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公開番号2025074497
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2023185340
出願日2023-10-30
発明の名称Mn-Zn系フェライトとその製造方法
出願人株式会社トーキン
代理人個人
主分類H01F 1/34 20060101AFI20250507BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電気抵抗が高く、高周波数帯域における透磁率の低下が抑制され、低周波数から高周波数までの広い周波数帯域において良好な透磁率を有するMn-Zn系フェライトとその製造方法を提供する。
【解決手段】本開示のMn-Zn系フェライトは、主成分の総量100mol%に対して、49.30～52.00mol%のFe₂O₃と、30.00～35.00mol%のMnOと、13.00～20.70mol%のZnOとからなる主成分を含み、前記主成分の総量100質量%に対して、副成分として、0.100～0.800質量%のLi₂CO₃と、0.600～1.700質量%のCuOとを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
主成分の総量１００ｍｏｌ％に対して、４９．３０～５２．００ｍｏｌ％のＦｅ
２
Ｏ
３
と、３０．００～３５．００ｍｏｌ％のＭｎＯと、１３．００～２０．７０ｍｏｌ％のＺｎＯとからなる主成分を含み、
前記主成分の総量１００質量％に対して、副成分として、０．１００～０．８００質量％のＬｉ
２
ＣＯ
３
と、０．６００～１．７００質量％のＣｕＯとを含む、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライト。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記主成分の総量１００質量％に対して、副成分として、さらに、０．００５～０．０５０質量％のＳｉＯ
２
、０．００５～０．０８０質量％のＣａＯ、及び０．００５～０．０８０質量％のＮｂ
２
Ｏ
５
からなる群より選ばれる１種以上の酸化物を含む、請求項１に記載のＭｎ－Ｚｎ系フェライト。
【請求項３】
前記主成分の総量１００質量％に対して、副成分として、０．１００～０．８００質量％のＬｉ
２
ＣＯ
３
と、０．６００～１．７００質量％のＣｕＯと、０．００５～０．０５０質量％のＳｉＯ
２
と、０．００５～０．０８０質量％のＣａＯと、０．００５～０．０８０質量％のＮｂ
２
Ｏ
５
とを含む、請求項２に記載のＭｎ－Ｚｎ系フェライト。
【請求項４】
２５℃、１００ｋＨｚにおける複素比透磁率の実部（μ’）が３０～５００であり、
２５℃、１００ＭＨｚにおける複素比透磁率の実部（μ’）が３０～１００である、請求項１又は２に記載のＭｎ－Ｚｎ系フェライト。
【請求項５】
比抵抗が１．０×１０
５
～９．０×１０
６
Ω・ｍである、請求項１又は２に記載のＭｎ－Ｚｎ系フェライト。
【請求項６】
平均結晶粒径が１～１０μｍの多結晶体である、請求項１又は２に記載のＭｎ－Ｚｎ系フェライト。
【請求項７】
密度が４．５０～５．５０ｋｇ／ｍ
３
以上の焼結体である、請求項１又は２に記載のＭｎ－Ｚｎ系フェライト。
【請求項８】
Ｆｅ
２
Ｏ
３
粉末と、ＭｎＯ粉末と、ＺｎＯ粉末と、Ｌｉ
２
ＣＯ
３
粉末と、ＣｕＯ粉末とを含む混合粉末の焼結体である、請求項１又は２に記載のＭｎ－Ｚｎ系フェライト。
【請求項９】
少なくとも一部の結晶粒内に、前記主成分のうちの１種以上と、Ｌｉ
２
ＣＯ
３
及びＣｕＯのうちの１種以上とが存在する多結晶体である、請求項１又は２に記載のＭｎ－Ｚｎ系フェライト。
【請求項１０】
Ｆｅ
２
Ｏ
３
粉末と、ＭｎＯ粉末と、ＺｎＯ粉末と、Ｌｉ
２
ＣＯ
３
粉末と、ＣｕＯ粉末とを含む混合粉末を用意する工程と、
前記混合粉末を成形して、成形体を得る工程と、
前記成形体を焼結する工程とを有する、請求項１又は２に記載のＭｎ－Ｚｎ系フェライトの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライトとその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
軟磁性フェライトは、ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference、電磁妨害）除去フィルタ等のノイズフィルタ、トランス、及びインダクタ等の電子部品の材料として用いられている。軟磁性フェライトとして、Ｎｉ－Ｚｎ系フェライト及びＭｎ－Ｚｎ系フェライト等が挙げられる。
近年、携帯用電子機器等の用途では、通信の高速化と大容量化が進み、信号の高周波化が進んでいる。そのため、ノイズフィルタ等の用途では、低周波数から高周波数までの広い周波数帯域で使用可能な軟磁性フェライトが求められるようになっている。このような用途では、高周波特性に優れる等の理由から、Ｎｉ－Ｚｎ系フェライトが主流となっている。しかしながら、Ｎｉ－Ｚｎ系フェライトは、原料費が比較的高いため、原料費低減の観点から、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライトの使用が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平６－３２５９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｎｉ－Ｚｎ系フェライトは、電気抵抗が高く、低周波数から高周波数までの広い周波数帯域で良好な透磁率を有することができる（図１の比較例１１のデータを参照されたい。）。
これに対して、従来のＭｎ－Ｚｎ系フェライトは、比較的低い周波数帯域（例えば１ＭＨｚ以下）では高透磁率を有することができるが、電気抵抗が低いため、高周波数帯域（例えば１０ＭＨｚ以上）において、渦電流損失が大きくなり、透磁率が大きく低下する傾向がある（図１の比較例１２のデータを参照されたい。）。従来のＭｎ－Ｚｎ系フェライトはまた、電気抵抗の低さのために、樹脂ボビン等の絶縁部材の併用が必要となる場合がある。絶縁部材の併用は、コスト増に繋がり、好ましくない。
【０００５】
本開示の関連技術として、特許文献１が挙げられる。
特許文献１には、主成分が、ＭｎＯ：２０～５０ｍｏｌ％、ＺｎＯ：５～４０ｍｏｌ％、残部Ｆｅ
２
Ｏ
３
からなる組成のＭｎ－Ｚｎ系フェライト磁性材料の少なくとも一部の表面に、Ｌｉと、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、及びＺｎのうちの１種以上とがフェライト磁性材料中に濃化した高電気抵抗表面層を有するＭｎ－Ｚｎ系フェライト磁性材料が開示されている（請求項１）。
【０００６】
特許文献１には、上記のＭｎ－Ｚｎ系フェライト磁性材料の製造方法として、主成分が、ＭｎＯ：２０～５０ｍｏｌ％、ＺｎＯ：５～４０ｍｏｌ％、残部Ｆｅ
２
Ｏ
３
からなる組成のＭｎ－Ｚｎ系フェライト磁性材料を用意し、このＭｎ－Ｚｎ系フェライト磁性材料の少なくとも一部の表面に、Ｌｉ化合物と、Ｔｉ化合物、Ｃｒ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、Ｃｕ化合物、及びＺｎ化合物のうちの１種以上とを含むスラリー又は混合粉末を付着させ、熱処理する方法が開示されている（請求項２、［実施例］の項）。
【０００７】
特許文献１では、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライト磁性材料の少なくとも一部の表面に高電気抵抗表面層を形成することで、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライト磁性材料の電気抵抗を高めている。
しかしながら、特許文献１では、抵抗値以外の物性について評価がなされておらず、密度、結晶粒径、及び透磁率等の抵抗値以外の物性は不明である。
特許文献１では、あらかじめ所定の形状に成形されたコアであるＭｎ－Ｚｎ系フェライト磁性材料を用意し、その少なくとも一部の表面に高電気抵抗表面層を形成して、表層の電気抵抗を高めている。この技術では、Ｌｉと、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、及びＺｎのうちの１種以上の元素とは、表層内にのみ存在し、内部（表層以外の大部分）の電気抵抗は低いままである。透磁率の向上には、表層の電気抵抗よりも内部の電気抵抗を高めることが重要である。表層のみを高電気抵抗組成としても、渦電流損失低減の効果及びそれによる透磁率の向上効果は得られない。
【０００８】
本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、電気抵抗が高く、高周波数帯域における透磁率の低下が抑制され、低周波数から高周波数までの広い周波数帯域において良好な透磁率を有するＭｎ－Ｚｎ系フェライトとその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、以下のＭｎ－Ｚｎ系フェライトとその製造方法を提供する。
［１］主成分の総量１００ｍｏｌ％に対して、４９．３０～５２．００ｍｏｌ％のＦｅ
２
Ｏ
３
と、３０．００～３５．００ｍｏｌ％のＭｎＯと、１３．００～２０．７０ｍｏｌ％のＺｎＯとからなる主成分を含み、
前記主成分の総量１００質量％に対して、副成分として、０．１００～０．８００質量％のＬｉ
２
ＣＯ
３
と、０．６００～１．７００質量％のＣｕＯとを含む、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライト。
【００１０】
［２］前記主成分の総量１００質量％に対して、副成分として、さらに、０．００５～０．０５０質量％のＳｉＯ
２
、０．００５～０．０８０質量％のＣａＯ、及び０．００５～０．０８０質量％のＮｂ
２
Ｏ
５
からなる群より選ばれる１種以上の酸化物を含む、［１］のＭｎ－Ｚｎ系フェライト。
（【００１１】以降は省略されています）

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