Fe基纳米晶合金和使用该Fe基纳米晶合金的电子组件制造技术

本发明专利技术提供一种Fe基纳米晶合金和使用该Fe基纳米晶合金的电子组件。所述Fe基纳米晶合金由组成式(Fe(1‑a)M

Fe-based nanocrystalline alloys and electronic components using the Fe-based Nanocrystalline Alloys

The invention provides a Fe-based nanocrystalline alloy and an electronic component using the Fe-based nanocrystalline alloy. The Fe-based nanocrystalline alloy consists of a constituent formula (Fe(1 a)M.

【技术实现步骤摘要】
Fe基纳米晶合金和使用该Fe基纳米晶合金的电子组件本申请要求于2017年8月18日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0105060号以及于2017年11月1日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0144474号韩国专利申请的优先权的权益，这些韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
本公开涉及一种Fe基纳米晶合金和一种使用该Fe基纳米晶合金的电子组件。
技术介绍
在包括诸如电感器、变压器、电机磁芯和无线电力传输装置等的装置的
中，已经对开发具有小尺寸和改善的高频特性的软磁材料进行了研究。近来，已经对Fe基纳米晶合金进行了研究。Fe基纳米晶合金的优点在于：其具有高磁导率并具有现有铁氧体的饱和磁通密度的两倍高的饱和磁通密度，并且与现有金属相比其在高频下工作。最近，已经开发了用于改善饱和磁通密度的新型纳米晶合金组合物，以改善Fe基纳米晶合金的性能。具体地，在磁感应式无线电力传输装置中，使用磁性材料来减小由周围的金属材料引起的电磁干扰(EMI)/电磁兼容性(EMC)的影响，并提高无线电力传输效率。为了改善效率、使装置纤薄化和轻量化，尤其是高速充电能力，已经使用了具有高饱和磁通密度的磁性材料作为磁性材料。然而，这种具有高饱和磁通密度的磁性材料会具有高损耗并且会产生热，使得在使用这样的磁性材料时存在缺陷。
技术实现思路
本公开的一方面可提供由于母相的优异非晶特性而在具有高饱和磁通密度的同时具有低损耗的Fe基纳米晶合金，以及使用该Fe基纳米晶合金的电子组件。如上所述的Fe基纳米晶合金的优点在于：即使以粉末形式也可容易地形成纳米晶粒，并且诸如饱和磁通密度等的磁特性优异。根据本公开的一方面，一种Fe基纳米晶合金可由组成式(Fe(1-a)M1a)100-b-c-d-e-gM2bBcPdCueM3g表示，其中，M1是从由Co和Ni组成的组中选择的至少一种元素，M2是从由Nb、Mo、Zr、Ta、W、Hf、Ti、V、Cr和Mn组成的组中选择的至少一种元素，M3是从由C、Si、Al、Ga和Ge组成的组中选择的但必须包括C的至少两种元素，并且基于at％，0≤a≤0.5、1.5<b≤3、10≤c≤13、0<d≤4、0<e≤1.5和8.5≤g≤12。C的重量与Fe和C的重量之和的比可在0.1％或更大至0.7％或更小的范围内。所述Fe基纳米晶合金可以是粉末形式，并且所述粉末可由具有D50为20μm或更大的尺寸分布的颗粒组成。所述Fe基纳米晶合金的母相可具有非晶单相结构。热处理之后的晶粒的平均尺寸可以是50nm或更小。所述Fe基纳米晶合金的饱和磁通密度可以是1.4T或更大。根据本公开的另一方面，一种电子组件可包括：线圈部分；以及包封部，包封所述线圈部分，并且包含绝缘体和分散在所述绝缘体中的大量磁性颗粒，其中，所述磁性颗粒包括由组成式(Fe(1-a)M1a)100-b-c-d-e-gM2bBcPdCueM3g表示的Fe基纳米晶合金，其中，M1是从由Co和Ni组成的组中选择的至少一种元素，M2是从由Nb、Mo、Zr、Ta、W、Hf、Ti、V、Cr和Mn组成的组中选择的至少一种元素，M3是从由C、Si、Al、Ga和Ge组成的组中选择的但必须包括C的至少两种元素，并且基于at％，0≤a≤0.5、1.5<b≤3、10≤c≤13、0<d≤4、0<e≤1.5和8.5≤g≤12。C的重量与Fe和C的重量之和的比可在0.1％或更大至0.7％或更小的范围内。所述磁性颗粒可具有D50为20μm或更大的尺寸分布。所述Fe基纳米晶合金的母相可具有非晶单相结构。热处理之后的晶粒的平均尺寸可以是50nm或更小。所述Fe基纳米晶合金的饱和磁通密度可以是1.4T或更大。根据本公开的另一方面，一种电子组件包括：主体，包括线圈部分；以及外电极，形成在所述主体的外表面上并且连接到所述线圈部分。所述主体包括由组成式(Fe(1-a)M1a)100-b-c-d-e-f-gM2bBcPdCueCfM3g表示的Fe基纳米晶合金，其中，M1是从由Co和Ni组成的组中选择的至少一种元素，M2是从由Nb、Mo、Zr、Ta、W、Hf、Ti、V、Cr和Mn组成的组中选择的至少一种元素，M3是从由Si、Al、Ga和Ge组成的组中选择的至少一种元素，并且基于at％，0≤a≤0.5、1.5<b≤3、10≤c≤13、0<d≤4、0<e≤1.5、0.5≤f≤2.5和6≤g≤11.5。附图说明通过结合附图的以下详细的描述，将会更清楚地理解本公开的上述和其它方面、特征以及优点，在附图中：图1是示出根据本公开的示例性实施例的线圈组件的示意性透视图；图2是沿图1的线I-I'截取的截面图；图3是图2的线圈组件中的包封部的区域'A'的放大图；图4和图5分别是示出根据对比示例和专利技术示例的组合物的X射线衍射(XRD)分析结果的曲线图；以及图6至图10是示出取决于C的含量的表2中的结果的曲线图，其中，图6对应于磁导率，图7对应于磁芯损耗，图8对应于磁滞损耗，图9对应于涡流损耗，并且图10对应于饱和磁通密度。具体实施方式在下文中，现在将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。电子组件在下文中，将描述根据本公开中的示例性实施例的电子组件，并且选择线圈组件作为代表性示例。然而，除了线圈组件之外，下面将描述的Fe基纳米晶合金还可应用于例如无线充电装置、滤波器等的其它电子组件。图1是示意性示出根据本公开的示例性实施例的线圈组件的外型的透视图。此外，图2是沿图1的线I-I'截取的截面图。图3是图2的线圈组件中的包封部的区域'A'的放大图。参照图1和图2，根据本示例性实施例的线圈组件100可具有包括线圈部分103、包封部101以及外电极120和130的结构。包封部101可包封线圈部分103以保护线圈部分103，并且如图3中所示，包封部101可包含大量的磁性颗粒111。更具体地，磁性颗粒111可处于其中磁性颗粒111分散在利用树脂等形成的绝缘体112中的状态。在这种情况下，磁性颗粒111可包含Fe基纳米晶合金，并且下面将描述其具体组成。当使用具有本示例性实施例中提出的组成的Fe基纳米晶合金时，即使在以粉末形式制备Fe基纳米晶合金的情况下，也可适当地控制纳米晶粒的尺寸和相等，使得纳米晶粒呈现出适合用在电感器中的磁特性。线圈部分103可通过在线圈组件100的线圈中呈现的特性来在电子装置中执行各种功能。例如，线圈组件100可以是功率电感器。在这种情况下，线圈部分103可用于以磁场的形式存储电力以保持输出电压，从而使电力等稳定。在这种情况下，构成线圈部分103的线圈图案可分别堆叠在支撑构件102的两个表面上，并且可通过穿过支撑构件102的导电过孔而彼此电连接。线圈部分103可形成为螺旋形状，并且可包括形成在螺旋形状的最外部中的引线部T，以暴露于包封部101的外部，用于与外电极120和130电连接。构成线圈部分103的线圈图案可使用本领域中使用的镀覆法(例如，图案镀覆法、各向异性镀覆法或各向同性镀覆法等)来形成。线圈图案可使用两种或更多种上述方法形成为具有多层结构。支撑线圈部分103的支撑构件102可利用例如聚丙二醇(PPG)基板、铁氧体基板或金属基软磁基板等形成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Fe基纳米晶合金，所述Fe基纳米晶合金由组成式(Fe(1‑a)M1a)100‑b‑c‑d‑e‑gM2bBcPdCueM3g表示，其中，M1是从由Co和Ni组成的组中选择的至少一种元素，M2是从由Nb、Mo、Zr、Ta、W、Hf、Ti、V、Cr和Mn组成的组中选择的至少一种元素，M3是从由C、Si、Al、Ga和Ge组成的组中选择的但必须包括C的至少两种元素，并且基于at％，0≤a≤0.5、1.5

【技术特征摘要】
2017.08.18 KR 10-2017-0105060;2017.11.01 KR 10-2011.一种Fe基纳米晶合金，所述Fe基纳米晶合金由组成式(Fe(1-a)M1a)100-b-c-d-e-gM2bBcPdCueM3g表示，其中，M1是从由Co和Ni组成的组中选择的至少一种元素，M2是从由Nb、Mo、Zr、Ta、W、Hf、Ti、V、Cr和Mn组成的组中选择的至少一种元素，M3是从由C、Si、Al、Ga和Ge组成的组中选择的但必须包括C的至少两种元素，并且基于at％，0≤a≤0.5、1.5<b≤3、10≤c≤13、0<d≤4、0<e≤1.5和8.5≤g≤12。2.根据权利要求1所述的Fe基纳米晶合金，其中，C的重量与Fe和C的重量之和的比在大于等于0.1％至小于等于0.7％的范围内。3.根据权利要求1所述的Fe基纳米晶合金，其中，所述Fe基纳米晶合金为粉末形式，并且所述粉末由具有D50为20μm或更大的尺寸分布的颗粒组成。4.根据权利要求1所述的Fe基纳米晶合金，其中，所述Fe基纳米晶合金的母相具有非晶单相结构。5.根据权利要求1所述的Fe基纳米晶合金，其中，热处理之后的晶粒的平均尺寸为50nm或更小。6.根据权利要求1所述的Fe基纳米晶合金，其中，所述Fe基纳米晶合金的饱和磁通密度为1.4T或更大。7.一种电子组件，包括：线圈部分；以及包封部，包封所述线圈部分并且包含绝缘体和分散在所述绝缘体中的磁性颗粒，其中，所述磁性颗粒包括由组成式(Fe(1-a)M1a)100-b-c-d-e-gM2bBcPdCueM3g表示的Fe基纳米晶合金，其中，M1是从由Co和Ni组成的组中选择的至少一种元素，M2是从由Nb、Mo、Zr、Ta、W、Hf、Ti、V、Cr和Mn组成的组中选择的至少一种元素，M3是从由C、Si、Al、G...

【专利技术属性】
技术研发人员：权相均，柳韩蔚，沈哲敏，崔畅学，郑钟锡，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR