[发明专利]软磁性粉末、压粉磁芯以及磁性元件

说明书

技术领域

本发明涉及软磁性粉末、压粉磁芯以及磁性元件。

背景技术

近年，笔记本型电脑之类的移动装置的小型化、轻量化显著。并且不断实现将笔记本型电脑的性能提高到不逊色于台式电脑的性能的程度。

因此，为了实现移动装置的小型化以及高性能化，需要使开关电源高频化。为此，开关电源的驱动频率高频化进展达到数100kHz程度。此外，伴随着上述情况，也需要使内置于移动装置的扼流圈和电感器等磁性元件的驱动频率适应于高频化。

例如，专利文献1中公开有由含有Fe、M（其中，M是选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W的至少一种元素）、Si、B、C的非晶质合金形成的薄带。并且公开有通过将该薄带层叠后进行冲压加工等制造而成的磁芯。期待通过这种磁芯能够实现交流磁特性的提高。

但是，当磁性元件的驱动频率进一步高频化时，由薄带制造而成的磁芯无法避免由涡电流导致的焦耳损失（涡流损耗）的显著增大。

为解决上述问题，使用将软磁性粉末与结合材料（粘结剂）的混合物加压、成形而得的压粉磁芯。

另一方面，由于由非晶质合金材料构成的软磁性粉末电阻率高，因此含有这种软磁性粉末的磁芯能够实现涡流损耗的抑制。其结果，能够降低高频中的铁损。特别是Fe基非晶质合金由于饱和磁通密度高，因此作为磁性装置用软磁性材料有用。

但是，由于Fe基非晶质合金磁致伸缩高，因此存在特定频率下发生拍频的同时妨碍磁特性（例如低矫顽力化以及高磁导率化）的提高的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2007-182594号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供作为磁芯使用时能够兼顾降低铁损和提高磁特性的软磁性粉末、采用该软磁性粉末制造的压粉磁芯、以及具有该压粉磁芯的磁性元件。

解决技术问题的技术方案

上述目的通过以下的本发明而实现。

本发明的软磁性粉末的特征在于包含组成为Fe_100-a-b-c-dMn_aSi_bB_cC_d的非晶质合金材料，其中，0.1≤a≤10、3≤b≤15、3≤c≤15、0.1≤d≤3，且a、b、c、d都是原子%。

由此，通过降低非晶质合金材料的磁致伸缩，能够得到用作磁芯时高度兼顾了铁损的降低和磁特性的提高的软磁性粉末。

本发明的软磁性粉末优选上述非晶质合金材料满足0.05≤c/(a+b)≤1.5的关系。

由此，通过添加B能够不妨碍提高磁特性地可靠地降低非晶质合金材料的融点。

本发明的软磁性粉末优选上述非晶质合金材料满足6≤b+c≤30的关系。

由此，能够不导致饱和磁通密度显著降低地使非晶质合金材料高度兼顾铁损的降低和磁特性的提高。

本发明的软磁性粉末优选上述非晶质合金材料满足0.01≤d/(a+b)≤0.3的关系。

由此，既能够维持优异的磁特性又能够可靠地实现非晶质合金材料的非晶质化以及软磁性粉末的球形化。

本发明的软磁性粉末优选平均粒径为3μm以上100μm以下。

由此，能够缩短涡电流流经的路径，从而能够得到充分抑制了涡流损耗的压粉磁芯。

本发明的软磁性粉末优选矫顽力为4（Oe）以下。

由此，能够可靠地抑制磁滞损耗，并能够充分降低铁损。

本发明的软磁性粉末优选含氧率按质量比为150ppm以上3000ppm以下。

由此，软磁性粉末能够高度兼顾铁损、磁特性以及耐候性。

本发明的压粉磁芯的特征在于含有包含非晶质合金材料的软磁性粉末，所述非晶质合金材料的合金组成以Fe_100-a-b-c-dMn_aSi_bB_cC_d表示，其中，0.1≤a≤10、3≤b≤15、3≤c≤15、0.1≤d≤3，且a、b、c、d都是原子%。

由此，能够得到高度兼顾了低铁损和高磁特性的压粉磁芯。

本发明的磁性元件的特征在于具有本发明的压粉磁芯。

由此，能够得到小型且高性能的磁性元件。

附图说明

图1是示出应用了本发明的磁性元件的第一实施方式的扼流圈的示意图（俯视图）。