JP3856898B2 - ラインフィルタ用フェライトコアおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透磁率が高く、その周波数特性が良好で広帯域に亘ってノイズ減衰率の高いラインフィルタ用フェライトコアと、これを製造する方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラインフィルタ用のフェライトコアでは、比較的高い周波数でしかも広帯域（０．５〜１０００kHz 程度）で高透磁率が必要である。このような周波数帯域において透磁率の高いＭｎ−Ｚｎ系フェライトは、例えば特開平６−２０４０２５号公報（ＢｉおよびＭｏ添加、１００kHz および５００kHz の初透磁率が９０００以上および３０００以上）に記載されている。また、特開平５−７４６２３号公報（Ｍｏ添加）にも高透磁率Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトが記載されている。
ところで、ラインフィルタ用のフェライトコアでは、透磁率の他、低周波域、例えば１kHzでの高いインダクタンスと、高周波域、例えば５００kHzでの高いインピーダンスとが必要とされる。しかし、従来の高透磁率材料では、これら両者を満足することができなかった。
【０００３】
また、Ｍｏを添加したＭｎ−Ｚｎ系フェライトコアは、焼成時に特にＭｏが昇華ないし蒸発しやすいため、この量を見込んで、出発原料中の配合比率を設計値よりも多くする必要がある。しかし、Ｍｏを過剰に添加して実際に量産を行ったとき、透磁率の高いコアと低いコアとが混在し、特性ばらつきが生じてしまうことがわかった。
【０００４】
なお、Ｚｎの蒸発による磁気特性の劣化を防ぐために、焼成体と同一組成のケースを用いたり、酸化亜鉛の成形体を同時に焼成する方法が、例えば特開平３−４１７０８号公報に提案されている。しかし、このような方法を適用した場合、コスト高となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、透磁率が高く、その周波数特性が良好で、低周波域でインダクタンスが高く、高周波域でインピーダンスが高く、このため広帯域に亘って高いノイズ減衰率を示し、しかも特性ばらつきが小さいラインフィルタ用フェライトコアを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（７）のいずれかの構成により達成される。
（１） ＭｎＯ換算で１３．５〜１６重量％の酸化マンガンと、ＺｎＯ換算で１４〜１６重量％の酸化亜鉛と、酸化鉄（残部）との主成分と、
ＳｉＯ２ 換算で５０〜２００ppm の酸化ケイ素と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ppm の酸化カルシウムと、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で３０〜１５０ppm の酸化ニオブと、ＭｏＯ３ 換算で２０〜２００ppm の酸化モリブデンと、Ｂｉ２ Ｏ３ 換算で１００〜８００ppm の酸化ビスマスとの副成分とを含有し、
ＣａＯ／ＭｏＯ ３ が０．５〜１５であるラインフィルタ用フェライトコア。
（２） 主成分原料と副成分原料との混合物を成形して焼成したものであるラインフィルタ用フェライトコアであって、
主成分原料が、ＭｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化マンガン原料と、ＺｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化亜鉛原料と、酸化鉄原料（残部）とからなり、
副成分原料が、ＳｉＯ２ 換算で５０〜２００ppm の酸化ケイ素原料と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ppm の酸化カルシウム原料と、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で５０〜２５０ppm の酸化ニオブ原料と、ＭｏＯ３ 換算で１００〜４００ppm の酸化モリブデン原料と、Ｂｉ２ Ｏ３ 換算で１００〜８００ppm の酸化ビスマス原料とを含有し、
副成分原料中におけるＣａＯ／ＭｏＯ３ が０．６〜１．６である上記（１）のラインフィルタ用フェライトコア。
（３） 透磁率が１００kHz で１００００以上、５００kHz で３０００以上である上記（１）または（２）のラインフィルタ用フェライトコア。
（４） 主成分原料と副成分原料との混合物を成形し成形体とする工程と、
前記成形体を焼成する工程と、を有するラインフィルタ用フェライトコアを製造する方法であって、
前記主成分原料が、ＭｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化マンガン原料と、ＺｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化亜鉛原料と、酸化鉄原料（残部）とからなり、
前記副成分原料が、ＳｉＯ ２ 換算で５０〜２００ ppm の酸化ケイ素原料と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ ppm の酸化カルシウム原料と、Ｎｂ ２ Ｏ ５ 換算で５０〜２５０ ppm の酸化ニオブ原料と、ＭｏＯ ３ 換算で１００〜４００ ppm の酸化モリブデン原料と、Ｂｉ ２ Ｏ ３ 換算で１００〜８００ ppm の酸化ビスマス原料とを含有し、
前記副成分原料中におけるＣａＯ／ＭｏＯ ３ が０．６〜１．６であるラインフィルタ用フェライトコアの製造方法。
（５） 前記成形体をセッターに複数積載して焼成する上記（４）のラインフィルタ用フェライトコアの製造方法。
（６） 上記（４）または（５）の方法により得られるラインフィルタ用フェライトコアであって、
ＭｎＯ換算で１３．５〜１６重量％の酸化マンガンと、ＺｎＯ換算で１４〜１６重量％の酸化亜鉛と、酸化鉄（残部）との主成分と、
ＳｉＯ ２ 換算で５０〜２００ ppm の酸化ケイ素と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ ppm の酸化カルシウムと、Ｎｂ ２ Ｏ ５ 換算で３０〜１５０ ppm の酸化ニオブと、ＭｏＯ ３ 換算で２０〜２００ ppm の酸化モリブデンと、Ｂｉ ２ Ｏ ３ 換算で１００〜８００ ppm の酸化ビスマスとの副成分とを含有し、
ＣａＯ／ＭｏＯ ３ が０．５〜１５であるラインフィルタ用フェライトコア。
（７） 透磁率が１００ kHz で１００００以上、５００ kHz で３０００以上である上記（６）のラインフィルタ用フェライトコア。
【０００７】
【作用および効果】
本発明のラインフィルタ用フェライトコアは、添加物として酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ニオブ、酸化モリブデンおよび酸化ビスマスを所定量含有するため、特に周波数１００〜５００kHz において透磁率が高く、その周波数特性が良好であり、周波数１００〜５００kHz でのインピーダンスが高くなる。また、０．５〜１００kHzでのインダクタンスが高くなる。このため、０．５〜１０００kHz 程度の周波数で使用されるラインフィルタに適用したときに、良好なノイズ減衰特性を示し、小型化および巻線数の減少が可能となる。
【０００８】
しかも、本発明では、量産する際の特性ばらつき、特に透磁率およびその周波数特性のばらつきを小さくすることができる。
【０００９】
Ｍｎ−Ｚｎフェライトコアの量産に際しては、成形体をセッターに多数積載してプッシャー炉で焼成する。このとき、セッター上に積載する位置によってコアの特性が異なるが、この特性差はコアの組成、特にＭｏ含有量に起因する。具体的には、ひとつのセッター上にある成形体群の中心付近に位置する成形体では、Ｍｏの昇華ないし蒸発する量が少なく、一方、成形体群の表面付近に位置する成形体ではＭｏの昇華ないし蒸発する量が多くなり、この結果がコア組成に反映される。
【００１０】
本発明者らは、このような知見に基づき、各種の実験を重ねた結果、Ｍｏの昇華ないし蒸発する量が成形体中のＣａ量と相関しており、出発原料中のＭｏ量に対するＣａ量の比率を所定範囲とすることによりＭｏの昇華ないし蒸発が抑えられ、所定量のＭｏ量となり、広帯域ノイズ抑制特性が向上することを見いだした。これにより、セッター上の成形体群の表面付近に位置する成形体においてＭｏの昇華ないし蒸発が抑えられ、セッター上の積載位置による特性ばらつき、特に透磁率およびその周波数特性のばらつきが抑えられる。また、本発明ではＭｏの昇華ないし蒸発が抑えられることから、１個のコアについても、コア中心付近とコア表面付近との組成ずれを抑えることができる。
【００１１】
ＭｏＯ3 は、蒸気圧が０．１気圧となる温度が約１２００℃と低いため、フェライト焼成時に昇華ないし蒸発する量が多くなると考えられる。この点から、酸化モリブデン以外の化合物についても、フェライトの焼成温度付近での蒸気圧が高いものについては、酸化モリブデンと同様に酸化カルシウム添加量との比率を制御することにより、特性ばらつきを小さくすることが可能と考えられる。
【００１２】
上記した特開平６−２０４０２５号公報の実施例では、ＳｉＯ2 、ＣａＯ、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＭｏＯ3 は添加しているが、Ｎｂ2 Ｏ5 は添加しておらず、また、ＭｏＯ3 とＣａＯとの比率については言及されていない。このため、同公報の記載にしたがっても、高透磁率でその周波数特性が良好で、低周波でのインダクタンスが高く、高周波でのインピーダンスが高いフェライトコアを、ばらつきなく安定して提供することはできない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
【００１４】
本発明のラインフィルタ用フェライトコアは、主成分原料と副成分原料との混合物を成形して焼成することにより製造される。
【００１５】
主成分原料としては、ＭｎＯ換算で１３．５〜１６重量％の酸化マンガン原料と、ＺｎＯ換算で１４〜１６重量％の酸化亜鉛原料と、酸化鉄原料（主成分原料の残部）とを用いる。主成分原料の組成が上記範囲を外れると、高透磁率が得られなくなる。
【００１６】
主成分原料としては、通常の酸化鉄原料、酸化マンガン原料および酸化亜鉛原料、すなわち、酸化物または焼成により酸化物となる各種化合物を用いればよい。
【００１７】
副成分原料は、酸化ケイ素原料と、酸化カルシウム原料と、酸化ニオブ原料と、酸化モリブデン原料と、酸化ビスマス原料とを含有する。これら各原料としては、各金属の酸化物または焼成により酸化物となる化合物を用いればよいが、酸化ケイ素原料としてはＳｉＯ2 が好ましく、酸化カルシウム原料としてはＣａＣＯ3 が好ましく、酸化ニオブ原料としてはＮｂ2 Ｏ5 が好ましく、酸化ビスマス原料としてはＢｉ2 Ｏ3 が好ましく、酸化モリブデン原料としてはＭｏＯ3 が好ましい。
【００１８】
酸化ケイ素原料の含有量は、ＳｉＯ2 換算で５０〜２００ppm である。含有量が少なすぎると透磁率が低くなり、多すぎると焼成時に異常粒成長が生じ、透磁率が低くなり、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００１９】
酸化カルシウム原料の含有量は、ＣａＯ換算で１００〜３５０ppm である。含有量が少なすぎると５００kHz 程度の高周波での透磁率が低くなり、多すぎると１００kHz 程度の中周波域での透磁率が低くなり、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００２０】
酸化ニオブ原料の含有量は、Ｎｂ2 Ｏ5 換算で５０〜２５０ppm である。含有量が少なすぎても多すぎても透磁率が低くなり、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００２１】
酸化モリブデン原料の含有量は、ＭｏＯ3 換算で１００〜４００ppm である。含有量が少なすぎると焼成時に異常粒成長が生じ、透磁率が低くなり、一方、含有量が多すぎると、焼成時のＭｏの昇華ないし蒸発する量が多くなるため、多数の成形体を同時に焼成したときの特性ばらつきが大きくなってしまい、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００２２】
酸化ビスマス原料の含有量は、Ｂｉ2 Ｏ3 換算で１００〜８００ppm である。含有量が少なすぎても多すぎても透磁率が低くなってしまい、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００２３】
なお、副成分原料の含有量は、主成分原料に対する比率である。
【００２４】
副成分原料中において、酸化モリブデンに対する酸化カルシウムの比率は、ＣａＯ／ＭｏＯ3 に換算して０．６〜１．６、好ましくは０．７〜１．５である。この比率が小さすぎると、焼成時にＭｏの昇華ないし蒸発する量が多くなり、多数の成形体を同時に焼成する際に特性のばらつき、特に透磁率およびその周波数特性のばらつきが大きくなってしまう。一方、この比率が大きすぎると、１００kHz 程度の低周波での透磁率が低くなってしまい、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００２５】
なお、本発明のフェライトコア中には、上記した副成分の他、例えば酸化インジウム、酸化バナジウム、酸化タンタル等の１種以上が含有されていてもよい。これらの含有量は、それぞれＩｎ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ5 、Ｔａ2 Ｏ5 等に換算して合計０〜３０００ppm 程度であることが好ましい。
【００２６】
そして、まず、上記主成分原料を、８５０〜９５０℃程度で５分間〜２時間程度仮焼する。仮焼は、噴霧焙焼により行ってもよい。得られた仮焼体に、副成分原料を添加し、粉砕することにより混合する。酸化カルシウムや二酸化ケイ素またはこれらの原料化合物は、仮焼の前および／または後に添加すればよい。混合後、適当なバインダー、例えばポリビニルアルコールを少量、例えば０．１〜１．０重量％加え、スプレードライヤー等にて８０〜２００μm程度の径の顆粒とし、成形する。
【００２７】
次いで、成形体を焼成する。焼成の際には、例えば、酸素濃度を制御した雰囲気下において、焼結温度まで５０〜３００℃／ｈｒ程度の昇温速度で徐熱し、通常、１２５０℃以上、特に、１３００〜１４００℃の範囲の所定温度に４〜５時間程度保持することによって焼結を完了させる。焼結完了後は、酸素濃度を制御した雰囲気中で、降温速度５０〜３００℃／ｈｒ程度で冷却することが好ましい。
【００２８】
このような焼成に際しては、少なくとも昇温時１０００℃以上の温度から温度保持工程まで、より好ましくは１０００℃以上の温度範囲において、酸素分圧を２５％以上、特に３０％以上、さらには３０〜１００％とすることが好ましい。一般に、透磁率を高めるために比較的大粒径の結晶粒を得ようとする場合、高い焼成温度で長い保持時間を与えればよい。しかし、高温かつ長時間の焼成を行うと、焼成炉の寿命が短くなったり、生産性が低下したりする。しかし、酸化ビスマスと酸化モリブデンと酸化ニオブとを併用する組成系では、上記のような酸素焼成を行うことにより、比較的低温かつ短時間で焼成した場合でも１００〜５００kHz における透磁率を高め、低周波域でのインダクタンスと高周波域でのインピーダンスとを高めることができる。また、低温かつ短時間の焼成では、ＭｏやＢｉの昇華ないし蒸発が抑えられるので、透磁率のばらつきもより少なくなる。
【００２９】
焼成は、通常、プッシャー炉で行う。プッシャー炉では、複数の成形体が積載されたセッターが連続して炉内に導入され、連続焼成が可能である。セッターの寸法は特に限定されないが、通常、一辺が２５０〜３００mm程度である。セッターひとつあたりの成形体の積載個数は、セッターや成形体の寸法によっても異なるが、通常、１段あたり５０〜５００個程度、積層段数は１〜８程度、合計数は５０〜２４００個程度、総積載重量は２〜６kg程度である。本発明では、このように多数の成形体をセッターに積載して焼成した場合でも、セッター上の位置の違いによって生じる組成ずれを抑えることができる。
【００３０】
上記した出発原料を用いたとき、焼成後の組成（コア組成）は、通常、以下のようになる。主成分は、ＭｎＯ換算で１３．５〜１６重量％の酸化マンガンと、ＺｎＯ換算で１４〜１６重量％の酸化亜鉛を含み、残部が酸化鉄である。また、副成分は、ＳｉＯ2 換算で５０〜２００ppm の酸化ケイ素と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ppm の酸化カルシウムと、Ｎｂ2 Ｏ5 換算で３０〜１５０ppm の酸化ニオブと、ＭｏＯ3 換算で２０〜２００ppm 、好ましくは２０〜１００ppmの酸化モリブデンと、Ｂｉ2 Ｏ3 換算で１００〜８００ppm の酸化ビスマスとを含む。そして、このような組成により、例えば１kHz程度の低周波域でのインダクタンスと、例えば５００kHz程度の高周波域でのインピーダンスがともに高い値となり、広帯域でのノイズ抑制が有効に行われる。なお、コア中の副成分が副成分原料の添加量よりも多くなることがあるが、これは、副成分構成元素、特にＳｉ、Ｃａが主成分原料中に不純物として含まれることが多いためである。また、コア中の副成分が副成分原料の添加量よりも少なくなることがあるが、これは、副成分構成元素、特にＭｏ、Ｂｉが焼成時に昇華ないし蒸発することがあるためである。
【００３１】
なお、コア組成中のＣａＯ／ＭｏＯ3は０．５〜１５、特に３〜８が好ましい。
【００３２】
本発明のフェライトコアの平均結晶粒径は、５〜５０μm であることが好ましい。平均結晶粒径が大きすぎても小さすぎてもμｉの高周波特性が低下してしまう。なお、平均結晶粒径は、鏡面研摩面を酸エッチング後、光学顕微鏡にて観察される多結晶体を円換算した場合の直径の平均として求めればよい。
【００３３】
上記のように成形体をセッターに積載して多数同時に焼成することにより製造した場合でも、本発明のフェライトコアは、初透磁率を１００kHz で１００００以上とすることが容易であり、１１０００以上、１２０００にも及ぶ値とすることもできる。また、５００kHz では３０００以上とすることが容易であり、３５００以上にも及ぶ値とすることもできる。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００３５】
主成分原料であるＭｎＯ（１４．３重量％）、ＺｎＯ（１５．４重量％）およびＦｅ2 Ｏ3 （残部）と、副成分原料であるＳｉＯ2 （５０ppm ）、Ｂｉ2 Ｏ3 （３００ppm ）、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｏＯ3 およびＣａＣＯ3 との混合物を調製した。Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｏＯ3 およびＣａＣＯ3 （ＣａＯ換算）の添加量と、ＭｏＯ3 添加量に対するＣａＣＯ3 添加量（ＣａＯ換算）の比とを、表１に示す。
【００３６】
具体的には、主成分原料としてＭｎ3Ｏ4、ＺｎＯおよびＦｅ2Ｏ3を混合し、混合物を９００℃で３０分間仮焼した。得られた仮焼体に、副成分原料を表１に示す比率で添加し、粉砕混合した。この粉砕後の混合物にバインダを加え、スプレードライヤーにて平均粒径１５０μm に顆粒化し、成形した。次いで、酸素分圧を制御した雰囲気中で成形体を昇温し、１３５０℃にて４時間保持して焼結した。その後、酸素分圧を制御した雰囲気で冷却し、図に示される形状のコアサンプルを得た。長さの単位はmmである。焼成にはプッシャー炉を用いた。成形体はセッターひとつあたり５４０個積載した。積載パターンは、１段とした。
【００３７】
各サンプルのコア内の平均組成を蛍光Ｘ線により測定した。得られたコアについてＳｉ含有量（ＳｉＯ2換算）、Ｎｂ含有量（Ｎｂ2 Ｏ5 換算）、Ｂｉ含有量（Ｂｉ2 Ｏ3 換算）、Ｍｏ含有量（ＭｏＯ3 換算）およびＣａ含有量（ＣａＯ換算）を測定した。
【００３８】
なお、コアの主成分の組成比は主成分原料の組成比と同等であった。
【００３９】
各サンプルについて、１kHzでのインタクタンスＬと、５００kHzでのインピーダンス｜Ｚ｜を測定した。測定条件は以下のとおりである。
電流 ０．５mA
巻数 １０ターン
温度 ２３℃
結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
表１に示される結果から本発明の組成サンプルNo.１〜３では、１kHzのインダクタンスは比較例の最低レベルの３０％程度以上向上し、５００kHzのインピーダンスは比較例の最低レベルの５０％程度以上向上し、１kHzのインダクタンス、５００kHzのインピーダンスともきわめて高い値が得られることがわかる。これに対し、ＮｂやＣａ添加しないサンプルは１kHzのインダクタンス、５００kHzのインピーダンスともきわめて低い。また、Ｃａの少ないNo.４では１kHzのインダクタンスは良好であるが、５００kHzのインピーダンスがきわめて小さくなってしまう。そして、Ｃａの多いNo.５では５００kHzのインピーダンスは向上するが、１kHzのインダクタンスがきわめて小さくなってしまう。この結果、ラインフィルタのコモンモードチョークコイルに用いたところ、本発明のサンプル１〜３では、０．５〜１０００kHzにおいて、比較例４〜７に比較して格段と高いノイズ抑制効果を示した。
【００４２】
実施例２
主成分原料であるＭｎＯ（１４．３重量％）、ＺｎＯ（１５．４重量％）およびＦｅ2 Ｏ3 （残部）と、副成分原料であるＳｉＯ2 （５０ppm ）、Ｂｉ2 Ｏ3 （３００ppm ）、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｏＯ3 およびＣａＣＯ3 との混合物を調製した。Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｏＯ3 およびＣａＣＯ3 （ＣａＯ換算）の添加量と、ＭｏＯ3 添加量に対するＣａＣＯ3 添加量（ＣａＯ換算）の比とを、表２に示す。
【００４３】
具体的には、主成分原料としてＭｎ3Ｏ4、ＺｎＯおよびＦｅ2Ｏ3を混合し、混合物を９００℃で３０分間仮焼した。得られた仮焼体に、副成分原料を表１に示す比率で添加し、粉砕、混合した。この粉砕後の混合物にバインダを加え、スプレードライヤーにて平均粒径１５０μm に顆粒化し、成形した。次いで、酸素分圧を制御した雰囲気中で成形体を昇温し、１３５０℃にて４時間保持して焼結した。その後、酸素分圧を制御した雰囲気で冷却し、外径３１mm、内径１９mm、高さ８mmのトロイダル状のコアサンプルを得た。焼成にはプッシャー炉を用いた。成形体はセッターひとつあたり３４３個積載した。積載パターンは、１段あたり７個×７個とし、段数は７段とした。
【００４４】
各サンプルの組成を蛍光Ｘ線により測定した。内側コアと外側コアとについてＭｏ含有量（ＭｏＯ3 換算）およびＣａ含有量（ＣａＯ換算）を測定し、また、外側コアのＭｏ含有量に対する内側コアのＭｏ含有量の比率を算出した。これらの結果を表１に示す。表２において内側コアとは、セッター上の成形体群の中心にあった成形体に相当するコアであり、外側コアとは、成形体群の最も外側にあった成形体に相当するコアである。
【００４５】
なお、コアの主成分の組成比は主成分原料の組成比と同等であり、Ｓｉ含有量（ＳｉＯ2 換算）は１００〜１３０ppm であり、Ｎｂ含有量（Ｎｂ2 Ｏ5 換算）は８０〜１２０ppm であり、Ｂｉ含有量（Ｂｉ2 Ｏ3 換算）は２５０〜３００ppm であった。
【００４６】
各サンプルについて、周波数１００kHz および５００kHz （いずれも２５℃）での初透磁率μｉを測定した。結果を表２に示す。また、
１００×｛（外側コアのμｉ）−（内側コアのμｉ）｝／内側コアのμｉ
を算出した。この結果を、「外側−内側」として表１に示す。なお、初透磁率の測定にはＬＣＲメーターを用いた。
【００４７】
【表２】
【００４８】
表２に示される結果から、本発明の効果が、すなわち副成分原料中のＣａＯ／ＭｏＯを規制することによる効果が明らかである。すなわち、Ｎｂ2 Ｏ5 を所定量含有し、かつＣａＯ／ＭｏＯ3 が所定範囲内にある本発明サンプルでは、１００kHz および５００kHz のいずれにおいてもμｉが高く、しかも、内側コアと外側コアとのμｉの差が小さい。
【００４９】
これに対し、ＣａＯ／ＭｏＯ3 が小さすぎるサンプルNo. ２、３では、内側コアと外側コアとのμｉの差が大きくなっている。また、Ｃａを添加していないサンプルNo. １では、焼成によりＭｏＯ3 量が著しく減少したため内側コアと外側コアとのμｉの差が比較的小さくなっているが、μｉそのものは著しく低くなっている。また、ＣａＯ／ＭｏＯ3 が大きすぎるサンプルNo. ７では、１００kHz での透磁率が低くなっている。また、Ｎｂ2 Ｏ5 を添加しなかったサンプルNo. ６では、μｉが低い上に内側コアと外側コアとのμｉの差が大きくなっている。
【００５０】
なお、コア１個あたりの表面付近と中心付近との組成差も、本発明サンプルでは小さくなっていた。
【００５１】
以上の実施例の結果から、本発明の効果が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インピーダンスおよびインダクタンスを測定するコア形状を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、透磁率が高く、その周波数特性が良好で広帯域に亘ってノイズ減衰率の高いラインフィルタ用フェライトコアと、これを製造する方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラインフィルタ用のフェライトコアでは、比較的高い周波数でしかも広帯域（０．５〜１０００kHz 程度）で高透磁率が必要である。このような周波数帯域において透磁率の高いＭｎ−Ｚｎ系フェライトは、例えば特開平６−２０４０２５号公報（ＢｉおよびＭｏ添加、１００kHz および５００kHz の初透磁率が９０００以上および３０００以上）に記載されている。また、特開平５−７４６２３号公報（Ｍｏ添加）にも高透磁率Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトが記載されている。
ところで、ラインフィルタ用のフェライトコアでは、透磁率の他、低周波域、例えば１kHzでの高いインダクタンスと、高周波域、例えば５００kHzでの高いインピーダンスとが必要とされる。しかし、従来の高透磁率材料では、これら両者を満足することができなかった。
【０００３】
また、Ｍｏを添加したＭｎ−Ｚｎ系フェライトコアは、焼成時に特にＭｏが昇華ないし蒸発しやすいため、この量を見込んで、出発原料中の配合比率を設計値よりも多くする必要がある。しかし、Ｍｏを過剰に添加して実際に量産を行ったとき、透磁率の高いコアと低いコアとが混在し、特性ばらつきが生じてしまうことがわかった。
【０００４】
なお、Ｚｎの蒸発による磁気特性の劣化を防ぐために、焼成体と同一組成のケースを用いたり、酸化亜鉛の成形体を同時に焼成する方法が、例えば特開平３−４１７０８号公報に提案されている。しかし、このような方法を適用した場合、コスト高となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、透磁率が高く、その周波数特性が良好で、低周波域でインダクタンスが高く、高周波域でインピーダンスが高く、このため広帯域に亘って高いノイズ減衰率を示し、しかも特性ばらつきが小さいラインフィルタ用フェライトコアを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（７）のいずれかの構成により達成される。
（１） ＭｎＯ換算で１３．５〜１６重量％の酸化マンガンと、ＺｎＯ換算で１４〜１６重量％の酸化亜鉛と、酸化鉄（残部）との主成分と、
ＳｉＯ２ 換算で５０〜２００ppm の酸化ケイ素と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ppm の酸化カルシウムと、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で３０〜１５０ppm の酸化ニオブと、ＭｏＯ３ 換算で２０〜２００ppm の酸化モリブデンと、Ｂｉ２ Ｏ３ 換算で１００〜８００ppm の酸化ビスマスとの副成分とを含有し、
ＣａＯ／ＭｏＯ ３ が０．５〜１５であるラインフィルタ用フェライトコア。
（２） 主成分原料と副成分原料との混合物を成形して焼成したものであるラインフィルタ用フェライトコアであって、
主成分原料が、ＭｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化マンガン原料と、ＺｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化亜鉛原料と、酸化鉄原料（残部）とからなり、
副成分原料が、ＳｉＯ２ 換算で５０〜２００ppm の酸化ケイ素原料と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ppm の酸化カルシウム原料と、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で５０〜２５０ppm の酸化ニオブ原料と、ＭｏＯ３ 換算で１００〜４００ppm の酸化モリブデン原料と、Ｂｉ２ Ｏ３ 換算で１００〜８００ppm の酸化ビスマス原料とを含有し、
副成分原料中におけるＣａＯ／ＭｏＯ３ が０．６〜１．６である上記（１）のラインフィルタ用フェライトコア。
（３） 透磁率が１００kHz で１００００以上、５００kHz で３０００以上である上記（１）または（２）のラインフィルタ用フェライトコア。
（４） 主成分原料と副成分原料との混合物を成形し成形体とする工程と、
前記成形体を焼成する工程と、を有するラインフィルタ用フェライトコアを製造する方法であって、
前記主成分原料が、ＭｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化マンガン原料と、ＺｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化亜鉛原料と、酸化鉄原料（残部）とからなり、
前記副成分原料が、ＳｉＯ ２ 換算で５０〜２００ ppm の酸化ケイ素原料と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ ppm の酸化カルシウム原料と、Ｎｂ ２ Ｏ ５ 換算で５０〜２５０ ppm の酸化ニオブ原料と、ＭｏＯ ３ 換算で１００〜４００ ppm の酸化モリブデン原料と、Ｂｉ ２ Ｏ ３ 換算で１００〜８００ ppm の酸化ビスマス原料とを含有し、
前記副成分原料中におけるＣａＯ／ＭｏＯ ３ が０．６〜１．６であるラインフィルタ用フェライトコアの製造方法。
（５） 前記成形体をセッターに複数積載して焼成する上記（４）のラインフィルタ用フェライトコアの製造方法。
（６） 上記（４）または（５）の方法により得られるラインフィルタ用フェライトコアであって、
ＭｎＯ換算で１３．５〜１６重量％の酸化マンガンと、ＺｎＯ換算で１４〜１６重量％の酸化亜鉛と、酸化鉄（残部）との主成分と、
ＳｉＯ ２ 換算で５０〜２００ ppm の酸化ケイ素と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ ppm の酸化カルシウムと、Ｎｂ ２ Ｏ ５ 換算で３０〜１５０ ppm の酸化ニオブと、ＭｏＯ ３ 換算で２０〜２００ ppm の酸化モリブデンと、Ｂｉ ２ Ｏ ３ 換算で１００〜８００ ppm の酸化ビスマスとの副成分とを含有し、
ＣａＯ／ＭｏＯ ３ が０．５〜１５であるラインフィルタ用フェライトコア。
（７） 透磁率が１００ kHz で１００００以上、５００ kHz で３０００以上である上記（６）のラインフィルタ用フェライトコア。
【０００７】
【作用および効果】
本発明のラインフィルタ用フェライトコアは、添加物として酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ニオブ、酸化モリブデンおよび酸化ビスマスを所定量含有するため、特に周波数１００〜５００kHz において透磁率が高く、その周波数特性が良好であり、周波数１００〜５００kHz でのインピーダンスが高くなる。また、０．５〜１００kHzでのインダクタンスが高くなる。このため、０．５〜１０００kHz 程度の周波数で使用されるラインフィルタに適用したときに、良好なノイズ減衰特性を示し、小型化および巻線数の減少が可能となる。
【０００８】
しかも、本発明では、量産する際の特性ばらつき、特に透磁率およびその周波数特性のばらつきを小さくすることができる。
【０００９】
Ｍｎ−Ｚｎフェライトコアの量産に際しては、成形体をセッターに多数積載してプッシャー炉で焼成する。このとき、セッター上に積載する位置によってコアの特性が異なるが、この特性差はコアの組成、特にＭｏ含有量に起因する。具体的には、ひとつのセッター上にある成形体群の中心付近に位置する成形体では、Ｍｏの昇華ないし蒸発する量が少なく、一方、成形体群の表面付近に位置する成形体ではＭｏの昇華ないし蒸発する量が多くなり、この結果がコア組成に反映される。
【００１０】
本発明者らは、このような知見に基づき、各種の実験を重ねた結果、Ｍｏの昇華ないし蒸発する量が成形体中のＣａ量と相関しており、出発原料中のＭｏ量に対するＣａ量の比率を所定範囲とすることによりＭｏの昇華ないし蒸発が抑えられ、所定量のＭｏ量となり、広帯域ノイズ抑制特性が向上することを見いだした。これにより、セッター上の成形体群の表面付近に位置する成形体においてＭｏの昇華ないし蒸発が抑えられ、セッター上の積載位置による特性ばらつき、特に透磁率およびその周波数特性のばらつきが抑えられる。また、本発明ではＭｏの昇華ないし蒸発が抑えられることから、１個のコアについても、コア中心付近とコア表面付近との組成ずれを抑えることができる。
【００１１】
ＭｏＯ3 は、蒸気圧が０．１気圧となる温度が約１２００℃と低いため、フェライト焼成時に昇華ないし蒸発する量が多くなると考えられる。この点から、酸化モリブデン以外の化合物についても、フェライトの焼成温度付近での蒸気圧が高いものについては、酸化モリブデンと同様に酸化カルシウム添加量との比率を制御することにより、特性ばらつきを小さくすることが可能と考えられる。
【００１２】
上記した特開平６−２０４０２５号公報の実施例では、ＳｉＯ2 、ＣａＯ、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＭｏＯ3 は添加しているが、Ｎｂ2 Ｏ5 は添加しておらず、また、ＭｏＯ3 とＣａＯとの比率については言及されていない。このため、同公報の記載にしたがっても、高透磁率でその周波数特性が良好で、低周波でのインダクタンスが高く、高周波でのインピーダンスが高いフェライトコアを、ばらつきなく安定して提供することはできない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
【００１４】
本発明のラインフィルタ用フェライトコアは、主成分原料と副成分原料との混合物を成形して焼成することにより製造される。
【００１５】
主成分原料としては、ＭｎＯ換算で１３．５〜１６重量％の酸化マンガン原料と、ＺｎＯ換算で１４〜１６重量％の酸化亜鉛原料と、酸化鉄原料（主成分原料の残部）とを用いる。主成分原料の組成が上記範囲を外れると、高透磁率が得られなくなる。
【００１６】
主成分原料としては、通常の酸化鉄原料、酸化マンガン原料および酸化亜鉛原料、すなわち、酸化物または焼成により酸化物となる各種化合物を用いればよい。
【００１７】
副成分原料は、酸化ケイ素原料と、酸化カルシウム原料と、酸化ニオブ原料と、酸化モリブデン原料と、酸化ビスマス原料とを含有する。これら各原料としては、各金属の酸化物または焼成により酸化物となる化合物を用いればよいが、酸化ケイ素原料としてはＳｉＯ2 が好ましく、酸化カルシウム原料としてはＣａＣＯ3 が好ましく、酸化ニオブ原料としてはＮｂ2 Ｏ5 が好ましく、酸化ビスマス原料としてはＢｉ2 Ｏ3 が好ましく、酸化モリブデン原料としてはＭｏＯ3 が好ましい。
【００１８】
酸化ケイ素原料の含有量は、ＳｉＯ2 換算で５０〜２００ppm である。含有量が少なすぎると透磁率が低くなり、多すぎると焼成時に異常粒成長が生じ、透磁率が低くなり、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００１９】
酸化カルシウム原料の含有量は、ＣａＯ換算で１００〜３５０ppm である。含有量が少なすぎると５００kHz 程度の高周波での透磁率が低くなり、多すぎると１００kHz 程度の中周波域での透磁率が低くなり、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００２０】
酸化ニオブ原料の含有量は、Ｎｂ2 Ｏ5 換算で５０〜２５０ppm である。含有量が少なすぎても多すぎても透磁率が低くなり、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００２１】
酸化モリブデン原料の含有量は、ＭｏＯ3 換算で１００〜４００ppm である。含有量が少なすぎると焼成時に異常粒成長が生じ、透磁率が低くなり、一方、含有量が多すぎると、焼成時のＭｏの昇華ないし蒸発する量が多くなるため、多数の成形体を同時に焼成したときの特性ばらつきが大きくなってしまい、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００２２】
酸化ビスマス原料の含有量は、Ｂｉ2 Ｏ3 換算で１００〜８００ppm である。含有量が少なすぎても多すぎても透磁率が低くなってしまい、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００２３】
なお、副成分原料の含有量は、主成分原料に対する比率である。
【００２４】
副成分原料中において、酸化モリブデンに対する酸化カルシウムの比率は、ＣａＯ／ＭｏＯ3 に換算して０．６〜１．６、好ましくは０．７〜１．５である。この比率が小さすぎると、焼成時にＭｏの昇華ないし蒸発する量が多くなり、多数の成形体を同時に焼成する際に特性のばらつき、特に透磁率およびその周波数特性のばらつきが大きくなってしまう。一方、この比率が大きすぎると、１００kHz 程度の低周波での透磁率が低くなってしまい、いずれにせよ所望のインピーダンスとインダクタンスが得られない。
【００２５】
なお、本発明のフェライトコア中には、上記した副成分の他、例えば酸化インジウム、酸化バナジウム、酸化タンタル等の１種以上が含有されていてもよい。これらの含有量は、それぞれＩｎ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ5 、Ｔａ2 Ｏ5 等に換算して合計０〜３０００ppm 程度であることが好ましい。
【００２６】
そして、まず、上記主成分原料を、８５０〜９５０℃程度で５分間〜２時間程度仮焼する。仮焼は、噴霧焙焼により行ってもよい。得られた仮焼体に、副成分原料を添加し、粉砕することにより混合する。酸化カルシウムや二酸化ケイ素またはこれらの原料化合物は、仮焼の前および／または後に添加すればよい。混合後、適当なバインダー、例えばポリビニルアルコールを少量、例えば０．１〜１．０重量％加え、スプレードライヤー等にて８０〜２００μm程度の径の顆粒とし、成形する。
【００２７】
次いで、成形体を焼成する。焼成の際には、例えば、酸素濃度を制御した雰囲気下において、焼結温度まで５０〜３００℃／ｈｒ程度の昇温速度で徐熱し、通常、１２５０℃以上、特に、１３００〜１４００℃の範囲の所定温度に４〜５時間程度保持することによって焼結を完了させる。焼結完了後は、酸素濃度を制御した雰囲気中で、降温速度５０〜３００℃／ｈｒ程度で冷却することが好ましい。
【００２８】
このような焼成に際しては、少なくとも昇温時１０００℃以上の温度から温度保持工程まで、より好ましくは１０００℃以上の温度範囲において、酸素分圧を２５％以上、特に３０％以上、さらには３０〜１００％とすることが好ましい。一般に、透磁率を高めるために比較的大粒径の結晶粒を得ようとする場合、高い焼成温度で長い保持時間を与えればよい。しかし、高温かつ長時間の焼成を行うと、焼成炉の寿命が短くなったり、生産性が低下したりする。しかし、酸化ビスマスと酸化モリブデンと酸化ニオブとを併用する組成系では、上記のような酸素焼成を行うことにより、比較的低温かつ短時間で焼成した場合でも１００〜５００kHz における透磁率を高め、低周波域でのインダクタンスと高周波域でのインピーダンスとを高めることができる。また、低温かつ短時間の焼成では、ＭｏやＢｉの昇華ないし蒸発が抑えられるので、透磁率のばらつきもより少なくなる。
【００２９】
焼成は、通常、プッシャー炉で行う。プッシャー炉では、複数の成形体が積載されたセッターが連続して炉内に導入され、連続焼成が可能である。セッターの寸法は特に限定されないが、通常、一辺が２５０〜３００mm程度である。セッターひとつあたりの成形体の積載個数は、セッターや成形体の寸法によっても異なるが、通常、１段あたり５０〜５００個程度、積層段数は１〜８程度、合計数は５０〜２４００個程度、総積載重量は２〜６kg程度である。本発明では、このように多数の成形体をセッターに積載して焼成した場合でも、セッター上の位置の違いによって生じる組成ずれを抑えることができる。
【００３０】
上記した出発原料を用いたとき、焼成後の組成（コア組成）は、通常、以下のようになる。主成分は、ＭｎＯ換算で１３．５〜１６重量％の酸化マンガンと、ＺｎＯ換算で１４〜１６重量％の酸化亜鉛を含み、残部が酸化鉄である。また、副成分は、ＳｉＯ2 換算で５０〜２００ppm の酸化ケイ素と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ppm の酸化カルシウムと、Ｎｂ2 Ｏ5 換算で３０〜１５０ppm の酸化ニオブと、ＭｏＯ3 換算で２０〜２００ppm 、好ましくは２０〜１００ppmの酸化モリブデンと、Ｂｉ2 Ｏ3 換算で１００〜８００ppm の酸化ビスマスとを含む。そして、このような組成により、例えば１kHz程度の低周波域でのインダクタンスと、例えば５００kHz程度の高周波域でのインピーダンスがともに高い値となり、広帯域でのノイズ抑制が有効に行われる。なお、コア中の副成分が副成分原料の添加量よりも多くなることがあるが、これは、副成分構成元素、特にＳｉ、Ｃａが主成分原料中に不純物として含まれることが多いためである。また、コア中の副成分が副成分原料の添加量よりも少なくなることがあるが、これは、副成分構成元素、特にＭｏ、Ｂｉが焼成時に昇華ないし蒸発することがあるためである。
【００３１】
なお、コア組成中のＣａＯ／ＭｏＯ3は０．５〜１５、特に３〜８が好ましい。
【００３２】
本発明のフェライトコアの平均結晶粒径は、５〜５０μm であることが好ましい。平均結晶粒径が大きすぎても小さすぎてもμｉの高周波特性が低下してしまう。なお、平均結晶粒径は、鏡面研摩面を酸エッチング後、光学顕微鏡にて観察される多結晶体を円換算した場合の直径の平均として求めればよい。
【００３３】
上記のように成形体をセッターに積載して多数同時に焼成することにより製造した場合でも、本発明のフェライトコアは、初透磁率を１００kHz で１００００以上とすることが容易であり、１１０００以上、１２０００にも及ぶ値とすることもできる。また、５００kHz では３０００以上とすることが容易であり、３５００以上にも及ぶ値とすることもできる。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００３５】
主成分原料であるＭｎＯ（１４．３重量％）、ＺｎＯ（１５．４重量％）およびＦｅ2 Ｏ3 （残部）と、副成分原料であるＳｉＯ2 （５０ppm ）、Ｂｉ2 Ｏ3 （３００ppm ）、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｏＯ3 およびＣａＣＯ3 との混合物を調製した。Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｏＯ3 およびＣａＣＯ3 （ＣａＯ換算）の添加量と、ＭｏＯ3 添加量に対するＣａＣＯ3 添加量（ＣａＯ換算）の比とを、表１に示す。
【００３６】
具体的には、主成分原料としてＭｎ3Ｏ4、ＺｎＯおよびＦｅ2Ｏ3を混合し、混合物を９００℃で３０分間仮焼した。得られた仮焼体に、副成分原料を表１に示す比率で添加し、粉砕混合した。この粉砕後の混合物にバインダを加え、スプレードライヤーにて平均粒径１５０μm に顆粒化し、成形した。次いで、酸素分圧を制御した雰囲気中で成形体を昇温し、１３５０℃にて４時間保持して焼結した。その後、酸素分圧を制御した雰囲気で冷却し、図に示される形状のコアサンプルを得た。長さの単位はmmである。焼成にはプッシャー炉を用いた。成形体はセッターひとつあたり５４０個積載した。積載パターンは、１段とした。
【００３７】
各サンプルのコア内の平均組成を蛍光Ｘ線により測定した。得られたコアについてＳｉ含有量（ＳｉＯ2換算）、Ｎｂ含有量（Ｎｂ2 Ｏ5 換算）、Ｂｉ含有量（Ｂｉ2 Ｏ3 換算）、Ｍｏ含有量（ＭｏＯ3 換算）およびＣａ含有量（ＣａＯ換算）を測定した。
【００３８】
なお、コアの主成分の組成比は主成分原料の組成比と同等であった。
【００３９】
各サンプルについて、１kHzでのインタクタンスＬと、５００kHzでのインピーダンス｜Ｚ｜を測定した。測定条件は以下のとおりである。
電流 ０．５mA
巻数 １０ターン
温度 ２３℃
結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
表１に示される結果から本発明の組成サンプルNo.１〜３では、１kHzのインダクタンスは比較例の最低レベルの３０％程度以上向上し、５００kHzのインピーダンスは比較例の最低レベルの５０％程度以上向上し、１kHzのインダクタンス、５００kHzのインピーダンスともきわめて高い値が得られることがわかる。これに対し、ＮｂやＣａ添加しないサンプルは１kHzのインダクタンス、５００kHzのインピーダンスともきわめて低い。また、Ｃａの少ないNo.４では１kHzのインダクタンスは良好であるが、５００kHzのインピーダンスがきわめて小さくなってしまう。そして、Ｃａの多いNo.５では５００kHzのインピーダンスは向上するが、１kHzのインダクタンスがきわめて小さくなってしまう。この結果、ラインフィルタのコモンモードチョークコイルに用いたところ、本発明のサンプル１〜３では、０．５〜１０００kHzにおいて、比較例４〜７に比較して格段と高いノイズ抑制効果を示した。
【００４２】
実施例２
主成分原料であるＭｎＯ（１４．３重量％）、ＺｎＯ（１５．４重量％）およびＦｅ2 Ｏ3 （残部）と、副成分原料であるＳｉＯ2 （５０ppm ）、Ｂｉ2 Ｏ3 （３００ppm ）、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｏＯ3 およびＣａＣＯ3 との混合物を調製した。Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｏＯ3 およびＣａＣＯ3 （ＣａＯ換算）の添加量と、ＭｏＯ3 添加量に対するＣａＣＯ3 添加量（ＣａＯ換算）の比とを、表２に示す。
【００４３】
具体的には、主成分原料としてＭｎ3Ｏ4、ＺｎＯおよびＦｅ2Ｏ3を混合し、混合物を９００℃で３０分間仮焼した。得られた仮焼体に、副成分原料を表１に示す比率で添加し、粉砕、混合した。この粉砕後の混合物にバインダを加え、スプレードライヤーにて平均粒径１５０μm に顆粒化し、成形した。次いで、酸素分圧を制御した雰囲気中で成形体を昇温し、１３５０℃にて４時間保持して焼結した。その後、酸素分圧を制御した雰囲気で冷却し、外径３１mm、内径１９mm、高さ８mmのトロイダル状のコアサンプルを得た。焼成にはプッシャー炉を用いた。成形体はセッターひとつあたり３４３個積載した。積載パターンは、１段あたり７個×７個とし、段数は７段とした。
【００４４】
各サンプルの組成を蛍光Ｘ線により測定した。内側コアと外側コアとについてＭｏ含有量（ＭｏＯ3 換算）およびＣａ含有量（ＣａＯ換算）を測定し、また、外側コアのＭｏ含有量に対する内側コアのＭｏ含有量の比率を算出した。これらの結果を表１に示す。表２において内側コアとは、セッター上の成形体群の中心にあった成形体に相当するコアであり、外側コアとは、成形体群の最も外側にあった成形体に相当するコアである。
【００４５】
なお、コアの主成分の組成比は主成分原料の組成比と同等であり、Ｓｉ含有量（ＳｉＯ2 換算）は１００〜１３０ppm であり、Ｎｂ含有量（Ｎｂ2 Ｏ5 換算）は８０〜１２０ppm であり、Ｂｉ含有量（Ｂｉ2 Ｏ3 換算）は２５０〜３００ppm であった。
【００４６】
各サンプルについて、周波数１００kHz および５００kHz （いずれも２５℃）での初透磁率μｉを測定した。結果を表２に示す。また、
１００×｛（外側コアのμｉ）−（内側コアのμｉ）｝／内側コアのμｉ
を算出した。この結果を、「外側−内側」として表１に示す。なお、初透磁率の測定にはＬＣＲメーターを用いた。
【００４７】
【表２】
表２に示される結果から、本発明の効果が、すなわち副成分原料中のＣａＯ／ＭｏＯを規制することによる効果が明らかである。すなわち、Ｎｂ2 Ｏ5 を所定量含有し、かつＣａＯ／ＭｏＯ3 が所定範囲内にある本発明サンプルでは、１００kHz および５００kHz のいずれにおいてもμｉが高く、しかも、内側コアと外側コアとのμｉの差が小さい。
【００４９】
これに対し、ＣａＯ／ＭｏＯ3 が小さすぎるサンプルNo. ２、３では、内側コアと外側コアとのμｉの差が大きくなっている。また、Ｃａを添加していないサンプルNo. １では、焼成によりＭｏＯ3 量が著しく減少したため内側コアと外側コアとのμｉの差が比較的小さくなっているが、μｉそのものは著しく低くなっている。また、ＣａＯ／ＭｏＯ3 が大きすぎるサンプルNo. ７では、１００kHz での透磁率が低くなっている。また、Ｎｂ2 Ｏ5 を添加しなかったサンプルNo. ６では、μｉが低い上に内側コアと外側コアとのμｉの差が大きくなっている。
【００５０】
なお、コア１個あたりの表面付近と中心付近との組成差も、本発明サンプルでは小さくなっていた。
【００５１】
以上の実施例の結果から、本発明の効果が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インピーダンスおよびインダクタンスを測定するコア形状を示す図である。
Claims (7)
- ＭｎＯ換算で１３．５〜１６重量％の酸化マンガンと、ＺｎＯ換算で１４〜１６重量％の酸化亜鉛と、酸化鉄（残部）との主成分と、
ＳｉＯ２ 換算で５０〜２００ppm の酸化ケイ素と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ppm の酸化カルシウムと、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で３０〜１５０ppm の酸化ニオブと、ＭｏＯ３ 換算で２０〜２００ppm の酸化モリブデンと、Ｂｉ２ Ｏ３ 換算で１００〜８００ppm の酸化ビスマスとの副成分とを含有し、
ＣａＯ／ＭｏＯ ３ が０．５〜１５であるラインフィルタ用フェライトコア。 - 主成分原料と副成分原料との混合物を成形して焼成したものであるラインフィルタ用フェライトコアであって、
主成分原料が、ＭｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化マンガン原料と、ＺｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化亜鉛原料と、酸化鉄原料（残部）とからなり、
副成分原料が、ＳｉＯ２ 換算で５０〜２００ppm の酸化ケイ素原料と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ppm の酸化カルシウム原料と、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で５０〜２５０ppm の酸化ニオブ原料と、ＭｏＯ３ 換算で１００〜４００ppm の酸化モリブデン原料と、Ｂｉ２ Ｏ３ 換算で１００〜８００ppm の酸化ビスマス原料とを含有し、
副成分原料中におけるＣａＯ／ＭｏＯ３ が０．６〜１．６である請求項１のラインフィルタ用フェライトコア。 - 透磁率が１００kHz で１００００以上、５００kHz で３０００以上である請求項１または２のラインフィルタ用フェライトコア。
- 主成分原料と副成分原料との混合物を成形し成形体とする工程と、
前記成形体を焼成する工程と、を有するラインフィルタ用フェライトコアを製造する方法であって、
前記主成分原料が、ＭｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化マンガン原料と、ＺｎＯ換算で１０〜２０重量％の酸化亜鉛原料と、酸化鉄原料（残部）とからなり、
前記副成分原料が、ＳｉＯ ２ 換算で５０〜２００ ppm の酸化ケイ素原料と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ ppm の酸化カルシウム原料と、Ｎｂ ２ Ｏ ５ 換算で５０〜２５０ ppm の酸化ニオブ原料と、ＭｏＯ ３ 換算で１００〜４００ ppm の酸化モリブデン原料と、Ｂｉ ２ Ｏ ３ 換算で１００〜８００ ppm の酸化ビスマス原料とを含有し、
前記副成分原料中におけるＣａＯ／ＭｏＯ ３ が０．６〜１．６であるラインフィルタ用フェライトコアの製造方法。 - 前記成形体をセッターに複数積載して焼成する請求項４のラインフィルタ用フェライトコアの製造方法。
- 請求項４または５の方法により得られるラインフィルタ用フェライトコアであって、
ＭｎＯ換算で１３．５〜１６重量％の酸化マンガンと、ＺｎＯ換算で１４〜１６重量％の酸化亜鉛と、酸化鉄（残部）との主成分と、
ＳｉＯ ２ 換算で５０〜２００ ppm の酸化ケイ素と、ＣａＯ換算で１００〜３５０ ppm の酸化カルシウムと、Ｎｂ ２ Ｏ ５ 換算で３０〜１５０ ppm の酸化ニオブと、ＭｏＯ ３ 換算で２０〜２００ ppm の酸化モリブデンと、Ｂｉ ２ Ｏ ３ 換算で１００〜８００ ppm の酸化ビスマスとの副成分とを含有し、
ＣａＯ／ＭｏＯ ３ が０．５〜１５であるラインフィルタ用フェライトコア。 - 透磁率が１００ kHz で１００００以上、５００ kHz で３０００以上である請求項６のラインフィルタ用フェライトコア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08759997A JP3856898B2 (ja) | 1996-03-22 | 1997-03-21 | ラインフィルタ用フェライトコアおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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