CN109545493A - 复合磁性材料及使用了该复合磁性材料的线圈部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供复合磁性材料和包含该复合磁性材料的线圈部件，能够确保高磁导率化与出色的耐电压性能。复合磁性材料包含树脂和设置在上述树脂内的第1磁性粒子，第1磁性粒子具有由金属磁性材料构成的第1芯部和包覆第1芯部的绝缘膜，第1芯部呈具有短轴与长轴的扁平形状，绝缘膜的在第1芯部的长轴方向上的厚度(TL)比上述绝缘膜的在第1芯部的短轴方向上的厚度(TS)小。另外，线圈部件在主体中包含复合磁性材料。

Description

复合磁性材料及使用了该复合磁性材料的线圈部件
技术领域
本发明涉及复合磁性材料和线圈部件。
背景技术
就以往的线圈部件而言，在日本特开2013－201375号公报(专利文献1)中公开了一种线圈元件，具备：线圈部，其具有基板和设置在基板上的平面线圈用的导体图案；含金属磁性粉树脂，其被涂覆形成得包围线圈部；扁平状或者针状的第1金属磁性粉，其包含于含金属磁性粉树脂；和第2金属磁性粉，其包含于含金属磁性粉树脂，并平均粒径小于第1金属磁性粉的平均粒径。由此，研究出可提高磁导率。
专利文献1：日本特开2013－201375号公报
然而，在以往的线圈部件中，伴随着小型化的发展，要求更高的耐电压性能。作为小型化的对策，在具有绝缘膜的扁平状软磁性金属粉中，通过增厚绝缘膜厚度，来满足更高的耐电压性能。但是，明确了若增厚绝缘膜厚度，则无法获得较高的磁导性。另一方面，在上述以往的线圈元件中，若满足较高的磁导性，进行小型化，则存在耐电压性变得不良之虞。
发明内容
因此，本发明的课题在于，提供一种复合磁性材料和包含该复合磁性材料的线圈部件，具有较高的磁导性，并且能够确保出色的耐电压性能。
为了解决上述课题，本发明的复合磁性材料包含树脂和设置在上述树脂内的第1磁性粒子，
上述第1磁性粒子具有由金属磁性材料构成的第1芯部和包覆上述第1芯部的绝缘膜，
上述第1芯部呈具有短轴与长轴的扁平形状，
上述绝缘膜的在第1芯部的长轴方向上的厚度(TL)小于上述绝缘膜的在第1芯部的短轴方向上的厚度(TS)。
在本发明的第1磁性粒子中，第1芯部呈具有短轴与长轴的扁平形状。第1芯部被绝缘膜包覆。绝缘膜的在第1芯部的长轴方向上的厚度(TL)小于绝缘膜的在第1芯部的短轴方向上的厚度(TS)。由此，特别是，能够在第1磁性粒子的第1芯部的长轴方向上获得较高的磁导率。
另外，能够增厚绝缘膜的在第1芯部的短轴方向上的厚度(TS)，因此，特别是，能够在第1磁性粒子的第1芯部的短轴方向上确保出色的耐电压性能。
因此，若是包含本发明的第1磁性粒子的复合磁性材料，则能够兼顾较高的磁导率和出色的耐电压性能的确保。
在复合磁性材料的一个实施方式中，绝缘膜的在第1芯部的长轴方向上的厚度(TL)为0nm以上且50nm以下。
若是上述实施方式，则特别是，能够在绝缘膜的第1芯部的短轴方向上，确保出色的耐电压性能，并且，能够在第1芯部的长轴方向上，获得较高的磁导率。
在复合磁性材料的一个实施方式中，复合磁性材料进一步包含第2磁性粒子，
第2磁性粒子具有第2芯部，
第2芯部呈具有短轴与长轴的扁平形状，
第2芯部的在长轴方向上的长度短于第1芯部的在长轴方向上的长度，
第2芯部的在短轴方向上的长度短于第1芯部的在短轴方向上的长度。
根据上述实施方式，能够更加提高线圈部件中磁性材料的填充率，因此能够更加良好地确保高磁导率化与出色的耐电压性能。由此，能够实现线圈部件的进一步的小型化，能够具备较高的磁导率与出色的耐电压性能。
在复合磁性材料的一个实施方式中，第2芯部的纵横比与上第1芯部的纵横比之比为1/4以上且1/2以下。
根据上述实施方式，使用具有不同的纵横比的磁性粒子，由此能够提高磁性粒子的填充率。并且，能够使扁平形状的磁性材料在同一方向上进行取向，能够进一步提高磁导率。
在复合磁性材料的一个实施方式中，复合磁性材料进一步包含第3磁性粒子，
第3磁性粒子具有第3芯部，且该第3磁性粒子呈球形，
第3芯部的平均粒径短于上述第1芯部的在短轴方向上的长度。
根据上述实施方式，能够进一步提高磁导率。另外，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率，因此能够更加良好地确保高磁导率化与出色的耐电压性能。由此，例如，能够进行线圈部件的进一步的小型化。
在复合磁性材料的一个实施方式中，第3芯部的平均粒径为第1磁性粒子的在第1芯部的短轴方向上的长度的0.2倍以上且0.8倍以下。
根据上述实施方式，能够提高扁平形状的磁性粒子与球状的磁性粒子的分散性。由此，例如，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率，能够更加良好地确保高磁导率化与出色的耐电压性能。另外，能够进行线圈部件的进一步的小型化。
在本发明的一个实施方式中，提供一种线圈部件，
该线圈部件具备：
包含上述的复合磁性材料的主体、
设置在上述主体内并呈螺旋状形成卷绕的线圈、和
设置于上述主体并与上述线圈形成电连接的外部电极。
根据上述实施方式，由上述复合磁性材料形成的主体能够兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保。另外，若是本发明的主体，则能够兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保，并且能够进行线圈部件的进一步的小型化。
在本发明的一个实施方式中，上述主体具有：
配置于上述线圈的轴向一侧的第1磁性体部、和
配置于上述线圈的轴向另一侧的第2磁性体部，
上述第1磁性体部和上述第2磁性体部中的至少一个磁性体部包含上述复合磁性材料，
第1磁性粒子排列成，使上述复合磁性材料所含的第1芯部的长轴与上述线圈的轴向交叉。
根据上述实施方式，第1磁性粒子的绝缘膜的较厚的部分在外部电极与线圈之间并排，能够进一步提高绝缘电阻，能够提高耐电压性能。另外，第1磁性粒子的绝缘膜的较薄的部分在线圈的磁通通过的方向上并排，能够获得出色的高磁导率化。因此，线圈部件能够确保高磁导率化与出色的耐电压性能。另外，能够兼顾上述两特性，并且能够进行线圈部件的进一步的小型化。
在本发明的一个实施方式中，上述外部电极的至少局部位于包含上述复合磁性材料的磁性体部的线圈轴向的端面。
根据上述实施方式，能够进一步提高外部电极与线圈间的绝缘电阻。
另外，能够提高耐电压性能。
在本发明的一个实施方式中，包含复合磁性材料的磁性体部具有在线圈轴向上层叠起来的多个层，在上述多个层中的位于最靠线圈侧的位置的层包含有上述第1磁性粒子。
根据上述实施方式，能够进一步提高外部电极与线圈间的绝缘电阻。另外，能够提高耐电压性能。另外，能够获得出色的高磁导率化。因此，线圈部件能够确保高磁导率化与出色的耐电压性能。另外，能够兼顾上述两特性，并且能够进行线圈部件的进一步的小型化。
在本发明的一个实施方式中，上述主体具有配置于线圈的内侧的第3磁性体部，上述第3磁性体部包含上述复合磁性材料，上述复合磁性材料所含的上述第1磁性粒子排列为，使该第1磁性粒子的第1芯部的短轴与上述线圈的轴向交叉。
根据上述实施方式，第1磁性粒子的长轴沿着通过线圈的内侧的磁通并排，能够获得出色的高磁导率化。因此，线圈部件能够进行高磁导率化。
在线圈部件的一个实施方式中，线圈为α卷绕线圈或者沿边卷绕线圈。
根据上述实施方式，线圈部件能够更加有效地获得第1磁性粒子实现的出色的高磁导率化。
根据本发明的复合磁性材料，能够获得较高的磁导率，并且，能够确保出色的耐电压性能。另外，若是本发明的线圈部件，则能够兼顾较高的磁导率与出色的耐电压性能的确保，能够进行线圈部件的进一步的小型化。
附图说明
图1是表示本发明的线圈部件的第1实施方式的立体图。
图2是线圈部件的简要透视立体图。
图3是线圈部件的简要剖视图。
图4是第1磁性粒子的剖视简图。
图5是图3的放大简图。
图6是将第2实施方式的线圈部件的局部进行了放大的放大简图。
图7是将第3实施方式的线圈部件的局部进行了放大的放大简图。
图8是将第4实施方式的线圈部件的局部进行了放大的放大简图。
图9是将第5实施方式的线圈部件的局部进行了放大的放大简图。
图10是将第6实施方式的线圈部件的局部进行了放大的放大简图。
图11是第7实施方式的线圈部件的简要剖视图。
图12A是第1磁性粒子的在短轴方向上的绝缘膜厚的SEM观察图。
图12B是第1磁性粒子的在长轴方向上的绝缘膜厚的SEM观察图。
图13是表示包含于复合磁性材料的第1磁性粒子的取向性的SEM观察图。
【附图标记的说明】
1…线圈部件；2…线圈；3a、3b…外部电极；10…第1磁性粒子；11…第1芯部；12…第1绝缘膜；13a、13b…第2磁性粒子；14a、14b…第3磁性粒子；20…主体；21…第1磁性体部；21a…第1磁性体层；21b…第2磁性体层；21c…第3磁性体层；22…第2磁性体部；23…第3磁性体部；24…第4磁性体部；25…树脂。
具体实施方式
以下，基于图示本发明的实施方式，来更加详细地进行说明。
(第1实施方式)
图1是表示本发明的线圈部件的第1实施方式的立体图。图2是线圈部件的简要透视立体图。图3是第1实施方式的线圈部件的简要剖视图。
如图1、图2和图3所示，线圈部件1具备：包含复合磁性材料的主体20，其中，复合磁性材料包含树脂25和设置在上述树脂25内的第1磁性粒子10；线圈2，其设置在主体20内，并呈螺旋状形成卷绕；和外部电极3a、3b，它们设置于主体20，与上述线圈2形成电连接。
在第1实施方式中，在线圈2的上侧与外部电极3a、3b之间配置有第1磁性体部21，在线圈2的下侧与外部电极3a、3b的线圈侧之间配置有第2磁性体部22。
另外，线圈部件1具有配置于线圈2的内侧的第3磁性体部23，在线圈2的外侧配置有第4磁性体部24。第3磁性体部23、第4磁性体部24包含树脂25和粒状粉(未图示)。在不包含磁性粒子的情况下，第3磁性体部、第4磁性体部也被称为非磁性部。
此外，图中的第1磁性粒子10为了说明而进行了简化。另外，根据所要求的磁导率、耐电压性能和线圈部件的大小等，适当地选择第1磁性粒子10的个数、尺寸。
另外，线圈2的轴(L)指线圈2的螺旋中心线，与第1磁性体部21、第3磁性体部23、第2磁性体部22的端面交叉地存在。
外部电极3a覆盖主体20的左表面的整体，并且覆盖主体20的上表面、下表面、前表面和后表面的局部。外部电极3b覆盖主体20的右表面的整体，并且覆盖主体20的上表面、下表面、前表面和后表面的局部。
外部电极的至少局部位于包含上述复合磁性材料的磁性体部的在线圈轴向上的端面。复合磁性材料配置于外部电极与线圈之间，由此提高绝缘电阻，能够提高耐电压性能。
在图3中，外部电极3a、3b位于第1磁性体部21与第2磁性体部22的在线圈轴向上的端面。
此外，在图3中，公开了外部电极3a、3b呈コ字型的方式，但外部电极中的至少1者也可以呈L字型等的形状。
在第1实施方式中，主体20具有配置于上述线圈的轴向的一侧的第1磁性体部和配置于上述线圈的轴向的另一侧的第2磁性体部。
上述第1磁性体部和上述第2磁性体部中的至少一个磁性体部包含复合磁性材料，上述复合磁性材料包含树脂25和设置在上述树脂25内的第1磁性粒子10。
另外，包含于复合磁性材料的第1磁性粒子10具有第1芯部11和包覆上述第1芯部11的第1绝缘膜12。
在本实施方式中，如图3所示，第1磁性粒子10排列为，使第1芯部的长轴与上述线圈的轴(L)向交叉。由此，第1磁性粒子10彼此在绝缘膜的较薄的部分邻接，能够提高磁导率。另外，在外部电极形成于线圈的轴向的端面的情况下，磁性粒子10的绝缘膜的较厚的部分在外部电极与线圈之间并排，能够提高线圈部件的耐压性。
优选，包含复合磁性材料的磁性体部具有在线圈轴(L)向上形成层叠的多个层，在上述多个层中的位于最靠线圈2侧的位置的层包含有上述第1磁性粒子10。优选，第1磁性粒子10排列为，使第1芯部的长轴与上述线圈的轴(L)向交叉。
能够进一步提高外部电极3a、3b与线圈间的绝缘电阻。另外，能够提高耐电压性能。另外，能够获得出色的高磁导率化。因此，线圈部件能够确保高磁导率化与出色的耐电压性能。另外，能够兼顾这样的特性，并且能够进行线圈部件的进一步的小型化。
优选，包含复合磁性材料的磁性体部，即、图3的第1磁性体部21和第2磁性体部22中的至少一者也可以具有在线圈轴(L)向上形成层叠的多个层。
在上述多个层中的位于最靠线圈2侧的位置的层也可以包含有第1磁性粒子10。由此，能够进一步提高外部电极与线圈2间的绝缘电阻。另外，能够提高耐电压性能。
在第1实施方式中，第1磁性粒子10配置于第1磁性体部21和第2磁性体部22。
这里，图4是上述第1磁性粒子10的剖视简图。第1磁性粒子10具有由金属磁性材料构成的第1芯部11、和包覆上述第1芯部11的第1绝缘膜12。第1芯部11呈具有短轴(A1)与长轴(A2)的扁平形状。
另外，第1绝缘膜12的在第1芯部11的长轴(A2)方向上的厚度(TL)小于上述第1绝缘膜12的在第1芯部11的短轴(A1)方向上的厚度(TS)。
第1绝缘膜12的在第1芯部11的长轴(A2)方向上的厚度与在短轴(A1)方向上的厚度具有这样的关系，由此若在线圈与外部电极之间在线圈的轴向上配置复合磁性材料，则能够确保线圈部件的耐电压性能，即、确保线圈2与外部电极3a、3b之间的耐电压性能。另外，能够抑制线圈部件1的表面上的镀敷异常延伸。此外，能够抑制线圈2之间的短路。
图5是第1实施方式的图3的放大简图。第1磁性粒子10排列为，使第1磁性粒子10的第1芯部11的长轴(A2)与线圈2的轴(L)向交叉。
优选，第1磁性粒子10的第1芯部11的长轴(A2)与线圈2的轴(L)向所成的角度为90°±10°，例如，为90°±5°。以这样的关系配置第1磁性粒子10，由此电感值提高。
在该方式中，在外部电极3a与线圈2之间配置第1磁性体部21，第1磁性体部21从线圈2侧朝向外部电极3a，具有第1磁性体层21a、第2磁性体层21b和第3磁性体层21c。
优选，在第1磁性体层21a、第2磁性体层21b和第3磁性体层21c中的至少1层包含有第1磁性粒子10。
例如，第1磁性体层21a包含第1磁性粒子10。另外，在第1实施方式中，即使在第2磁性体层21b和第3磁性体层21c中，也包含第1磁性粒子10。
通过该实施方式，能够进一步提高外部电极3a与线圈2间的绝缘电阻，能够提高耐电压性能。另外，能够获得出色的高磁导率化。因此，线圈部件能够兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保，并且，能够进行线圈部件的进一步的小型化。
这里，利用虚线示出了各磁性体层21a、21b、21c的界面，但适当地选择各磁性体层所含的树脂，由此能够在磁性体层21a、21b、21c之间形成第1磁性体部21，而实质上不产生界面。
优选，各磁性体层21a、21b、21c由同一树脂组成物形成。
在第1磁性体层21a包含第1磁性粒子10的情况下，第1磁性体层21a的在线圈2的轴(L)向上的厚度优选为线圈2与外部电极3a之间的间隔的1/3以上的厚度，即为第1磁性体部21的厚度的1/3以上。
例如，第1磁性体层21a的在线圈2的轴(L)向上的厚度为配置于线圈2与外部电极3a之间的第1磁性体部21的厚度的1/3以上且4/5以下的厚度。
由此，能够进一步提高外部电极3a与线圈2间的绝缘电阻，能够提高耐电压性能。另外，能够获得出色的高磁导率化。
此外，在本说明书中，就图示的磁性粒子等的个数和配置等而言，为了对发明进行说明而进行简化，磁性粒子的个数和配置等的方式不限定于这些图所记载的个数和配置等。
以下，对线圈部件1所含的构成要素详细地进行说明。
主体20包含本发明的复合磁性材料，复合磁性材料包含树脂。上述树脂不被特别地限定，例如，能够列举环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂和聚烯烃类树脂等。
第1磁性体部21和第2磁性体部22可以由同种树脂构成，也可以由不同种类的树脂构成。优选为同种树脂。
另外，第3磁性体部23和第4磁性体部24所含的树脂可以为与第1磁性体部21和第2磁性体部22中的至少1者所含的树脂同种的树脂，也可以分别为不同种类的树脂。优选为同种树脂。
以下，记载第1芯部的详细。
形成第1芯部11的金属磁性材料优选为软磁性的金属材料。作为软磁性的金属材料，例如，能够列举Fe、Fe－Ni合金、Fe－Si－Al合金、Fe－Si合金、Fe－Co合金、Fe－Cr合金、Fe－Cr－Al合金、Fe－Cr－Si合金、各种Fe基非晶合金、各种Fe基纳米晶合金等。
第1芯部11呈具有短轴(A1)与长轴(A2)的扁平形状，第1芯部11的长轴长度优选为30μm以上且100μm以下，例如，为40μm以上且90μm以下。长轴的长度在这样的范围内，由此能够获得更高的磁导率。另外，能够提高作为复合磁性材料的处理性，例如，流动性、强度等。
另一方面，第1芯部11的短轴(A1)的长度优选为0.12μm以上且7μm以下，更加优选为0.12μm以上且5μm以下。第1芯部11的短轴(A1)的长度在这样的范围内，由此能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率，因此能够更加良好地确保高磁导率化与出色的耐电压性能。由此，例如，能够进行线圈部件等功率电感器的进一步的小型化。
第1芯部11具有纵横比(长轴/短轴)。该纵横比为15以上且250以下，例如为20以上且240以下。
第1芯部11的在短轴(A1)方向上的长度与在长轴(A2)方向上的长度的测定通过公知的方法进行。例如，通过使用扫描式电子显微镜(SEM)以1000倍以上且50000倍以下的倍率观察第1芯部11而进行。
接下来，使用图像解析软件对该观察像进行图像解析，由此能够求得这些平均长度。例如，利用旭化成工程株式会社制造的作为IP－1000PC的综合应用的AZOKUN(注册商标)进行获取，进行图像解析，由此能够测定第1芯部11的在短轴(A1)方向上的长度与在长轴(A2)方向上的长度。此外，反复多次该测定，将其平均值(各个N＝20)设为第1芯部11的在短轴(A1)方向上的长度与在长轴(A2)方向上的长度。
第1绝缘膜12的在第1芯部11的短轴(A1)方向上的厚度(TS)例如优选为50nm以上且80nm以下，例如为50nm以上且70nm以下。
在第1芯部11的短轴(A1)方向上的厚度(TS)在这样的范围内，由此能够在第1磁性粒子10的第1芯部的短轴(A1)方向上，确保出色的耐电压性能。
第1绝缘膜12的在第1芯部11的长轴(A2)方向上的厚度(TL)例如优选为0nm以上且50nm以下，例如为0.05nm以上且40nm以下。第1绝缘膜12的厚度(TL)在这样的范围内，由此能够在第1芯部11的长轴方向上，提高磁导率μ’。
在本发明中，第1绝缘膜12的在第1芯部11的长轴(A2)方向上的厚度(TL)小于上述第1绝缘膜12的在第1芯部11的短轴(A1)方向上的厚度(TS)。即，在第1绝缘膜12中，在长轴(A2)方向上的绝缘膜厚与在短轴(A1)方向上的绝缘膜厚的比(在长轴(A2)方向上的绝缘膜厚/在短轴(A1)方向上的绝缘膜厚)不足1。第1绝缘膜12的绝缘膜厚的比更加优选为2/3以下。凭借这样的关系，能够兼顾更高的磁导率与出色的耐电压性能的确保。
这里，第1绝缘膜12的膜厚的测定，例如通过SEM观察对第1磁性粒子进行树脂包埋并利用离子铣进行了加工的截面而进行。针对第1绝缘膜12的在第1芯部11的短轴(A1)方向上的厚度(TS)，测定最厚的部位。针对在第1芯部11的长轴(A2)方向上的厚度(TL)，测定最靠端部位置的膜厚。
针对10个第1磁性粒子分别在两处进行这样的测定，计算其平均值，由此能够求得第1绝缘膜12的在第1芯部11的短轴(A1)方向上的厚度(TS)与在第1芯部11的长轴(A2)方向上的厚度(TL)。
接下来，对在第1芯部11形成第1绝缘膜12的方法进行说明。
在第1芯部11形成第1绝缘膜12的方法能够适当地选择。例如，能够列举化学合成处理、溶胶－凝胶法、机械化学效应法等。
以下，例示通过化学合成处理，在第1芯部11的表面形成第1绝缘膜12，制造第1磁性粒子10的方法。
使作为第1芯部11的软磁性金属粉浸渍在磷酸盐处理液中，保持为规定的温度，例如保持为50℃以上且60℃以下，并且进行60分钟以上的搅拌，形成所需厚度的第1绝缘膜12。
这里，若保持上述规定的温度，则磷酸盐处理液随时间变化而减少。之后，提高搅拌的转速，由此第1磁性粒子彼此相互摩擦，能够有效地削掉在长轴方向上(第1磁性粒子的边缘端部)附着的绝缘膜，能够将第1绝缘膜12的在第1芯部11的长轴(A2)方向上的厚度(TL)控制得较薄。形成变化的转速能够根据所要求的膜厚差进行变更，但优选提高20rpm以上。
取出具有所希望的厚度的第1绝缘膜12的第1磁性粒子，使其干燥，由此能够制造第1磁性粒子10。
此外，第1绝缘膜12不限定于由磷酸系的溶液形成的方法，也可以使用二氧化硅系的溶液等。
接下来，对复合磁性材料的调制方法进行说明。
复合磁性材料的调制能够适当地选择，也可以通过将第1磁性粒子10、树脂和溶剂三者搅拌混合，制成浆液而进行。也可以将所得的浆液成型为板状。另外，也可以使用点涂机等成型为片状。
复合磁性材料所含的第1磁性粒子10的取向可以通过在磁场中进行成型来进行取向，也可以通过在成型后以规定的压力进行加压来进行取向。
接下来，对线圈部件1的制造方法进行说明。
线圈部件1，例如能够使用如上述那样获得的复合磁性材料，通过日本特开2015－126200号公报或者日本特开2017－59592号公报所记载的制造方法进行制造。此外，图3所示的第1磁性体部21和第2磁性体部22包含同种树脂和设置在上述树脂内的第1磁性粒子10。也可以根据其目的，使树脂、第1磁性粒子10的第1芯部11的材质、第1绝缘膜12的厚度等发生变化。
针对其他的结构，进行适当地设计，以便满足线圈部件所要求的电特性，例如电感值、直流电阻值、直流重叠特性等。
线圈2例如，由Cu、Ag、Au等低电阻的金属构成。优选，使用通过半加成法(Semi-additive)形成的镀Cu而得的金属，能够形成低电阻且窄间距的线圈。
上述线圈2可以是将膏以线圈图案状进行打印而形成的线圈，可以是α卷绕线圈或者沿边卷绕线圈等卷绕金属线而形成的线圈，也可以是通过光刻加工将镀敷膜图案成型为螺旋状而形成的线圈。
上述线圈2优选是α卷绕线圈或者沿边卷绕线圈。线圈2是这样的线圈，由此线圈部件1能够更有效地享有第1磁性粒子10带来的出色的高磁导率化。
外部电极3a、3b，例如在利用以Ag为主要成分的导电性膏制成基底电极后，在基底电极上依次镀Ni和镀Sn而制成。但是，外部电极3a、3b的形状和材料不限定于此。
这样的线圈部件1是共模扼流线圈。线圈部件1例如，搭载于个人计算机、DVD影碟机、数码相机、TV、移动电话、汽车电子等电子设备。
(第2实施方式)
图6是将第2实施方式的线圈部件的局部进行放大，说明磁性粒子的配置的放大简图。
第2实施方式是包含于主体20的第1磁性体部21A包含树脂、和设置在树脂内的第1磁性粒子10、第2磁性粒子13a的实施方式。相同地，第2磁性体部22(在图6中未图示)也能够采用相同的结构。
在第2实施方式中，第2磁性粒子13a具有第2芯部，不具有绝缘膜。在该情况下，第2磁性粒子13a相当于第2芯部。第2磁性粒子13a的第2芯部具有短轴(B1)和长轴(B2)，呈扁平形状。
第2磁性粒子13a不具有绝缘膜，由此能够使线圈部件的磁性材料的填充率更加提高。由此，能够良好地确保高磁导率化与出色的耐电压性能。另外，能够良好地确保高磁导率化与出色的耐电压性能，并且例如进行线圈部件等功率电感器的进一步的小型化。
以下，以与第1实施方式的区别为中心进行说明。其他的结构为与第1实施方式相同的结构，标注与第1实施方式相同的附图标记，省略其说明。
在第2实施方式中，第1磁性体部21A由包含树脂、和设置在上述树脂内的第1磁性粒子10、第2磁性粒子13a的复合磁性材料形成。通过该实施方式，能够进一步提高外部电极3a与线圈2间的绝缘电阻，能够提高耐电压性能。另外，能够获得出色的高磁导率化。因此，线圈部件能够兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保，并且，能够进行线圈部件的进一步的小型化。
在第2实施方式中，第1磁性体层21a与第3磁性体层21c是包含第1磁性粒子10的层。第1磁性粒子10的详情如上所述。
第2磁性粒子13a优选具有与第1磁性粒子10的第1芯部11所具有的纵横比相同程度的纵横比。
根据所要求的电特性等，第1磁性体部21也可以除了第1磁性粒子10和第2磁性粒子13a之外，还包含球状的软磁性金属粉。
此外，第2磁性粒子13a也可以具有绝缘膜。即使在该实施方式中，也能够提高磁导率。
(第3实施方式)
图7是将第3实施方式的线圈部件的局部进行放大，说明磁性粒子的配置的放大简图。第3实施方式是主体20所含的第1磁性体部21B包含树脂、和设置在树脂内的第1磁性粒子10、第3磁性粒子14a的实施方式。相同地，第2磁性体部22(在图7中未图示)也能够采用相同的结构。
即，是将上述第2实施方式的第2磁性体层21b所含的扁平状的第2磁性粒子13a更换成球状的第3磁性粒子14a的实施方式。
以下，以与第1实施方式和第2实施方式的区别为中心进行说明。
其他的结构是与第1实施方式和第2实施方式相同的结构，标注与第1实施方式和第2实施方式相同的附图标记，省略其说明。
在第3实施方式中，第3磁性粒子14a呈球状。第3磁性粒子14a优选为软磁性金属粉。另外，根据需求，第3磁性粒子14a也可以具有绝缘膜。
另外，优选在位于最靠线圈侧的位置的层包含有上述第1磁性粒子10。
第3磁性粒子14a的平均粒径优选为第1磁性粒子10的第1芯部11的短轴(A1)的长度的0.5倍以上且1倍以下。若第3磁性粒子14a的平均粒径在该范围内，则能够提高第1磁性粒子10与第3磁性粒子14a的紧贴性。由此，能够提高耐电压性能，进一步获得出色的高磁导率化。另外，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率，因此能够更加良好地确保高磁导率化与出色的耐电压性能。另外，能够良好地确保高磁导率化与出色的耐电压性能，并且例如能够进行线圈部件等功率电感器的进一步的小型化。
第3磁性粒子14a也可以是至少具有两种平均粒径的磁性粒子的混合物。在该方式下，第3磁性粒子14a所含的多个磁性粒子的芯部的平均粒径从第1磁性粒子10的第1芯部11的长轴(A2)的长度的0.2倍以上且1.2倍以下的长度的范围内适当地选择。
包含于第3磁性粒子14a的至少两种磁性粒子的芯部的平均粒径在这样的范围内，由此第1磁性粒子10与第3磁性粒子14a能够紧贴，能够提高第1磁性体部21B的第1磁性粒子10与第3磁性粒子14a的分散性。由此，例如，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率，能够更加良好地兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保。能够兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保，并且进行线圈部件等功率电感器的进一步的小型化。
(第4实施方式)
图8是将第4实施方式的线圈部件的局部进行放大，说明磁性粒子的配置的放大简图。第4实施方式是第1磁性体部21C包含树脂、和设置在树脂内的第1磁性粒子10、第2磁性粒子13a、第3磁性粒子14a的实施方式。相同地，第2磁性体部22(在图8中未图示)也能够采用相同的结构。
以下，以与第1实施方式～第3实施方式的区别为中心进行说明。其他的结构是与第1实施方式～第3实施方式相同的结构，标注与第1实施方式～第3实施方式相同的附图标记，省略其说明。
在第4实施方式中，第1磁性体部21C包含树脂、和设置在上述树脂内的第1磁性粒子10、第2磁性粒子13a、第3磁性粒子14a。根据该实施方式，能够进一步提高外部电极3a与线圈2间的绝缘电阻，能够提高耐电压性能。另外，能够更加提高磁性材料的填充率，因此能够获得出色的高磁导率化。因此，线圈部件能够兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保，并且能够进行线圈部件的进一步的小型化。
优选，第1磁性体层21a包含第1磁性粒子10，第2磁性体层21b包含第2磁性粒子13a，第3磁性体层21c包含第3磁性粒子14a。另外，第2磁性粒子13a与第3磁性粒子14a的配置可以分别进行更换，即便在这种情况下，也优选在位于最靠线圈侧的位置的层包含有上述第1磁性粒子10。
根据该实施方式，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率，能够更加良好地兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保。另外，能够兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保，并且进行线圈部件等功率电感器的进一步的小型化。
上述第1磁性粒子10、第2磁性粒子13a和第3磁性粒子14a的形状、材料、大小等的详情如上所述。第2磁性粒子13a和第3磁性粒子14a中的至少1者也可以具有绝缘膜。
(第5实施方式)
图9是将第5实施方式的线圈部件的局部进行放大，说明磁性粒子的配置的放大简图。第5实施方式是第1磁性体部21D包含第1磁性粒子10与第2磁性粒子13b的实施方式。相同地，第2磁性体部22(在图9中未图示)也能够采用相同的结构。
在第5实施方式中，第2磁性粒子13b具有第2芯部。此外，在第2磁性粒子13b不具有绝缘膜的情况下，第2磁性粒子13b是指第2芯部。第2磁性粒子13b的第2芯部具有短轴(B1)和长轴(B2)，呈扁平形状。第2磁性粒子13b也可以具有绝缘膜。
根据该实施方式，能够进一步提高磁导率。
另外，上述第2芯部的在短轴(B1)方向上的长度比上述第1芯部11的在短轴(A1)方向上的长度短，和/或上述第2芯部的在长轴(B2)方向上的长度比上述第1芯部11的在短轴(A1)方向上的长度短。
优选，上述第2芯部的在短轴(B1)方向上的长度比上述第1芯部11的在短轴(A1)方向上的长度短，并且上述第2芯部的在长轴(B2)方向上的长度比上述第1芯部11的在长轴(A2)方向上的长度短。根据该实施方式，能够进一步提高磁导率。
另外，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率，能够更加良好地兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保。另外，能够兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保，并且进行线圈部件等功率电感器的进一步的小型化。
以下，以与第1实施方式～第4实施方式的区别为中心进行说明。其他的结构为与第1实施方式～第4实施方式相同的结构，标注与第1实施方式～第4实施方式相同的附图标记，并省略其说明。
第1磁性粒子10的形状、材料、大小等的详细如上所述。
第1磁性粒子10排列为，使第1磁性粒子10的第1芯部11的长轴(A2)与上述线圈的轴(L)向交叉。另外，第2磁性粒子13b排列为，使第2芯部的长轴(B2)与上述线圈的轴(L)向交叉。具有这样的排列，由此能够使绝缘膜较厚的部分在线圈与外部电极之间并排，能够提高耐电压性。另外，能够更加提高磁导率。
优选，第1磁性粒子10的第1芯部11的长轴(A2)与第2磁性粒子13b的第2芯部的长轴(B2)大致平行。
第1磁性粒子10与第2磁性粒子13b相对于线圈的轴(L)具有上述那样的关系，由此能够更加良好地带来高磁导率化。
例如，为了防止短路，第2磁性粒子13b也可以具有绝缘膜，在该方式中，第2磁性粒子13b的芯部的大小满足上述的条件。根据需求，除了第2磁性粒子13b之外，第1磁性体部21D能够包含球状的软磁性金属粉。
这里，在第5实施方式中，第2磁性粒子13b的上述第2芯部的在短轴(B1)方向上的长度比上述第1芯部11的在短轴(A1)方向上的长度短，和/或上述第2芯部的在长轴(B2)方向上的长度比上述第1芯部11的在长轴(A2)方向上的长度短。
例如，第2磁性粒子13b的上述第2芯部的在短轴(B1)方向上的长度也可以为第1磁性粒子10的第1芯部11的在短轴(A1)方向上的长度的1/3以上且2/3以下。
第2磁性粒子13b具有这样的形状，由此能够进一步提高磁导率。另外，能够提高第1磁性粒子10与第2磁性粒子13b的分散性。由此，例如，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率，能够更加良好地兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保。另外，能够进行线圈部件等功率电感器的进一步的小型化。
另外，例如，第2磁性粒子13b的上述第2芯部的在长轴(B2)方向上的长度也可以为第1磁性粒子10的第1芯部11的在长轴(A2)方向上的长度的1/3以上且2/3以下。由此，例如，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率，能够更加良好地兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保。另外，能够进行线圈部件等功率电感器的进一步的小型化。
在第2磁性粒子13b的上述第2芯部的在短轴(B1)方向上的长度比上述第1芯部11的在短轴(A1)方向上的长度短，并且上述第2芯部的在长轴(B2)方向上的长度比上述第1芯部11的在长轴(A2)方向上的长度短的情况下，能够更加有效地获得上述技术效果。
另外，第2磁性粒子13b的纵横比也可以与第1磁性粒子10的第1芯部11的纵横比不同。使用具有不同的纵横比的磁性粒子，由此能够提高磁性粒子的填充率，并且使第1磁性粒子10和第2磁性粒子13b在同一方向上进行取向，能够提高磁导率。
第2磁性粒子13b的纵横比也可以为5以上且110以下。另外，第2磁性粒子13b的上述第2芯部的纵横比与上述第1磁性粒子10的上述第1芯部11的纵横比之比(上述第2芯部的纵横比/上述第1芯部的纵横比)优选为1/4以上且1/2以下。
包含具有不同的纵横比的磁性粒子，由此能够提高磁性粒子的填充率，并且使扁平状的磁性粒子在同一方向上进行取向，能够提高磁导率。
这里，在第5实施方式中，第2磁性粒子13b也可以为软磁性金属粉，也可以具有绝缘膜。第2磁性粒子13b的绝缘膜能够采用与上述第1磁性粒子10的第1绝缘膜12相同的形态。具体而言，第2磁性粒子13b的芯部呈具有短轴与长轴的扁平形状，第2磁性粒子13b的绝缘膜的在芯部的长轴方向上的厚度(TL2)比上述绝缘膜的在芯部的短轴方向上的厚度(TS2)小。
在第2磁性粒子13b的绝缘膜中，第2磁性粒子13b的在芯部的短轴(B1)方向上的厚度(TS2)例如优选为50nm以上且80nm以下，例如，为50nm以上且70nm以下。
第2磁性粒子13b的在芯部的短轴(B1)方向上的厚度(TS2)在这样的范围内，由此能够在第2磁性粒子13b的芯部的短轴(B1)方向上，确保出色的耐电压性能。
在第2磁性粒子13b的绝缘膜中，芯部的在长轴(B2)方向上的厚度(TL2)例如优选为0nm以上且50nm以下，例如，为0.05nm以上且40nm以下。在绝缘膜中，芯部的在长轴(B2)方向上的厚度(TL2)在这样的范围内，由此能够在第2芯部的第2磁性粒子13b的长轴方向上，提高磁导率μ’。
在第2磁性粒子13b的绝缘膜中，在长轴(B2)方向上的绝缘膜厚/在短轴(B1)方向上的绝缘膜厚之比不足1，更加优选为2/3以下。根据这样的关系，能够兼顾更高的磁导率与出色的耐电压性能的确保。但是，第2磁性粒子13b的绝缘膜的在芯部的长轴(B2)方向上的厚度(TL2)小于上述绝缘膜的在芯部的短轴(B1)方向上的厚度(TS2)。
(第6实施方式)
图10是将第6实施方式的线圈部件的局部进行放大，说明磁性粒子的配置的放大简图。在第6实施方式中，是第1磁性体部21E包含第1磁性粒子10与第3磁性粒子14b的实施方式。相同地，第2磁性体部22(在图10中未图示)也能够采用相同的结构。
在第6实施方式中，第3磁性粒子14b具有第3芯部。此外，在第3磁性粒子14b不具有绝缘膜的方式中，第3磁性粒子14b与第3芯部为相同含义。
根据该实施方式，能够进一步提高磁导率。
以下，以与第1实施方式～第5实施方式的区别为中心进行说明。其他的结构为与第1实施方式～第5实施方式相同的结构，标注与第1实施方式～第5实施方式相同的附图标记，并省略其说明。
在第6实施方式中，第1磁性粒子10的形状、材料、大小等的详细如上所述。
第3磁性粒子14b呈球状，具有第3芯部，第3芯部的平均粒径比上述第1芯部11的在短轴(A1)方向上的长度短。
由此，能够提高第1磁性粒子10与球状的第3磁性粒子14b的分散性。另外，例如，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率，能够指导更高的磁导率。并且，能够确保出色的耐电压性能。另外，具有较高的磁导率，能够确保出色的耐电压性能，并且进行线圈部件等功率电感器的进一步的小型化。
第3磁性粒子14b优选为软磁性金属粉。另外，为了防止短路，第3磁性粒子14b优选具有绝缘膜。
上述第3磁性粒子14b的平均粒径优选为上述第1磁性粒子的在上述第1芯部11的短轴(A1)方向上的长度的0.2倍以上且0.8倍以下。
由此，能够提高第1磁性粒子10与球状的第3磁性粒子14b的分散性，例如，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率。另外，能够更加良好地提高确保磁导率化与出色的耐电压性能。另外，能够确保高磁导率化与出色的耐电压性能，并且进行线圈部件等功率电感器的进一步的小型化。
第3磁性粒子14b也可以为至少具有两个平均粒径的磁性粒子的混合物。例如，从第1磁性粒子10的在第1芯部的短轴(A1)方向上的长度的0.2倍以上且0.8倍以下的长度的范围内来看，至少具有两个平均粒径的峰值的磁性粒子包含于第3磁性粒子14b。至少两种磁性粒子14c的平均粒径分别在这样的范围内，由此第1磁性粒子10与具有各种平均粒径的第3磁性粒子14b能够紧贴，能够提高主体20的第1磁性粒子10与第3磁性粒子14b的分散性。由此，例如，能够更加提高线圈部件1的磁性材料的填充率，能够更加良好地兼顾高磁导率化与出色的耐电压性能的确保。另外，能够进行线圈部件1等功率电感器的进一步的小型化。
(第7实施方式)
图11是第7实施方式的线圈部件的简要剖视图。
在第7实施方式中，在线圈部件中，是如下的线圈部件1：主体20具有在线圈的内侧排列的第3磁性体部23F，上述第3磁性体部23F包含上述复合磁性材料，上述复合磁性材料所含的上述第1磁性粒子10排列为，使该第1磁性粒子10的第1芯部11的短轴(A1)与上述线圈的轴(L)向交叉。
以下，以与第1实施方式的区别为中心进行说明。其他的结构为与第1实施方式相同的结构，标注与第1实施方式相同的附图标记，并省略其说明。
在第7实施方式中，具有图4所例示的方式的第1磁性粒子10配置于第3磁性体部23F。
另外，如图11所示，也可以在第4磁性体部24F配置第1磁性粒子10，即使在这种情况下，也能够将上述第1磁性粒子10排列为，使第1磁性粒子10的第1芯部11的短轴(A1)与上述线圈的轴(L)向交叉。
优选，第1芯部的短轴(A1)与线圈2的轴(L)向所成的角度为90°±10°，例如，为90°±5°。
由此，能够进一步提高外部电极与线圈间的绝缘电阻。另外，能够提高耐电压性能。另外，能够获得出色的高磁导率化。因此，线圈部件能够确保高磁导率化与出色的耐电压性能。另外，能够兼顾这样的特性，并且进行线圈部件的进一步的小型化。
另外，第3磁性体部23F和第4磁性体部24F中的至少1者也可以包含上述的第2磁性粒子和第3磁性粒子中的至少1种。例如，能够更加提高线圈部件的磁性材料的填充率。另外，能够更加良好地确保高磁导率化与出色的耐电压性能。
第1磁性体部21F与第2磁性体部22F至少包含上述树脂，也可以根据需求，包含粒状粉(未图示)。粒状粉能够在不损坏本实施方式的技术效果的范围内，选择已知的粒状粉，能够适当地选择，以便满足线圈部件所要求的电特性(电感值、直流电阻值、直流重叠特性等)。
(实施例)
接下来，对第1实施方式的实施例进行说明。
(第1磁性粒子的制造)
使扁平状FeSiCr粉浸渍于磷酸盐处理液，在55℃下进行65分钟的搅拌，进行化学合成处理。通过该处理，在扁平状软磁性金属粉的表面形成了绝缘膜。
在上述化学合成处理中，根据所要求的膜厚，提高搅拌的转速，由此削落扁平状软磁性金属粉，即、削落在第1磁性粒子的芯部形成的绝缘膜中的、在芯部的长轴方向(扁平状金属粉的边缘端部)上所形成的绝缘膜，调整了在芯部的长轴方向上形成的绝缘膜的厚度。
接下来，使所获得的扁平状粒子进行干燥，制造了第1磁性粒子。
如以下那样测定了所获得的第1磁性粒子的膜厚。
使用日立高科技制造的SU－8040，对将第1磁性粒子进行树脂包埋并利用离子铣进行了加工的截面进行了SEM观察。
针对以下的部位，以倍率100,000倍取得SEM像，其中，将绝缘膜厚的最大值设为各部位的绝缘膜厚。图12a表示第1磁性粒子的在短轴方向上的绝缘膜厚的SEM观察图。根据该测定，在芯部的短轴方向上的绝缘膜厚为121nm。
另外，图12b表示第1磁性粒子的在长轴方向上的绝缘膜厚的SEM观察图。
根据该测定，在芯部的长轴方向上的绝缘膜厚为37nm。
根据上述的方法，针对第1磁性粒子，取得10粒子×2位置(n＝20)的数据，将其平均值设为第1磁性粒子的膜厚。在本实施例中，在芯部的短轴方向上的绝缘膜厚为65nm。在芯部的长轴方向上的绝缘膜厚为40nm。
(复合磁性材料的制作)
将如上所述制成的第1磁性粒子、环氧树脂、溶剂进行搅拌混合，制成浆液。将该浆液成型为板状。在成型为板状时，进行了第1磁性粒子的取向。图13是表示复合磁性材料所含的第1磁性粒子的取向性的SEM观察图。在图13中，由空心表示的扁平状的位置为第1磁性粒子。
(线圈部件的制造)
根据日本特开2015－126200号公报和日本特开2017－59592号公报的制造方法，制作了图3的简要剖视图所示的方式的线圈部件。
如上所述获得的复合磁性材料包含于图3的第1磁性体部21和第2磁性体部22。第1磁性体部21和第2磁性体部22的磁导率μ’(1MHz)＝45。
主体20的主体芯部包含将D50粒径分别为35μm、5μm的形成有绝缘膜的球形状的Fe基非晶体合金粉以重量比为75：25的混合比例进行了混合的磁性材料。主体芯部的磁导率μ’(1MHz)＝30。
根据上述实施例，能够兼顾较高的磁导率与出色的耐电压性能的确保。
此外，本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行设计变更。例如，也可以将上述第1实施方式～上述第7实施方式的各个特征点各种组合。

Claims (12)

1.一种复合磁性材料，其中，
包含树脂和设置在所述树脂内的第1磁性粒子，
所述第1磁性粒子具有由金属磁性材料构成的第1芯部和包覆所述第1芯部的绝缘膜，
所述第1芯部呈具有短轴与长轴的扁平形状，
所述绝缘膜的在第1芯部的长轴方向上的厚度TL小于所述绝缘膜的在第1芯部的短轴方向上的厚度TS。
2.根据权利要求1所述的复合磁性材料，其中，
所述绝缘膜的在第1芯部的长轴方向上的厚度TL为0nm以上且50nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的复合磁性材料，其中，
复合磁性材料进一步包含第2磁性粒子，
所述第2磁性粒子具有第2芯部，
所述第2芯部呈具有短轴与长轴的扁平形状，
所述第2芯部的在长轴方向上的长度比所述第1芯部的在长轴方向上的长度短，
所述第2芯部的在短轴方向上的长度比所述第1芯部的在短轴方向上的长度短。
4.根据权利要求3所述的复合磁性材料，其中，
所述第2芯部的纵横比与上所述第1芯部的纵横比之比为1/4以上且1/2以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合磁性材料，其中，
复合磁性材料进一步包含第3磁性粒子，
所述第3磁性粒子具有第3芯部，且所述第3磁性粒子呈球形，
所述第3芯部的平均粒径比所述第1芯部的在短轴方向上的长度短。
6.根据权利要求5所述的复合磁性材料，其中，
所述第3芯部的平均粒径为所述第1芯部的在短轴方向上的长度的0.2倍以上且0.8倍以下。
7.一种线圈部件，具备：
包含权利要求1～6中任一项所述的复合磁性材料的主体、
设置于所述主体内并呈螺旋状形成卷绕的线圈、和
设置于所述主体并与所述线圈形成电连接的外部电极。
8.根据权利要求7所述的线圈部件，其中，
所述主体具有配置于所述线圈的轴向一侧的第1磁性体部、和配置于所述线圈的轴向另一侧的第2磁性体部，
所述第1磁性体部和所述第2磁性体部中的至少一个磁性体部包含所述复合磁性材料，
第1磁性粒子排列为，使所述复合磁性材料所含的第1芯部的长轴与所述线圈的轴向交叉。
9.根据权利要求8所述的线圈部件，其中，
所述外部电极的至少局部位于包含所述复合磁性材料的磁性体部的在线圈轴向上的端面。
10.根据权利要求7～9中任一个所述的线圈部件，其中，
包含复合磁性材料的磁性体部具有在线圈轴向上形成层叠的多个层，
在所述多个层中的位于最靠线圈侧的位置的层包含有所述第1磁性粒子。
11.根据权利要求7所述的线圈部件，其中，
所述主体具有配置于线圈的内侧的第3磁性体部，
所述第3磁性体部包含所述复合磁性材料，
所述第1磁性粒子排列为，使所述复合磁性材料所含的所述第1磁性粒子的第1芯部的短轴与所述线圈的轴向交叉。
12.根据权利要求7～9中任一项所述的线圈部件，其中，
所述线圈为α卷绕线圈或者沿边卷绕线圈。
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