金属磁性粉末及其制造方法、以及线圈部件和电路板技术

本发明专利技术提供能够获得不易发生磁饱和、并且铁损低的磁性体的金属磁性粉末及其制造方法、以及线圈部件和电路板。本发明专利技术的金属磁性粉末由金属磁性颗粒构成，所述金属磁性颗粒包括：金属相，所述金属相的中心部的Fe的质量比例低于所述金属相的轮廓部的Fe的质量比例；和覆盖所述金属相的氧化膜。所述金属相的氧化膜。所述金属相的氧化膜。

【技术实现步骤摘要】
金属磁性粉末及其制造方法、以及线圈部件和电路板


[0001]本专利技术涉及金属磁性粉末及其制造方法、以及线圈部件和电路板。

技术介绍

[0002]近年来，在便携式电话等高频通信用系统中，为了促进小型化和高性能化，对于在内部搭载的电子部件也要求小型化和高性能化。因此，对于电感器等线圈部件，除了要求小型化以外，还要求大电流化。为了达到这些要求，作为在线圈部件中使用的磁性材料，开始使用与铁氧体材料相比不易发生磁饱和的金属磁性材料。
[0003]例如，专利文献1中公开了：作为金属磁性材料，使用以质量百分率计具有Fe
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3.5％Si
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4.0％Cr(Si为3.5wt％，Cr为4.0wt％，其余部分为Fe)的组成的软磁性合金粉末。
[0004]在使用金属磁性材料时，因为金属磁性材料的电绝缘性比铁氧体材料的电绝缘性差，所以，为了改善电绝缘性，大多在构成金属磁性材料的颗粒的表面形成绝缘膜。
[0005]例如，上述的专利文献1中公开了：使TEOS或者胶态二氧化硅等Si化合物覆盖或者附着在构成软磁性合金粉末的颗粒的表面，在成形后在大气中进行热处理，使该颗粒彼此经由绝缘性的氧化物层结合现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2015
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126047号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的技术问题
[0009]为了使得金属磁性材料不易发生磁饱和、即饱和磁通密度高，提高Fe的含有比例是有效的。因此，在上述的专利文献1中，也使用了Fe的含有比例超过90质量％的金属磁性材料。
[0010]但是，当金属磁性材料中的Fe的含有比例增加时，铁损变大成为问题。作为该问题的对策，到目前为止，是如上述的专利文献1那样，使金属磁性材料中以比较少的量含有能够获得高的铁损降低效果的Si等元素。但是，该对策没有从根本上消除金属磁性材料中的、为了获得高饱和磁通密度的Fe的比例的增加与为了获得低铁损的Fe的比例的减少之间的权衡(trade
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off)。
[0011]另外，在上述的专利文献1中，可看出因用于形成氧化物层的热处理，Fe
‑
Si
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Cr类软磁性合金粉末的颗粒内的Fe的比例稍微增加了，但是由此产生的对饱和磁通密度和铁损的影响并不清楚。
[0012]因此，本专利技术的目的在于提供能够获得不易发生磁饱和、并且铁损低的磁性体的金属磁性粉末。
[0013]用于解决技术问题的手段
[0014]本专利技术人为了解决上述的问题点进行了各种研究，发现：通过使构成金属磁性粉末的金属磁性颗粒中的金属相形成为，在中心部，Fe的含有比例低，在靠近表面的轮廓部，
Fe的含有比例高，能够解决上述的问题点，从而完成了本专利技术。
[0015]即，用于解决上述技术问题的本专利技术的第一方面是一种由金属磁性颗粒构成的金属磁性粉末，所述金属磁性颗粒包括：金属相，所述金属相的中心部的Fe的质量比例低于所述金属相的轮廓部的Fe的质量比例；和覆盖所述金属相的氧化膜。
[0016]本专利技术的第二方面是一种金属磁性粉末的制造方法，其包括：准备金属磁性材料的原料粉末的步骤，所述金属磁性材料的原料粉末含有90～99质量％的Fe、并且含有至少1种在大气中比Fe容易氧化的金属元素；将所述原料粉末配置在氧浓度为10～2000ppm的气氛中的步骤；和在所述气氛中，在400℃以上且小于500℃的温度对所述原料粉末进行2小时以上的热处理的步骤。
[0017]本专利技术的第三方面是一种线圈部件，其包括：构成上述第一方面的金属磁性粉末的金属磁性颗粒彼此经由树脂或者氧化物接合而得到的磁性体；和配置在所述磁性体的内部或者表面的导体。
[0018]本专利技术的第四方面是一种电路板，其搭载有上述第三方面的线圈部件。
[0019]专利技术效果
[0020]采用本专利技术，能够提供能够获得不易发生磁饱和、并且铁损低的磁性体的金属磁性粉末。
附图说明
[0021]图1是表示构成本专利技术一个方面的金属磁性粉末的金属磁性颗粒的截面构造的说明图。
[0022]图2是表示构成本专利技术一个方面的金属磁性粉末的金属磁性颗粒中的、金属相的中心部和轮廓部的确定方法的说明图。
[0023]图3是本专利技术一个方面的复合线圈部件的构造例的说明图。
[0024]图4是本专利技术一个方面的绕线式线圈部件的构造例的说明图，其中，(a)为整体立体图，(b)为(a)的A
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A截面图。
[0025]图5是本专利技术一个方面的薄膜线圈部件的构造例的说明图。
[0026]图6是本专利技术一个方面的层叠线圈部件的构造例的说明图，其中，(a)为整体立体图，(b)为(a)的B
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B截面图。
[0027]图7是表示构成实施例1的金属磁性粉末的金属磁性颗粒截面的通过线分析获得的、金属相中的元素的分布的图。
[0028]图8是表示构成比较例1的金属磁性粉末的金属磁性颗粒截面的通过线分析获得的、金属相中的元素的分布的图。
[0029]附图标记说明
[0030]100金属磁性颗粒，10金属相，11中心部，12轮廓部，20氧化膜，E1、E2分析对象的线段的端点，L分析对象的线段的长度。
具体实施方式
[0031]下面，参照附图，结合本专利技术的技术思想，对本专利技术的技术方案和作用效果进行说明。但是，作用机理包含推测的内容，其正确与否对本专利技术并没有限制。下面的实施方式中
的构成要素中的、没有记载在表示最上位概念的权利要求中的构成要素，可作为任意的构成要素进行说明。数值范围的记载(将2个数值用“～”连接的记载)，是指也包含作为下限和上限记载的数值在内的意思。
[0032][金属磁性粉末][0033]本专利技术的第一方面的金属磁性粉末(下面，有时仅记为“第一方面”)由金属磁性颗粒构成，该金属磁性颗粒包括：金属相，所述金属相的中心部的Fe的质量比例低于所述金属相的轮廓部的Fe的质量比例；和覆盖所述金属相的氧化膜。
[0034]如图1所示，构成第一方面的金属磁性颗粒100，是在金属相10的表面形成覆盖该金属相10的氧化膜20而成的。
[0035]金属相10具有：位于金属相10的中心附近的中心部11；和紧挨着氧化膜20的内侧的轮廓部12。并且，中心部11中的Fe相对于所含有的金属元素的质量比例低于轮廓部12中的比例。金属相10的中心部11，在形成了磁性体时，在几何学上有大量的磁通通过，因此，当该部分的Fe的比例低时，能够获得铁损低的磁性体。另一方面，金属相10的轮廓部12，虽然与中心部11相比，通过的磁通在几何学上较少，但是由于Fe的质量比例相对较高而具有高磁导率，因此，磁通容易从比其靠内侧的区域流入。因此，在含有的Fe的总量相同的情况下，与Fe在金属相10整体中均匀地分布的情况相比，能够通过金属相10的磁通变多，不易发生磁饱和。因此，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由金属磁性颗粒构成的金属磁性粉末，其特征在于，所述金属磁性颗粒包括：金属相，所述金属相的中心部的Fe的质量比例低于所述金属相的轮廓部的Fe的质量比例；和覆盖所述金属相的氧化膜。2.如权利要求1所述的金属磁性粉末，其特征在于：所述轮廓部的Fe的比例为98质量％以上。3.如权利要求1或2所述的金属磁性粉末，其特征在于：所述中心部的Fe的比例比所述轮廓部的Fe的比例低5质量％以上。4.如权利要求1～3中任一项所述的金属磁性粉末，其特征在于：所述中心部的Fe的比例为80～85质量％。5.如权利要求1～4中任一项所述的金属磁性粉末，其特征在于：所述金属相还包含选自Si、Cr、Al、Ti、Zr和Mg中的至少1种元素。6.如权利要求5所述的金属磁性粉末，其特征在于：所述中心部中的Si、Cr、Al、Ti、Zr和Mg的合计比例比所述轮廓部中的该...

【专利技术属性】
技术研发人员：织茂洋子，柏智男，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：