JP2014067889A - 積層コイル部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内部導体の減少を招くことなく、直流重畳特性が向上し、磁性体内部の応力が低減された、銀を主成分とする内部導体を有する積層コイル部品を提供する。
【解決手段】磁性体層が積層されて成る磁性体部と、磁性体層間に配置された複数の導体パターン層が磁性体層を貫通してコイル状に相互接続され、磁性体部に埋設されて成る導体部とを有する積層コイル部品であって、導体部がＡｇおよびＣｕを含む導体から成り、磁性体部がＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＣｕを含む焼結フェライト材料から成るにおいて、導体部におけるＣｕの含有量を０．５〜２．０ｗｔ％とするか、および／または導体部におけるＣｕ含有量を磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量よりも多くする。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層コイル部品に関し、より詳細には、Ｆｅ、Ｎｉ、ＺｎおよびＣｕを含む焼結フェライトである磁性体部と、磁性体部に埋設されて成るコイル状の銀系導体部を有する積層コイル部品に関する。また、本発明は、かかる積層コイル部品の製造方法にも関する。

一般的に、積層コイル部品の内部導体としては電気抵抗の低い導体を用いることが好ましい。このような導体として銀が知られているが、積層コイル部品の内部導体として銀を用いる場合、フェライト材料と同時に焼成する際に、銀がフェライト中に拡散することにより、内部導体の消失や内部導体の断面積の減少といった問題が生じる。

かかる状況下、特許文献１は、所定のフェライト材料中に、所定量のＡｇ_２ＯおよびＲｈ_２Ｏ_３等の添加物を加えることにより、銀のフェライト中への拡散を抑制できるとしている。その結果、特許文献１の積層チップインダクタは、内部導体に電気抵抗の小さい銀を用いることができるので、特に大電流仕様に最適であり、さらに高周波特性に優れ、内部抵抗が低いことから、電子機器の高性能化に効果的に活用できる、とされている。

特開２００２−８３７０８号公報

特許文献１には、上記した銀の拡散抑制のメカニズムについて、以下のように記載されている：「Ｒｈ_２Ｏ_３とＡｇ_２Ｏとの添加の効果は次のように考えられる。すなわち、Ａｇの消失をもたらす拡散は、粒界を通じての拡散が先行する。そこで、結晶構造が定まった仮焼合成後のフェライト粉末にＲｈ_２Ｏ_３とＡｇ_２Ｏとを混合すれば、焼結時の粒界にこれらが偏析しやすくなる。高温においては、Ａｇ_２Ｏは分解してＡｇとなるので、粒界のＡｇ濃度が相対的に高くなり拡散が抑制される。また、Ｒｈ_２Ｏ_３は同じく高温でＲｈを遊離して、これがＡｇと接し高融点化するので、やはり拡散を抑止する。しかし、他の原料と同様に初めから混合し仮焼すると、焼結粒内に入り込んでしまい、その効果が十分現れない。」（特許文献１：段落［００３０］）。このように、特許文献１のフェライト材料を用いた場合、焼成後、粒界にＡｇやＲｈが偏析することから、得られた積層チップインダクタは、銀の拡散が抑制される一方で、絶縁抵抗や信頼性が低下する可能性がある。

また、積層コイル部品では、フェライト材料からなる磁性体部と導電性材料を主成分とする導体部とでは線膨張係数が異なることから、両者の線膨張係数の相違に起因し、焼成後の冷却過程で内部に応力歪みが生じる。そして、基板実装時のリフロー処理等で急激な温度変化や外部応力が負荷されると、上記した応力歪みが変化することから、インダクタンス等の磁気特性が変化する。

さらに、この種の積層コイル部品では、大電流が通電された場合であっても安定したインダクタンスが得られることが求められている。したがって、大きな直流電流を通電してもインダクタンスの低下が抑制されるように、直流重畳特性を向上させることが求められている。

特許文献１の積層チップインダクタは、このように急激な温度変化や外部応力に対する安定性や直流重畳特性に関して十分であるとは言えない。

本発明の目的は、製造時に内部導体の減少を招くことなく、銀を主成分とする内部導体を有する積層コイル部品を提供することにある。本発明のさらなる目的は、内部導体の減少を招くことなく、直流重畳特性に優れ、磁性体内部の応力が低減された、銀を主成分とする内部導体を有する積層コイル部品を提供することにある。

本発明者は、上記問題を解消すべく鋭意検討した結果、積層コイル部品において、導体部におけるＣｕの含有量を０．５〜２．０ｗｔ％とすることにより、Ａｇの磁性体部への拡散を抑制して内部導体の減少を抑制できることを見出した。また、本発明者は、積層コイル部品において、導体部におけるＣｕ含有量を、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量よりも多くすることにより、Ａｇの磁性体部への拡散を抑制して内部導体の減少を招くことなく、内部応力を緩和し、かつ直流重畳特性を向上させることができることを見出し、本発明に至った。

本発明の第１の要旨によれば、磁性体層が積層されて成る磁性体部と、磁性体層間に配置された複数の導体パターン層が磁性体層を貫通してコイル状に相互接続され、磁性体部に埋設されて成る導体部とを有する積層コイル部品であって、
導体部がＡｇおよびＣｕを含む導体から成り、
磁性体部がＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＣｕを含む焼結フェライト材料から成り、
導体部におけるＣｕの含有量が０．５〜２．０ｗｔ％である、積層コイル部品が提供される。

本発明の第２の要旨によれば、磁性体層が積層されて成る磁性体部と、磁性体層間に配置された複数の導体パターン層が磁性体層を貫通してコイル状に相互接続され、磁性体部に埋設されて成る導体部とを有する積層コイル部品であって、
導体部がＡｇおよびＣｕを含む導体から成り、
磁性体部がＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＣｕを含む焼結フェライト材料から成り、
導体部におけるＣｕ含有量が、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量よりも多い、積層コイル部品が提供される。

本発明の第３の要旨によれば、磁性体層が積層されて成る磁性体部と、磁性体層間に配置された複数の導体パターン層が磁性体層を貫通してコイル状に相互接続され、磁性体部に埋設されて成る導体部とを有する積層コイル部品の製造方法であって、
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＣｕを含み、かつＣｕ含有量がＣｕＯに換算して０．４〜１５ｍｏｌ％であるフェライト材料のグリーンシートを、銀を含む導体ペースト層を介して積層し、導体ペースト層がフェライト材料のグリーンシートを貫通してコイル状に相互接続されている積層体を得ること、および
積層体を酸素濃度０．１体積％以下の雰囲気で熱処理することにより、フェライト材料のグリーンシートおよび銀を含む導体ペースト層を焼成して、それぞれ磁性体層および導体パターン層とし、これにより、それぞれ前記磁性体部および前記導体部を形成すること
を含む製造方法が提供される。

本発明によれば、導体部におけるＣｕの含有量を０．５〜２．０ｗｔ％とすることにより、内部導体の減少を招くことなく、銀を主成分とする内部導体を有する積層コイル部品が提供される。また、本発明によれば、導体部におけるＣｕ含有量を、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量よりも多くすることにより、内部導体の減少を招くことなく、直流重畳特性に優れ、内部応力が緩和された、銀を主成分とする内部導体を有する積層コイル部品が提供される。

本発明の１つの実施形態における積層コイル部品の概略斜視図である。 図１の実施形態における積層コイル部品の概略分解斜視図であって、外部電極を省略した図である。 図１の実施形態における積層コイル部品の概略断面図であって、図１のＡ−Ａ’線に沿って見たものである。 図３に対応する図であって、（ａ）は、磁性体部の中央領域および導体部近傍領域を示す図であり、（ｂ）は、高Ｃｕ含有量領域および低Ｃｕ含有量領域を例示的に示す図である。 図３に対応する図であって、（ａ）は、磁性体部の中央領域および導体部近傍領域のＣｕ含有量の測定箇所を例示的に示す図であり、（ｂ）は、導体部のＣｕ含有量の測定箇所を例示的に示す図である。 図１の実施形態の改変例における積層コイル部品を示す図であって、図３に対応する図である。

本発明の積層コイル部品およびその製造方法について、以下、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明の積層コイル部品の構成、形状、巻回数および配置等は、図示する例に限定されないことに留意されたい。

図１および図３に示すように、本実施形態の積層コイル部品１１は、概略的には、磁性体部２と、磁性体部２に埋設されて成るコイル状の導体部３とを有する積層体１を含んで成り、外部電極５ａおよび５ｂが積層体１の外周両端面を覆うように設けられ得、導体部３の両端に位置する引出し部４ａおよび４ｂは外部電極５ａおよび５ｂにそれぞれ接続され得る。

より詳細には、図２を参照して、磁性体部２は、磁性体層８ａ〜８ｈが積層されて成る。また、導体部３は、磁性体層８ａ〜８ｇ間にそれぞれ配置された複数の導体パターン層９ａ〜９ｆが、磁性体層８ｂ〜８ｆに貫通して設けられたビアホール１０ａ〜１０ｅを通ってコイル状に相互接続されている。なお、図２における引出し部９ａ’および９ｆ’は、それぞれ、図１における引出し部４ｂおよび４ａに対応する。

磁性体部２は、Ｆｅ、Ｎｉ、ＺｎおよびＣｕを含む焼結フェライト材料から成る。

導体部３は、Ａｇを主成分として含み、さらにＣｕを含む。Ａｇを主成分とする導体部は、例えば、５０ｗｔ％以上、好ましくは９０ｗｔ％以上、例えば約９８．０〜９９．５ｗｔ％のＡｇを含む。

外部電極５ａ、５ｂは、特に限定されないが、通常、銀を主成分として含む導体から成り、必要に応じてニッケルおよび／またはスズなどがメッキされ得る。

第１の態様において、本発明の積層コイル部品は、Ａｇを主成分とする導体部におけるＣｕ含有量が、約０．５〜２．０ｗｔ％、好ましくは約０．５〜１．５ｗｔ％、さらに好ましくは約０．５〜１．１ｗｔ％であり得る。また、本発明の積層コイル部品は、導体部におけるＣｕ含有量を、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量より多くすることが好ましい。導体部におけるＣｕ含有量が約０．５〜２．０ｗｔ％の範囲である積層コイル部品は、焼結時におけるＡｇの磁性体中への拡散が抑制され、内部導体の減少が抑制されている。さらに、導体部におけるＣｕ含有量が約０．５〜１．５ｗｔ％の範囲である積層コイル部品は、内部導体の減少が抑制されていることに加え、さらに熱衝撃耐性および直流重畳特性が向上する。

第２の態様において、本発明の積層コイル部品は、導体部におけるＣｕ含有量が、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量よりも多い。導体部におけるＣｕ含有量は、限定するものではないが、好ましくは０．５〜１．５ｗｔ％、より好ましくは０．５〜１．１ｗｔ％である。また、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量は、限定するものではないが、好ましくは０．１〜１．４ｗｔ％、より好ましくは０．１〜０．６ｗｔ％である。導体部におけるＣｕ含有量を、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量より多くすることにより、内部導体の減少を招くことなく、積層コイル部品の熱衝撃耐性および直流重畳特性を向上させることができる。

ここに、本発明において、「磁性体部の中央領域」とは、磁性体部のうち、導体パターン層が形成するコイルの内側に位置し、コイルの中心軸上およびその近傍に位置する領域を意味し、具体的には、コイルの中心軸から１０μｍ以内の領域（例えば、図４（ａ）に示す領域Ｘ３）として規定される。「磁性体部の導体部近傍領域」とは、磁性体部のうち、磁性体部と導体部との界面に近接した領域を意味し、磁性体部と導体部との界面から磁性体の内部へ１μｍ以上離れ、１０μｍ以内にある領域（例えば、図４（ａ）に示す領域Ｘ２）として規定される。なお、図４（ａ）においては、導体部近傍領域Ｘ２が導体パターン層間で離間した例を示しているが、これに限定されず、導体パターン層間で重なり合っていてもよい。

導体部、磁性体部の導体部近傍領域および磁性体部の中央領域のＣｕ含有量（ｗｔ％）は、それぞれ、導体部の略中央部（図５（ｂ）のＸ１”に相当する）、導体部近傍領域、代表的には内部導体から約５μｍ離れた箇所（図５（ａ）のＸ２”（ｔ＝５μｍ）に相当する）、および磁性体部の中央領域、代表的には磁性体部の略中央部（図５（ａ）のＸ３”に相当する）を、波長分散型Ｘ線分析法（ＷＤＸ法）を用いてＣｕ含有量を測定することにより求められる。測定面積は、使用する分析機器によって異なり得、例えば、測定ビーム径で数十ｎｍ〜１μｍであるが、これに限定されない。測定箇所は、測定対象とする所定領域内において適宜設定でき、Ｃｕ含有量（ｗｔ％）は、該領域内のいくつかの箇所で測定した測定値の平均値として求められる。

上記実施形態の積層コイル部品１１は、以下のようにして製造される。

まず、Ｆｅ、Ｎｉ、ＺｎおよびＣｕを含むフェライト材料を準備する。

フェライト材料は、Ｆｅ、Ｎｉ、ＺｎおよびＣｕを主成分として含み、必要に応じて添加成分を更に含んでいてもよい。主成分として含まれるＦｅ、Ｎｉ、ＺｎおよびＣｕは、それぞれ、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯおよびＣｕＯに換算して、その合計含有量は、フェライト材料全体に対して、５０ｍｏｌ％以上、好ましくは９０ｍｏｌ％以上、例えば、９９．０〜９９．９ｍｏｌ％である。通常、フェライト材料は、素原料として、これら成分の粉末を所望の割合で混合および仮焼して調製され得るが、これに限定されるものではない。

本実施形態において、フェライト材料におけるＦｅ（Ｆｅ_２Ｏ_３換算）含有量は、４４〜４９．８ｍｏｌ％（主成分合計基準）とすることが好ましい。Ｆｅ（Ｆｅ_２Ｏ_３換算）含有量を４４ｍｏｌ％以上とすることによって、磁性体部の中央領域において高い透磁率を得ることができ、大きなインダクタンスを取得できる。また、Ｆｅ（Ｆｅ_２Ｏ_３換算）含有量を４９．８ｍｏｌ％以下とすることによって、高い焼結性を得ることができる。

フェライト材料におけるＺｎ（ＺｎＯ換算）含有量は、６〜３３ｍｏｌ％（主成分合計基準）とすることが好ましい。Ｚｎ（ＺｎＯ換算）含有量を６ｍｏｌ％以上とすることによって、高い透磁率を得ることができ、大きなインダクタンスを取得できる。また、Ｚｎ（ＺｎＯ換算）含有量を３３ｍｏｌ％以下とすることによって、キュリー点の低下を回避でき、積層コイル部品の動作温度の低下を回避できる。

フェライト材料におけるＣｕ（ＣｕＯ換算）含有量は、０．４〜１５．０ｍｏｌ％（主成分合計基準）、好ましくは０．４〜７．５ｍｏｌ％、より好ましくは０．４〜４．０ｍｏｌ％、さらにより好ましくは０．７〜３．０ｍｏｌ％とする。

フェライト材料におけるＮｉ（ＮｉＯ換算）含有量は、特に限定されず、上述した他の主成分であるＣｕ、Ｆｅ、Ｚｎの残部とし得る。

フェライト材料における添加成分としては、例えばＢｉ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｍｎなどが挙げられるが、これに限定されない。Ｂｉ含有量（添加量）は、主成分（Ｆｅ（Ｆｅ_２Ｏ_３換算）、Ｚｎ（ＺｎＯ換算）、Ｎｉ（ＮｉＯ換算）、Ｃｕ（ＣｕＯ換算））の合計１００重量部に対して、Ｂｉ_２Ｏ_３に換算して０．１〜１重量部とすることが好ましい。Ｂｉ（Ｂｉ_２Ｏ_３換算）含有量を０．１〜１重量部とすることによって、低温焼成がより促進されると共に、異常粒成長を回避することができる。Ｂｉ（Ｂｉ_２Ｏ_３換算）含有量が高すぎると、異常粒成長が起こり易く、異常粒成長部位にて比抵抗が低下し、外部電極形成時のめっき処理の際に、異常粒成長部位にめっきが付着するので好ましくない。

上記のようにして調製したフェライト材料を用いてグリーンシートを準備する。例えば、フェライト材料を、バインダ樹脂および有機溶剤を含む有機ビヒクルと混合／混練し、シート状に成形することによりグリーンシートを得てよいが、これに限定されるものではない。

別途、銀を含む導体ペーストを準備する。市販で入手可能な、銀を粉末の形態で含む一般的な銀ペーストを使用できるが、これに限定されない。銀を含む導体ペースト中の銀の濃度は、８０〜９５ｗｔ％であることが好ましい。銀を含む導体ペースト層の厚みは、使用する銀ペーストによって変化し得るが、３〜５０μｍ、好ましくは２０〜５０μｍとすることが好ましい。

そして、上記フェライト材料のグリーンシート（磁性体層８ａ〜８ｈに対応する）を、銀を含む導体ペースト層（導体パターン層９ａ〜９ｆに対応する）を介して積層し、導体ペースト層がフェライト材料のグリーンシートに貫通して設けられたビアホール（ビアホール１０ａ〜１０ｅに対応する）を通ってコイル状に相互接続されている積層体（未焼成積層体であり、積層体１に対応する）を得る。

積層体の形成方法は、特に限定されず、シート積層法および印刷積層法などを利用して積層体を形成してよい。シート積層法による場合、フェライト材料のグリーンシートに、適宜ビアホールを設けて、導体ペーストを所定のパターンで（ビアホールが設けられている場合には、ビアホールに充填しつつ）印刷して導体ペースト層を形成し、導体ペースト層が適宜形成されたグリーンシートを積層および圧着し、所定の寸法に切断して、積層体を得ることができる。印刷積層法による場合、フェライト材料からなる磁性体ペーストを印刷して磁性体層を形成する工程、導体ペーストを所定のパターンで印刷して導体ペースト層を形成する工程を繰り返すことで積層体を作製する。磁性体層を形成する工程では所定の箇所にビアホールを設け、上下の導体ペースト層が導通するようにし、最後に磁性体ペーストを印刷して磁性体層（磁性体層８ａに対応）を形成し、これを所定の寸法に切断して、積層体を得ることができる。この積層体は、複数個をマトリクス状に一度に作製した後に、ダイシング等により個々に切断して（素子分離して）個片化したものであってよいが、予め個々に作製したものであってもよい。

次に、上記で得られた積層体を、酸素濃度０．１体積％以下の雰囲気で熱処理することにより、フェライト材料のグリーンシートおよび銀を含む導体ペースト層を焼成して、それぞれ磁性体層８ａ〜８ｈおよび導体パターン層９ａ〜９ｆとする。これにより得られた積層体１において、磁性体層８ａ〜８ｈは磁性体部２を形成し、導体パターン層９ａ〜９ｆは導体部３を形成する。

酸素濃度０．１体積％以下の雰囲気で熱処理することにより、フェライト材料を空気中で熱処理する場合よりも低温で焼結でき、例えば、焼成温度を８５０〜９３０℃とし得る。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、低酸素濃度雰囲気で焼成した場合、磁性体部において、結晶構造中に酸素欠陥が形成され、結晶中に存在するＦｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎの相互拡散が促進され、低温焼結性を高めることができるものと考えられる。また、低酸素濃度雰囲気で焼成した場合、導体部のＡｇの酸化が抑制されるため、Ａｇのフェライト中への拡散が抑制されると考えられる。

加えて、Ｃｕ（ＣｕＯ換算）の含有量が１５ｍｏｌ％以下であるＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を使用することにより、酸素濃度０．１体積％以下の雰囲気で焼成しても、磁性体部２において高い比抵抗を確保することができる。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、低酸素濃度雰囲気で焼成した場合、熱処理雰囲気の還元作用によりＣｕ^２＋がＣｕ^＋に還元されて磁性体部２の比抵抗が低下する（インピーダンスが低下する）と考えられ、Ｃｕ（ＣｕＯ換算）の含有量を小さくすることによりＣｕ^２＋の還元によるＣｕ^＋の生成を抑制でき、これにより比抵抗の低下が抑制されるものと考えられる。但し、焼成雰囲気の酸素濃度は０．１体積％以下であればよいが、磁性体部２の比抵抗を確保するには０．００１体積％以上であることが好ましい。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、酸素濃度があまり低すぎると、酸素欠陥が必要以上に生成されて磁性体部２の比抵抗が低下するおそれがあり、酸素をある程度存在させることにより、酸素欠陥の生成が過剰となるのを回避でき、これにより高い比抵抗を確保できるものと考えられる。

次に、上記で得られた積層体１の両端面を覆うように、外部電極５ａおよび５ｂを形成する。外部電極５ａ、５ｂの形成は、例えば、銀の粉末をガラスなどと一緒にペースト状にしたものを所定の領域に塗布し、得られた構造体を、例えば８００〜８５０℃で熱処理して銀を焼き付けることによって実施し得る。

以上のようにして、本実施形態の積層コイル部品１１が製造される。

上記製造方法において、フェライト材料におけるＣｕ（ＣｕＯ換算）含有量を０．４〜１５ｍｏｌ％とすることにより、導体部におけるＣｕ含有量が０．５〜２．０ｗｔ％である、第１の態様の積層コイル部品を得ることができる。

また、上記製造方法において、フェライト材料におけるＣｕ（ＣｕＯ換算）含有量を０．４〜７．５ｍｏｌ％とすることにより、導体部におけるＣｕ含有量が磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量よりも多い、第２の態様の積層コイル部品を得ることができる。

本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、Ｃｕ（ＣｕＯ換算）含有量が０．４〜１５ｍｏｌ％以下であるフェライト材料と、銀を含む導体ペーストとを、酸素濃度０．１体積％以下の雰囲気で同時焼成すると、銀のフェライト中への拡散が防止され、導体部がフェライト材料からＣｕを吸収し、その結果、導体部におけるＣｕ含有量が０．５〜２．０ｗｔ％となり、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量が低下するものと考えられる。すなわち、図４（ｂ）に例示的に示すように、磁性体部２において、導体部３の周囲に低Ｃｕ含有量領域Ｘ２’（磁性体部の導体部近傍領域Ｘ２を含む）が形成され、これにより、その他のバルク領域は、相対的にＣｕ含有量が高くなって、高Ｃｕ含有量領域Ｘ３’（磁性体部の中央領域Ｘ３を含む）となる。特に、Ｃｕ（ＣｕＯ換算）含有量が０．４〜７．５ｍｏｌ％であるフェライト材料を用いた場合には、導体部におけるＣｕ含有量が、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量よりも多くなり、さらに、磁性体部の導体部近傍領域Ｘ２におけるＣｕ含有量が、磁性体部の中央領域Ｘ３のＣｕ含有量よりも著しく少なくなる（例えば、磁性体部の中央領域Ｘ３におけるＣｕ含有量に対する、磁性体部の導体部近傍領域Ｘ２におけるＣｕ含有量の比が０．５以下）。磁性体部２の導体部近傍領域Ｘ２におけるＣｕ含有量は、低Ｃｕ含有量領域Ｘ２’におけるＣｕ含有量を代表するものとして理解され得、磁性体部２の中央領域Ｘ３におけるＣｕ含有量は、高Ｃｕ含有量領域Ｘ３’におけるＣｕ含有量を代表するものとして理解され得る。なお、図４（ｂ）に示すように、低Ｃｕ含有量領域Ｘ２’は、導体パターン層間に隙間なく形成されることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。

ＣｕＯは、焼結助剤として作用するので、低Ｃｕ含有量領域Ｘ２’では、Ｃｕ含有量が相対的に低いため焼結性が低下し、粒子成長が抑制されて、焼結密度が低くなる。一方、高Ｃｕ含有量領域Ｘ３’では、Ｃｕ含有量が相対的に高いため焼結性が高く、粒子成長が十分促進されて、焼結密度が高くなる。

かかる積層コイル部品１１は、焼結フェライト材料からなる磁性体部２と、主成分として銀を含む導体から成る導体部３とで熱膨張係数（特に線膨張係数）が異なるものの、磁性体部２のうち、低Ｃｕ含有量領域Ｘ２’は焼結密度が低いので、熱処理（焼成）後の冷却過程などにより磁性体部２内に発生し得る内部応力（または応力歪み）を緩和または低減することができる。よって、積層コイル部品１１を熱衝撃試験に付した場合、または積層コイル部品１１の用途（基板実装する際のリフロー処理や、ユーザーによる実使用）において、急激な温度変化に曝されたり、外部応力が負荷されたりした場合に、磁性体部の導体部近傍領域Ｘ２（焼結密度の低い領域）において内部応力の変動を小さくすることができる。また、焼結密度が低いと当該領域の透磁率が小さくなり、積層コイル部品の直流重畳特性を向上させることができる。よって、インダクタンスやインピーダンス等の磁気特性の変化を低減することができる。

以上、本発明の１つの実施形態について説明したが、本実施形態は種々の改変が可能である。例えば、図６に示すように、磁路を横切るように非磁性体層１２を設け、開磁路型としてよい。非磁性体層１２としては、磁性体部２（磁性体層８ａ〜８ｈ）と熱膨張係数が類似する材料、例えば、磁性体部２のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料のＮｉをＺｎで全量置換したＺｎ−Ｃｕ系フェライト材料を使用することができる。このような開磁路型の積層コイル部品によれば、より一層の直流重畳特性の向上を図ることができる。

（実施例）
（磁性体シートの作製）
Ｆｅ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＮｉＯおよびＣｕＯ粉末を組成が表１の試料Ｎｏ．１〜８に示す割合となるように秤量した。なお、試料Ｎｏ．１〜８が本発明の実施例であり、試料Ｎｏ．９（表中、記号「*」を付して示す）は比較例である。

次いで、試料Ｎｏ．１〜８の各秤量物を、純水およびＰＳＺ（Partial Stabilized Zirconia；部分安定化ジルコニア）ボールと共に、塩化ビニル製のポットミルに入れ、湿式で十分に混合粉砕した。粉砕処理物を蒸発乾燥させた後、７５０℃の温度で２時間仮焼した。

これにより得られた仮焼物を、エタノールおよびＰＳＺボールと共に、再び塩化ビニル製のポットミルに入れ、十分に混合粉砕し、更にポリビニルブチラール系バインダ（有機バインダ）を加えて十分に混合し、フェライト材料を含むスラリー（セラミックスラリー）を得た。

次に、ドクターブレード法により、上記で得たセラミックスラリーを、厚さ２５μｍのシート状に成形し、縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに打ち抜いて、磁性体シートを作製した。

（積層コイル部品の作製）
レーザ加工機を使用して、上記で作製した磁性体シートの所定の位置にビアホールを形成した後、別途調製した、Ａｇ粉末、ワニスおよび有機溶剤を含むＡｇペーストを、磁性体シートの表面にスクリーン印刷し、かつビアホールに充填して、所定形状のコイルパターンを有する導体ペースト層を形成した。

次いで、図２に示されるように、所定のコイルパターンが形成された磁性体シートを適切に積層した後、これらを、導体ペースト層が形成されていない磁性体シートで挟持し、６０℃の温度で１００ＭＰａの圧力で１分間圧着し、圧着ブロックを作製した。そして、この圧着ブロックを所定のサイズに切断してセラミック積層体を作製した。

上記で得られたセラミック積層体を、大気中で４００℃に加熱して十分に脱脂した。次いで、Ｎ_２−Ｏ_２の混合ガスにより酸素濃度が０．１体積％に制御された焼成炉にセラミック積層体を投入し、９００℃に昇温し、２〜５時間保持して、磁性体部にコイル導体部が埋設された部品素体（積層体）を作製した。

次いで、銀粉末、ガラスフリット、ワニスおよび有機溶剤を含有した外部電極用導電ペーストを用意し、この外部電極用導電ペーストを、上記部品素体の両端に塗布して乾燥させた後、大気中で７５０℃で１０分間焼き付けて、さらに、電解めっきでＮｉ、Ｓｎめっきを順に行い、外部電極を形成して、図１に示されるような試料（積層コイル部品）を得た。

以上により、積層コイル部品を、試料Ｎｏ．１〜８について作製した。なお、積層コイル部品の外径寸法は、長さＬ：２．１ｍｍ、幅Ｗ：１．０ｍｍ、厚みＴ：１．０ｍｍとし、導体部（コイル）のターン数は、所定のインダクタンス値（１ＭＨｚで約１μＨ）が取得できるように調整した。

（比較例）
フェライト材料を表１の試料Ｎｏ．９に示す割合となるように秤量し、セラミック積層体を大気中で焼成すること以外は、上記の実施例と同様にして、比較例の積層コイル部品を作製した。

（評価）
試料Ｎｏ．１〜９の試料（積層コイル部品）について、導体部の減少の有無を確認し、Ｃｕ含有量を測定した。また、試料Ｎｏ．１〜８の試料を、直量重畳試験および熱衝撃試験により評価した。

（導体部の減少の有無の確認）
試料Ｎｏ．１〜９につき各１０個の試料を用いて、Agilent Technologies社製のデジタルマルチメータ３４４０１Ａを用いて直流抵抗Ｒｄｃを測定した。１０個の試料の平均値を算出し、その平均値が設計値１００ｍΩの１．１倍以上（１１０ｍΩ）となった試料をコイル導体の減少（細り）が起こり、直流抵抗が上昇したと判断した。直流抵抗が上昇しなかった（コイル導体が減少しなかった）試料をＧ、直流抵抗が上昇した（コイル導体が減少した）試料をＮＧとした。結果を表２に示す。

（Ｃｕ含有量の測定）
試料Ｎｏ．１〜９につき各１０個の試料を用いて、これらの試料の端面が立つように樹脂固めを行い、試料の長さ方向に沿って研磨し、長さ方向の約１／２の時点における研磨断面を得て、観察用の断面とした。
得られた観察用の断面おいて、導体部の略中央部（図５（ｂ）のＸ１”で示した位置）、磁性体部の中央領域（図５（ａ）のＸ２”（ｔ＝約５μｍ）で示した位置）、および磁性体部の導体部近傍領域（図５（ａ）のＸ３”で示した位置）について、ＷＤＸ法（波長分散型Ｘ線分析法）を使用して組成を定量分析し、Ｘ１”、Ｘ２”およびＸ３”の領域におけるＣｕ含有量（Ｃｕ換算）を求め、１０個の試料の平均値を算出した。結果を表２に示す。

（熱衝撃試験）
試料Ｎｏ．１〜８につき各５０個を用いて、−５５℃〜＋１２５℃の範囲で所定の温度プロファイルで２０００サイクル繰り返した。その前後で、試料のインダクタンスＬを、測定周波数１ＭＨｚで測定し、試験前後でのインダクタンス変化率を求め、５０個の積層コイル部品での平均値を算出した。結果を表２に示す。

（直流重畳試験）
試料Ｎｏ．１〜８につき各試料５０個を用いて、ＪＩＳ規格(Ｃ２５６０−２)に準拠し、１Ａの直流電流を試料に重畳した時のインダクタンスＬを測定周波数１ＭＨｚで測定し、試験前後でのインダクタンス変化率を求め、５０個の積層コイル部品での平均値を算出した。結果を表２に示す。

表１および表２から理解されるように、酸素分圧０．１体積％で焼成した試料Ｎｏ．１〜８の試料では、直流抵抗の上昇、すなわち導体部の減少が見られず、導体部が０．５〜１．８ｗｔ％のＣｕを含有することが確認された。一方、大気中で焼成した試料Ｎｏ．９の試料では、導体部の減少が見られ、導体部がＣｕを含有しないことが確認された。

また、フェライト材料のＣｕ（ＣｕＯ換算）含有量が０．７〜７．５ｍｏｌ％である試料Ｎｏ．１〜６の試料では、導体部におけるＣｕ含有量が、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量よりも多く、導体部の中央領域のＣｕ含有量との差が大きいことが確認された。また、当該試料Ｎｏ．１〜６の試料は、熱衝撃試験におけるインダクタンス変化率が１０％未満であり、試料Ｎｏ．７〜８の試料よりも熱衝撃耐性に優れていることが確認された。さらに、当該試料Ｎｏ．１〜６の試料は、直流重畳試験におけるインダクタンス変化率が４０％以下であり、試料Ｎｏ．７〜８の試料よりも直流重畳特性に優れていることが確認された。特に、フェライト材料のＣｕ（ＣｕＯ換算）含有量が０．７〜３．０ｍｏｌ％である試料Ｎｏ．１〜４の試料では、インダクタンス変化率が３０％以下であり、特に優れた効果が得られることが確認された。

本発明によって得られる積層コイル部品は、例えば高周波回路および電源回路のインダクタやトランスなどとして、幅広く様々な用途に使用され得る。

１ 積層体
２ 磁性体部
３ 導体部
４ａ，４ｂ 引出し部
５ａ，５ｂ 外部電極
８ａ〜８ｈ 磁性体層
９ａ〜９ｆ 導体パターン層
９ａ’，９ｆ’ 引出し部
１０ａ〜１０ｅ ビアホール
１１ 積層コイル部品
１２ 非磁性体層
Ｘ２ 磁性体部の導体部近傍領域
Ｘ３ 磁性体部の中央領域
Ｘ２’ 低Ｃｕ含有量領域
Ｘ３’ 高Ｃｕ含有量領域
Ｘ１” 導体部のＣｕ含有量測定部
Ｘ２” 磁性体部の導体部近傍領域のＣｕ含有量測定部
Ｘ３” 磁性体部の中央領域のＣｕ含有量測定部

Claims (5)

1. 磁性体層が積層されて成る磁性体部と、磁性体層間に配置された複数の導体パターン層が磁性体層を貫通してコイル状に相互接続され、磁性体部に埋設されて成る導体部とを有する積層コイル部品であって、
   導体部がＡｇおよびＣｕを含む導体から成り、
   磁性体部がＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＣｕを含む焼結フェライト材料から成り、
   導体部におけるＣｕの含有量が０．５〜２．０ｗｔ％である、積層コイル部品。
2. 導体部におけるＣｕの含有量が０．５〜１．５ｗｔ％である、請求項１に記載の積層コイル部品。
3. 導体部におけるＣｕ含有量が、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量よりも多い、請求項１または請求項２に記載の積層コイル部品。
4. 磁性体層が積層されて成る磁性体部と、磁性体層間に配置された複数の導体パターン層が磁性体層を貫通してコイル状に相互接続され、磁性体部に埋設されて成る導体部とを有する積層コイル部品であって、
   導体部がＡｇおよびＣｕを含む導体から成り、
   磁性体部がＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＣｕを含む焼結フェライト材料から成り、
   導体部におけるＣｕ含有量が、磁性体部の導体部近傍領域におけるＣｕ含有量よりも多い、積層コイル部品。
5. 磁性体層が積層されて成る磁性体部と、磁性体層間に配置された複数の導体パターン層が磁性体層を貫通してコイル状に相互接続され、磁性体部に埋設されて成る導体部とを有する積層コイル部品の製造方法であって、
   Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＣｕを含み、かつＣｕ含有量がＣｕＯに換算して０．４〜１５ｍｏｌ％であるフェライト材料のグリーンシートを、銀を含む導体ペースト層を介して積層し、導体ペースト層がフェライト材料のグリーンシートを貫通してコイル状に相互接続されている積層体を得ること、および
   積層体を酸素濃度０．１体積％以下の雰囲気で熱処理することにより、フェライト材料のグリーンシートおよび銀を含む導体ペースト層を焼成して、それぞれ磁性体層および導体パターン層とし、これにより、それぞれ前記磁性体部および前記導体部を形成すること
   を含む製造方法。

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