TW201737270A

TW201737270A - 線圈零件

Info

Publication number: TW201737270A
Application number: TW106101202A
Authority: TW
Inventors: 石田祐也
Original assignee: 村田製作所股份有限公司
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2017-10-16
Also published as: CN107275057B; CN107275057A; TWI637408B; US10134519B2; JP2017188588A; US20170294260A1; JP6613998B2

Abstract

本發明提供一種即使在流過大的振幅的電流的情況下，Rac也低的線圈零件。本發明的線圈零件具備磁芯和線圈導體，上述磁芯包含具有絕緣膜的Fe系金屬磁性粉和黏結材料，上述絕緣膜具有107Ω．cm以上的體積電阻率，金屬磁性粉的平均粒徑D50為5μm以下，且上述磁芯的導磁率為5以上。

Description

線圈零件

本發明涉及線圈零件。

以往，對在高的頻率區域使用的線圈零件的磁芯要求在高的頻率區域的高導磁率和低損失特性。作為這種磁芯的例子，有將金屬磁性粉壓縮成型而成的壓粉磁芯(例如，專利文獻1)。

然而，近年來，正在採用NFC(Near Field Communication)、非接觸供電，與以往相比，流過高的交流電流的電路增加。非接觸供電中磁場共振方式的電路能夠對多台進行供電，因此正在進行對以智慧手機為代表的可攜式裝置的研究。此外，磁場共振方式的電路使用6.78MHz的共振頻率，為了在該頻率下輸出高的電功率，需要即使流過大的振幅的電流，Q值的下降也小的線圈零件。

專利文獻1：日本特開2003-217919號公報

磁場共振方式的電路是與NFC電路同樣的構成，但流過與NFC電路相比更大的振幅的電流且NFC電路為300mArms左右，相對於此，磁場共振方式的電路流過1Arms以上的電流。因此，若在流過這樣的大的電流時交流有效電阻(Rac)大，則存在成為設備的發熱的原因的問題。

因此，本發明的目的在於提供一種即使在流過大的振幅的電流的情況下，Rac也低的線圈零件。

為了解決上述課題，本發明的線圈零件具備導磁率為5以上之磁芯和線圈導體，上述磁芯含有體積電阻率為1.0×10⁷Ω．cm以上的Fe系金屬磁性粉和黏結材料，上述金屬磁性粉的平均粒徑D50為5μm以下。

根據本發明，即使在流過大的振幅的電流的情況下，也能夠將Rac抑制得較低。

此外，在1個方式中，上述平均粒徑D50為2μm以下。根據該方式，能夠一邊維持高的Q值，一邊進一步抑制Rac的上升。

此外，1個方式中，上述Fe系金屬磁性粉的體積電阻率為10¹⁰Ω．cm以上。根據該方式，能夠維持高的Q值且將初期Rac抑制得較低，同時進一步抑制Rac的上升。再者，本說明書中，初期Rac是指流過0.1Arms的電流時的Rac。

此外，在其它方式中，具備形成於上述磁芯上且與上述線圈導體導通的端子電極，上述黏結材料含有環狀矽氧烷或支鏈狀矽氧烷，上述端子電極含有選自由Sc、Ti、V、Cr、Mn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Hf、Ta、W以及Re組成之群中的1種。根據該方式，可以使端子電極與磁芯的密合性提高。

此外，其它方式中，上述金屬磁性粉具有絕緣膜，上述絕緣膜含有無機氧化物和水溶性高分子。根據該方式，在磁芯的成型時可以抑制絕緣膜產生裂紋，因此可以抑制磁芯的電阻值下降而產生渦流損耗，在線圈零件中也維持高的Q值，將初期Rac抑制得低，同時進一步抑制Rac的上升。

此外，其它方式中，Fe系金屬磁性粉具有絕緣膜，上述絕緣膜含有磷酸玻璃。根據該方式，可以維持高的Q值且將初期Rac抑制得較低，同時進一步抑制Rac的上升。

根據本發明，可以提供一種即使在流過例如1Arms以上的大的振幅的電流的情況下，Rac也低的線圈零件。

1、12‧‧‧磁芯

1A‧‧‧卷芯部

1B‧‧‧凸緣部

2、11‧‧‧線圈導體

11A‧‧‧線圈導體捲繞端

11B‧‧‧線圈導體捲繞端

3、13‧‧‧端子電極

4‧‧‧被覆樹脂

圖1是表示本發明的實施方式所涉及的線圈零件的一個例子的截面示意圖。

圖2是表示本發明的實施方式所涉及的線圈零件的其它例子的立體示意圖。

以下，參照附圖對本發明的實施方式詳細地進行說明。

本發明的線圈零件的特徵在於，具備磁芯和線圈導體，該磁芯含有體積電阻率為1.0×10⁷Ω．cm以上的Fe系金屬磁性粉和黏結材料且導磁率為5以上，上述金屬磁性粉的平均粒徑D50為5μm以下。

本發明的線圈零件是指在成型體的表面具有外部電極的電子零件，例如，可舉出包含由磁性核構成的成型體的卷線型線圈零件、包含由磁性片構成的成型體的層疊型線圈零件等線圈零件。

磁芯只要是包含Fe系金屬磁性粉和黏結材料的成型體則沒有特別限定。例如，可舉出在Fe系金屬磁性粉中添加黏結材料，使用模具成型為規定形狀，或通過填充至被注入部位而成型為規定形狀，根據需要加熱使其固化而成的磁芯。

作為磁芯中使用的Fe系金屬磁性粉，為Fe粉(純鐵粉)、或FeNi、FeCo、FeSi、FeSiCr、FeSiAl、FeSiBCr、FePCSiBNbC等Fe系合金粉，可使用以往一直使用的Fe系磁性粉。可以將這些粉末單獨使用或組合使用2種以上。此外，上述純鐵粉也可以是例如通過將五羰基鐵進行熱分解而形成的羰基鐵粉。

對於Fe系金屬磁性粉的平均粒徑，累積細微性分佈中的中值粒徑D50為5μm以下。通過使用D50為5μm以下的Fe系金屬磁性粉，可以抑制流過大的振幅的電流時的Rac的上升、Q值的下降。Fe系金屬磁性粉的D50更優選為2μm以下。通過使用D50為2μm以下的Fe系金屬磁性粉，即使在流過大的振幅的電流的情況下，也能夠進一步抑制Rac的上升。此外，通過使用D50為1.5μm以下的Fe系金屬磁性粉，即使在流過大的振幅的電流的情況下，也能夠一邊進一步抑制Rac的上升，一邊抑制Q的下降。Fe系金屬磁性粉的D50例如可以是0.1μm以上，D50優選為1μm以上。若D50為1μm以上，則可以減小初期Rac。

再者，D50的測定方法只要是可以測定粉體的累積粒度分布的方法則沒有特別限定，例如，可使用雷射繞射．散射法。此外，D50也可以通過使用掃描型電子顯微鏡對磁芯的截面進行圖像解析來進行測定。

此外，磁芯的導磁率為5以上。外加大的振幅的電流的初期的Rac依賴於線圈的導體的Rdc。若要取得相同的L值，則導磁率越高，越可以減少線圈的匝數。因此，若導磁率高至5以上，則線圈的匝數減少，因此能夠將初期Rac抑制得較低。

此外，Fe系金屬磁性粉具有覆蓋其表面的絕緣膜，該粉體的體積電阻率為10⁴Ω．cm以上，優選為10¹⁰Ω．cm以上。通過使用體積電阻率為10⁷Ω．cm以上的Fe系金屬磁性粉，可以進一步降低渦流損耗，可以抑制在外加大的振幅的電流時的Rac的上升。再者，粉體的體積電阻率的測定例如可使用Mitsubishi Chemical Analytech制的粉體電阻測定系統MCP-PD51。絕緣膜可使用含有無機氧化物和/或有機樹脂的絕緣膜，優選使用含有無機氧化物和有機樹脂的絕緣膜。從氧化物的強度和固有的電阻率的觀點出發，無機氧化物優選使用選自TiO2、SiO2、Al₂O₃、ZrO中的至少1種。此外，有機樹脂沒有特別限定，可使用環氧樹脂、矽樹脂。絕緣膜優選含有水溶性高分子。水溶性高分子例如可使用選自聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙亞胺、羧甲基纖維素、明膠、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇中的至少1種，優選使用聚乙烯基吡咯烷酮。絕緣膜優選含有無機氧化物和水溶性高分子。通過絕緣膜含有水溶性高分子，成型為磁芯時可以抑制絕緣膜產生裂紋。由此，即使在製成磁芯的狀態下也可以維持Fe系金屬磁性粉的體積電阻率，可以抑制渦流損耗的產生，抑制外加大的振幅的電流時的Rac的上升、Q值的下降。

含有無機氧化物和水溶性高分子的絕緣膜例如可以使用以下方法形成。使Fe系金屬磁性粉分散於由甲醇、乙醇等親水性醇構成的溶劑中，接著，在該分散液中添加金屬醇鹽和水溶性高分子而攪拌。此時，金屬醇鹽被水解，在Fe系的軟磁性材料粉末的表面形成含有作為金屬醇鹽的水解物的金屬氧化物和水溶性高分子的絕緣膜。然後，從分散液餾去溶劑，使具有絕緣膜的Fe系金屬磁性粉在例如50~300℃的溫度下乾燥。金屬醇鹽的金屬可使用Si、Ti、Al或Zr。此外，也可以使用2種以上的金屬醇鹽。作為金屬醇鹽烷氧基，可以使用甲氧基、乙氧基、丙氧基等。此外，無機氧化物可以在相對於軟磁性材料粉末為0.01wt%~5wt%的範圍進行添加，水溶性高分子可以在相對於軟磁性材料粉末為0.01wt%~1wt%的範圍進行添加。再者，為了促進金屬醇鹽的水解速度，也可以根據需要添加作為酸性催化劑的例如鹽酸、乙酸、磷酸，作為鹼性催化劑的例如氨、氫氧化鈉、呱啶，或作為鹽催化劑的例如碳酸銨、乙酸銨。

此外，黏結材料中可使用環氧樹脂、酚醛樹脂、矽樹脂這樣的熱固性樹脂、或低熔點玻璃。在使用熱固性樹脂作為黏結材料時，可以通過將金屬磁性粉與上述黏結材料混合，使用模具成型，進行加熱固化，從而形成磁芯。此外，在使用低熔點玻璃作為黏結材料時，通過將金屬磁性粉與低熔點玻璃混合並燒結，可以形成磁芯。

黏結材料也可以進一步含有環狀矽氧烷樹脂或支鏈狀矽氧烷樹脂。如下所述，這是因為在端子電極由氧親和性高的金屬(例如Sc、Ti、V、Cr、Mn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Hf、Ta、W、以及Re等)或包含該金屬的合金的膜形成時，能夠提高端子電極與磁芯的密合性。

環狀矽氧烷樹脂具有環狀矽氧烷結構。環狀矽氧烷結構是指僅由Si與O的鍵構成的環狀結構。環狀矽氧烷結構中的Si-O的重複數量優選為3~10之間，更優選為3~8。支鏈狀矽氧烷樹脂具有支鏈狀矽氧烷結構。支鏈狀矽氧烷結構可以由3個Si-O-Si鍵構成，也可以由4個Si-O-Si鍵構成。本發明中使用的第1黏結材料作為具體例可以由以下式(1)或式(2)表示的化合物形成。

本說明書中的環狀矽氧烷樹脂可以由作為由式(1)表示的環狀矽氧烷的化合物形成。例如，環狀矽氧烷樹脂可以通過由以下式(1)表示的化合物的反應性基團進行聚合而形成。式(1)中，n為1~8的整數，優選為3~6。認為若n為該範圍，則構成環狀矽氧烷結構的O(氧原子)容易排列成面狀，在含有氧親和性高的金屬的外部電極中以面結合，從而密合性提高。此外，R₁和R₂中的一方是含有氨基、乙烯基、環氧基、羥基、酚基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氧雜環丁烷基、羧基或巰基的反應性基團，另一方表示氫、碳原子數1~6的烷基或苯基。優選的是，R₁和R₂中的至少一方是乙烯基或環氧基，另一方是甲基或苯基。作為R₁和R₂中的至少一方為乙烯基的環狀矽氧烷，例如可舉出2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基環四矽氧烷。此外，在R₁和R₂中的一方為包含環氧基的反應性基團的情況下，該環氧基可使用脂肪族環氧基、脂環式環氧基、芳香族系環氧基。作為脂肪族環氧基，可舉出二氧化丁二烯、二氧化二甲基戊烷、二環氧丙基醚、1,4-丁二醇二環氧丙基醚、3-縮水甘油氧基丙基、二乙二醇二環氧丙基醚和二氧化二戊烯等。此外，作為脂環式環氧基，可使用在分子內具有至少1個4元環~7元環的環狀脂肪族基團和在分子內具有至少1個環氧基的環氧基，例如可舉出(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})烷基。此外，作為芳香族系環氧基，可舉出雙酚A型環氧基、雙酚F型環氧基、苯酚酚醛清漆環氧基、甲酚酚醛清漆環氧基、雙酚環氧基、聯苯環氧基等。

作為由式(1)表示的環狀矽氧烷，可使用R₁和R₂中的至少一方為脂肪族環氧基、另一方為甲基或苯基的化合物，例如，可使用作為脂肪族環氧基含有3-縮水甘油氧基丙基的、環三矽氧烷類、環四矽氧烷類、以及環戊烷矽氧烷類，優選為含有3-縮水甘油氧基丙基的環四矽氧烷類。

此外，作為由式(1)表示的環狀矽氧烷，可使用R₁和R₂中的至少一方為脂環式環氧基、另一方為甲基或苯基的化合物，例如，可使用作為脂環式環氧基含有(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基的、環三矽氧烷類、環四矽氧烷類和環戊烷矽氧烷類，優選為含有(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基的環四矽氧烷類。作為該環四矽氧烷類的具體例，可舉出在分子內具有2個環氧基的、2,4-二〔2-(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基〕-2,4,6,6,8,8-六甲基-環四矽氧烷、4,8-二〔2-(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基〕-2,2,4,6,6,8-六甲基-環四矽氧烷、2,4-二〔2-(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基〕-6,8-二丙基-2,4,6,8-四甲基-環四矽氧烷、4,8-二〔2-(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基〕-2,6-二丙基-2,4,6,8-四甲基-環四矽氧烷、在分子內具有3個環氧基的、2,4,8-三〔2-(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基〕-2,4,6,6,8-五甲基-環四矽氧烷、2,4,8-三〔2-(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基〕-6-丙基-2,4,6,8-四甲基-環四矽氧烷、以及在分子內具有4個環氧基的、2,4,6,8-四〔2-(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基〕-2,4,6,8-四甲基-環四矽氧烷。優選為2,4,6,8-四〔2-(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基〕-2,4,6,8-四甲基-環四矽氧烷。

本說明書中的支鏈狀矽氧烷樹脂可以由作為由式(2)表示的支鏈狀矽氧烷的化合物形成。例如，支鏈狀矽氧烷樹脂可以通過將由式(2)表示的化合物的反應性基團進行聚合而形成。式(2)中，k和m是不同時為0的整數。此外，k為0~8，m為0~4。R₃、R₄和R₅是至少1個為氨基、乙烯基、環氧基、羥基、酚基、甲基丙烯酸基、羧基或巰基的反應性基團，剩餘部分表示氫、碳原子數1~6的烷基或苯基、X和Y中的至少一方具有由以下式(3)或式(4)表示的結構，另一方表示氫、碳原子數1~6的烷基或苯基。優選的是，R₃、R₄和R₅中的至少1個為乙烯基或環氧基，剩餘部分為甲基或苯基。R₃、R₄和R₅中的至少1個為環氧基時，該環氧基可使用脂肪族環氧基、脂環式環氧基、芳香族系環氧基。作為脂肪族環氧基，可舉出二氧化丁二烯、二氧化二甲基戊烷、二環氧丙基醚、1,4-丁二醇二環氧丙基醚、3-縮水甘油氧基丙基、二乙二醇二環氧丙基醚和二氧化二戊烯等。此外，作為脂環式環氧基，可使用在分子內至少具有1個4元環~7元環的環狀脂肪族基團和在分子內至少具有1個環氧基的環氧基，例如可舉出(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})烷基。此外，作為芳香族系環氧基，可舉出雙酚A型環氧基、雙酚F型環氧基、苯酚酚醛清漆環氧基、甲酚酚醛清漆環氧基、雙酚環氧基、聯苯環氧基等。優選的是，R₃和R₄為甲基，R₅為(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基。

式(3)中，x為0或1~8的整數，R₃、R₄和R₅是至少1個為氨基、乙烯基、環氧基、羥基、酚基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氧雜環丁烷基、羧基或巰基的反應性基團，剩餘部分表示氫、碳原子數1~6的烷基或苯基。對於R₃、R₄和R₅，可選擇與上述式(2)的情況同樣的基團。優選的是，R₃和R₄為甲基，R₅為(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基。

式(4)中，y為1~12的整數，優選為2~8的整數，z為1~8的整數，優選為2~6的整數。此外，R₃、R₄和R₅是至少1個為氨基、乙烯基、環氧基、羥基、酚基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氧雜環丁烷基、羧基或巰基的反應性基團，剩餘部分表示氫、碳原子數1~6的烷基或苯基。對於R₃、R₄和R₅，可選擇與上述式(2)的情況同樣的基團。優選的是，R₃和R₄為甲基，R₅為(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基。

作為由式(2)表示的支鏈狀矽氧烷的具體例，例如，是k為0、m為1、X和Y由式(3)表示、R₃和R₄為甲基、R₅為(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基的化合物。此外，k為0，m為1，X由式(3)表示，Y、R₃和R₄為甲基，R₅為(7-{氧雜二環〔4.1.0〕庚基})乙基。

線圈導體是形成為線圈狀的導體，例如，捲繞為線圈狀的導線，導線例如可使用銅線、銀線。此外，線圈導體也可以將導電糊料(paste)在基板上塗布為線圈狀而形成。此外，線圈導體也可以通過將金屬膜通過蝕刻等以線圈狀在基板上圖案化而形成。

線圈導體捲繞於磁芯。或者，線圈導體配置於磁芯內。磁芯的形狀可以是鼓芯狀或環狀。此外，磁芯的形狀也可以是長方體狀。鼓芯狀的磁芯可以通過將由Fe系金屬磁性粉和黏結材料的混合物形成的成型體使用研削機等形成凸緣部和卷芯部而製作。或者，鼓芯狀的磁芯可以通過將上述混合物成型為鼓芯的形狀而形成。線圈導體配置於磁芯內的線圈零件可以通過在混合有Fe系金屬磁性粉和黏結材料的混合物中埋入線圈導體並成型而形成。

此外，線圈導體為捲繞成線圈狀的導線(例如銅線)時，可以將導線捲繞於磁芯而與端子電極接合，進行浸焊，從而使端子電極與導線導通。或者，可以對端子電極實施鍍覆，將導線熱壓接於其上，從而使端子電極與導線導通。

本實施方式中，線圈零件進一步含有端子電極。端子電極是形成於磁芯上的導體的膜，與線圈導體接觸並導通。端子電極可使用Ag、Cu、Ni、Ti、Ni、Cr、Sc、V、Mn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Hf、Ta、W的金屬或包含選自這些金屬中的至少1種的合金的膜。若端子電極為Ag、Cu的金屬膜，則導電性高而優選。端子電極是含有氧親和性高的金屬(選自Sc、Ti、V、Cr、Mn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Hf、Ta、W以及Re中的1種，優選為Cr、Ti等)的膜，在黏結材料含有上述環狀矽氧烷樹脂或支鏈狀矽氧烷樹脂時，可以使端子電極與磁芯的密合性提高。認為這是因為，通過使用環狀或支鏈狀的矽氧烷樹脂，與Si鍵合的氧在平面上容易排列，經排列的氧與由氧親和性高的金屬形成的端子電極容易密合。矽氧烷樹脂優選為三聚體、四聚體、五聚體。

端子電極可以通過將Ag糊料、Cu糊料等糊料塗布於磁芯而形成。或者，端子電極可以通過使用Ni濺射、Ti濺射、NiCr濺射等形成。端子電極可以是單層，也可以是多層的層疊體。例如，作為端子電極，也可以包含將Cr、Ti等氧親和性高的合金通過濺射而形成的層、和鍍Ni的層、鍍Sn的層。

具備配置於磁芯內的線圈導體的線圈零件可以通過將Fe系金屬磁性粉和黏結材料的混合物成型為磁性片，在該磁性片埋入線圈導體而形成。或者，可以在由Fe系金屬磁性粉和黏結材料的混合物形成的磁性片上形成電極線圈圖案，將它們層疊、切斷、加熱固化後，通過濺射法形成Cr、V或Ti等的金屬膜作為外部電極。另外，也可以在外部電極上實施鍍Ni、鍍Sn。

對於本發明的電子零件的製造方法，例如，對電子零件為卷線型線圈零件的情況進行說明。圖1是表示卷線型線圈零件的結構的一個例子的截面示意圖。卷線型線圈零件具有：具有卷芯部1A和形成於其上下兩端的凸緣部1B的磁芯1、捲繞於卷芯部1A的線圈導體2、形成於下側的凸緣部1B且將線圈導體2的兩端分別電連接的多個端子電極3、以及在上下的凸緣部1B之間密封線圈導體2的被覆樹脂部4。磁芯1可以將Fe系金屬磁性粉與黏結材料混合，將該混合物成型為核形狀後，加熱使黏結材料固化，從而得到磁芯1。端子電極3為導電膜。端子電極3也可以是Cr、V或Ti等過渡金屬的金屬膜。金屬膜可以使用濺射法形成。端子電極3只要與磁芯接觸的面由上述過渡金屬的金屬膜構成，則該面以外的面可以由其它金屬的膜構成。

圖2是表示埋入型線圈零件的結構的一個例子的立體示意圖。線圈導體11具有如下結構：埋入至由Fe系金屬磁性粉和黏結材料的混合物構成的長方體狀的成型體所構成的磁芯12中，線圈導體的捲繞端11A、11B與分別形成在磁芯12的兩端部的端子電極13、13電連接。端子電極13例如可以使用蓋帽形狀的金屬導體，分別嵌入到磁芯12的兩端部，利用導電性黏接劑等進行在磁芯12上的固定和在捲繞端11A、11B上的固定。

實施例

實施例1

(線圈零件的製作)

將20g的D50=1μm的FeSiCr粉末添加於37.2g的乙醇中，按以SiO₂換算計相對於FeSiCr粉末100wt%為1wt%的方式稱量正矽酸乙酯，添加到在添加有FeSiCr的乙醇中進行攪拌。進而，以相對於FeSiCr粉末100wt%為0.1wt%的方式稱量聚乙烯基吡咯烷酮，使其溶解於3.2g的純水，滴加至添加有FeSiCr粉末的乙醇中。用60分鐘攪拌混合，得到以SiO₂和聚乙烯基吡咯烷酮的複合被膜進行了絕緣處理的FeSiCr粉末。經絕緣處理的FeSiCr粉末使用Mitsubishi Chemical Analytech製的粉體電阻測定系統MCP-PD51型和Hiresta-UX測定在施加4kN的壓力時的粉體的體積電阻率，得到體積電阻率為5.2×10¹⁰Ω．cm的經絕緣處理的FeSiCr粉末。將經絕緣處理的FeSiCr粉末與環氧樹脂混合，以4t/cm²的壓力使用模具，製作4mm×4mm×1mm的成型體。此外，同樣地以4t/cm²的壓力使用模具，製成內徑4mm、外徑9mm、厚度1mm環形圈。將成型體在180℃熱固化30分鐘而得到壓粉磁芯。此外，同樣地使環形圈也在180℃熱固化30分鐘。將環形圈和壓粉磁芯由重量和尺寸測量密度，確認了兩者為相同的密度。環形圈以RF阻抗分析儀(Agilent E4991A)測定6.78MHz時的導磁率，其結果為5的值。對於壓粉磁芯，在以加工機形成卷芯部後，在壓粉磁芯的底面以NiCr濺射、NiCu濺射形成端子電極。接下來，將經絕緣被覆的銅線捲繞於卷芯部，進行浸焊，從而得到感應係數為200nH的線圈零件。

(線圈零件的品質確認)

對所得的電感器在6.77MHz~6.78MHz的頻率、DC電流0mA的條件下使用網路分析儀和外部電源將振幅電流外加至1Arms，測定Rac和Q值。將壓粉磁芯的組成和線圈零件的特性評價的結果示於表1。

實施例2~4

如表1所示，使用D50=1.5μm、2μm、5μm的粉末，以SiO₂和聚乙烯基吡咯烷酮的複合被膜進行絕緣被覆，其體積電阻率分別為9.1×10¹⁰Ω．cm、1.0×10¹¹Ω．cm、5.0×10¹⁰Ω．cm的粉末作為FeSiCr粉末，所形成的該壓粉磁芯的導磁率分別為6、11、14，除此以外，通過與實施例1同樣的方法製作線圈零件，進行同樣的評價。將其結果示於表1。

實施例5、6

如表1所示，使用D50=4μm、1.5μm的羰基鐵粉，且以SiO₂和聚乙烯基吡咯烷酮的複合被膜進行絕緣被覆，其體積電阻率分別為2.0×10¹⁰Ω．cm、4.6×10¹⁰Ω．cm的粉末代替FeSiCr粉末，所形成的該壓粉磁芯的導磁率分別為15、8，除此以外，通過與實施例1同樣的方法製作線圈零件，進行同樣的評價。將其結果示於表1。

實施例7

如表1所示，使用D50=1.5μm的FePCSiBNbCr的粉末，以SiO₂和聚乙烯基吡咯烷酮的複合被膜進行絕緣被覆，其體積電阻率為3.5×10¹¹Ω．cm的粉末代替FeSiCr粉末，所形成的壓粉磁芯的導磁率為5，除此以外，通過與實施例1同樣的方法製作線圈零件進行同樣的評價將其結果示於表1。

實施例8

如表1所示，使用D50=4μm的羰基鐵的粉末，以磷酸玻璃進行絕緣被覆，其體積電阻率為1.0×10⁷Ω．cm的粉末代替FeSiCr粉末，所形成的壓粉磁芯的導磁率為15，除此以外，通過與實施例1同樣的方法製作線圈零件，進行同樣的評價。將其結果示於表1。

比較例1

如表1所示，使用D50=10μm的FeSiCr粉末，以SiO₂和聚乙烯基吡咯烷酮的複合被膜進行絕緣被覆，其體積電阻率為4.3×10¹⁰Ω．cm的粉末代替FeSiCr粉末，所形成的壓粉磁芯的導磁率為17，除此以外，通過與實施例1同樣的方法製作線圈零件，進行同樣的評價。將其結果示於表1。

比較例2

如表1所示，使用D50=4μm的羰基鐵的粉，不進行絕緣被覆，其體積電阻率為1.8×10⁰Ω．cm的粉末代替FeSiCr粉末，所形成的壓粉磁芯的導磁率為15，除此以外，通過與實施例1同樣的方法製作線圈零件，進行同樣的評價。將其結果示於表1。

比較例3

如表1所示，使用D50=0.02μm的FeCo粉，以Al₂O₃進行絕緣被覆，體積電阻率為3.0×10⁷Ω．cm的粉末代替FeSiCr粉末，所形成的壓粉磁芯的導磁率為2，除此以外，通過與實施例1同樣的方法製作線圈零件，進行同樣的評價。將其結果示於表1。

這裡，表1中，Rac的上升率和Q的下降率使用以下式算出。

Rac上升率(%)=(1Arms的Rac/0.1Arms的Rac)×100

Q值下降率(%)=(0.1Arms的Q值/1Arms的Q值)×100

如表1所示，通過採用使用D50為5μm以下且具有1.0×10⁷cm以上的體積電阻率的Fe系金屬磁性粉的磁芯、且導磁率為5以上的磁芯，即使在流過1Arms這樣的大的振幅的電流的情況下，也可以減小Rac，並且可以抑制Q值的下降。此外，通過使用D50為1μm~2μm的範圍的Fe系金屬磁性粉，可以抑制將電流從0.1Arms增大至1Arms時的Rac的上升。進而，通過使用D50為1μm~1.5μm的Fe系金屬磁性粉，可以抑制將電流從0.1Arms增大至1Arms時的Q的下降率。此外，通過使用FeSiCr合金、FePCSiBNbCr合金這樣的含有Fe、Si和Cr的合金，可以抑制初期Rac。

產業上的可利用性

本發明的線圈零件即使在流過大的振幅的電流的情況下，也可以將Rac抑制得較小，因此例如作為非接觸供電所使用的磁場共振方式的電路中使用的線圈零件有用。

1‧‧‧磁芯

1A‧‧‧卷芯部

1B‧‧‧凸緣部

2‧‧‧線圈導體

3‧‧‧端子電極

4‧‧‧被覆樹脂

Claims

一種線圈零件，具備導磁率為5以上之磁芯和線圈導體，該磁芯包含體積電阻率為1.0×10⁷Ω．cm以上的Fe系金屬磁性粉和黏結材料，該Fe系金屬磁性粉的平均粒徑D50為5μm以下。
如申請專利範圍第1項之線圈零件，其中，該平均粒徑D50為2μm以下。
如申請專利範圍第1項之線圈零件，其中，該體積電阻率為1.0×10¹⁰Ω．cm以上。
如申請專利範圍第2項之線圈零件，其中，該體積電阻率為1.0×10¹⁰Ω．cm以上。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之線圈零件，其具備形成於該磁芯上且與該線圈導體導通的端子電極，該黏結材料含有環狀矽氧烷或支鏈狀矽氧烷，該端子電極含有選自由Sc、Ti、V、Cr、Mn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Hf、Ta、W以及Re組成之群中的1種。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之線圈零件，其中，該Fe系金屬磁性粉具有絕緣膜，該絕緣膜含有無機氧化物和水溶性高分子。
如申請專利範圍第5項之線圈零件，其中，該Fe系金屬磁性粉具有絕緣膜，該絕緣膜含有無機氧化物和水溶性高分子。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之線圈零件，其中，該Fe系金屬磁性粉具有絕緣膜，該絕緣膜含有磷酸玻璃。
如申請專利範圍第5項之線圈零件，其中，該Fe系金屬磁性粉具有絕緣膜，該絕緣膜含有磷酸玻璃。
如申請專利範圍第6項之線圈零件，其中，該Fe系金屬磁性粉具有絕緣膜，該絕緣膜含有磷酸玻璃。
如申請專利範圍第7項之線圈零件，其中，該Fe系金屬磁性粉具有絕緣膜，該絕緣膜含有磷酸玻璃。