JP5716709B2 - フェライト基板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施形態に係るフェライト基板1は、フェライト焼結基板2と、その表面に形成されたガラス層3とを備える。フェライト焼結基板2は、最も面積の大きい面である主面2a及び側面2bを有する。
フェライト焼結基板2は、焼結セラミックスであり、(a)Fe、(b)Mn及びNiの少なくとも一方、(c)Zn、及び、(d)Biを含むスピネル型フェライト焼結体から構成される。この組成のフェライト焼結基板2は、透磁率等の磁気特性を制御しやすい。
フェライト焼結基板2は、FeをFe2O3に換算した量で40〜55mol%、Mn及びNiをMnO2及びNiOに換算した量の合計で0.2〜45mol%、ZnをZnOに換算した量で10〜60mol%、及び、BiをBi2O3に換算した量で100〜1000molppm含む酸化物であることが好ましい。
ガラス層3はBiを含むガラスから構成され、グレーズガラス層とも呼ばれる。ガラス層3は、BiをBi2O3に換算した値で、15〜45mol%含むことが好ましく、19〜40mol%含むことがより好ましい。Biの含有量が上記範囲であると、フェライト焼結基板2とガラス層3との熱膨張係数が近くなるため好ましい。
フェライト焼結基板2の表面層におけるBiの濃度は、フェライト焼結基板2の内部層におけるBiの濃度よりも高く、且つ、フェライト焼結基板2の表面層におけるZnの濃度は、フェライト焼結基板2の内部層におけるZn濃度よりも低い。ここでいう表面層とは、フェライト焼結基板2のある表面における各点をその点におけるフェライト焼結基板2の内部に向かう法線方向に一定の距離だけ移動させた点が作る包絡面を考え、上記表面と包絡面とによって挟まれる層のことを言う。また、フェライト焼結基板2の表面層以外の部分を内部層と呼ぶ。表面層及び内部層の元素の濃度の比較は、例えば、それぞれの平均値を求めて行えばよい。表面層の厚みは、例えば、5〜20μmである。ZnやBiの濃度は、例えば、EPMA広域マッピングにより測定できる。
次に、本実施形態にかかるフェライト基板1の製造方法を説明する。
フェライト焼結基板を用意した。フェライト焼結基板は、FeをFe2O3に換算した量で46.48mol%、MnをMnO2に換算した量で2.00mol%、及び、ZnをZnOに換算した量で51.48mol%、BiをBi2O3に換算した量で400molppm含むスピネル型フェライト焼結基板であった。
ガラス層の組成をZnOが17mol%、B2O3が64mol%、Bi2O3が19mol%とし、厚さを9μmにする以外は、実施例1と同様とした。
フェライト焼結基板の組成を、FeをFe2O3に換算した量で42.14mol%、NiをNiOに換算した量で29.22mol%、及び、ZnをZnOに換算した量で28.60mol%、BiをBi2O3に換算した量で400molppm含むとする以外は実施例2と同様とした。
熱処理の温度をそれぞれ800℃、900℃、1100℃とした以外は実施例1と同様にした。
ガラス層の組成をZnOが21mol%、B2O3が52mol%、Bi2O3が26mol%、Fe2O3が1mol%にする以外は、実施例1と同様とした。この組成はレーザー加工性に優れている。
熱処理の温度を700℃とした以外は実施例1と同様にした。得られたフェライト基板に対し、EPMA広域マッピングによって、ガラス層を形成した面の深さ方向の組成分析を行った。フェライト焼結基板において、ガラス層を形成した面の表面におけるBi及びZnの濃度はフェライト焼結基板内部層の濃度と有意な差はなかった。
Claims (6)
- (a)Fe、(b)Mn及びNiの少なくとも一方、(c)Zn、及び、(d)Biを含むスピネル型フェライト焼結基板、及び、前記スピネル型フェライト焼結基板の表面を覆う、Biを含有するガラス層、
を備えるフェライト基板であって、
前記スピネル型フェライト焼結基板の表面層におけるBiの濃度が前記スピネル型フェライト焼結基板の内部層におけるBiの濃度よりも高く、且つ、
前記スピネル型フェライト焼結基板の表面層におけるZnの濃度が前記スピネル型フェライト焼結基板の内部層におけるZnの濃度よりも低く、
前記スピネル型フェライト焼結基板におけるBiの含有量は、BiをBi 2 O 3 に換算した値で100〜1000molppmであり、
前記スピネル型フェライト焼結基板におけるZnの含有量は、ZnをZnOに換算した値で10〜60mol%であり、
前記ガラス層におけるBiの含有量は、BiをBi 2 O 3 に換算した値で、15〜45mol%であり、
前記ガラス層におけるZnの含有量は、ZnをZnOに換算した値で15〜30mol%であり、
前記表面層の厚さは5〜20μmである、フェライト基板。 - 前記ガラス層の厚さが3〜10μmである、請求項1に記載のフェライト基板。
- 前記ガラス層がさらにホウ素を含む、請求項1又は2に記載のフェライト基板。
- 前記ガラス層がさらに1種以上の遷移金属元素を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフェライト基板。
- 前記スピネル型フェライト焼結基板が非磁性あるいは軟磁性を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のフェライト基板。
- (a)Fe、(b)Mn及びNiの少なくとも一方、(c)Zn、及び、(d)Biを含むスピネル型フェライト焼結基板の表面を研磨する工程と、
前記スピネル型フェライト焼結基板を800〜1100℃で熱処理する工程と、
前記スピネル型フェライト焼結基板の表面にBiを含有するガラス層を形成する工程と、
を備え、
前記スピネル型フェライト焼結基板におけるBiの含有量は、BiをBi 2 O 3 に換算した値で100〜1000molppmであり、
前記スピネル型フェライト焼結基板におけるZnの含有量は、ZnをZnOに換算した値で10〜60mol%であり、
前記ガラス層におけるBiの含有量は、BiをBi 2 O 3 に換算した値で、15〜45mol%であり、
前記ガラス層におけるZnの含有量は、ZnをZnOに換算した値で15〜30mol%である、フェライト基板の製造方法。
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