磁性材料及使用它的线圈零件制造技术

本发明专利技术的课题在于提供一种能兼顾绝缘电阻的提高及磁导率的提高的新磁性材料，同时，提供使用此种磁性材料的线圈零件。根据本发明专利技术，提供一种包含颗粒成形体1的磁性材料，且该颗粒成形体1包括：多个金属颗粒11，包含Fe‑Si‑M系软磁性合金(其中，M是比Fe更易氧化的金属元素)；及氧化覆膜12，形成在所述金属颗粒的表面；且该颗粒成形体1具有：由形成在邻接的金属颗粒表面的氧化覆膜12中介的结合部22及不存在氧化覆膜12的部分中的金属颗粒11彼此的结合部21。

Magnetic material and coil parts using the same

The subject of the invention is to provide a new magnetic material that can improve the insulation resistance and improve the permeability, and also provides coil parts using the magnetic material. According to the present invention provides a magnetic material containing particles forming body 1, and the particle forming body 1 comprises a plurality of metal particles 11, including Fe Si M soft magnetic alloy (where M is a metallic element more than Fe oxidation); and oxide coating is formed on the surface of the 12. The metal particles; and the particle forming body 1 has formed in a metal oxide coating with adjacent particles on the surface of the 12 intermediary Part 22 and there is no partial oxidation of metal particles coated 12 in 11 and 21 of each other.

【技术实现步骤摘要】
磁性材料及使用它的线圈零件
本申请案是基于2011年4月27日在日本申请的特愿2011-100095且主张其优先权，并且以参照的形式将其内容併入本说明书中。本专利技术是关于一种可于线圈(coil)、电感器(inductor)等中主要用作磁心的磁性材料及使用它的线圈零件。
技术介绍
电感器、扼流圈(chokecoil)、变压器(transformer)等线圈零件(所谓电感零件)具有磁性材料、及形成在所述磁性材料的内部或表面的线圈。作为磁性材料的材质一般可使用Ni-Cu-Zn系铁氧体等铁氧体。近年来，对于此种线圈零件而言要求大电流化(意味着额定电流的高值化)，为了满足该要求，研究了将磁性体的材质从现有的铁氧体改换为Fe-Cr-Si合金的技术(参照专利文献1)。与铁氧体相比，Fe-Cr-Si合金或Fe-Al-Si合金的材料自身的饱和磁通密度较高。相反，与现有的铁氧体相比，材料自身的体积电阻率明显较低。在日本专利特开2007-027354公报中，作为积层型线圈零件中的磁性体部的制作方法，揭示了如下方法：使通过除Fe-Cr-Si合金颗粒群以外还含有玻璃成分的磁膏所形成的磁性体层与导体图案积层并在氮环境中(还原性环境中)焙烧之后，使该焙烧物含浸热硬化性树脂。先行技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2007-027354号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]然而，在日本专利特开2007-027354号公报揭示的制造方法中，由于磁膏中所含的玻璃成分残留于磁性体部内，所以因该磁性体部内存在的玻璃成分而导致Fe-Cr-Si合金颗粒的体积率减少，且因该减少而使得零件自身的饱和磁通密度也降低。而且，作为使用金属磁性体的电感器，已知有与粘合剂混合成形的压粉磁心。在一般的压粉磁心中，由于绝缘电阻较低所以无法直接安装电极。考虑到这些情况，本专利技术的课题在于提供一种能兼顾绝缘电阻的提高及磁导率的提高的新磁性材料，同时，提供使用此种磁性材料的线圈零件。[解决问题的技术手段]本专利技术者经过潜心研究之后完成如下所示的本专利技术。本专利技术的磁性材料包含颗粒成形体，该颗粒成形体是由形成有氧化覆膜的金属颗粒经成形而成。金属颗粒包含Fe-Si-M系软磁性合金(其中，M是比Fe更易氧化的金属元素)，颗粒成形体具有：由形成在邻接的金属颗粒表面的氧化覆膜中介的结合部、及不存在氧化覆膜的部分中的金属颗粒彼此的结合部。此处，所谓“不存在氧化覆膜的部分中的金属颗粒彼此的结合部”是表示邻接的金属颗粒在它们的金属部分直接接触的部分，其概念包含例如严格意义上的金属结合、或金属部分彼此直接接触而未发现有原子交换的态样、或者它们的中间态样。所谓严格意义上的金属结合是表示满足“原子规则地排列”等必要条件。进而，氧化覆膜是Fe-Si-M系软磁性合金(其中，M是比Fe更易氧化的金属元素)的氧化物，且优选的是，所述M表示的金属元素相对于Fe元素的摩尔比大于所述金属颗粒中M表示的金属元素相对于Fe元素的摩尔比。进而优选的是，颗粒成形体的截面中金属颗粒彼此的结合部的数量B、与金属颗粒的颗粒数量N的比率B/N为0.1～0.5。进而优选的是，本专利技术的磁性材料是通过使以雾化(atomize)法制造的多个金属颗粒成形并在氧化环境下对其进行热处理而获得。进而优选的是，颗粒成形体是在内部具有空隙，且在所述空隙的至少一部分中含浸有高分子树脂。根据本专利技术，还可提供一种线圈零件，包括：所述磁性材料、及形成在所述磁性材料的内部或表面的线圈。[专利技术的效果]根据本专利技术，可提供一种兼顾高磁导率及高绝缘电阻的磁性材料，且使用该材料而成的线圈零件也可直接安装电极。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的磁性材料的微细结构的截面图。图2是示意性地表示本专利技术的磁性材料的另一例中的微细结构的截面图。图3是表示以本专利技术的一实施例所制造的磁性材料的外观的侧视图。图4是表示以本专利技术的一实施例所制造的线圈零件的一例的一部分的透视侧视图。图5是表示图4的线圈零件的内部构造的纵截面图。图6是积层电感器的外观立体图。图7是沿图6之S11-S11线的放大截面图。图8是图6所示的零件主体的分解图。图9是示意性地表示比较例中磁性材料的微细结构的截面图。[符号的说明]1、2颗粒成形体11金属颗粒12氧化覆膜21金属颗粒彼此的结合部22由氧化覆膜中介的结合部30空隙31高分子树脂110磁性材料111、112磁心114外部导体膜115线圈210积层电感器211零件主体212磁性体部213线圈部214、215外部端子具体实施方式以下，适当参照图式对本专利技术进行详述。然而，本专利技术并不限定于图示的态样，而且，在图式中有时会强调表现专利技术的特征性部分，因此，在图式的各部分中比例尺的正确性未必能够得到保证。根据本专利技术，磁性材料包含颗粒成形体，该颗粒成形体是由特定的颗粒成形而成。在本专利技术中，磁性材料在线圈、电感器等磁性零件中承担磁路的作用，典型的是采用线圈的磁心等形态。图1是示意性地表示本专利技术的磁性材料的微细结构的截面图。在本专利技术中，微观上，可将颗粒成形体1理解为原本独立的多个金属颗粒11彼此结合而成的集合体，且遍及各个金属颗粒11的周围的大致整体而形成有氧化覆膜12，利用该氧化覆膜12而确保颗粒成形体1的绝缘性。邻接的金属颗粒11彼此主要利用由位于各金属颗粒11周围的氧化覆膜12中介的结合，而构成具有固定形状的颗粒成形体1。根据本专利技术，局部而言，邻接的金属颗粒11是由金属部分彼此结合而成(符号21)。本说明书中，金属颗粒11表示包含下述合金材料的颗粒，在尤其强调不包含氧化覆膜12的部分的情况下，有时也记载为“金属部分”或“芯”。在现有的磁性材料中，使用有在已硬化的有机树脂的基质中分散有磁性颗粒或数个左右的磁性颗粒的结合体的材料、或在已硬化的玻璃成分的基质中分散有磁性颗粒或数个左右的磁性颗粒的结合体的材料。于本专利技术中，优选的是实际上既不存在包含有机树脂的基质，又不存在包含玻璃成分的基质。各个金属颗粒11主要包含特定的软磁性合金。于本专利技术中，金属颗粒11包含Fe-Si-M系软磁性合金。此处，M是比Fe更易氧化的金属元素，且典型的可列举Cr(铬)、Al(铝)、Ti(钛)等，优选的是Cr或Al。Fe-Si-M系软磁性合金中Si的含有率优选的是0.5～7.0wt％，更优选的是2.0～5.0wt％。其原因在于，若Si的含量较多则在高电阻、高磁导率这一方面较佳，若Si的含量较少则成形性良好。在所述M为Cr的情况下，Fe-Si-M系软磁性合金中Cr的含有率优选的是2.0～15wt％，更优选的是3.0～6.0wt％。就Cr的存在而言，在热处理时形成钝态而控制过剩的氧化并且体现强度及绝缘电阻的方面较佳，另一方面，就磁气特性的提高的观点而言优选的是Cr较少，考虑所述情况而提出所述适宜的范围。在所述M为Al的情况下，Fe-Si-M系软磁性合金中Al的含有率优选的是2.0～15wt％，更优选的是3.0～6.0wt％。就Al的存在而言，在热处理时形成钝态而抑制过剩的氧化并且体现强度及绝缘电阻的方面较佳，另一方面，就磁气特性的提高的观点而言优选的是Al较少，考虑到所述情况而提出所述适宜的范围。再者，关于Fe-Si-M系软磁性合金中各金属成分的所述较佳含有率，是将合金成分的总量设为10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颗粒成形体，其特征在于，包括：含有Fe‑Si‑Cr系软磁性合金的多个金属颗粒；和形成在所述金属颗粒的表面的氧化覆膜，所述金属颗粒具有：通过金属部分直接接触的部分；和在通过所述金属部分直接接触的部分以外、在所述金属颗粒的表面的周围整体形成的经由氧化覆膜的结合部，并且在所述金属颗粒与所述氧化覆膜以外的部分中具有空隙。

【技术特征摘要】
2011.04.27 JP 2011-1000951.一种颗粒成形体，其特征在于，包括：含有Fe-Si-Cr系软磁性合金的多个金属颗粒；和形成在所述金属颗粒的表面的氧化覆膜，所述金属颗粒具有：通过金属部分直接接触的部分；和在通过所述金属部分直接接触的部分以外、在所述金属颗粒的表面的周围整体形成的经由氧化覆膜的结合部，并且在所述金属颗粒与所述氧化覆膜以外的部分中具有空隙。2.如权利要求1所述的颗粒成形体，其特征在于：形成在所述金属颗粒的表面的所述氧化覆膜含有Cr。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：松浦准，大竹健二，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP