[發明專利]磁性體及其制造方法、以及線圈部件和電路板

在審

• 申請號: 202010118666.2
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111627637A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 織茂洋子;竹岡伸介
• 申請（專利權）人: 太陽誘電株式會社
• 主分類號: H01F1/147
• 分類號: H01F1/147;H01F41/02;H01F27/28;H05K1/18;C22C38/34;C22C38/02;C22C38/06;C22C33/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;劉芃茜

本發明涉及磁性體及其制造方法、以及線圈部件和電路板。本發明的磁性體是軟磁性合金的顆粒彼此通過氧化物層結合而成，上述軟磁性合金是作為構成元素含有1質量％～5.5質量％的Si、合計0.2質量％～4質量％的Cr和Al、或Cr、或Al，剩余部分為Fe和不可避免的雜質的合金，上述氧化物層除了Si以外還含有Cr和Al的至少一者，且Fe、Si、Cr和Al中以質量為基準含Si最多。本發明能夠提供具有高的導磁率的磁性體。

技術領域

本發明涉及磁性體及其制造方法、以及使用了磁性體的線圈部件和裝載有該線圈部件的電路板。

背景技術

近年來，在用于通過大電流等的線圈部件中，除了小型化以外還要求大電流化。為了實現大電流化，需要使用對電流不容易磁飽和的磁性材料來構成磁芯，所以作為磁性材料，替代鐵氧體系而使用鐵系的金屬磁性材料。

一般而言，用于線圈部件的鐵芯的磁性體由粉末狀的軟磁性材料制造。關于粉末狀的軟磁性金屬材料，由于構成粉末的各個顆粒自身的絕緣電阻低，所以為了賦予絕緣性，多用絕緣膜覆蓋構成它的各顆粒的表面來使用。

例如在專利文獻1中，報告了：將Fe-1％Si微粒化合金顆粒在氮氣中混入水蒸氣而形成相對濕度100％(常溫)的非常低氧濃度的氣氛中在450℃進行2小時氧化反應，結果在顆粒表面形成了膜厚5nm的SiO₂氧化膜。

另外，在由軟磁性金屬粉末制造磁性體時，在將軟磁性金屬粉末形成規定形狀后，為了使顆粒彼此結合來提高強度，或者為了在顆粒表面形成絕緣膜或使已形成的絕緣膜生長來將顆粒間電絕緣，有時對成型體進行熱處理。

例如在專利文獻1中報告了：將在顆粒表面形成了SiO₂膜的軟磁性合金粉末的成型體在氮—5％氫混合氣體中用加濕器混入水蒸氣而形成相對濕度100％的氣氛氣體中，以450℃維持規定時間而進行了氧化反應之后，再進行升溫至880℃保持規定時間的處理。

另外，在專利文獻2中報告了：將用包含鈦醇鹽類和硅醇鹽類的處理液對顆粒表面進行了涂敷而成的軟磁性合金粉末的成型體在氬氣氣氛下以850℃進行了熱處理。

而且，在專利文獻3中報告了：將表面配置有Si化合物的Fe-Si-Cr類軟磁性合金粉末的成型體在大氣中以700℃進行了1小時熱處理。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-49625號公報

專利文獻2：日本特開2018-182040號公報

專利文獻3：日本特開2015-126047號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

作為獲得導磁率等磁特性優越的磁性體的方法，可以舉出提高磁性體的軟磁性材料的填充率的方法。但是，作為軟磁性材料使用金屬的情況下，如上所述，需要形成絕緣膜來將軟磁性金屬的顆粒間電絕緣，所以絕緣膜的體積量的軟磁性金屬的填充率會降低。特別是在絕緣膜的電絕緣性低的情況下，需要將其形成得較厚，所以金屬顆粒間的距離變大，存在磁特性降低的問題。

作為獲得導磁率等磁特性優越的磁性體的方法，已知有提高磁性體中的含Fe比例的方法，但是含Fe比例高的軟磁性金屬，存在會因Fe在大氣中氧化而導致磁特性降低的問題。

于是，本發明的目的在于解決上述問題點，提供一種具有高的導磁率的磁性體。

用于解決技術問題的技術方案

本發明人為了解決上述問題點進行了各種研討，發現使構成磁性體的軟磁性合金具有Fe含量較多的特定組成，并且將該合金的顆粒彼此通過具有特定組成的氧化物層結合，從而能夠解決該問題點，從而完成了本發明。