KR100697752B1 - 고주파 자성 재료 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
10 MHz 이상, 특히 100 MHz 역 이상의 고주파역에서 사용 가능하고, 높은 열적 안정성을 갖는 고주파 자성 재료, 및 높은 수율을 실현 가능한 고주파 자성 재료의 제조 방법을 제공한다.
고주파 자성 재료는 Fe 및 Co 중 하나를 포함하는 금속 입자, 또는 Fe 및 Co 중 1종 이상을 기재로 하는 합금 입자, 및 산화물상으로 구성된다. 산화물상은, 난환원성 금속 산화물을 포함하는 주상과, 난환원성 금속 산화물보다 가수가 큰 금속 산화물을 포함하며, 가수가 큰 금속 산화물은 주상에 고용되어 있다.
고주파 자성 재료, 열적 안정성, 금속 입자, 금속 산화물, 난환원성 금속 산화물
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 고주파 자성 부재의 두께 방향의 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 고주파 자성 부재의 확대 단면 모식도이다.
도 3은 본 발명의 고주파 자성 소자와 관련있는 인덕터의 평면 및 단면 모식도이다.
<부호의 설명>
1: 자성 금속 입자 2: 산화물 주상
3: 고주파 자성 재료 4: 산화물 입자
5: 입자계 6: 고주파 자성재층
7: 배선 9: 자성층
10: 자성 기판 11: 인덕터
[문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-358493호 공보
본 발명은 10 MHz 이상에서, 특히 100 MHz 이상에서 GHz 범위까지의 고주파역에서 이용하는 자성 부품 등에 유효한 고주파 자성 재료 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 자성 재료 부품의 용도는 확대되고 있고, 그 중요성은 해마다 증가하고 있다. 용도의 일례를 들면, 인덕턴스 소자, 전자파 흡수체, 자성 잉크 등이 있다. 예를 들면, 1 MHz 이상의 고주파역에서 사용하는 인덕턴스 소자용 자성 재료로는 주로 페라이트(ferrite)나 비정질 합금을 들 수 있다. 이들 자성 재료는 1 MHz 내지 10 MHz 역에 있어서는 손실이 없고 (투자율 허수 부(μ”)가 낮음) 높은 투자율 실수 부(μ’)를 가지며, 양호한 자기 특성을 나타낸다. 그러나, 이러한 자성 재료는 10 MHz 이상의 한층 더한 고주파역에서는 투자율 실수 부 μ’가 저하되어 반드시 만족스러운 특성이 얻어지지는 않았다.
이러한 결점을 개선하기 위해, 스퍼터법, 도금법 등의 박막 기술에 의한 인덕턴스 소자의 개발도 활발히 행해지고 있다. 이러한 인덕턴스 소자는 고주파역에 있어서도 우수한 특성을 나타낸다는 것이 확인되었다. 그러나, 스퍼터법 등의 박막 기술에는 대형의 설비가 필요하고, 또한 막 두께 등을 정밀히 제어해야 한다는 점에서 비용이나 수율면에서 반드시 만족스럽다고 할 수 없었다. 또한, 박막 기술에 의한 인덕턴스 소자는 고온, 고습도에서 자기 특성의 장시간 열적 안정성이 떨어진다는 문제가 있었다.
고주파 자성 재료의 다른 용도로 전자파 흡수체를 들 수 있다. 전자파 흡수체는 높은 투자율 허수 부 (μ”)를 이용하고, 전자 기기의 고주파화에 따라 발생된 노이즈를 흡수하며, 전자 기기의 오동작 등의 결점을 감소시키는 것이다. 전자 기기로는 IC칩 등의 반도체 소자나 각종 통신 기기 등을 들 수 있다. 이러한 전자 기기는 1 MHz에서 수 GHz, 나아가 수십 GHz 이상의 고주파역에서 사용되는 것 등 다양하다. 특히, 최근에는 1 GHz 이상의 고주파역에서 사용되는 전자 기기가 증가하는 경향이 있다. 이러한 고주파역에서 사용되는 전자 기기의 전자파 흡수체로서, 종래에는 페라이트 입자, 카르보닐철 입자, FeAlSi 박편, FeCrAl 박편 등을 수지와 혼합한 것이 이용되고 있었다. 그러나, 이들 재료는 1 GHz 이상의 고주파역에서 μ’, μ” 모두가 극단적으로 저하되어, 반드시 만족스러운 특성이 얻어지지 않았다.
최근, 1 GHz 이상의 고주파역의 전자파 흡수체로서, 자성 금속 입자와 세라믹을 일체화한 복합 자성 재료가 제안되었다 (일본 특허 공개 제2001-358493호 공보 참조). 이 재료는 고온, 고습도에서 자기 특성의 장시간 열적 안정성이 떨어진다는 문제가 있었다. 또한, 이 재료는 기계적 합금법에 의해 제조되어야 하고, 자성 금속 입자와 세라믹 입자를 균일하게 반응시키기 위해서 장시간 혼합해야만 하였다. 특히, 한번에 대량 (예를 들면, 10 kg 이상)의 재료를 기계적 합금법으로 제조하고자 하면, 장시간의 혼합이 필요하여 수율도 양호하다고 할 수 없었다.
종래의 고주파 자성 재료는 고온, 고습도에서 자기 특성의 장시간 열적 안정 성이 떨어진다는 문제가 있었다. 또한, 기계적 합금법에 의한 제조 방법은, 장시간의 혼합 공정을 필요로 하기 때문에 제조 수율이 열악하였다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 고주파역에 있어서 만족스러운 특성이 얻어져 자기 특성의 장시간 열적 안정성이 높은 고주파 자성 재료, 및 제조 수율 향상이 가능한 고주파 자성 재료의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, Fe 또는 Co를 기재로 하는 합금, Fe 또는 Co를 포함하는 금속 입자, 및 산화물상으로 구성되는 청구항 1의 고주파 자성 재료는, 산화물상이 난환원성 금속 산화물을 포함하는 주상(主相)과, 이 주상보다 가수(價數)가 큰 금속 산화물을 구비하는 것을 특징으로 한다. 주상보다 가수가 큰 금속 산화물은 난환원성 금속 산화물을 포함하는 주상에 고용(固溶)되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 고주파 자성 재료는, 주상이 복수 개의 산화물 입자로 구성되고, 이 산화물 입자의 입자계에 가수가 큰 금속 산화물과 동종의 금속 산화물이 존재하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3의 고주파 자성 재료는, 가수가 큰 금속 산화물의 조성이, 난환원성 금속 산화물에 대해 몰％로 0.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하인 것을 특징으로 한다.
청구항 4의 고주파 자성 재료는, 산화물상의 평균 입경이 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하인 복수 개의 입자인 것을 특징으로 한다.
청구항 5의 고주파 자성 재료는, 산화물상이 Fe 및 Co 중 1종 이상을 함유하는 산화물, 난환원성 금속 산화물, 및 가수가 큰 금속 산화물의 복합 산화물을 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 6의 고주파 자성 재료는, 난환원성 금속 산화물이 Mg, Al, Si, Ca, Zr, Ti, Hf, 희토류 원소, Ba 및 Sr으로부터 선택되는 원소의 산화물이며, 가수가 큰 금속 산화물이 Al2O3, Sc2O3, Cr2O3 및 V2O3로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
청구항 7의 고주파 자성 재료의 제조 방법은, 난환원성 금속 산화물, 난환원성 금속 산화물에 대해 몰％로 0.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하, 그 중에서도 특히 0.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하의 Al2O3, Sc2O3, Cr2O3 및 V2O3로부터 선택되는 금속 산화물, 및 Fe, Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물을 혼합, 분쇄, 소결시켜 평균 입경이 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하, 그 중에서도 100 ㎚ 이상 500 ㎚ 이하인 복합 산화물을 얻는 공정, 및
복합 산화물을 환원 처리하고, 금속·합금 입자를 산화물상 입자계·입자내에 석출시키는 환원 처리 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
고주파역에 있어서 만족스러운 특성이 얻어지고, 또한 장시간 열적 안정성에 적합한 신형의 고주파 자성 재료 및 제조 수율 향상에 적합한 제조 방법을 제공할 수 있다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
하기에서는, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
(제1 실시 형태)
본 발명의 제1 실시 형태의 고주파 자성 재료에 대해 설명한다.
본 실시 형태의 고주파 자성 재료는 Fe, Co 또는 이들을 기재로 하는 합금 중 1종 이상을 포함하는 금속 입자, 및 산화물상을 함유한다. 산화물상은 난환원성 금속 산화물을 포함하는 주상 중에, 주상의 금속 산화물보다 가수가 큰 금속 산화물이 고용된 고용체이다.
Fe, Co를 기재로 하는 합금 (Fe 기재의 합금, Co 기재의 합금)의 예로 Fe 및 Co 중 1종 이상을 함유하고, 그 일부가 다른 금속으로 치환된 합금을 들 수 있다. 또한, 이러한 합금은 Fe와 Co의 총량이 합금 전체의 50 원자％ 이상인 것이 바람직하다.
도 1은 고주파 자성 재료 (3)의 두께 방향의 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다. 고주파 자성 재료 (3)은 자성 금속 입자 (1)과 이 자성 금속 입자를 내부에 저장한 산화물 주상 (2)를 갖는다. 이 산화물 주상 (2)는 난환원성의 금속 산화물을 포함한다. 고주파 자성 재료 (3)은 난환원성 금속 산화물에 고용된 것보다 가수가 큰 금속 산화물을 포함한다.
여기서, 난환원성 금속 산화물이란 실온으로부터 1500 ℃의 수소 분위기하에서 금속으로 환원되기 어려운 금속 산화물을 나타낸다. 이러한 금속 산화물로는, 예를 들면 Mg, Al, Si, Ca, Zr, Ti, Hf, 희토류 원소, Ba, Sr 등의 산화물을 들 수 있다. 본 실시 형태에서, 난환원성 금속 산화물로는 상기 산화물 1종 또는 이들 산화물 복수 종을 사용할 수 있다.
또한, 난환원성 금속 산화물보다 가수가 큰 산화물은, 예를 들어 난환원성 금속 산화물이 2가의 산화마그네슘 (MgO)인 경우, 3가 이상의 가수를 갖는 금속 산화물이 고려된다. 그 중에서도 3가의 금속 산화물이 유효하고, 구체적으로는 Al2O3, Sc2O3, Cr2O3 및 V2O3 등을 들 수 있다.
본 실시 형태의 고주파 자성 재료는 강자성 공명 손실 이외의 손실이 거의 없으며, 고주파에서도 높은 투자율을 가지고, 또한 강자성 공명 주파수도 수 GHz에 이른다. 따라서, 강자성 공명 주파수보다 낮은 주파수 대역에서는 높은 μ’ 및 낮은 μ”를 갖기 때문에, 인덕턴스 소자 등의 고투자율 부품으로서 이용할 수 있다. 한편, 강자성 공명 주파수 부근에서는 낮은 μ’ 및 높은 μ”를 가져 전자파 흡수체로서 이용할 수 있다. 즉, 1개의 재료이더라도 주파수 대역을 선택함으로써, 고투자율 부품으로도 전자파 흡수체로도 사용할 수 있는 매우 범용성이 높은 재료라고 할 수 있다.
본 실시 형태의 가수가 큰 산화물은 난환원성 금속 산화물에 전부 고용될 수도 있지만, 난환원성 금속 산화물의 입자계 또는 표면에 존재할 수도 있다. 이러한 고주파 자성 재료의 단면을 확대한 모식도를 도 2에 나타낸다. 이 고주파 자성 재료 (3)은 난환원성 산화물과 가수가 큰 산화물을 포함하는 산화물상의 결정 입자인 산화물 입자 (4), 산화물 입자 (4)의 입자계 (5)나 내부에 존재하는 자성 금속 입자 (1), 및 입자계 (5)에 존재하는 가수가 큰 산화물을 포함한다. 가수가 큰 금속 산화물이 난환원성 금속 산화물에 고용되면, 산화물 내의 금속 이온의 확산 속 도가 증가하고, 환원시에 금속의 석출 속도를 증가시킬 수 있다. 특히, MgO에 대한 첨가물 중에서 Sc2O3가 특히 바람직하다. 그 이유는 Mg0에 대한 고용량이 크고, 금속 이온의 확산 속도 증가가 보다 현저해지기 때문이다.
또한, 주상보다 가수가 크고 주상에 고용되어 있는 산화물의 조성은, 몰％로 0.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하이고, 그 중에서도 특히 0.001 ％ 이상 O.01 ％ 이하인 것이 바람직하다. 고용시키는 양이 많을수록 확산 속도면에서 유리해지고, 작은 에너지로 충분한 양의 금속 입자를 석출시키는 것이 가능해진다. 그에 따라, 저비용 공정을 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 금속 입자가 산화물 입자 표면 및 내부에 석출될 때 여분의 열 응력이 발생하지 않기 때문에, 금속 입자가 산화물 입자 표면 및 내부에 열적으로 안정된 밀착 상태로 석출될 수 있다. 그러나, 한편으로는 고용 산화물이 많으면 복합 산화물 소결체를 합성할 때 치밀화를 저해하는 원인이 되어 바람직하지 않다. 치밀화 저해에 영향을 거의 주지 않고, 금속 이온의 확산 속도를 효과적으로 증가시킬 수 있는 최적의 고용 산화물의 조성은 몰％로 O.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하이다.
본 실시 형태의 고주파 자성 재료에 있어서, 산화물상의 평균 입경이 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하, 그 중에서도 특히 100 ㎚ 이상 500 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 산화물층의 평균 입경이 상기 범위에 있음으로써, 열 주기에 매우 강하고, 장시간에 걸친 열적 자기 특성이 우수하다.
또한, 산화물상이 Fe 및 Co 중 1종 이상을 함유하는 산화물, 난환원성 금속 산화물, 및 가수가 큰 산화물의 복합 산화물을 구비하는 것이 바람직하다. 이 복합 산화물은 조성의 자유도를 고려하면 고용체가 바람직하고, 특히 전율 고용체가 바람직하다. 또한, 난환원성 금속 산화물을 2종 이상 사용할 경우, 복합 산화물도 2종 이상 형성될 수 있다.
이상과 같은 고주파 자성 재료는, 예를 들면 난환원성 금속 산화물, Fe, Co 또는 이들을 기재로 하는 합금 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물, 및 난환원성 금속 산화물보다 가수가 큰 금속 산화물의 복합 산화물을 포함하는 전구체를 제조하고, 상기 전구체를 환원 분위기하에서 열 처리함으로써 제조할 수 있다. 이러한 제조 방법에 따르면, 자기 특성과 열적 안정성이 우수한 고주파 자성 재료를 양호한 수율로 제조할 수 있다. 수율이 향상되기 때문에 제조 비용을 절감하는 데 효과적이다.
본 실시 형태의 고주파 자성 재료는, 난환원성 금속 산화물, 금속 산화물, 및 Fe, Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물을 혼합, 분쇄, 소결시켜 평균 입경이 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하, 그 중에서도 100 ㎚ 이상 500 ㎚ 이하인 복합 산화물을 얻은 후, 복합 산화물을 환원 처리하고, 금속·합금 입자를 산화물상 입자계·입자내에 석출시키는 환원 처리를 행함으로써 제조할 수 있다. 이와 같이 하면, 환원 처리 공정시에 석출 금속 입자와 산화물상의 밀착성이 매우 높아지고, 또한 치밀한 고주파 자성 재료를 기대할 수 있다. 석출 금속 입자와 산화물상의 밀착성이 높으면, 장시간에 걸친 열적 자기 특성이 우수하고, 또한 치밀할 수 있기 때문에 불필요한 부피를 줄일 수 있어 부재의 소형화를 기대할 수 있다.
산화물상의 평균 입경의 효과와 극미량의 금속 산화물의 고용 효과는 각각 개별적으로도 효과적이지만, 바람직하게는 두 가지를 만족시킴으로써 보다 큰 효과를 발휘한다. 즉, 산화물상의 평균 입경을 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하, 그 중에서도 특히 100 ㎚ 이상 500 ㎚ 이하로 하고, 또한 난환원성 금속 산화물에 고용되어 있는 금속 산화물의 조성을, 몰％로 O.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하, 그 중에서도 특히 몰％로 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하로 한다. 그에 따라, 보다 우수한 고주파 자기 특성을 갖는 자성 재료를 실현할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 금속 입자는 Fe 입자, Co 입자, FeCo 합금 입자, FeCoNi 합금 입자, Fe 기재의 합금 입자, Co 기재의 합금 입자 중 1종 이상인 것이 바람직하다. Fe 기재의 합금 또는 Co 기재의 합금으로, 제2 성분으로서 Ni, Mn, Cu 등을 함유하는 FeNi 합금, FeMn 합금, FeCu 합금, CoNi 합금, CoMn 합금, CoCu 합금, FeCo 합금에 Ni, Mn, Cu를 함유시킨 합금 등을 들 수 있다. 이들 금속 입자는 고주파 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, Fe나 Co의 산화물은 난환원성 금속 산화물과 고용체를 형성하기가 용이하기 때문에 바람직하다. 또한, 내산화성의 측면에서, Fe 기재의 합금 입자는 일부 다른 원소로 치환된 부류가 바람직하고, 구체적으로는 FeCo, FeCoNi, FeNi이 바람직하며, 또한 이들 일부가 제3 원소 (다른 성분)로 치환될 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 금속 입자로서 Fe 입자, Co 입자, FeCo 합금 입자, FeCoNi 합금 입자, Fe 기재의 합금 입자, Co 기재의 합금 입자 중 1종 이상이 존재할 수 있다. 상기 금속 입자에 다른 비자성 금속 원소가 합금화될 수도 있 지만, 지나치게 많으면 포화자화가 지나치게 감소하기 때문에, 고주파 특성을 고려할 때 다른 비자성 금속 원소 (Fe, Co 이외의 환원성 금속)에 의한 합금화는 10 원자％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 비자성 금속이 조직 중에 단독으로 분산될 수도 있지만, 그 양은 자성 금속 입자에 대해 부피비로 20 ％ 이하가 바람직하다. 석출된 미세 결정의 내산화성 측면에서, Fe 기재의 합금 입자가 Co 또는 Ni을 일부 포함하는 것이 바람직하고, 특히 포화자화의 측면에서 FeCo 기재의 합금 입자가 바람직하다.
또한, 고주파 자성 재료는 다결정체인 것과 동시에, 금속 입자가 결정의 입자계 또는 입자내 중 적어도 하나 이상에 존재하는 것이 바람직하다.
또한, 산화물상은 마그네슘 산화물, 알루미늄 산화물, 칼슘 산화물, 규소 산화물, 희토류 금속 산화물, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 바륨 산화물, 스트론튬 산화물, 아연 산화물로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
또한, 산화물상은 FeMgO계, FeCoMgO계, FeCoNiMgO계, CoMgO계, FeAlO계, CoAlO계, FeCoAlO계, FeCoNiAlO계 중 1종 이상인 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 고주파 자성 재료는, 난환원성 금속 산화물 분말 (A), Fe 또는 Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물 분말 (B), 및 가수가 큰 산화물 분말 (C)를 포함하며, 난환원성 금속 산화물과 Fe 또는 Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물의 비가 몰비로 A:B=1:9 내지 9:1인 복합 산화물을 제조하고, 상기 복합 산화물을 환원시켜 복합 산화물의 입자내 또는 입자계에 Fe, Co 또는 이들을 기재로 하는 합금 1종 이상을 포함하는 금속 입자를 석출시킴으로써 제조할 수 있다. 이 러한 제조 방법에 따르면, 자기 특성이 우수한 고주파 자성 재료를 양호한 수율로 제조할 수 있고, 제조 비용을 절감하는 데 효과적이다.
금속 입자는 평균 입경이 10 ㎚ 이상 2000 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 평균 입경이 10 ㎚ 미만이면 초상자성이 발생하기도 하여 자속량이 부족하게 된다. 한편, 2000 ㎚를 초과하면 고주파 영역에서 와전류의 손실이 증가하고, 목적하는 고주파 영역에서의 자기 특성이 저하된다. 10 ㎚ 이상 50 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다. 입경이 커지면 와전류 손실이 발생할 뿐만 아니라, 단자구(單磁區) 구조보다 다자구(多磁區) 구조를 취하는 것이 에너지 면에서 안정적이다. 그러나, 다자구 구조의 투자율의 고주파 특성은 단자구 구조의 투자율의 고주파 특성보다 열악하다. 따라서, 고주파용 자성 부재로서 사용할 경우에는, 자성 금속 입자를 단자구 입자로 존재하게 한다. 단자구 구조를 유지하는 한계 입경이 50 ㎚ 정도 이하이기 때문에, 입경을 50 ㎚ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 이상을 종합하면, 금속 입자의 평균 입경은 10 내지 2000 ㎚, 그 중에서도 특히 10 ㎚ 이상 50 ㎚ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태의 고주파 자성 재료는 다결정체인 것이 바람직하다. 다결정체라고 하는 것은 분말 야금법 (소결법)에 의해 제조 가능한 것을 의미하고, 비용의 절감을 가능하게 한다. 또한, 석출된 금속 입자는 단결정일 수도 있다. 석출된 금속 입자가 단결정이어서, 자화 용이축을 갖출 수 있기 때문에 결정 자기이방성을 제어할 수 있고, 고주파 특성은 다결정의 경우보다 양호해진다.
또한, 상기 금속 입자는 고주파 자성 재료를 구성하는 결정 입자의 결정 입 자내 또는 결정 입자계 중 적어도 하나에 존재하는 것이 바람직하다. 고주파 자기 특성을 향상시키기 위해서 결정 입자내 및 결정 입자계 둘 모두에 금속 입자가 존재하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 고주파 자성 재료는 강자성 공명 손실 이외의 손실이 거의 없어 고주파에서도 높은 투자율을 갖고, 또한 강자성 공명 주파수도 수 GHz에 이르며, 고투자율 부품으로도 전자파 흡수체로도 사용할 수 있는 범용성이 높은 재료이다.
(제2 실시 형태)
고주파 자성 재료를 구성하는 결정으로서, 난환원성 금속 산화물 결정, 가수가 큰 산화물, 및 금속 입자 이외에, 난환원성 금속과 Fe 또는 Co의 산화물을 포함하는 복합 산화물 (고용체)의 결정을 포함할 수 있다. 이러한 복합 산화물이 잔존하는 고주파 자성 재료가 본 발명의 제2 실시 형태이다. 상기 복합 산화물은 단순히 복수 종의 산화물을 혼합하여 수지로 굳힌 것이 아니고, 2종 이상의 금속을 구성 원소로서 포함하는 산화물을 나타내는 것이다. "복합 산화물"과 "단순히 2종을 혼합하여 굳힌 것"은 X선 회절, EPMA(전자 탐침 미량 분석법, Electron Probe Micro-Analysis), EDX(에너지 분산형 X-선 형광 분광기, Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer) 등에 의해 판별 (분석) 가능하다.
또한, 난환원성 금속, 가수가 큰 산화물 및 Fe 또는 Co의 산화물을 포함하는 복합 산화물은, 후술하는 환원 공정시, 결정 입자내에 금속 입자를 석출시키기 용이하기 때문에 자기 특성의 제어에 유효하다. 특히, 금속 입자를 석출시키기 용이 한 복합 산화물의 일례로는 전율 고용체를 들 수 있고, 구체적으로 FeMgO계, FeCoMgO계, FeCoNiMgO계, CoMgO계가 있으며, 또한 이 외에도 FeAlO계, CoAlO계, FeCoAlO계, FeCoNiAlO계 중 1종 이상을 들 수 있다. 이들 화합물은 난환원성 금속 산화물로서 MgO 또는(및) Al2O3 (또는, Mg이나 Al을 구성 원소로 포함하는 복합 금속 산화물)를 이용한 경우에 형성된다.
제1 및 제2 실시 형태의 고주파 자성 재료는, 난환원성 금속 산화물, 상기 금속 산화물, 및 Fe와 Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물을 혼합, 분쇄, 소결시켜 얻어지는, 평균 입경 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하, 그 중에서도 100 ㎚ 이상 500 ㎚ 이하의 복합 산화물을 분말상으로 환원 처리한 것이다. 이 환원 처리 후에 분말을 압축할 수도 있다. 또한, 분말상으로 환원 처리한 후에 수지 등으로 굳힐 수도 있다. 또한, 벌크상의 복합 산화물을 환원 처리할 수도 있다.
제1 및 제2 실시 형태의 고주파 자성 재료는, 100 MHz에서 수 GHz, 나아가 10 GHz 이상의 고주파역에 있어서도 우수한 특성을 나타내는 것이다. 따라서, 상기 고주파 자성 재료를 이용한 고주파 자성 부품은 우수한 고주파 특성을 나타내며, 예를 들면 인덕터, 쵸크 코일, 필터, 트랜스, 특히 휴대 전화나 무선 LAN 등을 위한 안테나 기판 (이상은 높은 투자율 실수 부 μ’를 이용함)이나, 전자파 흡수체 등 (높은 투자율 허수 부 μ”를 이용함)의 100 MHz, 나아가 1 GHz 이상의 고주파역에서 사용되는 고주파 자성 부품에 적합하다.
(제3 실시 형태)
본 발명의 제3 실시 형태의 고주파 자성 재료의 제조 방법에 대해 설명한다.
공정 1: 난환원성 금속 산화물 분말 (A), Fe 또는 Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물 분말 (B) 및 가수가 큰 산화물 (C)를 포함하고, 난환원성 금속 산화물과 Fe 또는 Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물의 비가 몰비로 A:B=1:9 내지 9:1인 복합 산화물, 예를 들면 고용체를 제조하는 공정, 및
공정 2: 상기 복합 산화물을 환원시켜 복합 산화물의 입자내 또는 입자계에 Fe, Co 또는 이들을 기재로 하는 합금 중 1종 이상을 포함하는 금속 입자를 석출시키는 공정의 2단계 공정을 구비하는 제조 방법이 바람직하다.
이 제조 방법은 공정 1에서 복합 산화물을 제조하고, 공정 2에서 환원시킴으로써 소정의 금속 입자를 석출시키는 방법이다.
우선, 공정 1에 대해 설명한다. 공정 1에서는, 난환원성 금속 산화물 분말 (A), Fe, Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물 분말 (B), 및 추가로 난환원성 금속 산화물 (A)보다 가수가 큰 산화물 (C)를 준비하고, (A)와 (B)의 몰비가 A:B=1:9 내지 9:1이고, 또한 (A)와 (C)의 몰비가 A:C=1:0.001 내지 1:0.1인 복합 산화물, 예를 들면 고용체를 제조한다.
Fe, Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물 분말 (B)로는 일산화철 (FeO), 산화코발트 (CoO)가 바람직하다. 산화철로는, 예를 들면 FeO, Fe2O3, Fe3O4 등의 여러가지 형태 (화학 양론)가 있다. 일산화철 (FeO)은 난환원성 금속 산화물과 넓은 조성 범위에서 복합 산화물을 형성하기가 용이하다. 예를 들면, 난환원성 금속 산 화물로서 MgO을 사용한 경우, FeO, CoO가 전율 고용체가 되기 때문에 특히 바람직하다. 전율 고용체의 경우에는, 환원 공정 (공정 2)에 있어서 결정 입자 내에서 미세한 금속 입자를 임의의 비율로 석출시키기가 용이하다. 또한, 일부에 다른 가수의 산화철이 포함될 수도 있으며, 또한 FeAlO계 화합물의 고용체를 형성하는 경우에는 Fe2O3를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, Fe 또는 Co를 포함하는 금속 산화물로는 Ni, Cu, Mn이 가해진 복합 금속 산화물일 수 있고, 그 양은 Ni의 경우에는 Co 또는 Fe에 대해 50 몰％ 미만, Cu 또는 Mn의 경우에는 10 몰％ 이하까지 함유할 수도 있다. 복합 금속 산화물로는 CoFe2O4, NiFe2O4와 같은 복합 금속 산화물일 수 있고, 산화니켈, 산화구리, 산화망간을 별도로 가한 것일 수도 있으며, 불순물로서 포함되는 것을 사용할 수도 있다.
금속 산화물 (B)는 200 ℃ 이상 1500 ℃ 이하의 수소 분위기하에서, 금속으로 환원될 수 있는 Fe 또는 Co를 포함하는 금속 산화물이기 때문에, 후술하는 석출 공정에서 금속 입자를 석출시킬 수 있다. 따라서, Fe, Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물 (B)는 환원성 금속 산화물 (B)라고 할 수도 있다.
A:B는 몰비로 1:9 내지 9:1인 것이 바람직하다. 상기 몰비에 있어서, A:B=9:1보다 A가 많으면, 금속 산화물 (B)의 비율이 적고, 또한 입자 사이의 자기적 상호 작용이 낮아지며, 경우에 따라서는 초상자성이 발생하게 되고, 특성이 불량해진다. 한편, A:B=1:9보다 B가 많으면 환원 공정에 의해 석출된 금속 입자의 결정 입자가 커지고, 고주파에서의 특성이 저하되며, 고주파용 자심, 전자파 흡수 체 등에 필요한 자기 특성이 저하된다. 따라서, 환원에 의한 자성 입자의 금속량을 적정량으로 억제할 수 있고, 자성 입자 간의 합체나 입자 성장을 억제할 수 있으며, 또한 충분한 금속량을 석출시킬 수 있는, A:B=2:1 내지 1:2의 비로 A와 B를 혼합하는 것이 바람직하다.
난환원성 금속 산화물 (A), 환원성 금속 산화물 (B), 난환원성 금속 산화물 (A)보다 가수가 큰 산화물 (C)는 모두 평균 입경이 서브마이크론, 그 중에서도 특히 10 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하인 원료 분말을 사용하는 것이, 그 후의 공정에서 평균 입경이 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하인 복합 산화물을 제조하기 위해 적합하다.
공정 1에서, 우선 소정의 몰비가 되도록 난환원성 금속 산화물 (A), 환원성 금속 산화물 (B), 및 난환원성 금속 산화물 (A)보다 가수가 큰 산화물 (C)를 칭량하고, 볼 밀(ball mill) 등으로 혼합하여 원료 분말을 조정(調整)하는 원료 분말 조정 공정을 행한다. 가수가 큰 산화물 (C)는 사전에 난환원성 금속 산화물 (A)에 첨가 또는 고용시킨 분말을 사용할 수도 있다.
이어서, 원료 분말을 소정의 온도로 가열하여 원료들을 반응시킨다. 반응의 가열 온도 등의 여러가지 조건은 원료 분말이나 목적하는 성질에 따라 적절하게 결정할 수 있다. 예를 들면, 원료 분말을 압축 성형한 후, 산화성 분위기, 진공, 또는 Ar 등의 불활성 분위기 중에서 600 ℃ 이상 1500 ℃ 이하의 온도로 가열하여 소결시키는 방법이 있다. 산화성 분위기란, 대기, 산소를 함유하는 불활성 기체 분위기 등을 들 수 있지만, 산소량을 변동시키지 않기 위해서는 불활성 분위기 또는 진공 중에서 소결시키는 것이 바람직하다. 또한, 원료 분말은 화학 반응에 의한 침전물을 사용하면, 보다 미세한 원료 분말이 얻어지고, 여러가지 공정을 거친 후의 결정 입자의 미세화에도 반영된다는 점에서 바람직하다.
공정 1에 의해 얻어지는 복합 산화물은 분말, 벌크 등의 형상으로, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 분말이나 벌크 중 어느 형상이든지 소결법 (분말 야금법)에 의해 제조된 것은 다결정체가 된다.
여기서, 얻어진 복합 산화물 소결체의 평균 입경이 클 때, 1 ㎛ 이상인 경우에는 소결 후에 분쇄하여 평균 입경을 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하로 할 수도 있지만, 바람직하게는 소결체의 상태일 때 이미 평균 입경이 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하인 것이 선호된다.
이어서, 얻어진 복합 산화물을 환원시켜 Fe, Co 또는 이들을 기재로 하는 합금 중 1종 이상을 포함하는 금속 입자를 석출시키는 공정 2를 행한다. 얻어진 복합 산화물을 수소 환원시켜, 금속 입자를 결정 입자내 또는 입자계 중 하나 이상에 석출시킬 수 있다. 본 실시 형태에서의 수소 환원은 상기 분말, 벌크 (예를 들면, 팰릿형, 환형, 직사각형), 또한 벌크상 시료를 분쇄한 분쇄 분말 상태로 행해질 수 있다. 특히, 분말 (분쇄 분말을 포함함)일 경우, 반응이 단시간에 종결되기 때문에, 미세한 금속 입자를 균일하게 분산시키기가 용이하다. 또한, 소정의 자성 부품의 형상으로 환원시키면 그 후의 부품화까지 처리가 간단해진다.
수소 환원의 온도와 시간은 수소에 의해 적어도 산화물의 일부가 환원되는 온도일 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 단, 200 ℃ 이하에서는 환원 반응이 지나치게 느리게 진행되며, 또한 1500 ℃를 초과하면 석출한 금속 미립자의 성장이 단시간에 진행되기 때문에, 200 ℃ 이상 1500 ℃ 이하가 바람직하다. 또한, 시간은 환원 온도와의 균형으로 결정되지만, 10 분 이상 100 시간 이하일 수 있다. 또한, 수소 분위기는 기류가 바람직하고, 그 값은 10 cc/분 이상 일 수 있다. 수소 기류 중 (수소 흐름 중)에서 환원을 행하면 복합 산화물의 전면에 균일하게 금속 입자를 석출시키키가 용이하다.
또한, 복합 산화물 중의 Fe 또는 Co를 전량 석출하도록 환원시키면 제1 실시 형태가 되고, 일부 복합 산화물이 잔류하도록 환원시키면 제2 실시 형태가 된다.
이상과 같이 본 실시 형태의 제조 방법은, 일단 복합 산화물을 제조한 후 환원 처리에 의해 금속 입자를 석출하는 공정을 구비하는 것이다. 복합 산화물을 환원시키는 방법을 이용하기 때문에, 환원으로 균일하게 분산된 석출 금속 입자를 얻기가 용이하다.
또한, 고주파 자성 재료를 고주파 자성 부품으로 가공할 때, 소결체일 경우에는 연마나 절삭 등의 기계 가공을 행하고, 분말일 경우에는 수지와의 컴파운딩을 행하며, 또한 표면 처리 등을 필요에 따라 행한다. 또한, 인덕터, 쵸크 코일, 필터, 트랜스로서 이용하는 경우에는 코일 처리를 행한다.
이상과 같이, 제1 내지 제3 실시 형태의 고주파 자성 재료는 인덕터, 필터, 트랜스, 쵸크 코일, 휴대 전화나 무선 LAN 등을 위한 안테나 기판 (이상은 높은 투자율 실수 부 μ’를 이용함)이나 전자파 흡수체 등 (높은 투자율 허수 부 μ”를 이용함) 여러가지 분야에 적용할 수 있다. 또한, 이들은 동일한 재료로 여러가지 분야에 적용할 수 있기 때문에 재료로서의 범용성이 높고, 제조성을 향상시키는 요 인도 된다.
도 3A는 본 발명의 고주파 자성 소자의 일례인 인덕터를 나타내는 평면 모식도이다. 도 3B는 도 3A의 IIIB-IIIB 단면을 나타내는 모식도이다. 고주파 자성재층 (6)은 자성층 (9)의 표면에 형성되어 양자에서 자성 기판 (10)이 구성된다. 배선 (7)은 고주파 자성재층 (6) 상에 소정의 패턴으로 인덕터 (11)이 형성되어 있다. 고주파 자성재층 (6)에 수지를 첨가함으로써 기판을 연성 기판으로 할 수 있다.
<실시예>
하기에서 본 발명을 구체화한 실시예를 비교예와 대비하면서 보다 상세하게 설명한다.
(실시예 1 내지 실시예 8)
하기 표 1에 나타낸 조성이 되도록 MgO, Al2O3 등의 난환원성 금속 산화물 분말 (A), FeO, CoO 등의 환원성 금속 산화물 분말 (B), 및 산화Al, 산화Sc, 산화Cr, 산화V 등의, 난환원성 금속 산화물 분말 (A)보다 가수가 큰 산화물 (C)를 각각 칭량한 후, 볼 밀로 혼합 (1 시간, 회전수 300 rpm)하여, (A), (B), 및 (C)를 포함하는 혼합 분말을 제조하였다. 얻어진 혼합 분말을 1 t/㎠ (98 MPa)의 압력으로 압축 성형하여 팰릿형 시료를 제조하였다.
이어서, 얻어진 시료를 대기로(大氣爐) 내에 도입하고, 500 ℃에서 1 시간 동안 탈지하고, 연속하여 600 ℃ 내지 1500 ℃에서 6 시간 더 소결시켜 산화물 고 용체 (팰릿형 시료)를 제조하였다.
소결시킨 팰릿형 시료를 분쇄한 후, 수소로(水素爐) 내에 도입하고, 순도 99.9 ％의 수소 기체를 매분 200 cc로 흘리면서, 매분 10 ℃의 속도로 소정의 각 온도로 승온시키고, 700 ℃ 이상 1000 ℃ 이하의 각 온도에서 20 분 이상 60 분 이하의 환원을 행한 후 노냉(爐冷)하고, 본 실시예의 고주파 자성 재료를 얻었다. 본 실시예에서 상기 각 제조 공정에서 필요한 시간은 건식 혼합이 1 시간, 소결 열처리가 10 시간 (승온: 3 시간, 유지: 3 시간, 강온: 4 시간), 환원 처리가 6 시간(승온: 2 시간, 유지: 1 시간, 강온: 3 시간)으로 합계 17 시간이며, 혼합·탈지 공정 등을 포함하는 전체 공정의 소요 시간은 모든 실시예에서 25 시간이었다.
이것을 에폭시 수지 (2 중량％)와 혼합하고, 너비 4.4 ㎜, 길이 5 ㎜, 두께 1 ㎜의 직방체로 성형하고, 150 ℃에서 경화시켜 평가용 시료로 사용하였다.
(비교예 1 내지 3)
비교예로서, FeAlSi 입자를 에폭시 수지로 굳힌 것을 비교예 1, 카르보닐철 입자를 에폭시 수지로 굳힌 것을 비교예 2, 또한 NiZn 페라이트 소결체를 비교예 3으로 하였다.
(비교예 4)
본 비교예는 일본 특허 공개 제2001-358493호 공보에 기재된 것과 같은 기계적 합금법을 통해 제조한 것이다. 입경 1 ㎛의 Fe 분말과 입경 1 ㎛의 Mg0 분말을, 몰％로 6:4가 되도록 1 시간에 걸쳐 혼합하여 혼합 분말을 제조하고, 스테인레스제 볼과 함께 스테인레스제 용기에 도입하고, 아르곤 기체로 치환·밀봉한 후, 300 rpm에서 100 시간 동안 혼합하여 기계적 합금 처리를 행하였다. 처리 후에는, 이 혼합 분말을 진공로 중에 도입하고, 500 ℃로 1 시간에 걸쳐 승온시키고, 1 시간 동안 환원 처리를 행하였다. 상기 전체 제조 공정에 필요한 공정 시간은 103 시간이었다.
이와 같이 원료가 되는 고주파 자성 재료의 분말을 제조하였다. 그 후의 공정은 실시예 1 내지 실시예 8과 동일하였다.
(비교예 5)
표 1에 나타낸 조성이 되도록, 난환원성 금속 산화물 분말 (A) 및 환원성 금속 산화물 분말 (B)를 각각 칭량하였다. 그 후의 공정은 실시예 1 내지 실시예 8과 동일하였다.
고주파의 자기 특성으로는 우선, 투자율을 측정하였다. 투자율은 1 GHz에서 투자율 실수 부 μ’를 측정하였다. 추가로, 장시간의 열적 자기 특성을 평가하기 위해, 온도 60 ℃, 습도 90 ％의 고온 항습조내에 1000 H (시간) 방치한 후, 다시 투자율 실수 부 μ’를 측정하여 초기값과 비교하였다. 시간에 따른 변화를 (1000 H 방치한 후의 투자율 실수 부 μ’/방치 전의 투자율 실수 부 μ’)로 나타내었다.
이어서, 전자파 흡수 특성으로서, 2 GHz의 전자파를 이용할 때의 전자파 흡수량을 반사 감쇠량이라고 정의하고, 비교예 1의 흡수량을 1로 하고, 상대값으로 나타내었다. 시료 전자파 조사면과 그 반대면에 두께가 1 ㎜인 동일한 면적의 금속 박편을 접착시키고, 네트워크 분석기(network analyzer)의 S11 모드를 이용하여 자유 공간에서 반사 전력법으로 측정하였다. 반사 전력법은 시료를 접착하지 않은 금속 박편 (완전 반사체)의 반사 수준과 비교하여 시료로 인해 반사 수준이 어느 dB 감소했는 지를 측정하는 방법이다.
일반적으로, 강자성 공명 손실 이외의 손실이 거의 없고 고주파에서도 높은 투자율을 갖는 고주파 자성 재료는, 강자성 공명 주파수보다 낮은 주파수 대역에서 높은 μ’와 낮은 μ”를 가지며, 인덕턴스 소자 등의 고투자율 부품으로 이용할 수 있다. 또한, 강자성 공명 주파수 부근에서는 낮은 μ’와 높은 μ”를 가지며 전자파 흡수체로 이용할 수 있다. 즉, 1개의 재료이더라도 주파수 대역을 선택함으로써, 고투자율 부품으로도 전자파 흡수체로도 사용할 수 있다. 본 자기 특성 평가는 1 GHz에서 μ’를 평가하여 고투자율 부품으로서의 가능성을 탐색하고, 2 GHz에서 전자파의 흡수량을 측정하여 전자파 흡수체로서의 가능성을 탐색하였다.
석출 금속 입자의 평균 결정 입경의 측정 방법은, TEM(투과 전자 현미경, Transmission Electron Microscopy) 관찰을 바탕으로 행하였다. 구체적으로는 TEM 관찰 (사진)에서 나타난 각 금속 입자의 최장 대각선을 그 입경으로 하고, 그 평균으로 구하였다. 또한, TEM 사진은 단위 면적이 10 ㎛×10 ㎛인 부분을 세 부분 이상 취하여 평균값을 구하였다.
복합 산화물의 환원 전의 평균 입경은 SEM(주사형 전자 현미경, Scanning Electron Microscope) 관찰을 바탕으로, 입자의 최장 대각선과 최단 대각선을 평균한 것의, 100개 이상의 입자의 평균값을 구하였다.
표 1에, 상기 각 실시예 및 비교예의 투자율, 1000 H 후의 투자율 실수 부의 시간에 따른 변화, 전자파 흡수 특성, 제조 소요 시간 등의 평가 결과를 나타내었다. 표 1로부터 알 수 있듯이, 본 실시예의 고주파 자성 재료가 우수한 자기 특성을 얻는다는 것을 알 수 있었다. 또한, 투자율 실수 부 μ’는 단지 1 GHz이지만 고른 주파수 특성을 나타내고, 100 MHz에서도 거의 동일한 값이 되었다. 또한, 실시예의 고주파 자성 재료에 있어서 임의의 석출 금속 입자는 Fe 입자, Co 입자, Fe 기재의 합금 입자, Co 기재의 합금 입자 중 1종 이상이었다. 또한, 석출 금속 입자의 최대 직경은 모두 2000 ㎚ 이하이었다. 또한, 결정 입자내 및 입자계에서 모두 석출 금속 입자가 확인되었다.
또한, 소결에 의해 생성된 복합 산화물의 환원 후의 잔존상을 EPMA에 의해 확인한 결과, 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 5는 고용체 이외의 산화물상이 검출되지 않았다. 한편, 실시예 4, 실시예 6, 실시예 7 및 실시예 8의 재료에서는 고용체의 표면 또는 입자계의 일부에서 분말 (C)의 편석이 검출되었다.
또한 실시예 7에 대해서는, 일부의 산화물 입자에서 철이 검출되었다.
표 1의 결과를 정리하면, 환원 전의 복합 산화물 입자의 입경이 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하일 때, 그 중에서도 특히 100 ㎚ 이상 500 ㎚ 이하일 때, 또한 금속 산화물 (C)의 조성이 난환원성 금속 산화물 (A)에 대해 몰％로 0.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하일 때, 그 중에서도 특히 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하일 때, 자기 특성이 우수하였고, 환원 전의 복합 산화물 입자의 입경이 100 ㎚ 이상 500 ㎚ 이하일 때, 또한 금속 산화물 (C)의 조성이, 난환원성 금속 산화물 (A)에 대해 몰％로 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하일 때, 더욱 우수한 자기 특성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 상기 실시예에서, 1 GHz 에서의 μ’가 높고 열적 안정성에 있어서도 우수하며, 1 GHz 대역에서 고투자율 부품으로 이용할 수 있는 가능성을 갖고, 또한 2 GHz에서의 전자파 흡수 특성도 우수하기 때문에, 2 GHz 대역에서 전자파 흡수체로도 이용할 수 있는 가능성을 갖는다. 즉, 1개의 재료이더라도 사용 주파수 대역을 변경함으로써 고투자율 부품으로도 전자파 흡수체로도 사용할 수 있어, 폭넓은 범용성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 실시예에서 제조 공정에 필요한 소요 시간은 기계적 합금법과 비교하더라도 단축되었고, 제조 수율의 향상을 도모할 수 있다.
고주파역에서 만족스러운 자기 특성이 얻어지고, 또한 장시간 열적 안정성이 높은 신형의 고주파 자성 재료 및 제조 수율 향상이 가능한 고주파 자성 재료의 제조 방법을 제공할 수 있다.
Claims (7)
- Fe 및 Co 중 하나를 포함하는 금속 입자, 또는 Fe 및 Co 중 1종 이상을 기재로 하는 합금 입자, 및 산화물상으로 구성되는 고주파 자성 재료에 있어서,상기 산화물상이 난환원성 금속 산화물을 포함하는 주상(主相)과, 상기 난환원성 금속 산화물보다 가수(價數)가 큰 금속 산화물을 포함하며, 상기 가수가 큰 금속 산화물이 상기 주상에 고용(固溶)되어 있으며, 상기 금속 입자 또는 합금 입자가 10 nm 내지 2000 nm의 평균 입경으로 석출되는 것을 특징으로 하는 고주파 자성 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 주상이 복수 개의 산화물 입자로 구성되며, 상기 산화물 입자의 입자계에 상기 가수가 큰 금속 산화물과 동종의 금속 산화물이 존재하는 것을 특징으로 하는 고주파 자성 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 가수가 큰 금속 산화물을 상기 난환원성 금속 산화물에 대해 몰％로 0.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 자성 재료.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화물상이 평균 입경이 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하인 복수 개의 입자인 것을 특징으로 하는 고주파 자성 재료.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화물상이, Fe 및 Co 중 1종 이상을 함유하는 산화물, 상기 난환원성 금속 산화물, 및 상기 가수가 큰 금속 산화물의 복합 산화물을 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 자성 재료.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 난환원성 금속 산화물이 Mg, Al, Si, Ca, Zr, Ti, Hf, 희토류 원소, Ba 및 Sr으로부터 선택되는 원소의 산화물이며, 상기 가수가 큰 금속 산화물이 Al2O3, Sc2O3, Cr2O3 및 V2O3로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고주파 자성 재료.
- 난환원성 금속 산화물, 상기 난환원성 금속 산화물에 대해 몰％로 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하의 Al2O3, Sc2O3, Cr2O3 및 V2O3로부터 선택되는 금속 산화물, 및 Fe 및 Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 산화물을 혼합, 분쇄, 소결시켜 평균 입경이 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하인 복합 산화물을 얻는 공정, 및상기 복합 산화물을 환원 처리하고, Fe 및 Co 중 1종 이상을 포함하는 금속 또는 합금을 석출시키는 환원 처리 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 자성 재료의 제조 방법.
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