KR20090040407A

KR20090040407A - 자성체 안테나 및 페라이트 소결체

Info

Publication number: KR20090040407A
Application number: KR1020087030708A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 곤다; 시게오 후지이; 히로유키 아오야마
Original assignee: 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2009-04-24
Also published as: WO2007148438A1; EP2048124A1; JPWO2007148438A1; US8154464B2; US20090273534A1

Abstract

고주파 대역, 광대역에서의 사용에 적합한 안테나용 페라이트 소결체 및 자성체 안테나를 제공하는 것으로서, 페라이트 소결체를 이용한 자성체 안테나로서, 상기 페라이트 소결체의 표면 및 내부 중 적어도 한쪽에 1 이상의 도체를 가지고, 상기 페라이트 소결체는 BaO, CoO 및 Fe₂0₃를 주성분으로 하는 Y형 페라이트의 소결체이고, 상기 페라이트 소결체는 Cu를 함유함과 더불어, 소결체 단면에 있어서의 Co 리치상의 면적율이 1% 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

자성체 안테나 및 페라이트 소결체{MAGNETIC MATERIAL ANTENNA AND FERRITE SINTER}

본 발명은, 통신 기능을 갖춘 전자 기기, 특히 휴대 전화, 휴대 단말 장치 등의 통신 기기에 이용하는 자성체 안테나 및 그에 적합한 페라이트 소결체에 관한 것이다.

휴대 전화나 무선 LAN 등의 통신 기기는 그 사용 주파수 대역이 수백 MHz부터 수GHz에 이르고, 상기 대역에서 광대역 또한 고효율인 것이 요구되고 있다. 따라서, 그에 사용되는 안테나도 당해 대역에 있어서 높은 이득으로 기능하는 것을 전제로 한 위에, 그 사용 형태로부터 특히 소형이고 또한 높이가 낮은 것이 요구된다. 또한, 최근 개시된 지상 디지털 방송에서는, 전 채널에 대응하는 경우, 사용하는 안테나로서 예를 들면 일본내의 텔레비젼 방송 대역에 있어서의 470MHz∼770MHz의 넓은 주파수 대역을 커버할 필요가 있다. 또한, 디지털 방송으로는, 예를 들면, 한국에서는 180MHz∼210MHz대, 유럽에서는 470MHz∼890MHz대를 사용한다. 따라서, 이들 180MHz 이상의 주파수 대역에서 사용 가능하고, 또한 휴대 단말 등의 통신 기기에 탑재 가능한 소형이고 또한 높이가 낮은 안테나가 요구된다. 또한, 안테나에 한정되지 않고, 퍼스널 컴퓨터나 휴대 단말 등의 전자 기기에 있어서의 신호 전송 속도의 고속화나 구동 주파수의 고주파화도 진행되고 있어, 사용되는 각종 인덕턴스 소자도 고주파에 대응한 것일 필요가 있다.

종래, 이동 통신용에 적합한 소형의 안테나로서, 유전체 세라믹스를 이용한 칩 안테나가 제공되고 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 주파수를 일정하게 하면, 보다 유전율이 높은 유전체를 이용함으로써, 칩 안테나의 소형화를 도모할 수 있다. 특허 문헌 1에서는, 미엔더(meander) 전극을 형성함으로써 파장 단축을 도모한다. 또한, 비유전률(εr) 외, 비투자율(μr)이 큰 자성체를 이용해, 1/(εr·μr)^1/2배로 파장 단축함으로써 소형화를 도모한 안테나도 제안되어 있다(특허 문헌 2 참조).

안테나나 인덕턴스 소자에 자성체를 이용하는 경우, 예를 들면 Ni－Zn계 페라이트 등의 스피넬계 페라이트에서는, 이른바 스네이크(snake)의 한계가 있어, 고주파 영역에서 이용하기에는 한계가 있었다. 이에 대해서, 육방정계 페라이트는 c축에 대해서 수직인 면 내에 자화(磁化) 용이 방향을 가지므로, 스피넬계 페라이트의 주파수 한계(스네이크 한계)를 넘는 주파수대까지 소정의 투자율을 유지하므로, 안테나용 자성체의 하나로서 제안되어 있다(특허 문헌3 참조). 특허 문헌3에서는, 특히 입자의 대부분이 단자구(單磁區) 구조를 가지는 Z형 페라이트가 고주파에서 유효하게 사용되는 취지가 개시되어 있다.

특허 문헌 1：일본국 특개평 10－145123호 공보

특허 문헌 2 : 일본국 특개소 49－40046호 공보

특허 문헌 3：국제 공개 제 96/15078호 팜플렛

<발명이 해결하려는 과제>

소형·낮은 높이화를 가능하게 하는 상기 유전체 칩 안테나여도, 나선형(helical) 방사 전극의 경우, 권선수가 많아지면 선간 용량이 증가하고, Q값이 높아진다. 그 결과, 대역폭이 좁아져 버려, 광대역폭이 요구되는 지상파 디지털 방송 등의 용도에는 적용하는 것이 곤란해진다. 이에 대해서, 유전체 대신에 자성체를 이용함으로써, 권선수의 증가를 회피하고, 유전체를 이용하는 경우에 비해 대역폭을 넓게 취할 수 있는 가능성이 있다. 그러나, 자성체로서 Z형 페라이트를 이용하는 경우에는, 투자율은 수백 MHz로 저하하기 시작하고, 또한 손실도 크기 때문에 수백 MHz 이상의 주파수 영역에서 높은 안테나 특성을 실현하는 것은 곤란했다.

그래서, 본 발명은, 고주파 대역, 광대역에 있어서의 사용에 적합한 자성체 안테나 및 상기 안테나나 고주파 용도의 인덕턴스 소자에 적합한 페라이트 소결체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명의 자성체 안테나는, 페라이트 소결체를 이용한 자성체 안테나로서, 상기 페라이트 소결체의 표면 및 내부 중 적어도 한쪽에 1 이상의 도체를 가지고, 상기 페라이트 소결체는, BaO, CoO 및 Fe₂0₃을 주성분으로 하는 Y형 페라이트의 소결체이며, 상기 페라이트 소결체는 Cu를 함유함과 더불어, 소결체 단면에 있어서의 Co 리치(rich)상(相)의 면적율이 1% 이하인 것을 특징으로 한다. Y형 페라이트를 이용함으로써 고주파까지 투자율이 유지된다. 따라서, 인덕턴스를 이용함으로써, 필요 이상으로 용량이 형성되는 것을 막아, 안테나의 소형화·광대역화에 기여한다. 또한, Cu를 함유함으로써, 소결체의 밀도를 높여, 투자율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, Cu를 함유함으로써, 산소 농도가 낮은 분위기, 예를 들면, 대기 중에서도 양호한 소결성을 유지하는 것이 가능해져, 생산성이 향상된다. 또한, Cu를 함유하면, Y형 페라이트의 소결체 중에 Co 리치상이 생성되게 된다. 이러한 Co 리치상은 소결성 향상에 기여할 수 있는데, 이것이 너무 많으면 공극도(vacancy rate)가 너무 작아지고, 특히 고주파에 있어서의 손실 계수가 커지므로 Co 리치상은 상기 범위가 바람직하다. 여기서 Co 리치상은 모상(母相)인 Y형 페라이트에 비해 Co량의 비율이 높은 상을 말한다(이하, 동일). Co 리치상의 양은 보다 바람직하게는 0.6% 이하, 더욱 바람직하게는 0.4% 이하이다.

또한, 상기 자성체 안테나에 있어서, 이론 밀도를 d_i, 소결체 밀도를 d_s로 했을 때에, (d_i－d_s)×100/d_i로 표시되는 상기 페라이트 소결체의 공극도(P)가 4% 이상인 것이 바람직하다. 공극도를 4% 이상으로 하면, 안테나의 이득에 영향을 주는 손실 계수가 감소하므로, 상기 구성은 안테나 용도에 적합하게 된다. 공극도는 6% 초과로 하면 손실이 급격하게 감소하므로, 보다 바람직하다. 손실 계수를 더욱 저감하고, 높은 안테나 이득을 얻는 관점에서는, 보다 바람직하게는, 공극도는 8% 이상이다. 또한, 상기 공극도(P)가 15% 이하인 것이 바람직하다. 상기 구성으로 함으로써 초투자율이나 소결체 강도의 저하가 억제된다. 보다 바람직하게는 12.8% 이하이다.

또한, 상기 페라이트 소결체의 체적 저항율이 1×10⁴Ω·m 이상인 것이 바람직하다. 높은 체적 저항율을 가지는 Y형 페라이트 소결체를 이용하면, 소결체의 표면 및 내부 중 적어도 한쪽에 1 이상의 도체를 설치하는 경우에, 충분한 절연성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 페라이트 소결체의 1GHz에 있어서의 초투자율이 2 이상, 손실 계수 tanδ가 0.05 이하인 것이 바람직하다. 상기 구성에 의하면, 1GHz까지의 대역에 있어서 높은 이득을 가지고, 소형, 광대역의 안테나를 제공할 수 있다. 1GHz에 있어서의 초투자율은 보다 바람직하게는 2.5 이상이다.

본 발명의 페라이트 소결체는, BaO, CoO 및 Fe₂0₃를 주성분으로 하는 Y형 페라이트의 페라이트 소결체로서, 상기 페라이트 소결체는 Cu를 함유하고, 상기 페라이트 소결체에 포함되는 Ba, Co, Cu 및 Fe는, Ba₂Co_2-xCu_xFe₁₂0₂₂(x＝0.05∼0.2)의 조성식을 만족하고, 상기 페라이트 소결체의 단면에 있어서의 Co 리치상의 면적율이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 페라이트 소결체이다. Cu를 함유하는 Y형 페라이트 소결체를, Co를 Cu로 치환하는 구성으로 하면, 이상(異相)인 Co 리치상의 생성을 억제할 수 있다. Co에 대한 Cu의 치환 비율(x)이 0.2를 넘으면 고주파에 있어서의 손실 계수가 커지므로, x는 0.2 이하인 것이 바람직하다. 1GHz에 있어서 손실 계수 tanδ를 0.05 이하로 하기 위해서는 함유되는 Cu는 상기 범위가 바람직하다. 또한, Cu를 다량으로 함유하면 체적 저항율이 낮아지고, 페라이트 소결체의 표면 또는 내부에 직접 도체를 설치할 수 없게 된다. 한편, 소결체 밀도 향상, 투자율 향상의 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는 x는 0.05 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 x는 O.11∼0.15이다. Y형 페라이트의 소결체 중에 포함되는 Co 리치상은 소결성 향상에 기여할 수 있는데, 이것이 너무 많으면 공극도가 너무 작아지고, 특히 고주파에 있어서의 손실 계수가 커지므로 Co 리치상은 상기 범위가 바람직하다. 또한, Co 리치상의 양은 보다 바람직하게는 0.6 이하, 더욱 바람직하게는 0.4 이하이다. 상기 페라이트 소결체는, 예를 들면, 자성체 안테나에 적합하다.

또한, 본 발명의 다른 페라이트 소결체는, BaO, CoO 및 Fe₂0₃을 주성분으로 하는 Y형 페라이트의 소결체로서, 상기 페라이트 소결체는 상기 주성분 100중량부에 대해서 Cu를 CuO 환산으로 0.1∼0.6 중량부 함유하고, 상기 페라이트 소결체의 단면에 있어서의 Co 리치상의 면적율이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 페라이트 소결체이다. Cu가 너무 적으면 소결성을 올려 공극도를 감소시키는 효과가 발휘되지 않고, 한편, Cu의 함유량이 증가하면, 공극도가 작아져, 고주파에서의 손실 계수가 커진다. 또한, Cu를 다량으로 너무 많이 함유하면 체적 저항율이 낮아져, 페라이트 소결체의 표면 또는 내부에 직접 도체를 설치할 수 없게 된다. 또, CuO를 다량으로 함유하면, 이상(異相)인 Co 리치상이 증가한다. Y형 페라이트의 소결체 중에 포함되는 Co 리치상은 소결성 향상에 기여할 수 있는데, 이것이 너무 많으면 공극도가 너무 작아지고, 특히 고주파에 있어서의 손실 계수가 커지므로 Co 리치상은 상기 범위가 바람직하다. Co 리치상을 1% 이하로 하기 위해서는, Cu는 상기 범위가 바람직하다. 이러한 페라이트 소결체는, 예를 들면, 자성체 안테나에 적합하다. 또한, Cu는 소결성에 영향을 주는데, 이것이 Y형 페라이트상에 많이 들어가면 손실 계수가 커지므로, 상기 페라이트 소결체가 가지는 Y형 페라이트상의 Cu 함유량이, 상기 Co 리치상의 Cu 함유량보다 적은 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 저손실 계수를 유지하면서, 공극도를 제어한 페라이트 소결체를 제공할 수 있다.

또한, 상기 페라이트 소결체에 있어서, 이론 밀도를 d_i, 소결체 밀도를 d_s로 했을 때에, (d_i－d_s)×100/d_i로 표시되는 상기 페라이트 소결체의 공극도(P)가 4% 이상인 것이 바람직하다. 공극도를 4% 이상으로 하면, 안테나의 이득에 영향을 주는 손실 계수가 감소하므로, 상기 구성은 안테나 용도에 적합하게 된다. 공극도를 6% 초과로 하면 손실이 급격하게 감소하므로 보다 바람직하다. 손실 계수를 더욱 저감하고, 높은 안테나 이득을 얻는 관점에서는, 보다 바람직하게는, 공극도는 8% 이상이다. 또한, 상기 공극도(P)가 15% 이하인 것이 바람직하다. 상기 구성으로 함으로써 초투자율이나 소결체 강도의 저하가 억제된다. 보다 바람직하게는, 12.8% 이하이다.

또한, 상기 페라이트 소결체에 있어서, 상기 페라이트 소결체의 체적 저항율이 1×10⁴Ω·m 이상인 것이 바람직하다. 상기 체적 저항율을 가지고, 절연성이 뛰어난 Y형 페라이트 소결체를 이용하면, 소결체의 표면 및 내부 중 적어도 한쪽에 1 이상의 도체를 설치하는 경우에, 충분한 절연성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 페라이트 소결체에 있어서, 1GHz에 있어서의 초투자율이 2 이상, 손실 계수 tanδ가 0.05 이하인 것이 바람직하다. 상기 구성에 의하면, 1GHz까지의 대역에 있어서 높은 이득을 가지는 안테나를 제공하는 것이 가능하다. 1GHz에 있어서의 초투자율은 보다 바람직하게는 2.5 이상이다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 고주파 대역, 광대역에서의 사용에 적합한 자성체 안테나 및 상기 안테나나 고주파 용도의 인덕턴스 소자에 적합한 페라이트 소결체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태의 자성체 안테나를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 형태의 자성체 안테나를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명에 관한 자성체 안테나를 이용한 안테나 장치를 나타내는 도면이다.

도 4는 안테나 장치의 실시 형태에 이용하는 정합 회로의 예를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명에 관한 자성체 안테나를 이용한 통신 기기의 예로서 휴대 전화를 나타내는 도면이다.

도 6은 공극도(P)와 손실 계수 tanδ의 관계를 나타내는 도면이다.

도 7은 공극도(P)와 초투자율μ_i의 관계를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시 형태의 페라이트 소결체의 SEM 관찰상이다.

도 9는 안테나 내부 손실과 손실 계수 tanδ의 관계를 나타내는 도면이다.

<부호의 설명>

1 : 자성 기체(基體) 2：도체

3 : 도체의 일단 4 : 도체의 타단

5： 고정 전극 6 : 급전 전극

7 : 급전 회로 8 : 기판

9 : 접지 전극 10 : 안테나

22 : 정합 회로 23：표시 유닛

24：조작 유닛 25 : 휴대 전화

26：무선 모듈 27 : 기판

101：자성 기체 102：코일

103：Y형 페라이트상 104：공극

105：Co 리치상

이하, 본 발명에 대해 구체적인 실시 형태를 나타내면서 설명하는데, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 동일 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

본 발명에 관한 페라이트 소결체는 Y형 페라이트의 페라이트 소결체를 이용한다. Y형 페라이트는 대표적으로는, 예를 들면, Ba, Co, Fe 및 O를 주성분으로 하고, Ba₂Co₂Fe₁₂0₂₂의 화학식으로 표시되는 육방정계의 소프트 페라이트이다. Ba의 일부는, Sr로 치환해도 되고, Co의 일부는 Ni, Zn, Fe 중 적어도 1종으로 치환해도 된다. 구성 원소의 비율은, Y형 페라이트를 주상(主相)으로 할 수 있는 것이면 되는데, 예를 들면 BaO는 20∼23mol%, CoO는 17∼21mol%, 잔부 Fe₂0₃인 것이 바람직하고, BaO는 20∼20.5mol%, CoO는 20∼20.5mol%, 잔부 Fe₂0₃인 것이 더욱 바람직하다. Y형 페라이트는 1GHz 이상의 고주파 대역까지 투자율을 유지하므로, 수백 MHz의 대역에서 사용되는 안테나에 적합하다. 본 발명의 육방정 페라이트는 Y형 단상(單相)인 것이 바람직한데, Z형, W형 등 다른 육방정 페라이트나 BaFe₂0₄ 등의 이상(異相)이 생성되는 경우가 있다. 따라서, 본 발명에서는 Y형 페라이트를 주상으로 하는데, 이들의 이상을 포함하는 것도 허용한다. 소결 공정에서 소량의 이상이 생성해도, 복합재의 경우와 달리, 높은 소결체 강도가 유지된다. 또한, Y형 페라이트를 주상으로 하는 것은, 분말 X선 회절 패턴에 있어서의 최대 피크가 Y형 페라이트상의 피크인 것을 의미한다.

본 발명에 관한 페라이트 소결체는, Cu를 함유한다. 저온 소결화를 위해서 종래부터 행해지는, Cu를 다량으로 치환하는 경우나 Cu₂Y와 같은 경우는, Cu는 Y형 페라이트상에 다량으로 들어가므로, 안테나 용도에는 적합하지 않다. Cu를 다량으 로 함유하면, 공극도가 너무 작아짐과 더불어, 이상인 Co 리치상이 증가하고, Y형 페라이트상의 Cu 함유량도 커지므로, 고주파에서의 손실 계수가 커지기 때문이다. 또한, 체적 저항율이 현저하게 낮아져, 소결체에 직접 도체를 설치하는 것이 곤란해진다. 본 발명에 관한 자성체 안테나는, Cu를 함유하면서, 이상인 Co리치상이 1% 이하로 적은 페라이트 소결체를 이용해 구성한다. Cu를 함유함으로써 소결성 및 투자율이 개선되고, 동시에, Co 리치상을 제어함으로써 뛰어난 손실 계수 등을 구비한 페라이트 소결체를 이용함으로써, 뛰어난 자성체 안테나가 제공된다. 높은 체적 저항율을 필요로 하는 안테나용으로는, 페라이트 소결체는, 상기 Cu를 CuO 환산으로 0.1∼1.0중량부 함유하는 것이 바람직하다. Cu의 함유 범위를 상기 범위로 함으로써, 공극도를 6% 초과로 하면서, 1GHz에서 손실 계수 tanδ를 0.05 이하로 하는 것도 가능해진다. 이상인 Co 리치상을 1% 이하로 하고, 손실 계수를 더욱 저감시키기 위해서는, CuO는 0.1∼0.6중량부로 하는 것이 바람직하다. Y형 페라이트의 페라이트 소결체에 Cu가 소량 첨가되는 경우는, Y형 페라이트상의 Cu함유량이, 상기 Co 리치상의 Cu 함유량보다도 적어진다. Co 리치상에 Cu가 우선적으로 함유됨으로써, 보다 저온에서 소결 반응이 진행되는 한편, Y형 페라이트상의 Cu 함유량이 적으므로 고주파수에 있어서의 손실 계수는 낮은 채로 유지된다. 또한, 본 발명에 관한 페라이트 소결체에는, Zn, Li, Mn, Si 등의 다른 원소나 P, S, B, Na 등의 불가피 불순물도 함유할 수 있다.

또한, Cu는 이하와 같이 Co를 치환함으로써 첨가되어도 된다. 이 경우 Y형 페라이트의 소결체의 조성이 Ba₂Co_2-xCu_xFe₁₂0₂₂(x＝0.05∼0.2)로 표시되는 것이 바람직하다. Cu를 첨가하는 방법 중 Co를 Cu로 치환하는 방법은, 주성분에 CuO를 첨가하는 경우에 비해, 이상인 Co 리치상이 생성되기 어렵다. Co를 Cu로 치환하는 방법에서는, Cu량이 증가해도 Co 리치상이 생성되기 어렵지만, Co에 대한 Cu의 치환 비율(x)이 0.2를 넘으면 고주파에 있어서의 손실 계수가 커져, 1GHz에서의 손실 계수가 0.05를 넘게 된다. 또한, Co 치환량이 너무 많아지면, 체적 저항율이 저하한다. 한편, x가 0.05 미만이면 소결성 향상이나 투자율 향상의 효과가 충분히 발휘되지 않게 된다.

상술과 같이, 본 발명에 관한 페라이트 소결체에는 Y형 페라이트 이외의 상을 포함하는 것도 허용한다. 이 중 Co 리치상은 소결성을 향상시키는 효과가 있으므로, 페라이트 소결체는 상기 상을 소정량 포함해도 된다. 이 경우, 상기 Co 리치상의 비율이 커지면, 손실 계수가 커지고, 특히 상기 비율이 너무 커지면 초투자율의 주파수 특성도 저하한다. 따라서, 페라이트 소결체 단면에 있어서의 Co 리치상의 면적율은 1% 이하인 것이 바람직하다. 이러한 Co 리치상의 면적율은, 페라이트 소결체의 파단면을 경면 연마하고, 상기 연마면을 SEM(주사형 전자 현미경)으로 관찰하여, 일정한 관찰 면적에 있어서의 Co 리치상의 면적을 읽어내 산출한다. Y형 페라이트의 소결체 중에 포함되는 Co 리치상은 소결성 향상에 기여할 수 있는데, 이것이 너무 많으면 공극도가 너무 작아져, 특히 고주파에 있어서의 손실 계수가 커진다. 또한, 저손실 계수, 고체적 저항율을 얻는 관점에서는 소결체 중의 Y 형 페라이트상의 평균 결정 입경은 2㎛ 이하인 것이 바람직하다. 평균 결정 입경은 작은 것이 바람직하지만, 소결체 밀도를 올리기 위해서는 소결 시에 입자 성장이 필요한 점, 너무 작은 것은 생성성이 저하하는 점에서, 바람직하게는 1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1.5㎛ 이상이다.

본 발명에서는, 상기 Y형 페라이트의 페라이트 소결체의 이론 밀도를 d_i, 소결체 밀도를 d_s로 했을 때에, (d_i－d_s)×100/d_i로 표시되는 공극도(P)를 4 이상으로 한다. 여기서, 이론 밀도는, X선 회절로부터 얻어지는 이론 밀도이다. 높은 초투자율을 얻는 관점에서는 페라이트 소결체의 공극도는 낮은 것이 바람직하다. 그러나, 자성체 안테나를 구성하는 경우, 특히 손실 계수 tanδ가 고주파까지 낮은 것이 중요하고, 이를 위해서는 공극도는 소정의 값 이상으로 하는 것이 효과적이다. 공극도(P)가 증가하면 손실 계수가 감소하고, 4% 이상이 되면 손실 계수가 상대적으로 저하한다. 따라서, 공극도(P)를 4% 이상으로 함으로써, 소결체 강도를 유지하면서, 효율적으로 손실 계수의 저감을 도모할 수 있다. 특히, 상기 공극도(P)를 6%초과로 함으로써, 손실 계수가 크게 감소하고, 손실 계수가 작은, 자성체 안테나용으로서 적합한 페라이트 소결체가 얻어진다. 공극도가 크고, 손실 계수가 작은 페라이트 소결체를 이용함으로써, 광대역, 고이득의 자성체 안테나를 실현할 수 있다. 또한, 상기 공극도의 범위에서는, 체적 저항율도 높아져, 1×10⁴Ω·m 이상의 체적 저항율을 얻는데 유리하다. 안테나용 페라이트 소결체의 경우, 대전력이 더해지는 트랜스만큼 높은 체적 저항율은 요구되지 않지만, 안테나를 구성하는 배선 간 등의 절연성은 필요하다. 상기 절연성을 위해서는, 체적 저항율은 5×10³Ω·m 이상이 바람직하고, 안정성을 고려하면 1×10⁴Ω·m 이상이 보다 바람직하다. 높은 체적 저항율을 가짐으로써, 페라이트 소결체의 표면 또는 내부에 직접 도체를 설치하여 자성체 안테나를 구성할 수 있다. 또한 공극도를 8% 이상으로 하면, 예를 들면 1GHz에 있어서의 손실 계수는, 공극도가 4% 미만인 경우의 0.14에 대해서, 0.1 이하로 되어, 0.04 이상의 손실 계수의 저감을 도모하는 것이 가능하다. 상기 특성을 가지는 페라이트 소결체를 안테나에 이용함으로써 수백 MHz의 대역에서 사용되는 안테나의 이득 향상에 기여한다. 또한, 상기 공극도는, 15% 이하인데, 바람직하게는 12.8 이하이다. 공극도가 너무 커지면 초투자율이 저하하는 외에, 소결체 강도도 크게 저하해 버리기 때문이다. 즉, 안테나용의 페라이트 소결체에서는 손실 계수와 초투자율의 밸런스가 중요하고, 이를 위해서는 공극도(P)는 상기 범위로 제어하는 것이 바람직하다. 공극도는 보다 바람직하게는 9∼11%이다. 본 발명에 관한 페라이트 소결체는 통상의 소프트 페라이트의 제조 공정에 의해 제조할 수 있고, 상기 공극도는, 가소 온도, 소결 온도, 조성, 첨가물 등에 의해 제어할 수 있다. 예를 들면 상기 페라이트 소결체에 Cu를 함유시키면 소결성이 변화하므로, Cu의 첨가에 의해 공극도를 제어할 수 있다.

자성체 안테나를 구성하는 경우, 안테나의 소형화·광대역화를 위해서는, 투자율이 높은 것이 바람직한데, 고이득 등, 안테나로서 충분한 성능을 발휘하기 위해서는, 특히 손실 계수가 작은 것이 필요하다. 이러한 관점에서는 수백 MHz 이상 의 고주파로 사용하는 안테나의 경우, 1GHz에서의 손실 계수는 0.05 이하가 바람직하다. 단, 손실 계수는 사용하는 주파수 대역에서 낮으면 되므로, 페라이트 소결체의 손실 계수가 예를 들면 770MHz에서 0.05 이하이면, 470∼770MHz의 대역을 사용하는 지상 디지털 방송의 안테나용으로서 이용할 수 있다. 마찬가지로, 470MHz에서의 페라이트 소결체의 손실 계수가 0.05 이하이면, 470MHz 이하의 대역을 사용하는 지상 디지털 방송의 안테나용으로서 이용할 수 있다. 보다 바람직하게는 470MHz, 더욱 바람직하게는 770MHz, 특히 바람직하게는 1GHz에서 손실 계수는 0.03이하이다.

본 발명의 육방정 페라이트는, 종래부터 소프트 페라이트의 제조에 적용되는 분말 야금적 수법으로 제조할 수 있다. 목적으로 하는 비율이 되도록 칭량된 BaCO₃, Co₃0₄, Fe₂0₃ 등의 소(素)원료 및 CuO 등의 미량 성분을 혼합한다. 혼합 방법은, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면 볼 밀 등을 이용해, 순수(純水)를 매체로 하여 습식 혼합(예를 들면 4∼20시간)한다. 얻어진 혼합분을 전기로, 로터리킬른(rotarykiln) 등을 이용해 소정의 온도로 가소함으로써 가소분을 얻는다. 가소 온도, 유지 시간은, 각각 900℃∼1300℃, 1∼3시간이 바람직하다. 가소 온도, 유지 시간이 이를 밑돌면 반응의 진행이 충분하지 않고, 반대로 이를 상회하면 분쇄 효율이 떨어진다. 가소 분위기는, 대기 중 또는 산소 중 등의 산소 존재하인 것이 바람직하다. 얻어진 가소분은 아트라이터(atoritor), 볼 밀 등을 이용해 습식 분쇄하고, PVA 등의 바인더를 첨가한 후, 스프레이 드라이어 등에 의해 입 자 조제(造粒)함으로써 조립분(造粒紛)을 얻는다. 분쇄분의 평균 입경은 O.5∼5㎛이 바람직하다. 얻어진 조립분을 프레스기에 의해 성형하고 나서, 전기로 등을 이용해 예를 들면 1100℃∼1300℃의 온도로 산소 분위기 중 또는 대기 중에서 1∼5시간 소성을 행하여 페라이트 소결체를 얻는다. 1100℃ 미만이면 소결이 충분히 진행하지 않아 높은 소결체 밀도를 얻지 못하고, 1300℃를 넘으면 조대 입자가 발생하는 등 과소결로 된다. 또한, 소결은, 이것이 짧으면 소결이 충분히 진행하지 않고, 반대로 길면 과소결이 되기 쉬우므로, 1∼5시간으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 성형은 상기 압축 성형 외, 압출(壓出) 성형을 이용해도 된다. 압출 성형은, 예를 들면, 이하와 같이 하여 행한다. 가소(假燒), 분쇄 후의 원료를, 바인더, 가소제(可塑劑), 윤활제, 물과 혼합한다. 얻어진 혼합물을, 스크류(screw)에 의해 압출한다. 혼합물은 압출 방향으로 축경(縮徑)한 캐비티를 가지는 금형에 의해 소정의 형상으로 성형된다. 압출된 성형체는 건조 후 절단하여 소정의 길이로 절단된다. 압출 성형으로 얻어진, 유기물이 많은 성형체를 이용하면, 소성하여 얻어지는 소결체의 Co 리치상이 적어진다. 이러한 방법에 의하면, 주성분 조성에 CuO를 첨가하는 방법이라도, Co 리치상을 O.5% 이하로 하는 것이 가능하다. 따라서, Co 리치상을 저감시키는 관점에서는, 압출 성형을 적용하는 것이 바람직하다. 즉, 압출 성형에 의해 얻어진 각기둥, 원기둥 등의 봉형상 성형체를 소결하고, 상기 소결체에, 전극 패턴이나 코일 등의 도체를 형성하면, Co 리치상이 적은 자성체 안테나가 얻어진다. 이러한 구성 및 제조 방법은, 자성체 안테나에 한정되지 않고, 폭넓게 인덕턴스 부품에 적용할 수 있다. 얻어진 소결체는, 필요에 따라서 절 단 등의 가공을 실시한다.

여기서, 소성은 양호한 소결체 밀도, 자기 특성을 얻기 위해서는 산소 존재하에서 행하는 것이 바람직하고, 이러한 관점에서는 산소 중에서 행하는 것이 바람직하다고 생각된다. 그러나, 생산성의 관점에서는, 대기 중에서 소성하는 것이 바람직하다. 통상 Y형 페라이트를 소결하는 경우, 대기 중에서 소성하면 소성체의 산소를 빼앗기 때문에 표면에서는 특히 산소가 부족한 상태로 되어, 소결체 밀도가 상승되기 어렵다. 이에 대해서 Cu를 첨가하면 산소 중의 소성의 경우와 마찬가지로, 대기 중에서의 소성에 있어서도 충분한 소결체 밀도, 자기 특성을 얻을 수 있다. 따라서, 소원료를 혼합하는 혼합분을 얻는 혼합 공정과, 상기 혼합분을 가소하여 가소분을 얻는 공정과, 상기 가소분을 분쇄하여 분쇄분을 얻는 공정과, 상기 분쇄분을 성형하여 성형체를 얻는 공정과, 상기 성형체를 소성하여 소결체를 얻는 공정을 가지는 Y형 페라이트의 페라이트 소결체의 제조 방법에 있어서, 혼합 공정 또는 분쇄 공정에 있어서 Cu를 첨가하고, 페라이트 소결체에 Cu를 함유시키도록 하면, 소성 분위기를 대기 중으로 할 수 있다. 산소 농도가 낮은 분위기, 예를 들면 대기 중에서도 양호한 소결성을 유지하는 것이 가능하므로 생산 향상에 기여한다. 저산소 분위기에서의 소결성을 향상시키는, 이 경우의 Cu의 함유량은 CuO 환산으로 0.1∼1.5wt%가 바람직하다.

본 발명에 관한 페라이트 소결체는, 안테나용으로서 적합한 것이다. 상기 페라이트 소결체로 안테나 소자를 구성할 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 페라이트 소결체는, 안테나에 한정하지 않고, 인덕터나 통신용 트랜스 등 고주파 용도의 인덕턴스 소자에도 적합하다. 혹은 배선이 형성되어 이루어지는 지연 회로 기판으로도 적합하다. 상기 안테나는 페라이트 소결체를 이용한 자성체 안테나인데, 그 구조는 특별히 상관없다. 예를 들면, 직방체 형상 또는 원주상의 페라이트 소결체를 이용한 칩 안테나여도 되고, 평판상의 페라이트 소결체를 이용한 마이크로 스트립 안테나 등이어도 된다. 단, 휴대 전화 등의 휴대 기기에 이용하는 경우는, 실장 면적이 한정되어 있으므로, 실장 면적이 작은 안테나에 적용하는 것이 바람직하다. 자성체 안테나를 구성하는 자성 기체에 적용하는 것이 바람직하다. 그 치수는 사용 조건에 의해 결정하면 된다. 예를 들면 휴대 기기용에는, 길이 방향의 길이가 50㎜ 이하, 보다 소형인 것은 30mm 이하인 것을 이용하면 된다. 자성 기체 또는, 본 발명에 관한 페라이트 소결체는, 470∼770MHz의 주파수 대역을 사용하는 지상 디지털 방송의 안테나에 적합하다. 여기서 상기 안테나를 예로 들어, 본 발명에 관한 자성체 안테나에 대해서 설명한다. 자성 기체의 형상은, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 직방체, 원주 등을 취할 수 있다. 안정된 실장을 실현하는데는 직방체의 형상이 바람직하다. 예를 들면, 지상 디지털 방송 대역인 470∼770MHz에 사용할 수 있도록, 공진 주파수를 550MHz 부근으로 하기 위해서는, 자성 기체의 길이는 25∼30㎜, 폭은 3∼5㎜, 높이는 3∼5㎜가 보다 바람직하다. 기체의 치수가 상기 범위를 넘으면 표면 실장형 안테나로서는 대형화되어 버린다.

상기 페라이트 소결체를 이용해 안테나를 구성함으로써, 안테나의 광대역화를 도모할 수 있다. 광대역화를 위해서는 안테나의 Q값을 낮추는 것이 필요한데, Q값은 인덕턴스를 L, 용량을 C로 하면 (C/L)^1/2로 표시되므로, L을 높이는 한편, C를 낮출 필요가 있다. 기체(基體)로서 유전체를 이용한 경우, 인덕턴스(L)를 높이기 위해서는 권선수를 늘릴 필요가 있는데, 권선수의 증가는 선간 용량의 증가를 초래하므로, 안테나의 Q값을 효과적으로 낮출 수 없다. 이에 대해서, 자성체를 이용한 경우는, 권선수의 증가에 의하지 않고 투자율로 인덕턴스(L)를 높일 수 있으므로, 권선수의 증가에 의한 선간 용량의 증가를 회피하여, Q값을 낮출 수 있어, 안테나의 광대역화를 도모할 수 있다. 특히, GHz대까지 투자율이 신장되는 Y형 페라이트를 이용함으로써, 수백 MHz 이상에서 이용하는 안테나의 광대역화를 도모하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 도 1에 도시하는 페라이트 소결체의 자성 기체(101)와 코일(102)로 나선형 안테나를 구성하는 경우, 그 권선수를 줄여 광 대역화를 도모할 수 있다. 전극은, 예를 들면, 권선 방향을 기체의 길이 방향으로 하고, 기체 표면에 설치한 나선형 전극으로 할 수 있고, 상기 구성에서 큰 인덕턴스를 형성할 수 있다. 반대로, 동일한 인덕턴스면, 선간 용량이 큰 증가를 수반하지 않고, 소형화할 수 있다. 이 경우, 소정의 피치·전극폭으로 권선을 실시하여, 1개의 전극을 구성한다. 피치나 전극폭은, 필요한 안테나 특성에 따라 적절히 결정되는데, 선간 용량의 증가를 억제하기 위해서는, 기체가 대형화하지 않도록 고려한 다음에 전극간 거리가 충분히 이격되도록 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전극간 거리는 0.4∼1㎜, 전극폭은 0.4∼1㎜로 하는 것이 바람직하다. 또한, 1개의 나선형 전극에 있어서, 전극간 거리를 변화시킴으로써, 보다 더 광대역화를 도 모할 수도 있다. 또한, 전극으로는, 상기의 나선형 전극과 같이 1의 전극을 형성한 것 외, 듀얼 밴드 안테나용으로 나선형 전극을 2개 형성해도 되고, 또한, 접지용·고정용의 전극을 별도로 설치해도 된다. 또한, 기체를 사이에 두고 전극을 구성하여, 평판상의 안테나를 구성해도 된다.

또한, 도 1의 예와 마찬가지로, 칩형상의 자성 기체를 이용해 안테나를 구성한 예로서, 도 2에 도시하는 바와 같이, 페라이트 소결체로 구성된 자성 기체(1)를 선 형상(線狀)의 도체(2)가 관통하는 구성으로 해도 된다. 상기 안테나는 기판에 실장하여 이용할 수 있다. 또한, 도 1에 도시하는 것과 같은 기체의 표면에 전극을 형성한 구성의 안테나 뿐만 아니라, 자성 기체를 관통한 도체가 자성 기체로부터 돌출되는 구성의 안테나도 칩 안테나로 부르는 경우가 있다. 도 2의 (a)는 사시도, (b)는 길이 방향을 따라 도체를 포함한 단면도, (c)는 길이 방향에 수직인 방향에서의 단면도이다. 선 형상의 도체가 자성 기체의 길이 방향을 따라 상기 자성 기체를 관통하고 있다. 도 2에서는, 선 형상의 도체(2)는 직선 형상이다. 즉, 직선 형상의 도체는, 직방체의 측면이나 원주의 외주면 등, 도체를 둘러싸도록 위치하는 기체 외측의 면을 따르도록 연장 설치되고, 자성 기체의 길이 방향 양단면간을 관통하고 있다. 도 2의 구성에서는, 상기 도체의 양단, 즉 도체의 일단(3)과 타단(4)이 자성 기체(1)로부터 돌출되어 있다. 상기 도체의 일단(3)은 개방단을 구성하고, 타단(4)은 급전 회로 등의 제어 회로(도시하지 않음)에 접속되어, 안테나 장치가 구성된다. 자성 기체(1)의 내부에는, 도체 부분으로는 직선 형상의 속이 찬(solid-core) 도체(2)가 존재할 뿐이므로, 저항 성분이 작은 데다, 용량 성분 의 저감에 이상적인 구조가 된다. 또한, 폐자로(閉磁路) 구조이므로 자계를 유효하게 이용할 수 있다. 따라서, 상기 구조에 의하면, 원하는 Q에 대해서, 사용하는 페라이트 소결체의 손실 계수의 허용 범위가 넓다. 방사 도체로서 기능하는 직선 형상의 도체가 1개 관통하고 있는 구조이므로, 상기 도체는 기체 내부에서 실질적으로 대향하는 부분을 가지지 않으므로, 용량 성분의 저감에 특히 유효하다. 이러한 관점에서는 자성 기체를 관통하는 도체는 1개만이 바람직하다. 다만, 간격을 충분히 취하는 등으로 하여 용량 성분의 영향이 작은 경우 등은, 1개의 관통 도체 외에 또 다른 별도 도체가 관통한, 또는 매설된 구성으로 하는 것도 가능하다. 또한, 도체(2)가 자성 기체(1)를 관통하고 있으므로, 도체(2)의 양단에서, 다른 회로 소자나 전극과의 전기적 접속이 가능하고, 설계 자유도가 높다. 직선 형상의 도체는, 직방체의 측면이나 원주의 외주면 등, 도체를 둘러싸도록 위치하는 기체 외측의 면으로부터의 거리를 일정하게 유지하면서 기체를 관통하는 것이 바람직하다. 도 2에 도시한 구성에서는, 도체(2)는 자성 기체(1)의 길이 방향으로, 상기 자성 기체의 중앙에서 관통하고 있다. 즉, 자성 기체(1)의 길이 방향에 수직인 단면에 있어서, 도체(2)는 중앙에 위치하고 있다. 또한, 선 형상의 도체가 자성 기체의 길이 방향을 따라 상기 자성 기체를 관통하고 있으면, 직방체에 한정하지 않고, 원호상(아치 형상)으로 해도 된다. 도체는 길이 방향에 대해서 굴곡부를 가지지 않는 것이 바람직하다. 도체의 일단(3)과 타단(4)은 자성 기체(1)로부터 이간된 부분에서 굴곡하고, 기판 상의 고정 전극 및 급전 전극(도시하지 않음)에 고정하면 된다. 도체를 자성 기체로부터 이간된 부분에서 굴곡시킴으로써, 굴곡에 수반되는 도체 및 자성 기체의 손상을 막음과 더불어, 용량 성분의 저감에도 유리한 구조가 된다. 안테나 장치의 평균 이득으로는, －7dBi 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 －5dBi 이상이다. 본 발명에 관한 페라이트 소결체는, 이러한 평균 이득을 실현하는데 매우 적합하다.

도 2에 도시하는 안테나를 복수 가지고, 상기 복수의 안테나의 직선 형상 도체가 직렬로 접속되어 있는 구성도 바람직하다. 직선 형상의 도체가 자성 기체를 관통하는 구성에서는, 직선 형상의 도체를 주회(周回)하는 방향이 자로(磁路) 방향이 되므로, 자성 기체의 부분을 복수로 나누어 구성해도, 1개로 구성한 경우와 동일한 특성의 안테나를 구성할 수 있다. 각 안테나의 직선 형상 도체가 직렬로 접속되는 구조이므로, 접속 부분에서 굴곡시켜, 실장 공간에 따라 그 배치를 바꿀 수 있다. 따라서, 상기 안테나는 공간상 효율적으로 통신 기기 등에 실장할 수 있다. 또한, 안테나를 복수의 안테나로 분할한 구성이므로, 안테나 특성에 필요한 자성 기체의 길이에 대해서, 개개의 안테나 소자를 짧게 할 수 있으므로, 내충격성을 높일 수 있다. 또한, 도 2에 도시하는 구성의 선 형상의 도체에, 선 형상 또는 판 형상의 도체를 더 접속하여 전자파의 방사 이득을 높인 안테나를 구성해도 된다. 또한, 도 2에 도시하는 구성의 자성체 안테나의 관통공을 가지는 자성 기체는, 소결체에 기계 가공으로 관통공을 형성하는 방법, 압축 성형법 또는 압출 성형법에 의해 관통공을 가지는 성형체를 성형하고, 소결하는 방법, 등에 의해 제작하면 된다. 또한, 큰 충격이 가해질 가능성이 있는 경우, 안테나의 강도를 보강할 필요가 있는 경우 등, 안테나를 수지제의 케이스에 수용해도 된다. 또한, 상기 안테나는, 그 구조에 기인하여, 자성 기체를 길이 방향(관통공의 축방향)으로 복수로 분할하여 구성할 수 있다. 따라서, 길이 방향을 짧게 하여 내충격성을 높일 수 있다. 이 경우, 길이 방향의 길이를 15㎜ 이하로 할 수도 있다.

또한, 도 2에 도시하는 안테나는, 예를 들면, 상기 도체의 일단(3)은 개방단을 구성하고, 타단(4)은 급전 회로 등의 제어 회로에 접속되어, 안테나 장치가 구성된다. 도 3의 실시 형태에서는, 안테나(10), 고정용 전극(5), 접지 전극(9) 및 급전 전극(6)이 구(口)자 형상으로 배치되어 있다. 자성 기체(1)로부터 돌출된 도체의 일단(3)은 고정 전극(5)의 일단측에 접속되고, 자성 기체(1)로부터 돌출된 도체의 타단(4)은 급전 전극의 일단측에 접속되어 있다. 안테나(10)의 개방단측의 고정용 전극(5)의 타단측을 접지 전극(9)과 이간하여 형성한 구성으로 함으로써, 이들 사이에 용량 성분을 형성한다. 본 실시 형태에 관한 안테나는 용량 성분을 대폭 억제한 구조를 가지는데, 원하는 안테나 특성에 대해서 용량 성분이 부족한 경우에는, 상기 방법에 의해 용량 성분을 부가함으로써 안테나 특성의 조정을 행한다. 안테나 자체의 용량 성분을 조정하는 방법에 비해, 상기 방법은 간단히 용량 성분의 조정을 행할 수 있다. 안테나의 공진 주파수를 조정하는 구체적인 예로서, 고정용 전극(5)과 접지 전극(9)의 사이에 적어도 1개의 컨덴서와 스위치를 접속하여 전환하는, 혹은 가변 용량 다이오드(버랙터(varactor) 다이오드)를 접속하고, 이 인가 전압에 의해 정전 용량을 바꾸면서 소정의 공진 주파수까지 조정하는 등의 방법을 이용할 수 있다. 또한, 도 3에 도시하는 예에서는, 넓은 주파수 대역을 커버하기 위해서, 안테나와 급전 회로의 사이에, 안테나 장치의 공진 주파수를 조정 하는 정합 회로(22)가 설치되어 있다. 상기 정합 회로(22)의 전환에 의해 안테나 장치의 공진 주파수를 이동시켜, 동작 대역을 바꾸어도 된다. 임피던스 매칭을 위한 정합 회로에 안테나 장치의 공진 주파수의 조정 기능을 갖게 한다. 정합 회로(22)는 예를 들면, 도 4(a)에 도시하는 것을 이용한다. 도 4(a)의 예에서는, 일단을 접지한 캐패시터(C1), 인덕터(L1)의 타단의 사이에 인덕터(L2)를 접속하여 정합 회로를 구성한다. 캐패시터(C1)의 타단에 안테나의 도체를 접속하고, 인덕터(L2)의 타단에 급전 회로를 접속한다. 인덕터(L2)의 인덕턴스값이 다른 복수의 정합 회로를 설치하고, 이들이 전환되도록 해 둔다.

도 9에, 도 3에 도시하는 구성의 안테나 장치를 이용하여, 초투자율을 변화시킨 경우의 안테나 내부 손실의 손실 계수 tanδ 의존성을 평가한 결과를 나타낸다. 여기서 안테나 내부 손실은, 기체의 재료 손실과 도체 손실의 합계값을 안테나 이득으로서 환산한 값이다. 자성 기체(1)의 치수는 길이 30㎜, 폭 3㎜, 높이 3㎜로 하고, 자성 기체(1)의 중심을 관통하는 도체는 0.5㎜각의 구리이다. 또한, 자성 기체(1)와 접지 전극(9)의 간격은 11㎜이다. 정합 회로에는 도 4(b)에 도시한 것을 이용하고, 캐패시터(C1)는 0.5pF, 인덕터(L1)는 56nH, 인덕터(L3)는 15nH로 하고 있다. 손실 계수가 작을수록 안테나 내부 손실이 작아진다. 또한, 초투자율이 커지면 안테나 내부 손실은 커지는 경향을 나타내는데, 초투자율이 2∼3인 범위에서는, 손실 계수 tanδ를 0.05 이하로 하면 안테나 내부 손실을 0.5dB 이하로 할 수 있다. 안테나 내부 손실의 0.5dB는, 송신 전력의 10%정도에 상당하고, 기체만의 손실로서 허용할 수 있는 충분한 수준이다. 또한, 손실 계수를 0.04 이 하로 하면 초투자율 4 이하까지 안테나 내부 손실을 0.5dB 이하로 할 수 있고, 손실 계수를 0.03 이하로 하면 초투자율 5 이하까지 안테나 내부 손실을 0.5dB 이하로 하는 것도 가능하다. 안테나로서 －7dBi 이상의 평균 이득을 얻기 위해서는, 손실 계수는 0.05 이하가 바람직하다. 손실 계수를 0.03 이하로 낮게 함으로써, 특히 이득이 높은 안테나를 얻을 수 있다.

상기 페라이트 소결체를 이용한 안테나 및 이를 이용해 구성한 상기 안테나 장치는, 통신 기기에 이용된다. 예를 들면, 상기 안테나 및 안테나 장치는, 휴대전화, 무선 LAN, 퍼스널 컴퓨터, 지상 디지털 방송 관련 기기 등의 통신 기기에 이용할 수 있고, 이들 기기를 이용한 통신에 있어서의 광대역화에 기여한다. 지상 디지털 방송은 사용 주파수 대역이 넓으므로, 본 발명에 관한 안테나 장치를 이용한 통신 기기는, 상기 용도에 적합하다. 특히, 본 발명의 안테나 장치를 이용함으로써, 실장 면적, 실장 공간의 증가를 억제할 수 있으므로, 지상 디지털 방송을 송수신하는 휴대 전화, 휴대 단말 등에 적합하다. 도 5는 각각 통신 기기로서 휴대전화를 이용한 예를 나타낸다. 열린 상태의 휴대 전화의 외관을 나타내는 도 5(b)에서는, 내장된 안테나의 위치를 점선으로 표시한다. 도 5(a)의 단면도에 도시하는 바와 같이, 휴대 전화(25)는, 안테나(10)가 기판(27)에 부착되어, 무선 모듈(26)에 접속되어 있다. 또한, 안테나(10)의 배치는 도 5의 형태에 한정되는 것은 아니다. 안테나(10)는, 조작 유닛(24)의 역단부측에 배치해도 되고, 표시 유닛(23)에 배치해도 된다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이 들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

(실시예 1)

주성분인 Fe₂0₃, BaO(BaCO₃를 사용), CoO(Co₃0₄를 사용)를 60mol%, 20mol%, 20mol%의 몰비로 하고, 이 주성분 100중량부에 대해서 CuO를 0.6중량부 첨가하고, 물을 매체로 하여 습식 볼 밀로 16시간 혼합했다.

다음에, 이 혼합분을 건조 후, 대기중 900∼1200℃로 2시간, 비교의 재료에 대해서는 대기중 1100℃에서 2시간 가소했다. 이 가소분을, 물을 매체로 한 습식 볼 밀로 18시간 분쇄했다. 얻어진 분쇄분에 바인더(PVA)를 1% 첨가하여, 입자를 조제했다. 입자 조제 후 링형상 및 직방체 형상으로 압축 성형하고, 그 후 대기 중에서 1160∼1200℃, 또는 산소 중 분위기 중에서 1180∼1240℃에서 3시간 소결하여, 공극도가 다른 소결체를 얻었다. 얻어진 외경 7.O㎜, 내경 3.5㎜, 높이 3.O㎜의 링형상 소결체의 소결체 밀도와 25℃, 1GHz의 초투자율μ_i 및 손실 계수 tanδ를 측정했다. 또한, 밀도 측정은, 수중 치환법에 의해 측정하고, 초투자율μ_i 및 손실계수 tanδ는, 임피던스·게인 페이즈·애널라이저(Hewlett·Packard사 제 4291B)를 이용해 측정했다.

상기 소결체에 대해서 X선 회절을 행한 결과, 메인 피크 강도가 가장 큰 구성상은 Y형 페라이트이며, Y형 페라이트가 주상이었다. X선 이론 밀도(di)와 소결체 밀도(ds)로부터 (d_i－d_s)×100/d_i로 표시되는 공극도(P)를 산출하고, 공극도(P) 와 손실 계수 tanδ 및 초투자율μ_i의 관계를 평가한 결과를 각각 도 6 및 도 7에 도시한다. 상기 조성에서는 X선 이론 밀도(di)는 5.4×10³kg/㎥이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 손실 계수는 공극도(P)가 증가함에 따라 감소한다. 특히, 공극도(P)가 4% 이상이 되면 손실 계수의 감소가 커지고, 6%를 넘으면 급격하게 감소하며, 특히 8% 이상이 되면 손실 계수는 O.1 이하가 된다. 공극도(P)가 9% 이상이 되면 손실 계수는 0.05 이하의 매우 낮은 값이 된다. 한편, 도 7에 도시하는 바와 같이 초투자율은 공극도가 증가함에 따라 감소하고, 6% 이상에서 크게 감소한다. 특히 공극도가 15%를 넘으면 초투자율은 2.0까지 저하한다. 공극도가 11% 이하에서는 초투자율은 2.2 이상이 되고, 상기 최소값으로부터 10% 이상 높은 값을 유지하고 있다.

(실시예 2)

다음에, 주성분인 Fe₂0₃, BaO(BaCO₃를 사용), CoO(Co₃0₄를 사용)를 60mol%, 20mol%, 20mol%의 몰비로 하고, 이 주성분 100중량부에 대해서 표 1에 표시하는 양의 CuO를 첨가하여(No1∼5), 물을 매체로 하여 습식 볼 밀로 16시간 혼합했다. 또한, 비교의 Z형 페라이트 재료(No6)로서, 주성분인 Fe₂0₃, BaO(BaCO₃를 사용), CoO(Co₃0₄를 사용)를 70.6mol%, 17.6mol%, 11.8mol%의 몰비로 하고, 물을 매체로 하여 습식 볼 밀로 16시간 혼합했다.

다음에, 이 혼합분을 건조 후, 대기 중 1000℃에서 2시간, 비교의 재료에 대 해서는 대기중 1100℃에서 2시간, 가소했다. 이 가소분을, 물을 매체로 한 습식 볼 밀로 18시간 분쇄했다. 얻어진 분쇄분에 바인더(PVA)를 1% 첨가하여, 입자를 조제했다. 입자 조제 후 링형상 및 직방체 형상으로 압축 성형하고, 그 후 산소 분위기 중 1200℃에서 3시간, 비교의 재료에 대해서는 산소 분위기 중에서 1300℃에서 3시간 소결했다. 얻어진 소결체에 대해서, 실시예 1과 동일하게 하여 소결체 밀도, 초투자율μ_i 및 손실 계수 tanδ를 측정했다. 결과를 표 1 및 표 2에 표시한다. 또한, 체적 저항율은, 직경 13㎜, 두께 2㎜의 원반 형상 소결체의 상하면에 스퍼터 장치로 Cr/Cu막을 성막하고, 절연 저항계에 의해 구했다. 또한, 소결체를 경면 연마하고, 상기 연마면을 주사형 전자 현미경(SEM)으로 3500배로 관찰하여, Co 리치상의 면적율을 산출했다. 이들 결과를 표 1에 더불어 표시한다. 또한, SEM 관찰상으로부터 구한 Y형 페라이트상의 평균 결정 입경 및 Co 리치상 및 공극의 평균 입경도 표 1에 표시한다. 또한, 상기 평균 결정 입경 및 평균 입경은, 3500배의 관찰상에 있어서의 각 상의 입자의 최대 직경을 평균하여 구했다.

X선 회절을 행한 결과 No1∼5의 재료에 있어서는, 메인 피크 강도가 가장 큰 구성 상(相)은 Y형 페라이트이며, Y형 페라이트가 주상이었다. 한편, No6의 재료는, 메인 피크 강도가 가장 큰 구성상은 Z형 페라이트이며, Z형 페라이트가 주상이었다. 표 1에 표시하는 바와 같이, CuO의 첨가량이 증가함에 따라 투자율은 상승하는데, 평균 결정 입경이 커짐과 더불어, Co 리치상의 크기, 비율도 증가하고, 손실 계수가 증가한다. 한편, 공극의 평균 입경은 CuO의 첨가량이 증가함에 따라 감소하고, CuO 첨가량이 0.2중량부 이상에서 1㎛ 이하로 된다. No1∼4의 소결체도 0.5×10⁴Ω·m 이상의 체적 저항율을 나타냈다. 이 중, No2∼4의 페라이트 소결체는 1×10⁴Ω·m 이상의 체적 저항율을 나타냈는데, No5의 페라이트 소결체는 0.5×10⁴Ω·m 미만이었다. No3의 페라이트 소결체의 SEM 관찰상을 도 8에 나타내는데, Y형 페라이트상(103) 중에 공극(104) 외에 Co 리치상(105)을 확인할 수 있다. EDX(에너지 분산형 X선 분광기)에 의한 원소 분석에서는, Y형 페라이트상(103)의 BaO, CoO, Fe₂0₃, CuO 환산에서의 비율은 21.8%, 10.2%, 67.9%, 0.0%(중량%)였다. 한편, Co 리치상(105)의 BaO, CoO, Fe₂0₃, CuO 환산에서의 비율은 4.2%, 26.4%, 68.2%, 1.2%(중량%)이며, Y형 페라이트상에 비해 큰 폭으로 Ba 푸어(poor), Co 리치(rich)한 상으로 되어 있다. Co의 비율은 Y형 페라이트상의 2배 이상이다. 또한, Y형 페라이트상의 Cu 함유량이, 상기 Co 리치상의 Cu 함유량보다도 적어진다. 상기 Co 리치상은 투과형 전자 현미경(TEM)으로 해석한 결과, 입방정이었다. 공극도 8% 이상의 재료는 어느 것이나 손실 계수는 0.1 이하이다. CuO의 첨가량이 1.0 중량부 이하에서 손실 계수 0.05를 얻을 수 있는데, CuO가 1.0중량부에서는, 평균 결정 입경이 2㎛를 넘어 커지고, Co 리치상의 면적율도 1%를 넘는다. CuO의 함유량이 0.6중량부 이하에서는 평균 결정 입경은 2㎛ 이하, Co 리치상의 면적율은 1% 이하로 되고, 손실 계수는 0.04 이하로 되어 있다. 한편, Z상이 주상인 No6의 재료에서는, 특히 손실 계수가 커진다.

(실시예 3)

Ba₂Co_2－xCu_xFe₁₂0₂₂(x＝0.08, 0.12, 0.15, 0.20, 0.50, 0.75, 1.00)으로 표시되는 조성(No7∼13)이 되도록 칭량된 Fe₂0₃, BaCO₃, Co₃0₄ 및 CuO를, 물을 매체로 하여 습식 볼 밀로 16시간 혼합했다. 다음에, 이 혼합분을 건조 후, 대기중 1000℃에서 2시간, 가소했다. 이 가소분을, 물을 매체로 한 습식 볼 밀로 18시간 분쇄했다. 얻어진 분쇄분에 바인더(PVA)를 1% 첨가하여, 입자를 조제했다. 입자 조제 후 링형상 및 직방체 형상으로 압축 성형하고, 그 후 산소 분위기 중 1200℃에서 3시간, 소결했다. 얻어진 소결체에 대해서, 실시예 1 및 2와 동일하게 하여 공극도, 초투자율μ_i, 손실 계수 tanδ, 체적 저항율, Co 리치상의 면적율 및 Co 리치상의 평균 입경을 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, CuO 치환량(x)이 0.75인 No12의 소결체 및 1.00인 No13의 소결체에 대해서는, 체적 저항율이 각각 O.4×10⁴Ω·m, 0.2×10⁴Ω·m까지 저하했으므로, 그 외의 평가는 생략했다.

표 2에 표시하는 바와 같이, CuO의 치환량(x)이 증가함에 따라 공극도가 감소하고, 투자율이 증가한다. CuO의 치환량(x)이 0.12 이상에서는, 공극도는 11 이하가 되고, 소결체 강도도 향상된다. 반대로, 공극도가 증가하여 6% 초과로 되면 손실 계수가 급격하게 낮아져, 0.05 이하로 된다. CuO의 치환량(x)이 0.15 이하에서는, 손실 계수는 0.04 이하이다. CuO의 양이 증가해도, Co 리치상의 면적율이 크게 증가하지 않는 점이, 주성분에 CuO를 첨가하는 실시예 2의 경우와 다르다. CuO의 치환량(x)이 0.20 이하가, 공극도, 손실 계수의 관점에서 바람직한 것을 알 수 있다. 한편, CuO의 치환량(x)이 O.2를 넘으면 손실 계수가 증가하고, x가 0.4를 넘는 No11의 시료에서는 손실 계수는 0.1을 넘는다. 또한, CuO 치환량(x)이 0.20이하에서는 3.0×10⁴Ω·m 이상을 유지하는데, CuO 치환량(x)이 0.2를 넘으면 체적 저항율은 크게 감소하고, CuO 치환량(x)이 0.50 이상에서는 1.7×10⁴Ω·m 이하로 되었다.

(실시예 4)

주성분인 Fe₂0₃, BaO(BaCO₃를 사용), CoO(Co₃0₄를 사용)를 60mol%, 20mol%, 20mol%의 몰비로 하고, 이 주성분 100중량부에 대해서 CuO 0.6중량부를 첨가하고, 물을 매체로 하여 습식 볼 밀로 혼합했다. 다음에, 이 혼합분을 건조 후, 대기중 1100℃로 1.5시간 가소했다. 이 가소분을, 물을 매체로 한 습식 볼 밀로 10시간 분쇄했다. 얻어진 분쇄분에 물, 바인더, 윤활제 및 가소제를 첨가하고, 압출 성형을 행했다. 얻어진 성형체는 건조 후, 대기중 1150℃에서 3시간 소결하여, 10㎜×3㎜×3㎜의 직방체 형상의 소결체를 얻었다. 또한, 압축 성형을 이용한 비교의 소결체를 이하와 같이 하여 제작했다. 압출 성형의 경우와 동 조성의 가소분을 물을 매체로 한 습식 볼 밀로 18시간 분쇄했다. 얻어진 분쇄분에 바인더(PVA)를 1% 첨가하여, 입자를 조제했다. 입자 조제 후 압축 성형하고, 그 후 산소 분위기 중 1200℃에서 3시간 소결하여, 10㎜×3㎜×3㎜의 직방체 형상의 소결체를 얻었다. 이들 소결체에 대해서, 이상(異相)인 Co 리치상의 면적율을 평가했다. 압축 성형을 이용해 얻어진 소결체의 Co 리치상의 면적율은 0.8%인 것에 대해, 압출 성형을 이용해 얻어진 소결체의 Co 리치상의 면적율은 0.4%였다. 압출 성형을 이용함으로써 Co 리치상은 1/2로 저감되었다.

(실시예 5)

상기 No3 및 6의 페라이트 소결체를 이용해 도 1에 나타내는 구조의 자성체 안테나를 제작하여 안테나 특성을 평가했다. 우선, 상기 소결체를 15×3×3㎜로 가공했다. 그 표면에 Ag-Pt 페이스트를 인쇄 후, 소부(燒付)하여, 전극폭 0.8, 전극 간격 0.5, 와인딩 수 8회의 나선형 구조의 전극을 형성한 안테나를 제작했다. 이들 안테나를 기판에 실장하고, 나선형 전극의 일단은 급전 전극에 접속하여, 네트워크 애널라이저를 이용한 안테나 이득 평가 장치를 이용해 안테나 특성(안테나 이득, 공진 주파수)을 평가했다.

표 3에 나타내는 바와 같이, Cu를 0.6중량부 함유하고, 공극도(P)가 8.8%이고, 손실 계수가 0.05 이하인 No3의 Y형 페라이트의 페라이트 소결체를 이용한 자성체 안테나는, 최대 이득이 －7dBi 이상이 되어, 뛰어난 안테나 특성을 나타냈다. 한편, 손실 계수가 0.90인 Z형 페라이트 소결체를 이용한 안테나의 최대 이득은 －7dBi를 크게 밑돌아, －18.5dBi로 낮게 되었다.

(실시예 6)

상기 No3의 Y형 페라이트의 페라이트 소결체를 이용해 도 2에 나타내는 자성체 안테나를 이하와 같이 제작했다. 소결체로부터 기계 가공에 의해 30×3×1.25㎜와 30×3×1.75㎜의 직방체의 자성 부재를 얻었다. 30×3×1.75㎜의 자성 부재에는, 30×3㎜의 면의 폭방향 중앙에, 폭 0.5㎜, 깊이 0.5㎜의 홈을 길이 방향으로 형성했다. 상기 홈에, 도체로서 0.5㎜각, 길이 40㎜의 구리선을 삽입한 후, 30×3×1.25㎜의 자성 부재를 에폭시계 접착제(아렘코사 제 아렘코 본드 570)로 접착했다. 접착제는 자성 부재의 접합면에 도포했다. 상기의 자성 부재의 홈 설치에 의해 세로 0.5, 가로 0.5㎜의 관통공이 형성되고, 접착에 의해 얻어진 기체는 30×3×3㎜이다. 또한, 유전체 안테나의 경우와 비교하기 위해, 이하와 같이 하여 유전체 안테나를 제작했다. 유전율 21의 유전체의 소결체로부터 기계 가공에 의해 30×3×3㎜의 직방체의 부재를 얻었다. 그 표면에 Ag-Pt 페이스트의 인쇄, 소둔에 의해, 전극폭이 0.8㎜이고, 와인딩수 15.75의 나선형 구조의 전극을 형성하여, 안테나를 제작했다(안테나 2).

급전 전극을 형성한 기판에 상기 안테나 1 및 2를 각각 실장하고, 전극의 일단을 급전 전극에 접속하여 안테나 장치를 구성했다(각각 안테나 장치 1 및 2로 한다). 안테나 장치(1)는, 도 3에 도시하는 구성의 안테나 장치로 했다. 즉 프린트 기판에, 급전 전극, 접지 전극, 상기 접지 전극에 이간하여 고정 전극을 형성했다. 고정 전극의 폭은 4㎜, 길이는 13㎜로 했다. 상기 고정 전극의 길이 방향 단부와 접지 전극의 갭은 1㎜이다. 접지 전극은 안테나 전체에 대향하도록 형성하고, 칩 안테나와의 간격은 11㎜로 했다. 정합 회로로서 도 4(a)에 도시한 것과 동일한 구성의 것을 설치했다. C1를 1pF, L1를 12nH, L2를 18nH로 했다. 상기 안테나 장치는 측정용 안테나(도 3의 안테나 장치의 우측에 설치(도시하지 않음))로부터 3m 이격하고, 50Ω의 동축 케이블을 통해 네트워크 애널라이저를 이용한 안테나 이득 평가 장치에 접속하여, 안테나 특성(안테나 이득, 공진 주파수(이득 최대를 나타내는 주파수))을 평가했다. 또한, 도 3의 안테나의 길이 방향을 X, 그에 직각인 방향을 Y, 이들에 수직인 방향 즉 기판의 면에 수직인 방향을 Z로 했다. ZX면(H평면)의 수직 편파에서의 측정 결과를 표 4에 표시한다. 평균 이득 대역폭 및 최대 이득 대역폭은, 각각 평균 이득 및 최대 이득이 소정의 값 이상인 주파수 대역폭이다. 표 4에는 －7dBi 이상의 대역폭과 －5dBi 이상의 대역폭을 나타냈다. 표 4에 나타내는 바와 같이, 유전율이 20을 넘는 유전체를 이용한 안테나 장치(2)에 비해, 유전율이 14이고, 또한 1GHz에 있어서의 초투자율이 2 이상, 또한 손실 계수가 0.05 이하인 Y형 페라이트의 페라이트 소결체를 이용한 안테나 장치(1)는, 대역폭이 대폭 향상되고, 이러한 페라이트 소결체를 안테나에 이용하는 효과를 확인할 수 있다. 안테나 장치(1)의 －7dBi 이상의 평균 이득의 대역폭은 260MHz 이상을 나타내고 있다. 또한, 표 4에서는 470∼770MHz에서의 평가 결과를 나타내는데, －7dBi 이상 및 -5dBi 이상의 영역은 470MHz 미만의 영역에도 이르고, 실제의 대역폭은 표 4에 나타내는 대역폭보다 넓은 것이다.

(실시예 7)

Y형의 대략 조성체를 제조하기 위하여, 주성분인 Fe₂0₃, BaO(BaCO₃를 사용), CoO(Co₃0₄를 사용)를 60mol%, 20mol%, 20mol%의 몰비로 하고, 물을 매체로 하여 습식 볼 밀로 16시간 혼합했다. 다음에, 이 혼합분을 건조 후, 대기중 1000℃에서 2시간 가소했다. 이 가소분을, 물을 매체로 한 습식 볼 밀로 18시간 분쇄했다. 얻어진 분쇄분에 바인더(PVA)를 1% 첨가하여, 입자를 조제했다. 다음에, 주성분인 Fe₂0₃, BaO(BaCO₃를 사용), CoO(Co₃0₄를 사용)를 60mol%, 20mol%, 20mol%의 몰비로 하고, 이 주성분 100중량부에 대해서 CuO 또는 ZnO를 0.6중량부 첨가하고, 물을 매체로 하여 습식 볼 밀로 16시간 혼합했다. 다음에, 이 혼합분을 건조 후, 대기중 1000℃에서 2시간 가소했다. 이 가소분을, 물을 매체로 한 습식 볼 밀로 18시간 분쇄했다. 얻어진 분쇄분에 바인더(PVA)를 1% 첨가하여, 입자를 조제했다. 상기 2개의 조성체는 입자 조제 후 압축 성형하고, 얻어진 성형체를, 산소 중 또는 대기 중 1000℃에서 2시간 소성하고, 30㎜×3㎜×3㎜의 직방체 형상의 소결체를 얻었다. 무첨가로 화학량론 조성의 경우는, 대기중 소성에서는 산소 결손에 기인하는 것으로 생각되는 밀도가 성긴 표면 상태로 되어, 대기중 소성이 곤란한 것을 알 수 있다. 한편, Cu를 함유하는 경우는, 대기중 소성에서도 본래 산소 중의 소성과 동일한 표면 성상이 되어, Cu를 함유하는 것이 대기중 소성을 적용하는데도 뛰어난 것을 알 수 있다. 다음에, 주성분인 Fe₂0₃, BaO(BaCO₃를 사용), CoO(Co₃0₄를 사용)를 60mol%, 20mol%, 20mol%의 몰비로 하고, 이 주성분 100중량부에 대해서 CuO 또는 ZnO를 0.6중량부 첨가하고, 물을 매체로 하여 습식 볼 밀로 16시간 혼합했다. 다음에, 이 혼합분을 건조 후, 대기중 1000℃에서 2시간 가소했다. 이 가소분을, 물을 매체로 한 습식 볼 밀로 18시간 분쇄했다. 얻어진 분쇄분에 바인더(PVA)를 1% 첨가하여, 입자를 조제했다. 입자 조제 후 압축 성형하고, 얻어진 성형체를, 산소중 또는 대기중 1200℃에서 3시간 소성하여, 외경 7㎜, 내경 3㎜, 두께 3㎜의 링형상의 소결체를 얻었다. Zn을 함유하는 경우는, 대기중 소성에서 소결체 밀도는 4.71×10³kg/㎥로 되고, 대기 중의 소성에서는 밀도가 낮아진다. 한편, Cu를 함유하는 경우는 대기중 소성에서도 5.25×10³kg/㎥이 되어, Cu를 함유하는 쪽이 대기중 소성에 있어서 높은 소결성이 얻어지는 것을 알 수 있다. 이러한 점에서도, 특히 Cu의 첨가가 대기중 소성을 적용하는데도 우수한 것을 알 수 있다.

Claims

페라이트 소결체를 이용한 자성체 안테나로서,

상기 페라이트 소결체의 표면 및 내부 중 적어도 한쪽에 1 이상의 도체를 가지고,

상기 페라이트 소결체는, BaO, CoO 및 Fe₂0₃를 주성분으로 하는 Y형 페라이트의 소결체이며,

상기 페라이트 소결체는 Cu를 함유함과 더불어, 소결체 단면에 있어서, Co량의 비율이 모상(母相)인 Y형 페라이트상에 비해 높은, 입방정의 Co 리치(rich) 상(相)의 면적율이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 자성체 안테나.
청구항 1에 있어서,

이론 밀도를 d_i, 소결체 밀도를 d_s로 했을 때에, (d_i－d_s)×100/di로 표시되는 상기 페라이트 소결체의 공극도(vacancy rate)(P)가 4% 이상인 것을 특징으로 하는 자성체 안테나.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 페라이트 소결체의 체적 저항율이 1×10⁴Ω·m 이상인 것을 특징으로 하는 자성체 안테나.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 페라이트 소결체의 1GHz에 있어서의 초투자율(初透磁率)이 2 이상, 손실 계수 tanδ가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 자성체 안테나.
BaO, CoO 및 Fe₂0₃를 주성분으로 하는 Y형 페라이트의 페라이트 소결체로서,

상기 페라이트 소결체는 Cu를 함유하고, 상기 페라이트 소결체에 포함되는 Ba, Co, Cu 및 Fe는, Ba₂Co_2-xCu_xFe₁₂0₂₂(x＝0.05∼0.2)의 조성식을 만족하고,

상기 페라이트 소결체의 단면에 있어서, Co량의 비율이 모상인 Y형 페라이트상에 비해 높은, 입방정의 Co 리치상의 면적율이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 페라이트 소결체.
BaO, CoO 및 Fe₂0₃를 주성분으로 하는 Y형 페라이트의 소결체로서,

상기 페라이트 소결체는 상기 주성분 100중량부에 대해서 Cu를 CuO 환산으로 0.1∼0.6 중량부 함유하고,

상기 페라이트 소결체의 단면에 있어서, Co량의 비율이 모상인 Y형 페라이트상에 비해 높은, 입방정의 Co 리치상의 면적율이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 페라이트 소결체.
청구항 6에 있어서,

상기 페라이트 소결체가 가지는 Y형 페라이트상의 Cu 함유량이, 상기 Co 리치상의 Cu 함유량보다도 적은 것을 특징으로 하는 페라이트 소결체.
청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,

이론 밀도를 d_i, 소결체 밀도를 d_s로 했을 때에, (d_i－d_s)×100/d_i로 표시되는 상기 페라이트 소결체의 공극도(P)가 4% 이상인 것을 특징으로 하는 페라이트 소결체.
청구항 5 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,

상기 페라이트 소결체의 체적 저항율이 1×10⁴Ω·m 이상인 것을 특징으로 하는 페라이트 소결체.
청구항 5 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,

1GHz에 있어서의 초투자율이 2 이상, 손실 계수 tanδ가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 페라이트 소결체.