JP2004039787A

JP2004039787A - インダクタ

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Publication number: JP2004039787A
Application number: JP2002193192A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kobayashi; 小林　修; Osamu Yamada; 山田　修; Yukio Suzuki; 鈴木　行夫; Kiyoshi Ito; 伊藤　清; Mayuka Shirai; 白井　麻由佳
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-02-05
Also published as: EP1378921A1; US6798329B2; US20040004526A1

Abstract

【課題】回路の共振特性をなくして高周波雑音により生ずる波形歪みを低減したインダクタを提供する。
【解決手段】軟磁性材料により開磁路を形成し、該開磁路に巻線を卷回させてなるインダクタに複素比誘電率が周波数により変化する軟磁性材料を用いる。該軟磁性材料は、前記巻線に流れる電気信号の周波数より高周波領域において、その複素比誘電率の虚数部が実数部より大である。具体的には、前記軟磁性材料は、比抵抗が１５０Ωｍ以上であって、その複素比誘電率の実数部が１ＫＨｚにおいて１，０００以上、かつ２０，０００以下、１ＭＨｚにおいて５０以下であると共に、１ＭＨｚにおいてその複素比誘電率の虚数部が実数部より大である。又、前記軟磁性材料は、巻線に流れる電気信号の周波数が１ＭＨｚにおいて、その複素比誘電率の虚数部と実数部との比が１以上である。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インダクタに関し、特に高周波領域で使用して有効なインダクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の雑音を低減することは、電子機器が小型化、高性能化されるに従って、ますます重要になってきている。係る雑音を低減するために各種のインダクタが使用されている。大電流が流れ、比較的低周波の用途には、飽和磁束密度の大きな鉄系圧粉磁心や、アモルファス磁心が用いられ、その形状は主にトロイダル形状である。一方、高周波の用途には、比抵抗の大きい、Ｎｉ−Ｚｎフェライト（１０^２〜１０^５Ωｍ）が磁心として使用されている。
【０００３】
一方、近年のように、電子機器が高性能化、高周波化される中で、高周波インダクタの需要も高まっている。又、比抵抗が大きい為に磁心に巻線を直接卷回できる点も前記Ｎｉ−Ｚｎフェライトが好まれる理由である。しかし、係るＮｉ−Ｚｎフェライトは、飽和磁束密度が小さいために閉磁路で使用されることがあまりなく、開磁路であるドラム形状、ロッド形状の磁心として使用されることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
高周波帯域向けのインダクタには、上述したＮｉ−Ｚｎフェライトが用いられている。しかし、Ｎｉ−Ｚｎフェライトは、原料にＮｉを含むために専用の製造プロセスを必要とする等の経済的及び製造技術的問題点がある。これに対して、安価で良好な特性を有するソフトフェライトにＭｎ−Ｚｎフェライトがあるが、一般的なＭｎ−Ｚｎフェライトにおける比抵抗は、比抵抗が０．１〜１Ωｍと低く、低周波から渦電流損が増大して使用できる周波数も数百　ｋＨｚ程度が限界である。又、これを超える周波数領域では透磁率（初透磁率）が著しく低下して、軟磁性材料としての特性を全く失ってしまう、という問題があった。又、比抵抗が低いことに起因する絶縁不良を防止する為に、カバーや、絶縁皮膜のコーティングが必要になり、磁心に巻線を直接卷回できないために価格が上昇する欠点があり、その用途は大幅に限られている。
【０００５】
一般に、インダクタの等価回路は、簡易的に抵抗成分Ｒ、誘導性リアクタンスＬの直列等価回路で表されるが、より詳しくは図５に示すように、誘導性リアクタンスＬとその抵抗成分Ｒ１及び容量性リアクタンスＣとその抵抗成分Ｒ２に置き換えられたものとの直並列回路にて表される。ここで、容量性リアクタンスＣは巻線間の浮遊容量とコア−巻線間の浮遊容量から成る。誘導性リアクタンスＬの抵抗成分Ｒ１は、巻線抵抗による銅損と磁心の磁気損失による抵抗から成る。一方、容量性リアクタンスＣの抵抗成分Ｒ２はコア−巻線間の電気結合から生じる損失（後述するがこれは誘電損失に依存する）から成る。このような等価回路のために、インダクタの周波数特性は、ＬＣ共振を生じ、上に凸なインピーダンス特性を示す。
【０００６】
前記インダクタのＬＣ共振の鋭さを示す指標として周知のＱ値がある。係るＱ値が大きいほど鋭く共振し、小さいほど鈍い共振特性となる。それぞれ使用される電子回路の環境に応じて適切なＱ値を有するインダクタが使用されているが、近年の電子機器の高周波化、ディジタル化の流れにより、高周波ノイズを抑制できるインダクタの重要性が増している。又、伝送信号波形を歪ませることなく、ノイズ成分を効率的に吸収するノイズ対策部品への要求も高まっている。
【０００７】
一方、Ｑ値が大きく、インダクタのインピーダンスが鋭く共振してしまうと、インダクタンスが周波数によって急激に変化したり、更にそれがノイズの発生源となったりして、伝送信号を歪ませる原因となる場合があり好ましくない。従って、前述のような鋭い共振を伴なわず、高周波において使用可能なインダクタが望まれている。
【０００８】
上述のように、Ｍｎ　−Ｚｎ　フェライトのような軟磁性材料を用いた磁気コアは、安価であり、かつ良好な特性を有するものの、その比抵抗が非常に小さいために低周波から渦電流損が増大して使用できる周波数も数百　ｋＨｚ程度が限界で高周波において使用することができず、又、比抵抗が低いことに起因する絶縁不良を防止する為に、カバーや、絶縁皮膜のコーティングが必要になり、磁心に巻線を直接卷回できなかった。これに対して、本発明者等はＦｅ_２Ｏ_３組成を５０．０　ｍｏｌ％未満とし、かつＴｉＯ_２およびＳｎＯ_２のうち１種以上を適量含有させることにより比抵抗を著しく高めることが出来るＭｎ−Ｚｎフェライトを特許第３１０８８０３号、特許第３１０８８０４号等において明らかにした。
【０００９】
しかしながら、単に高比抵抗のフェライトを磁心に用いるだけでは、伝送信号波形に悪影響を及ぼすことなく、ノイズ抑制を行なえるインダクタを提供することはできない。Ｎｉ−Ｚｎフェライトがこれに該当する。このＮｉ−Ｚｎフェライトを磁心に用いた場合、実用特性であるインピーダンス特性が鋭く共振した特性を提示する。
【００１０】
前述のように、従来用いられているＮｉ−Ｚｎフェライトを開磁路の磁心に用いた場合、Ｑ値が大きく、インダクタのインピーダンスが鋭く共振する。前記Ｑ値は、インダクタ部品の損失成分に反比例する。一方、磁心の損失成分としては、前述のように磁気損失と誘電損失（複素比誘電率の虚数部と実数部の比）があり、又、巻線の損失としては巻線抵抗がある。これらの成分の内、材料特性に依存する磁気損失と誘電損失が前記Ｎｉ−Ｚｎフェライトでは小さいために、その結果Ｑ値が大きくなり、インダクタのインピーダンスが鋭く共振し易い。従って、このような共振を伴なわず、かつ、Ｎｉ−Ｚｎフェライトを用いた場合と同様、高周波において使用可能なインダクタが望まれている。
【００１１】
本発明の第１の目的は、前記問題を解決して、安価なＭｎ　−Ｚｎ　フェライトの比抵抗を著しく高めることにより、従来のＮｉ−Ｚｎフェライトと同等の高周波特性を得ると共に、磁心に巻線を直接卷回できるインダクタを提供することである。又、本発明の第２の目的は、伝送信号波形に悪影響を及ぼすことなく、ノイズ抑制を行なえるインダクタを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために請求項１記載のインダクタでは、軟磁性材料により開磁路を形成し、該開磁路に巻線を卷回させてなるインダクタにおいて、前記軟磁性材料は、その複素比誘電率が周波数により変化し、高周波領域において、その複素比誘電率の虚数部が実数部より大であることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載のインダクタでは、請求項１に記載のインダクタにおいて、前記軟磁性材料は、比抵抗が１５０Ωｍ以上であって、その複素比誘電率の実数部が１ｋＨｚにおいて１，０００以上、かつ２０，０００以下、１ＭＨｚにおいて５０以下であると共に、１ＭＨｚにおいてその複素比誘電率の虚数部が実数部より大であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載のインダクタでは、請求項１に記載のインダクタにおいて、前記軟磁性材料は、周波数が１ＭＨｚにおいて、その複素比誘電率の虚数部と実数部との比が１以上であることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載のインダクタでは、請求項１に記載のインダクタにおいて、前記軟磁性材料は、その基本成分組成が、Ｆｅ_２Ｏ_３　４４．０〜５０．０　ｍｏｌ％（ただし、５０．０ｍｏｌ％は除く）、　ＺｎＯ　４．０〜２６．５　ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２およびＳｎＯ_２のうちの何れか一方または両方が　０．１〜８．０ｍｏｌ％、残部　ＭｎＯの材料組成を有することを特徴とするＭｎ−Ｚｎ　フェライトであることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載のインダクタでは、請求項１に記載のインダクタにおいて、前記軟磁性材料は、その基本成分組成が、Ｆｅ_２Ｏ_３　４４．０〜５０．０　ｍｏｌ％（ただし、５０．０ｍｏｌ％は除く）、　ＺｎＯ　４．０〜２６．５　ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２およびＳｎＯ_２のうちの何れか一方または両方が　０．１〜８．０ｍｏｌ％、　ＣｕＯ　０．１〜１６．０　ｍｏｌ％、残部　ＭｎＯの材料組成を有することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上述のように、フェライトのような軟磁性材料を用いた磁気コアは、単に磁気的性質のみでなく、誘電的性質も持っており、更にその複素比誘電率は周波数により変化する。従って、インピーダンスＺは複素比誘電率εの影響を受ける。以下、前記軟磁性材料を用いた磁気コアを透磁率μのみではなく、複素比誘電率εも考慮して述べる。前記複素透磁率μと磁気損失（ｔａｎδ_１）、及び複素比誘電率εと誘電損失（ｔａｎδ_２）を以下のように定義する。
μ＝μ’−ｊμ”　　　　　　　　　　　　　　（１）
ｔａｎδ_１＝μ”／μ’　　　　　　　　　　（２）
ここで、μ’は複素比誘電率μの実数部、μ”は、複素比誘電率μの虚数部である。
ε＝ε’−ｊε”　　　　　　　　　　　　　　（３）
ｔａｎδ_２＝ε”／ε’　　　　　　　　　　（４）
ここで、ε’は複素比誘電率εの実数部、ε”は、複素比誘電率εの虚数部である。
【００１８】
図５の等価回路図にて誘導性リアクタンスＬはμ’に比例し、その抵抗成分Ｒ１はμ”に比例する。一方、巻線とコア間の電気結合はコアの誘電率に依存する。この内、複素比誘電率εの実数部ε’は巻線とコア間の容量性リアクタンスＣとなる。一方で、容量性リアクタンスの抵抗成分Ｒ２においては以下のように考えることが出来る。
複素比誘電率εの虚数部ε”は抵抗成分として作用する。即ち、ε”は誘電損失に依存する抵抗成分であると考え、等価回路でＲ２として記載出来る。
μ’及びμ”が同等の特性を有する材料であっても誘電的性質が異なれば、インピーダンス特性（Ｑ値）も変化する。誘電損失（ｔａｎδ_２）が大きい軟磁性材料は図５のＲ２が増加し、回路のＱ値を下げる働きをし、結果、インピーダンス特性が鋭く共振しない。
【００１９】
従来のＭｎ　−Ｚｎ　フェライトは誘電損失（ｔａｎδ）が大きい為、インピーダンス特性が鋭く共振しない。しかし、先述したように比抵抗が非常に小さいために低周波から渦電流損が増大して使用できる周波数も数百　ｋＨｚ程度が限界で高周波において使用することができない。更に複素比誘電率の実数部は低周波（１ｋＨｚ）から高周波（１ＭＨｚ）まで、２０，０００より大きな略一定の値、或いは、その値が変化する場合であっても１桁程度の変化である。その為、低周波にて初透磁率が共鳴を起こしてしまう。
更に従来のＮｉ−Ｚｎフェライト及びＭｇ−Ｚｎフェライトは複素比誘電率の実数部は低周波（１ｋＨｚ）から高周波（１ＭＨｚ）まで、２０程度の略一定の値、或いは、その値が変化する場合であっても１桁程度の変化である。その為、高周波にて使用する事が出来る。しかし、先述したように誘電損失（ｔａｎδ_２）が小さい為、インピーダンス特性が鋭く共振してしまう。
発明者らは、複素比誘電率の実数部が低周波（１ｋＨｚ）から高周波（１ＭＨｚ）にかけて著しく減少するような軟磁性材料は高周波域にて誘電損失（ｔａｎδ_２）が１以上となる事を見出し、更にこの軟磁性材料により開磁路を形成し、該開磁路に巻線を卷回させてなるインダクタはインピーダンスが鋭く共振しない事、更に１ＭＨｚにおける複素比誘電率の実数部が小さいため高周波においても良好な特性を得る事が出来る事を見出した。
【００２０】
本発明は、前記誘電損失（ｔａｎδ_２）が周波数により変化し、高周波領域において、その複素比誘電率の虚数部が実数部より大になる作用を用いている。即ち、本発明の軟磁性材料は、複素比誘電率の実数部に依存する容量性リアクタンスＣをもち、その複素比誘電率が周波数により変化し、その複素比誘電率の実数部が高周波で著しく低下し、その結果、高周波領域において虚数部が実数部より大になり、容量性リアクタンスの抵抗成分Ｒ２に影響を与える。
【００２１】
以下、実施例１と実施例２について説明する。図１は、本発明の実施形態である実施例１と実施例２の軟磁性材料を用いた磁気コアと、比較のために用いる軟磁性材料を用いた磁気コアの基本成分組成（単位はｍｏｌ％）である。図１において、符号Ｓ１が実施例１、符号Ｓ２が実施例２、符号Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５が比較のために用いる軟磁性材料のそれぞれ基本成分組成（単位はｍｏｌ％）である。以下、符号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５をそれぞれ試料１、試料２、試料３、試料４、試料５と称す。
【００２２】
以下の実施例では、使用する信号の周波数を１０ＭＨｚ以下とする。又、比抵抗ρは、信号ライン、電源ラインなどのケーブルに印加される電圧により決定されるが、通常使用される用途における電圧の範囲で問題のない比抵抗ρの範囲で決定し、本発明で使用する軟磁性材料は、従来のＭｎ　−Ｚｎフェライトに比べて１０^３倍程度の著しく大きな抵抗を有することを特徴としており、０．１５Ωｍ×１０^３すなわちρ＝１５０Ωｍとなる。前記条件において、軟磁性材料のその複素比誘電率の実数部が１ｋＨｚにおいて１，０００以上、かつ２０，０００以下、１ＭＨｚにおいて５０以下であると共に、１ＭＨｚにおいてその複素比誘電率の虚数部が実数部より大となるように基本成分組成を定めた。
【００２３】
【実施例１】
試料１の基本成分組成は、図１の符号Ｓ１に示す軟磁性材料のように、Ｆｅ_２Ｏ_３　４４．０〜５０．０　ｍｏｌ％（ただし、５０．０ｍｏｌ％は除く）、　ＺｎＯ　４．０〜２６．５　ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２およびＳｎＯ_２のうちの何れか一方または両方が　０．１〜８．０ｍｏｌ％、残部　ＭｎＯの材料組成の範囲から、Ｆｅ_２Ｏ_３　４７．０　ｍｏｌ％、ＺｎＯ　１０．５　ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２１．０ｍｏｌ％、ＭｎＯ　４１．５　ｍｏｌ％とした場合である。
【００２４】
予め主成分としてのＦｅ_２Ｏ_３　、ＺｎＯ　、ＴｉＯ_２およびＭｎＯ　の各原料粉末を前記図２に示した所定の比率となるように秤量し、これらをボールミルにて混合して混合粉末を得、次に、この混合粉末を大気中９００　℃で２時間、仮焼成する。次にボールミルにて平均粉体粒径がおよそ１．４μｍになるまで微粉砕する。
【００２５】
更に、この混合粉末にポリビニルアルコールを添加して造粒し、８０ＭＰａ　の圧力を加えてトロイダル形状、ロッド形状並びにペレット（円板）形状（誘電率測定用）の磁心にする。トロイダル形状の磁心は、例えば、焼き上がりで外径１５ｍｍ、内径８ｍｍ、高さ３ｍｍである。又、ロッド形状の磁心は、焼き上がりで外径１０ｍｍ、高さ２４ｍｍである。又、ペレット形状の磁心は、焼き上がりで外径１０ｍｍ、高さ３ｍｍである。その後、窒素を流入して酸素分圧を制御した雰囲気中、１，１５０℃で３時間焼成する。
【００２６】
【実施例２】
試料２の基本成分組成は、図１の符号Ｓ２に示す軟磁性材料のように、Ｆｅ_２Ｏ_３　４４．０〜５０．０　ｍｏｌ％（ただし、５０．０ｍｏｌ％は除く）、　ＺｎＯ　４．０〜２６．５　ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２およびＳｎＯ_２のうちの１種または２種　０．１〜８．０ｍｏｌ％、　ＣｕＯ　０．１〜１６．０　ｍｏｌ％、残部　ＭｎＯの材料組成の範囲から、Ｆｅ_２Ｏ_３　４７．０　ｍｏｌ％、ＺｎＯ　１０．５　ｍｏｌ％、ＳｎＯ_２０．５ｍｏｌ％、ＭｎＯ　３９．５　ｍｏｌ％、　ＣｕＯ　１．５　ｍｏｌ％とした場合である。
【００２７】
予め主成分としてのＦｅ_２Ｏ_３　、ＺｎＯ　、ＳｎＯ_２、ＭｎＯ、及びＣｕＯ　の各原料粉末を前記図２に示した所定の比率となるように秤量し、これらをボールミルにて混合して混合粉末を得、次に、この混合粉末を大気中９００　℃で２時間、仮焼成する。次にボールミルにて平均粉体粒径がおよそ１．４μｍになるまで微粉砕した。
【００２８】
更に、この混合粉末にポリビニルアルコールを添加して造粒し、８０ＭＰａ　の圧力を加えてトロイダル形状、ロッド形状並びにペレット（円板）形状（誘電率測定用）の磁心にする。トロイダル形状の磁心は、例えば、焼き上がりで外径１５ｍｍ、内径８ｍｍ、高さ３ｍｍである。又、ロッド形状の磁心は、焼き上がりで外径１０ｍｍ、高さ２４ｍｍである。又、ペレット形状の磁心は、焼き上がりで外径１０ｍｍ、高さ３ｍｍである。その後、窒素を流入して酸素分圧を制御した雰囲気中、１，１５０℃で３時間焼成する。
【００２９】
なお、試料３、４、５に示した、比較のために用いる軟磁性材料は、予め主成分としてのＦｅ_２Ｏ_３　、ＺｎＯ　、ＭｎＯ、Ｎｉ、ＭｇＯ及びＣｕＯ　の各原料粉末を前記図１に示した所定の比率となるように秤量し、これらをボールミルにて混合して混合粉末を得、次に、この混合粉末を大気中９００　℃で２時間、仮焼成する。次にボールミルにて平均粉体粒径がおよそ１．４μｍになるまで微粉砕した。
【００３０】
更に、この混合粉末にポリビニルアルコールを添加して造粒し、８０ＭＰａ　の圧力を加えてトロイダル形状、ロッド形状並びにペレット（円板）形状（誘電率測定用）の磁心にする。トロイダル形状の磁心は、例えば、焼き上がりで外径１５ｍｍ、内径８ｍｍ、高さ３ｍｍである。又、ロッド形状の磁心は、焼き上がりで外径１０ｍｍ、高さ２４ｍｍである。又、ペレット形状の磁心は、焼き上がりで外径１０ｍｍ、高さ３ｍｍである。その後、符号Ｓ３の試料は、窒素を流入して酸素分圧を制御した雰囲気中、１，１５０℃で３時間焼成し、試料４、５は大気中、１，１５０℃で３時間焼成した。
【００３１】
図２は、図１の基本成分組成（単位はｍｏｌ％）で形成したトロイダル形状磁心の基本特性の実測値であって、０．１ＭＨｚにおける初透磁率μｉ、１，１９４Ａ／ｍにおける飽和磁束密度Ｂｓ、比抵抗ρｖ、及び１ｋＨｚと１ＭＨｚにおける複素比誘電率の実数部ε’、１ＭＨｚにおける複素比誘電率の虚数ε”と実数部ε’との比（ｔａｎδ_２＝ε”／ε’）の実測値である。誘電特性はペレット（円板）形状の磁心を用い、両面にＡｕ蒸着する事によってこれを電極とし、交流電圧を印加する事によって測定を行った。なお、符号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５は、図１と同一に用いている。
【００３２】
図２から明らかなように、試料１、試料２、及びＮｉ−Ｚｎ系の試料４は、初透磁率μｉ、飽和磁束密度Ｂｓ、比抵抗ρｖとも実用的な数値である。しかし、Ｎｉ−Ｚｎ系の試料４は、試料１、試料２に比べて１ＭＨｚにおける誘電損失ｔａｎδ_２＝ε”／ε’が非常に小さく、インダクタとした場合、Ｑ値が大きくなり、インダクタのインピーダンスが鋭く共振し易い。
【００３３】
一方、一般的なＭｎ−Ｚｎ系の試料３は、初透磁率μｉ、飽和磁束密度Ｂｓは実用的な数値であるが、比抵抗ρｖが著しく低く、高周波での使用が困難である。又、比抵抗ρｖが著しく低いために、その表面に薄い絶縁皮膜を施すか、または絶縁皮膜のあるケーブルを使用することが必要となり、用途が限定される。
【００３４】
又、Ｍｇ−Ｚｎ系の試料５は、飽和磁束密度Ｂｓが低く、他の試料に比べて優位性がない。特に、インダクタに直流電流が重畳する場合には磁気飽和しないことが要求されるため、飽和磁束密度Ｂｓが低い試料５は磁心の寸法を大きくせねばならない。
【００３５】
図３は、前記試料１、２、４、５におけるインダクタンスの直流電流ＩＢ依存特性である。前述したロッド形状の磁心に、２０ターンの一次巻線を磁心に直に卷回し、１３０ターンの二次巻線を卷回した後に直流電流ＩＢを流して周知の二次巻線法により１ｋＨｚにおける一次巻線のインダクタンスの変化を測定した。図２で示したように、磁気飽和密度の最も低い試料５が最も少ない直流電流ＩＢでインダクタンスが図３のように低下し始める。試料１、２、４についても同様であり、磁気飽和密度の低いものほど直流電流ＩＢの影響が早く現れる。従って、インダクタンス特性は、試料１、２、４、５の順に優れている。
【００３６】
図４は、前記各試料におけるインダクタのインピーダンスの変化を示した図であってインピーダンスＺを縦軸に、周波数を横軸にとってある。前述したロッド形状の磁心に、１５０ターンの巻線を磁心に直に卷回しインダクタンスの変化を測定した。図４より明らかなように、試料１〜４ともに１ＭＨｚまでは同じインピーダンス特性を示すが、試料４のみ、周波数６ＭＨｚ近傍で鋭く共振してインピーダンスが著しく変化している。一方、試料１、２にはインダクタのインピーダンスが鋭く共振する現象が見られない。これは、図２に示したように、試料１、２の誘電損失ｔａｎδ_２＝ε”／ε’が周波数１ｋＨｚと１ＭＨｚとでは著しく異なり、１ＭＨｚにおける誘電損失ｔａｎδ_２が１以上となっているためである。
一方、試料３はインダクタのインピーダンスが鋭く共振する現象が見られないが、高周波においてインピーダンスの減少が著しい。
ノイズを抑制する効果において試料１、２、４は同程度であるが、インダクタが鋭く共振する現象の少ない本発明の試料１、２は、伝送信号、特にディジタル信号の信号波形に影響を及ぼす可能性が低い点で試料４より優れている。
【００３７】
以上の結果、従来から知られている、Ｍｎ−Ｚｎ系の試料３、Ｎｉ−Ｚｎ系の試料４、Ｍｇ−Ｚｎ系の試料５に比べ、本発明の試料１、２のインピーダンス特性、雑音抑制性能が優れていることがわかる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１記載のインダクタによれば、軟磁性材料により開磁路を形成し、該開磁路に巻線を卷回させてなるインダクタにおいて、前記軟磁性材料は、その複素比誘電率が周波数により変化し、高周波領域において、その複素比誘電率の虚数部が実数部より大であることにより、従来のＮｉ−Ｚｎフェライトと同等の高周波特性を得ると共に、磁心に巻線を直接卷回でき、インピーダンス特性が優れ、伝送信号波形に悪影響を及ぼすことのないインダクタを得ることができる。
【００３９】
請求項２及び３に記載のインダクタによれば、前記軟磁性材料は、比抵抗が１５０Ωｍ以上であって、その複素比誘電率の実数部が１ｋＨｚにおいて１，０００以上、かつ２０，０００以下、１ＭＨｚにおいて５０以下であると共に、１ＭＨｚにおいてその複素比誘電率の虚数部が実数部より大であると共に、複素比誘電率の虚数部と実数部の比が１以上であることにより、実用的な周波数範囲のインダクタを得ることができる。
【００４０】
請求項４及び５に記載のインダクタによれば、前記軟磁性材料は、安価なＭｎ　−Ｚｎ　フェライトをベースにしており、その比抵抗を著しく高めることにより、安価で高性能なインダクタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の軟磁性材料を用いた磁気コアと、比較のために用いる軟磁性材料を用いた磁気コアの基本成分組成（単位はｍｏｌ％）である。
【図２】図１の基本成分組成（単位はｍｏｌ％）で形成したトロイダル形状の磁心の基本特性の実測値である。
【図３】試料１、２、４、５におけるインダクタンスの直流電流ＩＢ依存特性である。
【図４】試料１、２、４におけるインダクタのインピーダンスの変化を示した図である。
【図５】インダクタの等価回路図である。
【符号の説明】
Ｒ　抵抗成分
Ｌ　誘導性リアクタンス
Ｃ　容量性リアクタンス
ε、ε’、ε”　　複素比誘電率
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５　試料

Claims

軟磁性材料により開磁路を形成し、該開磁路に巻線を卷回させてなるインダクタにおいて、前記軟磁性材料は、その複素比誘電率が周波数により変化し、１ＭＨｚ以上の高周波領域において、その複素比誘電率の虚数部が実数部より大であることを特徴とするインダクタ。
前記軟磁性材料は、比抵抗が１５０Ωｍ以上であって、その複素比誘電率の実数部が１ｋＨｚにおいて１，０００以上、かつ２０，０００以下、１ＭＨｚにおいて５０以下であると共に、１ＭＨｚにおいてその複素比誘電率の虚数部が実数部より大であることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。
前記軟磁性材料は、その基本成分組成が、Ｆｅ_２Ｏ_３　４４．０〜５０．０　ｍｏｌ％（ただし、５０．０ｍｏｌ％は除く）、　ＺｎＯ　４．０〜２６．５　ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２およびＳｎＯ_２のうちの何れか一方または両方が　０．１〜８．０ｍｏｌ％、残部　ＭｎＯの材料組成を有することを特徴とするＭｎ−Ｚｎ　フェライトであることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。
前記軟磁性材料は、その基本成分組成が、Ｆｅ_２Ｏ_３　４４．０〜５０．０　ｍｏｌ％（ただし、５０．０ｍｏｌ％は除く）、　ＺｎＯ　４．０〜２６．５　ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２およびＳｎＯ_２のうちの何れか一方または両方が　０．１〜８．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ　０．１〜１６．０　ｍｏｌ％、残部　ＭｎＯの材料組成を有することを特徴とするＭｎ−Ｚｎフェライトであることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。