磁性材料和电子部件制造技术

本发明专利技术提供能够提高绝缘特性的磁性材料和电子部件。本发明专利技术的一个方式的磁性材料包括：多个软磁性合金颗粒，其包含Fe、元素L(其中，元素L为Si、Zr、Ti的任意种)和元素M(其中，元素M为Si、Zr、Ti以外的比Fe容易氧化的元素)；第一氧化膜，其包含元素L，覆盖上述多个软磁性合金颗粒的各个；第二氧化膜，其包含元素M，覆盖上述第一氧化膜；第三氧化膜，其包含元素L，覆盖上述第二氧化膜；第四氧化膜，其包含Fe，覆盖上述第三氧化膜；和结合部，其由上述第四氧化膜的一部分构成，将上述多个软磁性合金颗粒彼此结合。

【技术实现步骤摘要】
磁性材料和电子部件
本专利技术涉及在线圈、电感器等中主要作为磁芯使用的磁性材料和使用其的电子部件。
技术介绍
电感器、轭流线圈、变压器等电子部件具有作为磁芯的磁性体和形成在该磁性体的内部或者表面的线圈。作为磁性体的材料例如一般使用NiCuZn系铁氧体等的铁氧体材料。近年来，这种电子部件被要求大电流化，为了满足该要求，研究将磁性体的材料从目前的铁氧体置换为金属类的材料。作为金属类的材料已知有FeSiCr合金、FeSiAl合金等，例如在专利文献1中公开了FeSiCr系软磁性合金粉的合金相彼此经由包含Fe、Si和Cr的氧化物相而结合形成的压粉磁芯。另一方面，金属系的磁性材料与铁氧体相比，材料自身的饱和磁通密度高，而与目前的铁氧体相比，材料自身的体积电阻率低，所以，要求电绝缘特性进一步提高。例如在专利文献2中公开了在以Fe为主成分的软磁性金属颗粒的颗粒间存在玻璃部的软磁性压粉磁芯。玻璃部通过在加压状态下利用热使低融点玻璃材料软化而形成。低融点玻璃材料的融点低，通过加热在软磁性金属颗粒间发生扩散反应，能够填埋无法被覆盖软磁性金属颗粒的表面的氧化物部填埋完的大小的空隙。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-126047号公报专利文献2：日本特开2015-144238号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，难以用玻璃将合金颗粒间的间隙填埋，具有绝缘的稳定性欠缺的问题。另外，即使能够用玻璃将合金颗粒间的间隙填埋，合金颗粒的氧化反应也不稳定，反而有使绝缘特性降低的问题。鉴于以上的情况，本专利技术的目的在于提供一种能够提高绝缘特性的磁性材料和电子部件。用于解决课题的方法为了实现上述目的，本专利技术的一个方式所涉及的磁性材料包括多个磁性合金颗粒、第一氧化膜、第二氧化膜、第三氧化膜、第四氧化膜和结合部。上述多个磁性合金颗粒包含Fe、元素L(其中，元素L为Si、Zr、Ti的任意种。)和元素M(其中，元素M为Si、Zr、Ti以外的比Fe容易氧化的元素)。上述第一氧化膜包含元素L，覆盖上述多个软磁性合金颗粒的各个。上述第二氧化膜包含元素M，覆盖上述第一氧化膜。上述第三氧化膜为非晶质的，包含元素L，覆盖上述第二氧化膜。上述第四氧化膜包含Fe，覆盖上述第三氧化膜。上述结合部由上述第四氧化膜的一部分构成，将上述多个软磁性合金颗粒彼此结合。在上述磁性材料中，软磁性合金颗粒的表面被上述第一～第四氧化膜覆盖，所以能够有效地提高通过由第四氧化膜的一部分构成的结合部结合的软磁性合金颗粒间的绝缘特性。典型来说，元素M为Cr，元素L为Si。上述第三氧化膜可以具有上述第一氧化膜的厚度以上的厚度。上述第三氧化膜的厚度无特别限定，例如为1nm以上20nm以下。本专利技术的另一方式所涉及的磁性材料包括多个磁性合金颗粒、第一氧化膜、第二氧化膜、第三氧化膜和第四氧化膜。上述多个磁性合金颗粒包含Fe、元素L(其中，元素L为Si、Zr、Ti的任意种)和元素M(其中，元素M为Si、Zr、Ti以外的比Fe容易氧化的元素)。上述第一氧化膜包含元素L，覆盖上述多个软磁性合金颗粒的各个。上述第二氧化膜包含元素M，覆盖上述第一氧化膜。上述第三氧化膜为非晶质的，包含元素L，覆盖上述第二氧化膜。上述第四氧化膜包含Fe，覆盖上述第三氧化膜。本专利技术的一个方式所涉及的电子部件包括含有上述磁性材料的磁芯。专利技术效果根据本专利技术，能够实现绝缘特性的提高。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式所涉及的线圈部件的整体立体图。图2是图1中的A-A线截面图。图3是上述层叠电感器中的部件主体的分解立体图。图4是图1中的B-B线截面图。图5是示意地表示构成上述线圈部件中的第一磁性层的磁性体中的氧化膜的微细结构的截面图。图6是示意地表示构成上述第一磁性层的磁性体中的氧化膜的层结构的截面图。图7是示意地表示构成上述线圈部件中的第二磁性层的磁性体中的氧化膜的微细结构的截面图。图8是示意地表示构成上述第二磁性层的磁性体中的氧化膜的层结构的截面图。图9是说明上述线圈部件中的磁性体层的制造方法的主要部分的概略截面图。图10是说明3点弯曲断裂应力的测定方法的示意图。图11是示意地表示在将合金颗粒、乙醇、氨水、TEOS和水一次混合的比较例的情况下的形成在软磁性合金颗粒的表面的SiO2微粒的状态的颗粒截面图。图12是示意地表示通过实施例1在软磁性合金颗粒形成涂布层的情况下的涂布层的状态的颗粒截面图。附图标记说明10…线圈部件11…部件主体12…磁性体部13…线圈部14、15…外部电极121…第一磁性层122…第二磁性层123…第三磁性层P1、P2…软磁性合金颗粒F1、F2…氧化物F21…第一氧化膜F22…第二氧化膜F23…第三氧化膜F24…第四氧化膜V2…结合部具体实施方式图1是表示作为本专利技术的一个实施方式所涉及的电子部件的线圈部件(层叠电感器)的整体立体图。图2是图1中的A-A线截面图。[线圈部件的整体构成]如图1所示，本实施方式的线圈部件10包括部件主体11和一对外部电极14、15。部件主体11形成为在X轴方向具有宽度W、在Y轴方向具有长度L、在Z轴方向具有高度H的长方体形状。一对外部电极14、15设置于在部件主体11的长边方向(Y轴方向)上相对的2个端面。部件主体11的各部的尺寸无特别限定，但是在本实施方式中，长度L为1.6～2mm，宽度W为0.8～1.2mm，高度H为0.4～0.6mm。如图2所示，部件主体11包括长方体形状的磁性体部12和由磁性体部12覆盖的螺旋状的线圈部13(内部导体)。图3是部件主体11的分解立体图。图4是图1中的B-B线截面图。如图3所示，磁性体部12具有由多个磁性体层MLU、ML1～ML7和MLD在高度方向(Z轴方向)上层叠而一体化的结构。磁性体层MLU和MLD构成磁性体部12的上下的盖层(第三磁性层)。磁性体层ML1～ML7构成包含线圈部13的导体层，如图4所示，各自具有第一磁性层121、第二磁性层122和导体图案C11～C17。第一磁性层121构成为介于相邻的上下的导体图案C11～C17之间的导体间层。第一磁性层121能够使用软磁性合金颗粒。作为软磁性合金颗粒在本实施方式中能够使用例如FeSiCr系合金磁性颗粒。软磁性合金颗粒的组成典型来说是Cr为1～5wt％，Si为2～10wt％，除去杂质，剩余为Fe，整体为100wt％。看作软磁性合金颗粒的体积基准的粒径时的平均粒径(中位径)能够根据作为目的的磁特性(相对磁导率、电感、饱和磁化等)、第一磁性层121的厚度等适当设定。作为一个例子，第一磁性层121的厚度为4μm以上20μm以下的情况下，构成第一磁性层121的软磁性合金颗粒的平均粒径被设为在上述厚度尺寸中在厚度方向(Z轴方向)上排列4个以上的合金颗粒的大小，例如设为1μm以上5μm以下。作为软磁性合金颗粒，除了FeSiCr之外，还能够使用FeZrCr、FeSiAl、FeSiTi、FeZrAl、FeZrTi等。即，软磁性合金颗粒以Fe为主成分，包含Si、Zr和Ti的任一种以上的元素(以下也称为元素L)和Si、Zr和Ti以外的比Fe容易氧化的例如Cr、Al等的1种以上的元素(以下也称为元素M)即可。通过使用这样的磁性材料，在软磁性合金颗粒的表面稳定地形成后述的氧化膜，尤其在以低温度进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性材料，其特征在于，包括：多个软磁性合金颗粒，其包含Fe、元素L和元素M，其中，元素L为Si、Zr、Ti的任意种，元素M为Si、Zr、Ti以外的比Fe容易氧化的元素；第一氧化膜，其包含元素L，覆盖所述多个软磁性合金颗粒的各个；第二氧化膜，其包含元素M，覆盖所述第一氧化膜；非晶质的第三氧化膜，其包含元素L，覆盖所述第二氧化膜；第四氧化膜，其包含Fe，覆盖所述第三氧化膜；和结合部，其由所述第四氧化膜的一部分构成，将所述多个软磁性合金颗粒彼此结合。

【技术特征摘要】
2016.06.30 JP 2016-129672;2017.05.22 JP 2017-100741.一种磁性材料，其特征在于，包括：多个软磁性合金颗粒，其包含Fe、元素L和元素M，其中，元素L为Si、Zr、Ti的任意种，元素M为Si、Zr、Ti以外的比Fe容易氧化的元素；第一氧化膜，其包含元素L，覆盖所述多个软磁性合金颗粒的各个；第二氧化膜，其包含元素M，覆盖所述第一氧化膜；非晶质的第三氧化膜，其包含元素L，覆盖所述第二氧化膜；第四氧化膜，其包含Fe，覆盖所述第三氧化膜；和结合部，其由所述第四氧化膜的一部分构成，将所述多个软磁性合金颗粒彼此结合。2.如权利要求1所述的磁性材料，其特征在于：元素M为Cr。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：织茂洋子，李新宇，竹冈伸介，贺成莉，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