(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体層と内部電極層が積層され、一体焼結体からなる高周波回路素子であり、前記磁性体層が、（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-yＣｕy）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3を主成分組成とし、かつ、Ｙ型またはＭ型六方晶フェライトを主要相とする磁性体材料であって、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３の範囲にある高周波用磁性体材料からなり、かつ、前記内部電極層は、Ａｇ比率の高いＡｇ／Ｐｄ電極、またはＡｇ電極であることを特徴とする高周波回路素子。
【請求項２】
磁性体層と内部電極層が積層され、一体焼結体からなる高周波回路素子であり、前記磁性体層が、（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-y-zＣｕyＭｅz）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3（但し、Ｍｅは、Ｎｉ、ＭｇおよびＺｎから選ばれる少なくとも１種）を主成分組成とし、かつ、Ｙ型またはＭ型六方晶フェライトを主要相とする磁性体材料であって、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、０＜ｚ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３の範囲にある高周波用磁性体材料からなり、かつ、前記内部電極層は、Ａｇ比率の高いＡｇ／Ｐｄ電極、またはＡｇ電極であることを特徴とする高周波回路素子。
【請求項３】
磁性体層と内部電極層が積層され、一体焼結体からなる高周波回路素子であり、前記磁性体層が、（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-y-zＣｕyＺｎz）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3を主成分組成とし、かつ、Ｙ型またはＭ型六方晶フェライトを主要相とする磁性体材料であって、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、０＜ｚ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３の範囲にある高周波用磁性体材料からなり、かつ、前記内部電極層は、Ａｇ比率の高いＡｇ／Ｐｄ電極、またはＡｇ電極であることを特徴とする高周波回路素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の高周波回路素子において、前記高周波用磁性体材料は、前記主成分組成に対して、Ｂｉ2Ｏ3を０．１〜３０重量％添加したことを特徴とする、高周波回路素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波用磁性体材料を用いた高周波回路素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話、無線ＬＡＮなどの移動体通信機等の回路部品として、インダクタンス素子、インピーダンス素子がある。このうち、インダクタンス素子は、インピーダンスマッチング回路用部品、共振回路用部品、チョークコイル用部品として用いられている。また、インピーダンス素子は、ノイズ除去用部品として用いられている。近年、これらの機器の高周波化に伴い、これら機器に用いられる回路部品にも、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯で使用可能な特性が求められている。
【０００３】
そこで、六方晶フェライト材が、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯で使用できる材料として提案されている。この材料はスピネルフェライトの周波数限界を超えた周波数帯まで透磁率を有している。なお、ここでいう六方晶フェライトとは、ｃ軸に対して垂直な面内に磁化容易軸を持つ、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、１９５７年初頭にフィリップス社から報告されたものである。
【０００４】
フェロックスプレーナ型フェライトの代表的な磁性材料としては、Ｃｏ置換系Ｚ型六方晶フェライト：３ＢａＯ・２ＣｏＯ・１２Ｆｅ2Ｏ3（Ｃｏ2Ｚ）、Ｃｏ置換系Ｙ型六方晶フェライト：２ＢａＯ・２ＣｏＯ・６Ｆｅ2Ｏ3（Ｃｏ2Ｙ）、Ｃｏ置換系Ｗ型六方晶フェライト：ＢａＯ・２ＣｏＯ・８Ｆｅ2Ｏ3（Ｃｏ2Ｗ）等の基本組成が有名である。
【０００５】
上記フェロックスプレーナ型フェライトの中でも、Ｙ型六方晶フェライトはｃ面の垂直方向に大きな異方性磁界を有し、透磁率の限界周波数が高い。Ｙ型六方晶フェライトの代表組成であるＣｏ置換系Ｙ型六方晶フェライト：２ＢａＯ・２ＣｏＯ・６Ｆｅ2Ｏ3（Ｃｏ2Ｙ）は、数ＧＨｚ帯まで一定値の透磁率を保持しており、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯で使用する磁性材料として有望である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フェロックスプレーナ型六方晶フェライトの相対Ｘ線密度（焼結体密度のＸ線理論密度に対する相対比率）が９０％以上を得られる焼成温度は１１５０℃と高い。
【０００７】
インダクタンス素子やインピーダンス素子として、磁性体層と比抵抗の低いＡｇ、Ａｇ／Ｐｄの内部導体から積層体を一体焼成して製造する。したがって、積層体内部でＡｇ成分の拡散や内部導体の断線が発生しないことが必要である。そのため、磁性体材料として、少なくとも１１００℃以下、さらに１０００℃以下の焼成温度で、相対Ｘ線密度が９０％以上得られるものが要求される。すなわち、相対Ｘ線密度が９０％以上あれば、素子の機械強度上、実用的なインダクタンス素子またはインピーダンス素子を作製できる。
【０００８】
フェロックスプレーナ型六方晶フェライトについては特開平９−１６７７０３号公報に開示されている。しかしながら、上記公報には、六方晶フェライトが、組成式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａＭｅＯ・ｂＦｅ2Ｏ3や、組成式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｍｅ1-yＣｕy）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3において、ｂ／ａ比率を２．２以上３未満として、低温焼結化することは記載されていない。また、同公報では、ＢａサイトをＰｂで置換する記載があるが、Ｓｒで置換する記載はなく、かつ、Ｓｒで置換することによる六方晶フェライトの低温焼結効果についての記載がない。
【０００９】
このほかにフェロックスプレーナ型六方晶フェライトについて特開平９−２４６０３１号公報でも取り上げられている。しかし、特開平９−２４６０３１号公報には、Ｚ型六方晶フェライトの低温焼結化が開示されているのみである。
【００１０】
そこで本発明の目的は、インピーダンス素子用として、Ａｇ導体やＡｇ／Ｐｄ導体を内部導体とし、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯におけるノイズ除去特性に優れた高周波用磁性体材料を提供することにある。
【００１１】
また、ノイズを吸収する透磁率の虚数部μ''が１ＧＨｚまでの周波数帯では小さく、１ＧＨｚ以上では大きく、かつ、焼結密度が高いＹ型またはＭ型六方晶フェライトが得られる、高周波用磁性体材料を提供することにある。
【００１２】
また、インダクタンス素子用として、数ＧＨｚ帯でのＱm値（透磁率の実数部μ'／透磁率の虚数部μ''）が高く、かつ、焼結密度が高いＹ型六方晶フェライトが得られる、高周波用磁性体材料を提供することにある。
【００１３】
さらに、このような高周波用磁性体材料により、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯で使用可能なインダクタンス素子やインピーダンス素子を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明における第１の発明は、磁性体層と内部電極層が積層され、一体焼結体からなる高周波回路素子であり、前記磁性体層が、（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-yＣｕy）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3を主成分組成とし、かつ、Ｙ型またはＭ型六方晶フェライトを主要相とする磁性体材料であって、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３の範囲にある高周波用磁性体材料からなり、かつ、前記内部電極層は、Ａｇ比率の高いＡｇ／Ｐｄ電極、またはＡｇ電極であることを特徴とする高周波回路素子である。
【００１５】
本発明における第２の発明は、磁性体層と内部電極層が積層され、一体焼結体からなる高周波回路素子であり、前記磁性体層が、（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-y-zＣｕyＭｅz）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3（但し、Ｍｅは、Ｎｉ、ＭｇおよびＺｎから選ばれる少なくとも１種）を主成分組成とし、かつ、Ｙ型またはＭ型六方晶フェライトを主要相とする磁性体材料であって、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、０＜ｚ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３の範囲にある高周波用磁性体材料からなり、かつ、前記内部電極層は、Ａｇ比率の高いＡｇ／Ｐｄ電極、またはＡｇ電極であることを特徴とする高周波回路素子である。
【００１６】
本発明における第３の発明は、磁性体層と内部電極層が積層され、一体焼結体からなる高周波回路素子であり、前記磁性体層が、（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-y-zＣｕyＺｎz）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3を主成分組成とし、かつ、Ｙ型またはＭ型六方晶フェライトを主要相とする磁性体材料であって、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、０＜ｚ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３の範囲にある高周波用磁性体材料からなり、かつ、前記内部電極層は、Ａｇ比率の高いＡｇ／Ｐｄ電極、またはＡｇ電極であることを特徴とする高周波回路素子である。
【００１７】
本発明における第４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の高周波回路素子において、前記高周波用磁性体材料は、前記主成分組成に対して、Ｂｉ2Ｏ3を０．１〜３０重量％添加したことを特徴とする、高周波回路素子である。
【００２０】
本発明の高周波用磁性体材料における特徴は、組成式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａＭｅＯ・ｂＦｅ2Ｏ3において、ｂ／ａ比率を２．２以上で３未満とすることにより、１１００℃以下の低温焼結で、相対Ｘ線密度が９０％以上の焼結体を得ることを可能にする点である。本発明の高周波用磁性体材料によれば、Ｙ型またはＭ型を主要相とする六方晶フェライト焼結体を得ることができる。ここで、ＭｅＯのＭｅとしては、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、ＭｎおよびＺｎから選ばれる少なくとも１種がある。これらの金属元素は２価金属であり、いずれも互いにイオン半径が近いものである。したがって、ＭｅとしてＣｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、ＭｎおよびＺｎから選択することにより低温焼結効果を達成することができる。ちなみに、各２価金属のイオン半径についてここで明かにしておくと、Ｃｏは０．７２Å、Ｎｉは０．６９Å、Ｃｕは０．７２Å、Ｍｇは０．６６Å、Ｍｎは０．８０Å、Ｚｎは０．７４Åである。さらにその他の金属についても併せて示しておくと、Ｂａは１．３４Å、Ｓｒは１．１３Å、Ｆｅは０．７４Å、Ｏは１．４０Åである。なお、本発明にかかる高周波用磁性材料について、焼結体にＹ型六方晶フェライトが主要相として存在することの確認は、焼結体をＸ線回折（ＸＲＤ）分析し、その結果を数式１にて算出したものである。数式1は異相であるマグネトプランバイト型六方晶フェライト（ＢａＭ，ＳｒＭ）（１１４）面とＢＦ相（ＢａＦｅ2Ｏ4，ＢａＳｒＦｅ4Ｏ3等）（２１２）面、スピネルフェライト(ＣｏＦｅ2Ｏ4等)（２２０）面、ＣｕＯ（１１１）面、（Ｃｏ，Ｃｕ)2Ｙ（２０５）面のＸ線回折ピーク強度の総和に対するＹ型六方晶フェライト（（Ｃｏ，Ｃｕ）2Ｙ等）（２０５）面ピーク強度の比率を算出したものである。本発明においては数式１において８０％以上のものをＹ型六方晶フェライトとした。また、Ｓｒ置換率１００％（ｘ＝１）の組成の場合には、主要相としてマグネトプランバイト型六方晶フェライト相が生成しており、その他に、スピネルフェライト相とＢａＳｒＦｅ4Ｏ8相が生成している。マグネトプランバイト型六方晶フェライト相の算出は、数式１において分子が（ＢａＭ，ＳｒＭ）（１１４）面となる式にて行う。本発明においては変更したこの数式１において、６０％以上のものをＭ型六方晶フェライトとした。
【００２１】
【数１】
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【００２２】
また、本発明の第１の発明は、主成分である（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａＭｅＯ・ｂＦｅ2Ｏ3において、ＭｅとしてＣｏとＣｕを共存させたものであり、低温焼結性をさらに高め、焼成温度１０００℃以下で、相対Ｘ線密度が９０％以上の焼結体を得ることを可能にしている。第１の発明において、ＣｏとＣｕの割合を規定しているが、これは最適値を規定したものであり、焼成温度１０００℃以下での焼結性を達成し、相対Ｘ線密度が９０％以上の焼結体を得ることを可能にしている。
【００２３】
本発明の高周波用磁性体材料は、ｂ／ａ比率を２．２以上で３未満として非化学量論組成をとる。例えば、ＭｅとしてＣｏ、Ｃｕを含有させることで、より低温焼結化が進むとともに、微細な結晶粒からなるＹ型またはＭ型六方晶フェライトを得ることができる。このようなＹ型またはＭ型六方晶フェライトは、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯におけるμＱ積が大きい材料となる。したがって、この周波数帯域で使用されるインダクタンス素子のμＱ特性、または、インピーダンス素子における数ＧＨｚ以上のノイズ除去に適している。
【００２４】
また、本発明の第２、第３の発明において、組成範囲を、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、０＜ｚ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３とすることにより、Ｙ型またはＭ型六方晶フェライト相以外の結晶相である、ＢａＦｅ2Ｏ4やＳｒＢａＦｅ4Ｏ8等の非磁性層スピネルフェライトの発生が少なくなる。したがって、１ＧＨｚでの透磁率の実数部μ'(以下、透磁率という)が２以上の磁気特性が得られる。本発明の磁性体材料は、ＢａＦｅ2Ｏ4やＳｒＢａＦｅ4Ｏ8等の結晶相が副生成する場合もあるが、透磁率の限界周波数が数ＧＨｚまで伸びる磁気特性が得られる。
【００２５】
以上のように、本発明の高周波用磁性体材料は、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯で使用される機器の磁性体材料として実用化が可能である。すなわち、本発明の高周波用磁性体層とＡｇ導体層やＡｇ／Ｐｄ導体層とを積層して、磁性体内部にＡｇやＡｇ／Ｐｄ内部導体を形成することで、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯で使用可能なインダクタンス素子、またはインピーダンス素子が得られる。
【００２６】
また、第４の発明により、Ｂｉ2Ｏ3を一定量添加することで、数ＧＨｚ帯でのＱm値が４０以上と高く、かつ、相対Ｘ線密度９５％以上の焼結密度の高いフェロックスプレーナ型六方晶フェライトを得ることができる。
【００２８】
上記した第１〜第３の発明おいて、一般式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａＭｅＯ・ｂＦｅ2Ｏ3（但し、Ｍｅは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、ＭｎおよびＺｎから選ばれる少なくとも１種）を主成分組成の最適な組成について説明すると、ＭｅとしてはＣｏが最適であり、Ｃｏとともに２つの金属を共存させるものとしてはＣｕであり、Ｃｏとともに３つの金属を共存させるものとしては、Ｃｕ、Ｚｎである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例にもとづき説明する。
【００３０】
（参考例１）炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）、および酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）の各原料を準備した。各原料を用い、組成式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａＣｏＯ・ｂＦｅ2Ｏ3において、表１に示したａ、ｂ、ｘの組成比の磁性体材料が得られるように調合した。調合原料をボールミルで湿式混合した後、脱水し、大気中にて９００〜１１５０℃で仮焼した。なお、表中、試料番号に＊印を付したものは、参考例１の範囲外である。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
得られた仮焼粉をボールミルで湿式粉砕し、比表面積が５ｍ2／ｇ以上の仮焼粉砕紛を作製した。次に、この仮焼粉砕紛を酢酸ビニル系バインダと混練して乾燥し、プレス成形粉を得た。そして、このプレス成形粉をトロイダルコア状に成形して、表１に示す焼成温度で空気中にて焼成した。
【００３３】
このようにして得られたトロイダルコア状焼結体試料について、アルキメデス法で実測した密度とＸ線理論密度との比率を算出し、相対Ｘ線密度を求めた。また、１ＧＨｚでの透磁率をインピーダンスアナライザ（ヒューレットパッカード社製：ＨＰ４２９１Ａ）で測定した。また、上記インピーダンスアナライザで求めた透磁率の実数部μ'と虚数部μ''から、下記の式によりμＱ積を算出した。
【００３４】
μＱ積＝μ'×μ'／μ''
これらの結果を表１に示す。
【００３５】
表１の試料Ｎｏ．１−５〜１−１９に示すように、組成式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａＣｏＯ・ｂＦｅ2Ｏ3で表される磁性体材料は、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１の範囲にあって、２．２≦ｂ／ａ＜３とすることにより、１１００℃以下で低温焼結する。そして、相対Ｘ線密度が９０％以上、透磁率が２以上、μＱ積が１００以上の焼結体が得られることがわかった。なお、ｂ／ａ比率を小さくしていくと、ＢａＦｅ2Ｏ4やＳｒＢａＦｅ4Ｏ8等の結晶相が副生成するので、透磁率が減少する傾向にある。
【００３６】
これに対して、試料Ｎｏ．１−１〜１−４、１−２０〜１−２１のように、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、２．２≦ｂ／ａ＜３の条件を満足しない場合は、相対Ｘ線密度が９０％以上で透磁率が２以上の焼結体を得るためには、１１００℃を超える焼成温度が必要となる。また、１１００℃以下の焼成温度で相対Ｘ線密度９０％以上の焼結体が得られるものもあるが、透磁率が２を下回り、空芯コイルに比べて有意差を見出せないものとなる。
【００３７】
したがって、この参考例１における磁性体材料は、焼成温度が１１００℃以下で優れた相対Ｘ線密度と透磁率を備えた焼結体が得られ、Ａｇ／Ｐｄ電極を内蔵したインダクタンス素子、またはインピーダンス素子に用いることができる。
【００３８】
また、この参考例１の磁性体材料は、Ｘ線回折分析によりＹ型またはＭ型六方晶フェライトが主要相として存在していることを確認した。
【００３９】
（実施例１）この実施例１は、ＭｅＯのＭｅとして、ＣｏとＣｕが共存しているものである。
【００４０】
炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）、酸化銅（ＣｕＯ）、および酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）の各原料を準備した。各原料を用い、組成式：（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-yＣｕy）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3において、表２に示したａ、ｂ、ｘ、ｙの範囲の磁性体材料が得られるように調合した。調合原料をボールミルで湿式混合した後、脱水し、大気中にて９００〜１１５０℃で仮焼した。なお、表中、試料番号に＊印を付したものは、第１の発明の範囲外である。
【００４１】
【表２】
0003876790.tif 000004
【００４２】
得られた仮焼粉をボールミルで湿式粉砕し、比表面積が５ｍ2／ｇ以上の仮焼粉砕粉を作製した。
【００４３】
次に、この仮焼粉砕粉を、参考例１と同様にしてトロイダルコア状に成形して、表２に示す焼成温度で空気中にて焼成した。
【００４４】
このようにして得られたトロイダルコア状焼結体試料について、参考例１と同様にして、相対Ｘ線密度、１ＧＨｚでの透磁率、およびμＱ積を求めた。
これらの結果を表２に示す。
【００４５】
表２の試料Ｎｏ．２−６〜２−８、２−１０〜２−１５、２−１７〜２−１８、２−２０〜２−２２および２−２４〜２−２６に示すように、組成式：（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-yＣｕy）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3で表される磁性体材料は、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０．１≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３とすることにより、１０００℃以下で低温焼結する。そして、相対Ｘ線密度が９０％以上、透磁率が２以上、μＱ積が１００以上の焼結体が得られている。なお、ｂ／ａ比率を小さくしていくと、参考例１と同様の理由から、透磁率が減少する傾向にある。
【００４６】
これに対して、試料Ｎｏ．２−１〜２−５、２−９、２−１６、２−１９、２−２３、２−２７〜２−２８に示すように、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３の条件を満足しなければ、焼成温度が１０００℃を超えないと焼結しなかったり、１０００℃以下で焼結しても、１ＧＨｚでの透磁率が２未満になるという不具合が生じる。
【００４７】
したがって、本発明の磁性体材料は、焼成温度１０００℃以下で優れた相対Ｘ線密度と透磁率を備えた焼結体が得られ、Ａｇ比率の高いＡｇ／Ｐｄ電極、またはＡｇ電極を内蔵したインダクタンス素子、またはインピーダンス素子に用いることができる。
【００４８】
なお、本実施例では、組成式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｍｅ1-yＣｕy）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3のにおいて、ＭｅがＣｏの場合について述べたが、Ｙ型またはＭ型六方晶フェライト結晶構造では、２価金属Ｎｉ、Ｍｇ、ＭｎおよびＺｎもＣｏと同じサイトに入る。これにより、ＭｅがＣｏ以外のＮｉ、Ｍｇ、ＭｎおよびＺｎであっても、本実施例と同様な低温焼結効果が得られる。
【００４９】
また、この実施例の磁性体材料は、Ｘ線回折分析によりＹ型またはＭ型六方晶フェライトが主要相として存在していることを確認した。
【００５０】
（実施例２）炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化銅（ＣｕＯ）、および酸化亜鉛（ＺｎＯ）の各原料を準備した。組成式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-y-zＣｕyＺｎz）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3において、表３に示す組成のものが得られるように調合した。調合した原料をボールミルで湿式混合した後、脱水し、大気中にて９００〜１１５０℃で仮焼した。なお、表中、試料番号に＊印を付したものは、本発明の範囲外である。
【００５１】
【表３】
0003876790.tif 000005
【００５２】
次に、得られた仮焼粉をボールミルで湿式粉砕し、比表面積が５ｍ2／ｇ以上の仮焼粉砕粉とした。この仮焼粉砕紛を酢酸ビニル系バインダと混練して乾燥し、プレス成形粉を得た。このプレス成形粉をトロイダルコア状に成形して、表１〜５に示す焼成温度で空気中にて焼成し、トロイダルコア試料とした。
【００５３】
得られたトロイダルコア試料を用いて、１ＧＨｚにおける透磁率をインピーダンスアナライザで測定した。
【００５４】
また、焼結体の相対Ｘ線密度は、アルキメデス法で実測した密度とＸ線理論密度との比率を算出して求めた。
【００５５】
この実施例では次ぎのような評価測定を行った。つまり、低周波帯域での信号成分を通して、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯におけるノイズ成分を除去するためには、同帯域から急峻に増加する透磁率の虚数部μ”が重要なファクタとなる。このファクタとして、１ＧＨｚ当たりのμ” 成分の増加率：Δμ”／（μ”・Δｆ）を定義した。
【００５６】
Δμ”／（μ”・Δｆ）＝（μ”b−μ”a）／[μ”a・（ｆb−ｆa）]
μ”a：周波数ｆaにおけるμ”成分
μ”b：周波数ｆbにおけるμ”成分
（ｆa、ｆbは、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚの周波数を表す。）
表３に、相対Ｘ線密度、透磁率、およびΔμ”／（μ”・Δｆ）の各値とを示す。なお、Δμ”／（μ”・Δｆ）は数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯における最も大きい値を示した。
【００５７】
表３に示すように、組成式：（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-y-zＣｕyＺｎz）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3において、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、０＜ｚ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３とすることにより、焼成温度が１０００℃以下で相対Ｘ線密度が９０％以上、かつ、Δμ”／（μ”・Δｆ）の値が３以上となる磁性体材料が得られた。
【００５８】
Ｃｏに対するＺｎの置換量（ｚ値）が増加するにしたがって、回転磁化共鳴周波数が低周波側へ移行し、μ”が急峻に立ち上がる周波数も低周波側へシフトする。したがって、本発明の磁性体材料の場合、Ｚｎの置換量（ｚ値）を調整することにより、除去したいノイズ信号の周波数帯域に合わせて、ノイズ除去効率の高い積層インピーダンス素子を作製することが可能となる。
【００５９】
これに対して、試料ＮＯ.３−１〜３−５、３−９、３−１６〜３−１７、３−２８〜３−２９のように、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、０＜ｚ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３の条件を満足しなければ、焼成温度が１０００℃を超えないと焼結しなかったり、１０００℃以下で焼結しても、１ＧＨｚ当たりのμ” 成分の増加率：Δμ”／（μ”・Δｆ）が３以上のものが得られないという不具合が生じる。
【００６０】
また、この実施例の磁性体材料は、Ｘ線回折分析によりＹ型またはＭ型六方晶フェライトが主要相として存在していることを確認した。
【００６１】
（実施例３）炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化銅（ＣｕＯ）の各原料を準備した。組成式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-y-zＣｕyＺｎz）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3において、表４、表５に示す組成のものが得られるように、各原料を調合した。調合原料をボールミルで湿式混合した後、脱水し、大気中にて１０００〜１２００℃で仮焼した。
【００６２】
【表４】
0003876790.tif 000006
【００６３】
【表５】
0003876790.tif 000007
【００６４】
得られた仮焼紛に対し、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）を表４に示す範囲で添加した後、ボールミルで湿式粉砕を行ない、比表面積５ｍ2／ｇ以上の仮焼粉砕粉を得た。この仮焼粉砕粉を酢酸ビニル系バインダと混練して乾燥し、プレス成形粉を得た。そして、このプレス成形粉をトロイダルコア状に成形して、表４に示す温度で空気中にて焼成した。なお、表中、試料番号に＊印を付したものは、本発明の範囲外である。
【００６５】
表４には、得られた焼結体の相対Ｘ線密度、透磁率およびＱm値（μ'／μ''）とを示す。透磁率、Ｑm値は１ＧＨｚにおける値であり、インピーダンスアナライザを用いてトロイダル試料を測定した。また、表５には、得られた焼結体の相対Ｘ線密度、１ＧＨｚにおける透磁率およびΔμ”／（μ”・Δｆ）を示した。なお、Δμ”／（μ”・Δｆ）については実施例２と同様に測定した。
【００６６】
表４に示すように、組成式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-yＣｕy）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3（但し、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、０＜ｚ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３）で表される六方晶フェライトに対し、Ｂｉ2Ｏ3を０．１〜３０重量％添加することで、１ＧＨｚにおけるＱm値が４０以上と高く、かつ、焼成温度１０００℃以下における相対Ｘ線密度９５％以上の焼結密度の高い焼結体が得られることがわかる。
【００６７】
これに対して、試料Ｎｏ．４−３、４−５、４−７、４−１０、４−１２、４−１４のように、Ｂｉ2Ｏ3を３０重量％を超えて添加したものは、１ＧＨｚにおけるＱm値は１００と高いものの得られているが、透磁率が１レベルまで低下して非磁性体との優位性が見出せない。したがって、Ｂｉ2Ｏ3の添加量は０．１〜３０重量％とした。
【００６８】
また、表５に示すように、組成式（１−ａ−ｂ）（Ｂａ1-xＳｒx）Ｏ・ａ（Ｃｏ1-y-zＣｕyＺｎz）Ｏ・ｂＦｅ2Ｏ3（但し、０．２０５≦ａ≦０．２５、０．５５≦ｂ≦０．５９５、０≦ｘ≦１、０．２５≦ｙ≦０．７５、０＜ｚ≦０．７５、２．２≦ｂ／ａ＜３）で表される六方晶フェライトに対し、Ｂｉ2Ｏ3を０．１〜３０重量％添加することで、透磁率が２以上で、Δμ”／（μ”・Δｆ）が３以上であり、焼成温度１０００℃以下における相対Ｘ線密度９５％以上の焼結密度の高い焼結体が得られることがわかる。
【００６９】
これに対して、試料Ｎｏ．４−１８のように、Ｂｉ2Ｏ3を３０重量％を超えて添加したものは、１ＧＨｚにおける透磁率が１．０で、Δμ”／（μ”・Δｆ）が３未満となる。したがって、Ｂｉ2Ｏ3の添加量は０．１〜３０重量％とした。
【００７０】
また、この実施例の磁性体材料は、Ｘ線回折分析によりＹ型またはＭ型六方晶フェライトが主要相として存在していることを確認した。
【００７１】
（実施例４〜６）実施例４〜６は本発明の高周波用磁性体材料を用いて、積層インダクタンス素子または積層インピーダンス素子を作製した実施例である。
【００７２】
ここで、各実施例４〜６に用いる高周波用磁性材料は以下の組成からなる。
実施例４−０．２０（Ｂａ0.75Ｓｒ0.25）Ｏ・０．２５（Ｃｏ0.50Ｃｕ0.50）Ｏ・０．５５Ｆｅ2Ｏ3
実施例５−０．２０（Ｂａ0.75Ｓｒ0.25）Ｏ・０．２５（Ｃｏ0.50Ｃｕ0.50）Ｏ・０．５５Ｆｅ2Ｏ3からなる主成分にＢｉ2Ｏ3を１０重量％添加した材料
実施例６−０．２０（Ｂａ0.8Ｓｒ0.2）Ｏ・０．２１（Ｃｏ0.75-zＣｕ0.25Ｚｎz）Ｏ・０．５９Ｆｅ2Ｏ3（ただし、０≦ｚ≦０．３０）
原料として、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）の各原料を準備した。
【００７３】
各原料を上記した各実施例４〜６の組成の高周波用磁性材料が得られるように調合した。調合された原料粉体を仮焼した。得られた仮焼粉にポリビニル系バインダを有機溶剤を加えて共に混練してスラリーを作製した。このスラリーを用いてドクターブレード法によりグリーンシートを成形した。
【００７４】
次に、得られたグリーンシート上に、積層したときにコイル状構造になるように、Ａｇ内部電極パターンを印刷形成した。そして、このコイル電極パターンを形成した複数のグリーンシートを、スルーホールにより電気的に接続できるようにして積み重ねた。この積層体をさらに、外層部として、電極パターンが形成されていないグリーンシートで挟んで、全体を圧着した。こうして得られたグリーンシート積層体を約９２５℃で焼成して、Ａｇコイル電極を内蔵した焼結体を得た。続いて、この焼結体をバレル研磨して内部電極を焼結体の両端面に露出させ、その端面にＡｇ外部電極を塗布、焼付けした。
【００７５】
これにより、図１に示すような積層インダクタンス素子、または積層インピーダンス素子を得た。図１において、1は磁性体であり、スルーホール２で電気的に接続されたコイル状内部電極３が磁性体１中に形成されている。磁性体１の表面には内部電極３と電気的に接続された外部電極４が形成されている。
【００７６】
得られた積層インダクタンス素子、または積層インピーダンス素子は、内部電極と共に低温で焼結され、相対Ｘ線密度が９０％以上のものが得られていた。したがって、機械強度や透磁率、μＱ積の特性に優れ、また、Ａｇ導体成分の拡散や断線等の問題も発生していなかった。
【００７７】
実施例６について、Ｚｎ量を変化させ、得られた積層インピーダンス素子の1ＭＨｚ、1ＧＨｚにおけるインピーダンス値（Ｚ）、リアクタンス値（Ｘ）、およびレジスタンス値（Ｒ）を測定し、その結果を表６に示した。
【００７８】
【表６】
0003876790.tif 000008
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、１０００℃以下の低温で可能となり、Ｙ型またはＭ型六方晶フェライトを主要相とした、相対Ｘ線密度９０％以上の一体焼結体が得られる。したがって、磁性体層とＡｇ導体層やＡｇ／Ｐｄ導体層を積層して一体焼成し、磁性体内部に電極を形成することで、積層インダクタンス素子や積層インピーダンス素子のような高周波回路素子が得られるため、積層インダクタ部品や積層インピーダンス部品用の材料として最適である。
【００８０】
また、本発明によれば、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯において、Δμ”／（μ”・Δｆ）値が３以上となり、同帯域におけるノイズ信号を熱に変換するレジスタンス成分（Ｒ成分）の高い高周波用磁性体材料とそれを用いた積層インピーダンス素子を得ることができる。
【００８１】
また、数ＧＨｚ帯でのＱm値が高く、かつ、焼結密度が高いＹ型またはＭ型六方晶フェライト焼結体が得られるので、焼結体の表面または内部に、ＡｇやＡｇ／Ｐｄ導体を形成することにより、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯におけるインダクタンス素子やインピーダンス素子などに最適である。したがって、インダクタンス素子では、巻き線数を多くしなくとも大きなインダクタンス値が得られるため、小型化に貢献できる。また、巻き線数を抑えられるので電気抵抗を小さくすることができ、高い利得のＱ値（Ｘ/Ｒ）を示すインダクタンス素子が可能になる。一方、インピーダンス素子では、数ＧＨｚまでの周波数帯でノイズを吸収する透磁率の虚数部μ''が十分に小さく、かつ、数ＧＨｚ以上で必要なインピーダンス値を確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る、コイル状の内部電極を備えた積層インダクタンス素子、または積層インピーダンス素子の透視斜視図である。
【符号の説明】
１  磁性体（Ｙ型またはＭ型六方晶フェライト）
２  スルーホール
３  コイル状内部電極
４  外部電極
【図１】
0003876790.tif 000009