线圈部件及其制造方法和电路板技术

本发明专利技术提供线圈部件及其制造方法和电路板。本发明专利技术的线圈部件包括金属磁性颗粒彼此经由厚度薄的绝缘膜结合而得到的电绝缘性高的压粉磁芯作为磁性基体。线圈部件包括磁性基体和配置在所述磁性基体的内部或表面的导体，所述磁性基体由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒和用于将所述金属磁性颗粒彼此接合的接合层形成，所述接合层含有氧和氮。所述接合层含有氧和氮。所述接合层含有氧和氮。

【技术实现步骤摘要】
线圈部件及其制造方法和电路板


[0001]本专利技术涉及线圈部件及其制造方法和电路板。

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。关于电感器等线圈部件，作为高性能化的一个标志，可以举出大电流化。为了满足这样的小型化和大电流化的要求，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]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，大多在由金属磁性材料形成的颗粒的表面形成绝缘层，使该颗粒彼此电绝缘。
[0004]例如，专利文献1中公开了：通过在氧气氛下对Fe
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Si
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Cr类软磁性合金颗粒的成形体进行热处理，形成具有该合金颗粒彼此经由表面的氧化膜结合的组织的磁芯材料。该磁芯材料具有下述特征：由于颗粒间的氧化物层的存在，容易得到高的机械强度和良好的绝缘性。
[0005]另外，专利文献2中公开了下述方法：使用在含有铁的软磁性材料的磁芯上利用溶胶
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凝胶反应预先形成有绝缘膜的磁性体颗粒，来制作成形体。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2013
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46055号公报
[0009]专利文献2：国际公开第2018/131536号

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的技术问题
[0011]在专利文献1、2所公开的那样的将磁性粉末成形而得到的压粉磁芯中，提高构成压粉磁芯的磁性粉末的填充率、和使构成磁性粉末的各颗粒表面的绝缘膜的厚度变薄，关系到饱和磁通密度的提高。而且，由此，在相同体积的线圈部件中能够应对更大的输入电流，对于相同的输入电流，能够以更小体积的线圈部件应对。
[0012]在为了提高饱和磁通密度而提高磁性粉末的填充率的情况下，压粉磁芯和作为其前体的成形体中的空隙减少。因此，在如专利文献1所公开的那样，通过在氧气氛下对成形体进行热处理来形成氧化物的绝缘膜的情况下，由于成形体的空隙的减少，有时会产生如下那样的问题。首先，扩散到成形体的内部的氧的量减少，从而成形体内部的氧化反应被抑制，绝缘膜的形成变得不充分，存在磁芯的绝缘性降低的情况。在为了抑制该绝缘性的降低，而采取增加热处理气氛中的氧浓度、提高热处理温度和/或延长热处理时间等对策的情况下，存在成形体的表面附近的合金颗粒被过度氧化而导致磁特性降低的情况。
[0013]另一方面，在对在软磁性材料的磁芯上预先形成有绝缘膜的磁性体颗粒进行成形
的专利文献2所公开的技术中，与通过成形体的热处理来形成绝缘膜的情况相比，绝缘膜的厚度有变厚的趋势。因此，成形体中的绝缘膜的体积比例变高，真正的软磁性材料的比例相应地降低，难以提高饱和磁通密度。另外，作为制法上的技术问题，还可以举出：需要另外设置用于在磁芯上形成绝缘膜的处理，因此制造成本上升。
[0014]因此，本专利技术的目的在于提供一种线圈部件，其包括金属磁性颗粒彼此经由厚度薄的绝缘膜结合而得到的电绝缘性高的压粉磁芯作为磁性基体。
[0015]用于解决技术问题的手段
[0016]本专利技术人为了解决上述问题进行了各种研究，结果发现，对于含有Fe、Si和Cr的金属磁性粉末的成形体，通过在用于形成绝缘膜的热处理之前、在脱脂处理后，在实质上不存在氧的氮气氛下实施热处理，能够得到金属磁性颗粒彼此由含有氧和氮的接合层接合的磁性基体，能够解决上述问题，从而完成了本专利技术。
[0017]即，用于解决上述技术问题的本专利技术的第1方面是一种线圈部件，其包括磁性基体和配置在所述磁性基体的内部或表面的导体，所述磁性基体由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒和用于将所述金属磁性颗粒彼此接合的接合层形成，所述接合层含有氧和氮。
[0018]另外，本专利技术的第2方面是一种线圈部件的制造方法，其包括：对由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒构成的金属磁性粉末进行成形来制作成形体的步骤；在实质上不存在氧的氮气氛中对所述成形体进行加热来进行第1热处理的步骤；在含氧气氛中对所述第1热处理后的成形体进行第2热处理来制作磁性基体的步骤；和在所述磁性基体的表面配置导体的步骤。
[0019]另外，本专利技术的第3方面是一种线圈部件的制造方法，其包括：对由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒构成的金属磁性粉末和导体或其前体进行成形，制作在内部配置有所述导体或其前体的成形体的步骤；在实质上不存在氧的氮气氛中对所述成形体进行加热来进行第1热处理的步骤；和在含氧气氛中对所述第1热处理后的成形体进行第2热处理的步骤。
[0020]另外，本专利技术的第4方面是一种电路板，其搭载有上述的第1方面的线圈部件。
[0021]专利技术效果
[0022]采用本专利技术，能够提供包括金属磁性颗粒彼此经由厚度薄的绝缘膜结合而得到的绝缘性高的压粉磁芯作为磁性基体的线圈部件。
附图说明
[0023]图1是表示本专利技术的第1方面的线圈部件的结构的示意图。
[0024]图2是表示在本专利技术的第1方面中确定金属磁性颗粒和接合层的组成的方法的说明图。
[0025]图3是表示本专利技术的实施例和比较例中的接合层中的N/O比与磁性基体的电阻率的关系的图。
[0026]图4是表示本专利技术的实施例和比较例中的接合层中的Cr/Fe比与磁性基体的电阻率的关系的图。
[0027]附图标记说明
[0028]100线圈部件，10磁性基体(压粉磁芯)，1金属磁性颗粒，2接合层，20导体，A、B分析对象的线段的端点，w接合层的厚度，c在接合层的两端切取线段AB而得到的线段的中点。
具体实施方式
[0029]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。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。
[0030][线圈部件][0031]如图1中示意性地表示的那样，本专利技术的第1方面的线圈部件(下面，有时仅记载为“第1方面”)100由磁性基体10和配置在上述磁性基体10的内部或表面的导体20构成，磁性基体10由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒1和用于将上述金属磁性颗粒1彼此接合的接合层2形成，接合层2含有氧和氮。此外，图1中表示出了作为导体20的导线卷绕在磁性基体10的表面的形状，但是第1方面并不限于该形状。
[0032]金属磁性颗粒1含有Fe作为必须成分。通过金属磁性颗粒1含有Fe，能够使磁性基体10成为导磁率和饱和磁通密度高的磁性基体。金属磁性颗粒1中的Fe的含量，只要能够得到想要的特性的磁性基体10就没有特别限定。Fe的含量越多，能够得到越大的导磁率和饱和磁通密度，因此，Fe的含量优选为80质量％以上，更优选为85质量％以上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线圈部件，其特征在于：包括磁性基体和配置在所述磁性基体的内部或表面的导体，所述磁性基体由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒和用于将所述金属磁性颗粒彼此接合的接合层形成，所述接合层含有氧和氮。2.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于：所述接合层中的氮(N)相对于氧(O)的原子数比例(N/O)为0.04以上。3.如权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于：所述金属磁性颗粒的Fe含量为90质量％以上，并且，所述接合层中的铬(Cr)相对于铁(Fe)的原子数比例(Cr/Fe)为3.0以上。4.一种线圈部件的制造方法，其特征在于，包括：对由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒构成的金属磁性粉末进行成形来制作成形体的步骤；在实质上不存在氧的氮气氛...

【专利技术属性】
技术研发人员：高馆金四郎，棚田淳，土屋健吾，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：