特開 2020-161760 巻線型コイル部品及びその製造方法、並びに巻線型コイル部品を載せた回路基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-161760(P2020-161760A)

(43)【公開日】2020年10月1日

(54)【発明の名称】巻線型コイル部品及びその製造方法、並びに巻線型コイル部品を載せた回路基板

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/04 20060101AFI20200904BHJP

   H01F 1/147 20060101ALI20200904BHJP

   H01F 41/04 20060101ALI20200904BHJP

   H01F 41/02 20060101ALI20200904BHJP

【ＦＩ】

   H01F17/04 F

   H01F1/147

   H01F41/04 B

   H01F41/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-62471(P2019-62471)

(22)【出願日】2019年3月28日

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100206829

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100127513

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100140198

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 保子

(74)【代理人】

【識別番号】100158665

【弁理士】

【氏名又は名称】奥井 正樹

(74)【代理人】

【識別番号】100199691

【弁理士】

【氏名又は名称】吉水 純子

(72)【発明者】

【氏名】棚田 淳

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 利昌

【テーマコード（参考）】

5E041

5E062

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E041AA11

5E041BB01

5E041NN01

5E041NN04

5E041NN17

5E041NN18

5E062FF10

5E070AA01

5E070BA03

5E070BB01

5E070DA13

(57)【要約】

【課題】機械的強度の高い巻線型コイル部品を提供する。
【解決手段】巻線型コイル部品のコア部材を、構成元素としてＦｅ及びＳｉ、並びにＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有する軟磁性合金粒子２１０と、該軟磁性合金粒子の周囲に形成されて該軟磁性合金粒子同士を結合する、構成元素としてＳｉに加えてＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有し、かつ質量基準のＳｉの含有量が、Ｃｒ及びＡｌの合計よりも多い酸化物層２２０とで構成されるものとする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱状の巻芯部を有するコア部材と、該コア部材の前記巻芯部に巻回されたコイル導線と、該コイル導線の端部又は該端部が接続された金属部のいずれかで構成された一対の端子電極とを備える巻線型コイル部品であって、
前記コア部材が、
構成元素としてＦｅ及びＳｉ、並びにＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有する軟磁性合金粒子と、
該軟磁性合金粒子の周囲に形成されて該軟磁性合金粒子同士を結合する、構成元素としてＳｉに加えてＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有し、かつ質量基準のＳｉの含有量が、Ｃｒ及びＡｌの合計よりも多い酸化物層と
で構成されることを特徴とする、巻線型コイル部品。

【請求項2】

前記酸化物層の前記軟磁性合金粒子と接していない側に、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｒ及びＡｌのうち、質量基準でＦｅを最も多く含むＦｅ富化層をさらに備える、請求項１に記載の巻線型コイル部品。

【請求項3】

前記軟磁性合金粒子の組成が、Ｓｉを１〜１０質量％、Ｃｒ又はＡｌを合計で０．２〜２質量％含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物である、請求項１又は２に記載の巻線型コイル部品。

【請求項4】

前記軟磁性合金粒子におけるＡｌの含有量が０．２〜１質量％である、請求項３に記載の巻線型コイル部品。

【請求項5】

柱状の巻芯部を有するコア部材と、該コア部材の前記巻芯部に巻回されたコイル導線と、該コイル導線の端部又は該端部が接続された金属部のいずれかで構成された一対の端子電極とを備える巻線型コイル部品の製造方法であって、
構成元素としてＦｅ及びＳｉ、並びにＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含み、かつＳｉの含有量がＣｒ及びＡｌの合計よりも多い軟磁性合金粉を準備すること、
該軟磁性合金粉を成形して、前記コア部材の形状に対応する成形体を得ること、
該成形体を、酸素濃度が５ｐｐｍ〜８００ｐｐｍの雰囲気中にて、５００℃〜９００℃の温度で熱処理して、軟磁性合金の粒子表面に酸化物層を形成し、該酸化物層を介して軟磁性合金の粒子同士を結合してコア部材を得ること、
前記コイル導線の端部又は前記金属部のいずれかにより一対の端子電極を形成すること、及び
前記コア部材の巻芯部にコイル導線を巻回すること
を含む、巻線型コイル部品の製造方法。

【請求項6】

前記熱処理後に、酸素濃度が５ｐｐｍ〜８００ｐｐｍの雰囲気中にて、５００℃〜６００℃で、かつ前記熱処理温度より低い温度にて、第２の熱処理を行う、請求項５に記載の巻線型コイル部品の製造方法。

【請求項7】

前記軟磁性合金粉の組成が、Ｓｉを１〜１０質量％、Ｃｒ又はＡｌを合計で０．２〜２質量％含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物である、請求項５又は６に記載の巻線型コイル部品の製造方法。

【請求項8】

前記軟磁性合金粉におけるＡｌの含有量が０．２〜１質量％である、請求項７に記載の巻線型コイル部品の製造方法。

【請求項9】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の巻線型コイル部品を載せた回路基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、巻線型コイル部品及びその製造方法、並びに巻線型コイル部品を載せた回路基板に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、大きな電流が通電される用途等のコイル部品には、小型化に加えてさらなる大電流化が求められている。大電流化のためには、電流に対して磁気飽和しにくい磁性材料を用いてコアを構成する必要があることから、磁性材料として、フェライト系に代えて鉄系の金属磁性材料が用いられるようになってきている。

【0003】

小型化に好適な構造を有するコイル部品として、磁性体で形成されるコアにコイル導線を巻回し、該コイル導線の両端を該コアの表面に設けられた一対の端子電極に接続した構造を有する、巻線型コイル部品が知られている（特許文献１、２）。ここで、磁性体コアは、巻芯部と該巻芯部の上端及び下端に設けられた一対の鍔部とを有する、いわゆるドラム型の形状を有している。

【0004】

金属磁性材料を用いてドラム型のコアを形成する場合、通常、粉末の成形体とされる。この成形体は、金属磁性材料の粒子同士が酸化物層を介して結合された構造を有しており、フェライト系のコアに比べて空孔率の高い多孔質となることが知られている（特許文献２）。特許文献２では、コアが多孔質となることによる、端子電極形成時の電極材料の空隙中への浸透を防止すること等を目的として、成形体にあらかじめ浸透防止材料を含浸又はコーティングして、これを空孔部分に充填したことが報告されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−４５９２７号公報

【特許文献2】特開２０１８−４６２８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

コアを構成する材料をフェライト系から金属系に変更することによるコアの多孔質化は、前述した電極材料の浸透のみならず、コアの強度低下をも引き起こす。このことは、コイル導線の巻回や回路基板への実装等のハンドリングの際に、コアの欠けや割れ等の破損が発生し易くなることにつながる。特に、ドラム型のコアを備えた巻線型コイル部品では、鍔部が巻芯部から突出しているため、鍔部において割れや欠けが発生し易くなることが問題となっていた。

【0007】

そこで本発明は、前述の問題点を解決し、機械的強度の高い巻線型コイル部品を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者は、前述の問題点を解決するために種々の検討を行ったところ、コアを構成する磁性合金の粒子を特定組成のものにするとともに、該合金の粒子同士を、特定の組成を有する酸化物層を介して結合するように構成することで、該問題点を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0009】

すなわち、前記課題を解決するための本発明の第１の実施形態は、柱状の巻芯部を有するコア部材と、該コア部材の前記巻芯部に巻回されたコイル導線と、該コイル導線の端部又は該端部が接続された金属部のいずれかで構成された一対の端子電極とを備える巻線型コイル部品であって、前記コア部材が、構成元素としてＦｅ及びＳｉ、並びにＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有する軟磁性合金粒子と、該軟磁性合金粒子の周囲に形成されて該軟磁性合金粒子同士を結合する、構成元素としてＳｉに加えてＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有し、かつ質量基準のＳｉの含有量が、Ｃｒ及びＡｌの合計よりも多い酸化物層とで構成されることを特徴とする巻線型コイル部品である。

【0010】

また、本発明の第２の実施形態は、柱状の巻芯部を有するコア部材と、該コア部材の前記巻芯部に巻回されたコイル導線と、該コイル導線の端部又は該端部が接続された金属部のいずれかで構成された一対の端子電極とを備える巻線型コイル部品の製造方法であって、構成元素としてＦｅ及びＳｉ、並びにＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含み、かつＳｉの含有量がＣｒ及びＡｌの合計よりも多い軟磁性合金粉を準備すること、該軟磁性合金粉を成形して、前記コア部材の形状に対応する成形体を得ること、該成形体を、酸素濃度が５ｐｐｍ〜８００ｐｐｍの雰囲気中にて、５００℃〜９００℃の温度で熱処理して、軟磁性合金の粒子表面に酸化物層を形成し、該酸化物層を介して軟磁性合金の粒子同士を結合してコア部材を得ること、前記コイル導線の端部又は前記金属部のいずれかにより一対の端子電極を形成すること、及び前記コア部材の巻芯部にコイル導線を巻回することを含む、巻線型コイル部品の製造方法である。

【0011】

さらに、本発明の第３の実施形態は、前述の巻線型コイル部品を載せた回路基板である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、機械的強度の高い巻線型コイル部品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態に係る巻線型コイル部品の全体構造を示す模式図（（ａ）：全体斜視図、（ｂ）：（ａ）におけるＡ−Ａ断面図）

【図2】本発明の第１実施形態に係る巻線型コイル部品のコア部材の微細構造を示す模式図（（ａ）：実施例に係る試験片についての走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）による酸化物層の構造確認結果、（ｂ）：粒子間結合部分の構造の説明図）

【図3】図２中のＡ−Ａ’に沿った線分析結果

【図4】大気中での熱処理で得られるコア部材中の酸化物層における粒子間結合部分の構造の説明図

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しながら、本発明の構成及び作用効果について、技術的思想を交えて説明する。但し、作用機構については推定を含んでおり、その正否は、本発明を制限するものではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、数値範囲の記載（２つの数値を「〜」でつないだ記載）については、下限及び上限として記載された数値をも含む意味である。

【0015】

［巻線型コイル部品］
本発明の第１の実施形態に係る巻線型コイル部品（以下、単に「第１実施形態」と記載することがある。）は、柱状の巻芯部を有するコア部材と、該コア部材の前記巻芯部に巻回されたコイル導線と、該コイル導線の端部又は該端部が接続された金属部のいずれかで構成された一対の端子電極とを備える。そして、前記コア部材が、構成元素としてＦｅ及びＳｉ、並びにＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有する軟磁性合金粒子と、該軟磁性合金粒子の周囲に形成されて該軟磁性合金粒子同士を結合する、構成元素としてＳｉに加えてＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有し、かつ質量基準のＳｉの含有量が、Ｃｒ及びＡｌの合計よりも多い酸化物層とで構成される。

【0016】

まず、第１実施形態の全体構造を、図１を参照しながら説明する。
第１実施形態に係る巻線型コイル部品１００は、柱状の巻芯部２１を有するコア部材２と、該コア部材２の前記巻芯部２１に巻回されたコイル導線３と、該コイル導線３の両端部が接続された一対の端子電極４ａ、４ｂと、を備える。例示したコイル部品１００は、外装部を有するドラムコア型のコイル部品であるので、コア部材２は柱状の巻芯部２１の両端に設けられた一対の鍔部２２ａ、２２ｂをさらに有し、前記一対の端子電極４ａ、４ｂは、前記鍔部２２ａ、２２ｂの外表面に設けられている。また、該コイル部品１００は、前記巻芯部２１及び前記コイル導線３の外周を被覆する外装部材５をさらに備えている。この外装部材５は、樹脂と磁性材料の複合磁性材料、また磁性材料の焼結されたものでもよい。

【0017】

コア部材２は、コイル導線３が巻回される巻芯部２１と、該巻芯部の上端に設けられた上鍔部２２ａと、該巻芯部の下端に設けられた下鍔部２２ｂとを備え、その外観はドラム型の形状を有している。コア部材２の形状は、コイル導線３が巻回される巻芯部２１を有すれば、例示した巻線型コイル部品１００のコア部材２の形状に、特に限定はされず、Ｔ型コア、Ｉ型コア等であってもよい。
巻芯部２１の形状は、特に限定されないが、コイル導線３を巻回する際に、所定の巻回数を得るために要するコイル導線３の長さを短くできる点で、円形又は略円形の断面を有するものとすることが好ましい。
鍔部２２ａ、２２ｂは、必須ではなく、またこれらを備える場合の形状も、特に限定されない。コア部材２が鍔部２２ａ、２２ｂを備える場合、その形状は、回路基板に高密度で実装できる点で、巻芯部２１の軸方向から見た平面視形状を四角形又は略四角形とすることが好ましい。また、上鍔部２２ａは、下鍔部２２ｂと同サイズ又はこれよりもやや小さめに構成することが好ましい。さらに、後述する外装部材５の充填を容易にする点で、上鍔部２２ａの頂点に面取りを施すことが好ましい。
このように、巻芯部２１の上端及び下端に鍔部２２ａ、２２ｂを設けることで、巻芯部２１に対するコイル導線の巻回位置を制御しやすくなり、巻線型コイル部品１００の特性を安定させることができる。

【0018】

コイル導線３は、コア部材２の巻芯部２１の周囲に巻回されるとともに、両端部３１ａ、３１ｂが、半田等により金属部よりなる端子電極４ａ、４ｂに電気的に接続される。コイル導線３の両端部３１ａ、３１ｂが、直接端子電極４ａ、４ｂとなっていてもよく、コイル導線３の一方の端部３１ａが一方の端子電極４ａとなり、他方の端部３１ｂが接続された金属部が他方の端子電極４ｂとなっていてもよい。
コイル導線３としては、銅や銀等からなる金属線の外周に、ポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂等からなる絶縁被覆が形成された被覆導線が使用され、両端部３１ａ、３１ｂでは該絶縁被覆が除去されている。コイル導線３の径や長さは、巻線型コイル部品１００に要求される特性に応じて適宜決定すればよく、一例として、直径が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍで、巻芯部２１に３．５ターン〜１５．５ターン巻回できる長さのものが挙げられる。また、コイル導線３の断面中央に位置する金属線の形状も限定されず、単線の他、２本以上の線や撚り線であってもよく、断面形状が円形のものの他、長方形断面の平角線や正方形断面の四角線であってもよい。

【0019】

端子電極４ａ、４ｂは、コイル導線３の端部３１ａ、３１ｂ又は該端部が接続された金属部のいずれかで構成される。そして、端子電極４ａ、４ｂは、巻線型コイル部品１００を回路基板等（図示せず）に実装する際に、該回路基板等に電気的に接続される。これにより、端子電極４ａ、４ｂは、回路基板等からコイル導線３へと電流を供給する。コイル導線３の両端部３１ａ、３１ｂが、直接端子電極４ａ、４ｂとなっている場合は、該端部３１ａ、３１ｂが、巻線型コイル部品１００を実装する回路基板等（図示せず）に直接、電気的に接続される。また、コイル導線３の一方の端部３１ａと、他方の端部３１ｂが接続された金属部とが端子電極４ａ、４ｂとなっている場合は、これらの端子電極４ａ、４ｂが、巻線型コイル部品１００を実装する回路基板等（図示せず）に、それぞれ電気的に接続される。
端子電極４ａ、４ｂの位置及び形状は、コイル導線３及び回路基板等との接続の仕方に応じて適宜決定すればよい。また、端子電極４ａ、４ｂとして金属部を用いる場合、その材質も特に限定されず、例えば、銀（Ａｇ）、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、銅（Ｃｕ）、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｓｎ合金、Ｔｉ−Ｃｕ合金、Ｃｒ−Ｎｉ−Ｓｎ合金、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金、Ｔｉ−Ｎｉ−Ａｇ合金、Ｎｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ合金、Ｎｉ−Ａｇ合金、又はリン青銅等が使用可能である。

【0020】

第１実施形態は、図１に示すように、コア部材２の巻芯部２１及びコイル導線３を被覆する外装部材５を備えてもよい。外装部材５は、コア部材２の対向する鍔部２２ａ、２２ｂ間をつなぐように形成されたり、コイル導線３の外側の空間に充填されて形成されたりする。第１実施形態では、コイル導線３として絶縁被覆が形成された被覆導線を使用しているため、外装部材５は必須ではない。しかし、外装部材５は、巻芯部２１に巻回されたコイル導線３を保護するとともに、ショート不良等をさらに抑制する機能を有することから、用途に応じて形成することが好ましい。また、外装部材５に磁性粉を含有させた場合には、外装部材５を磁場の通り道とし、巻線型コイル部品１００の磁気特性を向上する機能も付与できる。

【0021】

外装部材５の材質は、前述の機能を有するものであれば特に限定されず、例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂等の各種樹脂を採用できる。該樹脂としては、ガラス転移温度が１００〜１５０℃のものが好ましい。外装部材５を樹脂で形成する場合には、耐熱性の向上や熱膨張係数の調整のために、シリカ等の無機フィラーを添加してもよい。

【0022】

外装部材５に磁性粉を含有させる場合、磁性粉としてＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粉、Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉又はＮｉ−Ｚｎフェライト粉等の各種磁性材料の粉末を用いることができる。これらの磁性粉うち、コア部材２を構成する軟磁性合金粒子と同一の組成を有するものを用いることが、高い透磁率を得る点で好ましい。使用する磁性粉の平均粒径は、概ね２μｍ〜３０μｍ程度であることが好ましい。また、磁性粉の含有量は、概ね５０体積％以上とすることが好ましい。

【0023】

次に、第１実施形態におけるコア部材２の微細構造について、図２を参照しながら説明する。
コア部材２を構成する軟磁性合金粒子２１０は、構成元素としてＦｅ及びＳｉ、並びにＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有する。
軟磁性合金粒子２１０がＳｉを含有することで、電気抵抗が高くなり、渦電流による磁気特性の低下を抑制することができる。Ｓｉは、軟磁性合金粒子２１０の表面側に、その内部よりも多く存在することが好ましい。具体的には軟磁性合金粒子２１０の金属部分の表面から内側に向かった距離が０から５０ｎｍまでの範囲におけるＳｉ量の最大値が、軟磁性合金粒子２１０の金属部分の表面から内側に向かった距離が１００ｎｍから１５０ｎｍまでの範囲におけるＳｉ量の最大値よりも、大きいことを意味する。また、軟磁性合金粒子２１０がＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有することで、耐酸化性に優れたものとなる。軟磁性合金粒子２１０中のＣｒ及びＡｌは、該粒子の表面側に、その内部よりも多く存在することが好ましい。

【0024】

軟磁性合金粒子２１０の組成は、前述した要件を満たすものであれば特に限定されず、例えば、Ｓｉは１質量％〜１０質量％含有され、Ｃｒを含有する場合Ｃｒは０．５〜５質量％含有され、Ａｌを含有する場合Ａｌは０．２〜３質量％含有され、残部はＦｅ及び不可避不純物であるものが挙げられる。合金部分でのＣｒ又はＡｌの偏析を抑制して特に優れた磁気特性を得るためには、Ｃｒ又はＡｌの量は合計で４質量％以下であることが好ましく、２質量％以下とすることがより好ましい。さらに、合金部分がＡｌを含む場合には、ＡｌがＣｒに比べて粒子表面で酸化し易いことから、その含有量が１質量％以下であることが特に好ましい。
なお、軟磁性合金粒子２１０が前記した以外の元素を含むものであってもよいことは言うまでもない。

【0025】

コア部材２では、前述した組成を有する軟磁性合金粒子２１０同士が、Ｓｉに加えてＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含み、かつ質量基準のＳｉの含有量が、Ｃｒ及びＡｌの合計よりも多い酸化物層２２０を介して結合されている。
このような構造を有することで、コア部材２の強度が向上し、ハンドリング時の割れや欠け等の破損、特にドラム型のコアにおける鍔部２２ａ、２２ｂの破損を抑えることができる。こうした強度向上のメカニズムは明らかでないが、以下のように推測される。大気中で熱処理されたコア部材中の酸化物層は、図４にその粒子間の結合部分の構造を模式的に示すように、おおよそ（Ｓｉリッチ層）／（Ｓｉ、Ｃｒ（Ａｌ）混合層）／（ＦｅリッチＳｉ含有層）／（Ｓｉ、Ｃｒ（Ａｌ）混合層）／（Ｓｉリッチ層）の５層構造を有し、その厚みも粒子間で１００ｎｍ前後と厚くなる。このため、剪断ないし引っ張り応力が加わった際に、各層の界面での剥離ないしすべり変形が生じ易い。これに対し、前述の特徴を有する第１実施形態の酸化物層２２０は、図２に示すように、これを構成する層の数が３層と少なく、しかも粒子間の層全体の厚みが薄いため、こうした剥離ないしすべり変形が生じにくくなる結果、コア部材の強度が向上する。
また、酸化物層２２０がＳｉに加えてＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含むことは、層内の酸素の移動速度を低減し、軟磁性合金粒子２１０に酸素が到達してＦｅが酸化することによる磁気特性の低下を抑制することにも寄与する。
さらに、酸化物層２２０における質量基準のＳｉの含有量が、Ｃｒ及びＡｌの合計よりも多いことは、酸化物層２２０及びコア部材２全体が電気的絶縁性に優れたものとなることにも寄与する。これに加えて、酸化物層２２０中のＣｒ及びＡｌの含有量がＳｉよりも少ないことは、磁性体製造時の酸素存在下での熱処理において、Ｓｉに比べて酸化物層２２０に拡散し易いＣｒ及びＡｌの拡散が抑えられ、軟磁性合金粒子２１０から酸化物層２２０への拡散流束が小さくなることで、厚みの小さい酸化物層２２０が得られたことを意味する点からも好ましい。

【0026】

酸化物層２２０は、質量基準でＳｉを最も多く含むとともに、該Ｓｉの含有量が、Ｆｅ，Ｃｒ及びＡｌのうち、質量基準でＳｉの次に含有量の多い元素の３倍以上であるＳｉ濃化領域２２１を有し、該Ｓｉ濃化領域２２１で前記軟磁性合金１１０と接していることが好ましい。酸化物層２２０がこのような構造を有することで、より電気的絶縁性に優れたものとなる。前記Ｓｉ濃化領域２２１には、質量基準のＳｉ含有量が、前記Ｓｉの次に含有量の多い元素の５倍以上の箇所が存在することがより好ましく、該倍率が１０倍以上の箇所が存在することがさらに好ましい。

【0027】

さらに酸化物層２２０は、図３にあるように、その中央部付近に現れるＳｉ富化領域２２２において、Ｓｉの含有量が、Ｓｉ濃化領域２２１に比べて少なくなる。Ｓｉ濃化領域２２１のＳｉの含有量は、Ｓｉ富化領域２２２でのＳｉの含有量の１．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましく、３倍以上であることがさらに好ましい。酸化物層２２０がこのような構造を有することで、より電気的絶縁性に優れたものとなり、膜の厚さも薄くすることができる。
これに加えて、酸化物層２２０は、図３にあるように、その全体にわたって質量基準でＳｉを最も多く含むことが好ましい。酸化物層２２０がこのような構造を有することで、より電気的絶縁性に優れたものとなり、膜の厚さも薄くすることができる。

【0028】

また、図２にあるように、コア部材２は、軟磁性合金粒子２１０同士を結合する酸化物層２２０の表面側に、すなわち軟磁性合金粒子２１０と接していない側に、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｒ及びＡｌのうち、質量基準でＦｅを最も多く含むＦｅ富化層２３０をさらに備えることが好ましい。コア部材２がＦｅ富化層２３０を備えることで、内部の空隙が減少し、強度がより向上する。さらに好ましくは、コア部材２は、その外表面にＦｅ富化層２３０に由来するＦｅを主成分とした酸化膜が形成されている。この酸化膜により、コア部材２の機械的強度をさらに高めることができる。

【0029】

ここで、コア部材２における軟磁性合金粒子２１０の組成及び酸化物層２２０の構造は、以下の手順により確認する。
まず、コア部材２の中央部から、集束イオンビーム装置（ＦＩＢ）を用いて、厚さ５０ｎｍ〜１００ｎｍの薄片試料を取り出した後、直ちに環状暗視野検出器及びエネルギー分散型Ｘ線分光（ＥＤＳ）検出器を搭載した走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）を用いて、ＳＴＥＭ―ＥＤＳ法にて酸化物層２２０近傍の組成マッピング像を取得する。ＳＴＥＭ―ＥＤＳの測定条件は、加速電圧を２００ｋＶ、電子ビーム径を１．０ｎｍとし、軟磁性合金粒子２１０内の各点における６．２２ｋｅＶ〜６．５８ｋｅＶの範囲の信号強度の積算値が２５カウント以上となるように測定時間を設定する。そして、ＦｅＫα線の信号強度（Ｉ_ＦｅＫα）、ＣｒＫα線の信号強度（Ｉ_ＣｒＫα）及びＡｌＫα線の信号強度（Ｉ_ＡｌＫα）の合計に対するＯＫα線の信号強度の比（Ｉ_ＯＫα／（Ｉ_ＦｅＫα＋Ｉ_ＣｒＫα＋Ｉ_ＡｌＫα））が０．５以上である領域を酸化物層２２０とし、該値が０．５未満である領域を軟磁性合金粒子２１０とする。
軟磁性合金粒子２１０の組成は、前記信号強度比に基づいて軟磁性合金粒子２１０とした領域について、ＳＴＥＭ―ＥＤＳ法にて酸化物層２２０側から径方向に線分析を行って、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｒ及びＡｌの分布を測定し、該各元素の含有量の変動が±１質量％以内となる最初の３測定点について、各元素の含有量の平均値を算出し、これに基づいて決定する。なお、コア部材２の製造に用いた軟磁性合金粉の組成が既知である場合には、当該既知の組成を軟磁性合金粒子２１０の組成としてもよい。
酸化物層２２０の構造は、前記信号強度比に基づいて酸化物層２２０とした領域のうち、軟磁性合金粒子２１０同士を結合している任意の部分について、一方の軟磁性合金粒子２１０から酸化物層２２０を経て他方の軟磁性合金粒子２１０へと至る線分に沿ってＳＴＥＭ―ＥＤＳ法にて線分析を行い、各元素の分布を測定することで確認する。

【0030】

［巻線型コイル部品の製造方法］
本発明の第２の実施形態に係る磁性体の製造方法（以下、単に「第２実施形態」と記載することがある。）は、構成元素としてＦｅ及びＳｉ、並びにＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含み、かつＳｉの含有量がＣｒ及びＡｌの合計よりも多い軟磁性合金粉を準備すること、該軟磁性合金粉を成形して、前記コア部材の形状に対応する成形体を得ること、該成形体を、酸素濃度が５ｐｐｍ〜８００ｐｐｍの雰囲気中にて、５００℃〜９００℃の温度で熱処理して、軟磁性合金の粒子表面に酸化物層を形成し、該酸化物層を介して軟磁性合金の粒子同士を結合してコア部材を得ること、コイル導線の端部又はこれとは別に設けられる金属部のいずれかにより一対の端子電極を形成すること、及び前記コア部材の巻芯部にコイル導線を巻回することを含む。

【0031】

第２実施形態で使用する軟磁性合金粉は、構成元素としてＦｅ及びＳｉ、並びにＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含むと共に、Ｓｉの含有量がＣｒ及びＡｌの合計よりも多いものとする。
軟磁性合金粉がＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含むことで、後述する熱処理において、酸化物層の厚みが過剰となることを抑制し、得られるコア部材の強度を高めることができる。
また、軟磁性合金粉がＣｒ及びＡｌの合計よりもＳｉを多く含むことで、後述する熱処理によって形成される酸化物層を、Ｃｒ及びＡｌの合計に対するＳｉの質量割合が高いものとすることができる。これにより、コア部材の強度を高めることができるとともに、酸化膜の厚みが薄くても、軟磁性合金粒子間絶縁を確保できる。これに加えて、後述する熱処理時のＣｒ及びＡｌの酸化を抑制できるため、酸化物層の厚みの増加を抑えることもできる。

【0032】

使用する軟磁性合金粉の組成としては、前述した要件を満たすものであれば特に限定されず、例えば、Ｓｉは１質量％〜１０質量％含有され、Ｃｒを含有する場合Ｃｒは０．５〜５質量％含有され、Ａｌを含有する場合Ａｌは０．２〜３質量％含有され、残部はＦｅ及び不可避不純物であるものが挙げられる。熱処理により形成される酸化物層を、Ｃｒ及びＡｌの合計に対するＳｉの含有量の質量割合を高いものとするためには、Ｃｒ又はＡｌの量は合計で４質量％以下とすることが好ましい。これに加えて、熱処理時におけるＳｉの酸素との反応に対して、Ｃｒ又はＡｌの酸素との反応を相対的に抑制して特に優れた磁気特性を得るためには、Ｃｒ又はＡｌの量は合計で２質量％以下とすることがより好ましい。さらに、軟磁性合金粉がＡｌを含む場合には、ＡｌがＣｒに比べて粒子表面に拡散し易いことから、その含有量を１質量％以下とすることが特に好ましい。
なお、軟磁性合金粉が前記した以外の元素を含むものであってもよいことは言うまでもない。

【0033】

使用する軟磁性合金粉の粒径も特に限定されず、例えば、体積基準で測定した粒度分布から算出される平均粒径（メジアン径（Ｄ_５０））を０．５μｍ〜３０μｍとすることができる。平均粒径は、１μｍ〜１０μｍとすることが好ましい。この平均粒径は、例えば、レーザー回折／散乱法を利用した粒度分布測定装置を用いて測定することができる。

【0034】

第２実施形態では、準備した軟磁性合金粉を成形する前に、該合金粉を、酸素濃度が５ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの雰囲気中にて、６００℃以上の温度で熱処理してもよい。該熱処理により、軟磁性合金粉を構成する粒子の表面に凹凸の少ない滑らかな酸化膜が形成され、成形性が向上することで充填率を高くできる。また、電気的絶縁性に優れるコア部材が得られる。
前記熱処理温度の上限は特に限定されないが、Ｆｅの酸化、並びにＣｒ及びＡｌの過度の酸化を抑制する点で、９００℃以下とすることが好ましく、８５０℃以下とすることがより好ましく、８００℃以下とすることがさらに好ましい。

【0035】

前述の酸化膜は、最表面におけるＣｒ及びＡｌの合計質量に対するＳｉの質量の比率（Ｓｉ／（Ｃｒ＋Ａｌ））が１〜１０であることが好ましい。このことにより、酸化膜の厚みの均一性が高まり、磁性体の寸法に起因する強度変化を抑えることができる。このため、寸法の異なる磁性体を、同じ設計で作ることができる。また、前記比率が１以上であると、微細な凹凸がより少ない、より滑らかな表面を有する膜となる。他方、前記比率が１０以下であると、過剰な酸化が抑制され、酸化膜は薄くとも、膜の安定性がより向上する。前記比率は、８以下であることが好ましく、６以下であることがより好ましい。

【0036】

ここで、酸化膜の最表面におけるＣｒ及びＡｌの合計質量に対するＳｉの質量の比率（Ｓｉ／（Ｃｒ＋Ａｌ））は、以下の方法で測定する。Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ株式会社製 ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｅｒａ ＩＩ）を用いて、酸化膜が形成された軟磁性合金粒子の表面における鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、クロム（Ｃｒ）及びアルミニウム（Ａｌ）の含有割合（原子％）の測定を行う。測定条件は、Ｘ線源として単色化したＡｌＫα線を用い、検出領域を１００μｍφとする。そして、得られた結果から各元素の質量割合（ｍａｓｓ％）を算出し、これに基づいてＣｒ及びＡｌの合計質量に対するＳｉの質量の比率を算出する。

【0037】

前述した成形前の熱処理は、酸化膜の最表面におけるＳｉの質量割合を軟磁性合金部分の５倍以上とし、かつ酸化膜の最表面におけるＣｒ又はＡｌの質量割合を軟磁性合金部分の３倍以上とするように行うことが好ましい。このような質量割合とすることで、より優れた流動性が得られる。

【0038】

また、前述した成形前の熱処理は、該熱処理前の軟磁性合金粉を構成する各粒子の最表面における、質量％で表示したＳｉ、Ｃｒ及びＡｌ濃度をそれぞれ［Ｓｉ_処理前］、［Ｃｒ_処理前］及び［Ａｌ_処理前］とし、該熱処理後の軟磁性合金粉を構成する各粒子の最表面における、質量％で表示したＳｉ、Ｃｒ及びＡｌ濃度をそれぞれ［Ｓｉ_処理後］、［Ｃｒ_処理後］及び［Ａｌ_処理後］とした場合に、｛（［Ｃｒ_処理後］＋［Ａｌ_処理後］）／［Ｃｒ_処理前］＋［Ａｌ_処理前］）｝＞（［Ｓｉ_処理後］／［Ｓｉ_処理前］）となるように、すなわち、熱処理による粒子最表面のＣｒとＡｌの合量の増加割合が、Ｓｉの増加割合よりも大きくなるように、行うことが好ましい。このように熱処理を行うことで、より安定性の高い酸化膜を備えた軟磁性合金粉を得ることができる。

【0039】

ここで、前記［Ｓｉ_処理後］、［Ｃｒ_処理後］及び［Ａｌ_処理後］の値は、成形前の熱処理を行った軟磁性合金粉について、上述のＸ線光電子分光分析装置による酸化膜の最表面の分析で得られた結果とし、前記［Ｓｉ_処理前］、［Ｃｒ_処理前］及び［Ａｌ_処理前］の値は、該分析において、測定用試料を、熱処理前の軟磁性合金粉を構成する粒子に変更して得られた値とする。

【0040】

また、前述した成形前の熱処理は、軟磁性合金粉の比表面積Ｓ（ｍ^２／ｇ）と平均粒径Ｄ_５０（μｍ）との関係が下記式（１）を満たすように行うことが好ましい。

【0041】

【数1】

【0042】

この式は、比表面積Ｓ（ｍ^２／ｇ）の常用対数と平均粒径Ｄ_５０（μｍ）の常用対数とが直線関係になるという経験則に基づいて導出されたものである。粉末の比表面積の値は、これを構成する粒子表面の凹凸に加えて、該粒子の粒径の影響も受けるため、比表面積の値が小さい粉末であれば表面の凹凸の少ない滑らかな粒子で構成されているとはいえない。そこで、第２実施形態では、前記式（１）により、比表面積に対する粒子の表面状態の影響と粒径の影響とを分離し、前者の影響で小さな比表面積を有する軟磁性合金粉を、凹凸の少ない滑らかな表面を有するものとしたのである。ＳとＤ_５０との関係が前記式（１）を満たすことで、より流動性に優れる粉末となる。
比表面積Ｓ（ｍ^２／ｇ）は、粒子表面の酸化膜に存在するＳｉの割合を増やし、酸化膜表面の凹凸を少なくすることで、より小さくすることができる。表面凹凸の少ない酸化膜によれば、薄い膜厚で絶縁を維持することができるため好ましい。粒子表面の酸化膜に存在するＳｉの割合は、上述したとおり、軟磁性合金粉のＳｉの組成比率を高めたり、熱処理温度を低くしたりすることで、高めることができる。具体的には比表面積Ｓ（ｍ^２／ｇ）と平均粒径Ｄ_５０（μｍ）との関係は、下記式（２）を満たすことがより好ましく、下記式（３）を満たすことがさらに好ましい。

【0043】

【数2】

【0044】

【数3】

【0045】

ここで、比表面積Ｓは、全自動比表面積測定装置（株式会社マウンテック製 Ｍａｃｓｏｒｂ）により、窒素ガス吸着法を用いて測定・算出する。まず、ヒーター内で測定試料を脱気した後、測定試料に窒素ガスを吸着・脱離させることにより吸着窒素量を測定する。次いで、得られた吸着窒素量から、ＢＥＴ１点法を用いて単分子層吸着量を算出し、この値から、１個の窒素分子が占める面積及びアボガドロ数の値を用いて試料の表面積を導出する。最後に、得られた試料の表面積を該試料の質量で除すことで、粉末の比表面積Ｓを得る。

【0046】

また、平均粒径Ｄ_５０は、レーザー回折／散乱法を利用した粒度分布測定装置（株式会社堀場製作所製 ＬＡ−９５０）により測定・算出する。まず、湿式フローセル中に分散媒としての水を入れ、事前に十分に解砕した粉末を、適切な検出信号が得られる濃度で該セル中に投入して粒度分布を測定する。次いで、得られた粒度分布におけるメジアン径を算出し、この値を平均粒径Ｄ_５０とする。

【0047】

さらに、前述した成形前の熱処理は、これにより形成される酸化膜の厚みが１０ｎｍ〜５０ｎｍとなるように行うことが好ましい。酸化膜の厚みを１０ｎｍ以上とすることで、合金部分の微細な凹凸を覆って平滑な表面を形成することができる。また、高い絶縁性を得ることができる。酸化膜の厚みは、２０ｎｍ以上とすることがより好ましい。このようにすることで、より酸化膜表面のＳｉの比率を高めることができる。また、コア部材を形成する際に、圧力を掛ける圧縮成形で酸化膜の欠陥が生じた場合であっても、絶縁性を維持することができる。他方、酸化膜の厚みを５０ｎｍ以下とすることで、膜厚の不均一による粒子表面の平滑性の低下を抑制できる。また、コア部材を形成した際に、高い透磁率が得られる。酸化膜の厚みは、４０ｎｍ以下とすることがより好ましい。

【0048】

ここで、酸化膜の厚みは、軟磁性合金粉を構成する磁性粒子の断面を走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）（日本電子株式会社製 ＪＥＭ−２１００Ｆ）にて観察し、粒子内部の合金部分とのコントラスト（明度）の差異により認識される酸化膜について、その厚みを、異なる粒子の１０箇所で、倍率５００，０００倍で測定し、平均値を求めることで算出する。

【0049】

第２実施形態は、準備した軟磁性合金粉を成形し、コア部材の形状に対応する成形体を得ることを含む。成形方法の例としては、軟磁性合金粉に熱可塑性樹脂等のバインダを添加し、撹拌混合して造粒物を得た後、該造粒物を金型に投入してプレス成形する方法が挙げられる。

【0050】

その際、ドラム型のコア部材を得るためには、例えば、プレス成形で得られた成形体を研削ディスク等によりセンターレス研磨することで、巻芯部に対応する凹部を形成すればよい。なお、巻芯部に対応する凹部を備えるドラム型の成形体を得る方法は、この方法に限定されるものではなく、例えば、前述の造粒物を、ドラム型の成型空間を有する金型を用いてプレス成形することにより、ドラム型の成形体とすることもできる。

【0051】

第２実施形態において、軟磁性合金粉の成形時にバインダを添加する場合、使用するバインダは、軟磁性合金粉の粒子同士を接着して成形及び保形を可能にすると共に、脱脂処理によって炭素分等を残存させることなく揮発するものであれば特に限定されない。一例として、分解温度が５００℃以下であるアクリル樹脂、ブチラール樹脂、及びビニル樹脂等が挙げられる。また、樹脂と共に、あるいは樹脂に代えて、ステアリン酸又はその塩、リン酸又はその塩、及びホウ酸及びその塩に代表される潤滑剤を使用してもよい。
樹脂ないし潤滑剤の添加量は、成形性及び保形性等を考慮して適宜決定すればよく、例えば、軟磁性合金粉１００質量部に対して０．１〜５質量部とすることができる。

【0052】

第２実施形態では、前述の成形体を熱処理するが、成形体を得る際にバインダを混合した場合には、熱処理に先立って脱脂を行うことが好ましい。脱脂温度は、使用した樹脂の分解温度に応じて設定されるが、概ね２００℃〜５００℃程度とされる。また、脱脂雰囲気は、軟磁性合金の酸化を防ぐため、過熱水蒸気とすることが好ましい。

【0053】

第２実施形態は、前述の成形体を、酸素濃度が５ｐｐｍ〜８００ｐｐｍの雰囲気中で熱処理することを含む。
熱処理雰囲気中の酸素濃度を前記範囲とすることで、軟磁性合金の粒子表面に、Ｓｉに加えてＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有し、かつＳｉに富む酸化物層を適度な厚みで形成することができる。前記酸素濃度は、１００ｐｐｍ以上とすることが好ましく、２００ｐｐｍ以上とすることがより好ましい。
熱処理雰囲気中の酸素濃度が低すぎると、短時間の熱処理では酸化物層の形成が不十分となることで絶縁性が低下し、長時間の熱処理では、酸化物層へのＦｅ又はＣｒ若しくはＡｌの拡散によって酸化物層が厚くなりすぎ、コア部材の強度及び透磁率が低下する。他方、熱処理雰囲気中の酸素濃度が高すぎると、酸化物層中のＦｅ又はＣｒ若しくはＡｌの含有量が多くなりすぎ、酸化物層の層数及び厚みが増加することでコア部材の強度が低下するとともに、酸化物層の絶縁性も低下する。

【0054】

また、第２実施形態では、前記熱処理を５００℃〜９００℃の温度で行う。
熱処理温度を前記範囲とすることで、軟磁性合金粒子の表面に、Ｓｉに加えてＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有し、かつＳｉに富む酸化物層を適度な厚みで形成することができる。前記熱処理の温度は、５５０℃以上とすることが好ましく、６００℃以上とすることがより好ましい。また、前記熱処理の温度は、８５０℃以下とすることが好ましく、８００℃以下とすることがより好ましい。

【0055】

第２実施形態における熱処理の時間は、軟磁性合金の粒子表面に、Ｓｉに加えてＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含有し、かつ軟磁性合金の粒子表面にＳｉに富む酸化物層が形成され、該酸化物層を介して軟磁性合金の粒子同士が結合できれば特に限定されないが、酸化物層を十分な厚さとする点からは、３０分以上とすることが好ましく、１時間以上とすることがより好ましい。他方、熱処理を短時間で終わらせて生産性を向上する点からは、熱処理時間を５時間以下とすることが好ましく、３時間以下とすることがより好ましい。

【0056】

第２実施形態における熱処理は、バッチ処理であってもフロー処理であってもよい。フロー処理の例としては、前述した成形体を載せた複数の耐熱トレーをトンネル炉中に断続的ないし連続的に投入し、所定の雰囲気及び温度に保持した領域を所定の時間で通過させる方法が挙げられる。

【0057】

第２実施形態は、前述の熱処理後に、酸素濃度が５ｐｐｍ〜８００ｐｐｍの雰囲気中にて、５００℃〜６００℃で、かつ該熱処理温度より低い温度で行う第２の熱処理をさらに含んでもよい。第２の熱処理を行うことにより、酸化物層の軟磁性合金粒子と接していない側に、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｒ及びＡｌのうち、質量基準でＦｅを最も多く含むＦｅ富化層を厚く形成することができる。これにより、磁性層中の空隙が減少し、コア部材の強度が一層向上する。
第２の熱処理を行う場合、前述の熱処理と同一の装置を用い、該熱処理と連続して行うことが、製造の効率性の点から好ましい。

【0058】

第２実施形態は、コイル導線の端部又はこれとは別に設けられる金属部のいずれかにより一対の端子電極を形成することを含む。
コア部材の表面に金属部を設けて端子電極とする方法としては、電極ペーストを塗布して焼き付ける方法、電極フレームを接着剤で接着する方法、又はスパッタリング法若しくは蒸着法等により導体薄膜を形成する方法等、種々の手法を適用することができる。
電極ペーストを塗布して焼き付ける場合、まず、導体粉末、ガラスフリット及び有機ビヒクルを含む電極ペーストを、コア部材の外表面に塗布する。ここで、電極ペーストの塗布方法としては、例えばローラー転写法やパッド転写法等の転写法、スクリーン印刷法や孔版印刷法等の印刷法、又はスプレー法やインクジェット法等を適用することができる。次いで、電極ペーストが塗布されたコア部材を熱処理することにより、端子電極を形成する。ここで、熱処理条件としては、大気雰囲気中又は酸素濃度５ｐｐｍ以下のＮ_２ガス雰囲気中で、７５０℃〜９００℃の温度条件で行うことが例示される。
なお、端子電極の形成方法は前述の方法に限定されず、コイル導線の端部の被覆を除去して端子電極としてもよい。

【0059】

端子電極を金属部で形成した場合には、該金属部にコイル導線の端部を電気的に接続する。
接続方法としては、以下の方法が例示される。まず、コア部材に巻回されたコイル導線の端部の絶縁被覆を剥離・除去する。具体的には、コイル導線の端部に、被覆剥離溶剤を塗布することにより、あるいは、所定のエネルギーのレーザー光を照射することにより、コイル導線の端部近傍の絶縁被覆を形成する樹脂材料を溶解又は蒸発させて、完全に剥離・除去する方法等が採用できる。次いで、絶縁被覆が剥離・除去されたコイル導線の端部を、各端子電極に半田接合して、導電接続する。具体的には、コイル導線の端部を各端子電極上に配置し、該各コイル導線及び該各端子電極上に、フラックスを含有する半田ペーストを、孔版印刷法等により塗布した後、２００℃〜２５０℃に加熱されたホットプレートにより加熱押圧して半田を溶融・固着させることで、コイル導線の端部を各端子電極に接合する。最後に、接合部のフラックス残渣を除去する洗浄処理を行う。

【0060】

第２実施形態は、コア部材の巻芯部にコイル導線を巻回することを含む。
コイル導線の巻回方法としては、ドラム型のコアについての以下の方法が例示される。まず、コア部材の上鍔部（巻線型コイル部品を実装した際、上側に位置する鍔部）を、コア部材の巻芯部が露出するように巻線装置のチャックに固定する。次いで、下鍔部に形成された一方の端子電極に被覆導線を仮固定し、この状態で該被覆導線を切断してコイル導線の一端側とする。次いで、前記チャックを回転させて、巻芯部に被覆導線を所定回数だけ巻回する。最後に、下鍔部に形成された他方の端子電極に被覆導線を仮固定し、この状態で該被覆導線を切断してコイル導線の他端側とすることにより、巻芯部にコイル導線が巻回されたコア部材を得る。

【0061】

第２実施形態では、前記巻芯部の周囲に巻回されたコイル導線の外周を外装部材で被覆してもよい。
被覆方法としては、ドラム型のコアについての以下の方法が例示される。まず、コア部材を構成する軟磁性合金粒子と同一の組成を有する磁性粉を含有する磁性粉含有樹脂のペーストを、ディスペンサーによりコア部材の鍔部間の領域に吐出して、コイル導線の外周を被覆するように充填する。次いで、１５０℃程度の温度で１時間程度の加熱を行い、磁性粉含有樹脂のペーストを硬化させることにより、コイル導線の外周を被覆する外装部材を形成する。

【0062】

［回路基板］
本発明の第３の実施形態に係る回路基板（以下、単に「第３実施形態」と記載することがある。）は、第１実施形態に係る巻線型コイル部品を載せた回路基板である。
回路基板の構造等は限定されず、目的に応じたものを採用すればよい。
第３実施形態は、機械的強度に優れる第１実施形態に係る巻線型コイル部品を使用することで、耐久性及び信頼性の高いものとなる。

【実施例】

【0063】

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は該実施例に限定されるものではない。

【0064】

［実施例］
本実施例及び後述する比較例では、低酸素雰囲気での熱処理により、所期の構造及び元素分布を有する磁性体が得られ、かつ該磁性体の強度が高くなることを、試験片を用いて確認した。

【0065】

（試験片の作製）
まず、Ｆｅ−３．５Ｓｉ−１．５Ｃｒ（数値は質量百分率を示す）の組成を有する、平均粒径４．０μｍの軟磁性合金粉を準備した。次いで、この軟磁性合金粉を、１．２質量％のアクリル系バインダとともに撹拌混合し、成形用材料を調製した。次いで、この成形用材料を、直方体状の成形空間を有する金型に投入し、８ｔ／ｃｍ^２の圧力で一軸加圧成形して、長さ４０．０ｍｍ、幅４．０ｍｍ、厚さ３．０ｍｍの直方体状の成形体を得た。次いで、得られた成形体を１５０℃の恒温槽中に１時間入れてバインダを硬化させた後、過熱水蒸気炉により３００℃に加熱して、熱分解によりバインダを除去した。最後に、石英炉にて、酸素濃度８００ｐｐｍの雰囲気中、８００℃で１時間の熱処理を行い、実施例に係る試験片を得た。

【0066】

（酸化物層の構造確認）
得られた試験片について、軟磁性合金粒子同士を結合する酸化物層の構造を上述した方法で確認した。ＳＴＥＭにより観察された酸化物層の構造の模式図を図２に、図２中の線分Ａ−Ａ’に沿った線分析結果を図３に、それぞれ示す。
図３によれば、酸化物層２２０は、Ｓｉに加えてＦｅ及びＣｒを含有することが判る。また、酸化物層２２のほぼ全幅に亘って、Ｃｒの含有量よりもＳｉの含有量が多くなっていることから、該酸化物層２２は、質量基準のＳｉ含有量がＣｒ及びＡｌの合計よりも多いことが判る。さらに、酸化物層２２中には、軟磁性合金粒子２１との境界部分にＳｉ含有量が特に多いＳｉ濃化領域２２１が確認された。該領域中には、Ｓｉ含有量が、２番目に多く含まれるＦｅの約５倍である箇所が見られた。
また、図２では、酸化物層２２０の軟磁性合金粒子２１０と接していない側に、Ｆｅ含有量が特に多いＦｅ富化層２３０の存在も確認された。

【0067】

（試験片の強度評価）
得られた試験片の強度を、ＪＩＳ Ｒ １６０１：２００８（ファインセラミックスの室温曲げ強さ試験方法）に準拠した３点曲げ試験における、試験片が破壊したときの最大荷重により評価した。得られた最大荷重は、１５Ｎであった。

【0068】

［比較例］
成形体の熱処理条件を、大気中、７５０℃で１時間とした点以外は実施例と同様にして、比較例に係る試験片を得た。

【0069】

得られた試験片における酸化物層の構造を、実施例と同様の方法で確認したところ、酸化物層は、Ｓｉに加えてＦｅ及びＣｒを含み、軟磁性合金粒子との境界部分ではＳｉを最も多く含んでいるものの、その内側の領域の殆どでＣｒが最も多くなっており、全体としてＣｒの含有量が最も多かった。また、酸化物層は、図４に示す５層構造を有し、その厚みは１００ｎｍ程度であった。

【0070】

得られた試験片の強度を、実施例と同様の方法で評価したところ、最大荷重は１２Ｎであった。

【0071】

実施例と比較例との対比から、軟磁性合金粒子同士を結合する酸化物層が、Ｓｉに加えてＣｒ又はＡｌの少なくとも一方を含み、かつ質量基準のＳｉの含有量が、Ｃｒ及びＡｌの合計よりも多い磁性体は、高い機械的強度を示すといえる。これは、前記酸化物層が少数の層で構成され、しかも全体の厚みが小さいことにより、酸化物層の機械的強度が向上したことによると解される。機械的強度の高い磁性体で形成されたコア部材を含む巻線型コイル部品は、ハンドリング時に割れや欠け等の破損が発生しにくいものといえる。特に、ドラム型のコア部材を備える巻線型コイル部品では、巻芯部から突出する鍔部の破損の顕著な抑制効果が期待される。

【産業上の利用可能性】

【0072】

本発明によれば、機械的強度の高い巻線型コイル部品が提供される。該コイル部品は、ハンドリング時におけるコア部材の割れや欠けの発生が抑制されるため、回路基板への実装作業や、これを実装した回路基板の取り扱いが容易となる点で有用なものである。また、本発明の好ましい形態に係る巻線型コイル部品は、コア部材の透磁率が高いため、優れた特性のコイル部品を得ることができる点、及び同じ特性を得るために必要な素子体積を小さくできるため、コイル部品を小型化できる点でも有用なものである。さらに、本発明の他の好ましい形態に係る巻線型コイル部品は、コア部材の絶縁性が高いため、大電流に対応できる点でも有用なものである。

【符号の説明】

【0073】

１００ 巻線型コイル部品
２ コア部材
２１ 巻芯部
２２ａ、２２ｂ 鍔部
２１０ 軟磁性合金粒子
２２０ 酸化物層
２２１ Ｓｉ濃化領域
２２２ Ｓｉ富化領域
２３０ Ｆｅ富化層
３ コイル導線
３１ａ、３１ｂ コイル導線の両端部
４ａ、４ｂ 端子電極
５ 外装部材
Ａ−Ａ’ 線分析を行った箇所

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】