JP2001210924A

JP2001210924A - 複合磁性成型物、電子部品、複合磁性組成物および製造方法

Info

Publication number: JP2001210924A
Application number: JP2000019044A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Kosara; 恒小更
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】透磁率の高い複合磁性成型物を提供する。【解決手段】フェライト粉体１および有機絶縁樹脂２
は、互いに混ざりあっている。フェライト粉体１は、扁
平状フェライト粒子１０を含み、扁平状フェライト粒子
１０が、有機絶縁樹脂２中において、同一方向に配向さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複合磁性成型物、
電子部品、複合磁性組成物および製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パソコンを始めとするデジタル機器で
は、データ転送速度、及び、処理速度の高速化に伴い、
信号が高周波化され、周波数自体も多周波化されつつあ
る。その結果として生じるノイズも、従来のＭＨｚ帯か
ら、ＧＨｚ帯の周波数成分を含む領域まで、高周波化及
び広帯域化される方向にある。

【０００３】上述したデジタル機器におけるノイズを吸
収する手段としては、従来より、低域通過型フィルタと
して動作する積層型ノイズ吸収素子が知られている。積
層型ノイズ吸収素子は、フェライトでなる磁性層の内部
に導体を埋設した構造を持ち、フェライトペーストと、
導体ペーストまたは金属箔とを、印刷技術または厚膜シ
ート積層法等によって積層することによって得られる。

【０００４】このような積層型ノイズ吸収素子を構成す
る磁性基板としては、一般には、焼結フェライトを基板
状に成型したものが用いられる。しかしながら、フェラ
イト磁性材料では、磁気特性を示す透磁率μの周波数特
性が５００ＭＨｚ程度までしか伸びない。このため、焼
結フェライトを用いた場合、１ＧＨｚ以上の高周波成分
を吸収できる高域阻止周波数特性を有するノイズ吸収素
子が得られない。

【０００５】高域阻止周波数特性を改善する方法として
は、フェライト磁性粉や金属磁性粉等の磁性粉と有機絶
縁樹脂とを含む複合磁性材料によって、磁性基板を構成
することも提案されており、このような複合磁性材料を
用いて構成されたノイズ対策部品は、既に知られてい
る。

【０００６】例えば、特開平１０−２７０２５５号公報
には、絶縁基体がフェライト粉と絶縁樹脂とを混合した
複合材料によって構成された高周波チップビーズ素子が
開示されている。しかしながら、上記先行技術文献で
は、高透磁率を得るのに適したフェライト粉の粒形状ま
では言及していない。

【０００７】また、特開平８−７８７９８号公報には、
強磁性金属粉と絶縁樹脂とを混合した複合材料によって
構成された回路基板が開示されており、特開平１０−９
７９１１号公報には、扁平状の軟磁性粉末と有機結合材
とからなる複合磁性体が開示されている。しかしなが
ら、金属磁性粉を用いた複合磁性材料では、絶縁性を確
保するために、金属磁性粉の表面を酸化処理し、高抵抗
膜を形成しなければならない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、透磁
率の高い複合磁性成型物を提供することである。

【０００９】本発明のもう一つの課題は、１ＧＨｚ以上
の高周波帯域において、優れたノイズ吸収特性を示す回
路基板および電子部品を提供することである。

【００１０】本発明の更にもう一つの課題は、絶縁性に
関して信頼性の高い複合磁性成型物、回路基板および電
子部品を提供することである。

【００１１】本発明の更にもう一つの課題は、複合磁性
成型物を得るのに適した複合磁性組成物を提供すること
である。

【００１２】本発明の更にもう一つの課題は、複合磁性
成型物を得るのに適した製造方法を提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】＜複合磁性成型物＞上述
した課題を解決するため、本発明に係る複合磁性成型物
は、フェライト粉体と、有機絶縁樹脂とを含む。前記フ
ェライト粉体および前記有機絶縁樹脂は、互いに混ざり
あっている。前記フェライト粉体は、扁平状フェライト
粒子を含み、前記扁平状フェライト粒子が、前記有機絶
縁樹脂中において、同一方向に配向されている。

【００１４】上述したように、フェライト粉体は、扁平
状フェライト粒子を含み、扁平状フェライト粒子が、有
機絶縁樹脂中において、同一方向に配向されているか
ら、複合磁性成型物内で見た扁平状フェライト粒子相互
の反磁界係数は小さくなり、複合磁性成型物の実効透磁
率が大きくなる。

【００１５】しかも、フェライト粒子を用いているか
ら、金属磁性粉を用いた場合と異なって、絶縁性を確保
するための表面処理を施すことなく、絶縁性に関して信
頼性の高い複合磁性成型物を得ることができる。

【００１６】＜複合磁性成型物の使用例＞本発明に係る
複合磁性成型物は、例えば、回路基板に適用できる。こ
のような回路基板は、磁性絶縁基板と、導体膜とを含
む。導体膜は、磁性絶縁基板の少なくとも一面に設けら
れる。

【００１７】上述したように、磁性絶縁基板は、フェラ
イト粉体と有機絶縁樹脂とが互いに混ざりあった複合磁
性成型物でなるから、導体膜に流れる電流に含まれる高
周波領域の不要な高周波成分を、磁性絶縁基板の吸収作
用によって確実に吸収できる。しかも、フェライト粉体
を用いた場合は、金属磁性粉を用いた場合よりも、高域
阻止周波数特性がブロードである。このため、強磁性金
属粉を用いた場合と比較して、阻止周波数領域がより広
くなる。また、フェライト粉体を用いているので、フェ
ライト粒子の残留損失を積極的に利用し、阻止周波数帯
域を拡大できる。フェライト粒子は多結晶体であり、強
磁性金属粉と比較して、広い周波数領域にわたって、残
留損失を発生する。

【００１８】また、電子部品に流れる電流によって発生
する磁界の方向は、磁性絶縁基板内部の扁平状フェライ
ト粒子の配向方向と同一方向であるから、実効透磁率を
高くとれる。

【００１９】本発明によれば、１ＧＨｚ以上の高周波帯
域において吸収作用を生じ、それよりも低い周波数帯域
に属する信号は通過させる回路基板を得ることができ
る。

【００２０】また、本発明に係る複合磁性成型物は、例
えば、電子部品にも適用できる。このような電子部品
は、磁性基体と、導体とを含む。前記導体は、前記磁性
基体に設けられている。

【００２１】上述したように、磁性基体は、回路基板の
場合と同様に、フェライト粉体と有機絶縁樹脂とが互い
に混ざりあった複合磁性成型物でなるから、導体に流れ
る電流に含まれる高周波領域の不要な高周波成分を、磁
性基体の吸収作用によって確実に吸収できる。

【００２２】また、導体の形成の仕方によっては、導体
に流れる電流によって発生する磁界の方向と、磁性基体
内部の扁平状フェライト粒子の配向方向とを一致させる
ことも可能となる。このようにすれば、磁性粒子間の反
磁界作用を低減させ、高い実効透磁率を確保することが
できる。

【００２３】本発明に係る電子部品は、１ＧＨｚ以上の
高周波帯域において吸収作用を生じ、それよりも低い周
波数帯域に属する信号は通過させる低域通過型フィルタ
として用いることができる。

【００２４】＜複合磁性組成物および製造方法＞更に本
発明は、複合磁性成型物の製造方法、および、これに用
いる複合磁性組成物についても開示している。

【００２５】本発明に係る複合磁性組成物は、フェライ
ト粉体と、有機絶縁樹脂とを含む。前記フェライト粉体
および前記有機絶縁樹脂は、互いに混ざりあっている。
前記フェライト粉体は、扁平状フェライト粒子を含む。

【００２６】本発明に係る製造方法は、上記複合磁性組
成物を用い、前記有機絶縁樹脂中において、前記扁平状
フェライト粒子を同一方向に配向させる工程を含む。こ
のような複合磁性組成物を用いた製造方法によれば、本
発明に係る複合磁性成型物を製造することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】＜扁平状フェライト粒子＞図１は
本発明に係る複合磁性成型物に含まれる扁平状フェライ
ト粒子を模式的に示す図である。図１（ａ）は平面図、
図１（ｂ）は正面図である。扁平状フェライト粒子は、
最大長径がｄで、厚みがｔの扁平形状である。扁平状フ
ェライト粒子の平面形状は不定形であり、図１（ａ）に
示した平面形状は一例に過ぎない。

【００２８】図１に示した扁平状フェライト粒子は、最
大長径ｄが、１μｍ以上１００μｍ以下の範囲にある。
更に、扁平率（ｄ／ｔ）は、３以上である。このような
扁平状フェライト粒子は、板状に成型された焼結フェラ
イトを粉砕処理することによって、容易に得られる。

【００２９】扁平状フェライト粒子の具体例としては、
Ｎｉ／Ｚｎ系、Ｍｎ／Ｚｎ系、プラナー系またはＮｉ／
Ｃｕ／Ｚｎ系のフェライトを挙げることができる。

【００３０】＜複合磁性成型物＞図２は図１に示した扁
平状フェライト粒子を含む複合磁性成型物の要部拡大断
面図である。

【００３１】図示された複合磁性成型物は、テープ状ま
たはシート状であって、フェライト粉体１と、有機絶縁
樹脂２とを含む。フェライト粉体１および有機絶縁樹脂
２は、互いに混ざりあっている。フェライト粉体１は、
扁平状フェライト粒子１０を含み、扁平状フェライト粒
子１０が、有機絶縁樹脂２の中において、同一方向ａに
配向されている。扁平状フェライト粒子１０と併存させ
る他のフェライト粒子については、図示しない。また、
その組成は、扁平状フェライト粒子１０と同様の組成か
ら選択する。

【００３２】図２は複合磁性成型物の構造を模式的に示
すものであって、扁平状フェライト粒子１０の粒径、配
置および形状等を、図示の通りに特定するものではな
い。フェライト粉体１に対する有機絶縁樹脂２の厚み等
も同様である。

【００３３】上述したように、フェライト粉体１に含ま
れる扁平状フェライト粒子１０は、有機絶縁樹脂２の中
において、同一方向ａに配向されている。この構成によ
れば、扁平状フェライト粒子１０の扁平率を調整するこ
とによって、複合磁性成型物の透磁率を高くすることが
できる。

【００３４】一般に、複合磁性成型物の実効透磁率を
μ、磁性粉の透磁率をμ、磁性粉の反磁界係数をＮ、磁
性粉の占有率をｐとしたとき、μ、Ｎ及びｐと、μとの
間には、F.ollendorfの式が成り立つ。上掲のF.ollendorf式によれば、反磁界係
数Ｎが小さい程、実効透磁率μが大きくなることが解
る。反磁界係数Ｎは、磁性粒子の扁平率（ｄ／ｔ）が大
きくなる程、小さくなることが知られている。

【００３５】このため、扁平状フェライト粒子１０の扁
平率（ｄ／ｔ）が大きくなる程、扁平状フェライト粒子
１０の反磁界係数Ｎは小さくなり、従って、複合磁性成
型物の実効透磁率を高くすることができる。

【００３６】また、上記F.ollendorfの式によれば、磁
性粉の占有率ｐが大きい程、実効透磁率μが大きくなる
ことが解る。したがって、有機絶縁樹脂２に対するフェ
ライト粒子１の配合率が高い程、複合磁性成型物の実効
透磁率を高くすることができる。

【００３７】しかも、フェライト粒子１を用いているか
ら、金属磁性粉を用いた場合と異なって、絶縁性を確保
するための表面処理を施すことなく、絶縁性に関して信
頼性の高い複合磁性成型物を得ることができる。

【００３８】扁平状フェライト粒子１０は、厚み方向の
面が、ほぼ同一方向を向くように配向されていることが
望ましい。これは、後述するように、ドクターブレード
法または射出成型法を用いて配向処理することによって
容易に実現できる。

【００３９】扁平状フェライト粒子１０の含有量は、フ
ェライト粉体１の全体に対する重量比で、５０ｗｔ％以
上が好ましい。５０ｗｔ％未満では、十分な透磁率が得
られないからである。更に好ましくは、９０ｗｔ％以上
である。

【００４０】有機絶縁樹脂２は、熱硬化性樹脂または熱
可塑性樹脂の何れを用いてもよい。熱硬化性樹脂の具体
例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ＢＴ樹脂
またはＰＰＥ樹脂を挙げることができる。熱可塑性樹脂
の具体例としては、耐熱性に優れたＰＰＳ樹脂または液
晶ポリマーを挙げることができる。また、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、フッ素樹脂等を用いてもよいこと
は言うまでもない。これらの樹脂は、単独で用いること
もできるし、併用することもできる。

【００４１】フェライト粉体１の含有量は、有機絶縁樹
脂２に対して３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下の範囲が好
ましい。３０ｗｔ％未満では、十分な磁気特性が得られ
ない。９０ｗｔ％を超えると、有機絶縁樹脂２とフェラ
イト粉体１とを均一に混合することが困難になり、複合
磁性成型物の機械的強度が大幅に低下する。

【００４２】図３〜図５は本発明に係る複合磁性成型物
の別の実施例を示す要部拡大断面図である。図におい
て、図２に示した構成部分と同一の構成部分には、同一
の参照符号を付してある。

【００４３】図３に示した実施例の特徴は、有機絶縁樹
脂２の内部に、無機質成分３を含んでいることである。
無機質成分３の具体例としては、ガラスクロス、ガラス
不織布またはアラミド不織布等を挙げることができる。
これらの無機質成分は、補強材の役割を果たし、欠け、
クラック等のトラブルが発生するのを確実に防止する。
したがって、歩留りを著しく向上させることができ、コ
ストダウンに大きく寄与する。

【００４４】図４に示した実施例の特徴は、図２に示し
た複合磁性成型物が厚み方向に複数枚だけ積層されてい
ることである。これによれば、積層数を調整することに
よって、必要な厚み寸法を有する複合磁性成型物を得る
ことができる。

【００４５】図５に示した実施例の特徴は、図３に示し
た複合磁性成型物が厚み方向に複数枚だけ積層されてい
ることである。これによれば、積層数を調整することに
よって、必要な厚み寸法を有すると共に、図４に示した
実施例よりも機械的強度の強い複合磁性成型物を得るこ
とができる。

【００４６】＜複合磁性成型物の使用例＞図６〜図９
は、本発明に係る複合磁性成型物が、回路基板の磁性絶
縁基板に適用された例を示している。このような回路基
板は、磁性絶縁基板４と、導体膜６１、６２とを含み、
電子部品（図示しない）を実装するために用いられる。
図において、図２〜図５に示した構成部分と同一の構成
部分には、同一の参照符号を付してある。

【００４７】図６に示した回路基板は、磁性絶縁基板４
が図２に示した複合磁性成型物によって構成され、図７
に示した回路基板は、磁性絶縁基板４が図３に示した複
合磁性成型物によって構成され、図８に示した回路基板
は、磁性絶縁基板４が図４に示した複合磁性成型物によ
って構成され、図９に示した回路基板は、磁性絶縁基板
４が図５に示した複合磁性成型物によって構成されてい
る。また、図に示すように、何れの回路基板において
も、導体膜６１、６２は磁性絶縁基板４の両面に設けら
れている。

【００４８】導体膜６１、６２は、電解銅箔を磁性絶縁
基板４の両面に加熱・加圧接着して形成することができ
る。導体膜６１、６２は、銅メッキによっても形成する
ことができる。

【００４９】図示はしないが、導体膜６１、６２は必要
に応じて様々な形状にパターニングされる。また、導体
膜６１、６２は、必ずしも磁性絶縁基板４の両面に設け
られている必要はなく、片側だけであってもよい。

【００５０】上述したように、何れの回路基板において
も、磁性絶縁基板４は、フェライト粉体と有機絶縁樹脂
とが互いに混ざりあった複合磁性成型物でなるから、電
子部品に流れる電流に含まれる高周波領域の不要な高周
波成分を、磁性絶縁基板４の吸収作用によって確実に吸
収できる。しかも、フェライト粉体を用いた場合は、金
属磁性粉を用いた場合よりも、高域阻止周波数特性がブ
ロードである。このため、強磁性金属粉を用いた場合と
比較して、阻止周波数領域がより広くなる。また、フェ
ライト粉体を用いているので、フェライト粒子の残留損
失を積極的に利用し、阻止周波数帯域を拡大できる。フ
ェライト粒子は多結晶体であり、強磁性金属粉と比較し
て、広い周波数領域にわたって、残留損失を発生する。

【００５１】また、電子部品に流れる電流によって発生
する磁界の方向は、磁性絶縁基板４の内部の扁平状フェ
ライト粒子１０の配向方向と同一方向であるから、実効
透磁率を高くとれる。

【００５２】このため、本発明に係る回路基板は、１Ｇ
Ｈｚ以上の高周波帯域において吸収作用を生じ、それよ
りも低い周波数帯域に属する信号は通過させることがで
きる。

【００５３】図１０は本発明に係る複合磁性成型物の別
の使用例を示す部分破断斜視図、図１１は図１０に示し
た電子部品に含まれる導体を強調した斜視図、図１２は
図１０の１２−１２線に沿った拡大断面図である。図１
０〜図１２では、本発明に係る複合磁性成型物が電子部
品の磁性基体５として用いられている例を示している。

【００５４】本発明に係る電子部品には、コイル部品単
独、コンデンサもしくは抵抗等の受動回路素子と組合せ
た複合部品、または、これらと集積回路部品と組み合わ
せた混成集積回路部品等が含まれる。コイル備品単独の
用途例としては、インダクタ、トランス、ロータリート
ランス、ミキサートランス、もしくはモータ用ステータ
等の磁界発生手段があり、複合部品の用途例としては、
トラップ素子、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、
バンドパスフィルタ、イコライザまたはＩＦＴ等があ
り、混成集積回路としては、高集積度、高性能および超
小型のイコライザアンプ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、アク
ティブフィルタ等がある。

【００５５】図１０〜図１２に示した電子部品は、磁性
基体５と、導体６とを含む。磁性基体５は、磁性層５１
〜５５が厚み方向に積層されて構成されている。積層さ
れる磁性層５１〜５５の数は、求められる磁性基体５の
厚みに応じて、任意に変更できる。

【００５６】導体６は、磁性基体５に設けられている。
具体的には、導体６は、磁性基体５の長さ方向の一端か
ら他端に向かって、スパイラル状に形成されている。

【００５７】このような導体６の形成手段としては、フ
ォトリソグラフィ工程およびエッチング工程等を含む高
精度パターン形成技術が適用される。この高精度パター
ン形成技術の適用により、例えば、線幅６０μｍ、線間
スペース６０μｍ、膜厚２５μｍ程度のコイル導体が形
成される。

【００５８】導体６が銅でなる場合、この後、導体６の
表面に、２μｍ程度の膜厚を有するＮｉ膜、更にその上
に０．１μｍ程度の膜厚を有するＡｕ膜を付着させ、酸
化防止膜とすることが好ましい。

【００５９】また、図１０〜図１２に示した電子部品
は、端子電極７１、７２を含む。端子電極７１は、磁性
基体５の長さ方向の一端側に備えられ、導体６の一端に
接続される。端子電極７２は、磁性基体５の長さ方向の
他端側に備えられ、導体６の他端に接続される。

【００６０】図１０〜図１２に示すように、電子部品
は、更に絶縁膜５０を含む。絶縁膜５０は、有機絶縁樹
脂等で構成され、磁性基体５の表面の内、端子電極７
１、７２を除く部分を被覆している。この構造によれ
ば、絶縁基体５の欠け、クラック等を防止できると共
に、導体６の断線等も防止できる。

【００６１】導体６に流れる電流によって発生する磁界
の方向は、磁性基体５の内部の扁平状フェライト粒子１
０の配向方向ａと同一方向である。図１２において、符
号Φ１、Φ２は、導体６に流れる電流によって発生する
磁束の流れを示している。

【００６２】上述したように、磁性基体５は、回路基板
の磁性絶縁基板４（図６〜図９参照）の場合と同様に、
フェライト粉体と有機絶縁樹脂とが互いに混ざりあった
複合磁性成型物でなるから、導体６に流れる電流に含ま
れる高周波領域の不要な高周波成分を、磁性基体５の吸
収作用によって確実に吸収できる。しかも、フェライト
粉体を用いた場合は、金属磁性粉を用いた場合よりも、
高域阻止周波数特性がブロードである。このため、強磁
性金属粉を用いた場合と比較して、阻止周波数領域がよ
り広くなる。また、フェライト粉体を用いているので、
フェライト粒子の残留損失を積極的に利用し、阻止周波
数帯域を拡大できる。フェライト粒子は多結晶体であ
り、強磁性金属粉と比較して、広い周波数領域にわたっ
て、残留損失を発生する。

【００６３】また、導体６の形成の仕方によっては、導
体６に流れる電流によって発生する磁界の方向と、磁性
基体５の内部の扁平状フェライト粒子１０の配向方向と
を一致させることも可能となる。このようにすれば、実
効透磁率を高くとれる。

【００６４】このため、本発明に係る電子部品は、１Ｇ
Ｈｚ以上の高周波帯域において吸収作用を生じ、それよ
りも低い周波数帯域に属する信号は通過させる低域通過
型フィルタとして用いることができる。

【００６５】図１３は本発明に係る電子部品の別の実施
例を示す拡大断面図である。図において、図１２に示し
た構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付
してある。

【００６６】この実施例の特徴は、更に、第２の磁性基
体５６と、第３の磁性基体５７とを含むことである。第
２の磁性基体５６は、磁性基体５の層厚方向の一面側に
おいて、導体６を覆っている。第３の磁性基体５７は、
磁性基体５の層厚方向の前記一面と対向する他面側にお
いて、導体６を覆っている。磁性基体５、第２の磁性基
体５６および第３の磁性基体５７は、加熱加圧接着する
ことによって、互いに結合される。

【００６７】第２の磁性基体５６は、磁性層５６１〜５
６３が厚み方向に積層されて構成されており、第３の磁
性基体５７は、磁性層５７１〜５７３が厚み方向に積層
されて構成されている。

【００６８】このような構造によれば、磁束Φ１は、磁
性基体５の層厚方向に拡がるのを、第２の磁性基体５６
によって抑えられ、磁束Φ２は、磁性基体５の層厚方向
に拡がるのを、第３の磁性基体５７によって抑えられ、
閉磁路が構成される。このため、図１２に示した実施例
に比べて、更に磁気効率が高くなり、高インピーダンス
化を実現できる。

【００６９】次に、実測データを参照して、本発明に係
る複合磁性成型物が奏する効果について、より具体的に
説明する。

【００７０】図１４は扁平状フェライト粒子および球状
フェライト粒子の周波数−比透磁率特性の実測データを
比較して示した図である。図において、実線Ｌ１１はNi
/Cu/Zn系の扁平状フェライト粒子の周波数−比透磁率特
性を表し、破線Ｌ１２はNi/Cu/Zn系の球状フェライト粒
子の周波数−比透磁率特性を表す。

【００７１】図１４を参照すると、約７００ＭＨｚ以下
の周波数帯域では、扁平状フェライト粒子の方が球状フ
ェライト粒子よりも透磁率が高く、７００ＭＨｚ以上の
周波数帯域でも、扁平状フェライト粒子の透磁率は、球
状フェライト粒子の透磁率と比べて遜色ない値を示して
いることが分かる。

【００７２】図１５は本発明に係る複合磁性成型物の絶
縁特性の実測データを示す図である。図において、実線
Ｌ２１は本発明に係る複合磁性成型物の絶縁特性であ
り、破線Ｌ２２は金属磁性扁平粉を用いた複合磁性成型
物の絶縁特性である。

【００７３】扁平状フェライト粒子は、Ni/Cu/Zn系フェ
ライトであり、金属磁性扁平粉は、Fe/Si/Crである。扁
平状フェライト粒子および金属磁性扁平粉の有機絶縁樹
脂に対する含有量は、何れも７５ｗｔ％である。ただ
し、試験は、室温６０℃、相対湿度９０％、印加電圧５
Ｖの条件下で行った。

【００７４】図１５を参照すると、本発明に係る複合磁
性成型物では、２００時間を過ぎると、体積抵抗が１０
¹⁰Ω・cmとなるのに対し、金属磁性扁平粉を用いた複合
磁性成型物では、２００時間を過ぎると、体積抵抗が１
０⁹Ω・cmとなる。この結果からも、本発明に係る複合磁
性成型物は、金属磁性扁平粉を用いた複合磁性成型物に
比べて、絶縁特性が優れていることが分かる。

【００７５】＜複合磁性組成物＞図１６は本発明に係る
複合磁性組成物を模式的に示す図である。本発明に係る
複合磁性組成物は、フェライト粉体１と、有機絶縁樹脂
２とを含む。フェライト粉体１および有機絶縁樹脂２
は、互いに混ざりあっている。フェライト粉体１は、扁
平状フェライト粒子１０を含む。

【００７６】次に、複合磁性組成物を構成する材料およ
び製造方法について、２つのサンプルを例に挙げ、説明
する。

【００７７】（ａ）サンプル１（１）扁平状フェライト粒子の製造作製方法としては、まず、フラックス法（特開昭６１−
７７６２６号公報、「日化誌1891 No.9」の1391Ｐ〜139
4Ｐ、特開昭６０−８９９０２号公報または特開昭６０
−９１６９９号公報参照）によって、板状ヘマタイトを
合成した後、焼成し、更に所定の大きさまで粉砕する方
法を用いた。具体的には、以下のような工程および材料
で検討を行った。

【００７８】まず、Fe₂0₃が５３mol％、Mn0が２５mo1
％、Zn0が２２mo1％となるように、酸化鉄Fe₂0₃と三酸
化マンガンMn₂0₃と酸化亜鉛ZnOとを水中で混合したもの
を脱水した後、フラックスとして硫酸ナトリウムNa₂SO₄
を１１８ｗｔ％加えて乾式混合する。次に、この混合物
を１１５０℃の窒素雰囲気中で焼成し、軽く粉砕した後
フラックスを洗浄する。これにより、扁平状フェライト
粒子１０が得られる。得られた扁平状フェライト粒子１
０は、長径方向の平均粒径が２０μｍであり、扁平率が
５である。

【００７９】（２）有機絶縁樹脂との混合上記扁平状フェライト粒子１０と有機絶縁樹脂２との混
合に当たっては、扁平状フェライト粒子１０の含有量
が、有機絶縁樹脂２に対して８０ｗｔ％となるように秤
量する。このとき、有機絶縁樹脂２としては、ＰＰＳ樹
脂（呉羽化学W-202A）を用いる。その後、両者を加熱混
練し、ペレット状に成形された複合磁性組成物を得る。

【００８０】（ｂ）サンプル２（１）扁平状フェライト粒子の製造作成方法としては、一般的なフェライトグリーンシート
作製方法によりフェライトグリーンシートを作製した
後、シート状のまま焼成し、更に所定の大きさまで粉砕
する方法を用いた。具体的には、以下のような工程、材
料で検討を行った。

【００８１】Fe₂0₃が64.33ｗｔ％、NiOが10.92ｗｔ％、
CuOが6.13ｗｔ％、ZnOが18.62ｗｔ％となるように酸化
鉄、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛をボールミルを使
って水中で混合したものを乾燥後、７５０℃の空気中で
焼成する。

【００８２】次に、この焼成物を水を溶媒としたボール
ミルで粉砕し、スプレードライヤーで乾燥し平均粒径
Ｏ．３μｍの微粒フェライト粉を得る。更にその微粒フ
ェライト粉とＰＶＢ（ポリビニルブチラール：覆水化学
ＢＨ−３）との混合物を、トルエンと９５変性メタノー
ルの混合溶液を溶媒とし、スチールポールをメディアと
したボールミルにて分散、混合させ、フェライト樹脂溶
液を作製する。

【００８３】次に、そのフェライト樹脂溶液を、ドクタ
ーブレード法によってシート状に成型する。このとき得
られるフェライトシートは、乾燥後の厚みが５μｍとな
るように考慮されている。

【００８４】更に、このフェライトシートを９００℃の
空気中で焼成した後、ライカイ機によって粉砕して扁平
状フェライト粒子１０を得る。得られた扁平状フェライ
ト粒子１０は、長径方向の平均粒径が２０μｍで、扁平
率が４である。

【００８５】（２）有機絶縁樹脂との混合上記扁平状フェライト粒子１０と有機絶縁樹脂２とを混
合し、複合磁性組成物を得る。配合比率は、扁平状フェ
ライト粒子１０を８０ｗｔ％とし、有機絶縁樹脂２を２
０ｗｔ％とする。

【００８６】このとき、有機絶縁樹脂２には、エポキシ
系樹脂を用いる。具体的には、多官能エポキシ樹脂とし
て、エピビス型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製
エピコート1001およびエピコート1007）をそれぞれ26.9
ｗｔ％ずつ含有し、ビスフェノールＡ型高分子エポキシ
樹脂（油化シェルエポキシ社製エピコート1225）を23.1
ｗｔ％含有し、特殊骨格を持つエポキシ樹脂として、テ
トラフェニロールエタン型エポキシ樹脂（油化シェルエ
ポキシ社製エピコート1031S）23.1ｗｔ％含有するもの
を主成分とし、硬化剤としてビスフェノールＡ型ノボラ
ック樹脂（油化シェルエポキシ社製YHL129B65）と、硬
化促進剤としてイミダゾール化合物（四国化成工業社製
2E4MZ）とを加えたものを使用する。

【００８７】＜複合磁性成型物の製造方法＞本発明に係
る製造方法は、図１６に示した複合磁性組成物を用い、
有機絶縁樹脂２の中において、扁平状フェライト粒子１
０を同一方向に配向させる工程を含む。その具体的手段
としては、ドクターブレード法または射出成型法などが
ある。

【００８８】図１７は複合磁性組成物を用いた製造方法
における配向処理工程を模式的に示す図である。ここで
は、塗布装置９を用いたドクターブレード法について説
明する。ドクターブレード法は、サンプル２の複合磁性
組成物に適している。

【００８９】塗布装置９は、図１７に示すように、供給
ロ−ラ９１と、巻取ロ−ラ９２と、塗布ヘッド９３と、
補助ロ−ラ９４、９５とを含む。供給ロ−ラ９１及び巻
取ロ−ラ９２は、互いに間隔を隔てて配置されている。
供給ロ−ラ９１には、可撓性支持フィルム９０の一端側
が巻かれており、巻取ロ−ラ９２には、可撓性支持フィ
ルム９０の他端側が巻かれている。塗布ヘッド９３は、
一方向ｂに走行する可撓性支持フィルム９０の一面側に
複合磁性組成物８のペ−ストを塗布する。補助ロ−ラ９
４、９５は、ペ−ストを塗布する面とは反対側の面にの
み接触するように配置されている。ただし、塗布ヘッド
９３の開口部の最小寸法は、扁平状フェライト粒子の最
大長径ｄ（図１参照）と略同一に設定されているものと
する。

【００９０】まず、複合磁性組成物を、トルエンとＭＥ
Ｋとの混合溶液を溶媒とし、適量のスチールボールをメ
ディアとしたボールミルで分散、混合してフェライト混
合溶液８を作製する。次に、塗布装置９を用いて、この
フェライト混合溶液を可撓性支持フィルム９０の上に塗
布して、厚さ約Ｏ．１mmのシート状の複合磁性成型物
（これをプリプレグと称する）を得る。

【００９１】上述したように、塗布装置９は、塗布ヘッ
ド９３の開口部の最小寸法が、扁平状フェライト粒子の
最大長径寸法と略同一に設定されているから、有機絶縁
樹脂２の中において、扁平状フェライト粒子を同一方向
に配向させることができ、本発明に係る複合磁性成型物
を製造することができる。

【００９２】図示はしないが、図３または図５に示した
ガラスクロス入りプリプレグを製造する場合は、図１７
に示した塗布装置９を用いて得られた厚さ約０．１ｍｍ
のプリプレグと、ガラスクロスとを、所定枚数だけ交互
に重ね合わせ、熱プレスする。

【００９３】図１８は複合磁性組成物を用いた製造方法
における別の配向処理工程を模式的に示す図である。こ
こでは、図１７に示した塗布装置９とは異なる塗布装置
９を用いる。図において、図１７に示した構成部分と同
一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。

【００９４】この塗布装置９は、塗布ヘッド９３（図１
７参照）の代わりにディスペンサ９６と、押し出しロ−
ラ９７１、９７２とを含む。

【００９５】ディスペンサ９６は、一方向ｂに走行する
可撓性支持フィルム９０の一面側に配置され、開口部か
ら複合磁性組成物８のペ−ストを排出する。押し出しロ
−ラ９７１、９７２は、可撓性支持フィルム９０とディ
スペンサ９６との間にあって、互いに扁平状フェライト
粒子の最大長径寸法と略同じ間隔を隔てて配置されてい
る。ディスペンサ９６から排出された複合磁性組成物８
のペ−ストは、押し出しロ−ラ９７１、９７２の間を通
過して、可撓性支持フィルム９０の一面側に塗布され
る。

【００９６】上述したように、押し出しロ−ラ９７１、
９７２は、互いに扁平状フェライト粒子の最大長径寸法
と略同じ間隔を隔てて配置されているから、有機絶縁樹
脂２の中において、扁平状フェライト粒子を同一方向に
配向させることができ、本発明に係る複合磁性成型物を
製造することができる。

【００９７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。（ａ）透磁率の高い複合磁性成型物を提供できる。（ｂ）１ＧＨｚ以上の高周波帯域において、優れたノイ
ズ吸収特性を示す回路基板および電子部品を提供でき
る。（ｃ）絶縁性に関して信頼性の高い複合磁性成型物、回
路基板および電子部品を提供できる。（ｄ）複合磁性成型物を得るのに適した複合磁性組成物
を提供ができる。（ｅ）複合磁性成型物を得るのに適した製造方法を提供
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複合磁性成型物に含まれる扁平状
フェライト粒子を模式的に示す図である。

【図２】図１に示した扁平状フェライト粒子を含む複合
磁性成型物の要部拡大断面図である。

【図３】本発明に係る複合磁性成型物の別の実施例を示
す要部拡大断面図である。

【図４】本発明に係る複合磁性成型物の更に別の実施例
を示す要部拡大断面図である。

【図５】本発明に係る複合磁性成型物の更に別の実施例
を示す要部拡大断面図である。

【図６】本発明に係る複合磁性成型物の使用例を示す要
部拡大断面図である。

【図７】本発明に係る複合磁性成型物の別の使用例を示
す要部拡大断面図である。

【図８】本発明に係る複合磁性成型物の更に別の使用例
を示す要部拡大断面図である。

【図９】本発明に係る複合磁性成型物の更に別の使用例
を示す要部拡大断面図である。

【図１０】本発明に係る電子部品を示す部分破断斜視図
である。

【図１１】図１０に示した電子部品に含まれる導体を強
調した斜視図である。

【図１２】図１０の１２−１２線に沿った拡大断面図で
ある。

【図１３】本発明に係る電子部品の別の実施例を示す拡
大断面図である。

【図１４】扁平状フェライト粒子および球状フェライト
粒子の周波数−比透磁率特性の実測データを比較して示
した図である。

【図１５】扁平状フェライト粒子および扁平状金属磁性
粉の絶縁特性の実測データを比較して示した図である。

【図１６】本発明に係る複合磁性組成物を模式的に示す
図である。

【図１７】複合磁性組成物を用いた製造方法における配
向処理工程を模式的に示す図である。

【図１８】複合磁性組成物を用いた製造方法における配
向処理工程を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１フェライト粉体１０扁平状フェライト粒子２有機絶縁樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フェライト粉体と、有機絶縁樹脂とを含
む複合磁性成型物であって、前記フェライト粉体および前記有機絶縁樹脂は、互いに
混ざりあっており、前記フェライト粉体は、扁平状フェライト粒子を含み、
前記扁平状フェライト粒子が、前記有機絶縁樹脂中にお
いて、同一方向に配向されている複合磁性成型物。
【請求項２】請求項１に記載された複合磁性成型物で
あって、前記扁平状フェライト粒子は、厚み方向の面が、ほぼ同
一方向を向くように配向されている複合磁性成型物。
【請求項３】請求項１または２の何れかに記載された
複合磁性成型物であって、前記扁平状フェライト粒子の少なくとも一部は、最大長
径ｄが、１μｍ以上１００μｍ以下の範囲にある複合磁
性成型物。
【請求項４】請求項３に記載された複合磁性成型物で
あって、前記扁平状フェライト粒子の少なくとも一部は、最大長
径ｄと厚みｔとの比（ｄ／ｔ）が、３≦（ｄ／ｔ）の範
囲にある複合磁性成型物。
【請求項５】請求項１乃至４の何れかに記載された複
合磁性成型物であって、前記扁平状フェライト粒子の含有量は、前記フェライト
粉体の全体に対する重量比で、５０ｗｔ％以上である複
合磁性成型物。
【請求項６】請求項１乃至５の何れかに記載された複
合磁性成型物であって、前記フェライト粉体は、Ｎｉ／Ｚｎ系、Ｍｎ／Ｚｎ系、
プラナー系またはＮｉ／Ｃｕ／Ｚｎ系のフェライトから
選択された少なくとも一種を含む複合磁性成型物。
【請求項７】請求項１乃至６の何れかに記載された複
合磁性成型物であって、前記フェライト粉体の含有量は、前記有機絶縁樹脂に対
して３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％の範囲である複合磁性成型
物。
【請求項８】請求項１乃至７の何れかに記載された複
合磁性成型物であって、前記有機絶縁樹脂は、熱硬化性樹脂でなる複合磁性成型
物。
【請求項９】請求項８に記載された複合磁性成型物で
あって、前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ＢＴ樹脂またはＰＰＥ樹脂から選択された少なくとも一
種を含む複合磁性成型物。
【請求項１０】請求項１乃至７の何れかに記載された
複合磁性成型物であって、前記有機絶縁樹脂は、熱可塑性樹脂でなる複合磁性成型
物。
【請求項１１】請求項１０に記載された複合磁性成型
物であって、前記熱可塑性樹脂は、ＰＰＳ樹脂または液晶ポリマーの
少なくとも一種を含む複合磁性成型物。
【請求項１２】磁性絶縁基板と、導体膜とを含む回路
基板であって、前記磁性絶縁基板は、請求項１乃至１１の何れかに記載
された複合磁性成型物を含み、前記導体膜は、前記磁性絶縁基板に設けられている回路
基板。
【請求項１３】磁性基体と、導体とを含む電子部品で
あって、前記磁性基体は、請求項１乃至１１の何れかに記載され
た複合磁性成型物を含んでおり、前記導体は、前記磁性基体に設けられている電子部品。
【請求項１４】請求項１３に記載された電子部品であ
って、前記磁性基体内部の前記扁平状フェライト粒子の配向方
向は、前記導体に流れる電流によって発生する磁界の方
向に合わせてある電子部品。
【請求項１５】フェライト粒子と、有機絶縁樹脂とを
含む複合磁性組成物であって、前記フェライト粉体および前記有機絶縁樹脂は、互いに
混ざりあっており、前記フェライト粉体は、扁平状フェライト粒子を含む複
合磁性組成物。
【請求項１６】請求項１５に記載された複合磁性組成
物であって、前記扁平状フェライト粒子の含有量は、前記フェライト
粉体の全体に対する重量比で、５０ｗｔ％以上である複
合磁性組成物。
【請求項１７】請求項１５または１６の何れかに記載
された複合磁性組成物であって、前記扁平状フェライト粒子の少なくとも一部は、最大長
径ｄが、１μｍ以上１００μｍ以下の範囲にある複合磁
性組成物。
【請求項１８】請求項１５乃至１７の何れかに記載さ
れた複合磁性組成物であって、前記扁平状フェライト粒子の少なくとも一部は、最大長
径ｄと厚みｔとの比（ｄ／ｔ）が、３≦（ｄ／ｔ）の範
囲にある複合磁性組成物。
【請求項１９】請求項１５乃至１８の何れかに記載さ
れた複合磁性組成物であって、前記フェライト粉体は、Ｎｉ／Ｚｎ系、Ｍｎ／Ｚｎ系、
プラナー系またはＮｉ／Ｃｕ／Ｚｎ系のフェライトから
選択された少なくとも一種を含む複合磁性組成物。
【請求項２０】請求項１５乃至１９の何れかに記載さ
れた複合磁性組成物であって、前記フェライト粉体の含有量は、前記有機絶縁樹脂に対
して３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％の範囲である複合磁性組成
物。
【請求項２１】請求項１５乃至２０の何れかに記載さ
れた複合磁性組成物であって、前記有機絶縁樹脂は、熱硬化性樹脂でなる複合磁性組成
物。
【請求項２２】請求項２１に記載された複合磁性組成
物であって、前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ＢＴ樹脂またはＰＰＥ樹脂から選択された少なくとも一
種を含む複合磁性組成物。
【請求項２３】請求項１５乃至２０の何れかに記載さ
れた複合磁性組成物であって、前記有機絶縁樹脂は、熱可塑性樹脂でなる複合磁性組成
物。
【請求項２４】請求項２３に記載された複合磁性組成
物であって、前記熱可塑性樹脂は、ＰＰＳ樹脂または液晶ポリマーの
少なくとも一種を含む複合磁性組成物。
【請求項２５】複合磁性組成物を用いた複合磁性成型
物の製造方法であって、前記複合磁性組成物は、請求項１５乃至２４に記載され
た何れかでなり、前記有機絶縁樹脂中において、前記扁平状フェライト粒
子を同一方向に配向させる工程を含む方法。
【請求項２６】請求項２５に記載された製造方法であ
って、前記工程には、ドクターブレード法が用いられる方法。
【請求項２７】請求項２５に記載された製造方法であ
って、前記工程には、射出成型法が用いられる方法。