JP2909392B2 - Wound core, pulse transformer using the same, and PC card for interface - Google Patents
Wound core, pulse transformer using the same, and PC card for interfaceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、薄型巻磁心およびこれ
を用いたパルストランス、特にPCMCIA2.0対応
のISDN(Integrated Service Digital Network)イ
ンターフェース用PCカードなどのデジタル伝送システ
ム用の電子装置などに使用されるパルストランスに用い
る磁心およびこれを用いたパルストランス、ならびにこ
れらを使用したインターフェースPCカードに関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin wound magnetic core and a pulse transformer using the same, particularly to an electronic device for a digital transmission system such as a PC card for an ISDN (Integrated Service Digital Network) interface compatible with PCMCIA 2.0. The present invention relates to a magnetic core used for a pulse transformer used, a pulse transformer using the same, and an interface PC card using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】ISDNのSインターフェース用パルス
トランスは、例えば日本電信電話株式会社 ISDN推
進部編集、社団法人 電気通信協会発行の技術参考資料
“INSネットサービスのインターフェース 第2分冊
(レイヤ1、レイヤ2編)第3版”(以下、資料1と称
す)等に記載されるCCITT(International Telegr
aph and Telephone Consultative Committee)が規定す
る電気的特性を満たすように設計製造されなくてはなら
ない。2. Description of the Related Art A pulse transformer for an ISDN S interface is disclosed in, for example, Technical Reference Material "INS Network Service Interface Volume 2 (Layer 1 and Layer 2)" published by the Telecommunications Association of Japan, edited by the ISDN Promotion Department. Ed.) CCITT (International Telegr
It must be designed and manufactured to meet the electrical characteristics specified by the aph and Telephone Consultative Committee.
【0003】前記資料1に記載される2つの64kb/
sの情報チャンネルと1つの16kb/s信号チャンネ
ルを利用できるSインターフェース用パルストランスで
は2kHz〜20kHzの周波数帯において、周波数を
fとしたときに1次巻線インピ−ダンスは上記資料1の
37ページから55ページに記載される規定により、
0.125・fなる式で与えられる値以上のインピーダ
ンス、即ち19.9mH以上のインダクタンスが必要で
ある。[0003] The two 64 kb /
In the pulse transformer for S interface that can use s information channel and one 16 kb / s signal channel, in the frequency band of 2 kHz to 20 kHz, when the frequency is f, the primary winding impedance is page 37 of the above document 1. According to the provisions described on page 55 from
The impedance must be equal to or greater than the value given by the equation of 0.125 · f, that is, the inductance must be equal to or greater than 19.9 mH.
【0004】よく知られるように、磁心の交流比初透磁
率μriは周波数fの増加にともない減少するため、前記
資料1で定められるパルストランスの1次巻線インピー
ダンスの下限値の規定が最も厳しくなるのは20kHz
のときであり、20kHzのときの1次巻線インピーダ
ンスの下限値は2500Ω、20kHzのときの1次巻
線インダクタンスの下限値は19.9mHである。As is well known, since the AC ratio initial permeability μri of the magnetic core decreases with an increase in the frequency f, the lower limit value of the primary winding impedance of the pulse transformer specified in the above document 1 is strictest. Will be 20kHz
The lower limit of the primary winding impedance at 20 kHz is 2500Ω, and the lower limit of the primary winding inductance at 20 kHz is 19.9 mH.
【0005】また、PCMCIA 2.0対応のPCカ
ードには、その高さが3.3mmのタイプI、5mmの
タイプII、10.5mmのタイプがあり、これらのPC
カードに用いられるパルストランスの高さは面実装対応
の端子を設けた上で、タイプIが2.8mm程度以下、
タイプIIが3.6mm程度以下およびタイプIIIが8.
9mm程度以下とする必要があり、実装面積は各タイプ
とも12.7mm×12.7mm以下にすることが望ま
れている。[0005] PCMCIA 2.0 compliant PC cards include a type I having a height of 3.3 mm, a type II having a height of 5 mm, and a type having a height of 10.5 mm.
The height of the pulse transformer used for the card is approximately 2.8 mm or less for Type I
Type II is about 3.6 mm or less and type III is 8.
It is necessary to be about 9 mm or less, and it is desired that the mounting area of each type be 12.7 mm × 12.7 mm or less.
【0006】前記ISDNインターフェース用パルスト
ランスは各国ごとに定められる安全規格を満足する必要
があり、1次巻線と2次巻線間ならびに各巻線と磁心間
の絶縁耐圧を例に取ると、例えば日本国内でAC0.5
kV、米国でAC1.5kV、欧州各国ではAC2kV
ないしAC4kVである。The pulse transformer for the ISDN interface must satisfy safety standards set in each country. For example, taking the withstand voltage between the primary winding and the secondary winding and between each winding and the magnetic core as an example, for example, AC0.5 in Japan
kV, 1.5kV AC in the US, 2kV AC in European countries
Or AC4 kV.
【0007】特に、絶縁耐圧の高い米国あるいは欧州向
けの前記ISDNインターフェース用パルストランス
は、前記絶縁耐圧を余裕を持って満足できるように全体
を樹脂モールドすることが好ましい。In particular, it is preferable that the pulse transformer for the ISDN interface for the United States or Europe having a high withstand voltage is entirely resin-molded so that the withstand voltage can be satisfied with a margin.
【0008】さらに、前記ISDNインターフェース用
パルストランスは、使用される地域ごとに決められる周
囲温度範囲の全範囲で、前記資料1で規定される電気的
特性を満足する必要がある。例えば、米国の最も厳しい
仕様では周囲温度−40℃〜85℃が要求される。Further, the pulse transformer for the ISDN interface needs to satisfy the electrical characteristics specified in the document 1 in the entire range of the ambient temperature range determined for each region where the ISDN interface is used. For example, the strictest specifications in the United States require an ambient temperature of -40C to 85C.
【0009】前記ISDNインターフェース用パルスト
ランスとしては、例えば、特開平2−235307等に
記載されるように交流比初透磁率μriの公称値が100
00以上のフェライトを用い磁心の結合面を鏡面研磨し
たEI型磁心やEE型磁心、あるいは切断面のない口の
字型や日の字型の磁心、あるいはトロイダル形状の磁心
が主に用いられている。As a pulse transformer for the ISDN interface, for example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 235307/1990, the nominal value of the AC ratio initial permeability μri is 100
An EI type core or EE type core having a core surface mirror-polished with a ferrite of at least 00 or more, or a mouth-shaped or sun-shaped core without a cut surface, or a toroidal-shaped core is mainly used. I have.
【0010】さらにパルストランスの小型化を図るた
め、特開平2−295101に記載される60原子%以
上のFeを含有し、50%以上の組織が100nm未満
の粒度を有する微結晶粒子からなる低磁歪Fe基合金
で、この合金の角形比Br/Bsが0.2未満かつ10k
Hzの交流比初透磁率μriが20000から50000
の範囲にある磁心を用いたパルストランスが提案されて
おり、外径14mm、内径7mm、高さ6mmの巻磁心
に40タ−ン程度の巻線を施せば前記ISDNのSイン
ターフェース用パルストランスが実現される旨の実施例
も記載されている。In order to further reduce the size of the pulse transformer, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-295101 discloses a low-voltage pulse transformer comprising 60 atomic% or more of Fe and having 50% or more of the structure composed of microcrystalline particles having a particle size of less than 100 nm. A magnetostrictive Fe-based alloy having a squareness ratio Br / Bs of less than 0.2 and 10 k
Hz AC ratio initial permeability μri is 20,000 to 50,000
A pulse transformer using a magnetic core having a diameter of 14 mm, an inner diameter of 14 mm, an inner diameter of 7 mm, and a height of 6 mm is wound around a turn of about 40 turns to provide the ISDN S interface pulse transformer. An embodiment to the effect is also described.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする問題点】前記交流比初透磁率
μri公称値が10000以上のフェライト磁心として
は、μri公称値12000のトーキン製12001Hお
よび富士電気化学製H25Z、μri公称値10000の
TDK製H5C2および日立フェライト製GP−11な
どが知られている。The ferrite cores having an AC ratio initial permeability μri nominal value of 10,000 or more include Tokin's 12001H having a μri nominal value of 12000, H25Z manufactured by Fuji Electric Chemical, and TDK's TDK having a nominal μri value of 10,000. H5C2 and Hitachi Ferrite GP-11 are known.
【0012】しかし、これらのフェライト磁心のμriは
周囲温度によって大きく変化することが知られており、
北米の通信機器で定められる使用温度の下限である−4
0℃では20℃のときの50%程度まで低下してしま
う。このため−40℃から85℃の動作範囲で前記資料
1の規格を満足するパルストランスを切断面のないトロ
イダル型や口の字型あるいは日の字型の磁心を用いて構
成する場合、周波数20kHzにおけるμriを6000
程度としてパルストランスを設計しなくてはならない。However, it is known that the μri of these ferrite cores greatly changes depending on the ambient temperature.
-4 which is the lower limit of operating temperature specified for North American communication equipment
At 0 ° C., the temperature drops to about 50% of that at 20 ° C. For this reason, when a pulse transformer that satisfies the standard of the above document 1 in the operating range of -40 ° C. to 85 ° C. is configured using a toroidal type, a mouth-shaped or a sun-shaped core without a cut surface, the frequency is 20 kHz. Μri at 6000
To the extent, a pulse transformer must be designed.
【0013】さらに、前記のようにパルストランス全体
を樹脂モールドした場合、樹脂モールドによってフェラ
イト磁心に加えられる応力を緩和するため、例えばパル
ストランス全体を一旦シリコン樹脂で覆った後、エポキ
シ樹脂モールドを行う処理が実用上用いられているが、
この場合−40℃の周波数20kHzにおけるμriは6
000程度から5000程度まで劣化する。このためフ
ェライト磁心を用い動作範囲−40℃から85℃の樹脂
モールドしたパルストランスを製作する場合、周波数2
0kHzにおけるμriを5000程度として設計しなく
てはならない。Further, when the entire pulse transformer is resin-molded as described above, in order to reduce the stress applied to the ferrite core by the resin mold, for example, the entire pulse transformer is once covered with silicon resin and then epoxy resin molding is performed. Processing is used practically,
In this case, μri at a frequency of −20 ° C. and a frequency of 20 kHz is 6
It deteriorates from about 000 to about 5000. For this reason, when manufacturing a resin-molded pulse transformer having an operating range of −40 ° C. to 85 ° C. using a ferrite core, the frequency 2
Μri at 0 kHz must be designed to be about 5000.
【0014】大きなインダクタンスを得るには磁心の有
効断面積Aeを大きくするか、巻数Nを多くするしかな
い。しかし、有効断面積Aeを大きくすることは磁心の
大型化を招き、巻数Nを多くすることは巻線による浮遊
容量Csの増加を招き伝送特性の劣化を引き起こす。The only way to obtain a large inductance is to increase the effective area Ae of the magnetic core or increase the number of turns N. However, increasing the effective area Ae causes an increase in the size of the magnetic core, and increasing the number of turns N increases the stray capacitance Cs due to the windings, thereby deteriorating transmission characteristics.
【0015】例えば、前記μriが5000のフェライト
磁心を用い、実装面積を12.7mm×12.7mmと
して、米国仕様のISDNのSインターフェース用パル
ストランスを構成した場合、伝送特性、温度特性および
信頼性などの実用上の問題があり、前記PCMCIA
2.0対応PCカードのタイプIあるいはタイプIIに実
装可能な高さ2.8mm以下および3.6mm以下とす
ることは困難である。For example, when a ferrite core having a μri of 5000 is used and a mounting area is 12.7 mm × 12.7 mm to constitute a pulse transformer for S interface of ISDN of US specification, transmission characteristics, temperature characteristics and reliability are considered. Such as the PCMCIA.
It is difficult to make the height 2.8 mm or less and 3.6 mm or less that can be mounted on the type I or type II of the 2.0 compatible PC card.
【0016】一方、前記特開平2−295101に記載
される60原子%以上のFeを含有し、50%以上の組
織が100nm未満の粒度を有する微結晶粒子からなる
磁歪の小さなFe基合金は、その詳細が特開 昭63−
239906に記載されるように、単ロ−ル法などによ
り製造され、生産効率と製造歩留りなどの点から、厚さ
10μmから30μm程度の薄帯として工業的に製造さ
れている。On the other hand, an Fe-based alloy having a small magnetostriction, which is described in JP-A-2-295101 and contains microcrystalline particles containing at least 60 atomic% of Fe and having a structure of at least 50% having a particle size of less than 100 nm, The details are described in
As described in US Pat. No. 239906, it is manufactured by a single roll method or the like, and is industrially manufactured as a thin ribbon having a thickness of about 10 μm to 30 μm from the viewpoint of production efficiency and manufacturing yield.
【0017】このFe基合金薄帯を用いた磁心の場合、
一般に、巻磁心として構成し、フェノール樹脂などのケ
ースに挿入した状態で使用される。この場合、ケースを
除いたときの見かけの磁心断面積Aと実効断面積Aeの
比である占積率K=Ae/Aは、使用されるFe基合金
薄帯の板厚、表面粗さ、前記合金薄帯を磁心として構成
するときに加える張力などにより左右されるが、実用上
0.8程度以上となるように構成されている。さらに、
巻磁心はこれに巻線を設けたときに、同巻磁心と巻線間
の絶縁を確保するためと、巻磁心に外部から不可避的に
加えられる応力によりその特性が変化しないようにする
ため、前記のようにフェノール樹脂などのケースに挿入
した状態での磁心の占積率K'は0.5程度以下まで低
下してしまう。In the case of a magnetic core using this Fe-based alloy ribbon,
In general, it is used as a wound core and inserted in a case made of phenol resin or the like. In this case, the space factor K = Ae / A, which is the ratio between the apparent magnetic core cross-sectional area A and the effective cross-sectional area Ae excluding the case, is determined by the thickness, surface roughness, Although it depends on the tension applied when forming the alloy ribbon as a magnetic core, it is practically about 0.8 or more. further,
When the winding core is provided with a winding, to ensure insulation between the winding core and the winding, and to prevent the characteristics of the winding core from changing due to stress inevitably applied from the outside to the winding core, As described above, the space factor K ′ of the magnetic core when inserted into a case made of a phenol resin or the like is reduced to about 0.5 or less.
【0018】このため特開平2−295101に記載さ
れるFe基ナノ結晶軟磁性合金磁心をケースに挿入した
巻磁心の場合、前記巻磁心の占積率K'と周波数10k
Hzにおける交流比初透磁率μriの積で表されるケース
に挿入した状態での実効交流比初透磁率K'・μriは、
K'を0.5とすれば10000≦K'・μri≦2500
0、となる。For this reason, in the case of a wound core in which an Fe-based nanocrystalline soft magnetic alloy core described in JP-A-2-295101 is inserted into a case, the space factor K 'of the wound core and the frequency of 10 k
The effective AC ratio initial permeability K ′ · μri in the state inserted in the case represented by the product of the AC ratio initial permeability μri in Hz is
If K ′ is 0.5, 10,000 ≦ K ′ · μri ≦ 2500
0.
【0019】一方、巻磁心を用いISDNのSインター
フェース用パルストランスを構成する場合、伝送特性の
劣化を招かないよう巻線による浮遊容量を抑え、小型で
安全規格を容易に満足し得るようにする意味から、1次
巻線の巻数は60タ−ン程度以下とする必要もある。On the other hand, when a pulse transformer for an ISDN S interface is formed using a wound core, the stray capacitance due to the winding is suppressed so as not to cause deterioration of the transmission characteristics, so that the size is small and safety standards can be easily satisfied. From the viewpoint, the number of turns of the primary winding must be about 60 turns or less.
【0020】このため前記特開平2−295101に記
載される周波数10kHzの交流比初透磁率μriが50
000、かつ巻磁心をケースに挿入した状態での占積率
K'が0.5、すなわちケースに巻磁心を挿入したとき
の実効交流比初透磁率K'・μriが25000の巻磁心を
用い1次巻線の巻数を60タ−ンとして、温度範囲−4
0から85℃、実装面積を12.7mm×12.7mm
のISDNのSインターフェース用パルストランスを構
成した場合、同パルストランスをPCMCIA2.0対
応インターフェースPCカードのタイプIあるいはタイ
プIIに実装可能な高さ2.8mm以下および3.4mm
以下とするのは困難である。For this reason, the AC ratio initial permeability μri at a frequency of 10 kHz described in JP-A-2-295101 is 50.
000, and a space factor K ′ of 0.5 when the core is inserted into the case, that is, a core having an effective AC ratio initial permeability K ′ · μri of 25000 when the core is inserted into the case. Assuming that the number of turns of the primary winding is 60 turns, a temperature range of -4
0 to 85 ° C, mounting area 12.7mm x 12.7mm
2.8mm or less and 3.4mm that can be mounted on a PCMCIA 2.0 compatible interface PC card type I or type II when the ISDN S interface pulse transformer is configured
It is difficult to:
【0021】さらに、前記特開平2−295101に記
載される磁心においては、特開平1−247557にそ
の詳細が記載されるように巻磁心の回転対象軸線に平行
な磁界を加えながら、角形比Br/Bsを0.2以下とす
るための熱処理を行わなくてはならず、熱処理する磁心
に上記のような磁界を加えるための磁気回路を持った特
殊な熱処理炉が必要であるという問題もあった。Further, in the magnetic core described in the above-mentioned JP-A-2-295101, as described in detail in JP-A-1-247557, while applying a magnetic field parallel to the axis of rotation of the wound core, the squareness ratio Br is increased. Heat treatment must be performed to make / Bs 0.2 or less, and there is also a problem that a special heat treatment furnace having a magnetic circuit for applying the above-described magnetic field to the magnetic core to be heat-treated is required. Was.
【0022】[0022]
【問題を解決するための手段】本発明は、液体急冷法で
製造された平均板厚tμm、幅Hが0.5mm≦H≦3
mmの非晶質軟磁性合金薄帯を巻回した後、熱処理し結
晶粒径50nm以下の微細な結晶粒を組織の体積全体の
少なくとも50%以上占めるように熱処理したときの飽
和磁歪定数λsの絶対値が1.0×10-6以下となる巻
磁心の表面を絶縁コーティングした巻磁心において、絶
縁コーティング部を除く見かけの磁心断面積Aと実効断
面積Aeの比であるAe/Aで表される占積率Kがt/
(t+5)≦K≦t/(t+2)、周囲温度20℃、周
波数20kHz、磁界の強さ0.05A/mのときの交
流比初透磁率μriと占積率Kとの積で表される実効交流
比初透磁率K・μriが50000以上、かつ周囲温度−
40℃から85℃までの範囲において前記実効交流比初
透磁率K・μriの温度変化が±20%以内にある巻磁心
である。According to the present invention, an average plate thickness t μm and a width H of 0.5 mm ≦ H ≦ 3 manufactured by a liquid quenching method.
mm of an amorphous soft magnetic alloy ribbon, and then heat-treated so as to occupy at least 50% or more of the entire volume of the structure with fine crystal grains having a crystal grain size of 50 nm or less. In a core in which the absolute value is 1.0 × 10 −6 or less, the surface of the core is insulatively coated, and expressed as Ae / A which is a ratio of an apparent core cross-sectional area A excluding an insulating coating portion to an effective cross-sectional area Ae. Space factor K is t /
(T + 5) ≦ K ≦ t / (t + 2), represented by the product of the AC ratio initial permeability μri and the space factor K when the ambient temperature is 20 ° C., the frequency is 20 kHz, and the magnetic field strength is 0.05 A / m. Effective AC ratio initial permeability K · μri is 50,000 or more and ambient temperature −
The wound core has a temperature change of the effective AC ratio initial permeability K · μri within ± 20% from 40 ° C. to 85 ° C.
【0023】このような特性の巻磁心を用いることによ
り、−40℃から85℃の周囲温度範囲において、“I
NSネット64”で規定されるインピ−ダンスの周波数
特性を満足するPCMCIA 2.0タイプIのPCカ
ードで要求される高さ2.8mm程度以下のパルストラ
ンスを実現することができる。The use of a wound core having such characteristics allows the "I" in an ambient temperature range of -40.degree. C. to 85.degree.
It is possible to realize a pulse transformer having a height of about 2.8 mm or less required for a PCMCIA 2.0 type I PC card which satisfies the impedance frequency characteristics defined by the NS net 64 ".
【0024】前記巻磁心において、特に、周囲温度20
℃、周波数20kHz、磁界の強さ0.05A/mのと
きの占積率Kと交流比初透磁率μriの積で表される実効
交流比初透磁率K・μriが50000以上、かつ−40
℃から85℃までの周囲温度範囲において前記実効交流
比初透磁率K・μriの温度変化が±10%以内にある場
合には、温度範囲−40℃から85℃において、“IN
Sネット64”で規定されるインピ−ダンスの周波数特
性を満足し、PCMCIA 2.0タイプIのPCカー
ドで要求される高さ2.8mm程度以下とすることがで
き、欧州の安全規格で要求される絶縁耐圧AC4kVも
満足できる樹脂モールド型のパルストランスを実現でき
る。In the above-mentioned wound core, in particular, at an ambient temperature of 20
° C, a frequency of 20 kHz, and a magnetic field strength of 0.05 A / m, the effective AC ratio initial permeability K · μri expressed by the product of the space factor K and the AC ratio initial permeability μri is 50,000 or more and −40.
When the temperature change of the effective AC ratio initial permeability K · μri is within ± 10% in the ambient temperature range from 0 ° C. to 85 ° C., “IN” in the temperature range of −40 ° C. to 85 ° C.
The frequency characteristics of the impedance stipulated by S-net 64 "are satisfied, and the height required for PCMCIA 2.0 type I PC card can be about 2.8 mm or less. It is possible to realize a resin-molded pulse transformer that satisfies the required withstand voltage AC4 kV.
【0025】上記巻磁心において、同巻磁心の表面にエ
ポキシ、ナイロン、ポリイミドもしくはパリレンのいづ
れかによる絶縁コーティング、あるいはこれらのうちの
少なくとも1種以上を含む多層絶縁コーティングがなさ
れている場合には、絶縁コーティングの厚みを薄くして
も巻線と巻磁心間の絶縁が確保できるためコーティング
後の占積率K'を大きくできるとともに、コーティング
によって巻磁心に加えられる応力も比較的小さいため磁
気特性の応力劣化も小さいから、周囲温度20℃、周波
数20kHz、磁界の強さ0.05A/mにおける交流
比初透磁率μriもコーティング前に比べて小さくなり難
く好ましい。In the above-mentioned wound core, if the surface of the wound core is coated with an insulating coating of any of epoxy, nylon, polyimide or parylene, or a multi-layer insulating coating containing at least one of these, Even if the thickness of the coating is reduced, the insulation between the winding and the core can be ensured, so that the space factor K ′ after coating can be increased. Since deterioration is small, the AC ratio initial permeability μri at an ambient temperature of 20 ° C., a frequency of 20 kHz, and a magnetic field strength of 0.05 A / m is also hard to be smaller than before coating, which is preferable.
【0026】上記パルストランスにおいて、同パルスト
ランスの第1の巻線と第2の巻線間に絶縁層を介した場
合には、2つの巻線間の結合度を著しく低下させること
なしに2つの巻線間の絶縁耐圧を確保することが容易に
なり好ましい。In the above-mentioned pulse transformer, when an insulating layer is interposed between the first and second windings of the pulse transformer, the degree of coupling between the two windings can be reduced without significantly lowering the degree of coupling between the two windings. This is preferable because it is easy to secure the dielectric strength between the two windings.
【0027】さらに上記パルストランスにおいて、同パ
ルストランスの第1の巻線と第2の巻線間にもうけられ
た絶縁層をエポキシ、ナイロン、ポリイミドもしくはパ
リレンのいづれかによる絶縁コーティング、あるいはこ
れらのうちの少なくとも1種以上を含む多層絶縁コーテ
ィングとした場合、パルストランスの大きさを著しく増
加させることなしに2つの巻線間の絶縁耐圧を容易にと
ることができて好ましい。Further, in the above-mentioned pulse transformer, an insulating layer provided between the first winding and the second winding of the pulse transformer may be an insulating coating made of epoxy, nylon, polyimide or parylene, or an insulating coating made of any of these. It is preferable to use a multi-layer insulating coating containing at least one or more types because the withstand voltage between the two windings can be easily obtained without significantly increasing the size of the pulse transformer.
【0028】本発明によるパルストランスを用いた例え
ば、PCMCIA 2.0 タイプIあるいはタイプII対
応のISDN用インターフェースPCカードなどのよう
な薄型のインターフェースICカードにおいても、従来
品では対応できなかった周囲温度−40℃から85℃の
広い温度範囲で規格の厳しい海外の安全規格を容易に満
足できて好ましい。Even a thin interface IC card using the pulse transformer according to the present invention, such as a PCMCIA 2.0 type I or type II compliant interface PC card for ISDN, cannot be used with a conventional product. It is preferable because it can easily satisfy strict overseas safety standards in a wide temperature range from -40 ° C to 85 ° C.
【0029】[0029]
【実施例】以下本発明の実施例について詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に限るものではない。 (実施例1)絶縁耐圧AC1.5kVを満足するISD
NのSインターフェースの規格を満足し、かつPCMC
IA 2.0 タイプI対応のインターフェースPCカー
ドで求められる高さ2.8mm以下も満足する実装面積
12.7mm×11mmと小型の全体が樹脂モールドさ
れていないパルストランスを以下のような手法により製
作した。Embodiments of the present invention will be described below in detail, but the present invention is not limited to these embodiments. (Example 1) ISD that satisfies a dielectric strength voltage of AC 1.5 kV
Satisfies the standard of N S interface and PCMC
IA 2.0 A pulse transformer with a mounting area of 12.7 mm x 11 mm that satisfies the required height of 2.8 mm or less for an interface PC card compatible with Type I, and a small whole that is not resin-molded is manufactured by the following method. did.
【0030】単ロ−ルによる液体急冷法により、組成が
Fe74Cu1Nb3Si17B5、厚さtが17μm、幅2
5.4mmの非晶質軟磁性合金薄帯を製作後、同非晶質
軟磁性合金薄帯をスリットして幅1mmの薄帯を得た。
この幅1mmの非晶質軟磁性合金薄帯を用い、巻磁心の
見かけの断面積Aと実効断面積Aeの比であるAe/Aで
表される占積率Kを変えた外径8mm、内径4mm、高
さ1mmのトロイダル形状の巻磁心を8ヶ製作した。By a liquid quenching method using a single roll, the composition was Fe74 Cu1 Nb3 Si17 B5, the thickness t was 17 μm, and the width was 2
After manufacturing a 5.4 mm amorphous soft magnetic alloy ribbon, the amorphous soft magnetic alloy ribbon was slit to obtain a 1 mm wide ribbon.
Using the amorphous soft magnetic alloy ribbon having a width of 1 mm, an outer diameter of 8 mm in which a space factor K represented by Ae / A which is a ratio of an apparent cross-sectional area A and an effective cross-sectional area Ae of a wound core is changed. Eight toroidal winding cores having an inner diameter of 4 mm and a height of 1 mm were produced.
【0031】ここで、上記のように巻磁心の寸法を定め
たのは、パルストランスの完成品の寸法をPCMCIA
2.0 タイプI対応のインターフェースPCカードに
実装するのに必要な高さ2.8mm以下、かつ実装面積
12.7mm×12.7mmとするためである。Here, the dimensions of the wound core are determined as described above, because the dimensions of the completed pulse transformer are determined by PCMCIA.
2.0 The height is 2.8 mm or less and the mounting area is 12.7 mm × 12.7 mm, which is necessary for mounting on an interface PC card compatible with Type I.
【0032】次に、これら8ヶの非晶質巻磁心を550
℃の窒素雰囲気中で1時間熱処理後徐冷し、同巻磁心の
温度が室温となるのを待って、同巻磁心の表面をエポキ
シ樹脂で絶縁コーテイングし、本発明1〜本発明4と比
較例1〜比較例4の巻磁心を得た。Next, these eight amorphous wound cores were
After heat treatment for 1 hour in a nitrogen atmosphere at ℃, slowly cooled, and then waited for the temperature of the wound core to reach room temperature, then insulated the surface of the wound core with epoxy resin, and compared with Invention 1 to Invention 4. The wound cores of Examples 1 to 4 were obtained.
【0033】なお、前記非晶質軟磁性合金薄帯を550
℃の窒素雰囲気中で1時間熱処理後、徐冷して得られる
軟磁性合金薄帯は、その組織全体の90%以上が結晶粒
径50nm以下の微細結晶が占める状態で、その飽和磁
歪定数λsは+0.3×10- 6であった。The above amorphous soft magnetic alloy ribbon was 550
The soft magnetic alloy ribbon obtained by heat-treating in a nitrogen atmosphere at a temperature of 1 ° C. for 1 hour and then slowly cooled has a saturation magnetostriction constant λs in which 90% or more of the entire structure is occupied by fine crystals having a crystal grain size of 50 nm or less. is + 0.3 × 10 - it was 6.
【0034】前記本発明1から本発明4、および比較例
1から比較例4の巻磁心と外径9mm、内径4mm、高
さ1mmのトロイダル形状のMn−Znフェライト磁心
にエポキシ樹脂で絶縁コーティングした比較例5の9ヶ
の磁心の周囲温度20℃のときの直流磁気特性における
飽和磁束密度Bs、角型比Br/Bs、周波数20kH
z、磁界の強さ0.05A/mのときの交流比初透磁率
μri、およびこのμriと前記絶縁コーテイング部を除く
磁心の占積率Kの積である実効交流比初透磁率K・μr
i、ならびに周囲温度を−40℃から85℃まで変化さ
せたときの前記実効交流比初透磁率K・μriの変化率Δ
K・μriの測定結果を表1に示す。なお、絶縁コーティ
ング後の各磁心の寸法は、外径8.5mm、内径3.5
mm、高さ1.5mmである。The wound cores of the present invention 1 to the present invention 4 and the comparative examples 1 to 4 and the toroidal Mn-Zn ferrite core having an outer diameter of 9 mm, an inner diameter of 4 mm, and a height of 1 mm were coated with an epoxy resin by insulation. Saturation magnetic flux density Bs, squareness ratio Br / Bs, frequency 20 kHz in DC magnetic characteristics of the nine magnetic cores of Comparative Example 5 at an ambient temperature of 20 ° C.
z, the AC ratio initial permeability μri when the magnetic field strength is 0.05 A / m, and the effective AC ratio initial permeability K · μr which is the product of the μri and the space factor K of the magnetic core excluding the insulating coating portion.
i, and the change rate Δ of the effective AC ratio initial permeability K · μri when the ambient temperature is changed from −40 ° C. to 85 ° C.
Table 1 shows the measurement results of K · μri. The dimensions of each core after the insulation coating were 8.5 mm in outer diameter and 3.5 in inner diameter.
mm and height 1.5 mm.
【0035】[0035]
【表1】 [Table 1]
【0036】前記9ヶの磁心のを用い、以下にその詳細
を示す同一の方法によりパルストランスを製作した。図
1(a)に示す表面にエポキシによる絶縁コーティング
された磁心1に、線径0.05mmのポリウレタン被覆
電線(第1種UEW)による巻線2と巻線3を各磁心ご
とに表2に記載された巻数だけバイファイラ巻きし、図
1(b)のようなパルストランスを構成する。Using the nine magnetic cores, a pulse transformer was manufactured in the same manner as described in detail below. A winding 2 and a winding 3 each made of a polyurethane-coated electric wire (first type UEW) having a wire diameter of 0.05 mm are attached to a magnetic core 1 whose surface is insulated with epoxy as shown in FIG. The pulse transformer as shown in FIG. 1B is formed by winding the bifilar by the described number of turns.
【0037】なお、表2の各トランスの巻数は、周囲温
度20℃、周波数20kHz、磁界の強さ0.05A/
mのときのインダクタンスが、23.9mH以上となる
最小の整数値に選定した。このインダクタンスの値は、
前記資料1の図8.6のDSUインピーダンステンプレ
ート、および図8.7にTEインピーダンステンプレー
トで示されるインピーダンスに対応するインダクタンス
値19.9mHの1.2倍である。The number of windings of each transformer in Table 2 is as follows: ambient temperature 20 ° C., frequency 20 kHz, magnetic field strength 0.05 A /
The minimum integer value at which the inductance at m was 23.9 mH or more was selected. The value of this inductance is
This is 1.2 times the inductance value of 19.9 mH corresponding to the impedance shown in the DSU impedance template of FIG. 8.6 and the TE impedance template of FIG.
【0038】前記図1(b)に示すパルストランス4の
巻線2と3の両端を所定の長さで切断した後、半田上げ
を行い、面実装用リード端子4を具備した12.7mm
×11mm×2.8mmのフェノール樹脂製ケース5に
挿入し、前記巻線2と3の両端を各々前記面実装リード
端子4の所定の位置に図1(c)のように半田付けす
る。After cutting both ends of the windings 2 and 3 of the pulse transformer 4 shown in FIG. 1B to a predetermined length, soldering is performed, and a 12.7 mm having a surface mounting lead terminal 4 is provided.
Then, each of the windings 2 and 3 is soldered to a predetermined position of the surface mounting lead terminal 4 as shown in FIG. 1C.
【0039】図1(c)に示すパルストランスが挿入さ
れたフェノール樹脂製ケース5の上面にフェノール樹脂
製のプレート6を挿入接着し、図1(d)のようなパル
ストランスを構成する。A plate 6 made of phenol resin is inserted and adhered to the upper surface of the phenol resin case 5 into which the pulse transformer shown in FIG. 1 (c) is inserted, thereby forming a pulse transformer as shown in FIG. 1 (d).
【0040】本パルストランスの実装面積は12.7m
m×11mm、高さは2.8mmである。パルストラン
スの評価結果を表2に示す。The mounting area of this pulse transformer is 12.7 m.
mx 11 mm, height is 2.8 mm. Table 2 shows the evaluation results of the pulse transformer.
【0041】[0041]
【表2】 [Table 2]
【0042】表2において、インピーダンス特性は前記
資料1の図8.6のDSUインピーダンステンプレート
および図8.7にTEインピーダンステンプレートで示
されるインピーダンスより大きな値の場合に○とした。In Table 2, when the impedance characteristic is larger than the impedance shown in the DSU impedance template of FIG. 8.6 and the TE impedance template in FIG.
【0043】伝送特性はモトローラ製のISDN端末装
置用IC、MC145474を用い前記資料1の37ペ
ージから55ページに記載される電気的特性を満足する
場合に○とした。The transmission characteristics were evaluated as ○ when the electrical characteristics described on pages 37 to 55 of the above document 1 were satisfied using a Motorola ISDN terminal device IC, MC145474.
【0044】絶縁特性は、各巻線間および、巻線とケー
ス間にAC1.5kVの電圧を1分間印加して絶縁破壊
が生じないかどうかを検査し、絶縁破壊が生じなかった
ものを○、絶縁破壊したものを×とした。The insulation characteristics were evaluated by applying a voltage of 1.5 kV AC between the windings and between the windings and the case for 1 minute to determine whether or not insulation breakdown occurred. The sample that had been subjected to dielectric breakdown was evaluated as x.
【0045】表2からもわかるように、本実施例の構造
でPCMCIA 2.0 タイプI対応の各巻線の巻数が
60ターンを越えると絶縁耐圧AC1.5kVを満足す
ることができなくなることがわかった。As can be seen from Table 2, when the number of turns of each winding corresponding to PCMCIA 2.0 type I exceeds 60 turns in the structure of the present embodiment, it is not possible to satisfy the dielectric breakdown voltage of 1.5 kV. Was.
【0046】ここで巻線を60ターン以下とするには、
表1と表2の関係からパルストランスを構成する磁心の
周囲温度20℃、周波数20kHz、磁界の強さ0.0
5A/mのときの実効交流比初透磁率K・μriが500
00以上必要であることが判明した。Here, in order to reduce the winding to 60 turns or less,
From the relationship between Table 1 and Table 2, the ambient temperature of the magnetic core constituting the pulse transformer is 20 ° C., the frequency is 20 kHz, and the magnetic field strength is 0.0
Effective AC ratio initial permeability K · μri at 5 A / m is 500
It turned out that more than 00 was necessary.
【0047】また、絶縁コーティングした後の巻磁心の
周囲温度20℃、周波数20kHz、磁界の強さ0.0
5A/mのときの実効交流比初透磁率K・μriを500
00以上とするためには、巻磁心を構成する結晶粒径5
0nm以下の微細な結晶粒を組織の体積全体の少なくと
も50%以上を占める軟磁性合金薄帯の飽和磁歪定数λ
sの絶対値が1.0×10-6以下、かつ同軟磁性合金薄
帯の平均板厚tと絶縁コーティング部を除く見かけの磁
心断面積Aと実効断面積Aeの比である占積率Kがt/
(t+5)≦K≦t/(t+2)の範囲になければなら
ないこともわかった。Further, the temperature around the wound core after insulation coating is 20 ° C., the frequency is 20 kHz, and the magnetic field strength is 0.0
The effective AC ratio initial permeability K · μri at 5 A / m is 500
In order to achieve a value of at least 00, a crystal grain size of 5
Saturation magnetostriction constant λ of a soft magnetic alloy ribbon occupying at least 50% or more of fine crystal grains of 0 nm or less in the entire volume of the structure.
The space factor whose absolute value of s is 1.0 × 10 −6 or less, and which is the ratio of the average core thickness A of the soft magnetic alloy ribbon to the apparent magnetic core cross-sectional area A excluding the insulating coating portion and the effective cross-sectional area Ae K is t /
It has also been found that it must be in the range of (t + 5) ≦ K ≦ t / (t + 2).
【0048】前記本発明AからD、および比較例Aから
Eのトランスの前記インピーダンス特性の−40℃から
85℃の範囲における温度特性を測定した結果、比較例
Eを除くすべてのパルストランスが、ISDNのSイン
ターフェースで定められるインピーダンス特性を満足す
ることがわかった。As a result of measuring the temperature characteristics in the range of -40 ° C. to 85 ° C. of the impedance characteristics of the transformers of the present inventions A to D and comparative examples A to E, all the pulse transformers except the comparative example E showed that: It was found that the impedance characteristics defined by the ISDN S interface were satisfied.
【0049】また、伝送特性の評価に用いたISDN端
末装置用IC、MC145474の動作温度範囲が拡大
されれば、−40℃から85℃の広い温度範囲でも十分
伝送特性を満足できることも確認できた。Further, it was confirmed that if the operating temperature range of the IC for terminal DN, MC145474 used for evaluating the transmission characteristics was expanded, the transmission characteristics could be sufficiently satisfied even in a wide temperature range from -40 ° C to 85 ° C. .
【0050】さらに詳細な検討を進めた結果、全体が樹
脂モールドされていない構造のパルストランスが−40
℃から85℃の範囲において、ISDNのSインターフ
ェースで定められる特性を満足するためには、前記巻磁
心の実効交流比初透磁率K・μriの−40℃から85℃
の範囲における温度変化が±20%以内になくてはなら
ないこともわかった。As a result of further detailed examination, it was found that a pulse transformer having a structure not entirely resin-molded was -40.
In order to satisfy the characteristics defined by the ISDN S interface in the range from ℃ to 85 ℃, the effective AC ratio initial permeability K · μri of the winding core from -40 ℃ to 85 ℃
It was also found that the temperature change in the range of must be within ± 20%.
【0051】(実施例2)絶縁耐圧AC4kVを満足す
るISDNのSインターフェースの規格を満足するPC
MCIA 2.0 タイプI対応のインターフェースPC
カードで求められる高さ2.8mm以下を満足し、実装
面積12.7mm×11mmと小型で全体が樹脂モール
ドされたパルストランスを以下のような手法により製作
した。(Embodiment 2) A PC that satisfies the S-interface standard of ISDN that satisfies the insulation withstand voltage AC4 kV.
MCIA 2.0 Type I interface PC
A pulse transformer that satisfies the height required for the card of 2.8 mm or less, has a mounting area of 12.7 mm × 11 mm, and is small and entirely resin-molded is manufactured by the following method.
【0052】単ロ−ルによる液体急冷法により、組成が
Fe74Cu1Nb3Si17B5、厚さtが17μm、幅2
5.4mmの非晶質軟磁性合金薄帯を製作後、同非晶質
軟磁性合金薄帯をスリットして幅1mmの薄帯を得た。
この幅1mmの非晶質軟磁性合金薄帯を用い、巻磁心の
見かけの断面積Aと実効断面積Aeの比であるAe/Aで
表される占積率Kを変えた外径8mm、内径4mm、高
さ1mmのトロイダル形状の巻磁心を8ヶ製作した。By a liquid quenching method using a single roll, the composition was Fe74 Cu1 Nb3 Si17 B5, the thickness t was 17 μm, and the width was 2
After producing a 5.4 mm amorphous soft magnetic alloy ribbon, the amorphous soft magnetic alloy ribbon was slit to obtain a 1 mm wide ribbon.
Using the amorphous soft magnetic alloy ribbon having a width of 1 mm, an outer diameter of 8 mm in which a space factor K represented by Ae / A which is a ratio of an apparent cross-sectional area A and an effective cross-sectional area Ae of a wound core is changed. Eight toroidal winding cores having an inner diameter of 4 mm and a height of 1 mm were produced.
【0053】ここで、上記のように巻磁心の寸法を定め
たのは、パルストランスの完成品の寸法をPCMCIA
2.0 タイプI対応のインターフェースPCカードに
実装するのに必要な高さ2.8mm以下、かつ実装面積
12.7mm×11mmとするためである。Here, the dimensions of the wound core are determined as described above because the dimensions of the completed pulse transformer are determined by PCMCIA.
This is because the height required for mounting on a 2.0 type I interface PC card is 2.8 mm or less, and the mounting area is 12.7 mm × 11 mm.
【0054】次に、これら8ヶの非晶質巻磁心を550
℃の窒素雰囲気中で1時間熱処理後徐冷し、同巻磁心の
温度が室温となってから同巻磁心の表面をエポキシ樹脂
で絶縁コーテイングし、本発明5〜本発明8と比較例6
〜比較例9の巻磁心を得た。Next, these eight amorphous wound cores are
After heat-treating in a nitrogen atmosphere at 1 ° C. for 1 hour and then gradually cooling, the surface of the wound core was insulated with epoxy resin after the temperature of the wound core reached room temperature.
~ A wound core of Comparative Example 9 was obtained.
【0055】なお、前記非晶質軟磁性合金薄帯を550
℃の窒素雰囲気中で1時間熱処理後、徐冷して得られる
軟磁性合金薄帯の組織全体の90%以上が結晶粒径50
nm以下の微細結晶が占める状態で、その飽和磁歪定数
λsは+0.3×10-6であった。In addition, the amorphous soft magnetic alloy ribbon was 550
90% or more of the entire structure of the soft magnetic alloy ribbon obtained by heat-treating for 1 hour in a nitrogen atmosphere of
In the state where fine crystals having a diameter of not more than nm occupy, the saturation magnetostriction constant λs was + 0.3 × 10 −6 .
【0056】前記本発明5から本発明8、および比較例
6から比較例9の巻磁心と、外径9mm、内径4mm、
高さ1mmのトロイダル形状のMn−Znフェライト磁
心にエポキシ樹脂で絶縁コーティングした比較例10の
9ヶの磁心の周囲温度20℃のときの直流磁気特性にお
ける飽和磁束密度Bs、角型比Br/Bs、周波数20k
Hz、磁界の強さ0.05A/mのときの交流比初透磁
率μriおよびこのμriと前記絶縁コーテイング部を除く
磁心の占積率Kの積で表される実効交流比初透磁率K・
μri、および周囲温度を−40℃から85℃まで変化さ
せたときの前記実効交流比初透磁率K・μriの変化量Δ
K・μriの測定結果を表3に示す。なお、絶縁コーティ
ング後の各磁心の寸法は、外径8.5mm、内径3.5m
m、高さ1.5mmである。The winding cores of the inventions 5 to 8 and the comparative examples 6 to 9 were provided with an outer diameter of 9 mm and an inner diameter of 4 mm.
Saturation magnetic flux density Bs, squareness ratio Br / Bs in DC magnetic characteristics at an ambient temperature of 20 ° C. of nine cores of Comparative Example 10 in which a toroidal Mn—Zn ferrite core having a height of 1 mm was insulatively coated with epoxy resin. , Frequency 20k
Hz and the magnetic field strength of 0.05 A / m, the AC ratio initial permeability μri and the effective AC ratio initial permeability K · expressed by the product of μri and the space factor K of the magnetic core excluding the insulating coating portion.
μri, and the change Δ in the effective AC ratio initial permeability K · μri when the ambient temperature was changed from −40 ° C. to 85 ° C.
Table 3 shows the measurement results of K · μri. The dimensions of each core after insulation coating were 8.5 mm in outer diameter and 3.5 m in inner diameter.
m, height 1.5 mm.
【0057】[0057]
【表3】 [Table 3]
【0058】前記9ヶの磁心のを用い、以下にその詳細
を示す同一の方法によりパルストランスを製作した。図
2(a)に示す表面にエポキシによる絶縁コーティング
された磁心11に、線径0.05mmのポリウレタン被
覆電線(第1種UEW)による巻線12を各磁心ごとに
表4に記載された巻数だけ均等に巻き、図2(b)のよ
うなコイルを構成する。Using the nine magnetic cores, a pulse transformer was manufactured in the same manner as described in detail below. A winding 12 made of a 0.05 mm-diameter polyurethane-coated electric wire (first type UEW) is wound on a magnetic core 11 whose surface is insulated with epoxy as shown in FIG. 2B to form a coil as shown in FIG.
【0059】なお、表4の各トランスの巻数は、周囲温
度20℃、周波数20kHz、磁界の強さ0.05A/
mのときのインダクタンスが23.9mH以上となる最
小の整数値に選定した。このインダクタンスの値は前記
資料1の図8.6のDSUインピーダンステンプレート
および図8.7にTEインピーダンステンプレートで示
されるインピーダンスに対応するインダクタンス値1
9.9mHの1.2倍である。The number of windings of each transformer in Table 4 is as follows: ambient temperature 20 ° C., frequency 20 kHz, magnetic field strength 0.05 A /
The minimum integer value at which the inductance at m was 23.9 mH or more was selected. The value of this inductance is the inductance value 1 corresponding to the impedance shown in the DSU impedance template of FIG. 8.6 and the TE impedance template in FIG.
It is 1.2 times 9.9 mH.
【0060】図2(b)に示すコイルの巻線12の両端
に所定の長さのシリコン・ガラス・チューブ13を挿入し
た後、同コイルの表面を図2(c)に示すようにエポキ
シで絶縁コーティングする。After inserting a silicon glass tube 13 of a predetermined length into both ends of the winding 12 of the coil shown in FIG. 2B, the surface of the coil is epoxied as shown in FIG. 2C. Insulate coating.
【0061】図2(c)に示す表面にエポキシによる絶
縁コーティングされたコイルに、線径0.05mmのポ
リウレタン被覆電線(第1種UEW)による巻線14を
各磁心ごとに表4に記載された巻数だけ均等に巻き、図
2(d)のようなパルストランスを構成する。A coil 14 of a 0.05 mm-diameter polyurethane-coated electric wire (1st class UEW) is shown in Table 4 for each magnetic core on a coil shown in FIG. The number of turns is equal to form a pulse transformer as shown in FIG.
【0062】前記図2(d)に示す巻線12と14の両
端を所定の長さで切断した後、半田上げを行い、面実装
リード端子15を具備したフェノール樹脂製ケース16
に挿入し、前記巻線12と14の両端を各々前記面実装
リード端子15の所定の位置に図2(e)のように半田
付けする。After cutting both ends of the windings 12 and 14 shown in FIG. 2D to a predetermined length, soldering is performed, and a phenol resin case 16 having surface mounting lead terminals 15 is provided.
Then, both ends of the windings 12 and 14 are soldered to predetermined positions of the surface mounting lead terminals 15 as shown in FIG.
【0063】図2(e)に示すパルストランスが挿入さ
れたフェノール樹脂製ケース16の内側にウレタン樹脂
を充填後硬化させ、図2(f)のような樹脂モールド型
のパルストランスを構成する。The inside of the phenol resin case 16 in which the pulse transformer shown in FIG. 2E is inserted is filled with urethane resin and then cured to form a resin-molded pulse transformer as shown in FIG. 2F.
【0064】本パルストランスの実装面積は12.7m
m×11mm、高さは2.8mmである。パルストラン
スの評価結果を表4に示す。The mounting area of this pulse transformer is 12.7 m.
mx 11 mm, height is 2.8 mm. Table 4 shows the evaluation results of the pulse transformer.
【0065】[0065]
【表4】 [Table 4]
【0066】表4において、インピーダンス特性は前記
資料1の図8.6のDSUインピーダンステンプレート
および図8.7にTEインピーダンステンプレートで示
されるインピーダンスより大きな値の場合に○とした。In Table 4, the impedance characteristic is indicated by a circle when the impedance is larger than the impedance shown by the DSU impedance template in FIG. 8.6 of the document 1 and the TE impedance template in FIG. 8.7.
【0067】伝送特性はモトローラ製のISDN端末装
置用IC、MC145474を用い前記資料1の37ペ
ージから55ページに記載される電気的特性を満足する
場合に○とした。The transmission characteristics were evaluated as ○ when the electrical characteristics described on pages 37 to 55 of the above document 1 were satisfied using a Motorola ISDN terminal device MC145474.
【0068】絶縁特性は、各巻線間および、磁心と巻線
間で所定の電圧を1分間印加して絶縁破壊が生じないか
どうかを検査した。AC4kVの絶縁耐圧を有するもの
を○、AC1.5kVの絶縁耐圧を満足するがAC4k
Vの絶縁耐圧を満足しないものを△、AC0.5kVの
絶縁耐圧を満足するがAC1.5kVの絶縁耐圧を満足
しないものを×とした。The insulation characteristics were examined by applying a predetermined voltage for 1 minute between the windings and between the magnetic core and the windings to determine whether or not dielectric breakdown occurred. Those having a withstand voltage of AC4kV are rated as ○, and those with a withstand voltage of AC1.5kV are satisfied.
Those that did not satisfy the withstand voltage of V were rated Δ, and those that satisfied the withstand voltage of 0.5 kV AC but did not satisfy the withstand voltage of 1.5 kV AC.
【0069】表4からもわかるように、本実施例の構造
でPCMCIA 2.0 タイプI対応の各巻線の巻数が
60ターンを越えると絶縁耐圧AC4kVを満足するこ
とができなくなることがわかった。As can be seen from Table 4, when the number of turns of each winding corresponding to PCMCIA 2.0 type I exceeds 60 turns in the structure of this embodiment, it is not possible to satisfy the dielectric breakdown voltage AC4 kV.
【0070】ここで巻線を60ターン以下とするには、
表3と表4の関係からパルストランスを構成する磁心の
周囲温度20℃、周波数20kHz、磁界の強さ0.0
5A/mのときの実効交流比初透磁率K・μriが500
00以上必要であることが判明した。Here, in order to reduce the winding to 60 turns or less,
From the relationship between Tables 3 and 4, the ambient temperature of the magnetic core constituting the pulse transformer is 20 ° C., the frequency is 20 kHz, and the magnetic field strength is 0.0.
Effective AC ratio initial permeability K · μri at 5 A / m is 500
It turned out that more than 00 was necessary.
【0071】また、絶縁コーティングした後の巻磁心の
周囲温度20℃、周波数20kHz、磁界の強さ0.0
5A/mのときの実効交流比初透磁率K・μriを500
00以上とするためには、巻磁心を構成する結晶粒径5
0nm以下の微細な結晶粒を組織の体積全体の少なくと
も50%以上を占める軟磁性合金薄帯の飽和磁歪定数λ
sの絶対値が1.0×10-6以下、かつ同軟磁性合金薄帯
の平均板厚tと絶縁コーティング部を除く見かけの磁心
断面積Aと実効断面積Aeの比である占積率Kがt/
(t+5)≦K≦t/(t+2)の範囲になければなら
ないこともわかった。The temperature around the wound core after insulation coating is 20 ° C., the frequency is 20 kHz, and the magnetic field strength is 0.0.
The effective AC ratio initial permeability K · μri at 5 A / m is 500
In order to achieve a value of at least 00, a crystal grain size of 5
Saturation magnetostriction constant λ of a soft magnetic alloy ribbon occupying at least 50% or more of fine crystal grains of 0 nm or less in the entire volume of the structure.
An occupancy ratio in which the absolute value of s is 1.0 × 10 −6 or less and the ratio of the average thickness t of the soft magnetic alloy ribbon to the apparent core area A excluding the insulating coating portion and the effective area Ae. K is t /
It has also been found that it must be in the range of (t + 5) ≦ K ≦ t / (t + 2).
【0072】前記本発明EからH、および比較例Fから
Jのトランスの前記インピーダンス特性の−40℃から
85℃の範囲における温度特性を測定した結果、比較例
Jを除くすべてのパルストランスが、ISDNのSイン
ターフェースで定められるインピーダンス特性を満足す
ることがわかった。As a result of measuring the temperature characteristics in the range of −40 ° C. to 85 ° C. of the impedance characteristics of the transformers of the present inventions E to H and comparative examples F to J, all the pulse transformers except the comparative example J showed that: It was found that the impedance characteristics defined by the ISDN S interface were satisfied.
【0073】また、伝送特性の評価に用いたISDN端
末装置用IC、MC145474の動作温度範囲が拡大
されれば、−40℃から85℃の広い温度範囲でも十分
伝送特性を満足できることも確認できた。Further, it was confirmed that if the operating temperature range of the IC for terminal DN, MC145474 used for evaluating the transmission characteristics was expanded, the transmission characteristics could be sufficiently satisfied even in a wide temperature range from -40 ° C to 85 ° C. .
【0074】さらに詳細な検討を進めた結果、全体が樹
脂モールドされた構造のパルストランスが−40℃から
85℃の範囲において、ISDNのSインターフェース
で定められる特性を満足するためには、前記巻磁心の実
効交流比初透磁率K・μriの−40℃から85℃の範囲
における温度変化が±20%以内になくてはならないこ
ともわかった。As a result of further detailed examination, it was found that the pulse transformer having a resin-molded structure in the entire range of -40 ° C. to 85 ° C. satisfied the characteristics defined by the ISDN S interface. It was also found that the temperature change of the effective AC ratio initial permeability K · μri of the magnetic core in the range of −40 ° C. to 85 ° C. must be within ± 20%.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば“I
NSネット64”用のICカードに使用される実装面積
12.7mm×12.7mm以下、高さ2.8mm以下か
つ安全規格中最も厳しい欧州の安全規格も満足できる小
型で高性能のパルストランスを得ることができる。As described above, according to the present invention, "I
A small, high-performance pulse transformer that can be used for NS Net 64 "IC cards with a mounting area of 12.7 mm x 12.7 mm or less, a height of 2.8 mm or less, and can satisfy even the strictest European safety standards among safety standards. Obtainable.
【0076】なお、以上の説明では“INSネット6
4”用のなかでも最も実装面積が小さく、薄型が要求さ
れるICカード用などのパルストランスを例に本発明の
有効性を説明したが、交換器用や電話用などのパルスト
ランス、あるいは前記“INSネット64”用パルスト
ランスと同様の周波数帯で使用されるこの用途以外のパ
ルストランスの小型化と高性能化を両立する上で有効な
ことは言うまでもない。In the above description, “INS net 6
Although the effectiveness of the present invention has been described using an example of a pulse transformer for an IC card, which requires the smallest mounting area and a thinner one among those for 4 ", a pulse transformer for an exchange or a telephone, or the aforementioned" Needless to say, it is effective for achieving both miniaturization and high performance of the pulse transformer other than this application, which is used in the same frequency band as the pulse transformer for the INS net 64 ″.
【図1】本発明による全体が樹脂モールドされていない
パルストランスの一実施例の製造工程の説明図。FIG. 1 is an explanatory view of a manufacturing process of an embodiment of a pulse transformer according to the present invention, which is not entirely resin-molded.
【図2】本発明による全体が樹脂モールドされているパ
ルストランスの一実施例の製造工程の説明図。FIG. 2 is an explanatory view of a manufacturing process of an embodiment of the pulse transformer in which the whole is resin-molded according to the present invention.
1、11 絶縁コーティングされた巻磁心 2、3、12、14 ポリウレタン被覆電線 4、15 面実装リード端子 5、16 フェノール樹脂製ケース 6 フェノール樹脂製プレート 13 シリコン・ガラス・チューブ 1,11 Insulated coated core 2,3,12,14 Polyurethane covered wire 4,15 Surface mount lead terminal 5,16 Phenolic resin case 6 Phenolic resin plate 13 Silicon glass tube
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−94609(JP,A) 特開 昭63−239906(JP,A) 特開 平7−45440(JP,A) 実開 昭50−139519(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01F 27/24 - 27/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-94609 (JP, A) JP-A-63-239906 (JP, A) JP-A-7-45440 (JP, A) 139519 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01F 27/24-27/26
Claims (7)
m、幅Hが0.5mm≦H≦3mmの非晶質軟磁性合金
薄帯を巻回した後、結晶粒径50nm以下の微細な結晶
粒を組織の体積全体の少なくとも50%以上占めるよう
に熱処理したときの飽和磁歪定数λsの絶対値が1.0
×10-6以下となる巻磁心の表面を絶縁コーティングし
た巻磁心において、絶縁コーティング部を除く見かけの
磁心断面積Aと実効断面積Aeの比であるAe/Aで表さ
れる占積率Kがt/(t+5)≦K≦t/(t+2)、
周囲温度20℃、周波数20kHz、磁界の強さ0.0
5A/mのときの交流比初透磁率μriと前記占積率Kと
の積で表される実効交流比初透磁率K・μriが5000
0以上、かつ周囲温度−40℃から85℃までの範囲に
おいて前記実効交流比初透磁率K・μriの温度変化が±
20%以内にある巻磁心。1. An average plate thickness tμ manufactured by a liquid quenching method.
m, and after winding an amorphous soft magnetic alloy ribbon having a width H of 0.5 mm ≦ H ≦ 3 mm, fine crystal grains with a crystal grain size of 50 nm or less occupy at least 50% or more of the entire structure volume. The absolute value of the saturation magnetostriction constant λs after heat treatment is 1.0
The space factor K expressed by Ae / A, which is the ratio of the apparent core cross-sectional area A to the effective cross-sectional area Ae, excluding the insulating coating portion, in a wound core having an insulating coating on the surface of the wound core of 10 6 or less. Is t / (t + 5) ≦ K ≦ t / (t + 2),
Ambient temperature 20 ° C, frequency 20kHz, magnetic field strength 0.0
The effective AC ratio initial permeability K · μri expressed by the product of the AC ratio initial permeability μri and the space factor K at 5 A / m is 5000
0 or more, and a temperature change of the effective AC ratio initial permeability K · μri within a range of −40 ° C. to 85 ° C. ±
A wound core within 20%.
温度20℃、周波数20kHz、磁界の強さ0.05A
/mのときの交流比初透磁率μriと前記占積率Kとの積
で表される実効交流比初透磁率K・μriが50000以
上、かつ周囲温度−40℃から85℃までの範囲におい
て、前記実効交流比初透磁率K・μriの温度変化が±1
0%以内にある巻磁心。2. The wound core according to claim 1, wherein the ambient temperature is 20 ° C., the frequency is 20 kHz, and the magnetic field strength is 0.05 A.
/ M when the effective AC ratio initial magnetic permeability K · μri expressed by the product of the AC ratio initial magnetic permeability μri and the space factor K is 50,000 or more and the ambient temperature is in the range of −40 ° C. to 85 ° C. The temperature change of the effective AC ratio initial permeability K · μri is ± 1.
Wound core within 0%.
心において、同巻磁心の表面にはエポキシ、ナイロン、
ポリイミドもしくはパリレンのうちのいづれかによる絶
縁コーティング、あるいはこれらのうちの少なくとも1
種以上を含む多層絶縁コーティングがなされていること
を特徴とする巻磁心。3. The wound core according to claim 1, wherein the surface of the wound core is epoxy, nylon,
An insulating coating of either polyimide or parylene, or at least one of these
A wound core having a multi-layer insulating coating containing at least one kind.
用いて構成したことを特徴とするパルストランス。4. A pulse transformer comprising the wound magnetic core according to claim 1.
て、同パルストランスの第1の巻線と第2の巻線間には
絶縁層が介されていることを特徴とするパルストラン
ス。5. The pulse transformer according to claim 4, wherein an insulating layer is interposed between the first winding and the second winding of the pulse transformer.
て、同パルストランスの第1の巻線と第2の巻線間にも
うけられた絶縁層はエポキシ、ナイロン、ポリイミドも
しくはパリレンのうちのいづれかによる絶縁コーテイン
グ、あるいはこれらのうちの少なくとも1種以上を含む
多層絶縁コーティングであることを特徴とするパルスト
ランス。6. The pulse transformer according to claim 5, wherein the insulating layer provided between the first winding and the second winding of the pulse transformer is made of any one of epoxy, nylon, polyimide and parylene. A pulse transformer comprising an insulating coating or a multilayer insulating coating containing at least one of these.
ランスを用いたことを特徴とするインターフェース用P
Cカード。7. An interface P using the pulse transformer according to claim 4. Description:
C card.
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