特許 5980493 コイル部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5980493

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】コイル部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 1/24 20060101AFI20160818BHJP

   H01F 1/33 20060101ALI20160818BHJP

   H01F 27/255 20060101ALI20160818BHJP

   B22F 1/00 20060101ALI20160818BHJP

   B22F 1/02 20060101ALI20160818BHJP

   B22F 3/00 20060101ALI20160818BHJP

   C22C 38/00 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   H01F1/24

   H01F1/33

   H01F27/24 D

   B22F1/00 Y

   B22F1/02 G

   B22F3/00 B

   C22C38/00 303S

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2011-236738(P2011-236738)

(22)【出願日】2011年10月28日

(65)【公開番号】特開2012-164959(P2012-164959A)

(43)【公開日】2012年8月30日

【審査請求日】2014年10月24日

(31)【優先権主張番号】特願2011-9886(P2011-9886)

(32)【優先日】2011年1月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【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】100119378

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 弘幸

(72)【発明者】

【氏名】松浦 準

(72)【発明者】

【氏名】小林 朋美

(72)【発明者】

【氏名】沖野 喜和

(72)【発明者】

【氏名】岩尾 秀美

(72)【発明者】

【氏名】野木 謙一郎

(72)【発明者】

【氏名】大竹 健二

【審査官】 久保田 昌晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０８８４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０３７１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１８７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１３６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１１２０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９９８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４９０６９７２（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ １／１２−１／３７５、１／４４、１７／００−１９／０８

Ｈ０１Ｆ ２７／２４−２７／２６、３０／００−３８／１２

Ｈ０１Ｆ ３８／１６、３８／４２、４１／００−４１／０４

Ｂ２２Ｆ １／００−８／００

Ｃ２２Ｃ １／０４−１／０５、３３／０２、３８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性合金粒子群を主体とする磁性体部と前記磁性体部に形成されたコイル部とを有し、
前記磁性合金粒子それぞれの表面には該磁性合金粒子の酸化物膜が存在し、
前記磁性合金粒子群は、隣接する磁性合金粒子表面に存在する酸化物膜を介しての結合部および酸化物膜が存在しない部分における磁性合金粒子どうしの結合部を有し、
前記酸化物膜は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍ系軟磁性合金（但し、ＭはＦｅより酸化し易い金属元素である。）の酸化物からなり、Ｆｅ元素に対する上記Ｍで表される金属元素のモル比が前記磁性合金粒子に比べて大きく、
前記磁性体部には有機樹脂からなるマトリクスが存在せず、
粒子表面の少なくとも一部に酸化物膜が存在していない磁性合金粒子を非加熱条件下で成形し、しかる後に加熱処理を行うことにより酸化物膜を生成させるとともに隣接する磁性合金粒子間に前記酸化物膜を介しての結合部を生成させて得られたものであり、
前記磁性合金粒子は、体積基準の粒子径として見た場合のｄ５０が３．０〜２０．０μｍの範囲内にあり、ｄ１０／ｄ５０が０．１〜０．７の範囲内にあり、且つ、ｄ９０／ｄ５０が１．４〜５．０の範囲内にある、
コイル部品。

【請求項2】

前記磁性合金粒子群の断面における磁性合金粒子の粒子数Ｎと、酸化物膜が存在しない部分における磁性合金粒子どうしの結合部の数Ｂと、の比率Ｂ／Ｎが０．１〜０．５である請求項１記載のコイル部品。

【請求項3】

前記磁性合金粒子はＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子であることを特徴とする請求項１又は２記載のコイル部品。

【請求項4】

前記酸化物膜が、磁性体に属するＦｅ_３Ｏ_４と、非磁性体に属するＦｅ_２Ｏ_３及びＣｒ_２Ｏ_３と、を少なくとも含む請求項３記載のコイル部品。

【請求項5】

前記磁性合金粒子は前記酸化物膜を介して前記コイル部と密着している請求項１〜４のいずれか１項記載のコイル部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、螺旋状のコイル部が磁性体部によって覆われた構造やその他の構造を有するコイル部品に関する。

【背景技術】

【0002】

インダクタやチョークコイルやトランス等で代表されるコイル部品（俗に言うインダクタンス部品）は、螺旋状のコイル部が磁性体部によって覆われた構造や、磁性体部の周囲に絶縁被覆導線を巻きつけてなる構造などを有している。コイル部を覆う磁性体部には、その材料としてＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト等のフェライト（酸化鉄を主成分とするセラミックスを意味する）が一般に用いられている。

【0003】

近年、この種のコイル部品には大電流化（定格電流の高値化を意味する）が求められており、該要求を満足するために、磁性体部の材料を従前のフェライトからＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金に切り替えることが検討されている（特許文献１を参照）。

【0004】

このＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金は、材料自体の飽和磁束密度が従前のフェライトに比べて高い反面、材料自体の体積抵抗率が従前のフェライトに比べて格段に低い。つまり、螺旋状のコイル部が磁性体部と直接接触するタイプのコイル部品、例えば、積層タイプや圧粉タイプ等のコイル部品において、磁性体部の材料を従前のフェライトからＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金に切り替えるには、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子群から成る磁性体部自体の体積抵抗率をフェライト粒子群から成る磁性体部自体の体積抵抗率に近づける工夫、好ましくは該体積抵抗率よりも高める工夫が必要となる。

【0005】

要するに、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子群から成る磁性体部自体に高い体積抵抗率を確保できないと、材料自体の飽和磁束密度を有効利用して部品自体の飽和磁束密度を高値化できないし、コイル部から磁性体部に電流が漏れて磁界が乱れる現象を生じるために部品自体のインダクタンスが低下してしまう。

【0006】

ところで、先に挙げた特許文献１には、積層タイプのコイル部品における磁性体部の作製方法として、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子群の他にガラス成分を含む磁性体ペーストにより形成された磁性体層と導体パターンを積層して窒素雰囲気中（＝還元性雰囲気中）で焼成した後に、該焼成物に熱硬化性樹脂を含浸させる方法が開示されている。

【0007】

しかしながら、この作製方法では、磁性体ペーストに含まれたガラス成分が磁性体部内に残存するため、該磁性体部内に存するガラス成分によってＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子の体積率が減少し、該減少を原因として部品自体の飽和磁束密度も低下してしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００７−０２７３５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、螺旋状のコイル部が磁性体部と直接接触するタイプの場合であっても、大電流化の要求を満足できるコイル部品を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的を達成するため、本発明は、以下のようなコイル部品を提供する。本発明のコイル部品は、磁性体部と、この磁性体部に形成されたコイル部とを有する。コイル部は、好ましくは螺旋状であり、また好ましくは磁性体部と直接接触している。本発明の一形態によれば、コイル部は磁性体部によって覆われており、別の形態によれば、コイル部は磁心としての磁性体部の周囲に巻きつけられている。磁性体部は磁性合金粒子群をその主体とする。磁性体部にはガラス成分が含まれていてもよいし含まれていなくてもよい。磁性合金粒子は、体積基準の粒子径として見た場合のｄ５０が３．０〜２０．０μｍの範囲内にあり、ｄ１０／ｄ５０が０．１〜０．７の範囲内にあり、且つ、ｄ９０／ｄ５０が１．４〜５．０の範囲内にある。好ましくは、磁性合金粒子はＦｅ−Ｃｒ−Ｍ系軟磁性合金（但し、ＭはＦｅより酸化し易い金属元素である。）からなり、より好ましくはＭはＳｉである。個々の磁性合金粒子の表面には酸化物膜が存在する。酸化物膜は磁性合金の表面の一部に存在していてもよいし、表面全部に存在していてもよい。酸化物膜は磁性合金粒子の酸化物からなる。好ましくは、酸化物膜は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍ系軟磁性合金（但し、ＭはＦｅより酸化し易い金属元素である。）の酸化物からなり、Ｆｅ元素に対する上記Ｍで表される金属元素のモル比が磁性合金粒子に比べて大きい。

【0011】

好適には、磁性合金粒子群は、隣接する磁性合金粒子表面に存在する酸化物膜を介しての結合部と、および酸化物膜が存在しない部分における磁性合金粒子どうしの結合部と、を有する。別途好ましくは、磁性合金粒子群の断面における磁性合金粒子の粒子数Ｎと、磁性合金粒子どうしの結合部の数Ｂと、の比率Ｂ／Ｎが０．１〜０．５である。このような磁性合金粒子群は、好適には、粒子表面の少なくとも一部に酸化物膜が存在していない磁性合金粒子を非加熱条件下で成形し、しかる後に加熱処理を行うことにより酸化物膜を生成させるとともに隣接する磁性合金粒子間に前記酸化物膜を介しての結合部を生成させて得られる。別途好適には、磁性合金粒子群はアトマイズ法で製造された複数の磁性合金粒子を成形して酸化雰囲気下で熱処理することにより得られる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、磁性体部を構成する磁性合金粒子それぞれの表面には該磁性合金粒子の酸化物膜（＝絶縁膜）が存在しており、該磁性体部内の磁性合金粒子は絶縁膜の役目を為す酸化物膜を介して相互結合し、コイル部近傍の磁性合金粒子は絶縁膜の役目を為す酸化物膜を介して該コイル部と密着しているため、磁性合金粒子群をその主体する磁性体部自体に高い体積抵抗率を確保できる。また、磁性体部がガラス成分を含まない場合には、該磁性体部内に存するガラス成分によって磁性合金粒子の体積率が減少することは無く、該減少を原因とした部品自体の飽和磁束密度の低下も回避できる。

【0013】

つまり、コイル部が磁性体部と直接接触するタイプである場合でも、磁性合金の材料自体の飽和磁束密度を有効利用して部品自体の飽和磁束密度を高値化できるために大電流化の要求を満足できるし、コイル部から磁性体部に電流が漏れて磁界が乱れる現象を防止できるために部品自体のインダクタンスの低下も回避できる。

【0014】

本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】積層タイプのコイル部品の外観斜視図である。

【図2】図１のＳ１１−Ｓ１１線に沿う拡大断面図である。

【図3】図１に示した部品本体の分解図である。

【図4】図２に示した磁性体部を構成する粒子の粒度分布を示す図である。

【図5】図２に示した磁性体部を透過型電子顕微鏡で観察したときに得た画像に準じて粒子状態を表した模式図である。

【図6】脱バインダプロセス実行前の磁性体部を透過型電子顕微鏡で観察したときに得た画像に準じて粒子状態を表した模式図である。

【図7】脱バインダプロセス実行後の磁性体部を透過型電子顕微鏡で観察したときに得た画像に準じて粒子状態を表した模式図である。

【図8】巻線タイプのコイル部品の磁性体部の外観を示す側面図である。

【図9】巻線タイプのコイル部品の一部を示す透視した側面図である。

【図10】図９のコイル部品の内部構造を示す縦断面図である。

【図11】本発明の一実施態様における磁性体部の微細構造を模式的に表す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明のコイル部品は、磁性体部と、この磁性体部に形成されたコイル部とを有する。そのようなコイル部品として積層タイプのコイル部品（積層インダクタ等）や、磁心としての磁性体部に導線を巻きつけてなるタイプのコイル部品などが例示される。以下、典型的なコイル部品を説明しながら、本発明の特徴を説明する。

【0017】

［積層タイプのコイル部品の具体構造例］
まず、本発明を積層タイプのコイル部品に適用した具体構造例を、図１〜図５を引用して説明する。

【0018】

図１に示したコイル部品１０は、長さＬが約３．２ｍｍで、幅Ｗが約１．６ｍｍで、高さＨが約０．８ｍｍで、全体が直方体形状を成している。このコイル部品１０は、直方体形状の部品本体１１と、該部品本体１１の長さ方向の両端部に設けられた１対の外部端子１４及び１５とを有している。部品本体１１は、図２に示したように、直方体形状の磁性体部１２と、該磁性体部１２によって覆われた螺旋状のコイル部１３とを有しており、該コイル部１３の一端は外部端子１４に接続し他端は外部端子１５に接続している。

【0019】

磁性体部１２は、図３に示したように、計２０層の磁性体層ＭＬ１〜ＭＬ６が一体化した構造を有し、長さが約３．２ｍｍで、幅が約１．６ｍｍで、高さが約０．８ｍｍである。各磁性体層ＭＬ１〜ＭＬ６の長さは約３．２ｍｍで、幅は約１．６ｍｍで、厚さは約４０μｍである。この磁性体部１２は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子群をその主体とし、且つ、この実施態様ではガラス成分を含んでいない。Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子の組成は、Ｆｅが８８〜９６．５ｗｔ％で、Ｃｒが２〜８ｗｔ％で、Ｓｉが１．５〜７ｗｔ％である。

【0020】

磁性体部１２を構成するＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子は、図４に示したように、体積基準の粒子径とした見た場合のｄ５０（メディアン径）が１０μｍで、ｄ１０が３μｍで、ｄ９０が１６μｍであり、ｄ１０／ｄ５０が０．３で、ｄ９０／ｄ５０が１．６である。また、図５に示したように、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子１それぞれの表面には該Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子１の酸化物膜（＝絶縁膜）２が存在しており、磁性体部１２内のＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子１は絶縁膜の役目を為す酸化物膜２を介して相互結合し、コイル部１３近傍のＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子１は絶縁膜の役目を為す酸化物膜２を介して該コイル部１３と密着している。この酸化物膜２は、磁性体に属するＦｅ₃Ｏ₄と、非磁性体に属するＦｅ₂Ｏ₃及びＣｒ₂Ｏ₃を少なくとも含むことが確認されている。

【0021】

因みに、図４は、レーザ回折散乱法を利用した粒子径・粒度分布測定装置（日機装（株）製のマイクロトラック）を用いて測定した粒度分布を表している。また、図５は、磁性体部１２を透過型電子顕微鏡で観察したときに得た画像に準じて粒子状態を模式的に表している。磁性体部１２を構成するＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子は実際のところ完全な球形を成すものではないが、粒子径が分布を持つことを表現するために粒子全てを球形として描いてある。加えて、粒子それぞれの表面に存在する酸化物膜の厚さは実際のところ０．０５〜０．２μｍの範囲でバラツキを有するが、酸化物膜が粒子表面に存在することを表現するために該酸化物膜の厚さ全てを均等に描いてある。

【0022】

コイル部１３は、図３に示したように、計５個のコイルセグメントＣＳ１〜ＣＳ５と、該コイルセグメントＣＳ１〜ＣＳ５を接続する計４個の中継セグメントＩＳ１〜ＩＳ４とが、螺旋状に一体化した構造を有し、その巻き数は約３．５である。このコイル部１３は、Ａｇ粒子群をその主体とする。Ａｇ粒子は、体積基準の粒子径とした見た場合のｄ５０（メディアン径）が５μｍである。

【0023】

４個のコイルセグメントＣＳ１〜ＣＳ４はコ字状を成し、１個のコイルセグメントＣＳ５は帯状を成しており、各コイルセグメントＣＳ１〜ＣＳ５の厚さは約２０μｍで、幅は約０．２ｍｍである。最上位のコイルセグメントＣＳ１は、外部端子１４との接続に利用されるＬ字状の引出部分ＬＳ１を連続して有し、最下位のコイルセグメントＣＳ５は、外部端子１５との接続に利用されるＬ字状の引出部分ＬＳ２を連続して有している。各中継セグメントＩＳ１〜ＩＳ４は磁性体層ＭＬ１〜ＭＬ４を貫通した柱状を成しており、各々の口径は約１５μｍである。

【0024】

各外部端子１４及び１５は、図１及び図２に示したように、部品本体１１の長さ方向の各端面と該端面近傍の４側面に及んでおり、その厚さは約２０μｍである。一方の外部端子１４は最上位のコイルセグメントＣＳ１の引出部分ＬＳ１の端縁と接続し、他方の外部端子１５は最下位のコイルセグメントＣＳ５の引出部分ＬＳ２の端縁と接続している。この各外部端子１４及び１５は、Ａｇ粒子群をその主体とする。Ａｇ粒子は、体積基準の粒子径とした見た場合のｄ５０（メディアン径）が５μｍである。

【0025】

［積層タイプのコイル部品の具体製法例］
次に、前記コイル部品１０の具体製法例を、図３、図５、図６及び図７を引用して説明する。

【0026】

前記コイル部品１０を製造するに際しては、ドクターブレードやダイコータ等の塗工機（図示省略）を用いて、予め用意した磁性体ペーストをプラスチック製のベースフィルム（図示省略）の表面に塗工し、これを熱風乾燥機等の乾燥機（図示省略）を用いて、約８０℃、約５ｍｉｎの条件で乾燥して、磁性体層ＭＬ１〜ＭＬ６（図３を参照）に対応し、且つ、多数個取りに適合したサイズの第１〜第６シートをそれぞれ作製する。

【0027】

ここで用いた磁性体ペーストの組成は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子が８５ｗｔ％で、ブチルカルビトール（溶剤）が１３ｗｔ％で、ポリビニルブチラール（バインダ）が２ｗｔ％であり、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子のｄ５０（メディアン径）、ｄ１０及びｄ９０は先に述べた通りである。ここで用いたＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子には、その粒子表面の少なくとも一部に酸化物膜が存在していないことを電子顕微鏡で確認した。

【0028】

続いて、打ち抜き加工機やレーザ加工機等の穿孔機（図示省略）を用いて、磁性体層ＭＬ１（図３を参照）に対応する第１シートに穿孔を行い、中継セグメントＩＳ１（図３を参照）に対応する貫通孔を所定配列で形成する。同様に、磁性体層ＭＬ２〜ＭＬ４（図３を参照）に対応する第２〜第４シートそれぞれに、中継セグメントＩＳ２〜ＩＳ４（図３を参照）に対応する貫通孔を所定配列で形成する。

【0029】

続いて、スクリーン印刷機やグラビア印刷機等の印刷機（図示省略）を用いて、予め用意した導体ペーストを磁性体層ＭＬ１（図３を参照）に対応する第１シートの表面に印刷し、これを熱風乾燥機等の乾燥機（図示省略）を用いて、約８０℃、約５ｍｉｎの条件で乾燥して、コイルセグメントＣＳ１（図３を参照）に対応する第１印刷層を所定配列で作製する。同様に、磁性体層ＭＬ２〜ＭＬ５（図３を参照）に対応する第２〜第５シートそれぞれの表面に、コイルセグメントＣＳ２〜ＣＳ５（図３を参照）に対応する第２〜第５印刷層を所定配列で作製する。

【0030】

ここで用いた導体ペーストの組成は、Ａｇ粒子群が８５ｗｔ％で、ブチルカルビトール（溶剤）が１３ｗｔ％で、ポリビニルブチラール（バインダ）が２ｗｔ％であり、Ａｇ粒子のｄ５０（メディアン径）は先に述べた通りである。

【0031】

磁性体層ＭＬ１〜ＭＬ４（図３を参照）に対応する第１〜第４シートそれぞれに形成した所定配列の貫通孔は、所定配列の第１〜第４印刷層それぞれの端部に重なる位置に存するため、第１〜第４印刷層を印刷する際に導体ペーストの一部が各貫通孔に充填されて、中継セグメントＩＳ１〜ＩＳ４（図３を参照）に対応する第１〜第４充填部が形成される。

【0032】

続いて、吸着搬送機とプレス機（何れも図示省略）を用いて、印刷層及び充填部が設けられた第１〜第４シート（磁性体層ＭＬ１〜ＭＬ４に対応）と、印刷層のみが設けられた第５シート（磁性体層ＭＬ５に対応）と、印刷層及び充填部が設けられていない第６シート（磁性体層ＭＬ６に対応）を、図３に示した順序で積み重ねて熱圧着して積層体を作製する。

【0033】

続いて、ダイシング機やレーザ加工機等の切断機（図示省略）を用いて、積層体を部品本体サイズに切断して、加熱処理前チップ（加熱処理前の磁性体部及びコイル部を含む）を作製する。

【0034】

続いて、焼成炉等の加熱処理機（図示省略）を用いて、大気等の酸化性雰囲気中で、加熱処理前チップを多数個一括で加熱処理する。この加熱処理は脱バインダプロセスと酸化物膜形成プロセスとを含み、脱バインダプロセスは約３００℃、約１ｈｒの条件で実行され、酸化物膜形成プロセスは約７５０℃、約２ｈｒの条件で実行される。

【0035】

脱バインダプロセスを実行する前の加熱処理前チップにあっては、図６に示したように、加熱処理前の磁性体部内のＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子１の間に多数の微細間隙が存在し、該微細間隙は溶剤とバインダの混合物４で満たされているが、これらは脱バインダプロセスにおいて消失するため、脱バインダプロセスが完了した後は、図７に示したように、該微細間隙はポア３に変わる。また、加熱処理前のコイル部内のＡｇ粒子の間にも多数の微細隙間が存在し、該微細間隙は溶剤とバインダの混合物で満たされているが、これらは脱バインダプロセスにおいて消失する。

【0036】

脱バインダプロセスに続く酸化物膜形成プロセスでは、図５に示したように、加熱処理前の磁性体部内のＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子群が密集して磁性体部１２（図１及び図２を参照）が作製されると同時に、該Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子１それぞれの表面に該粒子の酸化物膜２が形成される。また、加熱処理前のコイル部内のＡｇ粒子群が焼結してコイル部１３（図１及び図２を参照）が作製され、これにより部品本体１１（図１及び図２を参照）が作製される。

【0037】

因みに、図６及び図７は、脱バインダプロセス実行前後の磁性体部を透過型電子顕微鏡で観察したときに得た画像に準じて粒子状態を模式的に表している。加熱処理前の磁性体部を構成するＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子１は実際のところ完全な球形を成すものではないが、図５との整合を図るために粒子全てを球形として描いてある。

【0038】

続いて、ディップ塗布機やローラ塗布機等の塗布機（図示省略）を用いて、予め用意した導体ペーストを部品本体１１の長さ方向両端部に塗布し、これを焼成炉等の加熱処理機（図示省略）を用いて、約６００℃、約１ｈｒの条件で焼付け処理を行い、該焼付け処理によって溶剤及びバインダの消失とＡｇ粒子群の焼結を行って、外部端子１４及び１５（図１及び図２を参照）を作製する。

【0039】

ここで用いた導体ペーストの組成は、Ａｇ粒子群が８５ｗｔ％で、ブチルカルビトール（溶剤）が１３ｗｔ％で、ポリビニルブチラール（バインダ）が２ｗｔ％であり、Ａｇ粒子のｄ５０（メディアン径）は先に述べた通りである。

【0040】

［効果］
次に、前記コイル部品１０によって得られる効果について、表１のサンプルＮｏ．４を引用して説明する。

【表1】

【0041】

前記コイル部品１０にあっては、磁性体部１２を構成するＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子それぞれの表面には該Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子の酸化物膜（＝絶縁膜）が存在しており、該磁性体部１２内のＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子は絶縁膜の役目を為す酸化物膜を介して相互結合し、コイル部１３近傍のＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子は絶縁膜の役目を為す酸化物膜を介して該コイル部１３と密着しているため、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子群をその主体する磁性体部自体に高い体積抵抗率を確保できる。また、磁性体部１２はガラス成分を含むものではないため、該磁性体部１２内に存するガラス成分によってＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子の体積率が減少することは無く、該減少を原因とした部品自体の飽和磁束密度の低下も回避できる。

【0042】

つまり、コイル部１３が磁性体部１２と直接接触するタイプでありつつも、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金の材料自体の飽和磁束密度を有効利用して部品自体の飽和磁束密度を高値化できるために大電流化の要求を満足できるし、コイル部１３から磁性体部１２に電流が漏れて磁界が乱れる現象を防止できるために部品自体のインダクタンスの低下も回避できる。

【0043】

この効果は、前記コイル部品１０に該当する表１のサンプルＮｏ．４の体積抵抗率とＬ×Ｉｄｃ１からも立証できる。表１に示した体積抵抗率（Ω・ｃｍ）は、磁性体部１２自体の体積抵抗率を示もので、市販のＬＣＲメータを用いて測定したものである。一方、表１に示したＬ×Ｉｄｃ１（μＨ・Ａ）は、初期インダクタンス（Ｌ）と該初期インダクタンス（Ｌ）が２０％低下したときの直流重畳電流（Ｉｄｃ１）との積を示すもので、市販のＬＣＲメータを用いて測定周波数１００ｋＨｚで測定したものである。

【0044】

ここで、体積抵抗率とＬ×Ｉｄｃ１の良否判断基準について説明する。従前のコイル部品の磁性体部にはフェライトの中でもＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが汎用されていることを踏まえて、比較のために、「Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子に代えて、体積基準の粒子径とした見た場合のｄ５０（メディアン径）が１０μｍのＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト粒子を用いた点」と「酸化物膜形成プロセスに代えて、約９００℃、約２ｈｒの条件の焼成プロセスを採用した点」以外は、前記コイル部品１０と構造及び製法が同じコイル部品（以下、比較コイル部品と言う）を作製した。

【0045】

この比較コイル部品の磁性体部の体積抵抗率とＬ×Ｉｄｃ１を前記同様に測定したところ、該体積抵抗率は５．０×１０^６Ω・ｃｍであり、Ｌ×Ｉｄｃ１は５．２μＨ・Ａであったが、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト粒子を用いた従前のコイル部品にあっては該粒子組成操作や樹脂含浸等の手法によって磁性体部の体積抵抗率を１．０×１０^７Ω・ｃｍ以上に高めている状況を考慮した上で、体積抵抗率の良否判断基準を「１．０×１０^７Ω・ｃｍ」とし、該基準値以上のものを「良（○）」と判断し該基準値よりも低いものを「不良（×）」と判断した。また、Ｌ×Ｉｄｃ１の良否判断基準を比較コイル部品のＬ×Ｉｄｃ１の測定値、即ち、「５．２μＨ・Ａ」とし、該基準値よりも高いものを「良（○）」と判断し該基準値以下のものを「不良」と判断した。

【0046】

サンプルＮｏ．４の体積抵抗率とＬ×Ｉｄｃ１から分かるように、前記コイル部品１０に該当するサンプルＮｏ．４の体積抵抗率は５．２×１０^８Ω・ｃｍで、先に述べた体積抵抗率の良否判断基準（１．０×１０^７Ω・ｃｍ）よりも高く、また、前記コイル部品１０に該当するサンプルＮｏ．４のＬ×Ｉｄｃ１は８．３μＨ・Ａで、先に述べたＬ×Ｉｄｃ１の良否判断基準（５．２μＨ・Ａ）よりも高いことから、これら数値により前記効果が立証されている。

【0047】

［最適な粒度分布の検証］
次に、前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）の磁性体部１２を構成するＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子の最適な粒度分布（ｄ１０／ｄ５０とｄ９０／ｄ５０）を検証した結果について、表１を引用して説明する。

【0048】

前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）では、磁性体部１２を構成するＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子として、体積基準の粒子径とした見た場合のｄ５０（メディアン径）が１０μｍで、ｄ１０が３μｍで、ｄ９０が１６μｍのものを用いたが、粒度分布（ｄ１０／ｄ５０とｄ９０／ｄ５０）が異なる粒子を用いた場合でも前記同様の効果が得られるか否かを確認した。

【0049】

表１に示したサンプルＮｏ．１〜３及び５〜１０は、「ｄ１０の値が前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と異なるＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子を用いた点」以外は、前記コイル部品１０と構造及び製法が同じコイル部品である。また、表１に示したサンプルＮｏ．１１〜２２は、「ｄ９０の値が前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と異なるＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子を用いた点」以外は、前記コイル部品１０と構造及び製法が同じコイル部品である。

【0050】

サンプルＮｏ．１〜１０の体積抵抗率とＬ×Ｉｄｃ１から分かるように、ｄ１０が７μｍ以下であれば、先に述べた体積抵抗率の良否判断基準（１．０×１０^７Ω・ｃｍ）よりも高い体積抵抗率を得ることができ、また、ｄ１０の値が１μｍ以上であれば、先に述べたＬ×Ｉｄｃ１の良否判断基準（５．２μＨ・Ａ）よりも高いＬ×Ｉｄｃ１を得ることができる。即ち、ｄ１０が１〜７．０μｍの範囲内（ｄ１０／ｄ５０が０．１〜０．７の範囲内）であれば、優れた体積抵抗率とＬ×Ｉｄｃ１が得られる。

【0051】

また、サンプルＮｏ．１１〜２２の体積抵抗率とＬ×Ｉｄｃ１から分かるように、ｄ９０が５０μｍ以下であれば、先に述べた体積抵抗率の良否判断基準（１．０×１０^７Ω・ｃｍ）よりも高い体積抵抗率を得ることができ、また、ｄ９０の値が１４μｍ以上であれば、先に述べたＬ×Ｉｄｃ１の良否判断基準（５．２μＨ・Ａ）よりも高いＬ×Ｉｄｃ１を得ることができる。即ち、ｄ９０が１４〜５０μｍの範囲内（ｄ９０／ｄ５０が１．４〜５．０の範囲内）であれば、優れた体積抵抗率とＬ×Ｉｄｃ１が得られる。

【0052】

要するに、体積基準の粒子径として見た場合のｄ１０／ｄ５０が０．１〜０．７の範囲内にあり、且つ、ｄ９０／ｄ５０が１．４〜５．０の範囲内にあれば、粒度分布（ｄ１０／ｄ５０とｄ９０／ｄ５０）が異なるＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子を用いた場合でも前記同様の効果が得られることが確認できた。

【0053】

［最適なメディアン径の検証］
次に、前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）の磁性体部１２を構成するＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子の最適なメディアン径（ｄ５０）を検証した結果について、表２を引用して説明する。

【表2】

【0054】

前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）では、磁性体部１２を構成するＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子として、体積基準の粒子径とした見た場合のｄ５０（メディアン径）が１０μｍで、ｄ１０が３μｍで、ｄ９０が１６μｍのものを用いたが、ｄ５０（メディアン径）が異なる粒子を用いた場合でも前記同様の効果が得られるか否かを確認した。

【0055】

表２に示したサンプルＮｏ．２３〜３１は、「ｄ５０（メディアン径）の値が前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と異なるＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子を用いた点」以外は、前記コイル部品１０と構造及び製法が同じコイル部品である。

【0056】

サンプルＮｏ．２３〜３１の体積抵抗率とＬ×Ｉｄｃ１から分かるように、ｄ５０が２０μｍ以下であれば、先に述べた体積抵抗率の良否判断基準（１．０×１０^７Ω・ｃｍ）よりも高い体積抵抗率を得ることができ、また、ｄ５０が３μｍ以上であれば、先に述べたＬ×Ｉｄｃ１の良否判断基準（５．２μＨ・Ａ）よりも高いＬ×Ｉｄｃ１を得ることができる。即ち、ｄ５０（メディアン径）が３〜２０μｍの範囲内であれば、優れた体積抵抗率とＬ×Ｉｄｃ１が得られる。

【0057】

要するに、体積基準の粒子径として見た場合のｄ５０（メディアン径）が３．０〜２０．０μｍの範囲内にあれば、ｄ５０（メディアン径）が異なるＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子を用いた場合でも前記同様の効果が得られることが確認できた。

【0058】

上記各コイル部品において、磁性合金粒子群の断面の３０００倍のＳＥＭ観察像を取得した。各サンプルにおける磁性合金粒子１の数Ｎ、酸化物膜が存在しない部分における磁性合金粒子どうしの結合部の数Ｂ、および、Ｂ／Ｎ比率は下記表３のとおりであった。ＢおよびＮの詳細については後述のとおりである。

【表3】

【0059】

［他のコイル部品への適用］
次に、前記［最適な粒度分布の検証］欄と前記［最適なメディアン径の検証］欄で述べた数値範囲が、（１）前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と具体製法が異なる場合に適用できるか否か、（２）前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と具体構造が異なる同タイプのコイル部品に適用できるか否か、（３）前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と異なる粒子を磁性体部１２に用いた場合に適用できるか否か、（４）前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と異なるタイプのコイル部品に適用できるか否か、について説明する。

【0060】

（１）前記［コイル部品の具体製法例］欄では、磁性体ペーストの組成として、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金の粒子が８５ｗｔ％で、ブチルカルビトール（溶剤）が１３ｗｔ％で、ポリビニルブチラール（バインダ）が２ｗｔ％のものを示したが、溶剤及びバインダの百分率質量は脱バインダプロセスで消失する範囲内のものであれば問題無く変更できるし、前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と同じコイル部品を製造できる。導体ペーストの組成に関しても同様である。

【0061】

また、各ペーストの溶剤としてブチルカルビトールを示したが、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子とＡｇ粒子に化学的に反応しない溶剤であれば、ブチルカルビトール以外のエーテル類は勿論のこと、アルコール類やケトン類やエステル類等に属するものを問題無く使用できるし、Ａｇ粒子に代えてＰｔ粒子やＰｄ粒子を用いても前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と同じコイル部品を製造できる。

【0062】

さらに、各ペーストのバインダとしてポリビニルブチラールを示したが、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子とＡｇ粒子に化学的に反応しないバインダであれば、ポリビニルブチラール以外のセルロース系樹脂は勿論のこと、ポリビニルアセタール系樹脂やアクリル樹脂等に属するものを問題無く使用できるし、前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と同じコイル部品を製造できる。

【0063】

さらに、各ペーストに、分散剤としてノニオン系界面活性剤やアニオン系界面活性剤等に属するものを適量添加しても特段問題は生じないし、前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と同じコイル部品を製造できる。

【0064】

さらに、脱バインダプロセスとして約３００℃、約１ｈｒの条件を示したが、溶剤とバインダを消失できる条件であれば、他の条件を設定しても前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と同じコイル部品を製造できる。

【0065】

さらに、酸化物膜形成プロセスとして約７５０℃、約２ｈｒの条件を示したが、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子それぞれの表面に該粒子の酸化物膜が形成でき、且つ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子に物性変化を生じない条件であれば、他の条件を設定しても前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と同じコイル部品を製造できる。

【0066】

さらに、焼付け処理として約６００℃、約１ｈｒの条件を示したが、導体ペーストの焼付けが問題無く行える条件であれば、他の条件を設定しても前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と同じコイル部品を製造できる。

【0067】

要するに、前記［最適な粒度分布の検証］欄と前記［最適なメディアン径の検証］欄で述べた数値範囲は、前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と具体製法が異なる場合にも適用できる。

【0068】

（２）前記［コイル部品の具体構造例］欄では、磁性体部１２として長さが約３．２ｍｍで、幅が約１．６ｍｍで、高さが約０．８ｍｍのものを示したが、該磁性体部１２のサイズは基本的には部品自体の飽和磁束密度の基準値に関与するだけであるから、磁性体部１２のサイズを変更しても前記［効果］欄で述べた効果と同等の効果が得られる。

【0069】

また、コイル部１３として巻き数が約３．５のものを示したが、該コイル部１３の巻き数は基本的には部品自体のインダクタンスの基準値に関与するだけであるから、コイル部１３の巻き数を変更しても前記［効果］欄で述べた効果と同等の効果が得られるし、コイル部１３を構成する各セグメントＣＳ１〜ＣＳ５及びＩＳ１〜ＩＳ４の寸法や形状を変更した場合でも前記［効果］欄で述べた効果と同等の効果が得られる。

【0070】

要するに、前記［最適な粒度分布の検証］欄と前記［最適なメディアン径の検証］欄で述べた数値範囲は、前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と具体構造が異なる同タイプのコイル部品にも適用できる。

【0071】

（３）前記［コイル部品の具体構造例］欄では、磁性体部１２を構成する粒子としてＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子を示したが、材料自体の飽和磁束密度が従前のフェライトよりも高く、且つ、酸化性雰囲気中の熱処理によってその表面に酸化物膜（＝絶縁膜）が形成される磁性合金粒子であれば、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金粒子やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金粒子を代わりに用いた場合でも前記［効果］欄で述べた効果と同等の効果が得られる。

【0072】

要するに、前記［最適な粒度分布の検証］欄と前記［最適なメディアン径の検証］欄で述べた数値範囲は、前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と異なる磁性合金粒子を磁性体部１２に用いた場合でも適用できる。

【0073】

（４）前記［コイル部品の具体構造例］欄では、積層タイプのコイル部品１０を示したが、螺旋状のコイル部が磁性体部と直接接触するタイプのコイル部品であれば、例えば、圧粉タイプのコイル部品に本発明を採用した場合でも前記［効果］欄で述べた効果と同等の効果が得られる。ここで言う圧粉タイプのコイル部品とは、予め用意した螺旋状のコイル線をプレス機を用いて磁性体粉から成る磁性体部に埋設した構造を有するものであり、該磁性体部を構成する磁性体粉にＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子を用いてプレス後の磁性体部を前記酸化物膜形成プロセスと同様の条件で加熱処理すれば、前記［効果］欄で述べた効果と同等の効果が得られる。

【0074】

要するに、前記［最適な粒度分布の検証］欄と前記［最適なメディアン径の検証］欄で述べた数値範囲は、前記コイル部品１０（サンプルＮｏ．４）と異なるタイプのコイル部品にも適用できる。

【0075】

［巻線タイプのコイル部品の具体例］
次に、コイル部品としての巻線型チップインダクタの具体例を説明する。
図８は、ここで製造した磁性体部の外観を示す側面図である。図９は、ここで製造したコイル部品の一例の一部を示す透視した側面図である。図１０は、図９のコイル部品の内部構造を示す縦断面図である。図８に示す磁性体部１１０は、巻線型チップインダクタのコイルを巻回するための磁心として用いられるものである。ドラム型の磁心１１１は、回路基板等の実装面に並行に配設されコイルを巻回するための板状の巻芯部１１１ａと、巻芯部１１１ａの互いに対向する端部にそれぞれ配設された一対の鍔部１１１ｂを備え、外観はドラム型を呈する。コイルの端部は、鍔部１１１ｂの表面に形成された外部導体膜１１４に電気的に接続されている。巻芯部１１１ａのサイズは、幅１．０ｍｍ、高さ０．３６ｍｍ、長さ１．４ｍｍにした。鍔部１１１ｂのサイズは、幅１．６ｍｍ、高さ０．６ｍｍ、厚さ０．３ｍｍにした。

【0076】

このコイル部品としての巻線型チップインダクタ１２０は、上述の磁心１１１と図示省略した一対の板状磁心１１２を有する。この磁心１１１および板状磁心１１２は以下のように製造した。

【0077】

上述の積層インダクタの製造例における「Ｎｏ．４」の製造例で用いたものと同じＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金粒子を原料粒子として用いた。なお、この合金粉末の集合体表面をＸＰＳで分析し、後述するＦｅ_Metal／（Ｆｅ_Metal＋Ｆｅ_Oxide）を算出したところ、０．２５であった。この原料粒子１００重量部を、熱分解温度が４００℃であるアクリルバインダ１．５重量部とともに撹拌混合し、潤滑剤として０．５重量部のステアリン酸Ｚｎを添加した。その後、所定の形状に８ｔ／ｃｍ^２で成形し、２０．６％の酸素濃度である酸化雰囲気中７５０℃にて１時間熱処理を行い、磁性合金粒子群を得た。得られた磁性合金粒子群の特性を測定したところ、熱処理前の透磁率が３６だったのに対し、熱処理後は４８となった。比抵抗は２×１０^５Ωｃｍ、強度は７．５ｋｇｆ／ｍｍ^２だった。磁性合金粒子群の断面の３０００倍のＳＥＭ観察像を取得して、磁性合金粒子１の数Ｎは４２であり、磁性合金粒子どうしの結合部の数Ｂは６であり、Ｂ／Ｎ比率は０．１４であることを確認した。得られた磁性合金粒子群における酸化物膜の組成分析を行ったところ、Ｆｅ元素１モルに対して、Ｃｒ元素が１．５モル含まれていた。この磁性合金粒子群を磁心として用いた。板状磁心１１２は磁心１１１の両鍔部１１１ｂ、１１１ｂ間をそれぞれ連結する。板状磁心１１２のサイズは長さ２．０ｍｍ、幅０．５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍにした。磁心１１１の鍔部１１１ｂの実装面には一対の外部導体膜１１４がそれぞれ形成されている。また、磁心１１１の巻芯部１１１ａには絶縁被覆導線からなるコイル１１５が巻回されて巻回部１１５ａが形成されるとともに、両端部１１５ｂが鍔部１１１ｂの実装面の外部導体膜１１４にそれぞれ熱圧着接合されている。外部導体膜１１４は、磁性体部１１０の表面に形成された焼付導体層１１４ａと、この焼付導体層１１４ａ上に積層形成されたＮｉメッキ層１１４ｂ、およびＳｎメッキ層１１４ｃを備える。上述した板状磁心１１２は、樹脂系接着剤により上記磁心１１１の鍔部１１１ｂ、１１１ｂに接着されている。外部導体膜１１４は、磁性体部１１０の表面に形成されており、外部導体膜１１４に磁心の端部が接続されている。外部導体膜１１４は、銀にガラスを添加したペーストを、所定の温度で磁性体部１１０へ焼き付けて形成した。磁性体部１１０の表面の外部導体膜１１４の焼付導体膜層１１４ａの製造に際しては、具体的には、磁性体部１１０からなる磁心１１１の鍔部１１１ｂの実装面に、磁性合金粒子とガラスフリットとを含む焼付型の電極材料ペースト（本実施例では焼付型Ａｇペースト）を塗布し、大気中で熱処理を行うことで、磁性体部１１０の表面に直接電極材を焼結固着させた。このようにしてコイル部品としての巻線型チップインダクタを製造した。

【0078】

これらの例を参照すると、本発明において、磁性合金粒子群の好ましい態様が導出される。
図１１は本発明の一例の磁性体部の微細構造を模式的に表す断面図である。本発明において、磁性合金粒子群１は、微視的には、もともとは独立していた多数の磁性合金粒子１どうしが結合してなる集合体として把握され、個々の磁性合金粒子１はその周囲の概ね全体にわたって酸化物膜２が形成されていて、この酸化物膜２により磁性合金粒子群１の絶縁性が確保される。隣接する磁性合金粒子１どうしは、主として、それぞれの磁性合金粒子１の周囲にある酸化物膜２を介した結合により、一定の形状を有する磁性合金粒子群１を構成している。好適態様によれば、部分的には、隣接する磁性合金粒子１が、酸化物膜が存在しない金属部分どうしで結合している（符号６）。本明細書において、磁性合金粒子１は上述した合金材料からなる粒子のことを意味し、酸化物膜２の部分を含まないことを特に強調する場合には、「金属部分」や「コア」と表記することもある。従来の磁性合金粒子群においては、硬化した有機樹脂のマトリクス中に磁性粒子又は数個程度の磁性粒子の結合体が分散しているものが用いられていた。本発明では、有機樹脂からなるマトリクスは、実質的に存在しないことが好ましい。

【0079】

個々の磁性合金粒子１は、好適には、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍ系軟磁性合金からなる。ここで、ＭはＦｅより酸化し易い金属元素であり、典型的には、Ｃｒ（クロム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）などが挙げられ、好ましくは、ＣｒまたはＡｌである。

【0080】

Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍ系軟磁性合金において、Ｓｉおよび金属Ｍ以外の残部は不可避不純物を除いて、Ｆｅであることが好ましい。Ｆｅ、ＳｉおよびＭ以外に含まれていてもよい金属としてはＭｎ（マンガン）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）などが挙げられる。

【0081】

磁性合金粒子群１における各々の磁性合金粒子１を構成する合金の化学組成は、例えば、磁性合金粒子群１の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影し、組成をエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）によりＺＡＦ法で算出することができる。

【0082】

磁性合金粒子群１を構成する個々の磁性合金粒子１にはその周囲（表面）の一部または全部に酸化物膜２が存在している。上述の軟磁性合金からなるコア（つまり磁性合金粒子１）とそのコアの周囲に形成された酸化物膜２とが存在すると表現することも可能である。酸化物膜２は磁性合金粒子群１を形成する前の原料粒子の段階で形成されていてもよいし、原料粒子の段階では酸化物膜が存在しないか極めて少なく成形過程において酸化物膜を生成させてもよい。酸化物膜２の存在は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による３０００倍程度の撮影像においてコントラスト（明度）の違いとして認識することができる。酸化物膜２の存在により磁性体部全体としての絶縁性が担保される。

【0083】

酸化物膜２は磁性合金粒子を構成する磁性合金の酸化物であり、好適には、酸化物膜２は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍ系軟磁性合金（但し、ＭはＦｅより酸化し易い金属元素である。）の酸化物であって、Ｆｅ元素に対する上記Ｍで表される金属元素のモル比が、磁性合金粒子に比べて大きい。このような構成の酸化物膜２を得るためには、磁性体部を得るための原料粒子にＦｅの酸化物がなるべく少なく含まれるかＦｅの酸化物を極力含まれないようにして、磁性合金粒子群１を得る過程において加熱処理などにより合金の表面部分を酸化させることなどが挙げられる。このような処理により、Ｆｅよりも酸化しやすい金属Ｍが選択的に酸化されて、結果として、酸化物膜２におけるＦｅに対する金属Ｍのモル比が、磁性合金粒子１におけるＦｅに対する金属Ｍのモル比よりも相対的に大きくなる。酸化物膜２においてＦｅ元素よりもＭで表される金属元素のほうが多く含まれることにより、合金粒子の過剰な酸化を抑制するという利点がある。

【0084】

磁性合金粒子群１における酸化物膜２の化学組成を測定する方法は以下のとおりである。まず、磁性合金粒子群１を破断するなどしてその断面を露出させる。ついで、イオンミリング等により平滑面を出し走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し、酸化物膜２部をエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）によりＺＡＦ法で算出する。

【0085】

酸化物膜２における金属Ｍの含有量は鉄１モルに対して、好ましくは１．０〜５．０モルであり、より好ましくは１．０〜２．５モルであり、さらに好ましくは１．０〜１．７モルである。前記含有量が多いと過剰な酸化の抑制という点で好ましく、一方、前記含有量が少ないと磁性合金粒子間の焼結という点で好ましい。前記含有量を多くするためには、例えば、弱酸化雰囲気での熱処理をするなどの方法が挙げられ、逆に、前記含有量を少なくするためには、例えば、強酸化雰囲気中での熱処理などの方法が挙げられる。

【0086】

磁性合金粒子群１においては粒子どうしの結合部は主として酸化物膜２を介しての結合部５である。酸化物膜２を介しての結合部５の存在は、例えば、約３０００倍に拡大したＳＥＭ観察像などにおいて、隣接する磁性合金粒子１が有する酸化物膜２が同一相であることを視認することなどで、明確に判断することができる。例えば、隣接する磁性合金粒子１が有する酸化物膜２どうしが接触していても、隣り合う酸化物膜２との界面がＳＥＭ観察像などにおいて視認される箇所は酸化物膜２を介しての結合部５であるとはいえない。酸化物膜２を介しての結合部５の存在により、機械的強度と絶縁性の向上が図られる。磁性合金粒子群１全体にわたり、隣接する磁性合金粒子１が有する酸化物膜２を介して結合していることが好ましいが、一部でも結合していれば、相応の機械的強度と絶縁性の向上が図られ、そのような形態も本発明の一態様であるといえる。また、後述するように、部分的には、酸化物膜２を介さずに、磁性合金粒子１どうしの結合も存在する。さらに、隣接する磁性合金粒子１が、酸化物膜２を介する結合も、磁性合金粒子１どうしの結合もいずれも存在せず単に物理的に接触又は接近するに過ぎない形態が部分的にあってもよい。

【0087】

酸化物膜２を介しての結合部５を生じさせるためには、例えば、磁性合金粒子群１の製造の際に酸素が存在する雰囲気下（例、空気中）で後述する所定の温度にて熱処理を加えることなどが挙げられる。好適には、上記結合部５は、成形後の熱処理の際に新たに生成した酸化物膜を介した結合である。換言すると、熱処理前の成形時には酸化物膜が生成していなかった部分（磁性合金部分）が、熱処理の際に酸化して酸化物膜を新たに生成し、その新たに生成した酸化物膜を介して結合が生じることが好ましい。ここで、「熱処理前の成形」については、上述の例に従えば、例えば、積層インダクタ製造のために磁性体ペーストからシートをつくりそのシートを積層して圧着することや、巻線型コイル製造のために磁性合金粒子をバインダなどと混合してから所定の形状へと成形することが該当する。このような熱処理前の成形、つまり、非加熱条件下での成形のために用いる磁性合金粒子としては、その粒子表面の少なくとも一部に酸化物膜が存在していないものが好ましい。そのような粒子を用いて非加熱条件下で成形を行い、その後に、加熱処理を行うことが好ましい。ここで「非加熱条件下」とは磁性合金が酸化反応を実質的に起こさない程度の温度のことを意味し、例えば、１２０℃以下などが挙げられる。もとでそのような加熱処理により、好適には、磁性合金粒子の表面のうち、酸化物膜が存在していなかった部分に新たに酸化物膜が生成し、隣接する磁性合金粒子間に、前記新たに生成した酸化物膜を介した結合が生成する。

【0088】

好適態様によれば、磁性合金粒子群１において、酸化物膜２を介しての結合部５のみならず、磁性合金粒子１どうしの結合部６も存在している。上述の酸化物膜２を介しての結合部５の場合と同様に、例えば、約３０００倍に拡大したＳＥＭ観察像などにおいて、断面写真において、粒子表面の描く曲線に関し、比較的深い凹部が認められ、二つの粒子だった表面の曲線が交叉したと見られる箇所において隣接する磁性合金粒子１どうしが酸化物膜を介さない結合点を有することを視認することなどにより、磁性合金粒子１どうしの結合部６の存在を明確に判断することができる。磁性合金粒子１どうしの結合部６の存在により透磁率の向上が図られることが好適態様における主要な効果の一つである。

【0089】

磁性合金粒子１どうしの結合部６を生成させるためには、例えば、原料粒子として酸化物膜が少ない粒子を用いたり、磁性合金粒子群１を製造するための熱処理において温度や酸素分圧を後述するように調節したり、原料粒子から磁性合金粒子群１を得る際の成形密度を調節することなどが挙げられる。熱処理における温度については磁性合金粒子１どうしが結合し、かつ、酸化物が生成しにくい程度であることが好ましく、具体的な好適温度範囲については後述する。酸素分圧については、例えば、空気中における酸素分圧でもよく、酸素分圧が低いほど酸化物が生成しにくく、結果的に磁性合金粒子１どうしの結合が生じやすい。

【0090】

本発明の好適態様によれば、磁性合金粒子群１において、隣接する磁性合金粒子１間の結合部の大部分は酸化物膜２を介しての結合部５であり、部分的に、磁性合金粒子どうしの結合部６が存在している。磁性合金粒子どうしの結合部６が存在している度合いを以下のように定量化することができる。磁性合金粒子群１を切断し、その断面について約３０００倍に拡大したＳＥＭ観察像を取得する。ＳＥＭ観察像には３０〜１００個の磁性合金粒子１が写るように視野等を調節する。その観察像における磁性合金粒子１の数Ｎと、磁性合金粒子１どうしの結合部６の数Ｂとを数える。これらの数値の比率Ｂ／Ｎを磁性合金粒子どうしの結合部６の存在の度合いの評価指標とする。前記ＮおよびＢの数え方について、図１１の態様を例に説明する。図１１のような像を得た場合、磁性合金粒子１の数Ｎは８であり、磁性合金粒子１の数Ｎは４である。したがって、この態様の場合は、前記比率Ｂ／Ｎは０．５である。本発明では、前記比率Ｂ／Ｎが好ましくは０．１〜０．５であり、より好ましくは０．１〜０．３５であり、さらに好ましくは０．１〜０．２５である。Ｂ／Ｎが大きければ透磁率が向上し、逆にＢ／Ｎが小さければ絶縁抵抗が向上することから、透磁率と絶縁抵抗との両立を考慮して、上記好適範囲が提示される。

【0091】

磁性合金粒子群を得るため原料粒子は例えばアトマイズ法で製造される粒子である。上述のとおり、磁性合金粒子群１には酸化物膜２を介しての結合部５のみならず、磁性合金粒子１どうしの結合部６も存在する。そのため、原料粒子には酸化物膜が存在してもよいが過剰には存在しない方がよい。アトマイズ法により製造される粒子は酸化物膜が比較的に少ない点で好ましい。原料粒子における合金からなるコアと酸化物膜との比率は以下のように定量化することができる。原料粒子をＸＰＳで分析して、Ｆｅのピーク強度に着目し、Ｆｅが金属状態として存在するピーク（７０６．９ｅＶ）の積分値Ｆｅ_Metalと、Ｆｅが酸化物の状態として存在するピークの積分値Ｆｅ_Oxideとを求め、Ｆｅ_Metal／（Ｆｅ_Metal＋Ｆｅ_Oxide）を算出することにより定量化する。ここで、Ｆｅ_Oxideの算出においては、Ｆｅ_２Ｏ_３（７１０．９ｅＶ）、ＦｅＯ（７０９．６ｅＶ）およびＦｅ_３Ｏ_４（７１０．７ｅＶ）の三種の酸化物の結合エネルギーを中心とした正規分布の重ねあわせとして実測データと一致するようにフィッティングを行う。その結果、ピーク分離された積分面積の和としてＦｅ_Oxideを算出する。熱処理時に合金どうしの結合部６を生じさせやすくすることによって結果として透磁率を高める観点からは、前記値は好ましくは０．２以上である。前記値の上限値は特に限定されず、製造のしやすさなどの観点から、例えば０．６などが挙げられ、好ましくは上限値は０．３である。前記値を上昇させる手段として、還元雰囲気での熱処理に供したり、酸による表面酸化層の除去などの化学処理等に供することなどが挙げられる。還元処理としては、例えば、窒素中に又はアルゴン中に２５〜３５％の水素を含む雰囲気下で７５０〜８５０℃、０．５〜１．５時間保持することなどが挙げられる。酸化処理としては、例えば、空気中で４００〜６００℃、０．５〜１．５時間保持することなどが挙げられる。

【0092】

上述したような原料粒子は合金粒子製造の公知の方法を採用してもよいし、例えば、エプソンアトミックス（株）社製ＰＦ２０−Ｆ、日本アトマイズ加工（株）社製ＳＦＲ-ＦｅＳｉＡｌなどとして市販されているものを用いることもできる。市販品については上述のＦｅ_Metal／（Ｆｅ_Metal＋Ｆｅ_Oxide）の値について考慮されていない可能性が極めて高いので、原料粒子を選別したり、上述した熱処理や化学処理などの前処理を施すことも好ましい。

【0093】

原料粒子から成形体を得る方法については特に限定なく、上述の積層インダクタや巻線コイルの製造例を参照することができ、その他、磁性合金粒子群製造における公知の手段を適宜取り入れることができる。

【符号の説明】

【0094】

１…磁性合金粒子、２…酸化物膜、３…ポア、４…溶剤とバインダの混合物、５…酸化物膜を介しての結合部、６…磁性合金粒子どうしの結合部、１０…コイル部品、１１…部品本体、１２…磁性体部、１３…コイル部、１４，１５…外部端子、１１０…磁性材料、１１１、１１２…磁心、１１４…外部導体膜、１１５…コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】