(57)【要約】【課題】  コアロスの低減（伝達損失の低減）などの基本特性を備えることはもとより、抗折強度や透磁率を低下させることなく耐衝撃性を向上させ、製品歩留まりの格段の向上を図る。【解決手段】  主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で４６．０〜４９．２モル％、酸化銅をＣｕＯ換算で２．０〜７．９モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２０．０〜２８．９モル％、酸化マンガンをＭｎ2Ｏ3換算で０．５モル％以下（零を含まない）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を残りのモル％含み、副成分として酸化タングステン、酸化モリブデンおよび酸化ビスマスのグループから選ばれた少なくとも１種が含有されており、酸化タングステンはＷＯ3換算で０．０３〜０．５ｗｔ％、酸化モリブデンはＭｏＯ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％、酸化ビスマスはＢｉ2Ｏ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で４６．０〜４９．２モル％、酸化銅をＣｕＯ換算で２．０〜７．９モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２０．０〜２８．９モル％、酸化マンガンをＭｎ2Ｏ3換算で０．５モル％以下（零を含まない）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を残りのモル％含み、
この主成分に対して副成分としての酸化タングステンがＷＯ3換算で０．０３〜０．５ｗｔ％含有されてなることを特徴とする酸化物磁性材料。
【請求項２】
主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で４６．０〜４９．２モル％、酸化銅をＣｕＯ換算で２．０〜７．９モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２０．０〜２８．９モル％、酸化マンガンをＭｎ2Ｏ3換算で０．５モル％以下（零を含まない）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を残りのモル％含み、
この主成分に対して副成分としての酸化モリブデンがＭｏＯ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％含有されてなることを特徴とする酸化物磁性材料。
【請求項３】
主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で４６．０〜４９．２モル％、酸化銅をＣｕＯ換算で２．０〜７．９モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２０．０〜２８．９モル％、酸化マンガンをＭｎ2Ｏ3換算で０．５モル％以下（零を含まない）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を残りのモル％含み、
この主成分に対して副成分としての酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％含有されてなることを特徴とする酸化物磁性材料。
【請求項４】
主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で４６．０〜４９．２モル％、酸化銅をＣｕＯ換算で２．０〜７．９モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２０．０〜２８．９モル％、酸化マンガンをＭｎ2Ｏ3換算で０．５モル％以下（零を含まない）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を残りのモル％含み、
副成分として酸化タングステン、酸化モリブデンおよび酸化ビスマスのグループから選ばれた少なくとも２種以上が含有されており、酸化タングステンはＷＯ3換算で０．０３〜０．５ｗｔ％、酸化モリブデンはＭｏＯ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％、酸化ビスマスはＢｉ2Ｏ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％であることを特徴とする酸化物磁性材料。
【請求項５】
酸化物磁性材料を焼結してなるフェライトコアであって、
酸化物磁性材料が、前記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載された組成からなることを特徴とするフェライトコア。
【請求項６】
酸化物磁性材料を焼結してなるフェライトコアを備える電子部品であって、
酸化物磁性材料が、前記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載された組成からなることを特徴とする電子部品。
【請求項７】
前記電子部品がコイル部品またはトランス部品である請求項６に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、耐衝撃性に優れた効果を発揮する新規な酸化物磁性材料および、この材料を用いたインダクタコア、およびこのコアを用いた電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯機器にみられるように電子機器の小型化、薄型化、軽量化が急速に進展している。それに伴い電子機器に用いられる電源も小型化、薄型化、軽量化が進んでいる。
【０００３】
例えば、小型のインダクタ等の電気部品に使用される酸化物磁性材料として、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト酸化物磁性材料が知られている。
【０００４】
Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト酸化物磁性材料の先行技術として、特開平８−２０８２３３号公報には、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの主成分に、添加成分として、Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれる少なくとも一種の金属、並びに、Ｌｉを含有させることによって、高い透磁率を有し、内部導体としてＡｇ等の使用を可能にした酸化物磁性材料の提案がなされている。
【０００５】
また、特開平１０−５０５１４号公報には、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの主成分に、添加成分として、酸化コバルト、酸化タングステンおよび酸化ビスマスを所定量含有させることによって、電源損失を低減させ、粒子加速用、電源トランス用として有用なフェライトコアを実現させる旨の提案がなされている。
【０００６】
また、特開平６−２６７７２４号公報には、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの基本組成物に、添加成分として、酸化タングステンを０．２〜０．９重量％含有させることによって、高周波帯域における損失が少なく、スイッチングの電源の磁芯として使用した場合に電源部分の小型化および力率の向上に寄与することのできる酸化物磁性材料の提案がなされている。
【０００７】
また、特開昭６３−１２７５０６号公報には、ハンダ付けに強い焼結フェライトコアを得る目的で、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの主成分に、添加成分として、酸化コバルトや酸化タングステンを所定量含有させる旨の提案がなされている。
【０００８】
また、特開２００２−２８９４２０号公報には、高い表面抵抗と低いコアロスを有し電源トランスとして有用なフェライト磁性材料を得る目的で、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの主成分に、添加成分として、酸化タングステンを所定量含有させる旨の提案がなされている。
【０００９】
また、特開２００３−７５２２号公報には、飽和磁束密度が高く、高い比抵抗を有しながらコアロスを低くできる磁性材料を得ることを目的とし、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの主成分に、添加成分として、酸化タングステンを所定量含有させる旨の提案がなされている。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−２０８２３３号公報
【特許文献２】特開平１０−５０５１４号公報
【特許文献３】特開平６−２６７７２４号公報
【特許文献４】特開昭６３−１２７５０６号公報
【特許文献５】特開２００２−２８９４２０号公報
【特許文献６】特開２００３−７５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の各先行技術は、透磁率の向上や、コアロスの低減や、ハンダ付け機能等の特殊な機能性を付与することなどを目的として組成配合されたものであって、特に耐衝撃性等の機械的強度の向上を目的として組成配合されたものではない。従って、従来の製品における機械的強度は決して十分なものとは言えず、例えばインダクタコアの製造過程における割れ、欠け等の発生を極めて有効に防止し、製品歩留まりのさらなる向上を図ることができる新たな酸化物磁性材料の開発が求められている。
【００１２】
本発明はこのような実状のもとに創案されたものであって、その目的は、コアロスの低減（伝達損失の低減）などの基本特性を備えることはもとより、特に耐衝撃性等の機械的強度の向上が図れ、製品歩留まりの向上が図れる新たな酸化物磁性材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような課題を解決するために、本発明の酸化物磁性材料は、主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で４６．０〜４９．２モル％、酸化銅をＣｕＯ換算で２．０〜７．９モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２０．０〜２８．９モル％、酸化マンガンをＭｎ2Ｏ3換算で０．５モル％以下（零を含まない）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を残りのモル％含み、この主成分に対して副成分としての酸化タングステンがＷＯ3換算で０．０３〜０．５ｗｔ％含有されてなるように構成される。
【００１４】
また、本発明の酸化物磁性材料は、主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で４６．０〜４９．２モル％、酸化銅をＣｕＯ換算で２．０〜７．９モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２０．０〜２８．９モル％、酸化マンガンをＭｎ2Ｏ3換算で０．５モル％以下（零を含まない）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を残りのモル％含み、この主成分に対して副成分としての酸化モリブデンがＭｏＯ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％含有されてなるように構成される。
【００１５】
また、本発明の酸化物磁性材料は、主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で４６．０〜４９．２モル％、酸化銅をＣｕＯ換算で２．０〜７．９モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２０．０〜２８．９モル％、酸化マンガンをＭｎ2Ｏ3換算で０．５モル％以下（零を含まない）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を残りのモル％含み、この主成分に対して副成分としての酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％含有されてなるように構成される。
【００１６】
また、本発明の酸化物磁性材料は、主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で４６．０〜４９．２モル％、酸化銅をＣｕＯ換算で２．０〜７．９モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２０．０〜２８．９モル％、酸化マンガンをＭｎ2Ｏ3換算で０．５モル％以下（零を含まない）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を残りのモル％含み、副成分として酸化タングステン、酸化モリブデンおよび酸化ビスマスのグループから選ばれた少なくとも２種以上が含有されており、酸化タングステンはＷＯ3換算で０．０３〜０．５ｗｔ％、酸化モリブデンはＭｏＯ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％、酸化ビスマスはＢｉ2Ｏ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％となるように構成される。
【００１７】
また、本発明は、酸化物磁性材料を焼結してなるフェライトコアであって、酸化物磁性材料が、上記記載の組成から構成されてなるように構成される。
【００１８】
また、本発明は、酸化物磁性材料を焼結してなるフェライトコアを備える電子部品であって、酸化物磁性材料が、上記記載の組成から構成されてなるように構成される。
【００１９】
前記電子部品は、好ましい態様として、コイル部品またはトランス部品として構成される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の酸化物磁性材料は、所定配合されたＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの主成分に、所定の添加成分を所定割合で添加しているので、抗折強度や透磁率を低下させることなく耐衝撃性が格段と向上し、製品歩留まりの格段の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の酸化物磁性材料（ソフトフェライト材料）について詳細に説明する。
【００２２】
本発明の酸化物磁性材料は、主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で４６．０〜４９．２モル％（好ましくは、４７．０〜４９．２モル％、さらに好ましくは、４７．５〜４９．０モル％）、酸化銅をＣｕＯ換算で２．０〜７．９モル％（好ましくは、４．０〜７．２モル％、さらに好ましくは、４．７〜６．７モル％）、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２０．０〜２８．９モル％（好ましくは、２５．０〜２８．９モル％、さらに好ましくは、２６．５〜２８．５モル％）、酸化マンガンをＭｎ2Ｏ3換算で０．５モル％以下（零を含まない）、特に０．００１〜０．５モル％（好ましくは、０．１〜０．５モル％、さらに好ましくは、０．２〜０．５モル％）、酸化ニッケル（ＮｉＯで換算）を残りのモル％含んで構成される。残部の酸化ニッケルは、ＮｉＯで換算１３．５モル％以上３２モル％未満とされる。
【００２３】
上記の組成範囲において、Ｆｅ2Ｏ3が４６．０モル％未満となると、飽和磁束密度が低下、およびコアロスが増加してしまうという不都合が生じる傾向にあるとともにチッピング率の発生が増加する傾向にある。また、この値が４９．２モル％を超えると、焼結体密度が低下することにより抗折強度が低下してしまうという不都合が生じる傾向がある。品質係数Ｑの値が低下してしまう傾向もある。
【００２４】
また、上記組成範囲において、ＣｕＯが２．０モル％未満となると、焼結体密度が低下することにより抗折強度が低下してしまうという不都合が生じる傾向にあり、また、この値が７．９モル％を超えると、焼結体粒子の異常成長により抗折強度が低下してしまうという不都合が生じる傾向がある。
【００２５】
また、上記組成範囲において、ＺｎＯが２０．０モル％未満となると、品質係数Ｑの値が低下してしまうという不都合が生じる傾向があり、また、この値が２８．９モル％を超えてもやはり品質係数Ｑの値が低下してしまうという不都合が生じる傾向がある。
【００２６】
また、上記組成範囲において、Ｍｎ2Ｏ3が０．５モル％を超えると、品質係数Ｑの値が低下したり、抗折強度が低下したりするという不都合が生じる傾向がある。また、Ｍｎ2Ｏ3が含有されないと、品質係数Ｑの値が低下してしまうという不都合が生じる傾向がある。
【００２７】
さらに本発明においては、上記主成分に対して、副成分として酸化タングステン、酸化タングステン、酸化モリブデンの中から選ばれた少なくとも１種が所定量含有される。これらの副成分は通常１種類の添加で使用されるが、２種以上を混合して添加するようにしてもよい。
【００２８】
（１）副成分として酸化タングステンを含有させる場合
上記主成分に対して、酸化タングステンをＷＯ3換算で０．０３〜０．５ｗｔ％（好ましくは、０．１〜０．３ｗｔ％）含有させるように構成される。この値が、０．０３ｗｔ％未満となると、添加量が少ないことによるチッピング率の低減の効果が小さいという不都合が生じる傾向があり、また、この値が０．５ｗｔ％を超えると、焼結体密度が低下することにより抗折強度が低下してしまうという不都合が生じる傾向がある。
【００２９】
このようなタングステンは、上記主成分組成に添加されてのみこそ効果が発現する。従って、仮に、上記主成分組成の範囲を外れる組成にタングステンを添加したとしても、その添加効果は十分に発現しない。
【００３０】
（２）副成分として酸化モリブデンを含有させる場合
上記主成分に対して、酸化モリブデンをＭｏＯ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％（好ましくは、０．０３〜０．０６ｗｔ％）含有させるように構成される。この値が、０．０３ｗｔ％未満となると、添加量が少ないことによるチッピング率の低減の効果が小さいという不都合が生じる傾向があり、また、この値が０．１ｗｔ％を超えると、焼結体粒子の異常成長により抗折強度が低下してしまうという不都合が生じる傾向がある。
【００３１】
このようなモリブデンは、上記主成分組成に添加されてのみこそ効果が発現する。従って、仮に、上記主成分組成の範囲を外れる組成にモリブデンを添加したとしても、その添加効果は十分に発現しない。
【００３２】
（３）副成分として酸化ビスマスを含有させる場合
上記主成分に対して、酸化ビスマスをＢｉ2Ｏ3換算で０．０３〜０．１ｗｔ％（好ましくは、０．０５〜０．１ｗｔ％）含有させるように構成される。この値が、０．０３ｗｔ％未満となると、添加量が少ないことによるチッピング率の低減の効果が小さいという不都合が生じる傾向があり、また、この値が０．１ｗｔ％を超えると、焼結体粒子の異常成長により抗折強度が低下してしまうという不都合が生じる傾向がある。
【００３３】
このようなビスマスは、上記主成分組成に添加されてのみこそ効果が発現する。従って、仮に、上記主成分組成の範囲を外れる組成にビスマスを添加したとしても、その添加効果は十分に発現しない。
【００３４】
このような本願発明の組成範囲を選定することにより、コアロスの低減（伝達損失の低減）などの基本特性を備えることはもとより、インダクタコアの製造過程における割れ、欠け等の発生を極めて有効に防止し、製品歩留まりのさらなる向上を図ることができる磁性材料が得られる。
【００３５】
また、本発明の酸化物磁性材料は、Ｂ，Ｃ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓ，Ｃｌ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｂｒ，Ｔｅ，Ｉなどの元素や；Ｌｉ，Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｋ，Ｃａ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｓｒ，Ｃｄ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂａ，Ｔｌ，Ｐｂなどの典型金属元素や；Ｓｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｈｆ，Ｔａなどの遷移金属元素；等の不可避不純物を本発明の作用効果を逸脱しない範囲で含んでもよい。
【００３６】
本発明の酸化物磁性材料は、より好ましい態様としてフェライトコアとして焼結形成されて用いられる。フェライトコア（フェライト焼結体）の製造方法は、通常、良く知られているように粉末原料調整工程、仮焼き工程、加圧成形工程、および焼成工程を含んで構成される。
【００３７】
フェライト焼結体の製造方法には特に制限はなく、鉄、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛などの主成分原料や、タングステン、モリブデン、ビスマスなどの副成分原料（添加原料）は、それぞれ反応後に酸化物になれば特に制限はない。従って、原料として、酸化物の他に金属単体、炭酸塩、水酸化物、ハロゲン化物等を反応条件に合わせて任意に使用することができる。
【００３８】
原料の粉砕混合は、湿式または乾式において行われ、ボールミル、サンドミル、振動ミル、湿式メディア撹拌型ミルなどを用いて混合粉砕した後、仮焼し、微粉砕して、酸化物磁性材料が得られる。なお、湿式の場合には混合粉砕した後、乾燥操作を要す。
【００３９】
上記微粉砕も上記の粉砕混合と同様に、湿式、乾式にこだわらずボールミル、サンドミル、振動ミル、湿式メディア撹拌型ミル等が用いられる。なお、湿式粉砕の場合には、さらに乾燥操作を要す。
【００４０】
その後、酸化物磁性材料を所定の形状に成形し、例えば大気中で焼成してフェライトコアが得られる。このようなフェライトコアを用いて、コイル部品、トランス部品等の電子部品が製造される。コイル部品としては、インダクタやチョークコイル等が例示でき、トランス部品としては、スイッチング用、インバータ用などの電源トランス等が例示できる。
【００４１】
フェライトコアの形状としては、特に限定されるものではないが、例えば、外径１８ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ５ｍｍのトロイダル型コアが挙げられる。他に、いわゆるＥＥ型、ＥＩ型、ＥＥＲ型、ＵＵ型、ＵＩ型、ドラム型、ポット型、カップ型といわれているものが本発明に適用できる。
【実施例】
【００４２】
以下、具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００４３】
主成分の原料として、Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯおよびＭｎ2Ｏ3を準備し、副成分の原料としてＷＯ3、ＭｏＯ3、およびＢｉ2Ｏ3を準備し、焼結後の組成が下記表１に示されるような割合となるように各原料成分を秤量し、イオン交換水を加えて湿式混合した後（この段階では、副成分原料は入れていない）、乾燥および解砕した。
【００４４】
次に、この混合粉を大気中９００℃で仮焼き（仮焼成）し、さらにその粉体を湿式粉砕し、最後に粉砕されたスラリー状の原料を乾燥および解砕した。なお、副成分原料は仮焼き後に添加した。
【００４５】
この粉体にバインダー（ポリビニルアルコール）を加えて造粒し、２０メッシュのふるいにて整粒した顆粒を、乾式圧縮成型機と金型を用いてチッピング試験に用いる円柱状試料（断面積１ｃｍ2でかつ直径と同じ高さを有する円柱体）、およびファインセラミックスの曲げ強さ試験方法（ＪＩＳ  Ｒ１６０１-1981）を実施するための試料片に、それぞれ成型し、これを大気中１０００℃〜１２５０℃で２時間焼成して測定用サンプルを得た。
【００４６】
チッピング試験およびファインセラミックスの曲げ強さ試験（抗折強度試験）は下記の要領で測定した。
【００４７】
（１）チッピング試験
断面積１ｃｍ2でかつ直径と同じ高さを有する円柱体試料を５個（予め重量が測定されている）、ポットの中に投入して、横向きの状態でポットを回転数１００ｒｐｍで２０分間回す。その後、円柱体試料を取り出して試験後の重量を測定し、下記の算出式によりチッピング率（％）を求める。数値が小さいほど衝撃に強い。
【００４８】
本発明では、チッピング率が１％未満を合格レベルとして判断している。
【００４９】
算出式
チッピング率（％）＝〔（試験前重量−試験後重量）／（試験前重量）〕×１００
【００５０】
なお、ポットは４インチ径のステンレスポットであり、側面の一部が外方向に出っ張った箇所および内周側面に邪魔板が設けられている部分が、それぞれ、存在する。
【００５１】
（２）ファインセラミックスの曲げ強さ試験（抗折強度試験）
ファインセラミックスの常温における３点曲げ試験であり、ＪＩＳ  Ｒ１６０１-1981に準じて求める。数値が大きいほど抗折強度が大きい。
【００５２】
本発明では、抗折強度が１８０ＭＰａ以上を合格レベルとして判断している。
【００５３】
（３）１００ｋＨｚにおけるＱ値
トロイダルコアサンプルにワイヤを２０回巻回した後、１００ｋＨｚの周波数においてＬＣＲメータにてＱ値を測定した。１２０を超える値のＱ値を合格レベルとして判断している。
【００５４】
結果を下記表１に示す。
【００５５】
【表１】
2005235972.tif 000002
【００５６】
【表２】
2005235972.tif 000003
【００５７】
【表３】
2005235972.tif 000004
【００５８】
表１に示される結果より本発明の効果は明らかである。
すなわち、本発明の酸化物磁性材料は、所定の範囲で組成配合された主成分の原料に対して、副成分の原料として少なくともＷＯ3、ＭｏＯ3、またはＢｉ2Ｏ3を所定量含有しているので、主成分範囲と副成分範囲の限られた範囲内においてのみ、コアロスの低減（伝達損失の低減）などの基本特性を備えることはもとより、抗折強度や透磁率を低下させることなく耐衝撃性が格段と向上し、製品歩留まりの格段の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
インダクタコア、およびこのコアを用いた電子部品の産業に利用可能である。