CN114694918A - 线圈部件和电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供包括电绝缘性优异且磁导率高的压粉磁芯作为磁性基体的线圈部件和搭载有该线圈部件的电路板。线圈部件包括：磁性基体，其由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒形成，在对中心部测定而得的拉曼光谱中，波数650～750cm‑1的范围内的最强线强度(IM)相对于波数400～450cm‑1的范围内的最强线强度(IH)的强度比(IM/IH)为2以上，并且在比上述中心部靠表面侧的位置具有在拉曼光谱中上述强度比(IM/IH)小于2的部分；和配置于上述磁性基体的内部或表面的导体。
Description
技术领域
本发明涉及线圈部件和电路板。
背景技术
近年来，在以便携电话为代表的高频通信用系统中，为了促进小型化、高性能化，对内部搭载的电子部件也要求小型化、高性能化。关于电感器等线圈部件，作为高性能化的一个标志，可举出大电流化。为了达成这样的小型化、大电流化的要求，作为线圈部件中使用的磁性材料，开始使用比铁氧体材料更难以磁饱和的金属磁性材料。
在使用金属磁性材料时，由于其电绝缘性比铁氧体材料差，所以为了改善该问题，大多利用绝缘体使由金属磁性材料形成的颗粒间电绝缘。
例如，在专利文献1中公开了一种层叠型电子部件，其包括使用将Fe-Cr-Si合金粉末与硼硅酸玻璃粉末混合得到的金属磁性体糊料而形成的金属磁性体层。在该层叠型电子部件中，金属磁性颗粒彼此经由硼硅酸玻璃接合，由此确保电绝缘性和机械强度。
另外，专利文献2中公开了如下内容：在金属磁性颗粒的表面通过溶胶凝胶法形成氧化硅膜后，利用将其与粘合剂树脂混合得到的浆料制作磁性体片，对该片的层叠体在氧浓度为50～200ppm的气氛中进行热处理而得到磁性基体。该磁性基体中，多个金属磁性颗粒经由含有Si的氧化物相而结合，并且在形成于其表面的氧化膜中，与四氧化三铁(Fe3O4)相比，更多地包含绝缘性的三氧化二铁(Fe2O3)，因此能够得到高体积电阻值。
进而，在专利文献3中公开了如下内容：将具有Fe-Si-Cr(Fe：95wt％、Si：3.5％、Cr：1.5wt％)的组成的软磁性金属颗粒形成为片状，在该磁性体片形成导体图案后进行层叠、压接，在具有各种氧浓度的气氛中进行热处理而得到电感器。该电感器在磁性基体的截断面的拉曼光谱中，存在于波数712cm-1附近的峰(峰强度M)与存在于波数1320cm-1附近的峰(峰强度H)之比即峰强度比(M/H)处于1～70的范围，由此具有高磁导率和耐电压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-27354号公报
专利文献2：日本特开2020-167296号公报
专利文献3：日本特开2020-53542号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在如专利文献1～3所公开的将磁性粉末成形而得到的压粉磁芯中，构成它的金属磁性颗粒的填充率的提高与磁导率的提高有关。
但是，在金属磁性颗粒经由玻璃结合的专利文献1的磁性体中，由于玻璃的厚度而金属磁性颗粒的填充率变低。此外，在金属磁性颗粒的表面通过溶胶凝胶法形成氧化硅膜，成形后进一步进行热处理而得到的专利文献2的磁性体中，由于在金属磁性颗粒间形成比较厚的绝缘层，因此难以得到高填充率。
另一方面，为了提高金属磁性颗粒的填充率，在利用厚度薄的绝缘层使金属磁性颗粒间电绝缘的情况下，需要用电阻率高的材料形成绝缘层。
在专利文献3所公开的磁性基体中，相对于高绝缘性的三氧化二铁的含有比例，具有导电性的四氧化三铁的含有比例变高时，存在电绝缘性降低的问题。
这样，在由金属磁性颗粒形成的压粉磁芯中，难以兼顾高电绝缘性和高磁导率。
因此，本发明的目的在于，提供包括电绝缘性优异且磁导率高的压粉磁芯作为磁性基体的线圈部件。
用于解决技术问题的技术方案
本发明人在为了解决上述问题而进行研究的过程中，认为如果提高接近导体的磁性基体表面附近的电绝缘性，则即使远离表面的磁性基体内部的电绝缘性稍低，也能够得到所希望的电绝缘性。而且，基于该考虑，成功地得到在表面附近电绝缘性优异的三氧化二铁(Fe2O3)的含有比例高，且在内部磁特性优异的四氧化三铁(Fe3O4)的含有比例高的磁性基体，由此发现能够解决上述问题，从而完成了本发明。
即，用于解决上述技术问题的本发明的第一方面是一种线圈部件，其包括：磁性基体，其由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒形成，在对中心部测定而得的拉曼光谱中，波数650～750cm-1的范围内的最强线强度(IM)相对于波数400～450cm-1的范围内的最强线强度(IH)的强度比(IM/IH)为2以上，并且在比上述中心部靠表面侧的位置具有在拉曼光谱中上述强度比(IM/IH)为小于2的部分；和配置于上述磁性基体的内部或表面的导体。
另外，本发明的第二方面是搭载有上述第一方面的线圈部件的电路板。
发明效果
依照本发明，能够提供包括电绝缘性优异且磁导率高的压粉磁芯作为磁性基体的线圈部件。
附图说明
图1是表示本发明的第一方面的线圈部件的结构的示意图。
图2是表示在本发明的第一方面中磁性基体的拉曼光谱测定用试样的制备方法的说明图。
图3是表示在本发明的第一方面中磁性基体的中心部和表面侧的决定方法的说明图。
图4是表示本发明的实施例和比较例中的拉曼光谱的测定位置的说明图。
附图标记说明
100 线圈部件
10 磁性基体(压粉磁芯)
11 磁性基体的中心部
1 金属磁性颗粒
2 接合层
20 导体
30 安装面
G1 安装面的重心
G2 测定对象面的重心
d 从测定对象面的重心至外周的最短距离。
具体实施方式
以下，参照附图，结合技术思想对本发明的结构和作用效果进行说明。但是，作用机理包括推断，其正确与否并不限制本发明。其中，关于数值范围的记载(将2个数值用“～”连接的记载)，也包括作为下限和上限记载的数值。
[线圈部件]
如图1示意性地所示，本发明的第一方面的线圈部件(以下，有时简记为“第一方面”)100由磁性基体10和导体20构成，该磁性基体10由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒1形成，该导体20配置于该磁性基体10的内部或表面。此外，在图1中表示了作为导体20的导线卷绕于磁性基体10的表面的形状，但第一方面并不限定于该形状。
金属磁性颗粒1中，作为必需成分含有Fe。由于金属磁性颗粒1含有Fe，能够使磁性基体10成为磁导率和饱和磁通密度高的磁性基体。金属磁性颗粒1中的Fe的含量只要能够得到所希望的特性的磁性基体10就没有特别限定。Fe的含量越多，能够得到越大的磁导率和饱和磁通密度，因此Fe的含量优选为80质量％以上，更优选为85质量％以上，进一步优选为90质量％以上。另一方面，从抑制由Fe的氧化、涡电流的产生引起的磁特性的降低的观点出发，Fe的含量优选为99质量％以下，更优选为98质量％以下。
另外，金属磁性颗粒1中，作为必需成分含有Si。由于金属磁性颗粒1含有Si，电阻变高，能够抑制由涡电流引起的磁特性的降低。金属磁性颗粒1中的Si的含量只要能够得到所希望的特性的磁性基体10就没有特别限定。从充分发挥涡电流的抑制效果的观点出发，Si的含量优选为1质量％以上，更优选为1.5质量％以上。另一方面，从增加金属磁性颗粒1中的Fe的含量而得到优异的磁特性的观点出发，Si的含量优选为5质量％以下，更优选为4.5质量％以下。
另外，金属磁性颗粒1中，作为必需成分含有Cr。由于金属磁性颗粒1含有比Fe更容易氧化的Cr，该颗粒中所含的Fe的氧化被抑制，能够保持高磁导率和饱和磁通密度。金属磁性颗粒1中的Cr的含量只要能够得到所希望的特性的磁性基体10就没有特别限定。从充分发挥Fe的氧化抑制效果的观点出发，Cr的含量优选为0.5质量％以上，更优选为1质量％以上。另一方面，从增加金属磁性颗粒1中的Fe的含量而得到优异的磁特性的观点出发，Cr的含量优选为5质量％以下，更优选为4.5质量％以下。
金属磁性颗粒1在能够达成本发明的目的的范围内，也可以含有前述的必需成分以外的元素。作为可含有的元素，可例示Al、Ti和Zr等。
磁性基体10中的相邻的金属磁性颗粒1彼此通过接合层2接合。接合层2是通过金属磁性颗粒1中所含的元素的氧化而形成的，包含含有至少一个该元素的一种或多种氧化物。作为氧化物的例子，可列举出三氧化二铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)、亚铬酸亚铁(FeCr2O4)、氧化铬(Cr2O3)和二氧化硅(SiO2)等。
关于磁性基体10，在对中心部测定而得的拉曼光谱中，波数650～750cm-1的范围内的最强线强度(IM)相对于波数400～450cm-1的范围内的最强线强度(IH)的强度比(IM/IH)为2以上。由此，磁性基体10具有高磁导率。在拉曼光谱中，在波数400～450cm-1出现的峰源自三氧化二铁(Fe2O3)。此外，在拉曼光谱中，在波数650～750cm-1出现的峰分别源自四氧化三铁(Fe3O4)和亚铬酸亚铁(FeCr2O4)。但是，在金属磁性颗粒1中，与Cr的含量相比Fe的含量非常多，因此磁性基体10中的亚铬酸亚铁的含量与四氧化三铁相比变少。因此，在波数650～750cm-1的范围内出现大的峰的情况下，可以说其大部分来自四氧化三铁。这样，在拉曼光谱中，波数650～750cm-1的范围内的最强线强度(IM)相对于波数400～450cm-1的范围内的最强线强度(IH)的强度比(IM/IH)为2以上这一点，意味着在测定部位，四氧化三铁的比例比三氧化二铁的比例高。四氧化三铁与三氧化二铁相比磁导率高，因此其比例高关系到磁性基体10的磁导率的提高。另一方面，四氧化三铁与三氧化二铁相比电绝缘性差，因此在其比例高的情况下担心电绝缘性降低，但如本发明人发现的那样，在成为线圈部件100时与导体的距离变远的中心部，对电绝缘性的影响是有限的。从提高磁性基体10的磁导率的观点出发，上述强度比(IM/IH)优选为5以上，更优选为10以上，进一步优选为15以上。上述强度比(IM/IH)的上限值没有特别限定，但在通过一般的制造方法得到的磁性基体10中，大致为100以下。此外，为了实现特别高的电绝缘性，在氧浓度比较高的气氛中进行了热处理的磁性基体10中，上述强度比(IM/IH)的上限值大致为50以下。
磁性基体10优选在对中心部测定而得的拉曼光谱中，波数525～575cm-1的范围内的最强线强度(ICr)相对于上述最强线强度(IM)的强度比(ICr/IM)为0.05以下。由此，在保持高磁导率的状态下，电绝缘性进一步提高。拉曼光谱中，在波数525～575cm-1出现的峰源自氧化铬(Cr2O3)。因此，上述强度比(ICr/IM)为0.05以下这一点，意味着氧化铬相对于四氧化三铁和亚铬酸亚铁的合计的比例低。接合层2中的Cr的大部分以氧化铬或亚铬酸亚铁的形式存在，因此氧化铬的比例变低而亚铬酸亚铁的比例变高。亚铬酸亚铁含有2价的Fe和3价的Cr，与仅由3价的Cr构成的氧化铬相比，其生成所需的氧的量少。因此，与仅存在氧化铬的情况相比，含有Cr的氧化物的生成所消耗的氧的量减少，相应地有助于Fe的氧化物的生成的氧增多。由此，为生成而需要比四氧化三铁多的氧的三氧化二铁的比例稍微变高。发现通过稍微增加该三氧化二铁的比例，在保持高磁导率的同时，表现出更优异的电绝缘性。这样，在上述强度比(ICr/IM)小的情况下，磁性基体10具有高磁导率和更优异的电绝缘性。
磁性基体10在比中心部靠表面侧的位置具有在拉曼光谱中上述强度比(IM/IH)小于2的部分。由此，磁性基体10的表面的电绝缘性优异，电流不会流通至内部，因此在用于线圈部件100的情况下，能够得到足够的电绝缘性。这是因为，在上述表面侧部分，电绝缘性优异的三氧化二铁的比例变高。从得到更优异的电绝缘性的观点出发，优选上述强度比(IM/IH)低，例如优选小于1.5。上述强度比(IM/IH)在一般的制造方法中、在大气中经过600℃以上的热处理而得到的磁性基体10中，也可以为小于1.0。但是，在这样的一般的制造方法中，即使在磁性基体10的中心部，上述强度比(IM/IH)也与表面侧成为相同程度，无法采用第一方面那样的、中心部的上述强度比(IM/IH)为2以上，并且上述强度比(IM/IH)在表面侧和中心部大不相同的构造。其中，对于上述强度比(IM/IH)的范围而言，如果仅观察IM与IH的大小关系，则也包括IM大于IH的情况，但如上所述，IM为四氧化三铁的峰强度与亚铬酸亚铁的峰强度的合计，因此即使在该情况下，四氧化三铁的比例也足够小。
在此，磁性基体10的中心部及比其更靠表面侧的拉曼光谱测定以及基于它的上述各最强线强度比的计算，按照以下的流程进行。首先，如图2所示，关于线圈部件100的安装面30，以几何学的方式决定重心G1，以通过该重心G1的与安装面30垂直的任意的平面切断线圈部件100。该切断也可以对将线圈部件100解体而得到的磁性基体10进行。接着，如图3所示，以几何学的方式决定通过切断而出现的磁性基体10的截面(测定对象面)的重心G2，计算从此处至测定对象面的外周的最短距离d。接着，将距重心G2的距离在d/10以内的测定对象面内的区域，作为磁性基体10的中心部11。接着，对位于中心部11的任意一点和位于其外侧的表面侧的点分别进行拉曼光谱测定。对于比中心部11靠表面侧的区域，即使存在一个能够得到上述的强度比(IM/IH)的点即可，因此也可以对多个点进行测定来计算、确认上述强度比(IM/IH)。此外，上述强度比(IM/IH)具有越接近磁性体的表面则越小的倾向，因此为了减少测定点数在短时间内结束测定，优选将测定对象面的外周附近，例如距外周的距离在d/10以内的点作为测定点。另外，作为表面侧的测定点，在磁性基体10的表面没有材质与内部不同的部分，例如树脂等异物的情况下，也可以代替上述测定对象面内的点而采用磁性基体10的表面上的点。测定使用激光拉曼分光光度计(日本分光株式会社制，NRS-3300)进行，激发光源采用波长488nm的激光，减光器开放，曝光时间设为300秒，累计次数设为2次。此外，也可以代替上述的测定装置和测定条件，而采用能够得到与其相同程度的测定/解析精度的测定装置和测定条件。接着，根据所得到的测定结果，读取波数400～450cm-1、650～750cm-1和525～575cm-1的各范围中的最大强度，并且分别计算该各范围中的基线(baseline)值，将从最大强度减去基线值而得到的值分别作为最强线强度IH、IM和ICr。最后，根据所得到的最强线强度，计算最强线强度比IM/IH和ICr/IM。
在第一方面中，通过目视观察磁性基体10的截面，也能够简单地确认其具有所希望的特性。在具有所希望的特性的磁性基体10中，在目视观察上述拉曼光谱的测定对象面时，在面内中央能够确认到与黑色的周缘部颜色不同的、除了黑色以外还带有黄色的部分。因此，也可以根据该带黄色的黑色的部分的存在，判断为磁性基体10构成第一方面。
在第一方面中，磁性基体10的尺寸和形状没有特别限定，根据要求特性适当决定即可。尺寸越大，越为各向同性的形状，换言之，表面彼此的距离越大，即使在中心部存在四氧化三铁的比例多的部分，也能够保持较高的电绝缘性，故而优选。作为特别优选的磁性基体10的尺寸、形状，可例示与线圈部件100的安装面30垂直的截面具有1.0mm以上的宽度和高度的尺寸、以及该截面具有2.0mm2以上的截面积的尺寸、形状等。
在第一方面中使用的导体20的材质、形状和配置没有特别限定，根据要求特性适当决定即可。作为材质的一例，可举出银或铜、或它们的合金等。此外，作为形状的一例，可举出直线状、曲折状、平面线圈状、螺旋状等。而且，作为配置的一例，可举出将带包覆的导线卷绕于磁性基体10的周围的配置、将各种形状的导体20埋入磁性基体10的内部的配置等。
在以上说明的第一方面中，磁性基体10具有在中心部11四氧化三铁的比例高，而在表面附近三氧化二铁的比例高的结构，由此磁导率高，且电绝缘性优异。因此，第一方面成为高性能的线圈部件。
[线圈部件的制造方法1]
上述的第一方面的线圈部件通过如下步骤来制造：将由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒构成的金属磁性粉末成形而制成成形体的步骤；对上述成形体在低含氧气氛中进行热处理而制成磁性基体的步骤；和在上述磁性基体的表面配置导体的步骤。以下，有时将该制造方法记载为“第一制造方法”。
第一制造方法中使用的金属磁性粉末由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒构成。金属磁性颗粒中的上述各元素的优选含量与第一方面中的金属磁性颗粒中的含量相同。Fe的含量多的金属磁性颗粒，具体而言Fe的含量为90质量％以上的金属磁性颗粒容易塑性变形。因此，通过利用后述的成形时的压力使颗粒变形而填充空隙，容易得到填充率高的成形体，在这一点上是优选的。即，通过使成形体为填充率高的成形体，所得到的磁性基体中的金属磁性颗粒的比例提高，可得到高磁导率。此外，在后述的热处理时，到达成形体中心部的氧的量减少，作为Fe的氧化物，氧相对于Fe的比例低的四氧化三铁的生成量增加，这也有助于磁性基体的磁导率的提高。
金属磁性粉末的成形方法没有特别限定，例如可以举出如下方法：将金属磁性粉末供给到模具等成形模具，通过压制等进行加压，通过构成金属磁性粉末的金属磁性颗粒的塑性变形而得到成形体。在利用压制的成形方法中，也可以将在金属磁性粉末中混合树脂而得的混合物进行压制成形后，使树脂固化而制成成形体。此外，也可以采用将含有金属磁性粉末的生片层叠、压接的方法。
在通过使用模具等的压制成形得到成形体的情况下，压制的条件根据金属磁性粉末和与其混合的树脂的种类、它们的配比等适当决定即可。
作为与金属磁性粉末混合的树脂，只要是能够将金属磁性粉末的颗粒彼此粘合而成形和保形，并且通过后述的脱脂(脱粘合剂)处理而使碳成分等不残留地挥发的树脂即可，没有特别限定。作为一例，可举出分解温度为500℃以下的丙烯酸树脂、丁缩醛树脂和乙烯树脂等。此外，也可以与树脂一起或者代替树脂而使用以硬脂酸或其盐、磷酸或其盐、和硼酸或其盐为代表的润滑剂。树脂或润滑剂的添加量只要考虑成形性和保形性等适当决定即可，例如，相对于金属磁性粉末100质量份，能够为0.1～5质量份。
在将生片层叠、压接而得到成形体的情况下，能够采用使用吸附输送机等将各个生片层叠，使用压制机进行热压接的方法。在从所压接的层叠体得到多个线圈部件的情况下，也可以使用裁切机、激光切割机等切割机分割该层叠体。
在该情况下，生片典型地通过利用刮刀(doctor blade)、模涂机(die coater)等涂敷机将含有金属磁性粉末和粘合剂的浆料涂敷于塑料膜等基膜的表面并进行干燥来制造。作为所使用的粘合剂，只要是将金属磁性粉末成形为片状并能够保持其形状，而且能够通过加热将碳成分等不残留地除去的粘合剂即可，就没有特别限定。作为一例，可以举出以聚乙烯醇缩丁醛为代表的聚乙烯醇缩醛树脂等。用于制备上述浆料的溶剂也没有特别限定，能够使用以丁基卡必醇为代表的乙二醇醚等。上述浆料中的各成分的含量根据采用的生片的成形方法、制备的生片的厚度等适当调节即可。
在第一制造方法中，对金属磁性粉末的成形体进行后述的热处理，在成形体含有树脂等有机物的情况下，在该热处理之前，进行将其除去的脱粘合剂处理。脱粘合剂处理的条件只要是能够抑制成形体中的金属磁性颗粒的氧化并且除去粘合剂的条件即可，没有特别限定。作为一例，可以举出在大气中在200～400℃的温度下保持30分钟～5小时的条件。
金属磁性粉末的成形体根据需要进行上述的脱粘合剂处理后，在低含氧气氛中实施热处理。由此，金属磁性颗粒中所含的元素被氧化，形成接合层而将金属磁性颗粒彼此接合，由此成为磁性基体。
热处理中的气氛中的氧浓度没有特别限定，只要在可适用的热处理温度和热处理时间下能够得到具有所希望的特性的磁性基体即可。通常，气氛中的氧浓度越高，则越容易通过低温、短时间的热处理得到接合层，另一方面，成形体中心部的氧化与表面附近同样地进展，成为四氧化三铁的比例降低的磁性基体，由此磁导率容易降低。因此，为了使磁性基体成为在中心部四氧化三铁的比例高，另一方面在表面附近三氧化二铁的比例高的结构而决定气氛中的氧浓度时，考虑该一般的倾向，选择适合于要制造的磁性基体的氧浓度即可。作为容易得到电绝缘性优异并且具有高磁导率的磁性基体的氧浓度，可例示200～3000ppm。
热处理中的热处理温度也没有特别限定，只要能够在可适用的气氛中的氧浓度和热处理时间中得到具有所希望的特性的磁性基体即可。通常，热处理温度越高，越容易通过低氧气氛中、短时间的热处理得到接合层，另一方面，Fe的氧化进展过度，金属磁性颗粒中的Fe的比例降低，由此磁导率容易降低。考虑到该一般的倾向，选择适于要制造的磁性基体的热处理温度即可。作为容易得到电绝缘性优异并且具有高磁导率的磁性基体的热处理温度，可例示750～850℃。
热处理中的热处理时间也没有特别限定，只要能够在可适用的气氛中的氧浓度和热处理温度下得到具有所希望的特性的磁性基体即可。通常，热处理时间越长，则越容易通过低氧气氛中、低温的热处理得到接合层，另一方面，由于制造所需的时间变长而导致生产率降低。此外，一般而言，热处理时间越长，成形体中心部的氧化的进展越追上成形体表面附近的氧化的进展，因此在表面附近和中心部，接合层中的各氧化物的比例变得近似，成为在两者中四氧化三铁的比例相等地降低的磁性基体，磁导率降低。因此，为了使磁性基体成为在中心部四氧化三铁的比例高，另一方面在表面附近三氧化二铁的比例高的结构，考虑该一般的倾向，选择适合于要制造的磁性基体的热处理时间即可。作为具有所希望的组成的接合层容易以足够的厚度形成的热处理时间，可例示30分钟～3小时。
前述的脱粘合剂处理和热处理可使用能够进行切换气氛和温度的设定的一个热处理装置连续地进行，也可以使用不同的热处理装置断续地进行。
经过热处理得到的磁性基体，在表面配置导体而成为线圈部件。作为具体的配置方法，可例示在磁性基体上卷绕带包覆的导线的方法、在磁性基体的表面通过导体糊料的印刷等配置导体的前体后，使用烧制炉等加热装置进行烧结处理的方法。
[线圈部件的制造方法2]
上述的第一方面的线圈部件也可以经过如下步骤来制造：将由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒构成的金属磁性粉末、以及导体或其前体成形，制成在内部配置有上述导体或其前体的成形体的步骤；以及对上述成形体在含氧气氛中进行热处理的步骤。以下，有时将该制造方法记载为“第二制造方法”。
关于所使用的金属磁性粉末，由于与前述的第一制造方法相同，因此省略说明。此外，对金属磁性粉末进行成形的方法也与第一制造方法同样地，能够采用压制成形、对生片进行层叠、压接的方法。
在第二制造方法中，在金属磁性粉末的成形体的内部配置导体或其前体。在此，导体是指直接在线圈部件中作为导电路径发挥功能的物质，导体的前体是指除了在线圈部件中成为导体的导电性的材料之外还包含粘合剂树脂等，通过热处理而成为导体的物质。作为配置导体或其前体的方法，在通过压制成形得到上述成形体的情况下，能够采用在预先配置有导体或其前体的模具中填充金属磁性粉末并进行压制的方法。此外，在通过生片的层叠、压接而得到上述成形体的情况下，能够采用通过印刷导体糊料等在生片上配置导体的前体后进行层叠、压接的方法。
在使用导体糊料配置导体的前体的情况下，作为所使用的导体糊料，可举出含有导体粉末和有机媒介物的导体糊料。作为导体粉末，使用银或铜或它们的合金等的粉末。导体粉末的粒径没有特别限定，例如使用根据按体积基准测定出的粒度分布计算的平均粒径(中值粒径(D50))为1μm～10μm的导体粉末。有机媒介物的组成只要考虑与生片中所含的粘合剂的相容性来决定即可。作为一例，可举出使聚乙烯醇缩丁醛(PVB)等聚乙烯醇缩醛树脂溶解或溶胀于丁基卡必醇等乙二醇醚类溶剂而成的组成。导体糊料中的导体粉末和有机媒介物的配比能够根据适合于所使用的印刷机的糊料的粘度、要形成的导体图案的膜厚等适当调节。
在第二制造方法中，对成形体进行的热处理和根据需要在热处理前进行的脱粘合剂处理的条件，与前述的第一制造方法相同，因此省略说明。
[电路板]
本发明的第二方面的电路板(以下，有时简记载为“第二方面”)是载置有上述的第一方面的线圈部件的电路板。
电路板的结构等没有限定，只要采用与目的相应的结构即可。
第二方面通过使用第一方面的线圈部件，能够实现高性能化和小型化。
[实施例]
以下，通过实施例更具体地说明本发明，但本发明并不限定于该实施例。
[实施例1]
(磁性基体的制造)
准备了具有Fe-3.5Si-1.5Cr(数值表示质量百分比)的组成的、平均粒径6.0μm的金属磁性粉末。接着，将该金属磁性粉末与1.5质量％的丙烯酸类粘合剂一起搅拌混合，制备出成形用材料。接着，将该成形用材料投入到模具中，以8t/cm2的压力进行单轴加压成形，得到了外径10.0mm、内径4.0mm、厚度3.0mm的环状的成形体。接着，将所得到的成形体在150℃的恒温槽中放入1小时，使粘合剂固化。最后，将粘合剂固化后的成形体在大气中、350℃下脱粘合剂2小时后，对该成形体进行N2-O2混合气氛(O2浓度800ppm)下的800℃、1小时的热处理，得到了实施例1的磁性基体。将磁性基体沿环的直径方向切断而得的长方形截面的尺寸在纵向、横向均为3.0mm，因此计算出该磁性基体的截面积为9.0mm2。
(磁性基体的拉曼分光测定)
对于所得到的磁性基体，使用激光拉曼分光光度计(日本分光株式会社制，NRS-3300)，通过上述方法测定中心部11和比其更靠表面侧的位置的拉曼光谱，分别计算出最强线强度比IM/IH和ICr/IM。测定对象面内的测定位置为图4中(1)所示的中心部11内的1个部位和该图中(2)和(3)所示的表面侧2个部位，合计3个部位。另外，与测定对象面不同，对磁性基体表面也进行拉曼光谱测定，分别计算出最强线强度比IM/IH和ICr/IM。将在各测定位置得到的IM/IH和ICr/IM的值汇总示于表2。其中，在测定对象面中，图4中由斑点表示的区域作为带黄色的部分而被观察到。
(线圈部件的制造和相对磁导率的测定)
在所得到的磁性基体卷绕20匝导线，作为实施例1的线圈部件。对于该线圈部件，使用阻抗分析仪(是德科技公司制，E4990A)，在室温下，在OSC水平500mV、频率1MHz的条件下，进行了相对磁导率的测定。所得到的相对磁导率为52。
[实施例2～4]
(磁性基体的制造)
将成形体的尺寸、形状分别变更为外径9.0mm、内径4.0mm、厚度2.5mm的环状(实施例2)，外径8.0mm、内径4.0mm、厚度2.0mm的环状(实施例3)，和外径7.0mm、内径4.0mm、厚度1.5mm的环状(实施例4)，除此以外，与实施例1同样地得到实施例2～4的磁性基体。将磁性基体在环的直径方向上切断而得的长方形截面的尺寸和磁性基体的截面积，在实施例2中纵向、横向均为2.5mm且截面积为6.25mm2(2位有效数字为6.3mm2)，在实施例3中纵向、横向均为2.0mm且截面积为4.0mm2，在实施例4中纵向、横向均为1.5mm且截面积为2.25mm2(2位有效数字为2.3mm2)。
(磁性基体的拉曼分光测定)
对于所得到的各磁性基体，用与实施例1同样的方法测定拉曼光谱，分别计算出最强线强度比IM/IH和ICr/IM。将在各测定位置得到的IM/IH和ICr/IM的值汇总示于表2。此外，在各磁性基体的测定对象面中，与实施例1的磁性基体同样地，在中心部11附近观察到带黄色的部分。
(线圈部件的制造和相对磁导率的测定)
通过与实施例1同样的方法用所得到的磁性基体制造线圈部件，进行了相对磁导率的测定。所得到的相对磁导率分别为48(实施例2)、46(实施例3)和44(实施例4)。
[比较例1～2]
(磁性基体的制造)
除了将成形体的尺寸、形状分别设为外径7.0mm、内径4.0mm、厚度1.0mm的环状的成形体(比较例1)和外径6.0mm、内径4.0mm、厚度1.0mm的环状的成形体(比较例2)以外，通过与实施例1同样的方法制造了比较例1、2的磁性基体。将磁性基体在环的直径方向切断而得的长方形截面的尺寸和磁性基体的截面积，在比较例1中纵向为1.0mm、横向为1.5mm且截面积为1.5mm2，在比较例2中纵向、横向均为1.0mm且截面积为1mm2。
(磁性基体的拉曼分光测定)
对于所得到的各磁性基体，通过与实施例1同样的方法测定拉曼光谱，分别计算出最强线强度比IM/IH和ICr/IM。将在各测定位置得到的IM/IH和ICr/IM的值汇总示于表2。此外，磁性基体中的测定对象面均匀地呈黑色，未观察到如在实施例1～4的磁性基体中观察到的带黄色的部分。
(线圈部件的制造和相对磁导率的测定)
通过与实施例同样的方法用所得到的各磁性基体分别制造线圈部件，进行了相对磁导率的测定。所得到的相对磁导率在比较例1、2中均为40。
将以上说明的实施例和比较例的结果汇总示于表1和表2。
表1
表2
根据以上的结果可知，对于由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒形成的磁性基体，在对中心部测定而得的拉曼光谱中，波数650～750cm-1的范围中的最强线强度(IM)相对于波数400～450cm-1的范围中的最强线强度(IH)的强度比(IM/IH)为2以上，并且在比上述中心部靠表面侧的位置具有在拉曼光谱中上述强度比(IM/IH)小于2的部分，由此能够得到高相对磁导率。该磁性基体中，电绝缘性优异的三氧化二铁的比例在表面侧高，由此可以说显示出优异的电绝缘性。
工业上的可利用性
依照本发明，能够提供包括电绝缘性优异且磁导率高的压粉磁芯作为磁性基体的线圈部件。因此，在能够实现线圈部件和搭载有该线圈部件的电路板的高性能化乃至小型化这一点上，本发明是有用的。
Claims (4)
1.一种线圈部件，其特征在于，包括：
磁性基体，其由含有Fe、Si和Cr的金属磁性颗粒形成，在对中心部测定而得的拉曼光谱中，波数650～750cm-1的范围内的最强线强度IM相对于波数400～450cm-1的范围内的最强线强度IH的强度比IM/IH为2以上，并且在比所述中心部靠表面侧的位置具有在拉曼光谱中所述强度比IM/IH小于2的部分；和
配置于所述磁性基体的内部或表面的导体。
2.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于：
在对所述中心部测定而得的拉曼光谱中，波数525～575cm-1的范围内的最强线强度ICr相对于所述最强线强度IM的强度比ICr/IM为0.05以下。
3.如权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于：
所述金属磁性颗粒的Fe含量为90质量％以上。
4.一种电路板，其特征在于：
搭载有权利要求1～3中任一项所述的线圈部件。
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