JP6382487B2 - Magnetic core and coil type electronic components - Google Patents

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Description

本発明は、磁芯およびコイル型電子部品に関する。   The present invention relates to a magnetic core and a coil-type electronic component.

金属磁性体は、フェライトに比較して、高い飽和磁束密度が得られる利点がある。このような金属磁性体としては、Fe−Si−Al系合金やFe−Si−Cr系合金等が知られている。   The metal magnetic body has an advantage that a high saturation magnetic flux density can be obtained compared to ferrite. As such a metal magnetic body, an Fe—Si—Al alloy, an Fe—Si—Cr alloy, or the like is known.

特許文献1では、低コストで、高い透磁率および磁束密度を兼ね備えた磁性体を備えたコイル型電子部品が提案されている。   Patent Document 1 proposes a coil-type electronic component that includes a magnetic material that has both high permeability and magnetic flux density at low cost.

このようなコイル型電子部品としては、インダクタ部品、EMC用コイル部品、トランス部品等が挙げられ、近年、これら電子部品の磁芯としてFe−Si−Al系合金やFe−Si−Cr系合金からなる金属磁性体が広く用いられるようになってきている。   Examples of such coil-type electronic components include inductor components, EMC coil components, transformer components, and the like. Recently, as a magnetic core of these electronic components, Fe-Si-Al alloys and Fe-Si-Cr alloys are used. The metal magnetic material is becoming widely used.

特に、このようなFe−Si−Al系合金やFe−Si−Cr系合金からなる金属磁性体を、回路基板上への面実装が可能な小型化されたコイル型電子部品の磁芯として用いる場合には、磁芯としての高い強度が求められるようになっている。   In particular, a metal magnetic material made of such an Fe-Si-Al alloy or Fe-Si-Cr alloy is used as a magnetic core of a miniaturized coil-type electronic component that can be surface-mounted on a circuit board. In some cases, high strength as a magnetic core is required.

特開2011−249774号公報JP 2011-249774 A

本発明は、このような実情に鑑みてなされ、優れた強度を有する磁芯およびコイル型電子部品を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the magnetic core and coil type electronic component which have the outstanding intensity | strength.

上記目的を達成するため、本発明に係る磁芯は、
軟磁性体組成物から構成されるコア部と、前記コア部の表面の少なくとも一部に形成された被覆層と、を有し、
前記軟磁性体組成物は、複数の軟磁性合金粒子と、前記軟磁性合金粒子間に存在する粒界と、を有し、
前記軟磁性合金粒子は、Fe−Si−Al系合金粒子またはFe−Si−Cr系合金粒子であり、
前記粒界には、Siを含有する層が存在することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the magnetic core according to the present invention comprises:
A core part composed of a soft magnetic composition, and a coating layer formed on at least a part of the surface of the core part,
The soft magnetic composition has a plurality of soft magnetic alloy particles and a grain boundary existing between the soft magnetic alloy particles,
The soft magnetic alloy particles are Fe-Si-Al alloy particles or Fe-Si-Cr alloy particles,
A layer containing Si exists in the grain boundary.

本発明に係る磁芯では、コア部を構成する軟磁性体組成物が、軟磁性合金粒子の粒界にSiを含有する層を有しており、さらに、コア部の表面の少なくとも一部に被覆層が形成されていることにより、磁芯として優れた強度を発揮することができる。   In the magnetic core according to the present invention, the soft magnetic composition constituting the core portion has a layer containing Si at the grain boundary of the soft magnetic alloy particles, and further, on at least a part of the surface of the core portion. By forming the coating layer, excellent strength as a magnetic core can be exhibited.

好ましくは、前記Siを含有する層は、Si酸化物層あるいはSi複合酸化物層であることを特徴とする。   Preferably, the Si-containing layer is a Si oxide layer or a Si complex oxide layer.

好ましくは、前記Siを含有する層が、さらに前記軟磁性合金粒子の表面に存在することを特徴とする。   Preferably, the Si-containing layer is further present on the surface of the soft magnetic alloy particle.

好ましくは、前記軟磁性合金粒子の表面に存在するSiを含有する層が、Si―Cr複合酸化物層であることを特徴とする。   Preferably, the Si-containing layer present on the surface of the soft magnetic alloy particles is a Si—Cr composite oxide layer.

さらに、本発明に係るコイル電子部品は、上記磁芯を有する。コイル型電子部品としては、特に限定されないが、インダクタ部品、EMC用コイル部品、トランス部品等の電子部品が例示される。特に、回路基板上への面実装が可能な小型化されたコイル型電子部品に適している。   Furthermore, the coil electronic component according to the present invention has the magnetic core. Although it does not specifically limit as a coil type electronic component, Electronic components, such as an inductor component, the coil component for EMC, a transformer component, are illustrated. In particular, it is suitable for a miniaturized coil-type electronic component that can be surface-mounted on a circuit board.

図1は、本発明の一実施形態に係る磁芯の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a magnetic core according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る磁芯の製造に用いるバレル装置の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a barrel device used for manufacturing a magnetic core according to an embodiment of the present invention. 図3は、コイルを巻回した後の磁芯の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the magnetic core after winding the coil. 図4は、図1に示すコア部の要部拡大断面図である。4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the core portion shown in FIG. 図5は、EDS解析を行う際の観測点を示すコア部の要部拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the core portion showing observation points when performing EDS analysis. 図6は、図5に示す観測点においてEDS解析を行った結果である。(a)は、本発明の実施例に係る試料1および2の解析結果であり、(b)は、本発明の比較例に係る試料3および4の解析結果である。なお、縦軸は強度比、横軸は深度である。FIG. 6 shows the result of EDS analysis performed at the observation point shown in FIG. (A) is an analysis result of samples 1 and 2 according to an example of the present invention, and (b) is an analysis result of samples 3 and 4 according to a comparative example of the present invention. The vertical axis is the intensity ratio, and the horizontal axis is the depth.

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.

磁芯
本発明に係る磁芯の形状は、図1に示したドラム型のほか、FT型、ET型、EI型、UU型、EE型、EER型、UI型、トロイダル型、ポット型、カップ型等を例示することができる。本実施形態では、図1に示すように、磁芯1はドラムコア形状を有しており、コア部2の表面全体に被覆層10が形成された構成を有している。
Magnetic core The shape of the magnetic core according to the present invention is not only the drum type shown in FIG. 1, but also FT type, ET type, EI type, UU type, EE type, EER type, UI type, toroidal type, pot type, cup Examples include molds. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the magnetic core 1 has a drum core shape, and has a configuration in which a coating layer 10 is formed on the entire surface of the core portion 2.

コア部
コア部2は、円柱または角柱状の巻芯部4と、その巻芯部4の軸方向に沿って両側に一体的に形成してある一対の鍔部5とを有する。鍔部5の外径は、巻芯部4の外径よりも大きく、巻芯部4の外周には、鍔部5にて囲まれた凹部6が形成してある。そして、その凹部6にワイヤ30を巻回することでコイル部品とされる。
The core part core part 2 has a cylindrical or prismatic core part 4 and a pair of flange parts 5 integrally formed on both sides along the axial direction of the core part 4. The outer diameter of the flange portion 5 is larger than the outer diameter of the core portion 4, and a recess 6 surrounded by the flange portion 5 is formed on the outer periphery of the core portion 4. The coil 30 is formed by winding the wire 30 around the recess 6.

コア部2の寸法は、特に制限されないが、本実施形態では、巻芯部4の外径は0.6〜1.2mmであり、巻芯部4の軸方向幅は0.3〜1.0mm、鍔部5の外径は2.0〜3.0mmであり、鍔部5の厚みは0.2〜0.3mm、鍔部5の外周表面から巻芯部4の外周表面までの深さは、0.5〜1.0mmである。なお、鍔部5の形状は、円形の他、四角形、八角形などでもよい。   Although the dimension of the core part 2 is not particularly limited, in the present embodiment, the outer diameter of the core part 4 is 0.6 to 1.2 mm, and the axial width of the core part 4 is 0.3 to 1. 0 mm, the outer diameter of the flange part 5 is 2.0 to 3.0 mm, the thickness of the flange part 5 is 0.2 to 0.3 mm, and the depth from the outer peripheral surface of the flange part 5 to the outer peripheral surface of the core part 4 The thickness is 0.5 to 1.0 mm. In addition, the shape of the collar part 5 may be a square, an octagon, etc. other than a circle.

コア部2は、本実施形態に係る軟磁性体組成物で構成してある。   The core part 2 is comprised with the soft-magnetic-material composition which concerns on this embodiment.

本実施形態に係る軟磁性体組成物は、複数の軟磁性合金粒子と、前記軟磁性合金粒子間に存在する粒界と、を有し、
前記軟磁性合金粒子は、Fe−Si−Al系合金粒子またはFe−Si−Cr系合金粒子であり、
前記粒界には、Siを含有する層が存在することを特徴とする。
The soft magnetic composition according to the present embodiment has a plurality of soft magnetic alloy particles and a grain boundary existing between the soft magnetic alloy particles.
The soft magnetic alloy particles are Fe-Si-Al alloy particles or Fe-Si-Cr alloy particles,
A layer containing Si exists in the grain boundary.

本実施形態に係る軟磁性体組成物は、上記構成を満足することにより、優れた磁気特性が得られると共に、比較的低い成形圧で成形された場合であっても、磁芯として十分な強度を得ることができる。また、加圧成形に際して、比較的低い成形圧により成形できることから、金型への負担のさらなる低減を図ることができ、生産性を向上することができる。   The soft magnetic composition according to the present embodiment can provide excellent magnetic properties by satisfying the above configuration, and has sufficient strength as a magnetic core even when molded with a relatively low molding pressure. Can be obtained. Moreover, since it can shape | mold by a comparatively low shaping | molding pressure in the case of pressure molding, the burden on a metal mold | die can be further reduced and productivity can be improved.

本実施形態に係る軟磁性体組成物は、図4に示すように、複数の軟磁性合金粒子21と、軟磁性合金粒子間に存在する粒界30と、を有する。   As shown in FIG. 4, the soft magnetic composition according to the present embodiment includes a plurality of soft magnetic alloy particles 21 and grain boundaries 30 existing between the soft magnetic alloy particles.

本実施形態に係るSiを含有する層は、2つの粒子間に形成される粒界30または3つ以上の粒子の間に存在する粒界31(3重点など)に存在している。このようなSiを含有する層の存在により、本実施形態に係る磁芯は、比較的低い成形圧で成形された場合であっても、磁芯として十分な強度を得ることができる。さらに、このようなSiを含有する層は、粒界に存在することで絶縁体の役割を果たす。   The Si-containing layer according to this embodiment is present at a grain boundary 30 formed between two particles or a grain boundary 31 (such as a triple point) existing between three or more particles. Due to the presence of such a Si-containing layer, the magnetic core according to the present embodiment can obtain sufficient strength as a magnetic core even when formed with a relatively low molding pressure. Further, such a Si-containing layer serves as an insulator by being present at the grain boundary.

本実施形態に係るSiを含有する層は、好ましくは、Si酸化物層あるいはSi複合酸化物層である。   The Si-containing layer according to this embodiment is preferably a Si oxide layer or a Si composite oxide layer.

なお、本発明において、酸化物層および複合酸化物層とは、アモルファス層、結晶層、およびこれらの混合層を含む広い概念である。   In the present invention, the oxide layer and the composite oxide layer are broad concepts including an amorphous layer, a crystal layer, and a mixed layer thereof.

本実施形態に係るSi酸化物層およびSi複合酸化物層としては、特に限定されるものではないが、例えばSiを含有するアモルファス層、アモルファスシリコン、シリカ、Si−Cr複合酸化物等が挙げられる。   The Si oxide layer and the Si composite oxide layer according to the present embodiment are not particularly limited, and examples thereof include an amorphous layer containing Si, amorphous silicon, silica, and a Si—Cr composite oxide. .

本実施形態に係るSiを含有する層は、好ましくは、さらに軟磁性合金粒子の表面に存在する。該軟磁性合金粒子の表面に存在するSiを含有する層は、好ましくはSi―Cr複合酸化物層である。Si―Cr複合酸化物層は、特に限定されるものではないが、SiおよびCrを含有するアモルファス層等が挙げられる。   The Si-containing layer according to the present embodiment is preferably further present on the surface of the soft magnetic alloy particles. The Si-containing layer present on the surface of the soft magnetic alloy particles is preferably a Si—Cr composite oxide layer. The Si—Cr composite oxide layer is not particularly limited, and examples thereof include an amorphous layer containing Si and Cr.

本実施形態に係るSiを含有する層は、好ましくは、アモルファス質で構成されている。なお、一部が結晶質で構成されていてもよい。   The layer containing Si according to the present embodiment is preferably made of an amorphous material. Note that a part thereof may be made of a crystalline material.

本実施形態に係るSiを含有する層の厚みは、好ましくは、0.01〜0.2μm、より好ましくは、0.01〜0.1μmである。
なお、Siを含有する層は、必ずしも軟磁性合金粒子の表面の全体を覆うように形成されている必要はなく、軟磁性合金粒子の表面の一部に形成されていてもよい。また、Siを含有する層の厚みは均一でなくてもよく、該組成も均質でなくてもよい。
The thickness of the layer containing Si according to the present embodiment is preferably 0.01 to 0.2 μm, more preferably 0.01 to 0.1 μm.
The Si-containing layer is not necessarily formed so as to cover the entire surface of the soft magnetic alloy particles, and may be formed on a part of the surface of the soft magnetic alloy particles. Moreover, the thickness of the layer containing Si may not be uniform, and the composition may not be uniform.

本実施形態に係るSiを含有する層の有無やその厚みは、後述する磁芯の製造方法における、結合材の種類やその添加量、その他の添加成分、成形体の熱処理温度および雰囲気等により制御することができる。   The presence or absence and thickness of the Si-containing layer according to the present embodiment is controlled by the type and amount of the binder, other additive components, the heat treatment temperature and atmosphere of the molded body, etc. can do.

本実施形態において、Siを含有する層が軟磁性合金粒子の表面および粒界に存在しているか否かを判断する方法としては、特に制限されず、たとえば、Siのマッピング画像を解析することで判断してもよい。以下に具体的な方法を示す。   In the present embodiment, the method for determining whether or not the Si-containing layer is present on the surface and grain boundary of the soft magnetic alloy particles is not particularly limited. For example, by analyzing a mapping image of Si. You may judge. A specific method is shown below.

まず、走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて磁芯を観察することにより、軟磁性合金粒子と粒界とを判別する。具体的には、誘電体層の断面をSTEMにより撮影し、明視野(BF)像を得る。この明視野像において軟磁性合金粒子と軟磁性合金粒子との間に存在し、該軟磁性合金粒子とは異なるコントラストを有する領域を粒界とする。異なるコントラストを有するか否かの判断は、目視により行ってもよいし、画像処理を行うソフトウェア等により判断してもよい。   First, the magnetic core is observed using a scanning transmission electron microscope (STEM) to distinguish soft magnetic alloy particles from grain boundaries. Specifically, a cross section of the dielectric layer is photographed with a STEM to obtain a bright field (BF) image. In this bright field image, a region present between the soft magnetic alloy particles and the soft magnetic alloy particles and having a contrast different from that of the soft magnetic alloy particles is defined as a grain boundary. The determination of whether or not the contrast is different may be made by visual observation, or may be made by software or the like that performs image processing.

なお、Cr等の他の元素についても同様の方法でマッピング画像を作成、観察することができる。   A mapping image can be created and observed for other elements such as Cr by the same method.

本実施形態に係る軟磁性合金粒子の平均結晶粒子径は、好ましくは30〜60μmである。平均結晶粒子径を上記の範囲とすることで、磁芯の薄層化を容易に実現することができる。   The average crystal particle diameter of the soft magnetic alloy particles according to this embodiment is preferably 30 to 60 μm. By making the average crystal particle diameter within the above range, it is possible to easily realize a thin magnetic core.

本実施形態に係る軟磁性合金粒子は、Fe−Si−Al系合金粒子またはFe−Si−Cr系合金粒子である。   The soft magnetic alloy particles according to the present embodiment are Fe—Si—Al alloy particles or Fe—Si—Cr alloy particles.

軟磁性合金粒子が上記組成を満足することにより、本実施形態に係る軟磁性体組成物は、優れた磁気特性が得られると共に、比較的低い成形圧で成形された場合であっても、磁芯として十分な強度を得ることができる。また、加圧成形に際して、比較的低い成形圧により成形できることから、金型への負担のさらなる低減を図ることができ、生産性を向上することができる。また、軟磁性合金粒子が上記組成を満足することにより、界面30にSiを含有する層が形成されやすくなる。   When the soft magnetic alloy particles satisfy the above composition, the soft magnetic composition according to the present embodiment can obtain excellent magnetic characteristics, and even when it is molded at a relatively low molding pressure, A sufficient strength as a core can be obtained. Moreover, since it can shape | mold by a comparatively low shaping | molding pressure in the case of pressure molding, the burden on a metal mold | die can be further reduced and productivity can be improved. Further, when the soft magnetic alloy particles satisfy the above composition, a layer containing Si is easily formed at the interface 30.

Fe−Si−Al系合金粒子の組成は、特に限定されるものではないが、好ましくは、アルミニウム(Al)をAl換算で0.5〜10.5質量%、ケイ素(Si)をSi換算で4.5〜14.5質量%含有し、残部が鉄(Fe)で構成される。   The composition of the Fe—Si—Al-based alloy particles is not particularly limited, but preferably 0.5 to 10.5 mass% of aluminum (Al) in terms of Al and silicon (Si) in terms of Si. It contains 4.5-14.5 mass%, and the remainder is composed of iron (Fe).

軟磁性合金粒子において残部は、鉄(Fe)のみから構成されていてもよい。   The balance of the soft magnetic alloy particles may be composed only of iron (Fe).

Fe−Si−Cr系合金粒子の組成は、特に限定されるものではないが、好ましくは、クロム(Cr)をCr換算で1.5〜8質量%、ケイ素(Si)をSi換算で1.4〜9質量%含有し、残部が鉄(Fe)で構成される。   The composition of the Fe—Si—Cr alloy particles is not particularly limited, but preferably 1.5 to 8% by mass of chromium (Cr) in terms of Cr and silicon (Si) in terms of Si of 1. 4-9 mass% is contained, and the balance is composed of iron (Fe).

軟磁性合金粒子におけるクロム(Cr)の含有量は、Cr換算で、好ましくは1.5〜8質量%、より好ましくは3〜7質量%である。Crの含有量が少なすぎると、強度および磁気特性が低下する傾向にあり、多すぎると、強度が低下する傾向にある。   The content of chromium (Cr) in the soft magnetic alloy particles is preferably 1.5 to 8% by mass, more preferably 3 to 7% by mass in terms of Cr. If the Cr content is too small, the strength and magnetic properties tend to decrease, and if it is too large, the strength tends to decrease.

軟磁性合金粒子におけるケイ素(Si)の含有量は、Si換算で、好ましくは1.4〜9質量%、より好ましくは4.5〜8.5質量%である。Siの含有量が少なすぎても多すぎても、強度および磁気特性が低下する傾向にある。   The content of silicon (Si) in the soft magnetic alloy particles is preferably 1.4 to 9% by mass, more preferably 4.5 to 8.5% by mass in terms of Si. If the Si content is too low or too high, the strength and magnetic properties tend to be reduced.

軟磁性合金粒子において残部は、鉄(Fe)のみから構成されていてもよい。   The balance of the soft magnetic alloy particles may be composed only of iron (Fe).

本実施形態に係る軟磁性体組成物は、上記軟磁性体合金粒子の構成成分以外にも、炭素(C)および亜鉛(Zn)等の成分が含まれることがある。
なお、Cは、軟磁性体組成物の製造過程で用いられる有機化合物成分に由来すると考えられる。また、Znは、軟磁性体組成物を圧粉成形により得る際に、装置の抜き圧を低減させるために金型に添加するステアリン酸亜鉛に由来すると考えられる。
The soft magnetic composition according to this embodiment may contain components such as carbon (C) and zinc (Zn) in addition to the constituent components of the soft magnetic alloy particles.
Note that C is considered to be derived from an organic compound component used in the process of producing the soft magnetic composition. Further, it is considered that Zn is derived from zinc stearate added to the mold in order to reduce the punching pressure of the apparatus when the soft magnetic composition is obtained by compacting.

本実施形態に係る軟磁性体組成物における、炭素(C)の含有量は、好ましくは0.05質量%未満であり、より好ましくは0.01〜0.04質量%である。Cの含有量が多すぎると、磁芯としての十分な強度が得られない傾向にある。   The content of carbon (C) in the soft magnetic composition according to the present embodiment is preferably less than 0.05% by mass, and more preferably 0.01 to 0.04% by mass. If the C content is too large, sufficient strength as a magnetic core tends to be not obtained.

本実施形態に係る軟磁性体組成物における、亜鉛(Zn)の含有量は、好ましくは0.004〜0.2質量%であり、より好ましくは0.01〜0.2質量%である。Znの含有量が多すぎても、また逆に少なすぎても磁芯としての十分な強度が得られない傾向がある。   The content of zinc (Zn) in the soft magnetic composition according to this embodiment is preferably 0.004 to 0.2% by mass, more preferably 0.01 to 0.2% by mass. Even if the Zn content is too large or conversely too small, there is a tendency that sufficient strength as a magnetic core cannot be obtained.

なお、本実施形態に係る軟磁性体組成物には、上記成分以外にも、不可避的不純物が含まれていてもよい。   The soft magnetic composition according to the present embodiment may contain inevitable impurities in addition to the above components.

また、コア部2の熱膨張係数は、軟磁性体組成物の組成により変化するが、おおむね9×10−6/℃〜10×10−6/℃程度である。 Moreover, although the thermal expansion coefficient of the core part 2 changes with compositions of a soft-magnetic-material composition, it is about 9 * 10 < -6 > / degreeC-10 * 10 < -6 > / degreeC in general.

被覆層
被覆層10の材質としては、コア部2の熱膨張係数以下である熱膨張係数を有するものであれば、特に制限されず、たとえば、ガラス組成物、SiO、B、ZrO等が例示される。なお、被覆層10は複数の材質から構成されていてもよいし、複数の層からなる積層構造を有していてもよい。
The material of the coating layer coating layer 10 is not particularly limited as long as it has a thermal expansion coefficient that is equal to or lower than the thermal expansion coefficient of the core portion 2. For example, glass composition, SiO 2 , B 2 O 3 , ZrO 2 etc. are illustrated. The covering layer 10 may be composed of a plurality of materials, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers.

本実施形態では、被覆層10はガラス組成物から構成されることが好ましい。ガラス組成物としては、コア部2の表面に非晶質の状態で形成されるもの、あるいは結晶化ガラスとして形成されるものであれば特に制限されず、たとえば、Si−B系ガラス(ホウケイ酸ガラス)、無アルカリガラス、鉛系ガラス等が例示される。   In this embodiment, it is preferable that the coating layer 10 is comprised from a glass composition. The glass composition is not particularly limited as long as it is formed in an amorphous state on the surface of the core portion 2 or formed as crystallized glass. For example, Si-B glass (borosilicate) Glass), alkali-free glass, lead-based glass and the like.

ガラス組成物の熱膨張係数は、ガラス組成物に含有される成分の組成や、各成分の含有量等により変化する。したがって、ガラス組成物の熱膨張係数が、コア部2の熱膨張係数以下となるように、成分の組成や含有量を適切に設定する必要がある。   The thermal expansion coefficient of the glass composition varies depending on the composition of components contained in the glass composition, the content of each component, and the like. Therefore, it is necessary to appropriately set the composition and content of the components so that the thermal expansion coefficient of the glass composition is equal to or less than the thermal expansion coefficient of the core portion 2.

被覆層10は、電力損失の改善効果が得られる程度に被覆されていれば特に限定されないが、コア部2の表面の少なくとも一部に形成されていればよく、コア部2の表面積に対して、被覆層が形成される割合(被覆率)を、好ましくは50〜100%、より好ましくは90〜100%とする。被覆率が高くなるほど、コア部2の欠け等を防止する保護層としての役割も大きくなる。   The coating layer 10 is not particularly limited as long as the coating layer 10 is coated to such an extent that an effect of improving power loss is obtained. The ratio (coverage) at which the coating layer is formed is preferably 50 to 100%, more preferably 90 to 100%. The higher the coverage, the greater the role as a protective layer for preventing the core portion 2 from being chipped.

なお、図1では、被覆率が100%の場合を示している。また、コア部2において、ワイヤ等が巻回される部分(本実施形態では凹部6)付近に被覆層10が形成されていると、より高い効果が得られやすい。   FIG. 1 shows a case where the coverage is 100%. Moreover, if the coating layer 10 is formed in the core portion 2 in the vicinity of a portion where the wire or the like is wound (in the present embodiment, the recess 6), a higher effect is easily obtained.

被覆層10の厚みは、電力損失の改善効果が得られる程度の厚みであれば特に限定されないが、好ましくは0μm超50μm以下、より好ましくは5μm以上25μm以下である。被覆層10が形成されていれば、電力損失が改善されるが、被覆層が厚くなりすぎると、電力損失の改善効果に対する寄与が少なく、製造コストが増加するため好ましくない。また、被覆層がある程度の厚みを有していると、コア部の保護層としての機能を果たすこともできる。そのため、被覆層10の厚みは上記の範囲内であることが好ましい。   The thickness of the coating layer 10 is not particularly limited as long as the effect of improving the power loss is obtained, but is preferably more than 0 μm and 50 μm or less, more preferably 5 μm or more and 25 μm or less. If the coating layer 10 is formed, the power loss is improved. However, if the coating layer is too thick, the contribution to the improvement effect of the power loss is small and the manufacturing cost increases, which is not preferable. Moreover, when the coating layer has a certain thickness, it can also serve as a protective layer for the core portion. Therefore, the thickness of the coating layer 10 is preferably within the above range.

さらに、被覆層10が絶縁性を有していれば、コア部2が導電性であっても、巻回されるワイヤとの絶縁を確保することができる。   Furthermore, if the coating layer 10 has an insulating property, it is possible to ensure insulation from the wound wire even if the core portion 2 is conductive.

次に、本実施形態に係る磁芯として、被覆層10がガラス組成物で構成されている磁芯の製造方法の一例を説明する。   Next, an example of a method for manufacturing a magnetic core in which the coating layer 10 is made of a glass composition will be described as the magnetic core according to the present embodiment.

本実施形態に係る製造方法は、好ましくは、
軟磁性体合金粉末と、結合材とを混合し、混合物を得る工程と、
混合物を乾燥させて塊状の乾燥体を得た後、この乾燥体を粉砕することにより、造粒粉を形成する工程と、
混合物または造粒粉を、作製すべき圧粉磁心の形状に成形し、成形体を得る工程と、
得られた成形体を加熱することにより、結合材を硬化させ、コア部2を得る工程と、
得られたコア部2に焼成前被覆層を形成する工程と、
焼成前被覆層が形成されたコア部2を熱処理して被覆層10を形成し、磁心を得る工程と、を有する。
The manufacturing method according to this embodiment is preferably
Mixing a soft magnetic alloy powder and a binder to obtain a mixture;
After the mixture is dried to obtain a lump-shaped dried body, the dried body is pulverized to form granulated powder,
Molding the mixture or granulated powder into the shape of the powder magnetic core to be produced, and obtaining a molded body;
A step of curing the binder by heating the obtained molded body to obtain the core portion 2;
Forming a pre-firing coating layer on the obtained core 2;
And heat-treating the core portion 2 on which the pre-firing coating layer is formed to form the coating layer 10 to obtain a magnetic core.

本実施形態に係る製造方法により得られた磁芯は、上記本実施形態に係る軟磁性体組成物によって構成されている。   The magnetic core obtained by the manufacturing method according to the present embodiment is composed of the soft magnetic composition according to the present embodiment.

軟磁性体合金粉末としては、Fe−Si−Al系合金粒子またはFe−Si−Cr系合金粒子を用いることができる。   As the soft magnetic alloy powder, Fe—Si—Al alloy particles or Fe—Si—Cr alloy particles can be used.

軟磁性合金粉末の形状は特に制限はないが、高い磁界域までインダクタンスを維持する観点から、球状又は楕円体状とすることが好ましい。これらの中では、圧粉磁芯の強度をより大きくする観点から、楕円体状が望ましい。また、軟磁性合金粉末の平均粒径は、好ましくは10〜80μm、より好ましくは30〜60μmである。平均粒径が小さすぎると透磁率が低くなり、軟磁性材料としての磁気特性が低下する傾向にあり、また、取り扱いが難しくなる。一方、平均粒径が大きすぎると、渦電流損失が大きくなると共に、異常損失が増大する傾向にある。   The shape of the soft magnetic alloy powder is not particularly limited, but is preferably spherical or elliptical from the viewpoint of maintaining inductance up to a high magnetic field range. Among these, an elliptical shape is desirable from the viewpoint of increasing the strength of the dust core. The average particle size of the soft magnetic alloy powder is preferably 10 to 80 μm, more preferably 30 to 60 μm. If the average particle size is too small, the magnetic permeability tends to be low, the magnetic properties as a soft magnetic material tend to be lowered, and handling becomes difficult. On the other hand, if the average particle size is too large, eddy current loss tends to increase and abnormal loss tends to increase.

軟磁性合金粉末は、公知の軟磁性合金粉末の調製方法と同様の方法により得ることができる。この際、ガスアトマイズ法、水アトマイズ法、回転ディスク法等を用いて調製することができる。これらの中では、所望の磁気特性を有する軟磁性合金粉末を作製しやすくするため、水アトマイズ法が好ましい。   The soft magnetic alloy powder can be obtained by a method similar to a known method for preparing a soft magnetic alloy powder. At this time, it can be prepared using a gas atomizing method, a water atomizing method, a rotating disk method or the like. Among these, the water atomization method is preferable in order to easily produce a soft magnetic alloy powder having desired magnetic characteristics.

結合材としては、シリコン樹脂を含むものを用いる。結合剤としてシリコン樹脂を用いることにより、軟磁性組成物の粒界に、Siを含有する層が効果的に形成される。このような軟磁性体組成物により構成された磁芯は、比較的低い成形圧で成形した場合であっても、十分な強度を有する。   As the binding material, a material containing silicon resin is used. By using a silicon resin as the binder, a Si-containing layer is effectively formed at the grain boundary of the soft magnetic composition. A magnetic core composed of such a soft magnetic composition has sufficient strength even when molded with a relatively low molding pressure.

なお、本発明の効果を妨げない範囲でその他の結合材が含まれていてもよい。その他の結合材としては、例えば各種有機高分子樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及び水ガラス等が挙げられる。   In addition, the other binder may be contained in the range which does not prevent the effect of this invention. Examples of other binders include various organic polymer resins, phenol resins, epoxy resins, and water glass.

結合材は、シリコン樹脂を単独で、又はその他の結合材とで組み合わせて用いることができる。なお、軟磁性体組成物中の炭素(C)の含有量を0.05質量%未満に制限することが好ましい観点から、結合材は、主としてシリコン樹脂を用いることが好ましい。軟磁性体組成物中のCの含有量が多すぎると、得られる磁芯の強度が低下する傾向にある。   As the binder, a silicon resin can be used alone or in combination with other binders. From the viewpoint of preferably limiting the carbon (C) content in the soft magnetic composition to less than 0.05% by mass, it is preferable to mainly use a silicon resin as the binder. When the content of C in the soft magnetic composition is too large, the strength of the obtained magnetic core tends to decrease.

結合材の添加量は、必要とされる磁芯の特性に応じては異なるが、好ましくは軟磁性体合金粉末100重量部に対して、1〜10重量部添加することができ、より好ましくは軟磁性体合金粉末100重量部に対して、3〜9重量部である。結合材の添加量が多すぎると、透磁率が低下し、損失が大きくなる傾向にある。一方、結合材の添加量が少なすぎると、絶縁を確保し難くなる傾向にある。   The amount of the binder added varies depending on the required characteristics of the magnetic core, but preferably 1 to 10 parts by weight can be added, more preferably 100 parts by weight of the soft magnetic alloy powder. 3 to 9 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the soft magnetic alloy powder. When the amount of the binder added is too large, the magnetic permeability tends to decrease and the loss tends to increase. On the other hand, if the amount of the binder added is too small, it tends to be difficult to ensure insulation.

シリコン樹脂の添加量は、好ましくは軟磁性体合金粉末100重量部に対して、3〜9重量部である。シリコン樹脂の添加量が少なすぎると、軟磁性組成物の粒界にSiを含有する層が形成されにくくなり、成形品としての強度が低下する傾向にある。   The amount of silicon resin added is preferably 3 to 9 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the soft magnetic alloy powder. When the addition amount of the silicon resin is too small, it becomes difficult to form a layer containing Si at the grain boundary of the soft magnetic composition, and the strength as a molded product tends to decrease.

また、前記混合物または造粒粉には、本発明の効果を妨げない範囲で、必要に応じて有機溶媒を添加してもよい。
有機溶媒としては、結合材を溶解し得るものであれば特に限定されないが、例えば、トルエン、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、クロロホルム、酢酸エチル等の各種溶媒が挙げられる。
Moreover, you may add an organic solvent to the said mixture or granulated powder as needed in the range which does not inhibit the effect of this invention.
The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the binder, and examples thereof include various solvents such as toluene, isopropyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, chloroform, and ethyl acetate.

また、前記混合物または造粒粉には、本発明の効果を妨げない範囲で、必要に応じて各種添加剤、潤滑剤、可塑剤、チキソ剤等を添加してもよい。   In addition, various additives, lubricants, plasticizers, thixotropic agents, and the like may be added to the mixture or the granulated powder as necessary, as long as the effects of the present invention are not hindered.

潤滑剤としては、例えば、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛及びステアリン酸ストロンチウム等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中では、いわゆるスプリングバックが小さいという観点から、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を用いることが好ましい。   Examples of the lubricant include aluminum stearate, barium stearate, magnesium stearate, calcium stearate, zinc stearate and strontium stearate. These are used singly or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use zinc stearate as a lubricant from the viewpoint that so-called spring back is small.

潤滑剤を用いる場合には、その添加量は、好ましくは軟磁性体合金粉末100重量部に対して、0.1〜0.9重量部であり、より好ましくは軟磁性体合金粉末100重量部に対して、0.3〜0.7重量部である。潤滑剤が少なすぎると、成形後の脱型が困難となり、成形クラックが生じやすい傾向にある。一方、潤滑剤が多すぎると、成形密度の低下を招き、透磁率が減少してしまう。   When a lubricant is used, the amount added is preferably 0.1 to 0.9 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of soft magnetic alloy powder, with respect to 100 parts by weight of soft magnetic alloy powder. Is 0.3 to 0.7 parts by weight. If the amount of the lubricant is too small, it is difficult to remove the mold after molding, and molding cracks tend to occur. On the other hand, when there is too much lubricant, the molding density is lowered and the magnetic permeability is reduced.

特に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を用いる場合には、得られる軟磁性体組成物中の、亜鉛(Zn)の含有量が、0.004〜0.2質量%の範囲内となる、添加量を調整することが好ましい。Znの含有量が多すぎると、磁芯としての十分な強度が得られない傾向にある傾向がある。   In particular, when zinc stearate is used as a lubricant, the amount of zinc (Zn) contained in the obtained soft magnetic composition is in the range of 0.004 to 0.2% by mass. Is preferably adjusted. When there is too much content of Zn, there exists a tendency which sufficient intensity | strength as a magnetic core cannot be acquired.

混合物を得る方法としては、特に限定されるものではないが、従来公知の方法により、軟磁性体合金粉末と結合材と有機溶媒とを混合して得られる。なお、必要に応じて各種添加材を添加してもよい。
混合に際しては、例えば、加圧ニーダ、アタライタ、振動ミル、ボールミル、Vミキサー等の混合機や、流動造粒機、転動造粒機等の造粒機を用いることができる。
また、混合処理の温度および時間としては、好ましくは室温で1〜30分間程度である。
The method for obtaining the mixture is not particularly limited, and can be obtained by mixing soft magnetic alloy powder, binder and organic solvent by a conventionally known method. In addition, you may add various additives as needed.
In mixing, for example, a mixer such as a pressure kneader, an attawriter, a vibration mill, a ball mill, or a V mixer, or a granulator such as a fluid granulator or a rolling granulator can be used.
Moreover, as temperature and time of a mixing process, Preferably it is about 1 to 30 minutes at room temperature.

造粒粉を得る方法としては、特に限定されるものではないが、従来公知の方法により、混合物を乾燥した後、乾燥した混合物を解砕して得られる。
乾燥処理の温度および時間としては、好ましくは室温〜200℃程度で、5〜60分間である。
Although it does not specifically limit as a method to obtain granulated powder, After drying a mixture by a conventionally well-known method, it obtains by crushing the dried mixture.
The temperature and time for the drying treatment are preferably about room temperature to 200 ° C. and 5 to 60 minutes.

必要に応じて、造粒粉には、潤滑剤を添加することができる。造粒粉に潤滑剤を添加した後、5〜60分間混合することが望ましい。   If necessary, a lubricant can be added to the granulated powder. After adding the lubricant to the granulated powder, it is desirable to mix for 5 to 60 minutes.

成形体を得る方法としては、特に限定されるものではないが、従来公知の方法により、所望する形状のキャビティを有する成形金型を用い、そのキャビティ内に混合物または造粒粉を充填し、所定の成形温度及び所定の成形圧力でその混合物を圧縮成形することが好ましい。   The method for obtaining the molded body is not particularly limited, but a conventionally known method is used to form a mold having a cavity having a desired shape, and the mixture or granulated powder is filled into the cavity. The mixture is preferably compression-molded at a molding temperature and a predetermined molding pressure.

圧縮成形における成形条件は特に限定されず、軟磁性合金粉末の形状及び寸法や、圧粉磁芯の形状、寸法及び密度などに応じて適宜決定すればよい。例えば、通常、最大圧力は100〜1000MPa程度、好ましくは400〜800MPa程度とし、最大圧力に保持する時間は0.5秒間〜1分間程度とする。   The molding conditions in the compression molding are not particularly limited, and may be appropriately determined according to the shape and size of the soft magnetic alloy powder, the shape, size, and density of the dust core. For example, the maximum pressure is usually about 100 to 1000 MPa, preferably about 400 to 800 MPa, and the time for maintaining the maximum pressure is about 0.5 seconds to 1 minute.

本実施形態に係る製造方法では、結合材がシリコン系樹脂を含むことにより、上記最大圧力まで、成形圧力を低減させることができる。さらに、このように成形圧力を低減した場合であっても、磁芯を構成する軟磁性体組成物の粒界にはSiを含有する層が形成されることから、磁芯は十分な強度を有するものとなる。その結果、製造コストを低減でき、生産性及び経済性を向上することができる。   In the manufacturing method according to the present embodiment, the molding pressure can be reduced to the maximum pressure because the binding material contains a silicon-based resin. Further, even when the molding pressure is reduced in this way, a layer containing Si is formed at the grain boundary of the soft magnetic composition constituting the magnetic core, so that the magnetic core has sufficient strength. It will have. As a result, manufacturing cost can be reduced, and productivity and economy can be improved.

なお、成形圧力が低すぎると、成形による高密度化及び高透磁率化を図り難くなる共に、十分な機械的強度が得られにくい傾向にある。一方、成形時の成形圧が高すぎると、圧力印加効果が飽和する傾向にあるとともに、製造コストが増加して生産性及び経済性が損なわれ得る傾向にあり、また、成形金型が劣化し易くなり耐久性が低下する傾向にある。   If the molding pressure is too low, it is difficult to achieve high density and high permeability by molding, and it is difficult to obtain sufficient mechanical strength. On the other hand, if the molding pressure at the time of molding is too high, the pressure application effect tends to saturate, the manufacturing cost tends to increase, and the productivity and economy may tend to be impaired, and the molding die deteriorates. It tends to be easy and the durability tends to decrease.

成形温度は、特に限定されないが、通常、室温〜200℃程度が好ましい。なお、成形時の成形温度を上げるほど成形体の密度は上がる傾向にあるが、高すぎると軟磁性合金粒子の酸化が促進されて、得られる磁芯の性能が劣化する傾向にあり、また、製造コストが増加して生産性及び経済性が損なわれ得る。   The molding temperature is not particularly limited, but is usually preferably about room temperature to 200 ° C. The density of the molded body tends to increase as the molding temperature at the time of molding increases, but if it is too high, the oxidation of the soft magnetic alloy particles is promoted, and the performance of the obtained magnetic core tends to deteriorate, Manufacturing costs may increase and productivity and economy may be impaired.

成形後に得られる成形体を熱処理する方法は、公知の方法により行えばよく、特に限定されないが、一般的には、成形により任意の形状に成形された成形体を、アニール炉を用いて所定の温度で熱処理することにより行うことが好ましい。   The method of heat-treating the molded body obtained after molding may be carried out by a known method, and is not particularly limited. Generally, a molded body molded into an arbitrary shape by molding is subjected to a predetermined process using an annealing furnace. It is preferable to perform the heat treatment at a temperature.

熱処理時の処理温度は、特に限定されないが、通常、600〜900℃程度が好ましく、より好ましくは700〜850℃である。熱処理時の処理温度が高すぎても、また低すぎても磁芯としての十分な強度が得られない傾向にある   Although the processing temperature at the time of heat processing is not specifically limited, Usually, about 600-900 degreeC is preferable, More preferably, it is 700-850 degreeC. Even if the treatment temperature during heat treatment is too high or too low, sufficient strength as a magnetic core tends not to be obtained.

熱処理工程は、酸素含有雰囲気下にて行うことが好ましい。ここで、酸素含有雰囲気とは、特に限定されるものではないが、大気雰囲気(通常、20.95%の酸素を含む)、または、アルゴンや窒素等の不活性ガスとの混合雰囲気等が挙げられる。好ましくは大気雰囲気下である。酸素含有雰囲気下で熱処理することで軟磁性体組成物の粒界にSiを含有する層を効果的に形成することができる。   The heat treatment step is preferably performed in an oxygen-containing atmosphere. Here, the oxygen-containing atmosphere is not particularly limited, and examples thereof include an air atmosphere (usually containing 20.95% oxygen) or a mixed atmosphere with an inert gas such as argon or nitrogen. It is done. Preferably, it is under atmospheric atmosphere. By performing heat treatment in an oxygen-containing atmosphere, a layer containing Si can be effectively formed at the grain boundary of the soft magnetic composition.

また、このようにして得られたコア部は、成形密度が5.50g/cm以上であることが好ましい。成形密度が5.50g/cm以上に、高密度化された圧粉磁芯は、高透磁率、高強度、高コア抵抗、低コアロスといった各種性能においても優れる傾向にある。 The core part thus obtained preferably has a molding density of 5.50 g / cm 3 or more. A dust core that has been densified to a molding density of 5.50 g / cm 3 or more tends to be excellent in various performances such as high magnetic permeability, high strength, high core resistance, and low core loss.

次に得られたコア部2に対して、図2に示すバレル装置を用いて、コア部2の表面に、ガラス組成物、バインダ樹脂等から構成される熱処理前の被覆層10aを形成する。   Next, with respect to the obtained core part 2, the coating layer 10a before heat processing comprised from a glass composition, binder resin, etc. is formed in the surface of the core part 2 using the barrel apparatus shown in FIG.

図2に示すバレル装置20は、円柱状または角柱状のシリンダケーシング20aを有し、その中空の内部に、バレル容器22が、その軸芯回りに矢印A方向(またはその逆方向)に回転自在に収容してある。   The barrel apparatus 20 shown in FIG. 2 has a cylindrical or prismatic cylinder casing 20a, and a barrel container 22 is rotatable in the direction of arrow A (or the opposite direction) around its axis in the hollow interior. Is housed.

ケーシング20aには、入口管23と出口管24とがそれぞれ形成してある。入口管23からは乾燥用気体がケーシング20aの内部に入り込み、出口管24からケーシング内部の空気を排出可能になっている。   An inlet pipe 23 and an outlet pipe 24 are formed in the casing 20a. The drying gas can enter the casing 20 a from the inlet pipe 23, and the air inside the casing can be discharged from the outlet pipe 24.

バレル容器22の内部における軸芯位置には、スプレーノズル25が軸方向に沿って配置してあり、ノズル25から、バレル容器22の内部に貯留してある多数のコア部2に向けてスラリー26を吹き付け可能になっている。バレル容器22は、矢印A方向に回転するために、コア部2は、図2に示すような状態で存在し、バレル容器22の回転により撹拌される。   A spray nozzle 25 is arranged along the axial direction at the axial center position in the barrel container 22, and the slurry 26 is directed from the nozzle 25 toward a number of core portions 2 stored in the barrel container 22. Can be sprayed. Since the barrel container 22 rotates in the direction of arrow A, the core portion 2 exists in the state shown in FIG. 2 and is agitated by the rotation of the barrel container 22.

ノズル25は、コア部2の集合に向けてスラリー26を噴霧することができるようになっている。なお、ノズル25からのスラリーの噴霧方向を自由に変えられるようにしても良い。また、ケーシング20aには、図示省略してある排出パイプが接続してあり、余分なスラリー26を排出可能になっている。   The nozzle 25 can spray the slurry 26 toward the assembly of the core portions 2. Note that the direction in which the slurry is sprayed from the nozzle 25 may be freely changed. Further, a discharge pipe (not shown) is connected to the casing 20a so that excess slurry 26 can be discharged.

バレル容器22の壁には、外部と内部とを連通する多数の孔が形成してあり、ケーシング20aの下方に貯留してあるスラリー26は、バレル容器22の内部にも侵入し、そのスラリー26にコア部2を浸漬することができる。また、乾燥用気体が入口管23からケーシング20aを通り出口管24へと流通する際には、バレル容器22の内部にも流通するようになっている。   The wall of the barrel container 22 is formed with a large number of holes communicating with the outside and the inside, and the slurry 26 stored below the casing 20 a also enters the inside of the barrel container 22, and the slurry 26 The core part 2 can be immersed in Further, when the drying gas flows from the inlet pipe 23 through the casing 20 a to the outlet pipe 24, the drying gas also flows inside the barrel container 22.

熱処理前の被覆層10aを形成するために、まず、コア部2を、図2に示すバレル容器22の内部に多数収容する。そして、バレル容器22を回転させ、コア部2の集合を撹拌しながら、ノズル25からスラリー26を吹き付けて、熱処理前の被覆層10aを形成する。   In order to form the coating layer 10a before the heat treatment, first, a large number of core portions 2 are accommodated in the barrel container 22 shown in FIG. Then, the barrel container 22 is rotated, and the slurry 26 is sprayed from the nozzle 25 while stirring the assembly of the core portions 2 to form the coating layer 10a before the heat treatment.

スラリー26は、上述したガラス組成物を粉砕して得られるガラス粉末と、バインダ樹脂と、溶剤とを含む。さらにその他の添加物を含んでいてもよい。ガラス組成物は、該組成物を構成する酸化物、ハロゲン化物等の非酸化物等の原料を混合、溶融し、急冷して非晶質とすればよい。また、ガラス組成物として、結晶化ガラスを用いてもよい。本実施形態では、ガラス粉末としてSi−B系ガラスを用いる。ガラス粉末の平均粒径(メジアン径)は、特に限定されないが、好ましくは、0.1μm以上10μm以下の範囲である。   The slurry 26 includes glass powder obtained by pulverizing the glass composition described above, a binder resin, and a solvent. Furthermore, other additives may be included. The glass composition may be made amorphous by mixing, melting, and rapidly cooling raw materials such as non-oxides such as oxides and halides constituting the composition. Moreover, you may use crystallized glass as a glass composition. In this embodiment, Si-B glass is used as the glass powder. The average particle diameter (median diameter) of the glass powder is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 μm to 10 μm.

スラリー26に含まれるバインダ樹脂はポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルアルコール樹脂変性体、またはこれらの混合物であることが好ましい。このようにすることで、形成される熱処理前の被覆層10aは、コア部2との密着性に優れる。   The binder resin contained in the slurry 26 is preferably polyvinyl alcohol (PVA), a modified polyvinyl alcohol resin, or a mixture thereof. By doing in this way, the coating layer 10a before heat processing formed is excellent in adhesiveness with the core part 2. FIG.

溶剤は、水を含むことが好ましい。溶剤は水のみでもよいが、ガラス粉末の表面と水との接触角が大きいときは、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、イソブチルアルコール(IBA)等の水溶性のアルコールを一定の割合で混ぜることにより、ガラス粉末の凝集や沈降を抑制することが好ましい。   The solvent preferably contains water. The solvent may be water only, but when the contact angle between the surface of the glass powder and water is large, water-soluble alcohol such as ethanol, isopropyl alcohol (IPA), isobutyl alcohol (IBA), etc. is mixed at a certain ratio. It is preferable to suppress aggregation and sedimentation of the glass powder.

コア部2に吹き付けられたスラリー26は、各コア部2の表面を覆い焼成前被覆層10aを形成する。この時、余分なスラリー26は、図示省略してある排出パイプを通して排出される。ノズル25からスラリー26を吹き付ける処理時間は、特に限定されないが、たとえば30〜180分程度である。また、スプレー時のスラリー26の温度は、溶剤の組成にもよるが40℃以上100℃以下が好ましい。沸点の低い溶剤を使用する場合は、上記温度範囲内で温度を下げることが好ましい。   The slurry 26 sprayed on the core part 2 covers the surface of each core part 2, and forms the coating layer 10a before baking. At this time, excess slurry 26 is discharged through a discharge pipe (not shown). Although the processing time which sprays the slurry 26 from the nozzle 25 is not specifically limited, For example, it is about 30 to 180 minutes. The temperature of the slurry 26 at the time of spraying is preferably 40 ° C. or more and 100 ° C. or less although it depends on the composition of the solvent. When using a solvent having a low boiling point, it is preferable to lower the temperature within the above temperature range.

次に、スラリー26をスプレーしながら同時に熱処理前の被覆層10aの乾燥処理を行う。乾燥処理では、入口管23から乾燥用気体をケーシング20aの内部に流し込み、出口管24から排出させる。この乾燥処理に用いる乾燥用気体は、たとえば温度50〜100℃の空気である。スプレー処理後、さらに乾燥処理を、たとえば5〜30分行ってもよい。   Next, while the slurry 26 is sprayed, the coating layer 10a before the heat treatment is simultaneously dried. In the drying process, a drying gas is poured into the casing 20 a from the inlet pipe 23 and discharged from the outlet pipe 24. The drying gas used for this drying treatment is, for example, air having a temperature of 50 to 100 ° C. After the spray treatment, a drying treatment may be further performed, for example, for 5 to 30 minutes.

乾燥処理後、熱処理前の被覆層10aが形成されたコア部2は、バレル容器22から取り出され、熱軟化処理される。熱処理条件は、熱処理前の被覆層10aに含まれるガラス粉末の軟化点などに応じて決定される。具体的には、熱処理温度は、好ましくは600〜800℃であり、熱処理時間は、5〜120分である。   After the drying process, the core part 2 on which the coating layer 10a before the heat treatment is formed is taken out of the barrel container 22 and subjected to a heat softening process. The heat treatment conditions are determined according to the softening point of the glass powder contained in the coating layer 10a before the heat treatment. Specifically, the heat treatment temperature is preferably 600 to 800 ° C., and the heat treatment time is 5 to 120 minutes.

熱処理工程は、酸素含有雰囲気下にて行うことが好ましい。ここで、酸素含有雰囲気とは、特に限定されるものではないが、大気雰囲気(通常、20.95%の酸素を含む)、または、アルゴンや窒素等の不活性ガスとの混合雰囲気等が挙げられる。好ましくは大気雰囲気下である。   The heat treatment step is preferably performed in an oxygen-containing atmosphere. Here, the oxygen-containing atmosphere is not particularly limited, and examples thereof include an air atmosphere (usually containing 20.95% oxygen) or a mixed atmosphere with an inert gas such as argon or nitrogen. It is done. Preferably, it is under atmospheric atmosphere.

熱処理後、コア部2の表面には、ガラス化した被覆層10が形成され、図1に示すフェライトコア1が得られる。なお、本実施形態では、ガラス化とは、連続された非晶質な個体膜で、結晶と同程度の剛性を持つ状態になることと定義される。   After the heat treatment, a vitrified coating layer 10 is formed on the surface of the core portion 2, and the ferrite core 1 shown in FIG. 1 is obtained. In the present embodiment, vitrification is defined as a continuous amorphous solid film having a rigidity comparable to that of crystals.

その後に、図3に示すように、各コア部2における一方の鍔部5の端面に、銀、チタン、ニッケル、クロム、銅などで構成された一対の端子電極32を、印刷、転写、浸漬、スパッタ、メッキ法などで形成する。端子電極32は、コア部2が導電性であっても、被覆層10が存在しているために絶縁されている。   Thereafter, as shown in FIG. 3, a pair of terminal electrodes 32 made of silver, titanium, nickel, chromium, copper, or the like is printed, transferred, or immersed on the end face of one flange 5 in each core 2. It is formed by sputtering, plating or the like. The terminal electrode 32 is insulated because the covering layer 10 exists even if the core 2 is conductive.

その後に、巻芯部4の周囲にワイヤ30を巻回し、そのワイヤの両端を、それぞれ端子電極32に熱圧着、超音波やレーザなどによる溶接、はんだ法などで接続し、本発明の一実施形態に係るコイル部品が完成する。   Thereafter, the wire 30 is wound around the core 4 and both ends of the wire are respectively connected to the terminal electrode 32 by thermocompression bonding, welding by ultrasonic waves or lasers, a soldering method, and the like. The coil component according to the form is completed.

本実施形態に係る磁芯では、磁芯として優れた強度を発揮することができる。また、特に被覆層をガラス組成物で構成することで、被覆層をコア部の表面に容易に形成することができる。また、コアの表面にガラス組成で構成された被覆層が形成されていることにより、磁芯としての強度を向上することができる。また、ガラス組成物が絶縁性である場合には、コア部が導電性であっても、巻回されるワイヤ等との絶縁性を確保することができる。   The magnetic core according to the present embodiment can exhibit excellent strength as a magnetic core. Moreover, especially a coating layer can be easily formed in the surface of a core part by comprising a coating layer with a glass composition. Moreover, the strength as a magnetic core can be improved by forming a coating layer made of a glass composition on the surface of the core. Further, when the glass composition is insulative, it is possible to ensure insulation with a wound wire or the like even if the core part is electrically conductive.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, it can implement with a various aspect in the range which does not deviate from the summary of this invention. .

例えば、上述した実施形態では、混合物または造粒粉を圧粉成形することで磁芯(圧粉磁芯)を製造しているが、上記混合物をシート状成形して積層することにより磁芯を製造してもよい。また、乾式成形の他、湿式成形、押出成形などにより成形体を得てもよい。   For example, in the above-described embodiment, a magnetic core (powder magnetic core) is manufactured by compacting a mixture or granulated powder, but the magnetic core is formed by stacking the mixture into a sheet shape. It may be manufactured. In addition to dry molding, a molded body may be obtained by wet molding, extrusion molding, or the like.

上述した実施形態では、軟磁性体組成物の粒界にSiを含有する層を形成するため、結合材としてシリコン樹脂を用いているが、シリコン樹脂に代えて、添加剤としてシリカゲルやシリカ粒子等のSi含有成分を用いてもよい。   In the embodiment described above, a silicon resin is used as a binder in order to form a layer containing Si at the grain boundary of the soft magnetic composition, but silica gel, silica particles, or the like can be used as an additive instead of the silicon resin. Si-containing components may be used.

また、上述の実施形態においては、焼成されたコア部に対して、熱処理前の被覆層を形成し、これを熱処理して被覆層を形成したが、コア部の焼成と被覆層の熱処理とを同時に行ってもよい。このようにすることで、工程を簡略化できる。   In the above-described embodiment, the coating layer before heat treatment is formed on the fired core portion, and this is heat-treated to form the coating layer. However, the firing of the core portion and the heat treatment of the coating layer are performed. You may do it at the same time. By doing so, the process can be simplified.

なお、コア部の焼成と被覆層の熱処理とを同時に行う際の熱処理条件は、コア部単独の焼成条件と同じであってもよいし、被覆層の熱処理条件と同じであってもよい。   The heat treatment conditions for simultaneously performing the firing of the core part and the heat treatment of the coating layer may be the same as the firing conditions of the core part alone or the same as the heat treatment conditions of the coating layer.

その他、必要に応じて、成形体を樹脂含浸することも可能である。これにより、磁芯の強度をさらに向上させることができる。   In addition, the molded body can be impregnated with a resin as necessary. Thereby, the intensity | strength of a magnetic core can further be improved.

また、上述した実施形態では、本実施形態に係る磁芯を、コイル型電子部品として用いるが、特に制限されることはなく、モーター、スイッチング電源、DC−DCコンバーター、トランス、チョークコイル等の各種電子部品の磁心としても好適に用いることができる。   In the above-described embodiment, the magnetic core according to this embodiment is used as a coil-type electronic component. However, the magnetic core is not particularly limited, and various types such as a motor, a switching power supply, a DC-DC converter, a transformer, and a choke coil are used. It can also be suitably used as a magnetic core for electronic components.

以下、実施例により発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.

(実施例1)
試料1について
[軟磁性合金粉末の調製]
まず、Fe単体、Cr単体及びSi単体のインゴット、チャンク(塊)、又はショット(粒子)を準備した。次にそれらをFe88.5質量%、Cr5質量%およびSi6.5質量%の組成となるように混合して、水アトマイズ装置内に配置されたルツボに収容した。次いで、不活性雰囲気中、ルツボ外部に設けたワークコイルを用いて、ルツボを高周波誘導により1600℃以上まで加熱し、ルツボ中のインゴット、チャンク又はショットを溶融、混合して融液を得た。
Example 1
Sample 1 [Preparation of soft magnetic alloy powder]
First, ingots, chunks, or shots (particles) of simple Fe, simple Cr, and simple Si were prepared. Next, they were mixed so as to have a composition of 88.5% by mass of Fe, 5% by mass of Cr and 6.5% by mass of Si, and accommodated in a crucible arranged in a water atomizer. Next, using a work coil provided outside the crucible in an inert atmosphere, the crucible was heated to 1600 ° C. or higher by high frequency induction, and the ingot, chunk or shot in the crucible was melted and mixed to obtain a melt.

次いで、ルツボに設けられたノズルから、ルツボ内の融液を噴出すると同時に、噴出した融液に高圧(50MPa)水流を衝突させて急冷することにより、Fe−Si−Cr系粒子からなる軟磁性合金粉末(平均粒径;50μm)を作製した。   Next, the melt in the crucible is ejected from a nozzle provided in the crucible, and at the same time, a high-pressure (50 MPa) water flow is collided with the melt and rapidly cooled, thereby soft magnets composed of Fe-Si-Cr-based particles. Alloy powder (average particle size: 50 μm) was prepared.

得られた軟磁性合金粉末を、蛍光X線分析法により組成分析した結果、仕込み組成と一致していることが確認できた。   As a result of analyzing the composition of the obtained soft magnetic alloy powder by fluorescent X-ray analysis, it was confirmed that it was consistent with the charged composition.

[コア部の作製]
得られた軟磁性合金粉末100重量部に対し、シリコン樹脂(東レダウコーニングシリコン(株)製:SR2414LV)6重量部を添加し、これらを加圧ニーダにより室温で30分間混合した。次いで、混合物を空気中において150℃で20分間乾燥した。乾燥後の磁性粉末に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛(日東化成製:ジンクステアレート)それらの軟磁性合金粉末100重量部に対して0.5重量部を添加し、Vミキサーにより10分間混合した。
[Production of core part]
6 parts by weight of a silicon resin (manufactured by Toray Dow Corning Silicon Co., Ltd .: SR2414LV) was added to 100 parts by weight of the obtained soft magnetic alloy powder, and these were mixed with a pressure kneader at room temperature for 30 minutes. The mixture was then dried in air at 150 ° C. for 20 minutes. 0.5 parts by weight of zinc stearate (manufactured by Nitto Kasei: zinc stearate) as a lubricant to 100 parts by weight of these soft magnetic alloy powders was added to the magnetic powder after drying, and mixed for 10 minutes by a V mixer. .

続いて、得られた混合物を、5mm×5mm×10mmの角形サンプルに成形し、成形体を作製した。なお、成形圧は600MPaとした。加圧後の成形体を750℃で60分間、大気中で熱処理することにより、シリコン樹脂を硬化させて、磁芯サンプルを得た。   Then, the obtained mixture was shape | molded to the square sample of 5 mm x 5 mm x 10 mm, and the molded object was produced. The molding pressure was 600 MPa. The pressed body was heat treated in the atmosphere at 750 ° C. for 60 minutes to cure the silicone resin and obtain a magnetic core sample.

[各種評価] [Various evaluations]

<粒界におけるSi含有層の確認>
まず、圧粉磁芯を切断した。この切断面について、走査透過型電子顕微鏡(STEM)により観察し、軟磁性体合金粒子と粒界との判別を行った。
次いで、図5に示すように、任意に選択した観測点において、STEMに付属のEDS装置を用いて、EDS分析を行った。EDS解析の結果を、図6に概略図として示す。なお、図6の縦軸は、測定により得られた特性X線の強度比である。
<Confirmation of Si-containing layer at grain boundary>
First, the dust core was cut. The cut surface was observed with a scanning transmission electron microscope (STEM) to distinguish soft magnetic alloy particles from grain boundaries.
Next, as shown in FIG. 5, EDS analysis was performed at an arbitrarily selected observation point using an EDS apparatus attached to the STEM. The result of the EDS analysis is shown as a schematic diagram in FIG. In addition, the vertical axis | shaft of FIG. 6 is an intensity | strength ratio of the characteristic X-ray obtained by measurement.

<3点曲げ強さ試験(強度)>
圧粉磁芯サンプルに対し、JIS R1601の規定に従い、3点曲げ強さ試験を行った。
3点曲げ強さは、試験片を一定距離に配置された2支点上に置き、支点間の中央の1点に荷重を加えて折れた時の最大曲げ応力(kg/mm)である。
さらに、得られた最大曲げ応力の結果から、被覆層形成による強度の向上率を下記式により算出した。
強度の向上率(%)
=100×(被覆層ありの試料 − 被覆層なしの試料)/(被覆層なしの試料)
本実施例では、向上率24%以上を良好とした。結果を表1に示す。
<3-point bending strength test (strength)>
A three-point bending strength test was performed on the dust core sample in accordance with JIS R1601.
The three-point bending strength is the maximum bending stress (kg / mm 2 ) when a test piece is placed on two fulcrums arranged at a fixed distance and bent by applying a load to one central point between the fulcrums.
Furthermore, from the result of the obtained maximum bending stress, the improvement rate of the strength by forming the coating layer was calculated by the following formula.
Strength improvement rate (%)
= 100 × (sample with coating layer−sample without coating layer) / (sample without coating layer)
In this example, an improvement rate of 24% or more was considered good. The results are shown in Table 1.

試料2について
試料2は、試料1と同様にして得られた成形体に、以下の方法により熱処理前の被覆層を形成した以外は、試料1と同様の方法で磁芯サンプルを作製し、同様の評価を行った。表1および図6に結果を示す。
Sample 2 For sample 2, a magnetic core sample was prepared in the same manner as for sample 1 except that a coating layer before heat treatment was formed on the molded body obtained in the same manner as for sample 1 by the following method. Was evaluated. The results are shown in Table 1 and FIG.

まず、被覆層を形成するためのガラス組成物の粉末を準備した。ガラス組成物としてはSi−B系ガラスを用いた。Si−B系ガラスは、ガラス成分を構成する酸化物等の原料を混合・溶融し、その後急冷して作製した。   First, a glass composition powder for forming a coating layer was prepared. Si-B glass was used as the glass composition. The Si-B glass was prepared by mixing and melting raw materials such as oxides constituting the glass component and then rapidly cooling.

なお、被覆層として用いたSi−B系ガラス組成物の熱膨張係数は6×10−6/℃であった。コア部およびガラス組成物の熱膨張係数は、TMAにより測定した。 The thermal expansion coefficient of the Si—B glass composition used as the coating layer was 6 × 10 −6 / ° C. The thermal expansion coefficient of the core part and the glass composition was measured by TMA.

次に、被覆層を形成するために用いられるスラリーを作製した。まず、得られたガラス組成物の粉末とPVAとを所定の重量比で混合した。さらに、得られた固形成分(ガラス粉末およびPVAの混合物)と溶剤とを所定の重量比で混合し、ボールミルで混合してスラリーを準備した。溶剤としては、水とエタノールを8:2で混合したものを用いた。スラリー中のガラス粉末に対するバインダ樹脂の含有量は10重量%であった。   Next, a slurry used to form a coating layer was prepared. First, the obtained glass composition powder and PVA were mixed at a predetermined weight ratio. Furthermore, the obtained solid component (a mixture of glass powder and PVA) and a solvent were mixed at a predetermined weight ratio, and mixed by a ball mill to prepare a slurry. As the solvent, a mixture of water and ethanol at 8: 2 was used. The content of the binder resin with respect to the glass powder in the slurry was 10% by weight.

次に、バレル装置のバレル容器内に成形体を投入し、成形体の表面全体に、上述したスラリーを用いたスプレー処理により、熱処理前の被覆層を形成した。また、スプレーと同時に、温風温度70℃で乾燥処理した。   Next, the compact was put into a barrel container of a barrel device, and a coating layer before heat treatment was formed on the entire surface of the compact by spraying using the slurry described above. At the same time as the spraying, drying was performed at a hot air temperature of 70 ° C.

その後に、バレル容器から、熱処理前の被覆層が形成された成形体を取り出し、この成形体を750℃で1時間熱処理して、ガラス化した被覆層が成形体の表面全体に形成された磁芯サンプルを得た。   Thereafter, the molded body on which the coating layer before the heat treatment is formed is taken out from the barrel container, and the molded body is heat-treated at 750 ° C. for 1 hour to form a vitrified coating layer on the entire surface of the molded body. A wick sample was obtained.

被覆層の厚みは、3〜25μm程度であった。なお、被覆層の厚みは、被覆層形成前後の寸法より算出した。   The thickness of the coating layer was about 3 to 25 μm. The thickness of the coating layer was calculated from the dimensions before and after the coating layer was formed.

また、被覆率は、98〜100%程度であった。なお、被覆率は、20個の試料について目視により観察し、被覆層の形成が不完全であった試料について、被覆面積を測定することにより算出した。   Moreover, the coverage was about 98 to 100%. The covering rate was calculated by observing 20 samples visually and measuring the covering area of the sample in which the formation of the coating layer was incomplete.

試料3について
試料3は、バインダ樹脂として、非シリコン系樹脂である(ナガセケムテックス(株)製造:DENATITE XNR 4338)を用いた以外は、試料1と同様の方法で磁芯サンプルを作成し、同様の評価を行った。表1および図6に結果を示す。
試料4について
試料4は、バインダ樹脂として、非シリコン系樹脂である(ナガセケムテックス(株)製造:DENATITE XNR 4338)を用いた以外は、試料2と同様の方法で磁芯サンプルを作成し、同様の評価を行った。表1および図6に結果を示す。
About sample 3, sample 3 is a non-silicone resin (Nagase ChemteX Corporation manufactured: DENATEITE XNR 4338) as a binder resin, and a magnetic core sample is prepared in the same manner as sample 1, Similar evaluations were made. The results are shown in Table 1 and FIG.
Sample 4 Sample 4 is a non-silicone resin (Nagase Chemtex Co., Ltd .: DENATEITE XNR 4338) as a binder resin, and a magnetic core sample is prepared in the same manner as Sample 2, Similar evaluations were made. The results are shown in Table 1 and FIG.

Figure 0006382487
Figure 0006382487

試料1および2では、STEM観察およびEDS解析の結果、コア部を構成する軟磁性体組成物の粒界に、Siを含有する層が形成されていることが確認できた。   In Samples 1 and 2, as a result of STEM observation and EDS analysis, it was confirmed that a layer containing Si was formed at the grain boundary of the soft magnetic composition constituting the core portion.

このような試料1と2との大きな違いは、コア部の表面にガラスからなる被覆層が形成されているか否かであるところ、被覆層が形成されている試料2では、被覆層が形成されていない試料1に比べて、強度の向上率24%を超えることが確認された。   The major difference between Samples 1 and 2 is whether or not a coating layer made of glass is formed on the surface of the core portion. In Sample 2 where the coating layer is formed, the coating layer is formed. It was confirmed that the improvement rate of strength exceeded 24% compared to the sample 1 that was not.

一方、STEM観察およびEDS解析の結果、コア部を構成する軟磁性体組成物の粒界にSiを含有する層が形成されていない試料3および4では、試料1および2に比べていずれも強度が低いことが確認された。   On the other hand, as a result of STEM observation and EDS analysis, the samples 3 and 4 in which the Si-containing layer is not formed at the grain boundary of the soft magnetic material composition constituting the core part are stronger than the samples 1 and 2. Was confirmed to be low.

さらに、コア部の表面に被覆層が形成された場合(試料4)であっても、試料2のような急激な強度の向上は確認されなかった。   Furthermore, even when the coating layer was formed on the surface of the core part (sample 4), the rapid strength improvement as in sample 2 was not confirmed.

これらの結果から、本発明に係る磁芯では、コア部を構成する軟磁性体組成物の粒界にSiを有する層が存在することにより、コア部の表面に被覆層を形成した際の強度の向上率が増すことが確認された。   From these results, in the magnetic core according to the present invention, the strength when the coating layer is formed on the surface of the core portion due to the presence of the Si-containing layer at the grain boundary of the soft magnetic composition constituting the core portion. It was confirmed that the improvement rate of was increased.

特に、EDS解析の結果、試料1および2では、軟磁性体組成物の粒界にSiを含むアモルファス層が確認された。さらに、粒子表面には、SiおよびCrを含むアモルファス層が確認された(図6(a)参照)。一方、試料3および4では、軟磁性体組成物の粒界にSiを含有する層は観察されなかった(図6(b)参照)。このような違いが、コア部の表面に被覆層を形成した際の強度の向上率の違いに影響していると考えられる。   In particular, as a result of EDS analysis, in Samples 1 and 2, an amorphous layer containing Si at the grain boundary of the soft magnetic composition was confirmed. Further, an amorphous layer containing Si and Cr was confirmed on the particle surface (see FIG. 6A). On the other hand, in Samples 3 and 4, a layer containing Si at the grain boundary of the soft magnetic composition was not observed (see FIG. 6B). Such a difference is considered to affect the difference in strength improvement rate when the coating layer is formed on the surface of the core portion.

なお、試料1および2の観測点におけるSiを含有する層の厚みは、それぞれ約0.1μm程度であった。   The thickness of the layer containing Si at the observation points of Samples 1 and 2 was about 0.1 μm.

(実施例2)
試料5〜8について
試料5は、軟磁性合金粉末として、Fe85質量%、Al5.5質量%およびSi9.5質量%の組成で構成された軟磁性合金粉末を用いた以外は、試料1と同様の方法で磁芯サンプルを作成し、同様の評価を行った。表1に結果を示す。
(Example 2)
Samples 5 to 8 Sample 5 was the same as Sample 1 except that soft magnetic alloy powder composed of a composition of Fe 85% by mass, Al 5.5% by mass and Si 9.5% by mass was used as the soft magnetic alloy powder. A magnetic core sample was prepared by the same method and evaluated in the same manner. Table 1 shows the results.

試料6は、軟磁性合金粉末として、Fe85質量%、Al5.5質量%およびSi9.5質量%の組成で構成された軟磁性合金粉末を用いた以外は、試料2と同様の方法で磁芯サンプルを作成し、同様の評価を行った。表1に結果を示す。   Sample 6 was prepared in the same manner as Sample 2 except that soft magnetic alloy powder composed of Fe 85% by mass, Al 5.5% by mass and Si 9.5% by mass was used. Samples were prepared and evaluated in the same manner. Table 1 shows the results.

また試料7は、軟磁性合金粉末として、Fe85質量%、Al5.5質量%およびSi9.5質量%の組成で構成された軟磁性合金粉末を用いた以外は、試料3と同様の方法で磁芯サンプルを作成し、同様の評価を行った。表1に結果を示す。   Sample 7 was prepared in the same manner as Sample 3 except that the soft magnetic alloy powder was composed of a composition of 85 mass% Fe, 5.5 mass% Al, and 9.5 mass% Si. A core sample was prepared and evaluated in the same manner. Table 1 shows the results.

また試料8は、軟磁性合金粉末として、Fe85質量%、Al5.5質量%およびSi9.5質量%の組成で構成された軟磁性合金粉末を用いた以外は、試料4と同様の方法で磁芯サンプルを作成し、同様の評価を行った。表1に結果を示す。   Sample 8 was prepared in the same manner as Sample 4 except that soft magnetic alloy powder composed of 85 mass% Fe, 5.5 mass% Al, and 9.5 mass% Si was used as the soft magnetic alloy powder. A core sample was prepared and evaluated in the same manner. Table 1 shows the results.

表1に示されるように、試料5および6では、粒界にSiを含有する層が形成されていることが確認された。そのため、コア部の表面に被覆層が形成されている試料6では、被覆層が形成されていない試料5に比べて、24%を超える強度の向上が確認された。   As shown in Table 1, in Samples 5 and 6, it was confirmed that a layer containing Si was formed at the grain boundary. Therefore, in Sample 6 in which the coating layer was formed on the surface of the core part, an improvement in strength exceeding 24% was confirmed compared to Sample 5 in which the coating layer was not formed.

一方、試料7および8では、粒界にSiを含有する層は形成されておらず、コア部の表面に被覆層が形成された場合(試料8)であっても、試料6のような急激な強度の向上は確認されなかった。   On the other hand, in Samples 7 and 8, the layer containing Si is not formed at the grain boundary, and even when the coating layer is formed on the surface of the core part (Sample 8), No significant improvement in strength was confirmed.

本発明に係る磁芯は、コア部が、粒界にSiを含有する層を有する軟磁性体組成物から構成され、該コア部の表面に被覆層が形成されていることにより、優れた強度を発揮する。特に、コア部を圧粉成形体とする場合には、比較的低い成形圧であっても十分な強度を有する磁芯を得ることができるため、金型の劣化を低減することができ、生産性の向上を図ることができる。ひいては、このようにして製造された磁芯を用いることで、コイル型電子部品の製造コストを低減することも可能となる。   The magnetic core according to the present invention has a core portion made of a soft magnetic composition having a layer containing Si at the grain boundary, and a coating layer is formed on the surface of the core portion. Demonstrate. In particular, when the core part is a green compact, a magnetic core having sufficient strength can be obtained even at a relatively low molding pressure, so that deterioration of the mold can be reduced and production can be achieved. It is possible to improve the performance. As a result, the manufacturing cost of the coil-type electronic component can be reduced by using the magnetic core manufactured in this way.

1… 磁芯
2… コア部
10… 被覆層
10a… 熱処理前被覆層
20… バレル装置
21、22… 軟磁性合金粒子
30、31… 粒界
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic core 2 ... Core part 10 ... Coating layer 10a ... Coating layer 20 before heat processing ... Barrel apparatus 21, 22 ... Soft magnetic alloy particle 30, 31 ... Grain boundary

Claims (2)

軟磁性体組成物から構成されるコア部と、前記コア部の表面の少なくとも一部に形成された被覆層と、を有する磁芯であって、
前記被覆層は、前記コア部の熱膨張係数以下である熱膨張係数を有するガラス組成物から構成されており、
前記軟磁性体組成物は、複数の軟磁性合金粒子と、前記軟磁性合金粒子間に存在する粒界と、を有し、
前記軟磁性合金粒子は、Fe−Si−Cr系合金粒子であり、
粒界および前記軟磁性合金粒子の表面には、Siを含有する層が存在し、
前記粒界に存在する前記Siを含有する層は、Si酸化物層あるいはSi複合酸化物層であり、
前記軟磁性合金粒子の表面に存在する前記Siを含有する層が、Si−Cr複合酸化物層であり、
前記粒界に、前記Si−Cr複合酸化物層におけるSi濃度よりもSi濃度が高い領域が存在することを特徴とする磁芯。
A magnetic core having a core part made of a soft magnetic composition, and a coating layer formed on at least a part of the surface of the core part,
The coating layer is composed of a glass composition having a thermal expansion coefficient that is equal to or lower than the thermal expansion coefficient of the core part,
The soft magnetic composition has a plurality of soft magnetic alloy particles and a grain boundary existing between the soft magnetic alloy particles,
The soft magnetic alloy particles are Fe-Si-Cr alloy particles,
The grain boundary and the surface of the soft magnetic alloy particles have a layer containing Si,
The Si-containing layer present at the grain boundary is a Si oxide layer or a Si composite oxide layer,
Layer containing the Si existing on the surface of the soft magnetic alloy particles, Ri Si-Cr composite oxide layer der,
The magnetic core according to claim 1, wherein a region having a higher Si concentration than the Si concentration in the Si—Cr composite oxide layer exists at the grain boundary .
請求項1に記載の磁芯を有することを特徴とするコイル型電子部品。 A coil-type electronic component comprising the magnetic core according to claim 1 .
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