JP2012084818A - Magnetic paste and electronic component using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic paste that has a high magnetic permeability and can obtain a substrate having a high flexural strength, and to provide a high performance electronic component having a high strength by using the magnetic paste.SOLUTION: A magnetic paste contains a small diameter magnetic sintered powder having a mean particle diameter of 0.5 to 3 μm, a large diameter magnetic sintered powder having a mean particle diameter of 5 to 10 μm, a glass powder and an organic component. Here, the mass ratio of the magnetic sintered powder/glass powder is set in the range of 80/20 to 90/10. Substrates 12, 16, 22, 26 are manufactured by hardening the magnetic paste, electrode patterns 14, 18, 24, 28 are formed on the substrates, and then a laminate 10 of substrates is calcined to obtain a highly strong electronic component having an inductance utilizing high magnetic permeability.

Description

この発明は、磁性体ペーストおよびそれを用いた電子部品に関し、特にたとえば、硬化させることによって磁性体基材を得ることができる磁性体ペーストと、それを用いた電子部品に関する。   The present invention relates to a magnetic paste and an electronic component using the same, and more particularly to a magnetic paste capable of obtaining a magnetic base material by curing and an electronic component using the same.

従来の磁性体ペーストとして、例えば、無機粉末と感光性有機成分とからなるペーストであって、無機粉末が０．１〜５μｍの中心粒子径を有する軟磁性体粉末とガラス粉末とを含み、軟磁性体粉末とガラス粉末との質量比が２０／８０〜７０／３０の範囲にある感光性軟磁性体ペーストが知られている。この感光性軟磁性体ペーストは、例えば、ディスプレイパネルに視認性と電磁波シールド性を付与するために用いられる。   As a conventional magnetic paste, for example, a paste composed of an inorganic powder and a photosensitive organic component, the inorganic powder including a soft magnetic powder having a central particle diameter of 0.1 to 5 μm and a glass powder, A photosensitive soft magnetic paste having a mass ratio of magnetic powder to glass powder in the range of 20/80 to 70/30 is known. This photosensitive soft magnetic paste is used, for example, to impart visibility and electromagnetic wave shielding properties to the display panel.

この場合、ディスプレイ用のガラス基板の表面に感光性金属ペーストと感光性軟磁性体ペーストとを塗布することにより、積層塗布膜が形成される。この積層塗布膜にフォトマスクを介して活性光線を照射して露光し、現像することによって、メッシュ状の金属層と黒色層の積層体が形成される。抵抗値の小さい金属層により電磁波シールド性が付与され、感光性軟磁性体ペーストから形成される黒色層により視認性と電磁波シールド性が付与される（特許文献１参照）。   In this case, a laminated coating film is formed by applying a photosensitive metal paste and a photosensitive soft magnetic paste to the surface of a glass substrate for display. The laminated coating film is exposed to an actinic ray through a photomask, exposed, and developed to form a laminate of a mesh-like metal layer and a black layer. Electromagnetic wave shielding properties are imparted by a metal layer having a small resistance value, and visibility and electromagnetic wave shielding properties are imparted by a black layer formed from a photosensitive soft magnetic paste (see Patent Document 1).

国際公開第２００６／００９０５１号パンフレットInternational Publication No. 2006/009051 Pamphlet

このような従来の感光性軟磁性体ペーストでは、磁性体粉末として軟磁性体の仮焼結粉末が用いられており、磁性体の焼結粉末に比べて高透磁率が得られにくい。また、この感光性軟磁性体ペーストでは、粒子径の揃った磁性体粉末が用いられており、磁性体粉末間にスペースができるため、得られた黒色層中において、磁性体粉末の充填率が高くなりにくい。さらに、軟磁性体粉末とガラス粉末の質量比が２０／８０〜７０／３０であり、無機成分中に占める磁性体粉末の量が少ない。これらのことから、従来の感光性軟磁性体ペーストは、高透磁率を有する基材が得られにくい構成となっている。   In such a conventional photosensitive soft magnetic paste, a soft magnetic temporary sintered powder is used as the magnetic powder, and it is difficult to obtain a high magnetic permeability as compared with the magnetic sintered powder. Further, in this photosensitive soft magnetic paste, magnetic powder having a uniform particle diameter is used, and a space is formed between the magnetic powders. Therefore, the filling rate of the magnetic powder in the obtained black layer is high. It is hard to get high. Furthermore, the mass ratio of the soft magnetic powder and the glass powder is 20/80 to 70/30, and the amount of the magnetic powder in the inorganic component is small. For these reasons, the conventional photosensitive soft magnetic paste has a structure in which it is difficult to obtain a substrate having a high magnetic permeability.

このように、従来の感光性軟磁性体ペーストを硬化させて得られる基材では、高透磁率を得ることが困難であり、コモンモードチョークコイルや積層型ＬＣ部品などの磁性体基材として使用することが困難である。また、このような感光性軟磁性体ペーストを用いて基材を作製すると、軟磁性体の仮焼結粉末を用いているため、高い抗折強度を得ることが困難である。そのため、この感光性軟磁性体ペーストを用いて電子部品を作製すると、十分な強度を有する電子部品を得ることが困難である。   As described above, it is difficult to obtain a high magnetic permeability with a base material obtained by curing a conventional photosensitive soft magnetic paste, and it is used as a magnetic base material for common mode choke coils and multilayer LC parts. Difficult to do. Moreover, when a base material is produced using such a photosensitive soft magnetic paste, it is difficult to obtain a high bending strength because the soft magnetic pre-sintered powder is used. Therefore, when an electronic component is produced using this photosensitive soft magnetic paste, it is difficult to obtain an electronic component having sufficient strength.

それゆえに、この発明の主たる目的は、高透磁率を有し、かつ抗折強度の高い基材を得ることができる磁性体ペーストを提供することである。
また、この発明の目的は、このような磁性体ペーストを用いることにより、高性能で高い強度を有する電子部品を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a magnetic paste capable of obtaining a substrate having a high magnetic permeability and a high bending strength.
Another object of the present invention is to provide an electronic component having high performance and high strength by using such a magnetic paste.

この発明は、平均粒径が０．５〜３μｍの小径の磁性体焼結粉末、平均粒径が５〜１０μｍの大径の磁性体焼結粉末、ガラス粉末および有機成分を含み、小径の磁性体焼結粉末と大径の磁性体焼結粉末とを混合した磁性体焼結粉末とガラス粉末との質量比について、磁性体焼結粉末／ガラス粉末の比率が８０／２０〜９０／１０の範囲にある、磁性体ペーストである。
磁性体焼結粉末を用いることにより、磁性体仮焼結粉末を用いた場合に比べて、磁性体粉末自体の透磁率を高くすることができるとともに、磁性体粉末自体の強度を大きくすることができる。たとえば、１０００℃以上で焼結した軟磁性体粉末を用いることにより、磁性体ペーストを磁性体粉末の焼結温度より低い８００〜９００℃で焼成しても、高透磁率の基材を得ることができる。
このような磁性体焼結粉末がある程度の大きさを有しているとき、磁性体ペーストを硬化して得られる基材の透磁率を高くすることができる。ここで、大径の磁性体焼結粉末により高い透磁率を得ることができるが、大径の磁性体焼結粉末だけであると、磁性体焼結粉末の間にスペースが形成され、性体焼結粉末の密度が小さくなって、高い透磁率を得ることができない。そこで、小径の磁性体焼結粉末を加えることによって、高い透磁率を得るための大径の磁性体焼結粉末の間のスペースが小径の磁性体焼結粉末で充填され、高い透磁率を有する基材を得ることができる。さらに、大径の磁性体焼結粉末の間のスペースに小径の磁性体焼結粉末が充填され、ガラス成分と磁性体粉末との接触面積を大きくすることができる。それにより、磁性体ペーストを硬化させて得られる基材の強度を高くすることができる。
このように、大径の磁性体焼結粉末の間のスペースに小径の磁性体焼結粉末を充填するために、小径の磁性体焼結粉末の平均粒径を０．５〜３μｍとし、大径の磁性体焼結粉末の平均粒径を５〜１０μｍにすることが好ましい。このような高い透磁率と高い強度を得るために、磁性体焼結粉末の割合を大きくする必要があり、磁性体焼結粉末／ガラス粉末の質量比が８０／２０〜９０／１０の範囲にあることが好ましい。 The present invention includes a small-diameter magnetic sintered powder having an average particle diameter of 0.5 to 3 μm, a large-diameter magnetic sintered powder having an average particle diameter of 5 to 10 μm, a glass powder, and an organic component. The mass ratio of the sintered magnetic powder obtained by mixing the sintered body powder and the large-diameter magnetic sintered powder to the glass powder is such that the ratio of the sintered magnetic powder / glass powder is 80/20 to 90/10. It is a magnetic paste in the range.
By using magnetic sintered powder, the magnetic permeability of the magnetic powder itself can be increased and the strength of the magnetic powder itself can be increased as compared with the case of using the magnetic temporary sintered powder. it can. For example, by using a soft magnetic powder sintered at 1000 ° C. or higher, a high permeability base material can be obtained even if the magnetic paste is fired at 800 to 900 ° C., which is lower than the sintering temperature of the magnetic powder. Can do.
When such a magnetic material sintered powder has a certain size, the magnetic permeability of the substrate obtained by curing the magnetic material paste can be increased. Here, a high magnetic permeability can be obtained with the large-diameter magnetic powder, but if only the large-diameter magnetic powder is used, a space is formed between the magnetic powder and The density of the sintered powder becomes small, and high magnetic permeability cannot be obtained. Therefore, by adding a small-diameter magnetic material sintered powder, the space between the large-diameter magnetic material powder to obtain a high magnetic permeability is filled with the small-diameter magnetic material powder and has a high magnetic permeability. A substrate can be obtained. Furthermore, the space between the large-diameter magnetic body sintered powder is filled with the small-diameter magnetic body sintered powder, and the contact area between the glass component and the magnetic body powder can be increased. Thereby, the intensity | strength of the base material obtained by hardening a magnetic body paste can be made high.
As described above, in order to fill the space between the large-diameter magnetic body sintered powder with the small-diameter magnetic body sintered powder, the average particle size of the small-diameter magnetic body sintered powder is set to 0.5 to 3 μm. It is preferable that the average particle diameter of the magnetic sintered powder having a diameter of 5 to 10 μm. In order to obtain such high magnetic permeability and high strength, it is necessary to increase the ratio of the magnetic material sintered powder, and the mass ratio of the magnetic material sintered powder / glass powder is in the range of 80/20 to 90/10. Preferably there is.

このような磁性体ペーストにおいて、大径の磁性体焼結粉末と小径の磁性体焼結粉末との質量比について、大径磁性体粉末／小径磁性体粉末の比率が２０／８０〜５５／４５の範囲にあることが好ましい。
大径磁性体粉末／小径磁性体粉末の質量比を２０／８０〜５５／４５の範囲とすることにより、大径の磁性体焼結粉末の間に十分に小径の磁性体焼結粉末が充填された高密度の基材を作製することができる。磁性体焼結粉末の密度を高くするとともに、ガラス成分と磁性体粉末との接触面積を大きくすることにより、高い透磁率を得ることができるとともに、基材の抗折強度を大きくすることができる。 In such a magnetic paste, with respect to the mass ratio of the large-diameter magnetic powder and the small-diameter magnetic powder, the ratio of the large-diameter magnetic powder / small-diameter magnetic powder is 20/80 to 55/45. It is preferable that it exists in the range.
By setting the mass ratio of large-diameter magnetic substance powder / small-diameter magnetic substance powder in the range of 20/80 to 55/45, sufficiently small-diameter magnetic substance sintered powder is filled between large-diameter magnetic substance sintered powders. A high-density substrate can be produced. By increasing the density of the magnetic sintered powder and increasing the contact area between the glass component and the magnetic powder, high magnetic permeability can be obtained and the bending strength of the substrate can be increased. .

また、この発明は、上述の磁性体ペーストを硬化して基材を形成し、基材上に電極パターンを形成し、電極パターンを形成した基材を焼成することにより形成される、電子部品である。
この発明の磁性体ペーストを用いることにより、透磁率が高く、抗折強度の高い基材を得ることができる。したがって、この基材に電極パターンを形成し、焼成することによって、高透磁率を利用した電子部品を得ることができる。 The present invention also relates to an electronic component formed by curing the above-described magnetic paste to form a base material, forming an electrode pattern on the base material, and firing the base material on which the electrode pattern is formed. is there.
By using the magnetic paste of the present invention, a substrate having high magnetic permeability and high bending strength can be obtained. Therefore, an electronic component using a high magnetic permeability can be obtained by forming an electrode pattern on this substrate and firing it.

このような電子部品において、電極パターンを形成した複数の基材を積層して積層体を形成し、積層体を焼成することにより形成することができる。
電極パターンを形成した複数の基材を積層し、得られた積層体を焼成することにより、積層型の電子部品を得ることができる。したがって、インダクタンスを利用した高性能の積層型コモンモードチョークコイルや積層型ＬＣ部品などを作製することができる。 In such an electronic component, it can be formed by laminating a plurality of substrates on which electrode patterns are formed to form a laminate, and firing the laminate.
A laminated electronic component can be obtained by laminating a plurality of base materials on which electrode patterns are formed and firing the obtained laminated body. Therefore, a high-performance multilayer common mode choke coil or multilayer LC component using inductance can be manufactured.

この発明によれば、高透磁率で抗折強度の高い基材を作製することができる磁性体ペーストを得ることができる。
また、この発明の磁性体ペーストを用いて形成した基材を用いることにより、高透磁率を利用したインダクタンスを有し、破損しにくい電子部品を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a magnetic paste capable of producing a substrate having high magnetic permeability and high bending strength.
Further, by using a base material formed using the magnetic paste of the present invention, an electronic component having an inductance utilizing high magnetic permeability and hardly damaged can be obtained.

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。   The above object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the best mode for carrying out the invention with reference to the drawings.

この発明の磁性体ペーストを用いた積層型コモンモードチョークコイルの製造工程を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the manufacturing process of the lamination type common mode choke coil using the magnetic body paste of this invention. この発明の電子部品としての積層型コモンモードチョークコイルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lamination type common mode choke coil as an electronic component of this invention.

この発明の磁性体ペーストは、磁性体焼結粉末と、ガラス粉末と、有機成分と、溶剤とを含む。磁性体焼結粉末としては、たとえば、Ｆｅ2Ｏ3−ＮｉＯ−ＣｕＯ−ＺｎＯ系フェライトなどの軟磁性体の焼結粉末が用いられる。このような磁性体焼結粉末は、小径の磁性体焼結粉末と大径の磁性体焼結粉末との混合物で構成される。小径の磁性体焼結粉末としては、０．５〜３μｍの平均粒径を有するものが用いられ、大径の磁性体焼結粉末としては、５〜１０μｍの平均粒径を有するものが用いられる。小径の磁性体焼結粉末と大径の磁性体焼結粉末との混合比率としては、大径の磁性体焼結粉末／小径の磁性体焼結粉末の質量比が２０／８０〜５５／４５の比率となるように調整される。 The magnetic paste of the present invention contains magnetic sintered powder, glass powder, an organic component, and a solvent. As the magnetic material sintered powder, for example, a sintered powder of soft magnetic material such as Fe 2 O 3 —NiO—CuO—ZnO-based ferrite is used. Such a magnetic body sintered powder is composed of a mixture of a small diameter magnetic body sintered powder and a large diameter magnetic body sintered powder. As the small-diameter magnetic substance sintered powder, those having an average particle diameter of 0.5 to 3 μm are used, and as the large-diameter magnetic substance sintered powder, those having an average particle diameter of 5 to 10 μm are used. . As a mixing ratio of the small-diameter magnetic substance sintered powder and the large-diameter magnetic substance sintered powder, the mass ratio of the large-diameter magnetic substance sintered powder / small-diameter magnetic substance sintered powder is 20/80 to 55/45. It is adjusted to be a ratio of

また、ガラス粉末としては、たとえば、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ系ガラスが用いられる。磁性体焼結粉末とガラス粉末との混合比率としては、磁性体焼結粉末／ガラス粉末の質量比が８０／２０〜９０／１０の比率となるように調整される。 As the glass powder, for example, SiO 2 —B 2 O 3 —K 2 O-based glass is used. The mixing ratio of the magnetic body sintered powder and the glass powder is adjusted so that the mass ratio of the magnetic body sintered powder / glass powder is 80/20 to 90/10.

さらに、有機成分としては、たとえば、アクリルポリマーと光反応性モノマーと光重合開始剤などが用いられる。ここで、たとえば、光反応性モノマーとして、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、光重合開始剤として、２，４−ジエチルチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイドの混合物が用いられる。   Furthermore, as an organic component, an acrylic polymer, a photoreactive monomer, a photoinitiator, etc. are used, for example. Here, for example, as the photoreactive monomer, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, and as the photopolymerization initiator, 2,4-diethylthioxanthone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morphol A mixture of linopropan-1-one and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide is used.

なお、ここでは、光硬化性の有機成分を例示したが、必ずしも光硬化性の材料を用いる必要はない。この発明の磁性体ペーストは、硬化して基材を形成したのち、最終的に焼成されて電子部品の磁性体素材を得ることができるが、光硬化以外の方法で磁性体ペーストを硬化させてもよい。この場合、磁性体ペーストの硬化方法に応じて、有機成分を選択することができる。   In addition, although the photocurable organic component was illustrated here, it is not necessary to use a photocurable material. The magnetic paste of the present invention is cured to form a base material, and then finally fired to obtain a magnetic material for an electronic component. However, the magnetic paste is cured by a method other than photocuring. Also good. In this case, the organic component can be selected according to the method of curing the magnetic paste.

磁性体ペーストは、これらの材料を含むものであり、たとえば、積層型電子部品を作製するために用いられる。たとえば、積層型コモンモードチョークコイルを作製する場合、図１に示すように、積層体１０が形成される。積層体１０を形成するために、平面状のベース上に磁性体ペーストが塗布され、光硬化させることにより、積層体１０に用いられる板状の基材が形成される。   The magnetic paste contains these materials and is used, for example, for producing a multilayer electronic component. For example, when producing a laminated common mode choke coil, a laminated body 10 is formed as shown in FIG. In order to form the laminated body 10, a magnetic paste is applied on a flat base and photocured to form a plate-like substrate used for the laminated body 10.

積層体１０は、第１の基材１２を含み、第１の基材１２上に電極ペーストなどを用いて第１の引出し電極パターン１４が形成される。第１の引出し電極パターン１４は、第１の基材１２の一端から中央部に延びるように形成される。第１の基材１４の一端において、第１の引出し電極パターン１４は、端縁の中央部から一方側にずれた位置に引き出される。   The laminated body 10 includes a first substrate 12, and a first extraction electrode pattern 14 is formed on the first substrate 12 using an electrode paste or the like. The first extraction electrode pattern 14 is formed so as to extend from one end of the first base 12 to the central portion. At one end of the first substrate 14, the first extraction electrode pattern 14 is extracted at a position shifted to one side from the central portion of the edge.

第１の基材１２の下面には、第２の基材１６が配置される。第２の基材１６上には、第１の巻線電極パターン１８が形成される。第１の巻線電極パターン１８は、第２の基材１６の中央部から外側に向かって渦巻き状に形成され、第１の引出し電極パターン１４が引き出された端部に対向する端部に引き出される。第１の引出し電極パターン１４と第１の巻線電極パターン１８とは、互いに対向する位置に引き出される。第１の引出し電極パターン１４と第１の巻線電極パターン１８とは、第１の基材１６の中央部に形成されたビアホール２０において接続される。   A second substrate 16 is disposed on the lower surface of the first substrate 12. A first winding electrode pattern 18 is formed on the second substrate 16. The first winding electrode pattern 18 is formed in a spiral shape from the center of the second base material 16 toward the outside, and is drawn out to an end opposite to the end from which the first extraction electrode pattern 14 is drawn. It is. The first extraction electrode pattern 14 and the first winding electrode pattern 18 are extracted to positions facing each other. The first lead electrode pattern 14 and the first winding electrode pattern 18 are connected to each other through a via hole 20 formed in the central portion of the first base material 16.

第２の基材１６の下面には、第３の基材２２が配置される。第３の基材２２上には、第２の巻線電極パターン２４が形成される。第２の巻線電極パターン２４は、第３の基材２２の中央部から外側に向かって渦巻き状に形成され、第１の巻線電極パターン１８が引き出された端部に引き出される。ここで、第１の巻線電極パターン１８の引出し位置から間隔を隔てた位置に、第２の巻線電極パターン２４が引き出される。第１の巻線電極パターン１８と第２の巻線電極パターン２４とは、同じ向きに巻回するように形成される。   A third substrate 22 is disposed on the lower surface of the second substrate 16. A second winding electrode pattern 24 is formed on the third substrate 22. The second winding electrode pattern 24 is formed in a spiral shape from the central portion of the third base material 22 toward the outside, and is drawn to the end from which the first winding electrode pattern 18 is drawn. Here, the second winding electrode pattern 24 is drawn out at a position spaced from the drawing position of the first winding electrode pattern 18. The first winding electrode pattern 18 and the second winding electrode pattern 24 are formed to be wound in the same direction.

第３の基材２２の下面には、第４の基材２６が配置される。第４の基材２６上には、第２の引出し電極パターン２８が形成される。第２の引出し電極パターン２８は、第１の引出し電極パターン１４の引き出された側の端部から第４の基材２６の中央部に延びるように形成される。第２の引出し電極パターン２８は、第１の引出し電極パターン１４と同じ側の端部において、第１の引出し電極パターン１４と間隔を隔てた位置に引き出される。第２の巻線電極パターン２４と第２の引出し電極パターン２８とは、第３の基材２２の中央部に形成されたビアホール３０において接続される。   A fourth base material 26 is disposed on the lower surface of the third base material 22. A second lead electrode pattern 28 is formed on the fourth base material 26. The second extraction electrode pattern 28 is formed so as to extend from the end portion of the first extraction electrode pattern 14 on the extracted side to the central portion of the fourth substrate 26. The second extraction electrode pattern 28 is extracted at a position spaced from the first extraction electrode pattern 14 at the end on the same side as the first extraction electrode pattern 14. The second winding electrode pattern 24 and the second lead electrode pattern 28 are connected to each other through a via hole 30 formed in the central portion of the third base material 22.

第１の基材１２の上面および第４の基材２６の下面には、電極パターンの形成されていない基材３２が配置される。これらの基材１２，１６，２２，２６，３２が積層されて、積層体１０が形成される。積層体１０の端部において、第１の引出し電極パターン１４、第１の巻線電極パターン１８、第２の巻線電極パターン２４、第２の引出し電極パターン２８に接続されるようにして、４つの外部電極パターンが形成される。そして、外部電極パターンが形成された積層体１０を焼成することにより、図２に示すように、基体３４の対向する端部に外部電極３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを有する積層型コモンモードチョークコイル４０が形成される。   On the upper surface of the first substrate 12 and the lower surface of the fourth substrate 26, a substrate 32 on which no electrode pattern is formed is disposed. These base materials 12, 16, 22, 26, and 32 are laminated to form the laminated body 10. At the end of the laminate 10, 4 4 is connected to the first extraction electrode pattern 14, the first winding electrode pattern 18, the second winding electrode pattern 24, and the second extraction electrode pattern 28. Two external electrode patterns are formed. Then, by firing the laminated body 10 on which the external electrode pattern is formed, as shown in FIG. 2, a laminated common mode choke coil having external electrodes 36a, 36b, 36c, and 36d at opposite ends of the base 34. 40 is formed.

なお、この磁性体ペーストを用いることにより、積層型コモンモードチョークコイル以外にも、積層型ＬＣ部品などの電子部品を作製することができる。この場合、コンデンサを形成するためのコンデンサ用電極の間には、誘電体材料で形成された基材が用いられ、インダクタンス形成部における基材として磁性体ペーストで形成された基材が用いられる。   By using this magnetic paste, electronic components such as a laminated LC component can be manufactured in addition to the laminated common mode choke coil. In this case, a base material made of a dielectric material is used between the capacitor electrodes for forming the capacitor, and a base material made of a magnetic paste is used as the base material in the inductance forming portion.

この磁性体ペーストに用いられる磁性体粉末として、焼結体が用いられているため、仮焼結体の磁性体粉末を用いた場合に比べて、高い透磁率と高い強度を有する磁性体粉末を得ることができる。たとえば、１０００℃以上で焼結した磁性体粉末を用いることにより、基材を磁性体粉末の焼結温度より低い８００〜９００℃で焼成しても、高い透磁率を得ることができる。また、高い透磁率を得るためには、ある程度以上の平均粒径を有する磁性体粉末が必要であるが、大径の磁性体焼結粉末を用いることにより、磁性体ペーストを用いて形成された基材の透磁率を高くすることができる。さらに、小径の磁性体焼結粉末と大径の磁性体焼結粉末とを用いることにより、大径の磁性体粉末の間のスペースに小径の磁性体焼結粉末を充填することができる。これにより、ガラス成分と磁性体粉末との接触面積を大きくすることができ、より高い透磁率を得ることができるとともに、得られた基材の抗折強度を高めることができる。   Since a sintered body is used as the magnetic powder used in this magnetic paste, a magnetic powder having a high magnetic permeability and high strength is used compared to the case of using a temporarily sintered magnetic powder. Obtainable. For example, by using a magnetic powder sintered at 1000 ° C. or higher, a high magnetic permeability can be obtained even if the substrate is fired at 800 to 900 ° C., which is lower than the sintering temperature of the magnetic powder. Moreover, in order to obtain high magnetic permeability, a magnetic powder having an average particle size of a certain level or more is required, but it was formed using a magnetic paste by using a large-diameter magnetic powder. The permeability of the substrate can be increased. Further, by using the small-diameter magnetic powder and the large-diameter magnetic powder, the space between the large-diameter magnetic powder can be filled with the small-diameter magnetic powder. Thereby, the contact area between the glass component and the magnetic powder can be increased, higher magnetic permeability can be obtained, and the bending strength of the obtained base material can be increased.

ここで、小径の磁性体焼結粉末の平均粒径を０．５〜３μｍとし、大径の磁性体焼結粉末の平均粒径を５〜１０μｍとすることにより、大径の磁性体焼結粉末の間のスペースに小径の磁性体焼結粉末が入り込みやすくなり、磁性体ペーストを硬化させた基材における磁性体焼結粉末の密度を高めることができる。特に、大径磁性体粉末／小径磁性体粉末の質量比を２０／８０〜５５／４５の範囲とすることにより、大径の磁性体焼結粉末の間に十分に小径の磁性体焼結粉末が充填され、磁性体ペーストを硬化させることにより、高密度に磁性体焼結粉末が充填された基材を得ることができる。   Here, when the average particle diameter of the small-diameter magnetic powder is 0.5 to 3 μm and the average particle diameter of the large-diameter magnetic powder is 5 to 10 μm, the large-diameter magnetic powder is sintered. The small-diameter magnetic sintered powder can easily enter the space between the powders, and the density of the magnetic sintered powder in the base material on which the magnetic paste is cured can be increased. In particular, by setting the mass ratio of the large-diameter magnetic substance powder / small-diameter magnetic substance powder in the range of 20/80 to 55/45, the sufficiently small-diameter magnetic substance sintered powder is interposed between the large-diameter magnetic substance sintered powders. Is filled and the magnetic paste is cured, whereby a base material filled with the magnetic sintered powder with high density can be obtained.

また、磁性体焼結粉末／ガラス粉末の質量比を８０／２０〜９０／１０の範囲とすることにより、磁性体焼結粉末の割合が多くなり、磁性体ペーストを硬化させることにより、磁性体焼結粉末の密度が高い基材を得ることができる。そのため、基材の透磁率を高くすることができる。   In addition, by setting the mass ratio of the magnetic material sintered powder / glass powder in the range of 80/20 to 90/10, the ratio of the magnetic material sintered powder is increased, and the magnetic material paste is cured to obtain the magnetic material. A base material having a high density of sintered powder can be obtained. Therefore, the magnetic permeability of the substrate can be increased.

このように、この発明の磁性体ペーストを用いることにより、高透磁率で、抗折強度の高い基材を得ることができる。そのため、このような基材を用いて電子部品を形成することにより、良好な特性を有するインダクタンス成分を含む高強度の電子部品を得ることができる。   Thus, by using the magnetic paste of the present invention, a substrate having high magnetic permeability and high bending strength can be obtained. Therefore, by forming an electronic component using such a base material, a high-strength electronic component including an inductance component having good characteristics can be obtained.

本発明の磁性体ペーストを用いて形成された基材の透磁率および抗折強度を調べるために、実験を行った。まず、２つの平均粒径を有する磁性体焼結粉末、ガラス粉末、アクリルポリマー、光反応性モノマー、溶剤、光重合開始剤および分散剤を準備した。磁性体焼結粉末として、Ｆｅ2Ｏ3−ＮｉＯ−ＣｕＯ−ＺｎＯ系フェライトを準備した。また、ガラス粉末として、平均粒径１μｍのＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ系ガラス粉末を準備した。また、光反応性モノマーとして、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレートを準備した。また、光重合開始剤として、２，４−ジエチルチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイドの混合物を準備した。また、溶剤として、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを準備した。 An experiment was conducted to examine the magnetic permeability and the bending strength of the substrate formed using the magnetic paste of the present invention. First, magnetic sintered powder having two average particle diameters, glass powder, acrylic polymer, photoreactive monomer, solvent, photopolymerization initiator and dispersant were prepared. Fe 2 O 3 —NiO—CuO—ZnO-based ferrite was prepared as the magnetic material sintered powder. Further, as the glass powder, were prepared SiO 2 -B 2 O 3 -K 2 O glass powder having an average particle diameter of 1 [mu] m. Further, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate was prepared as a photoreactive monomer. As photopolymerization initiators, 2,4-diethylthioxanthone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) ) A mixture of phenylphosphine oxide was prepared. Moreover, dipropylene glycol monomethyl ether was prepared as a solvent.

次に、アクリルポリマー２６．０質量％、溶剤４０．３質量％、光反応性モノマー２７．６質量％、２，４−ジエチルチオキサントン２．８質量％、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン０．９質量％、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド１．４質量％、その他の添加剤１．０質量％を混合して、溶剤と有機成分との混合物を作製した。   Next, 26.0% by mass of acrylic polymer, 40.3% by mass of solvent, 27.6% by mass of photoreactive monomer, 2.8% by mass of 2,4-diethylthioxanthone, 2-methyl-1- [4- ( Methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one 0.9% by mass, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide 1.4% by mass, other additives 1.0% by mass Were mixed to prepare a mixture of a solvent and an organic component.

そして、これらの磁性体焼結粉末、ガラス粉末、アクリルポリマーと光反応性モノマーと溶剤と光重合開始剤との混合物および分散剤を調合し、混合した。得られた混合物に対して三本ロールで練肉を行い、感光性磁性体ペーストを作製した。この感光性磁性体ペーストを用いて厚さ１ｍｍの塗膜を形成し、リング形状にくり抜き、８７０℃で焼成を行って、磁性体のリングを形成した。   And these magnetic body sintered powder, glass powder, the mixture and dispersing agent of an acrylic polymer, a photoreactive monomer, a solvent, and a photoinitiator were prepared and mixed. The resulting mixture was kneaded with three rolls to produce a photosensitive magnetic paste. Using this photosensitive magnetic paste, a 1 mm thick coating film was formed, cut into a ring shape, and baked at 870 ° C. to form a magnetic ring.

なお、磁性体焼結粉末として、表１に示すような２種類の平均粒径を有するものを準備し、表１に示すような質量比でこれらの磁性体焼結粉末を混合した。また、磁性体焼結粉末とガラス粉末の質量比を表１のように変えて、感光性磁性体ペーストを作製した。さらに、感光性磁性体ペースト中の無機粉末（磁性体焼結粉末とガラス粉末との混合物）の割合を表１に示す割合となるようにして、感光性磁性体ペーストを作製した。   In addition, as magnetic substance sintered powder, those having two kinds of average particle diameters as shown in Table 1 were prepared, and these magnetic substance sintered powders were mixed at a mass ratio as shown in Table 1. Further, a photosensitive magnetic paste was prepared by changing the mass ratio of the magnetic sintered powder and the glass powder as shown in Table 1. Further, the photosensitive magnetic paste was prepared such that the ratio of the inorganic powder (mixture of the sintered magnetic powder and glass powder) in the photosensitive magnetic paste was the ratio shown in Table 1.

このようにして得られたリングについて、周波数１００ＭＨｚにおける透磁率および抗折強度を測定し、その結果を表１に示した。ここで、透磁率は、アジレント社製インピーダンスアナライザＥ４９９１Ａを用いて測定した。また、抗折強度は、ＪＩＳＲ１６０１に基づいて測定した。さらに、それぞれのリングについて、総合評価を示した。ここで、透磁率が１５以上で、抗折強度が３０ＭＰａ以上のものを好ましい範囲として、「○」印を付した。また、透磁率が１２〜１５で、抗折強度が２０〜３０ＭＰａのものを許容範囲として、「△」印を付した。そして、透磁率および抗折強度がこれらの範囲に達しないものを好ましくない範囲として、「×」印を付した。なお、表１において、試料番号に＊印を付したものは、本発明の範囲外のものであることを示す。   The ring thus obtained was measured for magnetic permeability and bending strength at a frequency of 100 MHz, and the results are shown in Table 1. Here, the magnetic permeability was measured using an impedance analyzer E4991A manufactured by Agilent. The bending strength was measured based on JIS R1601. Furthermore, overall evaluation was shown about each ring. Here, “◯” mark is given as a preferable range where the permeability is 15 or more and the bending strength is 30 MPa or more. In addition, “Δ” marks are given, assuming that the permeability is 12 to 15 and the bending strength is 20 to 30 MPa. Then, “X” marks were given as unfavorable ranges where the magnetic permeability and the bending strength did not reach these ranges. In Table 1, a sample number with an asterisk indicates that it is outside the scope of the present invention.

Figure 2012084818
Figure 2012084818

表１の試料番号４からわかるように、大径磁性体焼結粉末の平均粒径が１０μｍより大きい場合、リングの抗折強度が１９ＭＰａとなってしまう。これは、磁性体焼結粉末の平均粒径が大きすぎることにより、ガラス成分との接触面積が小さくなるためであると考えられる。   As can be seen from Sample No. 4 in Table 1, when the average particle size of the large-diameter sintered magnetic powder is larger than 10 μm, the bending strength of the ring is 19 MPa. This is presumably because the contact area with the glass component is reduced because the average particle size of the magnetic sintered powder is too large.

また、試料番号５からわかるように、小径磁性体焼結粉末が含まれておらず、大径磁性体焼結粉末のみが用いられている場合、リングの抗折強度が１６ＭＰａになってしまう。これは、大径磁性体焼結粉末のみが用いられているため、ガラス成分との接触面積が小さくなるためであると考えられる。   As can be seen from sample number 5, when the small-diameter magnetic material sintered powder is not included and only the large-diameter magnetic material sintered powder is used, the bending strength of the ring is 16 MPa. This is presumably because the contact area with the glass component is reduced because only the large-diameter magnetic powder is used.

また、試料番号１１からわかるように、ガラス粉末に対して磁性体焼結粉末の量が少ない場合、リングの透磁率が１０．２になってしまう。これは、ガラス粉末に対して磁性体焼結粉末の量が少なく、磁性体粉末の密度が小さくなるためであると考えられる。   Further, as can be seen from the sample number 11, when the amount of the magnetic sintered powder is small relative to the glass powder, the permeability of the ring becomes 10.2. This is presumably because the amount of the magnetic sintered powder is small relative to the glass powder, and the density of the magnetic powder is reduced.

また、試料番号１２からわかるように、ガラス粉末に対して磁性体焼結粉末の量が多い場合、リングの抗折強度が１１ＭＰａになってしまう。これは、磁性体焼結粉末に対してガラス粉末の量が少なく、磁性体焼結粉末を十分に結合することができないためであると考えられる。   Further, as can be seen from the sample number 12, when the amount of the magnetic sintered powder is larger than the glass powder, the bending strength of the ring is 11 MPa. This is presumably because the amount of glass powder is small relative to the magnetic sintered powder, and the magnetic sintered powder cannot be sufficiently bonded.

また、試料番号１３からわかるように、大径磁性体焼結粉末の平均粒径が３μｍである場合、リングの透磁率が１１．５になってしまう。これは、高い透磁率を得るためには、ある程度の平均粒径を有する磁性体焼結粉末が必要であるためであると考えられる。   As can be seen from sample number 13, when the average particle diameter of the large-diameter magnetic material sintered powder is 3 μm, the permeability of the ring is 11.5. This is considered to be because a magnetic sintered powder having a certain average particle diameter is necessary to obtain high magnetic permeability.

また、試料番号１４からわかるように、小径磁性体焼結粉末の平均粒径が５μｍである場合、リングの抗折強度が１８ＭＰａになってしまう。これは、小径磁性体焼結粉末と大径磁性体焼結粉末の平均粒径の差が小さく、大径磁性体焼結粉末の間のスペースを小径磁性体焼結粉末で充填するという効果が得られないためであると考えられる。   Further, as can be seen from the sample number 14, when the average particle size of the small-diameter magnetic material sintered powder is 5 μm, the bending strength of the ring becomes 18 MPa. This is because the difference in average particle size between the small-diameter magnetic powder and the large-diameter magnetic powder is small, and the space between the large-diameter magnetic powder is filled with the small-diameter magnetic powder. This is probably because it is not obtained.

それに対して、各材料を本発明の範囲内の平均粒径および量となるように調整した磁性体ペーストを用いると、高い透磁率と高い抗折強度を得ることができる。
なお、試料番号３に示すように、大径磁性体粉末／小径磁性体粉末の質量比が２０／８０〜５５/４５の範囲外にある場合、透磁率および抗折強度は許容範囲内であるが、磁性体焼結粉末が高密度に充填されず、比較的低い透磁率となっている。 On the other hand, high magnetic permeability and high bending strength can be obtained by using a magnetic paste in which each material is adjusted to have an average particle diameter and amount within the range of the present invention.
As shown in sample number 3, when the mass ratio of the large-diameter magnetic substance powder / small-diameter magnetic substance powder is outside the range of 20/80 to 55/45, the magnetic permeability and the bending strength are within the allowable range. However, the magnetic material sintered powder is not filled with high density and has a relatively low magnetic permeability.

１０ 積層体
１２ 第１の基材
１４ 第１の引出し電極パターン
１６ 第２の基材
１８ 第１の巻線電極パターン
２０ ビアホール
２２ 第３の基材
２４ 第２の巻線電極パターン
２６ 第４の基材
２８ 第２の引出し電極パターン
３０ ビアホール
３２ 基材
３４ 基体
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ 外部電極
４０ 積層型コモンモードチョークコイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Laminated body 12 1st base material 14 1st extraction electrode pattern 16 2nd base material 18 1st winding electrode pattern 20 Via hole 22 3rd base material 24 2nd winding electrode pattern 26 4th Base material 28 Second lead electrode pattern 30 Via hole 32 Base material 34 Base material 36a, 36b, 36c, 36d External electrode 40 Multilayer common mode choke coil

Claims (4)

平均粒径が０．５〜３μｍの小径の磁性体焼結粉末、平均粒径が５〜１０μｍの大径の磁性体焼結粉末、ガラス粉末および有機成分を含み、
前記小径の磁性体焼結粉末と前記大径の磁性体焼結粉末とを混合した磁性体焼結粉末と前記ガラス粉末との質量比について、磁性体焼結粉末／ガラス粉末の比率が８０／２０〜９０／１０の範囲にある、磁性体ペースト。 A small-diameter magnetic sintered powder having an average particle diameter of 0.5 to 3 μm, a large-diameter magnetic sintered powder having an average particle diameter of 5 to 10 μm, a glass powder and an organic component
Regarding the mass ratio of the magnetic powder sintered powder obtained by mixing the small-diameter magnetic powder and the large-diameter magnetic powder and the glass powder, the ratio of the magnetic powder / glass powder is 80 / Magnetic paste in the range of 20 to 90/10. 前記大径の磁性体焼結粉末と前記小径の磁性体焼結粉末との質量比について、大径磁性体粉末／小径磁性体粉末の比率が２０／８０〜５５／４５の範囲にある、請求項１に記載の磁性体ペースト。   Regarding the mass ratio of the large-diameter magnetic substance sintered powder and the small-diameter magnetic substance sintered powder, the ratio of the large-diameter magnetic substance powder / small-diameter magnetic substance powder is in the range of 20/80 to 55/45. Item 2. A magnetic paste according to Item 1. 請求項１または請求項２に記載の磁性体ペーストを硬化して基材を形成し、前記基材上に電極パターンを形成し、前記電極パターンを形成した前記基材を焼成することにより形成される、電子部品。   It is formed by curing the magnetic paste according to claim 1 or 2 to form a base material, forming an electrode pattern on the base material, and firing the base material on which the electrode pattern is formed. Electronic parts. 前記電極パターンを形成した複数の前記基材を積層して積層体を形成し、前記積層体を焼成することにより形成される、請求項３に記載の電子部品。   The electronic component according to claim 3, wherein the electronic component is formed by laminating a plurality of the base materials on which the electrode patterns are formed to form a laminate, and firing the laminate.
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