TW201940430A - Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系肥粒鐵粉末、電子零件、天線及ＲＦ標籤 - Google Patents

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TW201940430A
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香嶋純
西尾靖士
中務愛仁
藤井泰彦
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日商戶田工業股份有限公司
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Abstract

本發明係一種Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末，其目的係在60MHz等之頻譜中，亦可得到具有期望的磁性特性之Ni-Zn-Cu系肥粒粉末者。
本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係以特定之組成比例而含有Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO，且所含有之Ni與Zn之莫耳比(Ni/Zn)為3.8~5.8之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末，而前述肥粒鐵粉末的構成相係尖晶石型肥粒鐵與NiO，在60MHz之μQ積為3500以上。

Description

Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系肥粒鐵粉末、電子零件、天線及ＲＦ標籤
本發明係有關Ni-Zn-Cu系肥粒鐵材料，更詳細係提供即使為更高之頻譜，對於特性亦為優越之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵材料。
近年，家庭用及產業用等之電子機器的小型・輕量化之進展，伴隨於此，使用於前述各種電子機器之電子零件的小型化，高頻率化，高頻率數化的需要提高。
例如，假設功率電感則以高頻譜進行動作，而對於使用於此之肥粒鐵材料亦要求在60MHz等之高頻譜，亦維持期望的特性者。
以往，在捲線於高磁透率的磁心構造的電感構件中，記載有特定組成之肥粒鐵者(專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平9-63826號公報
[發明欲解決之課題]
但在前述專利文獻1記載的技術中，將得到以數~數十MHz之比較低頻率數而使用之電桿構件之情況作為目的，在實施例中係記載有120MHz之μ”為低之肥粒鐵，但在60MHz之頻譜中係並無法得到充分的特性者。
因此，本發明係之目的係在60MHz等之頻譜中，亦可得到具有期望的磁性特性之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末者。

[為了解決課題之手段]
前述技術性課題係可經由如以下之本發明而達成。
即，本發明係含有46~50 mol% Fe2 O3 ，含有30~40 mol% NiO，含有1.0~10 mol% ZnO，含有9.0~11 mol% CuO，及含有0.01~1.0 mol% CoO，而所含有之Ni與Zn之莫耳比(Ni/Zn)為3.8~5.8者之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末(本發明1)。
另外，本發明係構成相為尖晶石型肥粒鐵與NiO之記載於本發明1的Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末(本發明2)。
另外，本發明係尖晶石型肥粒鐵之微晶為240nm以上之記載於本發明2的Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末(本發明3)。
另外，本發明係在60MHz之μQ積為3500以上之記載於本發明1~3任一項之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末(本發明4)。
另外，本發明係使用本發明1或2記載之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末與結合材料而成膜為薄片狀所成之生胚薄片(本發明5)。
另外，本發明係含有46~50 mol% Fe2 O3 ，含有30~40 mol% NiO，含有1.0~10 mol% ZnO，含有9.0~11 mol% CuO，及含有0.01~1.0 mol% CoO，而所含有之Ni與Zn之莫耳比(Ni/Zn)為3.8~5.8者之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵燒結體(本發明6)。
另外，本發明係由肥粒鐵磁心與線圈所構成之電子零件，該肥粒鐵磁心則為本發明6記載之燒結體的電子零件(本發明7)。
另外，本發明係本發明7記載之電子零件所成之天線(本發明8)。

[發明效果]
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係例如，在60MHz等之高頻譜範圍顯示優越之特性之故，作為功率電感用之肥粒鐵粉末而為最佳。
另外，使用有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末的電子零件係因μQ積為大，在高頻率範圍顯示優越之特性之故，作為各種電子零件而為最佳。
對於有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末加以敘述。然而，在以下所說明之本發明的Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係指定義粉末全體者，而並非僅定義構成粉末之肥粒鐵其構成者。Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係將Ni-Zn-Cu系肥粒鐵作為主要的構成成分者，如以下說明，亦可為Ni-Zn-Cu系肥粒鐵與其他成分之混合物。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係作為構成金屬元素而含有Fe，Ni，Zn，Cu及Co。將各構成金屬元素換算成Fe2 O3 ，NiO，ZnO，CuO及CoO時，將Fe2 O3 ，NiO，ZnO，CuO及CoO之合計(100%)作為基準，含有46~50 mol% Fe2 O3 ，含有30~40 mol% NiO，含有1.0~ 10 mol% ZnO，含有9.0~11 mol% CuO，及含有0.01~1.0 mol% CoO。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末之Fe含有量係以Fe2 O3 換算為46~50 mol%。Fe含有量不足46 mol%之情況，μ’則變小，而Fe含有量超過50 mol%之情況係變為無法燒結。Fe之含有量係理想為46.5~49.5 mol%、而更理想為47.0~49.0 mol%。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末之Ni含有量係以NiO換算為30~40 mol%。Ni含有量不足30 mol%之情況，在60MHz等之高頻範圍，μ”則變高，μQ積則降低之故而不理想。Ni含有量超過40 mol%之情況，係μ’降低之故而並不理想。Ni含有量係理想為30.5~39.5 mol%、而更理想為31~39 mol%。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末之Zn含有量係以ZnO換算為1.0~10 mol%。Zn含有量不足1.0 mol%之情況，μ’則降低之故而並不理想。Zn含有量超過10 mol%之情況係μ”則變大。Zn含有量係理想為1.5~9.5 mol%、而更理想為2~9 mol%。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末之Cu含有量係以CuO換算為9.0~11 mol%。Cu之含有量則不足9.0 mol%之情況，燒結性則降低，以低溫而製造燒結體之情況則變為困難。Cu含有量超過11 mol%之情況，係μ’降低之故而並不理想。Cu之含有量係理想為9.1~10.9 mol%、而更理想為9.2~10.8 mol%。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末之Co含有量係以CoO換算為0.01~1.0 mol%。在本發明中，經由肥粒鐵含有Co之時，牽引線的界限線則位移至高頻率側之故，可使對於在高頻率域(例如，13.56MHz)之複數磁導率的虛數部μ”而言之實數部μ’的比之鐵氧體磁心的Q(μ’/μ”)提升者。但，當Co含有量則以CoO換算而超過1.0 mol%時，有著磁導率則降低，而肥粒鐵磁心的Q亦有降低之傾向。Co含有量係理想為0.05~0.95 mol%、而更理想為0.10~0.90 mol%。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係所含有Ni與Zn之莫耳比(Ni/Zn)係3.8~5.8。經由將Ni與Zn之莫耳比調整為此範圍之時，可在60MHz等之高頻率範圍得到高的μQ積者。理想係Zn與Ni之莫耳比為3.75~5.75、而更理想為3.73~5.73、更理想為3.70~5.70。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係所含有之Ni與Cu之莫耳比(Ni/Cu)係3.0~3.4為佳。經由將之Ni與Cu之莫耳比調整為此範圍之時，可在60MHz等之高頻率範圍得到高的μQ積者。更理想係Ni與Cu之莫耳比為3.05~ 3.35、而又更理想為3.10~3.30。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係所含有之Cu與Zn之莫耳比(Ni/Zn)係1.0~1.5者為佳。經由將之Cu與Zn之莫耳比調整為此範圍之時，可在60MHz等之高頻率範圍得到高的μQ積者。更理想係Cu與Zn之莫耳比為1.05~1.45、而又更理想為1.1~1.40。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係在對於其特性未帶來影響之範圍，除了前述元素之外，含有不純物等級之種種的元素亦可。一般而言，添加Bi之情況係知道有著肥粒鐵的燒結溫度之低溫化的效果。但對於在本發明之低溫化或結晶組織的控制係經由Zn與Ni之莫耳比(Zn/Ni)與Cu之含有量而作調整之故，經由添加而可期待燒結溫度之更低溫化的效果，但亦更加以促進結晶組織之細微化，而引起μ’之降低，或者μQ積之降低的可能性為高，積極性Bi添加係並不理想，而為0ppm為佳。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係作為不可避免的不純物，將Si，以SiO2 換算，300ppm作為上限而含有亦可。未含有Sn等者為佳(0ppm)。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係其構成相則實質上僅為尖晶石型肥粒鐵與NiO者為佳。即，各Fe，Ni，Zn，Cu及Co則作為1體化而加以形成之尖晶石型肥粒鐵，和作為1體化而加以形成之尖晶石型肥粒鐵以外而存在之NiO的混合物者為佳。在本發明之組成中，得到構成相僅為尖晶石型肥粒鐵之構成者係在60MHz等之高頻率範圍，μ”則變高，而μQ積則降低之故，並不理想。另外，尖晶石型肥粒鐵與NiO以外的相，例如，對於存在有赤鐵礦(Fe2 O3 )之情況，係在60MHz等之高頻率範圍，μQ積則降低之故，並不理想(即，未存在有赤鐵礦(Fe2 O3 )者為佳)。
在構成有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末的尖晶石型肥粒鐵與NiO之中，含有90wt%以上尖晶石型肥粒鐵(以10wt%以下，超過0wt%而含有NiO)者為佳。在尖晶石型肥粒鐵之含有量不足90wt%中，得到期望的磁導率者則成為困難。構成相之鑑別及含有比例的確認係依據X線繞射，以後述之方法加以算出。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係其構成相之中，對於尖晶石型肥粒鐵進行測定的晶體尺寸為240nm以上為佳。經由將有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末的晶體尺寸控制為前述範圍內之時，可提高μ’。晶體尺寸係242~300nm者更佳。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係其構成相之中，對於尖晶石型肥粒鐵，晶格常數為8.365Å以上者為佳。經由將有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末的晶格常數控制為前述範圍之時，可提高μ’。晶格常數係8.366Å以上則更佳。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係其構成相之中，對於尖晶石型肥粒鐵，應變為0.325~0.400者為佳。經由將有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末的應變控制為前述範圍之時，可提高μ’。應變係0.326~0.390者則更佳。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係在13.56MHz之μ’係為20~50為佳，而μ”係0.1~0.5為佳，Q值係100~300為佳，μQ積則4500~10000為佳。
另外，在60MHz之μ’係為20~60為佳，而μ”係0.1~0.5為佳，Q值係40~200為佳，μQ積則3500以上為佳，而更理想為3800~10000者為佳。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末係經由常用方法，可經由將以特定的組成比例而混合構成肥粒鐵之各元素之氧化物，碳酸鹽，氫氧化物，草酸鹽等之原料所得到之原料混合物，或在水溶液中，使各元素沉澱所得到之共沉物，在大氣中，在650~950℃之溫度範圍進行1~20小時鍛燒之後，進行粉碎而得到者。
接著，對於有關本發明之生胚薄片加以敘述。
生胚薄片係指:經由將上述Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末，與結合材料，可塑劑及溶劑等混合而作為塗料，以刮刀式塗佈機等而將該塗料成膜成數μm至數百μm之厚度之後，進行乾燥所成之薄片。重疊此薄片之後，由進行加壓者而作為層積體，再由特定溫度而使該層積體燒結者，可得到電感元件。
有關本發明之生胚薄片係將有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末，對於100重量份而言，含有2~20重量份結合材料，含有0.5~15重量份可塑劑。理想係含有4~15重量份結合材料，含有1~10重量份可塑劑。另外，經由成膜後之乾燥為不充分而殘留有溶劑亦可。更且，因應必要而添加黏度調整劑等之公知的添加劑亦可。
結合材料的種類係聚乙烯醇縮丁醛，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，氯乙烯，聚甲基丙烯酸酯，乙烯纖維素，松脂酸樹脂等。理想的結合材料係聚乙烯醇縮丁醛。
結合材料不足2重量份之情況係生胚薄片則變脆，另外，對於為了保持強度係無須超過20重量份的含有量。
可塑劑的種類係苯甲基鄰苯二甲酸酯-n-丁基，丁基鄰苯二甲酰基甘醇酸丁酯，鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二甲酯，聚乙二醇，鄰苯二甲酸酯，硬脂酸丁酯，甲基疊氮基等。
可塑劑不足0.5重量份的情況係生胚薄片則變硬，而成為容易產生裂紋。可塑劑超過15重量份的情況係生胚薄片變軟，而成為不易處理。
在有關本發明之生胚薄片的製造中，對於Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末100重量份而言，使用15~150重量份之溶劑。溶劑為上述範圍外之情況係因無能得到均一之生胚薄片之故，燒結此而加以得到的電感元件係對於特性容易成為有不均者。
溶劑的種類係丙酮，苯，丁醇，乙醇，丁酮，甲苯，丙醇，異丙醇，醋酸n-丁基，3甲基-3甲氧基-1丁醇等。
層積壓力係0.2×104 ~0.6×104 t/m2 為佳。
接著，對於有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵燒結體加以敘述。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵燒結體係經由將有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末，使用金屬模具，以0.3~3.0×104 t/m2 之壓力進行加壓，將所謂，經由粉末加壓成型法而得到之成型體，或層積含有有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末的生胚薄片，所謂，經由生胚薄片法而得到之層積體，以850~1050℃進行1~20小時，理想為1~10小時燒結而得到。作為成型方法係可使用公知的方法，但上述粉末加壓成型法或生胚薄片法為佳。
燒結溫度則不足850℃時，燒結密度降低之故，燒結體的機械性強度則變低。對於燒結溫度超過1050℃之情況係對於燒結體容易產生變形之故，得到期望之燒結體者則成為困難。更理想的燒結溫度係880~1020℃。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵燒結體係經由作為特定的形狀，可作為電感元件用的磁性材料而使用者。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵燒結體係可作為成板狀而使用者。
在本發明之肥粒鐵燒結板的厚度係0.01~ 1mm為佳。更理想係0.02~1mm，又更理想為0.03~ 0.5mm。
對於在本發明之肥粒鐵燒結板之至少一方的表面係可設置黏著層者。黏著層之厚度係0.001~0.1mm為佳。
對於在本發明之肥粒鐵燒結板之至少一方的表面係可設置保護層者。保護層之厚度係0.001~0.1mm為佳。
在本發明之肥粒鐵燒結薄片之μ’係80~300為佳。更理想係90~290、又更理想為110~280。
在本發明之肥粒鐵燒結薄片之μ”係0.05~15為佳。更理想為0.06~10。又更理想為0.07~5.0。
作為在本發明之黏著層係可舉出兩面黏著膠帶。作為兩面黏著膠帶係未特別加以限制，而可使用公知之兩面黏著膠帶。另外，作為黏著層，亦可為對於肥粒鐵燒結板之單面，依序層積黏著層，彎曲性且伸縮性之薄膜或薄片，黏著層及脫模薄片之構成。
在本發明之保護層，係經由設置此而可提高對於分割肥粒鐵燒結板之情況的落粉之信賴性及耐久性者。作為該保護層係如為對於使肥粒鐵燒結薄片彎曲之情況，未產生斷裂而延伸之樹脂，未特別加以限制，例示有PET薄膜等。
在本發明之肥粒鐵燒結薄片係為了使其密著於彎曲的部分而貼附，和為了防止在使用時破裂，預先，將設置於肥粒鐵燒結板之至少一方的表面之至少1個溝作為起點，肥粒鐵燒結板則可分割地加以構成亦可。前述溝係亦可作為連續，而間斷性地加以形成亦可，另外，由形成多數的微小之凹部者，亦可作為溝的代用者。溝係剖面為U字型或V字型為佳。
在本發明之肥粒鐵燒結薄片係為了使其密著於彎曲的部分而貼附，和為了防止在使用時破裂，預先，將肥粒鐵燒結板分割為小片狀者為佳。例如，預先，將設置於肥粒鐵燒結板之至少一方的表面之至少1個溝作為起點，分割肥粒鐵燒結板，以及未形成溝而分割肥粒鐵燒結板，作為小片狀之方法之任一均可。
肥粒鐵燒結板係經由溝而區分為任意大小的三角形，四邊形，多角形或此等之組合。例如，三角形，四邊形，多角形之1邊的長度係通常為1~12mm，被附著物之接著面為曲面之情況係理想為1mm以上，其曲率半徑的1/3以下，更理想為1mm以上，1/4以下。形成溝之情況，在溝以外的場所，未有分割為不定形，而平面係當然可密著於圓柱狀的側曲面，及多少有凹凸的面，或實質上密著。
形成於肥粒鐵燒結板的溝之開口部的寬度係通常為250μm以下為佳，而更理想為1~150μm。開口部的寬度超過250μm之情況，肥粒鐵燒結板的磁導率的降低則變大，並不理想。另外，溝的深度係肥粒鐵燒結板的厚度之通常1/20~3/5。然而，厚度為0.1mm~0.2mm之薄的燒結肥粒鐵板之情況，溝的深度係燒結肥粒鐵板之厚度之理想為1/20~1/4、更理想為1/20~1/6。
有關本發明之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵燒結體係經由作為特定的形狀，可作為天線用的磁性材料而使用者。
有關本發明之天線係例如，使用於RFID標籤用途，在肥粒鐵磁心之13.56MHz的複數磁透率的實數部μ’則為80以上者為佳。當低於80時，無法得到所期望的Q及μQ積，而在天線中無法得到優越的交互通信特性。更理想為100以上，又更理想為110以上。
另外，有關本發明之天線係在肥粒鐵磁心的13.56MHz之複數磁透率的虛數部μ”為2以下者為佳。在超過2之情況中，經由些微之頻率數的偏移而μ”急遽增加之故，Q則降低，而在天線中無法得到優越的交互通信特性。更理想為1.5以下，而又更理想為1.0以下。
有關本發明之天線係對於在肥粒鐵磁心的13.56MHz之複數磁透率的虛數部μ”之實數部μ’的比之肥粒鐵磁心的Q(μ’/μ”)，則為50~170者為佳。肥粒鐵磁心的Q(μ’/μ”)則低於50之情況，天線的交互通信距離則變短，成為不適合於天線。在肥粒鐵磁心之13.56MHz的Q(μ’/μ”)係更理想為70~165，又更理想為80~160。
有關本發明之天線係在肥粒鐵磁心的13.56MHz之複數磁透率的實數部μ’與肥粒鐵磁心之Q的積之μQ積則為9000以上者為佳。在不足9000中，無法得到優越之交互通信特性。μQ積係更理想為10000以上，又更理想為12000以上。
有關本發明之電子零件係於肥粒鐵磁心的外側，具備捲繞肥粒鐵磁心之導體所成之線圈。該線圈係為了抑制電感等之電性特性的不均，或者從生產性的觀點，一體燒成成為肥粒鐵磁心之肥粒鐵基材與成為線圈的導電材料而導體則密著於肥粒鐵磁心之外側者為佳。即，在本發明之電子零件係具有肥粒鐵磁心與線圈的燒結體所成者為佳。
構成線圈之導體係可使用Ag或Ag系合金、銅或銅系合金等之金屬，而Ag或Ag系合金者為佳。
有關本發明之電子零件係於具備導體所成之線圈於肥粒鐵磁心之外側的一方或雙方之外側面，具備絕緣層者為佳。經由設置絕緣層之時，可得到保護線圈而安定地進行動作之品質均質之電子零件。
有關本發明之電子零件係作為絕緣層，可使用Zn系肥粒鐵等之非磁性肥粒鐵，硼矽酸系玻璃，鋅系玻璃或鉛系玻璃等之玻璃系陶瓷，或者適量混合非磁性肥粒鐵與玻璃系陶瓷之構成等。
對於絕緣層作為非磁性肥粒鐵而使用之肥粒鐵，係選擇燒結體之體積固有阻抗則呈成為108 Ωcm以上Zn系肥粒鐵組成即可。例如，Fe2 O3 為45.0~49.5 mol%、ZnO為17.0~45.0 mol%、CuO為4.5~15.0 mol%之組成為佳。
絕緣層為玻璃系陶瓷之情況，對於所使用之玻璃系陶瓷係選擇線膨脹係數則與所使用之磁性體的線膨脹係數未有大差異之組成即可。具體而言，與作為磁性體所使用之磁性肥粒鐵的線膨脹係數的差為±5ppm/℃以內之組成。
有關本發明之電子零件係藉由絕緣層而具備導電層於肥粒鐵磁心上的線圈外側亦可。經由設置導電層而即使金屬物接近於天線，天線的共振頻率的變化則變小，而亦可得到安定地進行動作之品質均質之天線。
有關本發明之電子零件係作為導電層，可設置金屬層，而經由阻抗低之Ag或Ag系合金之金屬的薄層者為佳。
有關本發明之電子零件係前述之絕緣層或導電層則與成為肥粒鐵磁心的肥粒鐵基材與成為導體之導電材料同時加以一體燒成，密著於肥粒鐵磁心的燒結體者為佳。
如經由本發明所得到之小型，且高感度之天線係適用於穿戴機器為佳，此情況，天線的尺寸係1cm角以下且高度1cm以下者為佳。
有關本發明之RF標籤係連接IC晶片於前述天線者。有關本發明之RF標籤係即使經由樹脂所披覆，亦無損及特性，而保護天線及所連接之IC晶片，可得到安定地進行動作之品質的RF標籤。
對於有關本發明之電子零件之製造方法加以敘述。
有關本發明之電子零件係可經由呈捲繞肥粒鐵磁心地可設置線圈之種種方法而加以製造。在此，對於呈成為期望的構成地層積薄片狀之肥粒鐵基材與導電材料之後，作為一體燒成而製作，經由LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics、低溫共燒成陶瓷)技術之天線的製造方法加以說明。
以例說明如圖1及圖2所示之天線的層積構成。
首先，形成將混合磁性粉末及結合劑之混合物做成為薄片狀之肥料基材。
作為磁性粉末，係可使用作為構成金屬元素而含有Fe，Ni，Zn，Cu及Co，將各構成金屬元素換算成Fe2 O3 ，NiO，ZnO，CuO及CoO時，將Fe2 O3 ，NiO，ZnO，CuO及CoO之合計作為基準，含有46~50 mol% Fe2 O3 ，含有20~27 mol% NiO，含有15~22 mol% ZnO，含有9~11 mol% CuO，及含有0.01~1.0 mol% CoO之肥粒鐵鍛燒粉。
接著，全體厚度則呈成為期望的厚度地層積肥粒鐵基材所成之磁性層(5)。如圖1所示，於磁性層(5)之層積體，開鑿期望數量的通孔(1)。於各前述通孔(1)，流入導電材料。另外，於與磁性層(5)之層積體的通孔(1)成為直角之兩面，與通孔(1)連接而呈成為線圈狀(捲線狀)地形成電極層(2)。經由流入至通孔(1)之導電材料與電極層(2)，磁性層(5)之層積體則呈成為長方體地形成線圈(4)。此時，形成線圈(4)之磁性層的兩端則成為磁性電路上開放之構成。
作為流入至通孔(1)，或形成電極層(2)之導電材料係可使用金屬系導電性電糊，而Ag電糊或Ag系合金電糊為最佳。
將所得到之薄片狀的層積體，呈成為所期望的形狀地，經由在含有通孔(1)的面與線圈開放端面(4-2)進行切斷而作為一體燒成，或在一體燒成後，在含有通孔(1)的面與線圈開放端面(4-2)進行切斷而可製造具有肥粒鐵磁心(3)與線圈(4)之燒結體所成之本發明的天線者。
前述層積體的燒成溫度係800℃~1000℃，而理想為850℃~920℃。溫度則較前述的範圍為低之情況，係成為不易在μ’或Q等中得到所期望的特性，另外，高溫度的情況，係一體燒成則成為困難。
另外，在本發明中，可於形成電極層(2)之磁性層(5)之上下面，形成絕緣層(6)者。將形成絕緣層(6)之天線的概略圖，示於圖2。
另外，在本發明之天線係於絕緣層(6)之表面，以導電材料而形成線圈導線端子與IC晶片連接端子，再安裝IC亦可。
形成前述IC晶片連接端子之天線係於形成於形成電極層(2)之磁性層(5)之至少一方的面之絕緣層(6)，設置通孔，於此通孔流入導電材料，與線圈(4)之兩端連接，於該絕緣層(6)之表面，以導電材料，呈可並聯或串聯地連接線圈導線端子與IC晶片連接端子地形成而作為一體燒成而得到者。
另外，在本發明之天線係如圖3所示，於絕緣層(6)之外側，設置導電層(7)亦可。天線則經由於形成線圈(4)的磁性層(5)，隔著絕緣層(6)而具備導電層(7)之時，而貼附於金屬面，共振頻率數的變化少，而經由線圈未直接接觸於金屬面之時，可得到安定地進行動作之品質均質的天線。
另外，在本發明之天線係如圖3所示，於導電層(7)之外側面，設置絕緣層(6)亦可。更且，於該絕緣層(6)之外側面，於磁性層(5)或與磁性層(5)其外側面，設置絕緣層(6)亦可。經由此，即使金屬物接近於天線，天線的特性變化亦變為更小，而更可減少共振頻率數之變化者。
導電層(7)係亦可由任何手段加以形成，但例如，經由電糊狀的導電材料而於絕緣層(6)上，以印刷，刷毛塗佈等之通常的方法而形成為佳。或者，將金屬板貼上於絕緣層(6)之外側而亦可賦予同樣的效果者。
作為形成導電層(7)之電糊狀的導電材料，係可使用金屬系導電性電糊者，而Ag電糊或Ag系合金電糊則最佳。
將導電層(7)形成於絕緣層的外側之情況，導電層(7)之膜厚係在燒成後的膜厚為0.001~0.1mm則製造上為佳。
另外，在本發明之天線係於夾入線圈(4)之上下面的絕緣層(6)之一方或者雙方的外側面，設置電容器電極亦可。
然而，天線係將形成於絕緣層(6)之上面的電容器，印刷平行電極或梳型電極而作為電容器亦可，更且，並聯或串聯地連接該電容器與線圈導線端子亦可。
另外，在本發明之天線係於絕緣層(6)上面，形成設置可變電容器的端子，再並聯或串聯地連接線圈導線端子與線圈導線端子亦可。
另外，於配置電容器電極於絕緣層(6)上面之外側面，更加設置絕緣層(6)，再於該絕緣層(6)之外側面，形成兼具IC晶片連接端子的電極層而呈夾持該絕緣層(6)地形成電容器，與IC晶片連接端子並聯或串聯地連接亦可。
在本發明之天線係於線圈(4)之下面的絕緣層(6)，設置通孔(1)，再於其通孔流入導電材料，與線圈(4)之兩端連接，於其下表面，以導電材料形成基板連接端子而進行一體燒成亦可。此情況，可容易地接合於陶瓷，樹脂等之基板者。
IC晶片係於絕緣層上，形成IC晶片連接端子而連接亦可，而呈連接於天線之下面的基板連接端子地形成配線於基板內，藉由基板內配線而連接亦可。由連接IC晶片者，可作為RF標籤而利用本發明之天線。
另外，在本發明之RF標籤係經由聚苯乙烯，丙烯腈苯乙烯，丙烯腈丁二烯苯乙烯，丙烯酸，聚苯乙烯，聚丙烯，聚醯胺，聚甲醛，聚碳酸酯，聚氯乙烯，變性聚苯醚，聚乙烯對苯二甲酸酯，聚苯硫醚等之樹脂所被覆亦可。
＜作用＞
有關本發明之天線係肥粒鐵磁心則將Fe，Ni，Zn，Cu及Co，換算為各Fe2 O3 ，NiO，ZnO，CuO及CoO時，將Fe2 O3 ，NiO，ZnO，CuO及CoO之合計作為基準，含有46~50 mol% Fe2 O3 ，含有30~40 mol% NiO，含有1.0~10 mol% ZnO，含有9.0~11 mol% CuO，及含有0.01~1.0 mol% CoO之磁性體，在13.56MHz及60MHz之Q及μQ積為高之構成。
使用有關本發明之肥粒鐵粉末而製作之天線係因肥粒鐵粉末具有上述特性之故，可使天線的交互通信感度提升者。

[實施例]
於以下，顯示在本發明之實施例，具體說明本發明。
[肥粒鐵組成的測定]
上述之肥粒鐵磁心用之肥粒鐵假鍛燒粉的組成係使用多元素同時螢光X線分析裝置Simulti x l4((股)Rigaku)而進行測定。
[結晶相之同定・定量]
構成肥粒鐵之結晶相係使用D8 ADVANCE而加以評估。
[微晶尺寸，晶格常數]
肥粒鐵之微晶尺寸及晶格常數係與前述X線繞射同樣作為，使用D8 ADVANCE，以TOPAS軟件Ver.4而加以評估。
[肥粒鐵磁心之磁性特性的測定]
將混合上述肥粒鐵磁心用的肥粒鐵假鍛燒粉15g及6.5%稀釋之PVA水溶液1.5mL的粉末，投入至外徑20mmφ、內徑10mmφ之金屬模具，由沖壓機，以1 ton/cm2 進行壓縮，再由以和製造天線情況同樣的條件之900℃進行2小時燒成者，得到為了測定初磁導率，Q，μQ積之肥粒鐵的環核心。
環核心之磁導率，Q，μQ積係使用阻抗/材料分析器E4991A(Agilent Technologies(股)製)，在13.56MHz之頻率中進行測定。
實施例1
Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵之組成則呈成為特定之組成地秤量各氧化物原料，進行濕式混合之後，過濾・乾燥混合漿料而得到原料混合粉末。以振動磨機而粉碎以830℃，將該原料混合粉末進行2小時燒成所得到之假鍛燒物，得到有關本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末。
對於所得到之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末100重量份而言，添加混合PVA(聚乙烯醇)10重量份之後，秤量該粉末3.5g，使用金屬模具而加壓成型為外徑20mm，內徑12mm，高度5mm(沖壓1.0×104 t/m2 )。將此成型體，在燒結溫度900℃中，進行2小時燒結所得到之肥粒鐵燒結體的磁性特性，記載於表1。
在經由所得到之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵之XRD之評估中，將尖晶石肥粒鐵作為主相，亦可確認到NiO之存在。其比例係尖晶石肥粒鐵為96.04%、NiO為3.96%。對於尖晶石肥粒鐵之微晶尺寸係243nm、晶格常數係8.36910Å。
[實施例2~4，比較例1~6]
將組成範圍做種種變更以外係與實施例1同樣作為，得到Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末。所得到之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末之諸特性，示於表1，2。
[實施例5 天線的製造]
以球磨機而混合實施例3之Ni-Zn-Cu肥粒鐵假鍛燒粉100重量份，丁醛樹脂8重量份，可塑劑5重量份，溶劑80重量份，製造漿料。完成之漿料，以刮刀，於RET薄膜上，以150mm角，燒結時之厚度呈成為0.1mm地進行薄片成型，作成磁性層(5)用生胚薄片。對於使用此生胚薄片，以燒成溫度900℃進行燒結而得到之肥粒鐵磁心之磁性特性，係記載於表1。
另外，以球磨機而混合肥粒鐵假鍛燒粉(Fe2 O3 46.5 mol%、ZnO 42.0 mol%、CuO 11.5 mol%)100重量份，丁醛樹脂8重量份，可塑劑5重量份，溶劑80重量份，製造漿料。將完成之漿料以刮刀，於PET薄膜上，以與磁性層(5)用生胚薄片同樣的尺寸與厚度進行薄片成型，作成絕緣層(6)用生胚薄片。
接著，於磁性層(5)用生胚薄片10片的特定位置，開鑿通孔(1)而於其中，充填Ag電糊，再對於設置電極層(2)的面，係使用Ag電糊而印刷電極之圖案。層積此等10片的生胚薄片，於層積導電材料之生胚薄片之外側，形成形成為線圈狀之層積體。於印刷有成為層積體的電極層之導電材料的面上，層積絕緣層(6)用生胚薄片。
將層積之生胚薄片作為一致而使其加壓接著，在分割通孔(1)的面與線圈開放端面(4-2)進行切斷，以900℃進行2小時一體燒成，作成具有橫10mm×縱3mm之尺寸的線圈捲繞數23圈的肥粒鐵磁心與線圈的燒結體所成之天線(在圖2中，線圈捲繞數係為了圖的簡略化，而以7圈來表示。另外，磁性層(5)之層積片數係為了圖的簡略化而以3層來表示。對於其他的圖亦為相同)。
[交互通信距離的測定]
於該天線的線圈兩端連接FR標籤用IC，更且與IC並聯地連接電容器，而交互通信距離則呈成為最大地調整共振頻率數，製作RF標籤，將輸出100mW讀取器/詢答器(股份有限公司Takaya製、製品名TR3-A201/TR3-D002A)的天線水平地固定，RF標籤的天線之線圈的中心軸則呈朝向於垂直地位置於讀取器/詢答器之天線的中心上，將盡可能可交互通信之高位置時之讀取器/詢答器的天線與RF標籤之間的距離，作成最長交互通信距離。
將在比較例2所製造之天線的最長交互通信距離為基準，以百分率而計算其他例之天線的最長交互通信距離之相對值。
在使用實施例1之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末之天線中係103%、而在實施例2中係104%、在實施例3中係109%、在實施例4中係113%。
在本發明之實施例及比較例，將具有相同尺寸與構造之天線的肥粒鐵磁心之組成作種種變更之結果，在本發明中作為規定之組成時，可看到交互通信感度之提升。
在本發明之天線係使用於肥粒鐵磁心的肥粒鐵磁心的Q(μ’/μ”)為高，而加以確認到有使小型化與交互通信感度之提升並存之天線者。
1‧‧‧通孔
2‧‧‧電極層(線圈電極)
3‧‧‧磁心(磁性體)
4‧‧‧線圈
5‧‧‧磁性層
6‧‧‧絕緣層
7‧‧‧導電層
圖1係有關本發明之電子零件的線圈部分之構成圖。
圖2係顯示有關本發明之電子零件的層積構造之概念圖。
圖3係顯示有關本發明之電子零件的層積構造之另外形態的概念圖。

Claims (8)

  1. 一種Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末，其特徵為含有46~50 mol% Fe2 O3 ，含有30~40 mol% NiO，含有1.0~10 mol% ZnO，含有9.0~11 mol% CuO，及含有0.01~1.0 mol% CoO，而所含有之Ni與Zn之莫耳比(Ni/Zn)為3.8~5.8者。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末，其中，構成相為尖晶石型肥粒鐵與NiO。
  3. 如申請專利範圍第2項記載之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末，其中，尖晶石型肥粒鐵之微晶尺寸為240nm以上。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項記載之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末，其中，在60MHz之μQ積為3500以上。
  5. 一種生胚薄片，其特徵為使用如申請專利範圍第1項或第2項記載之Ni-Zn-Cu系肥粒鐵粉末與結合材料而成膜為薄片狀所成。
  6. 一種Ni-Zn-Cu系肥粒鐵燒結體，其特徵為含有46~50 mol% Fe2 O3 ，含有30~40 mol% NiO，含有1.0~10 mol% ZnO，含有9.0~11 mol% CuO，及含有0.01~1.0 mol% CoO，而所含有之Ni與Zn之莫耳比(Ni/Zn)為3.8~5.8者。
  7. 一種電子零件，係由肥粒鐵磁心與線圈所構成之電子零件，其特徵為該肥粒鐵磁心則為如申請專利範圍第6項記載之燒結體。
  8. 一種天線，其特徵為如申請專利範圍第7項記載之電子零件所成。
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