前記圧粉コアの少なくとも一部は、前記接続端子を介して前記コイルに電流を流したときに前記電流により生じた誘導磁界内に位置するように配置されている電気・電子部品。
- 請求項16に記載される電気・電子部品が実装された電気・電子機器であって、前記電気・電子部品は前記接続端子にて基板に接続されている電気・電子機器。
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