JP2017186223A - 誘電体組成物、誘電体磁器および積層複合電子部品 - Google Patents
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Description
主成分として、SiO2−K2O−B2O3系ガラス、MO−SiO2−Al2O3−B2O3系ガラス(Mはアルカリ土類金属)および石英を含有し、
主成分全体を100重量部として、
SiO2−K2O−B2O3系ガラスおよびMO−SiO2−Al2O3−B2O3系ガラスの合計含有量が48〜54重量部であり、
MO−SiO2−Al2O3−B2O3系ガラスの含有量が22〜30重量部であり、
石英の含有量が12〜18重量部であり、
主成分の残部がアモルファスシリカであり、
主成分100重量部に対して、添加物としてSrO−SiO2−B2O3系ガラスを3〜9重量部、酸化アルミニウムを1.5〜4.5重量部含有し、NiCuZn系フェライトと一体化可能な線膨張係数を有する。
前記基材が、ガラス相を有し、
前記ガラス相は内部にSiO2リッチ粒子が分散しており、
NiCuZn系フェライトと一体化可能な線膨張係数を有することを特徴とする。
コイル用導体および非磁性体層で構成されるフィルタ部と、
磁性体相を含む外装部と、を有し、
前記コイル用導体が、導電材としてAgを含んでおり、
前記非磁性体層が本願発明に係る誘電体磁器で構成されていることを特徴とする。
積層コモンモードフィルタ
図1Aに示すように、本発明の一実施形態に係る積層複合電子部品としての積層コモンモードフィルタ1は、本体積層部10に、外部電極2〜9が形成されている。積層コモンモードフィルタ1の形状に特に制限はないが、通常、直方体状とされる。また、その寸法にも特に制限はなく、用途に応じて適当な寸法とすればよいが、通常、2.0〜0.4mm×1.0〜0.3mm×0.7〜0.3mm程度である。まず、本実施形態に係る積層コモンモードフィルタの構造について説明する。
本実施形態の積層コモンモードフィルタは、従来の積層コモンモードフィルタと同様に、非磁性体グリーンシートおよび磁性体グリーンシートを作製し、グリーン状態の本体積層部10、10a、10bを形成し、これを焼成した後、外部電極1〜9、2a〜5a、61、71を形成することにより製造される。以下、製造方法について具体的に説明する。
まず、非磁性体層を構成することとなる誘電体磁器の原料、すなわち誘電体組成物の原料を準備する。
まず、磁性体層および芯体用磁性体を構成することとなる磁性体材料の主成分原料を塗料化して、磁性体層用ペーストを調製する。磁性体層用ペーストは、上記の磁性体層用ペーストと同様に調製すればよい。
次に、上記にて作製した各非磁性体グリーンシートおよび磁性体グリーンシートを、順に積層し、グリーン状態の本体積層部10を形成する。
次に、磁性体グリーンシートおよび非磁性体グリーンシートを順次積層することにより作製したグリーン状態の本体積層部を焼成する。焼成条件としては、昇温速度を好ましくは50〜500℃/時間、さらに好ましくは200〜300℃/時間、保持温度を好ましくは840〜900℃、温度保持時間を好ましくは0.5〜8時間、さらに好ましくは1〜3時間、冷却速度を好ましくは50〜500℃/時間、さらに好ましくは200〜300℃/時間とする。
以下、第2実施形態に係る誘電体磁器について説明する。また、第1実施形態との共通点については、説明を省略する。
まず、誘電体組成物を構成する主成分原料として、SiO2−K2O−B2O3系ガラス(ガラス1;ガラス転移点510℃、平均粒径3.3μm)、MO−SiO2−Al2O3−B2O3系ガラス(ガラス2;線膨張係数68×10−7/℃、軟化点770℃、平均粒径2.0μm)、石英およびアモルファスシリカを準備した。また、添加物原料として、アルミナ(Al2O3)およびSrO−SiO2−B2O3系ガラス(ガラス3)を準備した。なお、SiO2−K2O−B2O3系ガラス、MO−SiO2−Al2O3−B2O3系ガラスおよびSrO−SiO2−B2O3系ガラスとしては、市販のガラスを用いた。アルミナとしては市販の平均粒径が2μm以下のものを用いた。
得られた誘電体磁器に対し、ベクトルネットワークアナライザー(Agilent Technologies社製 PNA N5222A)を使用して、共振法により測定を行い、比誘電率(単位なし)を算出した。評価基準は、3.9以下を良好とした。結果を表1および2に示す。
まず、電極を形成した誘電体磁器に対し、絶縁抵抗計(HEWLETT PACKARD社製4329A)を使用して、25℃においてDC25Vを30秒間印加した後の抵抗値を測定した。そして、この測定値と、電極面積および厚みとから、絶縁抵抗ρ(Ω・m)を算出した。本実施例では、20個の試料について測定を行い、その平均を求めることにより評価した。評価基準は、1.0×108Ω・m以上を良好とした。結果を表1に示す。
得られた誘電体磁器に対し、熱膨張計(BRUKER AXS社製TD5000SA)を使用して、25℃から700℃までの熱膨張を測定し、熱膨張係数α(10−7/℃)を算出した。評価基準は、90×10−7/℃〜110×10−7/℃を良好とした。結果を表1に示す。
開気孔率の測定はJIS−1634に記載の方法により実施した。具体的には以下に示す方法で実施した。なお、JIS−1634には開気孔率が10%以上の場合には適用しない旨が記載されているが、本実施例では当該記載を無視し、開気孔率が10%以上の場合にもJIS−1634に記載の方法を適用した。
上記と同様にして誘電体磁器を5個焼結し、セッター貼付不良が生じたか否かを観察した。セッター貼付不良が生じなかった場合を○、1個でもセッター貼付不良が生じた場合を×とした。
実施例1の試料6について、ガラス系セラミック材料の組成を一定とし、誘電体組成物(主成分+添加物)と焼失材との重量比のみを変化させて試料42〜46を作成した。また、ガラス1の含有率とアモルファスシリカの含有率とを試料45から変化させた試料48を作成した。さらに、ガラス系セラミック材料と焼失材との比を試料48から変化させた試料41を作成した。結果を表2に示す。
開気孔率が5%であり焼結体組織が均一である試料45(実施例)、および、開気孔率が23%であり焼結体組織が均一ではない試料3(比較例)について、FE−SEMを用いて破断面のSEM画像を観察した。試料45のSEM画像を図4、試料3のSEM画像を図5に示す。
10、10a、10b…本体積層部
1〜9、61、72…外部電極
12〜19、12a〜15a…コイル用導体
20…内装部
21〜25…内層側非磁性体層
26、26a、26b…外層側非磁性体層
30、30a〜30c…外装部
31、32…磁性体層
33、34…芯体用磁性体
41〜44、41a、43a…スルーホール電極
51〜55…ESD用導体層
101…独立空隙
103…SiO2リッチ粒子相
105…ガラス相
Claims (3)
- 独立空隙を有する基材を有する誘電体磁器であって、
前記基材が、ガラス相を有し、
前記ガラス相は内部にSiO2リッチ粒子が分散しており、
NiCuZn系フェライトと一体化可能な線膨張係数を有することを特徴とする誘電体磁器。 - 前記ガラス相に含まれるSiの割合がSiO2換算で40〜70wt%である請求項1に記載の誘電体磁器。
- コイル用導体および非磁性体層で構成されるフィルタ部と、
磁性体相を含む外装部と、を有し、
前記コイル用導体が、導電材としてAgを含んでおり、
前記非磁性体層が請求項1または2に記載の誘電体磁器で構成されていることを特徴とする積層複合電子部品。
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