JPH1092624A - 六方晶ｚ型磁性酸化物焼結体、その製造方法およびインピーダンス素子 - Google Patents
六方晶ｚ型磁性酸化物焼結体、その製造方法およびインピーダンス素子Info
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- JPH1092624A JPH1092624A JP9214084A JP21408497A JPH1092624A JP H1092624 A JPH1092624 A JP H1092624A JP 9214084 A JP9214084 A JP 9214084A JP 21408497 A JP21408497 A JP 21408497A JP H1092624 A JPH1092624 A JP H1092624A
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Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Magnetic Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高比抵抗であって、かつ高密度である六方晶
Ｚ型磁性酸化物焼結体と、これを用いたインピーダンス
素子とを提供する。 【解決手段】 Ｍ（ＭはＢａおよびＳｒの少なくとも１
種）、ＣｏおよびＦｅを含む主成分酸化物と、Ｓｉを含
む副成分酸化物とを含有し、比抵抗が１０6Ω・cm以上
であり、焼結体密度が４．６ｇ／cm3以上であって、初
透磁率が５〜２５である六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。
副成分酸化物にはＰｂが含まれていてもよく、Ｃｏの一
部がＭｅ（ＭｅはＮｉ、ＺｎおよびＣｕの少なくとも１
種）で置換されていてもよい。
Ｚ型磁性酸化物焼結体と、これを用いたインピーダンス
素子とを提供する。 【解決手段】 Ｍ（ＭはＢａおよびＳｒの少なくとも１
種）、ＣｏおよびＦｅを含む主成分酸化物と、Ｓｉを含
む副成分酸化物とを含有し、比抵抗が１０6Ω・cm以上
であり、焼結体密度が４．６ｇ／cm3以上であって、初
透磁率が５〜２５である六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。
副成分酸化物にはＰｂが含まれていてもよく、Ｃｏの一
部がＭｅ（ＭｅはＮｉ、ＺｎおよびＣｕの少なくとも１
種）で置換されていてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高抵抗な六方晶Ｚ
型磁性酸化物焼結体およびその製造方法と、前記六方晶
Ｚ型磁性酸化物焼結体を利用したインピーダンス素子と
に関する。
型磁性酸化物焼結体およびその製造方法と、前記六方晶
Ｚ型磁性酸化物焼結体を利用したインピーダンス素子と
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器の小型化、軽量化にとも
ない、動作周波数の高周波化が進められ、電子機器の構
成部品についても高周波化への対応が不可欠のものとな
っている。このような状況のなか、電子機器の発生する
ノイズについても高周波化の傾向にある。
ない、動作周波数の高周波化が進められ、電子機器の構
成部品についても高周波化への対応が不可欠のものとな
っている。このような状況のなか、電子機器の発生する
ノイズについても高周波化の傾向にある。
【０００３】発生したノイズは、構成部品および周辺機
器に影響を及ぼし誤動作等を引き起こすため、ノイズの
対策は電子機器に不可欠の要素となっている。
器に影響を及ぼし誤動作等を引き起こすため、ノイズの
対策は電子機器に不可欠の要素となっている。
【０００４】ノイズ対策の一つとして、フェライト材料
を用いたインピーダンス素子がある。
を用いたインピーダンス素子がある。
【０００５】インピーダンス素子は、ノイズをフェライ
トの損失として吸収し、熱に変換してノイズを除去する
ものである。構造が簡単で安価であるため、多くの機器
に用いられている。
トの損失として吸収し、熱に変換してノイズを除去する
ものである。構造が簡単で安価であるため、多くの機器
に用いられている。
【０００６】従来、インピーダンス素子には、Ｎｉ系ス
ピネル型フェライトが主に使われている。しかし、近年
の高周波化の波に伴い、Ｎｉ系スピネル型フェライトを
用いたインピーダンス素子が除去することのできる周波
数帯域以上で発生するノイズが問題となってきた。
ピネル型フェライトが主に使われている。しかし、近年
の高周波化の波に伴い、Ｎｉ系スピネル型フェライトを
用いたインピーダンス素子が除去することのできる周波
数帯域以上で発生するノイズが問題となってきた。
【０００７】たとえば、近年のパーソナルコンピュータ
は１００MHz以上のクロック周波数で動作しており、今
後更なる高周波化が進むと予想される。そのような場
合、発生するノイズの周波数は、上記クロック周波数以
上、たとえば５００MHz以上となる。しかしながら、ス
ピネル型酸化物磁性材料には、ある周波数以上で透磁率
が急激に減少するという性質があり、スピネル型酸化物
磁性材料を用いた従来のインピーダンス素子では、５０
０MHz以上で発生するノイズの除去が非常に困難であ
る。
は１００MHz以上のクロック周波数で動作しており、今
後更なる高周波化が進むと予想される。そのような場
合、発生するノイズの周波数は、上記クロック周波数以
上、たとえば５００MHz以上となる。しかしながら、ス
ピネル型酸化物磁性材料には、ある周波数以上で透磁率
が急激に減少するという性質があり、スピネル型酸化物
磁性材料を用いた従来のインピーダンス素子では、５０
０MHz以上で発生するノイズの除去が非常に困難であ
る。
【０００８】そこで、インピーダンス素子の材料とし
て、磁性体でありながら高周波領域での透磁率の減少が
ない材料が望まれる。この要求に対応する磁性材料とし
ては、たとえば特公昭３３−７３６号公報に開示された
六方晶酸化物強磁性体が挙げられる。このような六方晶
酸化物強磁性体を用いたインピーダンス素子は、特開平
３−１６９１０号公報に開示されている。
て、磁性体でありながら高周波領域での透磁率の減少が
ない材料が望まれる。この要求に対応する磁性材料とし
ては、たとえば特公昭３３−７３６号公報に開示された
六方晶酸化物強磁性体が挙げられる。このような六方晶
酸化物強磁性体を用いたインピーダンス素子は、特開平
３−１６９１０号公報に開示されている。
【０００９】この六方晶酸化物強磁性体は、六方晶Ｚ型
磁性酸化物焼結体である。
磁性酸化物焼結体である。
【００１０】六方晶系磁性酸化物焼結体はＭ型（ＡＦｅ
12Ｏ19）、Ｗ型（ＡＢ2Ｆｅ16Ｏ27）、Ｙ型（Ａ2Ｂ2Ｆ
ｅ12Ｏ22）、Ｚ型（Ａ3Ｂ2Ｆｅ24Ｏ41）等に分類され
る。Ｚ型は、一般式Ｍ3Ｍｅ2Ｆｅ24Ｏ41で表され、Ｍが
アルカリ土類金属イオンであり、Ｍｅが２価の金属イオ
ンである化合物である。ＭｅがＣｏであるＺ型は、磁化
容易軸が六方晶結晶の面内にあり異方性が大きいため、
スピネル型酸化物磁性材料に比べ、より高周波領域まで
高透磁率が得られるので、高周波領域で使われるインピ
ーダンス素子の材料として最適である。
12Ｏ19）、Ｗ型（ＡＢ2Ｆｅ16Ｏ27）、Ｙ型（Ａ2Ｂ2Ｆ
ｅ12Ｏ22）、Ｚ型（Ａ3Ｂ2Ｆｅ24Ｏ41）等に分類され
る。Ｚ型は、一般式Ｍ3Ｍｅ2Ｆｅ24Ｏ41で表され、Ｍが
アルカリ土類金属イオンであり、Ｍｅが２価の金属イオ
ンである化合物である。ＭｅがＣｏであるＺ型は、磁化
容易軸が六方晶結晶の面内にあり異方性が大きいため、
スピネル型酸化物磁性材料に比べ、より高周波領域まで
高透磁率が得られるので、高周波領域で使われるインピ
ーダンス素子の材料として最適である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、六方晶
Ｚ型磁性酸化物焼結体は、比抵抗が低いという欠点があ
る。インピーダンス素子を構成する際、電極部の信頼性
向上のため電極を覆うように電解メッキ処理を施すが、
磁性材料の比抵抗が低いと電極部から磁性材料部にメッ
キの伸びが生じて短絡事故を引き起こしやすい。この対
策としては、たとえばマスクメッキ処理や無電解メッキ
処理等が考えられるが、これらを利用する場合には製造
の際に余分な工程が必要となり、製造コストが上昇して
しまう。
Ｚ型磁性酸化物焼結体は、比抵抗が低いという欠点があ
る。インピーダンス素子を構成する際、電極部の信頼性
向上のため電極を覆うように電解メッキ処理を施すが、
磁性材料の比抵抗が低いと電極部から磁性材料部にメッ
キの伸びが生じて短絡事故を引き起こしやすい。この対
策としては、たとえばマスクメッキ処理や無電解メッキ
処理等が考えられるが、これらを利用する場合には製造
の際に余分な工程が必要となり、製造コストが上昇して
しまう。
【００１２】このような問題を避けるために、比抵抗は
一般に１０6Ω・cm以上あればよいとされている。
一般に１０6Ω・cm以上あればよいとされている。
【００１３】また、六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体は、焼
結体密度が低いという欠点がある。現在、多くの電子機
器部品が表面実装部品となる傾向にあり、このため、部
品の機械的強度が必要となっているが、インピーダンス
素子も例外ではなく、インピーダンス素子自体の機械的
強度を向上させる必要がある。しかし、六方晶Ｚ型磁性
酸化物焼結体は焼結体密度が低いため、十分な機械的強
度が得られにくい。一般に、酸化物磁性材料に要求され
るのに十分な強度を得るためには、焼結体密度は４．６
ｇ／cm3以上、好ましくは４．７ｇ／cm3以上あればよい
とされている。また、透磁率と焼結体密度とは密接な関
係があり、焼結体密度が低いと透磁率も低くなってしま
うため、焼結体密度が低いと、六方晶Ｚ型磁性酸化物焼
結体の有している本来の特性を反映することができな
い。六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体の焼結密度を高くする
ためには、一般的に本焼成温度を高温にすればよいこと
が知られている。
結体密度が低いという欠点がある。現在、多くの電子機
器部品が表面実装部品となる傾向にあり、このため、部
品の機械的強度が必要となっているが、インピーダンス
素子も例外ではなく、インピーダンス素子自体の機械的
強度を向上させる必要がある。しかし、六方晶Ｚ型磁性
酸化物焼結体は焼結体密度が低いため、十分な機械的強
度が得られにくい。一般に、酸化物磁性材料に要求され
るのに十分な強度を得るためには、焼結体密度は４．６
ｇ／cm3以上、好ましくは４．７ｇ／cm3以上あればよい
とされている。また、透磁率と焼結体密度とは密接な関
係があり、焼結体密度が低いと透磁率も低くなってしま
うため、焼結体密度が低いと、六方晶Ｚ型磁性酸化物焼
結体の有している本来の特性を反映することができな
い。六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体の焼結密度を高くする
ためには、一般的に本焼成温度を高温にすればよいこと
が知られている。
【００１４】しかし、高温で本焼成することにより製造
された六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体では、磁性酸化物中
のＦｅ3+が還元されてＦｅ2+が生成されている。Ｆｅ2+
の生成は磁性酸化物の比抵抗を低下させるため、上記し
た電解メッキ処理の際に問題となり、また、絶縁破壊が
生じやすくなるという問題もある。
された六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体では、磁性酸化物中
のＦｅ3+が還元されてＦｅ2+が生成されている。Ｆｅ2+
の生成は磁性酸化物の比抵抗を低下させるため、上記し
た電解メッキ処理の際に問題となり、また、絶縁破壊が
生じやすくなるという問題もある。
【００１５】このような理由から、本焼成温度を高温に
して六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体の焼結密度を高くする
ことは、好ましくない。
して六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体の焼結密度を高くする
ことは、好ましくない。
【００１６】また、最近、ホットプレスによる六方晶Ｚ
型磁性酸化物焼結体の製造方法が提案されており、この
方法では比較的低温にて高密度が得られる。しかし、こ
の方法は大規模な設備を必要とし、ハンドリング方法等
が複雑であるため、実用には至っていない。
型磁性酸化物焼結体の製造方法が提案されており、この
方法では比較的低温にて高密度が得られる。しかし、こ
の方法は大規模な設備を必要とし、ハンドリング方法等
が複雑であるため、実用には至っていない。
【００１７】そこで本発明は、高比抵抗であって、かつ
高密度である六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体と、これを用
いたインピーダンス素子とを提供することを目的とす
る。
高密度である六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体と、これを用
いたインピーダンス素子とを提供することを目的とす
る。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
〜（１３）のいずれかの構成により達成される。 （１） Ｍ（ＭはＢａおよびＳｒの少なくとも１種）、
ＣｏおよびＦｅを含む主成分酸化物と、Ｓｉを含む副成
分酸化物とを含有し、比抵抗が１０6Ω・cm以上であ
り、焼結体密度が４．６ｇ／cm3以上であって、初透磁
率が５〜２５である六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 （２） 副成分酸化物がＰｂを含む上記（１）の六方晶
Ｚ型磁性酸化物焼結体。 （３） 主成分酸化物中のＦｅ、ＭおよびＣｏをそれぞ
れＦｅ2Ｏ3、ＭＯおよびＣｏＯに換算し、これらの合計
（Ｆｅ2Ｏ3＋ＭＯ＋ＣｏＯ）に対する比率を求めたと
き、Ｆｅ2Ｏ3の比率が６８〜７４モル％、ＭＯの比率が
１５〜２２モル％、ＣｏＯの比率が４〜１３モル％であ
り、副成分酸化物中のＳｉをＳｉＯ2に換算し、主成分
酸化物（Ｆｅ2Ｏ3＋ＭＯ＋ＣｏＯ）に対する比率を求め
たとき、ＳｉＯ2の比率が０．０２〜５重量％である上
記（１）の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 （４） 副成分酸化物がＰｂを含有し、副成分酸化物中
のＰｂをＰｂＯに換算し、主成分酸化物（Ｆｅ2Ｏ3＋Ｍ
Ｏ＋ＣｏＯ）に対する比率を求めたとき、ＰｂＯの比率
が０．０４〜１０重量％である上記（３）の六方晶Ｚ型
磁性酸化物焼結体。 （５） Ｃｏの一部がＭｅ（ＭｅはＮｉ、ＺｎおよびＣ
ｕの少なくとも１種）で置換されている上記（１）〜
（４）のいずれかの六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 （６） 空気中において本焼成することにより製造され
た上記（１）〜（５）のいずれかの六方晶Ｚ型磁性酸化
物焼結体。 （７） 前記主成分酸化物の原料を仮焼成し、得られた
仮焼物に前記副成分酸化物の原料を添加した後、本焼成
を行うことにより製造された上記（１）〜（６）のいず
れかの六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 （８） 上記（１）〜（７）のいずれかの六方晶Ｚ型磁
性酸化物焼結体を製造する際に、空気中において本焼成
を行う六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体の製造方法。 （９） 前記主成分酸化物の原料を仮焼成し、得られた
仮焼物に前記副成分酸化物の原料を添加した後、本焼成
を行う上記（８）の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体の製造
方法。 （１０） 前記副成分酸化物の原料として、ガラスを用
いる上記（８）または（９）の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼
結体の製造方法。 （１１） 上記（１）〜（７）のいずれかの六方晶Ｚ型
磁性酸化物焼結体を用いたインピーダンス素子。 （１２） チップ状のフェライト素体と、このフェライ
ト素体の第１面からこの第１面と相対向する第２面へと
貫通する少なくとも１個の貫通孔と、この貫通孔内に形
成された内部導体と、前記フェライト素体表面に形成さ
れた一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電極が、
前記内部導体を介して直列に接続されているインピーダ
ンス素子であって、前記フェライト素体が上記（１）〜
（７）のいずれかの六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体から構
成されている上記（１１）のインピーダンス素子。 （１３） 内部導体が形成された前記貫通孔が少なくと
も２個存在し、内部導体同士が直列に接続されている上
記（１２）のインピーダンス素子。
〜（１３）のいずれかの構成により達成される。 （１） Ｍ（ＭはＢａおよびＳｒの少なくとも１種）、
ＣｏおよびＦｅを含む主成分酸化物と、Ｓｉを含む副成
分酸化物とを含有し、比抵抗が１０6Ω・cm以上であ
り、焼結体密度が４．６ｇ／cm3以上であって、初透磁
率が５〜２５である六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 （２） 副成分酸化物がＰｂを含む上記（１）の六方晶
Ｚ型磁性酸化物焼結体。 （３） 主成分酸化物中のＦｅ、ＭおよびＣｏをそれぞ
れＦｅ2Ｏ3、ＭＯおよびＣｏＯに換算し、これらの合計
（Ｆｅ2Ｏ3＋ＭＯ＋ＣｏＯ）に対する比率を求めたと
き、Ｆｅ2Ｏ3の比率が６８〜７４モル％、ＭＯの比率が
１５〜２２モル％、ＣｏＯの比率が４〜１３モル％であ
り、副成分酸化物中のＳｉをＳｉＯ2に換算し、主成分
酸化物（Ｆｅ2Ｏ3＋ＭＯ＋ＣｏＯ）に対する比率を求め
たとき、ＳｉＯ2の比率が０．０２〜５重量％である上
記（１）の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 （４） 副成分酸化物がＰｂを含有し、副成分酸化物中
のＰｂをＰｂＯに換算し、主成分酸化物（Ｆｅ2Ｏ3＋Ｍ
Ｏ＋ＣｏＯ）に対する比率を求めたとき、ＰｂＯの比率
が０．０４〜１０重量％である上記（３）の六方晶Ｚ型
磁性酸化物焼結体。 （５） Ｃｏの一部がＭｅ（ＭｅはＮｉ、ＺｎおよびＣ
ｕの少なくとも１種）で置換されている上記（１）〜
（４）のいずれかの六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 （６） 空気中において本焼成することにより製造され
た上記（１）〜（５）のいずれかの六方晶Ｚ型磁性酸化
物焼結体。 （７） 前記主成分酸化物の原料を仮焼成し、得られた
仮焼物に前記副成分酸化物の原料を添加した後、本焼成
を行うことにより製造された上記（１）〜（６）のいず
れかの六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 （８） 上記（１）〜（７）のいずれかの六方晶Ｚ型磁
性酸化物焼結体を製造する際に、空気中において本焼成
を行う六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体の製造方法。 （９） 前記主成分酸化物の原料を仮焼成し、得られた
仮焼物に前記副成分酸化物の原料を添加した後、本焼成
を行う上記（８）の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体の製造
方法。 （１０） 前記副成分酸化物の原料として、ガラスを用
いる上記（８）または（９）の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼
結体の製造方法。 （１１） 上記（１）〜（７）のいずれかの六方晶Ｚ型
磁性酸化物焼結体を用いたインピーダンス素子。 （１２） チップ状のフェライト素体と、このフェライ
ト素体の第１面からこの第１面と相対向する第２面へと
貫通する少なくとも１個の貫通孔と、この貫通孔内に形
成された内部導体と、前記フェライト素体表面に形成さ
れた一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電極が、
前記内部導体を介して直列に接続されているインピーダ
ンス素子であって、前記フェライト素体が上記（１）〜
（７）のいずれかの六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体から構
成されている上記（１１）のインピーダンス素子。 （１３） 内部導体が形成された前記貫通孔が少なくと
も２個存在し、内部導体同士が直列に接続されている上
記（１２）のインピーダンス素子。
【００１９】なお、ＣｏがＭｅで置換されている場合、
上記比率算出の際に、ＣｏＯはＣｏＯ＋ＭｅＯ（Ｍｅを
ＭｅＯに換算）として考える。
上記比率算出の際に、ＣｏＯはＣｏＯ＋ＭｅＯ（Ｍｅを
ＭｅＯに換算）として考える。
【００２０】本発明において、ＣｏＯの好ましい比率は
８．８５〜１３モル％であり、ＳｉＯ2の好ましい比率
は０．０３２重量％〜５重量％、より好ましい比率は
０．０５〜５重量％であり、ＰｂＯの好ましい比率は
０．０４８〜１０重量％、より好ましい比率は０．１〜
１０重量％である。
８．８５〜１３モル％であり、ＳｉＯ2の好ましい比率
は０．０３２重量％〜５重量％、より好ましい比率は
０．０５〜５重量％であり、ＰｂＯの好ましい比率は
０．０４８〜１０重量％、より好ましい比率は０．１〜
１０重量％である。
【００２１】また、 ＭｅＯ／（ＣｏＯ＋ＭｅＯ）≦３０モル％ であることが好ましい。ＭｅによるＣｏの置換率が高す
ぎると、共鳴周波数の低下により透磁率の周波数特性が
悪くなり、スピネル型フェライトと同等になってしまう
ため、好ましくない。
ぎると、共鳴周波数の低下により透磁率の周波数特性が
悪くなり、スピネル型フェライトと同等になってしまう
ため、好ましくない。
【００２２】
【作用および効果】本発明の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結
体は、Ｍ（ＭはＢａおよびＳｒの少なくとも１種）、Ｃ
ｏ、ＦｅおよびＯを主成分とし、副成分としてＳｉおよ
びＯ、またはＳｉ、ＰｂおよびＯを含有する。このよう
な副成分を含有することにより、比抵抗を１０6Ω・cm
以上にできると共に、焼結体密度を４．６ｇ／cm3以上
にできる。また、初透磁率は、５〜２５と十分な値が得
られる。このため、本発明の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結
体をインピーダンス素子に適用すれば、高周波、例えば
５００MHz以上での使用が可能で、かつ機械的強度の高
いインピーダンス素子が実現する。なお、使用周波数範
囲の上限は特にないが、組成を選択することにより、通
常、４〜５GHz程度まで使用可能である。
体は、Ｍ（ＭはＢａおよびＳｒの少なくとも１種）、Ｃ
ｏ、ＦｅおよびＯを主成分とし、副成分としてＳｉおよ
びＯ、またはＳｉ、ＰｂおよびＯを含有する。このよう
な副成分を含有することにより、比抵抗を１０6Ω・cm
以上にできると共に、焼結体密度を４．６ｇ／cm3以上
にできる。また、初透磁率は、５〜２５と十分な値が得
られる。このため、本発明の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結
体をインピーダンス素子に適用すれば、高周波、例えば
５００MHz以上での使用が可能で、かつ機械的強度の高
いインピーダンス素子が実現する。なお、使用周波数範
囲の上限は特にないが、組成を選択することにより、通
常、４〜５GHz程度まで使用可能である。
【００２３】ところで、本願の基礎出願の出願前に出願
され、前記基礎出願の出願後に公開された、本発明者ら
による特願平７−２６３３９１号（特開平９−１１０４
３２号公報）には、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍ（ＭはＢａ、Ｓｒ、
Ｐｂの少なくとも１種）、Ｓｉ、ＣａおよびＯを含有す
るＺ型六方晶系酸化物磁性材料が記載されている。この
磁性材料は、本発明の酸化物焼結体とは異なりＣａを含
むが、Ｓｉを含む点と、Ｐｂを添加してもよい点では本
発明の酸化物焼結体に類似する。しかし、上記特願平７
−２６３３９１号の実施例では、ＳｉＯ2をＦｅ2Ｏ3等
の主成分酸化物原料に混合し、得られた混合物を仮焼成
した後、本焼成している。このように本焼成前にＳｉＯ
2を添加すると、ＳｉＯ2は比抵抗向上にほとんど寄与し
ない。このため、Ｆｅ3+の還元によるＦｅ2+の生成を防
いで比抵抗を高くするために、高酸素分圧雰囲気中で焼
成する必要がある。上記特願平７−２６３３９１号の実
施例には、酸素分圧２０〜１００％の雰囲気で焼成する
旨の記載があるが、実際には酸素１００％で焼成してお
り、また、実際に高酸素分圧雰囲気で焼成しないと、１
０6Ω・cm以上の高比抵抗は実現できない。
され、前記基礎出願の出願後に公開された、本発明者ら
による特願平７−２６３３９１号（特開平９−１１０４
３２号公報）には、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍ（ＭはＢａ、Ｓｒ、
Ｐｂの少なくとも１種）、Ｓｉ、ＣａおよびＯを含有す
るＺ型六方晶系酸化物磁性材料が記載されている。この
磁性材料は、本発明の酸化物焼結体とは異なりＣａを含
むが、Ｓｉを含む点と、Ｐｂを添加してもよい点では本
発明の酸化物焼結体に類似する。しかし、上記特願平７
−２６３３９１号の実施例では、ＳｉＯ2をＦｅ2Ｏ3等
の主成分酸化物原料に混合し、得られた混合物を仮焼成
した後、本焼成している。このように本焼成前にＳｉＯ
2を添加すると、ＳｉＯ2は比抵抗向上にほとんど寄与し
ない。このため、Ｆｅ3+の還元によるＦｅ2+の生成を防
いで比抵抗を高くするために、高酸素分圧雰囲気中で焼
成する必要がある。上記特願平７−２６３３９１号の実
施例には、酸素分圧２０〜１００％の雰囲気で焼成する
旨の記載があるが、実際には酸素１００％で焼成してお
り、また、実際に高酸素分圧雰囲気で焼成しないと、１
０6Ω・cm以上の高比抵抗は実現できない。
【００２４】また、上記特願平７−２６３３９１号にお
けるＰｂは、主成分酸化物を構成するＢａやＳｒの少な
くとも一部を置換する元素として扱われており、一方、
本発明におけるＰｂは、副成分酸化物構成元素である。
したがって、上記特願平７−２６３３９１号では、主成
分酸化物原料としてのＰｂＯを混合した後に、仮焼成す
る。仮焼前に添加されたＰｂＯは、比抵抗向上にほとん
ど寄与しないため、比抵抗向上のためにはやはり高酸素
分圧雰囲気中で焼成する必要がある。
けるＰｂは、主成分酸化物を構成するＢａやＳｒの少な
くとも一部を置換する元素として扱われており、一方、
本発明におけるＰｂは、副成分酸化物構成元素である。
したがって、上記特願平７−２６３３９１号では、主成
分酸化物原料としてのＰｂＯを混合した後に、仮焼成す
る。仮焼前に添加されたＰｂＯは、比抵抗向上にほとん
ど寄与しないため、比抵抗向上のためにはやはり高酸素
分圧雰囲気中で焼成する必要がある。
【００２５】これに対し本発明の好ましい態様では、主
成分酸化物原料を仮焼成した後、ＳｉＯ2、またはこれ
とＰｂＯとを添加し、次いで本焼成する。このように仮
焼成後に副成分酸化物原料を添加すると、空気中で仮焼
成および本焼成を行っても、１０6Ω・cm以上の高比抵
抗が実現できる。その理由は明確ではないが、副成分酸
化物の原料としてＳｉＯ2やこれとＰｂＯとを含有する
ガラスを用いた場合に、空気中で焼成しても高比抵抗が
得られることから、ＳｉＯ2、またはＳｉＯ2とＰｂＯと
が本焼成時にガラス化することにより、焼結体の比抵抗
を高めていると考えられる。
成分酸化物原料を仮焼成した後、ＳｉＯ2、またはこれ
とＰｂＯとを添加し、次いで本焼成する。このように仮
焼成後に副成分酸化物原料を添加すると、空気中で仮焼
成および本焼成を行っても、１０6Ω・cm以上の高比抵
抗が実現できる。その理由は明確ではないが、副成分酸
化物の原料としてＳｉＯ2やこれとＰｂＯとを含有する
ガラスを用いた場合に、空気中で焼成しても高比抵抗が
得られることから、ＳｉＯ2、またはＳｉＯ2とＰｂＯと
が本焼成時にガラス化することにより、焼結体の比抵抗
を高めていると考えられる。
【００２６】また、ＣａＯを添加すると、空気中で焼成
した場合に比抵抗が低くなってしまうので、本発明では
ＣａＯを添加していないが、上記特願平７−２６３３９
１号ではＣａＯを添加しているので、この点でも空気中
での焼成は不適である。
した場合に比抵抗が低くなってしまうので、本発明では
ＣａＯを添加していないが、上記特願平７−２６３３９
１号ではＣａＯを添加しているので、この点でも空気中
での焼成は不適である。
【００２７】なお、本発明の効果、特に比抵抗向上効果
は、副成分酸化物がＳｉおよびＰｂの両者を含むときに
特に高くなる。
は、副成分酸化物がＳｉおよびＰｂの両者を含むときに
特に高くなる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２９】酸化物磁性材料が表１に示す割合となるよ
う、Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｏ3Ｏ4、ＢａＣＯ3、ＳｒＣＯ3等の原
料酸化物または原料炭酸塩を秤量し、ボールミルで湿式
混合を行った。
う、Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｏ3Ｏ4、ＢａＣＯ3、ＳｒＣＯ3等の原
料酸化物または原料炭酸塩を秤量し、ボールミルで湿式
混合を行った。
【００３０】次に、ボールミルにて混合した材料を表１
に示す温度で空気中において仮焼成し、その後ボールミ
ルにて湿式粉砕した。ここで、さらにＳｉＯ2、ＰｂＯ
を加え、作製した材料にバインダー等を加えてトロイダ
ル状に成形し、表１に示す温度で空気中において本焼成
した。
に示す温度で空気中において仮焼成し、その後ボールミ
ルにて湿式粉砕した。ここで、さらにＳｉＯ2、ＰｂＯ
を加え、作製した材料にバインダー等を加えてトロイダ
ル状に成形し、表１に示す温度で空気中において本焼成
した。
【００３１】なお、本実施例では、仮焼成後の湿式粉砕
後にＳｉＯ2およびＰｂＯを添加しているが、配合時に
同時に加えてもよい。ただし、本実施例のように、仮焼
成後にＳｉＯ2、ＰｂＯを添加すれば、空気中で焼成し
た場合でも容易に高比抵抗が得られるので、好ましい。
後にＳｉＯ2およびＰｂＯを添加しているが、配合時に
同時に加えてもよい。ただし、本実施例のように、仮焼
成後にＳｉＯ2、ＰｂＯを添加すれば、空気中で焼成し
た場合でも容易に高比抵抗が得られるので、好ましい。
【００３２】このようにして得られた各実施例の試料に
ついて１００kHzにおける初透磁率、焼結体密度、比抵
抗を測定し、その結果を表２に示した。
ついて１００kHzにおける初透磁率、焼結体密度、比抵
抗を測定し、その結果を表２に示した。
【００３３】ここで、初透磁率の測定は、トロイダル状
に成形した試料に巻線を施し、JISC 2561に示されてい
るインダクタンス法にてＬＣＲメータを用い測定した。
に成形した試料に巻線を施し、JISC 2561に示されてい
るインダクタンス法にてＬＣＲメータを用い測定した。
【００３４】焼結体の密度は、外形寸法をノギスにて測
定し体積を算出した後、重量を測定することによって算
出した。
定し体積を算出した後、重量を測定することによって算
出した。
【００３５】比抵抗は、ディスク状に成形した試料の端
面にＩｎ−Ｇａ電極を施し、絶縁抵抗計にて絶縁抵抗を
測定して、試料の外形寸法から算出した。
面にＩｎ−Ｇａ電極を施し、絶縁抵抗計にて絶縁抵抗を
測定して、試料の外形寸法から算出した。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】表２からわかるように、本発明の実施例で
あるNo.１〜２４の試料は、焼結体密度が、酸化物磁性
体として十分な強度が得られる４．７ｇ／cm3以上であ
りながら、比抵抗についても１０7Ω・cm以上の値を有
しており、比較例であるNo.５１〜５３と比べてインピ
ーダンス素子として十分満足できる性能を有している。
あるNo.１〜２４の試料は、焼結体密度が、酸化物磁性
体として十分な強度が得られる４．７ｇ／cm3以上であ
りながら、比抵抗についても１０7Ω・cm以上の値を有
しており、比較例であるNo.５１〜５３と比べてインピ
ーダンス素子として十分満足できる性能を有している。
【００３９】No.１〜２４の試料では、ＰｂおよびＳｉ
を含有させるためにＰｂＯおよびＳｉＯ2を用いたが、
ＳｉＯ2の代替としてタルク［Ｍｇ2Ｓｉ4Ｏ10（Ｏ
Ｈ）2］を用いてもよく、ＰｂＯとＳｉＯ2とを主成分と
して含有するガラス粉末を用いてもよい。ガラス粉末
は、実質的にこれら主成分だけから構成されていてもよ
いが、他の酸化物、例えばＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｃａ
Ｏ、ＺｎＯ、Ｋ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ等の少なくとも１種が含有
されていてもよい。
を含有させるためにＰｂＯおよびＳｉＯ2を用いたが、
ＳｉＯ2の代替としてタルク［Ｍｇ2Ｓｉ4Ｏ10（Ｏ
Ｈ）2］を用いてもよく、ＰｂＯとＳｉＯ2とを主成分と
して含有するガラス粉末を用いてもよい。ガラス粉末
は、実質的にこれら主成分だけから構成されていてもよ
いが、他の酸化物、例えばＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｃａ
Ｏ、ＺｎＯ、Ｋ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ等の少なくとも１種が含有
されていてもよい。
【００４０】No.２５、２６の試料は、ＰｂＯとＳｉＯ2
とを合計で８８重量％含有し、ＰｂＯ：ＳｉＯ2（重量
比）が６：４であるガラス粉末を用いたものである。表
１に示すこれらの試料のＰｂＯ含有率とＳｉＯ2含有率
とは、ガラス組成から換算したものである。No.２５の
試料は、焼結体密度が、酸化物磁性体として十分な強度
が得られる４．７ｇ／cm3以上でありながら、比抵抗に
ついても１０7Ω・cm以上の値を示しており、ガラス粉
末を用いた場合でも他の実施例試料と同等の特性が得ら
れることがわかる。また、No.２６の試料は、焼結体密
度および比抵抗がNo.２５の試料に比べやや低くなって
いるが、実用上十分な特性が得られている。
とを合計で８８重量％含有し、ＰｂＯ：ＳｉＯ2（重量
比）が６：４であるガラス粉末を用いたものである。表
１に示すこれらの試料のＰｂＯ含有率とＳｉＯ2含有率
とは、ガラス組成から換算したものである。No.２５の
試料は、焼結体密度が、酸化物磁性体として十分な強度
が得られる４．７ｇ／cm3以上でありながら、比抵抗に
ついても１０7Ω・cm以上の値を示しており、ガラス粉
末を用いた場合でも他の実施例試料と同等の特性が得ら
れることがわかる。また、No.２６の試料は、焼結体密
度および比抵抗がNo.２５の試料に比べやや低くなって
いるが、実用上十分な特性が得られている。
【００４１】すなわち、表１および表２から、本発明の
六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体が、高比抵抗であって、か
つ高密度であることが要求されるインピーダンス素子材
料に好適であることがわかる。
六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体が、高比抵抗であって、か
つ高密度であることが要求されるインピーダンス素子材
料に好適であることがわかる。
【００４２】本発明の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体は、
各種構造のインピーダンス素子に適用することができる
が、特に、図１に例示する構造のインピーダンス素子に
好適である。
各種構造のインピーダンス素子に適用することができる
が、特に、図１に例示する構造のインピーダンス素子に
好適である。
【００４３】次に、本発明の実施例であるNo.１および
２の試料を用いて、図１に示すような形状のインピーダ
ンス素子を作製した。
２の試料を用いて、図１に示すような形状のインピーダ
ンス素子を作製した。
【００４４】図１に示すインピーダンス素子は、上記表
１に示すNo.１またはNo.２の材料から構成されるチップ
状のフェライト素体１に、その第１面からこれと相対向
する第２面へと貫通する２つの貫通孔２ａ、２ｂを設
け、これらの貫通孔２ａ、２ｂの内部に、それぞれ内部
導体３ａ、３ｂを形成し、また、フェライト素体１の表
面に、一対の端子電極５ａ、５ｂと、導電路４ａ、４
ｂ、４ｃとを設けたものである。一対の端子電極は、内
部導体を介して直列に接続され、また、内部導体同士も
直列に接続される。図示例では、端子電極５ａと内部導
体３ａとが導電路４ａにより、内部導体３ａと内部導体
３ｂとが導電路４ｂにより、端子電極５ｂと内部導体３
ｂとが導電路４ｃにより接続されている。導電路４ａ、
４ｂ、４ｃおよび端子電極５ａ、５ｂは、第１層が銅、
第２層がニッケル、第３層が錫である３層からなる積層
体によって形成されている。この構成では、内部導体３
ａ、３ｂによって生じる磁束は、互いに反対方向となっ
て打ち消しあうようになっている。
１に示すNo.１またはNo.２の材料から構成されるチップ
状のフェライト素体１に、その第１面からこれと相対向
する第２面へと貫通する２つの貫通孔２ａ、２ｂを設
け、これらの貫通孔２ａ、２ｂの内部に、それぞれ内部
導体３ａ、３ｂを形成し、また、フェライト素体１の表
面に、一対の端子電極５ａ、５ｂと、導電路４ａ、４
ｂ、４ｃとを設けたものである。一対の端子電極は、内
部導体を介して直列に接続され、また、内部導体同士も
直列に接続される。図示例では、端子電極５ａと内部導
体３ａとが導電路４ａにより、内部導体３ａと内部導体
３ｂとが導電路４ｂにより、端子電極５ｂと内部導体３
ｂとが導電路４ｃにより接続されている。導電路４ａ、
４ｂ、４ｃおよび端子電極５ａ、５ｂは、第１層が銅、
第２層がニッケル、第３層が錫である３層からなる積層
体によって形成されている。この構成では、内部導体３
ａ、３ｂによって生じる磁束は、互いに反対方向となっ
て打ち消しあうようになっている。
【００４５】このような構造のインピーダンス素子を、
縦１．６mm、横３．２mm、高さ１．１mmとなるよう作製
し、インピーダンスの周波数特性の測定をした結果を図
２（ａ）に示し、また、縦３．２mm、横４．５mm、高さ
１．６mmとなるよう作製し、インピーダンスの周波数特
性の測定をした結果を図２（ｂ）に示す。なお、試料N
o.１を用いた素子の特性は各図に「No.１」として示
し、No.２を用いた素子の特性は各図に「No.２」として
示してある。
縦１．６mm、横３．２mm、高さ１．１mmとなるよう作製
し、インピーダンスの周波数特性の測定をした結果を図
２（ａ）に示し、また、縦３．２mm、横４．５mm、高さ
１．６mmとなるよう作製し、インピーダンスの周波数特
性の測定をした結果を図２（ｂ）に示す。なお、試料N
o.１を用いた素子の特性は各図に「No.１」として示
し、No.２を用いた素子の特性は各図に「No.２」として
示してある。
【００４６】また、フェライト素体１に、従来からイン
ピーダンス素子に使用されてきた材料であるＮｉ系スピ
ネル型フェライトを用い、このほかは上記各インピーダ
ンス素子と同様にして比較用インピーダンス素子を作製
した。この比較用インピーダンス素子についても周波数
特性の測定を行った。この測定の結果は、図２（ａ）お
よび図２（ｂ）に、「従来製品」として併記してある。
ピーダンス素子に使用されてきた材料であるＮｉ系スピ
ネル型フェライトを用い、このほかは上記各インピーダ
ンス素子と同様にして比較用インピーダンス素子を作製
した。この比較用インピーダンス素子についても周波数
特性の測定を行った。この測定の結果は、図２（ａ）お
よび図２（ｂ）に、「従来製品」として併記してある。
【００４７】図２（ａ）および図２（ｂ）から、本発明
の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体を用いたインピーダンス
素子は、従来のＮｉ系スピネル型フェライトを用いたも
のに比べ、比較的低周波数領域では低インピーダンスで
あるが、比較的高周波数領域で急峻にインピーダンス値
が増加することがわかる。この結果から、本発明のイン
ピーダンス素子は、高周波数領域におけるノイズ対策製
品として非常に適した特性を有することがわかる。
の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体を用いたインピーダンス
素子は、従来のＮｉ系スピネル型フェライトを用いたも
のに比べ、比較的低周波数領域では低インピーダンスで
あるが、比較的高周波数領域で急峻にインピーダンス値
が増加することがわかる。この結果から、本発明のイン
ピーダンス素子は、高周波数領域におけるノイズ対策製
品として非常に適した特性を有することがわかる。
【００４８】インピーダンス素子の構造および寸法は、
本実施例に限定されるものでないことは言うまでもな
く、たとえばフェライト素体に形成する貫通孔の数が１
個であっても３個以上であってもよく、外形寸法も縦
２．５mm、横３．２mm、高さ１．３mm、あるいは縦１．
２mm、横２．０mm、高さ０．９mmなど、任意のものであ
ってよい。
本実施例に限定されるものでないことは言うまでもな
く、たとえばフェライト素体に形成する貫通孔の数が１
個であっても３個以上であってもよく、外形寸法も縦
２．５mm、横３．２mm、高さ１．３mm、あるいは縦１．
２mm、横２．０mm、高さ０．９mmなど、任意のものであ
ってよい。
【図１】本発明のインピーダンス素子の構成例を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、本発明のインピーダン
ス素子の周波数特性を示すグラフである。
ス素子の周波数特性を示すグラフである。
１ フェライト素体 ２ａ、２ｂ 貫通孔 ３ａ、３ｂ 内部導体 ４ａ、４ｂ、４ｃ 導電路 ５ａ、５ｂ 端子電極
Claims (13)
- 【請求項１】 Ｍ（ＭはＢａおよびＳｒの少なくとも１
種）、ＣｏおよびＦｅを含む主成分酸化物と、Ｓｉを含
む副成分酸化物とを含有し、比抵抗が１０6Ω・cm以上
であり、焼結体密度が４．６ｇ／cm3以上であって、初
透磁率が５〜２５である六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 - 【請求項２】 副成分酸化物がＰｂを含む請求項１の六
方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 - 【請求項３】 主成分酸化物中のＦｅ、ＭおよびＣｏを
それぞれＦｅ2Ｏ3、ＭＯおよびＣｏＯに換算し、これら
の合計（Ｆｅ2Ｏ3＋ＭＯ＋ＣｏＯ）に対する比率を求め
たとき、 Ｆｅ2Ｏ3の比率が６８〜７４モル％、 ＭＯの比率が１５〜２２モル％、 ＣｏＯの比率が４〜１３モル％であり、 副成分酸化物中のＳｉをＳｉＯ2に換算し、主成分酸化
物（Ｆｅ2Ｏ3＋ＭＯ＋ＣｏＯ）に対する比率を求めたと
き、 ＳｉＯ2の比率が０．０２〜５重量％である請求項１の
六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 - 【請求項４】 副成分酸化物がＰｂを含有し、副成分酸
化物中のＰｂをＰｂＯに換算し、主成分酸化物（Ｆｅ2
Ｏ3＋ＭＯ＋ＣｏＯ）に対する比率を求めたとき、 ＰｂＯの比率が０．０４〜１０重量％である請求項３の
六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 - 【請求項５】 Ｃｏの一部がＭｅ（ＭｅはＮｉ、Ｚｎお
よびＣｕの少なくとも１種）で置換されている請求項１
〜４のいずれかの六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 - 【請求項６】 空気中において本焼成することにより製
造された請求項１〜５のいずれかの六方晶Ｚ型磁性酸化
物焼結体。 - 【請求項７】 前記主成分酸化物の原料を仮焼成し、得
られた仮焼物に前記副成分酸化物の原料を添加した後、
本焼成を行うことにより製造された請求項１〜６のいず
れかの六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかの六方晶Ｚ型磁
性酸化物焼結体を製造する際に、空気中において本焼成
を行う六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体の製造方法。 - 【請求項９】 前記主成分酸化物の原料を仮焼成し、得
られた仮焼物に前記副成分酸化物の原料を添加した後、
本焼成を行う請求項８の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼結体の
製造方法。 - 【請求項１０】 前記副成分酸化物の原料として、ガラ
スを用いる請求項８または９の六方晶Ｚ型磁性酸化物焼
結体の製造方法。 - 【請求項１１】 請求項１〜７のいずれかの六方晶Ｚ型
磁性酸化物焼結体を用いたインピーダンス素子。 - 【請求項１２】 チップ状のフェライト素体と、このフ
ェライト素体の第１面からこの第１面と相対向する第２
面へと貫通する少なくとも１個の貫通孔と、この貫通孔
内に形成された内部導体と、前記フェライト素体表面に
形成された一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電
極が、前記内部導体を介して直列に接続されているイン
ピーダンス素子であって、 前記フェライト素体が請求項１〜７のいずれかの六方晶
Ｚ型磁性酸化物焼結体から構成されている請求項１１の
インピーダンス素子。 - 【請求項１３】 内部導体が形成された前記貫通孔が少
なくとも２個存在し、内部導体同士が直列に接続されて
いる請求項１２のインピーダンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9214084A JPH1092624A (ja) | 1996-07-26 | 1997-07-24 | 六方晶ｚ型磁性酸化物焼結体、その製造方法およびインピーダンス素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19719896 | 1996-07-26 | ||
| JP8-197198 | 1996-07-26 | ||
| JP9214084A JPH1092624A (ja) | 1996-07-26 | 1997-07-24 | 六方晶ｚ型磁性酸化物焼結体、その製造方法およびインピーダンス素子 |
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| JPH1092624A true JPH1092624A (ja) | 1998-04-10 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005044946A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Kyocera Corp | フェライトコアとその製造方法及びこれを用いたコモンモードノイズフィルター |
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-
1997
- 1997-07-24 JP JP9214084A patent/JPH1092624A/ja active Pending
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