JP2011199100A - 積層型電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インダクタ素子部における内部電極の主成分をＡｇにしても、高密度であり且つインダクタ素体の劣化が十分に抑制されたインダクタ素体を備える積層型電子部品を提供すること。
【解決手段】インダクタ素体１０とインダクタ素体１０の内部に配置された内部電極１６とを有するインダクタ素子部６を備える積層型電子部品１００であって、インダクタ素体１０がフェライト組成物及びホウ素酸化物を含有するフェライト焼結体からなり、内部電極１６におけるＡｇの含有率が８５質量％以上であり、隣接する内部電極１６の間におけるフェライト焼結体のＡｇ含有率が０．１８質量％以下である積層型電子部品１００である。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層型電子部品及びその製造方法に関する。

コンピュータ機器には、ノイズの発生防止、外部からのノイズの侵入防止のために、回路基板の入出力部や回路内に積層型バリスタ、インダクタ（フェライトチップ）及びコンデンサチップ等が組み込まれている。

しかし、積層型バリスタ、インダクタ及びコンデンサチップ等の部品を回路基板に設けた場合、これらの部品が基板面積を多く占有してしまい、実装スペースが大きくなってしまう。また、部品点数が増えることによりコストアップしてしまう傾向がある。

このような問題に対応するため、各素子チップを互いに接合させた状態で一体化焼結させた複合部品を作製して回路基板に設置することによって、部品点数を減らすとともに部品をコンパクトにして実装スペースを削減することが試みられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、コンデンサとフェライト焼結体を用いたインダクタとを有するＬＣ型複合部品が提案されている。

特許第２７２７５０９号公報

ところで、上述のような積層型インダクタやＬＣ型複合部品のインダクタ素体に用いられるフェライト焼結体は、電極成分の拡散や、素材の異なる素子間において異種元素が拡散して素子が劣化することを防止するために、低温で焼結することが求められる。フェライト焼結体の焼結温度を低減するためには、酸化ホウ素等の焼結助剤が用いられる。ところが、積層部品など、フェライトとＡｇ（銀）を含有する電極とを同時に焼成して形成する場合は、フェライトの焼結性が大幅に劣化することがあった。

本発明者らは、その原因を種々検討したところ、電極材料として銀や銀合金を用いた場合に、電極から拡散するＡｇが焼結助剤を同伴して焼結体の外部に流出させてしまい、それが焼結の促進を阻害していることが分かった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、インダクタ素子部における内部電極の主成分をＡｇにしても、高密度であり且つインダクタ素体の劣化が十分に抑制されたインダクタ素体を備える積層型電子部品を提供することを目的とする。また、焼成温度を低くしても密度の高いインダクタ素体を備える積層型電子部品を製造することが可能であり、焼成時の劣化が十分に抑制されたインダクタ素体を備える積層型電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、インダクタ素体と該インダクタ素体の内部に配置された複数の内部電極とを有するインダクタ素子部を備える積層型電子部品であって、内部電極におけるＡｇ含有率が８５質量％以上であり、インダクタ素体がフェライト組成物及びホウ素酸化物を含有するフェライト焼結体からなり、隣接する内部電極の間におけるフェライト焼結体のＡｇ含有率が０．１８質量％以下である積層型電子部品を提供する。

本発明の積層型電子部品は、インダクタ素子がホウ素酸化物を含有するフェライト焼結体から構成されるため、焼成温度を例えば８００〜９４０℃の範囲にまで下げても十分に焼結が進行する。したがって、インダクタ素体は高い密度を有する。また、上述の通り、低い焼成温度で焼結することが可能であるため、内部電極の主成分としてＡｇを用いて内部電極の抵抗を十分に低減することができる。また、内部電極の間におけるフェライト焼結体中のＡｇの含有率が十分に低減されているため、インダクタ素体の劣化が十分に抑制される。このようにインダクタ素体の劣化が抑制されるとともに高い密度を有することから、インダクタ素体のＱ値を高くすることができる。

本発明の積層型電子部品は、フェライト焼結体におけるホウ素酸化物の含有率が、Ｂ_２Ｏ_３に換算して０．１〜２質量％であることが好ましい。これによって、インダクタ素体の密度を一層向上することができる。

本発明ではまた、フェライト組成物及びホウ素酸化物を含有するインダクタ用のグリーンシートとＡｇを含む導体部とが交互に積層された積層体を形成する積層工程と、積層体を酸素濃度が５体積％以下である雰囲気中で焼成して、フェライト焼結体からなるインダクタ素体と該インダクタ素体の内部に配置されＡｇを含有する内部電極とを有するインダクタ素子部を得る焼成工程と、を有する、インダクタ素子部を備える積層型電子部品の製造方法を提供する。

上記本発明の積層型電子部品の製造方法では、ホウ素酸化物を含有するグリーンシートを備える積層体を、酸素濃度が５体積％以下である雰囲気中で焼成している。このように酸素濃度が低減された雰囲気中で焼成することによって、焼成中における導体部からグリーンシート内へのＡｇの拡散を抑制することができる。これによって、Ａｇの拡散に起因するグリーンシート及びフェライト焼結体からの外部へのホウ素酸化物の流出を抑制することができる。したがって、焼成工程における焼成温度を低くしても、十分に高い密度を有するフェライト焼結体からなるインダクタ素体を形成することができる。また、Ａｇの拡散に伴うインダクタ素体の劣化も抑制することができる。このようにインダクタ素体の劣化が抑制されるとともに高い密度を有することから、インダクタ素体のＱ値を高くすることができる。

また、本発明の積層型電子部品の製造方法では、内部電極におけるＡｇ含有率が８５質量％以上であることが好ましい。本発明の積層型電子部品の製造方法では、インダクタ素体中へのＡｇの拡散を抑制することが可能であるため、インダクタ素体の劣化を抑制しつつ、内部電極におけるＡｇの含有率を高くして内部電極の電気抵抗を低減することができる。

また、本発明の積層型電子部品の製造方法では、隣接する内部電極の間におけるフェライト焼結体のＡｇ含有率が０．１８質量％以下であることが好ましい。これによって、インダクタ素子部のＱ値を高くすることができる。

また、本発明の積層型電子部品の製造方法は、積層工程の前に、ホウ素酸化物を含む原料を仮焼して、ホウ素酸化物とフェライト組成物とを含む仮焼体を調製する仮焼工程と、仮焼体を含むグリーンシートを作製するシート形成工程と、を有することが好ましい。これによって、焼結工程において、グリーンシートやフェライト焼結体からホウ素酸化物が外部に流出することを一層抑制することができる。したがって、一層高い密度を有するフェライト焼結体を備えるインダクタ素子部を形成することが可能となる。

また、上記仮焼体におけるホウ素酸化物の含有率がＢ_２Ｏ_３に換算して０．１〜２質量％であることが好ましい。これによって、焼成温度をさらに低くしても、高い密度を有するフェライト焼結体を備えるインダクタ素子部を形成することが可能となる。

本発明によれば、インダクタ素子部における内部電極の主成分をＡｇにしても、高密度であり且つインダクタ素体の劣化が十分に抑制されたインダクタ素体を備える積層型電子部品を提供することができる。また、焼成温度を低くしても密度の高いインダクタ素体を備える積層型電子部品を製造することが可能であり、焼成時の劣化が十分に抑制されたインダクタ素体を備える積層型電子部品の製造方法を提供することができる。

本発明の積層型電子部品の好適な一実施形態である積層型フィルタの一部を切り欠いて示す斜視図である。 図１に示す積層型フィルタの積層素体部分の分解斜視図である。 本発明の積層型電子部品に備えられるインダクタ素体を構成するフェライト焼結体の微細構造の一例を模式的に示す拡大断面図である。 本発明の積層型電子部品のインダクタ素子部における内部電極の間のフェライト焼結体の組成の測定方法を説明するための説明図である。

以下、場合により図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の積層型電子部品の一実施形態である複合積層型電子部品の一部を切り欠いて示す斜視図である。図１に示す複合積層型電子部品は、積層型フィルタである。図２は、図１に示す積層型フィルタの積層素体部分を示す分解斜視図である。積層型フィルタ（複合積層型電子部品）１００は、積層素体２と、入力端子電極３及び出力端子電極４と、一対のグランド端子電極５とを有する。積層素体２は、インダクタ素子部（インダクタ積層部）６と、バリスタ素子部（バリスタ積層部）７と、インダクタ素子部６及びバリスタ素子部７の間に介在する中間積層部（接合中間体）９とを有する。入力端子電極３及び出力端子電極４は、積層素体２の長手方向における両端部に配置されている。一対のグランド端子電極５は、積層素体２の長手方向における両側面にそれぞれ配置されている。

図２に示すように、インダクタ素子部６は、複数のインダクタ層１０ａ〜１０ｉが順次積層されて形成されたインダクタ素体１０、及びインダクタ素体１０の内部に配置された第１の内部電極１６を有する。バリスタ素子部７は、複数のバリスタ層１１ａ〜１１ｄが順次積層されて形成されたバリスタ素体１１、及びバリスタ素体１１の内部に配置された第２の内部電極１７を有する。中間積層部９は、中間層８が複数積層されて形成されている。

第１の内部電極１６はＡｇを含有する。第１の内部電極１６におけるＡｇ含有率は、第１の内部電極１６の電気抵抗を一層低減する観点から、好ましくは８８質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上である。第１の内部電極１６は、Ａｇ以外の金属成分として、例えばＰｄやＣｕを含有してもよい。なお、上述のＡｇ含有率は、第１の内部電極１６全体を基準とし、第１の内部電極１６に含まれる銀元素の質量比率である。

インダクタ層１０ａ〜１０ｉは、フェライト焼結体からなる。フェライト焼結体は、主成分として、好ましくはＮｉＺｎ系、又はＮｉＣｕＺｎ系のフェライト組成物を含み、より好ましくはＮｉＺｎ系のフェライト組成物を含む。主成分としてＮｉＺｎ系のフェライト組成物を含むフェライト焼結体を用いることによって、フェライト焼結体中のＣｕの含有率が低減され、インダクタ素子部６からバリスタ素子部７へのＣｕ成分の拡散を十分に抑制することができる。これによって、ＥＳＤ耐量等のバリスタ特性を十分優れたものとすることができる。

フェライト焼結体は、フェライト組成物の他にホウ素酸化物を含有する。ホウ素酸化物は、Ｂ_２Ｏ_３等の酸化ホウ素、及びＮｉ−Ｆｅ−Ｂ−Ｏ系等の遷移金属ホウ素酸化物を含む。フェライト焼結体におけるホウ素酸化物の含有率は、フェライト焼結体に含まれる全ホウ素元素（Ｂ）をＢ_２Ｏ_３に換算して、好ましくは０．１〜２質量％であり、より好ましくは０．２〜１．３質量％である。フェライト焼結体におけるホウ素酸化物の含有率を上述の範囲にすることによって、フェライト焼結体の密度を一層高くすることができる。

遷移金属ホウ素酸化物は、主相（フェライトの結晶相）に対して異相（主相とは異なる結晶相）を形成する傾向がある。遷移金属ホウ素酸化物の具体例としては、Ｎｉ_２ＦｅＢＯ_５等のＮｉ−Ｆｅ−Ｂ−Ｏ系化合物が挙げられる。遷移金属ホウ素酸化物は、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）やＸ線回折を用いて同定及び定量することができる。

図３は、本実施形態の積層型フィルタ１００に備えられるインダクタ素体１０を構成するフェライト焼結体の微細構造を模式的に示す拡大断面図である。図３のフェライト焼結体は、主な結晶相Ａ（主相）としてフェライト組成物を含有し、主相とは異なる結晶相Ｂ（異相）としてホウ素酸化物（例えば、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｂ−Ｏ系の酸化物）を含有する。また、フェライト焼結体は、主相及び異相の他に、空孔Ｃを有する。

フェライト焼結体に主成分として含まれるフェライト組成物は、例えば、必須成分として、酸化鉄、酸化亜鉛及び酸化ニッケルを含有し、任意成分として、酸化銅及び酸化マンガンを含有する。

フェライト焼結体における酸化鉄の含有率は、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化ニッケル及び酸化銅の含有率の合計に対して、Ｆｅ_２Ｏ_３換算で好ましくは４５．０〜５０．０ｍｏｌ％であり、より好ましくは４５．５〜５０．０ｍｏｌ％である。酸化鉄の含有率が５０．０ｍｏｌ％を超えると、フェライト焼結体の比抵抗が低下する傾向にある。一方、酸化鉄の含有率が４５．０ｍｏｌ％未満であると、フェライト焼結体の密度が低下する傾向にある。

フェライト焼結体における酸化亜鉛の含有率は、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化ニッケル及び酸化銅の含有率の合計に対して、ＺｎＯ換算で好ましくは１５．５〜３０．０ｍｏｌ％であり、より好ましくは１８．０〜３０．０ｍｏｌ％であり、さらに好ましくは２０．０〜２８．０ｍｏｌ％である。酸化亜鉛の含有率が３０．０ｍｏｌ％を超えると、フェライト焼結体のＱ値が低下する傾向にある。一方、酸化亜鉛の含有率が１５．５ｍｏｌ％未満であると、焼成温度を高くすることが必要になる場合がある。

フェライト焼結体における酸化ニッケルの含有率は、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化ニッケル及び酸化銅の含有率の合計に対して、ＮｉＯ換算で好ましくは１４〜３９ｍｏｌ％であり、より好ましくは１６〜３５ｍｏｌ％であり、さらに好ましくは１８〜３０ｍｏｌ％である。酸化ニッケルの含有率が３９ｍｏｌ％を超えると、焼成温度を高くすることが必要になる場合がある。一方、酸化ニッケルの含有率が１４．０ｍｏｌ％未満であると、フェライト焼結体のＱ値が低下する傾向にある。

本実施形態のフェライト焼結体は、酸化銅及び／又は酸化マンガンを全く含有していなくてもよい。フェライト焼結体における酸化マンガンの含有量は、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化ニッケル及び酸化銅の含有量の合計に対して、Ｍｎ_２Ｏ_３換算で好ましくは０〜４．０ｍｏｌ％であり、より好ましくは０〜３．５ｍｏｌ％であり、さらに好ましくは０．１〜２．５ｍｏｌ％である。酸化マンガンの含有量が４．０ｍｏｌ％を超えると、焼成温度を高くすることが必要になる場合がある。

フェライト焼結体における酸化銅の含有率は、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化ニッケル及び酸化銅の含有率の合計に対して、ＣｕＯ換算で好ましくは０〜１５．０ｍｏｌ％であり、より好ましくは０〜１１ｍｏｌ％である。酸化銅の含有率が１５ｍｏｌ％を超えると、電気抵抗が低下する傾向にある。

フェライト焼結体は、上述の成分の他に、不純物として少量の金属成分を含有していてもよい。ただし、優れたインダクタ特性を有する積層型フィルタ１００とする観点から、フェライト焼結体に不純物として含まれる金属成分の含有率は少ない方が好ましい。特に、Ａｇは、インダクタ特性を劣化させるとともに、フェライト焼結体の焼成時において、ホウ素酸化物と結合してホウ素酸化物をフェライト焼結体の外部に流出させてしまう作用がある。

したがって、優れたインダクタ特性を有するインダクタ素体１０を備える積層型フィルタ１００とする観点から、フェライト焼結体における銀や銀化合物の形態で存在するＡｇの含有率は低いことが好ましい。具体的には、互いに隣接する２つの第１の内部電極１６の間におけるフェライト焼結体のＡｇ含有率は、０．１８質量％以下であり、好ましくは０．１５質量％以下である。なお、第１の内部電極１６の材料としてＡｇを含有する導電材を用いた場合、インダクタ素体１０を構成するフェライト焼結体のうち、互いに隣り合う第１の内部電極１６の間の部分のフェライト焼結体のＡｇの含有率が最も高くなる。第１の内部電極１６の間の部分は、インダクタ素体１０のインダクタ特性に大きな影響を及ぼすため、この部分のＡｇの含有率を低減することによって、インダクタ特性に優れた積層型フィルタ１００とすることができる。なお、フェライト焼結体のＡｇ含有率は、フェライト焼結体を基準とし、当該フェライト焼結体に含まれる銀や銀化合物などの全ての銀成分の合計を銀元素に換算したときの質量比率である。

フェライト焼結体の密度は、好ましくは４．８ｇ／ｃｍ^３以上であり、より好ましくは４．９ｇ／ｃｍ^３以上であり、さらに好ましくは５．０ｇ／ｃｍ^３以上である。密度が４．８ｇ／ｃｍ^３未満であると、透磁率が低下する傾向にある。

図２のインダクタ層１０ｂ〜１０ｉ上のそれぞれには、所望形状の導体パターン１６ａ〜１６ｈが形成されている。具体的には、インダクタ層１０ｄ、１０ｆ、１０ｈ上にはそれぞれ、コイルの略３／４ターン相当の略Ｃ字状の導体パターン１６ｃ、１６ｅ、１６ｇが形成され、インダクタ層１０ｃ、１０ｅ、１０ｇ上にはコイルの略３／４ターン相当の略Ｕ字状の導体パターン１６ｂ、１６ｄ、１６ｆが形成されている。また、インダクタ層１０ｂ、１０ｉ上には入力端子電極３及び出力端子電極４とそれぞれ接続する導体パターン（引出電極）１６ａ、１６ｈが形成されている。更に、インダクタ層１０ｂ〜１０ｈをそれぞれ貫通し、インダクタ層１０ｂ〜１０ｈのそれぞれに接する導体パターン間を電気的に接続するビア導体２６ａ〜２６ｇが形成されている。これにより、導体パターン（引出電極）１６ａ、１６ｈと、導体パターン１６ｂ〜１６ｇと、ビア導体２６ａ〜２６ｇとが電気的に接続された略４．５ターンのらせん状のコイル（導体部）が形成される。

バリスタ層１１ａ〜１１ｄは、例えば、ＺｎＯを主成分とするセラミックス材料からなる。このセラミックス材料には、添加成分としてＰｒ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ａｌ等を含んでいてもよい。Ｐｒに加えてＣｏを含むと、優れたバリスタ特性と高い誘電率（ε）とを兼ね備えたものとなる。また、Ａｌを更に含むと低抵抗となる。必要に応じて他の添加物、例えば、Ｃｒ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｋ等の元素が含まれていてもよい。

バリスタ素子部７のバリスタ層１１ｂ上には、グランド端子電極５と電気的に接続された略矩形状のグランド電極１７ａが形成されている。また、バリスタ層１１ｃ上には、出力端子電極４と電気的に接続された略矩形状のホット電極１７ｂが形成されている。グランド電極（内部電極）１７ａとホット電極（内部電極）１７ｂとは、互いに対向しており、積層方向から見たときにバリスタ層１１ｂを介して一部が重なり合い、バリスタ機能を発現する構成をなしている。

グランド電極１７ａ及びホット電極１７ｂに用いる導電材には、バリスタ層１１ａ〜１１ｄを構成するセラミックス材料と同時焼成できる金属材料を用いる。すなわち、バリスタセラミックスの焼成温度は通常８００〜９４０℃程度であるため、その温度で融解しない金属材料を用いる。例えば、銀、銀−パラジウム合金等の銀合金等を好適に使用することができる。

中間層８は、電気絶縁性を有する絶縁材料からなり、例えば、主成分としてＺｎＯ及びＦｅ_２Ｏ_３を含む焼結体からなる。このような絶縁材料からなる中間積層部９をインダクタ素子部６とバリスタ素子部７との間に設けることによって、これらの間におけるクロストークを抑制することができる。その結果、インダクタ素子部６がバリスタ素子部７から受ける影響、及びバリスタ素子部７がインダクタ素子部６から受ける影響を緩和することができる。

上述の積層構造を有する積層型フィルタ１００は、バリスタ電圧を超える高い電圧のノイズが入力側に印加された際に、バリスタ効果によって急激に流れた電流がノイズとなって通過するのを阻止することができる。

次に、積層型フィルタ１００の製造方法の一例を説明する。積層型フィルタ１００の製造方法は、以下の工程を有する。
（１）酸化ホウ素を含む酸化物混合原料を仮焼してホウ素酸化物及びフェライト組成物を含む仮焼体を調製し、仮焼体をスラリー化して磁性体スラリーを得る仮焼工程
（２）磁性体スラリーを用いてインダクタ用のグリーンシート（第１のグリーンシート）を作製するとともに、バリスタスラリーを用いてバリスタ用のグリーンシート（第２のグリーンシート）を作製するシート形成工程
（３）第１のグリーンシート及び第２のグリーンシートの上に、Ａｇを含む導体部を配置する導体部形成工程、
（４）導体部が配置された複数の第１のグリーンシート及び複数の第２のグリーンシートをそれぞれ積層して積層体を形成する積層工程
（５）積層体を酸素濃度が５体積％以下である雰囲気中で焼成する工程

以下、各工程の詳細について説明する。仮焼工程では、ホウ素酸化物及びフェライト組成物を含有する磁性体スラリーを以下の手順で調製する。まず、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化ホウ素の各粉末を用意する。上述した好適なフェライト焼結体の組成に基づいて、用いる粉末を選定し、各粉末の配合比を決定する。

フェライト組成物の原料（酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化ニッケル及び酸化銅）の合計に対し、酸化ホウ素の含有率が、Ｂ_２Ｏ_３換算で、好ましくは０．１〜２．０質量％、より好ましくは０．２〜１．３質量％となるように添加することが好ましい。

秤量したフェライト組成物の原料と酸化ホウ素とを、例えばボールミルで混合して酸化物混合粉末を調製する。なお、ホウ素酸化物源として、酸化ホウ素粉末の代わりに、酸化ホウ素を含有するホウ素系ガラスを用いてもよい。ホウ素系ガラスとしては、一般的に市販されているものを用いることができる。ホウ素系ガラスは、通常、Ｂ_２Ｏ_３のほかに、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ等を含有する。ホウ素酸化物源としてホウ素系ガラスを用いた場合も、低温焼成が可能であり、また、高い比抵抗及び高いＱ値を兼ね備えるフェライト焼結体を得ることができる。

調製した酸化物混合粉末を、例えば空気雰囲気中で、６００〜１０００℃、１〜２０時間の条件で仮焼して仮焼体を得る。仮焼体は、主成分としてフェライト組成物を含有し、副成分としてホウ素酸化物を含有する。得られた仮焼体は、ボールミル等を用いて粉砕し仮焼粉末を得る。仮焼温度が低過ぎる場合、又は仮焼時間が短過ぎる場合、得られるフェライト焼結体の均一性が損なわれる傾向にある。一方、仮焼温度が高過ぎる場合、又は仮焼時間が長すぎる場合、仮焼体の凝集が進んで粉砕し難くなる傾向がある。

次に、仮焼粉末と有機溶剤及び有機バインダを含む有機ビヒクルとを混合して、磁性体スラリーを得ることができる。

シート形成工程では、磁性体スラリー及びバリスタスラリーを用いて、インダクタ用のグリーンシート（第１のグリーンシート）及びバリスタ用のグリーンシート（第２のグリーンシート）をそれぞれ作製する。

バリスタスラリーは、バリスタ原料粉末と、有機溶剤及び有機バインダを含む有機ビヒクルと、を混合して調製することができる。バリスタ原料粉末としては、従来からよく用いられている原料粉末を用いることができる。例えば、主成分としてＺｎＯを、副成分としてＢｉ_２Ｏ_３、Ｐｒ_６Ｏ_１１、ＣｏＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３及びＡｌ_２Ｏ_３等を所定量含む混合粉末を用いることができる。また、バリスタ原料粉末として、所定組成のバリスタセラミックスを予め仮焼して粉砕した粉末を用いてもよい。

磁性体スラリー及びバリスタスラリーを、ドクターブレード法等によりＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上にそれぞれ塗布し、例えば厚さ２０〜３０μｍ程度の第１のグリーンシート及び第２のグリーンシートを作製する。

更に、中間層８となる中間材グリーンシートを用意してもよい。中間材グリーンシートは、例えばＺｎＯ及びＦｅ_２Ｏ_３を主成分とした混合粉を原料としたスラリーをドクターブレード法によってフィルム上に塗布することによって形成される。なお、焼成後の中間積層部９の厚さが十分なものとなるように、中間材グリーンシートの積層枚数を適宜調整する。

導体部形成工程では、第１のグリーンシート及び第２のグリーンシートの上に、以下の手順でＡｇを含む導体部（導体パターン、ビア導体）を配置する。まず、作製した第１のグリーンシートの所望の位置、すなわち上述したようなビア導体２６ａ〜２６ｇが形成される予定の位置にスルーホールを形成する。スルーホールはレーザ加工機等により形成することができる。

続いて、スクリーン印刷法等によって、第１のグリーンシート上に導電ペーストを塗布して、導体パターン１６ａ〜１６ｈを形成する。また、第１のグリーンシートに形成されたスルーホールに導電ペーストを充填してビア導体２６ａ〜２６ｇを形成する。導体パターン１６ａ〜１６ｈ及びビア導体２６ａ〜２６ｇの印刷等に用いる導電ペーストは、Ａｇを含有する。導電ペーストとしては、焼成して第１の内部電極としたときに、Ａｇの含有率が好ましくは８５質量％以上、より好ましくは８８質量％以上となる組成のものを用いる。具体的には、Ａｇ粉末やＡｇ−Ｐｄ合金粉末を主成分として含んでいるものが挙げられる。このように第１の内部電極１６のＡｇ含有率を高くすることによって、第１の内部電極１６の電気抵抗を十分に低減することができる。

第２のグリーンシート上にも、スクリーン印刷法等によって、導電ペーストを用いてグランド電極１７ａ及びホット電極１７ｂを形成する。導電ペーストは、第１のグリーンシート上に塗布したものと同一組成のものを用いてもよいし、異なる組成のものを用いてもよい。

積層工程では、導体部が配置された複数の第１のグリーンシート、複数の第２のグリーンシート及び必要に応じて中間材グリーンシートをそれぞれ積層して、以下の手順でグリーン積層体を形成する。まず、導体部が形成されていない第１のグリーンシートと、所定形状の導体部（導体パターン及びビア導体）が形成された第１のグリーンシートと、中間材グリーンシートと、導体部１７ａ又は導体部１７ｂが形成された第２のグリーンシートと、電極が形成されていない第２のグリーンシートとを図２に示すように重ね合わせて積層する。

積層してプレスを行い、所定形状に切断して、積層素体２のグリーン積層体を得る。その後、グリーン積層体を、酸素濃度が５体積％以下の雰囲気下、焼成温度８００〜９４０℃、焼成時間２時間の条件で焼成する。これによって、フェライト焼結体からなるインダクタ素体１０とインダクタ素体１０の内部に配置され、Ａｇを含有する第１の内部電極１６を有するインダクタ素子部６と、バリスタ素体１１及びバリスタ素体１１の内部に配置された第２の内部電極１７を有するバリスタ素子部７と、が積層された積層素体２を得ることができる。

積層素体２は、酸素濃度が５体積％以下にまで低減された雰囲気下で焼成されたものであるため、Ａｇを含む導体部から第１のグリーンシート中へのＡｇの拡散を十分に抑制することができる。このため、Ａｇの拡散に伴う第１のグリーンシート中に含まれるホウ素酸化物の外部への流出を抑制すること可能となる。したがって、焼成温度を従来よりも低くしても、フェライト焼結体の密度を十分に高くすることができる。

続いて、積層素体２の長手方向における端部及び長手方向における両側面中央に導電ペーストを塗布し、所定の条件（例えば、大気中で６５０〜８００℃）で熱処理を行って端子電極３，４を焼き付ける。導電ペーストとしては、Ａｇを主成分とする粉末を含むものを用いることができる。その後、端子電極表面にめっきを施し、入力端子電極３、出力端子電極４及びグランド端子電極５が形成された積層型フィルタ１００を得る。なお、めっきは電解めっきが好ましく、その材料は、例えばＮｉ／Ｓｎ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｓｎ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｇ、Ｎｉ／Ａｇ等を用いることができる。

上述の製造方法では、焼成工程時における導体部（第１の内部電極１６）から第１のグリーンシート（インダクタ素体１０を構成するフェライト焼結体）へのＡｇの拡散量が低減されているため、導体部すなわち第１の内部電極１６の間に配置されるフェライト焼結体のＡｇ含有率を十分に低減することができる。互いに隣り合う第１の内部電極１６の間におけるフェライト焼結体のＡｇ含有率は、好ましくは０．１８質量％以下であり、より好ましくは０．１５質量％以下である。このように、導体部の材料としてＡｇを含有する導電材を用いているにもかかわらず、フェライト焼結体におけるＡｇの含有率を低減することができる。

上述の製造方法によれば、フェライト焼結体は高い密度を有するうえにＡｇの含有率が低減されているため、十分に優れたインダクタ特性を有する。すなわち、上述の製造方法によれば、十分に電気抵抗が低い第１の内部電極１６と、優れたインダクタ特性を有するフェライト焼結体（インダクタ素体１０）とを兼ね備えたインダクタ素子部６を具備する積層型フィルタ１００を形成することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、積層型フィルタ１００は、中間積層部９を有さず、インダクタ素子部６とバリスタ素子部７とが直接接合されていてもよい。また、上記実施形態では、インダクタ素子部とバリスタ素子部とを有する複合積層型電子部品を挙げて説明したが、本発明の積層型電子部品は複合型に限定されるものではなく、インダクタ素子部からなる積層型インダクタであってもよい。

以下、実施例及び比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

［積層型フィルタの作製］
（実施例１）
原料粉末として、市販のＦｅ_２Ｏ_３粉末、ＺｎＯ粉末、Ｍｎ_２Ｏ_３粉末、ＮｉＯ粉末及びＢ_２Ｏ_３粉末を準備した。そして、Ｆｅ_２Ｏ_３粉末、ＺｎＯ粉末、Ｍｎ_２Ｏ_３粉末及びＮｉＯ粉末が、下記の比率となるように秤量した。

Ｆｅ_２Ｏ_３ ：４７．５ｍｏｌ％
ＮｉＯ ：２６．０ｍｏｌ％
ＺｎＯ ：２５．０ｍｏｌ％
Ｍｎ_２Ｏ_３ ：１．５ｍｏｌ％

秤量した各原料粉末の合計に対し、Ｂ_２Ｏ_３粉末を０．５質量％添加して、各原料粉末とＢ_２Ｏ_３粉末を混合して酸化物混合原料を得た。この酸化物混合原料を、７２０℃、１０時間の条件で仮焼して仮焼体を得た。得られた仮焼体を鋼鉄製のボールミルを用いて４０時間混合粉砕し、仮焼粉末を調製した。この仮焼粉末と有機ビヒクルとを混合して磁性体スラリーを調製した。

この磁性体スラリーをドクターブレード法によってＰＥＴフィルム上に塗布して、厚み２０μｍのインダクタグリーンシートを作製した。インダクタグリーンシート上の所定の位置にレーザ加工機によりスルーホールを形成し、導電ペーストをスルーホールに充填してビア導体を形成した。また、スクリーン印刷法によって、インダクタグリーンシート上に所定形状の導体パターンを形成した。これによって、導体パターンとビア導体とからなる導体部が形成されたインダクタグリーンシートを作製した。なお、ここで用いた導電ペーストは金属成分として銀のみを含有するものを用いた。

上記インダクタグリーンシートとは別に、以下の手順でバリスタグリーンシートを形成した。まず、原料粉末として、市販のＺｎＯ粉末、Ｂｉ_２Ｏ_３粉末、Ｐｒ_６Ｏ_１１粉末、ＣｏＯ粉末、Ｃｒ_２Ｏ_３粉末及びＡｌ_２Ｏ_３粉末を準備した。この原料粉末を所定量秤量し、有機ビヒクルと混合してバリスタスラリーを調製した。

このバリスタスラリーをドクターブレード法により、ＰＥＴフィルム上に塗布して厚み３０μｍのバリスタグリーンシートを作製した。その後、バリスタグリーンシート上にＡｇ及び場合によりＰｄを含む導電ペーストを用いてスクリーン印刷法により導体パターンを形成した。また、当該導電ペーストを、スルーホール中に充填してビア導体を形成した。これによって、導体パターンとビア導体とからなる導体部が形成されたバリスタグリーンシートを作製した。

上述の通り作製したインダクタグリーンシート及びバリスタグリーンシート、並びに導体部が形成されていないインダクタグリーンシート及びバリスタグリーンシートを、図２に示す順序で積層してグリーン積層体を作製した。このグリーン積層体を、所定のサイズに切断した後、表１に示す酸素濃度を有する雰囲気中、焼成温度８９６℃で２時間焼成して積層素体を得た。

その後、積層素体の端部に銀を主成分とする導電ペーストを塗布し、大気中で６５０〜８００℃で焼成して端子電極を焼付けた。そして、端子電極にＮｉ／Ｓｎ（Ｎｉ、Ｓｎの順に）電気めっきを施した。これによって、インダクタ素体及び該インダクタ素体の内部に配置された第１の内部電極を有するインダクタ素子部と、バリスタ素体及び該バリスタ素体の内部に配置された第２の内部電極を有するバリスタ素子部と、が積層された積層型フィルタを得た。

［フェライト焼結体の組成分析］
インダクタ素子部の第１の内部電極の間に配置されたフェライト焼結体におけるＡｇ含有率を以下の手順で測定した。図４は組成分析用の試料の作製方法を説明するために、インダクタ素子部の一部を拡大して示す説明図である。図４（ａ）の積層型フィルタのインダクタ素子部６におけるインダクタ素体（フェライト焼結体）１０の表面１０Ａを、耐水研磨紙（１５００番）を用いて、第１の内部電極１６Ａと第１の内部電極１６Ｂとの間のインダクタ素体（フェライト焼結体）が露出するまで研磨した。図４（ｂ）は、研磨後の試料を模式的に示す説明図である。図４（ｂ）に示すように、最も近接する第１の内部電極１６Ｂからフェライト焼結体の厚みが１０μｍになるまで研磨した。

その後、レーザアブレーションＩＣＰ質量分析装置（ＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ）を用いて、フェライト焼結体の研磨面１０Ｂにおける領域３０でＡｇ含有率を測定した。当該装置のレーザ部にはＬＵＶ２６６Ｘ（商品名、Ｎｅｗ Ｗａｖｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社製）を、ＰＣＰ−ＭＳ部にはＡｇｉｌｅｎｔ７５００（商品名、アジレントテクノロジー株式会社製）を用いた。レーザ条件は、スポット径２０μｍ（図４（ｂ）中の領域３０の直径）、発振周波数１０Ｈｚ、出力３５％とし、ラスタースキャン法によって分析を行った。

上述のＡｇ含有率の分析とは別に、フェライト焼結体の切断面を、Ｘ線回折によって分析するとともに、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ：日立ハイテク社製、商品名：ＨＤ−２０００）を用いて観察した。Ｘ線回折の結果からフェライト焼結体にはＮｉ_２ＦｅＢＯ_５が形成されていることが確認された。

また、上記走査透過型電子顕微鏡に付属したエネルギー分散型Ｘ線分光装置を用い、フェライト焼結体の切断面における元素の濃度分析を行った。これらの結果から、フェライト焼結体には、ＮｉＺｎフェライトを含む主相（主な結晶相）、Ｎｉ_２ＦｅＢＯ_５を含む異相（主相とは異なる結晶相）、及び空孔が含まれることが確認された。

［第１の内部電極の組成］
インダクタ素体１０の内部に配置された第１の内部電極１６におけるＡｇ及びＰｄの含有率は、導体部の形成に用いた金属ペーストに含まれる金属成分全体に対するＡｇ及びＰｄの質量割合から計算した。結果を表１に示す。

［フェライト焼結体の密度の測定］
上述のフェライト焼結体のレーザアブレーションＩＣＰ質量分析で測定されたＡｇ含有率と同一のＡｇ含有率を有するフェライト焼結体を別途作製した。焼成条件は、積層型フィルタを作製したときと同じ条件とした。このフェライト焼結体の質量と体積とから、フェライト焼結体の密度を算出した。結果は表１に示す通りであった。

［インダクタのＱ値の測定］
ＬＣＲメーター（ヒューレットパッカード社製、商品名：ＨＰ４２８５Ａ）を用い、１０ＭＨｚにおける積層型フィルタのインダクタのＱ値を測定した。結果は表１に示す通りであった。

［内部電極の電気抵抗率の測定］
ソースメーター（ケースレー社製、商品名：２４００）を用いて、積層型フィルタのインダクタ素子部における第１の内部電極の直流抵抗を測定し、電気抵抗率を算出した。結果は表１に示す通りであった。

（実施例２〜４）
インダクタ素子部の第１の内部電極が表１に示す組成となるように、インダクタグリーンシート上の導体部を形成するための導電ペーストの組成を変えたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の積層型フィルタを作製した。そして、実施例１と同様にして、インダクタのＱ値、第１の内部電極の電気抵抗率、インダクタ素子部におけるフェライト焼結体の組成分析、及び密度測定を行った。結果は表１に示すとおりであった。

（実施例５，８）
焼成時における雰囲気（焼成雰囲気）中の酸素濃度を表１に示すとおりにしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例５，８の積層型フィルタを作製した。そして、実施例１と同様にして、インダクタのＱ値、第１の内部電極の電気抵抗率、インダクタ素子部におけるフェライト焼結体の組成分析、及び密度測定を行った。結果は表１に示すとおりであった。

（実施例６、実施例７）
インダクタ素子部の第１の内部電極が表１に示す組成となるように、インダクタグリーンシート上の導体部を形成するための導電ペーストの組成を変えたこと以外は、実施例５と同様にして、実施例６，７の積層型フィルタを作製した。そして、実施例１と同様にして、インダクタのＱ値、第１の内部電極の電気抵抗率、インダクタ素子部におけるフェライト焼結体の組成分析、及び密度測定を行った。結果は表１に示すとおりであった。

（実施例９、実施例１０）
インダクタ素子部の第１の内部電極が表１に示す組成となるように、インダクタグリーンシート上の導体部を形成するための導電ペーストの組成を変えたこと以外は、実施例８と同様にして、実施例９，１０の積層型フィルタを作製した。そして、実施例１と同様にして、インダクタのＱ値、第１の内部電極の電気抵抗率、インダクタ素子部におけるフェライト焼結体の組成分析、及び密度測定を行った。結果は表１に示すとおりであった。

（比較例１）
焼成時における雰囲気（焼成雰囲気）中の酸素濃度を表１に示すとおりにしたこと以外は、実施例４と同様にして、比較例１の積層型フィルタを作製した。そして、実施例１と同様にして、インダクタのＱ値、第１の内部電極の電気抵抗率、インダクタ素子部におけるフェライト焼結体の組成分析、及び密度測定を行った。結果は表１に示すとおりであった。

表１の結果から、各実施例の積層型フィルタは、密度の大きいフェライト焼結体を備えており、焼成温度を低くしても十分に焼結が進行することが確認された。また、各実施例の積層型フィルタは、電気抵抗率が低い（０．８５μΩｍ以下）第１の内部電極を有するとともに、高いＱ値（５以上）を有することが確認された。各実施例の第１の内部電極のＡｇの含有率を高くしても、フェライト焼結体中へのＡｇの拡散が十分に抑制されており、これが密度及びＱ値の向上に寄与していると考えられる。

一方、焼成雰囲気中の酸素濃度を２１体積％とした比較例１では、第１の内部電極のＡｇ含有率を８５質量％としても、第１の内部電極からフェライト焼結体へのＡｇの拡散を十分に抑制することができず、フェライト焼結体中のＡｇ含有率が高くなっていることが確認された。Ａｇの拡散に伴って、インダクタグリーンシート中のホウ素酸化物がインダクタグリーンシートの外部に流出してしまったために、フェライト焼結体の密度を高くすることができなかった。

（実施例１１〜１３）
原料粉末として、市販のＦｅ_２Ｏ_３粉末、ＺｎＯ粉末、ＣｕＯ粉末、ＮｉＯ粉末及びＢ_２Ｏ_３粉末を準備した。そして、Ｆｅ_２Ｏ_３粉末、ＺｎＯ粉末、ＣｕＯ粉末及びＮｉＯ粉末が、下記の比率となるように秤量した。

Ｆｅ_２Ｏ_３ ：４８．８ｍｏｌ％
ＮｉＯ ：２０．０ｍｏｌ％
ＺｎＯ ：２０．３ｍｏｌ％
ＣｕＯ ：１０．８ｍｏｌ％

秤量した各原料粉末の合計に対し、Ｂ_２Ｏ_３粉末を０．２質量％添加して、各原料粉末とＢ_２Ｏ_３粉末を混合して酸化物混合原料を得た。この酸化物混合原料を、７２０℃、１０時間の条件で仮焼して仮焼体を得た。得られた仮焼体を鋼鉄製のボールミルを用いて４０時間混合粉砕し、仮焼粉末を調製した。この仮焼粉末と有機ビヒクルとを混合して磁性体スラリーを調製した。

この磁性体スラリーを用いたこと、焼成雰囲気中の酸素濃度を表２に示すとおりにしたこと、又は導電ペーストの組成を変えてインダクタ素子部に表２に示す組成を有する第１の内部電極を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１１〜１３の積層型フィルタを作製した。そして、実施例１と同様にして、インダクタのＱ値、第１の内部電極の電気抵抗率、インダクタ素子部におけるフェライト焼結体の組成分析、及び密度測定を行った。結果は表２に示すとおりであった。

表２に示す結果から、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトを用いた場合も、ＮｉＺｎ系フェライトを用いた場合と同様に、フェライト焼結体の密度が十分に高くなることが確認された。また、各実施例の積層型フィルタは、電気抵抗率が低い第１の内部電極を有するとともに、高いＱ値（５以上）を有することが確認された。

（実施例１４〜１６、比較例２）
実施例１と同様にして秤量した各原料粉末の合計に対し、Ｂ_２Ｏ_３粉末を１．０質量％添加して各原料粉末とＢ_２Ｏ_３粉末を混合し、酸化物混合原料を得た。この酸化物混合原料を、７２０℃、１０時間の条件で仮焼して仮焼体を得た。得られた仮焼体を鋼鉄製のボールミルを用いて４０時間混合粉砕し、仮焼粉末を調製した。この仮焼粉末と有機ビヒクルとを混合して磁性体スラリーを調製した。

この磁性体スラリーを用いたこと、焼成雰囲気中の酸素濃度を表３に示すとおりにしたこと、又は導電ペーストの配合を変えてインダクタ素子部に表３に示す組成を有する第１の内部電極を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１４〜１６及び比較例２の積層型フィルタを作製した。そして、実施例１と同様にして、インダクタのＱ値、第１の内部電極の電気抵抗率、インダクタ素子部におけるフェライト焼結体の組成分析、及び密度測定を行った。結果は表３に示すとおりであった。

表３に示す結果から、表１と同様にフェライト焼結体の密度が十分に高くなることが確認された。また、各実施例の積層型フィルタは、電気抵抗率が低い（０．８５μΩｍ以下）第１の内部電極を有するとともに、高いＱ値（５以上）を有することが確認された。

（実施例１７〜１９、比較例３）
実施例１と同様にして仮焼粉末を調製した。この仮焼粉末に、仮焼粉末を基準としてＢ_２Ｏ_３粉末を３．０質量％添加して、仮焼粉末とＢ_２Ｏ_３粉末を含む酸化物混合原料を調製した。この酸化物混合原料と有機ビヒクルとを混合して磁性体スラリーを調製した。

この磁性体スラリーを用いたこと、焼成雰囲気中の酸素濃度を表４に示すとおりにしたこと、又は導電ペーストの配合を変えてインダクタ素子部に表４に示す組成を有する第１の内部電極を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１７〜１９及び比較例３の積層型フィルタを作製した。そして、実施例１と同様にして、インダクタのＱ値、第１の内部電極の電気抵抗率、インダクタ素子部におけるフェライト焼結体の組成分析、及び密度測定を行った。結果は表４に示すとおりであった。

表４に示す結果から、表１と同様にフェライト焼結体の密度が十分に高くなることが確認された。また、各実施例の積層型フィルタは、電気抵抗率が低い第１の内部電極を有するとともに、高いＱ値を有することが確認された。

本発明によれば、高密度であり且つインダクタ素体の劣化が十分に抑制されたインダクタ素体を備える積層型電子部品を提供することができる。また、焼成温度を低くしても密度の高いインダクタ素体を備える積層型電子部品を製造することが可能であり、焼成時の劣化が十分に抑制されたインダクタ素体を備える積層型電子部品の製造方法を提供することができる。

２…積層素体、３…入力端子電極（端子電極）、４…出力端子電極（端子電極）、５…グランド端子電極、６…インダクタ素子部、７…バリスタ素子部、８…中間層、９…中間積層部、１０…インダクタ素体、１６…第１の内部電極、１７…第２の内部電極、１７ａ…グランド電極（導体部）、１７ｂ…ホット電極（導体部）、３０…領域、１００…積層型フィルタ。

Claims (7)

1. インダクタ素体と該インダクタ素体の内部に配置された複数の内部電極とを有するインダクタ素子部を備える積層型電子部品であって、
   前記内部電極におけるＡｇの含有率が８５質量％以上であり、
   前記インダクタ素体がフェライト組成物及びホウ素酸化物を含有するフェライト焼結体からなり、
   隣接する前記内部電極の間における前記フェライト焼結体のＡｇの含有率が０．１８質量％以下である積層型電子部品。
2. 前記フェライト焼結体におけるホウ素酸化物の含有率がＢ_２Ｏ_３に換算して０．１〜２質量％である、請求項１に記載の積層型電子部品。
3. フェライト組成物及びホウ素酸化物を含有するインダクタ用のグリーンシートとＡｇを含む導体部とが交互に積層された積層体を形成する積層工程と、
   前記積層体を酸素濃度が５体積％以下である雰囲気中で焼成して、フェライト焼結体からなるインダクタ素体と該インダクタ素体の内部に配置されＡｇを含有する内部電極とを有するインダクタ素子部を得る焼成工程と、を有する、前記インダクタ素子部を備える積層型電子部品の製造方法。
4. 前記内部電極におけるＡｇの含有率が８５質量％以上である、請求項３に記載の積層型電子部品の製造方法。
5. 隣接する前記内部電極の間における前記フェライト焼結体のＡｇの含有率が０．１８質量％以下である、請求項３又は４に記載の積層型電子部品の製造方法。
6. 前記積層工程の前に、
   ホウ素酸化物を含む原料を仮焼して、前記ホウ素酸化物と前記フェライト組成物とを含む仮焼体を調製する仮焼工程と、
   前記仮焼体を含む前記グリーンシートを作製するシート形成工程と、を有する、請求項３〜５のいずれか一項に記載の積層型電子部品の製造方法。
7. 前記仮焼体におけるホウ素酸化物の含有率がＢ_２Ｏ_３に換算して０．１〜２質量％である、請求項６に記載の積層型電子部品の製造方法。

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