[發(fā)明專利]磁性部件和用于其的金屬粉末及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380024508.9
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN104285262B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 后藤昌大;吉田貴行;碇和正
• 申請（專利權(quán)）人: 同和電子科技有限公司
• 主分類號: H01F1/20
• 分類號: H01F1/20;B22F1/00;B22F1/02;B22F9/22;B22F9/26;C22C38/00;H01F1/24;H01F1/33
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在高頻帶中使用的磁性部件、和構(gòu)成其的金屬粉末以及該其金屬粉末的制造方法。

背景技術(shù)

近年來，移動電話、筆記本電腦、液晶電視等電子裝置中所使用的信號逐漸高頻化。現(xiàn)在GHz頻段的信號也已經(jīng)進入了實用化，預(yù)計在將來會利用超過10GHz的頻帶。伴隨這樣的裝置的高頻化，對于電子電路、其它的無源元件這樣的個別部件也要求在高頻區(qū)域的性能提高。

此外，以這些裝置以移動的方式來使用為目的，逐漸小型化以及低耗電化。因此，在個別的部件中，要求高頻帶(high?frequency?band)下的特性、低損耗化。然而，在構(gòu)成裝置的部件之中，無源元件的特性大多由材料的物性所決定，在高頻帶中的特性提高不容易。

例如，電感器、天線等磁性部件也可以通過介電常數(shù)以及磁導(dǎo)率這樣的物理特性來決定產(chǎn)品特性。電感器是利用在部件的主體中流過的磁通的部件。為了得到可以在高頻帶中使用的電感器，必須開發(fā)不僅在高頻區(qū)域中保有磁導(dǎo)率而且即便在高頻區(qū)域下?lián)p耗也小的磁性材料。

此外，天線的情況下，伴隨通信方式或者技術(shù)的進步需要搭載對應(yīng)多個頻帶的天線。而且期望在電子裝置內(nèi)天線的占有面積盡量小。已知接收規(guī)定的頻率時的天線長度為與磁導(dǎo)率的實數(shù)部分和介電常數(shù)的實數(shù)部分的積的1/2次方成反比例的長度即可。也就是說，為了將天線長度縮短，必須開發(fā)在所使用的頻率范圍下磁導(dǎo)率高的磁性材料。進而，天線的損耗小是最重要的，因此需要在高頻區(qū)域下?lián)p耗小的磁性體。

現(xiàn)在，作為這樣的電感器、天線中使用的磁性材料，使用以鐵素體為代表的磁性氧化鐵、以鐵或它們的合金為中心的金屬磁性材料(以后稱為“以往的磁性材料”)。然而，存在在100MHz以上的高頻范圍中這些磁性材料導(dǎo)致的損耗增大因此以往的磁性材料不能適宜地使用的問題。認(rèn)為其原因是由于:以往的磁性材料中，粒徑比磁疇尺寸大，因此磁化反轉(zhuǎn)時伴隨磁疇壁的移動從而產(chǎn)生大的磁滯損耗，并且由于粒徑為表皮尺寸以上，因此產(chǎn)生大的渦流損耗。

這樣的背景中，專利文獻1中提出了作為天線所使用的金屬磁性顆粒為納米級的扁平顆粒的方案。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2010-103427號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

然而，使用專利文獻1的金屬磁性顆粒的磁性部件雖然與以往的磁性材料相比損耗少，但是表示1GHz下的損耗的tanδ的值為0.18(參照專利文獻1的段落[0104])，期望制成損耗更低的物質(zhì)。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供對于構(gòu)成即便在1GHz以上的高頻區(qū)域中也維持高磁導(dǎo)率、低損耗，同時在作為一直以來的利用頻帶區(qū)域的kHz、MHz頻帶區(qū)域中也具有良好的特性的磁性部件而言有利的磁性材料、和使用該粉末得到的磁性部件。

用于解決問題的方案

上述課題可以通過使用由特定的構(gòu)成形成的金屬粉末而形成磁性部件來解決。

更具體而言，該金屬粉末的特征在于，

以鐵作為主要成分，

平均粒徑為100nm以下，

軸比(＝長軸長/短軸長)為1.5以上，

矯頑力(Hc)為39.8～198.9kA/m(500～2500Oe)，

飽和磁化強度為100Am²/kg以上，

通過基于JIS-K6911的雙重環(huán)電極方法，

對1.0g前述金屬粉末以25MPa(8kN)垂直地進行加壓的狀態(tài)、施加10V的施加電壓的狀態(tài)測定的體積電阻率為1.0×10⁴Ω·cm以上。

進而，該金屬粉末的特征在于，

以鐵作為主要成分，

平均粒徑為100nm以下，

軸比(＝長軸長/短軸長)為1.5以上，

矯頑力(Hc)為39.8～119.4kA/m(500～1500Oe)，

飽和磁化強度為100Am²/kg以上，

通過基于JIS-K6911的雙重環(huán)電極方法，對1.0g前述金屬粉末以25MPa(8kN)垂直地進行加壓的狀態(tài)、施加10V的施加電壓的狀態(tài)測定的體積電阻率為1.0×10⁴Ω·cm以上。

另外，上述金屬粉末的特征還在于，TAP密度為0.5g/cm³以上且1.5g/cm³以下。