(57)【要約】【課題】  高周波で高インピーダンスのノイズフィルタを実現するノイズフィルタ用フェライトコアおよびＭｎＺｎフェライトコアの設計方法を提供すること。【解決手段】  ＭｎＺｎフェライトコアで構成されたノイズフィルタ用フェライトコアおよびＭｎＺｎフェライトコアの設計方法において、コアの断面積Ａｅとフェライトコアを構成する材料の比抵抗をρとの関係が、Ａｅ／ρ＜１０ｍｍ2×（Ω・ｃｍ）-1で定義された条件を満たすこと。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭｎＺｎフェライトコアで構成されたノイズフィルタ用フェライトコアにおいて、コアの断面積Ａｅと前記フェライトコアを構成する材料の比抵抗をρとの関係が、Ａｅ／ρ＜１０ｍｍ2×（Ω・ｃｍ）-1で定義された条件を満たしたことを特徴とするノイズフィルタ用フェライトコア。
【請求項２】
ＭｎＺｎフェライトコアの設計方法において、コアの断面積Ａｅと前記フェライトコアを構成する材料の比抵抗をρとの関係が、Ａｅ／ρ＜１０ｍｍ2×（Ω・ｃｍ）-1で定義された条件を満たしたことを特徴とするＭｎＺｎフェライトコアの設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズフィルタ用フェライトコアおよびＭｎＺｎフェライトコアの設計方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化および高性能化による技術革新が著しく進んでいる。それに伴い、使用されるＭｎＺｎ系フェライトの高性能化が要求され、例えば、高透磁率化及び低損失化が求められている。特に、ノイズフィルタ用のフェライトコアには、高い初透磁率とインピーダンスが要求される。
【０００３】
特に、ノイズフィルタに関しては、近年、規格（ＣＩＳＰＲ  Ｐｕｂ．２２  Ｂ．）に示されるように、低周波数領域からの広帯域のノイズ除去が求められる。低周波数領域のノイズを除去するためには、低周波数領域のインピーダンスを高くする必要がある。以下の２条件を満足する特性がノイズフィルタを構成する材料に求められる。第１条件は、材料の透磁率を高くすることで、第２条件は、高い透磁率の周波数特性をより高周波領域まで維持することである。
【０００４】
第１条件の高透磁率の改善方法は、ＭｎＺｎフェライトの結晶磁気異方性定数Ｋ1及び磁歪定数λを制御することである。具体的には、Ｆｅ2Ｏ3を５１〜５３ｍｏｌ％、ＭｎＯを２２〜２８ｍｏｌ％、残部ＺｎＯ付近の組成に主成分組成を制御する。この組成領域では、ＭｎＺｎフェライトの結晶磁気異方性定数Ｋ1が小さくなり、高透磁率化が図れる。現在市販されている高透磁率ＭｎＺｎフェライトは、ほぼこの範囲で製造される。また、高透磁率化には、結晶組織を大きく均一化するためにＢｉ2Ｏ3、ＭｎＯ3、Ｖ2Ｏ5等の結晶粒径を肥大化させる添加物を添加する方法がある。
【０００５】
第２条件の高い透磁率の周波数特性をより高周波領域まで維持する改善方法は、ノイズフィルタを構成する材料の比抵抗を高くすることである。具体的には、ＳｉＯ2、ＣａＯなどの粒界層を形成可能な元素を添加することである。十分な粒界層を形成することで、ＭｎＺｎフェライトコアを還流する渦電流を抑制できるので、高周波数領域で支配的となる渦電流損失を低減できる。結果として、高周波数領域の損失を低減できるので、高い透磁率の周波数特性をより高周波領域まで維持できる。
【０００６】
また、比抵抗値やスピネル相の格子定数Ｆｅ2+含有量等の各物性の分布を所定の範囲に制御することで、断面積１００ｍｍ2以上のコアで顕著な効果があることが、特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１３４３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した２条件を同時に満足するノイズフィルタを構成する材料を実現することは、著しく困難である。上述した第１条件を満足させるために、結晶粒を肥大化させると、十分な比抵抗が得られないので、渦電流が増大し、高周波数領域での透磁率が低下するという問題点があった。また、粒界層を形成可能な添加物を添加すると、十分な大きさの結晶粒が得られないので、高透磁率を実現できないという問題点があった。
【０００９】
また、上述した特許文献１は、比抵抗値やスピネル相の格子定数やＦｅ2+含有量等の各物性の分布を所定の範囲に制御して、コアロスを改善する方法なので、比抵抗値の分布状態、材料組成分布、Ｆｅ2+含有量にコアロス特性が大きく依存するという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたもので、その技術課題は、高周波で高インピーダンスのノイズフィルタを実現するノイズフィルタ用フェライトコアおよびＭｎＺｎフェライトコアの設計方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための第１の発明は、ＭｎＺｎフェライトコアで構成されたノイズフィルタ用フェライトコアにおいて、コアの断面積Ａｅと前記フェライトコアを構成する材料の比抵抗をρとの関係が、Ａｅ／ρ＜１０ｍｍ2×（Ω・ｃｍ）-1で定義された条件を満たしたノイズフィルタ用フェライトコアである。
【００１２】
上記目的を達成するための第２の発明は、ＭｎＺｎフェライトコアの設計方法において、コアの断面積Ａｅと前記フェライトコアを構成する材料の比抵抗をρとの関係が、Ａｅ／ρ＜１０ｍｍ2×（Ω・ｃｍ）-1で定義された条件を満たしたＭｎＺｎフェライトコアの設計方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＭｎＺｎフェライトコアで構成されたノイズフィルタ用フェライトコアおよびＭｎＺｎフェライトコアの設計方法において、コアの断面積Ａｅとフェライトコアを構成する材料の比抵抗をρとの関係が、Ａｅ／ρ＜１０ｍｍ2×（Ω・ｃｍ）-1で定義された条件を満たすことにより、高周波数領域で支配的な渦電流損失を低減できる。その結果、高周波で高インピーダンスのノイズフィルタを実現するノイズフィルタ用フェライトコアおよびＭｎＺｎフェライトコアの設計方法の提供が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態に係るノイズフィルタ用フェライトコアおよびＭｎＺｎフェライトコアの設計方法を以下に図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のノイズフィルタ用フェライトコア（表１の発明品３）の透磁率の周波数特性を示す図である。
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態に係るノイズフィルタ用フェライトコアおよびＭｎＺｎフェライトコアの設計方法では、Ｆｅ2Ｏ3を５１．５ｍｏｌ％、ＺｎＯを２４．０ｍｏｌ％、残部ＭｎＯの主成分とＳｉＯ2を０〜０．０５ｗｔ％、ＣａＯを０〜０．０５ｗｔ％、Ｂｉ2Ｏ3を０．０１〜０．１ｗｔ％の副成分を秤量する。その後、アトライターを用いて２時間混合する。混合後にスプレードライヤーで造粒する。その後、混合粉末を８５０℃の大気中で２時間予焼する。その後、得られた予焼粉末をアトライターで粉砕する。粉砕後にスプレードライヤーにて造粒し、コア断面積Ａｅが、５〜５０ｍｍ2となるトロイダル試料を作製し、１３５０℃の焼成温度で焼成する。
【００１６】
その後、トロイダル試料であるフェライトコアを構成する材料の比抵抗を変えた本発明例と比較例の比抵抗、１ｋＨｚの透磁率、Ａｅ／ρ値および臨界周波数ｆｒを評価する。フェライトコアを構成する材料の比抵抗を変えた本発明例と比較例の比抵抗、１ｋＨｚの透磁率、Ａｅ／ρ値および臨界周波数ｆｒの測定結果を表１に示す。なお、１ｋＨｚの透磁率μ'（μ'１ｋＨｚ）に対し、５％低下した周波数を臨界周波数ｆｒと定義している。
【００１７】
【表１】
2007115969.tif 000002
【００１８】
表１より、Ａｅ／ρ＜１０ｍｍ2×（Ω・ｃｍ）-1で定義された条件を満たす本発明例は、ｆｒが８〜１５０Ｈｚと高い値を示すことがわかる。
【００１９】
なお、ノイズフィルタ用フェライトコアであるＭｎＺｎフェライトコアは、コアの断面積Ａｅと比抵抗ρが、Ａｅ／ρ＜１０ｍｍ2×（Ω・ｃｍ）-1で定義された条件を満たすコア断面積ＡｅでＭｎＺｎフェライトコアを設計することで、高周波数領域で支配的な渦電流損失を低減できるので、高透磁率の周波数特性をより高周波数領域まで維持できる。
【００２０】
また、一般的に渦電流損失は、周波数ｆの２乗、渦電流半径ｄの２乗、材料比抵抗ρの逆数に比例する。本発明のＭｎＺｎフェライトコアの材料組成では、固有抵抗が１０-1〜１０1Ω・ｃｍと低いので、渦電流は、ＭｎＺｎフェライトコアの断面に流れる。すなわち、ＭｎＺｎフェライトコア断面を小さくすることで、渦電流半径ｄを小さくできる。渦電流半径ｄを小さくできるので、渦電流損失を低減でき、高透磁率の周波数特性をより高周波数領域まで維持できる。その結果、高周波で高インピーダンスのノイズフィルタを実現するノイズフィルタ用フェライトコアおよびＭｎＺｎフェライトコアの設計方法の提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のノイズフィルタ用フェライトコアの透磁率の周波数特性を示す図。
【図１】
2007115969.tif 000003