(57)【要約】  【課題】  高周波化および大電流化に対応することができるフェライト焼結体およびこれを備えるインダクタを提供する。  【解決手段】  本開示のフェライト焼結体は、磁束Ｂ、磁場ＨにおけるＢＨ曲線において、磁場Ｈの１０００Ａ／ｍにおける磁束Ｂが２００ｍｔ以下であり、磁場Ｈの０〜１０００Ａ／ｍにおける傾きの値が、磁場Ｈの１０００〜４０００Ａ／ｍにおける傾きの値よりも大きい。本開示のフェライト焼結体によれば、高周波でのロスが小さく、直流重畳（ＩＤＣ）特性に優れるため、携帯機器等の高機能化や多機能化に伴う高周波化および大電流化に対応することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束Ｂ、磁場ＨにおけるＢＨ曲線において、磁場Ｈの１０００Ａ／ｍにおける磁束Ｂが２００ｍＴ以下であり、磁場Ｈの０〜１０００Ａ／ｍにおける傾きの値が、磁場Ｈの１０００〜４０００Ａ／ｍにおける傾きの値よりも大きいことを特徴とするフェライト焼結体。
【請求項２】
請求項１に記載のフェライト焼結体を備えることを特徴とするインダクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、フェライト焼結体およびインダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器（例えば、スマートフォンやタブレット）における電源回路のインダクタには、フェライト（例えば特許文献１参照）やメタルが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６９１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、携帯機器は、高機能化や多機能化が進んでいる。これに伴い、電源回路のインダクタには、高周波化および大電流化が求められているが、フェライトは、高周波化に対応することができるものの、大電流化に対応することができなかった。また、メタルは低抵抗であることから、高周波でのロスが大きいため、高周波化に対応することができなかった。
【０００５】
それ故、今般においては、高周波化および大電流化に対応することができるインダクタが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のフェライト焼結体は、磁束Ｂ、磁場ＨにおけるＢＨ曲線において、磁場Ｈの１０００Ａ／ｍにおける磁束Ｂが２００ｍｔ以下であり、磁場Ｈの０〜１０００Ａ／ｍにおける傾きの値が、磁場Ｈの１０００〜４０００Ａ／ｍにおける傾きの値よりも大きいことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本開示のインダクタは、上記構成のフェライト焼結体を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示のフェライト焼結体によれば、高周波でのロスが小さく、直流重畳（ＩＤＣ）特性に優れるため、携帯機器等の高機能化や多機能化に伴う高周波化および大電流化に対応することができる。
【０００９】
また、本開示のインダクタによれば、高機能化や多機能化した携帯機器に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態のフェライト焼結体およびインダクタについて説明する。本実施形態のフェライト焼結体は、磁束Ｂ、磁場ＨにおけるＢＨ曲線において、磁場Ｈの１０００Ａ／ｍにおける磁束Ｂが２００ｍｔ以下であり、磁場Ｈの０〜１０００Ａ／ｍにおける傾きの値が、磁場Ｈの１０００〜４０００Ａ／ｍにおける傾きの値よりも大きい。このような構成を満たす本実施形態のフェライト焼結体は、高周波でのロスが小さく、直流重畳（ＩＤＣ）特性に優れるため、携帯機器等の高機能化や多機能化に伴う高周波化および大電流化に対応することができる。
【００１１】
本実施形態のフェライト焼結体の一例（以下、第１実施形態という場合がある。）としては、Ｆｅ、ＺｎおよびＮｉを酸化物換算した合計１００モル％における組成範囲が、ＦｅがＦｅ２Ｏ３換算で４９．０モル％以上５０．０モル％以下、ＺｎがＺｎＯ換算で３１．０モル％以上３３．０モル％以下、ＮｉがＮｉＯ換算で１３．５モル％以上１５．５モル％以下である。
【００１２】
また、本実施形態のフェライト焼結体の他の例（以下、第２実施形態という場合がある。）としては、Ｆｅ、Ｚｎ、ＴｉおよびＣｏを酸化物、Ｂａを炭酸化物換算した合計１００モル％における組成範囲が、ＦｅがＦｅ２Ｏ３換算で４９．０モル％以上５０．０モル％以下、ＺｎがＺｎＯ換算で６．０モル％以上８．０モル％以下、ＢａがＢａＣＯ３換算で１１．０モル％以上１２．０モル％以下、ＴｉがＴｉＯ２換算で１８．５モル％以上２０．５モル％以下、ＣｏがＣｏ３Ｏ４換算で１１．５モル％以上１３．５モル％以下である。
【００１３】
なお、磁束Ｂ、磁場ＨにおけるＢＨ曲線とは、磁場を掛けたときの磁化曲線のことであり、ｘ軸が磁場Ｈ（Ａ／ｍ）、ｙ軸が磁束Ｂ（ｍＴ）である。そして、磁場Ｈの０〜１０００Ａ／ｍにおける傾きとは、磁場Ｈの０〜１０００Ａ／ｍにおけるＢＨ曲線の勾配のことである。また、磁場Ｈの１０００〜４０００Ａ／ｍにおける傾きとは、磁場Ｈの１０００〜４０００Ａ／ｍにおけるＢＨ曲線の勾配のことである。なお、本実施形態においては、表計算ソフト（例えば、Ｅｘｃｅｌ）によって求められるＢＨ曲線の回帰直線（ｘ＝磁束Ｂ、ｙ＝磁場Ｈのデータを使った最小二乗法により直線）の傾きを用いる。
【００１４】
より具体的には、試験片サイズとして、外径が１４ｍｍ、内径が８ｍｍ、厚みが３ｍｍのトロイダル形状の試料を用意し、巻き線としてφ０．２ｍｍの銅線を用意する。巻き回数を、１次１００回、２次３０回とし、周波数を１００Ｈｚ、測定温度を室温、測定機としてＢＨアナライザ（例えば、岩通計測株式会社製  ＳＹ−８２１８）を用いてＢＨ特性を測定する。
【００１５】
次に、０〜１０００Ａ／ｍまで磁場Ｈの値と、これに対応する磁場Ｂの値を用いて、表計算ソフトでグラフを作成する。そして、ＢＨ曲線の回帰直線の関数式を表示させ傾きを読み取る（関数式におけるｙ＝ａｘ＋ｂにおけるａの値）。以下、説明するにあたり、磁場Ｈの０〜１０００Ａ／ｍにおける傾きの値を傾きＳ１とする。なお、磁場Ｈの０〜１０００Ａ／ｍにおける関数式のＲ−２乗値が０．８５（１に近い程、実際のデータに適合）未満であるときは、Ｒ−２乗値が０．８５以上となるまで１０００Ａ／ｍ側からデータを省くものとする。
【００１６】
次に、１０００Ａ／ｍ〜４０００Ａ／ｍまで磁場Ｈの値と、これに対応する磁場Ｂの値を用いて、表計算ソフトでグラフを作成する。そして、ＢＨ曲線の回帰直線の関数式を表示させ傾きを読み取る（関数式におけるｙ＝ａｘ＋ｂにおけるａの値）。以下、説明するにあたり、磁場Ｈの０〜１０００Ａ／ｍにおける傾きの値を傾きＳ２とする。
【００１７】
そして、本実施形態のフェライト焼結体であるか否かについては、磁場Ｈの１０００Ａ／ｍにおける磁束Ｂが２００ｍＴ以下であるという要件と、傾きＳ１が傾きＳ２よりも大きいという要件を満たしているか否かで確認することができる。
【００１８】
なお、本実施形態のフェライト焼結体は、磁場Ｈの１０００Ａ／ｍまでにＢＨ曲線の立ち上がり部を有しており、磁場Ｈの１０００〜４０００Ａ／ｍの間のＢＨ曲線が寝ているものである。
【００１９】
次に、上記組成範囲の算出方法については、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて、第１実施形態によれば、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｎｉの含有量を求めて、それぞれＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＮｉＯに換算し、それぞれの分子量からモル値を算出し、合計１００モル％における占有率を算出することにより確認することができる。また、第２実施形態によれば、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｃｏの含有量を求めて、それぞれＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＢａＣＯ３、ＴｉＯ２、Ｃｏ３Ｏ４に換算し、それぞれの分子量からモル値を算出し、合計１００モル％における占有率を算出することにより確認することができる。
【００２０】
そして、第１実施形態における、磁場Ｈの１０００Ａ／ｍにおける磁束Ｂは２００ｍＴ以下であり、傾きＳ１は０．３２であり、傾きＳ２は０．０５４である。また、第２実施形態における、磁場Ｈの１０００Ａ／ｍにおける磁束Ｂは２００ｍＴ以下であり、傾きＳ１は０．１５であり、傾きＳ２は０．０２２である。
【００２１】
なお、メタルについては、磁場Ｈの１０００Ａ／ｍにおける磁束Ｂは２００ｍＴ以下であるものの、傾きＳ１と傾きＳ２が同じである。また、Ｆｅ、ＺｎおよびＮｉを酸化物換算した合計１００モル％における組成範囲が、ＦｅがＦｅ２Ｏ３換算で４９．６モル％、ＺｎがＺｎＯ換算で２３．７モル％、ＮｉがＮｉＯ換算で２６．７モル％で、ＢｉをＢｉ２Ｏ３を０．１２質量％含むフェライトは、磁場Ｈの１０００Ａ／ｍにおける磁束Ｂは４００ｍＴであり、傾きＳ１が５．０８であり、傾きＳ２が０．０１３である。
【００２２】
次に、第１実施形態のフェライト焼結体の製造方法について以下に詳細を示す。まず、出発原料として、Ｆｅ、Ｚｎ、およびＮｉの酸化物あるいは焼成によりＦｅ、ＺｎおよびＮｉの酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等（以下、Ｆｅ源粉末、Ｚｎ源粉末、Ｎｉ源粉末と記載することもある。）の金属塩を用意する。このとき平均粒径としては、例えば、Ｆｅが酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、Ｚｎが酸化亜鉛（ＺｎＯ）およびＮｉが酸化ニッケル（ＮｉＯ）であるとき、それぞれ０．５μｍ以上５μｍ以下とすることが好適である。
【００２３】
次に、例えば、Ｆｅ、ＺｎおよびＮｉを酸化物換算した合計１００モル％における組成範囲が、ＦｅがＦｅ２Ｏ３換算で４９．０モル％以上５０．０モル％以下、ＺｎがＺｎＯ換算で３１．０モル％以上３３．０モル％以下、ＮｉがＮｉＯ換算で１３．５モル％以上１５．５モル％以下となるように秤量して混合する。
【００２４】
そして、大気中において７００〜１０００℃の温度で仮焼して仮焼体を得た後、得られた仮焼体を水とともにボールミル等に入れて粉砕・混合する。次に、所定量のバインダ等を加えてスラリーとする。次に、スプレードライヤを用いてこのスラリーを噴霧して造粒することにより球状の顆粒を得る。そして、得られた球状の顆粒を用いてプレス成形して所定形状の成形体を得る。その後、成形体を脱脂炉にて４００〜８００℃の範囲の温度で脱脂処理を施して脱脂体とした後、これを焼成炉にて１０００〜１２００℃の最高温度で２〜５時間保持する条件で焼成することにより本実施形態のフェライト焼結体を得ることができる。
【００２５】
次に、第２実施形態のフェライト焼結体の製造方法について以下に詳細を示す。まず、出発原料として、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂａ、ＴｉおよびＣｏの酸化物あるいは焼成によりＦｅ、Ｚｎ、Ｂａ、ＴｉおよびＣｏ酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等（Ｏ以下、Ｆｅ源粉末、Ｚｎ源粉末、Ｂａ源粉末、Ｔｉ源粉末、Ｃｏ源粉末と記載することもある。）の金属塩を用意する。このとき平均粒径としては、例えば、Ｆｅが酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、Ｚｎが酸化亜鉛（ＺｎＯ）、Ｂａが炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、Ｔｉが酸化チタン（ＴｉＯ２）およびＣｏが四酸化三コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）であるとき、それぞれ０．５μｍ以上５μｍ以下とすることが好適である。
【００２６】
次に、例えば、Ｆｅ、Ｚｎ、ＴｉおよびＣｏを酸化物、Ｂａを炭酸化物換算した合計１００モル％における組成範囲が、ＦｅがＦｅ２Ｏ３換算で４９．０モル％以上５０．０モル％以下、ＺｎがＺｎＯ換算で６．０モル％以上８．０モル％以下、ＢａがＢａＣ    Ｏ３換算で１１．０モル％以上１２．０モル％以下、ＴｉがＴｉＯ２換算で１８．Ｏ５モル％以上２０．５モル％以下、ＣｏがＣｏ３Ｏ４換算で１１．５モル％以上１３．５モル％以下となるように秤量して混合する。
【００２７】
そして、大気中において７００〜１０００℃の温度で仮焼して仮焼体を得た後、得られた仮焼体を水とともにボールミル等に入れて粉砕・混合する。次に、所定量のバインダ等を加えてスラリーとする。次に、スプレードライヤを用いてこのスラリーを噴霧して造粒することにより球状の顆粒を得る。そして、得られた球状の顆粒を用いてプレス成形して所定形状の成形体を得る。その後、成形体を脱脂炉にて４００〜８００℃の範囲の温度で脱脂処理を施して脱脂体とした後、これを焼成炉にて１０００〜１２００℃の最高温度で２〜５時間保持する条件で焼成することにより本実施形態のフェライト焼結体を得ることができる。
【００２８】
本実施形態のフェライト焼結体は、高周波でのロスが小さく、直流重畳（ＩＤＣ）特性に優れるため、携帯機器等の高機能化や多機能化に伴う高周波化および大電流化に対応することができる。また、本実施形態開示のインダクタは、上記構成のフェライト焼結体を備えていることにより、高機能化や多機能化した携帯機器に好適に用いることができる。