JPH0878284A

JPH0878284A - 複合電子部品とその製造方法

Info

Publication number: JPH0878284A
Application number: JP6207294A
Authority: JP
Inventors: Tomio Yamazaki; 富夫山▼崎▲; Tomoaki Ushiro; 外茂昭後; Yutaka Komatsu; 裕小松; Toshio Kawabata; 利夫河端; Hiroshi Morii; 博史森井
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】磁性体と誘電体を一体焼成する複合電子部品
において、焼結密度の低下による内部のポーラス化を防
ぎ、異なる磁器の焼結性を合致させて、耐湿負荷試験に
よる信頼性の低下を防ぐ、複合電子部品とその製造方法
を提供することである。【構成】Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕフェライトからなる磁性体
シートとＰｂ系複合ペロブスカイトからなる誘電体シー
トを積層し、圧着し、切断した後、１０００℃で２時
間、焼成して、得られた焼結体をガラス粉末（０〜１０
wt％）とＰｂＯとジルコニアを１：１の割合で混合した
雰囲気調節剤（５０wt％）とともに、空気中で７５０℃
で１時間熱処理を行い、外表面にＡｇ含有ペーストを印
刷し、８００℃、２０分間の条件で焼き付けた複合電子
部品である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁性体と誘電体を一
体焼成した複合電子部品とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりＮｉ−Ｚｎフェライト等の磁性
体とチタン酸ジルコン酸鉛等の誘電体を、印刷法やドク
ターブレード法等により成形したシートに、Ａｇまたは
Ａｇ−Ｐｄ等の所要の内部電極を形成し、このシートを
積層一体化して形成した複合電子部品がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】磁性体と誘電体を一体
焼成した複合電子部品は、磁性体、誘電体をそれぞれ別
々に単体で焼成したものよりも焼結密度が低く、ポーラ
スになる。つまり、異なる磁器材質を焼成において一体
化する場合、異なる材質の磁器の焼結性を合致させて、
緻密な焼結体を得ることは非常に困難であった。

【０００４】その理由として磁性体と誘電体の熱膨張率
の差によることと、相互拡散による焼結性の変化が挙げ
られる。このため焼結体の吸水性が大きくなり、耐湿負
荷試験における絶縁抵抗劣化がおこり、複合電子部品の
寿命が短いという問題があった。

【０００５】この発明の目的は、磁性体と誘電体を一体
焼成する複合電子部品において、焼結密度の低下による
内部のポーラス化を防ぎ、耐湿負荷試験による信頼性の
低下を防ぐ、複合電子部品とその製造方法を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
磁性体と誘電体を積層し焼成して一体化した焼結体の表
面および内部にガラスを拡散させた複合電子部品であ
る。

【０００７】請求項２に係る発明は、磁性体と誘電体を
積層し焼成して一体化した焼結体の表面および内部にガ
ラスおよび雰囲気調節剤を拡散させた複合電子部品であ
る。

【０００８】請求項３に係る発明は、ガラス粉末は、ホ
ウケイ酸系ガラス、ホウ酸系ガラス、ケイ酸系ガラス、
あるいはそれらの複合物である複合電子部品である。

【０００９】請求項４に係る発明は、雰囲気調節剤は、
ジルコニア、アルミナ、磁性体材料あるいは磁性体材料
を構成する化合物の少なくとも１種、誘電体材料あるい
は誘電体材料を構成する化合物の少なくとも１種、およ
びそれらの複合物のうちいずれかである複合電子部品で
ある。

【００１０】請求項５に係る発明は、ガラス粉末の添加
量が、前記焼結体に対して、５wt％以下（ただし、０wt
％は含まない）からなる複合電子部品である。

【００１１】請求項６に係る発明は、磁性体と誘電体を
接合し、一体焼成した焼結体からなる複合電子部品とガ
ラス粉末を、撹拌しながら熱処理する複合電子部品の製
造方法である。

【００１２】請求項７に係る発明は、磁性体と誘電体を
接合し、一体焼成した焼結体からなる複合電子部品とガ
ラス粉末および雰囲気調節剤粉末を、撹拌しながら熱処
理する複合電子部品の製造方法である。

【００１３】請求項８に係る発明は、ガラス粉末が、ホ
ウケイ酸系ガラス、ホウ酸系ガラス、ケイ酸系ガラス、
あるいはそれらの複合物である複合電子部品の製造方法
である。

【００１４】請求項９に係る発明は、雰囲気調節剤が、
ジルコニア、アルミナ、磁性体材料あるいは磁性体材料
を構成する化合物の少なくとも１種、誘電体材料あるい
は誘電体材料を構成する化合物の少なくとも１種、およ
びそれらの複合物のうちいずれかである複合電子部品の
製造方法である。

【００１５】請求項１０に係る発明は、熱処理時のガラ
ス粉末の添加量が、前記焼結体に対して、５wt％以下
（ただし、０wt％は含まない）からなる複合電子部品の
製造方法である。

【００１６】上記組成範囲内に限定したのは、下記の理
由による。ガラス粉末は、焼結体の耐湿負荷試験におけ
る絶縁抵抗劣化と電気的特性に関係し、添加しなければ
耐湿負荷試験時の絶縁抵抗劣化時間が短く、信頼性に劣
る。また、５wt％を越えると焼結体中に内部電極が存在
する場合、この内部電極と外部電極との接続性が悪くな
り、インダクタンス値も容量値も低下する。

【００１７】雰囲気調節剤は、焼結体内の元素あるいは
ガラス粉末の拡散、付着の補助、焼結体の特性改善、撹
拌熱処理時の焼結体からの成分蒸発抑制、撹拌熱処理時
の流動性の向上に関与するものであり、添加の上限は特
に限定されるものではなく、焼結体の特性に悪影響を与
えない量、具体的な値としては焼結体に対して２００wt
％、３００wt％等、実用的には５０wt％ぐらいまでが適
当量である。

【００１８】

【作用】この発明の複合電子部品によれば、ガラス粉末
あるいはガラス粉末と雰囲気調節剤が焼結体の表面を覆
うため、吸水率が低下し、耐湿負荷試験における絶縁抵
抗劣化が起こらない。

【００１９】また、この発明の複合電子部品の製造方法
によれば、焼結体内にガラス粉末あるいはガラス粉末と
雰囲気調節剤が拡散することから、焼結体の粒成長の促
進を助け、焼結体内のポーラス化がなくなり、複合電子
部品の特性値の向上と耐湿負荷試験後の絶縁抵抗劣化が
ない。

【００２０】

【実施例】この発明の実施例を下記に説明する。この発
明の複合電子部品のより詳細な構成を、その製造方法と
ともに以下に説明する。図２は、この発明の実施例にか
かる複合電子部品を示す外観斜視図である。複合電子部
品は、磁性体層１と、誘電体層２とを積層してなる積層
体を用いて構成されている。磁性体層１内には、後述の
インダクタ部が、誘電体層２内には、後述のコンデンサ
部が構成されている。また、積層体の外表面には、第１
の外部電極４、５及び第２の外部電極６、７が形成され
ている。

【００２１】図３は、グリーンシート法による積層体の
積層前の分解斜視図である。Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕフェライ
トからなる磁性体シート１ａ、１ｂ、１ｃと、Ｐｂ系複
合ペロブスカイトからなる誘電体シート２ａ、２ｂは次
のように準備される。つまり、各セラミック粉末にバイ
ンダと溶剤を添加して混合した各スラリーから磁性体シ
ートと誘電体シートをそれぞれ成形し、積層し、一体焼
成することにより構成されている。シート枚数は５枚に
限らず任意である。

【００２２】磁性体シート１ｂ上には、コイルとなるた
めの帯状導体路の内部導体パターン３ａが形成されてお
り、また、誘電体シート２ａ、２ｂ上には、それぞれ、
容量を取り出すための容量電極の内部導体パターン３
ｂ、３ｃが形成されている。これら内部導体パターン３
ａ、３ｂ、３ｃは、銀−パラジウムを主成分とするペー
ストで印刷により形成されている。内部導体パターン３
ａ、３ｂ、３ｃは一例であり、コイル用に内部導体パタ
ーン３ａはスパイラル状やスルーホールを介してコイル
状となるものでもよいし、容量電極の内部導体パターン
３ｂ、３ｃも電極間で容量が取れるようなパターン形状
であれば図のようなものに限らない。

【００２３】上記のパターンを形成された磁性体シート
１ａ、１ｂ、１ｃと誘電体シート２ａ、２ｂを積層し、
１０００kg／cm²の圧力で圧着し、所定の大きさ、例え
ば焼成後の形状が、４．５×３．２×１．２mmになるよ
うに切断した後、１０００℃で２時間、焼成して焼結体
が得られる。

【００２４】そしてこのようにして得られた焼結体と、
ホウケイ酸鉛ガラス粉末を焼結体に対して０〜１０wt％
と、雰囲気調節剤（ＰｂＯとジルコニアを１：１の割合
で混合したもの）を前記焼結体に対して５０wt％を、ア
ルミナの円筒容器に一緒に入れ、空気中で容器を回転さ
せながら７５０℃で１時間熱処理を行い、焼結体の外表
面にＡｇ含有ペーストを印刷し、８００℃、２０分間の
条件で焼き付けることにより外部電極を形成し、Ｌ型Ｌ
Ｃ複合電子部品が得られる。

【００２５】次に、この発明の複合電子部品のインダク
タンスＬ値と容量Ｃ値を測定し表１にその結果を示し
た。表１内の＊印はこの発明の範囲外、それ以外のもの
はこの発明の範囲内である。

【００２６】

【表１】

【００２７】さらに、耐湿負荷試験として、温度４０
℃、湿度９５％、印加電圧５０Vの条件で行い、その結
果を図１に示す。図１の従来例とは熱処理を行わなかっ
た以外は実施例と同じ製造方法で得られた複合電子部品
である。

【００２８】図１は、絶縁抵抗ｌｏｇＩＲを縦軸に、耐
湿負荷試験の試験時間を横軸にとり、○は従来例、△は
ガラス添加量０wt％、□はガラス添加量１．５wt％、☆
はガラス添加量３．０wt％、▽はガラス添加量５．０wt
％である。未処理のＬＣ複合部品に対して処理をする
と、絶縁抵抗劣化が改善された。

【００２９】ガラス添加量が５wt％を越えると焼結体中
に内部電極が存在する場合、この内部電極と外部電極と
の接続性が悪くなり、インダクタンス値も容量値も低下
する。また、ガラス添加量を０〜５wt％変化させる間
に、Ｌ値およびＣ値を２０％調節することができた。

【００３０】なお、この発明に係る複合電子部品は上記
実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種
々に変形することができる。磁性体はＮｉ−Ｃｕ系、Ｍ
ｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｚｎ系等の各種のフ
ェライトの内の適宜のものを用いても良い。誘電体は鉛
系複合ペロブスカイトに限らず、酸化チタン系、チタン
酸系複合酸化物、ジルコン酸系複合酸化物、あるいはこ
れらの混合物を用いることができる。

【００３１】具体的には、酸化チタン系としては、必要
に応じＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｍｎ₃Ｏ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、
ＳｉＯ₂等を含むＴｉＯ₂等が、チタン酸系複合酸化物と
しては、ＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、ＣａＴｉＯ₃、Ｍ
ｇＴｉＯ₃やこれらの混合物等が、ジルコン酸系複合酸
化物としては、ＢａＺｒＯ₃、ＳｒＺｒＯ₃、ＣａＺｒＯ
₃、ＭｇＺｒＯ₃やこれらの混合物等が挙げられる。

【００３２】磁性体、誘電体のシートの形成方法は押し
出し法、印刷法、シート法等の内の適宜のものを用いれ
ば良い。内部電極および外部電極は、Ａｇ、Ａｇ−Ｐ
ｄ、Ｃｕ等あるいはそれらの合金を塗布、印刷またはス
パッタリング等により形成してもよい。

【００３３】この発明のガラスとしては実施例のホウケ
イ酸鉛ガラスの他に、ホウケイ酸系ガラスとしてホウケ
イ酸亜鉛ガラス、ホウケイ酸ビスマスガラスを用いても
良い。その他に、ホウ酸系ガラス、ケイ酸系ガラスがあ
る。また、ホウケイ酸系ガラス、ホウ酸系ガラス、ケイ
酸系ガラスに添加物としてアルカリ金属、アルカリ土類
金属あるいは４族、５族の金属酸化物を含むガラスを用
いても良い。

【００３４】また、雰囲気調節剤は、加熱処理に介在す
る元素の拡散調節および接合、焼結の促進を目的とした
化学的機能と加熱混合時のチップ、ガラス等の流動およ
び均一分散を目的とした物理的機能を有したものであ
り、１種類もしくはそれ以上の混合物または化合物から
なる。雰囲気調節剤の具体例としては、そのうち、化学
的機能を有する物として、誘電体、磁性体及びその構成
元素及びそれらを含む混合物、化合物、また、物理的機
能を有する物として、ジルコニア、アルミナ、磁性体材
料あるいは磁性体材料を構成する化合物の少なくとも１
種、誘電体材料あるいは誘電体材料を構成する化合物の
少なくとも１種、およびそれらの元素およびそれらを含
む混合物、化合物、複合物がある。

【００３５】また、ガラス粉末や雰囲気調節剤の添加量
は焼結体の組成によって変化するものであり、特に、雰
囲気調節剤は、焼結体によって添加しないものもある。
この実施例では、焼結体に対して５０wt％添加している
が、流動性及び焼結体からの成分の蒸発拡散制御が最も
良くなったためである。

【００３６】第１、第２の外部電極の形成は、導電ペー
ストの塗布焼き付け、メッキまたはスパッタリング等に
より行ってもよい。

【００３７】この発明の複合電子部品は、上記したＬＣ
複合部品の他に、例えば、インダクタとコンデンサを有
する積層混成集積回路素子（ＭＨＰ）が含まれる。積層
混成集積回路素子（ＭＨＰ）は、例えば、上記ＬＣ複合
部品上に抵抗体、コンデンサ、ＩＣ等を載せたものであ
る。また前述したＬＣを有する複合電子部品で有れば、
どのような構成のものであってもこの発明を適用するこ
とができる。

【００３８】

【発明の効果】この発明の複合電子部品は、ガラス粉末
あるいはガラス粉末と雰囲気調節剤が焼結体の表面を覆
うため、吸水率が低下し、耐湿負荷試験における絶縁抵
抗劣化が起こらない。

【００３９】また、焼結体内にもガラス粉末あるいはガ
ラス粉末と雰囲気調節剤が拡散することから、焼結体の
粒成長の促進を助け、焼結体内のポーラス化がなくな
り、複合電子部品の特性値の向上と耐湿負荷試験後の絶
縁抵抗劣化がない。

【００４０】さらに、この発明の製造方法によれば、ガ
ラス粉末あるいはガラス粉末と雰囲気調節剤を焼結体と
一緒に熱処理することにより、複合電子部品の表面をコ
ーティングするだけでなく、内部にも浸透して磁性体、
誘電体の焼結性を変化させ、吸水率を小さくする。その
ことにより、耐湿負荷試験時の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる複合電子部品のガラ
ス添加量による絶縁抵抗と耐湿負荷時間の関係を表して
いる。

【図２】この発明の実施例にかかる複合電子部品を示す
外観斜視図である

【図３】この発明の実施例にかかる複合電子部品を示す
分解斜視図である

【符号の説明】

１磁性体層１ａ，１ｂ，１ｃ磁性体シート２誘電体層２ａ，２ｂ誘電体シート３ａ，３ｂ，３ｃ内部導体パターン４，５第１外部電極６，７第２外部電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河端利夫京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者森井博史京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体と誘電体を積層し焼成して一体化
した焼結体の表面および内部にガラスを拡散させたこと
を特徴とする複合電子部品。
【請求項２】磁性体と誘電体を積層し焼成して一体化
した焼結体の表面および内部にガラスおよび雰囲気調節
剤を拡散させたことを特徴とする複合電子部品。
【請求項３】前記ガラス粉末は、ホウケイ酸系ガラ
ス、ホウ酸系ガラス、ケイ酸系ガラス、あるいはそれら
の複合物であることを特徴とする請求項１または請求項
２のいずれかに記載の複合電子部品。
【請求項４】前記雰囲気調節剤は、ジルコニア、アル
ミナ、磁性体材料あるいは磁性体材料を構成する化合物
の少なくとも１種、誘電体材料あるいは誘電体材料を構
成する化合物の少なくとも１種および、それらの複合物
のうちいずれかであることを特徴とする請求項２または
請求項３のいずれかに記載の複合電子部品。
【請求項５】前記ガラス粉末の添加量は、前記焼結体
に対して、５wt％以下（ただし、０wt％は含まない）か
らなることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３
または請求項４のいずれかに記載の複合電子部品。
【請求項６】磁性体と誘電体を接合し、一体焼成した
焼結体からなる複合電子部品とガラス粉末を、撹拌しな
がら熱処理することを特徴とする複合電子部品の製造方
法。
【請求項７】磁性体と誘電体を接合し、一体焼成した
焼結体からなる複合電子部品とガラス粉末および雰囲気
調節剤粉末を、撹拌しながら熱処理することを特徴とす
る請求項６に記載の複合電子部品の製造方法。
【請求項８】前記ガラス粉末は、ホウケイ酸系ガラ
ス、ホウ酸系ガラス、ケイ酸系ガラス、あるいはそれら
の複合物であることを特徴とする請求項６または請求項
７のいずれかに記載の複合電子部品の製造方法。
【請求項９】前記雰囲気調節剤は、ジルコニア、アル
ミナ、磁性体材料あるいは磁性体材料を構成する化合物
の少なくとも１種、誘電体材料あるいは誘電体材料を構
成する化合物の少なくとも１種、およびそれらの複合物
のうちいずれかであることを特徴とする請求項７または
請求項８のいずれかに記載の複合電子部品の製造方法。
【請求項１０】前記熱処理時のガラス粉末の添加量
は、前記焼結体に対して、５wt％以下（ただし、０wt％
は含まない）からなることを特徴とする請求項６、請求
項７、請求項８または請求項９のいずれかに記載の複合
電子部品の製造方法。