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絶縁被覆磁性微粒子誘電体中分散複合材料巻線間充填型UHF帯高Qインダクタの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K18047
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関信州大学

研究代表者

曽根原 誠  信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (30456496)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードRFインダクタ / 複合材料 / 磁性微粒子 / 絶縁被覆 / 性能指数 / 近接効果 / インダクタンス値 / UHF帯 / インダクタ / 高周波部品 / 酸化被膜 / RF回路 / 電磁界解析 / 高周波測定 / 絶縁被膜 / Q値 / 複素透磁率
研究成果の概要

大気中熱処理した表面酸化膜付鉄微粒子を複合材料として、RFスパイラルインダクタの巻線間に磁心として充填したところ、0.4~2.4 [GHz]において同サイズの空心インダクタのQ値に比べて約20%高い結果が得られた。複合材料内の渦電流損失とインダクタの近接効果を低減できたものと考えられ、大きな知見である。
また、LC直列共振RF模擬回路に複合材料磁心RFインダクタを用いたが、空心の場合に比べて、反射係数が約0.5dBも低下した。共振半値幅も複合材料磁心RFインダクタを用いた回路の方が狭かった。回路の抵抗が低減したことを示唆し、本研究の最も重要な知見であり、その優位性が示され当初目標を満足した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] MIMキャパシタと結合インダクタを用いたUHF帯薄膜コモンモードフィルタの開発2017

    • 著者名/発表者名
      吉作 祥明,加藤 貴規,渡邉 悠生,曽根原 誠,中山 英俊,後藤 洸亮,佐藤 敏郎
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 137 号: 4 ページ: 221-228

    • DOI

      10.1541/ieejfms.137.221

    • NAID

      130005530094

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高Q-RFインダクタ用表面酸化膜付CIP/Epoxy複合材料磁心の基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      曽根原 誠, 宮嶋 優希, 佐藤 敏郎
    • 雑誌名

      T. Magn. Soc. Jpn. (Special Issues)

      巻: 1 ページ: 34-39

    • NAID

      130005632301

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation of high electrical-resistivity thin surface layer on carbonyl-iron powder2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sugimura, Y. Miyajima, M. Sonehara, T. Sato, F. Hayashi, N. Zettsu, K. Teshima, H. Mizusaki
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 5 号: 5 ページ: 055932-055932

    • DOI

      10.1063/1.4944705

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fundamental study of high Q-factor RF spiral inductor using carbonyl-iron/epoxy composite magnetic core2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Sonehara, Kazuaki Furihata, Jun Koguchi, Shingo Tanaka, Toshiro Sato
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 11 号: S1

    • DOI

      10.1002/tee.22229

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fundamental Study of High Q-Factor RF Spiral Inductor Using Carbonyl-Iron/Epoxy Composite Magnetic Core2016

    • 著者名/発表者名
      M. Sonehara, K. Furihata, J. Koguchi, S. Tanaka, T. Sato
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 11

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 酸化被膜付鉄系磁性微粒子/エポキシ複合材料を巻線間に充填したUHF帯高Qインダクタの開発2016

    • 著者名/発表者名
      宮嶋 優希,曽根原 誠,佐藤 敏郎
    • 雑誌名

      (一社)エレクトロニクス実装学会アカデミックプラザ(2016)概要集

      巻: 6

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 複合材料磁心を装荷した高Q平面スパイラルRFインダクタ2015

    • 著者名/発表者名
      曽根原 誠,降幡 和彰,宮嶋 優希,佐藤 敏郎
    • 雑誌名

      (一社)エレクトロニクス実装学会アカデミックプラザ(2015)概要集

      巻: 5

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 5Gに向けた携帯電話RF回路用薄膜コモンモードフィルタの基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 貴規,志村 圭祐,○曽根原 誠,中山 英俊,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      JPCA Show 2017(第47回国際電子回路産業展)
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2017-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] UHF帯RF-IC用酸化被膜付CIP複合材料巻線間装荷高Qスパイラルインダクタの開発2017

    • 著者名/発表者名
      宮嶋 優希,山口 宗太,○曽根原 誠,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      JPCA Show 2017(第47回国際電子回路産業展)
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2017-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of UHF band LC filter with RF spiral inductor using carbonyl-iron-particle/epoxy composite magnetic and chip capacitor2017

    • 著者名/発表者名
      ○Makoto Sonehara, Yuki Miyajima, Sota Yamaguchi, Toshiro Sato
    • 学会等名
      Intermag 2017
    • 発表場所
      The Convention Center Dublin, Dublin, Ireland
    • 年月日
      2017-04-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 希塩酸処理したサブミクロン粒径CIPの磁気特性2017

    • 著者名/発表者名
      宮嶋 優希,○山口 宗太,曽根原 誠,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      平成29年 電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] サブミクロンアモルファス微粒子合成の基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      ○菱田 佳世子,杉村 佳奈子,佐藤 敏郎,曽根原 誠
    • 学会等名
      平成28年度 電気学会東海支部 学生発表会
    • 発表場所
      信州大学工学部
    • 年月日
      2017-01-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] UHF帯RFインダクタ磁心用表面酸化CIP/Epoxy複合材料の作製と特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      ○曽根原 誠,宮嶋 優希,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高Q-RFインダクタ用複合材料磁心の基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      曽根原 誠,○宮嶋 優希,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      第40回 日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] UHF帯無線回路用薄膜コモンモードフィルタの試作と特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      ○加藤 貴規,渡邉 悠生,曽根原 誠,佐藤 敏郎,後藤 洸亮,中山 英俊
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス/リニアドライブ合同研究会
    • 発表場所
      信州大学工学部
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 酸化被膜付鉄系磁性微粒子/エポキシ複合材料を巻線間に充填したUHF帯高Qインダクタの開発2016

    • 著者名/発表者名
      宮嶋 優希,○曽根原 誠,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      JPCA Show 2016(第46回国際電子回路産業展)
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 酸化被膜付鉄系磁性微粒子/エポキシ複合材料を巻線間に充填したUHF帯高Qインダクタの開発2016

    • 著者名/発表者名
      宮嶋 優希,曽根原 誠,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      JPCA Show 2016(第46回国際電子回路産業展)併設(一社)エレクトロニクス実装学会主催アカデミックプラザ
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代スマートデバイス向けパワーデバイスの今2016

    • 著者名/発表者名
      曽根原 誠,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      平成28年 電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学 川内北キャンパス(仙台市)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RFインダクタの高Q化へ向けた複合材料磁心の基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      宮嶋 優希,杉村 佳奈子,曽根原 誠,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      平成27年度 (一社)電気学会東海支部 学生発表会
    • 発表場所
      信州大学工学部(長野市)
    • 年月日
      2016-02-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation of high electrical-resistivity thin surface layer on Carbonyl-iron powder (CIP) and thermal stability of nanocrystalline structure and curling magnetic structure of CIP2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sugimura, Y. Miyajima, F. Hayashi, M. Sonehara, T. Sato, N. Zettsu, K. Teshima, H. Mizusaki
    • 学会等名
      2016 Joint MMM-Intermag Conference
    • 発表場所
      The Hilton San Diego Bayfront Hotel, San Diego, California, USA
    • 年月日
      2016-01-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁性体装荷RFスパイラルインダクタ2015

    • 著者名/発表者名
      曽根原 誠,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      (一社)電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      信州大学工学部(長野市)
    • 年月日
      2015-10-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合材料磁心を装荷した高Q平面スパイラルRFインダクタ2015

    • 著者名/発表者名
      曽根原 誠,降幡 和彰,宮嶋 優希,佐藤 敏郎
    • 学会等名
      JPCA Show 2015(第45回国際電子回路産業展)併設(一社)エレクトロニクス実装学会主催アカデミックプラザ
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 信州大学 信州地の森

    • URL

      http://www.shinshu-u.ac.jp/special/cooperation/2011/02/37552.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 信州大学工学部電子情報システム工学科 先端磁気デバイス(佐藤・曽根原)研究室 ホームページ

    • URL

      http://amdl.shinshu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 先端磁気デバイス(佐藤・曽根原)研究室

    • URL

      http://amdl.shinshu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 磁心材料及びその製造方法2016

    • 発明者名
      曽根原 誠,佐藤 敏郎,村上 泰,杉村 佳奈子
    • 権利者名
      信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-170452
    • 出願年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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