具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。

本发明的一个实施方式的压粉磁芯含有Fe基含Cr非晶质合金的磁性粉末。在本说明书中，“Fe基含Cr非晶质合金”是指Fe的含量为50原子％以上的非晶质合金，且是含有Cr作为添加元素的至少1种的合金材料。

在本说明书中，“非晶质”是指通过通常的X射线衍射测定无法得到能够特定材料种类的程度地具有明确的峰的衍射光谱。作为非晶质合金的具体例，可举出Fe-Si-B系合金、Fe-P-C系合金和Co-Fe-Si-B系合金。非晶质磁性材料通常除了磁性元素以外还含有促进非晶化的非晶化元素。作为Fe基合金中的非晶化元素，可例示Si、B、P、C等非金属或半金属元素，Ti、Nb等金属元素有时也有助于非晶化。Fe基含Cr非晶质合金可以由1种材料构成，也可以由多种材料构成。Fe基含Cr非晶质合金优选为选自上述材料中的1种或2种以上的材料，其中，优选含有Fe-P-C系合金，更优选由Fe-P-C系合金构成。以下，以Fe基含Cr非晶质合金为含有P和C的Fe-P-C系合金的情况为具体例，对合金组成进行说明。

作为Fe-P-C系合金的具体例，可举出组成式由Fe_{100原子％-a-b-c-x-y-z- t}Ni_aSn_bCr_cP_xC_yB_zSi_t表示、0原子％≤a≤10原子％、0原子％≤b≤3原子％、0原子％＜c≤6原子％、0原子％＜x≤13原子％、0原子％＜y≤13原子％、0原子％≤z≤9原子％、0原子％≤t≤7原子％的Fe基非晶质合金。在上述的组成式中，Ni、Sn、Cr、B和Si为任意添加元素。

Ni的添加量a优选为0原子％以上且6原子％以下，更优选为0原子％以上且4原子％以下。Sn的添加量b优选为0原子％以上且2原子％以下，也可以在1原子％以上且2原子％以下的范围内添加。Cr的添加量c优选设为超过0原子％且为2原子％以下，更优选设为1原子％以上且2原子％以下。P的添加量x优选设为6.8原子％以上，有时更优选设为8.8原子％以上。C的添加量y优选设为2.2原子％以上，有时更优选设为5.8原子％以上且8.8原子％以下。B的添加量z优选设为0原子％以上且3原子％以下，更优选设为0原子％以上且2原子％以下。Si的添加量t优选设为0原子％以上且6原子％以下，更优选设为0原子％以上2原子％以下。需要说明的是，在该情况下，Fe的含量优选为70原子％以上，优选为75原子％以上，更优选为78原子％以上，进一步优选为80原子％以上，特别优选为81原子％以上。

Fe基含Cr非晶质合金除了上述元素以外，还可以含有由选自Co、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Mn、Re、铂族元素、Au、Ag、Cu、Zn、In、As、Sb、Bi、S、Y、N、O和稀土元素中的1种或2种以上构成的任意元素。Fe基含Cr非晶质合金除了上述元素以外，还可以包含不可避免的杂质。

图1是用于说明本发明的一个实施方式的压粉磁芯所含有的磁性粉末的结构的示意图。如图1所示，本实施方式的磁性粉末MP在由Fe基含Cr非晶质合金构成的合金部分AP的表面形成有氧化被膜OC，并且在磁性粉末MP的表面附着有有机粘结物质(粘结剂BP)。可以认为构成磁性粉末MP的Fe基含Cr非晶质合金通过含有Cr等，从而形成于磁性粉末MP的表面的氧化被膜OC均匀且薄且稳定，成为钝化被膜。因此，即使在压粉磁芯中磁性粉末MP相邻地相接，磁性粉末MP彼此也能够基于氧化被膜OC而维持绝缘状态。

在本发明的一个实施方式的压粉磁芯中，在其制造方法中，通过实施后述的第一热处理，从而非晶质合金中的Cr等元素在表面浓缩而形成钝化被膜。此外，通过导入氧的第二热处理，从而在磁性粉末的表面形成均匀的氧化被膜作为钝化被膜。因此，压粉磁芯的铁损Pcv不易增大，此外，即使将压粉磁芯置于高温环境下，也能够抑制铁损Pcv的增大。另外，通过在磁性粉末的表面附着有有机粘结物质，作为磁性粉末的集合体的压粉磁芯能够保持其形状。此外，附着于磁性粉末的表面的有机粘结物质的量适当，因此相邻的磁性粉末彼此的间隔距离不会变得过大。由此，压粉磁芯的初始磁导率不易降低，铁损Pcv的增大也得到抑制。

从适当地具有使磁性粉末粘结的功能的观点出发，磁性粉末的有机粘结物质优选为基于高分子材料的成分。作为这样的高分子材料(树脂)，可例示聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸系树脂、有机硅树脂、聚丙烯、氯化聚乙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、氯丁二烯、聚氨酯、氯乙烯、饱和聚酯、腈树脂、环氧树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂等。在压粉磁芯的制造过程中不实施包括加热的处理的情况下，可以期待这样的高分子材料的一部分直接残留在压粉磁芯内而作为有机粘结物质发挥功能。另一方面，如后所述，在压粉磁芯的制造过程中实施包括加热的处理的情况下，上述高分子材料因热而改性、分解，成为基于高分子材料的成分，残留在压粉磁芯内。基于该高分子材料的成分的至少一部分也可以作为有机粘结物质发挥功能。

关于这样的压粉磁芯中所含的磁性粉末中的氧化被膜的生成的程度和附着于磁性粉末的表面的有机粘结物质的程度，如以下说明的那样，可以通过使用深度分布来定量地评价。在本说明书中，深度分布是指从磁性粉末的表面侧测定组成的深度依赖性而得到的结果。深度分布可以通过将利用俄歇电子能谱装置、光电子能谱测定装置、二次离子质谱分析装置等表面分析设备进行的表面的组成分析与利用溅射等进行的测定表面的除去工艺组合进行而得到。

本实施方式的压粉磁芯的磁性粉末的深度分布具有如下特征。

(1)能够从磁性粉末的表面起定义O浓度(单位：原子％)相对于Fe浓度(单位：原子％)的比(O/Fe比)为0.1以上的含氧区域，含氧区域距磁性粉末的表面的深度为35nm以下。

(2)能够从磁性粉末的表面起定义C浓度(单位：原子％)相对于O浓度的比(C/O比)为1以上的含碳区域，含碳区域距磁性粉末的表面的深度为5nm以下。

(3)含氧区域具有Cr浓度(单位：原子％)相对于磁性粉末的合金组成中的Cr含量(单位：原子％)的比(整体Cr比)超过1的部分。

O/Fe比是表示该深度的磁性粉末的氧化程度的指标。深度分布中的O浓度也表示磁性粉末的氧化程度，但例如存在测定时附着的污染物质的影响，因此与以O浓度的值本身进行评价相比，通过设为与其他浓度测定值的相对值，从而不易受到测定时的异常的影响。磁性粉末为Fe基合金，因此Fe适合作为用于求出该相对值的基准元素。另外，由于磁性粉末氧化而Fe浓度降低，因此O/Fe比适合作为评价氧化程度的参数。

如果在测定深度中O/Fe比为0.1以上，则可以说在该测定面中Fe的氧化明显化。因此，可以将深度分布中O/Fe比为0.1以上的区域定义为含氧区域。在能够定义该含氧区域的情况下，可以认为在磁性粉末中发生氧化而形成氧化被膜。形成于该磁性粉末的表面的氧化被膜能够在相邻接触的磁性粉末之间作为绝缘层发挥功能。因此，在能够从磁性粉末的表面起定义含氧区域的情况下，可以说磁性粉末在其表面具有适当的绝缘层。其结果是，具备磁性粉末的压粉磁芯的磁特性变得良好，特别是铁损Pcv降低。

需要说明的是，深度分布的深度的分辨率根据测定条件、溅射条件来决定，在使用俄歇电子能谱装置进行测定、溅射速率以Si换算为1nm/分钟左右的情况下，分辨率为1nm左右。因此，含氧区域距磁性粉末的表面的深度(在本说明书中有时称为“厚度”。)的下限可以说是1nm左右。如果磁性粉末的含氧区域的厚度超过35nm，则在磁性粉末的表面被钝化被膜化的氧化被膜的均匀性容易降低。其结果是，磁性粉末的各个绝缘的程度降低，铁损Pcv相对地上升。从稳定地抑制铁损Pcv的增大的观点出发，磁性粉末的含氧区域的厚度有时优选为30nm以下，有时更优选为25nm以下。从更稳定地实现氧化被膜作为绝缘膜发挥功能的观点出发，磁性粉末的含氧区域的厚度的下限优选为5nm以上。

本实施方式的压粉磁芯的磁性粉末由Fe基含Cr非晶质合金形成，该合金所含有的Cr稠化于磁性粉末的表面的氧化被膜，有助于形成钝化被膜化的均匀的氧化被膜。具体而言，在含氧区域中，Cr浓度相对于具有磁性粉末的合金组成中的Cr含量的比(整体Cr比)超过1的部分。如果含氧区域的大致整个区域中整体Cr比超过1，则可以认为形成于磁性粉末的表面的氧化被膜特别均匀。需要说明的是，磁性粉末的极表面由于附着的有机物的影响，有时表观上Cr浓度降低。

在深度分布中，在能够从磁性粉末的表面起定义C浓度相对于O浓度的比(C/O比)为1以上的含碳区域的情况下，可以判断为有机粘结物质适当地附着于磁性粉末的表面。通过有机粘结物质适当地附着于磁性粉末的表面，构成压粉磁芯的磁性粉末被相互固定，压粉磁芯能够保持其形状。与磁性粉末一起作为压粉磁芯的必须构成的有机粘结物质是作为粘结材料配合的有机粘结材料被加热而生成的物质。具体而言，在有机粘结材料包含有机树脂成分的情况下，有机粘结物质包含有机树脂成分的热改性物质。如后所述，通过进行在非氧化性气氛下对包含有机粘结材料的成形制造物进行加热的第一热处理，能够适当地设定压粉磁芯的有机粘结物质的量。

深度分布中的C浓度受到附着于磁性粉末的表面的有机粘结物质的存在量的影响，因此，根据C浓度的大小，能够得到有机粘结物质以何种程度附着于磁性粉末的表面的信息。但是，在深度分布中，C是定量性比较低的元素。因此，通过以构成位于测定面的氧化被膜的氧的存在量为基准来评价碳的存在量，具体而言通过C/O比进行评价，与通过C浓度的值进行评价的情况相比，能够定量地评价存在于测定面的有机粘结物质的量。C/O比为1以上表示在测定面存在与构成氧化被膜的氧同等以上的碳。

这样，含碳区域的存在对于压粉磁芯的形状保持而言是必须的，但如果其厚度过大，则相邻的压粉磁芯间的间隔距离变大，成为初始磁导率的降低的主要原因。另外，如上所述，有机粘结物质包含成形加工时存在于磁性粉末的周围的有机粘结材料的热改性物质，因此由有机粘结材料生成有机粘结物质时发生体积变化，有时也会因该体积变化而在压粉磁芯中产生应变。由于该应变施加于磁性粉末，在压粉磁芯中铁损Pcv增大。因此，由深度分布定义的含碳区域的厚度优选不超过一定程度的上限。具体而言，在含碳区域超过5nm的情况下，位于磁性粉末的表面的有机粘结物质过大，初始磁导率的降低和铁损Pcv的增大明显化。从更稳定地抑制初始磁导率的降低和铁损Pcv的增大的明显化的观点出发，含碳区域的厚度有时优选为4nm以下，有时更优选为3nm以下，有时特别优选为2nm以下。含碳区域的厚度的下限由于深度分布的分辨率的关系而为1nm。

在上述压粉磁芯的深度分布中，含氧区域优选具有Si浓度(单位：原子％)相对于磁性粉末的合金组成中的Si含量(单位：原子％)的比(整体Si比)超过1的部分。在该情况下，Fe基含Cr非晶质合金含有Si。Si与Cr同样地，在磁性粉末的表面稠化而有助于形成均匀的钝化被膜化的氧化被膜。因此，在深度分布的含氧区域具有整体Si比超过1的部分的情况下，可以期待形成于磁性粉末的表面的氧化被膜成为更均匀的钝化被膜。

在本实施方式的压粉磁芯的磁性粉末的深度分布中，能够从磁性粉末的表面起定义C浓度相对于磁性粉末的合金组成中的C含量(单位：原子％)的比(整体C比)超过1的碳稠化区域，优选碳稠化区域距磁性粉末的表面的深度为2nm以下。在Fe基含Cr非晶质合金为Fe-P-C系非晶质合金等含有C的情况下，在深度分布中，即使合金组成中的C含量从表面起的深度变得充分大，也检测到来自于作为合金成分的碳的峰。因此，在Fe基含Cr非晶质合金含有C的情况下，如果以合金组成中的C含量为基准来评价C浓度，则容易评价来自于有机粘结物质的碳的影响。具体而言，如果能够从磁性粉末的表面起定义整体C比超过1的碳稠化区域，则能够确认有机粘结物质附着于磁性粉末。并且，如果该碳稠化区域距磁性粉末的表面的深度为2nm以下，则有机粘结物质不会处于过度附着于磁性粉末的表面的状态，因此能够更稳定地抑制在压粉磁芯中产生初始磁导率的降低、铁损Pcv的增大。

如上所述，构成本实施方式的压粉磁芯的磁性粒子的Fe基含Cr非晶质合金是含有P和C的Fe-P-C系非晶质合金。Fe-P-C系非晶质合金容易显现玻璃化转变温度，但容易受到氧化的影响。关于这一点，构成本发明的磁性粒子的Fe基合金含有Cr，在优选的一个例子中还含有Si，因此容易在磁性粒子的表面形成成为均匀钝化被膜的氧化被膜，其结果是，在磁性粒子的内部不易发生氧化。

上述的本发明的一个实施方式的压粉磁芯只要具备上述构成，则可以通过任何方法制造。如果采用接下来说明的制造方法，则能够再现性良好且高效地制造本发明的一个实施方式的压粉磁芯。

本发明的一个实施方式的压粉磁芯的制造方法具备如下说明的粉末形成工序、混合工序、成形工序和热处理工序。

在粉末形成工序中，由Fe基含Cr非晶质合金的熔液形成磁性粉末。磁性粉末的形成方法并无限定。可例示单辊法、双辊法等急冷薄带化方法、气体雾化法、水雾化法等雾化法。骤冷薄带化法由于冷却速度比较高，所以能够容易地制造非晶质合金，但为了得到磁性粉末，需要薄带的粉碎作业。雾化法在冷却时进行形状形成，因此能够简化工序。也可以对通过将熔液冷却以及进一步根据需要进行粉碎而形成的磁性粉末进行分级。

在混合工序中，得到包含通过上述粉末形成工序得到的磁性粉末和有机粘结材料的混合粉末体。作为有机粘结材料的一个例子，可举出高分子材料(树脂)。其具体例如上所述。有机粘结材料可以由一种材料构成，也可以由多种材料构成。有机粘结材料可以根据需要进行分级。有机粘结材料与磁性粉末的混合通过公知的方法进行即可。

混合粉末体可以含有无机成分。作为无机成分的具体例，可例示玻璃粉末。混合粉末体可以进一步含有润滑剂、偶联剂、二氧化硅等绝缘性的填料、阻燃剂等。

在含有润滑剂的情况下，其种类没有特别限定。可以为有机系的润滑剂，也可以为无机系的润滑剂。作为有机系的润滑剂的具体例，可举出液体石蜡等烃系材料、硬脂酸锌、硬脂酸铝等金属皂系材料、脂肪酸酰胺、亚烷基脂肪酸酰胺等脂肪族酰胺系材料等。可以认为这样的有机系的润滑剂在进行后述的热处理工序的情况下气化，几乎不残留在压粉磁芯中。

由上述成分得到混合粉末体的方法没有限定。将水、二甲苯等适当的稀释介质与各成分混合而浆料化，利用行星式搅拌机、研钵搅拌等进行搅拌，由此将浆料制成均匀的混合体，将该混合体干燥即可。该情况下的干燥条件没有限定。作为一个例子，可举出在氮、氩等非活性气氛中加热至80℃～170℃左右的范围来进行干燥。

混合粉末体中的各成分的含量考虑到后述的成形工序、所得到的压粉磁芯的磁特性而适当设定。如果对混合粉末体的组成进行没有限定的例示，则可举出相对于磁性粉末100质量份，将包含高分子材料的粉体的有机粘结材料设为0.4质量份～2.0质量份，将无机成分设为0质量份～2.0质量份。

在成形工序中，对通过上述混合工序得到的混合粉末体进行加压成形而得到成形制造物。加压成形的条件考虑到混合粉末体的组成、后述的热处理工序的条件、最终得到的压粉磁芯的特性等而适当设定。如果对加压成形进行没有限定的例示，则可举出在常温(25℃)下以0.4GPa～3GPa左右的范围进行加压。

热处理工序具有将气氛的温度设定为通过上述成形工序形成的成形制造物的应变消除处理温度即除应变温度而消除成形制造物的应变的除应变热处理。成形制造物在上述成形工序中被施加从亚GPa到GPa单位的压力，因此在其内部残留有应变。该应变带来磁特性、特别是铁损Pcv的增大，因此将成形制造物的气氛的温度设定为除应变温度而消除成形制造物的应变。将气氛的温度设定为除应变温度的手段没有限定。可以在炉内配置成形制造物并加热炉内气氛，也可以通过利用感应加热等对成形制造物进行直接加热从而加热成形制造物的气氛。

除应变温度以实施热处理而得到的压粉磁芯的磁特性最佳的方式设定。如果对除应变温度进行没有限定的例示，则为300℃以上且500℃以下。与除应变温度一起设定除应变温度的保留时间、升温速度、冷却速度等时的压粉磁芯的磁特性的评价基准没有特别限定。作为评价项目的具体例，可举出压粉磁芯的铁损Pcv。在该情况下，只要以压粉磁芯的铁损Pcv成为最低的方式设定成形制造物的加热温度即可。铁损Pcv的测定条件适当设定，作为一个例子，可举出将频率设为2MHz、将有效最大磁通密度Bm设为15mT的条件。

除应变热处理中的气氛如后所述，既有成为非氧化性的情况，也有成为氧化性的情况。

本实施方式的制造方法的热处理工序具有第一热处理和接着第一热处理进行的第二热处理。在第一热处理中，直至达到有机粘结材料的热分解温度以上且除应变温度以下的第一温度为止，使气氛为非氧化性。由于第一热处理中的气氛为非氧化性，所以在磁性粉末中氧化被膜的生成得到抑制。另一方面，虽然达到了有机粘结材料的热分解温度以上，但由于为非氧化性气氛，所以有机粘结材料的热分解不充分。如果为该状态，则来自有机粘结材料的应力会作用于磁性粉末，因此无法充分地发挥磁性粉末的磁特性。因此，通过后述的第二热处理，调整残留的有机粘结材料的C浓度，使来自有机粘结材料的应力尽可能降低。

作为非氧化性的气氛的具体例，可举出氮气氛、氩气氛。有机粘结材料的热分解温度根据有机粘结材料的组成适当设定，第一温度设定为比该热分解温度高几十度的温度即可。如果对第一温度进行没有限定的例示，则可举出250℃以上且450℃以下。第一热处理可以以包含降温工艺的方式达到第一温度，从提高生产性的观点出发，优选为将处于室温等低温状态的气氛升温至第一温度的升温过程。在该向第一温度的升温过程中，如果将气氛设为非氧化性，则能够以高生产率实施第一热处理。

在第二热处理中，将处于包含第一温度的温度域的气氛设为氧化性。由于第二热处理中的气氛为氧化性，因此进行由有机粘结材料的热分解引起的C的浓度的减少、在磁性粉末中氧化被膜的生成。这时，由于达到第一温度，所以在磁性粉末内Cr、Si等物质的移动容易，其结果是，容易形成均匀且稳定的薄的钝化被膜即氧化被膜。另外，如果气氛从室温等低温的状态起设为氧化性的气氛，则磁性粉末未被充分加热，因此在内部的原子的移动缓慢的时间段长，其结果是，难以形成均匀且稳定的氧化被膜。

作为氧化性气氛的具体例，可举出对非氧化性气氛以气氛内浓度成为0.1体积％以上且20体积％以下的方式供给氧的状态。从提高氧化被膜的形成的控制性的观点出发，氧化性气氛中的氧的气氛内浓度优选为1体积％以上且5体积％以下。第二热处理中的包含第一温度的温度域如果以第一温度为中心控制为±10℃左右，则能够稳定地形成氧化被膜和有机粘结物质，因此优选。

在上述热处理工序中，第一温度可以为除应变温度。在该情况下，可以通过升温至第一温度(除应变温度)、在该温度下保持规定时间、然后进行冷却这样的最简便的温度控制来进行除应变热处理、第一热处理和第二热处理。

在上述热处理工序中，第一温度可以为与除应变温度不同的温度。作为该情况的具体例，可举出在非氧化性气氛下进行达到第一温度的第一热处理，接下来进行将处于包含第一温度的温度域的气氛设为氧化性的第二热处理，接着将气氛的温度变更为除应变温度，将处于除应变温度的气氛设为非氧化性而进行除应变热处理。即使从在磁性粉末的表面形成均匀且薄的氧化被膜的观点出发而最佳的温度与从除去磁性粉末所具有的应变的观点出发而最佳的温度不同，通过这样控制温度和气氛，也能够形成适当的氧化被膜并且适当地除去磁性粉末的应变。

在上述热处理工序中，在从除应变温度起的冷却过程中，有优选使气氛为非氧化性的情况。即使在从除应变温度起的冷却过程中，在气氛为氧化性的情况下，也可以产生磁性粉末的氧化和有机粘结物质的氧化分解。因此，在第一热处理中适当地形成了氧化被膜的情况下，通过将冷却过程设为非氧化性气氛，能够维持适当地形成的氧化被膜的状态。需要说明的是，该冷却过程有时也作为除应变热处理的一部分发挥功能。

通过本发明的一个实施方式的压粉磁芯的制造方法制造的压粉磁芯的形状没有限定。

将通过本发明的一个实施方式的压粉磁芯的制造方法制造的压粉磁芯的一个例子的环形磁芯1示于图2。环形磁芯1的外观为环状。环形磁芯1由本发明的一个实施方式的压粉磁芯形成，因此具有优异的磁特性。

本发明的一个实施方式的电子部件具备通过上述的本发明的一个实施方式的压粉磁芯的制造方法制造的压粉磁芯、线圈和与该线圈的各自的端部连接的连接端子。在此，按照以下方式配置：压粉磁芯的至少一部分位于在经由连接端子向线圈流通电流时由该电流产生的感应磁场内。

作为这样的电子部件的一个例子，可举出图3所示的环形线圈10。环形线圈10具备通过在环状的压粉磁芯即环形磁芯1上卷绕被覆导电线2而形成的线圈2a。在位于由卷绕的被覆导电线2形成的线圈2a与被覆导电线2的端部2b、2c之间的导电线的部分，能够定义线圈2a的端部2d、2e。这样，本实施方式的电子部件中，构成线圈的构件和构成连接端子的构件可以由同一构件构成。

本发明的一个实施方式的电子部件的另一例子具备具有与上述环形磁芯1不同形状的压粉磁芯。作为这样的电子部件的具体例，可举出图5所示的电感元件30。图4是表示本发明的另一实施方式的由压粉磁芯形成的EE磁芯的图。图5是表示由图4所示的EE磁芯和线圈形成的电感元件的图。

图4所示的EE磁芯20是2个E磁芯21、22在Z1-Z2方向上相对配置而构成。2个E磁芯21、22具有相同形状，由底部21B、22B、中腿部21CL、22CL以及2个外腿部21OL、22OL构成。EE磁芯20是具备本发明的一个实施方式的Fe基合金组合物的构件之一，具体而言，由压粉成形体(2个E磁芯21、22)形成。因此，具有优异的磁特性。

如图5所示，电感元件30通过在EE磁芯20的中腿部20CL的周围卷绕线圈40而成。如果对线圈40通电，则形成从中腿部20CL通过底部21B或底部22B到达外腿部20OL，进一步通过底部22B或底部21B返回到中腿部20CL的磁路。线圈40的匝数根据所需的电感适当设定。

本发明的一个实施方式的电气、电子设备安装有具备上述本发明的一个实施方式的压粉磁芯的电气、电子部件。作为这样的电气、电子设备，可例示具备电源开关电路、电压升降电路、平滑电路等的电源装置、小型便携通信设备等。

以上说明的实施方式是为了容易理解本发明而记载的，并不是为了限定本发明而记载的。因此，上述实施方式所公开的各要素也包含属于本发明的技术范围的全部设计变更、等同物。

实施例

以下，通过实施例等进一步具体地说明本发明，但本发明的范围并不限定于这些实施例等。

(比较例1)

熔炼以下组成的Fe基合金组合物，通过气体雾化法得到由粉体构成的软磁性材料(磁性粉末)。

Fe：77.9原子％

Cr：1原子％

P：7.3原子％

C：2.2原子％

B：7.7原子％

Si：3.9原子％

其他不可避免的杂质

(混合工序)

将上述磁性粉末和下述表1所示的其他成分混合而得到浆料。需要说明的是，丙烯酸系树脂的热分解温度为360℃左右。

[表1]

将所得到的浆料在110℃左右加热干燥2小时，将所得到的块状的混合粉末体粉碎，使用筛对粉碎物进行分级，收集粒径为300μm～850μm的大小的颗粒，得到由造粒粉形成的混合粉末体。

(成形工序)

将所得到的混合粉末体放入到模具腔室内，进行将成形压力设为1.8GPa的压粉成形。由此，得到具有图2所示那样的外观的环形磁芯(外径：20mm，内径：12.75mm，厚度：6.8mm)的形状的成形制造物。

(热处理工序)

将所得到的成形制造物投入到惰性气体烘箱中，在供给至炉内的氮中混合大气，由此能够调整炉内气氛的氧浓度，如表2和图6所示那样控制气氛的温度和氧浓度。图6是表示比较例1的热处理工序的分布的图。首先，维持氧浓度为0体积％的状态，进行用85分钟将炉内温度从20℃升温至作为第一温度的360℃的第一热处理。然后，在氧浓度保持为0体积％的状态下，将炉内温度在360℃下保持3小时。接下来，在氧浓度保持为0体积％的状态下，用20分钟使炉内温度上升至作为除应变温度的440℃。在氧浓度保持为0体积％的状态下，将炉内温度设为440℃而保持1小时，然后，在氧浓度保持为0体积％的状态下，用3小时将炉内温度冷却至25℃。这样，得到具有环形磁芯的形状的压粉磁芯。

[表2]

(实施例1)

对于实施与比较例1相同的混合工序和成形工序而得到的成形制造物，利用与比较例1的情况相同的设备，如表3和图7所示那样进行热处理工序。图7是表示实施例1的热处理工序的分布的图。

[表3]

首先，维持氧浓度为0体积％的状态，进行用105分钟将炉内温度从20℃升温至第一温度且作为除应变温度的440℃的第一热处理。然后，在保持为第一热处理的除应变温度即440℃的状态下将氧浓度设定为2.4体积％，在该氧浓度下，进行将炉内温度在440℃保持3小时的第二热处理且除应变热处理。接着，将氧浓度设定为0体积％，在该氧浓度下用3小时将炉内温度冷却至25℃。

(实施例2)

对于实施与实施例1相同的混合工序和成形工序而得到的成形制造物，利用与实施例1的情况相同的设备，如表4和图8所示那样进行热处理工序。图8是表示实施例2的热处理工序的分布的图。

[表4]

首先，维持氧浓度为0体积％的状态，进行用95分钟使炉内温度从20℃上升至作为第一温度的400℃的第一热处理。然后，在保持为第一热处理的第一温度即400℃的状态下将氧浓度设定为2.4体积％，在该氧浓度下，进行将炉内温度在400℃下保持3小时的第二热处理。接着，将氧浓度设定为0体积％，并且用10分钟使炉内温度上升至440℃，将该氧浓度和温度的气氛保持1小时，由此进行除应变热处理，然后，在氧浓度保持为0体积％的状态下用3小时将炉内温度冷却20℃。

(实施例3)

对于实施与实施例1相同的混合工序和成形工序而得到的成形制造物，利用与实施例1的情况相同的设备，如表5和图9所示那样进行热处理工序。图9是表示实施例3的热处理工序的分布的图。

[表5]

首先，维持氧浓度为0体积％的状态，进行用85分钟使炉内温度从20℃上升至作为第一温度的360℃的第一热处理。然后，在保持为第一热处理的第一温度即360℃的状态下将氧浓度设定为2.4体积％，在该氧浓度下，进行将炉内温度在360℃下保持3小时的第二热处理。接着，将氧浓度设定为0体积％，并且用20分钟使炉内温度上升至440℃，将该氧浓度和温度的气氛保持1小时，由此进行除应变热处理，然后，在氧浓度保持为0体积％的状态下用3小时将炉内温度冷却至20℃。

(比较例2)

对于实施与实施例1相同的混合工序和成形工序而得到的成形制造物，利用与实施例1的情况相同的设备，如表6和图10所示那样进行热处理工序。图10是表示比较例2的热处理工序的分布的图。

[表6]

首先，维持氧浓度为2.4体积％的状态，用85分钟使炉内温度从20℃上升至作为第一温度的360℃。然后，在氧浓度保持为2.4体积％的状态下，进行将炉内温度在360℃保持3小时的第二热处理。接着，将氧浓度设定为0体积％，并且用20分钟使炉内温度上升至440℃，将该氧浓度和温度的状态保持1小时，由此进行除应变热处理，然后，在氧浓度保持为0体积％的状态下用3小时将炉内温度冷却至20℃。

(试验例1)深度分布的测定

对于实施例和比较例中制作的压粉磁芯的磁性粉末，使用俄歇电子能谱装置(日本电子株式会社制“JAMP-7830F”)，一边利用氩对测定面进行溅射一边进行表面分析，由此测定深度分布。测定区域为直径1μm的圆形。将测定结果示于图11～图25。

图11是表示通过比较例1制作的压粉磁芯的磁性粉末中的Fe、C和O(氧)的浓度的深度分布的图表。图12是对于图11的深度分布改变横轴的范围而放大地示出的图表。具体而言，将显示范围设为从表面起50nm的深度的范围。图13是表示通过比较例1制作的压粉磁芯的磁性粉末中的Si和Cr的浓度的深度分布的图表。显示范围设为与图12相同的范围。

图14是表示通过实施例1制作的压粉磁芯的磁性粉末中的Fe、C和O(氧)的浓度的深度分布的图表。图15是对于图14的深度分布改变横轴的范围而放大地示出的图表。具体而言，将显示范围设为从表面起30nm的深度的范围。图16是表示通过实施例1制作的压粉磁芯的磁性粉末中的Si和Cr的浓度的深度分布的图表。显示范围是从表面起50nm的深度的范围。

图17是表示通过实施例2制作的压粉磁芯的磁性粉末中的Fe、C和O(氧)的浓度的深度分布的图表。图18是对于图17的深度分布改变横轴的范围而放大地示出的图表。具体而言，将显示范围设为从表面起30nm的深度的范围。图19是表示通过实施例2制作的压粉磁芯的磁性粉末中的Si和Cr的浓度的深度分布的图表。显示范围是从表面起50nm的深度的范围。

图20是表示通过实施例3制作的压粉磁芯的磁性粉末中的Fe、C和O(氧)的浓度的深度分布的图表。图21是对于图20的深度分布改变纵轴的范围而放大地示出的图表。具体而言，将显示范围设为从表面起40nm的深度的范围。图22是表示通过实施例3制作的压粉磁芯的磁性粉末中的Si和Cr的浓度的深度分布的图表。将显示范围设为从表面起50nm的深度的范围。

图23是表示通过比较例2制作的压粉磁芯的磁性粉末中的Fe、C和O(氧)的浓度的深度分布的图表。图24是对于图23的深度分布改变纵轴的范围而放大地示出的图表。具体而言，将显示范围设为从表面起60nm的深度的范围。图25是表示通过比较例2制作的压粉磁芯的磁性粉末中的Si和Cr的浓度的深度分布的图表。显示范围是从表面起50nm的深度的范围。

基于这些结果，求出O/Fe比、C/O比、整体Cr比和整体Si比的深度分布。将其结果示于图26～图30。另外，求出整体C比的深度分布。将其结果与C/O比、整体Cr比和整体Si比的深度分布一起示于图31～图35。

基于图26～图30所示的深度分布，测定含氧区域的厚度(单位：nm)和含碳区域的厚度(单位：nm)。将其结果示于表7。需要说明的是，含氧区域的厚度定义为O浓度(单位：原子％)相对于Fe浓度(单位：原子％)的比(O/Fe比)为0.1以上的区域的厚度，含碳区域的厚度定义为C浓度(单位：原子％)相对于O浓度的比(C/O比)为1以上的区域的厚度来进行测定。

[表7]

如表7所示，在热处理工序中具备第一热处理和第二热处理的实施例的磁性粉末的深度分布中，能够定义含氧区域，其厚度为35nm以下。具体而言，根据实施例1至实施例3，也能够定义含氧区域的厚度为31nm以下、23nm以下、12nm以下。另一方面，在实施例的深度分布中能够定义含碳区域，其厚度为5nm以下。具体而言，根据实施例1至实施例3，为2nm以下，有时也为1nm以下。与此相对，在不进行第二热处理而是在非氧化性气氛中进行第一温度下的保持的比较例1中，含氧区域的厚度为17nm，与此相对，含碳区域的厚度为35nm以下，含碳区域比含氧区域厚。在不进行第一热处理而在氧化性气氛中进行升温的比较例2中，含氧区域的厚度为40nm，超过35nm。

基于图26～图30所示的深度分布，对于含氧区域具有何种程度的整体Cr比超过1的部分即Cr稠化部，按照以下评价基准进行评价。将其结果示于表7。

A：含氧区域的大致整个区域为Cr稠化部。

B：在含氧区域的极表面部以外也存在无法定义为Cr稠化部的部分。

需要说明的是，在含氧区域的极表面部，存在C浓度特别地变高的趋势，因此，在该部分中，有Cr浓度被测定为低于磁性粉末的合金组成中的Cr含量的情况。

基于图26～图30所示的深度分布，对于含氧区域具有何种程度的整体Si比超过1的部分即Si稠化部，按照以下的评价基准进行评价。将其结果示于表7。

A：能够将含氧区域的大致整个区域定义为Si稠化部。

B：能够将含氧区域的一部分定义为Si稠化部。

C：无法对含氧区域的大致整个区域定义Si稠化部。

基于图31～图35所示的深度分布，对是否能够定义整体C比超过1的碳稠化区域，并且如果能够定义碳稠化区域，碳稠化区域为何种程度的厚度进行了测定。关于碳稠化区域，在压粉磁芯的磁性粉末的深度分布中，从磁性粉末的表面起定义C浓度相对于磁性粉末的合金组成中的C含量(单位：原子％)的比(整体C比)超过1的碳稠化区域来进行测定。需要说明的是，整体C比超过1的区域也可以存在于从表面连续的区域以外，但在本测定中，对于这样的区域，不将其定位为碳稠化区域。

将碳稠化区域的测定结果示于表7。实施例1至实施例3和比较例2均能够定义碳稠化区域，但比较例1中碳稠化区域的厚度大，超过50nm。在其他情况下，碳稠化区域的厚度均为2nm以下或1nm以下。

(试验例2)初始磁导率的测定

对于实施例中制作的压粉磁芯上卷绕34圈被覆铜线而得到的环形线圈，使用阻抗分析仪(HP公司制“42841A”)，在100kHz的条件下测定初始磁导率μ’。将结果示于表7。如表7所示，可知实施例1的初始磁导率μ’比比较例1和比较例2的初始磁导率μ’高。另一方面，实施例2和实施例3的初始磁导率μ’与比较例1相比稍低，但为同等水平。另外，实施例2和实施例3的初始磁导率μ’高于比较例2的初始磁导率μ’。

(试验例3)铁损的测定

对于在实施例中制作的压粉磁芯上分别将被覆铜线卷绕初级侧40圈、次级侧10圈而得到的环形线圈，使用BH分析仪(岩崎通信机公司制“SY-8218”)，在将有效最大磁通密度Bm设为100mT的条件下，以测定频率100kHz测定铁损(单位：kW/m³)。如表7所示，实施例1至实施例3的环形线圈的铁损Pcv比比较例1和比较例2的环形线圈的铁损Pcv低。

如上所述，根据初始磁导率μ’和铁损Pcv的测定结果，比较例1的铁损Pcv为实施例1至实施例3的铁损Pcv的2倍以上的值，实施例1至实施例3的环形线圈即使初始磁导率μ’与比较例1为同等水平，铁损Pcv的值也特别小。另外，可知比较例2的环形线圈与实施例1至实施例3的环形线圈相比，初始磁导率μ’和铁损Pcv均差。由此可以理解，本发明的实施例的环形线圈与比较例的环形线圈相比，能够高水平地兼顾初始磁导率μ’和铁损Pcv。

(试验例4)耐热试验

进行将实施例1的压粉磁芯和比较例1的压粉磁芯放置于250℃的高温环境(大气中)的耐热试验。设定多个从置于高温环境起的经过时间，对各个试验后的压粉磁芯测定氧浓度的深度分布。在深度分布中，将成为氧的峰浓度的50％的浓度的深度作为氧化被膜的厚度。将氧化被膜的厚度与经过时间的关系示于图36。如图36所示，在实施例1的压粉磁芯中，即使经过时间增加，氧化被膜的厚度也不会特别增加，但在比较例1的压粉磁芯中，确认到氧化被膜的厚度随着经过时间的增加而增加的趋势。在氧化被膜的厚度几乎不变化的实施例1的压粉磁芯中，期待即使置于高温环境下磁特性也不易变化。

进行将实施例1和实施例3的压粉磁芯以及比较例1的压粉磁芯放置于250℃的高温环境(大气中)的耐热试验。设定多个从置于高温环境起的经过时间，对于各个试验后的压粉磁芯，通过试验例3的方法测定铁损Pcv。将其结果(铁损Pcv的增加率与经过时间的关系)示于图37。如图37所示，在实施例1和实施例3的压粉磁芯中，铁损Pcv的增大少，但在比较例1的压粉磁芯中，确认到铁损Pcv随着时间经过而增加的趋势。

(实施例11～实施例16)

熔炼表8所示的Fe基合金组合物，通过气体雾化法得到由粉体构成的软磁性材料(磁性粉末)。

[表8]

对于上述磁性粉末，分别与实施例1同样地，将丙烯酸系树脂和/或作为无机成分的磷酸盐玻璃以及硬脂酸锌和二氧化硅混合而得到浆料。丙烯酸系树脂、硬脂酸锌和二氧化硅为与实施例1相同的配合量。如表9所示，磷酸盐玻璃在配合的情况下为与实施例1相同的0.4质量％，在若干实施例(实施例11等)中未配合。丙烯酸树脂使用3种中的任一种，在表9中，将使用了与实施例1的情况相同的丙烯酸系树脂的情况表示为“丙烯酸系树脂1”，在使用了其他丙烯酸系树脂的情况下，表示为“丙烯酸系树脂2”或“丙烯酸系树脂3”。需要说明的是，任一丙烯酸系树脂的热分解温度均为360℃左右。由所得到的浆料得到混合粉末体的过程与实施例1相同。由所得到的混合粉末得到成形制造物的成形工序也与实施例1相同。

[表9]

对于所得到的成形制造物，与实施例1同样地进行包括第二热处理的热处理工序，得到压粉磁芯。

另行准备通过上述制造方法得到的成形制造物，代替实施例1的第二热处理，进行包括炉内温度为440℃但仍为氮气氛的第三热处理的热处理工序，得到压粉磁芯。

对于这些压粉磁芯，测定初始磁导率和铁损Pcv。将其结果示于表9。如表9所示，在进行了将炉内温度设为440℃并保持3小时时的气氛设为氧化性的第二热处理的情况下，与进行了将气氛设为非氧化性的第三热处理的情况相比，在任一实施例中均得到了初始磁导率μ’高、铁损Pcv低的结果。

产业上的可利用性

使用了通过本发明的制造方法制造的压粉磁芯的电气、电子部件能够适合用作功率电感器、混合动力汽车等的升压电路、发电、变电设备中使用的电抗器、变压器、扼流线圈、马达用的磁芯等。

附图标记说明

1…环形磁芯(压粉磁芯的一种)

10…环形线圈

2…被覆导电线

2a…线圈

2b、2c…被覆导电线2的端部

2d、2e…线圈2a的端部

20…EE磁芯

30…电感元件

20CL、21CL、22CL…中腿部

20OL、21OL、22OL…外腿部

21、22：E磁芯

21B、22B：底部

30：电感元件

40：线圈

MP：磁性粉末

AP：合金部分

OC：氧化被膜

BP：粘结剂