磁性部件、磁性部件的制造方法以及电感器元件技术

本发明专利技术提供一种通过缩小顽磁力而能够在高频下获得损耗小、导磁率高的磁性部件、磁性部件的制造方法以及电感器元件。实施方式的磁性部件的特征在于，包括：多个磁性金属粒子，其晶格常数相对于以1000℃进行了热处理时的晶格常数的变化率为±1％以下；多个绝缘包覆层，其对多个磁性金属粒子的至少一部分进行绝缘包覆并且彼此接触；以及绝缘性树脂，其配置在多个磁性金属粒子和多个绝缘包覆层的周围。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是以日本专利申请2014-192176(申请日：2014年9月22日）为基础，享 受该申请的优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及磁性部件、磁性部件的制造方法以及电感器元件。
技术介绍
近年来，伴随着通信信息的剧增，一直在谋求电子通信设备的小型化、轻量化。与 此相伴，期望电子零部件的小型化、轻量化。 通常的高导磁率部件是以Fe、Co为成分的金属、合金或氧化物。金属或者合金在 高频下由涡流导致的传输损耗变得显著，因此并不优选使用金属或者合金。另一方面，在使 用铁氧体所代表的氧化物的情况下，因为其是高电阻的，所以由涡流导致的损耗得以抑制。 不过，共振频率是数百MHz，因此在高频下由共振导致的传输损耗变得显著，并不优选使用 铁氧体所代表的氧化物。因此，一直寻求高频下的损耗已被抑制的绝缘性的高导磁率部件。
技术实现思路
本专利技术想要解决的课题在于，提供一种通过缩小顽磁力而能够在高频下获得损耗 小、导磁率高的磁性部件及其制造方法。 实施方式的磁性部件的特征在于，该磁性部件包括：多个磁性金属粒子，其晶格常 数相对于以1〇〇〇°C进行了热处理时的晶格常数的变化率为±1%以下；多个绝缘包覆层， 其对多个磁性金属粒子的至少一部分进行绝缘包覆并且彼此接触；以及绝缘性树脂，其配 置在多个磁性金属粒子和多个绝缘包覆层的周围。 根据上述构成，可提供一种能够在高频下获得损耗小、导磁率高的磁性部件。【附图说明】 图1是第1实施方式的磁性部件的示意剖视图。 图2A、图2B、图2C、图2D、图2E是第1实施方式的磁性部件的制造方法的示意图。 图3是第2实施方式的磁性部件的示意剖视图。 图4是第3实施方式的磁性部件的示意剖视图。 图5是第4实施方式的片式电感器元件的示意图。 图6A、图6B是第4实施方式的变压器用电感器元件的示意图。 符号说明 10磁性金属粒子 12磁性金属纳米粒子 14夹杂相 20绝缘包覆层 22绝缘包覆层彼此接触的部分 24突出部 26粒子集合体 30绝缘性树脂 40分散混合体 50 成型体 100磁性部件 102 线圈 104 第 1 线圈 106 第 2 线圈 108 电极 200片式电感器元件 300变压器用电感器元件【具体实施方式】(第1实施方式） 本实施方式的磁性部件的特征在于，该磁性部件包括：多个磁性金属粒子，其晶格 常数相对于以1000°c进行了热处理时的晶格常数的变化率为±1%以下；多个绝缘包覆 层，其对多个磁性金属粒子的至少一部分进行绝缘包覆并且彼此接触；以及绝缘性树脂，其 配置在多个磁性金属粒子和多个绝缘包覆层的周围。 图1是本实施方式的复合材料的示意剖视图。 磁性金属粒子10包括：从由Fe、Co以及Ni构成的第1组中选择的至少一种磁性 金属；从由Mg、Al、Si、Ca、Zr、Ti、Hf、Zn、Mn、Ba、Sr、Cr、Mo、Ag、Ga、Sc、V、Y、Nb、Pb、Cu、In、 Sn以及稀土类元素构成的第2组中选择的至少一种非磁性金属；从由B、C、Ta、W、P、N、Ga 构成的第3组中选择的至少一种添加金属。 磁性金属是从由Fe(铁）、Co(钴）以及Ni(镍）构成的第1组选择的至少一种 金属。作为磁性金属，特别优选采用能够实现较高的饱和磁化的Fe基合金、Co基合金以及 FeCo基合金。在此，作为Fe基合金以及Co基合金，可列举出含有Ni、Μη(锰）、Cu(铜）、 Mo(钼）、Cr(络）等作为第2成分的FeNi合金、FeMn合金、FeCu合金、FeMo合金、FeCr合 金、CoNi合金、CoMn合金、CoCu合金、CoMo合金、CoCr合金。作为FeCo基合金，可列举出含 有Ni、Mn、Cu、Mo、Cr作为第2成分的合金等。上述第2成分是对提高导磁率有效的成分。 非磁性金属是从由Mg(镁）、A1 (铝）、Si(硅）、Ca(钙）、Zr(锆）、Ti(钛）、Hf(铪）、 Zn(锌）、Μη(锰）、Ba(钡）、Sr(锶）、Cr(铬）、Mo(钼）、Ag(银）、Ga(镓）、Sc(钪）、V(钒）、 Y(钇）、Nb(铌）、Pb(铅）、Cu(铜）、In(铟）、Sn(锡）以及稀土类元素构成的第2组中选 择的至少一种金属。这些非磁性金属的氧化物的标准生成吉布斯能小且易于氧化，因此从 对磁性金属粒子10进行包覆的绝缘包覆层20的绝缘性的稳定性的观点考虑是优选的。其 中，Al、Si因为易于与作为磁性金属粒子10的主成分的Fe、Co、Ni固溶，因此从热的稳定 性的观点考虑是优选的。另外，优选上述绝缘包覆层20是含有1种以上作为磁性金属粒子 10的构成成分之一的非磁性金属的氧化物或者复合氧化物。在此，复合氧化物是指含有两 种2以上的金属离子的氧化物。 添加金属是从由B(硼）、C(碳）、Ta(钽）、W(钨）、P(磷）、N(氮）以及Ga(镓） 构成的第3组中选择的至少一种金属。添加金属能够通过与磁性金属固溶而增大磁各向异 性。在具有大的磁各向异性的材料中，强磁性共振频率变高。在此，在强磁性共振频率附 近，磁性部件100的μ'（导磁率实数部）降低，μ"（导磁率虚数部）增加。因此，通过提 高强磁性共振频率，能够制作可在高频频带使用的材料。C和Ν因为易于与磁性金属固溶， 因此是特别优选的。此外，添加金属优选是以相对于磁性金属、非磁性金属和添加金属的合 计量为〇. 001原子％以上且25原子％以下的量含有。在小于0. 001原子％时，无法获得效 果，而若超过25原子％，则磁性金属粒子10的饱和磁化变得过小。 优选磁性金属、非磁性金属和添加金属之中的至少2种彼此固溶。通过固溶，能够 有效地提尚磁各向异性，由此能够使尚频磁特性和机械特性提尚。在不固溶的情况下，非磁 性金属、添加金属就向磁性金属粒子10的晶界、表面偏析，无法有效地使磁各向异性、机械 特性提尚。 磁性金属粒子10也可以是多晶粒子、单晶粒子中的任一种粒子，但优选是单晶粒 子。通过设为单晶粒子，能够在使粒子一体化时使易磁化轴一致，因此能够控制磁各向异 性，能够使尚频特性提尚。 磁性金属粒子10的平均粒径并没有特别限定，但其最佳值由所使用的频率决定。 粒径越大，由涡流导致的损耗越大，此外，顽磁力也具有粒径依赖性。优选选择已考虑了涡 流以及顽磁力而得到的最佳粒径。例如，顽磁力也取决于材料，但其在大约20nm附近达到 最大值，优选进行在比最大值小的数值处或者比最大值大的数值处的设计，但在比最大值 大的情况下，涡流损耗变大，因此并不优选在高频下使用。优选的磁性金属粒子10的平均 粒径例如为l〇nm以上且20nm以下。 磁性金属粒子10也可以是球状粒子，但优选纵横比大的扁平粒子或棒状粒子。若 增大纵横比，则不仅能够赋予由形状导致的磁各向异性、使导磁率的高频特性提高，而且在 使粒子一体化来制作部件时易于利用磁场进行取向。其原因在于，通过取向能够进一步提 高导磁率的高频特性。此外，若纵横比变大，则能够使成为单磁畴结构的极限粒径增大，即 使是大的粒子，导磁率的高频特性也不劣化。例如，若磁性金属粒子10为球状，则成为单磁 畴结构的极限粒径为50nm左右，但若为纵横比大的扁平粒子，则极限粒径变大。通常粒径 较大的粒子易于合成，因此从制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性部件，其特征在于，该磁性部件包括：多个磁性金属粒子，其晶格常数相对于以1000℃进行了热处理时的晶格常数的变化率为±1％以下；多个绝缘包覆层，其对所述多个磁性金属粒子的至少一部分进行绝缘包覆并且彼此接触；以及绝缘性树脂，其配置在所述多个磁性金属粒子和所述多个绝缘包覆层的周围。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：原田耕一，高桥利英，末纲伦浩，江口朋子，末永诚一，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP