CN102113069A - 叠层电感器、其制造方法和叠层扼流线圈 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有良好的直流重叠特性并且不会产生温度特性的差异、且抑制层间剥离的发生，能够稳定生产的叠层电感器和其制造方法、以及叠层扼流线圈。叠层电感器(10)作为电源电路的扼流线圈使用，具有：长方体形状的叠层体芯片(1)，其具备包含Ni-Zn-Cu铁氧体的多个磁性体层(3)、隔着磁性体层(3)被叠层而构成线圈的多个导电体层(2)、以与多个磁性体层(3)相接的方式形成且包含Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质的至少一个非磁性层(4)；和至少一对外部电极(8)，其设置于叠层体芯片(1)的端部，与线圈的端部导电连接。

Description

叠层电感器、其制造方法和叠层扼流线圈
技术领域
本发明涉及叠层电感器，特别是涉及用于DC/DC转换器的叠层功率扼流线圈。
背景技术
在DC/DC转换器这样的电源用途的功率扼流线圈中，作为重要的产品特性，存在重叠特性。
在叠层功率扼流线圈(叠层扼流线圈)中，采用在磁通集中的地方通过与磁性层同时烧制而形成非磁性层来抑制磁饱和而使重叠特性提高的方法。
作为这样的方法之一，在专利文献1和2中记载有使非磁性层为例如構成元素接近构成磁性层的Ni-Zn-Cu铁氧体的Zn-Cu铁氧体的情况。
另外，在专利文献3中记载有将ZnFe2O4、TiO2、WO2、Ta2O5、堇青石系陶瓷、BaSnN系陶瓷、CaMgSiAlB系陶瓷中任一种构成的陶瓷作为非磁性层使用的情况。
但是，在专利文献3中对于使用Ni-Zn-Cu铁氧体作为磁性层的情况没有记载，另外，作为非磁性层，仅对ZnFe2O4(锌铁氧体)有具体的记载，对TiO2则没有具体的记载。另一方面，在专利文献4中记载有“在TiO2中配合0.1～10wt％的ZrO2、1.5～6.0wt％的CuO、0.2～20wt％的Mn3O4、2.0～15wt％的NiO，且其合计为100wt％的电介质磁组成物。”，在专利文献5中记载有“一种电介质磁组成物，其特征在于，由CuO(1.0～5.0wt％)、Mn3O4(0.2～10wt％)、NiO(0.5～14wt％)、Ag2O(0.1～10wt％)和剩余部分的TiO2构成。”，但均仅叙述了作为电感器/电容复合部件的电容部的材料使用，而没有表示作为叠层电感器的非磁性层使用的情况。
但是，如在专利文献1和2所记载的，在使非磁性层为Zn-Cu铁氧体的情况下，在同时烧制的过程中，Zn-Cu铁氧体的Zn成分向Ni-Zn-Cu铁氧体扩散，另外，Ni-Zn-Cu铁氧体的Ni成分向Zn-Cu铁氧体扩散，形成Ni浓度倾斜地变化的Ni-Zn-Cu铁氧体层，扩散层随着Ni的浓度倾斜而成为居里点不同的Ni-Zn-Cu铁氧体，伴随温度上升，从Ni浓度低处，从磁性体向非磁性体变化。因此，因温度而外观上的非磁性层的厚度发生变化，所以存在使产品的温度特性恶化的问题。
另外，叠层扼流线圈具有：构成线圈的导电体层和磁性体层交替叠层且非磁性层至少一个插入其间的导电体层形成区域、和在其叠层方向的上下分别配置且实现将形成于线圈内侧的磁通和形成于线圈外侧的磁通连接的磁轭的作用的由磁性体层构成的磁轭区域。因此，在烧制叠层扼流线圈时，在构成线圈的导电体层形成区域，在形成构成线圈的导电体层的金属的烧结和构成磁性体层的磁性材料的烧结相互影响的同时进行烧结，另一方面，在磁轭区域，进行以磁性材料为主体的烧结，在两者间容易产生潜在应力。因此，配置于构成线圈的导电体层形成区域内且与磁性体层或线圈导电体层的亲和性低的非磁性层部分成为潜在应力缓和的出口(はけロ)，在非磁性层和与其相接的磁性体层或构成线圈的导电体层之间容易发生层间剥离。
作为Zn-Cu铁氧体以外的非磁性材料，通常已知有玻璃系的材料，但由于线膨胀系数与铁氧体不同，所以在同时烧制时，在接合(粘合)界面发生层间剥离。
另外，作为能够与磁性层同时烧制的非磁性材料，TiO2的低温烧制材料得到应用，但有时相互扩散界面的形成不充分，在界面层发生剥离。
专利文献1：特开平11-97245号公报
专利文献2：特开2001-44037号公报
专利文献3：特开平11-97256号公报
专利文献4：特许第2977632号公报
专利文献5：特公平8-8198号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供具有良好的直流重叠特性，并且不会产生温度特性的差异，且抑制层间剥离的发生，能够稳定生产的叠层电感器和其制造方法、以及叠层扼流线圈。
用于解决课题的手段
在本发明中，为解决上述课题，采用以下的发明。
(1)一种作为电源电路的扼流线圈使用的叠层电感器，其具有：长方体形状的叠层体芯片，其具备包含Ni-Zn-Cu铁氧体的多个磁性体层、隔着该磁性体层被叠层而构成线圈的多个导电体层、以与上述多个磁性体层相接的方式形成且包含Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质的至少一个非磁性层；和至少一对外部电极，其设置于该叠层体芯片的端部，与上述线圈的端部导电连接。
(2)上述(1)的叠层电感器，在上述叠层体芯片中，上述磁性体层的Ni-Zn-Cu铁氧体和上述非磁性层的Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质相互扩散而形成接合界面。
(3)上述(1)或(2)的叠层电感器，上述非磁性层由以TiO2为主成分且含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2、和Ag2O或Ag的电介质形成。
(4)上述(3)的叠层电感器，上述电介质，按氧化物换算含有TiO2、2.0～15质量％的NiO、1.5～6.0质量％的CuO、0.2～20质量％的Mn3O4、0.1～10质量％的ZrO2、和0.01～10质量％的Ag2O，总计是100质量％。
(5)一种叠层电感器的制造方法，其具有：准备含有Fe2O3、NiO、ZnO和CuO的铁氧体粉末的膏的工序；准备以TiO2为主成分且含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2、和Ag2O或Ag的电介质粉末的膏的工序；在通过上述铁氧体粉末的膏的涂敷而形成的磁性体片(sheet)上印刷导电膏图案，以上下邻接的上述磁性体片的导电膏图案经由贯通孔相互连接而构成螺旋状的线圈的方式，且以将至少一个通过上述电介质粉末的膏的涂敷而形成的非磁性片或通过上述电介质粉末的膏的印刷而形成的非磁性图案插入其间的方式，进行叠层压接而制成叠层体的工序；和将该叠层体烧制而得到叠层体芯片的工序。
(6)一种叠层电感器的制造方法，其具有：准备含有Fe2O3、NiO、ZnO和CuO的铁氧体粉末的膏的工序；准备以TiO2为主成分且含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2、和Ag2O或Ag的电介质粉末的膏的工序；以在通过上述铁氧体粉末的膏的涂敷而形成的磁性体片上交替进行导电膏图案的印刷和用于得到磁性体膏图案的上述铁氧体粉末的膏的印刷，且将至少一个通过上述电介质粉末的膏的印刷而形成的非磁性图案插入其间的方式，制成叠层体的工序；和将该叠层体烧制而得到叠层体芯片的工序。
(7)上述(5)或(6)的叠层电感器的制造方法，上述对叠层体进行烧制而得到叠层体芯片的工序，是使由上述磁性体片或磁性体膏图案形成的磁性体层的Ni-Zn-Cu铁氧体，和由上述非磁性片或非磁性图案形成的非磁性层的Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质相互扩散，形成接合界面的工序。
(8)上述(5)或(6)的叠层电感器的制造方法，作为上述电介质粉末，使用以对TiO2配合2.0～15质量％的NiO、1.5～6.0质量％的CuO、0.2～20质量％的Mn3O4、0.1～10质量％的ZrO2、和0.01～10质量％的Ag2O，总计是100质量％的方式构成的电介质粉末。
(9)一种叠层扼流线圈，其具有：构成线圈的导电体层和磁性体层交替叠层且将至少一个非磁性层插入其间的导电体层形成区域；和分别配置在该叠层方向的上下、实现将形成于线圈内侧的磁通和形成于线圈外侧的磁通连接的磁轭的作用的由磁性体层构成的磁轭区域，其中，上述磁性体层由Ni-Zn-Cu铁氧体构成，上述非磁性层由Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质构成。
发明的效果
根据本发明，能够提供具有良好的直流重叠特性并且不会产生温度特性的差异，且抑制层间剥离的发生，能够稳定生产的叠层电感器、叠层扼流线圈。
本发明的上述目的和其以外的目的、结构特征、作用效果通过以下的说明和附图将明了。
附图说明
图1是表示本发明的叠层电感器的内部结构的纵截面图。
图2是表示本发明的叠层电感器的叠层体芯片的内部结构的分解立体图。
图3是表示通过扫描型电子显微镜(SEM)观察到的本发明的叠层电感器的实施例和比较例的叠层电感器的磁性体层和非磁性层的叠层界面的上述图1中虚线包围的区域A的截面的状态的附图，图3(a)表示实施例的叠层电感器，图3(b)表示比较例的叠层电感器。
图4是表示非磁性层的材料组织(图中d是Ag作为金属在材料中分离析出的样子)的附图。
图5是表示实施例和比较例的叠层电感器的电感的温度特性变化的附图。
具体实施方式
对本发明的叠层电感器的第一实施方式进行说明。如图1所示，第一实施方式的叠层电感器10具备：长方体形状的叠层体芯片(chip)1、和设于叠层体芯片1的长度方向两端部的由Ag等金属材料构成的外部电极8、8。
如图2所示，叠层体芯片1具有构成线圈的多个导电体层2、2隔着磁性体层3被叠层的结构，在叠层体芯片1的叠层方向中央以置换为至少一个磁性体层3的方式安装有非磁性层4。
在本发明中，叠层体芯片1包含由Ni-Zn-Cu铁氧体构成的多个磁性体层3、3和由Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质构成的非磁性层4。作为上述Ni-Zn-Cu铁氧体，为含有Fe2O3、NiO、ZnO和CuO的铁氧体。另外，由上述Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质构成的非磁性层4为以TiO2为主成分且含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2和Ag2O(也可以代替Ag2O而使用Ag)的电介质，优选在TiO2中配合2.0～15质量％的NiO、1.5～6.0质量％的CuO、0.2～20质量％的Mn3O4、0.1～10质量％的ZrO2和0.01～10质量％的Ag2O，使其合计为100质量％。
通过在非磁性层4中作为助剂添加CuO、Mn3O4，在烧制时，它们与TiO2的一部分发生反应，生成Cu-Mn-Ti-O系的液相(液相)，通过该液相生成而TiO2以低温致密化，粒子的生长急速进行。另一方面，ZrO2与TiO2、CuO、Mn3O4相比融点高，因此，通过在上述Cu-Mn-Ti-O系的液相中添加Zr，液相的融点和粘度提高，其结果是，通过TiO2粒子的液相烧结调节粒生长的速度，得到氧缺陷少的TiO2低温烧制材料。
在本发明中，通过在上述这样的TiO2低温烧制材料中进一步添加Ag2O(或Ag)构成非磁性层4，来促进界面的材料成分的相互扩散，改善界面强度。即，磁性体层3的Ni-Zn-Cu铁氧体与非磁性层4的Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质通过同时烧制而相互扩散，形成接合界面。如图3所示，由于具备添加有Ag的非磁性层，与具备未添加Ag的非磁性层的情况相比，相互扩散得到促进。推测为在接合界面生成Fe2TiO5，形成磁隙层。
另外，通过在上述这样的TiO2低温烧制材料中进一步添加Ag2O(或Ag)构成非磁性层4，在叠层扼流线圈的烧制工序的冷却过程中，如图4所示，Ag作为金属成分在非磁性层4内从材料分离并析出。因此，缓和在磁性体层3的铁氧体和非磁性层4的TiO2低温烧制材料之间发生的应力，抑制层间剥离的发生，同时，抑制电感的降低，另外，不会发生以TiO2为主成分的TiO2低温烧制材料的特性恶化。
作为主成分的TiO2优选为50质量％以上，进一步优选为70～98质量％。
Ag2O的含量少于0.01质量％时，层间剥离、电感降低的抑制效果不充分，超过10质量％时，效果饱和并且形成Ag粒子彼此相互连接的网络结构，作为绝缘体的特性急剧降低，因此，优选为0.01～10质量％。
在磁性体层3的上侧分别配置有由Ag等金属材料构成且构成线圈的コ字形的导电体层2。另外，在磁性体层3上分别以与构成线圈的导电体层2、2的端部重合的方式形成有用于将上侧和下侧的导电体层2、2分别隔着磁性体层3、3连接的贯通孔5、5。在此的贯通孔5、5是指在预先形成于磁性体层的孔内填充了与构成线圈的导电体层同一材料的贯通孔。
最上部和最下部的磁性体层为磁轭区域7、7，具有将形成于线圈内侧的磁通和形成于线圈外侧的磁通连接的磁轭的作用，并且，用于确保上下部的余量，在该磁性体层上未形成构成线圈的导电体层和贯通孔。
在非磁性层4的上侧配置有由Ag等金属材料构成且构成线圈的コ字形的导电体层2。另外，在非磁性层4以与构成线圈的导电体层2、2的端部重合的方式形成有用于隔着非磁性层4将上侧和下侧的导电体层2、2彼此连接的贯通孔5。
构成线圈的导电体层2、2……隔着贯通孔5、5……连接，构成螺旋状的线圈。在构成线圈的最上位的导电体层2和最下位的导电体层2分别设有引出部6、6，引出部6、6中的一方连接于外部电极8、8的一方，引出部6、6中的另一方连接于外部电极8、8的另一方。
接着，对本发明的叠层电感器的制造方法的第一实施方式进行说明。
首先，在制造叠层电感器时，制作用于构成由Ni-Zn-Cu铁氧体构成的高透磁率的磁性体层3的磁性体片(铁氧体片)。具体而言，在以Fe2O3、NiO、CuO、ZnO为主材料的预烧粉碎后的铁氧体微粉末中添加并混合乙醇等溶剂和PVA等粘合剂而得到铁氧体粉末的膏后，将该铁氧体粉末的膏通过刮刀法等手法面状地涂敷于PET等薄膜上，得到磁性体片(铁氧体片)。
另外，制作由Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质构成的用于构成非磁性层(4)的非磁性片(电介质片)或非磁性图案。具体而言，以TiO2为主成分，在含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2、及Ag2O(或Ag)的电介质粉末中与上述相同地添加并混合溶剂和粘合剂，得到电介质粉末的膏后，将该电介质粉末的膏通过刮刀法或装浆法等手法面状地涂敷于PET等薄膜上，或者将非磁性片(电介质片)印刷为图案状，得到非磁性图案。
而且，在磁性体片和非磁性片上通过以模压进行的冲压或以激光加工进行的穿孔等方法按固定排列形成用于形成贯通孔5的孔。而且，在形成用于形成贯通孔的孔后的磁性体片上和非磁性片上通过丝网印刷等方法以规定图案印刷用于形成构成线圈的导电体层2的导电膏。在此的导电膏例如使用以Ag为主成分的金属膏。
接着，以将上下片的导电膏图案2经由贯通孔5彼此连接并构成螺旋状的线圈的方式将导电膏印刷后的磁性体片和非磁性片叠层压接，得到叠层体。在此，将磁性体片3和非磁性片4以得到图2那样的层结构的顺序进行叠层。
而且，将叠层体按单位尺寸切断，得到芯片状的叠层体。将该芯片状的叠层体在空气中以约400～500℃加热1～3小时，除去粘合剂成分，将除去了粘合剂成分后的芯片状的叠层体在空气中以850～920℃烧制1～3小时。
为形成外部电极，在烧制后的叠层体芯片的两端部通过浸渍法等方法涂敷导电膏。在此的导电膏例如使用以Ag为主成分的与上述相同的金属膏。将涂敷了导电膏后的叠层体芯片在空气中以约500～800℃烧制0.2～2小时，构成外部电极。最后，对各外部电极实施Ni、Sn等镀敷处理，得到叠层电感器10。
接着，对本发明的叠层电感器的制造方法的第二实施方式进行说明。
(省略图示)
首先，在制造叠层电感器时，制作用于构成由Ni-Zn-Cu铁氧体构成的高透磁率的磁性体层的磁性体片(铁氧体片)。具体而言，在以Fe2O3、NiO、CuO、ZnO为主材料的预烧粉碎后的铁氧体微粉末中添加并混合乙醇等溶剂和PVA等粘合剂，得到铁氧体粉末的膏后，将该铁氧体粉末的膏通过刮刀法等方法面状地涂敷于PET等薄膜上，得到磁性体片(铁氧体片)。
接着，在上述磁性体片上通过丝网印刷等手法按规定图案印刷用于构成线圈用导电体层的导电膏。在此的导电膏例如使用以Ag为主成分的金属膏。
接着，制作用于构成由Ni-Zn-Cu铁氧体构成的高透磁率的磁性体层的磁性体图案(铁氧体图案)。具体而言，在以Fe2O3、NiO、CuO、ZnO为主材料的预烧粉碎后的铁氧体微粉末中添加并混合乙醇等溶剂和PVA等粘合剂，得到磁性体膏(铁氧体粉末的膏)后，将该铁氧体粉末的膏以使其一端露出的方式印刷于上述形成的导电图案上，得到磁性体图案(铁氧体图案)。
与上述相同，在上述磁性体图案上通过丝网印刷等方法以与上述形成的导电膏图案的一端连接的方式按规定图案印刷用于形成构成线圈的导电体层的导电膏。
与上述相同，通过丝网印刷等方法交替印刷磁性体图案和导电膏图案。
接着，制作用于构成由Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质构成的非磁性层的非磁性图案(电介质图案)。具体而言，在以TiO2为主成分，且含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2和Ag2O(或Ag)的电介质粉末中，与上述同样地添加并混合溶剂和粘合剂，得到电介质粉末的膏后，将该电介质粉末的膏图案状地印刷于上述得到的叠层体上，得到非磁性图案。
与上述相同，通过丝网印刷等方法交替地印刷磁性体图案和导电膏图案。
而且，将得到的叠层体按单位尺寸切断，得到芯片状的叠层体。将该叠层体在空气中以约400～500℃加热1～3小时，除去粘合剂成分，且将除去了粘合剂成分后的芯片状的叠层体在空气中以850～920℃烧制1～3小时。
为形成外部电极，在烧制后的叠层体芯片的两端部通过浸渍法等手法涂敷导电膏。在此的导电膏例如使用以Ag为主成分的与上述相同的金属膏。将涂敷了导电膏后的叠层体芯片在空气中以约500～800℃烧制0.2～2小时，制成外部电极。最后，对各外部电极实施Ni、Sn等镀敷处理，得到叠层电感器。
另外，在制造叠层扼流线圈时，将线圈导体和由Ni-Zn-Cu铁氧体构成的磁性体层交替叠层，其间至少插入一个由Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质构成的非磁性层，形成构成线圈的导电体层形成区域，在其叠层方向的上下，以实现将形成于线圈内侧的磁通和形成于线圈外侧的磁通连接的磁轭的作用的方式分别配置由磁性体层构成的磁轭区域7、7，以与上述相同的条件进行烧制。在烧制时，在构成线圈的导电体层形成区域，构成形成线圈的导电体层的金属的烧结和构成磁性体层的磁性材料的烧结彼此相互影响，同时进行烧结，在磁轭区域7、7进行以磁性材料为主体的烧结，因此，在两者之间产生潜在应力，但在本发明中，非磁性层由添加Ag的TiO2低温烧制材料(以TiO2为主成分，且含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2、及Ag2O的电介质粉末)构成，因此，在磁性体层和非磁性层之间产生的应力得到缓和，层间剥离得到抑制。
[实施例]
下面，通过实施例对本发明进行更详细的说明。
对表1所示的组成的Ni-Zn-Cu铁氧体的粉末添加并混合乙醇(溶剂)和PVA系粘合剂，准备铁氧体粉末的膏，将其涂敷于PET薄膜上，得到磁性体片(磁性体层)3。另外，如表1所示，对以TiO2为主成分并含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2和Ag2O的电介质(添加Ag的TiO2低温烧制材料)的粉末同样添加并混合溶剂和粘合剂，准备电介质粉末的膏，将其涂敷于PET薄膜上，得到非磁性片(非磁性层)4。
将导电膏图案(构成线圈的コ字形的导电体层)2在得到的各生片(green sheet)上印刷、叠层，制成叠层体，将得到的叠层体按单位尺寸切断得到芯片状的叠层体。将得到的芯片状的叠层体以500℃加热1小时，除去粘合剂成分，以900℃烧制1小时。在上述得到的图2中分解立体图所示的结构的叠层体芯片1的两端部设置Ag外部电极8、8，实施Ni、Sn镀敷处理，得到实施例的叠层电感器10。
[比较例]
对表1所示的结构的Ni-Zn-Cu铁氧体的粉末添加并混合乙醇(溶剂)和PVA系粘合剂，将其涂敷于PET薄膜上，得到磁性体片(磁性体层)。另外，如表1所示，对以TiO2为主成分并含有NiO、CuO、Mn3O4和ZrO2的电介质(未添加Ag的TiO2低温烧制材料)的粉末同样地添加并混合溶剂和粘合剂，准备电介质粉末的膏，将其涂敷于PET薄膜上，得到非磁性片(非磁性层)。
将导电膏图案(构成线圈的コ字形的导电体层)在得到的各生片上印刷、叠层，制成叠层体，将得到的叠层体按单位尺寸切断，得到芯片状的叠层体。将得到的芯片状的叠层体以500℃加热1小时，除去粘合剂成分，以900℃烧制1小时。在上述得到的叠层体芯片上设置Ag外部电极，实施Ni、Sn镀敷处理，得到比较例的叠层电感器。
【表1】
材料组成(wt％)
Figure BPA00001308432200111
(界面形成)
图3表示通过扫描型电子显微镜(SEM)观察的上述得到的实施例和比较例的叠层电感器的磁性体层和非磁性层的叠层界面的截面的状态。图3(a)表示实施例的叠层电感器10，由Ni-Zn-Cu铁氧体构成的磁性体层3、3和由添加有Ag的TiO2低温烧制材料构成的非磁性层4相互扩散，形成接合界面并接合。图3(b)表示比较例的叠层电感器，由Ni-Zn-Cu铁氧体构成的磁性体层3’、3’和由未添加Ag的TiO2低温烧制材料构成的非磁性层4’相互扩散，形成接合界面并接合。如图3(b)所示可知，在未添加Ag的比较例的叠层电感器的情况下，相互扩散的距离(相互扩散层C’的厚度)为1.1μm，与之相对，如图3(a)所示，在添加Ag的实施例的叠层电感器的情况下，相互扩散的距离(相互扩散层C的厚度)为3.2μm，通过在TiO2低温烧制材料中添加Ag，相互扩散得到促进。
(材料组织)
与上述相同，图4表示观察到的实施例的叠层电感器的非磁性层的材料组织的状态。如同图中d所示，确认了Ag作为金属在非磁性层的材料中分离析出。Ag在烧制中作为具有扩散促进效果的助剂液相溶解，但在冷却阶段析出，因此，不存在降低材料耐药品性的不良影响。
(电感值)
表2表示得到的叠层电感器的电感值。由表2可知，非磁性层的TiO2低温烧制材料的Ag添加量越多，电感值越大。
【表2】
  Ag添加量(wt％)   电感值(μH)
  0   1.02
  0.01   1.03
  0.1   1.05
  1   1.12
  5   1.21
(温度特性)
测定得到的叠层电感器的电感的温度特性变化。与将Zn-Cu铁氧体作为非磁性层使用的叠层电感器的特性一并表示于图5。与将Zn-Cu铁氧体用于非磁性层的叠层电感器相比，将TiO2低温烧制材料用于非磁性层的叠层电感器的因温度引起的电感的变化率量为10分之1以下。在将添加有Ag的TiO2低温烧制材料用于非磁性层的本发明实施例的叠层电感器中，温度特性的差异更小。
(层间剥离)
将100个得到的叠层电感器研磨至中心部，用SEM观察Ni-Zn-Cu铁氧体和TiO2低温烧制材料的界面，确认有无剥离。为进行比较，对于将TiO2用于非磁性层的叠层电感器也同样确认有无剥离。表3表示其结果。在将TiO2低温烧制材料用于非磁性层的叠层电感器的情况下，与仅将TiO2用于非磁性层的叠层电感器的情况相比，剥离率显著减小，特别是对于添加有Ag的本发明实施例的叠层电感器，未确认到剥离。
【表3】
Figure BPA00001308432200121
(溶出量)
表4表示促进相互扩散的成分。将表4所示的成分的组成作为非磁性层，按上述实施例的顺序制作芯片状的叠层体，在900℃下烧制1小时，得到相互扩散层的形成相同的3mm见方(角)的样本(单板)。将该单板浸渍在用于量产的镀敷液中，测定材料成分的溶出量。在将添加有Ag的TiO2低温烧制材料用于非磁性层的样本的情况下，材料的耐药品性不会降低，因此，确认了没有溶出到镀敷液中。
【表4】
材料组成(wt％)和镀敷浸渍的溶出量
  添加Ag   添加Li   添加Zn
  TiO2   90.3   90.3   90.3
  NiO   6.3   6.3   6.3
  CuO   2.7   2.7   2.7
  Mn3O4   0.5   0.5   0.5
  ZrO2   0.2   0.2   0.2
  Ag2O   0.25   -   -
  Li2O   -   0.57   -
  ZnO   -   -   1.15
 溶出量(ppm)   0   128   128
如上，确认了本发明的叠层电感器具有良好的直流重叠特性并且不会产生温度特性的差异，且抑制层间剥离的发生的效果。
符号说明
1叠层体芯片
2构成线圈的导电体层(导电膏图案)
3磁性体层(磁性体片)
4非磁性层(非磁性片)
5贯通孔
6引出部
7磁轭区域
8外部电极
10叠层电感器
C相互扩散层
d Ag析出部

Claims (9)

1.一种叠层电感器，其作为电源电路的扼流线圈使用，其特征在于，具有：
长方体形状的叠层体芯片，其具备包含Ni-Zn-Cu铁氧体的多个磁性体层、隔着该磁性体层被叠层而构成线圈的多个导电体层、以与所述多个磁性体层相接的方式形成且包含Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质的至少一个非磁性层；和至少一对外部电极，其设置于该叠层体芯片的端部，与所述线圈的端部导电连接。
2.如权利要求1所述的叠层电感器，其特征在于：
在所述叠层体芯片中，所述磁性体层的Ni-Zn-Cu铁氧体和所述非磁性层的Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质相互扩散而形成接合界面。
3.如权利要求1或2所述的叠层电感器，其特征在于：
所述非磁性层由以TiO2为主成分且含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2、和Ag2O或Ag的电介质形成。
4.如权利要求3所述的叠层电感器，其特征在于：
所述电介质，按氧化物换算含有TiO2、2.0～15质量％的NiO、1.5～6.0质量％的CuO、0.2～20质量％的Mn3O4、0.1～10质量％的ZrO2、和0.01～10质量％的Ag2O，总计是100质量％。
5.一种叠层电感器的制造方法，其特征在于，具有：
准备含有Fe2O3、NiO、ZnO和CuO的铁氧体粉末的膏的工序；准备以TiO2为主成分且含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2、和Ag2O或Ag的电介质粉末的膏的工序；在通过所述铁氧体粉末的膏的涂敷而形成的磁性体片上印刷导电膏图案，以上下邻接的所述磁性体片的导电膏图案经由贯通孔相互连接而构成螺旋状的线圈的方式，且以将至少一个通过所述电介质粉末的膏的涂敷而形成的非磁性片或通过所述电介质粉末的膏的印刷而形成的非磁性图案插入其间的方式，进行叠层压接而制成叠层体的工序；和将该叠层体烧制而得到叠层体芯片的工序。
6.一种叠层电感器的制造方法，其特征在于，具有：
准备含有Fe2O3、NiO、ZnO和CuO的铁氧体粉末的膏的工序；准备以TiO2为主成分且含有NiO、CuO、Mn3O4、ZrO2、和Ag2O或Ag的电介质粉末的膏的工序；以在通过所述铁氧体粉末的膏的涂敷而形成的磁性体片上交替进行导电膏图案的印刷和用于得到磁性体膏图案的所述铁氧体粉末的膏的印刷，且将至少一个通过所述电介质粉末的膏的印刷而形成的非磁性图案插入其间的方式，制成叠层体的工序；和将该叠层体烧制而得到叠层体芯片的工序。
7.如权利要求5或6所述的叠层电感器的制造方法，其特征在于：
所述对叠层体进行烧制而得到叠层体芯片的工序，是使由所述磁性体片或磁性体膏图案形成的磁性体层的Ni-Zn-Cu铁氧体，和由所述非磁性片或非磁性图案形成的非磁性层的Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质相互扩散，形成接合界面的工序。
8.如权利要求5或6所述的叠层电感器的制造方法，其特征在于：
作为所述电介质粉末，使用以按氧化物换算含有TiO2、2.0～15质量％的NiO、1.5～6.0质量％的CuO、0.2～20质量％的Mn3O4、0.1～10质量％的ZrO2、和0.01～10质量％的Ag2O，总计是100质量％的方式构成的电介质粉末。
9.一种叠层扼流线圈，其具有：构成线圈的导电体层和磁性体层交替叠层且将至少一个非磁性层插入其间的线圈导电体形成区域；和分别配置在该叠层方向的上下、实现将形成于线圈内侧的磁通和形成于线圈外侧的磁通连接的磁轭的作用的由磁性体层构成的磁轭区域，该叠层扼流线圈的特征在于：
所述磁性体层由Ni-Zn-Cu铁氧体构成，所述非磁性层由Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag系电介质构成。
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