JP6574574B2 - Multilayer inductor - Google Patents

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Description

本発明は積層インダクタに関する。具体的にはハードフェライトからなる層とソフトフェライトからなる層とを備えた積層インダクタに関する。   The present invention relates to a multilayer inductor. Specifically, the present invention relates to a multilayer inductor provided with a layer made of hard ferrite and a layer made of soft ferrite.

周知のごとく積層インダクタは、グリーンシートと呼ばれるペースト状にした磁性体材料のシート上に導体パターンとなるペースト状の金属を印刷したものを順次積層し、その積層したものを焼成してなる積層体に外部電極を設けたものである。そしてこのような積層インダクタでは、各層の導体パターンが順次層間で接続されることで積層方向に重畳しながら螺旋状に周回するコイルが形成され、そのコイルの周囲が電気絶縁性の磁性体で囲まれることになる。そのため積層インダクタには外部への磁気漏洩が少なく、比較的少ない巻数で必要なインダクタンスが得られるという特徴があり、小型化、薄型化に適している。   As is well known, a multilayer inductor is a laminate formed by sequentially laminating a paste-like metal printed as a conductor pattern on a paste-like magnetic material sheet called a green sheet, and firing the laminate. Are provided with external electrodes. In such a multilayer inductor, a conductive pattern of each layer is sequentially connected between the layers to form a coil that spirals around while being superimposed in the stacking direction, and the periphery of the coil is surrounded by an electrically insulating magnetic material. Will be. For this reason, the multilayer inductor has a feature that there is little magnetic leakage to the outside and a necessary inductance can be obtained with a relatively small number of turns, which is suitable for miniaturization and thinning.

ところで電子機器に内蔵されるCPUやLSIなど集積回路における近年の技術的傾向は高周波数駆動と低電圧駆動にあると言える。そしてそのいずれもが大電流で駆動することを意味する。そのため集積回路の周辺部品であるインダクタには大電流が流れることとなる。したがってインダクタには大電流に対しても磁気飽和しない直流重畳特性の優れたものが求められる。その一方で電子機器に対する小型化への要求から回路部品にはさらなる小型化が求められている。   By the way, it can be said that the recent technical trend in integrated circuits such as CPUs and LSIs embedded in electronic devices is high frequency driving and low voltage driving. All of them mean that they are driven with a large current. Therefore, a large current flows through the inductor, which is a peripheral component of the integrated circuit. Accordingly, the inductor is required to have excellent DC superposition characteristics that do not cause magnetic saturation even with a large current. On the other hand, circuit components are required to be further downsized due to the demand for downsizing electronic devices.

そこで、コイルが発生する磁束に対して逆向きに磁束を加えてバイアス(逆バイアス)し、B−H特性の基点を負側にシフトさせて磁気飽和するまでの磁束を増大させるという技術思想に基づいて、積層体の内部に軟磁性体材料からなる層(以下、ソフトフェライト層)と永久磁石の材料である硬磁性体材料からなる層(以下、ハードフェライト層)とを積層した積層インダクタがある。このような積層インダクタでは、ハードフェライト層は永久磁石として機能し、その永久磁石がコイルの磁束とは逆向きの磁束を発生する。それによって同一寸法であってもより大電流を流すことを可能としている。なおこのような永久磁石を組み込んだ積層インダクタについては、例えば以下の特許文献1などに記載されている。   Therefore, the technical idea is that the magnetic flux is applied in the opposite direction to the magnetic flux generated by the coil to be biased (reverse bias), and the magnetic flux is increased until the base point of the BH characteristic is shifted to the negative side and magnetic saturation occurs. A multilayer inductor in which a layer made of a soft magnetic material (hereinafter referred to as a soft ferrite layer) and a layer made of a hard magnetic material that is a material of a permanent magnet (hereinafter referred to as a hard ferrite layer) are laminated inside the multilayer body. is there. In such a multilayer inductor, the hard ferrite layer functions as a permanent magnet, and the permanent magnet generates a magnetic flux opposite to the magnetic flux of the coil. Thereby, even if it is the same dimension, it is possible to flow a larger current. A laminated inductor incorporating such a permanent magnet is described in, for example, Patent Document 1 below.

特開2006−196591号公報JP 2006-196591 A

積層インダクタでは、普通、導体パターンを銀(Ag)を用いて形成している。周知のごとくAgの融点は約960℃と低い。そのため積層インダクタを構成する磁性体材料にはAgの融点以下で焼成しても十分な焼結密度が得られるという特性が求められる。そのためハードフェライト層の有無によらず、積層インダクタを構成するソフトフェライト層には、焼結性を高めるためのCuを含んだニッケル銅亜鉛系フェライト(Ni−Cu−Zn系フェライト)が用いられる。なお永久磁石となるハードフェライト層を備えた上記の積層インダクタでは、硬磁性体材料してバリウムフェライト(Baフェライト)やストロンチウムフェライト(Srフェライト)が用いられる。そして焼結助剤としては低融点ガラスなどがよく用いられる。ところが本発明者が永久磁石となるハードフェライト層を有する積層インダクタの特性向上を目的として研究を重ねた結果、ハードフェライト層とCuを含んだソフトフェライト層を積層して同時焼成すると、層間の界面反応により、Ni−Cu−Znフェライト中のCuがハードフェライト層側に偏析し、磁気特性が劣化したり抵抗率が低下したりするという問題があることが判明した。   In a multilayer inductor, the conductor pattern is usually formed using silver (Ag). As is well known, the melting point of Ag is as low as about 960 ° C. Therefore, the magnetic material constituting the multilayer inductor is required to have a characteristic that a sufficient sintered density can be obtained even when firing at a melting point of Ag or lower. Therefore, nickel copper zinc-based ferrite (Ni—Cu—Zn-based ferrite) containing Cu for enhancing the sinterability is used for the soft ferrite layer constituting the multilayer inductor regardless of the presence or absence of the hard ferrite layer. In the above-described multilayer inductor provided with a hard ferrite layer serving as a permanent magnet, barium ferrite (Ba ferrite) or strontium ferrite (Sr ferrite) is used as a hard magnetic material. As a sintering aid, low-melting glass is often used. However, as a result of repeated research by the present inventors for the purpose of improving the characteristics of a multilayer inductor having a hard ferrite layer serving as a permanent magnet, when a hard ferrite layer and a soft ferrite layer containing Cu are laminated and fired simultaneously, the interface between the layers Due to the reaction, it was found that Cu in the Ni—Cu—Zn ferrite segregates to the hard ferrite layer side, and there is a problem that the magnetic properties are deteriorated or the resistivity is lowered.

そこで本発明は、永久磁石となるハードフェライト層を設けつつ、低温焼成が可能でかつCuの偏析に伴う特性劣化がない積層インダクタを提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a multilayer inductor that can be fired at a low temperature and has no characteristic deterioration due to segregation of Cu while providing a hard ferrite layer that becomes a permanent magnet.

上記目的を達成するための本発明は、磁性体中にAgの導体パターンが形成されてなる焼結体を含む積層インダクタであって、
前記焼結体は、軟磁性体材料を含有するソフトフェライト層と硬磁性体材料を含有し永久磁石として機能するハードフェライト層とが積層された状態で一体的に焼成された前記磁性体を含み
前記ソフトフェライト層は、Cuを含まないNi−Znフェライトに1.5〜3.0wt%のBiが添加されてなり、
前記ハードフェライト層は、SiOを添加剤として含むBaフェライトにさらに5.0〜10wt%のBiが添加されてなる、
ことを特徴とする積層インダクタとしている。
The present invention for achieving the above object is a multilayer inductor including a sintered body in which a conductor pattern of Ag is formed in a magnetic body,
The sintered body comprises said magnetic material is integrally fired in a state where the hard ferrite layer acting as a permanent magnet containing a soft ferrite layer and the hard magnetic material containing soft magnetic material are stacked ,
The soft ferrite layer is formed by adding 1.5 to 3.0 wt% Bi 2 O 3 to Ni—Zn ferrite not containing Cu,
The hard ferrite layer is obtained by further adding 5.0 to 10 wt% Bi 2 O 3 to Ba ferrite containing SiO 2 as an additive.
The multilayer inductor is characterized by this.

本発明のその他の態様は、Ni−Znフェライトと1.5〜3.0wt%のBiOther aspects of the invention include Ni-Zn ferrite and 1.5-3.0 wt% Bi. 2 O 3 とを含みCuを含まないソフトフェライト層となる第1層と、BaフェライトとSiOAnd a first layer that is a soft ferrite layer that does not contain Cu, Ba ferrite, and SiO 2 と5.0〜10wt%のBiAnd 5.0-10 wt% Bi 2 O 3 とを含むハードフェライト層となる第2層とが積層された積層体を一体的に焼成し、磁性体を得る工程と、上記の積層体にAgの導体パターンを形成する工程と、を有することを特徴とする積層インダクタの製造方法としている。And a step of obtaining a magnetic body and a step of forming an Ag conductor pattern on the above-mentioned laminated body. A method for manufacturing a multilayer inductor characterized by the following.

本発明の積層インダクタによれば、永久磁石となるハードフェライト層を設けつつ、低温焼成が可能でかつCuの偏析がなく、優れた磁性特性や高い焼結密度を有している。   According to the multilayer inductor of the present invention, while providing a hard ferrite layer serving as a permanent magnet, it can be fired at a low temperature, has no segregation of Cu, and has excellent magnetic properties and a high sintered density.

ハードフェライト層とソフトフェライト層とからなる積層焼結体の元素マッピングを示す図である。It is a figure which shows element mapping of the laminated sintered compact which consists of a hard ferrite layer and a soft ferrite layer.

===積層インダクタ===
上述したように、永久磁石層を有する積層インダクタでは軟磁性体層に従来のNi−Cu−Znフェライトを用いるとCuが偏析するという問題があった。そこで本発明の実施例に係る積層インダクタでは、Cuを含まないニッケル亜鉛系フェライト(Ni−Znフェライト)を主成分とした軟磁性材料を用いてソフトフェライト層を形成している。具体的にはソフトフェライト層とハードフェライト層の双方に酸化ビスマス(Bi)が副成分として含まれている。
=== Multilayer Inductor ===
As described above, a multilayer inductor having a permanent magnet layer has a problem that Cu is segregated when conventional Ni—Cu—Zn ferrite is used for the soft magnetic layer. Therefore, in the multilayer inductor according to the embodiment of the present invention, the soft ferrite layer is formed using a soft magnetic material mainly composed of nickel-zinc based ferrite (Ni-Zn ferrite) not containing Cu. Specifically, bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is contained as a subcomponent in both the soft ferrite layer and the hard ferrite layer.

===ソフトフェライト層===
本発明の実施例に係る積層インダクタについて、まずソフトフェライト層の特性を評価するためにCuを含まないNi−Znフェライトを主成分とするとともに、副成分となるBiの添加量が異なる8種類の軟磁性材料の焼結体をサンプルとして作製した。
=== Soft ferrite layer ===
In the multilayer inductor according to the example of the present invention, first, in order to evaluate the characteristics of the soft ferrite layer, Ni—Zn ferrite not containing Cu is a main component and the additive amount of Bi 2 O 3 as a subcomponent is different. Eight kinds of sintered bodies of soft magnetic materials were produced as samples.

<サンプルの作製手順>
サンプルの作製手順としては、まず主成分であるNi−Znフェライトの原料となるFe、ZnO、およびNiOをそれぞれ49.0mol%、23.0mol%、および28.0mol%の割合で混合し、その混合物を950℃で仮焼成した。この仮焼成によって得られた粉体をさらに粉砕して得られた粉末に対し、Bi2O3を種類が異なるそれぞれのサンプルに応じた量だけ添加した。次にこの混合物にバインダー(例えば、PVA水溶液)を加えて混合し、適宜な大きさの粒子径(例えば1μm)の粉末となるように造粒する。その後、この造粒された粉末を目的とする形状に成形し、Agの融点よりも低い約900℃で3時間焼成して、Biを副成分として含むNi−Znフェライトを得た。
<Sample preparation procedure>
As a sample preparation procedure, first, Fe 2 O 3 , ZnO, and NiO, which are raw materials of Ni—Zn ferrite, which is the main component, are mixed at a ratio of 49.0 mol%, 23.0 mol%, and 28.0 mol%, respectively. The mixture was calcined at 950 ° C. Bi2O3 was added to the powder obtained by further pulverizing the powder obtained by this pre-baking in an amount corresponding to each of the different types of samples. Next, a binder (for example, PVA aqueous solution) is added to the mixture and mixed, and granulated to form a powder having an appropriate particle size (for example, 1 μm). Thereafter, the granulated powder was formed into a desired shape and fired at about 900 ° C. lower than the melting point of Ag for 3 hours to obtain Ni—Zn ferrite containing Bi 2 O 3 as an accessory component.

<特性評価>
上述した手順によって作製した各種サンプルについて、3000A/mでの最大磁束密度Bmと焼結密度dを測定した。
<Characteristic evaluation>
The maximum magnetic flux density Bm and sintering density d at 3000 A / m were measured for various samples prepared by the above-described procedure.

以下の表1に積層インダクタにおけるソフトフェライト層に対応する各種サンプルの特性を示した。
Table 1 below shows characteristics of various samples corresponding to the soft ferrite layer in the multilayer inductor.

表1に示したように、Biの添加量が異なる8種類のサンプルA〜Gにおいて、Biの添加量が1.0wt%で最も少ないサンプルAでは、最大磁束密度Bm=311(mT)、焼結密度d=5.06(g/cm)であった。またサンプルA〜Gの最大磁束密度Bmを見ると、Biの添加量が1.0wt%のサンプルAに対し、1.5wt%の添加量のサンプルBでは急激に増加し、2.0wt%のサンプルCで最大磁束密度Bmが極大値(396mT)となり、以後はBiの添加量の増加に伴って最大磁束密度Bmが漸減していく。しかし添加量が7.0wt%のサンプルGにおいても最大磁束密度Bm=352mTであり、十分に大きな値を維持している。なおサンプルA〜Gの焼結密度dを見ると、Biの添加量が多いほど焼結密度dが高くなることがわかる。以上より、ソフトフェライト層にCuが含まれていなくてもBiを添加することで必要な焼結密度dが得られることが確認できた。そしてBiを1.5wt%以上添加すると最大磁束密度Bmが急激に増加し添加量が7.0wt%まではある程度大きな値を維持できた。したがってより好ましいBiの添加量の下限については1.5wt%以上とすればよい。上限については表1に示したBiの添加量が5.0wt%と7.0wt%のそれぞれに対する最大磁束密度Bmの増減傾向や、Biがレアメタルであることなどを考慮して7.0wt%以下とすればよい。 As shown in Table 1, the eight added amount is different for the samples A-G Bi 2 O 3, the lowest sample A addition amount of Bi 2 O 3 with 1.0 wt%, the maximum magnetic flux density Bm = 311 (mT) and the sintered density d = 0.06 (g / cm 3 ). Further, when looking at the maximum magnetic flux density Bm of samples A to G, the amount of Bi 2 O 3 added increases sharply in sample B with an added amount of 1.5 wt% compared to sample A with 1.0 wt%. In the sample C of 0 wt%, the maximum magnetic flux density Bm becomes a maximum value (396 mT), and thereafter, the maximum magnetic flux density Bm gradually decreases as the amount of Bi 2 O 3 added increases. However, even in the sample G with the added amount of 7.0 wt%, the maximum magnetic flux density Bm = 352 mT, and a sufficiently large value is maintained. Note Sample Looking sintering density d of A-G, Bi 2 O as the additive amount of 3 is large sintered density d is can be seen high. From the above, it was confirmed that the necessary sintered density d was obtained by adding Bi 2 O 3 even if Cu was not contained in the soft ferrite layer. When Bi 2 O 3 was added in an amount of 1.5 wt% or more, the maximum magnetic flux density Bm increased rapidly, and a large value could be maintained up to 7.0 wt%. Therefore, a more preferable lower limit of the Bi 2 O 3 addition amount may be 1.5 wt% or more. Regarding the upper limit, in consideration of the increasing / decreasing tendency of the maximum magnetic flux density Bm with respect to the addition amount of Bi 2 O 3 shown in Table 1 of 5.0 wt% and 7.0 wt%, Bi is a rare metal, and the like. It may be 0 wt% or less.

===ハードフェライト層===
次に本発明の実施例に係る積層インダクタにおけるハードフェライト層の特性を評価するために代表的な硬磁性材料に対し、Biの添加量が異なる各種硬磁性材料の焼結体をサンプルとして作製した。概略的にはBaフェライトに一般的な添加剤であるSiOが含まれている一般的な硬磁性材料に対し、Biの添加量を調整した各種硬磁性材料を焼結させてサンプルとした。
=== Hard ferrite layer ===
Next, in order to evaluate the characteristics of the hard ferrite layer in the multilayer inductor according to the example of the present invention, samples of sintered bodies of various hard magnetic materials having different amounts of Bi 2 O 3 added to typical hard magnetic materials are sampled. As produced. Schematically, various hard magnetic materials in which the addition amount of Bi 2 O 3 is adjusted are sintered to a general hard magnetic material containing SiO 2 which is a general additive in Ba ferrite. It was.

<サンプルの作製手順>
ハードフェライト層に相当するサンプルの作製手順は原材料が異なるだけで上記のソフトフェライト層に相当するサンプルとほぼ同じである。ここではハードフェライト層の主成分であるBaフェライトの原料の内、フェライトそのものの原料であるFeとBaCOをそれぞれ85.0mol%と15.0mol%の割合で混合し、その混合物を900℃で仮焼成した。この仮焼成によって得た粉体をさらに粉砕して得られた粉末に対しSiOとBiを添加した。SiOは一般的なBaフェライトでは周知の添加剤でありここでは0.4wt%とした。すなわちここまでの混合物を造粒して焼成すれば一般的なBaフェライトとなる。しかし本実施例に係る積層インダクタを構成するハードフェライト層にはソフトフェライト層と同じ添加物であるBiが含まれている。そのため仮焼成後のフェライト材料からなる粉末に0.4wt%のSiOとともにサンプルに応じた量のBiを添加した。次に仮焼成を経たフェライトの原材料と、添加剤であるSiOおよびBiの混合物にバインダーを加えて混合したものを造粒して成形する。そしてその成形物を約900℃で3時間焼成して、Biを副成分として含むBaフェライトを得た。
<Sample preparation procedure>
The preparation procedure of the sample corresponding to the hard ferrite layer is almost the same as the sample corresponding to the soft ferrite layer described above except that the raw materials are different. Here, among the raw materials of Ba ferrite which is the main component of the hard ferrite layer, Fe 2 O 3 and BaCO 3 which are raw materials of the ferrite itself are mixed at a ratio of 85.0 mol% and 15.0 mol%, respectively, and the mixture is mixed. Pre-baking was performed at 900 ° C. SiO 2 and Bi 2 O 3 were added to the powder obtained by further pulverizing the powder obtained by this preliminary firing. SiO 2 is a well-known additive in general Ba ferrite and is 0.4 wt% here. That is, if the mixture up to here is granulated and fired, a general Ba ferrite is obtained. However, the hard ferrite layer constituting the multilayer inductor according to the present embodiment contains Bi 2 O 3 which is the same additive as the soft ferrite layer. Therefore, Bi 2 O 3 in an amount corresponding to the sample was added together with 0.4 wt% of SiO 2 to the powder composed of the ferrite material after temporary firing. Next, a material obtained by adding a binder to a mixture of the raw material of ferrite that has undergone preliminary firing and SiO 2 and Bi 2 O 3 as additives and granulating is formed and granulated. And that the molded product was fired for 3 hours at about 900 ° C., to obtain a Ba ferrite containing Bi 2 O 3 as an auxiliary component.

<特性評価>
上述した手順によって作製したサンプルについて、残留磁束密度Br、保持力Hc、および焼結密度dを測定した。
<Characteristic evaluation>
About the sample produced by the procedure mentioned above, residual magnetic flux density Br, coercive force Hc, and sintered density d were measured.

以下の表2にハードフェライト層に対応するサンプルの特性を示した。
Table 2 below shows the characteristics of the sample corresponding to the hard ferrite layer.

表2に示したように、Biの添加量が異なる8種類のサンプルH〜Nにおいて、保持力Hcについては、Biの添加量に対して明確な傾向がなく、多少の増減があるものの1.0wt%〜7.0wt%の範囲でほぼ一定であると言える。焼結密度dについてはBiの添加量が1.0wt%で最も少ないサンプルHで3.62g/cmであり、添加量が多いほど焼結密度dが増加する傾向が認められた。残留磁束密度Brについては5.0wt%の添加量までは添加量が多いほど増加する傾向にある。5.0wt%を越えると飽和する傾向にある。そして添加量が1.5wt%以上で焼結密度dが4g/cmを越え、残留磁束密度Brの増加傾向が顕著なることから、Bi添加量は1.5wt%であることが望ましい。上限については焼成時の収縮率がソフトフェライト層を構成する軟磁性材料の収縮率と大きく乖離しない程度となるように調整すればよく、敢えて上限の最適値を設定する必要はないと思われる。しかし一般的な添加剤の上限添加量を考慮すれば10wt%程度とするのが妥当であると思われる。いずれにしても7.0wt%の添加量ではまったく問題が無かった。 As shown in Table 2, in 8 types of samples H to N having different amounts of Bi 2 O 3 added, the holding power Hc does not have a clear tendency with respect to the amount of Bi 2 O 3 added. Although there is an increase / decrease, it can be said that it is substantially constant in the range of 1.0 wt% to 7.0 wt%. Regarding the sintered density d, the amount of Bi 2 O 3 added was 1.0 wt%, and the smallest sample H was 3.62 g / cm 3 , and the tendency was that the sintered density d increased as the amount added increased. . The residual magnetic flux density Br tends to increase as the addition amount increases up to the addition amount of 5.0 wt%. If it exceeds 5.0 wt%, the tendency to saturate. When the added amount is 1.5 wt% or more, the sintered density d exceeds 4 g / cm 3, and the increasing tendency of the residual magnetic flux density Br is remarkable. Therefore, the added amount of Bi 2 O 3 is 1.5 wt%. desirable. The upper limit may be adjusted so that the shrinkage rate during firing does not greatly deviate from the shrinkage rate of the soft magnetic material constituting the soft ferrite layer, and it seems that there is no need to set an optimum upper limit value. However, considering the upper limit addition amount of a general additive, it seems appropriate to set it to about 10 wt%. In any case, there was no problem at all with the addition amount of 7.0 wt%.

===積層界面での特性===
実際の積層インダクタでは、上述したソフトフェライト層とハードフェライト層とが一体的な焼結体(以下、積層焼結体)として同時に焼成される。そこでソフトフェライトの組成が異なる2種類の積層焼結体を作製した。一方の種類はサンプルCを作製する際に用いた軟磁性材料とサンプルJを作製する際に用いた硬磁性材料とを互いに積層したものを900℃で3時間焼成してなる積層焼結体である。他方の種類はサンプルCにおけるBiに代えてCuOを2.0wt%添加したNi−Cu−Znフェライトからなる軟磁性材料と、サンプルJを作製する際に用いた硬磁性材料とを互いに積層したものを900℃で3時間焼成してなる積層焼結体である。そして各種類の積層焼結体の積層界面付近の元素の分散状態を蛍光X線分光分析法など用いて調べた。そしてその分散状態を元素マッピングによって可視化した。
=== Characteristics at the laminated interface ===
In an actual multilayer inductor, the above-described soft ferrite layer and hard ferrite layer are fired simultaneously as an integral sintered body (hereinafter, “laminated sintered body”). Therefore, two types of laminated sintered bodies having different soft ferrite compositions were produced. One type is a laminated sintered body obtained by firing the soft magnetic material used when preparing Sample C and the hard magnetic material used when preparing Sample J, which are fired at 900 ° C. for 3 hours. is there. The other type is a soft magnetic material made of Ni—Cu—Zn ferrite to which 2.0 wt% of CuO is added instead of Bi 2 O 3 in sample C, and the hard magnetic material used in producing sample J. It is a laminated sintered body obtained by firing a laminated product at 900 ° C. for 3 hours. And the dispersion state of the element near the lamination | stacking interface of each kind of laminated sintered compact was investigated using the fluorescent X-ray-spectroscopy etc. The dispersion state was visualized by elemental mapping.

図1に作製した2種類の積層焼結体(1a、1b)における元素マッピングの結果を示した。図1(A)および(C)はソフトフェライト層にCuを含まない積層焼結体(以下、焼結体1aとも言う)におけるBiおよびCuについての元素マッピングであり、図1(B)および(D)はNi−Cu−Znフェライトをソフトフェライト層とした積層焼結体(以下、焼結体1bとも言う)におけるBiおよびCuの元素マッピングである。そして図中では元素の分布度合いが濃淡によって表現されており、特定の元素が多いほど濃度が低く(淡く)なっている。なお図1(A)〜(D)において図中の白点線が積層界面2であり、その積層界面2に対して紙面上側がハードフェライト層3であり下側がソフトフェライト層4である。   FIG. 1 shows the results of element mapping in the two types of laminated sintered bodies (1a, 1b) produced. FIGS. 1A and 1C are element mappings for Bi and Cu in a laminated sintered body (hereinafter also referred to as sintered body 1a) that does not contain Cu in the soft ferrite layer. FIGS. D) is an element mapping of Bi and Cu in a laminated sintered body (hereinafter also referred to as “sintered body 1b”) having Ni—Cu—Zn ferrite as a soft ferrite layer. In the figure, the degree of distribution of elements is expressed by shading, and the concentration is lower (lighter) as there are more specific elements. 1A to 1D, the white dotted line in the figure is the laminated interface 2, and the upper side of the drawing with respect to the laminated interface 2 is the hard ferrite layer 3 and the lower side is the soft ferrite layer 4.

まず図1(A)より、本発明の実施例に対応する焼結体1aではハードフェライト層3とソフトフェライト層4の双方にBiが添加されていることから、ハードフェライト層3とソフトフェライト層4の双方にBiが分布しており、かつその分布の度合いに大きな差がない。一方比較例となる焼結体1bではハードフェライト層3にのみBiが含まれており、図1(B)を見ると積層境界2の近傍ではBiを含まないソフトフェライト側4にも若干のBiが分布していることがわかる。 First, from FIG. 1 (A), Bi 2 O 3 is added to both the hard ferrite layer 3 and the soft ferrite layer 4 in the sintered body 1a corresponding to the embodiment of the present invention. Bi is distributed in both of the soft ferrite layers 4 and there is no great difference in the degree of distribution. On the other hand, in the sintered body 1b as a comparative example, Bi is contained only in the hard ferrite layer 3, and when looking at FIG. 1B, some Bi is also present in the soft ferrite side 4 not containing Bi in the vicinity of the lamination boundary 2. It can be seen that is distributed.

そしてCuについての分布を見てみると、まず図1(C)に示した焼結体1aではハードフェライト層3にはもちろん、ソフトフェライト層4にもCuが含まれていないことから、当然のごとくCuの分布がまったく認められない。一方ソフトフェライト層4が従来のNi−Cu−Znフェライトからなる焼結体1bでは、図1(D)に示したように、多量のCuが積層境界2に偏析しており、Ni−Cu−Znフェライト層内のCu濃度が不均一になっていることが確認できる。すなわち単体のNi−Cu−Znフェライトの磁気特性、電気特性が得られていないと予想される。以上より、本発明の実施例に係る積層インダクタでは、ソフトフェライト層3にCuを含まない焼結体1aと同様の構成を備えていることから、実質的に界面反応が無く、磁気特性が劣化したり抵抗率が低下したりするという問題が発生しない。   Looking at the distribution of Cu, first, in the sintered body 1a shown in FIG. 1 (C), not only the hard ferrite layer 3 but also the soft ferrite layer 4 does not contain Cu. Thus, no Cu distribution is observed. On the other hand, in the sintered body 1b in which the soft ferrite layer 4 is made of conventional Ni—Cu—Zn ferrite, as shown in FIG. 1D, a large amount of Cu is segregated at the lamination boundary 2, and Ni—Cu— It can be confirmed that the Cu concentration in the Zn ferrite layer is not uniform. That is, it is expected that the magnetic properties and electrical properties of a single Ni—Cu—Zn ferrite are not obtained. As described above, in the multilayer inductor according to the example of the present invention, since the soft ferrite layer 3 has the same configuration as the sintered body 1a not containing Cu, there is substantially no interface reaction and the magnetic characteristics are deteriorated. And the problem that the resistivity is reduced does not occur.

1a,1b 積層焼結体、2 積層界面、3 ハードフェライト層、
4 ソフトフェライト層
1a, 1b laminated sintered body, 2 laminated interface, 3 hard ferrite layer,
4 Soft ferrite layer

Claims (3)

磁性体中にAgの導体パターンが形成されてなる焼結体を含む積層インダクタであって、
前記焼結体は、軟磁性体材料を含有するソフトフェライト層と硬磁性体材料を含有し永久磁石として機能するハードフェライト層とが積層された状態で一体的に焼成された前記磁性体を含み
前記ソフトフェライト層は、Cuを含まないNi−Znフェライトに1.5〜3.0wt%のBiが添加されてなり、
前記ハードフェライト層は、SiOを添加剤として含むBaフェライトにさらに5.0〜10wt%のBiが添加されてなる、
ことを特徴とする積層インダクタ。
A multilayer inductor including a sintered body in which a Ag conductor pattern is formed in a magnetic body,
The sintered body comprises said magnetic material is integrally fired in a state where the hard ferrite layer acting as a permanent magnet containing a soft ferrite layer and the hard magnetic material containing soft magnetic material are stacked ,
The soft ferrite layer is formed by adding 1.5 to 3.0 wt% Bi 2 O 3 to Ni—Zn ferrite not containing Cu,
The hard ferrite layer is obtained by further adding 5.0 to 10 wt% Bi 2 O 3 to Ba ferrite containing SiO 2 as an additive.
A multilayer inductor characterized by that.
Ni−Znフェライトと1.5〜3.0wt%のBiNi-Zn ferrite and 1.5-3.0wt% Bi 2 O 3 とを含みCuを含まないソフトフェライト層となる第1層と、BaフェライトとSiOAnd a first layer that is a soft ferrite layer that does not contain Cu, Ba ferrite, and SiO 2 と5.0〜10wt%のBiAnd 5.0-10 wt% Bi 2 O 3 とを含むハードフェライト層となる第2層とが積層された積層体を一体的に焼成し、磁性体を得る工程と、A step of integrally firing a laminated body in which a second layer to be a hard ferrite layer containing is laminated to obtain a magnetic body;
前記積層体にAgの導体パターンを形成する工程と、Forming an Ag conductor pattern on the laminate;
を有することを特徴とする積層インダクタの製造方法。A method of manufacturing a multilayer inductor, comprising:
請求項2に記載の積層インダクタの製造方法であって、A method of manufacturing a multilayer inductor according to claim 2,
前記第1層は、FeThe first layer is Fe 2 O 3 、ZnO、およびNiOをそれぞれ49.0mol%、23.0mol%、および28.0mol%の割合で混合され仮焼成された前記Ni−Znフェライトの原料に1.5〜3.0wt%のBi, ZnO, and NiO were mixed at a ratio of 49.0 mol%, 23.0 mol%, and 28.0 mol%, respectively, and the Ni—Zn ferrite raw material that was pre-fired was mixed with 1.5 to 3.0 wt% Bi. 2 O 3 が添加されてなり、Is added,
前記第2層は、FeThe second layer is Fe 2 O 3 とBaCOAnd BaCO 3 をそれぞれ85.0mol%と15.0mol%の割合で混合され仮焼成されたBaフェライトの原料に、SiOAre mixed in a ratio of 85.0 mol% and 15.0 mol%, respectively, and pre-baked Ba ferrite raw material, 2 と5.0〜10wt%のBiAnd 5.0-10 wt% Bi 2 O 3 とが添加されてなる、And added,
ことを特徴とする積層インダクタの製造方法。A method for manufacturing a multilayer inductor, comprising:
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