软磁性粉末及其制造方法、使用软磁性粉末的线圈部件以及使用软磁性粉末的磁性材料的制造方法技术

一种软磁性粉末，具有由软磁性金属材料构成的芯和被覆芯表面的绝缘膜，绝缘膜含有绝缘性金属氧化物和铁成分，铁成分埋入绝缘膜中。铁成分埋入绝缘膜中。铁成分埋入绝缘膜中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】软磁性粉末及其制造方法、使用软磁性粉末的线圈部件以及使用软磁性粉末的磁性材料的制造方法


[0001]本专利技术涉及软磁性粉末及其制造方法、包含软磁性粉末的线圈部件以及使用软磁性粉末的磁性材料的制造方法。

技术介绍

[0002]作为线圈部件等磁性部件中使用的磁性材料，需要电阻大的磁性材料。例如，在专利文献1中记载了一种磁性材料粉末，其特征在于，在包含至少一种以上金属醇盐的溶液中加入金属粉末，使其均匀分散，在溶液中加入蒸馏水，使金属醇盐水解，在金属粉末的表面吸附氢氧化物，进行过滤、干燥、加热而制作。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开平9－125111号公报

技术实现思路

[0006]随着电器的小型化的发展，也需要电子部件的小型化。与铁素体相比，金属磁性体的直流重叠特性优异，因此对电子部件的小型化有用。在将金属磁性体用于线圈部件等电子部件的情况下，为了确保绝缘性以及减少磁损耗(芯损耗)，有时对金属磁性体的表面实施绝缘处理。然而，本专利技术人发现，在对金属磁性体的表面实施绝缘处理的情况下，难以提高磁导率。根据本专利技术人的研究，在需要高频磁特性的用途中，这个问题有变得特别显著的倾向。
[0007]本专利技术的目的在于提供具有高磁导率和高电阻的软磁性粉末及其制造方法、使用该软磁性粉末的线圈部件以及使用该软磁性粉末的磁性材料。
[0008]本专利技术人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，通过在被覆由软磁性金属材料构成的芯表面的绝缘膜中导入铁成分，可以得到具有更高磁导率和更高电阻的软磁性粉末，完成了本专利技术。
[0009]根据本专利技术的一个方案，提供一种软磁性粉末，具有：
[0010]由软磁性金属材料构成的芯、和
[0011]被覆芯表面的绝缘膜，
[0012]绝缘膜含有绝缘性金属氧化物和铁成分，铁成分埋入绝缘膜中。
[0013]根据本专利技术的一个方案，提供一种软磁性粉末的制造方法，包括：
[0014]将由软磁性金属材料构成的芯、铁盐、金属醇盐以及选自水溶性高分子和表面活性剂中的至少一种混合于溶剂中而得到浆料；和
[0015]使浆料干燥，得到具有芯和被覆芯表面的绝缘膜而成的软磁性粉末。
[0016]根据本专利技术的一个方案，提供一种线圈部件，包含：
[0017]包含上述软磁性粉末和粘结剂的磁芯、和
[0018]线圈导体。
[0019]根据本专利技术的一个方案，提供一种磁性材料的制造方法，包括：
[0020]将上述软磁性粉末成型来得到成型体、和
[0021]对成型体进行热处理来得到磁性材料。
[0022]根据本专利技术的软磁性粉末，可以实现高磁导率和高电阻。另外，根据本专利技术的软磁性粉末的制造方法，可以制造具有高磁导率和高电阻的软磁性粉末。另外，根据本专利技术的线圈部件，可以由具有高磁导率和高电阻的磁性材料构成。另外，根据本专利技术的磁性材料的制造方法，可以制造具有高磁导率和高电阻的磁性材料。
附图说明
[0023]图1a是本专利技术的实施方式的软磁性粉末的截面的STEM－EDX分析结果(C(碳)元素的映射结果)。
[0024]图1b是本专利技术的实施方式的软磁性粉末的截面的STEM－EDX分析结果(O(氧)元素的映射结果)。
[0025]图1c是本专利技术的实施方式的软磁性粉末的截面的STEM－EDX分析结果(Si(硅)元素的映射结果)。
[0026]图1d是本专利技术的实施方式的软磁性粉末的截面的STEM－EDX分析结果(Fe(铁)元素的映射结果)。
[0027]图2a是本专利技术的第一实施方式的软磁性粉末的截面的TEM图像。
[0028]图2b是本专利技术的第一实施方式的软磁性粉末的截面的TEM图像。
[0029]图3是示意性地表示本专利技术的第二实施方式的线圈部件的图。
[0030]图4a是示意性地表示本专利技术的第三实施方式的线圈部件的立体图。
[0031]图4b是示意性地表示构成本专利技术的第三实施方式的线圈部件的单元体的分解立体图。
具体实施方式
[0032][第一实施方式][0033]以下对本专利技术的第一实施方式的软磁性粉末进行说明。本实施方式的软磁性粉末是具有由软磁性金属材料构成的芯和被覆芯表面的绝缘膜而成的。应予说明，在本说明书中，膜是否为“绝缘膜”可以以体积电阻率为基准来判定。例如，使用Mitsubishi Chemical Analytech Co.,Ltd.制的高电阻电阻率计(Hiresta(注册商标)－UX MCP－HT800)作为粉体电阻测定器，将具有绝缘膜的软磁性粉末的样品量设为10g，在负荷20kN下测定的体积电阻率为106Ωcm以上的情况下，可以判定为膜是“绝缘膜”。同样，在本说明书中，“绝缘性”是指体积电阻率为106Ωcm以上。
[0034](芯)
[0035]构成芯的软磁性金属材料的种类不特别限定，可以根据用途等适当地选择。芯优选由Fe系、Ni系或Co系的软磁性金属材料构成。更具体而言，构成芯的软磁性金属材料例如可以为Fe、Fe－Ni合金、Fe－Co合金、Fe－Si合金、Fe－Si－Cr合金、Fe－Si－Al合金或Fe－Si－B－Cr合金等。芯的平均粒径优选为20μm以下，更优选为10μm以下，进一步优选为5μm以
下。通过将芯的平均粒径设为20μm以下的小粒径，可以得到小粒径的软磁性粉末。如果软磁性粉末为小粒径，则如后所述可以减少高频的芯损耗。芯的平均粒径可以通过如下操作来求出：通过研磨得到软磁性粉末的截面，取得该截面的电子显微镜图像，用图像解析软件解析所取得的图像。
[0036](绝缘膜)
[0037]绝缘膜被覆芯的表面。绝缘膜含有绝缘性金属氧化物和铁成分，铁成分埋入绝缘膜中。这里，绝缘性金属氧化物和铁成分是不同的物质。另外，“埋入”是指铁成分的整个表面都埋在绝缘膜中，但是一部分铁成分也可以存在于绝缘膜的表面。在铁成分为粒子状的情况下，“埋入”是指铁成分的粒子表面整体被构成绝缘膜的成分(绝缘性金属氧化物和有机物)覆盖，但是对于一部分铁成分的粒子，其表面的一部分也可以露出在绝缘膜的表面。
[0038]绝缘膜的平均厚度优选为10nm～100nm，更优选为20nm～40nm。如果绝缘膜的平均厚度为10nm以上、更优选为20nm以上，则更容易将有助于提高磁特性的铁成分埋入其内部。如果绝缘膜的平均厚度为100nm以下、更优选为40nm以下，则可以进一步提高软磁性粉末的磁导率。绝缘膜的平均厚度可以按照以下步骤来测定。首先，将测定的软磁性粉末埋入树脂进行研磨，通过FIB(聚焦离子束)加工制作STEM－EDX观察用样品。使用该样品，通过STEM－EDX对一个粒子拍摄三个视场的软磁性粉末的截面，对于各个EDX图像，在等间隔的任意四个点设定并测定绝缘膜的厚度。对三个粒子进行上述测定，将从在所有点(三个视场
×
四个点
×
三个＝36点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种软磁性粉末，具有：由软磁性金属材料构成的芯、和被覆所述芯表面的绝缘膜，所述绝缘膜含有绝缘性金属氧化物和铁成分，该铁成分包含埋入于所述绝缘膜中的铁成分。2.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其中，所述铁成分为氧化铁。3.根据权利要求1或2所述的软磁性粉末，其中，所述绝缘膜含有所述铁成分的粒子。4.根据权利要求3所述的软磁性粉末，其中，所述铁成分的粒子的平均粒径为5nm～20nm。5.根据权利要求1～4中任一项所述的软磁性粉末，其中，所述绝缘性金属氧化物为金属醇盐的水解物。6.根据权利要求1～5中任一项所述的软磁性粉末，其中，所述绝缘膜进一步含有有机物。7.根据权利要求6所述的软磁性粉末，其中，所述有机物为选自水溶性高分子和表面活性剂中的至少一种。8.根据权利要求1～7中任一项所述的软磁性粉末，其中，所述绝缘膜含有选自C、N和P中的至少一种元素。9.根据权利要求1～8中任一项所述的软磁性粉末，其中，所述绝缘性金属氧化物为选自氧化钛、氧化硅、氧化铝和氧化锆中的至少一种。10.根据权利要求1～9中任一项所述的软磁性粉末，其中，所述芯由Fe系、Ni系或Co系的软磁性金属材料构成。11.根据权利要求1～10中任一项所述的软磁性粉末，其中，在所述绝缘膜的表面不存在所述铁成分。12.根据权利要求1～11中任一项所述的软磁性粉末，其中，进一步包含含有铁的氧化物的膜，所述含有铁的所述氧化物的膜形成于所述绝缘膜与所述芯的边界附近。13.一种软磁性粉末的制造方法，包括：将由软磁性金属材料构成的芯、铁盐、金属醇盐以及选自水溶性高分子和表面活性剂中的至少一种混合在溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：石田祐也，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：