(57)【要約】【課題】  割れ欠けの発生しにくい磁性材料を提供すること。【解決手段】  本発明の磁性材料は、フェライト粒子と、Ｂｉ及びＳｉを含む偏析粒子からなる磁性材料であって、上記磁性材料は、主成分として、４６．０ｍｏｌ％以上５０．０ｍｏｌ％以下のＦｅ２Ｏ３、０．４ｍｏｌ％以上８．０ｍｏｌ％以下のＣｕＯ、２３．０ｍｏｌ％以上３２．０ｍｏｌ％以下のＺｎＯ、１８．０ｍｏｌ％以上２２．０ｍｏｌ％以下のＮｉＯを含み、上記フェライト粒子の平均粒子径に対する上記偏析粒子の平均粒子径の比率が０．０４以上０．１９以下である、ことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト粒子と、Ｂｉ及びＳｉを含む偏析粒子からなる磁性材料であって、
前記磁性材料は、主成分として、４６．０ｍｏｌ％以上５０．０ｍｏｌ％以下のＦｅ２Ｏ３、０．４ｍｏｌ％以上８．０ｍｏｌ％以下のＣｕＯ、２３．０ｍｏｌ％以上３２．０ｍｏｌ％以下のＺｎＯ、１８．０ｍｏｌ％以上２２．０ｍｏｌ％以下のＮｉＯを含み、
前記フェライト粒子の平均粒子径に対する前記偏析粒子の平均粒子径の比率が０．０４以上０．１９以下である、ことを特徴とする磁性材料。
【請求項２】
前記偏析粒子の平均粒子径が０．３５μｍ以上０．６０μｍ以下である請求項１に記載の磁性材料。
【請求項３】
前記偏析粒子はさらにＣｕを含む請求項１又は２に記載の磁性材料。
【請求項４】
前記磁性材料中のＢｉの含有量は、前記主成分に対して、Ｂｉ２Ｏ３換算で０．３０重量％以上４．００重量％以下であり、
前記磁性材料中のＳｉの含有量は、前記主成分に対して、ＳｉＯ２換算で０．１０重量％以上１．００重量％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の磁性材料。
【請求項５】
前記磁性材料中のＳｉに対する前記磁性材料中のＢｉの重量比率は、それぞれＢｉ２Ｏ３換算、ＳｉＯ２換算で３．００以上５．００以下である請求項１〜４のいずれかに記載の磁性材料。
【請求項６】
前記偏析粒子はさらにＳｎを含み、
前記磁性材料中のＳｎの含有量は、前記主成分に対して、ＳｎＯ２換算で０重量％を超えて０．５８重量％以下である請求項１〜５のいずれかに記載の磁性材料。
【請求項７】
前記偏析粒子はさらにＣｏを含み、
前記磁性材料中のＣｏの含有量は、前記主成分に対して、Ｃｏ３Ｏ４換算で０．０２重量％以上０．１５重量％以下である請求項１〜６のいずれかに記載の磁性材料。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の磁性材料を備えることを特徴とする電子部品。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の磁性材料からなることを特徴とする巻線コア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性材料、電子部品及び巻線コアに関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン等のモバイル機器の高機能化に伴い、巻線型インダクタの更なる小型化が求められている。インダクタの小型化に伴って製品強度の低下が起こるため、巻線コアについてクラックやカケの抑制が求められている。
たとえば、特許文献１には、フェライトの粒子間にＳｉＯ２、ＭｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３からなる応力緩和層を介在させることにより、研磨カケ等の研磨不良を低減したＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系酸化物磁性材料が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０１−２２８１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、インダクタのさらなる小型化にあたって、特許文献１に記載の磁性材料では、割れや欠け（以下、まとめて割れ欠けともいう）を充分に抑制できないことがあった。
【０００５】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、割れ欠けの発生しにくい磁性材料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】
【０００６】
本発明の磁性材料は、フェライト粒子と、Ｂｉ及びＳｉを含む偏析粒子からなる磁性材料であって、上記磁性材料は、主成分として、４６．０ｍｏｌ％以上５０．０ｍｏｌ％以下のＦｅ２Ｏ３、０．４ｍｏｌ％以上８．０ｍｏｌ％以下のＣｕＯ、２３．０ｍｏｌ％以上３２．０ｍｏｌ％以下のＺｎＯ、１８．０ｍｏｌ％以上２２．０ｍｏｌ％以下のＮｉＯを含み、上記フェライト粒子の平均粒子径に対する上記偏析粒子の平均粒子径の比率が０．０４以上０．１９以下であることを特徴とする。
本発明の電子部品は、本発明の磁性材料を備えることを特徴とする。
本発明の巻線コアは、本発明の磁性材料からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、割れ欠けの発生しにくい磁性材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の磁性材料及び巻線コアの一例を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の巻線コアの別の一例を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の電子部品の一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の電子部品の別の一例を模式的に示す図である。
【図５】図５は、本発明の電子部品のさらに別の一例を模式的に示す図である。
【図６】図６は、本発明の電子部品のさらに別の一例を模式的に示す図である。
【図７】図７は、本発明の電子部品のさらに別の一例を模式的に示す図である。
【図８】図８は、実施例１に係る巻線コアの断面のＳＥＭ写真（拡大倍率：３０００倍）である。
【図９】図９は、比較例１に係る巻線コアの断面のＳＥＭ写真（拡大倍率：３０００倍）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の磁性材料について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
【００１０】
本発明の磁性材料は、主成分であるＦｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯ及びＮｉＯと、それ以外の成分（副成分ともいう）からなる。
本発明の磁性材料は、主成分として、４６．０ｍｏｌ％以上５０．０ｍｏｌ％以下のＦｅ２Ｏ３、０．４ｍｏｌ％以上８．０ｍｏｌ％以下のＣｕＯ、２３．０ｍｏｌ％以上３２．０ｍｏｌ％以下のＺｎＯ、１８．０ｍｏｌ％以上２２．０ｍｏｌ％以下のＮｉＯを含む。
磁性材料中のＦｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯ及びＮｉＯの含有量は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析により測定することができる。上記主成分におけるＦｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯ及びＮｉＯのｍｏｌ％を求めるにあたって、副成分は考慮しない。
【００１１】
本発明の磁性材料は、フェライト粒子及び偏析粒子からなる。
フェライト粒子はＦｅ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＮｉを含む。また偏析粒子は、Ｂｉ及びＳｉを含む。
【００１２】
本発明の磁性材料において、フェライト粒子の平均粒子径に対する偏析粒子の平均粒子径の比率は０．０４以上０．１９以下であり、０．０４以上、０．１０以下であることが好ましい。
上記比率が０．０４以上０．１９以下であると、フェライト粒子に発生した亀裂の進展を偏析粒子が抑制することができる。
一方、上記比率が０．０４未満の場合、偏析粒子の平均粒子径がフェライト粒子の平均粒子径に対して小さすぎるため、偏析粒子の亀裂抑制効果が充分に発揮されない。また、上記比率が０．１９を超える場合、偏析粒子がヒビやクラックの起点となり、偏析粒子の亀裂抑制効果が発揮されない。
【００１３】
フェライト粒子の平均粒子径及び偏析粒子の平均粒子径は、磁性材料を走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭともいう）で観察して得られる３０００倍の拡大画像中の、無作為に選択された４０μｍ×３０μｍの領域から求めることができる。
具体的には、磁性材料をＳＥＭで観察した際に、フェライト粒子が灰色で表示されるのに対して、偏析粒子は白色で表示されるため、ＳＥＭ画像中でフェライト粒子と偏析粒子とを区別することができる。またフェライト粒子同士が接触している場合、その境界はＳＥＭ画像で確認できるため、該境界により区別した各フェライト粒子の面積を求め、該面積から投影面積円相当径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径ともいう）を求める。一方偏析粒子同士が接触している場合、ＳＥＭ画像中から境界が確認できないため、ＳＥＭ画像中で白色に表示される分離不可能な領域を１つの偏析粒子とみなして、その面積から投影面積円相当径を求める。
上記の領域（４０μｍ×３０μｍ）中のすべてのフェライト粒子及び偏析粒子について、同様の方法で粒子径を求め、それぞれの平均値をフェライト粒子の平均粒子径及び偏析粒子の平均粒子径とする。ただし、ノイズ等の影響を考慮して、投影面積円相当径が０．０８μｍ以下の偏析粒子を上記平均粒子径の計算から除外する。
ＳＥＭ画像の指定した領域中に存在するフェライト粒子と偏析粒子の区別、面積の測定、該面積に対応する投影面積円相当径の計算、及び、平均値の算出は、市販の画像処理ソフトウェア（例えば、旭化成エンジニアリング（株）製、Ａ像くん（登録商標））を用いることができる。
【００１４】
本発明の磁性材料を構成するフェライト粒子について説明する。
フェライト粒子の組成は特に限定されないが、４６．０ｍｏｌ％以上５０．０ｍｏｌ％以下のＦｅ２Ｏ３、０．４ｍｏｌ％以上８．０ｍｏｌ％以下のＣｕＯ、２３．０ｍｏｌ％以上３２．０ｍｏｌ％以下のＺｎＯ、１８．０ｍｏｌ％以上２２．０ｍｏｌ％以下のＮｉＯを含むことが好ましく、Ｂｉ及びＳｉを含まないことがより好ましい。
またフェライト粒子の組成は、４７．５ｍｏｌ％以上４９．０ｍｏｌ％以下のＦｅ２Ｏ３、０．４ｍｏｌ％以上６．０ｍｏｌ％以下のＣｕＯ、２３．１ｍｏｌ％以上３１．９ｍｏｌ％以下のＺｎＯ、１８．０ｍｏｌ％以上２１．９ｍｏｌ％以下のＮｉＯを含むことがさらに好ましい。
【００１５】
本発明の磁性材料において、フェライト粒子の平均粒子径は、２．００μｍ以上１０．００μｍ以下であることが好ましく、２．００μｍ以上８．００μｍ以下であることがより好ましい。
【００１６】
本発明の磁性材料は、さらにＣａ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｃｏを含んでいてもよい。
磁性材料中のＣａの含有量は、主成分に対して、ＣａＯ換算で１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
磁性材料中のＭｇの含有量は、主成分に対して、ＭｇＯ換算で２００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
磁性材料中のＭｏの含有量は、主成分に対して、ＭｏＯ３換算で３０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
磁性材料中のＮｂの含有量は、主成分に対して、Ｎｂ２Ｏ５換算で１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
磁性材料中のＳｎの含有量は、主成分に対して、ＳｎＯ２換算で０重量％を超えて０．５８重量％以下であることが好ましい。
磁性材料中のＣｏの含有量は、主成分に対して、Ｃｏ３Ｏ４換算で０．０２重量％以上０．１５重量％以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明の磁性材料を構成する偏析粒子について説明する。
偏析粒子は、Ｂｉ及びＳｉを含む。
本発明の磁性材料の表面をＳＥＭ−ＥＤＸを用いて観察し、偏析粒子の表面からＢｉ及びＳｉに由来する特性Ｘ線が検出されるかどうかを確認することで、偏析粒子がＢｉ及びＳｉを含むかどうかを確認することができる。偏析粒子がその他の元素を含むかどうかについても、同様の方法で確認することができる。
【００１８】
本発明の磁性材料を構成する偏析粒子の平均粒子径は特に限定されないが、０．３５μｍ以上０．６０μｍ以下であることが好ましく、０．３５μｍ以上０．５０μｍ以下であることがより好ましい。
【００１９】
磁性材料中のＢｉ含有量は特に限定されないが、主成分に対して、Ｂｉ２Ｏ３換算で０．３０重量％以上４．００重量％以下であることが好ましく、０．７５重量％以上、４．００重量％以下であることがより好ましい。
磁性材料中のＳｉ含有量は特に限定されないが、主成分に対して、ＳｉＯ２換算で０．１０重量％以上１．００重量％以下であることが好ましく、０．２５重量％以上１．００重量％以下であることがより好ましい。
磁性材料中のＳｉに対する磁性材料中のＢｉの重量比率（Ｂｉ／Ｓｉ）は特に限定されないが、それぞれＢｉ２Ｏ３換算、ＳｉＯ２換算で、３．００以上５．００以下であることが好ましい。
【００２０】
偏析粒子は、Ｂｉ及びＳｉの他に、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｚｎ及びＮｉからなる群から選択される元素を含んでいてもよい。
偏析粒子がＣｕを含んでいると、磁性材料を製造する際に必要な焼成温度を低下させることができる。
偏析粒子がＳｎを含んでいると、巻線型インダクタの構造として磁束が外部に漏れにくい半閉磁路構造（例えばインダクタの表面に磁性体からなる天板を配置したり磁性粉末含有樹脂を塗布した構造）を採用した場合であっても、良好な直流重畳特性を得ることができる。
偏析粒子がＣｏを含んでいると、高周波特性を向上させることができる。
【００２１】
偏析粒子は、さらにＣｕを含んでいることが好ましい。
偏析粒子中のＣｕ含有量は特に限定されないが、主成分に対して、ＣｕＯ換算で０重量％以上１．０重量％以下であることが好ましく、０重量％を超えて１．０重量％以下であることがより好ましい。
【００２２】
偏析粒子は、さらにＳｎを含んでいることが好ましい。
偏析粒子中のＳｎ含有量は特に限定されないが、主成分に対して、ＳｎＯ２換算で０重量％を超えて、０．５８重量％以下であることが好ましい。
【００２３】
偏析粒子は、さらにＣｏを含んでいることが好ましい。
偏析粒子中のＣｏ含有量は特に限定されないが、主成分に対して、Ｃｏ３Ｏ４換算で０．０２重量％以上０．１５重量％以下であることが好ましい。
【００２４】
なお、偏析粒子がＣｕを含んでいる場合、ＳＥＭ−ＥＤＳ等の元素マッピングによりフェライト粒子に含まれるＣｕと偏析粒子に含まれるＣｕとを区別することができる。
【００２５】
本発明の磁性材料において、空隙を除く体積のうち、偏析粒子が占める体積の割合（以下、偏析率ともいう）は、０．３％以上４．０％以下であることが好ましい。
偏析率は、上述したフェライト粒子及び偏析粒子の平均粒子径を測定する際に用いたＳＥＭ画像において、空隙を除く面積に占める偏析粒子の面積より求められる。
【００２６】
本発明の巻線コアは、本発明の磁性材料からなることを特徴とする。
本発明の磁性材料は割れ欠けが発生しにくいため、本発明の巻線コアは機械的強度が高い。そのため、巻線コアに巻線を巻き付けて巻線型インダクタを作製する場合に、巻線コアに割れや欠けなどの不良（チッピングともいう）が発生しにくい。
【００２７】
本発明の巻線コアを図１を参照して説明する。
図１は、本発明の磁性材料及び巻線コアの一例を模式的に示す斜視図である。
図１に示すように、巻線コア１００は磁性材料１からなる。磁性材料１は、フェライト粒子１０及び偏析粒子２０で構成されている。また、フェライト粒子１０同士の間、偏析粒子２０同士の間及びフェライト粒子１０と偏析粒子２０の間には、空隙３０が形成されていてもよい。
【００２８】
本発明の巻線コアの形状は特に限定されず、Ｅ型やドーナツ型等を採用することもできる。また、本発明の巻線コアは割れ欠けが発生しにくいため、割れ欠けの発生しやすい形状（例えばＨ型）も採用することができる。
Ｈ型とは、長手方向に垂直な断面積が相対的に小さい巻芯部と、巻芯部の両端に位置し長手方向に垂直な断面積が相対的に大きい鍔部から構成されている上面視Ｈ型の形状をいう。
【００２９】
Ｈ型の巻線コアの例を図２を参照して説明する。
図２は、本発明の巻線コアの別の一例を模式的に示す斜視図である。
図２に示す巻線コア１０１は、巻芯部４０と巻芯部４０の両端部に位置する鍔部５１、５２から構成されている。
巻芯部４０に巻線を巻きつけることによって巻線型インダクタとすることができる。
巻線コア１０１の外形寸法（以下、単に寸法ともいう）は、長さＬ１、高さＨ１、幅Ｗ１であり、巻芯部４０の寸法は、長さＬ２、高さＨ２、幅Ｗ２であり、Ｌ１＞Ｌ２、Ｈ１＞Ｈ２、Ｗ１＞Ｗ２である。
長手方向に垂直な巻芯部４０の断面形状は、得たい巻線型インダクタの特性にあわせて調整することができる。
【００３０】
巻線コアの形状がＨ型である場合、巻芯部の形状は特に限定されず、図２に示す巻線コア１０１と同様の直方体であってもよく、図２に示す巻線コア１０１とは異なる円柱状であってもよい。
また、巻芯部の大きさは特に限定されず、所望の外部電極の大きさ及び巻線の巻き数（ターン数ともいう）に応じて適宜調整することができる。
巻芯部の長さは、巻線コアの長さの５０％以上、６０％以下であることが好ましい。
巻芯部の高さは、巻線コアの高さの６０％以上、７０％以下であることが好ましい。
巻芯部の幅は、巻線コアの幅の６０％以上、７０％以下であることが好ましい。
【００３１】
本発明の電子部品は、本発明の磁性材料からなることを特徴とする。
電子部品としては、例えば、巻線コア、該巻線コアに巻線を巻き付けた巻線型インダクタ等が挙げられる。また、シート状に成型した本発明の磁性材料の表面にコイルパターンを成型したコイルシートを積層し、焼成した積層型インダクタも、本発明の電子部品である。
【００３２】
本発明の電子部品の例として、本発明の磁性材料からなる巻線コアに巻線を巻き付けた巻線型インダクタを説明する。
本発明の磁性材料からなる巻線コアの周囲に巻線を巻き付けることで巻線型インダクタを作製することができる。
【００３３】
巻線型インダクタは、本発明の巻線コアと上記巻線コアの周囲に巻線を巻き付けられた巻線とからなる。
巻線型インダクタを構成する巻線コアは機械的強度に優れるため、衝撃等による破損を起こしにくい。
巻線型インダクタを構成する巻線コアの形状がＨ型である場合、巻芯部に巻線を巻き付け、巻線の両端部は鍔部に設けた外部電極とそれぞれ接続されていることが好ましい。
【００３４】
図３は、本発明の電子部品の一例を模式的に示す斜視図である。
図３に示す巻線型インダクタ２００では、巻線コア１０１の巻芯部４０に巻線１１０を巻き付け、巻線１１０の一方の端部及び他方の端部をそれぞれ、鍔部５１及び５２に設けられた外部電極１２０に接続している。外部電極１２０が設けられた面が実装面となる。
なお、図３に示す巻線型インダクタ２００では、巻線１１０が２本、巻線コア１０１に巻きつけられているが、巻線の数は２本に限定されず、１本であってもよく、３本以上であってもよい。
【００３５】
巻線型インダクタでは、巻線の表面の一部又は全部を磁性材料で覆ってもよい。
表面の一部が磁性材料で覆われた巻線型インダクタとしては、巻線型インダクタの実装面とは反対側の表面に、磁性粉末含有樹脂を塗布した磁性体層や、磁性体からなる天板（以下、磁性体板ともいう）を配置したもの等が挙げられる。磁性粉末含有樹脂を塗布することにより形成される磁性体層や磁性体板は、巻線が発生させる磁界の一部又は全部が外部に漏れることを遮断するため、半閉磁路構造や閉磁路構造ともいう。
このような構造は、巻線型インダクタの周囲にある配線や他の電子部品と干渉を起こしにくい。
【００３６】
半閉磁路構造の巻線型インダクタの例を図４〜図７に説明する。
図４は、本発明の電子部品の別の一例を模式的に示す図であり、図５は、本発明の電子部品のさらに別の一例を模式的に示す図である。
図４に示す巻線型インダクタ２０１では、巻芯部４０に設けられた巻線１１０の表面のうち、実装面（外部電極１２０が設けられている面）とは反対側の面が、磁性粉末含有樹脂からなる磁性体層１３０で覆われている。
また図５に示す巻線型インダクタ２０２では、巻線部４０の表面のうち、実装面（外部電極１２０が設けられている面）とは反対側の面が、磁性粉末含有樹脂からなる磁性体層１３０で覆われている。巻線１１０と磁性体層１３０との間には隙間１６０が設けられており、巻線１１０と磁性体層１３０は接触していない。
【００３７】
図６は、本発明の電子部品のさらに別の一例を模式的に示す図であり、図７は、本発明の電子部品のさらに別の一例を模式的に示す図である。
図６に示す巻線型インダクタ２０３では、巻芯部４０に設けられた巻線１１０の表面のうち、実装面（外部電極１２０が設けられている面）とは反対側の面が、磁性体板１４０で覆われている。
また、図７に示す巻線型インダクタ２０４では、巻線コア１０１の表面のうち、実装面（外部電極１２０が設けられている面）とは反対側の面が、磁性体板１４０で覆われている。
巻線部４０に設けられた巻線１１０の表面のうち実装面とは反対側の面と磁性体板１４０との間には隙間１６０が設けられており、巻線１１０と磁性体板１４０は接触していない。
なお、図７に示す巻線型インダクタ２０４では、巻線コア１０１の表面のうち、実装面とは反対側の面のすべてが磁性体板１４０で覆われているが、本発明の巻線コアを用いた巻線型インダクタにおいては、巻線コア１０１の表面のうち、実装面とは反対側の面の一部だけが磁性体板１４０により覆われていてもよい。
【００３８】
巻線型インダクタを構成する巻線（マグネットワイヤともいう）は、金属線の表面を絶縁性皮膜で覆ったものであり、その太さ（線径）、巻き数（ターン数）、断面形状及び本数は特に限定されず、所望の特性、実装場所に合わせて適宜変更することができる。また、外部電極の位置及び数についても、巻線の数及び用途に応じて適宜設定することができる。
【００３９】
磁性体層及び磁性体板を構成する磁性体としては、本発明の磁性材料を構成するフェライト粒子などのセラミックが挙げられる。磁性体層及び磁性体板は、フェライト粒子以外の成分として、有機物や金属等を含んでいてもよい。また磁性体層及び磁性体板は、非磁性体のセラミックスを含んでいてもよい。
また磁性体層を構成する樹脂としては、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などが挙げられる。
【００４０】
本発明の磁性材料を製造する方法について説明する。
本発明の磁性材料は、例えば、フェライト粒子となる主成分粒子に対して偏析粒子となる副成分粒子を混合し、さらにバインダを添加してスラリーを作製し、このスラリーをスプレードライヤで造粒して二次粒子（造粒粒子ともいう）を作製し、この二次粒子を９００〜１１００℃で焼成することにより、磁性材料を得ることができる。この磁性材料を所定の形状に成形することにより、磁性材料からなる巻線コアを得ることができる。
巻線コアを得る方法としては、上記二次粒子を所定の形状に成形して焼成する方法であってもよく、上記二次粒子を焼成して得られた粉末状の磁性材料を所定の形状に成形する方法であってもよい。
また、得られた巻線コアに巻線を巻きつけることによって、本発明の電子部品の一例である巻線型インダクタを得ることができる。
【００４１】
フェライト粒子となる主成分粒子の調製、及び、主成分粒子と副成分粒子との混合は、公知の粉砕・混合装置（例えばアトライタ、ビーズミル等）で行うことができ、湿式で行うことが好ましい。
湿式混合における溶媒としては、水や、エタノールなどの有機溶媒等が挙げられる。
【００４２】
磁性材料におけるフェライト粒子の平均粒子径及び偏析粒子の平均粒子径は、主成分粒子と副成分粒子とを混合する時間、副成分粒子とバインダの混合順序、及び、スプレードライヤの条件を変更することにより適宜調整することができる。
フェライト粒子の平均粒子径に対する偏析粒子の平均粒子径の比率を０．０４以上０．１９以下とするためには、例えば、１）主成分粒子と副成分粒子との混合時間を１５分以上６０分以下、好ましくは１５分以上３０分以下とする、２）主成分粒子とバインダとをまず充分に混合し、その後副成分粒子を添加して混合する、３）主成分粒子及び副成分粒子の粒子径を調節する、４）焼成温度を調節する等の方法が挙げられる。
【００４３】
巻線コアに巻線を巻き付けた後、巻線の一部に磁性粉末含有樹脂を塗布して乾燥又は硬化させる方法や、磁性体板を貼り付ける事によって、巻線型インダクタを半閉磁路構造とすることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の磁性材料、電子部品及び巻線コアをより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
【００４５】
［試料の作製］
（実施例１）
（主成分粒子の調製）
組成がＦｅ２Ｏ３４８．８ｍｏｌ％、ＣｕＯ０．４ｍｏｌ％、ＺｎＯ３１．９ｍｏｌ％、ＮｉＯ１８．９ｍｏｌ％である混合物を水と混合し、ジルコニア玉石を入れたアトライタで湿式混合した。混合後のスラリーを乾燥後、整粒した後、８５０℃で２時間焼成して、主成分粒子を準備した。
【００４６】
（スラリーの調製）
上記主成分粒子１００重量部に対して、ＳｉＯ２１．００重量部、Ｃｏ３Ｏ４０．１５重量部、Ｂｉ２Ｏ３４．００重量部からなる副成分粒子を混合して、ジルコニア玉石を入れたアトライタで湿式混合しながら、バインダであるポリビニルアルコールを固形分重量で２．５重量部、分散剤を０．６重量部、可塑剤を０．８重量部、消泡剤を０．１重量部を添加しさらに３０分間混合してスラリーを調製した。
【００４７】
（造粒粒子の製造）
調整したスラリーをスプレードライヤにより１１０〜１７０℃で造粒し、造粒粒子を得た。
【００４８】
（造粒粒子の比表面積（ＳＳＡ）の測定）
得られた造粒粒子を脱脂後、ＢＥＴ比表面積測定装置にてＮ２を吸着ガスとして比表面積（ＳＳＡ）を以下の方法で測定した。結果を表１に示す。
【００４９】
（磁性材料及び巻線コアの作製）
得られた造粒粒子をサーボプレス機を用いて所定の形状にプレスし、最高温度１０５０℃で６０分間焼成することにより、実施例１に係る磁性材料及び該磁性材料からなる巻線コア（実施例１に係る巻線コア）を得た。巻線コアの形状は、外形寸法が長さ０．８ｍｍ、幅０．４５ｍｍ、高さ０．４５ｍｍ、巻芯部の寸法は長さ０．４５ｍｍ、幅０．３ｍｍ、高さ０．３ｍｍのＨ型とした。
【００５０】
（フェライト粒子及び偏析粒子の平均粒子径の測定）
得られた巻線コアを、長さ方向に半分に切断して切断面を露出させ、この切断面をミリング加工した。続いて、ミリング加工した切断面の中央付近を、走査型電子顕微鏡を用いて３０００倍に拡大して観察した。該拡大画像から無作為に選択した４０μｍ×３０μｍの領域中に存在するすべてのフェライト粒子及び偏析粒子の平均粒子径並びにその比率を、市販の画像解析ソフト［旭化成エンジニアリング（株）製、Ａ像くん（登録商標）］を用いて測定した。ただし、粒子径０．０８μｍ以下の偏析粒子については、ノイズとして除去し、平均粒子径の算出に使用しなかった。結果を表１、図８及び図９に示す。
図８は、実施例１に係る巻線コアの断面のＳＥＭ写真（拡大倍率：３０００倍）であり、図９は、後述する比較例１に係る巻線コアの断面のＳＥＭ写真（拡大倍率：３０００倍）である。
また、上記ＳＥＭによって区別された偏析粒子の領域について、ＳＥＭ−ＥＤＸを用いて偏析粒子中に含まれる元素を確認した。実施例１では偏析粒子からＢｉ及びＳｉを確認した。
【００５１】
（偏析率の測定）
フェライト粒子及び偏析粒子の平均粒子径の測定に用いたＳＥＭ画像より、空隙を除く面積に占める偏析粒子の面積として偏析率を求めた。結果を表１に示す。
【００５２】
（電気抵抗値ＩＲの測定）
巻線コアの両端（長さ方向の両端面）に外部電極を形成し、電源及びエレクトロメータからなる抵抗測定器によって巻線コアの電気抵抗値ＩＲを測定した。結果を表１に示す。
【００５３】
（巻線型インダクタの作製）
得られたＨ型の巻線コアの鍔部の表面に外部電極を配置し、可動式チャックで巻線コアを固定しながら巻線を巻き付けて、巻線と外部電極とを熱圧着することにより、実施例１に係る巻線型インダクタを得た。巻線のターン数は１９回、巻線の直径は０．０２ｍｍであった。
【００５４】
（チッピング率の測定）
上記の方法で巻線型インダクタを１０００個作製した。このときに、巻線コアにクラックや欠けが生じた個数をカウントして、チッピング率を求めた。結果を表１に示す。
【００５５】
（実施例２〜６、比較例２）
主成分及びそれ以外の成分の組成が表１に示したものとなるように、主成分粒子及び副成分粒子の組成を変更したほかは、実施例１と同様の手順で、実施例２〜６、比較例２に係る磁性材料、巻線コア及び巻線型インダクタを作製し、造粒粒子のＳＳＡ、フェライト粒子及び偏析粒子の平均粒子径、偏析率、電気抵抗値及びチッピング率を測定した。実施例５については、主成分及びそれ以外の成分の組成を表１に示したものに変更したことに加えて、スラリー調製における混合時間を１５分に変更している。
また、ＳＥＭ−ＥＤＸを用いて偏析粒子中に含まれる元素を確認したところ、実施例２〜６では偏析粒子がＢｉ、Ｓｉ及びＣｕを含むことを確認した。また比較例２では偏析粒子がＢｉ及びＳｉを含まず、Ｃｕを含むことを確認した。
【００５６】
（比較例１）
スラリー調製において添加するバインダ、分散剤、可塑剤の添加量をそれぞれ３．８重量部、１．２重量部、１．６重量部に変更し、混合時間を９０分に変更したほかは、実施例１と同様の手順で比較例１に係る磁性材料、巻線コア及び巻線型インダクタを作製し、造粒粒子のＳＳＡ、フェライト粒子及び偏析粒子の平均粒子径、偏析率、電気抵抗値及びチッピング率を測定した。また、ＳＥＭ−ＥＤＸを用いて偏析粒子中に含まれる元素を確認したところ、比較例１では偏析粒子がＢｉ及びＳｉを含むことを確認した。
【００５７】
【表１】
2020088266.tif 000003
【００５８】
表１の結果より、本発明の磁性材料からなる巻線コアは、巻線コアとして充分な特性を有しつつ、機械的強度に優れることがわかった。一方、比較例１〜２に係る巻線コアは、チッピング率が高く不具合が発生した。
比較例１では、主成分粒子及び副成分粒子を混合する時間が長かったため、フェライト粒子の平均粒子径が小さくなったのに対して、副成分粒子が微細化により凝集して偏析粒子の相対的な粒子径が大きくなったことが原因であると推察される。
比較例２では、副成分粒子がＢｉ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含まないため、偏析粒子の平均粒子径が大きくならなかったことが原因であると推察される。
【符号の説明】
【００５９】
１                                      磁性材料
１０                                    フェライト粒子
２０                                    偏析粒子
３０                                    空隙
４０                                    巻芯部
５１、５２                              鍔部
１００、１０１                          巻線コア
１１０                                  巻線
１２０                                  外部電極
１３０                                  磁性体層
１４０                                  磁性体板
１６０                                  隙間
２００、２０１、２０２、２０３、２０４  巻線型インダクタ
【図１】
2020088266.tif 000004
【図２】
2020088266.tif 000005
【図３】
2020088266.tif 000006
【図４】
2020088266.tif 000007
【図５】
2020088266.tif 000008
【図６】
2020088266.tif 000009
【図７】
2020088266.tif 000010
【図８】
2020088266.tif 000011
【図９】
2020088266.tif 000012