線圈型電子零件的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 分案申請的相關(guān)信息
[0002] 本案是分案申請。該分案的母案是申請日為201 2年12月12日、申請?zhí)枮?201210535459.2、發(fā)明名稱為"線圈型電子零件"的發(fā)明專利申請案。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種線圈型電子零件，尤其是關(guān)于一種使用有適用于可向電路基板上 進(jìn)行表面安裝的小型化線圈型電子零件的軟磁性合金的線圈型電子零件。
【背景技術(shù)】
[0004] 先前，作為在高頻下使用的扼流圈的磁芯，使用有鐵氧體芯、金屬薄板的對接式鐵 芯（cut core)、或壓粉磁芯。
[0005] 與鐵氧體相比，若使用金屬磁體，則有可獲得高飽和磁通密度的優(yōu)點。另一方面， 因金屬磁體本身絕緣性較低，所以必須實施絕緣處理。
[0006] 在專利文獻(xiàn)1中提出有如下技術(shù):將包含具有表面氧化覆膜的Fe-Al-Si粉末與粘 合劑的混合物壓縮成形后，在氧化性環(huán)境中進(jìn)行熱處理。根據(jù)該專利文獻(xiàn)，通過在氧化性環(huán) 境中進(jìn)行熱處理，而在壓縮成形時合金粉末表面的絕緣層被破壞的部位形成氧化層(氧化 鋁），能以較低的磁芯損耗獲得具有良好的直流重疊特性的復(fù)合磁性材料。
[0007] 在專利文獻(xiàn)2中揭示有如下的積層型電子零件，是通過將使用以金屬磁體粒子為 主要成分、且含有玻璃的金屬磁體膏而形成的金屬磁體層與使用含有銀等金屬的導(dǎo)電膏而 形成的導(dǎo)體圖案積層而成，并在積層體內(nèi)形成有線圈圖案，并且，該積層型電子零件是在氮 氣環(huán)境中且于400°C以上的溫度下焙燒。
[0008] [先前技術(shù)文獻(xiàn)]
[0009] [專利文獻(xiàn)]
[0010][專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2001-11563號公報 [0011][專利文獻(xiàn)2]日本專利特開2007-27354號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012][發(fā)明所要解決的問題]
[0013] 在專利文獻(xiàn)1的復(fù)合磁性材料中，因使用預(yù)先于表面形成有氧化覆膜的Fe-Al-Si 粉末而進(jìn)行成形，所以于壓縮成形時必需較大的壓力。
[0014] 而且，存在如下課題:在應(yīng)用于如功率電感器般需要流通更大電流的電子零件的 情況下，無法充分應(yīng)對進(jìn)一步的小型化。
[0015] 而且，在專利文獻(xiàn)2的積層型電子零件中，提出了利用有使用以金屬磁體粒子為主 要成分、且含有玻璃的金屬磁體膏而形成的金屬磁體層的積層型電子零件，但雖利用玻璃 層而改善電阻，然而會因玻璃的混合而引起金屬磁體的填充率降低，導(dǎo)致以磁導(dǎo)率μ為首的 磁特性降低。
[0016]本發(fā)明是鑒于所述情況而成，其目的在于提供一種包含能以低成本生產(chǎn)、并且兼 具更高磁導(dǎo)率與更高飽和磁通密度該兩種特性的磁體的線圈型電子零件及其制造方法。 [0017][解決問題的技術(shù)手段]
[0018] 本發(fā)明者等人為了達(dá)成所述目的而反復(fù)進(jìn)行銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):若將以鐵、硅及 鉻或鐵、硅及鋁為主要成分的軟磁性合金的粒子與結(jié)合材料混合而成形，并對其成形體在 含有氧的環(huán)境中、在特定條件下進(jìn)行熱處理，通過該熱處理，而使結(jié)合材料分解且在熱處理 后的金屬粒子表面上形成有氧化層，通過該氧化層而使合金粒子彼此結(jié)合，由此，使熱處理 后的磁導(dǎo)率高于熱處理前的磁導(dǎo)率，并且使熱處理后的合金粒子內(nèi)生成晶粒（以下，也有稱 為"粒子內(nèi)晶粒"的情況），因該粒子內(nèi)晶粒之存在，可兼顧高磁導(dǎo)率μ與低磁性損耗Pcv。而 且，也判明：該氧化層優(yōu)選的是二層構(gòu)造，且該二層構(gòu)造的氧化層中的內(nèi)層是由以鉻的氧化 物或鋁的氧化物為主要成分的氧化層而形成，并被覆軟磁性合金粒子，由此，可防止軟磁性 合金粒子內(nèi)部產(chǎn)生氧化，從而可抑制特性之劣化。而且，也判明：該二層構(gòu)造的氧化層中的 外層是由以鐵及鉻的氧化物、或鐵及鋁的氧化物為主要成分的氧化層而形成，進(jìn)而，其是厚 于所述內(nèi)層的氧化層，因此可達(dá)成絕緣性之改善。又進(jìn)而，也發(fā)現(xiàn)：與合金粒子彼此的結(jié)合 無關(guān)的表面氧化層的表面上具有凹凸，且粒子比表面積較熱處理前變大，由此使絕緣性之 改善效果提尚。
[0019] 本發(fā)明是基于這些見解而完成，且是如下發(fā)明。
[0020] <1>-種線圈型電子零件，其特征在于:在坯體的內(nèi)部或表面具有線圈，所述坯 體包含經(jīng)由氧化層而相互結(jié)合的軟磁性合金的粒子群，在各軟磁性合金的粒子的內(nèi)部存在 多個晶粒。
[0021] <2>如<1>的線圈型電子零件，其特征在于:所述軟磁性合金是以鐵、鉻及硅為 主要成分。
[0022] <3>如<1>的線圈型電子零件，其特征在于:所述軟磁性合金是以鐵、鋁及硅為 主要成分。
[0023] <4 >如< 1 >至< 3 >中任一項的線圈型電子零件，其特征在于:所述坯體具有不 經(jīng)由所述氧化層的所述軟磁性合金粒子彼此的結(jié)合。
[0024] <5>如<1>至<4>中任一項的線圈型電子零件，其特征在于:所述氧化層為二 層構(gòu)造，且所述氧化層中的外層比內(nèi)層厚。
[0025] <6>如<1>至<5>中任一項的線圈型電子零件，其特征在于:所述軟磁性合金 的粒子彼此未結(jié)合的氧化層的外層的表面為凹凸面。
[0026][發(fā)明的效果]
[0027]根據(jù)本發(fā)明，通過對以鐵、硅及鉻，或鐵、硅及鋁為主要成分的軟磁性合金粒子適 當(dāng)?shù)剡M(jìn)行熱處理，可使合金粒子彼此經(jīng)由形成在粒子表面的氧化層而結(jié)合，由此，使熱處理 后的磁導(dǎo)率高于熱處理前的磁導(dǎo)率，可謀求絕緣性之改善，并且通過該熱處理，可在熱處理 后的合金粒子內(nèi)生成晶粒，并且因該粒子內(nèi)晶粒之存在，可兼顧高磁特性μ與低磁性損耗， 并可與經(jīng)由所述氧化層的粒子結(jié)合效果相輔相成地提高制品特性。而且，于將氧化層設(shè)為 二層構(gòu)造的情況下，可于如先前般形成于合金粒子表面的鉻或鋁之比率較高的氧化層的更 外層上，使比電阻更高、且以鐵及鉻的氧化物或鐵及鋁的氧化物為主要成分的氧化層較厚 地形成，因此可達(dá)成絕緣性之改善。而且，軟磁性合金粒子是被由以鉻的氧化物或鋁的氧化 物為主要成分的氧化層而形成的內(nèi)層被覆，由此，可防止軟磁性合金粒子內(nèi)部進(jìn)行過剩之 氧化，從而可抑制特性之劣化。進(jìn)而，通過本發(fā)明的熱處理，而在粒子表面產(chǎn)生凹凸，使比表 面積提高，由此，易于因先前技術(shù)中可見之合金粒子彼此結(jié)合而實現(xiàn)μ改善，進(jìn)而，于未結(jié)合 的表面氧化層具有凹凸，由此使表面電阻增加，從而提高絕緣性之改善效果。
【附圖說明】
[0028]圖1是表示本發(fā)明的使用電子零件用軟磁性合金的坯體之第1實施方式的側(cè)視圖。
[0029] 圖2(Α)、（Β)是示意性地表示通過本發(fā)明而形成的氧化層的圖。
[0030] 圖3是將于圖2中利用虛線包圍的部分4放大而示意性地表示粒子內(nèi)晶粒的圖。
[0031] 圖4是表示對本發(fā)明的線圈型電子零件的第1實施方式的一部分進(jìn)行透視的側(cè)視 圖。
[0032] 圖5是表示第1實施方式的線圈型電子零件的內(nèi)部構(gòu)造的縱端視圖。
[0033] 圖6是表示本發(fā)明的使用電子零件用軟磁性合金的坯體的實施方式的變形例的一 例的內(nèi)部構(gòu)造的透視圖。
[0034] 圖7是表示本發(fā)明的電子零件的實施方式的變形例的一例的內(nèi)部構(gòu)造的透視圖。
[0035] 圖8是表示本發(fā)明的實施例的3點彎曲破斷應(yīng)力的試樣測定方法的說明圖。
[0036] 圖9是表示本發(fā)明的實施例的體積電阻率的試樣測定方法的說明圖。
[0037][符號的說明]
[0038] 1 粒子
[0039] 2 氧化層的內(nèi)層
[0040] 3 氧化層的外層
[0041] 10使用電子零件用軟磁性合金的坯體
[0042] 10'使用電子零件用軟磁性合金的坯體
[0043] 11鼓型磁芯
[0044] Ila卷芯部
[0045] Ilb凸緣部
[0046] 12板狀磁芯
[0047] 14外部導(dǎo)體膜
[0048] 14a燒附導(dǎo)體膜層
[0049] 14b 鍍鎳(Ni)層
[0050] 14c 鍍鋅(Sn)層
[0051 ] 15 線圈
[0052] 15a卷繞部
[0053] 15b端部(接合部）
[0054] 20電子零件(繞線型芯片電感器）
[0055] 31積層體芯片
[0056] 34外部導(dǎo)體膜
[0057] 35內(nèi)部線圈
[0058] 40電子零件(積層型芯片電感器）
【具體實施方式】
[0059] 于本說明書中，"粒子經(jīng)氧化而生成的氧化層"是通過粒子之自然氧化以上的氧化 反應(yīng)而形成的氧化層，且是通過將由粒子所得的成形體在氧化性環(huán)境中進(jìn)行熱處理而使粒 子的表面與氧反應(yīng)而成長的氧化層。另外，"層"是可于組成上、構(gòu)造上、物性上、外觀上、及/ 或制造步驟上等方面與其他區(qū)別之層，其邊界包含明確的及不明確的，而且，包含粒子上為 連續(xù)膜的情況及一部分具有非連續(xù)部分的情況。于某一態(tài)樣中，"氧化層"是將粒子整體被 覆之連續(xù)氧化膜。而且，此種氧化層具有本說明書中所指出之任一項之特征，且通過粒子的 表面的氧化反應(yīng)而成長的氧化層是可與利用其他方法而被覆的氧化膜層區(qū)別。而且，于本 說明書中"更多"、"更易于"等表示比較之表達(dá)是意指實質(zhì)上的差異，且意指于功能、構(gòu)造及 作用效果上發(fā)揮有意的差異的程度的差異。
[0060] 以下，參照圖1或圖5,對本發(fā)明的使用電子零件用軟磁性合金的坯體之第1實施方 式進(jìn)行說明。
[0061] 圖1是表示本實施方式的使用電子零件用軟磁性合金的坯體10之外觀的側(cè)視圖。
[0062] 本實施方式的使用電子零件用軟磁性合金的坯體10是作為用以卷繞繞線型芯片 電感器的線圈的磁芯而使用的。鼓型磁芯11具備與電路基板等安裝面平行地配設(shè)且用以卷 繞線圈的板狀的卷芯部11a、及分別配設(shè)于卷芯部Ila之相互對向的端部的一對凸緣部11b、 11b，且外觀呈鼓型。線圈的端部與形成于凸緣部llb、llb的表面的外部導(dǎo)體膜14電性連接。
[0063] 本發(fā)明的使用電子零件用軟磁性合金的坯體10之特征在于:是包含以鐵(Fe)、硅 (Si)及鉻(Cr)，或者以鐵(Fe)、硅(Si)及鋁(Al)為主要成分的軟磁性合金的粒子群，于各軟 磁體粒子的表面形成有包含通過在含有氧的環(huán)境中適當(dāng)進(jìn)行熱處理而使該粒子氧化而生 成之金屬氧化物的層（以下，稱為"氧化層"），并且熱處理后的合金粉粒子之結(jié)晶性提高，從 而于粒子內(nèi)形成晶粒。
[0064] 以下，本說明書之記載是以元素名或元素符號而記載。
[0065] 圖2中，為了易懂地說明本發(fā)明中的氧化層，使用簡化之2個軟磁性合金粒子之模 型而示意性地進(jìn)行表示。另外，圖中，虛線4是表示于下述圖3中將粒子內(nèi)生成之晶粒放大而 示意性地表示的部分。
[0066] 氧化層是