JP2010278075A - Magnetic material ceramic, ceramic electronic component and method of manufacturing ceramic electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は磁性体セラミック、セラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法に関し、より詳しくはガーネット型フェライト系材料を主成分とした磁性体セラミック、該磁性体セラミックを使用した非可逆回路部品等のセラミック電子部品、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a magnetic ceramic, a ceramic electronic component, and a method for manufacturing a ceramic electronic component. More specifically, a magnetic ceramic mainly composed of a garnet-type ferrite material, a nonreciprocal circuit component using the magnetic ceramic, and the like. The present invention relates to a ceramic electronic component and a manufacturing method thereof.
携帯電話やミリ波レーダ等のマイクロ波領域の電磁波を利用した通信技術の進展に伴い、アイソレータ等の非可逆回路素子の研究・開発が盛んに行われている。 Research and development of nonreciprocal circuit elements such as isolators have been actively conducted with the progress of communication technology using electromagnetic waves in the microwave region such as mobile phones and millimeter wave radars.
アイソレータは、一般に、信号の伝送方向には減衰がなく、逆方向には減衰が大きくなる機能を有しており、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚの極超短波帯やマイクロ波帯で使用される携帯電話、自動車電話等の移動体通信機器の送受信回路に搭載されている。 In general, an isolator has a function in which there is no attenuation in a signal transmission direction and a large attenuation in a reverse direction, and a cellular phone used in a very high frequency band or microwave band of several hundred MHz to several GHz, It is installed in a transmission / reception circuit of a mobile communication device such as an automobile phone.
そして、この種の磁性体材料としては、従来より、イットリウム鉄ガーネットＹ３Ｆｅ５Ｏ１２（以下、「ＹＩＧ」という）に代表されるガーネット型フェライト系材料が広く使用されている。 As this type of magnetic material, a garnet-type ferrite material represented by yttrium iron garnet Y 3 Fe 5 O 12 (hereinafter referred to as “YIG”) has been widely used.
例えば、特許文献１には、主成分が、一般式（Ｙ3.0-ｘ-ｙＢｉｘＣａｙ）（Ｆｅ5-α-β-γＩｎαＡｌβＶγ）０12で表される組成を有し、ｘ、ｙの値が、０．４４＜ｘ≦１．５、０．５≦ｙ≦１．２であり、α、β、γの値が、０≦α≦０．４、０≦β≦０．４５、０．２５≦γ≦０．６（ただし０．１≦α＋β≦０．７５）の範囲内にあって、副成分としてＣｕ及び／又はＺｒを含み、その含有量は、前記主成分１００重量部に対して、ＣｕをＣｕＯ換算で０重量％≦ＣｕＯ≦０．８重量％、ＺｒをＺｒＯ２換算で、０重量％≦ＺｒＯ２≦０．８重量％であり、ガーネット構造を有する相を主成分とし、８５０℃以上９８０℃未満の温度で焼結するようにした多結晶セラミック磁性体材料が開示されている。
For example, Patent Document 1, a composition mainly composed, represented by the general formula (Y 3.0-x-y Bi x Ca y) (Fe 5-α-β-γ In α Al β V γ) 0 12 And the values of x and y are 0.44 <x ≦ 1.5 and 0.5 ≦ y ≦ 1.2, and the values of α, β and γ are 0 ≦ α ≦ 0.4, 0 ≦ β ≦ 0.45, 0.25 ≦ γ ≦ 0.6 (provided that 0.1 ≦ α + β ≦ 0.75), containing Cu and / or Zr as subcomponents, , with respect to the main component as 100 parts by weight, Cu of 0 wt% ≦ CuO ≦ 0.8 wt% in terms of CuO, the Zr in terms of
この特許文献１では、Ｙの一部をＢｉで置換し、かつ副成分としてＣｕＯを含有させることにより、８５０℃以上９８０℃未満の低い温度での焼成を可能としている。さらに、特許文献１では、上述したように８５０℃以上９８０℃未満の低い温度での焼成が可能であることから、ＡｇやＣｕ等の低抵抗の金属材料との同時焼成が可能である旨が記載されている。 In this Patent Document 1, firing at a low temperature of 850 ° C. or more and less than 980 ° C. is enabled by substituting part of Y with Bi and containing CuO as a subcomponent. Further, in Patent Document 1, as described above, since it can be fired at a low temperature of 850 ° C. or more and less than 980 ° C., it can be simultaneously fired with a low-resistance metal material such as Ag or Cu. Are listed.
ところで、非可逆回路素子は磁気損失の小さいのが望ましいが、この磁気損失は強磁性共鳴半値幅ΔＨで評価することができる。 By the way, it is desirable that the nonreciprocal circuit element has a small magnetic loss, but this magnetic loss can be evaluated by the ferromagnetic resonance half-value width ΔH.
しかしながら、特許文献１は、主成分中にＢｉを含有させることにより、８５０℃以上９８０℃未満での低温焼成を可能としているが、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４４００〜８９００Ａ／ｍと大きく、所望の低磁気損失の非可逆回路素子を得ることができないという問題点があった。 However, Patent Document 1 enables low-temperature firing at 850 ° C. or more and less than 980 ° C. by including Bi in the main component, but the ferromagnetic resonance half-value width ΔH is as large as 4400 to 8900 A / m, which is desirable. There is a problem that a non-reciprocal circuit element with low magnetic loss cannot be obtained.
また、生産性を向上させるためには、磁性体材料と低抵抗金属材料とを重ね合わせて同時焼成するのが望ましく、また、コスト面を考慮すると、金属材料としては低抵抗で安価なＣｕを使用するのが望ましい。 Moreover, in order to improve productivity, it is desirable to superimpose a magnetic material and a low-resistance metal material and fire them simultaneously, and considering the cost, low-resistance and inexpensive Cu is used as the metal material. It is desirable to use it.
ところが、酸化物の平衡酸素分圧を示すエリンガム図（非特許文献１）によれば、８００℃以上の温度で焼成する場合、Ｃｕ金属とＦｅ２Ｏ３の共存する領域が存在しないことが分かっている。すなわち、８００℃以上の温度では、Ｆｅ２Ｏ３を生成するような高酸素分圧で焼成を行った場合、Ｃｕも酸化されてＣｕ２Ｏとなる。一方、Ｃｕ金属の状態を維持するような低酸素分圧で焼成を行った場合は、Ｆｅ２Ｏ３が還元されてＦｅ３Ｏ４を生成する。 However, according to the Ellingham diagram (non-patent document 1) showing the equilibrium oxygen partial pressure of the oxide, it is found that there is no region where Cu metal and Fe 2 O 3 coexist when firing at a temperature of 800 ° C. or higher. ing. That is, at a temperature of 800 ° C. or higher, when firing is performed at a high oxygen partial pressure that generates Fe 2 O 3 , Cu is also oxidized to Cu 2 O. On the other hand, when firing is performed at a low oxygen partial pressure that maintains the state of Cu metal, Fe 2 O 3 is reduced to produce Fe 3 O 4 .
したがって、特許文献１には、８５０℃以上９８０℃未満の温度で、Ｆｅを含む磁性体材料とＣｕとを同時焼成させることができると記載されているものの、上記温度範囲ではＣｕの酸化が促進されてＣｕ２Ｏが生成され易い。このためＣｕ金属が本来有する低抵抗な電極を得ることができず、Ｆｅを含む磁性体材料とＣｕとの同時焼成は実用上困難であった。 Therefore, Patent Document 1 describes that a magnetic material containing Fe and Cu can be simultaneously fired at a temperature of 850 ° C. or higher and lower than 980 ° C., but Cu oxidation is accelerated in the above temperature range. Cu 2 O is easily generated. For this reason, a low resistance electrode inherent in Cu metal cannot be obtained, and simultaneous firing of a magnetic material containing Fe and Cu has been practically difficult.
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、磁気損失が小さく、安価なＣｕと同時焼成することが可能な高周波用の磁性体セラミック、該磁性体セラミックを使用した非可逆回路部品等のセラミック電子部品、及び該セラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and has a low magnetic loss, a high-frequency magnetic ceramic that can be fired simultaneously with inexpensive Cu, and a nonreciprocal circuit component using the magnetic ceramic. It is an object of the present invention to provide a ceramic electronic component such as the above and a method for manufacturing the ceramic electronic component.
本発明者は、上記目的を達成するためにガーネット型フェライト系材料を使用して鋭意研究を行ったところ、フェライト材料中にビスマスを含まなくともＣｕ酸化物を０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有し、かつ、酸素分圧が１．０×１００〜１．０×１０−３Ｐａの還元雰囲気で焼成することにより、焼成温度は若干高くなるが、Ｃｕの融点よりも十分に低い温度で焼成することができ、かつ強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下の低磁気損失の磁性体セラミックを得ることができるという知見を得た。 In order to achieve the above object, the present inventor has conducted intensive research using a garnet-type ferrite material. As a result, the ferrite material contains 0.25 to 2.50% by weight of Cu oxide even if the ferrite material does not contain bismuth. In addition, the firing temperature is slightly higher by firing in a reducing atmosphere having an oxygen partial pressure of 1.0 × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa, but it is sufficiently higher than the melting point of Cu. It has been found that a magnetic ceramic with a low magnetic loss that can be fired at a low temperature and has a ferromagnetic resonance half width ΔH of 4000 A / m or less can be obtained.
本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、本発明に係る磁性体セラミックは、主成分が、ビスマスを含まないガーネット型フェライト系材料で形成されると共に、Ｃｕ酸化物が０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有され、かつ、酸素分圧が１．０×１００〜１．０×１０−３Ｐａの雰囲気で焼成されてなることを特徴としている。 The present invention has been made on the basis of such knowledge. The magnetic ceramic according to the present invention is formed of a garnet-type ferrite-based material containing no bismuth as a main component and a Cu oxide of 0. It is contained in the range of 25 to 2.50% by weight, and is characterized by being fired in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 1.0 × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa.
また、本発明の磁性体セラミックは、強磁性共鳴半値幅が４０００Ａ／ｍ以下であることを特徴としている。 In addition, the magnetic ceramic of the present invention is characterized in that the ferromagnetic resonance half-width is 4000 A / m or less.
さらに、本発明者が鋭意研究を重ねたところ、磁性体セラミックとなるべき成形体とＣｕ金属となるべき導電膜とを酸素分圧が１．０×１００〜１．０×１０−３Ｐａの雰囲気で同時焼成しても、強磁性共鳴半値幅が４０００Ａ／ｍ以下の低磁気損失のセラミック電子部品を得ることができるということが分かった。 Furthermore, when this inventor repeated earnest research, oxygen partial pressure is 1.0 * 10 < 0 > -1.0 * 10 < -3 > Pa between the molded object which should become a magnetic body ceramic, and the electrically conductive film which should become Cu metal. It was found that a ceramic electronic component having a low magnetic loss with a half-width of ferromagnetic resonance of 4000 A / m or less can be obtained even by simultaneous firing in the above atmosphere.
本発明に係るセラミック電子部品は、上記磁性体セラミックと、Ｃｕを主成分とした導電部とを有し、前記磁性体セラミックと前記導電部とが同時焼成されてなることを特徴としている。 A ceramic electronic component according to the present invention has the above-described magnetic ceramic and a conductive portion mainly composed of Cu, and is characterized in that the magnetic ceramic and the conductive portion are simultaneously fired.
また、本発明のセラミック電子部品は、非可逆回路部品であることを特徴としている。 The ceramic electronic component of the present invention is a non-reciprocal circuit component.
また、Ｆｅを含んだ磁性体材料とＣｕとを同時焼成して所望の特性を得るためには、焼成後にＦｅ２Ｏ３と金属としてのＣｕとを共存させる必要がある。 Further, in order to obtain the desired characteristics by co-firing a magnetic material containing Fe and Cu, it is necessary to coexist Fe 2 O 3 and Cu as a metal after firing.
しかしながら、上述したように８００℃以上の焼成温度ではＦｅ２Ｏ３とＣｕとが共存する領域が存在しない。 However, as described above, there is no region where Fe 2 O 3 and Cu coexist at a firing temperature of 800 ° C. or higher.
そこで、本発明では、強磁性共鳴半値幅が４０００Ａ／ｍ以下となり、かつＣｕとの同時焼成が可能な酸素分圧でＦｅ２Ｏ３を生成し、その後、Ｆ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧以上であってかつＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の酸素分圧に雰囲気調整して熱処理を行っている。そしてこれにより磁性体セラミックの特性を劣化させることなく、Ｃｕ２ＯをＣｕに還元することができることから、磁性体材料とＣｕとを同時焼成しても、所望の低磁気損失を有するセラミック電子部品を得ることが可能となる。 Therefore, in the present invention, Fe 2 O 3 is generated at an oxygen partial pressure at which the ferromagnetic resonance half width is 4000 A / m or less and co-firing with Cu is performed, and then F 2 O 3 —Fe 3 O 4. The heat treatment is performed by adjusting the atmosphere to an oxygen partial pressure that is equal to or higher than the equilibrium oxygen partial pressure of Cu—Cu 2 O and equal to or lower than the equilibrium oxygen partial pressure of Cu—Cu 2 O. And thereby without deteriorating the characteristics of the magnetic ceramic, since it is capable of reducing Cu 2 O in Cu, it is co-fired with the magnetic material and the Cu, the ceramic electronic component having a desired low magnetic loss Can be obtained.
すなわち、本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、Ｆｅ化合物を含む磁性体材料から成形体を作製する成形体作製工程と、Ｃｕを主成分とする導電膜を前記成形体の表面に形成する導電膜形成工程と、前記成形体を前記導電膜を挟持する形態で積層し、前記成形体と前記導電膜とを同時焼成する焼成工程とを含み、前記焼成工程は、酸素分圧を１．０×１００〜１．０×１０−３Ｐａに設定して前記同時焼成した後、Ｆ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧以上であってかつＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の酸素分圧で熱処理することを特徴としている。
That is, the method for manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention includes forming a formed body from a magnetic material containing an Fe compound, and forming a conductive film containing Cu as a main component on the surface of the formed body. A conductive film forming step; and a firing step of laminating the molded body in a form sandwiching the conductive film and simultaneously firing the molded body and the conductive film, wherein the firing step has an oxygen partial pressure of 1. 0 × 10 0 ~1.0 × 10 -3 after firing the co-set to Pa, F 2 O 3 -Fe 3
また、本発明のセラミック電子部品の製造方法は、前記焼成工程は、昇温過程、温度保持過程、及び降温過程を含む焼成プロファイルを有すると共に、前記熱処理は前記降温過程で行うことを特徴としている。 The method for manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention is characterized in that the firing step has a firing profile including a temperature raising process, a temperature holding process, and a temperature lowering process, and the heat treatment is performed in the temperature lowering process. .
さらに、本発明のセラミック電子部品の製造方法は、前記熱処理は、５００℃〜７００℃の温度で行うことを特徴としている。 Furthermore, the method for manufacturing a ceramic electronic component of the present invention is characterized in that the heat treatment is performed at a temperature of 500 ° C. to 700 ° C.
また、本発明のセラミック電子部品の製造方法は、前記磁性体材料は、ビスマスを含まないガーネット型フェライト系材料を主成分とし、０．２５〜２．５０重量％のＣｕ酸化物を含むことを特徴としている。 In the method for manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention, the magnetic material includes a garnet-type ferrite-based material not containing bismuth as a main component and 0.25 to 2.50% by weight of Cu oxide. It is a feature.
本発明の磁性体セラミックによれば、主成分が、ビスマスを含まないガーネット型フェライト系材料で形成されると共に、Ｃｕ酸化物が０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有され、かつ、酸素分圧が１．０×１００〜１．０×１０−３Ｐａの雰囲気で焼成されてなるので、Ｃｕとの同時焼成が可能な酸素分圧で焼成しても、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下の低磁気損失の磁性体セラミックを得ることができる。 According to the magnetic ceramic of the present invention, the main component is formed of a garnet-type ferrite-based material not containing bismuth, Cu oxide is contained in the range of 0.25 to 2.50% by weight, and Since it is fired in an atmosphere with an oxygen partial pressure of 1.0 × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa, the half-width of the ferromagnetic resonance is obtained even when firing at an oxygen partial pressure capable of simultaneous firing with Cu. A low magnetic loss magnetic ceramic with ΔH of 4000 A / m or less can be obtained.
本発明のセラミック電子部品によれば、上記磁性体セラミックと、Ｃｕを主成分とした導電部とを有し、前記磁性体セラミックと前記導電部とが同時焼成されてなるので、磁性体セラミックを形成した後、焼き付け処理等でＣｕ電極を形成しなくてもよく、非可逆回路部品等の高周波用途に適したフェライト系セラミック電子部品を高効率かつ安価に得ることができる。 According to the ceramic electronic component of the present invention, since the magnetic ceramic and the conductive portion mainly composed of Cu are provided, and the magnetic ceramic and the conductive portion are simultaneously fired, After the formation, the Cu electrode need not be formed by baking or the like, and a ferrite ceramic electronic component suitable for high frequency applications such as non-reciprocal circuit components can be obtained with high efficiency and at low cost.
本発明のセラミック電子部品の製造方法によれば、Ｆｅ化合物を含む磁性体材料から成形体を作製する成形体作製工程と、Ｃｕを主成分とする導電膜を前記成形体の表面に形成する導電膜形成工程と、前記成形体を前記導電膜を挟持する形態で積層し、前記成形体と前記導電膜とを同時焼成する焼成工程とを含み、前記焼成工程は、酸素分圧を１．０×１００〜１．０×１０−３Ｐａに設定して前記同時焼成した後、Ｆ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧以上であってかつＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の酸素分圧で熱処理するので、一旦酸化したＣｕ酸化物を還元させてＣｕ金属の状態に戻すことができる。したがって、磁気損失の低減され、信頼性に優れた高品質のアイソレータを高効率かつ安価に製造することができる。 According to the method for manufacturing a ceramic electronic component of the present invention, a molded body manufacturing process for manufacturing a molded body from a magnetic material containing an Fe compound, and a conductive film for forming a conductive film mainly composed of Cu on the surface of the molded body. A film forming step, and a firing step of laminating the formed body in a form sandwiching the conductive film and simultaneously firing the formed body and the conductive film, wherein the firing step has an oxygen partial pressure of 1.0. After the co-firing at a setting of × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa, the equilibrium oxygen content of Cu—Cu 2 O is equal to or higher than the equilibrium oxygen partial pressure of F 2 O 3 —Fe 3 O 4. Since the heat treatment is performed at an oxygen partial pressure equal to or lower than the pressure, once oxidized Cu oxide can be reduced and returned to the state of Cu metal. Therefore, a high-quality isolator with reduced magnetic loss and excellent reliability can be manufactured with high efficiency and at low cost.
また、前記焼成工程は、昇温過程、温度保持過程、及び降温過程を含む焼成プロファイルを有すると共に、前記熱処理は前記降温過程で行うので、焼成工程中に熱処理を行うことができ、熱処理のための特別な処理炉は不要であり、焼成処理と熱処理とを連続的に効率良く行うことができる。 In addition, the firing process has a firing profile including a temperature raising process, a temperature holding process, and a temperature lowering process, and the heat treatment is performed in the temperature lowering process, so that the heat treatment can be performed during the firing process. No special processing furnace is required, and the firing process and the heat treatment can be performed continuously and efficiently.
また、前記熱処理は、５００〜７００℃の温度で行うので、導電部となるべきＣｕを確実に金属の状態に保持できると共に、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下の非可逆回路部品等のセラミック電子部品を得ることができる。 In addition, since the heat treatment is performed at a temperature of 500 to 700 ° C., Cu to be a conductive portion can be reliably maintained in a metal state, and a nonreciprocal circuit component having a ferromagnetic resonance half width ΔH of 4000 A / m or less, etc. The ceramic electronic component can be obtained.
次に、本発明の実施の形態を詳説する。 Next, an embodiment of the present invention will be described in detail.
本発明の一実施の形態としての磁性体セラミックは、主成分が、ＹＩＧからなるガーネット型フェライト系材料で形成されると共に、Ｃｕ酸化物が０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有され、かつ、酸素分圧が１．０×１００〜１．０×１０−３Ｐａの還元雰囲気で焼成されている。 The magnetic ceramic as one embodiment of the present invention is formed of a garnet-type ferrite material composed mainly of YIG, and contains Cu oxide in a range of 0.25 to 2.50% by weight. In addition, it is fired in a reducing atmosphere having an oxygen partial pressure of 1.0 × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa.
これにより１０００〜１０５０℃の比較的低温で焼成しても、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下の磁気損失が低減された磁性体セラミックを得ることができる。 Thereby, even when fired at a relatively low temperature of 1000 to 1050 ° C., a magnetic ceramic with a reduced magnetic loss with a ferromagnetic resonance half width ΔH of 4000 A / m or less can be obtained.
尚、ＹＩＧ中、Ｙ及びＦｅの一部は、必要に応じて各種元素で置換するのも好ましく、例えば、Ｙの一部をＣａで置換した（Ｙ，Ｃａ）３Ｆｅ５Ｏ12や、Ｆｅの一部をＩｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｖのうちの少なくとも１種で置換したＹ３（Ｆｅ，Ｉｎ）５Ｏ12、Ｙ３（Ｆｅ，Ａｌ）５Ｏ12、Ｙ（Ｆｅ，Ｓｎ）５Ｏ12、Ｙ３（Ｆｅ，Ｖ）５Ｏ12、Ｙ３（Ｆｅ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｖ）５Ｏ12、Ｙ３（Ｆｅ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｖ）５Ｏ12、或いはこれらの組み合わせを適宜使用することができる。 In YIG, part of Y and Fe is preferably substituted with various elements as necessary. For example, (Y, Ca) 3 Fe 5 O 12 in which part of Y is substituted with Ca, Fe Of Y 3 (Fe, In) 5 O 12 , Y 3 (Fe, Al) 5 O 12 , and Y (Fe, Sn) 5 O in which a part of is substituted with at least one of In, Sn, Al, and V 12 , Y 3 (Fe, V) 5 O 12 , Y 3 (Fe, In, Al, V) 5 O 12 , Y 3 (Fe, Sn, Al, V) 5 O 12 , or a combination thereof is used as appropriate. can do.
ただし、本発明のガーネット型フェライト系材料にはＢｉは含有されていない。これは、Ｂｉは焼成温度の低温化には寄与するものの、磁気損失の低減には寄与しないからである。 However, Bi is not contained in the garnet-type ferrite material of the present invention. This is because Bi contributes to lowering the firing temperature but does not contribute to reduction of magnetic loss.
また、本実施の形態で、Ｃｕ酸化物の含有量を０．２５〜２．５０重量％としたのは以下の理由による。 In the present embodiment, the Cu oxide content is set to 0.25 to 2.50% by weight for the following reason.
Ｃｕ酸化物の含有量が０．２５重量％未満に低下すると、１０５０℃以下の低温での焼成が困難となる。一方、Ｃｕの含有量が２．５０重量％を超えると、１．０×１００〜１．０×１０-3Ｐａの還元雰囲気で焼成を行っても、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超えてしまい、磁気損失が大きくなる。 When the content of Cu oxide is reduced to less than 0.25% by weight, firing at a low temperature of 1050 ° C. or less becomes difficult. On the other hand, if the Cu content exceeds 2.50% by weight, the ferromagnetic resonance half-value width ΔH is 4000 A / mm even when firing in a reducing atmosphere of 1.0 × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa. m is exceeded, and magnetic loss increases.
そして、このようなＣｕ酸化物としては、ＣｕＯ及びＣｕ２Ｏのいずれか１種又はこれらの組み合わせを使用することができる。 And, as such Cu oxides, it can be used any one or a combination of these CuO and Cu 2 O.
また、焼成雰囲気の酸素分圧を１．０×１００〜１．０×１０-3Ｐａとしたのは以下の理由による。 The oxygen partial pressure in the firing atmosphere is set to 1.0 × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa for the following reason.
焼成雰囲気が１．０×１００Ｐａを超えて大気雰囲気に近くなると、Ｃｕ酸化物の含有量を増加させた場合、含有量が２．５重量％以下であっても、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超えてしまって磁気損失の低下を招くおそれがある。一方、焼成雰囲気が１．０×１０-3Ｐａ未満になると、過度の還元性雰囲気となり、この場合も強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超えてしまい、磁気損失の低下を招くおそれがある。 When the firing atmosphere exceeds 1.0 × 10 0 Pa and is close to the air atmosphere, when the content of Cu oxide is increased, even if the content is 2.5% by weight or less, the half width of ferromagnetic resonance If ΔH exceeds 4000 A / m, there is a possibility of causing a decrease in magnetic loss. On the other hand, when the firing atmosphere is less than 1.0 × 10 −3 Pa, the atmosphere becomes excessively reducing, and in this case, the ferromagnetic resonance half width ΔH exceeds 4000 A / m, which may cause a decrease in magnetic loss. is there.
そこで、本実施の形態では、焼成雰囲気の酸素分圧を１．０×１００〜１．０×１０-3Ｐａとしている。 Therefore, in the present embodiment, the oxygen partial pressure in the firing atmosphere is set to 1.0 × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa.
次に、上記磁性体セラミックを使用した本発明のセラミック電子部品について詳説する。 Next, the ceramic electronic component of the present invention using the magnetic ceramic will be described in detail.
図１は、本発明に係るセラミック電子部品としての２ポート型アイソレータ（非可逆回路部品）の一実施の形態を示す分解斜視図であって、本実施の形態では、集中定数型のアイソレータを示している。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a two-port isolator (non-reciprocal circuit component) as a ceramic electronic component according to the present invention. In this embodiment, a lumped constant isolator is shown. ing.
このアイソレータは、回路基板１上にアイソレータ本体２が実装されると共に、平板状に形成されたヨーク３が絶縁層４を介して前記アイソレータ本体２に載設されている。
In this isolator, an isolator body 2 is mounted on a circuit board 1, and a yoke 3 formed in a flat plate shape is mounted on the isolator body 2 via an insulating
回路基板１は、導電膜が形成された複数のセラミックグリーンシートが積層され、焼成されたセラミック多層基板からなり、整合用コンデンサや終端抵抗が内蔵されている。そして、回路基板１の上面にはアイソレータ本体２と電気的接続を行うための上面電極５ａ〜５ｃが形成されると共に、該回路基板１の下面には外部接続用に複数の下面電極（不図示）が形成されている。
The circuit board 1 is made of a fired ceramic multilayer board in which a plurality of ceramic green sheets on which a conductive film is formed is laminated, and includes a matching capacitor and a termination resistor.
ヨーク３は、電磁シールド機能を有し、アイソレータ本体２からの磁気の漏れや高周波電磁界の漏れを抑制すると共に、外部からの磁気の影響を抑制する作用を有する。尚、ヨーク３は、必ずしも接地されている必要はないが、はんだ付けや導電性接着剤などで接地してもよく、接地することにより、高周波シールドの向上に寄与することができる。 The yoke 3 has an electromagnetic shielding function, and has an effect of suppressing magnetic leakage from the isolator body 2 and high-frequency electromagnetic field leakage, and suppressing the influence of magnetism from the outside. The yoke 3 does not necessarily need to be grounded, but may be grounded by soldering or conductive adhesive, etc., which can contribute to improvement of the high frequency shield.
アイソレータ本体２は、フェライト６が熱硬化性系エポキシ樹脂等の接着剤７ａ、７ｂを介して一対の永久磁石８ａ、８ｂで挟着されている。
In the isolator body 2, a
尚、永久磁石８ａ、８ｂとしては、特に限定されるものではないが、Ｓｒ系、Ｂａ系、或いはＬａ−Ｃｏ系のフェライト磁石を好んで使用することができる。
The
図２はフェライト６の分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
このフェライト６は、略直方体形状に形成された中心層９の両主面には第１の外側層１０ａ、１０ｂが配されると共に、該第１の外側層１０ａ、１０ｂの外主面には第２の外側層１１ａ、１１ｂが配されている。さらに、中心層９と第１の外側層１０ａ、１０ｂの間には中心電極層１２ａ、１２ｂが介装され、第１の外側層１０ａ、１０ｂと第２の外側層１１ａ、１１ｂとの間には外側電極層群１３ａ、１３ｂが介装されている。
The
そして、本実施の形態では、中心層９、第１の外側層１０ａ、１０ｂ、及び第２の外側層１１ａ、１１ｂが上記磁性体セラミックで形成され、中心電極層１２ａ、１２ｂ及び外側電極層群１３ａ、１３ｂはＣｕで形成されている。
In the present embodiment, the
中心層９の上下両面には複数の凹部が形成され、該凹部にはＣｕが充填されてビア導体１４ａ〜１４ｎが形成されている。
A plurality of recesses are formed on the upper and lower surfaces of the
中心電極層１２ａは、中心層９の主面に沿うように所定角度でもって傾斜状に形成されると共に、該中心電極層１２ａの一方の端部１２ａ′はビア電極１４ａと接続可能となるように立設され、かつ他方の端部１２ａ″はビア電極１４ｍと接続可能となるように垂設されている。
The
また、中心電極層１２ｂは、前記中心電極層１２ａと略対向状となるように所定角度でもって傾斜状に形成されると共に、該中心電極層１２ｂの一方の端部１２ｂ′は前記ビア電極１４ａと接続可能となるように立設され、かつ他方の端部１２ｂ″はビア電極１４ｎと接続可能となるように垂設されている。このように中心層９は、これら中心電極層１２ａ、１２ｂにより１ターン巻回されている。
The
また、第１の外側層１０ａ、１０ｂの上下両面には複数の凹部が形成され、該凹部にはＣｕが充填されてビア導体１５ａ〜１５ｇ、１６ａ〜１６ｈが形成されている。
Also, a plurality of recesses are formed on the upper and lower surfaces of the first
外側電極層群１３ａは、第１の外側層１０ａの主面に対し斜め上方に傾斜状となるように、４つの外側電極層（第１〜第４の外側電極層１７ａ〜１７ｄ）が平行状に形成されている。また、外側電極層群１３ｂは、第２の外側層１０ｂの主面に対し直交状となるように、４つの外側電極層（第１〜第４の外側電極層１８ａ〜１８ｄ）が平行状に形成されている。
In the outer
そして、第１の外側電極層１７ａの上端は、ビア電極１５ｄ、１４ｅ、１６ｄを介して第１の外側電極層１８ａの上端に電気的に接続されている。さらに、第１の外側電極層１８ａの下端はビア電極１６ｈ、１４ｌ、１５ｇを介して第１の外側電極層１７ｂの下端に電気的に接続されている。以下同様に、第１の外側電極層１７ａの上端は、ビア電極１５ｃ、１４ｄ、１６ｃを介して第２の外側電極層１８ｂの上端に電気的に接続され、第２の外側電極層１８ｂの下端はビア電極１６ｇ、１４ｋ、１５ｆを介して第３の外側電極層１７ｃの下端に電気的に接続されている。また、第３の外側電極層１７ｃの上端は、ビア電極１５ｂ、１４ｃ、１６ｂを介して第３の外側電極層１８ｃの上端に電気的に接続され、第３の外側電極層１８ｃの下端はビア電極１６ｆ、１４ｊ、１５ｅを介して第４の外側電極層１７ｄの下端に電気的に接続されている。さらに、第４の外側電極層１７ｄの上端は、ビア電極１５ａ、１４ｂ、１６ａを介して第４の外側電極層１８ｄの上端に電気的に接続されている。さらに、第４の外部電極層１７ｄはビア電極１４ｉに接続されると共に、第１の外部電極層１８ａはビア電極１４ｍに接続されている。尚、ビア電極１４ｍは外側電極層群１３ａ及び外側電極層群１３ｂのそれぞれの端部の接続用電極として共用される。また、ビア電極１４ｆ、１４ｇ、１４ｈはダミー電極である。
The upper end of the first
このように外側電極層群１３ａ、１３ｂは、第１の外側層１０ａ、１０ｂにより中心電極層１２ａ、１２ｂとの電気的絶縁性を確保しながら、中心層９の周囲を螺旋状に４ターン巻回されている。そして、中心電極層１２ａ、１２ｂと外側電極層群１３ａ、１３ｂとはビア電極１４ｌを介して電気的に接続されている。
As described above, the outer
尚、本実施の形態で、ターン数とは、外側電極層群１３ａ、１３ｂが中心層９を１回横断した状態を０．５ターンとして計算している。そして、中心電極層１２ａ、１２ｂと外側電極層群１３ａ、１３ｂとの交差角度は、必要に応じて所望角度に設定され、これにより入力インピーダンスや挿入損失が調整される。
In the present embodiment, the number of turns is calculated by assuming that the outer
図３は上記アイソータの等価回路を示す電気回路図である。 FIG. 3 is an electric circuit diagram showing an equivalent circuit of the isolator.
すなわち、回路基板１には整合用コンデンサＣ１及び終端抵抗Ｒが内蔵され、回路基板１の下面に形成された下面電極（不図示）が入力ポートＰ１を形成している。そして、該下面電極は、回路基板１の上面に形成された上面電極５ａ及び中心層９の下面に形成されたビア電極１４ｎを介して中心電極層１２の一端に接続されている。
That is, the circuit board 1 incorporates a matching capacitor C1 and a termination resistor R, and a lower electrode (not shown) formed on the lower surface of the circuit board 1 forms an input port P1. The lower surface electrode is connected to one end of the
中心電極層１２の他端及び外側電極層群１３の一端は、中心層９の下面に形成されたビア電極１４ｍ及び回路基板１の上面に形成された上面電極５ｂを介して終端抵抗Ｒ及びコンデンサＣ１、Ｃ２に接続され、かつ、回路基板１の下面に形成された下面電極に接続され、出カポートＰ２を形成している。
The other end of the
また、外側電極層群１３の他端は、中心層９の下面に形成されたビア電極１４ｉ及び回路基板１の上面に形成された上面電極５ｃを介してコンデンサＣ２及び回路基板１の下面に形成された下面電極に接続され、該下面電極がグランドポートＰ３を形成している。
The other end of the outer
次に、上記アイソレータの製造方法を詳述する。 Next, the manufacturing method of the isolator will be described in detail.
まず、フェライト６は、以下のようにして製造することができる。
First, the
すなわち、Ｙ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、及びＣｕＯ又は／及びＣｕ２Ｏを含む複数種のセラミック素原料を所定量秤量し、ボールミルで湿式混合した後、大気中で仮焼し、その後湿式粉砕して仮焼粉末を得る。次いで、この仮焼粉末と有機バインダとを有機溶剤中に分散させてセラミックスラリーを作製する。 That is, a predetermined amount of a plurality of kinds of ceramic raw materials containing Y 2 O 3 , Fe 2 O 3 , and CuO or / and Cu 2 O are weighed, wet-mixed with a ball mill, calcined in the atmosphere, and then wet A calcined powder is obtained by grinding. Next, the calcined powder and the organic binder are dispersed in an organic solvent to produce a ceramic slurry.
次いで、このセラミックスラリーを、ドクターブレード法等の成形加工法を使用して成形し、矩形状の磁性体シートを作製する。 Next, the ceramic slurry is formed using a forming method such as a doctor blade method to produce a rectangular magnetic sheet.
次いで、この磁性体シートをレーザ加工して上下両面に多数の凹部を形成する。そして、該凹部にＣｕを主成分とするＣｕペーストを塗布し、ビア電極１４ａ〜１４ｎとなるべきＣｕが凹部に充填された中心層９用の第１の磁性体シートを作製する。
Next, the magnetic sheet is laser processed to form a large number of concave portions on both the upper and lower surfaces. And Cu paste which has Cu as a main component is apply | coated to this recessed part, and the 1st magnetic body sheet for
次に、別の矩形状磁性体シートを用意し、該矩形状磁性体シートをレーザ加工して上下両面に多数の凹部を形成し、該凹部に前記Ｃｕペーストを塗布し、ビア電極１５ａ〜１５ｇ、１６ａ〜１６ｈとなるべきＣｕが凹部に充填された第１の外側層１０ａ、１０ｂ用の２枚の第２の磁性体シートを作製する。次いで、この第２の磁性体シートの両主面にスクリーン印刷し、中心電極層１２ａ、１２ｂとなるべき導体膜を形成する。
Next, another rectangular magnetic sheet is prepared, the rectangular magnetic sheet is laser-processed to form a large number of recesses on the upper and lower surfaces, the Cu paste is applied to the recesses, and the via
次に、さらに別の矩形状磁性体シートを用意し、該矩形状磁性体シートの一方の主面にスクリーン印刷を行い、外側電極層群１３ａ、１３ｂとなるべき導体膜を形成し、２枚の第３の磁性体シートを得る。
Next, another rectangular magnetic sheet is prepared, screen printing is performed on one main surface of the rectangular magnetic sheet, and a conductor film to be the outer
そしてこの後、第１の磁性体シートを第２の磁性体シートで挟持し、さらに該第２の磁性体シートを第３の磁性体シートで挟持して圧着し、積層体ブロックを作製する。 After that, the first magnetic sheet is sandwiched between the second magnetic sheets, and the second magnetic sheet is sandwiched between the third magnetic sheets and pressure-bonded to produce a laminate block.
次いで、１×１００〜１．０×１０−３Ｐａの雰囲気に調整された焼成炉に前記積層体ブロックを投入し、１０００℃〜１０５０℃の焼成温度で所定時間（例えば、５時間）焼成し、その後、焼成炉が５００℃〜７００℃に低下した段階で、この５００℃〜７００℃の温度を所定時間（例えば、５時間）保持して熱処理を行う。そして、これにより磁性体シートと導体膜とが同時焼成され、フェライト６が作製される。
Next, the laminate block is put into a firing furnace adjusted to an atmosphere of 1 × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa and fired at a firing temperature of 1000 ° C. to 1050 ° C. for a predetermined time (for example, 5 hours). Thereafter, when the firing furnace is lowered to 500 ° C. to 700 ° C., the temperature of 500 ° C. to 700 ° C. is maintained for a predetermined time (for example, 5 hours) to perform heat treatment. As a result, the magnetic sheet and the conductor film are simultaneously fired to produce the
図３は本実施の形態で実行された焼成プロファイルの一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a firing profile executed in the present embodiment.
この焼成プロファイルは、昇温過程２１と温度保持過程２２と降温過程２３とを有している。
This firing profile has a
昇温過程２１で焼成炉の炉内温度を昇温させ、最高焼成温度Ｔ１（例えば、１０００℃〜１０５０℃）に到達すると、温度保持過程２２に入り、前記最高焼成温度Ｔ１を所定時間ｔ１（例えば、５時間）保持し、焼成を行う。この場合、電極となるＣｕの酸化が過度に進行しないように、１．０×１００〜１．０×１０-3Ｐａの雰囲気で焼成処理を行い、磁性体セラミック（中心層９、第１の外側層１０ａ、１０ｂ及び第２の外側層１１ａ、１１ｂ）となるべき磁性体シート、及び導電部（中心電極層１２ａ，１２ｂ、外側電極層群１３ａ、１３ｂ、ビア電極１４ａ〜１４ｎ、１５ａ〜１５ｇ、１６ａ〜１６ｈ）となるべき導体膜を同時焼成する。
When the furnace temperature in the baking furnace is raised in the
次いで、焼成処理が終了した後、降温過程２３に入り、炉内温度を降温させる。そして、この炉内温度が所定温度Ｔ２（例えば、５００℃〜７００℃）に低下した段階で所定時間ｔ２（例えば、５時間）、熱処理を行い、その後、常温に降温させている。
Next, after the firing process is completed, the
このように焼成後に降温過程２３で熱処理を行った理由を、図５を使用して説明する。
The reason why the heat treatment is performed in the
図５は、エリンガム図（非特許文献１）からＣｕ−Ｃｕ２Ｏ反応系、及びＦｅ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４反応系の線図のみを抜粋したものである。 FIG. 5 shows only the diagrams of the Cu—Cu 2 O reaction system and the Fe 2 O 3 —Fe 3 O 4 reaction system extracted from the Ellingham diagram (Non-Patent Document 1).
図中、上横軸は摂氏温度（℃）、下横軸は絶対温度（Ｋ）、左縦軸は標準生成ギプスエネルギーΔＧ゜（ｋＪ／mol）を示している。また、右横軸は酸素分圧ＰＯ２を示し、左上の×印で示す原点Ｏ（絶対温度０Ｋの点）から放射状に形成された直線と上記反応系線図との交点の延長上の酸素分圧ＰＯ２が、前記交点の温度における平衡酸素分圧ＰＫＯ２となる。 In the figure, the upper horizontal axis represents the Celsius temperature (° C.), the lower horizontal axis represents the absolute temperature (K), and the left vertical axis represents the standard production cast energy ΔG ° (kJ / mol). The right horizontal axis represents the oxygen partial pressure PO 2, and oxygen on the extension of the intersection of the straight line formed radially from the origin O (point of absolute temperature 0K) indicated by the x mark in the upper left and the above reaction system diagram. The partial pressure PO 2 becomes the equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 at the temperature of the intersection.
すなわち、このエリンガム図は、酸化物の安定性をその平衡酸素分圧ＰＫＯ２と関連付けて示したものであり、例えば、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏ平衡の８００℃における酸素分圧ＰＯ２は、左上の原点Ｏと８００℃における４Ｃｕ＋Ｏ２＝２Ｃｕ２Ｏの線の交点とを結び、その延長線上の右縦軸の目盛り上の点（≒１０-５Ｐａ）で近似される。 That is, this Ellingham diagram shows the stability of the oxide in relation to its equilibrium oxygen partial pressure PKO 2. For example, the oxygen partial pressure PO 2 at 800 ° C. of the Cu—Cu 2 O equilibrium is Conclusion and intersection of 4Cu + O 2 = 2Cu 2 O lines at the origin O and 800 ° C., is approximated by a point on the scale on the right vertical axis on that extension line (≒ 10 -5 Pa).
そして、反応系が平衡状態にある場合、標準生成ギプスエネルギーΔＧ゜は数式（１）で表わされる。 When the reaction system is in an equilibrium state, the standard production cast energy ΔG ° is expressed by Equation (1).
ΔＧ゜＝２．３０３ＲＴlogＰＫＯ２ …（１）
ここで、Ｒは気体定数（＝８．３１４×１０-3ｋＪ／Ｋ・mol）、Ｔは絶対温度（Ｋ）である。
ΔG ° = 2.303 RTlogPKO 2 (1)
Here, R is a gas constant (= 8.314 × 10 −3 kJ / K · mol), and T is an absolute temperature (K).
そして、例えば、Ｃｕの平衡酸素分圧ＰＫＯ２よりも低い酸素分圧下で熱処理した場合は、Ｃｕは酸化されず、Ｃｕ金属の状態を維持する。一方、Ｃｕの平衡酸素分圧ＰＫＯ２よりも高い酸素分圧下で熱処理した場合は、Ｃｕの酸化が促進されてＣｕ２Ｏが生成され易くなる。 For example, when heat treatment is performed under an oxygen partial pressure lower than the equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 of Cu, Cu is not oxidized and maintains the state of Cu metal. On the other hand, when heat treatment is performed under an oxygen partial pressure higher than the equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 of Cu, the oxidation of Cu is promoted and Cu 2 O is easily generated.
そして、磁性体シートはＦｅを主成分とするが、Ｃｕの融点は１０８３℃であるから、磁性体シートとＣｕとを同時焼成させるためには、磁性体シートの焼成温度を低下させてＣｕの融点以下の低温で焼成させる必要がある。 The magnetic sheet is mainly composed of Fe, but the melting point of Cu is 1083 ° C. Therefore, in order to fire the magnetic sheet and Cu at the same time, the firing temperature of the magnetic sheet is lowered to reduce the Cu content. It is necessary to fire at a low temperature below the melting point.
このため本実施の形態では、ＹＩＧに０．２５〜２．５重量％のＣｕ酸化物を含有させて１０００℃〜１０５０℃程度の低温での焼成を可能としている。 For this reason, in this Embodiment, 0.25 to 2.5 weight% Cu oxide is contained in YIG, and baking at the low temperature of about 1000 to 1050 degreeC is enabled.
さらに、Ｆｅを主成分とする磁性体シートとＣｕを主成分とする金属とを同時焼成させて所望の磁性体セラミックを得るためには、焼結後においてＦｅ２Ｏ３とＣｕ金属とを共存させる必要がある。 Furthermore, in order to obtain a desired magnetic ceramic by co-firing a magnetic sheet containing Fe as a main component and a metal containing Cu as a main component, Fe 2 O 3 and Cu metal coexist after sintering. It is necessary to let
しかしながら、８００℃以上の温度ではＦｅ２Ｏ３とＣｕとが共存する領域が存在しない。 However, there is no region where Fe 2 O 3 and Cu coexist at a temperature of 800 ° C. or higher.
すなわち、図５のエリンガム図より、８００℃におけるＦｅ３Ｏ４−Ｆｅ２Ｏ３の平衡酸素分圧ＰＫＯ２は、大概１０-4Ｐａであるから、Ｆｅ２Ｏ３を生成するためには、この平衡酸素分圧ＰＫＯ２以上の酸素分圧で焼成する必要がある。しかしながら、８００℃におけるＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧ＰＫＯ２はＦｅ３Ｏ４−Ｆｅ２Ｏ３の平衡酸素分圧ＰＫＯ２よりも低く、したがって、Ｆｅ３Ｏ４−Ｆｅ２Ｏ３の平衡酸素分圧ＰＫＯ２を基準に焼成雰囲気の酸素分圧を設定すると、Ｃｕの酸化が促進されてＣｕ２Ｏを生成する。
That is, from the Ellingham diagram of FIG. 5, the equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 of Fe 3 O 4 —Fe 2 O 3 at 800 ° C. is generally 10 −4 Pa. Therefore, in order to produce Fe 2 O 3 , It must be fired in this equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 or more oxygen partial pressure. However, 800 Cu-Cu 2 O equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 of at ℃ is Fe 3 O 4 -Fe 2 O 3 of equilibrium oxygen partial lower than pressure PKO 2, therefore, the
一方、８００℃以上の温度でＣｕ金属の状態を維持するように焼成するためには、大概１０-5Ｐａ以下の酸素分圧で焼成する必要があり、したがって、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧ＰＫＯ２を基準に焼成雰囲気の酸素分圧を設定すると、Ｆｅ２Ｏ３は還元されてＦｅ３Ｏ４が生成される。 On the other hand, in order to perform the firing so as to maintain the state of the Cu metal at a temperature of 800 ° C. or higher, it is generally necessary to perform the firing at an oxygen partial pressure of 10 −5 Pa or less. Therefore, the equilibrium oxygen of Cu—Cu 2 O When the oxygen partial pressure in the firing atmosphere is set based on the partial pressure PKO 2 , Fe 2 O 3 is reduced to produce Fe 3 O 4 .
しかも、図５から明らかなように、８００℃以上の温度領域では、温度が上昇するに伴い、Ｆｅ３Ｏ４−Ｆｅ２Ｏ３の平衡酸素分圧ＰＫＯ２とＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧ＰＫＯ２との差が広がる。したがって８００℃以上の温度領域では、Ｃｕ金属とＦｅ２Ｏ３の共存する領域が存在しないこととなる。 Moreover, as apparent from FIG. 5, in the temperature range of 800 ° C. or higher, as the temperature rises, the equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 of Fe 3 O 4 —Fe 2 O 3 and the equilibrium oxygen of Cu—Cu 2 O are increased. The difference with the partial pressure PKO 2 widens. Therefore, in the temperature range of 800 ° C. or higher, there is no region where Cu metal and Fe 2 O 3 coexist.
このため、従来では、電極材料としてＣｕを使用する場合は、例えば、焼結された中心層（磁性体セラミック）の両主面にＣｕを焼き付けて中心電極層を形成する等してフェライト６を作製することが多く、磁性体シートとＣｕとを同時焼成するのは実用上困難な状況にあった。
Therefore, conventionally, when Cu is used as the electrode material, for example, the
そこで、本実施の形態では、まず、過度の酸化性雰囲気とならないように、１．０×１００〜１．０×１０-3Ｐａの雰囲気下、Ｆｅ３Ｏ４−Ｆｅ２Ｏ３の平衡酸素分圧ＰＫＯ２に相当する温度よりも高い温度で焼成処理を行い、同時焼成を行っている。例えば、１０００℃におけるＦｅ３Ｏ４−Ｆｅ２Ｏ３の平衡酸素分圧ＰＫＯ２は、エリンガム図より０．６〜０．８Ｐａであるから、この平衡酸素分圧ＰＫＯ２に相当する温度よりも高い温度で同時焼成し、焼結させている。
Therefore, in this embodiment, firstly, so as not to excessively oxidizing atmosphere, an atmosphere of 1.0 × 10 0 ~1.0 × 10 -3 Pa, the equilibrium of the
一方、この焼成雰囲気は、Ｃｕに対しては酸化性雰囲気であるから、Ｃｕの酸化が促進されてＣｕ２Ｏが生成するおそれがある。 On the other hand, since this firing atmosphere is an oxidizing atmosphere for Cu, the oxidation of Cu may be promoted and Cu 2 O may be generated.
そこで、焼成処理後の降温過程でＣｕ２ＯをＣｕに還元している。すなわち、Ｆｅ２Ｏ３が還元されてＦｅ３Ｏ４となるのを回避する必要性から、Ｆｅ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧ＰＫＯ２以上でありかつＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧ＰＫＯ２以下の酸素分圧で熱処理を行っている。 Therefore, Cu 2 O is reduced to Cu in the temperature lowering process after the firing treatment. That is, the need to Fe 2 O 3 is avoided from becoming is reduced Fe 3 O 4, and the Fe 2 O 3 -Fe 3 O 4 equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 or more and Cu-Cu 2 O of in the equilibrium oxygen partial pressure of PKO 2 following oxygen partial pressure is subjected to a heat treatment.
具体的には、図５の斜線部に示すように、５００℃〜７００℃の温度で熱処理を行っている。すなわち、この５００℃〜７００℃の温度領域では、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧は常にＦｅ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧よりも大きい。したがって、Ｆｅ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の反応系に対しては常に酸化性雰囲気であり、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの反応系に対しては常に還元性雰囲気となるような酸素分圧の設定が可能である。 Specifically, heat treatment is performed at a temperature of 500 ° C. to 700 ° C. as indicated by the hatched portion in FIG. That is, in this temperature range of 500 ° C. to 700 ° C., the equilibrium oxygen partial pressure of Cu—Cu 2 O is always larger than the equilibrium oxygen partial pressure of Fe 2 O 3 —Fe 3 O 4 . Therefore, the oxygen partial pressure is set so that it is always an oxidizing atmosphere for the Fe 2 O 3 —Fe 3 O 4 reaction system and always a reducing atmosphere for the Cu—Cu 2 O reaction system. Is possible.
このように５００℃〜７００℃の温度領域で、Ｆｅ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧ＰＫＯ２以下でありかつＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧ＰＫＯ２以上となるような、酸素分圧ＰＯ２を設定し、熱処理を行うことにより、Ｆｅ２Ｏ３が還元されることもなく、Ｃｕ２Ｏのみが還元されてＣｕが生成される。 In this way, 500 ° C. to 700 ° C. temperature range, such that Fe 2 O 3 -Fe 3 O 4 is in the equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 or less and Cu-Cu 2 O equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 or more By setting the oxygen partial pressure PO 2 and performing heat treatment, only Cu 2 O is reduced and Cu is generated without reducing Fe 2 O 3 .
そしてその後は、接着剤７ａ、７ｂを使用し、フェライト６を永久磁石８ａ、８ｂで挟着してアイソレータ本体２を作製し、その後絶縁体層４を介してヨーク３を貼着し、最後に回路基板１に実装し、これによりアイソレータが作製される。
After that, the
このように本実施の形態の磁性体セラミックは、主成分が、ビスマスを含まないＹＩＧフェライト系材料で形成されると共に、Ｃｕ酸化物が０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有され、かつ、酸素分圧が１．０×１００〜１．０×１０−３Ｐａの雰囲気で焼成されてなるので、Ｃｕとの同時焼成が可能な酸素分圧で焼成しても、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下の低磁気損失の磁性体セラミックを得ることができる。 As described above, the magnetic ceramic according to the present embodiment is formed of a YIG ferrite material that does not contain bismuth as a main component, and Cu oxide is contained in a range of 0.25 to 2.50% by weight. In addition, since it is fired in an atmosphere with an oxygen partial pressure of 1.0 × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa, even if it is fired at an oxygen partial pressure capable of simultaneous firing with Cu, ferromagnetic resonance A magnetic ceramic having a low magnetic loss with a half-value width ΔH of 4000 A / m or less can be obtained.
しかも、同時焼成した後、Ｆ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧ＰＫＯ２以上であってかつＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧ＰＫＯ２以下の酸素分圧で熱処理するので、一旦酸化したＣｕ酸化物を還元させてＣｕ金属の状態に戻すことができる。したがって、磁気損失の低減された信頼性にも優れた高品質のアイソレータを高効率かつ安価に製造することができる。 Moreover, after the co-firing, since heat-treated at F 2 O 3 -Fe 3 O 4 equilibrium oxygen partial equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 following oxygen partial pressure be at pressure PKO 2 or more and Cu-Cu 2 O, Once oxidized, the Cu oxide can be reduced to return to the Cu metal state. Therefore, a high quality isolator excellent in reliability with reduced magnetic loss can be manufactured with high efficiency and at low cost.
また、熱処理は降温過程２３で行うので、焼成工程中に熱処理を行うことができる。したがって、熱処理のための特別な処理炉は不要であり、焼成処理と熱処理とを連続的に効率良く行うことができる。
Further, since the heat treatment is performed in the
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、セラミック電子部品についてもアイソレータを例示して説明したが、サーキュレータなど、他の通信用高周波回路等にも適用可能であるのはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, although an isolator has been described as an example for a ceramic electronic component, it is needless to say that the present invention can also be applied to other high-frequency circuits for communication such as a circulator.
次に、本発明の実施例を具体例に説明する。 Next, examples of the present invention will be described by way of specific examples.
セラミック素原料として、ＣａＣＯ３、Ｙ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２及びＢｉ２Ｏ３を用意し、表１のような主成分組成となるように、これらセラミック素原料を秤量した。次いで、これら秤量物を純水及びＰＳＺボールと共に塩化ビニル製のポットミルに入れ、湿式で十分に混合粉砕し、蒸発乾燥させた後、８５０〜９５０℃の温度で仮焼し、それぞれの仮焼粉末を得た。 CaCO 3 , Y 2 O 3 , Fe 2 O 3 , In 2 O 3 , V 2 O 5 , Al 2 O 3 , SnO 2, and Bi 2 O 3 are prepared as ceramic raw materials. These ceramic raw materials were weighed so as to have a component composition. Then, these weighed materials are put together with pure water and PSZ balls into a pot mill made of vinyl chloride, thoroughly mixed and pulverized in a wet manner, evaporated and dried, and calcined at a temperature of 850 to 950 ° C. Got.
次に、副成分としてＣｕＯ及びＺｒＯ２を用意した。そして、これら副成分が表１に示すような含有量となるように、これら副成分を秤量して仮焼粉末に添加し、ポリビニルブチラール系バインダー、有機溶剤としてのエタノール、及びＰＳＺボールと共に、再び塩化ビニル製のポットミルに投入し、十分に混合粉砕し、セラミックスラリーを得た。 Next, CuO and ZrO 2 were prepared as subcomponents. Then, these subcomponents are weighed and added to the calcined powder so that these subcomponents have the contents shown in Table 1, together with the polyvinyl butyral binder, ethanol as the organic solvent, and PSZ balls again. The mixture was put into a vinyl chloride pot mill and mixed and pulverized sufficiently to obtain a ceramic slurry.
次に、得られた各セラミックスラリーに対し、ドクターブレード法を使用して厚さが５０μｍとなるようにシート状に成形し、これを縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに打ち抜き、磁性体シートを得た。 Next, the obtained ceramic slurry was formed into a sheet shape so as to have a thickness of 50 μm using a doctor blade method, and this was punched into a size of 50 mm in length and 50 mm in width, and a magnetic sheet was formed. Obtained.
次に、このようにして得られた磁性体シートを、厚さが総計で０．５ｍｍとなるように積層し、６０℃に加熱し、１００ＭＰａの圧力で６０秒間加圧し、圧着させ、その後、直径１０ｍｍの大きさの円板状に切り出し、これにより積層体ブロックを得た。 Next, the magnetic sheet thus obtained was laminated so that the total thickness was 0.5 mm, heated to 60 ° C., pressurized for 60 seconds at a pressure of 100 MPa, crimped, and then It cut out in the disk shape of a magnitude | size of 10 mm in diameter, and, thereby, the laminated body block was obtained.
次に、前記積層体ブロックを十分脱脂した後、所定の酸素分圧（２．０×１０４Ｐａ（大気雰囲気）、１Ｐａ、１０-1Ｐａ、１０-3Ｐａ、又は１０-4Ｐａ）に調整された焼成炉に投入し、９２０℃又は１０４０℃で５時間焼成し、試料番号１〜２２の試料を得た。尚、１〜１０-4Ｐａの酸素分圧は、Ｎ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスを炉内に供給することにより調整した。 Next, after sufficiently degreasing the laminated body block, a predetermined oxygen partial pressure (2.0 × 10 4 Pa (atmosphere), 1 Pa, 10 −1 Pa, 10 −3 Pa, or 10 −4 Pa) is obtained. It put into the adjusted baking furnace and baked at 920 degreeC or 1040 degreeC for 5 hours, and the sample of the sample numbers 1-22 was obtained. The oxygen partial pressure of 1 to 10 −4 Pa was adjusted by supplying a mixed gas of N 2 —H 2 —H 2 O into the furnace.
次に、これら試料番号１〜２２の各試料について、短絡同軸線路法を使用し、強磁性共鳴半値幅ΔＨを測定した。 Next, the ferromagnetic resonance half-value width ΔH was measured for each of the samples Nos. 1 to 22 using the short-circuit coaxial line method.
表１は、試料番号１〜２２の各試料の組成を示し、表２は焼成温度と各酸素分圧における強磁性共鳴半値幅ΔＨを示している。 Table 1 shows the composition of each sample Nos. 1 to 22, and Table 2 shows the ferromagnetic resonance half width ΔH at the firing temperature and each oxygen partial pressure.
試料番号１〜９は、主成分組成が（Ｙ2.12Ｃａ0.89）(Ｆｅ4.05Ｉｎ0.22Ａｌ0.30Ｖ0.42)Ｏ12であり、試料中にＣｕＯを０〜３．００重量％含有させたものである。 Sample Nos. 1 to 9 have a main component composition of (Y 2.12 Ca 0.89 ) (Fe 4.05 In 0.22 Al 0.30 V 0.42 ) O 12 and contain 0 to 3.00 wt% of CuO in the sample. .
試料番号１は、試料中にＣｕＯが含まれていないため、１０４０℃の低温では焼結させることができず、融点が１０８３℃のＣｕと同時焼成するのは困難であることが分かった。 Sample No. 1 does not contain CuO in the sample, so it could not be sintered at a low temperature of 1040 ° C., and it was difficult to co-fire with Cu having a melting point of 1083 ° C.
試料番号９は、ＣｕＯが試料中に３．００重量％と過剰に含まれているため、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超え、磁気損失が劣化することが分かった。 In Sample No. 9, CuO was excessively contained in the sample at 3.00% by weight, so that it was found that the ferromagnetic resonance half width ΔH exceeded 4000 A / m and the magnetic loss was deteriorated.
これに対し試料番号２〜８は、１〜１０-３Ｐａの範囲の酸素分圧で焼成することにより、ＣｕＯの含有量が０．２５〜２．５重量％の範囲で強磁性共鳴半値幅ΔＨを４０００Ａ／ｍ以下とすることができ、磁気損失を抑制できることが分かった。 On the other hand, Sample Nos. 2 to 8 were fired at an oxygen partial pressure in the range of 1 to 10 −3 Pa, so that the ferromagnetic resonance half-width was within a range of CuO content of 0.25 to 2.5% by weight. It was found that ΔH could be 4000 A / m or less, and that magnetic loss could be suppressed.
尚、試料番号２〜８の場合であっても、酸素分圧を１０-4Ｐａと過度に還元性雰囲気にしたときは、強磁性共鳴半値幅ΔＨが６０００Ａ／ｍを超え、磁気損失の劣化が顕著になることが分かった。 Even in the case of sample Nos. 2 to 8, when the oxygen partial pressure is excessively reduced to 10 −4 Pa, the ferromagnetic resonance half width ΔH exceeds 6000 A / m, and the magnetic loss is deteriorated. Was found to be prominent.
また、試料番号８の場合、２．０×１０４Ｐａ（大気雰囲気）で焼成させたときは強磁性共鳴半値幅ΔＨが６０００Ａ／ｍを超え、磁気損失が劣化した。これはＣｕＯの含有量が２．５重量％であり、試料番号２〜７に比べ多いためと思われる。したがって、Ｃｕの含有量の自由度を広げる観点から、１〜１０-３Ｐａの範囲の酸素分圧で行うのが望ましいことが分かった。 In the case of Sample No. 8, when fired at 2.0 × 10 4 Pa (atmosphere), the ferromagnetic resonance half width ΔH exceeded 6000 A / m, and the magnetic loss was deteriorated. This seems to be because the content of CuO is 2.5% by weight, which is larger than those of sample numbers 2 to 7. Therefore, it was found that it is desirable to carry out at an oxygen partial pressure in the range of 1 to 10 −3 Pa from the viewpoint of expanding the degree of freedom of the Cu content.
試料番号１０〜１８は、主成分組成が(Ｙ2.12Ｃａ0.89)(Ｆｅ3.97Ｉｎ0.30Ａｌ0.30Ｖ0.42)Ｏ12であり、試料中にＣｕＯを０〜３．００重量％含有させたものである。 Sample numbers 10 to 18 have a main component composition of (Y 2.12 Ca 0.89 ) (Fe 3.97 In 0.30 Al 0.30 V 0.42 ) O 12 , and CuO is contained in the sample in an amount of 0 to 3.00% by weight. .
試料番号１０は、試料番号１と同様、試料中にＣｕＯが含まれていないため、１０４０℃の低温では焼結させることができず、融点が１０８３℃のＣｕと同時焼成するのは困難であることが分かった。 Sample No. 10, like Sample No. 1, does not contain CuO in the sample, so it cannot be sintered at a low temperature of 1040 ° C., and it is difficult to co-fire with Cu having a melting point of 1083 ° C. I understood that.
試料番号１８も、試料番号９と同様、ＣｕＯが試料中に３．００重量％と過剰に含まれているため、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超え、磁気損失が劣化することが分かった。
Similarly to sample
これに対し試料番号１１〜１７は、１〜１０-3Ｐａの範囲の酸素分圧で焼成することにより、ＣｕＯの含有量が０．２５〜２．５重量％の範囲で強磁性共鳴半値幅ΔＨを４０００Ａ／ｍ以下とすることができ、磁気損失を抑制できることが分かった。 On the other hand, Sample Nos. 11 to 17 were fired at an oxygen partial pressure in the range of 1 to 10 −3 Pa, so that the ferromagnetic resonance half-width in the range of CuO content in the range of 0.25 to 2.5% by weight. It was found that ΔH could be 4000 A / m or less, and that magnetic loss could be suppressed.
尚、試料番号１１〜１７の場合であっても、試料番号２〜８と同様、酸素分圧を１０-4Ｐａと過度に還元雰囲気にした場合は、強磁性共鳴半値幅ΔＨが６０００Ａ／ｍを超え、磁気損失の劣化が顕著になることが分かった。 Even in the case of sample numbers 11 to 17, as in the case of sample numbers 2 to 8, when the oxygen partial pressure is excessively reduced to 10 −4 Pa, the ferromagnetic resonance half width ΔH is 6000 A / m. It was found that the deterioration of magnetic loss becomes remarkable.
また、試料番号１７の場合、２．０×１０４Ｐａ（大気雰囲気）で焼成させたときは、試料番号８と同様の理由から、強磁性共鳴半値幅ΔＨが６０００Ａ／ｍを超え、磁気損失が劣化した。 In the case of sample number 17, when fired at 2.0 × 10 4 Pa (atmosphere), the ferromagnetic resonance half-value width ΔH exceeds 6000 A / m for the same reason as in sample number 8, and the magnetic loss Deteriorated.
試料番号１９、２０は、主成分組成が(Ｙ2.05Ｃａ0.95)(Ｆｅ3.97Ｓｎ0.30Ａｌ0.28Ｖ0.45)Ｏ12であり、試料中にＣｕＯを０．３５重量％又は０．５０重量％含有させたものである。 Sample Nos. 19 and 20 have a main component composition of (Y 2.05 Ca 0.95 ) (Fe 3.97 Sn 0.30 Al 0.28 V 0.45 ) O 12 and contain 0.35 wt% or 0.50 wt% CuO in the sample. It is a thing.
この試料番号１９、２０でも、酸素分圧を１０-4Ｐａと過度に還元性雰囲気にした場合は、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超えたが、１〜１０-３Ｐａの範囲の酸素分圧で焼成することにより、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下となり、磁気損失を抑制できることが分かった。 Even in Sample Nos. 19 and 20, when the oxygen partial pressure was excessively reduced to 10 −4 Pa, the ferromagnetic resonance half width ΔH exceeded 4000 A / m, but the range was 1 to 10 −3 Pa. It was found that by firing at a partial pressure of oxygen, the ferromagnetic resonance half width ΔH was 4000 A / m or less, and magnetic loss could be suppressed.
試料番号２１は、(Ｙ1.55Ｃａ0.90Ｂｉ0.55)(Ｆｅ3.97Ｉｎ0.30Ａｌ0.28Ｖ0.45)Ｏ12であり、Ｙの一部をＣａのみならずＢｉでも置換したものであり、ＣｕＯを０．３５重量％含有させている。 Sample No. 21 is (Y 1.55 Ca 0.90 Bi 0.55 ) (Fe 3.97 In 0.30 Al 0.28 V 0.45 ) O 12 , in which a part of Y is replaced by Bi as well as Ca, and CuO is 0.35 It is contained by weight.
また、試料番号２２は、試料番号２１に加え、ＺｒＯ２を０．１重量％含有させている。 Sample No. 22 contains 0.1% by weight of ZrO 2 in addition to Sample No. 21.
この試料番号２１、２２では、主成分中にＢｉを含有させているため、９２０℃の低温での焼成が可能であるが、大気中で焼成しても強磁性共鳴半値幅ΔＨは４０００Ａ／ｍを超え、酸素分圧を１Ｐａに調整して焼成した場合は、強磁性共鳴半値幅ΔＨは８０００Ａ／ｍを超えた。すなわち、主成分中にＢｉを含有させることにより、より低温での焼成が可能となるが、強磁性共鳴半値幅ΔＨが大きくなり、磁気損失の劣化が顕著になることが確認された。 In Sample Nos. 21 and 22, since Bi is contained in the main component, firing at a low temperature of 920 ° C. is possible, but the ferromagnetic resonance half width ΔH is 4000 A / m even when firing in the air. When the firing was performed with the oxygen partial pressure adjusted to 1 Pa, the ferromagnetic resonance half width ΔH exceeded 8000 A / m. In other words, it was confirmed that by containing Bi in the main component, firing at a lower temperature becomes possible, but the half-value width ΔH of the ferromagnetic resonance is increased, and the deterioration of the magnetic loss becomes remarkable.
以上より磁気損失が小さく、しかもＣｕとの同時焼成を可能とするためには、磁性体セラミック中にＢｉを含まず、ＣｕＯの含有量は、０．２５〜２．５重量％、焼成雰囲気の酸素分圧が１〜１０-3Ｐａで行う必要のあることが確認された。 From the above, in order to reduce magnetic loss and enable simultaneous firing with Cu, the magnetic ceramic does not contain Bi, and the content of CuO is 0.25 to 2.5% by weight. It was confirmed that the oxygen partial pressure needs to be 1 to 10 −3 Pa.
また、試料番号２〜４、１１〜１３から明らかなように、主成分組成が（Ｙ，Ｃａ）（Ｆｅ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｖ）系で構成され、かつＣｕＯの含有量が０．２５〜０．７５重量％の場合は、酸素分圧が１〜１０-3Ｐａの焼成雰囲気で焼成することにより、強磁性共鳴半値幅ΔＨを３０００Ａ／ｍ以下に抑制でき、より好ましいことが分かった。 Further, as is clear from sample numbers 2 to 4 and 11 to 13, the main component composition is composed of (Y, Ca) (Fe, In, Al, V), and the CuO content is 0.25 to 0.25. for 0.75 wt%, by the oxygen partial pressure is fired in the firing atmosphere of 1 to 10 -3 Pa, the ferromagnetic resonance half-width ΔH can be suppressed to below 3000A / m, was found more preferable.
この実施例２では、磁性体シートとＣｕとを同時焼成し、特性を評価した。 In Example 2, the magnetic sheet and Cu were fired simultaneously, and the characteristics were evaluated.
すなわち、三本ロールミルを使用し、Ｃｕの金属粉末を溶剤としてのターピネオールと有機バインダとしてのエチルセルロース中に分散させて混練し、Ｃｕペーストを作製した。 That is, using a three roll mill, Cu metal powder was dispersed and kneaded in terpineol as a solvent and ethyl cellulose as an organic binder to prepare a Cu paste.
次いで、〔実施例１〕で作製した試料番号１２の磁性体シートを用意し、Ｃｕペーストを磁性体シートの表面にスクリーン印刷し、厚みが１０μｍの所定パターンの導電膜を形成した。 Next, the magnetic sheet of Sample No. 12 produced in [Example 1] was prepared, and Cu paste was screen-printed on the surface of the magnetic sheet to form a conductive film having a predetermined pattern with a thickness of 10 μm.
次いで、導電膜の形成されていない磁性体シートを積層し、上下両面を導電膜の形成された磁性体シートで狭持し、６０℃の加熱下、１００ＭＰａの圧力で６０秒間、圧着し、その後直径１０ｍｍに切り出して、厚みが０．５ｍｍの積層体ブロックを形成した。 Next, a magnetic sheet on which a conductive film is not formed is laminated, and both upper and lower surfaces are sandwiched between magnetic sheets on which a conductive film is formed, and then pressed at 60 MPa for 60 seconds under heating at 60 ° C. Cut into a diameter of 10 mm to form a laminate block with a thickness of 0.5 mm.
このようにして得られた積層体ブロックを６００℃でＮ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスを供給して、残炭素が０．０２重量％以下となるように脱脂した。 The laminated body block thus obtained was degreased by supplying a mixed gas of N 2 —H 2 —H 2 O at 600 ° C. so that the residual carbon was 0.02 wt% or less.
このようにして得られた積層体ブロックを所定酸素分圧（２．０×１０４Ｐａ（大気中）１、１０-1、１０-3、１０-4、１０-5、又は１０-8Ｐａ）に調整された焼成炉に投入し、１０４０℃の温度で５時間焼成した。尚、１〜１０-8Ｐａの焼成雰囲気は、〔実施例１〕と同様、Ｎ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスを供給して調整した。 The laminated body block thus obtained was subjected to a predetermined oxygen partial pressure (2.0 × 10 4 Pa (in air) 1, 10 −1 , 10 −3 , 10 −4 , 10 −5 , or 10 −8 Pa. ) And was fired at a temperature of 1040 ° C. for 5 hours. The firing atmosphere of 1 to 10 −8 Pa was adjusted by supplying a mixed gas of N 2 —H 2 —H 2 O as in [Example 1].
次に、焼成後の各試料について、降温過程中の温度５００℃に低下した段階で、酸素分圧を１×１０-11Ｐａに調整し、５００℃の温度で５時間保持して熱処理を行い、これにより試料番号３１〜３７の試料を得た。尚、焼成炉の酸素分圧は、Ｎ２−Ｈ２の混合ガスを供給して調整した。 Next, for each of the samples after firing, when the temperature is lowered to 500 ° C. during the temperature lowering process, the oxygen partial pressure is adjusted to 1 × 10 −11 Pa, and heat treatment is performed by maintaining the temperature at 500 ° C. for 5 hours. Thus, samples Nos. 31 to 37 were obtained. The oxygen partial pressure in the firing furnace was adjusted by supplying a mixed gas of N 2 —H 2 .
次に、試料番号３１〜３７について、短絡同軸線路法により、強磁性共鳴半値幅ΔＨを測定した。 Next, for sample numbers 31 to 37, the ferromagnetic resonance half-value width ΔH was measured by the short-circuit coaxial line method.
また、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を使用し、電極（導電部）がＣｕＯかＣｕ金属かを調べた。 Further, using an X-ray diffractometer (XRD), it was examined whether the electrode (conductive portion) was CuO or Cu metal.
同様に、各試料について、熱処理を行わずにそのまま降温させ、熱処理前試料として強磁性共鳴半値幅ΔＨを測定し、電極の状態を調べた。 Similarly, the temperature of each sample was lowered as it was without performing heat treatment, and the ferromagnetic resonance half width ΔH was measured as the sample before heat treatment, and the state of the electrode was examined.
表３はその測定結果である。 Table 3 shows the measurement results.
試料番号３１及び試料番号３２は熱処理前試料ではＣｕは酸化され、Ｃｕ２Ｏとなったが、熱処理後はＣｕに還元され、金属の状態に戻った
この反応について、図６を使用して説明する。
In Sample No. 31 and Sample No. 32, Cu was oxidized in the sample before heat treatment to become Cu 2 O, but after heat treatment, it was reduced to Cu and returned to the metal state. This reaction will be described with reference to FIG. To do.
図６は、図５と同様、エリンガム図（前記非特許文献１）からＣｕ−Ｃｕ２Ｏ反応系、及びＦｅ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４反応系のみを抜粋した図である。 FIG. 6 is a diagram in which only the Cu—Cu 2 O reaction system and the Fe 2 O 3 —Fe 3 O 4 reaction system are extracted from the Ellingham diagram (Non-Patent Document 1) as in FIG. 5.
この図６より、温度１０４０℃におけるＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧は０．１〜０．２Ｐａであり、酸素分圧がこれより大きい場合は酸化物となり、低い場合は金属の状態を維持して焼結される。 From FIG. 6, the equilibrium oxygen partial pressure of Cu—Cu 2 O at a temperature of 1040 ° C. is 0.1 to 0.2 Pa. When the oxygen partial pressure is higher than this, it becomes an oxide, and when it is low, the state of the metal is changed. Maintained and sintered.
すなわち、熱処理前試料では、試料番号３１は酸素分圧が２．０×１０４Ｐａ（大気）、試料番号３２は１Ｐａの酸素分圧で１０４０℃の温度で焼成している。そして、この１Ｐａという酸素分圧は、１０４０℃ではＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧ＰＫＯ２（＝０．１〜０．２Ｐａ）より大きいので、Ｃｕの酸化が促進されてＣｕ２Ｏとなる。 That is, in the sample before heat treatment, sample number 31 is fired at a temperature of 1040 ° C. with an oxygen partial pressure of 2.0 × 10 4 Pa (atmosphere) and sample number 32 is an oxygen partial pressure of 1 Pa. And this oxygen partial pressure of 1 Pa is larger than the equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 (= 0.1 to 0.2 Pa) of Cu—Cu 2 O at 1040 ° C., so that the oxidation of Cu is promoted and Cu 2 O and Become.
そして、降温過程中、温度５００℃で熱処理を行っているが、５００℃におけるＦ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧は１０-12〜１０-13Ｐａであり、Ｃｕ-Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧は約１０-11Ｐａより若干大きい値を示している。一方、熱処理は温度５００℃、酸素分圧１０-11Ｐａで行っており、したがってＦ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧以上、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下で熱処理を行っている。 During the temperature lowering process, heat treatment is performed at a temperature of 500 ° C., and the equilibrium oxygen partial pressure of F 2 O 3 —Fe 3 O 4 at 500 ° C. is 10 −12 to 10 −13 Pa, and Cu—Cu 2 The equilibrium oxygen partial pressure of O shows a value slightly larger than about 10 -11 Pa. On the other hand, the heat treatment is performed at a temperature of 500 ° C. and an oxygen partial pressure of 10 −11 Pa. Therefore, the heat treatment is performed at an equilibrium oxygen partial pressure of F 2 O 3 —Fe 3 O 4 or higher and below that of Cu—Cu 2 O. It is carried out.
したがって、試料番号３１及び３２は、熱処理前は焼成によりＣｕ２Ｏが生成されたが、降温過程での熱処理によりＣｕに還元され、金属の状態に戻ったものと思われる。 Thus, Sample Nos. 31 and 32, but before the heat treatment was Cu 2 O is produced by firing, is reduced to Cu by a heat treatment at a temperature drop process, it seems to have returned to the state of the metal.
しかし、試料番号３１は、熱処理後においても、強磁性共鳴半値幅ΔＨは９０００Ａ／ｍを超え、磁気損失の劣化が顕著になった。これは、酸素分圧が１０５Ｐａの強酸化性雰囲気で同時焼成したため、焼成時にＣｕが著しく酸化され、このため酸化したＣｕの一部が磁性体セラミック中に拡散し、その結果、強磁性共鳴半値幅ΔＨが劣化したものと思われる。 However, Sample No. 31 had a ferromagnetic resonance half width ΔH exceeding 9000 A / m even after the heat treatment, and the deterioration of magnetic loss became remarkable. This is because co-firing in a strong oxidizing atmosphere with an oxygen partial pressure of 10 5 Pa causes Cu to be remarkably oxidized at the time of firing, so that part of the oxidized Cu diffuses into the magnetic ceramic, resulting in ferromagnetic It seems that the resonance half width ΔH is deteriorated.
これに対し、試料番号３２は、１０４０℃での焼成処理を酸素分圧１Ｐａで行っているため、熱処理後においても強磁性共鳴半値幅ΔＨも３０００Ａ／ｍ以下の良好な結果を得た。 On the other hand, Sample No. 32 was subjected to a baking treatment at 1040 ° C. with an oxygen partial pressure of 1 Pa. Therefore, even after the heat treatment, a good result was obtained in which the ferromagnetic resonance half width ΔH was 3000 A / m or less.
また、試料番号３３〜３７は、１０４０℃での焼成処理を酸素分圧１０-1〜１０-8Ｐａで行っており、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧ＰＫＯ２（＝０．１〜０．２Ｐａ）より低く、このため焼成しても電極はＣｕ金属の状態を維持した。 In Sample No. 33 to 37 are subjected to calcination treatment at 1040 ° C. in an oxygen partial pressure of 10 -1 ~10 -8 Pa, Cu- Cu 2 O equilibrium oxygen partial pressure PKO 2 (= 0.1 to Therefore, the electrode maintained the state of Cu metal even after firing.
しかしながら、試料番号３５は、強磁性共鳴半値幅ΔＨが、熱処理前の試料で８０００Ａ／ｍを超え、熱処理後は強磁性共鳴半値幅ΔＨは低下したものの、５０００Ａ／ｍを超えた。これは酸素分圧１０-4Ｐａの還元性雰囲気で焼成を行っているため、その後に酸化性雰囲気で熱処理を行っても、Ｆｅ３Ｏ４は十分に酸化されず、所望の強磁性共鳴半値幅ΔＨを得ることはできなかったものと思われる。 However, in sample No. 35, the ferromagnetic resonance half width ΔH exceeded 8000 A / m in the sample before the heat treatment, and after the heat treatment, the ferromagnetic resonance half width ΔH exceeded 5000 A / m, although it decreased. This is because that was fired in a reducing atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 -4 Pa, even if the heat treatment in the subsequent oxidation atmosphere, Fe 3 O 4 is not sufficiently oxidized, a desired ferromagnetic resonance half It seems that the value range ΔH could not be obtained.
また、試料３６、３７は、酸素分圧が１０-5Ｐａ、１０-8Ｐａの強還元性雰囲気で焼成しているため、強磁性共鳴半値幅ΔＨの測定ができない程度に低下し、降温時に熱処理しても改善することができなかった。 In addition, the samples 36 and 37 were fired in a strongly reducing atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 −5 Pa and 10 −8 Pa, so that the ferromagnetic resonance half width ΔH was reduced to a level that could not be measured. Even with the heat treatment, it could not be improved.
これに対し試料番号３３は、１０４０℃での焼成処理を酸素分圧が１０-1Ｐａの適度な酸素分圧で行っているため、良好な強磁性共鳴半値幅ΔＨを得ることができた。 On the other hand, Sample No. 33 was able to obtain a good half-width ΔH of ferromagnetic resonance because the firing treatment at 1040 ° C. was performed at an appropriate oxygen partial pressure with an oxygen partial pressure of 10 −1 Pa.
また、試料番号３４では、熱処理前の強磁性共鳴半値幅ΔＨは４０６０Ａ／ｍとなり、４０００Ａ／ｍを超えたが、熱処理後には３１８５Ａ／ｍとなって４０００Ａ／ｍ以下に低下した。これは焼成時には１０-3Ｐａの還元性雰囲気で焼成しているため、Ｆｅ２Ｏ３の一部が還元されてＦｅ３Ｏ４を生成するが、５００℃における酸素分圧１０-11Ｐａでの熱処理は、Ｆｅ３Ｏ４−Ｆｅ２Ｏ３反応系にとっては酸化性雰囲気となるため、Ｆｅ３Ｏ４が酸化されてＦｅ２Ｏ３となり、強磁性共鳴半値幅ΔＨが改善されたものと考えられる。
In Sample No. 34, the ferromagnetic resonance half width ΔH before heat treatment was 4060 A / m and exceeded 4000 A / m, but after heat treatment was 3185 A / m and decreased to 4000 A / m or less. Since this is fired in a reducing atmosphere of 10 −3 Pa during firing, a part of Fe 2 O 3 is reduced to produce Fe 3 O 4 , but at an oxygen partial pressure of 10 −11 Pa at 500 ° C. heat treatment, since the oxidizing atmosphere for
また、試料番号３１、及び３３〜３７の各試料ついて、Ｘ線回折装置を使用し、結晶系を同定した。 Moreover, about each sample of sample numbers 31 and 33-37, the crystal system was identified using the X-ray-diffraction apparatus.
図７はその測定結果を示し、横軸が回折角２θ（°）、縦軸が計数値（ａ．ｕ．）である。 FIG. 7 shows the measurement results, where the horizontal axis is the diffraction angle 2θ (°) and the vertical axis is the count value (au).
この図７から明らかなように、試料番号３６、３７と試料番号３１、３３〜３５とはＸ線回折スペクトルの波形が異なり、結晶構造自体が変化していることが分かる。これは試料番号３６、３７では、強還元性雰囲気で焼成したため、ＦｅＯが生成されたと思われる。したがって、このような強還元性雰囲気で焼成した場合は、降温過程で熱処理を行っても特性は改善されないことが分かった。 As can be seen from FIG. 7, the sample numbers 36 and 37 and the sample numbers 31 and 33 to 35 have different X-ray diffraction spectrum waveforms, and the crystal structure itself is changed. In Sample Nos. 36 and 37, since firing was performed in a strongly reducing atmosphere, it seems that FeO was generated. Therefore, it has been found that when firing in such a strong reducing atmosphere, the characteristics are not improved even if heat treatment is performed during the temperature lowering process.
以上より酸素分圧を１〜１０−３Ｐａに調整して焼成を行い、その後、降温過程でＦ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４平衡酸素分圧以上、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で熱処理を行うことで、焼成時の雰囲気にかかわらず、Ｃｕは安定して金属の状態に保つことができ、しかも強磁性共鳴半値幅ΔＨを４０００Ａ／ｍ以下と極めて小さい値にすることができることが分かった。特に、試料番号３２、３３から明らかなように、酸素分圧を１〜１０−１Ｐａの範囲にして焼成することにより、強磁性共鳴半値幅ΔＨを３０００Ａ／ｍ以下に抑制でき、より好ましいことが確認された。 As described above, the firing is performed by adjusting the oxygen partial pressure to 1 to 10 −3 Pa, and then, during the temperature lowering process, the F 2 O 3 —Fe 3 O 4 equilibrium oxygen partial pressure is equal to or greater than the Cu—Cu 2 O equilibrium oxygen partial pressure. By performing the heat treatment at an oxygen partial pressure of Cu, Cu can be stably maintained in a metal state regardless of the atmosphere at the time of firing, and the ferromagnetic resonance half-value width ΔH is set to an extremely small value of 4000 A / m or less. I found out that I can do it. In particular, as is clear from Sample Nos. 32 and 33, it is possible to suppress the ferromagnetic resonance half-value width ΔH to 3000 A / m or less by firing at an oxygen partial pressure in the range of 1 to 10 −1 Pa. Was confirmed.
〔実施例１〕で作製した試料番号１０〜１８の試料を用意した。そしてこれらの各試料について、〔実施例２〕と同様の方法・手順で試料番号４１〜４９の積層体ブロックを作製した。 Samples Nos. 10 to 18 prepared in [Example 1] were prepared. And about these each sample, the laminated body block of the sample numbers 41-49 was produced by the method and procedure similar to [Example 2].
次いで、これら各積層体ブロックについて、酸素分圧が１０−１Ｐａの焼成雰囲気で１０４０℃の温度で５時間焼成し、降温過程で５００℃になった時点で、酸素分圧を１０−１１Ｐａの還元性雰囲気とし、５００℃の温度を５時間保持し、熱処理を行って試料番号４１〜４９の試料を作製した。 Next, each of these laminate blocks was fired at a temperature of 1040 ° C. for 5 hours in a firing atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 −1 Pa, and when the temperature became 500 ° C. during the temperature lowering process, the oxygen partial pressure was 10 −11 Pa. Sample Nos. 41 to 49 were prepared by maintaining a temperature of 500 ° C. for 5 hours and performing heat treatment.
次いで、この熱処理後の各試料について、〔実施例２〕と同じ方法で、強磁性共鳴半値幅ΔＨ、及び電極の状態をＸ線回折法により分析し、評価した。 Next, each sample after the heat treatment was evaluated by analyzing the ferromagnetic resonance half width ΔH and the state of the electrode by the X-ray diffraction method in the same manner as in [Example 2].
表４は試料番号４１〜４９における磁性体セラミック中のＣｕの含有量、及び電極状態、並びに強磁性共鳴半値幅ΔＨを示している。 Table 4 shows the Cu content, electrode state, and ferromagnetic resonance half-value width ΔH in the magnetic ceramics of sample numbers 41 to 49.
試料番号４１は磁性体中にＣｕＯが含まれておらず、電極はＣｕ金属の状態で焼結したが、焼成温度が低いため磁性体シートを焼結させることができなかった。 Sample No. 41 contained no CuO in the magnetic material, and the electrode was sintered in a Cu metal state, but the magnetic material sheet could not be sintered because the firing temperature was low.
試料番号４９は、ＣｕＯの含有量が３．０重量％と多いため、熱処理をしても強磁性共鳴半値幅ΔＨは６５００Ａ／ｍを超え、磁気損失が劣化することが確認された。 Sample No. 49 has a CuO content as high as 3.0% by weight. Therefore, even after heat treatment, the ferromagnetic resonance half width ΔH exceeded 6500 A / m, and it was confirmed that the magnetic loss deteriorated.
これに対し試料番号４２〜４８は、ＣｕＯの含有量は０．２５〜２．５重量％の範囲内であり、焼成後にＦ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧以上、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下である１０-11Ｐａの酸素分圧で熱処理しているので、磁性体シートと導電膜とを同時焼成しても、焼結後の電極はＣｕ金属の状態を維持し、しかも強磁性共鳴半値幅ΔＨは４０００Ａ／ｍ以下に抑制できることが確認された。 On the other hand, Sample Nos. 42 to 48 have a CuO content in the range of 0.25 to 2.5% by weight, and are equal to or higher than the equilibrium oxygen partial pressure of F 2 O 3 —Fe 3 O 4 after firing. since the heat treatment at an oxygen partial pressure of Cu 2 O is an equilibrium oxygen partial pressure of a 10 -11 Pa, it is co-fired with the magnetic sheet and the conductive film, after sintering the electrodes of Cu metallic state In addition, it was confirmed that the ferromagnetic resonance half width ΔH can be suppressed to 4000 A / m or less.
〔実施例１〕で作製した試料番号１２と同一組成の磁性体シートを使用し、〔発明を実施するための形態〕の項で説明したアイソレータ（図１、２参照）を作製し、特性を評価した。 Using the magnetic sheet having the same composition as Sample No. 12 prepared in [Example 1], the isolator (see FIGS. 1 and 2) described in the section [Mode for Carrying Out the Invention] was prepared, and the characteristics were evaluated.
すなわち、まず、実施例１と同様の方法・手順で試料番号１２と同一組成の磁性体シートを作製した。 That is, first, a magnetic sheet having the same composition as Sample No. 12 was prepared by the same method and procedure as in Example 1.
次いで、この磁性体シートを縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに切断し、レーザ加工して所定箇所に凹部を形成し、この凹部に導電性ペーストを塗布して充填し、中心層用磁性体シートを作製した。 Next, the magnetic sheet is cut into a size of 50 mm in length and 50 mm in width, laser processed to form a recess at a predetermined location, and a conductive paste is applied and filled in the recess, and the magnetic sheet for the center layer Was made.
次に、別の磁性体シートを縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに切断し、レーザー加工して凹部又は切欠部を形成し、この凹部又は切欠部に導電性ペーストを塗布し、充填した。２枚の第１の外側層用磁性体シートを作製した。 Next, another magnetic sheet was cut into a size of 50 mm in length and 50 mm in width and laser processed to form a recess or notch, and a conductive paste was applied to the recess or notch and filled. Two first magnetic sheets for the outer layer were produced.
次いで、これらの第１の外側層用磁性体シートの一方の主面に導電性ペーストを塗布し、中心電極となるべき導電パターンをスクリーン印刷して形成した。 Next, a conductive paste was applied to one main surface of the first outer layer magnetic material sheet, and a conductive pattern to be a central electrode was formed by screen printing.
次に、さらに別の磁性体シートを縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに切断し、第２の外側層用磁性体シートを作製した。 Next, another magnetic material sheet was cut into a size of 50 mm in length and 50 mm in width to produce a second outer layer magnetic material sheet.
そして、この第２の外側層用磁性体シートの表面にスクリーン印刷を行い、外側電極層群となるべき導電膜を形成した。 And the screen printing was performed on the surface of this 2nd magnetic material sheet for outer side layers, and the electrically conductive film which should become an outer side electrode layer group was formed.
次いで、これら各磁性体シートを図２に示す分解斜視図に従って積層し、圧着し、所定寸法に切断して積層体ブロックを得た。 Then, these magnetic sheets were laminated according to the exploded perspective view shown in FIG. 2, pressure-bonded, and cut into predetermined dimensions to obtain a laminated body block.
次に、この積層体ブロックを〔実施例２〕と同様の方法・手順で脱脂した後、酸素分圧が１０-1Ｐａの雰囲気で、１０４０℃の温度で５時間焼成し、降温過程で５００℃になった時点で酸素分圧を１０-11Ｐａに調整して５００℃で５時間熱処理を行い、アイソレータ本体を作製した。 Next, this laminated body block was degreased by the same method and procedure as in [Example 2], and then fired for 5 hours at a temperature of 1040 ° C. in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 −1 Pa. When the temperature became 0 ° C., the oxygen partial pressure was adjusted to 10 −11 Pa and heat treatment was performed at 500 ° C. for 5 hours to produce an isolator body.
そしてその後、アイソレータ本体を、熱硬化型エポキシ系接着剤を介して永久磁石で狭着し、ヨークを絶縁体を介して載設し、整合用コンデンサ及び終端抵抗が内蔵されたセラミック多層基板に実装し、アイソレータを作製した。 After that, the isolator body is narrowed with a permanent magnet via a thermosetting epoxy adhesive, the yoke is mounted via an insulator, and mounted on a ceramic multilayer board with a built-in matching capacitor and termination resistor. Thus, an isolator was produced.
このアイソレータの挿入損失をネットワークアナライザーで測定したが、良好な結果が得られることが確認された。 The insertion loss of this isolator was measured with a network analyzer, and it was confirmed that good results were obtained.
従来、実用化されていなかった磁性体シートとＣｕとの同時焼成が可能となり、しかも強磁性共鳴半値幅ΔＨも４０００Ａ／ｍ以下と低く、磁気損失の低いアイソレータ等の非可逆回路部品を実現できる。 Conventionally, a magnetic sheet that has not been put into practical use and Cu can be fired simultaneously, and the ferromagnetic resonance half-width ΔH is as low as 4000 A / m or less, so that nonreciprocal circuit components such as isolators with low magnetic loss can be realized. .
６ フェライト
９ 中心層（磁性体セラミック）
１０ａ、１０ｂ 第１の外側層（磁性体セラミック）
１１ａ、１１ｂ 第２の外側層（磁性体セラミック）
１２ａ、１２ｂ 中心電極層（導電部）
１３ａ、１３ｂ 外部電極層群（導電部）
１４ａ〜１４ｎ ビア電極（導電部）
１５ａ〜１５ｇ ビア電極（導電部）
１６ａ〜１６ｈ ビア電極（導電部）
6
10a, 10b First outer layer (magnetic ceramic)
11a, 11b Second outer layer (magnetic ceramic)
12a, 12b Center electrode layer (conductive part)
13a, 13b External electrode layer group (conductive part)
14a-14n Via electrode (conductive part)
15a to 15g Via electrode (conductive part)
16a-16h Via electrode (conductive part)
Claims (8)
かつ、酸素分圧が１．０×１００〜１．０×１０−３Ｐａの雰囲気で焼成されてなることを特徴とする磁性体セラミック。 The main component is formed of a garnet-type ferrite-based material not containing bismuth, and Cu oxide is contained in a range of 0.25 to 2.50% by weight,
And it is fired in the atmosphere whose oxygen partial pressure is 1.0 * 10 < 0 > -1.0 * 10 < -3 > Pa, The magnetic body ceramic characterized by the above-mentioned.
前記磁性体セラミックと前記導電部とが同時焼成されてなることを特徴とするセラミック電子部品。 The magnetic ceramic according to claim 1 or 2, and a conductive portion mainly composed of Cu,
A ceramic electronic component, wherein the magnetic ceramic and the conductive portion are fired simultaneously.
前記焼成工程は、酸素分圧を１．０×１００〜１．０×１０−３Ｐａに設定して前記同時焼成した後、Ｆ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧以上であってかつＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の酸素分圧で熱処理することを特徴とするセラミック電子部品の製造方法。 Forming a formed body from a magnetic material containing an Fe compound; forming a conductive film on a surface of the formed body with a conductive film mainly composed of Cu; and forming the formed body from the conductive film Laminating in a sandwiched form, including a firing step of simultaneously firing the molded body and the conductive film,
In the firing step, the oxygen partial pressure is set to 1.0 × 10 0 to 1.0 × 10 −3 Pa and the co-firing is performed, and then the equilibrium oxygen partial pressure of F 2 O 3 —Fe 3 O 4 is equal to or higher. A method for producing a ceramic electronic component, wherein the heat treatment is performed at an oxygen partial pressure equal to or lower than an equilibrium oxygen partial pressure of Cu—Cu 2 O.
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