[发明专利]MnCoZn系铁氧体及其制造方法

说明书

本发明提供一种MnCoZn系铁氧体，其具有优异的磁特性和优异的机械特性，优选用于汽车搭载用电子构件。在本发明的MnCoZn系铁氧体中，将基本成分和辅助成分调节至适当范围，且将作为杂质的P、B和Ti的量分别抑制在P：小于10质量ppm，B：小于10质量ppm，Ti：小于50质量ppm，使表面残余应力的值小于40MPa。

技术领域

本发明涉及特别适合供给汽车搭载部件的磁芯的MnCoZn系铁氧体及其制造方法。

背景技术

MnZn铁氧体是被广泛用作开关电源等噪声过滤器、变压器、天线的磁芯的材料。作为MnZn铁氧体的优点，可举出在软磁性材料中，在kHz区域为高磁导率、低损耗，此外与非晶态金属等相比，价格低廉。

另一方面，在10MHz区域，在通常的MnZn铁氧体的情况下，由于电阻率低、涡流损耗导致的衰减，难以保持磁导率。作为其对策，已知有如下的MnCoZn系铁氧体：该铁氧体的Fe₂O₃量的含有范围在小于50mol％的区域选择，且利用同样显现正磁各向异性的Co²⁺离子来代替在通常的MnZn系铁氧体中由于具有正磁各向异性的Fe²⁺离子的存在而导致的正负磁各向异性的抵消。该MnCoZn系铁氧体的优点为高电阻率、且直至10MHz区域都保持良好的起始磁导率。

然而，伴随着近年来汽车的混合动力化、电装化，作为需求不断扩大的汽车搭载用途的电子设备的磁芯，要求其使用时不会破损，即特别是要求断裂韧性值(Kic)要高。这是因为，以MnZn铁氧体为代表的氧化物磁性材料是陶瓷、是脆性材料，因此容易破损，此外与现有的家电制品用途相比，其在汽车搭载用途中会不断受到震动、要在容易破损的环境下持续使用。

然而，在汽车用途中，同时也要求轻质化、省空间化。因此，MnZn铁氧体和MnCoZn铁氧体除高断裂韧性值以外，与现有的用途同样地兼具适当的磁特性也很重要。

作为用于汽车搭载用途的MnZn铁氧体，过去进行了各种各样的开发。

作为提及了良好磁特性的铁氧体，专利文献1和2等有所报道，此外作为提高了断裂韧性值的MnZn铁氧体，专利文献3和4等有所报道。

进而，作为在10MHz区域也保持起始磁导率的高电阻MnCoZn系铁氧体，专利文献5和6等有所报道。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-51052号公报；

专利文献2：日本特开2012-76983号公报；

专利文献3：日本特开平4-318904号公报；

专利文献4：日本特开平4-177808号公报；

专利文献5：日本专利第4508626号公报；

专利文献6：日本专利第4554959号公报。

发明内容

发明要解决的问题

通常为了提高现有的MnZn铁氧体的起始磁导率，减小磁各向异性和磁致伸缩是有效的。为了实现这些，需要将作为MnZn铁氧体的主要成分的Fe₂O₃、ZnO和MnO的配合量设定在适当的范围内。

此外，作为提高在高频率区域中的MnZn铁氧体的起始磁导率的方法，有以下的方法。即，在烧结工序中施加充分的热，使铁氧体内的晶粒适度成长，由此使磁化工序中的晶粒内的磁壁容易移动，进而添加会在晶界发生偏析的成分，生成厚度适度且均匀的晶界。通过该方法，使MnZn铁氧体的电阻率得以保持，抑制伴随频率提高而导致的起始磁导率衰减，即使在100kHz区域也会实现高的起始磁导率。