JP2013135088A - Dielectric glass composition and laminate common mode choke coil including the same - Google Patents

Dielectric glass composition and laminate common mode choke coil including the same Download PDF

Info

Publication number
JP2013135088A
JP2013135088A JP2011284540A JP2011284540A JP2013135088A JP 2013135088 A JP2013135088 A JP 2013135088A JP 2011284540 A JP2011284540 A JP 2011284540A JP 2011284540 A JP2011284540 A JP 2011284540A JP 2013135088 A JP2013135088 A JP 2013135088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric glass
common mode
component
choke coil
mode choke
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011284540A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mika Tamanoi
美香 玉野井
Hiroyuki Nakajima
啓之 中島
Kenji Otake
健二 大竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Taiyo Yuden Co Ltd
Priority to JP2011284540A priority Critical patent/JP2013135088A/en
Publication of JP2013135088A publication Critical patent/JP2013135088A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric glass composition which is included in a laminate common mode choke coil having a structure where a dielectric glass layer is sandwiched with magnetic material portions comprising ferrite or the like, is good in sinterability at a temperature around 900°C, and hardly causes structural defects.SOLUTION: A dielectric glass composition includes 5-40 wt.% of a filler component comprising quartz and 60-95 wt.% of a frit component, and the frit component contains 60.0-89.0 wt.% of Si in terms of oxides, 0.1-3.5 wt.% of Mg in terms of oxides, 10.0-32.0 wt.% of B in terms of oxides, and 0.3-4.0 wt.% of K in terms of oxides. A laminate common mode choke coil includes a dielectric glass layer comprising the dielectric glass composition.

Description

本発明は各種電子機器において使用することができる積層コモンモードチョークコイル及びそれに好適な誘電体ガラス組成物に関する。   The present invention relates to a laminated common mode choke coil that can be used in various electronic devices and a dielectric glass composition suitable for the same.

コモンモードチョークコイルは2つの巻線状の導体を絶縁体に形成してなる電子部品であり、特に、積層タイプのコモンモードチョークコイルは絶縁体層を介して2つのスパイラル状(渦巻き状)の導体が向かい合っている構造を有する。近時、携帯用のパーソナルコンピュータ、なかでもタブレットタイプのパーソナルコンピュータが急速に普及されてきた。また、HDD互換のSSD記憶装置が採用されることなどにより高速なデータの読み込みが行われるようになってきている。これらに伴ってデータの転送速度はさらに高速化され、スーパースピードモードも追加になるなど目まぐるしい進展がある。このような進展に伴い、信号線に伝送される信号周波数が高速化されている。従来から使用されているコモンモードチョークコイルでは、十分な信号品位を保ちながらノイズ対策を行うことが困難になりつつある。このような背景から、小型・低背化、例えば、0.6mm×0.5mmのような大きさでありながら厚みをできる限り薄くした100MHzで70〜90Ωのような高いインピーダンス仕様が要求されるようになってきた。これまで、巻き数を多くしかつ小型化を実現しつつあるものの、低背化は未だ充分とはいえない。   A common mode choke coil is an electronic component formed by forming two winding conductors on an insulator, and in particular, a laminated type common mode choke coil has two spiral (spiral) via an insulator layer. It has a structure in which conductors face each other. Recently, portable personal computers, especially tablet-type personal computers, have been rapidly spread. In addition, high-speed data reading is performed by adopting an HDD compatible SSD storage device. Along with these changes, the data transfer speed has been further increased and a super speed mode has been added. With such progress, the signal frequency transmitted to the signal line has been increased. Conventionally used common mode choke coils are becoming difficult to take measures against noise while maintaining sufficient signal quality. Against this background, high impedance specifications such as 70-90Ω at 100 MHz with a thickness as small as possible while being as small as 0.6 mm x 0.5 mm are required. It has become like this. Up to now, the number of windings has been increased and miniaturization has been realized, but the reduction in height is still not sufficient.

この種のコモンモードチョークコイルでは、スパイラル状の導体を、絶縁層として形成するガラス含有材料中に埋設させるようになってきた。そして、上述の絶縁層を上下から、フェライトで構成した磁性層で挟むような積層構造が採られる。ここで、ガラス含有材料からなる絶縁層と磁性層とを直接接触させると、透磁率が低下したり、内部導体材料や外部電極材料がマイグレーションを起こし絶縁劣化するという新たな課題が発生する。透磁率低下の原因は、製造時の焼成における収縮過程において、ガラス成分が磁性体層中に侵入しながら吸収されることである。また、ガラス材中に空隙が残ると、絶縁層は吸湿し易くなる。吸湿した空隙の存在が、上述のマイグレーションや絶縁劣化の原因となる。   In this type of common mode choke coil, a spiral conductor has been embedded in a glass-containing material formed as an insulating layer. And the laminated structure which sandwiches the above-mentioned insulating layer from the upper and lower sides by the magnetic layer comprised with the ferrite is taken. Here, when an insulating layer made of a glass-containing material and a magnetic layer are brought into direct contact with each other, there arises a new problem that the magnetic permeability is lowered or the internal conductor material or the external electrode material is migrated to cause insulation deterioration. The cause of the decrease in magnetic permeability is that the glass component is absorbed while entering the magnetic layer during the shrinkage process during firing during production. Moreover, when a space | gap remains in a glass material, an insulating layer will become easy to absorb moisture. Presence of moisture-absorbed voids causes the above-described migration and insulation deterioration.

特許文献1によれば、コモンモード成分のインピーダンスを高くするために、コイル状の2つの導体の上方および下方にそれぞれ少なくとも2つの磁性層と、この2つの磁性層間に設けられた2つの非磁性層を設け、かつ前記非磁性層間にガラスを含有した低誘電率層を形成するとともに、2つの導体の間に位置する絶縁層を、ガラスを含有する透磁率の低い材料で構成することを提案している。   According to Patent Document 1, in order to increase the impedance of the common mode component, at least two magnetic layers above and below the two coiled conductors, and two nonmagnetic layers provided between the two magnetic layers, respectively. Providing a low-permittivity layer containing glass between the non-magnetic layers and forming an insulating layer located between the two conductors with a low-permeability material containing glass doing.

特開2008−159738号公報JP 2008-159738 A

しかし、特許文献1のような構成は、低背化という要求に対して相反することになる。本発明は積層コモンモードチョークコイルの小型・低背化を実現するために、焼結性が良好な誘電体ガラス組成物を提供することを目的とする。また、その誘電体ガラス組成物を使用した絶縁劣化しにくい積層コモンモードチョークコイルを提供することを目的とする。   However, the configuration as in Patent Document 1 conflicts with the demand for a low profile. An object of the present invention is to provide a dielectric glass composition having good sinterability in order to realize a reduction in size and height of a laminated common mode choke coil. It is another object of the present invention to provide a laminated common mode choke coil that uses the dielectric glass composition and hardly undergoes insulation deterioration.

本発明者らが鋭意検討した結果、以下の特徴をもつ本発明を完成した。
本発明の誘電体ガラス組成物は、クオーツからなるフィラー成分5〜40wt%と、フリット成分60〜95wt%とを含む。ここで、フリット成分は、Siを酸化物換算で60.0〜89.0wt%と、Mgを酸化物換算で0.1〜3.5wt%と、Bを酸化物換算で10.0〜32.0wt%と、Kを酸化物換算で0.3〜4.0wt%と、を含有する。
本発明の別の態様によれば、積層コモンモードチョークコイルが提供される。当該積層コモンモードチョークコイルは、一対のスパイラル状の導線を埋設した誘電体ガラス層と、前記誘電体ガラス層の上下に磁性体層と、を有し、前記誘電体ガラス層は上述の誘電体ガラス組成物からなる。
As a result of intensive studies by the inventors, the present invention having the following characteristics has been completed.
The dielectric glass composition of the present invention includes 5 to 40 wt% of a filler component made of quartz and 60 to 95 wt% of a frit component. Here, the frit components are Si 0.06 to 89.0 wt% in terms of oxide, Mg 0.1 to 3.5 wt% in terms of oxide, and B 10.0 to 32 in terms of oxide. 0.0 wt% and K in an oxide conversion of 0.3 to 4.0 wt%.
According to another aspect of the present invention, a laminated common mode choke coil is provided. The laminated common mode choke coil includes a dielectric glass layer in which a pair of spiral conductive wires are embedded, and a magnetic material layer above and below the dielectric glass layer, and the dielectric glass layer includes the dielectric material described above. It consists of a glass composition.

本発明の誘電体ガラス組成物は900℃前後での焼結性に優れ、特に、高信頼性の積層コモンモードチョークコイルを製造するための誘電体ガラス層の材料として好適である。   The dielectric glass composition of the present invention is excellent in sinterability at around 900 ° C., and is particularly suitable as a material for a dielectric glass layer for producing a highly reliable laminated common mode choke coil.

本発明の積層コモンモードチョークコイルの模式的な分解図である。It is a typical exploded view of the lamination common mode choke coil of the present invention.

図面を適宜参照しながら本発明を詳述する。但し、本発明は図示された態様に限定されるわけでなく、また、図面においては発明の特徴的な部分を強調して表現することがあるので、図面各部において縮尺の正確性は必ずしも担保されていない。   The present invention will be described in detail with appropriate reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and in the drawings, the characteristic portions of the invention may be emphasized and expressed, so that the accuracy of the scale is not necessarily guaranteed in each part of the drawings. Not.

本発明の誘電体ガラス組成物には、フィラー成分とフリット成分とが含まれる。フリット成分は800℃程度の温度域にて軟化させることができる成分であり、フィラー成分は前記温度域では軟化しない成分である。このため、フィラー成分とフリット成分とを混合して加熱した後に冷却すると、フィラー成分がガラス素地を形成して、その中にフィラー成分が離散的に存在するような形態になる。本発明によれば、フィラー成分としてクオーツを用い、フリット成分として後述する所定の組成からなるホウケイ酸ガラスを用いる。   The dielectric glass composition of the present invention includes a filler component and a frit component. The frit component is a component that can be softened in a temperature range of about 800 ° C., and the filler component is a component that does not soften in the temperature range. Therefore, when the filler component and the frit component are mixed and heated and then cooled, the filler component forms a glass substrate, and the filler component is discretely present therein. According to the present invention, quartz is used as the filler component, and borosilicate glass having a predetermined composition described later is used as the frit component.

誘電体ガラス組成物はクオーツからなるフィラー成分を5〜40wt%含有し、フリット成分を60〜95wt%含有する。前記範囲のフィラー成分およびフリット成分を含有することが本発明の目的達成に必要である。前記範囲を充足することを前提として、誘電体ガラス組成物全量(100wt%)に、クオーツ以外のフィラーとして、10wt%以下のジルコニア、及び/又は、20wt%以下のアルミナ、等が含まれていてもよい。   The dielectric glass composition contains 5 to 40 wt% of a filler component made of quartz and 60 to 95 wt% of a frit component. It is necessary to achieve the object of the present invention to contain the filler component and the frit component in the above ranges. Assuming that the above range is satisfied, the total amount of dielectric glass composition (100 wt%) includes 10 wt% or less zirconia and / or 20 wt% or less alumina as a filler other than quartz. Also good.

フリット成分は、Si、Mg、BおよびKを必須に含む。これらの元素は典型的には酸化物の形態でフリット成分に含まれる。フリット成分全量(100wt%)に占めるこれら元素の含有割合は以下のとおりである。Siは酸化物換算(SiO換算)で60.0〜89.0wt%であり、Mgは酸化物換算(MgO換算)で0.1〜3.5wt%であり、Bは酸化物換算(B)で10.0〜32.0wt%であり、Kは酸化物換算(KO換算)で0.3〜4.0wt%である。フリット成分として前記の各元素を前記割合で含有することが本発明の目的達成に必要である。前記範囲を充足することを前提として、フリット成分に、前記各元素以外の元素として、以下の酸化物が含まれていてもよい。なお、カッコ内の数値はフリット成分全量(100wt%)に占めてもよい各酸化物の上限割合である。SrO(8wt%)、CoO(5wt%)、Li(4wt%)、TiO(3wt%)、Bi(3wt%)、CuO(5wt%)、BaO(4wt%)、CaO(8wt%)、NaO(2wt%)、AgO(3wt%)、等。 The frit component essentially contains Si, Mg, B and K. These elements are typically included in the frit component in the form of an oxide. The content ratios of these elements in the total amount (100 wt%) of the frit component are as follows. Si is 60.0 to 89.0 wt% in terms of oxide (SiO 2 equivalent), Mg is 0.1 to 3.5 wt% in terms of oxide (MgO equivalent), and B is oxide equivalent (B 2 O 3 ) and 10.0 to 32.0 wt%, and K is 0.3 to 4.0 wt% in terms of oxide (K 2 O). It is necessary to achieve the object of the present invention to contain each of the above elements as the frit component in the above ratio. Assuming that the above range is satisfied, the frit component may contain the following oxides as elements other than the respective elements. The numerical value in parentheses is the upper limit ratio of each oxide that may occupy the total amount of the frit component (100 wt%). SrO (8 wt%), CoO (5 wt%), Li 2 O 3 (4 wt%), TiO 2 (3 wt%), Bi 2 O 3 (3 wt%), CuO (5 wt%), BaO (4 wt%), CaO (8 wt%), NaO (2 wt%), Ag 2 O (3 wt%), etc.

本発明によれば、誘電体ガラス組成物は、上述のフリット成分を構成する各酸化物の粒子およびフィラー成分としてのクオーツ粒子を混合することにより得てもよい。好適には、フリット成分の原料である各酸化物を混合、溶融、冷却することによりフリット材を得て、しかる後に、フリット材とクオーツ粒子とを混合して誘電体ガラス組成物を得てもよい。以下、典型的な製法を非限定的に記載する。   According to the present invention, the dielectric glass composition may be obtained by mixing the oxide particles constituting the above-mentioned frit component and the quartz particles as the filler component. Preferably, each frit component raw material is mixed, melted, and cooled to obtain a frit material, and then the frit material and quartz particles are mixed to obtain a dielectric glass composition. Good. Hereinafter, typical production methods are described in a non-limiting manner.

フリット成分の原料としては、平均粒径2〜7μmのSiO粉末、平均粒径1〜5μmのMgO粉末、平均粒径3〜7μmのB粉末、平均粒径2〜6μmのKOが好適に用いられる。ここで、平均粒径は、レーザー回折散乱による粒度分布測定におけるD50の値である。装置これらを秤量して調合し、白金坩堝等に入れて、電気炉等で加熱する。加熱条件として、昇温速度5〜20℃/h、最高温度1300〜1700℃、最高温度での保持時間4〜8時間等が挙げられる。この条件下でフリット成分の原料は溶融する。次いで、溶融フリットを冷却することにより、薄片ペレットの形態のフリット材が得られる。フリット材は、平均粒径0.5〜2μm程度に粉砕することが好ましい。このようにして得られたフリット材と、フィラーとしてのクオーツとを混合する。クオーツは混合前に平均粒径が好ましくは0.5〜3μm程度になるように粉砕される。混合は、15時間程度の湿式混合が挙げられる。 As the raw material for the frit component, SiO 2 powder having an average particle diameter of 2 to 7 μm, MgO powder having an average particle diameter of 1 to 5 μm, B 2 O 3 powder having an average particle diameter of 3 to 7 μm, and K 2 having an average particle diameter of 2 to 6 μm. O is preferably used. Here, the average particle diameter is a value of D50 in the particle size distribution measurement by laser diffraction scattering. Apparatus These are weighed and prepared, put into a platinum crucible or the like, and heated in an electric furnace or the like. Examples of heating conditions include a heating rate of 5 to 20 ° C./h, a maximum temperature of 1300 to 1700 ° C., a holding time at the maximum temperature of 4 to 8 hours, and the like. Under these conditions, the raw material for the frit component melts. Next, the frit material in the form of flake pellets is obtained by cooling the molten frit. The frit material is preferably pulverized to an average particle size of about 0.5 to 2 μm. The frit material thus obtained is mixed with quartz as a filler. The quartz is pulverized before mixing so that the average particle size is preferably about 0.5 to 3 μm. Mixing includes wet mixing for about 15 hours.

本発明の誘電体ガラス組成物の好適な用途として、各種電子部品の誘電体材料が挙げられる。その一形態として、本発明によれば、積層コモンモードチョークコイルが提供される。図1は本発明の積層コモンモードチョークコイルの一例の模式的な分解図である。一対のスパイラル状の導線11、12は、誘電体ガラス層13、14に埋設される。誘電体ガラス層13、14の上下には磁性体層15、16が上下から挟むように積層される。   As a suitable use of the dielectric glass composition of the present invention, dielectric materials for various electronic parts can be mentioned. As one form thereof, according to the present invention, a laminated common mode choke coil is provided. FIG. 1 is a schematic exploded view of an example of the laminated common mode choke coil of the present invention. The pair of spiral conductive wires 11 and 12 are embedded in the dielectric glass layers 13 and 14. Magnetic material layers 15 and 16 are laminated on top and bottom of dielectric glass layers 13 and 14 so as to be sandwiched from above and below.

本発明によれば誘電体ガラス層13、14の材料として上述の誘電体ガラス組成物が用いられる。粉砕した誘電体ガラス組成物を溶剤の存在下でバインダと混錬してスラリーを得る方法が一般的である。スラリーの組成例としては、粉砕したガラス誘電体材料を100重量部、エタノール等の溶剤を好ましくは100〜140重量部、ポリビニルアセタール樹脂等のバインダを好ましくは70〜90重量部、ポリスチレン等の分散剤を好ましくは3〜7重量部、フタル酸エステル等の可塑剤を好ましくは3〜7重量部、を混錬することが挙げられる。このスラリーからドクターブレード法等によって厚みが10〜20μm、幅約30cmのグリーンシートを作製することができる。スラリー作製の混合媒体としてZrOボールを用いることができる。上記バインダとしては、ポリビニルアセタール樹脂の他に、ポリビニルブチラール樹脂、メタアクリル酸樹脂等を用いることができる。可塑剤としては、フタル酸ジブチルの他にフタル酸ジオクチル等を用いることができる。溶剤としては、トルエンの他にメチルエチルケトン等を使用することができる。必要に応じて分散剤としてポリエチレングリコールを加えてもよい。 According to the present invention, the above-described dielectric glass composition is used as the material of the dielectric glass layers 13 and 14. A general method is to obtain a slurry by kneading the pulverized dielectric glass composition with a binder in the presence of a solvent. As an example of the composition of the slurry, 100 parts by weight of the pulverized glass dielectric material, 100 to 140 parts by weight of a solvent such as ethanol, preferably 70 to 90 parts by weight of a binder such as polyvinyl acetal resin, dispersion of polystyrene or the like It is preferable to knead 3 to 7 parts by weight of the agent, and preferably 3 to 7 parts by weight of a plasticizer such as a phthalate ester. From this slurry, a green sheet having a thickness of 10 to 20 μm and a width of about 30 cm can be produced by a doctor blade method or the like. ZrO 2 balls can be used as a mixed medium for slurry preparation. As said binder, polyvinyl butyral resin, methacrylic acid resin, etc. other than polyvinyl acetal resin can be used. As the plasticizer, dioctyl phthalate and the like can be used in addition to dibutyl phthalate. As the solvent, methyl ethyl ketone or the like can be used in addition to toluene. You may add polyethyleneglycol as a dispersing agent as needed.

次いで、グリーンシート上に導線11、12のための導体パターンを形成する。内部導体の材料となる銀粉等を含有するペースト等を上記グリーンシートに印刷することなどにより内部導体パターンを形成することができる。導体パターンの線幅として15〜25μmが例示され、線間として8〜15μmが例示される。   Next, a conductor pattern for the conductive wires 11 and 12 is formed on the green sheet. An internal conductor pattern can be formed by printing a paste containing silver powder or the like, which is a material for the internal conductor, on the green sheet. The line width of the conductor pattern is exemplified as 15 to 25 μm, and the distance between lines is exemplified as 8 to 15 μm.

導体パターンの形成の際には、適宜、ビアホール11a、21a、12a、22aや、外部端子11b、21b、12b、22bを形成することができ、それらの形成方法については従来技術を適宜援用することができる。   When forming the conductor pattern, the via holes 11a, 21a, 12a, and 22a and the external terminals 11b, 21b, 12b, and 22b can be appropriately formed, and the conventional technique is appropriately used for the formation method thereof. Can do.

さらに外側の磁性体層15、16等のためのグリーンシートをそれぞれ所定の材料で製造し、それらを積層して焼成を行う。磁性体層の材料は各種フェライトを適宜用いることができ、具体例としてNi−Zr−Cuフェライトなどが挙げられる。磁性材料含有スラリーの製造にあたっては、平均粒径が好ましくは0.3〜1.5μmの磁性材料を200重量部、エタノールやトルエン等の溶剤を好ましくは250〜350重量部、ポリビニルアセタール樹脂等のバインダを好ましくは150〜250重量部、ポリスチレン等の分散剤を好ましくは5〜15重量部、フタル酸エステル等の可塑剤を好ましくは5〜15重量部、を混錬することなどが挙げられる。上記バインダとしては、ポリビニルアセタール樹脂の他に、ポリビニルブチラール樹脂、メタアクリル酸樹脂等を用いることができる。可塑剤としては、フタル酸ジブチルの他にフタル酸ジオクチル等を用いることができる。溶剤としては、トルエンの他にメチルエチルケトン等を使用することができる。必要に応じて分散剤としてポリエチレングリコールを加えてもよい。   Further, green sheets for the outer magnetic layers 15, 16, etc. are manufactured from predetermined materials, and they are laminated and fired. Various ferrites can be used as appropriate for the material of the magnetic layer, and specific examples thereof include Ni-Zr-Cu ferrite. In the production of the magnetic material-containing slurry, 200 parts by weight of a magnetic material having an average particle size of preferably 0.3 to 1.5 μm, preferably 250 to 350 parts by weight of a solvent such as ethanol or toluene, polyvinyl acetal resin, etc. The binder is preferably 150 to 250 parts by weight, the dispersant such as polystyrene is preferably 5 to 15 parts by weight, and the plasticizer such as phthalate is preferably 5 to 15 parts by weight. As said binder, polyvinyl butyral resin, methacrylic acid resin, etc. other than polyvinyl acetal resin can be used. As the plasticizer, dioctyl phthalate and the like can be used in addition to dibutyl phthalate. As the solvent, methyl ethyl ketone or the like can be used in addition to toluene. You may add polyethyleneglycol as a dispersing agent as needed.

各グリーンシートの積層、焼成については積層型電子部品の製造についての従来技術を適宜参照することができる。例えば、図1に示すように、下から順に、磁性体層15、16用のグリーンシート、外部端子22bを形成した誘電体ガラス層14用のグリーンシート、渦巻状の内部導体パターンを形成した誘電体ガラス層13、14用のグリーンシート(2枚)、外部端子21bを形成した誘電体ガラス層14用のグリーンシート、磁性体層15、16用のグリーンシートを積層することができる。これらを圧着して、空気雰囲気下で脱脂処理をおこなったあと、空気雰囲気下で好ましくは5〜20℃/hの昇温速度で、例えば900℃まで加熱し、その温度で2時間保持することにより焼成することができる。焼成後に、外部端子を設けることにより積層コモンモードチョークコイルが得られる。   Regarding the lamination and firing of each green sheet, the prior art regarding the production of the multilayer electronic component can be referred to as appropriate. For example, as shown in FIG. 1, in order from the bottom, a green sheet for the magnetic layers 15 and 16, a green sheet for the dielectric glass layer 14 on which the external terminals 22b are formed, and a dielectric on which a spiral internal conductor pattern is formed. A green sheet (two sheets) for the body glass layers 13 and 14, a green sheet for the dielectric glass layer 14 on which the external terminals 21b are formed, and a green sheet for the magnetic layers 15 and 16 can be laminated. These are pressure-bonded and degreased in an air atmosphere, and then heated in an air atmosphere, preferably at a heating rate of 5 to 20 ° C./h, for example up to 900 ° C., and held at that temperature for 2 hours Can be fired. After firing, a laminated common mode choke coil is obtained by providing an external terminal.

本発明においては、誘電体ガラス層13、14の材料として上述の誘電体ガラス組成物を用いることのほかは、積層コモンモードチョークコイルあるいは類似する電子部品に関する従来技術を適宜援用することができる。   In the present invention, in addition to using the above-described dielectric glass composition as a material for the dielectric glass layers 13 and 14, conventional techniques relating to a laminated common mode choke coil or similar electronic components can be used as appropriate.

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に記載された態様に限定されるわけではない。代表する一実施例をわかりやすく説明する。代表例として下記表1における試料No.3の製造を詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the embodiments described in these examples. A representative example will be described in an easy-to-understand manner. As a representative example, the sample No. 3 will be described in detail.

表1に示す試料No.3の組成となるように、フリット原料となる平均粒径5μmのSiO粉末、平均粒径3μmのMgO粉末、平均粒径5μmのB粉末、平均粒径4μmのKOを秤量して調合した。調合されたフリット粉末を白金坩堝に入れ、実験炉で温度勾配10℃/hで昇温させ、1500℃にて6時間保持の条件で溶融した。次いで溶融フリットを急冷し、薄片ペレットを得た。この薄片ペレットを平均粒径1μm程度に粉砕した。このようにして得られたフリットと、平均粒径1μm程度に粉砕したフィラーとしてのクオーツと15時間湿式混合し、表の試料No.3の組成の誘電体ガラス粉末を得た。 Sample No. shown in Table 1 3. Weigh SiO 2 powder with an average particle diameter of 5 μm, MgO powder with an average particle diameter of 3 μm, B 2 O 3 powder with an average particle diameter of 5 μm, and K 2 O with an average particle diameter of 4 μm to be a frit raw material. And formulated. The prepared frit powder was put in a platinum crucible, heated at a temperature gradient of 10 ° C./h in an experimental furnace, and melted at 1500 ° C. for 6 hours. The molten frit was then quenched to obtain flake pellets. The flake pellets were pulverized to an average particle size of about 1 μm. The frit thus obtained was wet mixed with quartz as a filler pulverized to an average particle size of about 1 μm for 15 hours. A dielectric glass powder having a composition of 3 was obtained.

(焼結性および吸水率の測定成型体の作製)
上述と同様にフリットとフィラーとを混合後、混合粉末をステンレスパレットに入れて広げ、150℃で15時間乾燥した。この乾燥した混合粉末40gにPVAバインダを約15cc添加し、造粒、プレス成型機で円柱形状に成型した。その後、大気中500℃に加熱して脱バインダ処理し、直径7mm×高さ5mmの円柱形状の成型体を得た。この成型体を、温度勾配10℃/hで昇温させ、大気中870℃で2時間焼成して、試料No.3の評価用の焼結体を30個得た。
(Measurement of sinterability and water absorption rate)
After mixing the frit and filler in the same manner as described above, the mixed powder was spread on a stainless steel pallet and dried at 150 ° C. for 15 hours. About 15 cc of a PVA binder was added to 40 g of this dried mixed powder, and it was molded into a cylindrical shape by a granulation and press molding machine. Thereafter, the binder was removed by heating to 500 ° C. in the atmosphere to obtain a cylindrical molded body having a diameter of 7 mm and a height of 5 mm. This molded body was heated at a temperature gradient of 10 ° C./h and fired at 870 ° C. in the atmosphere for 2 hours. 30 sintered bodies for evaluation of 3 were obtained.

焼結体の焼結性は、870℃で焼結したものを○、焼結しなかったものを×とした。焼結性は、アルキメデス法による吸水率1%以下の試料を焼結性ありとし、給水率の測定結果を数値で示した。吸水率1%を超えるものを焼結性なしとし、備考に「焼結しない」と記載した。また、ガラス焼結体中に泡が発生したものについては、備考に「発泡する」と記載した。焼結時に、円柱の角が解けて丸みを帯びるようになり、焼成用道具と融着が起こったものは備考に「融着した」と記載した。   As for the sinterability of the sintered body, the case where it was sintered at 870 ° C. was marked as “◯”, and the case where it was not sintered was marked as “X”. As for sinterability, a sample having a water absorption rate of 1% or less by the Archimedes method was regarded as having sinterability, and the measurement result of the water supply rate was shown as a numerical value. Those having a water absorption rate exceeding 1% were regarded as having no sinterability, and “not sintered” was described in the remarks. Moreover, what foamed in the glass sintered compact was described as "foaming" in the remarks. During the sintering, the corners of the cylinders were broken and rounded, and those that caused fusion with the firing tool were described as “fused” in the remarks.

(誘電体ガラスグリーンシートの作製)
試料No.3の組成のガラス誘電体粉末100重量部と、溶剤としてエタノールを120重量部と、バインダとしてポリビニルアセタール樹脂を80重量部と分散剤としてポリスチレンを5重量部、可塑剤としてフタル酸エステルを5重量部を混錬してスラリーを得た。このスラリーを用いて、ドクターブレード法によって厚み15μm、幅30cmのグリーンシートを作製した。スラリー作製の混合媒体としてZrOボールを用いた。また、試料No.3を厚み15μmで、85mm×110mmの大きさのグリーンシートに成形した。
(Production of dielectric glass green sheet)
Sample No. 3 parts of glass dielectric powder of composition 3, 120 parts by weight of ethanol as a solvent, 80 parts by weight of polyvinyl acetal resin as a binder, 5 parts by weight of polystyrene as a dispersant, and 5 parts by weight of phthalate as a plasticizer Part was kneaded to obtain a slurry. Using this slurry, a green sheet having a thickness of 15 μm and a width of 30 cm was produced by a doctor blade method. ZrO 2 balls were used as a mixing medium for slurry preparation. Sample No. 3 was formed into a green sheet having a thickness of 15 μm and a size of 85 mm × 110 mm.

(ガラス誘電体層へ内部導体パターンの形成)
次いで、85mm×110mmに切断したグリーンシート上に、Agペーストを、スクリーン印刷法等により印刷し、線幅30μm、線間25μmスパイラル状の導体パターンと、外部端子と接続される導体パターンとを形成した。スパイラル状の導体パターン、外部端子と接続される導体パターンはグリーンシートのあけられた孔を通し接続した。
(Formation of internal conductor pattern on glass dielectric layer)
Next, Ag paste is printed on a green sheet cut to 85 mm × 110 mm by a screen printing method or the like to form a spiral conductor pattern having a line width of 30 μm and a line spacing of 25 μm and a conductor pattern connected to an external terminal. did. The spiral conductor pattern and the conductor pattern connected to the external terminal were connected through a hole formed with a green sheet.

(磁性体グリーンシートの作製)
磁性材料としての平均粒径0.5μmのNi−Zr−Cuフェライト粉末200重量部と、溶剤としてのエタノールを300重量部と、バインダとしてのポリビニルアセタール樹脂を200重量部と、分散剤としてのポリスチレンを10重量部、可塑剤としてのフタル酸エステルを10重量部とを混錬してスラリーを得た。このスラリーを用いて、ドクターブレード法によって厚み30μm、幅30cmのグリーンシートを得た。混合の媒体としてZrOボールを用いた。作成されたグリーシートを85mm×110mmの大きさに成形機で打ち抜き、12枚準備した。
(Preparation of magnetic green sheet)
200 parts by weight of Ni—Zr—Cu ferrite powder having an average particle size of 0.5 μm as a magnetic material, 300 parts by weight of ethanol as a solvent, 200 parts by weight of polyvinyl acetal resin as a binder, and polystyrene as a dispersant 10 parts by weight and 10 parts by weight of a phthalate ester as a plasticizer were kneaded to obtain a slurry. Using this slurry, a green sheet having a thickness of 30 μm and a width of 30 cm was obtained by a doctor blade method. ZrO 2 balls were used as the mixing medium. The prepared green sheets were punched into a size of 85 mm × 110 mm with a molding machine to prepare 12 sheets.

(積層コモンモードチョークコイルの作製)
図1に示すように、下から順に、磁性体層15、16用のグリーンシート、外部端子22bを形成した誘電体ガラス層14用のグリーンシート、渦巻状の内部導体パターンを形成した誘電体ガラス層13、14用のグリーンシート(2枚)、外部端子21bを形成した誘電体ガラス層14用のグリーンシート、磁性体層15、16用のグリーンシートを積層した。これらを圧着して、空気雰囲気下で脱脂処理をおこなったあと、空気雰囲気下で好ましくは10℃/hの昇温速度で、900℃まで加熱し、その温度で2時間保持することにより焼成を行った。焼成後に、外部端子を設けることにより積層コモンモードチョークコイルを得た。
(Production of laminated common mode choke coil)
As shown in FIG. 1, in order from the bottom, a green sheet for magnetic layers 15 and 16, a green sheet for dielectric glass layer 14 on which external terminals 22b are formed, and a dielectric glass on which spiral inner conductor patterns are formed. A green sheet (two sheets) for the layers 13 and 14, a green sheet for the dielectric glass layer 14 on which the external terminals 21b were formed, and a green sheet for the magnetic layers 15 and 16 were laminated. After these are pressure-bonded and degreased in an air atmosphere, firing is preferably performed in an air atmosphere at a rate of temperature increase of 10 ° C./h to 900 ° C. and held at that temperature for 2 hours. went. After firing, a laminated common mode choke coil was obtained by providing external terminals.

(積層コモンモードチョークコイルの信頼性試験)
信頼性試験は、チップを85℃、湿度85%の条件で、10Vの電圧を1000時間かけて、抵抗値が100MΩを下回ったサンプルの数を劣化数とした。
(Reliability test of laminated common mode choke coil)
In the reliability test, the number of samples having a resistance value of less than 100 MΩ over 1000 hours under the conditions of a chip of 85 ° C. and a humidity of 85% was defined as the number of deterioration.

試料No.3以外の試料についても、誘電体ガラス組成物の組成を下記表1のとおりにしたことのほかは、上記と同様にして各試料を作製し、同様の試験方法で、表1に示す結果を得た。   Sample No. For the samples other than 3, each sample was prepared in the same manner as described above except that the composition of the dielectric glass composition was as shown in Table 1 below, and the results shown in Table 1 were obtained using the same test method. Obtained.

(磁性体層と誘電体ガラス層との接合界面の空隙の有無観察)
得られた積層コモンモードチョークコイルの接合界面における空隙は、それぞれ作製されたコイルの断面を研磨してSEM観察により判断した。
(Observation of bonding interface between magnetic layer and dielectric glass layer)
The gap at the joint interface of the obtained laminated common mode choke coil was judged by SEM observation after polishing the cross section of each coil produced.

誘電体ガラス組成物の組成と評価結果を表1にまとめる。表中の「%」は「wt%」を意味する。*印を付したサンプルは比較例に相当するものである。   Table 1 summarizes the composition and evaluation results of the dielectric glass composition. “%” In the table means “wt%”. Samples marked with an asterisk correspond to comparative examples.

Figure 2013135088
Figure 2013135088

(実施結果のまとめ)
表1に記載したとおり、フィラーの好ましい重量比の範囲は5〜40wt%であることが判明した。すなわち、4wt%以下であると融着するため、実用に供しえない。また、44wt%以上だと焼結しないため、使用できない。この結果から、少なくとも5〜40wt%の範囲であれば、本発明の目的が達成可能である。次に、フリットを構成する各成分について、結果の考察を述べると以下の通りになる。まず、試料No.8〜14の結果より、Si成分の含有量が酸化物換算で65.0〜89.0質量部である、試料No.10〜12は、870℃で焼結し、焼結性に優れ空隙が無いものであった。これに対し、Si成分の含有量が65.0質量部未満である試料No.13、14は、融着した。また、Si成分の含有量が89.0質量部を超える試料No.8、9は、焼結しなかった。試料No.15〜21の結果より、Mg成分の含有量が酸化物換算で0.1〜3.0質量部である試料No.17〜19は、870℃で焼結し、焼結性に優れ空隙が無いものであった。これに対し、Mg成分の含有量が0.1質量部未満である試料No.15、16は、空隙が発生した。また、Mg成分の含有量が3.0質量部を超える試料No.20、21は、ガラス焼結体中に泡が多く残存した。試料No.22〜28の結果より、B成分の含有量が酸化物換算で10.0〜32.0質量部である試料No.24〜26は、870℃で焼結し、焼結性に優れ空隙が無いものであった。これに対し、B成分の含有量が10.0質量部未満である試料No.22、23は、焼結しなかった。また、B成分の含有量が32.0質量部を超える試料No.27,28は、融着した。試料No.29〜35の結果より、K成分の含有量が酸化物換算で0.3〜4.0質量部である試料No.31〜33は、870℃で焼結し、焼結性に優れ空隙が無いものであった。これに対し、K成分の含有量が、0.3質量部未満である試料No.29、30は、焼結しなかった。また、K成分の含有量が、4.0質量部を超える試料No.34、35は、融着した。
(Summary of implementation results)
As described in Table 1, it was found that the preferred weight ratio range of the filler is 5 to 40 wt%. That is, since it is 4 wt% or less, it cannot be put to practical use because it is fused. Moreover, since it will not sinter if it is 44 wt% or more, it cannot be used. From this result, the object of the present invention can be achieved if it is in the range of at least 5 to 40 wt%. Next, a discussion of the results for each component constituting the frit is as follows. First, sample no. From the result of 8-14, sample No. whose content of Si component is 65.0-89.0 mass parts in conversion of an oxide. Nos. 10 to 12 were sintered at 870 ° C. and had excellent sinterability and no voids. On the other hand, Sample No. whose Si component content is less than 65.0 parts by mass. 13 and 14 were fused. In addition, Sample No. in which the content of Si component exceeds 89.0 parts by mass. 8 and 9 were not sintered. Sample No. From the results of Nos. 15 to 21, the sample No. Nos. 17 to 19 were sintered at 870 ° C. and had excellent sinterability and no voids. On the other hand, Sample No. whose Mg component content is less than 0.1 parts by mass. In 15 and 16, voids were generated. In addition, Sample No. in which the content of the Mg component exceeds 3.0 parts by mass. In Nos. 20 and 21, many bubbles remained in the glass sintered body. Sample No. From the result of 22-28, sample No. whose content of B component is 10.0-32.0 mass parts in conversion of an oxide. Nos. 24-26 were sintered at 870 ° C. and had excellent sinterability and no voids. On the other hand, Sample No. whose B component content is less than 10.0 parts by mass. 22 and 23 were not sintered. In addition, Sample No. in which the content of the B component exceeds 32.0 parts by mass. 27 and 28 were fused. Sample No. From the results of 29-35, the sample No. whose content of K component is 0.3-4.0 parts by mass in terms of oxide Nos. 31 to 33 were sintered at 870 ° C. and had excellent sinterability and no voids. On the other hand, Sample No. whose K component content is less than 0.3 parts by mass. 29 and 30 were not sintered. In addition, the sample No. in which the content of the K component exceeds 4.0 parts by mass. 34 and 35 were fused.

11、12 導線;13、14 誘電体ガラス層;15、16 磁性体層 11, 12 Conductor; 13, 14 Dielectric glass layer; 15, 16 Magnetic layer

Claims (2)

クオーツからなるフィラー成分5〜40wt%と、フリット成分60〜95wt%とを含み、フリット成分が、Siを酸化物換算で60.0〜89.0wt%と、Mgを酸化物換算で0.1〜3.5wt%と、Bを酸化物換算で10.0〜32.0wt%と、Kを酸化物換算で0.3〜4.0wt%と、を含有する、誘電体ガラス組成物。   It contains 5 to 40 wt% of a filler component made of quartz and 60 to 95 wt% of a frit component, and the frit component is 60.0 to 89.0 wt% in terms of oxide of Si and 0.1 in terms of oxide of Mg. A dielectric glass composition containing: -3.5 wt%, B: 10.0-32.0 wt% in terms of oxide, and K: 0.3-4.0 wt% in terms of oxide. 一対のスパイラル状の導線を埋設した誘電体ガラス層と、前記誘電体ガラス層の上下に磁性体層と、を有し、前記誘電体ガラス層は請求項1に記載の誘電体ガラス組成物からなる、積層コモンモードチョークコイル。   A dielectric glass layer in which a pair of spiral conductive wires are embedded, and a magnetic material layer above and below the dielectric glass layer, the dielectric glass layer comprising the dielectric glass composition according to claim 1. A laminated common mode choke coil.
JP2011284540A 2011-12-26 2011-12-26 Dielectric glass composition and laminate common mode choke coil including the same Pending JP2013135088A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011284540A JP2013135088A (en) 2011-12-26 2011-12-26 Dielectric glass composition and laminate common mode choke coil including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011284540A JP2013135088A (en) 2011-12-26 2011-12-26 Dielectric glass composition and laminate common mode choke coil including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013135088A true JP2013135088A (en) 2013-07-08

Family

ID=48911589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011284540A Pending JP2013135088A (en) 2011-12-26 2011-12-26 Dielectric glass composition and laminate common mode choke coil including the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013135088A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014179570A (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Taiyo Yuden Co Ltd Common mode choke coil
JP2017045777A (en) * 2015-08-25 2017-03-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Laminated coil component
JP2020150007A (en) * 2019-03-11 2020-09-17 株式会社村田製作所 Laminated coil component
CN114507071A (en) * 2022-03-05 2022-05-17 太原理工大学 High-strength ceramic dielectric material and preparation method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014179570A (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Taiyo Yuden Co Ltd Common mode choke coil
JP2017045777A (en) * 2015-08-25 2017-03-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Laminated coil component
JP2020150007A (en) * 2019-03-11 2020-09-17 株式会社村田製作所 Laminated coil component
CN114507071A (en) * 2022-03-05 2022-05-17 太原理工大学 High-strength ceramic dielectric material and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101586137B1 (en) Dielectric ceramic compostion, electronic element, and composite electric element
US11482364B2 (en) Multilayer coil component
JP6079899B2 (en) Multilayer ceramic electronic components
JP2013131578A (en) Laminate common mode choke coil
JP5974262B2 (en) Common mode noise filter and manufacturing method thereof
CN108424000B (en) Glass ceramic sintered body and coil electronic component
US9573837B2 (en) Glass ceramic composition and coil electronic component
KR20110083624A (en) Multilayered ceramic component and manufacturing method thereof
JP2013135088A (en) Dielectric glass composition and laminate common mode choke coil including the same
JP2013135087A (en) Laminated common mode choke coil and method of manufacturing the same
JP5386496B2 (en) Composite electronic components
JP2020194811A (en) Laminated coil component
JP2019210204A (en) Composite magnetic material and electronic component using the same
JP2014179570A (en) Common mode choke coil
WO2018100863A1 (en) Composite electronic component and method for producing said composite electronic component
JP6084836B2 (en) Coil built-in wiring board
JP2001010820A (en) Ferrite composition, ferrite sintered compact laminate- type electronic part and production thereof
JP5977088B2 (en) Lead-free glass ceramic composition for low-temperature fired substrates
JP6361751B2 (en) Dielectric composition, dielectric ceramic, and multilayer composite electronic component
JP2019156664A (en) Composite magnetic material and electronic component using the same
JP2005252128A (en) Magnetic substance sintered body, manufacturing method thereof, and electronic component
TWI678347B (en) Glass ceramic sintered body and coil electronic components
CN101151680A (en) Conductor paste and electronic component
JP5974263B2 (en) Common mode noise filter and manufacturing method thereof
TW393447B (en) High-frequency ceramic inductor formulation and process for manufacturing ceramic articles using said formulation