JPH09167703A - マイクロ波用磁性体材料およびこれを用いた高周波回路部品 - Google Patents
マイクロ波用磁性体材料およびこれを用いた高周波回路部品Info
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- JPH09167703A JPH09167703A JP7326779A JP32677995A JPH09167703A JP H09167703 A JPH09167703 A JP H09167703A JP 7326779 A JP7326779 A JP 7326779A JP 32677995 A JP32677995 A JP 32677995A JP H09167703 A JPH09167703 A JP H09167703A
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- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
- H01F1/342—Oxides
- H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温焼成可能な高周波用磁性体材料。および
これを用いた、高周波回路部品を得ること。 【解決手段】 主組成として少なくともアルカリ土類金
属元素の１種類以上と、ＰｂとＣｕの少なくとも１種類
以上と、ＦｅとＯを含む、六方晶系フェライトを主要相
とする、セラミックス磁性体材料。また主組成として少
なくともアルカリ土類金属元素の１種類以上と、Ｆｅと
Ｏを含む六方晶系フェライトを主要相とし、副成分とし
て金属酸化物ＭxＯyを０＜ＭxＯy≦１０重量％含む（た
だしはＶ 2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，Ｐ
ｂＯのうちの１種類以上）事を特徴とする、セラミック
ス磁性体材料。
これを用いた、高周波回路部品を得ること。 【解決手段】 主組成として少なくともアルカリ土類金
属元素の１種類以上と、ＰｂとＣｕの少なくとも１種類
以上と、ＦｅとＯを含む、六方晶系フェライトを主要相
とする、セラミックス磁性体材料。また主組成として少
なくともアルカリ土類金属元素の１種類以上と、Ｆｅと
Ｏを含む六方晶系フェライトを主要相とし、副成分とし
て金属酸化物ＭxＯyを０＜ＭxＯy≦１０重量％含む（た
だしはＶ 2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，Ｐ
ｂＯのうちの１種類以上）事を特徴とする、セラミック
ス磁性体材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波回路部品用
に使用される酸化物磁性体材料およびこれを用いて作製
した高周波用回路部品である。
に使用される酸化物磁性体材料およびこれを用いて作製
した高周波用回路部品である。
【０００２】
【従来の技術】近年、衛星通信や移動体通信の市場拡大
に見られるように、情報・通信分野の高速・高密度化が
進展し、使用周波数の高周波数化が進んでいる。このよ
うな高周波で使用される酸化物磁性体としては、ニッケ
ル亜鉛系スピネルフェライト、ガーネット系フェライ
ト、六方晶系フェライトがある。これらのうち、スピネ
ルフェライトやガーネットフェライトは、電気抵抗率が
高いために、高周波における渦電流損失損失の影響が小
さく、１００ＭＨｚ程度までは使用可能であるが、等方
的磁気特性を持つため、より高周波では自然共鳴現象を
生じ、数百ＭＨｚ〜ＧＨｚ帯では透磁率が低下してしま
い、使用不能であった。一方、六方晶系フェライトのみ
は、その磁気的異方性によって、ＧＨｚ帯域まで使用で
きる可能性があるが、実際にはあまり使われていないの
が現状である。
に見られるように、情報・通信分野の高速・高密度化が
進展し、使用周波数の高周波数化が進んでいる。このよ
うな高周波で使用される酸化物磁性体としては、ニッケ
ル亜鉛系スピネルフェライト、ガーネット系フェライ
ト、六方晶系フェライトがある。これらのうち、スピネ
ルフェライトやガーネットフェライトは、電気抵抗率が
高いために、高周波における渦電流損失損失の影響が小
さく、１００ＭＨｚ程度までは使用可能であるが、等方
的磁気特性を持つため、より高周波では自然共鳴現象を
生じ、数百ＭＨｚ〜ＧＨｚ帯では透磁率が低下してしま
い、使用不能であった。一方、六方晶系フェライトのみ
は、その磁気的異方性によって、ＧＨｚ帯域まで使用で
きる可能性があるが、実際にはあまり使われていないの
が現状である。
【０００３】次に、これらの磁性体を用いて、高周波用
インダクタ素子やノイズフィルター素子を作製する場
合、素子の小型化のためには、磁性体の内部に導体が埋
め込まれた構造が望ましい。すなわち、磁性体中で導体
がコイル状に巻かれた構造をとる事で、コイル巻き数が
大きくなり、かつ磁路構成が閉磁路となって、インダク
タンスやインピーダンスを大きくする事ができる。この
ため、磁性体粉末と導体粉末を有機バインダーや溶媒と
混合してそれぞれスラリー状とし、印刷工法等によって
交互に印刷積層し、これを一体焼成する事により、小型
のチップインダクタ等が製造されている。
インダクタ素子やノイズフィルター素子を作製する場
合、素子の小型化のためには、磁性体の内部に導体が埋
め込まれた構造が望ましい。すなわち、磁性体中で導体
がコイル状に巻かれた構造をとる事で、コイル巻き数が
大きくなり、かつ磁路構成が閉磁路となって、インダク
タンスやインピーダンスを大きくする事ができる。この
ため、磁性体粉末と導体粉末を有機バインダーや溶媒と
混合してそれぞれスラリー状とし、印刷工法等によって
交互に印刷積層し、これを一体焼成する事により、小型
のチップインダクタ等が製造されている。
【０００４】この場合に用いる導体用材料としては、電
気抵抗率が低く、かつ低コストである銀や銅を用いる事
が望ましいが、これらの導体材料は、銀が約９３０℃、
銅が約１０００℃を越える高温では融けてしまうため、
焼成温度が高い場合には、Ｐｄ等の高価でかつ比較的電
気抵抗率の高い導体材料を用いる必要があり、素子性能
やコスト面で不利である。このため低温で焼成可能な磁
性体セラミックスが必要となるが、前記の各種フェライ
トのうち、ＮｉＺｎＣｕスピネルフェライトは９００℃
以下で焼成可能であるため、積層チップインダクタ等に
は、このＮｉＺｎＣｕスピネルフェライトが用いられて
いる。
気抵抗率が低く、かつ低コストである銀や銅を用いる事
が望ましいが、これらの導体材料は、銀が約９３０℃、
銅が約１０００℃を越える高温では融けてしまうため、
焼成温度が高い場合には、Ｐｄ等の高価でかつ比較的電
気抵抗率の高い導体材料を用いる必要があり、素子性能
やコスト面で不利である。このため低温で焼成可能な磁
性体セラミックスが必要となるが、前記の各種フェライ
トのうち、ＮｉＺｎＣｕスピネルフェライトは９００℃
以下で焼成可能であるため、積層チップインダクタ等に
は、このＮｉＺｎＣｕスピネルフェライトが用いられて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように、スピネルフェライトは、１００ＭＨｚを越え
る高周波数では使用できない。一方、より高周波で使用
可能な六方晶系フェライトは、焼成温度が１２００℃以
上必要であり、この場合低コスト低電気抵抗率の銀や銅
では融けてしまうという問題点があった。また、省エネ
ルギーの観点からも問題があった。
たように、スピネルフェライトは、１００ＭＨｚを越え
る高周波数では使用できない。一方、より高周波で使用
可能な六方晶系フェライトは、焼成温度が１２００℃以
上必要であり、この場合低コスト低電気抵抗率の銀や銅
では融けてしまうという問題点があった。また、省エネ
ルギーの観点からも問題があった。
【０００６】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、数百ＭＨｚ〜ＧＨｚといった高周波まで使用可能で
あり、かつ１０００℃以下の低温で焼成可能な多結晶セ
ラミックス磁性体材料、及びこれを用いた高周波回路部
品を提供することを目的とする。
め、数百ＭＨｚ〜ＧＨｚといった高周波まで使用可能で
あり、かつ１０００℃以下の低温で焼成可能な多結晶セ
ラミックス磁性体材料、及びこれを用いた高周波回路部
品を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明の第１の材料は、主組成として少なくと
もアルカリ土類金属元素の１種類以上と、ＰｂとＣｕの
少なくとも１種類以上と、ＦｅとＯを含む、六方晶系フ
ェライトを主要相とする、セラミックス磁性体材料であ
る。また本発明の第２の材料は、主組成として少なくと
もアルカリ土類金属元素の１種類以上と、ＦｅとＯを含
む六方晶系フェライトを主要相とし、副成分として金属
酸化物ＭxＯyを０＜ＭxＯy≦１０重量％含む（ただしＭ
xＯyはＶ 2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，Ｐ
ｂＯのうちの１種類以上）事を特徴とする、セラミック
ス磁性体材料である。これらの材料においては、主組成
にＰｂとＣｕの少なくとも１種類以上を含み、かつ主組
成に含まれない金属酸化物ＭxＯyを副成分として１種類
以上含む事が望ましい。さらにＣｏを含み、少なくとも
六方晶系Ａ3Ｂ2Ｆｅ24Ｏ41相（Ａはアルカリ土類金属お
よびＰｂより選ばれた１種類以上、Ｂは少なくともＣｏ
を含むか、あるいは少なくともＣｏとＣｕを含む）を含
む事が望ましい。
ために、本発明の第１の材料は、主組成として少なくと
もアルカリ土類金属元素の１種類以上と、ＰｂとＣｕの
少なくとも１種類以上と、ＦｅとＯを含む、六方晶系フ
ェライトを主要相とする、セラミックス磁性体材料であ
る。また本発明の第２の材料は、主組成として少なくと
もアルカリ土類金属元素の１種類以上と、ＦｅとＯを含
む六方晶系フェライトを主要相とし、副成分として金属
酸化物ＭxＯyを０＜ＭxＯy≦１０重量％含む（ただしＭ
xＯyはＶ 2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，Ｐ
ｂＯのうちの１種類以上）事を特徴とする、セラミック
ス磁性体材料である。これらの材料においては、主組成
にＰｂとＣｕの少なくとも１種類以上を含み、かつ主組
成に含まれない金属酸化物ＭxＯyを副成分として１種類
以上含む事が望ましい。さらにＣｏを含み、少なくとも
六方晶系Ａ3Ｂ2Ｆｅ24Ｏ41相（Ａはアルカリ土類金属お
よびＰｂより選ばれた１種類以上、Ｂは少なくともＣｏ
を含むか、あるいは少なくともＣｏとＣｕを含む）を含
む事が望ましい。
【０００８】また本発明の高周波回路部品は、前記磁性
体中に導体が埋め込まれた構造を有する事を特徴とする
高周波回路部品である。この素子においては、磁性体中
の導体としては、Ａｇを主成分とする事が望ましい。
体中に導体が埋め込まれた構造を有する事を特徴とする
高周波回路部品である。この素子においては、磁性体中
の導体としては、Ａｇを主成分とする事が望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の材料は、セラミックス焼
結体であるため、通常のセラミックス作製プロセスで製
造する事ができる。この時に、本発明の材料では、組成
にＰｂあるいはＣｕが置換されているために、従来材料
よりも、より低温で焼結する。あるいはＶ2Ｏ5，Ｃｕ
Ｏ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＰｂＯが添加されてい
る事によって、やはり従来材よりも低温で焼結する。こ
れらの置換固溶と添加は、同時に行うと、さらに低温焼
結の効果が大きくなる。また主組成がコバルト（Ｃｏ）
を含み、いわゆるＺ型六方晶系フェライトＡ3Ｂ2Ｆｅ24
Ｏ41相（Ａはアルカリ土類金属およびＰｂより選ばれた
１種類以上、ＢはＣｏであるか、あるいはＣｏとＣｕ）
であると、高周波特性がより向上する。
結体であるため、通常のセラミックス作製プロセスで製
造する事ができる。この時に、本発明の材料では、組成
にＰｂあるいはＣｕが置換されているために、従来材料
よりも、より低温で焼結する。あるいはＶ2Ｏ5，Ｃｕ
Ｏ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＰｂＯが添加されてい
る事によって、やはり従来材よりも低温で焼結する。こ
れらの置換固溶と添加は、同時に行うと、さらに低温焼
結の効果が大きくなる。また主組成がコバルト（Ｃｏ）
を含み、いわゆるＺ型六方晶系フェライトＡ3Ｂ2Ｆｅ24
Ｏ41相（Ａはアルカリ土類金属およびＰｂより選ばれた
１種類以上、ＢはＣｏであるか、あるいはＣｏとＣｕ）
であると、高周波特性がより向上する。
【００１０】焼成温度が低くなると、ＣｕやＡｇといっ
た安価で電気抵抗率の低い、低融点の電極材料を内蔵し
た形で、同時焼成し、電極一体型の閉磁路構成の素子を
つくる事ができ、小型で高Ｑのインダクタ、あるいは小
型で高周波の特定周波数でのインピーダンスが大きいノ
イズフィルター等の高周波用素子が得られる。
た安価で電気抵抗率の低い、低融点の電極材料を内蔵し
た形で、同時焼成し、電極一体型の閉磁路構成の素子を
つくる事ができ、小型で高Ｑのインダクタ、あるいは小
型で高周波の特定周波数でのインピーダンスが大きいノ
イズフィルター等の高周波用素子が得られる。
【００１１】以下、六方晶系フェライトの代表として、
Ｃｏを含むＺ型（Ａ3Ｂ2Ｆｅ24Ｏ41相）を中心として説
明するが、本発明はこれに拘束される物ではなく、（実
施例５）に示すように、他の構造の六方晶フェライト、
すなわちＭ型（ＡＦｅ12Ｏ19相），Ｕ型（Ａ4Ｂ2Ｆｅ36
Ｏ60相），Ｗ型（ＡＢ2Ｆｅ16Ｏ27相），Ｘ型（Ａ2Ｂ 2
Ｆｅ28Ｏ46相），Ｙ型（Ａ2Ｂ2Ｆｅ12Ｏ22相）の各型、
あるいはこれらが混在した場合においても、全く同様に
低温焼成を可能とするものである。
Ｃｏを含むＺ型（Ａ3Ｂ2Ｆｅ24Ｏ41相）を中心として説
明するが、本発明はこれに拘束される物ではなく、（実
施例５）に示すように、他の構造の六方晶フェライト、
すなわちＭ型（ＡＦｅ12Ｏ19相），Ｕ型（Ａ4Ｂ2Ｆｅ36
Ｏ60相），Ｗ型（ＡＢ2Ｆｅ16Ｏ27相），Ｘ型（Ａ2Ｂ 2
Ｆｅ28Ｏ46相），Ｙ型（Ａ2Ｂ2Ｆｅ12Ｏ22相）の各型、
あるいはこれらが混在した場合においても、全く同様に
低温焼成を可能とするものである。
【００１２】（実施例１）出発原料として、純度９９．
５％以上のＢａＣＯ3，ＳｒＣＯ3，ＰｂＯ，ＣｏＯ，Ｃ
ｕＯ，α−Ｆｅ2Ｏ3の粉末を用いた。これらの粉末を、
（Ｂａ＋Ｓｒ＋Ｐｂ）：（Ｃｏ＋Ｃｕ）：Ｆｅのモル比
が３：２：２４となり、Ｂａ：Ｓｒ：ＰｂとＣｏ：Ｃｕ
のモル比が（表１）の値となり、合計重量が３００ｇと
なるように配合し、ボールミルにて混合し、８００℃で
各２時間仮焼した後、再度ボールミルで粉砕した。この
仮焼粉末を金型中で０.５ｔ/ｃｍ2の圧力で一軸加圧成
形した後、電気炉にて、５０℃きざみの所定の各温度で
３時間焼成した。得られた試料の相対密度を測定し、９
０％以上の相対密度が得られる最低焼成温度をもとめた
結果を（表１）に示した。また、焼結体より外径２０ｍ
ｍ、内径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍのトロイダル状試料を切
り出し、１００ＭＨｚと１ＧＨｚにおける透磁率を測定
した。比較のため、市販のＮｉＺｎ系スピネルフェライ
トについても、同じ条件で透磁率を測定した。また焼結
体を粉砕し、Ｘ線回折により生成相を同定した。
５％以上のＢａＣＯ3，ＳｒＣＯ3，ＰｂＯ，ＣｏＯ，Ｃ
ｕＯ，α−Ｆｅ2Ｏ3の粉末を用いた。これらの粉末を、
（Ｂａ＋Ｓｒ＋Ｐｂ）：（Ｃｏ＋Ｃｕ）：Ｆｅのモル比
が３：２：２４となり、Ｂａ：Ｓｒ：ＰｂとＣｏ：Ｃｕ
のモル比が（表１）の値となり、合計重量が３００ｇと
なるように配合し、ボールミルにて混合し、８００℃で
各２時間仮焼した後、再度ボールミルで粉砕した。この
仮焼粉末を金型中で０.５ｔ/ｃｍ2の圧力で一軸加圧成
形した後、電気炉にて、５０℃きざみの所定の各温度で
３時間焼成した。得られた試料の相対密度を測定し、９
０％以上の相対密度が得られる最低焼成温度をもとめた
結果を（表１）に示した。また、焼結体より外径２０ｍ
ｍ、内径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍのトロイダル状試料を切
り出し、１００ＭＨｚと１ＧＨｚにおける透磁率を測定
した。比較のため、市販のＮｉＺｎ系スピネルフェライ
トについても、同じ条件で透磁率を測定した。また焼結
体を粉砕し、Ｘ線回折により生成相を同定した。
【００１３】
【表１】
【００１４】（表１）より明らかなように、本発明の磁
性体では、アルカリ土類金属をＰｂで置換するか、Ｃｏ
をＣｕで置換する事により、従来よりもより低温で緻密
化可能であった。特にＰｂとＣｕを同時置換することに
より、さらに低温で緻密化し条件によってはＡｇが融解
しない９００℃以下で焼成可能となった。Ｘ線回折によ
ると、いずれの試料でも六方晶フェライトが主要相であ
った。また、比透磁率μ’は、１００ＭＨｚ，１ＧＨｚ
とも、いずれの試料でも５〜１０程度であった。比較例
のＮｉＺｎフェライトでは、１００ＭＨｚでは６０であ
ったが、１ＧＨｚでは５未満となった。
性体では、アルカリ土類金属をＰｂで置換するか、Ｃｏ
をＣｕで置換する事により、従来よりもより低温で緻密
化可能であった。特にＰｂとＣｕを同時置換することに
より、さらに低温で緻密化し条件によってはＡｇが融解
しない９００℃以下で焼成可能となった。Ｘ線回折によ
ると、いずれの試料でも六方晶フェライトが主要相であ
った。また、比透磁率μ’は、１００ＭＨｚ，１ＧＨｚ
とも、いずれの試料でも５〜１０程度であった。比較例
のＮｉＺｎフェライトでは、１００ＭＨｚでは６０であ
ったが、１ＧＨｚでは５未満となった。
【００１５】（実施例２）実施例１と同様の方法で、Ｂ
ａ：Ｃｏ：Ｆｅのモル比が３：２：２４となり、合計重
量が３００ｇとなるように配合し、ボールミルにて混合
し、８００℃で各２時間仮焼した後、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，
Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＰｂＯの各粉末を（表２）
の重量部加え、再度ボールミルにて混合粉砕した。この
粉末を成形後、５０℃きざみの所定の各温度で３時間焼
成した。得られた試料の相対密度を測定し、９０％以上
の相対密度が得られる最低焼成温度をもとめた。結果を
（表２）に示した。また焼結体より外径２０ｍｍ、内径
１２ｍｍ、厚さ５ｍｍのトロイダル状試料を切り出し、
１００ＭＨｚにおける透磁率を測定した。また焼結体を
粉砕し、Ｘ線回折により生成相を同定した。
ａ：Ｃｏ：Ｆｅのモル比が３：２：２４となり、合計重
量が３００ｇとなるように配合し、ボールミルにて混合
し、８００℃で各２時間仮焼した後、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，
Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＰｂＯの各粉末を（表２）
の重量部加え、再度ボールミルにて混合粉砕した。この
粉末を成形後、５０℃きざみの所定の各温度で３時間焼
成した。得られた試料の相対密度を測定し、９０％以上
の相対密度が得られる最低焼成温度をもとめた。結果を
（表２）に示した。また焼結体より外径２０ｍｍ、内径
１２ｍｍ、厚さ５ｍｍのトロイダル状試料を切り出し、
１００ＭＨｚにおける透磁率を測定した。また焼結体を
粉砕し、Ｘ線回折により生成相を同定した。
【００１６】
【表２】
【００１７】（表２）より明らかなように、本発明の磁
性体では、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，Ｗ
Ｏ3，ＰｂＯのいずれかを添加する事により、従来より
もより低温で緻密化可能であった。一方、Ｘ線回折によ
ると、いずれの試料でも六方晶フェライトが主要相であ
ったが、添加量２０ｗｔ％では、第２相が多くなった。
また比透磁率は、添加量１０ｗｔ％までは５〜１０程度
であったが、２０ｗｔ％では５未満となった。従って、
添加量の上限は１０重量％である。
性体では、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，Ｗ
Ｏ3，ＰｂＯのいずれかを添加する事により、従来より
もより低温で緻密化可能であった。一方、Ｘ線回折によ
ると、いずれの試料でも六方晶フェライトが主要相であ
ったが、添加量２０ｗｔ％では、第２相が多くなった。
また比透磁率は、添加量１０ｗｔ％までは５〜１０程度
であったが、２０ｗｔ％では５未満となった。従って、
添加量の上限は１０重量％である。
【００１８】（実施例３）実施例１と同様の方法で、Ｂ
ａ：Ｓｒ：Ｐｂ：Ｃｏ：Ｆｅのモル比が１：１：１：
２：２４となり、合計重量が３００ｇとなるように配合
し、ボールミルにて混合し、８００℃で各２時間仮焼し
た後、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，Ｐ
ｂＯの各粉末を（表３）の重量部に加え、再度ボールミ
ルにて混合粉砕した。この粉末を成形後、５０℃きざみ
の所定の各温度で３時間焼成した。得られた試料の相対
密度を測定し、９０％以上の相対密度が得られる最低焼
成温度をもとめた結果を（表３）に示した。また焼結体
より外径２０ｍｍ、内径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍのトロイ
ダル状試料を切り出し、１００ＭＨｚにおける透磁率を
測定した。また、焼結体を粉砕し、Ｘ線回折により生成
相を同定した。
ａ：Ｓｒ：Ｐｂ：Ｃｏ：Ｆｅのモル比が１：１：１：
２：２４となり、合計重量が３００ｇとなるように配合
し、ボールミルにて混合し、８００℃で各２時間仮焼し
た後、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，Ｐ
ｂＯの各粉末を（表３）の重量部に加え、再度ボールミ
ルにて混合粉砕した。この粉末を成形後、５０℃きざみ
の所定の各温度で３時間焼成した。得られた試料の相対
密度を測定し、９０％以上の相対密度が得られる最低焼
成温度をもとめた結果を（表３）に示した。また焼結体
より外径２０ｍｍ、内径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍのトロイ
ダル状試料を切り出し、１００ＭＨｚにおける透磁率を
測定した。また、焼結体を粉砕し、Ｘ線回折により生成
相を同定した。
【００１９】
【表３】
【００２０】（表３）より明らかなように、本発明の磁
性体では、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3のいず
れかを添加する事により、従来よりもより低温で緻密化
可能であり、条件によってはＡｇが融解しない９００℃
以下で焼成可能となった。一方ＰｂＯの添加は顕著な効
果が認められなかった。これは、既に主要相としてＰｂ
Ｏを含むためと考えられる。一方、Ｘ線回折によると、
いずれの試料でも六方晶フェライトが主要相であった
が、添加量２０ｗｔ％では、第２相が多くなった。また
比透磁率は、添加量１０ｗｔ％までは５〜１０程度であ
ったが、２０ｗｔ％では５未満となった。従って、添加
量の上限は１０重量％である。
性体では、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3のいず
れかを添加する事により、従来よりもより低温で緻密化
可能であり、条件によってはＡｇが融解しない９００℃
以下で焼成可能となった。一方ＰｂＯの添加は顕著な効
果が認められなかった。これは、既に主要相としてＰｂ
Ｏを含むためと考えられる。一方、Ｘ線回折によると、
いずれの試料でも六方晶フェライトが主要相であった
が、添加量２０ｗｔ％では、第２相が多くなった。また
比透磁率は、添加量１０ｗｔ％までは５〜１０程度であ
ったが、２０ｗｔ％では５未満となった。従って、添加
量の上限は１０重量％である。
【００２１】（実施例４）実施例１と同様の方法で、Ｂ
ａ：Ｓｒ：Ｃｏ：Ｃｕ：Ｆｅのモル比が１.５：１.５：
１：１：２４となり、合計重量が３００ｇとなるように
配合し、ボールミルにて混合し、８００℃で各２時間仮
焼した後、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，Ｗ
Ｏ3，ＰｂＯの各粉末を（表４）の重量部に加え、再度
ボールミルにて混合粉砕した。この粉末を成形後、５０
℃きざみの所定の各温度で３時間焼成した。得られた試
料の相対密度を測定し、９０％以上の相対密度が得られ
る最低焼成温度をもとめた結果を（表４）に示した。ま
た焼結体より外径２０ｍｍ、内径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍ
のトロイダル状試料を切り出し、１００ＭＨｚにおける
透磁率を測定した。また、焼結体を粉砕し、Ｘ線回折に
より生成相を同定した。
ａ：Ｓｒ：Ｃｏ：Ｃｕ：Ｆｅのモル比が１.５：１.５：
１：１：２４となり、合計重量が３００ｇとなるように
配合し、ボールミルにて混合し、８００℃で各２時間仮
焼した後、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，Ｗ
Ｏ3，ＰｂＯの各粉末を（表４）の重量部に加え、再度
ボールミルにて混合粉砕した。この粉末を成形後、５０
℃きざみの所定の各温度で３時間焼成した。得られた試
料の相対密度を測定し、９０％以上の相対密度が得られ
る最低焼成温度をもとめた結果を（表４）に示した。ま
た焼結体より外径２０ｍｍ、内径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍ
のトロイダル状試料を切り出し、１００ＭＨｚにおける
透磁率を測定した。また、焼結体を粉砕し、Ｘ線回折に
より生成相を同定した。
【００２２】
【表４】
【００２３】（表４）より明らかなように、本発明の磁
性体では、Ｖ2Ｏ5，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＰｂＯのいず
れかを添加する事により、従来よりもより低温で緻密化
可能であり、条件によってはＡｇが融解しない９００℃
以下で焼成可能となった。一方、ＣｕＯの添加は顕著な
効果が認められなかった。これは、既に主要相としてＣ
ｕＯを含むためと考えられる。一方、Ｘ線回折による
と、いずれの試料でも六方晶フェライトが主要相であっ
たが、添加量２０ｗｔ％では、第２相が多くなった。ま
た比透磁率は、添加量１０ｗｔ％までは５〜１０程度で
あったが、２０ｗｔ％では５未満となった。従って、添
加量の上限は１０重量％である。
性体では、Ｖ2Ｏ5，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＰｂＯのいず
れかを添加する事により、従来よりもより低温で緻密化
可能であり、条件によってはＡｇが融解しない９００℃
以下で焼成可能となった。一方、ＣｕＯの添加は顕著な
効果が認められなかった。これは、既に主要相としてＣ
ｕＯを含むためと考えられる。一方、Ｘ線回折による
と、いずれの試料でも六方晶フェライトが主要相であっ
たが、添加量２０ｗｔ％では、第２相が多くなった。ま
た比透磁率は、添加量１０ｗｔ％までは５〜１０程度で
あったが、２０ｗｔ％では５未満となった。従って、添
加量の上限は１０重量％である。
【００２４】（実施例５）実施例１と同様の方法で、Ｂ
ａ：Ｐｂ：Ｆｅのモル比が（表５）の比率となり、合計
重量が３００ｇとなるように配合し、ボールミルにて混
合し、７００℃で各２時間仮焼した後、Ｖ2Ｏ5，Ｃｕ
Ｏ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＰｂＯの各粉末を１．
０ｗｔ％加えたものと、加えないものをつくり、それぞ
れ再度ボールミルにて混合粉砕した。これらの粉末を成
形し、５０℃きざみの所定の各温度で３時間焼成した。
得られた試料の相対密度を測定し、９０％以上の相対密
度が得られる最低焼成温度をもとめた。また、焼結体を
粉砕し、Ｘ線回折により生成相を同定した。結果を（表
５）に示した。
ａ：Ｐｂ：Ｆｅのモル比が（表５）の比率となり、合計
重量が３００ｇとなるように配合し、ボールミルにて混
合し、７００℃で各２時間仮焼した後、Ｖ2Ｏ5，Ｃｕ
Ｏ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＰｂＯの各粉末を１．
０ｗｔ％加えたものと、加えないものをつくり、それぞ
れ再度ボールミルにて混合粉砕した。これらの粉末を成
形し、５０℃きざみの所定の各温度で３時間焼成した。
得られた試料の相対密度を測定し、９０％以上の相対密
度が得られる最低焼成温度をもとめた。また、焼結体を
粉砕し、Ｘ線回折により生成相を同定した。結果を（表
５）に示した。
【００２５】
【表５】
【００２６】（表５）より明らかなように、ＰｂＯかＣ
ｕＯを置換するか、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ
3，ＰｂＯのいずれかを添加する事により、従来よりも
より低温で緻密化可能であった。またこれらを同時に行
うことで、９００℃以下での焼結も可能となった。Ｘ線
回折によると、いずれの試料でも六方晶フェライトが主
要相であった。
ｕＯを置換するか、Ｖ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ
3，ＰｂＯのいずれかを添加する事により、従来よりも
より低温で緻密化可能であった。またこれらを同時に行
うことで、９００℃以下での焼結も可能となった。Ｘ線
回折によると、いずれの試料でも六方晶フェライトが主
要相であった。
【００２７】（実施例６）実施例１と同様の方法で、Ｂ
ａ：Ｓｒ：Ｃｏ：Ｃｕ：Ｆｅのモル比が１.５：１.５：
１.５：０.５：２４となり、合計重量が３００ｇとなる
ように配合し、ボールミルにて混合し、８５０℃で各２
時間仮焼した後、Ｖ2Ｏ5粉末を１．０ｗｔ％加え、再度
ボールミルにて混合粉砕した。この粉末を外径３ｍｍ、
内径１ｍｍに成形し、９００℃で３時間焼成した。得ら
れた焼結体の比透磁率を１ＭＨｚで測定したところ、約
１０であった。この試料の中央の穴に導体を通し、ビー
ズ型ノイズフィルターとした。比較のため、種々の透磁
率の市販のＮｉＺｎ系スピネルフェライトを用いて、同
一形状のノイズフィルターを作製した。これらのフィル
ターについて、１ＧＨｚにおけるインピーダンスを測定
した。結果を（表６）に示した。
ａ：Ｓｒ：Ｃｏ：Ｃｕ：Ｆｅのモル比が１.５：１.５：
１.５：０.５：２４となり、合計重量が３００ｇとなる
ように配合し、ボールミルにて混合し、８５０℃で各２
時間仮焼した後、Ｖ2Ｏ5粉末を１．０ｗｔ％加え、再度
ボールミルにて混合粉砕した。この粉末を外径３ｍｍ、
内径１ｍｍに成形し、９００℃で３時間焼成した。得ら
れた焼結体の比透磁率を１ＭＨｚで測定したところ、約
１０であった。この試料の中央の穴に導体を通し、ビー
ズ型ノイズフィルターとした。比較のため、種々の透磁
率の市販のＮｉＺｎ系スピネルフェライトを用いて、同
一形状のノイズフィルターを作製した。これらのフィル
ターについて、１ＧＨｚにおけるインピーダンスを測定
した。結果を（表６）に示した。
【００２８】
【表６】
【００２９】（表６）より明らかなように、ＮｉＺｎ系
スピネルフェライトよりも本発明の材料の方が、インピ
ーダンスＺが大きく、ノイズ吸収材料として優れてい
る。
スピネルフェライトよりも本発明の材料の方が、インピ
ーダンスＺが大きく、ノイズ吸収材料として優れてい
る。
【００３０】また、インダクタンス素子として考えた場
合、ＮｉＺｎ系では、どの試料においても、１ＧＨｚで
はインピーダンスの実部（すなわち透磁率の実部）は低
下して、虚部以下となっている。インダクタとして使用
限界周波数は、Ｑ値が１以上、すなわち透磁率の実部が
虚部よりも大きい周波数と考えられるので、このＮｉＺ
ｎ系材料のインダクタとしての使用限界周波数は、１Ｇ
Ｈｚ以下である事が明らかである。これに対して本発明
の材料では、１ＧＨｚにおいても実部Ｘが虚部Ｒよりも
大きく、すなわち１ＧＨｚにおいても透磁率の実部は低
下しておらず、Ｑ値は１よりも大きい。従って、１ＧＨ
ｚを越えるより高周波まで使用可能である。
合、ＮｉＺｎ系では、どの試料においても、１ＧＨｚで
はインピーダンスの実部（すなわち透磁率の実部）は低
下して、虚部以下となっている。インダクタとして使用
限界周波数は、Ｑ値が１以上、すなわち透磁率の実部が
虚部よりも大きい周波数と考えられるので、このＮｉＺ
ｎ系材料のインダクタとしての使用限界周波数は、１Ｇ
Ｈｚ以下である事が明らかである。これに対して本発明
の材料では、１ＧＨｚにおいても実部Ｘが虚部Ｒよりも
大きく、すなわち１ＧＨｚにおいても透磁率の実部は低
下しておらず、Ｑ値は１よりも大きい。従って、１ＧＨ
ｚを越えるより高周波まで使用可能である。
【００３１】（実施例７）実施例１と同様の方法で、Ｂ
ａ：Ｓｒ：Ｃｏ：Ｃｕ：Ｆｅのモル比が２：１：１.
５：０.５：２４となり、合計重量が３００ｇとなるよ
うに配合し、ボールミルにて混合し、９００℃で２時間
仮焼した後、Ｂｉ2Ｏ3粉末を１．５ｗｔ％加え、再度ボ
ールミルにて混合粉砕した。この仮焼粉末に有機バイン
ダを混合し、ドクターブレード法により均一なグリーン
シートを形成した。比較のためＮｉＺｎＣｕ系スピネル
フェライト粉末を用いて作製したグリーンシートも用意
した。他方、Ａｇにビビクルを混合してなる導伝ペース
トを用意し、先のグリーンシート上にコイル状に印刷し
た。その上にさらに１枚のグリーンシートを重ねて、厚
み方向に圧力を加えて圧着し、磁性体に電極がサンドイ
ッチされたグリーンシート積層体を作製した。これを９
１０℃で３ｈｒ焼成した。得られた焼結体の側面の内部
導体の位置にＡｇペーストを塗布し、７００℃で１０分
間焼き付ける事により外部電極を形成してインダクタン
ス素子とした。得られたインダクタのＬ値を１ＧＨｚで
測定したところ、ＮｉＣｕＺｎ系スピネルフェライトを
用いたものでは、約１５ｎＨであったのに対し、本発明
のものでは約２０ｎＨと３０％以上改善されていた。
ａ：Ｓｒ：Ｃｏ：Ｃｕ：Ｆｅのモル比が２：１：１.
５：０.５：２４となり、合計重量が３００ｇとなるよ
うに配合し、ボールミルにて混合し、９００℃で２時間
仮焼した後、Ｂｉ2Ｏ3粉末を１．５ｗｔ％加え、再度ボ
ールミルにて混合粉砕した。この仮焼粉末に有機バイン
ダを混合し、ドクターブレード法により均一なグリーン
シートを形成した。比較のためＮｉＺｎＣｕ系スピネル
フェライト粉末を用いて作製したグリーンシートも用意
した。他方、Ａｇにビビクルを混合してなる導伝ペース
トを用意し、先のグリーンシート上にコイル状に印刷し
た。その上にさらに１枚のグリーンシートを重ねて、厚
み方向に圧力を加えて圧着し、磁性体に電極がサンドイ
ッチされたグリーンシート積層体を作製した。これを９
１０℃で３ｈｒ焼成した。得られた焼結体の側面の内部
導体の位置にＡｇペーストを塗布し、７００℃で１０分
間焼き付ける事により外部電極を形成してインダクタン
ス素子とした。得られたインダクタのＬ値を１ＧＨｚで
測定したところ、ＮｉＣｕＺｎ系スピネルフェライトを
用いたものでは、約１５ｎＨであったのに対し、本発明
のものでは約２０ｎＨと３０％以上改善されていた。
【００３２】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、低温で焼
成可能な高周波用六方晶系フェライト焼結体である。ま
た、これを用いた高周波回路部品である。本発明によ
り、高周波用フェライトが容易に製造可能となり、ま
た、９００℃以下で焼成可能であるために、ＡｇやＣｕ
のような安価で低抵抗な電極材料や、あるいは誘電体材
料等とも同時焼成が可能で、より高性能・小型の高周波
回路部品が得られる。
成可能な高周波用六方晶系フェライト焼結体である。ま
た、これを用いた高周波回路部品である。本発明によ
り、高周波用フェライトが容易に製造可能となり、ま
た、９００℃以下で焼成可能であるために、ＡｇやＣｕ
のような安価で低抵抗な電極材料や、あるいは誘電体材
料等とも同時焼成が可能で、より高性能・小型の高周波
回路部品が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平本 雅祥 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 竹内 孝之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松川 望 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】主組成として少なくともアルカリ土類金属
元素の１種類以上と、鉛（Ｐｂ）と銅（Ｃｕ）の少なく
とも１種類以上と、鉄（Ｆｅ）と酸素（Ｏ）を含む、六
方晶系フェライトを主要相とする、セラミックス磁性体
材料。 - 【請求項２】主組成として少なくともアルカリ土類金属
元素の１種類以上と、鉄（Ｆｅ）と酸素（Ｏ）を含む六
方晶系フェライトを主要相とし、副成分として金属酸化
物ＭxＯyを０＜ＭxＯy≦１０重量％含む（ただしＭxＯy
はＶ2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＰｂＯ
のうちの１種類以上）事を特徴とする、セラミックス磁
性体材料。 - 【請求項３】主組成として少なくともアルカリ土類金属
元素の１種類以上と、鉛（Ｐｂ）と銅（Ｃｕ）の少なく
とも１種類以上と、鉄（Ｆｅ）と酸素（Ｏ）を含む六方
晶系フェライトを主要相とし、副成分として金属酸化物
ＭxＯyを０＜Ｍ xＯy≦１０重量％含む（ただしはＶ
2Ｏ5，ＣｕＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＰｂＯのう
ち、主組成に含まれない金属の酸化物１種類以上）事を
特徴とする、セラミックス磁性体材料。 - 【請求項４】前記主組成にさらにコバルト（Ｃｏ）を含
み、少なくとも六方晶系Ａ3Ｂ2Ｆｅ24Ｏ41相（Ａはアル
カリ土類金属およびＰｂより選ばれた１種類以上、Ｂは
少なくともＣｏを含むか、あるいは少なくともＣｏとＣ
ｕを含む）を含む、請求項１〜３項記載の多結晶セラミ
ックス磁性体材料。 - 【請求項５】請求項１〜４記載の磁性体を用い、前記磁
性体中に導体が埋め込まれた構造を有する事を特徴とす
る高周波回路部品。 - 【請求項６】磁性体中の導体が、銀（Ａｇ）を主成分と
する事を特徴とする、特許請求項第５項記載の高周波回
路部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32677995A JP3693398B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | セラミックス磁性体材料およびこれを用いた高周波用回路部品 |
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|---|---|---|---|
| JP32677995A JP3693398B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | セラミックス磁性体材料およびこれを用いた高周波用回路部品 |
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|---|---|---|---|
| JP2003417798A Division JP2004143042A (ja) | 2003-12-16 | 2003-12-16 | マイクロ波用磁性体材料とその製造方法およびこれを用いた高周波回路部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09167703A true JPH09167703A (ja) | 1997-06-24 |
| JP3693398B2 JP3693398B2 (ja) | 2005-09-07 |
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| JP2000272961A (ja) * | 1999-01-18 | 2000-10-03 | Osamu Kimura | 高周波用磁性材料 |
| US6127296A (en) * | 1998-04-24 | 2000-10-03 | Tdk Corporation | Ceramic-glass composite material and method for the preparation thereof |
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- 1995-12-15 JP JP32677995A patent/JP3693398B2/ja not_active Expired - Fee Related
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