TWI622656B - Fennel iron sintered plate and ferrite iron sintered flakes - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵燒結板，其特徵為以氧化物換算，組成為45~50mol%之Fe2O3、10~25mol%之NiO、15~36mol%之ZnO、2~14mol%之CuO、0.1~3.5mol%之CoO、及一種肥粒鐵燒結薄片，其特徵為於該肥粒鐵燒結板表面設置溝，進而設置黏著層及/或保護層。本發明之肥粒鐵燒結薄片於磁導率中可將μ"維持在較小之同時，使μ'變大。

Description

肥粒鐵燒結板及肥粒鐵燒結薄片
本發明係提供一種肥粒鐵燒結板、及在該肥粒鐵燒結板之表面設置黏著層及/或保護層之肥粒鐵燒結薄片。
在手機、智慧手機等之通信裝置中，有安裝如NFC(短距離無線通信)或支付系統之，使用平面狀線圈天線而能夠通信資訊之系統。為了提升其通信靈敏度，在鄰近平面狀線圈天線設置軟磁性薄片(專利文獻1、2、3)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：特開2005-15293號公報
專利文獻2：特開2008-252089號公報
專利文獻3：特開2006-174223號公報
為了通信裝置之小型化、高機能性，尋求更提升平面狀線圈天線之通信靈敏度，為此需要藉由使軟磁性薄片之磁導率的實數部分(μ')變大而使天線之電感變大、及藉由將磁導率之虛數部分(μ")變小而使天線之損失變小。
作為軟磁性薄片所使用之肥粒鐵燒結薄片係有在通信頻率為13.56MHz時，若μ'變大則μ"亦變大之特性，且實際上使用μ'為約100、μ"為約5之肥粒鐵燒結薄片。
因此，本發明之技術課題為：提供將μ"維持在較小之同時，使μ'變大之肥粒鐵燒結薄片。
前述技術課題能夠藉由以下所述之本發明而達成。
亦即，本發明係一種Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵燒結板，其特徵為以氧化物換算，組成為45~50mol%之Fe2O3、10~25mol%之NiO、15~36mol%之ZnO、2~14mol%之CuO、0.1~3.5mol%之CoO(本發明1)。
又，本發明係於本發明1之肥粒鐵燒結板之一側的表面設置黏著層，並於相反側的表面設置保護層之肥粒鐵燒結薄片(本發明2)。
又，本發明係於本發明1之肥粒鐵燒結板之 雙面設置黏著層之肥粒鐵燒結薄片(本發明3)。
又，本發明係於本發明1之肥粒鐵燒結板之雙面設置保護層之肥粒鐵燒結薄片(本發明4)。
又，本發明係如本發明2~4項中任一項之肥粒鐵燒結薄片，其係於肥粒鐵燒結板之至少一側的表面至少形成一個溝之肥粒鐵燒結薄片(本發明5)。
又，本發明係如本發明2~4項中任一項之肥粒鐵燒結薄片，其係肥粒鐵燒結板被分割成小片狀之肥粒鐵燒結薄片(本發明6)。
因本發明之肥粒鐵燒結板及肥粒鐵燒結薄片係μ'較大，且μ"較小，故在NFC等之系統中，適合作為提升通信敏靈度之基材。
若更詳細地說明本發明之構成，則係如下所示。
首先，敘述關於本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵。
本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵的組成係以氧化物換算，為45~50mol%之Fe2O3、10~25mol%之NiO、15~36mol%之ZnO、2~14mol%之CuO、0.1~3.5mol%之CoO。
在本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵之Fe2O3的組成係未達45mol%之情況時，μ'會變小。超過50mol%之情況時，會變得無法燒結。Fe2O3的組成更佳為46~49.8mol%。
在本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵中的NiO的組成係未達10mol%之情況時，μ"會變大。超過25mol%之情況時，μ'會變小。NiO的組成更佳為11~23mol%。
在本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵中的ZnO的組成係未達15mol%之情況時，μ'會變小。超過36mol%之情況時，μ"會變大。ZnO的組成更佳為18~33mol%。
在本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵中的CuO的組成係未達2mol%之情況時，會變得無法燒結。超過14mol%之情況時，μ"會變大。CuO的組成更佳為3~12mol%。
在本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵中的CoO的組成係未達0.1mol%之情況時，μ"會變大。超過3.5mol%之情況時，μ'會變小。CoO的組成較佳為0.12~3.3mol%，更佳為0.3~3.0mol%，再更佳為0.5~1.45mol%。
在本發明中的Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵中的Ni/(Fe2O3)的比係20~55mol%為佳，更佳為22~55mol%。又，Zn/(Fe2O3)的比係30~75mol%為佳，較佳為31~65mol%。又，Cu/(Fe2O3)的比係4.0~31.0mol%為佳，較佳為10~31.0mol%，更佳為19~30.5mol%。又， Co/(Fe2O3)的比係0.2~7.5mol%為佳，較佳為0.3~3.0mol%。
本發明之肥粒鐵燒結板的厚度係0.01~1mm為佳，較佳為0.02~1mm，更佳為0.03~0.5mm。本發明之肥粒鐵燒結板基本上不會塑性變形。
可於由本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵所成之肥粒鐵燒結板之至少一側的表面設置黏著層。黏著層之厚度係0.001~0.1mm為佳。
可於由本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵所成之肥粒鐵燒結板之至少一側的表面設置保護層。保護層之厚度係0.001~0.1mm為佳。
本發明之肥粒鐵燒結薄片之μ'係80~300為佳。較佳為90~290，更佳為110~280。
本發明之肥粒鐵燒結薄片之μ"係0.05~15為佳。較佳為0.06~10，更佳為0.07~5.0。
作為本發明之黏著層，可列舉雙面黏著膠帶。作為雙面黏著膠帶，沒有特別限定，可使用習知之雙面黏著膠帶。又，作為黏著層，可為在肥粒鐵燒結板之單面依順序層合黏著層、彎曲性且伸縮性之薄膜或薄片、及脫模片者。
本發明之保護層係藉由設置此，可提升對於分割肥粒鐵燒結板時的落塵之可靠性及持久性。作為該保護層，只要是在使肥粒鐵燒結薄片彎曲之情況下，不會斷開且會延伸之樹脂即可，沒有特別限制者，可列舉PET 薄膜等。
為了使本發明之肥粒鐵燒結薄片在已彎曲之部分緊密貼上、以及防止使用時破裂，亦可預先將於肥粒鐵燒結板之至少一側的表面所設置之至少一個溝點作為起點，來構成能分割之肥粒鐵燒結板。前述溝亦可係連續，亦可係斷續地形成。又，能夠藉由形成多個微細凹部，來作為溝之替代。溝之剖面為U型或V型較理想。
為了使本發明之肥粒鐵燒結薄片在已彎曲之部分緊密貼上、以及防止使用時破裂，預先將肥粒鐵燒結板分割成小片狀為佳。下述方法中之任一者皆可：譬如預先將於肥粒鐵燒結板之至少一側的表面所設置之至少一個溝點作為起點，來分割肥粒鐵燒結板，或不需形成溝來分割肥粒鐵燒結板而成為小片狀。
肥粒鐵燒結板係藉由溝而被區分為任意大小之三角形、四邊形、多邊形、或該組合。譬如三角形、四邊形、多邊形之一邊的長度通常為1~12mm，被附著物之黏接面為彎曲面時，為1mm以上較佳，且為其曲率半徑之1/3以下，更佳為以1mm以上且1/4以下。形成溝之情況，在溝以外之地方不會破裂成不定形，且平面係當然，可緊密地或實質上緊密附著於圓柱狀之側彎曲面及有一些凹凸之面。
於肥粒鐵燒結板所形成之溝之開口部的寬度通常係250μm以下為佳，較佳為1~150μm。開口部的寬度超過250μm時，肥粒鐵燒結板之磁導率的下降會變 大，故不佳。又，溝之深度，通常係肥粒鐵燒結板之厚度的1/20~3/5。並且，厚度係0.1mm~0.2mm之薄燒結肥粒鐵板，溝之深度，通常係燒結肥粒鐵板之厚度的1/20~1/4較佳，更佳為1/20~1/6。
接著，敘述關於本發明之肥粒鐵燒結板及肥粒鐵燒結薄片的製造方法。
首先，肥粒鐵粉末係以所定之組成比率混合構成肥粒鐵之各元素之氧化物、碳酸鹽、氫氧化物、草酸鹽等之原料而得之原料混合物，或在水溶液中使各元素沉澱所得之共沉澱，於大氣中以700~900℃之溫度範圍煆燒1~20小時後，藉由粉碎而可得。
能夠在混合所得之肥粒鐵粉末與黏結劑樹脂後，藉由粉末壓縮成型法、射出成型法、壓延法、壓出法等成形肥粒鐵板，依其需要進行脫脂處理後，再燒結處理而製造肥粒鐵燒結板。又，能夠混合肥粒鐵粉末與黏結劑樹脂與溶劑後，以刮刀等塗佈於薄膜或薄片上，而得綠色薄片，依其需要進行脫脂處理後，將所得之綠色薄片進行燒結處理製造肥粒鐵燒結板。還有，亦可層合複數所得之綠色薄片。
依其需要於肥粒鐵燒結板形成之溝時，可於燒結板之成形中、成形後或燒結處理後來形成溝。譬如以粉末壓縮成型法或射出成型法來成形時，在成形中形成為佳，以壓延法或壓出法來成形時，於成形後且燒結前形成為佳，經由綠色薄片製造燒結肥粒鐵板時，形成綠色薄片 為佳。
脫脂處理，通常以150~500℃之溫度來進行。燒結溫度通常以850~1100℃為佳，較佳為860~1050℃，更佳為875~905℃。燒結時間通常為30~180分鐘，以30~120分鐘為佳。燒結溫度未達850℃之情況，係粒子之燒結變困難，所得之燒結肥粒鐵板之強度不能說是充分。又，燒結溫度超過1100℃時，會進行粒子之成長而不佳。燒結時間未達30分鐘時，係粒子之燒結變困難，所得燒結肥粒鐵板之強度不能說是充分。又，因燒結時間180分鐘下，粒子的燒結會充分進行，故不需要拉長至超過180分鐘。
接著，對於所得之肥粒鐵燒結板的表面，依其需要設置黏著材料層，譬如設置雙面黏著膠帶。黏著材料層，係可形成在肥粒鐵燒結板之單面或雙面。
又，對於所得之肥粒鐵燒結板的表面，依其需要設置保護層。黏著材料層，係可形成在肥粒鐵燒結板之單面或雙面。保護層之形成係藉由將構成保護層之樹脂的薄膜或薄片依其需要介由接著劑接著在燒結肥粒鐵板的表面之方式來進行，或藉由將含有構成保護層之樹脂的塗料塗佈在燒結肥粒鐵板的表面之方式來進行。因形成保護層，故可防止肥粒鐵燒結板的落塵。
又，在本發明，可在肥粒鐵燒結板之一側的表面形成黏著層，在另一側的表面形成保護層。
將肥粒鐵燒結板沿溝分割時，係形成黏著層 及/或保護層後，藉由掍來分割即可。
<作用>
在本發明最重要之點係：由特定組成之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵所成之肥粒鐵燒結板或肥粒鐵燒結薄片係μ'為較高，且μ"較低之事實。
[實施例]
代表本發明之實施形態，係如下所示。
Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵之組成，係使用螢光X線分析裝置3530(理學電機工業股份有限公司製)來測量。
肥粒鐵燒結板及肥粒鐵燒結薄片之厚度係以測微計來測量。
肥粒鐵燒結板及肥粒鐵燒結薄片之磁導率，係使用阻抗/材料分析儀E4991A(安捷倫科技股份有限公司製)將打孔成外徑20mm、內徑10mm之環在13.56MHz頻率中測量。
實施例1：
Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵之組成，成為所定之組成的方式來稱重各氧化物原料，使用球磨機進行20小時濕式混合後，將混合漿分別過濾‧乾燥而得原料混合粉末。以730℃、3小時燒成該原料混合粉末而得之煆燒物，用球磨機粉碎，得到本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末。
相對於所得之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末100重量份，添加作為鍵結材料之聚乙烯醇縮丁醛8重量份、作為可塑劑之鄰苯二甲酸二苄基正丁酯3重量份、作為溶劑之3-甲基-3-甲氧基-1-丁醇50重量份後，充分混合而得漿。藉由刮刀式旋轉器將漿塗佈在PET薄膜上形成塗膜後，藉由乾燥得到厚度400μm之綠色薄片。
於該綠色薄片之表面，使用最尖端刃為V型之刃型以3mm間距來形成格子狀之深度100μm的溝。
將所得綠色薄片以400℃脫脂後，藉由以1010℃、2小時燒結而得Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵燒結板。該肥粒鐵燒結板之組成，係Fe2O3為49.41mol%、NiO為10.17mol%、ZnO為35.21mol%、CuO為2.09mol%、CoO為3.12mol%，且厚度係328μm。
於所得之肥粒鐵燒結板之一側的表面貼上PET薄膜，在另一側的表面貼上雙面膠帶而得肥粒鐵燒結薄片。厚度係390μm。
分割所得之肥粒鐵燒結薄片後，在13.56MHz頻率的μ'為93，μ"為0.09。
實施例2：
Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵之組成，成為所定之組成的方式來稱重各氧化物原料，使用球磨機進行20小時濕式混合後，將混合漿分別過濾‧乾燥而得原料混合粉末。以870℃、3小時燒成該原料混合粉末而得之煆燒物，用球磨機 粉碎，得到本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末。
相對於所得之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末100重量份，添加作為鍵結材料之聚乙烯醇縮丁醛8重量份、作為可塑劑之鄰苯二甲酸二苄基正丁酯3重量份、作為溶劑之3-甲基-3-甲氧基-1-丁醇50重量份後，充分混合而得漿。藉由刮刀式旋轉器將漿塗佈在PET薄膜上形成塗膜後，藉由乾燥得到厚度45μm之綠色薄片。
在該綠色薄片之表面使用最尖端刃為U型之刃型以3mm間距來形成格子狀之深度20μm的溝。
將所得綠色薄片以400℃脫脂後，藉由以870℃燒結2小時而得Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵燒結板。該肥粒鐵燒結板之組成，係Fe2O3為45.93mol%、NiO為24.91mol%、ZnO為15.03mol%、CuO為13.98mol%、CoO為0.15mol%，且厚度係39μm。
在所得之肥粒鐵燒結板之一側的表面貼上PET薄膜，在另一側的表面貼上雙面膠帶來得肥粒鐵燒結薄片。厚度係59μm。
分割所得肥粒鐵燒結薄片後，在13.56MHz頻率的μ'為272，μ"為4.9。
實施例3：
Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵之組成，成為所定之組成的方式來稱重各氧化物原料，使用球磨機進行20小時濕式混合後，將混合漿分別過濾‧乾燥而得原料混合粉末。將以 810℃、3小時燒成該原料混合粉末而得之煆燒物，用球磨機粉碎，得到本發明之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末。
相對於所得之Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵粉末100重量份，添加作為鍵結材料之聚乙烯醇縮丁醛8重量份、作為可塑劑之鄰苯二甲酸二苄基正丁酯3重量份、作為溶劑之3-甲基-3-甲氧基-1-丁醇50重量份後，充分混合而得漿。藉由刮刀式旋轉器將漿塗佈在PET薄膜上形成塗膜後，藉由乾燥得到厚度245μm之綠色薄片。
在該綠色薄片之表面，使用最尖端刃為V型之刃型以3mm間距來形成格子狀之深度50μm的溝。
將所得綠色薄片以400℃脫脂後，藉由以910℃、2小時燒結而得Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵燒結板。該肥粒鐵燒結板之組成，係Fe2O3為48.29mol%、NiO為11.26mol%、ZnO為29.43mol%、CuO為9.78mol%、CoO為1.25mol%，且厚度係206μm。
在所得之肥粒鐵燒結板之一側的表面貼上PET薄膜，在另一側的表面貼上雙面膠帶之方式來得肥粒鐵燒結薄片。厚度係249μm。
分割所得肥粒鐵燒結薄片後，在13.56MHz頻率的μ'為182，μ"為3.6。
如由前述實施例明顯得知，因本發明之肥粒鐵燒結板或肥粒鐵燒結薄片係μ'為較高，且μ"較低，故最適宜作為提升通信靈敏度之基材。
實施例4~7：
變化各種組成及燒成溫度以外，與實施例1同樣地得到肥粒鐵燒結薄片。
比較例1：
Ni-Zn-Cu肥粒鐵之組成，成為所定之組成的方式來稱重各氧化物原料，使用球磨機進行20小時濕式混合後，將混合漿分別過濾‧乾燥而得原料混合粉末。以780℃、3小時燒成該原料混合粉末而得之煆燒物，用球磨機粉碎之方式，來得到Ni-Zn-Cu肥粒鐵粉末。
相對於所得之Ni-Zn-Cu肥粒鐵粉末100重量份，添加作為鍵結材料之聚乙烯醇縮丁醛8重量份、作為可塑劑之鄰苯二甲酸二苄基正丁酯3重量份、作為溶劑之3-甲基-3-甲氧基-1-丁醇50重量份後，充分混合而得漿。藉由刮刀式旋轉器將漿塗佈在PET薄膜上形成塗膜後，藉由乾燥得到厚度203μm之綠色薄片。
在該綠色薄片之表面，使用最尖端刃為V型之刃型以3mm間距來形成格子狀之深度80μm的溝。
將所得綠色薄片以400℃脫脂後，藉由以900℃、2小時燒結而得Ni-Zn-Cu肥粒鐵燒結板。該肥粒鐵燒結板之組成，係Fe2O3為48.02mol%、NiO為18.04mol%、ZnO為25.96mol%、CuO為7.98mol%，且厚度係172μm。
在所得之肥粒鐵燒結板之一側的表面貼上PET薄 膜，在另一側的表面貼上雙面膠帶之方式來得肥粒鐵燒結薄片。厚度係211μm。
分割所得肥粒鐵燒結薄片後，在13.56MHz頻率的μ'為193，μ"為54.2。
將以實施例1~7及比較例1所得之肥粒鐵燒結板的物性表示於表1。
[產業上之利用可能性]
因本發明之肥粒鐵燒結板及肥粒鐵燒結薄片係μ'為較高，且μ"較低，故在NFC等系統中，適合作為提升通信靈敏度之基材。

Claims (6)

  1. 一種Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵燒結板，其特徵為僅由Ni-Zn-Cu-Co肥粒鐵所構成，且以氧化物換算，組成為45~50mol%之Fe2O3、10~25mol%之NiO、15~36mol%之ZnO、2~14mol%之CuO、0.1~3.5mol%之CoO。
  2. 一種肥粒鐵燒結薄片，其特徵為於如申請專利範圍第1項之肥粒鐵燒結板之一側的表面設置黏著層，並在相反側之表面設置保護層。
  3. 一種肥粒鐵燒結薄片，其特徵為於如申請專利範圍第1項之肥粒鐵燒結板之雙面設置黏著層。
  4. 一種肥粒鐵燒結薄片，其特徵為於如申請專利範圍第1項之肥粒鐵燒結板之雙面設置保護層。
  5. 如申請專利範圍第2~4項中任一項之肥粒鐵燒結薄片，其係於肥粒鐵燒結板之至少一側的表面至少形成一個溝之肥粒鐵燒結薄片。
  6. 如申請專利範圍第2~4項中任一項之肥粒鐵燒結薄片，其係肥粒鐵燒結板被分割成小片狀之肥粒鐵燒結薄片。
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