JP2020202325A - Thermally-cured body of metal magnetic composite material - Google Patents

Thermally-cured body of metal magnetic composite material Download PDF

Info

Publication number
JP2020202325A
JP2020202325A JP2019109455A JP2019109455A JP2020202325A JP 2020202325 A JP2020202325 A JP 2020202325A JP 2019109455 A JP2019109455 A JP 2019109455A JP 2019109455 A JP2019109455 A JP 2019109455A JP 2020202325 A JP2020202325 A JP 2020202325A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal magnetic
composite material
thermosetting
powder
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019109455A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7415340B2 (en
Inventor
貢 川原井
Mitsugi Kawarai
貢 川原井
元巳 高橋
Motomi Takahashi
元巳 高橋
知宏 梶山
Tomohiro Kajiyama
知宏 梶山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumida Corp
Original Assignee
Sumida Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumida Corp filed Critical Sumida Corp
Priority to JP2019109455A priority Critical patent/JP7415340B2/en
Publication of JP2020202325A publication Critical patent/JP2020202325A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7415340B2 publication Critical patent/JP7415340B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

To provide a thermally-cured body of a metal magnetic composite material, which is low in the volume occupancy of pores and higher in strength.SOLUTION: The problem is solved by a thermally-cured body of a metal magnetic composite material comprising: a thermosetting resin; metal magnetic powder to which a metal magnetic material is reduced; and non-magnetic inorganic powder to which a non-magnetic inorganic material is reduced. In the thermally-cured body, a volume occupancy of the thermosetting resin to a total volume of the thermally-cured body is 11.0 vol.% or larger, and a volume occupancy of pores to the total volume of the thermally-cured body is 10.0 vol.% or smaller. The percentage of a volume of the non-magnetic inorganic powder to a volume of the thermosetting resin is 5.0 vol.% or larger and smaller than 200.0 vol.%. An average particle diameter (D50) of the non-magnetic inorganic powder is equal to or smaller than 1/10 of an average particle diameter (D50) of the metal magnetic powder.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、金属磁性複合材料の熱硬化体、その製造方法等に関する。 The present invention relates to a thermosetting body of a metal magnetic composite material, a method for producing the same, and the like.

電子機器等に用いられるコイル部品は種々の形態が知られているが、金属磁性粉末をバインダ樹脂に分散した金属磁性複合材料により構成された磁性コア材と、コイルあるいはコイル組立体とを一体成形したコイル部品が多く使用されている。例えば、特許文献1には、軟磁性粉末とバインダーを含む混和物により構成される粉末磁性体内に巻線コイルが封じ込められて加圧成形されたインダクタンス部品(コイル部品)が記載されている。また、特許文献2には、磁性粉末とバインダー樹脂とを含み、さらに全体積に対して8体積%以上の体積占有率の空孔を含むコアと、このコアに埋設されるコイルとを有する磁性素子(コイル部品)が記載されている。 Various forms of coil parts used in electronic devices and the like are known, but a magnetic core material composed of a metal magnetic composite material in which a metal magnetic powder is dispersed in a binder resin and a coil or a coil assembly are integrally molded. Many coil parts are used. For example, Patent Document 1 describes an inductance component (coil component) in which a winding coil is enclosed in a powder magnetic body composed of an admixture containing a soft magnetic powder and a binder and is pressure-molded. Further, Patent Document 2 includes a magnetic powder and a binder resin, and further includes a core containing pores having a volume occupancy of 8% by volume or more with respect to the total product, and a coil embedded in the core. The element (coil component) is described.

このようなコイル部品は、高い重畳特性や低い直流抵抗(DCR)が求められる。そのため、コイル部品における磁性コア材は、含有する金属磁性粉末の体積占有率を高くすることが要求される。これにより比透磁率が上がり、同じL値(インダクタンス)を得るためのコイルの必要な巻数が少なくなり、低いDCRが得られるからである。 Such coil components are required to have high superimposition characteristics and low direct current resistance (DCR). Therefore, the magnetic core material in the coil component is required to increase the volume occupancy of the contained metal magnetic powder. This is because the relative magnetic permeability is increased, the number of turns required for the coil to obtain the same L value (inductance) is reduced, and a low DCR can be obtained.

一方で、このようなコイル部品は、MSLテスト(Moisture Sensitivity Level Test(吸湿耐性水準テスト))をクリアすることも求められる。つまり、コイル部品を高温高湿環境において吸湿させた後、リフロー炉に通したときに、特性変化(インダクタンス変化率など)や外観の異常(割れや破損など)が無いことが要求される(MSLレベル1)。このMSLテストは、高温高湿環境でコイル部品内部に吸湿された水分が蒸発気化した際に、その部品に悪影響が生じないことを確認するテストである。 On the other hand, such coil parts are also required to pass the MSL test (Moisture Sensitivity Level Test (moisture absorption resistance level test)). That is, it is required that there is no characteristic change (inductance change rate, etc.) or appearance abnormality (cracking, breakage, etc.) when the coil parts are absorbed in a high temperature and high humidity environment and then passed through a reflow furnace (MSL). Level 1). This MSL test is a test for confirming that when the moisture absorbed inside the coil component evaporates and vaporizes in a high temperature and high humidity environment, the component is not adversely affected.

特開2006−319020号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-31920 特開2016−171115号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-171115

ここで、金属磁性複合材料の硬化体(成形体)により構成された磁性コア材は、一定量の空気を含んでいる。したがって、このような磁性コア材を備えるコイル部品には空気の隙間(空孔)が多く存在し、この空孔は水蒸気を通すことが可能である。そして、このような空孔を多く含むコイル部品は、MSLテストに対しては、内部に吸湿された水分がリフロー炉内で蒸発気化した際、水蒸気は空孔から瞬時に外部に放出されるため、内圧が高まりにくく、コイル部品が損傷を受けにくい。
しかしながら、空孔が多いコイル部品は環境の湿度を吸湿しやすく、その結果、内部に錆が発生してしまう場合がある。
Here, the magnetic core material composed of the cured body (molded body) of the metal magnetic composite material contains a certain amount of air. Therefore, there are many air gaps (vacancy) in the coil component provided with such a magnetic core material, and the pores allow water vapor to pass through. In the coil parts containing many such vacancies, for the MSL test, when the moisture absorbed inside evaporates and vaporizes in the reflow furnace, the water vapor is instantly released from the vacancies to the outside. , The internal pressure does not increase easily, and the coil parts are not easily damaged.
However, coil parts with many holes easily absorb the humidity of the environment, and as a result, rust may occur inside.

よって、コイル部品における磁性コア材中の空孔の体積占有率を低くすることにより内部に錆を発生し難くし、また、これによって金属磁性粉末の体積占有率を高くすることができるため、コイル部品の特性向上も実現できるが、一方でMSLテストでは、このような空孔の体積占有率が低いコイル部品は気化した水蒸気により内圧が高まり、その内圧に耐えきれずに割れや微小クラックが生じてしまう。
したがって、従来のコイル部品では、MSLテストをクリアするために、金属磁性複合材料の硬化体により構成される磁性コア材における空孔の体積占有率を低くすることができないという課題がある。
Therefore, by lowering the volume occupancy of the pores in the magnetic core material in the coil component, rust is less likely to occur inside, and the volume occupancy of the metal magnetic powder can be increased thereby, so that the coil. Although it is possible to improve the characteristics of the parts, in the MSL test, the internal pressure of coil parts with a low volume occupancy of such pores increases due to vaporized water vapor, and the internal pressure cannot be withstood, causing cracks and microcracks. It ends up.
Therefore, in the conventional coil component, in order to pass the MSL test, there is a problem that the volume occupancy of the pores in the magnetic core material composed of the cured body of the metal magnetic composite material cannot be reduced.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、空孔の体積占有率が低く且つ強度がより高い金属磁性複合材料の熱硬化体、およびこの金属磁性複合材料の熱硬化体により構成された磁性コア材を含むコイル部品等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is composed of a thermosetting body of a metal magnetic composite material having a low volume occupancy of pores and higher strength, and a thermosetting body of the metal magnetic composite material. It is an object of the present invention to provide coil parts and the like including a magnetic core material.

上記課題を解決するために本発明者は鋭意検討し、金属磁性複合材料の熱硬化体における熱硬化性樹脂の体積占有率および空孔の体積占有率、非磁性無機粉末と熱硬化性樹脂との体積の比率、ならびに金属磁性粉末と非磁性無機粉末との平均粒子径(D50)の比率を所定の範囲内とすることにより、金属磁性複合材料の熱硬化体の強度をより向上することができ、この結果、空孔の体積占有率が低く且つMSLテストをクリア可能な磁性コア材やコイル部品を得ることができることを見出し、本発明を完成させた。 In order to solve the above problems, the present inventor has diligently studied the volume occupancy of the thermosetting resin and the volume occupancy of the pores in the thermosetting body of the metal magnetic composite material, and the non-magnetic inorganic powder and the thermosetting resin. By keeping the ratio of the volume of the metal magnetic powder and the ratio of the average particle diameter (D 50 ) of the metal magnetic powder and the non-magnetic inorganic powder within a predetermined range, the strength of the thermosetting body of the metal magnetic composite material can be further improved. As a result, it was found that a magnetic core material or a coil component having a low volume occupancy of pores and capable of clearing the MSL test could be obtained, and the present invention was completed.

すなわち本発明は、熱硬化性樹脂と、金属磁性材料が粉末化された金属磁性粉末と、非磁性無機材料が粉末化された非磁性無機粉末とを含有する金属磁性複合材料の熱硬化体であって、この熱硬化体の全体積に対する熱硬化性樹脂の体積占有率が11.0vol%以上であり、この熱硬化体の全体積に対する空孔の体積占有率が10.0vol%以下であり、熱硬化性樹脂の体積に対する非磁性無機粉末の体積の比率が5.0vol%以上200.0vol%未満であり、非磁性無機粉末の平均粒子径(D50)が前記金属磁性粉末の平均粒子径(D50)の1/10以下である、金属磁性複合材料の熱硬化体である。 That is, the present invention is a thermosetting body of a metal magnetic composite material containing a thermosetting resin, a metal magnetic powder obtained by powdering a metal magnetic material, and a non-magnetic inorganic powder obtained by powdering a non-magnetic inorganic material. Therefore, the volume occupancy of the thermosetting resin with respect to the total volume of the thermosetting body is 11.0 vol% or more, and the volume occupancy of the pores with respect to the total volume of the thermosetting body is 10.0 vol% or less. The ratio of the volume of the non-magnetic inorganic powder to the volume of the thermosetting resin is 5.0 vol% or more and less than 200.0 vol%, and the average particle size (D 50 ) of the non-magnetic inorganic powder is the average particle of the metal magnetic powder. It is a thermosetting body of a metal magnetic composite material having a diameter (D 50 ) or less of 1/10 or less.

また、本発明の一態様は、コイルと、磁性コア材とを備えるコイル部品であって、磁性コア材の少なくとも一部が上記金属磁性複合材料の熱硬化体により構成されている、コイル部品である。 Further, one aspect of the present invention is a coil component including a coil and a magnetic core material, wherein at least a part of the magnetic core material is composed of a thermosetting body of the metal magnetic composite material. is there.

さらに、本発明は、材料の合計体積に対する体積占有率が12.1vol%以上である熱硬化性樹脂と、金属磁性材料を粉末化した金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂の体積に対する体積の比率が5.0vol%以上200.0vol%未満であり且つ平均粒子径(D50)が金属磁性粉末の平均粒子径(D50)の1/10以下である非磁性無機材料を粉末化した非磁性無機粉末と、溶剤と、を混合して金属磁性複合材料を得る材料調製工程と、この金属磁性複合材料を全体積に対する空孔の体積占有率が10.0vol%以下となるまで圧縮成形して金属磁性複合材料の成形体を得る圧縮成形工程と、この成形体を熱硬化して金属磁性複合材料の熱硬化体を得る熱硬化工程と、を備える、金属磁性複合材料の熱硬化体の製造方法も包含する。 Further, in the present invention, the ratio of the volume to the volume of the thermosetting resin having a volume occupancy ratio of 12.1 vol% or more with respect to the total volume of the material, the metal magnetic powder obtained by pulverizing the metal magnetic material, and the thermosetting resin. nonmagnetic but that and an average particle size of less than 5.0 vol% or more 200.0vol% (D 50) was powdered and non-magnetic inorganic material is 1/10 or less of the average particle diameter of the metal magnetic powder (D 50) A material preparation step of mixing an inorganic powder and a solvent to obtain a metal magnetic composite material, and compression molding of this metal magnetic composite material until the volume occupancy of pores with respect to the total volume is 10.0 vol% or less. Production of a thermosetting body of a metal magnetic composite material, comprising a compression molding step of obtaining a molded body of the metal magnetic composite material and a thermosetting step of thermosetting the molded body to obtain a thermosetting body of the metal magnetic composite material. It also includes methods.

本発明によれば、空孔の体積占有率が低く且つ強度がより高い、MSLテストにも耐えうる金属磁性複合材料の熱硬化体、ならびに、この金属磁性複合材料の熱硬化体により構成された磁性コア材を含むコイル部品を提供することができる。 According to the present invention, it is composed of a thermosetting body of a metal magnetic composite material having a low volume occupancy rate of pores and a higher strength and capable of withstanding an MSL test, and a thermosetting body of the metal magnetic composite material. A coil component including a magnetic core material can be provided.

本実施形態に係るコイル部品の製造工程の一例を示す図(断面図)である。It is a figure (cross-sectional view) which shows an example of the manufacturing process of the coil part which concerns on this embodiment.

以下、本発明の実施形態について説明する。
はじめに、本発明に係る金属磁性複合材料の熱硬化体の実施形態について詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
First, an embodiment of a thermosetting body of a metal magnetic composite material according to the present invention will be described in detail.

本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体は、少なくとも、熱硬化性樹脂と、金属磁性粉末と、非磁性無機粉末とを含む。なお、本発明の効果に影響を与えない範囲内において、上記以外の材料(例えば分散剤や可塑剤、有機金属石鹸など)が含まれる実施形態も除外されない。
以下、各材料について詳細に説明する。
The thermosetting body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment contains at least a thermosetting resin, a metal magnetic powder, and a non-magnetic inorganic powder. In addition, the embodiment containing a material other than the above (for example, a dispersant, a plasticizer, an organometallic soap, etc.) is not excluded as long as the effect of the present invention is not affected.
Hereinafter, each material will be described in detail.

<熱硬化性樹脂>
まず、熱硬化性樹脂について説明する。
本実施形態における熱硬化性樹脂は、官能基を持つプレポリマーを主成分(含有率90wt%以上)とする反応性の樹脂組成物であり、加熱により軟化および流動し、次第に三次元網目構造を形成する架橋反応を起こして硬化する樹脂組成物である。そして、この熱硬化性樹脂としては、バインダ樹脂としての役割を果たし且つ加熱により硬化するものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化型の、エポキシ系樹脂(ビスフェノール型、ナフタレン型など)、シリコン系樹脂(メチルフェニルシリコン樹脂など)、フェノール系樹脂(ノボラック型、レゾール型など)、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂およびフェノール系樹脂のいずれかであるのが好ましく、熱耐性などの観点からエポキシ系樹脂であるのがより好ましい。なお、エポキシ系樹脂であれば、どの種類を用いても同様の効果が発揮される。また、この熱硬化性樹脂は、固体粉末または造粒されたものでもよく、あるいは液体のものでもよい。
<Thermosetting resin>
First, the thermosetting resin will be described.
The thermosetting resin in the present embodiment is a reactive resin composition containing a prepolymer having a functional group as a main component (content rate of 90 wt% or more), and is softened and flowed by heating to gradually form a three-dimensional network structure. It is a resin composition that undergoes a cross-linking reaction to be formed and is cured. The thermosetting resin is not particularly limited as long as it plays a role as a binder resin and is cured by heating. For example, a thermosetting type epoxy resin (bisphenol type, naphthalene type, etc.), Examples thereof include silicon-based resins (methylphenylsilicon resins, etc.), phenol-based resins (novolac type, resol-type, etc.), polyamide-based resins, polyimide-based resins, polyphenylene sulfide-based resins, and the like. In particular, it is preferably any one of an epoxy resin, a silicon resin and a phenol resin, and more preferably an epoxy resin from the viewpoint of heat resistance and the like. The same effect can be obtained by using any type of epoxy resin. Further, the thermosetting resin may be a solid powder, a granulated resin, or a liquid resin.

なお、金属磁性複合材料を調製するにあたり、熱硬化性樹脂を樹脂溶液とするために、熱硬化性樹脂に溶剤を混合しても良い。この溶剤は、製造工程などにおいて乾燥等により除去されるものであるが、後述する熱硬化体における空孔の体積占有率を低くし易くするために、溶剤の使用量は少ない方が好ましい(例えば、溶剤を除く金属磁性複合材料に用いる材料の合計体積に対する溶剤の体積の比率が5.0vol%未満、さらには0.5vol%以上2.0vol%以下など)。溶剤としては、金属磁性複合材料の材料調製工程やその後の圧縮成形工程、熱硬化工程などにおいて乾燥等により除去可能なものであるのが好ましく、アルコール、トルエン、クロロホルム、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル等の有機溶媒が好適例として示される。 In preparing the metal magnetic composite material, a solvent may be mixed with the thermosetting resin in order to prepare the thermosetting resin as a resin solution. This solvent is removed by drying or the like in a manufacturing process or the like, but it is preferable that the amount of the solvent used is small in order to easily reduce the volume occupancy of the pores in the heat-cured material described later (for example). , The ratio of the volume of the solvent to the total volume of the material used for the metal magnetic composite material excluding the solvent is less than 5.0 vol%, further 0.5 vol% or more and 2.0 vol% or less, etc.). The solvent is preferably one that can be removed by drying or the like in the material preparation step of the metal magnetic composite material, the subsequent compression molding step, the heat curing step, etc., and alcohol, toluene, chloroform, methyl ethyl ketone, acetone, ethyl acetate, etc. The organic solvent of is shown as a preferred example.

<金属磁性粉末>
次に、金属磁性粉末について説明する。
本実施形態における金属磁性粉末は、金属磁性材料が粉末化されたものであり、鉄を主成分とする磁性粉末であれば特に限定されず、例えば、鉄を主成分として含み、副成分として、クロム(Cr)、シリコン(Si)、ニッケル(Ni)、アルミ(Al)、コバルト(Co)、カーボン(C)などを添加したものを用いることができる。また、アモルファス金属粉末や純鉄粉を用いても良い。具体的には、Fe−Ni系(パーマロイ)、Fe−Si系(ケイ素鋼)、Fe−Al系、Fe−Co系(パーメンジュール)、Fe−Si−Cr系、Fe−Al−Cr系、Fe−Si−Al系(センダスト)などの合金粉末や、アモルファス金属のような非結晶性金属粉末、カルボニル鉄粉などの結晶性鉄粉などが挙げられる。
<Metallic magnetic powder>
Next, the metallic magnetic powder will be described.
The metallic magnetic powder in the present embodiment is a powder of a metallic magnetic material and is not particularly limited as long as it is a magnetic powder containing iron as a main component. Those to which chromium (Cr), silicon (Si), nickel (Ni), aluminum (Al), cobalt (Co), carbon (C) and the like are added can be used. Further, amorphous metal powder or pure iron powder may be used. Specifically, Fe-Ni system (Permalloy), Fe-Si system (silicon steel), Fe-Al system, Fe-Co system (Permenzur), Fe-Si-Cr system, Fe-Al-Cr system. , Fe-Si-Al-based (sendust) and other alloy powders, non-crystalline metal powders such as amorphous metals, crystalline iron powders such as carbonyl iron powder, and the like.

この金属磁性粉末における主成分である鉄の含有率は、90wt%以上であることが好ましく、92wt%以上であることがより好ましい。また、98wt%以下であることが好ましく、97wt%以下であることがより好ましい。
そして、この金属磁性粉末は、上記のような副成分の少なくとも1つを含み、残部が鉄および不可避的不純物であることが好ましい。
The content of iron, which is the main component of the metallic magnetic powder, is preferably 90 wt% or more, more preferably 92 wt% or more. Further, it is preferably 98 wt% or less, and more preferably 97 wt% or less.
It is preferable that this metallic magnetic powder contains at least one of the above-mentioned subcomponents, and the balance is iron and unavoidable impurities.

なお、この金属磁性粉末は、Crの含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、3wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。
Crは大気中の酸素と結合して、化学的に安定な酸化物(例えば、Cr等)を容易に生成する。このため、Crを含む金属磁性複合材料の熱硬化体は、耐食性に特に優れたものとなる。さらにCrの酸化物は比抵抗が大きいため、金属磁性複合材料で構成された粒子の表面付近にCrの酸化物層が形成されることにより、粒子間をより確実に絶縁することができる。
したがって、Crの含有率を上記範囲内とすることにより、耐食性に優れるとともに、渦電流損失のより小さいコイル部品等を製造可能な金属磁性複合材料が得られる。
The Cr content of this metallic magnetic powder is preferably 2 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 3 wt% or more and 8 wt% or less.
Cr combines with oxygen in the atmosphere to easily form chemically stable oxides (eg, Cr 2 O 3, etc.). Therefore, the thermosetting body of the metal magnetic composite material containing Cr has particularly excellent corrosion resistance. Further, since the Cr oxide has a large specific resistance, the Cr oxide layer is formed near the surface of the particles made of the metal magnetic composite material, so that the particles can be more reliably insulated from each other.
Therefore, by setting the Cr content within the above range, a metal-magnetic composite material having excellent corrosion resistance and capable of manufacturing coil parts and the like having a smaller eddy current loss can be obtained.

同様の理由により、この金属磁性粉末は、Niの含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、3wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。そして、同様に、この金属磁性粉末は、Alの含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、3wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。 For the same reason, the Ni content of this metallic magnetic powder is preferably 2 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 3 wt% or more and 8 wt% or less. Similarly, the Al content of this metallic magnetic powder is preferably 2 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 3 wt% or more and 8 wt% or less.

また、この金属磁性粉末は、Siの含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、3wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。
Siは金属磁性複合材料を用いて得られるコイル部品の透磁率を高め得る成分である。また、金属磁性粉末がSiを含むと比抵抗が高くなるため、粒子間渦電流損失を抑制し得る成分でもある。したがって、Siの含有率を上記範囲内とすることにより、透磁率を高めつつ、渦電流損失のより小さいコイル部品等を製造可能な金属磁性複合材料が得られる。
Further, this metallic magnetic powder preferably has a Si content of 2 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 3 wt% or more and 8 wt% or less.
Si is a component that can increase the magnetic permeability of coil parts obtained by using a metallic magnetic composite material. Further, when the metallic magnetic powder contains Si, the specific resistance becomes high, so that it is also a component capable of suppressing the interparticle eddy current loss. Therefore, by setting the Si content within the above range, a metal magnetic composite material capable of manufacturing a coil component or the like having a smaller eddy current loss while increasing the magnetic permeability can be obtained.

さらに、この金属磁性粉末は、上記のような主成分および副成分の他に、この副成分より含有率の小さい成分として、B(ホウ素)、Ti(チタン)、V(バナジウム)、Mn(マンガン)、Cu(銅)、Ga(ガリウム)、Ge(ゲルマニウム)、Zr(ジルコニウム)、Nb(ニオブ)、Mo(モリブデン)、Ru(ルテニウム)、Rh(ロジウム)、Ta(タンタル)等のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。その場合、これらの成分の含有率の総和は、1wt%以下とするのが好ましい。
また、この金属磁性粉末は、製造過程で不可避的に混入するP(リン)、S(硫黄)等の成分を含んでいてもよい。その場合、これらの成分の含有率の総和は、1wt%以下とするのが好ましい。
Further, in addition to the main component and sub-component as described above, this metallic magnetic powder has B (boron), Ti (titanium), V (vanadium), Mn (manganese) as components having a smaller content than this sub-component. ), Cu (copper), Ga (gallium), Ge (germanium), Zr (zirconium), Nb (niobium), Mo (molybdenum), Ru (ruthenium), Rh (lodium), Ta (tantal), etc. It may contain at least one species. In that case, the total content of these components is preferably 1 wt% or less.
Further, this metallic magnetic powder may contain components such as P (phosphorus) and S (sulfur) that are inevitably mixed in during the manufacturing process. In that case, the total content of these components is preferably 1 wt% or less.

そして、この金属磁性粉末は、平均粒子径(D50)が5μm以上30μm以下であるのが好ましく、7μm以上25μm以下であるのがより好ましく、8μm以上20μm以下であるのがさらに好ましい。また、粒子形状は球状(略球状)であるのが好ましい。
ここで、本発明において「平均粒子径(D50)」とは、レーザ回折・散乱法(マイクロトラック法)による粒子径分布測定装置を用いて求めた体積基準粒度分布における積算値50%での粉子径(メディアン径)を意味する。粒子が凝集している場合には、その凝集体の粒子径を意味する。後述する非磁性無機粉末の平均粒子径(D50)も同様である。なお、平均粒子径(D50)の具体的な測定機器としては、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(粒度分布)LA−960(HORIBA製作所社製)を挙げることができる。
The average particle size (D 50 ) of this metallic magnetic powder is preferably 5 μm or more and 30 μm or less, more preferably 7 μm or more and 25 μm or less, and further preferably 8 μm or more and 20 μm or less. Further, the particle shape is preferably spherical (substantially spherical).
Here, in the present invention, the "average particle size (D 50 )" is an integrated value of 50% in the volume-based particle size distribution obtained by using a particle size distribution measuring device by a laser diffraction / scattering method (microtrack method). It means the particle diameter (median diameter). When the particles are agglomerated, it means the particle size of the agglomerates. The same applies to the average particle size (D 50 ) of the non-magnetic inorganic powder described later. As a specific measuring device for the average particle size (D 50 ), a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (particle size distribution) LA-960 (manufactured by HORIBA, Ltd.) can be mentioned.

また、この金属磁性粉末は、水アトマイズ法やガスアトマイズ法により製造されたものを用いるのが好適である。
ここで、「水アトマイズ法」とは、溶湯(溶融金属)を、高速で噴射した水(アトマイズ水)に衝突させることにより、溶湯を微粉化するとともに冷却して、金属粉末を製造する方法である。この水アトマイズ法で製造された金属磁性粉末は、その製造過程で表面が酸化し、酸化鉄を含む酸化物層が自然に形成される。
また、「ガスアトマイズ法」とは、溶湯の流れに周囲から不活性ガスや空気などのジェット気流を吹き付けて溶湯の流れを粉化し、擬固させて金属粉末とする方法である。
この水アトマイズ法またはガスアトマイズ法により製造された金属磁性粉末は、その形状が球形に近くなるため、得られる金属磁性複合材料を用いて熱硬化体やコイル部品を製造する際に、その充填率を高めることができる。その結果、より高密度・高磁束密度のものが得られる。
Further, as this metallic magnetic powder, it is preferable to use one produced by a water atomizing method or a gas atomizing method.
Here, the "water atomizing method" is a method of producing a metal powder by colliding the molten metal (molten metal) with water (atomized water) jetted at high speed to pulverize and cool the molten metal. is there. The surface of the metallic magnetic powder produced by this water atomization method is oxidized during the production process, and an oxide layer containing iron oxide is naturally formed.
The "gas atomizing method" is a method in which a jet stream such as an inert gas or air is blown from the surroundings onto the flow of the molten metal to pulverize the flow of the molten metal and ossify it into a metal powder.
Since the metal magnetic powder produced by this water atomization method or the gas atomization method has a shape close to a sphere, the filling rate is adjusted when a thermosetting body or a coil part is manufactured using the obtained metal magnetic composite material. Can be enhanced. As a result, a product having a higher density and a higher magnetic flux density can be obtained.

なお、粒子内渦電流損失を抑制するため、この金属磁性粉末は、その表面に絶縁コートなどの絶縁処理がされた絶縁化金属磁性粉末としてもよい。絶縁コートとしては、シリカコートやアルミナコートなどのパウダーコーティングを好適に用いることができる。 In order to suppress the eddy current loss in the particles, the metallic magnetic powder may be an insulated metal magnetic powder whose surface is subjected to an insulating treatment such as an insulating coating. As the insulating coat, a powder coating such as a silica coat or an alumina coat can be preferably used.

<非磁性無機粉末>
次に、非磁性無機粉末について説明する。
本実施形態における非磁性無機粉末は、非磁性、つまり比透磁率が1に近い(1を含む)無機材料が粉末化されたものである。例えば、シリカ粉末、炭酸カルシウム粉末、アルミナ(酸化アルミニウム)粉末、チタン酸バリウム粉末などを非磁性無機粉末として用いることができ、これらの球状(略球状)粒子粉末を用いるのが好ましく、球状シリカ粉末(球状シリカ粒子)を用いるのが特に好ましい。
なお、熱硬化性樹脂との混合をよりし易くするため、非磁性無機粉末の表面に疎水化処理を施してもよい。これにより、非磁性無機粉末が熱硬化樹脂中に均質に分散しやすく、結果として、得られる熱硬化体の強度をより高めることができる。疎水化処理としては、シリコンオイルによるコーティングや、シランカップリング剤等による表面官能基(例えば水酸基)の疎水性基への置換処理(カップリング処理)などを挙げることができる。
<Non-magnetic inorganic powder>
Next, the non-magnetic inorganic powder will be described.
The non-magnetic inorganic powder in the present embodiment is a powder of a non-magnetic, that is, an inorganic material having a relative magnetic permeability close to 1 (including 1). For example, silica powder, calcium carbonate powder, alumina (aluminum oxide) powder, barium titanate powder and the like can be used as non-magnetic inorganic powder, and it is preferable to use these spherical (substantially spherical) particle powders, and spherical silica powder. It is particularly preferable to use (spherical silica particles).
The surface of the non-magnetic inorganic powder may be hydrophobized in order to facilitate mixing with the thermosetting resin. As a result, the non-magnetic inorganic powder is likely to be uniformly dispersed in the thermosetting resin, and as a result, the strength of the obtained thermosetting body can be further increased. Examples of the hydrophobizing treatment include coating with silicone oil and substitution treatment (coupling treatment) of surface functional groups (for example, hydroxyl groups) with hydrophobic groups using a silane coupling agent or the like.

そして、この非磁性無機粉末は、より強度の高い金属磁性複合材料の熱硬化体を得るために、その平均粒子径(D50)が上記金属磁性粉末の平均粒子径(D50)の1/10以下(10%以下)である必要があり、これは8.0%以下であることが好ましく、6.0%以下であることがより好ましく、5.0%以下であることがより好ましい。さらに、その下限は、0.1%以上であることが好ましく、0.4%以上であることがより好ましい。
この非磁性無機粉末の具体的な平均粒子径(D50)は、併用する金属磁性粉末の平均粒子径(D50)により変わるため一概には言えないが、例えば、0.01μm以上3.0μm以下、さらには0.05μm以上2.0μm以下、さらには0.1μm以上1.0μm以下などが示される。
また、この非磁性無機粉末は、実質的に凝集していない粒子群であることが好ましい。ここで、本発明において「実質的に凝集していない粒子群」とは、粒子群を構成する粒子のうち凝集している粒子の割合が0.1wt%以下であることを意味する。
Then, in order to obtain a thermosetting body of a metal magnetic composite material having higher strength, the average particle size (D 50 ) of this non-magnetic inorganic powder is 1 / of the average particle size (D 50 ) of the metal magnetic powder. It needs to be 10 or less (10% or less), preferably 8.0% or less, more preferably 6.0% or less, and even more preferably 5.0% or less. Further, the lower limit thereof is preferably 0.1% or more, and more preferably 0.4% or more.
The specific average particle size (D 50 ) of this non-magnetic inorganic powder varies depending on the average particle size (D 50 ) of the metal magnetic powder used in combination, and therefore cannot be unequivocally determined. For example, 0.01 μm or more and 3.0 μm. Hereinafter, 0.05 μm or more and 2.0 μm or less, further 0.1 μm or more and 1.0 μm or less, and the like are shown.
Further, the non-magnetic inorganic powder is preferably a group of particles that are not substantially aggregated. Here, in the present invention, the "substantially non-aggregated particle group" means that the ratio of the aggregated particles among the particles constituting the particle group is 0.1 wt% or less.

非磁性無機粉末として球状シリカ粉末を用いる場合、ゾルゲル法または溶融法により調製された球状シリカ粉末を用いるのが好適である。このような球状シリカ粉末は金属磁性複合材料に配合したときに粒子が凝集しにくい(一次粒子が独立しやすい)ことから、得られる金属磁性複合材料の熱硬化体の強度およびMSLテスト耐性がより優れたものとなるためである。
ここで、球状シリカ粉末の調製法である「ソルゲル法」とは、金属アルコキシドの重縮合によりシリカ多孔質体(シリカゲル)を得て、これを乾燥および粉末化する方法であり、「溶融法」とは、天然鉱物や合成シリカを火炎などの高温で溶融し、純度の高い球状シリカ粉末を得る方法である。
When spherical silica powder is used as the non-magnetic inorganic powder, it is preferable to use spherical silica powder prepared by a sol-gel method or a melting method. Since such spherical silica powder does not easily aggregate particles when blended with a metal magnetic composite material (primary particles tend to become independent), the strength of the thermosetting body and the MSL test resistance of the obtained metal magnetic composite material become higher. This is because it will be excellent.
Here, the "sol-gel method", which is a method for preparing spherical silica powder, is a method of obtaining a silica porous body (silica gel) by polycondensation of a metal alkoxide, drying and powdering the silica, and is a "melting method". Is a method of melting natural minerals and synthetic silica at a high temperature such as a flame to obtain highly pure spherical silica powder.

<金属磁性複合材料の熱硬化体>
次に、上記した熱硬化性樹脂、金属磁性粉末および非磁性無機粉末を含む金属磁性複合材料が圧縮成形され熱硬化された、本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体について説明する。
<Thermosetting body of metal magnetic composite material>
Next, the thermosetting body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment, in which the metal magnetic composite material containing the above-mentioned thermosetting resin, metal magnetic powder and non-magnetic inorganic powder is compression-molded and thermo-cured, will be described.

本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体は、全体積に対する熱硬化性樹脂の体積占有率が11.0vol%以上であり、残留する空気等により形成された空孔の体積占有率が10.0vol%以下である必要がある。
なお、この熱硬化性樹脂の体積占有率は、12.0vol%以上であることが好ましく、13.0vol%以上35.0%以下であることがより好ましく、15.0vol%以上33.0%以下であることがさらに好ましい。また、この空孔の体積占有率は、8.0vol%未満であることが好ましく、6.0vol%以下であることがより好ましく、5.0vol%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体は、空孔の体積占有率をこのように低くすることによって、結果として、熱硬化体の全体積における金属磁性粉末の体積占有率を高めることができ、例えばこの金属磁性粉末の体積占有率を50.0vol%超、さらには55.0vol%以上、さらには60.0vol%以上とすることもできる。そして、このような熱硬化体を磁性コア材として用いることによって、比透磁率が高いコイル部品を得ることができる。
In the thermosetting body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment, the volume occupancy of the thermosetting resin with respect to the total volume is 11.0 vol% or more, and the volume occupancy of the pores formed by the residual air or the like is It must be 10.0 vol% or less.
The volume occupancy of this thermosetting resin is preferably 12.0 vol% or more, more preferably 13.0 vol% or more and 35.0% or less, and 15.0 vol% or more and 33.0%. The following is more preferable. Further, the volume occupancy of the pores is preferably less than 8.0 vol%, more preferably 6.0 vol% or less, and further preferably 5.0 vol% or less.
The heat-cured body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment reduces the volume occupancy of the pores in this way, and as a result, increases the volume occupancy of the metal magnetic powder in the total volume of the heat-cured body. For example, the volume occupancy of this metallic magnetic powder can be more than 50.0 vol%, further 55.0 vol% or more, and further 60.0 vol% or more. Then, by using such a thermosetting body as a magnetic core material, a coil component having a high relative magnetic permeability can be obtained.

ここで、圧縮成形および熱硬化前の金属磁性複合材料においては、乾燥等により除去される成分(溶剤など)および空気を除く金属磁性複合材料に用いる材料の合計体積に占める熱硬化性樹脂の体積占有率は、圧縮成形および熱硬化後の熱硬化体の全体積に対する体積占有率が11.0vol%以上となるような範囲とすれば良いが、例えば12.1vol%以上、好ましくは13.0vol%とすることができる。 Here, in the metal magnetic composite material before compression molding and thermosetting, the volume of the thermosetting resin in the total volume of the materials used for the metal magnetic composite material excluding the components (solvent etc.) removed by drying and the like and air. The occupancy rate may be in a range such that the volume occupancy rate with respect to the total volume of the thermosetting body after compression molding and thermosetting is 11.0 vol% or more, but for example, 12.1 vol% or more, preferably 13.0 vol. Can be%.

また、本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体は、前述した熱硬化性樹脂の体積占有率が上記範囲内であり、且つ、熱硬化性樹脂の体積に対する所定の平均粒子径(D50)である非磁性無機粉末の体積の比率(熱硬化性樹脂の体積を分母、非磁性無機粉末の体積を分子としたときの体積比)を5.0vol%以上200.0vol%未満とする必要がある。
なお、この体積比は、10.0vol%以上180.0vol%以下であることが好ましく、15.0vol%以上100.0vol%以下であることがより好ましく、20.0vol%以上80.0vol%以下であることがさらに好ましい。
このような本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体は、熱硬化性樹脂の体積占有率および熱硬化性樹脂と所定の平均粒子径(D50)である非磁性無機粉末との体積比を上記範囲内とすることによってその強度がより高まり、空孔の体積占有率が低くてもMSLテストに耐えうる強度を有する熱硬化体を得ることができる。
Further, in the thermosetting body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment, the volume occupancy of the thermosetting resin described above is within the above range, and a predetermined average particle diameter (D) with respect to the volume of the thermosetting resin. 50 ) The volume ratio of the non-magnetic inorganic powder (volume ratio when the volume of the thermosetting resin is the denominator and the volume of the non-magnetic inorganic powder is the molecule) is 5.0 vol% or more and less than 200.0 vol%. There is a need.
The volume ratio is preferably 10.0 vol% or more and 180.0 vol% or less, more preferably 15.0 vol% or more and 100.0 vol% or less, and 20.0 vol% or more and 80.0 vol% or less. Is more preferable.
The thermosetting body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment has a volume occupancy of the thermosetting resin and a volume of the thermosetting resin and a non-magnetic inorganic powder having a predetermined average particle size (D 50 ). By setting the ratio within the above range, the strength is further increased, and a thermosetting body having a strength capable of withstanding the MSL test can be obtained even if the volume occupancy of the pores is low.

<コイル部品>
次に、本発明に係る金属磁性複合材料の熱硬化体を含む磁性コア材を備えるコイル部品の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態におけるコイル部品は、コイルと、少なくとも一部が上記した金属磁性複合材料の熱硬化体により構成された磁性コア材とを備える。
<Coil parts>
Next, an embodiment of a coil component including a magnetic core material including a thermosetting body of a metal magnetic composite material according to the present invention will be described in detail.
The coil component in the present embodiment includes a coil and a magnetic core material which is at least partially composed of the above-mentioned thermosetting metal magnetic composite material.

ここで、コイルは、丸線や平線などのワイヤが巻回されたものであり、このワイヤの形状や本数、巻回数(ターン数)などは特段限定されるものではない。また、このワイヤは表面が絶縁被覆されたものであっても良い。
また、磁性コア材は、上記コイルの磁心(コイルの中芯部に備わるインナーコア材)や上記コイルを包埋する磁性外装体(コイルが包埋されたアウターコア材)となるものであり、本実施形態に係るコイル部品においては、この磁性コア材の少なくとも一部、例えば磁心または磁性外装体のいずれかあるいは両方が上記した金属磁性複合材料の熱硬化体により構成されている。なお、本実施形態に係るコイル部品は、磁性コア材としてコイルを包埋する磁性外装体を含み、少なくともこの磁性外装体が上記した金属磁性複合材料の熱硬化体により構成されているのが、コイル部品内部の錆発生抑制という観点から好ましい。しかしながら、磁性外装体を含まず、コイルと上記した金属磁性複合材料の熱硬化体により構成された磁心とを備えるコイル部品としても良い。あるいは、コイル部品に備わる全ての磁性コア材(磁心および磁性外装体)が上記した金属磁性複合材料の熱硬化体により構成されていても良い。
Here, the coil is formed by winding a wire such as a round wire or a flat wire, and the shape, number of wires, number of turns (number of turns), and the like of the wire are not particularly limited. Further, the surface of this wire may be insulated and coated.
Further, the magnetic core material is a magnetic core of the coil (inner core material provided in the core portion of the coil) and a magnetic outer body (outer core material in which the coil is embedded) that embeds the coil. In the coil component according to the present embodiment, at least a part of the magnetic core material, for example, either or both of the magnetic core and the magnetic exterior body, is composed of the heat-cured body of the above-mentioned metal magnetic composite material. The coil component according to the present embodiment includes a magnetic outer body that embeds the coil as a magnetic core material, and at least this magnetic outer body is composed of the thermosetting body of the above-mentioned metal magnetic composite material. This is preferable from the viewpoint of suppressing the generation of rust inside the coil parts. However, it may be a coil component that does not include a magnetic exterior body and includes a coil and a magnetic core composed of a thermosetting body of the above-mentioned metal magnetic composite material. Alternatively, all the magnetic core materials (magnetic core and magnetic outer body) provided in the coil component may be composed of the thermosetting body of the above-mentioned metal magnetic composite material.

このような本実施形態に係るコイル部品は、高い重畳特性および低い直流抵抗を有することが可能であり、コイル(チョークコイルを含む)、インダクタ、ノイズフィルタ、リアクトル、モータ、発電機、トランス、アンテナなどとして好適に用いられる。 Such coil components according to the present embodiment can have high superimposition characteristics and low DC resistance, and can have a coil (including a choke coil), an inductor, a noise filter, a reactor, a motor, a generator, a transformer, and an antenna. It is preferably used as such.

<金属磁性複合材料の熱硬化体の製造方法>
次に、本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体の製造方法について説明する。
本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体(例えば、内部にコイルを埋め込んでいない非埋め込みタイプの磁性コア材など)の製造方法は特に限定されるものではないが、以下に好ましい実施態様を説明する。
<Manufacturing method of thermosetting body of metal magnetic composite material>
Next, a method for producing a thermosetting body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment will be described.
The method for producing a thermosetting body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment (for example, a non-embedded type magnetic core material in which a coil is not embedded therein) is not particularly limited, but the following preferred embodiments Will be explained.

本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体の製造方法は、少なくとも、材料調製工程、圧縮成形工程および熱硬化工程を含む。これらの工程は、例えば下記のようにして行うことができる。 The method for producing a thermosetting body of a metal magnetic composite material according to the present embodiment includes at least a material preparation step, a compression molding step, and a thermosetting step. These steps can be performed, for example, as follows.

[材料調製工程]
上記した熱硬化性樹脂、金属磁性粉末、および、この金属磁性粉末の平均粒子径(D50)の1/10以下の平均粒子径(D50)である非磁性無機粉末を用意する。次に、熱硬化性樹脂(必要であれば溶剤を添加した樹脂溶液)に、金属磁性粉末および非磁性無機粉末をミキサー等を用いて混合分散し、必要であれば乾燥して、粒状またはペースト状(例えば、粘度が30Pa・s以上3000Pa・s以下程度)の金属磁性複合材料を調製する。ここで、必要に応じて分散剤や可塑剤などを適宜配合してから混合分散を行っても良い。また、これらの混合比率は、金属磁性複合材料に用いる材料の合計体積に占める熱硬化性樹脂の体積占有率が12.1vol%以上であり、熱硬化性樹脂の体積に対する非磁性無機粉末の体積の比率が5.0vol%以上200.0vol%未満であるようにする。
なお、金属磁性粉末、非磁性無機粉末、熱硬化樹脂および溶剤の添加の順番は特に限定されない。そして、上記の混合は、混錬造粒であってもよい。また、造粒により粒状の金属磁性材料を得る場合、混合した後、分級を施してもよい。分級の方法としては、例えば、ふるい分け分級、慣性分級、遠心分級のような乾式分級、沈降分級のような湿式分級等が挙げられる。また、溶剤を用いる場合には、混合後に乾燥を行って溶剤含有率をほぼ0wt%とすることが好ましい。
[Material preparation process]
The above-mentioned thermosetting resin, metallic magnetic powder, and non-magnetic inorganic powder having an average particle diameter (D 50 ) of 1/10 or less of the average particle diameter (D 50 ) of the metallic magnetic powder are prepared. Next, the metallic magnetic powder and the non-magnetic inorganic powder are mixed and dispersed in a thermosetting resin (resin solution to which a solvent is added if necessary) using a mixer or the like, and if necessary, dried and granulated or pasted. A metal-magnetic composite material having a shape (for example, a viscosity of 30 Pa · s or more and 3000 Pa · s or less) is prepared. Here, if necessary, a dispersant, a plasticizer, or the like may be appropriately added before mixing and dispersing. Further, in these mixing ratios, the volume occupancy of the thermosetting resin in the total volume of the materials used for the metal magnetic composite material is 12.1 vol% or more, and the volume of the non-magnetic inorganic powder with respect to the volume of the thermosetting resin. The ratio of is 5.0 vol% or more and less than 200.0 vol%.
The order of addition of the metallic magnetic powder, the non-magnetic inorganic powder, the thermosetting resin and the solvent is not particularly limited. Then, the above mixing may be kneaded granulation. Further, when a granular metal magnetic material is obtained by granulation, it may be mixed and then classified. Examples of the classification method include sieving classification, inertial classification, dry classification such as centrifugal classification, and wet classification such as sedimentation classification. When a solvent is used, it is preferable to dry the mixture after mixing to bring the solvent content to approximately 0 wt%.

[圧縮成形工程]
プレス機械の金型開口から上記材料調製工程において得られた金属磁性複合材料をインジェクターなどによって金型内に充填する。この金型の形状や大きさは特に限定されない。また、金属磁性複合材料を金型内に投入する際に、金型内部で金属磁性複合材料が十分に充填されない箇所を生じにくくするために、振動を加えながら投入を行っても良い。
次に、金型の上下両方またはどちらか一方から、可動のパンチ(プレスヘッド)により金型内の金属磁性複合材料に対して、例えば常圧条件において1[ton/cm]以上10[ton/cm]以下の圧力をかけて、全体積に対する空孔の体積占有率が10.0vol%以下、好ましくは8.0vol%未満、より好ましくは6.0vol%以下、さらに好ましくは5.0vol%以下となるように圧縮成形する。なお、この圧縮成形は、全体積に対する空孔の体積占有率を低くし易くするために、減圧条件(例えば10kPa以下)において同様に1[ton/cm]以上10[ton/cm]以下の圧力により成形しても良い。また、金属磁性複合材料がペースト状である場合には、減圧条件において2[kg/cm]以上300[kg/cm]以下の圧力をかけて成形しても良い。これにより金属磁性複合材料の成形体を得る。
[Compression molding process]
The metal magnetic composite material obtained in the above material preparation step is filled in the die from the die opening of the press machine by an injector or the like. The shape and size of this mold are not particularly limited. Further, when the metal magnetic composite material is charged into the mold, the metal magnetic composite material may be charged while applying vibration in order to prevent the occurrence of a portion where the metal magnetic composite material is not sufficiently filled inside the mold.
Next, from either the upper or lower side of the mold or one of them, a movable punch (press head) is applied to the metal magnetic composite material in the mold, for example, 1 [ton / cm 2 ] or more and 10 [ton] under normal pressure conditions. / Cm 2 ] or less, the volume occupancy of the pores with respect to the total volume is 10.0 vol% or less, preferably less than 8.0 vol%, more preferably 6.0 vol% or less, still more preferably 5.0 vol. Compress and mold to less than%. In addition, in this compression molding, in order to make it easy to reduce the volume occupancy of the pores with respect to the total volume, similarly under reduced pressure conditions (for example, 10 kPa or less), 1 [ton / cm 2 ] or more and 10 [ton / cm 2 ] or less It may be molded by the pressure of. When the metal magnetic composite material is in the form of a paste, it may be molded by applying a pressure of 2 [kg / cm 2 ] or more and 300 [kg / cm 2 ] or less under reduced pressure conditions. As a result, a molded product of a metal magnetic composite material is obtained.

なお、上記圧縮成形工程では、金型の加熱等により、熱硬化性樹脂を熱硬化温度未満かつ軟化温度以上に加熱して軟化させた状態で、2[kg/cm]以上300[kg/cm]以下の圧力により圧縮成形(ホットプレス)しても良い。
また、金型ではなく、凹型のトレーに金属磁性複合材料を投入し、ゴム製の先端部を有する金属製の加圧パーツを上記トレーに載せ、上記トレーと加圧パーツとを一緒に水または油が貯留された液層に浸漬し、更に加圧パーツに加重を負荷して金属磁性複合材料を加圧する液圧成形により圧縮成形を行っても良い。
In the compression molding step, the thermosetting resin is softened by heating it below the thermosetting temperature and above the softening temperature by heating the mold or the like, and is softened by 2 [kg / cm 2 ] or more and 300 [kg / kg /. It may be compression molded (hot pressed) with a pressure of cm 2 ] or less.
Further, the metal magnetic composite material is put into a concave tray instead of a mold, a metal pressure part having a rubber tip is placed on the tray, and the tray and the pressure part are put together with water or Compression molding may be performed by hydraulic molding in which the oil is immersed in a liquid layer in which the oil is stored, and a load is further applied to the pressurized part to pressurize the metal magnetic composite material.

[熱硬化工程]
金型から上記成形体を取り出し、熱硬化性樹脂の熱硬化温度以上の温度により金属磁性複合材料の成形体を熱硬化させる。熱硬化時間も特に限定されず、例えば0.1時間以上5時間以下であって良く、さらには0.2時間以上1時間以下であって良い。その後、得られた金属磁性複合材料の熱硬化体は、更に必要に応じて、表面の研磨やコーティングなどの工程を選択的に施す。
[Thermosetting process]
The molded product is taken out from the mold, and the molded product of the metal magnetic composite material is thermally cured at a temperature equal to or higher than the thermosetting temperature of the thermosetting resin. The thermosetting time is also not particularly limited, and may be, for example, 0.1 hour or more and 5 hours or less, and further 0.2 hours or more and 1 hour or less. After that, the thermosetting body of the obtained metal magnetic composite material is further selectively subjected to steps such as surface polishing and coating, if necessary.

このようにして、本実施形態では、製造時において空気を極力排除することにより空孔の体積占有率が低い金属磁性複合材料の熱硬化体を得ることができるが、このことにより金属磁性複合材料の熱硬化体のガス(特に水蒸気)透過率は大幅に低下する。ガス透過率の低下は、MSLテストにおいて水蒸気の発生による内圧の上昇をもたらすが、本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体は、上記設計のため強度が非常に高く、この内圧に充分に耐えることができ、その結果、割れやクラックの発生、特性の劣化がおきにくいものである。
これは、金属磁性粉末の粒子間を埋める非磁性無機粉末と樹脂硬化物の強度がより高いため、熱硬化体の凝集破壊に対する強度がより向上し、気化した蒸気を瞬時に外部に放出されなくても、MSLテストにおいて、割れやクラックの発生が抑制されると推定できる。
In this way, in the present embodiment, a thermosetting body of a metal magnetic composite material having a low volume occupancy of pores can be obtained by eliminating air as much as possible at the time of manufacturing. The gas (particularly water vapor) permeability of the thermosetting material is significantly reduced. A decrease in gas permeability causes an increase in internal pressure due to the generation of water vapor in the MSL test, but the thermosetting body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment has extremely high strength due to the above design and is sufficient for this internal pressure. As a result, cracks, cracks, and deterioration of characteristics are unlikely to occur.
This is because the strength of the non-magnetic inorganic powder that fills the space between the particles of the metal magnetic powder and the cured resin product is higher, so the strength of the thermosetting body against cohesive failure is further improved, and the vaporized vapor is not instantly released to the outside. However, in the MSL test, it can be estimated that the occurrence of cracks and cracks is suppressed.

<コイル部品の製造方法>
本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体により構成される磁性コア材を含むコイル部品を製造する場合には、これも限定されるものではないが、前述した本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体の製造方法の変形例として、例えば図1に示すような方法により製造することができる。
具体的には、まず丸線等のワイヤからなる巻線の空芯コイルを用意する。この空芯コイルは、絶縁被覆されたワイヤが巻回された巻回部11と、この巻回部11から引き出された巻線の両端部12とにより構成されている(図1の(a))。次に、この空芯コイルをプレス機械の金型21内に置き、金型21の開口からコイルの巻回部11(巻回されたワイヤのループ内側およびループどうしの隙間も含む)を埋設するように、前述した材料調製工程により調製した金属磁性複合材料22を充填する。ただし、巻線の両端部12は金属磁性複合材料22から露出させる(図1の(b))。そして、前述した圧縮成形工程と同様の条件によって空孔の体積占有率が所定の範囲内となるように上側パンチにより圧縮成形し、金属磁性複合材料22とコイルを一体化する(図1の(c))。その後、金型から成形体を取り出し、熱硬化性樹脂の熱硬化温度以上の温度による熱硬化工程を行って、金属磁性複合材料22が略直方体状に成形および熱硬化された磁性コア材32(磁性外装体および磁心)にコイルが包埋され、巻線の両端部12は外部に露出しているコイル部品を得る(図1の(d))。
<Manufacturing method of coil parts>
When a coil component including a magnetic core material composed of a thermosetting body of a metal magnetic composite material according to the present embodiment is manufactured, this is also not limited, but the metal magnetism according to the above-described embodiment. As a modified example of the method for producing a thermosetting composite material, it can be produced by, for example, the method shown in FIG.
Specifically, first, an air-core coil with a winding made of a wire such as a round wire is prepared. The air-core coil is composed of a winding portion 11 around which an insulatingly coated wire is wound and both end portions 12 of a winding drawn from the winding portion 11 (FIG. 1A). ). Next, this air-core coil is placed in the die 21 of the press machine, and the coil winding portion 11 (including the inside of the loop of the wound wire and the gap between the loops) is embedded through the opening of the die 21. As described above, the metal magnetic composite material 22 prepared by the material preparation step described above is filled. However, both ends 12 of the winding are exposed from the metal magnetic composite material 22 ((b) in FIG. 1). Then, under the same conditions as the compression molding step described above, compression molding is performed by the upper punch so that the volume occupancy of the pores is within a predetermined range, and the metal magnetic composite material 22 and the coil are integrated ((FIG. 1). c)). After that, the molded body is taken out from the mold, and a thermosetting step is performed at a temperature equal to or higher than the thermosetting temperature of the thermosetting resin, so that the metal magnetic composite material 22 is molded into a substantially rectangular shape and the magnetic core material 32 (thermosetting) A coil is embedded in a magnetic exterior body and a magnetic core), and both ends 12 of the winding get a coil component exposed to the outside (FIG. 1 (d)).

なお、空芯コイルの代わりにコイルと磁心となる磁性コア材とからなるコイル組立体を用意し、これを用いて上記と同様の方法によりコイル部品を製造しても良い。この場合、磁性外装体(アウターコア材)は本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体により構成されるが、磁心(インナーコア材)は本実施形態に係る金属磁性複合材料とは異なる材料の成形体(例えばフェライトコアなど)により構成されるコイル部品としても良い。 Instead of the air-core coil, a coil assembly made of a coil and a magnetic core material serving as a magnetic core may be prepared, and a coil component may be manufactured by the same method as described above. In this case, the magnetic exterior body (outer core material) is composed of the thermosetting body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment, but the magnetic core (inner core material) is different from the metal magnetic composite material according to the present embodiment. It may be a coil component composed of a molded body of a material (for example, a ferrite core).

以上、本実施形態に係る金属磁性複合材料の熱硬化体、この熱硬化体を含む磁性コア材を備えるコイル部品、およびこれらの製造方法を説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の実施態様も含む。
また、上記の各実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、適宜に組み合わせることができる。
The thermosetting body of the metal magnetic composite material according to the present embodiment, the coil parts including the magnetic core material containing the thermosetting body, and the manufacturing method thereof have been described above, but the present invention is limited to the above-described embodiment. However, it also includes various modifications, improvements, and the like as long as the object of the present invention is achieved.
In addition, each of the above embodiments can be appropriately combined as long as the gist of the present invention is not deviated.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において様々な変形等が可能である。 Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following examples, and various modifications and the like can be made within the technical idea of the present invention.

<試験I>
材料として、熱硬化型であり、常温で固体状であるビスフェノール型の一液型エポキシ樹脂と、ゾルゲル法により調製され且つ表面が疎水化処理された球状シリカ粉末(平均粒子径(D50):0.1um)と、Fe−Si−Cr系の合金粉末である金属磁性粉末(平均粒子径(D50):10um)とを用意した。ここで、上記平均粒子径(D50)は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(粒度分布)LA−960(HORIBA製作所社製)を用いて測定したものである(後述する試験II〜Vにおいても同様である)。
そして、上記エポキシ樹脂に溶剤(メチルエチルケトン)を混合して樹脂溶液とし、この樹脂溶液に、上記球状シリカ粉末を所定の体積比となるように充分に混合分散し、さらに上記金属磁性粉末を所定の体積比となるように混合分散した(サンプル5〜9)。なお、サンプル1〜4およびコントロール(Ct)は球状シリカ粉末を配合せずに調製した。そして、混合撹拌しながら溶剤を乾燥することにより粒状の配合物を得た(サンプル1〜9およびコントロール)。これらを金属磁性複合材料とした。
<Test I>
As materials, a bisphenol type one-component epoxy resin which is a thermocurable type and is solid at room temperature, and a spherical silica powder whose surface is hydrophobized and prepared by a sol-gel method (average particle size (D 50 ): 0.1 um) and a metallic magnetic powder (average particle size (D 50 ): 10 um) which is an Fe—Si—Cr based alloy powder were prepared. Here, the average particle size (D 50 ) was measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (particle size distribution) LA-960 (manufactured by HORIBA, Ltd.) (Tests II to be described later). The same applies to V).
Then, a solvent (methyl ethyl ketone) is mixed with the epoxy resin to prepare a resin solution, the spherical silica powder is sufficiently mixed and dispersed in the resin solution so as to have a predetermined volume ratio, and the metal magnetic powder is further mixed and dispersed in a predetermined volume ratio. It was mixed and dispersed so as to have a volume ratio (samples 5 to 9). Samples 1 to 4 and control (Ct) were prepared without blending spherical silica powder. Then, the solvent was dried while mixing and stirring to obtain a granular formulation (samples 1 to 9 and control). These were used as metal magnetic composite materials.

次に、絶縁被覆銅線を20ターン巻線した空芯コイルを準備した。このコイルを金型内に設置し、上記サンプル1〜9の各金属磁性複合材料をそれぞれ必要な量投入して、上パンチで金型を塞いだ。そして、この金型により10[ton/cm]の圧力を上限として設定した狙い密度になるように圧縮成形し、その後金型から成形体を取り出した。取り出した成形体は150℃−2時間の条件により熱処理し、エポキシ樹脂の熱硬化を行った。そして、得られたコイルを包埋している金属磁性複合材料の熱硬化体(サンプル1〜9のコイル部品)におけるコイルの導線端に電極を接続した。
これとは別に、上記サンプル1〜9およびコントロールの金属磁性複合材料だけをそれぞれ金型に充填し、同様に圧縮成形および熱硬化した、長さ15mm、幅5mm、厚さ0.5mmの板状磁性コア材(サンプル1〜9およびコントロール)も作製した。
なお、サンプル1〜9およびコントロールの金属磁性複合材料の熱硬化体における、全体積に対する金属磁性粉末、エポキシ樹脂、球状シリカ粉末および空孔の各体積占有率、球状シリカ粉末とエポキシ樹脂との体積比、および圧縮成形の狙い密度について、下記表1に示した。ここで、上記各体積占有率は、上記各材料の重量および比重(金属磁性粉末の比重は7.61g/cm、エポキシ樹脂の比重は1.17g/cm、球状シリカ粉末の比重は2.2g/cm)と、金属磁性複合材料の熱硬化体の重量および体積とから算出されたものである。
Next, an air-core coil in which an insulating coated copper wire was wound for 20 turns was prepared. This coil was installed in a mold, a required amount of each of the metal magnetic composite materials of Samples 1 to 9 was charged, and the mold was closed with an upper punch. Then, this mold was used for compression molding so as to have a target density set with a pressure of 10 [ton / cm 2 ] as the upper limit, and then the molded product was taken out from the mold. The removed molded product was heat-treated under the conditions of 150 ° C. for 2 hours to heat-cure the epoxy resin. Then, an electrode was connected to the lead end of the coil in the thermosetting body (coil component of Samples 1 to 9) of the metal magnetic composite material embedding the obtained coil.
Separately, only the above samples 1 to 9 and the control metal magnetic composite material were filled in a mold, and similarly compression-molded and thermoset, a plate having a length of 15 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 0.5 mm. Magnetic core materials (samples 1-9 and controls) were also made.
The volume occupancy of the metal magnetic powder, the epoxy resin, the spherical silica powder and the pores in the thermosetting body of the samples 1 to 9 and the control metal magnetic composite material, and the volume of the spherical silica powder and the epoxy resin. The ratio and the target density of compression molding are shown in Table 1 below. Here, the volume occupancy of each of the above is the weight and specific gravity of each of the above materials (the specific gravity of the metal magnetic powder is 7.61 g / cm 3 , the specific gravity of the epoxy resin is 1.17 g / cm 3 , and the specific gravity of the spherical silica powder is 2. It is calculated from .2 g / cm 3 ) and the weight and volume of the heat-cured body of the metal magnetic composite material.

そして、このサンプル1〜9およびコントロールの板状磁性コア材について強度の測定を実施し、サンプル1〜9のコイル部品についてMSLテストを実施した。
具体的には、強度の測定は、板状磁性コア材を支点間7mmでオートグラフを用いて三点曲げ試験を行い、材料の破壊強度(曲げ強度)を測定した。
また、コイル部品のMSLテストは、JIS61760−4(2016)に則り、MSLレベル1対応の以下の方法により行った。まず125±5℃で24時間以上乾燥(水分除去)した後に、温度85℃−湿度85%RHで168時間加湿(吸水)して、一定時間内に、ピーク温度260度(非鉛半田対応)のリフロー炉に必要回数通過させて温度負荷を行った。そして、特性検査として、LCRメーター(Agilent社製 E4980A LCR Meter)でインダクタンス(L値)を確認し、規格内にあるかどうかを評価した。また、外観検査として、倍率40倍の光学顕微鏡で外観を検査し、クラック・剥離・膨張等の有無を評価した。
Then, the strength of the samples 1 to 9 and the control plate-shaped magnetic core material was measured, and the MSL test was performed on the coil parts of the samples 1 to 9.
Specifically, the strength was measured by performing a three-point bending test on a plate-shaped magnetic core material at a distance of 7 mm between fulcrums using an autograph, and measuring the breaking strength (bending strength) of the material.
Further, the MSL test of the coil parts was carried out by the following method corresponding to MSL level 1 in accordance with JIS61760-4 (2016). First, it is dried (moisture removed) at 125 ± 5 ° C for 24 hours or more, then humidified (absorbed) at a temperature of 85 ° C and humidity of 85% RH for 168 hours, and within a certain period of time, the peak temperature is 260 ° C (compatible with lead-free solder). The temperature was loaded by passing it through the reflow furnace of the above as many times as necessary. Then, as a characteristic inspection, the inductance (L value) was confirmed with an LCR meter (E4980A LCR Meter manufactured by Agilent), and it was evaluated whether or not it was within the standard. In addition, as an appearance inspection, the appearance was inspected with an optical microscope having a magnification of 40 times, and the presence or absence of cracks, peeling, expansion, etc. was evaluated.

この試験結果も下記表1に示した。なお、曲げ強度結果は、コントロールの曲げ強度を1.00としたときの曲げ強度比として示した。また、MSLテスト結果は、外観評価(クラック等の発生率)が0であり特性評価(インダクタンス変化率)が−5%以内のものを○、軽微なクラック等が発生しているがインダクタンス変化率が−5%以内のものを△、クラック等が発生しインダクタンス変化率が−5%以内に収まらないものを×として評価した。 The test results are also shown in Table 1 below. The bending strength result is shown as a bending strength ratio when the bending strength of the control is 1.00. As for the MSL test results, those with an appearance evaluation (occurrence rate of cracks, etc.) of 0 and a characteristic evaluation (inductance change rate) of -5% or less are ○, and minor cracks, etc. are generated, but the inductance change rate. The value of -5% or less was evaluated as Δ, and the rate of change in inductance that did not fall within -5% was evaluated as x.

Figure 2020202325
Figure 2020202325

これらの試験結果から、疎水化球状シリカ粉末を含む金属磁性複合材料とすることによって、空孔の体積占有率が10.0vol%以下であっても、曲げ強度が高く且つMSLテストに耐えうる金属磁性複合材料の熱硬化体(磁性コア材、コイル部品)を得られることが明らかとなった。 From these test results, by using a metal magnetic composite material containing hydrophobic spherical silica powder, a metal that has high bending strength and can withstand the MSL test even if the volume occupancy of the pores is 10.0 vol% or less. It has been clarified that a thermosetting body (magnetic core material, coil parts) of a magnetic composite material can be obtained.

<試験II>
材料として、熱硬化型であり、常温で固体状であるビスフェノール型の一液型エポキシ樹脂と、ゾルゲル法により調製され且つ表面が疎水化処理された球状シリカ粉末(平均粒子径(D50):0.1um)と、Fe−Si−Cr系の合金粉末である金属磁性粉末(平均粒子径(D50):10um)とを用意した。
そして、上記エポキシ樹脂に溶剤(メチルエチルケトン)を混合して樹脂溶液とし、この樹脂溶液に、上記球状シリカ粉末を所定の体積比となるように充分に混合分散し、さらに上記金属磁性粉末を所定の体積比となるように混合分散した。そして、混合撹拌しながら溶剤を乾燥することにより粒状の配合物を得た(サンプル10〜42)。これらを金属磁性複合材料とした。
<Test II>
As materials, a bisphenol type one-component epoxy resin which is a thermocurable type and is solid at room temperature, and a spherical silica powder whose surface is hydrophobized and prepared by a sol-gel method (average particle size (D 50 ): 0.1 um) and a metallic magnetic powder (average particle size (D 50 ): 10 um) which is an Fe—Si—Cr based alloy powder were prepared.
Then, a solvent (methyl ethyl ketone) is mixed with the epoxy resin to prepare a resin solution, the spherical silica powder is sufficiently mixed and dispersed in the resin solution so as to have a predetermined volume ratio, and the metal magnetic powder is further mixed and dispersed in a predetermined volume ratio. It was mixed and dispersed so as to have a volume ratio. Then, the solvent was dried while mixing and stirring to obtain a granular composition (Samples 10 to 42). These were used as metal magnetic composite materials.

次に、上記各金属磁性複合材料を用いて、試験Iと同様の方法によりコイル部品および板状磁性コア材(サンプル10〜42)を作製した。
なお、サンプル10〜42の金属磁性複合材料の熱硬化体における、全体積に対する金属磁性粉末、エポキシ樹脂、球状シリカ粉末および空孔の各体積占有率、球状シリカ粉末とエポキシ樹脂との体積比、および圧縮成形の狙い密度について、下記表2に示した(上記各材料の比重は試験Iと同じ)。
Next, using each of the above metal magnetic composite materials, a coil component and a plate-shaped magnetic core material (samples 10 to 42) were produced by the same method as in Test I.
The volume occupancy of the metal magnetic powder, the epoxy resin, the spherical silica powder and the pores in the thermosetting body of the metal magnetic composite material of the samples 10 to 42, and the volume ratio of the spherical silica powder to the epoxy resin, The target densities for compression molding are shown in Table 2 below (the specific gravities of the above materials are the same as in Test I).

そして、このサンプル10〜42について、試験Iと同様の方法により曲げ強度の測定およびMSLテストを実施した。この試験結果も下記表2に示した。 Then, the bending strength was measured and the MSL test was carried out on the samples 10 to 42 by the same method as in Test I. The test results are also shown in Table 2 below.

Figure 2020202325
Figure 2020202325

これらの試験結果から、金属磁性複合材料の熱硬化体の全体積に対する体積占有率としてエポキシ樹脂を11.0vol%以上とし、且つ、エポキシ樹脂の体積に対して、金属磁性粉末の1/10の平均粒子径(D50)である疎水化球状シリカ粉末の体積比を5.3vol%以上200.0vol%未満とすることにより、空孔の体積占有率が3.0vol%であっても、曲げ強度が高く且つMSLテストに耐えうる金属磁性複合材料の熱硬化体(磁性コア材、コイル部品)を得られることが明らかとなった。 From these test results, the volume occupancy of the metal magnetic composite material with respect to the total volume of the thermosetting body was 11.0 vol% or more of the epoxy resin, and 1/10 of the volume of the metal magnetic powder with respect to the volume of the epoxy resin. By setting the volume ratio of the hydrophobic spherical silica powder having an average particle size (D 50 ) to 5.3 vol% or more and less than 200.0 vol%, bending is performed even if the volume occupancy of the pores is 3.0 vol%. It has been clarified that a thermosetting body (magnetic core material, coil component) of a metal magnetic composite material having high strength and capable of withstanding the MSL test can be obtained.

<試験III>
材料として、熱硬化型であり、常温で固体状であるビスフェノール型の一液型エポキシ樹脂と、ゾルゲル法または合成溶融法により調製され且つ表面が疎水化処理された、平均粒子径(D50)が異なる複数の球状シリカ粉末と、Fe−Si−Cr系の合金粉末である平均粒子径(D50)が異なる複数の金属磁性粉末とを用意した。
そして、上記エポキシ樹脂に溶剤(メチルエチルケトン)を混合して樹脂溶液とし、この樹脂溶液に、上記球状シリカ粉末を所定の体積比となるように充分に混合分散し、さらに上記金属磁性粉末を所定の体積比となるように混合分散した。そして、混合撹拌しながら溶剤を乾燥することにより粒状の配合物を得た(サンプル43〜62)。これらを金属磁性複合材料とした。
<Test III>
As materials, a bisphenol type one-component epoxy resin which is a thermocurable type and is solid at room temperature, and an average particle size (D 50 ) prepared by a sol-gel method or a synthetic melting method and having a hydrophobic treatment on the surface. A plurality of spherical silica powders having different values and a plurality of metal magnetic powders having different average particle diameters (D 50 ), which are Fe—Si—Cr based alloy powders, were prepared.
Then, a solvent (methyl ethyl ketone) is mixed with the epoxy resin to prepare a resin solution, the spherical silica powder is sufficiently mixed and dispersed in the resin solution so as to have a predetermined volume ratio, and the metal magnetic powder is further mixed and dispersed in a predetermined volume ratio. It was mixed and dispersed so as to have a volume ratio. Then, the solvent was dried while mixing and stirring to obtain a granular composition (Samples 43 to 62). These were used as metal magnetic composite materials.

次に、上記各金属磁性複合材料を用いて、試験Iと同様の方法によりコイル部品および板状磁性コア材(サンプル43〜62)を作製した。
なお、サンプル43〜62の金属磁性複合材料の熱硬化体における、金属磁性粉末および球状シリカ粉末の平均粒子径(D50)、金属磁性粉末の平均粒子径(D50)に対する球状シリカ粉末の平均粒子径(D50)の比(平均粒子径比)、全体積に対する金属磁性粉末、エポキシ樹脂、球状シリカ粉末および空孔の各体積占有率、球状シリカ粉末とエポキシ樹脂との体積比、および圧縮成形の狙い密度について、下記表3に示した(上記各材料の比重は試験Iと同じ)。
Next, using each of the above-mentioned metal magnetic composite materials, coil parts and plate-shaped magnetic core materials (samples 43 to 62) were produced by the same method as in Test I.
The average particle size of the metal magnetic powder and the spherical silica powder (D 50 ) and the average particle size of the spherical silica powder relative to the average particle size (D 50 ) of the heat-cured material of the metal magnetic composite material of the samples 43 to 62. Particle size (D 50 ) ratio (average particle size ratio), volume occupancy of metal magnetic powder, epoxy resin, spherical silica powder and pores to total volume, volume ratio of spherical silica powder to epoxy resin, and compression The target densities for molding are shown in Table 3 below (the specific gravity of each of the above materials is the same as in Test I).

そして、このサンプル43〜62について、試験Iと同様の方法により曲げ強度の測定およびMSLテストを実施した。この試験結果も下記表3に示した。 Then, the bending strength was measured and the MSL test was carried out on the samples 43 to 62 by the same method as in Test I. The test results are also shown in Table 3 below.

Figure 2020202325
Figure 2020202325

これらの試験結果から、金属磁性複合材料において、エポキシ樹脂の体積に対して50.0vol%の体積比で含まれる疎水化球状シリカ粉末の平均粒子径(D50)を、金属磁性粉末の平均粒子径(D50)の1/10以下とすることによって、空孔の体積占有率が3.0vol%であっても、曲げ強度が高く且つMSLテストに耐えうる金属磁性複合材料の熱硬化体(磁性コア材、コイル部品)を得られることが明らかとなった。 From these test results, in the metal magnetic composite material, the average particle size (D 50 ) of the hydrophobic spherical silica powder contained in the volume ratio of 50.0 vol% with respect to the volume of the epoxy resin was determined by the average particles of the metal magnetic powder. By making the diameter (D 50 ) 1/10 or less, even if the volume occupancy of the pores is 3.0 vol%, the thermocured body of the metal magnetic composite material having high bending strength and capable of withstanding the MSL test ( It has become clear that magnetic core materials and coil parts) can be obtained.

<試験IV>
材料として、熱硬化型であり、常温で液状であるビスフェノール型の一液型エポキシ樹脂と、ゾルゲル法により調製され且つ表面が疎水化処理された球状シリカ粉末(平均粒子径(D50):0.1um)と、Fe−Si−Cr系の合金粉末である金属磁性粉末(平均粒子径(D50):10um)とを用意した。
そして、上記エポキシ樹脂に上記球状シリカ粉末を所定の体積比となるように混合分散し、さらに上記金属磁性粉末を所定の体積比となるように混合分散した。そして、混合撹拌することによってペースト状の配合物を得た(サンプル63〜67)。これらを金属磁性複合材料とした。
<Test IV>
The materials are a heat-curable, bisphenol-type one-component epoxy resin that is liquid at room temperature, and a spherical silica powder that has been prepared by the sol-gel method and whose surface has been hydrophobized (average particle size (D 50 ): 0). .1um) and metal magnetic powder (average particle size (D 50 ): 10um) which is an Fe—Si—Cr based alloy powder were prepared.
Then, the spherical silica powder was mixed and dispersed in the epoxy resin so as to have a predetermined volume ratio, and the metal magnetic powder was further mixed and dispersed so as to have a predetermined volume ratio. Then, the mixture was mixed and stirred to obtain a paste-like formulation (Samples 63 to 67). These were used as metal magnetic composite materials.

次に、絶縁被覆銅線を20ターン巻線した空芯コイルを準備した。このコイルを金型内に設置し、上記金属磁性複合材料をそれぞれ必要な量投入して、上パンチで金型を塞いだ。そして、金型全体を10kPaまで減圧し、減圧のまま、更に200[kg/cm]の圧力で圧縮成形し、その後大気圧に戻して、金型から成形体を取り出した。そして、取り出した成形体を150℃−2時間で熱処理し、エポキシ樹脂の熱硬化を行った。そして、得られたコイルを包埋している金属磁性複合材料の熱硬化体(サンプル63〜67のコイル部品)におけるコイルの導線端に電極を接続した。
これとは別に、上記各金属磁性複合材料だけをそれぞれ金型に充填し、同様に圧縮成形および熱硬化した、長さ15mm、幅5mm、厚さ0.5mmの板状磁性コア材(サンプル63〜67)も作製した。
なお、サンプル63〜67の金属磁性複合材料の熱硬化体における、全体積に対する金属磁性粉末、エポキシ樹脂、球状シリカ粉末および空孔の各体積占有率、球状シリカ粉末とエポキシ樹脂との体積比、および圧縮成形の狙い密度について、下記表4に示した(上記各材料の比重は試験Iと同じ)。
Next, an air-core coil in which an insulating coated copper wire was wound for 20 turns was prepared. This coil was installed in the mold, the required amount of each of the above metal-magnetic composite materials was charged, and the mold was closed with an upper punch. Then, the entire mold was depressurized to 10 kPa, and the compact was further compression-molded at a pressure of 200 [kg / cm 2 ] while still under reduced pressure, and then returned to atmospheric pressure, and the molded product was taken out from the mold. Then, the taken-out molded product was heat-treated at 150 ° C. for 2 hours to heat-cure the epoxy resin. Then, an electrode was connected to the lead wire end of the coil in the thermosetting body (coil component of samples 63 to 67) of the metal magnetic composite material embedding the obtained coil.
Separately from this, a plate-shaped magnetic core material (sample 63) having a length of 15 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 0.5 mm, in which only each of the above metal magnetic composite materials was filled in a mold, and similarly compression-molded and thermoset. ~ 67) was also produced.
The volume occupancy of the metal magnetic powder, the epoxy resin, the spherical silica powder and the pores in the thermosetting body of the metal magnetic composite material of the samples 63 to 67, and the volume ratio of the spherical silica powder to the epoxy resin, The target densities for compression molding are shown in Table 4 below (the specific gravities of the above materials are the same as in Test I).

そして、このサンプル63〜67について、試験Iと同様の方法により曲げ強度の測定およびMSLテストを実施した。この試験結果も下記表4に示した。 Then, for these samples 63 to 67, the bending strength was measured and the MSL test was carried out by the same method as in Test I. The test results are also shown in Table 4 below.

Figure 2020202325
Figure 2020202325

これらの試験結果から、金属磁性複合材料の熱硬化体の全体積に対する体積占有率としてエポキシ樹脂を20.0vol%以上とし、且つ、エポキシ樹脂の体積に対して、金属磁性粉末の1/10の平均粒子径(D50)である疎水化球状シリカ粉末の体積比を5.3vol%以上200.0vol%未満とすることにより、空孔の体積占有率が3.0vol%であっても、曲げ強度が高く且つMSLテストに耐えうる金属磁性複合材料の熱硬化体(磁性コア材、コイル部品)を得られることが明らかとなった。 From these test results, the volume occupancy of the metal magnetic composite material with respect to the total volume of the thermosetting body was set to 20.0 vol% or more, and 1/10 of the volume of the metal magnetic powder with respect to the volume of the epoxy resin. By setting the volume ratio of the hydrophobic spherical silica powder having an average particle size (D 50 ) to 5.3 vol% or more and less than 200.0 vol%, bending is performed even if the volume occupancy of the pores is 3.0 vol%. It has been clarified that a thermosetting body (magnetic core material, coil component) of a metal magnetic composite material having high strength and capable of withstanding the MSL test can be obtained.

<試験V>
材料として、熱硬化型であり、常温で液状であるビスフェノール型の一液型エポキシ樹脂と、ゾルゲル法、火炎溶融法(合成シリカ粉末、天然鉱物シリカ粉末)、煙霧法のいずれかにより調製された球状シリカ粉末(ゾルゲル法は表面の疎水化処理無しの1種類、他は表面の疎水化処理有りまたは無しの2種類、平均粒子径(D50):0.1um)と、Fe−Si−Cr系の合金粉末である金属磁性粉末(平均粒子径(D50):10um)とを用意した。
そして、上記エポキシ樹脂に上記球状シリカ粉末を所定の体積比となるように混合分散し、さらに上記金属磁性粉末を所定の体積比となるように混合分散した。そして、混合撹拌することによってペースト状の配合物を得た(サンプル68〜74)。これらを金属磁性複合材料とした。
<Test V>
As a material, it was prepared by a heat-curable, bisphenol-type one-component epoxy resin that is liquid at room temperature, a sol-gel method, a flame melting method (synthetic silica powder, natural mineral silica powder), or a fumes method. Spherical silica powder (sol-gel method is one type without surface hydrophobic treatment, the other is two types with or without surface hydrophobic treatment, average particle size (D 50 ): 0.1um) and Fe-Si-Cr. A metal magnetic powder (average particle size (D 50 ): 10 um), which is a system alloy powder, was prepared.
Then, the spherical silica powder was mixed and dispersed in the epoxy resin so as to have a predetermined volume ratio, and the metal magnetic powder was further mixed and dispersed so as to have a predetermined volume ratio. Then, a paste-like formulation was obtained by mixing and stirring (Samples 68 to 74). These were used as metal magnetic composite materials.

そして、上記各金属磁性複合材料を用いて、試験IVと同様の方法によりコイル部品および板状磁性コア材(サンプル68〜74)を作製した。なお、ゾルゲル法により調製され、表面の疎水化処理された球状シリカ粉末を含むサンプルとして、試験Iのサンプル8のコイル部品および板状磁性コア材も用意した。
なお、サンプル68〜74およびサンプル8の金属磁性複合材料の熱硬化体における、使用した球状シリカ粉末の調製法および疎水化処理の有無、全体積に対する金属磁性粉末、エポキシ樹脂、球状シリカ粉末および空孔の各体積占有率、球状シリカ粉末とエポキシ樹脂との体積比、および圧縮成形の狙い密度について、下記表5に示した(上記各材料の比重は試験Iと同じ)。
Then, using each of the above-mentioned metal magnetic composite materials, coil parts and plate-shaped magnetic core materials (samples 68 to 74) were produced by the same method as in Test IV. In addition, as a sample containing spherical silica powder prepared by the sol-gel method and hydrophobized on the surface, the coil parts and the plate-shaped magnetic core material of Sample 8 of Test I were also prepared.
In addition, in the thermosetting body of the metal magnetic composite material of Samples 68 to 74 and Sample 8, the preparation method of the spherical silica powder used, the presence or absence of the hydrophobic treatment, the metal magnetic powder, the epoxy resin, the spherical silica powder and the empty with respect to the total volume. The volume occupancy of each pore, the volume ratio of the spherical silica powder to the epoxy resin, and the target density of compression molding are shown in Table 5 below (the specific gravity of each of the above materials is the same as in Test I).

そして、このサンプル68〜74について、試験Iと同様の方法により曲げ強度の測定およびMSLテストを実施した。この試験結果および比較サンプルである試験Iのサンプル8の試験結果も下記表5に示した。 Then, for these samples 68 to 74, the bending strength was measured and the MSL test was carried out by the same method as in Test I. The test results of this test and the test results of sample 8 of test I, which is a comparative sample, are also shown in Table 5 below.

Figure 2020202325
Figure 2020202325

これらの試験結果から、金属磁性複合材料に配合する球状シリカ粉末をゾルゲル法あるいは火炎溶融法により調製されたものとすることによって、空孔の体積占有率が3.0vol%であっても、曲げ強度が高く且つMSLテストに耐えうる熱硬化体を得ることができることが示された。また、この球状シリカ粉末の表面を疎水化処理することにより、より曲げ強度の高い金属磁性複合材料の熱硬化体(磁性コア材、コイル部品)を得られることが明らかとなった。 From these test results, by assuming that the spherical silica powder to be blended in the metal magnetic composite material is prepared by the sol-gel method or the flame melting method, bending is performed even if the volume occupancy of the pores is 3.0 vol%. It was shown that a thermosetting body having high strength and capable of withstanding the MSL test can be obtained. Further, it has been clarified that a thermosetting body (magnetic core material, coil component) of a metal magnetic composite material having higher bending strength can be obtained by hydrophobizing the surface of the spherical silica powder.

以上より、エポキシ樹脂と、Fe−Si−Cr系合金粉末と、球状シリカ粉末とを含有し、熱硬化体の全体積に対するエポキシ樹脂の体積占有率を11.0vol%以上とし、空孔の体積占有率を10vol%以下とし、エポキシ樹脂の体積に対する球状シリカ粉末の体積の比率を5.3vol%以上200.0vol%未満とし、球状シリカ粉末の平均粒子径(D50)をFe−Si−Cr系合金粉末の平均粒子径(D50)の1/10以下とした金属磁性複合材料の熱硬化体とすることにより、空孔の体積占有率が低く、曲げ強度が非常に高く(曲げ強度比が1.90以上であり)且つMSLレベル1をクリアする磁性コア材やコイル部品を得られることが示された。 Based on the above, the epoxy resin, the Fe—Si—Cr alloy powder, and the spherical silica powder are contained, and the volume occupancy of the epoxy resin with respect to the total volume of the heat-cured material is set to 11.0 vol% or more, and the volume of the pores is set. The occupancy rate is 10 vol% or less, the volume ratio of the spherical silica powder to the volume of the epoxy resin is 5.3 vol% or more and less than 200.0 vol%, and the average particle diameter (D 50 ) of the spherical silica powder is Fe-Si-Cr. By using a thermohardened metal magnetic composite material with an average particle size (D 50 ) of 1/10 or less of the system alloy powder, the volume occupancy of the pores is low and the bending strength is very high (bending strength ratio). Is 1.90 or more), and it has been shown that a magnetic core material or coil component that clears MSL level 1 can be obtained.

本実施形態は以下の技術思想を包含する。
(1)熱硬化性樹脂と、金属磁性材料が粉末化された金属磁性粉末と、非磁性無機材料が粉末化された非磁性無機粉末とを含有する金属磁性複合材料の熱硬化体であって、前記熱硬化体の全体積に対する前記熱硬化性樹脂の体積占有率が11.0vol%以上であり、前記熱硬化体の全体積に対する空孔の体積占有率が10.0vol%以下であり、前記熱硬化性樹脂の体積に対する前記非磁性無機粉末の体積の比率が5.0vol%以上200.0vol%未満であり、前記非磁性無機粉末の平均粒子径(D50)が前記金属磁性粉末の平均粒子径(D50)の1/10以下である、金属磁性複合材料の熱硬化体。
(2)前記非磁性無機粉末が、表面が疎水化処理された疎水化非磁性無機粉末である、(1)に記載の金属磁性複合材料の熱硬化体。
(3)前記非磁性無機粉末が球状シリカ粉末である、(1)または(2)に記載の金属磁性複合材料の熱硬化体。
(4)前記球状シリカ粉末が、ゾルゲル法または溶融法により調製されたものである、(3)に記載の金属磁性複合材料の熱硬化体。
(5)前記熱硬化性樹脂がエポキシ系樹脂である、(1)〜(4)のいずれか1つに記載の金属磁性複合材料の熱硬化体。
(6)前記金属磁性粉末が、表面が絶縁処理された絶縁化金属磁性粉末である、(1)〜(5)のいずれか1つに記載の金属磁性複合材料の熱硬化体。
(7)コイルと、磁性コア材とを備えるコイル部品であって、前記磁性コア材の少なくとも一部が(1)〜(6)のいずれか1つに記載の金属磁性複合材料の熱硬化体により構成されている、コイル部品。
(8)材料の合計体積に対する体積占有率が12.1vol%以上である熱硬化性樹脂と、金属磁性材料を粉末化した金属磁性粉末と、前記熱硬化性樹脂の体積に対する体積の比率が5.0vol%以上200.0vol%未満であり、且つ、平均粒子径(D50)が前記金属磁性粉末の平均粒子径(D50)の1/10以下である、非磁性無機材料を粉末化した非磁性無機粉末と、溶剤と、を混合して金属磁性複合材料を得る材料調製工程と、前記金属磁性複合材料を、全体積に対する空孔の体積占有率が10.0vol%以下となるまで圧縮成形して金属磁性複合材料の成形体を得る圧縮成形工程と、前記成形体を熱硬化して金属磁性複合材料の熱硬化体を得る熱硬化工程と、を備える、金属磁性複合材料の熱硬化体の製造方法。
The present embodiment includes the following technical ideas.
(1) A thermosetting body of a metal magnetic composite material containing a thermosetting resin, a metal magnetic powder obtained by powdering a metal magnetic material, and a non-magnetic inorganic powder obtained by powdering a non-magnetic inorganic material. The volume occupancy of the thermosetting resin with respect to the total volume of the thermosetting body is 11.0 vol% or more, and the volume occupancy of the pores with respect to the total volume of the thermosetting body is 10.0 vol% or less. The ratio of the volume of the non-magnetic inorganic powder to the volume of the thermosetting resin is 5.0 vol% or more and less than 200.0 vol%, and the average particle size (D 50 ) of the non-magnetic inorganic powder is that of the metal magnetic powder. A thermosetting body of a metal magnetic composite material having an average particle size (D 50 ) or less.
(2) The thermosetting body of a metal-magnetic composite material according to (1), wherein the non-magnetic inorganic powder is a hydrophobic non-magnetic inorganic powder whose surface has been hydrophobized.
(3) The thermosetting body of the metal magnetic composite material according to (1) or (2), wherein the non-magnetic inorganic powder is spherical silica powder.
(4) The thermosetting body of the metal magnetic composite material according to (3), wherein the spherical silica powder is prepared by a sol-gel method or a melting method.
(5) The thermosetting body of a metal magnetic composite material according to any one of (1) to (4), wherein the thermosetting resin is an epoxy resin.
(6) The thermosetting body of a metal magnetic composite material according to any one of (1) to (5), wherein the metal magnetic powder is an insulated metal magnetic powder whose surface is heat-insulated.
(7) A coil component including a coil and a magnetic core material, wherein at least a part of the magnetic core material is a thermosetting body of the metal magnetic composite material according to any one of (1) to (6). Coil parts made up of.
(8) The ratio of the volume to the volume of the thermosetting resin having a volume occupancy of 12.1 vol% or more with respect to the total volume of the material, the metal magnetic powder obtained by pulverizing the metal magnetic material, and the thermosetting resin is 5 less than .0Vol% or more 200.0Vol%, and, is 1/10 or less of the average particle diameter (D 50) mean particle diameter of the metal magnetic powder (D 50), the non-magnetic inorganic material and powdered A material preparation step of mixing a non-magnetic inorganic powder and a solvent to obtain a metal magnetic composite material, and compressing the metal magnetic composite material until the volume occupancy of pores with respect to the total volume is 10.0 vol% or less. Thermosetting of a metal magnetic composite material comprising a compression molding step of molding to obtain a molded body of the metal magnetic composite material and a thermosetting step of thermosetting the molded body to obtain a thermosetting body of the metal magnetic composite material. How to make a body.

11 コイルの巻回部
12 コイルの両端部
21 金型
22 金属磁性複合材料
32 磁性コア材(金属磁性複合材料の熱硬化体であるアウターコア材およびインナーコア材)
11 Coil winding part 12 Both ends of the coil 21 Mold 22 Metal magnetic composite material 32 Magnetic core material (outer core material and inner core material that are heat-cured materials of the metal magnetic composite material)

Claims (8)

熱硬化性樹脂と、金属磁性材料が粉末化された金属磁性粉末と、非磁性無機材料が粉末化された非磁性無機粉末とを含有する金属磁性複合材料の熱硬化体であって、
前記熱硬化体の全体積に対する前記熱硬化性樹脂の体積占有率が11.0vol%以上であり、
前記熱硬化体の全体積に対する空孔の体積占有率が10.0vol%以下であり、
前記熱硬化性樹脂の体積に対する前記非磁性無機粉末の体積の比率が5.0vol%以上200.0vol%未満であり、
前記非磁性無機粉末の平均粒子径(D50)が前記金属磁性粉末の平均粒子径(D50)の1/10以下である、
金属磁性複合材料の熱硬化体。
A thermosetting body of a metal magnetic composite material containing a thermosetting resin, a metal magnetic powder obtained by pulverizing a metal magnetic material, and a non-magnetic inorganic powder obtained by pulverizing a non-magnetic inorganic material.
The volume occupancy of the thermosetting resin with respect to the total volume of the thermosetting body is 11.0 vol% or more.
The volume occupancy of the pores with respect to the total volume of the thermosetting body is 10.0 vol% or less.
The ratio of the volume of the non-magnetic inorganic powder to the volume of the thermosetting resin is 5.0 vol% or more and less than 200.0 vol%.
The average particle size (D 50 ) of the non-magnetic inorganic powder is 1/10 or less of the average particle size (D 50 ) of the metal magnetic powder.
Thermosetting body of metal magnetic composite material.
前記非磁性無機粉末が、表面が疎水化処理された疎水化非磁性無機粉末である、請求項1に記載の金属磁性複合材料の熱硬化体。 The thermosetting body of a metallic magnetic composite material according to claim 1, wherein the non-magnetic inorganic powder is a hydrophobic non-magnetic inorganic powder whose surface has been hydrophobized. 前記非磁性無機粉末が球状シリカ粉末である、請求項1または2に記載の金属磁性複合材料の熱硬化体。 The thermosetting body of a metallic magnetic composite material according to claim 1 or 2, wherein the non-magnetic inorganic powder is spherical silica powder. 前記球状シリカ粉末が、ゾルゲル法または溶融法により調製されたものである、請求項3に記載の金属磁性複合材料の熱硬化体。 The thermosetting body of the metal magnetic composite material according to claim 3, wherein the spherical silica powder is prepared by a sol-gel method or a melting method. 前記熱硬化性樹脂がエポキシ系樹脂である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属磁性複合材料の熱硬化体。 The thermosetting body of a metal magnetic composite material according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermosetting resin is an epoxy resin. 前記金属磁性粉末が、表面が絶縁処理された絶縁化金属磁性粉末である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の金属磁性複合材料の熱硬化体。 The thermosetting body of a metal magnetic composite material according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal magnetic powder is an insulated metal magnetic powder whose surface is insulated. コイルと、磁性コア材とを備えるコイル部品であって、
前記磁性コア材の少なくとも一部が請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属磁性複合材料の熱硬化体により構成されている、コイル部品。
A coil component including a coil and a magnetic core material.
A coil component in which at least a part of the magnetic core material is made of a thermosetting body of the metal magnetic composite material according to any one of claims 1 to 6.
材料の合計体積に対する体積占有率が12.1vol%以上である熱硬化性樹脂と、
金属磁性材料を粉末化した金属磁性粉末と、
前記熱硬化性樹脂の体積に対する体積の比率が5.0vol%以上200.0vol%未満であり、且つ、平均粒子径(D50)が前記金属磁性粉末の平均粒子径(D50)の1/10以下である、非磁性無機材料を粉末化した非磁性無機粉末と、
溶剤と、を混合して金属磁性複合材料を得る材料調製工程と、
前記金属磁性複合材料を、全体積に対する空孔の体積占有率が10.0vol%以下となるまで圧縮成形して金属磁性複合材料の成形体を得る圧縮成形工程と、
前記成形体を熱硬化して金属磁性複合材料の熱硬化体を得る熱硬化工程と、を備える、
金属磁性複合材料の熱硬化体の製造方法。
Thermosetting resin having a volume occupancy of 12.1 vol% or more with respect to the total volume of the material,
Metallic magnetic powder, which is a powder of metallic magnetic material,
The volume ratio of the thermosetting resin to the volume is 5.0 vol% or more and less than 200.0 vol%, and the average particle size (D 50 ) is 1 / of the average particle size (D 50 ) of the metal magnetic powder. A non-magnetic inorganic powder obtained by powdering a non-magnetic inorganic material having a volume of 10 or less,
A material preparation process in which a solvent is mixed to obtain a metallic magnetic composite material,
A compression molding step of obtaining a molded body of the metal magnetic composite material by compression molding the metal magnetic composite material until the volume occupancy of the pores with respect to the total volume is 10.0 vol% or less.
A thermosetting step of thermosetting the molded body to obtain a thermosetting body of a metal magnetic composite material.
A method for producing a thermosetting body of a metal magnetic composite material.
JP2019109455A 2019-06-12 2019-06-12 Thermoset metal magnetic composite material Active JP7415340B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019109455A JP7415340B2 (en) 2019-06-12 2019-06-12 Thermoset metal magnetic composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019109455A JP7415340B2 (en) 2019-06-12 2019-06-12 Thermoset metal magnetic composite material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020202325A true JP2020202325A (en) 2020-12-17
JP7415340B2 JP7415340B2 (en) 2024-01-17

Family

ID=73742901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019109455A Active JP7415340B2 (en) 2019-06-12 2019-06-12 Thermoset metal magnetic composite material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7415340B2 (en)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60107807A (en) * 1983-11-16 1985-06-13 Toshiba Corp Core
JPH11238613A (en) * 1997-04-18 1999-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Compound magnetic material and its manufacture
JP2002305108A (en) * 2000-04-28 2002-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Composite magnetic material, magnetic element and manufacturing method of them
JP2007227426A (en) * 2006-02-21 2007-09-06 Nec Tokin Corp Magnetic admixture and inductor employing it
JP2008109080A (en) * 2006-09-29 2008-05-08 Alps Electric Co Ltd Dust core and manufacturing method thereof
JP2008147405A (en) * 2006-12-08 2008-06-26 Sumitomo Electric Ind Ltd Manufacturing method of soft magnetic composite material
JP2008218724A (en) * 2007-03-05 2008-09-18 Nec Tokin Corp Winding component
JP2012230948A (en) * 2011-04-25 2012-11-22 Toyota Central R&D Labs Inc Powder for magnetic core, dust core, and method of manufacturing the same
JP2014120743A (en) * 2012-12-19 2014-06-30 Sumitomo Denko Shoketsu Gokin Kk Powder compressed molded body, reactor, and method of manufacturing powder compressed molded body
JP2015175047A (en) * 2014-03-17 2015-10-05 Necトーキン株式会社 Soft magnetic molded body
JP2016171115A (en) * 2015-03-11 2016-09-23 スミダコーポレーション株式会社 Magnetic device and manufacturing method thereof
JP2017011042A (en) * 2015-06-18 2017-01-12 アルプス・グリーンデバイス株式会社 Inductance element and electronic/electrical equipment

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60107807A (en) * 1983-11-16 1985-06-13 Toshiba Corp Core
JPH11238613A (en) * 1997-04-18 1999-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Compound magnetic material and its manufacture
JP2002305108A (en) * 2000-04-28 2002-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Composite magnetic material, magnetic element and manufacturing method of them
JP2007227426A (en) * 2006-02-21 2007-09-06 Nec Tokin Corp Magnetic admixture and inductor employing it
JP2008109080A (en) * 2006-09-29 2008-05-08 Alps Electric Co Ltd Dust core and manufacturing method thereof
JP2008147405A (en) * 2006-12-08 2008-06-26 Sumitomo Electric Ind Ltd Manufacturing method of soft magnetic composite material
JP2008218724A (en) * 2007-03-05 2008-09-18 Nec Tokin Corp Winding component
JP2012230948A (en) * 2011-04-25 2012-11-22 Toyota Central R&D Labs Inc Powder for magnetic core, dust core, and method of manufacturing the same
JP2014120743A (en) * 2012-12-19 2014-06-30 Sumitomo Denko Shoketsu Gokin Kk Powder compressed molded body, reactor, and method of manufacturing powder compressed molded body
JP2015175047A (en) * 2014-03-17 2015-10-05 Necトーキン株式会社 Soft magnetic molded body
JP2016171115A (en) * 2015-03-11 2016-09-23 スミダコーポレーション株式会社 Magnetic device and manufacturing method thereof
JP2017011042A (en) * 2015-06-18 2017-01-12 アルプス・グリーンデバイス株式会社 Inductance element and electronic/electrical equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP7415340B2 (en) 2024-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI577809B (en) Soft magnetic powder, dust core, and magnetic device
JP4944971B2 (en) Dust core and choke
JP4775293B2 (en) Soft magnetic powder, dust core and magnetic element
US11574764B2 (en) Dust core, method for manufacturing dust core, electric/electronic component including dust core, and electric/electronic device equipped with electric/electronic component
JP6504288B1 (en) Soft magnetic metal powder, dust core and magnetic parts
JP5063861B2 (en) Composite dust core and manufacturing method thereof
WO2018179812A1 (en) Dust core
JP2019160943A (en) Soft magnetic metal powder, powder magnetic core and magnetic component
JP2008135674A (en) Soft magnetic alloy powder, compact, and inductance element
CN107799279B (en) Dust core
KR102229115B1 (en) Soft magnetic metal powder, dust core, and magnetic component
JP2013145866A (en) Soft magnetic alloy powder, powder compact, powder-compact magnetic core, and magnetic device
JP5841705B2 (en) Atomized soft magnetic powder, dust core and magnetic element
WO2021015206A1 (en) Soft magnetic powder, magnetic core, and electronic component
CN109716455B (en) Magnetic core and coil component
JP2019160945A (en) Soft magnetic metal powder, powder magnetic core and magnetic component
CN113450987A (en) Flowability-imparting particles and magnetic core
JP2011216571A (en) High-strength low-loss composite soft magnetic material, method of manufacturing the same, and electromagnetic circuit part
JP7415340B2 (en) Thermoset metal magnetic composite material
JP7268522B2 (en) Soft magnetic powders, magnetic cores and electronic components
CN109961917B (en) Dust core and inductance element
JP2014199884A (en) High-strength low-loss composite soft magnetic material, geopolymer coated metal powder, electromagnetic circuit part, and method for manufacturing high-strength low-loss composite soft magnetic material
JP7268521B2 (en) Soft magnetic powders, magnetic cores and electronic components
JP2009272615A (en) Dust core, and manufacturing method thereof
JP2001342501A (en) Powder compact and its producing method, and iron powder used for it

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210319

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230310

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230314

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230725

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230919

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7415340

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150