CN102795851B

CN102795851B - 铁氧体组合物及电子零件

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Publication number: CN102795851B
Application number: CN201210157739.4A
Authority: CN
Inventors: 伊藤守; 伊藤纲; 佐佐木弘胜; 川口达哉; 高木荣光
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2032-05-11
Also published as: CN102795851A

Abstract

本发明的铁氧体组合物，包含由以Fe₂O₃换算的含量为63.3～65.5摩尔％的氧化铁、以ZnO换算的含量为11.6～15.8摩尔％的氧化锌、余量的氧化锰构成的主成分，其特征在于，相对于所述主成分100重量％，以SiO₂换算的氧化硅含量为60～250ppm、以CaO换算的氧化钙含量为360～1000ppm、以元素换算的Pb含量为7ppm以下、以元素换算的Cd含量为7ppm以下。

Description

铁氧体组合物及电子零件

技术领域

本发明涉及铁氧体组合物及电子零件。更详细地说，涉及使用温度或环境温度接近室温或室外温度、或接近冷冻温度，在高频而且低磁场的环境中既能够减小功率损耗而且也能够实现高饱和磁通密度的电子零件以及对该电子零件适合的铁氧体组合物。

背景技术

近年来，各种电子设备的小型化、轻量化迅速发展，为了与其对应，越来越要求各种电子设备的电气线路上使用的电子零件实现小型化、高效率化、高频化。

例如，DC－DC变换器用的线圈磁芯向来采用Ni－Zn铁氧体。但是Ni－Zn铁氧体功率损耗比较大，因此难以应对线圈磁芯等零件的小型化、高效率化、高频化要求。

对于这样的问题，考虑采用Mn－Zn铁氧体取代Ni－Zn铁氧体。向来，Mn－Zn铁氧体使用于电源变压器等，在低频而且高磁场的环境中使用。

通常对作为变压器等的磁芯使用的铁氧体，要求具有在比实际使用温度区域高的温度区域磁损耗小的温度特性。这是因为在使用时变压器会因为磁损耗而发热，变压器本身的温度上升，结果进一步增大磁损耗，变压器发热变大，这样的过程反反复复，有迅速发热的危险。在电源变压器的情况下，使用温度区域通常为工作温度(例如80℃)附近的温度区域。

但是，近年来使用例如含氟不活泼液体等对变压器进行冷却的情况下，其环境温度或使用温度可以是任意温度。在这种情况下，使磁损耗为最小的温度没有特别限制，只要求磁损耗的绝对值小。

又，DC－DC变换器对于电子设备的节能化、小型、轻量化是有利的，与现有的变压器用途相比，使用电压也低，迅速发热的危险小。又，安装这样的DC－DC变换器的电子设备不限于在室温附近或外部气温附近的温度使用，有时候也可以在冷冻室内使用。又，如上所述，各种电子设备越来越要求驱动频率高频化(例如1MHz以上)，要求在高频区域的损耗小。

又，对于变压器和使用于DC－DC变换器的零件，都越来越要求能够应对大电流。因此对使用于这样的零件中的磁芯，也要求即使在大电流下电感也不降低的优异的直流叠加特性。为了实现优异的直流叠加特性，高饱和磁通密度是必要的，特别是在其环境温度或使用温度下必须具有高饱和磁通密度。

从而要求使用温度或环境温度为室温或外部空气温度附近的温度(例如0～50℃)或冷冻温度附近的温度(例如－50～0℃)，而且使在高频区域的磁损耗降低，具有高饱和磁通密度的铁氧体组合物。

作为低损耗而且具有高饱和磁通密度的Mn－Zn铁氧体的例子，在例如专利文献1中提出了由52.4～53.7摩尔％的Fe₂O₃、7.0～11.5摩尔％的ZnO、余量的MnO构成主成分，特定含量的CaO、V₂O₅、Nb₂O₅、Al₂O₃或Bi₂O₃构成副成分的Mn－Zn铁氧体。

但是，上述Mn－Zn铁氧体也如专利文献1所述，考虑在变压器的实际驱动温度即60℃以上而且在低频区域使用，在室温或冷冻环境，而且是在高频、低磁场的环境中使用是不适合的。

专利文献1：特开2003－128458号公报

发明内容

本发明是鉴于这样的实际情况而作出的，其目的在于提供即使使用温度或环境温度为室温或外部空气温度附近(例如0～50℃)的温度或冷冻温度附近(例如－50℃～0℃)，也能够在高频而且低磁场的环境中实现减小功率损耗同时实现高饱和磁通密度的电子零件以及适合使用于该电子零件的铁氧体组合物。

为了实现上述目的，作为本发明的第1种的铁氧体组合物，包含由以Fe₂O₃换算的含量为63.3～65.5摩尔％的氧化铁、以ZnO换算的含量为11.6～15.8摩尔％的氧化锌、余量的氧化锰构成的主成分，其特征在于，

相对于所述主成分100重量％，以SiO₂换算氧化硅含量为60～250ppm，以CaO换算氧化钙含量为360～1000ppm，以元素换算Pb含量为7ppm以下，以元素换算Cd含量为7ppm以下。

本发明的第一种，考虑在室温附近或外部空气温度附近的温度，更详细地说，在0～50℃温度范围使用，确定主成分，使磁损耗为极小的温度(Tsp)在0～50℃范围内，再将氧化硅和氧化钙等副成分的含量确定在上述特定范围内。这样能够得到保持高饱和磁通密度Bs并且在高频区域(例如1MHz以上)也能够减少功率损耗(Pcv)的铁氧体组合物。

本发明的电子零件，具有如上所述的铁氧体组合物构成的铁氧体芯，能够在1MHz以上频率区域使用。

本发明的第一种电子零件，由于铁氧体组合物的Tsp在0～50℃范围内，因此在作为使用温度或环境温度在室温附近或室外温度附近的零件使用的情况下能够减少功率损耗。而且本发明的铁氧体组合物既能减少功率损耗同时也能够实现高饱和磁通密度，因此能够使具有由该铁氧体组合物构成的铁氧体芯的电子零件节省电力。

作为本发明的第1种电子零件，没有特别限制，可以举出例如便携式设备等使用的DC－DC变换器的线圈零件等。作为线圈零件有例如电感和扼流线圈等。又，通过将变压器冷却到表示Tsp的温度附近，也能够将本发明的电子零件合适地使用于变压器。作为变压器零件有例如开关用、逆变器用等电源变压器等。

又，为了实现上述目的，本发明的第2种铁氧体组合物，包含由以Fe₂O₃换算的含量为62.8～65.1摩尔％的氧化铁、以ZnO换算的含量为7.8～11.5摩尔％的氧化锌、余量的氧化锰构成的主成分，其特征在于，

相对于所述主成分100重量％，以SiO₂换算的氧化硅含量为60～250ppm，以CaO换算的氧化钙含量为360～1000ppm，以元素换算Pb含量为10ppm以下，以元素换算Cd含量为10ppm以下。

本发明的第2种，考虑在冷冻环境中使用，更详细地说，考虑在－50℃～0℃的温度范围使用，决定主成分，使磁损耗为极小的温度(Tsp)在－50℃～0℃的温度范围内，而且使氧化硅和氧化钙等副成分的含量在上述特定范围内。这样做能够得到可将饱和磁通密度Bs保持于高密度，而且在高频区域(例如1MHz以上)也能够减小功率损耗(Pcv)的铁氧体组合物。

本发明的电子零件，具有上面所记载的铁氧体组合物构成的铁氧体芯，在1MHz以上的频率区域使用。

本发明的第2种电子零件，由于铁氧体组合物的Tsp处于－50℃～0℃的温度范围内，因此作为使用温度或环境温度为冷冻环境温度的零件是合适的。而且既能够减小功率损耗又能够实现高饱和磁通密度，因此能够节省电力。

本发明的第2种电子零件虽然特别限制，可以举出在各种电子设备中使用的DC－DC变换器的线圈零件等。作为线圈零件有例如电感和扼流线圈等。又，通过将变压器冷却到表示Tsp的温度附近，也能够将本发明的电子零件合适地使用于变压器。作为变压器零件有例如开关用、逆变器用等电源变压器等。

附图说明

图1是本发明一实施形态的DC－DC变换器用的铁氧体芯。

具体实施方式

以下根据附图所示的实施形态对本发明进行说明。

第1实施形态

作为本实施形态的DC－DC变换器用铁氧体芯，除了图1所示的环形(Toroidal)外，还有例如FT型、ET型、EI型、UU型、EE型、EER型、UI型、鼓形、锅(pot)型、杯型等。通过在该DC－DC变换器用铁氧体芯的周围卷绕规定匝数的绕组，能够得到所希望的线圈磁芯。

本实施形态的DC－DC变换器用铁氧体芯用本实施形态的铁氧体组合物构成。

本实施形态的铁氧体组合物是Mn－Zn系铁氧体，主成分包含氧化铁、氧化锰和氧化锌。又，本实施形态的铁氧体组合物的磁损耗为极小值的温度(Tsp)在0～50℃范围内。

向来，在Mn－Zn系铁氧体中，表示Tsp的温度由结晶磁各向异性说明。也就是说，在结晶磁各向异性常数K1的符号随着温度的上升从负值变成正值的K1＝0的温度，磁损耗具有极小值。

又已知该温度与磁导率为极大值的所谓磁导率第二峰一致。上述K1随着温度的上升而单调增加，但是由于Fe²⁺具有正的K1，Fe²⁺的量增加时(即Fe₂O₃量增加时)，第二峰的温度向低温侧移动。

根据上述见解和实验结果，在「电子材料系列铁氧体」(「電子材料シリーズフェライト」，日本丸善株式会社发行，昭和63年)的第79页记载了如下所述的求Tsp的公式，即在Fe₂O₃量为X摩尔％，ZnO量为Z摩尔％的情况下，

Tsp＝－45.5(X+0.2Z)+2620

又已知通过使Fe₂O₃量增加容易得到高饱和磁通密度。但是，Fe₂O₃增多时，饱和磁通密度不仅受Fe₂O₃量的影响，而且也受到Fe₂O₃量与ZnO量之比的影响。

本实施形态的铁氧体组合物的Tsp在0～50℃的范围内。这样的铁氧体组合物被认为通过使Fe₂O₃量增加，能够使Tsp在上述范围内，提高饱和磁通密度。因此想要利用上述公式，确定Fe₂O₃量和ZnO量，例如使Fe₂O₃量为64.4摩尔％，ZnO量为13.7摩尔％，其余为MnO，使Tsp为－400℃以下，这是不现实的。

因此认为上述求Tsp的公式在Fe₂O₃量大(例如63摩尔％以上)的情况下不成立。但是，在Fe₂O₃量大的情况下，成为求Tsp的指标的东西不存在，因此在Fe₂O₃量大的情况下，在1MHz以上的高频区域，对于具有高饱和磁通密度的铁氧体组合物没有任何了解。

因此，本发明的发明人锐意进行实验，发现在铁氧体组合物中氧化铁含量比较大的情况下，Tsp与氧化铁以及氧化锌具有不同于上式的关系。也就是主成分包含以Fe₂O₃换算的含量为63.3～65.5摩尔％的氧化铁，最好是包含63.9～65.0摩尔％的氧化铁、以ZnO换算的含量为11.6～15.8摩尔％的氧化锌，最好是12.0～15.8摩尔％的氧化锌、余量的氧化锰的情况下，Tsp在0～50℃的范围内。

氧化铁或氧化锌的含量少的情况下，磁损耗为极小值的温度(Tsp)未满0℃，而含量过多时超过50℃。

本实施形态的铁氧体组合物除了上述组成范围的主成分外，作为副成分含有氧化硅和氧化钙。通过使其含有这样的副成分，能够减小功率损耗的绝对值，而且能够得到高饱和磁通密度。

相对于主成分100重量％，以SiO₂换算的氧化硅含量为60～250ppm，最好是60～200ppm。氧化硅的含量多或过少，高频区域的功率损耗都有劣化的倾向。

相对于主成分100重量％，以CaO换算的氧化钙含量为360～1000ppm，最好是630～830ppm。氧化钙的含量多或过少，高频区域的功率损耗都有劣化的倾向。

又，本实施形态的铁氧体组合物除了含有上述主成分和副成分外，还含有Cd和Pb。通过将这样的成分控制于规定的范围内，能够防止在高频区域的功率损耗劣化。

相对于主成分100重量％，以元素换算的Pb含量为7ppm以下，更理想的是2～7ppm，最理想的是5～7ppm。相对于主成分100重量％，其含量以元素换算超过7ppm时，在高频区域的功率损耗有劣化的倾向。

相对于主成分100重量％，以元素换算的Cd含量为7ppm以下，更理想的是2～7ppm，最好是5～7ppm。相对于主成分100重量％，其含量以元素换算超过7ppm时，在高频区域的功率损耗有劣化的倾向。

本实施形态的铁氧体组合物中，有时候Pb和Cd被包含于作为主成分的氧化铁、氧化锌、氧化锰中。本申请的发明人发现Pb和Cd的含量超过规定的范围时，在高频区域的功率损耗有劣化的倾向。因此在本发明中，对Pb和Cd的含量进行严格管理，将其控制在上述各自的范围内。还有，将Pb和Cd的含量控制在规定范围内的方法没有特别限定，也可以用在主成分中添加Pb和Cd的氧化物等将其控制在规定范围内的方法。

此外，本实施形态的铁氧体组合物中可能包含原料中不可避免含有的杂质元素的氧化物，其含量在数ppm～数百ppm范围内。

具体地说，包含例如B、C、S、Cl、As、Se、Br、Te、I和Li、Na、Mg、Al、K、Ga、Ge、Sr、In、Sn、Sb、Ba、Bi等典型金属元素、以及Sc、Ti、V、Cr、Y、Nb、Mo、Pd、Ag、Hf、Ta等过渡金属元素。

下面对本实施形态的铁氧体组合物的制造方法之一例进行说明。

首先称量起始原料(主成分原料和副成分原料)以规定的组成比加以混合，得到原料混合物。混合方法有例如用球磨机进行的湿式混合和用干式混合器进行的干式混合。还有，最好是使用平均粒径为0.1～3微米的起始原料。

作为主成分的原料可以采用氧化铁(α－Fe₂O₃)、氧化锌(ZnO)、氧化锰(Mn₃O₄)、或复合氧化物等。而且此外还可以采用能够通过烧成得到上述氧化物或复合氧化物的各种化合物等。作为能够通过烧成得到上述氧化物的材料，有例如金属单体、碳酸盐、草酸盐、硝酸盐、氢氧化物、卤化物、有机金属化合物等。还有，主成分中的氧化锰含量是用MnO计算的，但是作为主成分的原料最好是使用Mn₃O₄。

作为副成分的原料，与主成分的原料的情况相同，不仅是采用氧化物，只要采用复合氧化物或烧成后形成氧化物的化合物即可，在氧化硅(SiO₂)的情况下，最好是使用SiO₂。而在氧化钙(CaO)的情况下，最好是使用碳酸钙(CaCO₃)。

Pb以及Cd有时候包含于作为主成分的氧化铁、氧化锌、以及氧化锰中。因此可以通过调整Pb以及Cd的含量不同的各种氧化铁、氧化锌、以及氧化锰原料的使用量，对Pb以及Cd的含量进行调整。还有，将Pb以及Cd的含量控制在规定范围内的方法没有特别限定，也可以通过在主成分中添加Pb以及Cd等的氧化物将其控制在规定范围内。

接着，对原料混合物进行煅烧，得到煅烧材料。煅烧是为了实现原料的热分解、成分的均匀化、铁氧体的生成、因为烧结而使超微粉消失，生成合适的颗粒尺寸的颗粒，将原料混合物变换为适合于后续工序的形态而进行的。这样的煅烧最好是在800～1100℃的温度下进行，通常进行1～3小时左右。煅烧可以在大气(空气)中进行，也可以在氧分压比大气高的气氛中或纯氧气氛中进行。还有，主成分的原料与副成分的原料的混合可以在煅烧之前进行，也可以在煅烧之后进行。

接着对煅烧材料进行粉碎，得到粉碎材料。粉碎是为了打碎烧结材料的凝集，得到具有适度的烧结性的粉末而进行的。烧结材料形成大烧结块时，进行粗粉碎后再用球磨机或磨碎机等进行湿式粉碎。湿式粉碎到烧结材料的平均粒径最好是1～2微米左右。

接着进行粉碎材料的造粒(颗粒)，得到颗粒体。造粒是为了将粉碎材料形成为适度大小的凝集颗粒，变换为适于成型的形态而进行的。这样的造粒方法有例如加压造粒法和喷雾干燥法等。喷雾干燥法是在粉碎材料中添加聚乙烯醇等通常使用的粘接剂后，在喷雾干燥过程中雾化、低温干燥的方法。

接着将颗粒体成型为规定的形状，得到成型体。颗粒体的成型方法有例如干式成型、湿式成型、挤压成型等方法。干式成型方法是将颗粒体充填于模具中加压压缩的成型方法。成型体的形状没有特别限定，只要根据用途适当决定即可，在本实施形态中形成为环形。

接着进行成型体的正式烧成，得到烧结体(本实施形态的铁氧体组合物)。正式烧成是为了在含有许多空隙的成型体的粉末颗粒之间，以熔点以下的温度使其发生粉末凝集的烧结，以得到致密的烧结体。这样的正式烧成最好是在900～1300℃的温度下进行，通常进行2～5小时左右。正式烧成可以在大气(空气)中进行，也可以在氧分压比大气高的气氛中进行。

经过这样的工序，制造本实施形态的铁氧体组合物。

第2实施形态

本实施形态的铁氧体组合物除了磁损耗为极小值的温度(Tsp)为－50～0℃范围内的温度外，与第1实施形态相同，重复说明省略。

本发明人等发现主成分包含以Fe₂O₃换算的含量为62.8～65.1摩尔％的氧化铁，最好是包含64.0～65.1摩尔％的氧化铁、以ZnO换算的含量为7.8～11.5摩尔％的氧化锌，最好是9.0～11.5摩尔％的氧化锌，其余为氧化锰的情况下，Tsp在－50～0℃的范围内。

氧化铁或氧化锌的含量少的情况下，磁损耗为极小值的温度(Tsp)未满－50℃，而其含量过多时超过0℃。

本实施形态的铁氧体组合物，除了上述组成范围的主成分外，作为副成分含有氧化硅和氧化钙。使其含有这样的副成分能够减小功率损耗的绝对值，而且能够得到高饱和磁通密度。

相对于主成分100重量％，以CaO换算的氧化钙含量为360～1000ppm，最好是730～1000ppm。氧化钙的含量多或过少，高频区域的功率损耗都有劣化的倾向。

又，本实施形态的铁氧体组合物除了含有上述主成分和副成分外，还含有Cd和Pb。通过将这样的成分控制于规定的范围内，能够防止在高频区域的功率损耗的劣化。

相对于主成分100重量％，以元素换算的Pb含量为10ppm以下，最好是2～5ppm。相对于主成分100重量％，其含量以元素换算超过10ppm时，在高频区域的功率损耗有劣化的倾向。

相对于主成分100重量％，以元素换算的Cd含量为10ppm以下，最好是2～5ppm。相对于主成分100重量％，其含量以元素换算超过10ppm时，在高频区域的功率损耗有劣化的倾向。

上面对本发明的实施形态进行了说明，但是本发明不受这些实施形态的任何限制，在不脱离本发明的要旨的范围内，本发明当然可以用各种形态实施。

例如在上述实施形态中，为了形成环形形状，在正式烧成之前成型为该形状，但是也可以在正式烧成后成型(加工)为该形状。

实施例

下面根据实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1～21以及比较例1～10

首先，准备Fe₂O₃、ZnO以及Mn₃O₄作为主成分的原料。准备SiO₂以及CaCO₃作为副成分的原料。

还有，Pb以及Cd包含于作为主成分的原料的氧化铁、氧化锌、以及氧化锰中。因此，准备Cd和Pb含量不同的各种氧化铁、氧化锌、以及氧化锰原料，调整其使用量，以使最终得到的试样含有表1～表3所记载的Cd量和Pb量。

接着称量所准备的主成分的原料粉末，再按照表1所示的量称量副成分的原料粉末后，用球磨机进行5小时的湿式混合，得到原料混合物。

接着对得到的原料混合物在空气中进行950℃、2小时的煅烧，形成煅烧材料后用球磨机进行20小时的湿式粉碎，得到平均粒径1.5微米的粉碎材料。

接着，将该粉碎材料烘干后，在100重量％的该粉碎材料中添加1.0重量％的聚乙烯醇作为粘接剂进行造粒，用20目的筛子进行整粒得到颗粒，用196MPa(2吨/cm²)的压力对这种颗粒进行加压成型，得到环形(尺寸＝外径22mm×内径12mm×高度6mm)的成型体。

接着，对氧分压进行适当控制，在1270℃温度下对这些成型体进行2.5小时的烧成，得到作为烧结体的环形磁芯试样。对得到的试样进行荧光X射线分析，测定铁氧体芯的组成。结果示于表1～3。

＜功率损耗(Pcv)＞

在得到的环形磁芯试样上卷绕初级绕组和次级绕组各3匝，在1MHz－50mT的条件下测定－10～60℃的功率损耗，求损耗最小的温度(Tsp)，计算25℃温度下的功率损耗Pcv(单位：kW/m³)。测定用B－H分析器(岩崎通信株式会社制SY－8217)进行。结果示于表1～表3。

＜饱和磁通密度(Bs)＞

在得到的环形磁芯试样上卷绕60匝绕组后，用B－H波形计量器(理研电子株式会社制ModelBHS40)，在25℃和100℃温度下测定施加2kA/m磁场时的饱和磁通密度Bs(单位：mT)。结果示于表1～3。

又在表1～3记载表示1MHz的铁氧体芯的品质系数的Pcv/Bs。Pcv越小或Bs越大，则该Pcv/Bs越小。从而，Pcv/Bs的值越小则功率损耗的减少与高饱和磁通密度能够同时实现，因此是理想的。在本实施形态中，以Pcv/Bs未满1.30为宜，1.25以下则更理想。

根据表1可以确认，同时包含作为副成分的SiO₂以及CaO，且原料中包含的Pb以及Cd的含量在本发明的范围内，而且主组成的含量在本发明的范围内的情况下，也就是实施例1～8的试样，其功率损耗为最小的温度(Tsp)在0～50℃的范围内。而且可以确认实施例1～8的试样，在高频区域(1MHz)的功率损耗(Pcv)低，而且能够得到高饱和磁通密度(Bs)，用Pcv/Bs表示的品质系数良好。

而根据表1可以确认，主成分组成中，氧化铁Fe₂O₃或氧化锌ZnO的含量在本发明的范围之外的情况下(比较例1～4)，品质系数Pcv/Bs有劣化的倾向。

又，根据表2可以确认，即使是使其含有副成分(SiO₂和CaO)，Tsp也不改变，通过使其含量在本发明范围内(实施例9～13)，能够既减小1MHz的功率损耗又实现高饱和磁通密度，品质系数Pcv/Bs良好。

而根据表2可以确认，作为副成分的氧化硅SiO₂或氧化钙CaO的含量在本发明的范围之外的情况下(比较例5～8)，品质系数Pcv/Bs有劣化的倾向。

又，根据表3可以确认，Cd、Pb含量在本发明范围内的情况下(实施例14～21)，能够既减小1MHz的功率损耗又实现高饱和磁通密度，品质系数Pcv/Bs良好。

而根据表3可以确认，Cd或Pb在本发明的范围之外的情况下(比较例9和10)，品质系数Pcv/Bs不在良好范围内。

本发明的电子零件，在使用温度区域功率损耗减小，而且能够得到高饱和磁通密度。即使是将本发明的电子零件使用于便携式设备等的情况下，也能够抑制电池的消耗，节省电能。

实施例101～122以及比较例101～110。

用与实施例1相同的办法，按照表4～6所记载的组成称量原料，加以混合，得到成型体。将得到的各成型体在适当控制的氧分压的情况下以1270℃的温度进行2.5小时的烧成，得到作为烧结体的环形磁芯试样。对得到的试样进行荧光X射线分析，测定铁氧体芯的组成。还有，对功率损耗(Pcv)和饱和磁通密度(Bs)，如下所述用与实施例1不同的条件进行评价，结果示于表4～6。

＜功率损耗(Pcv)＞

在得到的环形磁芯试样上卷绕初级绕组和次级绕组各3匝，在1MHz－50mT的条件下测定－60～10℃的功率损耗，求损耗为最小的温度(Tsp)，计算－25℃温度下的功率损耗Pcv(单位：kW/m³)。测定用B－H分析器(岩崎通信株式会社制SY－8217)进行。结果示于表4～6。

＜饱和磁通密度(Bs)＞

在得到的环形磁芯试样上卷绕绕组60匝后，用B－H波形计量器(理研电子株式会社制ModelBHS40)，在－25℃和100℃温度下测定施加2kA/m磁场时的饱和磁通密度Bs(单位：mT)。结果示于表4～6。

又在表4～6记载表示1MHz的铁氧体芯的品质系数的Pcv/Bs。Pcv越小或Bs越大，则该Pcv/Bs越小。从而，Pcv/Bs的值越小则功率损耗的减少与高饱和磁通密度能够同时实现，因此是理想的。在本实施例中，以Pcv/Bs未满2.50为宜，2.41以下则更理想。

根据表4可以确认，同时含有作为副成分的SiO₂和CaO，且原料中包含的Pb和Cd的含量在本发明的范围内，而且主成分的含量在本发明的范围内的情况下，也就是实施例101～109的试样，其功率损耗最小的温度(Tsp)在－50～0℃范围内。而且实施例101～109的试样，在高频区域(1MHz)的功率损耗(Pcv)小，且能得到高饱和磁通密度(Bs)，用Pcv/Bs表示的品质系数良好。

而根据表4可以确认，主成分组成中氧化铁Fe₂O₃或氧化锌ZnO的含量在本发明范围外的情况下(比较例101～104)，品质系数Pcv/Bs有劣化的倾向。

又，根据表5可以确认，即使是使其含有副成分(SiO₂和CaO)，Tsp也不变，通过使其含量在本发明范围内(实施例110～114)，能够既减小1MHz的功率损耗又实现高饱和磁通密度，品质系数Pcv/Bs良好。

根据表5可以确认，作为副成分的氧化硅SiO₂或氧化钙CaO的含量在本发明的范围之外的情况下(比较例105～108)，品质系数Pcv/Bs有劣化的倾向。

又，根据表6可以确认，Cd、Pb的含量在本发明范围内的情况下(实施例115～122)，能够既减小1MHz的功率损耗又实现高饱和磁通密度，品质系数Pcv/Bs良好。

而根据表6可以确认，Cd或Pb在本发明范围外的情况下(比较例109和110)，品质系数Pcv/Bs不在良好范围内。

这样，本发明的电子零件在使用温度区域能够减小功率损耗，而且能够得到高饱和磁通密度。即使将本发明的电子零件使用于－50～0℃范围的环境中使用的各种电子设备等的情况下，也能够抑制电池等的电力消耗，能够节省电能。

Claims

1.一种铁氧体组合物，包含由以Fe₂O₃换算的含量为63.3～65.5摩尔％的氧化铁、以ZnO换算的含量为11.6～15.8摩尔％的氧化锌、余量的氧化锰构成的主成分，其特征在于，

相对于所述主成分100重量％，以SiO₂换算的氧化硅含量为60～250ppm，以CaO换算的氧化钙含量为360～1000ppm，以元素换算的Pb含量为2-7ppm，以元素换算的Cd含量为2-7ppm，磁损耗为极小的温度(Tsp)在0～50℃的范围内。

2.一种电子零件，其特征在于，具有权利要求1所述的铁氧体组合物构成的铁氧体芯，在0～50℃温度范围使用。

3.一种铁氧体组合物，包含由以Fe₂O₃换算的含量为62.8～65.1摩尔％的氧化铁、以ZnO换算的含量为7.8～11.5摩尔％的氧化锌、余量的氧化锰构成的主成分，其特征在于，

相对于所述主成分100重量％，以SiO₂换算的氧化硅含量为60～250ppm，以CaO换算的氧化钙含量为360～1000ppm，以元素换算的Pb含量为10ppm以下，以元素换算的Cd含量为10ppm以下，磁损耗为极小的温度(Tsp)在－50～0℃的范围内。

4.一种电子零件，其特征在于，具有权利要求3所述的铁氧体组合物构成的铁氧体芯，在－50～0℃温度范围使用。

5.一种电子零件，其特征在于，具有权利要求1或3所述的铁氧体组合物构成的铁氧体芯，在1MHz以上的频率区域使用。