線圈部件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及包含金屬磁性顆粒和樹脂的復(fù)合磁性材料、將復(fù)合磁性材料形成規(guī)定 的固體形狀的磁性體及W磁性體作為構(gòu)成要素的線圈部件。
【背景技術(shù)】
[0002] 在W便攜設(shè)備為首的電子設(shè)備中，高性能化正在推進(jìn)，因此，所使用的部件也要求 高的性能。另外，由于被搭載于電子設(shè)備的部件數(shù)量處于增加趨勢，因此部件的小型化的活 動更加高漲。特別是到現(xiàn)在為止，大多使用鐵氧體的、例如3mm W下那樣的小型部件也要求 高的性能，正在進(jìn)行使用金屬磁性材料的研究。
[0003] 作為使用金屬磁性材料的線圈部件，如專利文獻(xiàn)1中記載的那樣，有將線圈埋入 合金粉末的壓粉體中的方法。在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，進(jìn)行了通過使用粒徑比較小的合金 粉末而降低損失的研究。但是，若單純地減小粒徑，比表面積就會增大，因此往往成為成形 性降低的方向。因此，結(jié)果是，施加高的成形壓，形成壓粉體。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [000引專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2013 - 145866號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 但是，現(xiàn)有的方法如專利文獻(xiàn)1的實(shí)施例所示，例如需要eOOMPa運(yùn)樣的非常高的 成形壓力，在運(yùn)樣的壓力下，不能忽視施加在線圈上的應(yīng)力。特別是使用細(xì)導(dǎo)線的線圈容易 變形，或容易產(chǎn)生斷線，運(yùn)樣，由于是W高的成形壓力為前提，因此成為可使用的導(dǎo)線的可 選擇種類被限定的主要原因。另外，因施加高的壓力，有時(shí)會對合金顆粒中施加應(yīng)力，使得 導(dǎo)磁率下降。另外，作為其他方法，有金屬磁性顆粒的表面處理等。例如，通過使用偶聯(lián)劑 (coupling agent)，金屬磁性顆粒浸潤性改善，能夠得到穩(wěn)定的復(fù)合磁性材料。但是，該方 法中，偶聯(lián)劑存在的部分成為降低合金顆粒的填充率的原因。
[0009] 根據(jù)運(yùn)種情況，在促進(jìn)小型化方面，重要的是不依靠高的壓力而形成磁性體。本發(fā) 明的課題在于，提供一種成形時(shí)不需要高的壓力的復(fù)合磁性材料、W及具有運(yùn)種復(fù)合磁性 材料的線圈部件。
[0010] 用于解決課題的技術(shù)方案
[0011] 作為不需要高的壓力的磁性體的形成方法，可舉出使用金屬磁性顆粒和樹脂的復(fù) 合磁性材料，并使該樹脂溶解的溫?zé)岢尚危╳arm化rming)，在溫?zé)岢尚沃?，需要增加樹脂?比例，難W如壓粉成形那樣提高金屬磁性顆粒的填充率。因此，本發(fā)明人在不使金屬磁性顆 粒W外的添加物的比例增加的前提下進(jìn)行了研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，金屬磁性顆粒表面的氧化 狀態(tài)對磁性顆粒和樹脂的復(fù)合磁性材料的流動性造成影響，提高了填充性。具體地說，金屬 磁性顆粒表面的氧少，可改善其與樹脂的相性，降低作為混合有金屬磁性顆粒的復(fù)合磁性 材料的粘度物性。目p，發(fā)現(xiàn)通過降低該磁性顆粒和樹脂的復(fù)合磁性材料的粘度物性，改善了 流動性，可實(shí)現(xiàn)高的填充。
[0012] W上述見解為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)一步認(rèn)真研究的結(jié)果是，本發(fā)明人完成了如下的本發(fā)明。
[0013] (1) 一種線圈部件，由含有合金顆粒和樹脂的復(fù)合磁性材料和線圈構(gòu)成，上述線圈 部件中，上述合金顆粒的表面的氧比率為50 % W下。
[0014] 似根據(jù)（1)的線圈部件，其中，上述氧比率為30~40%。
[0015] (3)根據(jù)（1)或（2)的任一項(xiàng)記載的線圈部件，其中，包括被埋入在上述復(fù)合磁性 材料中的線圈。
[0016] (4)根據(jù)（1)或（2)的任一項(xiàng)記載的線圈部件，其中，包括形成在上述復(fù)合磁性材 料的內(nèi)側(cè)的線圈。
[0017] 發(fā)明效果
[001引根據(jù)本發(fā)明，通過使用合金顆粒表面的氧比率為50 % W下的合金顆粒，改善了合 金顆粒表面和樹脂的浸潤性。該復(fù)合磁性材料的粘性阻力減小，由此流動性好，即使是低的 壓力或不加壓力的情況下，也能夠提高合金顆粒的填充，應(yīng)力不會施加于顆粒內(nèi)部，能夠消 除導(dǎo)磁力的降低。運(yùn)樣，通過該金屬磁性顆粒和樹脂復(fù)合化，能夠得到高的電阻和高特性的 線圈部件。根據(jù)最佳方式，復(fù)合磁性材料因使用了氧比率為30~40%的合金顆粒，不增加 樹脂量，而能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的填充，即使磁性體的壁厚薄到例如0. 2mm程度的情況下，也能夠 維持高填充率。特別是能夠制造產(chǎn)品高度比W往更低的小型部件。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明的線圈部件是含有樹脂和合金顆粒的復(fù)合磁性材料形成的線圈部件。合金 顆粒是W在沒有被氧化的金屬部分顯出磁性的方式構(gòu)成的材料，例如，舉出沒有被氧化的 合金顆粒、或者在運(yùn)些顆粒的周圍設(shè)置氧化物等而形成的顆粒等。具體地說，可W采用制造 合金顆粒的公知的方法，例如，可W使用作為EPSON ATMIX CORPORATION(工シアh S ックス（株））公司制 PF-20F、NIPP0N ATOMIZ 邸 METAL POWD 邸 S CORPORATION (日本六 h 7 ^義加工（株））公司制SFR -化Si化等市售的顆粒。但是，到目前為止的合金顆粒大多 含有鐵（Fe元素）50~90wt%左右，鐵（Fe元素）W外的元素的比例大多也含有l(wèi)Owt% W 上。運(yùn)是為了提高絕緣、改善鐵損等，大多是提高銘（化）或娃（Si)等元素的比例。根據(jù)運(yùn) 種情況，研究了在現(xiàn)有的組成中，利用合金顆粒表面容易氧化的性質(zhì)，或通過進(jìn)行熱處理使 合金顆粒表面氧化的方法等，提高顆粒表面的絕緣性的技術(shù)。因此，運(yùn)些合金顆粒中，合金 顆粒表面的氧比率高，作為復(fù)合磁性材料的粘性阻力就會變高，不適合不施加壓力的用途。
[0020] 因此，作為合金顆粒的組成，優(yōu)選化元素的含有率高。在非晶質(zhì)的合金顆粒中，F(xiàn)e 元素的含有率為77wt%，在結(jié)晶質(zhì)的合金顆粒中，化元素的含有率為92. 5wt% W上，作為 雜質(zhì)也可化含有Mn、P、S、Mo等元素。另外，非晶質(zhì)合金顆粒的化元素的含有率為79.5wt% W下，結(jié)晶質(zhì)合金顆粒的化元素的含有率為95. 5wt% W下，由此，易于確保絕緣性。另外， 除化元素W外，也可化含有AU化等比化更容易氧化的物質(zhì)。作為化元素W外的元素， 優(yōu)選的是，Si、Al、化、Ni、Mo、Co中的任意者的合計(jì)為5~IOwt%。由此能夠抑制合金顆 粒表面的過氧化，能夠形成穩(wěn)定的氧比率。例如，用氣霧化法制作的粉末或用水霧化法制作 的粉末通過在還原氣氛中進(jìn)行熱處理，能夠進(jìn)行氧比率的調(diào)整。運(yùn)時(shí)，若合金顆粒表面的氧 過少，則電阻就會下降，為了確保電阻值，需要增加樹脂量等金屬磁性顆粒W外的物質(zhì)的比 例，結(jié)果是，使得填充率下降。因此，優(yōu)選氧比率W離子比率計(jì)，調(diào)整為30%W上。例如在 結(jié)晶質(zhì)合金類，合金顆粒為化Si化、FeSiAl、^Ni，在非晶質(zhì)合金類，合金顆粒為化Si化BC、 化SiBC等。
[0021] 另外，舉出運(yùn)些混合有兩種W上的合金顆粒的材料、或混合有化顆粒的材料等， 運(yùn)些顆粒適合使用通過組合顆粒徑或組成而能夠得到必要的特性的顆粒，運(yùn)些金屬磁性顆 粒的形狀更適合為球形。運(yùn)樣，顆粒表面積小的一方可減少顆粒表面的氧量，并且可W從顆 粒表面使氧的存在范圍為最小限，可W增大顆粒內(nèi)的金屬部分的比例。另外，關(guān)于顆粒表面 的表面粗糖度也一樣，理想的是光滑的顆粒表面，優(yōu)選表面粗糖度Ra為Inm~lOOnm。
[0022] 用二次離子質(zhì)量分析法（T0F-SlMS:TimeofFli曲tSecondaryIonMass Spectrometry:飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜儀、ULVAC-PHI,INC.(六瓜八ッ夕? 77^ )公司制 TRIFT-II)測定合金顆粒的氧比率。TOF-SIMS法是向試樣（合金顆粒）表層照射脈沖 狀的一次離子束，用飛行時(shí)間型質(zhì)譜分析儀扣Ivac-phi.Inc公司制TRIFT-II)檢測由于 該離子與試樣表面的在分子、原子水平的沖撞導(dǎo)致試樣表層被震動（攬動）而產(chǎn)生的二次 離子，由此進(jìn)行固體成分的定性、定量。被定量的氧離子濃度對應(yīng)于占所檢測的二次離子的 總量的氧比率。
[0023] 本發(fā)明中，合金顆粒表面的氧比率設(shè)定為50%W下。更優(yōu)選設(shè)定為30~40%。 合金顆粒表面的氧比率表示通過掌握從合金顆粒表層向內(nèi)部去按各深度存在的氧比率的 變化而得到的數(shù)值。檢測是在加速電壓15kV、脈沖寬度13nsec的離子束脈沖電流6(K)pA、 照射時(shí)間60sec、照射角40度（相對于二次離子檢測器的角度）的設(shè)定條件下照射嫁的一 次離子束，根據(jù)檢測到的二次離子來檢測試樣表層存在的各成分的離子數(shù)，根據(jù)各成分的 離子數(shù)，在此求得氧比率。為了求得從試樣表層向內(nèi)側(cè)去存在的氧比率，需要試樣表層的蝕 亥IJ，該蝕刻是在加速電壓15kV、離子束電流6(K)pA的設(shè)定條件下，連續(xù)照射嫁的瓣射離子來 進(jìn)行。檢測和蝕刻分別交替地按60sec的時(shí)間進(jìn)行，在0分（照射瓣射離子的蝕刻前）~ 30分鐘的每蝕刻時(shí)間的1分鐘間隔進(jìn)行檢測，即，能夠檢測從合金表層開始各深度的成分。 另外，各自的離子照射范圍在1~Sym的范圍進(jìn)行。使要測定的金屬磁性顆粒在該范圍 內(nèi)。另外，該測定也可W在金屬磁性顆粒的階段進(jìn)行，但例如在W含有有機(jī)成分的磁性體進(jìn) 行測定的情況下，來自于有機(jī)成分等金屬磁性顆粒的成分W外的成分設(shè)定為W重量比計(jì)不 超過20%。由此，即使是磁性體，通過斷裂面的觀察也可W實(shí)現(xiàn)作為金屬磁性顆粒表面的測 定。