TWI433175B - 線圈型電子零件及其製造方法 - Google Patents

Description

線圈型電子零件及其製造方法

本發明係關於一種線圈型電子零件及其製造方法，尤其是關於一種適合作為可於電路基板上進行表面安裝之小型化線圈型電子零件的使用軟磁性合金之線圈型電子零件及其製造方法。

先前，作為於高頻下使用之抗流線圈之磁芯，係使用鐵氧體磁芯、金屬薄板之切面磁芯或壓粉磁芯。

與鐵氧體相比，使用金屬磁體具有可獲得高飽和磁通密度之優點。另一方面，金屬磁體本身之絕緣性較低，因此必需實施絕緣處理。

專利文獻1中，提出有將包含具有表面氧化覆膜之Fe-Al-Si粉末與結著劑之混合物壓縮成形後，於氧化性環境中進行熱處理的技術。根據該專利文獻，藉由於氧化性環境中進行熱處理，可於壓縮成形時合金粉末表面之絕緣層受到破壞時形成氧化層(氧化鋁)，從而以低磁芯損失獲得具有良好之直流重疊特性的複合磁性材料。

專利文獻2中，記載有將使用以金屬磁體粒子作為主成分且含有玻璃之金屬磁體膏所形成的金屬磁體層，與使用含有銀等金屬之導體膏所形成的導體圖案積層，且於積層體內形成線圈圖案的積層型電子零件，以及於氮環境中、400℃以上之溫度下煅燒該積層型電子零件之技術。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2001-11563號公報

[專利文獻2]日本專利特開2007-27354號公報

專利文獻1之複合磁性材料由於係使用表面預先形成有氧化覆膜之Fe-Al-Si粉末進行成形，故而壓縮成形時需要較大之壓力。

另外，於應用於功率電感器等需要更大電流流通之電子零件的情形時，存在無法充分應對進一步之小型化的問題。

專利文獻2之積層型電子零件需要控制玻璃均勻地被覆金屬磁體粒子，必需利用氮環境，存在生產成本上升之問題。

本發明係鑒於上述情況而成，本發明提供一種線圈型電子零件及其製造方法，該線圈型電子零件包含可低成本地生產，且兼具高磁導率與高飽和磁通密度兩種特性之磁體。

本發明者們為達成上述目的而努力研究，結果發現了下述現象，即若將含有鐵、矽及較鐵容易氧化之元素的軟磁性合金粒子與結合材料混合後成形，於氧環境中對該成形體進行熱處理而使結合材料分解，且使軟磁性合金粒子之表面氧化而形成氧化層，則熱處理後之磁導率高於熱處理前之磁導率。並且，本發明者們發現該經熱處理之成形體中，軟磁性合金粒子彼此經由氧化層而結合。

本發明係基於該等發現而完成者，其係如下所述。

(1)一種線圈型電子零件，其特徵在於：其係於素體之內部或表面具有線圈者，且素體由含有鐵、矽及較鐵容易氧化之元素的軟磁性合金粒子(亦稱為「合金粒子」、「軟磁體粒子」)群所構成；於各軟磁性合金粒子之表面生成有該粒子氧化而形成之氧化層；該氧化層與該合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素；粒子彼此經由該氧化層而結合。

(2)如(1)之線圈型電子零件，其中將軟磁體粒子彼此結合之部分之氧化層的厚度厚於不涉及結合之軟磁體粒子表面之氧化層。

(3)如(1)之線圈型電子零件，其中將軟磁體粒子彼此結合之部分之氧化層的厚度薄於不涉及結合之軟磁體粒子表面之氧化層。

(4)如(1)或(2)之線圈型電子零件，其中軟磁體粒子中之至少一部分係包含具有50奈米以上之厚度之氧化層的粒子。

(5)如(1)至(4)中任一項之線圈型電子零件，其中將上述粒子彼此結合之上述氧化層為同一相。

(6)如(1)至(5)中任一項之線圈型電子零件，其中上述較鐵容易氧化之元素為鉻。

(7)如(1)至(5)中任一項之線圈型電子零件，其中上述較鐵容易氧化之元素為鋁。

(8)如(6)之線圈型電子零件，其中上述軟磁性合金之組成為鉻2~8 wt%、矽1.5~7 wt%、鐵88~96.5 wt%。

(9)如(7)之線圈型電子零件，其中上述軟磁性合金之組成為鋁2~8 wt%、矽1.5~12 wt%、鐵80~96.5 wt%。

(10)如(1)至(9)中任一項之線圈型電子零件，其中軟磁體粒子之算術平均粒徑為30微米以下。

(11)如(1)至(10)中任一項之線圈型電子零件，其中上述氧化層自上述軟磁體粒子側觀看朝向外側依序包含：上述鐵成分之含量降低且上述容易氧化之元素之含量增加的第一氧化層，及上述鐵成分之含量降低且上述容易氧化之元素之含量降低的第二氧化層。

(12)如(11)之線圈型電子零件，其中自上述軟磁體粒子側觀看朝向外側，於上述第一氧化層中，上述矽之含量具有反曲點。

(13)如(1)至(12)中任一項之線圈型電子零件，其中氧化層係藉由使用掃描式電子顯微鏡之能量色散X射線分析並以ZAF法計算出的容易氧化之元素相對於鐵之波峰強度比大於上述粒子中之容易氧化之元素相對於鐵之波峰強度比者。

(14)如(1)至(13)中任一項之線圈型電子零件，其中上述線圈其端部與形成於上述素體表面之導體膜電性連接。

(15)一種線圈型電子零件，其特徵在於：其係具有線圈者，且，素體由軟磁性合金粒子群構成；於各軟磁性合金粒子之表面生成有該粒子氧化而形成之氧化層；該氧化層與該合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之金屬；粒子彼此經由該氧化層而結合；且於該素體之內部形成有線圈導體。

(16)如(15)之線圈型電子零件，其中線圈導體為導體圖案，且係與素體同時煅燒之導體。

(17)如(15)或(16)之線圈型電子零件，其中該氧化層中之較鐵容易氧化之金屬為鉻。

(18)如(15)或(16)之線圈型電子零件，其中該氧化層中之較鐵容易氧化之金屬為鋁。

(19)一種線圈型電子零件之製造方法，該線圈型電子零件係於素體中設置有線圈者，該製造方法包括以下步驟：將黏合劑與軟磁性合金粒子之混合物加壓而獲得成形體；於含有氧之環境中將上述成形體熱處理，於上述軟磁性合金粒子之表面形成氧化層，使上述軟磁性合金粒子彼此經由氧化層結合而獲得素體；及於上述素體中設置線圈及外部導出用電極。

(20)一種線圈型電子零件之製造方法，該線圈型電子零件係於素體中設置有線圈者，該製造方法包括以下步驟：將黏合劑與軟磁性合金粒子之混合物加工成片狀；於該片材上形成並積層線圈用導電圖案而獲得成形體；於含有氧之環境中將上述成形體熱處理，於上述軟磁性合金粒子之表面形成氧化層，使上述軟磁性合金粒子彼此經由氧化層結合而獲得內部具有線圈之素體；及於上述素體中設置外部導出用電極。

(21)如(19)或(20)之線圈型電子零件之製造方法，其中上述氧環境為大氣環境。

根據本發明，由於係使用該粒子氧化而形成之氧化層作為各軟磁體粒子之絕緣層，故而無需為實現絕緣而向軟磁體粒子中混合樹脂、玻璃。另外，與表面預先經氧化處理之Fe-Al-Si粉末相比較，成形時無需施加較大之壓力。

因此，可獲得能低成本地生產，且兼具高磁導率與高飽和磁通密度兩種特性之磁體。

再者，本說明書中，「粒子氧化而形成之氧化層」係由粒子之自然氧化以上之氧化反應所形成的氧化層，係指藉由於氧化性環境中對粒子的成形體進行熱處理，使粒子之表面與氧進行反應而成長之氧化層。再者，「層」係可根據組成、結構、物性、外觀及/或製造步驟等而明顯識別之層，包含其分界明確者、分界不明確者，另外，包含於粒子上為連續膜者、一部分具有非連續部分者。於某些態樣中，「氧化層」為被覆粒子整體之連續氧化膜。另外，此種氧化層具有本說明書中規定之任一特徵，藉由粒子表面之氧化反應所成長之氧化層可與藉由其他方法而被覆之氧化膜層區別開。另外，本說明書中，「與…相比較多」、「較…容易」等表示比較之表達意味著實質性之差異，表示功能、結構、作用效果產生顯著差異之程度的差異。

以下，參照圖1及圖2，對本發明之使用電子零件用軟磁性合金之素體的第1實施形態進行說明。圖1係表示本實施形態之使用電子零件用軟磁性合金之素體10之外觀的側視圖。

本實施形態之使用電子零件用軟磁性合金之素體10係作為用於捲繞捲線型晶片電感器之線圈之磁芯而使用者。磁芯11包含與電路基板等之安裝面平行配設，用以捲繞線圈的板狀之捲芯部11a，及於捲芯部11a之相互對向之端部分別配設的一對凸緣部11b、11b，外觀呈鼓形。線圈之端部與形成於凸緣部11b、11b表面之導體膜14電性連接。

本實施形態之使用電子零件用軟磁性合金之素體10之特徵在於：其係由含有鐵(Fe)、矽(Si)及較鐵容易氧化之元素的軟磁性合金粒子群所構成，各軟磁體粒子之表面形成有該粒子氧化所成之氧化層，該氧化層與該合金粒子相比含有較多之鉻，粒子彼此經由該氧化層而結合。

以下之記載中係以元素名或元素符號而記述。

圖2係本實施形態之使用電子零件用軟磁性合金之素體10之剖面的放大模式圖，係根據使用SEM(掃描式電子顯微鏡)以3000倍拍攝素體之厚度方向之剖面所得的組成像而製作之圖。

可藉由以下所述之方式識別上述模式圖中之複數個粒子以及氧化層。首先，以通過素體中心之厚度方向之剖面露出的方式進行研磨，使用掃描式電子顯微鏡(SEM)以3000倍拍攝所獲得之剖面而獲得組成像。

掃描式電子顯微鏡(SEM)會使構成元素之差異於組成像中以對比度(亮度)之差異而呈現。

繼而，將上述中所獲得之組成像的各像素分類為三級之亮度等級。關於亮度等級，可將上述組成像中的粒子剖面之輪廓可完整確認之粒子中，各粒子之剖面之長軸尺寸d1與短軸尺寸d2之簡單平均值D=(d1+d2)/2較原料粒子(未形成有氧化層的作為原料之合金粒子)之平均粒徑(d50%)大的粒子之組成對比度作為中心亮度等級，將上述組成像中符合該亮度等級之部分判斷為粒子1。另外，可將組成對比度較上述中心亮度等級.暗之亮度等級之部分判斷為氧化層2。再者，較理想為進行複數次測定。

另外，可將較上述中心亮度等級明亮之亮度等級之部分判斷為空隙3。

關於氧化層2之厚度之測定，可藉由將自粒子與氧化層2之分界面至氧化層2與空隙3之分界面的最短距離作為氧化層2之厚度，而求出氧化層2之厚度。

具體而言，氧化層2之厚度可藉由如下所述之方式而求出。使用SEM(掃描式電子顯微鏡)以1000倍或3000倍拍攝素體10之厚度方向之剖面，使用圖像處理軟體求出所獲得之組成像之1個粒子的中心，使用EDS(能量色散X射線分析裝置)自該中心點於半徑方向上進行線性分析。將氧濃度為中心點處之氧濃度之3倍以上的區域判定為氧化物(亦即，考慮測定之抖動將3倍作為閾值，且將未達3倍者判定為非氧化層，實際之氧化層之氧濃度亦有可能為100倍以上)，測定至粒子外周部之長度作為氧化層2之厚度。於某些態樣中，可自本說明書中記載之任一種方法(根據亮度等級之識別法、根據氧濃度之識別法，後述之根據組成比之識別法、根據波峰強度比之識別法等)、或者其他與氧元素之存在(濃度)相關的公知之任一種方法中適宜地選擇評價方法而劃定氧化層之區域。

再者，於某些態樣中，具有氧化層之軟磁體粒子之平均粒徑與原料粒子(成形、熱處理前之粒子)之平均粒徑實質上或者大致相同。

形成於合金粒子表面之氧化層2的厚度即便於1個合金粒子中，亦可根據部分之不同而形成為不同之厚度。

作為一態樣，藉由使整體形成為以較合金粒子表面之氧化層(鄰接空隙3之氧化層)厚之氧化層結合的合金粒子彼此，而獲得高強度之效果。

另外，作為其他態樣，藉由使整體形成為以較合金粒子表面之氧化層(鄰接空隙3之氧化層)薄之氧化層結合的合金粒子彼此，而獲得高磁導率之效果。

進而，作為其他態樣，至少軟磁體粒子群之一部分為局部包含具有50奈米以上之厚度之氧化層(作為表面氧化層)的粒子。

作為其他態樣，將上述粒子彼此結合之上述氧化層較佳為同一相。所謂同一相，係指粒子間之氧化層中實質上無空隙(除氧化層所鄰接之空隙以外)，各粒子由相同之結晶構成且連續地經由氧化層而結合，該事項可藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)而確認。另外，結晶之結構如圖4所示可藉由X射線繞射分析裝置而確認。

如後所述，氧化層之結構、組成、厚度等可藉由原料粒子之組成、粒子間之距離(填充率)、熱處理溫度、熱處理時間、熱處理環境中之氧量等而控制。氧化層之厚度於粒子間亦不均勻，於某些態樣中，實質上全部或者大部分之氧化層具有10~200 nm之範圍的厚度。

作為其他態樣，上述氧化層較佳為自上述合金粒子側觀看，包含：上述鐵成分之含量降低且上述容易氧化之元素之含量增加的第一氧化層，及上述鐵成分之含量降低且上述容易氧化之元素之含量降低的第二氧化層。

再者，更佳為自上述合金粒子側觀看，於上述第一氧化層中，上述矽之含量具有反曲點。又，第一氧化層與第二氧化層之分界可明確亦可模糊。

該結構如圖5所示可藉由EDS(能量色散X射線分析裝置)而確認，可獲得抑制飽和磁通密度降低之效果。

上述使用電子零件用軟磁性合金之素體中的粒子之組成比可藉由如下方式而確認。首先，以使通過粒子中心之剖面露出之方式研磨原料粒子，將研磨而得之剖面使用掃描式電子顯微鏡(SEM)以3000倍拍攝而獲得組成像，針對該組成像，藉由能量色散X射線分析(EDS)，以ZAF法計算出粒子中心附近之1 μm□的組成。繼而，以使通過上述電子零件用軟磁性合金素體之大致中心的厚度方向之剖面露出之方式進行研磨，將研磨而得之剖面使用掃描式電子顯微鏡(SEM)以3000倍拍攝而獲得組成像，自組成像中，抽取粒子剖面之輪廓可完整確認之粒子中、各粒子之剖面之長軸尺寸d1與短軸尺寸d2之簡單平均值D=(d1+d2)/2較原料粒子之平均粒徑(d50%)大的粒子，藉由能量色散X射線分析(EDS)，以ZAF法計算出其長軸與短軸之交點附近之1μm□的組成，將該組成與上述原料粒子之組成比加以對比，藉此可獲知上述使用電子零件用軟磁性合金之素體中的合金粒子之組成比(由於原料粒子之組成為公知，故而藉由將以ZAF法計算出之組成彼此進行比較，可求出素體中的合金粒子之組成)。

上述使用電子零件用軟磁性合金之素體中的氧化層之厚度，設為由以上述方法鑑定出的粒子1、1之表面所存在之氧化層的下述厚度t1與厚度t2的簡單平均值求出的平均厚度T=(t1+t2)/2，上述厚度t1係上述氧化層自粒子1之表面之厚度的最厚部之厚度，上述厚度t2係最薄部之厚度。

作為本發明之一態樣，容易氧化之元素之例可列舉鉻之態樣。

本實施形態之使用電子零件用軟磁性合金之素體10包含：含有鉻2~8 wt%、矽1.5~7 wt%、鐵88~96.5 wt%的複數個粒子1、1，及於粒子1之表面生成之氧化層2。氧化層2至少含有鐵及鉻，使用穿透式電子顯微鏡進行能量色散X射線分析所得的鉻相對於鐵之波峰強度比R2實質上大於粒子中的鉻相對於鐵之波峰強度比R1(例如R2為R1之數倍以上、數十倍以上)。另外，於複數個粒子間亦有存在空隙3之部位。

對於上述電子零件用軟磁性合金素體，上述氧化層2中的鉻相對於鐵之波峰強度比R2、及上述粒子1中的鉻相對於鐵之強度比R1分別可藉由如下方式而求出。首先，藉由SEM-EDS，求出上述組成像中以粒子1之內部的以長軸d1與短軸d2相交之點為中心之1 μm□的組成。其次，藉由SEM-EDS，求出上述組成像中之粒子1表面之氧化層2之相當於平均厚度T=(t1+t2)/2之氧化層厚度部位中以氧化層之厚度之中心點為中心之1 μm□的組成，上述平均厚度T=(t1+t2)/2係由上述氧化層2的最厚部之厚度t1與最薄部之厚度t2求出。繼而，由粒子1內部之鐵之強度C1_FeKa 、鉻之強度C1_CrKa ，可求出鉻相對於鐵之波峰強度比R1=C1_CrKa /C1_FeKa 。另外，由氧化層2之厚度之中心點處的鐵之強度C2_FeKa 、鉻之強度C2_CrKa ，可求出鉻相對於鐵之波峰強度比R2=C2_CrKa /C2_FeKa 。

另外，本發明之使用電子零件用軟磁性合金之素體中，經由生成於鄰接之粒子1、1之表面的氧化層而結合，可藉由根據上述組成像而製作的如圖2所示之模式圖而確認。另外，經由生成於鄰接之粒子1、1之表面的氧化層而結合，係顯現在使用電子零件用軟磁性合金之素體之磁特性、強度之提高。

本發明之使用電子零件用軟磁性合金之素體之製造，作為一態樣，首先，於含有鉻、矽、鐵之原料粒子中添加例如熱塑性樹脂等結合劑，加以攪拌混合而獲得造粒物。繼而，將該造粒物壓縮成形而形成成形體，於大氣中、400~900℃下對所獲得之成形體進行熱處理。藉由於該大氣中進行熱處理，可將經混合之熱塑性樹脂脫脂，並且一面使原本存在於粒子中藉由熱處理而移動至表面之鉻、及作為粒子之主成分之鐵與氧結合，一面於粒子表面生成包含金屬氧化物之氧化層，且使鄰接之粒子表面的氧化層彼此結合。所生成之氧化層(金屬氧化物層)主要是由Fe及鉻構成之氧化物，可確保粒子間之絕緣，且提供使用電子零件用軟磁性合金之素體。

作為原料粒子之例，可列舉利用水噴霧法製造之粒子，作為原料粒子之形狀之例，可列舉球狀、扁平狀。

本發明中，若於氧環境下升高熱處理溫度則結合劑會分解，且軟磁性合金體會氧化。因此，作為成形體之熱處理條件，較佳為於大氣中、400~900℃下保持1分鐘以上。藉由於該溫度範圍內進行熱處理，可形成優異之氧化層。更佳為600~800℃。亦可於大氣中以外之條件，例如氧分壓與大氣為相同程度之環境中進行熱處理。於還原環境或非氧化環境中，藉由熱處理不會生成包含金屬氧化物之氧化層，因此粒子彼此燒結，導致體積電阻率顯著降低。

對環境中之氧濃度、水蒸氣量並無特別限定，若自生產方面考慮，則較理想的是大氣或者乾燥空氣。

當熱處理溫度大於400℃時，可獲得優異之強度與優異之體積電阻率。另一方面，若熱處理溫度大於900℃，則儘管強度增加，但體積電阻率降低。

藉由將上述熱處理溫度中之保持時間設為1分鐘以上，容易生成包含含有Fe及鉻之金屬氧化物之氧化層。氧化層厚度將於一定值飽和，因此不特別設定保持時間之上限，但考慮到生產性，較妥當的是設為2小時以下。

如上所述，藉由將熱處理條件設為上述範圍，可同時滿足優異之強度與優異之體積電阻率，可獲得使用具有氧化層之軟磁性合金的素體。

亦即，藉由熱處理溫度、熱處理時間、熱處理環境中之氧量等來控制氧化層之形成。

本發明之電子零件用軟磁性合金素體中，藉由對鐵-矽-較鐵容易氧化之元素之合金粉末實施上述處理，可獲得高磁導率與高飽和磁通密度。並且，藉由該高磁導率，可獲得能以較先前更小型之軟磁性合金素體而流通更大電流之電子零件。

並且，與利用樹脂或玻璃使軟磁性合金粒子結合之線圈零件不同，本發明既不使用樹脂亦不使用玻璃，且亦無需施加較大之壓力以成形，因此可低成本地生產。

另外，本實施形態之電子零件用軟磁性合金素體可維持高飽和磁通密度，並且可防止於大氣中之熱處理後玻璃成分等浮出至素體表面，可提供具有高尺寸穩定性的小型之晶片狀電子零件。

其次，參照圖1、圖2、圖6及圖7，對本發明之電子零件之第1實施形態進行說明。圖1及圖2與上述的電子零件用軟磁性合金素體之實施形態重複，因而省略說明。圖6係表示本實施形態之電子零件的透視一部分之側視圖。另外，圖7係表示本實施形態之電子零件之內部結構的縱剖面圖。本實施形態之電子零件20係作為線圈型電子零件的捲線型晶片電感器。該電子零件20包括：上述之電子零件用軟磁性合金素體10即鼓形之磁芯11，及一對板狀磁芯12、12，一對板狀磁芯12、12之圖示省略，其由上述素體10構成，將鼓形之磁芯11的兩凸緣部11b、11b間分別連結。於磁芯11之凸緣部11b、11b之安裝面上，分別形成有一對外部導體膜14、14。另外，於磁芯11之捲芯部11a上，捲繞有包含絕緣被覆導線之線圈15而形成捲繞部15a，並且兩端部15b、15b分別熱壓接合於凸緣部11b、11b之安裝面的外部導體膜14、14上。外部導體膜14、14包含：形成於素體10之表面之燒製導體層14a，積層形成於該燒製導體層14a上之鍍Ni層14b及鍍Sn層14c。上述之板狀磁芯12、12藉由樹脂系接著劑而接著於鼓形之磁芯11的凸緣部11b、11b上。

本實施形態之電子零件20包括上述之使用電子零件用軟磁性合金之素體10作為磁芯11，該素體10包含含有鉻、矽、鐵之複數個粒子以及氧化層，該氧化層係生成於該粒子之表面，至少含有鐵及鉻，藉由使用掃描式電子顯微鏡之能量色散X射線分析，以ZAF法計算出的鉻相對於鐵之波峰強度比大於上述粒子中的鉻相對於鐵之波峰強度比，並且於鄰接之上述粒子之表面生成的氧化層彼此結合。另外，於素體10之表面，形成有至少一對外部導體膜14、14。關於本實施形態之電子零件20中的使用電子零件用軟磁性合金之素體10係與上述重複，因而省略說明。

磁芯11具有至少捲芯部11a，捲芯部11a之剖面之形狀可採用板狀(長方形)、圓形、橢圓。

進而，較佳為於上述捲芯部11a之端部具有至少凸緣部11。

若存在凸緣部11，則容易利用凸緣部11控制線圈相對於捲芯部11a之位置，電感等特性穩定。

磁芯11之態樣有：具有一個凸緣之態樣，具有兩個凸緣之態樣(鼓形磁芯)，將捲芯部11a之軸長方向配置為相對於安裝面垂直之態樣，將捲芯部11a之軸長方向配置為相對於安裝面水平之態樣。

尤其是僅於捲芯部11a之軸之一端具有凸緣，且將捲芯部11a之軸長方向配置為相對於安裝面垂直之態樣對於具有低背化效果而言較佳。

導體膜14係形成於使用電子零件用軟磁性合金之素體10之表面，且上述線圈之端部連接於上述導體膜14。

導體膜14有燒製導體膜、樹脂導體膜。作為於電子零件用軟磁性合金素體10上形成燒製導體膜之例，有使用於銀中添加有玻璃之膏體以特定之溫度進行燒製的方法。作為於使用電子零件用軟磁性合金之素體10上形成樹脂導體膜之例，有塗佈含有銀及環氧樹脂之膏體，然後進行特定之溫度處理的方法。於燒製導體膜之情形時，可於形成導體膜後進行熱處理。

線圈之材質有銅、銀。較佳為對線圈施以絕緣覆膜。

線圈之形狀有扁平線、方線、圓線。

於扁平線、方線之情形時，可縮小捲繞線間之間隙，對於使電子零件小型化而言較佳。

作為形成本實施形態之電子零件20中的使用電子零件用軟磁性合金之素體10表面之導體膜14、14之燒製導體層14a具體例，可藉由以下方式而形成。

於上述之素體10即磁芯11之凸緣部11b、11b之安裝面，塗佈含有金屬粒子及玻璃料的燒製型電極材料膏(本實施例中為燒製型Ag膏)，於大氣中進行熱處理，藉此於素體10之表面直接燒結固定電極材料。進而，亦可於所形成的燒製導體層14a之表面藉由電解鍍敷而形成Ni、Sn之金屬鍍敷層。

另外，作為一態樣，本實施形態之電子零件20亦可藉由以下之製造方法而獲得。

將包含含有鉻2~8 wt%、矽1.5~7 wt%、鐵88~96.5 wt%作為具體之組成例的原料粒子與結合劑的材料成形，於所獲得之成形體的至少成為安裝面之表面，塗佈含有金屬粉末及玻璃料之燒製型電極材料膏後，於大氣中、400~900℃下對所獲得之成形體進行熱處理。進而，亦可於所形成之燒製導體層上形成金屬鍍敷層。藉由該方法，可同時形成於粒子表面生成有氧化層且鄰接之粒子表面之氧化層彼此結合的電子零件用軟磁性合金素體、與該素體表面之導體膜之燒製導體層，從而可將製造製程簡略化。

由於鉻較鐵容易氧化，故而相比純鐵，可抑制於氧化環境中加熱時鐵過度氧化。作為鉻以外之容易氧化之元素，可列舉鋁。

以下，參照圖8，就本發明之電子零件用軟磁性合金素體之實施形態的變形例進行說明。圖8係表示變形例之一例的使用電子零件用軟磁性合金之素體10'的內部結構之透視圖。本變形例之素體10'外觀呈長方體狀，內部埋設有捲繞成螺旋狀之內部線圈35，內部線圈35之兩端部之抽出部分別露出於素體10'之相互對向之一對端面。素體10'與埋設於內部之內部線圈35一起構成積層體晶片31。本變形例之電子零件用軟磁性合金素體10'與上述的第1實施形態之電子零件用軟磁性合金素體10同樣地特徵在於：包含含有鉻、矽、鐵之複數個粒子以及氧化層，該氧化層係生成於粒子之表面，至少含有鐵及鉻，藉由使用掃描式電子顯微鏡之能量色散X射線分析所得出的鉻相對於鐵之波峰強度比大於粒子中的鉻相對於鐵之波峰強度比，並且於鄰接之粒子表面生成之氧化層彼此結合。

本變形例之電子零件用軟磁性合金素體10'亦具有與上述第1實施形態之電子零件用軟磁性合金素體10相同之作用、效果。

繼而，參照圖9，就本發明之電子零件之實施形態的變形例進行說明。圖9係表示變形例之一例之電子零件40的內部結構透視圖。本變形例之電子零件40於上述變形例之使用電子零件用軟磁性合金之素體10'的相互對向之一對端面及其附近包括一對外部導體膜34、34，該一對外部導體膜34、34形成為與內部線圈35露出之抽出部連接。圖示省略，外部導體膜34、34與上述的第1實施形態之電子零件20之外部導體膜14、14同樣地，包含燒製導體層，及積層形成於該燒製導體層上之鍍Ni層、鍍Sn層。本變形例之電子零件40亦具有與上述的第1實施形態之電子零件20相同之作用、效果。

進而，構成本發明中之電子零件用軟磁性合金素體的複數個粒子之組成較佳為含有2≦鉻≦8 wt%，且1.5≦矽≦7 wt%，88≦鐵≦96.5 wt%。當其組成在該範圍內時，本發明之電子零件用軟磁性合金素體顯示更高之強度與更高之體積電阻率。

一般而言，軟磁性合金中之Fe量越多，則飽和磁通密度越高，對於直流重疊特性有利，但是在作為磁性元件使用時，高溫高濕時生銹或該鏽之脫落等成為問題。

另外，以不鏽鋼為代表，眾所周知向磁性合金中添加鉻對於耐蝕性有效果。但是，使用含有鉻之上述合金粉末，於非氧化性環境中進行熱處理所成的壓粉磁心以絕緣電阻計測定的比電阻為10^-1 Ωcm，儘管具有粒子間不產生渦流損失之程度之值，但是要形成外部導體膜需要10⁵ Ωcm以上之比電阻，無法於外部導體膜之燒製導體層上形成金屬鍍敷層。

因此，本發明中係於氧化環境中對包含具有上述組成之原料粒子與結合劑之成形體進行熱處理，使粒子表面生成包含金屬氧化物層之氧化層，且使鄰接之粒子表面之氧化層彼此結合，藉此獲得高強度。所獲得的電子零件用軟磁性合金素體之體積電阻率ρ_V 大幅度提高，為10⁵ Ωcm以上，可於素體表面形成之外部導體膜之燒製導體層上，不產生鍍敷延伸地形成Ni、Sn等之金屬鍍敷層。

進而，說明於較佳形態之本發明之電子零件用軟磁性合金素體中限定組成之理由。

複數個粒子之組成中的鉻含量若未達2 wt%，則體積電阻率較低，無法不產生鍍敷延伸地於外部導體膜之燒製導體層上形成金屬鍍敷層。

另外，於鉻多於8 wt%之情形時，亦體積電阻率較低，無法不產生鍍敷延伸地於外部導體膜之燒製導體層上形成金屬鍍敷層。

另外，如上述專利文獻1中所記載，使用Fe-Si-Al粉末藉由大氣中熱處理而形成氧化物被覆層的氧化物係被覆層中不含鉻之氧化物。因此，其體積電阻率低於10⁵ Ωcm，無法不產生鍍敷延伸地於外部導體膜之燒製導體層上形成金屬鍍敷層。

上述電子零件用軟磁性合金素體中，複數個粒子之組成中的Si具有改善體積電阻率之作用，但若Si未達1.5 wt%則無法獲得該效果，另一方面，於大於7 wt%之情形時，該效果亦不充分，上述電子零件用軟磁性合金素體之體積電阻率不足10⁵ Ωcm，因此無法不產生鍍敷延伸地於外部導體膜之燒製導體層上形成金屬鍍敷層。另外，Si亦具有改善磁導率之作用，但於Si多於7 wt%之情形時，會因Fe含量相對降低而致使飽和磁通密度降低，且伴隨成形性惡化而磁導率及飽和磁通密度降低。

使用鋁作為鉻以外之容易氧化之元素之情形時，較佳為鋁2~8 wt%、矽1.5~12 wt%、鐵80~96.5 wt%。

複數個粒子之組成中的鋁含量若未達2 wt%，則體積電阻率較低，無法不產生鍍敷延伸地於外部導體膜之燒製導體層上形成金屬鍍敷層。另外，於鋁含量大於8 wt%之情形時，會因Fe含量相對降低而致使飽和磁通密度降低。

就防銹之觀點而言，較佳為鉻2~8 wt%、矽1.5~7 wt%、鐵88~96.5 wt%之組成。

再者，亦可使用於鐵-鉻-矽之合金粒子中混合鐵-鋁-矽之合金粒子(例如未達合金粒子合計之50 wt%)者。

上述電子零件用軟磁性合金素體中，複數個粒子之組成中的鐵含量若未達88 wt%，則飽和磁通密度降低且伴隨成形性惡化而磁導率及飽和磁通密度降低。另外，於鐵含量大於96.5 wt%之情形時，由於鉻含量、矽含量相對降低而致使體積電阻率降低。

進而，本發明中，複數個粒子之平均粒徑更理想的是，換算成原料粒子之平均粒徑d50%(算術平均)時為5~30 μm。另外，上述複數個粒子之平均粒徑亦可近似於以下述方式求得之值，即，自使用掃描式電子顯微鏡(SEM)以3000倍拍攝素體之剖面所得的組成像中，選取粒子剖面之輪廓可完整確認之粒子，用各粒子之剖面之長軸尺寸d1與短軸尺寸d2之簡單平均值D=(d1+d2)/2之總和除以上述粒子之個數所得的值。

合金金屬粒子群具有粒度分佈，呈橢圓之形狀而並不一定為圓球形。

另外，當對立體之合金金屬粒子進行二維(平面)觀察時，根據所觀察之剖面之位置不同，表觀大小不同。

因此，關於本發明之平均粒徑，係藉由測定大量之粒子數而評價粒徑。

因此，較理想的是測定至少100個以上之符合至少下述條件之粒子數。

具體方法如下，將於粒子剖面為最大之直徑作為長軸，找出將長軸之長度二等分之點。

將包含該點且於粒子剖面為最小之直徑作為短軸。將其等定義為長軸尺寸、短軸尺寸。

所測定之粒子係如下大小者，即，將粒子剖面之最大直徑較大的粒子以自大至小之順序依序排列，粒子剖面之累計比率占自掃描式電子顯微鏡(SEM)之圖像除去粒子剖面之輪廓無法完整確認之粒子、空隙及氧化層後之面積的95%之大小之粒子。

若上述平均粒徑在該範圍內，則可獲得高飽和磁通密度(1.4 T以上)與高磁導率(27以上)，並且即便於100 kHz以上之頻率下，亦可抑制粒子內產生渦流損失。

再者，本說明書中所揭示之具體數值之含義為於某些態樣中約為該等數值，另外，數值範圍之記載中的上限及/或下限數值於某些態樣中係包含於範圍內，於某些態樣中則不包含於範圍內。另外，於某些態樣中，數值係表示平均值、典型值、中位值等。

[實施例]

以下，藉由實施例及比較例更具體地說明本發明，但本發明並不受該等之任何限定。

為判斷使用電子零件用軟磁性合金之素體的磁特性之優劣，以原料粒子之填充率為80 vol%之方式於6~12 ton/cm² 之間調整成形壓力，成形為外徑14 mm、內徑8 mm、厚度3 mm之環狀，於大氣中實施熱處理後，於所獲得之素體上，將包含直徑0.3 mm之胺基甲酸酯被覆銅線之線圈捲繞20圈，獲得試驗試樣。使用振動試樣型磁力計(東英工業公司製造：VSM)測定飽和磁通密度Bs，使用電感電容電阻測量計(LCR-meter)(Agilent Technologies公司製造：4285A)，於測定頻率100 kHz下測定磁導率μ。將飽和磁通密度Bs為0.7 T以上之情況判斷為良好。將磁導率μ為20以上之情況判斷為良好。

為了判斷使用電子零件用軟磁性合金之素體的強度之優劣，使用圖10所示之測定方法，如下所述地測定3點彎曲斷裂應力。用於測定3點彎曲斷裂應力之試片係如下所得者，即，以原料粒子之填充率為80 vol%之方式於6~12 ton/cm² 之間調整成形壓力，成形為長度50 mm、寬度10 mm、厚度4 mm之板狀成形體後，於大氣中實施熱處理所得者。

將3點彎曲斷裂應力為1.0 kgf/mm² 以上之情況判斷為良好。

將飽和磁通密度Bs、磁導率μ、3點彎曲斷裂應力均良好之情況判斷為合格。

另外，為判斷使用電子零件用軟磁性合金之素體的體積電阻率之優劣，如圖10所示，依據JIS-K6911進行測定。用於測定體積電阻率之試片係如下所得者，即，以原料粒子之填充率為80 vol%之方式於6~12 ton/cm² 之間調整成形壓力，成形為直徑100 mm、厚度2 mm之圓板狀後，於大氣中實施熱處理所得者。

將體積電阻率為1×10^-3 Ωcm以上之情況判斷為可接受，1×10^-1 Ωcm以上之情況判斷為良好，1×10⁵ Ωcm以上之情況判斷為優異。

若體積電阻率為1×10^-1 Ωcm以上，則可減小於高頻下使用時因渦流所致之損失。另外，若為1×10⁵ Ωcm以上，則可藉由濕式鍍敷於導體層上形成金屬鍍敷層。

另外，為判斷電子零件用軟磁性合金素體表面之外部導體膜之燒製導體層上的金屬鍍敷層之形成狀態之優劣，於以下所述之實施例中，係將電子零件用軟磁性合金素體之形狀設為鼓形。

判斷所獲得的電子零件試樣之外部導體膜上的金屬鍍敷層之形成狀態之優劣，係使用放大鏡目視判斷外觀，將Ni、Sn鍍敷層連續地形成於燒製導體層上，且未自燒製導體層向其周圍產生鍍敷延伸之情況判斷為○，其他情況判斷為×。

(實施例1)

作為用於獲得電子零件用軟磁性合金素體之原料粒子，使用平均粒徑(d50%)為10 μm，且組成比為鉻：5 wt%，矽：3 wt%，鐵：92 wt%之作為水霧化粉末之合金粉末(Epson Atmix股份有限公司製造之PF-20F)。上述原料粒子之平均粒徑d50%係使用粒度分析計(日機裝公司製造：9320HHRA)測定所得。另外，研磨上述粒子直至通過粒子中心之剖面露出為止，使用掃描式電子顯微鏡(SEM，Hitachi High-Technologies公司製造之SS-4300SE/N)，以3000倍拍攝所獲得之剖面而獲得組成像，關於該組成像，藉由能量色散X射線分析(EDS)，以ZAF法計算出粒子之中心附近與表面附近各1 μm□之組成，確認粒子中心附近之上述組成比與粒子表面附近之上述組成比大致相等。

繼而，藉由濕式旋轉攪拌裝置混合上述粒子與聚乙烯醇縮丁醛(積水化學公司製造：S-LEC BL：固形物成分濃度為30 wt%之溶液)，獲得造粒物。

使用所獲得之造粒粉末，以複數個粒子之填充率為80 vol%之方式於6~12 ton/cm² 之間調整成形壓力，獲得長度50 mm、寬度10 mm、厚度4 mm之方板狀之成形體，直徑100 mm、厚度2 mm之圓板狀之成形體，外徑14 mm、內徑8 mm、厚度3 mm之環狀之成形體，以及於捲芯部(寬度1.0 mm×高度0.36 mm×長度1.4 mm)之兩端具有方形凸緣(寬度1.6 mm×高度0.6 mm×厚度0.3 mm)的鼓形之磁芯成形體，及一對板狀磁芯成形體(長度2.0 mm×寬度0.5 mm×厚度0.2 mm)。

對上述中所獲得之圓板狀之成形體、環狀之成形體、鼓形之成形體、一對板狀成形體，於大氣中、700℃下進行60分鐘熱處理。

關於對上述圓板狀之成形體進行熱處理而獲得的圓板狀之素體，依據JIS-K6911測定體積電阻率，結果示於表1。

另外，關於對上述鼓形之成形體進行熱處理而獲得的鼓形之素體，以使通過捲芯部之大致中心的厚度方向之剖面露出之方式進行研磨，使用掃描式電子顯微鏡(SEM)以3000倍拍攝該剖面而獲得組成像。繼而，將上述中所獲得之組成像中的各像素分類為三級之亮度等級，將上述組成像中的粒子剖面之輪廓可完整確認之粒子中，各粒子之剖面之長軸尺寸d1與短軸尺寸d2之簡單平均值D=(d1+d2)/2較原料粒子之平均粒徑(d50%)大的粒子之組成對比度作為中心亮度等級，將上述組成像中符合該亮度等級之部分判斷為粒子1。另外，將組成對比度較上述中心亮度等級暗之亮度等級之部分判斷為氧化層2。另外，將較上述中心亮度等級明亮之亮度等級之部分判斷為空隙3，將所得之結果以模式圖而示於圖2。

繼而，自上述組成像中，抽取粒子剖面之輪廓可完整確認之粒子中，各粒子之剖面之長軸尺寸d1與短軸尺寸d2之簡單平均值D=(d1+d2)/2較原料粒子之平均粒徑(d50%)大的粒子，藉由能量色散X射線分析(EDS)，以ZAF法計算出其長軸與短軸之交點附近之1 μm□的組成，將該組成與上述原料粒子之組成比加以對比，確認上述素體中的複數個粒子之組成比與原料粒子之組成比大致或實質上相等。

繼而，藉由SEM-EDS，求出上述組成像中粒子1之內部的以長軸d1與短軸d2相交之點為中心之1 μm□的組成，將其結果示於圖3(A)。其次，藉由SEM-EDS，求出上述組成像中粒子1表面之氧化層2中，氧化層厚度相當於平均厚度T=(t1+t2)/2之部位的以氧化層之厚度之中心點為中心之1 μm□的組成，上述平均厚度T=(t1+t2)/2係由上述氧化層2的最厚部之厚度t1與最薄部之厚度t2求出，將所得之組成示於圖3(B)中。根據圖3(A)可知，粒子1內部之鐵之強度C1_FeKa 為4200 count，鉻之強度C1_CrKa 為100 count，鉻相對於鐵之波峰強度比R1=C1_CrKa /C1_FeKa 為0.024。根據圖3(B)可知，氧化層2之厚度之中心點處的鐵之強度C2_FeKa 為3000 count，鉻之強度C2_CrKa 為1800 count，鉻相對於鐵之波峰強度比R2=C2_CrKa /C2_FeKa 為0.60，大於上述粒子內部之鉻相對於鐵之波峰強度比R1。

另外，本發明之電子零件用軟磁性合金素體中，鄰接之粒子1、1之表面所生成的氧化層2、2彼此結合之事項可藉由根據上述組成像所製作的圖2所示之模式圖而確認。

根據以上之結果，確認本實施例1之電子零件用軟磁性合金素體包含含有鉻2~8 wt%、矽1.5~7 wt%、鐵88~96.5 wt%的複數個粒子1、1，及於粒子1之表面生成之氧化層，並且氧化層至少含有鐵及鉻，使用穿透式電子顯微鏡進行能量色散X射線分析所得的鉻相對於鐵之波峰強度比大於粒子中的鉻相對於鐵之波峰強度比。

另外，於對上述環狀之成形體進行熱處理而獲得的環狀之素體上，將包含直徑0.3 mm之胺基甲酸酯被覆銅線之線圈捲繞20圈，獲得試驗試樣。使用振動試樣型磁力計(東英工業公司製造：VSM)測定飽和磁通密度Bs，使用LCR測量計(Agilent Technologies公司製造：4285A)，於測定頻率100 kHz下測定磁導率μ。所獲得之結果示於表1。

另外，對於將上述中所獲得之方板狀之成形體，於大氣中，熱處理溫度150℃、200℃、300℃、500℃、600℃、700℃、800℃、1000℃下分別進行60分鐘熱處理而獲得的方板狀之素體以及於室溫下放置後的方板狀之成形體，測定3點彎曲斷裂應力，將結果示於表1及表2。

另外，於上述鼓形之素體的兩凸緣部之安裝面塗佈燒製型Ag導體膜膏，於大氣中歷時約30分鐘升溫至700℃，於700℃下保持10分鐘，然後歷時約30分鐘降溫，藉此進行導體膜材料之燒製處理，形成外部導體膜之燒製導體層。進而，藉由電解鍍敷法，於該導體膜表面上形成Ni(厚度2 μm)、Sn(厚度7 μm)。

所獲得之結果示於表1。

其結果，素體之強度為7.4 kgf/mm² ，作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.51 T，磁導率μ為45，體積電阻率為4.2×10⁵ Ωcm，金屬鍍敷層之形成性為○，分別獲得良好之測定結果及判斷結果。再者，亦於熱處理前進行磁導率μ測定。其結果示於表3。

繼而，於上述鼓形素體之捲芯部上捲繞包含絕緣被覆導線之線圈，並且將線圈兩端部分別熱壓接合於上述外部導體膜上，進而，將對上述板狀成形體進行熱處理而獲得的板狀之素體，利用樹脂系接著劑分別接著於上述鼓形素體之凸緣部之兩側，獲得捲線型晶片電感器。

(實施例2)

除將原料粒子之組成比設為鉻：3 wt%，矽：5 wt%，鐵：92 wt%以外，以與實施例1相同之方式製作評價試樣，將所獲得之結果示於表1及表2。

如表1及表2所示，作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.46 T，磁導率μ為43，素體之強度為2.8 kgf/mm² ，體積電阻率為2.0×10⁵ Ωcm，金屬鍍敷層之形成性為○，與實施例1同樣地獲得良好之測定結果及判斷結果。另外，藉由SEM-EDS進行分析之結果，可確認粒子彼此藉由進行熱處理而於粒子表面形成之金屬氧化物(氧化層)而結合，該氧化層係與合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素(此處為鉻)的氧化物。

(實施例3)

除將原料粒子之平均粒徑(d50%)設為6 μm以外，以與實施例1相同之方式製作評價試樣，將所獲得之結果示於表1及表2。

如表1及表2所示，作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.45 T，磁導率μ為27，素體之強度為6.6 kgf/mm² ，體積電阻率為3.0×10⁵ Ωcm，金屬鍍敷層之形成性為○，與實施例1同樣地獲得良好之測定結果及判斷結果。另外，藉由SEM-EDS進行分析之結果，可確認粒子彼此藉由進行熱處理而於粒子表面形成之金屬氧化物(氧化層)而結合，該氧化層係與合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素(此處為鉻)的氧化物。

(實施例4)

除將原料粒子之平均粒徑(d50%)設為3 μm以外，以與實施例1相同之方式製作評價試樣，將所獲得之結果示於表1及表2。

如表1及表2所示，作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.38 T，磁導率μ為20，素體之強度為7.6 kgf/mm² ，體積電阻率為7.0×10⁵ Ωcm，金屬鍍敷層之形成性為○，與實施例1同樣地獲得良好之測定結果及判斷結果。另外，藉由SEM-EDS進行分析之結果，可確認粒子彼此藉由進行熱處理而於粒子表面形成之金屬氧化物(氧化層)而結合，該氧化層係與合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素(此處為鉻)的氧化物。

(實施例5)

除將原料粒子之組成比設為鉻：9.5 wt%，矽：3 wt%，鐵：87.5 wt%以外，以與實施例1相同之方式製作評價試樣，將所獲得之測定結果及判斷結果示於表1及表2。如表1及表2所示，作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.36 T，磁導率μ為33，素體之強度為7.4 kgf/mm² ，體積電阻率為4.7×10^-3 Ωcm，金屬鍍敷層之形成性為×。可知於鉻超過8 wt%之本實施例中，體積電阻率降低。另外，藉由SEM-EDS進行分析之結果，可確認粒子彼此藉由進行熱處理而於粒子表面形成之金屬氧化物(氧化層)而結合，該氧化層係與合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素(此處為鉻)的氧化物。

(實施例6)

除將原料粒子之組成比設為鉻：5 wt%，矽：1 wt%，鐵：94 wt%以外，以與實施例1相同之方式製作評價試樣，將所獲得之測定結果及判斷結果示於表1及表2。如表1及表2所示，可知作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.58 T，磁導率μ為26，素體之強度為18 kgf/mm² ，體積電阻率為8.3×10^-3 Ωcm，金屬鍍敷層之形成性為×。另外，藉由SEM-EDS進行分析之結果，可確認粒子彼此藉由進行熱處理而於粒子表面形成之金屬氧化物(氧化層)而結合，該氧化層係與合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素(此處為鉻)的氧化物。

(實施例7)

除將大氣中之處理溫度設為1000℃以外，以與實施例1相同之方式獲得電感器零件。測定及判斷結果示於表1。

如表1及表2所示，作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.50 T，磁導率μ為50，素體之強度為20 kgf/mm² ，體積電阻率為2.0×10² Ωcm，金屬鍍敷層之形成性為×。熱處理溫度提高之本實施例中，雖然3點彎曲斷裂應力增大，但體積電阻率低於實施例1。另外，藉由SEM-EDS進行分析之結果，可確認粒子彼此藉由進行熱處理而於粒子表面形成之金屬氧化物(氧化層)而結合，該氧化層係與合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素(此處為鉻)的氧化物。

(實施例8)

除將原料粒子之組成比設為矽：9.5 wt%，鋁：5.5 wt%，鐵：85 wt%以外，以與實施例1相同之方式製作評價試樣，將所獲得之測定結果及判斷結果示於表1及表2。如表1及表2所示，作為磁特性之飽和磁通密度Bs為0.77 T，磁導率μ為32，素體之強度為1.4 kgf/mm² ，體積電阻率為8.0×10³ Ωcm，金屬鍍敷層之形成性為×。可知體積電阻率較低，無法於外部導體膜之燒製導體層上形成金屬鍍敷層。另外，藉由SEM-EDS進行分析之結果，可確認粒子彼此藉由進行熱處理而於粒子表面形成之金屬氧化物(氧化層)而結合，該氧化層係與合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素(此處為鋁)的氧化物。

(比較例1)

除將原料粒子之組成比設為鉻：1 wt%，矽：6.5 wt%，鐵：92.5 wt%以外，以與實施例1相同之方式製作評價試樣，將所獲得之測定結果及判斷結果示於表1及表2。

如表1及表2所示，作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.36 T，磁導率μ為17，素體之強度為4.2 kgf/mm² ，體積電阻率為4.9×10¹ Ωcm，金屬鍍敷層之形成性為×。另外，藉由SEM-EDS進行分析之結果，可知於Cr未達2 wt%之本比較例中，藉由熱處理而於粒子表面形成之金屬氧化物(氧化層)並非與合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素(此處為鉻)的氧化物，因此體積電阻率較低。

(參考例1)

除不進行熱處理以外，以與實施例1相同之方式製作評價試樣，將所獲得之測定結果及判斷結果示於表1及表2。如表1及表2所示，作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.50 T，磁導率μ為35，素體之強度為0.54 kgf/mm² ，體積電阻率為1.4×10⁵ Ωcm。再者，本參考例中省略了關於金屬鍍敷層之形成性的試樣製作及評價。藉由SEM-EDS進行分析之結果，可知本參考例中，於粒子之表面未生成包含金屬氧化物之氧化層。因此，體積電阻率相比實施例稍稍降低。

(參考例2)

除將大氣中之處理溫度設為300℃以外，以與實施例1相同之方式製作評價試樣，將所獲得之測定結果及判斷結果示於表1及表2。如表1及表2所示，作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.50 T，磁導率μ為35，素體之強度為0.83 kgf/mm² ，體積電阻率為1.4×10⁵ Ωcm。再者，本參考例中省略了關於金屬鍍敷層之形成性的試樣製作及評價。藉由SEM-EDS進行分析之結果，可知本參考例中由於熱處理溫度低於400℃，因此於粒子之表面未充分生成包含金屬氧化物之氧化層。因此，體積電阻率相比實施例稍稍降低。

(實施例9)

其次，說明積層型之實施例。

使用與實施例1相同之合金粒子，製作積層數為20層，形狀為3.2 mm×1.6 mm×0.8 mm的於素體內部具有線圈之線圈型電子零件。

首先，使用狹縫式塗佈機，將合金金屬粒子85 wt%、丁基卡必醇(溶劑)13 wt%、聚乙烯醇縮丁醛(黏合劑)2 wt%之混合物加工成厚度40 μm之片狀，繼而將Ag粒子85 wt%、丁基卡必醇(溶劑)13 wt%、聚乙烯醇縮丁醛(黏合劑)2 wt%之導體膏塗佈於片材上，形成導電圖案。

然後，積層形成有導電圖案之片材，以加壓壓力2 ton/cm² 獲得積層體。

以大氣下、800℃、2 hr之條件對該積層體進行熱處理而獲得素體。

於該內部形成有線圈之素體的線圈之抽出部露出之面以及安裝面塗佈含Ag之膏體，於700℃進行10分鐘熱處理，獲得形成有金屬鍍敷層之線圈型電子零件。作為磁特性之飽和磁通密度Bs為1.41 T，磁導率μ為15。再者，熱處理前之磁導率μ為13。金屬鍍敷層之形成係形成Ni。另外，藉由SEM-EDS進行分析之結果，可確認粒子彼此藉由進行熱處理而於粒子表面形成之金屬氧化物(氧化層)而結合，該氧化層係與合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素(此處為鉻)的氧化物。

再者，確認實施例1~4之粒子中，結合部分之厚度較合金粒子表面之氧化層厚。實施例5、6之粒子中，結合部分之厚度較合金粒子表面之氧化層薄。確認實施例1~8之粒子之氧化層的厚度為50奈米以上。

[產業上之可利用性]

本發明之電子零件用軟磁性合金素體以及使用該素體之電子零件適合作為可於電路基板上進行表面安裝的小型化之電子零件。尤其是使用於流通大電流之功率電感器之情形時，於零件之小型化方面較佳。

1．．．粒子

2．．．氧化層

3．．．空隙

10、10'．．．使用電子零件用軟磁性合金之素體

11．．．鼓形之磁芯

11a．．．捲芯部

11b．．．凸緣部

12．．．板狀磁芯

14、34．．．外部導體膜

14a．．．燒製導體膜層

14b．．．鍍Ni層

14c．．．鍍Sn層

15．．．線圈

15a．．．捲繞部

15b．．．端部(接合部)

20．．．電子零件(捲線型晶片電感器)

31．．．積層體晶片

34．．．外部導體膜

35．．．內部線圈

40．．．電子零件(積層型晶片電感器)

d1．．．長軸尺寸

d2．．．短軸尺寸

t1．．．最厚部之厚度

t2．．．最薄部之厚度

圖1係表示本發明之使用電子零件用軟磁性合金之素體的第1實施形態之側視圖。

圖2係第1實施形態之使用電子零件用軟磁性合金之素體之剖面的放大模式圖。

圖3(A)、(B)係表示使用掃描式電子顯微鏡，藉由能量色散X射線分析對第1實施形態之使用電子零件用軟磁性合金之素體進行分析所得之結果的圖。

圖4係表示使用X射線繞射分析裝置分析第1實施形態之使用電子零件用軟磁性合金之素體之氧化層所得的結果的圖。

圖5係使用掃描式電子顯微鏡，藉由能量色散X射線分析對第1實施形態之使用電子零件用軟磁性合金之素體進行線性分析之結果的圖。

圖6係表示本發明之線圈型電子零件之第1實施形態的透視一部分之側視圖。

圖7係表示第1實施形態之線圈型電子零件之內部結構的縱剖面圖。

圖8係表示本發明之使用電子零件用軟磁性合金之素體之實施形態的變形例之一例的內部結構透視圖。

圖9係表示本發明之電子零件之實施形態的變形例之一例的內部結構透視圖。

圖10係表示本發明之實施例之3點彎曲斷裂應力之試樣測定方法的說明圖。

圖11係表示本發明之實施例之體積電阻率之試樣測定方法的說明圖。

1．．．粒子

2．．．氧化層

3．．．空隙

10．．．使用電子零件用軟磁性合金之素體

d1．．．長軸尺寸

d2．．．短軸尺寸

t1．．．最厚部之厚度

t2．．．最薄部之厚度

Claims (21)

1. 一種線圈型電子零件，其特徵在於：其係於素體之內部或表面具有線圈者，且素體由含有鐵、矽及較鐵容易氧化之元素的軟磁性合金粒子群所構成；於各軟磁性合金粒子之表面生成有該粒子氧化而形成之氧化層；該氧化層與該合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之元素；粒子彼此經由該氧化層而結合。
2. 如請求項1之線圈型電子零件，其中將軟磁體粒子彼此結合之部分之氧化層的厚度厚於不涉及結合之軟磁體粒子表面之氧化層。
3. 如請求項1之線圈型電子零件，其中將軟磁體粒子彼此結合之部分之氧化層的厚度薄於不涉及結合之軟磁體粒子表面之氧化層。
4. 如請求項1或2之線圈型電子零件，其中軟磁體粒子中之至少一部分係包含具有50奈米以上之厚度之氧化層的粒子。
5. 如請求項1之線圈型電子零件，其中將上述粒子彼此結合之上述氧化層為同一相。
6. 如請求項1之線圈型電子零件，其中上述較鐵容易氧化之元素為鉻。
7. 如請求項1之線圈型電子零件，其中上述較鐵容易氧化之元素為鋁。
8. 如請求項6之線圈型電子零件，其中上述軟磁性合金之組成為鉻2~8 wt%、矽1.5~7 wt%、鐵88~96.5 wt%。
9. 如請求項7之線圈型電子零件，其中上述軟磁性合金之組成為鋁2~8 wt%、矽1.5~12 wt%、鐵80~96.5 wt%。
10. 如請求項1之線圈型電子零件，其中軟磁體粒子之算術平均粒徑為30微米以下。
11. 如請求項1之線圈型電子零件，其中上述氧化層自上述軟磁體粒子側觀看朝向外側依序包含：上述鐵成分之含量降低且上述容易氧化之元素之含量增加的第一氧化層，及上述鐵成分之含量降低且上述容易氧化之元素之含量降低的第二氧化層。
12. 如請求項11之線圈型電子零件，其中自上述軟磁體粒子側觀看朝向外側，於上述第一氧化層中，上述矽之含量具有反曲點。
13. 如請求項1之線圈型電子零件，其中氧化層係藉由使用掃描式電子顯微鏡之能量色散X射線分析並以ZAF法計算出的容易氧化之元素相對於鐵之波峰強度比大於上述粒子中之容易氧化之元素相對於鐵之波峰強度比者。
14. 如請求項1之線圈型電子零件，其中上述線圈其端部與形成於上述素體表面之導體膜電性連接。
15. 一種線圈型電子零件，其特徵在於：其係具有線圈者，且素體由軟磁性合金粒子群構成；於各軟磁性合金粒子之表面生成使該粒子氧化而形成之氧化層；該氧化層與該合金粒子相比含有較多的較鐵容易氧化之金屬；粒子彼此經由該氧化層而結合；於該素體之內部形成有線圈導體。
16. 如請求項15之線圈型電子零件，其中線圈導體為導體圖案，且係與素體同時煅燒之導體。
17. 如請求項15或16之線圈型電子零件，其中該氧化層中之較鐵容易氧化之金屬為鉻。
18. 如請求項15或16之線圈型電子零件，其中該氧化層中之較鐵容易氧化之金屬為鋁。
19. 一種線圈型電子零件之製造方法，該線圈型電子零件係於素體中設置有線圈者，該製造方法包括以下步驟：將黏合劑與軟磁性合金粒子之混合物加壓而獲得成形體；於含有氧之環境中將上述成形體熱處理，於上述軟磁性合金粒子之表面形成氧化層，使上述軟磁性合金粒子彼此經由氧化層結合而獲得素體；及於上述素體中設置線圈及外部導出用電極。
20. 一種線圈型電子零件之製造方法，該線圈型電子零件係於素體中設置有線圈者，該製造方法包括以下步驟：將黏合劑與軟磁性合金粒子之混合物加工成片狀；於該片材上形成並積層線圈用導電圖案而獲得成形體；於含有氧之環境中將上述成形體熱處理，於上述軟磁性合金粒子之表面形成氧化層，使上述軟磁性合金粒子彼此經由氧化層結合而獲得內部具有線圈之素體；及於上述素體中設置外部導出用電極。
21. 如請求項19或20之線圈型電子零件之製造方法，其中上述氧環境為大氣環境。