【概要】
　ＪＦＥスチール（株）とＪＦＥフェライト（株）は、従来製品「ＭＢＴ１」に比べてコアロス※１を１５％低減したソフトフェライト※2「ＭＢＴ２」の開発に成功し、量産体制を確立しました。この「ＭＢＴ２」は温度による初透磁率※3の変化が小さいという特長も兼ね備えており、スイッチング電源※4、通信機器、自動車用電装品をはじめとする様々な電子機器への応用が期待されます。
　本製品は、ＪＦＥグループが保有する高純度酸化鉄原料をベースにしたフェライト材料技術と、卓越した焼成技術の融合により実現されたナンバーワン製品です。
　この「ＭＢＴ２」の製造に関しては、磁性材料の製造・販売を行なっているＪＦＥフェライト(株)倉敷工場において月産１００万個の供給体制を確立しました。7月より量産を開始します。

【背景】
　自動車用電装品や通信機器を初めとする電子機器は、０℃以下の低温から１００℃を超える高温までの幅広い温度条件下で使用されています。これらの機器に使用されるソフトフェライトは、数１０ｋＨｚから数ＭＨｚの周波数領域において、コアロスが小さく初透磁率が高いという優れた特徴を有しています。一方、ソフトフェライトには温度による磁気特性の変化が大きいという本質的な欠点もあり、これが機器設計の妨げとなる場合がありました。電力損失を低減し、小型で高効率な電子機器を実現するために、より広い温度範囲で磁気特性の変化が小さなソフトフェライトが望まれていました。
　このようなニーズにお応えするために、当社が世界に先駆けて製品化したオンリーワン製品「ＭＢＴ１」は、その優れた温度特性に対してお客様からご好評を頂いております。

【ＭＢＴ２の特徴】
　今回、新たに開発した「ＭＢＴ２」は、従来からの製品である「ＭＢＴ１」や、汎用低損失材である「ＭＢ３」※5と同じマンガン亜鉛系フェライトです。
　ＭＢＴ２ではＭＢＴ１の優れた温度特性を維持したまま、コアロスを１５％低減しました（図１）。周波数１００ｋＨｚ、磁束密度０．２Ｔ（テスラ）の正弦波※6で駆動した場合のコアロスは、40℃で300kW/m³、80℃で280kW/m³、120℃で340kW/m³と、広い温度範囲で低損失を実現しているため、スイッチング電源トランスの電力損失低減に有効です。また、汎用低損失フェライトに比較すると、室温における初透磁率は１．５倍に上昇し、０〜１００℃における初透磁率の温度変化は３分の１以下に抑制されているため（図２）、チョークコイル※7の小型化と特性安定化に寄与します。

　「ＭＢＴ２」では、化学組成を最適化し、温度による結晶磁気異方性定数※8の変化を緩和することによって、コアロスや初透磁率の温度による変化を抑制しました。さらに焼成工程における温度と酸素濃度の精密制御を通じて、平均粒径が約１０マイクロメートルの結晶粒と、厚さが数ナノメートルの電気絶縁性結晶粒界※9から構成される微細構造を最適化し、低損失を実現しました。

【用途】
　「ＭＢＴ２」の使用例としては、環境温度に関わらず低損失特性が要求される、下記のようなスイッチング電源用トランスやチョークコイル用磁心、また安定なインダクタンス※10が要求される通信機用アンテナや電磁ノイズフィルター用磁心があげられます。電源用トランスに使用した場合には、広い温度範囲で高いインダクタンスを示すため励磁電流を低減することが可能となり、電力損失を抑制することができます。特にフォワード型のスイッチング電源※11に適した材質です。

1. ＤＣ−ＤＣコンバータ用トランス
   ・ フォワード型スイッチング電源向け
   ・ ハイブリッド電気自動車、燃料電池自動車用電源向け
2. 一般スイッチング電源用トランスおよびチョークコイル
3. 通信機用アンテナ
4. デジタルオーディオアンプ用ローパスフィルター※12
5. 入力ノイズフィルター

以　上

図１　ＭＢＴ２と従来材の１００ｋＨｚ、２００ｍＴにおけるコアロス（Ｐｃｖ）の温度特性の比較

図２　ＭＢＴ２と従来材の初透磁率（μi）の温度特性の比較