WO2009136661A1 - 積層インダクタおよびその製造方法 - Google Patents

積層インダクタおよびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2009136661A1
WO2009136661A1 PCT/JP2009/058960 JP2009058960W WO2009136661A1 WO 2009136661 A1 WO2009136661 A1 WO 2009136661A1 JP 2009058960 W JP2009058960 W JP 2009058960W WO 2009136661 A1 WO2009136661 A1 WO 2009136661A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic
paste
ferrite
dielectric
laminate
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/058960
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓之 中島
健次 岡部
謙一郎 野木
義明 上山
小林　朋美
善和 沖野
Original Assignee
太陽誘電株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 太陽誘電株式会社 filed Critical 太陽誘電株式会社
Priority to CN200980116755.5A priority Critical patent/CN102017028A/zh
Priority to US12/991,687 priority patent/US20110095856A1/en
Priority to JP2010511095A priority patent/JPWO2009136661A1/ja
Publication of WO2009136661A1 publication Critical patent/WO2009136661A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006—Printed inductances
    • H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C04B35/265—Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese or zinc and one or more ferrites of the group comprising nickel, copper or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/342—Oxides
    • H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/14—Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C04B2235/3263—Mn3O4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3279—Nickel oxides, nickalates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3281—Copper oxides, cuprates or oxide-forming salts thereof, e.g. CuO or Cu2O
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3284—Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6025—Tape casting, e.g. with a doctor blade
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/345—Refractory metal oxides
    • C04B2237/346—Titania or titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006—Printed inductances
    • H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
    • H01F2017/002—Details of via holes for interconnecting the layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006—Printed inductances
    • H01F2017/0066—Printed inductances with a magnetic layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer inductor, and more particularly, to a multilayer single choke coil used in a DCZDC converter.
  • Superimposition is an important product characteristic for parchment yoke coils such as DC / DC converters.
  • laminated power chokes a method is adopted in which the magnetic saturation is suppressed and the superposition characteristics are improved by forming a nonmagnetic layer at the location where the magnetic flux is concentrated by simultaneous firing with the magnetic layer.
  • Patent Documents 1 and 2 describe that the nonmagnetic layer is, for example, a Zn-Cu ferrite close to the Ni-Zn-Cu ferrite whose constituent elements constitute the magnetic layer. It is described.
  • Patent Document 3 includes ZnF e 2 O 4 , T i O 2 , W0 2 , Ta 2 0 5 , cordierite ceramics, BaS nN ceramics, and CaMg Si A 1 B ceramics.
  • the use of ceramics made of any one of Tas is described as a nonmagnetic layer.
  • Patent Document 3 no description about a Mochiiruko the N i-Z n-Cu ferrite as a magnetic layer, as the non-magnetic layer Z nF e 2 0 4 (zinc ferrite) is specifically It is only described, and T i 0 2 is not specifically described.
  • Patent Document 4 “T i 0 2 , Z r 0 2 : 0.1 to 10 wt%, CuO: 1.5 to 6.0 wt%, Mn 3 O 4 : 0.2 to 20 w
  • Patent document 5 describes "T to i 0 2, Z r O 2 : 0. 1 ⁇ : 1 0w t%, Cu O:. 1. 5 ⁇ 5 0 wt%, Mn 3 O 4: blended 0. 2 ⁇ 1 5. 0w t% However, it is suggested that both are used as the material for the capacitor part of the inductor-capacitor composite component. However, it is not shown to be used as a nonmagnetic layer for multilayer inductors.
  • the Zn content of the Zn-Cu ferrite is Ni-Z in the simultaneous firing. It diffuses into n—Cu ferrite, and N i—Z n—Cu ferrite Ni component diffuses into Zn-Cu ferrite and Ni concentration changes in a gradient.
  • Ni i Zn-Cu ferrite layer is formed, and the diffusion layer has a different Curie point as the Ni concentration gradient N i—Z n—Cu ferrite, and changes from magnetic material to non-magnetic material from the low Ni concentration with increasing temperature. Therefore, the apparent thickness of the non-magnetic layer changes depending on the temperature, which causes a problem of deteriorating the temperature characteristics of the product.
  • T i 0 2 when used as the ceramic constituting the nonmagnetic layer, the sintering temperature of T i 0 2 is higher than the melting point of Ag, and therefore, from Ag.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-97245
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-44037
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-97256
  • Patent Document 4 Japanese Patent No. 2977632
  • Patent Document 5 Japanese Patent No. 3272740 Disclosure of Invention
  • the present invention was created in view of the above circumstances, and improved temperature characteristics of a multilayer inductor using Ni-Zn-Cu ferrite to provide a product free from structural defects, and a multilayer inductor for the same. It aims at providing the manufacturing method of. Means for solving the problem
  • a multilayer inductor used as a choke coil for a power supply circuit comprising a plurality of magnetic layers made of Ni—Cu—Zn ferrite, and a plurality of layers formed by being laminated via the magnetic layers.
  • a rectangular parallelepiped laminate comprising: a conductive layer; and at least one nonmagnetic layer made of a Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-based dielectric formed in contact with the plurality of magnetic layers. And at least one pair of external electrodes provided at the end of the laminate and conductively connected to the end of the coil.
  • the Ni- ⁇ -Cu ferrite of the magnetic layer and the Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-based dielectric of the nonmagnetic layer are mutually diffused to form a bonding interface.
  • the dielectric in terms of oxide, T i 0 2, N i O: 2. 0 ⁇ 15 wt%, C uO:.. L 5 ⁇ 6 0 mass 0/0, Mn 3 0 4 : 0.2 to 20 weight 0/0, and Z r 0 2:. 0 1 to 10 wherein the mass%, the laminated inductor of the sum is one configured so as to be 100 wt% of (3).
  • the step of firing the unsintered laminate to obtain a laminate includes the Ni—Z n—Cu ferrite of the magnetic layer formed from the magnetic sheet or the magnetic paste pattern and the nonmagnetic layer.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the internal structure of the laminated inductor according to the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the internal structure of the laminated body of the laminated inductor of the present invention.
  • Fig. 3 is a photograph based on a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM) of a cross section of region A surrounded by a broken line in Fig. 1 of the laminated interface between the magnetic layer and the nonmagnetic layer of the laminated inductor of the present invention.
  • SEM scanning electron microscope
  • FIG. 4 is a graph showing changes in the temperature characteristics of the inductance in the laminated inductor of the example and the laminated inductor of the comparative example. Explanation of symbols
  • Magnetic layer (magnetic sheet)
  • Nonmagnetic layer (Nonmagnetic sheet)
  • the laminated inductor 10 includes a rectangular parallelepiped laminated body 1 and external electrodes made of a metal material such as Ag provided at both longitudinal ends of the laminated body 1. And 7.
  • the laminate 1 has a structure in which a plurality of conductor layers 2 and 2 constituting a coil are laminated via a magnetic layer 3.
  • a nonmagnetic layer 4 is interposed so as to replace at least one of the magnetic layer 3.
  • the laminate 1 includes a plurality of magnetic layers 3 and 3 made of Ni-Zn-Cu ferrite and a nonmagnetic layer 4 made of a Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-based dielectric. including .
  • N i-Z n-Cu ferrite a ferrite containing a F e 2 0 3 and N i O and Z nO and CuO.
  • the body is a dielectric containing T i 0 2 as a main component and including N i 0, CuO, Mn 3 0 4 , and Z r 0 2 .
  • Nonmagnetic layer 4 the T I_ ⁇ 2 as a main component, a N i 0, CuO, dielectric containing M n 3 0 4, and Z r 0 2, the T i O 2, N i O : 2.0 to 1 5 mass%, CuO: 1. 5 ⁇ 6 ⁇ 0 mass%, Mn 3 0 4: 0. 2 ⁇ 20 % by weight, and ⁇ r 0 2: 0.:! a to 1 0 mass% It is preferable that they are blended so that the total amount becomes 100% by mass.
  • CuO and Mn 3 0 4 as auxiliary agents to the non-magnetic layer 4, when they are fired, they react with a part of T i 0 2 to form a Cu-Mn-Ti 1 O-based liquid. A phase is formed, and T i 0 2 is densified at a low temperature by this liquid phase formation, and particle growth proceeds rapidly.
  • Zr 0 2 has a higher melting point than T i 0 2 , CuO, and Mn 3 0 4 , Zr is added to the liquid phase of the Cu-Mn-T i _0 system, so that the liquid phase As a result, the melting point and the viscosity are increased, and as a result, the speed of grain growth by liquid phase sintering of T i 0 2 particles is adjusted, and the nonmagnetic layer 4 mainly composed of T i 0 2 with few oxygen defects is obtained. .
  • T i 0 2 as the main component is preferably at least 50 wt%, 70 to 98 wt% Gayori preferred.
  • Ni-Zn-Cu ferrite of magnetic layer 3 and Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-based dielectric of nonmagnetic layer 4 mutually diffuse to form a joint interface by simultaneous firing. is doing. It is preferable to form a magnetic gap layer in the N i—Z n — Cu ferrite magnetic layer 3 by diffusing a T i—N i — Cu — Mn—Zr-based dielectric material by 0.5 ⁇ m or more. It is presumed that a magnetic gap layer is formed by generating Fe 2 Ti 0 5 at the junction interface.
  • each of the magnetic layers 3 has through-holes 5 and 5 for connecting the upper and lower coil conductor layers via the magnetic layers 3 and 3, respectively. It is formed so that it may overlap with the edge part.
  • the through-holes 5 and 5 here refer to holes formed in advance in the magnetic layer and filled with the same material as the coil conductor layer.
  • the uppermost magnetic layer and the lowermost magnetic layer are for securing a margin in the upper and lower portions, and no conductor layer for a coin and a rule are formed in the magnetic layer.
  • a U-shaped coil conductor layer 2 made of a metal material such as Ag is disposed on the upper side of the nonmagnetic layer 4. Also, in the nonmagnetic layer 4, through-holes 5, 5 for connection via the upper and lower coil conductor layers 2 and the nonmagnetic layer 4 overlap the ends of the coil conductor layers 2, 2. It is formed as follows.
  • Coil conductor layers 2 and 2 are connected through through holes 5 and 5 to form a spiral coil.
  • the uppermost conductor layer 2 for the coiler and the top The lower coil conductor layer 2 is provided with lead portions 6 and 6, one of the lead portions 6 and 6 is connected to one of the external electrodes, and the other is connected to the other of the external electrodes.
  • a magnetic sheet (ferrite sheet) for forming the high permeability magnetic layer 3 made of Ni—Zn_Cu ferrite is prepared. Specifically, F e 2 0 3, N i 0, CuO, the ferrite fine powder after calcination pulverized to a Z n O main material, adding a binder such as a solvent and PV A such as ethanol, mixed After the ferrite paste is obtained, the ferrite paste is coated on a PET film or the like by a doctor blade method or the like to obtain a magnetic sheet (ferrite sheet).
  • a nonmagnetic sheet (dielectric sheet) or a nonmagnetic pattern for forming the nonmagnetic layer 4 made of Ti 1 Ni—Cu—Mn—Zr-based dielectric is prepared. Specifically, a solvent and a binder are added to the dielectric powder containing T i 0 2 as the main component and containing N i 0, CuO, Mn 3 0 4 , and Z r 0 2 in the same manner as described above. After mixing to obtain a dielectric paste, this dielectric paste is applied on a PET film or the like by a doctor blade method or slurry build method to form a nonmagnetic sheet (dielectric sheet). Alternatively, a non-magnetic pattern is obtained by printing in a pattern.
  • the through holes 5 are formed in a predetermined arrangement on the magnetic sheet and the non-magnetic sheet by a method such as punching with a mold or drilling by laser processing.
  • a conductive paste for forming the coil conductor layer 2 is printed in a predetermined pattern on the magnetic sheet and the non-magnetic sheet after the through holes are formed by screen printing or the like.
  • the conductive paste here, for example, a metal paste mainly composed of Ag is used.
  • the magnetic sheet and the non-magnetic sheet after printing the conductive paste are laminated so that the conductive paste patterns (2) on the upper and lower sheets are connected to each other through the through holes (5) to form a spiral coil.
  • the laminate is obtained by pressure bonding.
  • the magnetic sheet (3) and the nonmagnetic sheet (4) are laminated in the order in which the layer structure shown in FIG. 2 is obtained.
  • seat laminated body is cut
  • This unfired laminate is heated in air at about 400 to 500 ° C for 1 to 3 hours to remove the binder component, and the unfired laminate after removal of the binder component is 850 to 920 ° in air. Bake with C for 1-3 hours to obtain a chip-like laminate.
  • a conductive paste is applied to both ends of the chip-like laminate by a method such as dipping.
  • the conductive paste for example, the same metal pace slag as described above mainly composed of Ag is used.
  • Form the external electrode at the end of the laminate by baking the laminate after applying the conductive paste in air at about 500-800 ° C for 0.2-2 hours To do.
  • a surface treatment of Ni, Sn, etc. (not shown) is performed on the surface of each external electrode to obtain a laminated inductor 10.
  • a magnetic sheet (ferrite sheet) for forming a high permeability magnetic layer made of Ni— ⁇ —Cu ferrite is prepared. Specifically, F e 2 0 3, N i 0, CuO, the ferrite fine powder after calcination pulverized to a ZnO as a main material, solvent and PV A like binder to the accompanying Caro such as ethanol, and mixed After obtaining the ferrite paste, the ferrite paste is coated on a PET film or the like by a doctor blade method or the like to obtain a magnetic sheet (ferrite sheet).
  • a conductive paste for forming the coil conductor layer is printed in a predetermined pattern on the magnetic sheet by a method such as screen printing.
  • a metal paste containing Ag as a main component is used as the conductive paste here.
  • a magnetic pattern (ferrite pattern) for forming a high permeability magnetic layer made of Ni—Z n—Cu ferrite is prepared. Specifically, F e 2 0 3, N i O, CuO, the ferrite fine powder after calcination pulverized to a ZnO as a main material, adding a binder such as a solvent and PV A, such as ethanol Honoré, mixed After obtaining the magnetic paste (ferrite paste), the ferrite paste is printed on the conductor pattern formed as described above so that one end thereof is exposed to obtain a magnetic pattern (ferrite pattern).
  • the conductive paste for forming the coil conductor layer is printed in a predetermined pattern on the magnetic pattern so as to be connected to one end of the conductor pattern formed as described above.
  • the magnetic material pattern and the conductor pattern are alternately printed by means such as screen printing.
  • a non-magnetic pattern for forming a non-magnetic layer made of Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-based dielectric is fabricated.
  • the magnetic material pattern and the conductor pattern are alternately printed by means such as screen printing.
  • the obtained printed laminate is cut into unit dimensions to obtain a chip-like unfired laminate.
  • This green laminate is heated in air at about 400-500 ° C for 1-3 hours.
  • the binder component is removed, and the unfired laminate after removing the binder component is fired in air at 850 to 920 for 1 to 3 hours to obtain a chip-like laminate.
  • a conductive paste is applied to both ends of the chip-like laminate by a method such as dipping.
  • a metal paste similar to that described above containing Ag as a main component is used for the conductive pace plate.
  • the laminate after applying the conductive paste is baked in air at about 500 to 800 ° C for 0.2 to 2 hours to form external electrodes at the ends of the laminate.
  • the surface of each external electrode is treated with Ni, Sn, etc. to obtain a stacked inductor.
  • Ethanol (solvent) and PVA binder are added to the Ni i—Z n_Cu ferrite powder with the composition shown in Table 1, mixed, and applied to a PET film. Layer). Further, as shown in Table 1, to minute main component of T i 0 2, N i 0 , CuO, Mn 3 0 4, and Z r 0 2 containing dielectric ( "T i 0 2 low-temperature firing material In the same manner, a solvent and a binder were added to and mixed with the powder, and this was coated on a PET film to obtain a nonmagnetic sheet (nonmagnetic layer).
  • Resulting printing electrodes on green sheets was laminated T i 0 2 low-temperature sintered material laminated sheet laminate of the structure of FIG. 2 (N i-Zn- Cu ferrite Example laminates) were prepared, and the obtained sheet laminate was cut into unit dimensions to obtain chip-like unfired laminates.
  • the obtained unfired laminate was heated at 500 ° C. for 1 hour to remove the binder component, and fired at 900 ° C. for 1 hour to obtain a laminate. Thereafter, an Ag external electrode was attached to the end of the laminated body, and Ni and Sn plating processes were performed to obtain the chip-shaped laminated inductor of the example.
  • Each green sheet obtained was printed and laminated with an electrode (a U-shaped coil conductor layer), and a sheet laminate with the structure shown in Fig. 2 (Ni- ⁇ -Cu ferrite laminated with Zn_Cu ferrite) Laminate) was prepared, and the obtained sheet laminate was cut into unit dimensions to obtain a chip-like unfired laminate.
  • the obtained unfired laminate was heated at 500 ° C. for 1 hour to remove the binder component, and fired at 900 ° C. for 1 hour to obtain a laminate. That After that, an Ag external electrode was attached to the end of the laminated body, and Ni and Sn plating processes were performed to obtain a chip-shaped laminated inductor as a comparative example.
  • FIG. 3 is a partial enlarged view of the multilayer inductor obtained in the embodiment of the present invention obtained above based on a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM) in a region A surrounded by a broken line in FIG. Shown in The magnetic layer 3 made of N i—Z n—C u ferrite and the nonmagnetic layer 4 made of T i 0 2 low-temperature fired material are interdiffused to form a reaction layer R at the bonding interface. Has been. In the figure, S is a void.
  • the temperature characteristic change of the inductance of the obtained laminated inductor was measured.
  • Figure 4 shows the characteristics together with the characteristics when using Zn—Cu ferrite as the nonmagnetic layer.
  • the multilayer inductor using the TiO 2 low-temperature fired material of the present invention for the nonmagnetic layer has a change in inductance due to temperature compared to the multilayer inductor of the comparative example using the Zn—Cu ferrite for the nonmagnetic layer.
  • the rate is less than 1/10.
  • the multilayer inductor of the present invention has good direct current superposition characteristics and does not cause variations in temperature characteristics.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

　Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライトを用いた積層インダクタの温度特性を改善し、構造欠陥のない製品を提供し、また、そのための積層インダクタの製造方法を提供する。 Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライトからなる複数の磁性体層３、３と、磁性体層を介して積層されることによりコイルを形成する複数の導電体層２、２と、複数の磁性体層３、３に接するように形成されＴｉ－Ｎｉ－Ｃｕ－Ｍｎ－Ｚｒ系誘電体からなる少なくとも一つの非磁性層４と、を備える直方体形状の積層体１、および積層体１の端部に設けられ前記コイルの端部に導電接続された少なくとも１対の外部電極７、７を有することを特徴とする。

Description

明細書
積層インダクタおよびその製造方法
技術分野
本発明は、 積層インダクタ、 特に、 DCZDCコンバータに用いられる積層パヮ 一チョークコイルに関するものである。 背景技術
D C/D Cコンバータといった電源用途のパヮーチヨークコィルにおいて重要な製 品特性として重畳特性がある。
積層パワーチョークにおいては、 磁束の集中する場所に非磁性層を磁性層との同 時焼成によって形成することによって磁気飽和を抑制し、 重畳特性を向上させる手 法がとられている。
このような手法のひとつとして、 特許文献 1及ぴ 2には、 非磁性層を、 例えば、 構成元素が磁性層を構成する N i— Z n— Cuフェライトに近い Z n— Cuフェラ イトとすることが記載されている。
また、 特許文献 3には、 Z nF e 2O4、 T i O2、 W02、 T a 205、 コージエラ イト系セラミックス、 B a S nN系セラミックス、 C aMg S i A 1 B系セラミツ タスのいずれかよりなるセラミックスを非磁性層として用いることが記載されてい る。
しかし、 特許文献 3には、 磁性層として N i— Z n— Cuフェライトを用いるこ とについては記載がなく、 また、 非磁性層としては Z nF e 204 (亜鉛フェライト ) が具体的に記載されているにすぎず、 T i 02は具体的に記載されていない。 一方、 特許文献 4には、 「T i 02に、 Z r 02： 0. l〜10w t%、 CuO : 1. 5〜6. 0w t%、 Mn3O4 : 0. 2〜20w t%、 N i O : 2. 0〜1 5w t %を配合し、 その合計が 1 00 w t %となるようにした誘電体磁器組成物。 」 が記載され、 特許文献 5には、 「T i 02に、 Z r O2 : 0. 1〜： 1 0w t %、 Cu O： 1. 5〜5. 0 w t %、 Mn3O4： 0. 2〜1 5. 0w t %を配合し、 その合 計が 1 0 Ow 1 %となるようにした誘電体磁器組成物。 」 が記載されているが、 い ずれも、 インダクタ 'コンデンサ複合部品のコンデンサ部の材料として用いること が示唆されているだけで、 積層インダクタの非磁性層として用いることは示されて いない。
しかしながら、 特許文献 1及び 2に記載されているように、 非磁性層を Z n— C uフヱライトとした場合には、 同時焼成において、 Z n— Cuフェライトの Z n成 分が N i— Z n— Cuフェライトに拡散し、 また、 N i— Z n— Cuフェライトの N i成分が Zn— Cuフェライトに拡散して、 N i濃度が傾斜的に変化する N i一 Zn— Cuフェライト層を形成してしまい、 拡散層は N i濃度傾斜に伴いキュリー 点の異なる N i— Z n— Cuフヱライトとなっており、 温度上昇に伴って、 N i濃 度の低いところから、 磁性体から非磁性体に変化する。 したがって、 温度によって 見かけ上の非磁性層の厚みが変化するため、 製品の温度特性を悪化させてしまうと いう問題があった。
また、 特許文献 2に記載されたように、 非磁性層を構成するセラミックとして例 えば T i 02を用いると、 T i 02の焼結温度が A gの融点より高いために A gから なる内部導体との同時焼成が困難になったり、 N i— Ζη— Cuフヱライトとの界 面にクラックが生じやすいため、 磁性層として N i— Zn— Cuフェライトを用い る場合に、 T i 02を用いることは難しかった。
特許文献 1 特開平 1 1— 97245号公報
特許文献 2 特開 2001— 44037号公報
特許文献 3 特開平 1 1—97256号公報
特許文献 4 特許第 2977632号公報
特許文献 5 特許第 3272740号公報 発明の開示
発明が解決しようとする課題
本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、 N i—Zn— Cuフェライ トを用 いた積層インダクタの温度特性を改善し、 構造欠陥のない製品を提供すること、 及 びそのための積層ィンダクタの製造方法を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
本発明においては、 上記の課題を解決するために、 以下の手段を採用する。
(1) 電源回路のチョークコイルとして用いられる積層インダクタであって、 N i — Cu— Znフェライトからなる複数の磁性体層と、 該磁性体層を介して積層され ることによりコイルを形成する複数の導電体層と、 前記複数の磁性体層に接するよ うに形成され T i— N i -Cu-Mn-Z r系誘電体からなる少なくとも一つの非 磁性層と、 を備える直方体形状の積層体、 およぴ該積層体の端部に設けられ前記コ ィルの端部に導電接続された少なくとも 1対の外部電極、 を有する。
(2) 前記積層体は、 前記磁性体層の N i—Ζη— Cuフヱライトと前記非磁性層 の T i— N i -Cu-Mn-Z r系誘電体が相互拡散して接合界面を形成している 前記 （1) の積層インダクタ。 (3) 前記非磁性層が、 T i〇2を主成分とし、 N i 0、 CuO、 Mn304、 及び Z r 02を含有する誘電体からなる前記 （1) 又は （2) の積層インダクタ。
(4) 前記誘電体が、 酸化物換算で、 T i 02、 N i O : 2. 0〜15質量％、 C uO : l. 5〜6. 0質量0 /0、 Mn304 ： 0. 2〜 20質量0 /0、 及び Z r 02 ： 0 . 1〜10質量％を含み、 その合計が 100質量％となるように構成されたもので ある前記 （3) の積層インダクタ。
(5) F e 203、 N i O、 ZnO、 及び C u Oを含有するフヱライト粉末のペース トを準備する工程と、 T i 02を主成分とし、 N i 0、 CuO、 Mn304、 及び Z r O 2を含有する誘電体粉末のペーストを準備する工程と、 前記フェライト粉末の ペース トの塗布により形成された磁性体シート上に、 導電ペース トパターンを印刷 し、 これを上下に接する前記磁性体シート間の導電ペーストパターンがスルーホー ルを介して互いに接続され螺旋状のコイルが構成されるように、 且つ前記誘電体粉 末のペーストの塗布により形成される非磁性シートもしくは前記誘電体粉末のぺー ストの印刷により形成される非磁性パターンが間に少なくとも一つ挿入されるよう に、 積層圧着して未焼成積層体とする工程と、 この未焼成積層体を焼成して積層体 を得る工程と、 を有する積層インダクタの製造方法。
(6) F e 203、 N i O、 ZnO、 及び C u Oを含有するフヱライト粉末のペース トを準備する工程と、 T i 02を主成分とし、 N i O、 CuO、 Mn3O4、 及び Z r O 2を含有する誘電体粉末のペーストを準備する工程と、 前記フェライト粉末の ペース トの塗布により形成された磁性体シート上に、 導電ペーストパターンの印刷 と、 磁性体ペーストパターンを得るための前記フェライト粉末のペース卜の印刷と 、 を、 交互に、 且つ前記誘電体粉末のペーストの印刷により形成される非磁性バタ ーンが間に少なくとも一つ挿入されるように行なつて未焼成積層体とする工程と、 この未焼成積層体を焼成して積層体を得る工程と、 を有する積層インダクタの製造 方法。
(7) 前記未焼成積層体を焼成して積層体を得る工程が、 前記磁性体シートもしく は磁性体ペーストパターンから形成される磁性体層の N i— Z n— Cuフェライト と前記非磁性シートもしくは非磁性パターンから形成される非磁性層の T i— N i 一 Cu— Mn— Z r系誘電体を相互拡散させて接合界面を形成させる前記 （5) 又 は （6) の積層インダクタの製造方法。
(8) 前記誘電体粉末として、 酸化物換算で、 T i 02と、 N i O： 2. 0〜15 質量％、 CuO： 1. 5〜6. 0質量％、 Mn304 ： 0. 2〜20質量％、 及び∑ r 02 ： 0. 1〜10質量％、 を含み、 その合計が 100質量％となるように構成 されたものを用いる前記 （5) 又は （6) の積層インダクダの製造方法。 発明の効果
本発明によれば、 良好な直流重畳特性を有するとともに温度による特性変動が少 なく安定生産可能な積層チヨークコイルを提供することができる。
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、 構成特徴と、 作用効果は、 以下の説明と 添付図面によって明らかとなる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の積層ィンダクタの内部構造を示す縦断面図である。
図 2は本発明の積層ィンダクタの積層体の内部構造を示す分解斜視図である。 図 3は本発明の積層ィンダクタの磁性体層と非磁性層との積層界面の図 1にお いて破線で囲まれる領域 Aの断面を走査型電子顕微鏡 (SEM) で撮影した写真に 基づレ、て作成された部分拡大図である。
図 4は実施例の積層ィンダクタと比較例の積層ィンダクタにおけるィンダクタ ンスの温度特性変化を示す図である。 符号の説明
1 積層体
2 コイル用導体層 （導電ペーストパターン）
3 磁性体層 （磁性体シート）
4 非磁性層 （非磁性シート）
5 スゾレ―ホ—ノレ
6 引出し部 発明を実施するための最良の形態
本発明の実施形態の積層ィンダクタ 1 0は、 図 1に示すように、 直方体形状の積 層体 1と、 積層体 1の長さ方向両端部に設けられた Ag等の金属材料から成る外部 電極 7とを備える。
図 2に示されるように、 積層体 1はコイルを構成する複数の導体層 2， 2が磁性 体層 3を介して積層された構造を有しており、 積層体 1の積層方向中央には磁性体 層 3の少なくとも一つと置換する形態で非磁性層 4が介装されている。
本発明において、 積層体 1は、 N i— Z n— Cuフェライトからなる複数の磁性 体層 3， 3と T i— N i -Cu-Mn-Z r系誘電体からなる非磁性層 4とを含む 。 上記 N i— Z n— Cuフェライトとしては、 F e 203と N i Oと Z nOと CuO とを含有するフェライトである。 また、 上記 T i — N i _Cu—Mn— Z r系誘電 体としては、 T i 02を主成分とし、 N i 0、 CuO、 Mn304、 及び Z r 02を含 有する誘電体である。 非磁性層 4は、 T i〇2を主成分とし、 N i 0、 CuO、 M n304、 及び Z r 02を含有する誘電体であり、 T i O2に、 N i O ： 2. 0〜1 5 質量％、 CuO ： 1. 5〜6· 0質量％、 Mn304 ： 0. 2〜20質量％、 及び Ζ r 02 ： 0. ：!〜 1 0質量％を配合し、 その合計が 1 00質量％となるようにした ものであることが好ましい。
非磁性層 4に助剤として CuO、 Mn304を加えることにより、 焼成の際に、 こ れらが T i 02の一部と反応して C.u— Mn— T i一 O系の液相を生成し、 この液 相生成により T i 02が低温で緻密化し、 粒子の成長が急速に進行する。 一方、 Z r 02は、 T i 02、 CuO、 Mn304と比べて融点が高いため、 前記 Cu— Mn— T i _0系の液相に Z rが加わることにより、 液相の融点並びに粘度が高くなり、 その結果、 T i 02粒子の液相焼結による粒成長の速度が調整され、 酸素欠陥の少 ない T i 02を主成分とする非磁性層 4が得られる。
主成分である T i 02は、 50質量％以上が好ましく、 70〜98質量％がょり 好ましい。
また、 磁性体層 3の N i— Z n— Cuフェライトと非磁性層 4の T i— N i _C u-Mn-Z r系誘電体は、 同時焼成により、 相互拡散して接合界面を形成してい る。 N i— Z n_Cuフェライト磁性体層 3に、 T i— N i _ C u— Mn— Z r系 誘電体を 0. 5 μ以上拡散させることにより、磁気ギャップ層を形成させることが 好ましい。 接合界面に F e 2T i〇5を生成し、磁気ギャップ層を形成していること が推定される。
磁性体層 3の上側それぞれには、 A g等の金属材料からなるコ字形のコイル用導 体層 2が配されている。 また、 磁性体層 3のそれぞれには、 上側と下側のコイル用 導体層を磁性体層 3， 3をそれぞれ介して接続するためのスルーホール 5， 5がコ ィル用導体層 2， 2の端部と重なるように形成されている。 ここでのスルーホール 5， 5とは、 磁性体層に予め形成した孔にコイル用導体層と同一材料を充填したも のを指す。 最上部及び最下部の磁性体層は上下部のマージンを確保するためのもの で、 該磁性体層にはコィノレ用導体層及びスルー ールは形成されていない。
非磁性層 4の上側には、 A g等の金属材料からなるコ字形のコイル用導体層 2が 配されている。 また、 非磁性層 4には、 上側と下側のコィル用導体層 2と非磁性層 4を介して接続するためのスルーホール 5， 5がコイル用導体層 2， 2の端部と重 なるように形成されている。
コイル用導体層 2， 2 はスルーホール 5， 5 を介し接続さ れて螺旋状のコイルを構成する。 コイルを構成する最上位のコィノレ用導体層 2と最 下位のコイル用導体層 2には引出し部 6， 6が設けられていて、 各引出し部 6， 6 の一方は外部電極一方に接続され、 他方は外部電極の他方に接続されている。
次に、 本発明の積層ィンダクタの製造方法の第 1の実施形態について説明する。 まず、 積層インダクタの製造に際しては、 N i— Z n_Cuフェライトからなる 高透磁率の磁性体層 3を構成するための磁性体シート （フェライトシート） を作製 する。 具体的には、 F e 203、 N i 0、 CuO、 Z n Oを主材料とする仮焼粉砕後 のフェライト微粉末に、 エタノール等の溶剤と PV A等のバインダを添加、 混合し てフェライトペーストを得た後、 このフェライトペーストを PET等のフィルム上 にドクターブレード法等の手法によって面状に塗布して磁性体シート （フェライト シート） を得る。
また、 T i一 N i -Cu-Mn-Z r系誘電体からなる非磁性層 4を構成するた めの非磁性シート （誘電体シート） もしくは非磁性パターンを作製する。 具体的に は、 T i 02を主成分とし、 N i 0、 CuO、 Mn304、 及び Z r 02を含有する誘 電体粉末に、 上記と同様に、 溶剤とバインダを添加、 混合して誘電体ペーストを得 た後、 この誘電体ペーストを PET等のフィルム上にドクタープレード法やスラリ ービルド法等の手法によって面状に塗布して非磁性シート （誘電体シート） を、 も しくはパターン状に印刷して非磁性パターンを得る。
そして、 磁性体シートと非磁性シートに金型による打ち抜きやレーザ加工による 穿孔等の手法によってスルーホール 5を所定配列で形成する。 そして、 スルーホー ル形成後の磁性体シート上と非磁性シート上にスクリーン印刷等の手法によって、 コイル用導体層 2を構成するための導電ペーストを所定パターンで印刷する。 ここ での導電ペーストには例えば A gを主成分とした金属ペーストが用いられる。
次に、 導電ペースト印刷後の磁性体シート及び非磁性シートを、 上下のシートの 導電ペーストパターン （2) がスルーホール （5) を介して互いに接続され螺旋状 のコイルが構成されるように積層圧着して積層体を得る。 ここでは磁性体シート （ 3) と非磁性シート （4) を図 2のような層構造が得られる順序で積層する。
そして、 シート積層体を単位寸法に切断してチップ状の未焼成積層体を得る。 こ の未焼成積層体を空気中にて約 400〜500°Cで 1〜3時間加熱してバインダ成 分を除去し、 バインダ成分除去後の未焼成積層体を空気中にて 850〜920°Cで 1〜3時間焼成してチップ状の積層体を得る。
外部電極を形成するため、 チップ状の積層体の両端部にディップ法等の手法によ つて導電ペーストを塗布する。 ここでの導電ペーストには例えば A gを主成分とし た前記同様の金属ペース卜が用いられる。 導電ペースト塗布後の積層体を空気中に て約 500〜800°Cで 0. 2〜2時間焼付けして積層体の端部に外部電極を形成 する。 最後に、 各外部電極の表面に図示省略した N i， Sn等のメツキ処理を施し て、 積層ィンダクタ 10を得る。
次に、 本発明の積層インダクタの製造方法の第 2の実施形態について説明する。 (図示省略） まず、 積層インダクタの製造に際しては、 N i—Ζη— Cuフェライ トからなる高透磁率の磁性体層を構成するための磁性体シート （フェライトシート ) を作製する。 具体的には、 F e 203、 N i 0、 CuO、 ZnOを主材料とする仮 焼粉砕後のフェライト微粉末に、 エタノール等の溶剤と PV A等のバインダを添カロ 、 混合してフェライトペーストを得た後、 このフェライトペーストを PET等のフ イルム上にドクターブレード法等の手法によって面状に塗布して磁性体シート （フ エラィトシ一ト） を得る。
次に、 前記磁性体シート上にスクリーン印刷等の手法によって、 コイル用導体層 を構成するための導電ペーストを所定パターンで印刷する。 ここでの導電ペースト には例えば A gを主成分とした金属ペーストが用いられる。
次に、 N i—Z n— Cuフェライトからなる高透磁率の磁性体層を構成するため の磁性体パターン （フェライ トパターン） を作製する。 具体的には、 F e 203、 N i O、 CuO、 ZnOを主材料とする仮焼粉砕後のフェライト微粉末に、 エタノー ノレ等の溶剤と PV A等のバインダを添加、 混合して磁性体ペースト （フェライトぺ 一スト） を得た後、 このフヱライトペーストを前記で形成された導体パターン上に その一端を露出するように印刷して磁性体パターン （フェライトパターン） を得る 。
前記と同様に前記磁性体パターン上にスクリーン印刷等の手法によって、 コイル 用導体層を構成するための導電ペーストを前記で形成した導体パターンの一端に接 続するように所定パターンで印刷する。
前記と同様に、 磁性体パターンと導体パターンとをスクリーン印刷等の手段によ り交互に印刷する。
次に、 T i一 N i -Cu-Mn-Z r系誘電体からなる非磁性層を構成するため の非磁性パターン （誘電体パターン） を作製する。 具体的には、 T i〇2を主成分 とし、 N i 0、 CuO、 Mn304、 及び Z r O 2を含有する誘電体粉末に、 上記と 同様に、 溶剤とバインダを添加、 混合して誘電体ペーストを得た後、 この誘電体べ ーストを前記で得られた印刷積層体上にパターン状に印刷して非磁性パターンを得 る。
前記と同様に、 磁性体パターンと導体パターンとをスクリーン印刷等の手段によ り交互に印刷する。 '
そして、 得られた印刷積層体を単位寸法に切断してチップ状の未焼成積層体を得 る。 この未焼成積層体を空気中にて約 400〜500°Cで 1〜3時間加熱してバイ ンダ成分を除去し、 バインダ成分除去後の未焼成積層体を空気中にて 850〜92 0でで 1〜 3時間焼成してチップ状の積層体を得る。
外部電極を形成するため、 チップ状の積層体の両端部にディップ法等の手法によ つて導電ペーストを塗布する。 ここでの導電ペース卜には例えば A gを主成分とし た前記同様の金属ペーストが用いられる。 導電ペースト塗布後の積層体を空気中に て約 500〜 800°Cで 0. 2〜 2時間焼付けして積層体の端部に外部電極を形成 する。 最後に、 各外部電極の表面に N i， S n等のメツキ処理を施して、 積層イン ダクタを得る。
[実施例]
以下、 実施例により、 本発明をさらに詳細に説明する。
表 1に示された組成の N i— Z n_Cuフヱライトの粉末に対して、 エタノール （ 溶剤） と PVA系バインダを添加、 混合して、 これを PETフィルム上に塗布し、 磁性体シート （磁性体層） を得た。 また、 表 1に示されるように、 T i 02を主成 分とし、 N i 0、 CuO、 Mn304、 及び Z r 02を含有する誘電体 （ 「T i 02 低温焼成材」 という。 ） の粉末に対して、 同じく溶剤とバインダを添加、 混合して 、 これを PETフィルム上に塗布し、 非磁性シート （非磁性層） を得た。
得られた各グリーンシートに電極 （コ字形のコイル用導体層） を印刷、 積層して 図 2の構造のシート積層体 （N i— Zn— Cuフェライトに T i 02低温焼成材を 積層した実施例の積層体） を作製し、 得られたシート積層体を単位寸法に切断して チップ状の未焼成積層体を得た。 得られた未焼成積層体を 500 °Cで 1時間加熱し てバインダ成分を除去し、 900°Cで 1時間焼成して積層体を得た。 その後、 積層 体の端部に A g外部電極を付け、 N i， S nのメツキ処理を実施して実施例のチッ プ状の積層ィンダクタを得た。
[比較例]
表 1に示された組成の N i— Z n— Cuフヱライトの粉末に対して、 エタノール
(溶剤） と PVA系バインダを添加、 混合して、 これを PETフィルム上に塗布し 、 磁性体シート （磁性体層） を得た。 また、 表 1に示されるように Zn— Cuフエ ライトの粉末に対して、 同じく溶剤とバインダを添加、 混合して、 これを PETフ イルム上に塗布し、 非磁性シート （非磁性層） を得た。
得られた各グリーンシートに電極 （コ字形のコイル用導体層） を印刷、 積層して 図 2の構造のシート積層体 （N i—Ζη— Cuフェライ トに Zn_Cuフェライト を積層した比較例のシート積層体） を作製し、 得られたシート積層体を単位寸法に 切断してチップ状の未焼成積層体を得た。 得られた未焼成積層体を 500°0で1時 間加熱してバインダ成分を除去し、 900°Cで 1時間焼成して積層体を得た。 その 後、 積層体の端部に A g外部電極を付け、 N i， S nのメツキ処理を実施して比較 例のチップ状の積層ィンダクタを得た。
【表 1】
材料組成 (wt%)
Figure imgf000011_0001
(界面形成）
上記で得られた本発明の実施例の積層ィンダクタについて、 図 1の破線で囲まれ る領域 Aを走査型電子顕微鏡 ( S EM) で撮影した写真に基づいて作成した部分拡 大図を図 3に示す。 N i— Z n— C uフェライ卜からなる磁性体層 3と T i 02低 温焼成材からなる非磁性層 4とが相互拡散して接合界面に反応層 Rを形成して、 接 合されている。 尚、 同図において、 Sは空隙である。
(温度特性）
得られた本発明の積層ィンダクタのィンダクタンスの温度特性変化を測定した。
Z n— C uフヱライトを非磁性層として用いたときの特性と合わせて図 4に示す。 本発明の T i O 2低温焼成材を非磁性層に用いた積層インダクタは、 Z n— C uフ エライトを非磁性層に用いた比較例の積層インダクタと比較すると、 温度によるィ ンダクタンスの変化率量が、 1 0分の 1以下となっている。
以上のとおり、 本発明の積層インダクタは、 良好な直流重畳特性を有するととも に温度特性のばらつきを生じないという効果が確認された。

Claims

請求の範囲
1. 電源回路のチョークコイルとして用いられる積層インダクタであって、 N i— Z n— Cuフェライトからなる複数の磁性体層と、 該磁性体層を介して積層さ れることによりコイルを形成する複数の導電体層と、 前記複数の磁性体層に接 するように形成され T i一 N i -Cu-Mn-Z r系誘電体からなる少なくと も一つの非磁性層と、 を備える直方体形状の積層体、 および該積層体の端部に 設けられ前記コイルの端部に導電接続された少なくとも 1対の外部電極、 を有 することを特徴とする積層インダクタ。
2. 前記積層体は、 前記磁性体層の N i— Z n— Cuフェライトと前記非磁性層の T i -N i -Cu-Mn-Z r系誘電体が相互拡散して接合界面に反応層が形 成されていることを特徴とする請求項 1に記載の積層ィンダクタ。
3. 前記非磁性層が、 T i 02を主成分とし、 N i 0、 CuO、 Mn304、 及び Z r O 2を含有する誘電体からなることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の積 層インダクタ。
4. 前記誘電体が、 酸化物換算で、 T i O2と、 N i O ： 2. 0〜1 5質量0 /0、 Cu O ： 1. 5〜6. 0質量％、 Mn304 ： 0. 2〜 20質量％、 及び Z r 02 ： 0. 1〜 1 0質量％、 を含み、 その合計が 1 00質量。 /0となるように構成され たものであることを特徴とする請求項 3に記載の積層インダクタ。
5. F e 203、 N i 0、 Z nO、 及び C u Oを含有するフェライト粉末のペースト を準備する工程と、 T i 02を主成分とし、 N i 0、 CuO、 Mn304、 及び Z r 02を含有する誘電体粉末のペーストを準備する工程と、前記フェライト粉 末のペーストの塗布により形成された磁性体シート上に、 導電ペーストパター ンを印刷し、 これを上下に接する前記磁性体シートの導電ペーストパターンが スルーホールを介して互いに接続され螺旋状のコイルが構成されるように、 且 つ前記誘電体粉末のペーストの塗布により形成される非磁性シートもしくは前 記誘電体粉末のペーストの印刷により形成される非磁性パターンが間に少なく とも一つ挿入されるように、 積層圧着して未焼成積層体とする工程と、 この未 焼成積層体を焼成して積層体を得る工程と、 を有することを特徴とする積層ィ ンダクタの製造方法。
6. F e 203、 N i 0、 Z nO、 及び C u Oを含有するフェライト粉末のペースト を準備する工程と、 T i O2を主成分とし、 N i 0、 CuO、 Mn304、 及ぴ Z r 02を含有する誘電体粉末のペーストを準備する工程と、前記フエライト粉 末のペース卜の塗布により形成された磁性体シート上に、 導電ペーストパター ンの印刷と、 磁性体ペーストパターンを得るための前記フェライト粉末のぺー ストの印刷と、 を、 交互に、 且つ前記誘電体粉末のペーストの印刷により形成 される非磁性パターンが間に少なくとも一つ挿入されるように行なって未焼成 積層体とする工程と、 この未焼成積層体を焼成して積層体を得る工程と、 を有 することを特徴とする積層ィンダクタの製造方法。
7. 前記未焼成積層体を焼成して積層体を得る工程が、 前記磁性体シートもしくは 磁性体ペーストパターンから形成される磁性体層の N i _Z n— Cuフヱライ トと前記非磁性シートもしくは非磁性バターンから形成される非磁性層の T i -N i -Cu-Mn-Z r系誘電体を相互拡散させて接合界面を形成させるも のであることを特徴とする請求項 5又は 6に記載の積層ィンダクタの製造方法
8. 前記誘電体粉末として、 酸化物換算で、 T i 02と、 N i O： 2. 0〜15質量 %、 CuO： 1. 5〜6. 0質量％、 Mn304 ： 0. 2〜20質量％、 及び Z r 02： 0. 1〜10質量％を含み、 その合計が 100質量％となるように構成 されたものを用いることを特徴とする請求項 5又は 6に記載の積層ィンダクタ の製造方法。
PCT/JP2009/058960 2008-05-09 2009-05-07 積層インダクタおよびその製造方法 WO2009136661A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200980116755.5A CN102017028A (zh) 2008-05-09 2009-05-07 叠层电感器和其制造方法
US12/991,687 US20110095856A1 (en) 2008-05-09 2009-05-07 Multi layer inductor and method for manufacturing the same
JP2010511095A JPWO2009136661A1 (ja) 2008-05-09 2009-05-07 積層インダクタおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-123947 2008-05-09
JP2008123947 2008-05-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009136661A1 true WO2009136661A1 (ja) 2009-11-12

Family

ID=41264707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/058960 WO2009136661A1 (ja) 2008-05-09 2009-05-07 積層インダクタおよびその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110095856A1 (ja)
JP (1) JPWO2009136661A1 (ja)
KR (1) KR20100127878A (ja)
CN (1) CN102017028A (ja)
WO (1) WO2009136661A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082019A (zh) * 2010-12-01 2011-06-01 深圳市麦捷微电子科技股份有限公司 一种功率电感及其制造方法
US20120119866A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Non-magnetic material composition for ceramic electronic component, ceramic electronic component manufactured by using the same, and method of manufacturing the ceramic electronic component
KR20130116024A (ko) * 2012-04-13 2013-10-22 도꼬가부시끼가이샤 적층형 전자부품
US8576040B2 (en) 2011-04-25 2013-11-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer type power inductor

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5703751B2 (ja) * 2010-12-28 2015-04-22 Tdk株式会社 積層インダクタ及び積層インダクタの製造方法
CN103597558B (zh) * 2011-06-15 2017-05-03 株式会社村田制作所 层叠线圈部件
KR20130001984A (ko) * 2011-06-28 2013-01-07 삼성전기주식회사 적층형 파워 인덕터의 갭층 조성물 및 상기 갭층을 포함하는 적층형 파워 인덕터
JP5761609B2 (ja) 2011-09-02 2015-08-12 株式会社村田製作所 セラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法
CN102982965B (zh) * 2011-09-02 2015-08-19 株式会社村田制作所 共模扼流线圈及其制造方法
KR101332100B1 (ko) 2011-12-28 2013-11-21 삼성전기주식회사 적층형 인덕터
KR101396656B1 (ko) * 2012-09-21 2014-05-16 삼성전기주식회사 적층형 파워 인덕터 및 이의 제조방법
KR101983135B1 (ko) 2012-12-27 2019-05-28 삼성전기주식회사 인덕터 및 그의 갭층 제조를 위한 조성물
JP6205149B2 (ja) * 2013-03-19 2017-09-27 Fdk株式会社 非磁性材料および非磁性磁器組成物の製造方法
KR101946493B1 (ko) * 2013-07-16 2019-02-11 삼성전기 주식회사 칩 전자부품
JP6569451B2 (ja) * 2015-10-08 2019-09-04 Tdk株式会社 積層コイル部品
CN108781510B (zh) * 2016-01-20 2021-08-17 杰凯特技术集团股份公司 用于传感元件和传感器装置的制造方法
JP2020061410A (ja) * 2018-10-05 2020-04-16 株式会社村田製作所 積層型電子部品
JP6919641B2 (ja) 2018-10-05 2021-08-18 株式会社村田製作所 積層型電子部品
KR102064106B1 (ko) * 2019-01-31 2020-01-08 삼성전기주식회사 칩 전자부품
KR102161540B1 (ko) * 2019-06-20 2020-10-05 임욱 복합 재료를 이용한 성능 강화형 하이브리드 인덕터 및 이를 갖는 전자부품
US12009320B2 (en) * 2019-10-08 2024-06-11 Intel Corporation Interconnect loss of high density package with magnetic material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04284612A (ja) * 1991-03-13 1992-10-09 Tdk Corp 複合積層部品
JPH08124746A (ja) * 1994-10-26 1996-05-17 Tokin Corp 積層インダクタ
JP2977632B2 (ja) * 1991-03-27 1999-11-15 太陽誘電株式会社 誘電体磁器組成物
JP2006351954A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Tdk Corp 積層型コモンモードフィルタ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04284612A (ja) * 1991-03-13 1992-10-09 Tdk Corp 複合積層部品
JP2977632B2 (ja) * 1991-03-27 1999-11-15 太陽誘電株式会社 誘電体磁器組成物
JPH08124746A (ja) * 1994-10-26 1996-05-17 Tokin Corp 積層インダクタ
JP2006351954A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Tdk Corp 積層型コモンモードフィルタ

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120119866A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Non-magnetic material composition for ceramic electronic component, ceramic electronic component manufactured by using the same, and method of manufacturing the ceramic electronic component
CN102082019A (zh) * 2010-12-01 2011-06-01 深圳市麦捷微电子科技股份有限公司 一种功率电感及其制造方法
US8576040B2 (en) 2011-04-25 2013-11-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer type power inductor
KR20130116024A (ko) * 2012-04-13 2013-10-22 도꼬가부시끼가이샤 적층형 전자부품
JP2013236050A (ja) * 2012-04-13 2013-11-21 Toko Inc 積層型電子部品
KR101866439B1 (ko) * 2012-04-13 2018-06-11 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 적층형 전자부품

Also Published As

Publication number Publication date
CN102017028A (zh) 2011-04-13
JPWO2009136661A1 (ja) 2011-09-08
US20110095856A1 (en) 2011-04-28
KR20100127878A (ko) 2010-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009136661A1 (ja) 積層インダクタおよびその製造方法
JP5281090B2 (ja) 積層インダクタ、その製造方法、及び積層チョークコイル
JP4100459B2 (ja) 積層コイル部品及びその製造方法
JP4906972B1 (ja) 磁性材料およびそれを用いたコイル部品
JP5881992B2 (ja) 積層インダクタ及びその製造方法
JP5048155B1 (ja) 積層インダクタ
US11972885B2 (en) Magnetic material and coil component
JP5626834B2 (ja) 開磁路型積層コイル部品の製造方法
JP2012238840A (ja) 積層インダクタ
JP5940465B2 (ja) 積層型電子部品およびその製造方法
JP5598452B2 (ja) 電子部品及びその製造方法
TW201929001A (zh) 層疊線圈型電子部件
CN107403678A (zh) 层叠线圈部件
JP2015079931A (ja) 積層型電子部品
JP2012238841A (ja) 磁性材料及びコイル部品
JP2012164959A (ja) コイル部品
JP2012164958A (ja) コイル部品
JP2005038904A (ja) 積層セラミック電子部品およびその製造方法
KR102217286B1 (ko) 하이브리드 인덕터 및 그 제조방법
WO2009130935A1 (ja) 電子部品
JPH0620014B2 (ja) 積層チップインダクタとその製造方法
JP2005209404A (ja) 積層セラミック電子部品の内部電極用導電ペースト及びそれを用いた積層セラミック電子部品の製造方法
JP2014082280A (ja) 積層コイル部品
TWI236686B (en) Method for manufacturing multilayer ceramic electronic component
JP5108162B1 (ja) 積層インダクタ

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980116755.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09742785

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010511095

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107024647

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12991687

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09742785

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1