JP2002083708A - 酸化物磁性材料とその製造方法および積層チップインダクタ - Google Patents
酸化物磁性材料とその製造方法および積層チップインダクタInfo
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- H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高周波性能にすぐれ、低温での焼成にて焼結が
可能で、かつＡｇの拡散による内部導体消失を抑止した
酸化物磁性材料とその製造方法およびその材料を用いた
積層チップインダクタの提供。 【解決手段】Ｆｅ2Ｏ3：43.0〜49.9モル％、ＣｕＯ：5.
0〜12.0モル％、ＮｉＯ：8.0〜38.5モル％およびＺｎ
Ｏ：残部である主成分と、質量部で主成分100に対して
Ｂｉ2Ｏ3：0.5〜2.0、ＳｉＯ2：0.1〜1.0、ＳｎＯ2：0.
1〜1.0、Ｃｏ3Ｏ4：0.05〜0.6、Ａｇ2Ｏ：0.01〜0.07お
よびＲｈ2Ｏ3：0.2〜1.5の副成分とからなる酸化物磁性
材料。およびＡｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3のを除く主成分お
よび副成分を混合して仮焼、粉砕整粒後、これにＡｇ2
ＯおよびＲｈ2Ｏ3の粉末、バインダーなどを加え混練し
て所要形状に成形し、さらには積層した後焼成する上記
の酸化物磁性材料の製造方法。また、Ａｇを内部導体と
しソフトフェライトを上記の酸化物磁性材料とする積層
チップインダクタ。
可能で、かつＡｇの拡散による内部導体消失を抑止した
酸化物磁性材料とその製造方法およびその材料を用いた
積層チップインダクタの提供。 【解決手段】Ｆｅ2Ｏ3：43.0〜49.9モル％、ＣｕＯ：5.
0〜12.0モル％、ＮｉＯ：8.0〜38.5モル％およびＺｎ
Ｏ：残部である主成分と、質量部で主成分100に対して
Ｂｉ2Ｏ3：0.5〜2.0、ＳｉＯ2：0.1〜1.0、ＳｎＯ2：0.
1〜1.0、Ｃｏ3Ｏ4：0.05〜0.6、Ａｇ2Ｏ：0.01〜0.07お
よびＲｈ2Ｏ3：0.2〜1.5の副成分とからなる酸化物磁性
材料。およびＡｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3のを除く主成分お
よび副成分を混合して仮焼、粉砕整粒後、これにＡｇ2
ＯおよびＲｈ2Ｏ3の粉末、バインダーなどを加え混練し
て所要形状に成形し、さらには積層した後焼成する上記
の酸化物磁性材料の製造方法。また、Ａｇを内部導体と
しソフトフェライトを上記の酸化物磁性材料とする積層
チップインダクタ。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、小型の電子機器な
どにおいて、電磁波干渉ノイズ対策のためなどに使用さ
れるチップインダクタ用のソフトフェライトすなわち高
透磁率酸化物磁性材料、その製造方法、およびそれら酸
化物磁性材料を用いた積層チップインダクタに関する。
どにおいて、電磁波干渉ノイズ対策のためなどに使用さ
れるチップインダクタ用のソフトフェライトすなわち高
透磁率酸化物磁性材料、その製造方法、およびそれら酸
化物磁性材料を用いた積層チップインダクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年のパーソナルコンピュータや携帯電
話等に代表される小型のＯＡ機器あるいは移動通信機器
の発達に伴い、これらの機器に用いられる電子部品にお
いても、小型化、高性能化、低価格化などが強く要望さ
れており、その部品の一つに積層型のチップインダクタ
がある。
話等に代表される小型のＯＡ機器あるいは移動通信機器
の発達に伴い、これらの機器に用いられる電子部品にお
いても、小型化、高性能化、低価格化などが強く要望さ
れており、その部品の一つに積層型のチップインダクタ
がある。
【０００３】インダクタとは、空芯または軟質磁性材料
を芯材とするような巻線の要素に対応するもので、その
インダクタンスに基づく抵抗値、すなわちインピーダン
スが通過する電流の周波数が高くなるほど増加する特性
を有する。したがって、必要な信号は通過させるが、そ
の信号より高い周波数の不要信号やノイズは阻止すると
いうローパスフィルタの機能があり、電子機器間の電磁
波干渉や、外部雑音の侵入による誤作動防止に活用され
る。
を芯材とするような巻線の要素に対応するもので、その
インダクタンスに基づく抵抗値、すなわちインピーダン
スが通過する電流の周波数が高くなるほど増加する特性
を有する。したがって、必要な信号は通過させるが、そ
の信号より高い周波数の不要信号やノイズは阻止すると
いうローパスフィルタの機能があり、電子機器間の電磁
波干渉や、外部雑音の侵入による誤作動防止に活用され
る。
【０００４】近年、情報量の増大や、信号処理速度の上
昇から、パーソナルコンピュータ、ネットワーク機器、
ＡＶ機器など電子機器の取り扱う周波数が高くなってお
り、またデジタル化も進み、より高い周波数域の雑音抑
止の必要性が増してきている。一方、これら高い周波数
の信号は、他の相対的に低い周波数域で作動する機器に
おいては雑音であるため、外部からの雑音の侵入を防止
するとともに、外部に信号が漏れないようにしなければ
ならない。このような状況から、より高い周波数域にお
いて有効に作動するインダクタが必要になっている。
昇から、パーソナルコンピュータ、ネットワーク機器、
ＡＶ機器など電子機器の取り扱う周波数が高くなってお
り、またデジタル化も進み、より高い周波数域の雑音抑
止の必要性が増してきている。一方、これら高い周波数
の信号は、他の相対的に低い周波数域で作動する機器に
おいては雑音であるため、外部からの雑音の侵入を防止
するとともに、外部に信号が漏れないようにしなければ
ならない。このような状況から、より高い周波数域にお
いて有効に作動するインダクタが必要になっている。
【０００５】インダクタを小型化しかつ高性能化して、
電子回路部品に適応させたものが積層チップインダクタ
である。図１にその内部構造例を模式的に示すが、直方
体形状のソフトフェライト１の内部に、導電体３の巻き
線状の回路か形成されており、両対向面が入出力端部電
極２となっている。これはソフトフェライトのグリーン
シート上に導電体ペーストの回路を印刷し、このシート
を各シートの導電体回路が接続されるよう、図ではスル
ーホール５を設けて中に導電体ペーストを充填して積み
重ね、一体化焼成して製造される。内部の導電体は接続
部分４により入出力端部電極２に接続されている。
電子回路部品に適応させたものが積層チップインダクタ
である。図１にその内部構造例を模式的に示すが、直方
体形状のソフトフェライト１の内部に、導電体３の巻き
線状の回路か形成されており、両対向面が入出力端部電
極２となっている。これはソフトフェライトのグリーン
シート上に導電体ペーストの回路を印刷し、このシート
を各シートの導電体回路が接続されるよう、図ではスル
ーホール５を設けて中に導電体ペーストを充填して積み
重ね、一体化焼成して製造される。内部の導電体は接続
部分４により入出力端部電極２に接続されている。
【０００６】このインダクタの性能、とくにそのインダ
クタンスは、用いられるソフトフェライトすなわち軟質
酸化物磁性材料（以下単にフェライトと略称する）の特
性に大きく支配される。フェライトは、一般的にＸ−Ｆ
ｅ2Ｏ4の形で表される組成のＸがＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の一種、あるいはこれらの元素の混合
物であるスピネル型酸化物の固溶体である。これらフェ
ライトを用いて、より高い周波数域においてすぐれた性
能を発揮するインダクタを得るためには、対処すべきい
くつかの問題がある。
クタンスは、用いられるソフトフェライトすなわち軟質
酸化物磁性材料（以下単にフェライトと略称する）の特
性に大きく支配される。フェライトは、一般的にＸ−Ｆ
ｅ2Ｏ4の形で表される組成のＸがＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の一種、あるいはこれらの元素の混合
物であるスピネル型酸化物の固溶体である。これらフェ
ライトを用いて、より高い周波数域においてすぐれた性
能を発揮するインダクタを得るためには、対処すべきい
くつかの問題がある。
【０００７】積層チップの形状、寸法および導体構造が
同じであれば、フェライトの透磁率は高いほど大きなイ
ンダクタンスが得られる。たとえば、ＸがＭｎとＺｎで
構成されたフェライトは、きわめて高い透磁率を示す。
しかし、このＭｎＺｎフェライトは電気絶縁抵抗が高く
ないため、低周波域ではすぐれていても高周波域では透
磁率が減少するので、高周波域のノイズ対策を目的とす
るチップインダクタには適用できない。これに対し、電
気絶縁抵抗が十分高く、高周波帯域に使用可能なフェラ
イトとして、ＮｉＺｎフェライトやＣｕＮｉＺｎフェラ
イトがある。
同じであれば、フェライトの透磁率は高いほど大きなイ
ンダクタンスが得られる。たとえば、ＸがＭｎとＺｎで
構成されたフェライトは、きわめて高い透磁率を示す。
しかし、このＭｎＺｎフェライトは電気絶縁抵抗が高く
ないため、低周波域ではすぐれていても高周波域では透
磁率が減少するので、高周波域のノイズ対策を目的とす
るチップインダクタには適用できない。これに対し、電
気絶縁抵抗が十分高く、高周波帯域に使用可能なフェラ
イトとして、ＮｉＺｎフェライトやＣｕＮｉＺｎフェラ
イトがある。
【０００８】また、フェライトには材質固有の磁壁共鳴
周波数があり、この周波数以上では透磁率が急激に低下
し、インダクタ用としての磁性材料の機能を喪失する。
したがって、磁壁共鳴周波数は適用高周波域よりも高く
なければならない。磁壁共鳴周波数は、Ｎｉの置換量が
増すと高周波側にシフトする。しかし、それとともに透
磁率は小さくなり、高周波性能と透磁率とは一般には両
立し難い。
周波数があり、この周波数以上では透磁率が急激に低下
し、インダクタ用としての磁性材料の機能を喪失する。
したがって、磁壁共鳴周波数は適用高周波域よりも高く
なければならない。磁壁共鳴周波数は、Ｎｉの置換量が
増すと高周波側にシフトする。しかし、それとともに透
磁率は小さくなり、高周波性能と透磁率とは一般には両
立し難い。
【０００９】これに対し、例えば特開平5-335135号公報
には、従来のフェライトが10MHz以下の周波数に対応し
たものであったが、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｃｏ系にて各組
成の含有比率を限定することにより、100MHz以上適用を
可能にした酸化物磁性材料の発明が開示されている。た
だしこの場合、100MHzにおける透磁率は最大15程度であ
り必ずしも十分とはいえない。
には、従来のフェライトが10MHz以下の周波数に対応し
たものであったが、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｃｏ系にて各組
成の含有比率を限定することにより、100MHz以上適用を
可能にした酸化物磁性材料の発明が開示されている。た
だしこの場合、100MHzにおける透磁率は最大15程度であ
り必ずしも十分とはいえない。
【００１０】フェライトは、素材酸化物を十分に混合し
て700〜1000℃の温度で仮焼合成したものを粉砕して原
料粉とし、バインダーを混ぜ混練して最終形状に成型
後、焼成して作られる。すぐれた性能を持つ透磁率の高
い緻密なフェライトを得るため、通常は成形後1000℃を
超える高温で焼成される。積層チップインダクタは、塗
布可能な状態の導体素材をグリーンシート上に印刷し、
これを積層して導体とフェライトとを同時焼成し一体化
するので、焼成温度が高すぎると、内部導体はフェライ
ト中へ拡散していったり、溶けて流れ出したりして、そ
の断面積の減少や消失が起きる。
て700〜1000℃の温度で仮焼合成したものを粉砕して原
料粉とし、バインダーを混ぜ混練して最終形状に成型
後、焼成して作られる。すぐれた性能を持つ透磁率の高
い緻密なフェライトを得るため、通常は成形後1000℃を
超える高温で焼成される。積層チップインダクタは、塗
布可能な状態の導体素材をグリーンシート上に印刷し、
これを積層して導体とフェライトとを同時焼成し一体化
するので、焼成温度が高すぎると、内部導体はフェライ
ト中へ拡散していったり、溶けて流れ出したりして、そ
の断面積の減少や消失が起きる。
【００１１】このため内部導体の金属には、Ａｇ−Ｐｄ
合金が多く用いられる。内部導体としては電気伝導度の
良好なＡｇが望ましい。しかしＡｇの融点は961℃と低
いので、融点を上昇させ、それとともに焼成時のフェラ
イトとの熱収縮差も低減できることから、Ｐｄを添加し
た合金としている。しかしながらＰｄの添加は、一般の
金属の場合と同様、Ａｇの電気抵抗を増大させる。
合金が多く用いられる。内部導体としては電気伝導度の
良好なＡｇが望ましい。しかしＡｇの融点は961℃と低
いので、融点を上昇させ、それとともに焼成時のフェラ
イトとの熱収縮差も低減できることから、Ｐｄを添加し
た合金としている。しかしながらＰｄの添加は、一般の
金属の場合と同様、Ａｇの電気抵抗を増大させる。
【００１２】内部導体の電気抵抗の増加は、インダクタ
の品質指標のいわゆるＱ値を低下させる。Ｑ値の低下は
挿入による損失の増加を意味する。さらに内部導体の電
気抵抗の増加は使用中の発熱をもたらす。外部との接点
の一つである電源部は、大きな電流が流れるので、ノイ
ズフィルタとしてここに用いるには、できるだけ低抵抗
であることが望ましい。その上、ノイズ対策は電子回路
が複雑化するほど必要になってきており、出入力端子部
ばかりでなく、インターフェイス部位にもノイズフィル
タの設置が拡大しつつある。
の品質指標のいわゆるＱ値を低下させる。Ｑ値の低下は
挿入による損失の増加を意味する。さらに内部導体の電
気抵抗の増加は使用中の発熱をもたらす。外部との接点
の一つである電源部は、大きな電流が流れるので、ノイ
ズフィルタとしてここに用いるには、できるだけ低抵抗
であることが望ましい。その上、ノイズ対策は電子回路
が複雑化するほど必要になってきており、出入力端子部
ばかりでなく、インターフェイス部位にもノイズフィル
タの設置が拡大しつつある。
【００１３】ことに小型の携帯型電子機器などでは、安
定したグランドの確保が困難なため、コンデンサ型の並
列実装ノイズフィルタよりも、インダクタ型の直列実装
ノイズフィルタが多用される傾向にある。そうなると大
電流を扱う電源回路での発熱を低減するための低抵抗化
が重要となり、導体の抵抗値をできるだけ低くする必要
性が増してきている。
定したグランドの確保が困難なため、コンデンサ型の並
列実装ノイズフィルタよりも、インダクタ型の直列実装
ノイズフィルタが多用される傾向にある。そうなると大
電流を扱う電源回路での発熱を低減するための低抵抗化
が重要となり、導体の抵抗値をできるだけ低くする必要
性が増してきている。
【００１４】これらの点から、チップ内部の導体として
は、電気抵抗の低いＰｄを減らしたＡｇ、できればＡｇ
そのものの単一体が望ましい。しかし、融点の低いＡｇ
を適用するには、焼結時の溶融や拡散による内部導体消
失を防止するため、900℃を下回る温度で焼成しなけれ
ばならない。
は、電気抵抗の低いＰｄを減らしたＡｇ、できればＡｇ
そのものの単一体が望ましい。しかし、融点の低いＡｇ
を適用するには、焼結時の溶融や拡散による内部導体消
失を防止するため、900℃を下回る温度で焼成しなけれ
ばならない。
【００１５】フェライトの焼結温度を低温化する方法に
は、組成の変更、添加物の選定、粉体粒子の微細化など
が挙げられる。通常、フェライト中のＣｕ、すなわち原
料中のＣｕＯの量を増せば焼結温度は低下でき、前述の
ように高周波帯域に用いられるＣｕＮｉＺｎフェライト
もある。しかし、通常のＮｉＣｕＺｎフェライトの焼成
温度は1000〜1100℃であり、900℃を下回る温度では、
緻密なフェライトが得られない。
は、組成の変更、添加物の選定、粉体粒子の微細化など
が挙げられる。通常、フェライト中のＣｕ、すなわち原
料中のＣｕＯの量を増せば焼結温度は低下でき、前述の
ように高周波帯域に用いられるＣｕＮｉＺｎフェライト
もある。しかし、通常のＮｉＣｕＺｎフェライトの焼成
温度は1000〜1100℃であり、900℃を下回る温度では、
緻密なフェライトが得られない。
【００１６】そこでさらにＣｕＯ量を増すと、Ｃｕの離
脱を引き起こし、磁気特性を損なったり、電極形成の際
のメッキ耐性を損なったりするので、焼結温度低下だけ
の目的による組成変更には限界がある。
脱を引き起こし、磁気特性を損なったり、電極形成の際
のメッキ耐性を損なったりするので、焼結温度低下だけ
の目的による組成変更には限界がある。
【００１７】また、低融点のガラス原料を少量添加し、
焼結温度の低温化をはかる方法があるが、用いるガラス
原料によってはＡｇと反応して内部導体を収縮あるいは
拡散させ、積層チップインダクタとしての所要性能を損
なわせるおそれがある。
焼結温度の低温化をはかる方法があるが、用いるガラス
原料によってはＡｇと反応して内部導体を収縮あるいは
拡散させ、積層チップインダクタとしての所要性能を損
なわせるおそれがある。
【００１８】粉体粒子の微細化は、粒子が細かいほど低
温で焼結が進行しやすくなるので、仮焼後の原料の粉砕
を十分におこなえばよい。しかし細かくしすぎると粉体
の比表面積が増大してバインダーの効果が減退するの
で、それの多量添加が必要になり、表面の均質性にすぐ
れたグリーンシートが得られなくなるため、これにも限
度がある。
温で焼結が進行しやすくなるので、仮焼後の原料の粉砕
を十分におこなえばよい。しかし細かくしすぎると粉体
の比表面積が増大してバインダーの効果が減退するの
で、それの多量添加が必要になり、表面の均質性にすぐ
れたグリーンシートが得られなくなるため、これにも限
度がある。
【００１９】フェライトの特性を損なうことなく焼結温
度を低下させ、内部導体にＡｇを用いて許容電流値を大
きくした、積層チップインダクタの発明が特公平7-8714
9号公報に提示されている。この発明は主成分のＮｉＣ
ｕＺｎフェライトに、Ｂｉ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5または珪酸鉛ガ
ラスのうちの少なくとも一種を少量添加することによ
り、1150℃を要した焼成温度を900℃に低下させ、内部
導体をＡｇ-Ｐｄ合金からＡｇに変えて、通電時の発熱
から規制される許容電流値を、230mmＡから394〜415mm
Ａに増加させることができたとしている。しかしながら
この場合、Ａｇを内部導体に用いた素子としては、必ず
しも十分な許容電流が得られているとは言い難い。
度を低下させ、内部導体にＡｇを用いて許容電流値を大
きくした、積層チップインダクタの発明が特公平7-8714
9号公報に提示されている。この発明は主成分のＮｉＣ
ｕＺｎフェライトに、Ｂｉ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5または珪酸鉛ガ
ラスのうちの少なくとも一種を少量添加することによ
り、1150℃を要した焼成温度を900℃に低下させ、内部
導体をＡｇ-Ｐｄ合金からＡｇに変えて、通電時の発熱
から規制される許容電流値を、230mmＡから394〜415mm
Ａに増加させることができたとしている。しかしながら
この場合、Ａｇを内部導体に用いた素子としては、必ず
しも十分な許容電流が得られているとは言い難い。
【００２０】以上のように、内部抵抗が低い、あるいは
大電流に適用する積層チップインダクタにおいては、内
部導体にはＡｇの単一体を用いることが望ましい。しか
しながら、拡散や反応などによりＡｇ導体が細くなった
り消失したりしない範囲の温度で焼成して、周波数のよ
り高い領域において十分高い透磁率の得られるフェライ
ト、そして、そのようなフェライトを用いた積層チップ
インダクタに関しては、現状ではまだ十分すぐれた性能
のものが得られていない。
大電流に適用する積層チップインダクタにおいては、内
部導体にはＡｇの単一体を用いることが望ましい。しか
しながら、拡散や反応などによりＡｇ導体が細くなった
り消失したりしない範囲の温度で焼成して、周波数のよ
り高い領域において十分高い透磁率の得られるフェライ
ト、そして、そのようなフェライトを用いた積層チップ
インダクタに関しては、現状ではまだ十分すぐれた性能
のものが得られていない。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低温での焼
結にて高周波域において十分高い透磁率が得られる酸化
物磁性材料、およびその製造方法を提供するものであっ
て、Ａｇの拡散が抑制される低温で焼成することによ
り、内部抵抗が低く、あるいは大電流仕様に適応できる
高性能のチップインダクタを得ることを目的とする。
結にて高周波域において十分高い透磁率が得られる酸化
物磁性材料、およびその製造方法を提供するものであっ
て、Ａｇの拡散が抑制される低温で焼成することによ
り、内部抵抗が低く、あるいは大電流仕様に適応できる
高性能のチップインダクタを得ることを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】積層チップインダクタの
内部導体は、ペースト状の素材の形でフェライトのグリ
ーンシート上に印刷され、乾燥後シートを積層圧着成形
して一体化焼成される際に、フェライトとともにその焼
結がおこなわれる。
内部導体は、ペースト状の素材の形でフェライトのグリ
ーンシート上に印刷され、乾燥後シートを積層圧着成形
して一体化焼成される際に、フェライトとともにその焼
結がおこなわれる。
【００２３】この内部導体にＡｇを単一体として用いる
ため、まずＡｇペーストの所要焼成温度を調査した結
果、グリーンシート上のＡｇ素材の焼結が十分進行し、
導体の抵抗値が最小となる焼成温度は830〜900℃である
ことが確認された。この温度範囲より高くなると、Ａｇ
導体は拡散や反応を起こしやすくなって、断面積が減少
したり他元素が侵入したりするおそれがあり、低くなる
と焼結不十分になって、いずれもインダクタ内部導体と
しての電気抵抗値を増加させる。
ため、まずＡｇペーストの所要焼成温度を調査した結
果、グリーンシート上のＡｇ素材の焼結が十分進行し、
導体の抵抗値が最小となる焼成温度は830〜900℃である
ことが確認された。この温度範囲より高くなると、Ａｇ
導体は拡散や反応を起こしやすくなって、断面積が減少
したり他元素が侵入したりするおそれがあり、低くなる
と焼結不十分になって、いずれもインダクタ内部導体と
しての電気抵抗値を増加させる。
【００２４】フェライトの素材としては、このＡｇ導体
の最適焼結温度範囲にて十分緻密に焼結がおこなわれ、
高透磁率が得られるものが必要である。そこで、焼成後
のフェライトの特性の目標値を、焼結密度ρが5.0g/cm3
以上であること、および100MHzおける透磁率が50以上で
あることとし、その焼結温度がＡｇ導体焼結に適した温
度範囲にまで低下できるような、主成分と副成分との組
み合わせの組成範囲を調査した。
の最適焼結温度範囲にて十分緻密に焼結がおこなわれ、
高透磁率が得られるものが必要である。そこで、焼成後
のフェライトの特性の目標値を、焼結密度ρが5.0g/cm3
以上であること、および100MHzおける透磁率が50以上で
あることとし、その焼結温度がＡｇ導体焼結に適した温
度範囲にまで低下できるような、主成分と副成分との組
み合わせの組成範囲を調査した。
【００２５】フェライトの主成分の原料としては、Ｆｅ
2Ｏ3の他に焼結温度を低くできるＣｕＯ、共振点をシフ
トして高周波帯域の特性を向上させるＮｉＯ、そして透
磁率を高めるためのＺｎＯを用い、それぞれの配合比率
を検討した。その結果、高周波特性を維持し焼結温度を
低下させる配合範囲を明らかにすることができた。
2Ｏ3の他に焼結温度を低くできるＣｕＯ、共振点をシフ
トして高周波帯域の特性を向上させるＮｉＯ、そして透
磁率を高めるためのＺｎＯを用い、それぞれの配合比率
を検討した。その結果、高周波特性を維持し焼結温度を
低下させる配合範囲を明らかにすることができた。
【００２６】さらに焼結の促進、透磁率の向上、等の助
剤として効果のある副成分を検討した。Ｂｉ2Ｏ3は焼結
温度を低下させる助剤として知られている。これは、Ｂ
ｉ2Ｏ3がＡｇ導体の焼結する温度範囲で液相になり、主
成分の粒子間に存在して焼結を促進することなどの効果
により、低温の十分な焼結を可能にするためと思われ
る。
剤として効果のある副成分を検討した。Ｂｉ2Ｏ3は焼結
温度を低下させる助剤として知られている。これは、Ｂ
ｉ2Ｏ3がＡｇ導体の焼結する温度範囲で液相になり、主
成分の粒子間に存在して焼結を促進することなどの効果
により、低温の十分な焼結を可能にするためと思われ
る。
【００２７】しかし、Ｂｉ2Ｏ3の添加量を増していく
と、焼結温度は低下できても、Ａｇ導体とフェライトと
の界面に流失と考えられる空隙の生じることがあり、導
体断面積の減少が発生する。これに対し、ＳｉＯ2およ
びＳｎＯ2を同時に添加すると、このようなＡｇ導体の
断面積減少は阻止でき、さらに焼結温度低下効果もある
ことが見出された。Ｂｉ2Ｏ3は、Ａｇと反応してその融
点を低下させるおそれがあるが、ＳｉＯ2やＳｎＯ2はこ
の反応を抑止し、その上、Ｂｉ2Ｏ3との共晶混合物を作
ってその融点を低下させ、焼結を促進するのではないか
と思われた。
と、焼結温度は低下できても、Ａｇ導体とフェライトと
の界面に流失と考えられる空隙の生じることがあり、導
体断面積の減少が発生する。これに対し、ＳｉＯ2およ
びＳｎＯ2を同時に添加すると、このようなＡｇ導体の
断面積減少は阻止でき、さらに焼結温度低下効果もある
ことが見出された。Ｂｉ2Ｏ3は、Ａｇと反応してその融
点を低下させるおそれがあるが、ＳｉＯ2やＳｎＯ2はこ
の反応を抑止し、その上、Ｂｉ2Ｏ3との共晶混合物を作
ってその融点を低下させ、焼結を促進するのではないか
と思われた。
【００２８】種々の副成分を検討する中で、Ｃｏ3Ｏ4を
加えると、周波数が高くなっても透磁率が低下しにくい
ことも見出された。このＣｏの添加によって得られる効
果は、その理由は明らかではないが、磁壁共鳴周波数を
高くしているのではないかと思われる。
加えると、周波数が高くなっても透磁率が低下しにくい
ことも見出された。このＣｏの添加によって得られる効
果は、その理由は明らかではないが、磁壁共鳴周波数を
高くしているのではないかと思われる。
【００２９】内部導体断面積の減少には、上記のような
流失の他にフェライト中へＡｇの拡散によると考えられ
る、消失も生じていることがわかった。このような断面
減少に対し、Ｒｈ2Ｏ3とＡｇ2Ｏとの添加が効果的であ
った。すなわち、副成分としてさらにＲｈ2Ｏ3とＡｇ2
Ｏと用いればＡｇの内部導体断面積減少を抑止できるの
である。ただし、このＲｈ2Ｏ3とＡｇ2Ｏとは、原料素
材の段階で混合し仮焼するとその効果は少なく、最終形
状に成形する直前の仮焼粉とバインダーを混合する時点
にて添加する必要がある。
流失の他にフェライト中へＡｇの拡散によると考えられ
る、消失も生じていることがわかった。このような断面
減少に対し、Ｒｈ2Ｏ3とＡｇ2Ｏとの添加が効果的であ
った。すなわち、副成分としてさらにＲｈ2Ｏ3とＡｇ2
Ｏと用いればＡｇの内部導体断面積減少を抑止できるの
である。ただし、このＲｈ2Ｏ3とＡｇ2Ｏとは、原料素
材の段階で混合し仮焼するとその効果は少なく、最終形
状に成形する直前の仮焼粉とバインダーを混合する時点
にて添加する必要がある。
【００３０】Ｒｈ2Ｏ3とＡｇ2Ｏとの添加の効果は次の
ように考えられる。すなわち、Ａｇの消失をもたらす拡
散は、粒界を通じての拡散が先行する。そこで、結晶構
造が定まった仮焼合成後のフェライト粉末にＲｈ2Ｏ3と
Ａｇ2Ｏとを混合すれば、焼結時の粒界にこれらが偏析
しやすくなる。高温においては、Ａｇ2Ｏは分解してＡ
ｇとなるので、粒界のＡｇ濃度が相対的に高くなり拡散
が抑制される。また、Ｒｈ2Ｏ3は同じく高温でＲｈを遊
離して、これがＡｇと接し高融点化するので、やはり拡
散を抑止する。しかし、他の原料と同様に初めから混合
し仮焼すると、焼結粒内に入り込んでしまい、その効果
が十分現れない。
ように考えられる。すなわち、Ａｇの消失をもたらす拡
散は、粒界を通じての拡散が先行する。そこで、結晶構
造が定まった仮焼合成後のフェライト粉末にＲｈ2Ｏ3と
Ａｇ2Ｏとを混合すれば、焼結時の粒界にこれらが偏析
しやすくなる。高温においては、Ａｇ2Ｏは分解してＡ
ｇとなるので、粒界のＡｇ濃度が相対的に高くなり拡散
が抑制される。また、Ｒｈ2Ｏ3は同じく高温でＲｈを遊
離して、これがＡｇと接し高融点化するので、やはり拡
散を抑止する。しかし、他の原料と同様に初めから混合
し仮焼すると、焼結粒内に入り込んでしまい、その効果
が十分現れない。
【００３１】以上のように、主成分および添加すべき副
成分等を検討した結果、低い温度にて焼成可能で、Ａｇ
を内部導体とするのに適合した、ほぼ目的とするフェラ
イトの得られることがわかった。そこで、当初の目標、
すなわち 100 MHzにおける透磁率が50以上であって、焼
結密度ρが5.0g/cm3以上であるフェライトを得るため
に、さらに各組成の範囲限界をより明確にして、本発明
を完成させた。このようなフェライトのグリーンシート
を用いることにより、高周波用として使用でき、内部抵
抗が低く、大電流用途にも適した、高性能の積層チップ
インダクタの製造が可能になった。本発明の要旨とする
ところは、以下のとおりである。
成分等を検討した結果、低い温度にて焼成可能で、Ａｇ
を内部導体とするのに適合した、ほぼ目的とするフェラ
イトの得られることがわかった。そこで、当初の目標、
すなわち 100 MHzにおける透磁率が50以上であって、焼
結密度ρが5.0g/cm3以上であるフェライトを得るため
に、さらに各組成の範囲限界をより明確にして、本発明
を完成させた。このようなフェライトのグリーンシート
を用いることにより、高周波用として使用でき、内部抵
抗が低く、大電流用途にも適した、高性能の積層チップ
インダクタの製造が可能になった。本発明の要旨とする
ところは、以下のとおりである。
【００３２】(1) Ｆｅ2Ｏ3：43.0〜49.9モル％、Ｃｕ
Ｏ：5.0〜12.0モル％、ＮｉＯ：8.0〜38.5モル％および
ＺｎＯ：上記３成分の残部である主成分と、主成分100
質量部に対してＢｉ2Ｏ3：0.5〜2.0質量部、ＳｉＯ2：
0.1〜1.0質量部、ＳｎＯ2：0.1〜1.0質量部、Ｃｏ
3Ｏ4：0.05〜0.6質量部、Ａｇ2Ｏ：0.01〜0.07質量部お
よびＲｈ2Ｏ3：0.2〜1.5質量部の副成分とからなること
を特徴とする酸化物磁性材料。
Ｏ：5.0〜12.0モル％、ＮｉＯ：8.0〜38.5モル％および
ＺｎＯ：上記３成分の残部である主成分と、主成分100
質量部に対してＢｉ2Ｏ3：0.5〜2.0質量部、ＳｉＯ2：
0.1〜1.0質量部、ＳｎＯ2：0.1〜1.0質量部、Ｃｏ
3Ｏ4：0.05〜0.6質量部、Ａｇ2Ｏ：0.01〜0.07質量部お
よびＲｈ2Ｏ3：0.2〜1.5質量部の副成分とからなること
を特徴とする酸化物磁性材料。
【００３３】(2) Ｆｅ2Ｏ3、ＣｕＯ、ＮｉＯおよびＺｎ
Ｏからなる主成分と、Ｂｉ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2およ
びＣｏ3Ｏ4からなる副成分とを混合して仮焼し、粉砕整
粒後、これにＡｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3の粉末、バインダ
ーなどを加え混練して所要形状に成形後、830〜900℃に
て1〜5時間焼成することを特徴とする、上記(1)の酸化
物磁性材料の製造方法。
Ｏからなる主成分と、Ｂｉ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2およ
びＣｏ3Ｏ4からなる副成分とを混合して仮焼し、粉砕整
粒後、これにＡｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3の粉末、バインダ
ーなどを加え混練して所要形状に成形後、830〜900℃に
て1〜5時間焼成することを特徴とする、上記(1)の酸化
物磁性材料の製造方法。
【００３４】(3) Ａｇの内部導体と、上記(1)に記載の
酸化物磁性材料とからなることを特徴とする積層チップ
インダクタ。
酸化物磁性材料とからなることを特徴とする積層チップ
インダクタ。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明において、フェライトの組
成を前述のように限定するのは、以下の理由による。
成を前述のように限定するのは、以下の理由による。
【００３６】Ｆｅ2Ｏ3は、フェライトの基幹成分であ
り、そのフェライトの主成分をＸ−Ｆｅ2Ｏ4（ＸはＣ
ｕ、Ｎｉ、Ｚｎ等）として示される逆スピネル構造の固
溶体とすれば、そのうちの43.0〜49.9モル％を構成して
いなければならない。43.0モル％未満の場合、十分な透
磁率が得られず、積層チップインダクタに組み込んだと
きのインピーダンスが不足する。他方、49.9モル％を超
えて存在すると、十分な焼結密度が得られず、積層チッ
プインダクタの機械的強度が不足し、その上長期使用に
よる性能劣化の耐性、すなわち耐候性劣化をもたらすお
それがある。
り、そのフェライトの主成分をＸ−Ｆｅ2Ｏ4（ＸはＣ
ｕ、Ｎｉ、Ｚｎ等）として示される逆スピネル構造の固
溶体とすれば、そのうちの43.0〜49.9モル％を構成して
いなければならない。43.0モル％未満の場合、十分な透
磁率が得られず、積層チップインダクタに組み込んだと
きのインピーダンスが不足する。他方、49.9モル％を超
えて存在すると、十分な焼結密度が得られず、積層チッ
プインダクタの機械的強度が不足し、その上長期使用に
よる性能劣化の耐性、すなわち耐候性劣化をもたらすお
それがある。
【００３７】ＣｕＯはフェライトの主成分のうちの、5.
0〜12.0モル％を構成していることとする。これは、Ｃ
ｕＯは焼結温度の低温化に大きく寄与しており、5.0モ
ル％を下回ると、本発明の目的とする低温度域で焼成を
おこなう場合に焼結密度が不十分になり、機械的強度の
不足に加えて耐候性が劣る原因となるからである。ま
た、12.0モル％を超えると焼成時、表面にガラスとの混
合相が形成されて保持台に溶着しやすくなり、生産性が
低下する。
0〜12.0モル％を構成していることとする。これは、Ｃ
ｕＯは焼結温度の低温化に大きく寄与しており、5.0モ
ル％を下回ると、本発明の目的とする低温度域で焼成を
おこなう場合に焼結密度が不十分になり、機械的強度の
不足に加えて耐候性が劣る原因となるからである。ま
た、12.0モル％を超えると焼成時、表面にガラスとの混
合相が形成されて保持台に溶着しやすくなり、生産性が
低下する。
【００３８】ＮｉＯはフェライトの高周波域における透
磁率を確保するために含有させる。その量は8.0モル％
未満でも、また逆に多すぎて38.5モル％を超える場合で
も、高周波域での透磁率が低下してくるので、フェライ
トの主成分中の含有量は8.0〜38.5モル％に限定する。
磁率を確保するために含有させる。その量は8.0モル％
未満でも、また逆に多すぎて38.5モル％を超える場合で
も、高周波域での透磁率が低下してくるので、フェライ
トの主成分中の含有量は8.0〜38.5モル％に限定する。
【００３９】ＺｎＯはフェライトの透磁率向上のために
重要な元素であり、フェライトの主成分の、上記Ｆｅ2
Ｏ3、ＣｕＯおよびＮｉＯを除いた残りの部分を構成す
るものとする。ただし、その含有比率が6.0モル％を下
回ると、得られたフェライトの磁気特性不十分や焼結密
度不足等の問題を生じ、逆に38.0モル％を超えても磁気
特性が悪くなるので、望ましいのは6.0〜38.0モル％の
範囲とすることである。
重要な元素であり、フェライトの主成分の、上記Ｆｅ2
Ｏ3、ＣｕＯおよびＮｉＯを除いた残りの部分を構成す
るものとする。ただし、その含有比率が6.0モル％を下
回ると、得られたフェライトの磁気特性不十分や焼結密
度不足等の問題を生じ、逆に38.0モル％を超えても磁気
特性が悪くなるので、望ましいのは6.0〜38.0モル％の
範囲とすることである。
【００４０】上記のフェライトの主成分にＢｉ2Ｏ3、Ｓ
ｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｃｏ3Ｏ4、Ａｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3か
らなる組成の副成分を含有させる。副成分の各成分の所
要量とその作用は以下のとおりである。この場合、フェ
ライトの主成分を100質量部としたときの、それぞれの
成分の量を質量部で示す。
ｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｃｏ3Ｏ4、Ａｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3か
らなる組成の副成分を含有させる。副成分の各成分の所
要量とその作用は以下のとおりである。この場合、フェ
ライトの主成分を100質量部としたときの、それぞれの
成分の量を質量部で示す。
【００４１】Ｂｉ2Ｏ3は、フェライトの低温での焼結を
促進させる効果がある。Ｂｉ2Ｏ3の量が0.5質量部未満
の場合、目標とする温度では焼結が不十分となり、得ら
れたフェライトは十分な透磁率が得られない。一方、2.
0質量部を超える場合は焼成の際にＡｇ内部導体の断面
積減少が顕著になり、内部抵抗を大きくさせるおそれが
ある。そこで、Ｂｉ2Ｏ3の量は0.5〜2.0質量部とする。
促進させる効果がある。Ｂｉ2Ｏ3の量が0.5質量部未満
の場合、目標とする温度では焼結が不十分となり、得ら
れたフェライトは十分な透磁率が得られない。一方、2.
0質量部を超える場合は焼成の際にＡｇ内部導体の断面
積減少が顕著になり、内部抵抗を大きくさせるおそれが
ある。そこで、Ｂｉ2Ｏ3の量は0.5〜2.0質量部とする。
【００４２】ＳｉＯ2は、Ｂｉ2Ｏ3と同様にフェライト
の低温での焼結を促進させる効果があり、とくにＢｉ2
Ｏ3の存在する場合の添加で、より低い温度にて緻密な
焼結体を形成させることができる。その含有量は0.1質
量部未満では、添加の効果は現れず、1.0質量部を超え
ると焼結後表面に溶着層を生じ炉床などと癒着して生産
性を阻害するので、0.1〜1.0質量部とするのがよい。
の低温での焼結を促進させる効果があり、とくにＢｉ2
Ｏ3の存在する場合の添加で、より低い温度にて緻密な
焼結体を形成させることができる。その含有量は0.1質
量部未満では、添加の効果は現れず、1.0質量部を超え
ると焼結後表面に溶着層を生じ炉床などと癒着して生産
性を阻害するので、0.1〜1.0質量部とするのがよい。
【００４３】ＳｎＯ2は、ＳｉＯ2と同様Ｂｉ2Ｏ3が含有
されている場合に添加することにより、フェライトの低
温での焼結を促進させる効果がある。しかし0.1質量部
以下の含有では、その効果は小さく、1.0質量部を超え
る含有はフェライトの透磁率を低下させる。したがって
ＳｎＯ2の含有量を0.1〜1.0質量部とする。
されている場合に添加することにより、フェライトの低
温での焼結を促進させる効果がある。しかし0.1質量部
以下の含有では、その効果は小さく、1.0質量部を超え
る含有はフェライトの透磁率を低下させる。したがって
ＳｎＯ2の含有量を0.1〜1.0質量部とする。
【００４４】Ｃｏ3Ｏ4は、主成分中にＮｉＯが存在する
場合に添加すると、透磁率の低下する周波数域を高周波
側に拡大する効果がある。ただし、その含有量は0.05質
量部未満の場合には効果がない。しかし0.6質量部を超
えて含有させようとすると、焼結密度が低下してしま
う。したがってＣｏ3Ｏ4の含有量は、0.05〜0.60質量部
とする。
場合に添加すると、透磁率の低下する周波数域を高周波
側に拡大する効果がある。ただし、その含有量は0.05質
量部未満の場合には効果がない。しかし0.6質量部を超
えて含有させようとすると、焼結密度が低下してしま
う。したがってＣｏ3Ｏ4の含有量は、0.05〜0.60質量部
とする。
【００４５】Ａｇ2Ｏは、焼成時の拡散によると考えら
れるＡｇ導体の断面積減少を防止するために、0.01〜0.
07質量部含有させる。これは、0.01質量部未満ではその
効果は十分でなく、0.07質量部を超える含有では焼成の
際にひび割れを生じることがあるからである。
れるＡｇ導体の断面積減少を防止するために、0.01〜0.
07質量部含有させる。これは、0.01質量部未満ではその
効果は十分でなく、0.07質量部を超える含有では焼成の
際にひび割れを生じることがあるからである。
【００４６】Ｒｈ2Ｏ3の含有は、拡散によるＡｇ導体の
断面積減少を防止する効果がある。とくにＡｇ2Ｏと共
に含有させるとその効果が大きい。このような効果は、
0.2質量部未満では十分発揮されないが、1.5質量部を超
えて含有させると、焼結時フェライトに亀裂を発生する
おそれがある。したがってＲｈ2Ｏ3の含有量は、0.2〜
1.5質量部とする。
断面積減少を防止する効果がある。とくにＡｇ2Ｏと共
に含有させるとその効果が大きい。このような効果は、
0.2質量部未満では十分発揮されないが、1.5質量部を超
えて含有させると、焼結時フェライトに亀裂を発生する
おそれがある。したがってＲｈ2Ｏ3の含有量は、0.2〜
1.5質量部とする。
【００４７】これらの組成の他、フェライトの特性に大
きく影響しない限りにおいて、多少の不可避的不純物の
混在は許容できる。
きく影響しない限りにおいて、多少の不可避的不純物の
混在は許容できる。
【００４８】上記組成の酸化物磁性材料の製造方法は、
チップインダクタの製造を例にとって説明すれば次のと
おりである。まず、主成分と、Ａｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3
を除く副成分とを混合して700〜1000℃程度の温度にて
仮焼し、仮焼粉を粉砕して整粒する。この整粒粉にＡｇ
2ＯおよびＲｈ2Ｏ3を添加し、バインダーを加えて十分
混練し、ドクターブレード法などにより、グリーンシー
トに成形する。このＡｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3を、仮焼後
最終形状に焼成するグリーンシート作製時に添加するの
は、主成分と共に混練し仮焼をおこなうと、Ａｇ電極の
拡散防止の効果が十分得られないからである。
チップインダクタの製造を例にとって説明すれば次のと
おりである。まず、主成分と、Ａｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3
を除く副成分とを混合して700〜1000℃程度の温度にて
仮焼し、仮焼粉を粉砕して整粒する。この整粒粉にＡｇ
2ＯおよびＲｈ2Ｏ3を添加し、バインダーを加えて十分
混練し、ドクターブレード法などにより、グリーンシー
トに成形する。このＡｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3を、仮焼後
最終形状に焼成するグリーンシート作製時に添加するの
は、主成分と共に混練し仮焼をおこなうと、Ａｇ電極の
拡散防止の効果が十分得られないからである。
【００４９】グリーンシート上に導電体ペーストを印刷
し、シートを積層して所定形状に切断後、830〜900℃に
て1.0〜5.0時間焼成する。焼成温度は830℃を下回る
と、焼結不十分で磁気特性および機械的強度とも劣った
ものになり、900℃を超えると、内部導体が細くなった
り消失したりして、良好なチップインダクタが得られな
くなる。焼成時間は、1.0時間未満では焼結が不十分と
なる一方、必要以上に加熱を続けても性能の向上はほと
んど認められず、加熱の時間およびエネルギーの無駄に
なるので、長くても5.0時間までとする。焼成後、内部
導体と接続する導体部分に入出力用端部電極を取り付
け、チップインダクタとする。
し、シートを積層して所定形状に切断後、830〜900℃に
て1.0〜5.0時間焼成する。焼成温度は830℃を下回る
と、焼結不十分で磁気特性および機械的強度とも劣った
ものになり、900℃を超えると、内部導体が細くなった
り消失したりして、良好なチップインダクタが得られな
くなる。焼成時間は、1.0時間未満では焼結が不十分と
なる一方、必要以上に加熱を続けても性能の向上はほと
んど認められず、加熱の時間およびエネルギーの無駄に
なるので、長くても5.0時間までとする。焼成後、内部
導体と接続する導体部分に入出力用端部電極を取り付
け、チップインダクタとする。
【００５０】
【実施例】表１に示す調合組成比とした原料を、各々合
計量にて250gとなるようにＡｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3を除
いて秤量し、1Ｌの純水とともにジルコニア製粉砕用ボ
ールを使用した２Ｌのボールミルにて24時間混合後、原
料粉を分別乾燥し、ジルコニア製るつぼに移して750℃
の仮焼合成をおこなった。仮焼後、Ｘ線回折により所要
の化合物が得られていることを確認した。
計量にて250gとなるようにＡｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3を除
いて秤量し、1Ｌの純水とともにジルコニア製粉砕用ボ
ールを使用した２Ｌのボールミルにて24時間混合後、原
料粉を分別乾燥し、ジルコニア製るつぼに移して750℃
の仮焼合成をおこなった。仮焼後、Ｘ線回折により所要
の化合物が得られていることを確認した。
【００５１】この仮焼合成粉にＡｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3
を所定量添加して、上記同様ボールミルにて粉砕し、乾
燥後メッシュふるいにて分別して、仮焼合成粉の粒子径
が0.8〜1.0μmとなるように整粒した。これに10質量％
のＰＶＡ溶液を添加して、ライカイ機にて造粒し、造粒
粉を金型にてプレスし成形した後、大気中にて850℃、
2.0時間の焼成をおこない、外径16mm、内径8mm、厚さ3m
mのトロイダル形の焼結試験片を作製した。
を所定量添加して、上記同様ボールミルにて粉砕し、乾
燥後メッシュふるいにて分別して、仮焼合成粉の粒子径
が0.8〜1.0μmとなるように整粒した。これに10質量％
のＰＶＡ溶液を添加して、ライカイ機にて造粒し、造粒
粉を金型にてプレスし成形した後、大気中にて850℃、
2.0時間の焼成をおこない、外径16mm、内径8mm、厚さ3m
mのトロイダル形の焼結試験片を作製した。
【００５２】この試験片の密度は液中秤量法により測定
し、透磁率は日本ヒューレットパッカード社製のインピ
ーダンス測定装置（HP4291A）および透磁率測定装置（H
P16454A）を用いて、100MHzにおける値を求めた。
し、透磁率は日本ヒューレットパッカード社製のインピ
ーダンス測定装置（HP4291A）および透磁率測定装置（H
P16454A）を用いて、100MHzにおける値を求めた。
【００５３】
【表１】
【００５４】10質量％のＰＶＡ溶液を添加して混練した
ものから、ドクターブレード法にて厚さ70μmのグリー
ンシートを作製し、シート表面に、内部導体となるＡｇ
単一組成のペーストのパターンをスクリーン印刷した。
ペーストのパターンは５種類で、これらのシート５枚
と、その上下に導体を印刷していない被覆用のシートを
積層することにより、模式的に図１に示す内部導体構造
となる積層チップを形成させる。この場合のチップは21
25サイズ（長さ2.0mm、幅1.25mm、厚さ0.5mm）で、ペー
ストの印刷線幅は150μm、厚さは20μm、積層シートの
導体間接続はスルーホールを用い、そこに導電ペースト
を充填した。
ものから、ドクターブレード法にて厚さ70μmのグリー
ンシートを作製し、シート表面に、内部導体となるＡｇ
単一組成のペーストのパターンをスクリーン印刷した。
ペーストのパターンは５種類で、これらのシート５枚
と、その上下に導体を印刷していない被覆用のシートを
積層することにより、模式的に図１に示す内部導体構造
となる積層チップを形成させる。この場合のチップは21
25サイズ（長さ2.0mm、幅1.25mm、厚さ0.5mm）で、ペー
ストの印刷線幅は150μm、厚さは20μm、積層シートの
導体間接続はスルーホールを用い、そこに導電ペースト
を充填した。
【００５５】シートを積層圧着後上記チップサイズに切
断し、大気中にて850℃、2.0時間の焼成をおこなった。
断し、大気中にて850℃、2.0時間の焼成をおこなった。
【００５６】焼成後のチップを樹脂に埋め込み、断面が
観察できるよう切削研磨し、走査型電子顕微鏡にて観察
し内部導体の状態を調査した。
観察できるよう切削研磨し、走査型電子顕微鏡にて観察
し内部導体の状態を調査した。
【００５７】密度、透磁率、内部導体Ａｇの減少あるい
はフェライトの状況等の調査結果を併せて表１に示す。
この表１の結果からわかるように、主成分の組成および
副成分の組成が本発明で定める範囲内にあるとき、密度
が高く100MHzにおける透磁率が高いフェライトが得られ
ており、当初の目標とした焼結密度ρが5.0g/cm3以上
で、100 MHzにおける透磁率が50以上であるフェライト
になっている。
はフェライトの状況等の調査結果を併せて表１に示す。
この表１の結果からわかるように、主成分の組成および
副成分の組成が本発明で定める範囲内にあるとき、密度
が高く100MHzにおける透磁率が高いフェライトが得られ
ており、当初の目標とした焼結密度ρが5.0g/cm3以上
で、100 MHzにおける透磁率が50以上であるフェライト
になっている。
【００５８】このようにして作製した試料番号3の、透
磁率が60であるフェライトの積層チップにより、その両
端に入出力電極を取り付け、インピーダンスとインダク
タンスを測定した。用いた計測器はヒューレットパッカ
ード社製インピーダンス測定装置（HP4291A型）であ
る。また許容電流値を、表面温度の上昇幅が＋3℃以内
とし、種々電流を変えて求めた。これらの結果は次のと
おりである。 インピーダンス｜Ｚ｜：800 Ω（100MHz） インダクタンス Ｌｓ ：400 nH（100MHz） 最大許容電流 Ｉｐ ：3.0 A 以上のように、本発明による積層チップインダクタは、
インピ−ダンス、インダクタンスとも高い値を示してお
り、許容電流値も十分大きい。
磁率が60であるフェライトの積層チップにより、その両
端に入出力電極を取り付け、インピーダンスとインダク
タンスを測定した。用いた計測器はヒューレットパッカ
ード社製インピーダンス測定装置（HP4291A型）であ
る。また許容電流値を、表面温度の上昇幅が＋3℃以内
とし、種々電流を変えて求めた。これらの結果は次のと
おりである。 インピーダンス｜Ｚ｜：800 Ω（100MHz） インダクタンス Ｌｓ ：400 nH（100MHz） 最大許容電流 Ｉｐ ：3.0 A 以上のように、本発明による積層チップインダクタは、
インピ−ダンス、インダクタンスとも高い値を示してお
り、許容電流値も十分大きい。
【００５９】
【発明の効果】本発明は、高周波領域にても十分に高い
透磁率を有し、従来のものよりも低温での焼成により焼
結が可能であり、かつＡｇの拡散による内部導体消失を
抑止できる酸化物磁性材料、すなわちソフトフェライト
を提供する。このフェライトによる積層チップインダク
タは、内部導体に電気抵抗の小さいＡｇを用いることが
できるので、とくに大電流仕様に最適であり、さらに高
周波特性にすぐれ、内部抵抗が低いことから、電子機器
の高性能化に効果的に活用できる。
透磁率を有し、従来のものよりも低温での焼成により焼
結が可能であり、かつＡｇの拡散による内部導体消失を
抑止できる酸化物磁性材料、すなわちソフトフェライト
を提供する。このフェライトによる積層チップインダク
タは、内部導体に電気抵抗の小さいＡｇを用いることが
できるので、とくに大電流仕様に最適であり、さらに高
周波特性にすぐれ、内部抵抗が低いことから、電子機器
の高性能化に効果的に活用できる。
【図１】積層チップインダクタの内部導体の構造を模式
的に例示した図である。
的に例示した図である。
１.フェライトの積層焼結体部分 ２．入出力用端部電極 ３.内部導体 ４.入出力電極と接続する導電部分 ５.内部導体間の接続用スルーホール
Claims (3)
- 【請求項１】Ｆｅ2Ｏ3：43.0〜49.9モル％、ＣｕＯ：5.
0〜12.0モル％、ＮｉＯ：8.0〜38.5モル％およびＺｎ
Ｏ：残部である主成分と、この主成分100質量部に対し
てＢｉ2Ｏ3：0.5〜2.0質量部、ＳｉＯ2：0.1〜1.0質量
部、ＳｎＯ2：0.1〜1.0質量部、Ｃｏ3Ｏ4：0.05〜0.6質
量部、Ａｇ2Ｏ：0.01〜0.07質量部およびＲｈ2Ｏ3：0.2
〜1.5質量部の副成分とからなることを特徴とする酸化
物磁性材料。 - 【請求項２】Ｆｅ2Ｏ3、ＣｕＯ、ＮｉＯおよびＺｎＯか
らなる主成分と、Ｂｉ2Ｏ3、ＳｉＯ 2、ＳｎＯ2およびＣ
ｏ3Ｏ4からなる副成分とを混合して仮焼し、粉砕整粒
後、これにＡｇ2ＯおよびＲｈ2Ｏ3の粉末ならびにバイ
ンダーなどを加え混練して所要形状に成形した後、830
〜900℃にて1〜5時間焼成することを特徴とする請求項
１に記載の酸化物磁性材料の製造方法。 - 【請求項３】Ａｇの内部導体と、請求項１に記載の酸化
物磁性材料とからなることを特徴とする積層チップイン
ダクタ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000272005A JP3407725B2 (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 酸化物磁性材料とその製造方法および積層チップインダクタ |
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| JP2000272005A JP3407725B2 (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 酸化物磁性材料とその製造方法および積層チップインダクタ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002083708A true JP2002083708A (ja) | 2002-03-22 |
| JP3407725B2 JP3407725B2 (ja) | 2003-05-19 |
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| JP2000272005A Expired - Fee Related JP3407725B2 (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 酸化物磁性材料とその製造方法および積層チップインダクタ |
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|---|---|
| JP (1) | JP3407725B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007214341A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Taiyo Yuden Co Ltd | 積層インダクタ |
| US8004383B2 (en) | 2007-09-14 | 2011-08-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer coil component and method for manufacturing the same |
| US8044758B2 (en) | 2008-01-08 | 2011-10-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Open magnetic circuit multilayer coil component and process for producing the open magnetic circuit multilayer coil component |
| US20150102254A1 (en) * | 2013-10-16 | 2015-04-16 | Tdk Corporation | Ferrite composition and electronic component |
| WO2022079820A1 (ja) * | 2020-10-14 | 2022-04-21 | 株式会社デラモーダ | ノイズフィルタ、フェライトコアの製造方法 |
-
2000
- 2000-09-07 JP JP2000272005A patent/JP3407725B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8004383B2 (en) | 2007-09-14 | 2011-08-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer coil component and method for manufacturing the same |
| USRE45645E1 (en) | 2007-09-14 | 2015-08-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer coil component and method for manufacturing the same |
| USRE46353E1 (en) | 2007-09-14 | 2017-03-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer coil component and method for manufacturing the same |
| US8044758B2 (en) | 2008-01-08 | 2011-10-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Open magnetic circuit multilayer coil component and process for producing the open magnetic circuit multilayer coil component |
| JP5626834B2 (ja) * | 2008-01-08 | 2014-11-19 | 株式会社村田製作所 | 開磁路型積層コイル部品の製造方法 |
| US20150102254A1 (en) * | 2013-10-16 | 2015-04-16 | Tdk Corporation | Ferrite composition and electronic component |
| US9536645B2 (en) * | 2013-10-16 | 2017-01-03 | Tdk Corporation | Ferrite composition and electronic component |
| KR101764422B1 (ko) | 2013-10-16 | 2017-08-02 | 티디케이가부시기가이샤 | 페라이트 조성물 및 전자 부품 |
| WO2022079820A1 (ja) * | 2020-10-14 | 2022-04-21 | 株式会社デラモーダ | ノイズフィルタ、フェライトコアの製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3407725B2 (ja) | 2003-05-19 |
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