JPH07272919A - Oxide magnetic material and inductor using the same - Google Patents

Oxide magnetic material and inductor using the same

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JPH07272919A
JPH07272919A JP6082523A JP8252394A JPH07272919A JP H07272919 A JPH07272919 A JP H07272919A JP 6082523 A JP6082523 A JP 6082523A JP 8252394 A JP8252394 A JP 8252394A JP H07272919 A JPH07272919 A JP H07272919A
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ferrite
inductor
magnetic material
inductance
oxide magnetic
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Hajime Daigaku
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Tokin Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/342Oxides
    • H01F1/344Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4

Abstract

PURPOSE:To provide an oxide magnetic material, where the temperature coefficient of permeability is negative, and an inductor using it, where dispersion of inductance is small. CONSTITUTION:The composition rate of the main ingredients of oxide magnetic material is made a [Ni(1-x).CUx] O.bZnO.cFe2O3(but, x=0.1-0.8, a+b+c=100, b=0-35 (exclusive of 0), c=32-48.5), and Tc is made 100 deg.C or over. Moreover, in a mold-type inductor being gotten by compounding this oxide magnetic material and resin, the sectional area of the magnetic core of the oxide magnetic material is in the range of 100mm<2> or under, and crystal grains are 100 pieces or more in all, and the average crystal grain diameter is in the range of 0.4-20mum.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種の電子部品に使用
される酸化物磁性材料及びそれを使用したインダクタに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxide magnetic material used in various electronic parts and an inductor using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、インダクタ等の電子部品は、小型
化、表面実装化が進展している。例えば、磁芯材料と銅
線を配置した状態を樹脂等でモールドし、表面実装を容
易にした素子形状としたインダクタが工業化されてい
る。
2. Description of the Related Art At present, electronic parts such as inductors are being miniaturized and surface mounted. For example, an inductor having an element shape in which a magnetic core material and a copper wire are arranged and molded with a resin or the like to facilitate surface mounting has been industrialized.

【0003】従来、この種の磁芯材料には、金属材料に
比べ電気抵抗が高く、周波数特性が優れていることか
ら、Mn−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライ
ト、及びMn−Mg−Zn系フェライトで代表されるよ
うなスピネル型フェライト磁性材料が使用されてきた。
これらのスピネル型フェライトは、特に周波数による制
約がない場合、より高い透磁率を有する材料が有用とさ
れる。又、これらのフェライト磁性材料と樹脂を複合化
して形成されるインダクタとしては、インダクタンスの
温度変化が零であるか、又は正であるものを用いるた
め、フェライトは透磁率の温度係数が零もしくは正の材
料が使用されている。
Conventionally, this kind of magnetic core material has higher electric resistance and excellent frequency characteristics as compared with a metal material. Therefore, Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite, and Mn-Mg-Zn are used. Spinel type ferrite magnetic materials represented by the system ferrite have been used.
For these spinel-type ferrites, a material having higher magnetic permeability is useful, especially when there is no restriction by frequency. In addition, as an inductor formed by combining these ferrite magnetic materials and resin, an inductor whose inductance temperature change is zero or positive is used, so ferrite has a zero or positive temperature coefficient of magnetic permeability. Materials are used.

【0004】しかしながら、インダクタの磁芯材料とし
て、透磁率の温度係数が正を示すフェライトを使用する
と、複合した樹脂とフェライト間での熱膨張係数の差に
よりフェライトに発生する応力のために、素子のインダ
クタンスの変動が著しく大きくなるという欠点を生じて
いる。
However, when ferrite having a positive temperature coefficient of magnetic permeability is used as the magnetic core material of the inductor, the stress generated in the ferrite due to the difference in thermal expansion coefficient between the composite resin and the ferrite causes However, there is a drawback that the variation of the inductance becomes extremely large.

【0005】現在では、この変動を小さくするため、樹
脂を多層化する方法により、フェライトに加わる応力の
変化を減少し、素子のインダクタンスの変動幅を小さく
する工夫がなされている。しかしながら、この方法は処
理工程が多くなるので、製造工程としては好ましくな
い。従って、これらのことから、工業的には、フェライ
ト磁性材料に対し、例えば、樹脂を直接モールドする
等、直接的に複合化し、かつインダクタのインダクタン
スの変化を小さくできる製法は極めて有益となる。
At present, in order to reduce this variation, a method of reducing the variation in stress applied to the ferrite and reducing the variation range of the inductance of the element has been devised by a method in which the resin is multilayered. However, this method is not preferable as a manufacturing process because it requires many treatment steps. Therefore, from the above, industrially, a manufacturing method in which the ferrite magnetic material is directly compounded, for example, by directly molding a resin, and the change in the inductance of the inductor can be reduced is extremely useful.

【0006】ところで、このようなインダクタに使用さ
れるスピネル型フェライトは、結晶軸の[111]と等
価な方向に対し磁化容易方向を有す。又、方位を異にし
た結晶粒が集合した多結晶構造となっている。そのた
め、このようなスピネル型フェライトを使用したインダ
クタでは、フェライトの各結晶粒の磁化容易方向の分布
がインダクタの特性に大きな影響を及ぼす。
By the way, the spinel type ferrite used for such an inductor has an easy magnetization direction with respect to a direction equivalent to [111] of the crystal axis. Further, it has a polycrystalline structure in which crystal grains having different directions are aggregated. Therefore, in an inductor using such spinel ferrite, the distribution of each crystal grain of ferrite in the easy magnetization direction has a great influence on the characteristics of the inductor.

【0007】即ち、磁芯断面部を占める結晶粒総数が少
なくなると、磁芯の磁化方向に対する結晶粒の磁化容易
方向の全体的なばらつきが大きくなる。このような素子
ではインダクタンスの変動が大きくなり、工業上、不利
益である。これに対し、結晶粒総数が多くなると、磁芯
の磁化方向に対する結晶粒の磁化容易方向の全体的なば
らつきが小さくなる。これによって、インダクタンスの
変動が著しく低減され、工業上、非常に有益である。
That is, when the total number of crystal grains occupying the cross section of the magnetic core decreases, the overall variation in the easy magnetization direction of the crystal grains with respect to the magnetization direction of the magnetic core increases. Such an element has a large inductance variation, which is industrially disadvantageous. On the other hand, when the total number of crystal grains increases, the overall variation in the easy magnetization direction of the crystal grains with respect to the magnetization direction of the magnetic core decreases. As a result, the variation of the inductance is significantly reduced, which is very useful in industry.

【0008】又、フェライト磁性材料に樹脂を直接モー
ルドして複合化する製造工程でインダクタを作製する場
合、作製可能な形状の最小限界は、断面積が約0.4m
2である。従って、このような極めて小さいフェライ
トを焼結する場合、結晶粒径の制御がより重要となって
くる。なぜなら、焼結後の焼結体が結晶粒径が微細な場
合、通常、焼結が進行しておらず、十分な密度が得られ
ない場合が多く、このような状態では材料特性の一つで
ある透磁率が著しく低くなるためである。又、このよう
な焼結体は吸水性を持ち、使用環境によって素子の特性
(インピーダンス、インダクタンス)が変動することも
あり、工業上、不利益であるためである。
When an inductor is manufactured in a manufacturing process in which a resin is directly molded into a ferrite magnetic material to form a composite, the minimum limit of the shape that can be manufactured is a cross-sectional area of about 0.4 m.
m 2 . Therefore, when sintering such an extremely small ferrite, control of the crystal grain size becomes more important. This is because when the sintered body after sintering has a fine crystal grain size, usually, sintering is not progressing and a sufficient density is often not obtained. In such a state, one of the material properties is This is because the magnetic permeability is extremely low. Further, this is because such a sintered body has water absorbency and the characteristics (impedance, inductance) of the element may change depending on the use environment, which is industrially disadvantageous.

【0009】一方、結晶粒径が大きい場合、フェライト
磁芯断面部を占める結晶粒総数が減少することとなり、
磁芯の磁化方向に対する結晶粒の磁化容易方向のばらつ
きが大きくなり、これに起因して、素子のインダクタン
スの変動が大きくなり、工業上、不利益である。
On the other hand, when the crystal grain size is large, the total number of crystal grains occupying the ferrite magnetic core cross section decreases,
The variation in the easy magnetization direction of the crystal grains with respect to the magnetization direction of the magnetic core increases, which causes a large variation in the inductance of the element, which is industrially disadvantageous.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、スピネル型
フェライトと樹脂を複合化してインダクタを形成する際
に、多層化処理を行うことなしにインダクタンスの温度
変化及びばらつきの小さいインダクタを提供することを
目的とするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides an inductor having a small temperature change and a small variation in the inductance when the inductor is formed by compounding a spinel type ferrite and a resin without performing a multilayer process. The purpose is.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者は、種々検討を
重ねた結果、磁芯材料として使用するスピネル型Ni系
フェライトの温度係数を負とすることにより、樹脂モー
ルド型インダクタにおけるインダクタンスの温度変化を
著しく低減できることを見いだした。
As a result of various studies, the present inventor has made negative the temperature coefficient of the spinel type Ni-based ferrite used as a magnetic core material, thereby making the temperature of the inductance of the resin mold type inductor smaller. It has been found that the changes can be significantly reduced.

【0012】この時、上述のスピネル型Ni系フェライ
トの温度係数を負とするためには、その主成分比が式a
[Ni(1-x)・Cux]O・bZnO・cFe23におい
て、x=0.1〜0.8,a+b+c=100,b=0
〜35及びc=32〜48.5と組成を特定する必要が
あり、又インダクタの使用温度を考慮した場合、キュリ
ー温度Tcが100℃以上であることを必要とすること
がわかった。
At this time, in order to make the temperature coefficient of the above-mentioned spinel type Ni-based ferrite negative, the ratio of its main components is expressed by the formula a.
In [Ni (1-x) · Cu x] O · bZnO · cFe 2 O 3, x = 0.1~0.8, a + b + c = 100, b = 0
It was found that it is necessary to specify the composition as ˜35 and c = 32 to 48.5, and when the operating temperature of the inductor is taken into consideration, the Curie temperature Tc needs to be 100 ° C. or higher.

【0013】又、このスピネル系フェライト磁芯を使用
してインダクタを構成する場合、磁芯断面部を占める結
晶粒径を0.4〜20μm、結晶粒総数を100個以上
とすることにより、インダクタンスのばらつきを低減で
き、又、低下を抑制できることがわかった。
When an inductor is constructed using this spinel ferrite core, the crystal grain size occupying the magnetic core cross-section is 0.4 to 20 μm, and the total number of crystal grains is 100 or more, so that the inductance is reduced. It was found that it is possible to reduce the variation of the above and suppress the decrease.

【0014】即ち、本発明によれば、主成分の組成比が
式a[Ni(1-x)・Cux]O・bZnO・cFe2
3(但し、x=0.1〜0.8,a+b+c=100,
b=0〜35(0を含まず),c=32〜48.5)で
表わされ、かつ、Tcが100℃以上であることを特徴
とする酸化物磁性材料が得られる。
[0014] That is, according to the present invention, the composition ratio of the main component has the formula a [Ni (1-x) · Cu x] O · bZnO · cFe 2 O
3 (However, x = 0.1 to 0.8, a + b + c = 100,
An oxide magnetic material represented by b = 0 to 35 (not including 0) and c = 32 to 48.5 and having Tc of 100 ° C. or higher is obtained.

【0015】又、本発明によれば、前記酸化物磁性材料
と樹脂を複合化して構成されるモールド型インダクタに
おいて、前記酸化物磁性材料の磁芯断面部の面積が10
0mm2以下の範囲で結晶粒総数が100個以上であ
り、かつ平均結晶粒径が0.4〜20μmの範囲である
ことを特徴とするインダクタが得られる。
Further, according to the present invention, in the mold type inductor formed by compounding the oxide magnetic material and the resin, the area of the magnetic core cross section of the oxide magnetic material is 10 or less.
In the range of 0 mm 2 or less, the total number of crystal grains is 100 or more, and the average grain size is in the range of 0.4 to 20 μm.

【0016】ここで、上述の組成式において、x=0.
1〜0.8としたのは、フェライト磁性材料の透磁率の
温度係数がこの範囲で負を示すからである。又、b=0
〜35(0を含まず)としたのは、μはbの増加と共に
向上し、35で極大を示し、それ以上ではμの減少に加
え、Tcの減少を伴い、ZnO置換による正の効果が期
待できなくなるためである。又、c=32〜48.5と
したのは、48.5以下で透磁率の温度係数が負を示
し、32以下では損失係数tanδが大きくなるためで
ある。又、フェライト材料のTcを100℃以上とした
のは、μの著しい減少はTcより約20℃低い温度から
Tcの間で生ずるので、温度上昇を80℃として設計す
る場合、材料のTcとしては100℃以上が必要となる
ためである。
Here, in the above composition formula, x = 0.
The reason for setting 1 to 0.8 is that the temperature coefficient of magnetic permeability of the ferrite magnetic material is negative in this range. Also, b = 0
.About.35 (not including 0) means that .mu. Improves with an increase in b, shows a maximum at 35, and above that, in addition to a decrease in .mu. This is because you cannot expect it. The reason for setting c = 32 to 48.5 is that the temperature coefficient of magnetic permeability is negative at 48.5 or less, and the loss coefficient tan δ becomes large at 32 or less. In addition, the reason why the Tc of the ferrite material is 100 ° C. or higher is that a significant decrease in μ occurs between a temperature 20 ° C. lower than Tc and Tc, so when designing a temperature rise of 80 ° C. This is because 100 ° C. or higher is required.

【0017】又、フェライト磁芯断面部を占める結晶粒
総数を100個以上としたのは、この範囲では、磁芯の
磁化方向に対する結晶粒の磁化容易方向のばらつきが大
きくなり、インダクタンスの変動が大きくなるためであ
る。又、フェライト磁芯断面部を占める結晶粒径を0.
4〜20μmとしたのは、0.4μmを下回ると、十分
な焼結体密度が得られず、透磁率が低下するためであ
る。一方、結晶粒径が20μmを越えると、上述した磁
芯断面部を占める結晶粒総数が100を下回ることとな
り、インダクタンスが大きく変動するためである。又、
磁芯断面部の面積を100mm2以下の範囲としたの
は、この範囲であると、インダクタンスのばらつき及び
低下を抑制できるからである。
Further, the total number of crystal grains occupying the ferrite magnetic core cross-section is set to 100 or more. In this range, the variation in the easy magnetization direction of the crystal grains with respect to the magnetization direction of the magnetic core becomes large, and the variation of the inductance changes. This is because it becomes larger. Further, the crystal grain size occupying the ferrite magnetic core cross-section is set to 0.
The reason why it is set to 4 to 20 μm is that if it is less than 0.4 μm, a sufficient sintered body density cannot be obtained and the magnetic permeability decreases. On the other hand, if the crystal grain size exceeds 20 μm, the total number of crystal grains that occupy the magnetic core cross-section will be less than 100, and the inductance will fluctuate greatly. or,
The reason why the area of the magnetic core cross-section is 100 mm 2 or less is that the variation and reduction of the inductance can be suppressed in this range.

【0018】[0018]

【作用】主成分の組成比を限定し、透磁率の温度変化が
負となるNi系フェライトである酸化物磁性材料を得
て、これに樹脂をモールドしてインダクタとする。この
インダクタは、インダクタンスの温度変化が小さくな
る。これは、フェライト自身の負の温度変化により、フ
ェライトと樹脂との間での熱膨張係数の差により、フェ
ライトに発生する応力に関係する透磁率の変化を緩和で
きるためと推察される。
The composition of the main components is limited to obtain an oxide magnetic material which is a Ni-based ferrite in which the change in magnetic permeability with temperature is negative, and a resin is molded on the oxide magnetic material to obtain an inductor. This inductor has a small change in inductance with temperature. It is presumed that this is because the negative temperature change of the ferrite itself can reduce the change in the magnetic permeability related to the stress generated in the ferrite due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the ferrite and the resin.

【0019】又、上記のインダクタにおいて、フェライ
ト磁芯断面部の結晶総数を多くし、平均結晶粒径を限定
することにより、結晶粒の磁化容易方向の全体的なばら
つきを小さくできるため、インダクタスの変動が抑制さ
れるものと思われる。
Further, in the above inductor, by increasing the total number of crystals in the ferrite magnetic core cross section and limiting the average crystal grain size, it is possible to reduce the overall variation in the easy magnetization direction of the crystal grains. It seems that the fluctuation of

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明を実施例に従って説明する。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.

【0021】(実施例1)酸化鉄(α−Fe23)、酸
化ニッケル(NiO)、酸化第二銅(CuO)及び酸化
亜鉛(ZnO)を原料とし、化学組成比が、23[Ni
(1-x)・Cux]O・30ZnO・47Fe23で表わさ
れ、xが0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.
5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0と変化さ
せて、それぞれの組成となるように秤量し、ボールミル
にて20時間湿式混合した。次に、これらの原料粉末を
大気中800℃で2時間仮焼した後、ボールミルにて2
0時間湿式粉砕した。
Example 1 Iron oxide (α-Fe 2 O 3 ), nickel oxide (NiO), cupric oxide (CuO) and zinc oxide (ZnO) were used as raw materials, and the chemical composition ratio was 23 [Ni
Represented by (1-x) · Cu x ] O · 30ZnO · 47Fe 2 O 3, x is 0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.
The amounts were changed to 5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 and 1.0, weighed so that the respective compositions were obtained, and wet mixed in a ball mill for 20 hours. Next, these raw material powders are calcined in the air at 800 ° C. for 2 hours, and then 2
It was wet-milled for 0 hours.

【0022】次に、この粉砕粉末にPVAを1wt%加
え湿式混合し成形用粉末とした。この粉末を成形圧2t
on/cm2で、外径約18mm、内径約12mm、高
さ約7mmのリング状の成形体となるように金型を使用
し、圧縮成形した。得られた成形体を大気中、徐熱、炉
冷にて1000℃で4時間保持し、焼結した。
Next, 1 wt% of PVA was added to this pulverized powder and wet-mixed to obtain a molding powder. This powder is pressed at a pressure of 2t
A mold was used to perform compression molding so as to obtain a ring-shaped molded body having an outer diameter of about 18 mm, an inner diameter of about 12 mm, and a height of about 7 mm at on / cm 2 . The obtained molded body was held at 1000 ° C. for 4 hours in the air with slow heating and furnace cooling, and sintered.

【0023】次に、この焼結体に直径0.26mmの絶
縁被覆銅線を10回巻線した後、YHP製インピーダン
スアナライザーを用いて0℃〜60℃の範囲で100k
Hz,1mAの電流を流し、透磁率μを測定した。又、
μの温度変化率△μTを求めた。なお、△μTは、0〜6
0℃におけるフェライト磁性材料のμの温度変化をμ
(20℃)で標準化し、1℃に対する変化率を求めたも
のであり、数1により表わされる。
Next, an insulation-coated copper wire having a diameter of 0.26 mm was wound 10 times on this sintered body, and then 100 k in the range of 0 ° C. to 60 ° C. using an impedance analyzer made by YHP.
The magnetic permeability μ was measured by applying a current of Hz and 1 mA. or,
The temperature change rate Δμ T of μ was determined. Note that Δμ T is 0 to 6
Μ of temperature change of ferrite magnetic material at 0 ℃
It is standardized at (20 ° C.), and the rate of change with respect to 1 ° C. is obtained, which is expressed by Equation 1.

【0024】[0024]

【数1】 [Equation 1]

【0025】ここで、μ(60℃)は60℃における1
00kHzでの透磁率μ(0℃)は、0℃における10
0kHzでの透磁率を表す。従って、数1において、△
μTが負の場合、μが負の温度特性を示すフェライト材
料であることがわかる。
Here, μ (60 ° C.) is 1 at 60 ° C.
The magnetic permeability μ (0 ° C.) at 00 kHz is 10 at 0 ° C.
It represents the magnetic permeability at 0 kHz. Therefore, in equation 1,
When μ T is negative, it is understood that μ is a ferrite material exhibiting negative temperature characteristics.

【0026】図1に、CuOの組成値xに対する焼結体
の20℃における透磁率μ(20℃)及び△μTの関係
を示した。xが0.1〜0.8の範囲で△μTが負を示
すことがわかる。
FIG. 1 shows the relationship between the magnetic permeability μ (20 ° C.) and Δμ T of the sintered body at 20 ° C. with respect to the composition value x of CuO. It can be seen that Δμ T is negative when x is in the range of 0.1 to 0.8.

【0027】(実施例2)化学組成比以外は実施例1と
同様な手順にて焼結体を作製した。化学組成比は、(5
3−b)(Ni0.7・Cu0.3)O・bZnO・47Fe
23とし、bは0,5,10,15,20,25,3
0,35,40と変化させた。実施例1と同様な手順に
てリング状のフェライト焼結体を得た後、0〜60℃の
範囲にわたり100kHz、1mAにて透磁率を測定
し、μ(20℃)及び△μTを求めた。又、bが25以
下の焼結体は示差走査熱分析計を使用し、bが30以上
は恒温槽中加熱によるμの温度変化測定によりTcを求
めた。
Example 2 A sintered body was produced in the same procedure as in Example 1 except for the chemical composition ratio. The chemical composition ratio is (5
3-b) (Ni 0.7・ Cu 0.3 ) O ・ bZnO ・ 47Fe
2 O 3 and b is 0, 5, 10, 15, 20, 25, 3
It was changed to 0, 35, 40. After obtaining a ring-shaped ferrite sintered body by the same procedure as in Example 1, the magnetic permeability was measured at 100 kHz and 1 mA over the range of 0 to 60 ° C., and μ (20 ° C.) and Δμ T were obtained. It was A differential scanning calorimeter was used for a sintered body having b of 25 or less, and Tc was determined by measuring a temperature change of μ by heating in a constant temperature bath for b of 30 or more.

【0028】その結果を図2に示した。△μTは、本実
施例の全範囲にわたって負を示している。Tcは、Zn
Oの組成値bの増加とともに直線的に低下している。μ
(20℃)は、bの増加とともに向上し、35で極大を
示している。従って、bが0〜35の範囲が工業上、有
益となる。
The results are shown in FIG. Δμ T is negative over the entire range of this example. Tc is Zn
It decreases linearly as the O composition value b increases. μ
(20 ° C.) improves with an increase in b, and shows a maximum at 35. Therefore, the range of b of 0 to 35 is industrially useful.

【0029】(実施例3)化学組成比以外は実施例1と
同様な手順にて焼結体を作製した。化学組成比は、(7
0−c)(Ni0.7・Cu0.3)O・30ZnO・CFe
23とし、cは30,35,40,45,46,47,
48,49と変化させた。実施例1と同様な手順にてリ
ング状のフェライト焼結体を得た後、0℃〜60℃の範
囲にわたり、100kHz、1mAにて透磁率を測定
し、μ(20℃)及び△μTを求めた。又、この時、同
時に、損失係数tanδも求めた。
Example 3 A sintered body was produced in the same procedure as in Example 1 except for the chemical composition ratio. The chemical composition ratio is (7
0-c) (Ni 0.7 · Cu 0.3 ) O · 30 ZnO · CFe
2 O 3 and c is 30, 35, 40, 45, 46, 47,
It was changed to 48, 49. After obtaining a ring-shaped ferrite sintered body by the same procedure as in Example 1, the magnetic permeability was measured at 100 kHz and 1 mA over the range of 0 ° C to 60 ° C, and µ (20 ° C) and Δμ T were measured. I asked. At this time, the loss coefficient tan δ was also determined at the same time.

【0030】その結果を図3に示した。Fe23の組成
値cが48.5以下で、△μTが負を示している。一
方、tanδは、cが48.5以上で著しく高くなり、
又、32以下でも明かに高い値を示している。μ(20
℃)はcの増加とともに向上している。従って、磁芯特
性として有用な範囲はcが32〜48.5である。
The results are shown in FIG. The composition value c of Fe 2 O 3 is 48.5 or less, and Δμ T is negative. On the other hand, tan δ becomes significantly higher when c is 48.5 or more,
Further, even if it is 32 or less, it clearly shows a high value. μ (20
C) increases with the increase of c. Therefore, c is in the range of 32 to 48.5 that is useful as the magnetic core characteristics.

【0031】(実施例4)実施例2と同様な手順にて、
化学組成比(53−b)(Ni0.7・Cu0.3)O・bZ
nO・47Fe23において、bを変化させて△μT
0.05,0,−0.05、−0.12,−0.25の
Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体を得て、外径1m
m、長さ3mmの棒状に加工した。
(Embodiment 4) By the same procedure as in Embodiment 2,
Chemical composition ratio (53-b) (Ni 0.7 · Cu 0.3 ) O · bZ
In nO · 47Fe 2 O 3 , b was changed to obtain a Ni—Cu—Zn based ferrite sintered body having Δμ T of 0.05, 0, −0.05, −0.12, −0.25. Outer diameter 1m
m, and processed into a rod shape having a length of 3 mm.

【0032】次に、これらの加工体に直径30μmの絶
縁被覆銅線を150回巻線した後、150℃でポリエス
テル系樹脂及びエポキシ系樹脂を用いて射出成形し、寸
法が縦1.5mm×横1.5mm×長さ3.5mmの直
方体状のモールド型インダクタを作製した。
Next, an insulation-coated copper wire having a diameter of 30 μm was wound 150 times on these processed bodies and injection-molded at 150 ° C. using a polyester-based resin and an epoxy-based resin. A rectangular parallelepiped molded inductor having a width of 1.5 mm and a length of 3.5 mm was manufactured.

【0033】更に、500kHzで0.1mAの電流を
流し、YHP製インピーダンスアナライザーを使用し
て、−20℃〜80℃の範囲におけるこれらの得られた
インダクタのインダクタンスを測定した。又、−20℃
〜80℃におけるインダクタンスの温度変化を20℃に
おけるインダクタンスで標準化して、インダクタンスの
変化率△L(%)を求めた。なお、△Lは数2の式によ
り求めた。
Further, a current of 0.1 mA was applied at 500 kHz, and the inductance of these obtained inductors in the range of -20 ° C to 80 ° C was measured using an impedance analyzer made by YHP. Also, -20 ℃
The temperature change of the inductance at -80 ° C was standardized by the inductance at 20 ° C to obtain the inductance change rate ΔL (%). It should be noted that ΔL was calculated by the equation (2).

【0034】[0034]

【数2】 [Equation 2]

【0035】ここで、L(−20℃)は−20℃におけ
るインダクタンス、L(20℃)は20℃におけるイン
ダクタンス、L(80℃)は80℃におけるインダクタ
ンスである。
Here, L (-20 ° C) is the inductance at -20 ° C, L (20 ° C) is the inductance at 20 ° C, and L (80 ° C) is the inductance at 80 ° C.

【0036】図4に、これらのモールド型インダクタの
温度変化率△Lとフェライト材料の温度変化率△μT
の関係を示した。フェライト材料の温度変化△μTが負
を示す領域でモールド型インダクタの温度変化が著しく
小さくなることがわかる。
FIG. 4 shows the relationship between the temperature change rate ΔL of these mold type inductors and the temperature change rate Δμ T of the ferrite material. It can be seen that the temperature change of the molded inductor is significantly small in the region where the temperature change Δμ T of the ferrite material is negative.

【0037】(実施例5)実施例1と同様な手順で、化
学組成比が、23(Ni0.8・Cu0.2)O・30ZnO
・47Fe23の圧縮成形体を得て、1100℃の温度
で焼結を行い、平均結晶粒径が20μmの焼結体を作製
した。
(Embodiment 5) By the same procedure as in Embodiment 1, the chemical composition ratio is 23 (Ni 0.8 .Cu 0.2 ) O.30 ZnO.
A compression molded body of 47Fe 2 O 3 was obtained and sintered at a temperature of 1100 ° C. to prepare a sintered body having an average crystal grain size of 20 μm.

【0038】次に、得られた焼結体を縦、横が同寸法
で、それぞれ0.15,0.18,0.20,0.2
5,0.30,0.40mmで、長さが2mmの6種類
の直方体に加工し、それぞれの種類について、試料を各
10個ずつ得た。
Next, the obtained sintered body has the same dimensions in the vertical and horizontal directions and is 0.15, 0.18, 0.20 and 0.2, respectively.
Six types of rectangular parallelepipeds having a length of 5, 0.30, 0.40 mm and a length of 2 mm were processed, and 10 samples were obtained for each type.

【0039】又、各種類の試料について、光学顕微鏡を
使用し、焼結体断面部を占める結晶粒総数を観察したと
ころ、それぞれ65,80,100,160,230,
400個であった。
Further, when the total number of crystal grains occupying the cross section of the sintered body was observed for each type of sample using an optical microscope, 65, 80, 100, 160, 230, respectively.
It was 400 pieces.

【0040】更に、これらの試料に、直径30μmの絶
縁被覆銅線を50回巻線した後、150℃でエポキシ系
樹脂で射出成形し、形状が1.2mm×1.2mm×
3.5mmの直方体状のモールド型インダクタを作製し
た。
Furthermore, after insulating-coated copper wire having a diameter of 30 μm was wound 50 times on these samples, injection molding was performed with an epoxy resin at 150 ° C., and the shape was 1.2 mm × 1.2 mm ×.
A 3.5 mm rectangular parallelepiped molded inductor was produced.

【0041】次いで、500kHzで0.1mAの電流
を流し、YHP製インピーダンスアナライザーを使用し
て20℃におけるインダクタンスを測定した。
Then, a current of 0.1 mA was passed at 500 kHz, and the inductance at 20 ° C. was measured using an impedance analyzer made by YHP.

【0042】その結果を図5に示した。結果は、フェラ
イト磁芯断面部に占める結晶粒総数と、インダクタンス
の平均値(La)に対するばらつき(σn-1)の割合の関
係で示した。フェライト磁芯断面部を占める結晶粒総数
が100個以上となると、インダクタンスのばらつきが
著しく減少している。従って、磁芯断面部の結晶粒総数
を限定することで、インダクタの品質は向上し、工業
上、非常に有益であることがわかる。
The results are shown in FIG. The results are shown by the relationship between the total number of crystal grains in the cross section of the ferrite core and the ratio of the variation (σ n-1 ) to the average value (L a ) of the inductance. When the total number of crystal grains occupying the ferrite magnetic core cross section is 100 or more, the variation in inductance is remarkably reduced. Therefore, by limiting the total number of crystal grains in the cross section of the magnetic core, the quality of the inductor is improved, which is very useful industrially.

【0043】(実施例6)実施例5と同様な手順で試料
を作製した。即ち、化学組成比を23(Ni0.8・Cu
0.2)O・30ZnO・47Fe23として所定の手順
を経て圧縮成形体を得て、この圧縮成形体を焼結し、平
均結晶粒径を0.2,0.3,0.4,0.5,0.
6,0.7,15.0,20.0,25.0,30.0
μmと変化させた焼結体を作製した。更に、これらの焼
結体を加工し、0.2mm×0.2mm×2mmの形状
の試料を各10個ずつ準備した。これらの試料に直径3
0μmの絶縁被覆銅線を50回巻線した後、150℃で
エポキシ系樹脂で射出成形し、形状が1.2mm×1.
2mm×3.5mmの直方体状のモールド型マイクロイ
ンダクタを作製した。
Example 6 A sample was prepared in the same procedure as in Example 5. That is, the chemical composition ratio is 23 (Ni 0.8 · Cu
0.2 ) O.30ZnO.47Fe 2 O 3 was subjected to a predetermined procedure to obtain a compression molded body, and this compression molded body was sintered, and the average crystal grain size was 0.2, 0.3, 0.4, 0. .5, 0.
6,0.7,15.0,20.0,25.0,30.0
A sintered body having a thickness of μm was produced. Further, these sintered bodies were processed to prepare 10 samples each having a shape of 0.2 mm × 0.2 mm × 2 mm. Diameter 3 for these samples
After winding a 0 μm insulating coated copper wire 50 times, it was injection molded with an epoxy resin at 150 ° C., and the shape was 1.2 mm × 1.
A 2 mm x 3.5 mm rectangular parallelepiped mold type micro inductor was produced.

【0044】次に、500kHzで0.1mAの電流を
流し、YHP製インピーダンスアナライザーを使用して
20℃におけるインダクタンスを測定した。
Next, a current of 0.1 mA was passed at 500 kHz, and the inductance at 20 ° C. was measured using an impedance analyzer made by YHP.

【0045】その結果を図6に示した。結果は、フェラ
イト磁芯断面部の平均結晶粒径と、インダクタンス及び
インダクタンスの平均値(La)に対するばらつき(σ
n-1)の割合の関係で示した。フェライト磁芯断面部の
平均結晶粒径が0.4μmを下回ると、インダクタンス
の低下が確認される。又、20.0μm以下ではインダ
クタンスのばらつきが著しく減少している。従って、平
均結晶粒径は0.4〜20μmの範囲が有効であること
がわかる。
The results are shown in FIG. The results show that the average crystal grain size of the ferrite magnetic core cross-section and the variation in the inductance and the average value (L a ) of the inductance (σ
n-1 ). When the average crystal grain size of the ferrite magnetic core cross-section is less than 0.4 μm, a reduction in inductance is confirmed. Further, when the thickness is 20.0 μm or less, the variation in the inductance is remarkably reduced. Therefore, it is understood that the average crystal grain size of 0.4 to 20 μm is effective.

【0046】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、
各種の変更が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments.
Various changes are possible.

【0047】例えば、主成分がNiO,CuO,Zn
O,Fe23で構成するものであれば、Co,Mn,C
a,Cr,Al,Ti等の添加物を含有しても、又、原
料中に含まれる不純物を含有しても、本発明の範囲にあ
る。
For example, the main components are NiO, CuO, Zn
If it is composed of O, Fe 2 O 3 , Co, Mn, C
It is within the scope of the present invention whether it contains additives such as a, Cr, Al or Ti, or contains impurities contained in the raw material.

【0048】又、製造法においては、本実施例では粉末
の仮焼及び成形体の焼結を大気中で行なっているが、焼
結後の焼結体がスピネル型フェライトであれば、仮焼な
し法、共沈法、水熱合成法、噴霧焙焼法等を適用して
も、本発明の範囲にある。又、成形体の成形法について
も特に限定されるものではない。
Further, in the manufacturing method, although the powder is calcined and the molded body is sintered in the air in this embodiment, if the sintered body after sintering is a spinel type ferrite, it is calcined. Even if the none method, coprecipitation method, hydrothermal synthesis method, spray roasting method, etc. are applied, they are within the scope of the present invention. Also, the method for molding the molded body is not particularly limited.

【0049】又、本実施例では、フェライト磁芯断面積
が0.4mm2で、直方体状のインダクタについて述べ
たが、これ以外の形状の素子であっても、結晶粒総数が
100個以上で、平均結晶粒径が0.4〜20μmの範
囲であれば、同様の効果がある。
In this embodiment, a rectangular parallelepiped inductor having a ferrite magnetic core cross-sectional area of 0.4 mm 2 has been described, but even if the element has a shape other than this, the total number of crystal grains is 100 or more. If the average crystal grain size is in the range of 0.4 to 20 μm, the same effect can be obtained.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上の実施例からわかるように、本発明
により、主成分の組成比が、式a[Ni(1-x)・Cux
O・bZnO・cFe23で示され、x=0.1〜0.
8,a+b+c=100,b=0〜35(0を含ま
ず),及びc=32〜48.5の範囲とすることで、△
μTが負で、損失が小さい酸化物磁性材料を得ることが
できる。又、透磁率の温度変化率△μTが負の酸化物磁
性材料を使用することで、モールド型インダクタの温度
変化を著しく小さくすることができる。
As it can be seen from the above embodiments according to the present invention, the present invention, the composition ratio of main component, wherein a [Ni (1-x) · Cu x]
Indicated by O · bZnO · cFe 2 O 3 , x = 0.1~0.
8, a + b + c = 100, b = 0 to 35 (not including 0), and c = 32 to 48.5.
It is possible to obtain an oxide magnetic material having a negative μ T and a small loss. Further, by using an oxide magnetic material having a negative temperature change rate Δμ T of magnetic permeability, the temperature change of the mold type inductor can be remarkably reduced.

【0051】又、これらのインダクタのフェライト磁芯
断面部を占める結晶粒総数を100個以上とし、結晶粒
径を0.4〜20μmとすることで、インダクタンスの
ばらつき、及び減少を低減することができる。
Further, by setting the total number of crystal grains occupying the ferrite magnetic core cross section of these inductors to 100 or more and setting the crystal grain size to 0.4 to 20 μm, it is possible to reduce the variation and reduction of the inductance. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1におけるCuOの組成値xに対するフ
ェライト焼結体のμ(20℃)及び△μTの関係を示す
図。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between μ (20 ° C.) and Δμ T of a ferrite sintered body with respect to a composition value x of CuO in Example 1.

【図2】実施例2におけるZnOの組成値bに対するフ
ェライト焼結体のμ(20℃)、Tc及び△μTの関係
を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between μ (20 ° C.), Tc and Δμ T of a ferrite sintered body with respect to a composition value b of ZnO in Example 2.

【図3】実施例3におけるFeO3の組成値cに対する
フェライト焼結体のμ(20℃)、tanδ及び△μT
の関係を示す図。
[Figure 3] mu (20 ° C.) of the ferrite sintered body with respect to the composition value c of FeO 3 in Example 3, tan [delta and △ mu T
FIG.

【図4】実施例4におけるモールド型インダクタの△L
とフェライト磁性材料の△μTとの関係を示す図。
FIG. 4 is a ΔL of the molded inductor according to the fourth embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between Δμ T and the ferrite magnetic material.

【図5】実施例5のインダクタにおけるフェライト磁芯
断面部に占める結晶粒総数と、インダクタンスの平均値
(La)に対するばらつき(σn-1)の割合の関係を示す
図。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the total number of crystal grains in the ferrite magnetic core cross section of the inductor of Example 5 and the ratio of variation (σ n−1 ) to the average value (L a ) of inductance.

【図6】実施例6のインダクタにおけるフェライト磁芯
断面部の平均結晶粒径と、インダクタンス及びインダク
タンスの平均値(La)に対するばらつき(σn-1)の割
合の関係を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the average crystal grain size of the ferrite magnetic core cross-section of the inductor of Example 6 and the ratio of the inductance and the variation (σ n−1 ) to the average value (L a ) of the inductance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ポリエステル系樹脂 2 エポキシ系樹脂 1 Polyester resin 2 Epoxy resin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 17/04 F 8123−5E 27/32 A C04B 35/30 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01F 17/04 F 8123-5E 27/32 A C04B 35/30 Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主成分の組成比が式a[Ni(1-x)・C
x]O・bZnO・cFe23[但し、x=0.1〜
0.8,a+b+c=100,b=0〜35(0を含ま
ず),c=32〜48.5]で表わされ、かつ、キュリ
ー温度が100℃以上であることを特徴とする酸化物磁
性材料。
1. The composition ratio of the main components is expressed by the formula a [Ni (1-x) .C.
u x ] O.bZnO.cFe 2 O 3 [where x = 0.1
0.8, a + b + c = 100, b = 0 to 35 (not including 0), c = 32 to 48.5], and the Curie temperature is 100 ° C. or higher. Magnetic material.
【請求項2】 請求項1記載の酸化物磁性材料と樹脂を
複合化して構成されるモールド型インダクタにおいて、
前記酸化物磁性材料の磁芯断面部の面積が100mm2
以下の範囲で、結晶粒総数が100個以上であり、か
つ、平均結晶粒径が0.4〜20μmの範囲であること
を特徴とするインダクタ。
2. A mold-type inductor formed by combining the oxide magnetic material according to claim 1 and a resin,
The area of the magnetic core cross section of the oxide magnetic material is 100 mm 2.
In the following range, the total number of crystal grains is 100 or more, and the average crystal grain size is in the range of 0.4 to 20 μm.
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