JP2000277345A - パルストランス用磁心及びその製造方法又はそれを用いたパルストランス - Google Patents
パルストランス用磁心及びその製造方法又はそれを用いたパルストランスInfo
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- JP2000277345A JP2000277345A JP8309299A JP8309299A JP2000277345A JP 2000277345 A JP2000277345 A JP 2000277345A JP 8309299 A JP8309299 A JP 8309299A JP 8309299 A JP8309299 A JP 8309299A JP 2000277345 A JP2000277345 A JP 2000277345A
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- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アナログ信号及びデジタル信号どちらの周波
数領域であっても優れた周波数特性を示すパルストラン
ス用磁心を提供する。 【解決手段】 １００Ｈｚにおける透磁率が５０，００
０以上、かつ１０ＭＨｚにおける透磁率が１００以上で
あることを特徴とするパルストランス用磁心である。磁
性材料として非晶質合金を用い、さらには所定の磁場中
熱処理を施すことにより達成される。
数領域であっても優れた周波数特性を示すパルストラン
ス用磁心を提供する。 【解決手段】 １００Ｈｚにおける透磁率が５０，００
０以上、かつ１０ＭＨｚにおける透磁率が１００以上で
あることを特徴とするパルストランス用磁心である。磁
性材料として非晶質合金を用い、さらには所定の磁場中
熱処理を施すことにより達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ信号から
デジタル信号の低周波域から高周波までの各周波数域に
おいて周波数特性の優れた小型パルストランス用磁心、
及びその製造方法又はそれを用いたパルストランスに関
する。
デジタル信号の低周波域から高周波までの各周波数域に
おいて周波数特性の優れた小型パルストランス用磁心、
及びその製造方法又はそれを用いたパルストランスに関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ＤｉｇｉｔａｌＮｅｔｗｏｒｋ）
と呼ばれるデジタルネットワークが普及している。この
ＩＳＤＮは、電信、ファクシミリ、画像、データ、電
報、テレックス等の様々なサービスを可能としている。
Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ＤｉｇｉｔａｌＮｅｔｗｏｒｋ）
と呼ばれるデジタルネットワークが普及している。この
ＩＳＤＮは、電信、ファクシミリ、画像、データ、電
報、テレックス等の様々なサービスを可能としている。
【０００３】ＩＳＤＮは、通常、数１０ｋＨｚから数Ｍ
Ｈｚ以上の高周波パルス信号を用いており、例えば特開
平７−５７９１９号公報や特開平９−２４６０３４号公
報にあるようにＩＳＤＮのインターフェース用パルスト
ランス磁心として超微細結晶軟磁性合金が用いられてい
る。この特許公報に記載されているように、デジタル通
信のような高周波域に使用されるパルストランスは透磁
率が高いほどよく、透磁率が低いとノイズ増大、磁心の
大型化、巻線数の増大など様々な不都合が起きる。
Ｈｚ以上の高周波パルス信号を用いており、例えば特開
平７−５７９１９号公報や特開平９−２４６０３４号公
報にあるようにＩＳＤＮのインターフェース用パルスト
ランス磁心として超微細結晶軟磁性合金が用いられてい
る。この特許公報に記載されているように、デジタル通
信のような高周波域に使用されるパルストランスは透磁
率が高いほどよく、透磁率が低いとノイズ増大、磁心の
大型化、巻線数の増大など様々な不都合が起きる。
【０００４】一方、前述のデジタル通信とは対象的に１
ｋＨｚ以下、例えば１００Ｈｚ前後の低周波域のアナロ
グ信号を用いた通信システムも未だ存在しているのも事
実である。
ｋＨｚ以下、例えば１００Ｈｚ前後の低周波域のアナロ
グ信号を用いた通信システムも未だ存在しているのも事
実である。
【０００５】例えば、パソコン通信に関しては、前述の
ＩＳＤＮ回線（高周波回線）を使う場合もあれば、通常
のアナログ信号（低周波回線）である電話回線を使う場
合もある。通常、アナログ信号のような低周波域用磁心
とデジタル信号のような高周波域用磁心についてはそれ
ぞれ異なるものが使用されていた。そのため、どちらの
周波数領域でも良好な周波数特性を示すものがないとい
うのが現状であった。ここで周波数特性とは、所定の周
波数に対しきれいな矩形波形を示すことであり、低周波
領域では図２（ａ）のように矩形波形の幅ｔが広く、高
周波領域では図２（ｂ）のように矩形波形の幅ｔが狭く
なることから、そこに用いられるパルストランスに対す
る要求特性も違ってくる。また、アナログ信号とデジタ
ル信号を相互に変換するトランス（例えば、モデム）も
開発されているが、前述のＩＳＤＮの発達により、ます
ます高周波化が進み、アナログ信号との周波数の差が広
がっている。
ＩＳＤＮ回線（高周波回線）を使う場合もあれば、通常
のアナログ信号（低周波回線）である電話回線を使う場
合もある。通常、アナログ信号のような低周波域用磁心
とデジタル信号のような高周波域用磁心についてはそれ
ぞれ異なるものが使用されていた。そのため、どちらの
周波数領域でも良好な周波数特性を示すものがないとい
うのが現状であった。ここで周波数特性とは、所定の周
波数に対しきれいな矩形波形を示すことであり、低周波
領域では図２（ａ）のように矩形波形の幅ｔが広く、高
周波領域では図２（ｂ）のように矩形波形の幅ｔが狭く
なることから、そこに用いられるパルストランスに対す
る要求特性も違ってくる。また、アナログ信号とデジタ
ル信号を相互に変換するトランス（例えば、モデム）も
開発されているが、前述のＩＳＤＮの発達により、ます
ます高周波化が進み、アナログ信号との周波数の差が広
がっている。
【０００６】このようにパルストランス自体は個々の使
用環境（通信システム）によりアナログ信号、デジタル
信号、若しくはその両方で使用されることからアナログ
信号とデジタル信号のどちらの周波数域でも使用可能な
パルストランス、及びパルストランス用磁心の開発が望
まれていた。
用環境（通信システム）によりアナログ信号、デジタル
信号、若しくはその両方で使用されることからアナログ
信号とデジタル信号のどちらの周波数域でも使用可能な
パルストランス、及びパルストランス用磁心の開発が望
まれていた。
【０００７】従来、例えば特開平４−３１８９０６号公
報にあるように透磁率の異なる磁性材料を組合せてなる
トロイダルコア（磁心）が提案されている。このトロイ
ダルコアは２種類の磁性材料を用いていることから製造
が複雑であり、透磁率が低く焼結体であるフェライトを
用いていることからコアの小型・薄型化にも限界があっ
た。
報にあるように透磁率の異なる磁性材料を組合せてなる
トロイダルコア（磁心）が提案されている。このトロイ
ダルコアは２種類の磁性材料を用いていることから製造
が複雑であり、透磁率が低く焼結体であるフェライトを
用いていることからコアの小型・薄型化にも限界があっ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のパル
ストランス用磁心は、低周波域のみ良好なもの、高周波
域のみで良好なものといったように低周波及び高周波の
どちらの領域、例えば数Ｈｚから数１０ＭＨｚの広範囲
で良好な特性を示すものがなく、仮にあったとしても小
型化が困難なものがほとんどであり近年の小型・薄型化
の要望に応えられるものではなかった。
ストランス用磁心は、低周波域のみ良好なもの、高周波
域のみで良好なものといったように低周波及び高周波の
どちらの領域、例えば数Ｈｚから数１０ＭＨｚの広範囲
で良好な特性を示すものがなく、仮にあったとしても小
型化が困難なものがほとんどであり近年の小型・薄型化
の要望に応えられるものではなかった。
【０００９】本発明は、このような課題に対処するもの
であり、アナログ信号のような低周波域であってもデジ
タル信号のような高周波域であっても優れた周波数特性
を示しかつ小型・薄型化をも可能とするパルストランス
用磁心、及びそれを用いたパルストランスを提供するこ
とを目的とする。
であり、アナログ信号のような低周波域であってもデジ
タル信号のような高周波域であっても優れた周波数特性
を示しかつ小型・薄型化をも可能とするパルストランス
用磁心、及びそれを用いたパルストランスを提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のパルストランス
用磁心は、請求項１として、アナログとデジタルの両方
の周波数域で使用することができるパルストランス用磁
心。請求項２として、１００Ｈｚにおける透磁率が５
０，０００以上、かつ１０ＭＨｚにおける透磁率が１０
０以上であることを特徴とするパルストランス用磁心。
用磁心は、請求項１として、アナログとデジタルの両方
の周波数域で使用することができるパルストランス用磁
心。請求項２として、１００Ｈｚにおける透磁率が５
０，０００以上、かつ１０ＭＨｚにおける透磁率が１０
０以上であることを特徴とするパルストランス用磁心。
【００１１】請求項３として、該磁心を構成する磁性材
料が、非晶質合金であることを特徴とする請求項１ない
し２のいずれかに記載のパルストランス用磁心。請求項
４として、該磁心を構成する磁性材料が、Ｃｏ系非晶質
合金であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
かに記載のパルストランス用磁心。
料が、非晶質合金であることを特徴とする請求項１ない
し２のいずれかに記載のパルストランス用磁心。請求項
４として、該磁心を構成する磁性材料が、Ｃｏ系非晶質
合金であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
かに記載のパルストランス用磁心。
【００１２】請求項５として、該磁心に、磁場中熱処理
を施したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
に記載のパルストランス用磁心。請求項６として、該磁
心を構成する磁性材料が、板厚３０μｍ以下の薄帯を巻
回又は積層した形状であることを特徴とする請求項１な
いし５のいずれかに記載のパルストランス用磁心。
を施したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
に記載のパルストランス用磁心。請求項６として、該磁
心を構成する磁性材料が、板厚３０μｍ以下の薄帯を巻
回又は積層した形状であることを特徴とする請求項１な
いし５のいずれかに記載のパルストランス用磁心。
【００１３】請求項７として、該磁心の高さが３ｍｍ以
下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
に記載のパルストランス用磁心。請求項８として、請求
項１ないし７のいずれかに記載のパルストランス用磁心
を用いたことを特徴とするパルストランス。
下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
に記載のパルストランス用磁心。請求項８として、請求
項１ないし７のいずれかに記載のパルストランス用磁心
を用いたことを特徴とするパルストランス。
【００１４】請求項９として、磁性材料からなる磁心の
幅方向に１Ｏｅ以上の磁場を印可しながら熱処理を施す
ことを特徴とするパルストランス用磁心の製造方法。請
求項１０として、熱処理温度が、１８０℃以上であるこ
とを特徴とする請求項９記載のパルストランス用磁心の
製造方法、である。
幅方向に１Ｏｅ以上の磁場を印可しながら熱処理を施す
ことを特徴とするパルストランス用磁心の製造方法。請
求項１０として、熱処理温度が、１８０℃以上であるこ
とを特徴とする請求項９記載のパルストランス用磁心の
製造方法、である。
【００１５】本発明では、アナログ信号とデジタル信号
の両方の周波数域で使用することができるパルストラン
ス用磁心を提供することにおいて、具体的には、１００
Ｈｚにおける透磁率が５０，０００以上、かつ１０ＭＨ
ｚにおける透磁率が１００以上である磁性材料を用いる
こと、及び該磁心に垂直磁場中熱処理を施すといった構
成をとっている。このような構成にすることにより、低
周波域から高周波域まで幅広い周波数域で有効なパルス
トランスを可能とする。
の両方の周波数域で使用することができるパルストラン
ス用磁心を提供することにおいて、具体的には、１００
Ｈｚにおける透磁率が５０，０００以上、かつ１０ＭＨ
ｚにおける透磁率が１００以上である磁性材料を用いる
こと、及び該磁心に垂直磁場中熱処理を施すといった構
成をとっている。このような構成にすることにより、低
周波域から高周波域まで幅広い周波数域で有効なパルス
トランスを可能とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。本発明の磁心を構成する磁性材料
は、１００Ｈｚにおける透磁率が５０，０００以上、か
つ１０ＭＨｚにおける透磁率が１００以上であることを
特徴としている。
態について説明する。本発明の磁心を構成する磁性材料
は、１００Ｈｚにおける透磁率が５０，０００以上、か
つ１０ＭＨｚにおける透磁率が１００以上であることを
特徴としている。
【００１７】通常、パルストランスの周波数特性を改善
する方法としては、磁心に用いる磁性材料の透磁率を大
きくするか、磁心に施す巻線数を増やしインピーダンス
を増加させるか、と言った方法が効果的であるが、巻線
数を増やしすぎるとトランスの大型化につながるので好
ましくない。
する方法としては、磁心に用いる磁性材料の透磁率を大
きくするか、磁心に施す巻線数を増やしインピーダンス
を増加させるか、と言った方法が効果的であるが、巻線
数を増やしすぎるとトランスの大型化につながるので好
ましくない。
【００１８】そのため磁性材料の透磁率を大きくするこ
とが最適であり、透磁率が大きいほどノイズ抑制効果の
増大、磁心の小型化、巻線数の増加を防ぐなどの効果が
得られる。
とが最適であり、透磁率が大きいほどノイズ抑制効果の
増大、磁心の小型化、巻線数の増加を防ぐなどの効果が
得られる。
【００１９】その中でも、１００Ｈｚの透磁率が５０，
０００以上、さらに好ましくは７０，０００あるものが
よく、５０，０００より小さいとアナログ信号の周波数
特性が劣化し、きれいな矩形波形を形成しにくくなる。
０００以上、さらに好ましくは７０，０００あるものが
よく、５０，０００より小さいとアナログ信号の周波数
特性が劣化し、きれいな矩形波形を形成しにくくなる。
【００２０】一方、１０ＭＨｚにおける透磁率が１００
より小さいとデジタル信号の周波数特性が悪くなるた
め、１０ＭＨｚにおける透磁率が１００以上、さらに好
ましくは３００以上あるものがよい。
より小さいとデジタル信号の周波数特性が悪くなるた
め、１０ＭＨｚにおける透磁率が１００以上、さらに好
ましくは３００以上あるものがよい。
【００２１】本発明で用いる磁性材料は前述のような透
磁率を具備していれば特に限定されるものではないが、
特に好ましいものは非晶質合金であり、次に示すＣｏ系
非晶質合金、Ｆｅ系非晶質合金、Ｆｅ−Ｎｉ系非晶質合
金が好ましい。また、Ｃｏ系非晶質合金は後述する磁場
中熱処理の効果が特に大きいので好ましい。
磁率を具備していれば特に限定されるものではないが、
特に好ましいものは非晶質合金であり、次に示すＣｏ系
非晶質合金、Ｆｅ系非晶質合金、Ｆｅ−Ｎｉ系非晶質合
金が好ましい。また、Ｃｏ系非晶質合金は後述する磁場
中熱処理の効果が特に大きいので好ましい。
【００２２】Ｃｏ系非晶質合金としては、例えば、次の
一般式１を満たすものが好ましい。 一般式１：（Ｃｏ1-a Ｍa ）100-b Ｘb 式中、ＭはＦｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１
種の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少なく
とも１種の元素を示し、０≦ａ≦０．５、１０≦ｂ≦３
８（各数字はａｔ％）となる。
一般式１を満たすものが好ましい。 一般式１：（Ｃｏ1-a Ｍa ）100-b Ｘb 式中、ＭはＦｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１
種の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少なく
とも１種の元素を示し、０≦ａ≦０．５、１０≦ｂ≦３
８（各数字はａｔ％）となる。
【００２３】ここでＭ元素は熱安定性、耐食性、結晶化
温度の制御のために必要な元素であり、好ましくはＦ
ｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｍｏであり、Ｘ元素は非晶質合
金を得るのに必要な元素であり、特にＢは非晶質化する
のに有効な元素であり、Ｓｉは非晶質を助成すること及
び結晶化温度の上昇に有効な元素である。
温度の制御のために必要な元素であり、好ましくはＦ
ｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｍｏであり、Ｘ元素は非晶質合
金を得るのに必要な元素であり、特にＢは非晶質化する
のに有効な元素であり、Ｓｉは非晶質を助成すること及
び結晶化温度の上昇に有効な元素である。
【００２４】また、さらに好ましいＣｏ系非晶質合金は
次の一般式２を満たすものである。 一般式２：（Ｃｏ1-a Ｆｅa Ｍ’c ）100-b Ｘb 式中、Ｍ’はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１種
の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少なくと
も１種の元素を示し、０．００１≦ａ≦０．５、１０≦
ｂ≦３８、０．００１≦ｃ≦０．２（各数字はａｔ％）
となる。
次の一般式２を満たすものである。 一般式２：（Ｃｏ1-a Ｆｅa Ｍ’c ）100-b Ｘb 式中、Ｍ’はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１種
の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少なくと
も１種の元素を示し、０．００１≦ａ≦０．５、１０≦
ｂ≦３８、０．００１≦ｃ≦０．２（各数字はａｔ％）
となる。
【００２５】ここでＭ’元素は熱安定性、耐食性、結晶
化温度の制御のために必要な元素であり、好ましくはＣ
ｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｍｏであり、これら元素の複合添加も
効果的である。このＭ’元素とＦｅとの組合せにより所
定の透磁率を得やすくなる。
化温度の制御のために必要な元素であり、好ましくはＣ
ｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｍｏであり、これら元素の複合添加も
効果的である。このＭ’元素とＦｅとの組合せにより所
定の透磁率を得やすくなる。
【００２６】Ｆｅ系非晶質合金としては、次の一般式３
を満たすものが好ましい。 一般式３：（Ｆｅ1-a Ｍ”a ）100-b Ｘb 式中、Ｍ”はＣｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくと
も１種の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少
なくとも１種の元素を示し、０≦ａ≦０．５、１０≦ｂ
≦３８（各数字はａｔ％）となる。
を満たすものが好ましい。 一般式３：（Ｆｅ1-a Ｍ”a ）100-b Ｘb 式中、Ｍ”はＣｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくと
も１種の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐから選ばれる少
なくとも１種の元素を示し、０≦ａ≦０．５、１０≦ｂ
≦３８（各数字はａｔ％）となる。
【００２７】ここでＭ”元素は熱安定性、耐食性、結晶
化温度の制御のために必要な元素であり、好ましくはＣ
ｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｍｏであり、Ｘ元素は非晶質合
金を得るのに必要な元素であり、特にＢは非晶質化する
のに有効な元素であり、Ｓｉは非晶質を助成すること及
び結晶化温度の上昇に有効な元素である。
化温度の制御のために必要な元素であり、好ましくはＣ
ｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｍｏであり、Ｘ元素は非晶質合
金を得るのに必要な元素であり、特にＢは非晶質化する
のに有効な元素であり、Ｓｉは非晶質を助成すること及
び結晶化温度の上昇に有効な元素である。
【００２８】Ｆｅ−Ｎｉ系非晶質合金としては次の一般
式４を満たすものが好ましい。 一般式４：（Ｎｉ1-a Ｆｅa ）100-x-y-z Ｔx Ｓｉy Ｂz 式中、ＴはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｚ
ｒから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、０．２≦
ａ≦０．５、０．０５≦ｘ≦１０、４≦ｙ≦１２、５≦
ｚ≦２０（各数字はａｔ％）となる。このＦｅ−Ｎｉ系
非晶質合金はＮｉリッチなＦｅ−Ｎｉ系をベースとする
ことにより前述のＣｏ系よりは安価に製造することがで
き、磁気特性も良好である。ここでＴ元素は、熱安定
性、耐食性、結晶化温度の制御のために必要な元素であ
り、好ましくはＣｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｂである。
式４を満たすものが好ましい。 一般式４：（Ｎｉ1-a Ｆｅa ）100-x-y-z Ｔx Ｓｉy Ｂz 式中、ＴはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｚ
ｒから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、０．２≦
ａ≦０．５、０．０５≦ｘ≦１０、４≦ｙ≦１２、５≦
ｚ≦２０（各数字はａｔ％）となる。このＦｅ−Ｎｉ系
非晶質合金はＮｉリッチなＦｅ−Ｎｉ系をベースとする
ことにより前述のＣｏ系よりは安価に製造することがで
き、磁気特性も良好である。ここでＴ元素は、熱安定
性、耐食性、結晶化温度の制御のために必要な元素であ
り、好ましくはＣｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｂである。
【００２９】非晶質合金の製造方法としては、液体急冷
法が好ましく、例えば所定の組成比に調整した合金素材
を溶融状態から１０5 ℃／秒以上の冷却速度で急冷する
ことによって得られる。このような液体急冷法は通常、
単ロール法又は双ロール法と呼ばれる方法であり、得ら
れる非晶質合金は薄帯として得られる。
法が好ましく、例えば所定の組成比に調整した合金素材
を溶融状態から１０5 ℃／秒以上の冷却速度で急冷する
ことによって得られる。このような液体急冷法は通常、
単ロール法又は双ロール法と呼ばれる方法であり、得ら
れる非晶質合金は薄帯として得られる。
【００３０】このようにして得た磁性薄帯を巻回、又は
積層することにより磁心を構成する。磁心の形状は、ト
ロイダル、平板形状、Ｅ型、Ｉ型など特に限定されるも
のではない。磁心を形成後、巻線処理や歪取り熱処理を
施すこととなる。この巻線処理及び歪取り熱処理の工程
順はどちらが先でも構わない。
積層することにより磁心を構成する。磁心の形状は、ト
ロイダル、平板形状、Ｅ型、Ｉ型など特に限定されるも
のではない。磁心を形成後、巻線処理や歪取り熱処理を
施すこととなる。この巻線処理及び歪取り熱処理の工程
順はどちらが先でも構わない。
【００３１】本発明では、所定の透磁率を持つことを特
徴としている。その所定の透磁率を得るために前述の一
般式を満たす組成を持つ非晶質合金を用いることが効果
的であるが、磁心又は磁性薄帯に対して磁場中熱処理を
施すことも効果的である。
徴としている。その所定の透磁率を得るために前述の一
般式を満たす組成を持つ非晶質合金を用いることが効果
的であるが、磁心又は磁性薄帯に対して磁場中熱処理を
施すことも効果的である。
【００３２】例えば、図１に示すように磁心を構成する
磁性薄帯の幅方向に磁場（垂直磁場）を印加しながら熱
処理を行うことが効果的である。この場合、印加される
磁場の方向は略垂直であればよく、磁性薄帯の幅方向に
対して±３０°の範囲であれば問題はない。印加される
磁場の強さは１Ｏｅ（＝（１／４π）×１０3 Ａ／ｍ＝
７９．６Ａ／ｍ）以上、好ましくは１０Ｏｅ以上、さら
に好ましくは１０００Ｏｅ以上の強い磁場である。
磁性薄帯の幅方向に磁場（垂直磁場）を印加しながら熱
処理を行うことが効果的である。この場合、印加される
磁場の方向は略垂直であればよく、磁性薄帯の幅方向に
対して±３０°の範囲であれば問題はない。印加される
磁場の強さは１Ｏｅ（＝（１／４π）×１０3 Ａ／ｍ＝
７９．６Ａ／ｍ）以上、好ましくは１０Ｏｅ以上、さら
に好ましくは１０００Ｏｅ以上の強い磁場である。
【００３３】熱処理温度については、キュリー温度以下
であればよく、１００℃以上が実用的であり、好ましく
は１８０℃以上、特に好ましくは２００℃以上であり、
２００℃以上の場合高周波領域での透磁率、具体的には
１０ＭＨｚでの透磁率を大きくするのに効果的である。
熱処理雰囲気については、窒素、アルゴン等の不活性雰
囲気中、真空中や水素ガス等の還元雰囲気中、大気中な
どいずれでもよい。
であればよく、１００℃以上が実用的であり、好ましく
は１８０℃以上、特に好ましくは２００℃以上であり、
２００℃以上の場合高周波領域での透磁率、具体的には
１０ＭＨｚでの透磁率を大きくするのに効果的である。
熱処理雰囲気については、窒素、アルゴン等の不活性雰
囲気中、真空中や水素ガス等の還元雰囲気中、大気中な
どいずれでもよい。
【００３４】熱処理時間については、１０分以上であれ
ば問題はないが、好ましくは１時間以上、特に好ましく
は３から４時間であり、３時間以上の場合高周波領域で
の透磁率、具体的には１０ＭＨｚでの透磁率を大きくす
るのに効果的である。しかし、５時間を超えると高周波
特性ならびに低周波特性を劣化させるので好ましくな
い。
ば問題はないが、好ましくは１時間以上、特に好ましく
は３から４時間であり、３時間以上の場合高周波領域で
の透磁率、具体的には１０ＭＨｚでの透磁率を大きくす
るのに効果的である。しかし、５時間を超えると高周波
特性ならびに低周波特性を劣化させるので好ましくな
い。
【００３５】このように磁場中熱処理の温度が高いほ
ど、及び／又は熱処理時間が長いほど高周波領域での透
磁率は上がる。しかしながら、あまり熱処理温度が高か
ったり、熱処理時間が長かったりすると低周波領域での
透磁率が下がってしまう。このため熱処理温度は１８０
から２４０℃、熱処理時間は１から５時間程度が良く、
特に好ましくは熱処理温度２００から２３０℃かつ熱処
理時間３から４時間である。
ど、及び／又は熱処理時間が長いほど高周波領域での透
磁率は上がる。しかしながら、あまり熱処理温度が高か
ったり、熱処理時間が長かったりすると低周波領域での
透磁率が下がってしまう。このため熱処理温度は１８０
から２４０℃、熱処理時間は１から５時間程度が良く、
特に好ましくは熱処理温度２００から２３０℃かつ熱処
理時間３から４時間である。
【００３６】以上のように本発明では、磁場中熱処理の
印加される磁場の強さ、熱処理温度、熱処理時間を制御
することにより所定の特性を得ている。磁性薄帯の板厚
については特に限定されるものではないが、板厚３０μ
ｍ以下が好ましく、特に好ましくは２５μｍ以下、さら
に好ましくは５〜１８μｍである。板厚が薄いほど鉄損
を低くでき、同時に磁心の小型化をも可能とする。
印加される磁場の強さ、熱処理温度、熱処理時間を制御
することにより所定の特性を得ている。磁性薄帯の板厚
については特に限定されるものではないが、板厚３０μ
ｍ以下が好ましく、特に好ましくは２５μｍ以下、さら
に好ましくは５〜１８μｍである。板厚が薄いほど鉄損
を低くでき、同時に磁心の小型化をも可能とする。
【００３７】磁性薄帯の層間には絶縁性を得るためアル
ミナ、マグネシア、シリカ、ジルコニアなどの酸化絶縁
層を形成することが好ましく、絶縁層の厚さは１０μｍ
以下、さらには１〜２μｍが好ましい。１０μｍより大
きいと磁心における磁性薄帯の占積率が低下するので好
ましくない。絶縁層が存在すると高周波特性が向上す
る。
ミナ、マグネシア、シリカ、ジルコニアなどの酸化絶縁
層を形成することが好ましく、絶縁層の厚さは１０μｍ
以下、さらには１〜２μｍが好ましい。１０μｍより大
きいと磁心における磁性薄帯の占積率が低下するので好
ましくない。絶縁層が存在すると高周波特性が向上す
る。
【００３８】さらに通常、前述の磁場中熱処理を施すと
磁性薄帯は脆くなり磁心の割れ、カケの原因となるが、
この絶縁層が存在すると、磁心の幅を３ｍｍ以下にした
場合であっても磁心の強度を十分保つ効果があり、歩留
まりが向上すると共に薄型化が可能となる。
磁性薄帯は脆くなり磁心の割れ、カケの原因となるが、
この絶縁層が存在すると、磁心の幅を３ｍｍ以下にした
場合であっても磁心の強度を十分保つ効果があり、歩留
まりが向上すると共に薄型化が可能となる。
【００３９】
【実施例】次に、本発明の具体的な実施例を説明する。 （実施例１）Ｃｏ系非晶質合金（組成式：Ｃｏ67Ｆｅ4
Ｎｂ2 Ｃｒ2 Ｓｉ14Ｂ11）からなる板厚１７μｍの磁性
薄帯を用いて、サイズ；外径１２ｍｍ×内径８ｍｍ×厚
さ３ｍｍの巻磁心を形成した。この巻磁心に４４０℃×
３０分の歪取り熱処理を施した後、巻磁心の幅方向に１
００ＫＡ／ｍ（＝１２５６Ｏｅ）の磁場を印加しなが
ら、表１にあるような温度、熱処理時間の磁場中熱処理
を施した。この磁場中熱処理後の磁心の１００［Ｈｚ］
と１０［ＭＨｚ］での透磁率を測定し、周波数特性を測
定した。なお、測定時の印可電流を１０ｍＡで統一し
た。
Ｎｂ2 Ｃｒ2 Ｓｉ14Ｂ11）からなる板厚１７μｍの磁性
薄帯を用いて、サイズ；外径１２ｍｍ×内径８ｍｍ×厚
さ３ｍｍの巻磁心を形成した。この巻磁心に４４０℃×
３０分の歪取り熱処理を施した後、巻磁心の幅方向に１
００ＫＡ／ｍ（＝１２５６Ｏｅ）の磁場を印加しなが
ら、表１にあるような温度、熱処理時間の磁場中熱処理
を施した。この磁場中熱処理後の磁心の１００［Ｈｚ］
と１０［ＭＨｚ］での透磁率を測定し、周波数特性を測
定した。なお、測定時の印可電流を１０ｍＡで統一し
た。
【００４０】（比較例１）比較のため磁場中熱処理を施
さない以外は実施例１と同様のもの（Ｎｏ．１６）、及
びフェライトからなる同サイズの磁心（Ｎｏ．１７）を
形成し透磁率を測定した。
さない以外は実施例１と同様のもの（Ｎｏ．１６）、及
びフェライトからなる同サイズの磁心（Ｎｏ．１７）を
形成し透磁率を測定した。
【００４１】
【表１】
【００４２】表１から分かる通り、アナログ信号伝達周
波数１００［Ｈｚ］において、５０，０００以上の透磁
率を有し、かつデジタル信号伝達周波数１０［ＭＨｚ］
での透磁率１００以上と、どちらの領域でも優れた周波
数特性を示していることが分かる。特に、熱処理温度２
００から２３０℃のものが優れていることが分かる。
波数１００［Ｈｚ］において、５０，０００以上の透磁
率を有し、かつデジタル信号伝達周波数１０［ＭＨｚ］
での透磁率１００以上と、どちらの領域でも優れた周波
数特性を示していることが分かる。特に、熱処理温度２
００から２３０℃のものが優れていることが分かる。
【００４３】（実施例２）磁場中熱処理における印加さ
れる磁場の大きさを１Ｏｅ、１０Ｏｅ、１０００Ｏｅに
する以外は実施例１試料８（Ｎｏ．８）と同様のものを
用い１００［Ｈｚ］と１０［ＭＨｚ］での透磁率を測定
し、周波数特性を比較した。
れる磁場の大きさを１Ｏｅ、１０Ｏｅ、１０００Ｏｅに
する以外は実施例１試料８（Ｎｏ．８）と同様のものを
用い１００［Ｈｚ］と１０［ＭＨｚ］での透磁率を測定
し、周波数特性を比較した。
【００４４】
【表２】
【００４５】表２から分かる通り、同様の組成及びサイ
ズの磁心の場合、磁場中熱処理時の印可する磁場が１０
００Ｏｅ以上であるものの方が特性が優れていることが
分かる。
ズの磁心の場合、磁場中熱処理時の印可する磁場が１０
００Ｏｅ以上であるものの方が特性が優れていることが
分かる。
【００４６】（実施例３）実施例１試料８（Ｎｏ．８）
の磁心を用い、絶縁層の厚さを変えた場合の１０［ＭＨ
ｚ］での透磁率（高周波特性）を測定した。
の磁心を用い、絶縁層の厚さを変えた場合の１０［ＭＨ
ｚ］での透磁率（高周波特性）を測定した。
【００４７】
【表３】
【００４８】表３から分かる通り、絶縁層があった方が
高周波特性における透磁率が優れていることが分かる。
また、試料２４（Ｎｏ．２４）の絶縁層が１０μｍのも
のは試料２５（Ｎｏ．２５）及び２６（Ｎｏ．２６）の
ものと比較して透磁率はほとんど変わらないものの磁性
薄帯の占積率が悪く十分なインダクタンス値が取れない
ことが分かった。
高周波特性における透磁率が優れていることが分かる。
また、試料２４（Ｎｏ．２４）の絶縁層が１０μｍのも
のは試料２５（Ｎｏ．２５）及び２６（Ｎｏ．２６）の
ものと比較して透磁率はほとんど変わらないものの磁性
薄帯の占積率が悪く十分なインダクタンス値が取れない
ことが分かった。
【００４９】このため、本発明のパルストランス用磁心
は、絶縁層が１〜２μｍ程度のものが低周波特性及び高
周波特性が優れるのみでなく、パルストランスとしての
インダクタンス値が優れていることが分かる。
は、絶縁層が１〜２μｍ程度のものが低周波特性及び高
周波特性が優れるのみでなく、パルストランスとしての
インダクタンス値が優れていることが分かる。
【００５０】また、絶縁層を設けることにより巻線処理
時の割れ・カケ等の不良発生率が減少することも分か
り、磁性薄帯の幅方向（高さ）を低くしても不良発生率
を抑え歩留まりが約２％向上することが分かった。
時の割れ・カケ等の不良発生率が減少することも分か
り、磁性薄帯の幅方向（高さ）を低くしても不良発生率
を抑え歩留まりが約２％向上することが分かった。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパルスト
ランス用磁心は、アナログ周波数領域であってもデジタ
ル周波数領域であっても優れた周波数特性を示し、絶縁
層の厚さを特定することにより占積率の向上及び歩留ま
りを向上させ、小型化をも可能にする。
ランス用磁心は、アナログ周波数領域であってもデジタ
ル周波数領域であっても優れた周波数特性を示し、絶縁
層の厚さを特定することにより占積率の向上及び歩留ま
りを向上させ、小型化をも可能にする。
【図１】本発明のパルストランス用磁心に対する磁場中
熱処理の磁場印加方向の一例を示す図である。
熱処理の磁場印加方向の一例を示す図である。
【図２】本発明のパルストランスの周波数特性の一例を
示す図であり、（ａ）は低周波領域、（ｂ）は高周波領
域での周波数特性である。
示す図であり、（ａ）は低周波領域、（ｂ）は高周波領
域での周波数特性である。
１…磁心
Claims (10)
- 【請求項１】 アナログとデジタルの両方の周波数域で
使用することができるパルストランス用磁心。 - 【請求項２】 １００Ｈｚにおける透磁率が５０，００
０以上、かつ１０ＭＨｚにおける透磁率が１００以上で
あることを特徴とするパルストランス用磁心。 - 【請求項３】 該磁心を構成する磁性材料が、非晶質合
金であることを特徴とする請求項１ないし２のいずれか
に記載のパルストランス用磁心。 - 【請求項４】 該磁心を構成する磁性材料が、Ｃｏ系非
晶質合金であることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかに記載のパルストランス用磁心。 - 【請求項５】 該磁心に、磁場中熱処理を施したことを
特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のパルス
トランス用磁心。 - 【請求項６】 該磁心を構成する磁性材料が、板厚３０
μｍ以下の薄帯を巻回又は積層した形状であることを特
徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のパルスト
ランス用磁心。 - 【請求項７】 該磁心の高さが３ｍｍ以下であることを
特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のパルス
トランス用磁心。 - 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載のパ
ルストランス用磁心を用いたことを特徴とするパルスト
ランス。 - 【請求項９】 磁性材料からなる磁心の幅方向に１Ｏｅ
以上の磁場を印可しながら熱処理を施すことを特徴とす
るパルストランス用磁心の製造方法。 - 【請求項１０】 熱処理温度が、１８０℃以上であるこ
とを特徴とする請求項９記載のパルストランス用磁心の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8309299A JP2000277345A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | パルストランス用磁心及びその製造方法又はそれを用いたパルストランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8309299A JP2000277345A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | パルストランス用磁心及びその製造方法又はそれを用いたパルストランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277345A true JP2000277345A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13792548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8309299A Pending JP2000277345A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | パルストランス用磁心及びその製造方法又はそれを用いたパルストランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000277345A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101551642B1 (ko) | 2014-09-25 | 2015-09-09 | 한국전기연구원 | 최적 단면적을 가지는 펄스 변압기 제작 방법 |
| KR101551629B1 (ko) | 2014-09-25 | 2015-09-09 | 한국전기연구원 | 고효율 펄스 변압기 제작 방법 및 시스템 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP8309299A patent/JP2000277345A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101551642B1 (ko) | 2014-09-25 | 2015-09-09 | 한국전기연구원 | 최적 단면적을 가지는 펄스 변압기 제작 방법 |
| KR101551629B1 (ko) | 2014-09-25 | 2015-09-09 | 한국전기연구원 | 고효율 펄스 변압기 제작 방법 및 시스템 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081014 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081208 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091006 |