JP2011199200A - Laminated composite electronic component - Google Patents

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Eiichiro Fukuchi
英一郎 福地
Hidenobu Umeda
秀信 梅田
Susumu Takane
晋 高根
Takeshi Shibayama
武志 芝山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminated composite electronic component superior in denseness and shape holding properties of an intermediate bonding layer and reducing deterioration, especially in the characteristics of a varistor element portion.SOLUTION: The laminated composite electronic component includes the varistor element portion 20, a ferrite element portion 30, and the intermediate bonding layer 40, and the intermediate bonding layer 40 is substantially composed of a glass composition containing 30-60 wt.% SiO, 0-20 wt.% ZnO, 0-20 wt.% AlO, 0-5 wt.% BO, 30-50 wt.% alkali earth metal oxide, and 0-1 wt.% alkali metal oxide.

Description

本発明は、たとえばバリスタ素子部とフェライト素子部などの複数の素子部が内蔵された積層型複合電子部品に関する。   The present invention relates to a multilayer composite electronic component in which a plurality of element parts such as a varistor element part and a ferrite element part are incorporated.

コンピュータ機器等などの電子部品では、機器自らノイズを発生させないように、また、外部から機器内にノイズを侵入させないように、回路基板の入出力部や回路途中にチップインダクタ、チップコンデンサ、チップバリスタ等が組み込まれている。   In electronic parts such as computer equipment, chip inductors, chip capacitors, chip varistors are placed in the input / output section of the circuit board and in the middle of the circuit so that the equipment itself does not generate noise and does not allow noise to enter the equipment from outside. Etc. are incorporated.

しかしながら、これらの多くのチップ部品を回路基板に実装すると、これらのチップ部品が基板面積を多く占有してしまい、実装スペースが拡大してしまうという課題がある。また、部品点数が増えることによりコストアップの問題が生じてしまう。   However, when these many chip parts are mounted on a circuit board, there is a problem that these chip parts occupy a large board area and the mounting space is expanded. In addition, an increase in the number of parts causes a problem of cost increase.

そこで、各チップ部品を構成する素子部を互いに接合させた状態で一体化焼結させて積層電子部品を作り、部品のコンパクト化、実装スペースの削減化等を図る試みがなされている。積層電子部品は内部に導体電極を内蔵し、その場合、デバイスの導体損失を低減するためには高導電率の電極材料を用いることが好ましい。しかし、高導電率のAgやCuは融点が低く、1000℃を超えるようなセラミックスの焼成条件では使用できない。従って、低温で焼結可能となるよう、焼結温度の高い素子部には低融点の酸化物やガラス組成物を焼結助剤として添加する手法が用いられる。低温焼成はエネルギーコスト、また高融点のPdやPtは高価であるため、電極材料コストの観点からも望ましい。   Therefore, attempts have been made to make a laminated electronic component by integrally sintering the element portions constituting each chip component while being bonded to each other, thereby reducing the size of the component and reducing the mounting space. The laminated electronic component incorporates a conductor electrode therein, and in that case, in order to reduce the conductor loss of the device, it is preferable to use a high conductivity electrode material. However, Ag or Cu having high conductivity has a low melting point and cannot be used under the firing conditions of ceramics exceeding 1000 ° C. Therefore, a technique of adding an oxide or glass composition having a low melting point as a sintering aid to the element portion having a high sintering temperature is used so that it can be sintered at a low temperature. Low-temperature firing is desirable from the viewpoint of energy costs and high melting point Pd and Pt, and therefore from the viewpoint of electrode material costs.

しかしながら、異なる機能を持つ素子部は、異なる材質で構成され、その接合部界面での剥離やクラックもしくは変形などが問題となる。さらに、接合部界面において、各素子部同士からの成分の拡散による特性変動を抑制する必要がある。特に低融点である焼結助剤は拡散しやすい挙動を持ち、成分拡散を容易に起こしやすいという問題がある。   However, element portions having different functions are made of different materials, and peeling, cracking or deformation at the interface of the joints becomes a problem. Furthermore, it is necessary to suppress fluctuations in characteristics due to diffusion of components from each element part at the interface of the joint part. In particular, a sintering aid having a low melting point has a problem that it easily diffuses and easily causes component diffusion.

成分拡散の問題を解消するために、たとえば特許文献1では、コンデンサ素子部とフェライト素子部との接合部に、特定のガラス層を含む中間接合層を形成することが提案されている。その特許文献1では、特定のガラス層を形成することで、各素子部同士からの成分の拡散による特性変動を抑制できると記載されている。   In order to solve the problem of component diffusion, for example, Patent Document 1 proposes forming an intermediate bonding layer including a specific glass layer at the bonding portion between the capacitor element portion and the ferrite element portion. In Patent Document 1, it is described that a characteristic variation due to diffusion of components from each element portion can be suppressed by forming a specific glass layer.

しかしながら、その特許文献1に記載のガラス層から成る中間接合層を、バリスタ素子部とフェライト素子部との積層型複合電子部品に用いる場合には、以下に示すような課題がある。すなわち、特許文献1に記載のガラス層から成る中間接合層では、アルカリ金属酸化物の量が多すぎると共に、酸化ビスマスの量が多すぎるなどの理由から、中間接合層の緻密性または保形性が悪く、特にバリスタ素子部の特性が劣化するという課題がある。   However, when the intermediate bonding layer formed of the glass layer described in Patent Document 1 is used for a multilayer composite electronic component including a varistor element portion and a ferrite element portion, there are the following problems. That is, in the intermediate bonding layer composed of the glass layer described in Patent Document 1, the amount of alkali metal oxide is too large and the amount of bismuth oxide is too large. In particular, there is a problem that the characteristics of the varistor element portion deteriorate.

半導体材料を焼結させた多結晶体で構成されるバリスタ材料については、バリスタ特性を発現する粒界の状態が顕著に特性に反映され、誘電体や磁性体よりも粒界成分(焼結助剤含む)の拡散や流入(流出)が特性変動を引き起こしやすい。   In the case of varistor materials composed of a polycrystalline material obtained by sintering a semiconductor material, the state of grain boundaries that express varistor characteristics is remarkably reflected in the characteristics. The diffusion and inflow (outflow) of the agent (including the agent) are likely to cause characteristic fluctuations.

特開2001−244140号公報JP 2001-244140 A

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、中間接合層の緻密性および保形性に優れ、特にバリスタ素子部の特性劣化が少ない積層型複合電子部品を提供することである。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a multilayer composite electronic component that is excellent in denseness and shape retention of an intermediate bonding layer, and in particular, has little deterioration in characteristics of a varistor element portion. .

上記目的を達成するために、本発明に係る積層型複合電子部品は、
バリスタ層と内部電極層とを有するバリスタ素子部と、フェライト層と内部導体層とを有するフェライト素子部と、これらの双方の素子部を接合するために介在される中間接合層と、を有する積層型複合電子部品であって、
前記中間接合層が、ガラス層で構成され、
前記ガラス層が、
SiO:30〜60重量%、
ZnO:0〜20重量%、
Al:0〜20重量%、
:0〜5重量%、
アルカリ土類金属酸化物:30〜50重量%、および
アルカリ金属酸化物:0〜1重量%を含むガラス組成物で実質的に構成してあることを特徴とする。ただし、好ましくは、酸化ビスマスは実質的に含まない。なお、酸化ビスマスを実質的に含まないとは、0.2重量%以下であることを意味する。
In order to achieve the above object, a multilayer composite electronic component according to the present invention includes:
A laminate having a varistor element portion having a varistor layer and an internal electrode layer, a ferrite element portion having a ferrite layer and an internal conductor layer, and an intermediate bonding layer interposed to bond both of the element portions. Type composite electronic component,
The intermediate bonding layer is composed of a glass layer,
The glass layer is
SiO 2: 30~60% by weight,
ZnO: 0 to 20% by weight,
Al 2 O 3 : 0 to 20% by weight,
B 2 O 3 : 0 to 5% by weight,
It is substantially composed of a glass composition containing an alkaline earth metal oxide: 30 to 50% by weight and an alkali metal oxide: 0 to 1% by weight. However, preferably, bismuth oxide is substantially not included. Note that “substantially free of bismuth oxide” means 0.2% by weight or less.

本発明に係る積層型複合電子部品では、中間接合層が、特定のガラス組成物で構成してあることから、中間接合層の緻密性および保形性が向上し、素子部間での相互拡散を抑制し、特にバリスタ素子部の特性劣化が少ない。また、素子部間の接合界面である中間接合層において、変形やクラックを生じさせず、密着性に優れた積層型複合電子部品を実現することができる。   In the multilayer composite electronic component according to the present invention, since the intermediate bonding layer is made of a specific glass composition, the denseness and shape retention of the intermediate bonding layer are improved, and interdiffusion between the element portions is performed. In particular, the characteristic deterioration of the varistor element portion is small. In addition, it is possible to realize a multilayer composite electronic component having excellent adhesion without causing deformation or cracks in the intermediate bonding layer that is a bonding interface between the element portions.

好ましくは、ガラス層が、フィラーを含む。フィラーとしては、特に限定されず、酸化ニッケル、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸マグネシウム、石英シリカ、溶融シリカなどが例示され、フェライト層がNiを含む場合には、フィラーとしては、好ましくは酸化ニッケルが用いられる。   Preferably, the glass layer includes a filler. Examples of the filler include, but are not limited to, nickel oxide, zirconium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, titanium oxide, strontium titanate, zirconium silicate, magnesium silicate, quartz silica, and fused silica. The ferrite layer is Ni. In the case of containing nickel, nickel oxide is preferably used as the filler.

好ましくは、前記ガラス組成物とフィラーとの合計体積に対して、フィラーを50体積%未満、さらに好ましくは20〜35体積%含む。   Preferably, the filler is less than 50% by volume, more preferably 20 to 35% by volume, based on the total volume of the glass composition and the filler.

フィラーを所定量で含ませることで、中間接合層の焼結挙動(熱収縮挙動)や熱膨張係数を調節することができ、バリスタ素子部およびフェライト素子部の密着性をさらに向上させることができる。   By including a predetermined amount of filler, the sintering behavior (thermal shrinkage behavior) and thermal expansion coefficient of the intermediate bonding layer can be adjusted, and the adhesion between the varistor element portion and the ferrite element portion can be further improved. .

ガラス層は、非晶質のガラスあるいは結晶質のガラスのいずれでも形成しても良いが、フィラーを含ませる場合には、非晶質のガラスが好ましい。非晶質のガラスの場合には、フィラーを比較的に多く含ませることが可能になる。   The glass layer may be formed of either amorphous glass or crystalline glass, but amorphous glass is preferred when a filler is included. In the case of amorphous glass, a relatively large amount of filler can be contained.

中間接合層を構成するガラス層は、単層であっても複層であっても良い。ガラス層を複層にする場合には、バリスタ素子部からフェライト素子部に向けて、物性値が異なる複数のガラス層であっても良い。   The glass layer constituting the intermediate bonding layer may be a single layer or multiple layers. When the glass layer is a multilayer, a plurality of glass layers having different physical property values from the varistor element portion toward the ferrite element portion may be used.

また、ガラス層に含まれるガラス組成物は、単一のガラス組成物でなく、複数のガラス組成物の混合であっても良い。複数のガラス組成物の混合割合を変化させることで、中間接合層の焼結挙動や熱膨張係数を調節することができ、バリスタ素子部およびフェライト素子部の密着性をさらに向上させることができる。   Moreover, the glass composition contained in the glass layer may be a mixture of a plurality of glass compositions instead of a single glass composition. By changing the mixing ratio of the plurality of glass compositions, the sintering behavior and the thermal expansion coefficient of the intermediate bonding layer can be adjusted, and the adhesion between the varistor element portion and the ferrite element portion can be further improved.

図1は本発明の一実施形態に係る積層型複合電子部品の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a multilayer composite electronic component according to an embodiment of the present invention. 図2は図1のII−II線に沿う概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line II-II in FIG. 図3は図1および図2に示す積層型複合電子部品の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the multilayer composite electronic component shown in FIGS. 1 and 2. 図4は積層型複合電子部品における中間接合層の温度と収縮率との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the temperature of the intermediate bonding layer and the shrinkage rate in the multilayer composite electronic component.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る積層型複合電子部品2は、略直方体形状のセラミックチップ4を有し、チップ4の長手方向(X軸)の両端には、一対の端部外部電極6および8が形成してある。また、これらの端部外部電極6および8の中間に位置するチップ4の長手方向(X軸)の中間位置に位置するチップ4の短手方向(Y軸)の両側面には、一対の中間外部電極10が形成してある。これらの外部電極6,8,10は、チップ4の外面で、それぞれ相互に絶縁されている。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
As shown in FIG. 1, the multilayer composite electronic component 2 according to the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped ceramic chip 4, and a pair of external ends are disposed at both ends in the longitudinal direction (X axis) of the chip 4. Electrodes 6 and 8 are formed. Further, a pair of intermediates are provided on both side surfaces in the short direction (Y axis) of the chip 4 positioned at the intermediate position in the longitudinal direction (X axis) of the chip 4 positioned between these end external electrodes 6 and 8. An external electrode 10 is formed. These external electrodes 6, 8, 10 are insulated from each other on the outer surface of the chip 4.

図2および図3に示すように、チップ4の内部には、バリスタ素子部20と、フェライト素子部30とが積層方向(Z軸)に沿って形成してあり、これらの素子部20および30は、中間接合層40により接合してある。本実施形態では、バリスタ素子部20は、第1内部電極層24と、バリスタ層22と、第2内部電極層25とを有し、これらが交互に積層してある。   As shown in FIGS. 2 and 3, a varistor element portion 20 and a ferrite element portion 30 are formed in the chip 4 along the stacking direction (Z-axis), and these element portions 20 and 30 are formed. Are bonded by the intermediate bonding layer 40. In the present embodiment, the varistor element unit 20 includes a first internal electrode layer 24, a varistor layer 22, and a second internal electrode layer 25, which are alternately stacked.

図3に示す第1内部電極層24の引出部24aは、図1に示す端部外部電極6に接続してあり、第2内部電極25においてY軸方向に引き出される一対の引出部25aは、図1に示す中間外部電極10,10にそれぞれ接続してある。   The lead part 24a of the first internal electrode layer 24 shown in FIG. 3 is connected to the end external electrode 6 shown in FIG. 1, and the pair of lead parts 25a drawn in the Y-axis direction in the second internal electrode 25 are: The intermediate external electrodes 10 and 10 shown in FIG.

本実施形態では、図3に示すように、インダクタ部30は、フェライト層32と内部導体層34〜39とが交互に積層してある構造を有する。内部導体層34〜39で挟まれるフェライト層32には、スルーホール電極33が形成してあり、内部導体層34〜39は、所定のコイルパターンで接続され、フェライト素子を形成している。内部導体層34〜39の内、積層方向(Z軸)の端部に位置する内部導体層34には、一対の引出部34aが形成してあり、それぞれの引出部34aは、図1に示す端部外部電極6および8にそれぞれ接続してある。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the inductor section 30 has a structure in which ferrite layers 32 and internal conductor layers 34 to 39 are alternately stacked. A through-hole electrode 33 is formed in the ferrite layer 32 sandwiched between the inner conductor layers 34 to 39, and the inner conductor layers 34 to 39 are connected by a predetermined coil pattern to form a ferrite element. Of the inner conductor layers 34 to 39, a pair of lead portions 34a are formed in the inner conductor layer 34 located at the end in the stacking direction (Z-axis), and each lead portion 34a is shown in FIG. The end external electrodes 6 and 8 are connected respectively.

したがって、図1〜図3に示す積層型複合電子部品2は、単一のチップ部品の内部に、バリスタ素子部20とフェライト素子部30とが内蔵された構造となっている。しかも、図2に示すように、積層型複合電子部品2の内部では、バリスタ素子部20と、フェライト素子部30との間は、中間接合層40により区切られている。   Accordingly, the multilayer composite electronic component 2 shown in FIGS. 1 to 3 has a structure in which the varistor element portion 20 and the ferrite element portion 30 are built in a single chip component. Moreover, as shown in FIG. 2, the varistor element portion 20 and the ferrite element portion 30 are separated by an intermediate bonding layer 40 in the multilayer composite electronic component 2.

バリスタ素子部20におけるバリスタ層22は、内部電極層24および25間に印加される電圧に対して抵抗値が非直線的に変化する電圧非直線性が発現する材質であれば特に限定されず、たとえば酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムやその他の酸化物半導体材料を主成分とするバリスタ材などが例示されるが、好ましくは酸化亜鉛を主成分とするバリスタ材で構成される。酸化亜鉛を主成分とするバリスタ材としては、主成分としてZnOを95〜98モル%含有し、その他の添加成分として、ビスマス酸化物、コバルト酸化物、スズ酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、クロム酸化物、アンチモン酸化物、ホウ素酸化物、カルシウム酸化物、シリコン酸化物、Prなどの希土類の酸化物などが例示される。   The varistor layer 22 in the varistor element portion 20 is not particularly limited as long as it is a material that exhibits voltage nonlinearity in which a resistance value changes nonlinearly with respect to a voltage applied between the internal electrode layers 24 and 25. Examples include varistor materials mainly composed of zinc oxide, tin oxide, titanium oxide, strontium titanate, barium titanate and other oxide semiconductor materials, but preferably varistor materials mainly composed of zinc oxide. Composed. The varistor material containing zinc oxide as a main component contains 95 to 98 mol% of ZnO as a main component, and other additive components include bismuth oxide, cobalt oxide, tin oxide, manganese oxide, and aluminum oxide. And rare earth oxides such as chromium oxide, antimony oxide, boron oxide, calcium oxide, silicon oxide, and Pr.

バリスタ素子部20における内部電極層24および25は、たとえばAg、Cu、Au、Pt、Pd、あるいはこれらの合金などで構成される。   The internal electrode layers 24 and 25 in the varistor element portion 20 are made of, for example, Ag, Cu, Au, Pt, Pd, or an alloy thereof.

バリスタ層22の厚みは、特に限定されないが、好ましくは100〜400μmである。また、内部電極層24および25の厚みは、特に限定されないが、好ましくは5〜20μmである。   The thickness of the varistor layer 22 is not particularly limited, but is preferably 100 to 400 μm. The thicknesses of the internal electrode layers 24 and 25 are not particularly limited, but are preferably 5 to 20 μm.

フェライト素子部30におけるフェライト層32は、特に限定されないが、たとえばNi−Cu−Zn系の磁性フェライトや、非磁性のZn系フェライトから構成される。   The ferrite layer 32 in the ferrite element portion 30 is not particularly limited, but is composed of, for example, Ni—Cu—Zn based magnetic ferrite or nonmagnetic Zn based ferrite.

Ni−Cu−Zn系の磁性フェライトとしては、たとえば、酸化鉄がFe換算で40〜50モル%、酸化ニッケルがNiO換算で5〜35モル%、酸化亜鉛がZnO換算で1〜35モル%、酸化銅がCuO換算で1〜15モル%含有されているものが例示される。このようなNi−Cu−Zn系フェライトは、ZnやFeの一部をMg、Mnの少なくとも1種で置換した組成としてもよい。さらに、添加成分として、SiO、CaCO、ZrO、SnO、TiO、MoO、Bi、WO、CoO等を、合計10重量%以下含有していてもよい。 Examples of the Ni—Cu—Zn based magnetic ferrite include, for example, iron oxide 40 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide 5 to 35 mol% in terms of NiO, and zinc oxide 1 to 35 in terms of ZnO. What contains 1-15 mol% of mol% and copper oxide in conversion of CuO is illustrated. Such a Ni—Cu—Zn based ferrite may have a composition in which a part of Zn or Fe is substituted with at least one of Mg and Mn. Furthermore, as a component to be added, SiO 2 , CaCO 3 , ZrO 2 , SnO 2 , TiO 2 , MoO 3 , Bi 2 O 3 , WO 3 , CoO and the like may be contained in a total of 10% by weight or less.

非磁性のZn系フェライトとしては、たとえば、酸化鉄がFe換算で40〜50モル%、酸化亜鉛がZnO換算で残部モル%含有されているものが例示される。このような非磁性のZn系フェライトは、ZnまたはFeの一部をNi、Mg、Mn、Cuの少なくとも1種で置換した組成としてもよい。この場合、通常、Ni、Mg、Mn、Cuの置換は10モル%以内とされる。さらに、添加成分として、SiO、CaCO,ZrO、SnO、TiO、MoO、Bi、WO、CoO等を、合計10重量%以下含有していてもよい。 Examples of the nonmagnetic Zn-based ferrite include those in which iron oxide is contained in an amount of 40 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 and zinc oxide is contained in the remaining mol% in terms of ZnO. Such a non-magnetic Zn-based ferrite may have a composition in which a part of Zn or Fe is substituted with at least one of Ni, Mg, Mn, and Cu. In this case, the substitution of Ni, Mg, Mn and Cu is usually within 10 mol%. Furthermore, as an additional component, SiO 2 , CaCO 3 , ZrO 2 , SnO 2 , TiO 2 , MoO 3 , Bi 2 O 3 , WO 3 , CoO and the like may be contained in a total of 10% by weight or less.

内部導体層34〜39は、たとえばAg、Cu、Au、Pt、Pd、あるいはこれらの合金などで構成される。   The inner conductor layers 34 to 39 are made of, for example, Ag, Cu, Au, Pt, Pd, or an alloy thereof.

フェライト層32の厚みは、特に限定されないが、好ましくは200〜500μmである。また、内部導体層34〜39のそれぞれの厚みは、特に限定されないが、好ましくは5〜20μmである。   The thickness of the ferrite layer 32 is not particularly limited, but is preferably 200 to 500 μm. The thickness of each of the inner conductor layers 34 to 39 is not particularly limited, but is preferably 5 to 20 μm.

本実施形態では、中間接合層40はガラス層で構成され、ガラス層を構成するガラス組成物は、非晶質でも結晶質であっても良い。ただし、非晶質である場合には、後述するフィラーとの相性が良く、フィラーを比較的に多く含ませることが可能になる。   In the present embodiment, the intermediate bonding layer 40 is composed of a glass layer, and the glass composition constituting the glass layer may be amorphous or crystalline. However, in the case of being amorphous, compatibility with a filler described later is good, and a relatively large amount of filler can be contained.

この中間接合層40を構成するガラス層は、SiOを30〜60重量%、好ましくは40〜55重量%含む。SiOが少なすぎると、中間接合層40の緻密性および保形性が低下し、素子部20および30間での各成分の相互拡散を抑制する効果が低下する。SiOが多すぎると、アルカリ金属やホウ素(B)を多く入れないとガラス化が困難になる傾向にあり、緻密性が低下し、素子部20および30間での各成分の相互拡散を抑制する効果が低下する傾向にある。 The glass layer constituting the intermediate bonding layer 40 contains 30 to 60% by weight, preferably 40 to 55% by weight of SiO 2 . If the amount of SiO 2 is too small, the denseness and shape retention of the intermediate bonding layer 40 are lowered, and the effect of suppressing mutual diffusion of each component between the element portions 20 and 30 is lowered. If there is too much SiO 2 , vitrification tends to be difficult unless a large amount of alkali metal or boron (B) is added, the denseness is lowered, and the mutual diffusion of each component between the element parts 20 and 30 is suppressed. There is a tendency for the effect to be reduced.

また、ガラス層は、ZnOを0〜20重量%、好ましくは10重量%以下含み、好ましくは、実質的にZnOを含まない。ZnOを含ませることで、中間接合層40の耐久性を向上させるが、ZnOが多すぎると、緻密性が低下し、素子部20および30間での各成分の相互拡散を抑制する効果が低下する傾向にある。   Further, the glass layer contains 0 to 20% by weight, preferably 10% by weight or less, and preferably substantially free of ZnO. Inclusion of ZnO improves the durability of the intermediate bonding layer 40. However, if there is too much ZnO, the denseness decreases and the effect of suppressing the mutual diffusion of each component between the element portions 20 and 30 decreases. Tend to.

さらに、ガラス層は、Alを0〜20重量%、好ましくは10重量%以下含むが、実質的に含まなくても良い。Alを含ませることで、中間接合層40の耐久性を向上させるが、多すぎると、素子部20および30間での接合特性が劣化すると共に、相互拡散を抑制する効果が低下する傾向にある。 Further, the glass layer contains Al 2 O 3 in an amount of 0 to 20% by weight, preferably 10% by weight or less, but may not be substantially contained. By including Al 2 O 3 , the durability of the intermediate bonding layer 40 is improved. However, if the amount is too large, the bonding characteristics between the element portions 20 and 30 are deteriorated and the effect of suppressing mutual diffusion is reduced. There is a tendency.

また、ガラス層は、Bを0〜5重量%、好ましくは0〜4.8重量%、さらに好ましくは0〜2重量%含むが、実質的に含まなくても良い。Bを含ませることで、SiOが溶融しやすくなるが、多すぎると、素子部20および30間での接合特性が劣化すると共に、中間接合層40の保形性が劣化し、相互拡散を抑制する効果が低下する傾向にある。 The glass layer contains B 2 O 3 in an amount of 0 to 5% by weight, preferably 0 to 4.8% by weight, and more preferably 0 to 2% by weight. By including B 2 O 3 , SiO 2 is easily melted, but if too much, the bonding characteristics between the element portions 20 and 30 deteriorate, and the shape retention of the intermediate bonding layer 40 deteriorates, The effect of suppressing interdiffusion tends to decrease.

また、ガラス層は、アルカリ土類金属酸化物を30〜50重量%、好ましくは35〜45重量%含む。アルカリ土類金属酸化物を所定量以上含ませることで、ガラスの耐久性や保形性を向上させるが、多すぎると、ガラス化しなくなる傾向にある。アルカリ土類金属としては、特に限定されないが、たとえばMg,Ca,Sr,Baが好ましく用いられる。   Further, the glass layer contains an alkaline earth metal oxide in an amount of 30 to 50% by weight, preferably 35 to 45% by weight. By including a predetermined amount or more of the alkaline earth metal oxide, the durability and shape retention of the glass are improved, but if it is too much, it tends to not vitrify. The alkaline earth metal is not particularly limited, but Mg, Ca, Sr, and Ba are preferably used, for example.

さらに、ガラス層は、アルカリ金属酸化物を0〜1重量%、好ましくは0〜0.5重量%、さらに好ましくは0〜0.3重量%含むが、実質的に含まなくても良い。アルカリ金属酸化物を含ませることで、SiOが溶融しやすくなるが、多すぎると、ガラスの耐久性が低下する傾向にある。アルカリ金属としては、特に限定されないが、たとえばLi,Na,Kが好ましく用いられ、特に好ましくはLiが用いられる。 Further, the glass layer contains 0 to 1 wt%, preferably 0 to 0.5 wt%, more preferably 0 to 0.3 wt% of the alkali metal oxide, but it may not contain substantially. By including an alkali metal oxide, SiO 2 is easily melted, but if it is too much, the durability of the glass tends to decrease. Although it does not specifically limit as an alkali metal, For example, Li, Na, K is used preferably, Especially preferably, Li is used.

本実施形態では、ガラス層には、その他の金属酸化物が含まれてもよい。その他の金属酸化物としては、たとえばチタン酸化物、ジルコニア酸化物、スズ酸化物、ビスマス酸化物、ランタン系列元素の酸化物などである。その他の酸化物は、好ましくは10重量%以下、さらに好ましくは8重量%以下、特に好ましくは7重量%以下である。ただし、本実施形態では、好ましくは、酸化ビスマスは実質的に含まない。酸化ビスマスを実質的に含まないとは、0.2重量%以下であることを意味する。   In the present embodiment, the glass layer may contain other metal oxides. Examples of other metal oxides include titanium oxide, zirconia oxide, tin oxide, bismuth oxide, and oxides of lanthanum series elements. The other oxide is preferably 10% by weight or less, more preferably 8% by weight or less, and particularly preferably 7% by weight or less. However, in this embodiment, preferably, bismuth oxide is not substantially included. “Substantially free of bismuth oxide” means 0.2% by weight or less.

本実施形態では、このようなガラス層から成る中間接合層40には、フィラーを含ませても良い。フィラーとしては、特に限定されず、酸化ニッケル、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸マグネシウム、石英シリカ、溶融シリカなどが例示され、フェライト層がNiを含む場合には、フィラーとしては、好ましくは酸化ニッケルが用いられる。   In the present embodiment, the intermediate bonding layer 40 made of such a glass layer may contain a filler. Examples of the filler include, but are not limited to, nickel oxide, zirconium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, titanium oxide, strontium titanate, zirconium silicate, magnesium silicate, quartz silica, and fused silica. The ferrite layer is Ni. In the case of containing nickel, nickel oxide is preferably used as the filler.

好ましくは、ガラス組成物とフィラーとの合計体積に対して、フィラーを0〜50体積%未満、さらに好ましくは20〜35体積%含む。ガラス層に含まれるフィラーは、必ずしも一種類である必要はなく、複数種類でも良い。   Preferably, the filler is contained in an amount of 0 to less than 50% by volume, more preferably 20 to 35% by volume, based on the total volume of the glass composition and the filler. The filler contained in a glass layer does not necessarily need to be one type, and multiple types may be sufficient as it.

フィラーを所定量で含ませることで、中間接合層40の焼結挙動や熱膨張係数を調節することができ、バリスタ素子部およびフェライト素子部の密着性をさらに向上させることができる。   By including the filler in a predetermined amount, the sintering behavior and the thermal expansion coefficient of the intermediate bonding layer 40 can be adjusted, and the adhesion between the varistor element portion and the ferrite element portion can be further improved.

中間接合層40の厚さは、複合一体化焼結物のコンパクト化を図るためにはできる限り薄いことが望ましく、その厚さは60〜300μm、好ましくは60〜180μmである。   The thickness of the intermediate bonding layer 40 is desirably as thin as possible in order to make the composite sintered product compact, and the thickness is 60 to 300 μm, preferably 60 to 180 μm.

本実施形態では、中間接合層40を構成するガラス層は、その軟化点が、中間接合層40に接触するバリスタ層22およびフェライト層32の焼結(収縮)開始温度よりも高温であり、好ましくは800°C以上である。また、ガラス層は、900°C以下で焼結(個化)する熱的性質を有することが好ましく、焼成後のガラス層の空孔率は、10体積%以下であることが好ましい。中間接合層40自体の熱収縮率は、900°Cの焼成温度にて、16.0±3.0%であることが好ましい。   In the present embodiment, the glass layer constituting the intermediate bonding layer 40 has a softening point higher than the sintering (shrinkage) start temperature of the varistor layer 22 and the ferrite layer 32 that are in contact with the intermediate bonding layer 40, preferably Is 800 ° C. or higher. Moreover, it is preferable that a glass layer has the thermal property which sinters (individualizes) at 900 degrees C or less, and it is preferable that the porosity of the glass layer after baking is 10 volume% or less. The thermal contraction rate of the intermediate bonding layer 40 itself is preferably 16.0 ± 3.0% at a firing temperature of 900 ° C.

また、中間接合層40を構成するガラス層では、バリスタ層22またはフェライト層32の材料に対して、焼成中、収縮開始後は同じ収縮率となる温度の差(TMA評価)が、40°C以内であることが好ましい。さらに、中間接合層40を構成するガラス層と、バリスタ層22またはフェライト層32とでは、室温から700°Cにおいて、各温度の熱膨張係数の差異は、好ましくは2ppm/K以内、さらに好ましくは1ppm/K以内である。   Further, in the glass layer constituting the intermediate bonding layer 40, the difference in temperature (TMA evaluation) at which the shrinkage rate becomes the same after the start of shrinkage during firing with respect to the material of the varistor layer 22 or the ferrite layer 32 is 40 ° C. Is preferably within. Further, the difference in thermal expansion coefficient at each temperature between room temperature and 700 ° C. is preferably within 2 ppm / K, more preferably between the glass layer constituting the intermediate bonding layer 40 and the varistor layer 22 or the ferrite layer 32. Within 1 ppm / K.

図1〜図3に示す積層型複合電子部品2は、たとえば以下のようにして製造される。すなわち、図3に示すように、まず、バリスタ層22と成るグリーンシート、フェライト層32となるグリーンシート、中間接合層40となるグリーンシートをそれぞれ製造する。各グリーンシートは、それぞれ焼成後に上述した組成となる成分が分散してあるスラリー(もしくは塗料、以下同じ)を用いて、ドクターブレード法などの厚膜形成法により形成される。   The multilayer composite electronic component 2 shown in FIGS. 1 to 3 is manufactured as follows, for example. That is, as shown in FIG. 3, first, a green sheet to be the varistor layer 22, a green sheet to be the ferrite layer 32, and a green sheet to be the intermediate bonding layer 40 are manufactured. Each green sheet is formed by a thick film forming method such as a doctor blade method using a slurry (or paint, hereinafter the same) in which components having the above-described composition are dispersed after firing.

次に、バリスタ層22と成るグリーンシートの表面には、内部電極層24および25となる電極ペースト膜をそれぞれ印刷法などにより形成する。また、フェライト層32となるグリーンシートの表面には、それぞれ内部導体層34〜39を形成すると共に、スルーホール電極33を形成する。   Next, electrode paste films to be the internal electrode layers 24 and 25 are respectively formed on the surface of the green sheet to be the varistor layer 22 by a printing method or the like. In addition, the inner conductor layers 34 to 39 are formed on the surface of the green sheet to be the ferrite layer 32, and the through-hole electrode 33 is formed.

中間接合層40となるグリーンシートは、焼成後に上述したガラス組成となる成分を含むスラリーにより形成してあり、単一であっても複数であってもよい。中間接合層40を構成するグリーンシートが、複数である場合には、全て同じガラス組成で構成することなく、組成を変化させても良い。   The green sheet used as the intermediate | middle joining layer 40 is formed with the slurry containing the component used as the glass composition mentioned above after baking, and may be single or may be plural. When there are a plurality of green sheets constituting the intermediate bonding layer 40, the composition may be changed without constituting the same glass composition.

たとえばバリスタ素子部20に近い中間接合層40のグリーンシートは、バリスタ層22を構成するグリーンシートとの密着性に優れたガラス組成としても良い。また、フェライト素子部30に近い中間接合層40のグリーンシートは、フェライト層32を構成するグリーンシートとの密着性に優れたガラス組成としても良い。そして、それらの間に位置する中間接合層40のグリーンシートは、それらの中間のガラス組成にしても良い。   For example, the green sheet of the intermediate bonding layer 40 close to the varistor element portion 20 may have a glass composition with excellent adhesion to the green sheet constituting the varistor layer 22. Further, the green sheet of the intermediate bonding layer 40 close to the ferrite element portion 30 may have a glass composition excellent in adhesion with the green sheet constituting the ferrite layer 32. And the green sheet of the intermediate | middle joining layer 40 located between them may be made into the glass composition of those intermediate | middle.

中間接合層40を構成することになるグリーンシートには、1種類のガラス組成物から成るガラス粒子を含ませても良いが、2種類以上のガラス組成物から成るガラス粒子を含ませても良い。複数種類のガラス組成物の混合割合を変化させることで、中間接合層の焼結挙動や熱膨張係数を調節することができ、バリスタ素子部およびフェライト素子部の密着性をさらに向上させることができる。   The green sheet that constitutes the intermediate bonding layer 40 may contain glass particles made of one kind of glass composition, but may contain glass particles made of two or more kinds of glass compositions. . By changing the mixing ratio of multiple types of glass compositions, the sintering behavior and thermal expansion coefficient of the intermediate bonding layer can be adjusted, and the adhesion between the varistor element part and the ferrite element part can be further improved. .

なお、グリーンシートに含まれるガラス粒子の粒径は、特に限定されないが、好ましくは0.5〜2.0μmである。また、グリーンシートには、ガラス粒子と共に、フィラーを添加しても良い。フィラーの種類および添加割合は、前述したとおりである。フィラーは、粒状でも良いが、必ずしも粒状である必要はなく、扁平、あるいは繊維状でもよい。フィラーの代表長さ(粒の場合には粒径、繊維状の場合には長さ、その他の形状の場合には最大長さ)は、好ましくは0.25〜4.0μmであり、ガラス粒子の粒径に比較して、0.5〜2倍である。   In addition, the particle size of the glass particle contained in a green sheet is although it does not specifically limit, Preferably it is 0.5-2.0 micrometers. Moreover, you may add a filler to a green sheet with a glass particle. The kind and addition ratio of the filler are as described above. The filler may be granular, but is not necessarily granular, and may be flat or fibrous. The representative length of the filler (particle size in the case of grains, length in the case of fibers, maximum length in the case of other shapes) is preferably 0.25 to 4.0 μm, and glass particles It is 0.5 to 2 times the particle size of.

次に、これらのグリーンシートを加圧積層して積層体を形成し、切断後のグリーンチップを、必要に応じて脱バインダ処理した後、焼成処理を行う。焼成温度は、好ましくは、850〜950°Cである。   Next, these green sheets are pressure-laminated to form a laminate, and the green chip after cutting is subjected to a binder removal treatment as necessary, followed by a firing treatment. The firing temperature is preferably 850 to 950 ° C.

その後に、たとえば銀を主成分とする外部電極ペーストを、図1に示す外部電極6,8,10のパターンで塗布し、これらを所定温度(たとえば、600〜700°C)にて焼き付け、さらに電気めっきを施すことにより、外部電極6,8,10を形成する。電気めっきとしては、NiとSn、CuとNiとSn、NiとAu、NiとPdとAu、NiとPbとAg、またはNiとAg等を用いることができる。このようにして図1に示す積層型複合電子部品2が得られる。   Thereafter, for example, an external electrode paste mainly composed of silver is applied in a pattern of the external electrodes 6, 8, and 10 shown in FIG. 1, and these are baked at a predetermined temperature (for example, 600 to 700 ° C.). External electrodes 6, 8, and 10 are formed by performing electroplating. As electroplating, Ni and Sn, Cu and Ni and Sn, Ni and Au, Ni and Pd and Au, Ni and Pb and Ag, Ni and Ag, or the like can be used. In this way, the multilayer composite electronic component 2 shown in FIG. 1 is obtained.

本実施形態に係る積層型複合電子部品2では、中間接合層40が、特定のガラス組成物で構成してあることから、素子部20,30間の接合界面である中間接合層40において、変形やクラックを生じさせず、密着性に優れた積層型複合電子部品2を実現することができる。   In the multilayer composite electronic component 2 according to this embodiment, since the intermediate bonding layer 40 is made of a specific glass composition, the intermediate bonding layer 40 that is the bonding interface between the element portions 20 and 30 is deformed. In addition, it is possible to realize the multilayer composite electronic component 2 having excellent adhesion without causing cracks and cracks.

また、本実施形態に係る積層型複合電子部品2では、中間接合層40が、特定のガラス組成物で構成してあり、焼結の過程において流動性が高すぎる液相成分を含まないなどの理由から、中間接合層40の緻密性および保形性が向上する。そのため本実施形態では、中間接合層40が素子部20,30間での相互拡散を抑制し、特にバリスタ素子部20の特性劣化が少ない。   Further, in the multilayer composite electronic component 2 according to the present embodiment, the intermediate bonding layer 40 is made of a specific glass composition, and does not contain a liquid phase component that is too fluid in the sintering process. For this reason, the denseness and shape retention of the intermediate bonding layer 40 are improved. Therefore, in the present embodiment, the intermediate bonding layer 40 suppresses mutual diffusion between the element portions 20 and 30, and in particular, the characteristic deterioration of the varistor element portion 20 is small.

一般的に、バリスタ素子部20のバリスタ層22が、低融点ガラスや低融点酸化物(たとえばB、Biなど)などのように、焼成過程において液相となる成分を、バリスタ層22の全体に対して1.0重量%以上有する場合には、フェライト素子部30との相互拡散が生じやすい。バリスタ層に用いられる低融点ガラスとしては、たとえばBを20重量%以上含み融点が700°C以上のガラス、あるいはBiを70重量%以上含み融点が700°C以上のガラスが例示される。このような低融点ガラスや低融点酸化物、特にBiなどの酸化物を含む場合には、フェライト素子部30との相互拡散が生じやすい。 In general, the varistor layer 22 of the varistor element portion 20 includes a component that becomes a liquid phase in the firing process, such as a low-melting glass or a low-melting oxide (for example, B 2 O 3 , Bi 2 O 3 ). When it is 1.0% by weight or more based on the entire varistor layer 22, mutual diffusion with the ferrite element portion 30 is likely to occur. As the low melting point glass used for the varistor layer, for example, glass containing 20% by weight or more of B 2 O 3 and a melting point of 700 ° C. or more, or glass containing 70% by weight or more of Bi 2 O 3 and a melting point of 700 ° C. or more. Is exemplified. When such a low-melting glass or a low-melting oxide, particularly an oxide such as Bi 2 O 3 is included, mutual diffusion with the ferrite element portion 30 is likely to occur.

本実施形態では、このような低融点ガラスや低融点酸化物、特にBiなどの酸化物をバリスタ層22が含む場合でも、中間接合層40が、特定のガラス組成物で構成してあることから、素子部20,30間での相互拡散を抑制し、バリスタ素子部20の特性劣化がすくない。 In the present embodiment, even when the varistor layer 22 includes such a low-melting glass or low-melting oxide, particularly an oxide such as Bi 2 O 3 , the intermediate bonding layer 40 is made of a specific glass composition. For this reason, mutual diffusion between the element units 20 and 30 is suppressed, and the characteristics of the varistor element unit 20 are not deteriorated.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、積層型複合電子部品におけるバリスタ素子部20およびフェライト素子部30の内部電極パターンは、図示する実施形態に限定されず、種々に改変することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.
For example, the internal electrode patterns of the varistor element portion 20 and the ferrite element portion 30 in the multilayer composite electronic component are not limited to the illustrated embodiment, and can be variously modified.

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例1および比較例1
〔バリスタ素子部のバリスタ層〕
Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples.
Example 1 and Comparative Example 1
[Varistor layer of varistor element]

図3に示すバリスタ素子部20のバリスタ層22を形成するために、主成分であるZnOが97モル%、Coが2.4モル%、Biが0.3モル%、Pr11が0.2モル%、およびCaCOが0.1モル%となるように秤量した。この秤量物を有機バインダーとともに溶媒中に分散させてスラリーを形成した。 In order to form the varistor layer 22 of the varistor element part 20 shown in FIG. 3, the main component ZnO is 97 mol%, Co 3 O 4 is 2.4 mol%, Bi 2 O 3 is 0.3 mol%, Pr 6 O 11 0.2 mol%, and CaCO 3 were weighed so that 0.1 mol%. This weighed product was dispersed in a solvent together with an organic binder to form a slurry.

この後、このスラリーからドクターブレード法により厚さ30μmのバリスタ用グリーンシートを作製した。
〔フェライト素子部のフェライト層〕
Thereafter, a green sheet for a varistor having a thickness of 30 μm was produced from this slurry by a doctor blade method.
[Ferrite layer of ferrite element]

図3に示すフェライト素子部30のフェライト層32を形成するために、Feが49モル%、NiOが20モル%、CuOが11モル%、ZnOが20モル%となるように秤量した。この秤量物に純水を加えてボールミルで24時間混合してスラリーを形成した。このスラリーをろ過、乾燥させて造粒した後、700℃の温度で2時間仮焼きした。次いで、仮焼き物に純水を加えてさらに微粉砕した。 In order to form the ferrite layer 32 of the ferrite element portion 30 shown in FIG. 3, the Fe 2 O 3 was weighed so as to be 49 mol%, NiO 20 mol%, CuO 11 mol%, and ZnO 20 mol%. . Pure water was added to this weighed product and mixed with a ball mill for 24 hours to form a slurry. The slurry was filtered, dried and granulated, and calcined at 700 ° C. for 2 hours. Next, pure water was added to the calcined product and further pulverized.

次いで、得られた微粉末をろ過、乾燥させた後、有機バインダーとともに溶媒中に分散させてスラリーを形成した。この後、このスラリーからドクターブレード法により厚さ20μmのフェライト用グリーンシートを作製した。
〔中間接合層〕
Next, the obtained fine powder was filtered and dried, and then dispersed in a solvent together with an organic binder to form a slurry. Thereafter, a ferrite green sheet having a thickness of 20 μm was produced from this slurry by a doctor blade method.
(Intermediate bonding layer)

図3に示す中間接合層40となるグリーンシートを準備した。このグリーンシートには、表1に示す試料番号1〜10の組成を有するガラス組成物から成るガラス粒子を含ませた。試料番号2,3,4,10が、非晶質ガラス粒子であり、試料番号1,5,6,7,8,9が結晶質ガラスである。   A green sheet to be the intermediate bonding layer 40 shown in FIG. 3 was prepared. The green sheet contained glass particles made of a glass composition having the compositions of sample numbers 1 to 10 shown in Table 1. Sample numbers 2, 3, 4, and 10 are amorphous glass particles, and sample numbers 1, 5, 6, 7, 8, and 9 are crystalline glass.

Figure 2011199200
Figure 2011199200

表1において、空欄は、各成分を実質的に含まないことを示す。なお、各成分毎に、実質的に含まない範囲が異なり、たとえばアルカリ金属、Bの場合には、0.1重量%以下を、実質的に含まない範囲とし、ZnO、Alの場合には、0.5重量%以下を、実質的に含まない範囲とする。 In Table 1, the blank indicates that each component is not substantially contained. In addition, the range which does not contain substantially differs for each component. For example, in the case of alkali metal, B 2 O 3 , 0.1% by weight or less is set as a range not substantially containing ZnO, Al 2 O. In the case of 3 , 0.5% by weight or less is set to a range not substantially containing.

中間接合層40となるグリーンシートに含まれるガラス粒子の平均粒径は、1.2μmであった。中間接合層40となるグリーンシートの厚みは、30μmであり、3枚のグリーンシートを積層して中間接合層40を構成した。
〔積層および焼成〕
The average particle diameter of the glass particles contained in the green sheet to be the intermediate bonding layer 40 was 1.2 μm. The green sheet serving as the intermediate bonding layer 40 had a thickness of 30 μm, and the green bonding sheet 40 was formed by stacking three green sheets.
[Lamination and firing]

上記組成で構成された厚さ30μmのバリスタ用グリーンシートを8枚と、表1に示される組成のガラス組成を有する厚さ30μmの中間接合層用グリーンシートを3枚と、上記組成で構成された厚さ20μmのフェライト層を18枚とを、積層方向に100MPaの圧力を加えて圧着し、積層体を形成した。次いで、この積層体を所定の寸法に切断し、グリーンチップを得た。   8 sheets of 30 μm-thick varistor green sheets composed of the above composition, 3 sheets of 30 μm-thick intermediate bonding layer green sheets having the glass composition shown in Table 1, and composed of the above composition The 18 ferrite layers having a thickness of 20 μm were pressure-bonded by applying a pressure of 100 MPa in the laminating direction to form a laminate. Next, this laminate was cut to a predetermined size to obtain a green chip.

その後、このグリーンチップを、900°Cで2時間焼成して焼結体サンプルを作製した。その後、焼結体サンプルの外面に、図1に示す外部電極6,8,10を形成した。なお、図3に示す内部電極層24,25や内部導体34〜39は、積層体の形成前に、予め所定の導体ペーストを塗設することにより形成された。
〔測定および評価〕
Thereafter, the green chip was fired at 900 ° C. for 2 hours to prepare a sintered body sample. Thereafter, external electrodes 6, 8, and 10 shown in FIG. 1 were formed on the outer surface of the sintered body sample. Note that the internal electrode layers 24 and 25 and the internal conductors 34 to 39 shown in FIG. 3 were formed by applying a predetermined conductive paste in advance before forming the laminated body.
[Measurement and evaluation]

このようにして形成した複合積層型電子部品のサンプルについて、中間接合部の緻密性、保形性、クラックや剥離の有無、バリスタ素子部のバリスタ電圧V1mA について測定および評価した。 The composite multilayer electronic component sample thus formed was measured and evaluated for the denseness and shape retention of the intermediate joint, the presence or absence of cracks and peeling, and the varistor voltage V 1 mA of the varistor element.

中間接合部の緻密性の評価は、FE−SEM観察により定性評価した。空孔がほとんどない場合を◎とし、空孔が少ない場合を○とし、空孔が多い場合を×とした。   The denseness of the intermediate joint was evaluated qualitatively by FE-SEM observation. The case where there were almost no vacancies was rated as ◎, the case where there were few vacancies was marked as ◯, and the case where there were many vacancies was marked as x.

中間接合部の保形性の評価は、複合積層型電子部品の焼結後の形状観察により定性評価した。バリスタとフェライトに挟まれた中間接合部がグリーンチップの直方体形状を維持している場合を◎とし、形状は維持しているが、端部が丸みを帯びている場合を○とし、発泡、ガラス溶融による変形、あるいは接合界面からの流出が見られた場合を×とした。   The shape retention of the intermediate joint was evaluated qualitatively by observing the shape of the composite multilayer electronic component after sintering. The case where the intermediate joint between the varistor and ferrite maintains the rectangular shape of the green chip is marked with ◎, and the shape is maintained, but the edge is rounded with ○, foam, glass When the deformation | transformation by melting or the outflow from a joining interface was seen, it was set as x.

クラックや変形の有無は、各試料番号のサンプル20個について、外観の観察を行い、クラックや剥離が観察されたサンプルの個数が、1以下の場合を◎と判断し、2〜4の場合を○と判断し、5以上の場合を×と判断した。   For the presence or absence of cracks or deformation, the appearance of 20 samples of each sample number was observed, and the case where the number of samples in which cracks or peeling was observed was 1 or less was judged as ◎, and the case of 2 to 4 ○ was judged, and the case of 5 or more was judged as x.

さらに、バリスタ素子部のバリスタ電圧V1mA については、以下のようにして評価した。すなわち、バリスタ素子に電流が1mA流れるときのバリスタ電圧を、バリスタ厚さ1mmあたりにの数値に換算し、それをV1mA と定義し、各試料番号のサンプル20個について、バリスタ電圧V1mA の平均を求め、その平均値を、接合V1mA とした。また、積層型複合電子部品としない以外は同じ条件で、単体のバリスタ素子のサンプルを作製し、同じサンプル数で、バリスタ電圧V1mA の平均を求め、その平均値を、単体V1mA とした。 Furthermore, the varistor voltage V 1 mA of the varistor element portion was evaluated as follows. That is, the varistor voltage when a current flows through 1mA in the varistor element, in terms of the value of the per varistor thickness 1 mm, it is defined as V 1mA, about 20 samples of each sample number, the average of the varistor voltage V 1mA The average value thereof was determined as junction V 1 mA . Samples of a single varistor element were prepared under the same conditions except that the multilayer composite electronic component was not used, and the average of the varistor voltage V 1 mA was obtained with the same number of samples, and the average value was defined as a single V 1 mA .

そして、バリスタ電圧の変化率として、ΔV1mA =接合V1mA /単体V1mA を求めた。ΔV1mA が1に近いほど、バリスタ特性の変化が少ないことを示す。表1では、ΔV1mA が0.85以上1.15以下、好ましくは0.87以上1.13以下、さらに好ましくは0.9以上1.1未満である場合に、バリスタ特性の変化が少ないことを示している。 Then, ΔV 1 mA = junction V 1 mA / unit V 1 mA was determined as the rate of change of the varistor voltage. The closer ΔV 1 mA is to 1, the smaller the change in varistor characteristics. In Table 1, when ΔV 1 mA is 0.85 or more and 1.15 or less, preferably 0.87 or more and 1.13 or less, more preferably 0.9 or more and less than 1.1, the change in varistor characteristics is small. Is shown.

表1に示すように、試料番号7〜10の比較例1に比較して、試料番号1〜6の実施例1では、中間接合層40が特定のガラス組成のガラス層で構成してあるために、変形やクラックを生じさせず、密着性に優れた積層型複合電子部品を実現できることが確認できた。また、比較例1に比較し、本実施例1では、中間接合層40が、特定のガラス組成物で構成してあることから、中間接合層40の緻密性および保形性が向上し、素子部20,30間での相互拡散を抑制し、特にバリスタ素子部20の特性劣化が少ないことが確認できた。   As shown in Table 1, compared to Comparative Example 1 of Sample Nos. 7 to 10, in Example 1 of Sample Nos. 1 to 6, the intermediate bonding layer 40 is composed of a glass layer having a specific glass composition. In addition, it was confirmed that a multilayer composite electronic component having excellent adhesion without causing deformation and cracks can be realized. Further, compared with Comparative Example 1, in Example 1, since the intermediate bonding layer 40 is made of a specific glass composition, the density and shape retention of the intermediate bonding layer 40 are improved, and the element It was confirmed that interdiffusion between the portions 20 and 30 was suppressed, and in particular, the characteristic deterioration of the varistor element portion 20 was small.

なお、試料番号7のサンプルでは、シリコン酸化物が少なく、ホウ素酸化物が多いため、保形性が悪く、特性評価のできる積層型複合電子部品が得られなかったと考えられる。また、試料番号8のサンプルでは、亜鉛酸化物が多く含まれるために、緻密性が悪く、バリスタ特性の劣化が大きく、しかもクラックや剥離が見られたと考えられる。   In addition, it is considered that the sample of Sample No. 7 has a small amount of silicon oxide and a large amount of boron oxide, so that the shape retaining property is poor and a multilayer composite electronic component that can be evaluated for characteristics cannot be obtained. Further, in the sample of Sample No. 8, since a large amount of zinc oxide is contained, it is considered that the denseness is poor, the deterioration of the varistor characteristics is large, and cracks and peeling are observed.

さらに、試料番号9のサンプルでは、シリコン酸化物の量が少ないと共にアルミニウム酸化物の量が多いために、クラックや剥離が多いと共に、バリスタ特性の劣化が大きいと考えられる。さらにまた、試料番号10のサンプルでは、多量のシリコン酸化物をホウ素酸化物でガラス化しているが、保形性が悪く、しかもクラックや剥離が見られ、特性評価のできる積層型複合電子部品が得られなかったと考えられる。
実施例2、参考例1および2
Further, in the sample of sample number 9, since the amount of silicon oxide is small and the amount of aluminum oxide is large, it is considered that cracks and peeling are large and the deterioration of varistor characteristics is large. Furthermore, in the sample of Sample No. 10, a large amount of silicon oxide is vitrified with boron oxide, but the shape-retaining property is poor, and cracks and delamination are seen. It is thought that it was not obtained.
Example 2, Reference Examples 1 and 2

実施例2では、表1に示す試料番号1〜6の組成を持つガラス粒子と共に、表2に示すフィラーを、ガラス粒子75体積%に対してフィラー25体積%の割合で分散させたスラリーを形成し、中間接合材のみのグリーンチップとして、試料11〜28を製造し、グリーンチップの収縮挙動と焼結体の熱膨張係数とを測定した。結果を表2に示す。   In Example 2, together with glass particles having the compositions of sample numbers 1 to 6 shown in Table 1, a slurry in which the filler shown in Table 2 was dispersed at a ratio of 25% by volume of filler to 75% by volume of glass particles was formed. Then, samples 11 to 28 were manufactured as green chips with only the intermediate bonding material, and the shrinkage behavior of the green chips and the thermal expansion coefficient of the sintered body were measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2011199200
Figure 2011199200

表2に示す熱膨張係数は、焼結体の線膨張挙動から計算した、室温を基準とした700°Cにおいての熱膨張係数(ppm/K)である。また、表2に示す収縮温度は、TMAにて収縮挙動を測定した場合に、たとえば図4に示すように、5%の収縮率の場合における温度と、10%の収縮率の場合における温度とを求めた。   The thermal expansion coefficient shown in Table 2 is a thermal expansion coefficient (ppm / K) at 700 ° C. based on room temperature, calculated from the linear expansion behavior of the sintered body. In addition, the shrinkage temperature shown in Table 2 is measured when the shrinkage behavior is measured by TMA. For example, as shown in FIG. 4, the temperature in the case of 5% shrinkage and the temperature in the case of 10% shrinkage Asked.

参考例1では、実施例2におけるバリスタ素子部単体での熱膨張係数と収縮温度を実施例2と同様にして求めた。また、参考例2では、フェライト素子部における熱膨張係数と収縮温度を実施例2と同様にして求めた。   In Reference Example 1, the thermal expansion coefficient and shrinkage temperature of the single varistor element unit in Example 2 were determined in the same manner as in Example 2. In Reference Example 2, the thermal expansion coefficient and shrinkage temperature in the ferrite element portion were determined in the same manner as in Example 2.

表2に示すように、実施例2では、ガラス組成物とフィラーとの組合せを変えることにより、参考例1に示すバリスタ素子部、または参考例2に示すフェライト素子部のそれぞれに対して近い物性(熱膨張係数、収縮温度)や、それらの中間の物性に設定できることが確認された。
実施例3および比較例2
As shown in Table 2, in Example 2, the physical properties close to each of the varistor element part shown in Reference Example 1 or the ferrite element part shown in Reference Example 2 by changing the combination of the glass composition and the filler. It was confirmed that (thermal expansion coefficient, shrinkage temperature) and intermediate physical properties can be set.
Example 3 and Comparative Example 2

実施例3では、表1に示す試料番号1〜6の組成を持つガラス粒子を一種類以上と共に、表3に示すフィラーを一種類以上添加させると共に、その添加割合を変化させた以外は、実施例2と同様に、中間接合材のみのグリーンチップとして、試料31〜40を製造し、熱膨張係数と収縮温度を測定した。結果を表3に示す。なお、表3では、実施例1と同様にして評価した緻密性に関しても表記した。また、表3では、表2に示す試料番号13,17,23の実施例2と共に、試料番号29および30の参考例1および2も表記した。   In Example 3, it was carried out except that one or more kinds of glass particles having the compositions of sample numbers 1 to 6 shown in Table 1 were added, one or more kinds of fillers shown in Table 3 were added, and the addition ratio was changed. As in Example 2, samples 31 to 40 were manufactured as green chips with only an intermediate bonding material, and the thermal expansion coefficient and the shrinkage temperature were measured. The results are shown in Table 3. In Table 3, the denseness evaluated in the same manner as in Example 1 is also shown. In Table 3, Reference Examples 1 and 2 of Sample Nos. 29 and 30 are also shown together with Example 2 of Sample Nos. 13, 17, and 23 shown in Table 2.

Figure 2011199200
Figure 2011199200

表3に示すように、比較例2に係る試料番号31、34および38では、フィラーの添加量が50体積%と多すぎて、中間接合材の緻密性が低下し、熱膨張係数と収縮温度の一部が測定できなかった。したがって、フィラーを含ませる場合には、50体積%未満が好ましい。   As shown in Table 3, in Sample Nos. 31, 34 and 38 according to Comparative Example 2, the amount of filler added was too large as 50% by volume, the denseness of the intermediate bonding material was lowered, and the thermal expansion coefficient and shrinkage temperature were reduced. A part of could not be measured. Therefore, when a filler is included, it is preferably less than 50% by volume.

表3に示すように、フィラーの添加量が50未満、好ましくは40体積%以下である場合には、フィラーの種類や添加量を変化させることで、参考例1に示すバリスタ素子部、または参考例2に示すフェライト素子部のそれぞれに対して近い物性(熱膨張係数、収縮温度)や、それらの中間の物性に設定できることが確認された。   As shown in Table 3, when the addition amount of the filler is less than 50, preferably 40% by volume or less, the type and addition amount of the filler are changed to change the varistor element portion shown in Reference Example 1 or the reference. It was confirmed that the physical properties (thermal expansion coefficient, shrinkage temperature) close to each of the ferrite element portions shown in Example 2 and intermediate physical properties thereof can be set.

表3の試料番号35の実施例3に示すように、フィラーを2種類以上含有させることでも、熱収縮特性を調整することができることが確認できた。また、表3の試料番号39および40の実施例3に示すように、ガラス組成物を2種類以上含有させることで、各ガラス組成物の中間の熱収縮特性が得られ、熱収縮特性を調整することができることが確認できた。   As shown in Example 3 of Sample No. 35 in Table 3, it was confirmed that the heat shrinkage characteristics could be adjusted by adding two or more kinds of fillers. Moreover, as shown in Example 3 of Sample Nos. 39 and 40 in Table 3, by including two or more kinds of glass compositions, intermediate heat shrinkage characteristics of each glass composition can be obtained, and the heat shrinkage characteristics are adjusted. I can confirm that I can do it.

2… 積層型複合電子部品、
4… セラミックチップ
6,8… 端部外部電極
10… 中間外部電極
20… バリスタ素子部
22… バリスタ層
24,25… 内部電極層
30… フェライト素子部
32… フェライト層
34〜39… 内部導体層
40… 中間接合層
2 ... Stacked composite electronic components,
4 ... Ceramic chip 6, 8 ... End external electrode 10 ... Intermediate external electrode 20 ... Varistor element part 22 ... Varistor layer 24, 25 ... Internal electrode layer 30 ... Ferrite element part 32 ... Ferrite layer 34-39 ... Internal conductor layer 40 … Intermediate bonding layer

Claims (3)

バリスタ層と内部電極層とを有するバリスタ素子部と、フェライト層と内部導体層とを有するフェライト素子部と、これらの双方の素子部を接合するために介在される中間接合層と、を有する積層型複合電子部品であって、
前記中間接合層が、ガラス層で構成され、
前記ガラス層が、
SiO:30〜60重量%、
ZnO:0〜20重量%、
Al:0〜20重量%、
:0〜5重量%、
アルカリ土類金属酸化物:30〜50重量%、および
アルカリ金属酸化物:0〜1重量%を含むガラス組成物で実質的に構成してあることを特徴とする積層型複合電子部品。
A laminate having a varistor element portion having a varistor layer and an internal electrode layer, a ferrite element portion having a ferrite layer and an internal conductor layer, and an intermediate bonding layer interposed to bond both of the element portions. Type composite electronic component,
The intermediate bonding layer is composed of a glass layer,
The glass layer is
SiO 2: 30~60% by weight,
ZnO: 0 to 20% by weight,
Al 2 O 3 : 0 to 20% by weight,
B 2 O 3 : 0 to 5% by weight,
A multilayer composite electronic component comprising substantially a glass composition containing an alkaline earth metal oxide: 30 to 50% by weight and an alkali metal oxide: 0 to 1% by weight.
前記ガラス組成物とフィラーとの合計体積に対してフィラーを50体積%未満含む請求項1に記載の積層型複合電子部品。   The multilayer composite electronic component according to claim 1, comprising less than 50% by volume of filler with respect to the total volume of the glass composition and filler. 前記フィラーが酸化ニッケルである請求項2に記載の積層型複合電子部品。   The multilayer composite electronic component according to claim 2, wherein the filler is nickel oxide.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101339553B1 (en) * 2012-03-22 2013-12-10 삼성전기주식회사 Non magnetic material for ceramic electronic parts, ceramic electronic part manufactured by using the same and a process thereof
KR101606315B1 (en) * 2012-07-20 2016-03-24 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 Method for manufacturing laminated coil component
JP2019106482A (en) * 2017-12-13 2019-06-27 株式会社村田製作所 Coil component

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101339553B1 (en) * 2012-03-22 2013-12-10 삼성전기주식회사 Non magnetic material for ceramic electronic parts, ceramic electronic part manufactured by using the same and a process thereof
KR101606315B1 (en) * 2012-07-20 2016-03-24 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 Method for manufacturing laminated coil component
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