高频磁性材料和使用该材料的高频电路元件的制作方法

文档序号:7180312阅读:353来源:国知局
专利名称:高频磁性材料和使用该材料的高频电路元件的制作方法
技术领域
本发明涉及高频磁性材料和使用该材料的高频电路元件。
已有技术
作为便携式电话、无线LAN等移动通信机等的电路部件,有电感元件、阻抗元件。其中,电感元件用做阻抗匹配电路部件、谐振电路部件、扼流圈部件。而且,电感元件还用做噪声去除部件。近年来,随着这些机器的高频化,要求这些机器所使用地电路部件也应具有能够在数百MHz~数GHz频带使用的特性。
作为可以在数百MHz~数GHz频带使用的材料,提出了六角晶系铁氧体材料。该材料在超过尖晶石铁氧体的频率极限的频带仍具有导磁率。而且,这里所说的六角晶系铁氧体是指在垂直于c轴的晶面内具有易磁化轴、被称为费劳克斯普雷那型铁氧体的磁性材料,由飞利浦公司在1957年初报道。
费劳克斯普雷那型铁氧体的有代表性的磁性材料,知名的有Co置换系列Z型六角晶铁氧体3BaO·2CoO·12Fe2O3(Co2Z)、Co置换系列Y型六角晶铁氧体2BaO·2CoO·6Fe2O3(Co2Y)、Co置换系列W型六角晶铁氧体BaO·2CoO·8Fe2O3(Co2W)等基本组成。
上述费劳克斯普雷那型铁氧体中,Y型六角晶铁氧体在c晶面的垂直方向具有大的各向异性磁场,导磁率的临界频率高。作为Y型六角晶铁氧体的典型组成的Co置换系列Y型六角晶铁氧体2BaO·2CoO·6Fe2O3(Co2Y),在数GHz频带仍能保持一定值的导磁率,有望作为在数百MHz~数Ghz频带使用的磁性材料。
但是,为了使费劳克斯普雷那型六角晶铁氧体的相对X射线密度(相对于烧结体密度的X射线理论密度的相对比例)在90%以上,其烧结温度要高达1150℃。
作为电感元件和阻抗元件,是对磁性层和电阻率低的Ag、Ag/Pd内导体构成的层叠体进行一体烧结来制造的。因而,层叠体内部不能发生Ag成分的扩散和内导体的断线。为此,要求磁性材料的烧结温度至少应在1100℃以下,更好应在1000℃以下,并且相对X射线密度应在90%以上。亦即,如果相对X射线密度在90%以上,则在元件的机械强度方面,能够制作实用的电感元件或者阻抗元件。
特开平9-167703号公报公开了费劳克斯普雷那型六角晶铁氧体。但是,上述公报中,六角晶铁氧体的组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·aMeO·bFe2O3、或(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Me1-yCuy)O·bFe2O3中,b/a的比例在2.2以上、3以下,未记载低温烧结化。而且,在该公报中,记载了用Pb置换Ba位,但未记载用Sr置换,并且未记载由Sr置换而获得的六角晶铁氧体的低温烧结效果。
另外,特开平9-246031号公报也公开了费劳克斯普雷那型六角晶铁氧体。但是,特开平9-246031号公报仅公开了Z型六角晶铁氧体的低温烧结化。

发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种高频磁性材料,用做阻抗元件,内导体采用Ag导体H或Ag/Pd导体,在数百MHz~数Ghz频带的噪声去除特性优异。
而且,本发明的目的还在于提供一种高频磁性材料,其吸收噪声的导磁率的虚数部分μ”在1GHz的频带较小,在1GHz以上增大,而且可以获得烧结密度高的Y型或M型六角晶铁氧体。
而且,本发明的目的还在于提供一种高频磁性材料,用做电感元件,在数GHz频带的Qm值(导磁率的实数部分μ’/导磁率的虚数部分μ”)高,而且可以获得烧结密度高的Y型六角晶铁氧体。
进一步,本发明的目的在于提供一种由上述高频磁性材料制成的,可以在数百MHz~数Ghz频带使用的电感元件和阻抗元件。
根据本发明的第一发明,提供一种高频磁性材料,其主成分组成是(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·aMeO·bFe2O3(其中,Me是选自Co、Ni、Cu、Mg、Mn和Zn之中的至少一种),而且以Y型或者M型六角晶铁氧体作为主相,其特征在于,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,2.2≤b/a<3。
根据本发明的第二发明,提供一种高频磁性材料,其主成分组成是(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-yCuy)O·bFe2O3,而且以Y型或者M型六角晶铁氧体作为主相,其特征在于,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,2.2≤b/a<3。
根据本发明的第三发明,提供一种高频磁性材料,其主成分组成是(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-y-zCuyMez)O·bFe2O3(其中,Me是选自Ni、Mg和Zn之中的至少一种),而且以Y型或者M型六角晶铁氧体作为主相,其特征在于,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,0<z≤0.75,0.25≤y+z≤0.75,2.2≤b/a<3。
根据本发明的第四发明,提供一种高频磁性材料,其主成分组成是(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-y-zCuyZnz)O·bFe2O3,而且以Y型或者M型六角晶铁氧体作为主相,其特征在于,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,0<z≤0.75,0.25≤y+z≤0.75,2.2≤b/a<3。
根据本发明的第五发明,提供一种高频磁性材料,其特征在于,在所述第一~第四发明中,对所述主成分组成添加0.1~30重量%的Bi2O3。
根据本发明的第六发明,提供一种高频电路元件,由磁性层和内电极层层叠、一体烧结构成,其特征在于,所述磁性层由所述第一~第五发明中的任一项的高频磁性材料构成。
本发明的高频磁性材料的特征在于,在组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·aMeO·bFe2O3中,使b/a比例在2.2以上、3以下,由此可以在1100℃以下的低温烧结,获得相对X射线密度在90%以上的烧结体。根据本发明的高频磁性材料,可以获得以Y型或M型为主相的六角晶铁氧体烧结体。这里,MeO的Me是选自Co、Ni、Cu、Mg、Mn和Zn之中的至少一种。这些金属元素是2价金属,彼此的离子半径都相近。因此,从Co、Ni、Cu、Mg、Mn和Zn之中选择作为Me,可以实现低温烧结效果。与此相关,各2价金属的离子半径是已知的,Co是0.72,Ni是0.69,Cu是0.72,Mg是0.66,Mn是0.80,Zn是0.74。其它金属也一并给出,Ba是1.34,Sr是1.13,Fe是0.74,O是1.40。而且,对于根据本发明的高频磁性材料,对烧结体中作为主相存在Y型六角晶铁氧体的证实,是通过对烧结体进行X射线衍射(XRD)分析,由公式1计算出该结果。用公式1计算Y型六角晶铁氧体((Co、Cu)2Y等)(220)晶面峰值强度与不同相的磁铅石型六角晶铁氧体(BaM,SrM)(114)晶面、BF相(BaFe2O4、BaSrFe4O3等)(212)晶面、尖晶石铁氧体(CoFe2O4等)(220)晶面、CuO(111)晶面、(Co,Cu)2Y(205)晶面的X射线衍射峰值强度的总和的比例。在本发明的公式1中,80%以上是Y型六角晶铁氧体。而且,在Sr置换率为100%(x=1)的情况,生成作为主相的磁铅石型六角晶铁氧体相,另外生成尖晶石铁氧体相和BaSrFe4O8相。磁铅石型六角晶铁氧体相的计算,是把公式1中的分子改为(BaM,SrM)(114)晶面进行的。在本发明的改变的公式1中,60%以上是M型六角晶铁氧体。
公式1
Y型六角晶铁氧体的结晶比例=
而且,本发明的第二发明,在主成分(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·aMeO·bFe2O3中,Co和Cu作为Me共存,通过进一步提高低温烧结性,使烧结温度在1000℃以下,可以获得相对X射线密度在90%以上的烧结体。在第二发明中,规定Co和Cu的比例,这是规定了最佳值,由此可以实现烧结温度在1000℃以下的烧结性,获得相对X射线密度在90%以上的烧结体。
本发明的高频磁性材料,其b/a比例在2.2以上、3以下,为非化学计量组成。例如,含有Co、Cu作为Me,开发更低温烧结化,同时可以获得细微结晶粒构成的Y型或M型六角晶铁氧体。这种Y型或M型六角晶铁氧体,成为在数百MHz~数GHz频带的μQ积大的材料。因此,适用于在此频带使用的电感元件的μQ特性,或者阻抗元件的数GHz以上的噪声去除。
而且,本发明的第三、第四发明中,通过使组成范围为0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,0<z≤0.75,0.25≤y+z≤0.75,2.2≤b/a<3,可使Y型或M型六角晶铁氧体相之外的结晶相、即BaFe2O4和SrBaFe2O4等非磁性层尖晶石铁氧体的产生较少。因此,本发明的磁性材料,也有附带生成BaFe2O4和SrBaFe4O8等结晶相的情形,但可以获得导磁率的临界频率高达数GHz的磁特性。
如上所述,本发明的高频磁性材料,作为在数百MHz~数GHz频带使用的机器的磁性材料可以实用化。亦即,本发明的高频磁性层与Ag导体层或Ag/Pd导体层层叠,通过在磁性体内部形成Ag或Ag/Pd内导体,获得可以在数百MHz~数GHz频带使用的电感元件、或者阻抗元件。
而且,根据第五发明,通过添加一定量的Bi2O3,在数GHz频带Qm值高达40以上,而且可以获得相对X射线密度在95%以上的烧结密度高的费劳克斯普雷那型六角晶铁氧体。
进一步,根据第六发明,使用Ag或Ag/Pd等导体,可以获得数百MHz~数GHz频带的电感元件或阻抗元件等的高频铁氧体部件。
在所述第一~第四发明中,对以通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·aMeO·bFe2O3(其中,Me是选自Co、Ni、Cu、Mg、Mn和Zn之中的至少一种)为主成分组成的最佳组成进行说明,作为Me优选Co,作为与Co两种金属同时共存的是Cu,与Co三种金属同时共存的是Cu、Zn。


图1是根据本发明的具有线圈状内电极的层叠电感元件、或阻抗元件的透视斜视图。
1 磁体
2 通孔
3 线圈状内电极
4 外电极
实施方式
以下将按照实施例来说明本发明的实施方式。
(实施例1)
准备碳酸钡(BaCO3)、碳酸锶(SrCO3)、氧化钴(Co3O4)、和氧化铁(Fe2O3)各种原料。在组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·aCoO·bFe2O3中,使用各种原料调配,获得a、b、x的组成比如表1所示的磁性材料。通过球磨湿法混合调配原料后,进行脱水,在大气中于900~1150℃焙烧。表中,试样编号处附有*的是本发明范围之外的。
表1
通过球磨对所得的焙烧粉末进行湿法粉碎,制备比表面积在5m2/g以上的焙烧粉末。然后,把该焙烧粉末与醋酸乙烯系粘结剂混炼干燥,得到压制成型粉末。然后,把该压制成型粉末成型为环形磁心形状,在表1所示的烧结温度进行空气烧结。
对这样获得的环形磁心形状的烧结体试样,采用阿基米德法计算实测的密度与X射线理论密度的比例,求出相对X射线密度。而且,采用阻抗分析仪(型号HP4291A,惠普公司产品)测定1GHz的导磁率。而且,根据所述阻抗分析仪求出的导磁率的实数部分μ’和虚数部分μ”,利用以下公式计算μQ积。
μQ积=μ’×μ’/μ”
其结果如表1所示。
如表1的试样No.1-5~1-19所示,由组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)0·aCoO·bFe2O3表示的磁性材料,在0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1的范围内,通过使2.2≤b/a<3,可在1100℃以下进行低温烧结。因此,可知得到相对X射线密度在90%以上、导磁率在2以上、μQ积在100以上的烧结体。而且,如果b/a比例小,则由于附带生成BaFe2O4和SrBaFe2O4等结晶相,所以存在导磁率降低的倾向。
与此相反,如试样No.1-1~1-4、1-20~1-21所示,是不满足0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,2.2≤b/a<3条件的情形,为了获得相对X射线密度在90%以上、导磁率在2以上的烧结体,烧结温度必须超过1100℃。而且,在1100℃以下的烧结温度虽然也能获得相对X射线密度在90%以上的烧结体,但是导磁率降低到2以下,这与空心线圈相比没有明显差别。
因此,本实施例的磁性材料,在1100℃以下的烧结温度得到具有优异的相对X射线密度和导磁率的烧结体,可以用于内置Ag/Pd电极的电感元件或阻抗元件。
而且,通过X射线衍射分析,证实本实施例的磁性材料存在作为主相的Y型或M型六角晶铁氧体。
(实施例2)
本实施例2中,作为MeO的Me,Co和Cu共存。
准备碳酸钡(BaCO3)、碳酸锶(SrCO3)、氧化钴(Co3O4)、氧化铜(CuO)和氧化铁(Fe2O3)各种原料。在组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-yCuy)·bFe2O3中,使用各种原料调配,获得a、b、x、y的范围如表2所示的磁性材料。通过球磨湿法混合调配原料后,进行脱水,在大气中于900~1150℃焙烧。表中,试样编号处附有*的是第二发明范围之外的。
表2
通过球磨对所得的焙烧粉末进行湿法粉碎,制备比表面积在5m2/g以上的焙烧粉末。
然后,与实施例1同样地把该焙烧粉末成型为环形磁心形状,在表2所示的烧结温度进行空气烧结。
对这样获得的环形磁心形状的烧结体试样,与实施例1同样地求出相对X射线密度、1GHz的导磁率和μQ积。其结果如表2所示。
如表2的试样No.2-6~2-8、2-10~2-15、2-17~2-18、2-20~2-22、2-24~2-26所示,由组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-yCuy)O·bFe2O3表示的磁性材料,通过使0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0.1≤x≤1,0.25≤y≤0.75,2.2≤b/a<3,可在1000℃以下进行低温烧结。因此,得到相对X射线密度在90%以上、导磁率在2以上、μQ积在100以上的烧结体。而且,如果b/a比例小,则由于与实施例1同样的理由,存在导磁率降低的倾向。
与此相反,如试样No.2-1~2-5、2-9、2-16、2-19、2-23~2-27-28所示,如果不满足0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,2.2≤b/a<3的条件,烧结温度不超过1000℃则不能进行烧结,即使在1000℃以下烧结,也会产生1GHz的导磁率不足2这样的不期望的情况。
因此,本实施例的磁性材料,在1000℃以下的烧结温度得到具有优异的相对X射线密度和导磁率的烧结体,可以用于内置Ag比例高的Ag/Pd电极、或者Ag电极的电感元件或阻抗元件。
在本实施例中,对组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Me1-yCuy)O·bFe2O3中,Me为Co的情形进行了说明,但是在Y型或M型六角晶铁氧体结晶结构中,2价金属Ni、Mg、Mn和Zn也可以进入与Co相同的位。所以,即使Me取Co之外的Ni、Mg、Mn和Zn,也可以获得与本实施例相同的低温烧结效果。
而且,通过X射线衍射分析,证实本实施例的磁性材料存在作为主相的Y型或M型六角晶铁氧体。
(实施例3)
准备碳酸钡(BaCO3)、碳酸锶(SrCO3)、氧化钴(Co3O4)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铜(CuO)和氧化锌(ZnO)各种原料。在组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-y-zCuyZnz)O·bFe2O3中,调配获得表3所示的组成。通过球磨湿法混合调配原料后,进行脱水,在大气中于900~1150℃焙烧。表中,试样编号处附有*的是本发明范围之外的。
表3
然后,通过球磨对所得的焙烧粉末进行湿法粉碎,制备比表面积在5m2/g以上的焙烧粉末。把该焙烧粉末与醋酸乙烯系粘结剂混炼干燥,得到压制成型粉末。把该压制成型粉末成型为环形磁心形状,在表1~5所示的烧结温度进行空气烧结,制成环形磁心试样。
采用所获得的环形磁心形状的烧结体试样,利用阻抗分析仪测定1GHz的导磁率。
采用阿基米德法计算实测的密度与X射线理论密度的比例,求出烧结体的相对X射线密度。
对本实施例进行以下的评价测定。即,为了使低频频带的信号成分通过,去除数百MHz~数GHz频带的噪声成分,从同频带急剧增加的导磁率的虚数部分μ”成为重要的因素。这个因素定义为1GHz左右的μ”成分的增加率Δμ”/(μ”·Δf)。
Δμ”/(μ”·Δf)=(μ”b-μ”a)/[μ”a·(fb-fa)]
μ”a频率fa的μ”成分
μ”b频率fb的μ”成分
(fa、fb表示数百MHz~数GHz的频率)
表3展示了X射线密度、导磁率、Δμ”/(μ”·Δf)的各值。其中,Δμ”/(μ”·Δf)表示在数百MHz~数GHz频带中的最大值。
如表3所示,在组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-y-zCuyZnz)O·bFe2O3中,通过使0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,0<z≤0.75,0.25≤y+z≤0.75,可在1000℃以下的烧结温度获得相对X射线密度在90%以上、而且Δμ”/(μ”·Δf)值在3以上的磁性材料。
通过增加Zn对Co的置换量(z值),使得旋转磁化谐振频率向低频侧移动,μ”急剧增加的频率也向低频侧偏移。因此,通过调整本发明的磁性材料的Zn的置换量(z值),与去除的噪声信号的频带一致,可以制造噪声去除效率高的层叠阻抗元件。
与此相反,如试样No.3-1~3-5、3-9、3-16~3-17、3-20、3-24、3-28~3-29所示,如果不满足0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,0<z≤0.75,0.25≤y+z≤0.75,2.2≤b/a<3的条件,则烧结温度不超过1000℃不能进行烧结,即使在1000℃以下烧结,也会产生不能获得1GHz左右的μ”成分的增加率Δμ”/(μ”·Δf)在3以上这样的不期望的情况。
而且,通过X射线衍射分析,证实本实施例的磁性材料存在作为主相的Y型或M型六角晶铁氧体。
(实施例4)
准备碳酸钡(BaCO3)、碳酸锶(SrCO3)、氧化钴(Co3O4)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铜(CuO)各种原料。在组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-y-zCuyZnz)ObFe2O3中,调配各种原料,获得表4、表5所示的组成。通过球磨湿法混合调配原料后,进行脱水,在大气中于1000~1200℃焙烧。
表4
表5
对所得焙烧粉末按表4所示范围添加氧化铋(Bi2O3)之后,通过球磨进行湿法粉碎,得到比表面积在5m2/g以上的焙烧粉末。把该焙烧粉末与醋酸乙烯系粘结剂混炼干燥,得到压制成型粉末。然后,把该压制成型粉末成型为环形磁心形状,在表4所示温度进行空气烧结。表中,试样编号处附有*的是本发明范围之外的。
表4展示了所得烧结体的相对X射线密度、导磁率和Qm值(μ’/μ”)。导磁率和Qm值是在1GHz的值,采用阻抗分析仪测定环形试样。而且,表5展示了所得烧结体的相对X射线密度、1GHz的导磁率和Δμ”/(μ”·Δf)。并且,对Δμ”/(μ”·Δf)的测定与实施例3相同。
如表4所示,对于由组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-yCuy)O·bFe2O3(其中,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,0<z≤0.75,0.25≤y+z≤0.75,2.2≤b/a<3=表示的六角晶铁氧体,添加0.1~30重量%的Bi2O3,可以把1GHz的Qm值提高到4以上,而且在1000℃以下的烧结温度可以获得相对X射线密度在95%以上的烧结密度高的烧结体。
与此相反,如试样No.4-3、4-5、4-7、4-10、4-12、4-14所示,添加超过30重量%的Bi2O3,得到高达100的1GHz的Qm值,但是导磁率降低到1的程度,看不出比非磁性体的有利之处。因此,Bi2O3的添加量应在0.1~30重量%。
而且,如表5所示,对于由组成通式(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-y-zCuyZnz)O·bFe2O3(其中,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,0<z≤0.75,0.25≤y+z≤0.75,2.2≤b/a<3=表示的六角晶铁氧体,添加0.1~30重量%的Bi2O3,可以获得导磁率在2以上、Δμ”/(μ”·Δf)在3以上、烧结温度在1000℃以下的相对X射线密度在95%以上的烧结密度高的烧结体。
与此相反,如试样4-18所示,添加超过30重量%的Bi2O3,1GHz的导磁率为1.0,Δμ”/(μ”·Δf)不足3。因此,Bi2O3的添加量应在0.1~30重量%。
而且,通过X射线衍射分析,证实本实施例的磁性材料存在作为主相的Y型或M型六角晶铁氧体。
(实施例5~7)
实施例5~7是采用本发明的高频磁性材料,制造层叠电感元件或阻抗元件的实施例1。
这里,各实施例5~7所用的高频磁性材料有以下的组成。
实施例5-0.20(Ba0.75Sr0.25)O·0.25(Co0.50Cu0.50)O·0.55Fe2O3
实施例6-0.20(Ba0.75Sr0.25)O·0.25(Co0.50Cu0.50)O·0.55Fe2O3为主成分,其中添加10重量%的Bi2O3的材料
实施例7-0.20(Ba0.8Sr0.2)O·0.21(Co0.75-zCu0.25Znz)O·0.59Fe2O3(其中,0<z≤0.30=
作为原料,准备碳酸钡(BaCO3)、碳酸锶(SrCO3)、氧化钴(Co3O4)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铜(CuO)、氧化锌(ZnO)、氧化铋(Bi2O3)各种原料。
调配各种原料,得到所述实施例5~7的组成的高频磁性材料。焙烧调配的原料粉末。所得焙烧粉末与加入聚乙烯系粘结剂的有机溶剂共同混炼,制备浆料。使用该浆料通过刮刀法成型生坯片。
然后,在所得生坯片上印刷形成Ag内导体图形,以便在层叠时形成线圈状结构。随后,把形成该线圈状电极图形的多个生坯片堆叠起来,以便利用通孔可以电气连接。进一步用未形成电极图形的生坯片作为外层部夹持该层叠体,对整体压制。对如此所得的生坯片层叠体在约925℃进行烧结,得到内置Ag线圈状电极的烧结体。接着,对该烧结体进行滚筒研磨,在烧结体的两端面露出内电极,在该端面涂敷烧接Ag外电极。
由此,获得如图1所示的层叠电感元件或层叠阻抗元件。图1中,1是磁体,在磁体1中形成通过通孔2电气连接的线圈状内电极3。在磁体1的表面形成与内电极3电气连接的外电极4。
所得的层叠电感元件或层叠阻抗元件与内电极共同在低温烧结,获得的相对X射线密度在90%以上。因此,机械强度和导磁率、μQ积的特性优异,而且也不会发生Ag导体成分的扩散和断线等问题。
针对实施例7,改变Zn量,测定所得层叠阻抗元件在1MHz、1GHz的阻抗值(Z)、电抗(X)和电阻(R),结果如表6所示。
表6
根据本发明,可以在1000℃以下的低温烧结,获得以Y型或M型六角晶铁氧体作为主相,相对X射线密度在90%以上的一体烧结体。因此,通过磁性层和Ag导体层或Ag/Pd导体层的层叠一体烧结,在磁体内部形成电极,得到层叠电感元件或层叠阻抗元件这样的高频电路元件,所以最为适合用做层叠电感部件或层叠阻抗部件用的材料。
而且,根据本发明,可以获得高频磁性材料和使用该材料的层叠阻抗元件,该材料在数百MHz~数GHz频带中,其Δμ”/(μ”·Δf)在3以上,将同一频带中的噪声信号进行热变换的电阻成分(R成分)高。
而且,由于可得到在数GHz频带的Qm值高、并且烧结密度高的Y型或M型六角晶铁氧体烧结体,通过在烧结体表面或内部形成Ag或Ag/Pd导体,最适用于在数百MHz~数GHz频带的电感元件或阻抗元件等。因此,在电感元件中,即使卷绕匝数不多也能获得大的电感值,所以有利于小型化。而且,由于减少了卷绕匝数,所以能够降低电阻,可以构成呈现高增益Q值(X/R)的电感元件。另一方面,在阻抗元件中,在高达数GHz的频带吸收噪声的导磁率虚数部分μ”非常小,可以在数GHz以上确保必要的阻抗值。
权利要求
1.一种高频磁性材料,它以(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·aMeO·bFe2O3为主要成分的组成,其中,Me是选自Co、Ni、Cu、Mg、Mn和Zn中的至少一种,且以Y型或者M型六角晶铁氧体作为主相,其特征在于,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,2.2≤b/a<3。
2.一种高频磁性材料,它以(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-yCuy)O·bFe2O3为主要成分的组成,且以Y型或者M型六角晶铁氧体作为主相,其特征在于,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,2.2≤b/a<3。
3.一种高频磁性材料,它以(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-y-zCuyMez)O·bFe2O3为主要成分的组成,其中,Me是选自Ni、Mg和Zn中的至少一种,且以Y型或者M型六角晶铁氧体作为主相,其特征在于,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,0<z≤0.75,0.25≤y+z≤0.75,2.2≤b/a<3。
4.一种高频磁性材料,它以(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·a(Co1-y-zCuyZnz)O·bFe2O3为主要成分的组成,且以Y型或者M型六角晶铁氧体作为主相,其特征在于,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,0.25≤y≤0.75,0<z≤0.75,0.25≤y+z≤0.75,2.2≤b/a<3。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的高频磁性材料,其特征在于,在所述主要成分的组成中添加0.1-30重量%的Bi2O3。
6.一种高频电路元件,由磁性层和内电极层层叠、整体烧结而成,其特征在于,所述磁性层由权利要求1-5中任一项所述的高频磁性材料构成。
全文摘要
提供一种可在数百MHz~数GHz频带使用的高频磁性材料和使用该材料的高频电路元件,该材料可在1100℃以下、甚至1000℃以下的温度烧结,获得90%以上的相对X射线密度。该高频磁性材料的主成分组成是(1-a-b)(Ba1-xSrx)O·aMeO·bFe2O3(其中,Me是选自Co、Ni、Cu、Mg、Mn和Zn之中的至少一种),而且以Y型或者M型六角晶铁氧体作为主相,其中,0.205≤a≤0.25,0.55≤b≤0.595,0≤x≤1,2.2≤b/a<3。
文档编号H01F17/00GK1405799SQ0214258
公开日2003年3月26日 申请日期2002年8月27日 优先权日2001年8月27日
发明者丸泽博 申请人:株式会社村田制作所
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