JP6597923B1 - 磁性体コアおよびコイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】、高透磁率でかつ直流重畳特性が優れる磁性体コア、およびこれを用いたコイル部品を提供することを目的とする。【解決手段】軟磁性粉末を含む磁性体コアとこれを用いたコイル部品である。軟磁性粉末は、内部に空孔がある粒子を有し、磁性体コアにおける軟磁性粉末の体積充填率をη％とした場合に、磁性体コアの任意の断面において、２．５ｍｍ四方の領域に存在する空孔の数が、６０×（η／８０）個以上、１００００×（η／８０）以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、磁性体コアとコイル部品に関する。

各種電子機器の電源回路に用いられるコイル部品として、トランス、チョークコイル、インダクタ等が知られている。このようなコイル部品においては、小型化、高効率化が求められており、軟磁性粉末を含む磁性体コアが広く用いられている。

特許文献１では、磁性体コアを構成する軟磁性粉末において、中空粒子の数を低減することで、磁性体コアの電力損失（コアロス）を抑える技術が開示されている。しかしながら、特許文献１に示す範囲で中空粒子の数を低減しても、十分な直流重畳特性が得られないことが、発明者等によって明らかになった。

特許第６４４８７９９号公報

本発明は、このような実情を鑑みてなされ、高透磁率でかつ直流重畳特性が優れる磁性体コア、およびこれを用いたコイル部品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る磁性体コアは、
軟磁性粉末を含む磁性体コアであって、
前記軟磁性粉末は、内部に空孔を有する粒子を有し、
前記磁性体コアにおける前記軟磁性粉末の体積充填率をη％とした場合に、
前記磁性体コアの任意の断面において、２．５ｍｍ四方の領域に存在する前記空孔の数が、
６０×（η／８０）個以上、
１００００×（η／８０）個以下、である。

本発明者等は、鋭意検討した結果、磁性体コアにおいて、軟磁性粉末に含まれる粒子内部の空孔数を所定の割合に調製することで、高透磁率と良好な直流重畳特性とを両立できることを見出した。

好ましくは、前記軟磁性粉末が、Ｆｅを主成分として含む。

好ましくは、前記軟磁性粉末の平均粒径が、１μｍ以上１００μｍ以下である。軟磁性粉末の平均粒径を上記の範囲内とすることで、磁性体コアの透磁率を特に高めることができる。

好ましくは、前記軟磁性粉末が、内部に前記空孔を有する非晶質の金属粒子を含む。

また、好ましくは、前記軟磁性粉末が、内部に前記空孔を有するナノ結晶の金属粒子を含む。

上記のように、軟磁性粉末が、非晶質または／およびナノ結晶の金属粒子を含むことで、磁性体コアのコアロスを低減することができる。

本発明に係る磁性体コアは、コイル部品の一部として用いることができる。なお、コイル部品としては、たとえば、トランス、チョークコイル、インダクタ、リアクトル等が例示される。

図１は、本発明の一実施形態に係るコイル部品の概略断面図である。 図２は、図１に示す磁性体コアの任意の箇所における要部概略断面図である。

以下、本発明を、実施形態に基づき説明するが、本発明は下記の実施形態に限定されない。

（コイル部品）
本発明に係るコイル部品の一実施形態として、図１に示すコイル部品２が挙げられる。図１に示すように、コイル部品２は、巻線部４と磁性体コア６とで構成され、磁性体コア６の内部に巻線部４が埋設してある構造を有する。また、巻線部４では、導体５がコイル状に巻回してある。

（磁性体コア）
図１に示す磁性体コア６の形状としては、任意であり特に限定されないが、たとえば、円柱状、楕円柱状、角柱状等の形状が例示される。そして、図２に示すように、磁性体コア６は、軟磁性粉末６ａと結合材６ｃとで構成されている。なお、図示省略しているが、軟磁性粉末６ａには絶縁被膜が形成されていても良く、結合材６ｃには空隙などが形成してあっても良い。

（軟磁性粉末）
図２に示すように、本実施形態に係る軟磁性粉末６ａは、内部に空孔６ｂを有する粒子を少なくとも含んでおり、空孔を有しない粒子を含んでいてもよい。空孔６ｂは、一つの粒子内に複数個存在する場合もあれば、空孔６ｂの内部にさらに小粒子を含む場合もある。なお、複数個の空孔６ｂを含む粒子は、内部に空孔６ｂを有する粒子の総数に対して、１０％以下であることが好ましい。

本実施形態では、磁性体コア６における空孔６ｂの数を所定の範囲内としている。具体的には、磁性体コア６における軟磁性粉末６ａの体積充填率をη％とした場合に、磁性体コア６の任意の断面において、２．５ｍｍ四方の領域に存在する空孔６ｂの数が、６０×（η／８０）個以上、１００００×（η／８０）個以下であり、より好ましくは、１０００×（η／８０）個以上、９０００×（η／８０）個以下である。本実施形態では、磁性体コア６における空孔６ｂの数を上記の範囲内とすることで、磁性体コア６の透磁率が高くなり、かつ直流重畳特性も優れる。

上記の数値範囲（６０〜１００００、１０００〜９０００）は、任意の体積充填率の製品と対比可能にするために、体積充填率が８０％の場合の空孔数に換算した値である。したがって、体積充填率がη％の製品において、実際上観測された空孔６ｂの数がｎ個であれば、そのｎ個に（８０／η）を乗じて、上記の数値範囲と対比すればよい。なお、磁性体コア６における空孔６ｂの含有量は、以下に示す手順で特定される。

まず、図１に示すようなコイル部品について、Ｘ-Ｙ面、Ｘ−Ｚ面、Ｙ−Ｚ面のいずれかで、コイル部品２を切断して断面を露出させる。そして、その断面をサンドペーパーおよびダイヤモンドペーストを滴下したバフで鏡面研磨した後、ＳＥＭ等で観察し、図２に示す概略図に対応する断面写真を撮影する。断面写真は、反射電子像であることが好ましい。撮影する断面の寸法（Ｌ１×Ｌ２）は、軟磁性粉末６ａの粒径に合わせて、適宜決定すればよい。

次に、画像解析ソフト等により、断面写真における軟磁性粉末６ａの粒子を特定し、特定した軟磁性粉末６ａにおいて、粒子内に存在する空孔６ｂの数をカウントする。なお、ＳＥＭ写真の場合には、コントラストが明るい部分が軟磁性粉末６ａの粒子であり、その内部でコントラストが暗くなっている箇所が空孔６ｂである。このような空孔数のカウントは、少なくとも５視野以上で行う。そして、得られた任意の面積（Ｌ１×Ｌ２×視野数）における空孔６ｂの個数を、２．５ｍｍ四方（面積６．２５ｍｍ^２）の面積に換算し、さらにその面積換算値を、軟磁性粉末６ａの体積充填率が８０％の場合に換算する（すなわち（80／η）を乗じる）ことで、空孔６ｂの含有量（空孔６ｂの数）を得る。

なお、磁性体コア６における軟磁性粉末６ａの体積充填率（η％）は、磁性体コア６の密度と軟磁性粉末６ａの比重から算出する。

また、空孔６ｂのサイズは、直径が１００ｎｍ以上であることが好ましい。最大では、軟磁性粉末の粒径に対して９０％程度の大きさの空孔６ｂが存在し得る。より好ましくは、空孔６ｂのサイズは、磁性体コアの任意の断面において、軟磁性粉末の粒径に対して１０％〜５０％程度の大きさである。空孔６ｂのサイズが上記範囲内にあることで、より好適な範囲で高い透磁率と優れた直流重畳特性とを両立することができる。

本実施形態において、軟磁性粉末６ａの組成は、Ｍｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系のフェライトであっても良いが、Ｆｅを主成分として含む金属粒子であることが好ましい。Ｆｅを主成分として含む金属粒子は、具体的には、純鉄、Ｆｅ−Ｓｉ系（鉄−シリコン）、パーマロイ系（Ｆｅ−Ｎｉ）、センダスト系（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ；鉄−シリコン−アルミニウム）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系（鉄−シリコン−クロム）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｃｏ系の合金、さらには、非晶質または／およびナノ結晶を含むＦｅ系合金などが例示される。特に好ましくは、非晶質または／およびナノ結晶を含むＦｅ系合金である。

本実施形態において、非晶質とは、結晶相のような規則的な原子配列を有していないことを意味し、非晶質を含むＦｅ系合金とは、非晶質のみからなる場合であっても良く、非晶質中に３０ｎｍ以下のナノ結晶を含むナノヘテロ構造を有する場合であっても良い。非晶質を含むＦｅ系合金の組成は任意であるが、たとえばＦｅ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｐ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃｒ−Ｃ系などが例示される。

また、本実施形態において、ナノ結晶とは、結晶粒径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下のナノオーダーの結晶であり、ナノ結晶は、ｂｃｃ結晶構造（体心立方格子構造）を有するＦｅ基ナノ結晶であることが好ましい。本実施形態におけるＦｅ基ナノ結晶の組成は任意であり、たとえば、Ｆｅの他にＮｂ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＷおよびＶから選択される１種以上の元素を含む組成が例示される。

Ｆｅ基ナノ結晶を含むＦｅ系合金の場合、その組成は任意であるが、たとえば、組成式（Ｆｅ_{（１−（α＋β））}Ｘ１_αＸ２_β）_{（１−（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ））}Ｍ_ａＢ_ｂＰ_ｃＳｉ_ｄＣ_ｅＳ_ｆからなる主成分を有していてもよく、
Ｘ１はＣｏおよびＮｉからなる群から選択される１つ以上、
Ｘ２はＡｌ，Ｍｎ，Ａｇ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｂｉ，Ｎ，Ｏおよび希土類元素からなる群より選択される１つ以上、
ＭはＮｂ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，ＴｉおよびＶからなる群から選択される１つ以上であり、
０．０≦ａ≦０．１４
０．０≦ｂ≦０．２０
０．０≦ｃ≦０．２０
０．０≦ｄ≦０．１４
０．０≦ｅ≦０．２０
０．０≦ｆ≦０．０２
０．７≦１−（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）≦０．９３
α≧０
β≧０
０≦α＋β≦０．５０
であってもよい。

本実施形態では、軟磁性粉末６ａを、上記のような非晶質または／およびナノ結晶を含む金属粒子とすることで、空孔６ｂを有する効果に加えて、さらにコアロスを低減することができる。

また、本実施形態に係る軟磁性粉末６ａの平均粒径は、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。軟磁性粉末６ａの平均粒径が上記範囲内であることで、磁性体コア６の透磁率をより高めることができる。なお、本実施形態において、軟磁性粉末６ａがＦｅ基ナノ結晶を含むＦｅ系合金粒子である場合、Ｆｅ基ナノ結晶の平均結晶粒径は、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが好ましい。

また、本実施形態において、軟磁性粉末６ａを構成する粒子が導電体である場合には、各粒子が互いに絶縁されていることが好ましい。絶縁方法としては、たとえば、粒子表面に絶縁被膜を形成する方法、および熱処理により粒子表面を酸化する方法などが挙げられる。絶縁被膜を形成する場合、絶縁被膜の構成材料としては、シリコン樹脂やエポキシ樹脂などの樹脂材料や、ＢＮ、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、リン酸塩、ケイ酸塩、ホウケイ酸塩、ビスマス酸塩などの無機材料が例示される。粒子表面に絶縁被膜を形成することで、各粒子の絶縁性を高めることができ、コイル部品の耐電圧を向上できる。

（結合材）
磁性体コア６に含まれる結合材６ｃとしては、特に制限はないが、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、フラン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の熱可塑性樹脂、および水ガラス（ケイ酸ナトリウム）等が例示される。

結合材６ｃの含有量については、特に制限はないが、たとえば軟磁性粉末６ａを１００重量部とした場合、１〜５重量部とすることができる。この場合、磁性体コア６に含まれる軟磁性粉末６ａの体積充填率ηは、結合材６ｃに含まれ得る空隙の存在を加味すると、６０％〜９２％程度となる。

以下、本実施形態に係る軟磁性粉末６ａ、および磁性体コア６の製造方法について、説明する。

（軟磁性粉末の製造方法）
本実施形態に係る軟磁性粉末６ａは、たとえばガスアトマイズ法により製造される。また、高速回転水流アトマイズ法（ＳＷＡＰ法）も適用できる。ＳＷＡＰ法とは、ガスアトマイズにより粉砕された溶融金属を、高速回転水流に供給して冷却する方法であり、非晶質やナノ結晶を含む微細な金属粒子を得るためには、ＳＷＡＰ法を選択することが好ましい。

ガスアトマイズ法では、まず、軟磁性粉末６ａを構成する合金種に合わせて、各構成元素の原材料を準備し、溶解後に所望の合金組成となるように秤量する。そして、秤量した原材料を溶解し、混合して母合金を作製する。なお、上記において溶解の方法には特に制限はないが、たとえばチャンバー内で真空引きした後に高周波加熱にて溶解させる方法が一般的である。

次に、作製した母合金を耐熱性容器内で加熱して溶解させ、溶融金属（溶湯）を得る。溶解金属の温度には特に制限はないが、たとえば１２００〜１５００℃とすることができる。その後、上記の溶融金属を、耐熱性容器から所定の流量で滴下し、その滴下溶融金属に向けて高圧ガスを噴射することで、溶融金属を粉砕する。この際に使用する高圧ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、などの不活性ガス、あるいはアンモニア分解ガス等の還元性ガスが好ましい。

軟磁性粉末６ａにおける粒子内部の空孔６ｂは、上記の粉砕工程おいて、溶融金属が高圧ガスを巻き込むことにより形成されると考えられる。そのため、ガスアトマイズにより得られる軟磁性粉末６ａにおいて、空孔６ｂの数は、特に滴下する溶融金属の流量と高圧ガスの圧力との比率により制御することができる。あるいは、ルツボノズル径、ガスノズル径、溶解金属温度等の条件によっても制御することができる。

滴下する溶湯流量を一定にして、ガス圧力を下げていくと、空孔６ｂの数が減少する傾向となる。また、溶湯流量に対してガス圧力が高いと、空孔６ｂの数が増加する傾向となる。なお、溶湯流量やガス圧力の具体的な値は、使用するアトマイズ装置により適宜決定される。

上記のような工程で粉砕された溶融金属は、チャンバー内で冷却されて凝固し、金属粒子となる。こうして得られた金属粒子について、適宜、分級や熱処理、絶縁被膜形成等の処理を施すことで、磁性体コア６の製造に用いる軟磁性粉末６ａが得られる。なお、ＳＷＡＰ法を採用する場合には、上記のようなガスアトマイズ機構において、溶解金属が粉砕されて飛散する方向に、高速回転水流が発生する冷却液層を設置し、粉砕した溶融金属を急冷する。

（磁性体コアの製造）
磁性体コアの製造方法としては、特に限定されず、公知の方法を採用できる。たとえば、次のような方法が挙げられる。まず、軟磁性粉末６ａと結合材６ｃとを混合し、混合粉を得る。また、必要に応じて、得られた混合粉を造粒粉としてもよい。そして、この混合粉または造粒粉を、金型に充填して圧縮成形する。なお、金型の中には予め、導体５を所定回数だけ巻回して形成された空芯コイルがインサートしてある。こうして得られた成形体に対して、熱処理を行うことにより、巻線部４が埋設された磁性体コア６が得られる。熱処理の条件は、使用する結合材６ｃの種類に応じて適宜決定される。こうして得られた磁性体コア６は、内部に巻線部４が埋設されているため、巻線部４に電圧を印加することでコイル部品２として機能する。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。たとえば、磁性体コア６に含まれる軟磁性粉末６ａは、単一の組成の粒子で構成しても良いが、異なる組成の粒子を混合して構成しても良い。また、軟磁性粉末６ａの粒径についても、平均粒径が異なる粒子群を混ぜ合わせて構成しても良い。

さらに、コイル部品２については、複数の分割コアからなる磁性体コアと、巻線部とを組み合わせて本圧縮することで形成しても良い。また、本実施形態では、磁性体コア６の内部に巻線部４が埋設してあるコイル部品２を例示したが、所定形状の磁性体コア６の表面に導体５を所定の巻き数だけ巻回することでコイル部品を構成しても良い。その場合に、磁性体コア６の形状としては、たとえば、ＦＴ型、ＥＴ型、ＥＩ型、ＵＵ型、ＥＥ型、ＥＥＲ型、ＵＩ型、ドラム型、トロダイル型、ポット型、カップ型等が挙げられる。

以下、本発明をさらに詳細な実施例に基づき説明する。

（実施例１〜３）
本発明に係るコイル部品において、空孔を有する軟磁性粉末の特性を評価するために、以下に示す手順で複数の磁性体コア試料を作製した。

まず、ガスアトマイズ法にて、組成が８３．９Ｆｅ−１２．２Ｎｂ−２．０Ｂ−１．８Ｐ−０．１Ｓである金属粒子を準備した。なお、ガスアトマイズ時の溶湯流量とガス圧力については、実施例１〜３で変更している。また、ガスアトマイズにより得られた上記組成の金属粒子については、５００℃で５分、熱処理を行うことで、Ｆｅ基ナノ結晶を含む金属粒子とした。さらにこの金属粒子の表面に、ＳｉＯ_２を含むガラスからなる絶縁被膜を形成し、これを磁性体コアの製造に用いた。

次に、上記の金属粒子とアセトンで希釈したエポキシ樹脂とを混練し、室温で２４時間乾燥させた後、目開き３５０μｍの篩で整粒することで、顆粒を得た。そして、この顆粒をトロイダル形状の金型に充填し、成形圧５×１０^２ＭＰａ／ｃｍ^２で加圧して成形体を得た。この成形体について、１７０℃で９０分、大気雰囲気中で加熱処理し、エポキシ樹脂を硬化させて、磁性体コア試料を得た。

なお、上記の工程により得られた複数の磁性体コア試料について、そのアトマイズ条件、軟磁性粉末の平均粒径、および体積充填率を以下の表１に示す。また、磁性体コア試料の寸法は、外径１１ｍｍ、内径６．５ｍｍ、高さ２．５ｍｍであり、この磁性体コアにコイルを巻き、以下に示す評価を実施した。

（評価）
空孔の含有量
各磁性体コア試料における空孔の含有率は、ＳＥＭにより断面を観察することにより行った。まず、磁性体コア試料を冷間埋込樹脂で固定し、断面を切り出し、鏡面研磨することで、ＳＥＭ観察用の試料を調製した。そしてＳＥＭ観察では、２５０μｍ（Ｌ１）×１８０μｍ（Ｌ２）の範囲（面積０．０４５ｍｍ^２）で断面写真を反射電子像で６視野撮影し、その範囲内に含まれる粒子内部の空孔の個数をカウントした。カウントされた個数については、２．５ｍｍ四方の面積（６．２５ｍｍ^２）に換算し（Ｎ１）、さらに軟磁性粉末の体積充填率を８０％に換算することで空孔数（Ｎ２）とした。

たとえば、軟磁性粉末の体積充填率が７５％で、観測された空孔の合計数が６０個（６視野合計）の場合、空孔数（Ｎ１，Ｎ２）は以下に示す計算式により算出される。
Ｎ１（面積換算）＝６０×（６．２５／（０．０４５×６視野））≒１３８９個／２．５ｍｍ四方
Ｎ２（充填率換算）＝１３８９×（８０／７５）≒１４８２個／２．５ｍｍ四方

なお、軟磁性粉末の平均粒径は、上記の断面写真に含まれる各粒子の円相当径を測定することで算出した。

初期透磁率（μｉ）、直流透磁率（μＨｄｃ）、直流重畳特性
ＬＣＲメータ（アジレント・テクノロジー社製４２８４Ａ）および直流バイアス電源（アジレント・テクノロジー社製４２８４１Ａ）を用いて、周波数１ＭＨｚにおける磁性体コアのインダクタンスを測定し、インダクタンスから磁性体コアの透磁率を算出した。この測定を、０Ａ／ｍの場合と８ｋＡ／ｍの直流磁界をかけた場合とで行い、それぞれの透磁率をμｉ（０Ａ／ｍ）、μＨｄｃ（８ｋＡ／ｍ）とし、直流重畳特性は、μＨｄｃ（８ｋＡ／ｍ）とμＨｄｃ／μｉの値で評価することとした。なお、透磁率については、μｉの基準値を４０とし、直流重畳特性については、μＨｄｃの基準値を３０とし、各数値が基準値以上の場合を良好と判断した。

（比較例１〜３）
比較例として、ガスアトマイズの条件を実施例１〜３とは変えて実験を行い、磁性体コアにおける空孔の含有率が異なる比較例１〜３の磁性体コア試料を作製した。なお、これ以外の実験条件は、実施例１〜３と共通している。

実施例１〜３および比較例１〜３の評価結果を、表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜３では、換算後の空孔数（Ｎ２）が６０〜１００００個／２．５ｍｍ四方の範囲内である。これに対して、比較例１〜３では、換算後の空孔数（Ｎ２）が上記範囲外である。実施例３と比較例１と２とを対比すると、溶湯流量が一定の場合、ガス圧力が弱いと空孔数が減少し、ガス圧力が強いと空孔数が増加する傾向が確認できる。また、実施例１と２と比較例３の結果から、溶湯流量に対してガス圧力の比率が高いと、空孔数が増加する傾向が確認できる。

また、磁気特性について、換算後の空孔数（Ｎ２）が６０個／２．５ｍｍ四方以下である比較例１および２では、高い透磁率が得られているが、μＨｄｃの値が各実施例に比較して低く、十分な直流重畳特性が得られていないことが確認できる。また、空孔数（Ｎ２）が１００００個／２．５ｍｍ四方以上である比較例３では、μＨｄｃ／μｉの比率は高いが、透磁率μｉおよびμＨｄｃがいずれも基準値以下であり、十分な透磁率が得られていないことが確認できる。

これに対して、実施例１〜３では、空孔数（Ｎ２）が６０〜１００００の範囲内であることで、透磁率μｉとμＨｄｃが基準値を満たしており、高い透磁率と優れた直流重畳特性とを両立できることが確認できた。

（実施例１１〜１３）
実施例１１〜１３では、実施例１と同じガスアトマイズ条件で作製した軟磁性粉末を用い、成形時の圧力を変えて磁性体コア試料を作製した。なお、上記以外の実験条件は、実施例１と共通しており、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表２に示す。

（比較例１１〜１６）
比較例１１〜１３では、比較例１と同じガスアトマイズ条件で作製した軟磁性粉末を用い、成形時の圧力を変えて磁性体コアの試料を作製した。また、比較例１４〜１６では、比較例３と同じガスアトマイズ条件で作製した軟磁性粉末を用いて、成形時の圧力を変えて磁性体コアの試料を作製した。なお、上記以外の実験条件は、実施例１１〜１３と共通しており、実施例１１〜１３と同様の評価を行った。その結果を表２に示す。

表２に示すように、比較例１１〜１３では、成形圧を上げると軟磁性粉末の体積充填率も上昇する傾向が確認できる。また、体積充填率の上昇に伴い、透磁率μｉが高くなる傾向も確認できる。しかしながら、比較例１１〜１３では、空孔数（Ｎ２）が少ないため、体積充填率を上げてもμＨｄｃの値がほとんど変化せず、直流重畳特性の目標値を満足できない。比較例１４〜１６についても、比較例１１〜１３と同様の傾向が見受けられるが、空孔数（Ｎ２）が多すぎるため、透磁率μｉと直流重畳特性ともに目標値を達成できない。

一方、実施例１１〜１３では、体積充填率の上昇に伴い、透磁率μｉが高くなるだけでなく、μＨｄｃも高くなる傾向が確認できる。実施例１３では、体積充填率が低いため、透磁率μｉとμＨｄｃの値も他の実施例１１〜１２に比べて低いが、空孔数（Ｎ２）が６０〜１００００個／２．５ｍｍ四方の範囲内にあるため、透磁率および直流重畳特性ともに基準値を満たしている。空孔の数が本発明の範囲内にあれば、体積充填率が低くとも、目標の透磁率と直流重畳特性とを満足できることが確認できた。

（実施例２１〜３７）
実施例２１〜３７では、使用する軟磁性粉末の種類と組成を変えて磁性体コア試料を作製した。各実施例における軟磁性粉末の種類と組成を表３に示す。なお、表３に示す構成以外の構成は、実施例１と共通しており、実施例１と同様に磁気特性の評価を行った。

（コアロスの評価）
また実施例２１〜３７については、透磁率と直流重畳特性の評価に加えて、コアロスの評価も実施した。コアロスは、ＢＨアナライザ（岩通計測社製ＳＹ−８２１８）を用いて、周波数５００ｋＨｚ、測定磁束密度５０ｍＴの条件で測定した。その結果を表３に示す。

表３に示すように、実施例２１〜３７の全ての実施例について、透磁率μｉとμＨｄｃの基準値を満たしていることが確認できた。したがって、軟磁性粉末の種類を変えても、換算後の空孔数（Ｎ２）が６０〜１００００個／２．５ｍｍ四方の範囲内にあれば、高い透磁率と優れた直流重畳特性とを両立できることが確認できた。

また、非晶質を含む軟磁性粉末を使用した実施例３５〜３７では、他の実施例２４〜３４に比べてコアロスが低減できていることが確認できる。また、ナノ結晶を含む軟磁性粉末を使用した実施例２１〜２３については、実施例３５〜３７よりもさらにコアロスが低減できている。この結果から、軟磁性粉末としては、非晶質または／およびナノ結晶を含む金属粒子を使用することで、磁性体コアの磁気特性をより向上できることが確認できた。

２ … コイル部品
４ … 巻線部
５ … 導体
６ … 磁性体コア
６ａ … 軟磁性粉末
６ｂ … 空孔
６ｃ … 結合材

Claims (6)

1. 軟磁性粉末を含む磁性体コアであって、
   前記軟磁性粉末は、内部に空孔を有する粒子を有し、
   前記磁性体コアにおける前記軟磁性粉末の体積充填率をη％とした場合に、
   前記磁性体コアの任意の断面において、２．５ｍｍ四方の領域に存在する前記空孔の数が、
   ６０×（η／８０）個以上、
   １００００×（η／８０）個以下、である磁性体コア。
2. 前記軟磁性粉末が、Ｆｅを主成分として含む請求項１に記載の磁性体コア。
3. 前記軟磁性粉末の平均粒径が、１μｍ以上１００μｍ以下である請求項１または２に記載の磁性体コア。
4. 前記軟磁性粉末が、内部に前記空孔を有する非晶質の金属粒子を含む請求項１〜３のいずれかに記載の磁性体コア。
5. 前記軟磁性粉末が、内部に前記空孔を有するナノ結晶の金属粒子を含む請求項１〜４のいずれかに記載の磁性体コア。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の磁性体コアを有するコイル部品。

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