磁芯、磁性部件和电子设备制造技术

本发明专利技术能够得到提高了相对磁导率和耐电压特性的磁芯等。该磁芯在截面上包括作为海伍德直径为5μm以上25μm以下的软磁性颗粒观察到的大颗粒和作为海伍德直径为0.5μm以上3μm以下的软磁性颗粒观察到的小颗粒。将大颗粒的平均长径比设为A1，将小颗粒的平均长径比设为A2，满足1.00≤A1≤1.50、1.30≤A2≤2.50、A1＜A2。＜A2。＜A2。

【技术实现步骤摘要】
磁芯、磁性部件和电子设备


[0001]本专利技术涉及磁芯、磁性部件和电子设备。

技术介绍

[0002]专利文献1记载了一种感应器，其通过将对金属磁性粉末进行压粉而得到的压粉磁芯与线圈部一体成型而成。但是，在使用金属磁性粉末的情况下，磁芯损耗容易增大。在此，通过使用非晶质合金粉末作为金属磁性粉末，磁芯损耗得到改善。但是，已知在该情况下在成型时提升压粉磁芯的密度变得困难。
[0003]专利文献2、3提出了将结晶质的合金磁性粉末与非晶质的合金磁性粉末混合使用。
[0004]专利文献4记载了通过使用实用球形度的平均值高的非晶质软磁性粉末，能够提供损耗比现有技术低的感应器等。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2003
‑
309024号公报
[0008]专利文献2：日本特开2004
‑
197218号公报
[0009]专利文献3：日本特开2004
‑
363466号公报
[0010]专利文献4：日本特许第5110660号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的技术问题
[0012]本专利技术的目的在于得到在相对磁导率高的状态下提高了耐电压特性的磁芯等。
[0013]用于解决技术问题的技术方案
[0014]为了实现上述目的，本专利技术提供一种磁芯，其在截面上包括作为海伍德直径(Heywood直径)为5μm以上25μm以下的软磁性颗粒观察到的大颗粒和作为海伍德直径为0.5μm以上3μm以下的软磁性颗粒观察到的小颗粒，将上述大颗粒的平均长径比设为A1，将上述小颗粒的平均长径比设为A2，满足1.00≤A1≤1.50、1.30≤A2≤2.50、A1＜A2。
[0015]发现本专利技术的磁芯由于使用具有特定的平均长径比的大颗粒和小颗粒，并且使小颗粒的平均长径比大于大颗粒的平均长径比，因而能够在将相对磁导率维持在较高状态的前提下提升耐电压特性。
[0016]在上述截面上，不属于上述大颗粒和上述小颗粒的软磁性颗粒的海伍德直径的最大值可以为40μm以下。
[0017]上述截面上的上述大颗粒的平均椭圆圆形度可以为0.93以上。
[0018]上述大颗粒可以包含纳米结晶。
[0019]上述小颗粒可以包含Fe作为主成分。
[0020]上述小颗粒可以包含Fe和选自Si及Ni中的至少一种作为主成分。
[0021]本专利技术的磁性部件包括上述磁芯。
[0022]本专利技术的电子设备包括上述磁芯。
附图说明
[0023]图1是通过X射线结晶结构解析得到的曲线的一例。
[0024]图2是通过对图1的曲线进行峰形拟合而得到的图形的一例。
具体实施方式
[0025]以下，对本专利技术的实施方式进行说明。
[0026]本实施方式的磁芯在截面上包括作为海伍德直径为5μm以上25μm以下的软磁性颗粒观察到的大颗粒和作为海伍德直径为0.5μm以上3μm以下的软磁性颗粒观察到的小颗粒。
[0027]相对于整个截面，大颗粒的合计面积比例可以为10％以上，也可以为30％以上。小颗粒的合计面积比例可以为10％以上，也可以为15％以上。另外，将大颗粒的合计面积比例设为S1，将小颗粒的合计面积比例设为S2，可以为S1∶S2＝1∶9～9∶1。
[0028]海伍德直径是投影面积圆当量直径。将截面上的软磁性颗粒的面积设为S，本实施方式的软磁性颗粒的海伍德直径为(4S/π)
1/2
。
[0029]而且，对于本实施方式的磁芯，将大颗粒的平均长径比设为A1，将小颗粒的平均长径比设为A2，磁芯满足1.00≤A1≤1.50、1.30≤A2≤2.50、A1＜A2。
[0030]并且，本实施方式的大颗粒和小颗粒可以在表面具有包覆部。包覆部可以是绝缘被膜。包覆部的种类没有特别限制，只要是本
中常用的通过涂布形成的包覆部即可。例如可以举出铁系氧化物、磷酸盐、硅酸盐(水玻璃)、钠钙玻璃、硼硅酸玻璃、铅玻璃、铝硅酸玻璃、硼酸盐玻璃、硫酸盐玻璃等。作为磷酸盐，例如可以举出磷酸镁、磷酸钙、磷酸锌、磷酸锰、磷酸镉。作为硅酸盐，例如可以举出硅酸钠。另外，包覆部的厚度也没有特别限制。如果是形成于大颗粒的包覆部，平均可以为5nm以上100nm以下。如果是形成于小颗粒的包覆部，平均可以为5nm以上100nm以下。此外，由于上述包覆部的厚度明显低于各颗粒的粒径，所以不会对各颗粒的海伍德直径和长径比造成实质影响。
[0031]另外，本实施方式的磁芯可以具有用作粘合剂的树脂。树脂的种类没有特别限制。例如可以例示硅树脂或环氧树脂等。磁芯中的树脂的含量也没有特别限制。例如，相对于软磁性颗粒100质量份，可以为1.5质量份以上5.0质量份以下。
[0032]以下，对磁芯的截面的观察方法进行说明。
[0033]首先，对将磁芯截断而得到的截面进行研磨，制作观察面。接着，利用SEM观察观察面，拍摄SEM图像。
[0034]SEM的观察范围的大小没有特别限制，只要能够观察100个以上的任意的大颗粒即可，优选能够观察1000个以上的任意的大颗粒。另外，也可以设定相互不同的观察范围，拍摄各个观察范围的SEM图像，通过多个SEM图像的合计观察上述个数的颗粒。
[0035]SEM图像的倍率没有特别限制，只要能够测定本实施方式的各种参数即可。例如，可以为200倍以上5000倍以下。
[0036]各个软磁性颗粒的长径比通过长径的长度除以短径的长度而算出。
[0037]本实施方式的磁芯通过大颗粒的平均长径比A1的大小、小颗粒的平均长径比A2的
大小、以及A1与A2的大小关系全部如上所述，能够在维持相对磁导率的状态下提升耐电压特性。此外，也可以A2－A1≥0.01。
[0038]以下表示本实施方式的磁芯的相对磁导率和耐电压特性提高的原因。
[0039]关于磁芯的耐电压特性，对磁芯所包含的软磁性颗粒彼此之间的接触为面接触的情况与点接触的情况进行比较，在为面接触的情况下容易提高。在软磁性颗粒彼此之间的接触为点接触的情况和面接触的情况下，在为面接触的情况时软磁性颗粒彼此之间的接触面积大。在此，软磁性颗粒彼此之间的接触面积越大，在施加电压时施加于软磁性颗粒彼此之间接触的部分的每单位面积的电压越小。即，在软磁性颗粒彼此之间的接触为面接触的情况下，在施加电压时电场集中的部位减少。由此，在软磁性颗粒彼此之间的接触为面接触的情况下，磁芯的耐电压特性增大。另外，磁芯所包含的软磁性颗粒从球状变形的程度越大，软磁性颗粒彼此之间的接触越容易成为面接触。即，可以认为软磁性颗粒的长径比越大，磁芯的耐电压特性越容易提高。
[0040]但是，同时，在软磁性颗粒的长径比过大时，在施加电压时电场容易在软磁性颗粒的长轴方向上集中。由于电场集中，磁芯的耐电压特性降低。因此，仅增大所有的软磁性颗粒的长径比，磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁芯，其特征在于，在截面上包括作为海伍德直径为5μm以上25μm以下的软磁性颗粒观察到的大颗粒和作为海伍德直径为0.5μm以上3μm以下的软磁性颗粒观察到的小颗粒，将所述大颗粒的平均长径比设为A1，将所述小颗粒的平均长径比设为A2，满足1.00≤A1≤1.50、1.30≤A2≤2.50、A1＜A2。2.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，在所述截面上，不属于所述大颗粒和所述小颗粒的软磁性颗粒的海伍德直径的最大值为40μm以下。3.根据权利要求1或2所述的磁芯，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉留和宏，松元裕之，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：