CN115124335A - 铁氧体组合物及电子部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低相对介电常数且直流叠加特性优异的铁氧体组合物和应用了该铁氧体组合物的电子部件。一种铁氧体组合物，其特征在于，所述铁氧体组合物具有主成分和副成分，所述主成分含有以Fe2O3换算为32.0～46.4摩尔％的氧化铁、以CuO换算为4.4～14.0摩尔％的氧化铜、以ZnO换算为8.4～56.9摩尔％的氧化锌，相对于所述主成分100重量份，作为所述副成分，含有以SiO2换算为0.53～11.00重量份的硅化合物、以SnO2换算为0.1～12.8重量份的锡化合物、以Bi2O3换算为0.5～7.0重量份的铋化合物。

Description

铁氧体组合物及电子部件
技术领域
本发明涉及一种铁氧体组合物及电子部件。
背景技术
近年来，用于手机或PC等的频带出现高频化，已经存在多个几GHz的规格。寻求与这些高频信号对应的噪声去除制品。作为其代表，例示了层叠芯片线圈。
层叠芯片线圈的电特性可以根据阻抗进行评价。阻抗特性在到100MHz频带为止时受到素体材料的磁导率和其频率特性的影响很大。另外，GHz频带的阻抗受到层叠芯片线圈的相对电极间的杂散电容的影响。作为降低层叠芯片线圈的相对电极间的杂散电容的方法，可以举出降低相对电极间的介电常数。
目前，作为层叠芯片线圈的素体材料，例如，如专利文献1所提案的，大多使用Ni-Cu-Zn系铁氧体。由于进行与用作内部电极的Ag的同时烧成，因此，从能够在900℃下烧成的磁性体陶瓷中进行选择。但是，通常难以降低Ni-Cu-Zn系铁氧体的介电常数，需要某种改善方法。
即，为了得到在GHz频带下的实用性优异的层叠线圈，在使用了Ni-Cu-Zn系铁氧体的层叠线圈中，寻求降低相对电极间的介电常数，降低其杂散电容。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-175916号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明是鉴于这样的实际情况而完成的，其目的在于提供一种低相对介电常数且直流叠加特性优异的铁氧体组合物和应用了该铁氧体组合物的电子部件。
用于解决技术问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明所涉及的铁氧体组合物是具有主成分和副成分的铁氧体组合物，其特征在于，
上述主成分含有以Fe2O3换算为32.0～46.4摩尔％的氧化铁、以CuO换算为4.4～14.0摩尔％的氧化铜、以ZnO换算为8.4～56.9摩尔％的氧化锌，
相对于上述主成分100重量份，作为上述副成分，含有以SiO2换算为0.53～11.00重量份的硅化合物、以SnO2换算为0.1～12.8重量份的锡化合物、以Bi2O3换算为0.5～7.0重量份的铋化合物。
本发明所涉及的铁氧体组合物通过具有上述特征，具有优异的直流叠加特性，并且能够降低相对介电常数。
就本发明所涉及的铁氧体组合物而言，也可以是，相对于上述主成分100重量份，作为副成分，含有以Co3O4换算为0.01～15.0重量份的氧化钴。
本发明所涉及的铁氧体组合物也可以具有表面侧的Sn浓度比中心部分高的结晶颗粒。
本发明所涉及的铁氧体组合物也可以具有表面侧的Si浓度比中心部分高的结晶颗粒。
本发明所涉及的电子部件，其特征在于，具有上述铁氧体组合物。
电子部件通过具有上述铁氧体组合物，降低相对介电常数，由此能够降低杂散电容，另外，能够具有优异的直流叠加特性。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的作为电子部件的层叠芯片线圈的内部透视立体图。
图2是本发明的其他实施方式的作为电子部件的层叠芯片线圈的内部透视立体图。
图3A是示意性地表示本发明的一个实施方式的铁氧体组合物所具有的结晶颗粒的截面的图。
图3B是示意性地表示本发明的一个实施方式的铁氧体组合物所具有的结晶颗粒的截面的图。
图4是本发明的一个实施例的铁氧体组合物(试样No.16)的STEM-EDS图像。
图5是不含氧化锡作为副成分的铁氧体组合物(试样No.13)的STEM-EDS图像。
图6是本发明的一个实施例的铁氧体组合物(试样No.16)的Sn元素映射图像。
图7是不含氧化锡作为副成分的铁氧体组合物(试样No.13)的Sn元素映射图像。
图8A是本发明的一个实施例的铁氧体组合物(试样No.16)的STEM-EDS图像。
图8B是将图8A的图像中的由虚线框包围的部分放大后的图，表示测定Sn浓度的位置。
图9A是表示从图8B所示的地点I到地点II的Fe2O3、SnO2、SiO2的含量(重量％)的变化的图表。
图9B是将图9A的图表的纵轴放大后的图。
符号的说明：
1、1a…层叠芯片线圈
2…陶瓷层
3、3a…内部电极层
4、4a…芯片主体
5…端子电极
6…端子连接用通孔电极
6a…引出电极
30、30a…线圈导体
具体实施方式
下面，基于附图所示的实施方式对本发明进行说明。如图1所示，本发明的一个实施方式的作为电子部件的层叠芯片线圈1具有陶瓷层2和内部电极层3在Y轴方向上交替层叠而成的芯片主体4。
各内部电极层3具有四边形环、C字形状或コ字形状，通过贯通相邻的陶瓷层2的内部电极连接用通孔电极(省略图示)或阶梯状电极连接成螺旋状，构成线圈导体30。
在芯片主体4的Y轴方向的两端部分别形成有端子电极5、5。在各端子电极5上连接有贯通层叠的陶瓷层2的端子连接用通孔电极6的端部，各端子电极5、5与构成闭磁路线圈(绕线图案)的线圈导体30的两端连接。
在本实施方式中，陶瓷层2及内部电极层3的层叠方向与Y轴一致，端子电极5、5的端面平行于X轴及Z轴。X轴、Y轴及Z轴相互垂直。在图1所示的层叠芯片线圈1中，线圈导体30的卷绕轴与Y轴大致一致。
对芯片主体4的外形或尺寸没有特别限定，可以根据用途适当地设定，通常将外形设为大致长方体形状，例如，X轴尺寸为0.15～0.8mm，Y轴尺寸为0.3～1.6mm，Z轴尺寸为0.1～1.0mm。
另外，对陶瓷层2的电极间厚度及基底厚度没有特别限定，可以将电极间厚度(内部电极层3、3的间隔)设定为3～50μm、基底厚度(端子连接用通孔电极6的Y轴方向长度)设定为5～300μm左右。
在本实施方式中，作为端子电极5，没有特别限定，通过在使以Ag或Pd等为主成分的导电性膏附着于主体4的外表面后进行烧接，进而实施电镀来形成。在电镀中可以使用Cu、Ni、Sn等。
线圈导体30包含Ag(包含Ag的合金)，由例如Ag单质、Ag-Pd合金等构成。作为线圈导体的副成分，可以包含Zr、Fe、Mn、Ti及它们的氧化物。
陶瓷层2由本发明的一个实施方式的铁氧体组合物构成。下面，对铁氧体组合物进行详细地说明。
本实施方式的铁氧体组合物含有Fe的化合物、Cu的化合物及Zn的化合物作为主成分。作为Fe的化合物，也可以包含例如氧化铁(Fe2O3)。作为Cu的化合物，也可以包含例如氧化铜(CuO)。作为Zn的化合物，也可以包含例如氧化锌(ZnO)。另外，本实施方式的铁氧体组合物也可以含有Ni的化合物作为主成分，也可以包含例如氧化镍(NiO)。
在主成分100摩尔％中，以Fe2O3换算，氧化铁的含量为32.0～46.4摩尔％，优选为33.0～46.0摩尔％，更优选为33.0～44.5摩尔％。如果氧化铁的含量过多，则直流叠加特性容易降低。如果氧化铁的含量过少，则相对介电常数容易变高，另外，磁导率μ’容易降低。此外，磁导率μ’是复数磁导率的实数部分。
在主成分100摩尔％中，以CuO换算，氧化铜的含量为4.4～14.0摩尔％，优选为5.0～14.0摩尔％，更优选为5.5～14.0摩尔％。如果氧化铜的含量过多，则磁导率μ’及电阻率容易变低。如果氧化铜的含量过少，则烧结性劣化，特别是低温烧结时的烧结密度容易降低。另外，电阻率因烧结性的劣化而容易降低。而且，磁导率μ’也容易降低。
在主成分100摩尔％中，以ZnO换算，氧化锌的含量为8.4～56.9摩尔％，优选为13.2～56.9摩尔％，更优选为20.0～43.5摩尔％。如果氧化锌的含量过多，则居里温度容易降低。如果氧化锌的含量过少，则磁导率μ’有变低的趋势。另外，电阻率也有变低的趋势。
在主成分中也可以含有氧化镍。在主成分100摩尔％中，氧化镍的含量也可以为0摩尔％以上，也可以为5.0摩尔％以上或10.0摩尔％以上。氧化镍的含量也可以为0摩尔％。在氧化镍的含量少的情况下，居里温度降低，因此，在常温下能够将本实施方式的铁氧体组合物制成非磁性体。另外，通过将氧化镍的含量设为主成分100摩尔％中的5.0摩尔％以上，能够将本实施方式的铁氧体组合物制成磁性体。
除了上述主成分以外，本实施方式的铁氧体组合物含有硅(Si)化合物、锡(Sn)化合物及铋(Bi)化合物作为副成分。另外，也可以含有钴(Co)化合物。作为钴化合物，也可以含有例如氧化钴。
相对于主成分100重量份，硅化合物的含量以SiO2换算为0.53～11.0重量份，优选为1.05～11.0重量份，更优选为2.05～8.35重量份。如果硅化合物的含量过多，则烧结性会劣化，磁导率μ’容易降低。如果硅化合物的含量过少，则相对介电常数容易变高。
相对于主成分100重量份，锡化合物的含量以SnO2换算为0.1～12.8重量份，优选为0.8～11.3重量份，更优选为2.1～9.4重量份。特别是，通过将锡化合物的含量相对于主成分100重量份以SnO2换算设为0.8重量份以上，在主相中容易产生表面侧的Sn浓度比中心部分高的结晶颗粒。另一方面，如果锡化合物的含量过多，则烧结性会劣化，磁导率μ’容易降低。如果锡化合物的含量过少，则相对介电常数容易变高。
相对于主成分100重量份，铋化合物的含量以Bi2O3换算为0.5～7.0重量份，优选为1.1～3.8重量份，更优选为1.1～3.0重量份。如果铋化合物的含量过多，则相对介电常数容易变高。另外，在烧结时铋化合物可能会渗出。如果铋化合物的含量过少，则电阻率容易变低。另外，难以得到充分的烧结性，特别是在低温烧结时密度容易降低。
相对于主成分100重量份，氧化钴的含量以Co3O4换算优选为0.01～15.0重量份，更优选为0.01～6.0重量份，进一步优选为0.01～4.0重量份。如果氧化钴的含量过多，则磁导率μ’容易降低。另外，介电常数容易变高。而且，电阻率容易变低。
此外，在制造铁氧体组合物时，各主成分及各副成分的含量在从原料粉末阶段到烧成后的各工序中实质上没有变化。
在本实施方式的铁氧体组合物中，除了将主成分的组成范围控制在上述的范围以外，作为副成分，在上述范围内含有硅化合物、锡化合物及铋化合物。其结果，能够得到具有优异的直流叠加特性，同时能够降低相对介电常数的铁氧体组合物。而且，本实施方式的铁氧体组合物可以在用作内部电极的Ag的熔点以下的900℃左右进行烧结。因此，可以用于各种用途。
另外，在不阻碍本发明的效果的范围内，除了上述副成分以外，本实施方式的铁氧体组合物还可以进一步含有Mn3O4等锰氧化物、氧化锆、氧化镁、玻璃化合物等附加成分。对这些附加成分的含量没有特别限定，例如相对于主成分100重量份为0.05～1.0重量份左右。
进一步，本实施方式的铁氧体组合物中也可以包含不可避免的杂质元素的氧化物。
作为不可避免的杂质元素，可以举出上述元素以外的元素。具体而言，可以举出C、S、Cl、As、Se、Br、Te、I、Li、Na、Mg、Al、Ca、Ga、Ge、Sr、Cd、In、Sb、Ba、Pb、Sc、Ti、V、Cr、Y、Nb、Mo、Pd、Ag、Hf、Ta。就不可避免的杂质元素的氧化物而言，只要在铁氧体组合物中为0.05重量份以下左右则也可以含有。
特别是，通过相对于主成分100重量份，将Al的含量以Al2O3换算设为0.05重量份以下，能够提高烧结性及电阻率。
本实施方式的铁氧体组合物具有由尖晶石铁氧体构成的主相。主相以外的部分为副相及晶界相。关于副相及晶界相没有特别限定，副相是不为尖晶石铁氧体的相，也可以由例如Zn2SiO4相或SiO2相构成，另外，晶界相也可以由例如SiO2相构成。
在本实施方式的铁氧体组合物中，主相中包含结晶颗粒。图4是通过STEM-EDS观察本实施方式的铁氧体组合物的结果。根据图4可知，铁氧体组合物具有结晶颗粒。
在本实施方式的铁氧体组合物中，主相可以具有Sn浓度相同的结晶颗粒(下面有时缩写为结晶颗粒β。)及表面侧的Sn浓度比中心部分高的结晶颗粒(下面有时缩写为结晶颗粒α。)。在以20000倍的倍率在视野为长6μm、宽6μm的范围内观察的情况下，上述结晶颗粒α所占的面积的比例优选为30％以上，更优选为50％以上。图6是通过STEM-EDS以100000倍的倍率观察本实施方式的铁氧体组合物而得到的Sn元素映射图像的一例，存在Sn元素的部分表示为白色。在图6中，可以观察到大量表面侧的Sn浓度比中心部分高的结晶颗粒。即，根据图6可知，本实施方式的铁氧体组合物具有上述结晶颗粒α。在上述结晶颗粒α中，在颗粒的中心部分相对地Sn浓度较低且Fe浓度较高，因此，铁氧体组合物通过具有上述结晶颗粒α，能够维持优异的直流叠加特性及介电常数。此外，关于上述结晶颗粒α，对在主相中的位置没有特别限定。
在此，Sn浓度是将构成结晶颗粒的氧化物成分的浓度设为100重量％时的SnO2的浓度。作为构成结晶颗粒的氧化物成分，没有特别限定，可以举出例如Fe2O3、CuO、ZnO、NiO、SiO2、SnO2、Bi2O3、Co3O4等。Sn浓度高是指相对于构成结晶颗粒的氧化物成分100重量％，以SnO2换算优选为0.30重量％以上，更优选为0.50重量％以上，进一步优选为0.65重量％以上。
图3A、图3B是示意性地表示上述结晶颗粒α的截面的图。在上述结晶颗粒α中，Sn浓度高的部分可以如图3A那样存在于颗粒的表面侧一带，也可以如图3B那样不存在于颗粒的表面侧整体。而且，例如，如图3A所示，在Sn浓度高的部分存在于颗粒的表面到内侧的t1、t2的范围内时，t1及t2的合计[t1+t2]优选为结晶颗粒的粒径的45％以下，另外，也可以为结晶颗粒的粒径的30％以下，也可以为结晶颗粒的粒径的20％以下。即，在上述结晶颗粒α中，Sn浓度高的部分优选为结晶颗粒的截面中从表面侧到粒径的45％以下的区域，另外，也可以为结晶颗粒的截面中从表面侧到粒径的30％以下的区域，也可以为结晶颗粒的截面中从表面侧到粒径的20％以下的区域。而且，在结晶颗粒α中，优选在中心部分未检测到Sn。未检测到Sn是指相对于构成结晶颗粒的氧化物成分100重量％，以SnO2换算低于0.30重量％。
在本实施方式的铁氧体组合物中，主相可以具有Si浓度相同的结晶颗粒及表面侧的Si浓度比中心部分高的结晶颗粒。在本实施方式的铁氧体组合物中，在以20000倍的倍率在视野为长6μm、宽6μm的范围内观察的情况下，表面侧的Si浓度比中心部分高的结晶颗粒所占的面积的比例优选为30％以上，更优选为50％以上。在表面侧的Si浓度比中心部分高的结晶颗粒中，在颗粒的中心部分相对地Si浓度较低且Fe浓度较高，因此，具有这样的结晶颗粒的铁氧体组合物能够维持优异的直流叠加特性及介电常数。此外，对表面侧的Si浓度比中心部分高的结晶颗粒在主相中的位置没有特别限定。
在此，Si浓度是将构成结晶颗粒的氧化物成分的浓度设为100重量％时的SiO2的浓度。作为构成结晶颗粒的氧化物成分，没有特别限定，可以举出例如Fe2O3、CuO、ZnO、NiO、SiO2、SnO2、Bi2O3、Co3O4等。Si浓度高是指相对于构成结晶颗粒的氧化物成分100重量％，以SiO2换算优选为0.15重量％以上，更优选为0.17重量％以上，进一步优选为0.19重量％以上。在本实施方式中，与Sn浓度高的部分同样地，结晶颗粒的Si浓度高的部分优选为结晶颗粒的截面中从表面侧到粒径的45％以下的区域，另外，也可以为结晶颗粒的截面中从表面侧到粒径的30％以下的区域，也可以为结晶颗粒的截面中从表面侧到粒径的20％以下的区域。而且，在表面侧的Si浓度比中心部分高的结晶颗粒中，优选在中心部分未检测到Si。未检测到Si是指相对于构成结晶颗粒的氧化物成分100重量％，以SiO2换算低于0.15重量％。
在本实施方式中，表面侧的Sn浓度比中心部分高的结晶颗粒具有表面侧的Si浓度也高的趋势。即，在本实施方式中，在上述结晶颗粒α中，有表面侧的Si浓度也比中心部分高的趋势。而且，本实施方式的铁氧体组合物通过具有不仅表面侧的Sn浓度比中心部分高，表面侧的Si浓度也比中心部分高的结晶颗粒，能够降低相对介电常数，提高直流叠加特性。
接下来，对本实施方式的铁氧体组合物的制造方法的一例进行说明。首先，将起始原料(主成分的原料及副成分的原料)以成为规定的组成比的方式进行称量。此外，优选使用平均粒径为0.05～3.00μm的起始原料。
作为主成分的原料，可以使用氧化铁(α-Fe2O3)、氧化铜(CuO)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)或者复合氧化物等。作为上述复合氧化物，可以举出例如硅酸锌(Zn2SiO4)。而且，此外，可以使用通过烧成成为上述的氧化物或复合氧化物的各种化合物等。作为通过烧成成为上述的氧化物的化合物，可以举出例如金属单质、碳酸盐、草酸盐、硝酸盐、氢氧化物、卤化物、有机金属化合物等。
作为副成分的原料，可以使用氧化硅、氧化锡、氧化铋及氧化钴。对成为副成分的原料的氧化物没有特别限定，可以使用复合氧化物等。作为上述复合氧化物，可以举出例如硅酸锌(Zn2SiO4)。而且，此外，可以使用通过烧成成为上述的氧化物或复合氧化物的各种化合物等。作为通过烧成成为上述的氧化物的化合物，可以举出例如金属单质、碳酸盐、草酸盐、硝酸盐、氢氧化物、卤化物、有机金属化合物等。
此外，作为氧化钴的一种形态的Co3O4由于容易保管和处理，并且即使在空气中价数也稳定，因此，优选作为钴化合物的原料。
首先，将作为主成分的原料的氧化铁、氧化铜、氧化镍、氧化锌混合，得到原料混合物。此外，在上述主成分的原料中，氧化锌可以在该阶段添加一部分且在煅烧原料混合物后添加剩余部分，也可以在该阶段不添加而在煅烧原料混合物后与硅酸锌一起添加。另外，也可以将副成分的原料的一部分在该阶段与主成分的原料混合。在此，成为副成分的原料的氧化锡及氧化硅可以在该阶段添加，也可以在煅烧原料混合物后添加。在在该阶段添加并混合氧化锡及氧化硅的情况下，通过调整煅烧中的加热温度，容易得到具有颗粒表面侧的Sn浓度及Si浓度比中心部分高的结晶颗粒的铁氧体组合物。
混合的方法任意。例如，可以举出使用球磨机进行的湿式混合或使用干式搅拌机进行的干式混合。
接着，进行原料混合物的煅烧，得到煅烧材料。煅烧是为了引起原料的热解、成分的均质化、铁氧体的生成、烧结导致的超细粉的消失和向适度的颗粒尺寸的晶粒生长，将原料混合物转化为适于以后的工序的形态而进行的。煅烧时间及煅烧温度任意，但在煅烧原料混合物之前添加成为副成分的原料的氧化锡及氧化硅的情况下，从得到具有颗粒表面侧的Sn浓度及Si浓度比中心部分高的结晶颗粒的铁氧体组合物的观点来看，优选将煅烧温度设为850℃以下，更优选设为820℃以下。煅烧通常在大气(空气)中进行，但也可以在氧分压比大气中低的气氛下进行。
接着，将成为副成分的原料的氧化锡、氧化硅、氧化铋、氧化钴及硅酸锌等与煅烧材料混合，制作混合煅烧材料。在本实施方式中，优选在该阶段添加成为副成分的原料的氧化锡及氧化硅。通过将氧化锡及氧化硅添加到煅烧材料并进行混合，容易得到具有颗粒表面侧的Sn浓度及Si浓度比中心部分高的结晶颗粒的铁氧体组合物。
接着，进行混合煅烧材料的粉碎，得到粉碎煅烧材料。粉碎是为了破坏混合煅烧材料的凝聚制成具有适度的烧结性的粉体而进行的。在混合煅烧材料形成大的块时，进行了粗粉碎后使用球磨机或磨碎机等进行湿式粉碎。进行湿式粉碎直至粉碎煅烧材料的平均粒径优选为0.1～1.0μm左右为止。
下面，对使用上述湿式粉碎后的粉碎材料制造图1所示的层叠芯片线圈1的方法进行说明。
图1所示的层叠芯片线圈1可以通过通常的制造方法进行制造。即，通过使用将粉碎煅烧材料与粘合剂和溶剂一同混炼而得到的铁氧体膏，在与含有Ag等的内部电极膏交替印刷层叠后进行烧成，能够形成芯片主体4(印刷法)。或者，也可以通过使用铁氧体膏制作生片，在生片的表面印刷内部电极膏，将它们层叠并烧成而形成芯片主体4(片材法)。无论在哪种情况下，只要在形成芯片主体后，通过烧接或者镀敷等形成端子电极5即可。
铁氧体膏中的粘合剂及溶剂的含量任意。例如，以铁氧体膏整体为100重量％，可以将粘合剂的含量设定为1～10重量％左右、溶剂的含量设定为10～50重量％左右的范围。另外，在铁氧体膏中，根据需要可以含有10重量％以下的范围的分散剂、增塑剂、电介质、绝缘体等。含有Ag等的内部电极膏也可以同样地制作。另外，对烧成条件等没有特别限定，但在内部电极层中含有Ag等的情况下，烧成温度优选为930℃以下，更优选为900℃以下。
此外，本发明不限于上述的实施方式，在本发明的范围内可以进行各种改变。
例如，也可以使用上述的实施方式的铁氧体组合物构成图2所示的层叠芯片线圈1a的陶瓷层2。在图2所示的层叠芯片线圈1a中，具有陶瓷层2和内部电极层3a在Z轴方向上交替层叠的芯片主体4a。
各内部电极层3a具有四边形环或C字形状或コ字形状，通过贯通相邻的陶瓷层2的内部电极连接用通孔电极(省略图示)或阶梯状电极连接成螺旋状，构成线圈导体30a。
在芯片主体4a的Y轴方向的两端部分别形成有端子电极5、5。在各端子电极5连接有位于Z轴方向的上下的引出电极6a的端部，各端子电极5、5与构成闭磁路线圈的线圈导体30a的两端连接。
在本实施方式中，陶瓷层2及内部电极层3a的层叠方向与Z轴一致，端子电极5、5的端面平行于X轴及Z轴。X轴、Y轴及Z轴相互垂直。在图2所示的层叠芯片线圈1a中，线圈导体30a的卷绕轴与Z轴大致一致。
在图1所示的层叠芯片线圈1中，在芯片主体4的长边方向即Y轴方向上有线圈导体30的卷轴，因此，与图2所示的层叠芯片线圈1a相比可以增加匝数，具有容易实现直至高频带的高阻抗化的优点。在图2所示的层叠芯片线圈1a中，其他结构及作用效果与图1所示的层叠芯片线圈1同样。
另外，本实施方式的铁氧体组合物可以用于图1或图2所示的层叠芯片线圈以外的电子部件。例如，作为与线圈导体一同层叠的陶瓷层，可以使用本实施方式的铁氧体组合物。另外，在组合了LC复合部件等线圈和其他电容器等要素的复合电子部件中也可以使用本实施方式的铁氧体组合物。
使用了本实施方式的铁氧体组合物的层叠芯片线圈的用途任意。也优选用于例如采用了NFC技术或非接触供电等的ICT设备(例如智能手机等)的电路等特别是为了使高交流电流流通而一直以来使用了绕线型的铁氧体电感器的电路中。
实施例
下面，基于更详细的实施例对本发明进行说明，但本发明不限定于以下所示的实施例。
(实施例1)
作为主成分的原料，准备Fe2O3、NiO、CuO、ZnO。作为副成分的原料，准备SiO2、Zn2SiO4、SnO2、Bi2O3。此外，将起始原料的平均粒径设为0.05～3.00μm。
接着，将准备的主成分原料的粉末及副成分原料的粉末以作为烧结体成为表1(1)、(2)所记载的No.1～66的组成的方式进行称量。
在称量后，将准备的主成分原料中的Fe2O3、NiO、CuO及根据需要的ZnO的一部分通过球磨机湿式混合16小时，得到原料混合物。此外，关于试样No.63～66，不配合NiO而得到原料混合物。
在将所得到的原料混合物干燥后，在空气中煅烧而得到煅烧材料。煅烧温度根据原料混合物的组成在500～900℃的范围内适当地选择。之后，一边向煅烧材料中添加在上述湿式混合工序中未混合的ZnO的剩余部分、以及副成分原料的SiO2、Zn2SiO4、SnO2及Bi2O3，一边通过球磨机进行粉碎，得到粉碎煅烧材料。
接着，在将该粉碎煅烧材料干燥后，在粉碎煅烧材料100重量份中，添加10.0重量份的作为粘合剂的重量浓度6％的聚乙烯醇水溶液并进行造粒，制成颗粒。将该颗粒加压成型，得到环形形状(尺寸＝外径13mm×内径6mm×高度3mm)的成型体及盘形形状(尺寸＝外径12mm×高度2mm)的成型体。
将该各成型体在空气中以Ag的熔点(962℃)以下即860～900℃烧成2小时，得到作为烧结体的环形磁芯样品及盘形样品。进而，对所得到的各样品进行以下的特性评价。此外，通过荧光X射线分析装置确认了所称量的原料粉末和烧成后的成型体的组成几乎没有变化。
密度
对于环形磁芯样品，根据烧成后的烧结体的尺寸及重量计算铁氧体组合物的密度。在密度为4.20g/cm3以上的情况下，作为烧结性良好。
磁导率μ’
对于环形磁芯样品，使用RF阻抗·材料分析仪(Agilent Technologies Ltd.制造的E4991A)及测试夹具(Agilent Technologies Ltd.制造的16454A)测定磁导率μ’。作为测定条件，设为测定频率10MHz、测定温度25℃。
相对介电常数ε
在作为烧结体的盘形样品的两面涂布In-Ga电极，使用LCR仪(HEWLETT PACKARDCo.制造的4285A)，在测定温度20℃、频率1MHz、测定信号电平1Vrms的条件下，测定静电电容C。根据所得到的静电电容C和烧结体的电极面积及电极间距离计算相对介电常数ε(无单位)。将相对介电常数ε比不含SiO2及SnO2中的任一者的情况低的情况设为良好。
直流叠加特性Idc
在环形磁芯样品上卷绕20匝铜线导线，使用LCR仪(HEWLETT PACKARD Co.制造的4284A)测定施加直流电流时的磁导率μ。作为测定条件，设为测定频率1MHz、测定温度25℃。一边使施加的直流电流变化至0～8A一边测定磁导率，取横轴为直流电流、纵轴为磁导率进行图表化。然后，将磁导率从直流电流0A时到降低10％时的电流值设为Idc。在Idc为1.0A以上的情况下，设为直流叠加特性良好。在施加的直流电流为0～8A之间且磁导率μ未降低10％的情况下，设为Idc超过8.0A(＞8.0A)。
电阻率ρ
在盘形样品的两面涂布In-Ga电极，测定直流电阻值，求出电阻率ρ(单位：Ω·m)。测定使用IR仪(ADC公司制造的R8340)进行。将电阻率ρ为1.0×106Ω·m以上(1.0E+06Ω·m以上)设为良好。
[表1(1)]
Figure BDA0003560110750000141
※为比较例
[表1(2)]
Figure BDA0003560110750000151
※为比较例
在表1(1)的No.1～12中，主要使以SiO2换算的硅化合物的含量变化。在No.2～6、9～12中，在密度、磁导率、相对介电常数、直流叠加特性及电阻率的全部特性中，得到了良好的结果。另一方面，在硅化合物的含量过小的No.1中，直流叠加特性差，在No.8中，成为直流叠加特性及电阻率差的结果。另外，在硅化合物的含量过大的No.7中，成为电阻率及密度差的结果。
在表1(1)的No.13～31中，主要使以SnO2换算的锡化合物的含量变化。在No.14～17、19～22、24、25、28～31中，在密度、磁导率、相对介电常数、直流叠加特性及电阻率的全部特性中，得到了良好的结果。另一方面，在锡化合物的含量过小的No.13、18、23、27及锡化合物的含量过大的No.26中，均成为电阻率差的结果。
在表1(2)的No.32～40中，主要使以Bi2O3换算的铋化合物的含量变化。在No.34～39中，在密度、磁导率、相对介电常数、直流叠加特性及电阻率的全部特性中，得到了良好的结果。另一方面，在铋化合物的含量过小的No.33中，密度过小，不能对磁导率、相对介电常数及直流叠加特性进行评价，另外，成为电阻率也差的结果。另外，在铋化合物的含量过大的No.40中，成为相对介电常数及电阻率差的结果。
在表1(2)的No.41～66中，主要使主成分的组成变化。在No.43、45、47～49、52、54、56、58、60、62、64、66中，在密度、磁导率、相对介电常数、直流叠加特性及电阻率的全部特性中，得到了良好的结果。另一方面，在氧化铁的含量过小的No.41中，成为电阻率差的结果。另外，在氧化铁的含量过大的No.50中，成为直流叠加特性差的结果。
(实施例2)
作为副成分的原料，还准备Co3O4，以作为烧结体成为表2所记载的No.67～76的组成的方式进行称量。另外，在主成分的煅烧材料中添加副成分原料的SiO2、Zn2SiO4、SnO2、Bi2O3、进一步Co3O4，同时通过球磨机进行粉碎，得到粉碎煅烧材料。其他制备条件与实施例1同样，得到成型体。与实施例1同样地进行评价。将结果示于表2。
[表2]
Figure BDA0003560110750000161
※为比较例
在表2的No.67～76中，主要使以Co3O4换算的氧化钴的含量变化。在No.68～76中，在密度、磁导率、相对介电常数、直流叠加特性及电阻率的全部特性中，得到了良好的结果，特别是在直流叠加特性及电阻率中，得到了良好的结果。
(实施例3)
与实施例1同样地，准备主成分的原料及副成分的原料，以作为烧结体成为表3所记载的No.77～80的组成的方式进行称量。关于No.77、79，与实施例1同样地得到成型体。与实施例1同样地进行评价。将结果示于表3。
在No.78、80中，将作为主成分原料的Fe2O3、NiO、CuO及根据需要的ZnO的一部分、作为副成分原料的SnO2通过球磨机湿式混合16小时，得到原料混合物。将所得到的原料混合物干燥后，在空气中煅烧，得到煅烧材料。将煅烧温度设为880℃。之后，在煅烧材料中添加在上述湿式混合工序中未混合的ZnO的剩余部分，还添加SiO2、Zn2SiO4及Bi2O3，同时通过球磨机进行粉碎，得到粉碎煅烧材料。其他制备条件与实施例1同样，得到成型体。与实施例1同样地进行评价。将结果示于表3。
[表3]
Figure BDA0003560110750000171
在表3的No.77及79和No.78及80中，作为副成分原料配合SnO2的时机不同。在No.77及79中，相对于在煅烧原料混合物后配合SnO2，在No.78及80中，将SnO2与主成分原料一同煅烧制成煅烧材料。因此，在No.77及79中，认为得到了具有表面侧的Sn浓度比中心部分高的结晶颗粒的铁氧体组合物，特别是在直流叠加特性中得到了良好的结果。另一方面，在No.78及80中，容易形成Sn浓度相同的结晶颗粒，难以形成表面侧的Sn浓度比中心部分高的结晶颗粒，因此，认为与No.77及79相比则成为直流叠加特性差的结果。
(实施例4)
通过STEM-EDS观察实施例1中得到的具有No.16、No.13的组成的烧结后的铁氧体组合物(环形磁芯样品)。图4、图5分别是No.16、No.13的样品的STEM-EDS图像。如图4、图5所示，确认了No.16、No.13的样品均具有结晶颗粒。另外，图6、图7分别是No.16、No.13的样品的Sn元素映射图像，存在Sn元素的部分被表示为白色。如图6所示，确认了No.16的样品具有颗粒表面侧的Sn浓度大的结晶颗粒。另一方面，如图7所示，在No.13的样品中不能确认有Sn元素。
进一步，关于No.16的样品，通过STEM-EDS测定结晶颗粒的从表面侧到中心部分的Sn浓度。图8A是No.16的样品的STEM-EDS图像，图8B是将图8A的图像中的由虚线框包围的部分放大后的图，表示测定Sn浓度的位置。图9A是表示从图8B所示的地点I到地点II的Fe2O3、SnO2、SiO2的含量(重量％)的变化的图表，图9B是将图9A的图表的纵轴放大后的图。另外，将从地点I到地点II的Fe2O3、CuO、ZnO、NiO、SiO2、SnO2、Bi2O3的含量(重量％)示于表4。
[表4]
Figure BDA0003560110750000191
在图9A、图9B及表4中示出了从地点I到地点II，即，以相邻的结晶颗粒的表面附近为起始点(地点I)，经过位于相邻的结晶颗粒和观察的结晶颗粒之间的晶界，从观察的结晶颗粒的表面侧到位于结晶颗粒的中心部分的地点II的Sn浓度及Si浓度。根据图9A、图9B及表4可知，在No.16的样品中具有颗粒表面侧的Sn浓度及Si浓度比颗粒的中心部分高的结晶颗粒。

Claims (5)

1.一种铁氧体组合物，其中，
所述铁氧体组合物具有主成分和副成分，
所述主成分含有以Fe2O3换算为32.0～46.4摩尔％的氧化铁、以CuO换算为4.4～14.0摩尔％的氧化铜、以ZnO换算为8.4～56.9摩尔％的氧化锌，
相对于所述主成分100重量份，作为所述副成分，含有以SiO2换算为0.53～11.00重量份的硅化合物、以SnO2换算为0.1～12.8重量份的锡化合物、以Bi2O3换算为0.5～7.0重量份的铋化合物。
2.根据权利要求1所述的铁氧体组合物，其中，
相对于所述主成分100重量份，作为副成分，含有以Co3O4换算为0.01～15.0重量份的氧化钴。
3.根据权利要求1或2所述的铁氧体组合物，其中，
具有表面侧的Sn浓度比中心部分高的结晶颗粒。
4.根据权利要求1或2所述的铁氧体组合物，其中，
具有表面侧的Si浓度比中心部分高的结晶颗粒。
5.一种电子部件，其中，
具有权利要求1或2所述的铁氧体组合物。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3952567A (en) * 1974-06-14 1976-04-27 The Hitachi Heating Appliances Co., Ltd. Gas sensor
JP2002255637A (ja) * 2001-02-23 2002-09-11 Murata Mfg Co Ltd 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
JP2005213115A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Tdk Corp フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品
CN1988067A (zh) * 2005-12-21 2007-06-27 Tdk株式会社 NiCuZn系铁氧体及使用其制造的电子部件
CN102329129A (zh) * 2011-06-20 2012-01-25 南京金宁三环富士电气有限公司 一种平板显示用高表面电阻镍铜锌铁氧体材料
JP2012096939A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Tdk Corp フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品
JP2016196397A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 Tdk株式会社 フェライト組成物および電子部品
US20180057408A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-01 Tdk Corporation Ferrite composition, ferrite sintered body, electronic device, and chip coil
CN110540421A (zh) * 2018-05-28 2019-12-06 Tdk株式会社 铁氧体组合物和层叠电子器件
CN111243815A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 株式会社村田制作所 磁性材料、电子部件和线圈磁芯
CN111484323A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 Tdk株式会社 铁氧体组合物和层叠电子部件

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3952567A (en) * 1974-06-14 1976-04-27 The Hitachi Heating Appliances Co., Ltd. Gas sensor
JP2002255637A (ja) * 2001-02-23 2002-09-11 Murata Mfg Co Ltd 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
JP2005213115A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Tdk Corp フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品
CN1988067A (zh) * 2005-12-21 2007-06-27 Tdk株式会社 NiCuZn系铁氧体及使用其制造的电子部件
JP2012096939A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Tdk Corp フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品
CN102329129A (zh) * 2011-06-20 2012-01-25 南京金宁三环富士电气有限公司 一种平板显示用高表面电阻镍铜锌铁氧体材料
JP2016196397A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 Tdk株式会社 フェライト組成物および電子部品
US20180057408A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-01 Tdk Corporation Ferrite composition, ferrite sintered body, electronic device, and chip coil
CN110540421A (zh) * 2018-05-28 2019-12-06 Tdk株式会社 铁氧体组合物和层叠电子器件
CN111243815A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 株式会社村田制作所 磁性材料、电子部件和线圈磁芯
CN111484323A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 Tdk株式会社 铁氧体组合物和层叠电子部件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"专利集锦", 磁性材料及器件, no. 02 *

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