线圈型电子零件的制作方法
【专利说明】
[0001 ] 分案申请的相关信息
[0002] 本案是分案申请。该分案的母案是申请日为201 2年12月12日、申请号为 201210535459.2、发明名称为"线圈型电子零件"的发明专利申请案。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种线圈型电子零件，尤其是关于一种使用有适用于可向电路基板上 进行表面安装的小型化线圈型电子零件的软磁性合金的线圈型电子零件。
【背景技术】
[0004] 先前，作为在高频下使用的扼流圈的磁芯，使用有铁氧体芯、金属薄板的对接式铁 芯（cut core)、或压粉磁芯。
[0005] 与铁氧体相比，若使用金属磁体，则有可获得高饱和磁通密度的优点。另一方面， 因金属磁体本身绝缘性较低，所以必须实施绝缘处理。
[0006] 在专利文献1中提出有如下技术:将包含具有表面氧化覆膜的Fe-Al-Si粉末与粘 合剂的混合物压缩成形后，在氧化性环境中进行热处理。根据该专利文献，通过在氧化性环 境中进行热处理，而在压缩成形时合金粉末表面的绝缘层被破坏的部位形成氧化层(氧化 铝），能以较低的磁芯损耗获得具有良好的直流重叠特性的复合磁性材料。
[0007] 在专利文献2中揭示有如下的积层型电子零件，是通过将使用以金属磁体粒子为 主要成分、且含有玻璃的金属磁体膏而形成的金属磁体层与使用含有银等金属的导电膏而 形成的导体图案积层而成，并在积层体内形成有线圈图案，并且，该积层型电子零件是在氮 气环境中且于400°C以上的温度下焙烧。
[0008] [先前技术文献]
[0009] [专利文献]
[0010][专利文献1]日本专利特开2001-11563号公报 [0011][专利文献2]日本专利特开2007-27354号公报
【发明内容】
[0012][发明所要解决的问题]
[0013] 在专利文献1的复合磁性材料中，因使用预先于表面形成有氧化覆膜的Fe-Al-Si 粉末而进行成形，所以于压缩成形时必需较大的压力。
[0014] 而且，存在如下课题:在应用于如功率电感器般需要流通更大电流的电子零件的 情况下，无法充分应对进一步的小型化。
[0015] 而且，在专利文献2的积层型电子零件中，提出了利用有使用以金属磁体粒子为主 要成分、且含有玻璃的金属磁体膏而形成的金属磁体层的积层型电子零件，但虽利用玻璃 层而改善电阻，然而会因玻璃的混合而引起金属磁体的填充率降低，导致以磁导率μ为首的 磁特性降低。
[0016]本发明是鉴于所述情况而成，其目的在于提供一种包含能以低成本生产、并且兼 具更高磁导率与更高饱和磁通密度该两种特性的磁体的线圈型电子零件及其制造方法。 [0017][解决问题的技术手段]
[0018] 本发明者等人为了达成所述目的而反复进行锐意研究，结果发现:若将以铁、硅及 铬或铁、硅及铝为主要成分的软磁性合金的粒子与结合材料混合而成形，并对其成形体在 含有氧的环境中、在特定条件下进行热处理，通过该热处理，而使结合材料分解且在热处理 后的金属粒子表面上形成有氧化层，通过该氧化层而使合金粒子彼此结合，由此，使热处理 后的磁导率高于热处理前的磁导率，并且使热处理后的合金粒子内生成晶粒（以下，也有称 为"粒子内晶粒"的情况），因该粒子内晶粒之存在，可兼顾高磁导率μ与低磁性损耗Pcv。而 且，也判明：该氧化层优选的是二层构造，且该二层构造的氧化层中的内层是由以铬的氧化 物或铝的氧化物为主要成分的氧化层而形成，并被覆软磁性合金粒子，由此，可防止软磁性 合金粒子内部产生氧化，从而可抑制特性之劣化。而且，也判明：该二层构造的氧化层中的 外层是由以铁及铬的氧化物、或铁及铝的氧化物为主要成分的氧化层而形成，进而，其是厚 于所述内层的氧化层，因此可达成绝缘性之改善。又进而，也发现：与合金粒子彼此的结合 无关的表面氧化层的表面上具有凹凸，且粒子比表面积较热处理前变大，由此使绝缘性之 改善效果提尚。
[0019] 本发明是基于这些见解而完成，且是如下发明。
[0020] <1>-种线圈型电子零件，其特征在于:在坯体的内部或表面具有线圈，所述坯 体包含经由氧化层而相互结合的软磁性合金的粒子群，在各软磁性合金的粒子的内部存在 多个晶粒。
[0021] <2>如<1>的线圈型电子零件，其特征在于:所述软磁性合金是以铁、铬及硅为 主要成分。
[0022] <3>如<1>的线圈型电子零件，其特征在于:所述软磁性合金是以铁、铝及硅为 主要成分。
[0023] <4 >如< 1 >至< 3 >中任一项的线圈型电子零件，其特征在于:所述坯体具有不 经由所述氧化层的所述软磁性合金粒子彼此的结合。
[0024] <5>如<1>至<4>中任一项的线圈型电子零件，其特征在于:所述氧化层为二 层构造，且所述氧化层中的外层比内层厚。
[0025] <6>如<1>至<5>中任一项的线圈型电子零件，其特征在于:所述软磁性合金 的粒子彼此未结合的氧化层的外层的表面为凹凸面。
[0026][发明的效果]
[0027]根据本发明，通过对以铁、硅及铬，或铁、硅及铝为主要成分的软磁性合金粒子适 当地进行热处理，可使合金粒子彼此经由形成在粒子表面的氧化层而结合，由此，使热处理 后的磁导率高于热处理前的磁导率，可谋求绝缘性之改善，并且通过该热处理，可在热处理 后的合金粒子内生成晶粒，并且因该粒子内晶粒之存在，可兼顾高磁特性μ与低磁性损耗， 并可与经由所述氧化层的粒子结合效果相辅相成地提高制品特性。而且，于将氧化层设为 二层构造的情况下，可于如先前般形成于合金粒子表面的铬或铝之比率较高的氧化层的更 外层上，使比电阻更高、且以铁及铬的氧化物或铁及铝的氧化物为主要成分的氧化层较厚 地形成，因此可达成绝缘性之改善。而且，软磁性合金粒子是被由以铬的氧化物或铝的氧化 物为主要成分的氧化层而形成的内层被覆，由此，可防止软磁性合金粒子内部进行过剩之 氧化，从而可抑制特性之劣化。进而，通过本发明的热处理，而在粒子表面产生凹凸，使比表 面积提高，由此，易于因先前技术中可见之合金粒子彼此结合而实现μ改善，进而，于未结合 的表面氧化层具有凹凸，由此使表面电阻增加，从而提高绝缘性之改善效果。
【附图说明】
[0028]图1是表示本发明的使用电子零件用软磁性合金的坯体之第1实施方式的侧视图。
[0029] 图2(Α)、（Β)是示意性地表示通过本发明而形成的氧化层的图。
[0030] 图3是将于图2中利用虚线包围的部分4放大而示意性地表示粒子内晶粒的图。
[0031] 图4是表示对本发明的线圈型电子零件的第1实施方式的一部分进行透视的侧视 图。
[0032] 图5是表示第1实施方式的线圈型电子零件的内部构造的纵端视图。
[0033] 图6是表示本发明的使用电子零件用软磁性合金的坯体的实施方式的变形例的一 例的内部构造的透视图。
[0034] 图7是表示本发明的电子零件的实施方式的变形例的一例的内部构造的透视图。
[0035] 图8是表示本发明的实施例的3点弯曲破断应力的试样测定方法的说明图。
[0036] 图9是表示本发明的实施例的体积电阻率的试样测定方法的说明图。
[0037][符号的说明]
[0038] 1 粒子
[0039] 2 氧化层的内层
[0040] 3 氧化层的外层
[0041] 10使用电子零件用软磁性合金的坯体
[0042] 10'使用电子零件用软磁性合金的坯体
[0043] 11鼓型磁芯
[0044] Ila卷芯部
[0045] Ilb凸缘部
[0046] 12板状磁芯
[0047] 14外部导体膜
[0048] 14a烧附导体膜层
[0049] 14b 镀镍(Ni)层
[0050] 14c 镀锌(Sn)层
[0051 ] 15 线圈
[0052] 15a卷绕部
[0053] 15b端部(接合部）
[0054] 20电子零件(绕线型芯片电感器）
[0055] 31积层体芯片
[0056] 34外部导体膜
[0057] 35内部线圈
[0058] 40电子零件(积层型芯片电感器）
【具体实施方式】
[0059] 于本说明书中，"粒子经氧化而生成的氧化层"是通过粒子之自然氧化以上的氧化 反应而形成的氧化层，且是通过将由粒子所得的成形体在氧化性环境中进行热处理而使粒 子的表面与氧反应而成长的氧化层。另外，"层"是可于组成上、构造上、物性上、外观上、及/ 或制造步骤上等方面与其他区别之层，其边界包含明确的及不明确的，而且，包含粒子上为 连续膜的情况及一部分具有非连续部分的情况。于某一态样中，"氧化层"是将粒子整体被 覆之连续氧化膜。而且，此种氧化层具有本说明书中所指出之任一项之特征，且通过粒子的 表面的氧化反应而成长的氧化层是可与利用其他方法而被覆的氧化膜层区别。而且，于本 说明书中"更多"、"更易于"等表示比较之表达是意指实质上的差异，且意指于功能、构造及 作用效果上发挥有意的差异的程度的差异。
[0060] 以下，参照图1或图5,对本发明的使用电子零件用软磁性合金的坯体之第1实施方 式进行说明。
[0061] 图1是表示本实施方式的使用电子零件用软磁性合金的坯体10之外观的侧视图。
[0062] 本实施方式的使用电子零件用软磁性合金的坯体10是作为用以卷绕绕线型芯片 电感器的线圈的磁芯而使用的。鼓型磁芯11具备与电路基板等安装面平行地配设且用以卷 绕线圈的板状的卷芯部11a、及分别配设于卷芯部Ila之相互对向的端部的一对凸缘部11b、 11b，且外观呈鼓型。线圈的端部与形成于凸缘部llb、llb的表面的外部导体膜14电性连接。
[0063] 本发明的使用电子零件用软磁性合金的坯体10之特征在于:是包含以铁(Fe)、硅 (Si)及铬(Cr)，或者以铁(Fe)、硅(Si)及铝(Al)为主要成分的软磁性合金的粒子群，于各软 磁体粒子的表面形成有包含通过在含有氧的环境中适当进行热处理而使该粒子氧化而生 成之金属氧化物的层（以下，称为"氧化层"），并且热处理后的合金粉粒子之结晶性提高，从 而于粒子内形成晶粒。
[0064] 以下，本说明书之记载是以元素名或元素符号而记载。
[0065] 图2中，为了易懂地说明本发明中的氧化层，使用简化之2个软磁性合金粒子之模 型而示意性地进行表示。另外，图中，虚线4是表示于下述图3中将粒子内生成之晶粒放大而 示意性地表示的部分。
[0066] 氧化层是