JPH08148337A - 積層チップインダクタとその製造方法 - Google Patents

積層チップインダクタとその製造方法

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JPH08148337A
JPH08148337A JP6309528A JP30952894A JPH08148337A JP H08148337 A JPH08148337 A JP H08148337A JP 6309528 A JP6309528 A JP 6309528A JP 30952894 A JP30952894 A JP 30952894A JP H08148337 A JPH08148337 A JP H08148337A
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JP
Japan
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chip inductor
ferrite
laminated
inductor according
manufacturing
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JP6309528A
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English (en)
Inventor
Shoichi Sekiguchi
象一 関口
Masayuki Fujimoto
正之 藤本
Chikashi Nakazawa
睦士 中澤
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インダクタンス値(L値)が更に大きく、し
かも高温多湿の環境下におけるL値の変化率の更に小さ
な積層チップインダクタとその製造方法を提供すること
を目的とする。 【構成】 積層連結された導体パターンからなるコイル
がフェライト素体の内部に形成されている積層チップイ
ンダクタにおいて、3個以上のフェライト結晶粒子で囲
まれた部分に余剰金属を析出させた。余剰金属は前記フ
ェライト素体内に析出した全金属の20wt%以上が好
ましい。この積層チップインダクタはフェライトと導体
パターンとを順次積層して、フェライト素体の内部に積
層連結された導体パターンからなるコイルが形成された
積層体を形成し、該積層体を焼成し、該積層体を600
〜900℃で0.5〜2時間保持し、冷却後、外部端子
を各々形成することにより得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は積層連結された導体パ
ターンからなるコイルがフェライト素体の内部に形成さ
れている積層チップインダクタとその製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】積層チップインダクタは、一般に、フェ
ライトと導体パターンとを順次積層して、積層連結され
た導体パターンからなるコイルがフェライト素体の内部
に形成された積層体を形成し、焼成した後、該積層体に
外部端子を各々形成して製造されている。
【0003】ここで、フェライトとしては、最近、Ni
−Zn−Cu系の磁性体材料が広く使用されてきてい
る。これは、800〜900℃という低温で焼成でき
る、すなわちAg系の導電性ペーストを内部導体の材料
として使用できるという理由、そして、フェライト素体
の抵抗率が高くなり、積層チップインダクタの電気的特
性が良好になるという理由からである。
【0004】なお、フェライトと導体パターンの積層
は、導体パターンを形成したフェライトグリンシートを
積層していくグリーンシート法か、フェライトのスラリ
ーと導電性ペーストのパターンとを順次印刷するスラリ
ービルト法のいずれかにより行なわれている。外部端子
は、形成された積層体のコイル露出面に導電性ペースト
を塗布して焼付け、Niメッキ、Sn/Pbメッキを施
して形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におけ
る電子機器の小型化、高性能化、高信頼性化、多機能化
の流れは、電子部品の小型化及び諸特性の更なる向上を
求めており、積層チップインダクタについてはインダク
タンス値(L値)が更に大きく、しかも高温多湿の環境
下におけるL値の変化率が更に小さなものが求められて
いる。
【0006】この発明は、インダクタンス値(L値)が
更に大きく、しかも高温多湿の環境下におけるL値の変
化率の更に小さな積層チップインダクタとその製造方法
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に記載されているように、積層連結された
導体パターンからなるコイルがフェライト素体の内部に
形成されている積層チップインダクタにおいて、3個以
上のフェライト結晶粒子で囲まれた部分(多重粒子結合
点)に金属を析出させた。ここで、前記金属は、前記フ
ェライト素体内に析出した全金属の20wt%以上が好
ましい。
【0008】この積層チップインダクタは、請求項7に
記載されているように、フェライトと導体パターンとを
順次積層して、積層連結された導体パターンからなるコ
イルがフェライト素体の内部に形成された積層体を形成
し、該積層体を焼成し、外部端子を各々形成してなる積
層チップインダクタの製造方法において、前記積層体を
焼成した後に該積層体を600〜900℃で0.5〜2
時間保持することにより製造することができる。
【0009】ここで、保持温度が600℃未満の場合、
析出金属を多重粒子接合点に集合させることができず、
900℃を超えると積層チップインダクタの特性が悪化
するからである。また、0.5時間未満では析出金属を
多重粒子接合点に集合させることができず、2時間を超
えると焼成コストが無駄になるからである。
【0010】上記の積層チップインダクタ及びその製造
方法において、フェライト素体を形成しているフェライ
トとしては、Ni−Zn−Cu系のフェライトを挙げる
ことができるが、これ以外にNi−Zn系、Ni−Cu
系、Ni−Zn−Mn系、Ni−Zn−Ti系、Ni−
Zn−Co系又はNi−Zn−Li系のフェライトであ
ってもよい。
【0011】導体パターンは、Ag又はAg−Pdを主
成分とする導電性ペーストにより形成することができる
が、これ以外にAu,Ag−Au,Cu,Ag−Cu又
はPdを主成分とする導電性ペーストにより形成しても
よい。
【0012】フェライト素体中における金属の析出は、
フェライト結晶粒子中のFe23の割合が50mol
%未満の場合に生じ易い。この金属は、フェライト結晶
粒子がNi−Zn−Cu系で、導体パターンがAgを主
成分とする導電性ペーストからなる場合、表面が酸化さ
れたCu及び/又はAgとなる。
【0013】積層体の焼成後における冷却は、25℃/
min以下の冷却速度で行なうのが好ましい。積層体の
冷却パターンは、積層体を単純に徐冷する方法以外に、
積層体を焼成後、所望温度まで冷却し、その温度で所定
時間保持し、その後常温まで冷却する方法、一旦常温に
冷却した後、所望温度まで再加熱し、その温度で所定時
間保持し、その後常温まで冷却する方法などを挙げるこ
とができる。
【0014】なお、フェライト素体はガラスを0.5w
t%以下であれば含んでいてもよい。また、前記積層体
は、グリーンシート法で形成してもよいし、スラリービ
ルト法により形成してもよい。
【0015】
【作用】請求項1〜6記載の積層チップインダクタによ
れば、フェライト素体を構成しているフェライト結晶粒
子から析出した余剰金属が3個以上のフェライト結晶粒
子で囲まれた部分に還元析出するので、結晶粒子内部の
粒界近傍に析出していた余剰金属によって該結晶粒子が
受けていた内部応力が減少する。
【0016】請求項7〜14記載の積層チップインダク
タの製造方法によれば、フェライト素体を構成している
フェライト結晶粒子から析出した金属及び導体パターン
から拡散した金属が、3個以上の結晶粒子が囲んでいる
空間部分(多重粒子結合点)に析出する。
【0017】請求項6,11の積層チップインダクタ又
はその製造方法によれば、フェライト結晶粒子から析出
した金属及び導体パターンから拡散した金属が結晶粒界
においてガラス中に吸収される。
【0018】
【実施例】
実施例1〜6 まず、下記の表1に示す組成比で、Fe23 ,Ni
O,ZnO及びCuOの粉末を秤量し、これに水を加え
てボールミルで15時間撹拌した後、スプレー式乾燥機
によりスプレー乾燥して、混合粉末を得た。
【0019】
【表1】
【0020】次に、この混合粉末を800℃で1時間仮
焼し、得られた仮焼物をボールミルに入れ、水を加えて
15時間解砕した。そして、得られたスラリーをスプレ
ー乾燥機によりスプレー乾燥して、仮焼物の粉末を得
た。
【0021】次に、この粉末に有機バインダー及び有機
溶剤を加えて混練し、得られたスラリーを用い、ドクタ
ーブレード法によって厚さ50μmのフェライトグリー
ンシートを作成した。
【0022】次に、上記のようにして作成したフェライ
トグリーンシートの所定の位置に複数のスルーホールを
形成し、一方の主面上に導電性ペースト(Ag主成分)
により、積層してスルーホール接続することによってら
せん状のコイルが構成される導体パターンを形成した。
【0023】次に、このフェライトグリーンシートを所
定の順序で積層し、フェライト素体の内部に巻数が6の
コイルが複数個埋設された積層体を得た。得られた積層
体は所定のチップ寸法に裁断し、900℃の温度で焼成
し、冷却速度を3℃,5℃,10℃,15℃,20℃,
25℃/minで冷却した。
【0024】冷却後、積層体のコイル末端部の導出面に
銀ペーストを塗布し、これを600℃の温度で焼き付
け、Niメッキ、Sn/Pbメッキを施して外部電極を
形成した。
【0025】上記のようにして多数の積層チップインダ
クタを作成し、その中から無作為に100個を選出し、
市販のインピーダンスアナライザーによりインダクタン
ス(L値)を測定したところ、表2の実施例1〜6に示
す通りとなった。
【0026】また、この積層チップインダクタを温度6
0℃、湿度90〜95%の環境下に置き、10mAの電
流を流してL値の変化率を測定したところ、表2の実施
例1〜6に示す通りとなった。
【0027】比較例1 冷却速度を30℃/minとした他は実施例1〜6と同
じ条件で積層インダクタを作成、L値及びその変化率を
求めたところ、表2の比較例1に示す通りとなった。
【0028】
【表2】
【0029】積層体の焼成後における冷却速度が25℃
/min以下の場合は、実施例1〜6に示すように、所
望のL値を有し且つ高温多湿環境下におけるL値の変化
率が小さい積層チップインダクタが得られ、25℃/m
inを越えると、比較例1に示すように、L値が許容範
囲から外れ、高温多湿環境下におけるL値の変化率が大
きくなることがわかる。
【0030】次に、実施例1〜6及び比較例1の積層チ
ップインダクタのフェライト素体中に析出した全金属に
対する多重粒子結合点における金属の割合を面積比で求
めたところ、表2に示す通りとなった。なお、図1はフ
ェライト素体の結晶粒を拡大して示した説明図であり、
同図において、2は結晶粒、4は多重粒子結合点であ
る。
【0031】表2に示された結果から、全析出金属の2
0wt%以上の金属が多重粒子結合点に析出すれば、積
層チップインダクタのインダクタンス値(L値)及びそ
の変化率が良くなることがわかる。
【0032】また、以上の結果から考えると、実施例1
〜6の積層チップインダクタの磁気的特性が向上するの
は、フェライト素体を構成しているフェライトの結晶粒
から析出した金属成分が徐冷によって結晶粒界から多重
粒子結合点に移動し、結晶粒が受けていた内部応力が大
幅に減少するためと思われる。
【0033】実施例7〜9 導電性ペーストとして、Ag−Pd,Ag−Au及びA
g−Cuを主成分とするものを使用した以外は実施例4
と同じ条件で実験をしたところ、実施例4とほゞ同様の
結果が得られた。
【0034】
【発明の効果】この発明によれば、フェライト素体を構
成しているフェライトの結晶粒に作用している内部応力
が小さくなるので、インダクタンス値(L値)が向上
し、高温多湿の環境下におけるL値の変化率が小さくな
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はフェライト素体の結晶粒を拡大して示し
た説明図である。
【符号の説明】
2 結晶粒 4 多重粒子結合点

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積層連結された導体パターンからなるコ
    イルがフェライト素体の内部に形成されている積層チッ
    プインダクタにおいて、3個以上のフェライト結晶粒子
    で囲まれた部分に余剰金属が析出していることを特徴と
    する積層チップインダクタ。
  2. 【請求項2】 前記余剰金属が、前記フェライト素体内
    に析出した全金属の20wt%以上であることを特徴と
    する請求項1記載の積層チップインダクタ。
  3. 【請求項3】 前記フェライト結晶粒子がNi−Zn−
    Cu系のフェライト結晶粒子であることを特徴とする請
    求項1又は2記載の積層チップインダクタ。
  4. 【請求項4】 前記導体パターンがAg又はAg−Pd
    を主成分とする導電性ペーストからなることを特徴とす
    る請求項1〜3記載の積層チップインダクタ。
  5. 【請求項5】 前記余剰金属元素がCu及び/又はAg
    であることを特徴とする請求項1〜4記載の積層チップ
    インダクタ。
  6. 【請求項6】 前記フェライト素体がガラスを含有して
    いることを特徴とする請求項1〜5記載の積層チップイ
    ンダクタ。
  7. 【請求項7】 フェライトと導体パターンとを順次積層
    して、フェライト素体の内部に積層連結された導体パタ
    ーンからなるコイルが形成された積層体を形成し、該積
    層体を焼成し、外部端子を各々形成してなる積層チップ
    インダクタの製造方法において、前記積層体を焼成した
    後に該積層体を600〜900℃で0.5〜2時間保持
    することを特徴とする積層チップインダクタの製造方
    法。
  8. 【請求項8】 前記フェライト結晶粒子がNi−Zn−
    Cu系のフェライト結晶粒子であることを特徴とする請
    求項7記載の積層チップインダクタの製造方法。
  9. 【請求項9】 前記導体パターンがAg又はAg−Pd
    を主成分とする導電性ペーストからなることを特徴とす
    る請求項7又は8記載の積層チップインダクタの製造方
    法。
  10. 【請求項10】 前記余剰金属元素がCu及び/又はA
    gであることを特徴とする請求項7〜9記載の積層チッ
    プインダクタの製造方法。
  11. 【請求項11】 前記フェライト素体がガラスを含有し
    ていることを特徴とする請求項7〜10記載の積層チッ
    プインダクタの製造方法。
  12. 【請求項12】 前記積層体を焼成した後、該積層体を
    25℃/min以下の冷却速度で冷却したことを特徴と
    する請求項7〜11記載の積層チップインダクタの製造
    方法。
  13. 【請求項13】 前記積層体を焼成した後、該積層体
    を、焼成温度以下の温度で所定時間保持し、その後冷却
    したことを特徴とする請求項7〜11記載の積層チップ
    インダクタの製造方法。
  14. 【請求項14】 前記積層体を、冷却した後、焼成温度
    以下の温度に再加熱し、その後冷却したことを特徴とす
    る請求項7〜11記載の積層チップインダクタの製造方
    法。
JP6309528A 1994-11-18 1994-11-18 積層チップインダクタとその製造方法 Withdrawn JPH08148337A (ja)

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