JP2004224634A - フェライト磁性材料およびフェライトコア - Google Patents
フェライト磁性材料およびフェライトコア Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004224634A JP2004224634A JP2003014135A JP2003014135A JP2004224634A JP 2004224634 A JP2004224634 A JP 2004224634A JP 2003014135 A JP2003014135 A JP 2003014135A JP 2003014135 A JP2003014135 A JP 2003014135A JP 2004224634 A JP2004224634 A JP 2004224634A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terms
- oxide
- mol
- ferrite
- magnetic material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
【解決手段】(1)主成分として、酸化鉄をFe2 O3 換算で :40〜51 mol%、酸化銅をCuO換算で:2〜15mol%、酸化亜鉛をZnO換算で:10〜35mol%、酸化マンガンをMnO換算で:0.1〜1mol%、残部酸化ニッケルを含有し、副成分として酸化鉛をPbO換算で0.001〜0.01wt%含有することを特徴とするフェライト磁性材料。(2)主成分として、酸化鉄をFe2O3 換算で :40〜51 mol%、酸化銅をCuO換算で:2〜15mol%、酸化亜鉛をZnO換算で:10〜35mol%、酸化マンガンをMnO換算で:0.1〜1mol%、残部酸化ニッケルを含有し、副成分として酸化鉛をPbO換算で0.001〜0.01wt%、酸化タングステンをWO3換算で0.01〜0.1wt%含有することを特徴とするフェライト磁性材料。
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、低損失のフェライト磁性材料と、このフェライト磁性材料を用いた電源トランス用フェライトコアおよびこれを用いた電子部品に関する。特にインバータトランス用フェライトコアや電源用チョークコイル等に好適に使用されるフェライト磁性材料に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯機器にみられるように、電子機器の小型化、薄型化、軽量化が急速に進んでいる。それに伴い、電子機器に用いられる電源トランス、チョークコイル等のインダクタンス素子のコアにおいても、その小型化、高効率化が求められている。なかでも電源トランスに用いられるフェライト磁性材料には電力損失の高効率化が求められている。フェライト磁性材料の損失が高いと電源としての効率が悪いだけではなく、発熱による問題も発生するので、フェライト磁性材料としては、損失の低減が望まれている。電源用トランス用コア材料として、MnNiCuZn系フェライトは損失が比較的大きいことから飽和磁束密度が高く、低損失で低価格のMnZn系フェライトが広く用いられてきた。
【0003】
しかしながら、従来のMnZn系フェライトは、固有抵抗が低く、絶縁性の確保の為、ボビン等を用い巻線を行わなければならない等、不都合な点もあった。そのため、トランスの小型化には限界があった。MnNiCuZn系フェライトは、MnZn系フェライトに比較し、固有抵抗が1×108 Ω・cm以上と高いことから、表面に絶縁被覆を設けることなくコアに直接巻線を施すことが可能であるため、ボビン等が不要という利点がありコアに直接巻線を施すことが可能なので小型化にも適し、低コスト化が図れるので高周波用のインダクタンス素子に好適である。しかし損失が大きいという問題があり、損失の改善が望まれていた。
【0004】
このような問題を解決する為に、MnNiCuZn系フェライトに対して様々な提案がされている。例えば特開 2002−289420号公報には、Ni−Mn系のフェライト磁性材料であって、主成分として、酸化鉄をFe2 O3 換算で44.5〜50.25モル%(但し50.25モル%を含まず)、酸化マンガンをMn2O3換算で0〜4モル%(但し0を含まず)、酸化亜鉛をZnO換算で30〜35モル%含有し、不純物として含有するPの含有量が50ppm以下であり、前記主成分の酸化鉄と酸化マンガンの総計が48.5〜50.25モル%であるフェライト酸化物磁性材料で前記主成分に対しさらに酸化銅をCuO換算で:0〜12モル%含有し、この主成分の残部に酸化ニッケルを含有するフェライト酸化物磁性材料、あるいはNi−Mn系のフェライト磁性材料であって、主成分として、酸化鉄をFe2O3 換算で44.5〜50.25モル%(但し50.25モル%を含まず)、酸化マンガンをMn2O3換算で0〜4モル%(但し0を含まず)、酸化亜鉛をZnO換算で30〜35モル%含有し、不純物として含有するPの含有量が50ppm以下であり、前記主成分の酸化鉄と酸化マンガンの総計が48.5〜50.25モル%であるフェライト酸化物磁性材料で前記主成分に対し酸化タングステンをWO3換算で0〜0.5質量%(但し0を含まず)副成分として含有し、前記主成分に対しさらに酸化銅をCuO換算で:0〜12モル%含有し、この主成分の残部に酸化ニッケルを含有するフェライト酸化物磁性材料が提案されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−289420号公報(第1頁)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、MnNiCuZn系フェライトの電力損失を低減し、電源トランス用として有用なフェライトコアを実現することである。なぜなら上述したようにトランスの小型化、高効率化等の性能向上に対する要求には際限がなく、つまり高い固有抵抗を有し、従来のものを超え、さらなる高特性の低損失のフェライト磁性材料およびフェライトコアとこれを用いた電子部品を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)または(2)のいずれかの構成により達成される。即ち、(1)請求項1のようにMnNiCuZn系フェライトに副成分として、酸化鉛を含有させることにより高い固有抵抗を維持し、損失の改善が図られる。あるいは、(2)請求項2のようにMnNiCuZn系フェライトに副成分として、酸化鉛と酸化タングステンを含有させることにより高い固有抵抗を維持し、損失の改善が図られる。
【0008】
(1)本発明のフェライト磁性材料において、よく知られているようにFe2 O3が40mol%未満では焼結性が低下し、51mol%を超えると固有抵抗が低下し好ましくない。また、ZnOは35mol%を超えるとキュリー点が低下し実用的でなく、CuOが2mol%未満では焼結性が悪く、15mol%を超えると損失が低下し好ましくない。さらにMnOは1mol%を超えると損失の悪化傾向を示し、一方0.1mol%〜1mol%の間で好適な値を示す。
【0009】
上記基本組成範囲においてPbOが0.001wt%未満では損失の改善効果は見受けられないが、0.001〜0.01wt%において、損失が好適となる。
【0010】
(2)また、PbOによる損失改善効果に加え、WO3:0.01〜0.1wt%の範囲内であれば、酸化タングステンによる損失の改善効果も得られる。このように、MnNiCuZn系フェライト磁性材料において、PbOあるいはPbOとWO3の含有量を調整することにより、高い固有抵抗を維持しながら、好適な損失のフェライト磁性材料が得られる。
【0011】
本発明のフェライトコアは、前記組成のフェライト磁性材料からなる。また、本発明の電子部品は、このような組成を有するフェライトコアを用いて構成される。電子部品としてはコイル部品またはトランス部品があり図1はコイル部品、図2はトランス部品を示す。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明のフェライト磁性材料を用いて、通常、以下に説明する方法により、フェライトコアを製造することが好ましい。
【0013】
この方法では、まず、主成分原料と副成分原料との混合物を用意する。主成分原料としては、MnNiCuZn系フェライト製造に通常用いられるもの、すなわち、酸化物または焼成により酸化物となる各種化合物を用いればよい。(マンガンの酸化物の1例として、MnO、MnO2、Mn3O4等がある)主成分原料は、フェライトの最終組成としての量比になるように混合される。また、副成分原料としては、各金属の酸化物または焼成により酸化物となる化合物を用いればよい。
【0014】
次いで、主成分原料と副成分原料との混合物を仮焼する。(副成分の混合は、主成分原料の混合物の仮焼後でも差し支えない)仮焼は酸化性雰囲気中、通常は空気中で行えばよく、仮焼温度は800〜1000℃、仮焼時間は5分〜5時間とすることが好ましい。
【0015】
仮焼物を粉砕した後、適当なバインダー、例えばポリビニルアルコール等を適当量加えて、トロイダル形状等の所望の形状に成形する。
【0016】
次いで、成形体を焼成する。焼成は酸化性雰囲気中、通常は空気中で行えばよく、焼成温度は900〜1300℃、焼成時間は5分〜5時間とすることが好ましい。
【0017】
本発明のフェライト材を用いたコアは、スイッチング用、インバータ用などの電源トランス等、いわゆるパワー材として好ましく用いられる。本発明が適用されるコア形状は特に限定されず、いわゆるトロイダル型、EE型、EI型、EER型、UU型、UI型、ドラム型、ポット型、カップ型等の各種形状のコアに本発明は適用できる。その他パワー用としては、チョ−クコイル等のコアとしても用いることができる。
【0018】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
〔実施例1〕主成分原料としてFe2 O3 、NiO、CuO、ZnO、MnOを、副成分原料としてPbOとの混合物を用意した。
【0019】
最終(コアサンプル)組成として下記に示す組成1となるように主成分および副成分原料を秤量して混合し、混合物を空気中において900℃で2時間仮焼した後、粉砕した。粉砕物にバインダー(PVA)を加え、加圧成形した。成形体を空気中において1080℃で2時間焼成し、外径18mm、内径10mm、高さ5mmのトロイダル状のコアサンプルを得た。
【0020】
(組成1)主成分Fe2 O3:49.5mol%、NiO:13.0mol%、CuO:5.7mol%、ZnO:31.5mol%、MnO:0.3mol%、副成分(主成分全量を100wt%として)PbO:0〜0.1wt%(PbO:0、0.001、0.003、0.005、0.007、0.01、0.02、0.05、0.1)の各サンプルについて、B−Hアナライザーにより、23、80、100、110℃で50kHz 、150mTでのコアロス(Pcv)および固有抵抗を測定した。結果を表1に示す。
【0021】
固有抵抗は、室温で1kV印加の条件で評価した。尚、サンプルは直径25.4mm、厚さ5mm程度のコアサンプルをトロイダル状のコアサンプルと同様に焼成し、両端面にIn−Ga電極を施し抵抗値を測定する方法で評価した。
【0022】
【表1】
【0023】
表1から明らかなように、従来のMnNiCuZn系フェライトに副成分PbO:0.001〜0.01wt%の範囲で含有させることにより損失低減を図ることができ、従来の固有抵抗も確保できることが確認された。さらに好ましくは、PbO:0.002〜0.008wt%の範囲である。
【0024】
〔実施例2〕主成分と副成分に、下記の組成2および焼成温度1090℃を用いた他は実施例1と同様にしてコアサンプルを得た。
【0025】
(組成2)主成分Fe2 O3:49.5mol%、NiO:12.8mol%、CuO:5.7mol%、ZnO:31.5mol%、MnO:0.5mol%、副成分(主成分全量を100wt%として)PbO:0〜0.01wt%、WO3:0〜0.2wt%(WO3:0,0.01、0.02、0.05、0.1、0.2)の各サンプルについて、B−Hアナライザーにより、23、80、100、110℃で50kHz 、150mTでのコアロス(Pcv)および固有抵抗を測定した。結果を表2に示す。
【0026】
【表2】
【0027】
表2から明らかなように、従来のMnNiCuZn系フェライトに副成分として(安価な)酸化鉛をPbO:0.001〜0.01wt%の範囲で含有させることによる損失の改善効果に加え、(高価な)WO3を含有させることによる損失の改善効果化をも得ることが出来る。さらに従来の固有抵抗も確保できることが確認された。つまり、PbOとWO3を含有させても固有抵抗に影響を与えることなく、各々の損失低減効果の妨げにもならずに、損失を低減できることが確認された。
【0028】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来のMnNiCuZn系フェライトに比較し、損失を低減し、また従来の固有抵抗も確保することができる。したがって、小型、低損失の電源トランス用フェライトコアを実現できる。
【0029】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフェライト磁性材料を用いたコイル部品の図面である。
【図2】本発明のフェライト磁性材料を用いたトランス部品の図面である。
【符号の説明】
1:フェライトコア、2:コイル、3:端子電極、4:モールド材、5:コイルボビン、6:端子、7:端子部、8:鍔
Claims (5)
- 主成分として、酸化鉄をFe2 O3 換算で :40〜51 mol%、酸化銅をCuO換算で:2〜15mol%、酸化亜鉛をZnO換算で:10〜35mol%、酸化マンガンをMnO換算で:0.1〜1mol%、残部酸化ニッケルを含有し、この主成分に対し、副成分として酸化鉛をPbO換算で0.001〜0.01wt%含有することを特徴とするフェライト磁性材料。
- 主成分として、酸化鉄をFe2 O3 換算で :40〜51 mol%、酸化銅をCuO換算で:2〜15mol%、酸化亜鉛をZnO換算で:10〜35mol%、酸化マンガンをMnO換算で:0.1〜1mol%、残部酸化ニッケルを含有し、この主成分に対し、副成分として酸化鉛をPbO換算で0.001〜0.01wt%含有することを特徴とするフェライトコア。
- 主成分として、酸化鉄をFe2 O3 換算で :40〜51 mol%、酸化銅をCuO換算で:2〜15mol%、酸化亜鉛をZnO換算で:10〜35mol%、酸化マンガンをMnO換算で:0.1〜1mol%、残部酸化ニッケルを含有し、この主成分に対し、副成分として酸化鉛をPbO換算で0.001〜0.01wt%、酸化タングステンをWO3換算で0.01〜0.1wt%含有することを特徴とするフェライト磁性材料。
- 主成分として、酸化鉄をFe2 O3 換算で :40〜51 mol%、酸化銅をCuO換算で:2〜15mol%、酸化亜鉛をZnO換算で:10〜35mol%、酸化マンガンをMnO換算で:0.1〜1mol%、残部酸化ニッケルを含有し、この主成分に対し、副成分として酸化鉛をPbO換算で0.001〜0.01wt%、酸化タングステンをWO3換算で0.01〜0.1wt%含有することを特徴とするフェライトコア。
- 請求項2または請求項4記載のフェライトコアを備えたコイル部品またはトランス部品であることを特徴とする電子部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003014135A JP4654559B2 (ja) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | フェライト磁性材料およびフェライトコア |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003014135A JP4654559B2 (ja) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | フェライト磁性材料およびフェライトコア |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004224634A true JP2004224634A (ja) | 2004-08-12 |
JP4654559B2 JP4654559B2 (ja) | 2011-03-23 |
Family
ID=32902262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003014135A Expired - Lifetime JP4654559B2 (ja) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | フェライト磁性材料およびフェライトコア |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4654559B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013155055A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-15 | Tdk Corp | フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品 |
JP2013155056A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-15 | Tdk Corp | フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品 |
JP2013203632A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Kyocera Corp | フェライト焼結体およびこれを備えるパルストランス用コア |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03242906A (ja) * | 1990-02-21 | 1991-10-29 | Tokin Corp | 低損失酸化物磁性材料の製造方法 |
JPH0891919A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-04-09 | Tdk Corp | 酸化物磁性材料組成物とその製造方法、ならびにインダクタ、積層チップインダクタ、および複合積層部品 |
JPH09219306A (ja) * | 1996-02-08 | 1997-08-19 | Kawasaki Steel Corp | 低損失酸化物磁性材料およびその製造方法 |
JPH09306716A (ja) * | 1996-05-14 | 1997-11-28 | Taiyo Yuden Co Ltd | フェライト焼結体およびその製造方法 |
JP2002289420A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Tdk Corp | フェライト磁性材料、フェライトコアおよび電源トランスまたはコイル部品 |
JP2003007522A (ja) * | 2001-06-26 | 2003-01-10 | Tdk Corp | 酸化物磁性材料およびこれを用いたフェライトコアおよびこのコアを備える電子部品 |
-
2003
- 2003-01-23 JP JP2003014135A patent/JP4654559B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03242906A (ja) * | 1990-02-21 | 1991-10-29 | Tokin Corp | 低損失酸化物磁性材料の製造方法 |
JPH0891919A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-04-09 | Tdk Corp | 酸化物磁性材料組成物とその製造方法、ならびにインダクタ、積層チップインダクタ、および複合積層部品 |
JPH09219306A (ja) * | 1996-02-08 | 1997-08-19 | Kawasaki Steel Corp | 低損失酸化物磁性材料およびその製造方法 |
JPH09306716A (ja) * | 1996-05-14 | 1997-11-28 | Taiyo Yuden Co Ltd | フェライト焼結体およびその製造方法 |
JP2002289420A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Tdk Corp | フェライト磁性材料、フェライトコアおよび電源トランスまたはコイル部品 |
JP2003007522A (ja) * | 2001-06-26 | 2003-01-10 | Tdk Corp | 酸化物磁性材料およびこれを用いたフェライトコアおよびこのコアを備える電子部品 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013155055A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-15 | Tdk Corp | フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品 |
JP2013155056A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-15 | Tdk Corp | フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品 |
JP2013203632A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Kyocera Corp | フェライト焼結体およびこれを備えるパルストランス用コア |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4654559B2 (ja) | 2011-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130033354A1 (en) | Ferrite powder of metal, ferrite material comprising the same, and multilayered chip components comprising ferrite layer using the ferrite material | |
US7892446B2 (en) | Ferrite material | |
JP4436509B2 (ja) | 低損失フェライト材料及びこれを用いたフェライトコア | |
JP4298962B2 (ja) | 酸化物磁性材料とフェライトコアと電子部品 | |
JP4302904B2 (ja) | チョークコイル及び電源トランス | |
WO2013115064A1 (ja) | 磁性体材料およびそれを用いて形成したコアを備える巻線型コイル部品 | |
JP4404408B2 (ja) | 高飽和磁束密度フェライト材料及びこれを用いたフェライトコア | |
JP4654559B2 (ja) | フェライト磁性材料およびフェライトコア | |
JP2004247370A (ja) | MnZnフェライト | |
JP6397606B2 (ja) | 磁性材料、磁性磁器組成物、フェライト磁石および磁性磁器組成物の製造方法 | |
JP2002289420A (ja) | フェライト磁性材料、フェライトコアおよび電源トランスまたはコイル部品 | |
JP6715073B2 (ja) | Ni−Znフェライト材料およびNi−Znフェライト製造方法 | |
JP2001151564A (ja) | 高飽和磁束密度フェライト材料及びこれを用いたフェライトコア | |
JP2006210493A (ja) | アンテナコイル、トランスポンダ | |
JP2004247371A (ja) | MnZnフェライト | |
JP5882811B2 (ja) | フェライト焼結体およびこれを備えるパルストランス用コア | |
JP5458298B2 (ja) | Mn−Zn系フェライト材料 | |
WO2002054419A1 (fr) | Materiau magnetique d'oxyde presentant une faible perte magnetique | |
JP5458302B2 (ja) | Mn−Zn−Ni系フェライト | |
JP3544615B2 (ja) | 高飽和磁束密度フェライト材料およびこれを用いたフェライトコア | |
JP4799808B2 (ja) | フェライト組成物、磁心及び電子部品 | |
JP5735353B2 (ja) | MnZnAlCo系フェライト | |
JP2002246222A (ja) | 酸化物磁性材料とそれを用いたコイル部品 | |
JP2011088774A (ja) | 高抵抗高飽和磁束密度MnZnCrCoフェライト | |
JP3242748B2 (ja) | 高電気抵抗表面層を有するMn−Znフェライト磁性材料およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050909 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050909 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050912 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080909 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090908 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100420 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100517 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101124 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101207 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4654559 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |