(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素体の内部あるいは表面にコイルを有するコイル型電子部品であって、
前記素体は、軟磁性合金の粒子群と、該軟磁性合金の粒子の酸化により粒子表面に形成された酸化層とから構成され、該酸化層を介しての前記軟磁性合金粒子の結合と、該酸化層を介さない前記軟磁性合金粒子同士の結合を有しており、
各軟磁性合金の粒子の内部には、複数の結晶粒が存在していることを特徴とするコイル型電子部品。
【請求項２】
前記軟磁性合金は、鉄、クロム、およびケイ素を主成分とすることを特徴とする請求項１に記載のコイル型電子部品。
【請求項３】
前記軟磁性合金は、鉄、アルミニウム、およびケイ素を主成分とすることを特徴とする請求項１に記載のコイル型電子部品。
【請求項４】
前記酸化層は二層構造であり、前記酸化層のうちの外層が、内層よりも厚いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコイル型電子部品。
【請求項５】
前記軟磁性合金の粒子同士を結合していない酸化層の外層の表面が凹凸面であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコイル型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル型電子部品に関し、特に、回路基板上への面実装が可能な小型化されたコイル型電子部品に適した、軟磁性合金を用いたコイル型電子部品に関する。
【０００２】
従来、高周波で用いられるチョークコイルの磁性コアとして、フェライトコアや金属薄板のカットコアや、圧粉磁芯が使用されている。
フェライトに比較して、金属磁性体を用いると、高い飽和磁束密度を得られる利点がある。一方、金属磁性体そのものは、絶縁性が低いので、絶縁処理を施す必要がある。
特許文献１には、表面酸化被膜を有するＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ粉末と結着剤からなる混合物を圧縮成形後、酸化性雰囲気中で熱処理することが提案されている。該特許文献によれば、酸化性雰囲気中で熱処理することで、圧縮成形時に合金粉末表面の絶縁層が破れたところに酸化層（アルミナ）を形成して、低いコア損失で良好な直流重畳特性を持つ複合磁性材料が得られるとしている。
特許文献２には、金属磁性体粒子を主成分とし、ガラスを含有する金属磁性体ペーストを用いて形成される金属磁性体層と、銀等の金属を含有する導体ペーストを用いて形成される導体パターンを積層して、積層体内にコイルパターンが形成された積層型電子部品、そして、この積層型電子部品は窒素雰囲気中において４００℃以上の温度で焼成されていることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１５６３号公報
【特許文献２】特開２００７−２７３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の複合磁性材料では、あらかじめ表面に酸化被膜を形成したＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ粉末を使用して成形を行うので、圧縮成形時には大きな圧力が必要であった。
また、パワーインダクタのような、より大きな電流を流す必要がある電子部品に適用する場合においては、さらなる小型化に十分応えられるものではない、という課題があった。
また、特許文献２の積層型電子部品では、金属磁性体粒子を主成分とし、ガラスを含有する金属磁性体ペーストを用いて形成される金属磁性体層を用いた積層型電子部品を提案しているが、ガラス層により抵抗は改善するものの、ガラスの混合により金属磁性体の充填率が低下し、透磁率μをはじめとする磁気特性の低下が生じる。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、低コストにて生産することができ、かつ、より高い透磁率とより高い飽和磁束密度の両方の特性を兼ね備えた磁性体を備えたコイル型電子部品及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、鉄、ケイ素およびクロム、或いは、鉄、ケイ素およびアルミニウムを主成分とする軟磁性合金の粒子と結合材とを混合して成形し、その成形体を、酸素を含有する雰囲気中、特定の条件下で熱処理すると、この熱処理により、結合材が分解して熱処理後の金属粒子表面には酸化層が形成され、この酸化層により合金粒子同士が結合されることで、熱処理前の透磁率よりも熱処理後の透磁率が高くなるとともに、熱処理後の合金粒子内に結晶粒（以下、「粒子内結晶粒」ということもある。）が生成され、この粒子内結晶粒の存在により、高い透磁率μと低い磁気損失Ｐｃｖの両立ができることを見いだした。また、この酸化層は、好ましくは、二層構造となっており、該二層構造の酸化層のうち内層が、クロムの酸化物、或いはアルミニウムの酸化物を主成分とする酸化層から形成され、軟磁性合金粒子を被覆することで、軟磁性合金粒子内部の酸化進行を防ぎ特性の劣化を抑制できることも判明した。また、該二層構造の酸化層のうち外層は、鉄およびクロムの酸化物、或いは鉄およびアルミニウムの酸化物を主成分とする酸化層から形成されており、さらに、前記内層に比較して厚い酸化層であるため、絶縁性の改善を達成することができることも判明した。さらにまた、合金粒子同士に結合に関与していない表面酸化層が、その表面に凹凸を有しており、粒子比表面積が熱処理前に比して大きくなることで、絶縁性の改善効果が高まることも見いだした。
【０００７】
本発明は、これらの知見に基づいて完成に至ったものであり、以下のとおりのものである。
〈１〉素体の内部あるいは表面にコイルを有するコイル型電子部品であって、
前記素体は、酸化層を介して互いに結合されている軟磁性合金の粒子群から構成され、各軟磁性合金の粒子の内部には、複数の結晶粒が存在していることを特徴とするコイル型電子部品。
〈２〉前記軟磁性合金は、鉄、クロム、およびケイ素を主成分とすることを特徴とする〈１〉に記載のコイル型電子部品。
〈３〉前記軟磁性合金は、鉄、アルミニウム、およびケイ素を主成分とすることを特徴とする〈１〉に記載のコイル型電子部品。
〈４〉前記素体は、前記酸化層を介さない、前記軟磁性合金粒子同士の結合を有していることを特徴とする〈１〉〜〈３〉のいずれかに記載のコイル型電子部品。
〈５〉前記酸化層は二層構造であり、前記酸化層のうちの外層が、内層よりも厚いことを特徴とする〈１〉〜〈４〉のいずれかに記載のコイル型電子部品。
〈６〉前記軟磁性合金の粒子同士を結合していない酸化層の外層の表面が凹凸面であることを特徴とする〈１〉〜〈５〉のいずれかに記載のコイル型電子部品。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鉄、ケイ素およびクロム、或いは鉄、ケイ素およびアルミニウムを主成分とする軟磁性合金粒子を適切に熱処理することにより、合金粒子同士が粒子表面に形成された酸化層を介して結合されることで、熱処理前の透磁率よりも熱処理後の透磁率が高くなり、絶縁性の改善が図られるとともに、この熱処理により、熱処理後の合金粒子内に結晶粒が生成され、この粒子内結晶粒の存在により、高い磁気特性μと低い磁気損失の両立ができ、前記酸化層を介した粒子結合効果と相俟って製品特性の向上が可能となる。また、酸化層を二層構造とした場合には、従来のように合金粒子表面に形成されたクロム或いはアルミニウムの比率が高い酸化層の更にその外層に、より比抵抗の高い、鉄およびクロムの酸化物、或いは鉄およびアルミニウムの酸化物を主成分とする酸化層を厚く形成させることができるので、絶縁性の改善を達成することができる。また、軟磁性合金粒子が、クロムの酸化物、或いはアルミニウムの酸化物を主成分とする酸化層から形成された内層で被覆されることで、軟磁性合金粒子内部の過剰な酸化進行を防止し、特性の劣化を抑制することができる。さらに、本発明の熱処理により、粒子表面に凹凸が発生し、比表面積が高くなることで、従来技術に見られる合金粒子同士が結合されることによるμ改善が起き易くなり、さらに、結合していない表面酸化層に凹凸があることで、表面抵抗が増加し、絶縁性の改善効果が高まる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の電子部品用軟磁性合金を用いた素体の第１の実施形態を示す側面図である。
【図２】本発明により形成される酸化層を模式的に示す図である。
【図３】図２において破線で囲んだ部分４を拡大して、粒子内結晶粒を模式的に示す図である。
【図４】本発明のコイル型電子部品の第１の実施形態を示す一部を透視した側面図である。
【図５】第１の実施形態のコイル型電子部品の内部構造を示す縦端面図である。
【図６】本発明の電子部品用軟磁性合金を用いた素体の実施形態の変形例の一例を示す内部構造の透視図である。
【図７】本発明の電子部品の実施形態の変形例の一例を示す内部構造の透視図である。
【図８】本発明の実施例の３点曲げ破断応力の試料測定方法を示す説明図である。
【図９】本発明の実施例の体積抵抗率の試料測定方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書において「粒子が酸化されて生成された酸化層」は粒子の自然酸化以上の酸化反応により形成された酸化層であり、粒子による成形体を酸化性雰囲気で熱処理することにより粒子の表面と酸素とを反応させ成長させた酸化層をいう。なお、「層」は組成上、構造上、物性上、外観上、及び／又は製造工程上等によりほかと識別できる層であり、その境界は明確であるもの、明確でないものを含み、また、粒子上で連続膜であるもの、一部に非連続部分を有するものを含むものである。ある態様では、「酸化層」は粒子全体を被覆する連続酸化膜である。また、このような酸化層は本明細書で特定されるいずれかの特徴を有するものであり、粒子の表面の酸化反応により成長した酸化層は、別の方法により被覆された酸化膜層と識別され得るものである。また、本明細書において「より多い」、「よりし易い」等比較を表す表現は実質的な差異を意味し、機能、構造、作用効果において有意な差異を奏する程度の差異を意味する。
【００１１】
以下、本発明の電子部品用軟磁性合金を用いた素体の第１の実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。
図１は、本実施形態の電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０の外観を示す側面図である。
本実施形態の電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０は、巻線型チップインダクタのコイルを巻回するためのコアとして用いられるものである。ドラム型のコア１１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１１ａと、巻芯部１１ａ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１１ｂ、１１ｂを備え、外観はドラム型を呈する。コイルの端部は、鍔部１１ｂ、１１ｂの表面に形成された外部導体膜１４に電気的に接続されている。
【００１２】
本発明の電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０は、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）、或いは鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする軟磁性合金の粒子群から構成され、各軟磁性体粒子の表面には、酸素を含む雰囲気中で適切に熱処理することで当該粒子が酸化されて生成された金属酸化物からなる層（以下、「酸化層」という。）が形成されるとともに、熱処理後の合金粉粒子の結晶性が上がり粒子内に結晶粒が形成されていることを特徴とする。
以下、本明細書の記載は、元素名または、元素記号にて記す。
【００１３】
図２は、本発明における酸化層をわかり易く説明するために、単純化した２個の軟磁性合金粒子のモデルを用いて、模式的に示すものである。なお、図中、破線４は、次の図３において、粒子内に生成した結晶粒を拡大して模式的に示した部分を示している。
【００１４】
酸化層は、粒子１の表面に、当該粒子が酸化されて生成したものであって、当該合金粒子に比較してクロム或いはアルミニウムの比率が高い酸化層である。そして、該酸化層は、好ましくは、クロムの酸化物或いはアルミニウムの酸化物を主成分とする内層２と、更にその外側に、より比抵抗の高い、鉄及びクロムの酸化物或いは鉄及びアルミニウムの酸化物を主成分とする外層３とで構成された二層構造を有している。また、前記外層３は、前記内層２より厚く形成されており、軟磁性体合金粒子１の表面は、該内層２で被覆されており、軟磁性合金粒子同士１は、（Ａ）に示すように、酸化層の外層３同士が結合しているか、或いは、（Ｂ）に示すように、酸化層を介さずに、粒子１同士が直接結合している。
さらに、軟磁性合金粒子同士の結合に関与していない酸化層の外層が凹凸表面を有しており、粒子比表面積が熱処理前に比して大きくなっていることで、絶縁性の改善効果が高まる。
【００１５】
本発明において、粒子内結晶粒は、熱処理によって粒子内部が焼結して生成されるものであり、生成された結晶粒の方位軸の違いにより、ＦＥ−ＳＥＭの反射像においては明度の差となって観察される。具体的には、粒子内結晶粒の確認方法は、対象製品を鏡面研磨後イオンミリング（ＣＰ)を施した後、電界放出型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）により２０００〜１００００倍で撮影して、反射電子組成像を得る。反射電子組成像では、熱処理により焼結して生成した粒子内結晶粒の方位軸の違いにより、多段階の明度の差となって現われる。図３は、ＦＥ−ＳＥＭの反射電子組成像で観察される明度の差を、模式的に示すものであって、図２の破線４で囲んだ部分を拡大したものである。
これに対して、結晶粒の生成が認められないときには、粒子内の反射電子組成像は、すべて均一の明るさに見える。
【００１６】
このようにして得られた微細構造を有する、軟磁性合金粒子を用いた本発明のコイル型電子部品は、高い透磁率、高い抵抗、及び低い磁気損失が得られることにより、従来に比して優れた特性を示す。
【００１７】
酸化層の確認方法としては、対象製品を鏡面研磨後イオンミリング（ＣＰ)を施した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により確認できる。
該酸化層の識別は、以下のようにして行うことができる。
まず、素体の中心を通る厚さ方向の断面が露出するように研磨し、得られた断面について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３０００倍で撮影して組成像を得る。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）では、構成元素の違いにより、組成像にコントラスト（明度）の違いとして表れる。次に、上記で得られた組成像について、各画素を４段階の明度ランクに分類する。明度ランクは、上記組成像中で粒子の断面の輪郭がすべて確認できる粒子のうち、各粒子の断面の長軸寸法ｄ１と短軸寸法ｄ２の単純平均Ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）／２が原料粒子（酸化層が形成されていない原料としての合金粒子）の平均粒径（ｄ５０％）より大きい粒子の組成コントラストを、基準明度ランクとすると、上記組成像中でこの明度ランクに該当する部分は粒子１と判断することができる。また、組成コントラストが上記基準明度ランクより次に暗い明度ランクの部分は、酸化層の外層３、さらに暗い明度ランクの部分は、酸化層の内層２と判断することができる（図２の模式図参照）。なお、望ましくは、複数測定する。また、上記基準明度ランクのどれよりも暗い明度ランクの部分は空孔（図示なし）と判断することができる。
【００１８】
酸化層の内層２および酸化層の外層３の厚みの測定は、粒子と酸化層の内層２の境界面から、酸化層の外層３と空孔との境界面までの最短距離を酸化層の内層２および酸化層の外層３の厚みとすることにて、求めることができる。
酸化層の厚みは、具体的には以下のように求めることができる。素体１０の厚さ方向の断面を、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて１０００倍ないし３０００倍で撮影し、得られた組成像の１粒子について画像処理ソフトウェアを用いて重心を求め、その重心点から半径方向にＥＤＳ（エネルギー分散型X線分析装置）で線分析を行う。酸素濃度が重心点での酸素濃度の３倍以上の領域を酸化物と判定し（即ち、測定のブレを考慮し３倍を閾値としそれ未満は非酸化層と判定するということであり、実際の酸化層の酸素濃度は１００倍以上にもなり得る）、粒子外周部までを、内層、外層２つの酸化層の合計厚みとして測長する。ここで、前記のように明度の違いから酸化層の外層３の厚みを求め、それを酸化層の合計厚みから差し引いた値を酸化層の内層２の厚みとする。
なお、酸化層の合計厚みは、上記方法で同定した粒子１の表面に存在する酸化層の粒子１の表面からの厚さの最厚部の厚さと最薄部の厚さの単純平均から求めた平均厚さとする。また、酸化層の外層３の厚さは、上記方法で同定した酸化層の内層２の表面に存在する酸化層の外層３の内層の表面からの厚さの最厚部の厚さと最薄部の厚さの単純平均から求めた平均厚さとする。
【００１９】
本発明において、酸化層の内層２及び外層３の厚みは、粒子間でもばらつくが、内層２の好ましい範囲は、５〜５０ｎｍであり、外層３の好ましい範囲は、５０〜５００ｎｍである。
合金粒子の表面に形成された酸化層の厚みは、１つの合金粒子においても、部分により異なる厚みとすることができる。
態様として、全体として、合金粒子表面の酸化層（空孔に隣接する酸化層）よりも厚い酸化層で結合されている合金粒子同士とすることで、高強度の効果を得られる。
また別の態様として、全体として、合金粒子表面の酸化層（空孔に隣接する酸化層）よりも薄い酸化層で結合されている合金粒子同士とすることで、高透磁率の効果を得られる。
また、ある態様では、酸化層を有する軟磁性体粒子の平均粒径は、原料粒子（成形、熱処理前の粒子）の平均粒径と実質的にあるいはほぼ同じである。
【００２０】
本発明においては、前記二層構造の酸化層のうち、内層２は、クロムの酸化物、或いはアルミニウムの酸化物を主成分とする酸化層であり、外層３は、鉄およびクロムの酸化物、或いは鉄およびアルにニウムの酸化物を主成分とする酸化層である。
この二層構造は、ＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）にて確認でき、飽和磁束密度の低下を抑制する効果が得られる。
【００２１】
上記電子部品用軟磁性合金を用いた素体（以下、「電子部品用軟磁性合金素体」ということもある。）における粒子の組成比は、次のようにして確認することができる。
まず、原料粒子を粒子の中心を通る断面が露出するように研磨し、得られた断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３０００倍で撮影した組成像について、粒子の中心付近の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。次に、上記電子部品用軟磁性合金素体のほぼ中心を通る厚さ方向の断面が露出するように研磨し、得られた断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３０００倍で撮影した組成像中から、粒子の断面の輪郭がすべて確認できる粒子のうち各粒子の断面の長軸寸法ｄ１と短軸寸法ｄ２の単純平均Ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）／２が原料粒子の平均粒径（ｄ５０％）より大きい粒子を抽出し、その長軸と短軸の交点付近の組成をエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）によりＺＡＦ法で算出し、これを上記原料粒子における組成比と対比することで上記電子部品用軟磁性合金を用いた素体中の合金粒子の組成比を知ることができる（原料粒子の組成は公知であるためＺＡＦ法で算出された組成同士を比較することで素体中の合金粒子の組成を求めることができる）。
【００２２】
本発明の素体１０は、複数の軟磁性合金粒子１と、粒子１の表面に生成された酸化層、好ましくは内層２と外層３とからなる二層構造を有する酸化層を備えており、軟磁性合金粒子１は、クロム２〜８ｗｔ％、ケイ素１．５〜７ｗｔ％、鉄８８〜９６．５ｗｔ％の組成、或いはアルミニウム２〜８ｗｔ％、ケイ素１．５〜１２ｗｔ％、鉄８０〜９６．５ｗｔ％の組成であり、軟磁性体粒子の算術平均粒径は、３０μｍ以下であることが望ましい。酸化層の内層２及び外層３は、少なくともクロム或いはアルミニウムを含み、走査型電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分析による鉄に対するクロム或いは鉄に対するアルミニウムのピーク強度比Ｒ２およびＲ３が、いずれも粒子における鉄に対するクロム或いは鉄に対するアルミニウムのピーク強度比Ｒ１よりも実質的に大きい。また、酸化層の外層は鉄及びクロムの酸化物或いは鉄及びアルミニウムの酸化物を主成分とするのに対して、酸化層の内層は、クロムの酸化物或いはアルミニウムの酸化物を主成分としているので、酸化層の内層２における鉄に対するクロム或いは鉄に対するアルミニウムのピーク強度比Ｒ２は、前記酸化層の外層３における鉄に対するクロム或いは鉄に対するアルミニウムのピーク強度比Ｒ３よりも大きい。
さらに、複数の粒子間には、空孔が存在する箇所もある。
【００２３】
なお、上記電子部品用軟磁性合金素体について、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）を主成分とする軟磁性合金である場合を例にすると、前記粒子１における鉄に対するクロムの強度比Ｒ１、酸化層の内層２における鉄に対するクロムのピーク強度比Ｒ２、及び前記酸化層の外層３における鉄に対するクロムのピーク強度比Ｒ３は、それぞれ次のようにして求めることができる。
まず、上記組成像における粒子１の内部の長軸ｄ１と短軸ｄ２とが交わる点における組成をＳＥＭ−ＥＤＳで求める。次に、上記組成像における粒子１の表面の酸化層の合計厚み、および外層３の、それぞれの最厚部の厚さｔ１と最薄部の厚さｔ２を測定する。測定値から、それぞれの平均厚さ（Ｔ＝（ｔ１＋ｔ２）／２）を求め、酸化層の合計厚みの平均厚さから、外層３の平均厚さを差し引いた値を、酸化層の内層２の平均厚みとする。次に、内層２の平均厚み及び外層３の平均厚みに相当するそれぞれの酸化層の厚さの部位を探し、その中心点における組成についてＳＥＭ−ＥＤＳで求める。そして、粒子１の内部における鉄の強度Ｃ１ＦｅＫａ、クロムの強度Ｃ１ＣｒＫａより、鉄に対するクロムのピーク強度比Ｒ１＝Ｃ１ＣｒＫａ／Ｃ１ＦｅＫａを求めることができる。また、酸化層の内層２の厚さの中心点における鉄の強度Ｃ２ＦｅＫａ、クロムの強度Ｃ２ＣｒＫａより、鉄に対するクロムのピーク強度比Ｒ２＝Ｃ２ＣｒＫａ／Ｃ２ＦｅＫａを求めることができる。さらに、酸化層の外層３の厚さの中心点における鉄の強度Ｃ３ＦｅＫａ、クロムの強度Ｃ３ＣｒＫａより、鉄に対するクロムのピーク強度比Ｒ３＝Ｃ３ＣｒＫａ／Ｃ３ＦｅＫａを求めることができる。
【００２４】
本発明の電子部品用軟磁性合金を用いた素体において、粒子１の表面に生成された酸化層の内層２により粒子が被覆されるとともに、粒子１の酸化層の外層３同士が結合している（図２（Ａ）参照）。本発明において、隣接する粒子１の表面に生成された二層構造の酸化層の内層２により粒子が被覆されるとともに、該酸化層の外層３同士が結合されていることは、電子部品用軟磁性合金を用いた素体の磁気特性、強度の向上として現れる。
また、本発明の酸化層は、後で詳述するとおり、粒子１と熱可塑性樹脂などの結合剤を攪拌混合して得られた造粒物を圧縮成形して成形体を形成した後、熱処理することにより粒子１の表面に形成されるが、成形体の成形圧力を高くした場合には、酸化層を介さずに粒子１同士が直接結合される（図２（Ｂ）参照）ことが、ＳＥＭ観察した結果から確認することができる。
また、軟磁性合金粒子同士に結合に関与していない酸化層の外表層が凹凸表面を有しており、粒子比表面積が熱処理前に比して大きくなっていることで、絶縁性の改善効果が高まる。
【００２５】
本発明の電子部品用軟磁性合金を用いた素体を製造するには、態様の一つとして、最初に、クロム、ケイ素および鉄、或いはアルミニウム、ケイ素および鉄を含有する原料粒子に、例えば熱可塑性樹脂などの結合剤を添加し、攪拌混合させて造粒物を得る。次に、この造粒物を圧縮成形して成形体を形成し、得られた成形体を、大気中にて、５００〜９００で熱処理する。この大気中での熱処理を行うことで、混合した熱可塑性樹脂を脱脂するとともに、もともと粒子中に存在し熱処理により表面に移動してきたクロム或いはアルミニウムと、粒子の主成分である鉄を酸素と結合させながら、金属酸化物からなる酸化層を粒子表面に生成させ、かつ隣接する粒子の表面の酸化層同士を結合させるとともに、粒子内部が焼結して粒子内結晶粒を生成する。粒子表面に生成された酸化層（金属酸化物層）は、好ましくは、合金粒子表面に形成されたクロムの酸化物或いはアルミニウムの酸化物を主成分とする内層と、更にその外側に、より比抵抗の高い、鉄およびクロムを含む酸化物、或いは鉄およびアルミニウムを含む酸化物を主成分とする外層とからなる二層構造を有しており、外層は、内層より厚く形成されている。そして、軟磁性体粒子の表面は、前記内層で被覆されており、少なくとも一部の軟磁性体粒子同士は、外層を介して結合されているので、粒子間の絶縁を確保した電子部品用軟磁性合金を用いた素体を提供することができる。
原料粒子の例としては、水アトマイズ法で製造した粒子、原料粒子の形状の例として、球状、扁平状があげられる。
【００２６】
本発明において、酸素雰囲気下にて熱処理温度をあげると結合剤は分解し、軟磁性合金体は酸化されるとともに、粒子内部が焼結して粒子内結晶粒を生成する。
該粒子内結晶粒を形成するための成形体の熱処理条件として、大気中、昇温速度３０〜３００℃／時間で５００〜９００℃まで昇温し、更に、１〜１０時間滞留させることが望ましい。この温度範囲内及びこの昇温速度で熱処理を行うことで、粒子内部が焼結して粒子内結晶粒を生成するとともに、前記の好ましい二層構造の酸化層を形成することができる。より好ましくは、６００〜８００℃である。大気中以外の条件、例えば、酸素分圧が大気と同程度の雰囲気中で熱処理してもよい。還元雰囲気又は非酸化雰囲気では、熱処理により金属酸化物からなる酸化層の生成が行われないため、粒子同士が焼結し体積抵抗率は著しく低下する。
雰囲気中の酸素濃度、水蒸気量については特に限定されないが、生産面から考慮すると、大気あるいは乾燥空気であることが望ましい。
熱処理温度が５００℃を越えると、優れた強度と優れた体積抵抗率を得ることができる。一方、熱処理温度が、９００℃を超えると、強度は増加するものの、体積抵抗率の低下が発生する。
さらに、昇温速度が３００℃／時間より速すぎると、粒子内結晶粒の生成は行われず、一層の酸化層となってしまう。
【００２７】
熱処理により、粒子１の周囲に成長する酸化層表面は、常に凹凸があり、この凹凸は、昇温速度がゆっくりの方が出やすく、粒子同士が酸化層の外層を介して結合しているところでは吸収されるが、結合に関与しないところ（空孔に隣接するところ）では残ることとなる。この粒子表面に形成された凹凸により、表面抵抗が増加し、絶縁性の改善効果が高まることとなる。
【００２８】
さらに、上記熱処理温度での滞留時間は、１時間以上とすることにより、粒子内結晶粒が生成されやすく、また、鉄とクロム或いは鉄とアルミニウムの金属酸化物からなる酸化層の外層３が生成されやすい。酸化層厚は一定値で飽和するため保持時間の上限はあえて設定しないが、生産性を考慮し１０時間以下とすることが妥当である。
またさらに、上記昇温速度で昇温する過程で一定温度に保持する時間があってもよく、例えば、熱処理温度が７００℃である場合、上記昇温速度で５００〜６００℃まで昇温した後、この温度で１時間保持した後、さらに上記の昇温速度で７００℃まで昇温する等があってもよい。
以上のとおり、熱処理条件を、上記範囲とすることで優れた強度と優れた体積抵抗率を同時に満たし、酸化層を有する軟磁性合金を用いた素体とすることができる。
つまり、熱処理温度、熱処理時間、熱処理雰囲気中の酸素量等により、粒子内結晶粒及び酸化層の形成を制御している。
【００２９】
本発明の電子部品用軟磁性合金素体においては、上記の処理を鉄−ケイ素−クロム或いは鉄−ケイ素−アルミニウムの合金粉に適用することで、高い透磁率と高い飽和磁束密度とを得ることができる。そして、この高い透磁率により、従来に比べてより小型の軟磁性合金素体でより大きい電流を流すことが可能な電子部品を得ることができる。
そして、軟磁性合金の粒子を樹脂またはガラスで結合させたコイル部品と異なり、樹脂もガラスも使わず、大きな圧力をかけて成形することもないので低コストにて生産することができる。
また、本実施形態の電子部品用軟磁性合金素体においては、高い飽和磁束密度を維持しつつ、大気中の熱処理後においても、素体表面へのガラス成分等の浮き出しが防止され、高い寸法安定性を有する小型のチップ状電子部品を提供することができる。
【００３０】
次に、本発明の電子部品の第１の実施形態について、図１、図２、図４および図５を参照して説明する。図１および図２は先の電子部品用軟磁性合金素体の実施形態と重複するので説明を省略する。図４は、本実施形態の電子部品を示す一部を透視した側面図である。また、図５は、本実施形態の電子部品の内部構造を示す縦断面図である。本実施形態の電子部品２０は、コイル型電子部品として巻線型チップインダクタである。上述した電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０であるドラム型のコア１１と、前記素体１０からなり、ドラム型のコア１１の両鍔部１１ｂ、１１ｂ間をそれぞれ連結する図示省略した一対の板状コア１２，１２を有する。コア１１の鍔部１１ｂ、１１ｂの実装面には一対の外部導体膜１４，１４がそれぞれ形成されている。また、コア１１の巻芯部１１ａには絶縁被覆導線からなるコイル１５が巻回されて巻回部１５ａが形成されるとともに、両端部１５ｂ、１５ｂが鍔部１１ｂ、１１ｂの実装面の外部導体膜１４，１４にそれぞれ熱圧着接合されている。外部導体膜１４，１４は、素体１０の表面に形成された焼付導体層１４ａと、この焼付導体層１４ａ上に積層形成されたＮｉメッキ層１４ｂ、およびＳｎメッキ層１４ｃを備える。上述した板状コア１２，１２は、樹脂系接着剤によりドラム型のコア１１の鍔部１１ｂ、１１ｂに接着されている。
【００３１】
本実施形態の電子部品２０は、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）を主成分とする軟磁性合金である場合を例にすると、クロム、ケイ素、鉄を含有する複数の粒子と、該粒子の表面に生成され、少なくとも鉄及びクロムを含み、走査型電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分析によりＺＡＦ法で算出した鉄に対するクロムのピーク強度比が前記粒子における鉄に対するクロムのピーク強度比よりも大きい酸化層と、を備え、隣接する前記粒子の表面に生成された酸化層同士が結合されている上述した電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０をコア１１として備える。また、素体１０の表面には、少なくとも一対の外部導体膜１４，１４が形成されている。本実施形態の電子部品２０における電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０については上述と重複するので説明を省略する。
【００３２】
コア１１は、少なくとも巻芯部１１ａを有し、巻芯部１１ａの断面の形状は、板状（長方形）、円形、楕円をとることができる。
さらに、前記巻芯部１１ａの端部に少なくとも鍔部１１を有することが好ましい。
鍔部１１があると、巻芯部１１ａに対するコイルの位置を鍔部１１で制御しやすくなり、インダクタンスなどの特性が安定する。
コア１１の態様は、一つの鍔を有する態様、二つ鍔を有する態様（ドラムコア）、巻芯部１１ａの軸長方向を実装面に対して垂直に配置する態様、水平に配置する態様がある。
特に、巻芯部１１ａの軸の一方のみに鍔を有し、巻芯部１１ａの軸長方向を実装面に対して垂直に配置した態様は、低背化をするのに好ましい。
【００３３】
外部導体膜１４は、電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０の表面に形成されており、前記外部導体膜１４に前記コイルの端部が接続されている。
外部導体膜１４は、焼き付け導体膜、樹脂導体膜がある。電子部品用軟磁性合金素体１０への焼き付け導体膜の形成例としては、銀にガラスを添加したペーストを、所定の温度で焼き付ける方法がある。電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０への樹脂導体膜の形成例としては、銀とエポキシ樹脂とを含有するペーストを塗布し、所定の温度処理する方法がある。焼き付け導体膜の場合、導体膜形成後、熱処理できる。
【００３４】
コイルの材質としては、銅、銀がある。コイルに絶縁被膜を施すことが好ましい。
コイルの形状としては、平角線、角線、丸線がある。平角線、角線の場合、巻き線間の隙間を小さくできるため、電子部品の小型化をするのに好ましい。
【００３５】
本実施形態の電子部品２０における電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０の表面の外部導体膜１４，１４の焼付導体膜層１４ａは、具体的な例としては、以下のようにして形成することができる。
上述した素体１０であるコア１１の鍔部１１ｂ、１１ｂの実装面に、金属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、素体１０の表面に直接電極材を焼結固着させる。またさらに、形成された焼付導体膜層１４ａの表面に電解メッキでＮｉ，Ｓｎの金属メッキ層を形成してもよい。
【００３６】
また、本実施形態の電子部品２０は、態様の一つとして以下の製造方法によっても得ることができる。
具体的な組成の例として、クロム２〜８ｗｔ％、ケイ素１．５〜７ｗｔ％および鉄８８〜９６．５ｗｔ％、或いはアルミニウム２〜８ｗｔ％、ケイ素１．５〜１２ｗｔ％および鉄８０〜９６．５ｗｔ％を含有する原料粒子と結合剤とを含む材料を成形し、得られた成形体の少なくても実装面となる表面に金属粉末とガラスフリットを含む焼付型の電極材料ペーストを塗布した後、得られた成形体を大気中４００〜９００℃で熱処理する。またさらに、形成された焼付導体層上に金属メッキ層を形成してもよい。この方法によれば、粒子の表面に酸化層が生成されるとともに隣接する粒子の表面の酸化層同士が結合された電子部品用軟磁性合金素体とこの素体の表面の導体膜の焼付導体層とを同時に形成することができ、製造プロセスを簡略化することができる。
鉄よりもクロム或いはアルミニウムの方が酸化しやすいので、純鉄に比較して、酸化雰囲気で熱を加えたときに、鉄の酸化が進みすぎることを抑制できる。
【００３７】
次に、本発明の電子部品用軟磁性合金素体の実施形態の変形例について、図６を参照して説明する。図６は、変形例の一例の電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０’を示す内部構造の透視図である。本変形例の素体１０’は、外観が直方体状を呈し、内部には蔓巻螺旋状に巻回された内部コイル３５が埋設されており、内部コイル３５の両端部の引出部がそれぞれ素体１０’の互いに対向する一対の端面に露出されている。素体１０’は、内部に埋設された内部コイル３５とともに積層体チップ３１を構成する。本変形例の電子部品用軟磁性合金素体１０’は、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）を主成分とする軟磁性合金である場合を例にすると、先の第１の実施形態の電子部品用軟磁性合金素体１０と同様に、クロム、ケイ素および鉄を含有する複数の粒子と、粒子の表面に生成され、少なくとも鉄及びクロムを含み、走査型電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分析による鉄に対するクロムのピーク強度比が粒子における鉄に対するクロムのピーク強度比よりも大きい酸化層と、を備え、隣接する粒子の表面に生成された酸化層同士が結合されていることを特徴とする。
本変形例の電子部品用軟磁性合金素体１０’においても、先の第１の実施形態の電子部
品用軟磁性合金素体１０と同様の作用・効果を有する。
【００３８】
次に、本発明の電子部品の実施形態の変形例について、図７を参照して説明する。図７は、変形例の一例の電子部品４０を示す内部構造の透視図である。本変形例の電子部品４０は、上述した変形例の電子部品用軟磁性合金を用いた素体１０’の互いに対向する一対の端面およびその近傍に、内部コイル３５の露出された引出部と接続するように形成された一対の外部導体膜３４、３４を備える。外部導体膜３４，３４は、図示省略するが、先の第１の実施形態の電子部品２０の外部導体膜１４，１４と同様に、焼付導体層と、この焼付導体層上に積層形成されたＮｉメッキ層、Ｓｎメッキ層を備える。本変形例の電子部品４０においても、先の第１の実施形態の電子部品２０と同様の作用・効果を有する。
【００３９】
本発明における電子部品用軟磁性合金素体を構成する複数の粒子の組成は、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）を主成分とする軟磁性合金である場合、２≦クロム≦８ｗｔ％で、かつ、１．５≦ケイ素≦７ｗｔ％、８８≦鉄≦９６．５％を含有とすることが好ましい。この範囲のとき、本発明の電子部品用軟磁性合金素体は、さらに、高い強度と高い体積抵抗率を示す。
一般的に、軟磁性合金はＦｅ量が多いほど高飽和磁束密度のため直流重畳特性に有利であるものの、高温多湿時に錆が発生やその錆の脱落等が磁性素子としての使用時に問題となっている。
また、磁性合金へのクロム添加が耐食性に効果があることはステンレス鋼に代表されるようによく知られている。しかしながら、クロムを含有する上記合金粉末を用いて非酸化性雰囲気中で熱処理を行った圧粉磁心では、絶縁抵抗計で測定した比抵抗が１０−１Ω・cmと粒子間での渦電流損失が発生しない程度の値は有しているものの、外部導体膜を形成するには１０５Ω・cm以上の比抵抗が必要であり、外部導体膜の焼付導体層上への金属メッキ層を形成することができなかった。
【００４０】
そこで、本発明では、上記組成を有する原料粒子と結合剤とを含む成形体を、酸化雰囲気中で、所定条件下で熱処理することで粒子の表面に金属酸化物層からなる二層構造の酸化層を生成させ、かつ該酸化層の内層で粒子の表面を被覆するとともに該酸化層の外層により少なくとも一部の隣接する粒子の表面の酸化層同士を結合させことで、高い強度を得るものである。得られた電子部品用軟磁性合金素体の体積抵抗率ρｖは、１０５Ω・ｃｍ以上と大幅に向上し、素体の表面に形成された外部導体膜の焼付導体層上へのＮｉ、Ｓｎ等の金属メッキ層を、メッキ延びを生じさせることなく形成することが可能となった。
【００４１】
さらに好ましい形態の本発明の電子部品用軟磁性合金素体において、組成を限定する理由を説明する。
複数の粒子の組成中のクロムの含有量が、２ｗｔ％未満では、体積抵抗率は低く、外部導体膜の焼付導体層上への金属メッキ層をメッキ延びを生じさせることなく形成することができない。
【００４２】
また、クロムが８ｗｔ％より多い場合にも、体積抵抗率は低く、外部導体膜の焼付導体層上への金属メッキ層をメッキ延びを生じさせることなく形成することができない。
【００４３】
上記電子部品用軟磁性合金素体において、複数の粒子の組成中のＳｉは体積抵抗率の改善の作用を有するが、１．５ｗｔ％未満ではその効果は得られず、一方、７ｗｔ％より大きい場合にも、その効果は十分でなく、その体積抵抗率は１０５Ω・cmに満たないため、外部導体膜の焼付導体層上への金属メッキ層をメッキ延びを生じさせることなく形成することができない。また、Ｓｉは透磁率の改善の作用も有するが、７ｗｔ％より大きい場合には、Ｆｅ含有量の相対的低下による飽和磁束密度の低下と成形性の悪化に伴う透磁率および飽和磁束密度の低下が生じる。
【００４４】
上記電子部品用軟磁性合金素体において、複数の粒子の組成中の鉄の含有量が８８ｗｔ％未満では飽和磁束密度の低下と成形性の悪化に伴う透磁率および飽和磁束密度の低下が生じる。また、鉄の含有量が９６．５ｗｔ％より大きい場合には、クロム含有量、ケイ素含有量の相対的低下により体積抵抗率が低下する。
【００４５】
また、アルミニウムを用いた場合は、アルミニウム２〜８ｗｔ％、ケイ素１．５〜１２ｗｔ％、鉄８０〜９６．５ｗｔ％が好ましい。
複数の粒子の組成中のアルミニウムの含有量が、２ｗｔ％未満では、体積抵抗率は低く、外部導体膜の焼付導体層上への金属メッキ層をメッキ延びを生じさせることなく形成することができない。また、アルミニウムの含有量が、８ｗｔ％より大きい場合には、Ｆｅ含有量の相対的低下による飽和磁束密度の低下が生じる。
【００４６】
本発明において、さらに、複数の粒子の平均粒径は原料粒子の平均粒子径ｄ５０％（算術平均）に換算したときに５〜３０μｍであることがより望ましい。また、上記複数の粒子の平均粒径は、素体の断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３０００倍で撮影した組成像中から、粒子の断面の輪郭がすべて確認できる粒子について、各粒子の断面の長軸寸法ｄ１と短軸寸法ｄ２の単純平均Ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）／２の総和を上記粒子の個数で割った値で近似することもできる。
【００４７】
合金金属粒子群は、粒度分布を持ち、必ずしも真球でなくいびつな形状をとなっている。
また、立体である合金金属粒子を２次元（平面）でみるとき、どこの断面で観察するかで見かけ大きさが異なる。
このため、本発明の平均粒径では、測定する粒子数を多くすることで、粒子径を評価する。
このため、少なくても下記条件にて該当する粒子数を少なくとも１００以上測定することが望ましい。
具体的方法は、粒子断面にて最大となる径を長軸とし、長軸の長さを２等分した点を求める。その点が含まれ粒子断面にて最小となる径を短軸とする。これを長軸寸法、短軸寸法と定義する。
測定する粒子は、粒子断面にて最大となる径が大きい粒子を大きい順に順番に並べ、粒子断面の累計比率が、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の画像から、粒子の断面の輪郭がすべて確認できない粒子と、空孔と、酸化層を除いた面積の９５％になる大きさのものを測定する。
上記平均粒径がこの範囲内にあると、高い飽和磁束密度（１．４Ｔ以上）と高い透磁率（２７以上）を得られるともに、１００ｋＨｚ以上の周波数においても、粒子内で渦電流損失が生じるのが抑制される。
なお、本明細書において、開示する具体的数値は、ある態様では約そのような数値であること意味し、また、範囲の記載において上限および・または下限の数値はある態様では範囲に含まれており、ある態様では含まれていない。また、ある態様では数値は平均値、典型値、中央値等を意味する。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を実施例及び比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【００４９】
電子部品用軟磁性合金を用いた素体の磁気特性の良し悪しを判断するのに、原料粒子の充填率が８０体積％となるように成形圧力を６〜１２ｔｏｎ／ｃｍ２の間で調整して外径１４ｍｍ、内径８ｍｍ、厚さ３ｍｍのトロイダル状に成形し、大気中で熱処理を施したのち、得られた素体に直径０．３ｍｍのウレタン被覆銅線からなるコイルを２０ターン巻回して試験試料とした。透磁率μの測定は、Ｌクロムメーター（アジレントテクノロジー社製：４２８５Ａ）を用いて測定周波数１００ｋＨｚで測定した。また、磁気損失Ｐｃｖの測定は、上記熱処理したトロイダル素体に直径０．３ｍｍのウレタン被覆銅線からなる１次コイルと２次コイルを各５ターン巻回した試験試料について、交流ＢＨアナライザ（岩崎通信機製SY-8232,SY-301）を用いて周波数１ＭＨＺ、磁束密度５０ｍＴで測定した。
【００５０】
電子部品用軟磁性合金を用いた素体の強度の良し悪しを判断するのに、図８に示す測定方法を用いて以下の通り、３点曲げ破断応力を測定した。３点曲げ破断応力を測定するための試験片は、原料粒子の充填率が８０体積％となるように成形圧力を６〜１２ｔｏｎ／ｃｍ２の間で調整して長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの板状の成形体に成形したのち、大気中で熱処理を施したものである。
【００５１】
さらに、電子部品用軟磁性合金を用いた素体の体積抵抗率の良し悪しを判断するのに、図９に示すように、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて測定を行った。体積抵抗率を測定するための試験片は、原料粒子の充填率が８０体積％となるように成形圧力を６〜１２ｔｏｎ／ｃｍ２の間で調整して直径１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板状に成形したのち、大気中で熱処理を施したものである。
【００５２】
（実施例１）
電子部品用軟磁性合金素体を得るための原料粒子として、平均粒子径（ｄ５０％）が１０μｍの水アトマイズ粉で、組成比がクロム：５ｗｔ％、ケイ素：３ｗｔ％、鉄：９２ｗｔ％の合金粉（エプソンアトミックス（株）社製  PF-20F）を用いた。上記原料粒子の平均粒子径ｄ５０％は、粒度分析計(日機装社製：９３２０ＨＲＡ）を用いて測定した。また、上記粒子を粒子の中心を通る断面が露出するまで研磨し、得られた断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：日立ハイテクノロジー社製Ｓ−４３００ＳＥ／Ｎ）を用いて３０００倍で撮影した組成像について、粒子の中心付近と表面近傍それぞれの組成をエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）によりＺＡＦ法で算出し、粒子の中心付近における上記の組成比と粒子の表面近傍における上記の組成比とがほぼ等しいことを確認した。
次に、上記粒子とポリビニルブチラール（積水化学社製：エスレックBL：固形分３０ｗｔ％濃度溶液）を湿式転動攪拌装置にて混合し造粒物を得た。
得られた造粒粉を、複数の粒子の充填率が８０体積％となるように、成形圧力を８ｔｏｎ／ｃｍ２とし、長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの角板状の成形体と、直径１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板状の成形体と、外径１４ｍｍ、内径８ｍｍ、厚さ３ｍｍのトロイダル状の成形体、および巻芯部（幅１．０ｍｍ×高さ０．３６ｍｍ×長さ１．４ｍｍ）の両端に角鍔（幅１．６ｍｍ×高さ０．６ｍｍ×厚さ０．３ｍｍ）を有するドラム型のコア成形体と、一対の板状コア成形体（長さ２．０ｍｍ×幅０．５ｍｍ×厚さ０．２ｍｍ）を得た。
上記で得られた円板状の成形体、トロイダル状の成形体、ドラム型の成形体、一対の板状成形体について、大気中、１００℃／時間の昇温速度で７００℃に昇温し、３時間の熱処理を行った。
【００５３】
上記円板状の成形体の熱処理により得られた円板状の素体について、透磁率μ、３点曲げ破断応力、及びＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じた体積抵抗率、及び磁気損失Ｐｃｖの測定を行い、結果を表１に示した。
また、上記ドラム型の成形体の熱処理で得られたドラム型の素体について、鏡面研磨後イオンミリング（ＣＰ)を施した後、電界放出型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）により反射電子組成像を観察して、粒子内結晶粒が生成されていることを確認した。
さらに、巻芯部のほぼ中心を通る厚さ方向の断面が露出するように研磨し、その断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３０００倍で撮影し組成像を得た。次に、上記で得られた組成像について、各画素を４段階の明度ランクに分類し、上記組成像中で粒子の断面の輪郭がすべて確認できる粒子のうち、各粒子の断面の長軸寸法ｄ１と短軸寸法ｄ２の単純平均Ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）／２が原料粒子の平均粒径（ｄ５０％）より大きい粒子の組成コントラストを基準明度ランクとし、上記組成像中でこの明度ランクに該当する部分を粒子１と判断した。また、組成コントラストが、上記基準明度ランクより次に暗い明度ランクの部分を、酸化層の外層３、さらに暗い明度ランクの部分を、酸化層の内層２と判断した。また、もっとも暗い明度ランクの部分を空孔（図示なし）と判断した。この結果、隣接する粒子１の表面に生成された酸化層の外層３同士が結合していることが確認することができた。次に、上記で得られた組成像について、この結果、隣接する粒子１の表面に生成された酸化層同士が結合していることが確認することができた。
【００５４】
次に、上記組成像中から、粒子の断面の輪郭がすべて確認できる粒子のうち各粒子の断面の長軸寸法ｄ１と短軸寸法ｄ２の単純平均Ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）／２が原料粒子の平均粒径（ｄ５０％）より大きい粒子を抽出し、その長軸と短軸の交点付近の組成をエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）によりＺＡＦ法で算出し、これを上記原料粒子における組成比と対比して、上記素体における複数の粒子の組成比が原料粒子の組成比とほぼあるいは実質的に等しいことを確認した。
【００５５】
次に、上記組成像における粒子１の内部の長軸ｄ１と短軸ｄ２とが交わる点における組成をＳＥＭ−ＥＤＳで求めた。次に、上記組成像における粒子１の表面の酸化層の最厚部の厚さｔ１と最薄部の厚さｔ２から平均厚さＴ＝（ｔ１＋ｔ２）／２に相当する酸化層厚さの部位における酸化層の厚さの中心点における組成についてＳＥＭ−ＥＤＳで求めた。
【００５６】
以上の結果より、本実施例１の電子部品用軟磁性合金素体は、クロム５ｗｔ％、ケイ素３ｗｔ％、鉄９２ｗｔ％を含有する複数の粒子１と、粒子１の表面に生成された、二層構造の酸化層を備え、酸化層の内層２は、クロムの酸化物を主成分とする、平均４０ｎｍの厚さを有するものであり、酸化層の外層３は、鉄とクロムの酸化物を主成分とする、平均７０ｎｍの厚さを有するものであることを確認した。
【００５７】
得られた結果を表１に示した。
この結果、透磁率μが５９、素体の強度（破断応力）が１４ｋｇｆ／ｍｍ２、体積抵抗率が４．２×１０７Ω・ｃｍ、磁気損失Ｐｃｖが９．８×１０６Ｗ／ｍ３と、それぞれ良好な測定結果が得られた。
次に、上記ドラム型素体の巻芯部に絶縁被覆導線からなるコイルを巻回するとともに両端部をそれぞれ前記外部導体膜に熱圧着接合し、さらに、上記板状成形体の熱処理で得られた板状の素体を前記ドラム型の素体の鍔部の両側にそれぞれ樹脂系接着剤で接着して巻線型チップインダクタを得た。
【００５８】
（実施例２）
原料粒子の組成比を、クロム：３ｗｔ％、ケイ素：５ｗｔ％、鉄：９２ｗｔ％とした以外は、実施例１と同様にして、評価試料を作成し、得られた結果を表１に示した。
表１に示すとおり、透磁率μが５３で、素体の強度（破断応力）が９ｋｇｆ／ｍｍ２、体積抵抗率が２．０×１０７Ω・ｃｍ、磁気損失Ｐｃｖが１．１×１０７Ｗ／ｍ３と、実施例１と同様、良好な測定結果が得られた。
また、実施例１と同様の、ＦＥ−ＳＥＭ観察、ＳＥＭ観察及びＳＥＭ−ＥＤＳによる分析の結果、熱処理により、粒子内結晶粒が形成されるとともに、粒子表面に金属酸化物（酸化層）が形成され、形成された酸化層は、クロムの酸化物から形成された内層２（平均厚さ３０ｎｍ）と、鉄およびクロムの酸化物から形成された外層３（平均厚さ６６ｎｍ）とからなる二層構造を有し、該酸化層の外層３同士が結合していることが確認できた。
【００５９】
（実施例３）
原料粒子の組成比を、クロム：６ｗｔ％、ケイ素：２ｗｔ％、鉄：９２ｗｔ％とした以外は、実施例１と同様にして、評価試料を作成し、得られた結果を表１に示した。
表１に示すとおり、透磁率μが４９で、素体の強度（破断応力）が１４ｋｇｆ／ｍｍ２、体積抵抗率が７．０×１０６Ω・ｃｍ、磁気損失Ｐｃｖが２．０×１０７Ｗ／ｍ３と、実施例１と同様、良好な測定結果が得られた。
また、実施例１と同様のＦＥ−ＳＥＭ観察、ＳＥＭ観察及びＳＥＭ−ＥＤＳによる分析の結果、熱処理により、粒子内結晶粒が形成されるとともに、粒子表面に金属酸化物（酸化層）が形成され、形成された酸化層は、クロムの酸化物から形成された内層２（平均厚さ５０ｎｍ）と、鉄およびクロムの酸化物から形成された外層３（平均厚さ８０ｎｍ）とからなる二層構造を有し、該酸化層の外層３同士が結合していることが確認できた。
【００６０】
（実施例４）
原料粒子の組成比を、クロム：６ｗｔ％、ケイ素：４ｗｔ％、鉄：９４ｗｔ％とした以外は、実施例１と同様にして、評価試料を作成し、得られた結果を表１に示した。
表１に示すとおり、透磁率μが５０で、素体の強度（破断応力）が１４ｋｇｆ／ｍｍ２、体積抵抗率が８．０×１０６Ω・ｃｍ、磁気損失Ｐｃｖが１．２×１０７Ｗ／ｍ３で、実施例１と同様、良好な測定結果が得られた。
また、実施例１と同様のＦＥ−ＳＥＭ観察、ＳＥＭ観察及びＳＥＭ−ＥＤＳによる分析の結果、熱処理により、粒子内結晶粒が形成されるとともに、粒子表面に金属酸化物（酸化層）が形成され、形成された酸化層は、クロムの酸化物から形成された内層２（平均厚さ４０ｎｍ）と、鉄およびクロムの酸化物から形成された外層３（平均厚さ７５ｎｍ）とからなる二層構造を有し、該酸化層の外層３同士が結合していることが確認できた。
【００６１】
（実施例５）
原料粒子の組成比を、クロム：４ｗｔ％、ケイ素：２ｗｔ％、鉄：８９ｗｔ％とした以外は、実施例１と同様にして、評価試料を作成し、得られた測定結果を表１に示した。
表１に示すとおり、透磁率μが４９で、素体の強度（破断応力）が１８ｋｇｆ／ｍｍ２、体積抵抗率が５．１×１０５Ω・ｃｍ、磁気損失Ｐｃｖが２．３×１０７Ｗ／ｍ３と、実施例１と同様、良好な測定結果が得られた。
また、実施例１と同様のＦＥ−ＳＥＭ観察、ＳＥＭ観察及びＳＥＭ−ＥＤＳによる分析の結果、熱処理により、粒子内結晶粒が形成されるとともに、粒子表面に金属酸化物（酸化層）が形成され、形成された酸化層は、クロムの酸化物から形成された内層２（平均厚さ３５ｎｍ）と、鉄およびクロムの酸化物から形成された外層３（平均厚さ７０ｎｍ）とからなる二層構造を有し、該酸化層の外層３同士が結合していることが確認できた。
【００６２】
（実施例６）
成形圧力を１２ｔｏｎ／ｃｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、評価試料を作成し、得られた測定結果を表１に示した。
表１に示すとおり、透磁率μが５９で、素体の強度（破断応力）が１５ｋｇｆ／ｍｍ２、体積抵抗率が４．２×１０５Ω・ｃｍ、磁気損失Ｐｃｖが９．２×１０６Ｗ／ｍ３と、実施例１と同様、良好な測定結果が得られた。
また、実施例１と同様のＦＥ−ＳＥＭ観察、ＳＥＭ観察及びＳＥＭ−ＥＤＳによる分析の結果、熱処理により、粒子内結晶粒が形成されるとともに、粒子表面に金属酸化物（酸化層）が形成され、形成された酸化層は、クロムの酸化物から形成された内層２（平均厚さ３５ｎｍ）と、鉄およびクロムの酸化物から形成された外層３（平均厚さ６５ｎｍ）とからなる二層構造を有していることが確認された。
また、実施例１と同様のＳＥＭ観察の結果、粒子同士が、酸化層を介さずに直接結合しているものが存在することが分かった。これは、成形圧力を高くしたことにより、粒子同士の接触面積が増加したためと思われる。
【００６３】
（実施例７）
原料粒子の組成比を、アルミニウム：５．５ｗｔ％、ケイ素：９．５ｔ％、鉄：８５ｗｔ％とした以外は、実施例１と同様にして、評価試料を作成し、得られた測定結果を表１に示した。
表１に示すとおり、透磁率μが４５で、素体の強度（破断応力）が９ｋｇｆ／ｍｍ２、体積抵抗率が４．２×１０４Ω・ｃｍ、磁気損失Ｐｃｖが９．５×１０６Ｗ／ｍ３で、実施例１と同様、良好な測定結果が得られた。
【００６４】
（比較例１）
熱処理における昇温速度を、４００℃／時間とした以外は、実施例１と同様にして、評価試料を作成し、得られた測定結果を表１に示した。
表１に示すとおり、透磁率μが４５で、素体の強度（破断応力）が７．４ｋｇｆ／ｍｍ２、体積抵抗率が４．２×１０５Ω・ｃｍ、磁気損失Ｐｃｖが５．３×１０７Ｗ／ｍ３で、いずれも実施例１〜６の測定結果より優れたものは得られなかった。
また、実施例１と同様のＳＥＭ観察及びＳＥＭ−ＥＤＳによる分析の結果、熱処理により粒子表面に形成された金属酸化物（酸化層）により粒子同士が結合されていたが、該酸化層は、鉄及びクロムの酸化物からなる一層だけであることが確認できた。
【００６５】
（比較例２）
熱処理における昇温速度を、４００℃／時間とした以外は、実施例７と同様にして、評価試料を作成し、得られた測定結果を表１に示した。
表１に示すとおり、透磁率μが３２で、素体の強度（破断応力）が１．４ｋｇｆ／ｍｍ２、体積抵抗率が８．０×１０３Ω・ｃｍ、磁気損失Ｐｃｖが３．９×１０７Ｗ／ｍ３で、いずれも実施例１〜６の測定結果より優れたものは得られなかった。
また、実施例１と同様のＳＥＭ観察及びＳＥＭ−ＥＤＳによる分析の結果、熱処理により粒子表面に形成された金属酸化物（酸化層）により粒子同士が結合されていたが、該酸化層は、鉄及びアルミニウムの酸化物からなる一層だけであることが確認できた。
【００６６】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の電子部品用軟磁性合金素体および該素体を用いた電子部品は、回路基板上への
面実装が可能な小型化された電子部品に好適である。特に、大電流を流すパワーインダクタに用いた場合、部品の小型化に好適である。
【符号の説明】
【００６８】
１：粒子
２：酸化層の内層
３：酸化層の外層
１０，１０’：電子部品用軟磁性合金を用いた素体
１１：ドラム型のコア
１１ａ：巻芯部
１１ｂ：鍔部
１２：板状コア
１４：外部導体膜
１４ａ：焼付導体膜層
１４ｂ：Ｎｉメッキ層
１４ｃ：Ｓｎメッキ層
１５：コイル
１５ａ：巻回部
１５ｂ：端部（接合部）
２０：電子部品（巻線型チップインダクタ）
３１：積層体チップ
３４：外部導体膜
３５：内部コイル
４０：電子部品（積層型チップインダクタ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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