ＮｉＣｕＺｎ系フェライトおよびそれを用いた電子部品
【課題】 直流重畳特性の飛躍的な向上が図れるフェライトおよびそれを用いた電子部品を提供する。
【解決手段】 本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、所定の主成分配合組成に対して、酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５〜０．４０重量％（ただし、０．２５重量％を含まない）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％含有されており、かつ当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が見られ、所定の測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上であるように構成される。
【解決手段】 本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、所定の主成分配合組成に対して、酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５〜０．４０重量％（ただし、０．２５重量％を含まない）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％含有されており、かつ当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が見られ、所定の測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上であるように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＮｉＣｕＺｎ系フェライト、およびそれを用いた電子部品に関し、特に、閉磁路を形成する電子部品の材料として用いられるフェライトおよびそれを用いて製造された電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等を含有した酸化物磁性材料としてのフェライトは、優れた磁気特性を備えているために、例えば、各種の電子部品のコア（磁心）材料として、あるいは、積層チップインダクタなどのインダクタ部品の材料などとして用いられている。
【０００３】
このような磁芯やインダクタ部品は種々の温度環境で使用されることを考慮して、温度変化に対する初透磁率μｉの変化率が少ないこと、すなわち、初期透磁率μｉの温度特性が良好なこと（温度に対する変動が小さいこと）が要望される。
【０００４】
また、積層チップインダクタなどのコイル導体を備える電子部品は、閉磁路を形成しコイル導体に直流電流を通電していくと、電流値に応じてインダクタンスが低下する傾向がある。電子部品としては、比較的大きな電流が通電してもインダクタンスの低下が極力少ないほうが望ましい。そのため、直流電流の通電に対するインダクタンスの変化率が小さいこと、すなわち、直流重畳特性が良好であることが要求されている。
【０００５】
このような要望に応じるべく、特開２００３−２７２９１２号公報には、閉磁路を形成する電子部品に使用され、大きな外部応力が付加された場合でも、所望の磁気特性を確保することができ、且つ優れた直流重畳特性を有する酸化物磁性材料、およびそれを用いた積層型電子部品を提供することを目的として、所定の組成からなるＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料主成分にＳｎＯ2を０．２〜３ｗｔ％添加してなる酸化物磁性材料の提案がなされている。これによれば、４０ＭＰａの圧縮応力が負荷された場合でも初透磁率の変化率を１０％以内に抑制することができ、しかも良好な直流重畳特性を得ることができるとされている。しかしながら、ＳｎＯ2のみの添加では、飛躍的に直流重畳特性を向上させることは期待できない。
【０００６】
また、特開２００２−２５５６３７号公報には、温度変化による特性値の変化が極めて少なく、同時に比抵抗が高い酸化物磁性体磁器組成物およびそれを用いたインダクタ部品を提供することを目的として、所定の組成からなるＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料主成分にＳｎＯ2を１．５重量部〜３．０重量部、Ｃｏ3Ｏ4を０．０２重量部〜０．２０重量部、Ｂｉ2Ｏ3を０．４５重量部以下含有させてなる酸化物磁性体磁器組成物の提案がなされている。これによれば温度変化による特性値の変化が極めて少なく、同時に比抵抗が高いので渦電流損失が小さくＱ値が改善されて高性能の電子部品が得られるとされている。しかしながら、当該公報に開示の技術は、直流重畳特性の向上を目的としてなされたものではなく、しかも当該公報の具体的実施例には本願発明の組成のものは開示されておらず、例えば、８０〜１３０程度の同じ初透磁率μｉで直流重畳特性を考察した場合において、本願発明のごとく格段と優れた直流重畳特性が得られるという効果が発現するＮｉＣｕＺｎ系フェライトは存在していない。
【０００７】
このような従来技術の問題を解決するために、本出願人は、すでに、特開２００７−１６９１０５号公報に開示されているＮｉＣｕＺｎ系フェライトおよびそれを用いた電子部品の提案を行なっており、この提案によって、結果として直流重畳特性の飛躍的な向上が図れている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２７２９１２号公報
【特許文献２】特開２００２−２５５６３７号公報
【特許文献３】特開２００７−１６９１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願発明の提案趣旨は、本願出願人がすでに提案している技術をさらに進展させ、さらなる直流重畳特性の向上を図らんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するために、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、主成分として酸化鉄がＦｅ2Ｏ3換算で４５．０〜４９．０モル％、酸化銅がＣｕＯ換算で５．０〜１４．０モル％、酸化亜鉛がＺｎＯ換算で１．０〜３２．０モル％、酸化ニッケルがＮｉＯ換算で残部モル％含有され、前記主成分に対して、酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５〜０．４０重量％（ただし、０．２５重量％を含まない）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％含有されており、当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が確認でき、下記の測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上であるように構成される。
【００１１】
＜測定要領＞
（１）ＴＥＭで観察されるフェライト粒子群の中から任意のフェライト粒子２０個を測定サンプル粒子Ｇi（ｉ＝１〜２０）として選定する。
（２）２０個の測定サンプル粒子Ｇiについて、１粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）を求める。
（３）１粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）の差であるＹimax-Ｙiminの値をそれぞれ算出し、２０個の測定サンプル粒子Ｇiの中で最も大きい(Ｙimax-Ｙimin)maxの値をＳｎＯ2の最大組成差として定義する。
【００１２】
また、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの好ましい態様として、製造段階における酸化錫の添加として、Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物が使用されてなるように構成される。
【００１３】
また、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの好ましい態様として、上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における１０点の測定点における格子定数の変動率が最も大きいもので、０．１％以上変化しているように構成される。
【００１４】
また、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの好ましい態様として、上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における１０点の測定点におけるＦｅ2Ｏ3の組成の変動率が最も大きいもので、４．０モル％以上変動しているように構成される。
【００１５】
本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトを有してなる電子部品は、上記ＮｉＣｕＺｎ系フェライトを有してなるように構成される。
【００１６】
また、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトを有してなる電子部品の好ましい態様として、前記電子部品はコイル導体を備えるとともに、前記フェライトからなるコア部を備え、コア部が閉磁路を形成する積層インダクタまたはＬＣ複合部品であるように構成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、所定の主成分配合組成に対して、酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５〜０．４０重量％（ただし、０．２５重量％を含まない）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％含有されており、かつ当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が見られ、下記の測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上であるように構成されているので、フェライト結晶構造上、従来にない新規な構造を備えており、この構造により、直流重畳特性のさらなる向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライト（酸化物磁性材料）について詳細に説明する。
【００１９】
本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトにおける実質的な主成分は、酸化鉄がＦｅ2Ｏ3換算で４５．０〜４９．０モル％（特に好ましくは、４７．０〜４８．８モル％）、酸化銅がＣｕＯ換算で５．０〜１４．０モル％（特に好ましくは、７．０〜１２モル％）、酸化亜鉛がＺｎＯ換算で１．０〜３２．０モル％（特に好ましくは、１４．０〜２８．０モル％）、酸化ニッケルがＮｉＯ換算で残部モル％含有されて構成される。
【００２０】
さらに本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトにおいては、このような主成分に対して、副成分としての酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５重量％を超え、０．４０重量％以下、（特に好ましくは、０．２６〜０．３３重量％）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％（特に好ましくは、１．００〜２．２０重量％）含有される。
【００２１】
なお、上述の組成量は、配合組成量から算出される平均組成値である。
【００２２】
上記の主成分の組成範囲において、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）の含有量が４５．０モル％未満となると、比抵抗率が低下する傾向があるとともに、初透磁率μｉも低下する傾向があり好ましくない。この一方で、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）の含有量が４９．０モル％を超えると、焼結性が著しく劣化するという不都合が生じる。
【００２３】
また、上記の主成分の組成範囲において、酸化銅（ＣｕＯ）の含有量が５．０モル％未満となると、焼結性が劣化するという不都合が生じる傾向があり、この一方で、酸化銅（ＣｕＯ）の含有量が１４．０モル％を超えると、比抵抗率が低下し、また、フェライト焼結体粒界部にＣｕの偏析が著しくなるという不都合が生じる傾向がある。
【００２４】
さらに、上記の主成分の組成範囲において、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の含有量が１．０モル％未満となると、初透磁率μｉが低く電子部品材料として好ましくないという不都合が生じる傾向がある。この一方で、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の含有量が３２．０モル％を超えると、キュリー温度が１００℃以下となってしまい実用化が困難となるという不都合が生じる傾向がある。
【００２５】
また、上記の主成分に対して含有される副成分の組成範囲において、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）の含有量が０．２５重量％以下となると、直流重畳特性の向上が顕著でないという不都合が生じる傾向がある。この一方で、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）の含有量が０．４０重量％を超えると、異常成長した粒子が発生し磁気特性が劣化するという不都合が生じる傾向がある。
【００２６】
さらに、上記の主成分に対して含有される副成分の組成範囲において、酸化錫（ＳｎＯ2）の含有量が１．００重量％未満となると、直流重畳特性の向上が顕著でないという不都合が生じる傾向がある。この一方で、酸化錫（ＳｎＯ2）の含有量が２．５０重量％を超えると、焼結性が著しく劣化するという不都合が生じる傾向がある。
【００２７】
本発明においては、前記主成分に対して、さらに、前記副成分に加えてＭｎ3Ｏ4、ＺｒＯ2等の添加成分を添加することができる。許容される添加量範囲は、本発明での作用効果を阻害しない範囲とされる。
【００２８】
さらに、本願発明で最も重要なことであり、かつ発明の要部として認識すべき点は、焼結体の１粒子内における組成の分布のバラツキ量を意図的に大きくしているということである。すなわち、本願発明者らは、焼結体の１粒子内に所定量以上の組成の分布のバラツキを意図的に形成させることによって、直流重畳特性をさらに向上させることが可能となることを見出し、本願発明を創設している。焼結体の１粒子内において、大きな組成分布のバラツキを意図的に形成させることによって、フェライト粒子内に応力の分布が生じ、これによって、直流重畳特性をさらに向上させることが可能となっているものと考えられる。
【００２９】
本願発明においては、焼結体の１粒子内における組成の分布のバラツキ量の条件を、従来例との明確な差別化が図れるようにとの配慮から、酸化錫ＳｎＯ2に注目して、その酸化錫ＳｎＯ2のバラツキ量を発明の作用効果が発現できる範囲に規定し、発明の構成要件としてまとめている。
【００３０】
すなわち、本願発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が見られ、下記の測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上、特に、４．４〜１６．９の範囲となるように構成されている。
【００３１】
ＳｎＯ2の最大組成差の測定要領について、以下説明する。
【００３２】
（１）ＴＥＭ(Transmission Electron Microscope : 透過電子顕微鏡)で観察されるフェライト粒子群の中から任意のフェライト粒子２０個を測定サンプル粒子Ｇi（ｉ＝１〜２０）として選定する。特に、ＴＥＭの明視野像の中で、一つの円内に収まる一群のフェライト粒子２０個を選定することが望ましい。
【００３３】
（２）２０個の測定サンプル粒子Ｇiについて、１粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）を求める。
【００３４】
具体的には、１粒子ごとに、略均等に分散するように１０個の測定点を定める。ただし、粒界に近傍の測定点は除くことが望ましい。粒界にのみ存在する副成分の影響を極力避けるためである。
【００３５】
１０個の測定点についてＴＥＭ−ＥＤＳ（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）解析により、各測定点の組成を求め、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）を得る。
【００３６】
（３） １粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）の差であるＹimax-Ｙiminの値をそれぞれ算出し、２０個の測定サンプル粒子Ｇiの中で最も大きい(Ｙimax-Ｙimin)maxの値をＳｎＯ2の最大組成差として定める。
【００３７】
後述する本願発明者らの実験結果からも明らかように、ＳｎＯ2の最大組成差が４．０未満となると、直流重畳特性のさらなる向上を図ることができなくなってしまう。なお、ＳｎＯ2の最大組成差の上限値に制約は特にないが、一般には１８程度の値が上限であろうと実験データから推測される。
【００３８】
また、上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における上述の１０点の測定点における格子定数の変動率が最も大きいもので、０．１％以上変化している。上限値は、０．４％程度である。格子定数はＴＥＭ（Transmission Electron Microscope：透過電子顕微鏡）を用いたＣＢＥＤ（Convergent Beam Electron Diffraction:収束電子線回折）法にて得られるＨＯＬＺ(Higher Order Laue Zone：高次ラウエゾーン）線を解析することにより得られるものを使用した。
【００３９】
粒子の結晶を格子定数がａ＝ｂ＝ｃ、α＝β＝γ＝９０°である立方晶としたとき、ａ＝Ｌとする。
【００４０】
格子定数の変動率（ＶＬ）は、１０点のうち最大格子定数をＬmax、最小格子定数をＬminとした場合、
ＶＬ＝ １００×（Ｌmax−Ｌmin）／Ｌmin）
で定義される。
【００４１】
また、上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における上述の１０点の測定点におけるＦｅ2Ｏ3の組成の変動率が最も大きいもので、４．０モル％以上変動している。上限値は、１５モル％程度である。
【００４２】
本発明のフェライト材料は、所定の加工が施された磁性体シートや誘電体シートを積層して焼成して形成される積層型の電子部品、すなわち、積層型インダクタや積層型ＬＣ複合部品のコア材料とすることができる。積層型インダクタでは、コイル状部形成のための内部導体が形成されたフェライト組成物シートを複数枚準備して、これらを積層した後に焼成すればよい。
【００４３】
また、本発明のフェライトは、例えば、所定形状のコア材に成形加工され、必要な巻線が巻回された後、樹脂モールド（樹脂被覆）され、固定インダクタ、チップインダクタ等として用いられる。これらは、例えば、テレビ、ビデオレコーダ、携帯電話や自動車電話などの移動体通信機等の各種電子機器として使用される。コアの形状は特に限定されるものではないが、例えば、外径、長さ、共に２ｍｍ以下のドラム型コアが例示できる。
【００４４】
モールド材（被覆材）として用いられる樹脂としては、熱可塑性や熱硬化性樹脂が例示できる。より具体的には、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂等が例示できる。モールド材をモールドする具体的手段としては、ディップ、塗布、吹き付け等を用いることができる。さらには、射出成形、流し込み成形等を用いても良い。
【００４５】
本発明のフェライトを用いたチップインダクタ（電子部品）の構成を例示すると、当該チップインダクタは、例えば、本発明のフェライト材料を用いて両端に径の大きな鍔を備える円筒体形状に成形したコアと、このコアの胴部に巻回された巻線と、この巻線の端部と外部電気回路とを接続し、かつコアを樹脂内に固定するためのコア両端に配置された端子電極と、これらの外部を覆うように形成されたモールド樹脂とを備えて構成される。
【００４６】
（本発明のフェライトの製造方法についての説明）
次ぎに、本発明のフェライトの製造方法の一例について説明する。
【００４７】
まず、主成分の原料と副成分（添加物）の原料が本発明のフェライトの所定範囲内となるように所定量配合して準備する。
【００４８】
本願のＮｉＣｕＺｎ系フェライト発明において、特に重要なことは、本願発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中に、酸化錫ＳｎＯ2の過度の偏析が発現し、上記の要領で定義されたＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上となるように製造することである。そのためには、製造段階における酸化錫の添加として、一般に使用されているＳｎＯ2を用いるのではなく、Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物を用いることが手法の一つして挙げられる。
【００４９】
Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物を用いることによって、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中に、酸化錫ＳｎＯ2の過度の偏析が発現するのか、その理由は定かでないが、「直流重畳特性を向上させるＳｎＯ2とフェライトの主組成の一つであるＺｎＯとの化合物であるＺｎ2ＳｎＯ4は、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトと同様のスピネル型の結晶構造を有していること、かつ格子定数も８．５Å程度とフェライトの値に近いため、焼結後の粒子においてＺｎ2ＳｎＯ4結晶相とＮｉＣｕＺｎ結晶相が共存している、」という現象が生じているのではないかと推測することができる。
【００５０】
なお、Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物の内のＺｎ成分は、わずかではあるが、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの主成分組成として換算される。
【００５１】
次いで、準備しておいた原料をボールミル等を用いて湿式混合する。これを乾燥させた後、仮焼きする。仮焼きは酸化性雰囲気中、例えば、空気中で行なわれる。仮焼き温度は、５００〜９００℃、仮焼き時間は１〜２０時間とすることが好ましい。次いで、得られた仮焼物をボールミル等により所定の大きさに粉砕する。なお、本発明のフェライトにおいては、当該粉砕の際に（あるいは粉砕後）、Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物を含む副成分の原料を添加して混合するようにすることが望ましい。
【００５２】
仮焼き物を粉砕した後、例えばポリビニルアルコール等の適当なバインダを適当量加えて、所望の形状に成形する。
【００５３】
ついで、成形体を焼成する。焼成は、酸化性雰囲気中、通常は、空気中で行なわれる。焼成温度は８００〜１０００℃程度で、焼成温度は１〜５時間程度とされる。
【実施例】
【００５４】
以下、具体的実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００５５】
組成物中の主成分としてＦｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＣｕＯ、およびＺｎＯが下記表１に示される組成割合となるように各原料を所定量配合した後、ボールミルで１６時間ほど湿式混合した。
【００５６】
さらにこれらの混合粉を乾燥させた後、空気中７３０℃で１０時間仮焼きして仮焼粉を得た。この仮焼粉に副成分としてＢｉ2Ｏ3、ＳｎＯ2が下記表１の組成割合となるように各原料を所定量添加し、鋼鉄製ボールミルで１６時間粉砕し、粉砕粉を得た。
【００５７】
このようにして得られた粉砕粉（フェライト粉）に、６％ポリビニルアルコール溶液を加えて混合した後、スプレードライヤを用いて造粒粉を得た。このようにして得られた顆粒を用いて、成形密度３．１０Ｍｇ／ｍ3となるように外径１３ｍｍ、内径６ｍｍ、高さ３ｍｍのトロイダル形状に成形した。
【００５８】
このように成形した成形体を大気中で、９２０℃の焼成温度で２時間焼成し、トロイダルコアサンプルを得た。
【００５９】
これらの各サンプルについて（１）１００ｋＨｚにおける初透磁率、（２）直流重畳特性、および（３）ＳｎＯ2の最大組成差、をそれぞれ求め、結果を下記表１に示した。
【００６０】
なお、表１中のＳｎＯ2の最大組成差は、上述の要領で求め、粒子内の組成分析は、ＴＥＭ−ＥＤＳ（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）解析を用いて行なった。
【００６１】
なお、上記（１）〜（２）の測定ならびに算出は以下の要領で行った。
【００６２】
（１）１００ｋＨｚにおける初透磁率μｉ
９２０℃の各焼成温度で製造した各トロイダルコアサンプルにワイヤを２０回巻回した後、ＬＣＲメータにてインダクタンス値等を測定し、１００ｋＨｚ、２５℃における初透磁率μｉ920（下付きの添字は焼成温度を示している）を求めた。
【００６３】
（２）直流重畳特性
ワイヤを２０回ほど巻回した各トロイダルコアサンプルについて直流電流を流した時のμの変化を測定し、μと直流電流の関係をグラフにする。次いで、このグラフを用いて直流電流０ｍＡ時の初期の透磁率μｉが１０％低下するときの電流値を計算するという手法によって、初透磁率μｉの１０％低下の電流値Ｉdc10%down（ｍＡ）を求めた。
【００６４】
【表１】
【００６５】
【表２】
【００６６】
上記表１において、平均組成が同一となっている同じ番号の実施例と比較例との対比で、初透磁率μｉおよび直流重畳特性のデータを比較することができる。表１の結果、本発明の効果は明らかである。
【００６７】
また、参考までに、下記表２に、上記表１の実施例３において、ＳｎＯ2の最大組成差が得られた１粒子の１０点（測定箇所３−１〜３−１０の１０点、測定点の直径は１ｎｍである）の測定点の生データ（単位：モル％）を示した。
【００６８】
同様に、表１の比較例３＊において、ＳｎＯ2の最大組成差が得られた１粒子の１０点（測定箇所３＊−１〜３＊−１０の１０点、測定点の直径は１ｎｍである）の測定点の生データ（単位：モル％）を示した。なお、表２中のＢｉ2Ｏ3濃度がゼロとなっているのは、Ｂｉ2Ｏ3は結晶粒界に存在し、結晶内部に存在しないと考えられるからである。
【００６９】
【表３】
【００７０】
以上の結果より本発明の効果は明らかである。すなわち、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、所定の主成分配合組成に対して、酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５〜０．４０重量％（ただし、０．２５重量％を含まない）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％含有されており、かつ当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が見られ、上述した測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上であるように構成されているので、フェライト結晶構造上、従来にない新規な構造を備えており、この構造により、直流重畳特性のさらなる向上が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、幅広く各種の電気部品産業に利用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明はＮｉＣｕＺｎ系フェライト、およびそれを用いた電子部品に関し、特に、閉磁路を形成する電子部品の材料として用いられるフェライトおよびそれを用いて製造された電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等を含有した酸化物磁性材料としてのフェライトは、優れた磁気特性を備えているために、例えば、各種の電子部品のコア（磁心）材料として、あるいは、積層チップインダクタなどのインダクタ部品の材料などとして用いられている。
【０００３】
このような磁芯やインダクタ部品は種々の温度環境で使用されることを考慮して、温度変化に対する初透磁率μｉの変化率が少ないこと、すなわち、初期透磁率μｉの温度特性が良好なこと（温度に対する変動が小さいこと）が要望される。
【０００４】
また、積層チップインダクタなどのコイル導体を備える電子部品は、閉磁路を形成しコイル導体に直流電流を通電していくと、電流値に応じてインダクタンスが低下する傾向がある。電子部品としては、比較的大きな電流が通電してもインダクタンスの低下が極力少ないほうが望ましい。そのため、直流電流の通電に対するインダクタンスの変化率が小さいこと、すなわち、直流重畳特性が良好であることが要求されている。
【０００５】
このような要望に応じるべく、特開２００３−２７２９１２号公報には、閉磁路を形成する電子部品に使用され、大きな外部応力が付加された場合でも、所望の磁気特性を確保することができ、且つ優れた直流重畳特性を有する酸化物磁性材料、およびそれを用いた積層型電子部品を提供することを目的として、所定の組成からなるＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料主成分にＳｎＯ2を０．２〜３ｗｔ％添加してなる酸化物磁性材料の提案がなされている。これによれば、４０ＭＰａの圧縮応力が負荷された場合でも初透磁率の変化率を１０％以内に抑制することができ、しかも良好な直流重畳特性を得ることができるとされている。しかしながら、ＳｎＯ2のみの添加では、飛躍的に直流重畳特性を向上させることは期待できない。
【０００６】
また、特開２００２−２５５６３７号公報には、温度変化による特性値の変化が極めて少なく、同時に比抵抗が高い酸化物磁性体磁器組成物およびそれを用いたインダクタ部品を提供することを目的として、所定の組成からなるＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料主成分にＳｎＯ2を１．５重量部〜３．０重量部、Ｃｏ3Ｏ4を０．０２重量部〜０．２０重量部、Ｂｉ2Ｏ3を０．４５重量部以下含有させてなる酸化物磁性体磁器組成物の提案がなされている。これによれば温度変化による特性値の変化が極めて少なく、同時に比抵抗が高いので渦電流損失が小さくＱ値が改善されて高性能の電子部品が得られるとされている。しかしながら、当該公報に開示の技術は、直流重畳特性の向上を目的としてなされたものではなく、しかも当該公報の具体的実施例には本願発明の組成のものは開示されておらず、例えば、８０〜１３０程度の同じ初透磁率μｉで直流重畳特性を考察した場合において、本願発明のごとく格段と優れた直流重畳特性が得られるという効果が発現するＮｉＣｕＺｎ系フェライトは存在していない。
【０００７】
このような従来技術の問題を解決するために、本出願人は、すでに、特開２００７−１６９１０５号公報に開示されているＮｉＣｕＺｎ系フェライトおよびそれを用いた電子部品の提案を行なっており、この提案によって、結果として直流重畳特性の飛躍的な向上が図れている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２７２９１２号公報
【特許文献２】特開２００２−２５５６３７号公報
【特許文献３】特開２００７−１６９１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願発明の提案趣旨は、本願出願人がすでに提案している技術をさらに進展させ、さらなる直流重畳特性の向上を図らんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するために、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、主成分として酸化鉄がＦｅ2Ｏ3換算で４５．０〜４９．０モル％、酸化銅がＣｕＯ換算で５．０〜１４．０モル％、酸化亜鉛がＺｎＯ換算で１．０〜３２．０モル％、酸化ニッケルがＮｉＯ換算で残部モル％含有され、前記主成分に対して、酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５〜０．４０重量％（ただし、０．２５重量％を含まない）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％含有されており、当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が確認でき、下記の測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上であるように構成される。
【００１１】
＜測定要領＞
（１）ＴＥＭで観察されるフェライト粒子群の中から任意のフェライト粒子２０個を測定サンプル粒子Ｇi（ｉ＝１〜２０）として選定する。
（２）２０個の測定サンプル粒子Ｇiについて、１粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）を求める。
（３）１粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）の差であるＹimax-Ｙiminの値をそれぞれ算出し、２０個の測定サンプル粒子Ｇiの中で最も大きい(Ｙimax-Ｙimin)maxの値をＳｎＯ2の最大組成差として定義する。
【００１２】
また、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの好ましい態様として、製造段階における酸化錫の添加として、Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物が使用されてなるように構成される。
【００１３】
また、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの好ましい態様として、上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における１０点の測定点における格子定数の変動率が最も大きいもので、０．１％以上変化しているように構成される。
【００１４】
また、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの好ましい態様として、上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における１０点の測定点におけるＦｅ2Ｏ3の組成の変動率が最も大きいもので、４．０モル％以上変動しているように構成される。
【００１５】
本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトを有してなる電子部品は、上記ＮｉＣｕＺｎ系フェライトを有してなるように構成される。
【００１６】
また、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトを有してなる電子部品の好ましい態様として、前記電子部品はコイル導体を備えるとともに、前記フェライトからなるコア部を備え、コア部が閉磁路を形成する積層インダクタまたはＬＣ複合部品であるように構成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、所定の主成分配合組成に対して、酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５〜０．４０重量％（ただし、０．２５重量％を含まない）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％含有されており、かつ当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が見られ、下記の測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上であるように構成されているので、フェライト結晶構造上、従来にない新規な構造を備えており、この構造により、直流重畳特性のさらなる向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライト（酸化物磁性材料）について詳細に説明する。
【００１９】
本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトにおける実質的な主成分は、酸化鉄がＦｅ2Ｏ3換算で４５．０〜４９．０モル％（特に好ましくは、４７．０〜４８．８モル％）、酸化銅がＣｕＯ換算で５．０〜１４．０モル％（特に好ましくは、７．０〜１２モル％）、酸化亜鉛がＺｎＯ換算で１．０〜３２．０モル％（特に好ましくは、１４．０〜２８．０モル％）、酸化ニッケルがＮｉＯ換算で残部モル％含有されて構成される。
【００２０】
さらに本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトにおいては、このような主成分に対して、副成分としての酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５重量％を超え、０．４０重量％以下、（特に好ましくは、０．２６〜０．３３重量％）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％（特に好ましくは、１．００〜２．２０重量％）含有される。
【００２１】
なお、上述の組成量は、配合組成量から算出される平均組成値である。
【００２２】
上記の主成分の組成範囲において、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）の含有量が４５．０モル％未満となると、比抵抗率が低下する傾向があるとともに、初透磁率μｉも低下する傾向があり好ましくない。この一方で、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）の含有量が４９．０モル％を超えると、焼結性が著しく劣化するという不都合が生じる。
【００２３】
また、上記の主成分の組成範囲において、酸化銅（ＣｕＯ）の含有量が５．０モル％未満となると、焼結性が劣化するという不都合が生じる傾向があり、この一方で、酸化銅（ＣｕＯ）の含有量が１４．０モル％を超えると、比抵抗率が低下し、また、フェライト焼結体粒界部にＣｕの偏析が著しくなるという不都合が生じる傾向がある。
【００２４】
さらに、上記の主成分の組成範囲において、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の含有量が１．０モル％未満となると、初透磁率μｉが低く電子部品材料として好ましくないという不都合が生じる傾向がある。この一方で、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の含有量が３２．０モル％を超えると、キュリー温度が１００℃以下となってしまい実用化が困難となるという不都合が生じる傾向がある。
【００２５】
また、上記の主成分に対して含有される副成分の組成範囲において、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）の含有量が０．２５重量％以下となると、直流重畳特性の向上が顕著でないという不都合が生じる傾向がある。この一方で、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）の含有量が０．４０重量％を超えると、異常成長した粒子が発生し磁気特性が劣化するという不都合が生じる傾向がある。
【００２６】
さらに、上記の主成分に対して含有される副成分の組成範囲において、酸化錫（ＳｎＯ2）の含有量が１．００重量％未満となると、直流重畳特性の向上が顕著でないという不都合が生じる傾向がある。この一方で、酸化錫（ＳｎＯ2）の含有量が２．５０重量％を超えると、焼結性が著しく劣化するという不都合が生じる傾向がある。
【００２７】
本発明においては、前記主成分に対して、さらに、前記副成分に加えてＭｎ3Ｏ4、ＺｒＯ2等の添加成分を添加することができる。許容される添加量範囲は、本発明での作用効果を阻害しない範囲とされる。
【００２８】
さらに、本願発明で最も重要なことであり、かつ発明の要部として認識すべき点は、焼結体の１粒子内における組成の分布のバラツキ量を意図的に大きくしているということである。すなわち、本願発明者らは、焼結体の１粒子内に所定量以上の組成の分布のバラツキを意図的に形成させることによって、直流重畳特性をさらに向上させることが可能となることを見出し、本願発明を創設している。焼結体の１粒子内において、大きな組成分布のバラツキを意図的に形成させることによって、フェライト粒子内に応力の分布が生じ、これによって、直流重畳特性をさらに向上させることが可能となっているものと考えられる。
【００２９】
本願発明においては、焼結体の１粒子内における組成の分布のバラツキ量の条件を、従来例との明確な差別化が図れるようにとの配慮から、酸化錫ＳｎＯ2に注目して、その酸化錫ＳｎＯ2のバラツキ量を発明の作用効果が発現できる範囲に規定し、発明の構成要件としてまとめている。
【００３０】
すなわち、本願発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が見られ、下記の測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上、特に、４．４〜１６．９の範囲となるように構成されている。
【００３１】
ＳｎＯ2の最大組成差の測定要領について、以下説明する。
【００３２】
（１）ＴＥＭ(Transmission Electron Microscope : 透過電子顕微鏡)で観察されるフェライト粒子群の中から任意のフェライト粒子２０個を測定サンプル粒子Ｇi（ｉ＝１〜２０）として選定する。特に、ＴＥＭの明視野像の中で、一つの円内に収まる一群のフェライト粒子２０個を選定することが望ましい。
【００３３】
（２）２０個の測定サンプル粒子Ｇiについて、１粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）を求める。
【００３４】
具体的には、１粒子ごとに、略均等に分散するように１０個の測定点を定める。ただし、粒界に近傍の測定点は除くことが望ましい。粒界にのみ存在する副成分の影響を極力避けるためである。
【００３５】
１０個の測定点についてＴＥＭ−ＥＤＳ（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）解析により、各測定点の組成を求め、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）を得る。
【００３６】
（３） １粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）の差であるＹimax-Ｙiminの値をそれぞれ算出し、２０個の測定サンプル粒子Ｇiの中で最も大きい(Ｙimax-Ｙimin)maxの値をＳｎＯ2の最大組成差として定める。
【００３７】
後述する本願発明者らの実験結果からも明らかように、ＳｎＯ2の最大組成差が４．０未満となると、直流重畳特性のさらなる向上を図ることができなくなってしまう。なお、ＳｎＯ2の最大組成差の上限値に制約は特にないが、一般には１８程度の値が上限であろうと実験データから推測される。
【００３８】
また、上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における上述の１０点の測定点における格子定数の変動率が最も大きいもので、０．１％以上変化している。上限値は、０．４％程度である。格子定数はＴＥＭ（Transmission Electron Microscope：透過電子顕微鏡）を用いたＣＢＥＤ（Convergent Beam Electron Diffraction:収束電子線回折）法にて得られるＨＯＬＺ(Higher Order Laue Zone：高次ラウエゾーン）線を解析することにより得られるものを使用した。
【００３９】
粒子の結晶を格子定数がａ＝ｂ＝ｃ、α＝β＝γ＝９０°である立方晶としたとき、ａ＝Ｌとする。
【００４０】
格子定数の変動率（ＶＬ）は、１０点のうち最大格子定数をＬmax、最小格子定数をＬminとした場合、
ＶＬ＝ １００×（Ｌmax−Ｌmin）／Ｌmin）
で定義される。
【００４１】
また、上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における上述の１０点の測定点におけるＦｅ2Ｏ3の組成の変動率が最も大きいもので、４．０モル％以上変動している。上限値は、１５モル％程度である。
【００４２】
本発明のフェライト材料は、所定の加工が施された磁性体シートや誘電体シートを積層して焼成して形成される積層型の電子部品、すなわち、積層型インダクタや積層型ＬＣ複合部品のコア材料とすることができる。積層型インダクタでは、コイル状部形成のための内部導体が形成されたフェライト組成物シートを複数枚準備して、これらを積層した後に焼成すればよい。
【００４３】
また、本発明のフェライトは、例えば、所定形状のコア材に成形加工され、必要な巻線が巻回された後、樹脂モールド（樹脂被覆）され、固定インダクタ、チップインダクタ等として用いられる。これらは、例えば、テレビ、ビデオレコーダ、携帯電話や自動車電話などの移動体通信機等の各種電子機器として使用される。コアの形状は特に限定されるものではないが、例えば、外径、長さ、共に２ｍｍ以下のドラム型コアが例示できる。
【００４４】
モールド材（被覆材）として用いられる樹脂としては、熱可塑性や熱硬化性樹脂が例示できる。より具体的には、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂等が例示できる。モールド材をモールドする具体的手段としては、ディップ、塗布、吹き付け等を用いることができる。さらには、射出成形、流し込み成形等を用いても良い。
【００４５】
本発明のフェライトを用いたチップインダクタ（電子部品）の構成を例示すると、当該チップインダクタは、例えば、本発明のフェライト材料を用いて両端に径の大きな鍔を備える円筒体形状に成形したコアと、このコアの胴部に巻回された巻線と、この巻線の端部と外部電気回路とを接続し、かつコアを樹脂内に固定するためのコア両端に配置された端子電極と、これらの外部を覆うように形成されたモールド樹脂とを備えて構成される。
【００４６】
（本発明のフェライトの製造方法についての説明）
次ぎに、本発明のフェライトの製造方法の一例について説明する。
【００４７】
まず、主成分の原料と副成分（添加物）の原料が本発明のフェライトの所定範囲内となるように所定量配合して準備する。
【００４８】
本願のＮｉＣｕＺｎ系フェライト発明において、特に重要なことは、本願発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中に、酸化錫ＳｎＯ2の過度の偏析が発現し、上記の要領で定義されたＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上となるように製造することである。そのためには、製造段階における酸化錫の添加として、一般に使用されているＳｎＯ2を用いるのではなく、Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物を用いることが手法の一つして挙げられる。
【００４９】
Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物を用いることによって、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中に、酸化錫ＳｎＯ2の過度の偏析が発現するのか、その理由は定かでないが、「直流重畳特性を向上させるＳｎＯ2とフェライトの主組成の一つであるＺｎＯとの化合物であるＺｎ2ＳｎＯ4は、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトと同様のスピネル型の結晶構造を有していること、かつ格子定数も８．５Å程度とフェライトの値に近いため、焼結後の粒子においてＺｎ2ＳｎＯ4結晶相とＮｉＣｕＺｎ結晶相が共存している、」という現象が生じているのではないかと推測することができる。
【００５０】
なお、Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物の内のＺｎ成分は、わずかではあるが、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの主成分組成として換算される。
【００５１】
次いで、準備しておいた原料をボールミル等を用いて湿式混合する。これを乾燥させた後、仮焼きする。仮焼きは酸化性雰囲気中、例えば、空気中で行なわれる。仮焼き温度は、５００〜９００℃、仮焼き時間は１〜２０時間とすることが好ましい。次いで、得られた仮焼物をボールミル等により所定の大きさに粉砕する。なお、本発明のフェライトにおいては、当該粉砕の際に（あるいは粉砕後）、Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物を含む副成分の原料を添加して混合するようにすることが望ましい。
【００５２】
仮焼き物を粉砕した後、例えばポリビニルアルコール等の適当なバインダを適当量加えて、所望の形状に成形する。
【００５３】
ついで、成形体を焼成する。焼成は、酸化性雰囲気中、通常は、空気中で行なわれる。焼成温度は８００〜１０００℃程度で、焼成温度は１〜５時間程度とされる。
【実施例】
【００５４】
以下、具体的実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００５５】
組成物中の主成分としてＦｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＣｕＯ、およびＺｎＯが下記表１に示される組成割合となるように各原料を所定量配合した後、ボールミルで１６時間ほど湿式混合した。
【００５６】
さらにこれらの混合粉を乾燥させた後、空気中７３０℃で１０時間仮焼きして仮焼粉を得た。この仮焼粉に副成分としてＢｉ2Ｏ3、ＳｎＯ2が下記表１の組成割合となるように各原料を所定量添加し、鋼鉄製ボールミルで１６時間粉砕し、粉砕粉を得た。
【００５７】
このようにして得られた粉砕粉（フェライト粉）に、６％ポリビニルアルコール溶液を加えて混合した後、スプレードライヤを用いて造粒粉を得た。このようにして得られた顆粒を用いて、成形密度３．１０Ｍｇ／ｍ3となるように外径１３ｍｍ、内径６ｍｍ、高さ３ｍｍのトロイダル形状に成形した。
【００５８】
このように成形した成形体を大気中で、９２０℃の焼成温度で２時間焼成し、トロイダルコアサンプルを得た。
【００５９】
これらの各サンプルについて（１）１００ｋＨｚにおける初透磁率、（２）直流重畳特性、および（３）ＳｎＯ2の最大組成差、をそれぞれ求め、結果を下記表１に示した。
【００６０】
なお、表１中のＳｎＯ2の最大組成差は、上述の要領で求め、粒子内の組成分析は、ＴＥＭ−ＥＤＳ（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）解析を用いて行なった。
【００６１】
なお、上記（１）〜（２）の測定ならびに算出は以下の要領で行った。
【００６２】
（１）１００ｋＨｚにおける初透磁率μｉ
９２０℃の各焼成温度で製造した各トロイダルコアサンプルにワイヤを２０回巻回した後、ＬＣＲメータにてインダクタンス値等を測定し、１００ｋＨｚ、２５℃における初透磁率μｉ920（下付きの添字は焼成温度を示している）を求めた。
【００６３】
（２）直流重畳特性
ワイヤを２０回ほど巻回した各トロイダルコアサンプルについて直流電流を流した時のμの変化を測定し、μと直流電流の関係をグラフにする。次いで、このグラフを用いて直流電流０ｍＡ時の初期の透磁率μｉが１０％低下するときの電流値を計算するという手法によって、初透磁率μｉの１０％低下の電流値Ｉdc10%down（ｍＡ）を求めた。
【００６４】
【表１】
【００６５】
【表２】
【００６６】
上記表１において、平均組成が同一となっている同じ番号の実施例と比較例との対比で、初透磁率μｉおよび直流重畳特性のデータを比較することができる。表１の結果、本発明の効果は明らかである。
【００６７】
また、参考までに、下記表２に、上記表１の実施例３において、ＳｎＯ2の最大組成差が得られた１粒子の１０点（測定箇所３−１〜３−１０の１０点、測定点の直径は１ｎｍである）の測定点の生データ（単位：モル％）を示した。
【００６８】
同様に、表１の比較例３＊において、ＳｎＯ2の最大組成差が得られた１粒子の１０点（測定箇所３＊−１〜３＊−１０の１０点、測定点の直径は１ｎｍである）の測定点の生データ（単位：モル％）を示した。なお、表２中のＢｉ2Ｏ3濃度がゼロとなっているのは、Ｂｉ2Ｏ3は結晶粒界に存在し、結晶内部に存在しないと考えられるからである。
【００６９】
【表３】
【００７０】
以上の結果より本発明の効果は明らかである。すなわち、本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、所定の主成分配合組成に対して、酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５〜０．４０重量％（ただし、０．２５重量％を含まない）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％含有されており、かつ当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が見られ、上述した測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上であるように構成されているので、フェライト結晶構造上、従来にない新規な構造を備えており、この構造により、直流重畳特性のさらなる向上が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明のＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、幅広く各種の電気部品産業に利用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分として酸化鉄がＦｅ2Ｏ3換算で４５．０〜４９．０モル％、酸化銅がＣｕＯ換算で５．０〜１４．０モル％、酸化亜鉛がＺｎＯ換算で１．０〜３２．０モル％、酸化ニッケルがＮｉＯ換算で残部モル％含有されて構成されるＮｉＣｕＺｎ系フェライトであって、
前記主成分に対して、酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５〜０．４０重量％（ただし、０．２５重量％を含まない）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％含有されており、
当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が見られ、下記の測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上であることを特徴とするＮｉＣｕＺｎ系フェライト。
＜測定要領＞
（１）ＴＥＭで観察されるフェライト粒子群の中から任意のフェライト粒子２０個を測定サンプル粒子Ｇi（ｉ＝１〜２０）として選定する。
（２）２０個の測定サンプル粒子Ｇiについて、１粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）を求める。
（３）１粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）の差であるＹimax-Ｙiminの値をそれぞれ算出し、２０個の測定サンプル粒子Ｇiの中で最も大きい(Ｙimax-Ｙimin)maxの値をＳｎＯ2の最大組成差として定義する。
【請求項２】
製造段階における酸化錫の添加として、Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物が使用されてなる請求項１に記載のＮｉＣｕＺｎ系フェライト。
【請求項３】
上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における１０点の測定点における格子定数の変動率が最も大きいもので、０．１％以上変化している請求項１または請求項２に記載のＮｉＣｕＺｎ系フェライト。
【請求項４】
上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における１０点の測定点におけるＦｅ2Ｏ3の組成の変動率が最も大きいもので、４．０モル％以上変動している請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＮｉＣｕＺｎ系フェライト。
【請求項５】
ＮｉＣｕＺｎ系フェライトを有してなる電子部品であって、
前記フェライトは、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載されたフェライトであることを特徴とする電子部品。
【請求項６】
前記電子部品はコイル導体を備えるとともに、前記フェライトからなるコア部を備え、コア部が閉磁路を形成する積層インダクタまたはＬＣ複合部品である請求項５に記載の電子部品。
【請求項１】
主成分として酸化鉄がＦｅ2Ｏ3換算で４５．０〜４９．０モル％、酸化銅がＣｕＯ換算で５．０〜１４．０モル％、酸化亜鉛がＺｎＯ換算で１．０〜３２．０モル％、酸化ニッケルがＮｉＯ換算で残部モル％含有されて構成されるＮｉＣｕＺｎ系フェライトであって、
前記主成分に対して、酸化ビスマスがＢｉ2Ｏ3換算で０．２５〜０．４０重量％（ただし、０．２５重量％を含まない）、酸化錫がＳｎＯ2換算で１．００〜２．５０重量％含有されており、
当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粒子中には、酸化錫ＳｎＯ2の偏析が見られ、下記の測定要領で定義されるＳｎＯ2の最大組成差が４．０以上であることを特徴とするＮｉＣｕＺｎ系フェライト。
＜測定要領＞
（１）ＴＥＭで観察されるフェライト粒子群の中から任意のフェライト粒子２０個を測定サンプル粒子Ｇi（ｉ＝１〜２０）として選定する。
（２）２０個の測定サンプル粒子Ｇiについて、１粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）を求める。
（３）１粒子ごとに、最大ＳｎＯ2モル濃度Ｙimax（mol％）と最小ＳｎＯ2モル濃度Ｙimin（mol％）の差であるＹimax-Ｙiminの値をそれぞれ算出し、２０個の測定サンプル粒子Ｇiの中で最も大きい(Ｙimax-Ｙimin)maxの値をＳｎＯ2の最大組成差として定義する。
【請求項２】
製造段階における酸化錫の添加として、Ｚｎ2ＳｎＯ4化合物が使用されてなる請求項１に記載のＮｉＣｕＺｎ系フェライト。
【請求項３】
上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における１０点の測定点における格子定数の変動率が最も大きいもので、０．１％以上変化している請求項１または請求項２に記載のＮｉＣｕＺｎ系フェライト。
【請求項４】
上記ＳｎＯ2の最大組成差を有する粒子は、当該粒子における１０点の測定点におけるＦｅ2Ｏ3の組成の変動率が最も大きいもので、４．０モル％以上変動している請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＮｉＣｕＺｎ系フェライト。
【請求項５】
ＮｉＣｕＺｎ系フェライトを有してなる電子部品であって、
前記フェライトは、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載されたフェライトであることを特徴とする電子部品。
【請求項６】
前記電子部品はコイル導体を備えるとともに、前記フェライトからなるコア部を備え、コア部が閉磁路を形成する積層インダクタまたはＬＣ複合部品である請求項５に記載の電子部品。
【公開番号】特開２００９−２６３１９６（Ｐ２００９−２６３１９６Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１８４２５（Ｐ２００８−１１８４２５）
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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