[发明专利]多晶陶瓷磁性材料、微波磁性部件、和使用其的不可逆电路元件

说明书

技术领域

本发明涉及在高频电路部件中使用的微波用磁性材料，特别是涉及可 以与银或铜等电极材料同时烧成的多晶陶瓷磁性材料。

背景技术

近年来，移动电话、卫星播送设备等利用微波区域的电磁波的通信设 备正在逐渐小型化，与此相对应，对各种部件小型化的要求也正在增大。 用于通信设备的具有代表性的高频电路部件是循环器、隔离器等微波不可 逆电路元件。隔离器被用于在信号的传输方向上几乎没有衰减而在反方向 上有较大衰减的、例如在微波带和UHF带使用的移动电话等移动通信器 的收发两用电路。

循环器、隔离器等不可逆电路元件具有：具有相互绝缘的多条电极线 的中心导体、与由中心导体密接而配置的微波用磁性体形成的中心导体装 配体、和向其施加直流磁场的永久磁铁。中心导体和微波用磁性体是不同 的部件，中心导体是由在微波用磁性体上缠绕的铜箔、或在微波用磁性体 上印刷银膏并进行烧成得到的电极图案形成的。

为了适应小型化的要求，特开平6-61708号提出：将微波用磁性材 料与在其上通过由钯、铂等导电性粉末和有机溶剂构成的导电膏形成的中 心导体在1300～1600℃的温度下一体烧成。但是，钯和铂的熔点很高为 1300℃以上，具有可以容易地跟几乎所有的微波用磁性体一体烧成的优 点，但另一方面，其电阻率高，例如当用于隔离器时，具有插入损耗大的 缺点。

在将低电阻的银或铜用于中心导体时，为了充分进行同时烧成，考虑 在多晶陶瓷磁性材料中添加Bi或低熔点玻璃。但是，当在单相区域窄的 微波用磁性体中添加Bi或低熔点玻璃时，容易发生异相或空穴等，无法 成为低损耗的微波用磁性体。

此外，就与永久磁铁组合使用的微波用不可逆电路元件而言，希望其 如具有对永久磁铁的饱和磁化4πMs的温度特性进行补偿之类的温度特性 那样具有出色的磁性特性。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种可以在850～1050℃的低温下同 时与银或铜烧成并具有出色的磁性特性的多晶陶瓷磁性材料。

本发明的另一目的在于，提供一种可以在850～1050℃的低温下同时 与银或铜烧成且即便含有Bi也会抑制异相的生成、强磁性共振半幅值ΔH 和介质损耗tanδ小、且具有对永久磁铁的饱和磁化4πMs的温度特性进行 补偿那样的温度系数αm的多晶陶瓷磁性材料。

本发明的另一目的在于，提供一种在由该多晶陶瓷磁性材料形成磁性 体的内部和/或表面一体具有电极图案的微波磁性部件。

本发明的另一目的在于，提供一种具有该微波磁性部件的不可逆电路 元件。

本发明的多晶陶瓷磁性材料，其特征在于，具有由通式：(Y_3-x-y-zBi_xCa_yGd_z)(Fe_{5-α-β-γ-ε}In_αAl_βV_γZr_ε)O₁₂(其中，以原子比分别为：0.4＜x ≤1.5，0.5≤y≤1，0≤z≤0.5，y+z＜1.3，0≤α≤0.6，0≤β≤0.45，0.25 ≤γ≤0.5，0≤ε≤0.25，和0.15≤α+β≤0.75)表示的基本组成，主要由具 有石榴石结构的相构成，可以在850～1050℃的温度下烧成。

本发明的多晶陶瓷磁性材料，优选饱和磁化4πMs为60～130mT，其 温度系数αm为-0.38％/℃～-0.2％/℃，强磁性共振半幅值ΔH不到 20000A/m。

本发明的微波磁性部件，其特征在于，具有微波磁性体、和在上述微 波磁性体的内部和/或表面上形成的电极图案，在由上述多晶陶瓷磁性材 料形成的成形体的内部和/或表面，按照形成上述电极图案的方式印刷含 有从Ag、Cu、Ag合金、以及Cu合金所构成的组中选择的至少一种的导 电膏，并一体烧成而成。

本发明的不可逆电路元件，其特征在于，具有上述微波磁性体、由在 上述微波磁性体的内部形成的上述电极图案构成的中心导体、与上述中 心导体连接的电容器、和向上述微波磁性体施加直流磁场的铁氧体磁铁。

上述铁氧体磁铁优选残留磁通量密度Br为420mT以上，其温度系数 为-0.15％/℃～-0.25％/℃。