JPS62147703A

JPS62147703A - 高誘電率酸化物磁性材料

Info

Publication number: JPS62147703A
Application number: JP28890085A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Naito; 内藤　喜之
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1987-07-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、主として、電子部品材料として用いられる高
ｒｉＪ　＋、を率酸化物磁性材料に関するものである。

（従来の技術）電子部品材料の中で誘電材料および磁性材料の占める役
割は極めて大きく、前者は主にコンデンサ用材料、後者
は主にインダクタ用材料として広く用いられている。

一般的に言うと、全ての物質は誘電率Ｅ＝ε０・１ｒ（
Ｅｏ：真空中の誘′Ｉヒ率、ｔｒＣ比誘電率）と透磁率
μ＝μ。・μｒ（μ。：真空中の透磁率、μｒ：比透磁
４Ａ）とをもっている。例えば、コンデンサ用材料はｔ
ｒが大きく、インダクタ用材料はμｒか大きい材料であ
る。

従来の材料について第１図を用いて説明する。

誘電材料はμｒ＝ｌでｔｒが広い範囲にわたる直線ａ上
に分布している。また、磁性材料の中で特に電子部品材
料として広く用いられている酸化物磁性材料は、その多
くが９≦ｆｒ≦２０でμｒが広い範囲にわたる領域すに
分布している。しかしながら、文献１，２．３には、Ｍ
ｎＺｎ系、Ｎｉ　Ｚｎ系およびＮｉ　ＺｎにＳｎをドー
プしたフエライ１−において、誘電率が上記の２０を越
すという報告があるが、この誘電率は周波数の増加とと
もに急激に減少し、同時に損失が増加するので、電子材
料として用いることができなかった。

文献１：円（ＯＣＥＥＣＤＩＮＧＳ　ＯＦ　’ｌ’ｔｌ
Ｅ　ＩＲ［０ｃｔｏｂｅｒ　１９５６、Ｄｉｅｌｅｃｔ
ｒｉｃ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ａｎｄＣｏｎｄ
ｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｎ　ｌ’ｅｒｒｉｔｅｓ。

ＬＬ：Ｇｌ（ＡＮＤ　Ｇ、ＶＡＮ　ｕＩＴＥＲＴ文献２
　：　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１ｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、　　Ｓｅ
ｐｔｅｍｂｅｒ−Ｏｃｔｏｂｅｒ　　１９８０．　　Ｊ
ａｐａｎ。

Ａｎｏｍａｌｏｕｓ　　ＩＥＬｅｃｔｒｉｃａＪ、　　
［１ｅｈａｖｉｏｕｒ　　ｏｆＮｉｃｋｅｌ−Ｚｉｎｃ
　　Ｆｅｒｒｉｔｅｓ　　Ｄｏｐｅｄ　　ｗｉｔｈ　　
ＴｅｔｒａｖａｌｅｎｔＴｉｎ　　Ｔｍｐｕｒｉｔ、ｙ
、Ｕ、ＶＡＲ５ＩＩＬＮＥＹ、Ｒ，に、ｉ’［ＪＲＩ、
に、１１．ＲΔ０゜ａｎｄ　　Ｒ，Ｇ、ＭＥＮＤＩＲＡ
ＴＴＡ文献３：電子材料ハンドブック、朝食書店、１〕
５０１、　Ｄａｔａｌｏ、１１すなわち、従来の電子部品材料の中のコンデンサ用材料
は、第１図の直線部ａの中から選択され、またインダク
タ用材料は、領域すの中から選択され使用されていた。

従来の材料を利用した回路の一例として、第２図に示す
共振回路を構成する場合を述入ると、例えば第１図の点
Ｃの特性を有する材料を用いたコンデンサと第１図の点
ｄの特性を有する材料を用いたインダクタとを組み合わ
せる事により構成していた。

また、特公昭６０−５００４５号公報では、チップ形Ｌ
　Ｃ％１合部品なるものも提案されている。このチップ
形ＬＣ複合部品は、フェライト粒子と有機バインダとを
もって成形したシー１〜形のセラミック磁性シートを複
数枚重ねたインダクタンス素子とチタン酸バリウムなど
の誘電体微粉末と有機バインダとをもって成形したシー
ト状セラミック誘′１ｔシートを複数枚重ねたキャパシ
タンス素子とを積層したものである。

（発明が解決しようとする問題点）上記したように従来は、コンデンサ部品とインダクタ部
品とは別々の材料を用いなければならなかった。

しかし、例えば１０ＭＨｚ程度の高周波で第１図の点ｅ
の特性を有する材料があれば、同一の材料でコンデンサ
もインダクタも構成することができ。

これまで製造されていた種々のコンデンサ、インダクタ
を別々の材料を用いなくても製造することが可能となる
。従って、例えば第２図に示した様な共振回路を単一の
材料にて構成することができる。

また、ある種のフェライトでは、上記したように２０よ
り大きな誘電率を有するものもあるが、その誘電率は周
波数の増加とともに急激に減少し、実用的でなかった。

また、複合チップ部品では、コンデンサ層とインダクタ
層との積層であるため、自由な形状を構成することは難
しく、製造も容易ではなかった。

本発明は、′電子部品の主流をしめるところの。

いわゆるＶｌ−Ｉ　Ｆ、ＵＨＩ”帯の高周波領域であっ
ても、第１図の領域ｆの特性を有する高誘電率酸化物磁
性材料を提供する事を目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、強誘電体と強磁性体との混合焼結体により、
誘電率が２０より大きく、かつ透磁率を併せ持つ高誘電
率酸化物磁性材料を得るものである。

（実施例）本発明者は、強誘電体（Ｄとする）と強磁性体（Ｍとす
る）とを重量比でＤＸＭＩ−Ｘの関係式で表わせる割合
になるように、混合し焼結した。

実ｊＭ例１初透磁率が約１８００のＮ　ｉ　−Ｚ　ｎ系フェライ１
−の仮焼後の粉砕粉（粒径１．２μｍ）に、誘電率が約
８０００の　Ｂ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏ３系誘電材料の焼結（
約１３５０℃）後の粉砕粉（粒径１０〜１００μｍ）を
第１表に示す混合比率で混合し、造粒し、リング形状（
外径１６ｎｎ、内径８ｎｕ、高さ２１１１１１）及び円
板形状（直径１２川、高さ２＋＋ｎ）に成形し、約１２
００℃で２時間空気中にて焼成し、試料１〜５を得た（
試料１は比較例である。）。このリング状試料に１０タ
ーンの巻線を施し、初透磁率μｊを周波数１０ＫＨｚで
測定し、また円板状試料の周平面に直径約１０ｎｗｎの
Ａｇの焼付けによる電極を設け、誘電率εｒを周波数１
０Ｍ　ｌ肚で測定した。この測定結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表実施例２初透磁率が約１８００のＮｉ−Ｚｎｎ系フジイ１−の仮
焼後の粉砕粉（粒径１．２μｍ）に、誘電率が約８００
０の　Ｂ　ａ　Ｔ　ｉ○３系誘電材料の焼結（約１３５
０℃）後の粉砕粉（粒径ｌＯ〜１００μｍ）を５ｏれ％
混合し、造粒し、リング形状（外径１６０關、内径８ｎ
ｍｎ、４さ２　ｎｕｌ＋　）及び円板形状（直径１２　
ｎｕｎ、高さ２ｏｎ）に成形し、約１２００℃で４時間
Ｎ２雰囲気中にて焼成し、試料６を得た。この試料６を
実施例１と同様の条件によりｄｌす定したところ、εｒ
＝２１ｏｏ、μ１＝６８であった・実施例３初透磁率が約ｉ　ｏｏｏｏのＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ系フエラ
イ１−の仮焼後の粉砕粉（粒径１．２μｌ１１）に、誘
電率が約８０００（７）　Ｂ　ａ　Ｔｉ　Ｏ３系誘電材
料の仮焼（約１０００℃）後の粉砕粉（粒径１Ｏ−１ｏ
ｏμＩｌ）を１０誓ｔ％混合し、造粒し、リンク形状（
外径１６ｎｎ、内径８　＋ｎｍ、高さ２ｏｗｎ）及び円
板形状（直径１２　ｎｇａ、高さ２ｍｍ）に成形し、約
１２００℃で２時間Ｎ２雰囲気中にて焼成し、試料７を
得た。この試料７を実施例１と同様の条件により測定し
たところ、μ１＝２１０、εｒ＝２１０であった・実施例４初透磁率が約１００００のＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ系フェライ
トの仮焼後の粉砕粉（粒径１．２μｍ）に、誘電率が約
８０００の　ＢａＴｉＯ３系誘電材料の焼結（約１３５
０℃）後の粉砕粉（粒径１０〜１００μｏＩ）を１ｏｉ
ｉｔ％混合し。

造粒し、リング形状（外径１６ｎｗｎ、内径８ｍ、高さ
２ｍｍ）及び円板形状（直径１２ｎｕ、高さ２ｍｍ）に
成形し、約１２００℃で４時間Ｎ２雰囲気中にて焼成し
、試料８を得た。この試料８を実施例１と同様の条件に
より？ｌｌり定したところ、ｐ　１＝３２０．　　ｔ　
ｒ＝５１０であった・実施例５初透磁率が約６４０のＮｉ−Ｚｎ系フェライトの仮焼後
の粉砕粉（粒径１．２μｍ）に、誘電率が約４８０の　
ＢａＴｉ０．系誘電材料の焼結（約１３５０℃）後の粉
砕粉（粒径１０〜１００μｍ）を３０ｗｔ％混合し、造
粒し、リング形状（外径１６ｎｎ＋、内径８１１Ｉｌｌ
、高さ２ｍｍ）及び円板形状（直径１２ｍｍ、高さ２ｍ
ｍ）に成形し、約１０００℃で２時間Ｎｚ’８囲気中に
て焼成し、試料９を得た。この試料９を実施例１と同様
の条件により２１Ｉ１１定したところμ１＝２９、εｒ
：５１８であった。

実施例６初透磁率が約１０００のＮｉ−Ｚｎ系フェライトの仮焼
後の粉砕粉（粒径１．２μｍ）に、誘電率が約４８０の
　ＢａＴｉ０．系誘電材料の焼結（約１３５０℃）後の
粉砕粉（粒径１０〜ｉｏｏμｍ）を３０ｗｔ％混合し、
造粒し、リング形状（外径１６ｎｎ、内径８＋ｎｍ、高
さ２ｍｍ）及び円板形状（直径１２冊、高さ２１ＴＩ１
１）に成形し、約１２００℃で２時間Ｎ２′８囲気中に
て焼成し、試料ｌＯを得た。この試料１０を実施例１と
同様の条件により測定したところμｍ：２３、ｔ　ｒ＝
９８０であった。

実施例７初透磁率が約１８００のＮｉ−Ｚｎ系フェライトの仮焼
後の粉砕粉（粒径１．２μｍ）に、誘電率が約４８０の
　ＢａＴｉ０．系誘電材料の焼結（約１３５０℃）後の
粉砕粉（粒径１０〜ｌＯＯμｍ）を３（ｈｔ％混合し、
造粒し、リンク形状（外径１６　ｏｗｎ、内径８ｎＩ１
１、高さ２ｏｗｎ）及び円板形状（直径１２　ｎｕｎ、
高さ２ｎｏ）に成形し、約１１００℃で２時間Ｎｚ７７
囲気中にて焼成し、試料１１を得た。この試料１１を実
施例１と同様の条件によりｆｌｌｌｌ定したところμ１
＝２５、ｉ　ｒ＝６４０であった。

実施例６と実施例７との誘電率の周波数特性を第６図に
示す。第６図においてグラフｇは実施例６のグラフであ
り、グラフｈは実施例７のグラフである。実施例６の１
００ＭＩ肚での誘電率は５５０であり、実施例７の１０
０Ｍ１ｚでの誘電率は２００であった。この第６図から
明らかに、本発明の材料は。

１００ＭＩｌｚの周波数においても誘電率の急激な減少
はなく、高い誘電率を確保している。

以上の実施例の誘電率と透磁率との分布を、第１図に対
応して第５図に示す。この第５図において、各点の番号
は試料番号と同一である。

この実施例では、強誘電体としては、Ｂ　ａ　Ｔ　ｉＯ
３系誘電体を用い、強磁性体としては、Ｎｉ　−Ｚｎ系
フェライト及びＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ系フェライトを用いた
が、その他の強誘電体材料及び強磁性体材料を用いても
本発明を実施できる。

また、本発明の応用例の一つとしては、第２図に示した
様な従来の共振回路を単一の部品で構成することも可能
となり、フィルタ等各種電子回路に応用できる。もちろ
ん、第２図に示した共振回路以外の″１１ｉ子回路部品
が構成可能なことは言うまでもない。

また本発明を利用した具体的な構成例としては、第３図
に斜視図の形状を示す様に、本発明の材料にて円柱体１
０２及び直方体１０１　を形成し、コンデンサ用の電極
１０３とコイル用巻線１０４とを設けることにより、共
振回路を構成するとか、又第４図に斜視図の形状を示す
様に、本発明の材料にて直方体２０１　を形成し、上平
面にコンデンサ用の電極２０２とコイル用配線２０３と
を設けることにより、共振回路を構成することが可能で
ある。また、この第３図及び第４図に示した以外の回路
構成が可能なことも言うまでもない。

また別の応用例として、ＴＶ帯の電波の吸収体としても
利用できる。従来第１図の領域すの中の材料を用いた場
合約１２ｎｗｎの厚さが必要であったが、本発明による
材料である実施例５のような材料を用いると、厚さが約
４ｍで同じ特性のものを得ることができ、建築材料等に
用いた場合極めて大きな効果がある。

本発明の材料は、現在、電子部品の主流をしめるところ
の、いわゆるＶＨＦ、ＵＨＦ帯でも誘電率と透磁率とを
併せ持つ材料を磁性材料と誘゛市材料との混合焼結体に
より提供するものであって、従来技術とは明らかに異な
り、優れたものである。

（発明の効果）本発明は、いわゆるＶＨＦ’、ＵＨＦ帯でも誘′屯率と
透磁率とを併せ持つ高誘電率磁性材料を提供するもので
あり、各種電子部品または電波吸収材などにおいて、小
型化、薄型化及び部品数の減少等を達成できるものであ
り、産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、誘電率と透磁率の特性グラフであり、第２図
は、従来の共振回路の一例であり、第３図及び第４図は
１本発明の応用例の斜視図であり、第５図は１本発明の
実施例の誘電率と透磁率とのグラフであり、第６図は、
本発明の実施例の誘電率の周波数特性のグラフである。 εｒ第２図第４図第５図 εｒ嶌す図町亥牧（Ｍｌ−ｈ）

Claims

【特許請求の範囲】

　強誘電体と強磁性体との混合焼結体であって、誘電率
が２０より大きく、かつ透磁率を併せ持つことを特徴と
する高誘電率酸化物磁性材料。