JPH0897039A

JPH0897039A - 非磁性磁器組成物およびインダクタ部を有するセラミック積層部品

Info

Publication number: JPH0897039A
Application number: JP25917394A
Authority: JP
Inventors: Masami Sasaki; 正美佐々木; Kokichi Kumagai; 好吉熊谷; Satoshi Saito; 諭斉藤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】インダクタ部を有するセラミック積層部品に
おいて、高周波領域での使用を可能とし、かつ銀電極が
使用可能な低温焼成を可能とし、しかも、機械的強度を
高くし、さらに、焼成前のＢ₂ Ｏ₃ 結晶の析出を抑え
る。また、このようなセラミック積層部品を印刷法によ
り製造する際に、生産性を高くする。【構成】インダクタ部に従来の磁性層に替えて非磁性
セラミック層を設け、この非磁性セラミック層に、硼珪
酸ガラスと、シリカガラス、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、コーディエラ
イト、ムライトおよびフォルステライトの少なくとも１
種を含む骨材と、それぞれ酸化物であるか焼成により酸
化物となるアルカリ土類金属化合物の少なくとも１種と
を主成分とする非磁性磁器組成物を用いる。また、非磁
性磁器組成物に、副成分として硼酸塩および／またはＢ
₂ Ｏ₃ を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非磁性磁器組成物と、
この非磁性磁器組成物を用いて製造されたインダクタ部
を有するセラミック積層部品とに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品のＳＭＤ（表面実装部品）化が
進む中、また、通信機などに用いられる高周波用の部品
の高性能化の要求に伴ない、チップフィルタやチップイ
ンダクタ等のセラミック積層部品が広く採用されてい
る。チップフィルタやチップインダクタのインダクタ部
は、巻線を用いず、磁性体ペーストと導体ペーストとを
交互に積層した後、焼成して一体化することにより製造
される。

【０００３】セラミック積層部品のインダクタ部のセラ
ミック磁性層には、低温焼成が可能であり、また、高周
波特性が比較的優れていることから、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ
フェライトなどが選択されることが一般的である。ま
た、内部導体の導電材としては、抵抗率の低いＡｇある
いはＡｇ合金が用いられている。

【０００４】しかし、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトは誘
電率が１０〜１５程度であるため、内部導体パターンの
間隔が狭い場合に導体パターン間の浮遊容量を小さくす
ることが難しい。このため、内部導体パターンが狭い場
合には自己共振周波数を高くすることができず、高周波
での使用に制限を受けてしまう。

【０００５】このような事情から、特開平４−７８０９
号公報では、「絶縁体層間を端部が接続されながら積層
方向に重畳して周回する導体パターンを具えた積層セラ
ミックインダクタにおいて、該絶縁体層を形成する材料
が非磁性体セラミック材料であることを特徴とする積層
セラミックインダクタ」が提案されている。前記非磁性
体セラミック材料としては、「ガラスとコーディエライ
トの混合物」および「ガラスとコーディエライトにムラ
イトを添加した混合物」が例示されており、前記ガラス
としては、ＳｉＯ₂ が６３〜８５重量％、Ｂ₂ Ｏ₃ が３
〜２８重量％の範囲のホウケイ酸ガラスが好ましい旨の
記述がある。同公報では、絶縁体層にこのような非磁性
体セラミック材料を用いることにより、絶縁体層の誘電
率を低くして自己共振周波数を高くし、高周波帯域に対
応可能としており、また、低温での焼成を可能として銀
電極の使用を可能としている。

【０００６】しかし、同公報記載の非磁性体セラミック
材料を用いた場合、積層セラミックインダクタの抗折強
度を十分に高くすることができない。このため、表面実
装部品に要求されるたわみ強度が不十分となることがあ
る。

【０００７】また、同公報記載の非磁性セラミック材料
のペーストを用いて印刷法で積層セラミックインダクタ
を製造する場合には、印刷したペーストの乾燥性が悪い
ため、生産性が低くなってしまう。

【０００８】また、硼珪酸ガラスを含む磁器組成物を用
いて積層セラミックインダクタを製造する際に、磁器組
成物のペーストを積層して乾燥したグリーン積層体を長
時間放置すると、硼珪酸ガラスから溶出したＢ₂ Ｏ₃ が
グリーン積層体表面で結晶化することがある。この結晶
化は、高湿条件下で加速される。Ｂ₂ Ｏ₃ の結晶化が生
じると、グリーン積層体の組成分布が不均一となり、均
一で特性の良好な焼結体が得られなくなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イン
ダクタ部を有するセラミック積層部品において、高周波
領域での使用を可能とし、かつ銀電極が使用可能な低温
焼成を可能とし、しかも、機械的強度を高くし、さら
に、焼成前のＢ₂ Ｏ₃ 結晶の析出を抑えることであり、
他の目的は、このようなセラミック積層部品を印刷法に
より製造する際に、生産性を高くすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（３）のいずれかの構成により達成される。（１）硼珪酸ガラスと、シリカガラス、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、コ
ーディエライト、ムライトおよびフォルステライトから
なる群から選択される少なくとも１種の骨材と、それぞ
れ酸化物であるか焼成により酸化物となるアルカリ土類
金属化合物からなる群から選択される少なくとも１種と
を主成分とし、アルカリ土類金属化合物のうちＢａ化合
物およびＳｒ化合物をそれぞれ炭酸塩に換算し、他のア
ルカリ土類金属化合物をそれぞれ酸化物に換算したと
き、主成分中における比率が、硼珪酸ガラス：４５〜９
５重量％、骨材：１〜５０重量％、アルカリ土類金属化
合物の合計：０．１〜２０重量％（ただし、Ｍｇ化合
物：２０重量％以下、Ｍｇ以外のアルカリ土類金属化合
物：それぞれ１５重量％以下）である非磁性磁器組成
物。（２）副成分として硼酸塩および／またはＢ₂ Ｏ₃ を含
み、硼酸塩をＢ₂ Ｏ₃に換算したとき、主成分に対する
硼酸塩とＢ₂ Ｏ₃ との合計量の比率が、２０重量％以下
である上記（１）の非磁性磁器組成物。（３）非磁性セラミック層と内部導体とを積層して構成
されるインダクタ部を少なくとも有するセラミック積層
部品であって、前記非磁性セラミック層が、上記（１）
または（２）の非磁性磁器組成物を用いたものであるイ
ンダクタ部を有するセラミック積層部品。

【００１１】

【作用および効果】本発明では、セラミック積層部品の
インダクタ部に、従来のフェライト磁性層に替えて非磁
性セラミック層を用いる。この非磁性セラミック層はフ
ェライト磁性層に比べ誘電率が著しく低いため、自己共
振周波数を著しく高くすることができる。このため、高
周波帯域への対応が容易となり、セラミック積層部品の
構造設計の自由度も高くなる。そして、前記非磁性セラ
ミック層を形成するための非磁性磁器組成物は、緻密に
焼結できる温度が低いため、融点は低いが特性の良好な
Ａｇを内部導体に用いることができる。

【００１２】また、前記非磁性セラミック層は抗折強度
が高いため、表面実装部品として十分なたわみ強度が得
られる。本発明では、所定のアルカリ土類金属化合物を
骨材と複合添加することにより、高い抗折強度が得られ
る。骨材としてシリカガラスを用いた場合、焼成時にＳ
ｉＯ₂ 結晶相が析出して抗折強度向上を妨げるが、硼酸
塩および／またはＢ₂ Ｏ₃ を添加することにより、Ｓｉ
Ｏ₂ 結晶相の析出が抑えられ、抗折強度が向上する。ま
た、シリカガラスを用いない場合でも、骨材として用い
るガラスの組成によっては同様にＳｉＯ₂ 結晶相が析出
することがあるが、この場合でも硼酸塩および／または
Ｂ₂ Ｏ₃ の添加によりＳｉＯ₂ 結晶相の析出が抑えら
れ、抗折強度が向上する。

【００１３】また、本発明で用いるアルカリ土類金属化
合物は、硼珪酸ガラスに由来するＢ₂ Ｏ₃ 結晶の析出を
抑えるため、グリーン積層体を長時間放置する必要があ
る場合でも不都合が生じない。

【００１４】また、アルカリ土類金属化合物としてＢａ
化合物を用いた場合、非磁性磁器組成物ペーストの印刷
乾燥性が極めて良好となる。このため、インダクタ部の
形成に印刷法を用いる場合、高い生産性が得られる。印
刷法では、印刷してあるペースト層が乾燥しないうちに
次のペースト層を積層印刷すると、印刷してあるペース
ト層が剥離してしまうことがある。また、各ペースト層
の乾燥が不十分なまま積層した積層体では、切断してグ
リーンチップとする際にチップの変形やペースト層の剥
離が発生することがあり、また、焼成時の収縮率が高く
なりすぎて焼成体のクラックや剥離などが発生すること
もある。このような欠陥の発生を防ぐためにはペースト
層を十分に乾燥させる必要があるため、乾燥性の悪いペ
ーストでは生産性が低くなってしまう。本発明の非磁性
磁器組成物は、ペースト化したときの乾燥性が極めて良
好であるため、高い生産性が得られる。

【００１５】

【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。

【００１６】＜非磁性磁器組成物＞本発明の非磁性磁器
組成物は、通常、インダクタ部を有する各種セラミック
積層部品の製造に適用される。

【００１７】本発明の非磁性磁器組成物は、硼珪酸ガラ
スと、骨材と、それぞれ酸化物であるか焼成により酸化
物となるアルカリ土類金属化合物からなる群から選択さ
れる少なくとも１種とを主成分として含む。各構成材の
主成分中における比率は、硼珪酸ガラス：４５〜９５重
量％、好ましくは６５〜８５重量％、骨材：１〜５０重
量％、好ましくは１５〜３５重量％、アルカリ土類金属
化合物の合計：０．１〜２０重量％、好ましくは１〜５
重量％である。アルカリ土類金属化合物の量比は、Ｂａ
化合物およびＳｒ化合物はそれぞれ炭酸塩に換算し、他
のアルカリ土類金属化合物はそれぞれ酸化物に換算して
求める。なお、各アルカリ土類金属化合物の比率は、Ｍ
ｇ化合物：２０重量％以下、Ｍｇ以外のアルカリ土類金
属化合物：それぞれ１５重量％以下である。

【００１８】本発明で用いる硼珪酸ガラスの組成は特に
限定されないが、ＳｉＯ₂ の含有率は好ましくは７０〜
９０重量％、より好ましくは７５〜８５重量％であり、
Ｂ₂Ｏ₃ の含有率は好ましくは１０〜３０重量％、より
好ましくは１５〜２５重量％である。このような組成範
囲とすることにより、軟化点が後述するように低くなる
ので、Ａｇを主体とする電極との同時焼成が可能とな
る。また、この他、Ｋ₂Ｏ、Ｎａ₂ Ｏ、ＢａＯ、Ｚｎ
Ｏ、ＳｒＯ、ＣａＯ等の少なくとも１種が必要に応じて
含まれていてもよい。主成分中における硼珪酸ガラスの
比率が低すぎると、非磁性磁器組成物の焼成温度が高く
なるので、Ａｇを主体とする電極と同時に焼成する場
合、緻密に焼結できなくなる。一方、硼珪酸ガラスの比
率が高すぎると、焼結が進みすぎて変形した焼結体とな
ってしまう。硼珪酸ガラスの軟化点は、好ましくは７５
０〜８７０℃、より好ましくは８００〜８５０℃であ
る。軟化点が低すぎると焼結が進みすぎて変形した焼結
体となってしまい、軟化点が高すぎると焼結が不十分と
なって緻密に焼結できなくなる。硼珪酸ガラスの平均粒
径は特に限定されないが、通常、１．０〜１０．０μm
のものを用いることが好ましい。

【００１９】本発明では骨材として、シリカガラス、Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ 、コーディエライト、ムライトおよびフォルス
テライトからなる群から選択される少なくとも１種を用
いる。骨材は、抗折強度向上のために添加される。骨材
にシリカガラスを用いた場合、抗折強度は特に高くな
り、後述するようにシリカガラスに加えて硼酸塩やＢ₂
Ｏ₃ を添加した場合には、著しく高い抗折強度が得られ
る。なお、Ａｌ₂ Ｏ₃ は、空孔率を減少させることによ
り抗折強度を向上させる。主成分中における骨材の比率
が低すぎると、抗折強度が不十分となる。一方、骨材の
比率が高すぎると、焼結性が悪くなって十分な抗折強度
が得られない。骨材の平均粒径は特に限定されないが、
通常、１．０〜１０．０μm のものを用いることが好ま
しい。

【００２０】前記アルカリ土類金属化合物は、焼結促進
剤としてはたらく。また、非磁性磁器組成物ペーストを
積層したまま長時間放置すると、前述したようにＢ₂ Ｏ
₃ がグリーン積層体表面で結晶化し、均一で特性の良好
な焼結体が得られなくなることがあるが、前記アルカリ
土類金属化合物はこのようなＢ₂ Ｏ₃ 結晶の析出を抑え
る。アルカリ土類金属化合物としては、特にＢａ化合
物、Ｍｇ化合物、Ｓｒ化合物およびＣａ化合物の少なく
とも１種が好ましい。なお、Ｂａ化合物は、非磁性磁器
組成物ペーストの印刷乾燥性を向上させる効果を示す。
アルカリ土類金属化合物としては、酸化物および／また
は焼成により酸化物となり得る化合物、例えば、炭酸
塩、蓚酸塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩等の少なくとも
１種を用いる。また、焼成により酸化物となり得る化合
物を仮焼して、一部が酸化物化したものを用いてもよ
い。主成分中におけるアルカリ土類金属化合物の比率が
低すぎると、焼結性が悪くなって十分な抗折強度が得ら
れない。一方、アルカリ土類金属化合物の比率が高すぎ
ても、焼結性が悪くなって焼結体中の空孔が多くなり、
抗折強度が低くなってしまう。アルカリ土類金属化合物
の平均粒径は特に限定されないが、通常、１．０〜１
０．０μm のものを用いることが好ましい。

【００２１】なお、アルカリ土類金属化合物は、仮焼し
たものを用いてもよく、また、非磁性磁器組成物全体を
仮焼した後、ペースト化してもよい。仮焼条件は特に限
定されないが、通常、５００〜７００℃で１〜５時間と
すればよい。

【００２２】前述したように、骨材としてシリカガラス
を用いた場合や、骨材として用いるガラスの組成によっ
ては、焼成時にＳｉＯ₂ 結晶相が析出して抗折強度が低
くなってしまうことがある。この場合には、非磁性磁器
組成物は副成分として硼酸塩および／またはＢ₂ Ｏ₃ を
含むことが好ましい。硼酸塩および／またはＢ₂ Ｏ₃の
添加によりＳｉＯ₂ 結晶相の析出を抑えることができ
る。用いる硼酸塩は特に限定されないが、好ましくは、
硼酸亜鉛、硼酸バリウム、硼酸鉛、硼酸アルミニウム、
硼酸マンガン、硼酸カルシウム、硼酸銅、硼酸マグネシ
ウムなどであり、より好ましくは硼酸亜鉛、硼酸バリウ
ム、硼酸鉛であり、さらに好ましくは硼酸亜鉛であり、
特にＺｎ₄ Ｂ₁₂Ｏ₂₂の水和物が好ましく、具体的にはＺ
ｎ₄ Ｂ₁₂Ｏ₂₂・７Ｈ₂ Ｏ（２ＺｎＯ・３Ｂ₂ Ｏ₃ ・３．
５Ｈ₂ Ｏ）が好ましい。抗折強度を十分に向上させるた
めには、主成分に対する硼酸塩とＢ₂ Ｏ₃ との合計量の
比率を、好ましくは０．０１重量％以上、より好ましく
は０．１重量％以上とする。ただし、主成分に対する比
率が高すぎるとかえって抗折強度が低くなってしまうの
で、硼酸塩＋Ｂ₂ Ｏ₃ の比率は好ましくは２０重量％以
下、より好ましくは１０重量％以下とする。なお、この
比率算出の際に用いる硼酸塩量は、Ｂ₂ Ｏ₃ に換算した
値である。硼酸塩やＢ₂ Ｏ₃ の平均粒径は特に限定され
ないが、通常、１．０〜１０．０μm のものを用いるこ
とが好ましい。

【００２３】非磁性磁器組成物を調製する際には、各構
成材をボールミル等により混合して分散する。このとき
分散媒として水やアルコール系溶剤などを用いる。硼酸
塩は、このような分散媒への溶解度がＢ₂ Ｏ₃ よりも小
さいため、分散物の乾燥時に偏析が生じにくく、均質な
非磁性磁器組成物が得られる。このため、硼酸塩を用い
た場合には抗折強度のばらつきが小さくなり、全体とし
ての抗折強度もＢ₂ Ｏ₃ を用いた場合より高くなる。

【００２４】＜有機ビヒクル＞ペースト化は、非磁性磁
器組成物と有機ビヒクルとを混合することにより行な
う。有機ビヒクルとは、バインダを有機溶剤中に溶解し
たものである。有機ビヒクルに用いるバインダは特に限
定されず、エチルセルロース等の通常の各種バインダか
ら適宜選択すればよい。また、有機溶剤も特に限定され
ず、印刷法やシート法など、利用する方法に応じて、上
記した各種有機溶剤から適宜選択すればよい。例えば、
印刷法を用いる場合は、急速な揮発を抑えるために比較
的高沸点の有機溶剤、例えば、ブチルカルビトール、テ
ルピネオール等の１種以上を用いることが好ましく、ま
た、シート法を用いる場合には、迅速に揮発させるため
に比較的低沸点の有機溶剤、例えば、エタノール、メタ
ノール、トルエン、プロパノール、ブタノール、アセト
ン、ＭＥＫ、ＭＩＢＫ等の１種以上を用いることが好ま
しい。

【００２５】非磁性磁器組成物に対するバインダおよび
溶剤の比率は特に限定されず、通常の比率、例えば、非
磁性磁器組成物１００重量部に対しバインダは５〜１５
重量部程度、溶剤は１００〜２００重量部程度とすれば
よい。また、ペースト中には、必要に応じて各種分散剤
や可塑剤などの添加物が含有されていてもよい。ペース
ト中におけるこれら添加物の総含有量は、１０重量％以
下とすることが好ましい。

【００２６】＜焼成＞本発明の非磁性磁器組成物の焼成
温度は、好ましくは８２０〜９２０℃、より好ましくは
８５０〜８９０℃である。本発明の非磁性磁器組成物は
このような比較的低温で焼成可能である。なお、焼成温
度が低すぎると、緻密な焼結体を得ることが難しくな
る。焼成時間は、好ましくは０．０５〜５時間、より好
ましくは０．１〜３時間である。焼成雰囲気は、同時に
焼成する内部導体の構成によっても異なるが、内部導体
にＡｇ系材料を用いる場合には、通常、空気中で行な
う。

【００２７】＜セラミック積層部品＞本発明のセラミッ
ク積層部品は、非磁性セラミック層と内部導体とを積層
して構成されるインダクタ部を少なくとも有する。前記
非磁性セラミック層は、上記非磁性磁器組成物を用いた
ものである。このようなセラミック積層部品としては、
例えば、図１に示されるような積層セラミックインダク
タや、図２に示されるようなＬＣ複合部品などが挙げら
れる。

【００２８】積層セラミックインダクタ図１に示される積層セラミックインダクタは、非磁性セ
ラミック層６と内部導体５とを積層して構成されるイン
ダクタチップ体１０と、このインダクタチップ体１０表
面に設けられた外部電極４１，４５とを有する。

【００２９】積層セラミックインダクタ各部の構成は、
従来公知の各種構成から選択すればよく、例えば、外形
はほぼ直方体状の形状とされる。そして、通常、図１に
示されるように、非磁性セラミック層６内において内部
導体５はスパイラル状に配置されて内部巻線を構成し、
その両端部は外部電極４１，４５に接続される。内部導
体５の巻線パターンは特に限定されず、またその巻数も
用途に応じ適宜選択すればよい。積層セラミックインダ
クタ各部の寸法は特に限定されず、用途に応じて適宜決
定すればよい。通常、外部電極の厚さは１０〜５０μm
であり、被覆層を含めた合計厚さは１５〜１００μm 程
度とされる。外部電極の幅は目的に応じて選定される
が、通常、０．２mm以上、好ましくは０．２〜０．４mm
とされる。内部導体５の厚さは、通常、５〜３０μm 程
度、また、巻線ピッチは、通常、４０〜１００μm 程度
とされる。インダクタチップ体１０の寸法は特に限定さ
れず、用途に応じて適当な寸法とすればよいが、通常、
（１．０〜５．６mm）×（０．５〜５．０mm）×（０．
６〜１．９mm）程度である。

【００３０】非磁性セラミック層６は、上述した非磁性
磁器組成物を用いたものである。

【００３１】内部導体５に含有される導電材は、Ａｇを
主体とするものであることが好ましい。Ａｇを主体とす
る導電材としては、Ａｇ、または、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−
Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｐｔ等のＡｇ合金が好ましく、特に
Ａｇが好ましい。Ａｇ合金中のＡｇの含有率は、７５重
量％以上であることが好ましい。内部導体ペーストは、
上記した各種導電性金属や合金からなる導電材、あるい
は焼成後に上記した導電材となる各種酸化物、有機金属
化合物、レジネート等と、上記したような有機ビヒクル
とを混練して調製する。

【００３２】外部電極４１，４５には、Ａｇを主体とす
る導電材を用いることが好ましい。Ａｇを主体とする導
電材としては、ＡｇまたはＡｇ合金が好ましく、特にＡ
ｇが好ましい。また、Ａｇ合金としては、Ａｇ−Ｐｄ合
金、Ａｇ−Ｃｕ合金が好ましく、これらのうちではＡｇ
−Ｐｄ合金が好ましい。Ａｇ合金中のＡｇの含有率は、
７５重量％以上であることが好ましい。外部電極中に
は、硼珪酸鉛ガラス等の各種ガラスが含有されていても
よい。外部電極４１，４５は単独の電極層としてもよい
が、さらに、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎあるいはハンダ等から形
成される被覆層を設けることが好ましい。このような被
覆層は、ハンダ付けの際のハンダ濡れ性、ハンダ耐熱性
を向上させる。外部電極ペーストは、内部導体ペースト
と同様にして調製すればよい。

【００３３】積層セラミックインダクタを印刷法により
製造する場合、まず、非磁性磁器組成物ペーストと内部
導体ペーストとを、内部導体ペーストがコイルパターン
となるようにＰＥＴ等の基板上に交互に印刷して積層体
を形成する。次に、所定の形状および寸法となるように
切断してグリーンチップとした後、基板から剥離する。
一方、シート法により製造する場合、まず、非磁性磁器
組成物ペーストを用いてグリーンシートを形成し、グリ
ーンシートに導通のためのスルーホールを穿設する。次
いで、グリーンシートに内部導体ペーストを印刷してこ
れらを積層し、得られた積層体を切断してグリーンチッ
プを形成する。次いで、グリーンチップを焼成し、イン
ダクタチップ体を得る。焼成後、外部電極ペーストをイ
ンダクタチップ体に印刷ないし転写して焼成することに
より、積層セラミックインダクタが得られる。外部電極
用ペーストの焼成条件は、例えば、６００〜８００℃に
て１０分間〜１時間程度とすることが好ましい。このよ
うにして製造された積層セラミックインダクタは、ハン
ダ付等によりプリント基板上などに実装され、各種電子
機器等に使用される。

【００３４】ＬＣ複合部品図２に示されるＬＣ複合部品１００は、インダクタチッ
プ体１０とコンデンサチップ体１１とを積層一体化した
ものである。インダクタチップ体１０は、前記した積層
セラミックインダクタのインダクタチップ体１０と同様
な構成とすればよい。インダクタチップ体１０表面およ
びコンデンサチップ体１１表面に設けられる外部電極４
１は、前記積層セラミックインダクタの外部電極４１，
４５と同様な構成とすればよい。内部電極層２５は、前
述した内部導体５と同様な構成とすればよい。

【００３５】コンデンサチップ体１１は、通常の積層セ
ラミックコンデンサのチップ体と同様な構成とすればよ
い。図示例では、内部電極層２５を介してセラミック誘
電体層３を積層してある。セラミック誘電体層３には種
々の誘電体材料を用いてよいが、低温での焼成が可能で
あることから、酸化チタン系誘電体材料を用いることが
好ましいが、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。なお、焼成温度を低下させるために、セラミック誘
電体層にはホウケイ酸ガラス等のガラスが含有されてい
てもよい。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、ＭｇＯ、Ｓ
ｉＯ₂ 等を含むＴｉＯ₂ 等が、チタン酸系複合酸化物と
してはＢａＴｉＯ₃ 、ＳｒＴｉＯ₃ 、ＣａＴｉＯ₃ 、Ｍ
ｇＴｉＯ₃ 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 、ＳｒＺｒＯ₃ 、ＣａＺｒＯ
₃ 、ＭｇＺｒＯ₃ やこれらの混合物等が挙げられる。誘
電体層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、一層あたりの厚さは、通常
５〜５０μm 程度である。

【００３６】本発明は、上述した積層セラミックインダ
クタやＬＣ複合部品の他、例えば、特公平３−５８１６
４号公報に開示されているようなシールド型積層セラミ
ックインダクタにも適用できる。シールド型積層セラミ
ックインダクタの構成例を図３に示す。このシールド型
積層セラミックインダクタは、内部磁性体層が積層され
た内部磁性体７１と、非磁性セラミック層６と内部導体
５とを積層したコイル部と、外部磁性体層が積層された
外部磁性体７２とを有し、内部磁性体をコイル部が包囲
し、さらにコイル部を外部磁性体が包囲する構成となっ
ている。内部導体５は、非磁性セラミック層６の層間か
ら層間へと延び、内部磁性体の周りを垂直方向に螺旋を
描くように周回している。内部導体の端部は外部磁性体
の表面に引き出され、図示しない外部電極と接続され
る。非磁性セラミック層６は、本発明の非磁性磁器組成
物を用いたものである。

【００３７】この他、本発明は、インダクタ部を有する
積層混成集積回路素子（ＭＨＤ）にも適用可能である。
積層混成集積回路素子は、例えば、積層セラミックイン
ダクタやＬＣ複合部品上に、抵抗体、コンデンサ、ＩＣ
等を載せたものである。この他にも、非磁性セラミック
層を有するセラミック積層部品であれば、どのような構
成のものであっても本発明を適用することができる。

【００３８】

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

【００３９】＜実施例１＞表１に示す粉末からなる非磁
性磁器組成物と有機ビヒクルとをライカイ機で３時間混
練して、非磁性磁器組成物ペーストを調製した。硼珪酸
ガラスには、ＳｉＯ₂ ：８０重量％、Ｂ₂ Ｏ₃ ：１８重
量％、Ｋ₂ Ｏ：２重量％を含むものを用いた。各粉末
の平均粒径は、硼珪酸ガラス：３．５μm 、骨材：５〜
８μm 、アルカリ土類金属化合物：１．５μm 、Ｂ₂ Ｏ
₃ ：５．０μmとした。なお、非磁性磁器組成物の組成
は主成分の合計を１００重量％とし、Ｂ ₂ Ｏ₃ の比率は
主成分に対する値として表わしてある。有機ビヒクルに
は、エチルセルロースをテルピネオールに溶解したもの
を用いた。混合比率は、非磁性磁器組成物１００重量部
に対し、エチルセルロース１０重量部、テルピネオール
１４０重量部とした。

【００４０】非磁性磁器組成物の焼結後の誘電率を測定
するために、積層セラミックコンデンサを作製した。ま
ず、非磁性磁器組成物ペーストだけをスクリーン印刷に
より２００μm 厚まで積層し、次いで内部電極層ペース
トと非磁性磁器組成物ペーストとをスクリーン印刷によ
り交互に積層し、乾燥して、グリーン積層体とした。次
いでグリーン積層体を切断してグリーンチップとした
後、空気中において２時間焼成し、コンデンサチップ体
とした。焼成温度を表１に示す。内部電極層に挟まれた
非磁性セラミック層の厚さは７０μm 、内部電極層の厚
さは１０μm 、コンデンサチップ体の平面寸法は４．５
mm×３．２mm、積層方向の厚さは０．８１mmであった。
次いで、コンデンサチップ体の外面に外部電極ペースト
を印刷して６２０℃で１０分間焼成し、積層セラミック
コンデンサとした。これらの積層セラミックコンデンサ
について、非磁性セラミック層の誘電率および絶縁抵抗
と、全体の抗折強度とを求めた。また、非磁性磁器組成
物ペーストの印刷乾燥性およびグリーン積層体の焼結性
を評価した。結果を表１に示す。焼結性評価の基準は、 ○：焼結による収縮率が１８％以上で、かつ変形のない
もの、 ×：焼結による収縮率が１８％未満であるか、変形のあ
るものであり、印刷乾燥性評価の基準は、 ○：印刷１回あたりの必要乾燥時間が１分間未満のも
の、 ×：印刷１回あたりの必要乾燥時間が１分間以上のものである。なお、必要乾燥時間とは、印刷による積層が終
了した後に、グリーン積層体にクラック等の不具合を発
生させないために必要な乾燥時間である。

【００４１】なお、比較のために、非磁性磁器組成物に
替えて従来の積層セラミックインダクタに用いられてい
るＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトを用い、上記と同様な評
価を行なった。結果を表１に併記する。

【００４２】

【表１】

【００４３】表１に示されるように、本発明の非磁性磁
器組成物を用いた非磁性セラミック層の誘電率は、Ｎｉ
−Ｃｕ−Ｚｎフェライトの誘電率よりも著しく低い。ま
た、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトと同様に、Ａｇ電極と
同時に焼成が可能であることがわかる。また、ＢａＣＯ
₃ を骨材と併用することにより、高い抗折強度が得られ
ることがわかる。また、ＢａＣＯ₃ の添加により印刷乾
燥性が向上することがわかる。

【００４４】＜実施例２＞Ｂ₂ Ｏ₃ に替えて、平均粒径
１．５μm の硼酸亜鉛（２ＺｎＯ・３Ｂ₂ Ｏ₃ ・３．５
Ｈ₂ Ｏ）を用いた以外は表１のNo. １１３〜１１６と同
様にして、表２に示す非磁性磁器組成物を調製した。表
２に示す硼酸亜鉛量は、表１のＢ₂ Ｏ₃ 量と同様に主成
分に対する値である。ただし、硼酸亜鉛量はＢ₂ Ｏ₃ 換
算値から求めた。すなわち、例えば表２のNo. ２０４で
は、主成分に対し硼酸亜鉛を５０重量％添加しているの
で、重量比３Ｂ₂ Ｏ₃ ／（２ＺｎＯ・３Ｂ₂ Ｏ₃ ・３．
５Ｈ₂ Ｏ）を５０重量％に乗じて２４重量％として示し
た。表２に示す非磁性磁器組成物を用い、実施例１と同
様な評価を行なった。結果を表２に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】表１と表２との比較から、硼酸亜鉛の抗折
強度向上効果がＢ₂ Ｏ₃ よりも高いことがわかる。な
お、No. ２０２において、硼酸亜鉛に替え、前述した各
種硼酸塩を用いたところ、いずれも１７．５〜１９．５
kgf/mm² の抗折強度が得られた。

【００４７】＜実施例３＞アルカリ土類金属化合物を変
更した以外は実施例１と同様にして、表３に示される積
層セラミックコンデンサを作製した。これらについて
も、実施例１と同様な測定を行なった。また、これらの
積層セラミックコンデンサ作製に用いたグリーン積層体
を２５℃・７０％ＲＨの環境下に２００時間保存し、グ
リーン積層体表面へのＢ₂ Ｏ₃ 結晶の析出を調べた。ま
た、表１の非磁性磁器組成物No. １０６〜１０９を用い
たグリーン積層体についても、同様にしてＢ₂ Ｏ₃ 結晶
の析出を調べた。これらの結果を表３に示す。なお、表
３では、Ｂ₂ Ｏ₃ 結晶の析出がみられたものを×とし、
析出が全くみられなかったものを○として評価してあ
る。

【００４８】

【表３】

【００４９】表３から、アルカリ土類金属化合物の添加
により、Ｂ₂ Ｏ₃ 結晶の析出が抑えられることがわか
る。また、アルカリ土類金属化合物としてＭｇＯやＳｒ
ＣＯ₃を用いた場合でも、ＢａＣＯ₃ と同様に低誘電率
が得られ、また、抗折強度の向上もみられることがわか
る。なお、これらに替えて、あるいはこれらに加えＣａ
Ｏを用いた場合でも、同等の結果が得られた。

【００５０】上記各実施例で用いた非磁性磁器組成物ペ
ーストと内部導体ペーストとを、内部導体がコイルパタ
ーンとなるように印刷積層してグリーンチップとし、空
気中にて８７５℃で２時間焼成し、インダクタチップ体
を得た。次いで、インダクタチップ体に外部電極用ペー
ストを印刷して６２０℃で１０分間焼成し、積層セラミ
ックインダクタを得た。これらの積層セラミックインダ
クタについて、Ｑの周波数依存性を測定した。本発明例
として表１のNo. １０３と、比較例としてＮｉ−Ｃｕ−
Ｚｎフェライトを用いたNo. １２０とについて、Ｑの周
波数依存性を表わすグラフを図４に示す。図４に示され
るように、本発明を適用することにより、著しく高い周
波数帯域へ対応可能な積層セラミックインダクタが実現
することがわかる。また、No. １０３以外のものについ
ても、本発明によって得られる低い誘電率に対応して、
図４と同様にフェライトに対する優位性が明らかであっ
た。

【００５１】なお、上記実施例では印刷法を用いたが、
シート法を用いた場合でも、グリーン積層体表面へのＢ
₂ Ｏ₃ 結晶析出を防ぐ効果および抗折強度向上効果は実
現した。

【００５２】以上の実施例の結果から、本発明の効果が
明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】積層セラミックインダクタの構成例の一部を切
り欠いて示す平面図である。

【図２】ＬＣ複合部品の構成例の一部を切り欠いて示す
斜視図である。

【図３】シールド型積層セラミックインダクタの構成例
の断面図である。

【図４】積層セラミックインダクタのＱの周波数依存性
を表わすグラフである。

【符号の説明】

１０インダクタチップ体１１コンデンサチップ体１００ＬＣ複合部品２５内部電極層３セラミック誘電体層４１、４５外部電極５内部導体６非磁性セラミック層７１内部磁性体７２外部磁性体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硼珪酸ガラスと、シリカガラス、Ａｌ₂
Ｏ₃ 、コーディエライト、ムライトおよびフォルステラ
イトからなる群から選択される少なくとも１種の骨材
と、それぞれ酸化物であるか焼成により酸化物となるア
ルカリ土類金属化合物からなる群から選択される少なく
とも１種とを主成分とし、アルカリ土類金属化合物のう
ちＢａ化合物およびＳｒ化合物をそれぞれ炭酸塩に換算
し、他のアルカリ土類金属化合物をそれぞれ酸化物に換
算したとき、主成分中における比率が、硼珪酸ガラス：４５〜９５重量％、骨材：１〜５０重量％、アルカリ土類金属化合物の合計：０．１〜２０重量％
（ただし、Ｍｇ化合物：２０重量％以下、Ｍｇ以外のア
ルカリ土類金属化合物：それぞれ１５重量％以下）であ
る非磁性磁器組成物。
【請求項２】副成分として硼酸塩および／またはＢ₂
Ｏ₃ を含み、硼酸塩をＢ₂ Ｏ₃ に換算したとき、主成分
に対する硼酸塩とＢ₂ Ｏ₃ との合計量の比率が、２０重
量％以下である請求項１の非磁性磁器組成物。
【請求項３】非磁性セラミック層と内部導体とを積層
して構成されるインダクタ部を少なくとも有するセラミ
ック積層部品であって、前記非磁性セラミック層が、請求項１または２の非磁性
磁器組成物を用いたものであるインダクタ部を有するセ
ラミック積層部品。