JP2004339031A - 非磁性フェライトおよびそれを用いた積層電子部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来、高い絶縁抵抗を得るために非磁性フェライト中の酸化鉄の組成を低減すると、ＺｎＯ，ＣｕＯの析出量が増大し、還元雰囲気にさらされた場合に低抵抗相が析出し、絶縁不良の危険性が増大する。
【解決手段】Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＺｎＯとを含むフェライトの組成に対して、添加物として酸化チタンおよび酸化モリブデンが添加されている非磁性フェライトであり、ＴｉＯ２およびＭｏＯ３の添加により、低温焼結性に優れ強度が高く、ＣｕＯやＺｎＯの析出が抑制され、還元雰囲気にさらされた場合においても絶縁抵抗の高い非磁性フェライトおよび積層電子部品を得ることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＺｎＯとを含むフェライトの組成に対して、添加物として酸化チタンおよび酸化モリブデンが添加されている非磁性フェライトであり、ＴｉＯ２およびＭｏＯ３の添加により、低温焼結性に優れ強度が高く、ＣｕＯやＺｎＯの析出が抑制され、還元雰囲気にさらされた場合においても絶縁抵抗の高い非磁性フェライトおよび積層電子部品を得ることができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に用いられる非磁性フェライトおよびそれを用いた積層電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｆｅ２Ｏ３とＺｎＯのみを含むＺｎフェライトは非磁性フェライト材料であり、積層トランスあるいは磁気ヘッドの構成材料としてＮｉ−Ｚｎフェライトなどと組み合わせて用いられてきた。
【０００３】
さらに、このＺｎフェライトに数１０ｍｏｌ％以下のＣｕＯを含有させることによって、非磁性の特性を備えたまま９００℃前後までの低温焼成化が可能であることは良く知られている。このような低温焼成化を図ることによって、Ａｇ，Ｃｕなどの導電率の高い電極材料との同時焼結を可能とすることができ、フェライトグリーンシートあるいはフェライトペーストなどと組み合わせることによって、インダクタンス部品あるいはノイズ対策部品などの小型で実装性に優れた積層電子部品を構成することが行われている。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−７７０２２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような用途で用いられる場合、用いられる磁性層および非磁性層にはＡｇなどの導体に接触する構造となることから高い絶縁抵抗が要求される。この高い絶縁抵抗を得るためには非磁性フェライト中のＦｅ２Ｏ３の組成比を低減する必要がある。このＦｅ２Ｏ３の組成比を低減していくとＺｎＯ，ＣｕＯの結晶粒界への析出量が増大してくる傾向がある。特に還元雰囲気中にさらされた場合には結晶粒界に析出したＺｎＯ，ＣｕＯが還元されて低抵抗相が析出することが問題であり、この材料を用いて作製した積層電子部品の内層部で絶縁不良が生じる危険性が増大するという課題があった。
【０００７】
本発明の目的はＺｎＯ，ＣｕＯの結晶粒界への析出を抑制し、特性の向上および結晶構造の安定化を図ることができる絶縁抵抗の高い非磁性フェライトおよびそれを用いた積層電子部品を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＺｎＯとを含むフェライトの組成に対して、添加物として酸化チタンおよび酸化モリブデンを添加した非磁性フェライトであり、酸化チタンおよび酸化モリブデンの添加により、低温焼結性に優れ、ＣｕＯやＺｎＯの析出が抑制され、還元雰囲気にさらされた場合においても強度が高く、絶縁抵抗の高い非磁性フェライトが得られる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、酸化チタンがＴｉＯ，Ｔｉ２Ｏ３，Ｔｉ３Ｏ４，ＴｉＯ２のうち少なくともいずれか一つである請求項１に記載の非磁性フェライトであり、耐還元雰囲気中においても絶縁性に優れた非磁性フェライトを実現することができる。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、酸化モリブデンがＭｏ２Ｏ３，ＭｏＯ２，Ｍｏ２Ｏ５，ＭｏＯ３のうち少なくともいずれか一つである請求項１に記載の非磁性フェライトであり、低温焼結性に優れた非磁性フェライトを実現することができる。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、酸化チタンをＴｉＯ２換算で０．５〜７．０ｗｔ％、酸化モリブデンをＭｏＯ３換算で０．１〜１．０ｗｔ％添加した請求項１に記載の非磁性フェライトであり、低温焼結性、絶縁性に優れた非磁性フェライトを実現することができる。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の発明は、フェライト組成がＦｅ２Ｏ３：４１〜４９モル％、ＣｕＯ：６〜１４モル％、残りがＺｎＯと酸化チタンおよび酸化モリブデンであり、絶縁抵抗が１Ｅ＋９Ω・ｃｍ以上である請求項１に記載の非磁性フェライトであり、低温焼結性、絶縁性に優れた非磁性フェライトを実現することができる。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の発明は、磁性絶縁体層と、磁性絶縁体層に挟まれた非磁性絶縁体層と、並列する２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルが磁性絶縁層と非磁性絶縁層の境界もしくは境界に接して内蔵した構造を有する積層電子部品であって、前記非磁性絶縁体層が請求項１〜５のいずれか一つに記載の非磁性フェライトを用いて形成された積層電子部品であり、小型・高性能で生産性に優れた積層電子部品を実現することができる。
【００１４】
本発明の請求項７に記載の発明は、磁性絶縁体層上に２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、このコイル上に非磁性絶縁体層を設け、この非磁性絶縁体層上に上記と同様の２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、この両コイルを非磁性絶縁体層上に設けたコイルの上に磁性絶縁体層を設け、上記非磁性絶縁体層を請求項１〜５のいずれか一つに記載の非磁性フェライトで構成したコモンモードチョークコイルとしての積層電子部品であり、小型・高性能で生産性に優れたコモンモードチョークコイルを実現することができる。
【００１５】
本発明の請求項８に記載の発明は、磁性絶縁体層上に２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、このコイル上に非磁性絶縁体層を設け、この非磁性絶縁体層上に上記と同様の２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、この両コイルを非磁性絶縁体層上に設けたコイルの上に磁性絶縁体層を設け、上記非磁性絶縁体層を請求項１〜５のいずれか一つに記載の非磁性フェライトで構成したチップトランスとしての積層電子部品であり、小型・高性能で生産性に優れたチップトランスを実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の非磁性フェライトおよびそれを用いた積層電子部品について実施の形態および図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１および図１により請求項１に記載の発明を説明する。
【００１８】
図１は本発明の非磁性フェライトと比較品の焼成温度に対する焼成収縮率の関係を示す特性図である。
【００１９】
本発明の非磁性フェライトの出発原料である市販のＦｅ２Ｏ３粉とＣｕＯ粉とＺｎＯ粉を４６：１０：４４ｍｏｌ％の組成比で配合し、これに純水を適量加えてボールミルを用いて混合した後１２０℃で乾燥して混合粉を得る。この混合粉を８８０℃で仮焼した後、遊星ボールミルを用いて最大粒径が８μｍ以下になるまで粉砕してフェライト仮焼粉を得る。このフェライト仮焼粉にＴｉＯ２の粉末を２．５ｗｔ％、ＭｏＯ３の粉末を０．４ｗｔ％を添加物として加え、さらにバインダーとしてブチラール樹脂（ＰＶＢ）、可塑剤（ＤＢＰ）および溶媒である酢酸ブチルを適量加えてボールミルを用いて十分に分散させてセラミックスラリーを得る。
【００２０】
次に、このセラミックスラリーをドクターブレード法によりシート状に成形して厚み約５０μｍのセラミックグリーンシートを得る。このセラミックグリーンシートを５ｃｍ□のシートに切断し、このシートを用いて約１ｍｍの厚みになるように複数枚重ねて積層して非磁性フェライトの積層成形品を得る。この積層成形品を所望のサイズに個片化したものを８５０〜９３０℃の温度変化において焼成時間−２Ｈｒの条件で焼成して非磁性フェライトを得た（本発明品１）。
【００２１】
また、比較のために本発明品と同様なプロセスを経てフェライト仮焼粉のみによる非磁性フェライトを作製した（比較品１）。
【００２２】
さらに、比較のために本発明品と同様なプロセスを経てフェライト仮焼粉にＴｉＯ２の粉末のみを加えた非磁性フェライトを作製した（比較品２）。
【００２３】
このようにして得られた非磁性フェライトの焼成収縮率の焼成温度依存性を図１に示す。
【００２４】
また、８７０℃−２時間の焼成条件で得られた各種非磁性フェライトの配合組成と特性との関係を（表１）に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
図１および（表１）の結果より、比較品１はＣｕＯが析出しているものの８７０℃焼成で焼成収縮率が１５％以上となり十分に焼結しているが、ＴｉＯ２を加えた比較品２では、ＣｕＯの析出はしていないが十分に焼結させるためには９３０℃での焼成が必要となっている。これに対して、本発明品ではＴｉＯ２を加えたことによりＣｕＯもしくはＺｎＯは析出しておらず、さらにＭｏＯ３を加えたことにより８７０℃で十分に焼結していることがわかる。これはＦｅ２Ｏ３組成が少なくなったことによりＣｕＯもしくはＺｎＯの析出に対して、ＴｉＯ２の添加がＦｅ２Ｏ３の代わりにＣｕ２＋もしくはＺｎ２＋をスピネル結晶中に固溶させることができるものと考えられる。しかしながら一方ではＴｉＯ２の添加が若干非磁性フェライトの焼結性を阻害しており、これに対してＭｏＯ３が焼結助剤として作用して非磁性フェライトの焼結温度を低下させる効果を有しているものと思われる。このような相乗効果により本発明品は高い絶縁抵抗と低温焼結性を実現する非磁性フェライトを実現することができる。
【００２７】
これらのことから、本発明品は非磁性の絶縁材料としてＡｇと同時焼成が可能であり、局所的に還元雰囲気にさらされても低抵抗相の析出が防止できるとともに従来より低い温度で焼結することができるという優れた効果を有しており、この非磁性フェライトを用いることにより、生産効率が優れ、かつＡｇとの同時焼成時の非磁性フェライトへのＡｇの拡散が少なくなり、低い直流抵抗を有する損失の小さいコイルとして同時焼成できることを示唆している。
【００２８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２により請求項２〜５に記載の発明を説明する。
【００２９】
実施の形態１と同様なプロセスを経て８７０℃−２時間の焼成条件で焼成した（表２）に示した組成の非磁性フェライトを得た。
【００３０】
この得られた非磁性フェライトの組成と特性の相関関係を比較して（表２）に示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】
（表２）の結果より、比較品はＣｕＯやＺｎＯの析出が認められるか、もしくはこれらの析出は認められないが焼成収縮率が１０％未満となり十分に焼結しておらず、絶縁抵抗も１Ｅ＋０９Ω・ｃｍ未満に低下してしまう。
【００３３】
これに対して、本発明品では焼成収縮率は１５％前後と十分焼結しており、機械強度も高く、絶縁抵抗は１Ｅ＋０９Ω・ｃｍ以上であり、かつＣｕＯやＺｎＯの析出は認められない非磁性フェライトが得られている。この非磁性フェライトは非磁性絶縁材料としてＡｇと同時焼成が可能であり、還元雰囲気にさらされても低抵抗相の析出が防止されることが分かった。
【００３４】
なお、ＣｕＯもしくはＺｎＯの析出を防止するためには、Ｆｅ２Ｏ３組成の不足を補う以上のＴｉＯ２の添加は必要なく、むしろ過剰添加は焼結の阻害となるため、ＴｉＯ２の添加量は、Ｆｅ２Ｏ３組成により０．５〜７ｗｔ％の範囲から最適な量を選択する。さらに好ましくは、Ｆｅ２Ｏ３とＴｉＯ２総量が４８ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下であることが望ましい。この添加物として用いる酸化チタンはＴｉＯ２である必要はなく、ＴｉＯ，Ｔｉ２Ｏ３，Ｔｉ３Ｏ４のうち少なくともいずれか一つを用いることによってもＴｉＯ２と同様の効果を有していることを確認している。また前記酸化チタンはＴｉＯ２換算で０．５〜７．０ｗｔ％が好ましい。
【００３５】
また、ＭｏＯ３の０．１ｗｔ％以上の添加で焼結助剤として作用するが、１．２ｗｔ％以上を添加するとＭｏやＭｏＯ３の析出が起こり、析出したＭｏＯ３は焼成助剤としての効果を有していないことからＭｏＯ３の組成は１．０ｗｔ％以下が望ましい。この添加物として用いる酸化モリブデンはＭｏＯ３である必要はなくＭｏ２Ｏ３，ＭｏＯ２，Ｍｏ２Ｏ５，ＭｏＯ３のうち少なくともいずれか一つを用いることによってもＭｏＯ３と同様の効果を有していることを確認している。また前記酸化モリブデンはＭｏＯ３換算で０．１〜１．０ｗｔ％が好ましい。
【００３６】
なお、Ｆｅ２Ｏ３組成が５０ｍｏｌ％以上ではＦｅ２＋とＦｅ３＋の共存状態を招き、この価数の異なるイオン間で電子の移動が起こり、絶縁抵抗の低下の原因となり、Ｆｅ２Ｏ３組成が４０ｍｏｌ％以下では多くのＴｉＯ２の添加が必要となりＴｉＯ２が焼結を阻害するためにＡｇと同時焼成可能な焼成温度で焼結できなくなる。そのため、Ｆｅ２Ｏ３組成は４１〜４９ｍｏｌ％が好ましい。
【００３７】
また、ＣｕＯ組成が６ｍｏｌ％未満ではＴｉＯ２が無添加であってもＡｇと同時焼成できる温度では十分に焼結が進行せず、またＣｕＯ組成が１４ｍｏｌ％以上（１４ｍｏｌ％を含まない）では磁性を示すようになることからＣｕＯの組成比は６〜１４ｍｏｌ％であることが望ましい。
【００３８】
なお、前記のＺｎＯ，ＣｕＯの析出の観察はＸ線回折装置を用いた構造解析により評価した。また絶縁抵抗は対向する電極で板状の非磁性フェライトをはさみ１００Ｖの電圧を加えて測定した。焼成収縮率は、成形品と焼成品の寸法を測り焼成前後での寸法変化から算出した。
【００３９】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３および図２〜図５により請求項６，７，８に記載の発明を説明する。
【００４０】
図２（ａ）は本発明の積層電子部品の一例であるコモンモードチョークコイルの積層成型品の構造図であり、図２（ｂ）はその等価回路を示す回路図である。また図３はその斜視図であり、図４（ａ）〜図４（ｄ）は構造断面図である。また図５（ａ）は本発明の積層電子部品の他の一例である積層トランスの積層構造図であり、図５（ｂ）はその等価回路を示す回路図である。
【００４１】
次に、積層電子部品の一例であるコモンモードチョークコイルの積層構造について製造方法を説明しながら詳細に説明する。
【００４２】
まず始めに、非磁性フェライトの出発原料である酸化鉄と酸化亜鉛と酸化銅を用いてＦｅ２Ｏ３：ＺｎＯ：ＣｕＯ＝４６：４４：１０ｍｏｌ％の組成比になるように配合し、これに純水を適量加えてボールミルを用いて混合した後、１２０℃で乾燥させて混合粉を得る。
【００４３】
この混合粉を８８０℃で仮焼した後、遊星ボールミルを用いて最大粒径が８μｍ以下になるまで粉砕してフェライト仮焼粉を得る。このフェライト仮焼粉にＴｉＯ２の粉末を２．５ｗｔ％、ＭｏＯ３の粉末を０．４ｗｔ％加え、さらにブチラール樹脂と酢酸ブチルを適量加えてボールミルを用いて十分に分散させてセラミックスラリーを得る。このセラミックスラリーをドクターブレード法により約５０μｍの非磁性絶縁体層となる非磁性フェライト用グリーンシート１を得た。
【００４４】
一方、磁性フェライトの出発原料である酸化鉄と酸化ニッケルと酸化亜鉛と酸化銅をＦｅ２Ｏ３：ＮｉＯ：ＺｎＯ：ＣｕＯ＝４８：２１：２１：１０ｍｏｌ％の組成比になるよう配合し、前記非磁性フェライト用グリーンシート１と同様なプロセスを経て磁性絶縁体層となる磁性フェライト用グリーンシート３を得た。それぞれのグリーンシート１，３を多数個取りとするために５ｃｍ□に切断した。
【００４５】
次に、５ｃｍ□に切断された磁性フェライト用グリーンシート３を複数枚積層して厚み４００μｍとし、さらにこの上にＡｇを主成分とする線幅３０μｍ、線間幅２５μｍの並列する２本の電極ラインから構成される下層のコイルパターン２−１，２−２として形成した。
【００４６】
その後、この上に層間のコイルパターン２−１，２−２を接続するビア５を形成した非磁性フェライト用グリーンシート１を積層した後、この非磁性フェライト用グリーンシート１も上にＡｇを主成分とする線幅３０μｍ、線間幅２５μｍの並列する２本の電極ラインから構成される上層のコイルパターン２−１，２−２として印刷し、非磁性フェライト用グリーンシート１のビア５を介して接続された２本の螺旋状のコイルを形成した。
【００４７】
この２本の螺旋状のコイルはコイルパターン２−１と２−２が磁性フェライト用グリーンシート３の上面にほぼ並行な渦巻き状に設けられるとともに、さらに非磁性フェライト用グリーンシート１を挟むようにして非磁性フェライト用グリーンシート１の上層に設けられたコイルパターン２−１と２−２は非磁性フェライト用グリーンシート１に設けられたビア５を介して接続されてほぼ並行な渦巻き状に設けられた構成となっている。
【００４８】
次に、この上に磁性フェライト用グリーンシート３を複数枚積層して厚み約１ｍｍの積層成形品を得た。
【００４９】
その後、この積層成形品を１２８個のコモンモードチョークコイルの個片に切断した後８８０℃−２時間の焼成条件で焼成し、その後端面部に表出した引出電極部２−１ａ，２−１ｂ，２−２ａ，２−２ｂにＡｇあるいはＣｕの端面電極４を厚膜プロセスあるいはめっきプロセスにより形成することにより図２に示すような１．２×１．０×０．８ｍｍの１２８個のコモンモードチョークコイルを得ることができた（本発明品９）。
【００５０】
この得られたコモンモードチョークコイルの電気的な特性は結合係数が０．９以上、コモンモードインピーダンスが９０Ω以上であった。
【００５１】
以上説明してきた本発明によるコモンモードチョークコイルは内蔵する２つのコイルを形成するコイルパターン２−１，２−２の間の少なくとも一部に非磁性フェライト１が介在し、この非磁性フェライト１がコイル近傍に周回する磁束を断ち切り、２つのコイル間の磁気的な結合を強化する作用を有する構造を実現している。
【００５２】
その結果、このコモンモードチョークコイルは結合係数が大きくなり、コモンモードノイズフィルターとしてコモンモードノイズを効率良く除去することが可能となる。
【００５３】
また、２つのコイル間の絶縁不良はノイズ以外に伝送すべき信号レベルを低下させてしまうために二つのコイル間の絶縁抵抗は少なくとも１Ｅ＋０９Ω以上が必要であることが分かった。
【００５４】
また、非磁性フェライト用グリーンシート１は薄いほど結合係数の大きなコモンモードチョークコイルが得られるが、特に厚さ５０μｍ以下が望ましく、結合係数が０．９以上の優れたコモンモードチョークコイルを得ることができた。
【００５５】
以上の結果より、より高周波帯域で優れた性能を発揮することができる小型のコモンモードチョークコイルを実現することができる。
【００５６】
また、比較のためにＴｉＯ２とＭｏＯ３を添加しない非磁性フェライトを用いて同様なプロセスを経て得たコモンモードチョークコイル（比較品１８）を作製した。
【００５７】
得られたコモンモードチョークコイルの特性を比較して（表３）に示す。
【００５８】
【表３】
【００５９】
（表３）の結果より、比較品１８の絶縁不良率が６．４５％であったのに対して、本発明品９では絶縁不良率が０％であることがわかる。なおこの絶縁不良率は全数１２８個に対して、平行ライン間に１５Ｖの電圧を加えたときの絶縁抵抗が１Ｅ＋０９Ω未満の積層電子部品の比を算出して表した。
【００６０】
以上の結果より、酸化チタンの添加が脱脂後の残留炭素や大量焼成などに起因する焼成工程における局所的な還元雰囲気の発生にもかかわらず、非磁性フェライト中のＣｕＯもしくはＺｎＯの析出を抑制することにより還元雰囲気中にて発生するＣｕＯもしくはＺｎＯの低抵抗相の出現を防止して二つのコイル間の絶縁抵抗を確保し、量産性の安定化に有効であることを示唆している。
【００６１】
さらに、酸化チタンの添加によって低温焼成を阻害する傾向にあるのを酸化モリブデンの添加により低温焼結性を高めることの相乗効果により優れた非磁性フェライトを実現していることからＡｇなどの低抵抗電極材料と同時焼成することが可能となり、小型高性能な積層電子部品を実現することができる。
【００６２】
また、コモンモードチョークコイルのコイルパターン２−１，２−２は所望するインダクタンス特性やクロストーク特性によってさまざまな形態を取ることができるが、非磁性フェライト１が２つのコイルで形成するコイルパターン２−１，２−２に接触している限り、いずれの場合も同様な効果を得ることができ、特に２つのコイルパターン２−１，２−２間が狭くなるほど効果は大きくなる。
【００６３】
また、図４（ａ）〜（ｄ）は２ターンの螺旋状コイルを有する別のコモンモードチョークコイルの断面構造図を示しており、これらのコイルパターン２−１，２−２は各種グリーンシート１，３の積層の順番やグリーンシートの圧縮特性によって磁性フェライト用グリーンシート３と非磁性フェライト用グリーンシート１の境界でどちらかあるいはそれらの中間に埋蔵されうるが、いずれの場合も優れた特性のコモンモードチョークコイルが得られた。
【００６４】
次に、図５（ａ）、図５（ｂ）を用いて本発明の積層電子部品の他の一例である積層型のチップトランスの例を示す。
【００６５】
図５（ａ）に示す本発明による積層型のチップトランスは前記コモンモードチョークコイルと同様の組成を有する磁性絶縁体層となる磁性フェライト３０で挟まれた一次コイル２１（引出電極部２１ａ、引出電極部２１ｂ）と２次コイル２２（引出電極部２２ａ、引出電極部２２ｂ）を形成するコイル間の少なくとも一部に前記コモンモードチョークコイルと同様の組成を有する非磁性絶縁体層となる非磁性フェライト１０を配置し、この非磁性フェライト１０のビア５を介して接続された２本のＡｇを主成分とする線幅３０μｍ、線間幅２５μｍの並列する電極ラインから構成される螺旋状の一次コイル２１、二次コイル２２から形成され、８８０℃−２時間の焼成条件にて得ることができる。
【００６６】
このような構成とすることにより、それぞれのコイルの近傍に周回する磁束を断ち切り、２つのコイル間２１，２２の磁気的な結合を強化することができる。
【００６７】
その結果、積層型のチップトランスの結合係数が大きくなり、トランスとして高効率なエネルギーの授受が可能となる。また本発明による非磁性フェライト１０を用いることにより、高絶縁抵抗を安定して得ることができることからエネルギー損失の小さな優れた結合係数を有する小型の積層トランスを得ることができる。
【００６８】
なお、磁性フェライト３０は六方晶フェライトを用いた場合においても同様の効果が認められた。
【００６９】
また、本発明に用いる磁性フェライト用グリーンシート３は所望する厚さの積層電子部品になるように複数枚積層するが、厚みの厚いグリーンシートを用いるならば一枚でもよい。
【００７０】
また、すべてのコイルパターン２−１，２−２，２１，２２の形成方法はスクリーン印刷でもよく、さらにファインパターンを形成するためには、めっき転写、凹版転写工法が有効であり、これらの技術と組み合わせることにより直流抵抗の小さな小型のコモンモードチョークコイルあるいは積層チップトランスを実現することができる。
【００７１】
次に、Ｆｅ２Ｏ３：ＺｎＯ：ＣｕＯ＝４６：４４：１０ｍｏｌ％の組成比に対してＴｉＯ２を４．０ｗｔ％、ＭｏＯ３を０．５ｗｔ％添加された組成を有する非磁性フェライト用グリーンシート１０とＦｅ２Ｏ３：ＮｉＯ：ＺｎＯ：ＣｕＯ＝４８：２１：２１：１０ｍｏｌ％の組成比を有する磁性フェライト用グリーンシート３０とコイルパターン２−１，２−１，２１，２２をＣｕペーストを用いてスクリーン印刷することにより作製した積層成形体の個片を９８０℃−２時間の窒素雰囲気焼成によって積層チップトランスを作製した。得られた積層チップトランスは絶縁抵抗性に優れ、卑金属であるＣｕを用いることにより生産性に優れたものとすることができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＺｎＯとを含むフェライトの組成に対して、さらにＴｉＯ２とＭｏＯ３が添加されている非磁性フェライトおよびそれを用いた積層電子部品であり、絶縁抵抗の高い非磁性フェライトおよび絶縁不良の抑制された積層電子部品を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における非磁性フェライトと比較品の焼成温度に対する焼成収縮率の関係を示す特性図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態３におけるコモンモードチョークコイルの一例を示す構成図
（ｂ）同等価回路図
【図３】同斜視図
【図４】（ａ）〜（ｄ）同他のコモンモードチョークコイルの構造断面図
【図５】（ａ）同本発明の積層電子部品の他の一例である積層型のチップトランスの構成図
（ｂ）同等価回路図
【符号の説明】
１ 非磁性フェライト用グリーンシート
２−１ コイルパターン
２−２ コイルパターン
２−１ａ，２−１ｂ 引出電極部
２−２ａ，２−２ｂ 引出電極部
３ 磁性フェライト用グリーンシート
４ 端面電極
５ ビア
１０ 非磁性フェライト
２１ 一次コイル
２１ａ，２１ｂ 引出電極部
２２ 二次コイル
２２ａ，２２ｂ 引出電極部
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に用いられる非磁性フェライトおよびそれを用いた積層電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｆｅ２Ｏ３とＺｎＯのみを含むＺｎフェライトは非磁性フェライト材料であり、積層トランスあるいは磁気ヘッドの構成材料としてＮｉ−Ｚｎフェライトなどと組み合わせて用いられてきた。
【０００３】
さらに、このＺｎフェライトに数１０ｍｏｌ％以下のＣｕＯを含有させることによって、非磁性の特性を備えたまま９００℃前後までの低温焼成化が可能であることは良く知られている。このような低温焼成化を図ることによって、Ａｇ，Ｃｕなどの導電率の高い電極材料との同時焼結を可能とすることができ、フェライトグリーンシートあるいはフェライトペーストなどと組み合わせることによって、インダクタンス部品あるいはノイズ対策部品などの小型で実装性に優れた積層電子部品を構成することが行われている。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−７７０２２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような用途で用いられる場合、用いられる磁性層および非磁性層にはＡｇなどの導体に接触する構造となることから高い絶縁抵抗が要求される。この高い絶縁抵抗を得るためには非磁性フェライト中のＦｅ２Ｏ３の組成比を低減する必要がある。このＦｅ２Ｏ３の組成比を低減していくとＺｎＯ，ＣｕＯの結晶粒界への析出量が増大してくる傾向がある。特に還元雰囲気中にさらされた場合には結晶粒界に析出したＺｎＯ，ＣｕＯが還元されて低抵抗相が析出することが問題であり、この材料を用いて作製した積層電子部品の内層部で絶縁不良が生じる危険性が増大するという課題があった。
【０００７】
本発明の目的はＺｎＯ，ＣｕＯの結晶粒界への析出を抑制し、特性の向上および結晶構造の安定化を図ることができる絶縁抵抗の高い非磁性フェライトおよびそれを用いた積層電子部品を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＺｎＯとを含むフェライトの組成に対して、添加物として酸化チタンおよび酸化モリブデンを添加した非磁性フェライトであり、酸化チタンおよび酸化モリブデンの添加により、低温焼結性に優れ、ＣｕＯやＺｎＯの析出が抑制され、還元雰囲気にさらされた場合においても強度が高く、絶縁抵抗の高い非磁性フェライトが得られる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、酸化チタンがＴｉＯ，Ｔｉ２Ｏ３，Ｔｉ３Ｏ４，ＴｉＯ２のうち少なくともいずれか一つである請求項１に記載の非磁性フェライトであり、耐還元雰囲気中においても絶縁性に優れた非磁性フェライトを実現することができる。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、酸化モリブデンがＭｏ２Ｏ３，ＭｏＯ２，Ｍｏ２Ｏ５，ＭｏＯ３のうち少なくともいずれか一つである請求項１に記載の非磁性フェライトであり、低温焼結性に優れた非磁性フェライトを実現することができる。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、酸化チタンをＴｉＯ２換算で０．５〜７．０ｗｔ％、酸化モリブデンをＭｏＯ３換算で０．１〜１．０ｗｔ％添加した請求項１に記載の非磁性フェライトであり、低温焼結性、絶縁性に優れた非磁性フェライトを実現することができる。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の発明は、フェライト組成がＦｅ２Ｏ３：４１〜４９モル％、ＣｕＯ：６〜１４モル％、残りがＺｎＯと酸化チタンおよび酸化モリブデンであり、絶縁抵抗が１Ｅ＋９Ω・ｃｍ以上である請求項１に記載の非磁性フェライトであり、低温焼結性、絶縁性に優れた非磁性フェライトを実現することができる。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の発明は、磁性絶縁体層と、磁性絶縁体層に挟まれた非磁性絶縁体層と、並列する２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルが磁性絶縁層と非磁性絶縁層の境界もしくは境界に接して内蔵した構造を有する積層電子部品であって、前記非磁性絶縁体層が請求項１〜５のいずれか一つに記載の非磁性フェライトを用いて形成された積層電子部品であり、小型・高性能で生産性に優れた積層電子部品を実現することができる。
【００１４】
本発明の請求項７に記載の発明は、磁性絶縁体層上に２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、このコイル上に非磁性絶縁体層を設け、この非磁性絶縁体層上に上記と同様の２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、この両コイルを非磁性絶縁体層上に設けたコイルの上に磁性絶縁体層を設け、上記非磁性絶縁体層を請求項１〜５のいずれか一つに記載の非磁性フェライトで構成したコモンモードチョークコイルとしての積層電子部品であり、小型・高性能で生産性に優れたコモンモードチョークコイルを実現することができる。
【００１５】
本発明の請求項８に記載の発明は、磁性絶縁体層上に２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、このコイル上に非磁性絶縁体層を設け、この非磁性絶縁体層上に上記と同様の２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、この両コイルを非磁性絶縁体層上に設けたコイルの上に磁性絶縁体層を設け、上記非磁性絶縁体層を請求項１〜５のいずれか一つに記載の非磁性フェライトで構成したチップトランスとしての積層電子部品であり、小型・高性能で生産性に優れたチップトランスを実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の非磁性フェライトおよびそれを用いた積層電子部品について実施の形態および図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１および図１により請求項１に記載の発明を説明する。
【００１８】
図１は本発明の非磁性フェライトと比較品の焼成温度に対する焼成収縮率の関係を示す特性図である。
【００１９】
本発明の非磁性フェライトの出発原料である市販のＦｅ２Ｏ３粉とＣｕＯ粉とＺｎＯ粉を４６：１０：４４ｍｏｌ％の組成比で配合し、これに純水を適量加えてボールミルを用いて混合した後１２０℃で乾燥して混合粉を得る。この混合粉を８８０℃で仮焼した後、遊星ボールミルを用いて最大粒径が８μｍ以下になるまで粉砕してフェライト仮焼粉を得る。このフェライト仮焼粉にＴｉＯ２の粉末を２．５ｗｔ％、ＭｏＯ３の粉末を０．４ｗｔ％を添加物として加え、さらにバインダーとしてブチラール樹脂（ＰＶＢ）、可塑剤（ＤＢＰ）および溶媒である酢酸ブチルを適量加えてボールミルを用いて十分に分散させてセラミックスラリーを得る。
【００２０】
次に、このセラミックスラリーをドクターブレード法によりシート状に成形して厚み約５０μｍのセラミックグリーンシートを得る。このセラミックグリーンシートを５ｃｍ□のシートに切断し、このシートを用いて約１ｍｍの厚みになるように複数枚重ねて積層して非磁性フェライトの積層成形品を得る。この積層成形品を所望のサイズに個片化したものを８５０〜９３０℃の温度変化において焼成時間−２Ｈｒの条件で焼成して非磁性フェライトを得た（本発明品１）。
【００２１】
また、比較のために本発明品と同様なプロセスを経てフェライト仮焼粉のみによる非磁性フェライトを作製した（比較品１）。
【００２２】
さらに、比較のために本発明品と同様なプロセスを経てフェライト仮焼粉にＴｉＯ２の粉末のみを加えた非磁性フェライトを作製した（比較品２）。
【００２３】
このようにして得られた非磁性フェライトの焼成収縮率の焼成温度依存性を図１に示す。
【００２４】
また、８７０℃−２時間の焼成条件で得られた各種非磁性フェライトの配合組成と特性との関係を（表１）に示す。
【００２５】
【表１】
図１および（表１）の結果より、比較品１はＣｕＯが析出しているものの８７０℃焼成で焼成収縮率が１５％以上となり十分に焼結しているが、ＴｉＯ２を加えた比較品２では、ＣｕＯの析出はしていないが十分に焼結させるためには９３０℃での焼成が必要となっている。これに対して、本発明品ではＴｉＯ２を加えたことによりＣｕＯもしくはＺｎＯは析出しておらず、さらにＭｏＯ３を加えたことにより８７０℃で十分に焼結していることがわかる。これはＦｅ２Ｏ３組成が少なくなったことによりＣｕＯもしくはＺｎＯの析出に対して、ＴｉＯ２の添加がＦｅ２Ｏ３の代わりにＣｕ２＋もしくはＺｎ２＋をスピネル結晶中に固溶させることができるものと考えられる。しかしながら一方ではＴｉＯ２の添加が若干非磁性フェライトの焼結性を阻害しており、これに対してＭｏＯ３が焼結助剤として作用して非磁性フェライトの焼結温度を低下させる効果を有しているものと思われる。このような相乗効果により本発明品は高い絶縁抵抗と低温焼結性を実現する非磁性フェライトを実現することができる。
【００２７】
これらのことから、本発明品は非磁性の絶縁材料としてＡｇと同時焼成が可能であり、局所的に還元雰囲気にさらされても低抵抗相の析出が防止できるとともに従来より低い温度で焼結することができるという優れた効果を有しており、この非磁性フェライトを用いることにより、生産効率が優れ、かつＡｇとの同時焼成時の非磁性フェライトへのＡｇの拡散が少なくなり、低い直流抵抗を有する損失の小さいコイルとして同時焼成できることを示唆している。
【００２８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２により請求項２〜５に記載の発明を説明する。
【００２９】
実施の形態１と同様なプロセスを経て８７０℃−２時間の焼成条件で焼成した（表２）に示した組成の非磁性フェライトを得た。
【００３０】
この得られた非磁性フェライトの組成と特性の相関関係を比較して（表２）に示す。
【００３１】
【表２】
（表２）の結果より、比較品はＣｕＯやＺｎＯの析出が認められるか、もしくはこれらの析出は認められないが焼成収縮率が１０％未満となり十分に焼結しておらず、絶縁抵抗も１Ｅ＋０９Ω・ｃｍ未満に低下してしまう。
【００３３】
これに対して、本発明品では焼成収縮率は１５％前後と十分焼結しており、機械強度も高く、絶縁抵抗は１Ｅ＋０９Ω・ｃｍ以上であり、かつＣｕＯやＺｎＯの析出は認められない非磁性フェライトが得られている。この非磁性フェライトは非磁性絶縁材料としてＡｇと同時焼成が可能であり、還元雰囲気にさらされても低抵抗相の析出が防止されることが分かった。
【００３４】
なお、ＣｕＯもしくはＺｎＯの析出を防止するためには、Ｆｅ２Ｏ３組成の不足を補う以上のＴｉＯ２の添加は必要なく、むしろ過剰添加は焼結の阻害となるため、ＴｉＯ２の添加量は、Ｆｅ２Ｏ３組成により０．５〜７ｗｔ％の範囲から最適な量を選択する。さらに好ましくは、Ｆｅ２Ｏ３とＴｉＯ２総量が４８ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下であることが望ましい。この添加物として用いる酸化チタンはＴｉＯ２である必要はなく、ＴｉＯ，Ｔｉ２Ｏ３，Ｔｉ３Ｏ４のうち少なくともいずれか一つを用いることによってもＴｉＯ２と同様の効果を有していることを確認している。また前記酸化チタンはＴｉＯ２換算で０．５〜７．０ｗｔ％が好ましい。
【００３５】
また、ＭｏＯ３の０．１ｗｔ％以上の添加で焼結助剤として作用するが、１．２ｗｔ％以上を添加するとＭｏやＭｏＯ３の析出が起こり、析出したＭｏＯ３は焼成助剤としての効果を有していないことからＭｏＯ３の組成は１．０ｗｔ％以下が望ましい。この添加物として用いる酸化モリブデンはＭｏＯ３である必要はなくＭｏ２Ｏ３，ＭｏＯ２，Ｍｏ２Ｏ５，ＭｏＯ３のうち少なくともいずれか一つを用いることによってもＭｏＯ３と同様の効果を有していることを確認している。また前記酸化モリブデンはＭｏＯ３換算で０．１〜１．０ｗｔ％が好ましい。
【００３６】
なお、Ｆｅ２Ｏ３組成が５０ｍｏｌ％以上ではＦｅ２＋とＦｅ３＋の共存状態を招き、この価数の異なるイオン間で電子の移動が起こり、絶縁抵抗の低下の原因となり、Ｆｅ２Ｏ３組成が４０ｍｏｌ％以下では多くのＴｉＯ２の添加が必要となりＴｉＯ２が焼結を阻害するためにＡｇと同時焼成可能な焼成温度で焼結できなくなる。そのため、Ｆｅ２Ｏ３組成は４１〜４９ｍｏｌ％が好ましい。
【００３７】
また、ＣｕＯ組成が６ｍｏｌ％未満ではＴｉＯ２が無添加であってもＡｇと同時焼成できる温度では十分に焼結が進行せず、またＣｕＯ組成が１４ｍｏｌ％以上（１４ｍｏｌ％を含まない）では磁性を示すようになることからＣｕＯの組成比は６〜１４ｍｏｌ％であることが望ましい。
【００３８】
なお、前記のＺｎＯ，ＣｕＯの析出の観察はＸ線回折装置を用いた構造解析により評価した。また絶縁抵抗は対向する電極で板状の非磁性フェライトをはさみ１００Ｖの電圧を加えて測定した。焼成収縮率は、成形品と焼成品の寸法を測り焼成前後での寸法変化から算出した。
【００３９】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３および図２〜図５により請求項６，７，８に記載の発明を説明する。
【００４０】
図２（ａ）は本発明の積層電子部品の一例であるコモンモードチョークコイルの積層成型品の構造図であり、図２（ｂ）はその等価回路を示す回路図である。また図３はその斜視図であり、図４（ａ）〜図４（ｄ）は構造断面図である。また図５（ａ）は本発明の積層電子部品の他の一例である積層トランスの積層構造図であり、図５（ｂ）はその等価回路を示す回路図である。
【００４１】
次に、積層電子部品の一例であるコモンモードチョークコイルの積層構造について製造方法を説明しながら詳細に説明する。
【００４２】
まず始めに、非磁性フェライトの出発原料である酸化鉄と酸化亜鉛と酸化銅を用いてＦｅ２Ｏ３：ＺｎＯ：ＣｕＯ＝４６：４４：１０ｍｏｌ％の組成比になるように配合し、これに純水を適量加えてボールミルを用いて混合した後、１２０℃で乾燥させて混合粉を得る。
【００４３】
この混合粉を８８０℃で仮焼した後、遊星ボールミルを用いて最大粒径が８μｍ以下になるまで粉砕してフェライト仮焼粉を得る。このフェライト仮焼粉にＴｉＯ２の粉末を２．５ｗｔ％、ＭｏＯ３の粉末を０．４ｗｔ％加え、さらにブチラール樹脂と酢酸ブチルを適量加えてボールミルを用いて十分に分散させてセラミックスラリーを得る。このセラミックスラリーをドクターブレード法により約５０μｍの非磁性絶縁体層となる非磁性フェライト用グリーンシート１を得た。
【００４４】
一方、磁性フェライトの出発原料である酸化鉄と酸化ニッケルと酸化亜鉛と酸化銅をＦｅ２Ｏ３：ＮｉＯ：ＺｎＯ：ＣｕＯ＝４８：２１：２１：１０ｍｏｌ％の組成比になるよう配合し、前記非磁性フェライト用グリーンシート１と同様なプロセスを経て磁性絶縁体層となる磁性フェライト用グリーンシート３を得た。それぞれのグリーンシート１，３を多数個取りとするために５ｃｍ□に切断した。
【００４５】
次に、５ｃｍ□に切断された磁性フェライト用グリーンシート３を複数枚積層して厚み４００μｍとし、さらにこの上にＡｇを主成分とする線幅３０μｍ、線間幅２５μｍの並列する２本の電極ラインから構成される下層のコイルパターン２−１，２−２として形成した。
【００４６】
その後、この上に層間のコイルパターン２−１，２−２を接続するビア５を形成した非磁性フェライト用グリーンシート１を積層した後、この非磁性フェライト用グリーンシート１も上にＡｇを主成分とする線幅３０μｍ、線間幅２５μｍの並列する２本の電極ラインから構成される上層のコイルパターン２−１，２−２として印刷し、非磁性フェライト用グリーンシート１のビア５を介して接続された２本の螺旋状のコイルを形成した。
【００４７】
この２本の螺旋状のコイルはコイルパターン２−１と２−２が磁性フェライト用グリーンシート３の上面にほぼ並行な渦巻き状に設けられるとともに、さらに非磁性フェライト用グリーンシート１を挟むようにして非磁性フェライト用グリーンシート１の上層に設けられたコイルパターン２−１と２−２は非磁性フェライト用グリーンシート１に設けられたビア５を介して接続されてほぼ並行な渦巻き状に設けられた構成となっている。
【００４８】
次に、この上に磁性フェライト用グリーンシート３を複数枚積層して厚み約１ｍｍの積層成形品を得た。
【００４９】
その後、この積層成形品を１２８個のコモンモードチョークコイルの個片に切断した後８８０℃−２時間の焼成条件で焼成し、その後端面部に表出した引出電極部２−１ａ，２−１ｂ，２−２ａ，２−２ｂにＡｇあるいはＣｕの端面電極４を厚膜プロセスあるいはめっきプロセスにより形成することにより図２に示すような１．２×１．０×０．８ｍｍの１２８個のコモンモードチョークコイルを得ることができた（本発明品９）。
【００５０】
この得られたコモンモードチョークコイルの電気的な特性は結合係数が０．９以上、コモンモードインピーダンスが９０Ω以上であった。
【００５１】
以上説明してきた本発明によるコモンモードチョークコイルは内蔵する２つのコイルを形成するコイルパターン２−１，２−２の間の少なくとも一部に非磁性フェライト１が介在し、この非磁性フェライト１がコイル近傍に周回する磁束を断ち切り、２つのコイル間の磁気的な結合を強化する作用を有する構造を実現している。
【００５２】
その結果、このコモンモードチョークコイルは結合係数が大きくなり、コモンモードノイズフィルターとしてコモンモードノイズを効率良く除去することが可能となる。
【００５３】
また、２つのコイル間の絶縁不良はノイズ以外に伝送すべき信号レベルを低下させてしまうために二つのコイル間の絶縁抵抗は少なくとも１Ｅ＋０９Ω以上が必要であることが分かった。
【００５４】
また、非磁性フェライト用グリーンシート１は薄いほど結合係数の大きなコモンモードチョークコイルが得られるが、特に厚さ５０μｍ以下が望ましく、結合係数が０．９以上の優れたコモンモードチョークコイルを得ることができた。
【００５５】
以上の結果より、より高周波帯域で優れた性能を発揮することができる小型のコモンモードチョークコイルを実現することができる。
【００５６】
また、比較のためにＴｉＯ２とＭｏＯ３を添加しない非磁性フェライトを用いて同様なプロセスを経て得たコモンモードチョークコイル（比較品１８）を作製した。
【００５７】
得られたコモンモードチョークコイルの特性を比較して（表３）に示す。
【００５８】
【表３】
（表３）の結果より、比較品１８の絶縁不良率が６．４５％であったのに対して、本発明品９では絶縁不良率が０％であることがわかる。なおこの絶縁不良率は全数１２８個に対して、平行ライン間に１５Ｖの電圧を加えたときの絶縁抵抗が１Ｅ＋０９Ω未満の積層電子部品の比を算出して表した。
【００６０】
以上の結果より、酸化チタンの添加が脱脂後の残留炭素や大量焼成などに起因する焼成工程における局所的な還元雰囲気の発生にもかかわらず、非磁性フェライト中のＣｕＯもしくはＺｎＯの析出を抑制することにより還元雰囲気中にて発生するＣｕＯもしくはＺｎＯの低抵抗相の出現を防止して二つのコイル間の絶縁抵抗を確保し、量産性の安定化に有効であることを示唆している。
【００６１】
さらに、酸化チタンの添加によって低温焼成を阻害する傾向にあるのを酸化モリブデンの添加により低温焼結性を高めることの相乗効果により優れた非磁性フェライトを実現していることからＡｇなどの低抵抗電極材料と同時焼成することが可能となり、小型高性能な積層電子部品を実現することができる。
【００６２】
また、コモンモードチョークコイルのコイルパターン２−１，２−２は所望するインダクタンス特性やクロストーク特性によってさまざまな形態を取ることができるが、非磁性フェライト１が２つのコイルで形成するコイルパターン２−１，２−２に接触している限り、いずれの場合も同様な効果を得ることができ、特に２つのコイルパターン２−１，２−２間が狭くなるほど効果は大きくなる。
【００６３】
また、図４（ａ）〜（ｄ）は２ターンの螺旋状コイルを有する別のコモンモードチョークコイルの断面構造図を示しており、これらのコイルパターン２−１，２−２は各種グリーンシート１，３の積層の順番やグリーンシートの圧縮特性によって磁性フェライト用グリーンシート３と非磁性フェライト用グリーンシート１の境界でどちらかあるいはそれらの中間に埋蔵されうるが、いずれの場合も優れた特性のコモンモードチョークコイルが得られた。
【００６４】
次に、図５（ａ）、図５（ｂ）を用いて本発明の積層電子部品の他の一例である積層型のチップトランスの例を示す。
【００６５】
図５（ａ）に示す本発明による積層型のチップトランスは前記コモンモードチョークコイルと同様の組成を有する磁性絶縁体層となる磁性フェライト３０で挟まれた一次コイル２１（引出電極部２１ａ、引出電極部２１ｂ）と２次コイル２２（引出電極部２２ａ、引出電極部２２ｂ）を形成するコイル間の少なくとも一部に前記コモンモードチョークコイルと同様の組成を有する非磁性絶縁体層となる非磁性フェライト１０を配置し、この非磁性フェライト１０のビア５を介して接続された２本のＡｇを主成分とする線幅３０μｍ、線間幅２５μｍの並列する電極ラインから構成される螺旋状の一次コイル２１、二次コイル２２から形成され、８８０℃−２時間の焼成条件にて得ることができる。
【００６６】
このような構成とすることにより、それぞれのコイルの近傍に周回する磁束を断ち切り、２つのコイル間２１，２２の磁気的な結合を強化することができる。
【００６７】
その結果、積層型のチップトランスの結合係数が大きくなり、トランスとして高効率なエネルギーの授受が可能となる。また本発明による非磁性フェライト１０を用いることにより、高絶縁抵抗を安定して得ることができることからエネルギー損失の小さな優れた結合係数を有する小型の積層トランスを得ることができる。
【００６８】
なお、磁性フェライト３０は六方晶フェライトを用いた場合においても同様の効果が認められた。
【００６９】
また、本発明に用いる磁性フェライト用グリーンシート３は所望する厚さの積層電子部品になるように複数枚積層するが、厚みの厚いグリーンシートを用いるならば一枚でもよい。
【００７０】
また、すべてのコイルパターン２−１，２−２，２１，２２の形成方法はスクリーン印刷でもよく、さらにファインパターンを形成するためには、めっき転写、凹版転写工法が有効であり、これらの技術と組み合わせることにより直流抵抗の小さな小型のコモンモードチョークコイルあるいは積層チップトランスを実現することができる。
【００７１】
次に、Ｆｅ２Ｏ３：ＺｎＯ：ＣｕＯ＝４６：４４：１０ｍｏｌ％の組成比に対してＴｉＯ２を４．０ｗｔ％、ＭｏＯ３を０．５ｗｔ％添加された組成を有する非磁性フェライト用グリーンシート１０とＦｅ２Ｏ３：ＮｉＯ：ＺｎＯ：ＣｕＯ＝４８：２１：２１：１０ｍｏｌ％の組成比を有する磁性フェライト用グリーンシート３０とコイルパターン２−１，２−１，２１，２２をＣｕペーストを用いてスクリーン印刷することにより作製した積層成形体の個片を９８０℃−２時間の窒素雰囲気焼成によって積層チップトランスを作製した。得られた積層チップトランスは絶縁抵抗性に優れ、卑金属であるＣｕを用いることにより生産性に優れたものとすることができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＺｎＯとを含むフェライトの組成に対して、さらにＴｉＯ２とＭｏＯ３が添加されている非磁性フェライトおよびそれを用いた積層電子部品であり、絶縁抵抗の高い非磁性フェライトおよび絶縁不良の抑制された積層電子部品を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における非磁性フェライトと比較品の焼成温度に対する焼成収縮率の関係を示す特性図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態３におけるコモンモードチョークコイルの一例を示す構成図
（ｂ）同等価回路図
【図３】同斜視図
【図４】（ａ）〜（ｄ）同他のコモンモードチョークコイルの構造断面図
【図５】（ａ）同本発明の積層電子部品の他の一例である積層型のチップトランスの構成図
（ｂ）同等価回路図
【符号の説明】
１ 非磁性フェライト用グリーンシート
２−１ コイルパターン
２−２ コイルパターン
２−１ａ，２−１ｂ 引出電極部
２−２ａ，２−２ｂ 引出電極部
３ 磁性フェライト用グリーンシート
４ 端面電極
５ ビア
１０ 非磁性フェライト
２１ 一次コイル
２１ａ，２１ｂ 引出電極部
２２ 二次コイル
２２ａ，２２ｂ 引出電極部
Claims (8)
- Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＺｎＯとを含むフェライトの組成に対して、添加物として酸化チタンおよび酸化モリブデンを添加した非磁性フェライト。
- 酸化チタンがＴｉＯ，Ｔｉ２Ｏ３，Ｔｉ３Ｏ４，ＴｉＯ２のうち少なくともいずれか一つである請求項１に記載の非磁性フェライト。
- 酸化モリブデンがＭｏ２Ｏ３，ＭｏＯ２，Ｍｏ２Ｏ５，ＭｏＯ３のうち少なくともいずれか一つである請求項１に記載の非磁性フェライト。
- 酸化チタンをＴｉＯ２換算で０．５〜７．０ｗｔ％、酸化モリブデンをＭｏＯ３換算で０．１〜１．０ｗｔ％添加した請求項１に記載の非磁性フェライト。
- フェライト組成がＦｅ２Ｏ３：４１〜４９モル％、ＣｕＯ：６〜１４モル％、残りがＺｎＯと酸化チタンおよび酸化モリブデンであり、絶縁抵抗が１Ｅ＋９Ω・ｃｍ以上である請求項１に記載の非磁性フェライト。
- 磁性絶縁体層と、磁性絶縁体層に挟まれた非磁性絶縁体層と、並列する２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルが磁性絶縁層と非磁性絶縁層の境界もしくは境界に接して内蔵した構造を有する積層電子部品であって、前記非磁性絶縁体層を請求項１〜５のいずれか一つに記載の非磁性フェライトを用いて形成した積層電子部品。
- 磁性絶縁体層上に２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、このコイル上に非磁性絶縁体層を設け、この非磁性絶縁体層上に上記と同様の２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、この両コイルを非磁性絶縁体層上に設けたコイルの上に磁性絶縁体層を設け、上記非磁性絶縁体層を請求項１〜５のいずれか一つに記載の非磁性フェライトで構成したコモンモードチョークコイルとしての積層電子部品。
- 磁性絶縁体層上に２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、このコイル上に非磁性絶縁体層を設け、この非磁性絶縁体層上に上記と同様の２本の電極ラインから構成される螺旋状のコイルを設け、この両コイルを非磁性絶縁体層上に設けたコイルの上に磁性絶縁体層を設け、上記非磁性絶縁体層を請求項１〜５のいずれか一つに記載の非磁性フェライトで構成したチップトランスとしての積層電子部品。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006121003A1 (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | コモンモードノイズフィルタ |
| WO2007111122A1 (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Hitachi Metals, Ltd. | コイル部品およびその製造方法 |
| WO2013058144A1 (ja) * | 2011-10-18 | 2013-04-25 | 株式会社村田製作所 | 複合電子部品 |
| KR101367952B1 (ko) * | 2012-05-30 | 2014-02-28 | 삼성전기주식회사 | 적층형 전자부품용 비자성체 조성물, 이를 이용한 적층형 전자부품 및 이의 제조방법 |
| JP2014183182A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Fdk Corp | 非磁性材料および非磁性磁器組成物の製造方法 |
| JP2018504518A (ja) * | 2014-12-05 | 2018-02-15 | ポスコＰｏｓｃｏ | 磁気的性質に優れた高ケイ素鋼板およびその製造方法 |
| CN109456050A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-12 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种低温共烧LTCC软磁ZnNiCu铁氧体材料及其制备方法 |
-
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4736526B2 (ja) * | 2005-05-11 | 2011-07-27 | パナソニック株式会社 | コモンモードノイズフィルタ |
| JP2006319009A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コモンモードノイズフィルタ |
| WO2006121003A1 (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | コモンモードノイズフィルタ |
| KR100929280B1 (ko) | 2005-05-11 | 2009-11-27 | 파나소닉 주식회사 | 커먼 모드 노이즈 필터 |
| US7911295B2 (en) | 2005-05-11 | 2011-03-22 | Panasonic Corporation | Common mode noise filter |
| JP5182087B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2013-04-10 | 日立金属株式会社 | コイル部品およびその製造方法 |
| WO2007111122A1 (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Hitachi Metals, Ltd. | コイル部品およびその製造方法 |
| WO2013058144A1 (ja) * | 2011-10-18 | 2013-04-25 | 株式会社村田製作所 | 複合電子部品 |
| JPWO2013058144A1 (ja) * | 2011-10-18 | 2015-04-02 | 株式会社村田製作所 | 複合電子部品 |
| US9373441B2 (en) | 2011-10-18 | 2016-06-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Composite electronic component |
| KR101367952B1 (ko) * | 2012-05-30 | 2014-02-28 | 삼성전기주식회사 | 적층형 전자부품용 비자성체 조성물, 이를 이용한 적층형 전자부품 및 이의 제조방법 |
| JP2014183182A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Fdk Corp | 非磁性材料および非磁性磁器組成物の製造方法 |
| JP2018504518A (ja) * | 2014-12-05 | 2018-02-15 | ポスコＰｏｓｃｏ | 磁気的性質に優れた高ケイ素鋼板およびその製造方法 |
| CN109456050A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-12 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种低温共烧LTCC软磁ZnNiCu铁氧体材料及其制备方法 |
| CN109456050B (zh) * | 2018-12-20 | 2020-12-22 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种低温共烧LTCC软磁ZnNiCu铁氧体材料及其制备方法 |
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