JPH10284315A - 酸化物磁性材料およびインダクタンス素子 - Google Patents
酸化物磁性材料およびインダクタンス素子Info
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Abstract
アンテナが用いられているが、これにはQが高いという
利点はあるけれども全体として大形化する傾向がある。
また、公知の酸化物磁性材料からなる磁心を用いたのコ
イルでは、インダクタンスが高いので小型化が可能であ
り、Qも大きくなるが、インダクタンスの温度変化率が
大きいという課題がある。本発明はこのような課題を解
決することを目的とするものであって、酸化物磁性材料
からなる磁心について、高いQを維持しつつインダクタ
ンスの温度変化率を改善する添加成分及び添加物量を選
択した酸化物磁性材料を提供することを目的とする。 【解決手段】高周波帯で使用される酸化物磁性材料であ
って、酸化物換算でFe2O3を15乃至30mol%、
CuOを6乃至12mol%、NiOを58乃至79m
ol%を主成分とし、PbO を 1.5乃至4.
5wt%、SiO2を1.0乃至3.7wt%、CoO
を0.7乃至1.0wt%、及びZnOを0.0乃至
1.0wt%、を添加成分として含有する。
Description
よびその製造方法に関するものであり、例えば、需要が
高水準にあるページャー(ポケベル)等のような、20
0〜500MHzの高周波帯で使用される電子機器に使
用される、アンテナコイルやインダクタンス素子のため
の磁心の好適な酸化物磁性材料およびその製造方法に関
するものである。
性材料は、例えば特開昭63−169005号公報に開
示されているように、200MHz以上の高周波帯で用
いられている電子機器の帯域フィルター等のインダクタ
ンス素子用磁心に使われている。
としては、通常はループアンテナ(空心コイル)が用い
られている。ところが、このようなループアンテナはQ
が高い長所はあるが、インダクタンス等の特性を調整す
ることが困難であり、また、振動等の外力のために変動
しやすいという短所がある。更に、インダクタンスを増
大させるためには巻線の巻回数を増大させる必要がある
が、そのため全体として大形化するという欠点もある。
05号公報において開示されているような酸化物磁性材
料からなる磁心入りのコイルにおいてはインダクタンス
の調整が容易であり、小形化に適当であるという利点は
あるが、Qが低いという欠点がある。
報に示されるように達成することが可能である。しかし
ながら、高いQが得られるという利点があるがインダク
タンスの温度変化率が大きい。
9mol%、NiOを68mol%主成分として含有
し、添加物を含有させて得られた酸化物磁性材料の28
0MHzにおけるQ値、100KHzにおけるインダク
タンスの温度変化率を測定したところ表1に示すような
結果が得られた。
クタンスの温度変化率が大きく、アンテナコイル等の高
周波インダクタに用いるのには不適当である。
うな電子機器にはループアンテナが用いられているが、
これにはQが高いという利点はあるけれども全体として
大形化する傾向がある。また、特開平08−33991
3号公報に記載されている酸化物磁性材料からなる磁心
を用いたのコイルでは、インダクタンスが高いので小型
化が可能であり、Qも大きくなるが、インダクタンスの
温度変化率が大きいという課題がある。
温度変化によりインダクタンスが大きく変化するので、
たとえばアンテナコイル等に使用した場合には同調周波
数や感度が不安定となる。 本
発明はこのような課題を解決することを目的とするもの
であって、酸化物磁性材料からなる磁心について、高い
Qを維持しつつインダクタンスの温度変化率を改善する
添加成分及び添加物量を選択した酸化物磁性材料を提供
することを目的とする。
決するためになされたものであり、以下の諸事項を特徴
とするものである。即ち、(1)高周波帯で使用される
酸化物磁性材料であって、酸化物換算で Fe2O3 を 15乃至30mol% CuO を 6乃至12mol% NiO を 58乃至79mol%
を主成分とし PbO を 1.5乃至4.5wt% SiO2 を 1.0乃至3.7wt% CoO を 0.7乃至1.0wt% 及び ZnO を 0.0乃至1.0wt% を添加成分として含有することを特徴とする酸化物磁性
材料を提供する。
料の使用方法であって、酸化物換算で Fe2O3 を 15乃至30mol% CuO を 6乃至12mol% NiO を 58乃至79mol%
を主成分として混合し PbO を 1.5乃至4.5wt% Talc を 1.5乃至5.5wt% CoO を 0.7乃至1.0wt% 及び ZnO を 0.0乃至1.0wt% を添加成分として添加することを特徴とする酸化物磁性
材料の製造方法を提供する。
物磁性材料からなる磁心を用いたことを特徴とするアン
テナコイルである。
物磁性材料からなる磁心を用いたことを特徴とするイン
ダクタンス素子である。
る酸化物磁性材料は、請求項2の酸化物磁性材料の製造
方法に基づいて製造されるものであるが、請求項2にお
いて添加原料としてSiO2に代えてTalcを用いる
のはコストの低減のためである。ここに、TalcはM
g3(Si4O10)(OH)2からなるから、焼成後に若
干のMgOが残留するが、焼成後の酸化物磁性材料は同
等であり、特性にも殆ど影響がない。請求項1および請
求項2のいずれの酸化物磁性材料によっても、200〜
500MHzの周波数帯で高いQを維持しつつインダク
タンスの温度変化率を改善できる。
テナコイルおよびインダクタンス素子に係わる発明であ
るが、請求項1に記載の酸化物磁性材料からなる磁心を
用いているために、高周波数帯において高いQを維持し
つつインダクタンスの温度変化率を改善できる。
うな組成となるよう、「混合→仮焼成→粉砕→(棒状コ
アおよびトロイダルコアのような)所要形状への加圧成
型→(800〜1000℃のような)所定の温度で(2
時間程度の)所要時間の焼成」を行い、試料1、2を作
成した。
Oを0.7wt%含有し、棒状コア(21mm長×9m
m幅×5.5mm厚)およびトロイダルコア(18.6
mmφ×10.4mmφ×4.75mm厚)の形状に加
工されている。
すずめっきを施した軟銅箔(1.3mm幅×0.25m
m厚)を2Ts巻線してコイルを作成し、インピーダン
ス・アナライザーを用いて280MHzにおけるQを測
定する。さらに、前記トロイダルコアに銅線(0.35
mmφ)を30Ts巻線してコイルを作成し、該コイル
を恒温層内に設置して100kHzにおけるインダクタ
ンスの温度変化をインピーダンス・アナライザーを用い
て測定した。以上の結果を表2に示す。
る公知の酸化物と同等のQ値が得ることができ、インダ
クタンスの温度変化率が改善されていることがわかる。
後述[B]に示す基材および添加材料について、「混合
→仮焼成→粉砕→(棒状コアおよびトロイダルコアのよ
うな)所要形状への加圧成型→(800〜1000℃の
ような)所定の温度で(2時間程度の)所要時間の焼
成」を行った。
0.3〜4.0wt%) CoO : 0.5〜3.0wt% ZnO : 0〜1.0wt%
変化させ、棒状コア(21mm長×9mm幅×5.5
mm厚)およびトロイダルコア(18.6mmφ×1
0.4mmφ×4.75mm厚)の形状の酸化物磁性材
料を作成してQ値およびインダクタンスの温度変化率を
測定した。
Talc:2.5wt%、CoO:1.0wt%、Zn
O:0wt%、としたときの280MHzにおけるQお
よび100kHzにおけるインダクタンスの温度変化率
を示すグラフであり、11がQの変化を12がインダク
タンス温度変化率の変化を表す。
物磁性材料として実用になるとされるので、PbOは
1.5wt%〜4.5wt%であればQも高くインダク
タンスの温度変化率も250ppm/℃以下となって当
初の目的である高いQと小さな温度変化率を持つ酸化物
磁性材料を得ることができる。
てPbO:3.0wt%、CoO:1.0wt%、Zn
O:0wt%、としたときの280MHzにおけるQお
よび100kHzにおけるインダクタンスの温度変化率
を示すグラフであり、21がQの変化を22がインダク
タンス温度変化率の変化を表す。
あればQも高く(250以上)インダクタンスの温度変
化率も250ppm/℃以下となる。
PbO:3.0wt%、 SiO2:1.7wt%、Zn
O:0wt%、としたときの280MHzにおけるQお
よび100kHzにおけるインダクタンスの温度変化率
を示すグラフであり、31がQの変化を32がインダク
タンス温度変化率の変化を表す。
ればQも高く(250以上)インダクタンスの温度変化
率も250ppm/℃以下となる。
PbO:3.0wt%、 SiO2:1.7wt%、 C
oO:1.0wt%、としたときの280MHzにおけ
るQおよび100kHzにおけるインダクタンスの温度
変化率を示すグラフであり、41がQの変化を42がイ
ンダクタンス温度変化率の変化を表す。
Qも高く(250以上)インダクタンスの温度変化率も
250ppm/℃以下となる。
従来から知られている含有量である Fe2O3 を 15〜30mol% CuO を 6〜12mol% NiO を 58〜79mol%
を主成分として含有し PbO を 1.5〜4.5wt% SiO2 を 1.0〜3.7wt% CoO を 0.7〜1.0wt% 及び ZnO を 0.0〜1.0wt%添加成分として
含有すれば、Qも高くインダクタンスの温度変化率も2
50ppm/℃以下となって、高いQと小さな温度変化
率を持つ酸化物磁性材料を得ることができる。
替えとしてTalcを用いて本発明にかかる酸化物磁性
材料を作成しても特性に差がなく、 SiO2の必要量で
ある1.0〜3.7wt%と同等となるようTalcを
1.5〜5.5wt%混合すればよいことがわかる。
なるコアを用いて、ページャー等の電子機器用のアンテ
ナコイルやインダクタンス素子を構成したところ、所望
の高いQと安定した温度特性を実現することができた。
化物磁性材料は、100MHz以上の高周波領域で所望
の高いQと安定した温度特性得ることができる。また、
本発明にかかる酸化物磁性材料の製造法においてはTa
lcをSiO2の代替えとして用いても、多少のMgO
が残留成分として残るが特性上の差異はなく、単体とし
てSiO2に比較して低廉なTalcを用いながら、高
いQを維持しつつ安定した温度特性を示す酸化物磁性材
料を作ることができる。
用いて、ページャー等の電子機器用アンテナコイルやイ
ンダクタンス素子を構成すれば、所望の高いQを実現し
つつインダクタンスの温度変化を改善できるという効果
を有する。
をパラメータとしたグラフである。
2をパラメータとしたグラフである。
をパラメータとしたグラフである。
をパラメータとしたグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】高周波帯で使用される酸化物磁性材料であ
って、酸化物換算で Fe2O3 を 15乃至30mol% CuO を 6乃至12mol% NiO を 58乃至79mol%
を主成分とし PbO を 1.5乃至4.5wt% SiO2 を 1.0乃至3.7wt% CoO を 0.7乃至1.0wt% 及び ZnO を 0.0乃至1.0wt% を添加成分として含有することを特徴とする酸化物磁性
材料。 - 【請求項2】高周波帯で使用される酸化物磁性材料の使
用方法であって、酸化物換算で Fe2O3 を 15乃至30mol% CuO を 6乃至12mol% NiO を 58乃至79mol%
を主成分として混合し PbO を 1.5乃至4.5wt% Talc を 1.5乃至5.5wt% CoO を 0.7乃至1.0wt% 及び ZnO を 0.0乃至1.0wt% を添加成分として添加することを特徴とする酸化物磁性
材料の製造方法。 - 【請求項3】請求項1または2記載の酸化物磁性材料か
らなる磁心を用いたことを特徴とするアンテナコイル。 - 【請求項4】請求項1または2記載の酸化物磁性材料か
らなる磁心を用いたことを特徴とするインダクタンス素
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