CN110462764B - 带端子压粉磁芯及其制造方法 - Google Patents

带端子压粉磁芯及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在使用Fe基合金的金属系磁性材料的压粉磁芯中增强端子之间的绝缘并提高端子的密合强度的带端子压粉磁芯及其制造方法。一种带端子压粉磁芯，具备：压粉磁芯，由Fe基合金的粒子构成，所述Fe基合金含有Fe和比Fe容易氧化的元素M(M为Cr和Al的至少一种)；以及至少两个端子，隔开间隔而形成在所述压粉磁芯的表面，其中，所述压粉磁芯具有：所述Fe基合金的粒子；以及基底层，形成于所述Fe基合金的粒子的表面并含有元素M(M为Cr和Al的至少一种)、Fe以及O，所述压粉磁芯形成有第一层，所述第一层形成于所述压粉磁芯的包括形成所述端子的区域的表面且含有Cr和Al的至少一种和O，所述端子形成于所述第一层的表面，所述端子分别具有第二层，所述第二层任意地含有Au、Ag、Cu、Ti和Cr。

Description

带端子压粉磁芯及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种在表面具备由多层的电极膜构成的端子并使用Fe基合金的金属系磁性材料的带端子压粉磁芯及其制造方法。
背景技术
在构成电感元件的面安装型的线圈部件中，广泛地使用采用了Mn系铁氧体或Ni系铁氧体等软性铁氧体材料；Fe系非晶或纯铁、Fe-Si系合金、Fe-Ni系合金、Fe-Si-Cr系合金、Fe-Si-Al系合金、Fe-Al-Cr系合金等金属系磁性材料的粉末的磁芯，所述电感元件是在各种电子设备中所使用的变压器、扼流线圈等。例如，使用鼓状的铁氧体磁芯(鼓形磁芯)的线圈部件构成为，通过在主体部卷绕绝缘包覆导线，并通过焊接等来将卷线端部固定于形成在凸缘部的端子，所述鼓状的铁氧体磁芯在形成于轴向两端的凸缘部之间具有主体部。
例如，在专利文献1中公开了一种线圈部件，所述线圈部件由使用了软性铁氧体材料的磁芯来构成。关于铁氧体磁芯的电极结构，提出了在铁氧体磁芯的凸缘部表面通过溅射形成SiO2等的绝缘膜，并在其上沉积导电涂敷膜或导电溅射膜的电极，从而形成端子。绝缘膜由于铁氧体磁芯的绝缘性的问题而设置在铁氧体磁芯与端子之间。
软性铁氧体材料在磁芯形状的自由度、价格方面优异。另一方面，对于在超过130℃的高温环境下、且大电流也能够使用的线圈部件的要求变强，并且使用居里温度高且饱和磁通密度也大的金属系软磁性材料的磁芯的应用也在发展。
例如，在专利文献2中提出了，对Fe基合金(Fe-Al-Cr系合金)的粉末进行压缩成型，在成型体的状态下使各个粒子在高温氧化，将形成于表面的氧化物作为晶界相来粘合粒子间，并且利用上述氧化物的薄膜来覆盖压粉磁芯的表面。此外，记载了在压粉磁芯的表面直接利用溅射法、离子镀法、或者使用导体膏的印刷法、转印法、浸渍法等的方法形成导体膜，从而成为端子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开昭60-25114号公报
专利文献2：日本特开2016-27643号公报
发明内容
发明所要解决的问题
金属系磁性粉末通常与软性铁氧体材料相比电阻率低。在专利文献2中所记载的磁芯中，通过用氧化物覆盖Fe基合金的粒子间、压粉磁芯的表面来提高电阻。若氧化物的厚度变厚，则能够进一步地提高电阻，但晶界相的厚度也增加。晶界相也作为磁隙发挥功能，因此当表面的氧化物的膜厚变厚时，则透磁率相对地降低等，容易对磁特性产生影响。
另外，若通过提高热处理温度来使形成于压粉磁芯表面的氧化物的膜厚变厚，则伴随着热处理温度变高，有时在膜中形成纯铁而阻碍高电阻化，另外，由于通过热处理而形成的磁芯表面的氧化物的膜厚上限为100nm左右，因此有时无法充分得到直接形成于磁芯表面的多个端子之间的绝缘。
另外，在专利文献2中，作为直接形成于压粉磁芯表面的导体膜的金属，例示有Au、Ag、Cu、Ti、Al、Ni或者Cu-Cr合金、Au-Ni-Cr合金、Ni-Cr合金、Ni-Cu合金。然而，有时无法充分地得到导体膜的密合性，因此由导体膜构成的端子的密合强度不足。
为此，本发明的目的在于提供一种在使用Fe基合金的金属系磁性材料的压粉磁芯中增强端子之间的绝缘并提高端子的密合强度的带端子压粉磁芯及其制造方法。
解决问题的技术手段
第一发明是一种带端子压粉磁芯，具备：压粉磁芯，由Fe基合金的粒子构成，所述Fe基合金含有Fe和比Fe容易氧化的元素M(M为Cr和Al的至少一种)；以及至少两个端子，隔开间隔而形成在所述压粉磁芯的表面，其中，所述压粉磁芯具有：所述Fe基合金的粒子；以及基底层，形成于所述Fe基合金的粒子的表面并含有元素M(M为Cr和Al的至少一种)、Fe以及O，所述压粉磁芯形成有第一层，所述第一层形成于所述压粉磁芯的包括形成所述端子的区域的表面并含有Cr和Al的至少一种和O，所述端子形成于所述第一层的表面，所述端子分别具有第二层，所述第二层任意地含有Au、Ag、Cu、Ti和Cr。
在本发明中，优选地，所述端子还具有第三层，所述第三层形成于所述第二层的表面并任意地含有Ni、Au、Ag和Sn。
在本发明中，优选地，所述基底层的厚度tu、所述第一层的厚度t1和所述第二层的厚度t2的关系为tu＜t1＜t2。
在本发明中，优选地，所述第一层由Cr氧化物或Al氧化物构成。
在本发明中，优选地，所述Fe基合金含有Fe、Al以及Cr，所述基底层中含有Fe、Al、Cr以及O，所述第一层中含有Al以及O或Cr以及O。
在本发明中，优选地，两个端子并列形成于所述压粉磁芯的一个面，所述基底层形成于至少包括所述端子之间的所述压粉磁芯的一个面的整体。
第二发明是一种带端子压粉磁芯的制造方法，所述带端子压粉磁芯形成有：压粉磁芯，由Fe基合金的粒子构成，所述Fe基合金含有Fe和比Fe容易氧化的元素M(M为Cr和Al的至少一种)；以及至少两个端子，隔开间隔而形成在所述压粉磁芯的表面，其中，所述带端子压粉磁芯的制造方法包括如下工序：制作压粉磁芯，所述压粉磁芯在所述Fe基合金的粒子的表面形成有基底层，所述基底层含有所述元素M(M为Cr和Al的至少一种)、Fe以及O；在所述压粉磁芯的包括形成所述端子的区域的表面形成第一层，所述第一层含有Cr和Al的至少一种和O；以及在所述第一层的表面形成第二层的，所述第二层任意地含有Au、Ag、Cu、Ti、Fe和Cr，分别通过溅射法或蒸镀法来形成所述第一层以及所述第二层。
在本发明中，优选地，还包括如下工序：在所述第二层的表面形成第三层，所述第三层任意地含有Ni、Au、Ag和Sn。
在本发明中，优选地，由Cr氧化物或Al氧化物构成所述第一层。
在本发明中，优选地，将含有所述Fe基合金的粒子的混合粉成型为规定的形状的工序；以及对由所述成型工序得到的成型体在含有氧的环境中进行热处理，使所述Fe基合金的粒子进行高温氧化，从而在所述Fe基合金的粒子的表面形成所述基底层。
在本发明中，优选地，将所述基底层的厚度设为50nm以上且100nm以下，将所述第一层的厚度设为大于50nm，将所述基底层和所述第一层的合计厚度设为150nm以上。
发明效果
根据本发明，能够提供一种在使用Fe基合金的金属系磁性材料的压粉磁芯中增强端子之间的绝缘并提高端子的密合强度的压粉磁芯及其制造方法。
附图说明
图1是以30万倍观察本发明的一实施方式所涉及的压粉磁芯的剖面的TEM照片。
图2是本发明的一实施方式所涉及的压粉磁芯的剖面图。
图3是包括线圈部件的局部剖面的主视图，所述线圈部件使用了本发明的一实施方式涉及的压粉磁芯。
具体实施方式
以下，对本发明的一实施方式所涉及的带端子压粉磁芯以及制造方法进行具体说明。但是，本发明并不限定于此，能够在技术思想的范围内进行适当变更。
带端子压粉磁芯具备：压粉磁芯，由Fe基合金的粒子构成，所述Fe基合金以Fe作为主要成分且含有比Fe容易氧化的元素M(M是Cr或Al的至少一种)；以及至少两个端子，隔开间隔而形成在所述压粉磁芯的表面。在本发明中，与Fe一起构成Fe基合金的元素可以根据所要求的磁特性、氧化物层的形成能力进行适当地选择，优选为任意地含有比Fe容易氧化的元素M(M是Cr、Al的至少一种)的、FeSiCr合金、FeSiAl合金、FeAlCr合金、FeAlCrSi合金等。
构成Fe基合金的Al和Cr，与Fe相比与O之间的亲和力大。因此，若使Fe基合金的粒子在含有氧的环境中或在含有水蒸气的环境中进行高温氧化，则在其表面形成对于O亲和力大的这些非鉄金属的氧化物(例如Al2O3、Cr2O3)。
利用这样的现象，将Fe基合金的粒子成型为规定的形状，在规定的环境、温度对成型体进行退火时，形成为对于氧(O)亲和力大的元素M以及Fe的氧化物覆盖Fe基合金的粒子(也称为合金粒子)的表面。氧化物，填充粒子间的空隙而构成晶界，从而使合金粒子结合，并且覆盖压粉磁芯的表面。需要说明的是，在本发明中，将未进行热处理的保持成型后的状态的制品称为成型体，将进行热处理来形成氧化物的状态的制品称为压粉磁芯。
氧化物是通过热处理使Fe基合金的粒子与氧发生反应而生长的物质，是通过超过Fe基合金粒子的自然氧化的氧化反应来形成的Fe氧化物、Al氧化物、Cr氧化物等。在氧化容易进行的压粉磁芯的表面形成的氧化物中，只要是能够得到后述规定的破坏电场的范围，即可含有赤铁矿(Fe2O3)、方铁矿(FeO)、磁铁矿(Fe3O4)。
考虑对于元素M的氧化物形成能力、磁特性的影响，Fe基合金优选由组成式：aFebAlcCrdSi表示，含有Si、Cr、Al的至少一种，以质量％计设为a+b+c+d＝100，75≤a＜100，0≤b＜13.8，0≤c≤10，0≤d≤5。更优选在所述组成式中，a+b+c+d＝100，4≤b＜13.8，3≤c≤7，0≤d≤1。在同时含有Al和Cr的情况下，Cr也起到帮助Al的氧化的功能，有助于构成为在热处理中Fe基合金的粒子经由Al浓化的氧化物层而被结合。
另外，作为不可避免的杂质等，Fe基合金可以例如以Mn≤1质量份、C≤0.05质量份、Ni≤0.5质量份、N≤0.1质量份、P≤0.02质量份、S≤0.02质量份的方式含有。另外，合金中所含的O越少越好，优选为O≤0.5质量份。任一组成量均是在将主要成分设为100质量份时的其他数的值。
合金粒子的平均粒径(在此，使用累积粒度分布中的中值粒径d50)没有特别限定，但通过减小平均粒径来改善磁芯的强度、高频特性，因此例如在要求高频特性的用途中，能够适合使用具有20μm以下的平均粒径的粒子。中值粒径d50更优选为18μm以下，进一步优选为16μm以下。
另一方面，在平均粒径小的情况下，比表面积大且容易氧化，因此中值粒径d50更优选为3μm以上。另外，更优选使用筛子等从粒子中除去粗粒子。在该情况下，优选使用至少32μm以下的(即，通过网眼32μm的筛子的)合金粒子。
Fe基合金的粒子的形态没有特别限定，从流动性等的观点出发，优选将以雾化粉为代表的粒状粉用作原料粉末。气体雾化、水雾化等的雾化法适用于展性或延性高、难以粉碎的合金的粉末的制作中。另外，雾化法也适用于获得大致球状的合金粉的方面。
以下，将采用加压成型的制法为一例，对磁芯的制造方法进行说明。
在成型Fe基合金的粒子时，为了使粒子彼此粘合而对成型体赋予耐受成型后的处理的强度，优选添加粘合剂。粘合剂的种类没有特别限定，例如，可以使用聚乙烯、聚乙烯醇、丙烯酸树脂等的各种有机粘合剂。有机粘合剂通过成型后的热处理来热分解。
粘合剂的添加量只要是能够充分地遍布Fe基合金的粒子间并确保充分的成型体强度的量即可。另一方面，若其量过多，则密度、强度会降低。从该观点出发，粘合剂的添加量，例如，相对于平均粒径(d50)10μm的合金粒子100质量份，优选为0.5～3.0质量份。
Fe基合金的粉末与粘合剂的混合方法没有特别限定，可以使用以往公知的混合方法、混合机。另外，为了减少加压成型时的粉末与模具的摩擦，优选添加硬脂酸、硬脂酸盐等的润滑剂。润滑剂和粘合剂的添加量的总量为3.5质量份以下。
接着，对得到的混合粉进行加压成型而得到成型体。上述步骤中得到的混合粉优选如上所述地被造粒而供给至加压成型工序。使用成型模具，将被造粒后的混合粉加压成型为环形状、长方体形状、圆柱形状、鼓形状、按钉形状等的各种形状。加压成型可以是室温成型，也可以是以粘合剂不消失的程度加热而进行的温成型。加压成型时的成型压优选为0.5GPa以上。加压成型时的成型压越高，越容易发生模具的破损，因此优选将成型压控制在1.8GPa以下。此外，成型方法并不限定于上述的加压成型，也可以是将通过刮刀法等的公知的片材成型方法来得到的片材状的成型体层叠并加热压接而成等。
接着，关于对经由所述成型工序来得到的成型体进行热处理的热处理工序进行说明。为了在合金的粒子间、磁芯的表面形成源自合金的氧化物，对成型体实施热处理(高温氧化)。通过该热处理，还能够松弛通过成型等而被导入的应力应变。该氧化物是通过热处理使合金的粒子与氧发生反应而生长的物质，通过超过合金的自然氧化的氧化反应来形成。该热处理能够在大气中、氧与惰性气体的混合气体中等的存在有氧的环境中进行。另外，也能够在水蒸气与惰性气体的混合气体中等的存在有水蒸气的环境中进行热处理。这其中，大气中的热处理简便，因此优选。
热处理工序的热处理温度只要是在形成上述氧化物等的温度进行即可。虽然也取决于合金组成，但在超过850℃的温度，合金的粒子彼此开始烧结，磁芯损耗也增加。另外，由于通过热处理来形成的氧化物也受到热处理温度的影响，具体的热处理温度优选为650～850℃的范围。在该温度范围内的保持时间可以根据磁芯的尺寸、处理量、特性偏差的允许范围等来进行适当设定，例如设定为0.5～3小时。经过热处理得到在表面形成含有元素M的氧化物(基底层)的压粉磁芯。
所形成的基底层的厚度优选为50nm以上。基底层的厚度根据热处理的环境(温度、时间、氧浓度)的不同而不同，但若设为超过100nm的厚度，则成为晶界相的氧化物也容易变厚，透磁率降低等的磁特性受到影响，因此基底层的厚度优选为50nm以上且100nm以下。
另外，在占空系数小于83％的情况下，在压粉磁芯的表面，有时在合金粒子间产生超过10μm的深度的凹坑(凹陷)，从而优选将占空系数设为83％以上。需要说明的是，占空系数是相对密度，压粉磁芯的密度除以Fe基合金的真密度而算出。
作为带端子压粉磁芯的一例，示出鼓形磁芯的形态。图2是其剖面图。图示的带端子压粉磁芯40是，在卷绕有线圈用导线的柱状的主体部20的两端具有凸缘部10a、10b的形状。作为鼓形磁芯的形态，例如，凸缘部10a、10b的至少一方为圆板状、多角形板状等，但并不限定于此。本发明的带端子压粉磁芯的形状也不限定于鼓形磁芯。
在图示的带端子压粉磁芯40中，在凸缘部10b的端面的凹陷部分形成有端子50。压粉磁芯的表面形成有源自元素M(M为Cr、Al的至少一种)的氧化物(基底层)。此外，在压粉磁芯的包括端子50的形成区域的表面，与所述基底层一起依次形成：第一层，含有Cr或Al中至少一种和O；以及端子50。端子50具有：第二层，形成于所述第一层的表面并任意地含有Au、Ag、Cu、Ti或Cr；以及第三层，形成于所述第二层的表面并任意地含有Ni、Au、Ag或Sn。需要说明的是，在图2中，未图示基底层、第一层等。
在本发明的带端子压粉磁芯中，通过使所述第一层与所述基底层协同，从而能够提高隔开间隔而形成的端子50间的绝缘性。所述第一层优选由Cr氧化物或Al氧化物构成。由于Cr氧化物、Al氧化物均为高电阻，因此能够进一步提高端子50间的绝缘性。另外，通过由晶格定数与所述基底层接近的氧化物构成，从而提高接合界面的密合性，由此能够增加端子50的密合强度。
第一层可以通过溅射法、蒸镀法形成。具体而言，在压粉磁芯的凸缘部表面，除了形成第一层的部分以外均被掩模覆盖隐藏，在未被掩模覆盖的部分溅射作为绝缘性无机材料的Cr氧化物或Al氧化物，能够局部地成膜而形成。第一层可以仅形成于端子形成部分，但优选形成于压粉磁芯的凸缘部表面上的包括端子形成部分的端面整体。由此，能够进一步提高端子之间的绝缘。第一层的厚度t1优选设为大于50nm且300nm以下。更优选为80nm以上，进一步优选为100nm以上。
优选第一层的厚度t1相对于基底层的厚度tu的关系为tu＜t1。通过使第一层厚度比基底层变厚，能够提高端子之间的绝缘，通过将基底层与第一层的总计厚度设为150nm以上，从而进一步地提高绝缘。
第二层是导体，第二层形成于第一层的表面并任意地含有Au、Ag、Cu、Ti或Cr。第二层也与第一层同样地可以通过溅射法或蒸镀法来形成。例如，将Au、Ag、Cu、Ti、Cr或含有它们的合金通过溅射法或者蒸镀法来形成于第一层的表面。第二层的厚度t2比t1厚，基底层、第一层、第二层的关系优选为tu＜t1＜t2。为了提高第一层与第三层的密合性，优选厚度t2设为0.1μm以上。更优选为0.2μm以上。即使大于1.0μm，密合性的提高效果几乎不变，因此优选将厚度t2设为1.0μm以下。
第三层也是导体。第三层形成于所述第二层的表面并任意地含有Ni、Au、Ag或Sn。例如，关于第三层，只要将Ni、Au、Ag、Sn或含有它们的合金通过镀敷法、溅射法或蒸镀法来形成于第二层的表面即可。考虑到在安装时与焊料的接合，第三层优选为由与第二层不同的金属或者合金形成。第三层的厚度t3优选为1.0μm以上，更优选比第二层较厚为2.0μm以上，进一步优选为6.0μm以上。在溅射法等中，由于所形成的层的厚度越厚越需要时间，因此优选考虑生产率来设定厚度，优选为15.0μm以下。第三层优选在第二层重叠形成Ni膜、Ni-P膜，进一步重叠形成Au膜、Sn膜或者Sn-Pb膜。Ni、Ni-P合金的导体膜对于溶融焊料的溶解度小并作为保护端子的阻隔层发挥功能，另外，Au、Sn或者Sn-Pb合金的导体膜能够提高焊料润湿性，因此为优选。此外，作为阻隔层，优选形成为0.8μm以上的厚度。
需要说明的是，在本发明中，关于基底层的厚度tu与第一层的厚度t1，以30万倍在不同的视野对剖面进行TEM(Transmission Electron Microscope)观察五个部位，算出基于各视野的最大厚度和最小厚度的总和的平均值。另外，关于第二层的厚度t2和第三层的厚度t3，根据以与该厚度对应的倍率进行剖面观察的结果同样地算出。
需要说明的是，第三层可以通过对被第二层局部地活性的压粉磁芯进行镀敷处理而形成。镀敷方法可以是电解镀，也可以是无电解镀，没有特别限定，但考虑到镀敷处理数量等，优选通过电解镀来进行。
如图3所示的线圈部件，在带端子压粉磁芯40进行绕线而成为线圈100，通过焊接等将线圈100的端部固定于所述端子50，从而形成线圈部件120。线圈部件，例如被用作扼流圈、电感器、电抗器、变压器等。
实施例
(实施例1)
作为Fe基合金，准备了具有以质量百分率计Fe-5.0％Al-4.0％Cr的合金组成的雾化粉。雾化粉的平均粒径(中值粒径D50)为10μm。相对于所述Fe基合金的粒子粉100质量份，以0.75质量份的比例混合丙烯酸系粘合剂。干燥混合粉，使其通过筛子得到造粒粉。使用冲压机以0.91GPa的成型压在室温对该造粒粉进行加压成型。对得到的成型体，在大气中以750℃保持1.0小时的条件下实施热处理之后，进行炉冷却而得到压粉磁芯。此外，压粉磁芯是如图3所示的鼓形磁芯，其外形尺寸为纵1.5mm、横2.0mm、高1.0mm。
在包括槽部的区域，沿着槽部的方向，在纵1.0mm且横0.7mm的区域通过蒸镀法形成Cr2O3的第一层，所述槽部形成于凸缘部的一端面侧。更进一步地，在第一层，通过蒸镀法重叠形成了FeCr合金的第二层。
更进一步地，在瓦特浴成分的Ni镀浴中进行了电解镀。在设置有用于确保电导通的电极的桶容器内，一起装入压粉磁芯与假的金属球，并浸渍在镀液中，使其以6rpm的速度旋转，同时以0.5A/dm2的电流密度进行120分钟处理，在FeCr合金的第二层重叠形成了Ni镀膜(第三层)。
形成第三层之后，进行水洗，进一步在Ni镀膜上重叠形成Sn镀膜。Sn镀膜也同样地将形成有Ni镀膜的压粉磁芯与桶容器一起浸渍在镀液中，并使其以6rpm的速度旋转，同时以0.25A/dm2的电流密度进行120分钟处理。进行水洗之后，进行干燥，得到实施例的带端子压粉磁芯。
图1是以30万倍观察带端子压粉磁芯的剖面的TEM照片。观察带端子压粉磁芯的表面侧的端子形成区域。图中，4是构成压粉磁芯的Fe基合金的粒子，3是Fe基合金的粒子的表面的基底层，2是在基底层重叠形成的第一层，1是在第一层重叠形成的第二层。从1到4是根据TEM-EDX(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy，能量色散X射线光谱法)的组成分析的点。图中，5是基底层3中的其他的组成分析的点。
根据TEM观察、以及基于TEM-EDX的组成分析，Fe基合金的粒子4的表面的基底层3形成有源自元素M的Al氧化物。另外，将Al氧化物作为基底层3，重叠形成于该基底层3的Cr2O3的第一层2、FeCr合金的第二层1的接合界面均无缺陷地接合。根据观察结果，基底层3的厚度为81nm。另外，第一层的厚度为128nm。
以3000倍观察带端子压粉磁芯的剖面的结果可知，第二层1的厚度为2μm，第三层中的Ni镀膜的厚度为4μm，Sn镀膜的厚度为8μm。另外，以8万倍观察的结果可知，各层在接合界面无缺陷地接合。
(比较例1、2)
作为比较例，使用与实施例1同样地制作的压粉磁芯，未形成第一层，在压粉磁芯的表面的基底层通过蒸镀法直接形成膜厚为0.5μm的Ag膜作为第二层，进一步与实施例同样地进行了Ni镀、Sn镀而形成第三层。得到了各镀膜厚也与实施例1同样的具有端子的压粉磁芯(比较例1)。另外，在压粉磁芯的表面印刷Ag浆料并在650℃进行烧结，形成以Ag为主成分的膜厚为6μm的第二层，在该第二层重叠地与实施例1同样地进行Ni镀、Sn镀从而形成第三层，得到了各镀膜厚也与实施例1同样的具有端子的压粉磁芯(比较例2)。
使用所得到的实施例1和比较例1、2的试样，评价端子的密合强度。端子的密合强度是指，用焊料将销接合于端子，进行拉伸试验，使端子剥离时的拉伸负荷以电极面积进行标准化的结果。用共晶焊料将的可伐合金销连接在端子上，并将其配置在固定夹具上，将所述固定夹具螺纹固定在拉伸试验机(岛津制作所制造的Autograph：型号AG-1)，将所述可伐合金销紧固在拉伸侧的固定构件上，以测力传感器1kN且拉伸速度0.2mm/sec进行拉伸试验，并除以端子的面积(0.7mm2)作为密合强度。需要说明的是，试样数分别为五个，用一个试样的两个端子中的一方进行试验。
另外，使用5000个实施例1和比较例1、2的试样，在端子之间施加25V的电压1秒钟的条件下，使用绝缘电阻计测定直流电阻，确认是否导通。绝缘电阻计使用株式会社ADC制的数码超电阻计5451。得到的结果与端子的密合强度(平均值)一并示于表1。
[表1]
与比较例1、2相比，在实施例1中能够得到高密合强度，与端子的压粉磁芯的密合性优异。另外，在本发明的带端子压粉磁芯中，未确认到端子之间的导通，进一步追加10000个实施例1的试样来进行电阻评价，但并无端子之间的导通。通过形成第一层，确保了端子与压粉磁芯之间的绝缘性，并且通过与基底层的界面处的牢固的密合，提高了端子的密合强度。当用电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)观察比较例1、2中导通的试样时，在压粉磁芯的凸缘部的角部确认到镀层的延伸。
(实施例2、3)
与实施例1同样地使用Fe基合金的粒子粉，在相同条件下进行加压成型。在大气中以580℃、750℃保持1.0小时的条件下对得到的成型体实施热处理之后，进行炉冷却，得到压粉磁芯。需要说明的是，压粉磁芯为板状，其外形尺寸为纵5.0mm、横5.0mm、高2.0mm。
在试样的一面侧，在纵5.0mm且横1.5mm的区域通过蒸镀法形成了Cr2O3的第一层。进一步，在第一层通过蒸镀法重叠形成了FeCr合金的第二层。进一步，在第二层通过蒸镀法重叠形成了Ni膜以及在该Ni膜通过蒸镀法重叠形成了Sn膜而作为第三层，得到了热处理温度为580℃的带端子压粉磁芯(实施例2)和热处理温度为750℃的带端子压粉磁芯(实施例3)。此外，端子之间的间隔为2mm。
(比较例3)
对于在580℃进行热处理的压粉磁芯，不形成第一层，通过蒸镀法直接形成FeCr合金的第二层。进一步，在第二层通过蒸镀法重叠形成了Ni膜以及在该Ni膜通过蒸镀法重叠形成了Sn膜而作为第三层。
在热处理条件为580℃的压粉磁芯(实施例2、比较例3)中，基底层的厚度分别为17nm，在热处理条件为750℃的压粉磁芯(实施例3)中，基底层的厚度为81nm。另外，关于第一层的厚度，在实施例2的压粉磁芯中为119nm，在实施例3的压粉磁芯中为126nm，关于基底层与第一层的合计厚度，在实施例2的压粉磁芯中为136nm，在实施例3的压粉磁芯中为207nm。另外，第二层的厚度分别为0.5μm，第三层的厚度为6μm。
对于得到的实施例2、3和比较例3的各五个试样，在端子之间接触探针，以25V梯级测定电阻值。将电阻值设为1.0×107Ω作为阈值，若超过阈值而急剧降低电阻的电场作为破坏电场，并对破坏电场进行评价，将平均为150V/mm以上评价为优良，将100V/mm以上且小于150V/mm评价为良好，将50V/mm以上且小于100V/mm评价为及格，将小于50V/mm则评价为不及格。在得到了不同的评价的样品的情况下，将最低评价作为该试样群的评价。此外，电场是电压除以端子之间的距离而算出的。得到结果示于表2。
[表2]
破坏电场
实施例2 良好
实施例3 优良
比较例3 及格
与比较例3相比，在实施例2、3中得到了优异的破坏电场。另外，在基底层和第一层的合计厚度较大的实施例3中，得到了比实施例高的破坏电场。另一方面，在比较例3中，存在绝缘电场为小于50V/mm的一个试样。
附图标记的说明
1：第三层
2：第二层
3：第一层
4：Fe基合金的粒子
10a、10b：凸缘部
20：主体部
40：带端子压粉磁芯
50：端子
100：线圈
120：线圈部件

Claims (9)

1.一种带端子压粉磁芯，具备：压粉磁芯，由Fe基合金的粒子构成，所述Fe基合金含有Fe和比Fe容易氧化的元素M，所述M为Cr和Al的至少一种；以及至少两个端子，隔开间隔而形成在所述压粉磁芯的表面，其中，
所述压粉磁芯具有形成于表面并含有来自所述Fe基合金的粒子的所述元素M和Fe的氧化物的基底层，
在所述压粉磁芯的凸缘部表面上的包括形成所述端子的区域的端面整体以与所述基底层重叠的方式形成有整层由Cr氧化物或Al氧化物构成的第一层，
所述端子具有重叠地形成于所述第一层的表面的任意地含有Au、Ag、Cu、Ti和Cr的导体的第二层，
所述基底层的厚度tu为100nm以下，
所述第一层的厚度t1为大于50nm且300nm以下。
2.如权利要求1所述的带端子压粉磁芯，其中，
所述端子还具有第三层，所述第三层形成于所述第二层的表面并任意地含有Ni、Au、Ag和Sn。
3.如权利要求1所述的带端子压粉磁芯，其中，
所述基底层的厚度tu、所述第一层的厚度t1和所述第二层的厚度t2的关系为tu＜t1＜t2。
4.如权利要求1所述的带端子压粉磁芯，其中，
所述Fe基合金含有Fe、Al以及Cr，所述基底层中含有Fe、Al、Cr以及O，所述第一层中含有Al以及O或Cr以及O。
5.如权利要求1所述的带端子压粉磁芯，其中，
两个端子并列形成于所述压粉磁芯的一个面，
所述基底层形成于至少包括所述端子之间的所述压粉磁芯的一个面的整体。
6.一种带端子压粉磁芯的制造方法，所述带端子压粉磁芯形成有：压粉磁芯，由Fe基合金的粒子构成，所述Fe基合金含有Fe和比Fe容易氧化的元素M，所述M为Cr和Al的至少一种；以及至少两个端子，隔开间隔而形成在所述压粉磁芯的表面，其中，所述带端子压粉磁芯的制造方法包括如下工序：
制作压粉磁芯，所述压粉磁芯在所述Fe基合金的粒子的表面形成有含有来自所述Fe基合金的粒子的所述元素M和Fe的氧化物的基底层；
在所述压粉磁芯的凸缘部表面上的包括形成所述端子的区域的端面整体以与所述基底层重叠的方式形成整层由Cr氧化物或Al氧化物构成的第一层；以及
在所述第一层的表面重叠地形成第二层，所述第二层任意地含有Au、Ag、Cu、Ti和Cr，
分别通过溅射法或蒸镀法来形成所述第一层以及所述第二层，
所述基底层的厚度tu为100nm以下，
所述第一层的厚度t1为大于50nm且300nm以下。
7.如权利要求6所述的带端子压粉磁芯的制造方法，其中，还包括如下工序：
在所述第二层的表面形成第三层，所述第三层任意地含有Ni、Au、Ag和Sn。
8.如权利要求6所述的带端子压粉磁芯的制造方法，其中，
将含有所述Fe基合金的粒子的混合粉成型为规定的形状的工序；以及
对由所述成型的工序得到的成型体在含有氧的环境中进行热处理，使所述Fe基合金的粒子进行高温氧化，从而在所述Fe基合金的粒子的表面形成所述基底层。
9.如权利要求6所述的带端子压粉磁芯的制造方法，其中，
将所述基底层的厚度设为50nm以上且100nm以下，将所述第一层的厚度设为大于50nm，将所述基底层和所述第一层的合计厚度设为150nm以上。
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