JP2002198213A - 低温焼成高性能フェライト材料及びフェライト部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】添加物を使用することなく、積層チップ部品や
磁心等を高密度で温度特性の小さいものとするフェライ
ト材料を提供すること。 【解決手段】このため、本発明では、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ
−Ｚｎ−Ｍｇ系のフェライト材料において、原料段階に
おけるフェライト粉の硫黄成分の含有量がＳ換算で３０
０ｐｐｍ〜９００ｐｐｍかつ塩素成分の含有量がＣｌ換
算で１００ｐｐｍ以下であり、焼成後のフェライト焼結
体の硫黄成分の含有量がＳ換算で１００ｐｐｍ以下かつ
塩素成分の含有量がＣｌ換算で２５ｐｐｍ以下であるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は低温焼成が可能な高
性能フェライト材料及びこのフェライト材料を使用した
チップインダクタ、チップビース部品、複合積層部品、
フェライト磁心等のフェライト部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】チップインダクタやチップビース等の積
層チップ部品は、通常、磁性体ペーストと内部導体ペー
ストを厚膜技術により積層一体化した後、焼成し、外部
電極ペーストを用いて外部電極を形成した後、焼成する
ことにより製造される。

【０００３】この場合、磁性体層に用いられる磁性材料
としては、内部電極を構成するＡｇの融点以下の低温焼
結が可能なＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトが一般に用いら
れている。

【０００４】Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトや、Ｎｉ−Ｚ
ｎフェライトを用いる場合、その原料の１つである酸化
鉄を製造するに際し、塩化鉄における塩酸酸洗を出発原
料とし熱分解により得られるＦｅ₂ Ｏ₃ を使用したり、
また鉄鋼の硫酸酸洗廃液から得られる硫酸鉄を熱分解し
て得られるＦｅ₂ Ｏ₃ を使用するため、必然的にフェラ
イト原料中に微量のＳやＣｌが存在することになり、こ
のＳおよびＣｌの含有量に応じ電磁気特性すなわちイン
ダクタンス特性や、焼結性すなわち密度に影響を及ぼす
ことが知られている（特許第２８６７１９６号公報、特
開平１１−１４４９３４号公報参照）。

【０００５】また高密度のフェライト焼結体を得るため
に、ガラス、ビスマス酸化物、バナジウム酸化物等の添
加物（焼結助剤）を入れる製造方法が提案されているが
（特公平７−２４２４２号公報、特開平１−１７９４０
２号公報参照）、これらを含有すると結晶粒径がバラツ
キを生じ、μ、Ｑ、温度特性を悪化させることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のフェライト材料
において、内部導体に用いられるＡｇの融点以下の焼成
温度すなわち低温焼成温度では、空孔が少ない高密度の
焼結体が得られず、耐湿負荷試験等で磁気特性が劣化し
てしまう。

【０００７】そこで高い温度で焼成したり、添加物を使
用する等により高密度化を図っても、その副作用として
内部導体の断線や消失、Ａｇの拡散あるいはＣｕの偏析
にともない粒界に異相が生じてインダクタンスやＱや温
度特性を劣化させたり、拡散したＡｇによりマイグレー
ション現象が発生し絶縁抵抗の劣化やショート不良を引
き起こすという問題点があった。

【０００８】一般にフェライト材料は、鉄化合物および
他のフェライト構成元素化合物を混合し、これを仮焼成
することにより得られる。この仮焼成工程においてフェ
ライト混合粉体中に含有するＳやＣｌの量によりスピネ
ル結晶となる固溶反応速度が変わることが知られている
（特開平１１−１４４９３４号公報参照）。この反応速
度の違いにより原料あるいは中間生成物が残存していた
り熱解離による偏析により異相が生じ、粉体組成を不均
一にさせるため、焼結体密度や磁気特性に悪影響を及ぼ
す。

【０００９】また仮焼成後の粉体を粉砕した粉体中に残
留するＳやＣｌの量により磁気特性に影響を及ぼすこと
も知られている（特許第２８６７１９６号公報）。この
ＳやＣｌはフェライト構成元素化合物中に含有するもの
である。

【００１０】本発明の目的は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ
−Ｍｇ系のフェライト材料またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚ
ｎ系のフェライト材料において、ＳとＣｌ成分の含有量
を規制することにより、添加物を用いることなく、積層
チップ部品および磁心の高密度で温度特性の小さなフェ
ライト材料を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明者等が研究の結果、フェライト材料において、フ
ェライト粉末中のＳとＣｌの含有量を下記（１）〜
（３）の如く規制することにより、添加物を用いること
なく高密度化が図れ、高密度にもかかわらず温度特性の
小さなフェライト材料を提供することができ、このフェ
ライト材料を使用して性能のよい、下記（４）〜（６）
に示す如きチップインダクタ、チップビーズ部品、複合
積層部品、フェライト磁心等のフェライト部品を提供で
きることを見出した。

【００１２】（１）Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ｍｇ系の
フェライト材料において、原料段階におけるフェライト
粉の硫黄成分の含有量がＳ換算で３００ｐｐｍ〜９００
ｐｐｍかつ塩素成分の含有量がＣｌ換算で１００ｐｐｍ
以下であり、焼成後のフェライト焼結体の硫黄成分の含
有量がＳ換算で１００ｐｐｍ以下かつ塩素成分の含有量
がＣｌ換算で２５ｐｐｍ以下であることを特徴とする。

【００１３】（２）Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェラ
イト材料において、原料段階におけるフェライト粉の硫
黄成分の含有量がＳ換算で３００ｐｐｍ〜９００ｐｐｍ
かつ塩素成分の含有量がＣｌ換算で１００ｐｐｍ以下で
あり、焼成後のフェライト焼結体の硫黄成分の含有量が
Ｓ換算で１００ｐｐｍ以下かつ塩素成分の含有量がＣｌ
換算で１０ｐｐｍ未満であることを特徴とする。

【００１４】（３）前記請求項１記載のフェライト材料
において、フェライト材料の組成が、Ｆｅ₂ Ｏ₃ ＝２５
〜５２モル％、ＺｎＯ＝４０モル％以下、ＣｕＯ＝２０
モル％以下、ＮｉＯ＝６５モル％以下、ＭｇＯが残部か
ら構成されることを特徴とする。

【００１５】（４）フェライト磁性層と内部導体とを積
層して構成されるチップインダクタまたはチップビーズ
部品等のチップ部品であって、前記フェライト磁性層が
前記（１）または前記（２）または前記（３）のいずれ
かのフェライト材料で構成されていることを特徴とす
る。

【００１６】（５）フェライト磁性層と内部導体とを積
層して構成されるインダクタ部を少なくとも有する複合
積層部品であって、前記フェライト磁性層が前記（１）
または前記（２）または前記（３）のいずれかのフェラ
イト材料で構成されていることを特徴とする。

【００１７】（６）フェライト磁心を前記（１）または
前記（２）または前記（３）のいずれかのフェライト材
料で構成されていることを特徴とする。

【００１８】本発明のフェライト材料を更に具体的に説
明する。まずフェライト構成元素化合物、例えばＦｅ₂
Ｏ₃ 、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＭｇＯを用い、焼成後
の組成が目的とする組成となるように秤量し、純水とと
もにボールミル等により湿式混合する。湿式混合したも
のをスプレードライヤー等により乾燥し、その後仮焼す
る。湿式粉砕したものをスプレードライヤー等により乾
燥し、フェライト粉体が得られる。

【００１９】この粉砕・乾燥後のフェライト粉体の硫黄
成分がＳ換算で３００〜９００ｐｐｍ、かつ塩素成分の
含有量がＣｌ換算で１００ｐｐｍ以下とする。

【００２０】フェライト原料段階で硫黄成分がＳ換算で
３００ｐｐｍ未満であると耐湿性を保証する焼結体密度
４．８５ｇ／ｃｍ³ より低くなり、９００ｐｐｍを超え
ると焼結体密度は高くなるが、Ａｇの拡散やＣｕの偏析
が増大し、インダクタンスや温度特性が劣化する。ここ
で温度特性とは２５℃と８５℃のインダクタンスを測定
し、２５℃を基準としたときの変化率である。

【００２１】温度特性は±３％以内、更には±２％以内
が望ましく、フェライト原料段階では硫黄成分がＳ換算
で３００〜７００ｐｐｍがより好ましい。

【００２２】フェライト原料段階で硫黄成分がＳ換算で
３００〜９００ｐｐｍの範囲にあっても塩素成分がＣｌ
換算で１００ｐｐｍを超えると焼結体密度が劣化する。

【００２３】フェライト原料段階のＳ、Ｃｌ量が前記範
囲内にあるとき、焼成後でのフェライト焼結体中の硫黄
成分がＳ換算で１００ｐｐｍ以下かつ塩素量がＣｌ換算
で２５ｐｐｍ以下となる。フェライト焼結体中の硫黄成
分がＳ換算で１００ｐｐｍを超えるとＡｇを内部導体と
する製品の場合、磁性体中へのＡｇの拡散が増大し、イ
ンダクタンス及び温度特性が劣化し、塩素成分がＣｌ換
算で２５ｐｐｍを超えると焼結体密度及び温度特性が劣
化する。

【００２４】前記硫黄含有量の測定は、酸素雰囲気中で
酸化燃焼させ、変換されたＳＯ₂ を赤外線検出器で分析
すればよい。また塩素含有量の測定は、水蒸気蒸留によ
りＣｌを抽出し、その抽出液の吸光度を測定すればよ
い。

【００２５】混合粉体の仮焼成において、仮焼温度は、
温度を変えて仮焼成した粉体をＸ線回折装置にて測定
し、スピネル合成率の最も高い仮焼成温度を選択すれば
よい。ここでスピネル合成率とは、粉末Ｘ線回折におけ
るスピネル型フェライトの（３１１）面のピーク強度
（Ｉｓｐ３１１）と、α−Ｆｅ₂ Ｏ₃ の（１０４）面の
ピーク強度（ＩＦｅ１０４）と、ＣｕＯの（１１１）面
のピーク強度（ＩＣｕ１１１）より、次式で表される値
のことである。またＸ線回折は、線源がＣｕ、電圧４０
ＫＶ、電流４０ｍＡ、走査速度２°／ｍｉｎで測定し
た。

【００２６】スピネル合成率＝Isp311/(Isp311＋IFe104
＋ICu111) ×100(%) スピネル合成率が９６％未満ではフェライト構成元素化
合物が多く残存し焼結体密度が低いため９６％以上が好
ましく、更には９９％以上が好ましい。

【００２７】また本発明においてフェライト組成範囲を
限定した理由は以下の通りである。主成分のＦｅ₂ Ｏ₃
が２５〜５２モル％の範囲外であるとき、焼結体密度が
低く比透磁率やＱやＩＲ（絶縁抵抗）の劣化等の問題を
生じる。ＺｎＯが４０モル％を超えるとＱの低下を招
き、キュリー温度が１００℃以下となり実用的でない。

【００２８】ＣｕＯが２０モル％を超えるとＱが低下す
る。またＣｕＯが２０モル％を超えたとき複合積層部品
に用いた場合にコンデンサ材料等の異材質との接合界面
にＣｕＯやＺｎＯが析出し、ＩＲが低下する。ＮｉＯが
６５モル％を超えるとＡｇの融点以下では焼結しない。
またＮｉＯの一部をＭｇＯに置換すると焼結体密度や比
透磁率を継持しつつ、温度特性が改善されるが、１５モ
ル％を超えると焼結体密度や比透磁率が劣化するため、
１５モル％以下が好ましい。またこの他に、Ｃｏ、Ｍｎ
等の酸化物が全体の２ｗｔ％程度以下含有されていても
よい。

【００２９】上記Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｚｎ
Ｏ、ＭｇＯ組成の分析は、ガラスビート法による蛍光Ｘ
線分析で測定すればよい。

【００３０】このようにして、添加物を用いることなく
フェライトの高密度化を図ることができ、また高密度で
あるにもかかわらず温度特性の小さなフェライト材料を
得ることができる。そしてこのフェライト材料で構成さ
れたフェライト磁心及び積層チップ部品は、耐湿性と温
度特性に優れ、さらに焼結体密度やインダクタンスのバ
ラツキを小さくすることも可能である。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を以下に説明す
る。焼成後の組成が、Ｆｅ₂ Ｏ₃ ＝４９．０モル％、Ｎ
ｉＯ＝２５．０モル％、ＣｕＯ＝１２．０モル％、Ｚｎ
Ｏ＝１４．０モル％となるように各原料を秤量し、ま
た、実施例１、２と比較例３においては、ＮｉＯの一部
をＭｇＯで置換し、Ｆｅ₂ Ｏ₃ ＝４９．０モル％、Ｎｉ
Ｏ＝２０．０モル％、ＭｇＯ＝５モル％、ＣｕＯ＝１
２．０モル％、ＺｎＯ＝１４．０モル％となるように各
原料を秤量し、純水とともにボールミルで湿式混合し、
スプレードライヤーにより乾燥した。次にこの混合粉体
を７００〜８００℃で１０時間仮焼成した。その後、仮
焼成粉体を純水とともにボールミルで湿式粉砕し、スプ
レードライヤーにより乾燥した。

【００３２】そして得られた粉砕粉体１００重量部に対
してポリビニルアルコール１０重量部を加えて顆粒と
し、トロイダル形状にプレス成形した。成形体を８８０
℃で２時間焼成し、焼結体を得た。焼結体密度は焼結体
の重さと寸法から計算した。比透磁率μｉとＱはトロイ
ダルに銅製ワイヤーを２０ターン巻き、ＬＣＲメーター
により測定周波数１０ＭＨｚ、測定電流０．５ｍＡでイ
ンダクタンスとＱを測定し、下記の式を用いて比透磁率
μｉを求めた。

【００３３】 比透磁率μｉ＝（ｌｅ×Ｌ）／（μｏ×Ａｅ×Ｎ² ） ｌｅ：磁路長 Ｌ：試料のインダクタンス μｏ：真空
中の透磁率 Ａｅ：試料の断面積 Ｎ：コイルの巻き数 次に積層チップインダクタを作成した。前記の粉砕粉体
１００重量部に対して、エチルセルロース４重量部、テ
ルピネオール７８重量部を加え、３本ロールにて混練し
て磁性体層用ペーストを調製した。一方、平均粒径０．
６μｍのＡｇ１００重量部に対して、エチルセルロース
２．５重量部、テルピネオール４０重量部を加え、３本
ロールにて混練して、内部電極用ペーストを調製した。
このような磁性体層用ペーストと内部電極用ペーストを
交互に印刷積層した後、８５０℃で２時間の焼成を行
い、積層型チップインダクタを得た。

【００３４】この３２１６タイプ（縦横の寸法が３．２
×１．６ｍｍ）の積層型チップインダクタの寸法は、
３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．２ｍｍであり、巻数は
９．５ターンとした。次いで上記の積層型チップインダ
クタの端部に外部電極を６００℃で焼き付けて形成し、
測定周波数１０ＭＨｚ、測定電流０．１ｍＡでＬＣＲメ
ーターを用いてインダクタンスＬおよびＱを測定した。

【００３５】トロイダル及び積層チップインダクタのイ
ンダクタンスの温度特性は、２５℃と８５℃の測定周波
数１ＭＨｚにおけるインダクタンスを測定し、２５℃を
基準としたときの変化率である。

【００３６】なおＳ及びＣｌの量は、原料によりＳの含
有量またはＣｌの含有量が異なる原料を選択して所望の
量を得た。

【００３７】この結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１より明らかな如く、原料段階の硫黄量
がＳ換算で３００ｐｐｍ未満のとき、比較例１、２に示
す如く、焼結体密度がトロイダルの場合が４．８５ｇ／
ｃｍ ³ 以下、積層チップインダクタの場合が５．１５ｇ
／ｃｍ³ 以下と小さく、耐湿性を保証する密度に達しな
い。

【００４０】原料段階の硫黄量がＳ換算で９００ｐｐｍ
を超えるとき、比較例４に示す如く、温度特性がトロイ
ダル、積層チップインダクタの場合ともに４％以上であ
り大きな値を示す。

【００４１】原料段階の塩素量がＣｌ換算で１００ｐｐ
ｍを超えるとき、比較例１、３に示す如く、焼結体密度
がトロイダルの場合が４．８５ｇ／ｃｍ³ 以下、積層チ
ップインダクタの場合が５．１５ｇ／ｃｍ³ 以下と小さ
く、耐湿性を保証する密度に達しない。

【００４２】また、フェライト焼結体中の硫黄量がＳ換
算で１００ｐｐｍを超えるとき、比較例４に示す如く、
温度特性がトロイダル、積層チップインダクタの場合と
もに４％以上であり大きな値を示す。

【００４３】ＭｇＯの入ったフェライト焼結体の塩素量
がＣｌ換算で２５ｐｐｍを超えるとき、比較例３に示す
如く、焼結体密度がトロイダルの場合が４．８５ｇ／ｃ
ｍ³以下、積層チップインダクタの場合が５．１５ｇ／
ｃｍ³ 以下と小さく、耐湿性を保証する密度に達しな
い。

【００４４】ＭｇＯの入っていないフェライト焼結体中
の塩素量がＣｌ換算で１０ｐｐｍ未満で、実施例６に示
す如く、焼結体密度は耐湿性を保証する密度を満足し、
トロイダル及び積層チップインダクタの電磁気特性と温
度特性が良好である。

【００４５】このように、本発明の範囲のフェライト材
料であれば、焼結体密度がトロイダルで４．８５ｇ／ｃ
ｍ³ 、積層チップインダクタで５．１５ｇ／ｃｍ³ 以上
であり、しかも温度特性が±３％以内に抑えられること
がわかる。

【００４６】次に、本発明のフェライト材料Ｆｅ₂ Ｏ₃
＝４９モル％、ＮｉＯ＝１７モル％、ＣｕＯ＝９モル
％、ＺｎＯ＝２５モル％を使用したＬＣ複合積層部品に
ついて、図１により説明する。

【００４７】図１に示すＬＣ複合部品１は、セラミック
誘電体層２１と内部電極層２５とを積層して構成される
コンデンサ部２と、セラミック磁性体層３１と内部導体
３５とを積層して構成されるインダクタ部３とを一体化
したものであり、表面に外部電極５１が形成されてい
る。

【００４８】なお、コンデンサ部２とインダクタ部３は
従来公知の構造とすればよく、外形はほぼ直方体の形状
である。ＬＣ複合部品１の寸法には特に制限はなく、用
途に応じて適宜設定することができ、１．６〜１０．０
ｍｍ×０．８〜１５．０ｍｍ×１．０〜５．０ｍｍ程度
とすることができる。

【００４９】インダクタ部３を構成するセラミック磁性
体層３１は本発明のフェライト材料で構成されたもので
ある。すなわち、本発明のフェライト材料をエチルセル
ロース等のバインダとテルピネオール、ブチルカルビト
ール等の溶剤とともに混練して得た磁性体層用ペースト
を、内部電極用ペーストと交互に印刷積層し、インダク
タ部３を形成する。この磁性体層用ペースト中のバイン
ダおよび溶剤の含有量には制限はなく、例えばバインダ
の含有量は１〜５重量％、溶剤の含有量は１０〜５０重
量％程度の範囲で設定することができる。

【００５０】またインダクタ部３は、セラミック磁性体
層用シートを用いて形成することもできる。すなわち本
発明のフェライト材料を、ポリビニルブチラールやアク
リルを主成分としたバインダとトルエン、キシレン等の
溶媒とともにボールミル中で混練して得たスラリーを、
ポリエステルフィルム等の上にドクターブレード法等で
塗布し乾燥して磁性体層シートを得る。

【００５１】この磁性体層用シートの中のバインダの含
有量には制限はなく、例えば１〜５重量％程度の範囲で
設定することができる。

【００５２】インダクタ部３の内部導体３５を構成する
導電材に特に制限はないが、インダクタとして実用的な
Ｑを得るために抵抗率の小さいＡｇを主体とした導電材
を用いて形成することが好ましい。通常はＡｇ、Ａｇ合
金、Ｃｕ、Ｃｕ合金等が用いられる。内部導体３５は、
各層が長円形状であり、隣接する内部導体３５の各層
は、スパイラル状に導通が確保されているので、内部導
体３５は閉磁路コイル（巻線パターン）を構成し、その
両端に外部電極５１が接続されている。

【００５３】このような場合、内部導体３５の巻線パタ
ーンすなわち閉磁路形状は種々のパターンとすることが
でき、またその巻数も用途に応じて適宜選択すればよ
い。またインダクタ部３の各部寸法等には制限がなく、
用途に応じ適宜選択すればよい。

【００５４】なお、内部導体３５の厚さは、通常３〜５
０μｍ程度、巻線ピッチは通常１０〜４００μｍ程度、
巻数は通常１．５〜５０．５ターン程度とされる。また
磁性層３１のベース厚は通常１００〜５００μｍ程度、
内部導体３５、３５間の磁性層厚は通常１０〜１００μ
ｍ程度とする。

【００５５】コンデンサ部２のセラミック誘電体層２１
に用いる材料には特に制限はなく、種々の誘電体材料を
用いてよいが、焼成温度が低いことから、酸化チタン系
誘電体を用いることが好ましい。またその他チタン酸系
複合酸化物、ジルコン酸系複合酸化物、あるいはこれら
の混合物を用いることもできる。また焼成温度を低下さ
せるために、ホウケイ酸ガラス等のガラスを含有させて
もよい。

【００５６】具体的には、酸化チタン系としては、必要
に応じＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｍｎ₃ Ｏ₄、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｍｇ
Ｏ、ＳｉＯ₂ 等、特にＣｕＯを含むＴｉＯ₂ 等が、チタ
ン酸系複合酸化物としては、ＢａＴｉＯ₃ 、ＳｒＴｉＯ
₃ 、ＣａＴｉＯ₃ 、ＭｇＴｉＯ₃ やこれらの混合物等
が、ジルコン酸系複合酸化物としてはＢａＺｒＯ₃ 、Ｓ
ｒＺｒＯ₃ 、ＣａＺｒＯ₃ 、ＭｇＺｒＯ₃ やこれらの混
合物が使用される。

【００５７】また、混合材料を用いない場合、例えば非
磁性Ｚｎフェライト等を用いることができる。

【００５８】コンデンサ部２のセラミック誘電体層２１
に用いられる材料を各種バインダ及び溶剤とともに混練
して得た誘電体層用ペーストを、内部電極用ペーストと
交互に印刷積層し形成することができる。この誘電体層
用ペースト中のバインダ及び溶剤の含有量には制限はな
く、例えばバインダの含有量は１〜５重量％、溶剤の含
有量は１０〜５０重量％程度の範囲で設定することがで
きる。

【００５９】また誘電体層用シートを用いて形成するこ
ともできる。すなわち誘電体材料を、各種バインダと溶
媒とともにボールミル中で混練して得たスラリーを、ポ
リエステルフィルム等の上にドクターブレード法等で塗
布して乾燥して誘電体層用シートを得る。この誘電体層
用シートを、内部電極用ペーストと交互に積層し、形成
することができる。この誘電体層用シート中のバインダ
の含有量には制限はなく、例えば１〜５重量％程度の範
囲で設定することができる。

【００６０】コンデンサ部２を構成する内部電極層２５
を形成する導電材に特に制限はなく、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐ
ｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉや例えばＡｇ−Ｐｄ合金など、こ
れらを１種以上含有する合金等から選択すればよいが、
特にＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ合金などのＡｇ合金等が好適であ
る。

【００６１】コンデンサ部２の各部寸法には特に制限は
なく、用途等に応じ適宜選択すればよい。なお、誘電体
層２１の積層数が１〜１００、誘電体層の一層あたりの
厚さが１０〜１５０μｍ、内部電極層２５の一層あたり
の厚さが３〜３０μｍ程度である。

【００６２】外部電極５１に用いる導体材に特に制限は
なく、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉや、例えば
Ａｇ−Ｐｄ合金など、これらを１種以上含有する合金等
から選択すればよい。また外部電極５１の形状や寸法等
には特に制限はなく、目的や用途に応じて適宜決定すれ
ばよいが、厚さは通常３〜２００μｍ程度である。

【００６３】内部導体用ペースト、内部電極用ペースト
及び外部電極用ペーストは、それぞれ上記した各種導電
性金属、合金、あるいは焼成後に上記した導電材となる
各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等と、上記し
た各種バインダおよび溶剤とを混練して作成する。

【００６４】ＬＣ複合部品１を製造するに際しては、例
えばまず磁性体層用ペーストおよび内部導体用ペースト
をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の基板上に
積層印刷し、インダクタ部を形成する。その上に、誘電
体層用ペーストおよび内部電極用ペーストを積層印刷
し、コンデンサ部を形成する。または、コンデンサ部を
先に形成し、その上にインダクタ部を形成してもよい。
なお、磁性体層用ペーストや誘電体層用ペーストを用い
てグリーンシートを形成し、この上に内部導体用ペース
トや内部電極層用ペーストを印刷した後、これらを積層
してグリーンチップを形成してもよい。この場合、磁性
体層に隣接する誘電体層は直接印刷すればよい。

【００６５】次いで外部電極用ペーストをグリーンチッ
プに印刷ないし転写し、磁性体層用ペースト、内部導体
用ペースト、誘電体層用ペースト、内部電極層用ペース
トおよび外部電極用ペーストを同時焼成する。

【００６６】また先にグリーンチップを焼成し、その後
に外部電極用ペーストを印刷ないし転写して焼成するこ
ともできる。

【００６７】焼成温度は、８００〜９３０℃、特に８５
０〜９００℃とすることが好ましい。焼成温度が８００
℃未満であると焼成不足となり、一方９３０℃を超える
とフェライト材料中に内部電極材料が拡散して、電磁気
特性を著しく低下させることがある。また焼成時間は
０．０５〜５時間、特に０．１〜３時間とすることが好
ましい。焼成は酸素分圧ＰＯ₂ ＝１〜１００％で行う。

【００６８】また外部電極焼き付けのための焼成温度
は、通常５００〜７００℃程度、焼成時間は、通常１０
分〜３時間程度であり、焼成は通常、空気中で行う。

【００６９】本発明では、焼成時および焼成後、大気よ
り酸素を過剰に含む雰囲気中で熱処理を行うことが好ま
しい。

【００７０】酸素過剰雰囲気中で熱処理を行うことによ
って、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属やＣｕ₂Ｏ、Ｚｎ₂ Ｏ等の抵
抗が低い酸化物の形で析出した物や析出していた物を、
ＣｕＯ、ＺｎＯ等の抵抗が高く実害のない酸化物の形で
析出させることができる。このため部品の回路抵抗がよ
り一層向上する。

【００７１】また前記熱処理は、最後の焼成時および最
後の焼成後に行うことが好ましい。

【００７２】例えば、グリーンチップの焼成と外部電極
を焼き付けるための焼成とを同時に行う場合は、この焼
成の時およびこの焼成の後またグリーンチップの焼成後
に外部電極を焼き付けるための焼成を行う場合は、外部
電極を焼き付ける時や外部電極を焼き付けた後に所定の
熱処理を行うことが好ましい。なお後者のように２度焼
成を行う場合は、場合によってはさらにグリーンチップ
の焼成時および焼成後に熱処理を行ってもよい。

【００７３】熱処理雰囲気中の酸素分圧比は、２０．８
〜１００％、より好ましくは５０〜１００％、特に好ま
しくは１００％がよい。

【００７４】なお、酸素分圧比が前記２０．８％未満で
は、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｕ₂ Ｏ、Ｚｎ₂Ｏ等の析出を抑制す
る能力が低下する。

【００７５】このような酸素過剰雰囲気中での熱処理
は、通常、焼成時や外部電極の焼き付け時に同時に行わ
れるため、熱処理温度や保持時間等の諸条件は、焼成条
件や外部電極焼き付け条件と同様であるが、熱処理のみ
を単独で行う場合、熱処理温度は、５５０〜９００℃、
特に６５０〜８００℃、保持時間は０．５〜２時間、特
に１〜１．５時間とすることが好ましい。

【００７６】なお、ＬＣ複合部品以外の複合積層部品の
場合も前記の通り作製すればよい。

【００７７】このようにして製造されたＬＣ複合部品等
の複合積層部品は、外部電極に半田付け等を行うことに
より、プリント基板上に実装され、各種電子機器等に使
用される。

【００７８】磁性体層３１中の硫黄成分は、磁性体層を
分離し、これを粉砕した後に酸素雰囲気中で酸化燃焼さ
せ、変換されたＳＯ₂ を赤外線検出器で分析することが
できる。また塩素成分は、粉砕後の試料を水蒸気蒸留に
よりＣｌを抽出し、その抽出液の吸光度を測定すればよ
い。更に磁性体層のＦｅ₂ Ｏ₃ 、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｚｎ
Ｏ、ＭｇＯ組成の分析は、ガラスビート法による蛍光Ｘ
線分析で測定することができる。

【００７９】

【発明の効果】（１）本発明の低温焼結高性能フェライ
ト材料にもとづきＦｅ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ｍｇ系のフ
ェライト材料において、フェライト原料段階のＳ、Ｃｌ
成分の含有量をＳ換算で３００〜９００ｐｐｍ、またＣ
ｌ換算で１００ｐｐｍ以下であり、焼成後のフェライト
焼結体のＳ、Ｃｌ成分の含有量を、Ｓ換算で１００ｐｐ
ｍ以下であり、Ｃｌ換算で２５ｐｐｍ以下に設定するこ
とにより、添加物を用いることなく高密度化を図ること
ができ、しかも高密度にもかかわらず温度特性の小さな
フェライト材料を得ることができる。そしてこのフェラ
イト材料で構成されたフェライト磁心および積層チップ
部品は耐湿性と温度特性のすぐれたものとなり、さらに
焼結体密度やインダクタンスのバラツキを小さくするこ
とができる。

【００８０】（２）本発明の低温焼結高性能フェライト
材料にもとづき、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライ
ト材料において、フェライト原料段階のＳ、Ｃｌ成分の
含有量をＳ換算で３００〜９００ｐｐｍ、またＣｌ換算
で１００ｐｐｍ以下であり、焼成後のフェライト焼結体
のＳ、Ｃｌ成分の含有量を、Ｓ換算で１００ｐｐｍ以下
かつＣｌ換算で１０ｐｐｍ未満に設定することにより添
加物を用いることなく、高密度化を図ることができ、し
かも高密度にもかかわらず温度特性の小さなものを提供
でき、これにより構成されたフェライト磁心および積層
チップ部品を耐湿性及び温度特性のすぐれたものとする
ことができる。

【００８１】（３）また、Ｆｅ₂ Ｏ₃ ＝２５〜５２モル
％、ＺｎＯ＝４０モル％以下、ＣｕＯ＝２０モル％以
下、ＮｉＯ＝６５モル％以下、残部ＭｇＯで構成した請
求項１のフェライト材料により、添加物を用いることな
く、高密度でＱの高い、ＩＲの高い、比透磁率のすぐれ
た、温度特性のすぐれた低温焼成高性能フェライト材料
を提供することができる。

【００８２】（４）前記（１）〜（３）のいずれかのフ
ェライト材料でチップインダクタまたはチップビーズ部
品を構成することにより、これらを耐湿特性および温度
特性のすぐれたものとすることができる。

【００８３】（５）前記（１）〜（３）のいずれかのフ
ェライト材料でインダクタ部を有する複合部品を構成し
たので、そのインダクタ部の耐湿特性および温度特性の
すぐれた複合部品を得ることができる。

【００８４】（６）前記（１）〜（３）のいずれかのフ
ェライト材料でフェライト磁心を構成したので、耐湿特
性および温度特性のすぐれたフェライト磁心を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低温焼結高性能フェライト材料を用い
た複合積層部品の一例である。

【符号の説明】

１ ＬＣ複合部品 ２ コンデンサ部 ３ インダクタ部 ２１ セラミック誘電体層 ２５ 内部電極層 ３１ セラミック磁性体層 ３５ 内部導体 ５１ 外部電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 孝志 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 佐藤 高弘 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5E041 AB01 AB19 BD01 CA01 CA10 NN01 NN06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ｍｇ系のフェラ
   イト材料において、原料段階におけるフェライト粉の硫
   黄成分の含有量がＳ換算で３００ｐｐｍ〜９００ｐｐｍ
   かつ塩素成分の含有量がＣｌ換算で１００ｐｐｍ以下で
   あり、焼成後のフェライト焼結体の硫黄成分の含有量が
   Ｓ換算で１００ｐｐｍ以下かつ塩素成分の含有量がＣｌ
   換算で２５ｐｐｍ以下であることを特徴とするフェライ
   ト材料。
2. 【請求項２】Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライト材
   料において、原料段階におけるフェライト粉の硫黄成分
   の含有量がＳ換算で３００ｐｐｍ〜９００ｐｐｍかつ塩
   素成分の含有量がＣｌ換算で１００ｐｐｍ以下であり、
   焼成後のフェライト焼結体の硫黄成分の含有量がＳ換算
   で１００ｐｐｍ以下かつ塩素成分の含有量がＣｌ換算で
   １０ｐｐｍ未満であることを特徴とするフェライト材
   料。
3. 【請求項３】前記フェライト材料の組成が、Ｆｅ₂ Ｏ₃
   ＝２５〜５２モル％、ＺｎＯ＝４０モル％以下、ＣｕＯ
   ＝２０モル％以下、ＮｉＯ＝６５モル％以下、ＭｇＯが
   残部から構成されることを特徴とする請求項１記載のフ
   ェライト材料。
4. 【請求項４】フェライト磁性層と内部導体とを積層して
   構成されるチップ部品であって、前記フェライト磁性層
   が請求項１または請求項２または請求項３のいずれかの
   フェライト材料で構成されていることを特徴とするチッ
   プインダクタまたはチップビーズ部品。
5. 【請求項５】フェライト磁性層と内部導体とを積層して
   構成されるインダクタ部を少なくとも有する複合積層部
   品であって、前記フェライト磁性層が請求項１または請
   求項２または請求項３のいずれかのフェライト材料で構
   成されていることを特徴とする複合積層部品。
6. 【請求項６】請求項１または請求項２または請求項３の
   いずれかのフェライト材料で構成されていることを特徴
   とするフェライト磁心。