JP2022061824A - フェライト焼結体および巻線型コイル部品 - Google Patents

フェライト焼結体および巻線型コイル部品 Download PDF

Info

Publication number
JP2022061824A
JP2022061824A JP2020170014A JP2020170014A JP2022061824A JP 2022061824 A JP2022061824 A JP 2022061824A JP 2020170014 A JP2020170014 A JP 2020170014A JP 2020170014 A JP2020170014 A JP 2020170014A JP 2022061824 A JP2022061824 A JP 2022061824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mol
sintered body
less
ferrite sintered
nio
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.)
Pending
Application number
JP2020170014A
Other languages
English (en)
Inventor
裕樹 喜多代
Yuki Kitadai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2020170014A priority Critical patent/JP2022061824A/ja
Priority to US17/486,831 priority patent/US20220108821A1/en
Priority to CN202111163069.2A priority patent/CN114300231B/zh
Publication of JP2022061824A publication Critical patent/JP2022061824A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/342Oxides
    • H01F1/344Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C04B35/265Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese or zinc and one or more ferrites of the group comprising nickel, copper or cobalt
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/045Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core of cylindric geometry and coil wound along its longitudinal axis, i.e. rod or drum core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823Wires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H01F27/292Surface mounted devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3251Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3256Molybdenum oxides, molybdates or oxide forming salts thereof, e.g. cadmium molybdate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3275Cobalt oxides, cobaltates or cobaltites or oxide forming salts thereof, e.g. bismuth cobaltate, zinc cobaltite
    • C04B2235/3277Co3O4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3279Nickel oxides, nickalates, or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3281Copper oxides, cuprates or oxide-forming salts thereof, e.g. CuO or Cu2O
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3284Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3293Tin oxides, stannates or oxide forming salts thereof, e.g. indium tin oxide [ITO]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3409Boron oxide, borates, boric acids, or oxide forming salts thereof, e.g. borax
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3821Boron carbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/94Products characterised by their shape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/95Products characterised by their size, e.g. microceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

【課題】熱衝撃後の抗折強度が高く、かつ、クロスポイント周波数が高いフェライト焼結体を提供する。【解決手段】FeをFe2O3に換算して48.2mol%以上、49.7mol%以下、CuをCuOに換算して2.0mol%以上、8.0mol%以下、NiをNiOに換算して17.7mol%以上、24.0mol%以下、ZnをZnOに換算して21.0mol%以上、28.0mol%以下含有し、Fe、Cu、NiおよびZnをそれぞれFe2O3、CuO、NiOおよびZnOに換算し、上記Fe2O3、上記CuO、上記NiOおよび上記ZnOの合計量を100重量部としたときに、BをB単体に換算して5ppm以上、25ppm以下、NbをNb単体に換算して6ppm以上、25ppm以下含有する、フェライト焼結体。【選択図】なし

Description

本発明は、フェライト焼結体および巻線型コイル部品に関する。
特許文献1には、巻芯部および鍔部を有するドラムコアを用いた巻線型のコイル装置が開示されている。特許文献1に記載のコイル装置によれば、巻芯部の一端の鍔部に形成された実装用第1凸部と巻芯部の他端の鍔部に形成された実装用第2凸部とが位置ズレして配置してあるため、耐熱衝撃特性に優れるとされている。
特開2018-125397号公報
特許文献1には、ドラムコアは、例えばNi-Zn系フェライトまたはMn-Zn系フェライトなどのフェライト材料を成形および焼結することにより作製されることが記載されている。しかしながら、ドラムコアに用いられるフェライト材料が充分な耐熱性を備えていない場合、最終製品であるコイル装置の耐熱衝撃特性が低下するおそれがある。
また、高周波のノイズ成分を効率的に除去する観点からは、リアクタンスXと抵抗Rとが等しくなるクロスポイント周波数が高いことも望まれる。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、熱衝撃後の抗折強度が高く、かつ、クロスポイント周波数が高いフェライト焼結体を提供することを目的とする。本発明はさらに、上記フェライト焼結体をセラミックコアとして備える巻線型コイル部品を提供することを目的とする。
本発明のフェライト焼結体は、FeをFeに換算して48.2mol%以上、49.7mol%以下、CuをCuOに換算して2.0mol%以上、8.0mol%以下、NiをNiOに換算して17.7mol%以上、24.0mol%以下、ZnをZnOに換算して21.0mol%以上、28.0mol%以下含有し、Fe、Cu、NiおよびZnをそれぞれFe、CuO、NiOおよびZnOに換算し、上記Fe、上記CuO、上記NiOおよび上記ZnOの合計量を100重量部としたときに、BをB単体に換算して5ppm以上、25ppm以下、NbをNb単体に換算して6ppm以上、25ppm以下含有する。
本発明の巻線型コイル部品は、本発明のフェライト焼結体から構成されるセラミックコアと、上記セラミックコアの鍔部の高さ方向の一方の端面に形成された電極と、上記セラミックコアの軸芯部に巻回され、端部が上記電極に電気的に接続された巻線と、を備える。
本発明によれば、熱衝撃後の抗折強度が高く、かつ、クロスポイント周波数が高いフェライト焼結体を提供することができる。
図1は、本発明の巻線型コイル部品の一例を模式的に示す正面図である。 図2は、図1に示す巻線型コイル部品を構成するセラミックコアの一例を模式的に示す斜視図である。
以下、本発明のフェライト焼結体および巻線型コイル部品について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を2つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
[フェライト焼結体]
本発明のフェライト焼結体は、Fe、Cu、Ni、Zn、BおよびNbを含有する。
本発明のフェライト焼結体は、FeをFeに換算して48.2mol%以上、49.7mol%以下、CuをCuOに換算して2.0mol%以上、8.0mol%以下、NiをNiOに換算して17.7mol%以上、24.0mol%以下、ZnをZnOに換算して21.0mol%以上、28.0mol%以下含有する。
本発明のフェライト焼結体は、Fe、Cu、NiおよびZnをそれぞれFe、CuO、NiOおよびZnOに換算し、上記Fe、上記CuO、上記NiOおよび上記ZnOの合計量を100重量部としたときに、BをB単体に換算して5ppm以上、25ppm以下、NbをNb単体に換算して6ppm以上、25ppm以下含有する。
本発明のフェライト焼結体では、フェライトの組成を上記の範囲とすることで、熱衝撃後の抗折強度を高くすることができるとともに、クロスポイント周波数を高くすることができる。
各元素の含有量は、誘導結合プラズマ発光/質量分光法(ICP-AES/MS)を用いて、焼結体の組成を分析することにより求めることができる。
本発明のフェライト焼結体は、上記Fe、上記CuO、上記NiOおよび上記ZnOの合計量を100重量部としたときに、さらにMoをMo単体に換算して100ppm以下含有することが好ましい。フェライト焼結体がMoを上記の範囲で含有していると、熱衝撃後の抗折強度をさらに高くすることができる。
本発明のフェライト焼結体がMoを含有する場合、Moの含有量の下限は特に限定されないが、上記Fe、上記CuO、上記NiOおよび上記ZnOの合計量を100重量部としたときに、MoをMo単体に換算して3ppm以上含有することが好ましい。
本発明のフェライト焼結体は、上記Fe、上記CuO、上記NiOおよび上記ZnOの合計量を100重量部としたときに、さらにCoをCoに換算して0.5重量部以下、SnをSnOに換算して1.0重量部以下含有することが好ましい。フェライト焼結体がCoおよびSnを上記の範囲で含有していると、クロスポイント周波数をさらに高くすることができるため、高周波のノイズを効率的に除去可能なノイズ吸収部品を得ることができる。
本発明のフェライト焼結体がCoおよびSnを含有する場合、Coの含有量の下限は特に限定されないが、上記Fe、上記CuO、上記NiOおよび上記ZnOの合計量を100重量部としたときに、CoをCoに換算して0.0003重量部以上含有することが好ましい。また、Snの含有量の下限は特に限定されないが、上記Fe、上記CuO、上記NiOおよび上記ZnOの合計量を100重量部としたときに、SnをSnOに換算して0.0003重量部以上含有することが好ましい。
本発明のフェライト焼結体は、好ましくは、以下のように製造される。
まず、焼成後の組成が所定の組成となるようにFe、CuO、NiO、ZnO、BCおよびNbを秤量し、この配合原料を純水およびPSZ(部分安定化ジルコニア)ボールと共にボールミルに入れ、湿式で所定の時間(例えば、4時間以上8時間以下)混合粉砕する。これを蒸発乾燥させた後、所定の温度(例えば、700℃以上800℃以下)で所定の時間(例えば、2時間以上5時間以下)仮焼することにより、仮焼物(仮焼粉)を作製する。
得られた仮焼物(仮焼粉)を、純水、バインダーとしてポリビニルアルコール、分散剤、可塑剤およびPSZボールと共にボールミルに入れ、湿式で混合粉砕する。この混合粉砕したスラリーをスプレー乾燥機で乾燥、造粒して、顆粒粉末を作製する。
金型を準備し、作製した顆粒粉末を加圧成形して成形体を形成する。
次に、成形体を焼成炉で所定の温度(例えば、1100℃以上1200℃以下)で所定の時間(例えば、2時間以上5時間以下)保持して焼成する。以上の製造工程により、フェライト焼結体が得られる。
以下、本発明のフェライト焼結体をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
(実施例1)
焼成後の組成が表1に示す組成となるようにFe、CuO、NiO、ZnO、BCおよびNbを秤量し、この配合原料を純水およびPSZボールと共にボールミルに入れ、湿式で4時間混合粉砕した。これを蒸発乾燥させた後、800℃で2時間仮焼することにより、仮焼物を作製した。
作製した仮焼物を、純水、バインダーとしてポリビニルアルコール、分散剤、可塑剤およびPSZボールと共にボールミルに入れ、混合粉砕した。この混合粉砕したスラリーをスプレー乾燥機で乾燥、造粒して、顆粒粉末を作製した。
作製した顆粒粉末をプレス成形し、焼成後の寸法が、
・4mm×2mm×1.5mmの単板状の試料、または、
・外径が20mm、内径が12mm、厚みが1.5mmのリング状の試料
となるような成形体を作製した。
作製した成形体を1100℃で2時間焼成した。以上により、試料1~24を作製した。
単板状の各試料について、ICP-AES/MSを用いて、焼結体の組成を分析することにより、各元素の含有量を測定した。結果を表1に示す。Fe、Cu、NiおよびZnについては酸化物に換算した値を、BおよびNbについては単体に換算した値を表1に示している。
単板状の各試料について、3点曲げ試験により抗折強度を測定した。
まず、焼成後の試料の抗折強度を測定し、それを初期抗折強度とした。また、125℃に保持した試料を25℃の水中に投入し、100℃の熱衝撃を与えることで、熱衝撃後の抗折強度を測定した。結果を表1に示す。
抗折強度は、試料10個の測定を行い、その平均値とした。
リング状の各試料について、透磁率測定冶具(アジレント・テクノロジー社製、16454A-s)に収容し、インピーダンスアナライザ(アジレント・テクノロジー社製、E4991A)を使用し、25±2℃、測定周波数1MHzで透磁率μを測定した。また、リアクタンスX、抵抗Rの周波数特性を測定し、XとRとが等しくなるクロスポイント周波数を求めた。結果を表1に示す。
Figure 2022061824000001
表1において、*印を付した試料は、本発明の範囲外となる比較例である。
表1より、FeをFeに換算して48.2mol%以上、49.7mol%以下、CuをCuOに換算して2.0mol%以上、8.0mol%以下、NiをNiOに換算して17.7mol%以上、24.0mol%以下、ZnをZnOに換算して21.0mol%以上、28.0mol%以下含有し、Fe、Cu、NiおよびZnをそれぞれFe、CuO、NiOおよびZnOに換算し、上記Fe、上記CuO、上記NiOおよび上記ZnOの合計量を100重量部としたときに、BをB単体に換算して5ppm以上、25ppm以下、NbをNb単体に換算して6ppm以上、25ppm以下含有する試料2~4、7、8、10、11、14~16および19~21では、透磁率μが290以上、100℃の熱衝撃後の抗折強度が100N以上、クロスポイント周波数が5MHz以上のフェライト焼結体が得られている。
(実施例2)
表1の試料3の組成において、MoOをMo単体に換算して、焼成後の組成で3ppm、30ppm、50ppmまたは100ppm含有させ、実施例1と同様の評価を行った。Moの含有量を測定する方法は実施例1と同様である。結果を表2に示す。
Figure 2022061824000002
表2より、MoをMo単体に換算して100ppm以下含有する試料31、32、33および34では、100℃の熱衝撃後の抗折強度をさらに高めることができている。
(実施例3)
表1の試料3および表2の試料32の組成において、CoをCo、SnをSnOに換算して、焼成後の組成でそれぞれ表3のとおり含有させ、実施例1と同様の評価を行った。CoおよびSnの含有量を測定する方法は実施例1と同様である。結果を表3に示す。
Figure 2022061824000003
表3より、CoをCoに換算して0.5重量部以下、SnをSnOに換算して1.0重量部以下含有する試料41、42、43および44では、クロスポイント周波数をさらに高めることができている。
[巻線型コイル部品]
本発明の巻線型コイル部品は、本発明のフェライト焼結体をセラミックコアとして備える。上述のとおり、本発明のフェライト焼結体は、熱衝撃が付加されても抗折強度が高いため、車載用途などの高温環境で使用される巻線型コイル部品として好適に使用することができる。
図1は、本発明の巻線型コイル部品の一例を模式的に示す正面図である。図2は、図1に示す巻線型コイル部品を構成するセラミックコアの一例を模式的に示す斜視図である。
図1および図2は模式的なものであり、その寸法や縦横比の縮尺などは実際の製品とは異なる場合がある。
図1に示す巻線型コイル部品10は、セラミックコア20と、電極50と、巻線(コイル)55と、を備える。セラミックコア20は、本発明のフェライト焼結体から構成される。
図2に示すように、セラミックコア20は、軸芯部30と、その軸芯部30の両端部に形成された一対の鍔部40とを有している。軸芯部30と鍔部40とは一体に形成されている。
本明細書では、図1および図2に示すように、一対の鍔部40が並ぶ方向を長さ方向Ldと定義し、長さ方向Ldに直交する方向のうち図1および図2の上下方向を高さ方向(厚み方向)Tdと定義し、長さ方向Ldおよび高さ方向Tdのいずれにも直交する方向を幅方向Wdと定義する。
軸芯部30は、例えば、長さ方向Ldに延在した直方体状に形成されている。軸芯部30の中心軸は、長さ方向Ldに略平行に延在している。軸芯部30は、高さ方向Tdにおいて相対する一対の主面31および32と、幅方向Wdにおいて相対する一対の側面33および34とを有している。
本明細書において、直方体状には、角部および稜線部が面取りされた直方体や、角部および稜線部が丸められた直方体などが含まれるものとする。また、主面および側面の一部または全部に凹凸などが形成されていてもよい。
一対の鍔部40は、軸芯部30の長さ方向Ldの両端部に設けられている。各鍔部40は、長さ方向Ldに薄い直方体状に形成されている。各鍔部40は、高さ方向Tdおよび幅方向Wdに向かって軸芯部30の周囲に張り出すように形成されている。具体的には、長さ方向Ldから見たときの各鍔部40の平面形状は、軸芯部30に対して高さ方向Tdおよび幅方向Wdに張り出すように形成されている。
各鍔部40は、長さ方向Ldにおいて相対する一対の主面41および42と、幅方向Wdにおいて相対する一対の側面43および44と、高さ方向Tdにおいて相対する一対の端面45および46とを有している。一方の鍔部40の主面41は、他方の鍔部40の主面41と対向して配置されている。
各鍔部40の主面41は、例えば、その全面が、軸芯部30の中心軸が延びる方向(つまり、長さ方向Ld)に対して略垂直に延びるように形成されている。すなわち、各鍔部40の主面41の全面は、高さ方向Tdに略平行に延びるように形成されている。ただし、各鍔部40の主面41には、傾斜面が形成されていてもよい。
図1に示すように、電極50は、各鍔部40の高さ方向Tdの一方の端面46に設けられている。電極50は、例えば、巻線型コイル部品10が回路基板に実装される際に、回路基板の電極と電気的に接続される。電極50は、例えば、ニッケル(Ni)-クロム(Cr)、Ni-銅(Cu)等のNi系合金、銀(Ag)、Cu、錫(Sn)等により構成される。
巻線55は、軸芯部30に巻回されている。巻線55は、例えば、Cu等の導電性材料を主成分とする芯線がポリウレタンまたはポリエステル等の絶縁材料により被覆された構造を有している。巻線55の両端部は、電極50にそれぞれ電気的に接続されている。
本発明の巻線型コイル部品は、例えば、以下のように製造される。
上述の[フェライト焼結体]で説明したように、顆粒粉末を加圧成形して成形体を形成する。次に、成形体を焼成炉で所定の温度(例えば、1100℃以上1200℃以下)で所定の時間(例えば、2時間以上5時間以下)保持して焼成する。得られた焼結体をバレル内に投入して研磨材により研磨する。以上の製造工程により、図2に示したようなセラミックコアが得られる。
続いて、セラミックコアの鍔部の端面に電極を形成する。例えば、鍔部の端面にAgおよびガラスフリット等を含む導電性ペーストを塗布し、所定の条件(例えば、800℃以上820℃以下)で焼付け処理を行って下地金属層を形成した後に、電解めっきにより、下地金属層の上にNiめっき膜とSnめっき膜とを順次形成することにより電極を形成する。
次いで、セラミックコアの軸芯部に巻線を巻回した後、巻線の端部と電極とを熱圧着等の公知の手法によって接合する。以上の工程により、図1に示したような巻線型コイル部品を製造することができる。
本発明の巻線型コイル部品は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変更を加えることが可能である。
本発明の巻線型コイル部品において、セラミックコアの軸芯部の形状およびサイズ、セラミックコアの鍔部の形状およびサイズ、巻線の太さ(線径)、巻数(ターン数)、断面形状および本数は特に限定されず、所望の特性、実装場所に合わせて適宜変更することができる。また、電極の位置および数についても、巻線の本数および用途に応じて適宜設定することができる。
10 巻線型コイル部品
20 セラミックコア
30 軸芯部
31、32 軸芯部の主面
33、34 軸芯部の側面
40 鍔部
41、42 鍔部の主面
43、44 鍔部の側面
45、46 鍔部の端面
50 電極
55 巻線
Ld 長さ方向
Td 高さ方向
Wd 幅方向

Claims (4)

  1. FeをFeに換算して48.2mol%以上、49.7mol%以下、
    CuをCuOに換算して2.0mol%以上、8.0mol%以下、
    NiをNiOに換算して17.7mol%以上、24.0mol%以下、
    ZnをZnOに換算して21.0mol%以上、28.0mol%以下含有し、
    Fe、Cu、NiおよびZnをそれぞれFe、CuO、NiOおよびZnOに換算し、前記Fe、前記CuO、前記NiOおよび前記ZnOの合計量を100重量部としたときに、BをB単体に換算して5ppm以上、25ppm以下、NbをNb単体に換算して6ppm以上、25ppm以下含有する、フェライト焼結体。
  2. 前記Fe、前記CuO、前記NiOおよび前記ZnOの合計量を100重量部としたときに、さらにMoをMo単体に換算して100ppm以下含有する、請求項1に記載のフェライト焼結体。
  3. 前記Fe、前記CuO、前記NiOおよび前記ZnOの合計量を100重量部としたときに、さらにCoをCoに換算して0.5重量部以下、SnをSnOに換算して1.0重量部以下含有する、請求項1または2に記載のフェライト焼結体。
  4. 請求項1~3のいずれか1項に記載のフェライト焼結体から構成されるセラミックコアと、
    前記セラミックコアの鍔部の高さ方向の一方の端面に形成された電極と、
    前記セラミックコアの軸芯部に巻回され、端部が前記電極に電気的に接続された巻線と、を備える、巻線型コイル部品。
JP2020170014A 2020-10-07 2020-10-07 フェライト焼結体および巻線型コイル部品 Pending JP2022061824A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020170014A JP2022061824A (ja) 2020-10-07 2020-10-07 フェライト焼結体および巻線型コイル部品
US17/486,831 US20220108821A1 (en) 2020-10-07 2021-09-27 Ferrite sintered body and wire-wound coil component
CN202111163069.2A CN114300231B (zh) 2020-10-07 2021-09-30 铁素体烧结体和卷线型线圈部件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020170014A JP2022061824A (ja) 2020-10-07 2020-10-07 フェライト焼結体および巻線型コイル部品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022061824A true JP2022061824A (ja) 2022-04-19

Family

ID=80932353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020170014A Pending JP2022061824A (ja) 2020-10-07 2020-10-07 フェライト焼結体および巻線型コイル部品

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220108821A1 (ja)
JP (1) JP2022061824A (ja)
CN (1) CN114300231B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022061825A (ja) * 2020-10-07 2022-04-19 株式会社村田製作所 フェライト焼結体および巻線型コイル部品

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003100508A (ja) * 2001-09-25 2003-04-04 Nec Tokin Corp 低損失酸化物磁性材料
JP2015174782A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 Tdk株式会社 フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品
JP2016162892A (ja) * 2015-03-02 2016-09-05 株式会社村田製作所 電子部品およびその製造方法
JP2019123642A (ja) * 2018-01-17 2019-07-25 Tdk株式会社 フェライト焼結体およびそれを用いた電子部品
JP2020088266A (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 株式会社村田製作所 磁性材料、電子部品及び巻線コア

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2727509B2 (ja) * 1987-08-17 1998-03-11 ティーディーケイ株式会社 チップインダクタおよびlc複合部品
JP2004323283A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Tdk Corp フェライト焼結体、フェライト焼結体の製造方法
JP2008251735A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Nippon Zeon Co Ltd 磁性シートの製造方法
CN101891456B (zh) * 2010-06-22 2013-06-05 广东风华高新科技股份有限公司 一种高抗折强度镍锌软磁铁氧体材料及其制造方法
CN106252016B (zh) * 2016-08-29 2019-02-19 天长市中德电子有限公司 一种镍锌软磁铁氧体材料
CN108314440B (zh) * 2018-01-22 2020-12-22 天通控股股份有限公司 一种宽频宽温低温度因数高强度镍锌铁氧体及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003100508A (ja) * 2001-09-25 2003-04-04 Nec Tokin Corp 低損失酸化物磁性材料
JP2015174782A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 Tdk株式会社 フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品
JP2016162892A (ja) * 2015-03-02 2016-09-05 株式会社村田製作所 電子部品およびその製造方法
JP2019123642A (ja) * 2018-01-17 2019-07-25 Tdk株式会社 フェライト焼結体およびそれを用いた電子部品
JP2020088266A (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 株式会社村田製作所 磁性材料、電子部品及び巻線コア

Also Published As

Publication number Publication date
US20220108821A1 (en) 2022-04-07
CN114300231B (zh) 2024-02-06
CN114300231A (zh) 2022-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101839204B1 (ko) 복합 페라이트 조성물 및 전자 부품
KR101543752B1 (ko) 복합 페라이트 조성물 및 전자 부품
JP6740817B2 (ja) フェライト組成物,フェライト焼結体、電子部品およびチップコイル
CN111243815B (zh) 磁性材料、电子部件和线圈磁芯
US20220108820A1 (en) Ferrite sintered body and wire-wound coil component
JP2691715B2 (ja) フェライト焼結体、チップインダクタおよびlc複合部品
JP2022061824A (ja) フェライト焼結体および巻線型コイル部品
CN114300230B (zh) 铁素体烧结体和卷线型线圈部件
KR102362501B1 (ko) 페라이트 조성물 및 적층 전자 부품
JP2023042388A (ja) 磁器組成物および巻線型コイル部品
JP2023042387A (ja) 磁器組成物および巻線型コイル部品
JP4384346B2 (ja) Ni−Cu−Zn系フェライト磁性材料
KR20010089994A (ko) 산화물 자성재료, 이 산화물 자성재료를 사용한 칩부품 및산화물 자성재료의 제조방법과 칩부품의 제조방법
JP2024016589A (ja) 磁器組成物および巻線型コイル部品
JP2727509B2 (ja) チップインダクタおよびlc複合部品
US20230402211A1 (en) Ferrite composition, ferrite sintered body, and electronic device
JP4631348B2 (ja) Ni−Zn−Cu系フェライト材料及びインダクタ素子
US20220306541A1 (en) Ferrite composition and electronic component
JPH07133150A (ja) チップ部品用磁性材料
CN115206623A (zh) 铁氧体瓷器组合物以及线圈部件
JP2011100802A (ja) 磁性材料およびコイル部品

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220531

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230822

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240405

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20240412

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240521