[發明專利]金屬磁性材料和電子部件

有效

• 申請號: 201680016163.6
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN107430919B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 山本誠
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01F1/24
• 分類號: H01F1/24;B22F1/00;B22F3/00;B22F3/24;C22C33/02;H01F27/255
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

本發明涉及金屬磁性材料。用樹脂等進行接合化或用絕緣膜被覆粒子時，為了使絕緣性更可靠，需要增加磁性材料以外的絕緣材料的量，增加磁性材料以外的體積導致磁特性的劣化。在材料粒子使用Fe－Cr－Si合金，利用形成于該Fe－Cr－Si合金粒子上的僅來自原料組成的氧化物的絕緣膜時，絕緣性低，無法得到充分的強度。含浸樹脂時，不但成本上升，而且缺乏制品的穩定性，因此實用性低。在由鐵和硅構成的金屬磁性合金粉末中添加鋅。使用該磁性材料形成坯體。在坯體的內部或表面形成線圈。

技術領域

本發明涉及電子電路中使用的功率電感等所使用的金屬磁性材料和使用該金屬磁性材料的電子部件。

背景技術

電源電路中使用的功率電感要求小型化、低損耗化、大電流應對化，為了應對這些要求，一直研究在其磁性材料中使用飽和磁通密度高的金屬磁性材料。金屬磁性材料具有飽和磁通密度高的優點，但其材料單質的絕緣電阻低，為了作為電子部件的磁性體使用，需要確保材料粒子彼此的絕緣。無法確保絕緣時，部件主體會導通或者材料特性劣化而制品的損失增加。

以往，在電子部件中使用金屬磁性材料時，用樹脂等進行接合化或者用絕緣膜被覆粒子來確保材料粒子彼此的絕緣。

例如，日本特開2010－62424號公報中記載了將用ZnO系玻璃被覆Fe－Cr－Si合金的表面而成的材料在真空、無氧、低氧分壓下進行煅燒而成的電子部件。但是，在真空、無氧、低氧分壓下，為了防止燒結，需要可靠地進行材料粒子的被覆，存在需要增加玻璃的添加量或者由于覆蓋材料粒子而成本上升的問題。

這樣，在用樹脂等進行接合化或用絕緣膜被覆粒子的以往的方法中，為了使絕緣性更可靠，需要增加磁性材料以外的絕緣材料的量，存在增加磁性材料以外的體積會導致磁特性的劣化的問題。

另外，公開了材料粒子中形成僅來自原料組成的氧化物的層的技術(日本專利第4866971號公報、日本專利第5082002號公報)。該方法中，因為材料粒子使用Fe－Cr－Si合金，利用該Fe－Cr－Si合金粒子中形成的僅來自原料組成的氧化物的絕緣膜，所以磁特性的劣化小。但是，由于材料粒子使用Fe－Cr－Si合金，所以有時所形成的絕緣膜的絕緣性低或者無法得到足夠的強度。

因此，也公開了粒子中形成僅來自原料組成的氧化物的層，在其中含浸樹脂等方法(日本特開2012－238841號公報)。但是，含浸等方法不但成本上升，而且缺乏制品的穩定性，因此實用性低。

發明內容

電子部件用的金屬磁性材料需要用最小的絕緣層將磁性粒子彼此絕緣來確保高的絕緣性。另外，絕緣膜也需要在電、機械方面是穩固的。進而，需要保持材料粒子內的組成均勻。然而，如上所述，任何以往技術多少都有未解決的問題。

本發明的一個或一個以上的實施方式提供能可靠地進行絕緣且飽和磁通密度高的金屬磁性材料、以及使用該金屬磁性材料的低損耗且直流疊加特性良好的電子部件。

本發明的一個或一個以上的實施方式中，在由鐵和硅構成的金屬磁性合金粉末中添加有鋅。

另外，本發明的一個或一個以上的實施方式中，在由鐵和硅構成的金屬磁性合金粉末中添加有鋅，通過熱處理而生成有鋅與金屬磁性合金粉末的反應物。

進而，本發明的一個或一個以上的實施方式中，在由鐵和硅構成的金屬磁性合金粉末添加有鋅，通過熱處理而生成有鋅與金屬磁性合金粉末的反應物，存在基于反應物的與金屬磁性合金粉末的氧化物。

進而，本發明的一個或一個以上的實施方式中，在由鐵和硅構成的金屬磁性合金粉末中添加有鋅，通過熱處理而生成有鋅與金屬磁性合金粉末的反應物，反應物形成在金屬磁性合金粉末的表面附近。

本發明的一個或一個以上的實施方式中，使用在由鐵和硅構成的金屬磁性合金粉末中添加有鋅的金屬磁性材料來形成坯體，在坯體內生成有鋅與金屬磁性合金粉末的反應物，在坯體的內部或者表面形成有線圈。