• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1991018403A1
    申请号:PCT/JP1991/000679
    申请日:1991-05-22
    公开日:1991-11-28
    发明作者:Chiharu Kato；Takaaki Naka；Kunisaburo Tomono
    申请人:Murata Manufacturing Co., Ltd.；
    IPC主号:H01P7-00
    专利说明:
    [0001] 明 钿 書 高周波用磁性材料
    [0002] [技術分野]
    [0003] 本発明は高周波用磁性材料、 特に、 2 0 O M H z以上の高周波で 使用される'ア ンテナや L C共振回路、 イ ンダクタ ンス素子、 卜 ラ ソ スなどの素子に用いられるフユライ ト材料に関するものである。
    [0004] [背景技術]
    [0005] 従来、 高周波用磁性材料と しては、 ！ ' i Z n フ ラ イ トなどのフ ラィ ト材料が使用されている。 しかしながら、 N i Z n フ ヱ ライ ト は透磁率が 1 より大きなものを用いた場合、 素子の小型化を図るこ とができる力 周波数が高く なると、 Qが大き く低下するという問 題がある。 この N i Z n フユ ライ トを使用した場合の限界周波数、 即ち、 その Qを 5 0以上に維持し得る周波数は、 フ ヱライ 卜の Z n - 9 - 含有量を少なくすることによって向上させることができるが、 Z n 含有量を減らし N i フユライ トにした場合でも、 その限界周波数は 2 0 O M H z未満であり、 2 0 O M H z以上の高周波で使用するこ とは不可能である。 このため、 2 0 O M H zを越える周波数では空 芯コィルが使用されている。
    [0006] 他方、 磁性材料をイ ンダクタンス Lとして用いる場台、 比較的低 い周波数であれば、 透磁率のみを考慮した集中定数型で設計すれば 良いが、 2 0 O M H z以上の高周波では透磁率ばかりでなく誘電率 も加味した分布定数型で設計する必要がある- 従って、 2 0 0 M H z以上の高周波で磁性材料を ¾いる場合には、 材料の透磁率や誘電 率の温度特性が小さいことが素子の温度特性を安定化させるために 重要である。 特に、 磁性材料をアンテナとして用いる場合には、 透 磁率ゃ誘電率の温度特性を小さくすることは必要不可欠である。 透磁率の温度特性については、 特公昭 5 7— 4 2 5 8 6号公報に 記載されているように、 第三成分の添加により改善を図ることが提 案されているが、 高周波用磁性材料の誘電率の温度特性についでの 研究は、 何ら報告されていない。
    [0007] また、 高周波で Q値の低下する N i フユライ トの代わりに、 空芯 コイルを使用した場合、 その実効初透磁率は 1であるため素子の寸 法が大きくなり、 しかも、 イ ンダクタンス も小さいため、 コイ ル卷 き線の抵抗による Q値の低下が大きく、 高周波での高い Qを得るこ とは困難である。
    [0008] [発明の開示〗
    [0009] 従って、 この発明は前記従来の高周波用磁性材料の於ける.問題を 解決し、 20 OMH zPュ上の高周波で高い Qを有し、 透磁率が 1よ り も大きく、 誘電率の温度特性が小さな高周波用磁性材料を得るこ とを主目的とする。
    [0010] 本発明によれば、 前記および他の目的は、 N i フユライ トに微量 の C 0を含有させ、 かつ、 一般式： （N i 〇） x (C o O) y (F e 2〇3) zにおける各成分のモル分率、 X , y , zを、 0· 04く y/ (χ + y) < 0. 30、 0. 4 <x < 0. 6、 x ÷ y + z ^ 1. 00の条件を満足するように設定することにより ά成することがで きる。
    [0011] この発明は、 酸化ニッケル、 酸化コバルト及び酸化鋏からなり、 —般式： (Ν ί 0) X (C 00) y (F e ,Ο,) z
    [0012] (但し、 χ， y> zは各成分の ^ &ル分率で、 0. 04<y/ (x + y ) < 0. 30、 0. 4<x<0. 6、 x 4- y + z = 1 , 00であ る〉 で表される組成を有することを特徴とする高周波用磁性材料を 提洪するものである。
    [0013] この発明に係る磁性材料は、 透磁率が 1より大きく、 限界周波数 が極めて高く、 透磁率や誘電率の温度特性が良好で、'安定した特性 を示す。 従って、 このフ ライ ト材料を磁性材料として用いること により空芯コィルょり も小型で極めて Qが髙く、 温度特性も良く、
    [0014] 20 ΟΜΗ ζ以上の高周波で使用できる素子を製造することができ 0 . - 5- - この発明の高周波用磁性材料において組成比を前記範囲に限定し たのは次の理由による。
    [0015] y/ (x + y) が 0. Q 4以下の場合、 初透磁率の髙いものが得 られるが、 限界周波数が、 低く 20 OMH z以上の高周波では使用 できない。 この限界周波数およびィ ンビ一ダンスは C oを多く含有 させることによって高くすることができ、 また、 それによつて誘電 率の温度変化率を 1 000 P pm/eC以下に小さくすることができ る。 しかし、 C 0含有量の增加に伴い初透磁率が低下し、 y/ ( X + y〉 が 0. 30を越えると、 初透磁率が 1. 5以下に低下するの で、 (x -f y) は 0. 30以下とした。
    [0016] 他方、 F e ,0，のモル分率、 即ち、 1、 が 0. 4以下若しく は 0, 6以上でも、 C oの添加によ り限界周波数は高くなるが、 ス ビネル 構造の化学量論的組成からのずれにより異相が癸生し、 誘電率及び 透磁率の両特性が不安定になる。 また、 zが 0, 6以上では、 いわ ゆる磁場劣化の影響が著しくなるので 0. 4く zく 0. 6とした。 y / ( y ) = 0. 03、 z = 0. 49の組成の近傍でいわゆ る SMP (透磁率の第 2ビーク） が室温付近で発生するため、 透磁 率の温度特性も良くなることも付記しておく。
    [0017] 次に、 この発明を実施例により詳細に説明する c
    [0018] [発明を実施するための最良の形態]
    [0019] 実施例
    [0020] ¾度が 99%以上の N i 0、 C 00および F e 203を原料として 用い、 これらを第 1表に示す組成比のフ ユライ 卜が得られるように 秤量し、 得られた各混合物を水と共にボールミ ルに投入し、 4時間 混会した後、 脱水、 乾燥させた。 次いで、 電気炉で 900でで 2時 間仮焼し、 これを水と共にボールミ ルにて 24時間粉砕した後、， バ イ ンダーを加えて造粒し、 脱水、 乾燥させた後、 粉末プレス機;こて 1 000 k g/c m2の圧力で成形した。 この成形物を電気炉にて
    [0021] 1 200。Cで 2時間焼成し、 試料を得た。
    [0022] 各試料について、 初透磁率 （ί ， 限界周波数 （ i' max) , 誘電 率 （s) 、 — 25〜20。C及び 20〜80。Cでの誘電率 （ε) の温 度変化率、 および特性の安定性について測定した。 得られた結果-を 第 i表に示す c - なお、 第 1表中、 *印を付した試料はこの発明の範囲外の組成を 有するものであり、 他のものはこの発明 ο範囲内の組成を有するも のである。 なお、 限界周波数とは、 前記のように、 Qが 50以上を 保ち続けることのできる上限の周波数を意味する。 また、 εの温度 変化率は式：厶 (但し、 Δεは二つの測定温度 の绣電 率の差、 ΔΤは二つの測定温度の差である。 ） で与えられる。
    [0023] 第 1表から明らかなように、 この発明に係る磁性材料は、 透磁率 が ] . 5より大きく、 限界周波数が 400〜65 OMH ζで、 誘電 率の温度変化率が小さく、 安定した特性を示す。 従って、 このフユ ラィ ト材料を磁性材料として用いることにより空芯コィルよりも小 型で、 極めて Qが高く、 温度特性も良く、 20 OMH ζ以上の高周 波で使用できる素子を製造することができる。 表 s v. 組 成 物
    [0024] 料
    [0025] 1 芥 tS ¾r 5¾ if* ± rn, fi¾ ¾ - 13E の y/x+y z f max ε 25 2CTC 安定性
    [0026] (lUOMnZj [tflnZj UMnZj tu~oUし
    [0027] c •r ^
    [0028] Al* 0.0 0.40 lu. U 丄 丄 Zi 小女 JOE
    [0029] 3074
    [0030] l, n n •^r ¾
    [0031] A2* 0 04 b.ba 11 i 小 女 疋
    [0032] 587
    [0033] n
    [0034] A3* U. U ί U. HU Ul i 丄丄， ¾D 000 っヽヌ ¾疋
    [0035] 784
    [0036] n メ n ゥ
    [0037] A * U.10 L、 11U 丄 1· 小 c女fc
    [0038] 621
    [0039] "7 £s
    [0040] Α&* 0.20 0.40 1. ub ccn
    [0041] DDU it)/ 小女 Jh
    [0042] 663
    [0043] ナ
    [0044] Α6* 0.30 0.40 1.476 730 11.10 41丄 小女 疋 552
    [0045] c
    [0046] Bl* 0.0 0.45 11.45 <40 11.51 1052 玄 疋 3076
    [0047] B2* 0.04 0.45 7.45 130 11- 19 1S5 女 疋 601
    [0048] B3 0.07 0.45 3. 2 410 11. 4 341
    [0049] 969
    [0050] con coo
    [0051] Β4 0.10 0.4 b 丄丄 * 4i 女 Λ£
    [0052] 784
    [0053] ccn
    [0054] Β5 0.20 0.45 11 14 i 女 At
    [0055] 257
    [0056] Β6* 0.30 0.45 i 4oo 丄丄， 女 Λ£
    [0057] 851
    [0058] ゥ n c
    [0059] C1* 0.0 0. 7 13.95 <40 11. 3 女 ¾
    [0060] 2881
    [0061] C2* 0.04 0.47 9,06 140 1L18 174 安 定
    [0062] 579
    [0063] C3 0.07 0.47 3.63 420 11.19 331 安 定
    [0064] 963
    [0065] C4 0.10 0.47 2.663 510 11.75 498 安 定
    [0066] 851
    [0067] C5 0.20 0.47 1.799 640 11. S4 165 安 定
    [0068] 347
    [0069] C6* 0.30 0.47 i.496 730 11.95 655 安 定
    [0070] 771 衷 つづき 物 性
    [0071] 試 組 成
    [0072] 初透磁率 限界周波数 誘 ¾率 εの温度特性 特性の
    [0073] ε, 一 25〜20'C 安定性 y/x+y u f max
    [0074] (100MHz) (MHz) (隐） 20〜80'C
    [0075] <40 11.83 1085 安 定
    [0076] Dl* 0.0 . 0.50 17.75
    [0077] 3025
    [0078] D2* 0.04 0.50 11,42 140 11.19 150 安 定
    [0079] 660
    [0080] D3 0.07 0.50 4.02 350 11.69 307 安 定
    [0081] 879
    [0082] D4 0.10 0.50 2.889 .500 11.66 154 安 定
    [0083] 312
    [0084] D5 0.20 0.50 1.834 650 丄 1丄1♦ 51 335 安 定
    [0085] 487
    [0086] D6* 0.30 0.50 1.498 740 H.86 410 安 定
    [0087] 660
    [0088] 不女
    [0089] El* 0.0 0.60 15.57 く 40 11.24 1342 ~Τ -Sf
    [0090] 2945
    [0091] E2* 0.04 0.60 10.51 110 11.27 236 不安定
    [0092] 497 .
    [0093] E3* 0.07 0.60 3.86 330 11.39 349 不安定
    [0094] 457
    [0095] E4* 0.10 0.60 2.736 480 11.19 225 不安定
    [0096] 412
    [0097] 610 11.65 416 不ヌ 疋
    [0098] E5* 0.20 0.60 1.796
    [0099] 897 ·,
    [0100] E6* 0.30 0.60 1.490 740 11.74 201 不安定
    [0101] 408
    权利要求:
    Claims- 請求の範蹈
    1. 酸化エッケル、 酸化コバルト及び酸化鉄からなり、 一般式： (N i 0) X (C 00) y (F e ¾03) t
    (但し、 x， y , ζは各成分のモル分率で、 0. 04 <y.Z (x÷ y ) く 0. 30、 0. 4 < x<0. 6、 X ^ y + 2 = 1. 00であ る） で表される組成を有することを特徼とする高周波用磁性材料。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    JP5256612B2|2013-08-07|六方晶フェライト並びにそれを用いたアンテナ及び通信機器
    EP1314697B1|2007-07-25|Ferrite material
    Ezaki et al.1993|Microwave dielectric properties of CaO-Li2O-LN2O3-TiO2 ceramics
    Meena et al.2010|Complex permittivity, permeability and microwave absorbing studies of | U-type hexaferrite for X-band | frequencies
    US8524190B2|2013-09-03|Enhanced hexagonal ferrite material and methods of preparation and use thereof
    EP1364927B1|2008-10-15|Magnetic oxide sinter and high-frequency circuit part employing the same
    US5356844A|1994-10-18|Dielectric ceramic composition and dielectric resonator
    Fu et al.2010|Electrical and magnetic properties of magnesium-substituted lithium ferrite
    DE60217772T2|2007-05-31|Mn-Zn Ferrit und Spulenbestandteil mit Mn-Zn- Ferritkern
    JP3562454B2|2004-09-08|高周波用磁器、誘電体アンテナ、支持台、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置
    JP3108803B2|2000-11-13|Ｍｎ−Ｚｎフェライト
    US5403796A|1995-04-04|Microwave dielectric ceramic composition
    JP2003146739A|2003-05-21|高周波用磁性体材料およびそれを用いた高周波回路素子
    JP6506151B2|2019-04-24|六方晶フェライト材料の共振周波数を上昇させるための方法、六方晶フェライト材料、および高周波装置
    EP0915066B1|2003-06-18|Dielectric ceramic composition and dielectric resonator made by using the same
    Tsay et al.2002|Low temperature sintering of microwave magnetic garnet materials
    KR101904269B1|2018-10-05|전자 애플리케이션을 위한 조성 및 물질에서 희토류 금속에 대한 효과적인 치환
    US20110279217A1|2011-11-17|Mn-zn ferrite core and method for producing the same
    JPH0644405B2|1994-06-08|マイクロ波用誘電体磁器組成物
    EP1043288B1|2003-10-15|High-frequency dielectric ceramic composition, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer, and communication apparatus
    CN101913851A|2010-12-15|宽温高磁导率锰锌软磁铁氧体材料与其制得的磁芯及其制备方法
    Wang et al.2015|Effects of co-dopants on the magnetic properties of Ni–Zn ferrites
    US9123460B2|2015-09-01|Ferrite composition for high frequency bead and chip bead comprising the same
    KR0131840B1|1998-04-13|Ni-Cu-Zn계 산화물 자성재료
    US4487842A|1984-12-11|Low-loss microwave dielectric material
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH0427103A|1992-01-30|
    EP0485621A1|1992-05-20|
    EP0485621A4|1993-07-28|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-11-28| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1991-11-28| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE |
    1992-01-18| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991909797 Country of ref document: EP |
    1992-05-20| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991909797 Country of ref document: EP |
    1993-11-30| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1991909797 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]