JP2017045777A - 積層コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、絶縁性の劣化を防止できる積層コイル部品を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明の積層コイル部品は、非磁性体部１１と、前記非磁性体部１１に形成されたコイル１４、１５と、前記非磁性体部１１に積層された第１、第２の磁性体部１２、１３とを備え、前記非磁性体部１１をフィラーとガラスで構成し、前記非磁性体部１１中の前記フィラーの含有率を１７．１ｖｏｌ％〜３０．８ｖｏｌ％としたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器に使用される小形で薄型の積層コイル部品に関するものである。

従来のこの種の積層コイル部品は、図４に示すように、非磁性体部１と、非磁性体部１を挟み込む第１の磁性体部２、第２の磁性体部３と、非磁性体部１内に埋設されＡｇで構成された第１のコイル４、第２のコイル５とを備えていた。また、非磁性体部１はフィラーと非晶質のガラスで構成され、第１の磁性体部２、第２の磁性体部３はフェライトで構成されていた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２０１４−１７９５７０号公報

上記した従来の積層コイル部品においては、熱収縮率が異なる非磁性体部１と磁性体部２、３を積層しているため、同時に焼成すると非磁性体部１と磁性体部２、３との界面でクラックが発生し、これにより、電解液や水分が内部に浸入して、絶縁性が劣化する可能性があるという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、絶縁性の劣化を防止できる積層コイル部品を提供することを目的とするものである。

上記目的を解決するために本発明は、非磁性体部と、非磁性体部に形成されＡｇで構成されたコイルと、非磁性体部に積層されたフェライトからなる磁性体部とを備え、非磁性体部をフィラーとガラスで構成し、非磁性体部中の前記フィラーの含有率を１７．１ｖｏｌ％〜３０．８ｖｏｌ％とした。

本発明の積層コイル部品は、非磁性体部中のフィラーの含有率を１７．１ｖｏｌ％以上としているため、非磁性体部の熱収縮率を磁性体部の熱収縮率に近づけることができ、これにより、同時に焼成しても界面でクラックが発生しにくくなる。また、非磁性体部中のフィラーの含有率を３０．８ｖｏｌ％以下としているため、焼結時の非磁性体部の密度が低下するのを防止できるという効果を奏するものである。

本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの断面図 同コモンモードノイズフィルタの斜視図 非磁性体部中のフィラーの含有率、焼成温度と密度の関係を示す図 従来のコモンモードノイズフィルタの断面図

図１は本発明の一実施の形態における積層コイル部品の一例としてのコモンモードノイズフィルタの断面図、図２は同コモンモードノイズフィルタの斜視図である。

本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタは、図１に示すように、非磁性体部１１と、非磁性体部１１を挟み込む第１の磁性体部１２、第２の磁性体部１３と、第１の非磁性体部１１内に埋設されＡｇで構成された第１のコイル１４、第２のコイル１５とを備えている。

上記構成において、前記非磁性体部１１は、複数の非磁性体層を積層することによって形成され、また、この非磁性体部１１は、非晶質のガラスで構成された非磁性材料と結晶質のＳｉＯ₂フィラーとを含有している。

そして、非磁性体部１１中のＳｉＯ₂フィラーの含有率（ガラスとＳｉＯ₂フィラーの合計に対するＳｉＯ₂フィラーの割合）を２０ｗｔ％〜３５ｗｔ％（１７．１ｖｏｌ％〜３０．８ｖｏｌ％）としている。

また、前記第１の磁性体部１２は、非磁性体部１１の下面に積層され、シート状に構成されたＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト等のフェライト系磁性材料からなる複数の磁性体層で構成されている。

そして、前記第２の磁性体部１３は、非磁性体部１１の上面に積層され、すなわち、非磁性体部１１を第１、第２の磁性体部１２、１３で挟み込んだ構成とし、そして、第２の磁性体部１３も、シート状に構成されたＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト等のフェライト系磁性材料からなる複数の磁性体層で構成されている。

さらに、前記第１のコイル１４、第２のコイル１５は、第１の非磁性体部１１内に埋設され、それぞれ渦巻状のコイル導体で形成されている。また、第１のコイル１４、第２のコイル１５を構成するコイル導体は、それぞれ非磁性体層にＡｇを渦巻状にめっきまたは印刷することにより形成されている。そして、第１のコイル１４と第２のコイル１５とが互いに磁気結合するようになっている。

なお、第１のコイル１４、第２のコイル１５は、第１、第２の磁性体部１２、１３に接するようにしてもよく、第１の磁性体部１２の下面、および第２の磁性体部１３の上面に他の非磁性体部を積層してもよい。

そして、上記した構成により、図２に示すような積層体１６が形成される。また、この積層体１６の両端面には、４つの外部電極１７が設けられ、そしてこの外部電極１７はそれぞれ第１のコイル１４、第２のコイル１５の各両端部と接続されている。さらに、外部電極１７は、積層体１６の端面に樹脂と銀からなるペーストを印刷することにより形成され、またこれらの表面にめっきによってニッケルめっき層を形成するとともに、このニッケルめっき層の表面にめっきによってすずやはんだ等の低融点金属めっき層を形成する。

上記したように本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、非磁性体部１１中のＳｉＯ₂フィラーの含有率を２０ｗｔ％（１７．１ｖｏｌ％）以上としているため、非磁性体部１１の熱収縮率を磁性体部１２、１３の熱収縮率に近づけることができ、これにより、同時に焼成しても界面等でクラックが発生しにくくなり、絶縁性の劣化を防止でき、また、非磁性体部１１中のＳｉＯ₂フィラーの含有率を３５ｗｔ％（３０．８ｖｏｌ％）以下としているため、焼成時の非磁性体部１１の密度が低下するのを防止できるという効果が得られるものである。

ここで、図３に、非磁性体部１１中のフィラーの含有率、焼成温度と密度の関係を示す。

図３から明らかなように、フィラーの含有率が増える程、焼成温度が低くなる程、焼結密度が低下する。

フィラーの含有率が増えると、フィラーとガラスではフィラーの方が融点が高いため、高温で焼成しなければ焼結しにくくなり、これにより、フィラーの含有量が多いものを低温で焼成すれば、緻密化が不十分となり、密度が低くなって製品強度が劣化してしまう。一方、高温で焼成するとコイル１４、１５が溶融する場合がある。

フィラーの含有量を減らせば、低温で焼成しても、ガラスが十分緻密化するため、密度が低くなって製品強度が劣化することはない。しかし、フィラーの含有量が多いものと比べると抗折強度が低くなり、また、非磁性体部１１の熱収縮率を磁性体部１２、１３の熱収縮率に近づけることができず、焼成すると界面等でクラックが発生する可能性が生じてしまう。

さらに、表１に、非磁性体部１１中のフィラー含有率、焼成温度と外観検査結果を示す。このとき、特性検査時に検針を当接させて外観に割れや欠け、クラックの不良がないかどうかを確認し、○は１００個中不良がゼロ、×は１００個中１個以上不良あり、−は製品同士がくっ付き観察が不可能なものを指す。

（表１）から明らかなように、フィラーの含有率が３５ｗｔ％（３０．８ｖｏｌ％）を超えると、９５０℃以上で焼成する必要があるが、このとき、第１のコイル１４、第２のコイル１５のＡｇが溶融する可能性が生じて好ましくない。

また、フィラーの含有率を減らせば、低温で焼成することができるが、２０ｗｔ％（１７．１ｖｏｌ％）より低くなると、抗折強度が１０Ｎ以下となり、好ましくない。そしてこの場合、そもそも非磁性体部１１の熱収縮率を磁性体部１２、１３の熱収縮率に近づけることができず、焼成すると界面等でクラックが発生する可能性が生じてしまう。

また、上記本発明の実施の形態においては、積層コイル部品の一例としてコモンモードノイズフィルタについて説明したが、積層インダクタ、積層インダクタアレイ等の他の積層コイル部品についても適用できる。

ここで、コモンモードノイズフィルタにおいて、誘電率が低いガラスで構成された非磁性体部１１を用いることによって、高周波帯域での差動信号の劣化を抑えるようにしている。しかし、フィラーの誘電率が高い場合はこのような効果が得られにくくなる。したがって、フィラーの誘電率が、ガラスの誘電率に対して０．７〜１．３倍とするのが好ましい。

本発明に係る積層コイル部品は、絶縁性の劣化を防止できるという効果を有するものであり、特にデジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等に使用されるコモンモードノイズフィルタ等において有用となるものである。

１１ 非磁性体部
１２ 第１の磁性体部
１３ 第２の磁性体部
１４、１５ 第１、第２のコイル

Claims (1)

1. 非磁性体部と、前記非磁性体部に形成されたコイルと、前記非磁性体部に積層されたフェライトからなる磁性体部とを備え、前記非磁性体部をフィラーとガラスで構成し、前記非磁性体部中の前記フィラーの含有率を１７．１ｖｏｌ％〜３０．８ｖｏｌ％とした積層コイル部品。

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