[发明专利]电抗器、软磁性复合材料及磁芯

说明书

提供一种不仅获得成型性的优点，而且能够提高生产性及密度的电抗器电抗器、软磁性复合材料及磁芯。所述软磁性复合材料是将磁性粉末及树脂混合而成，其特征在于：将所述树脂在220℃的环境中曝露40小时之时的减少率为0.1％以下。

本发明是2017年12月7日所提出的申请号为201780075640.0、发明名称为《电抗器、芯及它们的制造方法、软磁性复合材料及磁芯》的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种适合于称为金属复合物类型的电抗器的软磁性复合材料、使用软磁性复合材料的磁芯、及使用软磁性复合材料的电抗器。

背景技术

在办公自动化(office automation，OA)机器、太阳能发电系统(Solar PowerSystem)、汽车、不间断电源(uninterruptible power supply)等各种用途中使用电抗器。电抗器是在例如防止谐波电流向功率输出系统中流出的滤波器(filter)、或使电压升降的电压升降用转换器(converter)等中使用。

对于电抗器，根据用途而要求磁导率(magnetic permeability)、电感值(inductance value)、铁损(iron loss)等磁特性。例如，电压升降用的转换器中所使用的电抗器由于要求提高能量转换效率，故而要求作为能量损耗的铁损小。

另外，为了应对各种用途，也迫切要求将电抗器中所使用的芯成型为任意形状。应对这种迫切要求的电抗器有包括称为金属复合芯的类型的芯的电抗器。

金属复合芯(以下也简称为MC芯)是将混合有金属磁性粉末及树脂的材料成型为既定形状，使其固化而成的芯。现有的MC芯的材料为浆料状，在容易向容器中流入所述材料，能够形成既定形状的成型性方面具有优点。

称为金属复合物类型的电抗器是指将使用混合有软磁性粉末及树脂的材料的磁芯、以及线圈(coil)一体成型来制造的电抗器。其中，与在磁芯中使用铁氧体(ferrite)的层叠类型的电抗器相比，在高温区域中难以磁饱和等。

金属复合物类型的电抗器中所使用的磁芯称为金属复合芯。其是将软磁性粉末与树脂混合来制作软磁性复合材料，通过使所述软磁性复合材料固化而制造。专利文献2中公开了如下方法：通过使用既定的密度比的软磁性粉末，而获得在某种程度上相对磁导率低、饱和磁通密度高的软磁性复合材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-33727号公报

专利文献2：日本专利特开2014-160828号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如上所述，由于将磁性粉末与树脂混合而成的材料为浆料状，故而现有的MC芯具有成型性良好的优点。但是，另一方面，当作业者向容器中流入所述材料时，容易将所述材料洒落等，其操作困难，生产性存在问题。

另外，现有的MC芯的材料由于树脂的含量多，故而所述材料中的磁性粉末所占的比例减少，导致芯密度的下降，结果使磁特性下降。

因此，考虑通过减少树脂量来提高所述材料中所含的磁性粉末的密度。但是，若减少树脂量，则所述材料难以流入至容器内的角落，MC芯的优点即成型性受损。如上所述，现有的MC芯中，难以使成型性、生产性及高密度全部成立。

另外，MC芯具有平缓的磁特性。即，与铁氧体芯相比，MC芯难以磁饱和，具有即便增大在线圈中流通的电流，磁导率也难以下降的特性。即，换言之，MC芯具有存在初始磁导率、即在线圈中不流通电流时的磁导率低的倾向的特性。

但，作为欲提高磁导率的技术，已知在MC芯制造过程中，从外部施加磁场而使MC芯内的磁性粉末的取向一致的技术(专利文献1)。