JPH07201552A - フェライト焼結体、フェライトペーストおよびフェライト焼結体の製造方法 - Google Patents

フェライト焼結体、フェライトペーストおよびフェライト焼結体の製造方法

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JPH07201552A
JPH07201552A JP5335866A JP33586693A JPH07201552A JP H07201552 A JPH07201552 A JP H07201552A JP 5335866 A JP5335866 A JP 5335866A JP 33586693 A JP33586693 A JP 33586693A JP H07201552 A JPH07201552 A JP H07201552A
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JP
Japan
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ferrite
weight
paste
sintered body
nickel
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Application number
JP5335866A
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English (en)
Inventor
Osamu Makino
治 牧野
Hironobu Chiba
博伸 千葉
Akihiko Ibata
昭彦 井端
Ryo Kimura
涼 木村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップインダクタとして使われ、製造容易で
周波数特性の優れたフェライト焼結体、フェライトペー
ストおよびその製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 ニッケル亜鉛系フェライトを主成分とし、酸
化鉛を70〜95重量%含むホウ硅酸鉛系低軟化点ガラ
ス1〜10重量%を含むフェライト層1を焼結させるこ
とにより、焼成時にガラス成分の流動によるフェライト
粒子の粒成長がスムーズに行われるため、950℃以下
の低温焼成でも優れた磁気特性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チップインダクタなど
に用いられるフェライト焼結体、フェライトペーストお
よびフェライト焼結体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】各種フェライト焼結体は、優れた磁気特
性を有しているところから磁性材料として広く用いられ
ている。特に、Ni−Znフェライト、Ni−Zn−C
uフェライトなどのNi−Zn系フェライトは、印刷法
やグリーンシート成形法による積層体を低温度焼成して
高透磁率のフェライト焼結体として用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の構成では、950℃以下の低温焼成で高透磁率のフェ
ライト焼結体を得るには粒子径が0.01〜0.1μm
程度の非常に微粉末のフェライト原料粉が必要である。
しかし、仮焼成後のフェライト原料粉をコンタミや粒径
ばらつきも無く短時間でサブミクロン以下に微粉砕する
のは非常に困難であった。またこのような粉砕による微
粉体は、特に活性で凝集力が強いところから印刷用のペ
ーストやグリーンシート用のスリップを得るために大き
な困難を伴っていた。
【0004】また、焼結過程での粒成長のばらつきも大
きくなり、結果、フェライト焼結体の透磁率の周波数特
性の鈍りも増す傾向にある。
【0005】このように、従来のフェライト焼結体は製
造面、特性面で大きな問題点を有していた。
【0006】本発明は、前記従来の問題点を解決するも
ので、低温焼成用の製造容易で周波数特性の優れたフェ
ライト焼結体、フェライトペーストおよびフェライト焼
成体の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、ニッケル亜鉛系フェライトを主成分
とし、酸化鉛を70〜95重量%含むホウ硅酸鉛系低軟
化点ガラス1〜10重量%を含むものである。
【0008】
【作用】この構成により、焼成時にガラス成分の流動に
よるフェライト粒子の粒成長がスムーズに行われるた
め、本発明のフェライト焼結体は、950℃以下の低温
度焼成でも優れた磁気特性が得られる。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
【0010】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
におけるフェライト焼結体であるチップインダクタの斜
視図を示す。
【0011】ニッケル亜鉛系フェライトとして、酸化ニ
ッケル(NiO)を20モル%、酸化亜鉛(ZnO)を
20モル%、酸化銅(CuO)を12モル%、酸化鉄
(Fe 23)を48モル%それぞれ配合し、ボールミル
による湿式混合した後、スプレードライヤーによる乾燥
を経てフェライト原料混合粉体とした。
【0012】この混合粉体を960〜1200℃の温度
にて仮焼成し、再度ボールミルにて湿式粉砕をして乾燥
し、平均粒径0.5〜10μmのニッケル亜鉛系フェラ
イト粉とした。このニッケル亜鉛系フェライト粉に、平
均粒径1〜5μmで70〜95重量%の酸化鉛(Pb
O)、酸化ホウ素および酸化硅素からなり軟化点が30
0〜500℃の範囲にあるガラスフリットを加えたもの
を、所定量のエチルセルロースとテルピネオールからな
る有機ビークル中に溶解し、混練してフェライトペース
トを数種類作成した。
【0013】これらのフェライトペーストの粘度をE型
粘度計で測定したところ、1回転で4000〜5000
0ポイズ、10回転で1000〜6000ポイズであり
スクリーン印刷用ペーストとして適した粘度カーブであ
った。
【0014】ここで図2に本実施例のフェライトペース
トの代表的な粘度特性をグラフaとして示す。同図に、
比較例として本実施例の構成範囲外にあるフェライトペ
ーストの代表的な粘度特性をグラフbとして示す。ペー
ストの非ニュートン性を表す係数として、図2中の1回
転での粘度η1と10回転での粘度η10との比(N=η1
/η10)について見た時、本実施例のフェライトペース
トは1.5〜8にあり、印刷に適したペーストである。
これは、フェライト粉の平均粒径が0.5〜10μmと
比較的大きいため、有機ヴィークル中へ容易にフェライ
ト粒子が均一分散できるからである。
【0015】次に、このフェライトペーストをスクリー
ン印刷法により印刷することによりアルミナ系のセラミ
ック基板14上にフェライト層11を形成し、乾燥後に
この上にコイル導体13となるパターンをAg系の厚膜
導体ペーストを用いて印刷し、さらにコイル導体13上
にフェライトペーストをスクリーン印刷することで、フ
ェライト層11とコイル導体層13を繰り返して積層
し、2×1mm2のチップ状の未焼成の積層体19を得
た。
【0016】このように積層体19をセラミック基板1
4上に形成した未焼成のインダクタ素子を、750〜9
50℃の温度で1〜2時間焼成し、両端面にコイル導体
13の取り出し用の端面電極対12を設けた後、インダ
クタとしての諸特性を測定した。
【0017】ここで、本実施例のフェライト焼結体の効
果を明らかにするため、磁性体組成とガラス成分中のP
bO量が本実施例の構成範囲外にあるフェライト焼結体
数種類を比較例1として、実施例1と同様に作製し評価
した。
【0018】このようにして得られた実施例1と比較例
1のインダクタについて、磁性体組成中のガラス成分量
とこのガラス成分中のPbO濃度を変えたときの測定周
波数1MHzでのインダクタンス(L1)、測定周波数
100MHzでのインピーダンス(Z100)および焼
成後の1000個の積層体19のセラミック基板14に
対する接着率を(表1)に示す。
【0019】
【表1】
【0020】(表1)から、比較例1のものと比べ、本
実施例のフェライト焼結体は、インダクタンスとして優
れた特性を有する量産性の高いものであることがわか
る。
【0021】すなわち、磁性体組成中のガラス成分量
が、1重量%未満ではセラミック基板14への接着が弱
いため完全な製品が得られず、逆に、10重量%を越え
る量では過剰のガラス分によりフェライトの磁気的性質
が弱まり充分なインダクタンス値が得られない。従っ
て、最適なガラス成分量は、1〜10重量%の範囲にあ
る。
【0022】また、ガラス成分中のPbO量が70重量
%未満では、ガラス自身の軟化温度が高いため焼成時の
ガラスの流動が無くフェライト粒子の粒成長が少なく、
L1が小さい。すなわち磁気特性が劣っている。一方、
ガラス成分中のPbO量が95重量%を越える量では焼
成時のガラス流動のタイミングが早くフェライトの粒成
長に寄与することなくセラミック基板14に拡散し、緻
密なフェライト焼結膜が得られず、その結果、これもL
1が小さい。すなわち磁気特性が劣る。
【0023】従って、ホウ硅酸鉛系ガラス中のPbOの
量は、70〜95重量%の範囲が最適である。
【0024】また、ガラスフリットの粒子サイズは、そ
の平均粒径が1μm未満の微粉の時はフェライト粉との
均一分散混合が難しくなるため、フェライトペーストの
粘度特性に悪影響を与え緻密な焼結体が得られない。そ
の結果(表1)の基板への接着率の項に見られるように
接着率が低い値となる。逆に5μmより大きい平均粒径
のものは焼成温度でのガラスフリットの流動が不十分で
あるため、同様に緻密な焼結体が得られない。これも接
着率が低い値となる。
【0025】一般的に、ニッケル亜鉛系のフェライト粉
の平均粒径が小さいもの程、ガラスフリット量が多い方
が好ましい。比較例2としてフェライト粉とガラスフリ
ットの平均粒径が範囲外にあるペーストの非ニュートン
係数Nと、これを成膜して900℃で焼成したときのフ
ェライト焼結体密度を調べ、その結果を本実施例と共に
(表2)に示す。
【0026】
【表2】
【0027】(表2)より焼結体密度も本実施例の方が
良く、緻密な焼結ができていることがわかる。
【0028】さらに、図3に本実施例のインダクタの焼
成温度とインダクタンス値(L1)との代表的な関係を
グラフcとして、、比較例2のインダクタについてはグ
ラフdとして示す。図3から、本発明の製造方法によれ
ば、低温度の焼成でありながら優れた磁気特性(高いL
1値)を有したフェライト焼結体が得られることがわか
る。
【0029】(実施例2)図4は本発明の第2の実施例
におけるフェライト焼結体であるチップインダクタの斜
視図を示す。
【0030】ニッケル亜鉛系フェライトとして、酸化ニ
ッケル(NiO)を26モル%、酸化亜鉛(ZnO)を
26モル%、酸化鉄(Fe23)を48モル%それぞれ
配合し、実施例1と同様の手順で混合、乾燥、仮焼成、
粉砕、乾燥し、平均粒径0.5〜10μmのニッケル亜
鉛系フェライト粉を得た。
【0031】このニッケル亜鉛系フェライト粉に、平均
粒径1〜5μmの酸化鉛(PbO)を75〜95重量
%、酸化ホウ素、酸化珪素および酸化アルミニウムから
なる低軟化点ガラスフリットを加えたものを、所定量の
ブチラール系樹脂(PBV)や可塑剤とイソプロピルア
ルコールからなる有機ビークル中に溶解し、混練してフ
ェライトペーストとした。これらのフェライトペースト
の粘度をE型粘度系で測定したところ、非ニュートン性
(N=η1/η10)は1.5〜3となり、グリーンシー
ト成形法に適したペーストであった。
【0032】次に、このフェライトペーストをドクター
ブレード法によりPETフィルム上にシート状に成膜
し、乾燥し、フェライトグリーンシートを得た。
【0033】さらに、フェライトグリーンシートにスル
ーホール用の小孔をあけた後、この上にコイル導体13
のパターンをAg系の厚膜導体ペーストを用いて印刷
し、PETフィルムから剥がし、これら数枚を3.25
ターンの螺旋導体になるように位置合わせをして熱圧着
により積層し、個片状に裁断し2×1mm2のチップ状の
未焼成の積層体を得た。この積層体を750〜950℃
の温度で1〜2時間焼成し、両端面にコイル導体13の
取り出し用の端面電極対を設けインダクタとしての実施
例1と同様の諸特性を測定した。
【0034】また、従来のフェライトペーストで造膜し
たフェライトグリーンシートと本実施例のフェライトペ
ーストを造膜して得たフェライトグリーンシートとの密
度を比較したところ本実施例によるものの方が高く、粉
体のパッキング状態も高かった。(表3)に、本実施例
のフェライト焼結体と従来のフェライト焼結体とをイン
ダクタとして評価したときの比較を示す。
【0035】
【表3】
【0036】(表3)からも、実施例2の方がL1値も
高く、焼結体寸法バラツキも小さいので、実施例1と同
様に、本発明のフェライト焼結体は、優れたインダクタ
特性を有す量産性の高いものであることがわかる。
【0037】
【発明の効果】以上のように本発明のフェライト焼結体
は、酸化鉛を70〜95重量%含むホウ硅酸鉛系低軟化
点ガラス1〜10重量%ふくむもので、950℃以下の
低温度焼成でも、ガラス成分の流動による焼結反応によ
って、優れた磁気特性を有している。
【0038】また本発明のフェライトペーストは、平均
粒径が0.5〜10μmと比較的大きいニッケル亜鉛系
フェライト粉体と、ホウ硅酸鉛ガラスフリットとを、有
機ヴィークルと共に混練したものであるため、ペースト
中の無機粉体の分散性が良い。従って、スクリーン印刷
やグリーンシート成形に適したペースト粘度特性のもの
を容易に得ることができる。さらに、本発明のフェライ
トペーストを用いて印刷あるいは造膜すれば、緻密で安
定したフェライト膜が得られる。
【0039】また本発明のフェライト焼結体の製造方法
によれば、予め960〜1200℃の高温度で仮焼成し
たニッケル亜鉛系フェライトの粉体を用いたペーストを
成膜、積層し、仮焼成温度よりも低い750〜950℃
という通常フェライト粉体どうしの焼結が期待できない
このような低温度の焼成により、高温度焼成と同等の緻
密で優れた磁気特性が得られる。同時に、焼結収縮反応
が少ないため、特性バラツキが小さいフェライト焼結体
が得られる。
【0040】なお、実施例1では基板としてアルミナ系
のセラミック基板を用いたが、これに限らずにフェライ
ト系のセラミック基板やチタン酸塩系の高誘電率のセラ
ミック基板など他の材料系のものを用いても同様の効果
が得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるフェライト焼結
体であるチップインダクタの斜視図
【図2】同実施例におけるフェライトペーストの代表的
な粘度特性カーブおよび比較例のフェライトペーストの
代表的な粘度特性カーブ特性図
【図3】本発明の第1の実施例および比較例のインダク
タの焼成温度とL1値との代表的な関係を示す図
【図4】本発明の第2の実施例におけるフェライト焼結
体であるチップインダクタの斜視図
【符号の説明】
11 フェライト層 12 端面電極対 13 コイル導体 14 セラミック基板 19 積層体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 涼 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケル亜鉛系フェライトを主成分と
    し、酸化鉛を70〜95重量%含むホウ硅酸鉛系低軟化
    点ガラス1〜10重量%を含むフェライト焼結体。
  2. 【請求項2】 平均粒径が0.5〜10μmのニッケル
    亜鉛系フェライト粉体を主成分とし、平均粒径が1〜5
    μmで酸化鉛を70〜95重量%含むホウ硅酸鉛系低軟
    化点ガラスフリット1〜10重量%を含む磁性体組成粉
    と、有機ヴィークルとを含むフェライトペースト。
  3. 【請求項3】 ニッケル亜鉛系フェライト形成用の酸化
    物原料の混合粉体を960〜1200℃で仮焼成した
    後、粉砕して平均粒径が0.5〜10μmのニッケル亜
    鉛系フェライト粉とし、このニッケル亜鉛系フェライト
    粉90〜99重量%に対し平均粒径が1〜5μmでかつ
    酸化鉛を70〜95重量%含むホウ硅酸鉛系低軟化点ガ
    ラスフリットを1〜10重量%加えて磁性体組成粉と
    し、この磁性体組成粉に有機ヴィークルを加え、混練し
    てフェライトペーストとし、前記フェライトペーストに
    より複数のフェライト層を積層して750〜950℃の
    温度範囲で焼成するフェライト焼結体の製造方法。
JP5335866A 1993-12-28 1993-12-28 フェライト焼結体、フェライトペーストおよびフェライト焼結体の製造方法 Pending JPH07201552A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028373A (ja) * 2010-07-20 2012-02-09 Riken Corp 電波吸収体
KR101421453B1 (ko) * 2006-07-05 2014-07-22 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 적층 부품

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101421453B1 (ko) * 2006-07-05 2014-07-22 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 적층 부품
JP2012028373A (ja) * 2010-07-20 2012-02-09 Riken Corp 電波吸収体

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