KR20170066538A

KR20170066538A - 적층 코일 부품

Info

Publication number: KR20170066538A
Application number: KR1020177011912A
Authority: KR
Inventors: 요시꼬 오까다; 아쯔시 야마모또
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2014-11-06
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2017-06-14
Also published as: WO2016072428A1; US20170229221A1; JPWO2016072428A1; CN107077948A; US11139095B2

Abstract

본 발명은 Fe, Zn, V 및 Ni를 포함하고, Mn 및/또는 Cu를 더 포함하고 있어도 되는 자성체부와, 구리를 포함하는 코일상의 도체부를 갖는 적층 코일 부품으로서, 자성체부에 있어서, Fe₂O₃로 환산한 Fe 함유량, ZnO로 환산한 Zn 함유량, V₂O₅로 환산한 V 함유량, 및 NiO로 환산한 Ni 함유량, 그리고 존재하는 경우, CuO로 환산한 Cu 함유량 및 Mn₂O₃로 환산한 Mn 함유량의 합계에 대하여, Fe의 함유량이, Fe₂O₃로 환산하여, 34.0∼48.5mol％이고, Zn의 함유량이, ZnO로 환산하여, 6.0∼45.0mol％이며, Mn의 함유량이, Mn₂O₃로 환산하여, 0∼7.5mol％이고, Cu의 함유량이, CuO로 환산하여, 0∼5.0mol％이며, V의 함유량이, V₂O₅로 환산하여, 0.5∼5.0mol％인 것을 특징으로 하는 적층 코일 부품을 제공한다. 본 발명의 적층 코일 부품은, 내부 도체로서 구리를 사용할 수 있고, 공업 규모로 대량으로 생산한 경우라도 비저항의 변동이 적다.

Description

적층 코일 부품{LAMINATED COIL COMPONENT}

본 발명은 적층 코일 부품에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 구리를 주성분으로 하는 도체부를 갖고 이루어지는 적층 코일 부품에 관한 것이다.

적층 코일 부품의 내부 도체로서 구리를 사용하는 경우, 구리가 산화되지 않도록 하는 환원 분위기에서 구리 도체와 페라이트 재료(자성체 재료)를 동시 소성할 필요가 있지만, 이와 같은 조건 하에서 소성하면, 페라이트 재료의 Fe가 3가로부터 2가로 환원되어, 적층 코일 부품의 비저항이 저하되는 등의 문제가 있다. 따라서, 일반적으로, 은을 주성분으로 하는 도체가 사용되어 왔다. 그러나, 저저항인 것이나, 은보다도 염가인 것, 마이그레이션을 일으키기 어려운 것을 고려하면, 구리를 주성분으로 하는 도체를 사용하는 것이 바람직하다.

특허문헌 1에는, 적어도 Fe, Mn, Ni 및 Zn을 함유한 페라이트 자기 조성물로서, Cu의 함유 몰량이 CuO로 환산하여 0∼5mol％이고, 또한, Fe를 Fe₂O₃로 환산하였을 때의 함유 몰량 xmol％, 및 Mn을 Mn₂O₃로 환산하였을 때의 함유 몰량 ymol％를 (x, y)로 나타냈을 때에, (x, y)가 A(25, 1), B(47, 1), C(47, 7.5), D(45, 7.5), E(45, 10), F(35, 10), G(35, 7.5) 및 H(25, 7.5)로 둘러싸인 영역에 있는 것을 특징으로 하는 페라이트 자기 조성물이 개시되어 있다. 이와 같은 구성의 페라이트 자기 조성물에 의하면, Cu계 재료와 동시 소성해도, Cu가 산화되거나 Fe₂O₃가 환원되거나 하는 것을 억제할 수 있고, 이에 의해 비저항 ρ의 저하를 초래하지도 않고, 원하는 절연성을 확보할 수 있다고 여겨지고 있다.

일본 특허 공개 제2013-53042호 공보

본 발명자들의 연구에 의해, 특허문헌 1에 기재된 페라이트 자기 조성물(적층 코일 부품)에 있어서는, 연구실 규모에서는 내부 도체로서 구리를 사용한 경우라도 양호한 성능이 얻어지지만, 공업 규모로 스케일 업하면, 비저항에 변동이 발생하여, 예를 들어 외부 전극에 도금 처리를 행할 때에, 자성체부에까지 도금이 성장한다고 하는 문제가 발생할 수 있는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 목적은, 내부 도체로서 구리를 사용할 수 있고, 공업 규모로 대량으로 생산한 경우라도 비저항의 변동이 적은 적층 코일 부품을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 상기의 비저항의 변동의 원인에 대하여 검토한 결과, 내부 도체로서 구리를 사용하는 경우, 적층체의 소성은 저산소 분위기 하(구체적으로는, Cu-Cu₂O 평형 산소 분압 하)에서 행해지지만, 대량으로 적층 코일 부품을 제조하는 경우에는, 소성로 내에서의 산소 분압에 변동이 발생하고, 그 결과, 적층 코일 부품의 비저항에 변동이 발생하는 것을 발견하였다. 이와 같이 비저항에 변동이 발생하면, 비저항이 작은 적층 코일 부품에 있어서, 외부 전극의 도금 처리를 행할 때에, 자성체부에까지 도금이 성장한다고 하는 문제가 발생할 수 있다.

소성로 내에서의 산소 분압의 변동은, 이하와 같은 원인에 의한 것으로 생각된다. 적층 코일 부품을 대량으로 제조하는 경우, 적층체를 소성하기 위한 소성로는 그 규모에 따라서 커진다. 큰 소성로를 사용하는 경우에는, 소성로 내를 균일한 분위기로 하는 것이 어렵고, 배풍의 영향 등에 의해 소성로 내의 산소 분압에 변동이 발생할 수 있다. 또한, 적층 코일 부품의 제조에 있어서는, 상기의 소성 전에, 적층체 중의 유기 바인더를 300∼400℃의 온도에서 가열함으로써 연소시켜 제거한다. 내부 도체로서 구리를 사용하는 경우, 이 연소는, 구리의 산화를 방지하기 위해 저산소 분위기 하에서 행해지므로, 유기 바인더가 완전히는 연소되지 않고, 적층체 중에 잔류하는 경우가 있다. 이 잔류 유기 바인더가 소성로 내에서 연소하여, 유기 바인더가 산소를 빼앗기 때문에, 국소적으로 산소 분압이 낮은 개소가 발생할 수 있다. 그리고, 산소 분압이 설정값보다도 낮아진 장소에서는, 자성체 중의 철이 환원되어, 비저항이 저하된다고 생각된다.

본 발명자들은, 상기 문제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 자성체에 소정량의 바나듐을 함유시켜, 철, 아연, 망간, 구리 등의 다른 성분의 양을 조정함으로써, 적층 코일 부품을 대량 생산하고, 소성로 내에 저산소 분압인 개소가 발생한 경우라도, 도금 신장의 불량을 저감할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 일 요지에 의하면, Fe, Zn, V 및 Ni를 포함하고, Mn 및/또는 Cu를 더 포함하고 있어도 되는 자성체부와, 구리를 포함하는 코일상의 도체부를 갖는 적층 코일 부품으로서,

자성체부에 있어서, Fe₂O₃로 환산한 Fe 함유량, ZnO로 환산한 Zn 함유량, V₂O₅로 환산한 V 함유량, 및 NiO로 환산한 Ni 함유량, 그리고 존재하는 경우, CuO로 환산한 Cu 함유량 및 Mn₂O₃로 환산한 Mn 함유량의 합계에 대하여,

Fe의 함유량이, Fe₂O₃로 환산하여, 34.0∼48.5mol％이고,

Zn의 함유량이, ZnO로 환산하여, 6.0∼45.0mol％이며,

Mn의 함유량이, Mn₂O₃로 환산하여, 0∼7.5mol％이고,

Cu의 함유량이, CuO로 환산하여, 0∼5.0mol％이며,

V의 함유량이, V₂O₅로 환산하여, 0.5∼5.0mol％인 것을 특징으로 하는 적층 코일 부품이 제공된다.

본 발명에 따르면, 자성체부에 있어서의 Fe의 함유량을 Fe₂O₃로 환산하여 34.0∼48.5mol％로 하고, Zn의 함유량을 ZnO로 환산하여 6.0∼45.0mol％로 하며, Mn의 함유량을 Mn₂O₃로 환산하여 0∼7.5mol％로 하고, Cu의 함유량을 CuO로 환산하여 0∼5.0mol％로 하며, V의 함유량을 V₂O₅로 환산하여 0.5∼5.0mol％로 함으로써, 내부 도체로서 구리를 사용하고, 대량 생산한 경우라도, 도금 신장 불량이 발생하기 어렵고, 대량 생산이 가능한 적층 코일 부품이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 커먼 모드 초크 코일의 개략 사시도이다.
도 2는 도 1의 실시 형태에 있어서의 커먼 모드 초크 코일의 개략 분해 평면도로서, 외부 전극을 생략한 도면이다.

본 발명의 적층 코일 부품(본 실시 형태에 있어서는, 커먼 모드 초크 코일) 및 그 제조 방법에 대하여, 이하, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 단, 본 발명의 적층 코일 부품의 구성, 형상, 권회수 및 배치 등은, 도시하는 예에 한정되지 않는 것에 유의하기 바란다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 커먼 모드 초크 코일(1)은 개략적으로는, 자성체부와, 자성체부에 매설된 2개의 코일상의 도체부를 갖는 적층체(2)를 포함하여 이루어지고, 외부 전극(4a, 4b, 4c, 4d)이 적층체(2)의 외면에 형성되어 있다.

보다 상세하게는, 도 2에 도시한 바와 같이, 자성체부는, 자성체층(6a∼6i)이 적층되어 이루어진다. 도체부는, 자성체층 상에 형성된 도체층(8a∼8d 및 8a'∼8d')이, 각각, 자성체층에 관통하여 형성된 비아 홀(10a∼10e 및 10a'∼10f')을 통해, 코일상으로 접속되어 있다.

자성체부는, Fe, Zn, V 및 Ni, 원한다면 Mn 및/또는 Cu를 포함하는 소결 페라이트를 포함한다.

도체부는, 구리를 포함하는 도체를 포함하는 것이면 되지만, 구리를 주성분으로서 포함하는 도체를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 도체에 있어서의 주성분이란, 도체 중에 있어서 가장 많이 존재하는 성분을 의미하고, 예를 들어 도체 전체에 대하여 50질량％ 이상, 바람직하게는 80질량％ 이상, 보다 바람직하게는 90질량％ 이상, 예를 들어 95질량％ 이상, 98질량％ 이상 또는 99질량％ 이상인 성분일 수 있다. 바람직한 형태에 있어서, 상기 도체부를 구성하는 도체는 실질적으로 구리를 포함한다.

외부 전극(4a∼4d)은 특별히 한정되지 않지만, 통상 구리 또는 은을 주성분으로서 포함하는 도체를 포함하고, 니켈 및/또는 주석 등이 도금될 수 있다.

상기한 본 실시 형태의 커먼 모드 초크 코일(1)은 이하와 같이 하여 제조된다.

먼저, Fe, Zn, Ni 및 V를 포함하고, 원한다면 Mn 및/또는 Cu를 포함하고 있어도 되는 페라이트 재료를 준비한다.

페라이트 재료는, Fe, Zn, Ni 및 V를 주성분으로서 포함하고, 필요에 따라서 다른 주성분, 예를 들어 Mn 및/또는 Cu를 포함하고 있어도 된다. 또한, 첨가 성분을 더 포함하고 있어도 된다. 통상, 페라이트 재료는, 이들 주성분의 소원료(素原料)로서, Fe₂O₃, ZnO, NiO, V₂O₅, Mn₂O₃ 및 CuO의 분말을 원하는 비율로 혼합 및 하소하여 제조될 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

페라이트 재료에 있어서의 Fe(Fe₂O₃ 환산) 함유량은 34.0∼48.5mol％(주성분 합계 기준)이다. Fe(Fe₂O₃ 환산) 함유량을 48.5mol％ 이하로 함으로써, Fe의 3가로부터 2가로의 환원을 억제하여, 비저항의 저하를 억제할 수 있다. 또한, Fe(Fe₂O₃ 환산) 함유량을 34.0mol％ 미만으로 하면, 오히려 비저항의 저하를 초래하여, 절연성을 확보할 수 없게 되기 때문에, 34.0mol％ 이상인 것이 바람직하다.

페라이트 재료에 있어서의 Zn(ZnO 환산) 함유량은 6.0∼45.0mol％(주성분 합계 기준)이다. Zn(ZnO 환산) 함유량을 6.0mol％ 이상으로 함으로써, 높은 투자율을 얻을 수 있어, 큰 인덕턴스를 취득할 수 있다. 또한, Zn(ZnO 환산) 함유량을 45.0mol％ 이하로 함으로써, 큐리점의 저하를 회피할 수 있어, 적층 코일 부품의 동작 온도의 저하를 회피할 수 있다.

페라이트 재료에 있어서의 V(V₂O₅ 환산) 함유량은 0.5∼5.0mol％(주성분 합계 기준)로 한다. V(V₂O₅ 환산) 함유량을 0.5∼5.0mol％로 하여 적층체를 소성함으로써, 비저항을 향상시킬 수 있고, 또한 적층 코일 부품간에서의 비저항의 변동을 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서, 페라이트 재료는, Cu를 더 포함하고 있어도 된다. 페라이트 재료에 있어서의 Cu(CuO 환산) 함유량은 0∼5.0mol％(주성분 합계 기준)이다. 또한, Cu는 필수 성분은 아니며, Cu의 함유량은 0이어도 된다. 일 형태에 있어서, 페라이트 재료에 있어서의 Cu(CuO 환산) 함유량은 0.1∼5.0mol％이다. Cu를 포함시켜 적층체를 소성함으로써, 직류 중첩 특성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 페라이트 재료는, Mn을 더 포함하고 있어도 된다. 페라이트 재료에 있어서의 Mn(Mn₂O₃ 환산) 함유량은 0∼7.5mol％(주성분 합계 기준)이다. 또한, Mn은 필수 성분은 아니며, Mn의 함유량은 0이어도 된다. 일 형태에 있어서, 페라이트 재료에 있어서의 Mn(Mn₂O₃ 환산) 함유량은 0.1∼7.5mol％이다. Mn을 함유시킴으로써, 자성체의 보유 지지력이 저감되어, 자속 밀도가 커지기 때문에, 투자율을 향상시킬 수 있고, 또한, Mn은 Fe보다도 우선적으로 환원되기 때문에, Fe의 환원에 기인하는 비저항의 저하를 회피할 수 있다.

페라이트 재료에 있어서의 Ni(NiO 환산) 함유량은 특별히 한정되지 않고, 상술한 다른 주성분인 Fe, Zn, V, Cu 및 Mn의 잔부로 할 수 있다.

페라이트 재료에 있어서의 첨가 성분으로서는, 예를 들어 Bi를 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. Bi 함유량(첨가량)은 주성분(Fe(Fe₂O₃ 환산), Zn(ZnO 환산), V(V₂O₅ 환산), Cu(CuO 환산), Mn(Mn₂O₃ 환산), Ni(NiO 환산))의 합계 100중량부에 대하여, Bi₂O₃로 환산하여 0.1∼1중량부로 하는 것이 바람직하다. Bi(Bi₂O₃ 환산) 함유량을 0.1∼1중량부로 함으로써, 저온 소성이 보다 촉진됨과 함께, 이상 입성장을 회피할 수 있다. Bi(Bi₂O₃ 환산) 함유량이 너무 높으면, 이상 입성장이 일어나기 쉽고, 이상 입성장 부위에서 비저항이 저하되어, 외부 전극 형성 시의 도금 처리 시에, 이상 입성장 부위에 도금이 부착되므로 바람직하지 않다.

또한, 자성체부의 소결 전후에 있어서, 소결 전의 페라이트 재료의 각종 성분, 예를 들어 CuO, Fe₂O₃는 소성에 의해 그 일부가 각각 Cu₂O, Fe₃O₄로 변화되는 것이 일어날 수 있다. 그러나, 이러한 소결 후의 자성체부에 있어서의 각 주성분, 예를 들어 CuO 환산 함유량, Fe₂O₃ 환산 함유량은, 각각, 소결 전의 페라이트 재료에 있어서의 각 주성분, CuO 함유량, Fe₂O₃ 함유량과 실질적으로 상이하지 않다고 생각해도 지장없다.

상기의 페라이트 재료를 사용하여 자성체 시트를 준비한다. 예를 들어, 페라이트 재료를, 바인더 수지 및 유기 용제를 포함하는 유기 비히클과 혼합/혼련하고, 시트상으로 성형함으로써 자성체 시트를 얻어도 되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

별도로, 구리를 포함하는 도체 페이스트를 준비한다. 시판되어 입수 가능한, 구리를 분말의 형태로 포함하는 일반적인 구리 페이스트를 사용할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 도체 페이스트 중의 구리 분말의 평균 입경 D50(레이저 회절 산란법에 의해 구한 체적 기준의 누적 백분율 50％ 상당 직경)은 0.5∼10㎛의 범위인 것이 바람직하고, 0.5∼5㎛로 하는 것이 보다 바람직하다. 구리 분말의 평균 입경 D50을 이러한 범위로 함으로써, 내부 도체로부터 자성체로의 구리의 확산이 촉진되어, 적합한 상태로 되어, 자성체의 특정한 영역에 있어서 소정의 Cu 함유량비를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 자성체 시트(자성체층(6a∼6i)에 대응함)를, 구리를 포함하는 도체 페이스트층(도체층(8a∼8d 및 8a'∼8d')에 대응함)을 개재하여 적층하고, 도체 페이스트층이 자성체 시트에 관통하여 형성된 비아 홀(비아 홀(10a∼10e 및 10a'∼10f')에 대응함)을 통해 코일상으로 상호 접속되어 있는 적층체(미소성 적층체이며, 적층체(2)에 대응함)를 얻는다.

적층체의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 시트 적층법 및 인쇄 적층법 등을 이용하여 적층체를 형성해도 된다. 시트 적층법에 의한 경우, 자성체 시트에, 적절히 비아 홀을 형성하고, 도체 페이스트를 소정의 패턴으로(비아 홀이 형성되어 있는 경우에는, 비아 홀에 충전하면서) 인쇄하여 도체 페이스트층을 형성하고, 도체 페이스트층이 적절히 형성된 자성체 시트를 적층 및 압착하고, 소정의 치수로 절단하여, 적층체를 얻을 수 있다. 인쇄 적층법에 의한 경우, 상기 자성 페라이트 재료를 페이스트로 하여, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 등의 기재 상에, 자성 페라이트 페이스트 및 도체 페이스트를 소정의 순서로 인쇄하고, 자성체 페이스트층, 도체 페이스트층을 형성하는 것을 적절히 반복하고, 마지막으로 소정의 치수로 절단하여, 적층체를 얻을 수 있다. 이 적층체는, 복수개를 매트릭스상으로 한 번에 제작한 후에, 다이싱 등에 의해 개개로 절단하여(소자 분리하여) 개편화한 것이어도 되지만, 미리 개개로 제작한 것이어도 된다.

다음에, 상기에서 얻어진 미소성 적층체를, 소정의 산소 분압 하에서 열처리함으로써, 자성체 시트 및 구리를 포함하는 도체 페이스트층을 소성하여, 각각 자성체층(6a∼6i) 및 도체층(8a∼8d 및 8a'∼8d')으로 한다. 이것에 의해 얻어진 적층체(2)에 있어서, 자성체층(6a∼6i)은 자성체부를 형성하고, 도체층(8a∼8d)이 1개의 코일상의 도체부를 형성하고, 도체층(8a'∼8d')이, 또 1개의 코일상의 도체부를 형성한다.

상기 소성을 행할 때의 산소 분압은, 바람직하게는 Cu-Cu₂O 평형 산소 분압 이하(환원 분위기), 보다 바람직하게는 Cu-Cu₂O 평형 산소 분압이다. 이와 같은 산소 분압에서 미소성 적층체를 열처리함으로써, 도체부의 Cu가 산화되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 공기 중에서 열처리하는 경우보다도 저온에서 미소성 적층체를 소결할 수 있고, 예를 들어 소성 온도를 950∼1100℃로 할 수 있다. 본 발명은 어떠한 이론에 의해서도 구속되지 않지만, 저산소 농도 분위기에서 소성한 경우, 결정 구조 중에 산소 결함이 형성되고, 이러한 산소 결함을 통해 Fe, Zn, V, Cu, Mn, Ni의 상호 확산이 촉진되어, 저온 소결성을 높일 수 있는 것으로 생각된다.

다음에, 상기에서 얻어진 적층체(2)의 단부면에, 외부 전극(4a∼4d)을 형성한다. 외부 전극(4a∼4d)의 형성은, 예를 들어 구리 또는 은의 분말을 유리 등과 함께 페이스트상으로 한 것을 소정의 영역에 도포하고, 얻어진 구조체를, 구리가 산화되지 않는 분위기 하에서, 예를 들어 700∼850℃에서 열처리하여 구리 또는 은을 베이킹함으로써 실시할 수 있다.

이상과 같이 하여, 본 실시 형태의 커먼 모드 초크 코일(1)이 제조된다.

본 발명의 적층 코일 부품은, 바나듐을 포함하지 않는 종래의 적층 코일 부품과 비교하여, 비저항이 향상되고, 또한 대량 생산 시에 발생할 수 있는 산소 분압의 변동의 영향을 받기 어려워, 비저항의 변동이 저감될 수 있다. 본 발명은 어떠한 이론에 의해서도 구속되지 않지만, 자성체부에 바나듐을 첨가함으로써, 비저항이 향상되고, 변동이 저감되는 이유는 이하와 같이 생각된다. 비저항의 저하는, Fe가 3가로부터 2가로 환원되어, B 사이트간에서 호핑 전도를 일으키는 것이 원인이라고 생각된다. 여기에 V(V₂O₅)가 존재하면, V가 5가로부터 4가 또는 3가로 환원되고, 이 V가 B 사이트에 들어감으로써 호핑 전도를 억제하여, 비저항이 개선된다고 생각된다.

본 발명의 적층 코일 부품의 자성체부의 비저항(logρ)은 바람직하게는 7Ω㎝ 이상일 수 있다.

바람직한 형태에 있어서, 본 발명의 적층 코일 부품은, Cu-Cu₂O 평형 산소 분압 이하(환원 분위기)에서, 자성체부 및 도체부가 동시에 소성된다. Cu-Cu₂O 평형 산소 분압 이하에서 소성되고 있기 때문에, 도체부의 구리의 산화가 방지된다. 또한, 상기한 바와 같이 자성체부가 특정한 조성을 가짐으로써, 환원 분위기 하에서 동시 소성한 경우라도, 자성체부는 높은 비저항을 유지할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 당해 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 다양한 개변이 가능하다. 예를 들어, 적층체의 일부에 비자성체층을 형성하여, 개자로형으로 할 수 있다. 비자성체층은, 코일이 형성하는 자로를 가로지르도록 설치되면 되고, 코일간 또는 코일 외부 중 어느 곳에 설치해도 된다. 비자성체층으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 자성체부와 열팽창 계수가 유사한 재료, 예를 들어 자성체 재료 중의 Ni를 Zn으로 전량 치환한 재료를 사용할 수 있다. 이와 같은 개자로형의 적층 코일 부품에 의하면, 보다 한층 더한 직류 중첩 특성의 향상을 도모할 수 있다.

실시예

실시예 1

Fe₂O₃, ZnO, V₂O₅, NiO, Mn₂O₃ 및 CuO 분말을 조성이 표 1의 시료 No.1∼29에 나타내는 비율로 되도록 칭량하였다. 또한, 시료 No.2∼5, No.9∼14, No.17∼22 및 No.24∼30이 본 발명의 실시예이고, 시료 No.1, 6∼8, 15, 16, 23 및 31(표 중, 기호 「*」를 붙여 나타냄)은 비교예이다.

계속해서, 시료 No.1∼31의 각 칭량물을, 순수 및 PSZ(Partial Stabilized Zirconia; 부분 안정화 지르코니아) 볼과 함께, 염화비닐제의 포트밀에 넣고, 습식으로 충분히 혼합 분쇄하였다. 분쇄 처리물을 증발 건조시킨 후, 750℃의 온도에서 2시간 하소하였다. 이것에 의해 얻어진 하소 분말을, 에탄올(유기 용제) 및 PSZ 볼과 함께, 다시 염화비닐제의 포트밀에 넣어, 충분히 혼합 분쇄하고, 폴리비닐부티랄계 바인더(유기 바인더)를 더 첨가하여 충분히 혼합하여, 세라믹 슬러리를 얻었다. 다음에, 닥터 블레이드법에 의해, 상기에서 얻은 세라믹 슬러리를 두께 25㎛의 시트상으로 성형하였다. 얻어진 성형체를 세로 50㎜, 가로 50㎜의 크기로 펀칭하여, 페라이트 재료의 자성체 시트를 제작하였다.

계속해서, 자성체 시트를 소성 후의 두께가 0.5㎜로 되도록 적층하고, 60℃의 온도, 100㎫의 압력으로 1분간 압착하여, 압착 블록을 제작하였다. 얻어진 압착 블록으로부터 외경이 20㎜, 내경이 12㎜인 링상의 시료를 금형으로 펀칭하였다.

이들 시료를 소성로에 넣고, 질소 중 400℃로 가열하여 충분히 탈지하고, 다음에 N₂-H₂-H₂O의 혼합 가스에 의해 산소 분압을 Cu-Cu₂O 평형 산소 분압으로 조정하고, 1000℃에서 2∼5시간 유지하여 소성하였다.

실시예 2

레이저 가공기를 사용하여, 실시예 1에서 제작한 자성체 시트의 소정 위치(도 2에 도시한 위치)에 비아 홀을 형성한 후, Cu 분말, 바니시 및 유기 용제를 함유한 Cu 페이스트를 페라이트 시트의 표면에 스크린 인쇄하고, 또한 상기 Cu 페이스트를 비아 홀에 충전하여, 코일 패턴을 형성하였다.

이와 같이 하여 제작한 코일 패턴이 형성된 페라이트 시트와 코일 패턴이 형성되어 있지 않은 페라이트 시트를 도 2와 같이 적층하고, 60℃의 온도, 100㎫의 압력으로 1분간 압착하여, 압착 블록을 제작하였다. 그리고, 이 압착 블록을 소정의 크기로 절단하여, 세라믹 적층체를 제작하였다.

이와 같이 하여 제작한 세라믹 적층체를, 200㎜×200㎜의 ZrO₂질의 플레이트에 거의 간극없이 배열하고, 이 플레이트를 50매 준비하고, 소성로에서 질소 중 400℃로 가열하여 충분히 탈지하였다. 다음에, 양산 시의 산소 분압의 변동을 상정하여, N₂-H₂-H₂O의 혼합 가스에 의해 산소 분압을 Cu-Cu₂O 평형 산소 분압의 0.1배의 산소 분압으로 조정하고, 1000℃에서 2∼5시간 유지하여 소성하였다.

다음에, 소성한 세라믹 적층체의 소정의 위치에 Cu 분말, 유리 프릿, 바니시 및 유기 용제를 함유한 구리 페이스트를 도포하고, 이것을 구리가 산화되지 않는 분위기 하에서, 800℃에서 5분 베이킹하고, 또한 전해 도금에 의해 Ni, Sn 도금을 순서대로 행하여, 외부 전극을 형성하고, 이에 의해 자성체부에 코일 도체가 매설된 도 1에 도시한 적층 코일 부품(커먼 모드 초크 코일)을 제작하였다. 제작한 적층 코일 부품은, 길이 2.1㎜, 폭 1.2㎜, 두께 1.0㎜이었다.

(평가)

ㆍ투자율 μ

실시예 1에서 제작한 링상의 시료에 대하여, 애질런트테크놀로지사제의 자성체 측정 지그(형번 16454A-s)에 넣고, 애질런트테크놀로지사제의 임피던스 애널라이저(형번 E4991A)를 사용하여 1㎒에서의 투자율 μ의 측정을 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

ㆍ도금 특성

실시예 2에서 제작한 각 시료 번호의 시료에 대하여, 각 100개의 시료 표면을 광학 현미경으로 관찰하고, 외부 전극의 단의 위치를 시점으로 하여, 도금이 가장 신장된 위치까지의 거리를 측정하였다. 도금 신장의 길이가 100㎛를 초과하는 경우를 도금 신장 불량으로 하여, 불량률을 구하였다. 결과를 표 2에 함께 나타내었다.

상기의 결과로부터, 페라이트 재료에 있어서, Fe, Zn, Mn, Cu 및 V의 함유량을 본 발명의 범위로 함으로써, 실시예 2와 같이 양산 시의 산소 분압의 변동을 상정하여 Cu-Cu₂O 평형 산소 분압의 0.1배의 산소 분압에서 소성한 경우라도, 도금 신장 불량이 억제되는 것이 확인되었다. 이에 의해, 안정된 양산이 가능해진다고 생각된다.

본 발명에 의해 얻어지는 적층 코일 부품은, 예를 들어 다양한 전자 기기에 있어서 폭넓게 다양한 용도로 사용될 수 있다.

1 : 커먼 모드 초크 코일
2 : 적층체
4a∼4d : 외부 전극
6a∼6i : 자성체층
8a∼8d : 도체층
8a'∼8d' : 도체층
10a∼10e : 비아 홀
10a'∼10f' : 비아 홀

Claims

Fe, Zn, V 및 Ni를 포함하고, Mn 및/또는 Cu를 더 포함하고 있어도 되는 자성체부와, 구리를 포함하는 코일상의 도체부를 갖는 적층 코일 부품으로서,
자성체부에 있어서, Fe₂O₃로 환산한 Fe 함유량, ZnO로 환산한 Zn 함유량, V₂O₅로 환산한 V 함유량, 및 NiO로 환산한 Ni 함유량, 그리고 존재하는 경우, CuO로 환산한 Cu 함유량 및 Mn₂O₃로 환산한 Mn 함유량의 합계에 대하여,
Fe의 함유량이, Fe₂O₃로 환산하여, 34.0∼48.5mol％이고,
Zn의 함유량이, ZnO로 환산하여, 6.0∼45.0mol％이며,
Mn의 함유량이, Mn₂O₃로 환산하여, 0∼7.5mol％이고,
Cu의 함유량이, CuO로 환산하여, 0∼5.0mol％이며,
V의 함유량이, V₂O₅로 환산하여, 0.5∼5.0mol％인 것을 특징으로 하는 적층 코일 부품.
제1항에 있어서,
Mn의 함유량이, Mn₂O₃로 환산하여, 0.1∼7.5mol％인 적층 코일 부품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
Cu의 함유량이, CuO로 환산하여, 0.1∼5.0mol％인 적층 코일 부품.