JPWO2009087928A1 - 開磁路型積層コイル部品およびその製造方法 - Google Patents

開磁路型積層コイル部品およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

非磁性層と磁性層の間で欠陥が生じにくく、かつ、非磁性層の厚みを薄くしても、インダクタンス値の温度特性の劣化が小さく、直流重畳特性に優れた開磁路型積層コイル部品を得ることを可能にする。磁性層２を積層した積層体１１の内部のコイルＬへの通電により形成される磁路を横切るように、積層体内部に非磁性層４を配設した開磁路型積層コイル部品１において、非磁性層を構成する非磁性材料として、Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトの非磁性材料を用い、磁性層を構成する磁性材料として、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系磁性フェライト材料１００重量部に対して、ＣｏをＣｏ3Ｏ4に換算して０．１〜２．０重量部の割合で添加した磁性材料を用い、磁性層と非磁性層の焼成収縮差を小さくしてクラックなどの発生を抑制し、かつ、焼成時にＮｉが磁性層から非磁性層へ拡散した場合にも、インダクタンス値の温度特性がフラットになるようにする。

Description

本発明は、積層インダクタなどの積層コイル部品に関し、詳しくは、磁性層と非磁性層とを積層してなる積層体の内部にコイル導体が配設された構造を有する開磁路型積層コイル部品およびその製造方法に関する。
複数のコイル用導体パターンと、複数の磁性層とを積層することにより形成され、積層体中にコイル導体が配設された構造を有する、小型化に適した積層コイル部品が近年広く用いられるに至っている。
これらの積層型コイル部品のうち、閉磁路型の積層コイル部品は、重畳直流電流を徐々に大きくすると、ある電流値まではインダクタンス値が略一定であるか、もしくは緩やかに低下するが、その後は、磁気飽和が生じて急激にインダクタンス値が低下するという問題点がある。
そこで、このような問題点を改善するため、磁性層を積層してなる積層体中に、積層方向についてみた場合のコイルの中央付近に非磁性層を挿入し、開磁路型とした積層コイル部品が知られている。
このような開磁路型積層コイル部品としては、例えば、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラスあるいはＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラスからなる非磁性層（絶縁層）を、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料からなる磁性層の間に挿入した積層コイル部品が提案されている（特許文献１）。
しかしながら、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系の磁性材料と、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラスあるいはＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラスとでは、焼成時の収縮挙動が異なり、クラックなどの欠陥が発生しやすいという問題点がある。
また、Ｚｎ−Ｃｕ系の非磁性フェライト材料から成る非磁性層を、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料からなる磁性層の間に挿入するようにした開磁路型積層コイル部品も提案されている（特許文献２）。
この開磁路型積層コイル部品の場合、非磁性層と磁性層の間の焼成時における収縮挙動に大きな差がないため、クラックなどの欠陥の発生を抑制することが可能になる。しかしながら、非磁性層がＮｉを含まないため、Ｎｉが磁性層から非磁性層へ拡散しやすく、Ｎｉの拡散によって、積層型コイル部品のインダクタンス値の温度特性が劣化する（インダクタンス値の温度変化率が大きくなる）という問題点がある。特に、非磁性層の厚みを薄く設定した場合には、磁性層から非磁性層へのＮｉの拡散により、インダクタンス値の温度特性が大きく劣化するという問題点がある。開磁路型積層コイル部品において、初期のインダクタンスを大きくするには、できるだけ非磁性層の厚みを薄くすることが好ましいが、非磁性層の厚みを４０μｍ以下にすると、インダクタンス値の温度特性の劣化が大きくなってしまうのが実情である。
特開２００４−３１１９４４号公報 特開２００５−２５９７７４号公報
本発明は、上記課題を解決するものであり、開磁路型積層コイル部品において、非磁性層と磁性層の間で欠陥が生じにくく、かつ、非磁性層の厚みを薄くしても、インダクタンス値の温度特性の劣化が小さく、直流重畳特性に優れた開磁路型積層コイル部品およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明（請求項１）の開磁路型積層コイル部品は、
複数のコイル用導体と、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を主たる成分とする複数の磁性層とが積層され、かつ、前記複数のコイル用導体が電気的に接続されることにより形成されたコイルを内蔵するコイル内蔵積層部と、前記コイル内蔵積層部の積層方向外側に積層された磁性層からなる外装部とを有する積層体と、
前記コイルへの通電により前記積層体の内部に形成される磁路を横切るように、前記積層体の内部に配設された、Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料からなる非磁性層と
を備えた開磁路型積層コイル部品であって、
前記磁性層を構成する磁性材料は、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料１００重量部に対してＣｏをＣｏ3Ｏ4に換算して０．１〜２．０重量部の割合で含有するものであること
を特徴としている。
また、請求項２の開磁路型積層コイル部品は、前記磁性層を構成する磁性材料が、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料１００重量部に対してＣｏをＣｏ3Ｏ4に換算して０．２〜１．５重量部の割合で含有するものであることを特徴としている。
また、請求項３の開磁路型積層コイル部品は、前記非磁性層が、前記積層体の積層方向の中央領域に配設されていることを特徴としている。
また、請求項４の開磁路型積層コイル部品は、前記非磁性層が、透磁率の温度特性が正のものであることを特徴としている。
また、請求項５の開磁路型積層コイル部品は、前記非磁性層が、非磁性体セラミックグリーンシートを焼成することにより形成されたものであって、焼成前の非磁性体セラミックグリーンシート段階における厚みが１０〜４０μｍのものであることを特徴としている。
また、本発明（請求項６）の開磁路型積層コイル部品の製造方法は、
複数のコイル用導体と、複数の磁性層とが積層され、かつ、前記複数のコイル用導体が電気的に接続されることにより形成されたコイルを内蔵するコイル内蔵積層部と、前記コイル内蔵積層部の積層方向外側に積層された磁性層からなる外装部とを有する積層体と、
前記コイルへの通電により前記積層体の内部に形成される磁路を横切るように、前記積層体の内部に配設された非磁性層と
を備えた開磁路型積層コイル部品の製造方法であって、
(ａ)Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料と、前記Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料１００重量部に対してＣｏをＣｏ3Ｏ4に換算して０．１〜２．０重量部の割合で含有する磁性材料を主たる成分とする磁性体セラミックグリーンシートと、
前記磁性体セラミックグリーンシートにコイル用導体パターンが形成されたコイル形成用磁性体セラミックグリーンシートと、
非磁性材料を主たる成分とする非磁性体セラミックグリーンシートと
を用意する工程と、
(ｂ)前記磁性体セラミックグリーンシートと、前記コイル形成用磁性体セラミックグリーンシートと、前記非磁性体セラミックグリーンシートとを積層することにより、
複数のコイル用導体パターンと、複数の磁性体セラミックグリーンシートとが積層され、かつ、前記複数のコイル用導体パターンが接続されることにより内部にコイルパターンが形成された未焼成コイル内蔵積層部と、未焼成コイル内蔵積層部の積層方向外側に配設された磁性体セラミックグリーンシートからなる未焼成外装部と、前記未焼成コイル内蔵積層部を構成する前記コイル形成用磁性体セラミックグリーンシートの間に挟み込まれるように配設された非磁性体セラミックグリーンシートとを備えた未焼成積層体を形成する工程と、
(ｃ)前記未焼成積層体に、前記コイルパターンの一端側と他端側に接続する一対の外部電極パターンを形成する工程と、
(ｄ)前記外部電極パターンが形成された前記未焼成積層体を焼成する工程と
を具備することを特徴としている。
また、請求項７の開磁路型積層コイル部品の製造方法は、前記非磁性体セラミックグリーンシートを、前記未焼成積層体の積層方向中央領域に配設することを特徴としている。
本発明の開磁路型積層コイル部品は、非磁性層を構成する非磁性材料として、Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料からなる非磁性材料を用い、磁性層を構成する磁性材料として、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系磁性フェライト材料１００重量部に対して、ＣｏをＣｏ3Ｏ4に換算して０．１〜２．０重量部の割合で含有する磁性材料を用いるようにしているので、磁性層と非磁性層との焼成収縮の差が小さく、クラックなどの欠陥が発生することを抑制することが可能になる。
また、磁性層を構成する磁性材料として、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系磁性フェライト材料に対して、Ｃｏを上記の割合で含有させたフェライト材料を用いることにより、焼成時にＮｉが磁性層から非磁性層へ拡散した場合にも、積層コイル全体としての温度特性をフラットにすることが可能になる。
また、請求項２の開磁路型積層コイル部品のように、磁性層を構成する磁性材料として、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料１００重量部に対してＣｏをＣｏ3Ｏ4に換算して０．２〜１．５重量部の割合で含有するものを用いるようにした場合、開磁路型積層コイル部品全体としての温度特性を、より広い温度範囲でフラットにすることが可能になる。
また、コイルへの通電により積層体の内部に形成される磁路を横切るように非磁性層を配設することにより、直流重畳特性を向上させることが可能になる。特に、積層体の積層方向中央領域に非磁性層を形成するようにした場合（請求項３）、より効率よく直流重畳特性を向上させることが可能になり、温度特性と直流重畳特性を高い次元で両立させることができる。
また、磁性層を構成する磁性材料として、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系磁性フェライト材料に、Ｃｏを上記の割合で含有させたフェライト材料を用いることにより、請求項４の発明のように、磁性層の透磁率の温度特性を正にすることが可能になり、磁性層から非磁性層へＮｉが拡散した場合にも、積層コイル全体としての温度特性をフラットにすることができるようになる。
また、本発明によれば、請求項５のように、非磁性層を、厚みが１０〜４０μｍの非磁性体セラミックグリーンシートを焼成することにより形成するようにした場合、製品の非磁性層の厚みは、５〜２０μｍ程度と薄くなるが、その場合にも、インダクタンス値の温度特性がフラットで、かつ、初期インダクタンスの大きい開磁路型積層コイル部品を得ることが可能になる。
なお、本発明において、非磁性層の厚みを焼成前の非磁性体セラミックグリーンシートの段階で１０〜４０μｍの範囲とするのが好ましいのは、厚みが１０μｍを下回ると温度特性が±１０％よりも大きくなり好ましくないこと、厚みが４０μｍを超えると、インダクタンス値の低下が大きく、非磁性層を形成しない場合の５０％を下回る場合もあり好ましくないことによる。
ところで、非磁性層用のグリーンシートは焼成工程において、その厚みが焼成前の約５０％程度にまで収縮する。したがって、焼結後の非磁性層の厚みは上述のように約５〜２０μｍとなるが、焼成後の非磁性層の厚みを測定することが困難であることから、ここでは、焼成前の非磁性体セラミックグリーンシートの段階で厚みを規定するようにしている。
また、本発明（請求項６）の開磁路型積層コイル部品の製造方法では、いわゆる積層工法により、開磁路型積層コイル部品を製造するようにしているが、本発明の開磁路型積層コイル部品は、この請求項６のような積層工法により確実に製造することが可能である。
また、請求項７の開磁路型積層コイル部品の製造方法のように、非磁性体セラミックグリーンシートを、未焼成積層体の積層方向の中央領域に配設するようにした場合、より効率よく直流重畳特性を向上させることが可能になり、温度特性と直流重畳特性を高い次元で両立させ太陽電池セルコイル部品を得ることが可能になる。
本発明の一実施例（実施例１）にかかる開磁路型積層コイル部品の構成を示す正面断面図である。 本発明の一実施例（実施例１）にかかる開磁路型積層コイル部品の構成を示す斜視図である。 本発明の実施例１にかかる開磁路型積層コイル部品の内部構成および製造方法を説明するための分解斜視図である。 本発明の実施例および比較例にかかる試料について測定した、１ＭＨｚでのインダクタンス値、およびインダクタンス値の温度特性（基準温度２５℃でのインダクタンス値に対するインダクタンス値の変化率（ΔＬ／Ｌ２５℃（％））の測定結果を示す線図である。
符号の説明
１ 開磁路型積層コイル部品（積層インダクタ）
２（２ａ） 磁性層（磁性体セラミックグリーンシート）
４ 非磁性層（非磁性体セラミックグリーンシート）
５ 複数のコイル用導体（コイル用導体パターン）
６ コイル内蔵積層部
７ 外装部
１０ 層間接続用ビアホール導体
１１ 積層体
Ｌ 螺旋状のコイル
Ｌ１，Ｌ２ コイルの端部
２１，２２ 外部電極
以下、本発明の実施例を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
図１は本発明の一実施例（実施例１）にかかる開磁路型積層コイル部品（この実施例１では積層インダクタ）の構成を示す断面図、図２はその斜視図、図３はその内部構成および製造方法を説明するための分解斜視図である。
図１〜３に示すように、この実施例１の開磁路型積層コイル部品１は、開磁路型の積層インダクタであり、複数のコイル用導体５と、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料からなる複数の磁性層２（図３参照）とを積層することにより形成された積層体１１を備えている。
積層体１１は、複数の磁性層２間に配設された複数のコイル用導体５が、層間接続用ビアホール導体１０を介して電気的に接続されることにより形成された螺旋状のコイルＬを内蔵するコイル内蔵積層部６と、コイル内蔵積層部６の積層方向外側（上下両側）に積層された磁性層２（２ａ）（図３参照）からなる外装部７とを備えている。
そして、積層体１１のコイル内蔵積層部６の積層方向中央領域には、コイルＬへの通電により積層体１１の内部に形成される磁路（磁束）φを横切るように、Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料からなる非磁性層４が配設されている。
また、積層体１１の両端部には、コイルＬの端部Ｌ１，Ｌ２と導通するように配設された外部電極２１，２２を備えている。
そして、この実施例１の開磁路型積層コイル部品１においては、積層体１１における、磁性層２を構成する磁性材料として、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料１００重量部に対してＣｏをＣｏ3Ｏ4に換算して０．１〜２．０重量部の割合で含有する磁性材料が用いられている。
また、積層体１１における、非磁性層４は、厚みが１０〜４０μｍの非磁性体セラミックグリーンシートを焼成することにより形成されており、厚みの実測は行っていないが、およそ５〜２０μｍの厚みを有しているものと推測される。
次に、この開磁路型積層コイル部品１の製造方法について、図１〜３を参照しつつ説明する。
（磁性体セラミックグリーンシートの作製）
まず、Ｆｅ2Ｏ3粉末と、ＺｎＯ粉末と、ＮｉＯ粉末と、ＣｕＯ粉末と、Ｃｏ3Ｏ4粉末とを用意する。
そして、Ｆｅ2Ｏ3粉末と、ＺｎＯ粉末と、ＮｉＯ粉末と、ＣｕＯ粉末を
Ｆｅ2Ｏ3：４８ｍｏｌ％、
ＺｎＯ ：２８ｍｏｌ％、
ＮｉＯ ：１５ｍｏｌ％、
ＣｕＯ ：９ｍｏｌ％
の割合で含む磁性体原料（Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料）１００重量部に対して、Ｃｏ3Ｏ4粉末を表１に示すような割合で添加することにより配合磁性体原料を得た。なお、表１において、試料番号に＊印を付した試料は本願発明の範囲外のものである。
それから、この配合磁性体原料を、ジルコニア質ボールを玉石として、ボールミルで２０時間湿式混合し、スラリーを得た。
そして、このスラリーを乾燥機で乾操し、７００℃で２時間仮焼して仮焼物を得た。この仮焼物をボールミルにて２０時間湿式粉砕し、粉砕終了後にバインダーを所定量添加し、混合してセラミックスラリーを得た。
得られたセラミックスラリーをドクターブレード法によってシート状に成形して、例えば、厚み２５μｍのセラミックグリーンシート（磁性体セラミックグリーンシート）を得た。
次に、この磁性体セラミックグリーンシートの所定の位置にビアホールを形成した後、Ａｇ粉末と、ワニスと、溶剤からなるＡｇペーストを、セラミックグリーンシートの表面にスクリーン印刷して、所定のコイル用導体パターンと層間接続用ビアホール導体を形成した。
なお、外装部７を形成するための外装部用磁性体セラミックグリーンシートとしては、上述のようにして作製した磁性体セラミックグリーンシートを、コイル用導体パターンや層間接続用ビアホール導体などを形成することなくそのまま用いた。
（非磁性体セラミックグリーンシートの作製）
表１に示すように、Ｆｅ2Ｏ3を：４８ｍｏｌ％、ＺｎＯを：４３ｍｏｌ％、ＣｕＯ：９ｍｏｌ％の割合となるように秤量した非磁性体原料を、ボールミルにて４８時間湿式混合し、スラリー化した。
このスラリーを乾燥機で乾操し、７００℃にて２時間仮焼して仮焼物を得た。 この仮焼物をボールミルにて１６時間の湿式粉砕し、粉砕終了後にバインダーを所定量添加し、混合してセラミックスラリーを得た。
得られたセラミックスラリーをシート状に成形して、例えば、厚み１０μｍの非磁性体セラミックグリーンシートを得た。
次に、所定の位置にビアホールを形成した後、この非磁性体セラミックグリーンシートの表面にＡｇ粉末と、ワニスと、溶剤からなるＡｇペーストをスクリーン印刷して、所定のコイル用導体パターンを形成した。
Figure 2009087928
（開磁路型積層コイル部品の作製）
図３に示すように、コイル用導体パターン（未焼成のコイル用導体）５を有する磁性体セラミックグリーンシート（未焼成の磁性層）２、コイル用導体パターンを有しない磁性体セラミックグリーンシート（未焼成の外装用の磁性層）２ａ、および非磁性体セラミックグリーンシート（未焼成の非磁性層）４を、所定の順序で積層し、１０００ｋｇｆ／ｃｍ2で圧着することにより、複数のコイル用導体５が層間接続用ビアホール導体１０を介して接続された螺旋状のコイルＬを内蔵するコイル内蔵積層部６と、コイル内蔵積層部６の積層方向外側に配設された外装部７とを備える未焼成の積層体１１を形成した。
なお、この実施例では、コイルＬのターン数は９．５ターンとした。
また、非磁性層４を形成するための非磁性体セラミックグリーンシートとしては厚みが１０μｍのものを２枚挿入し、合計厚みが２０μｍとなるようにした。
それから圧着ブロックである積層体１１を所定のサイズにカットした後、脱バインダーを行い、９００℃で１５０分間焼成し、内部に螺旋状のコイルＬを備えた焼結済みの積層体１１（図１参照）を得た。
次に、上記焼結済みの積層体１１の両端部に、Ａｇ粉と、Ｂ−Ｓｉ−Ｋ−Ｏ系のガラスフリットと、ワニスと、溶剤からなる外部電極形成用の導電ペーストを塗布して乾燥後、７５０℃で焼き付けすることにより外部電極２１，２２（図１参照）を形成した。
これにより、図１〜３に示すような構造を有する開磁路型積層コイル部品１が得られる。
それから、上述のようにして作製した各開磁路型積層コイル部品（試料）について、１ＭＨｚでのインダクタンス値、およびインダクタンス値の温度特性（基準温度２５℃でのインダクタンス値に対するインダクタンス値の変化率（ΔＬ／Ｌ２５℃（％））を測定した。
その結果を図４に示す。
図４に示すように、磁性層を構成するＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料に対するＣｏ3Ｏ4の添加量が増加するに伴い、高温側でのインダクタンス値が大きくなり、Ｃｏ3Ｏ4添加量が０．１〜２．０重量部の範囲（試料番号２，３，４，５，６，７）においては、−２５〜８５℃の温度範囲で、インダクタンス値の温度特性（ΔＬ／Ｌ２５℃（％））を±１０％以内にすることが可能になることが確認された。
また、磁性層を構成するＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料１００重量部に対するＣｏ3Ｏ4添加量が０．２〜１．５重量部（試料番号３，４，５，６の試料）になると、−３５〜１５０℃の広い温度範囲で、インダクタンス値の温度特性（ΔＬ／Ｌ２５℃（％））を±１０％以内にまで小さくすることが可能になり、さらに好ましいことが確認された。
なお、磁性層を構成するＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料１００重量部に対するＣｏ3Ｏ4の添加量が０．１重量部未満になると（試料番号１の試料）、磁性層単体の温度特性が正にならず、Ｚｎ−Ｃｕ系の非磁性フェライト材料と組み合わせた場合、温度特性の改善効果が不十分になるため、好ましくない。
また、磁性層を構成するＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料に対するＣｏ3Ｏ4の添加量が２．０重量部を超えると（試料番号８の試料）、磁性層単体の温度特性が正の方向に振れすぎて、＋８５℃での変化率（ΔＬ／Ｌ２５℃（％））が＋１０％を超えてしまうため好ましくないことが確認された。
（磁性体セラミックグリーンシートの作製）
上記実施例１の場合と同じ組成の磁性体原料（Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料）１００重量部に対して、Ｃｏ3Ｏ4粉末を表２に示すような割合で配合し、上記実施例１の場合と同じ方法で磁性体セラミックグリーンシートを作製した。なお、表２において、試料番号に＊印を付した試料は本願発明の範囲外のものである。
Figure 2009087928
それから、実施例１の場合と同じように、所定の位置にビアホールを形成した後、磁性体セラミックグリーンシートの表面に、所定のコイル用導体パターンと層間接続用ビアホール導体を形成した。
なお、外装部用磁性体セラミックグリーンシートとしては、上記実施例１の場合と同様に、コイル用導体パターンやビアホール導体などの形成されていない上記磁性体セラミックグリーンシートをそのまま用いるようにした。
（非磁性体セラミックグリーンシートの作製）
上記実施例１の場合と同じ原料を用い、同じ方法で非磁性体セラミックグリーンシートを作製し、所定の位置にビアホールを形成した後、この非磁性体セラミックグリーンシートの表面に、所定のコイルパターンを形成した。
（開磁路型積層コイル部品の製造）
上記実施例１の場合と同じ条件、方法で、コイル用導体パターン（未焼成のコイル用導体）を有する磁性体セラミックグリーンシート（未焼成の磁性層）、コイル用導体パターンを有しない磁性体セラミックグリーンシート（未焼成の外装用の磁性層）、および非磁性体セラミックグリーンシート（未焼成の非磁性層）の積層、圧着、カット、焼成、外部電極の形成などを行い、積層型コイル部品を作製した。
だだし、この実施例２では、積層体のコイル内蔵積層部の中央領域に配設される非磁性層の厚みを、厚み１０μｍの非磁性体セラミックグリーンシートの挿入枚数を変化させることにより、表２に示すような厚みとなるように調整した。なお、表２の非磁性層の厚みは、焼成前における非磁性体セラミックグリーンシートの段階での厚みであり、具体的には、非磁性体セラミックグリーンシート１枚の厚み×挿入枚数の値である。
このようにして、作製した非磁性層の厚みが異なる各開磁路型積層コイル部品（試料）について、１ＭＨｚにおけるインダクタンス値（Ｌ）、インダクタンス値の温度特性（ΔＬ／Ｌ２５℃（％））を測定した。
表３に、各試料（試料番号９〜１６の試料）についての測定結果、すなわちインダクタンス値（Ｌ）、各試料のＬ値の、非磁性層を形成していない試料（試料番号９および１２）からの変化率、および基準温度（２５℃）でのＬ値に対する−３５℃、１５０℃におけるＬ値の変化率（ΔＬ／Ｌ２５℃（％））を示す。
なお、表３において、試料番号に＊印を付した試料は本願発明の範囲外のものである。
また、試料番号１０，１１のＬ値の変化率（％）は、試料番号９からの変化率を示しており、試料番号１３，１４，１５，１６のＬ値の変化率（％）は、試料番号１２からの変化率を示している。
Figure 2009087928
表３に示すように、磁性層がＣｏ3Ｏ4を含有していない試料（試料番号９，１０，１１の試料）において、非磁性層を形成した試料（試料番号１０および１１の試料）については、インダクタンス値Ｌの温度特性が負側に大きく劣化してしまうことが確認された。特に、非磁性層の厚みを薄く設計した場合（試料番号１０（非磁性体セラミックグリーンシートの段階での厚み２０μｍ））、その劣化が大きくなってしまうことが確認された。これは、磁性層に含まれるＮｉが非磁性層に拡散することによるものである。
これに対し、磁性層を構成するＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料にＣｏ3Ｏ4を添加した試料（試料番号１２〜１６の試料）の場合、磁性層の透磁率μの温度特性が正であること（表３に示すように、非磁性層を配設していない試料番号１２の試料の、１５０℃におけるインダクタンス値の温度特性（ΔＬ／Ｌ２５℃（％））が正（＋１６）であることから、磁性層の透磁率μの温度特性も正であることがわかる）から、非磁性層を形成した場合において、磁性層から非磁性層にＮｉが拡散した場合（すなわち、試料番号１３〜１６の試料の場合）にも、そのインダクタンス値の温度特性の劣化は小さく、表３に示すように、−３５〜１５０℃の温度範囲で、インダクタンス値Ｌの変化率（ΔＬ／Ｌ２５℃（％））を±１０％以内に抑制できることが確認された。
また、試料番号１３の試料のように、非磁性体セラミックグリーンシートの段階での厚みを１０μｍと薄くしても、インダクタンス値Ｌの変化率（ΔＬ／Ｌ２５℃（％））の小さい開磁路型積層コイル部品が得られることが確認された。
なお、ここで、非磁性層の厚みを非磁性体セラミックグリーンシートの段階での厚みで、１０〜４０μｍの範囲で変化させて特性を調べるようにしたのは、厚みが１０μｍを下回るとインダクタンス値の温度特性が±１０％よりも大きくなってしまい好ましくないこと、４０μｍを超えると、非磁性層を形成しない場合に比べて、インダクタンス値の低下が大きく、実用性が損なわれることによる。
なお、上記実施例では、開磁路型積層コイル部品が積層インダクタである場合を例にとって説明したが、本発明は、積層インダクタに限らず、積層インピーダンス素子などのノイズ吸収部品その他の、種々の積層コイル部品に適用することが可能である。
本発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、非磁性層の配設位置や配設枚数、コイル用導体のパターン、製品の寸法、積層体の焼成条件などに関し、発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることができる。
上述のように、本発明によれば、非磁性層と磁性層の間で欠陥が生じにくく、かつ、非磁性層の厚みを薄くしても、インダクタンス値の温度特性の劣化が小さく、直流重畳特性に優れた開磁路型積層コイル部品を得ることが可能になる。
したがって、本発明は、磁性層とコイル導体を積層することにより形成され、コイルへの通電により積層形コイル部品の内部に形成される磁路を横切るように、磁性層の間に非磁性層を配設した開磁路型積層コイル部品に広く利用することが可能である。

Claims (7)

  1. 複数のコイル用導体と、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を主たる成分とする複数の磁性層とが積層され、かつ、前記複数のコイル用導体が電気的に接続されることにより形成されたコイルを内蔵するコイル内蔵積層部と、前記コイル内蔵積層部の積層方向外側に積層された磁性層からなる外装部とを有する積層体と、
    前記コイルへの通電により前記積層体の内部に形成される磁路を横切るように、前記積層体の内部に配設された、Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料からなる非磁性層と
    を備えた開磁路型積層コイル部品であって、
    前記磁性層を構成する磁性材料は、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料１００重量部に対してＣｏをＣｏ3Ｏ4に換算して０．１〜２．０重量部の割合で含有するものであること
    を特徴とする開磁路型積層コイル部品。
  2. 前記磁性層を構成する磁性材料は、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料１００重量部に対してＣｏをＣｏ3Ｏ4に換算して０．２〜１．５重量部の割合で含有するものであることを特徴とする請求項１記載の開磁路型積層コイル部品。
  3. 前記非磁性層は、前記積層体の積層方向中央領域に配設されていることを特徴とする請求項１または２記載の開磁路型積層コイル部品。
  4. 前記磁性層を構成する磁性材料は、透磁率の温度特性が正のものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の開磁路型積層コイル部品。
  5. 前記非磁性層が、非磁性体セラミックグリーンシートを焼成することにより形成されたものであって、焼成前の非磁性体セラミックグリーンシート段階における厚みが１０〜４０μｍのものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の開磁路型積層コイル部品。
  6. 複数のコイル用導体と、複数の磁性層とが積層され、かつ、前記複数のコイル用導体が電気的に接続されることにより形成されたコイルを内蔵するコイル内蔵積層部と、前記コイル内蔵積層部の積層方向外側に積層された磁性層からなる外装部とを有する積層体と、
    前記コイルへの通電により前記積層体の内部に形成される磁路を横切るように、前記積層体の内部に配設された非磁性層と
    を備えた開磁路型積層コイル部品の製造方法であって、
    (ａ)Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料と、前記Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料１００重量部に対してＣｏをＣｏ3Ｏ4に換算して０．１〜２．０重量部の割合で含有する磁性材料を主たる成分とする磁性体セラミックグリーンシートと、
    前記磁性体セラミックグリーンシートにコイル用導体パターンが形成されたコイル形成用磁性体セラミックグリーンシートと、
    非磁性材料を主たる成分とする非磁性体セラミックグリーンシートと
    を用意する工程と、
    (ｂ)前記磁性体セラミックグリーンシートと、前記コイル形成用磁性体セラミックグリーンシートと、前記非磁性体セラミックグリーンシートとを積層することにより、
    複数のコイル用導体パターンと、複数の磁性体セラミックグリーンシートとが積層され、かつ、前記複数のコイル用導体パターンが接続されることにより内部にコイルパターンが形成された未焼成コイル内蔵積層部と、未焼成コイル内蔵積層部の積層方向外側に配設された磁性体セラミックグリーンシートからなる未焼成外装部と、前記未焼成コイル内蔵積層部を構成する前記コイル形成用磁性体セラミックグリーンシートの間に挟み込まれるように配設された非磁性体セラミックグリーンシートとを備えた未焼成積層体を形成する工程と、
    (ｃ)前記未焼成積層体に、前記コイルパターンの一端側と他端側に接続する一対の外部電極パターンを形成する工程と、
    (ｄ)前記外部電極パターンが形成された前記未焼成積層体を焼成する工程と
    を具備することを特徴とする開磁路型積層コイル部品の製造方法。
  7. 前記非磁性体セラミックグリーンシートを、前記未焼成積層体の積層方向中央領域に配設することを特徴とする請求項６記載の開磁路型積層コイル部品の製造方法。
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