(57)【要約】【課題】１ＧＨｚ程度の高周波で高い透磁率を有するＺ型フェライト焼結体およびその製造方法を提供する。【解決手段】六方晶Ｚ型フェライト焼結体であって、測定範囲が２θ＝20〜80°であるＸ線回折パターンにおいて、六方晶Ｚ型フェライトの全ての回折ピークの積分強度和をΣＩ(hkl)とし、 (00l)面の回折ピークの積分強度和をΣＩ(00l)とした場合、ｆ=(P-P0)/(1-P0)（ここで、P=ΣＩ(00l)/ΣＩ(hkl)であり、P0は無配向の場合のPの値を示す）で与えられる配向度fが０．８以上である配向面を有し、焼結体の平均結晶粒径が4.0〜20.0μmの範囲である六方晶Ｚ型フェライト焼結体を特徴とする。【選択図】図１
2008050220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定範囲が２θ＝20〜80°であるＸ線回折パターンにおいて、六方晶Ｚ型フェライトの全ての回折ピークの積分強度和をΣＩ(hkl)とし、 (00l)面の回折ピークの積分強度和をΣＩ(00l)とした場合、ｆ=(P-P0)/(1-P0)（ここで、P=ΣＩ(00l)/ΣＩ(hkl)であり、P0は無配向の場合のPの値を示す）で与えられる配向度fが０．８以上である配向面を有し、焼結体の平均結晶粒径が4.0〜20.0μmの範囲である六方晶Ｚ型フェライト焼結体。
【請求項２】
前記配向面に平行な方向における１００ＭＨｚでの複素透磁率の実数部に対する１ＧＨｚでの複素透磁率の実数部の変化率が４０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の六方晶Ｚ型フェライト焼結体。
【請求項３】
焼結体密度が４.７５×１０３ kｇ/m3以上、かつ５.００×１０３ kｇ/m3未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の六方晶Ｚ型フェライト焼結体。
【請求項４】
体積抵抗率が104Ω・ｍ以上であることを特徴とする請求項1〜３のいずれかに記載の六方晶Ｚ型フェライト焼結体。
【請求項５】
前記六方晶Ｚ型フェライト焼結体は、機械加工面を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の六方晶Ｚ型フェライト焼結体。
【請求項６】
測定範囲が２θ＝20〜80°であるＸ線回折パターンにおいて、六方晶Ｚ型フェライトの全ての回折ピークの積分強度和をΣＩ(hkl)とし、 (00l)面の回折ピークの積分強度和をΣＩ(00l)とした場合、ｆ=(P-P0)/(1-P0)（ここで、P=ΣＩ(00l)/ΣＩ(hkl)であり、P0は無配向の場合のPの値を示す）で与えられる配向度fが０．８以上である配向面を有し、前記配向面に平行な方向における1GHzの複素透磁率の実数部が２２以上であることを特徴とする六方晶Ｚ型フェライト焼結体。
【請求項７】
比表面積が800〜4000m2/kgの範囲内である六方晶Ｚ型フェライト粉末を用いて磁界中で成形を行い成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼結する焼成工程とを有する六方晶Ｚ型フェライト焼結体の製造方法。
【請求項８】
前記六方晶Ｚ型フェライト粉末は、六方晶Ｚ型フェライト焼結体を粉砕して得られたものであることを特徴とする請求項７に記載の六方晶Ｚ型フェライト焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波用磁性材料に係るもので、特に数ＭＨｚから数ＧＨｚまでの高周波帯域においてチョークコイルやノイズ除去素子などの電子部品や電波吸収体に使用される六方晶Ｚ型フェライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や無線ＬＡＮ、パソコンなどの信号の高周波化に伴い、装置内部で使用される素子もまた高周波で使用可能なものが要求されている。このような要求に対し、従来用いられてきたスピネル系フェライトでは高周波帯域においてスネークの限界と呼ばれる周波数限界が存在するため使用することが困難となる。そこで六方晶系の結晶構造を有する六方晶フェライトがかかる周波数限界を超える高周波用材料として検討されている。
【０００３】
六方晶系フェライトの中でも特にＣｏを含有したＺ型フェライトが比較的高い透磁率を有し優れた高周波特性を示すことが知られている。またＣｏを含有するＺ型は磁化容易面を持つため成形時に外部から印加される回転磁場により結晶粒子のC軸方向を揃える操作(以降この操作を面配向と呼び、この操作が行なわれた面を配向面と呼ぶ。)を行うことが可能である。面配向を行うことにより、配向面内の透磁率の向上を図ることが可能である。
【０００４】
例えば、特許文献１では回転磁界を印加することにより、面配向されたＺ型フェライトが得られることが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特公昭３５−１１２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、Ｚ型フェライト結晶が面配向した焼結体が得られる旨の記述がある。しかしながら、配向の度合いは磁界の印加方法などの配向の条件に左右され、配向の度合いは必ずしも十分なものとはいえなかった。また、配向によって高められた透磁率を例えば１ＧＨｚ程度の高周波まで維持することは困難であった。これらの点に鑑み、本発明は、１ＧＨｚ程度の高周波で高い透磁率を有するＺ型フェライト焼結体およびその製造方法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】
【０００７】
本発明の六方晶Ｚ型フェライト焼結体は、測定範囲が２θ＝20〜80°であるＸ線回折パターンにおいて、六方晶Ｚ型フェライトの全ての回折ピークの積分強度和をΣＩ(hkl)とし、(00l)面の回折ピークの積分強度和をΣＩ(00l)とした場合、ｆ=(P-P0)/(1-P0)（ここで、P=ΣＩ(00l)/ΣＩ(hkl)であり、P0は無配向の場合のPの値を示す）で与えられる配向度fが０．８以上である配向面を有し、焼結体の平均結晶粒径が4.0〜20.0μmの範囲であることを特徴とする。前記配向度ｆが０．８以上である配向面を持つ六方晶Ｚ型フェライト焼結体は、該配向面内方向に高い透磁率を有し、さらに焼結体の平均結晶粒径を４．０〜２０．０μｍの範囲とすることにより、かかる高い透磁率が高周波まで維持され、その結果１ＧＨｚにおいて高い透磁率を有する。なお、Ｐ０すなわち無配向の場合のＰは、結晶粒の結晶方位がランダムな状態に対して測定されたＸ線回折パターンを用いて算出されるものであり、ここではPhilips Res. Rep., 12 491 (1957)におけるＺ型フェライトの回折パターンデータからＰ０は0.06を用いる。
【０００８】
また、前記六方晶Ｚ型フェライト焼結体において、前記配向面に平行な方向における１００ＭＨｚでの複素透磁率の実数部に対する１ＧＨｚでの複素透磁率の実数部の変化率が４０％以下であることが好ましい。かかる構成によれば高透磁率が、１ＧＨｚまで維持される。特に、１ＧＨｚ付近までの変化率を小さく抑えられるため、かかる周波数帯域用途に供される、六方晶Ｚ型フェライト焼結体を用いた高周波部品の設計が容易になる。かかる観点からは、前記変化率はより好ましくは２０％以下である。
【０００９】
さらに、前記六方晶Ｚ型フェライト焼結体において、焼結体密度が４.７５×１０３ kｇ/m3以上、かつ５.００×１０３ kｇ/m3未満であることが好ましい。焼結体密度を前記範囲とすることで、高い透磁率を得ることができる。
【００１０】
さらに、前記六方晶Ｚ型フェライト焼結体において、体積抵抗率が104Ω・ｍ以上であることが好ましい。かかる構成は、絶縁性確保、高周波用途への適用の観点から好適である。
【００１１】
さらに、前記六方晶Ｚ型フェライト焼結体は機械加工面を有することが好ましい。かかる構成によれば、配向が乱れやすい焼結体表面の一部が除去されているので、配向性に優れた部分で六方晶Ｚ型フェライト焼結体を構成することができる。
【００１２】
また、本発明の他の六方晶Ｚ型フェライト焼結体は、測定範囲が２θ＝20〜80°であるＸ線回折パターンにおいて、六方晶Ｚ型フェライトの全ての回折ピークの積分強度和をΣ(hkl)とし、(00l)面の回折ピークの積分強度和をΣ(00l)とした場合、ｆ=(P-P0)/(1-P0)（ここで、P=Σ(00l)/Σ(hkl)であり、P0は無配向の場合のPの値を示す）で与えられる配向度fが０．８以上である配向面を有し、前記配向面に平行な方向における1GHzの複素透磁率の実数部が22以上であることを特徴とする。前記配向度ｆが０．８以上である配向面を持つ六方晶Ｚ型フェライト焼結体は、該方向に高い透磁率を有し、前記配向面に平行な方向における1GHzの複素透磁率の実数部を２２以上を実現することも可能である。１ＧＨｚで２２以上の透磁率を有する六方晶Ｚ型フェライト焼結体は、該周波数用途に適用される電子部品に好適に用いることができる。
【００１３】
なお、上記構成は適宜組み合わせることも可能である。
【００１４】
本発明の六方晶Ｚ型フェライト焼結体の製造方法は、比表面積が800〜4000m2/kgの範囲内である六方晶Ｚ型フェライト粉末を用いて磁界中で成形を行い成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼結する焼成工程とを有することを特徴とする。かかる六方晶Ｚ型フェライト粉末を用いることにより、配向性に優れた六方晶Ｚ型フェライト焼結体を提供することが可能である。
【００１５】
さらに、前記六方晶Ｚ型フェライト焼結体の製造方法において、前記六方晶Ｚ型フェライト粉末は、六方晶Ｚ型フェライト焼結体を粉砕して得られたものであることが好ましい。前記範囲の比表面積を有する六方晶Ｚ型フェライト粉末を得るうえで、六方晶Ｚ型フェライト焼結体は粉砕性に優れ、比表面積を制御しやすい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１ＧＨｚ程度の高周波において、特定の面内方向に特に高い初透磁率を有するフェライト焼結体およびその製造方法を提供することができる。本発明のフェライト焼結体を使用することにより、高品質のチョークコイル、インダクタ、電波吸収体などを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施形態によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。本発明の原料として用いるフェライト焼結体は、本発明において特に規定する以外は、フェライトの製造に適用される通常の粉末冶金的方法によって製造することができる。通常の粉末冶金的方法とは以下のとおりである。例えば素原料を湿式のボールミルにて混合し、電気炉などを用いて仮焼することにより仮焼粉を得る。また得られた仮焼粉を湿式のボールミルなどを用いて粉砕し、得られた粉砕粉をプレス機により成形し例えば電気炉などを用いて焼成を行い、六方晶Ｚ型フェライト焼結体を得る。
【００１８】
本発明においては、前記成形に供する粉砕粉を、例えば以下のようにして作製する。上述のようにして得られた焼結体をジョークラッシャーやディスクミルなどを用いて粉砕し、粗粉を得る。得られた粗粉は振動ミル、ボールミル、ジェットミルなどを用いて粉砕を行い、微粉を得る。得られた微粉に水を加えてスラリーとし、成形空間に磁束を導くよう工夫された金型を用いて磁界を印加しながらプレスする。得られた成形体を乾燥処理した後、再焼結しフェライト焼結体を得る。この製造方法については、さらに詳しく後述する。
【００１９】
以下、本発明に係る六方晶Ｚ型フェライト焼結体について具体的に説明する。六方晶Ｚ型フェライトは代表的にはＢａ３Ｃｏ２Ｆ２４Ｏ４１で表される。六方晶Ｚ型フェライト焼結体は、かかる六方晶Ｚ型フェライト相を含む焼結体である。Ｂａの一部をＳｒで置換したり、Ｃｏの一部をＣｕ、Ｚｎ、Ｎｉのうち少なくとも一種で部分的に置換することも可能である。六方晶Ｚ型フェライト焼結体では、前記Ｚ相以外の他の六方晶フェライト相（Ｗ相、Ｙ相、Ｍ相）、スピネル相、ＢａＦｅ２Ｏ４相などの異相を一部に含んでいても良い。高い焼結体密度を得るうえでは、１７〜２１ｍｏｌ％のＢａＯ、６〜１３ｍｏｌ％のＣｏＯ、残部Ｆｅ２Ｏ３を主成分とすることが好ましい。さらに、前記主成分に対してＬｉをＬｉ２ＣＯ３換算で０.０５〜１.０質量％含有させることが好ましい。前記主成分組成範囲と前記Ｌｉの含有は、焼結体の高密度化に好適である。
【００２０】
さらに、Ｌｉと、さらにＳｉを複合的に含有させてもよい。Ｓｉと共にＬｉを含有させる場合には、特有の焼結体密度向上と初透磁率向上の相乗効果が得られる。Ｓｉは少量でもＬｉとの複合含有効果、体積抵抗率増加の効果を示すがＳｉＯ２換算で０.０５質量％未満ではこれらの実質的な効果が発揮されず、一方０.５質量％を超えると体積抵抗率が改善されなくなるとともに、初透磁率および焼結体密度の低下を招くので０.０５〜０.５質量％の範囲が好ましい。Ｌｉと複合で前記範囲のＳｉを含有させることにより、焼結体密度を４.９５×１０３ｋｇ／ｍ３以上、体積抵抗率を１０４Ω・ｍ以上としつつ、Ｌｉ含有による初透磁率向上効果を発揮させることができる。さらに、体積抵抗率向上のために、二価の金属イオンとしてＭｎをＭｎ３Ｏ４換算で０.０５〜５質量％含有させてもよい。
【００２１】
次に、本発明に係る六方晶Ｚ型フェライト焼結体の構成についてさらに詳述する。本発明に係る六方晶Ｚ型フェライト焼結体では、以下に示すような配向性を有する。焼結体の特定の面でＸ線回折を行い、配向度を以下のように決定する。まず、Ｘ線回折パターンにおいて、２θ＝20〜80°の範囲に含まれる、六方晶Ｚ型フェライトに由来する全ての回折ピークの積分強度和をとってΣＩ(hkl)とし、前記範囲に含まれる(00l)面の回折ピークの積分強度和をとってΣＩ(00l)とする。ここでΣＩ(hkl)は２０°〜８０°の２θ全体にわたって回折ピークを積分したものである。また、Ｉ(00l)とは(00l)面の回折線のピーク角度をθ(00l)とした時、θ(00l)-0.4°からθ(00l)+0.4°までの範囲で積分した値を示す。次にP=ΣＩ(00l)/ΣＩ(hkl)とし、Lotgeringの式（ｆ=(P-P0)/(1-P0)：J. Inorg. Nucl. Chem.,1959, Vol. 9, pp. 113 to 123.  参照）から配向度ｆを算出する。なお、前述のようにＰ０すなわち無配向の場合のＰは、結晶粒の結晶方位がランダムな状態に対して測定されたＸ線回折パターンを用いて算出されるものであり、ここではPhilips Res. Rep., 12 491 (1957)におけるＺ型フェライトの回折パターンデータから、Ｐ０として0.06を用いる。本発明に係る六方晶Ｚ型フェライト焼結体は、かかる配向度fが０．８以上である配向面を有する。かかる配向度ｆは面配向の指標であり、これが大きいことは面配向性が高いことを意味する。高透磁率を得るためには、前記配向度ｆは０．８４以上であることがより好ましい。
【００２２】
さらに、焼結体の平均結晶粒径を4.0〜20.0μmの範囲とすることにより、特に透磁率の周波数特性が向上する。例えば１００ＭＨｚにおける複素透磁率の実数部μ１００ＭＨｚに対する１ＧＨｚにおける複素透磁率の実数部μ１ＧＨｚの変化率（＝１００×（｜μ１００ＭＨｚ−μ１ＧＨｚ｜）／μ１００ＭＨｚ）が減少する。かかる変化率を４０％以下とすることも可能である。その結果１ＧＨｚ程度の高周波でも高い透磁率が得られる。例えば配向度ｆを０．８以上とし、平均結晶粒径の範囲をかかる範囲とすることで１ＧＨｚにおいて１８以上の透磁率を実現することが可能である。ここで焼結体の結晶粒径は、観察した結晶粒の内部に引くことのできる線分の内、最も長いもの（最大径）を長軸とし、長軸に直交し結晶粒の内部に引くことのできる線分の内、最も長いものを短軸とし、短軸および長軸の平均を個々の粒子の結晶粒径とした。平均結晶粒径は、任意の100個の粒子を評価しそれらの平均をとってもとめる。
【００２３】
また、高い配向度を得る観点からは、焼結体密度を４.７５×１０３ kｇ/m3以上、かつ５.００×１０３ kｇ/m3未満とするとよい。焼結体強度や透磁率の絶対値の観点からは、焼結体密度は高いことが好ましい。しかしながら、焼結体密度は高すぎるとむしろ配向性は低下する傾向を示す。したがって、焼結体密度向上による効果と配向性向上による効果とのバランスをとって高い透磁率を得るためには焼結体密度は４.７５×１０３ kｇ/m3以上、かつ５.００×１０３ kｇ/m3未満の範囲が好ましいのである。
【００２４】
上述の六方晶Ｚ型フェライト焼結体は、例えば以下に示す六方晶Ｚ型フェライト焼結体の製造方法を用いて得られる。すなわち、比表面積が800〜4000m2/kgの範囲内である六方晶Ｚ型フェライト粉末を用いて磁界中で成形を行い成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼結する焼成工程とを経て、六方晶Ｚ型フェライト焼結体を得る。通常、フェライト粉末は、焼結性を上げるため細かく粉砕したものを用いる。これに対して、本発明に係る六方晶Ｚ型フェライト焼結体の製造方法では、六方晶Ｚ型フェライト粉末の比表面積を800〜4000m2/kgに制御する。これによって、配向度ｆが０．８以上の高配向度、高透磁率を実現する。前記比表面積が小さすぎると焼結体密度が上がらず、配向度も低い。一方、比表面積が多きすぎると配向が低下する他、粗大粒が発生しやすくなる。800〜1500m2/kgとすることで１ＧＨｚにおいて２２以上の透磁率を有する六方晶Ｚ型フェライト焼結体を提供することも可能である。
【００２５】
また、配向は磁界中成形によって行う。磁界の印加方法は、回転磁界を用いる方法、同一面内方向で方向が変わる交番磁界を印加する方法、成形空間を回転させる方法などを用いればよい。かかる方法によって、面内配向した六方晶Ｚ型フェライト焼結体を得ることができる。また、成形は、乾式で行うことも可能であるが、配向性を上げるためには、六方晶Ｚ型フェライト粉末に水などの媒体を加えてスラリーとして、湿式で成形することが好ましい。スラリー濃度、すなわちスラリー中の六方晶Ｚ型フェライト粉末の重量割合は、50〜85%が好ましい。50%未満だと成形時に脱水のため多くの時間がかかり生産性が低下し、85%超となると粒子間の摩擦が増加し、粒子の回転が十分行なわれず、配向度が低くなるためである。
【００２６】
さらに、前記六方晶Ｚ型フェライト粉末は、通常のプロセスのように粉末の状態で仮焼を行い、粉砕することによって得ることも可能であるが、六方晶Ｚ型フェライト焼結体を粉砕して得る方法が粉砕性の観点から好ましい。配向するためには、六方晶Ｚ型フェライト粉末を構成する粒子は、単結晶であることが好ましい。この点、焼結体においては粒成長が進んでいるため、該焼結体を粉砕すれば単結晶である粒子を多く含んだ粉末を得やすい。したがって、六方晶Ｚ型フェライト焼結体を粉砕して粉末を得る方法は、磁界中配向に好適な粉末調整方法である。この場合、かかる粉砕に供する六方晶Ｚ型フェライト焼結体の平均結晶粒径は5〜200μｍであることが好ましい。
【００２７】
上記のように磁界中成形して得られた六方晶Ｚ型フェライト焼結体は、表面付近に配向の乱れが生じる場合がある。したがって、表面を加工で削除することで、焼結体全体において配向度の高い部分の割合が増え、高い透磁率を得る上で有利である。また表面を加工で削除することは、焼結体内における配向、ひいては透磁率のばらつきを抑制することにつながる。加工は、焼結体の少なくとも一部が加工されていればよい。研磨、切断いずれによる加工面であっても、表面を削除することになる。
【実施例】
【００２８】
先ず、主成分組成がＦｅ２Ｏ３：７０．２mol%、ＢａＯ：１８．８mol%、ＣｏＯ：１１.０mo%のような割合となるよう、Ｆｅ２Ｏ３、ＢａＣＯ３、Ｃｏ３Ｏ４を秤量し、この主成分に対しＭｎ３Ｏ４：3.0質量%、Ｌｉ２ＣＯ３：0.4質量%、ＳｉＯ２：0.13質量%の割合になるようにＭｎ３Ｏ４、Ｌｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２をそれぞれ添加し、湿式ボールミルにて１６時間混合した。なお、Ｍｎ３Ｏ４、Ｌｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２については仮焼後に行う粉砕時に加えてもよい。次にこれを大気中１２００℃で２時間仮焼した。この仮焼粉を湿式ボールミルにて１８時間粉砕した。作製した粉砕粉にバインダー（ＰＶＡ）を添加し、造粒した。造粒後圧縮成形し、その後、酸素雰囲気中１３００℃で３時間焼結した。得られた焼結体をジョークラッシャーで砕きディスクミルにて粗粉砕を行い、粗粉砕粉を得た。得られた粗粉砕粉を振動ミルにて中粉砕し、中粉砕粉を得た。更に得られた中粉砕粉を更にボールミルにて微粉砕を行った。このときボールミルの粉砕時間を変え、粒径の異なる微粉砕粉を得た（粉体1〜５）。これらの粉砕粉について、その比表面積をガス吸着法（ＢＥＴ法）により、Macsorb社製 Model-1201を用いて評価した。さらに、粉体１〜５に対し純水を加え７５ｗｔ％のスラリーとし、回転磁界中で湿式成形した。ここで成形圧は0.25ton/cm2とし、０.４８ＭＡ／ｍの回転磁界をプレス方向と直行する方向に印加した。得られた成形体を1310°で焼結し、得られた焼結体試料の配向度を表１に示した。さらに、焼結温度を1310℃、1330℃、1350℃と変えて焼結した焼結体も得た。それぞれの焼結体の回転磁界を印加した面（以降配向面と呼ぶ）におけるＸＲＤ(X-ray-diffraction)測定を行い、Lotgeringの式から配向度ｆを評価した。測定範囲は２θ＝20〜80°とし、該範囲のＸ線回折パターンにおいて、六方晶Ｚ型フェライトの全ての回折ピークの積分強度和をΣＩ(hkl)、(00l)面の回折ピークの積分強度和をΣＩ(00l)とし、ｆ=(P-P0)/(1-P0)（ここで、P=ΣＩ(00l)/ΣＩ(hkl)であり、P0は無配向の場合のPの値を示す）で配向度fを求めた。ここでΣＩ(hkl)は２０°〜８０°の２θ全体にわたって回折ピークを積分した。また、Ｉ(00l)は(00l)面の回折線のピーク角度をθ(00l)とした時、θ(00l)-0.4°からθ(00l)+0.4°までの範囲で積分した。
【００２９】
透磁率は磁路が配向面に平行となるようなリング試料を切り出し、インピーダンスメータ４２９１Ｂ（Ｈｅｗｌｅｔｔ・Ｐａｃｋａｒｄ社製）にて10MＨｚ〜1.8GHzまでの透磁率を測定した。また周波数特性において実数部μ’と虚数部μ’’が交わる点をクロスポイントとし、その周波数をクロスポイント周波数ｆｃとして、周波数特性の指標の一部とした。配向面が表面となるように試料を切り出し、該表面を鏡面研磨後、エッチング処理を行い、ＳＥＭ(Scanning electron microscopy)にて観察した。これにより焼結体の結晶粒径を評価した。結晶粒の粒径とは観察した結晶粒の内部に引くことのできる線分の内、最も長いもの（最大径）を長軸とし、長軸に直交し結晶粒の内部に引くことのできる線分の内、最も長いものを短軸とし、短軸および長軸の平均を個々の粒子の粒径と定義した。本測定で任意の100個の粒子を評価しそれらの平均をとり平均粒径とした。また配向面をEBSP(electron back scattering pattern：TSL社製  OIM version4.6)により方位測定した。観察領域は200μm×300μmとし、ビームのステップ間隔は1μmとした。各測定ポイントから得られた方位情報に基づき結晶のC軸方向と試料板面との方位差を各ポイントについて求め、同じ方位差を持つポイント数をカウントし方位差分布図を得た。方位差分布図より下記式（式１）により結晶のＣ軸平均方位差θＡＶを算出した。ここでθとは各測定ポイントのＣ軸方向と試料板面の方位差でありI(θ)とはあるθにおける強度（方位差θを示すホ゜イント数）を示す。
θＡＶ＝∫θI(θ)ｄθ／∫I(θ)ｄθ  （式１）
また体積抵抗率は1.5×1.5×5.0mmの直方体形状に加工し、長手方向に電流が流れるよう両端に導電性ヘ゜ーストを塗布し電極を付け絶縁抵抗計を用いて2端子法にて測定した。またこの長手方向は配向面内の任意の一方向となるよう切り出した。
【００３０】
【表１】
2008050220.tif 000003
【００３１】
【表２】
2008050220.tif 000004
【００３２】
表１より粉体が細かくなるほど得られる焼結体の密度が向上することが分かる。ここで粉体１では焼結体強度が不足で実用に向かず、粉体５では粗大粒が発生しこれもまた実用上適さない。比表面積が800〜4000m2/kgの範囲内である粉体２〜４では、０．８以上の配向度を示している。具体的には、１０８０〜２３５０m2/kgの比表面積で０．８４以上の配向度が得られている。また、表２の結果から、同じ粉体を用いて、同じ焼結温度で焼結する場合、回転磁界を印加することで配向度が向上し、100MHzおよび1GHzの透磁率が共に向上する傾向にあることが分かる。また異なる粉体を原料として用いた場合を比較すると、最も粗い比表面積８００m2/kg未満の粉体１で配向度fは0.14と低く、比表面積１０８０〜１２７０m2/kgの粉体2及び3で、配向度fは0.85を超える高い配向度が得られる。それ以上細かくなると配向度は低下する傾向を示し、比表面積が4000m2/kgを超える粉体5では配向度は大きく低下することが分かる。また、比較例７，８の焼結体では粗大粒が発生していた。
【００３３】
表２より配向度f=0.84以上を示す試料は100MHzで20を超える高い透磁率を示すようになる。また密度4.75×１０３ kg/m3以上で且つf=0.84以上となると100MHzで27を超える高い透磁率が得られるようになることが分かる。
【００３４】
また、表２よりクロスポイント周波数が高いほど透磁率変化率が小さくなる傾向がある。クロスポイント周波数は材料の共鳴周波数が高くなるほど高くなるものと考えられるため、クロスポイント周波数が高いほどZ型フェライトが持つ優れた周波数特性を生かすことができる。図１に実施例４と比較例４の比透磁率の実数部及び虚数部の周波数特性を示した。図より透磁率の虚数部は低周波側から高周波になるに従い増加し、やがて透磁率の実数部と交差する。クロスポイント周波数とはこの交点の周波数のことである。高いクロスポイント周波数を持つほど高周波まで透磁率実数部の低下が起こらないため、高周波用ノイズ素子用の材料として望ましいことが分かる。配向度ｆが０.８以上であるとともに、焼結体の平均結晶粒径が４.０〜２０.０μｍの範囲である実施例４ではクロスポイント周波数ｆｃが０.８５ＧＨｚを超え、優れた周波数特性を示す。表２よりクロスポイント周波数が0.85GHzを下回ると透磁率変化率が２０％を超え、高周波特性が低下することが分かる。特にクロスポイント周波数が0.85GHzより高く、配向度がf=0.84以上である場合、1GHzで22以上の優れた透磁率を示すようになる。
【００３５】
次に、実施例１、３、４、５、６及び比較例４について焼結体の平均結晶粒径を評価した結果を表３に示す。平均結晶粒径が20.0μm以下で、透磁率変化率は４０％以下となり、１GHzでの透磁率が１８以上となる。配向度０．８５以上かつ、平均結晶粒径４．０〜２０．０μmの範囲では２２以上の透磁率、２０％以下の透磁率変化率となっている。また表２より焼結体の焼結体密度が向上するほどクロスポイント周波数ｆｃが低下する傾向が分かり、焼結体密度を5.0×１０３ kg/m3以下とすることでクロスポイント周波数ｆｃ≧0.85GHzとなる。さらに焼結体密度が5.0×１０３ kg/m3未満である実施例１〜５では配向度０．８５以上、２２以上の透磁率、平均結晶粒径４．０〜２０．０μmとなり、１ＧＨｚにおいて２２以上の透磁率、２０％以下の透磁率変化率が実現されている。
【００３６】
また、体積抵抗率の評価結果を表４に示すが、焼結体密度が向上するほど体積抵抗率は低下する傾向があることが分かる。表より焼結体密度を５.２×１０３kg/m3以下とすることで１０４Ω・ｍを超える高い体積抵抗率が得られることがわかる。
【００３７】
【表３】
2008050220.tif 000005
【００３８】
【表４】
2008050220.tif 000006
【００３９】
また図２に実施例３の角度差分布を示した。図２および前記したθＡＶを算出する式により実施例３のθＡＶは１３°であることが求められた。また同様に比較例３のθＡＶは４６°と求められた。角度差分布の広がりが同程度であるとすれば、配向度が高くなるほどθＡＶは０に近づき高い透磁率をえることができる。特にθＡＶが２５°以下であるとき高い透磁率が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】透磁率の周波数特性を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の六方晶Ｚ型フェライト焼結体の配向性をＥＢＳＰ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂａｃｋ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｐａｔｔｅｒｎ）で評価した結果である。
【図１】
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【図２】
2008050220.tif 000008