JP5556880B2 - セラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

セラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法 Download PDF

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Description

本発明はセラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法に関し、より詳しくは、フェライト材料からなる磁性体部とＣｕを主成分とした導電部とを有するコイル部品等のセラミック電子部品とその製造方法に関する。
従来より、Ｎｉ−Ｚｎ等のスピネル型結晶構造を有するフェライト系磁器を使用したセラミック電子部品が広く使用されており、フェライト材料の開発も盛んに行なわれている。
例えば、特許文献１には、フェライト母体の原料組成が、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト１００重量部に対し、ＰｂＯ成分を０．３重量部以上５．０重量部以下の割合で添加した銅導体一体焼成型フェライト素子が提案されている。
さらに、この特許文献１には、フェライト母体の原料組成が、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト１００重量部に対し、ＰｂＯ成分を０．３重量部以上５．０重量部以下、Ｂ２Ｏ３成分を０．０３重量部以上１．５重量部以下、ＳｉＯ２成分を０．０３重量部以上１．５重量部以下の割合で添加した銅導体一体焼成型フェライト素子が提案されている。
この特許文献１では、フェライト材料にＰｂＯ、又はＰｂＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２の低融点のガラス成分を添加することにより、窒素雰囲気下、９５０〜１０３０℃の低温での焼成を可能としている。
また、特許文献２には、Ｆｅ２Ｏ３が４４〜４７mol％、ＣｕＯが５〜１３mol％、ＺｎＯが１５〜２３mol％、残部が実質的にＮｉＯからなる主成分に対して、副成分としてＭｎ２Ｏ３を０．１〜０．５ｗｔ％含有する組成を有し、平均結晶粒径が０．７〜１．２μｍである焼結体から構成される酸化物磁性材料が提案されている。
この特許文献２では、０．１〜０．５ｗｔ％のＭｎ２Ｏ３を含有させて比抵抗ρの向上を図ると共に、内部電極材料にＡｇを使用することにより、内部電極用ペーストと酸化物磁性層用ペーストとを同時焼成し、これにより焼結密度を低下させることなく、品質係数Ｑが良好で直流重畳特性に優れた積層型インダクタを得ている。
また、この特許文献２には、内部電極材料としてＣｕ系材料を使用することも可能であると記載されている。
特公平７−９７５２５号公報（請求項１、請求項２、第（３）頁第５欄第７行目〜同頁同欄第８行目） 特開２００６−２１９３０６号公報（請求項１、段落番号〔００１３〕、〔００１９〕、〔００３５〕）
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトは、大気雰囲気で焼成されるのが一般的であり、例えば、積層コイル部品の場合は、通常、内部電極材料にＡｇを使用し、９３０℃以下の低温でフェライト材料と内部電極材料とを同時焼成している。
一方、生産コスト等を考慮すると、低抵抗で導通性に優れかつＡｇよりも安価なＣｕを主成分としたＣｕ系材料を内部電極材料に使用するのが望ましい。
しかしながら、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧とＦｅ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧との関係から、８００℃以上の高温ではＣｕとＦｅ２Ｏ３とが共存する領域が存在しないことが知られている。
すなわち、８００℃以上の温度では、Ｆｅ２Ｏ３の状態を維持するような酸化性雰囲気に酸素分圧を設定して焼成を行った場合、Ｃｕも酸化されてＣｕ２Ｏを生成する。一方、Ｃｕ金属の状態を維持するような還元性雰囲気に酸素分圧を設定して焼成を行った場合は、Ｆｅ２Ｏ３が還元されてＦｅ３Ｏ４を生成する。
したがって、特許文献１では、窒素雰囲気下、Ｃｕとフェライト材料とを同時焼成しているものの、ＣｕとＦｅ２Ｏ３とが共存する領域が存在しないことから、Ｃｕが酸化しないような還元性雰囲気で焼成すると、Ｆｅ２Ｏ３がＦｅ３Ｏ４に還元されるため比抵抗ρが低下し、このため電気特性の劣化を招くおそれがある。
しかも、特許文献１では、ガラス成分であるＰｂＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２を添加しているため、焼成処理中にこれらのガラス成分が異常粒成長を引き起こして透磁率の低下等を招き、このため所望の良好な磁気特性を得るのが困難であり、またフェライト中にＰｂＯが含有されるため、環境負荷の面でも問題がある。
また、特許文献２では、内部電極材料にＣｕ系材料を使用することが可能と記載されているものの、Ａｇを内部電極材料に使用し大気雰囲気で焼成した実施例しか記載されていない。
すなわち、Ｃｕを主成分としたＣｕ系材料を導電部に使用し、磁性体部と同時焼成する場合は、Ｃｕの酸化を防ぐ観点から、還元性雰囲気での焼成が求められるが、上述したように８００℃以上の高温ではＣｕとＦｅ２Ｏ３とが共存する領域が存在しないことから、Ｃｕの酸化を防ぐような還元性雰囲気で焼成すると、Ｆｅ２Ｏ３の還元を避けることができない。
しかしながら、特許文献２には、Ｃｕ系材料を導電部に使用した場合に生じる上述した課題が何ら記載されておらず、したがって、特許文献２からは、Ｃｕ系材料を導電部に使用した場合であっても、良好な絶縁性を有し、インピーダンス特性等の電気特性が良好なセラミック電子部品を得るのは困難である。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、Ｃｕを主成分とする導電部と磁性体部とを同時焼成しても、絶縁性を確保でき、良好な電気特性を得ることができるコイル部品等のセラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、一般式Ｘ２Ｏ３・ＭｅＯで表わされるスピネル型結晶構造のフェライト材料について鋭意研究を行ったところ、Ｆｅ２Ｏ３の含有量を２０〜４８mol％（好ましくは、２５〜４７モル％、より好ましくは、３０〜４６mol％）の範囲に調整して他の含有成分を増量させ、かつＦｅ及びＭｎに対するＭｎの比率を、Ｆｅ２Ｏ３及びＭｎ２Ｏ３に換算して５０％未満とすることにより、所望の良好な絶縁性を得ることができ、これによりＣｕ系材料とフェライト材料とを同時焼成しても、電気特性が良好なセラミック電子部品を得ることができるという知見を得た。
また、Ｆｅ ２ Ｏ ３ の含有量が上述した２０〜４８mol％の範囲内であれば、Ｆｅ及びＭｎの総計に対するＭｎの比率を、Ｍｎ ２ Ｏ ３ 及びＦｅ ２ Ｏ ３ に換算し、モル比で２％以上とすることにより、良好な絶縁性を確保できると同時に、透磁率も向上することが分かった。
そして、フェライト材料を上述した組成範囲とすることにより、Ｃｕ−Ｃｕ ２ Ｏの平衡酸素分圧以下の雰囲気で焼成することができ、Ｃｕが酸化される焼結させることができ、これにより絶縁性が良好な所望の電気特性が得られることも分かった。
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、本発明に係るセラミック電子部品は、フェライト材料からなる磁性体部と、Ｃｕを主成分とする導電部とを有し、前記磁性体部は、３価のＦｅと少なくとも２価のＮｉを含む２価元素とを含有すると共に、前記Ｆｅの含有量が、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、モル比で２０〜４８％であり、前記Ｆｅ及びＭｎの総計に対するＭｎの比率が、Ｍｎ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３にそれぞれ換算し、モル比で２％以上５０％未満となるように、前記磁性体部は前記Ｍｎを含有し、かつＣｕ−Ｃｕ ２ Ｏの平衡酸素分圧以下の雰囲気で焼成されてなることを特徴としている。
また、本発明のセラミック電子部品は、前記Ｆｅの含有量が、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、モル比で２５〜４７％であるのが好ましい。
さらに、本発明のセラミック電子部品は、前記Ｆｅの含有量が、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、モル比で３０〜４６％であるのがより好ましい。
また、本発明のセラミック電子部品は、前記磁性体部が、ＣｕＯに換算し、モル比で１０％以下のＣｕを含有しているのが好ましい。
また、本発明者らの更なる鋭意研究の結果、より一層良好な特性を得る観点からは、磁性体部にＺｎＯを含有させるのが好ましいが、ＺｎＯの含有量が３３％を超えるとキュリー点Ｔｃが低下し、高温での動作保証が損なわれて信頼性の低下を招くおそれがあることが分かった。
すなわち、本発明のセラミック電子部品は、前記磁性体部が、ＺｎＯに換算し、モル比で３３％以下のＺｎを含有しているのが好ましい。
さらに、本発明者らの研究結果により、フェライトの透磁率μを考慮すると、ＺｎＯの含有量は６mol％以上であるのが望ましいことが分かった。
すなわち、本発明のセラミック電子部品は、前記磁性体部が、ＺｎＯに換算し、モル比で６％以上のＺｎを含有しているのが好ましい。
また、本発明のセラミック電子部品は、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の雰囲気で焼成されてなるのが好ましい。
また、本発明のセラミック電子部品は、前記磁性体部と前記導電部とが同時焼成されてなるのが好ましい。
また、本発明のセラミック電子部品は、複数の前記磁性体部と複数の前記導電部とが交互に積層されているのが好ましい。
また、本発明のセラミック電子部品は、コイル部品であるのが好ましい。
また、本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、Ｆｅ化合物及び少なくともＮｉ化合物を含む２価元素化合物を、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、Ｆｅ化合物がモル比で２０〜４８％となるように前記Ｆｅ化合物及び前記２価元素化合物を秤量すると共に、Ｆｅ及びＭｎの総計に対する前記Ｍｎの比率が、Ｍｎ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３に換算し、モル比で２％以上５０％未満となるようにＭｎ化合物を秤量し、これら秤量物を混合した後、仮焼して仮焼粉末を作製する仮焼工程と、前記仮焼粉末からセラミックグリーンシートを作製するセラミックグリーンシート作製工程と、Ｃｕを主成分とする導電性ペーストを前記セラミックグリーンシートに塗布して所定パターンの導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記導電膜が形成されたセラミックグリーンシートを所定順序に積層し、積層体を形成する積層体形成工程と、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気で前記積層体を焼成し、前記セラミックグリーンシートと前記導電膜とを同時焼成する焼成工程とを含んでいることを特徴としている。
上記セラミック電子部品によれば、フェライト材料からなる磁性体部と、Ｃｕを主成分とする導電部とを有し、前記磁性体部は、３価のＦｅと少なくとも２価のＮｉを含む２価元素とを含有すると共に、前記Ｆｅの含有量が、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、モル比で２０〜４８％（好ましくは、２５〜４７％、より好ましくは３０〜４６％）であり、前記Ｆｅ及びＭｎの総計に対するＭｎの比率が、Ｍｎ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３にそれぞれ換算し、モル比で２％以上５０％未満となるように、前記磁性体部は前記Ｍｎを含有し、かつＣｕ−Ｃｕ ２ Ｏの平衡酸素分圧以下の雰囲気で焼成されてなるので、Ｃｕが酸化されることなく、焼結させることができ、したがって、Ｃｕ系材料とフェライト材料とを同時焼成しても、比抵抗ρを向上させることができ、所望の絶縁性を確保することができる。
具体的には、比抵抗ρはlogρで５．０以上の良好な絶縁性を得ることができる。そしてこれにより、インピーダンス特性等の電気特性の良好な所望のセラミック電子部品を得ることが可能となる。
しかも、上述したようにＦｅ及びＭｎの総計に対する前記Ｍｎの比率が、Ｍｎ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３に換算し、モル比で２％以上となるように、前記Ｍｎを含有することにより、より良好な絶縁性を確保できると共に、Ｍｎ無添加の場合に比べ透磁率を向上させることが可能となる。
また、前記磁性体部が、ＣｕＯに換算し、モル比で１０％以下のＣｕを含有することにより、インピーダンス特性の良好なセラミック電子部品を得ることができる。
また、前記磁性体部が、ＺｎＯに換算し、モル比で３３％以下のＺｎを含有した場合は、十分なキュリー点を確保することができ、使用時の温度の高い条件下での動作が保証されたセラミック電子部品を得ることができる。
さらに、磁性体部は、ＺｎＯに換算し、モル比で６％以上のＺｎを含有することにより、良好な透磁率を確保することが可能となる。
また、複数の前記磁性体部と複数の前記導電部とが交互に積層されているので、絶縁性が良好でインピーダンス特性等の電気特性が良好なコイル部品等の積層型のセラミック電子部品を得ることができる。
また、本発明のセラミック電子部品の製造方法によれば、Ｆｅ化合物及び少なくともＮｉ化合物を含む２価元素化合物を、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、Ｆｅ化合物がモル比で２０〜４８％となるように前記Ｆｅ化合物及び前記２価元素化合物を秤量すると共に、Ｆｅ及びＭｎの総計に対する前記Ｍｎの比率が、Ｍｎ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３に換算し、モル比で２％以上５０％未満となるようにＭｎ化合物を秤量し、これら秤量物を混合した後、仮焼して仮焼粉末を作製する仮焼工程と、前記仮焼粉末からセラミックグリーンシートを作製するセラミックグリーンシート作製工程と、Ｃｕを主成分とする導電性ペーストを前記セラミックグリーンシートに塗布して所定パターンの導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記セラミックグリーンシートを所定順序に積層し、積層体を形成する積層体形成工程と、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気で前記積層体を焼成し、前記セラミックグリーンシートと前記導電膜とを同時焼成する焼成工程とを含んでいるので、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気でセラミックグリーンシートとＣｕを主成分とした導電膜とを同時焼成しても、Ｆｅが還元されることもなく絶縁性が良好でインピーダンス特性等の電気特性が良好なセラミック電子部品を得ることができる。
本発明に係るセラミック電子部品としての積層コイル部品の一実施の形態を示す断面図である。 上記積層コイル部品の製造方法を説明するための分解斜視図である。 ＺｎＯの含有量とキュリー点Ｔｃ及び透磁率μとの関係を示す図である。 磁性体部の成分組成が本発明範囲外の場合にＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧で焼成したときのインピーダンス特性の一例を示す図である。 磁性体部の成分組成が本発明範囲内の場合にＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧で焼成したときのインピーダンス特性の一例を示す図である。 磁性体部の成分組成が本発明範囲外の場合にＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧の１／１００で焼成したときのインピーダンス特性の一例を示す図である。 磁性体部の成分組成が本発明範囲内の場合にＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧の１／１００で焼成したときのインピーダンス特性の一例を示す図である。
次に、本発明の実施の形態を詳説する。
図１は、本発明に係るセラミック電子部品としての積層コイル部品の一実施の形態を示す断面図である。
この積層コイル部品は、フェライト素体１が、磁性体部２と、該磁性体部２に埋設されたＣｕを主成分とするコイル導体（導電部）３とを有している。また、コイル導体３の両端には引出電極４ａ、４ｂが形成されると共に、フェライト素体１の両端にはＡｇ等からなる外部電極５ａ、５ｂが形成され、該外部電極５ａ、５ｂと引出電極４ａ、４ｂとが電気的に接続されている。
磁性体部２は、スピネル型結晶構造（一般式Ｘ２Ｏ３・ＭｅＯ）を有するフェライト材料で形成され、少なくとも３価の元素化合物であるＦｅ２Ｏ３と２価の元素化合物であるＮｉＯ、及び３価の元素化合物であるＭｎ２Ｏ３ を含有し、さらに必要に応じて２価の元素化合物であるＺｎＯ、ＣｕＯを含有している。
そして、磁性体部２中のＦｅ２Ｏ３の含有モル量が、２０〜４８mol％となるように配合されている。
このようにＦｅ２Ｏ３の含有モル量を２０〜４８mol％とすることにより、良好な所望の絶縁性を確保することができ、これによりインピーダンス特性等の電気特性の良好なコイル部品を得ることが可能となる。
ここで、磁性体部２中のＦｅ２Ｏ３の含有モル量を、２０〜４８mol％としたのは以下の理由による。
Ｃｕを主成分としたＣｕ系材料とフェライト材料とを同時焼成する場合、大気雰囲気で焼成するとＣｕは容易に酸化されてＣｕ２Ｏを生成することから、Ｃｕが酸化しないような還元性雰囲気で焼成する必要がある。一方、フェライト材料の主成分であるＦｅ２Ｏ３を還元性雰囲気で焼成するとＦｅ３Ｏ４を生成することから、Ｆｅ２Ｏ３に対しては酸化性雰囲気で焼成する必要がある。
しかしながら、〔発明が解決しようとする課題〕の項でも述べたように、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧とＦｅ３Ｏ４−Ｆｅ２Ｏ３の平衡酸素分圧との関係から、８００℃以上の温度で焼成する場合、Ｃｕ金属とＦｅ２Ｏ３とが共存する領域が存在しないことが知られている。
そこで、本実施の形態では、３価のＦｅを含有したＦｅ２Ｏ３の含有モル量を化学量論組成から減量させ、Ｆｅ２Ｏ３に代えて例えば２価元素、具体的には２価のＮｉを含有したＮｉＯを化学量論組成から増量させることにより、Ｆｅ２Ｏ３の耐還元性を向上させ、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気で焼成しても、Ｆｅ２Ｏ３のＦｅ３Ｏ４への還元をし難くしている。
すなわち、スピネル型結晶構造（一般式Ｘ２Ｏ３・ＭｅＯ）の場合、化学量論組成では、Ｘ２Ｏ３（Ｘ：Ｆｅ、Ｍｎ）とＭｅＯ（Ｍｅ：Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ）との比率は５０：５０であり、Ｘ２Ｏ３とＭｅＯとは、通常、概ね化学量論組成となるように配合される。
しかるに、３価のＦｅを含有したＦｅ２Ｏ３の含有モル量を化学量論組成に対し十分に減量させ、Ｆｅ２Ｏ３に代えて２価元素、例えば２価のＮｉを含有したＮｉＯを化学量論組成に対し十分に増量させた場合、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の雰囲気で焼成すると、Ｆｅ２Ｏ３に対しては還元雰囲気であるにも拘わらず、ＮｉＯが化学量論組成よりも十分に過剰に含有されていることから、Ｆｅ２Ｏ３はＦｅ３Ｏ４に還元され難くなる。すなわち、Ｆｅ３Ｏ４は、Ｆｅ２Ｏ３・ＦｅＯで表わすことができるが、２価のＮｉ化合物であるＮｉＯが化学量論組成よりも十分に過剰に存在するため、Ｎｉと同様の２価のＦｅＯの生成が妨げられる。このため、Ｆｅ２Ｏ３はＦｅ３Ｏ４に還元されずにＦｅ２Ｏ３の状態を維持することが可能となる。
このようにＦｅ２Ｏ３の含有モル量を化学量論組成から十分に減量し、２価の元素化合物を化学量論組成に対して十分に増量させることにより、Ｃｕとフェライト材料との同時焼成してもＦｅＯが生成され難くなることから、Ｆｅ２Ｏ３はＦｅ３Ｏ４に還元されずにＦｅ２Ｏ３の状態を維持するようになる。すなわち、Ｆｅ２Ｏ３はＦｅ３Ｏ４に還元されずに済むことから、比抵抗ρが低下するのを回避することができ、これにより所望の良好な絶縁性を確保でき、その結果、良好な電気特性を有する積層コイル部品を得ることが可能となる。
そして、そのためにはＦｅ２Ｏ３の含有モル量を４８mol％以下にする必要がある。Ｆｅ２Ｏ３の含有モル量を４８mol％を超える場合は、Ｆｅ２Ｏ３は化学量論組成から２mol％未満しか減量されておらず、Ｆｅ２Ｏ３の含有モル量が多すぎることから、Ｆｅ２Ｏ３が容易に還元されてＦｅ３Ｏ４を生成し、比抵抗ρの低下を招いて所望の積層コイル部品を得るのが困難となる。
ただし、Ｆｅ２Ｏ３の含有モル量は、少なくとも２０mol％は必要である。これはＦｅ２Ｏ３の含有モル量が２０mol％未満になると、却って比抵抗ρの低下を招き、所望の絶縁性を確保できなくなるおそれがあるからである。
したがって、磁性体部２中のＦｅ２Ｏ３の含有モル量は、２０〜４８mol％となるように調整する必要があり、より良好な絶縁性を確保する観点からは、好ましくは２５〜４７mol％であり、より好ましくは３０〜４６mol％である。
また、上記磁性体部２にＭｎ２Ｏ３を含有させることにより、保磁力が低減し磁束密度が大きくなることから、透磁率μを向上させることが可能となる。
そして、そのためにはＭｎ２Ｏ３を、Ｆｅ２Ｏ３及びＭｎ２Ｏ３の総計に対するＭｎ２Ｏ３の比率（以下、「Ａ値」という。）がモル比換算で２％以上となるように含有させるのが好ましい。
ただし、Ａ値が５０％以上になると、Ｍｎ２Ｏ３の含有量がＦｅ２Ｏ３の含有量よりも多くなり、却って絶縁性の低下を招くおそれがある。したがって、Ｍｎ２Ｏ３を含有させる場合は、Ａ値で２％以上５０％未満にＭｎ２Ｏ３含有量を制御する必要がある。
また、Ｆｅ２Ｏ３の含有モル量が２０〜４８mol％の範囲内であれば、Ｆｅの一部をＭｎで置換する形態で、２価の元素化合物に代えてＭｎ２Ｏ３を増量させることによっても、比抵抗ρを向上させることができ、これによっても所望の良好な絶縁性を得ることが可能となる。
すなわち、８００℃以上の温度領域では、Ｍｎ２Ｏ３はＦｅ２Ｏ３に比べ、より高い酸素分圧で還元性雰囲気となる。したがって、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の酸素分圧では、Ｍｎ２Ｏ３はＦｅ２Ｏ３に比べ強還元性雰囲気となり、このためＭｎ２Ｏ３が優先的に還元されて焼結を完了させることが可能となる。つまり、Ｍｎ２Ｏ３がＦｅ２Ｏ３に比べて優先的に還元されることから、Ｆｅ２Ｏ３がＦｅ３Ｏ４に還元される前に焼成処理を完了させることが可能となる。
このように磁性体部２中にＭｎ２Ｏ３を含有させることにより、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下でＣｕ系材料とフェライト材料とを同時焼成しても、Ｍｎ２Ｏ３が優先的に還元されることから、Ｆｅ２Ｏ３が還元される前に焼結を完了させることが可能となり、Ｃｕ金属とＦｅ２Ｏ３とをより効果的に共存させることができる。そしてこれにより比抵抗ρが低下するのを回避でき、絶縁性を向上させることができる。その結果、特定周波数域でピークを有する山形形状のインピーダンス特性を得ることができ、電気特性を向上させることが可能となる。
尚、この場合もＡ値が５０％以上になると、Ｍｎ２Ｏ３の含有量がＦｅ２Ｏ３の含有量よりも多くなり、絶縁性の低下を招くおそれがあり、またＡ値が２％未満の場合は、Ｍｎ２Ｏ３の添加効果を十分に得ることができない。したがって、３価のＦｅの一部を３価のＭｎで置換する場合も、所望の絶縁性を得るためには、Ａ値が２％以上５０％未満となるようにＭｎ２Ｏ３含有量を制御するのが好ましい。
このように本実施の形態では、磁性体部２は、Ｆｅ２Ｏ３とＮｉＯとを含有し、Ｆｅ２Ｏ３が２０〜４８mol％であり、Ａ値が５０％未満となるように、ＮｉＯ及び／又はＭｎ２Ｏ３を増量することにより、透磁率μを損なうことなく比抵抗ρが低下するのを回避できて絶縁性を確保することができ、これにより電気特性を向上させることが可能となる。
具体的には、磁気特性を損なうこともなく比抵抗ρをlogρで５．０以上に改善することができ、特定周波数域で高いインピーダンスを有するノイズ吸収に適した積層コイル部品を得ることができる。そしてその結果、特定周波数域でインピーダンスが高く、山形形状のインピーダンス特性を有する積層コイル部品を得ることが可能となる。
尚、磁性体部２中のＮｉＯ、ＺｎＯ、及びＣｕＯの含有量は、特に限定されるものではなく、Ｆｅ２Ｏ３の含有モル量に応じて適宜設定することができるが、ＺｎＯやＣｕＯを含有させる場合は、ＺｎＯ：６〜３３mol％、ＣｕＯ：０〜１０mol％、ＮｉＯ：残部となるように配合するのが好ましい。
すなわち、ＺｎＯの含有モル量が３３mol％を超えると、キュリー点Ｔｃが低下し、高温での動作保証がなされない可能性があることから、ＺｎＯの含有量は３３mol％以下が好ましい。
一方、ＺｎＯは透磁率μの向上に寄与する効果があるが、斯かる効果を発揮するためにはＺｎＯの含有モル量は６mol％は必要である。
したがって、磁性体部２がＺｎＯを含有する場合は、その含有モル量は６〜３３mol％が好ましい。
また、ＣｕＯの含有モル量が１０mol％を超えると、比抵抗ρが低下するおそれがあることから、ＣｕＯの含有量は１０mol％以下が好ましい。
次に、上記積層コイル部品の製造方法を、図２を参照しながら詳述する。
まず、セラミック素原料として、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、及び必要に応じて３価化合物であるＭｎ２Ｏ３、２価元素化合物であるＺｎＯ、及びＣｕＯを用意し、Ｆｅ２Ｏ３の含有モル量が２０〜４８mol％、Ａ値が５０％未満（０％を含む。）となるように、各セラミック素原料を秤量する。
次いで、これらの秤量物を純水及びＰＳＺ（部分安定化ジルコニア）ボール等の玉石と共にポットミルに入れ、湿式で十分に混合粉砕し、蒸発乾燥させた後、８００〜９００℃の温度で所定時間仮焼する。
次いで、これらの仮焼物に、ポリビニルブチラール系等の有機バインダ、エタノール、トルエン等の有機溶剤、及びＰＳＺボールと共に、再びポットミルに投入し、十分に混合粉砕し、セラミックスラリーを作製する。
次に、ドクターブレード法等を使用して前記セラミックスラリーをシート状に成形加工し、所定膜厚の磁性体セラミックグリーンシート（以下、単に「磁性体シート」という。）６ａ〜６ｈを作製する。
次いで、これらの磁性体シート６ｂ〜６ｇが互いに電気的に接続可能となるようにレーザ加工機を使用して磁性体シート６ｂ〜６ｇの所定箇所にビアホールを形成する。
次に、Ｃｕを主成分としたコイル導体用導電性ペーストを用意する。そして、該導電性ペーストを使用してスクリーン印刷し、磁性体シート６ｂ〜６ｇ上にコイルパターン８ａ〜８ｆを形成し、かつ、ビアホールを前記導電性ペーストで充填しビアホール導体７ａ〜７ｅを作製する。尚、磁性体シート６ｂ及び磁性体シート６ｇに形成された各コイルパターン８ａ、８ｆには、外部電極と電気的接続が可能となるように引出部８ａ′、８ｆ′が形成されている。
次いで、コイルパターン８ａ〜８ｆの形成された磁性体シート６ｂ〜６ｇを積層し、これらをコイルパターンの形成されていない磁性体シート６ａ及び磁性体シート６ｈで挟持して圧着し、これによりコイルパターン８ａ〜８ｆがビアホール導体７ａ〜７ｅを介して接続された圧着ブロックを作製する。その後、この圧着ブロックを所定寸法に切断してセラミック積層体を作製する。
次に、このセラミック積層体をＣｕが酸化しないような雰囲気下、所定温度で十分に脱脂した後、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下となるようにＮ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスで雰囲気調整された焼成炉に供給し、９００〜１０５０℃で所定時間焼成し、これにより磁性体部２にコイル導体３が埋設されたフェライト素体１を得る。
次に、フェライト素体１の両端部に、Ａｇ等を主成分とした外部電極用導電ペーストを塗布し、乾燥させた後、７５０℃で焼き付けて外部電極５ａ、５ｂを形成し、これにより積層コイル部品が作製される。
このように本実施の形態では、Ｆｅ化合物及び少なくともＮｉ化合物を含む２価元素化合物を、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、Ｆｅ化合物がモル比で２０〜４８％となるように前記Ｆｅ化合物及び前記２価元素化合物を秤量すると共に、Ｆｅ及びＭｎの総計に対する前記Ｍｎの比率が、Ｍｎ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３に換算し、モル比で５０％未満（０％を含む。）となるようにＭｎ化合物を秤量し、これら秤量物を混合した後、仮焼して仮焼粉末を作製する仮焼工程と、前記仮焼粉末からセラミックグリーンシートを作製するセラミックグリーンシート作製工程と、Ｃｕを主成分とする導電性ペーストを前記セラミックグリーンシートに塗布して所定パターンの導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記導電膜が形成されたセラミックグリーンシートを所定順序に積層し、積層体を形成する積層体形成工程と、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気で前記積層体を焼成し、前記セラミックグリーンシートと前記導電膜とを同時焼成する焼成工程とを含んでいるので、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気で前記積層体を焼成しても、Ｆｅ２Ｏ３がＦｅ３Ｏ４に還元されることもなく、ＣｕとＦｅ２Ｏ３とが共存した状態で焼結させることが可能となる。したがって、比抵抗ρが低下するのを回避でき絶縁性を確保することができ、これにより電気特性を向上させることができる。
具体的には、比抵抗ρをlogρで５．０以上に改善することができ、特定周波数域で高いインピーダンスを有するノイズ吸収に適した積層コイル部品を得ることができる。そしてその結果、特定周波数域でインピーダンスが高く、山形形状のインピーダンス特性を有する積層コイル部品を得ることが可能となる。
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態では、本発明の積層コイル部品について説明したが、単板コイル部品や積層ＬＣ部品のような積層複合部品に適用できるのはいうまでもない。
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
セラミック素原料として、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、及びＭｎ ２ Ｏ ３ を用意した。そして、ＺｎＯ：２５mol％、ＣｕＯ：１mol％、Ｍｎ ２ Ｏ ３ を１ｍｏｌ％とし、Ｆｅ２Ｏ３及びＮｉＯの含有モル量が表１に示すような組成となるように、これらセラミック素原料を秤量した。次いで、これら秤量物を純水及びＰＳＺ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、蒸発乾燥させた後、８５０℃の温度で仮焼した。
次いで、これら仮焼物を、ポリビニルブチラール系バインダ（有機バインダ）、エタノール（有機溶媒）、及びＰＳＺボールと共に、再び塩化ビニル製のポットミルに投入し、十分に混合粉砕し、セラミックスラリーを得た。
次に、ドクターブレード法を使用し、厚さが２５μｍとなるようにセラミックスラリーをシート状に成形し、これを縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに打ち抜き、磁性体シートを作製した。
次いで、このようにして作製された磁性体シートを、厚さが総計で０．５ｍｍとなるように複数枚積層し、６０℃に加熱し、１００ＭＰａの圧力で６０秒間加圧して圧着し、その後、直径１０ｍｍの大きさの円板状に切り出し、セラミック成形体を得た。
次いで、得られたセラミック成形体を加熱して十分に脱脂した。そして、Ｎ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスを焼成炉に供給して酸素分圧を１．８×１０-1Ｐａに調整した後、前記セラミック成形体を焼成炉に投入し、９５０℃の温度で２時間焼成した。すなわち、酸素分圧１．８×１０-1Ｐａは９５０℃におけるＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧であり、セラミック成形体をＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧で２時間焼成し、これにより試料番号２１〜３３の円板状試料を得た。
次に、試料番号２１〜３３の各試料の両面にＡｇ電極を形成し、５０Ｖの直流電圧を印加して絶縁抵抗を測定し、試料形状から比抵抗ρを求めた。
また、上述と同様にして得られた磁性体シートを、厚さが総計で１．０ｍｍとなるように複数枚積層し、６０℃に加熱し、１００ＭＰａの圧力で６０秒間加圧して圧着し、その後、外径２０がｍｍ、内径が１２ｍｍとなるようにリング状に切り出し、セラミック成形体を得た。
次いで、得られたセラミック成形体を上述と同様の条件で脱脂、焼成を行い、これにより試料番号２１〜３３のリング状試料を得た。
そして、試料番号２１〜３３の各リング状試料について、軟銅線を２０ターン巻回し、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、周波数１ＭＨｚでのインダクタンスを測定し、その測定値から透磁率μを求めた。
表１は試料番号２１〜３３の磁性体部の組成、Ａ値（Ｆｅ２Ｏ３及びＭｎ２Ｏ３の総計に対するＭｎ２Ｏ３の含有量）、比抵抗logρ、及び透磁率μを示している。
Figure 0005556880
試料番号２１は、比抵抗logρが３．６と低くなった。これはＦｅ ２ Ｏ ３ の含有量が４９．０mol％と多いため、９５０℃におけるＣｕ−Ｃｕ ２ Ｏの平衡酸素分圧である１．８×１０ -1 Ｐａで焼成した場合、Ｆｅ ２ Ｏ ３ がＦｅ ３ Ｏ ４ に還元されてしまい、その結果、比抵抗logρが低下したものと思われる。
また、試料番号３３は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１５．０mol％と少なく、このため比抵抗logρが４．６と低くなることが分かった。
これに対し試料番号２２〜３２は、Ａ値は２．０〜４．８であり、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２０〜４８mol％と本発明の範囲内であるので、比抵抗logρは６．４〜８．７と大きく十分な絶縁性を確保できることが分かった。
特に、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２５〜４７mol％の試料番号２３〜３１は、比抵抗logρが７．３以上となってより好ましい結果が得られ、またＦｅ２Ｏ３の含有量が３０〜４６mol％の試料番号２４〜３０は、比抵抗logρが７．９以上となって更に好ましい結果が得られることが分かった。
また、Ｍｎ２Ｏ３を１．０mol％含有させたことから、透磁率μも３８〜３３０となり、Ｆｅ２Ｏ３含有量が同一の場合の実施例１と比較すると、透磁率μは向上することが分かった。
Ｍｎ２Ｏ３を２．０mol％含有させ、それに応じてＮｉＯの含有量を調整した以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号４１〜５３の円板状及びリング状試料を作製した。
そして、実施例１と同様の方法・手順で円板状試料を使用して比抵抗logρを求め、リング状試料を使用して透磁率μを求めた。
表２は試料番号４１〜５３の磁性体部の組成、Ａ値、比抵抗logρ、及び透磁率μを示している。
Figure 0005556880
試料番号４１は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が４９．０mol％と多く、このため上記実施例１の試料番号２１と同様の理由から、比抵抗logρが３．７と低くなった。
また、試料番号５３は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１５．０mol％と少なく、比抵抗logρが４．７と低くなった。
これに対し試料番号４２〜５２は、Ａ値は４．０〜９．１であり、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２０〜４８mol％と本発明の範囲内であるので、比抵抗logρは６．８〜８．９と大きく十分な絶縁性を確保できることが分かった。
特に、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２５〜４７mol％の試料番号４３〜５１は、比抵抗logρが７．７以上となってより好ましい結果が得られ、またＦｅ２Ｏ３の含有量が３０〜４６mol％の試料番号４４〜５０は、比抵抗logρが８．２以上となって更に好ましい結果が得られることが分かった。
また、Ｍｎ２Ｏ３を２．０mol％含有させたことから、透磁率μも４２〜５００となり、Ｆｅ２Ｏ３含有量が同一の場合の実施例１と比較すると、透磁率μは向上することが分かった。
Ｍｎ２Ｏ３を５．０mol％含有させ、それに応じてＮｉＯの含有量を調整した以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号６１〜７３の円板状及びリング状試料を作製した。
そして、実施例１と同様の方法・手順で円板状試料を使用して比抵抗logρを求め、リング状試料を使用して透磁率μを求めた。
表３は試料番号６１〜７３の磁性体部の組成、Ａ値、比抵抗logρ、及び透磁率μを示している。
Figure 0005556880
試料番号６１は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が４９．０mol％と多いため、実施例１の試料番号２１と同様の理由から、比抵抗logρが３．６と低くなった。
また、試料番号７３は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１５．０mol％と少なく、比抵抗logρが４．８と低くなった。
これに対し試料番号６２〜７２は、Ａ値は９．４〜２０．０であり、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２０〜４８mol％と本発明の範囲内であるので、比抵抗logρは６．４〜８．６と大きく十分な絶縁性を確保できることが分かった。
特に、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２５〜４７mol％の試料番号６３〜７１は、比抵抗logρが７．４以上となってより好ましい結果が得られ、またＦｅ２Ｏ３の含有量が３０〜４６mol％の試料番号６４〜７０は、比抵抗logρが７．８以上となって更に好ましい結果が得られることが分かった。
また、Ｍｎ２Ｏ３を５．０mol％含有させたことから、透磁率μも５０〜６４０となり、Ｆｅ２Ｏ３含有量が同一の場合の実施例３と比較すると、透磁率μは向上することが分かった。
Ｍｎ２Ｏ３を７．５mol％含有させ、それに応じてＮｉＯの含有量を調整した以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号８１〜９３の円板状及びリング状試料を作製した。
そして、実施例１と同様の方法・手順で円板状試料を使用して比抵抗logρを求め、リング状試料を使用して透磁率μを求めた。
表４は試料番号８１〜９３の磁性体部の組成、Ａ値、比抵抗logρ、及び透磁率μを示している。
Figure 0005556880
試料番号８１は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が４９．０mol％と多いため、実施例１の試料番号２１と同様の理由から、比抵抗logρが３．５と低くなった。
また、試料番号９３は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１５．０mol％と少なく、比抵抗logρは４．８に低下した。
これに対し試料番号８２〜９２は、Ａ値は１３．５〜２７．３であり、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２０〜４８mol％と本発明の範囲内であるので、比抵抗logρは６．０〜８．２と大きく十分な絶縁性を確保できることが分かった。
特に、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２５〜４７mol％の試料番号８３〜９１は、比抵抗logρが７．０以上となってより好ましい結果が得られ、またＦｅ２Ｏ３の含有量が３０〜４６mol％の試料番号８４〜９０は、比抵抗logρが７．３以上となって更に好ましい結果が得られることが分かった。
また、Ｍｎ２Ｏ３を７．５mol％含有させたことから、透磁率μも５５〜７６０となり、Ｆｅ２Ｏ３含有量が同一の場合の実施例４と比較すると、透磁率μは向上することが分かった。
Ｍｎ２Ｏ３を１０．０mol％含有させ、それに応じてＮｉＯの含有量を調整した以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号１０１〜１１３の円板状及びリング状試料を作製した。
そして、実施例１と同様の方法・手順で円板状試料を使用して比抵抗logρを求め、リング状試料を使用して透磁率μを求めた。
表５は試料番号１０１〜１１３の磁性体部の組成、Ａ値、比抵抗logρ、及び透磁率μを示している。
Figure 0005556880
試料番号１０１は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が４９．０mol％と多いため、実施例１の試料番号１と同様の理由から、比抵抗logρが３．４と低くなった。
また、試料番号１１３は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１５．０mol％と少なく、比抵抗logρは４．３に低下した。
これに対し試料番号１０２〜１１２は、Ａ値は１７．２〜３３．３であり、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２０〜４８mol％と本発明の範囲内であるので、比抵抗logρは５．６〜７．５と大きく十分な絶縁性を確保できることが分かった。
特に、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２５〜４７mol％の試料番号１０３〜１１１は、比抵抗logρが６．４以上となってより好ましい結果が得られ、またＦｅ２Ｏ３の含有量が３０〜４６mol％の試料番号１０４〜１１０は、比抵抗logρが６．７以上となって更に好ましい結果が得られることが分かった。
また、Ｍｎ２Ｏ３を１０．０mol％含有させたことから、透磁率μも７０〜９００となり、Ｆｅ２Ｏ３含有量が同一の場合の実施例５と比較すると、透磁率μは向上することが分かった。
Ｍｎ２Ｏ３を１３．０mol％含有させ、それに応じてＮｉＯの含有量を調整した以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号１２１〜１３３の円板状及びリング状試料を作製した。
そして、実施例１と同様の方法・手順で円板状試料を使用して比抵抗logρを求め、リング状試料を使用して透磁率μを求めた。
表６は試料番号１２１〜１３３の磁性体部の組成、Ａ値、比抵抗logρ、及び透磁率μを示している。
Figure 0005556880
試料番号１２１は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が４９．０mol％と多いため、実施例１の試料番号２１と同様の理由から、比抵抗logρが３．３と低くなった。
また、試料番号１３３は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１５．０mol％と少なく、比抵抗logρは３．６に低下した。
これに対し試料番号１２２〜１３２は、Ａ値は２１．３〜３９．４であり、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２０〜４８mol％と本発明の範囲内であるので、比抵抗logρは５．０〜６．７と大きく十分な絶縁性を確保できることが分かった。
特に、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２５〜４７mol％の試料番号１２３〜１３１は、比抵抗logρが５．６以上となってより好ましい結果が得られ、またＦｅ２Ｏ３の含有量が３０〜４６mol％の試料番号１２４〜１３０は、比抵抗logρが６．０以上となって更に好ましい結果が得られることが分かった。
また、Ｍｎ２Ｏ３を１３．０mol％含有させたことから、透磁率μも８７〜１０５０となり、Ｆｅ２Ｏ３含有量が同一の場合の実施例６と比較すると、透磁率μは向上することが分かった。
このように実施例１〜６から明らかなようにＦｅ２Ｏ３の含有量が２０〜４８mol％とすることにより、比抵抗logρは５．０以上となって十分な絶縁性を確保でき、Ｍｎ２Ｏ３の含有量を増量させることにより、透磁率μが向上することが分かった。
ＮｉＯ：２６．０mol％、ＺｎＯ：２５．０mol％とし、ＣｕＯを含まず、Ｆｅ２Ｏ３の一部をＭｎ２Ｏ３で置換する形態でこれらＦｅ２Ｏ３及びＭｎ２Ｏ３を表７に示すような組成となるように秤量した。
そして、実施例１と同様の方法で試料番号１４１〜１５４の円板状試料を作製し、比抵抗logρを求めた。
表７は試料番号１４１〜１５４の磁性体部の組成、Ａ値、及び比抵抗logρを示している。
Figure 0005556880
試料番号１４１、１４２は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が４９．０mol％、４８．５mol％と多いため、実施例１の試料番号２１と同様の理由から、比抵抗logρが４．０、４．９と低くなった。
また、試料番号１５３、１５４は、Ａ値が５０％以上であり、磁性体中のＭｎ２Ｏ３含有量がＦｅ２Ｏ３含有量よりも多いため、比抵抗logρは４．８、４．５と却って低下した。
これに対し試料番号１４３〜１５２は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２９．０〜４８．０mol％であり、Ａ値も２．０〜４０．８％であり、いずれも本発明範囲内であるので、比抵抗logρは５．３〜７．９となり、良好な絶縁性が得られることが分かった。
実施例７でＣｕＯの含有量を５．０mol％とし、それに応じてＮｉＯの含有量を調整した以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号１６１〜１７４の円板状試料を作製し、比抵抗ρを求めた。
表８は試料番号１６１〜１７４の磁性体部の組成、Ａ値、及び比抵抗logρを示している。
Figure 0005556880
試料番号１６１、１６２は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が４９．０mol％、４８．５mol％と多いため、実施例１の試料番号２１と同様の理由から、比抵抗logρが３．５、４．５と低くなった。
また、試料番号１７３、１７４は、Ａ値が５０％以上であり、磁性体中のＭｎ２Ｏ３含有量がＦｅ２Ｏ３含有量よりも多いため、比抵抗logρが４．７、４．４と却って低下した。
これに対し試料番号１６３〜１７２は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２９．０〜４８．０mol％であり、Ａ値が２．０〜４０．８％と本発明範囲内であるので、比抵抗logρは５．２〜７．９となり、良好な絶縁性が得られることが分かった。
実施例７でＣｕＯの含有量を１０．０mol％とし、それに応じてＮｉＯの含有量を調整した以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号１８１〜１９４の円板状試料を作製し、比抵抗ρを求めた。
表９は試料番号１８１〜１８４の磁性体部の組成、Ａ値、及び比抵抗logρを示している。
Figure 0005556880
試料番号１８１、１８２は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が４９．０mol％、４８．５mol％と多いため、実施例１の試料番号２１と同様の理由から、比抵抗logρが３．２、４．２と低くなった。
また、試料番号１９３、１９４は、Ａ値が５０％以上であり、磁性体中のＭｎ２Ｏ３含有量がＦｅ２Ｏ３含有量よりも多いため、比抵抗logρが４．８、４．５と却って低下した。
これに対し試料番号１８３〜１９２は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が２９．０〜４８．０mol％であり、Ａ値が２．０〜４０．８％と本発明範囲内であるので、比抵抗logρは５．０〜７．６となり、良好な絶縁性が得られることが分かった。
Ｆｅ２Ｏ３：４７mol％、Ｍｎ２Ｏ３：１．０mol％、ＣｕＯ：１．０mol％とし、表１０に示すように、ＺｎＯの含有量を１．０〜３５．０mol％の範囲で異ならせ、これに応じてＮｉＯの含有量を調整した以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号２０１〜２１０のリング状試料を作製した。
そして、実施例１と同様の方法・手順でリング状試料を使用して透磁率μを求めた。
また、実施例１と同様のインピーダンスアナライザを使用し、各リング状試料について、透磁率μの温度特性を測定し、透磁率μの極大温度を求め、これをキュリー点Ｔｃとした。
表１０は試料番号２０１〜２１０の磁性体部の組成、Ａ値、透磁率μ、及びキュリー点を示している。
Figure 0005556880
試料番号２１０は、ＺｎＯの含有量が３５．０mol％と多いため、キュリー点Ｔｃが１１０℃に低下し、このため動作保証温度が１２５℃以下となり、高温雰囲気での使用に支障が生じ得ることが分かった。
これに対し試料番号２０１〜２０９は、ＺｎＯの含有量が３３．０mol％以下であるため、１３０℃以上のキュリー点Ｔｃを確保できることが分かった。
ただし、試料番号２０１、２０２は、ＺｎＯの含有量が３．０mol％で透磁率は２０に低下し、１．０mol％で透磁率μが１５まで低下した。
したがって、磁性体部中にＺｎＯを含有する場合は、ＺｎＯの含有量は３３．０mol％以下が好ましく、より好ましくは６．０〜３３．０mol％であることが確認された。
図３はＺｎＯ含有量とキュリー点Ｔｃ及び透磁率μとの関係を示す図であり、横軸がＺｎＯ含有量（mol％）、左縦軸はキュリー点Ｔｃ（℃）、右横軸は透磁率μを示している。図中、●印がキュリー点、◆印が透磁率である。
この図３から明らかなように、ＺｎＯ含有量の増加に伴い、透磁率μは上昇するが、キュリー点Ｔｃが低下し、動作保証温度１２５℃を確保するためには、ＺｎＯ含有量は３３mol％以上は必要である。
一方、ＺｎＯ含有量の減少に伴い、透磁率μは低下し、ＺｎＯ含有量は６mol％未満で３５未満となる。したがって、ＺｎＯの含有量は６〜３３mol％、好ましくは９〜３３mol％であることが分かった。
実施例８で使用した試料番号１６１（Ｆｅ２Ｏ３：４９．０mol％、Ｍｎ２Ｏ３：０mol％、ＺｎＯ：２５．０mol％、ＮｉＯ：２１．０mol％、ＣｕＯ：５．０mol％）及び試料番号１６７（Ｆｅ２Ｏ３：４４．０mol％、Ｍｎ２Ｏ３：５．０mol％、ＺｎＯ：２５．０mol％、ＮｉＯ：２１．０mol％、ＣｕＯ：５．０mol％）の磁性体シートを用意した。
そして、レーザ加工機を使用し、磁性体シートの所定位置にビアホールを形成した後、Ｃｕ粉末、ワニス、及び有機溶剤を含有したＣｕペーストを磁性体シートの表面にスクリーン印刷し、かつ前記Ｃｕペーストをビアホールに充填し、これにより所定形状のコイルパターン及びビアホール導体を形成した。
次いで、コイルパターンの形成された磁性体シートを積層した後、これらをコイルパターンの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、セラミック積層体を作製した。
次に、このセラミック積層体を、内部導体であるＣｕが酸化しない雰囲気で加熱して十分に脱脂した。そしてその後、Ｎ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスにより酸素分圧が制御された焼成炉にセラミック積層体を投入し、３℃／分の昇温速度で９５０℃に昇温し、２時間保持して焼成し、これにより磁性体部にコイル導体が埋設されたフェライト素体を作製した。ここで、酸素分圧は、９５０℃におけるＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧である１．８×１０-1Ｐａに設定した。
次に、Ａｇ粉、ガラスフリット、ワニス、及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フェライト素体の両端に塗布して乾燥した後、７５０℃で焼き付けて外部電極を形成し、これにより試料番号１６１′、１６７′の試料を作製した。尚、試料番号１６１′、１６７′の各試料の外径寸法は長さ：１．６ｍｍ、幅：０．８ｍｍ、厚み：０．８ｍｍであり、コイルのターン数は９．５ターンであった。
次に、試料番号１６１′、１６７′の各試料について、実施例１と同様のインピーダンスアナライザを使用し、インピーダンス特性を測定した。
図４は試料番号１６１′のインピーダンス特性を示し、図５は試料番号１６７′のインピーダンス特性を示している。横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸はインピーダンス（Ω）である。
試料番号１６１′は、Ｆｅ２Ｏ３含有量が４９．０mol％と多く、比抵抗logρが低いため、図４から明らかなように、インピーダンスは最大でも２２０Ω程度であり、所望の高インピーダンスを得ることはできなかった。
これに対し試料番号１６７′は、Ｆｅ２Ｏ３含有量が４４．０mol％、Ａ値は１０．２％であり、本発明範囲内であるので、比抵抗logρが大きくなり、その結果、図５に示すように、インピーダンス特性も顕著な山形形状を有している。そして、最大で約５２０Ωの高インピーダンスが得られ、特定周波数域で高いインピーダンスが得られることが分かった。
酸素分圧を９５０℃におけるＣｕ−Ｃｕ２Ｏ平衡酸素分圧の１／１００である１．８×１０-3Ｐａに設定した以外は、実施例１１と同様の方法・手順で試料番号１６１″、１６７″の試料を作製し、インピーダンス特性を測定した。
図６は試料番号１６１″のインピーダンス特性を示し、図７は試料番号１６７″のインピーダンス特性を示している。横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸はインピーダンス（Ω）である。
試料番号１６１″は、Ｆｅ２Ｏ３含有量が４９．０mol％と多く、しかもＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧の１／１００の低い酸素分圧で焼成しているため、比抵抗logρも更に低くなり、その結果図６に示すように、インピーダンスは１００Ω以下となり、広範な周波数域で平坦となり、良好なインピーダンス特性を得ることはできなかった。
これに対し試料番号１６７″は、Ｆｅ２Ｏ３含有量が４４．０mol％、Ａ値は１０．２％であり、本発明範囲内であるので、比抵抗logρも大きくなり、その結果、図７に示すように、実施例１２の試料番号１６７′と略同様、インピーダンス特性も顕著な山形形状を有している。そして、最大で約５７０Ωの高インピーダンスが得られ、特定周波数域で高いインピーダンスが得られることが分かった。
また、実施例１１の試料番号１６７′と実施例１３の試料番号１６７″との比較から明らかなように、Ｆｅ２Ｏ３含有量が本発明範囲内の場合は、酸素分圧に依存することなく高いインピーダンスを得ることができることが分かった。
このように本発明の磁性体組成を有するセラミック電子部品は、比抵抗logρが良好であり、これにより透磁率を損なうこともなく、高いインピーダンスを確保することができることが分かった。すなわち、内部電極材料にＣｕを主成分とした材料を使用した場合であっても、絶縁性が良好でインピーダンス特性が良好な積層コイル部品の得られることが確認された。
参考例１
セラミック素原料としてＭｎ ２ Ｏ ３ を使用しなかった以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号１〜１３の円板状及びリング状試料を作製した。
そして、実施例１と同様の方法・手順で円板状試料を使用して比抵抗logρを求め、リング状試料を使用して透磁率μを求めた。
表１１は試料番号１〜１３の磁性体部の組成、Ａ値、比抵抗logρ、及び透磁率μを示している。
Figure 0005556880
試料番号１は、Ｆｅ ２ Ｏ ３ の含有量が４９．０mol％と多く、上記実施例１の試料番号２１と同様の理由から、比抵抗logρが３．６と低くなった。
また、試料番号１３は、Ｆｅ ２ Ｏ ３ の含有量が１５．０mol％と少なく、この場合も比抵抗logρが４．５と低くなった。
これに対し試料番号２〜１２は、Ｍｎ ２ Ｏ ３ は含有されていないものの、Ｆｅ ２ Ｏ ３ の含有量が２０．０〜４８．０mol％と本発明の範囲内であるので、比抵抗logρは５．５〜８．２と大きく十分な絶縁性を確保でき、しかも透磁率μも３５〜２９０と良好な結果が得られることが分かった。
特に、Ｆｅ ２ Ｏ ３ の含有量が２５．０〜４７．０mol％の試料番号３〜１１は、比抵抗logρが６．５以上となってより好ましい結果が得られ、またＦｅ ２ Ｏ ３ の含有量が３０〜４６mol％の試料番号４〜１０は、比抵抗logρが７．１以上となって更に好ましい結果が得られることが分かった。
Ｃｕを主成分とする材料を導電部に使用し、導電部と磁性体部とを同時焼成しても、絶縁性が良好で、良好な電気特性を有するコイル部品等のセラミック電子部品を実現できる。
２ 磁性体部
３ コイル導体（導電部）

Claims (10)

  1. フェライト材料からなる磁性体部と、Ｃｕを主成分とする導電部とを有し、
    前記磁性体部は、３価のＦｅと少なくとも２価のＮｉを含む２価元素とを含有すると共に、前記Ｆｅの含有量が、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、モル比で２０〜４８％であり、
    Ｆｅ及びＭｎの総計に対するＭｎの比率が、Ｍｎ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３にそれぞれ換算し、モル比で２％以上５０％未満となるように、前記磁性体部は前記Ｍｎを含有し、
    かつ、Ｃｕ−Ｃｕ ２ Ｏの平衡酸素分圧以下の雰囲気で焼成されてなることを特徴とするセラミック電子部品。
  2. 前記Ｆｅの含有量が、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、モル比で２５〜４７％であることを特徴とする請求項１記載のセラミック電子部品。
  3. 前記Ｆｅの含有量が、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、モル比で３０〜４６％であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のセラミック電子部品。
  4. 前記磁性体部は、ＣｕＯに換算し、モル比で１０％以下のＣｕを含有してい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セラミック電子部品。
  5. 前記磁性体部は、ＺｎＯに換算し、モル比で３３％以下のＺｎを含有している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セラミック電子部品。
  6. 前記磁性体部は、ＺｎＯに換算し、モル比で６％以上のＺｎを含有し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セラミック電子部品。
  7. 前記磁性体部と前記導電部とが同時焼成されてな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セラミック電子部品。
  8. 複数の前記磁性体部と複数の前記導電部とが交互に積層されてい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セラミック電子部品。
  9. コイル部品であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のセラミック電子部品。
  10. Ｆｅ化合物及び少なくともＮｉ化合物を含む２価元素化合物を、Ｆｅ２Ｏ３に換算し、Ｆｅ化合物がモル比で２０〜４８％となるように前記Ｆｅ化合物及び前記２価元素化合物を秤量すると共に、Ｆｅ及びＭｎの総計に対する前記Ｍｎの比率が、Ｍｎ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３に換算し、モル比で２％以上５０％未満となるようにＭｎ化合物を秤量し、これら秤量物を混合した後、仮焼して仮焼粉末を作製する仮焼工程と、
    前記仮焼粉末からセラミックグリーンシートを作製するセラミックグリーンシート作製工程と、
    Ｃｕを主成分とする導電性ペーストを前記セラミックグリーンシートに塗布して所定パターンの導電膜を形成する導電膜形成工程と、
    前記導電膜が形成されたセラミックグリーンシートを所定順序に積層し、積層体を形成する積層体形成工程と、
    Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気で前記積層体を焼成し、前記セラミックグリーンシートと前記導電膜とを同時焼成する焼成工程とを含んでいることを特徴とするセラミック電子部品の製造方法。
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