WO2020162295A1 - 軟磁性組成物、焼結体、複合体、ペースト、コイル部品、及び、アンテナ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a soft magnetic composition, a sintered body, a composite, a paste, a coil component, and an antenna.
- Magnetic materials such as ferrite materials are widely used as materials for components such as inductors, antennas, noise filters, and radio wave absorbers. These components utilize the characteristics of the magnetic permeability ⁇ ′, which is the real number component of the complex permeability ⁇ of the magnetic material, or the magnetic loss ⁇ ′′, which is the imaginary number component, depending on the purpose. For example, in the case of inductors and antennas, high permeability is used.
- the magnetic susceptibility ⁇ ′ is required, and since it is also preferable that the inductor or the antenna has a low magnetic loss ⁇ ′′, a high value of Q, which is a ratio of ⁇ ′/ ⁇ ′′, is required.
- Patent Document 1 discloses a soft magnetic ferrite material having a low coercive force as an example of a magnetic material used for an inductor or an antenna.
- cobalt oxide is 16 mol% or more and 20 mol% or less in terms of CoO
- iron oxide is 71 mol% or more and 75 mol% or less in terms of Fe 2 O 3
- the balance contains at least one of BaO and SrO
- Co A composite magnetic material is disclosed in which a magnetic oxide having a substitutional W-type hexagonal ferrite as a main phase is dispersed in a resin to form a composite.
- Patent Document 1 particles of a hexagonal ferrite single domain structure are dispersed in a resin to maintain the single domain structure, thereby producing a composite magnetic material with reduced magnetic loss.
- a W-type hexagonal ferrite is used as the hexagonal ferrite, and the composite magnetic material produced by adjusting the control factors such as the filling amount of the W-type hexagonal ferrite in the resin, the porosity, and the particle size. It is said that it is possible to increase the magnetic permeability and reduce the magnetic loss and the dielectric loss while suppressing the increase of the dielectric constant.
- the specific resistance of the composite magnetic material when the specific resistance of the composite magnetic material is small, the magnetic loss increases and the bandwidth becomes narrow. Therefore, the specific resistance of the composite magnetic material should be 1.0 ⁇ 10 12 ⁇ cm or more. Are described as being preferred.
- Patent Document 1 it cannot be said that the magnetic oxide in the state of not being dispersed in the resin sufficiently satisfies all the characteristics of the specific resistance, the magnetic permeability in the GHz band and the Q. Therefore, at present, a soft magnetic material having a high specific resistance and a high magnetic permeability and Q in the GHz band has not been obtained.
- the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a soft magnetic composition having a high specific resistance and a high magnetic permeability and Q in the GHz band. It is also an object of the present invention to provide a sintered body, a composite and a paste using the soft magnetic composition, and a coil component and an antenna using the sintered body, the composite or the paste. And
- the soft magnetic composition of the present invention is an oxide having W-type hexagonal ferrite as a main phase and having the following metal element ratios, and a coercive force Hcj of 40 kA/m or less.
- Ba+Sr+Na+K+La 4.7 mol% or more and 5.8 mol% or less
- Ba: 0 mol% or more and 5.8 mol% or less Sr: 0 mol% or more and 5.8 mol% or less
- K 0 mol% or more and 5.2 mol% or less
- La 0 mol% or more and 2.1 mol% or less
- Me(I) Li
- the sintered body of the present invention is obtained by firing the soft magnetic composition of the present invention.
- the composite or paste of the present invention is obtained by mixing the soft magnetic composition of the present invention with a non-magnetic material such as glass and resin.
- the coil component of the present invention includes a core portion and a winding portion provided around the core portion, and the core portion is made of the sintered body, composite or paste of the present invention,
- the line part always contains an electric conductor such as silver or copper.
- the antenna of the present invention comprises the sintered body, composite or paste of the present invention and an electric conductor such as silver or copper.
- the present invention it is possible to provide a soft magnetic composition having a high specific resistance and a high magnetic permeability and Q in the GHz band.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the crystal structure of W-type hexagonal ferrite.
- FIG. 2 is an XRD peak intensity ratio of the calcined powder in which the Ca content x is changed by the composition formula: BaCa x Co 2 Fe 16 O 27- ⁇ .
- FIG. 3 is an XRD peak intensity ratio of the calcined powder having a composition formula: BaCa 0.3 Co y Fe 16 O 27- ⁇ and varying the Co amount y.
- FIG. 4 is an XRD peak intensity ratio of the calcined powder having a composition formula: BaCa 0.3 Co 2 Fe 2m O 27- ⁇ and an Fe amount of 2 m varied.
- FIG. 2 is an XRD peak intensity ratio of the calcined powder in which the Ca content x is changed by the composition formula: BaCa x Co 2 Fe 16 O 27- ⁇ .
- FIG. 3 is an XRD peak intensity ratio of the calcined powder having a composition formula: BaCa 0.3 Co y Fe
- FIG. 5 is a surface SEM image of a sintered body of a composition formula BaCa 0.3 Co 2 Fe 16 O 27 .
- FIG. 6 is a graph showing the influence of the frequency characteristic of magnetic permeability depending on the amount of Ca, which is the composition formula BaCa x Co 2 Fe 16 O 27- ⁇ .
- FIG. 7 is a graph showing the influence of the frequency characteristic of magnetic permeability depending on the amount of Co, which is the composition formula BaCa 0.3 Co x Fe 16 O 27- ⁇ .
- FIG. 8 is a graph showing the influence of the frequency characteristics of the magnetic permeability by the Ba site Sr substitution, which is the composition formula (Ba 1-x Sr x )Ca 0.3 Co 2 Fe 16 O 27- ⁇ .
- FIG. 9 is a graph showing the frequency characteristics of the magnetic permeability due to the substitution of Ni at the Co site, which is the composition formula BaCa 0.3 (Co 2 ⁇ x Ni x )Fe 16 O 27- ⁇ .
- FIG. 10 is a graph showing frequency characteristics of magnetic permeability due to substitution of Co site Zn, which has a composition formula of BaCa 0.3 (Co 2 ⁇ x Zn x )Fe 16 O 27- ⁇ .
- FIG. 11 is a graph showing frequency characteristics of magnetic permeability by Fe-site Co—Si composite substitution having a composition formula of BaCa 0.3 Co 2+x Si x Fe 16-2x O 27- ⁇ .
- FIG. 12 is a graph showing frequency characteristics of magnetic permeability by Fe site Co—(Zr+Hf) composite substitution, which is a composition formula BaCa 0.3 Co 2+x (Zr+Hf) x Fe 16-2x O 27- ⁇ .
- FIG. 13 is a graph showing the frequency characteristic of the magnetic permeability due to the substitution of the Fe site Sc, which has the composition formula BaCa 0.3 Co 2 (Fe 16-x Sc x )O 27- ⁇ .
- FIG. 14 is a perspective view schematically showing an example of the winding coil.
- FIG. 15 is a graph showing the frequency characteristic of the inductance L of the coil.
- FIG. 16 is a graph showing the Q frequency characteristic of the coil.
- FIG. 17 is a perspective view schematically showing an example of the laminated coil.
- FIG. 18 is a perspective view schematically showing another example of the laminated coil.
- FIG. 19 is a perspective view schematically showing an example of the antenna.
- FIG. 20 is a perspective view schematically showing another example of the antenna.
- the soft magnetic composition the sintered body, the composite, the paste, the coil component, and the antenna of the present invention will be described.
- the present invention is not limited to the following configurations, and can be appropriately modified and applied without departing from the scope of the present invention. It should be noted that a combination of two or more of the respective desirable configurations described below is also the present invention.
- the soft magnetic composition of the present invention has W-type hexagonal ferrite as a main phase.
- the soft magnetic composition of the present invention means soft ferrite defined in JIS R 1600.
- the main phase means a phase having the highest abundance.
- W-type hexagonal ferrite is the main phase is defined as the time when all of the following five conditions are satisfied when measured in a non-oriented powder form.
- the W-type hexagonal ferrite may be a single phase, that is, the molar ratio of the W-type hexagonal ferrite phase may be substantially 100%.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the crystal structure of W-type hexagonal ferrite.
- FIG. 1 shows the crystal structure of Ba 2+ Fe 2+ 2 Fe 16 O 27 .
- the crystal structure of the W-type hexagonal ferrite is represented by a structural formula A 2+ Me 2+ 2 Fe 16 O 27 , and is composed of a laminated structure called an S block and an R block in the c-axis direction.
- * indicates a block rotated by 180° with respect to the c-axis.
- H A is an anisotropic magnetic field
- H A1 is an anisotropic magnetic field in one direction
- H A2 is an anisotropic magnetic field in two directions, and the direction is such that the difference between H A1 and H A2 is the highest.
- the hexagonal ferrite is characterized in that the difference between H A1 and H A2 is 10 times or more, which is very large.
- the W-type hexagonal ferrite is preferably a single phase from the viewpoint of increasing the resonance frequency by increasing the saturation magnetization.
- a small amount of different phases of M-type hexagonal ferrite, Y-type hexagonal ferrite, Z-type hexagonal ferrite, and spinel ferrite may be contained.
- the soft magnetic composition of the present invention is an oxide having the following metal element ratios.
- the description such as “Ba+Sr” means the total of each element.
- the following compositions are magnetic compositions, and when inorganic glass or the like is added, they are treated as a composite described later.
- the content of each element contained in the soft magnetic composition can be determined by a composition analysis using inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES).
- ICP-AES inductively coupled plasma emission spectroscopy
- W-type hexagonal ferrite (structural formula A 2+ Me 2+ 2 Fe 16 O 27 ) is used to form an A-site element corresponding to the Ba position of the crystal structure shown in FIG.
- the Q of 1 GHz and the magnetic permeability are high, it works as an inductor having better characteristics than other ferrite materials at high frequencies such as 1 GHz, and an inductance L higher than that of the air-core coil made of a non-magnetic material can be obtained.
- the upper limit of the amount of Ba is No. 1 in Table 1.
- No. 21 in Table 7 the upper limit of the Sr amount is 5.8 mol %. From 89, it was set to 5.8 mol %.
- the lower limit of the amount of Ba is No. 3 in Table 3. 31 is 0 mol %, and the lower limit of the Sr amount is No. 3 in Table 3. From 27, it was set to 0 mol %.
- the lower limit of the amount of Ba+Sr is No. 1 in Table 1.
- No. 25 in Table 7 the upper limit of the amount of Ba+Sr is 4.7 mol% from No. 25. From 89, it was set to 5.8 mol %.
- a site element Ba or Sr element may be replaced with an alkali metal element (K, Na, etc.) or La having a relatively large ionic radius, as shown in Table 10 or Table 11.
- the lower limit of Ba+Sr+Na+K+La is set to 4.7 mol% and the upper limit is set to 5.8 mol%.
- Addition of calcium Ca is effective for single-phase synthesis of W-type hexagonal ferrite (structural formula A 2+ Me 2+ 2 Fe 16 O 27 ).
- structural formula A 2+ Me 2+ 2 Fe 16 O 27 structural formula A 2+ Me 2+ 2 Fe 16 O 27 .
- the present invention unlike the firing in a reducing atmosphere as essential production of Fe 2+, to obtain the effect by firing in an atmosphere not generate Fe 2+.
- the A-site element is Ba, the No. From 1 and 2 and FIG. 6, coercive force ⁇ 30 kA/m and Q ⁇ 19 at 1 GHz.
- the upper limit of the amount of Ca is No. 1 in Table 1. It was set to 5.0 mol% from 8.
- the lower limit of the amount of Ca is No. 1 in Table 1. It was set to 0.2 mol% from 3.
- Iron Fe is necessary for forming W-type hexagonal ferrite (structural formula A 2+ Me 2+ 2 Fe 16 O 27 ) and exhibiting ferromagnetism.
- the W-type hexagonal ferrite is the largest phase. Therefore, No. 1 in Table 1 is used. 22 to 24, the saturation magnetization is higher than 270 [mT], the coercive force is as low as about 30 kA/m, and Q at 1 GHz is higher than 40 and the magnetic permeability is ⁇ ′ ⁇ 1.9. Since the saturation magnetization is high, the problem of DC superposition is less likely to occur as compared with other hexagonal soft magnetic ferrites. Further, since the Q of 1 GHz and the magnetic permeability are high, it works as an inductor at a high frequency of about 1 GHz than other ferrite materials, and an inductance L higher than that of the air-core coil can be obtained.
- Co-(Ge, Hf, Si, Sn, Ti, Zr) composite substitution from Table 5 Al, Ga, In, Sc single substitution from Table 6, Ni-(Mo, Nb, Sb from Table 8) , Ta, W, V)
- composite substitution As shown in Table 9 and Table 10, a part of the Fe site element may be replaced with Li. It is considered that the optimum amount of Fe is lowered by the element substitution to the Fe site.
- the upper limit of the amount of Fe is No. 1 in Table 1 of Example 1. From 11 it was set to 86.0 mol %.
- the lower limit of the Fe content is No. 5 in Table 5. Since 72.5 mol% was the lowest from 57 and 65, it was set as the lower limit.
- the lower limit value according to each embodiment is No. 1 in Table 1 of the first embodiment.
- No. 17 is 78.8 mol% and No. 17 in Table 5 of Example 2-3.
- Nos. 57 and 65 are 72.5 mol%.
- 80 and 85 are 75.1 mol%.
- Fe ions are five-coordinated, and the oxygen position in the c-axis direction is far from that in the c-plane direction. Generally, it is easy to show hard magnetism.
- W-type hexagonal ferrite (structural formula A 2+ Me 2+ 2 Fe 16 O 27 ) usually has c-axis anisotropy (c-axis anisotropy) due to the effect of Fe ions at the 5-coordinate position (2d position in FIG. 1). It is known that it exhibits hard magnetism suitable as a magnet material because the spin is easily oriented. In order to exhibit soft magnetism in the W-type hexagonal ferrite, it is considered that cobalt Co is required at the hexacoordinated position in order to facilitate spin orientation in the c-plane direction of the hexagonal ferrite.
- the upper limit of the amount of Co is No. 5 in Table 5 of Example 2-3. From 57 and 65, it was set to 15.5 mol %.
- the upper limit value according to each embodiment is No. 1 of the first embodiment. No. 17 of Example 2-3, 14.8 mol%. It is 15.5 mol% from 57 and 65.
- the lower limit of the Co amount is No. 1 in Table 1 of Example 1. From 11, it was set to 7.0 mol %.
- Me(I) is an element that easily becomes a monovalent cation
- Me(II) is an element that easily becomes a divalent cation
- Me(IV) is an element that easily becomes a tetravalent cation
- Me(IV) is defined as an element that easily becomes a cation having a valence of 5 or more.
- the minimum value of D is No. 1 in Table 1. 7.0 mol% from No. 11, the maximum value of D is No. 1 in Table 1. From 17, it was set to 14.8 mol %. When the value of D is out of the range, the magnetic loss at 1 GHz is high and the dielectric constant is high.
- the upper limit of the amount of Cu is No. 2 in Table 4 of Example 2-2. 34 to 2.6 mol %.
- the upper limit of the Mg content is No. 4 in Table 4 of Example 2-2. From 37, it was set to 2.6 mol %.
- the upper limit of the Mn content is No. 4 in Table 4 of Example 2-2. It was set to 2.6 mol% from 40.
- the upper limit of the amount of Ni is No. 8 in Table 8 of Example 2-6. It was set at 5.2 mol% from 96, 99, 102, 105 and 108.
- the upper limit of the amount of Zn is No. 2 in Table 4 of Example 2-2. It was set to 2.6 mol% from 46.
- the number of No. in Table 5 of Example 2-3 is set. It was set to 2.6 mol% from 50.
- the upper limit of the amount of Si is No. 5 in Table 5 of Example 2-3. It was set to 2.6 mol% from 53.
- the upper limit of the Ti amount is No. 5 in Table 5 of Example 2-3. It was set to 2.6 mol% from 61.
- Sn, Zr, and Hf can be substituted at the pentacoordinated position of Fe to correct the charge balance broken by partial substitution of Zn, Mn, and Ni, and spin on the c-axis of hexagonal ferrite due to the pentacoordinated Fe. It is possible to weaken the effect of hard magnetism that is easy to face. As a result, a larger amount of Co than Si or Ti can be replaced with Fe.
- Zr and Hf are elements produced from the same ore, have the same effect, and if they are separated and refined, the cost increases, so they are expressed as Zr+Hf.
- the upper limit of the Zr+Hf amount is No. 5 in Table 5 of Example 2-3. It was set to 5.2 mol% from 65.
- the upper limit of the amount of Al is No. 6 in Table 6. From 71, it was set to 5.2 mol %.
- the upper limit of the amount of Ga is No. 6 in Table 6. It was set to 5.2 mol% from 75.
- the upper limit of the amount of In is No. 6 in Table 6 of Example 2-4. From 80, it was set to 7.8 mol %.
- the upper limit of the amount of Sc is No. 6 in Table 6. It was set to 7.8 mol% from 85.
- the upper limit of the amount of Mo is No. 8 in Table 8. From 96, it was set to 2.6 mol %. The upper limit of the amount of Nb+Ta is No. 8 in Table 8. It was set to 2.6 mol% from 99. The upper limit of the Sb amount is No. 8 in Table 8. It was set to 2.6 mol% from 102. As for the upper limit of the W amount, No. It was set to 2.6 mol% from 105. For the upper limit of the V amount, the No. It was set to 2.6 mol% from 108.
- Nb and Ta are elements often produced from the same ore, are chemically similar, and cost increases if separated and purified, so they are written as Nb+Ta.
- the coercive force Hcj is 40 kA/m or less.
- the inductance L of the coil can be increased.
- the coercive force is high like a magnet material, it is difficult to obtain the desired high magnetic permeability.
- the coercive force Hcj>40 kA/m the magnetic permeability ⁇ ′ ⁇ 1.50 is low, and the inductor does not exhibit sufficient superiority to the air-core coil.
- the coercive force Hcj is preferably 30 kA/m or less.
- the soft magnetic composition having a coercive force Hcj of 30 kA/m or less is preferably an oxide having the following metal element ratio. Ba: 5.1 mol% or more and 5.2 mol% or less, Ca: 0.5 mol% or more and 2.6 mol% or less, Fe: 82.0 mol% or more and 83.7 mol% or less, Co: 9.4 mol% or more and 11.3 mol% or less.
- the saturation magnetization Is is preferably 200 mT or more.
- the maximum major axis of crystal grains is preferably less than 3 ⁇ m, and the crystal average grain size is preferably 0.05 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less. Further, it is desirable that the maximum major axis of the primary particles and the crystal grains is less than 3 ⁇ m, and the average crystal grain size is 0.05 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less. More desirably, the average crystal grain size is 0.1 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less. These diameters mean the diameters of the soft magnetic material particles obtained by the process described in the examples, and do not include the diameters of fibers or the like added after calcination.
- the average crystal grain size is preferably 0.05 ⁇ m or more, and more preferably 0.1 ⁇ m or more.
- the magnetic permeability can be ⁇ ′ ⁇ 1.5.
- the maximum major axis of the primary particles and the crystal grains is less than 3 ⁇ m, and the crystal average particle size is preferably 2 ⁇ m or less, more preferably the crystal average particle size is 1 ⁇ m or less.
- the average crystal grain size is 1 ⁇ m or less, the high Q can be achieved by the single domain grain size.
- the crystal grain means a ceramic grain defined in JIS R1670.
- the crystal grain size is obtained by calculating the circle phase equal size indicated by JIS R1670 and calculating the average value.
- the maximum major axis of crystal grains is calculated by observing the porcelain surface with an optical microscope within a 0.2 mm square field of view, measuring the major axis indicated by JIS R1670, and determining the maximum value.
- the maximum major axis of primary particles is calculated by measuring the major axis of powder by an image imaging method and determining the maximum value. Specifically, an image of powder particles is obtained using an electron microscope (SEM), and individual particles are extracted from an aggregate of primary particles displayed in the image image to obtain primary particles. The major axis of each particle is measured, and the maximum value is defined as the maximum major axis of the primary particles.
- SEM electron microscope
- the specific resistance ⁇ is preferably 10 6 ⁇ m or more.
- the eddy current loss increases at low frequencies, so the magnetic loss is high and the dielectric constant is high even at 1 GHz.
- the resistivity is as high as ⁇ 10 6 [ ⁇ m]
- the eddy current loss is low even in the GHz band, and Q ⁇ 20 is easily obtained at 1 GHz.
- the magnetic permeability ⁇ ' is preferably 1.5 or more.
- the inductance when processed into a coil as shown in FIG. 15 can be increased.
- the Q of the magnetic material is preferably 20 or more.
- the Q of the magnetic material Since the Q of the magnetic material is high, the magnetic loss can be reduced, so that the Q reduction of the coil due to the insertion of the magnetic core can be suppressed.
- the Q of the coil when processed into a coil as shown in FIG. 16 can be increased.
- the dielectric constant ⁇ is 100 or less.
- the inductor does not function even if the Q of the magnetic material is high. Therefore, in order to use it as a GHz band inductor, it is desirable to suppress at least the dielectric constant ⁇ 100 of the material.
- the soft magnetic composition of the present invention is in a powder state. In order to industrially use such a soft magnetic composition, it is necessary to make it into a liquid or solid state.
- a sintered body is preferable for use as a wound inductor.
- a sintered body may be used, but it is effective to mix it with a non-magnetic material such as glass or resin in order to reduce stray capacitance by lowering the dielectric constant and aim at higher frequencies.
- the paste form is desirable for use as a magnetic fluid.
- Such a sintered body obtained by firing the soft magnetic composition of the present invention, or obtained by mixing the soft magnetic composition of the present invention with a non-magnetic material made of at least one of glass and resin Complexes or pastes are also part of the invention.
- the sintered body, composite or paste of the present invention may contain a ferromagnetic material or another soft magnetic material.
- the sintered body means fine ceramics defined in JIS R1600.
- the composite means a material in which two or more kinds of materials having different properties are strongly bonded at the interface while maintaining the respective phases and are combined or composite.
- the paste is a dispersion system in which soft magnetic powder is suspended, and means a substance having fluidity and high viscosity.
- non-magnetic substance means a substance having a saturation magnetization of 1 mT or less and not a ferromagnetic substance.
- a coil component using the sintered body, composite or paste of the present invention is also one aspect of the present invention.
- the coil component of the present invention can also be used as a noise filter utilizing LC resonance by combining it with a capacitor.
- the coil component means an electronic component using the coil described in JIS C5602.
- the coil component of the present invention includes a core portion and a winding portion provided around the core portion, and the core portion is made of the sintered body, composite or paste of the present invention,
- the line part always contains an electric conductor such as silver or copper.
- the winding means a wire in which a part of the inside or inside of a substance having spontaneous magnetization is connected by an electric conductor.
- the electric conductor means a structure which is made of a material having an electric conductivity ⁇ of 10 5 S/m or more, and whose both ends are electrically connected.
- An antenna formed by using the sintered body, composite or paste of the present invention is also one aspect of the present invention.
- Example 1 In W-type ferrite (stoichiometric composition: BaCo 2 Fe 16 O 27 ), since calcium Ca can enter all of Ba, Fe, and grain boundaries, the composition formula is BaCa x Co y Fe 2m O 27- ⁇ . Describe in the form.
- This mixed dry powder was passed through a sieve having a mesh size of 20 to 200 ⁇ m to obtain a sized powder.
- the calcined powder having the W-type hexagonal ferrite crystal structure shown in FIG. 1 could be synthesized.
- the crystal phase of the composition and the degree of synthesis are shown in Table 2.
- FIG. 2 is an XRD peak intensity ratio of the calcined powder in which the Ca content x is changed by the composition formula: BaCa x Co 2 Fe 16 O 27- ⁇ .
- No addition of Ca indicates No. 1 in Table 1.
- FIG. 3 is an XRD peak intensity ratio of the calcined powder having a composition formula: BaCa 0.3 Co y Fe 16 O 27- ⁇ and varying the Co amount y.
- FIG. 4 is an XRD peak intensity ratio of the calcined powder having a composition formula: BaCa 0.3 Co 2 Fe 2m O 27- ⁇ and an Fe amount of 2 m varied.
- a vinyl acetate binder having a molecular weight of 5000 to 30000 was added, and a sheet material: polyethylene terephthalate, a gap between the blade and the sheet: 100 to 250 ⁇ m, a drying temperature: 40 to 60 by a doctor blade method.
- the sheet was formed at a sheet winding speed of 5 to 50 cm/min. This sheet was punched into 5.0 cm square pieces, the polyethylene terephthalate sheet was peeled off, and the ferrite sheets were stacked so that the total sheet thickness would be 0.3 to 2.0 mm, and placed in a stainless steel mold.
- pressure was applied from above and below at a pressure of 150 to 300 MPa to obtain a pressure bonded body.
- the pressure-bonded body was punched in a state of being heated to 60 to 80° C. after sintering so as to have a ring-shaped size of outer diameter 7.2 mm ⁇ -inner diameter 3.6 mm ⁇ -thickness 1 mm.
- a 10 mm ⁇ disc was punched out to obtain a processed body.
- FIG. 5 shows a surface SEM image of the sintered body of the composition formula BaCa 0.3 Co 2 Fe 16 O 27 (No. 5 in Table 1). From FIG. 5, it is an aggregate of hexagonal plate-like particles, and many voids remain. With this void, magnetic loss can be reduced and high Q can be achieved.
- the maximum major axis of the hexagonal plate-shaped particles is less than 3 ⁇ m.
- FIG. 6 shows the influence of the frequency characteristic of the magnetic permeability depending on the amount of Ca having the composition formula BaCa x Co 2 Fe 16 O 27- ⁇ .
- FIG. 7 shows the influence of the frequency characteristic of the magnetic permeability depending on the amount of Co, which is the composition formula BaCa 0.3 Co x Fe 16 O 27- ⁇ .
- the permeability is measured using an impedance analyzer manufactured by Keysight, and the 16454A-s jig (maximum ring shape: outer diameter ⁇ 8.0 mm, inner diameter ⁇ 3.1 mm, thickness so as not to cause dimensional resonance at a frequency within 3 GHz). ⁇ 3.0 mm) was used.
- VSM vibrating sample magnetometer
- the sintering density was separately measured by the Archimedes method according to JIS R1634.
- the saturation magnetization Is and the coercive force Hcj do not need to be corrected by the shape of the sample, and can be easily calculated.
- the powder obtained by grinding the calcined powder in a mortar with an XRD apparatus manufactured by RIGAKU was embedded in a holder, and the XRD peak intensity ratio (%) was measured.
- the specific resistance was measured with an insulation resistance meter by forming electrodes of InGa alloy on both flat surfaces of a 10 mm ⁇ disk.
- dielectric constant an impedance analyzer manufactured by Keysight was used, and a smooth single plate of 20 mm ⁇ was inserted into the 16453A jig, and the dielectric constant of 1 GHz was measured.
- Table 1 shows the magnetic permeability, magnetic loss, Q, saturation magnetization, coercive force, specific resistance, and permittivity, and the crystal phase and the degree of synthesis are shown in Table 2 when the composition of Ca amount, Co amount, and Fe amount is changed. Show.
- No. 5, 14 and 23 have the same composition and therefore the same characteristics.
- Tables 1 and 2 those marked with * are comparative examples that are outside the scope of the present invention. The same applies to the tables below.
- the W-type hexagonal ferrite phase (BaCo 2 Fe 16 O 27 ) known to have the highest saturation magnetization, by adding Ca and limiting the range of Co content and Fe content, 2, FIG. 3, FIG. 4 and Table 2 show that the magnetic flux can be synthesized in almost a single phase, the saturation magnetization ⁇ 200 mT, and a value higher than the Y-type ferrite that has a proven record in hexagonal soft magnetic ferrite inductors. It is thought that I was able to obtain. Further, as shown in FIG. 5, it is considered that the magnetic loss could be reduced by obtaining the sintered body having many voids.
- each powder material is represented by (Ba 1-f Sr f )Ca x (Co y-a M ia )(Fe 2m-b-c- de M iib M ii M M iv M ve )O 27- ⁇ Was set.
- Metal ions of Ba, Ca, Co, Fe, Sr, M ii , M iii and M iv were prepared at a predetermined ratio so that the total amount of the raw materials was 120 g.
- Example 1 A mixed dry powder, a sized powder, and a calcined powder were synthesized in the same manner as in Example 1, and the calcined powder was crushed and then a sheet molded body was produced to obtain a sintered body. The measurement was the same as in Example 1.
- the Ba site Sr substitution is shown in Table 3. 27 to 31 and FIG. 8, regardless of the Sr substitution amount, the saturation magnetization ⁇ 280 mT, the coercive force ⁇ 30 kA/m, the magnetic permeability ⁇ ′ at 1 GHz ⁇ ′>2, and Q ⁇ 44, which are high and can function as an inductor. It is known that Sr has a smaller ionic radius than Ba, and it is considered that the permeability ⁇ ′ can be increased due to the effect that the saturation magnetization becomes higher due to the smaller lattice constant due to Sr substitution. ..
- FIG. 10 shows frequency characteristics of magnetic permeability due to substitution of Co site Zn, which has a composition formula of BaCa 0.3 (Co 2-x Zn x )Fe 16 O 27- ⁇ .
- FIG. 10 shows frequency characteristics of magnetic permeability due to substitution of Co site Zn, which has a composition formula of BaCa 0.3 (Co 2-x Zn x )Fe 16 O 27- ⁇ .
- the range of the amount of Mg is set to 0 to 2.6 mol %.
- the range of the Mn amount is set to 0 to 2.6 mol %.
- the Ge amount range is set to 0 to 2.6 mol %.
- the magnetic permeability ⁇ ′ ⁇ 1.5 and Q ⁇ 20 at 1 GHz are obtained, and the magnetic permeability is high.
- the Fe site Sn substitution amount ⁇ 5.2 mol% No. From 48, 55 to 57, the magnetic permeability ⁇ ' ⁇ 1.5 and Q ⁇ 20 at 1 GHz were obtained, and the magnetic permeability was low.
- the Ti amount range is set to 0 to 2.6 mol %.
- FIG. 13 shows frequency characteristics of magnetic permeability due to substitution of Fe site Sc, which has a composition formula of BaCa 0.3 Co 2 (Fe 16-x Sc x )O 27- ⁇ .
- the Fe site In substitution amount ⁇ 7.8 mol% No. From 68 and 77 to 80, the magnetic permeability ⁇ ' ⁇ 1.5 and Q ⁇ 20 at 1 GHz were obtained, and the magnetic permeability gradually decreased.
- the magnetic permeability ⁇ ′ ⁇ 1.5 and Q ⁇ 20 at 1 GHz were obtained, and the magnetic permeability was gradually decreased.
- Table 7 shows the values of the coercive force, the specific resistance, and the dielectric constant.
- Table 9 shows the values of magnetic permeability, magnetic loss, Q, saturation magnetization, coercive force, specific resistance and dielectric constant of typical examples of the composition formula BaCa 0.3 Co 2 Li x Fe 16-3x Sn 2x O 27- ⁇ . ..
- Example 2-8 Permeability, magnetic loss, Q, saturation magnetization, coercive force of a typical example of the composition formula (Ba 1-x La x )Ca 0.3 (Co 2 Li 0.5x )Fe 16-0.5x O 27- ⁇ , Table 10 shows the values of specific resistance and dielectric constant.
- the maximum major axis of crystal grains was less than 3 ⁇ m.
- Example 3-1 A wound coil was prepared from the prepared calcined powder.
- FIG. 14 is a perspective view schematically showing an example of the winding coil.
- the winding coil 10 shown in FIG. 14 includes a core 11 as a magnetic body.
- a conductive wire 12 is spirally wound around the core 11.
- the core 11 includes a body 13 around which the conductive wire 12 is wound, and overhangs 14 and 15 located at both ends of the body 13.
- the protruding portions 14 and 15 have a shape protruding above and below the body portion 13.
- Terminal electrodes 16 and 17 are formed on the lower surfaces of the overhang portions 14 and 15 by plating or the like, respectively.
- both ends of the conductive wire 12 are fixed to the terminal electrodes 16 and 17 by thermal welding.
- This processed product is placed on a zirconia setter and heated in the atmosphere at a temperature rising rate of 0.1 to 0.5° C./minute and at a maximum temperature of 400° C. for a maximum temperature holding time of 1 to 2 hours to obtain a vinyl acetate binder.
- After pyrolyzing and degreasing etc. select the firing temperature within 900 to 1100°C where the magnetic loss ⁇ ′′ at 1 GHz is the minimum, and fire at the maximum temperature holding time of 1 to 5 hours at a temperature rising/falling rate of 1 to 5°C/min.
- a non-magnetic material having the same shape was prepared and compared.
- a copper wire is wound around the core portion of the sintered body, and both ends of the copper wire are soldered to the electrode formed on the substrate contact surface. Then, a wound coil was produced.
- the structure of the coil component is not limited to the wound coil, and a coil component such as a laminated coil can also obtain the effects of high inductance L as in FIG. 15 and high Q as in FIG. ..
- a sheet was produced by the same method as in Example 1, and a coil was printed on a part of the sheet, and then a pressure-bonded body was produced. This pressure-bonded body was fired in the same manner as in Example 2 to obtain a sintered body. After barrel-processing the surface of this sintered body to expose both ends of the electrode, an external electrode was formed and baked to produce a laminated coil having the shape shown in FIG.
- FIG. 17 is a perspective view schematically showing an example of the laminated coil.
- the laminated coil 20 shown in FIG. 17 includes a magnetic body 21.
- a coil-shaped internal electrode 23, which is electrically connected through a through hole 22, is formed in the magnetic body 21.
- External electrodes 24 and 25 electrically connected to the coil-shaped internal electrode 23 are formed on the surface of the magnetic body 21.
- Example 3-3 To 80 g of hexagonal ferrite calcined powder, 60 to 100 g of pure water, 1 to 2 g of ammonium polycarboxylate dispersant, and 1000 g of 1 to 5 mm ⁇ PSZ media were put in a pot of polyester material of 500 cc, and the rotation speed was 100. A ball mill at ⁇ 200 rpm was pulverized for 70 to 100 hours to obtain a finely divided slurry. The maximum major axis of the primary particles of the pulverized powder was 3 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
- FIG. 18 is a perspective view schematically showing another example of the laminated coil.
- the laminated coil 20A shown in FIG. 18 includes a core portion 21A in the center and a winding portion 21B around the core portion 21A.
- the core portion 21A is made of a magnetic material.
- the winding portion 21B is preferably composed of a non-magnetic material and a coil-shaped internal electrode 23, but may be composed of a magnetic material and a coil-shaped internal electrode 23.
- a coil-shaped internal electrode 23 electrically connected through the through hole 22 is formed in the winding portion 21B.
- External electrodes 24 and 25 electrically connected to the coil-shaped internal electrode 23 are formed on the surface of the winding portion 21B.
- the soft magnetic composition of the present invention can be used not only for use as a coil component that functions as an inductor, but also as an antenna for receiving and transmitting radio waves in which high permeability ⁇ ′ and high Q of a magnetic material are desired. is there.
- FIG. 19 is a perspective view schematically showing an example of the antenna.
- a ring-shaped magnetic body 31 is arranged on a part or all of the metal antenna wire 32.
- the antenna can be miniaturized by the wavelength shortening effect of the magnetic material.
- a granular W-type hexagonal ferrite magnetic powder obtained by a spray granulator was press-molded into a ring shape to obtain a ring-shaped processed body. Place the processed body on a zirconia setter and heat it in the air at a temperature rising rate of 0.1 to 0.5° C./min and a maximum temperature of 400° C. for a maximum temperature holding time of 1 to 2 hours to obtain a vinyl acetate binder, etc. After pyrolysis and degreasing, the firing temperature was selected within 900 to 1100°C where the magnetic loss ⁇ " at 1 GHz was the minimum, and the firing temperature was raised to 1 to 5°C/min and the maximum temperature was held for 1 to 5 hours. A ring-shaped magnetic body 31 was obtained, and an electric wire was formed through the metal antenna wire 32 in the hole of the ring-shaped magnetic body 31.
- FIG. 20 is a perspective view schematically showing another example of the antenna.
- a coil-shaped metal antenna wire 42 is wound around a magnetic body 41.
- the antenna can be miniaturized by the wavelength shortening effect of the magnetic material.
- an LC resonance circuit with an inductor and a capacitor using the soft magnetic composition of the present invention, a signal in the frequency region near the resonance frequency can be absorbed, and thus it can also function as a noise filter.
- a noise filter using only a magnetic material can absorb signals in the entire mobile phone frequency range of 700 MHz to 3.6 GHz, but a noise filter using an LC resonant circuit only signals a narrow frequency range of 1 GHz or less such as 2 GHz to 3 GHz. Can be absorbed.
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Abstract
本発明の軟磁性組成物は、Ｗ型六方晶フェライトを主相とする、以下の金属元素割合を有する酸化物であり、保磁力Ｈｃｊが４０ｋＡ／ｍ以下である。 Ｂａ＋Ｓｒ＋Ｎａ＋Ｋ＋Ｌａ：４．７ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、 Ｂａ：０ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、 Ｓｒ：０ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、 Ｎａ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、 Ｋ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、 Ｌａ：０ｍｏｌ％以上２．１ｍｏｌ％以下、 Ｃａ：０．２ｍｏｌ％以上５．０ｍｏｌ％以下、 Ｆｅ：７２．５ｍｏｌ％以上８６．０ｍｏｌ％以下、 Ｌｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｃｏ：７．０ｍｏｌ％以上１５．５ｍｏｌ％以下、 Ｍｅ（Ｉ）＝Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ、Ｍｅ（ＩＩ）＝Ｃｏ＋Ｃｕ＋Ｍｇ＋Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｚｎ、Ｍｅ（ＩＶ）＝Ｇｅ＋Ｓｉ＋Ｓｎ＋Ｔｉ＋Ｚｒ＋Ｈｆ、Ｍｅ（Ｖ）＝Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｓｂ＋Ｗ＋Ｖ、Ｄ＝Ｍｅ（Ｉ）＋Ｍｅ（ＩＩ）－Ｍｅ（ＩＶ）－２×Ｍｅ（Ｖ）と定義した時に、Ｄ：７．０ｍｏｌ％以上１４．８ｍｏｌ％以下、 Ｃｕ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｍｇ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｍｎ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｎｉ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、 Ｚｎ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｇｅ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｓｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｔｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｓｎ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、 Ｚｒ＋Ｈｆ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、 Ａｌ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、 Ｇａ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、 Ｉｎ：０ｍｏｌ％以上７．８ｍｏｌ％以下、 Ｓｃ：０ｍｏｌ％以上７．８ｍｏｌ％以下、 Ｍｏ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｎｂ＋Ｔａ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｓｂ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｗ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、 Ｖ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下。
Description
本発明は、軟磁性組成物、焼結体、複合体、ペースト、コイル部品、及び、アンテナに関する。
フェライト材料等の磁性材料は、インダクタ、アンテナ、ノイズフィルタ、電波吸収体等の部品を構成する材料として広く使用されている。これらの部品は、磁性材料の有する複素透磁率μの実数成分である透磁率μ’又は虚数成分である磁気損失μ”の特性を目的に応じて利用する。例えば、インダクタやアンテナでは、高い透磁率μ’が求められる。さらに、インダクタやアンテナでは、磁気損失μ”が低いことも好ましいため、μ’／μ”の比であるＱの値が高いことが求められる。
近年、電子機器を使用する周波数帯域の高周波数化が進んでおり、ＧＨｚ帯において必要な特性を満たす磁性材料が求められている。
例えば、特許文献１には、インダクタやアンテナに用いられる磁性材料の一例として、保磁力の低い軟磁性のフェライト材料が開示されている。
特許文献１には、酸化コバルトがＣｏＯ換算で１６ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下、酸化鉄がＦｅ２Ｏ３換算で７１ｍｏｌ％以上７５ｍｏｌ％以下、残部がＢａＯとＳｒＯとのうち少なくとも一方を含み、かつＣｏ置換型Ｗ型六方晶フェライトを主相とする磁性酸化物が、樹脂に分散されて複合化されたことを特徴とする複合磁性材料が開示されている。
特許文献１では、六方晶フェライトの単磁区構造の粒子を樹脂中に分散させて単磁区構造を保つことにより、磁気損失を低減させた複合磁性材料を作製している。特許文献１では、六方晶フェライトとしてＷ型六方晶フェライトを用い、Ｗ型六方晶フェライトの樹脂への充填量、気孔率、粒子径等の制御因子を調整することで、作製される複合磁性材料の誘電率の増加を抑制しつつ、透磁率を大きくするとともに、磁気損失及び誘電損失を低減することができるとされている。
さらに、特許文献１には、複合磁性材料の比抵抗が小さいと、磁気損失が増加するとともに、帯域幅が狭くなるため、複合磁性材料の比抵抗を１．０×１０１２Ωｃｍ以上とすることが好ましいと記載されている。
しかしながら、特許文献１においては、樹脂に分散させていない状態の磁性酸化物が、比抵抗、ＧＨｚ帯における透磁率及びＱの全ての特性を充分に満たしているとは言えない。そのため、比抵抗が高く、かつ、ＧＨｚ帯における透磁率及びＱが高い軟磁性材料は得られていないのが現状である。
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、比抵抗が高く、かつ、ＧＨｚ帯における透磁率及びＱが高い軟磁性組成物を提供することを目的とする。本発明はまた、上記軟磁性組成物を用いた焼結体、複合体及びペーストを提供すること、並びに、上記焼結体、複合体又はペーストを用いたコイル部品及びアンテナを提供することを目的とする。
本発明の軟磁性組成物は、Ｗ型六方晶フェライトを主相とする、以下の金属元素割合を有する酸化物であり、保磁力Ｈｃｊが４０ｋＡ／ｍ以下である。
Ｂａ＋Ｓｒ＋Ｎａ＋Ｋ＋Ｌａ：４．７ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、
Ｂａ：０ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、
Ｓｒ：０ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、
Ｎａ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｋ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｌａ：０ｍｏｌ％以上２．１ｍｏｌ％以下、
Ｃａ：０．２ｍｏｌ％以上５．０ｍｏｌ％以下、
Ｆｅ：７２．５ｍｏｌ％以上８６．０ｍｏｌ％以下、
Ｌｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｃｏ：７．０ｍｏｌ％以上１５．５ｍｏｌ％以下、
Ｍｅ（Ｉ）＝Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ、Ｍｅ（ＩＩ）＝Ｃｏ＋Ｃｕ＋Ｍｇ＋Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｚｎ、Ｍｅ（ＩＶ）＝Ｇｅ＋Ｓｉ＋Ｓｎ＋Ｔｉ＋Ｚｒ＋Ｈｆ、Ｍｅ（Ｖ）＝Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｓｂ＋Ｗ＋Ｖ、Ｄ＝Ｍｅ（Ｉ）＋Ｍｅ（ＩＩ）－Ｍｅ（ＩＶ）－２×Ｍｅ（Ｖ）と定義した時に、Ｄ：７．０ｍｏｌ％以上１４．８ｍｏｌ％以下、
Ｃｕ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｍｇ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｍｎ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｎｉ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｚｎ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｇｅ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｓｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｔｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｓｎ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｚｒ＋Ｈｆ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ａｌ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｇａ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｉｎ：０ｍｏｌ％以上７．８ｍｏｌ％以下、
Ｓｃ：０ｍｏｌ％以上７．８ｍｏｌ％以下、
Ｍｏ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｎｂ＋Ｔａ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｓｂ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｗ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｖ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下。
Ｂａ＋Ｓｒ＋Ｎａ＋Ｋ＋Ｌａ：４．７ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、
Ｂａ：０ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、
Ｓｒ：０ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、
Ｎａ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｋ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｌａ：０ｍｏｌ％以上２．１ｍｏｌ％以下、
Ｃａ：０．２ｍｏｌ％以上５．０ｍｏｌ％以下、
Ｆｅ：７２．５ｍｏｌ％以上８６．０ｍｏｌ％以下、
Ｌｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｃｏ：７．０ｍｏｌ％以上１５．５ｍｏｌ％以下、
Ｍｅ（Ｉ）＝Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ、Ｍｅ（ＩＩ）＝Ｃｏ＋Ｃｕ＋Ｍｇ＋Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｚｎ、Ｍｅ（ＩＶ）＝Ｇｅ＋Ｓｉ＋Ｓｎ＋Ｔｉ＋Ｚｒ＋Ｈｆ、Ｍｅ（Ｖ）＝Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｓｂ＋Ｗ＋Ｖ、Ｄ＝Ｍｅ（Ｉ）＋Ｍｅ（ＩＩ）－Ｍｅ（ＩＶ）－２×Ｍｅ（Ｖ）と定義した時に、Ｄ：７．０ｍｏｌ％以上１４．８ｍｏｌ％以下、
Ｃｕ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｍｇ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｍｎ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｎｉ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｚｎ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｇｅ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｓｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｔｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｓｎ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｚｒ＋Ｈｆ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ａｌ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｇａ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｉｎ：０ｍｏｌ％以上７．８ｍｏｌ％以下、
Ｓｃ：０ｍｏｌ％以上７．８ｍｏｌ％以下、
Ｍｏ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｎｂ＋Ｔａ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｓｂ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｗ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｖ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下。
本発明の焼結体は、本発明の軟磁性組成物を焼成して得られる。
本発明の複合体又はペーストは、本発明の軟磁性組成物と、ガラス及び樹脂などの非磁性体とを混合して得られる。
本発明のコイル部品は、コア部と、上記コア部の周囲に設けられた巻線部とを備え、上記コア部は、本発明の焼結体、複合体又はペーストを用いてなり、上記巻線部は、銀・銅などの電気伝導体を必ず含む。また、本発明のアンテナは、本発明の焼結体、複合体又はペーストと、銀・銅などの電気伝導体とを用いてなる。
本発明によれば、比抵抗が高く、かつ、ＧＨｚ帯における透磁率及びＱが高い軟磁性組成物を提供することができる。
以下、本発明の軟磁性組成物、焼結体、複合体、ペースト、コイル部品、及び、アンテナについて説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
［軟磁性組成物］
本発明の軟磁性組成物は、Ｗ型六方晶フェライトを主相とする。
なお、本発明の軟磁性組成物は、ＪＩＳ Ｒ １６００に定義されているソフトフェライトを意味する。
本発明の軟磁性組成物は、Ｗ型六方晶フェライトを主相とする。
なお、本発明の軟磁性組成物は、ＪＩＳ Ｒ １６００に定義されているソフトフェライトを意味する。
本発明の軟磁性組成物において、主相とは、存在割合が最も多い相を意味する。具体的には、Ｗ型六方晶フェライトが主相である場合を、無配向の粉状で測定した場合に、以下の５条件を全て満足した時と定義する。（１）Ｗ型以外の六方晶フェライトの１０％以上の強さを持つピークが近くに存在しない格子面間隔＝４．１１、２．６０、２．１７［ｎｍ］（銅線源のＸ線を用いたときの回折角２θ＝２１．６、３４．５、４１．６°。ただしこの格子面間隔および回折角は、Ｂａ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｏのみから構成される六方晶フェライトを基準としており、置換元素により格子定数が縮んだ場合は格子面間隔が狭くなり、格子定数が膨らんだ場合は格子面間隔が広くなる）のピーク強度比の合計をＡとした時、Ａが８０％を超えている。（２）Ｍ型以外の六方晶フェライトの１０％以上の強さを持つピークが近くに存在しない格子面間隔＝２．６３［ｎｍ］（銅線源のＸ線を用いたときの回折角２θ＝３４．１°）のピーク強度比が８０％未満である。（３）Ｙ型以外の六方晶フェライトの１０％以上の強さを持つピークが近くに存在しない格子面間隔＝２．６５［ｎｍ］（銅線源のＸ線を用いたときの回折角２θ＝３３．８°）のピーク強度比が３０％未満である。（４）Ｚ型以外の六方晶フェライトの１０％以上の強さを持つピークが近くに存在しない格子面間隔＝２．６８［ｎｍ］（銅線源のＸ線を用いたときの回折角２θ＝３３．４°）のピーク強度比が３０％未満である。（５）スピネルフェライトのメインピークである格子面間隔＝２．５３［ｎｍ］（銅線源のＸ線を用いたときの回折角２θ＝３５．４°）のピーク強度比が９０％未満である。本発明の軟磁性組成物は、Ｗ型六方晶フェライトが単相、すなわち、Ｗ型六方晶フェライト相のモル比が実質的に１００％であってもよい。
図１は、Ｗ型六方晶フェライトの結晶構造を示す模式図である。図１には、Ｂａ２＋Ｆｅ２＋
２Ｆｅ１６Ｏ２７の結晶構造を示している。
Ｗ型六方晶フェライトの結晶構造は、構造式Ａ２＋Ｍｅ２＋ ２Ｆｅ１６Ｏ２７で表され、Ｓブロック及びＲブロックと呼ばれるｃ軸方向への積層構造から構成される。図１中、＊はｃ軸に対し１８０°回転したブロックを示す。
Ｗ型六方晶フェライトの結晶構造は、構造式Ａ２＋Ｍｅ２＋ ２Ｆｅ１６Ｏ２７で表され、Ｓブロック及びＲブロックと呼ばれるｃ軸方向への積層構造から構成される。図１中、＊はｃ軸に対し１８０°回転したブロックを示す。
六方晶フェライトの結晶構造としては、Ｗ型のほか、Ｍ型、Ｙ型及びＺ型が知られている。その中で、Ｗ型は、Ｍ型、Ｙ型及びＺ型より飽和磁化Ｉｓが高い特徴を持っている。なぜなら、Ｒブロック、Ｓブロック、Ｔブロックの３つの結晶因子の組み合わせで、Ｗ型はＳＳＲ、Ｍ型はＳＲ、Ｙ型はＳＴ、Ｚ型はＲＴＳＴの結晶因子を有しているが、Ｗ型は飽和磁化＝０のＴ結晶因子を含まず、最も飽和磁化が高いＳ結晶因子を２つ有するからである。このため、六方晶フェライトのスネークの関係式ｆｒ×（μ－１）＝（γＩｓ）÷（６πμ０）×｛√（ＨＡ１／ＨＡ２）＋√（ＨＡ２／ＨＡ１）｝から飽和磁化Ｉｓを高くできて、共鳴周波数ｆｒを高くできるため、高周波で高い透磁率を得ることができると考えられる。なお、六方晶フェライトのスネークの関係式において、共鳴周波数ｆｒは磁気損失μ”の極大値の周波数であり、μは透磁率、γは磁気回転比、Ｉｓは飽和磁化、μ０は真空の透磁率、ＨＡは異方性磁界、ＨＡ１は１方向の異方性磁界、ＨＡ２は２方向の異方性磁界であり、その方向はＨＡ１とＨＡ２の差が最も高くなるように設定する。六方晶フェライトは、ＨＡ１とＨＡ２の差が１０倍以上と非常に大きいことを特徴としている。
本発明の軟磁性組成物では、飽和磁化を高めることで共鳴周波数を高くする観点から、Ｗ型六方晶フェライトが単相であることが望ましい。ただし、Ｍ型六方晶フェライト、Ｙ型六方晶フェライト、Ｚ型六方晶フェライト、スピネルフェライトの異相が少し含まれていてもよい。
本発明の軟磁性組成物は、以下の金属元素割合を有する酸化物である。
本明細書において、「Ｂａ＋Ｓｒ」等の記載は、各元素の合計を意味する。また、以下の組成は、磁性体の組成であり、無機ガラスなどが添加された場合には、後述する複合物として扱う。
本明細書において、「Ｂａ＋Ｓｒ」等の記載は、各元素の合計を意味する。また、以下の組成は、磁性体の組成であり、無機ガラスなどが添加された場合には、後述する複合物として扱う。
軟磁性組成物に含有される各元素の含有量は、誘導結合プラズマ発光分光分析（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＩＣＰ－ＡＥＳ）を用いた組成分析により求めることができる。
＜１＞必須元素（Ｂａ＋Ｓｒ＋Ｎａ＋Ｋ＋Ｌａ：４．７ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、Ｂａ：０ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、Ｓｒ：０ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、Ｎａ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、Ｋ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、Ｌａ：０ｍｏｌ％以上２．１ｍｏｌ％以下）
Ｗ型六方晶フェライト（構造式Ａ２＋Ｍｅ２＋
２Ｆｅ１６Ｏ２７）で、図１に示す結晶構造のＢａ位置に該当するＡサイト元素を構成するには、イオン半径が比較的大きな２価の陽イオンであるバリウムＢａ又はストロンチウムＳｒあるいはイオン半径が比較的大きな１価の陽イオンであるナトリウムＮａ又はカリウムＫが必要である。
特に、Ｂａ量が５．１ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下では、表２のＮｏ．４～６とＮｏ．１３～１５より、Ｗ型六方晶フェライトが単相で合成できている。このため、表１のＮｏ．４～６とＮｏ．１３～１５より、飽和磁化≧２７０［ｍＴ］と高く、保磁力が３０ｋＡ／ｍ程度と低くなり、１ＧＨｚのＱ≧４０かつ透磁率μ’≧１．８と高くできている。飽和磁化がＹ型フェライトより高いため、他の六方晶軟磁性フェライトに比べて直流重畳の問題が生じ難くなる。また、１ＧＨｚのＱや透磁率が高いため、１ＧＨｚなどの高周波では、他のフェライト材料よりも特性の良いインダクタとして働き、非磁性体による空芯コイルより高いインダクタンスＬを得ることができる。
ＢａとＳｒは、全量置換が可能である。実施例２－１の表３のＮｏ．２７～３１と図８より、Ｓｒが増えると、飽和磁化が高くなって、透磁率を高めることができるが、磁気損失が高くなってＱが少し低下する傾向にある。表３のＮｏ．３１より、Ｓｒで全量置換した場合でも、透磁率μ’＝２．２６程度でＱ＝３８と高い。
Ｂａが多い場合、実施例１の表２のＮｏ．１９～２１や図４のＦｅ量ｍ＝７よりＹ型フェライト相の異相が析出して、表１のＮｏ．１９より、保磁力≧５０ｋＡ／ｍと高くなって１ＧＨｚのＱ≦２０に低減すると共に、比抵抗が低下して誘電率が高くなる。
Ｂａ＋Ｓｒ量の合計が少なくなると、実施例１の表２のＮｏ．２６や図４のＦｅ量ｍ＝９よりスピネル相の異相が析出して、実施例１の表１のＮｏ．２６より、保磁力＝１０１ｋＡ／ｍと高くなることで１ＧＨｚのμ＝１．２１とＱ＝４に低減すると共に、比抵抗が低下して誘電率が高くなる。
Ｂａ量の上限は表１のＮｏ．２１より５．８ｍｏｌ％、Ｓｒ量の上限は表７のＮｏ．８９より５．８ｍｏｌ％と設定した。
Ｂａ量の下限は表３のＮｏ．３１より０ｍｏｌ％、Ｓｒ量の下限は表３のＮｏ．２７より０ｍｏｌ％と設定した。
Ｂａ＋Ｓｒ量の下限は表１のＮｏ．２５より４．７ｍｏｌ％、Ｂａ＋Ｓｒ量の上限は表７のＮｏ．８９より５．８ｍｏｌ％と設定した。
Ｂａ量の下限は表３のＮｏ．３１より０ｍｏｌ％、Ｓｒ量の下限は表３のＮｏ．２７より０ｍｏｌ％と設定した。
Ｂａ＋Ｓｒ量の下限は表１のＮｏ．２５より４．７ｍｏｌ％、Ｂａ＋Ｓｒ量の上限は表７のＮｏ．８９より５．８ｍｏｌ％と設定した。
なお、Ａサイト元素のＢａやＳｒ元素の一部又は全部を、表１０または表１１に示す通りイオン半径が比較的大きなアルカリ金属元素（Ｋ、Ｎａなど）やＬａで置換してもよい。この場合、Ｂａ＋Ｓｒ＋Ｎａ＋Ｋ＋Ｌａの下限は４．７ｍｏｌ％、上限は５．８ｍｏｌ％と設定する。
＜２＞必須元素（Ｃａ：０．２ｍｏｌ％以上５．０ｍｏｌ％以下）
Ｗ型六方晶フェライト（構造式Ａ２＋Ｍｅ２＋
２Ｆｅ１６Ｏ２７）を単相合成するには、カルシウムＣａを添加することが効果的である。本発明においては、Ｆｅ２＋の生成を必須とする還元雰囲気での焼成と異なり、Ｆｅ２＋を生成させない大気中での焼成により効果を得ている。
特に、Ｃａ量が０．５ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下では、表２のＮｏ．４～６と図２よりＷ型六方晶フェライトが単相で合成されている。このため、表１のＮｏ．４～６より、飽和磁化≧２８０［ｍＴ］と高く、保磁力≦３５ｋＡ／ｍと低くなり、１ＧＨｚのＱ≧４０かつ透磁率μ’≧１．９と高くできている。飽和磁化が高いため、他の六方晶軟磁性フェライトに比べて直流重畳の問題が生じ難くなる。また、１ＧＨｚの透磁率とＱが高いため、１ＧＨｚなどの高周波で、他のフェライト材料よりもインダクタとして働き、空芯コイルより高いインダクタンスＬを得ることができる。
Ｃａが多い場合は、Ａサイト元素がＢａにおいて実施例１の表２のＮｏ．７～９及び図２のＣａ：ｘ＝１．００よりＺ型フェライトの異相が析出してＷ型フェライト単相の合成を阻害し、表１のＮｏ．９と図６より１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．４９、磁性体のＱ＝１４に低下する。
Ｃａが少ない場合は、Ａサイト元素がＢａにおいて実施例１の表２のＮｏ．１～３及び図２のＣａ：ｘ＝無添加、ｘ＝０．０２、ｘ＝０．０３よりＭ型フェライトとスピネルの異相が析出してＷ型フェライト単相の合成を阻害する。その結果、Ａサイト元素がＢａにおいて表１のＮｏ．１、２と図６より、保磁力≧３０ｋＡ／ｍとなって１ＧＨｚのＱ≦１９に低下する。
Ｃａ量の上限は、表１のＮｏ．８より５．０ｍｏｌ％と設定した。Ｃａ量の下限は、表１のＮｏ．３より０．２ｍｏｌ％と設定した。
＜３＞必須元素（Ｆｅ：７２．５ｍｏｌ％以上８６．０ｍｏｌ％以下）
Ｗ型六方晶フェライト（構造式Ａ２＋Ｍｅ２＋
２Ｆｅ１６Ｏ２７）を構成して強磁性を示すには、鉄Ｆｅが必要である。
必須元素であるＢａ，Ｃａ，Ｃｏ，Ｆｅのみである場合は、Ｆｅ量が８２．０ｍｏｌ％以上８３．７ｍｏｌ％以下の時に、表２のＮｏ．２２～２４と図４のＦｅ量ｍ＝８よりＷ型六方晶フェライトが最も多い相である。このため、表１のＮｏ．２２～２４より、飽和磁化≧２７０［ｍＴ］と高く、保磁力が３０ｋＡ／ｍ程度と低くなり、１ＧＨｚのＱ≧４０かつ透磁率μ’≧１．９と高くできている。飽和磁化が高いため、他の六方晶軟磁性フェライトに比べて直流重畳の問題が生じ難くなる。また、１ＧＨｚのＱや透磁率が高いため、１ＧＨｚ程度の高周波で他のフェライト材料よりもインダクタとして働き、空芯コイルより高いインダクタンスＬを得ることができる。
Ｆｅサイトへは、表５よりＣｏ－（Ｇｅ，Ｈｆ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｚｒ）複合置換、表６よりＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｃ単独置換、表８よりＮｉ－（Ｍｏ，Ｎｂ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｖ）複合置換の例がある。表９や表１０のようにＦｅサイト元素の一部をＬｉで置換してもよい。Ｆｅサイトへの元素置換により、Ｆｅの最適量は低下すると考えられる。
Ｆｅが多い場合は、実施例１の表２のＮｏ．２５、２６と図４のＦｅ量ｍ＝９よりスピネル相が析出して、表１のＮｏ．２６より保磁力が１０１ｋＡ／ｍと高くなって、１ＧＨｚのＱ＝４、透磁率μ’＝１．２１に低下する。
Ｆｅが少ない場合は、実施例１の表２のＮｏ．１９～２１と図４のＦｅ量ｍ＝７よりＹ型フェライト相が析出して、表１のＮｏ．１９より保磁力が１５０ｋＡ／ｍと高くなって、１ＧＨｚのＱ＝６、透磁率μ’＝１．１１に低下する。
Ｆｅ量の上限は、実施例１の表１のＮｏ．１１より８６．０ｍｏｌ％と設定した。
Ｆｅ量の下限は、表５のＮｏ．５７、６５より７２．５ｍｏｌ％が最も低いため下限と設定した。各実施例による下限値は、実施例１の表１のＮｏ．１７は７８．８ｍｏｌ％、実施例２－３の表５のＮｏ．５７、６５は７２．５ｍｏｌ％、実施例２－４の表６のＮｏ．８０、８５は７５．１ｍｏｌ％である。
Ｆｅ量の下限は、表５のＮｏ．５７、６５より７２．５ｍｏｌ％が最も低いため下限と設定した。各実施例による下限値は、実施例１の表１のＮｏ．１７は７８．８ｍｏｌ％、実施例２－３の表５のＮｏ．５７、６５は７２．５ｍｏｌ％、実施例２－４の表６のＮｏ．８０、８５は７５．１ｍｏｌ％である。
なお、図１に示すＷ型六方晶フェライトの２ｄ位置は、Ｆｅイオンが５配位となっており、ｃ面方向に比べてｃ軸方向の酸素位置が遠いため、ｃ軸異方性を持ち、一般に硬磁性を示し易い。
＜４＞必須元素（Ｃｏ：７．０ｍｏｌ％以上１５．５ｍｏｌ％以下）
Ｗ型六方晶フェライト（構造式Ａ２＋Ｍｅ２＋ ２Ｆｅ１６Ｏ２７）は、通常は５配位位置（図１の２ｄ位置）にあるＦｅイオンの影響によりｃ軸異方性がある（ｃ軸にスピンが向き易くなる）ため、磁石材料として適した硬磁性を示すことが知られている。Ｗ型六方晶フェライトで軟磁性を示すには、六方晶フェライトのｃ面方向へスピンが向き易くするため、６配位位置にコバルトＣｏが必要と考えられる。
Ｗ型六方晶フェライト（構造式Ａ２＋Ｍｅ２＋ ２Ｆｅ１６Ｏ２７）は、通常は５配位位置（図１の２ｄ位置）にあるＦｅイオンの影響によりｃ軸異方性がある（ｃ軸にスピンが向き易くなる）ため、磁石材料として適した硬磁性を示すことが知られている。Ｗ型六方晶フェライトで軟磁性を示すには、六方晶フェライトのｃ面方向へスピンが向き易くするため、６配位位置にコバルトＣｏが必要と考えられる。
必須元素であるＢａ，Ｃａ，Ｃｏ，Ｆｅのみである場合は、Ｃｏ量が９．４ｍｏｌ％以上１１．３ｍｏｌ％以下の時に、表２のＮｏ．１３～１５と図３のＣｏ＝２．０よりＷ型六方晶フェライトが単相で合成されている。このため、表１のＮｏ．１３～１５より、飽和磁化≧２７０ｍＴと高く、保磁力が３０ｋＡ／ｍ程度と低くなり、１ＧＨｚのＱ≧４０かつ透磁率μ’≧１．９と高くできている。飽和磁化が高いため、他の六方晶軟磁性フェライトに比べて直流重畳の問題が生じ難くなる。また、１ＧＨｚのＱや透磁率が高いため、１ＧＨｚ程度の高周波で他のフェライト材料よりもインダクタとして働き、空芯コイルより高いインダクタンスＬを得ることができる。
Ｃｏが多い場合は、実施例１の表２のＮｏ．１６～１８や図３のＣｏ＝２．５よりＹ型相やスピネル相の異相を析出し、表１のＮｏ．１８より保磁力が４１ｋＡ／ｍに増加して１ＧＨｚのＱ＝１４、透磁率μ’＝１．４９に低下した。
Ｃｏが少ない場合は、実施例１の表２のＮｏ．１０や図３のＣｏ＝１．５より異相を観測できなかったが、表１のＮｏ．１０より飽和磁化が２４９ｍＴに減少して１ＧＨｚの磁気損失が１．４９に減少し、比抵抗が低くなって誘電率が高くなった。
Ｃｏ量の上限は、実施例２－３の表５のＮｏ．５７、６５より１５．５ｍｏｌ％と設定した。各実施例による上限値は、実施例１のＮｏ．１７より１４．８ｍｏｌ％、実施例２－３のＮｏ．５７、６５より１５．５ｍｏｌ％である。
Ｃｏ量の下限は、実施例１の表１のＮｏ．１１より７．０ｍｏｌ％と設定した。
Ｃｏ量の下限は、実施例１の表１のＮｏ．１１より７．０ｍｏｌ％と設定した。
＜５＞複数元素のバランス（Ｍｅ（Ｉ）＝Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ、Ｍｅ（ＩＩ）＝Ｃｏ＋Ｃｕ＋Ｍｇ＋Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｚｎ、Ｍｅ（ＩＶ）＝Ｇｅ＋Ｓｉ＋Ｓｎ＋Ｔｉ＋Ｚｒ＋Ｈｆ、Ｍｅ（Ｖ）＝Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｓｂ＋Ｗ＋Ｖ、Ｄ＝Ｍｅ（Ｉ）＋Ｍｅ（ＩＩ）－Ｍｅ（ＩＶ）－２×Ｍｅ（Ｖ）と定義した時に、Ｄ：７．０ｍｏｌ％以上１４．８ｍｏｌ％以下）
Ｍｅ（Ｉ）には１価の陽イオンになりやすい元素、Ｍｅ（ＩＩ）には２価の陽イオンになりやすい元素、Ｍｅ（ＩＶ）には４価の陽イオンになりやすい元素、Ｍｅ（Ｖ）には５価以上の陽イオンになりやすい元素で定義している。電荷バランスが保たれることで比抵抗が高くなり、１ＧＨｚの磁気損失も低くなるとともに、誘電率が低下する。ただし、電荷量の測定は絶縁体の多結晶では困難なため、比抵抗が高いことで電荷バランスが取れていると推定している。Ｄは表１で変化して、特にＤ＝９．４～１１．３では表１のＮｏ．１３～１５とＮｏ．２２～２４より透磁率μ’≧１．９かつＱ≧４０と比較的高い値を得ており、表３～表６ではＤ＝１０．４で固定している。
Ｄの最低値は表１のＮｏ．１１より７．０ｍｏｌ％、Ｄの最高値は表１のＮｏ．１７より１４．８ｍｏｌ％と設定した。Ｄの値が範囲外になると、１ＧＨｚの磁気損失が高くなり、誘電率が高くなる。
＜６＞Ｃｕ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、Ｍｇ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、Ｍｎ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、Ｎｉ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、Ｚｎ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下
Ｃｕを一部置換すると、実施例２－２の表４のＮｏ．３２～３５より１ＧＨｚの透磁率μ’とＱが単調減少し、磁気損失μ”が単調増加する。表４のＮｏ．３５よりＣｕ＝５．２ｍｏｌ％でμ＝１．４９、Ｑ＝５となりμ’、Ｑとも範囲外となる。
Ｃｕ量の上限は、実施例２－２の表４のＮｏ．３４より２．６ｍｏｌ％と設定した。
Ｍｇを一部置換すると、実施例２－２の表４のＮｏ．３２、３６～３８より１ＧＨｚの透磁率μ’とＱが単調減少し、磁気損失μ”が単調増加する。表４のＮｏ．３８よりＭｇ＝５．２ｍｏｌ％で透磁率μ’＝１．５１、Ｑ＝５となりμ’、Ｑとも範囲外となる。
Ｍｇ量の上限は、実施例２－２の表４のＮｏ．３７より２．６ｍｏｌ％と設定した。
Ｍｎを一部置換すると、実施例２－２の表４のＮｏ．３２、３９～４１より、誘電率が低下したが、１ＧＨｚの透磁率μ’とＱが単調減少し、磁気損失μ”が単調増加する。表４のＮｏ．４１よりＭｎ＝５．２ｍｏｌ％で透磁率μ’＝１．４０、Ｑ＝７となりμ’、Ｑとも範囲外となる。
Ｍｎ量の上限は、実施例２－２の表４のＮｏ．４０より２．６ｍｏｌ％と設定した。
Ｎｉを一部置換すると、実施例２－２の表４のＮｏ．３２、４２～４４と図９より、１ＧＨｚの透磁率μ’と磁気損失μ”が単調増加し、Ｑが単調減少する。表４のＮｏ．４４よりＮｉ＝５．２ｍｏｌ％で透磁率μ’＝２．８９、Ｑ＝９となりＱが範囲外となる。
ただし、ＮｉをＭｏなどと複合置換した実施例２－６の表８のＮｏ．９４～１０９より、１ＧＨｚの磁気損失μ”が単調増加し、Ｑが単調減少し、Ｎｉ置換量≦５．２ｍｏｌ％までは透磁率μ’が増加する。表８のＮｏ．９７，１００，１０３，１０６よりＮｉ＝１０．４ｍｏｌ％でＱ＝１６となりＱが範囲外となる。
ただし、ＮｉをＭｏなどと複合置換した実施例２－６の表８のＮｏ．９４～１０９より、１ＧＨｚの磁気損失μ”が単調増加し、Ｑが単調減少し、Ｎｉ置換量≦５．２ｍｏｌ％までは透磁率μ’が増加する。表８のＮｏ．９７，１００，１０３，１０６よりＮｉ＝１０．４ｍｏｌ％でＱ＝１６となりＱが範囲外となる。
Ｎｉ量の上限は、実施例２－６の表８のＮｏ．９６，９９，１０２，１０５，１０８より５．２ｍｏｌ％と設定した。
Ｚｎを一部置換すると、実施例２－２の表４のＮｏ．３２、４５～４７と図１０より、１ＧＨｚの透磁率μ’と磁気損失μ”が単調増加し、Ｑが単調減少する。表４のＮｏ．４７よりＺｎ＝５．２ｍｏｌ％で透磁率μ’＝４．６３、Ｑ＝７となりＱが範囲外となる。
Ｚｎ量の上限は、実施例２－２の表４のＮｏ．４６より２．６ｍｏｌ％と設定した。
＜７＞Ｇｅ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、Ｓｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、Ｔｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下
４価の陽イオンになりやすいＧｅ，Ｓｉ，Ｔｉを一部置換することで、Ｆｅサイトへ２価の陽イオンになりやすいＣｏなどの一部置換で崩れた電荷バランスを補正できる。
Ｇｅを一部置換すると、実施例２－３の表５のＮｏ．４８～５１より、１ＧＨｚの磁気損失μ”が単調増加し、透磁率μ’とＱが単調減少する。表５のＮｏ．５１よりＧｅ＝５．２ｍｏｌ％で透磁率μ’＝１．２７、Ｑ＝５となり、透磁率μ’とＱが範囲外となる。
Ｇｅ量の上限は、実施例２－３の表５のＮｏ．５０より２．６ｍｏｌ％と設定した。
Ｓｉを一部置換すると、実施例２－３の表５のＮｏ．４８、５２～５４と図１１より、１ＧＨｚの磁気損失μ”が単調増加し、Ｑが単調減少し、Ｓｉ量≦２．６ｍｏｌ％までは透磁率μ’が増加する。表５のＮｏ．５４よりＳｉ＝５．２ｍｏｌ％で透磁率μ’＝２．６１、Ｑ＝１６となりＱが範囲外となる。
Ｓｉ量の上限は、実施例２－３の表５のＮｏ．５３より２．６ｍｏｌ％と設定した。
Ｔｉを一部置換すると、実施例２－３の表５のＮｏ．４８、６０～６２より、１ＧＨｚの磁気損失μ”が単調増加し、透磁率μ’とＱが単調減少する。表５のＮｏ．６２よりＴｉ＝５．２ｍｏｌ％で透磁率μ’＝１．２９、Ｑ＝５となり、透磁率μ’とＱが範囲外となる。
Ｔｉ量の上限は、実施例２－３の表５のＮｏ．６１より２．６ｍｏｌ％と設定した。
＜８＞Ｓｎ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、Ｚｒ＋Ｈｆ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下
Ｓｎ，Ｚｒ，Ｈｆは、Ｆｅの５配位位置に置換し、Ｚｎ，Ｍｎ，Ｎｉの一部置換で崩れた電荷バランスを補正できるとともに、５配位Ｆｅによる六方晶フェライトのｃ軸にスピンが向き易い硬磁性の効果を弱めることができる。その結果、ＳｉやＴｉよりも多くのＣｏ量をＦｅと置換することができる。
なお、ＺｒとＨｆは同じ鉱石から産出される元素で、同じ効果があり、分離精製するとコストが高くなるため、Ｚｒ＋Ｈｆと表記している。
Ｓｎを一部置換すると、実施例２－３の表５のＮｏ．４８、５５～５９より、１ＧＨｚの磁気損失μ”が単調増加し、透磁率μ’とＱが単調減少する。表５のＮｏ．５８よりＳｎ＝７．８ｍｏｌ％で透磁率μ’＝１．５７、Ｑ＝１０となり、Ｑが範囲外となる。
Ｓｎ量の上限は、実施例２－３の表５のＮｏ．５７より５．２ｍｏｌ％と設定した。
Ｚｒ＋Ｈｆを一部置換すると、実施例２－３の表５のＮｏ．４８、６３～６７と図１２より、１ＧＨｚの磁気損失μ”が単調増加し、透磁率μ’がわずかに高くなった後に減少し、Ｑが単調減少する。表５のＮｏ．６６よりＺｒ＋Ｈｆ＝７．８ｍｏｌ％で透磁率μ’＝１．４９、Ｑ＝１２となり、透磁率μ’とＱが範囲外となる。
Ｚｒ＋Ｈｆ量の上限は、実施例２－３の表５のＮｏ．６５より５．２ｍｏｌ％と設定した。
＜９＞Ａｌ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、Ｇａ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下
Ａｌ，Ｇａを一部置換すると、Ｆｅの６配位位置に置換するため、Ａｌの場合は実施例２－４の表６のＮｏ．６８～７２、Ｇａの場合は表６のＮｏ．６８、７３～７６より飽和磁化が低くかつ保磁力が高くなり、透磁率μ’とＱが単調減少して磁気損失μ”が単調増加する。
Ａｌ量の上限は、表６のＮｏ．７１より５．２ｍｏｌ％と設定した。Ｇａ量の上限は、表６のＮｏ．７５より５．２ｍｏｌ％と設定した。
＜１０＞Ｉｎ：０ｍｏｌ％以上７．８ｍｏｌ％以下、Ｓｃ：０ｍｏｌ％以上７．８ｍｏｌ％以下
Ｉｎ，Ｓｃを一部置換すると、Ｆｅの５配位位置に置換するため、Ｉｎの場合は実施例２－４の表６のＮｏ．６８、７７～８１、Ｓｃの場合は表６のＮｏ．６８、８２～８６と図１３より飽和磁化は低下し、透磁率μ’は単調減少し、磁気損失μ”は少し低下した後に高くなっているため、Ｑは少し高くなった後に低下している。
Ｉｎ量の上限は、実施例２－４の表６のＮｏ．８０より７．８ｍｏｌ％と設定した。Ｓｃ量の上限は、表６のＮｏ．８５より７．８ｍｏｌ％と設定した。
＜１１＞Ｍｏ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、Ｎｂ＋Ｔａ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、Ｓｂ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、Ｗ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、Ｖ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下
Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｓｂ，Ｗ，Ｖを一部置換することで、ＦｅサイトへＮｉの一部置換で崩れた電荷バランスを補正でき、Ｇｅ，Ｓｉ，Ｔｉ等より少量で効果がある。その結果、表８のＮｏ．９４～９６、９８～９９、１０１～１０２、１０４～１０５、１０７～１０８より１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０にできている。さらに置換量を増やすと、表８のＮｏ．９７、１００、１０３、１０６、１０９よりＱ＜２０に低下する。
Ｍｏ量の上限は、表８のＮｏ．９６より２．６ｍｏｌ％と設定した。Ｎｂ＋Ｔａ量の上限は、表８のＮｏ．９９より２．６ｍｏｌ％と設定した。Ｓｂ量の上限は、表８のＮｏ．１０２より２．６ｍｏｌ％と設定した。Ｗ量の上限は、表８のＮｏ．１０５より２．６ｍｏｌ％と設定した。Ｖ量の上限は、表８のＮｏ．１０８より２．６ｍｏｌ％と設定した。
なお、ＮｂとＴａは同じ鉱石から産出されることが多い元素で、化学的に類似しており、分離精製するとコストが高くなるため、Ｎｂ＋Ｔａと表記している。
本発明の軟磁性組成物においては、保磁力Ｈｃｊが４０ｋＡ／ｍ以下である。
保磁力を低減することで、透磁率を高めることができるため、コイルのインダクタンスＬを高めることができる。これに対し、磁石材料のように保磁力が高いと、目的とする高い透磁率を得ることが困難である。
保磁力Ｈｃｊ＞４０ｋＡ／ｍでは透磁率μ’＜１．５０と低くなって、インダクタとして空芯コイルに対する十分な優位性を示さなくなる。
保磁力Ｈｃｊ＞４０ｋＡ／ｍでは透磁率μ’＜１．５０と低くなって、インダクタとして空芯コイルに対する十分な優位性を示さなくなる。
本発明の軟磁性組成物においては、保磁力Ｈｃｊが３０ｋＡ／ｍ以下であることが望ましい。保磁力Ｈｃｊが３０ｋＡ／ｍ以下である軟磁性組成物は、以下の金属元素割合を有する酸化物であることが望ましい。
Ｂａ：５．１ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｃａ：０．５ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｆｅ：８２．０ｍｏｌ％以上８３．７ｍｏｌ％以下、
Ｃｏ：９．４ｍｏｌ％以上１１．３ｍｏｌ％以下。
Ｂａ：５．１ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｃａ：０．５ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｆｅ：８２．０ｍｏｌ％以上８３．７ｍｏｌ％以下、
Ｃｏ：９．４ｍｏｌ％以上１１．３ｍｏｌ％以下。
本発明の軟磁性組成物においては、飽和磁化Ｉｓが２００ｍＴ以上であることが望ましい。
飽和磁化Ｉｓを高めて残留磁束密度Ｂｓを高めると、大電流下における直流重畳特性が向上することが知られている。信号系回路においても、低電圧大電流化のトレンドがあるため、飽和磁化Ｉｓが２００ｍＴ未満である場合、Ｙ型フェライトのように高透磁率の材料であっても、直流重畳の不安が高くなるので、少なくとも飽和磁化Ｉｓ≧２００ｍＴであることが望ましい。
本発明の軟磁性組成物においては、結晶粒の最大長径が３μｍ未満であり、かつ、結晶平均粒径が０．０５μｍ以上２μｍ以下であることが望ましい。さらに、一次粒子及び結晶粒の最大長径が３μｍ未満であり、かつ、結晶平均粒径が０．０５μｍ以上２μｍ以下であることが望ましい。より望ましくは、結晶平均粒径が０．１μｍ以上１μｍ以下である。これらの径は、実施例に記載したプロセスにより得られる軟磁性体粒子の径を意味し、仮焼後に添加される繊維などの径は含まない。
六方晶フェライトの単磁区粒径の範囲は約０．１μｍ以上約１．０μｍ以下であることが知られている。単磁区粒径にすることで、磁壁共振による損失を抑制できるため、高Ｑ化に寄与できる。粒径が０．１μｍ未満では、超常磁性の特性を示して透磁率μ’＝１に低下してしまう。
結晶平均粒径は、０．０５μｍ以上であることが望ましく、０．１μｍ以上であることがより望ましい。結晶平均粒径が０．１μｍ以上であれば、透磁率をμ’≧１．５にすることができる。
特に、結晶粒の最大長径が３μｍ未満であり、かつ、結晶平均粒径が２μｍ以下であることが望ましく、結晶平均粒径が１μｍ以下であることがより望ましい。さらに、一次粒子及び結晶粒の最大長径が３μｍ未満であり、かつ、結晶平均粒径が２μｍ以下であることが望ましく、結晶平均粒径が１μｍ以下であることがより望ましい。結晶平均粒径が１μｍ以下であれば、単磁区粒径により高Ｑ化することができる。
特に、結晶粒の最大長径が３μｍ未満であり、かつ、結晶平均粒径が２μｍ以下であることが望ましく、結晶平均粒径が１μｍ以下であることがより望ましい。さらに、一次粒子及び結晶粒の最大長径が３μｍ未満であり、かつ、結晶平均粒径が２μｍ以下であることが望ましく、結晶平均粒径が１μｍ以下であることがより望ましい。結晶平均粒径が１μｍ以下であれば、単磁区粒径により高Ｑ化することができる。
なお、結晶粒は、ＪＩＳ Ｒ １６７０に定義されているセラミックグレインを意味する。結晶粒径は、ＪＩＳ Ｒ １６７０で示される円相等径を算出し、その平均値を計算することで求める。結晶粒の最大長径は、磁器表面を光学顕微鏡で視野０．２ｍｍ角内において観察し、ＪＩＳ Ｒ １６７０で示される長径を測定し、その最大値を求めることで算出する。
一次粒子の最大長径は、画像イメージング法により粉の長径を測定し、その最大値を求めることで算出する。具体的には、電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粉の粒子の画像を取得し、その画像イメージで映し出される一次粒子の集合体から、個々の粒子を抽出して、一次粒子とする。個々の粒子の長径を測定し、その最大値を一次粒子の最大長径と規定する。
本発明の軟磁性組成物においては、比抵抗ρが１０６Ω・ｍ以上であることが望ましい。
比抵抗が低い場合、低周波で渦電流損失が高まってしまうため、１ＧＨｚでも磁気損失が高く、誘電率も高くなる。比抵抗ρ≧１０６［Ω・ｍ］と高い値であれば、ＧＨｚ帯でも渦電流損失が低くなり、１ＧＨｚでＱ≧２０を得られやすくなる。
本発明の軟磁性組成物においては、透磁率μ’が１．５以上であることが望ましい。
透磁率がμ’≧１．５と高いと、図１５に示すようなコイルに加工した時のインダクタンスを高くすることができる。
本発明の軟磁性組成物においては、磁性体のＱが２０以上であることが望ましい。
磁性体のＱが高いことで、磁気的な損失を低減できるので、磁性体コア挿入によるコイルのＱ低下を抑制することができる。磁性体とすることで、図１６に示すようなコイルに加工した時のコイルのＱを高くすることができる。
本発明の軟磁性組成物においては、誘電率εが１００以下であることが望ましい。
コイルの浮遊容量が大きい場合、コイル部品内でＬＣ共振周波数が数ＧＨｚ以下に低下すると、磁性材料のＱが高くてもインダクタとして機能しなくなる。このため、ＧＨｚ帯インダクタとして利用するには、少なくとも材料の誘電率ε≦１００に抑制することが望ましい。
本発明の軟磁性組成物は粉末の状態である。このような軟磁性組成物を産業上利用するには、液体又は固体の状態にする必要がある。例えば、巻線インダクタとして利用するには焼結体にするのがよい。積層インダクタとして利用するには、焼結体でもよいが、低誘電率化により浮遊容量を減少させて高周波化を目指すために、ガラスや樹脂などの非磁性体と混ぜることが有効である。磁性流体として使用するには、ペースト形態が望ましい。
このような、本発明の軟磁性組成物を焼成して得られる焼結体、あるいは、本発明の軟磁性組成物と、ガラス及び樹脂の少なくとも一方からなる非磁性体とを混合して得られる複合体又はペーストも本発明の１つである。本発明の焼結体、複合体又はペーストには、強磁性体や他の軟磁性体などが含まれていてもよい。
なお、焼結体は、ＪＩＳ Ｒ １６００に定義されているファインセラミックスを意味する。複合体は、２種類以上の性質が異なる素材を、それぞれの相を保ったまま界面で強固に結合し、合体または複合した材料を意味する。ペーストは、軟磁性粉を懸濁した分散系で、流動性と高い粘性のある物質を意味する。
また、非磁性体は、飽和磁化が１ｍＴ以下である、強磁性体ではない物質を意味する。
さらに、本発明の焼結体、複合体又はペーストを用いてなるコイル部品も本発明の１つである。本発明のコイル部品は、コンデンサと組み合わせることにより、ＬＣ共振を利用したノイズフィルタとしても使用することができる。
なお、コイル部品は、ＪＩＳ Ｃ ５６０２に記載のコイルを用いた電子部品を意味する。
なお、コイル部品は、ＪＩＳ Ｃ ５６０２に記載のコイルを用いた電子部品を意味する。
本発明のコイル部品は、コア部と、上記コア部の周囲に設けられた巻線部とを備え、上記コア部は、本発明の焼結体、複合体又はペーストを用いてなり、上記巻線部は、銀・銅などの電気伝導体を必ず含む。
なお、巻線は、自発磁化を持つ物質の周囲または内部の一部を、電気伝導体で接続した線を意味する。電気伝導体は、電気伝導率σが１０５Ｓ／ｍ以上である材質で構成され、巻線の両端が電気的に接続されている構造体を意味する。
なお、巻線は、自発磁化を持つ物質の周囲または内部の一部を、電気伝導体で接続した線を意味する。電気伝導体は、電気伝導率σが１０５Ｓ／ｍ以上である材質で構成され、巻線の両端が電気的に接続されている構造体を意味する。
また、本発明の焼結体、複合体又はペーストを用いてなるアンテナも本発明の１つである。
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
＜実施例１＞
Ｗ型フェライト（化学量論組成：ＢａＣｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７）では、カルシウムＣａがＢａ、Ｆｅ、粒界の全てに入ることができるため、組成式をＢａＣａｘＣｏｙＦｅ２ｍＯ２７－δの形で記載する。炭酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化鉄、酸化コバルトの各粉末素材を、組成式ＢａＣａｘＣｏｙＦｅ２ｍＯ２７－δのＢａ，Ｃａ，Ｃｏ，Ｆｅ金属イオンの割合が表１に示す所定割合で、素材の総和が１００ｇとなるように調合し、純水８０～１２０ｇと、ポリカルボン酸アンモニウムの分散剤１～２ｇと、１～５ｍｍφのＰＳＺメディア１ｋｇを、５００ｃｃのポリエステル材質のポットに入れて、回転数１００～２００ｒｐｍのボールミルで８～２４時間混合し、蒸発乾燥して混合乾燥粉を得た。この混合乾燥粉を２０～２００μｍの目の粗さを持つふるいに通して整粒粉を得た。この整粒粉を１１００～１３００℃で大気中仮焼することで、図１に示すＷ型六方晶フェライト結晶構造を持つ仮焼粉を合成することができた。組成の結晶相及び合成度を表２に示す。
Ｗ型フェライト（化学量論組成：ＢａＣｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７）では、カルシウムＣａがＢａ、Ｆｅ、粒界の全てに入ることができるため、組成式をＢａＣａｘＣｏｙＦｅ２ｍＯ２７－δの形で記載する。炭酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化鉄、酸化コバルトの各粉末素材を、組成式ＢａＣａｘＣｏｙＦｅ２ｍＯ２７－δのＢａ，Ｃａ，Ｃｏ，Ｆｅ金属イオンの割合が表１に示す所定割合で、素材の総和が１００ｇとなるように調合し、純水８０～１２０ｇと、ポリカルボン酸アンモニウムの分散剤１～２ｇと、１～５ｍｍφのＰＳＺメディア１ｋｇを、５００ｃｃのポリエステル材質のポットに入れて、回転数１００～２００ｒｐｍのボールミルで８～２４時間混合し、蒸発乾燥して混合乾燥粉を得た。この混合乾燥粉を２０～２００μｍの目の粗さを持つふるいに通して整粒粉を得た。この整粒粉を１１００～１３００℃で大気中仮焼することで、図１に示すＷ型六方晶フェライト結晶構造を持つ仮焼粉を合成することができた。組成の結晶相及び合成度を表２に示す。
代表例として、Ｃａをｘ＝０．００～１．００、Ｃｏをｙ＝１．５～２．５、Ｆｅをｍ＝７～９に変化させたＢａＣａｘＣｏｙＦｅ２ｍＯ２７－δ組成の仮焼粉で、Ｘ線回折（ＸＲＤ）装置で測定したＸＲＤピーク強度比を図２、図３及び図４に示す。
図２は、組成式：ＢａＣａｘＣｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７－δでＣａ量ｘを変動させた仮焼粉のＸＲＤピーク強度比である。図２中、Ｃａ無添加は表１のＮｏ．１、Ｃａ：ｘ＝０．０２は表１のＮｏ．２、Ｃａ：ｘ＝０．０３は表１のＮｏ．３、Ｃａ：ｘ＝０．３０は表１のＮｏ．５、Ｃａ：ｘ＝１．００は表１のＮｏ．８である。
図２より、Ｃａを添加しない場合はＷ型フェライト相（ＢａＣｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７）の他に、磁石特性を示すＭ型フェライト相（ＢａＦｅ１２Ｏ１９）やコバルトフェライト相（ＣｏＦｅ２Ｏ４）の異相が析出した。Ｃａ量ｘ＝０．３０ｍｏｌ添加することで、異相が消失してＷ型フェライトがほぼ単相となった。Ｃａ量ｘ＝１．００ｍｏｌ添加では、Ｚ型フェライト相（Ｂａ３Ｃｏ２Ｆｅ２４Ｏ４１）が析出した。
図３は、組成式：ＢａＣａ０．３ＣｏｙＦｅ１６Ｏ２７－δでＣｏ量ｙを変動させた仮焼粉のＸＲＤピーク強度比である。図３中、Ｃｏ＝１．５は表１のＮｏ．１２、Ｃｏ＝２．０は表１のＮｏ．１４、Ｃｏ＝２．５は表１のＮｏ．１６である。
図３より、Ｃｏ量ｙ＝１．５～２．０ｍｏｌではＷ型フェライト相（ＢａＣｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７）がほぼ単相であり、Ｃｏ量ｙ＝２．５ｍｏｌではＹ型フェライト相（Ｂａ２Ｃｏ２Ｆｅ１２Ｏ２２）とコバルトフェライト相（ＣｏＦｅ２Ｏ４）の異相が析出した。
図４は、組成式：ＢａＣａ０．３Ｃｏ２Ｆｅ２ｍＯ２７－δでＦｅ量２ｍを変動させた仮焼粉のＸＲＤピーク強度比である。図４中、Ｆｅ量ｍ＝７は表１のＮｏ．２１、Ｆｅ量ｍ＝８は表１のＮｏ．２３、Ｆｅ量ｍ＝９は表１のＮｏ．２５である。
図４より、Ｆｅ量ｍ＝８ではＷ型フェライト相（ＢａＣｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７）がほぼ単相となるが、Ｆｅ量ｍ＝７ではＹ型フェライト相（Ｂａ２Ｃｏ２Ｆｅ１２Ｏ２２）の異相が析出し、Ｆｅ量ｍ＝９ではコバルトフェライト相（ＣｏＦｅ２Ｏ４）の異相が析出した。
上記仮焼粉８０ｇに、純水６０～１００ｇとポリカルボン酸アンモニウムの分散剤１～２ｇと、１～５ｍｍφのＰＳＺメディア１０００ｇを、５００ｃｃのポリエステル材質のポットに入れて、回転数１００～２００ｒｐｍのボールミルで７０～１００時間粉砕して微粒化したスラリーを得た。この微粒化したスラリーに、分子量５０００～３００００の酢酸ビニルバインダーを５～１５ｇを添加し、ドクターブレード法により、シート材質：ポリエチレンテレフタレート、ブレードとシートの間隙：１００～２５０μｍ、乾燥温度：４０～６０℃、シート巻取速度：５～５０ｃｍ／分でシート成形した。このシートを５．０ｃｍ角で打抜き加工し、ポリエチレンテレフタレートのシートを剥離除去したフェライトシートを、シート厚さの合計が０．３～２．０ｍｍとなるように重ねてステンレス材質の金型に入れ、５０～８０℃に温めた状態で上下から１５０～３００ＭＰａの圧力で圧着して圧着体を得た。圧着体を、透磁率測定用には焼結後に外径７．２ｍｍφ－内径３．６ｍｍφ－厚さ１ｍｍのリング形状の大きさになるよう６０～８０℃に温めた状態で打抜き加工し、比抵抗、密度、磁化曲線測定用には１０ｍｍφの円板を打抜いて、加工体を得た。
円板及びリング形状の加工体を、ジルコニア製のセッターの上に置き、大気中で昇温速度０．１～０．５℃／分かつ最高温度４００℃で最高温度保持時間１～２時間で加熱してバインダーなどを熱分解脱脂した後、１ＧＨｚの磁気損失μ”が最小となる９００～１１００℃内で焼成温度を選び、昇降温速度１～５℃／分で最高温度保持時間１～５時間で焼成し、焼結体を得た。
組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７（表１のＮｏ．５）の焼結体の表面ＳＥＭ像を図５に示す。図５より、六角板状粒子の集合体であり、空隙が多数残っている。この空隙により、磁気損失を低減でき、高Ｑ化を達成できている。なお、六角板状粒子の最大長径は３μｍ未満である。
組成式ＢａＣａｘＣｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７－δであるＣａ量による透磁率の周波数特性の影響を図６に示す。図６中、Ｃａ無添加は表１のＮｏ．１、Ｃａ＝０．３ｍｏｌは表１のＮｏ．５、Ｃａ＝０．８ｍｏｌは表１のＮｏ．７である。
図６より、Ｃａ量ｘ＝０．３の組成で透磁率μ’を高めることができた。
図６より、Ｃａ量ｘ＝０．３の組成で透磁率μ’を高めることができた。
組成式ＢａＣａ０．３ＣｏｘＦｅ１６Ｏ２７－δであるＣｏ量による透磁率の周波数特性の影響を図７に示す。図７中、Ｃｏ＝１．５ｍｏｌは表１のＮｏ．１２、Ｃｏ＝２．０ｍｏｌは表１のＮｏ．１４、Ｃｏ＝２．５ｍｏｌは表１のＮｏ．１６である。
図７より、Ｗ型フェライトの化学量論組成であるＣｏ＝２．０ｍｏｌの透磁率μ’が最も高い。
図７より、Ｗ型フェライトの化学量論組成であるＣｏ＝２．０ｍｏｌの透磁率μ’が最も高い。
透磁率の測定は、Ｋｅｙｓｉｇｈｔ製インピーダンスアナライザーを用い、３ＧＨｚ以内の周波数で寸法共振現象が生じないように１６４５４Ａ－ｓ冶具（リング最大形状：外径≦８．０ｍｍ、内径≧３．１ｍｍ、厚さ≦３．０ｍｍ）を用いた。
磁化曲線による飽和磁化（Ｉｓ）と保磁力（Ｈｃｊ＝ＭＨ曲線のＭ＝０の磁界）は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用い、最大磁界１０ｋＯｅで測定した。飽和磁化を算出するため、別途、焼結密度をＪＩＳ Ｒ １６３４に従ってアルキメデス法で測定した。飽和磁化Ｉｓと保磁力Ｈｃｊは、試料の形状による反磁界補正が不要なので、容易に算出できる。
結晶相の合成度は、ＲＩＧＡＫＵ製のＸＲＤ装置で仮焼粉を乳鉢で粉砕した粉末をホルダーに埋め込んで、ＸＲＤピーク強度比（％）を測定した。
比抵抗は、１０ｍｍφ円板の両平面部にＩｎＧａ合金で電極を形成し、絶縁抵抗計で測定した。
誘電率は、Ｋｅｙｓｉｇｈｔ製インピーダンスアナライザーを用い、２０ｍｍφの平滑な単板を１６４５３Ａ冶具へ挿入し、１ＧＨｚの誘電率を測定した。
Ｃａ量、Ｃｏ量、Ｆｅ量の組成を変化させた時の、透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率を表１に、結晶相及び合成度を表２に示す。
例えば、Ｎｏ．５、１４及び２３は、同じ組成のため、同じ特性である。なお、表１及び表２において、＊印を付したものは、本発明の範囲外となる比較例である。以下の表においても同様である。
組成式ＢａＣａｘＣｏｙＦｅ２ｍＯ２７－δ：Ｃａ量＝ｘ［ｍｏｌ］、Ｃｏ量＝ｙ［ｍｏｌ］、Ｆｅ量＝２ｍ［ｍｏｌ］において、表１のＮｏ．３～８に相当するｘ＝０．０３～１．０、表１のＮｏ．１１～１７に相当するｙ＝１．３～３．０、表１のＮｏ．２１～２５に相当するｍ＝７．０～９．０で、飽和磁化≧２００ｍＴ、保磁力≦４０ｋＡ／ｍとなり、１ＧＨｚのＱ≧２０かつ透磁率μ’≧１．５を得て、１ＧＨｚ付近でインダクタとして機能するのに適した材料特性を示す。
特に、組成式ＢａＣａｘＣｏｙＦｅ２ｍＯ２７－δ：Ｃａ量＝ｘ［ｍｏｌ］、Ｃｏ量＝ｙ［ｍｏｌ］、Ｆｅ量＝２ｍ［ｍｏｌ］において、表１のＮｏ．４～６に相当するｘ＝０．１～０．５、表１のＮｏ．１３～１５に相当するｙ＝１．８～２．２、表１のＮｏ．２２～２４に相当するｍ＝７．５～８．５で、Ｗ型六方晶フェライト相（ＢａＣｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７）が単相合成し、飽和磁化≧２７０ｍＴ、保磁力≦３０ｋＡ／ｍとなり、１ＧＨｚのＱ≧４０かつ透磁率μ’≧１．８を得て、１ＧＨｚ付近でインダクタとして機能するのにさらに適した材料特性を示す。
六方晶フェライトの中では最も飽和磁化が高いことで知られるＷ型六方晶フェライト相（ＢａＣｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７）が、Ｃａを添加し、Ｃｏ量及びＦｅ量の範囲を限定することで、図２、図３、図４と表２より、ほぼ単相で合成でき、飽和磁化≦２００ｍＴと六方晶軟磁性フェライトのインダクタで実績のあるＹ型フェライトより高い数値が得られたため、十分な透磁率を得ることができたと考えられる。また、図５に示すように、空孔の多い焼結体を得ることで、磁気損失を低減することができたと考えられる。
＜実施例２＞
各粉末素材による組成式を、（Ｂａ１－ｆＳｒｆ）Ｃａｘ（Ｃｏｙ－ａＭｉｉａ）（Ｆｅ２ｍ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅＭｉｉｂＭｉｉｉｃＭｉｖｄＭｖｅ）Ｏ２７－δと設定した。
Ｂａ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｓｒ、Ｍｉｉ、Ｍｉｉｉ、Ｍｉｖの金属イオンを、所定割合で、素材の総和が１２０ｇとなるように調合した。なお、Ｍｉｉは２価金属イオンでＭｉｉ＝Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎであり、Ｍｉｉｉは３価の金属イオンでＭｉｉｉ＝Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃであり、Ｍｉｖは４価の金属イオンでＭｉｖ＝Ｈｆ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒであり、Ｍｖは５価以上の金属イオンでＭｖ＝Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｂ、Ｗ、Ｖが挙げられる。実施例１と同様の方法で混合乾燥粉、整粒粉、仮焼粉を合成し、仮焼粉を粉砕した後にシート成形体を作製し、焼結体を得た。測定に関しては実施例１と同様とした。
各粉末素材による組成式を、（Ｂａ１－ｆＳｒｆ）Ｃａｘ（Ｃｏｙ－ａＭｉｉａ）（Ｆｅ２ｍ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅＭｉｉｂＭｉｉｉｃＭｉｖｄＭｖｅ）Ｏ２７－δと設定した。
Ｂａ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｓｒ、Ｍｉｉ、Ｍｉｉｉ、Ｍｉｖの金属イオンを、所定割合で、素材の総和が１２０ｇとなるように調合した。なお、Ｍｉｉは２価金属イオンでＭｉｉ＝Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎであり、Ｍｉｉｉは３価の金属イオンでＭｉｉｉ＝Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃであり、Ｍｉｖは４価の金属イオンでＭｉｖ＝Ｈｆ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒであり、Ｍｖは５価以上の金属イオンでＭｖ＝Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｂ、Ｗ、Ｖが挙げられる。実施例１と同様の方法で混合乾燥粉、整粒粉、仮焼粉を合成し、仮焼粉を粉砕した後にシート成形体を作製し、焼結体を得た。測定に関しては実施例１と同様とした。
＜実施例２－１＞
組成式（Ｂａ１－ｘＳｒｘ）Ｃａ０．３Ｃｏ２Ｆｅ２ｍＯ２７－δである、ＢａとＳｒの組成比ｘの代表例における、透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表３に、組成式（Ｂａ１－ｘＳｒｘ）Ｃａ０．３Ｃｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７－δであるＢａサイトＳｒ置換による透磁率の周波数特性の影響を図８に示す。図８中、Ｂａ＝１．０、Ｓｒ＝０．０ｍｏｌは表３のＮｏ．２７、Ｂａ＝０．５、Ｓｒ＝０．５ｍｏｌは表３のＮｏ．２９、Ｂａ＝０．０、Ｓｒ＝１．０ｍｏｌは表３のＮｏ．３１である。
組成式（Ｂａ１－ｘＳｒｘ）Ｃａ０．３Ｃｏ２Ｆｅ２ｍＯ２７－δである、ＢａとＳｒの組成比ｘの代表例における、透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表３に、組成式（Ｂａ１－ｘＳｒｘ）Ｃａ０．３Ｃｏ２Ｆｅ１６Ｏ２７－δであるＢａサイトＳｒ置換による透磁率の周波数特性の影響を図８に示す。図８中、Ｂａ＝１．０、Ｓｒ＝０．０ｍｏｌは表３のＮｏ．２７、Ｂａ＝０．５、Ｓｒ＝０．５ｍｏｌは表３のＮｏ．２９、Ｂａ＝０．０、Ｓｒ＝１．０ｍｏｌは表３のＮｏ．３１である。
ＢａサイトＳｒ置換は、表３のＮｏ．２７～３１と図８より、Ｓｒ置換量に関わらず、飽和磁化≧２８０ｍＴかつ保磁力≦３０ｋＡ／ｍで１ＧＨｚの透磁率μ’＞２かつＱ≧４４と高く、インダクタとして機能できる。ＢａよりもＳｒの方が、イオン半径が小さいことが知られており、Ｓｒ置換で格子定数が小さくなることで飽和磁化が高くなった効果により、透磁率μ’を高めることができたと考えられる。
＜実施例２－２＞
組成式ＢａＣａ０．３（Ｃｏ２－ｘＭｉｉｘ）Ｆｅ１６Ｏ２７－δで、Ｍｉｉ＝Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎの代表例における、透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率を表４に、組成式ＢａＣａ０．３（Ｃｏ２－ｘＮｉｘ）Ｆｅ１６Ｏ２７－δであるＣｏサイトＮｉ置換による透磁率の周波数特性を図９に、組成式ＢａＣａ０．３（Ｃｏ２－ｘＺｎｘ）Ｆｅ１６Ｏ２７－δであるＣｏサイトＺｎ置換による透磁率の周波数特性を図１０に示す。図９中、Ｎｉ＝０ｍｏｌは表４のＮｏ．３２、Ｎｉ＝０．５ｍｏｌは表４のＮｏ．４３、Ｎｉ＝１．０ｍｏｌは表４のＮｏ．４４である。図１０中、Ｚｎ＝０ｍｏｌは表４のＮｏ．３２、Ｚｎ＝０．５ｍｏｌは表４のＮｏ．４６、Ｚｎ＝１．０ｍｏｌは表４のＮｏ．４７である。
組成式ＢａＣａ０．３（Ｃｏ２－ｘＭｉｉｘ）Ｆｅ１６Ｏ２７－δで、Ｍｉｉ＝Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎの代表例における、透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率を表４に、組成式ＢａＣａ０．３（Ｃｏ２－ｘＮｉｘ）Ｆｅ１６Ｏ２７－δであるＣｏサイトＮｉ置換による透磁率の周波数特性を図９に、組成式ＢａＣａ０．３（Ｃｏ２－ｘＺｎｘ）Ｆｅ１６Ｏ２７－δであるＣｏサイトＺｎ置換による透磁率の周波数特性を図１０に示す。図９中、Ｎｉ＝０ｍｏｌは表４のＮｏ．３２、Ｎｉ＝０．５ｍｏｌは表４のＮｏ．４３、Ｎｉ＝１．０ｍｏｌは表４のＮｏ．４４である。図１０中、Ｚｎ＝０ｍｏｌは表４のＮｏ．３２、Ｚｎ＝０．５ｍｏｌは表４のＮｏ．４６、Ｚｎ＝１．０ｍｏｌは表４のＮｏ．４７である。
ＣｏサイトＣｕ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表４のＮｏ．３２～３４より、保磁力≦４０ｋＡ／ｍで、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得ている。Ｃｕ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表４のＮｏ．３５より、保磁力＝１０６ｋＡ／ｍと高くなって飽和磁化が１５５ｍＴに低下したため、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．４９に低下し、磁気損失が高くなってＱ＝５に低下した。このため、Ｃｕ量の範囲は０～２．６ｍｏｌ％と設定する。
ＣｏサイトＭｇ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表４のＮｏ．３２、３６～３７より、保磁力≦４０ｋＡ／ｍで、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得ている。Ｍｇ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表４のＮｏ．３８より、保磁力＝６９ｋＡ／ｍと高くなって、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．５１に低下し、磁気損失が高くなってＱ＝５に低下した。このため、Ｍｇ量の範囲は０～２．６ｍｏｌ％と設定する。
ＣｏサイトＭｎ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表４のＮｏ．３２、３９～４０より、誘電率が７又は６に低下し、保磁力≦４０ｋＡ／ｍで、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得ている。Ｍｎ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表４のＮｏ．４１より、保磁力＝７１ｋＡ／ｍと高くなって、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．４０に低下し、磁気損失が高くなってＱ＝７に低下した。このため、Ｍｎ量の範囲は０～２．６ｍｏｌ％と設定する。
ＣｏサイトＮｉ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表４のＮｏ．３２、４２～４３と図９より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得ている。Ｎｉ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表４のＮｏ．４４と図９より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝２．８９に高まっているが、磁気損失が高くなってＱ＝９に低下した。このため、Ｎｉ量の範囲は０～２．６ｍｏｌ％と設定する。
ＣｏサイトＺｎ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表４のＮｏ．３２、４５～４６と図１０より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得ている。Ｚｎ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表４のＮｏ．４７と図１０より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝４．６３に高まっているが、磁気損失が高くなってＱ＝７に低下した。このため、Ｚｎ量の範囲は０～２．６ｍｏｌ％と設定する。
＜実施例２－３＞
組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２＋ｘＭｉｖｘＦｅ１６－２ｘＯ２７－δにおいてＭｉｖ＝Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ＋Ｈｆの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表５に、組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２＋ｘＳｉｘＦｅ１６－２ｘＯ２７－δであるＦｅサイトＣｏ－Ｓｉ複合置換による透磁率の周波数特性を図１１に、組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２＋ｘ（Ｚｒ＋Ｈｆ）ｘＦｅ１６－２ｘＯ２７－δであるＦｅサイトＣｏ－（Ｚｒ＋Ｈｆ）複合置換による透磁率の周波数特性を図１２に示す。図１１中、Ｃｏ＝２、Ｓｉ＝０ｍｏｌは表５のＮｏ．４８、Ｃｏ＝２．５、Ｓｉ＝０．５ｍｏｌは表５のＮｏ．５３、Ｃｏ＝３．０、Ｓｉ＝１．０ｍｏｌは表５のＮｏ．５４である。図１２中、Ｃｏ＝２、Ｚｒ＋Ｈｆ＝０ｍｏｌは表５のＮｏ．４８、Ｃｏ＝２．５、Ｚｒ＋Ｈｆ＝０．５ｍｏｌは表５のＮｏ．６４、Ｃｏ＝３．０、Ｚｒ＋Ｈｆ＝１．０ｍｏｌは表５のＮｏ．６５である。
組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２＋ｘＭｉｖｘＦｅ１６－２ｘＯ２７－δにおいてＭｉｖ＝Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ＋Ｈｆの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表５に、組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２＋ｘＳｉｘＦｅ１６－２ｘＯ２７－δであるＦｅサイトＣｏ－Ｓｉ複合置換による透磁率の周波数特性を図１１に、組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２＋ｘ（Ｚｒ＋Ｈｆ）ｘＦｅ１６－２ｘＯ２７－δであるＦｅサイトＣｏ－（Ｚｒ＋Ｈｆ）複合置換による透磁率の周波数特性を図１２に示す。図１１中、Ｃｏ＝２、Ｓｉ＝０ｍｏｌは表５のＮｏ．４８、Ｃｏ＝２．５、Ｓｉ＝０．５ｍｏｌは表５のＮｏ．５３、Ｃｏ＝３．０、Ｓｉ＝１．０ｍｏｌは表５のＮｏ．５４である。図１２中、Ｃｏ＝２、Ｚｒ＋Ｈｆ＝０ｍｏｌは表５のＮｏ．４８、Ｃｏ＝２．５、Ｚｒ＋Ｈｆ＝０．５ｍｏｌは表５のＮｏ．６４、Ｃｏ＝３．０、Ｚｒ＋Ｈｆ＝１．０ｍｏｌは表５のＮｏ．６５である。
ＦｅサイトＧｅ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表５のＮｏ．４８～５０より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が低くなっている。Ｇｅ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表５のＮｏ．５１より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．２７、Ｑ＝５といずれも低下した。このため、Ｇｅ量の範囲は０～２．６ｍｏｌ％と設定する。
ＦｅサイトＳｉ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表５のＮｏ．４８、５２～５３と図１１より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が高くなっている。Ｓｉ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表５のＮｏ．５４と図１１より、１ＧＨｚの磁気損失が高くなってＱ＝１６に低下した。このため、Ｃｕ量の範囲は０～２．６ｍｏｌ％と設定する。
ＦｅサイトＳｎ置換量≦５．２ｍｏｌ％では、表５のＮｏ．４８、５５～５７より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が低くなっている。Ｓｎ置換量＝７．８ｍｏｌ％では、表５のＮｏ．５８より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．５７、Ｑ＝１０といずれも低下した。このため、Ｓｎ量の範囲は０～５．２ｍｏｌ％と設定する。
ＦｅサイトＴｉ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表５のＮｏ．４８、６０～６１より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が低くなっている。Ｔｉ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表５のＮｏ．６２より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．２９、Ｑ＝５といずれも低下した。このため、Ｔｉ量の範囲は０～２．６ｍｏｌ％と設定する。
ＦｅサイトＺｒ＋Ｈｆ置換量≦５．２ｍｏｌ％では、表５のＮｏ．４８、６３～６５と図１２より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が低くなっている。Ｚｒ＋Ｈｆ置換量＝７．８ｍｏｌ％では、表５のＮｏ．６６と図１２より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．４９、Ｑ＝１２といずれも低下した。このため、Ｚｒ＋Ｈｆ量の範囲は０～５．２ｍｏｌ％と設定する。
＜実施例２－４＞
組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２（Ｆｅ１６－ｘＭｉｉｉｘ）Ｏ２７－δで、Ｍｉｉｉ＝Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表６に示す。組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２（Ｆｅ１６－ｘＳｃｘ）Ｏ２７－δであるＦｅサイトＳｃ置換による透磁率の周波数特性を図１３に示す。図１３中、Ｓｃ＝０ｍｏｌは表６のＮｏ．６８、Ｓｃ＝０．５ｍｏｌは表６のＮｏ．８３、Ｓｃ＝１．０ｍｏｌは表６のＮｏ．８４である。
組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２（Ｆｅ１６－ｘＭｉｉｉｘ）Ｏ２７－δで、Ｍｉｉｉ＝Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表６に示す。組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２（Ｆｅ１６－ｘＳｃｘ）Ｏ２７－δであるＦｅサイトＳｃ置換による透磁率の周波数特性を図１３に示す。図１３中、Ｓｃ＝０ｍｏｌは表６のＮｏ．６８、Ｓｃ＝０．５ｍｏｌは表６のＮｏ．８３、Ｓｃ＝１．０ｍｏｌは表６のＮｏ．８４である。
ＦｅサイトＡｌ置換量≦５．２ｍｏｌ％では、表６のＮｏ．６８～７１より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ａｌ置換量＝７．８ｍｏｌ％では、表６のＮｏ．７２より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．２２に低下し、磁気損失が高くなってＱ＝６に低下した。このため、Ａｌ量の範囲は０～５．２ｍｏｌ％と設定する。
ＦｅサイトＧａ置換量≦５．２ｍｏｌ％では、表６のＮｏ．６８、７３～７５より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ｇａ置換量＝７．８ｍｏｌ％では、表６のＮｏ．７６より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．３１に低下し、磁気損失が高くなってＱ＝７に低下した。このため、Ｇａ量の範囲は０～５．２ｍｏｌ％と設定する。
ＦｅサイトＩｎ置換量≦７．８ｍｏｌ％では、表６のＮｏ．６８、７７～８０より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ｉｎ置換量＝１０．４ｍｏｌ％では、表６のＮｏ．８１より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．４９に低下し、磁気損失が高くなってＱ＝８に低下した。このため、Ｉｎ量の範囲は０～７．８ｍｏｌ％と設定する。
ＦｅサイトＳｃ置換量≦７．８ｍｏｌ％では、表６のＮｏ．６８、８２～８５と図１３より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ｓｃ置換量＝１０．４ｍｏｌ％では、表６のＮｏ．８６より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．５４に低下し、磁気損失が高くなってＱ＝９に低下した。このため、Ｓｃ量の範囲は０～７．８ｍｏｌ％と設定する。
＜実施例２－５＞
組成式ＳｒＣａｘＣｏ２Ｆｅ２ｍＯ２７－δである、ＢａサイトＳｒ全置換組成でＣａ量ｘ＝０．３０とし、Ｆｅ量ｍを変化させた時の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表７に示す。
組成式ＳｒＣａｘＣｏ２Ｆｅ２ｍＯ２７－δである、ＢａサイトＳｒ全置換組成でＣａ量ｘ＝０．３０とし、Ｆｅ量ｍを変化させた時の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表７に示す。
Ｃａ量＝０．３０ｍｏｌ％の場合、Ｓｒ量が４．９ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下では、表７のＮｏ．８９～９２より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０が得られる。Ｓｒ量＝６．１ｍｏｌ％では、表７のＮｏ．８８より、Ｑ＜２０に低下する。Ｓｒ量＝６．５ｍｏｌ％では、表７のＮｏ．８７より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．４９に低下し、磁気損失が高くなってＱ＝６に低下した。Ｓｒ量＝４．７ｍｏｌ％では、表７のＮｏ．９３より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．４５に低下し、磁気損失が高くなってＱ＝５に低下した。
＜実施例２－６＞
組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２Ｎｉ２ｘＭｖｘＦｅ１６－３ｘＯ２７－δで、Ｍｖ＝Ｍｏ、Ｎｂ＋Ｔａ、Ｓｂ、Ｗ、Ｖの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表８に示す。
組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２Ｎｉ２ｘＭｖｘＦｅ１６－３ｘＯ２７－δで、Ｍｖ＝Ｍｏ、Ｎｂ＋Ｔａ、Ｓｂ、Ｗ、Ｖの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表８に示す。
ＦｅサイトＭｏ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表８のＮｏ．９４～９６より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ｍｏ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表８のＮｏ．９７より、Ｑ＝１６に低下した。
ＦｅサイトＮｂ＋Ｔａ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表８のＮｏ．９４、９８～９９より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ｎｂ＋Ｔａ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表８のＮｏ．１００より、Ｑ＝１６に低下した。
ＦｅサイトＳｂ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表８のＮｏ．９４、１０１～１０２より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ｓｂ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表８のＮｏ．１０３より、Ｑ＝１６に低下した。
ＦｅサイトＷ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表８のＮｏ．９４、１０４～１０５より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ｗ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表８のＮｏ．１０６より、Ｑ＝１６に低下した。
ＦｅサイトＶ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表８のＮｏ．９４、１０７～１０８より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ｖ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表８のＮｏ．１０９より、Ｑ＝１６に低下した。
＜実施例２－７＞
組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２ＬｉｘＦｅ１６－３ｘＳｎ２ｘＯ２７－δの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表９に示す。
組成式ＢａＣａ０．３Ｃｏ２ＬｉｘＦｅ１６－３ｘＳｎ２ｘＯ２７－δの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表９に示す。
ＦｅサイトＬｉ置換量≦２．６ｍｏｌ％では、表９のＮｏ．１１０～１１２より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ｌｉ置換量＝５．２ｍｏｌ％では、表９のＮｏ．１１３より、Ｑ＝１０に低下した。
＜実施例２－８＞
組成式（Ｂａ１－ｘＬａｘ）Ｃａ０．３（Ｃｏ２Ｌｉ０．５ｘ）Ｆｅ１６－０．５ｘＯ２７－δの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表１０に示す。
組成式（Ｂａ１－ｘＬａｘ）Ｃａ０．３（Ｃｏ２Ｌｉ０．５ｘ）Ｆｅ１６－０．５ｘＯ２７－δの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表１０に示す。
ＢａサイトＬａ置換量≦２．１ｍｏｌ％、ＦｅサイトＬｉ置換量≦１．０ｍｏｌ％では、表１０のＮｏ．１１４～１１６より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０を得て、透磁率が徐々に低下している。Ｌａ置換量＝２．６ｍｏｌ％では、表１０のＮｏ．１１７より、Ｑ＝１０に低下した。Ｌａ置換量＝３．６ｍｏｌ％では、表１０のＮｏ．１１８より、１ＧＨｚの透磁率μ’＝１．１５、Ｑ＝５に低下した。
＜実施例２－９＞
組成式（Ｂａ１－ｘＭｅｘ）Ｃａ０．３Ｃｏ２（Ｆｅ１６－ｘＳｎｘ）Ｏ２７－δで、Ｍｅ＝Ｎａ、Ｋの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表１１に示す。
組成式（Ｂａ１－ｘＭｅｘ）Ｃａ０．３Ｃｏ２（Ｆｅ１６－ｘＳｎｘ）Ｏ２７－δで、Ｍｅ＝Ｎａ、Ｋの代表例の透磁率、磁気損失、Ｑ、飽和磁化、保磁力、比抵抗、誘電率の値を表１１に示す。
ＢａサイトＮａ置換量≦５．２ｍｏｌ％では、表１１のＮｏ．１１９～１２２より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０が得られている。
ＢａサイトＫ置換量≦５．２ｍｏｌ％では、表１１のＮｏ．１１８、１２３～１２５より、１ＧＨｚの透磁率μ’≧１．５かつＱ≧２０が得られている。
なお、実施例２－１～実施例２－９において、結晶粒の最大長径は、いずれも３μｍ未満であった。
＜実施例３－１＞
作製した仮焼粉から、巻線コイルを作製した。
作製した仮焼粉から、巻線コイルを作製した。
図１４は、巻線コイルの一例を模式的に示す斜視図である。
図１４に示す巻線コイル１０は、磁性体としてのコア１１を備えている。コア１１上には、導電性ワイヤ１２が螺旋状に巻かれている。コア１１は、導電性ワイヤ１２が巻かれる胴部１３と、胴部１３の両端部に位置する張出部１４及び１５とを備えている。張出部１４及び１５は、胴部１３よりも上方及び下方に張り出す形状を有している。張出部１４及び１５の下面には、端子電極１６及び１７がめっき等によってそれぞれ形成されている。図示されていないが、導電性ワイヤ１２の両端部は、端子電極１６及び１７にそれぞれ熱溶着によって固定されている。
図１４に示す巻線コイル１０は、磁性体としてのコア１１を備えている。コア１１上には、導電性ワイヤ１２が螺旋状に巻かれている。コア１１は、導電性ワイヤ１２が巻かれる胴部１３と、胴部１３の両端部に位置する張出部１４及び１５とを備えている。張出部１４及び１５は、胴部１３よりも上方及び下方に張り出す形状を有している。張出部１４及び１５の下面には、端子電極１６及び１７がめっき等によってそれぞれ形成されている。図示されていないが、導電性ワイヤ１２の両端部は、端子電極１６及び１７にそれぞれ熱溶着によって固定されている。
表１のＮｏ．５の組成を持つ六方晶フェライトの仮焼粉８０ｇに、純水６０～１００ｇとポリカルボン酸アンモニウムの分散剤１～２ｇと、１～５ｍｍφのＰＳＺメディア１０００ｇを、５００ｃｃのポリエステル材質のポットに入れて、回転数１００～２００ｒｐｍのボールミルで７０～１００時間粉砕して微粒化したスラリーを得た。この微粒化したスラリーに、分子量５０００～３００００のバインダーを５～１５ｇを添加し、スプレー造粒機で乾燥して顆粒状の粉を得た。この粉を図１４に示す巻線コイルのコア形状を得るようにプレス成形し、加工体を得た。
この加工体を、ジルコニア製のセッターの上に置き、大気中で昇温速度０．１～０．５℃／分かつ最高温度４００℃で最高温度保持時間１～２時間で加熱して酢酸ビニルバインダーなどを熱分解脱脂した後、１ＧＨｚの磁気損失μ”が最小となる９００～１１００℃内で焼成温度を選び、昇降温速度１～５℃／分で最高温度保持時間１～５時間で焼成して焼結体を得た。同様の形状の非磁性体を作製して比較した。
図１４に示すとおり、コア形状の焼結体の基板接触面に電極を形成した後、焼結体のコア部に銅線を巻きつけ、銅線の両端を基板接触面に形成した電極へ半田付けして、巻線コイルを作製した。
コイルのインダクタンスＬの周波数特性を図１５に示す。
図１５より、磁性体による巻線コイルのインダクタンスは、非磁性体による空芯コイルのインダクタの約１．６倍となった。この理由としては、磁性体の透磁率μ’＝２．０が非磁性体の透磁率μ’＝１の２．０倍であり、巻線コイルの反磁界の影響で少し減ったためと考えられる。
図１５より、磁性体による巻線コイルのインダクタンスは、非磁性体による空芯コイルのインダクタの約１．６倍となった。この理由としては、磁性体の透磁率μ’＝２．０が非磁性体の透磁率μ’＝１の２．０倍であり、巻線コイルの反磁界の影響で少し減ったためと考えられる。
コイルのＱの周波数特性を図１６に示す。
図１６より、巻線コイルのＱは、２．５ＧＨｚまでは磁性体の方が高くなった。この理由としては、低周波側でＱ＝２πｆＬ／Ｒの関係が知られており、図１５より磁性体の方が高いインダクタンスＬを持ち、高周波側でＬＣ共振によりＱが減衰したためと考えられる。
図１６より、巻線コイルのＱは、２．５ＧＨｚまでは磁性体の方が高くなった。この理由としては、低周波側でＱ＝２πｆＬ／Ｒの関係が知られており、図１５より磁性体の方が高いインダクタンスＬを持ち、高周波側でＬＣ共振によりＱが減衰したためと考えられる。
＜実施例３－２＞
なお、コイル部品の構造としては、巻線コイルに限らず、積層コイルなどのコイル部品においても、図１５と同様の高いインダクタンスＬ、かつ、図１６と同様の高いＱの効果を得ることができる。
なお、コイル部品の構造としては、巻線コイルに限らず、積層コイルなどのコイル部品においても、図１５と同様の高いインダクタンスＬ、かつ、図１６と同様の高いＱの効果を得ることができる。
実施例１と同様の方法でシートを作製し、シートの一部にコイルを印刷した後に圧着体を作製した。この圧着体を、実施例２と同様の方法で焼成して焼結体を得た。この焼結体の表面をバレル加工して電極の両端部を露出させた後、外部電極を形成して焼付を行い、図１７に示す形状の積層コイルを作製した。
図１７は、積層コイルの一例を模式的に示す透視斜視図である。
図１７に示す積層コイル２０は、磁性体２１を備えている。磁性体２１中には、スルーホール２２を介して電気的に接続されたコイル状内部電極２３が形成されている。磁性体２１の表面には、コイル状内部電極２３と電気的に接続された外部電極２４及び２５が形成されている。
図１７に示す積層コイル２０は、磁性体２１を備えている。磁性体２１中には、スルーホール２２を介して電気的に接続されたコイル状内部電極２３が形成されている。磁性体２１の表面には、コイル状内部電極２３と電気的に接続された外部電極２４及び２５が形成されている。
＜実施例３－３＞
六方晶フェライトの仮焼粉８０ｇに、純水６０～１００ｇとポリカルボン酸アンモニウムの分散剤１～２ｇと、１～５ｍｍφのＰＳＺメディア１０００ｇを、５００ｃｃのポリエステル材質のポットに入れて、回転数１００～２００ｒｐｍのボールミルで７０～１００時間粉砕して微粒化したスラリーを得た。粉砕粉の一次粒子の最大長径は、３μｍ以上１００μｍ以下であった。この微粒化したスラリーに、分子量５０００～３００００の酢酸ビニルバインダーを５～１５ｇを添加し、３本ロールにスラリーを通して粉砕してペーストを得た。このペーストを、図１８に示す積層コイル２０Ａのコア部２１Ａのみに流し入れ、流動性を失わせるために乾燥させ、積層コイルを作製した。
図１８に示す積層コイル２０Ａの巻線部２１Ｂを低誘電率な非磁性体とし、コア部２１Ａのみに磁性体を挿入することにより、巻線間の浮遊容量成分を低減でき、磁性体によるインダクタンス成分は利用できるので、ＬＣ共振周波数を高めることで広帯域なインダクタとして機能することができる。
六方晶フェライトの仮焼粉８０ｇに、純水６０～１００ｇとポリカルボン酸アンモニウムの分散剤１～２ｇと、１～５ｍｍφのＰＳＺメディア１０００ｇを、５００ｃｃのポリエステル材質のポットに入れて、回転数１００～２００ｒｐｍのボールミルで７０～１００時間粉砕して微粒化したスラリーを得た。粉砕粉の一次粒子の最大長径は、３μｍ以上１００μｍ以下であった。この微粒化したスラリーに、分子量５０００～３００００の酢酸ビニルバインダーを５～１５ｇを添加し、３本ロールにスラリーを通して粉砕してペーストを得た。このペーストを、図１８に示す積層コイル２０Ａのコア部２１Ａのみに流し入れ、流動性を失わせるために乾燥させ、積層コイルを作製した。
図１８に示す積層コイル２０Ａの巻線部２１Ｂを低誘電率な非磁性体とし、コア部２１Ａのみに磁性体を挿入することにより、巻線間の浮遊容量成分を低減でき、磁性体によるインダクタンス成分は利用できるので、ＬＣ共振周波数を高めることで広帯域なインダクタとして機能することができる。
図１８は、積層コイルの別の一例を模式的に示す透視斜視図である。
図１８に示す積層コイル２０Ａは、中央にコア部２１Ａを備え、その周囲に巻線部２１Ｂを備えている。コア部２１Ａは、磁性体から構成される。巻線部２１Ｂは、非磁性体とコイル状内部電極２３とから構成されることが望ましいが、磁性体とコイル状内部電極２３とから構成されてもよい。巻線部２１Ｂの中には、スルーホール２２を介して電気的に接続されたコイル状内部電極２３が形成されている。巻線部２１Ｂの表面には、コイル状内部電極２３と電気的に接続された外部電極２４及び２５が形成されている。
図１８に示す積層コイル２０Ａは、中央にコア部２１Ａを備え、その周囲に巻線部２１Ｂを備えている。コア部２１Ａは、磁性体から構成される。巻線部２１Ｂは、非磁性体とコイル状内部電極２３とから構成されることが望ましいが、磁性体とコイル状内部電極２３とから構成されてもよい。巻線部２１Ｂの中には、スルーホール２２を介して電気的に接続されたコイル状内部電極２３が形成されている。巻線部２１Ｂの表面には、コイル状内部電極２３と電気的に接続された外部電極２４及び２５が形成されている。
＜実施例４＞
本発明の軟磁性組成物は、インダクタとして機能するコイル部品用途に限らず、透磁率μ’と磁性体のＱが高いことが望まれる、電波を受発信するアンテナ用途で使用することも可能である。
本発明の軟磁性組成物は、インダクタとして機能するコイル部品用途に限らず、透磁率μ’と磁性体のＱが高いことが望まれる、電波を受発信するアンテナ用途で使用することも可能である。
図１９は、アンテナの一例を模式的に示す斜視図である。
図１９に示すアンテナ３０では、リング状の磁性体３１が金属アンテナ線３２の一部又は全部に配置されている。磁性体による波長短縮効果により、アンテナを小型化することができる。
図１９に示すアンテナ３０では、リング状の磁性体３１が金属アンテナ線３２の一部又は全部に配置されている。磁性体による波長短縮効果により、アンテナを小型化することができる。
スプレー造粒機で得た顆粒状のＷ型六方晶フェライトの磁性粉体を、リング状にプレス成型してリング状加工体を得た。加工体を、ジルコニア製のセッターの上に置き、大気中で昇温速度０．１～０．５℃／分かつ最高温度４００℃で最高温度保持時間１～２時間で加熱して酢酸ビニルバインダーなどを熱分解脱脂した後、１ＧＨｚの磁気損失μ”が最小となる９００～１１００℃内で焼成温度を選び、昇降温速度１～５℃／分で最高温度保持時間１～５時間で焼成して、リング状の磁性体３１を得た。リング状の磁性体３１の穴に、金属アンテナ線３２を通して電線を形成した。
図２０は、アンテナの別の一例を模式的に示す斜視図である。
図２０に示すアンテナ４０では、磁性体４１の周囲にコイル状の金属アンテナ線４２が巻き付けられている。磁性体による波長短縮効果により、アンテナを小型化することができる。
図２０に示すアンテナ４０では、磁性体４１の周囲にコイル状の金属アンテナ線４２が巻き付けられている。磁性体による波長短縮効果により、アンテナを小型化することができる。
また、本発明の軟磁性組成物を用いたインダクタとコンデンサでＬＣ共振回路を組むことにより、共振周波数付近の周波数領域の信号を吸収できるため、ノイズフィルタとして機能させることも可能である。磁性体のみによるノイズフィルタでは、７００ＭＨｚ～３．６ＧＨｚの携帯電話周波数全域で信号を吸収することもできるが、ＬＣ共振回路によるノイズフィルタでは２～３ＧＨｚなどの帯域幅１ＧＨｚ以下の狭い周波数範囲のみ信号を吸収することができる。
１０ 巻線コイル
１１ コア（磁性体）
１２ 導電性ワイヤ
１３ 胴部
１４，１５ 張出部
１６，１７ 端子電極
２０，２０Ａ 積層コイル
２１ 磁性体
２１Ａ コア部
２１Ｂ 巻線部
２２ スルーホール
２３ コイル状内部電極
２４，２５ 外部電極
３０，４０ アンテナ
３１，４１ 磁性体
３２，４２ 金属アンテナ線
１１ コア（磁性体）
１２ 導電性ワイヤ
１３ 胴部
１４，１５ 張出部
１６，１７ 端子電極
２０，２０Ａ 積層コイル
２１ 磁性体
２１Ａ コア部
２１Ｂ 巻線部
２２ スルーホール
２３ コイル状内部電極
２４，２５ 外部電極
３０，４０ アンテナ
３１，４１ 磁性体
３２，４２ 金属アンテナ線
Claims (7)
- Ｗ型六方晶フェライトを主相とする、以下の金属元素割合を有する酸化物であり、保磁力Ｈｃｊが４０ｋＡ／ｍ以下である、軟磁性組成物。
Ｂａ＋Ｓｒ＋Ｎａ＋Ｋ＋Ｌａ：４．７ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、
Ｂａ：０ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、
Ｓｒ：０ｍｏｌ％以上５．８ｍｏｌ％以下、
Ｎａ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｋ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｌａ：０ｍｏｌ％以上２．１ｍｏｌ％以下、
Ｃａ：０．２ｍｏｌ％以上５．０ｍｏｌ％以下、
Ｆｅ：７２．５ｍｏｌ％以上８６．０ｍｏｌ％以下、
Ｌｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｃｏ：７．０ｍｏｌ％以上１５．５ｍｏｌ％以下、
Ｍｅ（Ｉ）＝Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ、Ｍｅ（ＩＩ）＝Ｃｏ＋Ｃｕ＋Ｍｇ＋Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｚｎ、Ｍｅ（ＩＶ）＝Ｇｅ＋Ｓｉ＋Ｓｎ＋Ｔｉ＋Ｚｒ＋Ｈｆ、Ｍｅ（Ｖ）＝Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｓｂ＋Ｗ＋Ｖ、Ｄ＝Ｍｅ（Ｉ）＋Ｍｅ（ＩＩ）－Ｍｅ（ＩＶ）－２×Ｍｅ（Ｖ）と定義した時に、Ｄ：７．０ｍｏｌ％以上１４．８ｍｏｌ％以下、
Ｃｕ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｍｇ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｍｎ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｎｉ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｚｎ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｇｅ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｓｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｔｉ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｓｎ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｚｒ＋Ｈｆ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ａｌ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｇａ：０ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｉｎ：０ｍｏｌ％以上７．８ｍｏｌ％以下、
Ｓｃ：０ｍｏｌ％以上７．８ｍｏｌ％以下、
Ｍｏ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｎｂ＋Ｔａ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｓｂ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｗ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｖ：０ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下。 - 以下の金属元素割合を有する酸化物であり、保磁力Ｈｃｊが３０ｋＡ／ｍ以下である、請求項１に記載の軟磁性組成物。
Ｂａ：５．１ｍｏｌ％以上５．２ｍｏｌ％以下、
Ｃａ：０．５ｍｏｌ％以上２．６ｍｏｌ％以下、
Ｆｅ：８２．０ｍｏｌ％以上８３．７ｍｏｌ％以下、
Ｃｏ：９．４ｍｏｌ％以上１１．３ｍｏｌ％以下。 - 請求項１又は２に記載の軟磁性組成物を焼成して得られる焼結体。
- 請求項１又は２に記載の軟磁性組成物と、非磁性体とを混合して得られる複合体。
- 請求項１又は２に記載の軟磁性組成物と、非磁性体とを混合して得られるペースト。
- コア部と、前記コア部の周囲に設けられた巻線部とを備え、
前記コア部は、請求項３に記載の焼結体、請求項４に記載の複合体、又は、請求項５に記載のペーストを用いてなり、
前記巻線部は、電気伝導体を含むコイル部品。 - 請求項３に記載の焼結体、請求項４に記載の複合体、又は、請求項５に記載のペーストと、電気伝導体とを用いてなるアンテナ。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2017069365A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 日立金属株式会社 | Ｗ型フェライト粉末及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022245686A1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | Rogers Corporation | Low loss magnetodielectric material |
| GB2620328A (en) * | 2021-05-17 | 2024-01-03 | Rogers Corp | Low loss magnetodielectric material |
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