铁氧体烧结体和使用了铁氧体烧结体的电子部件以及电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适于变压器或扼流圈等的磁芯且高强度的铁氧体烧结体。另外，本发 明涉及使用了这样的铁氧体烧结体的电子部件。另外，本发明涉及使用了这种电子部件的 电源装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，电子设备的小型化和高效率化不断发展，电源装置等所使用的电子部件 也强烈要求小型化、高效率化。为了小型化、高效率化，对于线圈或变压器等电子部件所使 用的铁氧体烧结体要求低损耗特性。
[0003] 以往，铁氧体烧结体为了使其磁特性成为优异的低损耗特性，而以在烧结后不残 留应变的方式进行制造。原因在于，如果在烧结后应变残留，则由于该残留应变，在铁氧体 烧结体产生残留应力而引起导磁率的降低或磁损耗增加这样的磁特性的恶化。
[0004] 例如，在专利文献1所记载的低损耗氧化物磁性材料中，通过控制烧成工序的冷 却速度来减少残留应力并减小磁损耗。另外，例如在专利文献2所记载的软铁氧体的制造 方法中，在铁氧体成型体的烧成时，在成型体与陶瓷制敷板之间散布有氧化锌等粉末。由此 阻止来自铁氧体的脱锌反应，改善由于尖晶石相的晶格常数的收缩而产生的拉伸残留应力 引起的磁特性的劣化。另外，例如在专利文献3所记载的铁氧体芯中，通过用由玻璃组合物 构成的被膜层覆盖芯部的表面，从而利用芯部与包覆层的热膨胀系数之差降低残留应力而 改善初始导磁率。此外，记载了能够通过被膜层发挥牺牲膜的作用来有效地防止芯部的破 损等。
[0005] 如专利文献1、2、3所示，到目前为止，为了不使铁氧体烧结体的磁特性恶化，强烈 要求消除由于残留应变而产生的残留应力。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2007-204349号公报
[0009] 专利文献2 :日本专利第2833722号公报
[0010] 专利文献3 :日本专利第5195669号公报
【发明内容】
[0011] 发明所要解决的技术问题
[0012] 如专利文献1、2、3所示，到目前为止，认为在铁氧体烧结体所残留的应变即由于 残留应变产生的残留应力是不需要的，因而尽努力最大限度消除。
[0013] 在专利文献1所记载的低损耗磁性材料的情况下，以不在烧结后产生残留应力的 方式规定了烧成工序。在专利文献2所记载的软铁氧体的制造方法中，通过阻止铁氧体的 脱锌反应，从而改善了所产生的残留应力所引起的磁特性的劣化。但是，在上述专利文献1、 2中，对铁氧体烧结体的强度（抗应力）与残留于铁氧体烧结体的应变的关联性没有作任何 考虑。在线圈或变压器等电子部件所使用的铁氧体烧结体中，有许多用树脂等覆盖整体的 烧结体或粘接一部分的烧结体，或者用金属零件等固定的烧结体等恒定地接受外部应力那 样的烧结体。出于这样的背景，要求高强度的铁氧体烧结体。
[0014]另外，在专利文献3所记载的铁氧体芯中，记载了通过附有包覆层来缓和芯的残 留应力并改善初始导磁率，而且通过被膜层发挥牺牲膜的作用能够有效地防止芯部的破损 等。关于专利文献3,由于通过具有被膜层来防止破损等，因此认为强度提高。但是，即使通 过具有被膜层来例如提高强度，烧结体本身的强度（抗应力）也不会提高，而且具有涂布由 玻璃组合物构成的被膜层这样的做法带来成本增加的不利情况。另外，虽然提到了强度，但 是关于抗应力并没有呈现任何数据。
[0015] 另外，如专利文献2、3中所示，到目前为止，努力消除残留在从铁氧体烧结体的最 表面起数百Um的应变所致的残留应力。
[0016] 例如，专利文献2中所示的，记载了从铁氧体烧结体的最表面起引起脱锌反应而 磁特性劣化，相对于此，通过除去从铁氧体烧结体的最表面起约250ym来改善铁损。在此， 应变所涉及的层读取为250ym。
[0017] 专利文献3中也同样记载了认为残留应力的原因为铁氧体组合物的烧成、冷却时 的收缩所引起的应力或由于烧成、冷却时的铁氧体组合物中的成分特别是ZnO成分的蒸发 等产生的应力等。在专利文献3中，并没有提到铁氧体烧结体的表面，但如上述所示，如从 特别是提到ZnO成分的蒸发是原因的点（与专利文献2同样）或实施方式中以芯部2的凸 缘部5的厚度为0. 2~0. 3_的地方也知道，专利文献2同样地，假定应变所涉及的层最多 为数百ym左右。在此，由于凸缘部的最大厚度为0.3mm，因此假定最大为0.15mm(150iim) 是清楚的。
[0018] 在专利文献1中，也有如果在烧结工序的冷却过程中未控制在适当的氧分压、适 当的冷却速度，则烧结体表面或者过氧化或者过还原，或者晶界相过厚，或者不形成晶界 相，但是与专利文献2、3同样地不难想象提到残留在从铁氧体烧结体的最表面起数百ym 的应力。
[0019] 如上述所示，到目前为止，认为应变是存在从铁氧体烧结体的最表面到数百ym 的"组成等不均匀的层"所产生的不必要的应变。但是，本发明人等着眼于应变与铁氧体烧 结体的强度的关系，测定使应变变化后的铁氧体烧结体的强度后，发现应变对铁氧体烧结 体的强度造成影响。此外，由如上述的专利文献1、2、3所示那样的现有的制法制作的结果， 发现该应变不是残留于最表面的应变，而是残留于从铁氧体烧结体的最表面起数百ym以 上的内部的应变。
[0020] 本发明有鉴于上述而作出的发明，其目的在于提供一种高强度的铁氧体烧结体。 另外，本发明的另一个目的在于提供一种使用了这样的铁氧体烧结体的强度优异的电子部 件。另外，本发明的又一个目的在于提供一种使用了这种电子部件的具有高可靠性的电源 装置。
[0021] 解决技术问题的手段
[0022] 本发明人等为了达到上述目的而进行了锐意研宄。其结果发现，通过将现有认为 不需要的应变附加在从含有Co的Mn-Zn系铁氧体烧结体的最表面起由现有的制法形成的 "组成等不均匀的层"（数百ym:例如脱锌层的话为250ym)以上的范围，能够改善含有Co的Mn-Zn系铁氧体烧结体的强度，从而完成本发明。
[0023]在此，就"组成等不均匀的层"进行说明。组成等不均匀的层是指，与铁氧体烧结 体的最内部即中心部相比较，组成、价数、晶界相厚度或粒径等其中之一变化的"存在于从 铁氧体烧结体的最表面起数百ym的层"，其是通过产生残留应力而使磁特性劣化的原因的 层。众所周知，该层通过机械研磨或化学研磨除去从而恢复磁特性。本发明人等根据ICP 分析和磁特性的恢复情况估计上述层的厚度后，最大不足300ym。即，这里所说的由现有的 制法形成的"组成等不均匀的层"是指从铁氧体烧结体的最表面起不足300ym的层。
[0024] 为了解决上述技术而达到目的，本发明所涉及的铁氧体烧结体，其特征在于，是含 有Co的Mn-Zn系铁氧体烧结体，在从所述含有Co的Mn-Zn系铁氧体烧结体的最表面向内 部，直至包含最表面的烧结体厚度的三分之一的范围附加有压缩应变。根据该铁氧体烧结 体，通过压缩应变附加于从所述含有Co的Mn-Zn系铁氧体烧结体的最表面向内部直至包含 最表面的烧结体厚度的三分之一的范围，能够改善所述含有Co的Mn-Zn系铁氧体烧结体的 抗折力。其结果，能够改善铁氧体烧结体的强度。
[0025] 另外，以往在磁损耗的评价中并未考虑励磁波形。一般而言，磁损耗的评价由正弦 波励磁进行，在上述专利文献1、2、3中，对励磁波形均没有任何考虑、记载。即，由于上述专 利文献1、2、3中有记载的残留应变而劣化的磁特性这样的特性是由正弦波励磁测定的特 性。但是，在实际的产品的电路中，励磁波形并不是正弦波，几乎都是以矩形波励磁进行动 作。本发明人等着眼于矩形波励磁进行的测定对于更好地再现实际搭载于实际设备的状态 是重要的，除了本发明的应变附加所引起的强度增加以外，还就矩形波励磁所致的磁损耗 的变化重复进行了锐意研宄。其结果发现，通过令构成所述含有Co的Mn-Zn系铁氧体烧结 体的成分为适当的范围、或者附加的应变量为适当的范围，从而除了本发明的第一个目的 即强度增加以外，还能够抑制矩形波励磁所致的损耗。
[0026] S卩，在本发明中，优选地，所述含有Co的Mn-Zn系铁氧体烧结体的主成分在分别换 算成氧化物时由51~54摩尔％的？620 3、6~16摩尔％的2]1〇、余量的MnO构成，相对于所述 主成分的所述氧化物的合计质量1质量份，如果换算成C〇0,则含有100X10_6~4000X10 _6 质量份的Co作为副成分。根据该铁氧体烧结体，通过令构成所述含有Co的Mn-Zn系铁氧 体烧结体的成分为适当的范围，从而能够在可以得到低损耗特性的范围中改善烧结体的强 度。其结果，能够提供低损耗且强度得到改善的优异的铁氧体烧结体。
[0027] 另外，在本发明中，附加的压缩应变优选为3. 5~102ye。通过令附加的压缩应 变为这样的范围，从而除了本发明的效果即强度增加以外，还能够抑制矩形波励磁下的磁 损耗的大幅增加的铁氧体烧结体。
[0028] 本发明是一种电子部件，其特征在于，使用了所述含有Co的Mn-Zn系铁氧体烧结 体。通过使用所述含有Co的Mn-Zn系铁氧体烧结体，从而能够提供强度优异的电子部件。
[0029]本发明是一种电源装置，其特征在于，具备所述电子部件。根