铁氧体磁芯、电子部件以及电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及100°C附近的饱和磁致伸缩小并且驱动时的音鸣声被抑制而且饱和磁 通密度高的铁氧体磁芯。
【背景技术】
[0002] 作为电源用变压器等的磁芯材料可以使用铁氧体烧结体。形成磁芯的铁氧体烧结 体被称作为铁氧体磁芯，含有Mn以及Zn的MnZn类铁氧体被广泛使用。另外，近年来伴随 着电源的小型化而在高温条件下被要求高饱和磁通密度。
[0003] 例如关于专利文献1的铁氧体，其特征为相对于Fe203:52~56mol % ;ZnO :6~ 14mol % ;NiO :4mol %以下；CoO :0. 01~0. 6mol % ;剩余部分实质上成为MnO的组成的基本 成分，以附加（enclosure)量的形式含有Si02:0 . 00 50~0· 0500wt %以及CaO :0· 0200~ 0· 2000wt%，进一步含有规定量的选自 Ta205、Zr02、Nb205、V 205、K20、Ti02、SnO2以及 HfO 2当 中至少一种添加成分，并且具有高饱和磁通密度。
[0004] 另外，关于在电源驱动时发生的音鸣声也是重要的，例如关于专利文献2的特征 是提供一种通过在持有多个脚部的磁芯的脚与脚之间夹住振动阻尼材料从而降低或者防 止变压器音鸣声的变压器。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本专利第3968188号公报
[0008] 专利文献2 :日本专利申请公开2013-118308
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的技术问题
[0010] 音鸣声一般众所周知的原因是在于磁致伸缩振动。在专利文献2中公开的虽然 是降低音鸣声但并不是降低音鸣声的原因即磁致伸缩，因而谈不上是根本解决音鸣声的方 法。另外，由于使用振动阻尼材料而会有所谓花费制造时的成本或功夫的问题。
[0011] 因此，本发明的目的在于提供一种能够解决现有技术中所存在的以上所述的问题 的铁氧体磁芯。特别是在于提供一种通过减小在l〇〇°C温度条件下的磁致伸缩从而抑制驱 动时的音鸣声并且能够显示出高饱和磁通密度的铁氧体磁芯。
[0012] 解决技术问题的手段
[0013] 据于这一目的，本发明人等着眼于作为包含于MnZn类铁氧体磁芯中的主成分的 氧化铁、氧化锰、氧化锌以及作为副成分的氧化镍、氧化钴、氧化钛的组成来就其特性作了 悉心研究。其结果发现在l〇〇°C温度条件下饱和磁致伸缩小并且抑制了驱动时的音鸣声而 且能够实现高饱和磁通密度，由此而完成了本发明。
[0014] 即，本发明所涉及的铁氧体磁芯的特征为：是一种是包含主成分的MnZn类铁氧 体磁芯，该主成分包含换算成Fe2O3为51. 5~54. 5mol %的氧化铁、换算成ZnO为7. 0~ 11. 5mol %的氧化锌、以及作为剩余部分的氧化锰，相对于该主成分，包含换算成NiO为 500~1000 Oppm的Ni，包含换算成1102为100~6000ppm的Ti，包含换算成CoO为500~ 4000ppm 的 Co。
[0015] 另外，在本发明的铁氧体磁芯中，作为副成分优选相对于主成分包含换算成SiO2为50~300ppm的Si以及换算成CaCO3为200~3000ppm的Ca。
[0016] 再有，在本发明的铁氧体磁芯中，作为副成分优选相对于主成分包含换算成Nb2O 5为50~750ppm的Nb、换算成Ta2O5为50~1500ppm的Ta、换算成V 2O5为50~1000 ppm的 V、换算成SnO2S 500~8000ppm的Sn中的1种或者2种以上。
[0017] 发明效果
[0018] 通过减小在100°C温度条件下的饱和磁致伸缩从而就能够抑制驱动时的音鸣声并 且能够实现高饱和磁通密度。
【附图说明】
[0019] 图I (a)是表示本发明的实施方式所涉及的E字型铁氧体磁芯的立体图。
[0020] 图I (b)是表示在本发明的实施方式所涉及的内部2个E字型磁芯被相对配置的 变压器的立体图。
[0021] 图2是开关电源装置的方块图。
[0022] 图3是表示装备了开关电源装置的汽车主要部分的方块图。
【具体实施方式】
[0023] 首先，说明本发明中的成分的限定理由。
[0024] 本发明的铁氧体磁芯含有作为主成分的换算成Fe2O3为51. 5~54. 5mol %的Fe 量。还有，在以下叙述过程中换算成Fe2O3来对Fe量的标明就单单记作为Fe2O 3量等。如果 Fe2O3量小于51. 5mol %，则在100°C温度条件下的饱和磁致伸缩被减小，但是饱和磁通密度 变小。另外，如果Fe2O3量超过了 54. 5mol %的话则在100°C温度条件下的饱和磁致伸缩变 大。因此，在本发明中Fe2O3量被控制在51. 5~54. 5mol%。优选为51.5~54mol%。
[0025] ZnO量也会影响到饱和磁通密度以及饱和磁致伸缩。如果ZnO量少于7. Omol %的 话则饱和磁致伸缩变大。如果ZnO量超过了 11. 5mol %的话则在100°C温度条件下的饱和 磁通密度变小。因此，在本发明中ZnO量被控制在7. 0~11. 5mol %。本发明的铁氧体磁芯 除了作为主成分的上述物质之外还除了不可避免的杂质之外剩余部分是由MnO所构成。
[0026] 接着，就本发明中的副成分作如下说明。
[0027] 本发明的铁氧体磁芯含有作为副成分的换算成NiO为500~1000 Oppm的Ni量。 NiO对于抑制磁致伸缩来说是有效的，为了获得该效果而相对于主成分添加500ppm以上。 但是，如果加量过多的话则饱和磁通密度变小。因此，在本发明中NiO量被控制在1000 Oppm 以下。优选量为2000~lOOOOppm。
[0028] 本发明的铁氧体磁芯含有作为副成分的换算成1102为100~6000ppm的Ti量。 1102能够作为4价Ti离子置换尖晶石晶格中的Fe来减小磁致伸缩。为了获得该效果而相 对于主成分添加 IOOppm以上。但是，如果添加量过多的话则饱和磁通密度变小。因此，在 本发明中将1102量控制在6000ppm以下。优选为1000~3000ppm。
[0029] 本发明的铁氧体磁芯含有作为副成分的换算成CoO为500~4000ppm的Co量。 CoO对于抑制磁致伸缩来说是有效的，为了获得该效果而相对于主成分添加500ppm以上。 但是，如果该添加量过多的话则饱和磁通密度变小。因此，在本发明中将CoO量控制在 4000ppm 以下。优选 CoO 量为 500 ~3000ppm。
[0030] 另外，通过同时添加 Ni、Ti、Co从而减小磁致伸缩以及增大饱和磁通密度的效果 会进一步提高。通过Ni或Co在尖晶石结晶中的B位进行固溶从而就能够获得磁致伸缩抑 制效果。但是，如果过以单体添加这些金属的话则不仅仅在B位还会在A位也进行固溶，并 且相对于添加量不能够获得充分的效果。但是，认为通过同时添加 Ti从而变得Ni或Co容 易在B位进行固溶，并且能够获得比以单体进行添加更大的磁致伸缩抑制效果。
[0031] 本发明的铁氧体磁芯通过适当选择以上所述组成从而就能够将在100°C温度条件 下的饱和磁通密度提高到380mT以上，而且能够减小在100°C温度条件下的饱和磁致伸缩 并抑制驱动时的音鸣声。
[0032] 在本发明中，如以下所述通过限制副成分从而就能够抑制磁芯损耗。
[0033] 本发明的铁氧体磁芯能够含有作为副成分的含量在50~300ppm范围内的SiO2W 及含量在200~3000ppm范围内的CaC03。Si以及Ca在结晶晶界发生偏析并形成高电阻层 以至于有助于低损耗并且作为烧结助剂具有提高烧结密度的效果。如果Si换算成SiO/J、 于50ppm或者Ca换算成CaCO3小于200ppm的话，则不能够充分获得以上所述的效果。另 外，如果Si换算成SiO2超过300ppm或者Ca换算成CaCO 3超过3000ppm的话，则由于异常 粒子生长而引起的磁芯损耗的劣化变大。优选SiO2S 50~150ppm以及CaCO3S 500~ 2000ppm，进一步优选 SiO2S 75 ~125ppm 以及 CaCO