KR20080101771A - 페라이트 페이스트, 및 적층형 세라믹 부품의 제조방법 - Google Patents

페라이트 페이스트, 및 적층형 세라믹 부품의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르는 페라이트 페이스트는 페라이트 분말과 유기 비히클을 함유하고, 유기 비히클은 폴리비닐아세탈계 수지와 에틸 셀룰로즈로 이루어진 결합제와 유기 용매를 함유한다. 페라이트 페이스트에 포함되는 결합제의 함유량은, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0중량부 이상 5.0중량부 이하이고, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량은, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부 이상 2.0중량부 이하이다. 에틸 셀룰로즈의 함유량은, 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 제외한 잔부이다.
페라이트 페이스트, 페라이트 분말, 유기 비히클, 폴리비닐아세탈계 수지, 에틸 셀룰로즈 및 적층형 세라믹 부품.

Description

페라이트 페이스트, 및 적층형 세라믹 부품의 제조방법{Ferrite pastes, and production method of multilayer ceramic device}
본 발명은 페라이트 페이스트, 및 적층형 세라믹 부품의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 칩 인덕터, 칩 비드, 칩 트랜스, LC 복합 칩 부품 등의 적층형 세라믹 부품은, 페라이트 페이스트로 형성되는 페라이트층과, 도체 페이스트로 형성되는 도체 패턴을 적층 일체화한 후에 소성하여, 여기에 외부 전극을 형성함으로써 제조된다.
적층형 세라믹 부품의 일례로서, 일본 특허공보 제3035479호에 기재된 적층형 인덕턴스 소자가 있다. 이러한 적층형 인덕턴스 소자에서는, 결합제로서 에틸 셀룰로즈 수지를 포함하는 페라이트 페이스트 및 도체 페이스트를 인쇄법에 의해서 교대로 적층하고, 이를 소정 사이즈로 절단함으로써, 내부에 코일상의 도전체를 갖는 적층체를 형성하고 있다. 당해 적층체를 소성하여 외부 전극을 형성함으로써, 적층형 인덕턴스 소자가 제조된다.
그러나, 상술한 종래의 제조방법에서는, 도체 패턴을 피복하도록 페라이트 페이스트를 인쇄하여 페라이트층을 형성할 때, 도체 패턴의 옆에 위치하는 페라이트층의 두께가, 도체 패턴의 직상(直上)에 위치하는 페라이트층의 두께보다 두꺼워지는 경향이 있다. 페라이트층이 두꺼운 부분에서는, 얇은 부분에 비해 건조가 늦기 때문에, 균열이 발생하는 경향이 있다.
이러한 균열의 발생은, 페라이트 페이스트에 결합제로서 포함되는 에틸 셀룰로즈 수지의 단단하고 무른 성질에도 기인하고 있다. 또한, 도체 패턴이 두꺼울수록, 페라이트층의 두께 차가 커지기 때문에, 균열이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다.
또한, 상술한 종래의 제조방법에서는, 적층체의 가열 처리(탈결합제, 소성 등)에 있어서의 탈결합제에 의해서 페라이트층의 강도가 저하되고, 보형성이 저하되기 쉽다. 이로 인해, 도체 패턴의 수축에 따라, 도체에 밀착되어 있는 페라이트층에 있어서 균열을 일으키기 쉬운 경향이 있다.
본 발명은, 상기 과제의 해결을 위해 이루어진 것이며, 페라이트층에서의 균열 발생을 억제할 수 있는 페라이트 페이스트, 및 적층형 세라믹 부품의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위해, 본 발명에 따르는 페라이트 페이스트는, 페라이트 분말과 유기 비히클을 함유하는 페라이트 페이스트로서, 유기 비히클이 폴리비닐아세탈계 수지 및 에틸 셀룰로즈로 이루어진 결합제와 유기 용매를 함유하고, 결합제의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0중량부 이상 5.0중량부 이하이고, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부 이상 2.0 중량부 이하이고, 에틸 셀룰로즈의 함유량이 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 제외한 잔부인 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 따르는 적층형 세라믹 부품의 제조방법은, 페라이트 페이스트로부터 페라이트 그린층을 형성하는 공정, 페라이트 그린층을 건조시켜 페라이트 건조층을 형성하는 공정, 페라이트 건조층 위에 도체 페이스트를 인쇄하고, 당해 도체 페이스트를 건조시켜 도체 패턴을 형성하는 공정 및 도체 패턴이 형성된 페라이트 건조층 위에, 추가로 별도의 페라이트 건조층과 도체 패턴을 교대로 포개어 적층체를 형성하는 공정을 구비하고, 소성전의 도체 패턴의 두께가 7 내지 29㎛이고, 페라이트 페이스트가 페라이트 분말과 유기 비히클을 함유하며, 유기 비히클이 폴리비닐아세탈계 수지 및 에틸 셀룰로즈로 이루어진 결합제와 유기 용매를 함유하고, 결합제의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0중량부 이상 5.0중량부 이하이고, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부 이상 1.0중량부 미만이고, 에틸 셀룰로즈의 함유량이 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 제외한 잔부인 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 이하에서는, 페라이트 그린층과 페라이트 건조층을 총칭하는 경우, 페라이트층이라고 기재한다.
당해 페라이트 페이스트는, 종래부터 사용되고 있는 에틸 셀룰로즈에 가하여, 에틸 셀룰로즈보다도 유연성이 높은 폴리비닐아세탈계 수지를 함유하고 있다. 이로 인해, 페라이트 그린층의 유연성이 향상되고, 건조공정에 있어서 페라이트 그린층에 수축 응력이 발생하더라도, 페라이트층에서의 균열 발생을 억제할 수 있다. 또한, 페라이트 그린층의 두께 차에 의해서 건조의 진행도에 격차가 생기더라도, 페라이트층에서의 균열 발생을 억제할 수 있다.
또한, 당해 페라이트 페이스트는, 에틸 셀룰로즈보다도 열분해 온도역이 높은 폴리비닐아세탈계 수지를 결합제에 함유하고 있다. 이로 인해, 탈결합제 공정이나 소성 공정과 같은 적층체의 열처리 공정에서는, 도체 패턴이 수축되는 온도역에 있어서 폴리비닐아세탈계 수지가 분해되기 어렵고, 페라이트층에 있어서의 결합제의 잔존율이 높아진다. 따라서, 페라이트층의 보형성이 향상되고, 페라이트층에서의 균열 발생을 억제할 수 있다.
소성전의 도체 패턴의 두께가 7 내지 29㎛의 범위로 되어 있는 경우에 있어서, 상기 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부보다 적으면, 페라이트층의 유연성이 낮아지기 때문에, 페라이트 그린층의 건조시에 페라이트층에 균열이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 또한, 적층체의 소성시에, 도체 패턴이 수축되는 온도역에 있어서, 페라이트층에 있어서의 결합제의 잔존율이 저하되기 쉬워진다. 이로 인해, 페라이트층의 강도가 저하되어 보형성이 낮아지고, 도체 패턴의 수축에 따라, 도체 패턴에 밀착되어 있는 페라이트층이 인장되기 때문에, 페라이트층에 균열이 발생하기 쉬워진다.
한편, 소성전의 도체 패턴의 두께가 상기 범위로 되어 있는 경우에 있어서, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부 이상이 되면, 적층체의 소성시에, 도체 패턴이 수축되는 온도역에 있어서, 페라이트층에 있어서의 결합제의 잔존율이 과잉으로 되기 때문에, 탈결합제후의 소성 온도역에서 결합제가 급격히 연소됨으로써, 도체 패턴에 밀착된 페라이트층에 균열이 발생하기 쉬워진다. 본 발명에서는, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 페라이트 분말 100중량부에 대하여 0.5중량부 이상 1.0중량부 미만으로 함으로써, 페라이트층에서의 균열 발생을 적합하게 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 적층형 세라믹 부품의 제조방법은, 페라이트 페이스트로부터 페라이트 그린층을 형성하는 공정, 페라이트 그린층을 건조시켜 페라이트 건조층을 형성하는 공정, 페라이트 건조층 위에 도체 페이스트를 인쇄하고, 당해 도체 페이스트를 건조시켜 도체 패턴을 형성하는 공정 및 도체 패턴이 형성된 페라이트 건조층 위에, 추가로 별도의 페라이트 건조층과 도체 패턴을 교대로 포개어 적층체를 형성하는 공정을 구비하고, 소성전의 도체 패턴의 두께가 29㎛보다도 크고, 페라이트 페이스트가 페라이트 분말과 유기 비히클을 함유하며, 유기 비히클이 폴리비닐아세탈계 수지 및 에틸 셀룰로즈로 이루어진 결합제와 유기 용매를 함유하고, 결합제의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0중량부 이상 5.0중량부 이하이고, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대 하여, 1.0중량부 이상 2.0중량부 이하이고, 에틸 셀룰로즈의 함유량이 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 제외한 잔부인 것을 특징으로 하고 있다.
소성전의 도체 패턴의 두께가 29㎛보다도 큰 경우에 있어서, 상기 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부보다 적은 경우, 페라이트층의 유연성이 낮아지기 때문에, 페라이트 그린층의 건조시에 페라이트층에 균열이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 또한, 적층체의 소성시, 도체 패턴이 수축되는 온도역에 있어서, 페라이트층에 있어서의 결합제의 잔존율이 저하되고, 페라이트층의 강도가 저하되어 보형성이 낮아지고, 도체의 수축에 따라 도체에 밀착되어 있는 페라이트층이 도체로 인장되기 때문에, 도체 패턴에 밀착된 페라이트층에 균열이 발생하기 쉬운 경향이 있다.
한편, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 2.0중량부보다 많은 경우, 적층체의 소성시, 도체 패턴이 수축되는 온도역에 있어서, 페라이트층에 있어서의 결합제의 잔존율이 과잉이 되어 탈결합제후의 소성 온도역에서 당해 결합제의 급격한 연소에 의해서, 도체 패턴에 밀착된 페라이트층에 균열이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 그래서, 본 발명에서는, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 페라이트 분말 100중량부에 대하여 1.0중량부 이상 2.0중량부 이하로 함으로써, 페라이트층에서의 균열 발생을 억제할 수 있다.
본 발명에 의하면, 페라이트층에서의 균열 발생을 억제할 수 있다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명에 따르는 페라이트 페이스트, 및 적층형 세라믹 부품의 제조방법의 적합한 실시형태에 관해서 상세하게 설명한다.
[제1 실시형태]
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따르는 적층형 세라믹 부품의 제조방법을 사용하여 제작된 적층형 인덕터의 구성을 도시한 사시도이다. 또한, 도 2는 도 1에 도시한 적층형 인덕터에 있어서 단자 전극끼리를 연결하는 선을 따르는 방향의 단면도이고, 도 3은 도 2에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 적층형 인덕터(1)는, 직방체 형상의 소자(2)와 소자(2)의 길이 방향의 양 말단부를 피복하도록 각각 형성된 한 쌍의 단자 전극(3,3)을 구비하고 있다. 소자(2)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 자성 재료로 이루어진 자성체 적층부(4)와, 자성체 적층부(4)내에 형성된 코일상 도체(5)에 의해 구성되어 있다.
코일상 도체(5)는, 도전성 재료로 이루어지며, 대략 반원 형상의 단면을 갖고 있다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 코일상 도체(5)의 말단부에 있는 인출부(5a,5b)는, 자성체 적층부(4)의 양 말단부까지 인출되어, 단자 전극(3,3)에 각각 접속되어 있다. 이러한 코일상 도체(5)는, 도체 페이스트를 인쇄·적층한 도체 패턴(7)이 복수 연속함으로써 구성되어 있다.
코일상 도체(5)의 턴 수는, 수득하고자 하는 직류 저항 및 인덕턴스값에 따 라 결정된다. 예를 들면, 직류 저항 1Ω 이하, 인덕턴스값 10μH로 하는 경우에는, 턴 수는 18.5턴이 된다. 또한, 도체 패턴(7)의 두께(X)는, 적층 방향에 이웃하는 도체 패턴(7,7)간의 거리(Y)에 대하여 90% 내지 115% 정도로 되어 있다.
다음에, 상술한 적층형 인덕터(1)의 제조방법에 관해서 설명한다.
적층형 인덕터(1)의 제조에 있어서, 우선, 페라이트 페이스트 및 도체 페이스트를 제작한다. 페라이트 페이스트는, 페라이트 분말(자성 분말), 및 유기 비히클을 배합, 혼련함으로써 제작한다. 유기 비히클은 폴리비닐아세탈계 수지와 에틸 셀룰로즈로 이루어진 결합제와 유기 용매를 함유한다.
페라이트 페이스트에 포함되는 결합제의 함유량은, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0중량부 이상 5.0중량부 이하이다. 또한, 페라이트 페이스트에 포함되는 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량은, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부 이상 1.0중량부 미만이다. 또한, 페라이트 페이스트에 포함되는 에틸 셀룰로즈의 함유량은, 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 제외한 잔부이다.
페라이트 분말로서는, Ni-Cu-Zn계 페라이트 분말, Ni-Cu-Zn-Mg계 페라이트 분말, Ni-Cu계 페라이트 분말 등이 사용된다. 이러한 페라이트 분말의 제작에 있어서는, 비표면적이 1.0 내지 10㎡/g이고, 황성분의 함유량이 S 환산으로 100 내지 1000ppm인 Ni 화합물을 원료로서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, Ni-Cu-Zn-Mg계 페라이트 분말을 사용하는 경우, 이의 조성은, Fe2O3=25 내지 52mol%, ZnO=0 내지 40mol%, CuO=0 내지 20mol%, NiO=1 내지 65mol%, MgO가 잔부인 것이 바람직하다. 이러한 Ni계 페라이트 분말을 사용함으로써, 고밀도임에도 불구하고 온도 특성이 우수하고, 더구나 Ag(코일상 도체(5)의 구성 재료)의 융점 이하에서도 소결 가능한 적층형 인덕터(1)를 수득할 수 있다.
유기 비히클에 포함되는 폴리비닐아세탈계 수지로서는, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등을 사용하지만, 바람직하게는 폴리비닐부티랄을 사용한다. 유기 비히클에 포함되는 유기 용매로서는, 알콜계(에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 터피네올 등), 케톤계(아세톤 등), 셀로솔브계(메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등), 에스테르계(아세트산메틸, 아세트산에틸 등), 에테르계(에틸에테르, 부틸카비톨 등) 등을 사용할 수 있다. 이러한 유기 용매중 1종만을 사용해도 양호하며, 2종 이상을 병용해도 양호하다.
또한, 상술한 페라이트 페이스트는, 프탈산에스테르계, 인산에스테르계, 지방산에스테르계, 글리콜 유도체계 등의 가소제, 또는, 지방산아미드계, 유기인산에스테르계, 카복실산계 등의 분산제를 추가로 함유해도 양호하다.
도체 페이스트는, 예를 들면, 도체 분말을 결합제 및 유기 용매와 함께 소정의 비율로 배합한 후, 혼련함으로써 제작한다. 또한, 혼련에는, 3개롤, 균질기나 샌드밀 등을 사용한다. 도체 분말로서는, 통상적으로 Ag, Ag 합금, Cu, Cu 합금 등을 사용하지만, 바람직하게는, 저항율이 작은 Ag를 사용한다. 도체 페이스트로서 Ag 페이스트를 사용함으로써, 적층형 인덕터로서 실용적인 Q를 수득할 수 있다.
다음에, 페라이트 페이스트를, 인쇄법에 의해 소정의 두께가 될 때까지 적층한다. 그리고, 당해 적층물 위에, 추가로 페라이트 페이스트를 성형하여 페라이트 그린층을 형성하고, 당해 페라이트 그린층을 건조시켜, 두께가 90 내지 150㎛ 정도인 페라이트 건조층을 형성한다.
다음에, 페라이트 건조층 위에 상술한 도체 페이스트를 인쇄하고, 당해 도체 페이스트를 건조시켜 두께가 7 내지 29㎛ 정도인 도체 패턴을 형성한다. 그리고, 도체 패턴이 형성된 페라이트 건조층 위에, 추가로 별도의 페라이트 건조층과 도체 패턴을 교대로 복수 포개어 인쇄 적층한다. 또한 그 위에, 페라이트 페이스트를 인쇄법에 의해 소정의 두께로 적층함으로써, 소성전의 적층체를 형성한다. 수득된 적층체에 있어서는, 페라이트 자성체(복수의 페라이트층으로 이루어진 자성체 적층부(4))중에, 소정의 턴 수(권수)를 갖는 나선상의 적층 권선(코일상 도체(5))이 형성된다.
다음에, 적층체를 소정의 치수로 절단한다. 적층체는, 통상적으로 복수개의 소자 유닛이 배열된 웨이퍼의 구조를 갖기 때문에, 웨이퍼상의 적층체를 소정의 치수로 절단함으로써, 각각 1개의 코일상 도체(5)를 내장하는 소성전의 적층체 소자를 복수 형성한다.
이 때, 코일상 도체(5)의 인출부(5a,5b)의 말단면이 적층체 소자가 대향하는 2개의 측면으로부터 각각 노출되도록, 웨이퍼상의 적층체를 절단한다. 수득된 적층체 소자는, 완성후의 적층형 인덕터(1)에 있어서의 소자(2)에 상당한다(도 1 참조). 그 후, 수득된 적층체 소자에 대하여, 예를 들면, 350 내지 500℃에서, 산소 존재하에서 탈결합제 처리를 실시한다. 그리고, 적층체 소자를, 예를 들면, 850 내지 900℃에서 1 내지 2시간, 일체 소성함으로써 상기 소자(2)를 수득한다.
다음에, 소성하여 수득된 소자(2)에 있어서, 코일상 도체(5)의 인출부(5a,5b)의 말단면이 노출되어 있는 측면에, Ag를 주성분으로 한 도전성 페이스트를 도포하고, 예를 들면, 600℃ 정도로 소결하여 단자 전극(3,3)을 형성한다. 그 후, 통상적으로 단자 전극(3,3)에 대하여 추가로 전기 도금을 실시한다. 전기 도금은, 구리와 니켈과 주석, 니켈과 주석, 니켈과 금, 니켈과 은 등을 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 이상으로부터, 제1 실시형태에 따르는 적층형 인덕터(1)가 완성된다.
제1 실시형태에서는, 페라이트 페이스트가, 결합제로서 종래부터 사용되고 있는 에틸 셀룰로즈 뿐만 아니라, 에틸 셀룰로즈보다 유연성이 높은 폴리비닐아세탈계 수지를 함유한다. 이로 인해, 페라이트 그린층의 유연성이 종래보다도 높아지기 때문에, 페라이트 그린층의 건조공정에서 페라이트 그린층에 수축 응력이 발생하더라도, 페라이트층에 있어서의 균열의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 페라이트 그린층의 두께 차에 의해서 건조의 진행도에 불균일이 생기더라도, 페라이트층에서의 균열 발생을 억제할 수 있다.
또한, 페라이트 페이스트가 결합제로서 함유하는 폴리비닐아세탈계 수지는, 에틸 셀룰로즈보다 열분해 온도역이 높다. 이로 인해, 적층체의 열처리 공정(탈결합제 공정, 소성 공정)에서는, 도체 패턴(7)이 수축되는 온도역에 있어서, 폴리비닐아세탈계 수지가 분해되기 어려워 페라이트층(자성체 적층부(4))에 있어서의 결 합제의 잔존율이 종래보다도 높아지기 때문에, 페라이트층의 보형성이 향상된다. 그 결과, 페라이트층(자성체 적층부(4))에 있어서의 균열의 발생을 억제할 수 있다. 이로부터, 적층형 인덕터(1)의 인덕턴스값을 용이하게 원하는 값으로 하는 것도 가능해진다.
소성전의 도체 패턴의 두께가 7 내지 29㎛의 범위로 되어 있는 경우에 있어서, 페라이트 페이스트에 포함되는 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부보다 적으면, 페라이트층의 유연성이 낮아지기 때문에, 페라이트 그린층의 건조시에 페라이트층에 균열이 발생하기 쉬운 경향이 있다.
또한, 적층체의 소성시, 도체 패턴(7)이 수축되는 온도역에 있어서, 페라이트층(자성체 적층부(4))에 있어서의 결합제의 잔존율이 저하되고, 페라이트층(자성체 적층부(4))의 강도가 저하되어 보형성이 낮아지고, 도체 패턴(7)에 밀착된 페라이트층(자성체 적층부(4))가 도체 패턴(7)으로 인장되기 때문에, 도체 패턴(7)에 밀착된 페라이트층(자성체 적층부(4))에 균열이 발생하기 쉬운 경향이 있다.
한편, 소성전의 도체 패턴의 두께가 상기 범위로 되어 있는 경우에 있어서, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부 이상이면, 적층체의 소성시, 도체 패턴이 수축되는 온도역에 있어서, 페라이트층에 있어서의 결합제의 잔존율이 과잉이 되어, 탈결합제후의 소성 온도역에서 당해 결합제의 급격한 연소에 의해서, 도체 패턴에 밀착된 부분에 있어서 균열이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 그래서, 제1 실시형태에서는, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량 을 페라이트 분말 100중량부에 대하여 0.5중량부 이상 1.0중량부 미만으로 함으로써, 페라이트층에 있어서의 균열의 발생을 억제할 수 있다.
[제2 실시형태]
다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 따르는 페라이트 페이스트, 및 적층형 세라믹 부품의 제조방법의 적합한 실시형태에 관해서 설명한다. 제2 실시형태에 따르는 적층형 인덕터는, 제1 실시형태에 따르는 적층형 인덕터(1)와 동일한 구성을 갖고 있다.
우선, 페라이트 페이스트 및 도체 페이스트를 제작한다. 페라이트 페이스트는, 페라이트 분말(자성 분말), 및 유기 비히클을 배합, 혼련함으로써 제작한다. 유기 비히클은, 폴리비닐아세탈계 수지와 에틸 셀룰로즈로 이루어진 결합제와 유기 용매를 함유한다.
페라이트 페이스트에 함유되는 결합제의 함유량은, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0중량부 이상 5.0중량부 이하이다. 또한, 페라이트 페이스트에 함유되는 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량은, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0 이상 2.0중량부 이하이다. 또한, 페라이트 페이스트에 함유되는 에틸 셀룰로즈의 함유량은 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 제외한 잔부이다.
페라이트 분말로서는, Ni-Cu-Zn계 페라이트 분말, Ni-Cu-Zn-Mg계 페라이트 분말, Ni-Cu계 페라이트 분말 등이 사용된다. 이러한 페라이트 분말의 제작에 있 어서는, 비표면적이 1.0 내지 10㎡/g이고, 황성분의 함유량이 S 환산으로 100 내지 1000ppm인 Ni 화합물을 원료로서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, Ni-Cu-Zn-Mg계 페라이트 분말을 사용하는 경우, 이의 조성은 Fe2O3=25 내지 52mol%, ZnO=0 내지 40mol%, CuO=0 내지 20mol%, NiO=1 내지 65mol%, MgO가 잔부인 것이 바람직하다. 이러한 Ni계 페라이트 분말을 사용함으로써, 고밀도임에도 불구하고 온도 특성이 우수하고, 더구나 Ag(코일상 도체(5)의 구성 재료)의 융점 이하에서도 소결 가능한 적층형 인덕터(1)를 수득할 수 있다.
유기 비히클에 포함되는 폴리비닐아세탈계 수지로서는, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등을 사용하지만, 바람직하게는 폴리비닐부티랄을 사용한다. 유기 비히클에 포함되는 유기 용매로서는, 알콜계(에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 터피네올 등), 케톤계(아세톤 등), 셀로솔브계(메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등), 에스테르계(아세트산메틸, 아세트산에틸 등), 에테르계(에틸에테르, 부틸카비톨 등) 등을 사용할 수 있으며, 1종만을 사용하더라도 2종 이상을 병용해도 양호하다.
또한, 상술한 페라이트 페이스트는, 프탈산에스테르계, 인산에스테르계, 지방산에스테르계, 글리콜 유도체계 등의 가소제, 또는, 지방산 아미드계, 유기인산에스테르계, 카복실산계 등의 분산제를 추가로 함유해도 양호하다.
도체 페이스트는, 예를 들면, 도체 분말을 결합제 및 유기 용매와 함께 소정의 비율로 배합한 후, 혼련함으로써 제작한다. 또한, 혼련에는, 3개롤, 균질기나 샌드밀 등을 사용한다. 도체 분말로서는, 통상적으로 Ag, Ag 합금, Cu, Cu 합금 등을 사용하지만, 바람직하게는, 저항율이 작은 Ag를 사용한다. 도체 페이스트로서 Ag 페이스트를 사용함으로써, 적층형 인덕터로서 실용적인 Q를 수득할 수 있다.
다음에, 상기의 페라이트 페이스트를, 인쇄법에 의해 소정의 두께가 될 때까지 적층한다. 그리고, 이 적층물 위에, 추가로 페라이트 페이스트를 성형하여 페라이트 그린층을 형성하고, 당해 페라이트 그린층을 건조시켜 두께가 90 내지 150㎛ 정도인 페라이트 건조층을 형성한다.
다음에, 페라이트 건조층 위에 상술의 도체 페이스트를 인쇄하고, 당해 도체 페이스트를 건조시켜 두께가 29㎛보다 크고 90㎛ 이하인 도체 패턴을 형성한다. 그리고, 도체 패턴이 형성된 페라이트 건조층 위에, 추가로 별도의 페라이트 건조층과 도체 패턴을 교대로 복수 포개어 인쇄 적층한다. 또한 그 위에, 페라이트 페이스트를 인쇄법에 의해 소정의 두께로 적층함으로써, 소성전의 적층체를 형성한다. 수득된 적층체에 있어서는, 페라이트 자성체(복수의 페라이트층으로 이루어진 자성체 적층부(4)) 중에, 소정의 턴 수(권수)를 갖는 나선상의 적층 권선(코일상 도체(5))이 형성되어 있다.
다음에, 적층체를 소정의 치수로 절단한다. 적층체는, 통상적으로 복수개의 소자 유닛이 배열된 웨이퍼의 구조를 갖기 때문에, 웨이퍼상의 적층체를 소정의 치수로 절단함으로써, 각각 1개의 코일상 도체(5)를 내장하는 소성전의 적층체 소자를 복수 형성한다.
이 때, 코일상 도체(5)의 인출부(5a,5b)의 말단면이 적층체 소자가 대향하는 2개의 측면으로부터 각각 노출되도록, 웨이퍼상의 적층체를 절단한다. 수득된 적 층체 소자는, 완성후의 적층형 인덕터(1)에 있어서의 소자(2)에 상당한다(도 1 참조). 그 후, 수득된 적층체 소자에 대하여, 예를 들면, 350 내지 500℃에서, 산소 존재하에서 탈결합제 처리를 실시한다. 다음에, 적층체 소자를, 예를 들면, 850 내지 900℃에서 1 내지 2시간, 일체 소성함으로써 상기 소자(2)를 수득한다.
다음에, 소성하여 수득된 소자(2)에 있어서, 코일상 도체(5)의 인출부(5a,5b)의 말단면이 노출되어 있는 측면에, Ag를 주성분으로 한 도전성 페이스트를 도포하고, 예를 들면, 600℃ 정도로 소결하여 단자 전극(3,3)을 형성한다. 그 후, 통상적으로 단자 전극(3,3)에 대하여 추가로 전기 도금을 실시한다. 전기 도금은, 구리와 니켈과 주석, 니켈과 주석, 니켈과 금, 니켈과 은 등을 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 이상으로부터, 제2 실시형태에 따르는 적층형 인덕터(1)가 완성된다.
제2 실시형태에서는, 페라이트 페이스트가, 결합제로서 종래부터 사용되고 있는 에틸 셀룰로즈 뿐만 아니라, 에틸 셀룰로즈보다 유연성이 높은 폴리비닐아세탈계 수지를 함유한다. 이로 인해, 페라이트 그린층의 유연성이 종래보다도 높아진다. 그 결과, 페라이트 그린층의 건조공정에 있어서 페라이트 그린층에 수축 응력이 발생하더라도, 페라이트층에서의 균열 발생을 억제할 수 있다. 또한, 페라이트 그린층의 두께 차에 의해서 건조의 진행도에 불균일이 생기더라도, 페라이트층에서의 균열 발생을 억제할 수 있다. 또한, 제2 실시형태에 의하면, 도체 패턴이 두꺼운 경우라도, 페라이트 그린층의 두께 차에 기인하는 균열의 발생을 억제할 수 있다.
제2 실시형태에 따르는 페라이트 페이스트가 결합제로서 함유하는 폴리비닐아세탈계 수지는, 에틸 셀룰로즈보다 열분해 온도역이 높다. 이로 인해, 적층체의 열처리 공정(탈결합제 공정, 소성 공정)에서는, 도체 패턴(7)이 수축되는 온도역에 있어서, 폴리비닐아세탈계 수지가 분해되기 어려워 페라이트층(자성체 적층부(4))에 있어서의 결합제의 잔존율이 종래보다도 높아지기 때문에, 페라이트층의 보형성이 향상된다. 그 결과, 페라이트층(자성체 적층부(4))에서의 균열 발생을 억제할 수 있다. 또한, 균열의 발생이 억제되는 점에서, 적층형 인덕터(1)의 인덕턴스값을 원하는 값으로 하는 것도 바랄 수 있다.
페라이트 페이스트에 함유되는 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부보다 적은 경우, 페라이트층의 유연성이 낮아지기 때문에, 페라이트 그린층의 건조시에 페라이트층에 균열이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 또한, 적층체의 소성시, 도체 패턴(7)이 수축되는 온도역에 있어서, 페라이트층(자성체 적층부(4))에 있어서의 결합제의 잔존율이 저하되고, 페라이트층(자성체 적층부(4))의 강도가 저하되어 보형성이 낮아지고, 도체 패턴(7)에 밀착된 페라이트층(자성체 적층부(4))가 도체 패턴(7)으로 인장되기 때문에, 도체 패턴(7)에 밀착된 페라이트층(자성체 적층부(4))에 균열이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 한편, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 2.0중량부보다 많은 경우, 적층체의 소성시, 도체 패턴이 수축되는 온도역에 있어서, 페라이트층에 있어서의 결합제의 잔존율이 과잉이 되어, 탈결합제후의 소성 온도역에서 당해 결합제의 급격한 연소에 의해서, 도체 패턴에 밀착된 부분에서 균열이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 그래서, 본 발명에서는, 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 페라이트 분말 100중량부에 대하여 1.0중량부 이상 2.0중량부 이하로 함으로써, 페라이트층에서의 균열의 발생을 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 적합한 실시형태에 관해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 코일상 도체를 구성하는 도체 패턴이 형성된 자성체 그린시트를 적층·압착함으로써 소자를 제작하는 시트법에도 적용 가능하다.
또한, 페라이트 분말 대신에 유전체 등의 세라믹 분말을 주성분으로 하는 세라믹 페이스트에 있어서도, 본 발명을 적용할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니다.
[실시예 1]
[시료의 제작]
상술한 제1 실시형태에 따르는 제조방법에 따라서, 이하와 같이 하여, 적층형 인덕터의 시료를 1만개 제작하였다. 적층형 인덕터의 제작에서는, 우선, 페라이트 페이스트를 제작하였다. 페라이트 페이스트는, 자성 분말로서 평균 입자 직경 0.7㎛의 Ni-Cu-Zn-Mg계 페라이트 분말을, 유기 비히클 및 용매와 함께 소정의 비율로 배합한 후, 볼 밀로 습식 혼합함으로써 제작하였다.
페라이트 분말의 구체적인 조성은, Fe2O3=49.0mol%, NiO=19.0mol%, CuO=11.0mol%, Zn=20.0mol%, 잔부를 MgO로 하였다. 유기 비히클에 포함되는 결합제로서는, 폴리비닐부티랄(폴리비닐아세탈계 수지의 1종) 및 에틸 셀룰로즈를 사용하였다. 페라이트 페이스트에 포함되는 결합제의 함유량은, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0 내지 5.00중량부의 범위에서 변화시켰다.
또한, 페라이트 페이스트에 포함되는 폴리비닐부티랄의 함유량은, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.00 내지 5.00중량부의 범위에서 변화시켰다. 페라이트 페이스트에 포함되는 에틸 셀룰로즈의 함유량은, 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐부티랄의 함유량을 제외한 잔부로 하였다. 유기 비히클에 포함되는 유기 용매로서는 터피네올을 사용하였다.
다음에, 도체 페이스트를 제작하였다. 도체 페이스트는, 평균 입자 직경 0.6㎛의 Ag 분말을, 결합제 및 용매와 함께 소정의 비율로 배합한 후, 혼련함으로써 제작하고, 상기의 페라이트 페이스트를 인쇄법에 의해 소정의 두께가 될 때까지 적층하였다. 그리고, 당해 적층물 위에, 추가로 페라이트 페이스트를 성형하여 페라이트 그린층을 형성하고, 당해 페라이트 그린층을 건조시켜, 두께 10O㎛의 페라이트 건조층을 형성하였다.
다음에, 페라이트 건조층 위에 상술한 도체 페이스트를 인쇄하고, 당해 도체 페이스트를 건조시켜 도체 패턴을 형성하였다. 도체 패턴의 두께는, 5 내지 58㎛ 의 범위에서 변화시켰다. 그리고, 도체 패턴이 형성된 페라이트 건조층 위에, 추가로 별도의 페라이트 건조층과 도체 패턴을 교대로 복수 포개어 인쇄 적층하였다.
또한, 그 위에 페라이트 페이스트를 인쇄법에 의해 소정의 두께로 적층하고, 18.5턴의 적층 권선(코일상 도체(5))을 내장하는 소성전의 적층체를 형성하였다. 수득된 적층체의 두께는 1.0mm이었다. 이어서, 당해 적층체를 절단하여, 길이 1.8mm, 폭 0.9mm의 적층체 소자를 복수 수득하였다.
다음에, 당해 적층체 소자에 대하여, 500℃, 산소 존재하에서 탈결합제 처리를 하였다. 탈결합제 처리후, 적층체 소자를 850℃에서 2시간 동안 소성하였다. 이어서, 당해 소성후의 적층체 소자에 있어서 코일상 도체(5)의 인출부의 말단면이 노출되어 있는 측면에, Ag를 주성분으로 한 도전성 페이스트를 도포하고, 약 600℃ 정도에서 소결하였다. 또한, 소결한 Ag의 표면에 Cu, Ni, Sn을 전기 도금하여, 단자 전극을 형성하였다. 이상으로부터, 1608 형상의 적층형 인덕터의 각 시료를 수득하였다.
[평가]
상술한 제조과정에서, 소성 전후의 각 적층체 소자에 균열이 발생하고 있는지 여부를 검사하였다. 다음에, 균열의 발생이 확인된 적층체 소자의 수를, 수득된 적층체 소자의 전체 수로 나누어 균열 발생율(단위:%)을 구하였다. 동일하게, 소성후의 적층체 소자에 대해서도 균열 발생율을 구하였다.
도 4 및 도 5는, 검사 결과를 도시한 도면이다. 도 4는 소성전의 도체 패턴 의 두께가 제1 실시형태의 범위(7 내지 29㎛)인 경우에 대해서 도시하고, 도 5는 소성전의 도체 패턴의 두께가 제1 실시형태보다도 작은 범위인 경우(5 내지 6㎛), 및 제1 실시형태보다도 큰 범위(30 내지 58㎛)인 경우에 대해서 도시하고 있다. 동 도면에 있어서, 균열 발생율이 0%인 경우에 O로 판정하고, 균열 발생율이 0%보다 큰 경우에 X로 판정하였다.
도 4에 도시한 바와 같이, 소성전의 도체 패턴의 두께가 7 내지 29㎛인 경우에 있어서, 폴리비닐부티랄의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부 이상 1.0중량부 미만인 경우, 소성전·소성후 중의 어느 것에서도 균열의 발생은 확인되지 않았다(영역 A).
소성전의 도체 패턴의 두께가 7 내지 18㎛인 경우에 있어서, 폴리비닐부티랄의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부 미만인 경우, 소성후에 균열의 발생이 확인되었다(영역 B). 이것은, 적층체의 소성시, 도체 패턴이 수축되는 온도역에 있어서, 페라이트층에 있어서의 결합제의 잔존율이 저하되고 페라이트층의 강도가 저하되어 보형성이 낮아지기 때문에, 도체 패턴에 밀착된 페라이트층에 균열이 발생한 것으로 생각된다.
또한, 소성전의 도체 패턴의 두께가 21 내지 29㎛인 경우에 있어서, 폴리비닐부티랄의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부 미만인 경우, 소성전·소성후 중의 어느 것에서도 균열의 발생이 확인되었다(영역 C). 이것은, 상기의 보형성의 문제에 가하여, 페라이트층의 유연성이 낮아지기 때문에, 페라이트 그린층의 건조시에 페라이트층에 균열이 발생한 것으로 생각된다.
또한, 소성전의 도체 패턴의 두께가 7 내지 29㎛인 경우에 있어서, 폴리비닐부티랄의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부 이상인 경우, 소성후에 균열의 발생이 확인되었다(영역 D). 이것은, 적층체의 소성시, 도체 패턴이 수축되는 온도역에 있어서, 페라이트층에 있어서의 결합제의 잔존율이 과잉이 되어, 탈결합제후의 소성 온도역에서 당해 결합제의 급격한 연소에 의해서, 도체 패턴에 밀착된 부분에서 균열이 발생한 것으로 생각된다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 소성전의 도체 패턴의 두께가 7㎛ 미만인 경우, 폴리비닐부티랄의 함유량이 어느 경우에도, 소성후에 균열의 발생이 확인되었다(영역 E). 이것은, 도체 패턴의 두께에 대한 폴리비닐부티랄의 양이 원래 과잉이 되어, 상기 영역 D의 경우와 동일한 이유로 균열이 발생한 것으로 생각된다.
또한, 소성전의 도체 패턴의 두께가 29㎛보다도 큰 경우에 있어서, 폴리비닐부티랄의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부 미만인 경우, 소성전·소성후 중의 어느 것에서도 균열의 발생이 확인되었다(영역 F). 균열의 발생 원인은 영역 C의 경우와 동일하다고 생각되지만, 도체 패턴의 두께가 두꺼운 만큼, 폴리비닐부티랄의 함유량이 많더라도, 페라이트층의 유연성이 부족해지는 것으로 생각된다.
소성전의 도체 패턴의 두께가 29㎛보다도 큰 경우에 있어서, 폴리비닐부티랄의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부 이상 2.00중량부 이하 인 경우, 소성전·소성후 중의 어느 것에서도 균열의 발생은 확인되지 않았다(영역 G). 당해 영역은, 제1 실시형태의 범위와는 다르지만, 소성전의 도체 패턴의 두께 가 제1 실시형태보다도 두꺼운 경우에 있어서의 폴리비닐부티랄의 최적 함유량을 나타내고 있다.
소성전의 도체 패턴의 두께가 29㎛보다도 큰 경우에 있어서, 폴리비닐부티랄의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 2.00중량부를 초과하고 있는 경우, 소성후에 균열의 발생이 확인되었다(영역 H). 균열의 발생 원인은, 영역 D의 경우와 동일하다고 생각된다.
이상의 결과로부터, 소성전의 도체 패턴의 두께가 7 내지 29㎛의 범위로 되어 있는 경우에 있어서, 페라이트 페이스트에 함유되는 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 페라이트 분말 100중량부에 대하여 0.5중량부 이상 1.0중량부 미만으로 하고, 에틸 셀룰로즈의 함유량을 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 제외한 잔부로 하는 것이 균열의 억제에 유효한 것이 확인되었다.
[실시예 2]
(시료 3)
[적층형 인덕터의 제작]
상술한 제2 실시형태에 따르는 제조방법에 따라서, 이하와 같이 하여, 시료 3의 적층형 인덕터를 1만개 제작하였다. 적층형 인덕터의 제작에서는, 우선, 페라이트 페이스트를 제작하였다. 페라이트 페이스트는, 자성 분말로서 평균 입자 직경 0.7㎛의 Ni-Cu-Zn-Mg계 페라이트 분말을, 유기 비히클 및 용매와 함께 소정의 비율로 배합한 후, 볼 밀로 습식 혼합함으로써 제작하였다.
페라이트 분말의 구체적인 조성은, Fe2O3=49.0mol%, NiO=19.0mol%, CuO=11.0mol%, Zn=20.0mol%, 잔부를 MgO로 하였다. 유기 비히클에 포함되는 결합제로서는, 폴리비닐부티랄(폴리비닐아세탈계 수지의 1종) 및 에틸 셀룰로즈를 사용하였다. 페라이트 페이스트에 함유되는 결합제의 함유량은, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.5중량부로 하였다.
또한, 페라이트 페이스트에 포함되는 폴리비닐부티랄의 함유량은, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부로 하였다. 페라이트 페이스트에 포함되는 에틸 셀룰로즈의 함유량은, 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐부티랄의 함유량을 제외한 잔부(2.5중량부)로 하였다. 유기 비히클에 포함되는 유기 용매로서는, 터피네올을 사용하였다.
또한, 도체 페이스트를 제작하였다. 도체 페이스트는, 평균 입자 직경 0.6㎛의 Ag 분말을, 결합제 및 용매와 함께 소정의 비율로 배합한 후, 혼련함으로써 제작하였다. 다음에, 상기의 페라이트 페이스트를 인쇄법에 의해 소정의 두께가 될 때까지 적층하였다. 그리고, 당해 적층물 위에, 추가로 페라이트 페이스트를 성형하여 페라이트 그린층을 형성하고, 당해 페라이트 그린층을 건조시켜 두께 100㎛의 페라이트 건조층을 형성하였다.
다음에, 페라이트 건조층 위에 상술한 도체 페이스트를 인쇄하고, 당해 도체 페이스트를 건조시켜, 두께 30㎛의 도체 패턴을 형성하였다. 그리고, 도체 패턴이 형성된 페라이트 건조층 위에, 추가로 별도의 페라이트 건조층과 도체 패턴을 교대 로 복수 포개어 인쇄 적층하였다.
또한 그 위에, 페라이트 페이스트를 인쇄법에 의해 소정의 두께로 적층하고, 18.5턴의 적층 권선(코일상 도체(5))을 내장하는 소성전의 적층체를 형성하였다. 수득된 적층체의 두께는 1.0mm이었다. 이어서, 당해 적층체를 절단하여 길이 1.8mm, 폭 0.9mm의 적층체 소자를 복수 수득하였다.
다음에, 당해 적층체 소자에 대하여, 500℃, 산소 존재하에서 탈결합제 처리를 하였다. 탈결합제 처리후, 적층체 소자를 850℃에서 2시간 동안 소성하였다. 이어서, 이러한 소성후의 적층체 소자에 있어서 코일상 도체(5)의 인출부의 말단면이 노출되어 있는 측면에, Ag를 주성분으로 한 도전성 페이스트를 도포하고, 약 600℃ 정도로 소결하였다. 또한, 소결한 Ag의 표면에 Cu, Ni, Sn을 전기 도금하여, 단자 전극을 형성하였다. 이상으로부터, 1608 형상의 적층형 인덕터를 수득하였다.
[평가]
상술한 제조과정에서, 소성전의 각 적층체 소자에 균열이 발생하고 있는지 여부를 검사하였다. 다음에, 균열의 발생이 확인된 적층체 소자의 수를, 수득된 적층체 소자의 전체 수로 나누어 균열 발생율(단위:%)을 구하였다. 동일하게, 소성후의 적층체 소자에 대해서도 균열 발생율을 구하였다. 결과를 도 6에 도시한다. 또한, 도 6에서는, 균열 발생율이 0%인 경우에 0로 판정하고, 균열 발생율이 0%보다 큰 경우에 X로 판정하였다. 균열 발생율은 0%인 것이 바람직하고, 판정은 0인 것이 바람직하다.
또한, 소성전의 균열 발생율 및 소성후의 균열 발생율의 양자의 판정이 O인 경우, 종합 판정을 O로 하였다. 그 이외의 경우는, 종합 판정을 X로 하였다. 종합 판정은 O인 것이 바람직하다. 결과를 도 6에 도시한다.
(표준 시료, 시료 1, 2, 4 내지 17)
표준 시료, 시료 1, 2, 4 내지 17의 각 적층형 인덕터를 제작하였을 때, 페라이트 페이스트에 포함되는 결합제의 함유량(단위: 중량부)을, 페라이트 분말 100중량부에 대하여 도 6에 도시한 값으로 하였다. 또한, 페라이트 페이스트에 포함되는 폴리비닐부티랄의 함유량(단위: 중량부)을, 페라이트 분말 100중량부에 대하여 도 6에 도시한 값으로 하였다. 페라이트 페이스트에 포함되는 에틸 셀룰로즈의 함유량은, 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐부티랄의 함유량을 제외한 잔부로 하였다.
결합제, 폴리비닐부티랄 및 에틸 셀룰로즈의 함유량을 각각 도 6에 도시한 값으로 한 것 이외에는, 시료 3과 동일한 방법으로, 표준 시료, 시료 1, 2, 4 내지 17의 각 적층형 인덕터를 제작하였다.
또한, 시료 3의 경우와 동일하게, 표준 시료, 시료 1, 2, 4 내지 17 각각에 대해서, 소성전 및 소성후의 균열 발생율의 측정을 하였다. 결과를 도 6에 도시한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 시료 3 내지 7에 있어서는, 결합제의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0중량부 이상 5.0중량부 이하이고, 폴리비닐부티랄의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부 이상 2.0중량부 이하이었다. 그 결과, 시료 3 내지 7에서는, 표준 시료 및 시료 1, 2, 8 내지 17과 비교하여, 소성전 및 소성후의 균열 발생율이 낮은 것이 확인되었다.
한편, 표준 시료 및 시료 1, 2, 8 내지 17에서는, 결합제의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0 내지 5.0중량부 이하의 범위내이고, 폴리비닐부티랄의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부 이상 2.0중량부 이하의 범위외이었다. 그 결과, 표준 시료 및 시료 1, 2에서는, 시료 3 내지 7과 비교하여, 소성전 및 소성후의 균열 발생율이 높은 것이 확인되었다. 또한, 시료 8 내지 17에서는, 시료 3 내지 7과 비교하여, 소성후의 균열 발생율이 높은 것이 확인되었다.
도 7에서는, 표준 시료 및 시료 1 내지 17의 제작에 각각 사용한 각 페라이트 페이스트에 포함되는 폴리비닐부티랄의 함유량과, 이에 대응하는 소성전 및 소성후의 균열 발생율을 플롯하였다.
도 7에 도시한 바와 같이, 페라이트 페이스트에 포함되는 폴리비닐부티랄의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부 이상 2.0중량부 이하의 범위내일 때, 소성후의 균열 발생율이 극소가 되는 것이 확인되었다. 또한, 폴리비닐부티랄의 함유량이, 2.0중량부보다 많아질수록, 소성후의 균열 발생율이 높아지는 것이 확인되었다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따르는 적층형 인덕터를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 적층형 인덕터의 단자 전극끼리를 연결하는 선을 따르는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 적층형 인덕터의 단자 전극끼리를 연결하는 선에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 4는, 소성전의 도체 패턴의 두께가 제1 실시형태의 범위인 경우에 있어서, 페라이트중의 폴리비닐부티랄의 함유량과 균열의 발생 유무와의 관계를 도시한 도면이다.
도 5는, 소성전의 도체 패턴의 두께가 제1 실시형태의 범위외인 경우에 있어서, 페라이트중의 폴리비닐부티랄의 함유량과 균열의 발생 유무와의 관계를 도시한 도면이다.
도 6은, 소성전의 도체 패턴의 두께가 제2 실시형태의 범위인 경우에 있어서, 페라이트중의 폴리비닐부티랄의 함유량과 균열의 발생 유무와의 관계를 도시한 도면이다.
도 7은, 실시예 2에 따르는, 페라이트 페이스트중의 폴리비닐부티랄의 함유량과 균열 발생율과의 관계를 도시한 도면이다.

Claims (3)

  1. 페라이트 분말과 유기 비히클을 함유하는 페라이트 페이스트로서,
    유기 비히클이 폴리비닐아세탈계 수지 및 에틸 셀룰로즈로 이루어진 결합제와 유기 용매를 함유하고,
    결합제의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0중량부 이상 5.0중량부 이하이고,
    폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부 이상 2.0중량부 이하이고,
    에틸 셀룰로즈의 함유량이, 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 제외한 잔부임을 특징으로 하는 페라이트 페이스트.
  2. 페라이트 페이스트로부터 페라이트 그린층을 형성하는 공정,
    페라이트 그린층을 건조시켜 페라이트 건조층을 형성하는 공정,
    페라이트 건조층 위에 도체 페이스트를 인쇄하고, 당해 도체 페이스트를 건조시켜 도체 패턴을 형성하는 공정 및
    도체 패턴이 형성된 페라이트 건조층 위에, 추가로 별도의 페라이트 건조층과 도체 패턴을 교대로 포개어 적층체를 형성하는 공정을 구비하고,
    소성전의 도체 패턴의 두께가 7 내지 29㎛이고,
    페라이트 페이스트가 페라이트 분말과 유기 비히클을 함유하고,
    유기 비히클이 폴리비닐아세탈계 수지 및 에틸 셀룰로즈로 이루어진 결합제와 유기 용매를 함유하고,
    결합제의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0중량부 이상 5.0중량부 이하이고,
    폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 0.5중량부 이상 1.0중량부 미만이고,
    에틸 셀룰로즈의 함유량이 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 제외한 잔부임을 특징으로 하는, 적층형 세라믹 부품의 제조방법.
  3. 페라이트 페이스트로부터 페라이트 그린층을 형성하는 공정,
    페라이트 그린층을 건조시켜 페라이트 건조층을 형성하는 공정,
    페라이트 건조층 위에 도체 페이스트를 인쇄하고, 당해 도체 페이스트를 건조시켜 도체 패턴을 형성하는 공정 및
    도체 패턴이 형성된 페라이트 건조층 위에, 추가로 별도의 페라이트 건조층과 도체 패턴을 교대로 포개어 적층체를 형성하는 공정을 구비하고,
    소성전의 도체 패턴의 두께가 29㎛보다도 크고,
    페라이트 페이스트가 페라이트 분말과 유기 비히클을 함유하고,
    유기 비히클이 폴리비닐아세탈계 수지 및 에틸 셀룰로즈로 이루어진 결합제와 유기 용매를 함유하고,
    결합제의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 3.0중량부 이상 5.0 중량부 이하이고,
    폴리비닐아세탈계 수지의 함유량이, 페라이트 분말 100중량부에 대하여, 1.0중량부 이상 2.0중량부 이하이고,
    에틸 셀룰로즈의 함유량이 결합제의 함유량으로부터 폴리비닐아세탈계 수지의 함유량을 제외한 잔부임을 특징으로 하는, 적층형 세라믹 부품의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160061106A (ko) * 2014-11-21 2016-05-31 (주)창성 코일매립형인덕터의 상온하몰딩제조를 위한 자성분말페이스트의 제조방법 및 자성분말페이스트
WO2017175974A1 (ko) * 2016-04-07 2017-10-12 (주)창성 연자성몰딩액을 이용한 코일매립형인덕터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 코일매립형인덕터

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2211358A3 (en) * 2009-01-22 2012-09-05 NGK Insulators, Ltd. A method for manufaturing a fired ceramic body including a metallic wire inside
JP6115057B2 (ja) * 2012-09-18 2017-04-19 Tdk株式会社 コイル部品
US10431365B2 (en) * 2015-03-04 2019-10-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic component and method for manufacturing electronic component
US10875095B2 (en) * 2015-03-19 2020-12-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic component comprising magnetic metal powder
US10392535B2 (en) * 2015-07-22 2019-08-27 Shoei Chemical Inc. Binder resin for inorganic particle-dispersed pastes and inorganic particle-dispersed paste

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3978248A (en) * 1970-12-18 1976-08-31 Hitachi, Ltd. Method for manufacturing composite sintered structure
US5986533A (en) * 1996-06-18 1999-11-16 Dale Electronics, Inc. Monolithic thick film inductor
JP3767362B2 (ja) * 1999-12-13 2006-04-19 株式会社村田製作所 積層型セラミック電子部品の製造方法
US6533956B2 (en) * 1999-12-16 2003-03-18 Tdk Corporation Powder for magnetic ferrite, magnetic ferrite, multilayer ferrite components and production method thereof
US6311033B1 (en) * 2000-02-11 2001-10-30 Aetas Technology Corporation Electrophotographic exposure and development arrangement
JP3744469B2 (ja) * 2002-06-07 2006-02-08 株式会社村田製作所 導電性ペースト
WO2004088675A1 (ja) * 2003-03-31 2004-10-14 Tdk Corporation 内部電極用ペーストおよび電子部品の製造方法
CN100513352C (zh) * 2003-03-31 2009-07-15 Tdk株式会社 电极台阶高差消解用印刷糊料及电子部件的制造方法
JP4150394B2 (ja) * 2005-09-29 2008-09-17 Ｔｄｋ株式会社 積層型フィルタの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160061106A (ko) * 2014-11-21 2016-05-31 (주)창성 코일매립형인덕터의 상온하몰딩제조를 위한 자성분말페이스트의 제조방법 및 자성분말페이스트
WO2017175974A1 (ko) * 2016-04-07 2017-10-12 (주)창성 연자성몰딩액을 이용한 코일매립형인덕터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 코일매립형인덕터
US10483034B2 (en) 2016-04-07 2019-11-19 Chang Sung Co., Ltd. Manufacturing method of coil-embedded inductor using soft magnetic molding solution and coil-embedded inductor manufactured by using the same

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