JP7413127B2 - コイル部品及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、コイル部品及び電子機器に関する。
フェライトの代わりに直流重畳特性に優れた金属磁性粒子を用いて基体部を形成したコイル部品が提案されている。基体部の表面には外部電極が設けられる。例えば、セラミック焼結体からなる基体部の表面に金属粉末とガラスフリットと有機ビヒクルとを含む導体ペーストを用いて外部電極を形成することが知られている（例えば、特許文献１、２）。
特開平０５－３４２９０７号公報 特開平０９－１１５３２９号公報
鉄を主成分とする金属磁性粒子と、金属磁性粒子の表面を覆い、複数の金属磁性粒子同士を接合する酸化物層と、を含む基体部の表面に、ガラスフリットを含む導体ペーストを用いて外部電極を形成した場合、基体部と外部電極との間の接合強度が十分でない場合がある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、外部電極の接合強度を向上させることを目的とする。
本発明は、鉄を主成分とし、シリコンと、鉄より酸化しやすい金属と、を含む金属磁性粒子と、前記金属磁性粒子の表面を覆い、複数の前記金属磁性粒子同士を結合する酸化物層と、を含む基体部と、前記基体部に設けられるコイル導体と、前記基体部の表面に設けられ、前記コイル導体に電気的に接続される外部電極と、前記金属磁性粒子と前記外部電極の間に位置し、前記金属磁性粒子から前記外部電極にかけて鉄の濃度が実質的に単調に減少する接着層と、を備える、コイル部品である。
上記構成において、前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と前記外部電極の金属元素との合計量を１００重量％とした場合に、前記金属磁性粒子との界面から前記外部電極との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度は鉄の濃度より低く、酸素の濃度より高い構成とすることができる。
上記構成において、前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、前記金属磁性粒子との界面から前記外部電極との界面にかけて、鉄より酸化しやすい金属の濃度は、シリコンの濃度より高い構成とすることができる。
上記構成において、前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と前記外部電極の金属元素との合計量を１００重量％とした場合に、前記金属磁性粒子との界面から前記外部電極との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度に対する酸素の濃度の比が２未満である構成とすることができる。
上記構成において、前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と前記外部電極の金属元素との合計量を１００重量％とした場合に、前記金属磁性粒子との界面から前記外部電極との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度が酸素の濃度よりも高い構成とすることができる。
上記構成において、前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と前記外部電極の金属元素との合計量を１００重量％とした場合に、前記金属磁性粒子の２０粒子について、ＥＤＳ面分析において前記金属磁性粒子との界面におけるシリコンの濃度が１０重量％以上となる部分を検出しない構成とすることができる。
上記構成において、前記外部電極は金属元素を主成分として有し、前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層から前記外部電極の表面側に、前記外部電極の厚さをｄとしたときに、１／２ｄ以上離れた前記外部電極の領域のうちの任意の位置の一辺が１／３ｄの正方形の範囲の全体において前記金属元素の濃度は９０重量％以上であり、ガラス成分の濃度は１重量％未満である構成とすることができる。
上記構成において、前記外部電極の前記金属元素は銀である構成とすることができる。
上記構成において、前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の最短距離での厚さが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である構成とすることができる。
本発明は、上記に記載のコイル部品と、前記コイル部品が実装されている回路基板と、を備える、電子機器である。
本発明によれば、外部電極の接合強度を向上させることができる。
図１（ａ）は、本願発明の第１の実施形態に係るコイル部品の斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ´断面図である。 図２は、基体部の一部を拡大した模式図である。 図３は、本発明の第１実施形態の基体部と外部電極の接合部分を拡大した断面図である。 図４は、本願発明の第２の実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。 図５（ａ）は、比較例のコイル部品の走査型電子顕微鏡像の模式図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の一部を拡大した図である。 図６（ａ）は、実施例のコイル部品の走査型電子顕微鏡像の模式図、図６（ｂ）は、図６（ａ）の一部を拡大した図である。 図７（ａ）から図７（ｅ）は、比較例のコイル部品のエネルギー分散型Ｘ線分析の面分析画像の模式図である。 図８（ａ）から図８（ｅ）は、実施例のコイル部品のエネルギー分散型Ｘ線分析の面分析画像の模式図である。 図９（ａ）は、図５（ｂ）のＡからＡ´まで矢印方向にエネルギー分散型Ｘ線分析によりライン分析した結果を示す図、図９（ｂ）は、図６（ｂ）のＡからＡ´まで矢印方向にエネルギー分散型Ｘ線分析によりライン分析した結果を示す図である。
以下、図面を適宜参照しながら、本願発明の実施形態について説明する。但し、本願発明は図示された態様に限定される訳ではない。また、複数の図面において共通する構成要素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。
［第１の実施形態］
図１（ａ）は、本願発明の第１の実施形態に係るコイル部品の斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ´断面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）では、コイル部品として例えば積層インダクタの場合を例に示す。図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、コイル部品１００は、基体部１０と、基体部１０に内蔵されたコイル導体３０と、基体部１０の表面に設けられた外部電極５０及び５１と、を備える。基体部１０は概ね直方体の形状に形成されている。コイル部品１００の「長さ」方向、「幅」方向、「厚さ」方向をそれぞれ、「Ｌ」方向、「Ｗ」方向、「Ｔ」方向と図示している。基体部１０は、例えば、長さ寸法（Ｌ軸方向の寸法）が０．２ｍｍ～６．０ｍｍ、幅寸法（Ｗ軸方向の寸法）が０．１ｍｍ～４．５ｍｍ、厚さ寸法（Ｔ軸方向の寸法）が０．１ｍｍ～４．０ｍｍである。
基体部１０は、カバー層２０、２６と磁性体層２１～２５とが積層された積層体である。磁性体層２１～２５には導体パターン３１～３５が形成されている。カバー層２０、２６及び磁性体層２１～２５は、鉄（Ｆｅ）を主成分とする金属磁性粒子と、金属磁性粒子の表面を覆い、複数の金属磁性粒子同士を結合する酸化物層と、を含んで形成されている。この点は後述する。
導体パターン３１～３５は磁性体層２１～２５に埋め込まれ且つ上面が磁性体層２１～２５の上面と略一致している。導体パターン３２～３５は磁性体層２２～２５を貫通するビア（不図示）を含む。導体パターン３１～３５は、磁性体層２２～２５を貫通するビアを介して電気的に接続されている。導体パターン３１～３５が電気的に接続されることでコイル導体３０が形成されている。コイル導体３０はコイル軸３６を有する。コイル導体３０は、導体パターン３１～３５によりコイル軸３６の周りを巻回して形成されて、基体部１０に内蔵されている。コイル軸３６はＴ軸方向に延伸している。カバー層２０、２６と磁性体層２１～２５はＴ軸方向に積層されている。よって、コイル軸３６の方向と、カバー層２０、２６と磁性体層２１～２５の積層方向と、は概ね一致する。導体パターン３１～３５は、導電率の高い金属を含んで形成され、例えば銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）又はこれらの合金から形成される。
外部電極５０及び５１は、カバー層２０の磁性体層２１とは反対側の基体部１０の下面に設けられている。外部電極５０及び５１は、少なくても一部が基体部１０に埋め込まれ、表面部分が基体部１０から露出している。外部電極５０の表面部分は基体部１０よりも突出していてもよい。外部電極５０は、磁性体層２１及びカバー層２０に設けられたビア３７を介して導体パターン３１に電気的に接続されている。外部電極５１は、磁性体層２１～２５及びカバー層２０に設けられたビア３８を介して導体パターン３５に電気的に接続されている。外部電極５０及び５１は、例えば銀（Ａｇ）等の金属を含んで形成されている。
図２は、基体部の一部を拡大した模式図である。図２を参照して、基体部１０は、金属磁性粒子４０と金属磁性粒子４０の表面を覆う酸化物層４５とを有し、複数の金属磁性粒子４０が酸化物層４５を介して結合されて形成されている。酸化物層４５は金属磁性粒子４０を構成する元素の酸化物を含む。基体部１０は、複数の金属磁性粒子４０が酸化物層４５を介して結合することで絶縁性を有している。酸化物層４５の存在は、例えば基体部１０の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により５０００倍から１５０００倍程度で撮影した撮影像においてコントラスト（明度）の違いとして認識できる。
金属磁性粒子４０は、鉄を主成分とする軟磁性粒子であり、合金粒子であってもよいし、純鉄粒子であってもよい。鉄を主成分とするとは、金属磁性粒子４０を構成する元素の合計量に対する鉄の割合が５０ｗｔ％（重量％）以上の場合であり、８０ｗｔ％以上の場合でもよく、９０ｗｔ％以上の場合でもよい。例えば、金属磁性粒子４０は、鉄とシリコンを含む合金粒子であってもよいし、鉄と鉄よりもイオン化傾向が大きい（鉄よりも酸化しやすい）金属元素Ｍとを含む合金粒子であってもよい。金属元素Ｍとして、例えばクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、マンガン（Ｍｎ）等が挙げられる。一例として、金属磁性粒子４０は、鉄と、シリコンと、鉄よりもイオン化傾向が大きい１種類以上の金属元素Ｍ（例えばクロム及びアルミニウムの少なくとも一方）と、の合金粒子であってもよい。鉄の割合は８５ｗｔ％～９７ｗｔ％、シリコンの割合は１．５ｗｔ％～７ｗｔ％、金属元素Ｍの割合は１．５ｗｔ％～８ｗｔ％であってもよい。金属磁性粒子４０は、酸素（Ｏ）及び／又は炭素（Ｃ）等の意図しない不純物を含んでいてもよい。不純物の割合は１ｗｔ％以下であってもよい。また、金属磁性粒子４０は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）、及び／又はホウ素（Ｂ）等を含んでいてもよい。金属磁性粒子４０の組成比は、例えば基体部１０の断面をＳＥＭにより３０００倍から２００００倍程度で撮影し、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）によるＺＡＦ法で算出することができる。
［製造方法］
第１の実施形態のコイル部品の製造方法の一例を説明する。まず、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）等のフィルム上に例えばドクターブレード法等によって鉄を主成分とする金属磁性粒子を含む磁性体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機等の乾燥機で乾燥させることで磁性体膜を形成する。磁性体膜の所定の位置に例えばレーザを用いて貫通孔を形成する。磁性体膜上に例えばスクリーン印刷等の印刷法によって銀ペースト又は銅ペースト等の導体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機等の乾燥機で乾燥させることで導体パターンの前駆体を形成する。磁性体膜上に例えばスクリーン印刷等の印刷法によって鉄を主成分とする金属磁性粒子を含む磁性体ペーストを塗布し、これを乾燥機で乾燥させることで導体パターンの周りに磁性体膜を形成する。その後、フィルムを剥離する。これにより、導体パターン３１～３５及びビア３７、３８が設けられた磁性体層２１～２５が形成される。
ＰＥＴフィルム等のフィルム上に例えばドクターブレード法等によって鉄を主成分とする金属磁性粒子を含む磁性体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機等の乾燥機で乾燥させて磁性体膜を形成する。必要に応じて磁性体膜の所定の位置に例えばレーザを用いて貫通孔した後、例えばスクリーン印刷等の印刷法によって銀ペースト又は銅ペースト等の導体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機等の乾燥機で乾燥させることでビアの前駆体を形成する。その後、フィルムを剥離する。これにより、ビア３７及び３８が設けられたカバー層２０とビアが設けられていないカバー層２６とが形成される。
ＰＥＴフィルム等のフィルム上に例えば銀粉末等の金属粉末を含み且つガラスフリットを実質含まない導体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機等の乾燥機で乾燥させることで外部電極の前駆体を形成する。ガラスフリットを実質含まないとは、ガラスフリットの含有率が１ｗｔ％未満であることである。この上に、例えばスクリーン印刷等の印刷法によって鉄を主成分とする金属磁性粒子を含む磁性体ペーストを塗布し、これを乾燥機で乾燥させることで外部電極を埋め込む形で磁性体膜を形成する。磁性体膜の所定の位置に例えばレーザを用いて貫通孔した後、例えばスクリーン印刷等の印刷法によって銀ペースト又は銅ペースト等の導体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機等の乾燥機で乾燥させることでビアの前駆体を形成する。その後、フィルムを剥離する。これにより、電極含有層が形成される。
磁性体層とカバー層と電極含有層を所定の順序で積層する。なお、磁性体層とカバー層のみを所定の順序で積層し、所定の位置に、銀粉末等の金属粉末を含み且つガラスフリットを実質含まない導体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機等の乾燥機で乾燥させることで外部電極の前駆体を形成することもできる。その後、高圧（例えば１０ＭＰａ以上）で圧着する。この際、平面性を出すために積層体の上下を金属平板で挟んで圧着してもよい。外部電極の前駆体は圧着によりカバー層にめり込むように形成される。その後、圧着体をチップ単位に切断し、脱バインダー処理等を行った後、酸素を含む雰囲気下で所定温度（例えば６００℃～９００℃）にて熱処理を行う。この熱処理によって、磁性体層、カバー層、及び電極含有層に含まれる金属磁性粒子の表面に金属磁性粒子の材料成分の酸化物を含む酸化物層が形成され、且つ、複数の金属磁性粒子が酸化物層を介して互いに結合する。これにより基体部１０が形成される。基体部１０内には導体パターン３１～３５により形成されるコイル導体３０が内蔵される。基体部１０の表面には基体部１０に埋め込まれて外部電極５０及び５１が形成される。その後、外部電極５０及び５１にめっき処理を行う。なお、従来は、外部電極を形成する導体ペーストにガラスフリットを含ませ、ガラスフリットが焼結助剤として働くことで外部電極の金属が焼結する温度以下の温度による熱処理を可能としていた。第１の実施形態では、ガラスフリットを用いていないが、積層体を高圧で圧着しているため、外部電極の金属は緻密に粒界が接するようになり、金属が焼結する温度以下の温度で熱処理を行うことが可能となっている。
［基体部と外部電極の接合部分］
図３は、本発明の第１実施形態の基体部と外部電極の接合部分を拡大した断面図である。図３では、基体部１０と外部電極５０の接合部分を例に示すが、基体部１０と外部電極５１の接合部分も同じである。図３を参照して、外部電極５０は、金属磁性粒子４０の表面に設けられる接着層４１を介して基体部１０に接合している。接着層４１は、基体部１０を形成する際の熱処理によって形成される。金属磁性粒子４０の表面に酸化物層を予め有し、基体部１０を形成する際の熱処理によって、この酸化物層を接着層４１の一部とすることもできる。金属磁性粒子４０は鉄を主成分とすることから、接着層４１は鉄の酸化物（Ｆｅ２Ｏ３及びＦｅ３Ｏ４等）を含む。接着層４１の組成は、基体部１０と外部電極５０の接合部分の断面をＳＥＭにより３０００倍から２００００倍程度で撮影し、ＥＤＳによるＺＡＦ法で算出することができる。
ここで、金属磁性粒子の表面に酸化物層で形成されている場合に関して説明する。外部電極を構成する金属元素は焼結により強固に結合しており、また、基体部を構成する金属磁性粒子は、互いの表面の酸化物層同士の結合により強固に結合している。これに対して、金属磁性粒子と外部電極との間の酸化物層は、金属磁性粒子と共通の種類の元素を含むため金属磁性粒子に対しては比較的強固に結合しているが、外部電極を構成する金属元素に対しては結合力が弱く、このため基体部と外部電極との間で十分な接合強度が得られない場合がある。また、酸化物層の厚さが薄いと、外部からの応力が掛かった場合に、その応力を結合している金属磁性粒子へ逃がすことができるが、酸化物層の厚さが厚いと、外部からの応力が掛かった場合に、その応力を結合している金属磁性粒子へ逃がす前に、酸化物層の内部で破壊が起こってしまう。このことから、酸化物層の厚みは厚くないことが望ましい。
酸化物層は、その部分毎の局所的な組成によってその強度は変化しており、例えば、金属磁性粒子と外部電極との間の酸化物層の内部で金属磁性粒子から外部電極に向かう間で鉄の濃度が変化することで、その部分毎の強度は変化している。酸化物層の内部で、金属磁性粒子から外部電極に向かう間で鉄の濃度が滑らかに単調に変化することは、その酸化物層の強度が滑らかに単調に変化することを意味する。鉄の濃度が単調に変化するとは急激な成分変化がないことを含む。これに対して酸化物層の内部で、金属磁性粒子から外部電極に向かう間で鉄の濃度に増減の変化があると、その酸化物層の強度が増減するように変化することを意味する。外部からの応力が掛かった場合、酸化物層の強度が滑らかに単調に変化していると、その応力は酸化物層の全体に分散される。これに対して、酸化物層の強度に増減の変化があると、この強度の変化する部分には、外部からの応力が集中し易いことになり、酸化物層の強度は低くなってしまう。酸化物層の強度に増減する部分はない方が良い部分であり、この増減する部分を有する場合、その厚さ分だけ酸化物層が厚くなり、酸化物層内部で破壊され易くなる。これらの理由により、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間に位置する接着層４１の性質によって基体部１０と外部電極５０との間で十分な接合強度が得られない場合がある。
第１の実施形態では、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間に位置する接着層４１は、金属磁性粒子４０から外部電極５０にかけて鉄の濃度が実質的に単調に減少している。このため、接着層４１の内部の強度が実質的に単調に変化し、外部応力による破壊が起き難くなり、基体部１０と外部電極５０との間の接合強度を向上させることができる。すなわち、接着層４１は鉄の濃度が急激に増加する部分がないために性質の急激な変化がないことから、基体部１０と外部電極５０との間の接合強度を向上させることができる。濃度が実質的に単調に減少するとは、接着層４１の金属磁性粒子４０から外部電極５０にかけての厚みの範囲のうち８０％以上の範囲で単調に減少することである。接着層４１の金属磁性粒子４０から外部電極５０にかけての組成比の変化は、基体部１０と外部電極５０の接合部分の断面をＳＥＭにより６００００倍程度で撮影してＥＤＳによってライン分析することで算出できる。
金属磁性粒子４０が鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属を含む場合、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間に位置する接着層４１は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と外部電極５０の金属元素との合計量を１００ｗｔ％（重量％）とすると、金属磁性粒子４０との界面から外部電極５０との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度は鉄の濃度より低く、酸素の濃度より高い場合が好ましい。このように酸素の濃度が低い場合は金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１が厚くなることが抑制されるため、基体部１０と外部電極５０との間の接合強度を向上させることができる。金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１が厚くなることを抑制するため、接着層４１は金属磁性粒子４０との界面から外部電極５０との界面にかけて酸素の濃度が１５ｗｔ％未満である場合が好ましく、１３ｗｔ％未満である場合がより好ましく、１０ｗｔ％未満である場合が更に好ましい。
金属磁性粒子４０が鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属を含む場合、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間に位置する接着層４１は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と外部電極５０の金属元素との合計量を１００ｗｔ％（重量％）とすると、金属磁性粒子４０との界面から外部電極５０との界面にかけて、鉄より酸化しやすい金属の濃度はシリコンの濃度より高い場合が好ましい。これにより、基体部１０と外部電極５０との間の接合強度を向上させることができる。
金属磁性粒子４０が鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属を含む場合、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間に位置する接着層４１は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と外部電極５０の金属元素との合計量を１００ｗｔ％とすると、金属磁性粒子４０との界面から外部電極５０との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度に対する酸素の濃度の比が２未満である場合が好ましい。このように酸素の濃度が低い場合は金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１が厚くなることが抑制されるため、基体部１０と外部電極５０との間の接合強度を向上させることができる。金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１が厚くなることを抑制するため、接着層４１は金属磁性粒子４０との界面から外部電極５０との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度に対する酸素の濃度の比が１．５未満である場合がより好ましく、１．０未満である場合が更に好ましい。
金属磁性粒子４０が鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属を含む場合、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と外部電極５０の金属元素との合計量を１００ｗｔ％とすると、金属磁性粒子４０との界面から外部電極５０との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度が酸素の濃度よりも高い場合が好ましい。このように酸素の濃度が低い場合は金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１が厚くなることが抑制されるため、基体部１０と外部電極５０との間の接合強度を向上させることができる。金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１が厚くなることを抑制するため、接着層４１は金属磁性粒子４０との界面から外部電極５０との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度が酸素の濃度の１．２倍以上である場合がより好ましく、１．３倍以上である場合が更に好ましい。
金属磁性粒子４０が鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属を含む場合、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と外部電極５０の金属元素との合計量を１００ｗｔ％とすると、金属磁性粒子４０の２０粒子について、ＥＤＳ面分析において金属磁性粒子４０との界面におけるシリコンの濃度が１０ｗｔ％以上の部分を検出しない場合が好ましい。金属磁性粒子と外部電極を構成する金属元素との間の接着層にガラス成分が多く存在すると、金属磁性粒子を構成する金属部分（鉄、クロム）、並びに外部電極を構成する金属（銀）と、シリコンの酸化物が主要な構成要素であるガラス部分と、の線膨張係数の差が大きくなり、温度変化に伴う外部電極の剥離が生じ易くなる。しかしながら、上記の構成によれば、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１はガラス成分が少なく、外部電極５０の剥離を抑制できる。外部電極５０の剥離を抑制するために、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１は、金属磁性粒子４０の２０粒子について、ＥＤＳ面分析において金属磁性粒子４０との界面におけるシリコンの濃度が７ｗｔ％以上の部分を検出しない場合がより好ましく、４ｗｔ％以上の部分を検出しない場合が更に好ましい。
金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の金属磁性粒子４０の表面の接着層４１から外部電極５０の表面側に、外部電極５０の厚さをｄとしたときに、１／２ｄ以上離れた外部電極５０の領域のうちの任意の位置の一辺が１／３ｄの正方形の範囲の全体において外部電極５０の金属元素の濃度は９０ｗｔ％以上で、ガラス成分としてのシリコンの濃度は１ｗｔ％未満である場合が好ましい。金属磁性粒子４０の表面の接着層４１から外部電極５０の表面側に外部電極５０の厚さの１／２以上離れた箇所においては、例えば金属磁性粒子４０にシリコンが含まれていても、この距離までシリコンが移動してくることはほぼ無いと言える。このため、この箇所にあるシリコンはガラス成分のシリコンであるとすることができる。このような様態は、外部電極５０中にガラスを含まないことで実現できる。
外部電極５０中にガラスが含まれている場合、外部電極５０の塗布直後は金属磁性粒子に一様にガラスが分布している。しかし、外部電極５０の焼き付け時に、ガラスは外部電極５０の表面側に移動し凝集するようになる。この時、酸化物層と外部電極５０との界面に存在したガラスが移動することで、この部分に酸化物層が成長し易くなる。これはガラスが移動したことによる空隙内の酸素が金属磁性粒子４０を酸化する為ではないかと考えられる。逆に、外部電極５０中に占める外部電極５０の金属元素の濃度が９０ｗｔ％以上で、ガラス成分としてのシリコンの濃度が１ｗｔ％未満である場合、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１が厚くなることが抑制されるため、基体部１０と外部電極５０との間の接合強度を向上させることができる。また、外部電極５０中のガラス成分が少ないことで外部電極５０の電気抵抗を小さくすることができる。ガラス成分とは、シリコンが主であるが、添加剤としてナトリウム（Ｎａ）、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カルシウム（Ｃａ）等も含まれる場合がある。本発明においては、ガラス成分の濃度とは、シリコンの濃度とする。金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１が厚くなることを抑制するため、外部電極５０中に占める外部電極５０の金属元素の濃度は９２ｗｔ％以上の場合がより好ましく、９４ｗｔ％以上の場合が更に好ましい。ガラス成分の濃度は０．８ｗｔ％未満の場合がより好ましく、０．６ｗｔ％未満の場合が更に好ましい。
金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１は、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間の最短距離での厚さが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である場合が好ましい。この場合、接着層４１が薄くなり過ぎて基体部１０と外部電極５０との間の接合強度が低下すること及び接着層４１が厚くなり過ぎて基体部１０と外部電極５０との間の接合強度が低下することを抑制できる。外部電極５０の接合強度の低下を抑制するために、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１は、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間の最短距離での厚さが１５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の場合がより好ましく、１５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の場合が更に好ましい。
第１の実施形態では、外部電極５０及び５１が基体部１０の下面にのみ設けられた１面電極である場合を例に示したがこの場合に限られない。基体部１０の下面の短辺から、基体部１０の上面の短辺を接続する面を基体部１０の端面、基体部１０の下面の長辺から、基体部１０の上面の長辺を接続する面を基体部１０の側面と呼ぶと、外部電極５０及び５１は、基体部１０の下面から端面に延びたＬ字型電極の場合でもよいし、基体部１０の下面から端面を経由して上面に延びたＵ字型電極の場合でもよいし、基体部１０の下面から端面に伸び及びその端面に接する上面、及び２つの側面に伸びた５面電極の場合でもよい。上面の外部電極は、下面と同様の手順にて作成することができる。端面及び側面の電極は圧着体をチップ単位に切断した後、銀粉末等の金属粉末を含み且つガラスフリットを実質含まない導体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機等の乾燥機で乾燥させることで形成することができる。外部電極５０及び５１が１面電極以外の形状、例えばＬ字型電極及びＵ字型電極及び５面電極の形状、である場合、少なくとも基体部１０の下面において、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１が上述のようになっていればよい。
第１の実施形態では、コイル部品として複数の磁性体層が積層されることで、基体部にコイル導体が内蔵された積層インダクタの場合を例に示したがこの場合に限られない。例えば、ドラムコア等の基体部の表面にコイル導体が巻回されたコイル部品の場合でもよい。
［第２の実施形態］
図４は、本願発明の第２の実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。図４を参照して、電子機器２００は、回路基板８０と、回路基板８０に実装されたコイル部品１００と、を備える。コイル部品１００は、外部電極５０、５１が半田８２（半田フリットは不図示）によって回路基板８０の電極８１に接合されることで、回路基板８０に実装されている。これにより、基体部１０と外部電極５０及び５１との間の接合強度が向上したコイル部品１００を備える電子機器２００が得られる。
以下、本願発明を実施例及び比較例によってより具体的に説明するが、本願発明はこれらの実施例に記載された態様に限定されるわけではない。
［実施例］
実施例のコイル部品は以下の方法により作製した。原料粒子として組成比がシリコン：６．５ｗｔ％、クロム：１．５ｗｔ％、残部を鉄とする合金粉を用い、この合金粉とトルエン（溶剤）とポリビニルブチラール（バインダー）とを含む磁性体ペーストを調整した。この磁性体ペーストをドクターブレード法によりフィルムの表面に塗布し、熱風乾燥機で乾燥させて、フィルム上に磁性体膜を形成した。次いで、磁性体膜の所定位置にレーザを用いて貫通孔を形成した後、銀粉とブチルカルビトール（溶剤）とエチルセルロース（バインダー）とを含む第１導体ペーストを磁性体膜の表面に印刷し、熱風乾燥機で乾燥させて導体パターン及びビアの前駆体を形成した。次いで、磁性体膜上に上述した磁性体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機で乾燥させて、導体パターンの周りに磁性体膜を形成した。その後、フィルムを剥離して、導体パターン及びビアが設けられた磁性体層を形成した。
上述した磁性体ペーストをドクターブレード法によってフィルムの表面に塗布し、熱風乾燥機で乾燥させて、フィルム上に磁性体膜を形成した。必要に応じて磁性体膜の所定位置にレーザを用いて貫通孔を形成した後、上述した第１導体ペーストを磁性体膜の表面に印刷し、熱風乾燥機で乾燥させてビアの前駆体を形成した。その後、フィルムを剥離して、ビアが設けられたカバー層及びビアが設けられていないカバー層を形成した。
フィルム上に銀粉末とブチルカルビトールとエチルセルロースとを含み且つガラスフリットを実質含まない第２導体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機等の乾燥機で乾燥させることで外部電極の前駆体を形成した。この上に、上述した磁性体ペーストを塗布し、これを乾燥機で乾燥させることで外部電極を埋め込む形で磁性体膜を形成した。磁性体膜の所定の位置にレーザを用いて貫通孔した後、上述した第１導体ペーストを塗布し、これを熱風乾燥機等の乾燥機で乾燥させることでビアの前駆体を形成する。その後、フィルムを剥離して、電極含有層を形成した。
磁性体層とカバー層と電極含有層とを所定の順序で積層し、１０ＭＰａの圧力で積層体を圧着した。圧着体をチップ単位に切断し、脱バインダー処理等を行った後、酸素を含む雰囲気下で８００℃、１時間の熱処理を行った。これにより、コイル導体３０が内蔵され且つ表面に外部電極５０及び５１が設けられた基体部１０を得た。その後、外部電極５０及び５１にめっき処理にてニッケル－錫めっきを施した。
［比較例］
比較例のコイル部品は、電極含有層を形成する際に、銀粉とブチルカルビトールとエチルセルロースとガラスフリットとを含む第３導体ペースとを用いて外部電極の前駆体を形成した点以外は実施例のコイル部品と同じ方法により作製した。
実施例のコイル部品及び比較例のコイル部品は、長さ寸法が２．０ｍｍ、幅寸法が１．６ｍｍ、厚さ寸法が０．８ｍｍとなるようにした。コイル部品の長さ方向における外部電極の幅寸法は０．５ｍｍになるようにした。
［基体部と外部電極の接合部分の評価］
実施例のコイル部品及び比較例のコイル部品に対して、基体部と外部電極の接合部分をＳＥＭ及びＥＤＳにより評価した。
図５（ａ）は、比較例のコイル部品のＳＥＭ像の模式図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の一部を拡大した図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、基体部を構成する金属磁性粒子３４０と外部電極３５０の間に第１酸化物層３４１ａと第２酸化物層３４１ｂとからなる酸化物層３４１が介在している。第１酸化物層３４１ａは金属磁性粒子３４０の表面を覆っている。第２酸化物層３４１ｂは第１酸化物層３４１ａと外部電極３５０との間に位置し、第１酸化物層３４１ａよりも厚くなっている。
図６（ａ）は、実施例のコイル部品のＳＥＭ像の模式図、図６（ｂ）は、図６（ａ）の一部を拡大した図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、基体部を構成する金属磁性粒子４０と外部電極５０の間に接着層４１が介在している。接着層４１は金属磁性粒子４０の表面を覆っている。
比較例のコイル部品では、外部電極３５０の形成にガラスフリットを含む第３導体ペーストを用いたため、金属磁性粒子３４０と外部電極３５０との間の酸化物層３４１が第１酸化物層３４１ａと第２酸化物層３４１ｂの２層構造となって厚くなったと考えられる。すなわち、外部電極３５０中にガラスが含まれている場合、外部電極３５０の塗布直後は金属磁性粒子に一様にガラスが分布しているが、外部電極３５０の焼き付け時に、ガラスは外部電極３５０の表面側に移動し凝集する。この時、酸化物層３４１（第１酸化物層３４１ａ）と外部電極３５０との界面に存在したガラスが移動することで、このガラスが移動した跡の部分に酸化物層３４１（第２酸化物層３４１ｂ）が成長し易くなる。これはガラスが移動したことにより生じる空隙内の酸素が金属磁性粒子３４０を酸化する為ではないかと考えられる。このようなことから、比較例のコイル部品では金属磁性粒子３４０と外部電極３５０との間の酸化物層３４１が厚くなったと考えられる。一方、実施例１のコイル部品では、ガラスフリットを含まない第２導体ペーストを用いて外部電極５０を形成したため、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１は第２酸化物層３４１ｂに相当する層が成長していない１層構造（第１酸化物層３４１ａのみに相当）となり薄くなったと考えられる。
図７（ａ）から図７（ｅ）は、比較例のコイル部品のＥＤＳ面分析画像の模式図である。図７（ａ）から図７（ｅ）は、図５（ａ）の同じ位置で、それぞれシリコン（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）、酸素（Ｏ）、及び鉄（Ｆｅ）のＫ線並びに銀（Ａｇ）のＬ線をマッピングしている。ハッチング領域は該当する元素が多く含まれる領域であり、ハッチングが濃い領域は薄い領域に比べて該当する元素の含有量が多いことを示している。
図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図７（ａ）を参照して、シリコンは、金属磁性粒子３４０内及び金属磁性粒子３４０の表面に分布し、金属磁性粒子３４０と外部電極３５０の間の酸化物層３４１にも多く分布している。シリコンは、金属磁性粒子３４０よりも第１酸化物層３４１ａ及び第２酸化物層３４１ｂに多い。また、シリコンは外部電極３５０内にも局所的に多く分布している。シリコンは銀が多く分布している箇所にはほとんど分布していない。図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図７（ｂ）を参照して、クロムは、金属磁性粒子３４０内に分布するとともに、金属磁性粒子３４０の表面に多く分布している。クロムは、第１酸化物層３４１ａでは金属磁性粒子３４０よりも多く、第２酸化物層３４１ｂでは金属磁性粒子３４０よりも少ない。クロムは外部電極３５０中にはほとんど分布していない。図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図７（ｃ）を参照して、酸素は、金属磁性粒子３４０内にはほとんど分布してなく、金属磁性粒子３４０の表面に多く分布している。すなわち、酸素は、金属磁性粒子３４０と外部電極３５０の間の酸化物層３４１に多く分布している。酸素は外部電極３５０内にも局所的に多く分布している。酸素は銀が多く分布する箇所にはほとんど分布していない。図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図７（ｄ）を参照して、鉄は、金属磁性粒子３４０内及び金属磁性粒子３４０の表面に多く分布している。鉄は、金属磁性粒子３４０内では第１酸化物層３４１ａ及び第２酸化物層３４１ｂよりも多く、第１酸化物層３４１ａでは第２酸化物層３４１ｂよりも少ない。鉄は外部電極３５０中にはほとんど分布していない。図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図７（ｅ）を参照して、銀は外部電極３５０内に多く分布し、金属磁性粒子３４０内並びに第１酸化物層３４１ａ及び第２酸化物層３４１ｂ内にはほとんど分布していない。
図８（ａ）から図８（ｅ）は、実施例のコイル部品のＥＤＳ面分析画像の模式図である。図８（ａ）から図８（ｅ）は、図６（ａ）の同じ位置で、それぞれシリコン（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）、酸素（Ｏ）、及び鉄（Ｆｅ）のＫ線並びに銀（Ａｇ）のＬ線をマッピングしている。ハッチング領域は該当する元素が多く含まれる領域であり、ハッチングが濃い領域は薄い領域に比べて該当する元素の含有量が多いことを示している。
図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図８（ａ）に示すように、シリコンは、金属磁性粒子４０内及び金属磁性粒子４０の表面に分布し、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間の接着層４１にも分布している。シリコンは外部電極５０内にはほとんど分布していない。図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図８（ｂ）に示すように、クロムは、金属磁性粒子４０内に分布するとともに、金属磁性粒子４０の表面に多く分布している。すなわち、クロムは、接着層４１では金属磁性粒子４０よりも多い。クロムは外部電極５０中にはほとんど分布していない。図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図８（ｃ）に示すように、酸素は、金属磁性粒子４０内にはほとんど分布せず、金属磁性粒子４０の表面に少し分布している。すなわち、酸素は接着層４１に分布しているが、その量は少ない。また、酸素は外部電極５０中にはほとんど分布していない。図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図８（ｄ）に示すように、鉄は、金属磁性粒子４０内に多く分布し、金属磁性粒子４０の表面にも分布している。すなわち、鉄は接着層４１にも分布している。鉄は外部電極５０中にはほとんど分布していない。図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図８（ｅ）に示すように、銀は外部電極５０内に多く分布し、金属磁性粒子４０内及び接着層４１内にはほとんど分布していない。
以上をまとめると、実施例では、接着層４１が薄い１層のみの層であり、接着層４１は金属磁性粒子４０の部分よりクロムの多い酸化層からなる。また、ガラス成分であるシリコンが外部電極５０内にほとんど分布していないという特徴がある。これに対して、比較例では、酸化物層３４１が薄い内側の第１酸化物層３４１ａと厚い外側の第２酸化物層３４１ｂからなる２層の構造であり、内側の第１酸化物層３４１ａではシリコン及びクロムが金属磁性粒子３４０の部分より多く、外側の第２酸化物層３４１ｂでは、シリコンは金属磁性粒子３４０の部分より多いが、クロムは金属磁性粒子３４０の部分より少ない。また、ガラス成分であるシリコンが外部電極３５０内に局在している。
［接着層及び酸化物層の評価］
実施例のコイル部品及び比較例のコイル部品に対して、金属磁性粒子と外部電極との間に位置する接着層及び酸化物層の金属磁性粒子から外部電極にかけての組成比の変化をＥＤＳにより評価した。
図９（ａ）は、比較例である、図５（ｂ）のＡからＡ´まで矢印方向にＥＤＳによりライン分析した結果を示す図、図９（ｂ）は、実施例である、図６（ｂ）のＡからＡ´まで矢印方向にＥＤＳによりライン分析した結果を示す図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）では、鉄とシリコンとクロムと酸素と銀の合計量を１００ｗｔ％とした場合での各元素の濃度を示している。図９（ａ）において、Ｂ、Ｃ、及びＤは、図５（ｂ）の金属磁性粒子３４０と第１酸化物層３４１ａの界面Ｂ、第２酸化物層３４１ｂと外部電極３５０の界面Ｃ、及び第１酸化物層３４１ａと第２酸化物層３４１ｂの界面Ｄの位置を示している。図９（ｂ）において、Ｂ及びＣは、図６（ｂ）の金属磁性粒子４０と接着層４１の界面Ｂ及び接着層４１と外部電極５０の界面Ｃの位置を示している。界面の位置は、例えば基体部１０と外部電極５０の接合部分の断面をＳＥＭにより６００００倍程度で撮影した撮影像においてコントラスト（明度）の違いとして認識できる。
図９（ａ）に示すように、比較例のコイル部品では、第１酸化物層３４１ａが位置する位置Ｂと位置Ｄの間では鉄の濃度が実質的に単調に減少しているのに対し、第２酸化物層３４１ｂが位置する位置Ｄと位置Ｃの間では鉄の濃度が増加した後に減少に転じている。すなわち、金属磁性粒子３４０と外部電極３５０の間に位置する酸化物層３４１は、金属磁性粒子３４０と外部電極３５０の間で鉄の濃度が増加する部分を有している。位置Ｄと位置Ｃの間では酸素の濃度が高いことから、第２酸化物層３４１ｂは鉄の酸化物を多く含む層であることが確認できる。また、位置Ｂと位置Ｄの間に位置する第１酸化物層３４１ａではクロムの濃度が増加した後に減少に転じ、位置Ｄと位置Ｃの間に位置する第２酸化物層３４１ｂではクロムの濃度は実質的に単調に減少している。第１酸化物層３４１ａの厚さは６０ｎｍ～７０ｎｍ程度で、第２酸化物層３４１ｂの厚さは１１０ｎｍ～１２０ｎｍ程度である。
一方、図９（ｂ）に示すように、実施例のコイル部品では、接着層４１が位置する位置Ｂと位置Ｃの間では鉄の濃度が実質的に単調に減少している。すなわち、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間に位置する接着層４１は、金属磁性粒子４０から外部電極５０にかけて鉄の濃度が実質的に単調に減少している。また、接着層４１はクロムの濃度が増加した後に減少に転じている。接着層４１の厚さは４０ｎｍ～５０ｎｍ程度である。
これらをまとめると、鉄の濃度について、実施例では、接着層４１の部分において実質的に単調に減少しているのに対して、比較例では内側の第１酸化物層３４１ａの部分においては減少しているのに対して、外側の第２酸化物層３４１ｂの部分においては一旦増加した後、減少に転じており、酸化物層３４１全体として実質的に単調に減少してはいない。
［固着試験］
実施例のコイル部品及び比較例のコイル部品各々２２個に対して固着試験を行った。固着試験は以下の方法で行った。まず、実施例のコイル部品及び比較例のコイル部品の外部電極を実装基板のランド電極に半田接合することで、実装基板の表面上にコイル部品を実装した。実装基板の表面上に実装されたコイル部品に対して実装基板の表面に平行な方向で２．５ｍｍ／ｍｉｎの負荷速度を加えることでコイル部品の実装基板への固着強度を測定した。ランド電極は、長さ寸法が１．６ｍｍ、幅寸法が０．５ｍｍの長方形状とした。コイル部品の２つの外部電極がそれぞれ接合される２つのランド電極の間隔を１．０ｍｍとした。外部電極とランド電極を接合する半田の厚さを０．１２ｍｍとした。
得られた結果を表１に示す。
Figure 0007413127000001
表１に示すように、比較例のコイル部品では、外部電極３５０の固着強度は、最大値３９Ｎ、最小値２５Ｎ、平均値３２Ｎであった。これに対し、実施例のコイル部品では、外部電極５０の固着強度は、最大値７０Ｎ、最小値４３Ｎ、平均値５７Ｎであった。実施例では比較例に比べて固着強度が大きくなったのは以下の理由によるものと考えられる。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示したように、比較例では金属磁性粒子と外部電極の間に位置する酸化物層は金属磁性粒子と外部電極の間で鉄の濃度が増加する部分を有するのに対し、実施例では金属磁性粒子と外部電極の間に位置する接着層は金属磁性粒子から外部電極にかけて鉄の濃度が実質的に単調に減少している。このため、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、及び図６（ｂ）に示したように、実施例は、比較例に比べて、金属磁性粒子と外部電極の間に位置する接着層が薄くなっている。したがって、実施例は、比較例に比べて、固着試験時の破壊の切っ掛けとなる接着層が薄かったため、固着強度が大きくなったと考えられる。これは、接着層の内部で、金属磁性粒子から外部電極に向かう間で鉄の濃度が滑らかに変化することは、接着層の強度が滑らかに変化することを意味する。これに対して比較例にように酸化物層の内部で、金属磁性粒子から外部電極に向かう間で鉄の濃度に増減の変化があると、その酸化物層の強度が増減するように変化することを意味する。外部からの応力が掛かった場合、実施例のように接着層の強度が滑らかに変化していると、その応力は接着層の全体に分散される。これに対して、比較例のように酸化物層の強度に増減の変化があると、この強度の変化する部分には、外部からの応力が集中し易いことになり、個々が破壊の切っ掛けとなるため、酸化物層の強度は低くなってしまう。酸化物層の強度が増減する部分はない方が良い部分であり、この増減する部分を有する場合、その厚さ分だけ酸化物層が厚くなり、酸化物層内部で破壊され易くなる。これらの理由により、実施例では接着層の性質によって基体部と外部電極との間で十分な接合強度が得られなかったと考えられる。
以上の結果から、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間の接着層４１の鉄の濃度が金属磁性粒子４０から外部電極５０にかけて実質的に単調に減少することで、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間の接着層４１が薄くなり、外部電極５０の接合強度が向上することが確認された。
図９（ｂ）に示すように、位置Ｂと位置Ｃの間の位置する金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１は、鉄とシリコンとクロムと酸素と銀との合計量を１００ｗｔ％とした場合に、金属磁性粒子４０との界面（位置Ｂ）から外部電極５０との界面（位置Ｃ）にかけてクロムの濃度は鉄の濃度より低く、酸素の濃度より高い。したがって、このような場合に、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間の接着層４１が薄くなり、外部電極５０の接合強度が向上することが確認された。また、位置Ｂと位置Ｃの間に位置する金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１は、鉄とシリコンとクロムと酸素と銀との合計量を１００ｗｔ％とした場合に、金属磁性粒子４０との界面（位置Ｂ）から外部電極５０との界面（位置Ｃ）にかけて、クロムの濃度はシリコンの濃度より高い。したがって、このような場合に、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間の接着層４１が薄くなり、外部電極５０の接合強度が向上することが確認された。また、位置Ｂと位置Ｃの間に位置する金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１は、鉄とシリコンとクロムと酸素と銀との合計量を１００ｗｔ％とした場合に、金属磁性粒子４０との界面（位置Ｂ）から外部電極５０との界面（位置Ｃ）にかけてクロムの濃度に対する酸素の濃度の比が２未満である。したがって、このような場合に、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間の接着層４１が薄くなり、外部電極５０の接合強度が向上することが確認された。
さらに、図９（ｂ）に示すように、位置Ｂと位置Ｃの間に位置する金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１は、鉄とシリコンとクロムと酸素と銀との合計量を１００ｗｔ％とした場合に、金属磁性粒子４０との界面（位置Ａ）から外部電極５０との界面（位置Ｂ）にかけてクロムの濃度が酸素の濃度よりも高い。したがって、このような場合に、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間の接着層４１が薄くなり、外部電極５０の接合強度が向上することが確認された。また、位置Ｂと位置Ｃの間に位置する金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１の外部電極５０との界面（位置Ｃ）から、外部電極５０の厚さｄとしたときに、１／２ｄ以上離れた外部電極５０の領域のうちの任意の位置の一辺が１／３ｄの正方形の範囲の全体において外部電極５０中に占める銀（外部電極の金属元素）の濃度は９０ｗｔ％以上で、ガラス成分の濃度は１ｗｔ％未満である。したがって、このような場合に、金属磁性粒子４０と外部電極５０との間の接着層４１が薄くなり、外部電極５０の接合強度が向上することが確認された。
図５（ａ）及び図７（ａ）に示すように、比較例のコイル部品では、金属磁性粒子３４０と外部電極３５０の間の酸化物層３４１は、鉄とシリコンとクロムと酸素と銀との合計量を１００ｗｔ％とした場合に、ＥＤＳ面分析において金属磁性粒子３４０との界面におけるシリコンの濃度が１０ｗｔ％以上になる部分を検出している。これは、比較例のコイル部品は、ガラスフリットを用いて外部電極３５０を形成していることから、外部電極３５０中のシリコンが多く分布している領域でのシリコンの濃度は１０ｗｔ％程度以上であると言える。このことを踏まえると、比較例のコイル部品では、金属磁性粒子３４０と外部電極３５０の間の酸化物層３４１は、ＥＤＳ面分析において金属磁性粒子３４０との界面におけるシリコンの濃度が１０ｗｔ％以上なる部分を検出していることが言える。
これに対し、図６（ａ）及び図８（ａ）に示すように、実施例のコイル部品では、金属磁性粒子４０と外部電極５０の間の接着層４１は、鉄とシリコンとクロムと酸素と銀との合計量を１００ｗｔ％とした場合に、金属磁性粒子４０の２０粒子について、ＥＤＳ面分析において金属磁性粒子４０との界面におけるシリコンの濃度が１０ｗｔ％以上となる部分を検出していないことが確認できる。この場合、金属磁性粒子４０との界面での接着層４１部分にガラス成分が少ないことで金属磁性粒子を構成する金属部分（鉄、クロム）、並びに外部電極を構成する金属（銀）と、シリコンの酸化物が主要な構成要素であるガラス部分と、の線膨張係数の差が小さくなり、温度変化に伴う外部電極５０の剥離を抑制することができる。
以上、本願発明の実施形態について詳述したが、本願発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本願発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１０ 基体部
２０、２６ カバー層
２１～２５ 磁性体層
３０ コイル導体
３１～３５ 導体パターン
３６ コイル軸
３７、３８ ビア
４０ 金属磁性粒子
４１ 接着層
４５ 酸化物層
５０、５１ 外部電極
８０ 回路基板
８１ 電極
８２ 半田
１００ コイル部品
２００ 電子機器
３４０ 金属磁性粒子
３４１ 酸化物層
３４１ａ 第１酸化物層
３４１ｂ 第２酸化物層
３５０ 外部電極

Claims (10)

  1. 鉄を主成分とし、シリコンと、鉄より酸化しやすい金属と、を含む金属磁性粒子と、前記金属磁性粒子の表面を覆い、複数の前記金属磁性粒子同士を結合する酸化物層と、を含む基体部と、
    前記基体部に設けられるコイル導体と、
    前記基体部の表面に設けられ、前記コイル導体に電気的に接続される外部電極と、
    前記金属磁性粒子と前記外部電極の間に位置し、前記金属磁性粒子から前記外部電極にかけて鉄の濃度が実質的に単調に減少する接着層と、を備える、コイル部品。
  2. 前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と前記外部電極の金属元素との合計量を１００重量％とした場合に、前記金属磁性粒子との界面から前記外部電極との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度は鉄の濃度より低く、酸素の濃度より高い、請求項１に記載のコイル部品。
  3. 前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、前記金属磁性粒子との界面から前記外部電極との界面にかけて、鉄より酸化しやすい金属の濃度は、シリコンの濃度より高い、請求項２に記載のコイル部品。
  4. 前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と前記外部電極の金属元素との合計量を１００重量％とした場合に、前記金属磁性粒子との界面から前記外部電極との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度に対する酸素の濃度の比が２未満である、請求項１から３のいずれか一項に記載のコイル部品。
  5. 前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と前記外部電極の金属元素との合計量を１００重量％とした場合に、前記金属磁性粒子との界面から前記外部電極との界面にかけて鉄より酸化しやすい金属の濃度が酸素の濃度よりも高い、請求項１から４のいずれか一項に記載のコイル部品。
  6. 前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、鉄とシリコンと鉄より酸化しやすい金属と酸素と前記外部電極の金属元素との合計量を１００重量％とした場合に、前記金属磁性粒子の２０粒子について、ＥＤＳ面分析において前記金属磁性粒子との界面におけるシリコンの濃度が１０重量％以上となる部分を検出しない、請求項１から５のいずれか一項に記載のコイル部品。
  7. 前記外部電極は金属元素を主成分として有し、
    前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層から前記外部電極の表面側に、前記外部電極の厚さをｄとしたときに、１／２ｄ以上離れた前記外部電極の領域のうちの任意の位置の一辺が１／３ｄの正方形の範囲の全体において前記金属元素の濃度は９０重量％以上であり、ガラス成分の濃度は１重量％未満である、請求項１から６のいずれか一項に記載のコイル部品。
  8. 前記外部電極の前記金属元素は銀である、請求項２から７のいずれか一項に記載のコイル部品。
  9. 前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の前記接着層は、前記金属磁性粒子と前記外部電極の間の最短距離での厚さが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１から８のいずれか一項に記載のコイル部品。
  10. 請求項１から９のいずれか一項に記載のコイル部品と、
    前記コイル部品が実装されている回路基板と、を備える、電子機器。
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