[发明专利]软磁性金属压粉磁芯及具备软磁性金属压粉磁芯的电抗器

说明书

本发明提供一种软磁性金属压粉磁芯，其特征在于，该软磁性金属压粉磁芯含有软磁性金属粉末和非磁性体，在上述软磁性金属压粉磁芯的研磨后的平滑的截面中，在观察了包含n个以上(n为50以上的自然数)上述软磁性金属粉末的颗粒的视野的情况下，上述软磁性金属粉末由上述非磁性体包覆，上述软磁性金属粉末的颗粒间距离为400nm以下的连续的部分的长度L为10μm以上的相对部分P存在n/2个以上。根据本发明，可得到直流叠加特性优异的软磁性金属压粉磁芯。

技术领域

本发明涉及一种使用了软磁性金属粉末的软磁性金属压粉磁芯及具备软磁性金属压粉磁芯的电抗器。

背景技术

电气、电子设备的小型化在发展，并要求小型且高效率的软磁性金属压粉磁芯。作为在施加大电流的用途中使用的电抗器及电感器用的磁芯材料，可使用铁氧体磁芯、层叠电磁钢板、软磁性金属压粉磁芯(使用软磁性金属粉末通过模具成型、注塑成型、片材成型等制作的磁芯)等。层叠电磁钢板虽然饱和磁通密度较大，但存在在电源电路的驱动频率超过数十kHz的高频下，铁损变大，效率降低的问题。另一方面，铁氧体磁芯是高频下的损耗较小的磁芯材料，但饱和磁通密度较小，因此，存在磁芯的形状大型化的问题。

就软磁性金属压粉磁芯而言，高频下的铁损比层叠电磁钢板小，且饱和磁通密度比铁氧体磁芯大，因此，广泛用作电抗器及电感器用的磁芯材料。为了磁芯的小型化，需要为特别是叠加了直流的高磁场下的相对磁导率优异的，即具有优异的直流叠加特性的磁芯。要称为优异的直流叠加特性，需要在叠加了构成实用范围的0～8kA/m的直流的磁场中，相对磁导率μ较高。特别是要求叠加了直流的磁场8kA/m中的相对磁导率μ(8kA/m)较高。一般而言，未叠加直流的磁场中的相对磁导率μ0越高，存在μ(8kA/m)越容易降低的倾向。因此，μ(8kA/m)较高，并且μ0也高可以说是优异的直流叠加特性。为了得到优异的直流叠加特性，使用饱和磁通密度较高的软磁性金属压粉磁芯是有效的，且需要做成高密度的软磁性金属压粉磁芯。另外，已知提高软磁性金属压粉磁芯的内部结构的均匀性和抑制软磁性压粉磁芯中所含的软磁性金属粉末的颗粒彼此接触也对直流叠加特性的改善具有效果。

因此，专利文献1中记载了如果使用平均粒径为1μm以上且70μm以下，粒径的标准偏差与平均粒径之比即变异系数Cv为0.40以下，且圆度为0.8以上且1.0以下的电抗器，则可以提高成型体内部的均匀性，且可改善直流叠加特性。

专利文献2中记载了，通过将氮化硼包覆于软磁性金属粉末的表面，成为变形性优异的覆膜，达成高密度化，并提高磁特性。

专利文献3中记载了，通过使用间隔材料，确保压缩成型中的软磁性金属粉末的颗粒间的距离，由此，可改善直流叠加特性。

专利文献1：日本特开2009-70885

专利文献2：日本特开2010-236021

专利文献3：日本特开平11-238613

发明所要解决的技术问题

专利文献1的技术中，通过软磁性金属粉末的平均粒径为1μm以上且70μm以下，圆度为0.8以上且1.0以下，并将粒径的标准偏差与平均粒径之比即变异系数Cv控制为0.40以下，可改善直流叠加特性。但是，在要将变异系数设为该范围的情况下，需要使软磁性金属粉末的粒径分布非常狭窄，因此，在成型软磁性金属压粉磁芯的情况下，存在填充密度必然降低的问题。作为结果，所得到的软磁性金属压粉磁芯的密度降低，因此，反而存在直流叠加特性恶化的问题。