JP4766339B2 - Sintered ferrite and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
この発明は、電源回路用などに用いられるインダクタ、トランス等のコア材に用いられるフェライト材料に関し、特に、高い比抵抗、高い初透磁率、高い飽和磁束密度の全てを満足する焼結フェライトに関する。 The present invention relates to a ferrite material used for a core material such as an inductor and a transformer used for a power supply circuit and the like, and more particularly, to a sintered ferrite satisfying all of high specific resistance, high initial permeability, and high saturation magnetic flux density.
近年、ＤＣ−ＤＣコンバータの電源回路用などに用いられるインダクタ、トランスの材料には、導体との電気的な絶縁を確保するために、高比抵抗を有するＮｉ系フェライトが用いられていた。 In recent years, Ni-based ferrite having a high specific resistance has been used as a material for inductors and transformers used for power supply circuits of DC-DC converters in order to ensure electrical insulation from conductors.
しかし、Ｎｉ系フェライトは、主成分となるＮｉが高価であるとともに、磁歪定数が大きいため、樹脂モールドタイプのインダクタでは樹脂を硬化させる際、コアにかかる応力によって軟磁気特性が変化するという問題があった。 However, Ni-based ferrite is expensive because Ni, which is the main component, is expensive and has a large magnetostriction constant. Therefore, when a resin-molded inductor is cured, the soft magnetic properties change due to the stress applied to the core. there were.
高価なＮｉを含まない材料として、Ｌｉ系フェライト材料が知られている。しかし、Ｌｉ系フェライト材料は１０００℃以上の高温で焼成するとインダクタなどの用途に適した高初透磁率、高飽和磁束密度は得られるものの、高い比抵抗（例えば１０６Ωｍ以上）を得ることが困難であった。 Li-based ferrite materials are known as expensive Ni-free materials. However, when Li-based ferrite materials are fired at a high temperature of 1000 ° C. or higher, high initial magnetic permeability and high saturation magnetic flux density suitable for applications such as inductors can be obtained, but a high specific resistance (eg, 10 6 Ωm or higher) can be obtained. It was difficult.
そこで、Ｂｉ２Ｏ３などの焼結助剤を添加し、低温（９００℃程度）で焼成することにより、比抵抗を向上させることが提案されている（特許文献１）が、初透磁率が低くなってしまうという問題がある。 Accordingly, it has been proposed to improve the specific resistance by adding a sintering aid such as Bi 2 O 3 and firing at a low temperature (about 900 ° C.) (Patent Document 1). There is a problem of being lowered.
発明者らは先に、初透磁率が２００以上と大きく、応力による初透磁率の変化が小さく、かつコアロスが小さいＬｉ系フェライト材料を提案した（特許文献２）。しかし、このフェライト材料においても、例えば、ＺｎＯの一部をＣｕＯで置換することにより、低い焼成温度で緻密化させるなどの記載から明らかなように、低温焼成が前提となっており、初透磁率、飽和磁束密度の向上には限界があった。
このように、従来のＬｉ系フェライトにおいては、高い比抵抗、高い初透磁率、高い飽和磁束密度の全てを満足するものは未だ提案されていない。 As described above, no conventional Li-based ferrite has been proposed that satisfies all of the high specific resistance, high initial permeability, and high saturation magnetic flux density.
本発明は、高い比抵抗が要求されるボビンを必要としない直巻線タイプ、初透磁率及び高い飽和磁束密度が要求される直流バイアス磁界下で使用されるギャップ入りタイプ、高い耐応力性が要求される樹脂モールドタイプなどの各種タイプのインダクタやトランスに最適な、高い比抵抗、高い初透磁率、高い飽和磁束密度の全てを満足するＬｉ系フェライトの提供を目的とする。 The present invention has a direct winding type that does not require a bobbin that requires a high specific resistance, a gap type that is used under a DC bias magnetic field that requires initial permeability and a high saturation magnetic flux density, and high stress resistance. The object is to provide Li-based ferrites that satisfy all of the high specific resistance, high initial magnetic permeability, and high saturation magnetic flux density, which are optimal for various types of inductors and transformers such as the required resin mold type.
発明者らは、上記目的を達成すべく、Ｌｉ系フェライトの組成について鋭意研究の結果、高い比抵抗、高い初透磁率、高い飽和磁束密度の全てを満足することができる組成を見出した。そして、当該組成において、ＬｉとＦｅの一部をＣｕで置換することにより、初透磁率と飽和磁束密度を低下させずに、比抵抗を向上させることができ、しかも、Ｃｕの添加によりＢｉの添加量を低減することが可能となり、Ｌｉ系フェライトをより安価にして提供することが可能になることを知見し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies on the composition of Li-based ferrite in order to achieve the above object, the inventors have found a composition that can satisfy all of high specific resistance, high initial magnetic permeability, and high saturation magnetic flux density. In the composition, by substituting a part of Li and Fe with Cu, the specific resistance can be improved without lowering the initial magnetic permeability and the saturation magnetic flux density, and Bi is added by adding Cu. The inventors have found that it is possible to reduce the amount of addition, and that Li-based ferrite can be provided at a lower cost, and the present invention has been completed.
本発明の焼結フェライトは、組成式（１−ｘ−ｙ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３、かつａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）であり、ｘ，ｙ，ａが、０．１８≦ｘ≦０．２４、０．４７５≦ｙ＜０．５、０≦ａ≦０．００７５を満足する材料を１００質量％として、外枠量でＢｉ２Ｏ３を１．５質量％以上３質量％以下を含有し、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上を満足することを特徴とする。
Sintered ferrite of the present invention, by a composition formula (1-x-y) ( Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3, and a = Mn / (Mn + Fe ) And x, y, a is 0.18 ≦ x ≦ 0.24, 0.475 ≦ y <0.5, and 0 ≦ a ≦ 0.0075. Bi 2 O 3 is contained in an amount of 1.5 mass% to 3 mass% and satisfies a specific resistance of 10 6 Ωm or more, an initial permeability of 300 or more, and a saturation magnetic flux density of 380 mT or more.
また、本発明の焼結フェライトは、組成式（１−ｘ−ｙ−ｚ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３・ｚＣｕＯ、かつａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）であり、ｘ，ｙ，ｚ，ａが、０．１８≦ｘ≦０．２４、０．４７５≦ｙ＜０．５、０．００５≦ｚ≦０．０３、０≦ａ≦０．００７５を満足する材料を１００質量％として、外枠量でＢｉ２Ｏ３を０．７５質量％以上３質量％以下を含有し、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上を満足することを特徴とする。
Also, sintered ferrite of the present invention, the composition formula (1-x-y-z ) (Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3 · zCuO, and a = Mn / (Mn + Fe), and x, y, z, a are 0.18 ≦ x ≦ 0.24, 0.475 ≦ y <0.5, 0.005 ≦ z ≦ 0.03, 0 ≦ a ≦ 10075 % of material satisfying 0.0075 , Bi 2 O 3 is contained in an outer frame amount of 0.75% by mass to 3% by mass, a specific resistance of 10 6 Ωm or more, an initial permeability of 300 or more, A saturation magnetic flux density of 380 mT or more is satisfied.
さらに、本発明は、上記構成を有する焼結フェライトにおいて、圧力３０ＭＰａで加圧した時の初透磁率の変化率が±１０％以内であることを特徴とする。 Furthermore, the present invention is characterized in that, in the sintered ferrite having the above configuration, the rate of change of the initial magnetic permeability when pressed at a pressure of 30 MPa is within ± 10%.
本発明の焼結フェライトの製造方法は、組成式（１−ｘ−ｙ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３、かつａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）であり、ｘ，ｙ，ａが、０．１８≦ｘ≦０．２４、０．４７５≦ｙ＜０．５、０≦ａ≦０．００７５を満足する材料を１００質量％として、外枠量でＢｉ２Ｏ３を１．５質量％以上３質量％以下を含有する材料を、１０００℃から１１５０℃で焼成することを特徴とする。
The method of manufacturing sintered ferrite of the present invention, the composition formula (1-x-y) ( Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3, and a = Mn / ( Mn + Fe), and x, y, a satisfying 0.18 ≦ x ≦ 0.24, 0.475 ≦ y <0.5, 0 ≦ a ≦ 0.0075 , and 100% by mass. A material containing 1.5 mass% or more and 3 mass% or less of Bi 2 O 3 in a frame amount is fired at 1000 ° C. to 1150 ° C.
また、本発明の焼結フェライトの製造方法は、組成式（１−ｘ−ｙ−ｚ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３・ｚＣｕＯ、かつａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）であり、ｘ，ｙ，ｚ，ａが、０．１８≦ｘ≦０．２４、０．４７５≦ｙ＜０．５、０．００５≦ｚ≦０．０３、０≦ａ≦０．００７５を満足する材料を１００質量％として、外枠量でＢｉ２Ｏ３を０．７５質量％以上３質量％以下を含有する材料を、１０００℃から１１５０℃で焼成することを特徴とする。
Further, the method of producing a sintered ferrite of the present invention, the composition formula (1-x-y-z ) (Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3 · zCuO, And a = Mn / (Mn + Fe), and x, y, z, a are 0.18 ≦ x ≦ 0.24, 0.475 ≦ y <0.5, 0.005 ≦ z ≦ 0.03, A material satisfying 0 ≦ a ≦ 0.0075 is set to 100% by mass, and a material containing Bi 2 O 3 in an outer frame amount of 0.75% by mass to 3% by mass at 1000 ° C. to 1150 ° C. It is characterized by that.
本発明によれば、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上を満足する焼結フェライトを得ることができる。この焼結フェライトをインダクタやトランスのコア材に用いることにより、コアに直接巻線することが可能となってボビンが不要となるため、インダクタやトランスの製造コストを低減することが可能になる。また、この焼結フェライトをインダクタのコア材に用いることにより、直流重畳特性に優れた安価なインダクタを提供することが可能になる。 According to the present invention, a sintered ferrite satisfying a specific resistance of 10 6 Ωm or more, an initial permeability of 300 or more, and a saturation magnetic flux density of 380 mT or more can be obtained. By using this sintered ferrite as a core material of an inductor or a transformer, it is possible to directly wind the core and a bobbin is not necessary, so that the manufacturing cost of the inductor or the transformer can be reduced. Further, by using this sintered ferrite for the core material of the inductor, it is possible to provide an inexpensive inductor having excellent DC superposition characteristics.
さらに、本発明によれば、上記特性を満足し、かつ外部応力に対する透磁率の変化率が小さいため、樹脂モールドタイプのインダクタやトランスのコア材として本発明の焼結フェライトを用いることにより、特性のバラツキを低減することが可能になる。 Furthermore, according to the present invention, the above characteristics are satisfied, and the rate of change in magnetic permeability with respect to external stress is small. Therefore, by using the sintered ferrite of the present invention as a core material for resin mold type inductors and transformers, It becomes possible to reduce the variation of the.
本発明における請求項１の焼結フェライトの組成限定理由を以下に詳述する。 The reason for limiting the composition of the sintered ferrite of claim 1 in the present invention will be described in detail below.
ｘはＺｎＯの含有率であり、０．１８〜０．２４（０．１８以上、０．２４以下、〜の意味は以下同様）の範囲が好ましい。０．１８未満では初期透磁率が小さくなり３００を下回り、０．２４を超えると飽和磁束密度が小さくなり３８０ｍＴを下回るため好ましくない。より好ましい範囲は０．２１〜０．２３であり、初透磁率４００以上、飽和磁束密度４００ｍＴ以上の特性が得られる。 x is the content of ZnO, and is preferably in the range of 0.18 to 0.24 (0.18 or more and 0.24 or less, meanings of are the same). If it is less than 0.18, the initial permeability becomes smaller and less than 300, and if it exceeds 0.24, the saturation magnetic flux density becomes smaller and less than 380 mT. A more preferable range is 0.21 to 0.23, and characteristics with an initial permeability of 400 or more and a saturation magnetic flux density of 400 mT or more are obtained.
ｙはＦｅ２Ｏ３相当の含有率であって、（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）ＯにおけるＦｅを除くものであり、０．４７５以上０．５未満の範囲が好ましい。０．４７５未満では飽和磁束密度が小さくなり３８０ｍＴを下回り、０．５以上では比抵抗が１０６Ωｍを下回るため好ましくない。より好ましい範囲は０．４８５〜０．４９５であり、初透磁率４００以上、飽和磁束密度４００ｍＴ以上の特性が得られ、優れた直流重畳特性が要求されるインダクタ用材料として最適である。なお、（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏは、上述したｘとｙの残部となる。 y is the content corresponding to Fe 2 O 3 and excludes Fe in (Li 0.5 Fe 0.5 ) O, and is preferably in the range of 0.475 or more and less than 0.5. If it is less than 0.475, the saturation magnetic flux density is small and less than 380 mT, and if it is 0.5 or more, the specific resistance is less than 10 6 Ωm, it is not preferable. A more preferable range is 0.485 to 0.495, which provides characteristics having an initial permeability of 400 or more and a saturation magnetic flux density of 400 mT or more, and is optimal as an inductor material that requires excellent DC superposition characteristics. Note that (Li 0.5 Fe 0.5 ) O is the remainder of x and y described above.
上記Ｆｅ２Ｏ３の一部をＭｎ２Ｏ３にて置換することにより、応力印加時の透磁率の変化をより小さくすることができる。但し、Ｍｎの含有量が多いと比抵抗、初透磁率、飽和磁束密度が低下するため好ましくない。従って、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）とした場合、ａは０〜０．００７５が好ましい範囲である。
By substituting a part of the Fe 2 O 3 with Mn 2 O 3 , the change in magnetic permeability at the time of applying stress can be further reduced. However, if the Mn content is large, the specific resistance, initial permeability, and saturation magnetic flux density are not preferable. Therefore, when a = Mn / (Mn + Fe), a is preferably in the range of 0 to 0.0075 .
上述した組成を有する材料を１００質量％として、外枠量でＢｉ２Ｏ３を１．５質量％〜３質量％含有させる。従来、Ｌｉ系フェライトにおいては、例えば、１０００℃以上での高温焼成を行うと、１０６Ωｍ以上の比抵抗を得ることが困難であったが、上述した組成式の材料にＢｉ２Ｏ３を１．５質量％〜３質量％含有させることにより、高温焼成においても高い比抵抗を得ることができる。Ｂｉ２Ｏ３が１．５質量％未満では比抵抗の向上効果が得られず、３質量％を超えると初透磁率が低下し３００を下回るとともに、飽和磁束密度も低下し３８０ｍＴを下回るため好ましくない。より好ましい範囲は１．５質量％〜２．５質量％である。 The material having the above-described composition is taken as 100% by mass, and Bi 2 O 3 is contained in an amount of the outer frame by 1.5% by mass to 3% by mass. Conventionally, in a Li-based ferrite, for example, when a high-temperature firing at 1000 ° C. or higher, it is difficult to obtain more than a specific resistance 10 6 [Omega] m, a Bi 2 O 3 to the material of the composition formula described above By containing 1.5% by mass to 3% by mass, a high specific resistance can be obtained even in high-temperature firing. When Bi 2 O 3 is less than 1.5% by mass, the effect of improving the specific resistance cannot be obtained, and when it exceeds 3% by mass, the initial magnetic permeability is decreased to be lower than 300 and the saturation magnetic flux density is also decreased to be lower than 380 mT. Absent. A more preferable range is 1.5% by mass to 2.5% by mass.
次に、本発明における請求項２の焼結フェライトの組成限定理由を以下に詳述する。請求項２の焼結フェライトは、請求項１の組成式（１−ｘ−ｙ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３からなる材料において、（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏの一部をＣｕＯで置換する、言い換えると、（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏの含有率を減らしてその代わりにＣｕＯを添加するものであり、組成式は（１−ｘ−ｙ−ｚ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３・ｚＣｕＯとなる。このＣｕＯの添加及びその添加効果が請求項２の焼結フェライトの特徴である。 Next, the reason for limiting the composition of the sintered ferrite of claim 2 in the present invention will be described in detail below. The sintered ferrite of claim 2 is a material comprising the composition formula (1-xy) (Li 0.5 Fe 0.5 ) O.xZnO.y (Mn, Fe) 2 O 3 of claim 1 Substituting a part of (Li 0.5 Fe 0.5 ) O with CuO, in other words, reducing the content of (Li 0.5 Fe 0.5 ) O and adding CuO instead. , formula becomes (1-x-y-z ) (Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3 · zCuO. The addition of CuO and the effect of the addition are the characteristics of the sintered ferrite of claim 2.
組成式（１−ｘ−ｙ−ｚ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３・ｚＣｕＯにおいて、ｘはＺｎＯの含有率、ｙはＦｅ２Ｏ３相当の含有率を示す。これらの組成限定理由は上述した請求項１にかかる焼結フェライトの限定理由と同様である。また、Ｆｅ２Ｏ３の一部を置換するＭｎ２Ｏ３の含有量、すなわち、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）とした場合のａの範囲についても、請求項１にかかる焼結フェライトの限定理由と同様である。（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏは、ｘ、ｙ、ｚの残部となる。 Composition formula (1-x-y-z ) (Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) in 2 O 3 · zCuO, x is the content of ZnO, y is Fe 2 O 3 content rate is shown. The reasons for limiting the composition are the same as the reasons for limiting the sintered ferrite according to claim 1 described above. The reason for limiting the sintered ferrite according to claim 1 is also the content of Mn 2 O 3 substituting part of Fe 2 O 3 , that is, the range of a when a = Mn / (Mn + Fe). It is the same. (Li 0.5 Fe 0.5 ) O is the balance of x, y, and z.
上記組成式において、ｚはＣｕＯの含有率であり、０．００５〜０．０３の範囲が好ましい。上記の通り、ＣｕＯは（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏの一部を置換するものであり、ＣｕＯの添加により、後述するＢｉ２Ｏ３の添加量を低減させても高い特性を維持することが可能になり、Ｂｉ２Ｏ３量低減により、焼結フェライトを安価にして提供することができるという効果を奏する。ｚが０．００５未満では比抵抗が１０６Ωｍを下回り、０．０３を超えると飽和磁束密度が小さくなり３８０ｍＴを下回るため好ましくない。より好ましい範囲は０．０１〜０．０２である。 In the above composition formula, z is the content of CuO, and is preferably in the range of 0.005 to 0.03. As described above, CuO replaces a part of (Li 0.5 Fe 0.5 ) O, and maintains high characteristics even if the amount of Bi 2 O 3 to be described later is reduced by addition of CuO. This makes it possible to reduce the amount of Bi 2 O 3 and to provide sintered ferrite at a low cost. If z is less than 0.005, the specific resistance is less than 10 6 Ωm, and if it exceeds 0.03, the saturation magnetic flux density becomes small and less than 380 mT. A more preferable range is 0.01 to 0.02.
上述した組成を有する材料を１００質量％として、外枠量でＢｉ２Ｏ３を０．７５質量％〜３質量％含有させる。上述の通り、ＣｕＯを含有しない請求項１の焼結フェライトにおける含有量１．５質量％〜３質量％に比べ、含有量を０．７５質量％にまで低減することができ、少ない含有量で高温焼成においても高い比抵抗を得ることができる。Ｂｉ２Ｏ３が０．７５質量％未満では比抵抗の向上効果が得られず、３質量％を超えると初透磁率が低下し３００を下回るとともに、飽和磁束密度も低下し３８０ｍＴを下回るため好ましくない。より好ましい範囲は１質量％〜２質量％である。 The material having the above composition is set to 100% by mass, and Bi 2 O 3 is contained in an amount of the outer frame in an amount of 0.75% to 3% by mass. As described above, the content can be reduced to 0.75% by mass compared to the content of 1.5% by mass to 3% by mass in the sintered ferrite of claim 1 that does not contain CuO. High specific resistance can be obtained even in high-temperature firing. When Bi 2 O 3 is less than 0.75% by mass, the effect of improving the specific resistance cannot be obtained, and when it exceeds 3% by mass, the initial magnetic permeability is decreased to be lower than 300 and the saturation magnetic flux density is also decreased to be lower than 380 mT. Absent. A more preferable range is 1% by mass to 2% by mass.
上述した組成限定理由を満足することによって、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上を満足するフェライト材料を得ることができる。 By satisfying the reasons for limiting the composition described above, a ferrite material satisfying a specific resistance of 10 6 Ωm or more, an initial permeability of 300 or more, and a saturation magnetic flux density of 380 mT or more can be obtained.
この発明によるフェライト材料は、以下の製造によって得ることができる。 The ferrite material according to the present invention can be obtained by the following production.
まず、請求項１に記載の組成式（１−ｘ−ｙ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３、かつａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）であり、ｘ，ｙ，ａが、０．１８≦ｘ≦０．２４、０．４７５≦ｙ＜０．５、０≦ａ≦０．００７５を満足する材料を１００質量％として、外枠量でＢｉ２Ｏ３を１．５質量％以上３質量％以下を含有する材料、または、請求項２に記載の組成式（１−ｘ−ｙ−ｚ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３・ｚＣｕＯ、かつａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）であり、ｘ，ｙ，ｚ，ａが、０．１８≦ｘ≦０．２４、０．４７５≦ｙ＜０．５、０．００５≦ｚ≦０．０３、０≦ａ≦０．０３を満足する材料を１００質量％として、外枠量でＢｉ２Ｏ３を０．７５質量％以上３質量％以下を含有する材料を準備する。
First, a composition formula of claim 1 (1-x-y) (Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3, and a = Mn / (Mn + Fe ) And x, y, a is 0.18 ≦ x ≦ 0.24, 0.475 ≦ y <0.5, and 0 ≦ a ≦ 0.0075. Bi 2 O 3 material containing 3 mass% or more and 1.5 wt%, or composition formula (1-x-y-z ) of claim 2 (Li 0.5 Fe 0.5) O XZnO.y (Mn, Fe) 2 O 3 .zCuO, and a = Mn / (Mn + Fe), where x, y, z, a are 0.18 ≦ x ≦ 0.24, 0.475 ≦ y <0.5, 0.005 ≦ z ≦ 0.03, and material satisfying 0 ≦ a ≦ 0.03 is 100% by mass, and Bi 2 O 3 is 0.75 quality in the amount of outer frame. A material containing not less than 3% and not more than 3% by mass is prepared.
上記材料を準備する工程は、後述する焼成工程までに行えばよい。すなわち、秤量、混合、仮焼、粉砕、成形までの各工程にて上記材料を準備すればよい。例えば、全ての元素の出発原料となる炭酸塩粉末や酸化物粉末を最初から秤量、混合して、仮焼してもよいし、ＢｉやＬｉなどの原料粉末を除く他の原料粉末のみを先に秤量、混合して仮焼を行った後、ＢｉやＬｉなどの原料粉末を当該仮焼粉に混合した後、粉砕、成形してもよい。あるいは粉砕後の粉砕粉に混合した後、焼成してもよい。 The step of preparing the material may be performed by the firing step described later. That is, the above materials may be prepared in each process from weighing, mixing, calcination, pulverization, and molding. For example, carbonate powders and oxide powders as starting materials for all elements may be weighed and mixed from the beginning and calcined, or only other raw material powders excluding raw material powders such as Bi and Li may be used first. After calcination by weighing and mixing, raw powders such as Bi and Li may be mixed with the calcination powder, and then pulverized and molded. Or you may bake, after mixing with the grind | pulverized powder after a grinding | pulverization.
仮焼工程において、仮焼温度は８００℃〜１０００℃が好ましい。仮焼時間は２時間〜５時間が好ましい。また、仮焼雰囲気は大気中あるいは酸素中が好ましい。 In the calcination step, the calcination temperature is preferably 800 ° C to 1000 ° C. The calcining time is preferably 2 hours to 5 hours. The calcination atmosphere is preferably in the air or in oxygen.
粉砕工程において、粉砕は、純水またはエタノール中で行うことが好ましい。また、粉砕後の粉砕粉の平均粒径は０．５μｍ〜１．５μｍが好ましい。 In the pulverization step, the pulverization is preferably performed in pure water or ethanol. The average particle size of the pulverized powder after pulverization is preferably 0.5 μm to 1.5 μm.
粉砕後の粉砕粉は、所望の成形手段によって成形する。成形前に、必要に応じて粉砕粉を造粒装置によって造粒してもよい。成形圧力は７０ＭＰａ〜１５０ＭＰａが好ましい。 The pulverized powder after pulverization is formed by a desired forming means. Prior to molding, the pulverized powder may be granulated by a granulator as necessary. The molding pressure is preferably 70 MPa to 150 MPa.
上記にて得られた成形体を焼成して焼結フェライトを得る。この焼成工程が本製造方法の特徴である。すなわち、上記にて準備した材料は、１０００℃〜１１５０℃の焼成温度で焼成することによって、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上を満足する焼結フェライトを得ることができる。焼成温度は、１０００℃未満では初透磁率が小さくなり、１１５０℃を超えると成形体中のＢｉが昇華して炉内を汚染するなどの可能性があるため好ましくない。より好ましい範囲は１０５０℃〜１１００℃である。焼成雰囲気は、大気中あるいは酸素雰囲気中が好ましく、焼成時間は２〜５時間が好ましい。 The molded body obtained above is fired to obtain sintered ferrite. This firing step is a feature of the present manufacturing method. That is, the material prepared above is fired at a firing temperature of 1000 ° C. to 1150 ° C. to obtain sintered ferrite satisfying a specific resistance of 10 6 Ωm or more, an initial permeability of 300 or more, and a saturation magnetic flux density of 380 mT or more. be able to. If the firing temperature is less than 1000 ° C., the initial permeability is small, and if it exceeds 1150 ° C., Bi in the molded body may sublimate and may contaminate the inside of the furnace. A more preferable range is 1050 ° C to 1100 ° C. The firing atmosphere is preferably in the air or an oxygen atmosphere, and the firing time is preferably 2 to 5 hours.
実施例１
本実施例は、請求項１の焼結フェライトにおいて、ｘ（ＺｎＯ）の組成限定理由を実証するものである。なお、上記の通り、ｘの組成限定理由は請求項２の焼結フェライトも同様であるため、本実施例は請求項２のｘの組成限定理由も兼ねている。
Example 1
The present example demonstrates the reason for limiting the composition of x (ZnO) in the sintered ferrite of claim 1. As described above, the reason for limiting the composition of x is the same as that of the sintered ferrite of claim 2, so that this example also serves as the reason for limiting the composition of x in claim 2.
最終的な組成が表１に示す種々の組成（（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ、ＺｎＯ、（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３についてはｍｏｌ％にて表記。組成式におけるｘ、ｙ、ａの０．０１が１ｍｏｌ％に相当）となるように、出発原料となる炭酸塩粉末と酸化物粉末を秤量、混合し、大気中９００℃で３時間仮焼した。なお、主成分の組成（（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ、ＺｎＯ、（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３）については、ｍｏｌ％にて表記している。得られた仮焼粉に対して、外枠量として表１に示す量のＢｉ２Ｏ３を添加し、ボールミルで０．５μｍから１．５μｍの大きさになるように湿式粉砕した後、乾燥した。 Various compositions ((Li 0.5 Fe 0.5 ) O, ZnO, (Mn, Fe) 2 O 3 ) expressed in mol% as final compositions are shown in Table 1. x, y, The carbonate powder and the oxide powder as starting materials were weighed and mixed so that 0.01 of a corresponds to 1 mol%), and calcined at 900 ° C. for 3 hours in the atmosphere. The composition of the main components ((Li 0.5 Fe 0.5 ) O, ZnO, (Mn, Fe) 2 O 3 ) is expressed in mol%. To the obtained calcined powder, Bi 2 O 3 in the amount shown in Table 1 is added as the outer frame amount, wet pulverized to a size of 0.5 μm to 1.5 μm with a ball mill, and then dried. did.
得られた粉末にポリビニルアルコール７質量％溶液を１４質量％添加し、造粒を行って造粒粉となし、該造粒粉を外径９ｍｍ×内径４ｍｍ×厚み３ｍｍのリング状と、３０ｍｍ×２０ｍｍ×厚み５ｍｍの板状と、外枠９．５ｍｍ×内枠４．７ｍｍ×厚み２．４ｍｍの額縁形状とに、成形圧力１５０ＭＰａで成形し、得られた成形体を大気中１１００℃で３時間焼成し、焼結フェライトを得た。 14% by mass of a polyvinyl alcohol 7% by mass solution was added to the obtained powder and granulated to form a granulated powder. The granulated powder was formed into a ring shape having an outer diameter of 9 mm × inner diameter of 4 mm × thickness of 3 mm, 30 mm × Molded into a plate shape of 20 mm × thickness 5 mm and a frame shape of outer frame 9.5 mm × inner frame 4.7 mm × thickness 2.4 mm at a molding pressure of 150 MPa. Sintered ferrite was obtained by firing for a period of time.
得られたリング状焼結体に巻き線を施し、ＬＣＲメータ（ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ製 装置名４２８５Ａ）でｆ＝１００ｋＨｚにて初透磁率を測定した。また、４０００Ａ/ｍのＢＨループを測定した。測定結果を表１に示す。 The obtained ring-shaped sintered body was wound, and the initial permeability was measured at f = 100 kHz with an LCR meter (device name 4285A manufactured by HEWLETT PACKARD). In addition, a 4000 A / m BH loop was measured. The measurement results are shown in Table 1.
また、得られた板状焼結体より１７ｍｍ×２ｍｍ×厚み２ｍｍの試料を切り出し、両端に導電性ペーストを塗布し２端子法にて試料の抵抗を測定した。測定結果を表１に示す。なお、以下の各表並びに各図においては、比抵抗ρ（Ωｍ）の値を、例えば１．８×１０８ならば１．８Ｅ＋０８と表記する。 Further, a 17 mm × 2 mm × 2 mm thick sample was cut out from the obtained plate-like sintered body, a conductive paste was applied to both ends, and the resistance of the sample was measured by a two-terminal method. The measurement results are shown in Table 1. In the following tables and figures, the value of the specific resistance ρ (Ωm) is expressed as 1.8E + 08 if it is 1.8 × 10 8 , for example.
また、得られた額縁形状焼結体に巻き線を施し、上記と同様のＬＣＲメータで初透磁率を測定した。また、一軸で３０ＭＰａで加圧し、加圧前後の初透磁率の変化率を求めた。測定結果を表１に示す。 Further, the obtained frame-shaped sintered body was wound, and the initial permeability was measured with the same LCR meter as described above. Further, uniaxial pressure was applied at 30 MPa, and the rate of change in initial permeability before and after the pressurization was obtained. The measurement results are shown in Table 1.
なお、表１において、試料番号横に＊印を付したものは比較例である（＊の意味は以下同様）。また、表１の結果をグラフにしたものを図１〜図３に示す。いずれも横軸はＺｎＯ量であり、図１は初透磁率の変化を示すグラフ、図２は飽和磁束密度の変化を示すグラフ、図３は比抵抗の変化を示すグラフである。 In Table 1, those marked with an asterisk (*) beside the sample number are comparative examples (the meaning of * is the same hereinafter). Moreover, what made the result of Table 1 into a graph is shown in FIGS. In each case, the horizontal axis represents the amount of ZnO, FIG. 1 is a graph showing changes in initial permeability, FIG. 2 is a graph showing changes in saturation magnetic flux density, and FIG. 3 is a graph showing changes in specific resistance.
表１並びに図１〜図３から明らかなように、組成式（１−ｘ−ｙ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）の焼結フェライトにおいて、ＺｎＯの含有率が０．１８〜０．２４の範囲で、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上の高い特性が得られていることが分かる。 As is clear from Table 1 and FIGS. 1 to 3, the composition formula (1-xy) (Li 0.5 Fe 0.5 ) O.xZnO.y (Mn, Fe) 2 O 3 , a = Mn In the sintered ferrite of / (Mn + Fe), high characteristics such as a specific resistance of 10 6 Ωm or more, an initial permeability of 300 or more, and a saturation magnetic flux density of 380 mT or more are obtained when the ZnO content is in the range of 0.18 to 0.24. I understand that
実施例２
本実施例は、請求項１の焼結フェライトにおいて、ｙ（（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３）の組成限定理由を実証するものである。なお、上記の通り、ｙの組成限定理由は請求項２の焼結フェライトも同様であるため、本実施例は請求項２のｙの組成限定理由も兼ねている。
Example 2
The present example demonstrates the reason for limiting the composition of y ((Mn, Fe) 2 O 3 ) in the sintered ferrite of claim 1. As described above, since the reason for limiting the composition of y is the same as that of the sintered ferrite of claim 2, this example also serves as the reason for limiting the composition of y of claim 2.
最終的な組成が表２に示す種々の組成を用いる以外は実施例１と同様に実験を行った。その結果を表２に示す。また、表２の結果をグラフにしたものを図４〜図６に示す。いずれも横軸はＦｅ２Ｏ３量であり、図４は初透磁率の変化を示すグラフ、図５は飽和磁束密度の変化を示すグラフ、図６は比抵抗の変化を示すグラフである。 Experiments were conducted in the same manner as in Example 1 except that various compositions shown in Table 2 were used as final compositions. The results are shown in Table 2. Moreover, what made the result of Table 2 into a graph is shown in FIGS. In each case, the horizontal axis represents the amount of Fe 2 O 3 , FIG. 4 is a graph showing changes in initial permeability, FIG. 5 is a graph showing changes in saturation magnetic flux density, and FIG. 6 is a graph showing changes in specific resistance.
表２並びに図４〜図６から明らかなように、組成式（１−ｘ−ｙ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）の焼結フェライトにおいて、Ｆｅ２Ｏ３の含有率が０．４７５以上０．５未満の範囲で、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上の高い特性が得られていることが分かる。 As apparent from Table 2 and FIGS. 4 to 6, the composition formula (1-xy) (Li 0.5 Fe 0.5 ) O.xZnO.y (Mn, Fe) 2 O 3 , a = Mn In the sintered ferrite of / (Mn + Fe), when the Fe 2 O 3 content is in the range of 0.475 or more and less than 0.5, the specific resistance is 10 6 Ωm or more, the initial permeability is 300 or more, and the saturation magnetic flux density is 380 mT or more. It can be seen that the characteristics are obtained.
実施例３
本実施例は、請求項１の焼結フェライトにおいて、ａ（Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ））の組成限定理由を実証するものである。
Example 3
The present example demonstrates the reason for limiting the composition of a (Mn / (Mn + Fe)) in the sintered ferrite of claim 1.
最終的な組成が表３に示す種々の組成を用いる以外は実施例１と同様に実験を行った。その結果を表３に示す。また、表３の結果をグラフにしたものを図７〜図９に示す。いずれも横軸はＭｎ／（Ｆｅ＋Ｍｎ）であり、図７は初透磁率の変化を示すグラフ、図８は飽和磁束密度の変化を示すグラフ、図９は比抵抗の変化を示すグラフである。 Experiments were performed in the same manner as in Example 1 except that various compositions shown in Table 3 were used as final compositions. The results are shown in Table 3. Moreover, what made the result of Table 3 into a graph is shown in FIGS. In each case, the horizontal axis is Mn / (Fe + Mn), FIG. 7 is a graph showing changes in initial permeability, FIG. 8 is a graph showing changes in saturation magnetic flux density, and FIG. 9 is a graph showing changes in specific resistance.
表３並びに図７〜図９から明らかなように、組成式（１−ｘ−ｙ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）の焼結フェライトにおいて、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）が０．００７５以下で、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上の高い特性が得られていることが分かる。
As is apparent from Table 3 and FIGS. 7 to 9, the composition formula (1-xy) (Li 0.5 Fe 0.5 ) O.xZnO.y (Mn, Fe) 2 O 3 , a = Mn In the sintered ferrite of / (Mn + Fe), Mn / (Mn + Fe) is 0.0075 or less, high characteristics such as a specific resistance of 10 6 Ωm or more, an initial permeability of 300 or more, and a saturation magnetic flux density of 380 mT or more are obtained. I understand.
実施例４
本実施例は、請求項１の焼結フェライトにおけるＢｉ２Ｏ３の含有量の限定理由を実証するものである。
Example 4
This example demonstrates the reason for limiting the content of Bi 2 O 3 in the sintered ferrite of claim 1.
最終的な組成が表４に示す種々の組成を用いる以外は実施例１と同様に実験を行った。その結果を表４に示す。 Experiments were conducted in the same manner as in Example 1 except that various compositions shown in Table 4 were used as final compositions. The results are shown in Table 4.
表４から明らかなように、組成式（１−ｘ−ｙ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）の焼結フェライトにおけるＢｉ２Ｏ３の添加量が１．５質量％以上３質量％以下の範囲で、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上の高い特性が得られていることが分かる。 As is clear from Table 4, baked composition formula (1-x-y) ( Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3, a = Mn / (Mn + Fe) When the added amount of Bi 2 O 3 in the sintered ferrite is in the range of 1.5% by mass to 3% by mass, high characteristics such as a specific resistance of 10 6 Ωm or more, an initial permeability of 300 or more, and a saturation magnetic flux density of 380 mT or more are obtained. I understand that.
実施例５
本実施例は、請求項１の焼結フェライトにおいて、焼結温度の依存性を実証するものである。
Example 5
This example demonstrates the dependency of the sintering temperature on the sintered ferrite of claim 1.
最終的な組成が表５に示す組成を用い、焼成温度を９００℃〜１２００℃で行う以外は実施例１と同様に実験を行った。その結果を表５に示す。 Experiments were performed in the same manner as in Example 1 except that the final composition shown in Table 5 was used and the firing temperature was 900 ° C to 1200 ° C. The results are shown in Table 5.
表５から明らかなように、組成式（１−ｘ−ｙ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）の材料に所定量のＢｉ２Ｏ３を添加した焼結フェライトにおいて、焼成温度を１０００℃〜１１５０℃にすることにより、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上の高い特性が得られていることが分かる。なお、１２００℃で焼成した試料番号２７は、高い特性は得られているものの、焼成時に成形体から少量のＢｉが昇華して、炉内を汚染していた。また、９００℃で焼成した試料番号３１は、焼成温度が低いために、初透磁率が若干低下した。 Table 5 reveals that the material of the composition formula (1-x-y) ( Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3, a = Mn / (Mn + Fe) In a sintered ferrite in which a predetermined amount of Bi 2 O 3 is added, a high temperature characteristic of a specific resistance of 10 6 Ωm or more, an initial permeability of 300 or more, and a saturation magnetic flux density of 380 mT or more by setting the firing temperature to 1000 ° C. to 1150 ° C. It can be seen that In Sample No. 27 fired at 1200 ° C., although high characteristics were obtained, a small amount of Bi sublimated from the molded body during firing, and the inside of the furnace was contaminated. Sample No. 31 fired at 900 ° C. has a low initial permeability due to the low firing temperature.
実施例６
本実施例は、請求項２の焼結フェライトにおいて、ａ（Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ））の組成限定理由を実証するものである。
Example 6
The present example demonstrates the reason for limiting the composition of a (Mn / (Mn + Fe)) in the sintered ferrite of claim 2.
最終的な組成が表６に示す種々の組成を用いる以外は実施例１と同様に実験を行った。その結果を表６に示す。また、表６の結果をグラフにしたものを図１０〜図１２に示す。いずれも横軸はＭｎ／（Ｆｅ＋Ｍｎ）であり、図１０は初透磁率の変化を示すグラフ、図１１は飽和磁束密度の変化を示すグラフ、図１２は比抵抗の変化を示すグラフである Experiments were conducted in the same manner as in Example 1 except that various compositions shown in Table 6 were used as final compositions. The results are shown in Table 6. Moreover, what made the result of Table 6 into a graph is shown in FIGS. In each case, the horizontal axis is Mn / (Fe + Mn), FIG. 10 is a graph showing changes in initial permeability, FIG. 11 is a graph showing changes in saturation magnetic flux density, and FIG. 12 is a graph showing changes in specific resistance.
表６並びに図１０〜図１２から明らかなように、組成式（１−ｘ−ｙ−ｚ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３・ｚＣｕＯ、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）の焼結フェライトにおいて、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）が０．００７５以下で、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上の高い特性が得られていることが分かる。 As apparent from Table 6 and FIGS. 10 to 12, the composition formula (1-xyz) (Li 0.5 Fe 0.5 ) O.xZnO.y (Mn, Fe) 2 O 3 .zCuO In the sintered ferrite of a = Mn / (Mn + Fe), Mn / (Mn + Fe) is 0.0075 or less, the specific resistance is 10 6 Ωm or more, the initial permeability is 300 or more, and the saturation magnetic flux density is 380 mT or more. I understand that
実施例７
本実施例は、請求項２の焼結フェライトにおいて、ｚ（ＣｕＯ）の組成限定理由を実証するものである。
Example 7
This example demonstrates the reason for limiting the composition of z (CuO) in the sintered ferrite of claim 2.
最終的な組成が表７に示す種々の組成を用いる以外は実施例１と同様に実験を行った。その結果を表７に示す。また、表７の結果をグラフにしたものを図１３〜図１５に示す。いずれも横軸はＣｕＯ量であり、図１３は初透磁率の変化を示すグラフ、図１４は飽和磁束密度の変化を示すグラフ、図１５は比抵抗の変化を示すグラフである。 Experiments were performed in the same manner as in Example 1 except that various compositions shown in Table 7 were used as final compositions. The results are shown in Table 7. Moreover, what made the result of Table 7 into a graph is shown in FIGS. In each case, the horizontal axis represents the amount of CuO, FIG. 13 is a graph showing changes in initial permeability, FIG. 14 is a graph showing changes in saturation magnetic flux density, and FIG. 15 is a graph showing changes in specific resistance.
表７並びに図１３〜図１５から明らかなように、組成式（１−ｘ−ｙ−ｚ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３・ｚＣｕＯ、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）の焼結フェライトにおいて、ＣｕＯの含有率が０．００５〜０．０３の範囲で、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上の高い特性が得られていることが分かる。 As apparent from Table 7 and FIGS. 13 to 15, the composition formula (1-xyz) (Li 0.5 Fe 0.5 ) O.xZnO.y (Mn, Fe) 2 O 3 .zCuO In the sintered ferrite of a = Mn / (Mn + Fe), when the CuO content is in the range of 0.005 to 0.03, the specific resistance is 10 6 Ωm or more, the initial permeability is 300 or more, and the saturation magnetic flux density is 380 mT or more. It can be seen that the characteristics are obtained.
実施例８
本実施例は、請求項２の焼結フェライトにおけるＢｉ２Ｏ３の添加量の限定理由を実証するものである。
Example 8
This example demonstrates the reason for limiting the amount of Bi 2 O 3 added to the sintered ferrite of claim 2.
最終的な組成が表８に示す種々の組成を用いる以外は実施例１と同様に実験を行った。その結果を表８に示す。 Experiments were performed in the same manner as in Example 1 except that various compositions shown in Table 8 were used as final compositions. The results are shown in Table 8.
表８から明らかなように、組成式（１−ｘ−ｙ−ｚ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３・ｚＣｕＯ、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）の焼結フェライトにおけるＢｉ２Ｏ３の添加量が０．７５質量％以上３質量％以下の範囲で、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上の高い特性が得られていることが分かる。 Table 8 As is apparent, the composition formula (1-x-y-z ) (Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3 · zCuO, a = Mn / ( High properties of specific resistance of 10 6 Ωm or more, initial magnetic permeability of 300 or more, and saturation magnetic flux density of 380 mT or more when Bi 2 O 3 is added in the range of 0.75 mass% to 3 mass% in sintered ferrite of (Mn + Fe). It can be seen that
実施例９
本実施例は、請求項２の焼結フェライトにおいて、焼結温度の依存性を実証するものである。
Example 9
This example demonstrates the dependency of the sintering temperature on the sintered ferrite of claim 2.
最終的な組成が表９に示す組成を用い、焼成温度を１０００℃〜１１５０℃で行う以外は実施例１と同様に実験を行った。その結果を表９に示す。 The experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the final composition shown in Table 9 was used and the firing temperature was 1000 ° C. to 1150 ° C. The results are shown in Table 9.
表９から明らかなように、組成式（１−ｘ−ｙ−ｚ）（Ｌｉ０．５Ｆｅ０．５）Ｏ・ｘＺｎＯ・ｙ（Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ３・ｚＣｕＯ、ａ＝Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｆｅ）の材料に所定量のＢｉ２Ｏ３を添加した焼結フェライトにおいて、焼成温度を１０００℃〜１１５０℃にすることにより、比抵抗１０６Ωｍ以上、初透磁率３００以上、飽和磁束密度３８０ｍＴ以上の高い特性が得られていることが分かる。 Table 9 As is apparent, the composition formula (1-x-y-z ) (Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3 · zCuO, a = Mn / ( In a sintered ferrite obtained by adding a predetermined amount of Bi 2 O 3 to a material of Mn + Fe), by setting the firing temperature to 1000 ° C. to 1150 ° C., the specific resistance is 10 6 Ωm or more, the initial permeability is 300 or more, and the saturation magnetic flux density is 380 mT. It turns out that the above high characteristic is acquired.
また、いずれの実施例においても、本発明の焼結フェライトは、初透磁率の温度変化が小さいことがわかる。従って、樹脂モールドタイプのインダクタやトランスのコア材に用いることによって、特性のバラツキを低減することが可能になる。 In any of the Examples, it can be seen that the sintered ferrite of the present invention has a small initial permeability temperature change. Therefore, by using the resin mold type inductor or the core material of the transformer, variation in characteristics can be reduced.
本発明による焼結フェライトは、高い比抵抗が要求されるボビンを必要としない直巻線タイプ、初透磁率及び高い飽和磁束密度が要求される直流バイアス磁界下で使用されるギャップ入りタイプ、高い耐応力性が要求される樹脂モールドタイプなどの各種タイプのインダクタやトランスのコア材として最適である。 The sintered ferrite according to the present invention is a direct-winding type that does not require a bobbin that requires a high specific resistance, a gapped type that is used under a DC bias magnetic field that requires initial permeability and high saturation magnetic flux density, and high. It is most suitable as a core material for various types of inductors and transformers, such as resin mold type, which requires stress resistance.
Claims (5)
A composition formula (1-x-y-z ) (Li 0.5 Fe 0.5) O · xZnO · y (Mn, Fe) 2 O 3 · zCuO, and a = Mn / (Mn + Fe ), x, A material in which y, z and a satisfy 0.18 ≦ x ≦ 0.24, 0.475 ≦ y <0.5, 0.005 ≦ z ≦ 0.03, and 0 ≦ a ≦ 0.0075 is 100. A method for producing sintered ferrite, characterized in that a material containing 0.75 mass% or more and 3 mass% or less of Bi 2 O 3 in terms of the outer frame amount is fired at 1000 ° C to 1150 ° C.
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