JPH05308016A - フェライトペースト及びその製造方法 - Google Patents

フェライトペースト及びその製造方法

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JPH05308016A
JPH05308016A JP4736492A JP4736492A JPH05308016A JP H05308016 A JPH05308016 A JP H05308016A JP 4736492 A JP4736492 A JP 4736492A JP 4736492 A JP4736492 A JP 4736492A JP H05308016 A JPH05308016 A JP H05308016A
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JP
Japan
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ferrite
paste
sol
mixed
particles
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JP4736492A
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Shingo Katayama
真吾 片山
Kenichi Tanigawa
健一 谷川
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/16Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates the magnetic material being applied in the form of particles, e.g. by serigraphy, to form thick magnetic films or precursors therefor

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  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 900℃以下の温度で90%以上の密度に焼
成可能かつ印刷後乾燥時にクラックが生じ難いフェライ
トペーストとその製造方法を提供する。 【構成】 1〜30μmの平均粒径のフェライト粒子
(A)と5〜50nmの平均粒径のフェライト粒子(B)
の混合粒子を含有し、その重量比がA:B=95:5〜
20:80の範囲であるフェライトペースト。構成金属
の硝酸塩を溶解させた0.1〜4.0Mのアルコール溶
液を加熱還流して調製したフェライトゾルに、構成金属
の酸化物もしくは炭酸塩を混合して、仮焼・粉砕を繰り
返して調製したフェライト粉末を加えて混合する。前記
フェライト粉末とフェライトゾルの混合物をフェライト
含有量40〜90wt%の範囲に濃縮してペースト化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン印刷等によ
るフェライト膜の作製において用いられるフェライトペ
ーストとその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、IC化・LSI化の進展に伴っ
て、コンデンサーをはじめとする各種素子のチップ化、
超小形化、薄形化が進んできた。磁性材料が利用される
インダクタやトランスにおいても、小形化やチップ化が
進む一方、薄形化の開発が進められている。薄形化され
たインダクタやトランスの磁性層としてフェライト膜が
利用できる。フェライト膜の作製は、フェライトペース
トをスクリーン印刷等により基板に印刷された後、乾燥
・焼成して作製される。スクリーン印刷に用いられるフ
ェライトペーストは、酸化物を混合し、仮焼・粉砕を繰
り返して調製したフェライト粉末をバインダーや溶剤と
混ぜ合わせることにより作製される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のフェライトペー
ストは、仮焼・粉砕を繰り返して作製されるため、必然
的に1μm程度の大きな粒径のフェライト粉末であっ
た。そのために、90%以上の密度を得るには1000
℃以上の焼成温度が必要となり、例えば、960℃の融
点をもつ銀の配線を施した基板にはフェライト膜が作製
できなかった。硝酸塩から調製したフェライトゾルを濃
縮して作製した微細なフェライト粒子から成るフェライ
トペーストでは、低い温度で焼成しても緻密なフェライ
ト膜が作製できるが、印刷後の乾燥時にクラックが生じ
易くなる。特に、膜が厚くなればなるほど、その傾向が
著しくなり、歩留が悪い。
【0004】本発明は、上記課題を解決するために創案
したものであり、900℃以下の温度で90%以上の密
度に焼成でき、しかも印刷後の乾燥時にクラックが生じ
難いフェライトペースト及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のフェライトペーストでは、1〜30μmの
平均粒径のフェライト粒子(A)と5〜50nmの平均粒
径のフェライト粒子(B)の混合粒子を含有し、その重
量比がA:B=95:5〜20:80の範囲にする。
【0006】本発明において、フェライトとは酸化鉄及
び鉄イオンと鉄以外の金属イオンとで構成される酸化物
である。後者の例としては、MO・xFe2 3 (Mに
はBa,Sr,Pbが1種類あるいは2種類以上が含ま
れる。),MFe2 4 (MにはMn,Co,Ni,C
u,Mg,Zu,Liが1種類あるいは2種類以上が含
まれる。),R3 Fe5 12(RにはY,Gd等の希土
類元素が1種類あるいは2種類以上が含まれる。Fe3+
の一部がAl3+で置換されてもよい。)等が挙げられ
る。本発明のペーストとは、液体と固体粒子の混合物で
あり、液体中の粒子が沈降・分離しないものである。ま
た、ペースト化とは、前記ペーストの状態にすることで
ある。
【0007】フェライト粒子(A)については、平均粒
径1〜30μmの範囲が好ましい。30μmを超えると
900℃以下では90%以上の密度に焼成することが難
しくなる。一方、1μmより小さい平均粒径のフェライ
トはフェライト粒子(B)の粒径に近くなるため、微細
粒子のみから成るフェライトペーストと同じようにな
る。このようなフェライトペーストでは、印刷後の乾燥
時にクラックが生じ易い。
【0008】フェライト粒子(B)については、平均粒
径5〜50nmの範囲が好ましい。50nmを超えると90
0℃以下では90%以上の密度に焼成することが難しく
なり、一方、5nmより小さい平均粒径のフェライトで
は、凝集し易くなるため、均一に分散したペーストを作
製するのが著しく困難となる。
【0009】フェライト粒子(A)と(B)の混合比に
ついては、重量比でA:B=95:5〜20:80の範
囲が好ましい。A:B=95:5よりフェライト粒子
(A)の割合が大きくなると、900℃以下では90%
以上の密度に焼成することが難しい。A:B=20:8
0よりフェライト粒子(B)の割合が大きくなると印刷
後の乾燥時にクラックが入り易くなる。
【0010】そして、本発明のフェライトペーストは、
構成金属の硝酸塩を溶解させた0.1〜4.0Mのアル
コール溶液を加熱還流して調製したフェライトゾルに、
構成金属の酸化物もしくは炭酸塩を混合・仮焼・粉砕を
繰り返して調製したフェライト粉末を加えて混合する。
前記フェライト粉末とフェライトゾルの混合物をフェラ
イト含有量40〜90wt%の範囲に濃縮して製造でき
る。
【0011】本発明のフェライトペーストの製造方法に
おいて、使用するアルコールは特に限定しないが、たと
えば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノ
ール、メトキシエタノール、エトキシエタノール、エチ
レングリコール、シクロヘキサノール等が挙げられる。
また、1種類あるいは2種類以上の混合したアルコール
を使用してもよく、製造過程で、アルコールに有機結合
剤、可塑剤、有機溶媒等を添加してもよい。
【0012】ここで、硝酸塩の濃度としては、0.1〜
4.0Mが好ましい。4.0Mを超えるような濃度につ
いては、完全に硝酸塩を溶解できなかったり、硝酸塩を
溶解するために長時間を要したりする。一方、0.1M
より低い濃度については、濃縮するために留去しなけれ
ばならないアルコール量が極めて多くなり、濃縮するた
めに非常に時間がかかり現実的ではない。濃縮の方法と
しては、常圧蒸留、減圧蒸留等がある。
【0013】フェライトペーストに含まれるフェライト
の含有量としては、40〜90wt%の範囲が好ましい。
90wt%を超えると、ペーストの粘度が高くなり、スク
リーン印刷が不可能になる。一方、40wt%より小さい
と、乾燥・焼成するときに多量の有機物が蒸発や分解し
てフェライトの緻密化を妨げる。
【0014】
【作用】前記のフェライトペーストを使用すれば、フェ
ライト膜を900℃以下の低い焼成温度で製造できるた
め、銀等の導体を配線した基板にフェライト膜を作製す
ることが可能になる。さらに、フェライトを印刷して乾
燥する際に、クラックがほとんど生じない。前記のフェ
ライトペーストの製造方法によれば、900℃以下の低
い温度で焼成できしかも印刷後の乾燥時にクラックが発
生し難い、平均粒径の異なる2種類の混合フェライト粒
子から成るフェライトペーストが簡単に製造できる。
【0015】
【実施例】本発明におけるフェライトペーストの製造方
法と、それによって得られたフェライトペーストについ
て以下の実施例によって具体的に説明する。ただし、本
発明は、これらの実施例のみに限定されるものではな
い。
【0016】(実施例1) (A)酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、酸化鉄をN
i:Cu:Zn:Fe=0.033:0.083:0.
217:0.667のモル比で混合し、1100〜13
00℃、5時間仮焼して粉砕する。これを3回繰り返
し、表1のような平均粒径のフェライト粉末を調製す
る。 (B)硝酸ニッケル、硝酸銅、硝酸亜鉛、硝酸鉄を
(A)と同様のモル比でエタノールに溶解し、金属濃度
を0.1〜4.0Mにする。この硝酸塩溶液を5時間加
熱還流し、表1のような平均粒径のフェライト粒子から
成るフェライトゾルを調製する。
【0017】表1のようなフェライトの重量比で、
(B)のゾル溶液に(A)の粉末を加える。この後、加
熱し、フェライト含有量が60wt%になるまで溶媒を蒸
発させて、フェライトペーストが得られる。このフェラ
イトペーストを銀の導体を印刷したセラミックス基板に
スクリーン印刷して、150℃で15分乾燥し、表1の
温度で1時間焼成する。表1のように、(A):(B)
=95:5〜20:80では、密度90%以上のNi−
Cu−Zn系フェライト膜が得られた。前記比率より
(A)の割合が多くなると緻密な膜が得られない。ま
た、前記比率より(B)の割合が多くなると乾燥時にク
ラックが生じる。
【0018】
【表1】
【0019】(実施例2) (A)酸化マンガン、酸化亜鉛、酸化鉄をMn:Zn:
Fe=0.207:0.172:0.621のモル比で
混合し、1200〜1500℃、5時間仮焼して粉砕す
る。これを3回繰り返し、表2のような平均粒径のフェ
ライト粉末を焼成する。 (B)硝酸マンガン、硝酸亜鉛、硝酸鉄を(A)と同様
のモル比でエタノールに溶解し、金属濃度を0.1〜
4.0Mにする。この硝酸塩溶液を5時間加熱還流し、
表2のような平均粒径のフェライト粒子から成るフェラ
イトゾルを調製する。
【0020】表2のようなフェライトの重量比で、
(B)のゾル溶液に(A)の粉末を加える。この後、加
熱し、フェライト含有量が50wt%になるまで溶媒を蒸
発させて、フェライトペーストが得られる。このフェラ
イトペーストをセラミックス基板にスクリーン印刷し
て、150℃で15分乾燥し、表2の温度で1時間焼成
する。表2のように、(A):(B)=95:5〜2
0:80では、密度90%以上のMn−Zn系フェライ
ト膜が得られた。前記比率より(A)の割合が多くなる
と緻密な膜が得られない。また、前記比率より(B)の
割合が多くなると乾燥時にクラックが生じる。
【0021】
【表2】
【0022】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。フ
ェライトペーストにおいて、1〜30μmの平均粒径の
フェライト粒子(A)と5〜50nmの平均粒径のフェラ
イト粒子(B)の混合粒子を含有し、その重量比がA:
B=95:5〜20:80の範囲にすることにより、印
刷・乾燥後、900℃以下の温度で焼成できる。したが
って、従来は銀等の配線を施した基板にフェライト膜を
作製するのは非常に困難であったが、本発明のフェライ
トペーストを用いることにより、銀等の配線を施した基
板にフェライト膜を容易に作製できる。さらに、フェラ
イトを印刷して乾燥する際に、厚い膜でもクラックが生
じなくなるため、従来よりも膜厚の厚いフェライト膜の
作製が可能になる。本発明のフェライトペーストの製造
方法によれば、溶液中で前記2種類の粒子を混合するた
め、均一に混合したフェライト粒子を容易に製造でき
る。そして、フェライト粒子を混合したフェライトゾル
をそのまま濃縮することによりペースト化でき、フェラ
イトペーストの製造プロセスを簡略できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1〜30μmの平均粒径のフェライト粒
    子(A)と5〜50nmの平均粒径のフェライト粒子
    (B)の混合粒子を含有し、その重量比がA:B=9
    5:5〜20:80の範囲であることを特徴とするフェ
    ライトペースト。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のフェライトペーストを製
    造するに際し、構成金属の硝酸塩を溶解させた0.1〜
    4.0Mのアルコール溶液を加熱還流して調製したフェ
    ライトゾルに、構成金属の酸化物もしくは炭酸塩を混合
    して、仮焼・粉砕を繰り返して調製したフェライト粉末
    を加えて混合し、前記フェライト粉末とフェライトゾル
    の混合物をフェライト含有量40〜90wt%の範囲に濃
    縮してペースト化することを特徴とするフェライトペー
    ストの製造方法。
JP4736492A 1992-03-04 1992-03-04 フェライトペースト及びその製造方法 Withdrawn JPH05308016A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007141843A1 (ja) * 2006-06-06 2007-12-13 Nitto Denko Corporation 球状焼結フェライト粒子およびそれを用いた半導体封止用樹脂組成物ならびにそれを用いて得られる半導体装置
JP2009295985A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Tridelta Weichferrite Gmbh 軟磁性材料、およびこの軟磁性材料から構成される物品の製造方法

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Effective date: 19990518