JPH09295862A - 低損失フェライト材料及びこれを用いた信号用チップインダクタ - Google Patents
低損失フェライト材料及びこれを用いた信号用チップインダクタInfo
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Abstract
が小さく(Q値が大きく)、かつ緻密で温度特性の優れ
たフェライト材料を得る。 【解決手段】45〜55重量%のFe2 O3 と、1〜1
5重量%のZnOと、5〜40重量%のNiOを主成分
とするフェライト材料において、上記主成分100重量
部に対し、0.01〜5重量部のCoOと、0.01〜
3重量部のBi2O3 と、0.01〜3重量部のAl2
O3 を含有する。
Description
が低いフェライト材料、及びこれを用いた信号用チップ
インダクタに関するものである。
器・安定器・電磁石等のコア及びコネクターとして秘録
使用されている。特にインダクター用途としては、マル
チメディアの発展に伴い、高周波帯域で使える低損失フ
ェライト材の必要性は増すばかりである。
は、従来より高周波フェライトとして多用されている
が、粒成長によって結晶が大きくなると30MHz以上
の高周波領域における損失が増大することから、これを
防止するために焼成温度を低くして粒成長を抑えること
が行われている。
Zn系フェライトにおいて、焼成温度を低くすると、焼
結体の密度が5.0g/cm3 以下と理論密度に対して
著しく低くなるため、機械的強度が低下して信頼性が悪
くなるだけでなく、焼成時の収縮率の制御が難しくなっ
て寸法制度が悪くなり、製造歩留りが低下するという問
題があった。
物を加えることによって、特性を高めることも提案され
ているが(特開昭49−2092号、49−2093
号、特公昭52−27358号公報等参照)、いずれも
上記問題を解決するものではなかった。
される高周波用途のNi−Zn系フェライト材料におい
て、焼結体の密度が5.0g/cm3 以上で、Q値が高
く、損失が小さいフェライト材料を得ることを目的とす
る。
量%のFe2 O3 と、1〜15重量%のZnOと、5〜
40重量%のNiOを主成分とするフェライト材料にお
いて、上記主成分100重量部に対し、0.01〜5重
量部のCoOと、0.01〜3重量部のBi2O3 と、
0.01〜3重量部のAl2 O3 を含有することを特徴
とする。
〜3重量部のSiO2 を含有することを特徴とする。
に対して、所定量のCoO、Bi2O3 、Al2 O3 、
さらに必要に応じてSiO2 を添加することによって、
焼結体の密度が5.0g/cm3 以上で、焼成後の焼鈍
を必要とせず、30MHz以上の高周波領域での損失特
性を向上できるようにしたものである。
は、CoO、Bi2 O3 、またはAl2 O3 がそれぞれ
0.01重量部未満では、30MHz以上の高周波領域
でのQ値が低下してしまい、一方CoOが5重量部を超
えると温度特性が劣化し、またBi2 O3 が3重量部を
超えると粒成長が起こってQ値が著しく低下し、さらに
Al2 O3 が3重量部を超えると焼結性が低下してしま
うためである。
透磁率μの温度変化率を小さくして温度特性を向上でき
るが、含有量が0.05重量部未満ではその効果が乏し
く、一方3重量部を超えると温度特性が悪くなってしま
うため、上記範囲が好ましい。
組成比を上記範囲としたのは、Fe2 O3 が45重量%
未満では透磁率μが低下し、一方Fe2 O3 が55重量
%を超えるとQ値が低下し、ZnOが15重量%を超え
るとキュリー点が低下し、NiOが40重量%を超える
と加圧安定性が悪くなるためである。
量%以下の範囲でCuOを含有することもできる。Cu
Oは焼結性を向上させる作用を有するが、5重量%を超
えると磁気特性が劣化するため、5重量%以下の範囲が
好ましい。
も同様に焼結性を向上させる作用を有しており、本発明
ではBi2 O3 を必須成分として含有することから、上
記CuOについては必ずしも含有していなくても良い。
主成分、添加成分以外に、MnO、MgO、CaO、P
bO、P2 O5 、Cr2 O3 等の成分を合計で5重量部
以下の範囲で含んでいても良い。
記範囲となるように各原料を調合し、ボールミル等で粉
砕混合した後スプレードライヤーで造粒し得られた粉体
をプレス成形にて所定形状に成形し、900〜1300
℃の範囲で焼成することによって得られる。
材料からなるコアに巻き線を施して信号用チップインダ
クタを構成したことを特徴とする。ここで、信号用チッ
プインダクタとは、高周波において高Q値の必要な通信
機、携帯電話、コンピュータ等の機器における信号処理
系に使用されるチップインダクタのことを言う。
ZnOと、36.92重量%のNiOと、0.06重量
%のCuOから成るフェライトを調合した。
00〜900℃で仮焼し、この仮焼粉体をボールミルに
て粉砕した。この時、同時にAl2 O3 、Bi2 O3 、
CoOの添加剤を表1に示す割合で調合した。
後、圧縮成形してトロイダルコア状に成形し、この成形
体を900〜1000℃で焼成した。
を巻き付け、HP社製4291Aインピーダンスアナラ
イザーにて、周波数110MHzと230MHzにおい
て、透磁率μと相対損失係数tanδ/μを測定した。
また得られた焼結体の嵩比重も測定した。
り、Al2 O3 、Bi2 O3 、CoOの含有量が本発明
の範囲外であるNo.1、30では、相対損失係数ta
nδ/μが、周波数110MHzで5000×10-6以
上、周波数230MNzで20000×10-6以上と大
きくなることが判った。
2〜29では、相対損失係数tanδ/μが、周波数1
10MHzで2000×10-6以下、周波数230MH
zで9000×10-6以下となり、低損失でQ値の高い
フェライト材料を得ることができた。しかも嵩比重が
5.0g/cm3 以上と大きいことも確認された。
のように変化させて各原料を調合した。添加剤は、上記
主成分100重量部に対し、Al2 O3 を1.5重量
部、Bi2 O3 を1.5重量部、CoOを1.0重量部
とした。それぞれ実施例1と同様にしてフェライトコア
を作製し、透磁率μ、相対損失係数tanδ/μを求め
た。
2 O3 、ZnO、NiO、CuOの含有量が本発明の範
囲外であるNo.39〜44では、相対損失係数tan
δ/μが、周波数110MHzで1050×10-6以
上、周波数230MHzで3500×10-6以上と大き
くなることが判った。
31〜38では、相対損失係数tanδ/μが、周波数
110MHzで1000×10-6以下、周波数230M
Hzで3000×10-6以下となり、低損失でQ値の高
いフェライト材料を得ることができた。しかも嵩比重が
5.0g/cm3 以上と大きいことも確認された。
のZnOと、35.9重量%のNiOと、3重量%のC
uOから成る主成分100重量部に対し、添加剤として
Al2 O3 を1.5重量部、Bi2 O3 を1.5重量
部、CoOを1.0重量部添加したフェライト材料に対
しSiO2 を添加した。上記主成分100重量部に対す
るSiO2 の含有量を表3のように変化させて、それぞ
れ得られたフェライト材料の温度特性を評価した。
は、それぞれ常温から高温側又は低温側に温度変化した
時の透磁率μの変化率のことである。具体的には、温度
特性Hは常温(20℃)での透磁率μ0 と高温(80
℃)での透磁率μ1 を測定し、 温度特性H=(μ1 −μ0 )/μ0 2・ΔT で求めた値である。また、温度特性Lは常温(20℃)
での透磁率μ0 と低温(−25℃)での透磁率μ1 を測
定し、 温度特性L=(μ0 −μ1 )/μ0 2・ΔT で求めた値である。
は含有量が3重量部を超えるNo.45、49では温度
特性H、Lが大きく、温度変化に伴う透磁率の変化が大
きいことが判る。
を含有したNo.46〜48では温度特性H、Lの値を
小さくし、温度変化に伴う透磁率μの変化を小さくでき
ることが判る。
コアを作製し、直径0.06mmの導線を10回巻いて
チップインダクターを形成した。このチップインダクタ
ーについて、30MHz以上の各周波数でのインダクタ
ンスL及びQ値を測定し、次に温度特性として温度変化
に伴うインダクタンスLの変化率を測定した。
ップインダクタは、30MHz以上の高周波領域におい
て、周波数が異なってもほぼ同程度のインダクタンスL
を有しており、Q値も低い値であった。また、温度変化
に伴うインダクタンスLの変化率が小さく温度特性も優
れていた。
重量%、ZnOが1〜15重量%、NiOが5〜40重
量%から成る主成分100重量部に対し、0.01〜5
重量部のCoOと、0.01〜3重量部のBi2 O
3 と、0.01〜3重量部のAl2 O3 を添加すること
によって、110MHzでの相対損失係数tanδ/μ
が1000×10-6以下、かつ230MHzでの相対損
失係数tanδ/μが3000×10-6以下と低損失
で、かつ焼結体の密度が5.0g/cm3 以上の、緻密
で温度特性の優れた低損失フェライト材料を得られるこ
とが判った。
ついて述べたが、本発明の低損失フェエライト材料は、
移動体通信機器を中心に、コードレス電話、コンピュー
ター、各種無線機器等、特に高周波(30MHz以上)
領域に使用される信号用チップインダクターとして好適
に用いることができる。また、その他のTV,VTR等
の各種電子機器等にも使用することができる。
5重量%のFe2 O3 と、1〜15重量%のZnOと、
5〜40重量%のNiOを主成分とするフェライト材料
において、上記主成分100重量部に対し、0.01〜
5重量部のCoOと、0.01〜3重量部のBi2 O3
と、0.01〜3重量部のAl2 O3 を含有することに
よって、高周波領域における相対損失係数tanδ/μ
が小さく(Q値が大きく)、かつ緻密で温度特性の優れ
たフェライト材料を得ることができる。
あるため機械的強度が向上するだけでなく、焼成時の収
縮率の制御が簡単になり、寸法精度が向上し、製品歩留
りを上げることができ、特にマルチメディアの発展に伴
う高周波帯域でのインダクター用途として使用すること
ができる。
Claims (3)
- 【請求項1】45〜55重量%のFe2 O3 と、1〜1
5重量%のZnOと、5〜40重量%のNiOから成る
主成分100重量部に対し、0.01〜5重量部のCo
Oと、0.01〜3重量部のBi2 O3 と、0.01〜
3重量部のAl2 O3 を含有することを特徴とする低損
失フェライト材料。 - 【請求項2】さらに0.05〜3重量部のSiO2 を含
有することを特徴とする請求項1記載の低損失フェライ
ト材料。 - 【請求項3】請求項1又は2に記載した低損失フェライ
ト材料からなるコアに巻き線を施してなる信号用チップ
インダクタ。
Priority Applications (1)
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-
1996
- 1996-04-26 JP JP10811896A patent/JP3550251B2/ja not_active Expired - Lifetime
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