JP2014116396A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有する多層基板等の電子部品を実現する。
【解決手段】部品素体１の両主面に第１及び第２の絶縁体２ａ、２ｂが形成されている。部品素体１は、磁性体部５と、該磁性体部５の内部に形成された非磁性体部６とを有し、コイル導体７が、非磁性体部６と接するように形成されている。磁性体部６が、金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有し、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の含有量が、体積比率で４５〜６０体積％である。また、非磁性体部６は、セラミック材料と第２のガラス成分とを含有し、セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する第２のガラス成分の含有量が、体積比率で６９〜８０体積％である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品に関し、より詳しくはコイル導体を内蔵した多層基板等の電子部品に関する。

従来より、ＤＣ−ＤＣコンバータ等に使用される電子部品としては、磁性体組成物で形成された部品素体にコイル導体を内蔵させた多層基板が知られている。

この種の電子部品は、部品素体内にコイル導体が内蔵されていることから、コイル部品を別途外付けする必要もなく、制御用ＩＣやセラミックコンデンサ等のチップ部品を実装でき、これにより小型低背のＤＣ−ＤＣコンバータを実現することができる。

そして、上記電子部品としては、例えば、特許文献１に示すようなコイル内蔵基板が提案されている。

すなわち、特許文献１のコイル内蔵基板は、図１０に示すように、一対の絶縁基体１０１ａ、１０１ｂと、該一対の絶縁基体１０１ａ、１０１ｂ間に設けられたフェライト磁性層１０２と、該フェライト磁性層１０２内に形成された平面スパイラルコイル１０３と、該平面スパイラルコイル１０３の中心部に設けられており、フェライト磁性層１０２より高い透磁率を有する高磁性体１０４と、平面スパイラルコイル１０３と高磁性体１０４との間に設けられた、フェライト磁性層１０２より低い透磁率を有する非磁性体１０５とを備えている。

そして、このコイル内蔵基板では、絶縁基体１０１ａ、１０１ｂの内部に配線導体１０６ａ、１０６ｂが形成されると共に、絶縁基体１０１ａの表面及び絶縁基体１０１ｂの裏面には外部電極１０７ａ、１０７ｂが形成されている。

この特許文献１では、平面スパイラルコイル１０３の中心に高磁性体１０４を設けているので、平面スパイラルコイル１０３の中心により多くの磁束を通ることができるようになり、これにより、より高いインダクタンスを得ることが可能となる。また、平面スパイラルコイル１０３と高磁性体１０４との間に、非磁性体１０５を設けているので、平面スパイラルコイル１０３の中心及び高磁性体１０４付近に発生する漏れ磁束の低減が可能となる。そしてその結果、磁束が安定して磁気飽和が生じ難くなり、直流重畳特性の低下を防ぐことができる。

一方、金属磁性材料は、フェライト系磁性材料に比べて磁気飽和し難く、直流重畳特性が良好であることから、前記金属磁性材料をした電子部品も、従来より、各種提案されている。

例えば、特許文献２では、Ｃｒ、Ｓｉ、及びＦｅを含有した磁性合金材料に、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラスをその体積が該磁性合金材料の体積の１０％未満になる様に添加して、該磁性合金材料の表面を該ガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を形成し、該成形体が、真空、又は無酸素あるいは低酸素分圧の非酸化雰囲気中で７００℃以上、該コイルの導体材料の融点未満の温度で焼成した電子部品の製造方法が提案されている。

この特許文献２では、金属磁性体の表面に十分なガラス皮膜を形成することができることから、金属磁性体間に隙間が生じるのを抑制することができ、これによりコイル抵抗を高めることなく、絶縁抵抗を高くすることができ、直流重畳特性が良好で磁気損失の少ないパワーインダクタ等の電子部品を得ることが可能である。

特許第４７０３４５９号（請求項１、段落番号〔００２５〕、〔００２９〕〔００４０〕、〔００５９〕、図１等） 特開２０１０−６２４２４号公報（請求項１、段落番号〔０００８〕）

しかしながら、特許文献１では、直流重畳特性を或る程度改善できるものの、フェライト磁性層１０２を形成するフェライト系磁性材料は、金属磁性材料に比べて飽和磁束密度が低く、磁気飽和し易いことから、直流重畳特性の劣化を十分に防止するのは困難である。

しかも、特許文献１では、フェライト磁性層１０２内に高磁性体１０４と非磁性体１０５とを設けており、これらフェライト磁性層１０２、高磁性体１０４、及び非磁性体１０５は、それぞれ異なる材料が使用されている。すなわち、フェライト磁性層１０２は、例えばＮｉ−Ｚｎ系フェライトが使用され、高磁性体１０４は、例えばＭｎ−Ｚｎ系フェライトが使用され、さらに非磁性体１０５は、例えばガラス粉末を含有したＣｕ−Ｚｎ系フェライトが使用されている。したがって、製造過程でこれらの異種材料同士を共焼結させると、材料間の相互拡散や収縮挙動の相違等により、割れや剥離等の構造欠陥の発生を招くおそれがある。

また、特許文献２では、フェライト系磁性材料に比べて直流重畳特性に優れた金属磁性材料を使用しており、また金属磁性体の表面に十分な厚みのガラス皮膜を形成しているため、絶縁性の向上が可能である。

しかしながら、この特許文献２では、真空又は無酸素、或いは低酸素分圧の非酸化性雰囲気で焼成しており、したがって焼成雰囲気の制御が難しく、また設備費も高価なものとなり、ランニングコストの高騰化を招くおそれがある。

すなわち、特許文献２で、焼成処理を大気雰囲気で行った場合、粒子表面が酸化して酸化層が形成されるため、見掛け比誘電率が大きくなるおそれがある。そしてその結果、電子部品の浮遊容量が大きくなり、高周波特性の低下を招くおそれがある。

このため特許文献２では、上述したように非酸化性雰囲気で焼成しなければならず、焼成雰囲気の制御が難しく、コスト高を招くおそれがある。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有する多層基板等の電子部品を提供することを目的とする。

金属磁性材料は、上述したようにフェライト系磁性材料に比べ、飽和磁束密度が高く、磁気飽和し難いことから、直流重畳特性に優れていることが知られている。

そこで、本発明者は、セラミック材料を使用して非磁性体部を形成すると共に、該非磁性体部を覆うように金属磁性材料を使用して磁性体部を形成し、さらに少なくともコイルパターンの主面が非磁性体部と接するようにコイル導体を形成し、かつ磁性体部の両主面に絶縁体を形成して鋭意研究を行ったところ、磁性体部が金属磁性材料とガラス成分との総計に対し４５〜６０体積％の割合でガラス成分を含有し、かつ非磁性体部がセラミック材料とガラス成分との総計に対し６９〜８０体積％の割合でガラス成分を含有することにより、絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できるという知見を得た。

本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、本発明に係る電子部品は、部品素体の両主面に絶縁体が形成された電子部品であって、前記部品素体が、磁性体部と、該磁性体部の内部に形成された非磁性体部とを有すると共に、コイル導体が、少なくともコイルパターンの主面が前記非磁性体部と接するように形成され、前記磁性体部が、金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有すると共に、前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、体積比率で４５〜６０体積％であり、前記非磁性体部が、セラミック材料と第２のガラス成分とを含有すると共に、前記セラミック材料と前記第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、体積比率で６９〜８０体積％であることを特徴としている。

また、本発明の電子部品は、前記第１のガラス成分と前記第２のガラス成分とは、主成分が同一であるのが好ましい。

これにより焼成時に磁性体部と非磁性体部との間の収縮挙動や熱膨張率差を互いに近付けることができ、割れや剥離等の構造欠陥を効果的に抑制することができ、より一層の信頼性向上を図ることができる。

また、本発明の電子部品は、前記第１及び第２のガラス成分が、ケイ素、ホウ素及びアルカリ金属元素を主成分としたホウケイ酸アルカリ系ガラスであるのが好ましい。

これにより、より一層の耐めっき液性に優れた緻密なガラス相を形成することが可能となる。

さらに、本発明の電子部品は、前記第１及び第２のガラス成分は、軟化点が６５０〜８００℃であるのが好ましい。

これにより焼成処理によって第１及び第２のガラス成分からなる緻密なガラス相が金属磁性粒子間やセラミック粒子間に形成され、これら金属磁性粒子間やセラミック粒子間に隙間が生じるのを抑制できる。したがって、耐湿性や耐めっき液性のより一層の向上を図ることができ、水分やめっき液の浸入を極力回避できると共に、後工程でめっき処理を行ってもガラス成分がめっき液に溶出するのを効果的に抑制できる。

また、本発明の電子部品は、前記金属磁性材料が、少なくともＦｅ、Ｓｉ及びＣｒを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系材料、及び少なくともＦｅ、Ｓｉ及びＡｌを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系材料のうちのいずれかを含むのが好ましい。

これにより大気雰囲気等の酸性雰囲気で焼成した場合にＣｒやＡｌが酸化されてＣｒ_２Ｏ_３やＡｌ_２Ｏ_３からなる不働態皮膜が粒子表面に形成され、防錆性が向上し、より良好な信頼性を確保することができる。

また、本発明の電子部品は、前記セラミック材料が、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分として含有されているのが好ましい。

さらに、本発明の電子部品は、前記絶縁体及び非磁性体部は、同一材料で形成されているのが好ましい。

これにより、効率よく所望の電子部品を得ることができる。

また、この種の電子部品では、大気雰囲気で焼成処理を行うと、磁性体部に含有される金属磁性材料の表面に酸化皮膜が形成され、このため磁性体部の見掛け比誘電率が上昇し、高周波特性の低下を招くおそれがある。

しかしながら、本発明者の研究結果により、上述したように磁性体部のガラス成分の含有量が、金属磁性材料とガラス成分との総計に対し焼成後に４５〜６０体積％となるように含有させ、かつ非磁性体部のガラス成分の含有量が、セラミック材料とガラス成分との総計に対し焼成後に６９〜８０体積％となるように含有させた場合は、大気雰囲気等の酸化性雰囲気で焼成しても良好な絶縁性と高周波特性を確保できることが分かった。

すなわち、本発明の電子部品は、前記絶縁体及び前記部品素体は、酸化性雰囲気下で一体焼結されてなるのが好ましい。

本発明の電子部品によれば、部品素体が、磁性体部と、該磁性体部の内部に形成された非磁性体部とを有すると共に、コイル導体が、少なくともコイルパターンの主面が前記非磁性体部と接するように形成され、前記磁性体部が、金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有すると共に、前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、体積比率で４５〜６０体積％であり、前記非磁性体部が、セラミック材料と第２のガラス成分とを含有すると共に、前記セラミック材料と前記第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、体積比率で６９〜８０体積％であるので、金属磁性粒子間にガラス相を形成することが可能となり、しかも少なくともコイルパターンの主面が比誘電率の低いガラスセラミックからなる非磁性体部に接していることから、浮遊容量の上昇を抑制することができる。そしてこれにより絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有する多層基板等の電子部品を得ることができる。

本発明に係る電子部品としての多層基板の一実施の形態（第１の実施の形態）を模式的に示す断面図である。 上記多層基板の中間作製物である積層成形体の製造工程図（１／４）である。 上記多層基板の中間作製物である積層成形体の製造工程図（２／４）である。 上記多層基板の中間作製物である積層成形体の製造工程図（３／４）である。 上記多層基板の中間作製物である積層成形体の製造工程図（４／４）である。 上記多層基板の第２の実施の形態を示す断面図である。 上記第２の実施の形態における積層成形体の要部製造工程図である。 実施例で作製した比較例試料を模式的に示す断面図である。 本発明試料のインダクタンスの周波数特性の一例を比較例試料と共に示す図である。 特許文献１に記載されたコイル内蔵基板の断面図である。

次に、本発明の実施の形態を詳説する。

図１は、本発明に係る電子部品としての多層基板の一実施の形態を模式的に示す断面図である。

この多層基板は、部品素体１の両主面に第１及び第２の絶縁体２ａ、２ｂが形成されている。そして、第１の絶縁体２ａの表面には第１の外部電極３ａ、３ｂが形成され、第２の絶縁体２ｂの裏面には第２の外部電極４ａ、４ｂが形成されている。

また、部品素体１は、磁性体部５と、該磁性体部５の内部に該磁性体部５と接するように形成された非磁性体部６とを有し、さらに、コイル導体７が、少なくともコイルパターンの主面が非磁性体部６と接するように形成されている。この第１の実施の形態では、非磁性体部６は、コイル導体７の表面を覆うように形成されている。

また、コイル導体７の上端は第１の貫通導体８ａを介して第１の外部電極３ａに接続されている。すなわち、第１の貫通導体８ａは、非磁性体部６、磁性体部５、及び第１の絶縁体２ａを貫通して形成され、コイル導体７と第１の外部電極３ａとが電気的に接続している。

また、コイル導体７の下端は第２の貫通導体８ｂを介して第２の外部電極４ａに接続されている。すなわち、第２の貫通導体８ｂは、非磁性体部６、磁性体部５、及び第２の絶縁体２ｂを貫通して形成され、コイル導体７と第２の外部電極４ａとを電気的に接続している。

さらに、第１の外部電極３ｂと第２の外部電極４ｂとは、第３の貫通導体８ｃを介して接続されている。すなわち、第３の貫通導体８ｃは、第１の絶縁体２ａ、磁性体部５、及び第２の絶縁体２ｂを貫通して形成され、第１の外部電極３ｂと第２の外部電極４ｂとを電気的に接続している。

そして、第１の外部電極３ａ、３ｂ上には制御用ＩＣやセラミックコンデンサ等のチップ部品９、１０が実装されている。

磁性体部５は、金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有し、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が、４５〜６０体積％とされている。また、非磁性体部６は、セラミック材料と第２のガラス成分とを含有し、セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が、６９〜８０体積％とされている。

これにより金属磁性粒子間にガラス相を形成することが可能となり、しかもコイル導体７の周囲が比誘電率の低いガラスセラミックからなる非磁性体部６で形成されることから、浮遊容量が増加するのを抑制することができる。そしてこのようにして絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有する多層基板を得ることができる。

次に、第１のガラス成分及び第２のガラス成分の体積含有量を上述の範囲にした理由を詳述する。

（１）第１のガラス成分
磁性体部５中に金属磁性材料に加えて第１のガラス成分を含有させることにより、焼成処理によって金属磁性粒子間には緻密なガラス相を形成することができると共に、見掛け比誘電率が上昇するのを避けることができる。そしてこれにより磁気特性を損なうこともなく、絶縁性が良好で耐吸湿性や耐めっき液性を確保でき、かつ良好な高周波特性の維持に寄与する。

しかしながら、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が４５体積％未満になると、第１のガラス成分の体積含有量が少なくなるため、金属磁性粒子間を十分に充填できるだけのガラス相を形成するのが困難となり、絶縁性が低下し、耐吸湿性や耐めっき液性が劣化するおそれがある。また、第１のガラス成分の体積含有量が少ないため、大気雰囲気等の酸性雰囲気で焼成すると見掛け比誘電率が上昇して高周波特性の劣化を招くおそれがある。

一方、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が６０体積％を超えると、金属磁性材料の体積含有量が過度に低下し、このため初透磁率等の磁気特性の劣化を招くおそれがある。

そこで、本実施の形態では、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が４５〜６０体積％となるように、金属磁性材料と第１のガラス成分との配合量を調整している。

（２）第２のガラス成分
コイル導体７の主面を比誘電率の低いガラスセラミック（セラミック材料＋ガラス成分）からなる非磁性体部６と接触させることにより、コイル導体７間で発生する浮遊容量を低減することができ、高周波特性を改善することが可能となる。

しかしながら、セラミック材料と第２のガラス成分の総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が６９体積％未満になると、第２のガラス成分が少なすぎるため、非磁性体部６の焼結性が低下し、このため磁性体部５と非磁性体部６との間で収縮挙動に大きな差が生じ、磁性体部５と非磁性体部６との界面で割れや剥離等の構造欠陥が生じるおそれがある。しかも、非磁性体部６が焼結性に劣るため緻密なガラス相を形成することができず、耐吸湿性や耐めっき液性の劣化を招くおそれがある。

一方、セラミック材料と第２のガラス成分の総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が８０体積％を超えると、非磁性体部６と磁性体部５との間の熱膨張率差が大きくなり、磁性体部５と非磁性体部６との界面で割れや剥離等の構造欠陥が生じるおそれがある。

そこで、本実施の形態では、セラミック材料と第２のガラス成分の総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が６９〜８０体積％となるように、セラミック材料と第２のガラス成分との配合量を調整している。

このようなガラス成分としては、第１及び第２のガラス成分が上記体積含有量を満たすのであれば、特に限定されるものではないが、構造欠陥の抑制効果をより十分に確保するためには、第１のガラス成分と第２のガラス成分とは主成分が同一であるのが好ましい。すなわち、第１のガラス成分と第２のガラス成分とを主成分が同一のガラス材料で形成することにより、収縮挙動や熱膨張率差を相互に近付けることができ、割れや剥離等の構造欠陥をより一層効果的に抑制することができる。

さらに、これら第１及び第２のガラス成分の具体的な材料種としては、Ｓｉ、Ｂ、及びアルカリ金属を含有したホウケイ酸アルカリ系ガラスを使用するのが好ましい。Ｌｉ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、或いはＮａ_２Ｏ等のアルカリ金属酸化物は、めっき液に溶出し難く、網目状酸化物として作用するＳｉＯ_２及びＢ_２Ｏ_３と共に含有させることにより、より一層の耐めっき液性に優れた緻密なガラス相を形成することが可能である。

また、これら第１及び第２のガラス成分の軟化点についても、特に限定されるものではないが、６５０〜８００℃が好ましい。

すなわち、金属磁性材料と第１のガラス及びセラミック材料と第２のガラス成分との各混合物を熱処理することにより、緻密なガラス相を形成することができる。

しかしながら、ガラス成分の軟化点が６５０℃未満になると、ガラス成分中のＳｉ成分の含有量が過度に少なくなり、このためめっき処理時にガラス成分がめっき液に溶出し易くなり、好ましくない。

一方、ガラス成分の軟化点が８００℃を超えると、ガラス成分中のＳｉ成分の含有量を過度に多くなってガラス成分の流動性が低下し、所望の緻密なガラス相を得ることができなくなるおそれがある。

また、磁性体部５に含有される金属磁性材料についても、特に限定されるものではないが、少なくともＦｅ、Ｓｉ、及びＣｒを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系材料や、少なくともＦｅ、Ｓｉ、及びＡｌを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系材料を使用するのが好ましい。すなわち、Ｆｅよりも酸化しやすいＣｒやＡｌを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系や、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系の金属磁性材料を使用することにより、大気雰囲気等の酸性雰囲気で焼成すると、ＣｒやＡｌが酸化されてＣｒ_２Ｏ_３やＡｌ_２Ｏ_３の不働態皮膜を金属磁性粒子の表面に形成することができる。そしてこれにより防錆性が向上し、信頼性向上を図ることができる。

尚、非磁性体部６に含有されるセラミック材料は、特に限定されるものではないが、通常はＡｌ_２Ｏ_３が好んで使用される。

また、コイル導体用材料についても、特に限定されるものではないが、大気雰囲気等の酸性雰囲気でも焼成可能な耐酸化性を有し、低抵抗かつ比較的安価なＡｇを主成分とした金属材料を好んで使用することができる。

また、第１及び第２の絶縁体２ａ、２ｂに使用される材料についても、絶縁体であれば特に限定されるものではないが、通常は生産性を考慮し、非磁性体部６と同一材料、すなわちセラミック材料に所定量のガラス成分を含有した非磁性体材料が好んで使用される。

このように本実施の形態によれば、部品素体１が、磁性体部５と、該磁性体部５の内部に形成された非磁性体部６とを有すると共に、Ａｇ等のコイル導体７が、少なくともコイルパターンの主面が非磁性体部６と接するように形成され、磁性体部５が、金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有すると共に、前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、体積比率で４５〜６０体積％であり、非磁性体部６が、Ａｌ_２Ｏ_３等のセラミック材料と第２のガラス成分とを含有すると共に、前記セラミック材料と前記第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、体積比率で６９〜８０体積％であるので、金属磁性粒子間にガラス相を形成することが可能となり、しかもコイル導体７の周囲が比誘電率の低いガラスセラミックからなる非磁性体部６で形成されることから、浮遊容量が大きくなるのを抑制することができる。そしてこれにより、この多層基板をＤＣ−ＤＣコンバータに使用した場合であっても、より高周波や大電流領域でも変換効率を高効率に保持することが可能となる。

また、非磁性体部６中に含有される第２のガラス成分を、セラミック材料と前第２のガラス成分との総計に対し６９〜８０体積％とすることにより、割れや剥離等の構造欠陥を抑制することが可能となる。特に、第１のガラス成分の主成分と第２のガラス成分の主成分が同一の場合は、焼成時に磁性体部５と非磁性体部６との間の収縮挙動や熱膨張率差を互いに近付けることができ、割れや剥離等の構造欠陥をより一層効果的に抑制することができ、信頼性向上を図ることができる。

また、第１及び第２のガラス成分が、ケイ素、ホウ素及びアルカリ金属元素を主成分としたホウケイ酸アルカリ系ガラスの場合は、より一層の耐めっき液性に優れた緻密なガラス相を形成することが可能である。

また、第１及び第２のガラス成分の軟化点が、６５０〜８００℃の場合は、焼成処理によって第１及び第２のガラス成分からなる緻密なガラス相が金属磁性粒子間やセラミック粒子間に形成され、これら金属磁性粒子間やセラミック粒子間に隙間が生じるのを抑制できる。すなわち、耐湿性や耐めっき液性のより一層の向上を図ることができ、水分やめっき液の浸入を極力回避できると共に、後工程でめっき処理を行ってもガラス成分がめっき液に溶出するのを効果的に抑制できる。

さらに、金属磁性材料として、Ｆｅよりも酸化しやすいＣｒやＡｌを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系や、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系の金属磁性材料を使用した場合は、大気雰囲気で焼成するとＣｒやＡｌが酸化されてＣｒ_２Ｏ_３やＡｌ_２Ｏ_３からなる不働態皮膜が粒子表面に形成され、防錆性が向上し、より良好な信頼性を確保することができる。

このように本多層基板によれば、各種特性や絶縁性、高周波特性が良好で、割れや剥離等の構造欠陥が生じるのを抑制できる信頼性に優れた多層基板を得ることができる。

特に、本多層基板をＤＣ−ＤＣコンバータに使用した場合は、該多層基板にコイル導体７が内蔵されていることから、コイル部品を外部に設ける必要もなく、小型低背で高性能・高信頼性を有するＤＣ−ＤＣコンバータを実現することが可能となる。

次に、この多層基板の製造方法を詳述する。

尚、以下の実施の形態では、第１及び第２の絶縁体２ａ、２ｂ、非磁性体部６を同一の材料を使用して作製した場合について述べる。

（１）磁性体ペーストの作製
Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系材料やＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系材料等の金属磁性材料、及びホウケイ酸アルカリ系ガラス等の第１のガラス成分を用意する。

そして、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が、焼成後に４５〜６０体積％となるように、これら金属磁性材料及び第１のガラス成分を秤量し、混合して磁性体原料を作製する。

次に、有機溶剤、有機バインダ、及び分散剤や可塑剤等の添加剤を適量秤量し、前記磁性体原料と共に混練し、ペースト化して磁性体ペーストを作製する。

（２）非磁性体ペーストの作製
Ａｌ_２Ｏ_３等のセラミック材料、及びホウケイ酸アルカリ系等の第２のガラス成分を用意する。

そして、セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が、焼成後に６９〜８０体積％となるように、これらセラミック材料及び第２のガラス成分を秤量し、混合して非磁性体原料を作製する。

次に、有機溶剤、有機バインダ、及び分散剤や可塑剤等の添加剤を適量秤量し、前記非磁性体原料と共に混練し、ペースト化して非磁性体ペーストを作製する。

（３）コイル導体用導電性ペースト（以下、「コイル導体ペースト」という。）の作製
Ａｇ粉末等の導電性材料にワニスや有機溶剤を加えて混練し、これにより導電性材料を主成分とするコイル導体ペーストを作製する。

（４）積層成形体の作製
図２〜図５は、積層成形体の作製工程を示す平面図である。尚、通常は、大判のベースフィルム上に多数の積層成形体を同時に作製する多数個取り方式が採用されるが、本実施の形態では、説明の都合上、１個の積層成形体を作製する場合について説明する。

まず、図２（ａ）に示すようにＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のベースフィルム上に非磁性体ペーストをスクリーン印刷法等で塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの第１の非磁性体層１１ａを作製する。次いで、第１の非磁性体層１１ａの所定箇所にビアホールを形成し、その後、該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第１及び第２の導通ビア１２ａ、１２ｂを作製する。

次に、図２（ｂ）に示すように、第１の非磁性体層１１ａの表面に磁性体ペーストをスクリーン印刷法等で塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの第１の磁性体層１３ａを作製する。次いで、第１及び第２の導通ビア１２ａ、１２ｂと導通可能となるように所定箇所にビアホールを形成し、その後、該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第３及び第４の導通ビア１２ｃ、１２ｄを作製する。

次に、図２（ｃ）に示すように、第１の磁性体層１３ａの中央部及び外周部に磁性体ペーストを塗布し、第２及び第３の磁性体層１３ｂ、１３ｃを形成する。次いで、第２及び第３の磁性体層１３ｂ、１３ｃを形成しなかった箇所に非磁性体ペーストを塗布し、第２の非磁性体層１１ｂを形成する。次いで、第３及び第４の導通ビア１２ｃ、１２ｄと導通可能となるように第２の非磁性体層１１ｂ及び第３の磁性体層１３ｃの所定箇所にビアホールを形成し、その後該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第５及び第６の導通ビア１２ｅ、１２ｆを作製する。

次いで、図２（ｄ）に示すように、第２の非磁性体層１１ｂの内部にコイル導体ペーストを塗布し、コ字状の第１の導体部１４ａを形成する。

次いで、図３（ｅ）に示すように、第２及び第３の磁性体層１３ｂ、１３ｃの表面に磁性体ペーストを塗布し、第４及び第５の磁性体層１３ｄ、１３ｅを形成する。次いで、第４及び第５の磁性体層１３ｄ、１３ｅを形成しなかった箇所に非磁性体ペーストを塗布し、第３の非磁性体層１１ｃを形成する。次いで、第１の導体部１４ａ及び第５の導通ビア１２ｅと導通可能となるように所定箇所にビアホールを形成し、その後、該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第７及び第８の導通ビア１２ｇ、１２ｈを作製する。

次に、図３（ｆ）に示すように、第７の導通ビア１２ｇと電気的に接続されるように第３の非磁性体層１１ｃの内部にコイル導体ペーストを塗布し、コ字状の第２の導体部１４ｂを形成する。

以下、同様の工程を繰り返し、図３（ｇ）〜図５（ｋ）に示すように、第４〜第６の非磁性体層１１ｄ〜１１ｆ、第９〜第１４の導通ビア１２ｉ〜１２ｎ、第６〜第１１の磁性体層１３ｆ〜１３ｋ、及び第３〜第４の導体部１４ｃ〜１４ｄを順次作製する。

そしてその後、図５（ｌ）に示すように、第１０の磁性体層１３ｊ、第１１の磁性体層１３ｋ、及び第６の非磁性体層１１ｆの表面全域に磁性体ペーストを塗布し、乾燥する工程を所定回数繰り返し、所定厚みの第１２の磁性体層１３ｌを作製する。そしてこの後、第１３及び第１４の導通ビア１２ｍ、１２ｎと導通可能となるように所定箇所にビアホールを形成し、その後、該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第１５及び第１６の導通ビア１２ｏ、１２ｐを作製する。

次いで、図５（ｍ）に示すように、第１２の磁性体層１３ｌ上に非磁性体ペーストを塗布して乾燥する工程を所定回数繰り返し、所定厚みの第７の非磁性体層１１ｇを形成する。そしてこの後、第１５及び第１６の導通ビア１２ｏ、１２ｐと導通可能となるように所定箇所にビアホールを形成し、その後、該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第１７及び第１８の導通ビア１２ｑ、１２ｒを作製し、これにより積層成形体を得る。

（５）焼成処理
このようにして作製された積層成形体を熱処理炉に投入し、大気雰囲気下、３００〜５００℃で約２時間加熱し、脱バインダ処理を行った後、大気雰囲気下、８５０℃で１時間程度焼成する。そしてこれにより第１〜第１２の磁性体層１３ａ〜１３ｌ、第１〜第７の非磁性体層１１ａ〜１１ｇ、第１〜第４の導体部１４ａ〜１４ｄ、及び第１〜第１８の導通ビア１２ａ〜１２ｒが共焼結され、部品素体１の両主面に絶縁体２ａ、２ｂが形成され、かつコイル導体７が非磁性体部６の内部に形成された焼結体が作製される。尚、この焼成処理で焼結された第１〜第１８の導通ビア１２ａ〜１２ｒは、第１〜第３の貫通導体８ａ〜８ｃを形成する。

（６）外部電極の形成
Ａｇ等の導電性材料を主成分とした外部電極用導電性ペーストを用意する。そして、第１及び第２の絶縁体２ａ、２ｂから表面露出している第１〜第３の貫通電極８ａ〜８ｃの表面に外部電極用導電性ペーストを塗布し、大気雰囲気下、乾燥後、７５０〜８００℃の温度で所定時間焼成処理を行って第１の外部電極３ａ、３ｂ、及び第２の外部電極４ａ、４ｂを形成し、これにより多層基板が作製される。

このように本多層基板では、焼成処理を大気雰囲気等の酸性雰囲気で焼成しても良好な絶縁性と高周波特性を確保できることから、焼成雰囲気の制御が容易となり、低コストで磁気特性や耐湿性・耐めっき液性が良好で高信頼性を有する電子部品を容易に得ることができる。

すなわち、従来では、大気雰囲気等の酸性雰囲気で焼成処理を行うと、磁性体部を形成する金属粒子の表面に酸化皮膜が形成されて磁性体部の見掛け比誘電率が上昇し、高周波特性の低下を招くおそれがあることから、非酸性雰囲気で焼成を行わざるを得なかった。

これに対し本実施の形態では、上述したように焼成後には金属磁性材料とガラス成分との総計に対し４５〜６０体積％となるようにガラス成分を含有させ、かつ所定量のガラス成分を含有した誘電率の低いガラスセラミックからなる非磁性体層６でコイル導体７の周囲を覆っているので、大気雰囲気等の酸性雰囲気で焼成しても良好な絶縁性と高周波特性を得ることができる。

図６は、本発明に係る電子部品としての多層基板の第２の実施の形態を模式的に示す断面図である。

この第２の実施の形態でも、部品素体２１は、上記第１の実施の形態と同様、磁性体部２２と、該磁性体部２２と接するように該磁性体部２２の内部に形成された非磁性体部２３とを有し、また、コイル導体２４が、コイルパターンの主面が非磁性体部２３と接するように形成されている。すなわち、コイル導体２４は、平面視で非磁性体部２３と同一形状乃至略同一形状に形成されており、これら非磁性体部２３とコイル導体２４とが積層状に形成されている、そして、磁性体部２２は非磁性体部２３の表面を覆うように該非磁性体部２３と接して形成されている。

このように本発明は、少なくともコイルパターンの主面が非磁性体部２３と接するようにコイル導体２４が形成されていればよく、第１の実施の形態のようにコイル導体７の周囲を非磁性体部６で覆う場合の他、この第２の実施の形態のように、コイルパターンの主面が非磁性体部２３と接するようにコイル導体２４を形成しても、浮遊容量の上昇を抑制することができ、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態と略同様の方法で作製することができる。

すなわち、まず、第１の実施の形態と同様の方法で、磁性体ペースト、非磁性体ペースト、及びコイル導体ペーストを作製し、次いで、積層成形体を作製する。

図７は、第２の実施の形態の積層成形体の要部製造工程図である。

まず、ベースフィルム上に磁性体ペーストをスクリーン印刷法等で塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの第１の非磁性体層、第１の磁性体層を順次さ作製し、さらに第１〜第４の導通ビアを作製する。

その後、図７（ａ）に示すように、第１の磁性体層３１ａ上の導体部形成予定領域３２ａを除く領域に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させ、第２の磁性体層３１ｂを形成する。次いで、非磁性体ペーストを導体部形成予定領域３２ａに塗布して乾燥させ、第２の非磁性体層３３ａを形成する。また、第２の非磁性体層３３ａ及び第２の磁性体層３１ｂ上の所定箇所にビアホールを形成し、該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第５及び第６の導通ビア３４ａ、３４ｂを作製する。

次いで、図７（ｂ）に示すように、第２の非磁性体層３３ａ上の全域にコイル導体ペーストを塗布し、コ字状の第１の導体部３５ａを形成する。

次に、図７（ｃ）に示すように、第２の磁性体層３１ｂ上の導体部形成予定領域３２ｂを除く領域に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させ、第３の磁性体層３１ｃを形成する。次いで、導体部形成予定領域３２ｂに非磁性体ペーストを塗布して乾燥させ、第３の非磁性体層３３ｂを形成する。また、第３の非磁性体層３３ｂ及び第３の磁性体層３１ｃ上の所定箇所にビアホールを形成し、該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第７及び第８の導通ビア３４ｃ、３４ｄを作製する。

次いで、図７（ｄ）に示すように、第３の非磁性体層３３ｂの表面にコイル導体ペーストを塗布し、コ字状の第２の導体部３５ｂを形成する。

以下、第１の実施の形態と略同様の方法・手順で積層成形体を形成し、その後、焼成処理を行ない、部品素体２１の両主面に第１及び第２の絶縁体２ａ、２ｂが形成された焼結体を作製する。そしてこの後、第１及び第２の絶縁体２ａ、２ｂ上に表面露出している第１〜第３の貫通導体８ａ〜８ｃ上に第１の外部電極３ａ、３ｂ、及び第２の外部電極４ａ、４ｂを付与し、これにより上記多層基板を作製することができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で更なる種々の変更が可能である。上記実施の形態では、生産性を考慮し、第１及び第２の絶縁体２ａ、２ｂを非磁性体部６、２３と同一材料で形成しているが、必要に応じ異なる材料で形成してもよい。

次に、本発明の実施例を具体的に説明する。

金属磁性材料に第１のガラス成分を含有させ、第１のガラス成分の体積含有量が異なる種々の磁性体試料を作製し、各種特性を評価した。

〔磁性体ペーストの作製〕
金属磁性材料としてＦｅ：９２．０重量％、Ｓｉ：３．５重量％、Ｃｒ：４．５重量％を含有した平均粒径６μｍのＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系磁性合金粉末を用意した。

また、第１のガラス成分として、ＳｉＯ_２：７９重量％、Ｂ_２Ｏ_３：１９重量％、Ｋ_２Ｏ：２重量％を含有した平均粒径が１μｍで軟化点が７６０℃のガラス粉末を用意した。

次に、この磁性合金粉末とガラス粉末との配合比率が表１となるように秤量して混合し、磁性体原料を得た。

そして、この磁性体原料１００重量部に対し有機溶剤としてのジヒドロタービニルアセテートを２６重量部、バインダ樹脂としてのエチルセルロース樹脂を３重量部、及び可塑剤を１重量部添加し、これらを混錬してペースト化し、これにより試料番号Ａ〜Ｇの磁性体ペーストを作製した。

〔磁性体試料の作製〕
これら試料番号Ａ〜Ｇの磁性体ペーストをＰＥＴフィルム上に塗布し、乾燥する処理を繰り返し、厚みが０．５ｍｍの磁性体シートを作製した。

次いで、この磁性体シートをＰＥＴフィルムから剥離し、プレス加工を行い、直径が１０ｍｍの円板状に打ち抜き、円板状の成形体を作製した。

同様に、前記磁性体シートをＰＥＴフィルムから剥離し、プレス加工を行い、外径が２０ｍｍ、内径が１２ｍｍのリング状に打ち抜き、リング状の成形体を作製した。

次いで、これらの成形体を大気雰囲気下、３５０℃で脱バインダ処理を行い、その後８５０℃の温度で６０分間、熱処理して焼成し、これにより試料番号Ａ〜Ｇの円板状試料及びリング状試料をそれぞれ作製した。

次に、円板状試料各１０個について、焼成後のガラスの体積含有量を求めた。

すなわち、各試料１０個について、円板状試料を樹脂固めし、該円板状試料が、径方向に約１／２となるまで半月状に研磨した。次いで、その研磨面を走査型電子顕微鏡（以下、「ＳＥＭ」という。）で撮影し、得られたＳＥＭ画像を画像解析ソフト（旭化成エンジニアリング社製、画像解析ソフト「Ａ像くん」（登録商標））を用いて解析し、磁性合金が占める面積、及びガラスが占める面積をそれぞれ求めた。次いで、ガラス及び磁性合金が占める合計面積に対するガラスが占める面積の比率（面積比率）を算出した。そして、各試料１０個についての前記面積比率の平均値を求め、これを焼成後のガラスの体積含有量とした。

〔磁性体試料の特性評価〕
次に、試料番号Ａ〜Ｇの円板状試料について、重量を測定した後、水中に６０分間浸漬し、その後、各試料を引き上げ、表面の水分をスポンジで吸い取って除去した後、水分除去後の重量を測定し、浸漬前後の増加重量に基づいて吸水率を算出した。

また、これら試料番号Ａ〜Ｇの円板状試料の両主面にＡｇを主成分とする導電性ペーストを塗布し、７００℃の温度で５分間焼き付けて電極を形成した。

そしてこれら各試料に５０Ｖの直流電圧を印加し、１分後の抵抗値を測定し、この測定値と試料寸法とから比抵抗logρ（ρ：Ω・ｃｍ）を求めた。

また、これら各試料の静電容量をインピーダンスアナライザ（アジレント・テクノロジー社製、４１９２Ａ）を使用し、測定周波数１ＭＨｚ、電圧１Ｖで測定し、この測定値と試料寸法とから比誘電率εrを求めた。

さらに、試料番号Ａ〜Ｇのリング状試料を透磁率測定冶具(アジレント・テクノロジー社製、１６４５４Ａ-ｓ)に収容し、インピーダンスアナライザ（アジレント・テクノロジー社製、Ｅ４９９１Ａ）を使用し、測定周波数１ＭＨｚで初透磁率μｉを測定した。

表１は磁性合金粉末（金属磁性材料）とガラス粉末（第１のガラス成分）の各含有量（焼成前）、ガラスの体積含有量（焼成後）、及び測定結果を示している。

尚、吸水率、比抵抗、比誘電率、及び初透磁率は、各試料３０個の測定値の平均値を示している。

試料番号Ａ、Ｂは、初透磁率μｉは８．６、７．２と大きいものの、吸水率が３．２％、２．５％％といずれも高く、また比誘電率εｒも９９、８５といずれも大きくなった。また、比抵抗logρも７．２、７．８と小さかった。これはガラス粉末の体積含有量が２８体積％、３８体積％といずれも４０体積％未満と少なく、このため磁性合金粉末間の隙間を十分に埋めるだけのガラス相を形成することができず、その結果、耐吸湿性が低下して十分な比抵抗logρを得ることができず、絶縁性に劣り、さらに磁性合金粉末表面に酸化層が形成され、その結果比誘電率の上昇を招いたものと思われる。

一方、試料番号Ｆ、Ｇは、吸水率は０．０１、比誘電率εｒは１５、１３といずれも低いものの、ガラス粉末の体積含有量が６５〜７０体積％と多く、磁性合金粉末の体積含有量が少ないことから、初透磁率μｉが３．１、２．５といずれも５未満に低下した。

これに対し試料番号Ｃ〜Ｅは、ガラス粉末の体積含有量が４５〜６０体積％であり、本発明範囲内であるので、吸水率を０．１〜０．０１％に抑制でき、比抵抗logρは８．１〜８．８となって８以上であり、初透磁率μｉは５．４〜６．７を確保でき、比誘電率εｒは１７〜２０に抑制できた。

したがって、耐吸湿性、耐めっき液性、絶縁性、磁気特性、及び高周波特性の全てを満足させるためには、磁性体部はガラス粉末の体積含有量は４５〜６０体積％とする必要があることが分かった。

セラミック材料に第２のガラス成分を含有させ、第２のガラス成分の体積含有量が異なる種々の非磁性体試料を作製し、各種特性を評価した。

〔非磁性体ペーストの作製〕
セラミック材料として平均粒径が１μｍのＡｌ_２Ｏ_３からなるセラミック粉末を用意した。

また、第２のガラス成分として、第１のガラス成分と同様、ＳｉＯ_２：７９重量％、Ｂ_２Ｏ_３：１９重量％、Ｋ_２Ｏ：２重量％を含有した平均粒径が１μｍで軟化点が７６０℃のガラス粉末を用意した。

次に、このセラミック粉末とガラス粉末との配合比率が表２となるように秤量して混合し、非磁性体原料を得た。

そして、この非磁性体原料１００重量部に対し有機溶剤としてのジヒドロタービニルアセテートを２６重量部、バインダ樹脂としてのエチルセルロース樹脂を３重量部、及び可塑剤を１重量部添加し、これらを混錬してペースト化し、これにより試料番号ａ〜ｇの非磁性体ペーストを作製した。

〔非磁性体試料の作製〕
試料番号ａ〜ｇの非磁性体ペーストを使用し、〔実施例１〕と同様の方法・手順で試料番号ａ〜ｇの円板状試料及びリング状試料をそれぞれ作製し、さらに前記円板状試料を使用し、〔実施例１〕と同様の方法・手順で焼成後のガラスの体積含有量を求めた。

〔非磁性体試料の特性評価〕
試料番号ａ〜ｇの円板状試料について、〔実施例１〕と同様の方法・手順で吸水率、比抵抗logρ、及び比誘電率εｒを求めた。

また、試料番号ａ〜ｇのリング状試料について、〔実施例１〕と同様の方法・手順で初透磁率μｉを測定した。

表２はセラミック粉末（セラミック材料）とガラス粉末（第２のガラス成分）の各含有量（焼成前）、ガラスの体積含有量（焼成後）、及び測定結果を示している。

試料番号ａ、ｂは、吸水率が１．２％、０．２４％といずれも比較的高くなった。これはガラス粉末の体積含有量が６０体積％、６５体積％と少なく、このため８５０℃の温度では熱処理しても十分に緻密なガラス相を得ることができなかったためと思われる。

これに対し試料番号ｃ〜ｇは、ガラス粉末の体積含有量が６９体積％以上であるので、吸水率が０．０１〜０．０５％と低く、緻密なガラス相を得ることができ、比抵抗logρも１２．２〜１４．３と十分に大きな値を得ることができた。

ただし、試料番号ｆ、ｇは、ガラス粉末の体積含有量が８３〜８７体積％であり、８０％を超えているため、この試料番号ｆ、ｇを使用して非磁性体部を形成すると、後述するように磁性体部と非磁性体部との界面で割れや剥離等の構造欠陥が生じるおそれがあり、不適当である。

実施例１で作製した磁性体ペースト中、吸水率及び比誘電率εｒが低く、初透磁率μｉが良好なＣ〜Ｅの磁性体ペーストを使用し、実施例２で作製された非磁性体ペーストと組み合わせて各種多層基板を作製し、特性を評価した。

〔多層基板の作製〕
〔発明を実施するための形態〕で述べた方法・手順に従い、積層成形体を作製した（図２〜図５参照）。

すなわち、まず、ＰＥＴフィルム上に非磁性体ペーストをスクリーン印刷法を使用して塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの第１の非磁性体層を作製した。

そして、第１の非磁性体層の所定箇所にビアホールを形成した後、該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第１及び第２の導通ビアを作製した。

次に、第１の非磁性体層の表面に磁性体ペーストをスクリーン印刷法で塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの第１の磁性体層を作製した。次いで、第１及び第２の導通ビアと導通可能となるように所定箇所にビアホールを形成し、その後、該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第３及び第４の導通ビアを作製した。

次に、第１の磁性体層の中央部及び外周部に磁性体ペーストを塗布し、第２及び第３の磁性体層を形成した。次いで、第２及び第３の磁性体層を形成しなかった箇所に非磁性体ペーストをスクリーン印刷して塗布し、窓状の第２の非磁性体層を形成した。次いで、第３及び第４の導通ビアと導通可能となるように第２の非磁性体層及び第３の磁性体層の所定箇所にビアホールを形成し、その後該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第５及び第６の導通ビアを作製した。

次いで、第２の非磁性体層の表面にコイル導体ペーストを塗布し、コ字状の第１の導体部を形成した。

次いで、第２及び第３の磁性体層の表面に磁性体ペーストを塗布し、第４及び第５の磁性体層を形成し、さらに第４及び第５の磁性体層を形成しなかった箇所に非磁性体ペーストを塗布し、第３の非磁性体層を形成した。次いで、第１の導体部及び第６の導通ビアと導通可能となるように所定箇所にビアホールを形成し、その後、該ビアホールにコイル導体ペーストを充填し、第７及び第８の導通ビアを作製した。

次に、第７の導通ビアと電気的に接続されるように、第３の非磁性体層の表面にコイル導体ペーストを塗布し、コ字状の第２の導体部を形成した。

以下、同様の工程を繰り返し、最上層の導体部の平面上に磁性体ペーストを塗布し、乾燥する工程を所定回数繰り返して所定厚みの磁性体層を形成し、さらに所定箇所に導通ビアを形成した。その後、前記磁性体層上に非磁性体ペーストを塗布し、乾燥する工程を所定回数繰り返して所定厚みの非磁性体層を形成し、その後、所定箇所に導通ビアを形成し、これにより積層成形体を作製した。

このようにして作製された積層成形体を熱処理炉に投入し、大気雰囲気下、４００℃で２時間加熱して脱バインダ処理を行った後、大気雰囲気下、８５０℃で１時間程度焼成し、これにより試料番号１〜９の焼結体を作製した。

次に、Ａｇを主成分とし、ガラス粉末及びワニスを含有した外部電極用導電性ペーストを用意した。そして浸漬法を使用し、この焼結体の端部に外部電極用導電性ペーストを塗布し、大気雰囲気下、１００℃で１０分間乾燥した後、７８０℃の温度で１５分間焼成処理を行い、これにより部品素体の両主面に第１及び第２の絶縁体が形成された試料番号１〜９の試料を作製した。

尚、試料番号１〜９の各試料の外形寸法は、長さ２．５ｍｍ、幅２．０ｍｍ、高さ１．２ｍｍであり、コイルのターン数は１ＭＨｚ（１Ｖ）でのインダクタンスＬが約２．５μＨになるように調整した。

〔多層基板の特性評価〕
試料番号１〜９の試料各５０個について、外観を光学顕微鏡で観察した。

また、これら試料各５０個を側面が立つように樹脂固めを行い、側面を試料の幅方向に沿って、幅方向の約１／２の箇所まで研磨し、研磨面を光学顕微鏡で観察した。

そして、外観及び研磨面の双方で、部品素体中、磁性体層と非磁性体層の接合部に割れや剥離が皆無の試料番号を良品（○）、割れや剥離が１個でも生じた試料番号を不良品（×）として構造欠陥を評価した。

表３は磁性体ペースト及び非磁性体ペーストの種類、構造欠陥の評価結果を示している。

試料番号１、２は、磁性体部と非磁性体部との接合部に割れや剥離が発生し、構造欠陥が生じた。これは非磁性体部が、ガラス粉末の体積含有量が６０体積％、６５体積％の非磁性体ペーストａ、ｂを使用して形成されており、したがって非磁性体層中のガラス成分（第２のガラス粉末）の体積含有量が少なく、このため非磁性体層の焼結性が低下し、その結果、磁性体層と非磁性体層との間で収縮挙動の差が大きくなり、割れや剥離等の構造欠陥が発生したものと思われる。

一方、試料番号６、７も、磁性体部と非磁性体部との接合部に割れや剥離が発生し、構造欠陥が生じた。これは非磁性体部が、ガラス粉末の体積含有量が８３体積％、８７体積％の非磁性体ペーストｆ、ｇを使用して形成されており、したがって非磁性体層中のガラス成分（第２のガラス粉末）の体積含有量が過剰となり、このため磁性体層と非磁性体層との熱膨張率の差が大きくなり、その結果、割れや剥離等の構造欠陥が発生したものと思われる。

これに対し試料番号３〜５、８、及び９は非磁性体部中のガラス粉末の体積含有量が６９〜８０体積％であり、しかも磁性体部中のガラス粉末の体積含有量が４５〜６０体積％であり、いずれも本発明範囲内であるので、割れや剥離等の構造欠陥が生じないことが確認された。

部品素体内の磁性体部内に非磁性体部が形成されていない比較例試料を作製し、本発明試料と比較例試料のインダクタンスの周波数特性を測定し、両者の高周波特性を比較した。

〔比較例試料の作製〕
比較例試料として、〔実施例１〕で作製した磁性体ペーストＤを使用し、図８に示すように、磁性体原料で形成された部品素体５１にコイル導体５２が埋設されると共に、該部品素体５１の両主面に第１及び第２の絶縁体５３ａ、５３ｂを形成した多層基板を作製した。

この比較例試料は、具体的には以下のようにして作製した。

まず、上記本発明試料と同様、ＰＥＴフィルム上に非磁性体ペーストをスクリーン印刷して塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの非磁性体層を作製すし、さらにコイル導体ペーストを使用して所定箇所に導通ビアを作製した。次いで、前記非磁性体層上に磁性体ペーストを塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの磁性体層を作製し、さらにコイル導体ペーストを使用して所定箇所に導通ビアを作製した。

次いで、コイル導体ペーストを磁性体層上にスクリーン印刷して塗布し、乾燥させてコ字状の導体部を形成した。

次に、前記磁性体層上に磁性体ペーストをスクリーン印刷して塗布し、乾燥させて新たな磁性体層を形成し、さらに所定箇所に導通ビアを形成した。

以下、同様の工程を繰り返し、最上層の磁性体層上に非磁性体ペーストを塗布し、乾燥を繰り返す処理を行って所定厚みの非磁性体層を形成し、さらにコイル導体ペーストを使用して所定箇所に導通ビアを作製し、これにより比較例試料の積層成形体を得た。

その後、試料番号１〜９と同様、積層成形体に脱バインダ処理を施し、焼成した後、第１の外部電極５４ａ、５４ｂ、及び第２の外部電極５５ａ、５５ｂを付与し、比較例試料を作製した。

尚、比較例試料の外形寸法も、試料番号１〜９と同様、長さ２．５ｍｍ、幅２．０ｍｍ、高さ１．２ｍｍであり、コイルのターン数は１ＭＨｚ（１Ｖ）でのインダクタンスＬが約２．５μＨになるように調整した。

〔インダクタンスの周波数特性〕
本発明試料として試料番号４を使用した。そして、本発明試料及び比較例試料について、インピーダンスアナライザ（アジレント・テクノロジー社製、Ｅ４９９１Ａ）を使用し、０．１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲でインダクタンスの周波数特性を測定し、共振周波数を求めた。

図９は、その測定結果を示している。図中、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸はインダクタンスＬ（μＨ）である。また、横軸中、ｆ_０は本発明試料の共振周波数を示し、ｆ_０′は比較例試料の共振周波数を示している。

この図９から明らかなように、比較例試料の共振周波数ｆ_０′は約２２ＭＨｚであったのに対し、本発明試料の共振周波数ｆ_０は約４０ＭＨｚであった。すなわち、本発明試料は、比較例試料に比べ、高周波特性に優れており、より高周波帯域での使用が可能であることが分かった。

絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有するチョークコイルや積層インダクタ等のコイル部品を実現できる。

１、２１ 部品素体
２ａ 第１の絶縁体（絶縁体）
２ｂ 第２の絶縁体（絶縁体）
５、２２ 磁性体部
６、２３ 非磁性体部
７、２４ コイル導体

Claims (8)

1. 部品素体の両主面に絶縁体が形成された電子部品であって、
   前記部品素体が、磁性体部と、該磁性体部の内部に形成された非磁性体部とを有すると共に、コイル導体が、少なくともコイルパターンの主面が前記非磁性体部と接するように形成され、
   前記磁性体部が、金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有すると共に、前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、体積比率で４５〜６０体積％であり、
   前記非磁性体部が、セラミック材料と第２のガラス成分とを含有すると共に、前記セラミック材料と前記第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、体積比率で６９〜８０体積％であることを特徴とする電子部品。
2. 前記第１のガラス成分と前記第２のガラス成分とは、主成分が同一であることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
3. 前記第１及び第２のガラス成分は、ケイ素、ホウ素及びアルカリ金属元素を主成分としたホウケイ酸アルカリ系ガラスであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子部品。
4. 前記第１及び第２のガラス成分は、軟化点が６５０〜８００℃であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子部品。
5. 前記金属磁性材料は、少なくともＦｅ、Ｓｉ及びＣｒを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系材料、及び少なくともＦｅ、Ｓｉ及びＡｌを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系材料のうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子部品。
6. 前記セラミック材料は、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分として含有されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子部品。
7. 前記絶縁体及び非磁性体部は、同一材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子部品。
8. 前記絶縁体及び前記部品素体は、酸化性雰囲気下で一体焼結されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電子部品。

Images