JP2002246222A - 酸化物磁性材料とそれを用いたコイル部品 - Google Patents
酸化物磁性材料とそれを用いたコイル部品Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】飽和磁束密度Ｂｓおよび初透磁率μｉが高く、
かつ初透磁率μｉの温度特性が良好であり、しかも抗応
力特性が良好な酸化物磁性材料とそれを用いたコアを有
するコイル部品を提供する。 【解決手段】酸化物磁性材料は、Ｆｅ２Ｏ３：４６．０
〜５０．０mol%、ＺｎＯ：２０．０〜３０．０mol%、Ｃ
ｕＯ：７．１〜１０．０mol%、ＭｇＯ：１．０mol%以下
（ただし、０mol%を含まず）、残部ＮｉＯを含む組成か
らなる。コイル部品は、この酸化物磁性材料からなるコ
アを備える。
かつ初透磁率μｉの温度特性が良好であり、しかも抗応
力特性が良好な酸化物磁性材料とそれを用いたコアを有
するコイル部品を提供する。 【解決手段】酸化物磁性材料は、Ｆｅ２Ｏ３：４６．０
〜５０．０mol%、ＺｎＯ：２０．０〜３０．０mol%、Ｃ
ｕＯ：７．１〜１０．０mol%、ＭｇＯ：１．０mol%以下
（ただし、０mol%を含まず）、残部ＮｉＯを含む組成か
らなる。コイル部品は、この酸化物磁性材料からなるコ
アを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チョークコイルお
よびインダクタのコアとして使用される酸化物磁性材料
と、この酸化物磁性材料をコアに用いたコイル部品に関
する。
よびインダクタのコアとして使用される酸化物磁性材料
と、この酸化物磁性材料をコアに用いたコイル部品に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種電子機器の小型、軽量化が急
激に進み、それに対応すべくこれらの電子機器の電気回
路に用いられる電子部品の小型化、高性能化への要求も
急速に高まっている。
激に進み、それに対応すべくこれらの電子機器の電気回
路に用いられる電子部品の小型化、高性能化への要求も
急速に高まっている。
【０００３】これらの電子部品の１つである電源用チョ
ークコイルの磁性材料としては、固有抵抗が高く直巻線
が可能であり、電源用チョークコイルの小型化、低コス
ト化が可能なこと、キュリー点が高く、飽和磁束密度Ｂ
ｓの温度特性が良好なことから、Ｎｉ-Ｚｎ系フェライ
トが多く用いられている。
ークコイルの磁性材料としては、固有抵抗が高く直巻線
が可能であり、電源用チョークコイルの小型化、低コス
ト化が可能なこと、キュリー点が高く、飽和磁束密度Ｂ
ｓの温度特性が良好なことから、Ｎｉ-Ｚｎ系フェライ
トが多く用いられている。
【０００４】しかし、Ｎｉ-Ｚｎ系フェライトは、一般
にＭｎ-Ｚｎ系フェライトに比べ、飽和磁束密度Ｂｓが
低いことから、電源用チョークコイルに用いる磁性材料
としては、更なる高Ｂｓ化の要求があり、また、それと
同時にコアを電源用チョークコイル部品として製品化す
る上で必要となるその他の特性の向上および付加も要求
されている。
にＭｎ-Ｚｎ系フェライトに比べ、飽和磁束密度Ｂｓが
低いことから、電源用チョークコイルに用いる磁性材料
としては、更なる高Ｂｓ化の要求があり、また、それと
同時にコアを電源用チョークコイル部品として製品化す
る上で必要となるその他の特性の向上および付加も要求
されている。
【０００５】具体的には、大電流印加による高磁場に対
して飽和しない、すなわち直流重畳特性を向上させるた
めに飽和磁束密度Ｂｓを高くすること、消費電力低減を
目的として直流抵抗値を下げるために巻線数を減らして
も所望のインダクタンスが得られるように初透磁率μｉ
を高くすること、動作温度の高い領域においても良好な
直流重畳特性を維持するために初透磁率μｉの温度特性
を改善すること、電子部品を表面実装化する際の樹脂モ
ールドによってインダクタンスが変化しない、すなわち
抗応力特性が良好であることが求められている。
して飽和しない、すなわち直流重畳特性を向上させるた
めに飽和磁束密度Ｂｓを高くすること、消費電力低減を
目的として直流抵抗値を下げるために巻線数を減らして
も所望のインダクタンスが得られるように初透磁率μｉ
を高くすること、動作温度の高い領域においても良好な
直流重畳特性を維持するために初透磁率μｉの温度特性
を改善すること、電子部品を表面実装化する際の樹脂モ
ールドによってインダクタンスが変化しない、すなわち
抗応力特性が良好であることが求められている。
【０００６】また、電源用インダクタに用いられる磁性
材料の特性についても前記電源用チョークコイルに求め
られているものと同様の要求がある。
材料の特性についても前記電源用チョークコイルに求め
られているものと同様の要求がある。
【０００７】これらの要求に応じるべく、特開平６-２
９５８１１号公報には、基本成分組成が、Ｆｅ２Ｏ３：
４８〜５０mol%、ＺｎＯ：１５〜２５mol%、ＣｕＯ：
２．５mol%以下、ＮｉＯ：２２〜３７mol%および残部が
不可避不純物からなるものに、ＭｏＯ３換算で３０００
ｐｐｍ以下のＭｏ酸化物を添加してなる酸化物軟質磁性
材料が記載されている。同公報では酸化物軟質磁性材料
の組成を前記範囲内のものとすることにより、高Ｂｓ、
高μｉを実現できるとしている。しかし同公報には外部
応力を加えた時のインダクタンスの変化については何ら
記載されていない。
９５８１１号公報には、基本成分組成が、Ｆｅ２Ｏ３：
４８〜５０mol%、ＺｎＯ：１５〜２５mol%、ＣｕＯ：
２．５mol%以下、ＮｉＯ：２２〜３７mol%および残部が
不可避不純物からなるものに、ＭｏＯ３換算で３０００
ｐｐｍ以下のＭｏ酸化物を添加してなる酸化物軟質磁性
材料が記載されている。同公報では酸化物軟質磁性材料
の組成を前記範囲内のものとすることにより、高Ｂｓ、
高μｉを実現できるとしている。しかし同公報には外部
応力を加えた時のインダクタンスの変化については何ら
記載されていない。
【０００８】また、特開昭６３-２７５１０４号公報に
は、Ｆｅ２Ｏ３：４０〜５５mol%、ＮｉＯ：５〜５０mo
l%、ＣｕＯ：０〜２０mol%、ＺｎＯ：０〜３０mol%より
なるＮｉ-Ｚｎ系フェライトにＳｂ２Ｏ３を０．１〜
３．０wt%添加したことを特徴とする酸化物磁性材料が
記載されている。同公報によれば、酸化物磁性材料の組
成を前記範囲内のものとすることにより、透磁率、温度
特性、加圧特性を同時に満足する酸化物磁性材料を提供
できるとしている。しかし、該公報中では加圧特性につ
いて言及しているものの、具体的な加圧特性のデータは
開示されていない。
は、Ｆｅ２Ｏ３：４０〜５５mol%、ＮｉＯ：５〜５０mo
l%、ＣｕＯ：０〜２０mol%、ＺｎＯ：０〜３０mol%より
なるＮｉ-Ｚｎ系フェライトにＳｂ２Ｏ３を０．１〜
３．０wt%添加したことを特徴とする酸化物磁性材料が
記載されている。同公報によれば、酸化物磁性材料の組
成を前記範囲内のものとすることにより、透磁率、温度
特性、加圧特性を同時に満足する酸化物磁性材料を提供
できるとしている。しかし、該公報中では加圧特性につ
いて言及しているものの、具体的な加圧特性のデータは
開示されていない。
【０００９】特開平５-３１１２号公報には、Ｎｉ-Ｃｕ
-Ｚｎ系フェライトを主成分とし、これに副成分として
０．２〜０．８wt%のＮｂ２Ｏ５、０．３〜１．２wt%の
Ｔａ２Ｏ５、０．１５〜１．３５wt%のＭｏＯ３のいず
れか１種類を添加することを特徴とする酸化物磁性材料
が記載されている。同公報によれば、酸化物磁性材料を
前記組成とすることにより、大きな初透磁率を持ち、か
つ初透磁率の温度係数の小さな酸化物磁性材料を提供で
きるとしている。しかし同公報には、飽和磁束密度Ｂ
ｓ、抗応力特性について何ら記載されておらず、この組
成のものが、電源用チョークコイルおよび電源用インダ
クタに用いられるコアに必要とされる特性すべてを満足
するとはいえない。
-Ｚｎ系フェライトを主成分とし、これに副成分として
０．２〜０．８wt%のＮｂ２Ｏ５、０．３〜１．２wt%の
Ｔａ２Ｏ５、０．１５〜１．３５wt%のＭｏＯ３のいず
れか１種類を添加することを特徴とする酸化物磁性材料
が記載されている。同公報によれば、酸化物磁性材料を
前記組成とすることにより、大きな初透磁率を持ち、か
つ初透磁率の温度係数の小さな酸化物磁性材料を提供で
きるとしている。しかし同公報には、飽和磁束密度Ｂ
ｓ、抗応力特性について何ら記載されておらず、この組
成のものが、電源用チョークコイルおよび電源用インダ
クタに用いられるコアに必要とされる特性すべてを満足
するとはいえない。
【００１０】また、特開平１-１０３９５３号公報に
は、Ｆｅ２Ｏ３：４０〜５０mol%、ＺｎＯ：２０〜３５
mol%、ＣｕＯ：３〜１０mol%、残部ＮｉＯからなるＮｉ
-Ｃｕ-Ｚｎ系フェライトにおいて、ＮｉＯの多くとも１
／２以下がＭｇＯおよび／または（１／４）（Ｌｉ２Ｏ
＋Ｆｅ２Ｏ３）および／またはＭｎ酸化物に置換されて
いるものに対して０．０５〜２．０wt%のＢｉ２Ｏ３を
含有させることを特徴とするフェライト材料が記載され
ている。同公報によれば、フェライト材料の組成を前記
のものとすることにより、高い初透磁率μｉ、飽和磁束
密度Ｂｓ、強度を有し、かつ耐熱衝撃性に優れたフェラ
イト材料を提供できるとしている。しかし、同公報で
は、フェライト材料の機械的強度について言及している
ものの、初透磁率の加圧特性、すなわち抗応力特性につ
いては何ら記載されていない。
は、Ｆｅ２Ｏ３：４０〜５０mol%、ＺｎＯ：２０〜３５
mol%、ＣｕＯ：３〜１０mol%、残部ＮｉＯからなるＮｉ
-Ｃｕ-Ｚｎ系フェライトにおいて、ＮｉＯの多くとも１
／２以下がＭｇＯおよび／または（１／４）（Ｌｉ２Ｏ
＋Ｆｅ２Ｏ３）および／またはＭｎ酸化物に置換されて
いるものに対して０．０５〜２．０wt%のＢｉ２Ｏ３を
含有させることを特徴とするフェライト材料が記載され
ている。同公報によれば、フェライト材料の組成を前記
のものとすることにより、高い初透磁率μｉ、飽和磁束
密度Ｂｓ、強度を有し、かつ耐熱衝撃性に優れたフェラ
イト材料を提供できるとしている。しかし、同公報で
は、フェライト材料の機械的強度について言及している
ものの、初透磁率の加圧特性、すなわち抗応力特性につ
いては何ら記載されていない。
【００１１】特開平３−９３６６７号公報には、Ｆｅ２
Ｏ３：２５〜４０mol%、ＺｎＯ：０〜２０mol%、残部Ｎ
ｉＯおよびＣｕＯからなるスピネル型組成物のＮｉＯを
０．１〜２０mol%のＭｇＯで置換したものに対し、０．
１〜１２wt%のＢｉ２Ｏ３および０．０５〜４．０wt%の
ＳｉＯ２を含有させることを特徴とする磁性材料が記載
されている。同公報によれば、磁性材料の組成を前記の
ものとすることにより、加圧特性および磁場特性の良好
な磁性材料が提供できるとしている。しかし、同公報の
実施例に示された磁性材料の初透磁率μｉは５〜１０程
度であり、飽和磁束密度Ｂｓについては何ら記載されて
いない。したがって、この磁性材料の電源用チョークコ
イルおよび電源用インダクタに用いられるコアに必要と
される特性すべてを満足するとはいえない。
Ｏ３：２５〜４０mol%、ＺｎＯ：０〜２０mol%、残部Ｎ
ｉＯおよびＣｕＯからなるスピネル型組成物のＮｉＯを
０．１〜２０mol%のＭｇＯで置換したものに対し、０．
１〜１２wt%のＢｉ２Ｏ３および０．０５〜４．０wt%の
ＳｉＯ２を含有させることを特徴とする磁性材料が記載
されている。同公報によれば、磁性材料の組成を前記の
ものとすることにより、加圧特性および磁場特性の良好
な磁性材料が提供できるとしている。しかし、同公報の
実施例に示された磁性材料の初透磁率μｉは５〜１０程
度であり、飽和磁束密度Ｂｓについては何ら記載されて
いない。したがって、この磁性材料の電源用チョークコ
イルおよび電源用インダクタに用いられるコアに必要と
される特性すべてを満足するとはいえない。
【００１２】特開平１０−３３５１３１号公報には、Ｎ
ｉ-Ｍｇ-Ｃｕ-Ｚｎ系フェライトを主成分とし、これに
副成分としてＰｂＯ：２．１６〜３．９６wt%、ＳｉＯ
２：０．８０〜１．６３wt%、Ｎｂ２Ｏ３：１．４〜
３．０wt%を含有し、あるいは該副成分にさらにＣｏ３
Ｏ４を０．０１〜０．１０wt%含有していることを特徴
とする酸化物磁性材料が記載されている。同公報によれ
ば、磁性材料の組成を前記のものとすることにより、高
い初透磁率μｉと小さい温度係数を持つ磁性材料を提供
できるとしている。しかし同公報の実施例に記載された
磁性材料の初透磁率μｉは１８〜６９程度であり、飽和
磁束密度Ｂｓ、抗応力特性については何ら記載されてい
ない。したがって、この磁性材料が電源用チョークコイ
ルおよび電源用インダクタに用いられるコアに必要とさ
れる特性すべてを満足するとはいえない。
ｉ-Ｍｇ-Ｃｕ-Ｚｎ系フェライトを主成分とし、これに
副成分としてＰｂＯ：２．１６〜３．９６wt%、ＳｉＯ
２：０．８０〜１．６３wt%、Ｎｂ２Ｏ３：１．４〜
３．０wt%を含有し、あるいは該副成分にさらにＣｏ３
Ｏ４を０．０１〜０．１０wt%含有していることを特徴
とする酸化物磁性材料が記載されている。同公報によれ
ば、磁性材料の組成を前記のものとすることにより、高
い初透磁率μｉと小さい温度係数を持つ磁性材料を提供
できるとしている。しかし同公報の実施例に記載された
磁性材料の初透磁率μｉは１８〜６９程度であり、飽和
磁束密度Ｂｓ、抗応力特性については何ら記載されてい
ない。したがって、この磁性材料が電源用チョークコイ
ルおよび電源用インダクタに用いられるコアに必要とさ
れる特性すべてを満足するとはいえない。
【００１３】また、特開平２０００-３０６７１９号公
報には、Ｆｅ２Ｏ３：４８〜５０mol%、ＺｎＯ：２０〜
３２mol%、ＣｕＯ：３〜７mol%、残部ＮｉＯからなり、
ＺｎＯの０〜５mol%をＭｇＯで置換するとともに、焼結
体の平均結晶粒径が５μｍ以上である酸化物磁性材料が
記載されている。同公報によれば、磁性材料を前記のも
のとすることにより、高比抵抗で低損失の酸化物磁性材
料を提供できるとしている。しかし、同公報には外部応
力を加えた時のインダクタンスの変化、すなわち、抗応
力特性について何ら記載されていない。したがって、こ
の磁性材料が電源用チョークコイルおよび電源用インダ
クタ、とりわけ樹脂モールドタイプの電源用チョークコ
イルおよび電源用インダクタに用いられるコアに必要と
される特性すべてを満足するとはいえない。
報には、Ｆｅ２Ｏ３：４８〜５０mol%、ＺｎＯ：２０〜
３２mol%、ＣｕＯ：３〜７mol%、残部ＮｉＯからなり、
ＺｎＯの０〜５mol%をＭｇＯで置換するとともに、焼結
体の平均結晶粒径が５μｍ以上である酸化物磁性材料が
記載されている。同公報によれば、磁性材料を前記のも
のとすることにより、高比抵抗で低損失の酸化物磁性材
料を提供できるとしている。しかし、同公報には外部応
力を加えた時のインダクタンスの変化、すなわち、抗応
力特性について何ら記載されていない。したがって、こ
の磁性材料が電源用チョークコイルおよび電源用インダ
クタ、とりわけ樹脂モールドタイプの電源用チョークコ
イルおよび電源用インダクタに用いられるコアに必要と
される特性すべてを満足するとはいえない。
【００１４】上述のように、従来の磁性材料には、飽和
磁束密度Ｂｓおよび初透磁率μｉが高く、かつ初透磁率
μｉの温度特性が良好であり、しかも抗応力特性が良好
な磁性材料は存在しなかった。
磁束密度Ｂｓおよび初透磁率μｉが高く、かつ初透磁率
μｉの温度特性が良好であり、しかも抗応力特性が良好
な磁性材料は存在しなかった。
【００１５】したがって本発明の目的は、飽和磁束密度
Ｂｓおよび初透磁率μｉが高く、かつ初透磁率μｉの温
度特性が良好であり、しかも抗応力特性が良好な酸化物
磁性材料とそれを用いたコアを有するコイル部品を提供
することにある。
Ｂｓおよび初透磁率μｉが高く、かつ初透磁率μｉの温
度特性が良好であり、しかも抗応力特性が良好な酸化物
磁性材料とそれを用いたコアを有するコイル部品を提供
することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１の酸化物磁性材
料は、Ｆｅ２Ｏ３：４６．０〜５０．０mol%、ＺｎＯ：
２０．０〜３０．０mol%、ＣｕＯ：７．１〜１０．０mo
l%、ＭｇＯ：１．０mol%以下（ただし、０mol%を含ま
ず）、残部ＮｉＯを含む組成からなることを特徴とす
る。
料は、Ｆｅ２Ｏ３：４６．０〜５０．０mol%、ＺｎＯ：
２０．０〜３０．０mol%、ＣｕＯ：７．１〜１０．０mo
l%、ＭｇＯ：１．０mol%以下（ただし、０mol%を含ま
ず）、残部ＮｉＯを含む組成からなることを特徴とす
る。
【００１７】請求項２のコイル部品は、請求項１の酸化
物磁性材料からなるコアを備えることを特徴とする。
物磁性材料からなるコアを備えることを特徴とする。
【００１８】本発明の酸化物磁性材料は、組成を前記範
囲内とすることにより、飽和磁束密度Ｂｓが高く、初透
磁率μｉが高く、初透磁率μｉの温度特性が良好であ
り、抗応力特性が良好とすることができる。
囲内とすることにより、飽和磁束密度Ｂｓが高く、初透
磁率μｉが高く、初透磁率μｉの温度特性が良好であ
り、抗応力特性が良好とすることができる。
【００１９】ここで、各組成物を前記のような組成とし
た理由は以下の通りである。各組成物の内、Ｆｅ２Ｏ３
が４６．０mol%未満であると、焼結体密度が低下する。
そしてＦｅ２Ｏ３が化学量論組成を超えた範囲から、空
気中の焼成ではＦｅ３Ｏ４の析出により、焼結体密度の
低下と、コアとしての比抵抗の低下が始まる。この析出
が顕著に見られるのはＦｅ２Ｏ３が５０．０mol%を超え
る範囲である。
た理由は以下の通りである。各組成物の内、Ｆｅ２Ｏ３
が４６．０mol%未満であると、焼結体密度が低下する。
そしてＦｅ２Ｏ３が化学量論組成を超えた範囲から、空
気中の焼成ではＦｅ３Ｏ４の析出により、焼結体密度の
低下と、コアとしての比抵抗の低下が始まる。この析出
が顕著に見られるのはＦｅ２Ｏ３が５０．０mol%を超え
る範囲である。
【００２０】また、ＣｕＯが７．１mol%未満では磁性材
料の焼結性が劣化し、焼結体密度が低下するため、コア
の物理的強度が低下する。一方、ＣｕＯが１０．０mol%
を超えるとコアの比抵抗が低下する。
料の焼結性が劣化し、焼結体密度が低下するため、コア
の物理的強度が低下する。一方、ＣｕＯが１０．０mol%
を超えるとコアの比抵抗が低下する。
【００２１】また、ＺｎＯが２０．０mol%未満では初透
磁率μｉが低下し、一方、ＺｎＯが３０．０mol%を超え
るとキュリー点が低くなり、実用上問題となる。
磁率μｉが低下し、一方、ＺｎＯが３０．０mol%を超え
るとキュリー点が低くなり、実用上問題となる。
【００２２】また、ＭｇＯを含有することにより、飽和
磁束密度Ｂｓ、初透磁率μｉの温度特性、抗応力特性の
いずれにおいても良好な値が得られる。一方、含有しな
い場合には、これら３つの特性を同時に良好とすること
は困難である。このＭｇＯは、１．０mol%を超えると飽
和磁束密度Ｂｓが低下し、初透磁率μｉの温度特性およ
び抗応力特性も悪化する。
磁束密度Ｂｓ、初透磁率μｉの温度特性、抗応力特性の
いずれにおいても良好な値が得られる。一方、含有しな
い場合には、これら３つの特性を同時に良好とすること
は困難である。このＭｇＯは、１．０mol%を超えると飽
和磁束密度Ｂｓが低下し、初透磁率μｉの温度特性およ
び抗応力特性も悪化する。
【００２３】また、本発明においては、主成分の残部と
してＮｉＯを含有するが、これは諸特性をその他の成分
により調整し、残部とするものである。ここで、ＮｉＯ
を含有していなければ比抵抗が低下し、抗応力特性も悪
化する。
してＮｉＯを含有するが、これは諸特性をその他の成分
により調整し、残部とするものである。ここで、ＮｉＯ
を含有していなければ比抵抗が低下し、抗応力特性も悪
化する。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明による磁性材料は、前記組
成物からなるものであり、一例として次のように製造さ
れる。各成分の原料には基本的には酸化鉄、酸化胴、酸
化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ニッケルを用いる。マ
グネシウムについては、最終的に得られる磁性材料中で
のマグネシウムの構成比がＭｇＯに換算して前記範囲内
となるように他のマグネシウム化合物、例えばＭｇ（Ｏ
Ｈ）２等を用いてもよい。各原料は、最終組成が前記組
成比となるように混合される。
成物からなるものであり、一例として次のように製造さ
れる。各成分の原料には基本的には酸化鉄、酸化胴、酸
化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ニッケルを用いる。マ
グネシウムについては、最終的に得られる磁性材料中で
のマグネシウムの構成比がＭｇＯに換算して前記範囲内
となるように他のマグネシウム化合物、例えばＭｇ（Ｏ
Ｈ）２等を用いてもよい。各原料は、最終組成が前記組
成比となるように混合される。
【００２５】次いで混合物を仮焼する。仮焼は通常は空
気中で行えばよく、仮焼温度は８００〜１１００℃、仮
焼温度は１〜３時間とすることが好ましい。
気中で行えばよく、仮焼温度は８００〜１１００℃、仮
焼温度は１〜３時間とすることが好ましい。
【００２６】次に、得られた仮焼物をボールミル等によ
り所定の粒径となるまで粉砕する。仮焼物を粉砕した
後、ポリビニルアルコール等の適当なバインダーを適量
加えて所定の形状に成形する。
り所定の粒径となるまで粉砕する。仮焼物を粉砕した
後、ポリビニルアルコール等の適当なバインダーを適量
加えて所定の形状に成形する。
【００２７】次に成形体を焼成する。焼成は通常空気中
で行えばよく、焼成温度は９００〜１２００℃程度で、
焼成温度は２〜５時間とすることが好ましい。
で行えばよく、焼成温度は９００〜１２００℃程度で、
焼成温度は２〜５時間とすることが好ましい。
【００２８】本発明のコイル部品は、前記した本発明の
磁性材料を所定形状のコアとして加工したものに必要な
巻線を施し、必要に応じて樹脂モールド等を施すことに
より得ることができる。なお、コアを所定形状とするた
めには、前述のように焼成前の成形という方法を用いて
もよいし、焼成後に加工するという方法を用いてもよ
い。
磁性材料を所定形状のコアとして加工したものに必要な
巻線を施し、必要に応じて樹脂モールド等を施すことに
より得ることができる。なお、コアを所定形状とするた
めには、前述のように焼成前の成形という方法を用いて
もよいし、焼成後に加工するという方法を用いてもよ
い。
【００２９】図１は本発明の磁性材料によるフェライト
コア（ドラムコア１およびリングコア２）を用いたチョ
ークコイルの構成例を示す一部透視斜視図である。図１
において、ドラムコア１には巻線３が巻かれ、巻線３を
巻いたドラム１とリングコア２との間には樹脂６が充填
されると共に、これらのコア１、２はベース４に接着さ
れる。ベース４には１対の端子電極５が固定され、各端
子電極５に巻線３の両端が接続される。
コア（ドラムコア１およびリングコア２）を用いたチョ
ークコイルの構成例を示す一部透視斜視図である。図１
において、ドラムコア１には巻線３が巻かれ、巻線３を
巻いたドラム１とリングコア２との間には樹脂６が充填
されると共に、これらのコア１、２はベース４に接着さ
れる。ベース４には１対の端子電極５が固定され、各端
子電極５に巻線３の両端が接続される。
【００３０】図２は本発明の磁性材料によるフェライト
コアを用いたチップインダクタの構成例を示した一部透
視斜視図である。この例のチップインダクタは、本発明
のフェライトを用い、両端に径の大きな鍔部を有するド
ラム型コア７と、このコア７の胴部に巻回された巻線８
と、巻線８の端部と外部電気回路とを接続し、かつ、コ
ア７を樹脂（モールド材１０）内に固定するための端子
電極９と、これらの外部を覆うように設けられたモール
ド材１０とを有する。
コアを用いたチップインダクタの構成例を示した一部透
視斜視図である。この例のチップインダクタは、本発明
のフェライトを用い、両端に径の大きな鍔部を有するド
ラム型コア７と、このコア７の胴部に巻回された巻線８
と、巻線８の端部と外部電気回路とを接続し、かつ、コ
ア７を樹脂（モールド材１０）内に固定するための端子
電極９と、これらの外部を覆うように設けられたモール
ド材１０とを有する。
【００３１】チョークコイルやチップインダクタの構成
としては、図示例に限定されるものではなく、種々の態
様をとることができる。チョークコイルは、例えば中脚
付きポットコア内に樹脂を流し込み、板状フェライトコ
アをポットコアの開口部に蓋をするような形で組み合わ
せて樹脂を封入するような構成としてもよい。また、イ
ンダクタは、例えば、箱形の樹脂ケース内に、コアに巻
線、リード線等を設けたコイル素体を挿入し、開口部を
モールド材で封止するような構成としてもよい。
としては、図示例に限定されるものではなく、種々の態
様をとることができる。チョークコイルは、例えば中脚
付きポットコア内に樹脂を流し込み、板状フェライトコ
アをポットコアの開口部に蓋をするような形で組み合わ
せて樹脂を封入するような構成としてもよい。また、イ
ンダクタは、例えば、箱形の樹脂ケース内に、コアに巻
線、リード線等を設けたコイル素体を挿入し、開口部を
モールド材で封止するような構成としてもよい。
【００３２】
【実施例】各成分原料を表１に示した組成比となるよう
に秤量し、ボールミルにて５時間混合した。なお、表１
におけるサンプル１〜８は本発明の組成範囲にある実施
例であり、サンプル９〜１４は本発明の組成範囲外にあ
る比較例である。
に秤量し、ボールミルにて５時間混合した。なお、表１
におけるサンプル１〜８は本発明の組成範囲にある実施
例であり、サンプル９〜１４は本発明の組成範囲外にあ
る比較例である。
【００３３】上述のようにして得られた混合物を空気中
において９００℃で２時間仮焼した後、ボールミルにて
２０時間混合、粉砕した。粉砕後の混合物を乾燥し、ポ
リビニルアルコールを１．０wt%加えた後、１００kPaの
圧力で加圧成形して、寸法が５０ｍｍ×１０ｍｍ×７ｍ
ｍの角形成形体と、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ
５ｍｍのトロイダル状成形体とを得た。これらの成形体
を、空気中において、表１に示す温度で２時間焼成し
て、磁性材料からなる角形コアサンプルおよびトロイダ
ルコアサンプルを得た。
において９００℃で２時間仮焼した後、ボールミルにて
２０時間混合、粉砕した。粉砕後の混合物を乾燥し、ポ
リビニルアルコールを１．０wt%加えた後、１００kPaの
圧力で加圧成形して、寸法が５０ｍｍ×１０ｍｍ×７ｍ
ｍの角形成形体と、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ
５ｍｍのトロイダル状成形体とを得た。これらの成形体
を、空気中において、表１に示す温度で２時間焼成し
て、磁性材料からなる角形コアサンプルおよびトロイダ
ルコアサンプルを得た。
【００３４】前記角形コアサンプルの中央部にワイヤを
１４回巻回した後、これに一定速度で一軸圧縮力を印加
し、このときのインダクタンス値を連続的に測定し、得
られた測定値からインダクタンス変化率を算出した。表
１に、５０kPaの一軸圧縮力を印加したときのインダク
タンス値変化率ΔＬ／Ｌを示す。ここで、Ｌは加圧前の
インダクタンス、ΔＬは加圧によるインダクタンスの変
化量、すなわち加圧時のインダクタンスから加圧前のイ
ンダクタンスを減じた値である。
１４回巻回した後、これに一定速度で一軸圧縮力を印加
し、このときのインダクタンス値を連続的に測定し、得
られた測定値からインダクタンス変化率を算出した。表
１に、５０kPaの一軸圧縮力を印加したときのインダク
タンス値変化率ΔＬ／Ｌを示す。ここで、Ｌは加圧前の
インダクタンス、ΔＬは加圧によるインダクタンスの変
化量、すなわち加圧時のインダクタンスから加圧前のイ
ンダクタンスを減じた値である。
【００３５】なお、一軸加圧は、アイコーエンジニアリ
ング社製荷重試験機（計測スタンドMODEL1321、計測ア
ンプMODEL1011CREEP、ロードセルMODEL3800）にて行
い、インダクタンス値の測定はヒューレットパッカード
社製プレシジョンＬＣＲメータ4284Aにて行った。
ング社製荷重試験機（計測スタンドMODEL1321、計測ア
ンプMODEL1011CREEP、ロードセルMODEL3800）にて行
い、インダクタンス値の測定はヒューレットパッカード
社製プレシジョンＬＣＲメータ4284Aにて行った。
【００３６】また、トロイダルコアサンプルにワイヤを
２０回巻回した後、前記ＬＣＲメータによりインダクタ
ンス値を測定し、１００ｋＨｚにおける初透磁率μi、
−２０〜２０℃および２０〜６０℃における相対温度係
数αμirを数１により求めた。ただし数１において、Ｔ
１、Ｔ２はそれぞれ透磁率を測定した低温側、高温側温
度、μi１、μi２はそれぞれ温度Ｔ１、Ｔ２における初
透磁率である。
２０回巻回した後、前記ＬＣＲメータによりインダクタ
ンス値を測定し、１００ｋＨｚにおける初透磁率μi、
−２０〜２０℃および２０〜６０℃における相対温度係
数αμirを数１により求めた。ただし数１において、Ｔ
１、Ｔ２はそれぞれ透磁率を測定した低温側、高温側温
度、μi１、μi２はそれぞれ温度Ｔ１、Ｔ２における初
透磁率である。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【数１】
【００３９】また、前記初透磁率μiおよび相対温度係
数αμirの測定に用いたトロイダルサンプルに二次巻線
を４０回巻回した後、理研電子社製Ｂ・Ｈカーブトレー
サーにて４ｋＡ／ｍの磁場を印加したときの飽和磁束密
度Ｂｓを測定した。これらの結果を表１に示す。
数αμirの測定に用いたトロイダルサンプルに二次巻線
を４０回巻回した後、理研電子社製Ｂ・Ｈカーブトレー
サーにて４ｋＡ／ｍの磁場を印加したときの飽和磁束密
度Ｂｓを測定した。これらの結果を表１に示す。
【００４０】表１から分かるように、Ｆｅ２Ｏ３、Ｚｎ
Ｏ、ＣｕＯが前記本発明の組成範囲にあり、かつＮｉＯ
を含み、ＭｇＯが１mol%以下含有するサンプル１〜８に
おいては、初透磁率μｉとして５００以上の高い値が得
られ、飽和磁束密度Ｂｓも４００ｍＴ以上の高い値が得
られる。また、これらのサンプル１〜８においては、−
２０〜２０℃、２０〜６０℃の温度範囲において、イン
ダクタンスの相対温度係数αμirは１０未満に抑えられ
る。また、これらのサンプル１〜８においては、インダ
クタンス値変化率ΔＬ／Ｌは−３.０未満であり、良好
な抗応力特性が得られた。特に抗応力特性（インダクタ
ンス値変化率）ΔＬ／Ｌについて検討すると、さらに好
ましいＭｇＯの含有率は０．１〜０．７５mol%の範囲で
ある。
Ｏ、ＣｕＯが前記本発明の組成範囲にあり、かつＮｉＯ
を含み、ＭｇＯが１mol%以下含有するサンプル１〜８に
おいては、初透磁率μｉとして５００以上の高い値が得
られ、飽和磁束密度Ｂｓも４００ｍＴ以上の高い値が得
られる。また、これらのサンプル１〜８においては、−
２０〜２０℃、２０〜６０℃の温度範囲において、イン
ダクタンスの相対温度係数αμirは１０未満に抑えられ
る。また、これらのサンプル１〜８においては、インダ
クタンス値変化率ΔＬ／Ｌは−３.０未満であり、良好
な抗応力特性が得られた。特に抗応力特性（インダクタ
ンス値変化率）ΔＬ／Ｌについて検討すると、さらに好
ましいＭｇＯの含有率は０．１〜０．７５mol%の範囲で
ある。
【００４１】一方、ＭｇＯがゼロかあるいは２mol%以上
含むサンプル９〜１４の場合は、−２０〜２０℃、２０
〜６０℃の温度範囲の少なくともいずれかあるいは双方
において、インダクタンスの相対温度係数αμirは１０
を超える値になり、また、サンプル１０〜１４の抗応力
特性ΔＬ／Ｌは３．０以上と大きくなる。
含むサンプル９〜１４の場合は、−２０〜２０℃、２０
〜６０℃の温度範囲の少なくともいずれかあるいは双方
において、インダクタンスの相対温度係数αμirは１０
を超える値になり、また、サンプル１０〜１４の抗応力
特性ΔＬ／Ｌは３．０以上と大きくなる。
【００４２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の磁性材料
は、飽和磁束密度Ｂｓおよび初透磁率μｉが高く、かつ
初透磁率μｉの温度特性が良好であり、抗応力特性も良
好である。すなわち、電源用チョークコイルおよび電源
用インダクタのコアに用いられる磁性材料に要求される
すべての特性を満足することができる。このため、本発
明の磁性材料を用いることにより、高品質の電源用チョ
ークコイルおよび電源用インダクタを提供することがで
きる。
は、飽和磁束密度Ｂｓおよび初透磁率μｉが高く、かつ
初透磁率μｉの温度特性が良好であり、抗応力特性も良
好である。すなわち、電源用チョークコイルおよび電源
用インダクタのコアに用いられる磁性材料に要求される
すべての特性を満足することができる。このため、本発
明の磁性材料を用いることにより、高品質の電源用チョ
ークコイルおよび電源用インダクタを提供することがで
きる。
【図１】本発明のチョークコイルの一実施の形態を示す
一部透視斜視図である。
一部透視斜視図である。
【図２】本発明のインダクタの一実施の形態を示す一部
透視斜視図である。
透視斜視図である。
１：ドラムコア、２：リングコア、３：巻線、４：ベー
ス、５：端子電極、６：樹脂、７：コア、８：巻線、
９：端子電極、１０：モールド材
ス、５：端子電極、６：樹脂、７：コア、８：巻線、
９：端子電極、１０：モールド材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年２月１４日（２００１．２．１
４）
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 酸化物磁性材料とそれを用いたコイ
ル部品 ─────────────────────────────────────────────────────
ル部品 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１１月１４日（２００１．１１．
１４）
１４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】特開平１０−３３５１３１号公報には、Ｎ
ｉ-Ｍｇ-Ｃｕ-Ｚｎ系フェライトを主成分とし、これに
副成分としてＰｂＯ：２．１６〜３．９５wt%、ＳｉＯ
２：０．８０〜１．６３wt%、Ｎｂ２Ｏ３：１．４〜
３．０wt%を含有し、あるいは該副成分にさらにＣｏ３
Ｏ４を０．０１〜０．１０wt%含有していることを特徴
とする酸化物磁性材料が記載されている。同公報によれ
ば、磁性材料の組成を前記のものとすることにより、高
い初透磁率μｉと小さい温度係数を持つ磁性材料を提供
できるとしている。しかし同公報の実施例に記載された
磁性材料の初透磁率μｉは１８〜６９程度であり、飽和
磁束密度Ｂｓ、抗応力特性については何ら記載されてい
ない。したがって、この磁性材料が電源用チョークコイ
ルおよび電源用インダクタに用いられるコアに必要とさ
れる特性すべてを満足するとはいえない。
ｉ-Ｍｇ-Ｃｕ-Ｚｎ系フェライトを主成分とし、これに
副成分としてＰｂＯ：２．１６〜３．９５wt%、ＳｉＯ
２：０．８０〜１．６３wt%、Ｎｂ２Ｏ３：１．４〜
３．０wt%を含有し、あるいは該副成分にさらにＣｏ３
Ｏ４を０．０１〜０．１０wt%含有していることを特徴
とする酸化物磁性材料が記載されている。同公報によれ
ば、磁性材料の組成を前記のものとすることにより、高
い初透磁率μｉと小さい温度係数を持つ磁性材料を提供
できるとしている。しかし同公報の実施例に記載された
磁性材料の初透磁率μｉは１８〜６９程度であり、飽和
磁束密度Ｂｓ、抗応力特性については何ら記載されてい
ない。したがって、この磁性材料が電源用チョークコイ
ルおよび電源用インダクタに用いられるコアに必要とさ
れる特性すべてを満足するとはいえない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】また、トロイダルコアサンプルにワイヤを
２０回巻回した後、前記ＬＣＲメータによりインダクタ
ンス値を測定し、１００ｋＨｚにおける初透磁率μi、
−２０〜２０℃および２０〜６０℃における相対温度係
数αμirを数１により求めた。ただし数１において、Ｔ
１、Ｔ２はそれぞれ透磁率を測定した温度、μi１、μi
２はそれぞれ温度Ｔ１、Ｔ２における初透磁率である。
２０回巻回した後、前記ＬＣＲメータによりインダクタ
ンス値を測定し、１００ｋＨｚにおける初透磁率μi、
−２０〜２０℃および２０〜６０℃における相対温度係
数αμirを数１により求めた。ただし数１において、Ｔ
１、Ｔ２はそれぞれ透磁率を測定した温度、μi１、μi
２はそれぞれ温度Ｔ１、Ｔ２における初透磁率である。
Claims (2)
- 【請求項１】Ｆｅ２Ｏ３：４６．０〜５０．０mol%、Ｚ
ｎＯ：２０．０〜３０．０mol%、ＣｕＯ：７．１〜１
０．０mol%、ＭｇＯ：１．０mol%以下（ただし、０mol%
を含まず）、残部ＮｉＯを含む組成からなることを特徴
とする酸化物磁性材料。 - 【請求項２】請求項１の酸化物磁性材料からなるコアを
備えることを特徴とするコイル部品。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001036214A JP2002246222A (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | 酸化物磁性材料とそれを用いたコイル部品 |
| KR1020020006647A KR20020077798A (ko) | 2001-02-13 | 2002-02-06 | 산화물 자성재료 및 이것을 이용한 코일부품 |
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