(57)【要約】【課題】  微小な粒径を有する磁性体粒子であっても誘電体材料中で均一に分散して配することが容易である磁性誘電体材料及びその製造方法を提供する。【解決手段】  誘電体粒子２が内部に分散して含有された樹脂製の基体３の少なくとも一方の面に磁性体粒子４が分散して付着されたフィルム５が、複数積層されたことを特徴とする。【選択図】  図１
2005231302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体粒子が内部に分散して含有された樹脂製の基体の少なくとも一方の面に磁性体粒子が分散して付着されたフィルムが、複数積層されたことを特徴とする磁性誘電体材料。
【請求項２】
樹脂製の基体と該基体の少なくとも一方に形成された誘電体層とを備え、いずれか一方の面に磁性体粒子が分散して付着されたフィルムが、複数積層されたことを特徴とする磁性誘電体材料。
【請求項３】
前記磁性体粒子の粒径は１０ｎｍ以下であり、１ｎｍ以上５ｎｍ以下の間隔で分散して付着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁性誘電体材料。
【請求項４】
誘電体粒子が内部に分散して含有された樹脂製の基体の少なくとも一方の面に磁性体粒子が分散して付着されたフィルムを製作するフィルム製作工程と、
該フィルムを複数枚積層する積層工程とを有することを特徴とする磁性誘電体材料の製造方法。
【請求項５】
基体と該基体の少なくとも一方に形成された誘電体層とを備え、いずれか一方の面に磁性体粒子が分散して付着されたフィルムを製作するフィルム製作工程と、
該フィルムを複数枚積層する積層工程とを有することを特徴とする磁性誘電体材料の製造方法。
【請求項６】
前記フィルム製作工程が、磁性体粒子を付着させる付着工程を有し、
該付着工程が、スパッタによって磁性体粒子を付着させることを特徴とする請求項４又は５に記載の磁性誘電体材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波帯で使用する回路基板や電子部品に用いられる磁性誘電体材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高周波帯域での使用に対応するため、高周波帯域で使用する回路基板や電子部品に用いることができるように、高周波帯域においても透磁率の高い磁性材料が求められている。ここで、磁性体粒径を小さくすることにより、高周波帯域まで透磁率が高い値を示すことが知られている。
そこで、磁性体粒子の表面を誘電体層又は絶縁体層により被覆し、この被覆した粒子を樹脂で形成された基体中に分散して配置することによって粒径の小さい磁性体粒子を有する磁性誘電体材料が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、磁性体粒子と誘電体または絶縁体の粒子とをスパッタリング法によって堆積することによって、図６に示すように誘電体材料２１中に粒径１０ｎｍ以下の磁性材料の粒子２２が１〜５ｎｍの間隔で均一に分散して配置された磁性誘電体材料２３が提案されている（例えば、非特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００１−３３８８１３号公報  （第１図）
【非特許文献１】藤本、外３名、「セラミックス」、２００３年、日本セラミックス協会、第３８巻、７月号、ｐ．５１０−５１４
【非特許文献２】池田、外２名、「（Ｃｏ−Ｆｅ）−Ａｌ−Ｏ薄膜の微小構造と磁気特性（Microstructure and Magnetic Properties of (Co-Fe)-Al-O Thin Films）」、２００２年、米国セラミックス学会（J.Am.Ceram.Soc.）、第８５巻、第１号、ｐ．１６９−１７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術には、以下の課題が残されている。すなわち、ＧＨｚ帯域のようなより高い周波数帯域で高い透磁率を有する磁性誘電体材料とするためにより小さい磁性体粒子を用いることが考えられる。しかし、前者の磁性誘電体材料では、磁性体粒子の表面に誘電体層又は絶縁体層を形成する際に、誘電体又は絶縁体の原料である各種塩の混合溶液中に磁性体粒子を分散させて高温の雰囲気中に噴霧する噴霧熱分解法を用いている。このため、粒径１０ｎｍ以下の磁性体の粒子を分散させた状態のまま噴霧させることが困難であり、単体の磁性体粒子で誘電体又は絶縁体に被覆されずに複数の磁性体粒子が凝集した状態で誘電体又は絶縁体に被覆され、単体の磁性体粒子を核としたような構造とはならない虞がある。
また、後者の磁性誘電体材料では、磁性体粒子と誘電体または絶縁体の粒子とをスパッタリング法によって堆積することで磁性誘電体材料を形成している。このため、所望の厚みを有する磁性誘電体材料を形成するには長時間を必要とするので、製造することが困難である。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、微小な粒径を有する磁性体粒子であっても誘電体材料中で均一に分散して配することが容易である磁性誘電体材料及びその製造方法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】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明に係る磁性誘電体材料は、誘電体粒子が内部に分散して含有された樹脂製の基体の少なくとも一方の面に磁性体粒子が分散して付着されたフィルムが、複数積層されたことを特徴とする。
また、本発明に係る磁性誘電体材料は、樹脂製の基体と該基体の少なくとも一方に形成された誘電体層とを備え、いずれか一方の面に磁性体粒子が分散して付着されたフィルムが、複数積層されたことを特徴とする。
【０００６】
これらの発明によれば、誘電体材料上に磁性体粒子層を形成した積層体を複数積層することによって、誘電体材料中に微小な磁性体粒子が均一に分散して配された磁性誘電体材料を容易に得ることができる。
【０００７】
また、本発明に係る磁性誘電体材料は、前記磁性体粒子の粒径は１０ｎｍ以下であり、１ｎｍ以上５ｎｍ以下の間隔で分散して付着されていることが好ましい。
この発明によれば、磁性体粒子を単磁区構造とすることができ、例えばＧＨｚ帯域のような高周波帯域まで透磁率が高い値を示す磁性誘電体材料とすることができる。
【０００８】
また、本発明に係る磁性誘電体材料の製造方法は、誘電体粒子が内部に分散して含有された樹脂製の基体の少なくとも一方の面に磁性体粒子が分散して付着されたフィルムを製作するフィルム製作工程と、該フィルムを複数枚積層する積層工程とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る磁性誘電体材料の製造方法は、基体と該基体の少なくとも一方に形成された誘電体層とを備え、いずれか一方の面に磁性体粒子が分散して付着されたフィルムを製作するフィルム製作工程と、該フィルムを複数枚積層する積層工程とを有することを特徴とする。
これらの発明によれば、誘電体材料上に磁性体粒子層を形成した積層体を複数積層することによって、誘電体材料中に磁性体粒子が均一に分散して配された磁性誘電体材料を容易に製造することができる。
【０００９】
また、本発明に係る磁性誘電体材料の製造方法は、前記フィルム製作工程が、磁性体粒子を付着させる付着工程を有し、該付着工程が、スパッタによって磁性体粒子を付着させることが好ましい。
この発明によれば、スパッタによって磁性体粒子を均一に分散させて付着させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、粒径１０ｎｍ以下の磁性体粒子であっても誘電体材料中に均一に分散して配された磁性誘電体材料を容易に得ることができる。したがって、ＧＨｚ帯域のような高周波帯域においても高透磁率を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る磁性誘電体材料の第１の実施形態について、図１を参照しながら説明する。
本実施形態による磁性誘電体材料１は、図１に示すように、内部に誘電体粒子２が分散して配された樹脂製の基体３の一方の面に、磁性体材料で形成された粒径１０ｎｍ以下の磁性体粒子４が１〜５ｎｍ間隔で分散して配されたフィルム５を、複数枚積層することによって構成されている。
【００１２】
基体３の樹脂材料は、例えばポリイミドなどの樹脂で構成される。また、誘電体粒子２は、高周波帯域での損失が少ない、例えばＢａＭｇＴａＯ３で構成され、磁性体粒子４は、Ｃｏ−Ｆｅで構成されている。
【００１３】
次に、以上の構成からなる磁性誘電体材料１の製造方法について図２を参照しながら説明する。
先ず、フィルム製作工程を行う。これは、誘電体粒子２が分散して含有された基体３を製作する（図２（ａ））。
次に、この基体３の表面に、スパッタによって粒径が１０ｎｍ以下の磁性体粒子４を１〜５ｎｍ間隔で均一に分散させて付着させる付着工程を行うことによりフィルム５が製作される（図２（ｂ））。
【００１４】
続いて、積層工程を行う。積層工程は、フィルム５を複数枚積層して（図２（ｃ））、熱圧着を行うことにより磁性誘電体材料１が製造される（図２（ｄ））。
このようにして製造された磁性誘電体材料１は、例えば両面にヘリカル状のアンテナパターンが形成されたアンテナ装置などの各電子部品に用いられる。
【００１５】
このように、本実施形態に係る磁性誘電体材料１及びこの製造方法によれば、粒径が１０ｎｍ以下の磁性体粒子４であっても誘電体材料中に均一に分散して配された磁性誘電体材料を容易に得ることができる。したがって、単磁区構造を取ることが可能であるため、ＧＨｚ帯域のような高周波帯域であっても高い透磁率を有する磁性誘電体材料が得られる。
【００１６】
次に、本発明に係る磁性誘電体材料の第２の実施形態について図３を参照しながら説明する。
なお、ここで説明する実施形態はその基本的構成が上述した第１の実施形態と同様であり、上述の第１の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図３においては、図１と同一構成要素に同一符号をし、この説明を省略する。
【００１７】
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態における磁性誘電体材料１のフィルム５では誘電体粒子２を分散して配置した基体３の一方の面に磁性体粒子４を分散して付着させた構造であるのに対して、第２の実施形態における磁性誘電体材料１０のフィルム１１では、図３（ｂ）に示すように、樹脂製の基体３一方の面上に誘電体材料による誘電体層１２を形成し、基体３の他方の面上に磁性体粒子４を分散して付着させた構造としている点である。したがって、磁性誘電体材料１０は、このフィルム１１を複数積層して構成される。
【００１８】
次に、以上の構成からなる磁性誘電体材料１０の製造方法について図４を参照しながら説明する。
先ず、フィルム製作工程を行う。これは、基体３の一方の面上にＣＶＤ法により誘電体層１２を形成する（図４（ａ））。次に、基体３の他方の面上に、上述と同様にして付着工程により磁性体粒子４を分散させて付着させることによりフィルム１１が製作される（図４（ｂ））。
続いて、上述と同様に積層工程を行う。積層工程は、フィルム１１を複数枚積層して（図４（ｃ））、熱圧着を行う（図４（ｄ））。
以上のようにして磁性誘電体材料１０が製造される。
【００１９】
この磁性誘電体材料１０及びこの製造方法は、第１の実施形態に係る磁性誘電体材料２と同様の作用、効果を有する。
【００２０】
なお、本実施形態における磁性誘電体材料１０のフィルム１１では、基体３の一方の面に誘電体層１２が形成され、他方の面に磁性体粒子４が形成されたが、図５に示すように、基体３の一方の面に誘電体層１２を形成し、その上に磁性体粒子４を形成したフィルム１５を複数積層して構成してもよい。この場合、フィルム１５を複数積層することで、磁性誘電体材料１０と同様の構成とすることができる。
【００２１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、誘電体としては、ＢａＭｇＯ３の他に、ＢａＴａＯ３、Ｂａ（Ｚｎ、Ｔａ）Ｏ３、Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０、（Ｚｎ、Ｓｎ）ＴｉＯ４、ＢａＯ−Ｓｍ２Ｏ３−ＴｉＯ２、ＢａＯ−Ｎｄ２Ｏ３−ＴｉＯ２などがある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁性誘電体材料を示すもので、（ａ）は磁性誘電体材料の模式的な断面図であり、（ｂ）はフィルムの模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る磁性誘電体材料の製造方法を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る磁性誘電体材料を示すもので、（ａ）は磁性誘電体材料の模式的な断面図であり、（ｂ）はフィルムの模式的な断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る磁性誘電体材料の製造方法を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るフィルムの他の形態を示す模式的な断面図である。
【図６】従来の磁性体粒子の分散状態を示した磁性誘電体材料の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、１０  磁性誘電体材料
２  誘電体粒子
３  基体
４  磁性体粒子
５、１１、１５  フィルム
１２  誘電体層
【図１】
2005231302.tif 000003
【図２】
2005231302.tif 000004
【図３】
2005231302.tif 000005
【図４】
2005231302.tif 000006
【図５】
2005231302.tif 000007
【図６】
2005231302.tif 000008