卷绕磁芯以及合金芯的制作方法

本公开涉及卷绕有由纳米结晶合金构成的软磁性合金薄带的非圆形的卷绕磁芯、合金芯以及卷绕磁芯的制造方法。

背景技术：

1、利用伴随着功率半导体设备的高性能化的逆变器的高频化，能够提高电流、电压控制能力，相反地，起因于逆变器所产生的共模电压的高频漏电流成为问题。作为其抑制的方法，使用共模扼流线圈。共模扼流线圈具有由软磁性材料构成的磁芯。作为所使用的磁芯，在专利文献1中公开了由fe基、co基的纳米结晶合金的薄带制作而成的磁芯是适宜的。纳米结晶合金与坡莫合金、co基非晶质合金相比示出较高的饱和磁通密度，且具有比fe基非晶质合金高的磁导率。

2、纳米结晶合金的代表性组成例如在专利文献2中公开。使用了纳米结晶合金的磁芯的制造方法的典型例包括：使具有所期望的组成的原料合金的熔融金属骤冷来制成(生製)非晶质合金薄带的工序；卷绕该非晶质合金薄带来形成环状的卷绕磁芯的工序；以及通过热处理使非晶质合金薄带晶化而得到具有纳米结晶组织的磁芯的工序。

3、由纳米结晶合金构成的磁芯通过热处理时的温度曲线、在热处理时在特定的方向上施加磁场，能够大幅度地改变磁导率μ、矩形比等磁特性。例如，专利文献3中记载有以下高磁导率且低矩形比的磁芯：通过使磁场施加的方向为磁芯的高度方向或径向，来使磁导率μ(50hz～1khz)为70，000以上，矩形比为30％以下。

4、由纳米结晶合金构成的磁芯通常多使用圆形的磁芯。通过在将非晶质合金薄带卷绕成圆形而成为环状的卷绕磁芯后经过伴随纳米晶化的热处理(以下称为纳米晶化热处理)，来制造圆形的磁芯。

5、另一方面，根据使用磁芯的空间，有时也要求长方形、椭圆等非圆形的磁芯。在制造非圆形的磁芯的情况下，在利用非圆形的内形矫正夹具将卷绕磁芯的内周侧矫正为非圆形的该状态下进行纳米晶化热处理。

6、专利文献4公开有以下纳米晶化热处理方法：在卷芯卷绕非晶质合金薄带后，在利用以低于晶化开始温度的温度下保持的一次热处理缓和薄带内的应力之后，取出卷芯，之后以晶化开始温度以上的温度进行用于薄带的纳米晶化的二次热处理。根据专利文献4记载了：利用该方法能够抑制由热处理时产生的应力引起的磁特性的降低。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本专利第2501860号公报

10、专利文献2：日本特公平4-4393号公报

11、专利文献3：日本特开平7-278764号公报

12、专利文献4：日本特开平1-247557号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在电动汽车的用途等中，共模扼流线圈等的卷绕磁芯有时设置在配置有多个布线、电子器件的装置内。在该情况下，所设置的卷绕磁芯有时设计为与多个布线、电子器件在空间上不干涉的形状。具体而言，有要求非圆形的卷绕磁芯的情况。近年来，要求这样的非圆形的卷绕磁芯的情况也变多。

3、本公开提供虽呈非圆形但能够得到与圆形同等的阻抗特性的由纳米结晶软磁性合金薄带构成的卷绕磁芯、合金芯以及卷绕磁芯的制造方法。

4、用于解决课题的方案

5、本发明的一个实施方式的纳米结晶软磁性合金薄带的卷绕磁芯的制造方法具备：第一热处理工序，在该工序中，在卷绕可纳米晶化的非晶质的软磁性合金薄带而形成的卷绕磁芯的内空间配置有用于将上述卷绕磁芯保持为非圆形的第一内形矫正夹具的状态下，以300℃以上且低于晶化开始温度的温度对上述卷绕磁芯进行热处理；以及第二热处理工序，在该工序中，拆下上述第一内形矫正夹具，并在将至少一个第二内形矫正夹具配置于上述卷绕磁芯的内空间的该状态下，以晶化开始温度以上的温度对上述卷绕磁芯进行纳米晶化的热处理，上述第二内形矫正夹具的与延伸方向垂直的截面比上述第一内形矫正夹具的与延伸方向垂直的截面小，在上述第二热处理工序的一部分期间，对上述卷绕磁芯施加磁场。

6、也可以为，在上述第二热处理工序中，在上述纳米晶化的热处理后，在降温时施加上述磁场。

7、也可以为，在上述第一热处理工序中，将用于将上述卷绕磁芯保持为非圆形的外形矫正夹具配置于上述卷绕磁芯的外侧。

8、也可以为，在上述第二热处理工序中，将一个上述第二内形矫正夹具配置于上述卷绕磁芯的内空间。

9、也可以为，在上述纳米晶化的热处理前的状态下，上述一个第二内形矫正夹具在上述卷绕磁芯的内空间内位于不与上述卷绕磁芯接触的位置。

10、也可以为，上述一个第二内形矫正夹具的上述截面的外周形状与上述第一内形矫正夹具的截面的外周形状彼此相似。

11、也可以为，上述一个第二内形矫正夹具的外周形状具有上述第一内形矫正夹具的外周形状的0.5倍以上且0.9倍以下的面积。

12、也可以为，在上述第二热处理工序中，将多个上述第二内形矫正夹具配置于上述卷绕磁芯的内空间。

13、也可以为，上述多个第二内形矫正夹具在上述卷绕磁芯的内空间能够移动。

14、也可以为，在上述纳米晶化的热处理前的状态下，上述多个第二内形矫正夹具在上述卷绕磁芯的内空间内位于不与上述卷绕磁芯接触的位置。

15、也可以为，上述多个第二内形矫正夹具在与上述卷绕磁芯的轴垂直的截面中，与和上述第一内形矫正夹具的上述截面的外周形状相似的形状内接，上述相似的形状具有上述第一内形矫正夹具的外周形状的0.5倍以上且0.9倍以下的面积。

16、也可以为，还包括在上述第二热处理工序后在上述卷绕磁芯中含浸树脂的含浸工序。

17、本公开的一个实施方式的纳米结晶软磁性合金薄带的卷绕磁芯为纳米结晶软磁性合金薄带的卷绕磁芯，上述卷绕磁芯具有非圆形形状，

18、上述卷绕磁芯的100khz的阻抗相对磁导率μrz为45000以上，

19、上述卷绕磁芯不具有上述纳米结晶软磁性合金薄带与在层叠方向上相邻的上述纳米结晶软磁性合金薄带分离相对于上述卷绕磁芯的上述层叠方向的厚度t为0.1t以上的部分。

20、也可以为，上述卷绕磁芯呈跑道形状、或者在跑道形状中的至少一方的直线部具有凹凸。

21、也可以为，上述卷绕磁芯在施加有频率f＝10khz、振幅h＝0.05a/m的交流磁场的状态下，在室温下测定出的相对磁导率μ(10khz)为80，000以上，直流磁滞回线(直流bhループ)的矩形比br/bm为50％以下，顽磁力为1.1a/m以下。

22、也可以为，上述卷绕磁芯不具有上述纳米结晶软磁性合金薄带与在层叠方向上相邻的上述纳米结晶软磁性合金薄带分离相对于上述卷绕磁芯的上述层叠方向的厚度t为0.1t以上的部分。

23、本公开的一个实施方式的合金芯具备：上述任一项所述的纳米结晶软磁性合金薄带的卷绕磁芯；以及含浸在上述卷绕磁芯中的树脂。

24、发明的效果如下。

25、根据本公开，提供虽呈非圆形但能够得到与圆形同等的阻抗特性的由纳米结晶软磁性合金薄带构成的卷绕磁芯、合金芯以及卷绕磁芯的制造方法。