CN111508678A - 软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备 - Google Patents

软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件以及电子设备，软磁性粉末能够制造铁损小且磁通量密度大的压粉体，压粉磁芯和磁性元件的软磁特性良好且磁通量密度大，电子设备具备该磁性元件并且可靠度高。软磁性粉末的特征在于，具有由FexCua(Nb1‑zZnz)b(Si1‑yBy)100‑x‑a‑b(其中，a、b及x分别是单位为原子％且满足0.3≤a≤2.0、2.0≤b≤4.0及73.0≤x≤79.5的数，另外，y是满足f(x)≤y＜0.99的数，且f(x)＝(4×10‑34)x17.56，并且，z是满足0＜z≤1.0的数)表示的组成，含有30体积％以上的粒径为1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织。

Description

软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备
技术领域
本发明涉及软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备。
背景技术
近年来，虽然像笔记本型个人计算机这样的移动设备的小型化及轻量化不断发展，但是为了兼顾小型化和高性能化，则需要实现开关电源的高频化。与此伴随的是，对于内置于移动设备的扼流线圈、电感器等磁性元件也需要应对高频化。
例如，专利文献1公开了一种非晶质合金薄带，所述非晶质合金薄带由Fe(100-a-b-c-d)MaSibBcCud(原子％)表示的0≤a≤10、0≤b≤20、4≤c≤20、0.1≤d≤3、9≤a+b+c≤35的物质和不可避免杂质构成，其特征在于，M是选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W的至少一种元素，存在Cu偏析部，该Cu偏析部中的Cu浓度的最大值为4原子％以下。
另外，公开了通过对这样的非晶质合金薄带进行粉末化还能够应用于压粉磁芯。
专利文献1：日本特开2009-263775号公报
发明内容
但是，在专利文献1所记载的压粉磁芯中存在高频下的铁损大这一技术问题。因此，为了应对高频化，要求磁性元件、即软磁性粉末的低铁损化。
另一方面，在像智能电话这样的移动设备中，电路的大电流化及小型化不断发展。为了应对这样的大电流化及小型化，需要提高软磁性粉末的磁通量密度，但是就目前来看未能实现充分的高磁通量密度化。
本发明是为解决上述技术问题而提出的，能够作为以下的应用例来实现。
本应用例涉及的软磁性粉末的特征在于，具有由FexCua(Nb1-zZnz)b(Si1-yBy)100-x-a-b所表示的组成，
其中，a、b及x分别是单位为原子％并且满足0.3≤a≤2.0、2.0≤b≤4.0及73.0≤x≤79.5的数，另外，y是满足f(x)≤y＜0.99的数，且f(x)＝(4×10-34)x17.56，并且，z是满足0＜z≤1.0的数，
所述软磁性粉末含有30体积％以上的粒径为1.0nm以上30.0nm以下的结晶组织。
附图说明
图1是在x为横轴且y为纵轴的两轴正交坐标系中示出x的范围与y的范围重叠的区域的图。
图2是示意性示出应用了磁性元件的第一实施方式的扼流线圈的俯视图。
图3是示意性示出应用了磁性元件的第二实施方式的扼流线圈的透过立体图。
图4是示出通过高速旋转水流雾化法制造软磁性粉末的装置的一例的纵剖视图。
图5是示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的移动型个人计算机的构成的立体图。
图6是示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的智能电话的构成的俯视图。
图7是示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的数字相机的构成的立体图。
图8是在图1所示的正交坐标系中绘制与具有在各实施例和各比较例中获得的软磁性粉末的合金组成的x和y对应的点而得到的图。
附图标记说明
1…冷却用筒体；2…盖体；3…开口部；4…冷却液喷出管；5…喷出头；7…泵；8…储槽；9…冷却液层；10…扼流线圈；11…压粉磁芯；12…导线；13…冷却液回收罩；14…排液口；15…坩埚；16…层厚调整用环；17…排液用网体；18…粉末回收容器；20…扼流线圈；21…压粉磁芯；22…导线；23…空间部；24…喷嘴；25…熔融金属；26…气体喷流；27…气体供给管；30…粉末制造装置；100…显示部；1000…磁性元件；1100…个人计算机；1102…键盘；1104…主体部；1106…显示单元；1200…智能电话；1202…操作按钮；1204…听筒口；1206…话筒口；1300…数字相机；1302…壳体；1304…光接收单元；1306…快门按钮；1308…存储器；1312…影像信号输出端子；1314…输入输出端子；1430…电视监视器；1440…个人计算机；A…区域A；B…区域B；C…区域C。
具体实施方式
下面基于附图所示的优选实施方式对本发明的软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备进行详细说明。
软磁性粉末
实施方式涉及的软磁性粉末是表现软磁性的金属粉末。该软磁性粉末能够应用于任何利用软磁性的用途，例如，通过借助胶合剂使粒子彼此粘结并成形为预定的形状来用于制造压粉磁芯。
实施方式涉及的软磁性粉末是具有由FexCua(Nb1-zZnz)b(Si1-yBy)100-x-a-b所表示的组成的粉末。其中，a、b及x分别是单位为原子％且满足0.3≤a≤2.0、2.0≤b≤4.0及73.0≤x≤79.5的数。另外，y是满足f(x)≤y＜0.99的数，且f(x)＝(4×10-34)x17.56。并且，z是满足0＜z≤1.0的数。
另外，实施方式涉及的软磁性粉末含有30体积％以上的结晶粒径为1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织。
这样的软磁性粉末能够制造出铁损小且磁通量密度大的压粉磁芯(压粉体)。并且，该压粉磁芯有助于实现能够应对大电流且效率高的磁性元件。
下面对实施方式涉及的软磁性粉末的组成进行详细说明。
Fe(铁)对实施方式涉及的软磁性粉末的基本的磁特性、机械特性有较大影响。
将Fe的含有率x设为73.0原子％以上且79.5原子％以下，但是优选设为76.0原子％以上且79.0原子％以下，更优选设为76.5原子％以上且79.0原子％以下。需要说明的是，若Fe的含有率x低于所述下限值，则有可能导致软磁性粉末的磁通量密度降低。另一方面，若Fe的含有率x超过所述上限值，则由于在制造软磁性粉末时无法稳定地形成非晶质组织，所以有可能难以形成具有前述那样的微小粒径的结晶组织。
由于Cu(铜)在用原材料制造实施方式涉及的软磁性粉末时，存在与Fe分离的倾向，所以在组成中产生波动，并且产生局部易结晶化的区域。其结果为，促使比较易结晶化的体心立方晶格的Fe相析出，并且能够容易形成具有前述那样的微小粒径的结晶组织。
将Cu的含有率a设为0.3原子％以上且2.0原子％以下，优选设为0.5原子％以上且1.5原子％以下。需要说明的是，若Cu的含有率a低于所述下限值，则结晶组织的细微化受损，有可能无法形成前述范围的粒径的结晶组织。另一方面，若Cu的含有率a超过所述上限值，则有可能导致软磁性粉末的机械特性降低而变脆弱。
Nb(铌)是根据需要添加的，并且在对包括很多的非晶质组织的粉末实施了热处理时，铌与Cu一起有助于结晶组织的细微化。因此，能够容易形成具有前述那样的微小粒径的结晶组织。
Zn(锌)是熔点低且与Cu结合强的元素。因此，在用原材料制造实施方式涉及的软磁性粉末时，能够抑制非晶质状态的Cu偏析。因此，通过对包含这样的非晶质组织的粉末实施热处理，能够抑制粗大结晶粒生成。其结果为，获得软磁性良好、即矫顽力及铁损小且磁导率大的软磁性粉末。
另外，通过抑制粗大结晶粒的生成，而在软磁性粉末中形成粒径均匀的结晶组织。由此，即便是在例如将Fe的含有率x设定得像所述范围那样比较高的情况下，有效磁各异向性仍然变小。其结果为，在提高软磁性粉末的磁通量密度的同时，能够抑制软磁性恶化。其结果为，获得能够制造铁损小且磁通量密度大的压粉磁芯的软磁性粉末。
将Nb的含有率及Zn的含有率的合计b设为2.0原子％以上且4.0原子％以下，但是优选设为2.5原子％以上且3.5原子％以下。需要说明的是，若Nb的含有率及Zn的含有率的合计b低于所述下限值，则结晶组织的细微化受损，有可能无法形成前述范围的粒径的结晶组织。另一方面，若合计b超过所述上限值，则有可能导致软磁性粉末的机械特性降低而变脆弱。另外，有可能导致软磁性粉末的磁导率降低。
在这里，将Nb的含有率及Zn的含有率的合计b设为1，将Zn的含有率与该合计b的比例设为z时，Nb的含有率与合计b的比例则为(1-z)。
该z是满足0＜z≤1.0的数，优选为满足0.33≤z≤1.0的数，更优选为满足0.50＜z＜1.0的数。由此，获得能够制造铁损小且磁通量密度大的压粉磁芯的软磁性粉末。另外，尤其是通过同时使用Nb和Zn，能够同时实现通过Nb实现的前述效果以及通过Zn实现的前述效果，并且能够实现形成有粒径微小且均匀的结晶组织的软磁性粉末。其结果为，能够实现同时具备尤其良好的软磁性和尤其高的磁通量密度的软磁性粉末。
当用原材料制造实施方式涉及的软磁性粉末时，Si(硅)促进非晶质化。因此，当制造实施方式涉及的软磁性粉末时，先形成均质的非晶质组织，然后再使其结晶化，由此变得容易形成粒径更加均匀的结晶组织。并且，由于均匀的粒径有助于各结晶粒中的结晶磁各异向性的平均化，所以能够在降低矫顽力的同时提高磁导率，并且能够实现软磁性的提高。
当用原材料制造实施方式涉及的软磁性粉末时，B(硼)促进非晶质化。因此，当制造实施方式涉及的软磁性粉末时，先形成均质的非晶质组织，然后再使其结晶化，由此变得容易形成粒径更均匀的结晶组织。并且，由于均匀的粒径有助于各结晶粒中的结晶磁各异向性的平均化，所以能够在降低矫顽力的同时提高磁导率，并且能够实现软磁性的提高。另外，通过同时使用Si和B，基于两者的原子半径之差，能够相辅相成地促进非晶质化。
在这里，将Si的含有率和B的含有率的合计设为1，当将B的含有率与该合计的比例设为y时，Si的含有率与合计的比例为(1-y)。
该y是满足f(x)≤y≤0.99的数，作为x的函数的f(x)为f(x)＝(4×10-34)x17.56。
图1是在x为横轴且y为纵轴的两轴正交坐标系中示出x的范围与y的范围重叠的区域的图。
在图1中，x的范围与y的范围重叠的区域A是在正交坐标系中画的实线的内侧。位于区域A中的(x，y)坐标与表示具有实施方式涉及的软磁性粉末的组成的组成式所包含的x和y相对应。
需要说明的是，区域A与由在正交坐标系中分别描绘满足x＝73.0、x＝79.5、y＝f(x)以及y＝0.99四个式子的(x，y)坐标时制作的三条直线与一条曲线包围的封闭区域相对应。
另外，y优选是满足f’(x)≤y≤0.97的数，作为x的函数的f’(x)为f’(x)＝(4×10-29)x14.93。
图1所示的虚线示出了前述优选的x的范围与上述优选的y的范围重叠的区域B。位于区域B中的(x，y)坐标与表示具有实施方式涉及的软磁性粉末的组成的组成式所包含的优选的x和优选的y相对应。
需要说明的是，区域B与由在正交坐标系中分别描绘满足x＝76.0、x＝79.0、y＝f’(x)及y＝0.97四个式子的(x，y)坐标时制作的三条直线和一条曲线包围的封闭区域相对应。
另外，y更优选的是满足f”(x)≤y≤0.95的数，作为x的函数的f”(x)为f”(x)＝(4×10-29)x14.93+0.05。
图1所示的单点划线示出了前述更优选的x的范围与上述更优选的y的范围重叠的区域C。位于区域C的(x，y)坐标与表示具有实施方式涉及的软磁性粉末的组成的组成式所包含的更优选的x和更优选的y相对应。
需要说明的是，区域C与由在正交坐标系统中分别描绘满足x＝76.5、x＝79.0、y＝f”(x)及y＝0.95四个式子的(x，y)坐标时制作的三条直线和一条曲线包围的封闭区域相对应。
当x和y至少被区域A包含时，软磁性粉末能够将制造的压粉体的铁损抑制得较小。即，这样的软磁性粉末在进行制造时，由于能够以高概率形成均质的非晶质组织，所以通过使其结晶化，能够形成粒径尤其均匀的结晶组织。由此，能够充分降低矫顽力，并且能够将压粉体的铁损抑制得足够小。
另外，当x和y至少被区域A包含时，软磁性粉末能够增大制造的压粉体的磁通量密度。即，这样的软磁性粉末通过添加Zn(锌)，即便是在将Fe(铁)的含有率提高到某一程度的情况下，也能够使粒径微小的结晶组织形成，并且能够实现低铁损化。由此，能够在实现足够的低铁损化的同时，还能够实现磁通量密度大的压粉体。
需要说明的是，在y的值偏离到比区域A小的一侧的情况下，当制造软磁性粉末时，难以形成均质的非晶质组织。因此，无法形成粒径微小的结晶组织，并且不能够充分地降低矫顽力。
另一方面，在y的值偏离到比区域A大的一侧的情况下，当制造软磁性粉末时，也难以形成均质的非晶质组织。因此，无法形成粒径微小的结晶组织，并且不能够充分地降低矫顽力。
需要说明的是，虽然如前所述，y的下限值由x的函数决定，但是优选设为0.30以上，更优选设为0.35以上，更进一步优选设为0.40以上。由此，能够实现软磁性粉末的低矫顽力化以及压粉体的高磁导率化和低铁损化。
另外，特别是区域B、C由于即便是在区域A中也属于x的值比较大的区域，所以Fe的含有率变高。因此，能够提高软磁性粉末的磁通量密度。因此，磁通量密度高，能够实现压粉磁芯和磁性元件的小型化和高效化。
另外，作为Si的含有率与B的含有率的合计的(100-x-a-b)无特别限定，但是优选为15.0原子％以上且24.0原子％以下，更优选为16.0原子％以上且22.0原子％以下。通过(100-x-a-b)在所述范围内，能够在软磁性粉末中形成粒径尤其均匀的结晶组织。
C(碳)是半金属元素，其根据需要而添加，当用原材料制造实施方式涉及的软磁性粉末时，即便是在Fe的含有率高的情况下，也能够使之非晶质化。因此，在实施方式涉及的软磁性粉末中，能够提高磁通量密度，并且容易形成粒径更加均匀且微小的结晶组织。并且，由于均匀的粒径有助于各结晶粒中的结晶磁各异向性的平均化，所以能够在降低矫顽力的同时提高磁导率，能够实现软磁性的提高。
C的含有率优选设为0.1原子％以上且4.0原子％以下，但是更优选设为0.3原子％以上且3.0原子％以下，进一步优选设为0.5原子％以上且2.0原子％以下。由此，获得能够制造铁损小且磁通量密度尤其大的压粉磁芯的软磁性粉末。需要说明的是，若C的含有率低于所述下限值，则在Fe的含有率高的情况下、即在Fe的含有率在前述范围内的情况下，结晶组织的粒径的均匀化受损，有可能无法形成前述范围的粒径的结晶组织。另一方面，若C的含有率超过所述上限值，则在Fe的含有率高的情况下，有可能难以进行非晶质化，并且还有可能导致以软磁性粉末的磁通量密度为代表的磁特性降低。
需要说明的是，在含有C(碳)的情况下将C的含有率设为c原子％时，(100-x-a-b-c)相当于Si的含有率与B的含有率的合计，y(100-x-a-b-c)相当于软磁性粉末中的B的含有率。可以在考虑到前述那样的矫顽力、磁导率、铁损等的情况下适当设定y(100-x-a-b-c)，但是具有软磁性粉末的所述组成优选满足9.2≤y(100-x-a-b-c)≤16.2，更优选满足9.5≤y(100-x-a-b-c)≤15.0。
由此获得以比较高的浓度含有B(硼)的软磁性粉末。这样的软磁性粉末即便是在Fe的含有率高并且含有C(碳)的情况下，在进行制造时，也能够形成均质的非晶质组织。因此，通过之后的热处理能够形成粒径微小且粒径比较整齐的结晶组织，能够在充分地降低矫顽力的同时实现高磁通量密度化。
需要说明的是，若y(100-x-a-b-c)低于所述下限值，则由于B的含有率变小，所以在制造软磁性粉末时，根据整体的组成有可能难以进行包含C的情况下的非晶质化。另一方面，若y(100-x-a-b-c)超过所述上限值，则由于B的含有率变大，相对地Si的含有率降低，所以有可能导致软磁性粉末的磁导率降低。
另外，不对作为C(碳)的含有率与B(硼)的含有率的比例、即C/B进行特别限定，但是优选按照原子数比为0.030以上且0.170以下，更优选按照原子数比为0.030以上且0.120以下，更进一步优选为0.050以上且0.107以下。通过将C/B设定在所述范围内，即便是在Fe的含有率高的情况下，也能够进一步提高促进制造软磁性粉末时的非晶质化的效果。即，通过优化C的含有率与B的含有率的比例，能够在Fe的含有率高的组成中形成粒径更加均匀且微小的结晶组织。
需要说明的是，若C/B低于所述下限值或者超过所述上限值，则有可能得不到上述那样的C和B的相辅相成的效果。
另外，实施方式涉及的软磁性粉末除了包含由前述的FexCua(Nb1-zZnz)b(Si1- yBy)100-x-a-b所表示的组成、C这一任意添加的元素以外，也可以包含杂质。将上述以外的所有元素作为杂质举出，但是杂质的含有率的合计优选为0.50原子％以下。只要在该范围内，则由于杂质很难妨碍本发明的效果，所以是允许含有的。
另外，杂质的各元素的含有率优选分别为0.05原子％以下。只要在该范围内，则由于杂质很难妨碍本发明的效果，所以是允许含有的。
其中，Al(铝)的含有率尤其优选在0.03原子％以下，更优选为0.02原子％以下。通过将Al的含有率抑制在所述范围内，能够抑制形成为软磁性粉末的结晶组织的粒径变得不均匀。由此，能够抑制磁导率等磁特性降低。
另外，Ti(钛)的含有率尤其优选为0.02原子％以下，更优选为0.01原子％以下。通过将Ti的含有率抑制在所述范围内，能够抑制形成为软磁性粉末的结晶组织的粒径变得不均匀。由此，能够抑制磁导率等磁特性降低。
需要说明的是，根据x、a以及b的值来唯一决定作为Si的含有率与B的含有率的合计的(100-x-a-b)，但是由于制造误差、杂质的影响，允许以(100-x-a-b)为中心值的±0.50原子％以下的偏差。
另外，在添加了C的情况下，根据x、a、b以及c的值来唯一决定作为Si的含有率与B的含有率的合计的(100-x-a-b-c)，但是由于制造误差、杂质的影响，允许以(100-x-a-b-c)为中心值的±0.50原子％以下的偏差。
以上对实施方式涉及的软磁性粉末的组成进行了详细说明，通过如下分析方法来确定上述组成及杂质。
作为该分析方法列举例如JIS G 1257:2000所规定的铁以及钢-原子吸光分析法、JIS G 1258:2007所规定的铁以及钢-ICP发射光谱分析法、JIS G1253:2002所规定的铁以及钢-火花放电发射光谱分析法、JIS G 1256:1997所规定的铁以及钢-X射线荧光分析法、JIS G 1211～G 1237所规定的重量/滴定/吸光光度法等。
具体地，列举例如斯派克(SPECTRO)公司制固体发射光谱分析装置、尤其是火花放电发射光谱分析装置、型号：SPECTROLAB、类型：LAVMB08A、(株)理学制ICP装置CIROS120型。
另外，尤其是对C(碳)以及S(硫磺)进行确定时，也可以使用JISG 1211:2011所规定的氧气流燃烧(高频感应加热炉燃烧)-红外线吸收法。具体地，列举LECO社制碳/硫磺分析装置、CS-200。
另外，尤其对N(氮)及O(氧)进行确定时，也可以使用JIS G 1228:2006所规定的铁以及钢的氮定量方法、JIS Z 2613:2006所规定的金属材料的氧定量方法。具体地，列举出LECO社制氧/氮分析装置、TC-300/EF-300。
实施方式涉及的软磁性粉末含有30体积％以上的结晶粒径为1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织。由于这样的粒径的结晶组织微小，所以各结晶粒中的结晶磁各异向性易于平均化。因此，能够降低矫顽力，获得尤其在磁性上为软质的粉末。另外，在同时以这样的粒径含有一定以上的结晶组织的情况下，软磁性粉末的磁导率变高。其结果为，获得矫顽力低且磁导率高这一富有软磁性的粉末。并且，通过包含所述下限值以上的这种粒径的结晶组织而充分地获得这样的效果。
另外，将所述粒径范围的结晶组织的含有比率设为30体积％以上，但是优选设为40体积％以上且99体积％以下，更优选设为55体积％以上且95体积％以下。若所述粒径范围的结晶组织的含有比率低于所述下限值，则由于粒径微小的结晶组织的比率降低，所以通过结晶粒彼此的交换交互作用而进行的结晶磁各异向性的平均化变得不充分，有可能导致软磁性粉末的磁导率降低或者软磁性粉末的矫顽力上升。另一方面，虽然所述粒径范围的结晶组织的含有比率也可以超过所述上限值，但是有可能导致后述那样的因非晶质组织并存而导致的效果变得不充分。
另外，实施方式涉及的软磁性粉末也可以包含前述范围外的粒径即粒径不足1.0nm或者粒径超过30.0nm的结晶组织。在这种情况下，优选将粒径在范围外的结晶组织抑制在10体积％以下，更优选抑制在5体积％以下。由此能够抑制前述效果因粒径在范围外的结晶组织而降低。
另外，软磁性粉末的结晶组织的粒径例如可以通过用电子显微镜观察软磁性粉末的剖面并从该观察图像中读取的方法求得。需要说明的是，在该方法中，可以假设具有与结晶组织的面积相同的面积的真圆，并将该真圆的直径、即圆当量直径设为结晶组织的粒径。
需要说明的是，可以基于以下式子根据通过对软磁性粉末进行X射线衍射而获取的频谱将结晶组织的含有比率(体积％)作为结晶度进行求解。
结晶度(％)＝{来源于结晶的强度/(来源于结晶的强度+来源于非晶质的强度)}×100
另外，例如可以将株式会社理学制的RINT2500V/PC作为X射线衍射装置来使用。
另外，实施方式涉及的软磁性粉末其结晶组织的平均粒径优选为2.0nm以上且25.0nm以下，更优选为5.0nm以上且20.0nm以下。由此，上述效果即矫顽力变低且磁导率变高的效果变得更显著，并获得尤其为软质的磁性粉末。
需要说明的是，关于软磁性粉末的结晶组织的平均粒径，除了例如通过前述那样的方式求解结晶组织的粒径并将其平均化的方法之外，还可以通过如下方法求解，即在软磁性粉末的X射线衍射模式中求解来源于Fe的峰值宽度，并根据该值通过Halder-Wagner法进行计算。
另一方面，实施方式涉及的软磁性粉末还可以含有非晶质组织。由于通过所述粒径范围的结晶组织与非晶质组织并存，而互相抵消磁致伸缩，所以能够进一步地减小软磁性粉末的磁致伸缩。其结果为，获得磁导率尤其高的软磁性粉末。另外，同时还获得易于控制磁化的软磁性粉末。
在该情况下，非晶质组织的含有比率优选根据体积比为所述粒径范围的结晶组织的含有比率的5.0倍以下，更优选为0.020倍以上且2.0倍以下，进一步优选为0.10倍以上且小于1.0倍。由此优化结晶组织与非晶质组织之间的平衡，并且通过结晶组织与非晶质组织并存而产生的效果变得更显著。
另外，实施方式涉及的软磁性粉末其粒子的维氏硬度优选设为1000以上且3000以下，更优选设为1200以上且2500以下。这样的硬度的软磁性粉末在被压缩成形而成为压粉磁芯时，粒子彼此的接触点处的变形被抑制在最小限度内。因此，将接触面积抑制得较小，软磁性粉末的压粉体的电阻率变高。其结果为，能够在进行压粉时确保粒子间的高绝缘性更高。
需要说明的是，若维氏硬度低于所述下限值，则有可能根据软磁性粉末的平均粒径，导致在压缩成形软磁性粉末时粒子在粒子之间的接触点处易被压碎。由此，接触面积变大，软磁性粉末的压粉体的电阻率变小，所以有可能导致粒子间的绝缘性降低。另一方面，若维氏硬度超过所述上限值，则有可能根据软磁性粉末的平均粒径，导致压粉成形性降低，成为压粉磁芯时的密度降低，所以导致压粉磁芯的磁特性降低。
另外，在粒子的剖面的中心部中通过显微维氏硬度试验机对软磁性粉末的粒子的维氏硬度进行测量。需要说明的是，将粒子的剖面的中心部设为当以通过粒子的最大长度亦即长轴的方式切断粒子时相当于该剖面上的长轴的中点的部位。另外，将试验时的压头的压入载荷设为1.96N。
对于实施方式涉及的软磁性粉末的平均粒径D50无特别限定，但是优选为1.0μm以上且50μm以下，更优选为10μm以上且45μm以下，进一步优选为20μm以上且40μm以下。由于通过使用这种平均粒径的软磁性粉末能够缩短涡电流所流过的路径，所以能够制造出可充分抑制在软磁性粉末的粒子内产生的涡电流损失的压粉磁芯。
另外，在平均粒径是10μm以上的情况下，通过对此混合平均粒径更小的粉末，能够制备可实现高压粉成形密度的混合粉末。其结果为，对压粉磁芯的填充密度进行提高，能够提高压粉磁芯的磁通量密度和磁导率。
需要说明的是，在通过激光衍射法获取到的质量基准的粒度分布中，将软磁性粉末的平均粒径D50作为从小径侧开始累积达到50％时的粒径进行求解。
另外，若软磁性粉末的平均粒径低于所述下限值，那么由于软磁性粉末变得过细，而有可能导致软磁性粉末的填充性变得容易降低。由此，作为压粉体的一例的压粉磁芯的成形密度降低，所以有可能根据软磁性粉末的材料组成和机械特性而导致压粉磁芯的磁通量密度和磁导率降低。另一方面，若软磁性粉末的平均粒径超过所述上限值，则有可能根据软磁性粉末的材料组成和机械特性，无法充分地抑制在粒子内产生的涡电流损失，导致压粉磁芯的铁损增加。
另外，关于实施方式涉及的软磁性粉末，在通过激光衍射法取得的质量基准的粒度分布中，将从小径侧开始累积达到10％时的粒径设为D10并将从小径侧开始累积达到90％时的粒径设为D90时，(D90-D10)/D50优选为1.0以上且2.5以下的程度，更优选为1.2以上且2.3以下的程度。(D90-D10)/D50是表示粒度分布扩展的程度的指标，由于该指标在所述范围内，软磁性粉末的填充性变得良好。因此，获得像磁导率、磁通量密度这样的磁特性尤其高的压粉体。
另外，对实施方式涉及的软磁性粉末的矫顽力不进行特别的限定，但是优选为2.0(Oe)以下(160(A/m)以下)，更优选为0.1(Oe)以上且1.5(Oe)以下(39.9(A/m)以上且120(A/m)以下)。如此通过使用矫顽力小的软磁性粉末，能够制造出即使在高频下也能夠充分抑制磁滞损失的压粉磁芯。
需要说明的是，例如可以使用像株式会社玉川制作所制的TM-VSM1230-MHHL这样的振动样品型磁力计来对软磁性粉末的矫顽力进行测量。
另外，实施方式涉及的软磁性粉末其作为压粉体时的磁导率在测量频率1MHz下优选为15以上，更优选为18以上且50以下。这样的软磁性粉末有助于实现磁特性优异的压粉磁芯。另外，由于相对磁导率高，所以也有助于磁性元件的高效化。
需要说明的是，上述磁导率为将压粉体设为环形形状并根据闭磁路励磁线圈的自感进行求出的相对磁导率(有效磁透率)。对于磁导率的测量例如使用像安捷伦科技(Agilent Technologies)株式会社制4194A这样的阻抗分析仪，并将测量频率设为1MHz。另外，将绕组的匝数设为7匝，将绕组的线直径设为0.5mm。
压粉磁芯及磁性元件
接下来，对压粉磁芯及磁性元件的各实施方式进行说明。
实施方式涉及的磁性元件例如可以应用于诸如扼流线圈、电感器、杂波滤波器、感应器、变压器、马达、致动器、电磁阀、发电机等这样的具备磁芯的各种磁性元件。另外，实施方式涉及的压粉磁芯可以应用于这些磁性元件所具备的磁芯。
以下将两种扼流线圈作为磁性元件的一例进行代表性说明。
第一实施方式
首先，对应用了磁性元件的第一实施方式的扼流线圈进行说明。
图2是示意性示出应用了磁性元件的第一实施方式的扼流线圈的俯视图。
图2所示的扼流线圈10(本实施方式涉及的磁性元件)具有环状(环形形状)的压粉磁芯11、以及缠绕于该压粉磁芯11的导线12。这样的扼流线圈10一般被称为环形线圈。
压粉磁芯11(本实施方式涉及的压粉磁芯)是通过将实施方式涉及的软磁性粉末、胶合剂(粘结剂)以及有机溶剂进行混合，进而将获得的混合物供给到成形模，并进行加压、成形而获得的。即，压粉磁芯11是包含实施方式涉及的软磁性粉末的压粉体。这样的压粉磁芯11成为铁损小的磁芯。其结果为，在将压粉磁芯11搭载于电子设备等时，能够降低电子设备等的电力消耗、实现高性能化，并且还能够对提高电子设备等的可靠度做出贡献。
需要说明的是，胶合剂、有机溶剂可以根据需要添加，也可以省略。
另外，如前述，作为磁性元件的一例的扼流线圈10具备压粉磁芯11。由此，扼流线圈10成为实现低铁损化及高性能化的线圈。其结果为，在将扼流线圈10搭载于电子设备等时，能够降低电子设备等的电力消耗、实现高性能化，并且能够对提高电子设备等的可靠度做出贡献。
将例如硅系树脂、环氧系树脂、酚系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚苯硫醚系树脂等有机材料、像磷酸镁、磷酸钙、磷酸锌、磷酸锰、磷酸镉这样的磷酸盐、像硅酸钠这样的硅酸盐(水玻璃)等无机材料等作为用于制备作压粉磁芯11的胶合剂的构成材料来列举，但是尤其优选热固性聚酰亚胺或者环氧系树脂。这些树脂材料通过被加热而容易固化，并且耐热性优异。因此能够提高压粉磁芯11的制造容易性及耐热性。
另外，胶合剂与软磁性粉末的比例根据作为制备的压粉磁芯11的目标的磁通量密度和机械特性、允许的涡电流损失等而有些许不同，但是优选为0.5质量％以上且5质量％以下的程度，更优选为1质量％以上且3质量％以下的程度。由此，使得软磁性粉末的各粒子彼此充分地粘结，同时能够获得磁通量密度和磁导率这样的磁特性优异的压粉磁芯11。
另外，作为有机溶剂只要是可以溶解胶合剂的物质则无特别地限定，例如可列举甲苯、二甲基甲醇、丙酮、甲基乙基酮、氯仿、乙酸乙酯等各种溶剂。
需要说明的是，也可以设为根据需要基于任何的目的在所述混合物中添加各种添加剂。
另一方面，将高导电性的材料作为导线12的构成材料举出，例如举出包含Cu、Al、Ag、Au、Ni等的金属材料。
需要说明的是，优选在导线12的表面具备具有绝缘性的表面层。由此，能够可靠地防止压粉磁芯11与导线12之间的短路。例如举出各种树脂材料等来作为该表面层的构成材料。另外，同样的表面层既可以设置在压粉磁芯11的表面，也可以在导线12的表面和压粉磁芯11的表面双方设置。
接下来，对扼流线圈10的制造方法进行说明。
首先，对实施方式涉及的软磁性粉末、胶合剂、各种添加剂以及有机溶剂进行混合，并获得混合物。
接着，在使混合物干燥以获得块状的干燥体之后，对该干燥体进行粉碎，由此形成造粒粉末。
接下来，将该造粒粉末成形为应制备的压粉磁芯的形状，并获得成形体。
作为该情况下的成形方法无特别的限定，例如列举出压制成形、挤压成形、注塑成形等方法。需要说明的是，将以后的加热成形体时的收缩量估计在内来决定该成形体的形状尺寸。另外，将压制成形时的成形压力设为1t/cm2(98MPa)以上且10t/cm2(981MPa)以下的程度。
接下来，对获得的成形体进行加热，由此使胶合剂硬化，并获得压粉磁芯11。这时，加热温度虽然会根据胶合剂的组成等而些许不同，但是在胶合剂由有机材料构成的情况下，优选设为100℃以上且500℃以下的程度，更优选设为120℃以上且250℃以下程度。另外，加热时间虽然根据加热温度而不同，但是设为0.5小时以上且5小时以下的程度。
综上获得通过对实施方式涉及的软磁性粉末进行加压、成形而成的压粉磁芯11、以及沿该压粉磁芯11的外周面缠绕导线12而成扼流线圈10(实施方式涉及的磁性元件)。
需要说明的是，压粉磁芯11的形状不限于图2所示的环状，例如可以是环状的部分缺损而成的形状，还可以是长边方向形状为直线状的形状。
另外，根据需要，压粉磁芯11可以包含前述的实施方式涉及的软磁性粉末以外的软磁性粉末、非磁性粉末。
第二实施方式
接下来，对应用了磁性元件的第二实施方式的扼流线圈进行说明。
图3是示意性示出应用了磁性元件的第二实施方式的扼流线圈的透过立体图。
下面对第二实施方式涉及的扼流线圈进行说明，在以下的说明中，以与所述第一实施方式涉及的扼流线圈的不同点为中心进行说明，对于相同事项省略其说明。
如图3所示，本实施方式涉及的扼流线圈20是将成形为线圈状的导线22埋设在压粉磁芯21的内部而成的。即，扼流线圈20是在压粉磁芯21中对导线22进行制模而成的。该压粉磁芯21具有与前述的压粉磁芯11相同的构成。
这种形式的扼流线圈20容易获得比较小型的线圈。并且，在制造这种小型的扼流线圈20时，通过使用磁通量密度及磁导率大且损失小的压粉磁芯21，尽管是小型的，但也会获得能够应对大电流的低损失、低发热的扼流线圈20。
另外，由于导线22埋设在压粉磁芯21的内部，所以导线22与压粉磁芯21之间不易产生间隙。因此，抑制因压粉磁芯21的磁致伸缩而导致的振动，并且也能够抑制随着该振动产生的噪音。
在制造如上所述的本实施方式涉及的扼流线圈20时，首先，将导线22配置到成形模具的型腔内，并用包含实施方式涉及的软磁性粉末的造粒粉末在型腔内进行填充。即，以包含导线22的方式填充造粒粉末。
接下来，对造粒粉末和导线22一起进行加压以获得成形体。
接着，与所述第一实施方式同样地，对该成形体实施热处理。由此，使胶合剂硬化，获得压粉磁芯21及扼流线圈20(实施方式涉及的磁性元件)。
需要说明的是，根据需要，压粉磁芯21也可以包含前述的实施方式涉及的软磁性粉末以外的软磁性粉末和非磁性粉末。
软磁性粉末的制造方法
接下来，对制造软磁性粉末的方法进行说明。
软磁性粉末可以是用任何制造方法制造出的粉末，可以通过例如像水雾化法、气体雾化法、高速旋转水流雾化法这样的雾化法、还原法、羰基法、粉碎法等各种粉末化法来制造。
在雾化法中，根据冷却介质的种类、装置构成的不同，水雾化法、气体雾化法、高速旋转水流雾化法等广为人知。其中，软磁性粉末优选是通过雾化法制造出的，更优选是通过水雾化法或者高速旋转水流雾化法制造出的，进一步优选是通过高速旋转水流雾化法制造出的。雾化法是通过使熔融金属(熔态金属)与以高速喷射的液体或者气体这样的流体碰撞来进行微粉化的同时进行冷却以制造金属粉末(软磁性粉末)的方法。通过以这样的雾化法来制造软磁性粉末，能够高效地制造出极其微小的粉末。另外，所获得的粉末的粒子形状因表面张力的作用而接近于球状。因此，在制造压粉磁芯时获得填充率高的磁芯。即，能够获得能够制造磁导率及磁通量密度高的压粉磁芯的软磁性粉末。
需要说明的是，本说明书中的“水雾化法”指的是以下这样的方法，即，将像水或者油这样的液体作为冷却液来使用，并在以将其聚焦为一点的倒圆锥状的方式进行喷射的状态下，使熔融金属朝向该聚焦点流下而发生碰撞，由此来对熔融金属进行微粉化以制造金属粉末。
另一方面，因为通过高速旋转水流雾化法能够以极其高的高速来冷却熔态金属，所以能够在高度维持熔融金属中的无秩序原子排列的状态下达到固化。因此，后续通过实施结晶化处理能够高效率地制造出具有粒径均匀的结晶组织的软磁性粉末。
下面对通过高速旋转水流雾化法进行的软磁性粉末的制造方法进行说明。
在高速旋转水流雾化法中，沿冷却用筒体的内周面喷出供给冷却液，并使其沿冷却用筒体的内周面回旋，由此将冷却液层形成于内周面。另一方面，对软磁性粉末的原材料进行熔融，一边使所获得的熔融金属自然落下，一边向其吹喷液体或者气体的喷流。由此使熔融金属飞散，飞散的熔融金属被收进冷却液层中。其结果为，飞散而微粉化的熔融金属被急速冷却而固化，从而获得软磁性粉末。
图4是示出通过高速旋转水流雾化法制造软磁性粉末的装置的一例的纵剖视图。
图4所示的粉末制造装置30具备：用于在内周面形成冷却液层9的冷却用筒体1、作为用于使熔融金属25流下并向冷却液层9的内侧的空间部23供给的供给容器的坩埚15、作为用于向冷却用筒体1供给冷却液的部件的泵7、以及喷出用于将流下的细流状的熔融金属25切断为液滴并向冷却液层9供给的气体喷流26的喷嘴24。根据软磁性粉末的组成适当地对熔融金属25进行调整。
冷却用筒体1呈圆筒状，并且被设置为筒体轴线沿着铅锤方向或者相对于铅锤方向以30°以下的角度倾斜。需要说明的是，虽然在图4中是使筒体轴线相对于铅锤方向倾斜的，但是筒体轴线也可以与铅锤方向平行。
冷却用筒体1的上端开口被盖体2堵塞，在盖体2形成有用于将流下的熔融金属25供给到冷却用筒体1的空间部23的开口部3。
另外，在冷却用筒体1的上部设置有构成为能够在冷却用筒体1的内周面的切线方向上喷出供给冷却液的冷却液喷出管4。并且，冷却液喷出管4的喷出头5沿冷却用筒体1的周向等间隔地设有多个。另外，冷却液喷出管4的管轴方向被设定为相对于与冷却用筒体1的轴线正交的平面向下方倾斜0°以上且20°以下的程度。
冷却液喷出管4通过连接有泵7的配管连接到储槽8，通过泵7吸上来的储槽8内的冷却液通过冷却液喷出管4被喷出供给到冷却用筒体1内。由此，冷却液一边沿冷却用筒体1的内周面旋转一边缓缓流下，而沿内周面的冷却液的层、即冷却液层9随之形成。需要说明的是，也可以根据需要使得冷却器存在于在储槽8内、循环流路的中途。作为冷却液，除了水以外，还可以使用像硅油这样的油，并且还可以添加各种添加物。另外，通过预先除去冷却液中的溶解氧能够抑制随着制造的粉末的冷却而发生的氧化。
另外，在冷却用筒体1的内周面下部以拆装自如的方式设置有对冷却液层9的层厚进行调整的层厚调整用环16。通过设置该层厚调整用环16，抑制冷却液的流下速度，并确保冷却液层9的层厚，同时能够实现层厚的均匀化。需要说明的是，层厚调整用环16根据需要设置即可。
另外，在冷却用筒体1的下部连续地设置有圆筒状排液用网体(液切り用網体)17，在该排液用网体17的下侧设置有漏斗状粉末回收容器18。在排液用网体17的周围以覆盖排液用网体17的方式设置有冷却液回收罩13，形成在该冷却液回收罩13的底部的排液口14通过配管连接到储槽8。
另外，在空间部23设置有用于喷出空气、惰性气体等气体的喷嘴24。该喷嘴24是安装于通过盖体2的开口部3插入的气体供给管27的前端的部件，该喷出口配置为指向细流状的熔融金属25，并且指向其前面的冷却液层9。
若要在在这样的粉末制造装置30中制造软磁性粉末，首先，使泵7起动，在冷却用筒体1的内周面形成冷却液层9，接着，使坩埚15内的熔融金属25向空间部23流下。向该熔融金属25吹喷气体喷流26后，熔融金属25飞散，并且微粉化的熔融金属25被卷入冷却液层9。其结果为，微粉化的熔融金属25冷却固化，获得软磁性粉末。
在高速旋转水流雾化法中，由于通过连续供给冷却液，能够稳定地维持极大的冷却速度，所以制造的软磁性粉末的非晶质化度稳定。其结果为，通过在之后实施结晶化处理能够高效地制造具有粒径均匀的结晶组织的软磁性粉末。
另外，由于通过气体喷流26而被细微化为一定大小的熔融金属25在被卷入冷却液层9之前惰性下落，所以在那时实现液滴的球形化。其结果为，能够制造软磁性粉末。
例如，关于从坩埚15流下的熔融金属25的流下量也因装置大小而不同，并无特别限定，但是优选抑制在每一分钟1kg以下。由此，在熔融金属25飞散时，会以适当大小的液滴飞散，所以获得上述那样的粒径平均的软磁性粉末。另外，由于通过将在一定时间内供给的熔融金属25的量抑制在某一程度，还获得足够的冷却速度，所以非晶质化度变高，并获得具有粒径均匀的结晶组织的软磁性粉末。需要说明的是，例如通过在所述范围内减少熔融金属25的流下量，能够进行缩小平均粒径这样的调整。
另一方面，从坩埚15流下的熔融金属25的细流的外径、即坩埚15的流下口的内径无特别限定，优选为1mm以下。由此，变得容易使气体喷流26均匀地碰到熔融金属25的细流，所以变得容易使适当大小的液滴均匀地飞散。其结果为，获得上述那样的平均粒径的软磁性粉末。并且，由于仍旧会抑制在一定时间内供给的熔融金属25的量，所以还获得充分的冷却速度，并且能够实现充分的非晶质化。
另外，对气体喷流26的流速无特别限定，但是优选设定为100m/s以上且1000m/s以下。由此，由于仍旧会使熔融金属25以适当大小的液滴飞散，所以获得上述那样的平均粒径的软磁性粉末。另外，由于气体喷流26具有充分的速度，所以飞散的液滴也被赋予充分的速度，在液滴变得更细微的同时，实现到卷入冷却液层9为止的时间的缩短。其结果为，能够在短时间内使液滴球形化，并且由于在短时间内冷却，而实现更进一步的非晶质化。需要说明的是，例如，通过使气体喷流26的流速在所述范围内增大，能够进行缩小平均粒径这样的调整。
另外，作为其他的条件，例如，优选将喷出供给到冷却用筒体1的冷却液时的压力设定为50MPa以上且200MPa以下的程度，将液温设定为-10℃以上且40℃以下的程度。由此，实现冷却液层9的流速的优化，并且能够适当且均匀地冷却微粉化的熔融金属25。
另外，在熔融软磁性粉末的原材料时，优选将该熔融温度相对于原材料的熔点Tm设定为Tm+20℃以上且Tm+200℃以下的程度，更优选设定为Tm+50℃以上且Tm+150℃以下的程度。由此，在通过气体喷流26对熔融金属25进行微粉化时，粒子间特性的差异被抑制得尤其小，并且还能够可靠地实现软磁性粉末的非晶质化。
需要说明的是，也可以根据需要用液体喷流来代替气体喷流26。
另外，在雾化法中冷却熔融金属25时的冷却速度优选为1×104℃/s以上，更优选为1×105℃/s以上。通过这样的急速冷却获得非晶质化度尤其高的软磁性粉末，最终获得具有粒径均匀的结晶组织的软磁性粉末。另外，能够抑制软磁性粉末的粒子间的组成比的差异。
对以上述方式制造出的软磁性粉末实施结晶化处理。由此，非晶质组织的至少一部分结晶化而形成结晶组织。
结晶化处理可以通过对包含非晶质组织的软磁性粉末实施热处理来进行。热处理的温度无特别限定，但是优选为520℃以上且640℃以下，更优选为530℃以上且630℃以下，进一步优选为540℃以上且620℃以下。另外，热处理的时间优选将在所述温度下维持的时间设为1分钟以上且180分钟以下，更优选设为3分钟以上且120分钟以下，进一步优选设为5分钟以上且60分钟以下。通过将热处理的温度及时间分别设定在上述范围内，能够更加均等地生成粒径更加均匀的结晶组织。其结果为，获得含有30体积％以上的粒径为1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织的软磁性粉末。认为这是由于，与非晶质组织为支配性的情况、较多地含有粒径粗大的结晶组织的情况相比较，通过以某种程度、例如30体积％以上更多地含有粒径微小且均匀的结晶组织，尤其是结晶组织与非晶质组织之间的界面中的相互作用变为支配性，并且硬度随之变高。
需要说明的是，若热处理的温度或者时间低于所述下限值，则由于根据软磁性粉末的材料组成等，结晶化会变得不充分且粒径的均匀性变差，所以无法享受在结晶组织与非晶质组织之间的界面中的相互作用，可能导致硬度变得不充分。因此，压粉体中的电阻率降低，有可能无法确保粒子间的高绝缘性。另一方面，若热处理的温度或者时间超过所述上限值，则由于根据软磁性粉末的材料组成等，结晶化会进行过度且粒径的均匀性变差，所以结晶组织与非晶质组织之间的界面减少，仍旧有可能导致硬度变得不充分。因此，压粉体中的电阻率降低，有可能无法确保粒子间的高绝缘性。
另外，结晶化处理的气氛无特别限定，但是优选是像氮、氩这样的惰性气体气氛、氢、像氨分解气这样的还原性气体气氛、或者这些气体的减压气氛。由此能够在抑制金属氧化的同时进行结晶化，获得磁特性优异的软磁性粉末。
通过以上这样的方式能够制造本实施方式涉及的软磁性粉末。
需要说明的是，可以根据需要对通过这样的方式获得的软磁性粉末进行分级。例如可列举像筛分分级、惯性分级、离心分级、风力分级这样的干式分级、像沉降分级这样的湿式分级等作为分级的方法。
另外，也可以设为根据需要在所获得的软磁性粉末的各粒子表面形成绝缘膜。例如可列举像磷酸镁、磷酸二氢钙、磷酸锌、磷酸锰、磷酸镉这样的磷酸盐、像硅酸钠这样的硅酸盐(水玻璃)等无机材料等作为该绝缘膜的构成材料。另外，还可以是从作为后述的胶合剂的构成材料而列举的有机材料中适当选择的材料。
电子设备
接下来，基于图5～图7对具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备(实施方式涉及的电子设备)进行详细说明。
图5是示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的移动型个人计算机的构成的立体图。在该图中，个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1104、以及具备显示部100的显示单元1106构成，显示单元1106通过铰链结构部被支承为能够相对于主体部1104转动。在这样的个人计算机1100中内置有例如开关电源用的扼流线圈、电感器、马达等磁性元件1000。
图6是示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的智能电话的构成的俯视图。在该图中，智能电话1200具备多个操作按钮1202、听筒口1204以及话筒口1206，在操作按钮1202与听筒口1204之间配置有显示部100。在这样的智能电话1200中内置有例如电感器、杂波滤波器、马达等磁性元件1000。
图7是示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的数字相机的构成的立体图。需要说明的是，在该图中就对与外部设备之间的连接简易地进行了图示。数字相机1300通过CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)等摄像元件对被摄体的光学图像进行光电转换以生成摄像信号。
在数字相机1300中的壳体1302的背面设置有显示部100，并且成为显示通过基于CCD的摄像信号进行摄像而获得的图像的构成，显示部100作为将被摄体显示为电子图像的取景器发挥作用。另外，壳体1302的前表面侧、即图中背面侧设置有包括光学透镜(摄像光学系)、CCD等光接收单元1304。
在摄影者对显示于显示部100的被摄体图像进行确认并按下快门按钮1306后，该时间点上的CCD的摄像信号被传输并存储于存储器1308。另外，在该数字相机1300中，在壳体1302的侧面设置有影像信号输出端子1312以及数据通信用的输入输出端子1314。并且，如图所示，根据相应的需要，将电视监视器(CRT)1430连接到影像信号输出端子1312，将个人计算机(PC)1440连接到数据通信用的输入输出端子1314。并且成为通过预定的操作将存储于存储器1308的摄像信号输出到电视监视器1430、个人计算机1440的构成。在这样的数字相机1300中内置有例如电感器、杂波滤波器等磁性元件1000。
需要说明的是，作为实施方式涉及的电子设备，还可以应用于图5的个人计算机、图6的智能电话、图7的数字相机之外的装置，例如可列举移动电话、平板电脑终端、表、像喷墨打印机这样的喷墨式喷出装置、膝上型个人计算机、电视机、摄像机、录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、电子辞典、电子计算器、电子游戏设备、文字处理机、工作站、视频电话、防盗用电视监视器、电子双筒望远镜、POS终端、像电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜这样的医疗设备、鱼群探测器、各种测量设备、车辆、航空器、船舶的计量仪器类、像汽车控制设备、航空器控制设备、铁道车辆控制设备、船舶控制设备这样的移动体控制设备类、飞行模拟器等。
如前述，这样的电子设备具备实施方式涉及的磁性元件。由此，享受铁损低且性能高的磁性元件的效果，并且能够提高电子设备的可靠度。
以上基于优选的实施方式对本发明的软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备进行了说明，但是本发明并不限定于此。
例如，在所述实施方式中将压粉磁芯作为本发明的软磁性粉末的用途例进行了举例说明，但是用途示例并不限定于此，也可以是例如磁性流体、磁屏蔽片、磁头等磁性设备。
另外，压粉磁芯和磁性元件的形状也不限定于图示的形状，可以是任意的形状。
实施例
接下来，对本发明的具体的实施例进行说明。
1.压粉磁芯的制造
样品No.1
[1]首先，将原材料在高频感应炉中进行熔融，同时通过高速旋转水流雾化法进行粉末化以获得软磁性粉末。这时，将从坩埚流下的熔融金属的流下量设为0.5kg/分钟，将坩埚的流下口的内径设为1mm，将气体喷流的流速设为900m/s。接着，通过风力分级机进行分级。将所获得的软磁性粉末的合金组成在表1中示出。需要说明的是，对于合金组成的确定使用了斯派克公司(SPECTRO)制造的固体发射光谱分析装置(火花发射分析装置)、型号：SPECTROLAB、类型：LAVMB08A。其结果为，杂质的含有率的合计为0.50原子％以下。另外，尤其是Al(铝)的含有率为0.03原子％以下且Ti(钛)的含有率为0.02原子％以下。
[2]接下来，对所获得的软磁性粉末进行了粒度分布测量。需要说明的是，该测量是通过作为激光衍射方式的粒度分布测量装置的日机装株式会社制Microtrac(マイクロトラック)、HRA9320-X100进行的。并且根据粒度分布对软磁性粉末的平均粒径D50进行求解而得出的结果为20μm。另外，对于所获得的软磁性粉末，通过X射线衍射装置对热处理前的组织是否为非晶质进行了评价。
[3]接下来，对所获得的软磁性粉末在氮气氛中加热560℃×15分钟的时间。由此使粒子中的非晶质组织结晶化。
[4]接下来，将所获得的软磁性粉末与作为胶合剂的环氧树脂以及作为有机溶剂的甲苯进行混合而获得了混合物。需要说明的是，将环氧树脂的添加量相对于100质量份的软磁性粉末设为2质量份。
[5]接下来，在对所获得的混合物进行搅拌之后，使其干燥较短时间，获得块状的干燥体。接着，用筛孔大小为400μm的筛子对该干燥体过筛，粉碎干燥体以得到造粒粉末。在50℃下干燥所获得的粒粉末一小时。
[6]接下来，将所获得造粒粉末填充到成形模具中，并基于下述成形条件获得了成形体。
成形条件
·成形方法：压制成形
·成形体的形状：环状
·成形体的尺寸：外径14mm、内径8mm、厚度3mm
·成形压力：3t/cm2(294MPa)
[7]接下来，在大气气氛中，以温度150℃加热成形体0.50小时，以使胶合剂硬化。由此获得了压粉磁芯。
样品No.2～15
作为软磁性粉末，除了分别使用表1所示的材料以外，其他以与样品No.1同样的方式来获得压粉磁芯。需要说明的是，各样品的平均粒径D50落在10μm以上且30μm以下的范围内。另外，为了使各样品中矫顽力为最小，将用于结晶化的加热温度适当地设定在470～600℃之间。
表1
Figure BDA0002377568560000291
样品No.16～32
作为软磁性粉末，除了分别使用表2所示出的材料以外，其他以与样品No.1同样地方式获得压粉磁芯。需要说明的是，各样品的平均粒径D50落在10μm以上且30μm以下的范围内。另外，为了使各样品中矫顽力为最小，将用于结晶化的加热温度适当地设定在470～600℃之间。
表2
Figure BDA0002377568560000301
需要说明的是，在表1、2中，将各样品No.的软磁性粉末中的属于本发明的表示为“实施例”，将不属于本发明的表示为“比较例”。
另外，当各样品No.的软磁性粉末的合金组成中的x和y位于区域A、B、C中的任一区域的内侧时，将区域A的栏设为“A”，当位于区域A的外侧时，将区域A的栏设为“－”。
2.对软磁性粉末及压粉磁芯的评价
2.1对软磁性粉末的结晶组织的评价
通过聚焦离子束(FIB)装置将在各实施例和各比较例中获得的软磁性粉末加工成薄片，而获得试验片。
接下来，使用扫描型透射电子显微镜(STEM)观察所获得的试验片。
接下来，根据观察图像来测量结晶组织的粒径，求解包括在1.0nm以上且30.0nm以下这一特定范围内的结晶组织的面积率，并将此视为预定粒径的结晶组织的含有率。
接下来，求解非晶质组织的面积率，并将此视为非晶质组织的体积比率，同时求解非晶质组织的含有率与预定粒径的结晶组织的含有率的比，即“非晶质/结晶”。
另外，同时求解平均结晶粒径。
将评价结果在表3、表4中示出。
2.2对软磁性粉末的矫顽力的测量
对于在各实施例和各比较例中获得的软磁性粉末，基于以下的测量条件对各自的矫顽力进行测量。
矫顽力的测量条件
·测量装置：振动样品型磁力计、株式会社玉川制作所制VSM系统、TM-VSM1230-MHHL
然后，按照以下的评价基准对测量到的矫顽力进行评价。
矫顽力的评价基准
A：矫顽力小于0.5Oe
B：矫顽力在0.5Oe以上且小于1.0Oe
C：矫顽力在1.0Oe以上且小于1.33Oe
D：矫顽力在1.33Oe以上且小于1.67Oe
E：矫顽力在1.67Oe以上且小于2.0Oe
F：矫顽力在2.0Oe以上
将评价结果在表3、表4中示出。
2.3对压粉磁芯的磁导率的测量
对于在各实施例和各比较例中获得的压粉磁芯，基于以下的测量条件对各自的磁导率进行测量。
磁导率的测量条件
·测量装置：阻抗分析仪、安捷伦科技(Agilent Technologies)株式会社制4194A
·测量频率：1MHz
·绕组的匝数：7匝
·绕组的线径：0.5mm
将测量结果在表3、表4中示出。
2.4对压粉磁芯的铁损的测量
对于在各实施例和各比较例中获得的压粉磁芯，基于以下的测量条件对各自的铁损进行测量。
铁损的测量条件
·测量装置：BH分析仪、岩崎通信机株式会社制SY-8258
·测量频率：1MHz
·绕组的匝数：初次侧为36匝，二次侧为36匝
·绕组的线径：0.5mm
·最大磁通量密度：10mT
将结果测量结果在表3、表4中示出。
2.5对软磁性粉末的磁通量密度的计算
对于在各实施例和各比较例中获得的软磁性粉末，以如下方式对各自的磁通量密度进行测量。
首先，通过全自动气体置换式密度计、美国麦克仪器公司(MicromeriticsInstrument Crop.)制、AccuPyc1330对软磁性粉末的真比重ρ进行测量。
接下来，使用在2.2中使用的振动样品型磁力计对软磁性粉末的最大磁化Mm进行测量。
接下来，通过以下式子求解磁通量密度Bs。
Bs＝4π/10000×ρ×Mm
将计算结果在表3、表4中示出。
表3
Figure BDA0002377568560000331
表4
Figure BDA0002377568560000341
由表3、4清楚地认识到在各实施例中获得的软磁性粉末能够制造铁损小的压粉磁芯。另外，确认了热处理前的软磁性粉末的组织是非晶质的，并且通过热处理生成微小的结晶。
图8是通过在图1所示的正交坐标系中将与在各实施例和各比较例中获得的软磁性粉末所具有的合金组成的x和y对应的点进行绘制而获得的图。需要说明的是，在图8中，将与相当于实施例的合金组成对应的点用黑色表示，将与相当于比较例的合金组成对应的点用白色表示。
如图8所示，各实施例位于用实线包围的区域A的内侧，而各比较例位于区域A的外侧。因此，也可以说区域A的轮廓线是预定的体积比率的微小结晶是否生成的边界线。
另外，认识到包含各实施例中获得的软磁性粉末的压粉磁芯的磁通量密度也高。
另一方面，在各比较例中，热处理前的组织是结晶质，且结晶粒径不均匀。
需要说明的是，虽然在各实施例中获得的软磁性粉末均是通过高速旋转水流雾化法制造的粉末，但是，对于通过水雾化法制造的软磁性粉末也进行了与上述同样的评价。其结果为，对于通过水雾化法制造的软磁性粉末，也示出了与通过高速旋转水流雾化法制造的软磁性粉末同样的倾向。

Claims (10)

1.一种软磁性粉末，其特征在于，
所述软磁性粉末具有由FexCua(Nb1-zZnz)b(Si1-yBy)100-x-a-b表示的组成，并且含有30体积％以上的粒径为1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织，
其中，a、b及x分别是单位为原子％且满足0.3≤a≤2.0、2.0≤b≤4.0及73.0≤x≤79.5的数，另外，y是满足f(x)≤y＜0.99的数，且f(x)＝(4×10-34)x17.56，并且，z是满足0＜z≤1.0的数。
2.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其特征在于，
z是满足0.33≤z≤1.0的数。
3.根据权利要求1或2所述的软磁性粉末，其特征在于，
所述软磁性粉末还包括非晶质组织。
4.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其特征在于，
所述结晶组织的平均粒径为2.0nm以上且25.0nm以下。
5.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其特征在于，
铝的含有率为0.03原子％以下。
6.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其特征在于，
钛的含有率为0.02原子％以下。
7.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其特征在于，
碳的含有率为0.1原子％以上且4.0原子％以下。
8.一种压粉磁芯，其特征在于，
包含权利要求1至7中任一项所述的软磁性粉末。
9.一种磁性元件，其特征在于，
具备权利要求8所述的压粉磁芯。
10.一种电子设备，其特征在于，
具备权利要求9所述的磁性元件。
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