JPH07130525A - 酸化物磁性材料の製造方法及びチップインダクターの製造方法 - Google Patents

酸化物磁性材料の製造方法及びチップインダクターの製造方法

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JPH07130525A
JPH07130525A JP5274031A JP27403193A JPH07130525A JP H07130525 A JPH07130525 A JP H07130525A JP 5274031 A JP5274031 A JP 5274031A JP 27403193 A JP27403193 A JP 27403193A JP H07130525 A JPH07130525 A JP H07130525A
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manufacturing
chip inductor
temperature
powder
oxide magnetic
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JP5274031A
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English (en)
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Tsutomu Otsuka
努 大塚
Etsuo Otsuki
悦夫 大槻
Kazuhiro Saito
一宏 斉藤
Yoshitaka Yasuda
吉孝 安田
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Tokin Corp
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Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温度でも充分に緻密化ししかも導体として
Agが使用でき,インダクター特性として優れた性能を
発揮できるチップインダクターの製造方法とそれに用い
る酸化物磁性材料の製造方法とを提供すること。 【構成】 酸化物磁性材料は,Fe,Ni,Cu,Zn
の硝酸塩とアミノ酸との錯体を含む溶液を,当該溶液の
溶媒の沸点〜400℃の温度で加熱することで,製造さ
れる粉末である。この酸化物磁性粉末とAg及びAg−
Pd合金のいずれか一方とを印刷法により交互に印刷し
て成形体を得,この成形体を650〜900℃で焼成し
てチップインダクターを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,表面実装部品として用
いられるチップインダクターの製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年,各種電子機器の小型,軽量化技術
の伸展はめざましいものがあり,それに伴い各部品の表
面実装化が急進度で進められている。インダクター素子
としても磁性体とコイルを一体化したいわゆるチップイ
ンダクターを用いることが多くその性能向上が望まれて
いる。
【0003】このチップインダクターの構成としては,
一般に酸化物磁性材料としてNi−Cu−Zn−フェラ
イトを用いるのが通例であり,コイルとなる導体として
AgもしくはAg−Pdの合金を用いる。
【0004】磁性材料粉末は従来のフェライトの製法と
同様にNi,Cu,Zn,Feの各酸化物粉末をボール
ミル等で混合し,仮焼し,さらに微粉砕した粉末を用い
る。一方,導体は,Ag又は,Ag−Pd合金の金属粉
末を用い,これら磁性材,導体をおのおのバインダーを
含んだペースト状として印刷をくりかえし,積層させた
後,焼成する方法をとっている。
【0005】ところで,チップインダクターとして高特
性化を図るためには磁性材が充分に緻密化し,しかもこ
の時,Ag又はAg−Pd合金の導体との反応がなく導
体が断線等の不具合がないことが必須となる。また導体
としてはAg単成分の方が電気抵抗が小さくより一層好
ましい。
【0006】このAgの融点は960℃と低く,コイル
とフェライトとの反応,断線,剥離等を生ぜず高性能化
を図るためにはこの融点以下のできるだけ低い温度,例
えば800℃程度,で焼成することが必須となる。
【0007】しかしながら,800℃付近の温度での焼
成では,フェライトの緻密化が進行せずフェライトの磁
気特性の劣化,又は水分の吸入によるショート等が発生
し高性能なチップインダクターを得ることが困難となっ
ていた。
【0008】この解決策として,Agより融点の高いA
g−Pd合金をコイル材として使用したり逆にフェライ
トの焼結性を向上させる方法としてフェライト粉を長時
間粉砕して微粉としたりCuOの量と増加させることで
焼成温度の低下を図ることを行っている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,前者の
Agより融点の高いAg−Pd合金をコイル材として使
用する方法では,Agに比べAg−Pd合金では電気抵
抗が高く銅損を大きくするという欠点がある。
【0010】また,後者のフェライトの焼結を向上させ
る方法では,長時間の粉砕に伴うコストUPのみなら
ず,長時間粉砕により粒度分布がかえってブロードとな
り,焼成体組織が不均一となり磁気特性を劣化させると
いう欠点を有している。さらに,後者の方法は,CuO
を多量に含有せしめることで,焼成温度を低下させるこ
とはある程度可能であるが,磁気特性が低下するため所
望の磁気特性を自由にコントロールすることができない
という欠点を有していた。
【0011】また,前述した従来の酸化物磁性材料粉末
の製法では,各酸化物を混合,予焼の工程より製造する
が故に,予焼時の固相反応が原子レベルで均一にするこ
とが困難であり,さらに焼成温度自身が極めて低いため
この各成分の均一拡散ができないが故に優れた磁気特性
が得難いという欠点を有していた。
【0012】そこで,本発明の技術的課題は,前述の欠
点を解決し,低温度でも充分に緻密化ししかも導体とし
てAgが使用でき,インダクター特性として優れた性能
を発揮できるチップインダクターの製造方法とそれに用
いる酸化物磁性材料の製造方法とを提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らは,種々の検
討を行った結果,Fe,Cu,Zn,Niの各硝酸塩と
アミノ酸との錯体を含む溶液を加熱することで,溶媒の
除去後残留物が自己発火し,フェライトの複合酸化物粉
末が得られることを見い出しさらにこの粉末をチップイ
ンダクター用の粉末として用い,Ag又はAg−Pdの
合金をコイル材として用いて印刷を繰返し,積層させる
ことで,従来より低温で焼成できかつ充分な緻密化が均
一な組織で導体との反応,剥離,等のない優れた磁気特
性を有するチップインダクターが製造できることを見い
出したものである。
【0014】本発明によれば,Fe,Ni,Cu,Zn
の硝酸塩とアミノ酸との錯体を含む溶液を,当該溶液の
溶媒の沸点〜400℃の温度で加熱することを特徴とす
る酸化物磁性材料の製造方法が得られる。
【0015】本発明によれば,Fe,Ni,Cu,Zn
の硝酸塩とアミノ酸との錯体を含む溶液を,当該溶液の
溶媒の沸点〜400℃の温度で加熱し,酸化物磁性粉末
を得,この酸化物磁性粉末とAg及びAg−Pd合金の
いずれか一方とを印刷法により交互に印刷して成形体を
得,この成形体を焼成することを特徴とするチップイン
ダクターの製造方法が得られる。
【0016】本発明によれば,前記チップインダクター
の製造方法において,前記成形体の焼成温度は,650
〜900℃であることを特徴とするチップインダクター
の製造方法が得られる。
【0017】ここで,本発明において,硝酸塩とアミノ
酸との錯体を溶解している溶媒としては,有機溶媒を含
めると様々な種類があるが,コスト的,取扱い易さを考
慮すると水が好ましい。
【0018】また,本発明において,使用できるアミノ
酸としては,下記化1式で示されるα−アミノ酢酸(グ
リシン),下記化2式で示されるアラニン,下記化3式
で示されるプロリン,下記化4式で示されるアルギニ
ン,下記化5式で示されるトレオニン等が使用できる
が,硝酸塩に含有される金属と錯体を形成するアミノ酸
であれば良く,これらに限定されるものではない。
【0019】
【化1】
【0020】
【化2】
【0021】
【化3】
【0022】
【化4】
【0023】
【化5】
【0024】また,本発明において,Fe,Ni,C
u,Znの硝酸塩とアミノ酸との錯体を含む溶液を加熱
する温度をこの溶液の溶媒の沸点温度以上400℃以下
とした理由は,この程度の温度で加熱は充分であり,こ
れを越える温度であっても何ら利点もなく設備コスト,
ランニングコストがかえって高くなり好ましくなく,さ
らに得られる粉末粒径が大きくなってしまうために低温
焼成に適さなくなるからである。
【0025】また,本発明のチップインダクターの製造
方法において,成形体の焼成温度を650〜900℃と
限定したのは,650℃未満の温度では,フェライト及
びAg,Ag−Pdの緻密化があまり進行せず好ましく
なく,また,900℃を越える温度では導体とフェライ
トの反応が進んで,磁気特性が劣化したり,断線等の不
具合を生ずるためである。
【0026】更に詳細に,本発明を説明する。本発明で
は,主成分であるFe,Ni,Cu,Znの元素が溶液
状態で混合されるため,従来の固相粉末の混合よりも均
一混合でしかも原子レベルでの混合が可能となる。この
溶液を加熱し溶媒を蒸発させることで残留する残留物が
自己発火し極めて均一組成の酸化物粉末を得ることが可
能となる。さらにこの自己発火での酸化反応は高温短時
間でありかつ極所的な反応なのでスピネル単相の極めて
微細でかつ均一な粒径の粉末が得られる。それが故に,
本発明では,従来のチップインダクタの製法に比べ,低
温で充分に緻密化した焼成体が得られるものと思われ
る。それが故に,本発明においては,インダクターの導
体としても低融点のAgを用いて容易に優れた特性を有
するチップインダクターを製造することが可能となる。
【0027】さらに,本発明においては,粉末物性のみ
で焼成温度を低下せしめることができるため用途に適し
た磁気特性を組成を変化させることで自由に変化させる
ことができるため,各用途に適したインダクターを容易
に製造できる。
【0028】また,本発明においては,粉末の一次粒子
径の分布も極めてシャープとなるため,焼成体組織も均
一となり磁気特性を向上させることができる。
【0029】
【実施例】以下,本発明の実施例について説明する。
【0030】<実施例−1>高純度の硝酸鉄(III ),
硝酸Ni,硝酸Cu,硝酸Znを酸化物換算組成で,1
6NiO・5CuO・30ZnO・49Fe2 O3 (m
ol%)となるよう秤量し,純水中に溶解した。この溶
液にα−アミノ酢酸を20wt%添加し,よく混合し
た。次にこの溶液を100〜700℃で加熱し水分を蒸
発させた。水分蒸発後,残留物が自己発火し粉末をえ
た。
【0031】この粉末をX線ライフラクトメーターで生
成相を確認したところいずれもNi−Zn−Cuフェラ
イトスピネル単相となっていた。
【0032】比較材として上記と同組成となるように酸
化鉄,酸化ニッケル,酸化銅,酸化亜鉛を秤量しボール
ミルにて混合した。この粉末を大気中800℃で予焼し
た。さらにこの粉末をボールミルにて微粉砕した。この
微粉末をX線回折により生成相を調べたところスピネル
単相となっていた。次にこれら粉末を成形圧2tan/
cm2 でφ15×φ10×t5に成形し800℃で焼成
した。下記表1に焼成体の密度と100kHzでのμi
と直流抵抗を示す。本発明による製法での粉末を用いた
試料が密度が高く優れた磁気特性を示す。
【0033】
【表1】
【0034】<実施例−2>実施例−1で得た溶液の加
熱温度が300℃の粉末と比較例の粉末を,実施例−1
と同様に成形し650〜1000℃で焼成した。図1に
焼成温度と磁気特性(100kHzでのμi )及び焼成
体密度との関係を示す。本発明品は650〜900℃の
間においても高い密度とμiを示すことがわかる。
【0035】<実施例3>実施例−2で使用した粉末及
びAgペーストを用いて印刷法によるチップインダクタ
ー成形体を得た。次にこの成形体を大気中800℃で焼
成した。下記表2にインダクターの500kHzにおけ
るインダクタンスを示す。本発明品は,従来法に比べ優
れたインダクタンスを示すことがわかる。また両試料を
切断しSEMにて観測したところ比較例の試料はお大き
なポアが残留するばかりか電極層の断裂が確認された。
【0036】
【表2】
【0037】
【発明の効果】以上,述べた如く,本発明においては,
Fe,Ni,Cu,Znの硝酸塩とアミノ酸との錯体を
含む溶液をこの溶液の溶媒の沸点〜400℃の温度で加
熱して得られる粉末を用いることで,700〜900℃
の焼成温度で充分に緻密化した。しかもAg又はAg−
Pdの導体との反応,ハクリ等の生じない優れた特性を
有するチップインダクターの製造が可能となるチップイ
ンダクターの製造方法と,それに用いる酸化物磁性材料
を製造する方法を提供することができる。
【0038】これは,本発明によって製造される粉末が
極めて微細でかつ均一な粒度を有するために従来の粉末
に比べて焼成時の反応性がよく低温での焼成が可能とな
り,インダクター構成機能を破壊することなく製造でき
るためと思われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例−2に係るチップインダクター
の磁気特性と,焼成温度との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 吉孝 宮城県仙台市太白区郡山六丁目7番1号 株式会社トーキン内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Fe,Ni,Cu,Znの硝酸塩とアミ
    ノ酸との錯体を含む溶液を,当該溶液の溶媒の沸点〜4
    00℃の温度で加熱することを特徴とする酸化物磁性材
    料の製造方法。
  2. 【請求項2】 Fe,Ni,Cu,Znの硝酸塩とアミ
    ノ酸との錯体を含む溶液を,当該溶液の溶媒の沸点〜4
    00℃の温度で加熱し,酸化物磁性粉末を得,この酸化
    物磁性粉末とAg及びAg−Pd合金のいずれか一方と
    を印刷法により交互に印刷して成形体を得,この成形体
    を焼成することを特徴とするチップインダクターの製造
    方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のチップインダクターの製
    造方法において,前記成形体の焼成温度は,650〜9
    00℃であることを特徴とするチップインダクターの製
    造方法。
JP5274031A 1993-11-02 1993-11-02 酸化物磁性材料の製造方法及びチップインダクターの製造方法 Withdrawn JPH07130525A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019176968A1 (ja) * 2018-03-16 2019-09-19 戸田工業株式会社 Ni-Zn-Cu系フェライト粉末、焼結体、フェライトシート

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019176968A1 (ja) * 2018-03-16 2019-09-19 戸田工業株式会社 Ni-Zn-Cu系フェライト粉末、焼結体、フェライトシート
JPWO2019176968A1 (ja) * 2018-03-16 2021-03-25 戸田工業株式会社 Ni−Zn−Cu系フェライト粉末、焼結体、フェライトシート
JP2023158013A (ja) * 2018-03-16 2023-10-26 戸田工業株式会社 Ni-Zn-Cu系フェライト粉末、焼結体、フェライトシート

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