JP6323042B2 - Ferrite composition, ferrite core and electronic component - Google Patents
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Description
本発明は、トランス、チョークコイルおよびインダクタなどの電子部品の主要部(フェライト部)を構成するフェライト組成物と、該組成物から構成されるフェライトコアと、該フェライトコアの周囲に巻き線が巻回してあるコイル部品などの電子部品に関する。 The present invention relates to a ferrite composition constituting a main part (ferrite part) of an electronic component such as a transformer, a choke coil and an inductor, a ferrite core composed of the composition, and a winding wound around the ferrite core. The present invention relates to an electronic component such as a rotating coil component.
近年、携帯機器等の各種電子機器の小型・軽量化が急速に進み、それに対応すべく、各種電子機器の電気回路に用いられる電子部品の小型化・高効率化・高周波数化への要求が急速に高まっている。 In recent years, various electronic devices such as portable devices have been rapidly reduced in size and weight, and in response to this, there has been a demand for miniaturization, higher efficiency, and higher frequency of electronic components used in electric circuits of various electronic devices. It is growing rapidly.
例えば、液晶バックライト用トランスなどは、ディスプレーの薄型化に伴い、より小さく、より薄い形状で、従来のものと同等以上の特性を持つことが要求されている。このようなトランスに用いられるコアに要求される特性としては、例えば、使用周波数領域および使用温度領域での電力損失が小さいこと、初期透磁率が高いこと、飽和磁束密度が高いこと、比抵抗が高いことが挙げられる。従来、このようなトランスに用いられるコアの材料としては、電力損失の小さいMn−Zn系フェライトが多く使用されてきた。 For example, a transformer for a liquid crystal backlight is required to have a smaller and thinner shape and a characteristic equal to or higher than that of a conventional one as the display becomes thinner. The characteristics required for the core used in such a transformer include, for example, low power loss in the operating frequency region and operating temperature region, high initial permeability, high saturation magnetic flux density, and specific resistance. It is expensive. Conventionally, as a core material used in such a transformer, Mn—Zn-based ferrite with low power loss has been used in many cases.
しかしながら、Mn−Zn系フェライトは、比抵抗が低く、直巻線ができないことから小型化・薄型化には限界があった。また、使用周波数が高周波数になるほど、渦電流損失が増加するため、高周波数領域、例えば、MHz領域における使用には適していないという問題があった。 However, Mn—Zn ferrite has a low specific resistance and cannot be directly wound. Moreover, since the eddy current loss increases as the operating frequency becomes higher, there is a problem that it is not suitable for use in a high frequency region, for example, the MHz region.
これに対し、Ni−Zn系フェライトは、上記のMn−Zn系フェライトに比べて電力損失が大きいものの、比抵抗が高く、直巻線が可能である。このため、Ni−Zn系フェライトの低損失化を図るための種々の提案がなされている。 On the other hand, Ni—Zn-based ferrite has higher power loss than the above-mentioned Mn—Zn-based ferrite, but has a high specific resistance and can be directly wound. For this reason, various proposals for reducing the loss of Ni—Zn ferrite have been made.
例えば、特許文献1では、主成分として、酸化鉄をFe2O3換算で46.0〜49.95モル%、酸化銅をCuO換算で2.3〜12.0モル%、酸化亜鉛をZnO換算で24.0〜30.0モル%、酸化マンガンをMn2O3換算で0.01〜3.5モル%を含み、残部が酸化ニッケルで構成され、副成分として、リンをP換算で2〜63ppm、酸化タングステンをWO3換算で0.001〜0.5wt%含む酸化物磁性材料が提案されている。 For example, in Patent Document 1, as a main component, iron oxide is 46.0 to 49.95 mol% in terms of Fe 2 O 3 , copper oxide is 2.3 to 12.0 mol% in terms of CuO, and zinc oxide is ZnO. 24.0 to 30.0 mol% in terms of conversion, manganese oxide in an amount of 0.01 to 3.5 mol% in terms of Mn 2 O 3 , the balance being composed of nickel oxide, and phosphorus as a subcomponent in terms of P An oxide magnetic material containing 2 to 63 ppm and 0.001 to 0.5 wt% of tungsten oxide in terms of WO 3 has been proposed.
しかしながら、上記の酸化物磁性材料は50kHzにおける電力損失を改善しているものの、高周波領域、例えば、MHz領域における電力損失については何ら考慮されておらず、高周波領域における低損失の実現が望まれていた。また、特に携帯用の小型電子機器等では、高い初期透磁率及び飽和磁束密度と、低電力損失(MHz領域)の特性をバランスよく併せ持つフェライト組成物が求められている。 However, although the above-mentioned oxide magnetic material improves power loss at 50 kHz, no consideration is given to power loss in a high frequency region, for example, MHz region, and realization of low loss in the high frequency region is desired. It was. In particular, in portable small electronic devices and the like, there is a demand for a ferrite composition having a good balance between high initial magnetic permeability and saturation magnetic flux density and low power loss (MHz region) characteristics.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、高い比抵抗を有し、高い初期透磁率および飽和磁束密度と低電力損失(MHz領域)とのバランスに優れたフェライト組成物と、該フェライト組成物で構成してあるフェライトコアと、該フェライトコアを有する電子部品とを、提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and has a high specific resistance, a ferrite composition excellent in the balance between high initial magnetic permeability and saturation magnetic flux density, and low power loss (MHz region), and the ferrite composition An object of the present invention is to provide a ferrite core made of a product and an electronic component having the ferrite core.
上記目的を達成するために、本発明に係るフェライト組成物は、
酸化鉄をFe2O3換算で44.0〜49.95モル%、酸化銅をCuO換算で1.0〜20.0モル%、酸化亜鉛をZnO換算で20.0〜27.9モル%、酸化マンガンをMn2O3換算で0.01〜5.4モル%を含有し、残部が酸化ニッケルで構成される主成分を含むフェライト組成物であって、
前記主成分100重量%に対して、リンをP換算で2〜65ppm、酸化ジルコニウムをZrO2換算で40〜5000ppm、酸化タングステンをWO3換算で500〜4000ppm、さらにヒ素をAs換算で10ppm以下含有し、
前記酸化鉄および前記酸化マンガンの合計含有量が、Fe2O3換算およびMn2O3換算で、50.1モル%以下であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the ferrite composition according to the present invention comprises:
Iron oxide is 44.0 to 49.95 mol% in terms of Fe 2 O 3 , copper oxide is 1.0 to 20.0 mol% in terms of CuO, and zinc oxide is 20.0 to 27.9 mol% in terms of ZnO. , manganese oxide containing 0.01 to 5.4 mol% in Mn 2 O 3 in terms of the balance to a ferrite composition comprising a main component composed of nickel oxide,
2 to 65 ppm in terms of P, zirconium oxide in the range of 40 to 5000 ppm in terms of ZrO 2 , tungsten oxide in the range of 500 to 4000 ppm in terms of WO 3 and 10 ppm or less in terms of As with respect to 100% by weight of the main component And
The total content of the iron oxide and the manganese oxide is 50.1 mol% or less in terms of Fe 2 O 3 and Mn 2 O 3 .
主成分を構成する酸化物の含有量を上記の範囲とし、さらに副成分としてリン、酸化ジルコニウム、酸化タングステンおよびヒ素を上記の範囲で含有させることにより、本発明に係るフェライト組成物によれば、高い初期透磁率(例えばμiが270以上)および高い比抵抗を維持しつつ、高い飽和磁束密度(例えばBsが405mT以上)が得られると共に、フェライトの性能指数(μi×Bs)/Pcvを、所望の値(好ましくは3501以上)とすることができる。なお、フェライトの性能指数(μi×Bs)/Pcvとは、高周波数領域(例えば1MHz以上)における、初期透磁率μi、飽和磁束密度Bsおよび電力損失Pcvの特性のバランスの良さを表す指標である。 According to the ferrite composition according to the present invention, the content of the oxide constituting the main component is in the above range, and further, phosphorus, zirconium oxide, tungsten oxide and arsenic are contained in the above range as subcomponents. While maintaining a high initial magnetic permeability (for example, μi is 270 or more) and a high specific resistance, a high saturation magnetic flux density (for example, Bs is 405 mT or more) is obtained, and a figure of merit (μi × Bs) / Pcv of ferrite is desired. (Preferably 3501 or more). Note that the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of ferrite is an index representing the good balance of the characteristics of the initial permeability μi, the saturation magnetic flux density Bs, and the power loss Pcv in a high frequency region (for example, 1 MHz or more). .
本発明の場合に、高周波領域におけるフェライトの性能指数が向上する理由は必ずしも明らかではないが、リン、酸化ジルコニウムおよび酸化タングステンを上記の範囲で共存させること、しかも上記主成分および副成分の他に、ヒ素の含有量を所定の範囲に制御すること、また、酸化鉄および酸化マンガンの合計含有量を上記の範囲とすること等により得られる複合効果が大きく影響していると考えられる。 In the case of the present invention, the reason why the figure of merit of ferrite improves in the high frequency region is not necessarily clear, but it is necessary that phosphorus, zirconium oxide and tungsten oxide coexist in the above range, and besides the main component and subcomponent. It is considered that the combined effect obtained by controlling the content of arsenic within a predetermined range and the total content of iron oxide and manganese oxide within the above range greatly influences.
本発明に係るフェライトコアは、上記のフェライト組成物から構成され、1MHz以上の周波数領域で使用される。 The ferrite core according to the present invention is composed of the above ferrite composition and is used in a frequency region of 1 MHz or more.
本発明に係る電子部品は、上記のフェライトコアを有する電子部品である。 An electronic component according to the present invention is an electronic component having the above ferrite core.
本発明に係る電子部品としては、特に制限されないが、コイル部品、トランス部品、磁気ヘッド部品などが挙げられる。本発明に係る電子部品は高いインダクタンスと高い飽和磁束密度を有しているため、インダクタやチョークコイル等のコイル部品として好適である。また、スイッチング用、インバータ用等の電源トランス等のトランス部品にも好適である。 Although it does not restrict | limit especially as an electronic component which concerns on this invention, A coil component, a transformer component, a magnetic head component, etc. are mentioned. Since the electronic component according to the present invention has a high inductance and a high saturation magnetic flux density, it is suitable as a coil component such as an inductor or a choke coil. It is also suitable for transformer parts such as power transformers for switching and inverters.
特に、本発明に係るフェライトコアは、高い比抵抗ρを有し、初期透磁率μi、飽和磁束密度Bsおよび電力損失Pcvのバランスを良好に保つことができ、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトの性能指数(μi×Bs)/Pcvを、所望の値(好ましくは3501以上)とすることができる。このようなフェライトコアは、特に携帯電話やスマートフォンのDC−DCコンバート部品等、Z特性を要するEMC用のノイズフィルター部品およびインダクタ部品等への使用に好適である。 In particular, the ferrite core according to the present invention has a high specific resistance ρ, can maintain a good balance between the initial magnetic permeability μi, the saturation magnetic flux density Bs, and the power loss Pcv, and in a high frequency region (for example, 1 MHz or more). The figure of merit (μi × Bs) / Pcv of ferrite can be set to a desired value (preferably 3501 or more). Such a ferrite core is particularly suitable for use in noise filter parts and inductor parts for EMC that require Z characteristics, such as DC-DC conversion parts for mobile phones and smartphones.
なお、使用される周波数の上限については特に制限されないが、本発明に係るフェライトコアや電子部品が用いられる機器の使用周波数を考慮すると、20MHz程度である。 The upper limit of the frequency to be used is not particularly limited, but is about 20 MHz in consideration of the usage frequency of the device in which the ferrite core or the electronic component according to the present invention is used.
本発明によると、初期透磁率(例えばμiが270以上)、飽和磁束密度(例えばBsが405mT以上)および比抵抗を高く維持しつつ、高周波領域(例えば、1MHz以上)においても、電力損失(コアロス)が低減され、フェライトの性能指数(μi×Bs)/Pcvを所望の値(例えば3501以上)とすることができるフェライト組成物を得ることができる。 According to the present invention, power loss (core loss) is maintained even in a high frequency region (eg, 1 MHz or more) while maintaining high initial magnetic permeability (eg, μi is 270 or more), saturation magnetic flux density (eg, Bs is 405 mT or more), and specific resistance. ) Is reduced, and a ferrite composition can be obtained in which the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of ferrite can be set to a desired value (for example, 3501 or more).
このようなフェライト組成物を、フェライトコア等のフェライト部材に適用することで、電子部品の小型化、高効率化、高周波数化を実現することができる。 By applying such a ferrite composition to a ferrite member such as a ferrite core, it is possible to reduce the size, increase the efficiency, and increase the frequency of an electronic component.
以下、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
本実施形態に係るフェライトコアとしては、トロイダル型、FT型、ET型、EI型、UU型、EE型、EER型、UI型、ドラム型、ポット型、カップ型等を例示することができる。このフェライトコアの周囲に巻き線を所定巻数だけ巻回することにより所望のトランスを得る。 Examples of the ferrite core according to the present embodiment include toroidal type, FT type, ET type, EI type, UU type, EE type, EER type, UI type, drum type, pot type, cup type, and the like. A desired transformer is obtained by winding a predetermined number of turns around the ferrite core.
本実施形態に係るフェライトコアは、本実施形態に係るフェライト組成物で構成してある。 The ferrite core according to the present embodiment is composed of the ferrite composition according to the present embodiment.
本実施形態に係るフェライト組成物は、Ni−Cu−Zn系フェライトであり、主成分として、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化マンガンおよび酸化ニッケルを含有している。 The ferrite composition according to this embodiment is a Ni—Cu—Zn-based ferrite and contains iron oxide, copper oxide, zinc oxide, manganese oxide, and nickel oxide as main components.
主成分100モル%中、酸化鉄の含有量は、Fe2O3換算で、44.0〜49.95モル%、好ましくは48.1〜49.8モル%、より好ましくは48.4〜49.6モル%である。酸化鉄の含有量が多すぎても少なすぎても、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)を下回る傾向にある。特に、酸化鉄の含有量が少なすぎると、電力損失(コアロス)が増加すると共に、飽和磁束密度が低下する傾向にある。 In the main component 100 mol%, the content of iron oxide, calculated as Fe 2 O 3, 44.0 to 49.95 mol%, preferably 48.1 to 49.8 mol%, more preferably 48.4~ It is 49.6 mol%. Whether the content of iron oxide is too much or too little, the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (eg, 1 MHz or more) tends to be lower than a desired value (eg, 3501 or more). . In particular, if the content of iron oxide is too small, power loss (core loss) increases and saturation magnetic flux density tends to decrease.
主成分100モル%中、酸化銅の含有量は、CuO換算で、1.0〜20モル%、好ましくは4.0〜5.6モル%である。酸化銅の含有量が多すぎても少なすぎても、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)を下回る傾向にある。特に、酸化銅の含有量が多すぎると、電力損失(コアロス)が増加すると共に、飽和磁束密度が低下する傾向にある。 In 100 mol% of the main component, the content of copper oxide is 1.0 to 20 mol%, preferably 4.0 to 5.6 mol% in terms of CuO. Whether the content of copper oxide is too much or too little, the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (eg, 1 MHz or more) tends to be lower than a desired value (eg, 3501 or more). . In particular, when the content of copper oxide is too large, power loss (core loss) increases and saturation magnetic flux density tends to decrease.
主成分100モル%中、酸化亜鉛の含有量は、ZnO換算で、20.0〜27.9モル%、好ましくは23.0〜27.0モル%である。酸化亜鉛の含有量が多すぎても少なすぎても、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)を下回る傾向にある。特に、酸化亜鉛の含有量が少なすぎると、初期透磁率が低下する傾向にあり、多すぎると、電力損失(コアロス)が増加すると共に、飽和磁束密度が低下する傾向にある。 In 100 mol% of the main component, the content of zinc oxide is 20.0-27.9 mol%, preferably 23.0-27.0 mol% in terms of ZnO. Whether the content of zinc oxide is too much or too little, the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (eg, 1 MHz or more) tends to be lower than a desired value (eg, 3501 or more). . In particular, when the content of zinc oxide is too small, the initial permeability tends to decrease, and when it is too large, the power loss (core loss) increases and the saturation magnetic flux density tends to decrease.
主成分100モル%中、酸化マンガンの含有量は、Mn2O3換算で、0.01〜5.4モル%、好ましくは0.1〜1.0モル%である。酸化マンガンの含有量が多すぎても少なすぎても、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)を下回る傾向にある。特に、酸化マンガンの含有量が多すぎると、電力損失(コアロス)が増加すると共に、初期透磁率および飽和磁束密度が低下する傾向にある。 In the main component 100 mol%, the content of manganese oxide is a Mn 2 O 3 in terms of, 0.01 to 5.4 mol%, preferably from 0.1 to 1.0 mol%. Whether the content of manganese oxide is too much or too little, the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (eg, 1 MHz or more) tends to be lower than a desired value (eg, 3501 or more). . In particular, when the content of manganese oxide is too large, power loss (core loss) increases and initial permeability and saturation magnetic flux density tend to decrease.
また、主成分100モル%中、酸化鉄および酸化マンガンの合計含有量(Fe2O3+Mn2O3)が、Fe2O3換算およびMn2O3換算で、50.1モル%以下、好ましくは49.90モル%以下である。酸化鉄および酸化マンガンの合計含有量の上限を上記の範囲とすることで、良好な特性を得ることができる。特に、酸化鉄および酸化マンガンの合計含有量(Fe2O3+Mn2O3)が、Fe2O3換算およびMn2O3換算で、50.1モル%を超えると、電力損失(コアロス)が増加すると共に、比抵抗が低下する傾向にあり、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)を下回る傾向にある。 Further, in the main component 100 mol%, the total content of iron oxide and manganese oxide (Fe 2 O 3 + Mn 2 O 3) is, in terms of Fe 2 O 3 and Mn 2 O 3 in terms of 50.1 mol% or less, Preferably it is 49.90 mol% or less. By setting the upper limit of the total content of iron oxide and manganese oxide within the above range, good characteristics can be obtained. In particular, when the total content of iron oxide and manganese oxide (Fe 2 O 3 + Mn 2 O 3 ) exceeds 50.1 mol% in terms of Fe 2 O 3 and Mn 2 O 3 , power loss (core loss) , The specific resistance tends to decrease, and the performance index (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (for example, 1 MHz or more) tends to be lower than a desired value (for example, 3501 or more).
主成分の残部は、酸化ニッケルのみから構成されていてもよい。 The remainder of the main component may be composed only of nickel oxide.
本実施形態に係るフェライト組成物は、上記の主成分に加え、副成分として、リン、酸化ジルコニウムおよび酸化タングステンを含有している。 The ferrite composition according to the present embodiment contains phosphorus, zirconium oxide, and tungsten oxide as subcomponents in addition to the above main components.
リンの含有量は、主成分100重量部に対して、P換算で、2〜65ppm、好ましくは2〜30ppmである。リンの含有量が多すぎても少なすぎても、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)を下回る傾向にある。特に、リンの含有量が多すぎると、電力損失(コアロス)が増加する傾向にある。 The phosphorus content is 2 to 65 ppm, preferably 2 to 30 ppm in terms of P with respect to 100 parts by weight of the main component. Even if the phosphorus content is too much or too little, the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (eg, 1 MHz or more) tends to be lower than a desired value (eg, 3501 or more). In particular, when the phosphorus content is too large, power loss (core loss) tends to increase.
酸化ジルコニウムの含有量は、主成分100重量部に対して、ZrO2換算で、40〜5000ppm、好ましくは40〜1500ppmである。酸化ジルコニウムの含有量が多すぎても少なすぎても、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)を下回る傾向にある。特に、酸化ジルコニウムの含有量が多すぎると、電力損失(コアロス)が増加する傾向にある。 The content of zirconium oxide is 40 to 5000 ppm, preferably 40 to 1500 ppm in terms of ZrO 2 with respect to 100 parts by weight of the main component. Whether the content of zirconium oxide is too much or too little, the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (eg, 1 MHz or more) tends to be lower than a desired value (eg, 3501 or more). . In particular, when the content of zirconium oxide is too large, power loss (core loss) tends to increase.
酸化タングステンの含有量は、主成分100重量部に対して、WO3換算で、500〜4000ppm、好ましくは1000〜2000ppmである。酸化タングステンの含有量が多すぎても少なすぎても、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)を下回る傾向にある。特に、酸化タングステンの含有量が多すぎると、電力損失(コアロス)が増加する傾向にある。 The content of tungsten oxide, relative to 100 parts by weight of the main component, in terms of WO 3, 500~4000Ppm, preferably 1000-2000 ppm. Whether the content of tungsten oxide is too much or too little, the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (eg, 1 MHz or more) tends to be lower than a desired value (eg, 3501 or more). . In particular, when the content of tungsten oxide is too large, power loss (core loss) tends to increase.
また、本実施形態に係るフェライト組成物は、上記主成分および副成分の他に、ヒ素を含有している。このような成分を所定の範囲に制御することにより、高周波数領域での電力損失(コアロス)を維持しつつ、高い初期透磁率(例えばμiが270以上)及び飽和磁束密度(例えばBsが405mT以上)を達成できると共に、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvを所望の値(例えば3501以上)に制御できる。 Further, the ferrite composition according to the present embodiment contains arsenic in addition to the main component and the subcomponent. By controlling such components within a predetermined range, high initial permeability (for example, μi is 270 or more) and saturation magnetic flux density (for example, Bs is 405 mT or more) while maintaining power loss (core loss) in a high frequency region. ) And the performance index (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (for example, 1 MHz or more) can be controlled to a desired value (for example, 3501 or more).
ヒ素の含有量は、主成分100重量%に対して、As換算で、10ppm以下、好ましくは2〜5ppmである。ヒ素の含有量が、主成分100重量%に対して、As換算で、10ppmを超えると、飽和磁束密度が低下する傾向にあり、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)を下回る傾向にある。 The content of arsenic is 10 ppm or less, preferably 2 to 5 ppm in terms of As with respect to 100% by weight of the main component. When the arsenic content exceeds 10 ppm in terms of As with respect to 100% by weight of the main component, the saturation magnetic flux density tends to decrease, and the ferrite core figure of merit (μi in a high frequency region (for example, 1 MHz or more)). × Bs) / Pcv tends to be lower than a desired value (for example, 3501 or more).
本実施形態にかかるフェライト組成物では、ヒ素は、主成分原料である酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マンガン中に含まれることがある。ヒ素の含有量が所定の範囲を超えると、高周波数領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが劣化する傾向にあることが、本願発明者らによって見出された。そこで、本発明では、原料中のヒ素の含有量を厳密に管理し、上記の範囲内となるようにする。さらに、ヒ素の含有量を2〜5ppmに制御することにより、特に低磁場での性能指数が良好となる傾向にあることが本願発明者らによって見出された。なお、ヒ素の含有量を所定の範囲に制御する方法は、特に限定されず、主成分にヒ素の酸化物等を添加することで所定の範囲に制御してもよい。 In the ferrite composition according to this embodiment, arsenic may be contained in iron oxide, zinc oxide, and manganese oxide, which are main component materials. The inventors of the present application have found that when the arsenic content exceeds a predetermined range, the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (for example, 1 MHz or more) tends to deteriorate. It was. Therefore, in the present invention, the arsenic content in the raw material is strictly controlled so as to be within the above range. Furthermore, it has been found by the present inventors that the figure of merit in the low magnetic field tends to be good by controlling the arsenic content to 2 to 5 ppm. The method for controlling the arsenic content within a predetermined range is not particularly limited, and may be controlled within a predetermined range by adding an arsenic oxide or the like as a main component.
この他、本実施形態に係るフェライト組成物には、原料中の不可避的不純物元素の酸化物が数ppm〜数百ppm程度含まれ得る。 In addition, the ferrite composition according to the present embodiment may contain about several ppm to several hundred ppm of inevitable impurity element oxides in the raw material.
具体的には、B、C、S、Cl、Se、Br、Te、Iや、Li、Na、Mg、Al、K、Ga、Ge、Sr、In、Sn、Sb、Ba、Pb、Bi等の典型金属元素や、Sc、Ti、V、Cr、Y、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta等の遷移金属元素が挙げられる。 Specifically, B, C, S, Cl, Se, Br, Te, I, Li, Na, Mg, Al, K, Ga, Ge, Sr, In, Sn, Sb, Ba, Pb, Bi, etc. And transition metal elements such as Sc, Ti, V, Cr, Y, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Hf, and Ta.
従来から、特に携帯用の小型電子機器等の電子部品として好適なフェライト組成物として、高周波領域(例えば、1MHz以上)においても電力損失Pcvが小さく、かつ初期透磁率μi、飽和磁束密度Bsおよび比抵抗ρが高いフェライト組成物が求められていた。 Conventionally, as a ferrite composition suitable as an electronic component such as a portable small electronic device, the power loss Pcv is small even in a high frequency region (for example, 1 MHz or more), and the initial permeability μi, the saturation magnetic flux density Bs, and the ratio A ferrite composition having a high resistance ρ has been demanded.
しかし、従来のフェライト組成物においては、電力損失Pcv、初期透磁率μi、飽和磁束密度Bsおよび比抵抗ρのそれぞれの特性が個々に、所定の評価基準を満足するフェライト組成物であっても、特定の用途(例えば携帯電話、スマートフォン等に用いられるDC−DCコンバート部品等の電子部品)に用いられる場合には、十分な性能(例えば、コアロス、直流重畳およびインダクタンス等)が得られない等の不具合が生じる場合があり、評価基準と要求特性の実状が合致していなかった。 However, in the conventional ferrite composition, even if each of the characteristics of the power loss Pcv, the initial magnetic permeability μi, the saturation magnetic flux density Bs, and the specific resistance ρ individually satisfies the predetermined evaluation criteria, When used in specific applications (for example, electronic parts such as DC-DC converted parts used in mobile phones, smartphones, etc.), sufficient performance (for example, core loss, direct current superimposition, inductance, etc.) cannot be obtained. In some cases, defects occurred, and the actual conditions of the evaluation criteria and required characteristics did not match.
このような実情に鑑み、本発明者等は、鋭意検討の結果、高周波領域(例えば、1MHz以上)においても、低減された電力損失(コアロス)と、高い初期透磁率(例えばμiが270以上)および飽和磁束密度(例えばBsが405mT以上)とのバランスを制御することによって、特定の用途にも好適に用いることができるフェライト組成物を見出し、本発明を完成させるに至った。 In view of such circumstances, the present inventors have intensively studied and reduced power loss (core loss) and high initial permeability (for example, μi is 270 or more) even in a high frequency region (for example, 1 MHz or more). And by controlling the balance with the saturation magnetic flux density (for example, Bs is 405 mT or more), the present inventors have found a ferrite composition that can be suitably used for a specific application and completed the present invention.
すなわち、本発明者等は、高周波領域(例えば、1MHz以上)における電力損失と、初期透磁率と飽和磁束密度とのバランスに着目し、新たな評価基準として、高周波領域(例えば、1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvを規定した。 That is, the present inventors pay attention to the balance between the power loss in the high frequency region (for example, 1 MHz or more) and the initial permeability and the saturation magnetic flux density, and as a new evaluation standard, in the high frequency region (for example, 1 MHz or more). The figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core was defined.
本実施形態に係るフェライト組成物は、高周波領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvを、所望の値(例えば3501以上)とすることにより、例えば携帯電話、スマートフォン等に用いられるDC−DCコンバート部品等の電子部品として好適に用いることができる。 In the ferrite composition according to the present embodiment, the performance index (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core in a high frequency region (for example, 1 MHz or more) is set to a desired value (for example, 3501 or more). For example, it can be suitably used as an electronic component such as a DC-DC converted component.
一方、フェライト組成物の電力損失Pcv、初期透磁率μi、飽和磁束密度Bsおよび比抵抗ρの個別の特性が、所定の評価基準を満足しない場合はもとより、満足する場合であっても、高周波領域(例えば1MHz以上)におけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)とならない場合(すなわち、電力損失Pcv、初期透磁率μi、飽和磁束密度Bsのバランスが悪い場合)には、十分な性能(例えば、コアロス、直流重畳およびインダクタンス等)が得られない等の不具合が生じる場合がある。 On the other hand, even if the individual characteristics of the power loss Pcv, initial permeability μi, saturation magnetic flux density Bs and specific resistance ρ of the ferrite composition do not satisfy the predetermined evaluation criteria, When the performance index (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core at (for example, 1 MHz or more) does not become a desired value (for example, 3501 or more) (that is, the power loss Pcv, the initial permeability μi, and the saturation magnetic flux density Bs are unbalanced) In some cases, problems such as inability to obtain sufficient performance (for example, core loss, DC superimposition, inductance, etc.) may occur.
次に、本実施形態に係るフェライト組成物の製造方法の一例を説明する。 Next, an example of a method for producing a ferrite composition according to this embodiment will be described.
まず、出発原料(主成分の原料および副成分の原料)を、所定の組成比となるように秤量して混合し、原料混合物を得る。混合する方法としては、例えば、ボールミルを用いて行う湿式混合や、乾式ミキサーを用いて行う乾式混合が挙げられる。なお、平均粒径が0.1〜3μmの出発原料を用いることが好ましい。 First, starting materials (raw materials of main components and raw materials of subcomponents) are weighed and mixed so as to have a predetermined composition ratio to obtain a raw material mixture. Examples of the mixing method include wet mixing using a ball mill and dry mixing using a dry mixer. It is preferable to use a starting material having an average particle size of 0.1 to 3 μm.
主成分の原料としては、酸化鉄(α−Fe2O3)、酸化銅(CuO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ニッケル(NiO)、酸化マンガン(Mn2O3)、あるいは複合酸化物などを用いることができる。さらに、その他、焼成により上記した酸化物や複合酸化物となる各種化合物等を用いることができる。焼成により上記した酸化物になるものとしては、例えば、金属単体、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、水酸化物、ハロゲン化物、有機金属化合物等が挙げられる。 Examples of the main component material include iron oxide (α-Fe 2 O 3 ), copper oxide (CuO), zinc oxide (ZnO), nickel oxide (NiO), manganese oxide (Mn 2 O 3 ), and composite oxides. Can be used. In addition, various compounds that become oxides or composite oxides by firing can be used. Examples of the oxide that becomes the above-described oxide upon firing include simple metals, carbonates, oxalates, nitrates, hydroxides, halides, organometallic compounds, and the like.
副成分の原料としては、リン(P)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化タングステン(WO3)を用いることができる。リンについては、リン酸(P2O5)の形態で用いることが好ましい。酸化ジルコニウムおよび酸化タングステンについては、主成分の原料の場合と同様とすればよい。 Phosphorus (P), zirconium oxide (ZrO 2 ), or tungsten oxide (WO 3 ) can be used as a raw material for the accessory component. Phosphorus is preferably used in the form of phosphoric acid (P 2 O 5 ). Zirconium oxide and tungsten oxide may be the same as those of the main component material.
ヒ素については、主成分の原料である酸化鉄、酸化亜鉛および酸化マンガンに含まれる場合がある。そのため、ヒ素の含有量の異なる種々の酸化鉄、酸化亜鉛および酸化マンガン原料の使用量を調整することで、ヒ素の含有量を調整することができる。なお、ヒ素の含有量を所定の範囲に制御する方法は、特に限定されず、主成分にヒ素の酸化物等を添加することで所定の範囲に制御してもよい。 Arsenic may be contained in iron oxide, zinc oxide, and manganese oxide, which are raw materials of the main component. Therefore, the content of arsenic can be adjusted by adjusting the amount of various iron oxide, zinc oxide and manganese oxide raw materials having different arsenic contents. The method for controlling the arsenic content within a predetermined range is not particularly limited, and may be controlled within a predetermined range by adding an arsenic oxide or the like as a main component.
次に、原料混合物の仮焼きを行い、仮焼き材料を得る。仮焼きは、原料の熱分解、成分の均質化、フェライトの生成、焼結による超微粉の消失と適度の粒子サイズへの粒成長を起こさせ、原料混合物を後工程に適した形態に変換するために行われる。こうした仮焼きは、好ましくは800〜1100℃の温度で、通常1〜3時間程度行う。仮焼きは、大気(空気)中で行ってもよく、大気中よりも酸素分圧が高い雰囲気や純酸素雰囲気で行っても良い。なお、主成分の原料と副成分の原料との混合は、仮焼きの前に行なってもよく、仮焼き後に行なってもよい。 Next, the raw material mixture is calcined to obtain a calcined material. Calcining causes thermal decomposition of raw materials, homogenization of ingredients, formation of ferrite, disappearance of ultrafine powder due to sintering and grain growth to an appropriate particle size, and converts the raw material mixture into a form suitable for the subsequent process. Done for. Such calcination is preferably performed at a temperature of 800 to 1100 ° C. for about 1 to 3 hours. The calcination may be performed in the air (air), or may be performed in an atmosphere having a higher oxygen partial pressure or in a pure oxygen atmosphere than in the air. The mixing of the main component raw material and the subcomponent raw material may be performed before calcining or after calcining.
次に、仮焼き材料の粉砕を行い、粉砕材料を得る。粉砕は、仮焼き材料の凝集をくずして適度の焼結性を有する粉体とするために行われる。仮焼き材料が大きい塊を形成しているときには、粗粉砕を行ってからボールミルやアトライターなどを用いて湿式粉砕を行う。湿式粉砕は、仮焼き材料の平均粒径が、好ましくは1〜2μm程度となるまで行う。 Next, the calcined material is pulverized to obtain a pulverized material. The pulverization is performed in order to break down the coagulation of the calcined material to obtain a powder having appropriate sinterability. When the calcined material forms a large lump, wet pulverization is performed using a ball mill or an attritor after coarse pulverization. The wet pulverization is performed until the average particle diameter of the calcined material is preferably about 1 to 2 μm.
次に、粉砕材料の造粒(顆粒)を行い、造粒物を得る。造粒は、粉砕材料を適度な大きさの凝集粒子とし、成形に適した形態に変換するために行われる。こうした造粒法としては、例えば、加圧造粒法やスプレードライ法などが挙げられる。スプレードライ法は、粉砕材料に、ポリビニルアルコールなどの通常用いられる結合剤を加えた後、スプレードライヤー中で霧化し、低温乾燥する方法である。 Next, the pulverized material is granulated (granular) to obtain a granulated product. The granulation is performed in order to convert the pulverized material into aggregated particles having an appropriate size and convert it into a form suitable for molding. Examples of such a granulation method include a pressure granulation method and a spray drying method. The spray drying method is a method in which a commonly used binder such as polyvinyl alcohol is added to the pulverized material, and then atomized in a spray dryer and dried at a low temperature.
次に、造粒物を所定形状に成形し、成形体を得る。造粒物の成形としては、例えば、乾式成形、湿式成形、押出成形などが挙げられる。乾式成形法は、造粒物を、金型に充填して圧縮加圧(プレス)することにより行う成形法である。成形体の形状は、特に限定されず、用途に応じて適宜決定すればよいが、本実施形態ではトロイダル型形状とされる。 Next, the granulated product is molded into a predetermined shape to obtain a molded body. Examples of the molding of the granulated product include dry molding, wet molding, and extrusion molding. The dry molding method is a molding method in which a granulated product is filled in a mold and compressed and pressed (pressed). The shape of the molded body is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the application. In the present embodiment, the shape is a toroidal shape.
次に、成形体の本焼成を行い、焼結体(本実施形態のフェライト組成物)を得る。本焼成は、多くの空隙を含んでいる成形体の粉体粒子間に、融点以下の温度で粉体が凝着する焼結を起こさせ、緻密な焼結体を得るために行われる。こうした本焼成は、好ましくは900〜1300℃の温度で、通常2〜5時間程度行う。本焼成は、大気(空気)中で行ってもよく、大気中よりも酸素分圧が高い雰囲気で行っても良い。 Next, the compact is fired to obtain a sintered body (the ferrite composition of the present embodiment). This firing is performed in order to obtain a dense sintered body by causing sintering in which the powder adheres at a temperature below the melting point between the powder particles of the molded body containing many voids. Such firing is preferably performed at a temperature of 900 to 1300 ° C. for usually 2 to 5 hours. The main calcination may be performed in the atmosphere (air) or in an atmosphere having a higher oxygen partial pressure than in the atmosphere.
このような工程を経て、本実施形態に係るフェライト組成物は製造される。 Through such steps, the ferrite composition according to the present embodiment is manufactured.
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, in the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement in various aspects. .
例えば、上述した実施形態では、トロイダル型形状とするために、本焼成前に該形状に成形しているが、本焼成後に該形状に成形(加工)してもよい。 For example, in the above-described embodiment, in order to obtain a toroidal shape, the shape is formed before the main firing, but the shape may be formed (processed) after the main firing.
また、上述した実施形態では、本実施形態に係るフェライト組成物を、フェライトコアとして用いるが、特に制限されることはなく、磁気ヘッド部品、インダクタやチョークコイル等のコイル部品のフェライト部としても好適に用いることができる。また、スイッチング用、インバータ用等の電源トランス等のトランス部品のフェライト部を本発明のフェライト組成で構成してもよい。 In the above-described embodiment, the ferrite composition according to this embodiment is used as a ferrite core, but is not particularly limited, and is also suitable as a ferrite part of a coil component such as a magnetic head component, an inductor, or a choke coil. Can be used. Moreover, you may comprise the ferrite part of transformer components, such as power supply transformers for switching, an inverter, etc. with the ferrite composition of this invention.
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。 Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples.
まず、主成分の原料として、Fe2O3、NiO、CuO、ZnO、Mn2O3を準備した。副成分の原料として、P2O5、ZrO2およびWO3を準備した。なお、出発原料の平均粒径は0.1〜3μmであった。 First, Fe 2 O 3 , NiO, CuO, ZnO, and Mn 2 O 3 were prepared as main component materials. P 2 O 5 , ZrO 2, and WO 3 were prepared as subcomponent raw materials. The average particle size of the starting material was 0.1 to 3 μm.
なお、ヒ素については、主成分の原料である酸化鉄、酸化亜鉛および酸化マンガンに含まれる。そのため、最終的に得られるサンプルが表1〜表4に記載のAs量を含有するよう、ヒ素の含有量の異なる種々の酸化鉄、酸化亜鉛および酸化マンガン原料の使用量を調整して準備した。 Arsenic is contained in iron oxide, zinc oxide, and manganese oxide, which are raw materials of the main component. Therefore, it prepared by adjusting the usage-amounts of various iron oxides, zinc oxides, and manganese oxide raw materials from which arsenic content differs so that the sample finally obtained may contain As amount of Table 1-4. .
次に、準備した主成分および副成分の原料の粉末を秤量した後、ボールミルで5時間湿式混合して原料混合物を得た。 Next, the prepared raw material powders of the main component and subcomponent were weighed and then wet mixed by a ball mill for 5 hours to obtain a raw material mixture.
次に、得られた原料混合物を、空気中において900℃で2時間仮焼して仮焼き材料とした後、ボールミルで20時間湿式粉砕して粉砕材料を得た。 Next, the obtained raw material mixture was calcined in air at 900 ° C. for 2 hours to obtain a calcined material, and then wet pulverized with a ball mill for 20 hours to obtain a pulverized material.
次に、この粉砕材料を乾燥した後、該粉砕材料100重量部に、バインダーとしてのポリビニルアルコールを1.0重量部添加して造粒し、20メッシュの篩で整粒して顆粒とした。この顆粒を、100kPaの圧力で加圧成形して、トロイダル形状(寸法=外径18mm×内径10mm×高さ5mm)の成形体と、ディスク形状(寸法=直径25mm×厚さ5mm)の成形体を得た。 Next, after drying this pulverized material, 1.0 part by weight of polyvinyl alcohol as a binder was added to 100 parts by weight of the pulverized material, granulated, and sized with a 20 mesh sieve to obtain granules. The granules are pressure-molded at a pressure of 100 kPa to form a toroidal shaped body (dimension = outer diameter 18 mm × inner diameter 10 mm × height 5 mm) and a disk shape (dimension = diameter 25 mm × thickness 5 mm). Got.
次に、これら各成形体を、空気中において、1000〜1250℃で2時間焼成して、焼結体としてのトロイダルコアサンプルおよびディスクコアサンプルを得た。得られたサンプルについて、蛍光X線分析を行い、フェライトコアの組成を測定した。結果を表1〜4に示す。なお、リン(P)の含有量は、吸光光度法により測定した。さらにサンプルに対し以下の特性評価を行った。 Next, each of these molded bodies was fired in air at 1000 to 1250 ° C. for 2 hours to obtain a toroidal core sample and a disk core sample as a sintered body. The obtained sample was subjected to fluorescent X-ray analysis to measure the composition of the ferrite core. The results are shown in Tables 1-4. The phosphorus (P) content was measured by absorptiometry. Furthermore, the following characteristics evaluation was performed with respect to the sample.
比抵抗(ρ)
得られたディスクコアサンプルの両面に、In−Ga電極を塗り、直流抵抗値を測定し、比抵抗ρを求めた(単位:Ωm)。測定は、IRメーター(TOA Electronics社製SUPER MEGOHMMETERMODEL SM−5E)を用いて行った。ρは108Ωm以上を良好とした。結果を表1〜4に示す。
Specific resistance (ρ)
An In—Ga electrode was applied to both surfaces of the obtained disk core sample, a direct current resistance value was measured, and a specific resistance ρ was determined (unit: Ωm). The measurement was performed using an IR meter (SUPER MEGOHMMETERMODEL SM-5E manufactured by TOA Electronics). ρ was determined to be 10 8 Ωm or more. The results are shown in Tables 1-4.
電力損失(Pcv)
得られたトロイダルコアサンプルに、1次巻線および2次巻線を5回ずつ巻回し、1MHz、10mT、23℃での電力損失Pcvを測定した(単位:kW/m3)。測定は、B−Hアナライザー(岩崎通信機株式会社製SY−8232)を用いて行った。1MHzにおけるPcvは60kW/m3以下を良好とした。結果を表1〜4に示す。
Power loss (Pcv)
A primary winding and a secondary winding were wound five times on the obtained toroidal core sample, and power loss Pcv at 1 MHz, 10 mT, and 23 ° C. was measured (unit: kW / m 3 ). The measurement was performed using a BH analyzer (SY-8232 manufactured by Iwasaki Tsushinki Co., Ltd.). Pcv at 1 MHz was determined to be 60 kW / m 3 or less. The results are shown in Tables 1-4.
なお、使用周波数が1MHz以上であるフェライトコアや電子部品は、例えば携帯電話、スマートフォン等に用いられるDC−DCコンバート部品等に適用されるため、本実施例では、このような機器が通常用いられる温度領域および磁場領域においてPcvを測定した。 In addition, since a ferrite core and an electronic component having a use frequency of 1 MHz or more are applied to, for example, a DC-DC conversion component used for a mobile phone, a smartphone, or the like, in the present embodiment, such a device is usually used. Pcv was measured in the temperature region and the magnetic field region.
初期透磁率(μi)
得られたトロイダルコアサンプルに、銅線ワイヤを10ターン巻きつけ、LCRメーター(ヒューレットパッカード 4284A)を使用して、初期透磁率μiを測定した。測定条件としては、測定周波数100kHz、測定温度23℃、測定レベル0.4A/mとした。100kHzにおけるμiは270以上を良好とした。結果を表1〜4に示す。
Initial permeability (μi)
A copper wire was wound around the obtained toroidal core sample for 10 turns, and an initial magnetic permeability μi was measured using an LCR meter (Hewlett Packard 4284A). The measurement conditions were a measurement frequency of 100 kHz, a measurement temperature of 23 ° C., and a measurement level of 0.4 A / m. The μi at 100 kHz was considered good at 270 or more. The results are shown in Tables 1-4.
飽和磁束密度(Bs)
得られたトロイダルコアサンプルに、巻線を60回巻回した後、B−Hカーブトレーサー(理研電子株式会社製Model BHS40)を用いて4kA/mの磁場を印加したときの飽和磁束密度Bsを23℃において測定した(単位:mT)。Bsは405mT以上を良好とした。結果を表1〜4に示す。
Saturation magnetic flux density (Bs)
After winding the winding 60 times on the obtained toroidal core sample, the saturation magnetic flux density Bs when a magnetic field of 4 kA / m was applied using a BH curve tracer (Model BHS40 manufactured by Riken Denshi Co., Ltd.) Measurement was performed at 23 ° C. (unit: mT). Bs made 405 mT or more favorable. The results are shown in Tables 1-4.
なお、表1〜4には、1MHzにおけるフェライトコアの性能指数を示す(μi×Bs)/Pcvも示した。(μi×Bs)/Pcvは3501以上を良好とした。より好ましくは5000以上である。 Tables 1 to 4 also show (μi × Bs) / Pcv indicating the performance index of the ferrite core at 1 MHz. (Μi × Bs) / Pcv was determined to be 3501 or more. More preferably, it is 5000 or more.
なお、高い初期透磁率(例えばμiが270以上)および飽和磁束密度(例えばBsが405mT以上)を得ると共に、1MHzにおけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvを、上記のような所望の値(例えば3501以上)とすることにより、例えば携帯電話、スマートフォン等に用いられるDC−DCコンバート部品等の電子部品として好適に用いることができる。 In addition, a high initial permeability (for example, μi is 270 or more) and a saturation magnetic flux density (for example, Bs is 405 mT or more), and a ferrite core figure of merit (μi × Bs) / Pcv at 1 MHz is obtained as described above. By setting the value (for example, 3501 or more), it can be suitably used as an electronic component such as a DC-DC conversion component used in, for example, a mobile phone or a smartphone.
表1〜4より、副成分であるP、ZrO2およびWO3が同時に本発明の範囲内の含有量で含有され、またヒ素の含有量が本発明の範囲内にあり、かつ主組成の含有量が本発明の範囲内である場合には(実施例1〜38)、比抵抗ρが十分に高く、1MHzにおいて電力損失Pcvが良好となり、さらに、高い初期透磁率(例えばμiが270以上)および飽和磁束密度(例えばBsが405mT以上)を有すると共に、1MHzにおけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvを、上記のような所望の値(例えば3501以上)となることが確認できた。 From Tables 1 to 4, subcomponents P, ZrO 2 and WO 3 are simultaneously contained in a content within the scope of the present invention, and the arsenic content is within the scope of the present invention, and the main composition is contained. When the amount is within the range of the present invention (Examples 1 to 38), the specific resistance ρ is sufficiently high, the power loss Pcv is good at 1 MHz, and the high initial permeability (for example, μi is 270 or more). And a saturation magnetic flux density (for example, Bs is 405 mT or more), and it has been confirmed that the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core at 1 MHz is a desired value (for example, 3501 or more) as described above. .
これに対し、表1より、Pおよび/またはZrO2が含有されていない場合、あるいは、PもしくはZrO2の含有量が本発明の範囲外となっている場合には(比較例1〜7)、1MHzにおけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)とならないことが確認された。 On the other hand, from Table 1, when P and / or ZrO 2 is not contained, or when the content of P or ZrO 2 is outside the scope of the present invention (Comparative Examples 1 to 7) It was confirmed that the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core at 1 MHz does not become a desired value (for example, 3501 or more).
また、表2より、CuOまたはZnOの含有量が本発明の範囲外となる場合(比較例8〜11)には、1MHzにおけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)とならないことが確認された。 Further, from Table 2, when the content of CuO or ZnO falls outside the scope of the present invention (Comparative Examples 8 to 11), the figure of merit (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core at 1 MHz is a desired value ( For example, it was confirmed that it was not 3501 or more.
さらに、表3より、Fe2O3の含有量が本発明の範囲外である場合、Mn2O3の含有量が本発明の範囲外である場合、あるいはFe2O3とMn2O3の合計量が本発明の範囲外である場合には(比較例12〜17)、1MHzにおけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)とならないことが確認された。さらに、Fe2O3とMn2O3の合計量が本発明の範囲外である場合には(比較例16および17)、特に比抵抗ρも悪化することが確認された。 Furthermore, from Table 3, when the content of Fe 2 O 3 is outside the scope of the present invention, when the content of Mn 2 O 3 is outside the scope of the present invention, or Fe 2 O 3 and Mn 2 O 3 When the total amount is outside the range of the present invention (Comparative Examples 12 to 17), it is confirmed that the performance index (μi × Bs) / Pcv of the ferrite core at 1 MHz does not become a desired value (for example, 3501 or more). It was done. Furthermore, when the total amount of Fe 2 O 3 and Mn 2 O 3 was outside the range of the present invention (Comparative Examples 16 and 17), it was confirmed that the specific resistance ρ was particularly deteriorated.
さらに、表4より、Asおよび/またはWO3の含有量が本発明の範囲外となっている場合には(比較例18〜21)、1MHzにおけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが所望の値(例えば3501以上)とならないことが確認された。さらに、Asが2〜5ppmの場合には(実施例1、32、33)、Asが1ppm未満の場合(実施例31)および10ppmの場合(実施例34)と比較して1MHzにおけるフェライトコアの性能指数(μi×Bs)/Pcvが高いことが確認された。 Furthermore, from Table 4, when the content of As and / or WO 3 is outside the scope of the present invention (Comparative Examples 18 to 21), the ferrite core figure of merit (μi × Bs) / Pcv at 1 MHz. Is not a desired value (for example, 3501 or more). Further, when As is 2 to 5 ppm (Examples 1, 32 and 33), the ferrite core at 1 MHz is compared with the case where As is less than 1 ppm (Example 31) and 10 ppm (Example 34). It was confirmed that the figure of merit (μi × Bs) / Pcv was high.
Claims (3)
前記主成分100重量%に対して、リンをP換算で2〜65ppm、酸化ジルコニウムをZrO2換算で40〜5000ppm、酸化タングステンをWO3換算で500〜4000ppm、ヒ素をAs換算で10ppm未満(0ppmを含まず)含有し、
前記酸化鉄および前記酸化マンガンの合計含有量が、Fe2O3換算およびMn2O3換算で、50.1モル%以下であることを特徴とするフェライト組成物。 Iron oxide is 44.0 to 49.95 mol% in terms of Fe 2 O 3 , copper oxide is 1.0 to 20.0 mol% in terms of CuO, and zinc oxide is 20.0 to 27.9 mol% in terms of ZnO. , manganese oxide containing 0.01 to 5.4 mol% in Mn 2 O 3 in terms of the balance to a ferrite composition comprising a main component composed of nickel oxide,
With respect to 100% by weight of the main component, phosphorus is 2 to 65 ppm in terms of P, zirconium oxide is 40 to 5000 ppm in terms of ZrO 2 , tungsten oxide is 500 to 4000 ppm in terms of WO 3 , and arsenic is less than 10 ppm in terms of As (0 ppm) Does not contain )
The ferrite composition, wherein the total content of the iron oxide and the manganese oxide is 50.1 mol% or less in terms of Fe 2 O 3 and Mn 2 O 3 .
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