压粉磁芯的制造方法、压粉磁芯以及线圈部件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种使用软磁性材料粉构成的压粉磁巧的制造方法、压粉磁巧W及在 压粉磁巧的周围卷装线圈而构成的线圈部件。
【背景技术】
[0002] W往W来，在家电设备、工业设备、车辆等各种各样的用途中，使用着感应器、变换 器、扼流圈等线圈部件。线圈部件由磁巧（磁屯、；magneticcore)和在该磁巧的周围卷绕的 线圈构成。作为该磁巧，广泛利用着磁性特性、形状自由度、价格优异的铁氧体（ferrite)。
[0003] 近年来，随着电子设备等的电源装置向小型化的推进，对小型、低高度且大电流下 也能够使用的线圈部件的要求越来越强烈，相比于铁氧体，更趋向采用使用了饱和磁通密 度更高的金属系磁性粉末的压粉磁巧。作为金属系磁性粉末，例如，可使用化-Si系、Fe-Ni 系等的磁性合金粉末。对于线圈部件而言，除了在加压成型而得到的压粉磁巧的周围卷装 线圈的一般的结构W外，为了满足小型、低高度的要求，还可W采用线圈和磁性粉末一体地 加压成型的结构（线圈封入结构）。
[0004] 对化-Si系、Fe-Ni系等的磁性合金粉末实施压密化而得到的压粉磁巧，虽然其饱 和磁通密度高，但由于是合金粉末，因此电阻率低。为此，在合金粉末表面形成绝缘性被覆 之后实施成型等采用提高磁性合金粉末间绝缘性的方法。专利文献1公开了作为磁性粉末 使用了Fe-化-A1系的磁性粉末的例子，该磁性粉末能够自我生成成为绝缘性被覆的高电 阻物质。专利文献1中，通过氧化处理磁性粉末，在磁性粉末的表面生成高电阻的氧化薄 膜，并对所述磁性粉末实施放电等离子烧结而使其固化成型，由此获得压粉磁巧。
[0005] 现有技术文献 [000引专利文献
[0007] 专利文献1 ;日本特开2005-220438号公报
【发明内容】
[000引发明要解决的课题
[0009] 当采用于线圈封入结构的压粉磁巧的情况下，即使如上所述地提高了磁性合金粉 末的绝缘性，成型时若对线圈施加高的压力，则会容易导致导线间短路。一方面，作为线圈 部件，当采用在加压成型而得到的小型的压粉磁巧上卷装线圈的结构时，压粉磁巧的强度 不足而在卷线时压粉磁巧容易破损。为了提高压粉磁巧的强度则需要大的压力，但是存在 着用于产生高压的装置大型化、模具容易破损等的制造设备上的问题。因此，实际所获得的 压粉磁巧的强度受到局限。
[0010] 一方面，专利文献1所述的构成虽不需要如上所述的高压，但是，其是需要复杂的 设备和较多时间的制法，且在磁性粉末的氧化处理后需要用于粉碎凝聚的粉末的工序，从 而工序变得繁琐。另外，所得到的磁性粉末成型体是高密度烧结的烧结体，因此，特别是在 高频率领域中可能会导致铁损（coreloss)劣化。
[0011] 本发明就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种即便是基于简单的加 压成型的制造方法也能够获得高强度的压粉磁巧的压粉磁巧的制造方法，还提供一种即便 是采用简单的加压成型的制造方法也能够获得高的强度的压粉磁巧W及线圈部件。
[0012] 解决课题所用的方法
[0013] 本发明的压粉磁巧的制造方法，是使用软磁性材料粉的压粉磁巧的制造方法，其 特征在于，具有：
[0014] 第一工序，混合软磁性材料粉和粘合剂；
[0015] 第二工序，对经过所述第一工序获得的混合物实施加压成型；W及
[0016] 第=工序，对经过所述第二工序获得的成型体实施热处理，
[0017] 所述软磁性材料粉是含有化、&和A1的化-&-A1系合金粉，
[0018] 通过所述热处理，在所述软磁性材料粉的表面形成氧化物层，W质量比计算时，该 氧化物层的A1相对于化、化和A1之和的比率比内部的合金相高。
[0019] 通过使用含有化Xr和A1的合金粉，即便在低成型压力下也能够获得高的占积率 和压粉磁巧强度。而且，通过成型后的热处理能够在软磁性材料粉表面形成A1比率高的氧 化物层，因此，绝缘性被覆的形成也变得简单。目P，根据本发明的压粉磁巧的制造方法，通过 简单的制造方法能够提供强度等优异的压粉磁巧。
[0020] 另外，所述压粉磁巧的制造方法中，优选所述软磁性材料粉的&含量为2. 5~7. 0 质量％，A1含量为3. 0质量％~7. 0质量％。
[0021] 另外，所述压粉磁巧的制造方法中，经过所述热处理的压粉磁巧中软磁性材料粉 的占积率优选在80 %~90 %的范围内。
[0022] 此外，所述压粉磁巧的制造方法中，所述软磁性材料粉的中值粒径（mediansize) d50优选为30ymW下。
[0023] 此外，所述压粉磁巧的制造方法中，优选所述加压成型时的成型压力为1.OGPaW 下，并且，经过所述热处理的压粉磁巧中的软磁性材料粉的占积率为83%W上。
[0024] 本发明的压粉磁巧是使用软磁性材料粉的压粉磁巧，其特征在于，所述软磁性材 料粉是含有化、化和A1的化-化-A1系合金粉，软磁性材料粉的占积率在80%~90%的范 围内，并且，所述软磁性材料粉之间通过氧化物层进行结合，W质量比计算时该氧化物层的 A1相对于Fe、化和A1之和的比率比内部的合金相高。
[00巧]另外，所述压粉磁巧中，优选所述软磁性材料粉的&含量为2. 5质量％~7. 0质 量％，A1含量为3. 0质量％~7. 0质量％。
[0026] 另外，所述压粉磁巧中，所述压粉磁巧的剖面观察图像中的软磁性材料粉的各粒 子的最大粒径的平均值优选为15ymW下。
[0027] 本发明的线圈部件，其特征在于，具有所述压粉磁巧和在所述压粉磁巧的周围卷 装的线圈。
[002引发明效果
[0029] 根据本发明，能够提供即便是基于简单的加压成型的制造方法也能够获得高强度 的压粉磁巧的压粉磁巧的制造方法，此外，还能够提供即便是基于简单的加压成型的制造 方法也能够获得高的强度的压粉磁巧W及线圈部件。
【附图说明】
[0030] 图1是用于说明本发明的压粉磁巧的制造方法的实施方式的工序流程图。
[003U 图2是压粉磁巧的剖面的沈M照片。
[003引 图3是压粉磁巧的剖面的沈M照片。
[003引图4是压粉磁巧的剖面的TEM照片。
[0034] 图5是表示成型压力和占积率的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[00巧]下面，具体说明本发明的压粉磁巧的制造方法、压粉磁巧W及线圈部件的实施方 式。但是，本发明并非限定于此。
[0036] 图1是用于说明本发明的压粉磁巧的制造方法的实施方式的工序流程图。该制造 方法是使用软磁性材料粉的压粉磁巧的制造方法，具有：混合软磁性材料粉和粘合剂的第 一工序；对经过第一工序所获得的混合物实施加压成型的第二工序；W及，对经过第二工 序所获得的成型体实施热处理的第=工序。所使用的软磁性材料粉为含有化、化和A1的 Fe-&-Al系合金粉，通过第S工序的热处理在软磁性材料粉的表面上形成氧化物层，W质 量比计算时，该氧化物层的A1相对于化、化和A1之和的比率比内部的合金相高。
[0037] 含有化和A1的化-化-A1系的合金粉相比于化-Si系的合金粉耐腐蚀性更优异。 此外，Fe-化-A1系的合金粉相比于化-Si系和化-Si-化系的合金粉更容易塑性变形。因 此，Fe-&-Al系的合金粉即便在低的成型压力下也能够获得具有高的占积率和强度的压粉 磁巧。由此，能够避免成型机的大型化、复杂化。另外，由于能够在低压下成型，因此还能够 抑制模具的破损，提高生产率。
[0038] 此外，由于作为软磁性材料粉使用Fe-化-A1系的合金粉，如后面所述，能够通过 成型后的热处理在软磁性材料粉的表面上形成绝缘性的氧化物。因此，不仅能够省略成型 前形成绝缘性氧化物的工序，而且绝缘性被覆的形成方法也变得简单，因此在该方面上生 产率也会提高。
[0039] 首先，对供于第一工序的软磁性材料粉进行说明。作为含有比率高的=个主要元 素含有FeXr和A1的Fe-&-Al系合金粉的组成，只要能够构成压粉磁巧即可，对其并不特 别限定。化和A1是用于提高耐腐蚀性等的元素。从该观点考虑时，软磁性材料粉的化含 量优选为1. 0质量％ ^上，更加优选为2. 5质量％ ^上。一方面，化过多时，饱和磁通密度 降低，因此，优选化含量为9.0质量％ ^下，更加优选为7.0质量％ ^下，进一步优选为4. 5 质量％^下。另外，如上所述，A1是用于提高耐腐蚀性的元素，特别有助于表面氧化物的形 成。从该观点考虑时，软磁性材料粉的A1含量优选为2. 0质量％ ^上，更加优选为3. 0质