JP2009302380A - Electronic component and method for manufacturing the same - Google Patents

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Yoichiro Ito
陽一郎 伊藤
Akiko Sato
明子 佐藤
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic component which is excellent in DC superimposition characteristics and whose inductance value is hardly changed by temperature change, and a method for manufacturing the electronic component. <P>SOLUTION: A laminate 12 is configured by laminating a magnetic layer 16 containing Ni and Co; a non-magnetic layer 17 whose content of Ni is lower than that of the magnetic layer 16 and a magnetic layer 19 whose content of Co is lower than that of the magnetic layer 16. A coil L is formed in the laminate 12. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子部品及びその製造方法に関し、より特定的には、積層体内にコイルを内蔵している電子部品及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an electronic component and a method for manufacturing the same, and more specifically to an electronic component having a coil incorporated in a laminated body and a method for manufacturing the same.

従来の電子部品としては、例えば、特許文献1に記載のチップタイプパワーインダクタが知られている。該チップタイプパワーインダクタは、磁性体層が積層されてなると共に、コイルを内部に備えている積層体により構成されている。更に、該積層体には、コイルにより形成される磁路を横切るように非磁性体層が挿入されている。これにより、コイルは、開磁路型のコイルを構成するようになり、積層体内において磁気飽和が発生しにくくなる。その結果、該チップタイプパワーインダクタにおいて、磁気飽和による急激なインダクタンス値の低下を抑制でき、良好な直流重畳特性を得ることができる。   As a conventional electronic component, for example, a chip type power inductor described in Patent Document 1 is known. The chip type power inductor is formed by a laminated body in which magnetic layers are laminated and a coil is provided inside. Further, a nonmagnetic material layer is inserted into the laminate so as to cross a magnetic path formed by the coil. As a result, the coil forms an open magnetic circuit type coil, and magnetic saturation is less likely to occur in the stacked body. As a result, in the chip type power inductor, it is possible to suppress a sudden decrease in inductance value due to magnetic saturation, and to obtain a good DC superposition characteristic.

しかしながら、前記チップタイプパワーインダクタでは、以下に説明するように、温度変化が生じるとインダクタンス値が変化してしまうという問題がある。図6は、チップタイプパワーインダクタの磁性体層100と非磁性体層102との境界部分の拡大図及びNiの濃度分布を示した図である。図7は、温度と透磁率との関係を示したグラフである。図7において、縦軸は透磁率を示し、横軸は温度を示す。また、図7では、図6の位置P1〜P4のそれぞれにおける温度と透磁率との関係を示した。   However, the chip type power inductor has a problem that the inductance value changes when the temperature changes, as will be described below. FIG. 6 is an enlarged view of the boundary portion between the magnetic layer 100 and the nonmagnetic layer 102 of the chip type power inductor and a diagram showing the Ni concentration distribution. FIG. 7 is a graph showing the relationship between temperature and magnetic permeability. In FIG. 7, the vertical axis indicates the magnetic permeability, and the horizontal axis indicates the temperature. FIG. 7 shows the relationship between the temperature and the magnetic permeability at each of the positions P1 to P4 in FIG.

磁性体層100及び非磁性体層102は、キュリー温度において磁性体から非磁性体に切り替わる性質を有している。具体的には、磁性体層100は、図7の位置P1の曲線に示すように、温度T1以上の温度では非磁性体として機能し、温度T1より低い温度では磁性体として機能する。また、非磁性体層102は、図7の位置P4の曲線に示すように、温度T4以上の温度では非磁性体として機能し、温度T4よりも低い温度では磁性体として機能する。キュリー温度は、Niの濃度に依存している。そこで、チップタイプパワーインダクタが使用される温度範囲よりも温度T1が高くなるように、磁性体層100が作製され、チップタイプパワーインダクタが使用される温度範囲よりも温度T4が低くなるように、非磁性体層102が作製される。これにより、チップタイプパワーインダクタが使用される温度範囲内では、磁性体層100は磁性体として機能し、非磁性体層102は非磁性体として機能する。   The magnetic layer 100 and the nonmagnetic layer 102 have a property of switching from a magnetic material to a nonmagnetic material at a Curie temperature. Specifically, as shown by the curve at position P1 in FIG. 7, the magnetic layer 100 functions as a nonmagnetic material at a temperature equal to or higher than the temperature T1, and functions as a magnetic material at a temperature lower than the temperature T1. Further, as shown by the curve at position P4 in FIG. 7, the nonmagnetic material layer 102 functions as a nonmagnetic material at a temperature equal to or higher than the temperature T4, and functions as a magnetic material at a temperature lower than the temperature T4. The Curie temperature depends on the concentration of Ni. Therefore, the magnetic layer 100 is manufactured so that the temperature T1 is higher than the temperature range in which the chip type power inductor is used, and the temperature T4 is lower than the temperature range in which the chip type power inductor is used. A nonmagnetic layer 102 is produced. Thus, within the temperature range in which the chip type power inductor is used, the magnetic layer 100 functions as a magnetic material, and the nonmagnetic material layer 102 functions as a nonmagnetic material.

ところで、チップタイプパワーインダクタでは、図6に示すように、磁性体層100と非磁性体層102とが接触している。磁性体層100は、Niを含有しており、非磁性体層102は、Niを含有していない。このような磁性体層100及び非磁性体層102が焼成されると、磁性体層100から非磁性体層102へとNiが拡散していく。これにより、非磁性体層102において、Niは、図6に示すように、磁性体層100と非磁性体層102との界面から非磁性体層102側へといくにしたがって濃度が減少する濃度分布を有するようになる。位置P2,P3では、温度T1よりも低く、温度T4よりも高い温度T2,T3においてキュリー温度をとるようになる。その結果、チップパワーインダクタが使用される温度の範囲内に温度T3,T4が位置するようになり、位置P2,P3における非磁性体層102は、チップパワーインダクタが使用される温度によって、磁性体と非磁性体とに変化してしまう。すなわち、温度が変化すると、チップタイプパワーインダクタのインダクタンス値が変化してしまう。
特開2004−311944号公報
Incidentally, in the chip type power inductor, as shown in FIG. 6, the magnetic layer 100 and the nonmagnetic layer 102 are in contact with each other. The magnetic layer 100 contains Ni, and the nonmagnetic layer 102 does not contain Ni. When such a magnetic layer 100 and the nonmagnetic layer 102 are fired, Ni diffuses from the magnetic layer 100 to the nonmagnetic layer 102. Thereby, in the nonmagnetic material layer 102, the concentration of Ni decreases as it goes from the interface between the magnetic material layer 100 and the nonmagnetic material layer 102 toward the nonmagnetic material layer 102 as shown in FIG. Have a distribution. At positions P2 and P3, the Curie temperature is taken at temperatures T2 and T3 that are lower than temperature T1 and higher than temperature T4. As a result, the temperatures T3 and T4 are located within the temperature range in which the chip power inductor is used, and the nonmagnetic material layer 102 at the positions P2 and P3 has a magnetic material depending on the temperature at which the chip power inductor is used. And nonmagnetic material. That is, when the temperature changes, the inductance value of the chip type power inductor changes.
JP 2004-311944 A

そこで、本発明の目的は、直流重畳特性に優れ、かつ、温度変化によってインダクタンス値が変化しにくい電子部品及びその製造方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic component that is excellent in direct current superposition characteristics and whose inductance value is unlikely to change due to a temperature change, and a method for manufacturing the same.

本発明の一形態に係る電子部品は、Ni及びCoを含有している第1の絶縁層、該第1の絶縁層よりもNiの濃度が低い第2の絶縁層、及び、該第1の絶縁層よりもCoの濃度が低い第3の絶縁層が積層されてなる積層体と、前記積層体内に設けられているコイルと、を備えていること、を特徴とする。   An electronic component according to an aspect of the present invention includes a first insulating layer containing Ni and Co, a second insulating layer having a Ni concentration lower than that of the first insulating layer, and the first insulating layer. It is characterized by comprising a laminated body in which a third insulating layer having a Co concentration lower than that of the insulating layer is laminated, and a coil provided in the laminated body.

また、本発明の一形態に係る電子部品の製造方法は、Ni及びCoを含有している第1の絶縁層を作製する工程と、前記第1の絶縁層よりもNiの濃度が低い第2の絶縁層を作製する工程と、前記第1の絶縁層よりもCoの濃度が低い第3の絶縁層を作製する工程と、前記第1の絶縁層、前記第2の絶縁層又は前記第3の絶縁層にコイル電極を形成する工程と、前記第1の絶縁層、前記第2の絶縁層及び前記第3の絶縁層を積層する工程と、を備えること、を特徴とする。   According to another aspect of the invention, there is provided a method for manufacturing an electronic component, the step of forming a first insulating layer containing Ni and Co, and a second step in which the concentration of Ni is lower than that of the first insulating layer. A step of forming a first insulating layer, a step of forming a third insulating layer having a Co concentration lower than that of the first insulating layer, the first insulating layer, the second insulating layer, or the third Forming a coil electrode on the insulating layer, and laminating the first insulating layer, the second insulating layer, and the third insulating layer.

本発明によれば、直流重畳特性に優れ、かつ、温度変化によってインダクタンス値が変化しにくい電子部品を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic component which is excellent in direct current | flow superimposition characteristic and an inductance value cannot change easily with a temperature change can be provided.

以下に、本発明の実施形態に係る電子部品及びその製造方法について説明する。   Below, the electronic component which concerns on embodiment of this invention, and its manufacturing method are demonstrated.

(電子部品の構成)
以下に、本発明の一実施形態に係る電子部品10について図面を参照しながら説明する。図1は、一実施形態に係る電子部品10の斜視図である。図2は、一実施形態に係る電子部品10の積層体12の分解斜視図である。図3は、図1の電子部品10のA−Aにおける断面構造図である。以下、電子部品10の積層方向をz軸方向と定義し、電子部品10の長辺に沿った方向をx軸方向と定義し、電子部品10の短辺に沿った方向をy軸方向と定義する。x軸、y軸及びz軸は互いに直交している。
(Configuration of electronic parts)
Hereinafter, an electronic component 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an electronic component 10 according to an embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view of the multilayer body 12 of the electronic component 10 according to the embodiment. FIG. 3 is a sectional structural view taken along line AA of the electronic component 10 of FIG. Hereinafter, the stacking direction of the electronic component 10 is defined as the z-axis direction, the direction along the long side of the electronic component 10 is defined as the x-axis direction, and the direction along the short side of the electronic component 10 is defined as the y-axis direction. To do. The x axis, the y axis, and the z axis are orthogonal to each other.

電子部品10は、図1に示すように、積層体12及び外部電極14a,14bを備えている。積層体12は、直方体状を有しており、コイルLを内蔵している。外部電極14a,14bはそれぞれ、コイルLに電気的に接続されており、x軸方向の両端に位置する側面を覆うように形成されている。   As shown in FIG. 1, the electronic component 10 includes a laminate 12 and external electrodes 14a and 14b. The laminated body 12 has a rectangular parallelepiped shape and incorporates a coil L. The external electrodes 14a and 14b are each electrically connected to the coil L, and are formed so as to cover the side surfaces located at both ends in the x-axis direction.

積層体12は、図2に示すように、磁性体層16a〜16f,19a〜19d(絶縁層)及び非磁性体層17a,17b(絶縁層)がz軸方向に積層されて構成されている。以下では、個別の磁性体層16,19及び非磁性体層17を指す場合には、参照符号の後ろにアルファベットを付し、これらを総称する場合には、参照符号の後ろのアルファベットを省略する。   As shown in FIG. 2, the multilayer body 12 is configured by laminating magnetic layers 16 a to 16 f and 19 a to 19 d (insulating layer) and nonmagnetic layers 17 a and 17 b (insulating layer) in the z-axis direction. . In the following, when referring to the individual magnetic layers 16 and 19 and the nonmagnetic layer 17, an alphabet is appended after the reference symbol, and when these are collectively referred to, the alphabet after the reference symbol is omitted. .

磁性体層16は、Niを含有している強磁性のフェライトにより作製されている。本実施形態では、磁性体層16は、Ni−Cu−Zn系フェライトにより構成されている。更に、該磁性体層16は、0.2%以上2.0%以下の質量濃度で、Co34を含有している。なお、磁性体層16の層数は図2に示したものに限らない。 The magnetic layer 16 is made of ferromagnetic ferrite containing Ni. In the present embodiment, the magnetic layer 16 is made of Ni—Cu—Zn ferrite. Further, the magnetic layer 16 contains Co 3 O 4 at a mass concentration of 0.2% or more and 2.0% or less. The number of magnetic layers 16 is not limited to that shown in FIG.

非磁性体層17は、磁性体層16よりもNiの濃度が低い(本実施形態では、Niの質量濃度は0%)非磁性のフェライトにより構成されている。本実施形態では、非磁性体層17は、Cu−Zn系フェライトにより構成されている。   The nonmagnetic layer 17 is made of nonmagnetic ferrite having a lower Ni concentration than that of the magnetic layer 16 (in this embodiment, the mass concentration of Ni is 0%). In the present embodiment, the nonmagnetic layer 17 is made of Cu—Zn-based ferrite.

磁性体層19は、磁性体層16よりもCoの濃度が低い(本実施形態では、Coの質量濃度は0%)強磁性のフェライトにより構成されている。本実施形態では、磁性体層19は、Ni−Zn−Cu系フェライトにより構成されている。   The magnetic layer 19 is composed of ferromagnetic ferrite having a lower Co concentration than the magnetic layer 16 (in this embodiment, the mass concentration of Co is 0%). In the present embodiment, the magnetic layer 19 is composed of Ni—Zn—Cu based ferrite.

以上の磁性体層16,19及び非磁性体層17は、z軸方向から平面視したときに、同じ形状及び同じ大きさを有している。   The magnetic layers 16 and 19 and the nonmagnetic layer 17 described above have the same shape and the same size when viewed in plan from the z-axis direction.

コイルLは、図2に示すように、旋廻しながらz軸方向に進行する螺旋状のコイルである。すなわち、コイルLのコイル軸は、z軸方向に平行である。コイルLは、図2に示すように、コイル電極18a〜18f、引き出し部20a,20b及びビアホール導体b1〜b5を含んでいる。以下では、個別のコイル電極18、引き出し部20を指す場合には、参照符号の後ろにアルファベットを付し、これらを総称する場合には、参照符号の後ろのアルファベットを省略する。   As shown in FIG. 2, the coil L is a spiral coil that advances in the z-axis direction while rotating. That is, the coil axis of the coil L is parallel to the z-axis direction. As shown in FIG. 2, the coil L includes coil electrodes 18a to 18f, lead portions 20a and 20b, and via-hole conductors b1 to b5. Hereinafter, when referring to the individual coil electrode 18 and the lead-out portion 20, an alphabet is added after the reference symbol, and when these are collectively referred to, the alphabet after the reference symbol is omitted.

コイル電極18a〜18fはそれぞれ、図2に示すように、磁性体層16b,非磁性体層17a、磁性体層16c、非磁性体層17b、磁性体層16d,16eの主面上に形成されており、磁性体層16,19及び非磁性体層17と共に積層されている。各コイル電極18は、Agからなる導電性材料からなり、z軸方向に互いに重なるように配置されている。   As shown in FIG. 2, the coil electrodes 18a to 18f are respectively formed on the main surfaces of the magnetic layer 16b, the nonmagnetic layer 17a, the magnetic layer 16c, the nonmagnetic layer 17b, and the magnetic layers 16d and 16e. The magnetic layers 16 and 19 and the nonmagnetic layer 17 are laminated together. Each coil electrode 18 is made of a conductive material made of Ag, and is disposed so as to overlap each other in the z-axis direction.

また、コイル電極18a,18fの端部にはそれぞれ、引き出し部20a,20bが設けられている。引き出し部20a,20bはそれぞれ、外部電極14a,14bと接続されている。これにより、コイルLは、外部電極14a,14bに接続される。   In addition, lead portions 20a and 20b are provided at the ends of the coil electrodes 18a and 18f, respectively. The lead portions 20a and 20b are connected to the external electrodes 14a and 14b, respectively. Thereby, the coil L is connected to the external electrodes 14a and 14b.

ビアホール導体b1〜b5はそれぞれ、図2に示すように、磁性体層16b、非磁性体層17a、磁性体層16c、非磁性体層17b、磁性体層16dをz軸方向に貫通するように形成されている。ビアホール導体b1〜b5は、磁性体層16,19及び非磁性体層17が積層されたときに、隣り合うコイル電極18同士を接続する接続部として機能する。より詳細には、ビアホール導体b1は、コイル電極18aの端部の内、引き出し部20aが設けられていない方の端部と、コイル電極18bの端部とを接続している。ビアホール導体b2は、コイル電極18bの端部の内、ビアホール導体b1が接続されていない方の端部と、コイル電極18cの端部とを接続している。ビアホール導体b3は、コイル電極18cの端部の内、ビアホール導体b2が接続されていない方の端部と、コイル電極18dの端部とを接続している。ビアホール導体b4は、コイル電極18dの端部の内、ビアホール導体b3が接続されていない方の端部と、コイル電極18eの端部とを接続している。ビアホール導体b5は、コイル電極18eの端部の内、ビアホール導体b4が接続されていない方の端部と、コイル電極18fの端部の内、引き出し部20bが設けられていない方の端部とを接続している。   As shown in FIG. 2, each of the via-hole conductors b1 to b5 penetrates the magnetic layer 16b, the nonmagnetic layer 17a, the magnetic layer 16c, the nonmagnetic layer 17b, and the magnetic layer 16d in the z-axis direction. Is formed. The via-hole conductors b1 to b5 function as connection portions that connect adjacent coil electrodes 18 when the magnetic layers 16 and 19 and the nonmagnetic layer 17 are laminated. More specifically, the via-hole conductor b1 connects the end of the coil electrode 18a where the lead-out portion 20a is not provided and the end of the coil electrode 18b. The via hole conductor b2 connects the end of the coil electrode 18b to which the via hole conductor b1 is not connected and the end of the coil electrode 18c. The via-hole conductor b3 connects the end of the coil electrode 18c to which the via-hole conductor b2 is not connected and the end of the coil electrode 18d. The via-hole conductor b4 connects the end of the coil electrode 18d to which the via-hole conductor b3 is not connected and the end of the coil electrode 18e. The via-hole conductor b5 includes an end of the coil electrode 18e that is not connected to the via-hole conductor b4, and an end of the coil electrode 18f that is not provided with the lead-out portion 20b. Is connected.

以上のように構成された磁性体層16,19及び非磁性体層17は、磁性体層19a,19b、16a,16b、非磁性体層17a、磁性体層16c、非磁性体層17b、磁性体層16d,16e,16f,19c,19dの順番にz軸方向の上から下へと並ぶように積層される。これにより、積層体12内において、z軸方向に延在するコイル軸を有するコイルLが形成されると共に、非磁性体層17a,17bが該コイルLを横切るようになる。また、磁性体層16aのz軸方向の上側及び磁性体層16fのz軸方向の下側のそれぞれには、磁性体層19a,19b及び磁性体層19c,19dが位置するようになる。   The magnetic layers 16 and 19 and the nonmagnetic layer 17 configured as described above include the magnetic layers 19a, 19b, 16a and 16b, the nonmagnetic layer 17a, the magnetic layer 16c, the nonmagnetic layer 17b, and the magnetic layer. The body layers 16d, 16e, 16f, 19c, and 19d are stacked in order from the top to the bottom in the z-axis direction. As a result, a coil L having a coil axis extending in the z-axis direction is formed in the laminated body 12, and the nonmagnetic layers 17 a and 17 b cross the coil L. Further, the magnetic layers 19a and 19b and the magnetic layers 19c and 19d are positioned on the upper side in the z-axis direction of the magnetic layer 16a and the lower side in the z-axis direction of the magnetic layer 16f, respectively.

(効果)
以上のように構成された電子部品10では、非磁性体層17がコイルLを横切るように設けられているので、コイルLが開磁路型のコイルを構成するようになる。その結果、電子部品10において磁気飽和が発生して、急激にインダクタンス値が低下することが抑制される。すなわち、直流重畳特性に優れた電子部品10を得ることができる。
(effect)
In the electronic component 10 configured as described above, since the non-magnetic layer 17 is provided so as to cross the coil L, the coil L forms an open magnetic circuit type coil. As a result, magnetic saturation is generated in the electronic component 10 and a sudden decrease in the inductance value is suppressed. That is, the electronic component 10 having excellent direct current superposition characteristics can be obtained.

更に、電子部品10によれば、Coを含有している磁性体層19が積層体12に設けられているので、温度変化によってインダクタンス値が変化しにくくなる。以下に、実験結果に基づいて説明する。   Furthermore, according to the electronic component 10, since the magnetic layer 19 containing Co is provided in the multilayer body 12, the inductance value is unlikely to change due to a temperature change. Below, it demonstrates based on an experimental result.

図3において、磁性体層16及び非磁性体層17のz軸方向の厚みをL1とし、積層体12のz軸方向の厚みをL2とする。本願発明者は、図3に示す電子部品10において、−60℃〜80℃の間におけるインダクタンス値が25℃におけるインダクタンス値に対して±5%以下の変動率に収まるときのL1/L2を、非磁性体層17の枚数毎に調べた。磁性体層19としては、1.2%の質量濃度でCo34を含有しているものを用いた。図4は、L1/L2と非磁性体層17の枚数との関係を示したグラフである。縦軸は、L1/L2×100を示し、横軸は、非磁性体層17の枚数を示す。 In FIG. 3, the thickness in the z-axis direction of the magnetic layer 16 and the nonmagnetic layer 17 is L1, and the thickness in the z-axis direction of the stacked body 12 is L2. In the electronic component 10 shown in FIG. 3, the inventor of the present application calculates L1 / L2 when the inductance value between −60 ° C. and 80 ° C. falls within ± 5% variation rate with respect to the inductance value at 25 ° C. The number of nonmagnetic layers 17 was examined for each number. As the magnetic layer 19, a layer containing Co 3 O 4 at a mass concentration of 1.2% was used. FIG. 4 is a graph showing the relationship between L1 / L2 and the number of nonmagnetic layers 17. The vertical axis represents L1 / L2 × 100, and the horizontal axis represents the number of nonmagnetic layers 17.

電子部品10によれば、図4に示すように、磁性体層16にCoを含有させることにより、インダクタンス値の変動を±5%以下に抑制できていることがわかる。より詳細には、図4のグラフに示すように、非磁性体層17の枚数が増加した場合には、L1/L2を大きくすることにより、温度変化によってインダクタンス値が変化することを抑制できていることがわかる。すなわち、非磁性体層17の枚数が増加すれば、Co34を含有している磁性体層16の割合を増加させることにより、インダクタンス値が温度変化によって変動することを抑制できることがわかる。 According to the electronic component 10, as shown in FIG. 4, it can be seen that the fluctuation of the inductance value can be suppressed to ± 5% or less by containing Co in the magnetic layer 16. More specifically, as shown in the graph of FIG. 4, when the number of non-magnetic layers 17 increases, by increasing L1 / L2, it is possible to suppress the inductance value from changing due to temperature changes. I understand that. That is, it can be seen that if the number of the non-magnetic layers 17 increases, the inductance value can be prevented from fluctuating due to a temperature change by increasing the proportion of the magnetic layers 16 containing Co 3 O 4 .

また、電子部品10では、Coを含有している磁性体層16と、Coを含有していない磁性体層19とを積層することにより、積層体全体に均一な濃度でCoを含有している電子部品と略同じように、インダクタンス値が温度変化によって変動することを抑制できる。以下に、実験結果に基づいて説明する。   Further, in the electronic component 10, by laminating the magnetic layer 16 containing Co and the magnetic layer 19 not containing Co, the entire laminate contains Co at a uniform concentration. As in the case of electronic components, it is possible to suppress the inductance value from fluctuating due to temperature changes. Below, it demonstrates based on an experimental result.

本願発明者は、非磁性体層17を2枚用いたとき、及び、非磁性体層17を3枚用いたときにおけるインダクタンス値の変化率と温度との関係を調べた。本実験では、電子部品10の実施例として、L1/L2の比率を、図4のグラフに基づいて決定した。具体的には、非磁性体層17を2枚用いた第1の実施例では、L1/L2を0.5(50%)とし、非磁性体層17を3枚用いた第2の実施例では、L1/L2を0・75(75%)とした。   The inventor of the present application investigated the relationship between the change rate of the inductance value and the temperature when two nonmagnetic layers 17 were used and when three nonmagnetic layers 17 were used. In this experiment, as an example of the electronic component 10, the ratio of L1 / L2 was determined based on the graph of FIG. Specifically, in the first embodiment using two nonmagnetic layers 17, L1 / L2 is set to 0.5 (50%), and the second embodiment using three nonmagnetic layers 17 is used. Then, L1 / L2 was set to 0.75 (75%).

また、非磁性体層が2枚用いられた電子部品においてCoを全く含有していないものを第1の比較例とし、非磁性体層が2枚用いられた電子部品において全ての磁性体層がCo34を0.6%の質量濃度で含有しているものを第2の比較例とした。更に、非磁性体層が3枚用いられた電子部品においてCoを全く含有していないものを第3の比較例とし、非磁性体層が3枚用いられた電子部品において全ての磁性体層がCo34を0.9%の質量濃度で含有しているものを第4の比較例とした。図5は、各実施例及び各比較例における、温度とインダクタンス値との関係を示したグラフである。縦軸は、インダクタンス値を示し、横軸は、温度を示している。 An electronic component using two nonmagnetic layers that does not contain Co at all is a first comparative example. In an electronic component using two nonmagnetic layers, all the magnetic layers are A second comparative example containing Co 3 O 4 at a mass concentration of 0.6% was used. Further, a third comparative example is an electronic component in which three nonmagnetic layers are used and does not contain Co at all. In an electronic component in which three nonmagnetic layers are used, all the magnetic layers are A fourth comparative example containing Co 3 O 4 at a mass concentration of 0.9% was used. FIG. 5 is a graph showing the relationship between temperature and inductance value in each example and each comparative example. The vertical axis represents the inductance value, and the horizontal axis represents the temperature.

図5(a)によれば、第1の比較例では、磁性体層がCoを全く含有していないので、温度が上昇すると、インダクタンス値が低下していることが理解できる。これに対して、第2の比較例では、全ての磁性体層がCo34を0.6%の質量濃度で含有していることにより、温度が上昇してもインダクタンス値が低下することを抑制できていることがわかる。更に、第1の実施例においても、第2の比較例と同様に、温度が上昇してもインダクタンス値が低下することを抑制できていることがわかる。 As can be seen from FIG. 5A, in the first comparative example, the magnetic layer does not contain Co at all, so that the inductance value decreases as the temperature increases. On the other hand, in the second comparative example, since all the magnetic layers contain Co 3 O 4 at a mass concentration of 0.6%, the inductance value decreases even when the temperature rises. It can be seen that this can be suppressed. Furthermore, it can be seen that, in the first embodiment, as in the second comparative example, it is possible to suppress the inductance value from decreasing even when the temperature rises.

また、図5(b)によれば、第3の比較例では、磁性体層がCoを全く含有していないので、温度が上昇すると、インダクタンス値が低下していることが理解できる。これに対して、第4の比較例では、全ての磁性体層がCo34を0.9%の質量濃度で含有していることにより、温度が上昇してもインダクタンス値が低下することを抑制できていることがわかる。更に、第2の実施例においても、第4の比較例と同様に、温度が上昇してもインダクタンス値が低下することを抑制できていることがわかる。 Further, according to FIG. 5B, it can be understood that in the third comparative example, the magnetic layer does not contain Co at all, so that the inductance value decreases as the temperature increases. On the other hand, in the fourth comparative example, since all the magnetic layers contain Co 3 O 4 at a mass concentration of 0.9%, the inductance value decreases even when the temperature rises. It can be seen that this can be suppressed. Furthermore, it can be seen that, in the second example, as in the fourth comparative example, it is possible to suppress the inductance value from decreasing even when the temperature rises.

以上の実験結果より、電子部品10では、Coを含有している磁性体層16と、Coを含有していない磁性体層19とを積層することにより、全ての磁性体層が均一な濃度でCoを含有している電子部品と略同じように、インダクタンス値が温度変化によって変動することが抑制されることがわかる。   From the above experimental results, in the electronic component 10, by laminating the magnetic layer 16 containing Co and the magnetic layer 19 not containing Co, all the magnetic layers have a uniform concentration. It can be seen that the inductance value is suppressed from fluctuating due to a temperature change in substantially the same manner as an electronic component containing Co.

更に、電子部品10では、以下に説明するように、全ての磁性体層が均一な濃度でCo34を含有している電子部品に比べて、安価に製造可能である。 Furthermore, as described below, the electronic component 10 can be manufactured at a lower cost than an electronic component in which all the magnetic layers contain Co 3 O 4 at a uniform concentration.

第2の比較例及び第4の比較例では、全ての磁性体層が均一な濃度でCo34を含有している。故に、非磁性体層の枚数が多くなれば、磁性体層中のCo34の濃度を大きくする必要がある。したがって、全ての磁性体層が均一な濃度でCo34を含有している場合には、非磁性体層の枚数に応じて、異なる濃度でCo34を含有している複数種類の磁性体層を作製する必要がある。その結果、全ての磁性体層が均一な濃度でCo34を含有している電子部品では、作製すべき磁性体層の種類が多くなってしまう問題があった。 In the second comparative example and the fourth comparative example, all the magnetic layers contain Co 3 O 4 at a uniform concentration. Therefore, as the number of nonmagnetic layers increases, the concentration of Co 3 O 4 in the magnetic layers needs to be increased. Therefore, when all the magnetic layers contain Co 3 O 4 at a uniform concentration, a plurality of types containing Co 3 O 4 at different concentrations depending on the number of nonmagnetic layers. It is necessary to produce a magnetic layer. As a result, in an electronic component in which all the magnetic layers contain Co 3 O 4 at a uniform concentration, there is a problem that the types of magnetic layers to be manufactured increase.

一方、電子部品10では、Coを含有している磁性体層16の枚数及びCoを含有していない磁性体層19の枚数を調整して、積層体12のz軸方向の厚みL2と磁性体層16及び非磁性体層17のz軸方向の厚みL1を調整することにより、非磁性体層の枚数が異なる複数種類の電子部品10を作製できる。すなわち、電子部品10では、作製すべき磁性体層は、磁性体層16と磁性体層19の2種類のみで足りる。その結果、電子部品10は、全ての磁性体層が均一な濃度でCo34を含有している電子部品よりも、磁性体層の製造コスト及び管理コストの面で優れており、安価に作製可能である。 On the other hand, in the electronic component 10, by adjusting the number of the magnetic layers 16 containing Co and the number of the magnetic layers 19 not containing Co, the thickness L2 of the laminate 12 in the z-axis direction and the magnetic body are adjusted. By adjusting the thickness L1 of the layer 16 and the nonmagnetic layer 17 in the z-axis direction, a plurality of types of electronic components 10 having different numbers of nonmagnetic layers can be produced. That is, in the electronic component 10, only two types of magnetic layers, that is, the magnetic layer 16 and the magnetic layer 19 suffice. As a result, the electronic component 10 is superior to the electronic component in which all the magnetic layers contain Co 3 O 4 at a uniform concentration in terms of manufacturing cost and management cost of the magnetic layer, and is inexpensive. It can be produced.

(電子部品の製造方法)
以下に、電子部品10の製造方法について図1及び図2を参照しながら説明する。
(Method for manufacturing electronic parts)
Below, the manufacturing method of the electronic component 10 is demonstrated, referring FIG.1 and FIG.2.

磁性体層16となるセラミックグリーンシートを、以下の工程により作製する。酸化第二鉄(Fe23)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ニッケル(NiO)、及び、酸化銅(CuO)を所定の比率で秤量し、それぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を750℃で1時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、強磁性のフェライトセラミック粉末を得る。 A ceramic green sheet to be the magnetic layer 16 is produced by the following process. Ferric oxide (Fe 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), nickel oxide (NiO), and copper oxide (CuO) are weighed at a predetermined ratio, and each material is put into a ball mill as a raw material. Mix. The obtained mixture is dried and then pulverized, and the obtained powder is calcined at 750 ° C. for 1 hour. The obtained calcined powder is wet pulverized by a ball mill, dried and then crushed to obtain a ferromagnetic ferrite ceramic powder.

このフェライトセラミック粉末に対して、酸化コバルト(Co34)、結合剤(酢酸ビニル、水溶性アクリル等)と可塑剤、湿潤材、分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、シート状に形成して乾燥させ、磁性体層16となるセラミックグリーンシートを作製する。 To this ferrite ceramic powder, add cobalt oxide (Co 3 O 4 ), a binder (vinyl acetate, water-soluble acrylic, etc.), a plasticizer, a wetting material, a dispersing agent, and mix with a ball mill. Defoaming is performed. The obtained ceramic slurry is formed into a sheet by the doctor blade method and dried to produce a ceramic green sheet to be the magnetic layer 16.

次に、非磁性体層17となるセラミックグリーンシートを、以下の工程により作製する。酸化第二鉄(Fe23)、酸化亜鉛(ZnO)、及び、酸化銅(CuO)を所定の比率で秤量し、それぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を750℃で1時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、強磁性のフェライトセラミック粉末を得る。 Next, a ceramic green sheet to be the nonmagnetic material layer 17 is produced by the following process. Ferric oxide (Fe 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), and copper oxide (CuO) are weighed at a predetermined ratio, and the respective materials are put into a ball mill as raw materials, and wet blending is performed. The obtained mixture is dried and then pulverized, and the obtained powder is calcined at 750 ° C. for 1 hour. The obtained calcined powder is wet pulverized by a ball mill, dried and then crushed to obtain a ferromagnetic ferrite ceramic powder.

このフェライトセラミック粉末に対して、結合剤(酢酸ビニル、水溶性アクリル等)と可塑剤、湿潤材、分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、シート状に形成して乾燥させ、非磁性体層17となるセラミックグリーンシートを作製する。なお、本実施形態では、非磁性体層17となるセラミックグリーンシートは、2枚作製されるが、該セラミックグリーンシートの作製枚数は、これに限らない。非磁性体層17となるセラミックグリーンシートは、電子部品10にて生じる磁気飽和を抑制するのに適した枚数だけ作製される。   To this ferrite ceramic powder, a binder (vinyl acetate, water-soluble acrylic, etc.), a plasticizer, a wetting material, and a dispersing agent are added and mixed by a ball mill, and then defoamed by decompression. The obtained ceramic slurry is formed into a sheet shape by a doctor blade method and dried to produce a ceramic green sheet to be the nonmagnetic layer 17. In the present embodiment, two ceramic green sheets to be the nonmagnetic material layer 17 are produced, but the number of produced ceramic green sheets is not limited to this. As many ceramic green sheets as the non-magnetic layer 17 are produced as are suitable for suppressing magnetic saturation generated in the electronic component 10.

磁性体層19となるセラミックグリーンシートを、以下の工程により作製する。酸化第二鉄(Fe23)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ニッケル(NiO)、及び、酸化銅(CuO)を所定の比率で秤量し、それぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を750℃で1時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、強磁性のフェライトセラミック粉末を得る。 A ceramic green sheet to be the magnetic layer 19 is produced by the following process. Ferric oxide (Fe 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), nickel oxide (NiO), and copper oxide (CuO) are weighed at a predetermined ratio, and each material is put into a ball mill as a raw material. Mix. The obtained mixture is dried and then pulverized, and the obtained powder is calcined at 750 ° C. for 1 hour. The obtained calcined powder is wet pulverized by a ball mill, dried and then crushed to obtain a ferromagnetic ferrite ceramic powder.

このフェライトセラミック粉末に対して、結合剤(酢酸ビニル、水溶性アクリル等)と可塑剤、湿潤材、分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、シート状に形成して乾燥させ、磁性体層19となるセラミックグリーンシートを作製する。   To this ferrite ceramic powder, a binder (vinyl acetate, water-soluble acrylic, etc.), a plasticizer, a wetting material, and a dispersing agent are added and mixed by a ball mill, and then defoamed by decompression. The obtained ceramic slurry is formed into a sheet by the doctor blade method and dried to produce a ceramic green sheet to be the magnetic layer 19.

なお、本実施形態では、磁性体層19となるセラミックグリーンシートは、4枚であるが、該セラミックグリーンシートの作製枚数はこれに限らない。磁性体層19となるセラミックグリーンシートの枚数は、非磁性体層17の枚数、積層体12のz軸方向の厚み、及び、図4に示すグラフにより定まる。   In the present embodiment, the number of ceramic green sheets to be the magnetic layer 19 is four, but the number of ceramic green sheets to be manufactured is not limited to this. The number of ceramic green sheets used as the magnetic layer 19 is determined by the number of nonmagnetic layers 17, the thickness of the laminate 12 in the z-axis direction, and the graph shown in FIG. 4.

次に、磁性体層16b、非磁性体層17a、磁性体層16c、非磁性体層17b及び磁性体層16dとなるセラミックグリーンシートのそれぞれに、ビアホール導体b1〜b5を形成する。具体的には、図2に示すように、磁性体層16及び非磁性体層17となるセラミックグリーンシートにレーザビームを照射してビアホールを形成する。次に、このビアホールに対して、Ag,Pd,Cu,Auやこれらの合金などの導電性ペーストを印刷塗布などの方法により充填する。   Next, via-hole conductors b1 to b5 are respectively formed on the ceramic green sheets to be the magnetic layer 16b, the nonmagnetic layer 17a, the magnetic layer 16c, the nonmagnetic layer 17b, and the magnetic layer 16d. Specifically, as shown in FIG. 2, a via hole is formed by irradiating a laser beam on a ceramic green sheet to be the magnetic layer 16 and the nonmagnetic layer 17. Next, the via hole is filled with a conductive paste such as Ag, Pd, Cu, Au or an alloy thereof by a method such as printing.

次に、磁性体層16b、非磁性体層17a、磁性体層16c、非磁性体層17b、磁性体層16d,16eとなるセラミックグリーンシート上に、Ag,Pd,Cu,Auやこれらの合金などを主成分とする導電性ペーストをスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法などの方法で塗布することにより、コイル電極18a〜18f及び引き出し部20a,20bを形成する。なお、コイル電極18a〜18f及び引き出し部20a,20bの形成と同時に、ビアホール導体に対して導電性ペーストを充填してもよい。   Next, Ag, Pd, Cu, Au, or an alloy thereof is formed on the ceramic green sheet to be the magnetic layer 16b, the nonmagnetic layer 17a, the magnetic layer 16c, the nonmagnetic layer 17b, and the magnetic layers 16d and 16e. The coil electrodes 18a to 18f and the lead portions 20a and 20b are formed by applying a conductive paste mainly composed of, for example, a screen printing method or a photolithography method. Note that the via-hole conductor may be filled with a conductive paste simultaneously with the formation of the coil electrodes 18a to 18f and the lead portions 20a and 20b.

次に、図2に示すように、磁性体層19a,19b、16a,16b、非磁性体層17a、磁性体層16c、非磁性体層17b、磁性体層16d,16e,16f,19c,19dの順番に上側から下側へと並ぶように積層する。より詳細には、磁性体層19dとなるセラミックグリーンシートを配置する。次に、磁性体層19dとなるセラミックグリーンシート上に、磁性体層19cとなるセラミックグリーンシートの配置及び仮圧着を行う。この後、磁性体層16f,16e,16d、非磁性体層17b、磁性体層16c、非磁性体層17a、磁性体層16b,16a,19b,19aとなるセラミックグリーンシートについても同様にこの順番に積層及び仮圧着して、マザー積層体を得る。更に、マザー積層体には、静水圧プレスなどにより本圧着が施される。   Next, as shown in FIG. 2, the magnetic layers 19a, 19b, 16a and 16b, the nonmagnetic layer 17a, the magnetic layer 16c, the nonmagnetic layer 17b, and the magnetic layers 16d, 16e, 16f, 19c and 19d. Laminate in order from top to bottom. More specifically, a ceramic green sheet to be the magnetic layer 19d is disposed. Next, the ceramic green sheet to be the magnetic layer 19c is disposed and temporarily pressed onto the ceramic green sheet to be the magnetic layer 19d. Thereafter, this order is similarly applied to the ceramic green sheets to be the magnetic layers 16f, 16e, 16d, the nonmagnetic layer 17b, the magnetic layer 16c, the nonmagnetic layer 17a, and the magnetic layers 16b, 16a, 19b, 19a. Is laminated and temporarily press-bonded to obtain a mother laminate. Further, the mother laminate is subjected to main pressure bonding by a hydrostatic pressure press or the like.

次に、マザー積層体をギロチンカットにより所定寸法の積層体12にカットして、未焼成の積層体12を得る。この未焼成の積層体12には、脱バインダー処理及び焼成がなされる。脱バインダー処理は、例えば、低酸素雰囲気中において500℃で2時間の条件で行う。焼成は、例えば、1000℃で2時間の条件で行う。   Next, the mother laminate is cut into a laminate 12 having a predetermined size by guillotine cutting to obtain an unfired laminate 12. The unfired laminate 12 is subjected to binder removal processing and firing. The binder removal treatment is performed, for example, in a low oxygen atmosphere at 500 ° C. for 2 hours. Firing is performed, for example, at 1000 ° C. for 2 hours.

以上の工程により、焼成された積層体12が得られる。積層体12には、バレル加工を施して、面取りを行う。その後、積層体12の表面には、例えば、浸漬法等の方法により主成分が銀である電極ペーストを塗布及び焼き付けすることにより、外部電極14a,14bとなるべき銀電極を形成する。銀電極の乾燥は、120℃で10分間行われ、銀電極の焼き付けは、890℃で60分間行われる。最後に、銀電極の表面に、Niめっき/Snめっきを施すことにより、外部電極14a,14bを形成する。以上の工程を経て、図1に示すような電子部品10が完成する。   The fired laminated body 12 is obtained through the above steps. The laminated body 12 is chamfered by barrel processing. Thereafter, a silver electrode to be the external electrodes 14a and 14b is formed on the surface of the laminate 12 by applying and baking an electrode paste whose main component is silver by a method such as an immersion method. The silver electrode is dried at 120 ° C. for 10 minutes, and the silver electrode is baked at 890 ° C. for 60 minutes. Finally, the external electrodes 14a and 14b are formed by performing Ni plating / Sn plating on the surface of the silver electrode. Through the above steps, the electronic component 10 as shown in FIG. 1 is completed.

一実施形態に係る電子部品の斜視図である。It is a perspective view of the electronic component which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る電子部品の積層体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the laminated body of the electronic component which concerns on one Embodiment. 図1の電子部品のA−Aにおける断面構造図である。FIG. 2 is a cross-sectional structural view taken along line AA of the electronic component in FIG. 1. L1/L2と非磁性体層の枚数との関係を示したグラフである。4 is a graph showing the relationship between L1 / L2 and the number of nonmagnetic layers. 各実施例及び各比較例における、温度とインダクタンス値との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between temperature and an inductance value in each Example and each comparative example. チップタイプパワーインダクタの磁性体層と非磁性体層との境界部分の拡大図及びNiの濃度分布を示した図である。It is the figure which showed the enlarged view of the boundary part of the magnetic body layer of a chip type power inductor, and a nonmagnetic body layer, and the density | concentration distribution of Ni. 温度と透磁率との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between temperature and magnetic permeability.

符号の説明Explanation of symbols

L コイル
b1〜b5 ビアホール導体
10 電子部品
12 積層体
14a,14a 外部電極
16a〜16f,19a〜19d 磁性体層
17a,17b 非磁性体層
18a〜18f コイル電極
20a,20b 引き出し部
L coil b1 to b5 Via hole conductor 10 Electronic component 12 Laminated body 14a, 14a External electrode 16a to 16f, 19a to 19d Magnetic layer 17a, 17b Nonmagnetic layer 18a to 18f Coil electrode 20a, 20b Lead-out part

Claims (6)

Ni及びCoを含有している第1の絶縁層、該第1の絶縁層よりもNiの濃度が低い第2の絶縁層、及び、該第1の絶縁層よりもCoの濃度が低い第3の絶縁層が積層されてなる積層体と、
前記積層体内に設けられているコイルと、
を備えていること、
を特徴とする電子部品。
A first insulating layer containing Ni and Co; a second insulating layer having a Ni concentration lower than that of the first insulating layer; and a third insulating layer having a Co concentration lower than that of the first insulating layer. A laminate formed by laminating insulating layers;
A coil provided in the laminate;
Having
Electronic parts characterized by
前記第1の絶縁層及び前記第3の絶縁層は、Ni−Cu−Zn系フェライトにより構成されていること、
を特徴とする請求項1に記載の電子部品。
The first insulating layer and the third insulating layer are made of Ni-Cu-Zn-based ferrite;
The electronic component according to claim 1.
前記第2の絶縁層は、Cu−Zn系フェライトにより構成されていること、
を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の電子部品。
The second insulating layer is made of Cu-Zn based ferrite;
The electronic component according to claim 1, wherein:
前記第1の絶縁層は、0.2%以上2.0%以下の質量濃度でCo34を含有していること、
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子部品。
The first insulating layer contains Co 3 O 4 at a mass concentration of 0.2% or more and 2.0% or less;
The electronic component according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記第3の絶縁層は、Coを含有していないこと、
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電子部品。
The third insulating layer does not contain Co;
The electronic component according to claim 1, wherein:
Ni及びCoを含有している第1の絶縁層を作製する工程と、
前記第1の絶縁層よりもNiの濃度が低い第2の絶縁層を作製する工程と、
前記第1の絶縁層よりもCoの濃度が低い第3の絶縁層を作製する工程と、
前記第1の絶縁層、前記第2の絶縁層又は前記第3の絶縁層にコイル電極を形成する工程と、
前記第1の絶縁層、前記第2の絶縁層及び前記第3の絶縁層を積層する工程と、
を備えること、
を特徴とする電子部品の製造方法。
Producing a first insulating layer containing Ni and Co;
Producing a second insulating layer having a Ni concentration lower than that of the first insulating layer;
Producing a third insulating layer having a Co concentration lower than that of the first insulating layer;
Forming a coil electrode on the first insulating layer, the second insulating layer or the third insulating layer;
Laminating the first insulating layer, the second insulating layer, and the third insulating layer;
Providing
A method of manufacturing an electronic component characterized by the above.
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