JPH01101609A

JPH01101609A - 高周波用磁性材料

Info

Publication number: JPH01101609A
Application number: JP62259897A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Takashima; 高島　敏朗; Toshihiko Tanaka; 俊彦田中; Kyozo Ogawa; 共三小川
Original assignee: Nippon Ferrite Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1989-04-19
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JP2674623B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ＬＭ）ｌｚ以上の高周波で用いられるインダ
クター、例えばＴＶ、ビデオテープレコーダ等に用いら
れるインダクター、とりわけエポキシ樹脂等で被覆され
るインダクター用の磁性材料に関するものである。

（従来の技術）この１ＭＨｚ以上の高周波で用いられるインダクター用
の磁性材料としては、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトが用いら
れていた。

この従来のＮｉ　−Ｚｎ系フェライトとしては、　Ｆａ
３Ｏ．４６〜５０ｍｏｌ％、　ＺｎＯＯ〜１５ｍｏｌ％
、残りＮｉＯ及びＣｕＯの組成のものが用いられていた
。

（発明が解決しようとする問題点）従来のＮｉ−Ｚｎ系フェライトでは、　ＺｎＯの量が多
過ぎると損失の周波数特性が悪く、インダクターとして
１ＭＨｚ以上の高周波で用いることは、実用上困難であ
った。一方ＺｎＯの少ない組成では、フェライトの磁歪
が大きくなることはよく知られており、この為大きな応
力のかかる用途では透磁率が低下し、インダクターとし
ての性能、即ちインダクタンスＬが変動するという難点
があった。

また、１ＭＨｚ以上の高周波で用いられるインダクター
は、所定のインダクタンス、小型化にともなう寸法精度
及び強度などが重要な特性であることは他のインダクタ
ーと同様であるが、それに加えて、このようなインダク
ターは、エポキシ等の樹脂で被覆されることがあり、こ
のような場合、コアに加わる応力によってインダクタン
スが低下する加圧特性が小さいこと、更には、外部から
加わる磁界によりインダクタンスが低下する磁界特性が
小さいことが要求されている。

しかし、従来の組成では、上記の加圧特性及び磁場特性
が大きく１問題となっていた。

本発明は、上記の事を鑑みて、加圧特性及び磁場特性の
小さい、特性の安定した新規な高周波用磁性材料を提供
することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、　３１〜４６ａ＋ｏ１％のＦｅ３Ｏ．．１５
〜２９ｍｏｌ％のＺｎＯ９残りがＮｉＯとＣｕＯであり
、ＮｉＯのモル比がＣｕＯのモル比よりも多いスピネル
型組成物であって、小量成分として０．０５〜１．０ｗ
ｔ％のＣｏｗ　ｏ、又はこれに相当する量のコバルト酸
化物又はコバルト炭酸化物等、及び０．０５〜４．Ｏｖ
ｔ％のＳｉｎ、を含む磁性材料が１ＭＨｚ以上の高周波
においても損失が少なく、かつ外部からの加圧及び磁場
印加に対するインダクタンスの低下が少ない優れた磁性
材料であることを見い出したものである。

また、本発明の上記の組成において、以下のような置換
又は添加を行っても同様の効果を得ることができた。

ｉ　）　０．０１〜６．０ｍｏｌ％のＴｉｅ、をこれの
１７２のモル比に相当するＦｅ、　Ｏ，と置換すること
。

ｉｆ　）　０．０１〜８．’Ｏｍｏｌ％のＡＱ２Ｏ，を
Ｆｅ、　Ｏ，と置換すること。

１ｉｉ）　０．０１〜８．０ｍｏｌ％のＣｒ、　Ｏ，を
Ｆａ２Ｏ，と置換すること。

ｔｖ）　０．１〜１０ｍｏｌ％のＭｇＯをＮｉＯと置換
すること。

ｖ）　０．１〜３ｍｏｌ％のＬｉ、　０及びＬｉ、　Ｏ
と同モル量のＦａ。

０３　を、又はこれらに相当する量の炭酸塩又は水酸化
化物を、相当する金属原子数のＮｉＯと置換すること。

ｖｉ）０．１〜６ｍｏｌ％相当のＭｎ酸化物又は炭酸化
物を添加すること。

ｖｉｉ）　０．１〜１２ｖｔ％のＢｉ、　０．又はｐｂ
ｏ又はＢ１Ｃ０，又はｐｂ、ｏ、を添加すること。

本発明の磁性材料は、密度４．６ｇ／ａｊ以上で初透磁
率３０〜２００．相対温度係数０〜３０ｐｐｍ／　”Ｃ
の磁気特性をもつＮｉ　−Ｚｎ系フェライトであり、加
圧劣化、磁場劣化が極めて小さいことが大きな特徴であ
る。

本発明において、上記の如く組成範囲に限定した理由を
以下に述べる。

１）主成分が、上記組成範囲以外では、加圧特性、磁場
特性が劣化する。

ｉｉ）添加物５１０８は、初透磁率の値を制御するため
に使用するものであり、Ｓｉｎ、を４．Ｏｖｔ％より多
く含有せしめた場合、コアの焼結性が悪化し、密度がと
れず、コア自体の強度が低下する。このため、添加量は
３Ｏ．０５〜４．０ｗｔ％の範囲とする。

迅）　Ｃｏ３Ｏ４は、Ｑの周波数特性を改善するために
使用するものである。但し、その添加量を増すことによ
り、相対温度係数が３０ｐｐｍ／’Ｃを超えるため３Ｏ
．０５〜１．Ｏｖｔ％の範囲とする。

（実施例）Ｆａ２Ｏａ　４１．５ｍｏｌ％、ＮｉＯ２０，８＋ｓｏ
１％、　ＺｎＯ２７，４＠ｏ１％。

ＣｕＯ１０，４ｍｏｌ％の主成分に、　５ｉＯ２１，１
３ｗｔ％、　Ｃａ３Ｏ゜０．２ｗｔ％を添加した原料を
振動ミルにて混合し、　８００〜９００℃で仮焼し、こ
の仮焼粉体を振動ミルにて粉砕し、バインダを加え造粒
し、外径３０ｍｍ　、内径２０ｎ＋ｍ、高さ７ｍのトロ
イダルコア、及び長さ５０ｍ＋＋・幅１０ｎｎｔ厚さ５
ＩＩＩ１１の板状コアを成形し、この成形体を１０５０
℃で焼成した。このコアの密度は、４゜６ｇ／ｃｎ？以
上とした。これは第１表の試料Ａ−２である。同様の方
法で、第１表に示す各組成について試料を作成した。

この各試料の板状コアから、２Ｘ２Ｘ１０１１１の角柱
コア４０１を切り出し、消磁した後、直径０．１ｍｍの
被膜銅線４０２を４０ｔｕｒｎｓ密巻きにし・インダク
タンスを測定した。このときのインダクタンスをＬｌと
する。この様子を第４図に示す。さらに、コア４０１内
部の磁束方向と同方向（矢印Ａ）に荷重を加え、インダ
クタンス（Ｌ２）を測定した。

さらに荷重を加えたまま、外部より１０００Ｇａｕｓｓ
の磁界を第４図の矢印Ｂ方向に瞬間的に加え、この外部
磁界を取り去った後のインダクタンス（Ｌ、）を測定し
た。このインダクタンスＬ、、Ｌ、、Ｌ。

から加圧特性、磁場特性を次式により算定した。

ｉ）加圧特性ｉｆ）磁場特性各試料の加圧特性、磁場特性及び密度、磁気特性を第２
表に示す。

第２表この初透磁率は、１ＭＨｚ、相対損失係数は、２゜５Ｍ
Ｈｚで測定し、相対温度係数は、−２０〜２０℃の範囲
で測定した。又、加圧特性及び磁場特性は、角形コアに
５ｋｇ／ｎｍ”の圧力を加えたときのものであり、いず
れも１ＭＨｚの周波数で測定した。

第１図及び第２図に、荷重に対する加圧特性及び磁場特
性を示す。従来材料に比較し１本発明材料は、明らかに
Ｌの変化率が少ない。

また第３図に、含有するＦｅ、　Ｏ，量と、実際にドラ
ムコア（外径１．８ｍｍ、全長１．３ｍ、芯径０．７　
ｍ　）をエポキシ樹脂で被覆し、外部より１１００ＯＧ
ａｕｓの磁場を加えたときのＬの変化率を示す。同一条
件で測定した従来材料の場合、Ｌの変化率は１０〜１５
％であり５本発明の材料の改善効果の著しいことがわか
る。

（発明の効果）本発明は、加圧特性及び磁場特性に優れた磁性材料であ
り、比較的温度特性が安定で、１ＭＨｚ以上の高周波に
おいても損失が少ない材料を実現したものであり、産業
上極めて有益なものである。

また、今後、チップインダクターの回路への自動装着化
が進み１強力な磁石でコアが接着される等、外部磁界に
さらされることが充分予想されるが、このような場合に
おいてもコアのインダクタンスの変化が少なく、回路の
信頼性の向上も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、荷重に対する加圧特性であり、第２図は、荷
重に対する磁場特性であり、第３図は、Ｆｅ、　０．量
に対するしの変化率であり、第４図は、加圧特性及び磁
場特性の測定の様子を示す図である。第１ｆ！ＩＸ１荷　　　ｌ第２図ｌ荷　　　　ｌ第３図＋１１Ｆｅ２０３量第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１．３１〜４６ｍｏｌ％のＦｅ＿２Ｏ＿３，１５〜２９
ｍｏｌ％のＺｎＯ，残りがＮｉＯとＣｕＯであり、Ｎｉ
Ｏのモル比がＣｕＯのモル比よりも多いスピネル型組成
物であって、小量成分として０．０５〜１．０ｗｔ％の
Ｃｏ＿３Ｏ＿４又はこれに相当する量のコバルト酸化物
又はコバルト炭酸化物等、及び０．０５〜４．０ｗｔ％
のＳｉＯ＿２を含むことを特徴とする１ＭＨｚ以上の高
周波でも損失の少ない高周波用磁性材料。
２．特許請求の範囲第１項において、０．０１〜６．０
ｍｏｌ％のＴｉＯ＿２を、これの１／２のモル比に相当
するＦｅ＿２Ｏ＿３と置換したことを特徴とする高周波
用磁性材料。
３．特許請求の範囲第１項において、０．０１〜８．０
ｍｏｌ％のＡｌ＿２Ｏ＿３をＦｅ＿２Ｏ＿３と置換した
ことを特徴とする高周波用磁性材料。
４．特許請求の範囲第１項において、０．０１〜８．０
ｍｏｌ％のＣｒ＿２Ｏ＿３をＦｅ＿２Ｏ＿３と置換した
ことを特徴とする高周波用磁性材料。
５．特許請求の範囲第１項において、０．１〜１０ｍｏ
ｌ％のＭｇＯをＮｉＯと置換したことを特徴とする高周
波用磁性材料。
６．特許請求の範囲第１項において、０．１〜３ｍｏｌ
％のＬｉ＿２Ｏ及びＬｉ＿２Ｏと同モル量のＦｅ＿２Ｏ
＿３を又はこれらに相当する量の炭酸塩又は水酸化物を
、相当する金属原子数のＮｉＯと置換したことを特徴と
する高周波用磁性材料。
７．特許請求の範囲第１項において．０．１〜６ｍｏｌ
％相当のＭｎ酸化物又は炭酸化物を添加したことを特徴
とする高周波用磁性材料。
８．特許請求の範囲第１項において、０．１〜１２ｗｔ
％のＢｉ＿２Ｏ＿３又はＰｂＯ又はＢｉＣＯ＿３又はＰ
ｂ＿３Ｏ＿４を添加したことを特徴とする高周波用磁性
材料。