(57)【要約】【課題】  酸化物被覆金属磁性粒子を用いた磁性材料として、比透磁率μ＝１００以上、実用周波数１ＭＨｚ以上である磁性材料を提供する。【解決手段】  酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形してなる磁性材料層を有し、該磁性材料層の両面に絶縁層が形成されていることを特徴とする磁気部品、酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体からなる磁性材料層と、絶縁層とを交互に積層してなり、両表面が絶縁層からなることを特徴とする積層型磁気部品および型に接する面に絶縁材料を配置し、中央部に酸化物被覆した金属磁性粒子を配置して、絶縁材料と酸化物被覆金属磁性体粒子とを一体化して圧縮成形することを特徴とする、酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形してなる磁性材料層を有し、該磁性材料層の両面に絶縁層が形成されてなる磁気部品の製造方法。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形してなる磁性材料層を有し、該磁性材料層の両面に絶縁層が形成されていることを特徴とする磁気部品。
【請求項２】
前記磁性材料層の厚さが、０．０５〜２．５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の磁気部品。
【請求項３】
前記絶縁層が絶縁性酸化物からなることを特徴とする請求項１または２項記載の磁気部品。
【請求項４】
前記絶縁層が絶縁性樹脂からなることを特徴とする請求項１または２記載の磁気部品。
【請求項５】
前記絶縁層の表面にコイルが形成されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の磁気部品。
【請求項６】
酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体からなる磁性材料層と、絶縁層とを交互に積層してなり、両表面が絶縁層からなることを特徴とする積層型磁気部品。
【請求項７】
前記磁性材料層の１層あたりの厚さが、０．０５〜２．５ｍｍであることを特徴とする請求項６記載の積層型磁気部品。
【請求項８】
型に接する面に絶縁材料を配置し、中央部に酸化物被覆した金属磁性粒子を配置して、絶縁材料と酸化物被覆金属磁性体粒子とを一体化して圧縮成形することを特徴とする、酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形してなる磁性材料層を有し、該磁性材料層の両面に絶縁層が形成されてなる磁気部品の製造方法。
【請求項９】
型として内表面に緩衝材を配置した金型を用いることを特徴とする請求項８記載の磁気部品の製造方法。
【請求項１０】
等方圧加圧法で圧縮成形することを特徴とする請求項８記載の磁気部品の製造方法。
【請求項１１】
絶縁材料が絶縁性の酸化物微粒子であることを特徴とする請求項８記載の磁気部品の製造方法。
【請求項１２】
絶縁材料が半硬化状態の絶縁性樹脂シートであることを特徴とする請求項８記載の磁気部品の製造方法。
【請求項１３】
酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体の表面に金属アルコキシドを塗工し、熱処理することを特徴とする、表面に金属酸化物からなる絶縁層が形成されている磁気部品の製造方法。
【請求項１４】
酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体にフェライトメッキを施すことを特徴とする表面にフェライトあるいはそれらの化合物からなる絶縁層が形成されてなる磁気部品の製造方法。
【請求項１５】
型内表面に導電性金属箔付きの半硬化状態の絶縁性樹脂シートを、金属箔が型に接するように配置した型を用いて、酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形して、該絶縁性樹脂シートと酸化物被覆した金属磁性粒子とが一体化した成形体を得、この成形体の導電性金属箔部分をエッチングすることでコイルパターンを形成することを特徴とする絶縁層の上にコイルが形成された磁気部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気部品およびその製造方法に関し、より詳しくは、酸化物被覆金属磁性粒子を圧縮成形した磁気部品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器は小型・軽量化されてきており、なおかつ、低消費電力化が求められている。これに伴い、電子機器に搭載される電源として高効率かつ小型のスイッチング電源に対する要求が高まっている。特にノート型パソコンや携帯電話等の小型情報機器、薄型ＣＲＴ、フラットパネルディスプレイ等に用いられるスイッチング電源では、小型・薄型化が強く求められている。
【０００３】
しかし、スイッチング電源では、その主要な構成部品であるトランスやリアクトルなどの磁気部品が大きな体積を占めており、スイッチング電源を小型・薄型化するためには、これら磁気部品の体積を縮小することが必要不可欠となっていた。
【０００４】
従来は、このようなスイッチング電源に使用されているトランス又はリアクトルには、ボビンに巻線を施したものにフェライトコアを挿入した形のものが多かった。しかし、この構造では薄型化が困難なため、近年では巻線を使用せず、平面形のコイルを磁性体薄膜で挟み込む形で接着して薄型にしたり、絶縁基板上に形成したスパイラル状導体パターンを巻線の代わりに使用し、薄型のフェライトコアを絶縁基板上に設けた貫通孔に挿入したりした形で薄型化をはかっている例や、フェライト基板上に貫通孔をあけ、メッキによりコイルをフェライト基板上に形成して薄型化する例が見られる。
【０００５】
このような磁気部品には、絶縁性の高いフェライト等の酸化物磁性材料が使用されていた。フェライトに代表される酸化物磁性材料は、金属磁性材料に比べ電気抵抗率が高いため、高周波数領域でも発生する過電流損失が小さい。しかしながら、トランスやリアクトルを小型化した場合、コイルに流す電流は同じでも磁心にかかる磁場は強くなってしまう。一般に、フェライトの飽和磁束密度は金属磁性材料に比べて小さく、フェライトをスイッチング電源の磁気部品として使用した場合、上記の理由によりその小型化には限界があり、上述の小型・薄型化の要望には十分答えることができない。
【０００６】
一方、センダストやバーマロイ等の金属磁性材料は、一般に高い飽和磁束密度と透磁率を有する。しかしながら、金属磁性材料は電気抵抗率が低いため、特に高周波数領域では渦電流損失が大きくなってしまう。スイッチング電源では、回路を高周波駆動することにより、高効率化および小型化する傾向にあるが、上記の渦電流損失の影響から金属磁性材料をスイッチング電源用の磁気部品に使用することは困難である。
【０００７】
金属磁性材料においては、例えば実用周波数１ＭＨｚ以上という高周波帯域における渦電流損失を低減させるために、磁性層厚みを０．０５ｍｍ以下にする必要がある。しかしこのような薄い金属電磁性材料を用いた場合は必要なインダクタンスが得られなかった。
【０００８】
つまり、いずれの場合でも磁性体コアの体積がインダクタンス値を決定付ける一番大きな要因となっていて、磁性材料自体の磁気特性を向上させない限り、小型・薄型化が困難となっていた。
【０００９】
このような問題に対し、金属磁性材料および酸化物磁性材料の両者の長所を有する磁性材料として、例えば、金属磁性粉末の表面をフェライトなどの金属酸化物磁性材料で被覆した酸化物被覆金属磁性粒子を加圧焼結成形した磁性材料が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、金属磁性材料からなる粒子の表面を金属酸化物磁性材で被覆した粒子を焼結成形した後、熱間静水圧焼成して、焼結時に生成したクラックを消失させる提案がある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
フェライト被覆金属粒子粉末の圧縮形成体は、フェライトの絶縁性能をある程度保ちつつ、金属強磁性体粒子同士を磁気的に結合することが可能で、渦電流を抑制でき、高周波数領域においても高い透磁率と飽和磁化強度を保つことができる。よって、トランスのコア材に用いる場合、従来のフェライトコア材と比較して、同じインダクタンス値を得るのに、体積が小さくて済み、小型化、薄型化が可能になる。
【００１１】
また、金属磁性体粒子表面をフェライトメッキすると金属磁性体粒子とフェライトとの間に配位結合性の強い化学結合が得られ、強固で良好な被覆を行えることを見出したことに基づき、金属磁性体粒子表面をフェライトメッキする提案もある（例えば、特許文献３参照。）。
【００１２】
このような絶縁被覆金属磁性粒子を用いた場合のコアの形成は、一般にプレスによる圧縮成形で行われている。そして、例えば、圧縮成形により得たリング状のコアに絶縁被覆された導線を巻きつけてトランスまたはリアクトルを作製している。または、圧縮成形により得たＥＩ型のコアに、あらかじめ絶縁性のボビンに導線を巻きつけたコイルや、スパイラル形のコイルをはめ込んでトランスまたはリアクトルを作製している。
【００１３】
酸化物被覆金属磁性粒子を圧縮成型した磁気部品においても、巻線を使用せず、平面形のコイルを磁性体薄膜で挟み込む形で接着して薄型にしたり、絶縁基板上に形成したスパイラル状導体パターンを巻線の代わりに使用し、薄型のコアを絶縁基板上に設けた貫通孔に挿入したり、また、基板状の磁気部品の上に貫通孔を空け、メッキによりコイルを磁気部品基板上に形成して薄型化するなどの方法が必要となっている。
【００１４】
前述の金属磁性材料を用いた磁気部品においては、上記の渦電流損失の低減と必要なインダクタンスの取得を図るために、板厚０．０２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の金属磁性薄板を多数枚積層した積層型磁性材料が用いられている。例えば、パーマロイなどの軟磁性合金の薄板から所定形状のコア片を各層毎に打ち抜き、これらのコア片を１２５０℃程度で焼鈍を施し、その後に、各コア片に層間絶縁処理を施しながら、それらの複数枚を積層・接着することで積層型磁性材料を得ている。
【００１５】
従来から知られているこのような積層型磁性材料の積層構成は、図１１に示すように、金属系磁性薄板１１、層間絶縁層１２、接着層１３、層間絶縁層１２、金属系磁性薄板１１・・・という繰り返し構造となっている。層間絶縁層１２、接着層１３は酸化皮膜や樹脂材料からなる非磁性材料からなっている。
【００１６】
【特許文献１】特開昭５３−９１３９７号公報
【特許文献２】特開昭５６−３８４０２号公報
【特許文献３】国際公開第０３／０１５１０９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
酸化物被覆金属磁性粒子を圧縮成形した磁気部品において、高い透磁率を実現させるためには、金属磁性粒子間の磁路形成を妨げないようにしなければならず、そのためには、酸化物被覆の膜厚を薄くしなければならない。
【００１８】
しかし、酸化物被覆の膜厚を薄くし、金属磁性粒子間の距離を縮めると透磁率は向上するが、電気抵抗率が下がり、周波数特性が悪化する。逆に、酸化物被覆の膜厚を厚くし、金属磁性粒子間の距離を離すと電気抵抗率が上がり、周波数特性は向上するが、透磁率が悪化する。このように、酸化物被覆の膜厚に関しては、透磁率と周波数特性にはトレードオフの関係がある。
【００１９】
また、このような磁気部品は、通常、熱処理を行うことにより透磁率を向上させている。熱処理を行うことで、透磁率が向上する理由は、熱処理により、隣り合う粒子の酸化物被覆のぶつかり合っている部分で原子の相互拡散により空隙を少なくし、隣り合う金属磁性粒子間の距離を縮めると考えられる。これにより、金属磁性粒子間の磁気的なギャップが少なくなり、高透磁率の磁性材料を得られると考えられる。
【００２０】
スイッチング電源を小型・薄型化するために、酸化物被覆金属磁性粒子を用いた磁性材料として、比透磁率μ＝１００以上、実用周波数１ＭＨｚ以上である磁性材料への要請が強い。このような透磁率の磁性材料を得るためには、圧縮成形体の電気抵抗率を０．０１〜１０Ω・ｃｍとする必要がある。このような比較的高い抵抗率の磁性材料を用いると、渦電流損失を抑えることができ、１００以上の比透磁率を達成できる。
【００２１】
しかし、従来から行われている通常のプレス成形で得られる成形体は、表面部分の数層の粒子が大きく変形して、粒子の酸化物被膜部分が破れ、このため、金属粒子が直接繋がる部分が生じて、表面に低抵抗の層が形成されるため、比透磁率μを１００以上とすることはできなかった。
【００２２】
前記した磁気部品の薄型化への対応のため、本出願人も酸化物被覆金属磁性粒子を圧縮成型して得たコアを備えるトランスまたはリアクトルのさらなる小型・薄型化のために、磁性粉末中に、導体よりなるコイルを埋め込み、圧縮成形して得たコイル内蔵圧粉コアを備えたトランスまたはリアクトルを提案している（特願２００３−１３９５９９号）。
【００２３】
このような圧縮成型体からなるコアは、個々の磁性金属粒子の絶縁被覆によって、コイルとコア間の絶縁性を確保している。低い電圧の場合などは、各磁性金属粒子の絶縁被覆の絶縁性によって、コイルとコア間または、トランスとして使用する場合一次コイル、二次コイル間の絶縁性を確保することは可能である。
【００２４】
しかしながら、コイルにかかる電圧が高い場合、特にトランスとして使用する場合は、コイルとコア間の絶縁性が不十分となり、コイル電圧によりコアの電位が変化してしまう恐れがある。また、トランスとして使用する場合は、コアを通して一次コイルと二次コイル間の絶縁性が確保できなくなる恐れがある。このような場合は、成形体自身の電気抵抗率が低すぎて、リークしてしまっていることが考えられる。一方、絶縁性を確保するために個々の磁性金属粒子の絶縁被覆を厚くしてしまうと、磁性粒子同士の磁気的結合が阻害され、透磁率特性などの磁気特性が低下してしまう。
【００２５】
そこで、磁気特性を損なうことなく、コイルに高い電圧がかかった場合でも絶縁性を充分に確保できる、より高性能の圧縮成形磁気部品への要請が高まっている。
【００２６】
また、従来から知られている図１１に示すような金属磁性薄板を積層した積層型磁性材料では、以下の課題があった。
【００２７】
金属磁性薄板では、電気抵抗率が１０−６〜１０−４Ω・ｃｍであり、渦電流の発生を低減させるため金属磁性薄板の厚さを０．０２〜０．０３ｍｍとし、実用周波数１ＭＨｚ以上を得るためには、１層あたりの厚さを０．０５ｍｍ以下にする必要がある。１層あたりの厚さが０．０５ｍｍ以下の金属磁性薄板を用いて必要なインダクタンスを得るためには、多数枚を積層化する必要がありコストが高くなる。また、層間絶縁層あるいは接着層が酸化皮膜や樹脂材料からなる非磁性材料であることから、磁性に寄与する材料の割合が低くなってしまう。その結果として、磁気特性、特に飽和磁化特性が非磁性材料の割合だけ低下してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、酸化物被覆金属磁性粒子を用いた磁性材料として、比透磁率μ＝１００以上、実用周波数１ＭＨｚ以上である磁性材料を提供することを目的とする。
【００２９】
すなわち、本発明の磁気部品は、酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形してなる磁性材料層を有し、該磁性材料層の両面に絶縁層が形成されていることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の積層型磁気部品は、酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体からなる磁性材料層と、絶縁層とを交互に積層してなり、両表面が絶縁層からなることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の磁性材料層の両面に絶縁層が形成されている磁気部品の製造方法は、型に接する面に酸化物微粒子を配置し、中央部に酸化物被覆した金属磁性粒子を配置して、絶縁材料と酸化物被覆金属磁性体粒子とを一体化して圧縮成形することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の磁性材料層の両面に絶縁層が形成されている磁気部品の製造方法は、酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体の表面に金属アルコキシドを塗工し、熱処理することを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の磁性材料層の両面に絶縁層が形成されている磁気部品の製造方法は、酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体にフェライトメッキを施すことを特徴とする。
【００３４】
また、絶縁層の上にコイルが形成された磁気部品の製造方法は、型内表面に導電性金属箔付きの半硬化状態の絶縁性樹脂シートを、金属箔が金型に接するように配置した型を用いて、酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形して、該絶縁性樹脂シートと酸化物被覆した金属磁性粒子とが一体化した成形体を得、この成形体の導電性金属箔部分をエッチングすることでコイルパターンを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、高透磁率で高周波数に対応できる磁気部品を作製することができる。
【００３６】
これにより、ノート型パソコン・小型携帯機器・薄型ディスプレイなどのスイッチング電源などに向けた、高機能でかつ小型・薄型の磁気部品を作ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の磁気部品は酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形してなる磁性材料層を有し、該磁性材料層の両面に絶縁層が形成されてなる。
【００３８】
磁性材料層を形成する酸化物被覆した金属磁性粒子における金属としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケルなどの単金属、あるいはパーマロイ、センダストなどそれらを基とする合金などの透磁率が高い金属材料からなる粒子を用いることができる。
【００３９】
金属磁性粒子の粒径は特に限定されるものではないが、１〜３０μｍであることが好ましい。
【００４０】
金属磁性粒子の表面を被覆する酸化物としては、フェライト、鉄酸化物等の高い電気抵抗率の酸化物、ガラス、シリカ、アルミナなどの絶縁性酸化物等を挙げることができ、フェライトとしては、ＮｉＺｎフェライト、Ｃｏフェライト、ＣｏＺｎフェライト、Ｍｇフェライトやこれらを主成分とする複合フェライトを例示できる。ガラスとしてはＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３等を主成分とするガラスを挙げることができる。
【００４１】
酸化物被覆した金属磁性粒子の被覆膜厚は粒子間の電気抵抗を高めることができる厚さであれば特に限定されず２０ｎｍ以上であることが好ましく、透磁向上の観点からは５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
金属磁性粒子の表面に酸化物被覆を形成する方法としては、フェライトメッキなどのメッキ法、機械的に行うメカノフュージョン法等を挙げることができる。
【００４３】
前記磁性材料層の両面に形成される絶縁層としては、絶縁性酸化物や、絶縁性樹脂を挙げることができ、絶縁性酸化物としては、ガラス；シリカ、アルミナ、あるいはそれらの化合物；フェライトあるいはそれらの化合物；鉄酸化物等を挙げることができる。絶縁性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド等を挙げることができる。
【００４４】
ガラスとしては、通常、磁気部品の絶縁に用いられるガラスであればどのようなものも用いることができる。
【００４５】
絶縁層がガラスであると、成形後の熱処理工程で半溶融状態にして軟化させて酸化物被覆した金属磁性粒子の成形層と溶着することで、成形体の機械的強度が増すという特徴を有する。
【００４６】
シリカ、アルミナ、あるいはそれらの化合物としては、コロイダルシリカ等のシリカ、アルミナ、ムライト、アルミナとジルコニアの複合材料等を挙げることができる。
【００４７】
絶縁層がシリカ、アルミナあるいはそれらの化合物であると、絶縁性が高いため、絶縁層を薄くすることができ、成形体の透磁率を高くすることができる。
【００４８】
フェライトあるいはそれらの化合物としては、フェライトとしては、ＮｉＺｎフェライト、Ｃｏフェライト、ＣｏＺｎフェライト、Ｍｇフェライトやこれらを主成分とする複合フェライト等を例示できる。
【００４９】
絶縁層がフェライトあるいはそれらの化合物であると、透磁率が高いため、成形体の透磁率を高くすることができる。
【００５０】
絶縁層が絶縁性樹脂であると、成形時に酸化物被覆金属磁性粒子の成形層に樹脂層を接着させることができるため、成形体の機械的強度を増すことができる。
【００５１】
これらの絶縁層の厚さは、１〜１００μｍであることが好ましい。１μｍ以上とすることで渦電流の生成を低減することができ、１００μｍ以下とすることで、充分なインダクタンスを維持しつつ薄型化を図ることができる。
【００５２】
本発明において、前記磁性材料層の厚さは０．０５〜２．５ｍｍであることが好ましい。
【００５３】
磁性材料層の厚さを０．０５ｍｍ以上とすることで、充分なインダクタンスを得ることができる。磁性材料層の厚さを０．０５ｍｍ以上としても、磁性材料層が酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形品であるので、電気抵抗が高く、渦電流の生成はない。磁性材料の厚さを２．５ｍｍ以下とすると、直流透磁率を高く維持しつつ、１０ＭＨｚ以上のカットオフ周波数とすることができるので好ましい。
【００５４】
すなわち、酸化物被膜を所定膜厚以上、例えば、酸化物がフェライトの場合、酸化物被膜厚さが２００ｎｍ以上であると１２０以上という高い直流透磁率を維持できる。しかし、酸化物被膜厚さが厚くなると、例えばフェライトの場合、２００ｎｍ以上になると、カットオフ周波数が低下する。しかし、このカットオフ周波数は磁性材料層の厚さにより変化し、磁性材料層が薄くなるほど高くなる。そこで、磁性材料層の厚さを２．５ｍｍ以下とすると、高い直流透磁率を維持しながら、カットオフ周波数を１０ＭＨｚ以上とすることができるので好ましい。
【００５５】
また、本発明の磁気部品は、前記酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形してなる磁性材料層を有し、該磁性材料層の両面に絶縁層が形成されてなり、該絶縁層の表面にコイルが形成されてなる。このコイルは、一次巻き線のみからなるものでもよく、一次巻き線と二次巻き線を備えたものでもよい。また、Ｅコア形状、トロイダル形状やスパイラル形状でもよい。  このコイルは、スパッタやメッキで磁気部品の絶縁層表面にコイルパターンを形成したものでもよく、コイルをこの磁気部品とは別に作成して組み立てたものでもよい。コイルをスパッタやメッキで形成したものはより小型化、薄型化が容易となる。
【００５６】
本発明の積層型磁気部品は、酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体からなる磁性材料層と、絶縁層とを交互に積層してなり、両表面が絶縁層からなる。ここで用いられる酸化物被覆した金属磁性粒子は上述のものを用いることができる。
【００５７】
磁性材料の間に位置する絶縁層としては、フェライト、ガラス、シリカ、アルミナなどの絶縁性金属酸化物を用いることができ、両表面の絶縁層はガラス、フェライトなどの無機材料、ポリイミド、エポキシ樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。
【００５８】
積層型磁気部品の1層あたりの磁性材料層の厚さは０．０５〜２．５ｍｍであることが好ましい。磁性材料層の厚さを０．０５ｍｍ以上とすることで、クラックの生成などによる直流透磁率の低下がないので好ましい。磁性材料層の厚さを０．０５ｍｍ以上としても、磁性材料層が酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形品であるので、電気抵抗が高く、渦電流の生成はない。
【００５９】
また、積層型磁気部品の場合も、酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体からなる磁性材料層の両面に絶縁層を形成した磁気製品の場合と同様、酸化物被膜の厚さが所定以上、例えば、酸化物がフェライトの場合、酸化物被膜厚さが２００ｎｍ以下であると１２０以上という高い直流透磁率を維持できるので好ましい。しかし、酸化物被膜厚さを２００ｎｍ以下とすると、カットオフ周波数が低下する。しかし、このカットオフ周波数は磁性層１層あたりの厚さにより変化し、磁性材料層が薄くなるほど高くなる。そこで、磁性材料層の厚さを２．５ｍｍ以下とすると、高い直流透磁率を維持しながら、カットオフ周波数を１０ＭＨｚ以上とすることができるので好ましい。
【００６０】
積層型磁気製品の磁性材料の間および積層型磁気製品の両表面に位置する絶縁層の厚さはいずれも１〜１００μｍであることが好ましい。
【００６１】
積層型磁気製品における積層数（酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体の枚数）は
２〜１０であることが好ましい。同じ成形体の厚さで積層数が増すと間に入る絶縁層の数も増え、絶縁層の相対比率が高くなりインダクタンスが低下する。充分なインダクタンスの確保の観点から積層数が１０以下であることが好ましい。
【００６２】
次に、本発明の酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形してなる磁性材料層を有し、該磁性材料層の両面に絶縁層が形成されている磁気部品の製造方法について述べる。
【００６３】
上記磁気部品は、上下の型に接する面に絶縁材料を配置し、中央部に酸化物被覆した金属磁性粒子を配置して、絶縁材料と酸化物被覆金属磁性体粒子とを一体化して圧縮成形することにより得られる。すなわち、型の内部にまず、絶縁材料を投入し、この絶縁材料が微粒子などの粉末の場合は表面をならした後、酸化物被覆した金属磁性粒子を入れ、好ましくは再度表面をならした後、再度絶縁材料を投入して、圧縮成形することにより得られる。
【００６４】
加圧成形時、あるいは加圧成形後に加熱することにより、酸化物粒子が融着してガラス層が形成される。
【００６５】
粉末状絶縁材料としては、フェライト、高い電気抵抗を有する鉄酸化物、ガラス、シリカ、アルミナなどの絶縁性酸化物微粒子を用いることができる。酸化物微粒子の粒径は、酸化物被覆した金属粒子の粒径よりも小さいことが好ましい。
【００６６】
また、絶縁材料がシート状のものであれば、型の内面に絶縁材料のシートを配置し、次いで酸化物被覆した金属磁性粒子を入れ、好ましくは再度表面をならした後、型を閉じて圧縮成形することにより得られる。圧縮成形後には熱処理を行うことが好ましい。熱処理温度は５００〜９００℃、熱処理時間は１〜１０分程度が好ましい。
【００６７】
シート状の絶縁材料としては、エポキシ樹脂やポリイミドなどの半硬化状態の絶縁性樹脂シートを挙げることができる。半硬化状態の樹脂シートを用いることにより、圧縮成形時に樹脂シートの割れが発生することがなく、圧縮成形時あるいはその後の熱処理時に硬化して強固な絶縁層を形成することができる。
【００６８】
積層形磁気部品の場合は、絶縁材料、酸化物被覆した金属磁性粒子を所望の層数となるように交互に重ねて圧縮成形することにより得ることができるが、型内に絶縁材料、あるいは酸化物被覆した金属粒子を投入するごとに仮圧縮成形し、必要層数に達したところで圧縮成形することが好ましい。
【００６９】
以上は酸化物被覆した金属磁性粒子と絶縁材料とを積層して圧縮成形する磁性材料の製造方法の例であるが、酸化物被覆した金属磁性粒子を圧縮成形した後、その両面に絶縁層を設けることもできる。
【００７０】
酸化物被覆した金属磁性粒子、あるいは酸化物被覆した金属磁性粒子と絶縁材料の圧縮成形に用いる型としては、通常の圧縮成形で用いられる鋼製などの金型をそのまま用いることができるが、内部まで均一に圧力がかかりやすくなることから内表面に緩衝材を配置した金型を用いることが好ましい。
【００７１】
緩衝材としては、例えば、ゴム板を例示できる。
【００７２】
また、上記磁気製品は、酸化物被覆した金属磁性粒子または酸化物被覆した金属磁性粒子と絶縁材料とを等方圧加圧法で圧縮成形することも好ましい。等方圧加圧成形は、例えばゴム製の型等を用いて、上下前後左右均等な圧力で成形する圧縮成形法であって、冷間等方圧加圧法（ＣＩＰ；Cold  Isostatic  Press）、熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ；Hot・Isostatic・Pressing）などを例示できる。
【００７３】
等方圧加圧成形が好ましい理由は以下のとおりである。
【００７４】
一軸加圧成形では、表面近くの充填率は向上するが、内部の充填率は上がりにくい。このため内部の充填率を高めるにはより高圧とする必要がある。これに対して、等方加圧成形では表面近くも内部も同様の充填率となるため、同じ内部の充填率の成形体を得るのにより低圧で行うことができる。特に絶縁層の材料として硬いものを使うときに等方圧成形が効果的である。
【００７５】
酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体の表面に絶縁層を形成する方法としては、圧縮成形品の表面に絶縁材料の低融点の金属酸化物を塗工して、溶融させる方法もある。
【００７６】
このような低融点の絶縁材料としては低融点ガラスを例示できる。
【００７７】
また、酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体の表面に金属アルコキシドを塗工した後、熱処理して金属酸化物に変換する方法を挙げることができる。この金属アルコキシドの金属としては、アルミニウム、珪素等を例示でき、これらの混合物でもよい。
【００７８】
また、酸化物被覆した金属磁性粒子の圧縮成形体にフェライトメッキを施す方法を挙げることができる。フェライトメッキ層の厚さは２０〜２００ｎｍとすることが好ましい。
【００７９】
これらの方法によれば、表面の電気抵抗に問題を生じた成形品のみを処理して良品とすることができる。また、満遍なく、均一に絶縁材料層を形成できるので、表面絶縁層の厚みを薄くすることができる。
【００８０】
また、本発明の絶縁層の上にコイルが形成された磁気部品は、型の内表面に導電性金属箔付きの半硬化状態の絶縁性樹脂シートを、金属箔が型に接するように配置しその上に、酸化物被覆した金属磁性粒子を投入し、その上にも導電性金属箔付きの半硬化状態の絶縁性樹脂シートを、金属箔が型に接するように配置し、圧縮成形して、該絶縁性樹脂シートと酸化物被覆した金属磁性粒子とが一体化した成形体を得、次いでこの成形体の導電性金属箔部分を所望のコイルパターンになるようにマスキングして金属箔の残余の部分をエッチングで除去することで得ることができる。圧縮成形後には熱処理を行うことが好ましい。熱処理温度は５００〜９００℃、熱処理時間は１〜１０分程度が好ましい。
【実施例】
【００８１】
以下に、実施例を用いて本発明をさらに説明する。
【００８２】
（実施例１）
金属磁性粒子として水アトマイズ法により作製したＮｉ７８Ｍｏ５Ｆｅ（平均粒子径８μｍ）金属粒子粉末を用い、超音波励起フェライトメッキ法により酸化物被覆金属磁性粒子を以下のようにして作製した。
【００８３】
フェライトめっきの前処理として、金属磁性粒子２０ｇをＨ２Ｏ：３００ｍｌ＋４７％Ｈ２ＳＯ４：１２５０μｌ＋２ｍｏｌ／ｌＨＣｌ：１２５０μｌの溶液中(液温７０℃)に入れて、５分間超音波を印加した。その後、純水を入れたガラス製の反応容器中に金属磁性粒子を移し替え、１９．５ｋＨｚの超音波を印加した。この反応容器に反応液・(Ｈ２Ｏ：５００ｍｌ＋ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ：３．９８ｇ：３．９８ｇ＋ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ・：１．１９ｇ＋ＺｎＣｌ２： ０．６８ｇ)・および酸化液（Ｈ２Ｏ：５００ｍｌ＋ＮａＮＯ２：１．００ｇ）をそれぞれ３ｍｌ／ｍｉｎ、２ｍｌ／ｍｉｎの速度で供給しながら、適宜アンモニア水を滴下することによりｐＨを１０．０に保ってメッキ処理を６０分間行った。この時、メッキ層の温度を湯浴により６０℃に保った。メッキ処理後、粒子を分級・乾燥してフェライト被覆金属磁性粒子を得た。
【００８４】
超鋼製の金型中に、上記で得たフェライト被覆金属磁性粒子を投入し、全体をよくならした後、上パンチをはめ込み、プレスにより５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９０ＭＰａ）で圧縮成形した。その後、圧縮成形体の両面に低融点ガラスペーストを塗工し、６００℃で１０分間熱処理を行い、図２に示すような、表面にガラス層５が形成された、フェライト被覆金属磁性粒子の成形体４を作製した。さらに、銅をスパッタすることにより図３に示すような、導体コイルパターン６を両面に有する薄型トランスを得た。
【００８５】
図１は薄型トランスの構成図で、図中符号１は表面に絶縁層が形成されているフェライト被覆金属磁性材料の成形体、２は一次導体コイル、３は二次導体コイルを示している。
【００８６】
この図１において、一次導体コイル２は、８本の導体が全て直列接続され、巻数としては４回である状態を示しているが、並列接続を組み合わせることにより種々の巻数を構成することが可能である。また、フェライト被覆金属磁性材料の成形体部分１の反対側の面内には、二次巻線を構成する二次導体コイル３が設けられている。図１では二次導体コイル３がフェライト被覆金属磁性材料の成形体部分１から離れて図示されているが、一次導体コイル２と同じくフェライト被覆金属磁性材料の成形体部分１に配線されているものとする。
【００８７】
並列接続の場合、二次導体コイル３が交差する部分が出てくるが、これはジャンパー線によって接続することも可能であり、また、絶縁材を挟んで配線しても良い。コイル構成は、パターン巻き数とパターン幅、奥行き長さによって決まる。例えば５０Ｗクラスのスイッチング電源用途としては、奥行き５０ｍｍ、２４巻きのミヤンダ巻きのコイルを用いる。このパターン形状は一般的なもので、これを限定するものではない。
【００８８】
この薄型トランスの断面模式図を図３に示すが、フェライト被覆金属磁性材料の成形体部分４を厚さ０．５ｍｍ、ガラス層５を厚さ０．０５ｍｍ、導体コイル６を厚さ０．０２ｍｍとした。この薄型トランスの駆動周波数は１００ＫＨｚ以上、３０ＭＨｚ以下である。
【００８９】
本実施例のトランスでは、一次と二次のコイル間、および、コイルとコア間において、試験電圧６４０Ｖでの絶縁性を確保することができた。また、磁性体材料として１０ＭＨｚの高周波領域においても渦電流による損失はほとんど無く、透磁率１２０、飽和磁化強度０．８テスラを得ることができた。
【００９０】
（比較例１）
圧縮成形体の両面に低融点ガラスペーストを塗工しなかった以外は実施例1と同様にして、表面にガラス層が形成していない、フェライト被覆金属磁性粒子の成形体をコアとした、同様の構造の薄型トランスを得た。フェライト被覆金属磁性材料の成形体部分の厚さ０．５ｍｍ、導体コイルの厚さ０．０２ｍｍとした。
【００９１】
本比較例のトランスでは、一次と二次のコイル間、および、コイルとコア間において、試験電圧５０Ｖで絶縁破壊し、試験電圧６４０Ｖでの絶縁性を確保することができなかった。
【００９２】
（実施例２）
ゴム型の中に実施例１で用いたと同様のフェライト被覆金属磁性粒子を投入し、全体をよくならした後、水圧プレスにより５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９０ＭＰａ）で冷間等方圧加圧法（ＣＩＰ；Cold  Isostatic  Press）により圧縮成形してフェライト被覆金属磁性粒子からなる成形体を作製した。
【００９３】
この成形体の両面に低融点ガラスペーストを塗工し、熱処理を６００℃で１０分間行った。このようにして、図２に示すような、表面にガラス層５が形成された、フェライト被覆金属磁性粒子からなる成形体を得た。さらに、銅をスパッタすることにより図３のような、導体コイルパターン６を両面に形成し、フェライト被覆金属磁性材料の成形体部分４の厚さ０．５ｍｍ、ガラス層５の厚さ０．０５ｍｍ、導体コイル６の厚さ０．０２ｍｍの実施例１と同様の構造の薄型トランスを作製した。
【００９４】
本実施例のトランスでは、一次と二次のコイル間、および、コイルとコア間において、試験電圧６４０Ｖでの絶縁性を確保することができた。また、磁性体材料として１０ＭＨｚの高周波領域においても渦電流による損失はほとんど無く、透磁率が１５０と高く、飽和磁化強度０．８テスラを得ることができた。
【００９５】
（実施例３）
超鋼製の金型に、フェライト被覆金属磁性粒子より粒径の小さいガラス微粒子粉末を投入し、全体をよくならした後、０．５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９ＭＰａ）で圧縮成形した。その上に、実施例１で用いたと同様のフェライト被覆金属磁性粒子を投入し、全体をよくならした後、再度０．５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９ＭＰａ）で圧縮成形した。更にその上に上記と同様のガラス微粒子粉末を投入し、全体をよくならした後、５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９０ＭＰａ）で圧縮成形した。その後、熱処理を６００℃で１０分間行った。このようにして、図２に示すような、表面にガラス層５が形成された、フェライト被覆金属磁性粒子の成形体を作製した。さらに、銅をスパッタすることにより図３のような、導体コイルパターン６を両面に作製した。フェライト被覆金属磁性材料の成形体部分４の厚さ０．５ｍｍ、ガラス層５の厚さ０．０５ｍｍ、導体コイル６の厚さ０．０２ｍｍの実施例１と同様の構造の薄型トランスを作製した。
【００９６】
本実施例のトランスでは、一次と二次のコイル間、および、コイルとコア間において、試験電圧６４０Ｖでの絶縁性を確保することができた。また、磁性体材料として１０ＭＨｚの高周波領域においても渦電流による損失はほとんど無く、透磁率１２０、飽和磁化強度０．８テスラを得ることができた。
【００９７】
（実施例４）
超鋼製の金型中に、片面に銅箔の付いた絶縁樹脂シート（プリプレグ）を銅箔側が下面になるように敷き、その上にフェライト被覆金属磁性粒子を投入し、全体をよくならした。さらにその上から片面に銅箔の付いたエポキシ樹脂シート（プリプレグ）を銅箔側が上面になるように重ねて上パンチをはめ込み、熱処理温度３５０℃で、５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９０ＭＰａ）でホットプレス成形して、両面に銅箔つきの絶縁層を有するフェライト被覆金属磁性粒子の成形体を得た。さらに、この成形体の所定部分の銅をエッチングすることで、導体コイルパターンを両面に作製した。フェライト被覆金属磁性材料の成形体部分の厚さ０．５ｍｍ、絶縁樹脂シート層の厚さ０．０５ｍｍ、導体コイルの厚さ０．０２ｍｍの実施例１と同様の構造の薄型トランスを作製した。
【００９８】
本実施例のトランスでは、一次と二次のコイル間、および、コイルとコア間において、試験電圧６４０Ｖでの絶縁性を確保することができた。また、磁性体材料として１０ＭＨｚの高周波領域においても渦電流による損失はほとんど無く、透磁率１２０、飽和磁化強度０．８テスラを得ることができた。
【００９９】
（実施例５）
超鋼製の金型中に、実施例１で用いたと同様のフェライト被覆金属磁性粒子を投入し、全体をよくならした後、上パンチをはめ込み、プレスにより５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９０ＭＰａ）で圧縮成形した。その後、６００℃で１０分間熱処理を行った。
【０１００】
得られた成形体の表面にアルミニウムアルコキシドを塗工し、熱処理を６００℃で１０分間行った。このようにして、表面にＡｌ２Ｏ３層が形成された、フェライト被覆金属磁性粒子の成形体を作製した。さらに、銅スパッタ法により、導体コイルパターンを両面に形成して、フェライト被覆金属磁性材料の成形体部分の厚さ０．５ｍｍ、Ａｌ２Ｏ３層の厚さ０．００１ｍｍ、導体コイルの厚さ０．０２ｍｍの実施例１と同様の構造の薄型トランスを作製した。
【０１０１】
本実施例のトランスでは、一次と二次のコイル間、および、コイルとコア間において、試験電圧６４０Ｖでの絶縁性を確保することができた。また、磁性体材料として１０ＭＨｚの高周波領域においても渦電流による損失はほとんど無く、透磁率１２０、飽和磁化強度０．８テスラを得ることができた。
【０１０２】
アルミニウムアルコキシドの代わりにシランアルコキシドまたはその化合物を用いても同様に、表面にＳｉＯ２層が形成されたフェライト被覆金属磁性粒子の成形体を得ることができる。
【０１０３】
（実施例６）
超鋼製の金型中に、実施例１で用いたと同様のフェライト被覆金属磁性粒子を投入し、全体をよくならした後、上パンチをはめ込み、プレスにより５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９０ＭＰａ）で圧縮成形した。その後、６００℃で１０分間熱処理を行った。
【０１０４】
その後、実施例１における酸化物被覆金属磁性粒子の作成に用いたと同様のメッキ浴を用い、温度６０℃のフェライトメッキ槽中でメッキ処理を１０分間行った。このようにして、表面にフェライト層が形成された、フェライト被覆金属磁性粒子の成形体を作製した。
【０１０５】
さらに、銅スパッタ法により、導体コイルパターンを両面に形成して、フェライト被覆金属磁性材料の成形体部分の厚さ０．５ｍｍ、フェライト層の厚さ０．００１ｍｍ、導体コイルの厚さ０．０２ｍｍの実施例１と同様の構造の薄型トランスを作製した。
【０１０６】
本実施例のトランスでは、一次と二次のコイル間、および、コイルとコア間において、試験電圧６４０Ｖでの絶縁性を確保することができた。また、磁性体材料として１０ＭＨｚの高周波領域においても渦電流による損失はほとんど無く、透磁率１２５、飽和磁化強度０．８テスラを得ることができた。
【０１０７】
（実施例７）
外形φ８ｍｍで中心にφ３ｍｍのピンの立っている超鋼製の金型中に、ガラス微粒子粉末を投入し、全体をよくならした後、上パンチをはめ込み、プレスにより０．５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９ＭＰａ）で仮成形した。上パンチをいったんはずし、仮成形されたガラス微粒子粉末上に、実施例１で用いたと同様のフェライト被覆金属磁性粒子を投入し、全体をよくならした後、再度０．５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９ＭＰａ）で仮成形した。再び上パンチをいったんはずし、さらにその上にガラス微粒子粉末を投入し、全体をよくならした後、５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９０ＭＰａ）で圧縮成形した。その後、熱処理を６００℃で１０分間行った。このようにして、図４に示すような、表面にガラス層５が形成された、フェライト被覆金属磁性粒子からなる内径３ｍｍφ、外形８ｍｍφのリングコア成形体を作製した。図４の断面構成を図５に示す。断面構成は、フェライト被覆金属磁性粒子の成形体部分４が厚さ０．５ｍｍ、ガラス層５が厚さ０．０５ｍｍとなるようにした。図５の表面付近の拡大図を図６に示す。表面にガラス層５があり、内部は、フェライト被覆８を形成した金属磁性粒子７が圧縮成形されており、ごく僅かの空孔９が見られた。
【０１０８】
このリングコアに１次および２次コイルをそれぞれ５ターン巻回し、Ｂ−Ｈアナライザにて複素透磁率μ＝μ’＋ｉμ”を１０ｋＨｚ〜１００ＭＨｚの周波数領域で測定した。
【０１０９】
結果を図７に示す。本実施例のリングコアで、透磁率の周波数特性を評価したところ、１０ＭＨｚの高周波領域においても、渦電流による損失が少なく、比透磁率μ＝１２０の磁性材料が得られた。
【０１１０】
（比較例２）
実施例７で用いたと同様の超鋼製の金型中に実施例１で用いたと同様のフェライト被覆金属磁性粒子を投入し、全体をよくならした後、５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９０ＭＰａ）で圧縮成形した。その後、熱処理を６００℃で１０分間行った。このようにして、厚さ０．５ｍｍのフェライト被覆金属磁性粒子からなる内径３ｍｍφ、外形８ｍｍφのリングコア成形体を作製した。
【０１１１】
これらのリングコアに１次および２次コイルをそれぞれ５ターン巻回し、透磁率の周波数特性を評価したところ、直流透磁率と直流透磁率が２０％低下する周波数（カットオフ周波数）がｆｃ＝１ＭＨｚとなり、１０ＭＨｚでの使用ができないものとなった。このリングコアにつき詳細に観察したところ、表面付近のフェライト被覆金属磁性材料において、粒子変形があり、フェライト被覆が破れている部分が多数存在していた。これは、プレスおよび熱処理による表面層変質のためと考えられる。
【０１１２】
（実施例８）
実施例１で用いたと同様の金属粒子粉末を用い、フェライトメッキ時間を変化させた以外は実施例１における超音波励起フェライトメッキ法による酸化物被覆金属磁性粒子の作成法と同様にして、フェライト被膜厚さが１００ｎｍ、２００ｎｍ、４００ｎｍ、のフェライト被覆金属磁性粒子を作成した。また、フェライトメッキ処理を行わない金属磁性粒子も準備した。
【０１１３】
これらの金属磁性粒子を用い、成形時の金属磁性粒子の投入量を変化させた以外は実施例７と同様にして、リングコアの厚さを０．０２ｍｍ〜５．０ｍｍと変化させた、内径３ｍｍφ、外形８ｍｍφのリングコア成形体を作製した。表面のガラス層５は、全てのサンプルで厚さ０．０５ｍｍとなるようにした。
【０１１４】
これらのリングコアに１次および２次コイルをそれぞれ５ターン巻回し、透磁率の周波数特性を評価した。
【０１１５】
フェライト被膜厚さ、リングコアの厚さに対する、直流透磁率、カットオフ周波数の結果を図８に示す。
【０１１６】
図８から、フェライト被膜厚さが薄くなると直流透磁率は向上するが、周波数特性は低下することがわかる。特に、直流透磁率μ＝１２０以上を得るためには、フェライト被膜厚さ２００ｎｍ以下が必要であることがわかる。ただし、フェライト被膜厚さ２００ｎｍ以下では、カットオフ周波数は低下し、高周波での使用は困難となりやすい。リングコアの厚さの点では、特に、１０ＭＨｚまで使用できるリングコアの厚さは、２．５ｍｍ以下であることがわかった。ただし、厚さが０．０２ｍｍ以下の時は、サンプルにクラックが入り、直流透磁率が低下した。以上から、直流透磁率μ＝１２０以上が得られ、１０ＭＨｚまで使用できる厚さは、０．０５ｍｍ〜２．５ｍｍの厚さであることがわかった。
【０１１７】
（実施例９）
外形φ８ｍｍで中心にφ３ｍｍのピンの立っている超鋼製の金型中に、ガラス微粒子粉末を投入し、全体をよくならした後、上パンチをはめ込み、プレスにより０．５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９ＭＰａ）で仮成形した。上パンチをいったんはずし、仮成形されたガラス微粒子粉末上に、実施例１で用いたと同様のフェライト被覆金属磁性粒子を投入し、全体をよくならした後、再度０．５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９ＭＰａ）で仮成形した。さらにその上にガラス微粒子粉末、フェライトにより絶縁被覆した金属粒子からなる磁性粉末・・・と投入、仮成形を繰り返し、最後に、ガラス微粒子粉末を投入し、５ｔｏｎ/ｃｍ２（４９０ＭＰａ）で圧縮成形した。その後、熱処理を６００℃で１０分間行った。このようにして、図９に示すような、表面および内層にガラス層５が形成された、フェライト被覆金属磁性粒子からなる成形体の積層構造の内径３ｍｍφ、外形８ｍｍφのリングコア成形体を作製した。フェライト被覆金属磁性粒子の成形体部分４の１層あたりの厚さ０．５ｍｍで３層、ガラス層５の１層あたりの厚さ０．０５ｍｍで作製した。
【０１１８】
これらのリングコアに１次および２次コイルをそれぞれ５ターン巻回し、Ｂ−Ｈアナライザにて複素透磁率μ＝μ’＋ｉμ”を１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの周波数領域で測定した。この結果、１０ＭＨｚの高周波領域においても、渦電流による損失がなく、比透磁率μ＝１２０の磁性材料が得られた。
【０１１９】
（実施例１０）
実施例８で得たフェライト被覆膜厚の異なるフェライト被覆金属磁性粒子およびフェライト被覆のない金属磁性粒子を用い、成形時の金属磁性粒子の投入量を変化させた以外は実施例９と同様にして、１層あたりの金属磁性粒子の成形体の厚みを０．０２ｍｍ〜５．０ｍｍと変化させ、ガラス層５の１層あたりの厚さ０．０５ｍｍの金属磁性粒子成形体３層のリングコアを作成した。
【０１２０】
これらのリングコアに１次および２次コイルをそれぞれ５ターン巻回し、透磁率の周波数特性を評価した。
【０１２１】
フェライト被膜厚さ、リングコアの厚さに対する、直流透磁率、カットオフ周波数の結果を図１０に示す。
【０１２２】
図１０からわかるように、積層構造にしても、フェライト被覆部分が単層の時と同様の結果が得られた。フェライト被膜厚さが薄くなると直流透磁率は向上するが、周波数特性は低下することがわかる。特に、直流透磁率μ＝１２０以上を得るためには、フェライト被膜厚さ２００ｎｍ以下が必要であることがわかる。ただし、フェライト被膜厚さ２００ｎｍ以下では、カットオフ周波数は低下し、高周波での使用は困難となりやすい。１０ＭＨｚまで使用できるためには、フェライト被覆金属磁性粒子成形体１層あたりの厚さは、２．５ｍｍ以下である必要があることがわかった。ただし、厚さが０．０２ｍｍ以下の時は、サンプルにクラックが入り、直流透磁率が低下した。以上から、直流透磁率μ＝１２０以上が得られ、１０ＭＨｚまで使用できるフェライト被覆金属磁性粒子成形体１層あたりの厚さは、０．０５ｍｍ〜２．５ｍｍの厚さであることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明の磁気部品は、ノート型パソコン・小型携帯機器・薄型ディスプレイなどのスイッチング電源などに向けた、高機能でかつ小型・薄型の磁気部品として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の薄型トランスの一実施形態を説明するための図である。
【図２】実施例１の絶縁層で挟まれた薄型成形体の断面イメージ図である。
【図３】実施例１の絶縁層で挟まれ、その上にコイルを形成した薄型成形体の断面イメージ図である。
【図４】実施例７の評価用のリングコアの図である。
【図５】実施例７の成形体における断面イメージ図である。
【図６】実施例７の成形体における表面付近の断面拡大イメージ図である。
【図７】実施例７の複素透磁率の周波数特性を示す図である。
【図８】実施例８のフェライト被膜厚さとリングクアコア厚さを変化させた時の、直流透磁率とカットオフ周波数を示す図である。
【図９】実施例９の積層型成形体における断面図である。
【図１０】実施例１０のフェライト被膜厚さとリングクアコアにおけるフェライト被覆金属粒子成形体部分１層辺りの厚さを変化させた時の、直流透磁率とカットオフ周波数を示す図である。
【図１１】従来の積層型磁性材料の積層構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１  表面に絶縁層が形成されているフェライト被覆金属磁性粒子の成形体
２  一次導体コイル
３  二次導体コイル
４  フェライト被覆金属磁性粒子の成形体部分
５  ガラス層
６  導体コイル
７  金属磁性粒子
８  フェライト被覆
９  空孔
１１  金属系磁性薄板
１２  層間絶縁層
１３  接着層
【図１】
2005317679.tif 000003
【図２】
2005317679.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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