JPS62252366A - 高周波用フエライト材 - Google Patents

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、透磁率μが２０〜５０程度のニッケル−亜鉛
系フェライト材に関し、更に詳しくは、微細な結晶粒中
に粗大粒径の結晶がほぼ均一に点在した結晶集合組織を
有し、外部応力に対して透磁率の変化が少ない特性を有
する高周波用フェライト材に関するものである。

［従来の技術］ ニッケル−亜鉛系フェライト材は、透磁率が低いものの
固有抵抗が高いため渦電流損失が少な（高周波で使用す
るのに適していることは周知の通りである。このような
ニッケル−亜鉛系フェライトコアを用いてコイルやトラ
ンス等を構成する場合には、コアの表面に樹脂被覆を施
す場合が多い、これには、例えばエポキシ系樹脂のよう
な熱硬化性樹脂が用いられている。

ところが樹脂でフェライトコア表面を被覆すると、熱硬
化の際に樹脂が収縮してフェライトコアに強い応力を与
え、透磁率μが大幅に低下したり、甚だしい場合にはコ
アが破損することが生じる。ニッケル−亜鉛系フェライ
ト材のなかでも特にｙ１磁率が２０〜５０程度の材質は
け歪が発生し易く、外部応力に対する磁気特性の変化が
非常に大きい。

またフェライトコアと被覆した樹脂との熱膨張率が大き
く異なるから、温度が上昇すると応力が解放され、温度
によってインダクタンスが大きく変動する問題もある。

このような外部応力に対する透磁率の低下を防止するた
め、従来技術ではフェライトの焼結を促進し結晶粒を大
きくすること（焼成密度を上げること）が行われていた
。

［発明が解決しようとする問題点］ 焼結を促進し結晶粒を大きくすることによって機械的強
度が向上し外部応力に対する透磁率変化を抑制できる効
果が得られるが、それによって固有抵抗が低下し高周波
損失が増大するという問題が生じる。

このように従来のニッケル−亜鉛系フェライト材では、
焼結を促進しなければ電気的特性は良好であるものの外
部応力に弱り、逆に焼結を促進すれば外部応力に強くな
るものの電気的特性が低下するという相反する問題があ
り、解決できなかった。

本発明の目的は上記のような従来技術における相反する
問題を解決し、機械的強度が大きく外部応力に対する磁
気特性の変化が少なく、シかも高周波特性の良好なニッ
ケル−亜鉛系フェライト材を提供することにある。

Ｃ問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、粒
度２μｍ以下の微細な結晶粒中に、その数倍以上の粒度
の粗大結晶粒がほぼ均一に点在する結晶集合ｍ織を有す
るニッケル−亜鉛系の高周波用フェライト材である。

ここで粗大結晶粒は粒径がほぼ５μｍ程度であることが
望ましく、また微細な結晶粒と粗大結晶粒との割合は重
量比で６：４〜８：２程度であるのが望ましい。

このような結晶集合組織は、例えば同じ組成を有するが
粉砕条件の異なる２種類の粉体を所定の割合で混合して
焼成することによって容易に製造することができる。

［作用］ フェライト結晶集合＆ｌｌ織において、微細な結晶粒中
にほぼ均一に点在している粗大結晶粒があたかも構造体
における補強リプのような作用を果たし、機械的強度は
粒径を成長させた時と同様の良好な値を示す、また粗大
結晶粒はその周囲が微細な結晶粒で取り囲まれているか
ら、電磁気的特性に関しては小さな粒径の場合と同様の
ｉ３磁率ならびに高周波損失特性を示す。

このようにして本発明にかかるフェライト材は、外部応
力に対して歪が抑制され透磁率変化が少なくなり、機械
的強度の改善がなされる。

また固有抵抗も高く高周波特性も良好なものとなる。

［実施例］ 実施例として作成した高周波用フェライト材は、ニッケ
ル−亜鉛系フェライト材において、粒径１〜２μｍ程度
の微結晶粒中に粒径５μｍ程度の粗大結晶粒がほぼ均一
に点在し、微結晶粒と粗大結晶粒との割合がほぼ７：３
となっている結晶集合組織を有するものである。

このような高周波用フェライト材は、例えば第１図に示
すような製造工程により作成できる。

まず所望の組成のニッケル−亜鉛系フェライト材となる
ように原料粉末（酸化鉄、酸化ニッケル、酸化亜鉛等）
を秤量配合し、機械的に混合する。そして混合粉末を通
常焼結温度より低い温度で仮焼成する。仮焼成粉体を重
量比で６：４の割合に分配し、６割を振動ミルで粉砕し
４割をアトマイザ−で粉砕する。粉砕条件を適当に制？
ｌＩ″ｐることにより、振動ミルによる粉砕品は粗密分
布比がほぼ５：５となり、アトマイザ−による粉砕品は
粒径の小さいものとなる。これらを再び混合すると、最
終的に粒径の小さいものがほぼ７割、粒径の大きいもの
が３割となる。このようにして得られた粉体を用いて造
粒し所定の形状に成形した後、焼結する。

得られた焼結体を電子顕微鏡により観察すると、前述の
ように微細な結晶粒中に粗大結晶粒がほぼ均一に点在す
る結晶集合＆１ｌＶａとなっていることが確認できる。

本発明品の加圧特性を第２図Ａに示す、同図Ｂは比較の
ため従来品に対して行ったものである。この従来品は全
てアトマイザ−により粉砕した粉体を用いたものであり
、その他の工程は本発明品と全く同じにして作成したも
のである。

結晶集合＆！１ｍを電子顕微鏡で観察すると、１〜２μ
ｍの微結晶粒がほぼ９５％以上存在し、５μｍ以上の粗
大結晶粒は殆ど含まれていない結晶集合組織を存するも
のであった。

加圧特性の測定は、それぞれドラムコアを製作し、所定
のコイル巻線を施して、コアに圧力を印加しながらイン
ダクタンスを測定することによって行った。

第２図Ａ、Ｂを比べれば明らかなように、外部応力に対
するインダクタンスの変化率（ΔＬ／Ｌ）は、本発明品
の方が従来品に比べてはるかに少なくなっていることが
判る。つまり本発明品は従来品よりも機械的強度が大き
く、外部応力に対する磁気特性（インダクタンス）の変
化が小さくなるのである。

また本発明品は焼結温度による特性のばらつきが少なく
、かつ同一焼結温度における特性のばらつきも少ない、
つまり均一な磁気特性のコアを得ることができることが
示されている。

第３図は周波数に対する無荷重時のＱ特性を示している
。従来品の場合、焼結温度が低ければ（１０２０℃）Ｑ
は高いが、焼結温度が少しでも高くなると（１０３０℃
）Ｑが急激に低下する。それに対して本発明品は焼結温
度にょるＱの変化が少な（、また高温で焼結した従来品
よりも高いＱを得ることができる。

このように本発明品は、従来品よりも加圧特性ならびに
周波数−Ｑ特性が改善されていることが判る。

［発明の効果］ 本発明は上記のように、微結晶粒中に粗大結晶粒がほぼ
均一に点在する結晶集合＆Ｉｒａを有するニッケル−亜
鉛系の高周波用フェライト材であるから、点在する粗大
結晶粒が構造体の補強リブのような作用を果たし、結晶
粒径を成長させた時と同様の優れた機械的強度を呈し、
外部応力に強い性質を発現させることができ、また粗大
結晶粒の周囲を微細な結晶粒が取り囲んでいるから固育
抵抗が低下せず良好な高周波特性を発現させることがで
きる優れた効果がある。

従って本発明は小型インダクタンス素子や小型変成器等
、特に表面を樹脂でコーティングしたり樹脂で接着を行
うようなものに応用したとき特に優れた効果がもたらさ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるフェライト材を製造するに好適
な工程の一例を示す説明図、第２図Ａ、Ｂはそれぞれ本
発明品と従来品の加圧特性の一例を示す線図、第３図は
周波数−Ｑ特性の一例を示す線図である。 特許出願人　　富士電気化学株式会社 代　　理　　人　　　　　茂　　見　　　　　穣第１図 第 Ａ Ｃ本発明品） 圧力（ｋｇ） ２図 （従来品） 圧力（ｋ　ｇ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ニッケル−亜鉛系フェライト材において、粒度２μ
   ｍ以下の微結晶粒中に、その数倍以上の粒度の粗大結晶
   粒がほぼ均一に点在する結晶集合組織を有することを特
   徴とする高周波用フェライト材。 ２、粗大結晶粒が粒径５μｍ以上である特許請求の範囲
   第１項記載のフェライト材。 ３、微結晶粒と粗大結晶粒の割合が重量比で６：４〜８
   ：２である特許請求の範囲第１項または第２項記載のフ
   ェライト材。