CN103608876A

CN103608876A - 层叠线圈部件及该层叠线圈部件的制造方法

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Publication number: CN103608876A
Application number: CN201280029254.5A
Authority: CN
Inventors: 内藤修; 小和田大树; 山本笃史
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: WO2012173147A1; JP5748112B2; US20140097923A1; US9281113B2; JPWO2012173147A1; CN103608876B

Abstract

具有由Ni-Zn-Cu系铁氧体材料形成的磁体部（2）与被卷绕成线圈状且以Ag为主成分的线圈导体（3），线圈导体（3）被埋设于磁体部（2）而形成部件主体（1）。部件主体（1）被划分成线圈导体（3）附近的第1区域（6）与第1区域（6）以外的第2区域（7）。第1区域（6）中的磁体部（2）的平均晶体粒径D1相对于第2区域（7）中的磁体部（2）的平均晶体粒径D2，粒径比D1/D2为0.9以下。使铁氧体原料中的CuO的摩尔含量为0.2～4mol%，将氧浓度设定成0.001～0.1体积%的煅烧气氛，进行煅烧。由此，获得如下层叠线圈部件：该层叠线圈部件在不需要烦杂的工序的情况下，即使承受热冲击或承受来自外部的应力，电感变动也小，具有良好的耐热冲击性，且直流叠加特性良好。

Description

层叠线圈部件及该层叠线圈部件的制造方法

技术领域

本发明涉及层叠线圈部件及该层叠线圈部件的制造方法，更详细地，涉及导体部被埋设于由铁氧体材料形成的磁体部而成的层叠电感器等层叠线圈部件及其制造方法。

背景技术

以往，使用了具有尖晶石型晶体结构的Ni-Zn等的铁氧体系瓷器的层叠线圈部件得到广泛使用，铁氧体材料的开发也在积极进行。

这种层叠线圈部件具有被卷绕成线圈状的导体部被埋设于磁体部中的结构，通常利用同时煅烧而形成导体部与磁体部。

但是，在上述层叠线圈部件中，对于由铁氧体材料形成的磁体部与以导电性材料为主成分的导体部而言，线性膨胀系数不同，因此，两者的线性膨胀系数的差异导致在煅烧后的冷却过程中在内部产生应力形变。而且，在基板安装时的回流焊处理等中承受急剧的温度变化、外部应力时，上述的应力形变发生变化，因此电感等磁特性发生变动。

因此，在专利文献1中提出了一种层叠芯片电感器，所述层叠芯片电感器是利用被层叠的陶瓷片材形成层叠芯片的骨架、利用内部导体在层叠芯片内形成线圈导体、且其始端与终端分别与另外的外部电极端子连接而成的，上述陶瓷片材为磁体片材，以包含除了向外部电极端子的引出部以外的上述内部导体的方式，在层叠芯片内形成圆环状的非磁体的区域。

在该专利文献1中，在制作磁体片材后，在该磁体片材上涂布非磁体糊剂，形成规定图案的非磁体膜，然后，使用磁体糊剂、内部导体用糊剂和非磁体糊剂，依次实施多次印刷处理，由此获得层叠芯片电感器。

而且，在该专利文献1中，通过以与线圈导体相接的陶瓷为非磁体，因同时煅烧而在内部应力形变，即使在其后承受热冲击或承受来自外部的应力时，也抑制磁特性变动。

另一方面，在这种层叠线圈部件中，重要的是即使在通高电流时，也可得到稳定的电感，因此，需要具有即使通过高直流电流也可抑制电感下降的直流叠加特性。

然而，层叠电感器等的层叠线圈部件由于形成闭合磁路，因此在通高电流时容易产生磁饱和，电感下降而无法得到所期望的直流叠加特性。

因此，在专利文献2中提出了一种层叠线圈部件，所述层叠线圈部件在磁体层间连接端部且具有在层叠方向上重叠而环绕的导体图案，其中，具备与层叠方向的两端的导体图案相接并位于该导体图案的内侧且磁导率比该磁体层低的材料的层。

在该专利文献2中，通过将由磁导率比磁体层低的材料（例如，为Ni-Fe系铁氧体材料且Ni含量少的材料、非磁体材料等）形成的层设置于导体图案的外侧，从而防止磁通集中于端部的导体图案的内侧的角部，使磁通分散于主磁路的中央部分，由此防止磁饱和的发生，实现电感的提高。

另外，在专利文献3中提出了一种层叠型珠，所述层叠型珠是将磁体层与导体图案层叠并在主体（素体）内形成阻抗元件而成的，其中，将用于调节磁体层的烧结性的烧结调节剂混入导体糊剂。

在该专利文献3中，烧结调节剂由被覆银粉末的SiO₂形成，并且SiO₂以银的重量换算含有0.05～0.3wt%，将混入有该烧结调节剂的导体糊剂印刷于磁体层而形成导体图案。

而且，在该专利文献3中，通过将上述烧结调节剂混入导体糊剂，烧结调节剂在磁体中适度地扩散，因此，能够使导体图案附近的磁体的烧结状态与其以外的部分相比变慢，由此倾斜地形成磁性非活性层。即，通过使导体图案附近的磁体的烧结状态与其以外的部分相比变慢，从而导体图案间、导体图案附近的磁体的粒径与其以外的部分相比变小而能够形成磁导率低的层，形成磁性非活性的部分。而且，由此使直流叠加特性在高频频带中提高到高电流域为止，防止磁特性劣化。

专利文献

专利文献1：日本实开平6-45307号公报（权利要求2、段落编号[0024]、图2、图7）

专利文献2：日本专利第2694757号说明书（权利要求1、图1等）

专利文献3：日本特开2006-237438号公报（权利要求1、段落编号[0007]）

发明内容

然而，专利文献1必须交替地使用除了内部导体用糊剂以外的磁体糊剂、非磁体糊剂等多种糊剂来进行印刷处理，制造工序烦杂，缺乏实用性。并且，在磁体糊剂与非磁体糊剂中的成分体系不同时，因收缩行为的差异而在同时煅烧时发生残留应力，有可能产生裂纹等缺陷。

另外，专利文献2也必须准备组成不同的多种磁体糊剂、或者磁体糊剂与非磁体糊剂来进行印刷处理，与专利文献1同样，制造工序烦杂，缺乏实用性。

此外，在专利文献3的方法中，由于使烧结调节剂混入导体糊剂，因此必然提高将导体糊剂烧结而得到的导体图案的电阻，直流电阻（Rdc）有可能变大。

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的是提供一种层叠线圈部件及该层叠线圈部件的制造方法，该层叠线圈部件在不需要烦杂的工序的情况下，即使承受热冲击或承受来自外部的应力，电感变动也小而具有良好的耐热冲击性，且直流叠加特性良好。

本发明的发明人等使用Ni-Zn系铁氧体材料而进行深入研究，结果得到如下见解：通过利用煅烧处理使导体部的附近区域（第1区域）与上述附近区域以外的区域（第2区域）在烧结性方面产生差异并使第1区域的烧结性相对于第2区域的烧结性下降，从而能够提高耐热冲击性、直流叠加特性。

即，为了使耐热冲击性、直流叠加特性提高，有效的是在第1区域与第2区域之间在烧结性方面产生差异。而且，为此，需要在煅烧时抑制第1区域中的晶体粒子的晶粒生长。

因此，本发明的发明人等为了抑制在煅烧时的第1区域的晶体粒子的晶粒生长，进一步开展深入研究，结果得知：通过以Cu成分的含量在换算成CuO时成为0.2～4mol%的方式使Cu成分含于铁氧体材料中，并在低氧浓度气氛下煅烧，从而能够将第1区域相对于第2区域的平均晶体粒径抑制成以粒径比计为0.9以下，由此能够提高耐热冲击性、直流叠加特性。

本发明是基于上述见解而作出的，本发明的层叠线圈部件，其特征在于，具有由铁氧体材料形成的磁体部与被卷绕成线圈状的导体部，该导体部被埋设于上述磁体部而形成部件主体（部品素体），上述部件主体被划分成上述导体部附近的第1区域与该第1区域以外的第2区域，上述第1区域中的上述磁体部的平均晶体粒径相对于上述第2区域中的上述磁体部的平均晶体粒径，以粒径比计为0.9以下，而且上述铁氧体材料至少含有Cu成分，并且Cu成分的含量在换算成CuO时为0.2～4mol%。

另外，本发明的层叠线圈部件优选上述粒径比为0.8以下。

另外，本发明的层叠线圈部件更优选CuO的含量为0.4～4mol%。

另外，在导体部以Ag为主成分且为了成为磁体部而在磁体片材中含有Cu成分时，在低氧浓度下使导体部与磁体部同时煅烧时，导体部附近的第1区域所含有的Cu成分被Ag所吸收，由此第1区域中的Cu成分的含量减少，该第1区域的烧结性与第2区域的烧结性相比下降，由此能够容易地使粒径比为0.9以下。

即，本发明的层叠线圈部件优选上述导体部以Ag为主成分。

另外，通过使Sn成分含于铁氧体材料中，能够更进一步地提高直流叠加特性。

即，本发明的层叠线圈部件优选上述铁氧体材料含有Sn成分。

另外，通过在氧浓度为0.001～0.1体积%的煅烧气氛下煅烧，从而即便使CuO的含量减少至4mol%以下，也可使温度下降至能够与Ag同时煅烧的程度，能够无损比电阻地得到导体部被埋设于磁体部的部件主体。

即，本发明的层叠线圈部件优选上述部件主体是在氧浓度为0.001～0.1体积%的煅烧气氛下烧结而成的。

而且，在氧浓度为0.1体积%以下的煅烧气氛下煅烧时，能够在晶格中形成氧缺陷而促进铁氧体原料粉末中的各成分的相互扩散来提高低温烧结性，由此煅烧温度能够下降至能够达到与Ag同时煅烧的程度，能够使上述粒径比为0.9以下。

即，本发明的层叠线圈部件的制造方法，其特征在于，包括以下工序：由至少含有Cu氧化物的铁氧体原料粉末制作磁体片材的磁体片材制作工序、制作以Ag为主成分的导电性糊剂的糊剂制作工序、将上述导电性糊剂涂布于上述磁体片材而在磁体片材的表面形成线圈图案的线圈图案形成工序、将形成有上述线圈图案的磁体片材在规定方向进行层叠而形成层叠成型体的层叠体形成工序、以及将该层叠成型体在氧浓度为0.1体积%以下的煅烧气氛下煅烧而制作内部导体被埋设于磁体的部件主体的煅烧工序。

另外，本发明的层叠线圈部件的制造方法优选上述氧浓度为0.001体积%以上。

根据上述层叠线圈部件，所述层叠线圈部件具有由铁氧体材料形成的磁体部与被卷绕成线圈状的导体部，该导体部被埋设于上述磁体部而形成部件主体，其中，上述部件主体被划分成上述导体部附近的第1区域与该第1区域以外的第2区域，上述第1区域中的上述磁体部的平均晶体粒径相对于上述第2区域中的上述磁体部的平均晶体粒径，以粒径比计为0.9以下（优选0.8以下），而且上述铁氧体材料至少含有Cu成分，并且Cu成分的含量在换算成CuO时为0.2～4mol%（优选0.4～4mol%），因此第1区域与第2区域相比，煅烧时的晶粒生长得到抑制，烧结性下降，第1区域与第2区域相比，磁导率也下降。

即，导体部附近的第1区域由于烧结性下降且烧结密度变低，能够使内部应力缓和，即使在基板安装时的回流焊处理等中承受热冲击、来自外部的应力，也能够抑制电感等磁特性的变动。另外，第1区域中磁导率下降，因此直流叠加特性得到改善，其结果是，磁通的集中被大幅缓和，能够使饱和磁通密度提高。

并且，如上所述，使Cu成分的含量在换算成CuO时为0.2～4mol%（优选为0.4～4mol%），因此，即使在低氧浓度的煅烧气氛下煅烧，也无损在第2区域中的晶粒生长，能够容易地使粒径比为0.9以下，能够获得在确保良好的绝缘性的同时耐热冲击性及直流叠加特性良好的层叠电感器等层叠线圈部件。

另外，根据本发明的层叠线圈部件的制造方法，由于包括：由至少包含Cu氧化物的铁氧体原料粉末制作磁体片材的磁体片材制作工序、制作以Ag为主成分的导电性糊剂的糊剂制作工序、将上述导电性糊剂涂布于上述磁体片材而在磁体片材的表面形成线圈图案的线圈图案形成工序、将形成有上述线圈图案的磁体片材在规定方向进行层叠而形成层叠成型体的层叠体形成工序、以及将该层叠成型体在氧浓度为0.1体积%以下（优选为0.001体积%以上）的煅烧气氛下煅烧而制作内部导体被埋设于磁体的部件主体的煅烧工序，因此在晶体格子中形成氧缺陷而促进铁氧体原料粉末中的各成分的相互扩散，能够使低温烧结性提高，由此，可将煅烧温度降低至能够与Ag同时煅烧的程度，能够使上述粒径比为0.9以下。而且，其结果是，即使有热冲击、来自外部的应力负荷，也能够获得具有电感等磁特性得到抑制的良好的耐热冲击性且具有良好的直流叠加特性的层叠线圈部件。

附图说明

图1为表示作为本发明的层叠线圈部件的层叠电感器的一个实施方式（第1实施方式）的立体图。

图2为图1的A-A截面图（横截面图）。

图3为用于说明上述层叠电感器的制造方法的分解立体图。

图4为表示上述层叠电感器的第2实施方式的横截面图。

图5为表示实施例中晶体粒径及组成的测定部位的图。

具体实施方式

接着，详细说明本发明的实施方式。

图1为表示作为本发明的层叠线圈部件的层叠电感器的一个实施方式的立体图，图2为图1的A-A截面图（横截面图）。

本层叠电感器的部件主体1具有磁体部2与线圈导体（导体部）3，线圈导体3被埋设于磁体部2。另外，在线圈导体3的两端形成引出电极4a、4b，并且在部件主体1的两端形成由Ag等形成的外部电极5a、5b，该外部电极5a、5b与引出电极4a、4b被电连接。

在本实施方式中，磁体部2由含有Fe、Zn、Ni和Cu的各成分作为主成分的铁氧体材料所形成，线圈导体3由以Ag为主成分的导电性材料所形成。

磁体部2如图2所示，被划分成作为线圈导体3的附近域的第1区域6与该第1区域6以外的第2区域7，如数学式（1）所示，第1区域6的平均晶体粒径D1相对于第2区域7的平均晶体粒径D2为0.9以下。

D1/D2≤0.9…（1）

而且，由此，第2区域7在煅烧时促进晶粒生长而具有良好的烧结性，形成烧结密度高的高密度区域，另一方面，第1区域6与第2区域相比烧结性差，形成晶体粒子的晶粒生长被抑制的烧结密度低的低密度区域。

即，第1区域6与第2区域7相比平均晶体粒径小，煅烧时晶粒生长被抑制，烧结性差，烧结密度下降。因此，由此即使承受热冲击、来自外部的应力，也能够缓和内部应力，能够抑制电感等磁特性的变动。

另外，第1区域6由于如上所述烧结性差，因此磁导率μ也下降，直流叠加特性得到改善，由此大幅缓和磁通的集中，变得难以磁饱和。

应予说明，第1区域6的平均晶体粒径D1与第2区域7的平均晶体粒径D2的粒径比D1/D2超过0.9时，即使粒径比D1/D2为1以下，在第1区域6与第2区域7之间烧结性也不产生充分的差异，另外，粒径比D1/D2超过1时，第1区域6与第2区域7相比，促进晶粒生长而烧结性提高，因此不优选。

而且，通过以使磁体部2中的Cu成分的摩尔含量在换算成CuO时为0.2～4mol%且氧浓度成为0.001～0.1体积%的方式进行气氛调节并煅烧，从而能够容易地将粒径比D1/D2控制成0.9以下。

即，为了获得良好的直流叠加特性，有必要提高饱和磁通密度Bs，为此，被认为有效的是降低CuO的摩尔含量。

另一方面，在Ni-Zn-Cu系铁氧体材料中，若使熔点低达1026℃的CuO的摩尔含量减少，则烧结性下降。因此，通常含有8mol%以上的CuO。

然而，由本发明的发明人等的研究结果可知，通过使煅烧气氛是氧浓度为0.1体积%以下的低氧浓度气氛，从而提高低温烧结性，即使降低铁氧体原料中的CuO的摩尔含量，也能够使煅烧温度下降。

即，若煅烧气氛的氧浓度超过0.1体积%，则难以在晶体结构中充分地形成氧缺陷，但是若成为煅烧气氛的氧浓度为0.1体积%以下的低氧气氛，则在晶体结构中促进氧缺陷的形成。而且，如果这样在晶体结构中形成氧缺陷，则促进晶体中存在的铁氧体成分（Fe、Ni、Cu、Zn）的相互扩散，由此能够提高低温烧结性，可使煅烧温度下降至能够与Ag同时煅烧的900～930℃左右。并且，通过如上所述降低CuO的摩尔含量，从而还可提高直流叠加特性。

在此，基于如下理由，使CuO的摩尔含量为0.2～4mol%。

在使氧浓度为0.1体积%以下的低氧气氛下进行煅烧处理时，与在大气气氛下煅烧时相比，CuO变得容易在晶体粒子中作为异相而析出。而且，若CuO的摩尔含量超过4mol%而变多，则CuO在晶体粒子中过量析出，因该CuO的析出而导致磁体部2整体的烧结性反而下降，因此即使在第2区域7，晶体粒子的晶粒生长也被抑制，粒径比D1/D2有可能超过0.9。

另一方面，若CuO的摩尔含量小于0.2mol%，则低熔点的CuO的摩尔含量过度变少，即使在低氧浓度气氛下煅烧，也无法获得充分的烧结性，即使在第2区域7，晶粒生长也被抑制。

因此，为了使粒径比D1/D2为0.9以下，铁氧体原料中的Cu成分的摩尔含量在换算成CuO时优选为0.2～4mol%，更优选为0.4～4mol%。

若这样使铁氧体原料中的Cu成分的摩尔含量在换算成CuO时为0.2～4mol%并在氧浓度为0.1体积%以下的煅烧气氛下，与以Ag为主成分的线圈导体3同时煅烧，则Ag吸收线圈导体3附近的第1区域6中的CuO，CuO在线圈导体3附近偏析。而且结果是，在第1区域6中CuO的含有重量减少，由此在第1区域6中烧结性下降。即，在第1区域6中，晶粒生长得到抑制，晶体粒子的平均粒径变小，烧结密度下降。而且由此，即使在基板安装时的回流焊处理等中承受热冲击或承受来自外部的应力，内部应力也得到缓和，能够抑制电感等磁特性的变动。另外，烧结密度低的第1区域6由于磁导率也下降，因此直流叠加特性也得到改善，其结果，磁通的集中得到大幅缓和，变得难以磁饱和。

应予说明，并没有特别限定煅烧气氛的氧浓度的下限值，但是从避免超出需要地形成氧缺陷而使比电阻下降的观点出发，氧浓度优选0.001体积%以上。

另外，并没有特别限定形成铁氧体组成中的Cu成分以外的主成分的各成分的含量，即Fe、Zn、Ni的各成分的含量，但是从在磁导率、烧结性、居里点等方面获得良好的特性的观点出发，优选以在分别换算成Fe₂O₃、ZnO和NiO时成为Fe₂O₃：40～49.5mol%、ZnO：5～35mol%、以及NiO：余量的方式进行配合。

应予说明，对上述平均晶体粒径和Cu成分的含有重量如下所述进行测定。

即，关于第1区域6，用从磁体部2与线圈导体3的界面开始的分离距离（图2中，用Y表示）为1～10μm的区域为代表，测定平均晶体粒径和Cu成分的含有重量。

另外，关于第2区域7，用为线圈导体3的内侧且与磁体部2的宽度方向的中心轴C相距±50μm以内的区域（图2中，用Z表示）为代表，测定平均晶体粒径和Cu成分的含有重量。

通过这样测定平均晶体粒径，从而确认：上述粒径比D1/D2成为0.9以下，另外，第1区域6的Cu成分的含有重量与第2区域7的Cu成分的含有重量相比减少。

接着，参照图3详细说明上述层叠电感器的制造方法。

首先，作为铁氧体素原料，准备Fe氧化物、Zn氧化物、Ni氧化物和Cu氧化物。然后，将上述各铁氧体素原料以在分别换算成Fe₂O₃、ZnO、NiO、CuO时，例如成为Fe₂O₃：40～49.5mol%、ZnO：5～35mol%、CuO：0.2～4mol%、NiO：余量的方式进行称量。

接着，将这些称量物与纯水及PSZ（部分稳定化氧化锆）球等圆石一起放入罐磨机，用湿法充分混合粉碎，使之蒸发干燥后，在700～750℃的温度下预烧规定时间。

接着，对于这些预烧物，与聚乙烯醇缩丁醛系等有机粘结剂、乙醇、甲苯等有机溶剂，以及PSZ球一起，再次投入罐磨机，充分混合粉碎，制作铁氧体浆料。

接着，使用刮刀法等将上述铁氧体浆料成型加工成片材状，制作规定膜厚的磁体片材8a～8h。

接着，以在磁体片材8a～8h中磁体片材8b～8g能够相互电连接的方式，使用激光加工机，在磁体片材8b～8g的规定部位形成通孔。

接着，准备以Ag为主成分的线圈导体用导电性糊剂。然后，使用该导电性糊剂进行网版印刷，在磁体片材8b～8g上形成线圈图案9a～9f，且用上述导电性糊剂填充通孔而制作通孔导体10a～10e。应予说明，在被形成于磁体片材8b及磁体片材8g的各线圈图案9a、9f中，以能够与外部电极电连接的方式形成引出部9a′、9f′。

接着，将形成有线圈图案9a～9f的磁体片材8b～8g层叠，将它们用未形成有线圈图案的磁体片材8a及磁体片材8h夹持并压接，由此制作线圈图案9a～9f介由通孔导体10a～10e连接的压接块。然后，将该压接块切割成规定尺寸而制作层叠成型体。

接着，将该层叠成型体在大气气氛下，在规定温度充分脱脂后，供给气氛被调节成氧浓度0.001～0.1体积%的煅烧炉，在900～930℃煅烧规定时间，由此得到线圈导体3被埋设于磁体部中2的部件主体1。

应予说明，通过该煅烧处理，磁体片材8b～8g中，线圈图案9a～9f附近的CuO被线圈图案9a～9f中的Ag所吸收，煅烧后在线圈导体3的周围CuO偏析，由此磁体部3被划分成烧结密度低的第1区域6与第1区域6以外的烧结性良好且烧结密度高的第2区域7。

接着，在部件主体1的两端部涂布含有Ag粉等导电性粉末、玻璃料、清漆及有机溶剂的外部电极用导电糊剂，使之干燥后，在750℃进行烘烤，形成外部电极5a、5b，由此制作层叠电感器。

这样，在本实施方式中，部件主体1被划分成线圈导体3附近的第1区域6与该第1区域6以外的第2区域7，第1区域6中的磁体部2的平均晶体粒径相对于第2区域7中的磁体部2的平均晶体粒径，以粒径比计为0.9以下，因此第1区域6与第2区域7相比，煅烧时的晶粒生长得到抑制，烧结性下降，其结果，第1区域6的磁导率也下降。而且，线圈导体3附近的第1区域6由于烧结性下降而烧结密度变低，因此能够使内部应力缓和，即使在基板安装时的回流焊处理等中承受热冲击、来自外部的应力，也能够抑制电感等磁特性的变动。另外，在第1区域6中由于磁导率下降，因此直流叠加特性得到改善，其结果，磁通的集中得到大幅缓和，变得能够提高饱和磁通密度。

并且，Cu成分的含量在换算成CuO时为0.2～4mol%（更优选为0.4～4mol%），因此即使在0.001～0.1体积%的低氧浓度的煅烧气氛下煅烧，也能够在无损第2区域7中的晶粒生长的情况下抑制在第1区域6中的晶粒生长，由此能够容易地使粒径比为0.9以下（优选为0.8以下），能够得到耐热冲击性和直流叠加特性良好的层叠电感器等层叠线圈部件。

另外，通过使线圈导体3以Ag为主成分，从而在应当成为磁体部2的磁体片材8a～8h中含有CuO的情况下，若在低氧浓度下使导体部与磁体部同时煅烧，则线圈导体3附近的磁体部2所含有的CuO被Ag所吸收，由此第1区域6中的CuO量减少，第1区域6的烧结性与第2区域7的烧结性相比下降，能够容易使粒径比为0.9以下。

这样，根据本实施方式，即使在基板安装时的回流焊处理等中承受热冲击、或者有来自外部的应力负荷，也能够获得具有电感等磁特性得到抑制的良好的耐热冲击性且具有良好的直流叠加特性的层叠线圈部件。

图4为表示本发明的层叠线圈部件的第2实施方式的横截面图，在该第2实施方式中，优选以横穿磁路的方式设置非磁体层11，形成开放磁路型，通过这样形成开放磁路型，能够更进一步地实现直流叠加特性的提高。

在此，作为非磁性层11，可使用煅烧时的收缩行为类似的材料，例如，将Ni-Zn-Cu系铁氧体的Ni用Zn全量置换而成的Zn-Cu系铁氧体或Zn系铁氧体。

另外，即使在如该第2实施方式那样形成非磁性层11的情况下，也在第1实施方式中所述的位置测定平均晶体粒径、Cu成分的含有重量，但是不优选在该非磁体层11的附近位置进行测定，因此优选在第1区域6、第2区域7均从非磁性层11在厚度方向上分离50μm以上的位置进行测定。

应予说明，本发明并不被限定于上述实施方式。上述实施方式中，磁体部2由含有Fe、Ni、Zn和Cu的各成分作为主成分的铁氧体材料所形成，但是还优选在铁氧体材料中含有适量Sn成分（例如，相对于主成分100重量份，在换算成SnO₂时为0.1～3重量份）作为副成分，由此，能够更进一步地实现直流叠加特性的提高。

另外，上述实施方式中，对于本发明的层叠电感器进行了说明，但是毋庸置疑，其能够适用于如层叠LC部件这样的层叠复合部件。

接着，具体说明本发明的实施例。

实施例1

（试样的制作）

〔磁体片材的制作〕

作为铁氧体素原料，准备Fe₂O₃、ZnO、NiO和CuO，以成为如表1所示的组成的方式，称量这些铁氧体素原料。即，使Fe₂O₃：49.0mol%，ZnO：30.0mol%，使CuO在0.0～7.0mol%的范围内改变，用NiO调节余量。

[表1]

*本发明(权利要求1)的范围外

**本发明(权利要求2)的范围外

接着，将这些称量物与纯水和PSZ球一起放入氯乙烯制的罐磨机，用湿法充分混合粉碎，使之蒸发干燥后，在750℃的温度中预烧。

接着，将这些预烧物与聚乙烯醇缩丁醛系粘结剂（有机粘结剂）、乙醇（有机溶剂）和PSZ球一起再次投入氯乙烯制的罐磨机，充分混合粉碎，得到浆料。

接着，使用刮刀法，以厚度成为25μm的方式将浆料成型成片材状，将其冲裁成纵50mm、横50mm的大小，制作磁体片材。

接着，使用激光加工机，在磁体片材的规定位置形成通孔后，将含有Ag粉末、清漆和有机溶剂的Ag糊剂在磁体片材的表面进行网版印刷，且将上述Ag糊剂填充于通孔，由此形成规定形状的线圈图案及通孔导体。

〔非磁体片材的制作〕

以Fe₂O₃：49.0mol%，ZnO：51.0mol%的方式称量Fe₂O₃及ZnO，按照与上述同样的方法、顺序进行预烧后，浆料化，然后使用刮刀法，以厚度成为25μm的方式将浆料成型成片材状，将其冲裁成纵50mm、横50mm的大小，制作非磁体片材。

然后，使用激光加工机，在磁体片材的规定位置形成通孔后，将含有Cu粉末、清漆和有机溶剂的Cu糊剂填充于通孔，由此形成通孔导体。

〔烧结体的制作〕

以将非磁体片材夹入大致中央部的方式，将形成有线圈图案的上述磁体片材、上述非磁体片材和形成有线圈图案的上述磁体片材依次层叠，然后，将它们用未形成有线圈图案的磁体片材夹持，在60℃的温度下用100MPa的压力进行压接，制作压接块。然后，将该压接块切割成规定的尺寸，制作层叠成型体。

接着，将该层叠成型体在大气气氛中在400℃的温度中充分脱脂。然后，将层叠成型体投入将氧浓度控制在0.1%的煅烧炉中，在900～930℃的温度域，保持1～5小时，进行煅烧，由此制作线圈导体被埋设于磁体部的试样号1～12的部件主体。

接着，准备含有Ag粉、玻璃料、清漆和有机溶剂的外部电极用导电糊剂。然后，将该外部电极用导电糊剂涂布于铁氧体主体的两端并干燥后，在750℃烘烤而形成外部电极，得到试样号1～12的试样（层叠电感器）。

应予说明，试样的外形尺寸为长度L：2.0mm、宽度W：1.2mm、厚度T：1.0mm，将线圈的圈数以电感约成为1.0μF的方式进行调节。

〔试样的评价〕

关于试样号1～12的各试样，测定CuO的含有重量和平均晶体粒径。

图5为表示CuO的含有重量和平均晶体粒径的测定部位的截面图，各试样的部件主体21中，非磁体层22被形成于大致中央部，并且线圈导体24被埋设于磁体部23。

然后，关于线圈导体24附近的第1区域25，以在线圈导体24的中心线C上且与各个线圈导体24相距的分离距离T′为5μm的位置作为测定位置，求出在该测定位置的CuO的含有重量及平均晶体粒径。

另外，关于第2区域26，以与宽度W：1.2mm的磁体部23的中央相当的W′为0.6mm且与厚度方向的大致中央部的非磁体层22分离约100μm的位置（图5中，用X表示）作为测定位置，求出在该测定位置的CuO的含有重量及平均晶体粒径。

具体而言，就CuO的含有重量而言，对于试样号1～12的各10个试样，使外部电极朝下进行树脂固定，研磨至试样的长度方向的约1/2。然后，对于该研磨截面，使用WDX法（波长分散型X射线分析法）来定量分析各磁体部23的组成，求出在第1及第2区域25、26的磁体部23中的CuO的含有重量（平均值）。

CuO的平均晶体粒径与上述同样，将各10个试样研磨后，进一步进行化学蚀刻，对于经蚀刻的各试样，拍摄在上述测定部位的SEM照片，从该SEM照片，测定第1及第2区域25、26中的粒径，依据JIS标准（R1670），换算成圆当量直径，算出平均晶体粒径，求出10个的平均值。

而且然后，进行热冲击试验及直流叠加试验，测定各试验前后的电感，求出其变化率，评价耐热冲击性及直流叠加特性。

具体而言，热冲击试验为对于各50个试样，在-55℃～+125℃的范围以规定的热循环反复进行2000个循环，以1MHz的测定频率测定试验前后的电感L，求出试验前后的电感变化率。

另外，直流叠加试验为对于各50个试样，依据JIS标准（C2560-2），以1MHz的测定频率测定将1A的直流电流叠加于试样时的电感L，求出试验前后的电感变化率。

表2表示试样号1～12的各试样的测定结果。

[表2]

试样号1在热冲击试验中电感变化率均高达+22.2%，在直流叠加试验中电感变化率均高达-50.5%，可知耐热冲击性及直流叠加特性差。认为这是由于以下原因：在铁氧体材料中不含有CuO，因此粒径比D1/D2成为1.00，在第1区域25与第2区域26，平均晶体粒径不产生差异，磁体部23整体烧结性低。

另外，试样号10～12也在热冲击试验中电感变化率均高达+22.5～+25.1%，在直流叠加试验中电感变化率均高达-51.1～-52.8%，可知耐热冲击性及直流叠加特性差。认为这是由于以下原因：CuO的摩尔含量多达5.0～7.0mol%，因此在晶体粒子中产生CuO的异相，烧结性反而下降，粒径比D1/D2成为1.00～1.01，超过0.9。

与此相对，就试样号2～9而言，CuO的摩尔含量为0.2～4.0mol%，粒径比D1/D2为0.9以下，因此在热冲击试验中电感变化率低达+3.2～+12.5%，在直流叠加试验中电感变化率低达-22.5～-38.8%，可知得到改善。特别是，试样号3～9由于CuO的摩尔含量为0.4～4.0mol%，因此粒径比D1/D2成为0.8以下，其结果，在热冲击试验中电感变化率以绝对值计成为10%以下，在直流叠加试验中电感变化率以绝对值计成为35%以下，可知可得到更良好的结果。

另外，第1区域25的CuO的含有重量x1与第2区域26的CuO的含有重量x2相比减少。认为这是由于以下原因：在煅烧过程中，形成线圈导体24的Ag吸收第1区域25中的CuO，由此第1区域26的CuO的含有重量x1减少。而且，认为因该CuO的含有重量的差异，导致在第1区域25与第2区域26烧结性方面产生差异，其结果，两区域在平均粒径方面产生粒径差，由此能够改善耐热冲击性及直流叠加特性。

实施例2

除了形成铁氧体材料的主成分的Fe₂O₃、ZnO、NiO和CuO以外，准备SnO₂作为副成分材料。然后，以Fe₂O₃：49.0mol%、ZnO：30.0mol%、CuO：1.0mol%、以及NiO：20.0mol%的方式进行称量，进而以相对于主成分100重量份成为0.0～3.0重量份的方式称量SnO₂。

除此之外，按照与实施例1同样的的方法、顺序制作试样号21～28的试样。

接着，关于试样号21～28的各试样，按照与实施例1同样的方法、顺序测定CuO的含有重量及平均晶体粒径，进行热冲击试验及直流叠加试验。

表3表示试样号21～28的各试样的测定结果。

[表3]

由试样号21～28可知，在热冲击试验中的电感变化率ΔL几乎没有差异，但是由试样号22～28与试样号21的对比可知，通过使SnO₂含于铁氧体材料中，从而在直流叠加试验中的电感变化率ΔL减少，直流叠加特性提高。并且，在SnO₂的含量相对于主成分100重量份为0.1～3.0重量份的范围内，SnO₂的含量增加，与此相伴，直流叠加特性更进一步提高。

即，确认了通过使适量的SnO₂含于主成分中而进一步提高直流叠加特性。

产业的利用可能性

即使将以Ag为主成分的材料用于线圈导体并将线圈导体与磁体部同时煅烧，也能够在不需要烦杂的工序的情况下实现耐热冲击性、直流叠加良好的层叠电感器等层叠线圈部件。

符号说明

1 部件主体

2 磁体部

3 线圈导体（导体部）

6 第1区域

7 第2区域

21 部件主体

23 磁体部

24 线圈导体（导体部）

25 第1区域

26 第2区域

Claims

1.一种层叠线圈部件，其特征在于，具有由铁氧体材料形成的磁体部与被卷绕成线圈状的导体部，该导体部被埋设于所述磁体部而形成部件主体，

所述部件主体被划分成所述导体部附近的第1区域与该第1区域以外的第2区域，

所述第1区域中的所述磁体部的平均晶体粒径相对于所述第2区域中的所述磁体部的平均晶体粒径，以粒径比计为0.9以下，

而且，所述铁氧体材料至少含有Cu成分，

并且，Cu成分的含量在换算成CuO时为0.2～4mol%。

2.根据权利要求1所述的层叠线圈部件，其特征在于，所述粒径比为0.8以下。

3.根据权利要求1或2所述的层叠线圈部件，其特征在于，所述Cu成分的含量在换算成CuO时为0.4～4mol%。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的层叠线圈部件，其特征在于，所述导体部以Ag为主成分。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的层叠线圈部件，其特征在于，所述铁氧体材料含有Sn成分。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的层叠线圈部件，其特征在于，所述部件主体是在氧浓度为0.001～0.1体积%的煅烧气氛下被烧结而成的。

7.一种层叠线圈部件的制造方法，其特征在于，包括以下工序：

磁体片材制作工序，由至少含有Cu氧化物的铁氧体原料粉末制作磁体片材；

糊剂制作工序，制作以Ag为主成分的导电性糊剂；

线圈图案形成工序，使用所述导电性糊剂，在所述磁体片材的表面形成线圈图案；

层叠成型体制作工序，将形成有所述线圈图案的磁体片材在规定方向进行层叠，制作层叠成型体；以及

煅烧工序，将该层叠成型体在氧浓度为0.1体积%以下的煅烧气氛下煅烧，制作导体部被埋设于磁体的部件主体。

8.根据权利要求7所述的层叠线圈部件的制造方法，其特征在于，所述氧浓度为0.001体积%以上。