(57)【要約】【課題】低温焼成が可能であるとともに、高い周波数領域でも使用可能で、かつ高い磁気特性を備えた磁性材料を提供する。【解決手段】フェライトからなる主成分に副成分が添加されてなる磁性材料であって、主成分は、ａｍｏｌ％のＦｅ２Ｏ３と、ｂｍｏｌ％のＺｎＯと、ｃｍｏｌ％のＣｕＯと、ｄｍｏｌ％のＮｉＯとを含み、副成分は、主成分に対して、ｅｗｔ％のＣｏＯと、ｆｗｔ％のＺｒＯ２と、ｇｗｔ％のＢｉ２Ｏ３とが添加されているとともに、ＢａあるいはＳｒがＢａＣＯ３あるいはＳｒＣＯ３換算でｘｗｔ％添加され、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００、４０≦ａ≦４５、０＜ｂ≦１０、０＜ｃ≦１５、０＜ｅ≦１．０、０＜ｆ≦０．５、０＜ｇ≦０．５、０＜ｘ≦０．３である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライトからなる主成分に副成分が添加されてなる磁性材料であって、
前記主成分は、ａｍｏｌ％のＦｅ２Ｏ３と、ｂｍｏｌ％のＺｎＯと、ｃｍｏｌ％のＣｕＯと、ｄｍｏｌ％のＮｉＯとを含み、
前記副成分は、前記主成分に対して、ｅｗｔ％のＣｏＯと、ｆｗｔ％のＺｒＯ２と、ｇｗｔ％のＢｉ２Ｏ３とが添加されているとともに、ＢａあるいはＳｒがＢａＣＯ３あるいはＳｒＣＯ３換算でｘｗｔ％添加され、
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００、
４０≦ａ≦４５、
０＜ｂ≦１０、
０＜ｃ≦１５、
０＜ｅ≦１．０
０＜ｆ≦０．５、
０＜ｇ≦０．５、
０＜ｘ≦０．３
であることを特徴とする磁性材料。
【請求項２】
電気絶縁性の磁性層と、導電体からなる電極パターンが形成された電極層とが層状に積層されてなる積層チップ部品であって、
前記磁性層は、磁性材料からなる焼結体であり、
前記導電体は銀であり、
前記磁性材料は、フェライトからなる主成分に副成分が添加されてなり、
前記主成分は、ａｍｏｌ％のＦｅ２Ｏ３と、ｂｍｏｌ％のＺｎＯと、ｃｍｏｌ％のＣｕＯと、ｄｍｏｌ％のＮｉＯとを含み、
前記副成分は、前記主成分に対して、ｅｗｔ％のＣｏＯと、ｆｗｔ％のＺｒＯ２と、ｇｗｔ％のＢｉ２Ｏ３とが添加されているとともに、ＢａあるいはＳｒがＢａＣＯ３あるいはＳｒＣＯ３換算でｘｗｔ％添加され、
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００、
４０≦ａ≦４５、
０＜ｂ≦１０、
０＜ｃ≦１５、
０＜ｅ≦１．０、
０＜ｆ≦０．５、
０＜ｇ≦０．５、
０＜ｘ≦０．３
であることを特徴とする積層チップ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁性材料、および積層チップ部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層インダクタなどの積層チップ部品には、電気絶縁性の磁性層と、電極パターンが形成された電極層とが層状に積層された構造を有するものがある。この種の積層チップ部品は、厚膜技術を用いて磁性層となるペースト状の磁性材料からなるシート上に電極層となる電極パターンが形成されたものを順次積層して得た積層体を焼成し、その焼成によって得られた焼結体の表面に外部電極用ペーストを形成することで製造される。また、電極パターンを形成する導電体には、融点が９６２℃のＡｇ（銀）を用いるのが一般的であるため、磁性層には、低温での焼成が可能なＮｉ系フェライト（Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系など）を主成分とした磁性材料が用いられる。なお、以下の特許文献１などには、本発明に関連する技術として、高周波領域でもコアロス（損失）が少ない磁性材料について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０―２５６０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子機器を構成する電子部品には、より高い周波数で動作することが求められている。したがって、積層インダクタなどの積層チップ部品の磁性層には、高周波領域でも磁気損失（コアロス）が低い磁性材料を用いる必要がある。例えば、周知のスネーク（Ｓｎｏｅｋ）の限界を考慮しながら磁性材料の高周波領域でのコアロスを低減させるために、磁性材料中のＦｅ（鉄）の量を少なくして、透磁率μを小さくすることが考えられる。もちろん、磁性材料には、高周波領域でも使用できるようにしつつ、磁気特性や磁気損失（コアロス）などが劣化しないようにすることも求められている。そして、上記特許文献１に記載の磁性材料では、高周波領域においてコアロスを低くするためにＣｏが添加されている。
【０００５】
しかし、磁性材料は、Ｃｏを添加すると焼結性が悪化し、積層チップ部品の導体パターンに使用されているＡｇの融点以下で焼成することが困難となる。そして、特許文献１に記載の磁性材料では１０００℃〜１１３０℃の温度で焼成することで焼結体にしている。
【０００６】
そこで本発明は、低温焼成が可能であるとともに、高い周波数領域でも使用可能で、かつ高い磁気特性を備えた磁性材料、およびその磁性材料を用いた積層チップ部品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、フェライトからなる主成分に副成分が添加されてなる磁性材料であって、
前記主成分は、ａｍｏｌ％のＦｅ２Ｏ３と、ｂｍｏｌ％のＺｎＯと、ｃｍｏｌ％のＣｕＯと、ｄｍｏｌ％のＮｉＯとを含み、
前記副成分は、前記主成分に対して、ｅｗｔ％のＣｏＯと、ｆｗｔ％のＺｒＯ２と、ｇｗｔ％のＢｉ２Ｏ３とが添加されているとともに、ＢａあるいはＳｒがＢａＣＯ３あるいはＳｒＣＯ３換算でｘｗｔ％添加され、
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００、
４０≦ａ≦４５、
０＜ｂ≦１０、
０＜ｃ≦１５、
０＜ｅ≦１．０
０＜ｆ≦０．５、
０＜ｇ≦０．５、
０＜ｘ≦０．３
であることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明のその他の態様は、電気絶縁性の磁性層と、導電体からなる電極パターンが形成された電極層とが層状に積層されてなる積層チップ部品であって、
前記磁性層は、磁性材料からなる焼結体であり、
前記導電体は銀であり、
前記磁性材料は、フェライトからなる主成分に副成分が添加されてなり、
前記主成分は、ａｍｏｌ％のＦｅ２Ｏ３と、ｂｍｏｌ％のＺｎＯと、ｃｍｏｌ％のＣｕＯと、ｄｍｏｌ％のＮｉＯとを含み、
前記副成分は、前記主成分に対して、ｅｗｔ％のＣｏＯと、ｆｗｔ％のＺｒＯ２と、ｇｗｔ％のＢｉ２Ｏ３とが添加されているとともに、ＢａあるいはＳｒがＢａＣＯ３あるいはＳｒＣＯ３換算でｘｗｔ％添加され、
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００、
４０≦ａ≦４５、
０＜ｂ≦１０、
０＜ｃ≦１５、
０＜ｅ≦１．０、
０＜ｆ≦０．５、
０＜ｇ≦０．５、
０＜ｘ≦０．３
であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低温焼成が可能であるとともに、高い周波数領域でも使用可能で、かつ高い磁気特性を備えた磁性材料と積層チップ部品が提供される。なお、その他の効果については以下の記載で明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る磁性材料の特性を評価するためのサンプルの作製手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＝＝＝実施例＝＝＝
積層チップ部品の磁性層に用いられる磁性材料には、十分な飽和磁束密度Ｂｍと保磁力Ｈｃを有する高い磁気特性と、高周波領域での使用を可能にする高周波特性とが求められている。飽和磁束密度Ｂｍを大きくするためには、磁性材料中のＦｅの量をＦｅ２Ｏ３換算で５０ｍｏｌ％に近づける方がよいとされる。また、Ｃｏを添加することで高周波特性が向上する。しかし、Ｃｏは、磁性材料の焼結性を悪化させることから、Ｃｏを多量に添加することができない。そして、Ｃｏが過剰に添加されつつＦｅの量が５０ｍｏｌ％程度の磁性材料では、僅かな焼成温度の変動に対して焼結性が大きく変動する可能性がある。
【００１２】
そこで、Ｎｉ系フェライトにＣｏが添加されてなる磁性材料の焼結性を改善するために、その磁性材料にＢｉを添加することが考えられる。ところが、Ｂｉの量を多くすると、磁気特性が劣化してしまうことが判明した。例えば、焼結後の結晶粒が大きくなり、渦電流損失が増大したり、コアロスが大きくなったりする。したがって、低温焼成が可能で、高い磁気特性を備え、高周波領域でも使用可能な磁性材料を得るためには、必要最小限のＢｉを添加しつつ、組成を適切なものにする必要がある。そして、本発明の実施例に係る磁性材料は、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕを含むＮｉ系フェライトを主成分としつつ、副成分としてＣｏとＢｉの他にＢａおよびＳｒが添加されてなり、主成分を構成する各元素の割合と、副成分を構成する各元素の添加量が適切に設定されている。それによって、低温で焼成しても緻密性が高く十分な密度を有し、かつ高周波領域における損失特性の劣化が抑制されて、高周波領域での使用が可能なものとなっている。
【００１３】
＝＝＝基本的な組成＝＝＝
本発明の実施例に係る磁性材料について、まず、基本となる組成を規定し、その上で、主成分に含まれる各元素の割合の適正な数値範囲や、副成分に含まれる添加剤の適正な添加量の範囲を規定することとした。そこで、まず、基本となる組成を規定するために、Ｎｉ系フェライトの組成を一定にしつつ、副成分となる添加剤の種類や添加剤の量が異なる種々の磁性材料を作製した。そして、その磁性材料を焼成してなる焼結体をサンプルとした。
【００１４】
図１に、サンプルの作製手順を示した。まず主成分であるＮｉ系フェライトの原料となるＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＮｉＯを秤量、混合する（ｓ１）。秤量に際してはＦｅ２Ｏ３を４１ｍｏｌ％、ＺｎＯを２ｍｏｌ％、ＮｉＯを４８ｍｏｌ％、ＣｕＯを９ｍｏｌ％とした。そして、これらの主成分の原料を、ボールミルなどを用いて混合した。なお、以下の記載において、主成分に含まれるＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＣｕの各元素の割合（ｍｏｌ％）が示されている場合、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＣｕの割合は、それぞれ、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯで換算しているものとする。
【００１５】
次に、上記主成分の原料の混合物を７５０℃で仮焼成した（ｓ２）。さらに、仮焼成によって得られた粉体をボールミルにてさらに３０時間粉砕し（ｓ３）、その粉砕後の粉体に対し、副成分となる各種添加剤をサンプルに応じた量だけ添加した（ｓ４）。ここでは、ＺｒＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｏＯ、Ｂ２Ｏ３の他に、アルカリ土類金属であるＢａやＳｒを含む化合物を副成分として添加した。ＢａやＳｒを含む化合物としては、酸化物（ＢａＯ、ＳｒＯ）や炭酸化合物（ＢａＣＯ３、ＳｒＣＯ３）を用いることができる。なお、以下の記載において、副成分に含まれるＺｒ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｂ、Ｂａ、およびＳｒの添加量（ｗｔ％）が示されている場合、Ｚｒ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｂ、Ｂａ、およびＳｒの添加量は、それぞれ、ＺｒＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｏＯ、Ｂ２Ｏ３、ＢａＣＯ３、ＳｒＣＯ３で換算しているものとする。
【００１６】
次に、仮焼成後の主成分の原料に副成分が添加された粉体材料にＰＶＡ水溶液などのバインダーを加えて適宜な大きさの粒子径となるように造粒する（ｓ５）。そして、その造粒物を所定の形状に成形する。ここでは、外径２５ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚さ５ｍｍのリング状に成形した（ｓ６）。そして、そのリング状の成形体をＡｇの融点以下である９００℃で焼成し（ｓ７）、サンプルとなるリングコアを得た。
【００１７】
上記の手順によって作製したサンプルに対し、物理的特性として、焼成前の体積Ｖ１と焼成後の体積Ｖ２を測定し、焼成前後の体積比Ｖ１／Ｖ２を収縮率として求めた。また、サンプルの密度ρ(ｇ／ｃｍ３)を測定した。なお、収縮率は数値が大きいほど焼結体が緻密であることを表している。さらに、各サンプルの各種磁気特性を周知のＢＨアナライザを用いて測定した。磁気特性としては、周波数１ＭＨｚにおける比透磁率μ’、飽和磁束密度Ｂｍ（ｍＴ）、サンプルを４０００Ａ／ｍの磁界強度で磁化させた際の残留磁界強度（以下、保磁力とも言う）Ｈｃ（Ａ／ｍ）、およびコアロスＰｃｖ（ｋＷ／ｍ３）を測定した。なお、コアロスＰｃｖは、各サンプルを所定の巻線数（例えば巻線数３）のトロイダルリングコアにした状態で測定した。そして、測定時の最大磁気飽和密度Ｂｍを２０ｍＴとし、１ＭＨｚの周波数にてコアロスＰｃｖ測定した。また、参考までに各サンプルの共振周波数ｆｒ（ＭＨｚ）も測定した。
【００１８】
以下の表１に各サンプルの副成分の組成と、物理的特性および磁気特性とを示した。
【００１９】
【表１】
2019064888.tif 000002
表１において、サンプル１は、従来からある磁性材料を用いて作製されたものであり、その磁性材料は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含むＮｉ系フェライトを主成分とし、副成分としてＣｏ、ＺｒおよびＢｉが含まれている。そして、以下では、このサンプル１の特性を基準にして、他のサンプルの特性の良否を判定することとする。
【００２０】
サンプル２に用いた磁性材料は、Ｂｉがサンプル１に対して０．２ｗｔ％減量されている。また、Ｂｉの減量分が０．２ｗｔ％の添加量のＢで補填されている。また、サンプル５は、サンプル１に用いた磁性材料に対してＢが０．２ｗｔ％添加された磁性材料を用いて作製されたものである。そして、Ｂは、磁性材料の焼成温度を下げるための添加剤としてよく使われている。
【００２１】
サンプル３、４、６、７は、本発明の実施例に係る磁性材料を用いて作製されたものであり、Ｂを用いずに基準となるサンプル１に対して特性を改善したものである。すなわち、サンプル３、４、６、７は、サンプル２に含まれているＢを他の元素で置換しても、サンプル１に対して特性を改善することが可能であることを示すものである。そして、従来の磁性材料に用いられていたＢを他の元素に置換できることが分かれば、例えば、磁性材料中のＢの起源となる原料の調達が困難になった場合でも、ＢａやＳｒを含む化合物を用いて従来の磁性材料と同等かそれ以上の特性を備えた磁性材料を提供することが可能となる。なお、サンプル３および４に用いた磁性材料は、Ｂｉがサンプル１に対して０．２ｗｔ％減量されているとともに、Ｂｉの減量分が０．２ｗｔ％の添加量のＢａおよびＳｒで補填されている。また、サンプル６および７に用いた磁性材料は、サンプル１に対し、ＢａおよびＳｒが０．２ｗｔ％添加されている。
【００２２】
表１に示したように、基準となるサンプル１に対し、Ｂｉの一部と置換するように、あるいはＢｉに追加するようにＢ、Ｂａ、Ｓｒを添加した磁性材料を用いて作製されたサンプル２〜７は、焼結性に関わる収縮率や密度ρが同等であった。そして、サンプル２〜７は、サンプル１と同様に密度ρが５以上であり、十分に緻密であると言える。また、サンプル２〜７の比透磁率μ’は、サンプル１に対して若干大きくなったものの、飽和磁気強度Ｂｍと保持力Ｈｃは、同等以上となった。すなわち、比透磁率μ’を低くせずに高い磁気特性を維持することができた。そして、コアロスＰｃｖは、サンプル１よりも低減した。特に、Ｂｉの一部をＢ、Ｂａ、Ｓｒに置換したサンプル２〜４では、コアロスが大きく低減し、高周波特性に優れたものとなった。以上より、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含むＮｉ系フェライトを主成分とするとともに、副成分としてＢｉに加え、アルカリ土類金属であるＢａ、Ｓｒが添加された磁性材料は、低温焼成が可能で、実用的な高い磁気特性を備え、１ＭＨｚの高周波領域でもコアロスが低いものとなることが分かった。そして、ＢをＢａやＳｒで代替できることも分かった。
【００２３】
＝＝＝副成分の組成＝＝＝
表１に示したサンプル１〜７のうち、実施例に係る磁性材料に対応するサンプル３、４、６、７の特性を比較すると、磁気特性（Ｂｍ、Ｈｃ）は同等であったものの、コアロスＰｃｖ特性については、Ｓｒを含むサンプル４やサンプル７の方が、Ｂａを含むサンプル３や６よりも優れていた。そこで、サンプル３、４、６、７のうち、コアロスＰｃｖが最も高かったサンプル６の組成を敢えて基準の組成として採用した。そして、基準の組成に対し、主成分の組成を変えずに副成分の組成を変えたサンプルを作製し、各サンプルの磁気特性を測定した。
【００２４】
以下の表２に各サンプルにおける副成分の組成と磁気特性とを示した。
【００２５】
【表２】
2019064888.tif 000003
表２では、サンプル６に加え、表１に示したサンプル１、７の磁気特性も示した。また、表２では、１ＭＨｚでの比透磁率μ’の他に、ＢＨアナライザにて測定した周波数と比透磁率μ’との関係において、最も高い比透磁率μ’を示したときの周波数（ＭＨｚ）をμ’ピークとして示した。そして、磁性材料は、このμ’ピークが高いほど、より高い周波数での使用が可能なものとなる。
【００２６】
表２において、サンプル８は、特性評価の基準となるサンプル１に対し、ＢａやＳｒと同じアルカリ土類金属に属するＣａがＣａＣＯ３換算で０．２ｗｔ％添加されている。しかしながら、そのサンプル８の磁気特性は、同じ添加量のＢａやＳｒが含まれるサンプル６や７、さらには特性の良否判断の基準となるサンプル１の飽和磁束密度Ｂｍよりも低かった。したがって、磁気特性を向上させるために副成分として含ませるアルカリ土類金属は、ＢａあるいはＳｒである必要がある。
【００２７】
サンプル９〜１５は、サンプル６に対して所定の副成分が添加されていなかったり、所定の副成分の添加量が異なっていたりする。サンプル９は、サンプル６に対してＢａの添加量を０．４ｗｔ％に増量したサンプルであり、サンプル１よりも飽和磁束密度Ｂｍが１割程度劣化した。また、μ’ピークの周波数がサンプル１よりも僅かに低下した。
【００２８】
サンプル１０は、サンプル６に対してＣｏが含まれていないサンプルであり、サンプル１１は、Ｃｏの添加量がサンプル６の０．７ｗｔ％に対して１．１ｗｔ％に増量されている。そして、サンプル１０では、保磁力Ｈｃとμ’ピークの周波数がサンプル１に対して大きく劣化した。サンプル１１では、μ’ピークの周波数がサンプル１に対して１００ＭＨｚ以上高かったものの、飽和磁束密度Ｂｍがサンプル１に対して劣化した。
【００２９】
サンプル１２は、サンプル６の組成に対してＺｒが添加されていないサンプルであり、サンプル１３は、Ｚｒの添加量がサンプル６の０．５ｗｔ％に対して０．６ｗｔ％に増量されている。そして、サンプル１２では、μ’ピークの周波数がサンプル１よりも僅かに低かった。一方、Ｚｒの添加量を増量したサンプル１３では、飽和磁束密度Ｂｍと保磁力Ｈｃがサンプル１に対して低下した。
【００３０】
サンプル１４は、サンプル６の組成に対してＢｉが添加されていないサンプルであり、サンプル１５は、Ｂｉの添加量がサンプル６の０．５ｗｔ％に対して０．６ｗｔ％に増量されている。そして、サンプル１４では、μ’ピークの周波数がサンプル１よりも若干低下したが、飽和磁束密度Ｂｍと保磁力Ｈｃは、サンプル１よりも大きかった。Ｂｉの添加量を増量したサンプル１５では、μ’ピークの周波数がサンプル１よりも僅かに低く、飽和磁束密度Ｂｍと保磁力Ｈｃがサンプル１に対して低下した。
【００３１】
以上、表２に示したサンプル８〜１５の特性から、特性評価の基準となるサンプル１に対して特性を向上させるためには、副成分としてＣｏ、Ｚｒ、Ｂｉ、Ｂａを必ず含ませるとともに、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｂｉ、Ｂａの添加量を適正値に設定することである。そして、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｂｉ、Ｂａの添加量の適正値は、それぞれ、主成分に対して１．０ｗｔ％以下、０．５ｗｔ％以下、０．５ｗｔ％以下、０．３ｗｔ％以下となる。なお、本発明の実施例に係る磁性材料は、Ｃｏと、Ｚｒと、Ｂｉと、ＢａあるいはＳｒとが添加されているものである。そして、表１において、Ｓｒを添加した磁性材料を用いたサンプル４および７は、Ｂａを添加した磁性材料を用いたサンプル３および６の特性よりも大きく優れていた。したがって、表２に基づいて特定したＢａの添加量の適正値をＳｒの添加量の適正値として採用した磁性材料を用いたサンプルは、サンプル１よりも特性が優れているものと考えることができる。
【００３２】
＝＝＝主成分の組成＝＝＝
本発明の実施例に係る磁性材料は、Ｎｉ系フェライトを主成分としている。Ｎｉ系フェライトは、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕが所定の割合で含まれ、残部がＮｉとなる。Ｎｉ系フェライトは、８０ｍｏｌ％以上がＦｅとＮｉとで占められ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕの割合によって特性が大きく変化する。例えば、Ｎｉ系フェライトは、Ｆｅの割合が不足していれば飽和磁束密度Ｂｍが低下し、過剰であれば保磁力Ｈｃが低下する。そのため、Ｎｉ系フェライトの磁気特性や周波数特性を向上させるためには、Ｆｅの割合を適切に設定するとともに、ＺｎとＣｕを適切な割合で含ませる必要がある。
【００３３】
そこで、次に、表１や表２に示したサンプル６の組成を基準とし、このサンプル６に対して主成分の組成を変えたサンプルを作製した。そして、各サンプルの磁気特性を測定することで適切な主成分の組成を求めた。
【００３４】
以下の表３に作製したサンプルの組成を示した。
【００３５】
【表３】
2019064888.tif 000004
表３には、副成分の組成をサンプル６と同様としつつ、主成分であるＮｉ系フェライト中のＦｅ、Ｚｎ、Ｃｕの割合が異なるサンプル１６〜１９が示されている。表３に示したように、サンプル１６は、主成分であるＮｉ系フェライト中のＦｅの割合が３９ｍｏｌ％で、サンプル６のＦｅの割合よりも少なく、サンプル１７はＦｅの割合が４６ｍｏｌ％サンプル６のＦｅの割合よりも多い。サンプル１７は、サンプル６に対してＺｎの割合を過剰にしており、サンプル１８は、サンプル６に対してＣｕの割合を多くしている。
【００３６】
以下の表４にサンプル１６〜１８の磁気特性および周波数特性を示した。
【００３７】
【表４】
2019064888.tif 000005
表４では、特性を評価するための基準となるサンプル１と、基準となる組成を有するサンプル６の特性も示されている。表４に示したように、主成分中のＦｅの割合が少ないサンプル１６では、飽和磁束密度Ｂｍがサンプル１よりも低く、Ｆｅの割合が多いサンプル１７では、保磁力Ｈｃが低下した。また、μ’ピークの周波数もサンプル１に対して５％程度低下した。Ｚｎの割合を多くしたサンプル１９では、飽和磁束密度Ｂｍと保磁力Ｈｃがサンプル１よりも低下し、特に飽和磁束密度Ｂｍが大きく劣化した。
【００３８】
以上より、本発明の実施例に係る磁性材料の主成分は、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕを所定の割合で含むとともに残部をＮｉとしたＮｉ系フェライトであり、Ｆｅの割合が４０ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下であり、Ｚｎの割合が１０ｍｏｌ％以下であり、Ｃｕの割合が１５ｍｏｌ％以下である。
【００３９】
＝＝＝作用と効果＝＝＝
本発明の実施例に係る磁性材料は、主成分であるＮｉ系フェライト中の各組成の割合と、副成分となる各種添加剤の添加量が適正化されて、低温焼成が可能で、当該磁性体を焼成することで得られる焼結体は、従来と同等かより優れた磁気特性を有するとともに、高周波領域での使用が可能なものとなっている。このような実施例に係る磁性材料の効果については、例えば、以下の作用によるものと考えることができる。
【００４０】
まず、実施例に係る磁性材料では、Ｎｉ系フェライトにＣｏが添加されて高周波領域まで使用することが可能となっている。しかし、Ｃｏは焼結性を損なうことから、実施例に係る磁性材料ではＢｉ２Ｏ３が添加されて焼結性が改善される。また、比透磁率μ’も改善される。ところが、Ｂｉ２Ｏ３は、結晶成長を増加させて渦電流損失や高周波特性の劣化の原因となることから、実施例に係る磁性材料ではＺｒＯ２が添加されている。それによって、焼結体中の粒界にＺｒが析出しやすくなり、粒成長が抑制され、磁気特性に悪影響をおよぼす大きな磁歪などが発生し難くなっている。
【００４１】
また、表２に示した各サンプルの特性から、Ｂｉ２Ｏ３やＺｒＯ２は、過剰に添加すると、磁気特性を劣化させる原因になり得ることから、本実施例の磁性材料では、Ｂｉ２Ｏ３やＺｒＯ２の添加量を必要最小限としつつ、磁気特性を維持、あるいは向上させるためにＢａやＳｒが適量添加されている。ＢａやＳｒは、価数が３のＢｉとは異なり、価数が２のアルカリ土類金属であり、主成分において磁気特性に大きく関わる３価のＦｅの酸化物であるＦｅ２Ｏ３との反応が起こりにくいと考えることができる。なお、表２において、同じアルカリ土類金属であるＣａを添加したサンプル８では、磁気特性が劣化したことから、このサンプル８では、ＣａとＦｅ２Ｏ３との反応以外の何らかの原因により磁気特性が劣化したものと考えることができる。
【符号の説明】
【００４２】
ｓ１  主成分原料秤量・混合工程、ｓ２  仮焼成工程、ｓ３  粉砕工程、
ｓ４  副成分添加工程、ｓ５  造粒工程、ｓ６  成形工程、ｓ７  焼成工程
【図１】
2019064888.tif 000006