(57)【要約】【課題】  本発明は、コイル部品用合金粉末及びそれを含むコイル部品に関する。【解決手段】  本発明の一実施形態は、非晶質のＦｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末を含み、上記Ｃｒの含量が１〜１．５ａｔ％であるコイル部品用合金粉末を開示する。【選択図】図７
2018016880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質のＦｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末を含み、
前記Ｃｒの含量が１〜１．５ａｔ％である、コイル部品用合金粉末。
【請求項２】
前記Ｆｅの含量が７７〜８１ａｔ％である、請求項１に記載のコイル部品用合金粉末。
【請求項３】
前記Ｓｉの含量が４〜８ａｔ％であり、前記Ｂの含量が１２〜１４ａｔ％であり、前記Ｃの含量が０．１５〜１．０ａｔ％である、請求項１または請求項２に記載のコイル部品用合金粉末。
【請求項４】
前記Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末の粒度（Ｄ５０）が２２．５〜２７．５μｍである、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のコイル部品用合金粉末。
【請求項５】
前記Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末は、Ｆｅ８１Ｓｉ４．１Ｂ１２．９Ｃ１Ｃｒ１またはＦｅ７９Ｓｉ４Ｂ１４．４Ｃ１Ｃｒ１．５である、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のコイル部品用合金粉末。
【請求項６】
前記Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末の表面にＣｒＯｘ層が配置される、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のコイル部品用合金粉末。
【請求項７】
前記Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末をコーティングするリン酸塩系コーティング体をさらに含む、請求項６に記載のコイル部品用合金粉末。
【請求項８】
少なくともコイル部品用合金粉末から形成された本体と、
前記本体の内側に配置され、両端部が前記本体の外側に露出するコイルと、
前記本体の外側に配置され、前記コイルの端部とそれぞれ連結される外部電極と、含み、
前記コイル部品用合金粉末は、非晶質のＦｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末を含み、前記Ｃｒの含量が１〜１．５ａｔ％である、コイル部品。
【請求項９】
前記本体に含まれる前記Ｆｅの含量が７７〜８１ａｔ％である、請求項８に記載のコイル部品。
【請求項１０】
前記Ｓｉの含量が４〜８ａｔ％であり、前記Ｂの含量が１２〜１４ａｔ％であり、前記Ｃの含量が０．１５〜１．０ａｔ％である、請求項８または請求項９に記載のコイル部品。
【請求項１１】
前記Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末の粒度（Ｄ５０）が２２．５〜２７．５μｍである、請求項８から請求項１０の何れか一項に記載のコイル部品。
【請求項１２】
前記Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末は、Ｆｅ８１Ｓｉ４．１Ｂ１２．９Ｃ１Ｃｒ１またはＦｅ７９Ｓｉ４Ｂ１４．４Ｃ１Ｃｒ１．５である、請求項８から請求項１１の何れか一項に記載のコイル部品。
【請求項１３】
前記Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末の表面にＣｒＯｘ層が配置される、請求項８から請求項１２の何れか一項に記載のコイル部品。
【請求項１４】
前記Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末をコーティングするリン酸塩系コーティング体をさらに含む、請求項１３に記載のコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル部品用合金粉末及びそれを含むコイル部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイル部品の一つであるインダクター（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）は、抵抗、キャパシターとともに電子回路を成し、ノイズ（Ｎｏｉｓｅ）を除去する代表的な受動素子であり、且つコイル部品である。このインダクターは、電磁気的特性を用いて、キャパシターと組み合わせて特定周波数帯の信号を増幅させる共振回路やフィルター（Ｆｉｌｔｅｒ）回路などの構成に用いられている。
【０００３】
近年、種々の通信デバイスまたはディスプレイデバイスなどのＩＴデバイスの小型化及び薄型化が加速化しており、このようなＩＴデバイスに採用されるインダクター、キャパシター、トランジスターなどの種々の素子も小型化及び薄型化するための研究が行われつつある。
【０００４】
このような小型化及び薄型化にもかかわらず、コイル部品に要求される性能要件は同一のままか、または徐々に高くなっている傾向にある。コイル部品の一つであるインダクターにおいては、容量、直流重畳特性及び損失効率などの特性が重要とされている。
【０００５】
このようなコイル部品の性能は、コイル部品の本体に用いられる合金粉末の特性に大きく影響される。
【０００６】
したがって、コイル部品の性能を向上させることができるコイル部品用合金粉末が求められている状況である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許出願公開第１０‐２０１３‐００９４３１６号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＭＡＧＮＥＴＩＣＳ，ＶＯＬ．４４，ＮＯ．１１，ＮＯＶＥＭＢＥＲ  ２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的の一つは、コーティング接合性及びコーティング再現性に優れており、高い抵抗特性を有するとともに、磁気の経時劣化（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ａｇｉｎｇ）が防止され、１．５Ｔ以上のＢｓが実現可能な、コイル部品用合金粉末及びそれを含む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】
上述の課題を解決するための方法として、本発明は一例によるコイル部品用合金粉末を提案し、具体的に、非晶質のＦｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末を含み、上記Ｃｒの含量が１〜１．５ａｔ％である。
【００１１】
上述の課題を解決するための他の方法として、本発明は他の例によるコイル部品の新規な構造を提案し、具体的に、コイル部品用合金粉末を含む本体と、上記本体の内側に配置され、両端部が上記本体の外側に露出するコイルと、上記本体の外側に配置され、上記コイルの端部とそれぞれ連結される外部電極と、を含み、上記コイル部品用合金粉末は、非晶質のＦｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末を含み、上記Ｃｒの含量が１〜１．５ａｔ％である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末は、非晶質のＦｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末を含み、Ｃｒの含量を１〜１．５ａｔ％とすることで、コーティング接合性及びコーティング再現性に優れるとともに、高い抵抗特性を有するコイル部品用合金粉末及びそれを含むコイル部品を提供する。
【００１３】
また、本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末は、磁気の経時劣化を防止し、１．５Ｔ以上のＢｓが実現可能であるコイル部品用合金粉末及びそれを含むコイル部品を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】水に分散させたコイル部品用合金粉末の酸化結果を撮影したものである。
【図２】比較例（Ｆｅ７９Ｓｉ５．７Ｂ１３．３Ｃ２）、第１実施例（Ｆｅ８１Ｓｉ４．１Ｂ１２．９Ｃ１Ｃｒ１）、及び第２実施例（Ｆｅ７９Ｓｉ４Ｂ１４．４Ｃ１Ｃｒ１．５）のＢ‐Ｈシグナルを示した図である。
【図３】比較例（Ｆｅ７９Ｓｉ５．７Ｂ１３．３Ｃ２）の粉末を電子顕微鏡で撮影したものである。
【図４】本発明の第１実施例（Ｆｅ８１Ｓｉ４．１Ｂ１２．９Ｃ１Ｃｒ１）の粉末を電子顕微鏡で撮影したものである。
【図５】本発明の第２実施例（Ｆｅ７９Ｓｉ４Ｂ１４．４Ｃ１Ｃｒ１．５）の粉末を電子顕微鏡で撮影したものである。
【図６】ＣｒＯｘとリン酸塩との結合を示した化学式である。
【図７】本発明の他の実施形態によるコイル部品の断面図を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示（または強調表示や簡略化表示）がされることがある。
【００１６】
コイル部品用合金粉末
本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末は、非晶質のＦｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末を含む。特に、本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末は、Ｃｒの含量が１〜１．５ａｔ％である。
【００１７】
また、本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末は、Ｆｅの含量が７７〜８１ａｔ％であり、Ｓｉの含量が４〜８ａｔ％であり、Ｂの含量が１２〜１４ａｔ％であり、Ｃの含量が０．１５〜１．０ａｔ％であることができる。
【００１８】
下記表１は、コイル部品用合金粉末中のＣｒ含量に応じた特性の変化を測定して示したものである。
【００１９】
また、図１は水中に分散させたコイル部品用合金粉末の酸化状態を撮影したものであり、図２は比較例（Ｆｅ７９Ｓｉ５．７Ｂ１３．３Ｃ２）、第１実施例（Ｆｅ８１Ｓｉ４．１Ｂ１２．９Ｃ１Ｃｒ１）及び第２実施例（Ｆｅ７９Ｓｉ４Ｂ１４．４Ｃ１Ｃｒ１．５）のＢ‐Ｈシグナルを示した図である。
【００２０】
【表１】
2018016880.tif 000003
＊：比較例
【００２１】
コイル部品用合金粉末の特性評価は、直径２０ｍｍのサイズを有するトロイダルコアを製造して行った。
【００２２】
透磁率及び損失は、１ＭＨｚの作動周波数を基準として測定したものであり、ＤＣ‐ｂｉａｓ（直流重畳特性）は、％透磁率値が電流０Ｖから始まって１００％基準点で磁化力（Ｍａｇｎｅｔｉｚｉｎｇ  Ｆｏｒｃｅ、Ｏｅ）が磁路長換算最大電流値における％透磁率値である。
【００２３】
酸素濃度は、３回繰り返して測定したもので、コイル部品用合金粉末にコーティングされる前段階で測定したものである。
【００２４】
表１を参照すると、コイル部品用合金粉末中のＣｒの含量が０である場合（サンプル１）には、コーティング前の酸素濃度が９２３ｐｐｍと非常に高いことが分かる。しかし、コイル部品用合金粉末中のＣｒの含量が１ａｔ％以上に増加するにつれて、コーティング前の酸素濃度が急激に減少する。
【００２５】
図１を参照すると、Ｆｅ７９Ｓｉ５．７Ｂ１３．３Ｃ２の粉末（比較例）を水に分散させた場合（１）には、酸化により水が濁っていることを確認することができる。このように、コイル部品用合金粉末の表面酸化が発生しやすい場合には、時間の経過につれてコイル部品の電磁気特性が低下し、コイル部品用合金粉末を絶縁コーティングする際にコーティングのバラツキが増加するという問題がある。
【００２６】
しかし、比較例と異なって、第１実施例（Ｆｅ８１Ｓｉ４．１Ｂ１２．９Ｃ１Ｃｒ１）の場合（２）及び第２実施例（Ｆｅ７９Ｓｉ４Ｂ１４．４Ｃ１Ｃｒ１．５）の場合（３）、次第に水が澄んでくることが分かる。
【００２７】
すなわち、コイル部品用合金粉末中のＣｒの含量が増加するにつれて、耐腐食性が向上することが分かる。しかし、Ｃｒの含量が１．５ａｔ％を超えると、コーティング前の酸素濃度の減少量が鈍化する。
【００２８】
図２を参照すると、ＶＳＭ測定により得た比較例（Ｆｅ７９Ｓｉ５．７Ｂ１３．３Ｃ２）のＭｓ値は、約１６８ｅｍｕ／ｇ程度であることが分かる。１．５Ｔ以上の高いＢｓを実現するためには、約１６８ｅｍｕ／ｇ以上のＭｓが要求される。
【００２９】
図２に示すように、ＶＳＭ測定により得た第１実施例（Ｆｅ８１Ｓｉ４．１Ｂ１２．９Ｃ１Ｃｒ１）のＭｓ値は１７２．３ｅｍｕ／ｇ、第２実施例（Ｆｅ７９Ｓｉ４Ｂ１４．４Ｃ１Ｃｒ１．５）のＭｓ値は１６９．０５ｅｍｕ／ｇであるため、１．５Ｔ以上の高いＢｓが実現可能であることが分かる。
【００３０】
すなわち、コイル部品用合金粉末中のＣｒの含量が１ａｔ％以上に増加する場合にも、Ｍｓ及びＤＣ‐ｂｉａｓ特性が、Ｃｒの含量が０である場合と同等の水準に維持されることが分かる。
【００３１】
しかし、コイル部品用合金粉末中のＣｒの含量が１．５ａｔ％を超える場合に、Ｍｓ特性が低下することが分かる。
【００３２】
サンプル４はＭｓ値が１６６．３ｅｍｕ／ｇであり、サンプル５はＭｓ値が１５０ｅｍｕ／ｇであって、１６８ｅｍｕ／ｇ未満であるため、１．５Ｔ以上の高いＢｓを実現することが困難である。
【００３３】
また、コイル部品用合金粉末中のＣｒの含量が１．５ａｔ％を超える場合に、ＤＣ‐ｂｉａｓが減少することが分かる。
【００３４】
結論として、本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末は、非晶質のＦｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末を含み、Ｃｒの含量が１．０〜１．５ａｔ％であることで、耐腐食性に優れるとともに、磁気時効を防止し、１．５Ｔ以上のＢｓが実現可能である。
【００３５】
コイル部品には高いＢｓ値が要求されるが、通常、Ｂｓの高い合金粉末の材料設計は、Ｆｅ元素を豊富に含む組成をベースとする。
【００３６】
Ｆｅ元素を豊富に含む組成に、Ｓｉ、Ｂ、Ｃなどのメタロイド（ｍｅｔａｌｌｏｉｄ）系元素を少量添加してインゴット（Ｉｎｇｏｔ）を製作し、アトマイザー（ａｔｏｍｉｚｅｒ）装置を用いて粉末化する。この際、ガラス質化（Ｇｌａｓｓ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ａｂｉｌｉｔｙ；ＧＦＡ）が可能であるように、コイル部品用合金粉末の組成を調節することが重要である。
【００３７】
本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末は、Ｆｅの含量が７７〜８１ａｔ％であるため、高いＢｓ値を有する。
【００３８】
また、本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末は、Ｓｉの含量が４〜８ａｔ％であり、Ｂの含量が１２〜１４ａｔ％であり、Ｃの含量が０．１５〜１．０ａｔ％であるため、ガラス質化が可能である。
【００３９】
図３は比較例（Ｆｅ７９Ｓｉ５．７Ｂ１３．３Ｃ２）の粉末を電子顕微鏡で撮影したものであり、図４は本発明の第１実施例（Ｆｅ８１Ｓｉ４．１Ｂ１２．９Ｃ１Ｃｒ１）の粉末を電子顕微鏡で撮影したものであり、図５は本発明の第２実施例（Ｆｅ７９Ｓｉ４Ｂ１４．４Ｃ１Ｃｒ１．５）の粉末を電子顕微鏡で撮影したものである。
【００４０】
図３に示すように、比較例のコイル部品用合金粉末は非晶質の形状を有することが分かる。これと同様に、本発明の第１及び第２実施例の粉末も、Ｓｉの含量が４〜８ａｔ％であり、Ｂの含量が１２〜１４ａｔ％であり、Ｃの含量が０．１５〜１．０ａｔ％であるため、表面が滑らかな非晶質形状を有することが分かる。
【００４１】
また、本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末に含まれるＦｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末の粒度（Ｄ５０）は２２．５〜２７．５μｍであることができる。
【００４２】
下記表２は、乾式コーティング工程によりコイル部品用合金粉末をコーティングし、絶縁されたコイル部品用合金粉末の抵抗及び再現性を測定したものであり、図６はＣｒＯｘとリン酸塩との結合を示した化学式である。
【００４３】
【表２】
2018016880.tif 000004
【００４４】
抵抗特性の評価は、直径１４ｍｍのサイズを有するディスク状ペレットを製造し、両面にＩｎ‐Ｇａ電極を塗布した後、１０Ｖ、５ｍＡの条件下でそれぞれ３回測定した。
【００４５】
比較例の抵抗は、約１０８〜１０１４Ω／ｃｍとコーティングによって抵抗が大きく変わることが分かる。しかし、第１実施例及び第２実施例の場合、抵抗が１０１３〜１０１４Ω／ｃｍと、比較例に比べて抵抗が一定であって、特に抵抗値が非常に高いことが分かる。
【００４６】
比較例の場合、コーティング体の添加量が実施例に比べて２倍以上高いにもかかわらず、合金粉末の表面にコーティングが一定になされず、抵抗が低いか、または抵抗が一定ではないことが分かる。
【００４７】
すなわち、実施例の場合、コイル部品用合金粉末に１〜１．５ａｔ％のＣｒが添加され、Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末の表面にＣｒＯｘ層が形成されて、Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末の表面にリン酸塩系コーティング体がコーティングされる場合に、Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｃｒ粉末とリン酸塩系コーティング体の接合性を著しく向上させ、優れた絶縁抵抗特性及び再現性を確保することができる。
【００４８】
＜コイル部品＞
図７は本発明の他の実施形態によるコイル部品１００の断面図を概略的に示した図である。
【００４９】
図７を参照すると、本発明の他の実施形態によるコイル部品１００は、本体１１０と、本体１１０の内側に配置され、両端部が本体１１０の外側に露出するコイル１２０と、本体１１０の外側に配置され、コイル１２０の端部とそれぞれ連結される外部電極１３０と、を含む。
【００５０】
本体１１０は、磁性体シート１１１を積層して形成されることができるが、これに制限されるものではない。
【００５１】
本体１１０は、本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末を含んで形成されることができる。
【００５２】
本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末は、Ｃｒの含量が１〜１．５ａｔ％である。
【００５３】
また、本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末は、Ｆｅの含量が７７〜８１ａｔ％であり、Ｓｉの含量が４〜８ａｔ％であり、Ｂの含量が１２〜１４ａｔ％であり、Ｃの含量が０．１５〜１．０ａｔ％であることができる。
【００５４】
磁性体シート１１１を用いてコイル部品を形成する際に、磁性体シート１１１に螺旋状のコイルパターンを形成し、この磁性体シート１１１を積層して、積層方向に隣接する各コイルパターンを導電性ビアを介して互いに連結することで、コイル１２０を形成することができる。コイル１２０は、平面透視したときにコイルパターンが互いに重なって環状の軌道を成すようになる。
【００５５】
コイル１２０は、リードを介して本体１１０の長さ方向（Ｌ）の両端面に配置される外部電極１３０と電気的に連結される。
【００５６】
本発明の他の実施形態によるコイル部品は、本体１１０に本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末を含むことで、上述の本発明の一実施形態によるコイル部品用合金粉末についての説明のように優れた効果を有することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【００５８】
１００  コイル部品
１１０  本体
１１１  磁性体シート
１２０  コイル
１３０  外部電極
【図１】
2018016880.tif 000005
【図２】
2018016880.tif 000006
【図３】
2018016880.tif 000007
【図４】
2018016880.tif 000008
【図５】
2018016880.tif 000009
【図６】
2018016880.tif 000010
【図７】
2018016880.tif 000011