JP2005060226A - ニッケル亜鉛フェライト低温焼結無鉛フラックス組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来の鉛を含む燒結添加物にとって代わり、且つ効率よく燒結温度を低下させるニッケル亜鉛フェライト低温燒結フラックス組成物を提供する。
【解決手段】 二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、及び少なくとも一種以上の添加物によって組成され、0.05%〜10%の重量比で燒結温度を低下させるために、酸化第二鉄(Fe2O3)酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加する。
【選択図】 図2
【解決手段】 二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、及び少なくとも一種以上の添加物によって組成され、0.05%〜10%の重量比で燒結温度を低下させるために、酸化第二鉄(Fe2O3)酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、フラックス組成物に関し、特に鉛成分を用いることなくニッケル・亜鉛成分を含むフェライトの焼結温度を効率よく低下させるニッケル亜鉛フェライト低温焼結無鉛フラックス組成物に関する。
ニッケル・亜鉛成分を含むフェライトは、チップ型インダクターのコア材などに広く応用されている。その主な成分には、酸化第二鉄(Fe2O3)酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などの粉末が含まれ、高温焼結で成型する。しかし、一般には、設備投資と、製造コストを考慮して、上述する基礎成分に鉛を含む酸化鉛(PbO)を添加する場合が多い。その実施可能な成分の割合は、酸化第二鉄(Fe2O3)の重量比を55%〜75%とし、酸化ニッケル(NiO)の重量比を3%〜22%とし、酸化亜鉛(ZnO)の重量比を5%〜22%とし、酸化銅(CuO)の重量比を1%〜8%とし、酸化コバルト(CoO)の重量比を0.1%〜3%とし、かつこれら基礎成分の粉末に重量比1.5%〜8%の酸化鉛(PbO)を添加して焼結温度を本来の約1200℃から900℃ほどに低下させる。酸化鉛(PbO)の含有量と焼結温度との相対関係を図1に開示する。
しかしながら、世界的な環境保全の潮流によって、各国では毒性物質、もしくは材質の使用について、ますます慎重になっている。前記の酸化鉛(PbO)自身は有毒な物質であって、人体と環境に対する汚染が容易に発生する。よって、生産ラインの作業者などの人体を保護し、環境汚染を防ぐことを目的とし、かつニッケル亜鉛の電気的特性(初期導磁率25μi〜800μi)を低下させないという前提の下で、如何にして鉛成分を含まない低温焼結添加物を開発するかが、業界の課題となっている。
本発明は、焼結温度を効率よく低下できるニッケル亜鉛フェライト低温焼結無鉛フラックス組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は従来の鉛成分の代替となり、かつ人体に対する傷害と、環境に対する汚染を防ぐニッケル亜鉛フェライト低温焼結無鉛フラックス組成物を提供することを課題とする。
そこで、本発明者は、従来の技術に鑑み鋭意研究を重ねた結果、二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、及び少なくとも一種以上の添加物によって組成され、0.05%〜10%の重量比で酸化第二鉄(Fe2O3)、酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加するニッケル亜鉛フェライト無鉛低温燒結フラックス組成物によって課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づき本発明を完成させた。
以下、発明について具体的に説明する。
以下、発明について具体的に説明する。
請求項1に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、及び少なくとも一種以上の添加物によって組成されるものであって、0.05%〜10%の重量比で燒結温度を低下させるために、酸化第二鉄(Fe2O3)、酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加する。
請求項2に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項1のおける添加物が酸化亜鉛(ZnO)である。
請求項3に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項2における二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、酸化亜鉛(ZnO)との重量比が、それぞれ二酸化ケイ素(SiO2)が40%〜70%であって、酸化ホウ素(B2O3)が5%〜30%であって、酸化亜鉛(ZnO)が5%〜30%である。
請求項4に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項1における添加物が酸化アルミニウム(Al2O3)である。
請求項5に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項5における二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、酸化アルミニウム(Al2O3)との重量比が、それぞれ二酸化ケイ素(SiO2)が40%〜70%であって、酸化ホウ素(B2O3)が5%〜30%であって、酸化アルミニウム(Al2O3)が5%〜20%である。
請求項6に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項1における添加物が酸化ナトリウム(Na2O)である。
請求項7に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項6における二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、酸化ナトリウム(Na2O)との重量比が、それぞれ二酸化ケイ素(SiO2)が40%〜70%であって、酸化ホウ素(B2O3)が5%〜30%であって、酸化ナトリウム(Na2O)が5%〜20%である。
請求項8に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項1における添加物が酸化マグネシウム(MgO)である。
請求項9に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項8における二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、酸化マグネシウム(MgO)との重量比が、それぞれ二酸化ケイ素(SiO2)が40%〜70%であって、酸化ホウ素(B2O3)が5%〜30%であって、酸化マグネシウム(MgO)が5%〜20%である。
請求項10に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、酸化ナトリウム(NaO)と、少なくとも二種以上の添加物によって組成され、0.05%〜10%の重量比で燒結温度を低下させるために、酸化第二鉄(Fe2O3)酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加する。
請求項11に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項10における添加物がそれぞれ酸化亜鉛(ZnO)と、酸化ホウ素(B2O3)である。
請求項12に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項11における酸化ナトリウム(NaO)と、酸化亜鉛(ZnO)と、酸化ホウ素(B2O3)との重量比が、それぞれ酸化ナトリウム(NaO)が5%〜20%であって、酸化亜鉛(ZnO)が55%〜70%であって、酸化ホウ素(B2O3)が10%〜25%である。
請求項13に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項10における添加物がそれぞれ二酸化ケイ素(SiO2)三酸化二カリウム(K2O3)と、酸化バリウム(BaO)である。
請求項14に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項11における酸化ナトリウム(NaO)と、二酸化ケイ素(SiO2)と、三酸化二カリウム(K2O3)と、酸化バリウム(BaO)との重量比が、それぞれ酸化ナトリウム(NaO)が5%〜10%であって、二酸化ケイ素(SiO2)が55%〜70%であって、三酸化二カリウム(K2O3)が5%〜10%であって、酸化バリウム(BaO)が10%〜25%である。
請求項15に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、二酸化ケイ素(SiO2)と、少なくとも二種以上の添加物によって組成され、0.05%〜10%の重量比で燒結温度を低下させるために、酸化第二鉄(Fe2O3)酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加する。
請求項16に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項15における添加物がそれぞれ酸化バリウム(BaO)と、酸化カルシウム(CaO)である。
請求項17に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、請求項16における二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化バリウム(BaO)と、酸化カルシウム(CaO)との重量比が、それぞれ二酸化ケイ素(SiO2)が55%〜70%であって、酸化バリウム(BaO)が10%〜25%であって、酸化カルシウム(CaO)が5%〜20%である。
請求項18に記載するニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物は、三酸化二ビスマス(Bi2O3)を、主な成分とし、0.05%〜10%の重量比で燒結温度を低下させるために、酸化第二鉄(Fe2O3)酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加する。
本発明のニッケル亜鉛フェライト低温焼結無鉛フラックス組成物は、従来の鉛成分の代替となり、焼結温度を効率よく低下できるとともに、人体に対する傷害と、環境に対する汚染を防ぐという利点がある。
また、本発明のニッケル亜鉛フェライト低温焼結無鉛フラックス組成物は、焼結温度を効率よく低下し、且つ人体に対する傷害と、環境に対する汚染を防ぐことができるため、設備投資の負担を軽減し、生産コストを節減できるという利点がある。
本発明は、鉛成分を用いることなくニッケル・亜鉛成分を含むフェライトの焼結温度を効率よく低下させるニッケル亜鉛フェライト低温焼結無鉛フラックス組成物を提供するものであって、二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、及び少なくとも一種以上の添加物によって組成され、0.05%〜10%の重量比で酸化第二鉄(Fe2O3)、酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加する。
かかる構成のニッケル亜鉛フェライト低温焼結無鉛フラックス組成物について、その組成と特徴を詳述するために具体的な実施例を挙げ、以下に説明する。
かかる構成のニッケル亜鉛フェライト低温焼結無鉛フラックス組成物について、その組成と特徴を詳述するために具体的な実施例を挙げ、以下に説明する。
なお、図1に従来の鉛成分を含むニッケル亜鉛フェライト低温焼結フラックス組成物の酸化鉛(PbO)の含有量と焼結温度との相対関係を開示する。但し鉛成分を含むニッケル亜鉛フェライトの主な構成とその欠点については上述する通りであって、ここでは詳述しない。
図2は、本発明によるニッケル亜鉛フェライト低温燒結無鉛フラックス組成物に係る第1の組成成分からなる実施例1の成分添加の比率と、その燒結温度との関係を示した図である。実施例1においてフラックス組成物は二酸化ケイ素(SiO2、重量比約40%〜70%)、酸化ホウ素(B2O3、重量比約5%〜30%)、酸化亜鉛(ZnO、重量比約5%〜30%)、などの成分からなるフラックスを0.05%〜10%の重量比で酸化第二鉄(Fe2O3)、酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加することによって燒結温度を約1200℃〜885℃に低下させることができた(低下の幅は約315℃)。
図3は、本発明によるニッケル亜鉛フェライト低温燒結無鉛フラックス組成物に係る第2の組成成分からなる実施例2の成分添加の比率と、その燒結温度との関係を示した図である。実施例2においてフラックス組成物は三酸化ビスマス(Bi2O3)を主要の成分とし、0.05%〜10%の重量比で上述するニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加することによって燒結温度を約1200℃〜915℃に低下させることができた(低下の幅は約285℃)。
図4は、本発明によるニッケル亜鉛フェライト低温燒結無鉛フラックス組成物に係る第3の組成成分からなる実施例3の成分添加の比率と、その燒結温度との関係を示した図である。実施例3においてフラックス組成物は二酸化ケイ素(SiO2、重量比約55%〜70%)、酸化ホウ素(B2O3、重量比約10%〜25%)、酸化アルミニウム(Al2O3、重量比約5%〜20%)、などの成分からなり、それぞれ0.05%〜10%の重量比で上述するニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加することによって燒結温度を約945℃〜900℃に低下させることができた(低下の幅は約45℃)。
図5は、本発明によるニッケル亜鉛フェライト低温燒結無鉛フラックス組成物に係る第4の組成成分からなる実施例4の成分添加の比率と、その燒結温度との関係を示した図である。実施例4においてフラックス組成物は二酸化ケイ素(SiO2、重量比約55%〜70%)、三酸化二カリウム(K2O3、重量比約5%〜10%)、酸化バリウム(BaO、重量比約10%〜25%)、酸化ナトリウム(Na2O、重量比約5%〜10%)などの成分によってなり、それぞれ0.05%〜10%の重量比で上述するニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加することによって燒結温度を約1200℃〜907℃に低下させることができた(低下の幅は約293℃)。
図6は、本発明によるニッケル亜鉛フェライト低温燒結無鉛フラックス組成物に係る第5の組成成分からなる実施例5の成分添加の比率と、その燒結温度との関係を示した図である。実施例5においてフラックス組成物は二酸化ケイ素(SiO2、重量比約55%〜70%)、酸化ホウ素(B2O3、重量比約10%〜25%)、酸化ナトリウム(Na2O、重量比約5%〜20%)、などの成分からなり、それぞれ0.05%〜10%の重量比で上述するニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加することによって燒結温度を約1200℃〜895℃に低下させることができた(低下の幅は約305℃)。
図7は、本発明によるニッケル亜鉛フェライト低温燒結無鉛フラックス組成物に係る第6の組成成分からなる実施例6の成分添加の比率と、その燒結温度との関係を示した図である。実施例6においてフラックス組成物は、酸化亜鉛(ZnO、重量比約55%〜70%)、酸化ホウ素(B2O3、重量比約10%〜25%)、酸化ナトリウム(Na2O、重量比約5%〜20%)、などの成分によってなり、それぞれ0.05%〜10%の重量比で上述するニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加することによって燒結温度を約1200℃〜890℃に低下させることができた(低下の幅は約310℃)。
図8は、本発明によるニッケル亜鉛フェライト低温燒結無鉛フラックス組成物に係る第7の組成成分からなる実施例7の成分添加の比率と、その燒結温度との関係を示した図である。実施例7においてフラックス組成物は二酸化ケイ素(SiO2、重量比約55%〜70%)、酸化バリウム(BaO、重量比約10%〜25%)、酸化カルシウム(CaO、重量比約5%〜20%)、などの成分からなり、それぞれ0.05%〜10%の重量比で上述するニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加することによって燒結温度を約1200℃〜885℃に低下させることができた(低下の幅は約315℃)。
図9は、本発明によるニッケル亜鉛フェライト低温燒結無鉛フラックス組成物に係る第8の組成成分からなる実施例8の成分添加の比率と、その燒結温度との関係を示した図である。実施例においてフラックス組成物は二酸化ケイ素(SiO2、重量比約55%〜70%)、酸化ホウ素(B2O3、重量比約10%〜25%)、酸化マグネシウム(MgO、重量比約5%〜20%)などの成分からなり、それぞれ0.05%〜10%の重量比で上述するニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加することによって燒結温度を約1200℃〜892℃に低下させることができた(低下の幅は約308℃)。
以上から分かるように、本発明に係るニッケル亜鉛フェライト低温燒結無鉛フラックス組成物は、従来の鉛を含む燒結添加物にとって代わり、且つ効率よく燒結温度を低下させる効果を有し、産業上の利用性と新規性及び進歩性を具えるものである。
以上は、本発明の好ましい実施例であって、これにより本発明の実施の範囲を限定するものではない。当業者のなし得る修正または変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の技術的範囲に属するものである。
Claims (19)
- 二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、及び少なくとも一種以上の添加物とから組成されたことを特徴とするニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、及び少なくとも一種以上の添加物とから組成されたフラックス組成物であって、燒結温度を低下させるために、酸化第二鉄(Fe2O3)、酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に0.05%〜10%の重量比で添加することを特徴とするニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記添加物が、酸化亜鉛(ZnO)であることを特徴とする請求項1または2に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、酸化亜鉛(ZnO)との重量比が、それぞれ二酸化ケイ素(SiO2)が40%〜70%、酸化ホウ素(B2O3)が5%〜30%、酸化亜鉛(ZnO)が5%〜30%であることを特徴とする請求項3に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記添加物が、酸化アルミニウム(Al2O3)であることを特徴とする請求項1または2に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、酸化アルミニウム(Al2O3)との重量比が、それぞれ二酸化ケイ素(SiO2)が40%〜70%であって、酸化ホウ素(B2O3)が5%〜30%であって、酸化アルミニウム(Al2O3)が5%〜20%であることを特徴とする請求項5に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記添加物が、酸化ナトリウム(Na2O)であることを特徴とする請求項1に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、酸化ナトリウム(Na2O)との重量比が、それぞれ二酸化ケイ素(SiO2)が40%〜70%であって、酸化ホウ素(B2O3)が5%〜30%であって、酸化ナトリウム(Na2O)が5%〜20%であることを特徴とする請求項7に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記添加物が酸化マグネシウム(MgO)であることを特徴とする請求項1または2に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化ホウ素(B2O3)と、酸化マグネシウム(MgO)との重量比が、それぞれ二酸化ケイ素(SiO2)が40%〜70%であって、酸化ホウ素(B2O3)が5%〜30%であって、酸化マグネシウム(MgO)が5%〜20%であることを特徴とする請求項9に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 酸化ナトリウム(NaO)と、少なくとも二種以上の添加物によって組成され、0.05%〜10%の重量比で燒結温度を低下させるために、酸化第二鉄(Fe2O3)、酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加するためのニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記添加物が、それぞれ酸化亜鉛(ZnO)と、酸化ホウ素(B2O3)であることを特徴とする請求項11に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記酸化ナトリウム(NaO)と、酸化亜鉛(ZnO)と、酸化ホウ素(B2O3)との重量比が、それぞれ酸化ナトリウム(NaO)が5%〜20%であって、酸化亜鉛(ZnO)が55%〜70%であって、酸化ホウ素(B2O3)が10%〜25%であることを特徴とする請求項12に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記添加物がそれぞれ二酸化ケイ素(SiO2)三酸化二カリウム(K2O3)と、酸化バリウム(BaO)であることを特徴とする請求項11に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記酸化ナトリウム(Na2O)と、二酸化ケイ素(SiO2)と、三酸化二カリウム(K2O3)と、酸化バリウム(BaO)との重量比が、それぞれ酸化ナトリウム(NaO)が5%〜10%であって、二酸化ケイ素(SiO2)が55%〜70%であって、三酸化二カリウム(K2O3)が5%〜10%であって、酸化バリウム(BaO)が10%〜25%あることを特徴とする請求項12に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 二酸化ケイ素(SiO2)と、少なくとも二種以上の添加物によって組成され、0.05%〜10%の重量比で燒結温度を低下させるために、酸化第二鉄(Fe2O3)、酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加することを特徴とするニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記添加物が、それぞれ酸化バリウム(BaO)と、酸化カルシウム(CaO)であることを特徴とする請求項16に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 前記二酸化ケイ素(SiO2)と、酸化バリウム(BaO)と、酸化カルシウム(CaO)との重量比が、それぞれ二酸化ケイ素(SiO2)が55%〜70%であって、酸化バリウム(BaO)が10%〜25%であって、酸化カルシウム(CaO)が5%〜20%であることを特徴とする請求項17に記載のニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
- 三酸化ビスマス(Bi2O3)を主な成分とし、0.05%〜10%の重量比で燒結温度を低下させるために、酸化第二鉄(Fe2O3)、酸化ニッケル(NiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などのニッケル亜鉛フェライト基礎材料の粉末に添加することを特徴とするニッケル亜鉛フェライト低温燒結用無鉛フラックス組成物。
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