JP2000327411A - Production of nickel - zinc based ferrite - Google Patents
Production of nickel - zinc based ferriteInfo
- Publication number
- JP2000327411A JP2000327411A JP11140976A JP14097699A JP2000327411A JP 2000327411 A JP2000327411 A JP 2000327411A JP 11140976 A JP11140976 A JP 11140976A JP 14097699 A JP14097699 A JP 14097699A JP 2000327411 A JP2000327411 A JP 2000327411A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- firing
- mol
- ferrite
- core loss
- terms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、1〜10 MHzの周
波数帯域でのコアロスが小さいNi−Zn系フェライトの製
造方法に関するものである。この発明で得られたNi−Zn
系フェライトは、特に1〜10 MHzの高周波帯域で使用さ
れるスイッチング電源用メイントランス、中でも薄型形
状のコアを用いた低背型トランス用のコア材料やチップ
トランス、薄膜トランスのように巻線と磁性材料が一体
構造となっているトランス用のコア材料として好適なも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a Ni-Zn ferrite having a small core loss in a frequency band of 1 to 10 MHz. Ni-Zn obtained by the present invention
The system ferrite is used for the main transformer for switching power supply used especially in the high frequency band of 1 to 10 MHz, and especially for the core material for low profile type transformer using thin-shaped core and the winding like chip transformer and thin film transformer. The magnetic material is suitable as a core material for a transformer having an integral structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】スイッチング電源は、これまで 100〜20
0 kHz 帯域の周波数で使用されるのが一般的であり、こ
のようなスイッチング電源のトランス材料としては、従
来からMn−Zn系フェライトが用いられてきた。ところ
が、最近では、電子機器の小型・軽量化に伴い、さらに
高い周波数帯域でもコアロスの小さい磁性材料が必要と
なってきている。BACKGROUND OF THE INVENTION Switching power supplies have been
It is generally used at a frequency of 0 kHz band, and Mn-Zn based ferrite has been conventionally used as a transformer material of such a switching power supply. However, recently, with the reduction in size and weight of electronic devices, a magnetic material having a small core loss has been required even in a higher frequency band.
【0003】このような要求に対しては、Mn−Zn系フェ
ライトでも、基本組成や微量添加物、粉砕方法、焼成方
法等に工夫を加えることにより、2〜3 MHz程度の周波
数帯域までであれば、コアロスが小さく、かつ所望の温
度特性を有する材料となる。しかしながら、従来のMn−
Zn系フェライトでは、2〜3 MHzを超える高周波帯域に
おいてコアロスが小さいものを安定して得ることは困難
であった。ここに、コアロスとは、ヒステリシス損失、
渦電流損失および残留損失の和を意味する。[0003] In order to meet such demands, even in the case of Mn-Zn ferrite, the basic composition, a small amount of additives, the pulverization method, the sintering method, and the like are devised to improve the frequency range up to about 2 to 3 MHz. For example, a material having small core loss and desired temperature characteristics can be obtained. However, conventional Mn-
In the case of Zn-based ferrite, it has been difficult to stably obtain a ferrite having a small core loss in a high frequency band exceeding 2 to 3 MHz. Here, the core loss is a hysteresis loss,
It means the sum of eddy current loss and residual loss.
【0004】そこで、2〜3 MHzを超える高周波帯域で
はMn−Zn系フェライトに代わるトランス材料として、高
周波帯域でのコアロスが小さくかつ高い抵抗のNi−Zn系
フェライトが注目されている。[0004] Therefore, in a high-frequency band exceeding 2 to 3 MHz, Ni-Zn-based ferrite, which has a small core loss and a high resistance in a high-frequency band, has been attracting attention as a substitute for the Mn-Zn-based ferrite.
【0005】なお、部品の小型化、自動実装化という最
近の傾向に伴い、小型インダクタンス素子および小型ト
ランス部品のチップ化が進んでおり、このようなチップ
部品では、巻線や電極端子と磁性材料を一体構造とする
ため、それに用いる磁性材料として高い比抵抗を示すNi
−Zn系フェライトが既に使用されている。しかしなが
ら、従来のNi−Zn系フェライトは、励磁電流の微弱な信
号処理用に開発されたものであるため、スイッチング電
源用トランスのように大電流で励磁するとヒステリシス
損失が大きくなるという問題があった。[0005] With the recent trend of miniaturization and automatic mounting of components, small-sized inductance elements and small-sized transformer components have been formed into chips. In such chip components, windings and electrode terminals and magnetic materials are used. Has a high specific resistance as the magnetic material used for
-Zn ferrite is already used. However, since the conventional Ni-Zn ferrite was developed for processing a weak signal of the exciting current, there was a problem that the hysteresis loss increased when excited with a large current like a transformer for a switching power supply. .
【0006】この点、発明者らは先に、特開平10−2560
24号公報において、高周波帯域で小さなコアロスを示す
Ni−Zn系フェライトを提案した。この技術は、基本成分
の一つとしてCoOを用いることによってNi−Zn系フェラ
イトの高周波帯域でのコアロスを小さくしようとするも
のであり、実際、CoOを用いることによって、CoOを含
有しないNi−Zn系フェライトよりも小さなコアロスを得
ることができた。[0006] In this regard, the inventors have previously described Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2560.
No. 24 shows small core loss in high frequency band
A Ni-Zn ferrite was proposed. This technique aims to reduce the core loss in the high-frequency band of Ni-Zn ferrite by using CoO as one of the basic components. In fact, by using CoO, Ni-Zn containing no CoO is used. A core loss smaller than that of the system ferrite was obtained.
【0007】しかしながら、この技術では、図1に示す
ように、コアロスが最小値を示す温度Tmin が低下して
(曲線A:特開平10−256024号公報の請求項1の発明に
相当)、トランスの動作温度である80〜100 ℃から逸脱
してしまう。この点、ZnOの配合比を調整することによ
って温度特性を制御することができるけれども、この場
合には、曲線B(特開平10−256024号公報の請求項3の
発明に相当)で示すように、トランスの動作温度域にお
けるコアロスが大きくなるという不利があった。However, in this technique, as shown in FIG. 1, the temperature Tmin at which the core loss reaches a minimum value decreases (curve A: corresponding to the invention of claim 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-256024), It deviates from the operating temperature of 80 to 100 ° C. In this regard, the temperature characteristics can be controlled by adjusting the mixing ratio of ZnO, but in this case, as shown by the curve B (corresponding to the invention of claim 3 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-256024). The disadvantage is that the core loss in the operating temperature range of the transformer increases.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題を有利に解決するもので、1〜10 MHzの高周波帯域に
おいて大電流で励磁してもコアロスの小さい〔例えば10
0 ℃、Bm ×f≦40 kHz・Tの条件下(ここでBm :駆
動時の最大磁束密度、f:駆動周波数)で、コアロスが
180 kW/m3 未満〕Ni−Zn系フェライトの有利な製造方法
を提案することを目的とする。ここに、コアロスが小さ
いほど発熱し難く、また比抵抗が高いほど優れた絶縁性
を示す。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention advantageously solves the above-mentioned problem, and has a small core loss even when excited with a large current in a high-frequency band of 1 to 10 MHz [for example,
Under the condition of 0 ° C. and Bm × f ≦ 40 kHz · T (where Bm is the maximum magnetic flux density during driving, f is the driving frequency), the core loss is
180 kW / m 3 or less] It is an object of the present invention to propose an advantageous method for producing Ni-Zn ferrite. Here, the smaller the core loss, the less heat is generated, and the higher the specific resistance, the more excellent the insulating property.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】さて、発明者らは、特開
平10−256024号公報で問題となったCoを含有するNi−Zn
系フェライトのコアロスの温度特性に注目して、鋭意研
究を重ねた結果、焼成条件を工夫することにより、トラ
ンスの動作温度域において小さなコアロスが安定して得
られることを突き止め、この発明を完成させるに至った
のである。Means for Solving the Problems Now, the present inventors have proposed a Co-containing Ni-Zn which has become a problem in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-256024.
Focusing on the core ferrite core loss temperature characteristics, as a result of intensive research, ascertained that a small core loss can be stably obtained in the operating temperature range of the transformer by devising the firing conditions, and complete the present invention. It was reached.
【0010】すなわち、この発明は、焼成後の成分組成
が、Fe2O3 換算で48〜51 mol%の酸化鉄、ZnO換算で1
〜30 mol%の酸化亜鉛、CoO換算で2 mol%以下の酸化
コバルトおよび残部が酸化ニッケルを満足する組成にな
るように調整した基本原料中に、同じく焼成後、MoO3換
算で1重量部(基本原料:100 重量部に対し)以下を満
足する量の酸化モリブデンを添加配合したNi−Zn系フェ
ライトの焼成用原料を、成形後、焼成、冷却することに
よってNi−Zn系フェライトを製造するに際し、焼成温度
を1000〜1130℃の温度範囲にすると共に、少なくとも焼
成工程の途中から冷却工程中 500℃に至るまでの間にお
ける雰囲気中の酸素濃度を5 vol%以下とすることを特
徴とするNi−Zn系フェライトの製造方法である。That is, according to the present invention, the component composition after calcination is 48 to 51 mol% of iron oxide in terms of Fe 2 O 3 , and 1 in terms of ZnO.
In a basic raw material adjusted to a composition satisfying 〜30 mol% of zinc oxide, less than 2 mol% of cobalt oxide in terms of CoO, and the balance being nickel oxide, after sintering, 1 part by weight in terms of MoO 3 ( (Basic raw material: 100 parts by weight) Ni-Zn ferrite is manufactured by baking and cooling the Ni-Zn ferrite raw material to which the following amount of molybdenum oxide is added and blended. Ni, wherein the sintering temperature is in a temperature range of 1000 to 1130 ° C., and the oxygen concentration in the atmosphere is at least 5 vol% during at least the middle of the sintering step to 500 ° C. in the cooling step. This is a method for producing a Zn-based ferrite.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体的に説明す
る。まず、この発明において、Ni−Zn系フェライト原料
の成分組成を上記の範囲に限定した理由について説明す
る。 酸化鉄:48〜51 mol%(Fe2O3 換算) 酸化鉄の含有量が、Fe2O3 換算で 48mol%に満たない
と、高周波駆動時の100℃におけるヒステリシス損失を
小さくすることができず、一方 51mol%を超えると、電
気抵抗が急激に低下して渦電流損失が増大するだけでな
く、Ni−Zn系フェライトの長所の一つであるコアへの直
接巻線ができなくなる不利が生じる。より好ましい酸化
鉄の含有量は Fe2O3換算で48.5〜50 mol%であり、この
範囲で最も小さなコアロスを安定して得ることができ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below. First, the reason for limiting the component composition of the Ni—Zn ferrite raw material to the above range in the present invention will be described. Iron oxide: 48 to 51 mol% (calculated as Fe 2 O 3) content of iron oxide and less than 48 mol% calculated as Fe 2 O 3, it is possible to reduce the hysteresis loss at 100 ° C. at the time of high frequency driving On the other hand, if it exceeds 51 mol%, not only does the electrical resistance drop sharply and eddy current loss increases, but also direct winding to the core, which is one of the advantages of Ni-Zn ferrite, is not possible. Occurs. A more preferred content of the iron oxide is from 48.5 to 50 mol% calculated as Fe 2 O 3, the smallest core loss in this range can be stably obtained.
【0012】酸化亜鉛:1〜30 mol%(ZnO換算) 酸化亜鉛の含有量が、1 mol%未満ではヒステリシス損
失を小さくすることができず、一方 30mol%を超えると
高周波帯域でのコアロスが大きくなり、100 ℃において
残留損失の著しい増大を招く(特に3MHz 以上で顕著と
なる)。より好ましい酸化亜鉛の含有量はZnO換算で18
〜28 mol%であり、この範囲で最も小さなコアロスを安
定して得ることができる。Zinc oxide: 1 to 30 mol% (in terms of ZnO) If the content of zinc oxide is less than 1 mol%, the hysteresis loss cannot be reduced, while if it exceeds 30 mol%, the core loss in a high frequency band becomes large. At 100 ° C., the residual loss increases significantly (particularly at 3 MHz or higher). A more preferred content of zinc oxide is 18 in terms of ZnO.
2828 mol%, and the smallest core loss can be stably obtained in this range.
【0013】酸化コバルト:2 mol%以下(CoO換算) 酸化コバルトの含有量が2 mol%を超えると、コアロス
が最小値を示す温度(Tmin)を80〜100 ℃に調整するこ
とが難しくなる。Cobalt oxide: 2 mol% or less (in terms of CoO) If the content of cobalt oxide exceeds 2 mol%, it becomes difficult to adjust the temperature (Tmin) at which the core loss shows the minimum value to 80 to 100 ° C.
【0014】酸化鉄、酸化亜鉛および酸化コバルト以外
の基本成分は酸化ニッケル(NiO)であり、その好適含
有量は19〜50 mol%である。酸化ニッケル(NiO換算)
の含有量が19 mol%未満では、高周波でのコアロスが大
きくなるために 100℃での残留損失が増大し、一方 50m
ol%を超えるとヒステリシス損の増大を招く。より好ま
しい酸化ニッケルの含有量はNiO換算で22〜32 mol%で
あり、この範囲で最も小さなコアロスを安定して得るこ
とができる。The basic component other than iron oxide, zinc oxide and cobalt oxide is nickel oxide (NiO), with a preferred content of 19 to 50 mol%. Nickel oxide (NiO equivalent)
If the content of is less than 19 mol%, the core loss at high frequency becomes large, so the residual loss at 100 ° C increases, while the 50m
If it exceeds ol%, hysteresis loss will increase. The more preferred content of nickel oxide is 22 to 32 mol% in terms of NiO, and the smallest core loss can be stably obtained in this range.
【0015】以上、基本原料の成分組成について説明し
たが、この発明では、コアロスの小さなNi−Zn系フェラ
イトを得るために、上述したような基本原料に加えてさ
らに、副原料として酸化モリブデンを含有させる。 酸化モリブデン:1重量部以下(MoO3換算) 酸化モリブデンは、コアロスの低下に有効に寄与する
が、含有量が上記した基本原料 100重量部に対し1重量
部を超えると結晶粒の異常粒成長を起こし易くなってコ
アロス低下効果が得られなくなる。より好ましくはMoO3
換算で0.15〜0.6重量部、さらに好ましくは0.25〜0.45
重量部である。Although the component composition of the basic raw material has been described above, in the present invention, in order to obtain a Ni-Zn ferrite having a small core loss, molybdenum oxide is further contained as an auxiliary raw material in addition to the basic raw material described above. Let it. Molybdenum oxide: 1 part by weight or less (in terms of MoO 3 ) Molybdenum oxide effectively contributes to a reduction in core loss, but when the content exceeds 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the above basic material, abnormal grain growth of crystal grains. And the effect of reducing core loss cannot be obtained. More preferably MoO 3
0.15 to 0.6 parts by weight, more preferably 0.25 to 0.45
Parts by weight.
【0016】以上、フェライトの成分組成範囲について
説明したが、この発明では、焼成して得られたNi−Zn系
フェライトについて、その平均結晶粒径を 0.5〜4μm
の範囲に制限することが好ましい。というのは、平均粒
径が 0.5μm より小さいと、成形前の原料粉末を 0.5μ
m 以下に微粉砕する必要があるため、粉砕に長時間を要
し製造効率が悪化する上に、粉砕媒体からの不純物の混
入量が多くなるため、コアロスなどの磁気特性が変動し
易くなる。また、微粉の成形は欠陥が生じ易く成形歩留
りが低下するなど、安定に製造することが非常に困難に
なるという問題がある。一方、平均結晶の粒径が4μm
より大きいと、残留損失が増大し高周波帯域でのコアロ
スが大きくなるからである。Although the composition range of ferrite has been described above, in the present invention, the average crystal grain size of the Ni—Zn ferrite obtained by firing is 0.5 to 4 μm.
Is preferably limited to the range of That is, if the average particle size is smaller than 0.5 μm,
Since it is necessary to finely pulverize the powder to m or less, it takes a long time for the pulverization and the production efficiency is deteriorated. In addition, since the amount of impurities mixed from the pulverization medium increases, the magnetic properties such as core loss are liable to fluctuate. In addition, there is a problem that it is very difficult to stably manufacture the fine powder, for example, a defect is easily generated and a molding yield is reduced. On the other hand, the average crystal grain size is 4 μm
If it is larger, the residual loss increases and the core loss in the high frequency band increases.
【0017】さらに、Ni−Zn系フェライトの焼結密度
は、理論密度の85%以上とすることが好ましい。という
のは、焼結密度が85%未満では、実効的な磁性体占有率
が低いため、十分にコアロスを小さくすることができな
いからである。Further, the sintered density of the Ni-Zn ferrite is preferably set to 85% or more of the theoretical density. This is because if the sintered density is less than 85%, the effective magnetic material occupation ratio is low, so that the core loss cannot be sufficiently reduced.
【0018】さて、上述した酸化モリブデン添加による
Ni−Zn系フェライトのコアロス改善機構は、発明者らの
検討によれば、以下のように説明できる。すなわち、焼
成温度域に沸点を持つMoO3(単体での沸点:1257℃)を
添加すると、焼成時にMoO3の一部が粒界から蒸発し、粒
界に残留する圧縮応力が緩和され、これによりヒステリ
シス損失が小さくなると推測できる。また、MoO3は、低
融点酸化物(単体での融点:795 ℃)であり、焼成時の
昇温過程で液相を生じて焼結体の緻密化を促進し、焼成
時の均熱過程では結晶粒径の均一化に寄与する。その結
果、残留損失の原因となる粗大結晶粒(>4μm )の比
率が低下し、高周波帯域でのコアロスが小さくなると推
測される。By the above-mentioned addition of molybdenum oxide,
The mechanism for improving the core loss of the Ni—Zn ferrite can be explained as follows according to the study by the inventors. That is, when MoO 3 having a boiling point in the firing temperature range (boiling point of a single substance: 1257 ° C.) is added, part of MoO 3 evaporates from the grain boundaries during firing, and the compressive stress remaining at the grain boundaries is relaxed. It can be inferred that the hysteresis loss becomes smaller. MoO 3 is a low-melting point oxide (melting point: 795 ° C.), which generates a liquid phase during the heating process during firing, promotes the densification of the sintered body, and promotes the soaking process during firing. Contributes to the uniformization of the crystal grain size. As a result, it is presumed that the ratio of coarse crystal grains (> 4 μm) that causes residual loss decreases, and core loss in a high frequency band decreases.
【0019】さらに、Coフェライトは、負の結晶磁気異
方性を持つため、Ni−Zn系フェライトに酸化コバルトを
含有させるとCoOが固溶し、結晶粒内の結晶磁気異方性
がほぼゼロとなる。その結果、高周波帯域でのコアロス
が小さくなると推測される。Furthermore, since Co ferrite has a negative crystalline magnetic anisotropy, if Ni-Zn ferrite contains cobalt oxide, CoO forms a solid solution and the crystalline magnetic anisotropy in the crystal grains is almost zero. Becomes As a result, it is assumed that the core loss in the high frequency band is reduced.
【0020】しかしながら、特開平10−256024号公報に
開示の方法のように、大気中で焼成する場合には、CoO
の固溶に伴うコアロスの低下幅は温度によって異なり、
室温付近では著しい低下効果が得られるものの、80〜12
0 ℃の温度域では室温付近ほどの低下効果は得られな
い。その結果、コアロスが最小値を示す温度(Tmin)が
室温付近にシフトする。一般に、トランスに使用するフ
ェライトコアは、トランスの熱暴走を防ぐためにTmin
=80〜100 ℃となるように材料設計するため、CoOの導
入に伴うTminの変動を抑制する必要がある。前述した
特開平10−256024号公報では、CoOを含有するNi−Zn系
フェライトのTmin を80〜100 ℃にするために、ZnO,
NiOの配合比を調整したが、このような方法では所望の
温度特性は得られるものの、ヒステリシス損失が増大し
てコアロスが全体的に増大するという問題があった。However, when firing in the air as in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-256024,
The extent of decrease in core loss due to solid solution of
At around room temperature, a significant reduction effect is obtained, but 80 to 12
In the temperature range of 0 ° C., the effect of lowering around room temperature cannot be obtained. As a result, the temperature (Tmin) at which the core loss shows the minimum value shifts to around room temperature. Generally, a ferrite core used for a transformer has a Tmin
= 80 to 100 ° C., it is necessary to suppress the fluctuation of Tmin due to the introduction of CoO. In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-256024, in order to set the Tmin of the Ni—Zn ferrite containing CoO to 80 to 100 ° C., ZnO,
Although the mixing ratio of NiO was adjusted, such a method provided a desired temperature characteristic, but had a problem that hysteresis loss increased and core loss increased as a whole.
【0021】そこで、発明者らは、CoOの導入に伴うコ
アロスの低下効果が温度によって異なる理由を明らかに
するために、CoO含有量の異なるNi−Zn系フェライトの
コアロスを、周波数f: 200Hz〜5MHz 、印加磁束密度
Bm :20 mT、測定温度T:23〜140 ℃の種々の範囲に
わたって測定し、コアロス成分を解析した。コアロスを
測定周波数で割って1周期当たりのコアロスを求め、こ
れらの周波数特性を調べた結果、CoO含有材では 100 k
Hz以下の周波数帯域にコアロスのピークが存在するこ
と、ピーク強度はCoO含有量と共に増大すること、ピー
クを示す周波数は測定温度によって変化すること、T=
60〜140 ℃にかけてピークを示す周波数が温度と共に高
周波側にシフトするため、高周波側の裾野に当たる1MH
z 付近のコアロスも温度と共に増大することなどが明ら
かになった。In order to clarify the reason why the effect of lowering the core loss due to the introduction of CoO differs depending on the temperature, the present inventors increased the core loss of Ni—Zn ferrites having different CoO contents by changing the frequency f: 200 Hz to 200 Hz. Core loss components were analyzed by measuring over various ranges of 5 MHz, applied magnetic flux density Bm: 20 mT, and measurement temperature T: 23 to 140 ° C. The core loss per cycle was calculated by dividing the core loss by the measurement frequency, and the frequency characteristics were examined.
That a core loss peak exists in a frequency band of less than Hz, that the peak intensity increases with the CoO content, that the frequency showing the peak changes with the measurement temperature, and that T =
Since the frequency showing the peak shifts to the high frequency side with the temperature from 60 to 140 ° C, 1 MH hits the base of the high frequency side.
It was found that the core loss near z also increased with temperature.
【0022】さらに、ピークを示す周波数と温度の関係
のアレニウスプロットより、緩和時間τ∞=2×16
-16(sec)、活性化エネルギーEa =0.9 (eV)の緩和現象
に起因する損失ピークであることが判った。J.Phys.Sc
o.Jpn.18,p1441 (1963)によると、同様のτ∞およびEa
を持つ緩和現象がCoOを含有するNi−Znフェライトの
損失係数 tanδでも測定されており、緩和現象の原因は
Co2+イオンとCo3+イオンの間の電子の拡散によるものと
結論付けられている。Further, from the Arrhenius plot of the relationship between the frequency showing the peak and the temperature, the relaxation time τ∞ = 2 × 16
-16 (sec), the activation energy Ea was found to be a loss peak due to a relaxation phenomenon of Ea = 0.9 (eV). J.Phys.Sc
According to o.Jpn.18, p1441 (1963), similar τ∞ and Ea
The relaxation phenomenon with is also measured by the loss factor tanδ of Ni-Zn ferrite containing CoO.
It is concluded that this is due to the diffusion of electrons between the Co 2+ and Co 3+ ions.
【0023】以上の考察から、発明者らは、酸化コバル
トを含有するNi−Zn系フェライトのコアロスの温度特性
を改善するためには、Co2+−Co3+イオン間の電子拡散を
抑制する必要があり、このためにはNi−Zn系フェライト
中のCo3+濃度を極力低く抑えることが有効である、とい
うこの発明の基礎となる考えに到達した。From the above considerations, the present inventors have found that in order to improve the temperature characteristics of core loss of Ni—Zn ferrite containing cobalt oxide, electron diffusion between Co 2+ -Co 3+ ions is suppressed. It is necessary to achieve this, and the inventors have reached the idea that it is effective to keep the Co 3+ concentration in the Ni—Zn ferrite as low as possible.
【0024】量論組成( Fe2O3=50 mol%)のNi−Zn系
フェライトの場合、CoOはCo2+としてスピネル格子中に
存在するが、 Fe2O3<50 mol%の非量論組成ではCo3+と
Co2+が共存する。従って、Co3+濃度を極力低く抑える方
法としては Fe2O3≧50 mol%とすることが有効である
が、 Fe2O3>51 mol%になるとFe2+の濃度が高くなり、
Fe3+−Fe2+間の電子の移動に伴う比抵抗の低下とこれに
伴う渦電流損失の増大などの問題が生じるため、Fe2O3
濃度をむやみに増加させることはできない。そこで、 F
e2O3=48〜51 mol%の範囲のままでCo3+濃度を低く抑え
る方法としては、焼成雰囲気中の酸素濃度を低くする方
法が考えられる。この方法であれば、 Fe2O3, NiO, Zn
Oなどの他の基本成分の配合比を変えることなく、Co3+
濃度を抑制することができる。In the case of a Ni—Zn ferrite having a stoichiometric composition (Fe 2 O 3 = 50 mol%), CoO is present in the spinel lattice as Co 2+ , but non-amount of Fe 2 O 3 <50 mol% In the theoretical composition, Co 3+
Co 2+ coexists. Therefore, as a method of keeping the Co 3+ concentration as low as possible, it is effective to set Fe 2 O 3 ≧ 50 mol%. However, when Fe 2 O 3 > 51 mol%, the concentration of Fe 2+ increases,
Since there are problems such as a decrease in specific resistance due to the transfer of electrons between Fe 3+ and Fe 2+ and an increase in eddy current loss associated therewith, Fe 2 O 3
The concentration cannot be increased unnecessarily. So, F
As a method of keeping the Co 3+ concentration low while keeping e 2 O 3 = 48 to 51 mol%, a method of reducing the oxygen concentration in the firing atmosphere can be considered. With this method, Fe 2 O 3 , NiO, Zn
Co 3+ without changing the mixing ratio of other basic components such as O
The concentration can be suppressed.
【0025】以上のように、この発明のNi−Zn系フェラ
イトは、酸化モリブデンの熱的性質を利用したコアロス
の改善とフェライト中のCo3+濃度の抑制によるコアロス
の温度特性の適正化を実現したものである。従って、こ
の発明に係るNi−Zn系フェライトの製造方法では、焼成
過程における均熱温度(焼成温度)を1000〜1130℃の範
囲に維持し、かつ、少なくとも焼成工程の途中から冷却
工程中 500℃に至るまでの間における雰囲気中の酸素濃
度を5 vol%以下の範囲に調整することが重要である。As described above, the Ni-Zn ferrite of the present invention achieves an improvement in core loss utilizing the thermal properties of molybdenum oxide and an appropriate core loss temperature characteristic by suppressing the Co 3+ concentration in the ferrite. It was done. Therefore, in the method for producing a Ni—Zn ferrite according to the present invention, the soaking temperature (sintering temperature) in the sintering process is maintained in the range of 1000 to 1130 ° C., and at least 500 ° C. It is important to adjust the oxygen concentration in the atmosphere up to 5 vol% to a range of 5 vol% or less.
【0026】というのは、焼成温度が1000℃未満では、
焼結密度および結晶粒径が小さいためにヒステリシス損
失の増大を招き、一方1130℃を超えると、結晶粒径が粗
大化して残留損失が増大するだけでなく、焼結体の緻密
化が進み過ぎてMoO3の蒸発が抑制される結果、ヒステリ
シス損失の低下効果も得られなくなるからである。ま
た、焼成工程の途中から冷却工程中 500℃に至るまでの
間における雰囲気中の酸素濃度が5 vol%を超えると十
分なCo3+濃度の抑制効果が得られないからである。な
お、酸素濃度があまりに低すぎると、粒界に異相が析出
してヒステリシス損失が大きくなるおそれがあるので、
酸素濃度の下限は0.001vol%程度とすることが好まし
い。That is, if the firing temperature is lower than 1000 ° C.,
Hysteresis loss is increased due to the small sintering density and crystal grain size.On the other hand, when the temperature exceeds 1130 ° C, the crystal grain size is coarsened and the residual loss is increased. As a result, the evaporation of MoO 3 is suppressed, so that the effect of reducing the hysteresis loss cannot be obtained. Further, if the oxygen concentration in the atmosphere during the period from the firing step to 500 ° C. during the cooling step exceeds 5 vol%, a sufficient effect of suppressing the Co 3+ concentration cannot be obtained. If the oxygen concentration is too low, a different phase may precipitate at the grain boundaries and the hysteresis loss may increase.
The lower limit of the oxygen concentration is preferably set to about 0.001 vol%.
【0027】さらに、酸素濃度を5 vol%以下の範囲に
調整する温度域は、焼成過程の全温度域に適用しても良
いが、昇温初期の酸素濃度が低いと成形体中のバインダ
ーが急激に蒸発してコアにクラックが生じ易くなるた
め、均熱過程以降に酸素濃度を下げる方が望ましい。と
はいえ、酸素濃度を下げる時期が遅くなると、コアの内
部まで均一にCo3+濃度を抑制することが難しくなるの
で、1000〜1130℃の温度範囲において最低でも30分は低
酸素雰囲気とすることが望ましい。また、冷却過程での
再酸化を防ぐために、少なくとも 500℃までは酸素濃度
の低い雰囲気中で冷却する必要がある。Further, the temperature range in which the oxygen concentration is adjusted to a range of 5 vol% or less may be applied to the entire temperature range in the firing process. Since the core is likely to be cracked due to rapid evaporation, it is desirable to lower the oxygen concentration after the soaking process. However, if the time to lower the oxygen concentration becomes late, it becomes difficult to suppress the Co 3+ concentration uniformly even to the inside of the core, so at least 30 minutes in a temperature range of 1000 to 1130 ° C should be in a low oxygen atmosphere It is desirable. In order to prevent re-oxidation during the cooling process, it is necessary to cool in an atmosphere having a low oxygen concentration up to at least 500 ° C.
【0028】すなわち、図2示すように、昇温工程中、
バインダーの分解が終了する約600℃まではむしろ雰囲
気中の酸素濃度は高い方が望ましいが、その後焼成温度
である1000〜1130℃までの昇温過程および均熱過程の前
半の雰囲気については酸素濃度が5 vol%以下であって
も5 vol%超であってもどちらでもかまわない。しかし
ながら、均熱過程の後半少なくとも30分間および冷却過
程 500℃に至るまでの間における雰囲気中の酸素濃度は
5 vol%以下にすることが不可欠である。なお、 500℃
以下の温度域については、昇温過程および均熱過程の前
半と同様、雰囲気中の酸素濃度は5 vol%以下であって
も5 vol%超であってもどちらでもかまわない。That is, as shown in FIG.
It is desirable that the oxygen concentration in the atmosphere is rather high up to about 600 ° C at which the decomposition of the binder is completed, but then the oxygen concentration in the first half of the temperature raising process and the soaking process up to the firing temperature of 1000 to 1130 ° C May be less than 5 vol% or more than 5 vol%. However, it is essential that the oxygen concentration in the atmosphere during the last half of the soaking process and during the cooling process up to 500 ° C. be 5 vol% or less. In addition, 500 ℃
In the following temperature range, the oxygen concentration in the atmosphere may be 5 vol% or less or more than 5 vol%, as in the first half of the temperature raising process and the soaking process.
【0029】以上、この発明に従う焼成工程について説
明したが、この焼成工程に至るまでの過程については、
常法に従えば良い。すなわち、まず基本原料を混合した
のち、 800〜950 ℃程度の温度で数時間焼成(仮焼)
し、ついで酸化モリブデンを添加したのち、粉砕、混合
し、乾燥後、バインダーを添加してから造粒する。ま
た、仮焼品に酸化モリブデンを添加したのち、粉砕し、
ついでバインダー添加後、混合、乾燥しても良い。な
お、酸化コバルトの添加は、酸化モリブデンの添加と同
時に行っても良く、また基本原料はそれぞれの金属の酸
化物や炭酸塩を用いることができる。ついで、所定の形
状に成形するわけであるが、かかる成形方法としては、
通常の圧縮成形法は勿論のこと、焼成用原料にバインダ
ーを添加してペースト状にしたのち、これをドクターブ
レード法およびペースト印刷法等によって積層体とする
ような方法であっても良い。The firing step according to the present invention has been described above.
It is good to follow the usual law. That is, after mixing the basic raw materials first, firing at a temperature of about 800 to 950 ° C for several hours (calcination)
Then, after adding molybdenum oxide, pulverizing, mixing and drying, and after adding a binder, granulation is performed. Also, after adding molybdenum oxide to the calcined product, pulverize,
Then, after adding the binder, mixing and drying may be performed. Note that the addition of cobalt oxide may be performed simultaneously with the addition of molybdenum oxide, and an oxide or carbonate of each metal can be used as a basic material. Then, it is molded into a predetermined shape, such a molding method,
As well as a normal compression molding method, a method may be used in which a binder is added to a raw material for firing to form a paste, which is then formed into a laminate by a doctor blade method, a paste printing method, or the like.
【0030】このように、この発明では、Coを含有する
Ni−Zn系フェライトで問題となっていたトランスの動作
温度域におけるコアロスの増大を抑制して、適正な温度
特性を得るために、焼成中の雰囲気中酸素濃度を調整し
て焼結体中のCo3+濃度を抑制したものであり、かくして
図1中に曲線Cで示すように、トランスの動作温度域に
おけるコアロスの低下を実現し、所望のコアロスの温度
特性を実現したものである。この点、特開平10−256024
号公報のような大気中焼成では、焼結体中のCo3+濃度の
制御ができないため、所望のコアロスの温度特性を得る
ためにはヒステリシス損失を犠牲にしてZnO量を増す必
要があったが、この発明により基本組成を変えることな
く温度特性の適正化が可能となった。Thus, in the present invention, Co is contained.
In order to suppress the increase in core loss in the operating temperature range of the transformer, which was a problem with Ni-Zn ferrite, and to obtain appropriate temperature characteristics, the oxygen concentration in the atmosphere during firing was adjusted to The Co 3+ concentration is suppressed, and as a result, as shown by the curve C in FIG. 1, a reduction in core loss in the operating temperature range of the transformer is realized, and a desired core loss temperature characteristic is realized. In this regard, JP-A-10-256024
In the sintering in the atmosphere as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-129, it is not possible to control the Co 3+ concentration in the sintered body, so that it was necessary to increase the amount of ZnO at the expense of hysteresis loss in order to obtain the desired core loss temperature characteristics. However, according to the present invention, the temperature characteristics can be optimized without changing the basic composition.
【0031】実施例1 焼成後に表1に示す基本成分組成となるように、 Fe
2O3, ZnO, CoO(またはCo3O4)およびNiOを秤量し、
湿式混合したのち、 850℃で3時間仮焼してNi−Zn系フ
ェライト仮焼粉を得た。次に、この仮焼粉に対し、表1
に示す量だけMoO3を添加したのち、湿式粉砕し、乾燥
後、バインダーとしてPVAを添加して造粒したのち、
成形圧力:1ton/cm2 で成形し、外径:24mm, 内径:12
mm, 高さ:5mmのトロイダル形状の成形体を得た。つい
で、この成形体を、空気中で1120℃まで昇温し、3時間
保持後、空気と窒素ガスを混合して酸素濃度:1 vol%
とした雰囲気中にてさらに 1.5時間保持したのち、同雰
囲気にて約 100℃まで冷却し、Ni−Zn系フェライトを得
た。かくして得られたNi−Zn系フェライトのコアロス
(3MHz, 10mT, 100 ℃)を測定した結果を、表1に併
記する。Example 1 Fe was prepared such that the basic component composition shown in Table 1 was obtained after firing.
Weigh 2 O 3 , ZnO, CoO (or Co 3 O 4 ) and NiO,
After wet mixing, the mixture was calcined at 850 ° C for 3 hours to obtain a calcined Ni-Zn ferrite powder. Next, for this calcined powder, Table 1
After adding MoO 3 by the amount shown in the following, wet pulverization and drying, after adding PVA as a binder and granulating,
Molding pressure: molded at 1 ton / cm 2, an outer diameter: 24 mm, inner diameter: 12
A toroidal shaped body having a thickness of 5 mm and a height of 5 mm was obtained. Then, the temperature of this molded body was raised to 1120 ° C. in air, and after holding for 3 hours, air and nitrogen gas were mixed to obtain an oxygen concentration of 1 vol%.
After holding for 1.5 hours in the same atmosphere, it was cooled to about 100 ° C. in the same atmosphere to obtain a Ni—Zn ferrite. Table 1 also shows the results of measurement of the core loss (3 MHz, 10 mT, 100 ° C.) of the Ni—Zn ferrite thus obtained.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】同表から明らかなように、この発明の適正
成分組成範囲を満足するものはいずれも、3MHz, 10m
T,100 ℃におけるコアロスが 37 kW/m3 以下の優れた
特性値を得ることができた。As is clear from the table, any material satisfying the proper component composition range of the present invention is 3 MHz, 10 m
Excellent characteristic values with core loss at T, 100 ° C of 37 kW / m 3 or less could be obtained.
【0034】実施例2 表1のNo.2と同じ基本成分組成となるように、 Fe2O3,
ZnO, CoO(またはCo 3O4)およびNiOを秤量し、湿式混
合したのち、 950℃で2時間仮焼してNi−Zn系フェライ
ト仮焼粉を得た。次に、この仮焼粉:100 重量部に対
し、MoO3を 0.3重量部添加したのち、湿式粉砕し、乾燥
後、バインダーとしてPVAを添加して造粒したのち、
成形圧力:1ton/cm2 で成形し、外径:24mm, 内径:12
mm, 高さ:5mmのトロイダル形状の成形体を得た。つい
で、得られた成形体を、空気中で1000〜1130℃の焼成温
度まで昇温したのち、酸素濃度が2 vol%の雰囲気に替
えてから1〜10時間焼成したのち、同雰囲気にて約100
℃まで冷却し、焼結密度および平均結晶粒径の異なるNi
−Zn系フェライトを得た。かくして得られたNi−Zn系フ
ェライトの平均結晶粒径、相対焼結密度および1MHz ,
20 mT,100 ℃におけるコアロスについて調べた結果を
表2に示す。Example 2 Fe was adjusted to have the same basic component composition as No. 2 in Table 1.TwoOThree,
ZnO, CoO (or Co ThreeOFour) And NiO are weighed and wet mixed.
After combining, Ni-Zn ferrite
A calcined powder was obtained. Next, for this calcined powder: 100 parts by weight
And MoOThree0.3 parts by weight, wet-pulverized and dried
After adding PVA as a binder and granulating,
Molding pressure: 1ton / cmTwoOuter diameter: 24mm, inner diameter: 12
A toroidal shaped body having a thickness of 5 mm and a height of 5 mm was obtained. About
Then, the obtained molded body is fired in air at 1000 to 1130 ° C.
Temperature, then change to an atmosphere with an oxygen concentration of 2 vol%
After firing for 1 to 10 hours,
℃, Ni with different sintering density and average grain size
-A Zn ferrite was obtained. The Ni-Zn based
Average grain size, relative sintered density and 1MHz
The results of a study on core loss at 20 mT and 100 ° C are as follows.
It is shown in Table 2.
【0035】[0035]
【表2】 [Table 2]
【0036】同表から明らかなように、この発明の好適
な粒径および焼結密度範囲を満足するものはいずれも、
1MHz, 20mT,100 ℃におけるコアロスが 140 kW/m3以
下の優れた特性値を示している。As is clear from the table, any one satisfying the preferred particle size and sintered density range of the present invention is as follows:
The core loss at 1 MHz, 20 mT, and 100 ° C shows excellent characteristic values of 140 kW / m 3 or less.
【0037】なお、平均結晶粒径は以下のようにして求
めた。Ni−Zn系フェライトの破断面のSEM写真あるい
は研磨後の光学顕微鏡写真等に対角線を引き、対角線と
直交する結晶粒の数を求め、以下の式で計算した。 平均結晶粒径(μm )=対角線の長さ÷対角線と直交す
る結晶粒の個数×写真の倍率 ここで、対角線と直交する結晶粒の個数は20〜40個にな
るように、写真の倍率を選定した。また、相対焼結密度
は、アルキメデス法で測定した焼結密度と理論密度を用
いて以下の式より求めた。 相対焼結密度(%)=焼結密度÷理論密度×100 理論密度(g/cm3)=(ZnFe2O4の密度) ×[ZnO(mol
%) ÷{ZnO(mol%) +NiO(mol%) +CoO(mol%)
}]+(NiFe2O4の密度) ×[NiO(mol%) ÷{ZnO(mo
l%) +NiO(mol%) +CoO(mol%) }]+(CoFe2O4の
密度) ×[CoO(mol%) ÷{ZnO(mol%) +NiO(mol
%) +CoO(mol%) }] ここで、 ZnFe2O4の密度=5.33 g/cm3 NiFe2O4の密度=5.38 g/cm3 CoFe2O4の密度=5.29 g/cm3 The average crystal grain size was determined as follows. A diagonal line was drawn on a SEM photograph of the fracture surface of the Ni—Zn ferrite or an optical microscope photograph after polishing, and the number of crystal grains orthogonal to the diagonal line was obtained, and calculated by the following equation. Average crystal grain size (μm) = length of diagonal line 結晶 number of crystal grains orthogonal to diagonal line × magnification of photograph Here, the magnification of the photograph is set so that the number of crystal particles perpendicular to the diagonal line is 20 to 40. Selected. The relative sintering density was determined from the following equation using the sintering density and the theoretical density measured by the Archimedes method. Relative sintered density (%) = Sintered density ÷ Theoretical density × 100 Theoretical density (g / cm 3 ) = (density of ZnFe 2 O 4 ) × [ZnO (mol
%) ZnO (mol%) + NiO (mol%) + CoO (mol%)
}] + (Density of NiFe 2 O 4 ) × [NiO (mol%) ÷ {ZnO (mo
l%) + NiO (mol%) + CoO (mol%)}] + (density of CoFe 2 O 4 ) × [CoO (mol%) ÷ {ZnO (mol%) + NiO (mol
%) + CoO (mol%)}] Here, the density of ZnFe 2 O 4 = 5.33 g / cm 3 The density of NiFe 2 O 4 = 5.38 g / cm 3 The density of CoFe 2 O 4 = 5.29 g / cm 3
【0038】実施例3 表1のNo.2と同じ基本成分組成となるように、 Fe2O3,
ZnO, CoO(またはCo 3O4)およびNiOを秤量し、湿式混
合したのち、 900℃で3時間仮焼してNi−Zn系フェライ
ト仮焼粉を得た。次に、この仮焼粉:100 重量部に対
し、MoO3を 0.5重量部添加したのち、湿式粉砕し、乾燥
後、バインダーとしてPVAを添加して造粒した後、成
形圧力:1ton/cm2 で成形し、外径:24mm, 内径:12m
m, 高さ:5mmのトロイダル形状の成形体を得た。つい
で、得られた成形体を、空気中で表3に示す焼成温度ま
で昇温し、同じく表3に示す酸素濃度に調整したのち、
3時間焼成した。その後、焼成時と同じ雰囲気で約 100
℃まで冷却してNi−Zn系フェライトを得た。かくして得
られたNi−Zn系フェライトのコアロス(3MHz, 20mT,
100 ℃)を測定した結果を、表3に併記する。Example 3 Fe was adjusted to have the same basic component composition as No. 2 in Table 1.TwoOThree,
ZnO, CoO (or Co ThreeOFour) And NiO are weighed and wet mixed.
After combining, Ni-Zn ferrite
A calcined powder was obtained. Next, for this calcined powder: 100 parts by weight
And MoOThree0.5 part by weight, wet-pulverized and dried
Then, after adding PVA as a binder and granulating,
Form pressure: 1ton / cmTwoMolded with outer diameter: 24mm, inner diameter: 12m
m, a toroidal shaped body having a height of 5 mm was obtained. About
Then, the obtained molded body was heated to a firing temperature shown in Table 3 in air.
After adjusting the temperature to the oxygen concentration shown in Table 3,
It was baked for 3 hours. Then, about 100 in the same atmosphere as firing
It cooled to ° C and obtained Ni-Zn system ferrite. Thus gain
Core loss of Ni-Zn ferrite (3MHz, 20mT,
100 ° C.) are also shown in Table 3.
【0039】[0039]
【表3】 [Table 3]
【0040】同表から明らかなように、この発明の適正
焼成温度および酸素濃度を満足するものはいずれも、3
MHz, 20mT,100 ℃におけるコアロスが 500 kW/m3以下
の優れた特性値が得られている。As is clear from the table, any of the present invention satisfying the proper firing temperature and oxygen concentration is 3%.
Excellent characteristic values with core loss of 500 kW / m 3 or less at MHz, 20 mT, and 100 ° C are obtained.
【0041】実施例4 表1のNo.2と同じ基本成分組成となるように、 Fe2O3,
ZnO, CoO(またはCo 3O4)およびNiOを秤量し、湿式混
合したのち、 900℃で3時間仮焼してNi−Zn系フェライ
ト仮焼粉を得た。次に、この仮焼粉:100 重量部に対
し、MoO3を 0.4重量部添加したのち、湿式粉砕し、乾燥
後、バインダーとしてPVAを添加して造粒したのち、
成形圧力:1ton/cm2 で成形し、外径:24mm, 内径:12
mm, 高さ:5mmのトロイダル形状の成形体を得た。つい
で、得られた成形体を、表4 に示すような条件で焼成、
冷却して、Ni−Zn系フェライトを得た。かくして得られ
たNi−Zn系フェライトのコアロス(3MHz, 20mT, 80
℃)を測定した結果を、表4に併記する。Example 4 Fe was adjusted to have the same basic component composition as No. 2 in Table 1.TwoOThree,
ZnO, CoO (or Co ThreeOFour) And NiO are weighed and wet mixed.
After combining, Ni-Zn ferrite
A calcined powder was obtained. Next, for this calcined powder: 100 parts by weight
And MoOThreeAfter adding 0.4 parts by weight, wet pulverization and drying
After adding PVA as a binder and granulating,
Molding pressure: 1ton / cmTwoOuter diameter: 24mm, inner diameter: 12
A toroidal shaped body having a thickness of 5 mm and a height of 5 mm was obtained. About
Then, the obtained molded body was fired under the conditions shown in Table 4,
Upon cooling, a Ni-Zn ferrite was obtained. Thus obtained
Core loss of Ni-Zn ferrite (3MHz, 20mT, 80
C) are also shown in Table 4.
【0042】[0042]
【表4】 [Table 4]
【0043】同表から明らかなように、この発明に従
い、適正な時期に酸素濃度を低減したものはいずれも、
3MHz, 20mT,80℃におけるコアロスが 500 kW/m3以下
と優れた特性値を得ることができた。As can be seen from the table, according to the present invention, any of the cases where the oxygen concentration was reduced at an appropriate time,
The core loss at 3 MHz, 20 mT, and 80 ° C was 500 kW / m 3 or less, and excellent characteristic values were obtained.
【0044】実施例5 表5に示すように、この発明に従い製造したNi−Zn系フ
ェライト(表1のNo.2と同じ)ならびにNo.2と類似の条
件で製造された(a) CoOを含有しないNi−Zn系フェライ
ト、(b) CoOは含有するが、大気中で焼成されたNi−Zn
系フェライトおよび(c) 特開平10−256024号公報に開示
の方法でZnO量を低減したNi−Zn系フェライトについ
て、コアロス(3MHz, 10mT, 100 ℃)の温度特性につ
いて調べた結果を図3に示す。Example 5 As shown in Table 5, Ni—Zn ferrite (same as No. 2 in Table 1) manufactured according to the present invention and (a) CoO manufactured under similar conditions to No. 2 Ni-Zn ferrite not containing, (b) Ni-Zn containing CoO but fired in air
Fig. 3 shows the results of examining the temperature characteristics of core loss (3MHz, 10mT, 100 ° C) for the system ferrite and (c) the Ni-Zn system ferrite in which the amount of ZnO was reduced by the method disclosed in JP-A-10-256024. Show.
【0045】[0045]
【表5】 [Table 5]
【0046】同図に示したとおり、(a) CoOを含有しな
いNi−Zn系フェライトでは全温度域においてコアロスが
大きいが、(b) のようにCoOを含有させることで室温付
近におけるコアロスを低下することができた。一方、
(c) のようにTmin =80℃にするためにZnO量を低減す
ると、(a) よりは低コアロスになるものの、(b) に比べ
ると23〜100 ℃の温度域でコアロスが大きくなる。これ
に対し、この発明の方法で製造した場合には、(b) の小
さなアロスを維持したままTmin を高温側にシフトする
ことができ、高周波電源用トランス材料として良好な温
度特性を有するNi−Zn系フェライトを得ることができ
た。As shown in the figure, (a) Ni-Zn ferrite containing no CoO has a large core loss over the entire temperature range, but by containing CoO as shown in (b), the core loss is reduced near room temperature. We were able to. on the other hand,
As shown in (c), when the ZnO content is reduced to make Tmin = 80 ° C., the core loss is lower than that of (a), but the core loss increases in the temperature range of 23 to 100 ° C. as compared with (b). On the other hand, when manufactured by the method of the present invention, Tmin can be shifted to a high temperature side while maintaining the small loss of (b), and Ni-Ni having good temperature characteristics as a transformer material for a high-frequency power supply can be obtained. Zn ferrite was obtained.
【0047】[0047]
【発明の効果】かくして、この発明によれば、1〜10 M
Hzの高周波数帯域で大電流で励磁した場合においても、
トランスの動作温度域においてコアロスの小さなNi−Zn
系フェライトを安定して得ることができる。従って、こ
の発明のNi−Zn系フェライトは、1〜10 MHzで使用する
スイッチング電源チップトランスや薄膜トランスのよう
な巻線と磁性体が一体化した構造を有するトランスのコ
ア材料として偉功を奏する。Thus, according to the present invention, 1 to 10 M
Even when excited with a large current in the high frequency band of Hz,
Ni-Zn with small core loss in the operating temperature range of the transformer
A system ferrite can be obtained stably. Therefore, the Ni-Zn ferrite of the present invention is effective as a core material of a transformer having a structure in which a winding and a magnetic material are integrated, such as a switching power supply chip transformer and a thin film transformer used at 1 to 10 MHz.
【図1】 コアロスの温度特性を比較して示したグラフ
である。FIG. 1 is a graph comparing temperature characteristics of core loss.
【図2】 昇温、均熱および冷却工程における好適雰囲
気を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a suitable atmosphere in a temperature raising, soaking, and cooling process.
【図3】 発明例と比較例について、コアロスの温度特
性を比較して示したグラフである。FIG. 3 is a graph showing a comparison between core loss temperature characteristics of an invention example and a comparative example.
Claims (1)
化ニッケルを満足する組成になるように調整した基本原
料中に、同じく焼成後、MoO3換算で1重量部(基本原
料:100 重量部に対し)以下を満足する量の酸化モリブ
デンを添加配合したNi−Zn系フェライトの焼成用原料
を、成形後、焼成、冷却することによってNi−Zn系フェ
ライトを製造するに際し、焼成温度を1000〜1130℃の温
度範囲にすると共に、少なくとも焼成工程の途中から冷
却工程中 500℃に至るまでの間における雰囲気中の酸素
濃度を5 vol%以下とすることを特徴とするNi−Zn系フ
ェライトの製造方法。The composition of the composition after firing is 48 to 51 mol% iron oxide in terms of Fe 2 O 3 , 1 to 30 mol% zinc oxide in terms of ZnO, 2 mol% or less in terms of CoO, and The same amount of molybdenum oxide that satisfies not more than 1 part by weight (based on 100 parts by weight of the basic raw material) in terms of MoO 3 is added to the basic raw material adjusted to have a composition that satisfies nickel oxide in the remainder. The raw material for firing the compounded Ni-Zn-based ferrite, after molding, firing, upon producing the Ni-Zn-based ferrite by cooling, the firing temperature in the temperature range of 1000 ~ 1130 ° C., at least in the firing step A method for producing a Ni-Zn-based ferrite, wherein the oxygen concentration in the atmosphere from the middle to 500 ° C during the cooling step is 5 vol% or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14097699A JP4031886B2 (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Method for producing Ni-Zn ferrite |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14097699A JP4031886B2 (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Method for producing Ni-Zn ferrite |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000327411A true JP2000327411A (en) | 2000-11-28 |
JP4031886B2 JP4031886B2 (en) | 2008-01-09 |
Family
ID=15281236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14097699A Expired - Fee Related JP4031886B2 (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Method for producing Ni-Zn ferrite |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4031886B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011102452A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | 株式会社 村田製作所 | Ferrite porcelain production method, ferrite porcelain, and coil part |
WO2017141974A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | Tdk株式会社 | Ferrite sintered body and ferrite core |
JP2019062086A (en) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | 日立金属株式会社 | Magnetic core arranged by use of nickel zinc-based ferrite |
CN114242371A (en) * | 2021-12-27 | 2022-03-25 | 标旗磁电产品(佛冈)有限公司 | Nickel-zinc ferrite granule and preparation method and application thereof |
CN114262221A (en) * | 2021-12-28 | 2022-04-01 | 北京七星飞行电子有限公司 | High-temperature stable nickel-zinc ferrite material and preparation method and application thereof |
JP2022078141A (en) * | 2017-09-27 | 2022-05-24 | 日立金属株式会社 | NiZn FERRITE |
-
1999
- 1999-05-21 JP JP14097699A patent/JP4031886B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011102452A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | 株式会社 村田製作所 | Ferrite porcelain production method, ferrite porcelain, and coil part |
JP5717056B2 (en) * | 2010-02-19 | 2015-05-13 | 株式会社村田製作所 | Ferrite porcelain manufacturing method |
WO2017141974A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | Tdk株式会社 | Ferrite sintered body and ferrite core |
JP2019062086A (en) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | 日立金属株式会社 | Magnetic core arranged by use of nickel zinc-based ferrite |
JP7045636B2 (en) | 2017-09-27 | 2022-04-01 | 日立金属株式会社 | Magnetic core using NiZn-based ferrite |
JP2022078141A (en) * | 2017-09-27 | 2022-05-24 | 日立金属株式会社 | NiZn FERRITE |
JP7219875B2 (en) | 2017-09-27 | 2023-02-09 | 株式会社プロテリアル | NiZn ferrite |
CN114242371A (en) * | 2021-12-27 | 2022-03-25 | 标旗磁电产品(佛冈)有限公司 | Nickel-zinc ferrite granule and preparation method and application thereof |
CN114262221A (en) * | 2021-12-28 | 2022-04-01 | 北京七星飞行电子有限公司 | High-temperature stable nickel-zinc ferrite material and preparation method and application thereof |
CN114262221B (en) * | 2021-12-28 | 2022-09-16 | 北京七星飞行电子有限公司 | High-temperature stable nickel-zinc ferrite material and preparation method and application thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4031886B2 (en) | 2008-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5332254B2 (en) | Ferrite sintered body | |
TWI551571B (en) | Effective substitutions for rare earth metals in compositions and materials for electronic applications | |
JP3108803B2 (en) | Mn-Zn ferrite | |
JP7513154B2 (en) | MnZn ferrite powder | |
JP2010173888A (en) | METHOD FOR PRODUCING MnZn FERRITE | |
JP2004217452A (en) | Ferrite material and method of manufacturing the same | |
JP2022156991A (en) | Ferrite composition, electronic component and power supply | |
WO2004028997A1 (en) | Ferrite material | |
JP5089963B2 (en) | Method for producing MnZnNi ferrite | |
JP3108804B2 (en) | Mn-Zn ferrite | |
TWI751302B (en) | Nickel-based ferrite sintered body, coil parts, and manufacturing method of nickel-based ferrite sintered body | |
CN111362680A (en) | High-frequency low-loss FeMnZnNi ferrite material and preparation method thereof | |
JP2007070209A (en) | METHOD FOR PRODUCING Mn-Zn-BASED FERRITE | |
JP3597673B2 (en) | Ferrite material | |
JP4523430B2 (en) | High saturation magnetic flux density Mn-Zn-Ni ferrite | |
JP2000327411A (en) | Production of nickel - zinc based ferrite | |
JP2021183556A (en) | MnZnNiCo-BASED FERRITE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
JP3256460B2 (en) | Oxide magnetic material and method for producing the same | |
JP3597665B2 (en) | Mn-Ni ferrite material | |
JP3446082B2 (en) | Mn-Zn ferrite and method for producing the same | |
JP4299390B2 (en) | Manganese ferrite, transformer and choke coil using the same | |
JP3790606B2 (en) | Mn-Co ferrite material | |
JPH11307336A (en) | Manufacture of soft magnetic ferrite | |
JPH09219306A (en) | Low loss oxide magnetic material and method for manufacturing the same | |
JP3584437B2 (en) | Method for producing Mn-Zn ferrite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040818 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060606 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070213 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20070213 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070328 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070328 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070925 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071022 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |