JPH08107009A - フェライト焼結体及びその製法 - Google Patents

フェライト焼結体及びその製法

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JPH08107009A
JPH08107009A JP6261865A JP26186594A JPH08107009A JP H08107009 A JPH08107009 A JP H08107009A JP 6261865 A JP6261865 A JP 6261865A JP 26186594 A JP26186594 A JP 26186594A JP H08107009 A JPH08107009 A JP H08107009A
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JP
Japan
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ferrite
sintered body
vitrenous
pbo
added
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JP6261865A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Karasawa
秀幸 唐沢
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁気特性を損うことなく、かつ耐ヒートシ
ョツク性の改善されたフェライト燒結体を提供する。 【構成】 Fe23、NiO、ZnO及びCuOを含む
フェライト材料に、原料段階においてPbO−H3BO3
−SiO2(又はCr23)系ガラス質を適量添加して
焼結してなるフェライト焼結体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種磁性材料として用
いられるフェライト焼結体及びその製法に関し、特に耐
ヒートショツク性に優れた磁性材料及びその製法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】フェライトからなるドラム形状の製品
は、通常、図3に示されたような配合から仕上までの製
造工程を経て作製される。この仕上工程では、図4に示
されたように、通常、焼成後の磁心1に巻線2を施し、
樹脂でできたベース部3と呼ばれる部分を介してリード
ピン5を磁心1に接着し、次いで、このリードピン5に
からめた巻線端部4をハンダ付けする。巻線2はエポキ
シ系絶縁層で被覆されており、この被覆層を剥離させな
がらハンダ付けする必要があるため、仕上げ工程は、4
00℃以上のハンダ槽6へ巻線端部4を浸漬して行われ
る。なお、上記ベース部3を用いない場合には、従来、
ハンダ槽6へ浸漬する前に200℃で磁心を予熱する事
が必要であった。また別の方法として、上記製造工程中
の成型時に成型密度を小さくして、熱歪を緩和するため
の空孔をもった焼結体を作る方法もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】フェライト製品の小型
化に伴い、従来使用されていたフェライトコアのベ−ス
部を使用することができなくなった。しかしながら、こ
のベース部を除いただけの状態でフェライト磁心の巻線
とリードピンとをハンダ付けすると、フェライト磁心が
ひび割れするため、上記したように、必ず、200℃位
で予熱しなければならなかった。このため、工程数も多
くなり、また工程時間も余計にかかるという問題があっ
た。また、上記したような熱歪を緩和するための空孔を
もった焼結体では、電磁気特性が劣っているという問題
点があった。従来より、フェライト磁心は耐ヒートショ
ツク性が劣っており、特に、直流重畳特性の良好なフェ
ライト磁心(直流バイアス電流をかけた状態でインダク
タンスが一定であるもの)にはこの傾向が著しい。直流
重畳特性の良好なものは、フェライトの主成分以外の材
料を添加しないために、耐ヒートショツク性に劣ってい
たのである。耐ヒートショツク性を改善しようとすると
電磁気特性が犠牲になるので、また電磁気特性を改善し
ようとすれば耐ヒートショツク性が犠牲になるので、こ
れまで、電磁気特性と耐ヒートシヨツク性との両特性を
同時に満足するものはなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、電磁気特性を
損うことなく、耐ヒートショツク性の改善されたフェラ
イト燒結体を提供することを目的とする。そのため、本
発明者らは、ガラス質の添加について検討し、その種類
や添加量を詳細に検討した。その結果、PbO−H3
3−SiO2(又はCr23) 系ガラスを適量添加す
ることにより、電磁気特性を損うことなく、耐ヒートシ
ョツク性を改善できることを見出し、本発明を完成させ
るに至った。本発明のフェライト燒結体は、Fe23
NiO、ZnO及びCuOを含むフェライト材料に、原
料段階においてガラス質を添加して焼結したものであ
る。また、本発明のフェライト燒結体では、原料段階に
おいてフェライト材料に添加されるガラス質は、Pb
O、H3BO3及びSiO2 を、PbO≦20wt%、4
0wt%≦H3BO3≦90wt%及び10wt%≦Si
2 ≦40wt%の割合(合計で100wt%)で含有
するものであり、また該ガラス質の添加量は、該フェラ
イト材料100wt%に対し0.l〜2.0wt%の範
囲内であることが好ましい。また、10wt%≦SiO
2 ≦40wt%の代わりに10wt%≦Cr23≦40
wt%を含有するガラス質を添加してもよい。本発明の
フェライト燒結体は、Fe23、NiO、ZnO及びC
uOを含むフェライト材料に該ガラス質を添加し、焼結
することによって製造される。ガラス質の配合されたフ
ェライトは、一般に、耐熱性自体は改善されるが、μi
ac、Bsなどの電磁気特性はガラス質の添加なしの場
合に比べて低下していく。ガラス質の添加量の下限は耐
熱性保持のため限定され、上限は電磁気特性が著しく低
下しないようにするためである。即ち,下記の実施例及
び比較例の結果から明らかなように、0.1wt%より
低いと耐熱性が改善されず、0.1wt%を超えると初
めて耐熱性が改善され、また2wt%を超えると電磁気
特性の低下が著しくなる(実施例9〜11及び比較例1
4〜15)。従って、0.1〜2.0wt%の範囲に限
定した。次に、個々のガラス質成分についてであるが、
PbOの場合、20wt%を超えると耐熱性が悪くなる
が(比較例2〜4)、0wt%であっても耐熱性及び電
磁気特性に問題はない(実施例5〜7)ので、PbO≦
20wt%の範囲に限定した。H3BO3の場合、40w
t%未満及び100wt%では耐熱性が悪くなってしま
うが(比較例5〜7及び11)、90wt%以下では耐
熱性及び電磁気特性は良好である(実施例5〜7)の
で、40wt%≦H3BO3≦90wt%の範囲に限定し
た。また、SiO2 (又は、Cr23)の場合、40w
t%を超えると耐熱性は良好であるが、電磁気特性は悪
く、また10wt%より低いと耐熱性が悪い(比較例2
〜12)ので、10wt%≦ SiO2(又は、Cr
23)≦40wt%の範囲に限定した。
【0005】
【作用】電磁気特性に優れたフェライト燒結体の場合、
ガラス質が添加されていないため、均一な粒径の結晶同
士が直に接しているので、ハンダ槽への浸漬により急激
な熱応力がかかると、発生する熱歪を緩和することがで
きずに、ひびや割れが発生することになる。しかるに、
本発明によれば、原料段階でフェライト材料にPbO−
3BO3−SiO2(又はCr23)系ガラス質を適量
添加しているので、図1に示されたように、仕上げ工程
においてフェライト燒結体1を、ベース部を用いないで
ハンダ槽6へ浸漬したとしても、上記熱歪を結晶粒界の
ガラス質が緩和し、結果としてひびや割れを防ぐことが
出来る。更に、上記のガラス質の添加量を所定の範囲内
に調整することによって、燒結体の結晶粒径が、例えば
ほぼ3〜30μmの範囲内にランダムに分布しているも
のが得られるので、結晶間に存在する微小な空間が熱歪
の緩和に役立つものと思われる。しかしながら、焼結体
の密度は5.1g/cm3(理論密度は5.2)なの
で、電磁気特性を損うことはない。
【0006】
【実施例】以下本発明を実施例及び比較例に基づいて説
明する。 (実施例1〜11)Fe23:48.5モル%、Ni
O:21.5モル%、ZnO:25.0モル%及びCu
O:5.0モル%の比率で配合してなるフェライト材料
に、以下の表1に記載したような割合(フェライト材料
100wt%に対する添加量)でガラス質成分を添加し
て得た粉体100gを、0.5リットルのボールミル内
で2時間混合した。乾燥後、900〜1000℃で仮焼
したものをボールミルで2時間粉砕した。乾燥後、造粒
し、トロイダル(外径28φ、内径20φ)及びドラム
コア(外径3.8φ、中心軸l.9φ、ツバ厚l.Om
m)を成型した。かくして得られた成型体を1040〜
1100℃で焼成し、フェライト燒結体を作製した。
【0007】(比較例1)Fe23:48.5モル%、
NiO:21.5モル%、ZnO:25.0モル%及び
CuO:5.0モル%の比率で配合して得た粉体100
gを0.5リットルのボールミル内で2時間混合した。
乾燥後、900〜1000℃で仮焼したものをボールミ
ルで2時間粉砕し、更にアトライタで20分間粉砕し
た。乾燥後、上記実施例1〜11の場合と同じ条件及び
方法で造粒し、成型し、焼成して、フェライト燒結体を
作製した。 (比較例2〜15)ガラス質成分として表1に記載した
量を添加して、上記実施例1〜11記載の方法を繰り返
し、フェライト燒結体を作製した。上記実施例1〜11
及び比較例1〜15で得られた燒結体試料について、耐
熱性及び電磁気特性を次のようにして測定した。耐ヒー
トショツク性の測定は、ドラムコア形状の試料のツバを
下にして、その下半分を所定の温度に保ったハンダ槽に
3秒問浸漬し、試料のひびや割れの発生を調べた。ハン
ダ槽の温度を段階的に20℃づつ上げ、別の試料を用い
て上記操作を繰返した。割れの発生しなかった最高温度
をその試料の耐熱性温度とした。また、電磁気特性は、
トロイダル試料に60ターンの巻線を施し、初透磁率μ
iacと飽和磁束密度Bsとを測定して評価した。上記
ガラス質の組成並びに得られた試料の耐ヒートショック
性及び電磁気特性についての測定結果を以下の表1に示
す。
【0008】
【表1】
【0009】表1から明らかなように、比較例のフェラ
イト燒結体では電磁気特性(Bs)は大きいが、耐熱性
は著しく劣っていることが、また実施例(例えば、実施
例1、3、5及び8)のフェライト燒結体では、電磁気
特性(Bs、μ iac)と耐熱性との両方に於いて優
れていることが判る。実施例2及び4から、ガラス質成
分の添加量を増やすと、電磁気特性が低下する傾向があ
ることがわかる。また、比較例2〜15は、耐熱性が悪
い場合のガラス質成分の組成の例を示している。 更
に、図2に、表l中の比較例1と実施例lの試料をドラ
ム形の製品形状にした時の直流重畳特性を示す。実施例
1の場合、図2に示した特性においても、比較例と同等
以上である。表1中の実施例8では、SiO2 の代りに
Cr23を使用した。SiO2 の場合と同様の結果が得
られることがわかる。
【0010】
【発明の効果】本発明のフェライト燒結体は、電磁気特
性に優れかつ耐ヒートショツク性がよいので、その燒結
体から有用なフェライト磁心を作ることが出来る。ま
た、本発明のフェライト燒結体を作製する際に、リード
ピンを半田付けする時の予熱工程を省くことが出来るの
で、生産性の向上、設備や場所の省略化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフェライト燒結体の仕上げ工程を説明
するための図。
【図2】本発明の実施例1の試料と比較例1の試料との
直流重畳特性を示す図。
【図3】フェライトのドラム形状の製品を製造するため
の工程を示す工程図。
【図4】従来のフェライト燒結体の仕上げ工程を説明す
るための図。
【符号の説明】
1 フェライト磁心 2 巻線 3 ベース 4 巻線端部 5 リードピン 6 ハンダ槽

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Fe23、NiO、ZnO及びCuOを
    含むフェライト材料に、原料段階においてガラス質を添
    加して焼結してなるフェライト焼結体。
  2. 【請求項2】 該ガラス質は、PbO、H3BO3及びS
    iO2 を、PbO≦20wt%、40wt%≦H3BO3
    ≦90wt%及び10wt%≦SiO2 ≦40wt%の
    割合(合計で100wt%)で含有するものであり、ま
    た該ガラス質の添加量は、該フェライト材料100wt
    %に対し0.l〜2.0wt%である請求項1に記載の
    フェライト焼結体。
  3. 【請求項3】 該ガラス質は、PbO、H3BO3及びC
    23を、PbO≦20wt%、40wt%≦H3BO3
    ≦90wt%及び10wt%≦Cr23≦40wt%の
    割合(合計で100wt%)で含有するものであり、ま
    た該ガラス質の添加量は、該フェライト材料100wt
    %に対し0.l〜2.0wt%である請求項1に記載の
    フェライト焼結体。
  4. 【請求項4】 Fe23、NiO、ZnO及びCuOを
    含むフェライト材料にガラス質を添加し、焼結すること
    を特徴とするフェライト焼結体の製法。
  5. 【請求項5】 該ガラス質は、PbO、H3BO3及びS
    iO2 を、PbO≦20wt%、40wt%≦H3BO3
    ≦90wt%及び10wt%≦SiO2 ≦40wt%の
    割合(合計で100wt%)で含有するものであり、ま
    た該ガラス質の添加量は、該フェライト材料100wt
    %に対し0.l〜2.0wt%である請求項4に記載の
    フェライト焼結体の製法。
  6. 【請求項6】 該ガラス質は、PbO、H3BO3及びC
    23を、PbO≦20wt%、40wt%≦H3BO3
    ≦90wt%及び10wt%≦Cr23≦40wt%の
    割合(合計で100wt%)で含有するものであり、ま
    た該ガラス質の添加量は、該フェライト材料100wt
    %に対し0.l〜2.0wt%である請求項4に記載の
    フェライト焼結体の製法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100339028B1 (ko) * 1998-08-21 2002-05-31 무라타 야스타카 페라이트 소결체 및 이를 포함한 전자 부품
JP2011213578A (ja) * 2010-03-16 2011-10-27 Tdk Corp フェライト組成物および電子部品
CN115028443A (zh) * 2022-06-09 2022-09-09 广东风华高新科技股份有限公司 一种叠层铁氧体电感材料及其制备方法

Cited By (4)

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Effective date: 20021216