JP5735353B2 - ＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライト - Google Patents

Description

本発明は、数十ｋＨｚ〜数十ＭＨｚの高周波帯域で使用される表面実装パワーインダクタなどに好適に用いられるＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトに関し、特に初透磁率μｉおよび飽和磁束密度Ｂｓが高く、比抵抗が１０^４Ωｍ以上であり、１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚまでのμｉが平坦な周波数特性を有する高抵抗高飽和磁束密度のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトに関する。

表面実装パワーインダクタ用磁芯としては、従来から、電気抵抗の高いＮｉＺｎ系フェライトの低背型ドラムコアが広く用いられている。しかし、近年のＣＰＵ駆動電圧低下に伴う大電流化の進展により、飽和磁束密度Ｂｓが低いＮｉＺｎ系フェライトでは、磁気飽和を起こし易いという問題が生じている。そのため、ＮｉＺｎ系フェライトをよりＢｓの高いＭｎＺｎ系フェライトへ置き換えることが検討されている。

ＮｉＺｎ系フェライトの比抵抗は１０^４Ωｍ以上であり絶縁性が高いため、これを表面実装パワーインダクタ用磁芯として使用する場合には、ドラム形状のコアに直接巻線を施したり、ドラムの鍔部（フランジ部）に直接電極端子を付けたりすることができる。しかし、ＭｎＺｎ系フェライトの比抵抗は１０Ωｍ以下と低いため、直接巻線を施したり、直に電極を形成したりすることは難しく、何らかの絶縁処理が必要となっていた。そのため、ＮｉＺｎ系フェライトコアをそのままＭｎＺｎ系フェライトコアに置き換えることは従来困難とされていた。そこで、ＭｎＺｎ系フェライトの高い飽和磁束密度Ｂｓと初透磁率μｉを維持しつつ、ＮｉＺｎ系フェライト並みの比抵抗（１０^４Ωｍ以上）を有する高抵抗高飽和磁束密度のＭｎＺｎ系フェライトの開発が求められていた。

ここで、ＭｎＺｎ系フェライトの比抵抗を高める従来技術としては、ＭｎＺｎＣｏフェライトのＦｅ_２Ｏ_３配合比を５０ｍｏｌ％未満の鉄欠乏組成とする方法が開示されている（特許文献１，２参照）。

特許文献１，２の技術によれば、１０^２Ωｍ程度まで比抵抗を高め、２ＭＨｚ程度の高周波のコアロスの低減効果や１００ｋＨｚにおける初透磁率μｉの増大効果を得ることができる。しかし、フェライトコアに直接巻線を施すためには、さらに２桁以上の比抵抗の増大が必要とされる。また、コアロス低減やμｉ増大に特化した上記従来技術では、昨今の表面実装インダクタ用磁芯に求められている電磁気特性、すなわち、Ｂｓ≧４５０ｍＴで、比抵抗≧１０^４Ωｍであり、かつ、１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波帯域において高く平坦なμｉの周波数特性を有するという電磁気特性を全て満たすフェライトコアを得ることはできなかった。

特許文献３には、初透磁率が広い周波数帯域で維持されたＭｎＺｎ系フェライトとして、基本成分が、Ｆｅ_２Ｏ_３：４４．０〜５０．０ｍｏｌ％（ただし、５０．０ｍｏｌ％は除く）、ＺｎＯ：４．０〜２６．５ｍｏｌ％、残部ＭｎＯからなり、１ｋＨｚにおける複素比誘電率実数部ε´が２００００以下でかつ１ＭＨｚにおける複素比誘電率実数部ε´が５０以下であることを特徴とするＭｎＺｎ系フェライトが開示されている。

しかし、特許文献３の技術によっても、１０^２Ωｍ程度まで比抵抗を高められるに過ぎない。

特開２００１−２６１３４４号公報 特開２００１−２２０２２１号公報 特開２００３− ５９７１２号公報

そこで本発明は、上記課題に鑑み、Ｂｓ≧４５０ｍＴで、比抵抗≧１０^４Ωｍであり、かつ、１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波帯域において高く平坦なμｉの周波数特性を有するという電磁気特性を全て満たす、表面実装インダクタ磁芯に適した高抵抗高飽和磁束密度のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトを提供することを目的とする。

発明者らは、基本成分の中でも配合量の多いＦｅ_２Ｏ_３，ＭｎＯおよびＺｎＯの配合比を決定するために、比抵抗の高いＦｅ_２Ｏ_３＜５０ｍｏｌ％の組成域で、ＭｎＯとＺｎＯの配合比を種々に変化させてフェライトコアを作製し、それぞれの成分が飽和磁束密度Ｂｓ、比抵抗、初透磁率μｉに及ぼす影響を調べた。その結果、高い比抵抗の得られるＦｅ_２Ｏ_３＜５０ｍｏｌ％の組成域では、１０ｋＨｚ付近の低周波帯域では周波数に依存しない一定のμｉ値が得られるが、１００ｋＨｚ付近から徐々にμｉが低下し始め、１ＭＨｚ程度の高周波域まで平坦なμｉの周波数特性を得ることができないことがわかった。

そこで、発明者らは、μｉが高周波域で低下する原因を詳細に調べた結果、Ｆｅ_２Ｏ_３＜５０ｍｏｌ％の組成域では、周波数と温度に依存する損失成分ｔａｎδのピークが１００ｋＨｚを超える高周波帯域に存在し、その影響で１００ｋＨｚを超える高周波帯域のμｉ値が低下することが明らかになった。この高周波損失が発生する原因について、発明者らは以下のように推測している。Ｆｅ_２Ｏ_３＜５０ｍｏｌ％の組成域では、Ｆｅ_２Ｏ_３が５０ｍｏｌ％の化学量論組成よりもＦｅ含有量が少ないために、スピネル構造のＢサイトのＦｅ^３＋が欠乏しており、本来はＭｎ^２＋としてＢサイトに分布しているＭｎイオンの一部が電気的中性を維持するためにＭｎ^３＋となり、１００ｋＨｚを超える高周波帯域で励磁されたときに、Ｍｎ^２＋−Ｍｎ^３＋間の電子の拡散現象が起こり、この結果として、周波数と温度に依存した高周波損失が発生するものと考えられる。

そこで、本発明者らは、Ｆｅ_２Ｏ_３＜５０ｍｏｌ％の組成域におけるＭｎ^３＋の生成を抑制する方法を検討した。その結果、Ｍｎ^３＋よりもＢサイト選択性が高い成分として、スピネル構造の名前の由来であるスピネルＭｇＡｌ_２Ｏ_４のＢサイトに位置するＡｌをＭｎＺｎ系フェライトに導入すれば、Ｍｎ^２＋−Ｍｎ^３＋間の電子の拡散現象を抑え、高周波磁気損失を低減できることを見出した。

さらに、Ｆｅ_２Ｏ_３＜５０ｍｏｌ％の組成域では比抵抗が高いとはいえ、１０^２Ωｍ程度であり、これを１０^４Ωｍ以上とするべく鋭意検討した。その結果、Ｆｅ_２Ｏ_３＜５０ｍｏｌ％の鉄欠乏組成に対して、上記の所定量Ａｌ添加に加えて、ＳｉＯ_２およびＣａＯを副成分として所定量添加することで、１０^４Ωｍ以上の比抵抗が得られることを見出した。さらに、このような副成分を添加する場合でも、ＡｌをＭｎＺｎ系フェライトに導入することで高周波磁気損失を低減する効果は維持できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、上記課題に鑑み、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３換算）：４６．０〜４９．８ｍｏｌ％、
酸化亜鉛（ＺｎＯ換算）：２．０〜１８．０ｍｏｌ％、
酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３換算）：０．１〜１．５ｍｏｌ％、
酸化コバルト（ＣｏＯ換算）：０．１〜３．０ｍｏｌ％、
酸化マンガン（ＭｎＯ換算）：残部
からなる基本成分中に、さらに副成分として、
酸化ケイ素（ＳｉＯ_２換算）と酸化カルシウム（ＣａＯ換算）を、合計で１００〜２５００質量ｐｐｍ含有し、かつ、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２換算）と酸化カルシウム（ＣａＯ換算）の混合比率を、モル％にして、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２換算）：０超え４０以下に対し、酸化カルシウム（ＣａＯ換算）：６０以上１００未満とすることを特徴とするＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライト。

（２）前記基本成分として、酸化マンガンの一部に代えて、酸化スズ（ＳｎＯ_２換算）、酸化チタン（ＴｉＯ_２換算）および酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ_２換算）から選ばれる少なくとも１種を合計で０．０５〜２．２ｍｏｌ％含有する上記（１）に記載のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライト。

本発明によれば、Ｂｓ≧４５０ｍＴで、比抵抗≧１０^４Ωｍであり、かつ、１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波帯域において高く平坦なμｉの周波数特性を有するという電磁気特性を全て満たす、表面実装インダクタ磁芯に適した高抵抗高飽和磁束密度のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトを提供することができる。

以下、本発明をより詳細に説明する。
まず、本発明のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトは、基本組成を酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３換算）：４６．０〜４９．８ｍｏｌ％、酸化亜鉛（ＺｎＯ換算）：２．０〜１８．０ｍｏｌ％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３換算）：０．１〜１．５ｍｏｌ％、酸化コバルト（ＣｏＯ換算）：０．１〜３．０ｍｏｌ％、酸化マンガン（ＭｎＯ換算）：残部とすることで、Ｂｓ，比抵抗，μｉの優れたＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトを実現する。以下、本発明のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトの基本成分組成について説明する。なお、基本成分の含有量はｍｏｌ％で示すものとし、これらの含有量の合計は１００ｍｏｌ％である。

酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３換算）：４６．０〜４９．８ｍｏｌ％
Ｆｅ_２Ｏ_３は、飽和磁束密度Ｂｓおよび比抵抗に大きく影響する成分である。Ｆｅ_２Ｏ_３の配合量が４６．０ｍｏｌ％未満では高周波帯域のμｉ値が低下し、４９．８ｍｏｌ％を超えると比抵抗が急激に低下する。そのため、Ｆｅ_２Ｏ_３の配合量は、４６．０〜４９．８ｍｏｌ％の範囲内とする。より好ましくは４７．０〜４９．６ｍｏｌ％である。

酸化亜鉛（ＺｎＯ換算）：２．０〜１８．０ｍｏｌ％
ＺｎＯは、Ｂｓ，初透磁率μｉおよびキュリー温度Ｔｃに大きく影響する成分である。ＺｎＯの配合量が２．０ｍｏｌ％未満では、全帯域を通して初透磁率μｉの値自体が小さくなり、一方、１８．０ｍｏｌ％を超えるとＢｓ≧４５０ｍＴを得ることができない。また、ＴｃはＺｎＯの配合量が多いほど低下し、ＺｎＯが１８．０ｍｏｌ％を超えると１５０℃以下となり、１００℃におけるＢｓが低下してしまう。よって、ＺｎＯの配合量は、２．０〜１８．０ｍｏｌ％の範囲内とする。より好ましくは６．０〜１３．０ｍｏｌ％であり、最も好ましくは８．０〜１３．０ｍｏｌ％である。

酸化コバルト（ＣｏＯ換算）：０．１〜３．０ｍｏｌ％
少量のＣｏＯを含有することでＢｓを大きく増大させる効果がある。ＣｏＯの配合量が０．１ｍｏｌ％未満ではＢｓの改善効果が小さく、一方、３．０ｍｏｌ％を超えると全帯域を通してμｉ値自体が低下する傾向があるため好ましくない。よって、ＣｏＯの配合量は、０．１〜３．０ｍｏｌ％の範囲内とする。より好ましくは０．２〜２．５ｍｏｌ％である。

なお、Ｃｏ^２＋の磁気モーメントは３μ_Ｂであり、Ｍｎ^２＋の５μ_Ｂより小さいため、理論上はＣｏＯの添加によるＢｓの増大効果は期待できない。しかしながら、本発明者らの検討によれば、少量のＣｏＯ添加でＢｓ増大効果が確認された。この原因は、現時点ではまだ十分に明らかではないが、Ｃｏ^２＋は他の２価金属イオンと比べて著しく結晶磁気異方性が大きいため、周囲の金属イオンと磁気的に強く相互作用することで、２価金属イオンの磁気モーメントから推算する理論値よりも高い磁化が得られるものと考えられる。

酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３換算）：０．１〜１．５ｍｏｌ％
さらに、本発明のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトは、基本成分としてＡｌ_２Ｏ_３を０．１〜１．５ｍｏｌ％含有することで、高周波磁気損失ｔａｎδを低減してμｉの高周波特性を平坦化する効果と、粒界の絶縁性を改善して比抵抗を増大させる相乗効果が得られる。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が０．１ｍｏｌ％未満ではｔａｎδを低減する効果が十分でなく、１．５ｍｏｌ％を超えると、焼結密度が低下してＢｓが低下し、さらに比抵抗も低下する。よって、Ａｌ_２Ｏ_３の配合量は、０．１〜１．５ｍｏｌ％の範囲内とする。より好ましくは０．２〜１．０ｍｏｌ％である。

本発明のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトは、上記の基本成分中に、さらに副成分として、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２換算）と酸化カルシウム（ＣａＯ換算）を、合計で１００〜２５００質量ｐｐｍ含有し、かつ、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２換算）と酸化カルシウム（ＣａＯ換算）の混合比率を、モル％にして、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２換算）：０超え４０以下に対し、酸化カルシウム（ＣａＯ換算）：６０以上１００未満とすることで、６００℃以上の昇温速度≧５００℃／ｈｒ、最高温度１３００℃以上の高速連続炉で焼成しても、均一かつ緻密な結晶組織を得ることができる。よって、ＳｉＯ_２とＣａＯを上記適正範囲で複合添加することによって、表面実装インダクタ用磁芯に適した電磁気特性を有するＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトを、従来のＭｎＺｎ系フェライトと同様、生産性よく製造することが可能となる。

また、これらの副成分は粒界に偏析して、粒界絶縁層を形成するため、比抵抗を増大させる効果がある。よって、主成分においてＦｅ_２Ｏ_３配合量を４６．０〜４９．８ｍｏｌ％（５０ｍｏｌ％未満）とし、上記所定量のＡｌ_２Ｏ_３を添加するのと併せて、上記の副成分を複合添加することによって、１０^４Ωｍ以上の高い比抵抗を得ることができる。なお、酸化ケイ素および酸化カルシウムは、単独で添加された場合でも、粒界に偏析して、粒界絶縁層を形成する性質であり、若干比抵抗を増大させる効果があるが、１０^４Ωｍ以上の比抵抗を得ることはできず、２つの副成分をともに添加することにより、初めて１０^４Ωｍ以上の比抵抗を得ることができる。

ＳｉＯ_２とＣａＯの合計添加量を１００〜２５００質量ｐｐｍの範囲とする理由は、以下の通りである。まず、１００質量ｐｐｍ未満では、高速焼成で緻密かつ均一な結晶組織を得る効果が不十分なために、高周波帯域でのμｉ値が低下する。また、添加量が少ないと粒界絶縁層が薄くなるため、比抵抗≧１０^４Ωｍが得られず、コアに直接巻線や電極形成をすることができない。一方、２５００質量ｐｐｍを超えると、異常粒が発生するようになり、全帯域を通してμｉ値自体が低下する。上記の観点からより好ましい合計添加量は１０００〜２０００質量ｐｐｍである。なお、副成分の含有量は質量ｐｐｍで示すものとし、これは、基本成分の合計量を１００質量％とした場合の添加量を意味する。

ＳｉＯ_２とＣａＯの混合比率は、モル％にして、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２換算）：０超え４０以下に対し、酸化カルシウム（ＣａＯ換算）：６０以上１００未満として、ＳｉＯ_２とＣａＯを複合添加する必要がある。ＳｉＯ_２とＣａＯが共存することで、昇温過程および焼成中に粒界に液相を生成して結晶組織を均一化する効果が得られるが、ＳｉＯ_２の比率が４０ｍｏｌ％を超えると、異常粒が発生しやすくなり、特に高周波帯域でのμｉ値が低下し、比抵抗も小さくなるからである。好ましい混合比は、ＳｉＯ_２：ＣａＯ＝５〜３５：９５〜７０（ｍｏｌ％）である。

このようにして、本発明のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトは、昨今の表面実装インダクタ用磁芯に求められている電磁気特性として、以下の４つの条件を満たすものである。
１．室温での印加磁場１．２ｋＡ／ｍにおけるＢｓ≧４５０ｍＴ
２．比抵抗≧１０^４Ωｍ
３．１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚにおけるμｉ≧７８０
４．μｉ（１ＭＨｚ）≧０．９６×μｉ（１０ｋＨｚ）
条件４は、１ＭＨｚにおける初透磁率が、１０ｋＨｚにおける初透磁率を基準とした減少幅が、４％以内であることを意味する。

さらに、本発明のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトは、基本成分として、酸化マンガンの一部に代えて、酸化スズ（ＳｎＯ_２換算）、酸化チタン（ＴｉＯ_２換算）および酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ_２換算）から選ばれる少なくとも１種を合計で０．０５〜２．２ｍｏｌ％含有することで、さらにＢｓ，μｉおよび比抵抗を改善することができる。ＳｎＯ_２はμｉおよびＢｓを増大させる効果があり、ＴｉＯ_２はμｉを増大させ、μｉの周波数特性を平坦化する効果があり、ＧｅＯ_２は比抵抗を増大させる効果がある。上記の効果を発現させるためには、かつ、合計添加量が０．０５ｍｏｌ％以上とするのが好ましい。しかし、合計添加量が２．２ｍｏｌ％を超えると、比抵抗が１０^４Ωｍ未満に低下したり、高周波帯域でのμｉ値が低下したりするため好ましくない。より好ましい合計添加量は０．１〜１．５ｍｏｌ％である。

次に、本発明のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトの製造方法について説明する。
本発明のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトは、焼成後の成分組成が上記適正範囲となるように出発原料を配合しさえすれば、特に限定されるものではなく、通常のフェライト製造方法を適用することができる。好ましい製造方法としては、例えば、出発原料となるＦｅ_２Ｏ_３，Ｍｎ_３Ｏ_４またはＭｎＣＯ_３，ＺｎＯ，ＣｏＯまたはＣｏ_３Ｏ_４，Ａｌ_２Ｏ_３，（必要によりＳｎＯ_２，ＴｉＯ_２，ＧｅＯ_２）を適正量秤量し、これらをアトライターやボールミルなどの混合機を用いて、湿式または乾式で混合した後、８００〜１０００℃で仮焼する。その後、その仮焼粉に上記適正範囲の副成分を添加し、アトライターやボールミルなどの混合機を用いて、湿式または乾式で混合し、粉砕して粒径が０．８〜１．６μｍ程度の原料粉とする。その後、その原料粉にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などの結合剤（バインダー）を添加し、スプレードライヤーや篩を用いて造粒した後、その造粒粉を所定形状の金型に充填してプレス成形する。その後、その成形体を焼成することによって、本発明のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトを製造することができる。なお、上記の焼成は、鉄過剰組成を有する一般的なＭｎＺｎ系フェライトと同様のヒートパターンおよび雰囲気で行うことができ、特別な条件は必要とされない。したがって、従来のＭｎＺｎ系フェライトと同様、高い生産性で製造することが可能である。

なお、ＣｏＯまたはＣｏ_３Ｏ_４，Ａｌ_２Ｏ_３などの比較的少量の基本成分は、仮焼粉の粉砕時に、他の副成分と同時に添加しても良い。また、上記製造方法は、一般的なフェライトの製造方法であるが、本発明のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトの製造方法は、上記方法に限定されるものではなく、例えば、成形前の原料粉の製造方法として、混合焙焼法や共沈法などの特殊な方法を用いてもよい。また、成形方法についても、プレス成形に限定されるものではなく、例えば、射出成形法、フェライトペースト印刷法、グリーンシート法など、種々の方法を適用することができる。

（実施例１）
焼成後のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトの基本成分組成が表１に示した値となるように、基本成分の原料であるＦｅ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，Ｍｎ_３Ｏ_４，ＣｏＯ，Ａｌ_２Ｏ_３を秤量し、これをボールミルで湿式混合した後、９００℃で仮焼した。次いで、上記仮焼粉に、副成分としてＳｉＯ_２，ＣａＣＯ_３を、基本成分中への不純物としての混合量とも併せてＳｉＯ_２＝１５０質量ｐｐｍ，ＣａＯ＝１８００質量ｐｐｍとなるように添加し、ボールミルでさらに湿式粉砕して平均粒径１．１μｍ（空気透過法で測定）の原料粉を得た。これにバインダーとしてＰＶＡを加え、目開き５００μｍの篩を通して造粒した後、リング型試料に成形した。その後、上記成形体を、電気炉を用いて、酸素分圧を制御した雰囲気中で１３４０℃×３時間の焼成を行い、外径３１ｍｍ、内径１９ｍｍ、高さ７ｍｍのＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトコアを得た。

上記のようにして得られたフェライトコアについて、高抵抗計（アドバンテスト社製Ｒ８３４０Ａ）を用いて、印加電圧１０Ｖで比抵抗を測定した。また、フェライトコアに０．６ｍｍφの被覆銅線を１０回巻き、ＬＣＲメータ（アジレント・テクノロジー社製４２８４Ａおよび４２８５Ａ）を用いて、室温での１ｋＨｚ〜３０ＭＨｚにおけるμｉの周波数特性を測定した。さらに、直流ＢＨアナライザー（理研電子社製）を用いて、室温での印加磁場強度１．２ｋＡ／ｍにおける飽和磁束密度Ｂｓを測定した。

上記測定の結果を表１中に併記して示した。なお、μｉについては、１０ｋＨｚと１ＭＨｚの値を代表値として示した。表１から、本発明に適合した発明例のフェライトコアは、いずれも、以下の条件を満たしていることがわかる。
１．Ｂｓ≧４５０ｍＴ
２．比抵抗≧１０^４Ωｍ
３．１０ｋＨｚおよび１ＭＨｚにおけるμｉ≧７８０
４．μｉ（１ＭＨｚ）≧０．９６×μｉ（１０ｋＨｚ）

（実施例２）
実施例１とは異なる比率と量の副成分として、実施例１と同様の実験を行った。具体的には、焼成後のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトの基本成分組成が表２に示した値となるように、基本成分の原料であるＦｅ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，Ｍｎ_３Ｏ_４，ＣｏＯ，Ａｌ_２Ｏ_３を秤量し、ボールミルで湿式混合した後、９５０℃で仮焼した。次いで、上記仮焼粉に、副成分としてＳｉＯ_２，ＣａＣＯ_３を、基本成分中への不純物としての混合量とも併せてＳｉＯ_２＝２００質量ｐｐｍ，ＣａＯ＝１５００質量ｐｐｍとなるように添加し、ボールミルで湿式粉砕して平均粒径１．２μｍ（空気透過法）の原料粉を得た。実施例１と同様にリング型試料に成形した後、電気炉を用いて、酸素分圧を制御した雰囲気中で１３３０℃×５時間の焼成を行い、外径３１ｍｍ、内径１９ｍｍ、高さ７ｍｍのＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトコアを得た。

比抵抗、μｉ、Ｂｓの測定は実施例１と同様にして行った。

上記測定の結果を表２中に併記して示した。表２から、本発明に適合した発明例のフェライトコアは、いずれも、以下の条件を満たしていることがわかる。
１．Ｂｓ≧４５０ｍＴ
２．比抵抗≧１０^４Ωｍ
３．１０ｋＨｚおよび１ＭＨｚにおけるμｉ≧７８０
４．μｉ（１ＭＨｚ）≧０．９６×μｉ（１０ｋＨｚ）

（実施例３）
主成分を固定し、副成分の添加量を種々の値として、実施例１と同様の実験を行った。具体的には、焼成後のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトの基本成分組成がＦｅ_２Ｏ_３：ＺｎＯ：ＭｎＯ：ＣｏＯ：Ａｌ_２Ｏ_３＝４７．５：１０：４１：１：０．５（ｍｏｌ％）の組成となるように、基本成分の原料であるＦｅ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，Ｍｎ_３Ｏ_４，ＣｏＯ，Ａｌ_２Ｏ_３を秤量し、ボールミルで湿式混合した後、９５０℃で仮焼した。次いで、上記仮焼粉に、副成分としてＳｉＯ_２，ＣａＣＯ_３を、基本成分中への不純物としての混合量とも併せて表３に示す含有量となるように添加し、ボールミルで湿式粉砕して平均粒径１．２μｍ（空気透過法）の原料粉を得た。実施例１と同様にリング型試料に成形した後、電気炉を用いて、酸素分圧を制御した雰囲気中で１３２０℃×２時間の焼成を行い、外径３１ｍｍ、内径１９ｍｍ、高さ７ｍｍのＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトコアを得た。

比抵抗、μｉ、Ｂｓの測定は実施例１と同様にして行った。

上記測定の結果を表３中に併記して示した。表３から、本発明に適合した発明例のフェライトコアは、いずれも、以下の条件を満たしていることがわかる。
１．Ｂｓ≧４５０ｍＴ
２．比抵抗≧１０^４Ωｍ
３．１０ｋＨｚおよび１ＭＨｚにおけるμｉ≧７８０
４．μｉ（１ＭＨｚ）≧０．９６×μｉ（１０ｋＨｚ）

（実施例４）
主成分の比率を実施例３とは異ならせ、副成分の添加量を種々の値として、実施例３と同様の実験を行った。具体的には、焼成後のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトの基本成分組成がＦｅ_２Ｏ_３：ＺｎＯ：ＭｎＯ：ＣｏＯ：Ａｌ_２Ｏ_３＝４８．８：９．５：３９．３５：１．６：０．７５（ｍｏｌ％）の組成となるように、基本成分の原料であるＦｅ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，Ｍｎ_３Ｏ_４，ＣｏＯ，Ａｌ_２Ｏ_３を秤量し、ボールミルで湿式混合した後、９００℃で仮焼した。次いで、上記仮焼粉に、副成分としてＳｉＯ_２，ＣａＣＯ_３を、基本成分中への不純物としての混合量とも併せて表４に示す含有量となるように添加し、ボールミルで湿式粉砕して平均粒径１．１μｍ（空気透過法）の原料粉を得た。実施例１と同様にリング型試料に成形した後、電気炉を用いて、酸素分圧を制御した雰囲気中で１３５０℃×１時間の焼成を行い、外径３１ｍｍ、内径１９ｍｍ、高さ７ｍｍのＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトコアを得た。

比抵抗、μｉ、Ｂｓの測定は実施例１と同様にして行った。

上記測定の結果を表４中に併記して示した。表４から、本発明に適合した発明例のフェライトコアは、いずれも、以下の条件を満たしていることがわかる。
１．Ｂｓ≧４５０ｍＴ
２．比抵抗≧１０^４Ωｍ
３．１０ｋＨｚおよび１ＭＨｚにおけるμｉ≧７８０
４．μｉ（１ＭＨｚ）≧０．９６×μｉ（１０ｋＨｚ）

（実施例５）
主成分として、ＭｎＯの一部に代えてＳｎＯ_２，ＴｉＯ_２，ＧｅＯ_２から選ばれる少なくとも１種を含めて、同様の実験を行った。具体的には、焼成後のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトの基本成分組成がＦｅ_２Ｏ_３：ＺｎＯ：ＭｎＯ：ＣｏＯ：Ａｌ_２Ｏ_３＝４７．５：１０：（残部）：１：０．５（ｍｏｌ％）の組成となるように、基本成分の原料であるＦｅ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，Ｍｎ_３Ｏ_４，ＣｏＯ，Ａｌ_２Ｏ_３を秤量し、ボールミルで湿式混合した後、９５０℃で仮焼した。次いで、上記仮焼粉に、副成分として表３のＮｏ．３−３と同じＳｉＯ_２＝１８０質量ｐｐｍ，ＣａＯ＝２０００質量ｐｐｍとなるように、ＳｉＯ_２，ＣａＣＯ_３を加えて、表５に示す量のＳｎＯ_２，ＴｉＯ_２，ＧｅＯ_２を添加し、ボールミルで湿式粉砕して平均粒径１．２μｍ（空気透過法）の原料粉を得た。実施例３と同じ条件で成形、焼成を行い、外径３１ｍｍ、内径１９ｍｍ、高さ７ｍｍのＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトコアを得た。なお、上記のＭｎＯ：残部とは、ＳｎＯ_２，ＴｉＯ_２，ＧｅＯ_２をも含めたものである。

比抵抗、μｉ、Ｂｓの測定は実施例１と同様にして行った。

上記測定の結果を表５中に併記して示した。表５から、本発明に適合した発明例のフェライトコアは、いずれも、以下の条件を満たしていることがわかる。
１．Ｂｓ≧４５０ｍＴ
２．比抵抗≧１０^４Ωｍ
３．１０ｋＨｚおよび１ＭＨｚにおけるμｉ≧７８０
４．μｉ（１ＭＨｚ）≧０．９６×μｉ（１０ｋＨｚ）

（実施例６）
ＳｎＯ_２，ＴｉＯ_２，ＧｅＯ_２から選ばれる追加の基本成分の比率を実施例５と同様にして、それ以外の主成分の比率と副成分の添加量を実施例５とは異ならせ、実施例５と同様の実験を行った。具体的には、焼成後のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトの基本成分組成がＦｅ_２Ｏ_３：ＺｎＯ：ＭｎＯ：ＣｏＯ：Ａｌ_２Ｏ_３＝４８．８：９．５：（残部）：１．６：０．７５（ｍｏｌ％）の組成となるように、基本成分の原料であるＦｅ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，Ｍｎ_３Ｏ_４，ＣｏＯ，Ａｌ_２Ｏ_３を秤量し、ボールミルで湿式混合した後、９００℃で仮焼した。次いで、上記仮焼粉に、副成分として表４のＮｏ．４−１と同じＳｉＯ_２＝２００質量ｐｐｍ，ＣａＯ＝６００質量ｐｐｍとなるように、ＳｉＯ_２，ＣａＣＯ_３を加えて、表６に示す量のＳｎＯ_２，ＴｉＯ_２，ＧｅＯ_２を添加し、ボールミルで湿式粉砕して平均粒径１．１μｍ（空気透過法）の原料粉を得た。実施例５と同じ条件で成形、焼成を行い、外径３１ｍｍ、内径１９ｍｍ、高さ７ｍｍのＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトコアを得た。なお、上記のＭｎＯ：残部とは、ＳｎＯ_２，ＴｉＯ_２，ＧｅＯ_２をも含めたものである。

比抵抗、μｉ、Ｂｓの測定は実施例１と同様にして行った。

上記測定の結果を表６中に併記して示した。表６から、本発明に適合した発明例のフェライトコアは、いずれも、以下の条件を満たしていることがわかる。
１．Ｂｓ≧４５０ｍＴ
２．比抵抗≧１０^４Ωｍ
３．１０ｋＨｚおよび１ＭＨｚにおけるμｉ≧７８０
４．μｉ（１ＭＨｚ）≧０．９６×μｉ（１０ｋＨｚ）

以上の実施例で示した通り、本発明により、μｉが高く、Ｂｓ≧４５０ｍＴで、比抵抗≧１０^４Ωｍであり、周波数１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚで平坦なμｉの周波数特性を有する、表面実装インダクタ用磁芯に適したＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトを生産性良く製造できる。

本発明によれば、Ｂｓ≧４５０ｍＴで、比抵抗≧１０^４Ωｍであり、かつ、１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波帯域において高く平坦なμｉの周波数特性を有するという電磁気特性を全て満たす、表面実装インダクタ磁芯に適した高抵抗高飽和磁束密度のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライトを提供することができる。

Claims (2)

1. 酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３換算）：４６．０〜４９．８ｍｏｌ％、
   酸化亜鉛（ＺｎＯ換算）：２．０〜１８．０ｍｏｌ％、
   酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３換算）：０．１〜１．５ｍｏｌ％、
   酸化コバルト（ＣｏＯ換算）：０．１〜３．０ｍｏｌ％および
   酸化マンガン（ＭｎＯ換算）：残部
   からなる基本成分中に、さらに副成分として、
   酸化ケイ素（ＳｉＯ_２換算）と酸化カルシウム（ＣａＯ換算）を、合計で１００〜２５００質量ｐｐｍ含有し、かつ、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２換算）と酸化カルシウム（ＣａＯ換算）の混合比率を、モル％にして、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２換算）：０超え４０以下に対し、酸化カルシウム（ＣａＯ換算）：６０以上１００未満とすることを特徴とするＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライト。
2. 前記基本成分として、酸化マンガンの一部に代えて、酸化スズ（ＳｎＯ_２換算）、酸化チタン（ＴｉＯ_２換算）および酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ_２換算）から選ばれる少なくとも１種を合計で０．０５〜２．２ｍｏｌ％含有する請求項１に記載のＭｎＺｎＡｌＣｏ系フェライト。