特開 2024-114348 圧粉磁心、インダクタ、及び圧粉磁心の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024114348

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】圧粉磁心、インダクタ、及び圧粉磁心の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 1/26 20060101AFI20240816BHJP

   H01F 1/24 20060101ALI20240816BHJP

   H01F 27/255 20060101ALI20240816BHJP

   H01F 41/02 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

H01F1/26 ZNM

H01F1/24

H01F27/255

H01F41/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023020052

(22)【出願日】2023-02-13

(71)【出願人】

【識別番号】000134257

【氏名又は名称】株式会社トーキン

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】大島 亜希子

(72)【発明者】

【氏名】今野 陽介

(72)【発明者】

【氏名】松澤 覚

【テーマコード（参考）】

5E041

【Ｆターム（参考）】

5E041BB05

5E041BC01

5E041NN05

(57)【要約】

【課題】インダクタの信頼性を向上させることが可能な圧粉磁心を提供すること。
【解決手段】本開示の一態様にかかる圧粉磁心１は、磁性粉末１１が絶縁層１２を介して結着された圧粉磁心１である。絶縁層１２は、リン酸系絶縁材１３と、樹脂材料１５と、カルシウムを含む吸湿抑制剤１４と、を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性粉末が絶縁層を介して結着された圧粉磁心であって、
前記絶縁層は、リン酸系絶縁材と、樹脂材料と、カルシウムを含む吸湿抑制剤と、を含む、
圧粉磁心。

【請求項2】

前記吸湿抑制剤に含まれるカルシウムと前記リン酸系絶縁材に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が０．１０以上である、請求項１に記載の圧粉磁心。
圧粉磁心。

【請求項3】

前記吸湿抑制剤に含まれるカルシウムと前記リン酸系絶縁材に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が０．４４以上である、請求項１に記載の圧粉磁心。

【請求項4】

前記カルシウムを含む吸湿抑制剤が炭酸カルシウムである、請求項１～３のいずれか一項に記載の圧粉磁心。

【請求項5】

前記リン酸系絶縁材がリン酸塩系ガラスである、請求項１～３のいずれか一項に記載の圧粉磁心。

【請求項6】

前記樹脂材料は熱硬化性樹脂である、請求項１～３のいずれか一項に記載の圧粉磁心。

【請求項7】

前記リン酸系絶縁材に対する前記吸湿抑制剤の体積比が７％以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の圧粉磁心。

【請求項8】

前記磁性粉末の表面は前記リン酸系絶縁材によってコーティングされており、
前記磁性粉末をコーティングしている前記リン酸系絶縁材の厚さが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の圧粉磁心。

【請求項9】

請求項１～３のいずれか一項に記載の圧粉磁心とコイルとを備えるインダクタ。

【請求項10】

磁性粉末の表面にリン酸系絶縁材をコーティングする工程と、
前記コーティング後の磁性粉末にカルシウムを含む吸湿抑制剤をコーティングする工程と、
前記吸湿抑制剤をコーティングした後の磁性粉末に樹脂材料を添加して造粒する工程と、
前記造粒後の磁性粉末を成形・熱硬化する工程と、を備える、
圧粉磁心の製造方法。

【請求項11】

磁性粉末の表面にリン酸系絶縁材をコーティングする工程と、
前記コーティング後の磁性粉末に、カルシウムを含む吸湿抑制剤と樹脂材料とを添加して造粒する工程と、
前記造粒後の磁性粉末を成形・熱硬化する工程と、を備える、
圧粉磁心の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、圧粉磁心、インダクタ、及び圧粉磁心の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、インダクタは様々な電子機器に用いられている。このため電子機器の信頼性を向上させるためには、インダクタの信頼性を向上させることが重要である。特許文献１には、高周波領域における透磁率の低下が少ない非晶質軟磁性合金の圧粉成形体の製造方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０－２１２５０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のように、インダクタは様々な電子機器に用いられている。このような電子機器は様々な環境下で用いられることが想定されている。このため、電子機器の信頼性を向上させるためには、様々な環境下で用いた場合であっても特性が劣化しないインダクタ、すなわち信頼性が高いインダクタを用いることが重要である。

【0005】

上記課題に鑑み本開示の目的は、インダクタの信頼性を向上させることが可能な圧粉磁心、インダクタ、及び圧粉磁心の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様にかかる圧粉磁心は、磁性粉末が絶縁層を介して結着された圧粉磁心であって、前記絶縁層は、リン酸系絶縁材と、樹脂材料と、カルシウムを含む吸湿抑制剤と、を含む。

【0007】

本開示の一態様にかかるインダクタは、上述の圧粉磁心とコイルとを備えるインダクタである。

【0008】

本開示の一態様にかかる圧粉磁心の製造方法は、磁性粉末の表面にリン酸系絶縁材をコーティングする工程と、前記コーティング後の磁性粉末にカルシウムを含む吸湿抑制剤をコーティングする工程と、前記吸湿抑制剤をコーティングした後の磁性粉末に樹脂材料を添加して造粒する工程と、前記造粒後の磁性粉末を成形・熱硬化する工程と、を備える。

【0009】

本開示の他の態様にかかる圧粉磁心の製造方法は、磁性粉末の表面にリン酸系絶縁材をコーティングする工程と、前記コーティング後の磁性粉末に、カルシウムを含む吸湿抑制剤と樹脂材料とを添加して造粒する工程と、前記造粒後の磁性粉末を成形・熱硬化する工程と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本開示により、インダクタの信頼性を向上させることが可能な圧粉磁心、インダクタ、及び圧粉磁心の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態にかかる圧粉磁心の第１の態様を説明するための模式図である。

【図2】実施の形態にかかる圧粉磁心の第２の態様を説明するための模式図である。

【図3】第１の態様にかかる圧粉磁心の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図4】第２の態様にかかる圧粉磁心の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図5】炭酸カルシウムを磁性粉末にコーティングした場合における、Ｃａ／Ｐと重量増加率との関係を示すグラフである。

【図6】炭酸カルシウムを磁性粉末に添加した場合における、Ｃａ／Ｐと重量増加率との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、実施の形態について説明する。
本実施の形態にかかる圧粉磁心は、磁性粉末が絶縁層を介して結着された圧粉磁心である。絶縁層は、リン酸系絶縁材と、樹脂材料と、カルシウムを含む吸湿抑制剤と、を含む。本実施の形態にかかる圧粉磁心は、このような構成を備えることで、インダクタの信頼性を向上させることが可能な圧粉磁心を実現できる。また、本実施の形態にかかるインダクタは、上述の圧粉磁心とコイルとを用いて構成できる。以下、本実施の形態にかかる圧粉磁心について詳細に説明する。

【0013】

図１は、本実施の形態にかかる圧粉磁心の第１の態様を説明するための模式図であり、圧粉磁心の一部を拡大した模式図である。図１に示すように、第１の態様にかかる圧粉磁心１_１は、磁性粉末１１が絶縁層１２_１を介して結着された圧粉磁心である。絶縁層１２_１は、リン酸系絶縁材１３と、樹脂材料１５と、カルシウムを含む吸湿抑制剤１４と、を含む。

【0014】

第１の態様にかかる圧粉磁心１_１では、磁性粉末１１の表面にリン酸系絶縁材１３がコーティングされ、更にその表面に吸湿抑制剤１４がコーティングされている。そして、リン酸系絶縁材１３および吸湿抑制剤１４がコーティングされた磁性粉末１１が、樹脂材料１５を用いて結着されている。なお、第１の態様にかかる圧粉磁心１_１では、吸湿抑制剤１４が磁性粉末１１の表面にコーティングされるともに、樹脂材料１５中にも吸湿抑制剤１４が含まれていてもよい。

【0015】

図２は、本実施の形態にかかる圧粉磁心の第２の態様を説明するための模式図であり、圧粉磁心の一部を拡大した模式図である。図２に示すように、第２の態様にかかる圧粉磁心１_２は、磁性粉末１１が絶縁層１２_２を介して結着された圧粉磁心である。絶縁層１２_２は、リン酸系絶縁材１３と、樹脂材料１５と、カルシウムを含む吸湿抑制剤１４と、を含む。

【0016】

第２の態様にかかる圧粉磁心１_２では、磁性粉末１１の表面にリン酸系絶縁材１３がコーティングされている。そして、リン酸系絶縁材１３がコーティングされた磁性粉末１１が、吸湿抑制剤１４を含む樹脂材料１５を用いて結着されている。換言すると、第２の態様にかかる圧粉磁心１_２では、樹脂材料１５中に吸湿抑制剤１４が分散されている。

【0017】

第１の態様にかかる圧粉磁心１_１および第２の態様にかかる圧粉磁心１_２では、絶縁層１２_１、１２_２中に吸湿抑制剤１４を含めている。したがって、圧粉磁心１_１、１_２が水分を吸収することを抑制できる。具体的には、吸湿抑制剤１４に含まれるカルシウムは、圧粉磁心１_１、１_２に含まれるリンが、雰囲気中の水分を吸収することを抑制する。従って、インダクタの信頼性を向上させることができる。なお、以下では、第１の態様にかかる圧粉磁心１_１および第２の態様にかかる圧粉磁心１_２を総称して、実施の形態にかかる圧粉磁心１と記載する。また、絶縁層１２_１および絶縁層１２_２を総称して絶縁層１２と記載する。

【0018】

軟磁性粉は、軟磁性を示す材料の中から適宜選択して用いることができる。磁気特性の点からは、鉄を含むものが好ましく、鉄単体であっても、鉄と他の元素とを含む合金であってもよい。軟磁性粉としては、カルボニル鉄、Ｆｅ－Ｓｉ合金、Ｆｅ－Ｎｉ合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金、少なくともＦｅ－Ｂを含むＦｅ基非晶質合金粉末、少なくともＦｅ－Ｂ－Ｐ－Ｃｕを含むＦｅ基ナノ結晶合金などの鉄合金粉を含むことが好ましい。ここで、前記Ｆｅ基非晶質合金とは、Ｆｅ基合金の内、結晶組織を持たない非晶質（アモルファス）な合金をいう。また、Ｆｅ基ナノ結晶合金とは、前記Ｆｅ基非晶質合金に熱処理を実施し、非晶質相中に微細なα－Ｆｅ結晶を析出させた合金をいう。軟磁性粉は１種単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。

【0019】

本実施の形態において磁性粉末１１の粒子形状は球状に近いほど好ましい。粒子の球状度が低いと、粒子表面に突起が生じ、成形圧力を印加した際に該突起に周囲の粒子からの応力が集中して被覆が破壊され、絶縁性が十分に保たれず、その結果、得られる圧粉磁心の磁気特性（特に損失）が悪化する場合がある。なお、粒子の球状度は、磁性粉末の製造条件、例えば水アトマイズ法であればアトマイズに用いる高圧水ジェットの水量や水圧、溶融原料の温度及び供給速度などの調整によって、好適な範囲に制御可能である。具体的な製造条件は、製造する磁性粉末の組成や、所望の生産性によって変化する。例えば、磁性粉末１１の粒径は５μｍ以上３０μｍ以下（メジアン径Ｄ５０）とすることができる。

【0020】

リン酸系絶縁材１３はリン酸塩を含む絶縁材であり、例えばリン酸塩系ガラスを用いることができる。換言すると、本実施の形態で用いられるリン酸系絶縁材１３は、リン酸塩を含む低融点ガラスである。リン酸系絶縁材１３は柔らかい性質を有するため、例えばメカノケミカル法による絶縁処理等を用いて、磁性粉末１１の表面にリン酸系絶縁材１３をコーティングすることで、磁性粉末１１の表面に高機能な絶縁被膜を形成することができる。磁性粉末１１をコーティングしているリン酸系絶縁材１３の厚さは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下がより好ましい。

【0021】

吸湿抑制剤１４は、カルシウムを含む吸湿抑制剤であり、例えば炭酸カルシウムを用いることができる。吸湿抑制剤１４は、圧粉磁心１が水分を吸収することを抑制する機能を備える。なお、本実施の形態において吸湿抑制剤１４は、圧粉磁心１中に水分が吸収されることを抑制できる材料であればどのような材料を用いてもよい。

【0022】

樹脂材料１５は、例えば熱硬化性樹脂である。例えば、樹脂材料１５として、シリコン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、及びアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を用いることができる。

【0023】

本実施の形態では、吸湿抑制剤１４に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材１３に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）は、０．１０以上、好ましくは０．２９以上、更に好ましくは０．４４以上、更により好ましくは０．６９以上としてもよい。吸湿抑制剤１４に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材１３に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）をこの範囲とすることで、圧粉磁心１が水分を吸収することを効果的に抑制でき、インダクタの信頼性を向上させることができる。

【0024】

また、本実施の形態では、リン酸系絶縁材１３に対する吸湿抑制剤１４の体積比は、７％以上、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％、更に好ましくは５０％以上である。リン酸系絶縁材１３に対する吸湿抑制剤１４の体積比をこの範囲とすることで、圧粉磁心１が水分を吸収することを効果的に抑制でき、インダクタの信頼性を向上させることができる。

【0025】

本実施の形態にかかる圧粉磁心１では、リン酸系絶縁材１３を用いて磁性粉末１１の表面をコーティングしている。ここで、リン酸系絶縁材１３は柔らかい性質を有するため、リン酸系絶縁材１３を用いて磁性粉末１１の表面をコーティングすることで、磁性粉末１１の表面に高機能な絶縁被膜を形成することができる。しかしながら、リン酸系絶縁材１３は吸湿性が高いため、圧粉磁心が高温多湿の環境に置かれると、圧粉磁心が空気中の水分を吸収し、圧粉磁心の耐久性が低下してインダクタの信頼性が低下するという問題があった。すなわち、圧粉磁心が空気中の水分を吸収すると、圧粉磁心が加熱された際に圧粉磁心に含まれる水分が膨張し、圧粉磁心が割れる場合があった。このため、圧粉磁心の特性が低下してインダクタの信頼性が低下するという問題があった。

【0026】

そこで本実施の形態では、圧粉磁心１の絶縁層１２に吸湿抑制剤１４を含めている。このように、絶縁層１２に吸湿抑制剤１４を含めることで、圧粉磁心１（リン酸系絶縁材１３）が水分を吸収することを抑制でき、インダクタの信頼性を向上させることができる。

【0027】

次に、本実施の形態にかかる圧粉磁心の製造方法について説明する。まず、第１の態様にかかる圧粉磁心１_１（図１参照）の製造方法について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。

【0028】

図３に示すように、第１の態様にかかる圧粉磁心１_１を製造する際は、まず、磁性粉末１１を準備する（ステップＳ１）。磁性粉末１１には上述した磁性粉末を用いることができる。次に、磁性粉末１１にリン酸系絶縁材１３をコーティングする（ステップＳ２）。例えば、リン酸系絶縁材１３としてリン酸塩系ガラスを用いることができる。磁性粉末１１にリン酸系絶縁材１３をコーティングする方法は、例えば、粉末混合法、メカノケミカル法、浸漬法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、又は前記以外の公知の様々な方法の中から適宜選択することができる。リン酸系絶縁材１３の平均厚みは絶縁抵抗を確保し、樹脂硬化物の酸化を抑制する点から、１０～１００ｎｍが好ましく、１０～６０ｎｍがより好ましい。

【0029】

次に、リン酸系絶縁材１３をコーティングした後の磁性粉末１１に吸湿抑制剤１４をコーティングする（ステップＳ３）。例えば、吸湿抑制剤１４として炭酸カルシウムを用いることができる。磁性粉末１１に吸湿抑制剤１４をコーティングする際は、粉末混合法、メカノケミカル法、浸漬法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、又は前記以外の公知の様々な方法の中から適宜選択することができる。例えば、吸湿抑制剤１４をバインダに分散させて乾かしながら磁性粉末１１の表面に付着させることができる。

【0030】

次に、吸湿抑制剤１４をコーティングした後の磁性粉末１１に樹脂材料１５を添加して造粒する（ステップＳ４）。樹脂材料１５には上述した樹脂材料を用いることができる。樹脂材料１５には、１００℃程度で軟化するとともに、熱硬化後に絶縁材、結着材として働く材料を用いることが好ましい。樹脂材料をコーティング（造粒）する際は、転動造粒法やスプレードライ法などを用いることができる。具体的には、有機溶剤で溶解した樹脂材料と、吸湿抑制剤１４がコーティングされた磁性粉末１１とを混合して乾燥させることで、吸湿抑制剤１４がコーティングされた磁性粉末１１の表面に樹脂材料１５を含む樹脂層を形成できる。

【0031】

なお、本実施の形態では、樹脂材料１５が被覆されていない磁性粉末が一部に混在していてもよい。また、本実施の形態では、樹脂材料１５として熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。

【0032】

次に、造粒後の磁性粉末を成形する（ステップＳ５）。例えば成形は、造粒後の磁性粉末を金型に投入して加圧することで実施できる。

【0033】

次に、成形後の成形体を熱硬化する（ステップＳ６）。例えば、成形体を１５０℃～２５０℃で２時間加熱して、樹脂材料（バインダ）を熱硬化させる。なお、本実施の形態では造粒後の磁性粉末を予備成形し、予備成形後の中間成形体を熱間成形してもよい。熱間成形は、金型に予備成形後の中間成形体を入れた状態で加圧しながら加熱することで実施できる。

【0034】

以上で説明した製造方法を用いることで、第１の態様にかかる圧粉磁心１_１（図１参照）を製造することができる。第１の態様にかかる圧粉磁心１_１を製造する際は、吸湿抑制剤１４に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材１３に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が０．１０％以上、好ましくは０．２９以上、更に好ましくは０．４４以上、更により好ましくは０．６９以上となるようにしてもよい。

【0035】

次に、第２の態様にかかる圧粉磁心１_２（図２参照）の製造方法について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。

【0036】

図４に示すように、第２の態様にかかる圧粉磁心１_２を製造する際は、まず、磁性粉末１１を準備する（ステップＳ１１）。磁性粉末１１には上述した磁性粉末を用いることができる。次に、磁性粉末１１にリン酸系絶縁材１３をコーティングする（ステップＳ１２）。例えば、リン酸系絶縁材１３としてリン酸塩系ガラスを用いることができる。磁性粉末１１にリン酸系絶縁材１３をコーティングする方法は、例えば、粉末混合法、メカノケミカル法、浸漬法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、又は前記以外の公知の様々な方法の中から適宜選択することができる。リン酸系絶縁材１３の平均厚みは絶縁抵抗を確保し、樹脂硬化物の酸化を抑制する点から、１０～１００ｎｍが好ましく、１０～６０ｎｍがより好ましい。

【0037】

次に、リン酸系絶縁材１３をコーティングした後の磁性粉末１１に、吸湿抑制剤１４と樹脂材料１５とを添加して造粒する（ステップＳ１３）。例えば、吸湿抑制剤１４には炭酸カルシウムを用いることができる。樹脂材料１５には上述した樹脂材料を用いることができる。樹脂材料１５には、１００℃程度で軟化するとともに、熱硬化後に絶縁材、結着材として働く材料を用いることが好ましい。吸湿抑制剤１４と樹脂材料１５をコーティング（造粒）する際は、転動造粒法やスプレードライ法などを用いることができる。具体的には、有機溶剤と吸湿抑制剤１４と樹脂材料１５と、リン酸系絶縁材１３がコーティングされた磁性粉末１１とを混合して乾燥させることで、リン酸系絶縁材１３がコーティングされた磁性粉末１１の表面に、吸湿抑制剤１４と樹脂材料１５とを含む樹脂層を形成できる。

【0038】

なお、本実施の形態では、吸湿抑制剤１４と樹脂材料１５とが被覆されていない磁性粉末が一部に混在していてもよい。また、本実施の形態では、樹脂材料１５として熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。

【0039】

次に、造粒後の磁性粉末を成形する（ステップＳ１４）。例えば成形は、造粒後の磁性粉末を金型に投入して加圧することで実施できる。

【0040】

次に、成形後の成形体を熱硬化する（ステップＳ１５）。例えば、成形体を１５０℃～２５０℃で２時間加熱して、樹脂材料（バインダ）を熱硬化させる。なお、本実施の形態では造粒後の磁性粉末を予備成形し、予備成形後の中間成形体を熱間成形してもよい。熱間成形は、金型に予備成形後の中間成形体を入れた状態で加圧しながら加熱することで実施できる。

【0041】

以上で説明した製造方法を用いることで、第２の態様にかかる圧粉磁心１_２（図２参照）を製造することができる。第２の態様にかかる圧粉磁心１_２を製造する際は、吸湿抑制剤１４に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材１３に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が０．１０％以上、好ましくは０．２９以上、更に好ましくは０．４４以上、更により好ましくは０．６９以上となるようにしてもよい。

【0042】

なお、吸湿抑制剤１４に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材１３に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）は、例えば、圧粉磁心１の組成分析を行うことで求めることができる。例えば、圧粉磁心１全体をエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ：Energy dispersive X-ray spectroscopy）を用いて組成分析してもよい。この際、磁性粉末１１にリンが含まれる場合は、予め磁性粉末１１に含まれるリンの量を求めておき、圧粉磁心１全体に含まれるリンの量から磁性粉末１１に含まれるリンの量を差し引くことで、リン酸系絶縁材１３に含まれるリンの量を求めることができる。また、原料であるリン酸系絶縁材１３に含まれるリンの量を予め求めておき、計算を用いてカルシウムとリンの重量比（Ｃａ／Ｐ）を求めてもよい。

【0043】

また、圧粉磁心１を走査電子顕微鏡(ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope)を用いて観察し、吸湿抑制剤１４に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材１３に含まれるリンとを、ＥＤＳを用いて分析することで求めてもよい。

【実施例0044】

次に、実施例について説明する。

【0045】

＜実験１＞
（サンプルの作製）
吸湿抑制剤（炭酸カルシウム）の効果を確認するために、以下の実験を行った。
図４に示した第２の態様にかかる圧粉磁心１_２の製造方法を用いて、サンプル１－１にかかる圧粉磁心を作製した。具体的には、まず、磁性粉末を準備した。磁性粉末には、粒径が１０μｍ（メジアン径Ｄ５０）のＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ合金の粉末を用いた。次に、磁性粉末とリン酸系絶縁材Ａとを混合し、メカノケミカル法を用いて磁性粉末にリン酸系絶縁材Ａをコーティングした。リン酸系絶縁材Ａは、表２のサンプル２－１に示す組成を備えるものを用いた。

【0046】

その後、リン酸系絶縁材Ａがコーティングされた磁性粉末に、吸湿抑制剤（炭酸カルシウム）と樹脂材料とを添加して造粒した。樹脂材料には、シリコン樹脂を用いた。このとき、リン酸系絶縁材Ａと炭酸カルシウムと樹脂材料の体積比はそれぞれ、２．０ｖｏｌ％、２．０ｖｏｌ％、３２．０ｖｏｌ％とした（表１参照）。なお、リン酸系絶縁材Ａと炭酸カルシウムと樹脂材料の体積比は、磁性粉末に対する体積比である。

【0047】

次に、造粒後の磁性粉末を金型に投入して加圧して成形した。その後、成形後の成形体を２００℃で２時間加熱して熱硬化した。

【0048】

以上で説明した方法を用いて、サンプル１－１にかかる圧粉磁心を作製した。また、炭酸カルシウムの代わりに雲母を添加したサンプル１－２を作製した。また、炭酸カルシウムの代わりにタルクを添加したサンプル１－３を作製した。また、炭酸カルシウム等の添加剤を添加しないサンプル１－４を作製した。なお、サンプル１－２～サンプル１－４の製造方法は、添加剤を変えた点以外は、サンプル１－１の製造方法と同様である。

【0049】

（環境試験）
作製した各々のサンプルに対して、以下に示す環境試験を実施した。
まず、各々のサンプルの環境試験前の重量を測定した。その後、温度８５℃、湿度８５％の環境に１週間放置して環境試験を実施した。そして、環境試験後の各々のサンプルの重量を測定した。表１に、サンプル１－１～サンプル１－４の環境試験後の重量増加率を示す。

【0050】

表１に示すように、炭酸カルシウムを添加したサンプル１－１では、環境試験後の重量増加率は０％であった。一方、炭酸カルシウムの代わりに雲母を添加したサンプル１－２では、環境試験後の重量増加率は０．１４％であった。また、炭酸カルシウムの代わりにタルクを添加したサンプル１－３では、環境試験後の重量増加率は０．１３％であった。また、添加剤を添加しなかったサンプル１－４では、環境試験後の重量増加率は０．３２％であった。このように、サンプル１－２～サンプル１－４では環境試験によって圧粉磁心が水分を吸収したため重量が増加した。一方、炭酸カルシウムを添加したサンプル１－１では環境試験後の重量増加率は０％となり、圧粉磁心が水分を吸収することを抑制できた。よって、添加剤として炭酸カルシウムを添加することで、圧粉磁心が水分を吸収することを抑制できることがわかった。

【0051】

【表1】

【0052】

＜実験２＞
次に、リン酸系絶縁材の違いによる吸湿抑制剤（炭酸カルシウム）の効果を確認するために、以下の実験を行った。

【0053】

（サンプルの作製）
まず、リン酸系絶縁材Ａとリン酸系絶縁材Ｂをそれぞれ１．０ｇ準備した。リン酸系絶縁材Ａおよびリン酸系絶縁材Ｂの組成をＥＤＳを用いて分析したところ、表２に示す組成であった。そして、リン酸系絶縁材Ａをサンプル２－１とした。このとき、炭酸カルシウムを添加したサンプルと炭酸カルシウムを添加しないサンプルの２種類を作製した。炭酸カルシウムを添加したサンプルでは、リン酸系絶縁材Ａと炭酸カルシウムの体積比が１：１となるようにした。これらのサンプルをそれぞれ、サンプル２－１（炭酸カルシウムあり）、サンプル２－１（炭酸カルシウムなし）と表記する。

【0054】

また、リン酸系絶縁材Ｂをサンプル２－２とした。このとき、炭酸カルシウムを添加したサンプルと炭酸カルシウムを添加しないサンプルの２種類を作製した。炭酸カルシウムを添加したサンプルでは、リン酸系絶縁材Ｂと炭酸カルシウムの体積比が１：１となるようにした。これらのサンプルをそれぞれ、サンプル２－２（炭酸カルシウムあり）、サンプル２－２（炭酸カルシウムなし）と表記する。

【0055】

そして、作製した各々のサンプルをシャーレに入れて１２５℃で乾燥した後、各々のサンプルが入ったシャーレを秤量した（このときの重量を重量Ａとする）。その後、各々のサンプルが入ったシャーレと、別途準備した水が入ったシャーレとを同じ容器に収容して密閉した。そして、３００時間経過した後、各々のサンプルが入ったシャーレを秤量し（このときの重量を重量Ｂとする）、各々のサンプルの重量増加率を下記の式を用いて求めた。
重量増加率（％）＝｛（重量Ｂ－重量Ａ）／重量Ａ｝×１００

【0056】

このようにして求めた重量増加率を表２に示す。表２に示すように、サンプル２－１（炭酸カルシウムなし）では重量増加率が高い値を示したが、サンプル２－１（炭酸カルシウムあり）では重量増加率が低い値を示した。よって、炭酸カルシウムを添加したサンプル２－１（炭酸カルシウムあり）では、水分を吸収することを抑制できた。また、サンプル２－２（炭酸カルシウムなし）では重量増加率が高い値を示したが、サンプル２－２（炭酸カルシウムあり）では重量増加率が低い値を示した。よって、炭酸カルシウムを添加したサンプル２－２（炭酸カルシウムあり）では、水分を吸収することを抑制できた。

【0057】

実験２の実験結果から、リン酸系絶縁材Ａとリン酸系絶縁材Ｂの両方において、炭酸カルシウムを添加することによる吸湿抑制の効果が確認された。

【0058】

【表2】

【0059】

＜実験３＞
（サンプルの作製）
図３に示した第１の態様にかかる圧粉磁心１_１の製造方法を用いて、サンプル３－１～サンプル３－４にかかる圧粉磁心を作製した。具体的には、まず、磁性粉末を準備した。磁性粉末には、粒径が１０μｍ（メジアン径Ｄ５０）のＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ合金の粉末を用いた。次に、磁性粉末とリン酸系絶縁材Ａとを混合し、メカノケミカル法を用いて磁性粉末にリン酸系絶縁材Ａをコーティングした。

【0060】

次に、リン酸系絶縁材Ａをコーティングした後の磁性粉末に吸湿抑制剤（炭酸カルシウム）をコーティングした。その後、リン酸系絶縁材Ａと炭酸カルシウムがコーティングされた磁性粉末に樹脂材料を添加して造粒した。樹脂材料には、シリコン樹脂を用いた。サンプル３－１～サンプル３－４におけるリン酸系絶縁材Ａ、炭酸カルシウム、磁性粉末、及び樹脂材料の量は、表３に示す量とした。

【0061】

なお、表３に示すリン酸系絶縁材Ａおよび炭酸カルシウムの体積比はそれぞれ、磁性粉末に対する体積比である。すなわち、リン酸系絶縁材Ａの体積比（ｖｏｌ％）は、磁性粉末に対するリン酸系絶縁材Ａの体積比である。また、炭酸カルシウムの体積比（ｖｏｌ％）は、磁性粉末に対する炭酸カルシウムの体積比である。また、表３に示す磁性粉末、リン酸系絶縁材Ａ、炭酸カルシウム、及び樹脂材料の重量（ｇ）は、圧粉磁心２．５ｇ中に含まれる各材料の含有量である。

【0062】

次に、造粒後の磁性粉末を金型に投入して５０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の条件で加圧して成形した。その後、成形体を温度２００℃で２時間加熱して熱硬化した。

【0063】

以上で説明した方法を用いて、サンプル３－１～サンプル３－４にかかる圧粉磁心を作製した。サンプル３－１は、炭酸カルシウムを添加しなかったサンプルである。サンプル３－２は、リン酸系絶縁材Ａに対する炭酸カルシウムの体積比が０．１０であり、吸湿抑制剤に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が０．１４のサンプルである。サンプル３－３は、リン酸系絶縁材Ａに対する炭酸カルシウムの体積比が０．５０であり、吸湿抑制剤に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が０．６９のサンプルである。サンプル３－４は、リン酸系絶縁材Ａに対する炭酸カルシウムの体積比が０．７５であり、吸湿抑制剤に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が１．０３のサンプルである。

【0064】

（環境試験）
作製した各々のサンプルに対して、以下に示す環境試験を実施した。
まず、各々のサンプルの環境試験前の重量を測定した。その後、温度８５℃、湿度８５％の環境に１週間放置して環境試験を実施した。そして、環境試験後の各々のサンプルの重量を測定した。表３に、サンプル３－１～サンプル３－４の環境試験後の重量増加率を示す。また、図５のグラフにＣａ／Ｐと重量増加率との関係を示す。

【0065】

表３、図５に示すように、炭酸カルシウムを添加しなかったサンプル３－１では、環境試験後の重量増加率が０．３１％であった。また、炭酸カルシウムを添加したサンプル３－２～サンプル３－４では、環境試験後の重量増加率がそれぞれ、０．１５％、０．０１％、－０．０１％であった。これらの結果から、炭酸カルシウムの添加量が多いほど、環境試験後の重量増加率が低下することがわかった。

【0066】

【表3】

【0067】

＜実験４＞
（サンプルの作製）
図４に示した第２の態様にかかる圧粉磁心１_２の製造方法を用いて、サンプル４－１～サンプル４－５にかかる圧粉磁心を作製した。具体的には、まず、磁性粉末を準備した。磁性粉末には、粒径が１０μｍ（メジアン径Ｄ５０）のＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ合金の粉末を用いた。次に、磁性粉末とリン酸系絶縁材Ａとを混合し、メカノケミカル法を用いて磁性粉末にリン酸系絶縁材Ａをコーティングした。

【0068】

その後、リン酸系絶縁材Ａがコーティングされた磁性粉末に、吸湿抑制剤（炭酸カルシウム）と樹脂材料とを添加して造粒した。樹脂材料には、シリコン樹脂を用いた。サンプル４－１～サンプル４－５におけるリン酸系絶縁材Ａ、炭酸カルシウム、磁性粉末、及び樹脂材料の量は、表４に示す量とした。

【0069】

なお、表４に示すリン酸系絶縁材Ａおよび炭酸カルシウムの体積比はそれぞれ、磁性粉末に対する体積比である。また、表４に示す磁性粉末、リン酸系絶縁材Ａ、炭酸カルシウム、及び樹脂材料の重量（ｇ）は、圧粉磁心２．５ｇ中に含まれる各材料の含有量である。

【0070】

次に、造粒後の磁性粉末を金型に投入して５０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の条件で加圧して成形した。その後、成形体を温度２００℃で２時間加熱して熱硬化した。

【0071】

以上で説明した方法を用いて、サンプル４－１～サンプル４－５にかかる圧粉磁心を作製した。サンプル４－１は、炭酸カルシウムを添加しなかったサンプルである。サンプル４－２は、リン酸系絶縁材Ａに対する炭酸カルシウムの体積比が０．０７であり、吸湿抑制剤に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が０．１０のサンプルである。サンプル４－３は、リン酸系絶縁材Ａに対する炭酸カルシウムの体積比が０．２０であり、吸湿抑制剤に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が０．２９のサンプルである。サンプル４－４は、リン酸系絶縁材Ａに対する炭酸カルシウムの体積比が０．３０であり、吸湿抑制剤に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が０．４４のサンプルである。サンプル４－５は、リン酸系絶縁材Ａに対する炭酸カルシウムの体積比が０．６８であり、吸湿抑制剤に含まれるカルシウムとリン酸系絶縁材に含まれるリンとの重量比（Ｃａ／Ｐ）が０．９７のサンプルである。

【0072】

（環境試験）
作製した各々のサンプルに対して、以下に示す環境試験を実施した。
まず、各々のサンプルの環境試験前の重量を測定した。その後、温度８５℃、湿度８５％の環境に１週間放置して環境試験を実施した。そして、環境試験後の各々のサンプルの重量を測定した。表４に、サンプル４－１～サンプル４－５の環境試験後の重量増加率を示す。また、図６のグラフにＣａ／Ｐと重量増加率との関係を示す。

【0073】

表４、図６に示すように、炭酸カルシウムを添加しなかったサンプル４－１では、環境試験後の重量増加率が０．３１％であった。また、炭酸カルシウムを添加したサンプル４－２～サンプル４－５では、環境試験後の重量増加率がそれぞれ、０．２２％、０．１０％、０．０２％、－０．０３％であった。これらの結果から、炭酸カルシウムの添加量が多いほど、環境試験後の重量増加率が低下することがわかった。

【0074】

【表4】

【0075】

以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

【符号の説明】

【0076】

１、１_１、１_２ 圧粉磁心
１１ 磁性粉末
１２、１２_１、１２_２ 絶縁層
１３ リン酸系絶縁材
１４ 吸湿抑制剤
１５ 樹脂材料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】