JP2004296865A

JP2004296865A - Ferrite core for winding chip inductor, manufacturing method thereof, and winding chip inductor

Info

Publication number: JP2004296865A
Application number: JP2003088319A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kajimura; 将弘梶村; Takatsugu Hagino; 貴継萩埜; Kiwa Okino; 喜和沖野
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a winding chip inductor with a high saturation magnetic flux density and having a least rate of change ΔL(%) in an inductance L with respect to a stress at a low cost. <P>SOLUTION: The winding chip inductor is provided with a ferrite core and a coil wound on the ferrite core, the ferrite core including: a ferrite phase comprising N-Cu-Zn ferrite; a Zn<SB>2</SB>SiO<SB>4</SB>phase comprising Zn<SB>2</SB>SiO<SB>4</SB>; and an impurity phase comprising unavoidable impurities. The containing rate of the Zn<SB>2</SB>SiO<SB>4</SB>phase is preferably 0.5 to 1.5 wt%. The ferrite core for the winding chip inductor can be manufactured by calcining raw material powder for the N-Cu-Zn ferrite, adding the Zn<SB>2</SB>SiO<SB>4</SB>to obtained calcining powder, forming the powder and thereafter sintering the forming. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は巻き線チップインダクタ用フェライトコアとその製造方法及び巻き線チップインダクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビ、ビデオ、パソコン、携帯電話等の電子機器には巻き線チップインダクタが多数使用されている。これらの巻き線チップインダクタは、機械的強度の保持や温度、湿度等の外部環境に対しての信頼性を得るため、ドラム型のコアに巻き線を施した後、表面に合成樹脂が塗布・被覆されている。
【０００３】
この塗布・被覆された合成樹脂は硬化するときに収縮してフェライトコアに圧縮応力を及ぼし、フェライトコアのインダクタンスＬはこの圧縮応力によってかなり変化するが、圧縮応力は合成樹脂の塗布・被覆の状態や硬化の条件によって変動するので、得られたフェライトコアのインダクタンスＬに大幅なバラツキが生じ、所望の範囲のインダクタンスＬを備えた巻き線チップインダクタを得ることが難しいという問題があった。
【０００４】
この問題に対し、特開平２−１３７３０１号公報では、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトについて、Ｆｅ_２Ｏ_３，ＮｉＯ，ＺｎＯ，ＣｕＯから成る原料粉に０．５〜２０ｗｔ％のＳｉＯ_２を添加し、焼成時にフェライトの成分であるＺｎＯとこのＳｉＯ_２とを化合させ、焼結体中にＺｎ_２ＳｉＯ_４相を形成させることで、圧縮応力に対してインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）を低減させる発明が提案されている。
【０００５】
ここで、圧縮応力に対するインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）の低減は、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４がフェライトより線熱膨張係数が低いため、焼成の冷却時にフェライトとの間の線熱膨張係数差に基づく引張応力を残留させることにより実現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来技術では、次のような問題点がある。すなわち、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの応力によるインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）を小さくするためには、ＳｉＯ_２の添加量が少量の場合では効果が無く、多量のＳｉＯ_２を添加してＺｎ_２ＳｉＯ_４相を形成させなければならず、しかも、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４相形成に寄与しなかったＳｉＯ_２は焼結体に残存する。
【０００７】
そして、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４およびＳｉＯ_２は非磁性相であり、これらの非磁性相の増大に伴って飽和磁束密度Ｂｓが低下してしまうので、ＳｉＯ_２の添加によって飽和磁束密度Ｂｓが高く且つ応力に対するインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）が小さいという特性が両立するＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを得ることは困難であった。
【０００８】
また、焼結体中にＺｎ_２ＳｉＯ_４相を形成させるためにはＳｉＯ_２をフェライト成分であるＺｎＯと化合させることになるが、このＳｉＯ_２とＺｎＯの化合によって焼結体中のフェライト成分であるＺｎＯの組成比が変動し、温度特性、飽和磁束密度Ｂｓ、透磁率μ、Ｑ、周波数特性、機械特性等の特性が変化し、安定した特性を有する材料を得ることができなかった。
【０００９】
また、ＳｉＯ_２はフェライトの焼結性を悪化させるので、緻密なフェライト焼結体を得るためには、より高温で焼成する必要があり、そのため、焼成コストがかかり、製品のコストアップにつながるという問題があった。
【００１０】
また、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４相を形成するためには、フェライト成分におけるＦｅ_２Ｏ_３比が常用のものよりも低く、かつＺｎＯとＳｉＯ_２を含有することが不可欠であり、適用できる組成範囲がかなり限定され、たとえば、フェライト成分におけるＺｎＯ含有量が低い組成では、ＳｉＯ_２を添加してもＺｎ_２ＳｉＯ_４相は形成されず、圧縮応力に対するインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）を小さくすることが難しいという問題があった。
【００１１】
また、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４相は焼成時にＺｎＯとＳｉＯ_２との化合により形成されるが、低温で焼成した場合、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４が合成されず、圧縮応力に対するインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）を小さくすることが難しいという問題があった。
【００１２】
本発明は、できるだけ飽和磁束密度Ｂｓが高くし、合成樹脂の被覆により圧縮応力が作用してもインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）ができるだけ小さくなるようにした巻き線チップインダクタを低コストで提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る巻き線チップインダクタ用フェライトコアは、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトからなるフェライト相と、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４からなるＺｎ_２ＳｉＯ_４相と、不可避不純物からなる不純物相とからなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、この発明に係る巻き線チップインダクタは、フェライトコアと、該フェライトコアに巻回されているコイルとを備え、該フェライトコアが、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトからなるフェライト相と、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４からなるＺｎ_２ＳｉＯ_４相と、不可避不純物からなる不純物相とからなることを特徴とするものである。
【００１５】
ここで、前記Ｚｎ_２ＳｉＯ_４相の含有割合は０．５〜１．５ｗｔ％の範囲が好ましい。これは、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４相の割合が０．５ｗｔ％未満では圧縮応力に対するインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）の低減の効果があまり得られず、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４相の割合が１．５ｗｔ％を超えると所望の飽和磁束密度が得られないが、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４相の割合が０．５〜１．５ｗｔ％の範囲ではこのような不都合がなく、所望の諸特性が得られるからである。
【００１６】
また、前記フェライト相中のＦｅ成分はＦｅ_２Ｏ_３に換算して３０〜５０ｍｏｌ％の範囲が好ましい。これは、フェライト相中のＦｅ成分がＦｅ_２Ｏ_３に換算して３０ｍｏｌ％を未満になると所望の透磁率μが得られず、Ｆｅ成分がＦｅ_２Ｏ_３に換算して５０ｍｏｌ％を超えると所望の比抵抗、所望の損失、所望の周波数特性が得られなくなるが、Ｆｅ成分がＦｅ_２Ｏ_３に換算して３０〜５０ｍｏｌ％の範囲ではこのような不都合がなく、所望の諸特性が得られるからである。
【００１７】
また、前記フェライト相中のＣｕ成分はＣｕＯに換算して０〜１５ｍｏｌ％の範囲が好ましい。これは、Ｃｕ成分がＣｕＯに換算して１５ｍｏｌ％を超えると所望のＱ値が得られなくなるが、Ｃｕ成分がＣｕＯに換算して０〜１５ｍｏｌ％の範囲ではこのような不都合がなく、所望の諸特性が得られるからである。
【００１８】
また、前記フェライト相中のＺｎ成分はＺｎＯに換算して０〜３７ｍｏｌ％の範囲が好ましい。これは、Ｚｎ成分がＺｎＯに換算して３０ｍｏｌ％を超えるとキュリー温度が実用温度に近くなって使用し難くなるが、Ｚｎ成分がＺｎＯに換算して０〜３０ｍｏｌ％の範囲ではこのような不都合がなく、所望の諸特性が得られるからである。
【００１９】
また、この発明に係る線チップインダクタ用フェライトコアの製造方法は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト用の原料粉末を仮焼し、得られた仮焼粉にＺｎ_２ＳｉＯ_４を添加し、これを成形した後に焼結させることを特徴とするものである。
【００２０】
ここで、前記Ｚｎ_２ＳｉＯ_４の添加量は０．５〜１．５ｗｔ％の範囲が好ましい。また、前記原料粉末中のＦｅ成分はＦｅ_２Ｏ_３として３０〜５０ｍｏｌ％、前記原料粉末中のＮｉ成分はＮｉＯとして０〜６０ｍｏｌ％、前記原料粉末中のＣｕ成分はＣｕＯとしての０〜１５ｍｏｌ％、前記原料粉末中のＺｎ成分はＺｎＯとして０〜３７ｍｏｌ％の範囲が好ましい。その理由は上述した限定理由と同様である。
【００２１】
【実施例】
実施例１：原料粉末を、Ｆｅ_２Ｏ_３：４９ｍｏｌ％、ＮｉＯ：３９ｍｏｌ％、ＺｎＯ：５ｍｏｌ％、ＣｕＯ：７ｍｏｌ％の割合で各々秤量し、これらをボールミル内に入れ、充分に混合して混合粉末を得た。
【００２２】
次に、この混合粉末を容器に入れ、この容器を電気炉に入れ、大気雰囲気下、従来の慣用法で仮焼し、スピネル系フェライトの粉末を作成した。
【００２３】
次に、この仮焼により得られたフェライトに０〜２．５ｗｔ％の範囲でＺｎ_２ＳｉＯ_４（ＳｉＯ_２量に換算して０〜０．７２ｗｔ％）を添加し、また、０．５ｗｔ％のＳｉＯ_２を添加し、これらをボールミル内に入れ、仮焼物を解砕させるとともに、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４を混合して各々仮焼混合粉を得た。
【００２４】
次に、仮焼混合粉に有機バインダを加えて造粒し、これを加圧成形して角状トロイダルコア型の成形体を得た。そして、この角状トロイダルコア型の成形体を大気雰囲気下、１０７５〜１１２０℃で２時間焼成して焼結させ、角状トロイダルコアを得た。
【００２５】
次に、この角状トロイダルコアの飽和磁束密度Ｂｓ（ｍＴ）、比抵抗（Ω・ｃｍ）を求めたところ、表１に示す通りであった。
【００２６】
次に、得られた角状トロイダルコアにコイルを１３回巻回してインダクタを作成した。そして、このインダクタに荷重を加えた状態でインダクタンスＬを測定し、圧縮応力（ｋｇｆｍｍ^２）とインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）との関係を求めたところ、表１及び図１に示す通りの結果が得られた。
【００２７】
【表１】

【００２８】
表１及び図１に示す結果から、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４を添加すると、ＳｉＯ_２を添加した場合と比べ、飽和磁束密度Ｂｓ及び比抵抗が大きくなることがわかる。
【００２９】
また、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４の添加量が０の場合、Ｌ変化率が−４０％と大きいが、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４の添加量の増加に伴いＬ変化率が小さくなる。他方、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４の添加量の増加に伴い飽和磁束密度Ｂｓが小さくなり、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４の添加量が１．５ｗｔ％を越えると所望の飽和磁束密度Ｂｓが得られなくなる。従って、Ｌ変化率と飽和磁束密度Ｂｓの両方を満足させＺｎ_２ＳｉＯ_４の添加量は０．５〜１．５ｗｔ％の範囲である。
【００３０】
実施例２：Ｆｅ_２Ｏ_３の割合を４５．０〜５１．０ｍｏｌ％の範囲で変化させ、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４の添加量を１．５ｗｔ％と固定した他は、実施例１と同様の条件で角状トロイダルコア及びインダクタを作成し、飽和磁束密度Ｂｓ（ｍＴ）、２ｋｇｆ／ｍｍ^２のＬ変化率（％）、比抵抗（Ω・ｃｍ）を求めたところ、表２に示す通りの結果が得られた。
【００３１】
【表２】

【００３２】
本発明は圧縮応力に対するインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）を小さくするためにＺｎ_２ＳｉＯ_４を添加しているので、ＳｉＯ_２を添加する場合と比べてＺｎ成分が添加成分の影響を受けなくて済み、従って、表２に示すように、Ｆｅ_２Ｏ_３の割合が４８．５ｍｏｌ％以上の場合でも添加成分によるインダクタンスＬの応力に対する変化率ΔＬ（％）の改善が図られることがわかる。
【００３３】
実施例３：Ｆｅ_２Ｏ_３の割合を４９ｍｏｌ％と固定し、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４の添加量を１．５ｗｔ％と固定し、ＮｉＯ、ＺｎＯ及びＣｕＯの相互の割合を変化させ、実施例１と同様の条件で角状トロイダルコア及びインダクタを作成し、飽和磁束密度Ｂｓ（ｍＴ）、２ｋｇｆ／ｍｍ^２のＬ変化率（％）、比抵抗（Ω・ｃｍ）を求めたところ、表３に示す通りの結果が得られた。
【００３４】
【表３】

【００３５】
表３から、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４を添加することにより、Ｆｅ_２Ｏ_３以外のフェライト成分の割合を変化させても、インダクタンスＬの応力に対する変化率ΔＬ（％）の改善が図られることがわかる。特開平２−１３７３０１号公報に記載されている発明では、ＺｎＯ比を１０〜３０ｍｏｌ％、ＣｕＯ比を１５ｍｏｌ％以下と規定していたのに対し、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４を添加する場合は、ＺｎＯ比が１０ｍｏｌ％以下かつ３０ｍｏｌ％以上の場合でもインダクタンスＬの応力に対する変化率ΔＬ（％）の改善が図られることがわかる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、圧縮応力を緩和させる非磁性相を少量の添加剤を添加することによってフェライト焼結体中に効率的に形成させることができるので、添加剤の添加による飽和磁束密度Ｂｓの低下を抑制し、圧縮応力に対するインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）を効率的に小さくすることができるという効果がある。
【００３７】
また、本発明は、従来のように焼成時にＺｎ_２ＳｉＯ_４を合成させるような方法を採らず、予め合成されたＺｎ_２ＳｉＯ_４を添加するので、フェライト成分であるＺｎＯが焼成時に消費されず、フェライト成分の組成が変動しないので、温度特性、飽和磁束密度Ｂｓ、透磁率、Ｑ、周波数特性、機械特性等の特性が変動し難いという効果がある。
【００３８】
また、本発明は、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４を形成するためのフェライト成分への組成的な制限が小さいため、ＺｎＯ含有量が０ｗｔ％の場合でも焼結体中にＺｎ_２ＳｉＯ_４相を形成させることが可能である。また、Ｆｅ_２Ｏ_３比も増加させることが可能である。
【００３９】
また、本発明は、焼成温度に関係なく焼結体中にＺｎ_２ＳｉＯ_４相を形成させることができるので、低温焼成材においても、圧縮応力に対するインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）を小さくすることができるという効果がある。
【００４０】
また、本発明はＳｉＯ_２より焼結性の良いＺｎ_２ＳｉＯ_４を添加して圧縮応力に対するインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）を小さくしているので、焼結の際の焼成温度を低下させることができ、従って、焼結コストを低減させることができるという効果がある。
【００４１】
また、本発明は、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４よりも線熱膨張係数が大きいフェライトであれば、応力に対してインダクタンスＬの変化率ΔＬ（％）を低減することができるので、Ｎｉフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｍｇ−Ｚｎフェライトへの適用範囲の拡大が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はＺｎ_２ＳｉＯ_４添加量を変化させた時の圧縮応力に対するインダクタンスの変化率を示すグラフである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a ferrite core for a wound chip inductor, a method for manufacturing the same, and a wound chip inductor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Many winding chip inductors are used in electronic devices such as televisions, videos, personal computers, and mobile phones. In order to maintain mechanical strength and obtain reliability against external environments such as temperature and humidity, these wound chip inductors are wound around a drum-shaped core and then coated with synthetic resin on the surface. Coated.
[0003]
The applied and coated synthetic resin shrinks when it cures and exerts a compressive stress on the ferrite core, and the inductance L of the ferrite core changes considerably due to the compressive stress. And hardening conditions, there is a problem that the inductance L of the obtained ferrite core varies greatly, and it is difficult to obtain a wound chip inductor having an inductance L in a desired range.
[0004]
For this problem, Japanese Unexamined 2-137301 discloses for Ni-Cu-Zn _ferrite, Fe ₂ O 3, NiO, were added ZnO, and 0.5-20% of SiO ₂ in the raw material powder consisting of CuO By combining ZnO, which is a component of ferrite, and this SiO ₂ during firing to form a Zn ₂ SiO ₄ phase in the sintered body, the rate of change ΔL (%) of inductance L with respect to compressive stress is reduced. Inventions have been proposed.
[0005]
Here, the decrease in the rate of change ΔL (%) of the inductance L with respect to the compressive stress is based on the difference in linear thermal expansion coefficient between the Zn ₂ SiO ₄ and the ferrite during cooling of firing because Zn ₂ SiO ₄ has a lower linear thermal expansion coefficient than the ferrite. This is achieved by leaving tensile stress.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, in order to reduce the change rate ΔL (%) of the inductance L due to the stress of the Ni—Cu—Zn-based ferrite, there is no effect when the amount of added SiO ₂ is small, and a large amount of SiO ₂ is added. The Zn ₂ SiO ₄ phase must be formed, and SiO _{2 that} has not contributed to the formation of the Zn ₂ SiO ₄ phase remains in the sintered body.
[0007]
_Then, Zn 2 SiO ₄ and SiO ₂ are non-magnetic phases, since these saturation magnetic flux density Bs with increasing non-magnetic phase decreases the saturation magnetic flux density Bs by the addition of SiO ₂ is high and the stress It is difficult to obtain a Ni-Cu-Zn-based ferrite which is compatible with the characteristic that the rate of change ΔL (%) of the inductance L is small.
[0008]
Although in order to form a _Zn 2 SiO ₄ phase in the sintered body will be compound of SiO ₂ and ZnO is ferrite component, a ferrite component of the sintered body by chemical of SiO ₂ and ZnO The composition ratio of certain ZnO fluctuated, and the temperature characteristics, saturation magnetic flux density Bs, magnetic permeability μ, Q, frequency characteristics, mechanical characteristics, and other characteristics changed, and a material having stable characteristics could not be obtained.
[0009]
In addition, since SiO ₂ deteriorates the sinterability of ferrite, it is necessary to fire at a higher temperature in order to obtain a dense ferrite sintered body, so that firing cost is increased, which leads to an increase in product cost. There was a problem.
[0010]
Further, in order to form a Zn ₂ SiO ₄ phase, it is indispensable that the ratio of Fe ₂ O ₃ in the ferrite component is lower than that of a normal ferrite component and that ZnO and SiO ₂ are contained. For example, in a composition having a low ZnO content in a ferrite component, a Zn ₂ SiO ₄ phase is not formed even if SiO ₂ is added, and the rate of change ΔL (%) of inductance L with respect to compressive stress may be reduced. There was a problem that it was difficult.
[0011]
Further, the Zn ₂ SiO ₄ phase is formed by a combination of ZnO and SiO ₂ during firing, but when fired at a low temperature, Zn ₂ SiO ₄ is not synthesized, and the change rate ΔL (%) of the inductance L with respect to the compressive stress is not generated. There is a problem that it is difficult to reduce the size.
[0012]
The present invention provides, at low cost, a wound chip inductor in which the saturation magnetic flux density Bs is made as high as possible and the rate of change ΔL (%) of the inductance L is made as small as possible even when a compressive stress is applied by coating with a synthetic resin. The purpose is to do.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Winding chip ferrite core inductor according to the present invention includes a ferrite phase consisting Ni-Cu-Zn _ferrite, and _Zn 2 SiO ₄ phase consisting of Zn 2 SiO _4, in that it consists an impurity phase unavoidable impurities It is a feature.
[0014]
Moreover, winding chip inductor according to the present invention comprises a ferrite core, a coil wound on the ferrite core, the ferrite core, the ferrite phase consisting Ni-Cu-Zn ferrite, Zn ₂ and _Zn 2 SiO ₄ phase consisting of SiO _4, is characterized in that consist of an impurity phase unavoidable impurities.
[0015]
Here, the content ratio of the Zn ₂ SiO ₄ phase is preferably in the range of 0.5 to 1.5 wt%. This is because if the ratio of the Zn ₂ SiO ₄ phase is less than 0.5 wt%, the effect of reducing the change rate ΔL (%) of the inductance L with respect to the compressive stress is not so much obtained, and the ratio of the Zn ₂ SiO ₄ phase is 1.5 wt%. %, The desired saturation magnetic flux density cannot be obtained, but if the ratio of the Zn ₂ SiO ₄ phase is in the range of 0.5 to 1.5 wt%, there is no such inconvenience and desired characteristics can be obtained. is there.
[0016]
Further, Fe components in the ferrite phase in the range of 30 to 50 mol% are preferred in terms of _Fe 2 _{O 3.} This is because if the Fe component in the ferrite phase is less than 30 mol% in terms of Fe ₂ O ₃ , a desired magnetic permeability μ cannot be obtained, and if the Fe component exceeds 50 mol% in terms of Fe ₂ O _3. A desired specific resistance, a desired loss, and a desired frequency characteristic cannot be obtained. However, when the Fe component is in the range of 30 to 50 mol% in terms of Fe ₂ O _3, there are no such disadvantages, and desired characteristics can be obtained. Because it can be done.
[0017]
Further, the Cu component in the ferrite phase is preferably in the range of 0 to 15 mol% in terms of CuO. This is because a desired Q value cannot be obtained when the Cu component exceeds 15 mol% in terms of CuO, but there is no such inconvenience when the Cu component is in the range of 0 to 15 mol% in terms of CuO. This is because various characteristics can be obtained.
[0018]
Further, the Zn component in the ferrite phase is preferably in the range of 0 to 37 mol% in terms of ZnO. This is because if the Zn component exceeds 30 mol% in terms of ZnO, the Curie temperature is close to the practical temperature and it is difficult to use, but if the Zn component is in the range of 0 to 30 mol% in terms of ZnO, such disadvantages occur. This is because desired characteristics can be obtained.
[0019]
Further, in the method of manufacturing a ferrite core for a wire chip inductor according to the present invention, a raw material powder for a Ni—Cu—Zn-based ferrite is calcined, and Zn ₂ SiO ₄ is added to the calcined powder obtained. It is characterized by being molded and then sintered.
[0020]
Here, the amount of the Zn ₂ SiO ₄ added is preferably in the range of 0.5 to 1.5 wt%. The Fe component in the raw material powder is ₃₀ to 50 mol% as Fe ₂ O ₃ , the Ni component in the raw material powder is 0 to 60 mol% as NiO, and the Cu component in the raw material powder is 0 to 15 mol% as CuO. The Zn component in the raw material powder is preferably in the range of 0 to 37 mol% as ZnO. The reason is the same as the limitation reason described above.
[0021]
【Example】
The raw material _powder, Fe ₂ O 3:: Example 1 49mol%, NiO: 39mol% , ZnO: 5mol%, CuO: respectively weighed at a ratio of 7 mol%, it was placed in a ball mill, mixed thoroughly mixed A powder was obtained.
[0022]
Next, the mixed powder was placed in a container, and the container was placed in an electric furnace and calcined in a conventional manner under an air atmosphere to prepare a spinel ferrite powder.
[0023]
Next, Zn ₂ SiO ₄ (0 to 0.72 wt% in terms of SiO ₂ amount) is added to the ferrite obtained by this calcination in the range of 0 to 2.5 wt%, and 0.5 wt% the SiO ₂ was added, and these were placed in a ball mill, causes disintegrated calcined product to obtain a respective calcined mixed powder by mixing Zn ₂ SiO _4.
[0024]
Next, an organic binder was added to the calcined mixed powder, and the mixture was granulated, followed by press molding to obtain a square toroidal core type molded body. Then, this rectangular toroidal core type molded body was fired and sintered at 1075 to 1120 ° C. for 2 hours in an air atmosphere to obtain a rectangular toroidal core.
[0025]
Next, when the saturation magnetic flux density Bs (mT) and the specific resistance (Ω · cm) of the rectangular toroidal core were determined, they were as shown in Table 1.
[0026]
Next, an inductor was formed by winding a coil around the obtained square toroidal core 13 times. Then, the inductance L was measured while a load was applied to the inductor, and the relationship between the compressive stress (kgfmm ² ) and the rate of change ΔL (%) of the inductance L was determined. The result was obtained.
[0027]
[Table 1]

[0028]
From the results shown in Table 1 and FIG. 1, it can be seen that the addition of Zn ₂ SiO ₄ increases the saturation magnetic flux density Bs and the specific resistance as compared with the case where SiO ₂ is added.
[0029]
When the addition amount of Zn ₂ SiO ₄ is 0, the L change rate is as large as −40%, but the L change rate decreases as the addition amount of Zn ₂ SiO ₄ increases. On the other hand, the saturation magnetic flux density Bs decreases with an increase in the amount of Zn ₂ SiO ₄ added. If the amount of Zn ₂ SiO ₄ exceeds 1.5 wt%, a desired saturation magnetic flux density Bs cannot be obtained. Therefore, both the L change rate and the saturation magnetic flux density Bs are satisfied, and the amount of Zn ₂ SiO ₄ added is in the range of 0.5 to 1.5 wt%.
[0030]
Example 2: the ratio of _Fe 2 _{O 3} was varied in a range of _{45.0～51.0Mol%,} other with a fixed amount of Zn 2 SiO ₄ and 1.5 wt%, the same conditions as in Example 1 Then, a square toroidal core and an inductor were prepared, and the saturation magnetic flux density Bs (mT), the L change rate (%) of ² kgf / mm ² , and the specific resistance (Ω · cm) were obtained. The results shown in Table 2 were obtained. was gotten.
[0031]
[Table 2]

[0032]
In the present invention, Zn ₂ SiO ₄ is added in order to reduce the change rate ΔL (%) of the inductance L with respect to the compressive stress. Therefore, the Zn component is not affected by the added component as compared with the case where SiO ₂ is added. Therefore, as shown in Table 2, it can be seen that even when the proportion of Fe ₂ O ₃ is 48.5 mol% or more, the rate of change ΔL (%) of the inductance L with respect to the stress due to the added component can be improved.
[0033]
Example 3 The ratio of Fe ₂ O ₃ was fixed at 49 mol%, the amount of Zn ₂ SiO ₄ was fixed at 1.5 wt%, and the mutual ratio of NiO, ZnO and CuO was changed. Square toroidal cores and inductors were prepared under the same conditions, and the saturation magnetic flux density Bs (mT), the rate of change of L (%) at ² kgf / mm ² , and the specific resistance (Ω · cm) were determined. The results were as follows.
[0034]
[Table 3]

[0035]
From Table 3, it can be seen that by adding Zn ₂ SiO ₄ , even if the ratio of the ferrite component other than Fe ₂ O ₃ is changed, the rate of change ΔL (%) of the inductance L with respect to the stress can be improved. In the invention described in JP-A-2-137301, the ZnO ratio is specified to be 10 to 30 mol% and the CuO ratio is specified to be 15 mol% or less. On the other hand, when Zn ₂ SiO ₄ is added, the ZnO ratio is reduced. It can be seen that the rate of change ΔL (%) of the inductance L with respect to the stress can be improved even when the ratio is 10 mol% or less and 30 mol% or more.
[0036]
【The invention's effect】
The present invention can efficiently form a nonmagnetic phase for relaxing compressive stress in a ferrite sintered body by adding a small amount of an additive. Thus, there is an effect that the rate of change ΔL (%) of the inductance L with respect to the compressive stress can be efficiently reduced.
[0037]
Further, the present invention does not employ a method of synthesizing Zn ₂ SiO ₄ at the time of sintering as in the prior art, but adds Zn ₂ SiO ₄ synthesized in advance, so that ZnO as a ferrite component is not consumed at the time of sintering. Since the composition of the ferrite component does not change, there is an effect that characteristics such as temperature characteristics, saturation magnetic flux density Bs, magnetic permeability, Q, frequency characteristics, and mechanical characteristics hardly change.
[0038]
In addition, the present invention provides a method for forming a Zn ₂ SiO ₄ phase in a sintered body even when the ZnO content is 0 wt% because the compositional restrictions on the ferrite component for forming Zn ₂ SiO ₄ are small. Is possible. Also, the Fe ₂ O ₃ ratio can be increased.
[0039]
Further, according to the present invention, since the Zn ₂ SiO ₄ phase can be formed in the sintered body regardless of the firing temperature, the rate of change ΔL (%) of the inductance L with respect to the compressive stress is reduced even in a low-temperature fired material. There is an effect that can be.
[0040]
Further, in the present invention, the change rate ΔL (%) of the inductance L with respect to the compressive stress is reduced by adding Zn ₂ SiO ₄ having better sinterability than SiO _2, so that the firing temperature during sintering is reduced. Therefore, there is an effect that the sintering cost can be reduced.
[0041]
Further, according to the present invention, if the ferrite has a larger linear thermal expansion coefficient than that of Zn ₂ SiO ₄ , the rate of change ΔL (%) of the inductance L with respect to stress can be reduced. There is an effect that the range of application to ferrite and Mg-Zn ferrite can be expanded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the rate of change of inductance with respect to compressive stress when the amount of Zn ₂ SiO ₄ is changed.

Claims

Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトからなるフェライト相と、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４からなるＺｎ_２ＳｉＯ_４相と、不可避不純物からなる不純物相とからなることを特徴とする巻き線チップインダクタ用フェライトコア。Ferrite phase consisting Ni-Cu-Zn _ferrite, Zn 2 and _Zn 2 SiO ₄ phase consisting of SiO _4, winding chip ferrite core inductor, characterized by comprising an impurity phase unavoidable impurities.

前記Ｚｎ_２ＳｉＯ_４相の含有割合が０．５〜１．５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の巻き線チップインダクタ用フェライトコア。Winding chip ferrite core inductor according to claim 1, the content of the _Zn 2 SiO ₄ phase is characterized by a 0.5 to 1.5%.

前記フェライト相中のＦｅ成分がＦｅ_２Ｏ_３に換算して３０〜５０ｍｏｌ％、前記フェライト相中のＮｉ成分がＮｉＯに換算して０〜６０ｍｏｌ％、前記フェライト相中のＣｕ成分がＣｕＯに換算して０〜１５ｍｏｌ％、前記フェライト相中のＺｎ成分がＺｎＯに換算して０〜３７ｍｏｌ％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の巻き線チップインダクタ用フェライトコア。30 to 50 mol% Fe component of the ferrite phase is in terms of _Fe 2 _{O 3,} _0~60mol% Ni component of the ferrite phase is in terms of NiO, Cu component of the ferrite phase is converted to CuO 3. The ferrite core for a wound chip inductor according to claim 1, wherein the ferrite phase has a Zn content of 0 to 15 mol% and a Zn component in the ferrite phase of 0 to 37 mol% in terms of ZnO.

Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト用の原料粉末を仮焼し、得られた仮焼粉にＺｎ_２ＳｉＯ_４を添加・混合し、この混合粉を成形した後に焼結させたことを特徴とするフェライトコアの製造方法。Ferrite calcined raw material powder of an Ni-Cu-Zn-based ferrite, resulting were added and mixed Zn ₂ SiO ₄ in the calcined powder, characterized in that by sintering after molding the mixed powder Core manufacturing method.

前記Ｚｎ_２ＳｉＯ_４の含有割合が０．５〜１．５ｗｔ％であることを特徴とする請求項４に記載のフェライトコアの製造方法。Method for producing a ferrite core according to claim 4, the content of the _Zn 2 SiO ₄ is characterized in that it is a 0.5 to 1.5%.

前記原料粉末中のＦｅ成分がＦｅ_２Ｏ_３として３０〜５０ｍｏｌ％、前記原料粉末中のＮｉ成分がＮｉＯとして０〜６０ｍｏｌ％、前記原料粉末中のＣｕ成分がＣｕＯとしての０〜１５ｍｏｌ％、前記原料粉末中のＺｎ成分がＺｎＯとして０〜３７ｍｏｌ％であることを特徴とする請求項４又は５に記載のフェライトコアの製造方法。The Fe component in the raw material powder is ₃₀ to 50 mol% as Fe ₂ O ₃ , the Ni component in the raw material powder is 0 to 60 mol% as NiO, the Cu component in the raw material powder is 0 to 15 mol% as CuO, The method for producing a ferrite core according to claim 4, wherein the Zn component in the raw material powder is 0 to 37 mol% as ZnO.

フェライトコアと、該フェライトコアに巻回されているコイルとを備え、該フェライトコアが、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトからなるフェライト相と、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４からなるＺｎ_２ＳｉＯ_４相と、不可避不純物からなる不純物相とからなることを特徴とする巻き線チップインダクタ。A ferrite core, a coil wound on the ferrite core, the ferrite core, the ferrite phase consisting Ni-Cu-Zn _ferrite, and _Zn 2 SiO ₄ phase consisting of Zn 2 SiO _4, unavoidable A wound chip inductor comprising an impurity phase comprising impurities.

前記Ｚｎ_２ＳｉＯ_４相の含有割合が０．５〜１．５ｗｔ％であることを特徴とする請求項７に記載の巻き線チップインダクタ。Winding chip inductor according to claim 7, the content of the _Zn 2 SiO ₄ phase is characterized by a 0.5 to 1.5%.

前記フェライト相中のＦｅ成分がＦｅ_２Ｏ_３に換算して３０〜５０ｍｏｌ％、前記フェライト相中のＮｉ成分がＮｉＯに換算して０〜６０ｍｏｌ％、前記フェライト相中のＣｕ成分がＣｕＯに換算して０〜１５ｍｏｌ％、前記フェライト相中のＺｎ成分がＺｎＯに換算して０〜３７ｍｏｌ％であることを特徴とする請求項７又は８に記載の巻き線チップインダクタ。30 to 50 mol% Fe component of the ferrite phase is in terms of _Fe 2 _{O 3,} _0~60mol% Ni component of the ferrite phase is in terms of NiO, Cu component of the ferrite phase is converted to CuO 9. The wound chip inductor according to claim 7, wherein the content of the Zn component in the ferrite phase is 0 to 37 mol% in terms of ZnO.