KR101138078B1

KR101138078B1 - 유전체 자기 조성물, 적층 복합 전자 부품, 적층 커먼 모드 필터, 적층 세라믹 코일 및 적층 세라믹 콘덴서

Info

Publication number: KR101138078B1
Application number: KR1020090041179A
Authority: KR
Inventors: 슈사쿠 우메모토; 다카시 스즈키; 고우이치 가쿠다; 히로시 모모이; 마사키 다카하시; 신이치 곤도
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2008-05-12
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2012-04-24
Also published as: US8102223B2; TWI388531B; CN101580385A; KR20090118003A; EP2130804A2; JP4618383B2; EP2130804B1; TW201004892A; CN101580385B; EP2130804A3; JP2009298684A; US20090278627A1

Abstract

주성분으로서, Zn의 산화물 단독과 Mg의 산화물 및 Zn의 산화물에서 선택되는 하나와, Cu의 산화물과, Si의 산화물과, 부성분으로서, Si의 산화물, Zn의 산화물, Ba의 산화물, Ca의 산화물, Sr의 산화물 및 Li의 산화물에서 선택되는 적어도 하나와, B의 산화물을 포함하고, 유리 연화점이 750℃ 이하인 유리 성분을 함유하며, 상기 유리 성분의 함유량이, 상기 주성분 100 중량%에 대해서, 1.5~15 중량%인 유전체 자기 조성물이다. 본 발명에 의하면, 유리 성분의 함유량을 비교적 줄이면서, 저온(예를 들어 950℃ 이하)에서의 소결을 가능하게 하고, 게다가 양호한 특성(비유전율, f?Q값, 절연 저항)을 나타내며, 이재질 동시 소성도 가능하게 하는 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.

Description

유전체 자기 조성물, 적층 복합 전자 부품, 적층 커먼 모드 필터, 적층 세라믹 코일 및 적층 세라믹 콘덴서{DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION, MULTILAYER COMPLEX ELECTRONIC DEVICE, MULTILAYER COMMON MODE FILTER, MULTILAYER CERAMIC COIL AND MULTILAYER CERAMIC CAPACITOR}

본 발명은, 저온 소결이 가능하고, 또한 저비유전율인 유전체 자기 조성물과, 이 유전체 자기 조성물을 적용한 적층 복합 전자 부품, 적층 커먼 모드 필터, 적층 세라믹 코일 및 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층형 전자 부품에 관한 것이다.

최근, 휴대전화 등의 통신 분야에 사용되는 전자 부품의 소형화, 고성능화, 고주파화에 수반하여, 고주파이며 고감쇠 특성을 가지는 LC복합 전자 부품, 커먼 모드 필터 등의 수요가 급속히 높아지고 있다.

현재, LC복합 전자 부품에서의 코일부 혹은 커먼 모드 필터의 코일부에는, 자성체인 Ni-Cu-Zn계 페라이트 또는 비자성체인 Cu-Zn계 페라이트를 이용하고 있지만, 비유전율이 약 15로 비교적 높기 때문에, 부유 용량의 영향을 받기 쉽다. 그 때문에, 고주파화에 대응하기에는 한계가 있어, 더 비유전율이 낮은 재료가 요구되고 있다. 또, 새로운 고성능화를 위해서는, f?Q값, 절연 저항이 높은 재료가 요 구되고 있다.

이러한 LC복합 전자 부품, 커먼 모드 필터, 커먼 모드를 가지는 적층형 LC복합 부품 등은, 다른 재질(예를 들어, 콘덴서부와 코일부)을 동시 소성함으로써 형성된다. 그 때문에, 다른 재질끼리의 선팽창 계수를 가능한한 일치시킬 필요가 있다. 또, 도전재의 코스트 삭감이나 직류 저항을 낮게 하기 위해, Ag를 포함하는 도전재를 이용하는 것이 바람직하고, Ag의 융점 이하의 저온(예를 들어 950℃ 이하)에서의 소결이 가능한 재료인 것도 요구된다.

예를 들어, 일본 특허 제3030557호 공보에는, MgO?SiO₂(MgO/SiO₂：몰비=1.0~2.0) 100 중량부에 대해서, 저온 소성용 첨가물로서, CuO를 1~30 중량부, Mn 산화물을 MnO 환산으로 0.6~5 중량부 첨가하여 모재로 하고, 이 모재 100 중량부에 대해서 유리를 5~200 중량부 첨가한 유전체 자기 재료가 개시되어 있다.

그러나, 특허 제3030557호 공보에서는, 첨가되어 있는 유리는 주로 PbO계 유리이며, 최근의 환경 부하의 문제 때문에, 그 사용은 추천되고 있지 않는 경향이 있다.

또, 일본 공개 특허 2001-247359호 공보, 일본 공개 특허 2002-29826호 공보, 일본 공개 특허 2002-29827호 공보에는, 비유전율이 비교적 낮고, 비교적 Q값이 높은 유전체 자기 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 상기 문헌에서 개시되어 있는 유전체 자기 조성물에 함유되는 유리 성분이 많기 때문에, 신뢰성이 떨어진다는 문제가 있었다. 또, 상기 문헌에서의 구체적인 실시예에서는, 소성 온도가 1000℃ 이상으로 되어 있는 시료가 많아, 저온(예를 들어 950℃ 이하)에서의 소결을 가능하게 하기에는 불충분하다. 또한, 실시예의 시료의 선팽창 계수는 10ppm/℃ 정도이며, 다양한 선팽창 계수를 가지는 재질과의 동시 소성이 불가능하다는 문제가 있었다.

일본 공개 특허 2003-95746호 공보에는, 비유전율이 비교적 낮고, 소성 온도가 비교적 낮은 유전체 자기 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 일본 공개 특허 2003-95746호 공보에서 개시되어 있는 유전체 자기 조성물은 유리 성분을 30질량% 이상 함유하고 있기 때문에, 신뢰성이 떨어진다는 문제가 있었다. 또, 실시예의 시료의 선팽창 계수는 개시되어 있지 않으며, 다양한 선팽창 계수를 가지는 재질과의 동시 소성에 대응 가능한지 여부가 분명하지 않았다.

국제 공개 제2005/082806호에서는, 포스테라이트(forsterite)와 티탄산 칼슘 등에 대해서, 붕규산 유리를 첨가한 유전체 자기 재료가 개시되어 있다. 그러나, 국제 공개 제2005/082806호에서는, 실시예의 시료의 선팽창 계수는 개시되어 있지 않으며, 다양한 선팽창 계수를 가지는 재질과의 동시 소성에 대응 가능한지 여부가 분명하지 않았다.

본 발명은, 이러한 실상을 감안하여 이루어진 것으로, 유리 성분의 함유량을 비교적 줄이면서, 저온(예를 들어 950℃ 이하)에서의 소결을 가능하게 하고, 게다가 양호한 특성(비유전율, f?Q값, 절연 저항)을 나타내며, 다른 재질 동시 소성도 가능하게 하는 유전체 자기 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명의 다른 목적은, 이 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 비자성층을 가지는 적층 커먼 모드 필터, 적층형 필터 등의 적층 복합 전자 부품, 적층 세라믹 코일, 적층 세라믹 콘덴서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관련된 유전체 자기 조성물은, 주성분으로서, Zn의 산화물 단독과 Mg의 산화물 및 Zn의 산화물에서 선택되는 하나와, Cu의 산화물과, Si의 산화물과, 부성분으로서, Si의 산화물, Ba의 산화물, Ca의 산화물, Sr의 산화물, Li의 산화물 및 Zn의 산화물에서 선택되는 적어도 하나와, B의 산화물을 포함하고, 유리 연화점이 750℃ 이하인 유리 성분을 함유하며, 상기 유리 성분의 함유량이, 상기 주성분 100 중량%에 대해서, 1.5~15 중량％인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 상기의 주성분에 대해서, 유리 연화점이 750℃ 이하이며 상기의 조성을 가지는 유리 성분을 상기의 범위에서 함유시키고 있다. 이와 같이 함으로써, 저온에서의 소결을 가능하게 하고, 게다가 양호한 특성(저비유전율, 고f?Q값, 고절연 저항)을 실현할 수 있는 유전체 자기 조성물을 얻을 수 있다.

바람직하게는, 결정상으로서, 포스테라이트형 결정상 및/또는 윌레마이트형 결정상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 주성분을 구성하는 산화물이 포스테라이 트형 결정상(Mg₂SiO₄) 및/또는 윌레마이트형 결정상(Zn₂SiO₄)으로서 존재하고 있고, 또한 Cu가 이들 결정상에 고용하고 있음으로써, 상기 서술한 효과를 보다 향상시킬 수 있다.

바람직하게는, 상기 주성분을, 일반식 a(bMgO?cZnO?dCuO)?SiO₂로 나타냈을 때에, a가 1.5~2.4, c가 0.10~0.98, d가 0.02~0.18(단, b+c+d=1.00)이다.

상기의 일반식중에서의 a, b, c, d를 상기의 범위내로 함으로써, 상기 서술한 효과를 더 향상시킬 수 있다. 특히, a와 b와 c의 비를 변화시킴으로써, 포스테라이트형 결정상과 윌레마이트형 결정상을 생성시켜, 선팽창 계수가 약 40×10^-7/℃인 Zn₂SiO₄와, 선팽창 계수가 약 120×10^-7/℃인 Mg₂SiO₄의 존재 비율을 변화시킬 수 있다. 따라서, 얻어진 유전체 자기 조성물의 선팽창 계수를, 예를 들어, 40~120×10^-7/℃의 범위에서, 임의로 변화시킬 수 있다. 그 결과, 다양한 선팽창 계수를 가지는 재질과의 동시 소성을 가능하게 할 수 있다.

본 발명에 관련된 적층 복합 전자 부품은, 코일 도체 및 비자성체층으로 구성되는 코일부와, 내부 전극층 및 유전체층으로 구성되는 콘덴서부를 가지고, 상기 코일 도체 및/또는 상기 내부 전극층이, 도전재로서 Ag를 포함하고 있으며, 상기 비자성체층이, 상기 중 어느 하나의 유전체 자기 조성물로 구성되어 있다.

본 발명에 관련된 적층 커먼 모드 필터는, 코일 도체 및 비자성체층으로 구성되는 필터부와, 자성체층으로 구성되는 외층부를 가지고, 상기 코일 도체가, 도 전재로서 Ag를 포함하고 있으며, 상기 비자성체층이, 상기 중 어느 하나의 유전체 자기 조성물로 구성되어 있다.

본 발명에 관련된 적층 복합 전자 부품은, 내부 전극층 및 유전체층으로 구성되는 콘덴서부와, 코일 도체 및 비자성체층을 가지는 커먼 모드 필터부와, 자성체층으로 구성되는 외층부를 가지고, 상기 코일 도체 및/또는 상기 내부 전극층이, 도전재로서 Ag를 포함하고, 상기 비자성체층이, 상기 중 어느 하나의 유전체 자기 조성물로 구성되어 있다.

본 발명에 관련된 적층 세라믹 코일은, 코일 도체 및 비자성체층이 적층되어 구성되는 코일부를 가지는 적층 세라믹 코일이며, 상기 코일 도체가, 도전재로서 Ag를 포함하고 있으며, 상기 비자성체층이, 상기 중 어느 하나의 유전체 자기 조성물로 구성되어 있다.

본 발명에 관련된 적층 세라믹 콘덴서는, 내부 전극층과, 유전체층이 교대로 적층되어 있는 소자 본체를 가지는 적층 세라믹 콘덴서이며, 상기 내부 전극층이, 도전재로서 Ag를 포함하고 있으며, 상기 유전체층이, 상기 중 어느 하나의 유전체 자기 조성물로 구성되어 있다.

본 발명에 의하면, 상기의 주성분에 대해서, 상기의 산화물을 포함하는 유리 성분의 함유량을 비교적 줄여, 특정의 범위로 함으로써, 신뢰성이 떨어지는 일 없이, 양호한 특성(비유전율, 손실 Q값, 절연 저항 등)을 나타내는 유전체 자기 조성물을 얻을 수 있다. 게다가, 유리 성분의 유리 연화점이 750℃ 이하이기 때문에, 저온(예를 들어, 950℃ 이하)에서의 소성이 가능해진다.

또한 Mg의 산화물과 Zn의 산화물의 함유 비율을 제어함으로써, 선팽창 계수가 약 40×10^-7/℃인 Zn₂SiO₄와, 선팽창 계수가 약 120×10^-7/℃인 Mg₂SiO₄의 존재 비율을 변화시킬 수 있다. 따라서, 양호한 특성을 유지하면서, 유전체 자기 조성물의 선팽창 계수를, 예를 들어, 40~120×10^-7/℃의 범위에서, 임의로 변화시킬 수 있다. 그 결과, 원하는 선팽창 계수를 얻을 수 있다.

이러한 유전체 자기 조성물을 비자성층이나 유전체층 등에 적용함으로써, 이들 층과 대향하는 재료의 선팽창 계수에 거의 일치시킬 수 있다. 따라서, 상기의 양호한 특성을 나타내면서, 다양한 선팽창 계수를 가지는 재료와의 동시 소성이 가능해진다. 게다가, 저온(예를 들어, 950℃ 이하)에서의 소성이 가능하기 때문에, 도전재로서 직류 저항이 낮은 Ag를 채용할 수 있다.

이하, 본 발명을, 도면에 나타내는 실시 형태에 기초하여 설명한다.

LC복합 전자 부품(1)

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 적층 복합 전자 부품으로서의 LC복합 전자 부품(1)은, 본체 적층부(11)를 주요부로 하여, 도시 상의 좌측면에 외부 전극 21, 22, 23, 24, 도시 상의 우측면에 외부 전극 25, 26, 27, 28, 도시 상의 앞측 측면에 외부 전극 20, 도시 상의 배면측 측면에 외부 전극 29를 가지고 있다. LC복합 전자 부품(1)의 형상에 특별히 제한은 없지만, 통상, 직육면체 형상이다. 또, 그 치수에도 특별히 제한은 없고, 용도에 따라 적당한 치 수로 하면 되지만, 통상, (0.8~3.2mm)×(0.6~1.6mm)×(0.3~1.Omm) 정도이다. 우선, 본 실시 형태에 관련된 LC복합 전자 부품의 구조에 대해서 설명한다.

도 2는, 도 1에 나타내는 II-II선을 따른 LC복합 전자 부품(1)의 단면도이다. 본 실시 형태에 관련된 LC복합 전자 부품(1)은, 하층부에 콘덴서부(30(C))를 가지고, 상층부에 코일부(40(L))를 가진다. 콘덴서부(30)는, 복수의 내부 전극(31)의 사이에 복수의 유전체층(32)이 형성되어 있으며, 다층의 콘덴서로 되어 있다. 한편, 코일부(40)는, 비자성체층(42) 중에 소정 패턴을 가지는 코일 도체(41)가 형성되어 있다.

콘덴서부(30)를 구성하는 유전체층(32) 및/또는 코일부(40)를 구성하는 비자성체층(42)은, 본 발명에 관련된 유전체 자기 조성물을 함유한다. 단, 바람직하게는, 비자성체층(42)이, 본 발명의 유전체 자기 조성물로 구성되어 있고, 콘덴서부(30)를 구성하는 유전체층(32)은, 비교적 유전율이 높은 산화 티탄계의 유전체 자기 조성물로 구성되어 있다.

본 발명의 유전체 자기 조성물은, 주성분으로서, Zn의 산화물 단독과 Mg의 산화물 및 Zn의 산화물에서 선택되는 하나와, Cu의 산화물과, Si의 산화물을 함유하고 있다.

주성분으로서 함유되는 상기의 산화물은, 본 실시 형태에서는, 일반식을 이용하여, a(bMgO?cZnO?dCuO)?SiO₂로 나타낼 수 있다. 이 일반식중에서의 a는, A사이트 원자로서 나타내는 Mg, Zn 및 Cu와, B사이트 원자로서 나타내는 Si의 몰비 A/B를 나타내고 있다. 본 실시 형태에서는, a는, 바람직하게는 1.5~2.4, 보다 바람직하게는 1.6~2.0이다. a가 너무 작으면, 저온에서의 소결이 불충분해지는 동시에, 절연 저항이나 f?Q값이 악화되는 경향이 있다. 반대로, a가 너무 크면, 절연 저항이나 f?Q값이 악화되는 경향이 있다.

상기 일반식중에서의 b, c 및 d는, A사이트 원자의 산화물 전체에 대해서, 각각, MgO, ZnO 및 CuO가 차지하는 비율(몰비)을 나타내고 있다. 따라서, b+c+d=1.00이다.

본 실시 형태에서는, c는, 바람직하게는 0.10~0.92, 보다 바람직하게는 0.15~0.92이다. 또, d는, 바람직하게는 0.02~0.18, 보다 바람직하게는 0.04~0.14이다.

또한, b는, 1.00-c-d의 범위내가 된다. 따라서, b가 0인 경우, 즉, MgO가 함유되지 않는 경우도 있을 수 있지만, 이하의 이유에 의해, b는 0보다 큰 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 유전체 자기 조성물은, 포스테라이트형 결정 구조를 가지는 Mg₂SiO₄와, 윌레마이트형 결정 구조를 가지는 Zn₂SiO₄가 공존하고 있는 컴포짓 구조를 가지고 있다.

통상, Mg₂SiO₄ 및 Zn₂SiO₄는, 어느 쪽이나 융점이 높아, 저온(예들 들어, 950℃ 이하)에서는 소결되지 않는다.

그러나, 본 실시 형태에서는, 주성분으로서 함유되는 Cu가, Mg₂SiO₄(포스테 라이트) 및 Zn₂SiO₄(윌레마이트)의 일방 혹은 쌍방에 고용하고 있다. 또, Mg 및 Zn의 함유량에 따라서는, Mg가 Zn₂SiO₄에 고용하고 있는 경우, 혹은, Zn가 Mg₂SiO₄에 고용하고 있는 경우가 있다.

이와 같이 다른 원자가 고용되면, Mg₂SiO₄ 및 Zn₂SiO₄의 생성 온도가 낮아지기 때문에, 유리 성분의 함유량을 저감시킨 경우여도, 저온(예를 들어, 950℃ 이하)에서 소결되기 쉽게 할 수 있다.

또, 본 실시 형태의 유전체 자기 조성물은, 상기 일반식중에서의 a, b 및 c를 제어하여 포스테라이트형 결정상 및/또는 윌레마이트형 결정상을 생성시키고 있다. 그 때문에, 본 실시 형태의 유전체 자기 조성물의 선팽창 계수는, Mg₂SiO₄ 및 Zn₂SiO₄의 함유 비율에 비례한 값이 된다. 즉, b(MgO) 및 c(ZnO)의 함유 비율에 의해 선팽창 계수가 정해진다. 또한, 본 실시 형태의 유전체 자기 조성물은, 포스테라이트 결정상 및 윌레마이트형 결정상 이외의 결정상을 포함해도 되지만, 예를 들어, 엔스터타이트형 결정상(Mg₂Si₂0₆) 등은 바람직하지 않다.

따라서, b(MgO) 및 c(ZnO)의 함유 비율을 제어함으로써, a(bMgO?cZnO?dCuO)?SiO₂의 선팽창 계수를 임의로 변화시킬 수 있다.

여기서, Zn₂SiO₄ 단독에서의 선팽창 계수는, Mg₂SiO₄ 단독에서의 선팽창 계수보다 작아, 약 1/3 정도이다. 구체적으로는, Mg₂SiO₄의 선팽창 계수는 약 120×10^{- 7}/℃, Zn₂SiO₄의 선팽창 계수는, 약 40×10^-7/℃이기 때문에, 본 실시 형태의 유전체 자기 조성물은, 약 40~120×10^-7/℃의 범위에서, 선팽창 계수를 임의로 변화시킬 수 있다.

본 실시 형태에서는, c가 너무 작으면, 저온에서의 소결이 불충분해지는 동시에, f?Q값이 악화되는 경향이 있다.

또, 본 실시 형태에서는, d가 너무 작으면, 저온에서의 소결이 불충분해지는 동시에, 절연 저항이나 f?Q값이 악화되는 경향이 있다. 반대로, d가 너무 크면, 절연 저항이나 f?Q값이 악화되는 경향이 있다.

또, 본 발명의 유전체 자기 조성물은, 상기 주성분 이외에, 부성분으로서, Si의 산화물, Zn의 산화물, Ba의 산화물, Ca의 산화물, Sr의 산화물 및 Li의 산화물에서 선택되는 적어도 하나와, B의 산화물을 포함하는 유리 성분을 함유한다. 이 유리 성분은, 유리 연화점이 750℃ 이하의 저융점 유리이다. 또한, 유리 연화점은, JIS-R-3103에 의해 측정된다.

본 실시 형태의 유전체 자기 조성물은, 유리 연화점이 750℃ 이하인 저융점 유리 성분을 가지고 있기 때문에, 예를 들어, 950℃ 이하에서의 저온 소성이 가능해져, 내부 전극(31)을 직류 저항이 낮은 Ag로 구성한 전자 부품에 적용할 수 있다.

이 유리 성분으로서는, Si의 산화물, Zn의 산화물, Ba의 산화물, Ca의 산화물, Sr의 산화물 및 Li의 산화물에서 선택되는 적어도 하나와, B의 산화물을 포함 하고, 유리 연화점이 750℃ 이하이면, 특별히 제한되지 않는다. 이러한 유리 성분으로서는, 예를 들어, B₂0₃-SiO₂-BaO-CaO계 유리, B₂0₃-SiO₂-BaO계 유리, B₂0₃-SiO₂-CaO계 유리, B₂0₃-SiO₂-SrO계 유리, B₂0₃-SiO₂-Li₂0계 유리, B₂0₃-ZnO-BaO계 유리, B₂0₃-ZnO-Li₂0계 유리, B₂0₃-SiO₂-ZnO-BaO계 유리, B₂0₃-SiO₂-ZnO-BaO-CaO계 유리 등을 들 수 있다. 이들 중에서, B₂0₃-SiO₂-BaO-CaO계 유리, B₂0₃-SiO₂-SrO계 유리가 바람직하다.

유리 성분의 함유량은, 주성분 100 중량%에 대해서, 1.5~15 중량%, 바람직하게는 3~5 중량%이다.

유리 성분의 함유량이 너무 적으면, 저온(예를 들어, 950℃ 이하)에서, 충분한 소결성이 얻어지지 않는 경향이 있다. 한편, 너무 많으면, f?Q값이 저하되는 경향이 있어 바람직하지 않고, 전자 부품으로서도 신뢰성이 떨어지는 경향이 있다.

유전체층(32)이, 본 발명의 유전체 자기 조성물을 함유하지 않는 경우에는, 유전체층(32)을 구성하는 유전체 재료로서는, 950℃ 이하에서 소성 가능한 산화 티탄계의 유전체 자기 조성물이 바람직하다. 산화 티탄계의 유전체 자기 조성물로서는, 산화 티탄, 티탄산 바륨, 티탄산 칼슘, 티탄산 스트론튬, 티탄산 아연, 티탄산 니켈 등을 주성분으로 하고, 부성분으로서 Cu의 산화물, Mn의 산화물, B의 산화물을 포함한 유리 연화점 750℃ 이하의 유리 등을 1종 이상 포함한 재료를 들 수 있다.

유전체층(32)을 구성하는 소결 후의 유전체 결정 입자의 평균 결정 입자 직 경은, 바람직하게는 1.5μm 이하, 보다 바람직하게는 1.0μm 이하이다. 평균 결정 입자 직경의 하한에 대해서는, 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.5μm정도이다. 유전체 결정 입자의 평균 결정 입자 직경이, 너무 크면 절연 저항이 열화되는 경향이 있다.

유전체 결정 입자의 평균 결정 입자 직경은, 예를 들어, 유전체층(32)을 절단하여, 절단면을 SEM 관찰하고, 소정 수의 유전체 결정 입자의 결정 입자 직경을 측정하여, 그 측정 결과를 기초로 산출할 수 있다. 또한, 각 유전체 결정 입자의 결정 입자 직경은, 예를 들어, 각 결정 입자를 구(球)로 가정한 코드법에 의해 구할 수 있다. 또, 평균 결정 입자 직경의 산출시에, 결정 입자 직경의 측정을 행하는 입자의 수는, 통상 100개 이상으로 한다.

한 쌍의 내부 전극(31)에 끼워져 있는 부분에서의 유전체층(32)의 두께(g)는, 바람직하게는 30μm 이하, 보다 바람직하게는 20μm 이하이다.

내부 전극(31)의 두께는, 특별히 한정되지 않으며, 유전체층(32)의 두께에 따라 적절히 결정하면 된다.

본 실시 형태에서는, 비자성체층(42)은, 본 발명의 유전체 자기 조성물을 함유한다. 함유하지 않는 경우에는, 비자성체층(42)을 구성하는 비자성체 재료로서는, 예를 들어 비자성인 Cu-Zn계 페라이트, 유리 재료 등을 들 수 있다.

콘덴서부(30)를 구성하는 내부 전극(31) 또는 코일부(40)를 구성하는 코일 도체(41)에 함유되는 도전재는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 유전체 자기 조성물은, 저온(예를 들어, 950℃ 이하)에서의 소성이 가능하므로, 본 실시 형태에서 는, 도전재로서 직류 저항이 낮은 은을 이용할 수 있다. 또, 유전체층(32)을 구성하는 유전체 재료와 비자성체층(42)을 구성하는 비자성체 재료를 혼합하고, 그 혼합 재료를 콘덴서부(30)와 코일부(40)의 중간부로서 이용할 수 있다. 중간부의 두께는 10~100μm이다. 중간부를 설치함으로써 콘덴서부와 코일부의 계면 접합성을 향상시킬 수 있다.

외부 전극(20~29)은 특별히 한정되지 않지만, 은을 포함하는 도전재를 사용할 수 있으며, 이 전극은, Cu-Ni-Sn, Ni-Sn, Ni-Au, Ni-Ag 등으로 도금되어 있는 것이 바람직하다.

LC복합 전자 부품(1)의 제조 방법

본 실시 형태의 LC복합 전자 부품은, 종래의 LC복합 전자 부품과 마찬가지로, 비자성체 그린 시트 및 유전체 그린 시트를 제작하여, 이들 그린 시트를 적층하고, 그린 상태의 본체 적층부(11)를 형성하여, 이것을 소성한 후, 외부 전극(20~29)을 형성함으로써 제조된다. 이하, 제조 방법에 대해서 구체적으로 설명한다.

비자성체 그린 시트의 제조

우선, 비자성체층(42)을 구성하게 되는 비자성 재료의 원료를 준비한다. 본 실시 형태에서는, 비자성체 재료의 원료로서, 본 발명의 유전체 자기 조성물의 원료를 이용한다.

본 발명의 유전체 자기 조성물의 주성분의 원료로서는, Mg의 산화물, Zn의 산화물, Cu의 산화물 및 Si의 산화물이나 그 혼합물, 복합 산화물을 이용할 수 있 다. 또, 소성에 의해 상기한 산화물이나 복합 산화물이 되는 각종 화합물, 예를 들어, 탄산염, 옥살산염, 질산염, 수산화물, 유기 금속 화합물 등에서 적절히 선택하고, 혼합하여 이용할 수도 있다.

또, 본 발명의 유전체 자기 조성물의 부성분인 유리 성분의 원료로서는, 상기 서술한 유리 성분을 구성하는 산화물이나 그 혼합물, 복합 산화물, 그 외에, 소성에 의해 그 유리 성분을 구성하는 산화물이나 복합 산화물이 되는 각종 화합물을 이용할 수 있다.

유리 성분은, 그 유리 성분을 구성하는 산화물 등의 원료를 혼합하여, 소성하고, 그 후 급냉하여, 유리화시킴으로써 얻을 수 있다.

본 실시 형태에서는, 각 주성분 원료를 혼합한다. 또, 필요에 따라, 주성분 원료에 유리 성분 이외의 부성분 원료를 첨가하여 혼합해도 된다. 혼합을 행하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 원료 분말을 분체 상태로 건식 혼합에 의해 행해도 되고, 원료 분말에 물이나 유기 용매나 분산제 등을 첨가하고, 볼밀 등을 사용하여, 습식 혼합에 의해 행해도 된다.

다음에, 혼합한 분체에 대해서 예비 소성을 행한다. 예비 소성은, 유지 온도를 바람직하게는 850~1100℃, 온도 유지 시간을 바람직하게는 1~15시간으로 한다. 이 예비 소성은, 대기중에서 행해도 되고, 또 대기중보다도 산소 분압이 높은 분위기 또는 순산소 분위기에서 행해도 된다.

다음에, 예비 소성에서 얻어진 분체를 분쇄하고, 이것에 부성분 원료로서의 유리 성분 원료를 더하고 혼합하여, 소성 전 분체를 조제한다. 조제하는 방법으로 서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 예비 소성에 의해 얻어진 분체에, 물이나 유기 용매나 분산제 등을 첨가하고, 볼밀 등을 사용하여, 습식 혼합에 의해 행할 수 있다. 그리고, 얻어진 소성 전 분체를 도료화하여, 비자성체층용 페이스트를 조제한다.

비자성체층용 페이스트는, 소성 전 분체와 유기 비이클을 혼련한 유기계의 도료여도 되고, 수계의 도료여도 된다.

코일 도체용 페이스트는, 예를 들어 은 등의 도전재와, 상기한 유기 비이클을 혼련하여 조제한다.

상기한 각 페이스트중의 유기 비이클의 함유량에 특별히 제한은 없으며, 통상의 함유량, 예를 들면, 소성 전 분체 100 중량%에 대해서, 바인더는 5~15 중량% 정도, 용제는 50~150 중량% 정도로 하면 된다. 또, 각 페이스트중에는, 필요에 따라 각종 분산제, 가소제 등에서 선택되는 첨가물이 함유되어 있어도 된다. 이들의 총함유량은, 10 중량％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

다음에, 비자성체층용 페이스트를 닥터 블레이드법 등에 의해 시트화하여, 비자성체 그린 시트를 형성한다.

다음에, 상기에서 제작한 비자성체 그린 시트상에, 코일 도체를 형성한다. 코일 도체의 형성은, 코일 도체용 페이스트를 스크린 인쇄 등의 방법에 의해, 비자성체 그린 시트상에 형성한다. 또한, 코일 도체의 형성 패턴은, 제조하는 LC복합 전자 부품의 회로 구성 등에 따라 적절히 선택하면 되지만, 본 실시 형태에 있어서는, 후술하는 각 패턴으로 한다.

다음에, 비자성체 그린 시트상의 코일 도체에 스루홀을 형성한다. 스루홀의 형성 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 레이저 가공 등에 의해 행할 수 있다. 또한, 스루홀의 형성 위치는, 코일 도체상이면 특별히 한정되지 않지만, 코일 도체의 단부에 형성하는 것이 바람직하고, 본 실시 형태에 있어서는, 후술하는 각 위치로 한다.

유전체 그린 시트의 제조

우선, 유전체층(32)을 구성하게 되는 유전체 재료의 주성분 원료를 도료화하여, 유전체층용 페이스트를 조제한다. 유전체층용 페이스트는, 상기의 비자성체층용 페이스트와 마찬가지로 조제하면 된다.

주성분 원료로서는, 산화 티탄, 티탄산 바륨, 티탄산 칼슘, 티탄산 스트론튬, 티탄산 아연, 티탄산 니켈 등을 이용할 수 있다. 또, 소성에 의해 상기한 산화물이나 복합 산화물이 되는 각종 화합물, 예를 들면, 탄산염, 옥살산염, 질산염, 수산화물, 유기 금속 화합물 등에서 적절히 선택하고, 혼합하여 이용할 수도 있다. 또, 유전체 재료의 원료로서, 상기 주성분 이외에도 필요에 따라 부성분의 출발 원료를 함유해도 된다.

또한, 유전체 재료는, 유전체층용 페이스트로 하기 전에, 유전체 재료를 구성하는 각 출발 원료의 혼합 분체를 예비 소성하고, 그 후, 분체의 분쇄를 행해도 된다.

내부 전극용 페이스트는, 도전재로서의 은과, 상기한 유기 비이클을 혼련하여 조제한다.

그리고, 유전체층용 페이스트를 닥터 블레이드법 등에 의해 시트화하여, 유전체 그린 시트를 형성한다. 또, 필요에 따라, 유전체 그린 시트상에 내부 전극을 형성한다. 내부 전극은, 내부 전극용 페이스트를 스크린 인쇄 등의 방법에 따라 형성하면 된다.

그린 시트의 적층

다음에, 상기에서 제작한 각 비자성체 그린 시트 및 유전체 그린 시트를, 순서대로 적층하여, 그린 상태의 본체 적층부(11)를 형성한다.

본 실시 형태에 있어서는, 그린 상태의 본체 적층부(11)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 콘덴서부를 구성하는 내부 전극이 형성된 유전체 그린 시트를 복수장 적층하고, 그 위에, 코일부를 구성하는 코일 도체가 형성된 비자성체 그린 시트를 복수장 적층하여 제조된다.

이하, 그린 시트의 적층 공정을 상세히 서술한다.

우선, 최하층에 내부 전극을 형성하고 있지 않는 유전체 그린 시트 32f를 배치하고, 그 위에 유전체 그린 시트의 길이방향(Y)의 앞측 및 안쪽 측의 측부로부터, 유전체 그린 시트의 단부로 돌출하는 한 쌍의 도출부 20a 및 29a를 가지는 내부 전극 31a가 형성된 유전체 그린 시트 32a를 적층한다.

다음에, 내부 전극 31a가 형성된 유전체 그린 시트 32a 위에, 유전체 그린 시트의 폭방향(X)의 안쪽 측의 측부로부터, 유전체층의 단부로 돌출하는 도출부 25a를 가지는 내부 전극 31b가 형성된 유전체 그린 시트 32b를 적층한다.

다음에, 내부 전극 31a가 형성된 유전체 그린 시트 32a를 적층하고, 그 위 에, 유전체 그린 시트의 폭방향(X)의 안쪽 측의 측부로부터, 유전체층의 단부로 돌출하는 도출부 26a를 가지는 내부 전극 31c가 형성된 유전체 그린 시트 32c를 적층한다. 또한, 도출부 26a는, 도출부 25a보다 유전체 그린 시트의 길이방향(Y)을 따라 안쪽 측에 배치되어 있다.

다음에, 내부 전극 31a가 형성된 유전체 그린 시트 32a를 적층하고, 그 위에, 도출부 26a보다 유전체 그린 시트의 길이방향(Y)을 따라 안쪽 측에 배치된 도출부 27a를 가지는 내부 전극 31d가 형성된 유전체 그린 시트 32d를 적층한다.

다음에, 내부 전극 31a가 형성된 유전체 그린 시트 32a를 적층하고, 그 위에, 도출부 27a보다 유전체 그린 시트의 길이방향(Y)을 따라 안쪽 측에 배치된 도출부 28a를 가지는 내부 전극 31e가 형성된 유전체 그린 시트 32e를 적층한다.

마지막으로, 내부 전극 31a가 형성된 유전체 그린 시트 32a를 적층하고, 각각의 도출부가 유전체 그린 시트의 길이방향(Y)을 따라 다른 위치에 형성된 그린 상태의 단층의 콘덴서 30a~30e가 형성된다.

다음에, 상기에서 적층에 의해 형성된 그린 상태의 콘덴서부상에 코일부를 형성한다.

우선, 콘덴서부상에, 코일 도체가 형성되어 있지 않은 비자성체 그린 시트 42g를 적층하고, 그 위에, 일단이 비자성체 그린 시트의 폭방향(X)의 안쪽 측으로부터 단부로 돌출하는 도출부 25b, 26b, 27b, 28b를 각각 가지는 4개의 코일 도체 41a가 형성된 비자성체 그린 시트 42a를 적층한다.

다음에, 그 위에, 대략 U자형의 4개의 코일 도체 41b가 형성된 비자성체 그 린 시트 42b를 적층한다. 또한, 대략 U자형의 코일 도체 41b는, 곡부가 비자성체 그린 시트의 폭방향(X)의 앞측이 되도록 배치되어 있다. 또한, 코일 도체 41b에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 코일 도체 41b의 일단에 스루홀 51b가 형성되어 있어, 이 스루홀 51b를 통하여, 도체 페이스트를 사용하여, 코일 도체 41a와 코일 도체 41b를 접합한다.

다음에, 그 위에, 대략 C자형의 4개의 코일 도체 41c가 형성된 비자성체 그린 시트 42c를 적층한다. 또한, 대략 C자형의 코일 도체 41c는, 곡부가 비자성체 그린 시트의 길이방향(Y)의 앞측이 되도록 배치되어 있다. 또한, 코일 도체 41c에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 코일 도체 41c의 일단에 스루홀 51c가 형성되어 있어, 이 스루홀 51c를 통하여, 도체 페이스트를 사용하여, 코일 도체 41b와 코일 도체 41c를 접합한다.

다음에, 그 위에, 대략 C자형의 4개의 코일 도체 41d가 형성된 비자성체 그린 시트 42d를 적층한다. 또한, 대략 C자형의 코일 도체 41d는, 곡부가 비자성체 그린 시트의 길이방향(Y)의 앞측이 되도록 배치되어 있다. 또한, 코일 도체 41d에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 코일 도체 41d의 일단에 스루홀 51d가 형성되어 있어, 이 스루홀 51d를 통하여, 도체 페이스트를 사용하여, 코일 도체 41c와 코일 도체 41d를 접합한다.

다음에, 그 위에, 대략 U자형의 4개의 코일 도체 41e가 형성된 비자성체 그린 시트 42e를 적층한다. 또한, 대략 U자형의 코일 도체 41e는, 곡부가 비자성체 그린 시트의 폭방향(X)의 안쪽 측이 되도록 배치되어 있다. 또한, 코일 도체 41e 에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 코일 도체 41e의 일단에 스루홀 51e가 형성되어 있어, 이 스루홀 51e를 통하여, 도체 페이스트를 사용하여, 코일 도체 41d와 코일 도체 41e를 접합한다.

다음에, 그 위에, 일단이 비자성체 그린 시트의 폭방향(X)의 앞측으로부터 단부로 돌출하는 도출부 21b, 22b, 23b, 24b를 각각 가지는 4개의 코일 도체 41f가 형성된 비자성체 그린 시트 42f를 적층한다. 또한, 코일 도체 41f의 도출부의 일단에는, 스루홀 51f가 형성되어 있어, 이 스루홀 51f를 통하여, 도체 페이스트를 사용하여, 코일 도체 41e와 코일 도체 41f를 접합한다.

마지막으로, 코일 도체 41f가 형성된 비자성체 그린 시트 42f 위에, 코일 도체가 형성되어 있지 않은 비자성체 그린 시트 42h를 적층한다.

상기와 같이, 각 스루홀을 통하여, 각 비자성체 그린 시트상의 코일 도체를 접합함으로써 코일이 형성된다.

본체 적층부의 소성 및 외부 전극의 형성

다음에, 유전체 그린 시트 및 비자성체 그린 시트를 순차 적층함으로써 제작한 그린 상태의 본체 적층부를 소성한다. 소성 조건으로서는, 승온 속도를 바람직하게는 50~500℃/시간, 더 바람직하게는 200~300℃/시간, 유지 온도를 바람직하게는 840~900℃, 온도 유지 시간을 바람직하게는 O.5~8시간, 더 바람직하게는 1~3시간, 냉각 속도를 바람직하게는 50~500℃/시간, 더 바람직하게는 200~300℃/시간으로 한다.

다음에, 소성을 행한 본체 적층부에, 예를 들어 배럴 연마나 샌드 블레스트 등에 의해 단면 연마를 실시하고, 본체 적층부의 양측면에 외부 전극용 페이스트를 도포?건조한 후, 소부(燒付)한다. 외부 전극용 페이스트는, 예를 들어 은 등의 도전재와, 상기한 유기 비이클을 혼련하여 조제할 수 있다. 또한, 이와 같이 하여 형성한 외부 전극(20~29)상에는, Cu-Ni-Sn, Ni-Sn, Ni-Au, Ni-Ag 등으로 전기 도금을 행하는 것이 바람직하다.

외부 전극을 형성할 때에, 외부 전극 21~24는, 코일부의 각 도출부 21a~24a와 접속시켜 입출력 단자로 한다. 외부 전극 25~28은, 콘덴서부의 각 도출부 25a~28a 및 코일부의 각 도출부 25b~28b에 접속시켜, 콘덴서부와 코일부를 접속하는 입출력 단자로 한다. 외부 전극 20 및 29는, 각각 콘덴서부의 각 도출부 20a 및 29a에 접속시켜 접지 단자로 한다.

상기와 같이, 본체 적층부(11)에 각 외부 전극 26~29를 형성함으로써, 본 실시 형태의 LC복합 전자 부품은, 도 4a에 나타내는 L형의 회로가 4개 형성되어 있게 된다.

이와 같이 하여 제조된 본 실시 형태의 LC복합 전자 부품은, 납땜 등에 의해 프린트 기판상 등에 실장되어, 각종 전자기기 등에 사용된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명해 왔지만, 본 발명은, 상기 서술한 실시 형태에 하등 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위내에서 다양하게 개변할 수 있다.

예를 들어, 상기 서술한 실시 형태에서는, L형의 회로가 4개 형성된 LC복합 전자 부품을 예시했지만, 다른 집중 상수 회로가 형성된 LC복합 전자 부품으로 하 는 것도 가능하다. 예를 들어, 다른 집중 상수 회로로서는, 도 4b에 나타내는 π형태나, 도 4c에 나타내는 T형이나, 두개의 π형의 회로에 의해 형성되는 더블 π형으로 해도 된다.

상기 서술한 실시 형태에서는, 본 발명에 관련된 적층 복합 전자 부품으로서 LC복합 전자 부품을 예시했지만, 본 발명에 관련된 적층 복합 전자 부품으로서는, 적층형 필터에 한정되지 않는다. 또, 본 발명의 유전체 자기 조성물을, 적층 복합 전자 부품 이외에, 예를 들어, 도 5 및 6에 나타내는 바와 같은 적층 커먼 모드 필터(100)에 적용하는 것도 가능하다. 즉, 코일 도체 및 비자성체층으로 구성되는 필터부와, 자성체층으로 구성되는 외층부를 가지는 적층 커먼 모드 필터(100)에서, 비자성체층을, 본 발명의 유전체 자기 조성물로 구성할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 코일 도체를 직류 저항이 낮은 Ag로 구성할 수 있다.

본 실시 형태에 관련된 커먼 모드 필터는, 상기 서술한 실시 형태와 마찬가지로 하여, 비자성체 그린 시트 및 자성체 그린 시트를 제작하고, 적층하여 제조하면 된다.

커먼 모드 필터는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 본체 적층부(101)에, 외부 전극(102~109)이 형성되어 있다. 이 본체 적층부(101)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 구성되어 있다. 즉, 우선, 코일 도체 111~114가, 필터부의 비자성체층 122~125에, 코일 도체 131~134가, 필터부의 비자성체층 142~145에 감겨 형성되어 있다. 그리고, 코일 도체 111~114가 형성된 비자성체층 122~125과, 코일 도체 131~134가 형성된 비자성체층 142~145이, 중간층 140, 141을 통하여, 자성체층 120, 121과, 자성체층 146~148에 끼워지도록 형성되어 있다.

코일 도체 111 및 112는, 스루홀 전극 115를 통하여 접합되어, 코일 151을 형성하고 있다. 또, 코일 도체 113 및 114는, 스루홀 전극 116을 통하여 접합되어 코일 152를 형성하고 있다. 그리고, 이 코일 151과 152는 서로 자기 결합하고 있다.

마찬가지로, 코일 161 및 162는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 코일 도체 131~134 및 스루홀 전극 135, 136에 의해 형성되어 서로 자기 결합하고 있다.

그리고, 상기의 코일 도체의 각 도출부 111a~114a 및 131a~134a는, 각각, 외부 전극 102~109에 접속되어 입출력 단자를 형성하게 된다.

또, 본 발명의 유전체 자기 조성물은, 코일 도체 및 비자성체층이 적층되어 구성되는 코일부를 가지는 적층 세라믹 코일에서의 비자성체층에 적용해도 된다. 이 경우에는, 코일 도체로서 Ag를 도전체로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관련된 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 유전체층(202)과, 내부 전극층(203)이 교대로 적층된 소자 본체(210)를 가지고, 그 양단부에 외부 전극(204)이 형성된 적층 세라믹 콘덴서(201)로 해도 된다. 이 경우에도, 내부 전극층은 Ag를 도전체로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 유전체 자기 조성물은, 도 6에 나타내는 커먼 모드 필터와, 도 7에 나타내는 적층 세라믹 콘덴서가, 복합화되어 적층된 적층 복합 전자 부품의 비자성체층에 적용해도 된다. 이 경우에는, 코일 도체 111~114, 131~134 또는 내부 전극층 203으로서, Ag를 도전체로 하는 것이 바람직하다.

[실시예]

이하, 본 발명을, 더 상세한 실시예에 기초하여 설명하지만, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되지 않는다.

실시예 1

우선, 본 발명에 관련된 유전체 자기 조성물 원료를 구성하는 주성분 원료로서, MgO, ZnO, CuO, SiO₂를 준비했다. 또, 부성분 원료로서, B₂0₃-SiO₂-BaO-CaO계 유리를 준비했다. 또한, B₂0₃-SiO₂-BaO-CaO계 유리로서는, 시판의 유리를 이용했다. 이 유리의 유리 연화점은 700℃이었다.

그리고, 주성분의 원료를, 소결 후에 일반식 a(bMgO?cZnO?dCuO)?SiO₂중의 a, b, c, d가 표 1에 나타내는 값이 되도록 칭량 배합하여, 볼밀에 의해 24시간 습식 혼합했다. 습식 혼합 후, 얻어진 슬러리를 건조기에서 건조시키고, 또한, 건조시킨 혼합 분체를 배치로에서 1000℃에서 가소(假燒)하여, 가소분을 얻었다. 이 가소분에 대해서, 부성분의 원료인 B₂0₃-SiO₂-BaO-CaO계 유리를 첨가하고, 볼밀에 의해 16시간 습식 혼합하여, 얻어진 슬러리를 건조기에서, 건조시켜, 본 발명에 관련된 유전체 자기 조성물의 원료로 했다.

그 다음에, 이 유전체 자기 조성물 원료에, 용제로 희석한 아크릴 수지를 유기 바인더로서 더하여 과립으로 한 후, 가압 성형하여, 직경 12mm, 두께 6mm의 원판 형상 성형체를 얻었다. 이 성형체를, 공기중에서 900℃-2h의 조건으로 소성하여 소결체를 얻었다.

얻어진 소결체에 대해서, 소성 후의 소결체의 치수 및 중량으로부터, 소결체 밀도를 산출하고, 이론 밀도에 대한 소결체 밀도를 상대 밀도로 하여 산출했다. 상대 밀도는 90% 이상을 양호한 것으로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

비유전율εr

얻어진 소결체에 대해서, 네트워크 애널라이저(HEWLETT PACKARD 사제 8510C)를 사용하여, 공진법(JIS R 1627)에 의해, 비유전율(단위 없음)을 산출했다. 평가 기준은, 7.50 이하를 양호한 것으로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

f?Q값

비유전율의 측정 조건과 동일 조건하에서, Q값을 산출하고, 이것에 공진 주파수(fr)를 곱하여, f?Q값(GHz)을 구했다. f?Q값은 높은 것이 바람직하다. 평가 기준은, 10000GHz 이상을 양호한 것으로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

절연 저항(ρ)

우선, 전극을 형성한 소결체에 대해서, 절연 저항계(HEWLETT PACKARD 사제 4329A)를 사용하여, 25℃에서 DC25V를 30초간 인가한 후의 저항값을 측정했다. 그리고, 이 측정값과, 소결체의 전극 면적 및 두께로부터, 절연 저항 ρ(Ω?m)을 산출했다. 본 실시예에서는, 20개의 시료에 대해서 측정을 행하고, 그 평균을 구함으로써 평가했다. 평가 기준은, 1.0×10¹⁰Ω?m 이상을 양호로 한 것으로 했다, 결과를 표 1에 나타낸다.

선팽창 계수(α)

얻어진 소결체에 대해서, 열팽창계(BRUKER AXS 사제 TD5000SA)를 사용하여, 실온으로부터 700℃까지의 열팽창을 측정하여, 열팽창 계수 α(10^-7/℃)를 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

X선 회절

얻어진 소결체에 대해서, X선 회절 장치(스펙트리스 사제 PANalytical-MPD)를 사용하여 X선 회절을 행했다. X선원으로서 Cu-Kα선을 이용하고, 측정 조건은, 전압 45kV, 전류 40mA로, 2θ=20°~60°의 범위를, 스텝폭 0.033°, 계수 시간 0.20sec로 했다.

표 1로부터, 부성분으로서의 유리 성분의 함유량이 본 발명의 범위보다도 적은 경우에는(시료 1, 2), 900℃에서의 소결이 불충분해져, 그 결과, 절연 저항 및 f?Q값에 대해서 원하는 특성이 얻어지지 않는 것을 확인할 수 있다. 또, 유리 성분의 함유량이 본 발명의 범위보다도 많은 경우에는(시료 9, 10), 소결성은 양호하지만, f?Q값이 악화되어 있는 것을 확인할 수 있다.

이에 반해, 유리 성분의 함유량이 본 발명의 범위내인 경우에는(시료 3~8), 충분히 소결되고, 또한, 양호한 특성을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다.

또한, X선 회절 측정에서는, 모든 시료(시료 1~10)에 대해서, Mg₂SiO₄결정상 및 Zn₂SiO₄ 결정상이 확인되었다. 또, 유리 성분은 결정상으로서 확인할 수 없어, 비결정인 입계상을 형성하고 있다고 생각된다.

실시예 2

유리 성분의 조성 및 함유량을 표 2에 나타내는 조성 또는 값으로 하여, 상기의 일반식에서의 a, b, c, d를 표 2에 나타내는 값으로 한 것 이외에는, 시료 1과 마찬가지로 하여, 유전체 자기 조성물을 제작하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

또한, 각 유리 성분의 유리 연화점은 표 2에 나타내는 온도였다.

표 2로부터, 유리 성분의 조성이 본 발명의 조성이 아닌, 혹은 유리 연화점이 본 발명의 범위 밖인 경우에는(시료 20, 21), 900℃에서의 소결이 불충분해져, 그 결과, 절연 저항 및 f?Q값에 대해서 원하는 특성이 얻어지지 않는 것을 확인할 수 있다.

이에 반해, 유리 성분의 조성이 본 발명의 조성이며, 또한 유리 연화점이 본 발명의 범위내인 경우에는(시료 11~19), 충분히 소결되고, 또한, 양호한 특성을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다.

또한, X선 회절 측정에서는, 모든 시료(시료 11~21)에 대해서, Mg₂SiO₄ 결정상 및 Zn₂SiO₄ 결정상이 확인되었다.

실시예 3

상기의 일반식중에서의 a, c, d를 표 3~5에 나타내는 값으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 유전체 자기 조성물을 제작하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 3~5에 나타낸다.

표 3으로부터, 상기의 일반식중에서의 a의 값이, 본 발명의 바람직한 범위보다도 작은 경우에는(시료 22, 23), 900℃에서의 소결이 불충분해져, 그 결과, 절연 저항 및 f?Q값에 대해서 원하는 특성이 얻어지지 않는 것을 확인할 수 있었다. 또, a의 값이, 본 발명의 바람직한 범위보다도 큰 경우에는(시료 29, 30), 소결성은 양호하지만, f?Q값이 악화되어 있는 것을 확인할 수 있다.

이에 반해, a의 값이 본 발명의 바람직한 범위내인 경우에는(시료 24~28), 충분히 소결되고, 또한, 양호한 특성을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다.

또한, X선 회절 측정에서는, 시료 22에 대해서, Zn₂SiO₄ 결정상 및 Mg₂Si₂0₆ 결정상이 확인되었다. 또, 시료 23에 대해서, Mg₂SiO₄ 결정상, Zn₂SiO₄ 결정상 및 Mg₂Si₂0₆ 결정상이 확인되었다. 시료 24~28에 대해서는, Mg₂SiO₄ 결정상 및 Zn₂SiO₄ 결정상이 확인되었다. 또한, 시료 29 및 30에 대해서는, Mg₂SiO₄ 결정상 및 Zn₂SiO₄ 결정상에 더하여 ZnO의 잔존이 확인되었다.

표 4로부터, 상기의 일반식중에서의 c의 값이, 본 발명의 바람직한 범위보다도 작은 경우에는(시료 31~33), 900℃에서의 소결이 불충분해져, 그 결과, 절연 저항 및 f?Q값에 대해서 원하는 특성이 얻어지지 않는 것을 확인할 수 있었다.

이에 반해, c의 값이 본 발명의 바람직한 범위내인 경우에는(시료 34~40), 충분히 소결되고, 또한, 양호한 특성을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다. 또, 표 4에서는, b(MgO량)와 c(ZnO량)의 비를 변화시키고 있다. 이와 같이 함으로써, 비유전율, 절연 저항 및 f?Q값의 특성을 양호하게 유지하면서, 선팽창 계수를 40~120×10^-7/℃의 범위에서 임의로 설정할 수 있는 것을 확인할 수 있다. 이것은, 이하의 X선 회절의 결과로부터도 설명된다.

도 8에, 시료 34, 37 및 40의 X선 회절 차트를 나타낸다. 또, 도 9에, Mg₂SiO₄(포스테라이트) 및 Zn_2.SiO₄(윌레마이트)의 X선 회절 차트를 나타낸다. 도 8과 도 9를 비교함으로써, 시료 34에서는 Mg₂SiO₄ 결정상만이 관찰되고, 시료 37에서는 Mg₂SiO₄ 결정상 및 Zn₂SiO₄ 결정상이 관찰되며, 시료 40에서는 Zn₂SiO₄ 결정상만이 관찰되고 있는 것을 확인할 수 있다.

즉, 시료 34, 37 및 40에서는, 900℃라는 저온에서 소결되고 있음에도 불구하고, Mg₂SiO₄ 결정상 및 Zn₂SiO₄ 결정상의 일방 혹은 쌍방이 생성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 시료 34의 X선 회절 차트로부터, 시료 34에서는, Zn이 Mg₂SiO₄에 고용하고 있는 것을 확인할 수 있다.

또, 시료 31~33에 대해서는, Mg₂SiO₄ 결정상만이 확인되고, 시료 35, 36, 38, 39에 대해서는, Mg₂SiO₄ 결정상 및 Zn₂SiO₄ 결정상이 확인되었다.

이상으로부터, b(MgO량)와 c(ZnO량)의 비를 변화시킴으로써, Mg₂SiO₄ 결정상 및 Zn₂SiO₄ 결정상의 존재 비율을 제어할 수 있다. 그 결과, 유전체 자기 조성물로서의 선팽창 계수를 40~120×10^-7/℃의 범위에서 임의로 설정할 수 있다.

표 5로부터, 상기의 일반식중에서의 d의 값이, 본 발명의 바람직한 범위보다도 작은 경우에는(시료 41, 42), 900℃에서의 소결이 불충분해져, 그 결과, 절연 저항 및 f?Q값에 대해서 원하는 특성이 얻어지지 않는 것을 확인할 수 있었다. 또, d의 값이, 본 발명의 바람직한 범위보다도 큰 경우에는(시료 49), 소결성은 양호하지만, f?Q값이 악화되어 있는 것을 확인할 수 있다.

이에 반해, d의 값이 본 발명의 바람직한 범위내인 경우에는(시료 43~48), 충분히 소결되고, 또한, 양호한 특성을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다.

또한, X선 회절 측정에서는, 모든 시료(시료 41~49)에 대해서, Mg₂SiO₄ 결정상 및 Zn₂SiO₄ 결정상이 확인되었다.

이상 설명해 온 바와 같이, 본 발명에 의하면, 비유전율, 절연 저항 및 f?Q값 모두가 양호한 유전체 자기 조성물을 얻을 수 있다. 또한, 900℃에서의 소성이어도, 충분히 소결시킬 수 있다. 게다가, MgO량과 ZnO량의 비를 변화시킴으로써, 포스테라이트 결정상 및 윌레마이트 결정상의 존재 비율을 제어할 수 있다. 그 결과, 비유전율, 절연 저항 및 f?Q값을 양호하게 유지하면서, 선팽창 계수를 약 40~120×10^-7/℃의 범위에서 임의로 설정할 수 있다.

따라서, 본 발명에 관련된 유전체 자기 조성물을, 적층 복합 전자 부품에 적용한 경우여도, 콘덴서부를 구성하는 유전체층의 선팽창 계수에 맞춤으로써, 유전체층과의 동시 소성이 가능해져, 상기한 양호한 특성을 나타내는 비자성체층을 가지는 적층 복합 전자 부품을 제공할 수 있다. 게다가, 본 발명에 관련된 유전체 자기 조성물은, 900℃에서도 충분한 소결성을 나타내고 있기 때문에, 본 발명에 관련된 적층 복합 전자 부품에서, 도전재로서 Ag를 이용할 수 있다.

또, 본 발명의 유전체 자기 조성물은, 도전재가 Ag로 구성된, 본 발명에 관련된 적층 커먼 모드 필터, 적층 세라믹 코일, 적층 세라믹 콘덴서 등에도 적합하게 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 LC복합 전자 부품의 사시도,

도 2는 도 1에 나타내는 II-II선을 따른 LC복합 전자 부품의 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 LC복합 전자 부품의 적층 구조를 나타내는 분해 사시도,

도 4a는 L형 회로의 회로도, 도 4b는 π형 회로의 회로도, 도 4c는 T형 회로의 회로도,

도 5는 본 발명의 그 외의 실시 형태에 관련된 커먼 모드 필터의 사시도,

도 6은 본 발명의 그 외의 실시 형태에 관련된 커먼 모드 필터의 적층 구조를 나타내는 분해 사시도,

도 7은 본 발명의 그 외의 실시 형태에 관련된 적층 세라믹 콘덴서의 단면도,

도 8은 본 발명의 실시예에 대한 X선 회절 차트,

도 9는 Mg₂SiO₄ 및 Zn₂SiO₄에 대한 X선 회절 차트이다.

Claims

주성분으로서, Zn의 산화물과 Mg의 산화물과, Cu의 산화물과, Si의 산화물을 함유하며,

부성분으로서 유리 성분을 함유하며, 상기 유리 성분은, Si의 산화물, Ba의 산화물, Ca의 산화물, Sr의 산화물, Li의 산화물 및 Zn의 산화물에서 선택되는 적어도 하나와, B의 산화물을 포함하고, 유리 연화점이 750℃ 이하이며,

상기 유리 성분의 함유량이, 상기 주성분 100 중량%에 대해서, 1.5~15중량%이고,

결정상으로서, 포스테라이트(forsterite)형 결정상 및 윌레마이트형 결정상을 포함하며,

상기 주성분을, 일반식 a(bMgO?cZnO?dCuO)?SiO₂로 나타냈을 때에, a가 1.5~2.4, c가 0.10~0.92, d가 0.02~0.18(단, b＋c+d=1.00이고 b>0)인 것을 특징으로 하는 유전체 자기 조성물.
삭제
삭제
삭제
코일 도체 및 비자성체층으로 구성되는 코일부와,

내부 전극층 및 유전체층으로 구성되는 콘덴서부를 가지고,

상기 코일 도체 및 상기 내부 전극층 중 적어도 하나가, 도전재로서 Ag를 포함하고 있으며, 상기 비자성체층이, 청구항 1에 기재된 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 적층 복합 전자 부품.
코일 도체 및 비자성체층으로 구성되는 필터부와,

자성체층으로 구성되는 외층부를 가지고,

상기 코일 도체가, 도전재로서 Ag를 포함하고 있으며,

상기 비자성체층이, 청구항 1에 기재된 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 적층 커먼 모드 필터.
내부 전극층 및 유전체층으로 구성되는 콘덴서부와,

코일 도체 및 비자성체층을 가지는 커먼 모드 필터부와,

자성체층으로 구성되는 외층부를 가지고,

상기 코일 도체 및 상기 내부 전극층 중 적어도 하나가, 도전재로서 Ag를 포함하고,

상기 비자성체층이, 청구항 1에 기재된 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 적층 복합 전자 부품.
코일 도체 및 비자성체층이 적층되어 구성되는 코일부를 가지는 적층 세라믹 코일로서,

상기 코일 도체가, 도전재로서 Ag를 포함하고 있으며,

상기 비자성체층이, 청구항 1에 기재된 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 적층 세라믹 코일.
내부 전극층과, 유전체층이 교대로 적층되어 있는 소자 본체를 가지는 적층 세라믹 콘덴서로서,

상기 내부 전극층이, 도전재로서 Ag를 포함하고 있으며,

상기 유전체층이, 청구항 1에 기재된 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 적층 세라믹 콘덴서.