JPH0393667A

JPH0393667A - 高周波用磁性材料

Info

Publication number: JPH0393667A
Application number: JP1227236A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Moriyama; 義幸森山; Kyozo Ogawa; 共三小川; Toshitake Takashima; 高島　敏烈
Original assignee: Hitachi Ferrite Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1991-04-18

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、１ＭＨｚ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ＩＭＨｚ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、Ｎｕ−Ｚｎ系フエライトが用いら
れていた。

この従来のＮｉ　−　Ｚｎ系フエライトとしては、Ｆｅ
２０３　４６〜５０ｍｏｌ％，　Ｚｎ０　０〜１５ｍｏ
１％，残りＮｉＯ及びＣｕＯの組或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系フエライトでは、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ＩＭＨｚ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、フエライトの磁
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
スが低下するという、いわゆる加圧特性が良いこと、更
には、外部から一時的に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、従来の組或では、上記の加圧特性及び磁場特性
が大きく、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、２５〜４５ｍｏｌ％のＦｅ．Ｏ．　，０〜２
０ｍｏｌ％のＺｎＯ，残りがＮｉＯとＣｕＯであり、Ｎ
ｉＯのモル比がＣｕＯのモル比よりも多いスピネル型組
威物であって、小’ｉ或分として０．１　〜１２ｗｔ％
のＢｉ．　Ｏ，及び０２Ｏ５　〜４．Ｏｗｔ％のＳｉｎ
．を含む磁性材料がＩＭＩ｛ｚ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、本発明の上記の組或において、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　）　０２Ｏ１〜６２Ｏｍｏｌ％のＴｉｅ，をこれの
１／２のモル比に相当するＦｅ２Ｏ３　と置換すること
。

ｎ　）　０．ＯＬ＝１５２Ｏｍｏ１％のＡＱ２０３　　
をこれと同量のＦｅ２０と置換すること。

ｉｎ）　０２Ｏ１〜１５２Ｏｍｏｌ％のＣｒ，　Ｏ．　
をこれと同量のＦｅ，　０と置換すること。

ｉｖ）　０．１〜２０ｍｏ１％のＭｇＯをこれと同量の
ＮｉＯと置換すること。

ｖ　）　０．１〜３ｍｏｌのＬｉ．Ｏ及びＬｉ，　０と
同モル量のＦｅ２０３　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？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）　０２Ｏ１〜１．５ｗｔ％のＣｏ，　０４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
物等を添加すること．ｖｉ）　０．１〜１２ｗｔ％のｐｂｏ又はｐｂ，　ｏ，
を添加すること。

本発明の磁性材料は、密度４．６ｇ／ａｄ以上で初透磁
率２〜３０，相対温度係数０〜３０ｐｐｍ／　’Ｃの磁
気特性をもつＮｉ　−　Ｚｎ系フエライトであり、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。

ｉ）主或分が、上記組成範囲以外では、加圧特性、磁場
特性が劣化する．ｉｔ）添加化物Ｂｉ２Ｏ３及びＳｕｎ，は、初透磁率の
値を制御するために使用するものであり、Ｂｉ２Ｏ３を
１２ｗｔ％，　ＳｉＯ■　を４　．　Ｏｕｔ％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、Ｂｉ．　０．
は０．１〜１２ｗｔ％、ＳｉＯ２　は０２Ｏ５〜４．Ｏ
ｗｔ％の範囲とする．（実施例）Ｆｅ２Ｏ，　３８．２ｍｏｌ％、ＮｉＯ　５０．３ｍｏ
ｌ％、ＺｎＯ　８．４ｍｏ１％、Ｃｕ０　３．１ｍｏｌ
％の主或分に．　Ｂｉ２Ｏ，　３ｗｔ％，　ＳｉＯ２Ｏ
３８＋ｔｔ２を添加した原料を振動ミルにて混合し、８
００〜９００℃で仮焼−し、この仮焼紛体を振動ミルに
て粉砕し、バインダを加え造粒し、外径３０園鵬，内径
２０閣，高さ７ｍのトロイダルコア、及び長さ５０ｍ，
ｌｉｌＯ鵬，厚さ５ｍの板状コアを成形し、この戒形体
を１０５０℃で焼成した。このコアの密度は．　４．６
　ｇ／ａ１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表に示す各組或について試料を
作或した。

この各試料の板状コアから、２　Ｘ　２　Ｘ１０ｍｍの
角柱コア４０１を切り出し，消磁した後、直径０．１鵬
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Ｌ１
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１０００６ａｕｓｓ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Ｌ１，　Ｌ，，　Ｌ３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ｎ）ｉ場特性各試料の加圧特性，性を第２表に示す．ａ場特性及び密度，磁気特第２表？の初透磁率は、１０ＭＨｚ、相対損失係数は、１０Ｍ
Ｈｚで測定し，相対温度係数は、−２０〜６０℃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／ｍ”の圧力を加えたときのものであり、いずれ
もＬＭ｝ｌｚ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、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　．　８　ｍ．全長１．３ｎａ、芯径０
　．　７　ｎａ　）をエポキシ樹脂で被覆し、外部より
ｌｏ００Ｇａｕｓｓ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−８〜−２５％であり、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、ＬＭ｝ｌｚ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、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，　Ｏ，量
に対するＬ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．＋！＋００第１図荷！第２図荷重＋！）第３図Ｆｅ２０３量

Claims

【特許請求の範囲】

１．２５〜４５ｍｏｌ％のＦｅ＿２Ｏ＿３，０〜２０ｍ
ｏｌ％のＺｎＯ，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０．１〜１２ｗｔ％のＢｉ＿
２Ｏ＿３，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、０．０１〜１５．
０ｍｏｌ％のＡｌ＿２Ｏ＿３をこれと同量の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、０．０１〜１５．
０ｍｏｌ％のＣｒ＿２Ｏ＿３をこれと同量の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、０．１〜２０ｍｏ
ｌ％のＭｇＯをこれと同量の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、０．０１〜１．５
ｗｔ％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を添加したことを特
徴とする高周波用磁性材料。
９．特許請求の範囲第１項において０．１〜１２ｗｔ％
のＰｂＯ又はＰｂ＿３Ｏ＿４を添加したことを特徴とす
る高周波用磁性材料。