CN106575557B - 压粉磁芯、电气/电子部件以及电气/电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压粉磁芯(1)，作为耐热性优异的压粉磁芯，具备软磁性粉末(M)和绝缘性的树脂类材料(R)，在压粉磁芯(1)中，提供树脂类材料(R)的树脂含有丙烯酸类树脂，在以下述条件通过TOF‑SIMS对压粉磁芯(1)进行测定时，测定到基于由表示为CnH2n‑1O2 ‑(n＝11至20)的离子中的至少一种构成的第一离子的峰，本发明还提供一种具备这样的压粉磁芯的电气/电子部件以及安装有该电气/电子部件的电气/电子设备。所述条件为，照射离子：Bi3+；加速电压：25keV；照射电流：0.3pA；照射模式：聚束模式。

Description

压粉磁芯、电气/电子部件以及电气/电子设备
技术领域
本发明涉及使用了软磁性粉末的压粉磁芯、具备该压粉磁芯的电气/电子部件以及安装有该电气/电子部件的电气/电子设备。
背景技术
作为电感元件、电抗器、变压器、扼流线圈等电气/电子部件的构成要素使用的压粉磁芯能够通过将许多的软磁性粉末与树脂等一同进行压粉成型并对得到的成型体进行热处理而得到。在下述的专利文献1公开了压粉磁芯的一个例子。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-212853号公报
发明内容
发明要解决的课题
通过上述的制造方法得到的压粉磁芯是软磁性粉末与树脂类材料的复合体，通常，压粉磁芯中的软磁性粉末即使在大气中直至300℃左右也是热稳定的。然而，当压粉磁芯被加热至300℃左右的温度时，树脂类材料的热劣化会变得明显，压粉磁芯的磁特性会变化。
作为评价这样的压粉磁芯的热稳定性的尺度之一，能够举出对压粉磁芯进行了在大气中且在250℃的环境下放置1000小时的加热试验(在本说明书中，未进行特殊说明的“加热试验”即意味着该加热试验。)的情况下的磁芯损耗的变化率。在本说明书中，将如下情况称为压粉磁芯的“耐热性优异”，该情况是，使用在加热试验之前测定的压粉磁芯的磁芯损耗Pc0(单位：kW/m3)和在加热试验后测定的压粉磁芯的磁芯损耗Pc1(单位kW/m3)并根据下述式定义的磁芯损耗的变化率ΔPc(单位：％)小。
ΔPc＝(Pc1-Pc0)/Pc0×100
本发明的目的在于，提供一种耐热性优异的压粉磁芯、具备这样的压粉磁芯的电气/电子部件以及安装有该电气/电子部件的电气/电子设备。
用于解决课题的技术方案
本发明的发明人为了解决上述课题而进行了研究，结果认识到，在通过TOF-SIMS进行测定时可测定到基于特定的离子的峰的压粉磁芯的耐热性优异。
基于上述认识完成的本发明，作为一个方式提供一种压粉磁芯，所述压粉磁芯具备软磁性粉末和绝缘性的树脂类材料，所述压粉磁芯的特征在于，提供所述树脂类材料的树脂含有丙烯酸类树脂，在以下述条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时，测定到基于第一离子的峰，所述第一离子由表示为CnH2n-1O2 -(n＝11至20)的离子中的至少一种构成，所述条件为：
照射离子：Bi3+
加速电压：25keV
照射电流：0.3pA
照射模式：聚束模式
优选是，第一强度比为0.03以上，所述第一强度比是，在以上述的条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时测定到的、基于所述第一离子的峰的强度相对于基于C3H3O2 -的峰的强度之比。
优选是，在以上述的条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时，测定到至少一个基于第二离子的峰，所述第二离子是所述第一离子以外的离子，基于所述第二离子的峰的最大值位于基于所述第一离子的峰成为最大值的mass/u与比该mass/u小0.5的mass/u之间，所述第一离子的峰的强度相对于所述第二离子的峰的强度的总和之比即第二强度比为0.1以上。
本发明作为另一个方式提供一种压粉磁芯，所述压粉磁芯具备软磁性粉末和绝缘性的树脂类材料，所述压粉磁芯的特征在于，提供所述树脂类材料的树脂含有丙烯酸类树脂，在以下述条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时，测定到基于表示为C5H7O3 -的第三离子的峰，所述条件是：
照射离子：Bi3+
加速电压：25keV
照射电流：0.3pA
照射模式：聚束模式
优选是，第三强度比为0.05以上，所述第三强度比是，在以上述的条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时测定到的、基于所述第三离子的峰的强度相对于基于C3H3O2 -的峰的强度之比。
本发明作为另一个方式提供一种压粉磁芯，所述压粉磁芯具备软磁性粉末和绝缘性的树脂类材料，所述压粉磁芯的特征在于，提供所述树脂类材料的树脂含有丙烯酸类树脂，在以下述条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时，测定到表示为C7H11O2 -的第四离子，所述条件为：
照射离子：Bi3+
加速电压：25keV
照射电流：0.3pA
照射模式：聚束模式
优选是，第四强度比为0.02以上，所述第四强度比是，在以上述的条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时测定到的、基于所述第四离子的峰的强度相对于基于C3H3O2 -的峰的强度之比。
上述的本发明涉及的压粉磁芯还可以具备以下特征中的至少一个。
·第五强度比为10以下，所述第五强度比是，以上述记载的条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时测定到的、基于C2HO-的峰的强度相对于基于C2H3O2 -的峰的强度之比。
·压粉磁芯含有P(磷)。通过压粉磁芯含有P，从而有时示出容易测定出上述的第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个的倾向。
·所述软磁性粉末具有由非晶质构成的部分。
·所述软磁性粉末是Fe基非晶质合金，含有：0原子％以上且10原子％以下的Ni；0原子％以上且3原子％以下的Sn；0原子％以上且6原子％以下的Cr；3.0原子％以上且11原子％以下的P；1.0原子％以上且10原子％以下的C；0原子％以上且9原子％以下的B；以及0原子％以上且6原子％以下的Si。通过Fe基非晶质合金含有P，从而有时示出容易测定出上述的第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个的倾向。
·所述压粉磁芯是通过对含有所述软磁性粉末和树脂的组合物进行加压成型而得到成型体并对得到的所述成型体进行加热而得到的。所述成型体的加热优选包括氧化性气氛中的加热和此后的非氧化性气氛中的加热。所述组合物可以含有无机类成分，所述无机类成分优选含有P。通过无机类成分含有P，从而有时示出容易测定出上述的第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个的倾向。
本发明作为另一个方式提供一种电气/电子部件，所述电气/电子部件具备上述的压粉磁芯、线圈以及与所述线圈的每个端部连接的连接端子，其中，所述压粉磁芯的至少一部分配置为，位于在经由所述连接端子在所述线圈流过电流时由所述电流产生的感应磁场内。
本发明作为另一个方式提供一种电气/电子设备，所述电气/电子设备安装有上述的电气/电子部件，其中，所述电气/电子部件通过所述连接端子与基板连接。
发明效果
上述的发明涉及的压粉磁芯的耐热性优异。此外，根据本发明，可提供一种具备这样的压粉磁芯的电气/电子部件以及安装有该电气/电子部件的电气/电子设备。
附图说明
图1是概念性地示出本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯的形状的立体图。
图2是示出本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯的剖面观察结果的图。
图3是示出分别对通过实施例1以及比较例1至3制造的压粉磁芯用TOF-SIMS进行测定而得到的光谱的一部分(mass/u为185附近、199附近以及213附近)的图。
图4是概念性地示出作为本发明的一个实施方式涉及的具备压粉磁芯的电气/电子部件的环形磁芯的形状的立体图。
图5是对作为本发明的另一个实施方式涉及的具备压粉磁芯的电气/电子部件的电感元件的整体结构进行部分透视而示出的立体图。
图6是示出将图5所示的电感元件安装在安装基板上的状态的部分主视图。
图7是示出分别对通过实施例1以及比较例1至3制造的压粉磁芯用TOF-SIMS进行测定而得到的光谱的另一部分(mass/u为115附近以及127附近)的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行详细说明。
1.压粉磁芯
图1所示的本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1，其外观为环状，并如图2所示，具备软磁性粉末M和含有基于丙烯酸类树脂的成分的绝缘性的树脂类材料R。
(1)通过TOF-SIMS测定的离子
本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1在以后面说明的条件通过TOF-SIMS进行测定时，可测定到基于以下说明的第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个的峰。
(1-1)第一离子
本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1在以下述条件(以下，也称为“测定条件1”。)通过TOF-SIMS进行测定时，可测定到基于第一离子的峰，第一离子由表示为CnH2n-1O2 -(n＝11至20)的离子中的至少一种构成。第一离子可以是一种，也可以是多种。第一离子通常是多种。
照射离子：Bi3+
加速电压：25keV
照射电流：0.3pA
照射模式：聚束模式
在此，聚束模式(bunching mode)是，使照射到样品的离子束为脉冲状且使该脉冲宽度(离子束的前端与后端的时间差)变窄而提高了分辨率的模式。
图3是示出分别对通过后面说明的实施例1以及比较例1至3制造的压粉磁芯1用TOF-SIMS进行测定而得到的光谱的一部分的图。在图3示出了分别基于属于第一离子的C11H21O2 -、C12H23O2 -、C13H25O2 -的峰。
本说明书中，在后面说明的第一强度比为0.01以下的情况下，不能区分第一离子的峰和测定噪声，因此判断为不存在基于第一离子的峰。
通过测定到基于第一离子的峰，从而可得到耐热性优异的压粉磁芯。其理由并不清楚。更多地具有作为具有碳氢键的、所谓的有机物的性质的物质可能作为树脂类材料而存在。第一离子可能具有表示为下述式(1)的化学构造。
CH3-(CH2)x-CH2-COO- (1)
x是8以上且17以下的整数
提供本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1具备的树脂类材料R的树脂包含丙烯酸树脂，因此，当通过TOF-SIMS对压粉磁芯1进行测定时，可测定到峰的最大值的mass/u为71.02的峰。根据该峰的最大值的mass/u估计的化学式为C3H3O2 -，根据该化学式，可认为提供该峰的负离子相当于丙烯酸离子。关于基于第一离子的峰的强度相对于该峰的强度(在本说明书中，也称为“第一参照强度”。)之比(在本说明书中，也称为“第一强度比”。)，至少一个优选为0.03以上，更优选为0.05以上，特别优选为0.10以上。此外，第一强度比为0.03以上的第一离子优选为两种以上，更优选为3种以上，特别优选为4种以上。第一强度比为0.05以上的第一离子优选为两种以上，更优选为3种以上，特别优选为4种以上。第一强度比为0.10以上的第一离子优选为两种以上。
(1-2)第二离子
在通过TOF-SIMS对本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1进行测定时，也可以测定到基于以下说明的第二离子的峰。在本说明书中，第二离子意味着基于该离子的峰的最大值的mass/u位于基于第一离子的峰的最大值的mass/u与比该mass/u小0.5的mass/u之间的、第一离子以外的离子。有时对于一种第一离子定义多种第二离子。在该情况下，在上述的mass/u的区域可测定到多个峰。
如图3所示，无论对于通过实施例制造的本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1，还是对于通过比较例制造的压粉磁芯，在通过TOF-SIMS进行测定时均测定到了基于第二离子的峰。如图3所示，与作为第一离子中的一种的C11H21O2 -对应的第二离子的峰明显存在两个。
在本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1中，第一离子的峰的强度相对于该第二离子的峰的强度的总和之比即第二强度比优选为0.1以上，更优选为0.2以上。
第二离子的具体的化学构造并不明确。像以下说明的那样，第二离子有可能是通过丙烯酸树脂与作为软磁性粉末的构成元素的Fe结合而生成的化合物的碎片。即，用作粘合剂的丙烯酸树脂的羧基(-COOH)与存在于软磁性粉末的表面的、与Fe结合的羟基(-OH)进行脱水反应，从而丙烯酸树脂与软磁性粉末的表面化学结合。有可能是，与该软磁性粉末的表面化学结合的丙烯酸树脂的一部分与Fe一同碎片化，从而成为第二离子。
第二离子在本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1以外的压粉磁芯中也能测定到，但是在那样的压粉磁芯中基于第一离子的峰为噪声水平，因此第二强度比不会为0.1以上。
(1-3)第三离子
本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1在以测定条件1通过TOF-SIMS进行测定时，可测定到基于表示为C5H7O3 -的第三离子的峰。
本说明书中，在后面说明的第三强度比为0.01以下的情况下，不能区分第三离子的峰和测定噪声，因此判断为不存在基于第三离子的峰。
通过测定到基于第三离子的峰，从而可得到耐热性优异的压粉磁芯。其理由并不清楚。第三离子(C5H7O3 -)的具体的化学构造并不清楚，但有可能具有羧基离子((COO)-)和羰基(＞C＝O)，其它由氢、亚甲基以及甲基等构成。
在本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1中，基于第三离子的峰的强度相对于第一参照强度之比(在本说明书中，也称为“第三强度比”。)优选为0.10以上，更优选为0.15以上，特别优选为0.20以上。
(1-4)第四离子
本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1在以测定条件1通过TOF-SIMS进行测定时，可测定到基于表示为C7H11O2 -的第四离子的峰。
本说明书中，在后面说明的第四强度比为0.01以下的情况下，不能区分第三离子的峰和测定噪声，因此判断为不存在基于第三离子的峰。
通过测定到基于第四离子的峰，从而可得到耐热性优异的压粉磁芯。其理由并不清楚。第四离子(C7H11O2 -)的具体的化学构造并不清楚，但有可能是在2位至6位中的任一位置具有乙烯性不饱和键的庚烯酸离子。
在本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1中，基于第四离子的峰的强度相对于第一参照强度之比(在本说明书中，也称为“第四强度比”。)优选为0.02以上，更优选为0.04以上，特别优选为0.06以上。
本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1有时优选含有P(磷)。理由不确定，但是通过压粉磁芯1含有P(磷)，从而变得容易对上述的第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个进行测定，且容易提高压粉磁芯1的耐热性。压粉磁芯1含有的P(磷)有可能影响树脂类材料R的物性、组成，从而有助于生成上述的离子。使压粉磁芯1含有P(磷)的方法没有限定。可以使软磁性粉末M含有P(磷)，也可以在压粉磁芯1的制造过程中使用磷酸盐玻璃等含磷物质。特别优选使软磁性粉末M含有P。
(1-5)第五离子
在可测定到基于第一离子的峰的本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1中，还可测定到可认为是丙烯酸树脂在氧化性气氛中分解而生成的表示为C2HO-的离子(在本说明书中，也称为“第五离子”。)的峰(峰的最大值的mass/u为41.01)。然而，第五峰的强度具有比在实质上未测定到基于第一离子的峰的压粉磁芯中测定的第五离子的峰的强度小的倾向。因此，本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1有可能处于树脂类材料的由于氧化等引起的分解没怎么进行的状态。
具体地，在通过TOF-SIMS对本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1进行测定时，基于第五离子的峰的强度相对于第一参照强度之比(在本说明书中，也称为“第五强度比”。)优选为10以下，更优选为7以下，特别优选为5以下。
(2)软磁性粉末
构成本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1具备的软磁性粉末M的材料没有限定。作为这样的材料，可例示结晶质磁性材料和非晶质磁性材料以及具有结晶质部分和非晶质部分的材料。构成软磁性粉末M的材料可以是一种，也可以是多种。在软磁性粉末M由多种材料构成的情况下，各构成材料的组成和配合比率没有限定。
结晶质磁性材料只要满足是结晶质(通过一般的X射线衍射测定可得到具有能够确定材料种类的程度的明确的峰的衍射光谱)且是软磁性体即可，具体的种类没有限定。作为结晶质磁性材料的具体例子，可举出Fe-Si-Cr类合金、Fe-Ni类合金、Fe-Co类合金、Fe-V类合金、Fe-Al类合金、Fe-Si类合金、Fe-Si-Al类合金、羰基铁以及纯铁。为了容易测定出上述的第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个，特别优选这些结晶质磁性材料包含P。
非晶质磁性材料只要满足是非品质(通过一般的X射线衍射测定得不到具有能够确定材料种类的程度的明确的峰的衍射光谱)且是软磁性体即可，具体的种类没有限定。作为非晶质磁性材料的具体例子，可举出Fe-P-C-B-Si类合金、Fe-Si-B类合金、Fe-P-C类合金以及Co-Fe-Si-B类合金。为了容易测定出上述的第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个，特别优选这些非晶质磁性材料包含P。
作为非晶质磁性材料的更具体的例子，可举出组成式表示为Fe100at％-a-b-c-x-y-z- tNiaSnbCrcPxCyBzSit且0at％≤a≤10at％、0at％≤b≤3at％、0at％≤c≤6at％、6.8at％≤x≤10.8at％、2.2at％≤y≤9.8at％、0at％≤z≤4.2at％、0at％≤t≤7at％的Fe基非晶质合金。在上述的组成式中，Ni、Sn、Cr、B以及Si是任意添加元素。
上述的Fe基非晶质合金的各元素的优选的添加量范围如下。Ni的添加量a优选为0at％以上且6at％以下，更优选为0at％以上且4at％以下。Sn的添加量b优选为0at％以上且2at％以下，更优选为1at％以上且2at％以下。Cr的添加量c优选为0at％以上且2at％以下，更优选为1at％以上且2at％以下。为了容易测定出上述的第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个，P的添加量x优选为8.8at％以上。C的添加量y优选为5.8at％以上且8.8at％以下。B的添加量z优选为0at％以上且3at％以下，更优选为0at％以上且2at％以下。Si的添加量t优选为0at％以上且6at％以下，更优选为0at％以上且2at％以下。
具有结晶质部分和非晶质部分的材料可以是结晶质磁性材料和非晶质磁性材料的混合体，也可以是具有非晶质相和结晶质相的材料。作为后者的材料，可例示如下材料，即，是Fe基合金，且通过含有Nb、Cu、Si等促进结晶析出的元素，从而在非结晶质的母相中分散析出结晶质的子相的材料。
本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1含有的软磁性粉末M的形状没有限定。软磁性粉末M的形状可以是球状，也可以是非球状。在是非球状的情况下，可以是扁平形状、鳞片状、椭球状、液滴状、针状这样的具有形状各向异性的形状，也可以是不具有特别的形状各向异性的不定形。
软磁性粉末M的形状可以是在制造软磁性粉末M的阶段(作为具体例子可举出雾化。)得到的形状，也可以是通过对制造的软磁性粉末M进行二次加工(作为具体例子可举出利用磨碎机等进行的扁平加工。)而得到的形状。作为前者的形状，可例示球状、椭球状、液滴状、针状等，作为后者的形状，可例示扁平形状、鳞片状。
本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1含有的软磁性粉末M的粒径没有限定。如果用平均粒径D50(通过激光衍射散射法测定的软磁性粉末M的粒径的体积分布中的体积累积值为50％时的粒径)来规定这样的粒径，则通常为1μm至20μm的范围。从提高操作性的观点、提高压粉磁芯1中的软磁性粉末M的填充密度的观点等考虑，软磁性粉末M的平均粒径D50优选为2μm以上且15μm以下，更优选为3μm以上且10μm以下，特别优选为4μm以上且7μm以下。
本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1中的软磁性粉末M的含量没有限定。可根据用途并考虑树脂类材料的组成、制造工序等而适宜地进行设定。
(3)树脂类材料
本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1具备的树脂类材料R是绝缘性的，提供该材料的树脂含有丙烯酸类树脂。在本说明书中，“树脂类材料R”意味着含有树脂和/或基于树脂的成分(树脂的至少一部分发生组成变化的成分，作为一个具体例子可例示树脂的(部分)热分解物。)的材料，关于本实施方式涉及的树脂类材料R，提供树脂类材料R的树脂包含丙烯酸类树脂。
丙烯酸类树脂只要含有基于丙烯酸及其衍生物中的至少一方的构成单位即可，可以是单聚物，也可以是共聚物。作为丙烯酸的衍生物，可例示丙烯酸酯、甲基丙烯酸及其酯、丙烯酰胺等。在丙烯酸类树脂为共聚物的情况下，该共聚物也可以含有基于丙烯酸及其衍生物中的至少一方的构成单位以外的构成单位，提供该构成单位的化合物的种类没有限定。作为这样的化合物的具体例子，可举出乙烯等烯烃、乙酸乙烯酯等乙烯基酯等。丙烯酸类树脂可以具有交联构造。该情况下的交联剂没有限定，可例示聚异氰酸酯化合物等。
提供树脂类材料的树脂也可以包含丙烯酸类树脂以外的树脂。作为这样的树脂，可例示硅酮树脂、环氧树脂、苯酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂等。
如图2所示，树脂类材料R位于压粉磁芯1内的相邻的软磁性粉末M、M之间等，对软磁性粉末M、M进行粘合并且进行绝缘，有助于维持压粉磁芯1的形状和绝缘性。一般来说，当将压粉磁芯供加热试验使用时，树脂类材料的上述的粘合功能和/或绝缘功能有可能下降，但是如前所述，本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1具备在通过TOF-SIMS进行测定时可测定到第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个的树脂类材料R，因此在加热试验后磁特性不易下降。
(4)压粉磁芯的制造方法
本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1的制造方法没有限定。举出这样的制造方法的一个例子如下：通过对含有软磁性粉末和树脂的组合物进行加压成型并对得到的成型体进行加热，从而能够得到压粉磁芯1。
在该制造方法中，加压条件和加热条件可根据压粉磁芯要求的机械特性、磁特性、组合物的组成等而适宜地进行设定。作为加热条件的一个例子，可举出进行在氧化性气氛中的加热以及非氧化性气氛中的加热。如前所述，本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1具备含有基于丙烯酸类树脂的成分的树脂类材料R，因此成为上述的加压成型的对象的组合物含有丙烯酸类树脂。
加热条件优选包括氧化性气氛中的加热，使得容易由包含丙烯酸类树脂的组合物得到在通过TOF-SIMS对压粉磁芯1进行测定时可测定到第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个的树脂类材料R，加热的温度优选为300℃以上且400℃以下，更优选为355℃以上且400℃以下。进而，特别优选为360℃以上且400℃以下。此外，从更加稳定地减弱由于加压成型而施加于软磁性粉末M的形变的观点出发，优选进行400℃以上的加热，在该情况下，优选进行非氧化性气氛中的加热，使得压粉磁芯1能够适当地具备树脂类材料R。因此，在进行氧化性气氛中的加热以及非氧化性气氛中的加热的情况下，优选在氧化性气氛中在300℃以上且400℃以下进行加热，并在此后在非氧化性气氛中进行400℃以上的加热。
被加压成型的上述的组合物也可以含有软磁性粉末和树脂以外的成分。作为这样的成分，可例示玻璃等无机类成分、金属皂等润滑剂等。有时也通过使组合物含有包含P(磷)的成分(例如，磷酸盐玻璃)，从而在通过TOF-SIMS对压粉磁芯1进行测定时容易测定到第一离子、第三离子以及第四离子中的至少一个。组合物的制备方法没有限定。可以只对构成组合物的材料进行混揉而得到，也可以将含有构成组合物的材料的浆料进行干燥、粉碎而形成造粒粉。
2.电气/电子部件
本发明的一个实施方式涉及的电气/电子部件具备上述的本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1、线圈以及与该线圈的每个端部连接的连接端子。在此，压粉磁芯1的至少一部分配置为，位于在经由连接端子在线圈流过电流时由该电流产生的感应磁场内。
作为这样的电气/电子部件的一个例子，可举出图4所示的环形磁芯10。环形磁芯10具备在环状的压粉磁芯1卷绕包覆导电线2而形成的线圈2a。能够在位于由卷绕的包覆导电线2构成的线圈2a与包覆导电线2的端部2b、2c之间的导电线的部分定义线圈2a的端部2d、2e。像这样，在本实施方式涉及的电气/电子部件中，构成线圈的构件与构成连接端子的构件可以由同一构件构成。
本发明的一个实施方式涉及的电气/电子部件具备具有与上述的本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯1不同的形状的压粉磁芯。作为这样的电气/电子部件的具体例子，可举出图5所示的电感元件20。图5是对本发明的一个实施方式涉及的电感元件20的整体结构进行部分透视而示出的立体图。在图5中，示出电感元件20的下表面(安装面)朝上的姿势。图6是示出将图5所示的电感元件20安装在安装基板10上的状态的部分主视图。
图5所示的电感元件20构成为具备压粉磁芯3、埋入到压粉磁芯3的内部的作为线圈的空芯线圈5、以及通过焊接与空芯线圈5电连接的作为连接端子的一对端子部4。
空芯线圈5是将被绝缘包覆的导线卷绕成螺旋状而形成的。空芯线圈5构成为具有卷绕部5a和从卷绕部5a引出的引出端部5b、5b。空芯线圈5的卷绕数可根据所需的电感而适宜地进行设定。
如图5所示，在压粉磁芯3中，在与安装基板相对的安装面3a形成有用于容纳端子部4的一部分的容纳凹部30。容纳凹部30形成在安装面3a的两侧，并形成为朝向压粉磁芯3的侧面3b、3c开放。从压粉磁芯3的侧面3b、3c突出的端子部4的一部分朝向安装面3a折弯，并容纳在容纳凹部30的内部。
端子部4由薄板状的Cu基材形成。端子部4构成为具有连接端部40以及第一弯曲部42a和第二弯曲部42b，连接端部40埋设在压粉磁芯3的内部，并与空芯线圈5的引出端部5b、5b电连接，第一弯曲部42a和第二弯曲部42b露出在压粉磁芯3的外表面，从所述压粉磁芯3的侧面3b、3c直到安装面3a依次折弯而形成。连接端部40是焊接到空芯线圈5的焊接部。第一弯曲部42a和第二弯曲部42b是对安装基板100进行焊料接合的焊料接合部。焊料接合部是端子部4中的从压粉磁芯3露出的部分，至少意味着朝向压粉磁芯3的外侧的表面。
端子部4的连接端部40与空芯线圈5的引出端部5b通过电阻焊接进行接合。
如图6所示，电感元件20安装在安装基板100上。
在安装基板100的表面形成有与外部电路导通的导体图案，通过该导体图案的一部分形成用于安装电感元件20的一对连接盘部110。
如图6所示，在电感元件20中，安装面3a朝向安装基板100侧，从压粉磁芯3露出到外部的第一弯曲部42a和第二弯曲部42b通过焊料层120与安装基板100的连接盘部110之间进行接合。
在焊接工序中，通过印刷工序在连接盘部110涂敷膏状的焊料，然后安装电感元件20，使得第二弯曲部42b面向连接盘部110，并通过加热工序使焊料熔融。如图5和图6所示，第二弯曲部42b与安装基板100的连接盘部110对置且第一弯曲部42a在电感元件20的侧面3b、3c的露出，因此倒角(fillet)状的焊料层120在与连接盘部110粘合的同时充分扩展到作为焊料接合部的第二弯曲部42b和第一弯曲部42a这两者的表面而粘合。
作为以上说明的环形磁芯10、电感元件20以外的电气/电子部件的例子，可举出电抗器、变压器。
3.电气/电子设备
本发明的一个实施方式涉及的电气/电子设备安装有具备上述的本发明的一个实施方式涉及的压粉磁芯的电气/电子部件。作为这样的电气/电子设备，可例示具备电源开关电路、电压升降电路、平滑电路等的电源装置、小型便携式通信设备等。
在这样的电气/电子设备为车载用途的情况下，强烈要求即使长期置于高温的环境下也具有优异的动作稳定性。为了符合这样的要求，组装到电气/电子设备的每个电气/电子部件都需要即使长期置于高温的环境下也具有优异的动作稳定性。如上所述，本发明的一个实施方式涉及的电气/电子部件具备耐热性优异的压粉磁芯，因此安装了该部件的电气/电子设备容易用作车载用途。
以上说明的实施方式是为了容易理解本发明而记载的，并不是为了限定本发明而记载的。因此，上述实施方式公开的各要素还应包括属于本发明的技术范围的全部的设计变更、等同物。
例如，根据本发明，通过用TOF-SIMS进行测定，从而能够判断压粉磁芯的耐热性是否优异。此外，通过用TOF-SIMS进行测定，从而能够判断压粉磁芯的磁性粉末和树脂类材料各自是否含有P(磷)。
实施例
以下，通过实施例等对本发明进行更具体的说明，但是，本发明的范围并不限定于这些实施例等。
(实施例1)
进行称量，使得成为Fe74.43at％Cr1.96at％P9.04at％C2.16at％B7.54at％Si4.87at％的组成，从而得到非晶质软磁性粉末，使用水雾化法将该非晶质软磁性粉末制作成软磁性粉末。所得到的软磁性粉末的粒度分布使用日机装公司制造的“Microtrac粒度分布测定装置MT3300EX”以体积分布进行了测定。其结果是，在体积分布中作为达到50％的粒径的平均粒径(D50)为10.6μm。
混合100质量份的上述的软磁性粉末、1.7质量份的丙烯酸类树脂、0.6质量份的由磷酸盐玻璃构成的无机类成分以及0.3质量份的由硬脂酸锌构成的润滑剂，从而得到浆料。
将得到的浆料干燥后粉碎，使用网眼为300μm的筛子和850μm的筛子除去300μm以下的微小的粉末和850μm以上的粗大的粉末，得到造粒粉。
将得到的造粒粉填充到模具，并以1.8GPa的表面压强进行加压成型，得到具有环状的成型体。以如下的条件对得到的成型体进行热处理，即，在大气(氧化性气氛)中且在360℃加热10小时，此后在氮气氛(非氧化性气氛)中且在470℃加热一小时，从而得到外径20mm×内径12mm×厚度7mm的具有环状的压粉磁芯。
(比较例1)
除了在制备浆料时未配合磷酸盐玻璃以外，进行与实施例1同样的操作而得到压粉磁芯。
(比较例2)
除了将软磁性粉末的种类变更为Fe-Si-B-Cr类无定形物(平均粒径(D50)：50μm)以外，进行与实施例1同样的操作而得到压粉磁芯。此外，该Fe-Si-B-Cr类无定形合金未添加P。
(比较例3)
除了在制备浆料时未配合磷酸盐玻璃以外，进行与比较例2同样的操作而得到压粉磁芯。
(试验例1)通过TOF-SIMS进行的测定
对通过实施例和比较例制作的压粉磁芯分别用TOF-SIMS进行测定。测定装置和测定条件如下。
测定装置：TOF-SIMS5(ION-TOF公司制造)
照射离子：Bi3+(液体金属型离子源：Bi)
加速电压：25keV
照射电流：0.3pA
测定模式：聚束模式(High current bunching mode：高电流聚束模式)
测定了mass/u为20至250的范围的负离子。
具体的测定项目如下。通过假定各峰具有正则分布并进行拟合，从而求出峰的强度。
·测定有无基于丙烯酸离子(C3H3O2 -)的峰以及峰的强度(第一参照强度)
·测定有无基于第一离子的峰以及峰的强度
·测定有无基于第二离子的峰以及峰的强度
·测定有无基于第三离子的峰以及峰的强度
·测定有无基于第四离子的峰以及峰的强度
·测定有无基于第五离子的峰以及峰的强度
将测定出的光谱的一部分示于图3和图7。
测定的结果，对任一个压粉磁芯均测定到了基于丙烯酸离子的峰。因此，根据测定结果求出第一强度比、第二强度比、第三强度比、第四强度比以及第五强度比。将这些结果与根据mass/u的值估计的各离子的化学式一同示于表1。
表1中各栏的数值等的意思如下。
在“峰的最大值的mass/u”的列示出各峰的最大值的mass/u。在估计的化学式为C3H3O2 -的负离子(峰的最大值的mass/u为71.01)的行示出实施例1以及比较例1至3中的基于上述负离子的峰的强度的测定值(计数数)，即，示出第一参照强度。
在第一离子的行示出第一强度比。如前所述，第一强度比是基于第一离子的峰的强度相对于第一参照强度之比。在第一强度比为0.01以下的情况下，不能区分基于第一离子的峰和测定噪声，因此判断为没有基于第一离子的峰。
在第二离子的行示出第二强度比。如前所述，第二强度比是第一离子的峰的强度相对于第二离子的峰的强度的总和之比。在第二强度比小于0.05的情况下，不能区分基于第一离子的峰和测定噪声，因此显示为“＜0.05”。
在第三离子的行示出第三强度比。如前所述，第三强度比是基于第三离子的峰的强度相对于第一参照强度之比。在第三强度比为0.01以下的情况下，不能区分基于第三离子的峰和测定噪声，因此判断为没有基于第三离子的峰。
在第四离子的行示出第四强度比。如前所述，第四强度比是基于第四离子的峰的强度相对于第一参照强度之比。在第四强度比为0.01以下的情况下，不能区分基于第四离子的峰和测定噪声，因此判断为没有基于第四离子的峰。
在第五离子的行示出第五强度比。如前所述，第五强度比是基于第五离子的峰的强度相对于第一参照强度之比。
[表1]
(试验例2)耐热性的评价
在通过实施例以及比较例制作的具有环状的形状的压粉磁芯卷绕铜线，并使用BH分析仪(岩崎通信机公司制造“SY-8217”)以频率为100kHz、最大磁通量密度为100mT的条件测定磁芯损耗Pc0(单位：kW/m3)。
对缠绕了铜线的压粉磁芯进行在大气中且在250℃的环境下放置1000小时的加热试验。在加热试验之后，以上述的条件测定磁芯损耗Pc1(单位：kW/m3)。基于下述式计算出磁芯损耗的变化率ΔPc(单位：％)。
ΔPc＝(Pc1-Pc0)/Pc0×100
将磁芯损耗的测定结果以及磁芯损耗的变化率示于表2。
[表2]
如表2所示，测定到第一离子、第三离子以及第四离子的实施例1涉及的压粉磁芯的磁芯损耗的变化率ΔPc小，耐热性优异。相对于此，第一离子、第三离子以及第四离子均未测定到的比较例1至3涉及的压粉磁芯的磁芯损耗的变化率ΔPc大，耐热性差。
之所以像这样实施例1的压粉磁芯的ΔPc小，可认为其原因如下，即，由于第一离子、第三离子以及第四离子的存在，伴随着加热而产生的在压粉磁芯内的软磁性粉末产生的应力被适当地减弱，从而不易在软磁性粉末积蓄形变。此外，虽然理由不确定，但是可推测，由于存在于软磁性粉末、磷酸盐玻璃的P，在大气中的热处理时促进了树脂类材料中的第一离子、第三离子以及第四离子的生成。
产业上的可利用性
本发明的压粉磁芯适合于具备电源开关电路、电压升降电路、平滑电路等的电源装置，特别适合于车载用途的电源装置、小型便携式通信设备等。
附图标记说明
1：压粉磁芯；
M：软磁性粉末；
R：树脂类材料；
10：环形磁芯；
2：包覆导电线；
2a：线圈；
2b、2c：包覆导电线2的端部；
2d、2e：线圈2a的端部；
20：电感元件；
3：压粉磁芯；
3a：压粉磁芯3的安装面；
3b、3c：压粉磁芯3的侧面；
4：端子部；
5：空芯线圈；
5a：空芯线圈5的卷绕部；
5b：空芯线圈5的引出端部；
30：容纳凹部；
40：连接端部；
42a：第一弯曲部；
42b：第二弯曲部；
100：安装基板；
110：连接盘部；
120：焊料层。

Claims (17)

1.一种压粉磁芯，具备软磁性粉末和绝缘性的树脂类材料，所述压粉磁芯的特征在于，
提供所述树脂类材料的树脂含有丙烯酸类树脂，
在以下述条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时，测定到基于第一离子的峰，所述第一离子由表示为CnH2n-1O2 -的离子中的至少一种构成，其中n＝11至20，所述条件为，
照射离子：Bi3+
加速电压：25keV
照射电流：0.3pA
照射模式：聚束模式。
2.根据权利要求1所述的压粉磁芯，其特征在于，
第一强度比为0.03以上，所述第一强度比是，以权利要求1所述的条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时测定到的、基于所述第一离子的峰的强度相对于基于C3H3O2 -的峰的强度之比。
3.根据权利要求1所述的压粉磁芯，其特征在于，
在以权利要求1所述的条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时，测定到至少一个基于第二离子的峰，所述第二离子是所述第一离子以外的离子，基于所述第二离子的峰的最大值的mass/u位于基于所述第一离子的峰的最大值的mass/u与比该mass/u小0.5的mass/u之间，所述第一离子的峰的强度相对于所述第二离子的峰的强度的总和之比即第二强度比为0.1以上，
所述第二离子表示为C3H5O2Fe2 -和C6H9O3Fe-、或者C4H7O2Fe2 -、C3HO4Fe2 -、C4H3O4Fe2 -、C5H5O4Fe2 -、C6H7O4Fe2 -中的任意一者。
4.一种压粉磁芯，具备软磁性粉末和绝缘性的树脂类材料，所述压粉磁芯的特征在于，
提供所述树脂类材料的树脂含有丙烯酸类树脂，
在以下述条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时，测定到基于表示为C5H7O3 -的第三离子的峰，所述条件为，
照射离子：Bi3+
加速电压：25keV
照射电流：0.3pA
照射模式：聚束模式。
5.根据权利要求4所述的压粉磁芯，其特征在于，
第三强度比为0.05以上，所述第三强度比是，在以权利要求4所述的条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时测定到的、基于所述第三离子的峰的强度相对于基于C3H3O2 -的峰的强度之比。
6.一种压粉磁芯，具备软磁性粉末和绝缘性的树脂类材料，所述压粉磁芯的特征在于，
提供所述树脂类材料的树脂含有丙烯酸类树脂，
在以下述条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时，测定到表示为C7H11O2 -的第四离子，所述条件为，
照射离子：Bi3+
加速电压：25keV
照射电流：0.3pA
照射模式：聚束模式。
7.根据权利要求6所述的压粉磁芯，其特征在于，
第四强度比为0.02以上，所述第四强度比是，在以权利要求6所述的条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时测定到的、基于所述第四离子的峰的强度相对于基于C3H3O2 -的峰的强度之比。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的压粉磁芯，其特征在于，
第五强度比为10以下，所述第五强度比是，在以权利要求1、4或6所述的条件通过TOF-SIMS对所述压粉磁芯进行测定时测定到的、基于C2HO-的峰的强度相对于基于C2H3O2 -的峰的强度之比。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的压粉磁芯，其特征在于，
所述压粉磁芯含有P。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的压粉磁芯，其特征在于，
所述软磁性粉末具有由非晶质构成的部分。
11.根据权利要求1至7中的任一项所述的压粉磁芯，其特征在于，
所述软磁性粉末是Fe基非晶质合金，含有：
0原子％以上且10原子％以下的Ni；
0原子％以上且3原子％以下的Sn；
0原子％以上且6原子％以下的Cr；
3.0原子％以上且11原子％以下的P；
1.0原子％以上且10原子％以下的C；
0原子％以上且9原子％以下的B；以及
0原子％以上且6原子％以下的Si。
12.根据权利要求1至7中的任一项所述的压粉磁芯，其特征在于，
所述压粉磁芯是通过对含有所述软磁性粉末和树脂的组合物进行加压成型而得到成型体并对得到的所述成型体进行加热而得到的。
13.根据权利要求12所述的压粉磁芯，其特征在于，
所述成型体的加热包括氧化性气氛中的加热和此后的非氧化性气氛中的加热。
14.根据权利要求12所述的压粉磁芯，其特征在于，
所述组合物含有所述软磁性粉末以外的无机类成分。
15.根据权利要求14所述的压粉磁芯，其特征在于，
所述无机类成分含有P。
16.一种电气/电子部件，具备权利要求1至7中的任一项所述的压粉磁芯、线圈以及与所述线圈的每个端部连接的连接端子，所述电气/电子部件的特征在于，
所述压粉磁芯的至少一部分配置为，位于在经由所述连接端子在所述线圈流过电流时由所述电流产生的感应磁场内。
17.一种电气/电子设备，安装有权利要求16所述的电气/电子部件，所述电气/电子设备的特征在于，
所述电气/电子部件通过所述连接端子而与基板连接。
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