(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト原料に、１０〜３０００重量ｐｐｍのＢ4Ｃを添加して、焼成することを特徴とする、フェライト焼結体の製造方法。
【請求項２】
前記フェライト原料に、前記１０〜３０００重量ｐｐｍのＢ4Ｃに加えて、さらにＭｎまたはＭｎ化合物を添加して焼成することを特徴とする、請求項１に記載のフェライト焼結体の製造方法。
【請求項３】
前記フェライト原料へのＭｎまたはＭｎ化合物の添加量は、Ｍｎ2Ｏ3に換算して１００〜５０００重量ｐｐｍであることを特徴とする、請求項２に記載のフェライト焼結体の製造方法。
【請求項４】
前記フェライト原料は、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎのうちの少なくとも２種以上の元素を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のフェライト焼結体の製造方法。
【請求項５】
前記フェライト原料の組成は、Ｆｅ2Ｏ3が４５．０〜５０．０モル％、ＺｎＯが０〜５０．０モル％、ＣｕＯが０〜２０．０モル％、ＮｉＯが残部、であることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のフェライト焼結体の製造方法。
【請求項６】
前記フェライト焼結体はインダクタ用であることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のフェライト焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フェライト焼結体の製造方法、特に積層チップインダクタなどのインダクタ用として好適なフェライト焼結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、各種フェライトが、その優れた磁気特性から磁心材料や積層チップインダクタなどのインダクタ材料として用いられている。
【０００３】
積層チップインダクタの場合、一般に、フェライト層と導電体パターンを順次積層して、積層連結された導電体パターンからなるコイルがフェライト層間に形成された積層体を形成し、焼成した後、この焼結体に導電体パターンにつながる外部端子を各々形成して製造されている。そして、通常、積層チップインダクタのフェライト材料としてはＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料やＮｉ−Ｚｎ系フェライト材料などが、また、導電体材料としては電気伝導度の大きいＡｇが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電子機器の小型化、高性能化、高信頼性化、多機能化が進んでおり、それに用いるフェライト部品などについて、小型化および特性の更なる向上が求められている。
【０００５】
これに対応して、例えば、積層チップインダクタに用いるインダクタ材料の場合、フェライト原料にガラスを添加するなどして、特性を向上させる種々の試みがなされてきている。しかしながら、現在、μｉ（初透磁率）およびＱなどのフェライトの特性を十分に向上させるまでには至っていない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、高いμｉおよびＱを有し、積層チップインダクタなどのインダクタ用として好適なフェライト焼結体の製造方法を提供することにある。また、上記に加えて、体積抵抗率が高くかつ内部電極のマイグレーションなどによる絶縁抵抗の低下を防止することができる、積層チップインダクタなどのインダクタ用として好適なフェライト焼結体の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、フェライト焼結体の製造方法の製造方法は、フェライト原料に、１０〜３０００重量ｐｐｍのＢ4Ｃを添加して、焼成することを特徴とする。
【０００８】
また、前記フェライト原料に、前記１０〜３０００重量ｐｐｍのＢ4Ｃに加えて、さらにＭｎまたはＭｎ化合物を添加して焼成することを特徴とする。
【００１０】
また、前記フェライト原料へのＭｎまたはＭｎ化合物の添加量は、Ｍｎ２Ｏ３に換算して１００〜５０００重量ｐｐｍであることを特徴とする。
【００１１】
また、前記フェライト原料は、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎのうちの少なくとも２種以上の元素を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、前記フェライト原料の組成は、Ｆｅ２Ｏ３が４５．０〜５０．０モル％、ＺｎＯが０〜５０．０モル％、ＣｕＯが０〜２０．０モル％、ＮｉＯが残部、であることを特徴とする。
【００１３】
そして、前記フェライト焼結体はインダクタ用であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、フェライト原料にＢ４Ｃ、または、Ｂ４Ｃに加えてさらにＭｎもしくはＭｎ化合物を添加して焼成することを特徴とする、フェライト焼結体の製造方法である。
【００１５】
フェライト原料にＢ４Ｃを添加することにより、低温焼結性が向上し、フェライト焼結体のμｉおよびＱを高めることができる。そして、Ｂ４Ｃの添加量としては、１０〜３０００重量ｐｐｍの範囲が好ましい。Ｂ４Ｃの添加量が１０重量ｐｐｍ未満の場合には低温焼結性の効果が不十分であり、３０００重量ｐｐｍを超えると、μｉおよびＱの向上が望めない。
【００１６】
また、フェライト原料にＢ４Ｃに加えて、さらにＭｎまたはＭｎ化合物を添加することにより、さらに高いμｉおよＱを有するとともに、体積抵抗率が高く、かつ内部電極のマイグレーションなどによる絶縁抵抗の低下を防止することができる、積層チップインダクタなどのインダクタ用として好適なフェライト焼結体を得ることができる。そして、ＭｎまたはＭｎ化合物の添加量は、Ｍｎ２Ｏ３に換算して１００〜５０００重量ｐｐｍの範囲が好ましい。Ｍｎ２Ｏ３に換算した添加量が１００重量部未満、または５０００重量ｐｐｍを超えると、フェライト焼結体の体積抵抗率や耐マイグレーション性の向上が望めない。
【００１７】
なお、Ｂ４Ｃを添加混合するときは、本焼成前であればよく、特に限定されないが、添加成分の蒸発による組成ずれを抑えるためには、フェライト原料を仮焼した後が好ましい。
【００１８】
また、本発明のフェライト原料の組成は、特に限定されるものではない。目的・用途に応じて種々の組成のものを選択することができるが、Ｆｅ２Ｏ３が４５．０〜５０．０モル％（より好ましくは４８．０〜４９．８モル％）、ＺｎＯが０〜５０．０モル％（より好ましくは１０．０〜３４．０モル％）、ＣｕＯが０〜２０．０モル％（より好ましくは６．０〜１５．０モル％）、ＮｉＯが残部、であることが好ましい。さらに、具体的に、積層チップインダクタ用としては、上記組成範囲内のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライト原料が好ましい。この組成範囲内とすることにより、内部導電体にＡｇを用いて８５０〜９２０℃で焼成する場合に、良好な焼結性が得られ、高いμｉおよびＱを有する積層チップインダクタを得ることができる。
【００１９】
【実施例】
以下に実施例を示し、さらに詳細に説明する。
【００２０】
（実施例１）
まず、フェライト原料として、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ及びＮｉＯの粉体を用意した。その後、Ｆｅ２Ｏ３が４８．７モル％、ＺｎＯが２６．９モル％、ＣｕＯが１０．５モル％、残りがＮｉＯとなるように各原料を秤量し、これに表１に示すように、Ｂ４Ｃ粉体を０〜５０００重量ｐｐｍの範囲で添加しボールミルにて湿式混合を行い、乾燥した後、７００℃で仮焼した。その後、この仮焼済み原料をボールミルで湿式粉砕し、バインダーを加えてスラリー化し、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。
【００２１】
次に、得られたグリーンシートを積層、圧着し、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、厚み２ｍｍのトロイダルリングにカットした。その後、８７０℃で２時間焼成してフェライト焼結体を得た。
【００２２】
次に、得られたフェライト焼結体について、インピーダンスアナライザにより、測定周波数１００ｋＨｚの条件で、μｉおよびＱを測定した。その結果を表１に示す。なお、表１において、試料番号に＊印を付したものは、本発明の範囲外のものである。
【００２３】
【表１】
0003606127.tif 000002
【００２４】
表１から明らかなように、フェライト原料にＢ４Ｃを添加することにより、特に試料番号３〜８に示すようにＢ４Ｃの添加量を１０〜３０００重量ｐｐｍの範囲内とすることにより、μｉが４５０以上、かつＱが８０以上の良好なフェライト特性が得られる。
【００２５】
（実施例２）
まず、フェライト原料として、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ及びＮｉＯの粉体を用意した。その後、Ｆｅ２Ｏ３が４８．７モル％、ＺｎＯが２６．９モル％、ＣｕＯが１０．５モル％、残りがＮｉＯとなるように各原料を秤量し、ボールミルにて湿式混合を行い、乾燥した後、７００℃で仮焼した。この仮焼済み原料に表２に示すように、Ｂ４Ｃ粉体を０〜５０００重量ｐｐｍの範囲で添加し、ボールミルにて湿式粉砕した。その後、バインダーを加えてスラリー化し、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。
【００２６】
次に、得られたグリーンシートを積層、圧着し、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、厚み２ｍｍのトロイダルリングにカットした。その後、８７０℃で２時間焼成してフェライト焼結体を得た。
【００２７】
次に、得られたフェライト焼結体について、インピーダンスアナライザにより、測定周波数１００ｋＨｚの条件で、μｉおよびＱを測定した。その結果を表２に示す。なお、表２において、試料番号に＊印を付したものは、本発明の範囲外のものである。
【００２８】
【表２】
0003606127.tif 000003
【００２９】
表２から明らかなように、フェライト原料にＢ４Ｃを添加することにより、特に試料番号１３〜１８に示すようにＢ４Ｃの添加量を１０〜３０００重量ｐｐｍの範囲内とすることにより、μｉが４５５以上、かつＱが８２以上の良好なフェライト特性が得られる。
【００３０】
（実施例３）
まず、フェライト原料として、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ及びＮｉＯの粉体を用意した。その後、Ｆｅ２Ｏ３が４８．７モル％、ＺｎＯが２６．９モル％、ＣｕＯが１０．５モル％、残りがＮｉＯとなるように各原料を秤量し、ボールミルにて湿式混合を行い、乾燥した後、７００℃で仮焼した。この仮焼済み原料をボールミルにて湿式粉砕した。その後、表３に示すように、Ｂ４Ｃ粉体を０〜５０００重量ｐｐｍの範囲で添加しボールミルにて湿式混合を行い、バインダーを加えてスラリー化し、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。
【００３１】
次に、得られたグリーンシートを積層、圧着し、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、厚み２ｍｍのトロイダルリングにカットした。その後、８７０℃で２時間焼成してフェライト焼結体を得た。
【００３２】
次に、得られたフェライト焼結体について、インピーダンスアナライザにより、測定周波数１００ｋＨｚの条件で、μｉおよびＱを測定した。その結果を表３に示す。なお、表３において、試料番号に＊印を付したものは、本発明の範囲外のものである。
【００３３】
【表３】
0003606127.tif 000004
【００３４】
表３から明らかなように、フェライト原料にＢ４Ｃを添加することにより、特に試料番号２３〜２８に示すようにＢ４Ｃの添加量を１０〜３０００重量ｐｐｍの範囲内とすることにより、μｉが４５２以上、かつＱが８１以上の良好なフェライト特性が得られる。
【００３５】
上記実施例１〜３から明らかなように、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトに１０〜３０００重量ｐｐｍのＢ４Ｃを添加することにより、８７０℃焼成で、μｉが４５０以上、かつ、Ｑが８０以上の、インダクタ用として好適なフェライト焼結体が得られる。
【００３６】
（実施例４）
まず、フェライト原料として、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ及びＮｉＯの粉体を用意した。その後、Ｆｅ２Ｏ３が４８．７モル％、ＺｎＯが２６．９モル％、ＣｕＯが１０．５モル％、残りがＮｉＯとなるように各原料を秤量し、これに表４に示すように、Ｂ４Ｃ粉体を２００〜１０００重量ｐｐｍ、さらにＭｎ２Ｏ３、金属Ｍｎ、Ｍｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２をＭｎ２Ｏ３換算で０〜７０００重量ｐｐｍの範囲で添加しボールミルにて湿式混合を行い、乾燥した後、７００℃で仮焼した。その後、この仮焼済み原料をボールミルで湿式粉砕し、バインダーを加えてスラリー化し、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。
【００３７】
次に、得られたグリーンシートを積層、圧着し、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、厚み２ｍｍのトロイダルリングにカットした。その後、８７０℃で２時間焼成してフェライト焼結体を得た。
【００３８】
次に、得られたフェライト焼結体について、インピーダンスアナライザにより、測定周波数１００ｋＨｚの条件で、μｉおよびＱを測定した。その結果を表４に示す。
【００３９】
【表４】
0003606127.tif 000005
【００４０】
表４から明らかなように、フェライト原料にＢ４Ｃに加えて、さらにＭｎまたはＭｎ化合物を添加することにより、特に試料番号３２〜３４、３７〜３９に示すようにＭｎ２Ｏ３換算での添加量を１００〜５０００重量ｐｐｍの範囲内とすることにより、μｉが７０５以上、かつＱが９２以上の良好なフェライト特性が得られる。
【００４１】
（実施例５）
まず、フェライト原料として、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ及びＮｉＯの粉体を用意した。その後、Ｆｅ２Ｏ３が４８．７モル％、ＺｎＯが２６．９モル％、ＣｕＯが１０．５モル％、残りがＮｉＯとなるように各原料を秤量し、これに表５に示すように、Ｂ４Ｃ粉体を１０００重量ｐｐｍ、Ｍｎ２Ｏ３を０〜７０００重量ｐｐｍの範囲で添加しボールミルにて湿式混合を行い、乾燥した後、７００℃で仮焼した。その後、この仮焼済み原料をボールミルで湿式粉砕し、バインダーを加えてスラリー化し、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。
【００４２】
次に、得られたグリーンシートを積層、圧着し、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、厚み２ｍｍのトロイダルリングにカットした。その後、８７０℃で２時間焼成してフェライト焼結体を得た。
【００４３】
次に、得られたフェライト焼結体について、体積抵抗率ｌｏｇρ（Ω・ｃｍ）を測定した。その結果を表５に示す。
【００４４】
【表５】
0003606127.tif 000006
【００４５】
表５から明らかなように、フェライト原料にＢ４Ｃに加えて、さらにＭｎ化合物の１種としてのＭｎ２Ｏ３を添加することにより、特に試料番号４３〜４８に示すようにＭｎ２Ｏ３添加量を１００〜５０００重量ｐｐｍの範囲内とすることにより、フェライト焼結体の体積抵抗率を向上させることができる。
【００４６】
（実施例６）
まず、フェライト原料として、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ及びＮｉＯの粉体を用意した。その後、Ｆｅ２Ｏ３が４８．７モル％、ＺｎＯが２６．９モル％、ＣｕＯが１０．５モル％、残りがＮｉＯとなるように各原料を秤量し、これに表６に示すように、Ｂ４Ｃ粉体を１０００重量ｐｐｍ、Ｍｎ２Ｏ３を０〜７０００重量ｐｐｍの範囲で添加しボールミルにて湿式混合を行い、乾燥した後、７００℃で仮焼した。その後、この仮焼済み原料をボールミルで湿式粉砕し、バインダーを加えてスラリー化し、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。
【００４７】
次に、図１に示すように、得られたグリーンシート１に、Ａｇペーストを用いて、インダクタアレイパターンとなる内部導体２、３、４および５を印刷により形成した。その後、内部導体を形成したグリーンシートの上下面に、内部導体の印刷されていないグリーンシートを複数枚積層し、圧着して積層体を得た。これを８７０℃で２時間焼成した。
【００４８】
次に、図２に示すように、得られた焼結体６の外表面上であって、内部導体２〜５（図１参照）がそれぞれ引出されている各部分上に、Ａｇペーストを塗布し、大気中８００℃で３０分間焼成し、外部導体７、８、９、１０、１１、１２、１３および１４をそれぞれ形成した。
【００４９】
このようにして得られたインダクタアレイ１５（チップサイズ：３．２Ｌ×１．６Ｗ×１．０Ｔｍｍ）について、耐湿負荷試験を行なった。結果を表６に示す。
【００５０】
なお、耐湿負荷試験は、温度８５℃、相対湿度８５％の条件下で、外部導体７および８と外部導体９および１０との間、並びに外部導体１１および１２と外部導体１３および１４との間に、５０Ｖの直流電圧を２０００時間連続印加した。そして、途中、外部導体７および８と外部導体９および１０との間、または外部導体１１および１２と外部導体１３および１４との間に５０Ｖの電圧を印加して絶縁抵抗を測定し、フェライト焼結体の抵抗値の変化を求めた。
【００５１】
【表６】
0003606127.tif 000007
【００５２】
表６から明らかなように、フェライト原料にＢ４Ｃに加えて、さらにＭｎ化合物の１種としてのＭｎ２Ｏ３を添加することにより、特に試料番号５２〜５４に示すようにＭｎ２Ｏ３添加量を１００〜５０００重量ｐｐｍの範囲内とすることにより、耐湿負荷試験でフェライト焼結体の絶縁抵抗が低下することのない、すなわちＡｇ導体のフェライト焼結体へのマイグレーションが抑えられた、信頼性に優れたインダクタを得ることができる。
【００５３】
なお、上記各実施例においては、フェライト原料組成が、Ｆｅ２Ｏ３が４８．７モル％、ＺｎＯが２６．９モル％、ＣｕＯが１０．５モル％、残りがＮｉＯの場合について説明したが、本発明は、この組成に限定されるものではない。Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの他の組成や、例えば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトなどの、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎのうちの少なくとも２種以上の元素を含むフェライトにおいても、高いμｉおよびＱを得るという、同様の効果が得られる。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の製造方法によれば、フェライト原料にＢ４Ｃを添加して焼成することにより、高いμｉおよＱを有するフェライト焼結体を得ることができる。
【００５５】
特に、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライトにおいて、８７０℃焼成で、μｉが４５０以上、かつ、Ｑが８０以上の、インダクタ用として好適なフェライト焼結体を得ることができる。
【００５６】
また、フェライト原料に前記Ｂ４Ｃに加えて、さらにＭｎまたはＭｎ化合物を添加して焼成することにより、さらに高いμｉおよＱを有するとともに、体積抵抗率が高く、かつ内部電極のマイグレーションなどによる絶縁抵抗の低下を防止することができる、積層チップインダクタなどのインダクタ用として好適なフェライト焼結体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例で作製されたグリーンシートを示す平面図である。
【図２】図１に示すグリーンシートを用いて製造されたインダクタアレイの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    グリーンシート
２〜５    内部導体
６    焼結体
７〜１４  外部導体
１５  インダクタアレイ
【図１】
0003606127.tif 000008
【図２】
0003606127.tif 000009