【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、インダクター等の磁心材料として使用され
る酸化物磁性材料に関するものである。
〔従来の技術〕
本発明は、磁心材料として使用される酸化物磁性材料
において、Fe2O3、NiO、CuO、ZnOを所定の組成比で混合
して作製されるNi−Zn系フェライトに対してSb2O3を所
定量添加することにより、透磁率，温度特性，加圧特性
を同時に満足する酸化物磁性材料を提供しようとするも
のである。
〔従来の技術〕
各種電子機器の電気回路に用いられるインダクター
は、磁心の周囲に導線を巻回した構造をしており、小型
化，高性能化が進められている。例えば、小型化を達成
するためには、磁心を高透磁率，低損失，高安定度の要
求を満足するように改善すること、巻線の細線化を達成
すること、構造の簡素化を達成すること等が必要であ
る。また、高性能化を達成するためには、磁心材料とし
て用いられるフェライト材料の改善を行い高透磁率，低
損失を達成することが必要である。
例えば、非常に小型化された電子機器のインダクター
として開発されたもので、マイクロインダクターと称さ
れるものがある。上記マイクロインダクターには透磁率
が高いこと、温度係数が小さいこと、使用周波数範囲が
広いこと、最大磁束密度Bsが大きいこと、保磁力Hcが小
さいこと等の諸特性が要求されている。上述の要求から
マイクロインダクターは、大きなインダクタンスを得る
ために非常に細い巻線を用いて巻線数を増加させてい
る。
また、上記マイクロインダクターは、回路内に組みこ
まれる際に機械的ショックを受けることがあり、マイク
ロインダクターの磁心及び巻線を保護するためにその表
面に硬度の高いエポキシ系樹脂を用いてモールドを施し
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、上記マイクロインダクターの表面にエポキ
シ系樹脂でモールドした場合、磁心や巻線に大きな圧力
が加わることになり、マイクロインダクターの有する透
磁率μやＱ特性等の各種特性の劣化を招くことになる。
また、マイクロインダクターをモールドするために用
いたエポキシ系樹脂は温度によって硬化したり、軟化し
たりするため、磁心や巻線に加わる圧力が変化すること
になる。このように、磁心や巻線に加わる圧力が変化し
た場合、マイクロインダクターのインダクタンスやＱの
値が変化することとなり、上記マイクロインダクターの
有する特性を所定の範囲内に安定させておくことが非常
に難しい。
インダクターを構成する磁心の材料組成を選択するこ
とにより、加圧特性を小さくし、且つ必要透磁率を得る
ことは従来から試みらており可能であった。さらに、イ
ンダクターを構成する磁心として好適なものを得るには
温度特性を制御することも重要である。しかしながら、
磁心の材料組成を選択することにより温度特性まで制御
することは従来の技術からは不可能であった。
そこで、本発明は上述の従来の実情に鑑みて提案され
たもので、透磁率，温度特性，加圧特性を同時に満足す
る酸化物磁性材料を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の
結果、Ni−Zn系フェライトの組成を所定の組成とし、こ
れにSb2O3を所定量添加することにより温度特性を制御
し得るという知見を得るに至った。本発明は、上述の知
見に基づき提案されたものであって、磁心材料として使
用される酸化物磁性材料において、Fe2O3:40〜55モル
％、NiO:5〜50モル％、CuO:0〜20モル％、ZnO:0〜30モ
ル％よりなるNi−Zn系フェライトに対しSb2O3を1.0〜3.
0重量％添加したことを特徴とするものである。
上記磁心材料として使用されるNi−Zn系フェライト
は、Fe2O3,NiO,CuO,ZnOを組成としてなるものである。
これらNi−Zn系フェライトを構成する成分の含有率を制
御することによって透磁率や加圧特性等を制御すること
ができる。また、これにSb2O3を所定量添加することに
より、温度特性をも制御することができる。
ここで、Ni−Zn系フェライトの組成は、Fe2O3:40〜55
モル％、NiO:5〜50モル％、CuO:0〜20モル％、ZnO:0〜3
0モル％である。上記各成分の含有率は、磁心材料に要
求される透磁率,Q,モールド特性等によって決まるもの
で、上述の範囲を外れると所定の特性を有する磁心が得
られなくなってしまう。
また、上述の組成で示されるNi−Zn系フェライトに対
してSb2O3は、磁心材料の温度特性を制御するもので所
定の温度特性が得られるように1.0〜3.0重量％の範囲内
で添加することが好ましい。上記Sb2O3の添加量が1.0重
量％以下では添加した効果が得られず温度特性を制御す
る効果が小さい。また、Sb2O3の添加量が3.0重量％以上
では、温度特性の値が大きく成りすぎること、及び添加
物が固溶しにくく焼結性が悪化し磁心を作製することが
できなくなってしまう。
〔作用〕
Fe2O3,NiO,CuO,ZnOを所定量混合してNi−Zn系フェラ
イトとすることにより、透磁率，加圧特性が所定の範囲
に制御される。また、上記Ni−Zn系フェライトにSb2O3
を所定量添加することにより、同時に温度特性が制御さ
れる。
したがって、前述のNi−Zn系フェライトを磁心材料と
すれば、エポキシ系樹脂等によってモールドする構成を
とるインダクター類の電子部品の透磁率，加圧特性，温
度特性に対して安定な特性を維持することが可能とな
る。
〔実施例〕
以下、本発明を適用した実施例について説明するが、
本発明がこの実施例に限定されるものではないことはい
うまでもない。
実施例１
Fe2O3:45モル％、NiO:32モル％、CuO:9モル％、ZnO:1
4モル％からなる基本組成物に対してSb2O3を1.2重量％
添加したものを、1000℃にて焼成しNi−Zn系フェライト
環状磁心を得た。
実施例２〜実施例４
実施例１において基本組成物に添加したSb2O3の添加
量を0.1重量％から1.5〜3.0重量％の範囲に変えて、後
は実施例１と同様にしてNi−Zn系フェライト環状磁心を
得た。
比較例１
実施例１において基本組成物に添加したSb2O3を添加
しないで、後は実施例１と同様にしてNi−Zn系フェライ
ト環状磁心を得た。
比較例２〜比較例６
実施例１において基本組成物に添加したSb2O3の添加
量を0.1〜0.9重量％の範囲あるいは5.0重量％に変え
て、後は実施例１と同様にしてNi−Zn系フェライト環状
磁心を得た。
上述のような組成として得られた環状磁心について透
磁率μ0,Q,温度特性Δμ／μ２×1/ΔＴ（−20〜20
℃），Δμ／μ２×1/ΔＴ（＋20〜80℃）を測定した。
その測定結果を第１表に示す。また、上記測定結果のう
ちSb2O3添加量と温度特性との関係を第１図に、Sb2O3添
加量と透磁率との関係を第２図に示す。
尚、Δμ／μ２×1/ΔＴはβとして表した。
第１表及び第１図，第２図より明らかなように、Sb2O
3を1.0〜3.0重量％の範囲内で添加とすることにより、
温度特性が連続的に減少しており、温度特性を制御し得
ることがわかる。
透磁率μ０は、Sb2O3の添加量に余り影響されず一定
した値を示している。また、Ｑ特性も同様にSb2O3の添
加量に余り影響されず一定した値を示している。したが
って、Ni−Zn系フェライトの組成から得られるμ０特
性,Q特性，加圧特性の値を活かすことができ、同時に温
度特性を制御することができる。
〔発明の効果〕
以上の説明より明らかなように、Sb2O3の添加量を規
定することによって、Ni−Zn系フェライトの組成から得
られる各種特性に影響を与えることなく、温度特性を制
御することができる。
したがって、透磁率，温度特性，加圧特性を同時に満
足する酸化物磁性材料を提供することができる。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an oxide magnetic material used as a magnetic core material such as an inductor. [Prior Art] The present invention, in the oxide magnetic material used as the core material, Fe 2 O 3, NiO, CuO, to Ni-Zn ferrite which the ZnO is prepared by mixing in a predetermined composition ratio By adding a predetermined amount of Sb 2 O 3 , it is intended to provide an oxide magnetic material that simultaneously satisfies the magnetic permeability, temperature characteristics, and pressure characteristics. [Related Art] Inductors used in electric circuits of various electronic devices have a structure in which a conductive wire is wound around a magnetic core, and miniaturization and high performance are being promoted. For example, in order to achieve miniaturization, the core must be improved to satisfy the requirements of high permeability, low loss, and high stability, the winding must be thinned, and the structure must be simplified. It is necessary to do. In order to achieve high performance, it is necessary to improve a ferrite material used as a magnetic core material to achieve high magnetic permeability and low loss. For example, there has been developed a very small-sized inductor for an electronic device, which is called a micro-inductor. The microinductor is required to have various characteristics such as high magnetic permeability, small temperature coefficient, wide operating frequency range, large maximum magnetic flux density Bs, and small coercive force Hc. From the above requirements, the microinductor uses a very thin winding to increase the number of windings in order to obtain a large inductance. In addition, the above-mentioned micro-inductor may receive a mechanical shock when being incorporated in a circuit, and uses a hard epoxy resin for its surface to protect the magnetic core and the winding of the micro-inductor. The mold has been applied. [Problems to be Solved by the Invention] However, when the surface of the microinductor is molded with an epoxy resin, a large pressure is applied to the magnetic core and the winding, and the magnetic permeability μ and Q of the microinductor have This leads to deterioration of various characteristics such as characteristics. Further, the epoxy resin used for molding the microinductor hardens or softens depending on the temperature, so that the pressure applied to the magnetic core and the winding changes. As described above, when the pressure applied to the magnetic core and the winding changes, the inductance and the value of Q of the microinductor change, and it is possible to stabilize the characteristics of the microinductor within a predetermined range. extremely difficult. Conventionally, it has been possible to reduce the pressure characteristics and obtain the required magnetic permeability by selecting the material composition of the magnetic core constituting the inductor. Further, it is important to control the temperature characteristics in order to obtain a suitable magnetic core constituting the inductor. However,
It has not been possible from the prior art to control the temperature characteristics by selecting the material composition of the magnetic core. Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional circumstances, and has as its object to provide an oxide magnetic material that simultaneously satisfies magnetic permeability, temperature characteristics, and pressure characteristics. [Means for Solving the Problems] The present inventors have made intensive studies as a result of achieving the above object, and as a result, set the composition of the Ni-Zn ferrite to a predetermined composition, and added a predetermined amount of Sb 2 O 3 thereto. It has been found that the temperature characteristics can be controlled by the addition. The present invention has been proposed based on the above findings, and in an oxide magnetic material used as a magnetic core material, Fe 2 O 3 : 40 to 55 mol%, NiO: 5 to 50 mol%, CuO: 0-20 mol%, ZnO: to Ni-Zn ferrite consisting 0-30 mol% of Sb 2 O 3 1.0~3.
It is characterized by adding 0% by weight. The Ni—Zn ferrite used as the magnetic core material has a composition of Fe 2 O 3 , NiO, CuO, and ZnO.
By controlling the contents of the components constituting the Ni-Zn ferrite, the magnetic permeability, the pressure characteristics, and the like can be controlled. Further, by adding a predetermined amount of Sb 2 O 3 thereto, the temperature characteristics can also be controlled. Here, the composition of the Ni-Zn ferrites, Fe 2 O 3: 40~55
Mol%, NiO: 5-50 mol%, CuO: 0-20 mol%, ZnO: 0-3
0 mol%. The content of each component is determined by the magnetic permeability, Q, mold characteristics, and the like required of the magnetic core material. If the content is outside the above range, a magnetic core having predetermined characteristics cannot be obtained. In addition, Sb 2 O 3 controls the temperature characteristics of the magnetic core material with respect to the Ni-Zn ferrite represented by the above-described composition, and is in the range of 1.0 to 3.0% by weight so as to obtain a predetermined temperature characteristic. It is preferred to add. If the amount of Sb 2 O 3 is less than 1.0% by weight, the effect of adding Sb 2 O 3 is not obtained, and the effect of controlling the temperature characteristics is small. When the amount of Sb 2 O 3 added is 3.0% by weight or more, the value of the temperature characteristic becomes too large, and the additive hardly forms a solid solution, the sinterability deteriorates, and the magnetic core cannot be manufactured. . [Function] By mixing a predetermined amount of Fe 2 O 3 , NiO, CuO, and ZnO into a Ni—Zn ferrite, the magnetic permeability and the pressure characteristics are controlled within a predetermined range. In addition, Sb 2 O 3
, A temperature characteristic is controlled at the same time. Therefore, if the above-mentioned Ni-Zn-based ferrite is used as the magnetic core material, stable characteristics are maintained with respect to the magnetic permeability, pressurization characteristics, and temperature characteristics of electronic components such as inductors that are molded with an epoxy-based resin or the like. It becomes possible. [Examples] Hereinafter, examples to which the present invention is applied will be described.
It goes without saying that the present invention is not limited to this embodiment. Example 1 Fe 2 O 3 : 45 mol%, NiO: 32 mol%, CuO: 9 mol%, ZnO: 1
1.2% by weight of Sb 2 O 3 based on 4 mol% of the basic composition
The added material was fired at 1000 ° C. to obtain a Ni—Zn ferrite ring core. By changing the amount of addition of Examples 2 to 4 Example 1 Sb 2 O 3 added to the base composition in the range of 0.1 wt% of 1.5 to 3.0 wt%, later in the same manner as in Example 1 Ni A -Zn ferrite ring core was obtained. Comparative Example 1 Example 1 without adding Sb 2 O 3 added to the base composition, in the same manner as in Example 1 to obtain a Ni-Zn ferrite annular core after. By changing the addition amount of Comparative Examples 2 to 6 Example 1 Sb 2 O 3 added to the base composition in the 0.1 to 0.9% by weight in the range or 5.0 wt%, later in the same manner as in Example 1 Ni A -Zn ferrite ring core was obtained. The magnetic permeability μ 0 , Q, temperature characteristic Δμ / μ 2 × 1 / ΔT (−20 to 20
° C), Δμ / μ 2 × 1 / ΔT (+20 to 80 ° C).
Table 1 shows the measurement results. FIG. 1 shows the relationship between the added amount of Sb 2 O 3 and the temperature characteristics, and FIG. 2 shows the relationship between the added amount of Sb 2 O 3 and the magnetic permeability. Here, Δμ / μ 2 × 1 / ΔT was expressed as β. As is clear from Table 1 and FIGS. 1 and 2, Sb 2 O
By adding 3 within the range of 1.0 to 3.0% by weight,
It can be seen that the temperature characteristics are continuously reduced, and that the temperature characteristics can be controlled. Permeability mu 0 denotes a constant value without being influenced remainder amount of Sb 2 O 3. Similarly, the Q characteristic shows a constant value without being affected so much by the amount of Sb 2 O 3 added. Therefore, mu 0 characteristic obtained from the composition of the Ni-Zn ferrite, Q characteristic, can take advantage of the value of the pressurized pressure characteristics, it is possible to control the temperature characteristics at the same time. [Effect of the Invention] As is clear from the above description, by defining the amount of Sb 2 O 3 added, the temperature characteristics can be controlled without affecting the various characteristics obtained from the composition of the Ni-Zn ferrite. can do. Therefore, it is possible to provide an oxide magnetic material that simultaneously satisfies the magnetic permeability, temperature characteristics, and pressure characteristics.
【図面の簡単な説明】
第１図はSb2O3の添加量と温度特性の関係を示す特性
図、第２図はSb2O3の添加量と透磁率との関係を示す特
性図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a characteristic diagram showing the relationship between the added amount of Sb 2 O 3 and temperature characteristics, and FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the added amount of Sb 2 O 3 and the magnetic permeability. is there.