JPH0636921A

JPH0636921A - 多層セラミック部品用フェライト磁性塗料

Info

Publication number: JPH0636921A
Application number: JP21218292A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Momoi; 博桃井; Akinori Oi; 明徳大井; Takeshi Nomura; 武史野村; Toru Takahashi; 徹高橋
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1992-07-16
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: JP3243292B2

Abstract

(57)【要約】【目的】経時安定性に優れ、調製後の保存によるゲル
化を防止することができ、適正な粘性を保つことがで
き、印刷性、成型性に優れた多層セラミック部品用フェ
ライト磁性塗料を得る。【構成】フェライトの構成成分となる各化合物を含む
原料から仮焼体を得、これを湿式粉砕した後乾燥し、そ
の後酸化処理を行う。この酸化処理したフェライト材料
と有機ビヒクルとを混合して多層セラミック部品用フェ
ライト磁性塗料を調製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層セラミック部品の
フェライト磁性層の形成に用いる多層セラミック部品用
フェライト磁性塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】チップインダクタ部品やＬＣ複合部品等
の複合積層部品、積層混成集積回路素子などの各種多層
セラミック部品は、体積が小さいことや、堅牢性および
信頼性が高いことなどから、各種電子機器に多用されて
いる。

【０００３】これらの多層セラミック部品は、磁性材料
や誘電体材料等と有機ビヒクルとを混合したペーストを
用いて、印刷法やシート法などにより作製される。例え
ば、チップインダクタ部品やＬＣ複合部品は、通常、内
部導体用ペーストと磁性層用ペースト、あるいはさら
に、誘電体層用ペーストと内部電極層用ペーストとを厚
膜技術によって積層一体化した後、焼成し、得られた焼
結体表面に外部電極用ペーストを印刷ないし転写した
後、焼成することにより製造される。

【０００４】ところで、各種多層セラミック部品の磁性
層には、磁気特性に優れた各種フェライトが用いられて
おり、このようなフェライト磁性層は、磁性層用ペース
トとしてフェライト磁性塗料を用いて形成されている。

【０００５】そして、このような磁性塗料は、一般に、
次のようにして調製されている。まず、フェライトの構
成成分となる各化合物の粉末等を含む出発原料粉末を湿
式混合し、これを乾燥した後、仮焼し、仮焼体を得る。
次いで、粉砕用溶媒として水を用い、ボールミルなどに
より仮焼体を湿式粉砕し、スプレードライヤーなどによ
り乾燥してフェライト材料粉末を得る。さらに、有機溶
剤にバインダーを溶解した有機ビヒクルや有機溶剤、分
散剤、可塑剤を混合して分散し、必要に応じて濃度や粘
度の調整を行った後、濾過して塗料とする。

【０００６】しかし、上記のようにして得られたフェラ
イト材料粉末は、湿式粉砕後の乾燥においてスプレード
ライヤー等による熱風での強制乾燥を行うため、乾燥時
の雰囲気が還元状態になったり、あるいは、湿式粉砕時
にボールミルおよびメディアから混入してくる非常に細
かい鉄が還元状態にあり、そのまま用いて塗料化する
と、このような還元状態に起因するためか、調製直後は
問題とはならないが、１日程度の経時により塗料として
の流動性が失われてゼリー状となり、印刷あるいは成型
が困難になる。

【０００７】従って、塗料を調製したのち直ちに使い切
るなどの必要があり、生産性の上からは好ましくない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、経時
安定性に優れ、調製後の保存によるゲル化を防止するこ
とができ、適正な粘性を保つことができ、印刷性、成型
性に優れた多層セラミック部品用フェライト磁性塗料を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（８）の構成によって達成される。

【００１０】（１）フェライトの構成成分となる各化合
物を含む原料から得られた仮焼体を湿式粉砕した後乾燥
してフェライト材料粉体を得、このフェライト材料粉体
と有機ビヒクルとを混合して得られた多層セラミック部
品用フェライト磁性塗料において、前記フェライト材料
粉体は、乾燥後酸化処理され、酸化処理の後有機ビヒク
ルと混合されたものである多層セラミック部品用フェラ
イト磁性塗料。

【００１１】（２）前記酸化処理は、酸素分圧比１５％
以上の酸素雰囲気でフェライト材料粉体の少なくとも表
面を酸化させる処理である上記（１）の多層セラミック
部品用フェライト磁性塗料。

【００１２】（３）前記処理を２０〜４００℃の温度で
行う上記（２）の多層セラミック部品用フェライト磁性
塗料。

【００１３】（４）前記処理を酸素分圧比２０〜１００
％の酸素雰囲気中で、８０〜３５０℃の温度で０．３時
間以上行う上記（２）または（３）の多層セラミック部
品用フェライト磁性塗料。

【００１４】（５）前記酸化処理の後のフェライト材料
粉体は、熱重量測定において、１５０〜３００℃の温度
での重量増加が０．０５％未満である上記（１）ないし
（４）のいずれかの多層セラミック部品用フェライト磁
性塗料。

【００１５】（６）さらに、前記フェライトの構成成分
とは異なる酸化物および／またはガラスが添加されてい
る上記（１）ないし（５）のいずれかの多層セラミック
部品用フェライト磁性塗料。

【００１６】（７）前記フェライトは、Ｎｉ、Ｃｕおよ
びＺｎの２種または３種を含む上記（１）ないし（６）
のいずれかの多層セラミック部品用フェライト磁性塗
料。

【００１７】（８）フェライト磁性層と内部導体とを積
層して構成されるインダクタ部を有する多層セラミック
部品のフェライト磁性層を形成するのに用いる上記
（１）ないし（７）のいずれかの多層セラミック部品用
フェライト磁性塗料。

【００１８】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００１９】本発明の多層セラミック部品用磁性塗料に
用いるフェライト材料粉体は、フェライトの構成成分と
なる所定の化合物を含む原料粉末等から仮焼体を得、こ
れを湿式粉砕して乾燥した後、さらに酸化処理されたも
のであり、この酸化処理の後有機ビヒクルと混合され
る。

【００２０】フェライトと有機物が混在する塗料におい
て、その結合はフェライト結晶中の鉄空格子点が活性中
心になって樹脂等の吸着性を増し、安定な状態を保ち、
厚膜形成に適した粘性の塗料となると考えられるが、本
発明では、酸化処理を行うことにより、湿式粉砕後の乾
燥によって還元状態にあったフェライト材料粉体表面が
酸化されて安定な状態となるため、十分な活性中心が得
られ、適正な粘性の塗料となる。また、樹脂等との吸着
状態も安定していると考えられることから、経時による
粘性の変化が少なく、本発明の効果を奏する。

【００２１】これに対し、酸化処理を行わない従来の方
法では、塗料の調製直後においては問題とはならない
が、経時において塗料の粘度が高くなったり、ゼリー状
になったりして、塗料としての適正な粘性が得られず、
印刷、成型を良好に行うことができなくなる。このよう
な粘性変化は、１日程度で生じはじめる。

【００２２】これは、フェライト材料粉体の表面が、乾
燥時の還元的雰囲気により、あるいは湿式粉砕時に混入
してくる還元状態の鉄により、還元状態になっているた
めと考えられ、フェライト材料粉体の表面が還元状態で
あると、その活性点が減少し、樹脂中の官能基によるフ
ェライト粉体表面への吸着があまり行われず、経時とと
もに吸着に関与できなかったフリーの樹脂が磁性塗料中
で重合あるいは絡まりあって、塗料の粘度が高くなった
り、ゼリー状になったりして、厚膜形成用塗料としての
粘度性状が悪くなるためと考えられる。

【００２３】上記におけるフェライト材料粉体の表面状
態は熱分析の結果によって確認することができる。

【００２４】すなわち、本発明のものでは熱重量測定
（ＴＧ）の結果において重量の増加が見られないのに対
し、従来のものでは約１５０℃〜３００℃の温度にかけ
て０．０５〜０．５％程度の重量の増加が見られる。こ
れは、従来のものでは、フェライト材料粉体の表面が還
元状態であるために、温度の上昇とともに酸化されて安
定な状態へと変化し、そのときの酸化による重量の増加
が生じたためと考えられる。

【００２５】従って、本発明にいう酸化処理は、処理後
のフェライト材料粉体のＴＧの測定結果において、重量
増加が０．０５％未満、好ましくは０〜０．０４５％の
ものをいうものとする。

【００２６】本発明における酸化処理は、フェライト材
料粉体の少なくとも表面を酸化状態とすることができる
処理であれば特に制限はないが、通常、酸素分圧比１５
％以上、好ましくは２０％以上の酸素雰囲気中でフェラ
イト材料粉体表面を酸化させることが好ましい。酸素分
圧比が小さすぎると還元が生じてしまい、逆効果とな
る。

【００２７】また、この場合の温度は、２０℃以上、好
ましくは２０〜４００℃とすることが好ましい。温度が
低くなりすぎると酸化が生じにくくなり、酸化に要する
時間が長くなって効率的でない。また、温度が高くなり
すぎると、後の焼成工程において目的とする焼結体が得
られない。

【００２８】また、保持時間は、酸素分圧比および温度
に依存するが、０．３時間以上、好ましくは０．５時間
以上とすることが好ましい。保持時間が短すぎると十分
に酸化せず、効果が得られない。

【００２９】このようなことから、酸化処理は、酸素分
圧比２０〜１００％、好ましくは２２〜１００％、温度
８０〜３５０℃、好ましくは９５〜３５０℃、保持時間
０．３時間以上、好ましくは０．５時間以上、さらに好
ましくは０．８時間以上、特に好ましくは０．８〜１５
時間の条件とすることが好ましい。

【００３０】このような酸化処理は、温度等を選択する
ことにより空気雰囲気中（酸素分圧比２２％）で行うこ
とができ、操作が容易である。

【００３１】また、このような処理は、恒温槽あるいは
熱処理炉を用いて行うことができる。

【００３２】本発明におけるフェライトの組成には特に
制限はなく、目的に応じて選択することができる。

【００３３】なかでも、好ましいものとして、Ｎｉ、Ｃ
ｕおよびＺｎの２種または３種を含むフェライトが挙げ
られる。

【００３４】このようなフェライトとしてはＮｉ−Ｃｕ
−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｃｕ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｚｎ系
のいずれかであれば、それ以外に特に制限はなく、目的
に応じて種々の組成のものを選択すればよいが、焼結体
として、例えば、Ｆｅ₂ Ｏ₃：４０〜５２mol%、特に４
５〜５０mol%、ＮｉＯ：０〜５０mol%、特に３〜４０mo
l%、ＣｕＯ：０〜２０mol%、特に５〜１５mol%およびＺ
ｎＯ：０〜５０mol%、特に６〜３３mol%の組成範囲内で
あることが好ましい。

【００３５】この他、Ｃｏ、Ｍｎ等が全体の５wt% 程度
以下含有されていてもよく、またＣａ、Ｓｉ、Ｂｉ、
Ｖ、Ｐｂ等が１wt% 程度以下含有されていてもよい。

【００３６】また、フェライトの構成成分とは異なる酸
化物やガラスが添加されていてもよい。

【００３７】例えば、磁気特性μｉ、ＬおよびＱを向上
させる目的では、Ｂ₂ Ｏ₃ や、ＳｉＯ₂ ：０．１〜１５
重量％、好ましくは３〜１２重量％、Ｂ₂ Ｏ₃ ：１０〜
４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％、ＰｂＯ：
０．１〜４０重量％、好ましくは３〜２０重量％、Ｚｎ
Ｏ：２０〜７０重量％、好ましくは４５〜６５重量％お
よびＡｌ₂ Ｏ₃ ：０〜６重量％のＳｉＯ₂ −Ｂ₂ Ｏ₃ −
ＰｂＯ−ＺｎＯ系のガラスが好ましい。また、添加量
は、原料段階のフェライト成分に対して、Ｂ₂ Ｏ₃の場
合５０ppm 以上１０００ppm 未満、ＳｉＯ₂ −Ｂ₂ Ｏ₃
−ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ 系のガラスが好ましい。
これらの添加量は、原料段階のフェライト成分に対し
て、Ｂ₂ Ｏ₃ の場合５０ppm 以上１０００ppm 未満、Ｓ
ｉＯ₂ −Ｂ₂ Ｏ₃ −ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ 系のガ
ラスの場合２５０〜４０００ppm であることが好まし
い。

【００３８】本発明において、フェライト磁性塗料を得
るに際し、フェライトの構成成分となる所定の化合物を
含む原料粉末等から仮焼体を得るが、以下の工程に従
う。

【００３９】まず、フェライトの原料粉末、例えばＮｉ
Ｏ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 等の各種粉末を、所定
量ボールミル等により湿式混合する。こうして湿式混合
したものを、通常スプレードライヤーにより乾燥し、そ
の後仮焼する。仮焼条件は特に限定されず、通常の条件
から適宜選択すればよいが、例えば７００〜８００℃に
て２〜１０時間仮焼すればよい。

【００４０】また、仮焼体を湿式粉砕し、乾燥するが、
通常ボールミルで粉体粒径０．０１〜０．５μm 程度の
粒径となるまで湿式粉砕し、スプレードライヤーにより
乾燥する。

【００４１】そして、こののち、前記のような酸化処理
を行ってフェライト材料粉体を得、有機ビヒクルと混合
して磁性塗料を得る。

【００４２】なお、酸化処理後のフェライト材料粉体の
粒径は、上記の湿式粉砕後の粒径と同じである。

【００４３】また、前記のようにガラス等が添加された
フェライトとするときには、ガラス等は仮焼後に添加
し、仮焼体とともに湿式粉砕することが好ましい。ガラ
ス等を仮焼前に添加すると、その成分が蒸発しやすくな
り、添加の実効が得られにくくなる。

【００４４】上記において用いる有機ビヒクルは、有機
溶剤にバインダーを溶解させたものである。

【００４５】このときのバインダーには特に制限はな
く、エチルセルロース、ニトロセルロース、ポリビニル
ブチラール、アクリル、フェノール、ウレタン、ポリエ
ステル、ロジン、マレイン酸、メラミン、尿素樹脂等の
各種樹脂の１種以上を用いることができる。

【００４６】また、有機溶剤としては、アルコール系
（エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノー
ル、テルピノール等）、ケトン系（アセトン等）、セロ
ソルブ系（メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、
エステル系（酢酸メチル、酢酸エチル等）、エーテル系
（エチルエーテル、ブチルカルビトール等）などを用い
ることができ、１種のみを用いても２種以上を併用して
もよい。

【００４７】本発明において、バインダーおよび溶剤
は、通常、有機ビヒクルとして添加するが、バインダー
と溶剤とを別々に添加してもよい。

【００４８】本発明の磁性塗料中のバインダーおよび溶
剤の含有量に特に制限はなく、通常の含有量、例えば、
バインダーは１〜５wt% 程度、溶剤は１０〜５０wt% 程
度とすればよい。さらに、磁性塗料中には、フタル酸エ
ステル系、リン酸エステル系、脂肪酸エステル系、グリ
コール誘導体系等の可塑剤、脂肪酸アミド系、有機リン
酸エステル系、カルボン酸系等の分散剤を含有させても
よい。これらの総含有量は１０wt% 以下であることが好
ましい。

【００４９】本発明の磁性塗料は、ボールミル、３本ロ
ール等を用いて混練するなどして塗料化すればよい。混
練時間は、ボールミルの場合、１〜１５時間程度とし、
３本ロールの場合、３パス程度する。

【００５０】このようにして得られる本発明の磁性塗料
の調製直後の初期粘度はシート用の場合、１５〜３５po
ise 、好ましくは１５〜３０poise の範囲であり、１ケ
月以上、特に１〜５ケ月の経時によっても１５〜６０po
ise 、好ましくは１５〜４０poise 、さらに好ましくは
１５〜３５poise 、特に好ましくは１５〜３０poiseの
範囲にあり、十分使用に適するものである。また、印刷
用の場合は、初期粘度が１５０〜２００poise の範囲で
あり、１ケ月以上、特に１〜５ケ月の経時によっても１
５０〜２００poise の範囲にあり、十分使用に適する。

【００５１】本発明のフェライト磁性塗料を用いた多層
セラミック部品の好適実施例である積層ＬＣ複合部品を
図１に示す。

【００５２】図１に示されるＬＣ複合部品１は、セラミ
ック誘電体層２１と内部電極層２５とを積層して構成さ
れるコンデンサチップ体２と、フェライト磁性層３１と
内部導体３５とを積層して構成されるインダクタチップ
体３とを一体化したものであり、表面に外部電極５１を
有する。

【００５３】インダクタチップ体３のフェライト磁性層
３１は、本発明のフェライト磁性塗料を用いて形成され
たものである。この場合、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｎｉ−
Ｃｕ系、Ｎｉ−Ｚｎ系あるいはＣｕ−Ｚｎ系のフェライ
トを用いる。この他、Ｃｏ、Ｍｎ等が全体の５wt% 程度
以下含有されていてもよく、またＣａ、Ｓｉ、Ｂｉ、
Ｖ、Ｐｂ等が１wt% 程度以下含有されているものであっ
てもよい。

【００５４】本発明において、内部導体３５を構成する
導電材料は、インダクタとして実用的なＱを得るために
は抵抗率の小さいことが必要であるので、Ａｇを主体と
する導電材料を用いることが好ましい。この際、銀の含
有量が９０重量％以上のもの、特に純度９９．９重量％
以上の純銀を用いることが好ましい。このように、特に
純銀を用いることにより比抵抗をきわめて小さくするこ
とができる。

【００５５】ＬＣ複合部品１のインダクタチップ体３
は、従来公知の構造とすればよく、外形は通常ほぼ直方
体状の形状とする。そして図１に示されるように、内部
導体３５は磁性層３１内にて通常スパイラル状に配置さ
れて内部巻線を構成し、その両端部は各外部電極５１、
５１に接続されている。

【００５６】このような場合、内部導体３５の巻線パタ
ーン、すなわち閉磁路形状は種々のパターンとすること
ができ、またその巻数も用途に応じ適宜選択すればよ
い。また、インダクタチップ体３の各部寸法等には制限
はなく、用途に応じ適宜選択すればよい。

【００５７】なお、内部導体３５の厚さは、通常５〜３
０μm 程度、巻線ピッチは通常１０〜４００μm 程度、
巻数は通常１．５〜５０．５ターン程度とされる。ま
た、磁性層３１のベース厚は通常１００〜５００μm 程
度、内部導体３５、３５間の磁性層厚は通常１０〜１０
０μm 程度とする。

【００５８】コンデンサチップ体２のセラミック誘電体
層２１には特に制限がなく種々の誘電体材料を用いてよ
いが、焼成温度が低いことから、酸化チタン系誘電体を
用いることが好ましい。また、その他、チタン酸系複合
酸化物、ジルコン酸系複合酸化物、あるいはこれらの混
合物を用いることもできる。また、焼成温度を低下させ
るために、ホウケイ酸ガラス等のガラスを含有させても
よい。

【００５９】具体的には、酸化チタン系としては、必要
に応じＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｍｎ₃ Ｏ₄、Ａｌ₂ Ｏ₃、Ｍｇ
Ｏ、ＳｉＯ₂ 等、特にＣｕＯを含むＴｉＯ₂ 等が、チタ
ン酸系複合酸化物としては、ＢａＴｉＯ₃ 、ＳｒＴｉＯ
₃、ＣａＴｉＯ₃ 、ＭｇＴｉＯ₃やこれらの混合物等が、
ジルコン酸系複合酸化物としては、ＢａＺｒＯ₃ 、Ｓｒ
ＺｒＯ₃ 、ＣａＺｒＯ₃ 、ＭｇＺｒＯ₃ やこれらの混合
物等が挙げられる。

【００６０】本発明において、内部電極層２５を構成す
る導電材料に特に制限はなく、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａ
ｕ、Ｃｕ、Ｎｉや、例えばＡｇ−Ｐｄ合金など、これら
を１種以上含有する合金等から選択すればよいが、特に
Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ合金などのＡｇ合金等が好適である。

【００６１】ＬＣ複合部品１のコンデンサチップ体２
は、従来公知の構造とすればよく、外形は通常ほぼ直方
体状の形状とする。そして図１に示されるように、内部
電極層２５の一端は外部電極５１に接続されている。

【００６２】コンデンサチップ体２の各部寸法等には特
に制限はなく、用途等に応じ適宜選択すればよい。な
お、誘電体層２１の積層数は目的に応じて定めればよい
が、通常１〜１００程度である。また、誘電体層２１の
一層あたりの厚さは、通常２０〜１５０μm 程度であ
り、内部電極層２５の一層あたりの厚さは、通常５〜３
０μm 程度である。

【００６３】本発明におけるＬＣ複合部品１の外部電極
５１を構成する導電材料に特に制限はなく、例えば、Ａ
ｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、ＮｉやＡｇ−Ｐｄ合金な
どのこれらを１種以上含有する合金等から選択すればよ
いが、特にＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ合金などのＡｇ合金等が好
適である。また、外部電極５１の形状や寸法等には特に
制限がなく、目的や用途等に応じて適宜決定すればよい
が、厚さは、通常１００〜２５００μm 程度である。

【００６４】本発明におけるＬＣ複合部品１の寸法には
特に制限がなく、目的や用途等に応じて適宜選択すれば
よいが、通常（１．６〜１０．０mm）×（０．８〜１
５．０mm）×（１．０〜５．０mm）程度である。

【００６５】このようなＬＣ複合部品１は、本発明のフ
ェライト磁性塗料等のペーストを用い、通常の印刷法や
シート法により製造することができる。

【００６６】本発明において、フェライト磁性塗料を調
製する場合、前記のように酸化処理したフェライト材料
粉末を用いているので、印刷法によるときは印刷性に優
れる。また、シート法によるときは磁性層用のシートフ
ィルムの性状が良好となる。

【００６７】印刷性、シートフィルムの性状の判断は、
実体顕微鏡等により観察することができる。例えば、印
刷性については、磁性塗料を印刷して乾燥したものを観
察すると、印刷膜にピンホールや凹凸がないなど、良好
な膜質のものが得られる。また、シートフィルムについ
ても同様のことがいえ、さらにこの場合には平坦で均一
の厚さのものを得ることができる。

【００６８】ＬＣ複合部品１においては、フェライト磁
性塗料のほかに、セラミック誘電体層用ペーストが用い
られるが、その構成に特に制限はなく、上記したような
フェライト誘電体層の組成に応じて各種誘電体材料ある
いは焼成により誘電体となる原料粉末を選択し、各種バ
インダーおよび溶剤と混練して調製すればよい。

【００６９】原料粉末としては、通常、酸化チタン系お
よびチタン酸系複合酸化物等を構成する酸化物を用いれ
ばよく、対応する酸化物誘電体の組成に応じ、Ｔｉ、Ｂ
ａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｚｒ等の酸化物を用いればよい。また
これらは焼成により酸化物になる化合物、例えば炭酸
塩、硫酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、有機金属化合物等を
用いてもよい。

【００７０】これらの原料粉末は、通常、平均粒子径
０．１〜５μm 程度のものが用いられる。

【００７１】また、必要に応じ、各種ガラスが含有され
ていてもよい。

【００７２】また、焼結助剤等として、必要に応じて各
種ガラスや酸化物を含有させてもよい。

【００７３】内部導体用ペースト、内部電極層用ペース
ト、および外部電極用ペーストは、それぞれ、上記した
各種導電性金属、合金、あるいは焼成後に上記した導電
材料となる各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等
と、上記した各種バインダーおよび溶剤とを混練して作
製する。

【００７４】上記した各ペースト中のバインダーおよび
溶剤の含有量に特に制限はなく、通常の含有量、例え
ば、バインダーは１〜５wt% 程度、溶剤は１０〜５０wt
% 程度とすればよい。また、各ペースト中には、必要に
応じて各種分散剤、可塑剤、誘電体、絶縁体等から選択
される添加物が含有されていてもよい。これらの総含有
量は、１０wt% 以下であることが好ましい。

【００７５】ＬＣ複合部品１を製造するに際しては、例
えば、まず、磁性層用ペ−ストである本発明の磁性塗料
および内部導体用ペ−ストをＰＥＴ等の基板上に積層印
刷する。

【００７６】なお、磁性層用ペーストである本発明の磁
性塗料や誘電体層用ペーストを用いてグリーンシートを
形成し、この上に内部導体用ペーストや内部電極層用ペ
ーストを印刷した後、これらを積層してグリーンチップ
を形成してもよい。この場合、磁性層に隣接する誘電体
層は直接印刷すればよい。

【００７７】次いで、外部電極用ペーストをグリーンチ
ップに印刷ないし転写し、磁性層用ペーストである本発
明の磁性塗料、内部導体用ペースト、誘電体層用ペース
ト、内部電極層用ペーストおよび外部電極用ペーストを
同時焼成する。

【００７８】また、先にチップ体を焼成し、その後に外
部電極用ペーストを印刷して焼成することもできる。

【００７９】焼成温度は、８００〜９３０℃、特に８５
０〜９００℃とすることが好ましい。また、焼成時間
は、０．０５〜５時間、特に０．１〜３時間とすること
が好まい。焼成は、酸素分圧比１〜１００の雰囲気で行
う。

【００８０】また、外部電極焼き付けのための焼成温度
は、通常５００〜７００℃程度、焼成時間は、通常１０
分〜３時間程度であり、焼成は通常、空気中で行う。

【００８１】本発明では、焼成時および焼成後、大気よ
り酸素を過剰に含む雰囲気中で熱処理を行うことが好ま
しい。

【００８２】酸素過剰雰囲気中で熱処理を行うことによ
って、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属やＣｕ₂Ｏ、Ｚｎ₂ Ｏ等の抵
抗が低い酸化物の形で析出した物や析出していた物をＣ
ｕＯ、ＺｎＯ等の抵抗が高く実害のない酸化物の形で析
出させることができる。このため部品の回路抵抗がより
一層向上する。

【００８３】また、前記熱処理は、最後の焼成時および
最後の焼成後に行うことが好ましい。

【００８４】例えば、チップ体の焼成と外部電極を焼き
付けるための焼成とを同時に行う場合は、この焼成の時
およびこの焼成の後、チップ体の焼成後に外部電極を焼
き付けるための焼成を行う場合は、外部電極を焼き付け
る時や外部電極を焼き付けた後に所定の熱処理を行うこ
とが好ましい。なお、後者のように２度焼成を行う場合
は、場合によっては、さらにチップ体の焼成時やチップ
体の焼成後に熱処理を行なってもよい。

【００８５】熱処理雰囲気中の酸素分圧比は、２０〜１
００％、より好ましくは５０〜１００％、特に好ましく
は１００％が好ましい。酸素分圧比が小さくなると、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｃｕ₂ Ｏ、ＺｎＯ等の析出を抑制する能力が
低下する。

【００８６】このような酸素過剰雰囲気中での熱処理
は、通常、焼成時や外部電極の焼き付け時に同時に行わ
れるため、熱処理温度や保持時間等の諸条件は、焼成条
件や外部電極焼き付け条件と同様であるが、熱処理のみ
を単独で行う場合、熱処理温度は、５５０〜９００℃、
特に６５０〜８００℃、保持時間は０．５〜２時間、特
に１〜１．５時間とすることが好ましい。

【００８７】本発明における多層セラミック部品は、図
１のＬＣ複合部品に限定されるものではなく、本発明の
フェライト磁性塗料を用いて形成した磁性層を有するも
のであれば、いずれであってもよい。

【００８８】このような他の多層セラミック部品も、Ｌ
Ｃ複合部品に準じて同様に作製することができる。

【００８９】このようにして製造されたＬＣ複合部品等
の多層セラミック部品は、外部電極に半田付等を行うこ
とにより、プリント基板上等に実装され、各種電子機器
等に使用される。

【００９０】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００９１】実施例１最終組成でＦｅ₂ Ｏ₃ ：４９．３モル％、ＮｉＯ：１
６．３モル％、ＣｕＯ：８．５モル％およびＺｎＯ：２
５．９モル％となるように原料を混合した。原料の混合
は、ボールミルを用いて湿式混合により行い、ついで、
この湿式混合物をスプレードライヤーにより乾燥し、７
００℃にて仮焼した。この仮焼材に、ＳｉＯ₂ ：１０重
量％、Ｂ₂ Ｏ₃ ：２５重量％、ＰｂＯ：５重量％、Ｚｎ
Ｏ：５９．５重量％およびＡｌ₂ Ｏ₃ ：０．５重量％の
組成を有するガラスを０〜５０００ppm の範囲で添加
し、これをボールミルにて湿式粉砕した後スプレードラ
イヤーで乾燥し、最終平均粒径０．１〜０．３μm の粉
体No. １を作製した。

【００９２】この粉体No. １を酸素分圧比１０％、２０
％、２２％（空気中）、５０％、１００％とし、温度、
時間を表１〜表１０に示すようにかえて恒温槽あるいは
熱処理炉を用いて酸化処理した。酸素分圧比１０％の条
件のものを粉体No. １０１〜No. １１７、酸素分圧比２
０％の条件のものを粉体No. ２０１〜No. ２１７、空気
中の条件のものを粉体No. ３０１〜No. ３１７、酸素分
圧比５０％の条件のものを粉体No. ４０１〜No. ４１
７、酸素分圧比１００％の条件のものを粉体No.５０１
〜No. ５１７とする。

【００９３】これらの粉体を各々用いて、粉体１００重
量部に対して下記の割合で各成分を添加し、ボールミル
にて１２時間混練し、磁性塗料を作製した。フェライト磁性粉体１００重量部トルエン４２重量部エタノール３０重量部ポリビニルブチラール２重量部エチルセルロース２重量部可塑剤（ＤＢＰ）４重量部分散剤（オレイン酸）１重量部

【００９４】なお、バインダーとして用いたポリビニル
ブチラールは、このもの１５重量部をトルエン６０重量
部、エタノール４０重量部中に溶解して、またエチルセ
ルロースは、このもの１５重量部を、トルエン６０重量
部、エタノール４０重量部に溶解して、各々、有機ビヒ
クルとして添加した。

【００９５】このようにして調製した磁性塗料を、用い
た粉体に応じて磁性塗料No. １、１０１〜１１７、２０
１〜２１７、３０１〜３１７、４０１〜４１７、５０１
〜５１７とする。これらの各塗料の２５℃における初期
粘度、７日経過したときの粘度、３０日経過したときの
粘度を測定した。

【００９６】結果を表１〜表１０に示す。

【００９７】なお、酸化処理を行わない粉体No. １を用
いた磁性塗料No. １は、２５℃における初期粘度が２５
poise と問題のないレベルにあったが、２５℃で１日経
過した段階でゲル化してしまった。この磁性塗料No. １
についても、上記と同条件下で粘度を測定した。この結
果を表１１に示す。

【００９８】

【表１】

【００９９】

【表２】

【０１００】

【表３】

【０１０１】

【表４】

【０１０２】

【表５】

【０１０３】

【表６】

【０１０４】

【表７】

【０１０５】

【表８】

【０１０６】

【表９】

【０１０７】

【表１０】

【０１０８】

【表１１】

【０１０９】表１〜表１１の結果から明らかなように、
処理雰囲気中の酸素分圧比、処理温度、処理時間を選択
して、乾燥後のフェライト磁性粉体を処理することによ
って経時による磁性塗料のゲル化を防止できることがわ
かる。

【０１１０】このように、ゲル化が防止されるのは、粉
体表面が酸化された状態であるためと考えられる。

【０１１１】これを確認するために、磁性塗料No. １に
用いた粉体No. １と、磁性塗料No.３０８に用いた粉体N
o. ３０８とについて、熱分析を行った。

【０１１２】粉体No. １のＴＧ、ＤＴＡの測定結果を図
２に、粉体No. ３０８の測定結果を図３に、それぞれ示
す。ＴＧ、ＤＴＡともに、昇温速度３℃／分、５０cc／
分の空気雰囲気として測定したものである。

【０１１３】図２、図３から明らかなように、経時によ
りゲル化する磁性塗料No. １の粉体No. １では、ＴＧ曲
線において、１５０℃〜３００℃の温度で、０．１％の
重量増加がみられる（図２）のに対し、ゲル化しない磁
性塗料No. ３０８の粉体No.３０８では重量増加はみら
れない（図３）。これは、粉体No. １では粉体表面が還
元状態にあるため、加熱により酸化されて形成された酸
化物による重量増加が起こるためと考えられ、これに対
し、粉体No. ３０８ではすでに酸化処理によって表面酸
化が生じないため重量増加は起こらないからと考えられ
る。

【０１１４】上記と同様の熱分析結果は、ゲル化した磁
性塗料、ゲル化しない磁性塗料に応じて、その構成フェ
ライト磁性粉体において、同様の傾向を示した。

【０１１５】実験例１１ケ月（２５℃）経時後の本発明の磁性塗料No. ３０８
と内部導体用ペーストとを用いて、シート法により積層
型チップインダクタＡを製造した。

【０１１６】なお、内部導体用ペーストは、平均粒径
０．８μm のＡｇ１００重量部に対し、エチルセルロー
ス２．５重量部およびテルピネオール４０重量部を加
え、三本ロールにて混練することにより調製した。

【０１１７】また、磁性塗料No. ３０８のかわりに１ケ
月経時後のゲル化した磁性塗料No.１を用いて同様に積
層型チップインダクタＢを製造した。

【０１１８】インダクタＡでは、磁性層形成用のシート
フィルム（１００μm ）の作製を支障なく行うことがで
きたが、インダクタＢではシートフィルムの作製が困難
をきわめた。

【０１１９】インダクタＡ、Ｂ用のシートフィルムを目
視あるいは実体顕微鏡により観察したところ、インダク
タＡ用では平坦で均一な厚さの良好なフィルムが得られ
たが、インダクタＢ用ではフィルムの作製自体が困難で
あり、凹凸が存在し、ピンホールやクラック等も見られ
た。

【０１２０】さらに、インダクタＡ、Ｂについて、測定
周波数１MHz におけるμｉ、Ｌ、Ｑを調べたところ、イ
ンダクタＡでは良好な特性を示したが、インダクタＢで
は特性が劣り、また乾燥クラックが原因と思われるクラ
ックが見られ、使用上問題があると考えられた。

【０１２１】さらに、磁性塗料No. ３０８を２５℃で５
ケ月経時させて用いても、１ケ月経時させたものと同等
であった。

【０１２２】実験例２実験例１においてシート法のかわりに印刷積層法によ
り、積層型チップインダクタを製造した。

【０１２３】この場合の磁性塗料は、実験例１のものに
準じて調製し、１ケ月経時後のものを用いた。すなわ
ち、本発明の粉体No. ３０８あるいは粉体No. １を含有
させるほかは、下記の構成とし、３本ロールで混練する
ものとした。フェライト磁性粉体１１０重量部有機ビヒクル５２重量部テルピノール３１重量部

【０１２４】なお、上記の有機ビヒクルはエチルセルロ
ース８重量部をブチルカルビトール９２重量部に溶解し
て調製したものである。本発明の粉体No. ３０８を含有
する磁性塗料の初期粘度は１８０poise であり、１ケ月
経時後においても１８３poise であった。また、粉体N
o. １を含有する磁性塗料の初期粘度は本発明のものと
同等であったが、１ケ月経時後はゲル化した。

【０１２５】１ケ月経時後の本発明の粉体No. ３０８を
含有する磁性塗料を用いたものをインダクタＣ、粉体N
o. １を含有する磁性塗料を用いたものをインダクタＤ
とする。

【０１２６】積層型チップインダクタＣでは、粉体No.
３０８を含有する磁性塗料を用いているため、１ケ月後
においても適正な粘性を有し、印刷性が良好であり、支
障なく、その製造を行うことができた。

【０１２７】一方、インダクタＤでは、粉体No. １を含
有する磁性塗料はゲル化しており、印刷が困難であり、
その製造も困難をきわめた。

【０１２８】実際、製造途中で、磁性塗料印刷面を１０
０℃で３０分間乾燥して実体顕微鏡で観察したところ、
粉体No. ３０８を含有する磁性塗料では印刷面に凹凸が
なく良好な状態であったが、粉体No. １を含有するゲル
化した磁性塗料では印刷面に凹凸が存在した。また、ゲ
ル化した磁性塗料を用いたグリーンチップにはクラック
が見られた。

【０１２９】さらに、インダクタＣ、Ｄについて、実験
例１と同様に、特性を調べたところ、インダクタＣでは
良好な特性を示したが、インダクタＤでは特性が劣り、
使用上問題があると考えられた。

【０１３０】さらに、粉体No. ３０８を含有する磁性塗
料を２５℃で５ケ月経時させて用いても、１ケ月経時さ
せたものと同等であった。

【０１３１】実施例２実施例１の磁性塗料において、ガラス添加を行わない粉
体を用いる他は同様にして各種磁性塗料を調製し、実施
例１と同条件で粘度を測定したところ、酸化処理の条件
に応じて実施例１と同等の結果を示した。

【０１３２】

【発明の効果】本発明によれば、経時安定性に優れ、保
存によるゲル化を防止することができ、適正な粘性を保
つことができる。この結果、印刷性、成型性に優れたも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における多層セラミック部品の好適実施
例であるＬＣ複合部品が示される断面図である。

【図２】従来の磁性塗料に用いるフェライト粉体の熱分
析の結果を示すグラフである。

【図３】本発明の磁性塗料に用いるフェライト粉体の熱
分析の結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１ＬＣ複合部品２コンデンサチップ体２１セラミック誘電体層２５内部電極３インダクタチップ体３１フェライト磁性層３５内部導体５１外部電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋徹東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フェライトの構成成分となる各化合物を
含む原料から得られた仮焼体を湿式粉砕した後乾燥して
フェライト材料粉体を得、このフェライト材料粉体と有
機ビヒクルとを混合して得られた多層セラミック部品用
フェライト磁性塗料において、前記フェライト材料粉体は、乾燥後酸化処理され、酸化
処理の後有機ビヒクルと混合されたものである多層セラ
ミック部品用フェライト磁性塗料。
【請求項２】前記酸化処理は、酸素分圧比１５％以上
の酸素雰囲気でフェライト材料粉体の少なくとも表面を
酸化させる処理である請求項１の多層セラミック部品用
フェライト磁性塗料。
【請求項３】前記処理を２０〜４００℃の温度で行う
請求項２の多層セラミック部品用フェライト磁性塗料。
【請求項４】前記処理を酸素分圧比２０〜１００％の
酸素雰囲気中で、８０〜３５０℃の温度で０．３時間以
上行う請求項２または３の多層セラミック部品用フェラ
イト磁性塗料。
【請求項５】前記酸化処理の後のフェライト材料粉体
は、熱重量測定において、１５０〜３００℃の温度での
重量増加が０．０５％未満である請求項１ないし４のい
ずれかの多層セラミック部品用フェライト磁性塗料。
【請求項６】さらに、前記フェライトの構成成分とは
異なる酸化物および／またはガラスが添加されている請
求項１ないし５のいずれかの多層セラミック部品用フェ
ライト磁性塗料。
【請求項７】前記フェライトは、Ｎｉ、ＣｕおよびＺ
ｎの２種または３種を含む請求項１ないし６のいずれか
の多層セラミック部品用フェライト磁性塗料。
【請求項８】フェライト磁性層と内部導体とを積層し
て構成されるインダクタ部を有する多層セラミック部品
のフェライト磁性層を形成するのに用いる請求項１ない
し７のいずれかの多層セラミック部品用フェライト磁性
塗料。