(57)【要約】  金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有した磁性体部５と、セラミック材料と第２のガラス成分とを含有した非磁性体部６とを有すると共に、少なくともコイルパターンの主面が非磁性体部６に接するようにコイル導体１が形成されている。磁性体部５は、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が、４６〜６０vol％となるように形成されている。非磁性体部６は、セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が、６９〜７９vol％となるように形成されている。これにより絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有する積層コイル部品とその製造方法を実現する。
2014061670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有した磁性体部と、セラミック材料と第２のガラス成分とを含有した非磁性体部とを有すると共に、
少なくともコイルパターンの主面が前記非磁性体部と接するようにコイル導体が形成され、
前記磁性体部は、前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、体積比率で４６〜６０vol％となるように形成され、
前記非磁性体部は、前記セラミック材料と前記第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、体積比率で６９〜７９vol％となるように形成されていることを特徴とする積層コイル部品。
【請求項２】
前記第１のガラス成分及び前記第２のガラス成分は、主成分が同一であることを特徴とする請求項１記載の積層コイル部品。
【請求項３】
前記第１及び第２のガラス成分は、ケイ素、ホウ素及びアルカリ金属元素を主成分としたホウケイ酸アルカリ系ガラスであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の積層コイル部品。
【請求項４】
前記第１及び第２のガラス成分は、軟化点が６５０〜８００℃であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の積層コイル部品。
【請求項５】
前記金属磁性材料は、少なくともＦｅ、Ｓｉ及びＣｒを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系材料、及び少なくともＦｅ、Ｓｉ及びＡｌを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系材料のうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の積層コイル部品。
【請求項６】
前記セラミック材料は、Ａｌ２Ｏ３を主成分として含有されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の積層コイル部品。
【請求項７】
金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、焼成後に体積比率で４６〜６０vol％となるように、少なくとも前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分とを含有した磁性体ペーストを作製する磁性体ペースト作製工程と、
セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、焼成後に体積比率で６９〜７９vol％となるように、少なくとも前記セラミック材料と前記第２のガラス成分とを含有した非磁性体ペーストを作製する非磁性体ペースト作製工程と、
導電性粉末を主成分とした導電性ペーストを作製する導電性ペースト作製工程と、
前記非磁性体ペーストを使用して形成された非磁性体層と、前記導電性ペーストを使用して形成された導体部と、前記磁性体ペーストを使用して形成された磁性体層とを、前記導体部がコイル状となるように所定順序に積層して積層成形体を作製する積層成形体作製工程と、
前記積層成形体を焼成する焼成工程と、
を含むことを特徴とする積層コイル部品の製造方法。
【請求項８】
前記焼成工程を酸化性雰囲気下で行うことを特徴とする請求項７記載の積層コイル部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層コイル部品とその製造方法に関し、より詳しくは磁性体部に金属磁性材料を使用した積層コイル部品とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高周波で使用されるチョークコイルや大電流が流れる電源回路、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路用のパワーインダクタ等に使用される電子部品としては、磁性体組成物で形成された部品素体にコイル導体を内蔵させた積層コイル部品が知られている。【０００３】
この種の積層コイル部品では、コイル導体間やコイル導体と外部電極との間で見掛け比誘電率が上昇し浮遊容量が大きくなると、共振周波数が低周波数側に変位して高周波特性の劣化を招くおそれがある。【０００４】
このような浮遊容量の増加を避けるためには、部品素体の一部に比誘電率の低い低誘電率層を設けることが考えられる。【０００５】
しかしながら、この場合、製造過程で異種材料同士を共焼結させると、材料間の相互拡散や収縮挙動の相違等により、割れや剥離等の構造欠陥の発生を招くおそれがある。【０００６】
そこで、例えば、特許文献１には、鉄系酸化物磁性組成物からなる磁性体部と、前記磁性体部に接して形成されるガラスセラミック複合組成物からなる非磁性体部と、前記磁性体部および前記非磁性体部のうち少なくとも一方に形成される内部導体部とを備え、ガラスセラミック複合組成物は、主成分の結晶化ガラスと、副成分のフィラーとしてのクォ−ツとを有し、前記結晶化ガラスは、ＳｉＯ２を２５wt％〜５５wt％，ＭｇＯを３０wt％〜５５wt％，Ａｌ２Ｏ３を５wt％〜３０wt％，Ｂ２Ｏ３を０wt％〜３０wt％を含有し、前記クォ−ツは、前記結晶化ガラス１００重量部に対して５〜３０重量部となるように含有し、かつ結晶化ガラス中に分散させた電子部品が提案されている。【０００７】
この特許文献１では、磁性体部を鉄系酸化物磁性組成物（フェライト系磁性材料）で形成し、ガラスセラミック複合組成物からなる非磁性体部を磁性体部と接するように形成している。そして、磁性体部を形成する鉄系酸化物磁性組成物との間で相互拡散が少ないガラスセラミック複合組成物を使用し、これにより良好な共焼結性を得ようとしている。【０００８】
また、特許文献１に記載のガラスセラミック複合組成物は、透磁率や誘電率も低く、良好な絶縁性を有し、Ａｇ等の金属材料への拡散を抑制する作用を有することから、Ａｇ等の低抵抗材料を内部導体に使用することが可能であり、これにより電子部品の直流抵抗を低減させることが可能とされている。【０００９】
一方、金属磁性材料は、フェライト系磁性材料に比べて磁気飽和し難く、直流重畳特性が良好であることから、前記金属磁性材料をした積層コイル部品も、従来より、各種提案されている。【００１０】
例えば、特許文献２では、Ｃｒ、Ｓｉ、及びＦｅを含有した磁性合金材料に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラスをその体積が該磁性合金材料の体積の１０％未満になる様に添加して、該磁性合金材料の表面を該ガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を形成し、該成形体が、真空、又は無酸素あるいは低酸素分圧の非酸化雰囲気中で７００℃以上、該コイルの導体材料の融点未満の温度で焼成した電子部品の製造方法が提案されている。【００１１】
この特許文献２では、金属磁性体の表面に十分なガラス皮膜を形成することができることから、金属磁性体間に隙間が生じるのを抑制することができ、これによりコイル抵抗を高めることなく、絶縁抵抗を高くすることができ、直流重畳特性が良好で磁気損失の少ないパワーインダクタ等の電子部品を得ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−３４３０８４号公報（請求項１、段落番号〔０００９〕〜〔００１２〕）
【特許文献２】特開２０１０−６２４２４号公報（請求項１、段落番号〔０００８〕）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１では、鉄系酸化物磁性組成物（フェライト系磁性材料）との相互拡散が少ないガラスセラミック複合酸化物を使用しているものの、磁性体部（鉄系酸化物磁性組成物）と、該磁性体部に接して形成される非磁性体部（ガラスセラミック複合組成物）とを共焼結させているため、焼成条件を高精度に制御しないと、磁性体部と非磁性体部との界面で割れや剥離、変形等の構造欠陥が生じるおそれがある。【００１４】
しかも、特許文献１では、磁性体部が、直流重畳特性に劣るフェライト系磁性材料で形成されているため、大電流領域で磁気飽和し易く、このため実用領域が制限されるおそれがある。【００１５】
また、特許文献２では、フェライト系磁性材料に比べて直流重畳特性に優れた金属磁性材料を使用しており、また金属磁性体の表面に十分な厚みのガラス皮膜を形成しているため、絶縁性の向上が可能である。【００１６】
しかしながら、この特許文献２では、真空又は無酸素、或いは低酸素分圧の非酸化性雰囲気で焼成しており、したがって焼成雰囲気の制御が難しく、また設備費も高価なものとなり、ランニングコストの高騰化を招くおそれがある。【００１７】
すなわち、特許文献２で焼成処理を大気雰囲気で行った場合、粒子表面が酸化して酸化層が形成されるため、見掛け比誘電率が大きくなるおそれがある。そしてその結果、電子部品の浮遊容量が大きくなり、高周波特性の低下を招くおそれがある。【００１８】
このため特許文献２では、上述したように非酸化性雰囲気で焼成しなければならず、焼成雰囲気の制御が難しく、コスト高を招くおそれがある。【００１９】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有する積層コイル部品とそ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】
【００２０】
金属磁性材料は、上述したようにフェライト系磁性材料に比べ、飽和磁束密度が高く、磁気飽和し難いことから、直流重畳特性に優れていることが知られている。【００２１】
そこで、本発明者は、セラミック材料を使用して非磁性体部を形成すると共に、該非磁性体部を覆うように金属磁性材料を使用して磁性体部を形成し、さらにコイルパターンの主面が非磁性体部と接するようにコイル導体を形成して鋭意研究を行ったところ、磁性体部中に金属磁性材料とガラス成分との総計に対し４６〜６０vol％となるようにガラス成分を含有させ、かつ非磁性体部中にセラミック材料とガラス成分との総計に対し６９〜７９vol％となるようにガラス成分を含有させることにより、絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有する積層コイル部品を得ることができるという知見を得た。【００２２】
本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、本発明に係る積層コイル部品は、金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有した磁性体部と、セラミック材料と第２のガラス成分とを含有した非磁性体部とを有すると共に、少なくともコイルパターンの主面が前記非磁性体部と接するようにコイル導体が形成され、前記磁性体部は、前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、体積比率で４６〜６０vol％となるように形成され、前記非磁性体部は、前記セラミック材料と前記第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、体積比率で６９〜７９vol％となるように形成されていることを特徴としている。【００２３】
また、本発明の積層コイル部品は、前記第１のガラス成分及び前記第２のガラス成分は、主成分が同一であるのが好ましい。【００２４】
これにより焼成時に磁性体部と非磁性体部との間の収縮挙動や熱膨張率差を互いに近付けることができ、割れや剥離等の構造欠陥を効果的に抑制することができ、より一層の信頼性向上を図ることができる。【００２５】
また、本発明の積層コイル部品は、前記第１及び第２のガラス成分が、ケイ素、ホウ素及びアルカリ金属元素を主成分としたホウケイ酸アルカリ系ガラスであるのが好ましい。【００２６】
これにより、より一層の耐めっき液性に優れた緻密なガラス相を形成することが可能となる。【００２７】
さらに、本発明の積層コイル部品は、前記第１及び第２のガラス成分は、軟化点が６５０〜８００℃であるのが好ましい。【００２８】
これにより焼成処理によって第１及び第２のガラス成分からなる緻密なガラス相が金属磁性粒子間やセラミック粒子間に形成され、これら金属磁性粒子間やセラミック粒子間に隙間が生じるのを抑制できる。したがって、耐湿性や耐めっき性のより一層の向上を図ることができ、水分やめっき液の浸入を極力回避できると共に、後工程でめっき処理を行ってもガラス成分がめっき液に溶出するのを効果的に抑制できる。【００２９】
また、本発明の積層コイル部品は、前記金属磁性材料が、少なくともＦｅ、Ｓｉ及びＣｒを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系材料、及び少なくともＦｅ、Ｓｉ及びＡｌを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系材料のうちのいずれかを含むのが好ましい。【００３０】
これにより大気雰囲気等の酸化性雰囲気で焼成した場合にＣｒやＡｌが酸化されてＣｒ２Ｏ３やＡｌ２Ｏ３からなる不働態皮膜が粒子表面に形成され、防錆性が向上し、より良好な信頼性を確保することができる。【００３１】
また、本発明の積層コイル部品は、前記セラミック材料が、Ａｌ２Ｏ３を主成分として含有されているのが好ましい。【００３２】
また、この種の積層コイル部品では、大気雰囲気で焼成処理を行うと、磁性体部に含有される金属磁性材料の表面に酸化皮膜が形成され、このため磁性体部の見掛け比誘電率が上昇し、高周波特性の低下を招くおそれがある。【００３３】
しかしながら、本発明者の研究結果により、金属磁性材料とガラス成分との総計に対し焼成後に４６〜６０vol％となるようにガラス成分を含有させ、かつ所定量のガラス成分を含有した誘電率の低いガラスセラミックからなる非磁性体層とコイルパターンの主面とを接するようにコイル導体を形成することにより、窒素雰囲気等の非酸化性雰囲気のみならず大気雰囲気等の酸化性雰囲気で焼成しても良好な絶縁性と高周波特性を確保できることが分かった。【００３４】
すなわち、本発明に係る積層コイル部品の製造方法は、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、焼成後に体積比率で４６〜６０vol％となるように、少なくとも前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分とを含有した磁性体ペーストを作製する磁性体ペースト作製工程と、セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、焼成後に体積比率で６９〜７９vol％となるように、少なくとも前記セラミック材料と前記第２のガラス成分とを含有した非磁性体ペーストを作製する非磁性体ペースト作製工程と、導電性粉末を主成分とした導電性ペーストを作製する導電性ペースト作製工程と、前記非磁性体ペーストを使用して形成された非磁性体層と、前記導電性ペーストを使用して形成された導体部と、前記磁性体ペーストを使用して形成された磁性体層とを、前記導体部がコイル状となるように所定順序に積層して積層成形体を作製する積層成形体作製工程と、前記積層成形体を焼成する焼成工程とを含むことを特徴としている。【００３５】
また、本発明の積層コイル部品の製造方法は、前記焼成工程を酸化性雰囲気で行うのが好ましい。【００３６】
これにより窒素雰囲気のみならず酸化性雰囲気で焼成しても良好な絶縁性と高周波特性を確保できることから、焼成雰囲気の制御が容易となり、低コストで磁気特性や耐湿性・耐めっき液性が良好で高信頼性を有する積層コイル部品を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の積層コイル部品によれば、金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有した磁性体部と、セラミック材料と第２のガラス成分とを含有した非磁性体部とを有すると共に、少なくともコイルパターンの主面が前記非磁性体部と接するようにコイル導体が形成され、前記磁性体部は、前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、体積比率で４６〜６０vol％となるように形成され、前記非磁性体部は、前記セラミック材料と前記第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、体積比率で６９〜７９vol％となるように形成されているので、金属磁性粒子間にガラス相を形成することが可能となり、しかも少なくともコイルパターンの主面が比誘電率の低いガラスセラミックからなる非磁性体部で接していることから、浮遊容量の上昇を抑制することができる。そしてこれにより絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有する積層コイル部品を得ることができる。【００３８】
また、本発明の積層コイル部品の製造方法によれば、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、焼成後に体積比率で４６〜６０vol％となるように、少なくとも前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分とを含有した磁性体ペーストを作製する磁性体ペースト作製工程と、セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、焼成後に体積比率で６９〜７９vol％となるように、少なくとも前記セラミック材料と前記第２のガラス成分とを含有した非磁性体ペーストを作製する非磁性体ペースト作製工程と、導電性粉末を主成分とした導電性ペーストを作製する導電性ペースト作製工程と、前記非磁性体ペーストを使用して形成された非磁性体層と、前記導電性ペーストを使用して形成されたコイルパターンと、前記磁性体ペーストを使用して形成された磁性体層とを、前記導体部がコイル状となるように所定順序に積層して積層成形体を作製する積層成形体作製工程と、前記積層成形体を焼成する焼成工程とを含むので、良好な絶縁性と高周波特性を確保でき、磁気特性や耐湿性・耐めっき液性が良好で高信頼性を有する積層コイル部品を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る積層コイル部品の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】上記積層コイル部品の中間作製物である積層成形体の製造工程図（１／６）である。
【図４】上記積層コイル部品の中間作製物である積層成形体の製造工程図（２／６）である。
【図５】上記積層コイル部品の中間作製物である積層成形体の製造工程図（３／６）である。
【図６】上記積層コイル部品の中間作製物である積層成形体の製造工程図（４／６）である。
【図７】上記積層コイル部品の中間作製物である積層成形体の製造工程図（５／６）である。
【図８】上記積層コイル部品の中間作製物である積層成形体の製造工程図（６／６）である。
【図９】上記積層コイル部品の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図１０】上記第２の実施の形態における積層成形体の要部製造工程図である。
【図１１】実施例で作製した比較例試料の断面図である。
【図１２】本発明試料のインダクタンスの周波数特性の一例を比較例試料と共に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
次に、本発明の実施の形態を詳説する。
【００４１】
図１は、本発明に係る積層コイル部品の一実施の形態を示す斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００４２】
本積層コイル部品は、コイル導体１が部品素体２に埋設されると共に、該部品素体２の両端にはＡｇ等からなる外部電極３ａ、３ｂが形成されている。そして、コイル導体２の両端には引出電極４ａ、４ｂが形成されており、引出電極４ａ、４ｂと外部電極３ａ、３ｂとが電気的に接続されている。
【００４３】
部品素体２は、具体的には図２に示すように、磁性体部５と非磁性体部６とを有しており、少なくともコイルパターンの主面が非磁性体部６と接するようにコイル導体１が形成されている。この第１の実施の形態では、非磁性体部６は、コイル導体１の表面を覆うように形成されている。そして、磁性体部５は非磁性体部６の表面を覆うように該非磁性体部６と接して形成されている。
【００４４】
磁性体部５は、金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有し、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量は、４６〜６０vol％とされている。また、非磁性体部６は、セラミック材料と第２のガラス成分とを含有し、セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する第２のガラス成分の体積含有量は、６９〜７９vol％とされている。
【００４５】
これにより金属磁性粒子間にガラス相を形成することが可能となり、しかもコイル導体１の周囲が比誘電率の低いガラスセラミックからなる非磁性体部６で形成されることから、浮遊容量が増加するのを抑制することができる。そしてこのようにして絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有する積層コイル部品を得ることができる。
【００４６】
次に、第１のガラス成分及び第２のガラス成分の体積含有量を上述の範囲とした理由を詳述する。
【００４７】
（１）第１のガラス成分
磁性体部５中に金属磁性材料に加えて第１のガラス成分を含有させることにより、焼成処理によって金属磁性粒子間には緻密なガラス相を形成することができると共に、見掛け比誘電率が上昇するのを避けることができる。そしてこれにより磁気特性を損なうこともなく、絶縁性が良好で耐吸湿性や耐めっき液性を確保でき、かつ良好な高周波特性の維持に寄与する。
【００４８】
しかしながら、磁性体部５中の金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が４６vol％未満になると、第１のガラス成分の体積含有量が少なくなるため、金属磁性粒子間を十分に充填できるだけのガラス相を形成するのが困難となり、絶縁性が低下し、耐吸湿性や耐めっき性が劣化するおそれがある。また、第１のガラス成分の体積含有量が少ないため、大気雰囲気等の酸化性雰囲気で焼成すると見掛け比誘電率が上昇して高周波特性の劣化を招くおそれがある。
【００４９】
一方、磁性体部５中の金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が６０vol％を超えると、金属磁性材料の体積含有量が過度に低下し、このため初透磁率等の磁気特性の劣化を招くおそれがある。
【００５０】
そこで、本実施の形態では、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が４６〜６０vol％となるように、金属磁性材料と第１のガラス成分との配合量を調整している。
【００５１】
（２）第２のガラス成分
コイル導体１の周囲を比誘電率の低いガラスセラミック（セラミック材料＋ガラス成分）で形成された非磁性体部６で覆うことにより、コイル導体１間で発生する浮遊容量を低減することができ、高周波特性を改善することが可能となる。
【００５２】
しかしながら、非磁性体部６中のセラミック材料と第２のガラス成分の総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が６９vol％未満になると、第２のガラス成分が少なすぎるため、非磁性体部６の焼結性が低下し、このため磁性体部５と非磁性体部６との間で収縮挙動に大きな差が生じ、磁性体部５と非磁性体部６との界面で割れや剥離等の構造欠陥が生じるおそれがある。しかも、非磁性体部６が焼結性に劣ることから、緻密なガラス相を形成することができず、耐吸湿性や耐めっき液性の劣化を招くおそれがある。
【００５３】
一方、非磁性体部６中のセラミック材料と第２のガラス成分の総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が７９vol％を超えると、非磁性体部６と磁性体部５との間の熱膨張率差が大きくなり、磁性体部５と非磁性体部６との界面で割れや剥離等の構造欠陥が生じるおそれがある。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、セラミック材料と第２のガラス成分の総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が６９〜７９vol％となるように、セラミック材料と第２のガラス成分との配合量を調整している。
【００５５】
そして、このようなガラス成分としては、第１及び第２のガラス成分が上記体積含有量を満たすのであれば、特に限定されるものではないが、構造欠陥の抑制効果をより十分に確保するためには、第１のガラス成分と第２のガラス成分とは主成分が同一であるのが好ましい。すなわち、第１のガラス成分と第２のガラス成分とを主成分が同一のガラス材料で形成することにより、収縮挙動や熱膨張率差を相互に近付けることができ、割れや剥離等の構造欠陥をより一層効果的に抑制することができる。
【００５６】
さらに、これら第１及び第２のガラス成分の具体的な材料種としては、Ｓｉ、Ｂ、及びアルカリ金属を含有したホウケイ酸アルカリ系ガラスを使用するのが好ましい。Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、或いはＮａ２Ｏ等のアルカリ金属酸化物は、めっき液に溶出し難く、網目状酸化物として作用するＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３と共に含有させることにより、より一層の耐めっき液性に優れた緻密なガラス相を形成することが可能である。
【００５７】
また、これら第１及び第２のガラス成分の軟化点についても、特に限定されるものではないが、６５０〜８００℃が好ましい。
【００５８】
すなわち、金属磁性材料と第１のガラス、及びセラミック材料と第２のガラス成分の各混合物を熱処理することにより、緻密なガラス相を形成することができる。
【００５９】
しかしながら、ガラス成分の軟化点が６５０℃未満になると、ガラス成分中のＳｉ成分の含有量が過度に少なくなり、このためめっき処理時にガラス成分がめっき液に溶出し易くなり、好ましくない。
【００６０】
一方、ガラス成分の軟化点が８００℃を超えると、ガラス成分中のＳｉ成分の含有量を過度に多くなってガラス成分の流動性が低下し、所望の緻密なガラス相を得ることができなくなるおそれがある。
【００６１】
また、磁性体部５に含有される金属磁性材料についても、特に限定されるものではないが、少なくともＦｅ、Ｓｉ、及びＣｒを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系材料や、少なくともＦｅ、Ｓｉ、及びＡｌを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系材料を使用するのが好ましい。すなわち、Ｆｅよりも酸化しやすいＣｒやＡｌを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系や、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系の金属磁性材料を使用することにより、大気雰囲気等の酸化性雰囲気で焼成すると、ＣｒやＡｌが酸化されてＣｒ２Ｏ３やＡｌ２Ｏ３の不働態皮膜を金属磁性粒子の表面に形成することができる。そしてこれにより防錆性が向上し、信頼性向上を図ることができる。
【００６２】
非磁性体部６に含有されるセラミック材料についても、特に限定されるものではないが、通常はＡｌ２Ｏ３が好んで使用される。
【００６３】
また、コイル導体用材料についても、特に限定されるものではないが、大気雰囲気等の酸化性雰囲気でも焼成可能な耐酸化性を有し、低抵抗かつ比較的安価なＡｇを主成分とした金属材料を好んで使用することができる。
【００６４】
このように本実施の形態によれば、金属磁性材料と第１のガラス成分とを含有した磁性体部５と、Ａｌ２Ｏ３等のセラミック材料と第２のガラス成分とを含有した非磁性体部６とを有すると共に、前記非磁性体部にＡｇ等のコイル導体１が形成され、前記磁性体部５は、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が、４６〜６０vol％であり、前記非磁性体部６は、セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が、６５〜７９vol％であるので、金属磁性粒子間にガラス相を形成することが可能となり、しかもコイル導体の周囲が比誘電率の低いガラスセラミックからなる非磁性体部で形成されることから、浮遊容量が大きくなるのを抑制することができる。そしてこれにより絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有する積層コイル部品を得ることができる。
【００６５】
また、前記第１のガラス成分及び前記第２のガラス成分は、主成分が同一の場合は、焼成時に磁性体部５と非磁性体部６との間の収縮挙動や熱膨張率差を互いに近付けることができ、割れや剥離等の構造欠陥をより一層効果的に抑制することができ、信頼性向上を図ることができる。
【００６６】
また、前記第１及び第２のガラス成分が、ケイ素、ホウ素及びアルカリ金属元素を主成分としたホウケイ酸アルカリ系ガラスの場合は、より一層の耐めっき液性に優れた緻密なガラス相を形成することが可能である。
【００６７】
また、第１及び第２のガラス成分の軟化点が、６５０〜８００℃の場合は、焼成処理によって第１及び第２のガラス成分からなる緻密なガラス相が金属磁性粒子間やセラミック粒子間に形成され、これら金属磁性粒子間やセラミック粒子間に隙間が生じるのを抑制できる。すなわち、耐湿性や耐めっき性のより一層の向上を図ることができ、水分やめっき液の浸入を極力回避できると共に、後工程でめっき処理を行ってもガラス成分がめっき液に溶出するのを効果的に抑制できる。
【００６８】
さらに、金属磁性材料として、Ｆｅよりも酸化しやすいＣｒやＡｌを含有したＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系や、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系の金属磁性材料を使用した場合は、大気雰囲気で焼成するとＣｒやＡｌが酸化されてＣｒ２Ｏ３やＡｌ２Ｏ３からなる不働態皮膜が粒子表面に形成され、防錆性が向上し、より良好な信頼性を確保することができる。
【００６９】
このように本積層コイル部品によれば、割れや剥離等の構造欠陥が生じるのを抑制でき、各種特性や絶縁性が良好で高周波特性や信頼性に優れた積層コイル部品を得ることができる。
【００７０】
次に、この積層コイル部品の製造方法を詳述する。
【００７１】
（１）磁性体ペーストの作製
Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系材料やＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系材料等の金属磁性材料、及びホウケイ酸アルカリ系ガラス等の第１のガラス成分を用意する。
【００７２】
そして、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する第１のガラス成分の体積含有量が、焼成後に４６〜６０vol％となるように、これら金属磁性材料及び第１のガラス成分を秤量し、混合して磁性体原料を作製する。
【００７３】
次に、有機溶剤、有機バインダ、及び分散剤や可塑剤等の添加剤を適量秤量し、前記磁性体原料と共に混練し、ペースト化して磁性体ペーストを作製する。
【００７４】
（２）非磁性体ペーストの作製
Ａｌ２Ｏ３等のセラミック材料、及びホウケイ酸アルカリ系等の第２のガラス成分を用意する。
【００７５】
そして、セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する第２のガラス成分の体積含有量が、焼成後に６９〜７９vol％となるように、これらセラミック材料及び第２のガラス成分を秤量し、混合して非磁性体原料を作製する。
【００７６】
次に、有機溶剤、有機バインダ、及び分散剤や可塑剤等の添加剤を適量秤量し、前記非磁性体原料と共に混練し、ペースト化して非磁性体ペーストを作製する。
【００７７】
（３）コイル導体用導電性ペースト（以下、「コイル導体ペースト」という。）の作製
Ａｇ粉末等の導電性材料にワニスや有機溶剤を加えて混練し、これにより導電性材料を主成分とするコイル導体ペーストを作製する。
【００７８】
（４）積層成形体の作製
図３〜図８は、積層成形体の作製工程を示す平面図である。尚、通常は、大判のベースフィルム上に多数の積層成形体を同時に作製する多数個取り方式が採用されるが、本実施の形態では、説明の都合上、１個の積層成形体を作製する場合について説明する。
【００７９】
まず、図３（ａ）に示すようにＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のベースフィルム上に磁性体ペーストをスクリーン印刷法等で塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの第１の磁性体層１１ａを作製する。
【００８０】
次に、図３（ｂ）に示すように、第１の磁性体層１１ａ表面の所定領域に非磁性体ペーストを塗布し、乾燥させ、所定幅を有する中空矩形形状の第１の非磁性体層１２ａを形成する。次いで、第１の非磁性体層１２ａが形成されていない部分、すなわち第１の非磁性体層１２ａ内の中空部及び外部に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させ、これにより第２の磁性体層１１ｂを作製する。
【００８１】
その後、図３（ｃ）に示すように、第１の非磁性体層１２ａの表面にコイル導体ペーストを塗布し、第１の非磁性体層１２ａよりも幅狭の第１の導体部１３ａを略コ字状に形成する。尚、この第１の導体部１３ａは、一端が第２の磁性体層１１ｂの端面に引き出されるように形成される。
【００８２】
次に、図４（ｄ）に示すように、第１の非磁性体層１２ａ上に非磁性ペーストを塗布して乾燥させ、第１の非磁性体層１２ａと同一形状の第２の非磁性体層１２ｂを形成する。さらに第２の非磁性体層１２ｂの形成されていない部分に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させて第３の磁性体層１１ｃを形成する。そして、前記第１の導体部１３ａとの導通が可能となるように第２の非磁性体層１２ｂの所定箇所に第１の導通ビア１４ａを形成する。
【００８３】
次いで、図４（ｅ）に示すように、第２の非磁性体層１２ｂの表面にコイル導体ペーストを塗布し、一端が第１のビア導体１４ａに接続されるように第２の非磁性体層１２ｂよりも幅狭の第２の導体部１３ｂをコ字状に形成する。
【００８４】
次いで、図４（ｆ）に示すように、第２の非磁性体層１２ｂ上に非磁性体ペーストを塗布して乾燥させ、第１及び第２の非磁性体層１２ａ、１２ｂと同一形状の第３の非磁性体層１２ｃを形成し、さらに第３の非磁性体層１２ｃの形成されていない部分に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させて第４の磁性体層１１ｄを形成する。そして、第２の導体部１３ｂとの導通が可能となるように第３の非磁性体層１２ｃの所定箇所に第２の導通ビア１４ｂを形成する。
【００８５】
次に、図５（ｇ）に示すように、第３の非磁性体層１２ｃの表面にコイル導体ペーストを塗布し、一端が第２のビア導体１４ｂに接続されるように第３の非磁性体層１２ｃよりも幅狭の第３の導体部１３ｃをコ字状に形成する。
【００８６】
次いで、図５（ｈ）に示すように、第３の非磁性体層１２ｃ上に非磁性体ペーストを塗布して乾燥させ、第１〜第３の非磁性体層１２ａ〜１２ｃと同一形状の第４の非磁性体層１２ｄを形成し、さらに第４の非磁性体層１２ｄの形成されていない部分に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させて第５の磁性体層１１ｅを形成する。そして、第３の導体部１３ｃとの導通が可能となるように第４の非磁性体層１２ｄの所定箇所に第３の導通ビア１４ｃを形成する。
【００８７】
以下、同様の工程を繰り返し、図６（ｉ）〜（ｋ）及び図７（ｌ）〜（ｎ）に示すように、第５〜第８の磁性体層１１ｅ〜１１ｈ、第４〜第７の非磁性体層１２ｄ〜１２ｇ、第４〜第６の導体部１３ｄ〜１３ｆ、及び第３〜第６の導通ビア１４ｃ〜１４ｆを順次作製する。
【００８８】
そしてその後、図８（ｏ）に示すように、第７の非磁性体層１２ｇ上にコイル導体ペーストを塗布し、一端が第６の導通ビア１４ｆと接続されるように第７の非磁性体層１２ｇよりも幅狭の第７の導体部１３ｇを略コ字状に形成する。尚、この第７の導体部１３ｇは、第１の導体部１３ａと反対側の他端が第８の磁性体層１１ｈの端面に引き出されるように形成されている。
【００８９】
次いで、図８（ｐ）に示すように、第７の非磁性体層１２ｇ上に非磁性体ペーストを塗布して乾燥させ、第１〜第７の非磁性体層１２ａ〜１２ｇと同一形状の第８の非磁性体層１２ｈを形成し、さらに第８の非磁性体層１２ｈの形成されていない部分に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させて第９の磁性体層１１ｉを形成する。
【００９０】
そしてその後、図８（ｑ）に示すように、第９の磁性体層１１ｉ上に磁性体ペーストを塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの第１０の磁性体層１１ｊを形成し、これにより積層成形体を作製する。
【００９１】
（５）焼成処理
このようにして作製された積層成形体を熱処理炉に投入し、大気雰囲気下、３００〜５００℃約２時間加熱して脱バインダ処理を行い、その後大気雰囲気下、８５０℃で１時間程度焼成し、これにより第１〜第１０の磁性体層１１ａ〜１１ｊ、第１〜第８の非磁性体層１２ａ〜１２ｈ、第１〜第７の導体部１３ａ〜１３ｇ、及び第１〜第６のビア導体１４ａ〜１４ｆが共焼結され、所定のコイルパターンを有するコイル導体１が非磁性体部６の内部に形成された部品素体２を作製する。
【００９２】
（６）外部電極の形成
Ａｇ等の導電性材料を主成分とした外部電極用導電性ペーストを用意する。そしてこの部品素体２の端部に外部電極用導電性ペーストを塗布し、大気雰囲気下、乾燥後、７５０〜８００℃の温度で所定時間焼成処理を行い、これにより積層コイル部品が作製される。
【００９３】
このように本積層コイル部品の製造方法によれば、金属磁性材料と第１のガラス成分との総計に対する前記第１のガラス成分の含有量が、焼成後に体積比率で４６〜６０vol％となるように、少なくとも前記金属磁性材料と前記第１のガラス成分とを含有した磁性体ペーストを作製する磁性体ペースト作製工程と、セラミック材料と第２のガラス成分との総計に対する前記第２のガラス成分の含有量が、焼成後に体積比率で６９〜７９vol％となるように、少なくとも前記セラミック材料と前記第２のガラス成分とを含有した非磁性体ペーストを作製する非磁性体ペースト作製工程と、導電性粉末を主成分とした導電性ペーストを作製する導電性ペースト作製工程と、前記非磁性体ペーストを使用して形成された第１〜第８の非磁性体層１２ａ〜１２ｈと、前記導電性ペーストを使用して形成された第１〜第７の導体部１３ａ〜１３ｇと、前記磁性体ペーストを使用して形成された第１〜第１０の磁性体層１１ａ〜１１ｊとを所定順序に積層して積層成形体を作製する積層成形体作製工程と、前記積層成形体を焼成する焼成工程とを含むので、良好な絶縁性と高周波特性を確保でき、磁気特性や耐湿性・耐めっき液性が良好で高信頼性を有する積層コイル部品を容易に得ることができる。
【００９４】
また、焼成工程を窒素雰囲気等の非酸化性雰囲気のみならず大気雰囲気等の酸化性雰囲気で焼成しても良好な絶縁性と高周波特性を確保できることから、焼成雰囲気の制御が容易となり、低コストで磁気特性や耐湿性・耐めっき液性が良好で高信頼性を有する積層コイル部品を容易に得ることができる。
【００９５】
すなわち、従来の積層コイル部品では、大気雰囲気等の酸化性雰囲気で焼成処理を行うと、磁性体部を形成する金属粒子の表面に酸化皮膜が形成されて磁性体部の見掛け比誘電率が上昇し、高周波特性の低下を招くおそれがあることから、非酸化性雰囲気で焼成を行わざるを得なかった。
【００９６】
これに対し本実施の形態では、上述したように焼成後には金属磁性材料とガラス成分との総計に対し４６〜６０vol％となるようにガラス成分を含有させ、かつ所定量のガラス成分を含有した誘電率の低いガラスセラミックからなる非磁性体層６でコイル導体１の周囲を覆っているので、大気雰囲気等の酸化性雰囲気で焼成しても良好な絶縁性と高周波特性を得ることができる。
【００９７】
図９は、上記積層コイル部品の第２の実施の形態を示す断面図である。
【００９８】
部品素体２１は、上記第１の実施の形態と同様、磁性体部２２と非磁性体部２３とを有している。そして、この第２の実施の形態では、コイルパターンの主面が非磁性体部２３と接するようにコイル導体２４が形成されている。すなわち、非磁性体部２３とコイル導体２４とが同一乃至略同一の幅Ｗを有しており、これら非磁性体部２３とコイル導体２４とが積層状に形成されている、そして、磁性体部２２は非磁性体部２３（及びコイル導体２４）の表面を覆うように該非磁性体部２３（及びコイル導体２４）と接して形成されている。
【００９９】
このように本発明は、少なくともコイルパターンの主面が非磁性体部２３と接するようにコイル導体２４が形成されていればよく、第１の実施の形態のようにコイル導体１の周囲を非磁性体部６で覆う場合の他、この第２の実施の形態のように、コイルパターンの主面のみが非磁性体部２３と接するようにコイル導体２４を形成しても、浮遊容量の上昇を抑制することができ、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１００】
この第２の実施の形態も、上記第１の実施の形態と略同様の方法で作製することができる。
【０１０１】
すなわち、まず、第１の実施の形態と同様の方法で、磁性体ペースト、非磁性体ペースト、及びコイル導体ペーストを作製し、次いで、積層成形体を作製する。
【０１０２】
図１０は、第２の実施の形態の積層成形体の要部製造工程図である。
【０１０３】
まず、ベースフィルム上に磁性体ペーストをスクリーン印刷法等で塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの第１の磁性体層を作製する。
【０１０４】
そして、図１０（ａ）に示すように、第１の磁性体層３１ａ表面の所定領域に非磁性体ペーストを塗布し、乾燥させ、導体部と同一幅乃至略同一幅の中空矩形形状の第１の非磁性体層３２ａを形成する。次いで、第１の非磁性体層３２ａが形成されていない部分に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させ、これにより第２の磁性体層３１ｂを作製する。
【０１０５】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、第１の非磁性体層３２ａの表面にコイル導体ペーストを塗布し、第１の非磁性体層３２ａと同一乃至略同一の幅を有する第１の導体部３３ａを略コ字状に形成する。
【０１０６】
次に、図１０（ｃ）に示すように、第１の非磁性体層３２ａ上に非磁性ペーストを塗布して乾燥させ、第１の非磁性体層３２ａと同一形状の第２の非磁性体層３２ｂを形成する。さらに第２の非磁性体層３２ｂの形成されていない部分に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させて第３の磁性体層３１ｃを形成する。そして、第１の導体部３３ａとの導通が可能となるように第２の非磁性体層３２ｂの所定箇所に第１の導通ビア３４ａを形成する。
【０１０７】
次いで、図１０（ｄ）に示すように、第２の非磁性体層３２ｂの表面にコイル導体ペーストを塗布し、一端が第１のビア導体３４ａに接続されるように第２の非磁性体層３２ｂと同一乃至略同一の幅を有する第２の導体部３３ｂをコ字状に形成する。
【０１０８】
以下、第１の実施の形態と同様の方法・手順で積層成形体を形成した後、焼成処理を行なって部品素体２１を形成し、その後、外部電極を付与することにより、上記積層コイル部品を作製することができる。
【０１０９】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で更なる種々の変更が可能である。
【０１１０】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【０１１１】
金属磁性材料に第１のガラス成分を含有させ、第１のガラス成分の体積含有量が異なる磁性体試料Ａ〜Ｇを作製し、これら磁性体試料Ａ〜Ｇの各種特性を評価した。【０１１２】
〔磁性体ペーストの作製〕
金属磁性材料としてＦｅ：９２．０wt％、Ｓｉ：３．５wt％、Ｃｒ：４．５wt％を含有した平均粒径６μｍのＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系磁性合金粉末を用意した。【０１１３】
また、第１のガラス成分として、ＳｉＯ２：７９wt％、Ｂ２Ｏ３：１９wt％、Ｋ２Ｏ：２wt％を含有した平均粒径が１μｍで軟化点が７６０℃のガラス粉末を用意した。【０１１４】
次に、この磁性合金粉末とガラス粉末との配合比率が表１となるように秤量して混合し、磁性体原料を得た。【０１１５】
そして、この磁性体原料１００重量部に対し有機溶剤としてのジヒドロタービニルアセテートを２６重量部、バインダ樹脂としてのエチルセルロース樹脂を３重量部、及び可塑剤を１重量部添加し、これらを混錬してペースト化し、これにより試料番号Ａ〜Ｇの磁性体ペーストを作製した。【０１１６】
〔磁性体試料の作製〕
これら試料番号Ａ〜Ｇの磁性体ペーストをＰＥＴフィルム上に塗布し、乾燥する処理を繰り返し、厚みが０．５ｍｍの磁性体シートを作製した。【０１１７】
次いで、この磁性体シートをＰＥＴフィルムから剥離し、プレス加工を行い、直径が１０ｍｍの円板状に打ち抜き、円板状の成形体を作製した。【０１１８】
同様に、前記磁性体シートをＰＥＴフィルムから剥離し、プレス加工を行い、外径が２０ｍｍ、内径が１２ｍｍのリング状に打ち抜き、リング状の成形体を作製した。【０１１９】
次いで、これらの成形体を大気雰囲気下、３５０℃で脱バインダ処理を行い、その後８５０℃の温度で６０分間、熱処理して焼成し、これにより試料番号Ａ〜Ｇの円板状試料及びリング状試料をそれぞれ作製した。【０１２０】
〔磁性体試料の特性評価〕
次に、試料番号Ａ〜Ｇの円板状試料について、重量を測定した後、水中に６０分間浸漬し、その後、各試料を引き上げ、表面の水分をスポンジで吸い取って除去した後、水分除去後の重量を測定し、浸漬前後の増加重量に基づいて吸水率を算出した。【０１２１】
また、これら試料番号Ａ〜Ｇの円板状試料の両主面にＡｇを主成分とする導電性ペーストを塗布し、７００℃の温度で５分間焼き付けて電極を形成した。【０１２２】
そしてこれら各試料に５０Ｖの直流電圧を印加し、１分後の抵抗値を測定し、この測定値と試料寸法とから比抵抗logρ（ρ：Ω・ｃｍ）を求めた。【０１２３】
さらに、試料番号Ａ〜Ｇのリング状試料を透磁率測定冶具(アジレント・テクノロジー社製、１６４５４Ａ-ｓ)に収容し、インピーダンスアナライザ（アジレント・テクノロジー社製、Ｅ４９９１Ａ）を使用し、測定周波数１ＭＨｚで初透磁率μｉを測定した。【０１２４】
表１は磁性合金粉末（金属磁性材料）とガラス粉末（第１のガラス成分）の各含有量（焼成前）、ガラス粉末の体積含有量（焼成後）、及び測定結果を示している。【０１２５】
【表１】
2014061670.tif 000003
【０１２６】
試料番号Ａ、Ｂは、初透磁率μｉは各々８．６、７．２と大きいものの、吸水率が３．２％、２．５％といずれも高く、また比誘電率εｒも９９、８５といずれも大きくなった。また、比抵抗logρも７．２、７．８と小さかった。これは、試料番号Ａ、Ｂでは、ガラス粉末の体積含有量が２８vol％、３８vol％であり、いずれも４０vol％未満と少なく、このため磁性合金粉末間の隙間を十分に埋めるだけのガラス相を形成することができず、その結果、耐吸湿性が低下して十分な比抵抗logρを得ることができず、絶縁性に劣り、さらに磁性合金粉末表面に酸化層が形成され、その結果比誘電率の上昇を招いたものと思われる。【０１２７】
一方、試料番号Ｆ、Ｇは、吸水率は０．０１、比誘電率εｒは１５、１３といずれも低いものの、ガラス粉末の体積含有量が６５〜７０vol％と多く、磁性合金粉末の体積含有量が少ないことから、初透磁率μｉが３．１、２．５といずれも５未満に低下した。【０１２８】
これに対し試料番号Ｃ〜Ｅは、ガラス粉末の体積含有量が４６〜６０vol％であり、本発明範囲内であるので、吸水率を０．１〜０．０１％に抑制でき、比抵抗logρは８．１〜８．８となって８以上であり、初透磁率μｉは５．４〜６．７を確保でき、比誘電率εｒは１７〜２０に抑制できた。【０１２９】
したがって、耐吸湿性、耐めっき液性、絶縁性、磁気特性、及び高周波特性の全てを満足させるためには、磁性体部はガラス粉末の体積含有量は４６〜６０vol％とする必要があることが分かった。
【実施例２】
【０１３０】
セラミック材料に第２のガラス成分を含有させ、第２のガラス成分の体積含有量が異なる種々の非磁性体試料ａ〜ｇを作製し、これら非磁性体試料ａ〜ｇの各種特性を評価した。【０１３１】
〔非磁性体ペーストの作製〕
セラミック材料として平均粒径が１μｍのＡｌ２Ｏ３からなるセラミック粉末を用意した。【０１３２】
また、第２のガラス成分として、第１のガラス成分と同様、ＳｉＯ２：７９wt％、Ｂ２Ｏ３：１９wt％、Ｋ２Ｏ：２wt％を含有した平均粒径が１μｍで軟化点が７６０℃のガラス粉末を用意した。【０１３３】
次に、このセラミック粉末とガラス粉末との配合比率が表２となるように秤量して混合し、非磁性体原料を得た。【０１３４】
そして、この非磁性体原料１００重量部に対し有機溶剤としてのジヒドロタービニルアセテートを２６重量部、バインダ樹脂としてのエチルセルロース樹脂を３重量部、及び可塑剤を１重量部添加し、これらを混錬してペースト化し、これにより試料番号ａ〜ｇの非磁性体ペーストを作製した。【０１３５】
〔非磁性体試料の作製〕
試料番号ａ〜ｇの非磁性体ペーストを使用し、〔実施例１〕と同様の方法・手順で試料番号ａ〜ｇの円板状試料及びリング状試料をそれぞれ作製した。【０１３６】
〔非磁性体試料の特性評価〕
試料番号ａ〜ｇの円板状試料について、〔実施例１〕と同様の方法・手順で吸水率、比抵抗logρ、及び比誘電率εｒを求めた。【０１３７】
また、試料番号ａ〜ｇのリング状試料について、〔実施例１〕と同様の方法・手順で初透磁率μｉを測定した。【０１３８】
表２はセラミック粉末（セラミック材料）とガラス粉末（第２のガラス成分）の各含有量（焼成前）、ガラス粉末の体積含有量（焼成後）、及び測定結果を示している。【０１３９】
【表２】
2014061670.tif 000004
【０１４０】
試料番号ａ、ｂは、吸水率が１．２％、０．２４％といずれも比較的高くなった。これはガラス粉末の体積含有量が６０vol％、６５vol％と少なく、このため８５０℃の温度では熱処理しても十分に緻密なガラス相を得ることができなかったためと思われる。【０１４１】
これに対し試料番号ｃ〜ｇは、ガラス粉末の体積含有量が６９vol％以上であるので、吸水率が０．０１〜０．０５％と低く、緻密なガラス相を得ることができ、比抵抗logρも１２．２〜１４．３と十分に大きな値を得ることができた。【０１４２】
ただし、試料番号ｆ、ｇは、ガラス粉末の体積含有量が８３〜８７vol％であり、７９％を超えているため、この試料番号ｆ、ｇを使用して非磁性体部を形成すると、後述するように磁性体部と非磁性体部との界面で割れや剥離等の構造欠陥が生じるおそれがあり、不適当である。
【実施例３】
【０１４３】
実施例１で作製した磁性体ペースト中、吸水率及び比誘電率εｒが低く、初透磁率μｉが良好なＣ〜Ｅの磁性体ペーストを使用し、実施例２で作製された非磁性体ペーストと組み合わせて各種積層コイル部品を作製し、特性を評価した。【０１４４】
〔積層コイル部品の作製〕
〔発明を実施するための形態〕で述べた方法・手順に従い、積層成形体を作製した（図３〜図８参照）。【０１４５】
すなわち、まず、ＰＥＴフィルム上に磁性体ペーストをスクリーン印刷して塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの第１の磁性体層を作製した。【０１４６】
次に、第１の磁性体層の表面上の所定領域に非磁性体ペーストをスクリーン印刷して塗布し、乾燥させ、所定幅を有する中空矩形形状の第１の非磁性体層を形成した。次いで、第１の非磁性体層が形成されていない部分（非磁性体層内の中空部及び外部）に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させ、これにより第２の磁性体層を作製した。【０１４７】
次いで、Ａｇを主成分としたコイル導体ペーストを用意した。そして第１の非磁性体層上にコイル導体ペーストをスクリーン印刷して塗布し、第１の非磁性体層よりも幅狭の第１の導体部を略コ字状に形成した。尚、この第１の導体部では、一端が第１の磁性体層の端面に引き出されるように形成した。【０１４８】
次に、前記第１の非磁性体層上に非磁性ペーストをスクリーン印刷して塗布し、乾燥させ、第１の非磁性体層上に第２の非磁性体層を形成した。その後、第２の非磁性体層の形成されていない部分に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させて第３の磁性体層を形成した。そして、第１の導体部との導通が可能となるように第２の非磁性体層の所定箇所に第１の導通ビアを形成した。【０１４９】
次いで、第２の非磁性体層の表面にコイル導体ペーストをスクリーンして塗布し、乾燥させ、一端が第１のビア導体に接続されるように第２の非磁性体層よりも幅狭の第２の導体部をコ字状に形成した。【０１５０】
次いで、第２の非磁性体層上に非磁性体ペーストをスクリーン印刷して乾燥させ、第３の非磁性体層を形成し、さらに第３の非磁性体層の形成されていない部分に磁性体ペーストを塗布し、乾燥させて第４の磁性体層を形成した。そして、第２の導体部との導通が可能となるように第３の非磁性体層の所定箇所に第２の導通ビアを形成した。【０１５１】
次に、第３の非磁性体層の表面にコイル導体ペーストを塗布し、一端が第２のビア導体に接続されるように第３の非磁性体層よりも幅狭の第３の導体部をコ字状に形成した。【０１５２】
以下、同様の工程を繰り返し、最上層の非磁性体層上に磁性体ペーストを塗布し、乾燥を繰り返して所定厚みの磁性体層を形成し、これにより積層成形体を作製した。尚、最上層の導体部は、第１の導体部とは反対側の他端が磁性体層の端面に引き出されるように形成した。【０１５３】
このようにして作製された積層成形体を熱処理炉に投入し、大気雰囲気下、４００℃で２時間加熱して脱バインダ処理を行った後、大気雰囲気下、８５０℃で１時間程度焼成し、これにより試料番号１〜９の焼結体（部品素体）を作製した。【０１５４】
次に、Ａｇを主成分とし、ガラス粉末及びワニスを含有した外部電極用導電性ペーストを用意した。そして浸漬法を使用し、この焼結体の端部に外部電極用導電性ペーストを塗布し、大気雰囲気下、１００℃で１０分間乾燥した後、７８０℃の温度で１５分間焼成処理を行い、これにより試料番号１〜９の試料を作製した。【０１５５】
尚、試料番号１〜９の各試料の外形寸法は、長さ２．５ｍｍ、幅２．０ｍｍ、高さ１．５ｍｍであり、コイルのターン数は１ＭＨｚ（１Ｖ）でのインダクタンスＬが約１μＨになるように調整した。【０１５６】
〔積層コイル部品の特性評価〕
試料番号１〜９の試料各５０個について、外観を光学顕微鏡で観察した。【０１５７】
また、これら試料各５０個を側面が立つように樹脂固めを行い、側面を試料の幅方向に沿って、幅方向の約１／２の箇所まで研磨し、研磨面を光学顕微鏡で観察した。【０１５８】
そして、外観及び研磨面の双方で、磁性体層と非磁性体層の接合部に割れや剥離が皆無の試料番号を良品（○）、割れや剥離が１個でも生じた試料番号を不良品（×）として構造欠陥を評価した。【０１５９】
表３は磁性体ペースト及び非磁性体ペーストの種類、構造欠陥の評価結果を示している。【０１６０】
【表３】
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【０１６１】
試料番号１、２、１０、１１、１６、及び１７は、磁性体部と非磁性体部との接合部に割れや剥離が発生し、構造欠陥が生じた。これは、試料番号１、２、１０、１１、１６、及び１７では、非磁性体部中のガラス粉末の体積含有量が６０vol％、６５vol％の非磁性体ペーストａ、ｂを使用して形成されており、したがって非磁性体層中のガラス成分（第２のガラス粉末）の体積含有量が少なく、このため非磁性体層の焼結性が低下し、その結果、磁性体層と非磁性体層との間で収縮挙動の差が大きくなり、割れや剥離等の構造欠陥が発生したものと思われる。【０１６２】
また、試料番号６、７、１４、１５、２０、及び２１も、磁性体部と非磁性体部との接合部に割れや剥離が発生し、構造欠陥が生じた。これは、試料番号６、７、１４、１５、２０、及び２１では、非磁性体部が、ガラス粉末の体積含有量が８３vol％、８７vol％の非磁性体ペーストｆ、ｇを使用して形成されており、したがって非磁性体層中のガラス成分（第２のガラス粉末）の体積含有量が過剰となり、このため磁性体層と非磁性体層との熱膨張率の差が大きくなり、その結果、割れや剥離等の構造欠陥が発生したものと思われる。【０１６３】
これに対し試料番号３〜５、８、９、１２、１３、１８及び１９は非磁性体部中のガラス粉末の体積含有量が６９〜７９vol％であり、かつ磁性体部中のガラス粉末の体積含有量が４６〜６０vol％であり、いずれも本発明範囲内であるので、割れや剥離等の構造欠陥が生じないことが確認された。
【実施例４】
【０１６４】
非磁性体部を有さない比較例試料を作製し、本発明試料と比較例試料のインダクタンスの周波数特性を測定し、両者の高周波特性を比較した。【０１６５】
〔比較例試料の作製〕
比較例試料として、〔実施例１〕で作製した磁性体ペーストＤを使用し、図１１に示すように、磁性体原料で形成された部品素体５１にコイル導体５２が埋設された積層コイル部品を作製した。【０１６６】
この比較例試料は、具体的には以下のようにして作製した。【０１６７】
まず、ＰＥＴフィルム上に磁性体ペーストをスクリーン印刷して塗布し、乾燥する処理を繰り返し、所定厚みの第１の磁性体層を作製した。【０１６８】
次いで、Ａｇを主成分としたコイル導体ペーストを第１の非磁性体層上にスクリーン印刷して塗布し、乾燥させて略コ字状の第１の導体部を形成した。尚、この第１の導体部は、一端が第１の磁性体層の端面に引き出されるように形成した。【０１６９】
次に、第１の磁性体層上に磁性体ペーストをスクリーン印刷して塗布し、乾燥させて第２の磁性体層を形成した。そして、第１の導体部との導通が可能となるように第１の磁性体層の所定箇所に第１の導通ビアを形成した。【０１７０】
以下、同様の工程を繰り返し、最上層の磁性体層上に磁性体ペーストを塗布し、乾燥を繰り返す処理を行って所定厚みの磁性体層を形成し、積層成形体を作製した。尚、最上層の導体部は、第１の導体部とは反対側の他端が磁性体層の端面に引き出されるように形成した。【０１７１】
その後、試料番号１〜９と同様、積層成形体に脱バインダ処理を施し、焼成した後、外部電極を付与し、比較例試料を作製した。【０１７２】
尚、比較例試料の外形寸法も、試料番号１〜９と同様、長さ２．５ｍｍ、幅２．０ｍｍ、高さ１．５ｍｍであり、コイルのターン数は１ＭＨｚ（１Ｖ）でのインダクタンスＬが約１μＨになるように調整した。【０１７３】
〔インダクタンスの周波数特性〕
本発明試料として試料番号４を使用した。そして、本発明試料及び比較例試料について、インピーダンスアナライザ（アジレント・テクノロジー社製、Ｅ４９９１Ａ）を使用し、０．１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲でインダクタンスの周波数特性を測定し、共振周波数を求めた。【０１７４】
図１２は、その測定結果を示している。図中、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸はインダクタンスＬ（μＨ）である。また、横軸中、ｆ０は本発明試料の共振周波数を示し、ｆ０′は比較例試料の共振周波数を示している。【０１７５】
この図１２から明らかなように、比較例試料の共振周波数ｆ０′は約３６ＭＨｚであったのに対し、本発明試料の共振周波数ｆ０は約７２ＭＨｚであった。すなわち、本発明試料は、比較例試料に比べ、高周波特性に優れており、より高周波帯域での使用が可能であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
絶縁性を損なうことなく、良好な高周波特性や磁気特性を得ることができ、かつ割れや剥離等の構造欠陥の発生を抑制できる高信頼性を有するチョークコイルや積層インダクタ等のコイル部品を実現できる。
【符号の説明】
【０１７７】
１、２４  コイル導体
５、２２  磁性体部
６、２３  非磁性体部
１１ａ〜１１ｊ、３１ａ〜３１ｃ  磁性体層
１２ａ〜１２ｈ、３２ａ、３２ｂ  非磁性体層
１３ａ〜１３ｇ、３３ａ、３３ｂ  導体部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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