复合粒子、压粉磁芯、磁性元件以及便携式电子设备制造技术

提供了复合粒子、压粉磁芯、磁性元件以及便携式电子设备。本发明专利技术的复合粒子的特征在于，具有由软磁性金属材料形成的第一粒子和以覆盖所述第一粒子的方式附着于所述第一粒子、由与所述第一粒子组成不同的软磁性金属材料形成的第二粒子；在将所述第一粒子的维氏硬度设为HV1，将所述第二粒子的维氏硬度设为HV2时，具有250≤HV1≤1200、100≤HV2＜250以及100≤HV1－HV2的关系；在将所述第一粒子的投影面积圆相当直径设为d1，将所述第二粒子的投影面积圆相当直径设为d2时，具有30μｍ≤d1≤100μｍ以及2μｍ≤d2≤20μｍ的关系。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供了复合粒子、压粉磁芯、磁性元件以及便携式电子设备。本专利技术的复合粒子的特征在于，具有由软磁性金属材料形成的第一粒子和以覆盖所述第一粒子的方式附着于所述第一粒子、由与所述第一粒子组成不同的软磁性金属材料形成的第二粒子；在将所述第一粒子的维氏硬度设为HV1，将所述第二粒子的维氏硬度设为HV2时，具有250≤HV1≤1200、100≤HV2＜250以及100≤HV1－HV2的关系；在将所述第一粒子的投影面积圆相当直径设为d1，将所述第二粒子的投影面积圆相当直径设为d2时，具有30μｍ≤d1≤100μｍ以及2μｍ≤d2≤20μｍ的关系。【专利说明】复合粒子、压粉磁芯、磁性元件以及便携式电子设备
本专利技术就是涉及复合粒子、压粉磁芯、磁性元件以及便携式电子设备。
技术介绍
近年来，像笔记本型个人电脑这样的移动设备的小型化、轻量化显著。另外，笔记本型个人电脑的性能一直在谋求提高至不逊色于台式个人电脑的性能的程度。这样，为了谋求移动式设备的小型化和高性能，就需要开关电源的高频化。现在，虽然开关电源的驱动频率正在进行高频化至数IOOkz程度，但是，与其同时，被内置于移动设备中的扼流圈和感应器等磁性元件的驱动频率也必须满足高频化。在例如专利文献I中，已经公开了由含有Fe、M (其中M是从T1、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W中选择的至少一种元素)、S1、B、C的非晶态合金构成的薄带。另外，已经公开通过层压该薄带，再实施冲切加工等而制造的磁芯。通过这种磁芯，可以期待谋求交流磁特性的提闻。但是,在由薄带制造的磁芯中，在磁性元件的驱动频率进一步高频化时，由润流产生的焦耳损耗(涡流损耗)的显著增大有可能不可被避免。为了解决这样的问题，将软磁性粉末和结合材料(粘合剂)的混合物加压成形后的压粉磁性正在被使用。在压粉磁芯中，由于涡流产生的路径被切断，因而就可以谋求涡流损耗的降低。另外，在压粉磁芯中，通过使软磁性粉末的粒子彼此由粘合剂粘结，从而实现了粒子之间的绝缘与磁芯形状的保持。其另一方面，如果粘合剂过于多，则压粉磁芯的导磁率的下降就不可被避免。于是，在专利文献2中，提出了通过使用非晶态软磁性粉末与结晶态软磁性粉末的混合粉末来解决这些课题。即，由于非晶态金属与结晶态金属相比硬度更高，因而通过在压缩成形时使结晶态软磁性粉末塑性变形，使填充率提高，进而能够提高导磁率。可是，根据非晶态软磁性粉末或者结晶态软磁性粉末的组成和粒径等不同，由于粒子的偏析和均匀分散的课题等原因，有时不可以充分地提高填充率。在先技术文献专利文献专利文献I日本专利特开2007-182594号公报专利文献2日本专利特开2010-118486号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供可以制造填充率高且磁导率高的压粉磁芯的复合粒子、使用该复合粒子而被制造的压粉磁芯、具备该压粉磁芯的磁性元件以及便携式电子设备。用于解决课题的手段上述目的可以通过下述的本专利技术来达成:本专利技术的复合粒子具有由软磁性金属材料构成的第一粒子和以覆盖所述第一粒子的方式附着于所述第一粒子、由与所述第一粒子组成不同的软磁性金属材料构成的第二粒子；在将所述第一粒子的维氏硬度设为HV1，将所述第二粒子的维氏硬度设为HV2时，具有 250 ≤ HVl≤ 1200、100≤ HV2 < 250 以及 100≤ HVl — HV2 的关系；在将所述第一粒子的投影面积圆相当直径设为dl，将所述第二粒子的投影面积圆相当直径设为d2时，具有30 μ m ≤ dl ≤ 100 μ m 以及 2ym≤d2≤20ym 的关系，由此，在复合粒子的集合物(复合粒子粉末)被压缩成形时，第一粒子和第二粒子均匀地分布，同时第二粒子以变形而进入至第一粒子彼此的间隙的方式可以移动，从这一观点而言，得到可制造填充率高、磁导率高的压粉磁芯的复合粒子。在本专利技术的复合粒子中，优选所述第二粒子以覆盖所述第一粒子的表面的70%以上的方式而附着。由此，能够一边抑制由复合粒子制造的压粉磁芯等的成形体中的机械特性的下降，一边得到填充率高的压粉磁芯。在本专利技术的复合粒子中，优选所述第二粒子经由粘结剂而粘结于所述第一粒子。由此，能够使第一粒子与第二粒子可靠地粘结，因而在复合粒子被压缩而形成压粉磁芯时，能够使第一粒子和第二粒子均匀地分布。因此，可以得到填充率高、磁导率高的压粉磁芯。在本专利技术的复合粒子中，优选所述粘结剂的构成材料含有有机硅类树脂、环氧类树脂以及酚醛类树脂中的至少一种。由此能够进一步提高粘结剂的粘结性、向间隙的侵入性以及绝缘性。在本专利技术的复合粒子中，构成所述第一粒子的软磁性金属材料和构成所述第二粒子的软磁性金属材料分别是晶态金属材料，通过X射线衍射法测量的所述第一粒子的平均结晶粒径优选为通过X射线衍射法测量的所述第二粒子的平均结晶粒径的0.2倍以上0.95倍以下。由此，能够均匀地控制第一粒子以及第二粒子的硬度和韧性、电阻率等，能够得到填充率高的压粉磁芯。在本专利技术的复合粒子中，优选构成所述第一粒子的软磁性金属材料是非晶态金属材料或者纳米结晶金属材料，构成所述第二粒子的软磁性金属材料为晶态金属材料。由此，第一粒子变为硬度或者韧性、电阻率高的，第二粒子变为硬度相对地小的，因而上述金属材料作为这些粒子的构成材料是有用的。在本专利技术的复合粒子中，优选通过X射线衍射法测量的所述第二粒子的平均结晶粒径为30 μ m以上200 μ m以下。由此，第二粒子的硬度被最优化，同时复合粒子在被应用于压粉磁芯等的用途上的观点上而言，韧性和电阻率等被进一步最优化。在本专利技术的复合粒子中，优选构成所述第一粒子的软磁性金属材料是Fe-Si系材料。由此，可以得到磁导率高、韧性比较高的第一粒子。在本专利技术的复合粒子中，构成所述第二粒子的软磁性金属材料为纯Fe、Fe-B系材料、Fe-Cr系材料以及Fe-Ni系材料中的任意一种。由此，可以得到硬度比较低、韧性比较高的第二粒子。在本专利技术的复合粒子中，优选以所述第一粒子和所述第二粒子的质量比为20:80 <所述第一粒子的质量:所述第二粒子的质量< 97:3的方式构成。由此，复合粒子成为含有必要且能够充分地覆盖第一粒子的第二粒子的复合粒子。其结果，在复合粒子被压缩而成形为压粉磁芯等时，可以得到填充率高的。本专利技术的压粉磁芯特征在于，由将复合粒子与将所述复合粒子彼此结合的结合材料压缩成形而成的压粉体构成，而该复合粒子具有由软磁性金属材料构成的第一粒子和以覆盖所述第一粒子的方式附着于所述第一粒子，由与所述第一粒子组成不同的软磁性金属材料构成的第二粒子，在将所述第一粒子的维氏硬度设为HV1，将所述第二粒子的维氏硬度设为HV2时，具有 250 ( HVl ( 1200、100 ( HV2 < 250 以及 100 ( HVl — HV2 的关系，在将所述第一粒子的投影面积圆相当直径设为dl，将所述第二粒子的投影面积圆相当直径设为d2时，具有30 μ m≤dl≤100 μ m以及2 μ m≤d2≤20 μ m的关系，所述第二粒子沿所述第一粒子表面变形。由此，可以得到填充率高、磁导率高的压粉磁芯。在本专利技术的压粉磁芯中，优选所述第二粒子经由粘结剂而粘结于所述第一粒子。由此，可以得到第一粒子与第二粒子可靠地粘结的复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合粒子，其特征在于，所述复合粒子具有由软磁性金属材料形成的第一粒子和以覆盖所述第一粒子的方式附着于所述第一粒子、由与所述第一粒子组成不同的软磁性金属材料形成的第二粒子，在将所述第一粒子的维氏硬度设为HV1，将所述第二粒子的维氏硬度设为HV2时，具有250≤HV1≤1200、100≤HV2＜250以及100≤HV1－HV2的关系，在将所述第一粒子的投影面积圆相当直径设为d1，将所述第二粒子的投影面积圆相当直径设为d2时，具有30μｍ≤d1≤100μｍ以及2μｍ≤d2≤20μｍ的关系。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大塚勇，前田优，佐藤冬乙，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP