TWI501262B - Magnetic materials and coil parts - Google Patents

Description

磁性材料及線圈零件

本發明係關於一種於線圈、電感器等中可主要作為芯使用之磁性材料，及使用其之線圈零件。

稱作電感器、扼流圈、變壓器等之線圈零件(所謂電感零件)係含有磁性材料及形成於上述磁性材料之內部或表面之線圈。作為磁性材料之材質通常使用Ni-Cu-Zn系鐵氧體等鐵氧體。

近年來，於該種線圈零件中追求大電流化(額定電流之高值化)。為滿足該要求，提出有磁體之材質由稱作Fe-Cr-Si合金或Fe-Al-Si合金之軟磁性合金取代先前之鐵氧體，該等合金與鐵氧體相比材料本身之飽和磁通密度較高。另一方面，與先前之鐵氧體相比材料本身之體積電阻率明顯較低。

於專利文獻1中，揭示有一種複合磁性材料，其係使用有於周圍形成有氧化鋁覆膜且含有Fe-Al-Si合金之粒子。於專利文獻2中，揭示有一種複合磁體，其係含有金屬磁體粉末與熱固性樹脂，且金屬磁體粉末係以特定之填充率存在。

[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1]日本專利特開2002-305108號公報

為擴大使用有軟磁性合金之磁性材料之應用範圍，期望軟磁性合金粒子之成形體之強度之進一步之提昇。本發明係以提供含有軟磁性合金粒子之成形體且機械強度可提昇之結構之磁性材料及使用該磁性材料之線圈零件為課題。

本發明者等人進行銳意研究之結果，完成關於磁性材料之以下之發明。

本發明之磁性材料係含有粒子成形體，該粒子成形體係使具有氧化覆膜之金屬粒子成形而成。

上述金屬粒子係含有Fe-Si-M系軟磁性合金(其中，M係比鐵更易氧化之金屬元素)。粒子成形體中之金屬粒子係藉由相互鄰接之金屬粒子與各自具有之氧化覆膜彼此之結合而結合。該氧化覆膜彼此之結合之至少一部分係含有晶質氧化物之結合，且較佳為，含有該晶質氧化物之結合之至少一部分係連續地晶格結合。

另外，較佳為，上述氧化覆膜彼此之結合係藉由熱處理而生成者。

根據本發明之另外之態樣，可提供使用上述磁性材料作為素體之各種線圈零件。

根據本發明，因於粒子成形體內金屬粒子彼此係藉由含有晶質氧化物之結合而結合，故可獲得強度較高之磁性材料。於較佳態樣中，因具有上述結合連續地晶格結合之氧化物，故可謀求更進一步之強度提昇。

一面適當參照圖式一面詳述本發明。但是，本發明並非限定於圖示之態樣，又，因於圖式中有強調表現發明之特徵性之部分者，故未必能保證於圖式各部中比例尺之正確性。

根據本發明，磁性材料係含有特定之粒子成形而成之粒子成形體。於本發明中，磁性材料係發揮線圈、電感器等之線圈零件中之磁通路徑之作用之物品，典型而言採取線圈零件中之芯等形態。

圖1係模式性地表示本發明之磁性材料之微構造之剖面圖。於本發明中，微觀而言，粒子成形體1係作為原本獨立之多數個金屬粒子11彼此結合而成之集合體而把握。每個金屬粒子11係遍及其周圍之大致整體而形成有氧化覆膜12，由該氧化覆膜12可確保粒子成形體1之絕緣性。鄰接之金屬粒子11彼此係主要藉由存在於各自之金屬粒子11之周圍之氧化覆膜12彼此結合，構成具有特定之形狀之粒子成形體1。部分而言，亦可鄰接之金屬粒子11之金屬部分彼此結合。於先前之磁性材料中，使用於硬化之有機樹脂之基質中分散有獨立之磁性粒子或數個左右的磁性粒子之結合體者，或於硬化之玻璃成分之基質中分散有獨立之磁性粒子或數個左右的磁性粒子之結合體者。於本發明中，較佳為於粒子成形體1中含有有機樹脂之基質與含有玻璃成分之基質實質上都不存在。

遍及每個金屬粒子11之大致整體而形成之氧化覆膜12亦可於形成粒子成形體1之前之原料粒子之階段形成。或者，亦可使用氧化覆膜不存在或極少之原料粒子，於成形過程中生成氧化覆膜。氧化覆膜12之存在可作為於藉由掃描式電子顯微鏡(SEM(scanning electron microscope))之3000倍左右之影像中對比度(亮度)之差異而識別。由氧化覆膜12之存在而確保作為磁性材料整體之絕緣性。

於粒子成形體1中粒子彼此之結合主要為氧化覆膜12彼此之結合22。氧化覆膜12彼此之結合22之存在係例如於放大至約3000倍之SEM觀察影像等中，可藉由目測鄰接之金屬粒子11所具有之氧化覆膜12為同相者等，而明確地判斷。由氧化覆膜12彼此之結合22之存在，可謀求機械強度與絕緣性之提昇。

根據本發明，關於存在於粒子成形體1之多數個上述結合22之中之至少一部分之結合22，含有晶質氧化物。氧化覆膜12彼此之結合22係藉由不僅非晶質者晶質氧化物亦存在，使金屬粒子11彼此之結合變得更堅固，結果可謀求粒子成形體1之強度提昇。

氧化覆膜12彼此之結合22為具有結晶性之氧化物者係例如可藉由取得粒子成形體1之X射線繞射圖案，確認符合之晶質氧化物之繞射峰存在與否等而確定。

根據本發明之較佳態樣，關於存在於粒子成形體1之多數個上述結合22之中之至少一部分之結合22，含有連續地晶格結合之晶質氧化物。於圖1(B)中，強調描述結合22中之連續之晶格結合。所謂「連續之晶格結合」，係指處於鄰接之金屬粒子11之各自所具有之氧化覆膜12形成結合22時，存在自該結合22中之一金屬粒子11之端至另一金屬粒子11之端之晶格。換言之，處於分別包覆鄰接之金屬粒子11之氧化覆膜12彼此形成結合22時，並非僅於結合點附近結晶地一體化，於更廣之區域，具有2個金屬粒子11之氧化覆膜12係結晶地一體化並形成結合22。藉由如此般地存在連續之晶格結合，可使粒子成形體1之強度提昇更有效。連續之晶格結合之存在係例如如圖1(B)模式性地描述般，可藉由於STEM(scanning transmission electron microscope，掃描穿透電子顯微鏡)之亮視野影像(10000倍左右)中目測於該結合22上一體之條紋式樣而確認。

根據本發明，雖較佳為遍及粒子成形體1整體，鄰接之金屬粒子11所具有之氧化覆膜12彼此結合，但可以說即便一部分結合，亦可謀求相應之機械強度與絕緣性之提昇，該種形態亦為本發明之一態樣。較佳為，存在與粒子成形體1中所含之金屬粒子11之數量相同或為此以上之氧化覆膜12彼此之結合22。又，部分而言，亦可不經由氧化覆膜12彼此之結合，而存在金屬粒子11彼此之結合(未圖示)。進而，鄰接之金屬粒子11亦可部分地有氧化覆膜12彼此之結合與金屬粒子11彼此之結合任一者都不存在而只不過單純地物理性接觸或接近之形態。

為產生氧化覆膜12彼此之結合22，例如，可列舉於粒子成形體1之製造時於存在氧之環境下(例如，空氣中)以下述之特定之溫度進行熱處理等。較佳而言，藉由上述熱處理而生成氧化覆膜12，藉此變得較易形成具有氧化覆膜12為連續之晶格結合之結合22。更具體而言，較佳為於原料粒子之階段作為金屬之部分係藉由熱處理進行氧化並形成氧化覆膜12，藉此，變得較易形成具有連續之晶格結合之結合22。

根據本發明，於粒子成形體1中，不僅存在氧化覆膜12彼此之結合22，亦可存在金屬粒子11彼此之結合(金屬結合)。與上述之氧化覆膜12彼此之結合22之情形相同地，例如，於放大至約3000倍之SEM觀察圖像等中，目測鄰接之金屬粒子11彼此一面保持同相一面具有結合點等，藉此可明確地判斷金屬結合之存在。藉由金屬結合之存在可謀求磁導率之進一步提昇。

為生成金屬結合，例如，可列舉使用氧化覆膜較少之粒子作為原料粒子，或者於用以製造粒子成形體1之熱處理中如下述般地調節溫度或氧分壓，或者調節於由原料粒子獲得粒子成形體1時之成形密度等。

每個金屬粒子11係主要由特定之軟磁性合金構成。於本發明中，金屬粒子11係含有Fe-Si-M系軟磁性合金。此處，M係比鐵更易氧化之金屬元素，典型而言，可列舉鉻、鋁、鈦等，較佳為鉻或鋁。尤其於鉻之情形時，因金屬粒子變得相對柔軟，故藉由粒子之變形可提高成形密度。又，藉此可使氧化覆膜彼此之結合較多地生成。

Fe-Si-M系軟磁性合金中之Si之含有率較佳為0.5~7.0 wt%，更佳為2.0~5.0 wt%。基於若Si之含量較多則於高電阻、高磁導率方面而言較佳，若Si之含量較少則成形性良好。

於上述M為鉻之情形時，Fe-Si-M系軟磁性合金中之鉻之含有率較佳為2.0~15 wt%，更佳為3.0~6.0 wt%。藉由鉻之存在，雖作為原料粒子之物性之熱處理前之磁特性下降，但可抑制熱處理時之過剩之氧化。因此，於Cr較多之情形時，利用熱處理之磁導率之上升效應提高，熱處理後之比電阻降低。考慮該等並提出上述較佳範圍。

於上述M為鋁之情形時，Fe-Si-M系軟磁性合金中之鋁之含有率較佳為2.0~15 wt%，更佳為3.0~6.0 wt%。鋁之存在係就於熱處理時形成鈍態並抑制過剩之氧化並且表現出強度及絕緣電阻之方面而言較佳，另一方面，就磁特性之提昇之觀點而言較佳為鋁較少，考慮該等並提出上述較佳範圍。

再者，關於Fe-Si-M系軟磁性合金中之各金屬成分之上述較佳含有率，將合金成分之總量設為100 wt%而描述。換言之，於上述較佳含量之計算中氧化覆膜之組成除外。

於Fe-Si-M系軟磁性合金中，Si及金屬M以外之剩餘部分除不可避免之雜質以外，較佳為鐵。作為除Fe、Si及M以外亦可含有之金屬可列舉錳、鈷、鎳、銅等。

構成粒子成形體1中之各個金屬粒子11之合金之化學組成係例如，可使用掃描式電子顯微鏡(SEM)拍攝粒子成形體1之剖面，藉由能量分散式X射線分析(EDS(energy dispersive spectrometers))由ZAF法算出組成。

每個原料粒子之尺寸變得與構成最後所得之磁性材料中之粒子成形體1之金屬粒子之尺寸實質上相等。作為原料粒子之尺寸，若考慮磁導率與晶體內渦流損耗，則d50較佳為2~30 μm，更佳為2~20 μm，進而較佳為3~13 μm。原料粒子之d50係可利用藉由雷射繞射、散射之測定裝置而測定。

原料粒子較佳為以霧化法而製造之粒子。如上所述，處於經由粒子成形體1中之氧化覆膜12之結合22之形成時，較佳為於原料粒子之階段金屬之部分係藉由熱處理而氧化。因此，雖於原料粒子中可存在氧化覆膜但最好不過量存在。作為使原料粒子之氧化覆膜減少之方法，可列舉將原料粒子供給於還原環境下之熱處理中，或者供給於利用酸之表面氧化層之除去等化學處理等者等。

如上述之原料粒子可採用合金粒子製造之公知之方法，例如，亦可使用市售者作為Epson Atmix(股)公司製造PF20-F、日本霧化加工(股)公司製造SFR-FeSiAl等。

關於由原料粒子獲得成形體之方法並無特別限定，可適當採用粒子成形體製造中之公知之方法。以下，作為典型之製造例，例示線圈零件為積層電感器之情形時之製造方法。首先，使用刮刀或模塗佈機等塗佈機，將預先準備之磁體漿料(slurry)塗佈於含有樹脂等之基片之表面上。以熱風乾燥機等乾燥機對其進行乾燥獲得生坯片材。上述磁體漿料係含有金屬粒子11，典型而言係含有作為黏合劑之高分子樹脂及溶劑。

於磁體漿料中，較佳為含有作為黏合劑之高分子樹脂。高分子樹脂之種類並無特別限定，例如可列舉聚乙烯丁醛(PVB(polyvinyl butyral))等聚乙烯縮醛樹脂等。磁體漿料之溶劑之種類並無特別限定，例如可使用丁基卡必醇等二醇醚等。磁體漿料中之軟磁性合金粒子、高分子樹脂、溶劑等之調配比等可適當調節，據此，亦可設定磁體漿料之黏度等。

塗佈及乾燥磁體漿料而為獲得生坯片材之具體之方法可適當引用先前技術。亦可輥軋生坯片材。於輥軋時，可使用軋輥或滾筒壓機等。輥軋係例如負擔1800 kgf以上，較佳為2000 kgf以上，更佳為2000~8000 kgf之負重，例如，於60℃以上，較佳為於60~90℃下進行。

繼而，使用打孔加工機或雷射加工機等穿孔機，於生坯片材上進行穿孔並以特定排列形成通孔(貫穿孔)。關於通孔之排列，於將各薄片積層之時，以由填充導體之通孔與導體圖案而形成線圈之方式設定。關於為形成線圈之通孔之排列及導體圖案之形狀，可適當引用先前技術，又，於下述之實施例中一面參照圖式一面說明具體例。

為於通孔上進行填充，及為導體圖案之印刷，較佳為使用導電膏。於導電膏中含有導體粒子，典型而言含有作為黏合劑之高分子樹脂及溶劑。

作為導體粒子，可使用銀粒子等。導體粒子之粒子直徑係於體積標準中，d50較佳為1~10 μm。導體粒子之d50係使用利用雷射繞射型散射法之粒子直徑、粒徑分佈測定裝置(例如，日機裝(股)製造之Microtrac)而測定。

於導電膏中，較佳為含有作為黏合劑之高分子樹脂。高分子樹脂之種類並無特別限定，例如可列舉聚乙烯丁醛(PVB)等聚乙烯縮醛樹脂等。導電膏之溶劑之種類並無特別限定，例如可使用丁基卡必醇等二醇醚等。導電膏中之導體粒子、高分子樹脂、溶劑等之調配比等可適當調節，據此，亦可設定導電膏之黏度等。

繼而，使用網版印刷機或凹版印刷機等印刷機，於生坯片材之表面上印刷導電膏，利用熱風乾燥機等乾燥機對其進行乾燥，形成對應於線圈之導體圖案。於印刷時，於上述之通孔上亦填充導電膏之一部分。其結果為於通孔上填充之導電膏與印刷之導體圖案係構成線圈之形狀。

使用吸附搬送機與壓製機，以特定之順序將印刷後之生坯片材重疊並熱壓接合而製作積層體。接著，使用切割機或雷射加工機等切割機，將積層體切割為零件本體尺寸並製作加熱處理前晶片。

使用焙燒爐等加熱裝置，於大氣等之氧化性環境中，對加熱處理前晶片進行加熱處理。該加熱處理通常包含脫黏合劑製程與氧化覆膜形成製程，脫黏合劑製程係可列舉作為黏合劑而使用之高分子樹脂消失之程度之溫度例如約300℃、約1 hr之條件，氧化物膜形成製程係例如可列舉約750℃、約2 hr之條件。

於加熱處理前晶片中，於每個金屬粒子11彼此之間，存在多數個細微間隙，通常，該細微間隙係由溶劑與黏合劑之混合物而填滿。該等係於脫黏合劑製程中消失，於脫黏合劑製程結束之後，該細微間隙轉變為細孔。又，於加熱處理前晶片中，於導體粒子彼此之間亦存在多數個細微間隙。該細微間隙係由溶劑與黏合劑之混合物而填滿。該等亦於脫黏合劑製程中消失。

於繼脫黏合劑製程之後之氧化覆膜形成製程中，合金粒子11密集並可形成粒子成形體1，典型而言，此時，於合金粒子11各自表面之氧化覆膜12彼此形成結合22，該等結合22之至少一部分係含有晶質氧化物，較佳為連續地晶格結合。此時，將導體粒子進行燒結並形成線圈。藉此可獲得積層電感器。

通常，於加熱處理之後形成外部端子。使用浸漬塗佈機或滾輪塗佈機等塗佈機，於零件本體之長度方向兩端部塗佈預先準備之導電膏，使用焙燒爐等加熱裝置，例如以約600℃、約1 hr之條件對其進行燒附處理，藉此形成外部端子。外部端子用之導電膏係可適當使用上述之導體圖案之印刷用之漿料或與其類似之漿料。

作為使用本發明之磁性材料之線圈零件的另外製造方法，係說明於非加熱條件下使原料粒子成形之後供於加熱處理之方法。

於使原料粒子在非加熱條件下成形之時，較佳為添加作為黏合劑之有機樹脂。作為有機樹脂，就熱處理後不易殘留黏合劑之方面而言，較佳為使用含有熱分解溫度為500℃以下之丙烯酸樹脂、丁醛樹脂、乙烯樹脂等者。於成形之時，亦可添加公知之潤滑劑。作為潤滑劑，可列舉有機酸鹽等，具體可列舉硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等。潤滑劑之量係相對於原料粒子100重量份較佳為0~1.5重量份，更佳為0.1~1.0重量份。所謂潤滑劑之量為零，係指不使用潤滑劑。於相對於原料粒子任意地添加黏合劑及/或潤滑劑加以攪拌之後，成形為所期望之形狀。可列舉於成形之時施加例如5~10 t/cm² 之壓力等。於該階段中，氧化覆膜彼此之結合22或金屬結合任一者都不生成之可能性極高。

對熱處理之較佳之態樣進行說明。

熱處理較佳為於氧化環境下進行。更具體而言，加熱中之氧濃度較佳為1%以上，藉此，氧化覆膜彼此之結合22及金屬結合兩者都變得較易生成。雖氧濃度之上限並無特別限定，但考慮製造成本等可列舉空氣中之氧濃度(約21%)。關於加熱溫度，就形成含有晶質氧化物之氧化覆膜12並使具有氧化覆膜12彼此之連續之晶格結合之結合22較易生成之觀點而言，較佳為600℃以上，就適度地抑制氧化並維持金屬結合之存在且提高磁導率之觀點而言，較佳為900℃以下。加熱溫度更佳為700~800℃。就氧化覆膜12彼此之結合22變得較易形成連續之晶格結合之觀點而言，加熱時間較佳為0.5小時以上。就金屬結合亦變得較易與氧化覆膜12彼此之結合22一起生成之觀點而言，加熱時間較佳為0.5~3小時。

於所得之粒子成形體1中，亦可於其內部存在空隙30。亦可於存在於粒子成形體1之內部之空隙30之至少一部分含浸有高分子樹脂(未圖示)。於高分子樹脂之含浸時，例如可列舉以下方法：於稱作液體狀態之高分子樹脂或高分子樹脂之溶液等之高分子樹脂之液狀物中浸漬粒子成形體1並降低製造系統之壓力，或者將上述之高分子樹脂之液狀物塗佈於粒子成形體1並使其滲入表面附近之空隙30等。藉由使高分子樹脂含浸於粒子成形體1之空隙30，有強度增加或吸濕性抑制之優勢。作為高分子樹脂，可無特別限定地列舉環氧樹脂、氟樹脂等有機樹脂或矽氧樹脂等。

可使用含有如此所得之粒子成形體1之磁性材料作為各種電子零件之構成要素。例如，亦可藉由使用本發明之磁性材料作為芯並於其周圍纏繞絕緣包覆導線而形成線圈零件。另外，可使用本發明之磁性材料作為素體，藉由於其內部或表面形成線圈而獲得各種線圈零件。上述之積層電感器亦為線圈零件之一態樣。線圈零件較佳為表面安裝型或通孔安裝型等各種安裝形態者，且包含構成該等安裝形態之線圈零件之方法，關於由磁性材料獲得線圈零件之方法，可適當採用電子零件之領域中之公知之製造手法。

以下，根據實施例更具體地說明本發明。但是，本發明並非限定於該等實施例所揭示之態樣。

[實施例] [線圈零件之具體結構]

說明由本實施例所製造之線圈零件之具體結構例。作為零件之線圈零件係以長度為約3.2 mm，寬度為約1.6 mm，高度為約0.8 mm，整體形成長方體形狀。圖2係作為線圈零件之積層電感器之模式剖面圖。線圈零件40係具有長方體形狀之零件本體41、及設於零件本體41之長度方向之兩端部之1對外部端子44、45。零件本體41係具有含有長方體形狀之粒子成形體1之磁性材料1，及由磁性材料1所覆蓋之螺旋狀之線圈43，線圈43之兩端係分別與相對向之2個外部端子44、45連接。

圖3係積層電感器之模式性之展開圖。磁性材料1係具有合計20層之磁體層ML1~ML6一體化之結構，長度為約3.2 mm，寬度為約1.6 mm，高度為約0.8 mm。各磁體層ML1~ML6之長度為約3.2 mm，寬度為約1.6 mm，厚度為約40 μm。該磁性材料1係將軟磁性合金粒子即Fe-Cr-Si合金粒子作為主體成形而成。磁性材料1既不含有玻璃成分亦不含有樹脂硬化物。Fe-Cr-Si合金粒子之組成為：Fe為92 wt%，Cr為4.5 wt%，Si為3.5 wt%。Fe-Cr-Si合金粒子之d50為10 μm，d10為3 μm，d90為16 μm。d10、d50及d90係表現體積標準之粒子直徑分佈之參數。

線圈43係具有合計5個線圈段CS1~CS5與連接該線圈段CS1~CS5之合計4個中繼段IS1~IS4一體化成螺旋狀之結構，且其捲數為約3.5。該線圈43係主要對銀粒子進行熱處理而獲得，作為原料而使用之銀粒子之體積標準之d50為5 μm。

4個線圈段CS1~CS4形成字狀，1個線圈段CS5形成帶狀，各線圈段CS1~CS5之厚度為約20 μm，寬度為約0.2 mm。最上階之線圈段CS1係連續具有與外部端子44連接時所利用之L字狀之抽出部分LS1，最下階之線圈段CS5係連續具有與外部端子45之連接時所利用之L字狀之抽出部分LS2。各中繼段IS1~IS4係形成穿過磁體層ML1~ML4之柱狀，各者之口徑為約15 μm。

各外部端子44及45係擴及至零件本體41之長度方向之各端面與該端面附近之4個側面，其厚度為約20 μm。一外部端子44係與最上階之線圈段CS1之抽出部分LS1之邊緣連接，另一外部端子45係與最下階之線圈段CS5之抽出部分LS2之邊緣連接。該各外部端子44及45係主要對體積標準之d50為5 μm之銀粒子進行熱處理而獲得。

[積層電感器之製造]

製備包含上述Fe-Cr-Si合金85 wt%、丁基卡必醇(溶劑)13 wt%、聚乙烯丁醛(黏合劑)2 wt%之磁體漿料。使用刮刀，將該磁體漿料塗佈於塑膠製之基片之表面，利用熱風乾燥機，並以約80℃、約5 min之條件對其進行乾燥。如此於基片上獲得生坯片材。利用軋輥，於約70℃、2000 kgf之負重下對該基片與生坯片材進行輥軋。其後，切割生坯片材，分別獲得對應於磁體層ML1~ML6(參照圖3)、且與多數個抽出部分適配之尺寸之第1~第6薄片。

接著，使用穿孔機，於對應於磁體層ML1之第1薄片上進行穿孔，以特定排列形成對應於中繼段IS1之貫穿孔。同樣地，以特定排列分別於對應於磁體層ML2~ML4之第2~第4薄片上，形成對應於中繼段IS2~IS4之貫穿孔。

接著，使用印刷機，於上述第1薄片之表面上印刷含有上述Ag粒子85 wt%、丁基卡必醇(溶劑)13 wt%、聚乙烯丁醛(黏合劑)2 wt%之導電膏，利用熱風乾燥機，以約80℃、約5 min之條件對其進行乾燥，以特定排列製作對應於線圈段CS1之第1印刷層。同樣地，於上述第2~第5薄片各自之表面上，以特定排列製作對應於線圈段CS2~CS5之第2~第5印刷層。

因於第1~第4薄片上分別形成之貫穿孔係存在於與第1~第4印刷層各自之端部重疊之位置，故於印刷第1~第4印刷層之時將導電膏之一部分填充於各貫穿孔，形成對應於中繼段IS1~IS4之第1~第4填充部。

接著，使用吸附搬送機與壓製機，以圖3所示之順序對設置有印刷層及填充部之第1~第4薄片、僅設置有印刷層之第5薄片、及未設置印刷層及填充部之第6薄片進行重疊熱壓接合而製作積層體。利用切割機將該積層體切割為零件本體尺寸，獲得加熱處理前晶片。

接著，使用焙燒爐，於大氣中環境下，以多數個批次對加熱處理前晶片進行加熱處理。首先，作為脫黏合劑製程以約300℃、約1 hr之條件進行加熱，繼而，作為氧化覆膜形成製程以約750℃、約2 hr之條件進行加熱。藉由該加熱處理，使軟磁性合金粒子密集並形成粒子成形體1，又，燒結銀粒子並形成線圈43，藉此獲得零件本體41。

接著，形成外部端子44、45。利用塗佈機將含有上述銀粒子85 wt%、丁基卡必醇(溶劑)13 wt%、聚乙烯丁醛(黏合劑)2 wt%之導電膏塗佈於零件本體41之長度方向兩端部，於焙燒爐中，以約600℃，約1 hr之條件對其進行燒附處理。其結果，溶劑及黏合劑消失，燒結銀粒子，形成外部端子44及45，獲得線圈零件。

利用SEM(3000倍)確認所得之線圈零件之粒子成形體中之氧化覆膜彼此的結合之存在，進而，取得STEM之10000倍之亮視野影像並確認連續之晶格結合之存在。取得該線圈零件之粒子成形體之粉末X射線繞射圖案。圖4係所得之粉末X射線繞射圖案。確認起因於氧化物、且2θ為約33°、約36°、約50°及約55°之各峰值之存在。進而，關於粒子成形體，測定強度。強度之測定方法及測定結果如下。

關於作為所得之積層電感器中之裝置之強度，測定3點彎曲斷裂應力。於相對於高度尺寸為h且深度尺寸為b之測定對象物之高度方向上施加負重並測定對象物斷裂之時之負重w。考慮彎曲力矩M及剖面二次矩I，由以下之算式，算出3點彎曲斷裂應力σb。L係於施加負重之面之相反側支撐測定對象物之2個支點間之距離。

σb=(M/I)×(h/2)=3WL/2bh²

熱處理前之強度為14 kgf/mm² ，熱處理後之強度為24 kgf/mm² 。

1．．．粒子成形體

11．．．金屬粒子

12．．．氧化覆膜

22．．．氧化覆膜彼此之結合

30．．．空隙

40．．．線圈零件

41．．．零件本體

43．．．線圈

44、45．．．外部端子

圖1(A)係模式性地表示本發明之磁性材料之微構造之剖面圖。圖1(B)係圖1(A)之部分放大圖。

圖2係作為線圈零件之積層電感器之模式剖面圖。

圖3係積層電感器之模式性之展開圖。

圖4係由實施例所得之粒子成形體之粉末X射線繞射圖案。

1．．．粒子成形體

11．．．金屬粒子

12．．．氧化覆膜

22．．．氧化覆膜彼此之結合

30．．．空隙

Claims (4)

1. 一種磁性材料，其含有粒子成形體，該粒子成形體係由具有氧化覆膜之金屬粒子成形而成，上述金屬粒子含有Fe-Si-M系軟磁性合金(其中，M係比鐵更易氧化之金屬元素)，上述粒子成形體中之上述金屬粒子係藉由相互鄰接之金屬粒子與各自具有之氧化覆膜彼此之結合而結合，上述氧化覆膜彼此之結合之至少一部分係含有晶質氧化物之結合，且含有上述晶質氧化物之結合之至少一部分係連續地晶格結合。
2. 如請求項1之磁性材料，其中上述氧化覆膜彼此之結合係藉由熱處理而生成者。
3. 一種使用磁性材料之線圈零件，其係於素體之內部或表面具有線圈者，且作為上述素體，含有由具有氧化覆膜之金屬粒子成形而成之粒子成形體，上述金屬粒子係含有Fe-Si-M系軟磁性合金(其中，M係比鐵更易氧化之金屬元素)，上述粒子成形體中之上述金屬粒子係藉由相互鄰接之金屬粒子與各自具有之氧化覆膜彼此之結合而結合，上述氧化覆膜彼此之結合之至少一部分係含有晶質氧化物之結合，且含有上述晶質氧化物之結合之至少一部分係連續地晶格結合。
4. 如請求項3之線圈零件，其中上述氧化覆膜彼此之結合係藉由熱處理而生成者。