(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ２Ｏ３：５３〜５４モル％、ＺｎＯ：１６〜２２モル％、残部ＭｎＯを主成分とし、副成分として、ＳｉＯ２、ＣａＯを含有し、
更に、ＣｏＯを０．０５〜０．１０ｗｔ％含有し、
２０℃における初透磁率が２５００以上であり、２０℃の初透磁率を基準とした−２０〜６０℃における初透磁率の変化率が−８．１％〜＋９．３％であることを特徴とする低温度係数フェライト磁心。
【請求項２】
更に副成分としてＢｉ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５のどちらかを含み、前記Ｂｉ２Ｏ３が０．０２ｗｔ％〜０．０４ｗｔ％、前記Ｎｂ２Ｏ５が０．０２ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の低温度係数フェライト磁心。
【請求項３】
請求項１又は２の低温度係数フェライト磁心を組み込んで構成することを特徴とする電子部品。
【請求項４】
前記電子部品が照明用トランス又は通信機用トランス又はノイズフィルタであることを特徴とする請求項３に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広い温度範囲で初透磁率（以下、μｉと称す）の変化率が極めて小さく、照明用トランス、通信機用トランス、またはノイズフィルター等に使用するのに適した低温度係数フェライト磁心に関するものであり、また照明機器、通信機器、受信機器に組み込まれる電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
照明機器、通信機器、受信機器等の電子部品の磁心として用いられるＭｎ−Ｚｎ系フェライトには、高透磁率、高飽和磁束密度、低損失等の磁気特性であることが要求される。
最近では、これに加えて環境温度の変化に対して安定した磁気特性を得るため、温度特性が優れたものが必要とされている。
【０００３】
これまで、主成分組成の限定や酸化コバルトの添加により、初透磁率温度係数を改良した報告（特公昭５２−３１５５５、特公昭６１−１１８９２など）がある。
しかしながら、高飽和磁束密度、低損失といった他の磁気特性を考慮したり、酸化コバルトの添加量が増すことによりμｉが低下し、μｉが１，０００以下であるものが多く、高いものでもμｉは２，０００程度であった。
また、主成分組成に関しても、例えばＺｎＯの場合１６モル％以下に設定されることが多い。このため、キュリー温度が高く、μｉの温度特性のカーブが大きなうねりをもち、結果的にμｉの変化率が大きくなった。
【０００４】
一方、広い温度範囲でμｉの変化率が小さいことの要求に対しては、高透磁率よりもμｉの変化率が小さいことが重要視されることから、磁心の磁路に空隙を設けた形状とすることが多かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト磁心には、電子部品の小型化に伴う高透磁率化、温度安定性向上に伴うμｉ変化率の低下が望まれている。
例えば、照明用トランスに用いる場合、μｉ変化率の大きな磁心では、環境温度の変化が厳しい条件下でインダクタンスの低下に伴い、照明機器の点灯不良などの不具合が生じていた。このため、μｉの変化率を抑制する目的として磁心に空隙を設けられており、これによる透磁率の低下が問題であった。
さらに、磁心に空隙を設けるために磁心を加工すること、また空隙を形成するために磁心の突き合わせ面にポリエステルフィルムを挿入することが必要であり、加工工数および組立に必要な部品等による工数、コストの増加も否めなかった。
一方、ノイズフィルター用磁心においても、環境温度の変化によってノイズ減衰量が異なるため、温度特性の改善が必要とされていた。
本発明は、上記の事を鑑みて、μｉが大きく、μｉの温度特性に優れた低温度係数フェライト磁心とこれを用いた電子部品を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、Ｆｅ２Ｏ３：５３〜５４モル％、ＺｎＯ：１６〜２２モル％、残部ＭｎＯを主成分とし、副成分として、ＳｉＯ２、ＣａＯを含有し、更に、ＣｏＯを０．０５〜０．１０ｗｔ％含有し、２０℃における初透磁率が２５００以上であり、２０℃の初透磁率を基準とした−２０〜６０℃における初透磁率の変化率が−８．１％〜＋９．３％である低温度係数フェライト磁心である。
本発明の低温度係数フェライト磁心においては、更に副成分としてＢｉ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５のどちらかを含み、前記Ｂｉ２Ｏ３が０．０２ｗｔ％〜０．０４ｗｔ％、前記Ｎｂ２Ｏ５が０．０２ｗｔ％であるのが好ましい。
第２の発明は、第１の発明の低温度係数フェライト磁心を組み込んで構成する電子部品である。前記電子部品としては、特に照明用トランス又は通信機用トランス又はノイズフィルタとして用いるのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、主成分組成を限定した理由は、Ｆｅ2Ｏ3が５３モル％未満、または５４モル％を越える組成領域、およびＺｎＯが１６モル％未満、または２２モル％を越える組成領域では、μｉの温度特性でのセカンダリーピークを−２０〜１０℃、もしくは−１０〜０℃に設定し、かつμｉが２，５００以上のフェライト磁心を得ることが困難なためである。
【００１０】
本発明において、μｉの温度特性でのセカンダリーピークを−２０〜１０℃、もしくは−１０〜０℃に設定する必要がある理由は、セカンダリーピークが上記の範囲より低温側に外れると、μｉの温度特性のカーブが大きなうねりをもち、２０℃におけるμｉが低く、かつμｉの変化率が大きくなるためである。一方、セカンダリーピークが上記の範囲より高温側に外れると、特に２０℃以下の低温度範囲でのμｉの変化率が大きくなり、望ましくないからである。
【００１１】
従来の低温度係数フェライト磁心ではμｉが１，０００以下であるものが多く、高いものでもμｉは２，０００程度であった。しかし本発明により、μｉが２，５００〜５，０００を有し、２０℃のμｉを基準とした−２０〜６０℃におけるμｉの変化率を−８．１％〜＋９．３％とすることにより、温度特性に優れた低温度係数フェライト磁心の小型化が可能になった。
【００１２】
また、従来の低温度係数フェライト磁心では主成分組成に関しても、例えばＺｎＯの場合、１６モル％以下に設定されることが多かった。これに対して、１６〜２２モル％に限定することで、μｉの低下を抑えて、かつμｉの温度特性でカーブのうねりが少ない温度特性に優れた低温度係数フェライト磁心が得られるものである。
【００１３】
本発明はμｉの温度特性で，セカンダリーピークを−２０〜１０℃に設定することで、広い温度範囲でμｉの変化率が小さい低温度係数フェライト磁心が得られるものである。
【００１４】
本発明は上記のように広い温度範囲でμｉの変化率が小さい低温度係数フェライト磁心を使用することにより、環境温度が変化しても本来の性能を発揮する照明用トランス、通信機用トランス、ノイズフィルター等の電子部品が得られるものである。
【００１５】
本発明はμｉが２，５００〜５，０００を有し、２０℃のμｉを基準とした−２０〜１００℃におけるμｉの変化率が±１０％以下とする、さらにはμｉが２，５００〜５，０００を有し、２０℃のμｉを基準とした−２０〜６０℃におけるμｉの変化率が±５％以下とすることにより、空隙を設けないフェライト磁心を組み込んだ照明用トランス、通信機用トランス、ノイズフィルター等の電子部品を構成することができるものである。
【００１６】
以下に、本発明に係わるフェライト材料の実施例を詳細に説明する。
実施例１
Ｆｅ2Ｏ3，ＭｎＯ(Ｍｎ3Ｏ4を使用)、ＺｎＯを表１に示すような主成分組成をもつ原料を混合し、これを空気中において８５０℃で２時間仮焼した。これに、ＳｉＯ2  ０．０２ｗｔ％、ＣａＯ（ＣａＣＯ3を使用）  ０．０８ｗｔ％、Ｂｉ2Ｏ3  ０．０２ｗｔ％、ＣｏＯ  ０．０５ｗｔ％を含有するように添加し、さらに所定量のイオン交換水および分散剤を添加した後、アトライタにて１時間混合粉砕した。これに原料に対して１ｗｔ％のバインダ（ポリビニルアルコール）を加え、スプレードライヤにて造粒し、整粒した顆粒を乾式圧縮成型機と金型を用いて、トロイダル状に成形圧２ｔｏｎ／ｃｍ2で成形した。この成形体を焼成温度１３００℃、酸素分圧５％で焼成し、得られた磁心のμｉの変化率、２０℃におけるμｉ、１００ｋＨｚにおけるｔａｎδ／μｉ、セカンダリーピーク(Ｔｓ)を測定した。この結果を表１に示す。
なお、表１の備考欄に本発明の範囲のものは、実施例とし、本発明の範囲外のものは比較例とした。
また、試料Ｎｏ.３(実施例)、試料Ｎｏ.１４(実施例)、および試料Ｎｏ.１３(比較例)のμｉの温度特性を図１に示す。この表１及び図１から、本発明の実施例は、μｉが２，５００以上と大きく、しかもμｉの温度変化率が極めて小さいことがわかる。また、このとき、Ｆｅ2Ｏ3が５３〜５４モル％、ＺｎＯが１６〜２２モル％、残部酸化マンガンであることが望ましいことがわかる。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
実施例２
Ｆｅ２Ｏ３  ５３．５ｍｏｌ％、ＭｎＯ（Ｍｎ３Ｏ４を使用）  ２８．０ｍｏｌ％、およびＺｎＯ  １８．５ｍｏｌ％を主成分とする原料を混合し、これを空気中において８５０℃で２時間仮焼した。これに、ＳｉＯ２  ０．０２ｗｔ％、ＣａＯ（ＣａＣＯ３を使用）０．０８ｗｔ％と、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｏＯを表２に示す分量含有するように添加し、さらに所定量のイオン交換水および分散剤を添加した後、アトライタにて１時間混合粉砕した。これに原料に対して１ｗｔ％のバインダ（ポリビニルアルコール）を加え、スプレードライヤにて造粒し、整粒した顆粒を乾式圧縮成型機と金型を用いて、トロイダル状に成形圧２ｔｏｎ／ｃｍ２で成形した。この成形体を焼成温度１３００℃、酸素分圧５％で焼成し、表１と同様、得られた磁心のμｉの変化率、２０℃におけるμｉ、１００ｋＨｚにおけるｔａｎδ／μｉ、セカンダリーピーク（Ｔｓ）を測定した。この結果を表２に示す。この表２から、本発明の実施例は、μｉが２，５００以上と大きく、しかもμｉの温度変化率が極めて小さいことがわかる。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
実施例３
Ｆｅ２Ｏ３  ５３．５ｍｏｌ％、ＭｎＯ（Ｍｎ３Ｏ４を使用）  ２８．０ｍｏｌ％、およびＺｎＯ  １８．５ｍｏｌ％を主成分とする原料を混合し、これを空気中において８５０℃で２時間仮焼した。これに、ＳｉＯ２  ０．０２ｗｔ％、ＣａＯ（ＣａＣＯ３を使用）０．０８ｗｔ％と、ＣｏＯ、Ｎｂ２Ｏ５を表３に示す分量含有するように添加し、さらに所定量のイオン交換水および分散剤を添加した後、アトライタにて１時間混合粉砕した。これに原料に対して１ｗｔ％のバインダ（ポリビニルアルコール）を加え、スプレードライヤにて造粒し、整粒した顆粒を乾式圧縮成型機と金型を用いて、トロイダル状に成形圧２ｔｏｎ／ｃｍ２で成形した。この成形体を焼成温度１２５０℃、酸素分圧１％で焼成し、表１と同様、得られた磁心のμｉの変化率、２０℃におけるμｉ、１００ｋＨｚにおけるｔａｎδ／μｉ、セカンダリーピーク（Ｔｓ）を測定した。この結果を表３に示す。この表３から、本発明の実施例は、μｉが２，５００以上と大きく、しかもμｉの温度変化率が極めて小さいことがわかる。
【００２１】
【表３】
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【００２４】
以上の実施例では、μｉが２，５００〜５，０００を有し、２０℃のμｉを基準とした−２０〜６０℃におけるμｉの変化率が−８．１〜＋９．３％で、μｉのセカンダリーピークを−２０〜１０℃とした実施例がわかる。また、これらの実施例は、μｉが２，５００以上と大きく、しかもμｉの温度変化率が極めて小さいため、照明用トランス、通信機用トランス、およびノイズフィルター等に使用するのに適した磁心であることがわかる。また、これらの磁心は、例えばＥＥ型磁心と呼ばれるように、２つの磁心を突き合わせて構成されることがあるが、この場合、μｉの温度変化率が極めて小さいため、その磁心の突き合わせ面に空隙を形成して、温度変化を緩和させる手段を用いる必要がない。すなわち、磁心に空隙を形成することなく使用出来る。このため、高い透磁率をそのまま活用出来、しかも空隙を設けるための工数及び部品も必要ない。また、高透磁率を利用し、部品の小型化も達成される。もちろん、磁心の形状は、ＥＥ型に限定されるものではない。例えば、リング型、ＵＵ型、壺型など種々の形状が考えられる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、μｉが２，５００以上と大きく、しかも広い温度範囲でμｉの変化率が小さい低温度係数フェライト磁心を得ることができる。
本発明に係わる低温度係数フェライト磁心を組み込んで構成することにより、環境温度が変化しても本来の性能を発揮する照明用トランス、通信機用トランス、ノイズフィルター等の電子部品が得ることができる。このため、照明機器の点灯不良などの不具合や不安定なノイズ減衰量を生じる恐れがない。
本発明に係わる低温度係数フェライト磁心を組み込んで電子部品を構成する場合、磁心にμｉの変化率を抑制するための空隙を設ける必要がなく、空隙を設けるための加工、空隙を形成するためのポリエステルフィルム、および組立に必要な部品等による工数、コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係わる実施例と比較例のμｉの温度特性である。
【図１】
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