JP2000164417A - 磁性体磁器組成物およびそれを用いたインダクタ部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温焼結が可能であるとともに、これを用い
て得られたインダクタ部品の内部導体のマイグレーショ
ンを抑え、絶縁劣化および直流抵抗の増加を抑え得る、
磁性体磁器組成物を提供する。 【解決手段】 磁性体磁器組成物は、主成分としてのフ
ェライトと焼結助剤としてのケイ酸塩ガラスまたは他の
酸化物とを含み、この焼結助剤には、ホウ素を含有しな
いようにする。好ましくは、焼結助剤の組成は、Ｌｉ₂
Ｏが２〜４５モル％、ＲＯ（ただし、Ｒは、Ｂａ、Ｓ
ｒ、Ｃａ、およびＭｇからなる群から選ばれた少なくと
も１種）が５〜４０モル％、（Ｔｉ，Ｓｉ）Ｏ₂ が３０
〜７０モル％（ただし、ＳｉＯ₂ は１５モル％以上）と
される。また、好ましくは、焼結助剤の含有量は、フェ
ライト１００重量部に対して、０．０５〜３０重量部と
なるように選ばれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、磁性体磁器組成
物およびそれを用いたインダクタ部品に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】磁性体磁器組成物は、主成分として、フ
ェライトを含むものが一般的である。たとえば、特開平
１−１１０７０８号公報には、フェライトとホウケイ酸
ガラスとを含有する磁性体磁器組成物が記載されてい
る。また、この公報には、このような磁性体磁器組成物
を磁性体として用いた、チップインダクタおよびＬＣ複
合部品のようなインダクタ部品も開示され、このような
インダクタ部品は、内部導体を内蔵する積層部品を構成
している。

【０００３】上述の公報によれば、フェライトとホウケ
イ酸ガラスとを含有する磁性体磁器組成物を用いると、
機械的強度が高く、焼結温度を低くでき、しかも高周波
特性の良好なフェライト焼結体およびチップインダクタ
を得ることができる、とされている。また、ＬＣ複合部
品を得る場合には、誘電体材料との同時焼成において
も、反り、剥離等が生じない、とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たフェライトとホウケイ酸ガラスとを含有する磁性体磁
器組成物を用いると、内部導体のマイグレーションが生
じやすく、そのため、得られたインダクタ部品におい
て、絶縁劣化が生じたり、あるいは、直流抵抗が高くな
ったりする、という問題に遭遇することがわかった。

【０００５】また、パーソナルコンピュータまたはその
関連分野で使用される、たとえば積層チップインダクタ
のようなインダクタ部品では、７５ＭＨｚ以上の高速信
号ラインのノイズ対策のため、このような信号周波数帯
域においては低インピーダンスであるが、ノイズ除去を
狙う２００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ帯域で高インピーダンスが
得られるようにするとともに、チップ抵抗と差別化する
ため、インピーダンスカーブを急激に立ち上がるように
しなければならないので、このようなインダクタ部品に
使用される磁性体は、初透磁率μｉの低いもの、たとえ
ばμｉ≦１０であるものでなければならない。また、特
に、高速信号では、信号に対する歪みや遅延などを小さ
くする必要があり、そのため、インダクタ部品に使用さ
れる磁性体は、温度安定性に優れたものでなければなら
ない。

【０００６】このように、高速信号用の積層チップイン
ダクタのようなインダクタ部品には、初透磁率μｉが低
く（μｉ≦１０）、かつ温度安定性に優れた磁性体が必
要である。

【０００７】他方、磁性体としてのたとえばＮｉ−Ｃｕ
−Ｚｎ系フェライトは、一般的に、９３０℃以下の温度
で焼成可能であるため、積層チップインダクタのような
積層部品の内部導体に銀を有利に用いることができる。

【０００８】しかしながら、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｒ系フェラ
イトにおいて、初透磁率μｉを小さくするには、その組
成のＺｎ量比を小さくすることが行なわれるが、たとえ
ＺｎＯが１．０モル％であっても、初透磁率μｉは１８
程度であり、上述のような１０以下の値は到底得られな
い。

【０００９】また、初透磁率μｉをより小さくする他の
方法として、磁気異方性定数を大きくするＣｏ₃ Ｏ₄ を
添加する方法があるが、この場合には、初透磁率μｉの
温度安定性が悪くなるという問題を生じる。

【００１０】また、さらに他の方法として、磁歪定数が
大きくなるＢｉ₂ Ｏ₃ やＳｉＯ₂ を添加する方法もある
が、Ｂｉ₂ Ｏ₃ の添加は、Ａｇマイグレーションを発生
しやすくし、めっき工程で不所望なめっき成長が引き起
こされやすいという問題を生じさせ、また、ＳｉＯ₂ の
添加は、フェライトの焼結性を阻害してしまうという問
題を生じさせる。

【００１１】このようなことから、フェライト、あるい
は、より特定的にＮｉ−Ｃｕ−Ｚｒ系フェライトにおい
て、初透磁率μｉが１０以下でありながら、上述のよう
な問題に遭遇しない、高速信号用の積層チップインダク
タのようなインダクタ部品のための磁性体として満足で
きる特性を有するものは、現に存在していないのが実情
である。

【００１２】そこで、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、または上述した要望を満たし得る、磁性体磁
器組成物およびそれを用いたインダクタ部品を提供しよ
うとすることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、まず、主成
分としてのフェライトと、焼結助剤とを含む、磁性体磁
器組成物に向けられるものであって、上述した技術的課
題を解決するため、焼結助剤がホウ素を含有しないこと
を特徴としている。

【００１４】この発明に係る磁性体磁器組成物におい
て、好ましくは、焼結助剤の組成は、Ｌｉ₂ Ｏが２〜４
５モル％、ＲＯ（ただし、Ｒは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、お
よびＭｇからなる群から選ばれた少なくとも１種）が５
〜４０モル％、（Ｔｉ，Ｓｉ）Ｏ₂ が３０〜７０モル％
（ただし、ＳｉＯ₂ は１５モル％以上）とされる。

【００１５】また、この発明に係る磁性体磁器組成物に
おいて、好ましくは、焼結助剤の含有量は、フェライト
１００重量部に対して、０．０５〜３０重量部となるよ
うに選ばれる。

【００１６】また、この発明の特定的な実施態様では、
焼結助剤は、その少なくとも一部がケイ酸塩ガラスによ
って与えられる。

【００１７】また、この発明に係る磁性体磁器組成物
は、好ましくは、さらに、Ｂｉ₂ Ｏ₃を、フェライト１
００重量部に対して、０．０１〜１０重量部含有してい
る。

【００１８】上述のように、Ｂｉ₂ Ｏ₃ を含み、かつ、
焼結助剤の少なくとも一部がケイ酸塩ガラスであると
き、Ｂｉ₂ Ｏ₃ は、その少なくとも一部がケイ酸塩ガラ
スの１成分として含有されていてもよい。

【００１９】また、この発明に係る磁性体磁器組成物に
おいて、好ましくは、フェライトとしては、Ｎｉ系フェ
ライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、およびＮｉ−Ｃｕ−
Ｚｎ系フェライトからなる群から選ばれた１種が用いら
れる。

【００２０】また、この発明に係る磁性体磁器組成物に
おいて、より好ましくは、フェライトとしては、Ｎｉ−
Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが用いられる。Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚ
ｎ系フェライトのみでは、初透磁率が１０以下の特性が
得られなかったものの、この発明では、ホウ素を含有し
ない焼結助剤を添加することによって、初透磁率が１０
以下と小さく、しかも、−２５℃〜１２５℃間における
初透磁率の温度係数が５００ｐｐｍ／℃以下となるよう
な磁性体磁器組成物を得ることができるようになる。

【００２１】この発明は、また、上述したような特徴あ
る磁性体磁器組成物を磁性体として用いた、インダクタ
部品にも向けられる。

【００２２】また、この発明は、特に、内部導体を内蔵
する積層部品であるインダクタ部品に有利に適用され
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】この発明に係る磁性体磁器組成物
は、前述したように、フェライトに、ホウ素を含有しな
い焼結助剤を添加したもので、これによって、内部導体
のマイグレーションを抑え、得られたインダクタ部品の
絶縁劣化および直流抵抗の増加を抑制でき、また、高周
波特性も良好なものとすることができる。また、低温焼
結が可能である。

【００２４】また、前述したように、焼結助剤の組成
は、好ましくは、Ｌｉ₂ Ｏが２〜４５モル％、ＲＯ（た
だし、Ｒは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、およびＭｇからなる群
から選ばれた少なくとも１種）が５〜４０モル％、（Ｔ
ｉ，Ｓｉ）Ｏ₂ が３０〜７０モル％（ただし、ＳｉＯ₂
は１５モル％以上）とされる。

【００２５】このような焼結助剤は、主成分であるフェ
ライトを焼結するにあたって、予め所定の割合で主成分
に添加され、混合された後、成形体とされ、次いで、焼
成プロセスにもたらされる。この場合、焼結助剤の上述
した各成分は、主成分に対して、個々に添加しても、あ
るいは、各成分を予め配合しておき、これを熱処理して
溶融させてガラス化したものを、粉砕した後、添加して
もよい。

【００２６】この実施形態において、焼結助剤の各成分
を、上記のような好ましい組成範囲に限定したのは、次
の理由による。

【００２７】すなわち、Ｌｉ₂ Ｏが２モル％未満では、
焼成温度が９３０℃を超えてしまい、たとえばＡｇ１０
０％の内部導体の使用が困難になる。他方、Ｌｉ₂ Ｏが
４５モル％を超えると、焼結助剤により、成形体が焼成
中に軟化してしまい、焼結助剤としての役割を果たし難
い。

【００２８】次に、ＲＯは、５モル％未満となっても、
４０モル％を超えても、焼成温度が９３０℃を超える。

【００２９】次に、（Ｔｉ，Ｓｉ）Ｏ₂ は、３０モル％
未満となっても、７０モル％を超えても、焼成温度が９
３０℃を超えてしまう。

【００３０】（Ｔｉ，Ｓｉ）Ｏ₂ のうち、ＳｉＯ₂ が１
５モル％未満となったり、ＴｉＯ₂が含有されなかった
りする場合にも、焼成温度は９３０℃を超える。

【００３１】また、主成分であるフェライトの種類によ
って異なるが、前述したように、焼結助剤の含有量は、
好ましくは、フェライト１００重量部に対して、０．０
５〜３０重量部となるように選ばれる。０．０５重量部
未満であっても、３０重量部を超えても、焼成温度の低
下をあまり期待できないからである。

【００３２】また、前述したように、焼結助剤として
は、一実施態様では、その少なくとも一部がケイ酸塩ガ
ラスであるものが用いられる。

【００３３】また、主成分であるフェライトの種類によ
って異なるが、前述したように、この発明に係る磁性体
磁器組成物は、さらに、Ｂｉ₂ Ｏ₃ を、フェライト１０
０重量部に対して、０．０１〜１０重量部含有している
ことが好ましい。０．０１重量部未満では、焼成温度が
９３０℃を超え、他方、１０重量部を超えると、内部導
体にＡｇを含む場合、Ａｇの拡散が生じ、内部導体とこ
れに接続されるべき外部導体とのコンタクト不良が発生
しやすいからである。

【００３４】上述のように、Ｂｉ₂ Ｏ₃ を含有する場合
であって、しかも、前述のように、焼結助剤の少なくと
も一部がケイ酸塩ガラスである場合には、Ｂｉ₂ Ｏ
₃ は、その少なくとも一部がケイ酸塩ガラスの１成分と
して含有されてもよい。

【００３５】また、主成分となるフェライトとしては、
たとえば、Ｎｉ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライ
ト、またはＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが用いられる
が、より好ましくは、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが
用いられる。

【００３６】このように、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライ
トを用いると、このＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが、
一般的に、９３０℃以下の温度で焼成可能であるため、
積層チップインダクタのような積層部品の形態を有する
インダクタ部品の内部導体において銀を用いても、銀の
マイグレーションを生じさせないようにすることができ
る。加えて、この発明に係る磁性体磁器組成物では、Ｎ
ｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトのみでは得ることができな
かった、初透磁率が１０以下という特性を、ホウ素を含
有しない焼結助剤を添加することによって得ることがで
きるようになり、しかも、−２５℃〜１２５℃間におけ
る初透磁率の温度係数を５００ｐｐｍ／℃以下とするこ
とができる。

【００３７】

【実施例１】まず、後掲の表１に示した組成のケイ酸塩
ガラスからなる焼結助剤が得られるように、各成分の酸
化物、炭酸塩、または水酸化物を混合し、溶融後、急冷
した。得られた焼結助剤としてのケイ酸塩ガラスを、ア
ルミナボールを玉石として、ポリポットで１６時間乾式
粉砕した。

【００３８】他方、主成分となるフェライトを得るた
め、Ｆｅ₂ Ｏ₃ を４７．５モル％、ＺｎＯを１５．５モ
ル％、ＮｉＯを２７．０モル％、およびＣｕＯを１０．
０モル％調合し、振動ミルで混合した後、６５０〜７５
０℃の温度で仮焼した。

【００３９】次に、上記のフェライト成分１００重量部
に対して、表１に示した重量部をもって、焼結助剤およ
びＢｉ₂ Ｏ₃ を混合し、アルミナボールを玉石として、
ポリポットで１６時間湿式粉砕した。この後、アクリル
エマルジョンバインダを、フェライト成分に対して１８
wt％添加して、混合し、ドクターブレード法により、厚
み５０μｍのグリーンシートを作製した。

【００４０】次に、図１に示すように、このグリーンシ
ート１に、金属成分がＡｇ１００％のペーストを用い
て、インダクタアレイパターンとなる内部導体２、３、
４および５を印刷により形成した。このような内部導体
２〜５を形成したグリーンシート１を５枚用意し、これ
らを積層し、次いでプレスした。次に、得られた積層体
を大気中９３０℃で２時間焼成した。

【００４１】次いで、図２に示すように、得られた焼結
体６の外表面上であって、内部導体２〜５（図１参照）
がそれぞれ引き出されている各部分上に、Ａｇペースト
を塗布し、大気中８００℃で３０分間焼成し、外部導体
７、８、９、１０、１１、１２、１３および１４をそれ
ぞれ形成した。外部導体７〜１４の各々は、外部端子電
極を構成するもので、対応の内部導体２〜５と電気的に
接続されるものである。

【００４２】このようにして得られた内部導体２〜５を
内蔵する積層構造を有するインダクタ部品としてのイン
ダクタアレイ１５の各試料について、プレッシャークッ
カー試験（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｏｋｅｒ Ｔｅｓ
ｔ；ＰＣＴ）を、温度１２０℃、相対湿度９５％ＲＨの
条件下で１００時間実施した。このＰＣＴにおいて、外
部導体７および８と外部導体９および１０との間、なら
びに外部導体１１および１２と外部導体１３および１４
との間に、それぞれ、５０Ｖの直流電圧を印加し続け
た。

【００４３】ＰＣＴの後、各試料について、表１に示す
ように、絶縁抵抗を測定するとともに、浸透試験液に漬
けて焼結度を評価した。判定基準は、絶縁抵抗が１×１
０⁸（Ω）未満を不良とし、表１においては、試料数１
０に対する不良数を表示した。また、浸透試験について
は、良好なものを「〇」で、良好でないものを「×」で
それぞれ表示した。

【００４４】

【表１】 表１において、＊を付した試料は、この発明の範囲、あ
るいは前述した好ましい範囲から外れたものである。

【００４５】まず、試料１は、焼結助剤にＢ₂ Ｏ₃ を含
有しているので、絶縁不良を生じ、また、浸透試験結果
から焼結性が劣っていることがわかる。

【００４６】焼結助剤に含まれるＬｉ₂ Ｏには、焼結温
度を低下させる効果がある。試料３では、Ｌｉ₂ Ｏが１
モル％と低いため、９３０℃では焼結せず、他方、試料
７では、Ｌｉ₂ Ｏが５０モル％と高いため、焼成される
べき積層体が焼成中において軟化した。このことから、
Ｌｉ₂ Ｏは、２〜４５モル％の範囲で焼結助剤に含有さ
れることが好ましい。

【００４７】ＲＯ（Ｒは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、およびＭ
ｇからなる群から選ばれた少なくとも１種）は、焼結性
に影響を及ぼす。試料９〜１８の間で比較すると、ＲＯ
の含有量は、試料９〜１２および１７では、５〜４０モ
ル％の範囲内にあり、試料１３〜１６では、５モル％未
満であり、試料１８では、４０モル％を超えている。試
料１３〜１６および１８では、焼結が不可能または困難
であった。他方、試料９〜１２および１７では、９３０
℃で良好に焼結した。このことから、ＲＯは、５〜４０
モル％の範囲で焼結助剤に含有されることが好ましい。

【００４８】ＳｉＯ₂ および／またはＴｉＯ₂ は、絶縁
性を高める効果がある反面、焼結を阻害する効果もあ
る。試料１９〜２２の間で比較すると、試料１９は、Ｓ
ｉＯ₂およびＴｉＯ₂ の合計含有量が７５モル％と高い
ため、９３０℃では焼結しなかった。また、試料２２
は、ＳｉＯ₂ が１０モル％のため、絶縁性に問題があっ
た。このことから、（Ｔｉ，Ｓｉ）Ｏ₂ は、試料２０お
よび２１のように、３０〜７０モル％の範囲で焼結助剤
に含有されることが好ましく、また、ＳｉＯ₂ は１５モ
ル％以上の含有率を有していることが好ましい。

【００４９】焼結助剤は、低温焼結を可能にする効果が
ある反面、添加量を多くしすぎると、焼結を抑制する効
果もある。試料２および２３〜２７の間で比較すると、
試料２は、焼結助剤を含有しないので、少なくとも９３
０℃では焼結しなかった。また、試料２７では、焼結助
剤の含有量は、フェライト１００重量部に対して、４０
重量部と高いため、同じく９３０℃では焼結しなかっ
た。このことから、試料２３〜２６のように、焼結助剤
の含有量は、フェライト１００重量部に対して、０．０
５〜３０重量部となるように選ばれることが好ましい。

【００５０】Ｂｉ₂ Ｏ₃ は、フェライトと焼結助剤との
濡れ性を良くし、低温焼結させる効果がある。しかしな
がら、その添加量が多くなりすぎると、内部導体２〜５
に含まれるＡｇの拡散により、内部導体２〜５と外部導
体７〜１４とのコンタクト不良が発生する。以下の表２
に、試料５および２８〜３１の間での比較が示されてい
る。表２は、表１に示したＢｉ₂ Ｏ₃ の添加量ととも
に、試料数１０に対する、内部導体２〜５と外部導体７
〜１４とのコンタクト不良の発生数、および焼結温度を
示している。焼結温度は、浸透試験の結果で判断した。

【００５１】

【表２】 表２に示した試料５および２８〜３１の間で比較する
と、Ｂｉ₂ Ｏ₃ を含有する試料２８〜３１は、これを含
有しない試料５に比べて、焼結温度の低温化が可能であ
った。

【００５２】また、Ｂｉ₂ Ｏ₃ の添加量に着目すると、
試料３１のように、Ｂｉ₂ Ｏ₃ の添加量が、フェライト
１００重量部に対して、１５重量部以上になると、前述
したように、内部導体２〜５に含まれるＡｇの拡散によ
り、内部導体２〜５と外部導体７〜１４とのコンタクト
不良が発生した。これに対して、試料５および２８〜３
０では、コンタクト不良は発生しなかった。このことか
ら、Ｂｉ₂ Ｏ₃ を添加する場合、その添加量は、フェラ
イト１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部とす
ることが好ましい。

【００５３】

【実施例２】まず、後掲の表３に示した組成の酸化物か
らなる焼結助剤が得られるように、各成分の酸化物を秤
量し、アルミナボールを玉石として、ポリポットで１６
時間乾式混合粉砕した。

【００５４】以後、実施例１において用いたケイ酸塩ガ
ラスからなる焼結助剤に代えて、上述の酸化物からなる
焼結助剤を用いたことを除いて、実施例１と同様の方法
を実施して、図２に示すようなインダクタアレイ１５を
作製した。

【００５５】このようにして得られたインダクタアレイ
１５の各試料について、実施例１と同様の要領で、プレ
ッシャークッカー試験（ＰＣＴ）を実施した後、絶縁抵
抗を測定するとともに、浸透試験液に漬けて焼結度を評
価した。その結果が以下の表３に示されている。

【００５６】

【表３】 表３に示した試料３２〜４８は、すべて、この発明の範
囲、さらには前述した好ましい範囲内にあるものであ
る。

【００５７】すなわち、焼結助剤において、Ｌｉ₂ Ｏが
２〜４５モル％、ＲＯ（Ｒは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、およ
びＭｇからなる群から選ばれた少なくとも１種）が５〜
４０モル％、（Ｔｉ，Ｓｉ）Ｏ₂ が３０〜７０モル％の
各範囲にあり、また、ＳｉＯ ₂ が１５モル％以上の含有
率を有している。また、Ｂｉ₂ Ｏ₃ が添加された試料４
６〜４８について見ると、Ｂｉ₂ Ｏ₃ 添加量が、フェラ
イト１００重量部に対して、いずれも、０．０１〜１０
重量部の範囲内にある。

【００５８】したがって、試料３２〜４８のすべてにつ
いて、絶縁性に問題がなく、また、９３０℃の温度で良
好に焼結した。

【００５９】上述した各実施例では、フェライトとし
て、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを用いたが、その
他、Ｎｉ系フェライト、またはＮｉ−Ｚｎ系フェライト
を用いても、ほぼ同様の結果が得られることが確認され
ている。

【００６０】

【実施例３】まず、後掲の表４に示した組成のケイ酸塩
ガラスからなる焼結助剤が得られるように、各成分の酸
化物、炭酸塩、または水酸化物を混合し、溶融後、急冷
した。得られた焼結助剤としてのケイ酸塩ガラスを、ア
ルミナボールを玉石として、ポリポットで１６時間乾式
粉砕した。

【００６１】他方、主成分となるフェライトを得るた
め、Ｆｅ₂ Ｏ₃ を４７．５モル％、ＺｎＯを１．０モル
％、ＮｉＯを３７．５モル％、およびＣｕＯを１４．０
モル％調合し、振動ミルで混合した後、６５０〜７５０
℃の温度で仮焼した。

【００６２】次に、上記のフェライト成分１００重量部
に対して、表４に示した重量部をもって、焼結助剤およ
びＢｉ₂ Ｏ₃ を、ポリアミド製ポットに、玉石および有
機溶剤とともに投入し、１６時間湿式粉砕した。この
後、有機バインダおよび可塑剤をフェライト成分に対し
て８wt％添加して、混合し、ドクターブレード法によ
り、厚み５０μｍのグリーンシートを作製した。

【００６３】次に、このグリーンシートを６０ｍｍ×８
０ｍｍの寸法にカットし、厚み１ｍｍになるように積み
重ねた後、７０℃の温度に加熱保持しながら、圧力１５
００Ｋｇ／ｃｍ² に加圧した。

【００６４】次に、このようにして得られた積層体ブロ
ックを、外径２０ｍｍおよび内径１０ｍｍのリング状に
打ち抜いて、積層体リングを得た後、大気雰囲気中で１
０℃／分の昇温速度で昇温し、５００℃の温度に１０分
間保持し、次いで、１０℃／分の冷却速度で室温まで冷
却することによって、積層体リングの脱バインダ処理を
行なった。

【００６５】次に、この脱バインダ後の積層体リング
を、５℃／分の昇温速度で８７０〜９３０℃の温度まで
昇温し、１時間保持して焼結させた後、５℃／分の冷却
速度で室温まで冷却することによって、焼結体リングを
得た。

【００６６】この焼結体リングに、銅線を４０回巻き付
けて得られた試料について、＋２０℃における初透磁率
μｉを測定するとともに、−２５℃〜＋１２５℃の温度
範囲における初透磁率μｉを測定し、初透磁率の温度係
数αμｉｒを求めた。これらの結果が表４に示されてい
る。

【００６７】

【表４】 表４において、＊を付した試料は、この発明の範囲、あ
るいは前述した好ましい範囲から外れたものである。

【００６８】この発明の好ましい範囲内にある＊を付し
ていない試料は、いずれも、初透磁率μｉが１０以下
で、−２５℃〜１２５℃間における初透磁率の温度係数
αμｉｒが５００ｐｐｍ／℃以下の特性を与えることが
できた。

【００６９】これに対して、試料４９のように、焼結助
剤を添加していない場合には、初透磁率μｉ≦１０の特
性を得ることが困難であった。また、試料４９では、焼
結不良が生じた。

【００７０】また、試料５０〜５２からわかるように、
従来から提案されているＳｉＯ₂ やＣｏ₃ Ｏ₄ やＢｉ₂
Ｏ₃ のような酸化物の添加によれば、初透磁率μｉ≦１
０の特性が得られる場合もあるが、たとえ初透磁率μｉ
≦１０の特性が得られたとしても、その温度係数αμｉ
ｒが５００ｐｐｍ／℃以下とはならなかった。また、試
料５０では、ＳｉＯ₂ を添加したため、焼結不良が生じ
た。

【００７１】表４に記載された他の試料においては、表
１に記載された試料の場合と同様の傾向が現れている。

【００７２】試料５３は、初透磁率μｉ≦１０およびそ
の温度係数≦５００ｐｐｍ／℃の結果が得られたが、こ
れは、表１の試料１に対応するもので、試料１のように
Ａｇ内部電極があると、このＡｇの拡散により、絶縁不
良や焼結不良が発生する点で否定されるべきものであ
る。

【００７３】試料５４では、Ｌｉ₂ Ｏが１モル％と低い
ため、９３０℃では焼結せず、他方、試料５８では、Ｌ
ｉ₂ Ｏが５０モル％と高いため、焼成されるべき積層体
リングが焼成中において軟化した。このことから、Ｌｉ
₂ Ｏは、実施例１において前述したように、２〜４５モ
ル％の範囲で焼結助剤に含有されることが好ましい。

【００７４】試料５９〜６９の間で比較すると、ＲＯ
（Ｒは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、およびＭｇからなる群から
選ばれた少なくとも１種）の含有量は、試料６０〜６３
および６８では、５〜４０モル％の範囲内にあり、試料
５９および６４〜６７では、５モル％未満であり、試料
６９では、４０モル％を超えている。試料５９、６４〜
６７および６９では、焼結不良が生じた。他方、試料６
０〜６３および６８では、９３０℃で良好に焼結した。
このことから、ＲＯは、実施例１において前述したよう
に、５〜４０モル％の範囲で焼結助剤に含有されること
が好ましい。

【００７５】試料７０〜７３の間で比較すると、試料７
０は、ＳｉＯ₂ およびＴｉＯ₂ の合計含有量が７５モル
％と高いため、９３０℃では焼結しなかった。また、試
料７３は、ＳｉＯ₂ が１０モル％であるが、表４を見る
限り、初透磁率μｉ≦１０およびその温度係数≦５００
ｐｐｍ／℃の結果が得られたが、これは、表１の試料２
２に対応するもので、絶縁性の点で否定されるべきもの
である。このことから、実施例１において前述したよう
に、（Ｔｉ，Ｓｉ）Ｏ₂ は、試料７１および７２のよう
に、３０〜７０モル％の範囲で焼結助剤に含有されるこ
とが好ましく、また、ＳｉＯ₂ は１５モル％以上の含有
率を有していることが好ましい。

【００７６】試料４９および７４〜７８の間で比較する
と、試料４９は、焼結助剤を含有しないので、前述した
ように、少なくとも９３０℃では焼結しなかった。ま
た、試料７８では、焼結助剤の含有量は、フェライト１
００重量部に対して、４０重量部と高いため、焼成中に
焼成されるべき積層体リングが焼成中において軟化し
た。このことから、試料７４〜７７のように、焼結助剤
の含有量は、フェライト１００重量部に対して、０．０
５〜３０重量部となるように選ばれることが好ましい。

【００７７】試料５６および７９〜８２は、それぞれ、
表１および表２に示した試料５および２８〜３１に対応
するものである。したがって、表４には示していない
が、試料５６および７９〜８２の間で比較すると、Ｂｉ
₂ Ｏ₃ を含有する試料７９〜８２は、これを含有しない
試料５６に比べて、焼結温度の低温化が可能であった。
また、Ｂｉ₂ Ｏ₃ の添加量に着目すると、試料８２のよ
うに、Ｂｉ₂ Ｏ₃ の添加量が、フェライト１００重量部
に対して、１５重量部以上になると、前述した試料３１
の場合と同様、内部導体に含まれるＡｇの拡散により、
内部導体と外部導体とのコンタクト不良が発生すること
になり、この点において、試料８２は好ましくないと言
える。このことから、Ｂｉ₂ Ｏ₃ を添加する場合、その
添加量は、フェライト１００重量部に対して、０．０１
〜１０重量部とすることが好ましい。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る磁性体磁
器組成物によれば、焼結助剤がホウ素を含有しないの
で、焼成プロセスにおいて、内部導体にマイグレーショ
ンが生じることを抑制でき、したがって、得られたイン
ダクタ部品において、絶縁劣化が生じたり、あるいは、
直流抵抗が高くなったりする、という問題を改善するこ
とができる。また、焼結温度を低くでき、しかも高周波
特性の良好なインダクタ部品を得ることができる、とい
う前述した従来技術の効果については、そのまま維持す
ることができる。

【００７９】この発明に係る磁性体磁器組成物に含まれ
る焼結助剤の組成を、Ｌｉ₂ Ｏが２〜４５モル％、ＲＯ
（Ｒは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、およびＭｇからなる群から
選ばれた少なくとも１種）が５〜４０モル％、（Ｔｉ，
Ｓｉ）Ｏ₂ が３０〜７０モル％（ただし、ＳｉＯ₂ は１
５モル％以上）とすることにより、たとえば９３０℃以
下という低温で良好な焼結状態を得ることができる。

【００８０】また、この発明に係る磁性体磁器組成物に
おいて、焼結助剤の含有量が、フェライト１００重量部
に対して、０．０５〜３０重量部となるように選ばれる
と、上述した場合と同様、たとえば９３０℃以下という
低温で焼結が可能となる。

【００８１】また、この発明に係る磁性体磁器組成物
が、さらに、Ｂｉ₂ Ｏ₃ を、フェライト１００重量部に
対して、０．０１〜１０重量部含有していると、フェラ
イトと焼結助剤との濡れ性が良好になり、たとえば９３
０℃以下という低温で焼結を可能とする効果を維持しな
がら、内部導体がＡｇを含む場合、このＡｇの拡散を防
止し、その結果、内部導体と外部導体とのコンタクト不
良の発生をより効果的に抑制することができる。

【００８２】また、この発明に係る磁性体磁器組成物に
含有するフェライトがＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトで
あるときには、このＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが、
一般的に、９３０℃以下の温度で焼成可能であるため、
積層チップインダクタのような積層部品の形態を有する
インダクタ部品の内部導体において銀を用いても、銀の
マイグレーションを生じさせないようにすることができ
る。さらに、この発明に係る磁性体磁器組成物では、Ｎ
ｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトのみでは得ることができな
かった、初透磁率が１０以下という特性を、ホウ素を含
有しない焼結助剤を添加することによって得ることがで
きるようになり、しかも、−２５℃〜１２５℃間におけ
る初透磁率の温度係数を５００ｐｐｍ／℃以下とするこ
とができる。

【００８３】このようなことから、この発明に係るイン
ダクタ部品によれば、上述したような特徴ある磁性体磁
器組成物を磁性体として用いるので、インダクタ部品に
おいて、絶縁劣化、あるいは直流抵抗の増加を抑制する
ことができる。

【００８４】また、この発明に係るインダクタ部品によ
れば、磁性体の初透磁率を１０以下にすることができる
ので、インピーダンスカーブを急激に立ち上がるように
することができ、高速信号ラインのノイズ対策を効果的
に図ることができるとともに、−２５℃〜１２５℃間に
おける初透磁率の温度係数を５００ｐｐｍ／℃以下とす
ることができるので、高速信号に対する歪みや遅延など
を小さくすることができる。

【００８５】また、この発明が、内部導体を内蔵する積
層部品であるインダクタ部品に適用されると、内部導体
のマイグレーションが抑制され、したがって、内部導体
と外部導体とのコンタクト不良の生じていないインダク
タ部品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る実施例において作製されたグリ
ーンシート１を示す平面図である。

【図２】図１に示したグリーンシート１を用いて製造さ
れたインダクタアレイ１５の外観を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ グリーンシート ２〜５ 内部導体 ６ 焼結体 ７〜１４ 外部導体 １５ インダクタアレイ（インダクタ部品）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 大司 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5E041 AB01 AB03 AB19 BD01 CA01 HB15 NN14 NN15

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェライトと、ホウ素を含有しない焼結
   助剤とを含む、磁性体磁器組成物。
2. 【請求項２】 前記焼結助剤の組成は、Ｌｉ₂ Ｏが２〜
   ４５モル％、ＲＯ（ただし、Ｒは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、
   およびＭｇからなる群から選ばれた少なくとも１種）が
   ５〜４０モル％、（Ｔｉ，Ｓｉ）Ｏ₂ が３０〜７０モル
   ％（ただし、ＳｉＯ₂ は１５モル％以上）である、請求
   項１に記載の磁性体磁器組成物。
3. 【請求項３】 前記焼結助剤の含有量は、前記フェライ
   ト１００重量部に対して、０．０５〜３０重量部であ
   る、請求項１または２に記載の磁性体磁器組成物。
4. 【請求項４】 前記焼結助剤は、その少なくとも一部が
   ケイ酸塩ガラスである、請求項１ないし３のいずれかに
   記載の磁性体磁器組成物。
5. 【請求項５】 さらに、Ｂｉ₂ Ｏ₃ を、前記フェライト
   １００重量部に対して、０．０１〜１０重量部含有して
   いる、請求項１ないし４のいずれかに記載の磁性体磁器
   組成物。
6. 【請求項６】 前記焼結助剤は、その少なくとも一部が
   ケイ酸塩ガラスであり、前記Ｂｉ₂ Ｏ₃ は、その少なく
   とも一部が前記ケイ酸塩ガラスの１成分として含有され
   ている、請求項５に記載の磁性体磁器組成物。
7. 【請求項７】 前記フェライトは、Ｎｉ系フェライト、
   Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、およびＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フ
   ェライトからなる群から選ばれた１種である、請求項１
   ないし６のいずれかに記載の磁性体磁器組成物。
8. 【請求項８】 前記フェライトは、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系
   フェライトであり、当該磁性体磁器組成物の初透磁率が
   １０以下であり、−２５℃〜１２５℃間における初透磁
   率の温度係数が５００ｐｐｍ／℃以下である、請求項１
   ないし６のいずれかに記載の磁性体磁器組成物。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の磁
   性体磁器組成物を磁性体として用いた、インダクタ部
   品。
10. 【請求項１０】 前記インダクタ部品は、内部導体を内
    蔵する積層部品である、請求項９に記載のインダクタ部
    品。