(57)【要約】【課題】  本発明は、ＧＨｚ帯領域で使用可能な磁性焼結体、および磁性体と誘電体との複合焼結体、並びにそれらの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  六方晶Ｂａフェライト粉末と、Ｌｉ２Ｏ換算で５．０モル％以上のＬｉ、およびＳｉＯ２換算で１７．０〜２４．１モル％のＳｉを含み、軟化点が４００〜４７０℃のガラス粉末とを、前記六方晶Ｂａフェライト粉末および前記ガラス粉末の合量に対して前記ガラス粉末が１５〜３０体積％となるように混合し、成形し得られるＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶とする磁性焼結体を用いる。【選択図】  図２
2010228936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶とし、１００ＭＨｚにおける比透磁率が４．５以上であるとともに、１００ＭＨｚにおける比透磁率に対する１ＧＨｚにおける比透磁率の比が０．６０〜０．８７であることを特徴とする磁性焼結体
【請求項２】
前記Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶は、ＣｕＫα特性Ｘ線回折の第１ピークが２θ＝３５．５１°〜３５．５５°の範囲にあり、Ｚｎ：Ｃｕ：Ｆｅの元素のモル比が５：２：２６であることを特徴とする請求項１記載の磁性焼結体。
【請求項３】
請求項１または２記載の磁性焼結体からなる磁性体とアルカリ土類金属のチタン酸塩の誘電体とを含むことを特徴とする磁性体と誘電体との複合焼結体。
【請求項４】
請求項１または２記載の磁性焼結体からなる絶縁基体の内部または表面に、インダクタ回路が形成されていることを特徴とする電子部品。
【請求項５】
請求項３記載の磁性体と誘電体との複合焼結体からなる絶縁基体の内部または表面に、コンデンサ回路およびインダクタ回路が形成されていることを特徴とする電子部品。
【請求項６】
六方晶Ｂａフェライト粉末と、Ｌｉ２Ｏ換算で５．０モル％以上のＬｉ、およびＳｉＯ２換算で１７．０〜２４．１モル％のＳｉを含み、軟化点が４００〜４７０℃のガラス粉末とを、前記六方晶Ｂａフェライト粉末および前記ガラス粉末の合量に対して前記ガラス粉末が１５〜３５体積％となるように混合し、成形した成形体を焼成することを特徴とする磁性焼結体の製造方法。
【請求項７】
六方晶Ｂａフェライト粉末と、アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末と、Ｌｉ２Ｏ換算で５．０モル％以上のＬｉ、およびＳｉＯ２換算で１７．０〜２４．１モル％のＳｉを含み、軟化点が４００〜４７０℃のガラス粉末とを、前記六方晶Ｂａフェライト粉末、前記アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末および前記ガラス粉末の合量に対して前記ガラス粉末が１５〜３５体積％となるように混合し、成形した成形体を焼成することを特徴とする磁性体と誘電体との複合焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性焼結体、磁性体と誘電体との複合焼結体、およびそれらの製造方法、ならびにそれらを用いた電子部品に関し、例えば、機器の高周波ノイズ対策用ＥＭＩフィルタ等に用いられる、磁性焼結体にインダクタ回路形成されている電子部品および磁性体の性質と誘電体の性質とを合わせ持つ磁性体と誘電体との複合焼結体にコンデンサ回路およびインダクタ回路が形成されている電子部品に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器の高周波ノイズ対策用としては、ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）フィルタが多く用いられている。近年では、携帯電話機、無線ＬＡＮ等の移動体通信機器の高周波化に伴い、ＥＭＩフィルタにも数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚの高周波数帯域でも使用可能なフィルタ特性が求められている。
【０００３】
一般的に、このような電子機器のノイズ対策用として使用されているＥＭＩフィルタは、コンデンサとインダクタとを個々に組み合わせて構成されているものが多い。しかし、近年では電子機器の小型化に伴い、磁性体により形成されるインダクタ層と、誘電体により形成されるコンデンサ層とを積層して両者を一体化した複合積層体の中に、銀電極などでコイルを形成したものが提案されてきている。その一例として、磁性体と誘電体とが混合焼成された複合焼結体の内部に、銀あるいは銀−パラジウム電極などでコイルを形成したノイズフィルタがある（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
用いられる磁性体材料としては、数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚ帯領域で比透磁率が高いＭｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系等のスピネル型フェライトが多く用いられてきた。しかし、このスピネル型フェライトは、磁気異方性が低いために数百ＭＨｚの周波数で自然共鳴を起こしてしまい、透磁率の周波数限界（スネークの限界）を超えることができず、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯領域では十分な透磁率が得られないため、高い周波数帯域でのフィルタ材料には適用することができなかった。
【０００５】
そこで、最近では、スピネル型フェライトの周波数限界を超えた高い周波数領域まで比透磁率を維持する六方晶フェライトが、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯領域での磁性体材料として提案されている。
【０００６】
この六方晶フェライトは、ｃ軸に対して垂直な面内に磁化容易軸を持ち、フェロックスプレーナ型フェライトとも呼ばれる磁性体材料である。フェロックスプレーナ型の代表的なフェライトとしては、Ｃｏ置換系Ｚ型六方晶Ｂａフェライト（３ＢａＯ・２ＣｏＯ・１２Ｆｅ２Ｏ３）、Ｃｏ置換系Ｙ型六方晶Ｂａフェライト（２ＢａＯ・２ＣｏＯ・６Ｆｅ２Ｏ３）、Ｃｏ置換系Ｗ型六方晶Ｂａフェライト（ＢａＯ・２ＣｏＯ・８Ｆｅ２Ｏ３）等が知られている。
【０００７】
これらのフェロックスプレーナ型フェライトの中でも、Ｙ型六方晶Ｂａフェライト単相の合成温度（約１０５０℃）は、Ｚ型六方晶Ｂａフェライト単相（１３００℃）およびＷ型六方晶Ｂａフェライト単相（１２００℃）それぞれの合成温度に比べて低く、また、Ｙ型六方晶Ｂａフェライトは、比透磁率の周波数限界が３ＧＨｚ以上と高くなっているため、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯領域での磁性体材料として有望視されている。
【０００８】
また、フェライトの焼成温度を低くするため、フェライト粉末とホウ珪酸ガラス粉末とを混合して製造する、磁性焼結体が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２−２４９２９４号公報
【特許文献２】特開平１−１１０７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、六方晶Ｂａフェライト粉末とガラス粉末とを混合して焼成すると、六方晶Ｂａフェライトの一部が分解して、亜鉛スピネルフェライト（ＺｎＦｅ２Ｏ４）などが生成されるため、１００ＭＨｚにおける比透磁率に対して、ＧＨｚ帯領域での比透磁率が低くなるという問題があった。
【００１１】
このため、このようなフェライトの磁性焼結体を用いたコイルなどの電子部品、あるいは、このようなフェライトの磁性体と誘電体との複合焼結体を用いたフィルタなどの電子部品は、安定した動作をする周波数帯域が狭いという問題があった。
【００１２】
したがって、本発明は、ＭＨｚ帯領域と比較してＧＨｚ帯領域での比透磁率の低下の少ない磁性焼結体、磁性体と誘電体との複合焼結体、およびそれらの製造方法、ならびにそれらを用いた電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の磁性焼結体は、Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶とし、１００ＭＨｚにおける比透磁率が４．５以上であるとともに、１００ＭＨｚにおける比透磁率に対する１ＧＨｚにおける比透磁率の比が０．６０〜０．８７であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶は、ＣｕＫα特性Ｘ線回折の第１ピークが２θ＝３５．５１°〜３５．５５°の範囲にあり、Ｚｎ：Ｃｕ：Ｆｅの元素比が５：２：２６であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の磁性体と誘電体との複合焼結体は、前記磁性焼結体からなる磁性体とアルカリ土類金属のチタン酸塩の誘電体とを含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の電子部品は、前記磁性焼結体からなる絶縁基体の内部または表面に、インダクタ回路が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の電子部品は、前記磁性体と誘電体との複合焼結体からなる絶縁基体の内部または表面に、コンデンサ回路およびインダクタ回路が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の磁性焼結体の製造方法は、六方晶Ｂａフェライト粉末と、Ｌｉ２Ｏ換算で５．０モル％以上のＬｉ、およびＳｉＯ２換算で１７．０〜２４．１モル％のＳｉを含み、軟化点が４００〜４７０℃のガラス粉末とを、前記六方晶Ｂａフェライト粉末および前記ガラス粉末の合量に対して前記ガラス粉末が１５〜３０体積％となるように混合し、成形した成形体を焼成することを特徴とする。
【００１９】
また、六方晶Ｂａフェライト粉末と、アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末と、Ｌｉ２Ｏ換算で５．０モル％以上のＬｉ、およびＳｉＯ２換算で１７．０〜２４．１モル％のＳｉを含み、軟化点が４００〜４７０℃のガラス粉末とを、前記六方晶Ｂａフェライト粉末、前記アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末および前記ガラス粉末の合量に対して前記ガラス粉末が１５〜３５体積％となるように混合し、成形した成形体を焼成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の磁性焼結体によれば、Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶とし、１００ＭＨｚにおける比透磁率が４．５以上であるとともに、１００ＭＨｚにおける比透磁率に対する１ＧＨｚにおける比透磁率の比が０．６０〜０．８７であることにより、ＭＨｚ帯領域からＧＨｚ帯領域での比透磁率の変化が少なく、製造されるフィルタなどの電子部品が広い帯域で安定した特性が得られる。
【００２１】
また、前記Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶は、ＣｕＫα特性Ｘ線回折の第１ピークが２θ＝３５．５１°〜３５．５５°の範囲にあり、Ｚｎ：Ｃｕ：Ｆｅの元素比が５：２：２６であることにより、ＭＨｚ帯領域からＧＨｚ帯領域での比透磁率の変化が少なく、製造されるフィルタなどの電子部品が広い帯域で安定した特性が得られる。
【００２２】
また、本発明の磁性体と誘電体との複合焼結体によれば、前記磁性焼結体からなる磁性体とアルカリ土類金属のチタン酸塩の誘電体とを含むことにより、比誘電率が高くなる。
【００２３】
また、本発明の電子部品によれば、前記磁性焼結体からなる磁性体とアルカリ土類金属のチタン酸塩の誘電体とを含むため、ＧＨｚ帯領域で比透磁率および比誘電率が高くなる。
【００２４】
また、本発明の電子部品によれば、前記磁性焼結体からなる絶縁基体の内部または表面に、インダクタ回路が形成されていることにより、ＭＨｚ帯領域からＧＨｚ帯領域での比透磁率の変化が少なく、広い帯域で安定した特性が得られる。
【００２５】
また、本発明の電子部品によれば、前記磁性体と誘電体との複合焼結体からなる絶縁基体の内部または表面に、コンデンサ回路およびインダクタ回路が形成されていることにより、ＭＨｚ帯領域からＧＨｚ帯領域での比透磁率の変化が少なく、広い帯域で安定した特性が得られる。
【００２６】
本発明の磁性焼結体の製造方法によれば、六方晶Ｂａフェライト粉末と、Ｌｉ２Ｏ換算で５．０モル％以上のＬｉ、およびＳｉＯ２換算で１７．０〜２４．１モル％のＳｉを含み、軟化点が４００〜４７０℃のガラス粉末とを、前記六方晶Ｂａフェライト粉末および前記ガラス粉末の合量に対して前記ガラス粉末が１５〜３０体積％となるように混合し、成形した成形体を焼成することにより、焼結体は六方晶Ｂａフェライトとガラスの原料とから生成されたＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶とするものになり、ＭＨｚ帯領域からＧＨｚ帯領域での比透磁率の変化が少なくものとなる。
【００２７】
また、本発明の磁性体と誘電体との複合焼結体の製造方法は、六方晶Ｂａフェライト粉末と、アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末と、Ｌｉ２Ｏ換算で５．０モル％以上のＬｉ、およびＳｉＯ２換算で１７．０〜２４．１モル％のＳｉを含み、軟化点が４００〜４７０℃のガラス粉末とを、前記六方晶Ｂａフェライト粉末、前記アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末および前記ガラス粉末の合量に対して前記ガラス粉末が１５〜３５体積％となるように混合し、成形した成形体を焼成することより、焼結体は六方晶Ｂａフェライトとガラスの原料とから生成されたＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶とし、アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末の結晶を含むようになるため、ＭＨｚ帯領域からＧＨｚ帯領域での比透磁率の変化が少なくなるとともに比透磁率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）本発明の電子部品の一実施例であるＬＣ複合電子部品のＥＭＩフィルタの縦断面図であり、（ｂ）本発明の電子部品の一実施例であるチップコイルの縦断面図である。
【図２】本発明の複合焼結体および本発明の範囲外の複合焼結体のＸ線回折図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の電子部品は、Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶とし、１００ＭＨｚにおける比透磁率が４．５以上であるとともに、１００ＭＨｚにおける比透磁率に対する１ＧＨｚにおける比透磁率の比が０．６０〜０．８７である磁性焼結体からなる絶縁基体の内部または表面に、インダクタ回路が形成されているもの、もしくはＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶とし、アルカリ土類金属のチタン酸塩の誘電体を含むとともに、１００ＭＨｚにおける比透磁率が４．５以上であり、１００ＭＨｚにおける比透磁率に対する１ＧＨｚにおける比透磁率の比が０．６０〜０．８７である磁性体と誘電体との複合焼結体からなる絶縁基体の内部または表面に、コンデンサ回路およびインダクタ回路が形成されているものである。
【００３０】
図１（ａ）は、本発明の電子部品の一実施例であるＬＣ複合電子部品のＥＭＩフィルタの縦断面図ある。絶縁層である磁性体と誘電体との複合焼結体層１（以下で、絶縁体層と呼ぶことがある）が複数積層され、複合焼結体層１の表面に銀系導体層２（以下で、導体層と呼ぶことがある）が形成されている。また、複合焼結体層１によって隔てられた銀系導体層２同士を電気的に接続する銀系ビアホール導体（以下で、ビアホール導体と呼ぶことがある）３が複合焼結体層１を貫通して形成されている。
【００３１】
複合焼結体層１は、Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶とし、アルカリ土類金属のチタン酸塩の誘電体を含む。このＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶は、Ｚｎ：Ｃｕ：Ｆｅの元素比が５：２：２６であり、ＣｕＫα特性Ｘ線回折での第１ピークが２θ＝３５．５１°〜３５．５５°の範囲にあるものである。また、組成式では、おおよそＬｉ０．２０Ｚｎ０．４３Ｃｕ０．１７Ｆｅ２．２０Ｏ４と表されるものである。スピネル型フェライトは、一般的には、１ＧＨｚ程度で比透磁率が急激に低下してしまうものであるが、前記Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶のフェライトでは、後述の製造方法で製造されたものであるため、高い周波数領域（数百Ｍ〜数ＧＨｚ）においても、比透磁率が高い状態を維持することが可能である。
【００３２】
複合焼結体層１は、アルカリ土類金属のチタン酸塩の誘電体を含むことにより、比誘電率を高くできる。
【００３３】
図１（ｂ）は、本発明の電子部品の一実施例であるチップコイルの縦断面図ある。絶縁層である磁性焼結体層１１（以下で、絶縁体層と呼ぶことがある）が複数積層され、磁性焼結体層１１の表面に銀系導体層１２（以下で、導体層と呼ぶことがある）が形成されている。また、磁性焼結体１１によって隔てられた銀系導体層１２同士を電気的に接続する銀系ビアホール導体（以下で、ビアホール導体と呼ぶことがある）１３が磁性焼結体１１を貫通して形成されている。
【００３４】
磁性焼結体層１１は、Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶としする。このＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶は、Ｚｎ：Ｃｕ：Ｆｅの元素比が５：２：２６であり、ＣｕＫα特性Ｘ線回折での第１ピークが２θ＝３５．５１°〜３５．５５°であるものである。また、組成式では、おおよそＬｉ０．２０Ｚｎ０．４３Ｃｕ０．１７Ｆｅ２．２０Ｏ４と表されるものである。スピネル型フェライトは、一般的には、１ＧＨｚ程度で比透磁率が急激に低下してしまうものであるが、前記Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶のフェライトでは、後述の製造方法で製造されたものであるため、高い周波数領域（数百Ｍ〜数ＧＨｚ）においても、比透磁率が高い状態を維持することが可能である。
【００３５】
次に、本発明の磁性焼結体、および磁性体と誘電体との複合焼結体の製造方法について説明する。
【００３６】
いずれの場合も、まず六方晶Ｂａフェライト粉末を作成する。六方晶Ｂａフェライト粉末は、原料として、それぞれ酸化物換算でＦｅ２Ｏ３を５７〜６３モル％、ＭＯを１８〜２２モル％（ただし、ＭはＣｕおよびＺｎを含み、さらに任成分としてＣｏを含んでもよい）、ＢａＯを残部となるように調合する。この際、各原料はこれに限定されず、焼成により酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩を用いても良い。
【００３７】
六方晶Ｂａフェライトは、六方晶系結晶構造を有しているとともに磁化容易軸を持っているもののことである。具体的には、六方晶フェライトは結晶方向により異なる異方性磁界を持つために回転磁化共鳴周波数（ｆｒ）が高くなるとともに、ｃ軸に垂直な結晶面（ｃ面）内のａ軸が磁界の方向に容易に磁化され、かつ外部磁界の方向の変化に容易に追従して磁化の向きが変化する。このため、高い周波数領域（数百Ｍ〜数ＧＨｚ）においても、比透磁率が高い状態を維持することが可能であり、後述の本焼成後に六方晶Ｂａフェライトが残っても、ＧＨｚ帯での高い透磁率を維持できる
また、Ｙ型六方晶Ｂａフェライト単相の合成温度（約１０５０℃）は、Ｚ型六方晶Ｂａフェライト単相（１３００℃）およびＷ型六方晶Ｂａフェライト単相（１２００℃）それぞれの合成温度に比べて低く、また、Ｙ型六方晶Ｂａフェライトは、比透磁率の周波数限界が３ＧＨｚ以上と高くなっているため、六方晶Ｂａフェライトの中でもＹ型六方晶Ｂａフェライトを使用するのが好ましい。
【００３８】
このような配合比率で混合した粉末を、大気中で９００〜１３００℃の温度範囲で、１〜１０時間仮焼した後、粉砕することによって六方晶Ｂａフェライト粉末を得ることができる。
【００３９】
粉砕に際しては振動ミル、回転ミル、バレルミル等を用いて、磁性体材料を鋼鉄ボール、セラミックボール等のメディアと、水またはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、メタノール等の有機溶剤を用いて湿式で行なうことができる。
【００４０】
その際、六方晶Ｂａフェライトの素原料となる粉末は、平均粒子径が０．１〜５μｍ、より好ましくは０．１〜１μｍであることが仮焼時の焼結性を高める点で望ましい。なお、「平均粒子径」とは、粉体の集団の全体積を１００％として累積カーブを求めたとき、その累積カーブが５０％となる点の粒径ｄ５０を意味する。粉体の粒度分布は、例えばレーザ回折・散乱法によるマイクロトラック粒度分布測定装置Ｘ−１００（日機装株式会社製）を用いて測定できる。
【００４１】
かくして得られる六方晶Ｂａフェライト粉末を、後述のガラス粉末と混合し、焼成（本焼成）することで、本発明の磁性焼結体が得られる。また、六方晶Ｂａフェライト粉末と、アルカリ土類金属のチタン酸塩の粉末と後述のガラス粉末と混合し、焼成（本焼成）することで、本発明の磁性体と誘電体との複合焼結体が得られる。
【００４２】
次に、本焼成で使用するガラスについて説明する。使用するガラス粉末は、Ｌｉ２Ｏ換算で５．０モル％以上のＬｉと、およびＳｉＯ２換算で１７．０〜２４．１モル％のＳｉとを含み、軟化点が４００〜４７０℃のものである。このガラスは、六方晶Ｂａフェライトと混合して焼成することによりＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶が析出する。組成の残部としては、Ｂ２Ｏ３、ＢａＯおよびＣａＯなどが例示できる。軟化点を低くする点からＢ２Ｏ３を含むことが好ましいが、Ｂ２Ｏ３だけではガラスの反応性が高くなりすぎるため、ＢａＯあるいはＣａＯも含むことが好ましく、他の組成が混ざったものであってもかまわない。
【００４３】
軟化点が４００〜４７０℃以上であることにより、低温で焼結が進むようになるとともに、適切な温度で焼成が進むことでＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶が生成される。軟化点が４００℃より低くい場合、低温での焼結はできるが、結晶のほとんど析出しなくなる。
【００４４】
Ｌｉはガラスの軟化点を下げる役目をはたすとともに、六方晶Ｂａフェライトと反応する。ガラスが軟化して焼結が進む際に、Ｌｉは六方晶Ｂａフェライトと反応し、六方晶Ｂａフェライトの大部分、もしくはほとんどがＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶に変わる。
【００４５】
また、ガラス中のＳｉ量が多いと、焼成の際に六方晶Ｂａフェライトを分解する反応が大きく進む。この反応の生成物は比透磁率が低いので、この反応を抑制するため、ＳｉＯ２換算で２４．１モル％以下のＳｉを含有するガラスを用いる。また、ＳｉＯ２は、ガラスの骨材であり、（Ｂａ，Ｃａ）２ＳｉＯ４の結晶のもとでもあるので、ＳｉＯ２換算で１７．０モル％以上のＳｉを含有するガラスを用いる。
【００４６】
さらに、ガラスの軟化点を低くするため、Ｂ２Ｏ３換算のＢ量は、２５．６モル％以上であることが好ましい。また、Ｂが多くなると、焼成過程で六方晶Ｂａフェライトを分解するようになるため、Ｂ２Ｏ３換算のＢ量は、４３．５モル％以下であることが好ましい。
【００４７】
残部の組成としては、ＢａＯおよびＣａＯであることが好ましい。
【００４８】
ガラス粉末の量は、ガラス粉末以外の焼結体の原料とガラス粉末を合わせた中で１５〜３０体積％とする。１５体積％以上とすることで、焼結体を十分焼結されることができる。３５体積％以下することで、焼結体中のガラスの体積が増えること、および焼成過程での六方晶Ｂａフェライトあるいはアルカリ土類金属のチタン酸塩の分解量が増えることによる、比透磁率あるいは比誘電率の低下を抑制できる。
【００４９】
ガラス粉末は、平均粒子径が０．３〜２．０μｍのもの使用する。
磁性体と誘電体との複合焼結体を製造する場合の、誘電体としてアルカリ土類金属のチタン酸塩の誘電体を用いることで、上述のガラス粉末と焼成した場合において、焼成過程での誘電体の分解が比較的少なく、高い比誘電率が得られる。アルカリ土類金属のチタン酸塩としては、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３およびＭｇＴｉＯ３などが例示できる。ＳｒＴｉＯ３はＢａＴｉＯ３より、１００ＭＨｚにおける誘電損失が小さいために好ましい。また、ＳｒＴｉＯ３は、ＣａＴｉＯ３およびＭｇＴｉＯ３より、１００ＭＨｚにおける比誘電率が大きいために好ましい。
【００５０】
誘電体としてはＳｒＴｉＯ３を主成分とするものが好ましく、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３およびＭｇＴｉＯ３が混合したものであってもよい。混合は、それぞれの粉末を混ぜたものでも、所望の組成比の素原料を仮焼などで合成して固溶体にしたものでもよい。誘電体材料中のＳｒＴｉＯ３の比率は、９０質量％以上、好ましくは９５質量％以上であり、特に９９質量％以上（残部は不純物）が好ましい。
【００５１】
ＳｒＴｉＯ３粉末の平均粒子径は、誘電体と磁性体との複合焼結体層の透磁率、誘電率を高くするために、０．１〜３．０μｍ、さらには１．２〜２．２μｍであることが好ましい。
【００５２】
アルカリ土類金属のチタン酸塩の誘電体の量は、必要とされる比誘電率および比透磁率に変わるが、誘電率を高くするためには、原料粉末全体の中で５体積％以上、特に１０体積％以上が好ましい。また、アルカリ土類金属のチタン酸塩の誘電体が増えると焼結性が低くなるため、原料粉末全体の中で２５体積％以下、特に１５体積％以下が好ましい。
【００５３】
ＳｒＴｉＯ３粉末の平均粒子径が細かすぎると、六方晶Ｂａフェライト粉末間の至るところにＳｒＴｉＯ３粉末が分散配置され、六方晶Ｂａフェライトの焼結を阻害し、所望の透磁率を得られないことになる。また、高い比透磁率を得るためには誘電体材料の量をそれほど多くできなく、そのような状態でも比誘電率を高くするため、ＳｒＴｉＯ３粉末は、ある程度平均粒子径が大きい方が好ましい。すなわち、原料の混合時のＳｒＴｉＯ３粉末の平均粒子径は１．２〜２．２μｍが好ましい。
【００５４】
原料組成中にはＡｌを実質的に含まないことが好ましい。Ａｌは、磁性体材料や誘電体材料を作る際の仮焼合成後の粉砕などに、アルミナのメディアを用いることなどで、不純物として混じることがある。また、Ｙ型六方晶Ｂａフェライトの原料となる鉄の中に微量含まれていることもある。Ａｌが含まれると、複合焼結体層の焼成時にＡｌを含む複合酸化物結晶（例えば、ＺｎＡｌ２Ｏ４結晶など）が生成され、その際にＹ型六方晶ＢａフェライトまたはＳｒＴｉＯ３が分解されることがある。Ａｌ量を少なくすることにより、この分解を抑制できるので、１００ＭＨｚにおける比透磁率あるいは１００ＭＨｚにおける比誘電率を高くすることができる。そのため、原料組成中あるいは複合焼結体層中のＡｌの量はＡｌ２Ｏ３換算で０．０５質量％以下、特に０．０３質量％以下であることが好ましい。また、Ａｌ量を少なくすることにより、ＺｎＡｌ２Ｏ４結晶などの誘電損失の大きい結晶の生成を抑制できるので、誘電損失を低くすることができる。
【００５５】
また、複合焼結体層をＸ線回折で測定した際に、複合焼結体層に含まれているＡｌを含む結晶のピーク強度が、複合焼結体層に含まれている結晶のうち最も高いピーク強度を有する結晶のピーク強度に対して１００分の１以下であるようにするのが好ましい。ＺｎＡｌ２Ｏ４結晶以外のＡｌを含む結晶としては、不純物などとして含まれることがあるＳｉと反応して生じるＢａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８結晶が挙げられる。
【００５６】
このような焼結体を用いた電子部品を製造するには、原料として、例えば、５０〜８５体積％のＹ型六方晶Ｂａフェライト粉末、５〜２５体積％のＳｒＴｉＯ３粉末および１５〜３５質量％の、組成がＳｉＯ２換算で１７．０質量％のＳｉと、Ｂ２Ｏ３換算で２９．２質量％のＢと、ＣａＯ換算で２１．５質量％のＣａと、ＢａＯ換算で１９．８４質量％のＢａと、Ｌｉ２Ｏ換算で１２．５質量％で軟化点が４１０℃のガラス粉末を用いる。
【００５７】
これらの原料に対して、適当な有機バインダ、分散剤、溶媒を添加、混合してスラリーを調製し、これを周知のドクターブレード法やカレンダーロール法、あるいは圧延法、プレス成形法により、シート状に成形し、厚さ２５μｍのグリーンシートを作製する。
【００５８】
そして、前述のグリーンシートに所望によりスルーホールを形成した後、スルーホール内に、導体ペーストを充填する。
【００５９】
続いて、導体ペーストをスクリーン印刷で、前述のグリーンシートに塗布して、乾燥し、銀系導体層となる導体を形成する。なお、銀系導体層の厚さは焼成後２〜１５μｍ程度である。
【００６０】
複数の導体を形成されたグリーンシートを、所望の銀系導体層が形成されるように位置合わせして積層圧着し、積層体を作製する。酸化性雰囲気中、または低酸化性雰囲気中、２００〜５００℃で脱バインダ処理した後、酸化性雰囲気または非酸化性雰囲気で９００〜１２００℃で焼成され、電子部品となる。
【００６１】
この電子部品にさらに、端子電極を形成してもよい。端子電極は、銀、銀／パラジウムあるいは銀／白金等の銀合金を主成分とする導電材料等から成り、かかる導電材料を用いて作製した導体ペーストを積層体の表面に従来周知のディップ法やスクリーン印刷等によって所定パターンに塗布し、これを高温で焼成することによって形成さる。この端子電極には、さらにニッケルメッキや金メッキ、すずメッキ、半田メッキ等のメッキ処理を施してもよい。
【００６２】
上述したような工程を経ることによって、前述したように高い透磁率、および誘電率を有するとともに、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚの高周波数帯域でもノイズの減衰特性が高いとともに、抗折強度の高い電子部品を得ることができる。
【００６３】
このようにして作製した電子部品であるＥＭＩフィルタ部品を、図１（ａ）をもとに説明する。複数の複合焼結体層１が積層され、この複合焼結体層１の表面に導体層２が形成されている。また、複合焼結体層１によって隔てられた導体層２同士を電気的に接続するビアホール導体３が複合焼結体層１を貫通して形成されている。
【００６４】
さらに、これらの導体層２およびビアホール導体３により複数の複合焼結体層１からなる絶縁基体の内部には、回路的にインダクタ部４およびコンデンサ部５が形成され、フィルタ回路をなしている。
【００６５】
このインダクタ部４は、導体層２およびビアホール導体３により多層のコイル状に形成されているが、通常、回路のインダクタンスを増加させるためには、このコイルの巻き数を増加させる必要がある。しかし、本実施形態の複合磁性材料のような透磁率の高い磁性材料を用いた場合、コイルの巻き数を増やさずとも必要なインダクタンスを得ることが可能となる。これより、導体層２の積層数を減らすことができるため、電子部品の小型、低背化が可能になる。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００６７】
まず、Ｆｅ２Ｏ３粉末、ＣｏＯ粉末、ＣｕＯ粉末、ＺｎＯ粉末およびＢａＣＯ３粉末を出発原料とし、組成比がＢａ２．０５Ｚｎ１．４Ｃｕ０．５Ｃｏ０．０５Ｆｅ１２Ｏ２２となるように調合をした。調合した粉末に、有機溶媒としてＩＰＡ、メディアとして鋼鉄ボールを加えて湿式混合し、乾燥した後、大気中、９５０℃で仮焼し、さらに湿式で７２時間粉砕し、平均粒子径１μｍのＹ型六方晶Ｂａフェライトを主結晶とする磁性体材料（１００ＭＨｚにおける比誘電率：２５、１００ＭＨｚにおける比透磁率：１５）を得た。
【００６８】
なお、比較例で使用する磁性体材料として、ニッケル亜鉛スピネルフェライト（Ｎｉ，Ｚｎ）Ｆｅ２Ｏ４）粉末を準備した。
【００６９】
次に、誘電体材料として、ＳｒＴｉＯ３粉末（平均粒子径０．９μｍ、１００ＭＨｚにおける比誘電率：１８０、１００ＭＨｚにおける比透磁率：１．０）、ＢａＴｉＯ３粉末およびＭｇＴｉＯ３粉末を準備した。
【００７０】
次に、ガラス粉末として表１に記載のものを準備した。ガラス粉末の平均粒子径はいずれも０．６μｍのものを用いた。以上の粉末を表１に示す混合比となるように、有機溶媒にＩＰＡ、メディアに鋼鉄ボールを用いて湿式混合し、乾燥した後、比透磁率、比誘電率、誘電損失、嵩密度および吸水率を評価できるようにプレス成形し、大気中、表１記載の温度で２時間焼成し、焼結体を得た。
【００７１】
また、調合は、各粉末の密度をあらかじめ測定し、その密度から体積比を質量比に換算して行なった。なお、Ｙ型六方晶Ｂａフェライトの密度は、５．４ｇ／ｃｍ３、ＳｒＴｉＯ３の密度は５．１ｇ／ｃｍ３、試料Ｎｏ１などに使用したガラスの密度は３．０ｇ／ｃｍ３であった。
【００７２】
なお、比較例として組成式でＬｉ０．２０Ｚｎ０．４３Ｃｕ０．１７Ｆｅ２．２０Ｏ４と表される比率で原料粉末を調合、仮焼し、仮焼後粉砕した粉末をＢｉ２Ｏ３粉末と質量比で９９．５：０．５で混合して焼成し、焼結体を得た。
【００７３】
かくして得られた磁性焼結体、もしくは誘電体と磁性体との複合焼結体について、比透磁率、抗折強度および吸水率を評価した。比透磁率については、１００ＭＨｚと１ＧＨｚでの値を測定した。ここで測定した比透磁率の値は、次に作製した子部品評価のフィルタ特性の評価結果と整合した。なお、この比透磁率は、同軸管を用いたＳパラメータ法により測定した。
【００７４】
Ｘ線回折を行ない、その結果をリートベルト解析し、複合焼結体層に含まれている結晶の種類と含まれている結晶全体に対するそれらの割合を求めた。表１のフェライト結晶の欄にフェライト結晶の多い順に記載した。フェライト、ＳｒＴｉＯ３および（Ｂａ，Ｃａ）２ＳｉＯ４以外の結晶は１０質量％以下であった。また、Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶中のＺｎ：Ｃｕ：Ｆｅの元素のモル比はいずれも５：２：２６であった。
【００７５】
【表１】
2010228936.tif 000003
【００７６】
ＣｕＫα特性Ｘ線回折の第１ピークが２θ＝３５．５１°〜３５．５５°であり、Ｚｎ：Ｃｕ：Ｆｅの元素のモル比が５：２：２６であるＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶とし、Ｚｎ：Ｃｕ：Ｆｅの元素のモル比が５：２：２６である本発明の試料Ｎｏ．１、２、４〜６、８〜１６および１８〜２４では、１００ＭＨｚにおける比透磁率が４．５以上であるとともに、１００ＭＨｚにおける比透磁率に対する１ＧＨｚにおける比透磁率の比が０．６０〜０．８７と高くなった。
【００７７】
これに対して、本発明の範囲外の試料Ｎｏ．３、７、１７および２５では、ＣｕＫα特性Ｘ線回折の第１ピークが２θ＝３５．５１°〜３５．５５°の範囲にあり、Ｚｎ：Ｃｕ：Ｆｅの元素のモル比が５：２：２６であるＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶を主結晶としていないため、１００ＭＨｚにおける比透磁率が４．５未満となるか、１００ＭＨｚにおける比透磁率に対する１ＧＨｚにおける比透磁率の比が０．５６以下と低くなった。
【００７８】
なお、試料Ｎｏ．２５では、あらかじめ他の使用で生成されたＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶と同じ元素比率で、調合してＢｉ２Ｏ３を焼結助剤として作製した、１００ＭＨｚの比透磁率に対して１ＧＨｚの非透磁率の低い焼結体しか得られず、ＣｕＫα特性Ｘ線回折の第１ピークも３５．４０と異なるものであった。
【００７９】
図２は、本発明の複合焼結体である試料Ａ、Ｂおよび本発明の範囲外の複合焼結体である試料ＣのＣｕＫα特性Ｘ線回折図である。試料Ａは試料Ｎｏ．２０である。試料Ｂ、Ｃはそれぞれ、Ｙ型六方晶ＢａフェライトとＳｒＴｉＯ３とガラスとの体積比を７０：１５：１５、８５：１５：０とした以外は試料Ｎｏ．１９と同様に作製した焼結体である。
【００８０】
試料Ｃでは、焼成過程で、Ｙ型六方晶Ｂａフェライトの一部は分解し、亜鉛スピネルフェライト（ＺｎＦｅ２Ｏ４）が生成されているが、（Ｂａ，Ｃａ）２ＳｉＯ４の結晶の析出は観察されない。
【００８１】
試料Ｂでは、Ｙ型六方晶Ｂａフェライトの一部はガラスと反応しＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶が生成されており、Ｙ型六方晶ＢａフェライトとＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶とがそれぞれ多く観察されるとともに、Ｂａ１．５５Ｃａ０．５５ＳｉＯ４結晶が観察された。
【００８２】
試料Ａでは、Ｙ型六方晶Ｂａフェライトは、ほとんどＬｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶になっており、Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏスピネル型結晶以外のフェライトは、焼結体中の１０質量％以下しか観察されない。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・磁性体と誘電体との複合焼結体層
１１・・・磁性焼結体層
２、１２・・・導体層
３、１３・・・ビアホール導体
４、１５・・・インダクタ部
５・・・コンデンサ部
【図１】
2010228936.tif 000004
【図２】
2010228936.tif 000005