JP2006210493A - Antenna coil and transponder - Google Patents

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Takashi Kajino
隆 楫野
Kenya Takagawa
建弥 高川
Fumitaka Baba
文崇 馬場
Takuya Aoki
卓也 青木
Migaku Murase
琢 村瀬
Akira Kakinuma
朗 柿沼
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle-mounted antenna coil that is compatible with miniaturization. <P>SOLUTION: The antenna coil 10 comprises a magnetic core member 1 and a conductor 2 wound to the magnetic core member 1. In the magnetic core member 1, Fe<SB>2</SB>O<SB>3</SB>is set to be 54 to 55 mol% and ZnO to be not more than 14 mol% (O is not included). MnO is set to be a main component in terms of remaining substance. 60 to 800 ppm of Si in SiO<SB>2</SB>conversion, 600 to 4,000 ppm of Ca in CaCO<SB>3</SB>conversion and not more than 1,200 ppm of Co<SB>3</SB>O<SB>4</SB>are included as a subsidiary component. Thus, the coil is superior in a characteristic and has high reliability. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車載用に好適に用いられるアンテナコイル及びトランスポンダに関する。   The present invention relates to an antenna coil and a transponder that are suitably used for in-vehicle use.

図1に示すように、磁芯部材1と、この磁芯部材1に巻回された導体2とを有するアンテナコイル10が知られている。アンテナコイル10は様々な用途で用いられているが、車載用のアンテナコイル10には広い温度範囲におけるインダクタンスの変化が小さいこと、すなわち、初透磁率μiの温度依存性が小さいことが要求される。特に、−40℃〜125℃と非常に広い温度範囲において初透磁率μiの安定性が求められる。
このように過酷な状況下で使用される車載用のアンテナコイル10には、温度特性に優れたNi系フェライトから構成された磁芯部材1が従来より使用されている。
As shown in FIG. 1, an antenna coil 10 having a magnetic core member 1 and a conductor 2 wound around the magnetic core member 1 is known. Although the antenna coil 10 is used in various applications, the in-vehicle antenna coil 10 is required to have a small change in inductance in a wide temperature range, that is, a low temperature dependency of the initial permeability μi. . In particular, the stability of the initial permeability μi is required in a very wide temperature range of −40 ° C. to 125 ° C.
For the in-vehicle antenna coil 10 used under such severe conditions, the magnetic core member 1 made of Ni-based ferrite having excellent temperature characteristics has been conventionally used.

特開平11−3813号公報(特許請求の範囲、実施例)JP-A-11-3813 (Claims, Examples) 特開2000−286119号公報(特許請求の範囲、実施例)JP 2000-286119 A (Claims, Examples)

車載用のアンテナコイルには初透磁率μiの温度依存性が小さいという特性とともに、損失係数(tanδ)が小さいこと、すなわち、Q値(Q=1/tanδ)が大きいこと、という特性も求められる。しかしながら、Ni系フェライトはインダクタンス及びQ値をそれほど高くできないため、Ni系フェライトを用いたアンテナコイルの品質向上はほぼ限界に達している。インダクタンスについては導線の巻数を増やすことでNi系フェライトを用いた場合であっても高い値を得ることができる。しかしながら、車載用のアンテナコイルにも小型化が要求されており、巻数を増やすことはできない。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、小型化に対応可能な車載用のアンテナコイル等を提供することを課題とする。
In-vehicle antenna coils are required to have a characteristic that the temperature dependence of the initial permeability μi is small and that the loss factor (tan δ) is small, that is, the Q value (Q = 1 / tan δ) is large. . However, since the Ni-based ferrite cannot increase the inductance and the Q value so much, the quality improvement of the antenna coil using the Ni-based ferrite has almost reached the limit. As for the inductance, a high value can be obtained even when Ni-based ferrite is used by increasing the number of turns of the conducting wire. However, miniaturization is also required for the vehicle-mounted antenna coil, and the number of turns cannot be increased.
The present invention has been made based on such a technical problem, and an object of the present invention is to provide an in-vehicle antenna coil that can be reduced in size.

フェライト材料としてMn、さらにZnを含むフェライト材料が知られている。このフェライト材料は飽和磁束密度が高いという利点があるため、主に大電流用のトランスに使用されている(例えば特許文献1、2参照)。しかしながら、Mn、さらにZnを含むフェライト材料は温度依存性が大きく、過酷な状況下で使用される車載用のアンテナコイルには用いられることがなかった。
本発明者は、Mn、さらにZnを含むフェライト材料がNi系フェライトよりもインダクタンス及びQ値を高くできる点に着目し、様々な検討を行った。その結果、Mn等を含有するフェライト材料についても主成分及び副成分の種類、副成分の含有量を適切なものとすることで、初透磁率μiの温度依存性が改善され車載用アンテナコイルに十分適用できることを知見した。すなわち、フェライト焼結体と、フェライト焼結体に巻回された導体とを含むアンテナコイルにおいて、フェライト焼結体の組成をFe23:54.1〜57.5mol%、ZnO:10.5mol%以下(但し、0を含まず)、残部実質的にMnOを主成分とし、副成分としてSiをSiO2換算で60〜800ppm、CaをCaCO3換算で600〜4000ppm、かつCo34を1000〜3800ppm含有するものとすることで、優れた特性が得られることを知見した。
Ferrite materials containing Mn and further Zn are known as ferrite materials. Since this ferrite material has an advantage of high saturation magnetic flux density, it is mainly used for transformers for large currents (see, for example, Patent Documents 1 and 2). However, a ferrite material containing Mn and further Zn has a large temperature dependency and has not been used for a vehicle-mounted antenna coil used under severe conditions.
The inventor conducted various studies paying attention to the fact that ferrite materials containing Mn and Zn can have higher inductance and Q value than Ni-based ferrite. As a result, the ferrite material containing Mn or the like also has an appropriate content of the main component and the subcomponent and the content of the subcomponent, so that the temperature dependency of the initial permeability μi is improved and the in-vehicle antenna coil is obtained. It was found that it can be applied sufficiently. That is, in an antenna coil including a ferrite sintered body and a conductor wound around the ferrite sintered body, the composition of the ferrite sintered body is Fe 2 O 3 : 54.1 to 57.5 mol%, ZnO: 10. 5 mol% or less (however, not including 0), the balance being substantially composed of MnO as the main component, Si as an auxiliary component in the range of 60 to 800 ppm in terms of SiO 2 , Ca in the range of 600 to 4000 ppm in terms of CaCO 3 , and Co 3 O 4 It has been found that excellent characteristics can be obtained by containing 1000 to 3800 ppm.

このような知見に基づき、本発明者らが、アンテナコイルの量産化を前提としてさらなる検討を継続したところ、初透磁率μiをさらに高めたいという要求が生じた。これは、アンテナコイルの製造工程において磁心部材に導線を巻線する際、磁心部材の初透磁率μiが高ければ、同等の磁気特性を得るのに導線の巻数を少なくすることができ、これによって巻線工程で要する時間を短縮してスループットを上げることができ、量産性を向上させることができるからである。
また、信頼性をさらに高めることも要求される。量産化の場合、温度変化によって特性が大きく変動しないこと、高温等、悪環境下で使用された場合にも特性が大きく変動しないこと、等の条件をクリアすることが要求されることがあるからである。
Based on such knowledge, the present inventors continued further studies on the premise of mass production of antenna coils. As a result, there was a demand for further increasing the initial permeability μi. This is because when the conductor wire is wound around the magnetic core member in the manufacturing process of the antenna coil, if the initial permeability μi of the magnetic core member is high, the number of turns of the conductor wire can be reduced to obtain equivalent magnetic characteristics. This is because the time required for the winding process can be shortened to increase the throughput, and the mass productivity can be improved.
Moreover, it is required to further improve the reliability. In the case of mass production, it may be required to satisfy the conditions such as the characteristics do not fluctuate greatly due to temperature changes and the characteristics do not fluctuate greatly even when used in adverse environments such as high temperatures. It is.

このような要求を満足すべく本発明者らが検討を重ねた結果、以下のような知見を得ることができた。すなわち、フェライト焼結体と、フェライト焼結体に巻回された導体とを含むアンテナコイルであって、フェライト焼結体の組成を、Fe23:54〜55mol%、ZnO:14mol%以下(但し、0を含まず)、残部実質的にMnOを主成分とし、副成分として、SiをSiO2換算で60〜800ppm、CaをCaCO3換算で600〜4000ppm、かつ、Co34を1200ppm以下(但し、0を含まず)含有するものとすることで、特に、信頼性を向上できることを知見した。
例えば、このフェライト焼結体を175℃の環境下に48時間置いたときの初透磁率の変化(以下、これを初透磁率の経時変化と適宜称する)を、10%以下とすることができる。さらに、副成分としてのCo34を1000ppm以下(但し、0を含まず)含有するものとすれば、例えば、175℃の環境に48時間置いたときの初透磁率の経時変化を、5%以下とすることができ、さらに信頼性を向上できる。
As a result of repeated studies by the present inventors to satisfy such requirements, the following knowledge has been obtained. That is, an antenna coil including a ferrite sintered body and a conductor wound around the ferrite sintered body, and the composition of the ferrite sintered body is Fe 2 O 3 : 54 to 55 mol%, ZnO: 14 mol% or less. (However, 0 is not included) The balance is substantially composed of MnO as a main component, and as subcomponents, Si is 60 to 800 ppm in terms of SiO 2 , Ca is 600 to 4000 ppm in terms of CaCO 3 , and Co 3 O 4 It has been found that by including 1200 ppm or less (however, not including 0), the reliability can be particularly improved.
For example, the change in the initial permeability when this ferrite sintered body is placed in an environment at 175 ° C. for 48 hours (hereinafter referred to as a change with time in the initial permeability as appropriate) can be 10% or less. . Further, assuming that Co 3 O 4 as an accessory component is contained in an amount of 1000 ppm or less (excluding 0), for example, the time-dependent change in initial permeability when placed in an environment of 175 ° C. for 48 hours is 5 % Or less, and the reliability can be further improved.

またフェライト焼結体に、副成分としてのCo34を300ppm以上含有するようにすれば、20℃での初透磁率を基準とし、−40℃〜125℃の範囲における初透磁率の変化率(以下、これを初透磁率の温度変化率と適宜称する)の絶対値が20%以下という優れた特性を示すことができる。
また、上記組成とすることで、本発明のアンテナコイルは、20℃での初透磁率を1400以上とすることができる。
If the ferrite sintered body contains Co 3 O 4 as an auxiliary component in an amount of 300 ppm or more, the change in the initial permeability in the range of −40 ° C. to 125 ° C. with reference to the initial permeability at 20 ° C. An excellent characteristic that the absolute value of the ratio (hereinafter referred to as the temperature change rate of the initial permeability) is 20% or less can be exhibited.
In addition, with the above composition, the antenna coil of the present invention can have an initial permeability of 1400 or more at 20 ° C.

さらに、TiO2を含むことで、Co34の含有量を減らすこともできる。TiO2の量をコントロールすることで、特に、−40℃〜125℃の範囲におけるQ(Q=1/tanδ、tanδは誘電正接)の最小値を高めることができる。例えば、TiO2を8000ppm以下(但し、0を含まず)含むようにすることで、Qの最小値を120以上とすることができ、TiO2を1000〜6000ppm含むようにすることで、Qの最小値を150以上にできる。 Furthermore, the content of Co 3 O 4 can be reduced by including TiO 2 . By controlling the amount of TiO 2 , the minimum value of Q (Q = 1 / tan δ, where tan δ is a dielectric loss tangent) in the range of −40 ° C. to 125 ° C. can be increased. For example, the minimum value of Q can be made 120 or more by including TiO 2 or less (but not including 0) TiO 2, and by including 1000 to 6000 ppm of TiO 2 , The minimum value can be 150 or more.

主成分としてのZnOは、温度変化に対する安定性を高めるのに有効であり、ZnOを7〜14mol%とすることによって、−40℃〜125℃の範囲における初透磁率の変化率の絶対値が20%以下という優れた特性とすることができる。さらに、ZnOを9.5〜11.5mol%の範囲内とすることで、−40℃〜125℃の範囲における初透磁率の変化率の絶対値を5%以下とすることができ、しかも、初透磁率を1600以上という非常に高いものとすることができる。   ZnO as a main component is effective for improving stability against temperature change, and by making ZnO 7 to 14 mol%, the absolute value of the rate of change of initial permeability in the range of −40 ° C. to 125 ° C. can be obtained. Excellent characteristics of 20% or less can be obtained. Furthermore, by making ZnO in the range of 9.5 to 11.5 mol%, the absolute value of the rate of change of the initial permeability in the range of −40 ° C. to 125 ° C. can be made 5% or less, The initial permeability can be as high as 1600 or more.

さらにまた、本発明のアンテナコイルを構成するフェライト焼結体に、Ta25を3000ppm以下、Nb25を500ppm以下、ZrO2を500ppm以下の少なくとも1種以上を含むことができる。Ta25、Nb25、ZrO2の含有は任意であるが、これらを含有することで、−40℃〜125℃の範囲における初透磁率の変化率の絶対値を15%以下、さらには10%以下とすることも可能となる。 Furthermore, the ferrite sintered body constituting the antenna coil of the present invention may contain at least one or more of Ta 2 O 5 of 3000 ppm or less, Nb 2 O 5 of 500 ppm or less, and ZrO 2 of 500 ppm or less. Inclusion of Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , ZrO 2 is optional, but by containing these, the absolute value of the rate of change of initial permeability in the range of −40 ° C. to 125 ° C. is 15% or less, Furthermore, it becomes possible to make it 10% or less.

本発明のアンテナコイルは、様々な用途に適用することができるが、その代表的な用途としてトランスポンダが挙げられる。すなわち、本発明はアンテナコイルとこのアンテナコイルに電気的に接続された信号処理回路とを含むトランスポンダであって、アンテナコイルは、フェライト焼結体と、このフェライト焼結体に巻回された導体とを含み、かつ、フェライト焼結体の組成を、Fe23:54〜55mol%、ZnO:14mol%以下(但し、0を含まず)、残部実質的にMnOを主成分とし、副成分として、SiをSiO2換算で60〜800ppm、CaをCaCO3換算で600〜4000ppm、かつ、Co34を1200ppm以下(但し、0を含まず)含有するものとするとともに、信号処理回路は、個体の識別情報を記録する記録部と、信号の送受信のための制御回路とを含むことを特徴とするトランスポンダを提供する。信号処理回路は、アンテナコイルと共に並列共振回路を構成するコンデンサと、個体の識別情報等を記録してある記録部及び信号の送受信のための制御回路等を1チップ化した主処理部とから構成され、アンテナコイル及びコンデンサの並列共振回路が指令電波を受信すると、その指令電波自体を電力として、主処理部が、例えば、個体の識別情報等をアンテナコイルから送信する。
このようなトランスポンダにおいて、温度変化、高温環境下に対して安定なフェライト焼結体とするために特に好ましい組成は、主成分としてのZnOを7〜14mol%、副成分としてのCo34を300〜1200ppm含有する、というものである。
Although the antenna coil of the present invention can be applied to various uses, a typical example is a transponder. That is, the present invention is a transponder including an antenna coil and a signal processing circuit electrically connected to the antenna coil. The antenna coil includes a ferrite sintered body and a conductor wound around the ferrite sintered body. And the composition of the ferrite sintered body is Fe 2 O 3 : 54 to 55 mol%, ZnO: 14 mol% or less (however, not including 0), and the balance is essentially composed of MnO as a main component. And Si containing 60 to 800 ppm in terms of SiO 2 , Ca in the range of 600 to 4000 ppm in terms of CaCO 3 , and Co 3 O 4 of 1200 ppm or less (however, not including 0). A transponder including a recording unit for recording individual identification information and a control circuit for signal transmission / reception is provided. The signal processing circuit includes a capacitor that forms a parallel resonance circuit together with an antenna coil, a recording unit that records individual identification information and the like, and a main processing unit that includes a control circuit for signal transmission and reception in one chip. When the parallel resonance circuit of the antenna coil and the capacitor receives the command radio wave, the main processing unit transmits, for example, individual identification information from the antenna coil using the command radio wave as power.
In such a transponder, in order to obtain a ferrite sintered body that is stable against temperature changes and high temperature environments, a particularly preferred composition is that 7 to 14 mol% of ZnO as a main component and Co 3 O 4 as an auxiliary component. It contains 300-1200 ppm.

本発明によれば、−40℃〜125℃と非常に広い温度範囲において初透磁率が安定し、かつQ値(Q=1/tanδ、tanδは損失係数)が大きく、しかも、高温環境下や温度変化に対して変動が少なく信頼性の高いアンテナコイル等を得ることができる。また、初透磁率をより一層高めることができ、導体の巻数を抑えることができるので、製造工程におけるスループットを上げ、量産性を向上させることができる。   According to the present invention, the initial permeability is stable in a very wide temperature range of −40 ° C. to 125 ° C., and the Q value (Q = 1 / tan δ, tan δ is a loss coefficient) is high. It is possible to obtain an antenna coil or the like that has little fluctuation with respect to a temperature change and has high reliability. Moreover, since the initial permeability can be further increased and the number of turns of the conductor can be suppressed, the throughput in the manufacturing process can be increased and the mass productivity can be improved.

本発明におけるアンテナコイルは図1に示した基本構成を有するが、本発明では磁芯部材(フェライト焼結体)1として以下の組成を有するフェライト焼結体を用いることを特徴とする。
以下、フェライト焼結体の組成の限定理由を説明する。
The antenna coil in the present invention has the basic configuration shown in FIG. 1, but the present invention is characterized in that a ferrite sintered body having the following composition is used as the magnetic core member (ferrite sintered body) 1.
Hereinafter, the reasons for limiting the composition of the ferrite sintered body will be described.

はじめに、フェライト焼結体を構成する主成分の限定理由を説明する。
Fe23は54〜55mol%とする。Fe23が54mol%未満では初透磁率μiの温度変化率Δμtが大きくなる。一方、Fe23が55mol%を超えると、初透磁率μiが小さくなり、また高温環境下における初透磁率μiの変化率が大きくなる。よって、望ましいFe23の量は、54〜55mol%である。
First, the reasons for limiting the main components constituting the ferrite sintered body will be described.
Fe 2 O 3 is 54 to 55 mol%. When Fe 2 O 3 is less than 54 mol%, the temperature change rate Δμt of the initial permeability μi increases. On the other hand, when Fe 2 O 3 exceeds 55 mol%, the initial permeability μi decreases, and the change rate of the initial permeability μi in a high temperature environment increases. Therefore, the desirable amount of Fe 2 O 3 is 54 to 55 mol%.

ZnOは14mol%以下(但し、0を含まず)とする。ZnOが14mol%を超えると初透磁率μiの温度変化率Δμtが大きくなる傾向にあり、またZnOが7mol%を下回ると初透磁率μiの温度変化率Δμtが大きくなり、また初透磁率μiが小さくなる。したがって、望ましいZnO量は7〜14mol%である。さらに、ZnOが11.5mol%を超えると、初透磁率μiが急激に低下する。したがって、温度変化率Δμtと初透磁率μiの双方を十分なものとするのに望ましいZnO量は9.5〜11.5mol%である。   ZnO is 14 mol% or less (however, 0 is not included). When ZnO exceeds 14 mol%, the temperature change rate Δμt of the initial permeability μi tends to increase, and when ZnO is less than 7 mol%, the temperature change rate Δμt of the initial permeability μi increases, and the initial permeability μi decreases. Get smaller. Therefore, the desirable amount of ZnO is 7 to 14 mol%. Further, when ZnO exceeds 11.5 mol%, the initial permeability μi is rapidly reduced. Therefore, the desirable amount of ZnO for satisfying both the temperature change rate Δμt and the initial permeability μi is 9.5 to 11.5 mol%.

本発明のフェライト焼結体は主成分として、上記以外に実質的な残部としてMnOを含む。   In addition to the above, the sintered ferrite body of the present invention contains MnO as a substantial remainder.

次に、副成分の限定理由について説明する。
本発明のフェライト焼結体は、第1副成分としてSiをSiO2換算で60〜800ppm及びCaをCaCO3換算で600〜4000ppmを含む。
Si及びCaは、結晶粒界に偏析して高抵抗層を形成して低損失に寄与するとともに焼結助剤として焼結密度を向上する効果を有する。但し、SiがSiO2換算で800ppmを超え、あるいはCaがCaCO3換算で4000ppmを超えると、不連続異常粒成長による損失の劣化が大きい。そこで本発明では、SiをSiO2換算で800ppm以下、CaをCaCO3換算で4000ppm以下とする。一方、SiがSiO2換算で60ppm未満、あるいはCaがCaCO3換算で600ppm未満では上記効果を十分に得ることができないため、SiはSiO2換算で60ppm以上、CaはCaCO3換算で600ppm以上とする。
望ましいSiの含有量はSiO2換算で70〜600ppm、より望ましいSiの含有量はSiO2換算で100〜500ppmである。
望ましいCaの含有量はCaCO3換算で600〜3500ppm、より望ましいCaの含有量はCaCO3換算で1200〜3500ppmである。
Next, the reason for limiting the subcomponent will be described.
The ferrite sintered body of the present invention contains Si as a first subcomponent in a range of 60 to 800 ppm in terms of SiO 2 and Ca in a range of 600 to 4000 ppm in terms of CaCO 3 .
Si and Ca are segregated at the grain boundaries to form a high resistance layer and contribute to low loss, and have the effect of improving the sintering density as a sintering aid. However, when Si exceeds 800 ppm in terms of SiO 2 or Ca exceeds 4000 ppm in terms of CaCO 3 , loss deterioration due to discontinuous abnormal grain growth is large. Therefore, in the present invention, Si is set to 800 ppm or less in terms of SiO 2 and Ca is set to 4000 ppm or less in terms of CaCO 3 . On the other hand, if Si is less than 60 ppm in terms of SiO 2 or Ca is less than 600 ppm in terms of CaCO 3 , the above effect cannot be obtained sufficiently, so Si is 60 ppm or more in terms of SiO 2 and Ca is 600 ppm or more in terms of CaCO 3. To do.
The desirable Si content is 70 to 600 ppm in terms of SiO 2 , and the more desirable Si content is 100 to 500 ppm in terms of SiO 2 .
The desirable Ca content is 600 to 3500 ppm in terms of CaCO 3 , and the more desirable Ca content is 1200 to 3500 ppm in terms of CaCO 3 .

また本発明のフェライト焼結体は、第2副成分として所定量のCo34を含む。Co34は初透磁率μiの変化率の低減ならびに初透磁率μiの変化率を平坦にするのに有効に寄与し、Q値の向上に有効であるが、特に、初透磁率μiの経時変化率Δμr、温度変化率Δμtを抑えるのに有効である。
Co34は、1200ppmより大きくすると初透磁率μiの経時変化率Δμrが大きくなるため、1200ppm以下(但し、0を含まず)含有させればよい。また、Co34を300ppmより小さくすると、初透磁率μiの温度変化率Δμtが大きくなる。よって、望ましいCo34量は300〜1200ppm、より望ましいCo34量は500〜1000ppmである。
The ferrite sintered body of the present invention contains a predetermined amount of Co 3 O 4 as the second subcomponent. Co 3 O 4 is effective in reducing the change rate of the initial permeability μi and making the change rate of the initial permeability μi flat and effective in improving the Q value. This is effective for suppressing the change rate with time Δμr and the change rate with temperature Δμt.
When Co 3 O 4 exceeds 1200 ppm, the change rate Δμr of the initial permeability μi with time increases, so that it may be contained at 1200 ppm or less (however, not including 0). Further, when Co 3 O 4 is made smaller than 300 ppm, the temperature change rate Δμt of the initial permeability μi increases. Therefore, the desirable amount of Co 3 O 4 is 300 to 1200 ppm, and the more desirable amount of Co 3 O 4 is 500 to 1000 ppm.

さらに本発明のフェライト焼結体は、第3副成分として、TiO2を含むことができる。TiO2は、温度変化に対する初透磁率μiの変動を抑える効果があり、これにより、Co34の量を抑えることを可能とする。
また、Tiは結晶粒内、結晶粒界に存在し損失低減の効果がある。但し、TiO2量が8000ppmを超えると、Q値の低下を招く。そのために本発明では、TiO2量を8000ppm以下とするのが好ましい。
一方、損失低減という効果を十分享受するためには、第3副成分としてのTiO2を500ppm以上含有させることが望ましい。
本発明のフェライト焼結体は、第3副成分として、SnO2を含むこともできる。SnO2は、TiO2同様の効果があり、TiO2との複合添加、あるいはTiO2と置換するかたちで添加することができる。SnO2の添加量は、前記のTiO2とmol量で同等とするのが好ましい。すなわち、SnO2の添加上限値は16000ppmとする。
Furthermore, the ferrite sintered body of the present invention can contain TiO 2 as a third subcomponent. TiO 2 has an effect of suppressing the fluctuation of the initial permeability μi with respect to the temperature change, thereby making it possible to suppress the amount of Co 3 O 4 .
Ti exists in the crystal grains and at the crystal grain boundaries, and has an effect of reducing loss. However, when the amount of TiO 2 exceeds 8000 ppm, the Q value is lowered. Therefore, in the present invention, the amount of TiO 2 is preferably 8000 ppm or less.
On the other hand, in order to fully enjoy the effect of loss reduction, it is desirable to contain 500 ppm or more of TiO 2 as the third subcomponent.
The ferrite sintered body of the present invention can also contain SnO 2 as the third subcomponent. SnO 2, there are TiO 2 similar effect can be added in the form of replacing composite addition with TiO 2, or a TiO 2. The addition amount of SnO 2 is preferably equivalent to the above-mentioned TiO 2 in mol amount. That is, the upper limit of SnO 2 addition is 16000 ppm.

なお、第3副成分を複合して含有させる場合、含有量の合計は20000ppm以下、望ましくは7000〜12000ppmとする。   When the third subcomponent is contained in combination, the total content is 20000 ppm or less, preferably 7000 to 12000 ppm.

また本発明のフェライト焼結体は、第4副成分として、Ta25を3000ppm以下(但し、0を含む)、Nb25を500ppm以下(但し、0を含む)、ZrO2を500ppm以下(但し、0を含む)の少なくとも1種以上を含むことができる。これらの第4副成分を含有することによって、μi変化率の低減及び/又は損失低減という効果を得ることができる。その効果を十分に享受するためには、Ta25、Nb25、ZrO2は50ppm以上含有させることが望ましい。
望ましいTa25量は0〜2500ppm、より望ましいTa25量は500〜2000ppmである。
また望ましいNb25量は0〜400ppm、より望ましいNb25量は50〜350ppmである。
望ましいZrO2量は0〜400ppm、より望ましいZrO2量は50〜350ppmである。
なお、第4副成分を複合して含有させる場合、含有量の合計は3000ppm以下、望ましくは300〜2000ppmとする。
The ferrite sintered body of the present invention includes, as the fourth subcomponent, Ta 2 O 5 of 3000 ppm or less (including 0), Nb 2 O 5 of 500 ppm or less (including 0), and ZrO 2 of 500 ppm. At least one or more of the following (including 0) can be included. By including these fourth subcomponents, it is possible to obtain the effect of reducing the μi change rate and / or reducing the loss. In order to fully enjoy the effect, it is desirable to contain 50 ppm or more of Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , and ZrO 2 .
A desirable amount of Ta 2 O 5 is 0 to 2500 ppm, and a more desirable amount of Ta 2 O 5 is 500 to 2000 ppm.
A desirable Nb 2 O 5 content is 0 to 400 ppm, and a more desirable Nb 2 O 5 content is 50 to 350 ppm.
A desirable amount of ZrO 2 is 0 to 400 ppm, and a more desirable amount of ZrO 2 is 50 to 350 ppm.
When the fourth subcomponent is contained in combination, the total content is 3000 ppm or less, preferably 300 to 2000 ppm.

本発明のフェライト焼結体は、−40℃〜125℃におけるμi変化率の最大値が絶対値で20%以下、望ましくは15%以下という特性を示す。特に、望ましい組成を選択することにより、−40℃〜125℃におけるμi変化率の最大値を絶対値で15%以下、さらには10%以下とすることもできる。
また本発明のフェライト焼結体は、175℃の環境に48時間置いたときの初透磁率μiの経時変化率Δμrを10%以下とすることができる。さらに、特に、望ましい組成を選択することにより、175℃の環境に48時間置いたときの初透磁率μiの経時変化率Δμrを5%以下とすることができる。
このように、本発明のフェライト焼結体は、MnZn系フェライトでは従来では得ることのできなかった高い信頼性を得ることができるため、アンテナコイルやトランスポンダ等の車載部品用の材料として好適である。
しかも、本発明のフェライト焼結体は、20℃での初透磁率μiが1400以上という高い特性を有するものとなる。これにより、アンテナコイルを構成する際に導線の巻数を抑えることができ、製造効率を高めてスループットを向上させることが可能となり、またアンテナコイルの小型化を図ることが可能となる。
The ferrite sintered body of the present invention exhibits a characteristic that the maximum value of the μi change rate at −40 ° C. to 125 ° C. is 20% or less, desirably 15% or less in absolute value. In particular, by selecting a desired composition, the maximum value of the μi change rate at −40 ° C. to 125 ° C. can be made 15% or less, further 10% or less in absolute value.
The ferrite sintered body of the present invention can have a change rate Δμr with time of initial permeability μi of 10% or less when placed in an environment of 175 ° C. for 48 hours. Further, in particular, by selecting a desirable composition, it is possible to reduce the change rate Δμr with time of the initial permeability μi when it is placed in an environment of 175 ° C. for 48 hours to 5% or less.
As described above, the ferrite sintered body of the present invention is suitable as a material for in-vehicle parts such as an antenna coil and a transponder because it can obtain high reliability that could not be obtained with MnZn ferrite. .
Moreover, the ferrite sintered body of the present invention has a high characteristic that the initial permeability μi at 20 ° C. is 1400 or more. As a result, the number of turns of the conductive wire can be reduced when configuring the antenna coil, the manufacturing efficiency can be increased and the throughput can be improved, and the antenna coil can be downsized.

次に、本発明によるフェライト焼結体にとって好適な製造方法を説明する。
主成分の原料としては、酸化物又は加熱により酸化物となる化合物の粉末を用いる。具体的には、Fe23粉末、Mn34粉末及びZnO粉末等を用いることができる。なお、各原料粉末の平均粒径は0.1〜5.0μmの範囲で適宜選択すればよい。
主成分の原料粉末を湿式混合した後、仮焼きを行う。仮焼きの温度は650〜1000℃の範囲内での所定温度で、また雰囲気はN2又は大気とすればよい。仮焼きの安定時間は0.5〜5.0時間の範囲で適宜選択すればよい。仮焼き後、仮焼き体を例えば、平均粒径0.5〜2.0μm程度まで粉砕する。なお、本発明では、上述の主成分の原料に限らず、2種以上の金属を含む複合酸化物の粉末を主成分の原料としてもよい。例えば、塩化鉄、塩化マンガンを含有する水溶液を酸化焙焼することによりFe、Mnを含む複合酸化物の粉末が得られる。この粉末とZnO粉末を混合して主成分原料としてもよい。このような場合には、仮焼きは不要である。
Next, the manufacturing method suitable for the ferrite sintered body according to the present invention will be described.
As the raw material of the main component, an oxide or a powder of a compound that becomes an oxide by heating is used. Specifically, Fe 2 O 3 powder, Mn 3 O 4 powder, ZnO powder, or the like can be used. In addition, what is necessary is just to select suitably the average particle diameter of each raw material powder in the range of 0.1-5.0 micrometers.
The raw material powder of the main component is wet mixed and then calcined. The calcining temperature may be a predetermined temperature within a range of 650 to 1000 ° C., and the atmosphere may be N 2 or air. What is necessary is just to select the stable time of calcination suitably in the range of 0.5 to 5.0 hours. After the calcination, the calcined body is pulverized, for example, to an average particle size of about 0.5 to 2.0 μm. In the present invention, not only the above-mentioned main component materials, but also a composite oxide powder containing two or more metals may be used as the main component materials. For example, a complex oxide powder containing Fe and Mn can be obtained by oxidizing and roasting an aqueous solution containing iron chloride and manganese chloride. This powder and ZnO powder may be mixed and used as a main component material. In such a case, calcining is unnecessary.

同様に副成分の原料として、酸化物又は加熱により酸化物となる化合物の粉末を用いることもできる。具体的には、SiO2、CaCO3、Co34、TiO2、SnO2、Ta25、Nb25、ZrO2等を用いることができる。
これら副成分の原料粉末は、仮焼き後に粉砕された主成分の粉末と混合される。但し、主成分の原料粉末と混合した後に、主成分とともに仮焼きに供することもできる。
Similarly, an oxide or a powder of a compound that becomes an oxide by heating can also be used as a raw material for the accessory component. Specifically, SiO 2 , CaCO 3 , Co 3 O 4 , TiO 2 , SnO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , ZrO 2 or the like can be used.
The raw material powders of these subcomponents are mixed with the main component powder pulverized after calcining. However, after mixing with the raw material powder of the main component, it can be subjected to calcining together with the main component.

主成分及び副成分からなる混合粉末は、後の成形工程を円滑に実行するために顆粒に造粒される。造粒は例えばスプレードライヤを用いて行うことができる。混合粉末に適当な結合剤、例えばポリビニルアルコール(PVA)を少量添加し、これをスプレードライヤで噴霧、乾燥する。得られる顆粒の粒径は40〜400μm程度とすることが望ましい。   The mixed powder composed of the main component and the subcomponent is granulated into a granule in order to smoothly execute the subsequent molding process. Granulation can be performed using, for example, a spray dryer. A small amount of a suitable binder such as polyvinyl alcohol (PVA) is added to the mixed powder, and this is sprayed and dried with a spray dryer. The particle size of the obtained granules is preferably about 40 to 400 μm.

得られた顆粒は、例えば所定形状の金型を有するプレスを用いて所望の形状に成形され、この成形体は焼成工程に供される。
焼成工程においては、焼成温度と焼成雰囲気を制御する必要がある。焼成温度は1050〜1250℃の範囲から適宜選択することができるが、本発明のフェライト材料の効果を十分引き出すには、1100〜1200℃の範囲で焼成することが望ましい。
The obtained granule is formed into a desired shape using, for example, a press having a mold having a predetermined shape, and this formed body is subjected to a firing step.
In the firing step, it is necessary to control the firing temperature and firing atmosphere. The firing temperature can be appropriately selected from the range of 1050 to 1250 ° C., but it is desirable to fire in the range of 1100 to 1200 ° C. in order to sufficiently bring out the effect of the ferrite material of the present invention.

以上の工程を経ることで、本発明におけるフェライト焼結体を得ることができる。このようなフェライト焼結体は、アンテナコイル、特に過酷な状況で使用される車載用アンテナコイルの材料として好適である。   The ferrite sintered body in the present invention can be obtained through the above steps. Such a ferrite sintered body is suitable as a material for an antenna coil, particularly an in-vehicle antenna coil used in a severe situation.

次に、本発明のアンテナコイルについて説明する。本発明のアンテナコイル10は図1に示した従来例と同様に、磁芯部材1と、磁芯部材1に巻回された導体2とを含む。本発明は磁芯部材1に上述した組成を有するフェライト焼結体を用いる。
磁芯部材1の形状および寸法には特に制限はなく、アンテナコイル10の用途に応じて適宜設定することができる。直方体形状のものとしては(5〜20)×(2〜10)×(2〜10)mmの範囲のものが多い。
導体2には例えば銅線を用いることができる。巻線パターンのピッチ、巻数も用途に応じて適宜設定することができる。
Next, the antenna coil of the present invention will be described. The antenna coil 10 of the present invention includes a magnetic core member 1 and a conductor 2 wound around the magnetic core member 1 in the same manner as the conventional example shown in FIG. In the present invention, a ferrite sintered body having the above-described composition is used for the magnetic core member 1.
There is no restriction | limiting in particular in the shape and dimension of the magnetic core member 1, According to the use of the antenna coil 10, it can set suitably. As a rectangular parallelepiped shape, many are in the range of (5-20) × (2-10) × (2-10) mm.
For example, a copper wire can be used for the conductor 2. The pitch and number of turns of the winding pattern can also be set as appropriate according to the application.

続いて、本発明のトランスポンダについて説明する。図2(a)はトランスポンダの概略断面図である。図2(a)に示すように、トランスポンダ200は、磁芯部材(フェライト焼結体)1aと磁芯部材1aに巻回された導体2aを含むアンテナコイル20と、信号処理回路30と、アンテナコイル20及び信号処理回路30を収容するケースCを備える。本発明はアンテナコイル20を構成する磁芯部材1aに上述した組成を有するフェライト焼結体を用いる。
磁芯部材1aの寸法には特に制限はなく、トランスポンダ200の用途に応じて適宜設定することができる。また導体2aには例えば銅線を用いることができるが、巻線パターンのピッチ、巻数も用途に応じて適宜設定することができる。
ケースCは例えばガラスや樹脂から構成することができる。
Next, the transponder of the present invention will be described. FIG. 2A is a schematic sectional view of the transponder. As shown in FIG. 2A, the transponder 200 includes a magnetic core member (ferrite sintered body) 1a, an antenna coil 20 including a conductor 2a wound around the magnetic core member 1a, a signal processing circuit 30, and an antenna. A case C for housing the coil 20 and the signal processing circuit 30 is provided. In the present invention, a ferrite sintered body having the above-described composition is used for the magnetic core member 1 a constituting the antenna coil 20.
There is no restriction | limiting in particular in the dimension of the magnetic core member 1a, According to the use of the transponder 200, it can set suitably. For example, a copper wire can be used for the conductor 2a, but the pitch and the number of turns of the winding pattern can be appropriately set according to the application.
Case C can be made of glass or resin, for example.

アンテナコイル20の導体2aの端子を接続した信号処理回路30はフェノール樹脂製又はセラッミクス製等の基板40上に実装される。
基板40上の信号処理回路30は、図2(b)に示すように、アンテナコイル20と共に並列共振回路を構成するコンデンサ31と、個体の識別情報等を記録してある記録部及び信号の送受信のための制御回路等を1チップ化した主処理部32とから構成される。アンテナコイル20及びコンデンサ31の並列共振回路が指令電波を受信すると、その指令電波自体を電力として、主処理部32が、例えば、個体の識別情報等をアンテナコイル20から送信する。
The signal processing circuit 30 to which the terminal of the conductor 2a of the antenna coil 20 is connected is mounted on a substrate 40 made of phenol resin or ceramics.
As shown in FIG. 2B, the signal processing circuit 30 on the substrate 40 includes a capacitor 31 that forms a parallel resonant circuit together with the antenna coil 20, a recording unit in which individual identification information and the like are recorded, and transmission / reception of signals. And a main processing unit 32 in which a control circuit and the like are integrated into one chip. When the parallel resonance circuit of the antenna coil 20 and the capacitor 31 receives the command radio wave, the main processing unit 32 transmits, for example, individual identification information from the antenna coil 20 using the command radio wave as power.

さて、本発明のトランスポンダ200は、イモビライザに好適に用いられる。ここで、イモビライザの仕組みを図3を用いて説明する。
図3は本発明のトランスポンダ200を自動車のイグニッションキーKのグリップ部分に埋め込んだ形態のイモビライザの構成概要を示している。トランスポンダ200が埋め込まれたイグニッションキーKを自動車側のキーシリンダSに挿入する。すると、トランスポンダ200の記録部に予め記録されている固有のIDコードが、キーシリンダS側に巻回されているコイル50に送信され読みとられる。コイル50が読みとったデータは、アンプAを介して車両側コントローラ、つまりECU(エレクトロニック・コントロール・ユニット)60に送信され、ECU60に予め記録されているIDコードと電子的に照合が行われる。照合したIDコードが一致した場合のみエンジンの点火、燃料噴射が可能な状態となり、IDコードが一致しない場合にはエンジンの点火、燃料噴射が禁止され、エンジンは始動できない。
Now, the transponder 200 of the present invention is suitably used for an immobilizer. Here, the mechanism of the immobilizer will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows an outline of the configuration of an immobilizer in which the transponder 200 of the present invention is embedded in a grip portion of an ignition key K of an automobile. The ignition key K in which the transponder 200 is embedded is inserted into the key cylinder S on the automobile side. Then, a unique ID code recorded in advance in the recording unit of the transponder 200 is transmitted to the coil 50 wound on the key cylinder S side and read. The data read by the coil 50 is transmitted to a vehicle-side controller, that is, an ECU (Electronic Control Unit) 60 via the amplifier A, and electronically collated with an ID code recorded in the ECU 60 in advance. Only when the collated ID codes match, engine ignition and fuel injection are possible. When the ID codes do not match, engine ignition and fuel injection are prohibited and the engine cannot be started.

本発明のアンテナコイル10(20)は、従来のNi系アンテナコイルと比べてインダクタンスを高くできる。このため、従来のNi系アンテナコイルよりも導体2(2a)の巻数を少なくすることができ、アンテナコイルの小型化を図ることができる。   The antenna coil 10 (20) of the present invention can have higher inductance than a conventional Ni-based antenna coil. For this reason, the number of turns of the conductor 2 (2a) can be reduced as compared with the conventional Ni-based antenna coil, and the antenna coil can be downsized.

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
まず、本発明のベースとなるフェライトコアの組成についての検討例を示す。
(第1基礎検討例)
表1に示す組成を有するフェライトコアを作製した。
主成分の原料には、Fe23粉末、MnO粉末及びZnO粉末を用い、これらを湿式混合した後、850℃で3時間仮焼した。
次いで、主成分の原料の仮焼物と副成分の原料とを混合した。副成分の原料には、SiO2粉末、CaCO3粉末、Ta25粉末、Co34粉末、TiO2粉末を用いた。主成分原料の仮焼物に副成分の原料を添加して、粉砕しながら混合した。粉砕は、仮焼物の平均粒径が約1.0μmとなるまで行った。得られた混合物にバインダを加え、顆粒化した後、成形してトロイダル形状の成形体を得た。
Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples.
First, an example of study on the composition of the ferrite core as the base of the present invention will be shown.
(First basic study example)
Ferrite cores having the compositions shown in Table 1 were produced.
Fe 2 O 3 powder, MnO powder and ZnO powder were used as raw materials for the main component, and these were wet mixed and then calcined at 850 ° C. for 3 hours.
Next, the calcined product of the main component material and the subcomponent material were mixed. SiO 2 powder, CaCO 3 powder, Ta 2 O 5 powder, Co 3 O 4 powder, and TiO 2 powder were used as the raw materials for the accessory components. The auxiliary component raw material was added to the calcined material of the main component raw material and mixed while being pulverized. The pulverization was performed until the average particle size of the calcined product was about 1.0 μm. A binder was added to the resulting mixture, granulated, and then molded to obtain a toroidal shaped molded body.

得られた成形体を酸素分圧制御下において、温度1150℃(安定部5時間、安定部酸素分圧0.5%)で焼成することにより、フェライトコアを得た。このフェライトコアを用いて、−40℃〜130℃の温度範囲におけるQ値を測定した。トロイダルのサイズは外径20mm、内径10mm、厚さ5mmであり、巻数を20ターン、励磁電圧を250mVとして測定を行った。−40℃〜130℃の範囲におけるQ値の最小値をQminとして表1に示す。また、−40℃〜130℃の範囲における初透磁率μi(測定周波数:100kHz)を測定した。20℃での初透磁率μiを基準とし、−40℃〜130℃の範囲における初透磁率μiの変化率の絶対値を「Δμi」として表1に示す。また、−40℃〜130℃の範囲における初透磁率μiの最小値μiminも表1に示す。なお、初透磁率μiの変化率は以下の式に基づき算出した。 The obtained molded body was fired at a temperature of 1150 ° C. (stable part 5 hours, stable part oxygen partial pressure 0.5%) under oxygen partial pressure control to obtain a ferrite core. Using this ferrite core, the Q value in the temperature range of −40 ° C. to 130 ° C. was measured. The toroidal was measured with an outer diameter of 20 mm, an inner diameter of 10 mm, and a thickness of 5 mm, a winding number of 20 turns, and an excitation voltage of 250 mV. Table 1 shows the minimum Q value in the range of −40 ° C. to 130 ° C. as Qmin. Moreover, the initial permeability μi (measurement frequency: 100 kHz) in the range of −40 ° C. to 130 ° C. was measured. Based on the initial permeability μi at 20 ° C., the absolute value of the change rate of the initial permeability μi in the range of −40 ° C. to 130 ° C. is shown as “Δμi” in Table 1. Table 1 also shows the minimum value μi min of the initial permeability μi in the range of −40 ° C. to 130 ° C. The change rate of the initial permeability μi was calculated based on the following formula.

初透磁率μiの変化率=(μiT−μi20)/μi20×100(%)
μiT・・・温度T℃での初透磁率μi
μi20・・・温度20℃での初透磁率μi
Change rate of initial permeability μi = (μi T −μi 20 ) / μi 20 × 100 (%)
μi T : Initial permeability μi at temperature T ° C
μi 20 : Initial permeability μi at a temperature of 20 ° C.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.1〜7は、この順にFe23が増加している。その中で、Fe23が54.0mol%と少ない場合、及び58.0mol%と多い場合にQ値が低く、Δμiが大きい。
次に、試料No.8〜13は、この順にZnOが増加している。その中で、ZnOが11.0mol%と多い場合にQ値が低く、Δμiが大きい。
Sample No. 1-7, Fe 2 O 3 is increased in this order. Among them, the Q value is low and Δμi is large when Fe 2 O 3 is as low as 54.0 mol% and as large as 58.0 mol%.
Next, sample No. As for 8-13, ZnO is increasing in this order. Among them, when ZnO is as high as 11.0 mol%, the Q value is low and Δμi is large.

(第2基礎検討例)
第2基礎検討例ではCoの含有量の変動に伴うQmin及びΔμiの変動を確認する。
第1基礎検討例と同様の手順で表2に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第1基礎検討例と同様の条件でQmin及びΔμi、μiminを求めた。その結果を表2に示す。
(Second basic study example)
In the second basic study example, changes in Qmin and Δμi accompanying changes in the Co content are confirmed.
A ferrite core having the composition shown in Table 2 was prepared in the same procedure as in the first basic study example, and Qmin, Δμi, and μi min were obtained under the same conditions as in the first basic study example. The results are shown in Table 2.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.14〜18は、この順にCo34が増加している。その中で、Co34が500ppmと少ない場合、及び4000ppmと多い場合にQ値が低く、Δμiが大きい。
次に、Fe23量が55.5mol%である試料No.19〜21、ならびにFe23量が56.5mol%である試料No.22〜25に着目すると、Co34量が1000〜3800ppmの範囲内にある試料No.22〜25はいずれも200以上のQ値を得ている。それとともに、試料No.22〜25はΔμiが絶対値で20%以下という特性を示す。
Sample No. 14 to 18, Co 3 O 4 is increased in this order. Among them, the Q value is low and Δμi is large when Co 3 O 4 is as low as 500 ppm and as large as 4000 ppm.
Next, Sample No. with an Fe 2 O 3 content of 55.5 mol% was used. 19 to 21 and the sample No. having an amount of Fe 2 O 3 of 56.5 mol%. When focusing on Nos. 22 to 25, sample Nos. In which the amount of Co 3 O 4 is in the range of 1000 to 3800 ppm. 22 to 25 all have a Q value of 200 or more. At the same time, sample no. 22 to 25 show the characteristic that Δμi is 20% or less in absolute value.

(第3基礎検討例)
第3基礎検討例ではSi及びCaの含有量の変動に伴うQ値及びΔμiの変動を確認する。
第1基礎検討例と同様の手順で表3に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第1基礎検討例と同様の条件でQmin及びΔμi、μiminを求めた。その結果を表3に示す。
(Example of third basic study)
In the third basic study example, the Q value and the variation of Δμi accompanying the variation of the Si and Ca contents are confirmed.
A ferrite core having the composition shown in Table 3 was prepared in the same procedure as in the first basic study example, and Qmin, Δμi, and μi min were obtained under the same conditions as in the first basic study example. The results are shown in Table 3.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.26〜30は、この順にSiO2が増加している。その中で、SiO2が50ppmと少ない場合にはΔμiは良好な値を示すが、Qminが180と低めである。一方、SiO2が1000ppmと多い場合には、Qminが85まで低下してしまう。 Sample No. 26 to 30, SiO 2 is increased in this order. Among them, when SiO 2 is as low as 50 ppm, Δμi shows a good value, but Qmin is as low as 180. On the other hand, when SiO 2 is as high as 1000 ppm, Qmin decreases to 85.

試料No.31〜34は、この順にCaCO3が増加している。その中で、CaCO3が500ppmと少ない場合、CaCO3が5000ppmと多い場合には、Qminが低い。 Sample No. 31 to 34, CaCO 3 is increasing in this order. Among them, when CaCO 3 is as low as 500 ppm and when CaCO 3 is as high as 5000 ppm, Qmin is low.

(第4基礎検討例)
第4基礎検討例ではTi及びSnの含有に伴うQ値及びΔμiの変動を確認する。
第1基礎検討例と同様の手順で表4に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第1基礎検討例と同様の条件でQmin及びΔμi、μiminを求めた。その結果を表4に示す。
(Fourth basic study example)
In the fourth basic study example, changes in the Q value and Δμi accompanying the inclusion of Ti and Sn are confirmed.
A ferrite core having the composition shown in Table 4 was prepared in the same procedure as in the first basic study example, and Qmin, Δμi, and μi min were obtained under the same conditions as in the first basic study example. The results are shown in Table 4.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.35〜38は、この順にTiO2が増加している。試料No.35(TiO2含有なし)と試料No.36(TiO2:2000ppm)の比較により、TiO2を含有することによりΔμiが小さくなることがわかる。但し、TiO2の含有量が7000ppm(試料No.38)になると、ΔμiがTiO2含有なしの場合(試料No.35)よりも大きくなってしまい、またQminも低下する。よって、本基礎検討例ではTiO2量を0〜5000ppmとする。望ましいTiO2量は500〜4000ppm、より望ましいTiO2量は500〜3000ppmである。
なお、以上の第1〜第3基礎検討例で示した試料はいずれもTiO2を含有するものであったが、試料No.35から、TiO2を含有しない場合であっても他成分を本基礎検討例が推奨する範囲内とすることにより、200以上のQmin及び絶対値で20%以下のΔμiを兼備することができる。よって、本基礎検討例においてTiO2の含有は必須ではなく、任意とする。
Sample No. 35 to 38, TiO 2 has increased in this order. Sample No. 35 (without TiO 2 content) and sample no. From the comparison of 36 (TiO 2 : 2000 ppm), it can be seen that Δμi is reduced by containing TiO 2 . However, when the content of TiO 2 becomes 7000 ppm (sample No. 38), Δμi becomes larger than that without TiO 2 (sample No. 35), and Qmin also decreases. Therefore, in this basic study example, the amount of TiO 2 is set to 0 to 5000 ppm. Desirable amount of TiO 2 is 500~4000Ppm, more preferably TiO 2 amount is 500~3000Ppm.
The samples shown in the first to third basic examination examples described above all contained TiO 2 . From 35, even if it does not contain TiO 2, by setting the other components within the range recommended by the present basic study example, it is possible to combine Qmin of 200 or more and Δμi of 20% or less in absolute value. Therefore, in this basic study example, the inclusion of TiO 2 is not essential and is optional.

試料No.35、39〜41は、この順にSnO2が増加している。まず、試料No.35(SnO2含有なし)と試料No.39(SnO2:2000ppm)の比較により、SnO2を含有することによりΔμiが小さくなることがわかる。但し、SnO2の含有量が7000ppm(試料No.41)になると、Qminが低下する。よって、本基礎検討例ではSnO2量を0〜5000ppmとする。望ましいSnO2量は500〜4000ppm、より望ましいSnO2量は500〜3000ppmである。
なお、試料No.35から、SnO2を含有しない場合であっても他成分を本基礎検討例が推奨する範囲内とすることにより、200以上のQmin及び絶対値で20%以下のΔμiを兼備することができる。よって、本基礎検討例においてSnO2の含有は必須ではなく、任意とする。
Sample No. 35,39~41 is, SnO 2 has increased in this order. First, sample no. 35 (no SnO 2 content) and sample no. Comparison of 39 (SnO 2 : 2000 ppm) shows that Δμi is reduced by containing SnO 2 . However, when the content of SnO 2 reaches 7000 ppm (sample No. 41), Qmin decreases. Therefore, in this basic study example, the SnO 2 amount is set to 0 to 5000 ppm. Preferably SnO 2 weight 500~4000Ppm, more preferably the amount of SnO 2 is 500~3000Ppm.
Sample No. 35, even when SnO 2 is not contained, by setting the other components within the range recommended by the present basic study example, it is possible to combine Qmin of 200 or more and Δμi of 20% or less in absolute value. Therefore, the inclusion of SnO 2 is not essential in this basic study example, but is optional.

(第5基礎検討例)
第5基礎検討例ではTa,Nb及びZrの含有量に伴うQ値及びΔμiの変動を確認する。
第1基礎検討例と同様の手順で表5に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第1基礎検討例と同様の条件でQmin及びΔμi、μiminを求めた。その結果を表5に示す。
(Fifth basic study example)
In the fifth basic study example, the variation of the Q value and Δμi accompanying the contents of Ta, Nb and Zr is confirmed.
A ferrite core having the composition shown in Table 5 was prepared in the same procedure as in the first basic study example, and Qmin, Δμi, and μi min were obtained under the same conditions as in the first basic study example. The results are shown in Table 5.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.42〜45は、この順にTa25が増加している。試料No.42(Ta25含有なし)と試料No.43(Ta25:1000ppm)の比較により、Ta25を含有することによりQminも向上することがわかる。但し、Ta25の含有量が4000ppm(試料No.45)になると、ΔμiがTa25含有なしの場合(試料No.42)よりも大きくなってしまい、またQminが大幅に低下する。よって、本基礎検討例ではTa25量を0〜3000ppmとする。望ましいTa25量は0〜2500ppm、より望ましいTa25量は500〜2000ppmである。 Sample No. In 42 to 45, Ta 2 O 5 increases in this order. Sample No. 42 (without Ta 2 O 5 content) and sample no. From the comparison of 43 (Ta 2 O 5 : 1000 ppm), it can be seen that the inclusion of Ta 2 O 5 also improves Qmin. However, when the content of Ta 2 O 5 is 4000 ppm (sample No. 45), Δμi becomes larger than that when no Ta 2 O 5 is contained (sample No. 42), and Qmin is significantly reduced. . Therefore, in this basic study example, the amount of Ta 2 O 5 is set to 0 to 3000 ppm. A desirable amount of Ta 2 O 5 is 0 to 2500 ppm, and a more desirable amount of Ta 2 O 5 is 500 to 2000 ppm.

試料No.42、46、47は、この順にNb25が増加している。まず試料No.42(Nb25含有なし)と試料No.46(Nb25:300ppm)の比較により、Nb25を含有することにより小さいΔμiを維持しつつ、Qminが向上することがわかる。但し、Nb25の含有量が700ppm(試料No.47)になると、Δμiの劣化を抑制しつつQminを向上させるという効果を享受することができない。よって、本基礎検討例ではNb25量を0〜500ppmとする。望ましいNb25量は0〜400ppm、より望ましいNb25量は50〜350ppmである。 Sample No. In 42, 46, and 47, Nb 2 O 5 increases in this order. First, sample no. 42 (Nb 2 O 5 not contained) and Sample No. Comparison of 46 (Nb 2 O 5 : 300 ppm) shows that Qmin is improved while maintaining a smaller Δμi by containing Nb 2 O 5 . However, when the content of Nb 2 O 5 is 700 ppm (sample No. 47), the effect of improving Qmin while suppressing the deterioration of Δμi cannot be enjoyed. Therefore, in this basic study example, the amount of Nb 2 O 5 is set to 0 to 500 ppm. A desirable amount of Nb 2 O 5 is 0 to 400 ppm, and a more desirable amount of Nb 2 O 5 is 50 to 350 ppm.

試料No.42、48、49は、この順にZrO2が増加している。まず試料No.42(ZrO2含有なし)と試料No.48(ZrO2:300ppm)の比較により、ZrO2を含有することにより小さいΔμiを維持しつつ、Qminが向上することがわかる。但し、ZrO2の含有量が700ppm(試料No.49)になると、Qminが大幅に低下してしまう。よって、本基礎検討例ではZrO2量を0〜500ppmとする。望ましいZrO2量は0〜400ppm、より望ましいZrO2量は50〜350ppmである。 Sample No. In 42, 48 and 49, ZrO 2 increases in this order. First, sample no. 42 (without ZrO 2 content) and sample no. Comparison of 48 (ZrO 2 : 300 ppm) shows that Qmin is improved while maintaining a smaller Δμi by containing ZrO 2 . However, when the content of ZrO 2 is 700 ppm (sample No. 49), Qmin is significantly reduced. Therefore, in this basic study example, the amount of ZrO 2 is set to 0 to 500 ppm. A desirable amount of ZrO 2 is 0 to 400 ppm, and a more desirable amount of ZrO 2 is 50 to 350 ppm.

上記のような第1〜第5基礎検討例によって得られた傾向に基づき、信頼性、特性をさらに高めるべく、Co34、Fe23、ZnO、TiO2の量を以下のように見直した。
(第1実施例)
第1実施例では、Co34の含有量に伴う初透磁率μiの経時変化および温度変化を確認する。
第1基礎検討例と同様の手順で表6に示す組成を有するフェライトコアを作製し、175℃の環境に48時間置いたときの初透磁率μiの経時変化率Δμr、−40℃〜125℃の範囲における初透磁率μiの温度変化率Δμtを求めた。
なお、経時変化率Δμr、温度変化率Δμtは以下の式で求めた。
Δμr=(μ2−μ1)/(μ2+μ1)×100
Δμt=(μmax−μmin)/(μmax+μmin)×100
ここで、μ1は試験前の20℃における初透磁率μiの値、μ2は試験後の20℃における初透磁率μiの値、μmaxは−40℃〜125℃の範囲における初透磁率μiの最大値、μminは−40℃〜125℃の範囲における初透磁率μiの最小値である。
その結果を表6および図4、図5に示す。
Based on the tendency obtained by the first to fifth basic examples as described above, the amounts of Co 3 O 4 , Fe 2 O 3 , ZnO and TiO 2 are set as follows in order to further improve the reliability and characteristics. Reviewed.
(First embodiment)
In the first example, changes with time and temperature of the initial permeability μi accompanying the content of Co 3 O 4 are confirmed.
A ferrite core having the composition shown in Table 6 was prepared in the same procedure as in the first basic study example, and the time-dependent change rate Δμr of initial permeability μi when placed in an environment of 175 ° C. for 48 hours, −40 ° C. to 125 ° C. The temperature change rate Δμt of the initial permeability μi in the range was obtained.
The change rate with time Δμr and the change rate with temperature Δμt were obtained by the following equations.
Δμr = (μ 2 −μ 1 ) / (μ 2 + μ 1 ) × 100
Δμt = (μ max −μ min ) / (μ max + μ min ) × 100
Here, μ 1 is the value of initial permeability μi at 20 ° C. before the test, μ 2 is the value of initial permeability μi at 20 ° C. after the test, and μ max is the initial permeability in the range of −40 ° C. to 125 ° C. The maximum value of μi, μ min is the minimum value of the initial permeability μi in the range of −40 ° C. to 125 ° C.
The results are shown in Table 6 and FIGS.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.101〜107は、この順にCo34が減少している。表6および図4に示すように、まず、Co34を含有することにより経時変化率Δμrが大きくなることがわかる。特に、Co34の含有量が1500ppm(試料No.101)を超えると、経時変化率Δμrが10%以上に増加する。 Sample No. In 101 to 107, Co 3 O 4 decreases in this order. As shown in Table 6 and FIG. 4, it can be seen that the rate of change with time Δμr is increased by containing Co 3 O 4 . In particular, when the content of Co 3 O 4 exceeds 1500 ppm (sample No. 101), the temporal change rate Δμr increases to 10% or more.

また、表6および図5に示すように、Co34を含有することにより温度変化率Δμtが小さくなることがわかる。特に、Co34の含有量が300ppm(試料No.105)を超えると、温度変化率Δμtが20%以下に減少する。
このようにして、本発明では、Co34量を1200ppm以下とし、より望ましいCo34量の範囲を300〜1200ppm、さらに望ましい範囲を300〜1000ppmとする。
Further, as shown in Table 6 and FIG. 5, it can be seen that the temperature change rate Δμt is reduced by containing Co 3 O 4 . In particular, when the content of Co 3 O 4 exceeds 300 ppm (sample No. 105), the temperature change rate Δμt decreases to 20% or less.
Thus, in the present invention, the amount of Co 3 O 4 is 1200 ppm or less, the more desirable range of Co 3 O 4 is 300 to 1200 ppm, and the more desirable range is 300 to 1000 ppm.

(第2実施例)
第2実施例では、Fe23の含有量に伴う初透磁率μiの経時変化および温度変化を確認する。
第1基礎検討例と同様の手順で表7に示す組成を有するフェライトコアを作製し、経時変化率Δμrを求めた。その結果を表7、図6、図7、図8に示す。
(Second embodiment)
In the second example, a change with time and a change in temperature of the initial permeability μi accompanying the content of Fe 2 O 3 are confirmed.
Ferrite cores having the compositions shown in Table 7 were prepared in the same procedure as in the first basic study example, and the time change rate Δμr was obtained. The results are shown in Table 7, FIG. 6, FIG. 7, and FIG.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.110〜115、116〜121は、それぞれこの順にFe23が増加している。また、試料No.110〜115と試料No.116〜121では、ZnOの添加量が異なっている。
表7および図6に示すように、Fe23の含有量が増えるほど、経時変化率Δμrが大きくなることがわかる。また、試料No.110〜115、116〜121の比較により、ZnOの添加量に関わらず、同様の傾向を示すこともわかる。そして、Fe23の含有量が55mol%以下となると、経時変化率Δμrが10%以下となり、さらに54.5mol%を下回ると経時変化率Δμrが5%以下となる。したがって、Fe23の含有量は55mol%以下とするのが好ましく、さらには54.5mol%以下とするのが好ましい。
Sample No. In 110 to 115 and 116 to 121, Fe 2 O 3 increases in this order. Sample No. 110-115 and sample no. In 116-121, the addition amount of ZnO differs.
As shown in Table 7 and FIG. 6, it can be seen that the rate of change with time Δμr increases as the content of Fe 2 O 3 increases. Sample No. From the comparison of 110 to 115 and 116 to 121, it can be seen that the same tendency is shown regardless of the added amount of ZnO. The content of Fe 2 O 3 is the equal to or less than 55 mol%, aging rate Δμr becomes 10% or less, further below the 54.5Mol% with time rate of change Δμr of 5% or less. Therefore, the content of Fe 2 O 3 is preferably 55 mol% or less, and more preferably 54.5 mol% or less.

さらに、上記のフェライトコアについて、温度変化率Δμt、及び初透磁率μiを求めた。
試料No.110〜115、116〜121、122〜126は、それぞれこの順にFe23が増加している。また、試料No.110〜115と試料No.116〜121、試料No.122〜126では、ZnOの添加量が異なっている。
表7および図7に示すように、Fe23の含有量が増えるほど、温度変化率Δμtが小さくなる傾向があることがわかる。また、試料No.110〜115、116〜121、122〜126の比較により、ZnOの添加量に関わらず、これらは全体として前記と概ね同様の傾向を示すが、ZnOの添加が多いほど温度変化率Δμtが小さく、これによって同等の温度変化率Δμtを得るのであればFe23の量を低減できることがわかる。
また、前記したように、Fe23の含有量は経時変化率Δμrの面で55mol%以下とするのが好ましい。この範囲内において、ZnOが4.5mol%の場合、Fe23の含有量が54.7mol%以下となると温度変化率Δμtが20%を超え、ZnOが7mol%の場合はFe23の含有量が54.3mol%以下となると温度変化率Δμtが20%を超える。またZnOが9.5mol%の場合であっても、Fe23の含有量が54mol%以下となると温度変化率Δμtが20%を超える傾向にある。したがって、Fe23の含有量は、54mol%以上とするのが好ましく、さらに好ましい範囲は組成によっても異なるが、54.5mol%以上、特に好ましい範囲は54.7mol%以上である。
Further, the temperature change rate Δμt and the initial permeability μi were determined for the ferrite core.
Sample No. In 110 to 115, 116 to 121, and 122 to 126, Fe 2 O 3 increases in this order. Sample No. 110-115 and sample no. 116-121, Sample No. In 122-126, the addition amount of ZnO differs.
As shown in Table 7 and FIG. 7, it can be seen that the temperature change rate Δμt tends to decrease as the content of Fe 2 O 3 increases. Sample No. 110-115, 116-121, 122-126, regardless of the amount of ZnO added, these generally show the same tendency as described above, but the more the ZnO added, the smaller the temperature change rate Δμt, Thus, it can be seen that the amount of Fe 2 O 3 can be reduced if an equivalent temperature change rate Δμt is obtained.
Further, as described above, the content of Fe 2 O 3 is preferably 55 mol% or less in terms of the rate of change with time Δμr. Within this range, when ZnO is 4.5 mol%, the temperature change rate Δμt exceeds 20% when the content of Fe 2 O 3 is 54.7 mol% or less, and when ZnO is 7 mol%, Fe 2 O 3 When the content of is 54.3 mol% or less, the temperature change rate Δμt exceeds 20%. Even if ZnO is 9.5 mol%, the temperature change rate Δμt tends to exceed 20% when the content of Fe 2 O 3 is 54 mol% or less. Therefore, the content of Fe 2 O 3 is preferably 54 mol% or more, and a more preferable range varies depending on the composition, but is 54.5 mol% or more, and a particularly preferable range is 54.7 mol% or more.

表7および図8に示すように、ZnOの含有量が4.5mol%であるときには、Fe23の含有量を54.3〜55.3mol%としたときに初透磁率μiが1400以上となり、ZnOの含有量が7mol%であるときには、Fe23の含有量を54〜55.2mol%としたときに初透磁率μiが1500以上となり、また、ZnOの含有量が9.5mol%であるときには、Fe23の含有量を54.2〜54.7mol%としたときに初透磁率μiが1600以上と高くなることがわかる。
したがって、ZnOを7〜14mol%の範囲内とするのであれば、Fe23の含有量を54〜55mol%とするのが好ましく、さらに、組成に応じて上記範囲とするのが特に好ましいことがわかる。
As shown in Table 7 and FIG. 8, when the ZnO content is 4.5 mol%, the initial permeability μi is 1400 or more when the Fe 2 O 3 content is 54.3 to 55.3 mol%. When the ZnO content is 7 mol%, the initial permeability μi is 1500 or more when the Fe 2 O 3 content is 54 to 55.2 mol%, and the ZnO content is 9.5 mol. %, The initial permeability μi is as high as 1600 or more when the content of Fe 2 O 3 is 54.2 to 54.7 mol%.
Thus, if in the range of ZnO 7~14Mol%, it may preferably be 54~55Mol% content of Fe 2 O 3, further particularly preferably in the above range depending on the composition I understand.

(第3実施例)
第3実施例では、ZnOの含有量に伴う初透磁率μi、および初透磁率μiの温度変化を確認する。
第1基礎検討例と同様の手順で表8に示す組成を有するフェライトコアを作製し、初透磁率μi、温度変化率Δμtを求めた。その結果を表8および図9、図10に示す。
(Third embodiment)
In the third example, the initial permeability μi and the temperature change of the initial permeability μi accompanying the ZnO content are confirmed.
A ferrite core having the composition shown in Table 8 was prepared in the same procedure as in the first basic study example, and the initial permeability μi and the temperature change rate Δμt were obtained. The results are shown in Table 8 and FIGS.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.130〜136は、この順にZnOが増加している。
表8および図9に示すように、ZnOの添加量を8〜13.5mol%とすることにより、温度変化率Δμtを10%以下とすることができ、さらに、ZnOの添加量を11mol%程度とすることにより、温度変化率Δμtを5%以下とすることができるのがわかる。
また、図10に示すように、ZnOの添加量を6.5〜11.8mol%とすることにより、初透磁率μiを1600以上、とすることができ、さらに、ZnOの添加量を9.5〜11.0mol%とすることにより、初透磁率μiを1700以上という高い値とすることができるのがわかる。
このように、本発明において、ZnOの好ましい添加量は8〜13.5mol%であり、より望ましい添加量の範囲は9.5〜11.5mol%、さらに望ましい範囲は9.5〜11.0mol%である。
Sample No. As for 130-136, ZnO is increasing in this order.
As shown in Table 8 and FIG. 9, the temperature change rate Δμt can be made 10% or less by setting the added amount of ZnO to 8 to 13.5 mol%, and the added amount of ZnO is about 11 mol%. It can be seen that the temperature change rate Δμt can be made 5% or less.
Further, as shown in FIG. 10, by setting the added amount of ZnO to 6.5 to 11.8 mol%, the initial permeability μi can be set to 1600 or more, and the added amount of ZnO is set to 9. It can be seen that the initial permeability μi can be set to a high value of 1700 or more by setting the content to 5 to 11.0 mol%.
Thus, in this invention, the preferable addition amount of ZnO is 8-13.5 mol%, the range of more desirable addition amount is 9.5-11.5 mol%, and the more desirable range is 9.5-11.0 mol%. %.

(第4実施例)
第4実施例ではTiO2の含有量に伴う温度変化率Δμt、およびQminの変化を確認する。
第1基礎検討例と同様の手順で表9に示す組成を有するフェライトコアを作製し、初透磁率μi、およびQminを求めた。その結果を表9および図11、図12に示す。
(Fourth embodiment)
In the fourth example, changes in temperature change rate Δμt and Qmin accompanying the content of TiO 2 are confirmed.
A ferrite core having the composition shown in Table 9 was prepared in the same procedure as in the first basic study example, and the initial permeability μi and Qmin were determined. The results are shown in Table 9 and FIGS.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.140〜144、145〜149、150〜154は、それぞれこの順にTiO2が増加している。また、試料No.140〜144と試料No.145〜149、試料No.150〜154ではCo34の添加量が異なっている。
表9および図11に示すように、試料No.140〜144、145〜149、150〜154の比較により、TiO2の添加により、同等の温度変化率Δμtを得るのであればCo34の添加量を低減できることがわかる。
また、図12に示すように、TiO2の添加量が4000ppm近辺をピークとして、Qminは低下する傾向にあることがある。したがって、TiO2の添加量は、8000ppm以下とするのが好ましく、さらにTiO2の添加量を1000〜7000ppmとすることにより、Qminを150以上とできることがわかる。
Sample No. In 140 to 144, 145 to 149, and 150 to 154, TiO 2 increases in this order. Sample No. 140-144 and sample no. 145-149, Sample No. In 150 to 154, the amount of Co 3 O 4 added is different.
As shown in Table 9 and FIG. Comparison of 140 to 144, 145 to 149, and 150 to 154 shows that the addition amount of Co 3 O 4 can be reduced if the equivalent temperature change rate Δμt is obtained by adding TiO 2 .
In addition, as shown in FIG. 12, Qmin may tend to decrease with the addition amount of TiO 2 peaking around 4000 ppm. Therefore, the addition amount of TiO 2 is preferably 8000 ppm or less, and it can be seen that the Qmin can be 150 or more by further setting the addition amount of TiO 2 to 1000 to 7000 ppm.

(第5実施例)
第5実施例ではSi及びCaの含有量の変動に伴うQ値及びΔμiの変動を確認する。
第1基礎検討例と同様の手順で表9に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第1基礎検討例と同様の条件でQmin及び温度変化率Δμtを求めた。その結果を表10に示す。
(5th Example)
In the fifth example, the variation of the Q value and Δμi accompanying the variation of the Si and Ca contents is confirmed.
A ferrite core having the composition shown in Table 9 was prepared in the same procedure as in the first basic study example, and Qmin and temperature change rate Δμt were obtained under the same conditions as in the first basic study example. The results are shown in Table 10.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.160〜166は、この順にSiO2が増加している。温度変化率Δμtは、いずれにおいても10%以下であるが、その中で、SiO2が50ppmと少ない場合、SiO2が1000ppmと多い場合には、温度変化率Δμtが7%以上となる。このため、SiO2を60〜800ppmとするのが好ましい。さらに、SiO2が70〜500ppmの範囲では、温度変化率Δμtが5%以下を示す。また、SiO2が100〜600ppmの範囲では、Qminが140以上となる。したがって、SiO2は、60〜800ppmとするのが好ましく、さらに好ましい範囲は70〜500ppm、特に好ましい範囲は、60〜800ppmである。 Sample No. 160-166 is, SiO 2 has increased in this order. Temperature change rate Δμt is 10% or less in both, in which, if SiO 2 is small and 50 ppm, when SiO 2 is large and 1000ppm, the temperature change rate Δμt is more than 7%. Therefore, it is preferable to the SiO 2 and 60~800Ppm. Further, when the SiO 2 is in the range of 70 to 500 ppm, the temperature change rate Δμt is 5% or less. In addition, when the SiO 2 is in the range of 100 to 600 ppm, the Qmin is 140 or more. Accordingly, SiO 2 is preferably 60 to 800 ppm, more preferably 70 to 500 ppm, and particularly preferably 60 to 800 ppm.

試料No.167〜175は、この順にCaCO3が増加している。その中で、CaCO3が500ppmと少ない場合、CaCO3が5000ppmと多い場合には、Qminが特に低い。このため、CaCO3を600〜4000ppmとするのが好ましい。また、CaCO3が1000〜2500ppmの範囲では、Qminが150以上であり、温度変化率Δμtも5%程度以下を示す。さらに、CaCO3が1500〜2000ppmの範囲では、Qminが180以上であり、温度変化率Δμtも5%程度を示す。したがって、CaCO3は、600〜4000ppmとするのが好ましく、さらに好ましい範囲は1000〜2500ppm、特に好ましい範囲は、1500〜2000ppmである。 Sample No. 167-175 is, CaCO 3 is increasing in this order. Among them, when CaCO 3 is small and 500 ppm, when CaCO 3 is large and 5000ppm is, Qmin is particularly low. Therefore, it is preferable to the CaCO 3 and 600~4000Ppm. Moreover, in the range of 1000 to 2500 ppm of CaCO 3 , Qmin is 150 or more, and the temperature change rate Δμt is about 5% or less. Further, when CaCO 3 is in the range of 1500 to 2000 ppm, Qmin is 180 or more, and the temperature change rate Δμt is about 5%. Therefore, CaCO 3 is preferably 600 to 4000 ppm, more preferably 1000 to 2500 ppm, and particularly preferably 1500 to 2000 ppm.

(第6実施例)
第6実施例ではTa,Nb及びZrの含有量に伴うQ値及びΔμiの変動を確認する。
第1基礎検討例と同様の手順で表11に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第1基礎検討例と同様の条件でQmin及び温度変化率Δμtを求めた。その結果を表11に示す。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, fluctuations in the Q value and Δμi accompanying the contents of Ta, Nb, and Zr are confirmed.
A ferrite core having the composition shown in Table 11 was prepared in the same procedure as in the first basic study example, and Qmin and temperature change rate Δμt were obtained under the same conditions as in the first basic study example. The results are shown in Table 11.

Figure 2006210493
Figure 2006210493

試料No.180〜183は、この順にTa25が増加している。試料No.180(Ta25含有なし)と試料No.181(Ta25:1000ppm)の比較により、Ta25を含有することにより温度変化率Δμtが低下することがわかる。但し、Ta25の含有量が4000ppm(試料No.183)になると、温度変化率ΔμtがTa25含有なしの場合(試料No.180)よりも大きくなってしまい、またQminが大幅に低下する。よって、本実施例ではTa25量を0〜3000ppmとする。望ましいTa25量は0〜2500ppm、より望ましいTa25量は500〜2000ppmである。 Sample No. 180-183 is, Ta 2 O 5 is increasing in this order. Sample No. 180 (without Ta 2 O 5 content) and sample no. From the comparison of 181 (Ta 2 O 5 : 1000 ppm), it can be seen that the temperature change rate Δμt is decreased by containing Ta 2 O 5 . However, when the content of Ta 2 O 5 is 4000 ppm (sample No. 183), the temperature change rate Δμt becomes larger than that when no Ta 2 O 5 is contained (sample No. 180), and the Qmin is greatly increased. To drop. Therefore, in this embodiment, the amount of Ta 2 O 5 is set to 0 to 3000 ppm. A desirable amount of Ta 2 O 5 is 0 to 2500 ppm, and a more desirable amount of Ta 2 O 5 is 500 to 2000 ppm.

試料No.184、185、186は、この順にNb25が増加している。まず試料No.184(Nb25含有なし)と試料No.185(Nb25:300ppm)の比較により、Nb25を含有することにより温度変化率Δμtが低下することがわかる。但し、Nb25の含有量が700ppm(試料No.186)になると、温度変化率ΔμtがNb25含有なしの場合(試料No.184)よりも大きくなってしまい、またQminが大幅に低下する。よって、本実施例ではNb25量を0〜500ppmとする。望ましいNb25量は0〜400ppm、より望ましいNb25量は50〜350ppmである。 Sample No. In 184, 185, and 186, Nb 2 O 5 increases in this order. First, sample no. 184 (Nb 2 O 5 not contained) and Sample No. From the comparison of 185 (Nb 2 O 5 : 300 ppm), it can be seen that the temperature change rate Δμt is reduced by containing Nb 2 O 5 . However, when the content of Nb 2 O 5 is 700 ppm (sample No. 186), the temperature change rate Δμt becomes larger than that when Nb 2 O 5 is not contained (sample No. 184), and the Qmin is greatly increased. To drop. Therefore, in this embodiment, the amount of Nb 2 O 5 is set to 0 to 500 ppm. A desirable amount of Nb 2 O 5 is 0 to 400 ppm, and a more desirable amount of Nb 2 O 5 is 50 to 350 ppm.

試料No.187、188、189は、この順にZrO2が増加している。ZrO2の含有量が700ppm(試料No.189)になると、Qminが大幅に低下してしまう。よって、本実施例ではZrO2量を0〜500ppmとする。望ましいZrO2量は0〜400ppm、より望ましいZrO2量は50〜350ppmである。 Sample No. In 187, 188, and 189, ZrO 2 increases in this order. When the content of ZrO 2 is 700 ppm (sample No. 189), Qmin is significantly reduced. Therefore, in this embodiment, the amount of ZrO 2 is set to 0 to 500 ppm. A desirable amount of ZrO 2 is 0 to 400 ppm, and a more desirable amount of ZrO 2 is 50 to 350 ppm.

以上、フェライト焼結体の望ましい組成について詳述した。本発明が推奨する組成を有するフェライト焼結体は、初透磁率μiの温度依存性が小さく、かつQ値が大きく、高温環境下でも高い信頼性を有する。
また、本発明が推奨する組成を有するフェライト焼結体は、インダクタンスを高くできる。このため、本発明のフェライト焼結体を用いたアンテナコイルによれば、導体の巻数を少なくすることができ、スループットを上げて量産性を向上させることができる。また、アンテナコイルの小型化を図ることができるため、アンテナコイルを内蔵したトランスポンダの小型化も図ることができる。
The desirable composition of the ferrite sintered body has been described in detail above. The ferrite sintered body having the composition recommended by the present invention has a small temperature dependency of the initial permeability μi, a large Q value, and high reliability even in a high temperature environment.
Further, the ferrite sintered body having the composition recommended by the present invention can increase the inductance. For this reason, according to the antenna coil using the ferrite sintered body of the present invention, the number of turns of the conductor can be reduced, the throughput can be increased, and the mass productivity can be improved. In addition, since the antenna coil can be reduced in size, the transponder incorporating the antenna coil can also be reduced in size.

アンテナコイルの基本構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the basic composition of an antenna coil. トランスポンダの基本構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the basic composition of a transponder. イモビライザの構成概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure outline | summary of an immobilizer. Co34の添加量と経時変化率Δμrの関係を示す図である。Is a diagram showing the amount and time change rate Δμr relationship Co 3 O 4. Co34の添加量と温度変化率Δμtの関係を示す図である。Is a diagram showing the amount and temperature change rate Δμt relationship Co 3 O 4. Fe23の添加量と経時変化率Δμrの関係を示す図である。Is a diagram showing the relationship between the addition amount and time change rate Δμr of Fe 2 O 3. Fe23の添加量と温度変化率Δμtの関係を示す図である。It is a diagram showing the relationship between the addition amount and the temperature change rate Δμt of Fe 2 O 3. Fe23の添加量と初透磁率μiとの関係を示す図である。It is a diagram showing the relationship between the added amount and the initial permeability μi of Fe 2 O 3. ZnOの添加量と温度変化率Δμtの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the addition amount of ZnO, and temperature change rate (DELTA) microt. ZnOの添加量と初透磁率μiとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the addition amount of ZnO, and initial permeability (mu) i. TiO2の添加量と経時変化率Δμrの関係を示す図である。Is a diagram showing the relationship between the addition amount of TiO 2 with time rate of change Derutamyuaru. TiO2の添加量とQ値の関係を示す図である。Is a diagram showing the relationship between the addition amount and the Q value of the TiO 2.

符号の説明Explanation of symbols

1,1a…磁芯部材(フェライト焼結体)、2,2a…導体、10,20…アンテナコイル、200…トランスポンダ、30…信号処理回路、C…ケース   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Magnetic core member (ferrite sintered body), 2, 2a ... Conductor 10, 20 ... Antenna coil, 200 ... Transponder, 30 ... Signal processing circuit, C ... Case

Claims (11)

フェライト焼結体と、
前記フェライト焼結体に巻回された導体とを含むアンテナコイルであって、
前記フェライト焼結体は、
Fe23:54〜55mol%、ZnO:14mol%以下(但し、0を含まず)、残部実質的にMnOを主成分とし、副成分として、SiをSiO2換算で60〜800ppm、CaをCaCO3換算で600〜4000ppm、かつ、Co34を1200ppm以下(但し、0を含まず)含有することを特徴とするアンテナコイル。
A ferrite sintered body,
An antenna coil including a conductor wound around the ferrite sintered body,
The ferrite sintered body is
Fe 2 O 3 : 54 to 55 mol%, ZnO: 14 mol% or less (however, not including 0), the balance being substantially composed of MnO as the main component, and subcomponents, Si of 60 to 800 ppm in terms of SiO 2 , and Ca An antenna coil comprising 600 to 4000 ppm in terms of CaCO 3 and 1200 ppm or less of Co 3 O 4 (excluding 0).
175℃の環境下に48時間放置したときの透磁率の変化が10%以下であることを特徴とする請求項1に記載のアンテナコイル。   2. The antenna coil according to claim 1, wherein a change in magnetic permeability is 10% or less when left in an environment at 175 ° C. for 48 hours. 前記フェライト焼結体は、副成分としてのCo34を300ppm以上含有することを特徴とする請求項1または2に記載のアンテナコイル。 The antenna coil according to claim 1 or 2, wherein the ferrite sintered body contains 300 ppm or more of Co 3 O 4 as a subcomponent. 前記フェライト焼結体は、主成分としてのZnOを7mol%以上含有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のアンテナコイル。   The antenna coil according to any one of claims 1 to 3, wherein the ferrite sintered body contains 7 mol% or more of ZnO as a main component. 20℃での初透磁率を基準とし、−40℃〜125℃の範囲における初透磁率の変化率の絶対値が20%以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のアンテナコイル。   5. The absolute value of the rate of change of the initial permeability in the range of −40 ° C. to 125 ° C. is 20% or less with reference to the initial permeability at 20 ° C. 5. Antenna coil. 20℃での初透磁率が1400以上であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のアンテナコイル。   The antenna coil according to any one of claims 1 to 5, wherein an initial permeability at 20 ° C is 1400 or more. TiO2を8000ppm以下(但し、0を含まず)含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のアンテナコイル。 The TiO 2 8000 ppm or less (not inclusive of 0) antenna coil according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises. −40℃〜125℃の範囲におけるQ(Q=1/tanδ、tanδは誘電正接)の最小値が150以上であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のアンテナコイル。   8. The antenna coil according to claim 1, wherein a minimum value of Q (Q = 1 / tan δ, where tan δ is a dielectric loss tangent) in a range of −40 ° C. to 125 ° C. is 150 or more. Ta25を3000ppm以下、Nb25を500ppm以下、ZrO2を500ppm以下の少なくとも1種以上を含むことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のアンテナコイル。 9. The antenna coil according to claim 1, comprising at least one of Ta 2 O 5 of 3000 ppm or less, Nb 2 O 5 of 500 ppm or less, and ZrO 2 of 500 ppm or less. アンテナコイルと前記アンテナコイルに電気的に接続された信号処理回路とを含むトランスポンダであって、
前記アンテナコイルは、
フェライト焼結体と、前記フェライト焼結体に巻回された導体とを含み、かつ、
前記フェライト焼結体は、
Fe23:54〜55mol%、ZnO:14mol%以下(但し、0を含まず)、残部実質的にMnOを主成分とし、副成分として、SiをSiO2換算で60〜800ppm、CaをCaCO3換算で600〜4000ppm、かつ、Co34を1200ppm以下(但し、0を含まず)含有するとともに、
前記信号処理回路は、
個体の識別情報を記録する記録部と、信号の送受信のための制御回路とを含むことを特徴とするトランスポンダ。
A transponder including an antenna coil and a signal processing circuit electrically connected to the antenna coil,
The antenna coil is
Including a ferrite sintered body, and a conductor wound around the ferrite sintered body, and
The ferrite sintered body is
Fe 2 O 3 : 54 to 55 mol%, ZnO: 14 mol% or less (however, not including 0), the balance being substantially composed of MnO as the main component, and subcomponents, Si of 60 to 800 ppm in terms of SiO 2 , and Ca While containing 600 to 4000 ppm in terms of CaCO 3 and 1200 ppm or less (excluding 0) of Co 3 O 4 ,
The signal processing circuit includes:
A transponder comprising: a recording unit for recording individual identification information; and a control circuit for transmitting and receiving signals.
前記フェライト焼結体は、
主成分としてのZnOを7〜14mol%、副成分としてのCo34を300〜1200ppm含有することを特徴とする請求項10に記載のトランスポンダ。
The ferrite sintered body is
11. The transponder according to claim 10, comprising 7 to 14 mol% of ZnO as a main component and 300 to 1200 ppm of Co 3 O 4 as a subcomponent.
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