(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波帯で使用される酸化物磁性材料であって、酸化物換算で
Ｆｅ２Ｏ３  を  １５乃至３０ｍｏｌ％
ＣｕＯ    を  ６乃至１２ｍｏｌ％
ＮｉＯ    を  ５８乃至７９ｍｏｌ％  を主成分とし
ＰｂＯ    を１．５乃至４．５ｗｔ％
ＳｉＯ２  を１．０乃至３．７ｗｔ％
ＣｏＯ    を  ０．７乃至１．０ｗｔ％  及び
ＺｎＯ    を  ０．３乃至０．７ｗｔ％
を添加成分として含有することを特徴とする酸化物磁性材料。
【請求項２】
高周波帯で使用される酸化物磁性材料の製造方法であって、酸化物換算で
Ｆｅ２Ｏ３  を  １５乃至３０ｍｏｌ％
ＣｕＯ    を  ６乃至１２ｍｏｌ％
ＮｉＯ    を  ５８乃至７９ｍｏｌ％  を主成分として混合し
ＰｂＯ    を  １．５乃至４．５ｗｔ％
Ｔａｌｃ  を  １．５乃至５．５ｗｔ％
ＣｏＯ    を  ０．７乃至１．０ｗｔ％  及び
ＺｎＯ    を  ０．３乃至０．７ｗｔ％
を添加成分として添加することを特徴とする酸化物磁性材料の製造方法。
【請求項３】
請求項1または２記載の酸化物磁性材料からなる磁心を用いたことを特徴とするアンテナコイル。
【請求項４】
請求項1または２記載の酸化物磁性材料からなる磁心を用いたことを特徴とするインダクタンス素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は酸化物磁性材料およびその製造方法に関するものであり、例えば、需要が高水準にあるページャー（ポケベル）等のような、２００〜５００ＭＨｚの高周波帯で使用される電子機器に使用される、アンテナコイルやインダクタンス素子のための磁心の好適な酸化物磁性材料およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の磁心を構成するための酸化物磁性材料は、例えば特開昭６３−１６９００５号公報に開示されているように、２００ＭＨｚ以上の高周波帯で用いられている電子機器の帯域フィルター等のインダクタンス素子用磁心に使われている。
【０００３】
前記のページャーのためのアンテナコイルとしては、通常はループアンテナ（空心コイル）が用いられている。ところが、このようなループアンテナはＱが高い長所はあるが、インダクタンス等の特性を調整することが困難であり、また、振動等の外力のために変動しやすいという短所がある。更に、インダクタンスを増大させるためには巻線の巻回数を増大させる必要があるが、そのため全体として大形化するという欠点もある。
【０００４】
これに対して、前記特開昭６３−１６９００５号公報において開示されているような酸化物磁性材料からなる磁心入りのコイルにおいてはインダクタンスの調整が容易であり、小形化に適当であるという利点はあるが、Ｑが低いという欠点がある。
【０００５】
Ｑの改善は特開平０８−３３９９１３号公報に示されるように達成することが可能である。しかしながら、高いＱが得られるという利点があるがインダクタンスの温度変化率が大きい。
【０００６】
表１にＦｅ2Ｏ3を２３ｍｏｌ％、ＣｕＯを９ｍｏｌ％、ＮｉＯを６８ｍｏｌ％主成分として含有し、添加物を含有させて得られた酸化物磁性材料の２８０ＭＨｚにおけるＱ値、１００ＫＨｚにおけるインダクタンスの温度変化率を測定したところ表１に示すような結果が得られた。
【０００７】
【表１】
0003839546.tif 000002
【０００８】
このように、Ｑは改善されているがインダクタンスの温度変化率が大きく、アンテナコイル等の高周波インダクタに用いるのには不適当である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ページャーのような電子機器にはループアンテナが用いられているが、これにはＱが高いという利点はあるけれども全体として大形化する傾向がある。また、特開平０８−３３９９１３号公報に記載されている酸化物磁性材料からなる磁心を用いたのコイルでは、インダクタンスが高いので小型化が可能であり、Ｑも大きくなるが、インダクタンスの温度変化率が大きいという課題がある。
【００１０】
インダクタンスの温度変化率が大きいと、温度変化によりインダクタンスが大きく変化するので、たとえばアンテナコイル等に使用した場合には同調周波数や感度が不安定となる。                        本発明はこのような課題を解決することを目的とするものであって、酸化物磁性材料からなる磁心について、高いＱを維持しつつインダクタンスの温度変化率を改善する添加成分及び添加物量を選択した酸化物磁性材料を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、以下の諸事項を特徴とするものである。即ち、
（１）高周波帯で使用される酸化物磁性材料であって、酸化物換算で
Ｆｅ２Ｏ３  を  １５乃至３０ｍｏｌ％
ＣｕＯ    を  ６乃至１２ｍｏｌ％
ＮｉＯ    を  ５８乃至７９ｍｏｌ％  を主成分とし
ＰｂＯ    を１．５乃至４．５ｗｔ％
ＳｉＯ２  を１．０乃至３．７ｗｔ％
ＣｏＯ    を  ０．７乃至１．０ｗｔ％  及び
ＺｎＯ    を  ０．３乃至０．７ｗｔ％
を添加成分として含有することを特徴とする酸化物磁性材料を提供する。
【００１２】
（２）高周波帯で使用される酸化物磁性材料の製造方法であって、酸化物換算で
Ｆｅ２Ｏ３  を  １５乃至３０ｍｏｌ％
ＣｕＯ    を  ６乃至１２ｍｏｌ％
ＮｉＯ    を  ５８乃至７９ｍｏｌ％  を主成分として混合し
ＰｂＯ    を  １．５乃至４．５ｗｔ％
Ｔａｌｃ  を  １．５乃至５．５ｗｔ％
ＣｏＯ    を  ０．７乃至１．０ｗｔ％  及び
ＺｎＯ    を  ０．３乃至０．７ｗｔ％
を添加成分として添加することを特徴とする酸化物磁性材料の製造方法を提供する。
【００１３】
（３）    （１）または（２）記載の酸化物磁性材料からなる磁心を用いたことを特徴とするアンテナコイルである。
【００１４】
（４）    （１）または（２）記載の酸化物磁性材料からなる磁心を用いたことを特徴とするインダクタンス素子である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
請求項１におけるこの発明に係わる酸化物磁性材料は、請求項２の酸化物磁性材料の製造方法に基づいて製造されるものであるが、請求項２において添加原料としてＳｉＯ2に代えてＴａｌｃを用いるのはコストの低減のためである。ここに、ＴａｌｃはＭｇ3（Ｓｉ4Ｏ10）（ＯＨ）2からなるから、焼成後に若干のＭｇＯが残留するが、焼成後の酸化物磁性材料は同等であり、特性にも殆ど影響がない。請求項１および請求項２のいずれの酸化物磁性材料によっても、２００〜５００ＭＨｚの周波数帯で高いＱを維持しつつインダクタンスの温度変化率を改善できる。
【００１６】
請求項３および請求項４はそれぞれにアンテナコイルおよびインダクタンス素子に係わる発明であるが、請求項１に記載の酸化物磁性材料からなる磁心を用いているために、高周波数帯において高いＱを維持しつつインダクタンスの温度変化率を改善できる。
【００１７】
【実施例】
（実施例1）
従来慣用の方法により、後述[Ａ]に示すような組成となるよう、「混合→仮焼成→粉砕→（棒状コアおよびトロイダルコアのような）所要形状への加圧成型→（８００〜１０００℃のような）所定の温度で（2時間程度の）所要時間の焼成」を行い、試料１、２を作成した。
【００１８】
［Ａ］基材組成として
Ｆｅ2Ｏ3 ： ２３ｍｏｌ％
ＣｕＯ ：   ９ｍｏｌ％
ＮｉＯ ： ６８ｍｏｌ％を含んでおり、
添加成分として、
ＰｂＯ ： ３．０ｗｔ％
ＳｉＯ2 ： １．７ｗｔ％
ＣｏＯ ： １．０ｗｔ％            含有させ、
さらに試料１はＺｎＯを０．３ｗｔ％、試料２は同ＺｎＯを０．７ｗｔ％含有し、棒状コア（２１ｍｍ長×９ｍｍ幅×５．５ｍｍ厚）およびトロイダルコア（１８．６ｍｍφ×１０．４ｍｍφ×４．７５ｍｍ厚）の形状に加工されている。
【００１９】
このようにして得られた前記棒状コアに、すずめっきを施した軟銅箔（１．３ｍｍ幅×０．２５ｍｍ厚）を２Ｔｓ巻線してコイルを作成し、インピーダンス・アナライザーを用いて２８０ＭＨｚにおけるＱを測定する。さらに、前記トロイダルコアに銅線（０．３５ｍｍφ）を３０Ｔｓ巻線してコイルを作成し、該コイルを恒温層内に設置して１００ｋＨｚにおけるインダクタンスの温度変化をインピーダンス・アナライザーを用いて測定した。以上の結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
0003839546.tif 000003
【００２１】
特開平０８−３３９９１３号公報に示される公知の酸化物と同等のＱ値が得ることができ、インダクタンスの温度変化率が改善されていることがわかる。
【００２２】
（実施例２）
次に、従来の慣用方法により後述［Ｂ］に示す基材および添加材料について、「混合→仮焼成→粉砕→（棒状コアおよびトロイダルコアのような）所要形状への加圧成型→（８００〜１０００℃のような）所定の温度で（2時間程度の）所要時間の焼成」を行った。
【００２３】
［Ｂ］基材組成として
Ｆｅ2Ｏ3 ： ２３ｍｏｌ％
ＣｕＯ ：   ９ｍｏｌ％
ＮｉＯ ： ６８ｍｏｌ％を含有させ、
添加成分として、
ＰｂＯ ： ０．５〜６．０ｗｔ％
Ｔａｌｃ ： ０．６〜８．０ｗｔ％  （ＳｉＯ2換算で０．３〜４．０ｗｔ％）
ＣｏＯ ： ０．５〜３．０ｗｔ％
ＺｎＯ ： ０〜１．０ｗｔ％                          変化させ、棒状コア（２１ｍｍ長×９ｍｍ幅×５．５ｍｍ厚）およびトロイダルコア（１８．６ｍｍφ×１０．４ｍｍφ×４．７５ｍｍ厚）の形状の酸化物磁性材料を作成してＱ値およびインダクタンスの温度変化率を測定した。
【００２４】
まず、図１〜図３を参照して、参考例を説明する。図１はＰｂＯの含有量をパラメータとしてＴａｌｃ：２．５ｗｔ％、ＣｏＯ：１．０ｗｔ％、ＺｎＯ：０ｗｔ％、としたときの２８０ＭＨｚにおけるＱおよび１００ｋＨｚにおけるインダクタンスの温度変化率を示すグラフであり、１１がＱの変化を１２がインダクタンス温度変化率の変化を表す。
【００２５】
一般にＱは２５０以上あれば高周波用酸化物磁性材料として実用になるとされるので、ＰｂＯは１．５ｗｔ％〜４．５ｗｔ％であればＱも高くインダクタンスの温度変化率も２５０ｐｐｍ／℃以下となって当初の目的である高いＱと小さな温度変化率を持つ酸化物磁性材料を得ることができる。
【００２６】
図２はＳｉＯ2の含有量をパラメータとしてＰｂＯ：３．０ｗｔ％、ＣｏＯ：１．０ｗｔ％、ＺｎＯ：０ｗｔ％、としたときの２８０ＭＨｚにおけるＱおよび１００ｋＨｚにおけるインダクタンスの温度変化率を示すグラフであり、２１がＱの変化を２２がインダクタンス温度変化率の変化を表す。
【００２７】
ＳｉＯ2は１．０ｗｔ％〜３．７ｗｔ％であればＱも高く（２５０以上）インダクタンスの温度変化率も２５０ｐｐｍ／℃以下となる。
【００２８】
図３はＣｏＯの含有量をパラメータとしてＰｂＯ：３．０ｗｔ％、 ＳｉＯ2：１．７ｗｔ％、ＺｎＯ：０ｗｔ％、としたときの２８０ＭＨｚにおけるＱおよび１００ｋＨｚにおけるインダクタンスの温度変化率を示すグラフであり、３１がＱの変化を３２がインダクタンス温度変化率の変化を表す。
【００２９】
ＣｏＯは０．７ｗｔ％〜１．０ｗｔ％であればＱも高く（２５０以上）インダクタンスの温度変化率も２５０ｐｐｍ／℃以下となる。
【００３０】
図４はＺｎＯの含有量をパラメータとしてＰｂＯ：３．０ｗｔ％、 ＳｉＯ2：１．７ｗｔ％、  ＣｏＯ：１．０ｗｔ％、としたときの２８０ＭＨｚにおけるＱおよび１００ｋＨｚにおけるインダクタンスの温度変化率を示すグラフであり、４１がＱの変化を４２がインダクタンス温度変化率の変化を表す。
【００３１】
ＺｎＯは０．３ｗｔ％〜０．７ｗｔ％であればＱも高く（２５０以上）インダクタンスの温度変化率も２５０ｐｐｍ／℃未満となる。
【００３２】
以上のように、本発明にかかる磁性材料は
従来から知られている含有量である
Ｆｅ２Ｏ３  を  １５〜３０ｍｏｌ％
ＣｕＯ    を  ６〜１２ｍｏｌ％
ＮｉＯ    を  ５８〜７９ｍｏｌ％      を主成分として含有し
ＰｂＯ    を１．５〜４．５ｗｔ％
ＳｉＯ２  を１．０〜３．７ｔ％
ＣｏＯ    を  ０．７〜１．０ｗｔ％  及び
ＺｎＯ    を  ０．３〜０．７ｗｔ％添加成分として含有すれば、Ｑも高くインダクタンスの温度変化率も２５０ｐｐｍ／℃未満となって、高いＱと小さな温度変化率を持つ酸化物磁性材料を得ることができる。
【００３３】
さらに、製造時においては、 ＳｉＯ2の代替えとしてＴａｌｃを用いて本発明にかかる酸化物磁性材料を作成しても特性に差がなく、 ＳｉＯ2の必要量である１．０〜３．７ｗｔ％と同等となるようＴａｌｃを１．５〜５．５ｗｔ％混合すればよいことがわかる。
【００３４】
また、本発明にかかる酸化物磁性材料からなるコアを用いて、ページャー等の電子機器用のアンテナコイルやインダクタンス素子を構成したところ、所望の高いＱと安定した温度特性を実現することができた。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる酸化物磁性材料は、１００ＭＨｚ以上の高周波領域で所望の高いＱと安定した温度特性得ることができる。また、本発明にかかる酸化物磁性材料の製造法においてはＴａｌｃをＳｉＯ2の代替えとして用いても、多少のＭｇＯが残留成分として残るが特性上の差異はなく、単体としてＳｉＯ2に比較して低廉なＴａｌｃを用いながら、高いＱを維持しつつ安定した温度特性を示す酸化物磁性材料を作ることができる。
【００３６】
さらに、本発明にかかる酸化物磁性材料を用いて、ページャー等の電子機器用アンテナコイルやインダクタンス素子を構成すれば、所望の高いＱを実現しつつインダクタンスの温度変化を改善できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例にかかる酸化物磁性材料の特性をＰｂＯをパラメータとしたグラフである。
【図２】  参考例にかかる酸化物磁性材料の特性をＳｉＯ2をパラメータとしたグラフである。
【図３】  参考例にかかる酸化物磁性材料の特性をＣｏＯをパラメータとしたグラフである。
【図４】  実施例２にかかる酸化物磁性材料の特性をＺｎＯをパラメータとしたグラフである。
【図１】
0003839546.tif 000004
【図２】
0003839546.tif 000005
【図３】
0003839546.tif 000006
【図４】
0003839546.tif 000007