磁性基体及其制造方法、线圈部件、电路板和电子设备技术

本发明专利技术提供磁性基体及其制造方法、线圈部件、电路板和电子设备。本发明专利技术的一个方式的磁性基体包括：多个金属磁性颗粒，其包含第一金属磁性颗粒和与所述第一金属磁性颗粒相邻的第二金属磁性颗粒，且各自含有Fe；和含有金属Fe的多个金属Fe颗粒，其以彼此隔开间隔的方式配置在形成于所述第一金属磁性颗粒的表面上的绝缘性的第一氧化物层(41A)与形成于所述第二金属磁性颗粒的表面上的绝缘性的第二氧化物层之间，其中，所述第一氧化物层包含元素A的氧化物，所述第二氧化物层包含元素B的氧化物，元素A为选自Si、Zr、Al和Ti中的至少一种元素，元素B为选自Si、Zr、Al和Ti中的至少一种元素。Al和Ti中的至少一种元素。Al和Ti中的至少一种元素。

【技术实现步骤摘要】
磁性基体及其制造方法、线圈部件、电路板和电子设备


[0001]本专利技术主要涉及磁性基体、磁性基体的制作方法、线圈部件、电路板和电子设备。

技术介绍

[0002]作为电子部件的磁性基体的材料，一直以来使用各种磁性材料。作为电感器等线圈部件用的磁性材料，广泛使用磁导率高的铁氧体。铁氧体的磁导率高，因此，适合作为电感器用的磁性材料。
[0003]近年来，在电气部件等各种电子设备中，设备和电路的大电流化不断发展，因此，作为电感器的磁性基体的材料，使用能够应对大电流的软磁性材料。例如日本特开2017
‑
183631号中公开了一种电感器，其具有包含由软磁性材料构成的金属磁性颗粒的磁性基体。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2017
‑
183631号

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的技术问题
[0008]在磁性基体的制造工序中，对金属磁性颗粒和粘合剂树脂的混合材料进行加热处理。在该加热时，在金属磁性颗粒的表面上会形成由其构成元素的氧化物构成的氧化膜。例如，如专利文献1中公开的那样，在含有Fe和Cr的金属磁性颗粒的表面上，会形成由Cr的氧化物构成的Cr氧化膜和由Fe的氧化物构成的Fe氧化膜。
[0009]在Fe的氧化膜中，根据制造条件的不同，有时除了包含绝缘性优异但不呈现软磁性的赤铁矿以外，还包含绝缘性差但呈现软磁性的磁铁矿。因此，为了防止磁性基体的电阻值和绝缘耐压的劣化，形成在金属磁性颗粒的表面上的Fe氧化膜以赤铁矿成为主要成分。但是，当在金属磁性颗粒的表面上形成以赤铁矿为主要成分的Fe氧化膜时，会成为磁性基体磁导率降低的主要原因。
[0010]本专利技术的目的在于，解决或缓和上述的问题的至少一部分。本专利技术的更具体的目的之一在于，提高包含由Fe基的软磁性金属材料构成的金属磁性颗粒的磁性基体的磁导率。
[0011]本说明书中公开的专利技术的上述以外的目的，通过参照本说明书整体将会变得明确。本说明书中公开的专利技术，可以不是解决上述的技术问题而是解决根据本说明书的记载可掌握的上述以外的技术问题，或者可以除了解决上述的技术问题以外，还解决根据本说明书的记载可掌握的上述以外的技术问题。
[0012]用于解决技术问题的手段
[0013]本专利技术的一个方式的磁性基体包括：多个金属磁性颗粒，其包含第一金属磁性颗粒和与所述第一金属磁性颗粒相邻的第二金属磁性颗粒，且各自含有Fe；和多个金属Fe颗
粒，其以彼此隔开间隔的方式配置在形成于所述第一金属磁性颗粒的表面上的绝缘性的第一氧化物层(41A)与形成于所述第二金属磁性颗粒的表面上的绝缘性的第二氧化物层之间，其中，所述第一氧化物层包含元素A的氧化物，所述第二氧化物层包含元素B的氧化物，元素A为选自Si、Zr、Al和Ti中的至少一种元素，元素B为选自Si、Zr、Al和Ti中的至少一种元素。在一个实施方式中，多个金属Fe颗粒各自含有金属Fe。
[0014]在本专利技术的一个方式中，所述多个金属Fe颗粒的平均粒径在2～30nm的范围。
[0015]在本专利技术的一个方式中，所述多个金属Fe颗粒各自与所述第一氧化物层和所述第二氧化物层中的至少一者直接接触。
[0016]在本专利技术的一个方式中，所述多个金属Fe颗粒各自与所述多个金属Fe颗粒中的相邻的金属Fe颗粒由绝缘性的间隔部隔开。
[0017]在本专利技术的一个方式中，所述多个金属磁性颗粒各自还含有Cr。本专利技术的一个方式的磁性基体还包括含有金属Cr的金属Cr颗粒，该金属Cr颗粒以彼此隔开间隔的方式配置在所述第一氧化物层与所述第二氧化物层之间。
[0018]在本专利技术的一个方式中，所述多个金属Cr颗粒各自以与所述多个金属Fe颗粒各自隔开间隔的方式配置。
[0019]本专利技术的一个方式涉及一种线圈部件。本专利技术的一个方式的线圈部件包括：上述任一个磁性基体；和设置于所述磁性基体的线圈导体。
[0020]本专利技术的一个方式涉及一种电路板，其包括上述的线圈部件。
[0021]本专利技术的一个方式涉及一种电子设备，其包括上述的电路板。
[0022]本专利技术的一个方式涉及一种磁性基体的制造方法。本专利技术的一个方式的磁性基体的制造方法包括：准备包含多个金属磁性颗粒的主体的工序，所述多个金属磁性颗粒各自含有Fe和元素A，其中，元素A为选自Si、Zr和Ti中的至少一种元素；第一加热工序，通过对所述主体进行加热，在所述多个金属磁性颗粒各自的表面上形成包含元素A的氧化物的第一氧化膜，在所述第一氧化膜的表面上形成包含Fe的氧化物的第二氧化膜；和第二加热工序，在所述第一加热工序之后，通过在还原气氛下对所述主体进行加热，从所述第二氧化膜生成多个金属Fe颗粒。
[0023]在本专利技术的一个方式中，在所述第二加热工序中，所述多个金属Fe颗粒以彼此隔开间隔的方式生成。
[0024]在本专利技术的一个方式中，在所述第一加热工序中，在所述第一氧化膜的表面上形成以Cr的氧化物为主要成分的第三氧化膜。在本专利技术的一个方式中，所述第二氧化膜形成在所述第三氧化膜的表面上。在本专利技术的一个方式中，在所述第二加热工序中，从所述第三氧化膜生成多个金属Cr颗粒。
[0025]在本专利技术的一个方式中，所述第一加热工序在处于300～400℃的范围的第一温度、且在氧浓度为800ppm以上的氧气氛下进行。
[0026]在本专利技术的一个方式中，所述第二加热工序在处于400～800℃的范围的第二温度进行。
[0027]在本专利技术的一个方式中，进行所述第二加热工序的所述还原气氛的氢浓度为0.5％～4.0％。
[0028]专利技术效果
[0029]采用本专利技术的一个或多个实施方式，能够提高包含由Fe基的软磁性金属材料构成的金属磁性颗粒的磁性基体的磁导率。
附图说明
[0030]图1是示意性地表示本专利技术一个实施方式的线圈部件的立体图。
[0031]图2是示意性地表示图1的线圈部件的I
‑
I线截面的截面图。
[0032]图3是将图2所示的区域A放大并示意性地表示的图。
[0033]图4是将图3所示的区域B放大并示意性地表示的图。
[0034]图5是表示本专利技术一个实施方式的线圈部件的制造方法的流程的流程图。
[0035]图6a是示意性地表示第一加热处理前的、相邻的金属磁性颗粒之间的区域的微观结构的一个例子的示意图。
[0036]图6b是示意性地表示第一加热处理后的、相邻的金属磁性颗粒之间的区域的微观结构的一个例子的示意图。
[0037]图7是示意性地表示第一加热处理前的、相邻的金属磁性颗粒之间的区域的微观结构的另一个例子的示意图。
[0038]图8是示意性地表示本专利技术的另一个实施方式的线圈部件的分解立体图。
[0039]图9是示意性地表示本专利技术的又一个实施方式的线圈部件的正面图。
[0040]附图标记说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性基体，其特征在于，包括：多个金属磁性颗粒，其包含第一金属磁性颗粒和与所述第一金属磁性颗粒相邻的第二金属磁性颗粒，且各自含有Fe；和含有金属Fe的多个金属Fe颗粒，其以彼此隔开间隔的方式配置在形成于所述第一金属磁性颗粒的表面上的绝缘性的第一氧化物层与形成于所述第二金属磁性颗粒的表面上的绝缘性的第二氧化物层之间，其中，所述第一氧化物层包含元素A的氧化物，所述第二氧化物层包含元素B的氧化物，元素A为选自Si、Zr、Al和Ti中的至少一种元素，元素B为选自Si、Zr、Al和Ti中的至少一种元素。2.根据权利要求1所述的磁性基体，其特征在于：所述多个金属Fe颗粒的平均粒径在2～30nm的范围。3.根据权利要求1或2所述的磁性基体，其特征在于：所述多个金属Fe颗粒各自与所述第一氧化物层和所述第二氧化物层中的至少一者直接接触。4.根据权利要求1～3中任一项所述的磁性基体，其特征在于：所述多个金属Fe颗粒各自与所述多个金属Fe颗粒中的相邻的金属Fe颗粒由绝缘性的间隔部隔开。5.根据权利要求1～4中任一项所述的磁性基体，其特征在于：所述多个金属磁性颗粒各自还含有Cr，所述磁性基体还包括含有金属Cr的多个金属Cr颗粒，其以彼此隔开间隔的方式配置在所述第一氧化物层与所述第二氧化物层之间。6.根据权利要求5所述的磁性基体，其特征在于：所述多个金属Cr颗粒各自以与所述多个金属Fe颗粒各自隔开间隔的方式配置。7.一种线圈部件，其特征在于，包括：权利要求1～6中任一项所述的磁性基体；和设置于所述磁性基体的线圈导体。8.一种电路板，其特征在于：包括权利要求7所述的线圈部件。9.一种电子设备，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛启之，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：