本发明专利技术涉及使用金属磁性粉末的电感器、天线等磁性部件的GHz带下的损耗的磁导率的复数成分高。一种软磁性金属粉末，其特征在于，其为将铁作为主要成分的软磁性金属粉末，平均粒径为300nm以下、矫顽力(Hc)为16～119kA/m(200～1500Oe)、饱和磁化强度为90Am2/kg以上，用四探针方式测定在64MPa(20kN)下对1.0g前述金属粉末垂直地加压而形成的成型体的体积电阻率为1.0×101Ω·cm以上，将该软磁性金属粉末成型而成的磁性部件能够压低GHz带下的损耗系数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在高频带下使用的磁性部件和构成磁性部件的软磁性金属粉末以及该软磁性金属粉末的制造方法。
技术介绍
近年来，移动电话、笔记本电脑、液晶电视等的电子装置中所使用的信号逐渐高频化。现在GHz带的信号也已经进入了实用化，预计在将来会利用超过IOGHz的频带。伴随这样的装置的高频化，对于电子电路、其它的无源元件这样的个别部件也要求在高频区域的性能提闻。此外，以这些装置以移动的方式来使用为目的，逐渐小型化以及低耗电化。因此，在个别的部件中，要求高频波段(high frequency band)下的特性、低损耗化。然而,在构成装置的部件之中，无源元件的特性大多由材料的物性所决定，在高频波段下的特性提高不容易。例如，电感器、天线等磁性部件也可以通过介电常数以及磁导率这样的物理特性来决定产品特性。电感器是利用在部件的本体中流过的磁通的部件。为了得到可以在高频波段中使用的电感器，必须开发不仅在高频区域下保有磁导率而且即便在高频区域下损耗也小的磁性材料。此外，天线的情况下，伴随通信方式或者技术的进步需要搭载对应多个频带的天线。而且期望在电子装置内天线的占有面积尽量小。已知接收规定的频率时的天线长为与磁导率的实数部分和介电常数的实数部分的积的1/2次方成反比例的长即可。也就是说，为了将天线长度缩短，必须开发在所使用的频率范围下磁导率高的磁性材料。进而，天线的损耗小是最重要的，因此需要在高频区域下损耗小的磁性体。现在，作为这样的电感器、天线中使用的磁性材料，使用以铁氧体为代表的磁性氧化铁、以铁或它们的合金为中心的金属磁性材料(以后称为“以往的磁性材料”)。然而，存在在数百MHz以上的高频范围这些磁性材料导致的损耗增大因此不能适宜地使用的问题。认为其原因是由于:粒径比磁畴尺寸大因此磁化反转时伴随磁畴壁的移动从而产生大的磁滞损耗，并且由于粒径大于表皮尺寸因此产生大的涡流损耗。这样的背景中，专利文献I中提出了作为天线所使用的金属磁性颗粒为纳米级的扁平颗粒的方案。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-103427号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题高频带下使用的磁性部件中使用纳米级的磁性颗粒是为了通过以磁畴壁所形成的更小的单元使磁化反转，从而降低伴随磁畴壁的移动的磁滞损耗。进而，希望还通过将磁性颗粒设为表皮尺寸以下使涡流损耗降低。也就是说，认为纳米级的磁性颗粒存在能够得到在高频带下为低损耗的磁性部件的可能性。然而，使用专利文献I的金属磁性颗粒的磁性部件虽然与以往的磁性材料相比损耗少，但是根据段落0104的记载，表示IGHz下的损耗的tan δ的值为0.18，期望制成损耗更低的物质。所以，本专利技术的目的在于提供损耗足够低的磁性部件、用于得到该磁性部件的纳米级的软磁性金属粉末及其制造方法。用于解决问题的方案上述的问题能够通过使用由特定的结构形成的软磁性金属粉末而形成磁性部件来解决。更具体而言，该软磁性金属粉末的特征在于，具有如下性质:以铁作为主要成分，平均粒径为300nm以下，矫顽力(He)为16 ?119kA/m(200 ?15000e)，饱和磁化强度为90Am2/kg以上，在以64MPa(20kN)对1.0g前述软磁性金属粉末垂直地加压的状态，用四探针方式测定的体积电阻率为1.0X IO1 Ω.Cm以上。此外，对于上述的软磁性金属粉末，前述软磁性金属粉末形成芯/壳结构，芯为铁或铁-钴合金，壳为包含铁、钴、铝、硅、稀土元素(包含Y)、镁的中至少一种的复合氧化物。此外，对于上述的软磁性金属粉末，前述铁-钴合金中的铁-钴比以原子比计为Co/Fe=0.0 ?0.6。此外，上述的软磁性金属粉末中包含铝，与Fe和Co的总和的原子比为Al/Fe和Co的总和的总计=0.01?0.30。此外，上述的软磁性金属粉末的特征在于，以80:20的质量比例混合前述软磁性金属粉末和环氧树脂，并加压成型时，将复数磁导率的实数部分设为μ ’、将虚数部分设为μ ”、将损耗系数设为tanS (=μ ”/μ ’)，在 IGHz 的频率下 μ ’ >1.5 并且 μ ”〈0.5、tan δ〈0.15，并且 2GHz 的频率下 μ ’ >1.5 并且 μ ”〈1.5、tan δ〈0.5。此外，本专利技术提供使用上述的软磁性金属粉末的电感器以及天线。此外，本专利技术的软磁性金属粉末的制造方法的特征在于，其具有下述工序:前体形成工序，在包含铁离子的溶液中边吹入含有氧气的气体、边添加铝、硅、稀土元素(包含Y)、镁中的至少一种的水溶液，形成包含铝、硅、稀土元素(包含Y)、镁中的至少一种的前体；前体还原工序，还原所述前体制成金属粉末；和缓慢氧化工序，进而使氧气作用于由所述前体还原工序得到的所述金属粉末，在所述金属粉末表面形成氧化膜。此外，上述制造方法的特征在于，包含前述铁离子的溶液为铁化合物和钴化合物的水溶液。此外，上述制造方法的特征在于，由前述前体形成工序而得到的前述前体显示基于粉末X射线衍射法的尖晶石型晶体结构。此外，上述制造方法的特征在于，前述前体还原工序在250°C?650°C的温度下将前述前体曝露于还原性气体中。此外，上述制造方法的特征在于，前述缓慢氧化工序是在20°C?150°C的温度下将前述金属粉末曝露于非活性气体中含有氧气的气体的工序。专利技术的效果若根据本专利技术的软磁性金属粉末则能够得到IGHz下的磁导率的实数部分的μ ’为1.5以上并且损耗系数为0.15以下的低损耗的磁性部件。【附图说明】图1是例示出本专利技术的磁性部件的天线的结构的图。图2是例示出本专利技术的磁性部件的绕组部件的结构的图。图3是本专利技术所述的软磁性粉末的TEM照片。图4是本专利技术所述的软磁性粉末的TEM照片。【具体实施方式】以下对于本专利技术的磁性部件以及它们中所使用的软磁性金属粉末及其制造方法进行说明。其中，本实施方式例示出本专利技术的一个实施方式，只要不脱离本专利技术的主旨、则可以改变以下的内容。本专利技术的磁性部件是由将本专利技术的软磁性金属粉末压缩成型得到的成型体而构成的。特别是，作为磁性部件，例示出天线和绕组部件。图1是表示应用高频用磁性材料的天线的一个例子的图。图示的天线10具有如下结构:在导体板I之上配置放射板4，为了向放射板4供电具备供电点2和短路板3，在导体板I与放射板4之间挟持由软磁性金属粉末的成型体5。通过具备这样的结构，从而实现波长缩短、能够实现天线10的小型化。图2是表示使用高频用磁性材料构成的绕组部件的一个例子的图。图示的绕组部件12具备电极6、凸缘7、绕组8和卷芯9而构成。软磁性金属粉末的成型体的卷芯9为细长的柱状的长方体，长方体的短轴方向的截面具有长方形截面。凸缘7具有大于卷芯9的长方形截面的长方形截面，具有在卷芯9的长轴方向上的厚度薄的长方体的结构。凸缘7也可以由软磁性金属粉末的成型体而形成。接着，对于本专利技术的软磁性金属粉末进行详细说明。<软磁性金属粉末的组成>本专利技术的软磁性金属粉末，在Fe (铁)或者Fe和Co (钴)中含有Al (铝)、Si (硅)、稀土元素(包含Y(钇))、Mg(镁)中的至少一种(以后称为“Al等”)。关于Al等的含量，相对于Fe与Co的总和的Al等的含量处于20at%以下的范围。在进行还原处理之前的前体的状态下，在Fe本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种软磁性金属粉末，其为以铁作为主要成分的软磁性金属粉末，平均粒径为300nm以下、矫顽力(Hc)为16～119kA/m(200～1500Oe)、饱和磁化强度为90Am2/kg以上，在以64MPa(20kN)对1.0g所述软磁性金属粉末垂直地加压的状态下，用四探针方式测定的体积电阻率为1.0×101Ω·cm以上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种软磁性金属粉末，其为以铁作为主要成分的软磁性金属粉末， 平均粒径为300nm以下、 矫顽力(He)为 16 ?119kA/m(200 ?15000e)、 饱和磁化强度为90Am2/kg以上， 在以64MPa(20kN)对1.0g所述软磁性金属粉末垂直地加压的状态下，用四探针方式测定的体积电阻率为LOXIOiQ.cm以上。2.根据权利要求1所述的软磁性金属粉末，其中，所述软磁性金属粉末形成芯/壳结构，芯为铁或铁-钴合金，壳为包含铁、钴、铝、硅、稀土元素(包含Y)、镁中的至少一种的复合氧化物。3.根据权利要求2所述的软磁性金属粉末，其中，所述铁-钴合金中的铁-钴比以原子比计为 Co/Fe=0.0 ?0.6。4.根据权利要求1?3中任一项所述的软磁性金属粉末,其中,所述软磁性金属粉末中含有铝，与Fe和Co的总和的原子比为Al/Fe和Co的总和的总计=0.01?0.30。5.根据权利要求1?4中任一项所述的软磁性金属粉末，其特征在于，以80:20的质量比例混合所述软磁性金属粉末和环氧树脂、并加压成型时， 将复数磁导率的实数部分设为U’、将虚数部分设为U”、将损耗系数设为tanS (=μ ”/μ ’ )，IGHz 的频率下 μ ’ >1.5 并且 μ ”〈0.5、tan δ <0.15，并且 2GHz 的频率下 μ ’...
【专利技术属性】
技术研发人员：碇和正，后藤昌大，吉田贵行，
申请(专利权)人：同和电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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