(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル導体と、該コイル導体と離間して配されたビア電極とが磁性体層に埋設されたセラミック電子部品であって、
前記コイル導体及び前記ビア電極がＣｕを主成分とする導電性材料で形成されると共に、前記磁性体層がフェライト磁器組成物で形成され、
前記フェライト磁器組成物が、少なくともＦｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、及びＺｎを含有し、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であり、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、Ａ（２５,１）、Ｂ（４７，１）、Ｃ（４７，７．５）、Ｄ（４５，７．５）、Ｅ（４５，１０）、Ｆ（３５，１０）、Ｇ（３５，７．５）、及びＨ（２５，７．５）で囲まれる領域にあり、
前記コイル導体、前記ビア電極、及び前記磁性体層が同時焼成されてなることを特徴とするセラミック電子部品。
【請求項２】
前記Ｚｎの含有モル量が、ＺｎＯに換算して３３ｍｏｌ％以下であることを特徴とする請求項１記載のセラミック電子部品。
【請求項３】
前記Ｚｎの含有モル量が、ＺｎＯに換算して６ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のセラミック電子部品。
【請求項４】
前記磁性体層が、一対の非磁性体層に挟着されると共に、前記非磁性体層の主面に形成された外部電極間が前記ビア電極を介して電気的に接続され、
かつ、前記非磁性体層が、前記コイル導体、前記ビア電極、及び前記磁性体層と共に、同時焼成されてな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セラミック電子部品。
【請求項５】
前記磁性体層の少なくとも一方の主面に非磁性体層が形成されると共に、
該非磁性体層及び前記磁性体層のうちのいずれか一方に、不活性ガスを充満した空洞部が形成され、かつ、少なくとも一対の放電電極が、前記空洞部内で所定間隔を有して対向状に配され、
前記放電電極が、Ｃｕを主成分とする導電性材料で形成され、
かつ、前記非磁性体層が、前記コイル導体、前記ビア電極、及び前記磁性体層と共に、同時焼成されてな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セラミック電子部品。
【請求項６】
前記一対の放電電極同士が補助電極を介して接続されると共に、
前記補助電極は、Ｃｕを主成分とする導電性材料が、前記非磁性体層を形成する非磁性体材料中及び前記磁性体層を形成する磁性体材料中のいずれか一方に分散されていることを特徴とする請求項５記載のセラミック電子部品。
【請求項７】
前記非磁性体層は、少なくともＦｅ、Ｍｎ、及びＺｎを含有し、Ｎｉを含有せず、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であり、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、（ｘ，ｙ）が、Ａ（２５,１）、Ｂ（４７，１）、Ｃ（４７，７．５）、Ｄ（４５，７．５）、Ｅ（４５，１０）、Ｆ（３５，１０）、Ｇ（３５，７．５）、及びＨ（２５，７．５）で囲まれる領域にあることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載のセラミック電子部品。
【請求項８】
Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であり、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、Ａ（２５,１）、Ｂ（４７，１）、Ｃ（４７，７．５）、Ｄ（４５，７．５）、Ｅ（４５，１０）、Ｆ（３５，１０）、Ｇ（３５，７．５）、及びＨ（２５，７．５）で囲まれる領域を満たすようにＦｅ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｕ化合物、Ｚｎ化合物、及びＮｉ化合物を秤量し、これら秤量物を混合した後、仮焼して第１の仮焼粉末を作製する第１の仮焼工程と、
前記第１の仮焼粉末から磁性体層となるべき第１のセラミックグリーンシートを作製するセラミックグリーンシート作製工程と、
前記第１のセラミックグリーンシートの所定箇所に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
Ｃｕを主成分とする導電性ペーストを前記第１のセラミックグリーンシートに塗布して所定パターンの導電膜を形成すると共に、前記導電性ペーストを前記貫通孔に充填して前記導電膜間を導通させる第１のビア導体と、前記導電膜と電気的に絶縁されたビア電極となるべき第２のビア導体とを形成する導電膜・ビア導体形成工程と、
前記導電膜及び第１及び第２のビア導体が形成された第１のセラミックグリーンシートを所定順序で積層し、積層体を形成する積層体形成工程と、
Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気で前記積層体を焼成する焼成工程とを含んでいることを特徴とするセラミック電子部品の製造方法。
【請求項９】
Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であり、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、前記Ａ〜Ｈで囲まれる領域を満たすようにＦｅ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｕ化合物、及びＺｎ化合物を秤量し、これら秤量物を混合した後、仮焼して第２の仮焼粉末を作製する第２の仮焼工程と、
前記第２の仮焼粉末から非磁性体層となるべき第２のセラミックグリーンシートを作製する第２のセラミックグリーンシート作製工程と、
前記第２のセラミックグリーンシートの所定箇所に前記第２のビア導体と導通可能となるように第３のビア導体を形成する第３のビア導体形成工程とを含み、
前記積層体形成工程は、前記第１のセラミックグリーンシート及び前記第２のセラミックグリーンシートを所定順序で積層し、積層体を形成することを特徴とする請求項８記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１０】
磁性体材料又は非磁性体材料とＣｕを主成分とした導電性材料とを混合し、前記導電性材料が前記磁性体材料中又は前記非磁性体材料中に分散した混合ペーストを作製する混合ペースト作製工程と、
焼成により消失する熱分解性樹脂材料を含有した樹脂ペーストを作製する樹脂ペースト作製工程と、
前記第１又は前記第２のセラミックグリーンシート上に混合ペーストを塗布し、補助電極となるべき所定パターンの混合部を形成する混合部形成工程と、
前記混合部が形成された前記第１又は前記第２のセラミックグリーンシート上に放電電極となるべき所定パターンの電極膜を形成する電極膜形成工程と、
前記電極膜の形成された前記第１又は前記第２のセラミックグリーンシート上に前記樹脂ペーストを塗布し、空洞部となるべき樹脂塗布部を作製する樹脂塗布部作製工程とを含み、
前記積層体形成工程で前記樹脂塗布部が形成された前記第１又は前記第２のセラミックグリーンシートに別の第１又は第２のセラミックグリーンシートを積層し、
前記焼成工程で前記樹脂塗布部を消失させて前記空洞部を形成することを特徴とする請求項９記載のセラミック電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフェライト磁器組成物、セラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法に関し、より詳しくは、Ｃｕを主成分とした導電性材料との同時焼成が可能なフェライト磁器組成物、該フェライト磁器組成物を使用したセラミック多層基板等のセラミック電子部品とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セラミック電子部品が各方面で広範に使用されており、コイル導体を内蔵したセラミック多層基板も広く使用されている。【０００３】
例えば、特許文献１では、一対の絶縁基体と、該一対の絶縁基体間に設けられたフェライト磁性層と、該フェライト磁性層内に形成された平面スパイラルコイルと、該平面スパイラルコイルの中心部に設けられており、前記フェライト磁性層より高い透磁率を有する高磁性体と、前記平面スパイラルコイルと前記高磁性体との間に設けられた、前記フェライト磁性層より低い透磁率を有する非磁性体とを備えたコイル内蔵基板が提案されている。【０００４】
この特許文献１では、コイル導体に使用される金属材料としては、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ合金、及びＡｇ−Ｐｔ合金等を使用できることが記載されている。【０００５】
また、特許文献２には、多結晶相がほぼ全体を占めているセラミック基材層と、前記セラミック基材層と同時焼成されて得られるもので、前記セラミック基材層の少なくとも一方主面上に配置されかつ多結晶相がほぼ全体を占めているセラミック補助層とを含む積層構造を有するセラミック積層体、ならびに前記セラミック積層体の内部および／または外部に設けられる導体パターンを備えた積層型セラミック電子部品が提案されている。【０００６】
この特許文献２では、導体パターンとしてＡｇが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４７０３４５９号公報（請求項１、段落番号〔００３６〕等）
【特許文献２】国際公開第２００７／１４５１８９号（請求項１、２等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、コイル導体用の金属材料として、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ合金及びＡｇ−Ｐｔ合金等を使用できると記載されているが、貴金属材料であるＡｕ、Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ合金、及びＡｇ−Ｐｔ合金は、材料コストが高価であり生産性に劣る。【０００９】
また、Ａｇは比較的安価であるが、マイグレーションを起こして耐湿性の劣化を招きやすく、このため異電位が印加されるビアーコイル間の間隔を狭くするのが困難であり、セラミック多層基板の小型化には限界がある。特に、ＤＣ／ＤＣコンバータに使用されるセラミック多層基板では、内部の電極間に直流バイアス電圧が印加されるため、マイグレーションを抑制するのが重要な課題となる。【００１０】
しかも、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトは、大気雰囲気で焼成されるのが一般的であるが、コイル導体やビア電極にＣｕを使用した場合、大気雰囲気で焼成するとＣｕが酸化されてしまうおそれがある。【００１１】
一方、Ｃｕの酸化を回避すべく還元性雰囲気で焼成を行なうと、フェライト材料中のＦｅ２Ｏ３がＦｅ３Ｏ４に還元され、このため比抵抗ρの低下を招くおそれがある。【００１２】
すなわち、８００℃以上の温度では、Ｆｅ２Ｏ３の状態を維持するような酸化性雰囲気に酸素分圧を設定して焼成処理を行った場合、Ｃｕが酸化されてＣｕ２Ｏを生成する。一方、Ｃｕ金属の状態を維持するような還元性雰囲気に酸素分圧を設定して焼成を行った場合は、Ｆｅ２Ｏ３が還元されてＦｅ３Ｏ４を生成する。【００１３】
このようにＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧とＦｅ２Ｏ３−Ｆｅ３Ｏ４の平衡酸素分圧との関係から、８００℃以上の高温ではＣｕとＦｅ２Ｏ３とが共存する領域が存在しないことが知られている。【００１４】
したがって、特許文献１では、還元性雰囲気下、Ｃｕとフェライト材料とを同時焼成したとしても、これらＣｕとＦｅ２Ｏ３とが共存する領域が存在しないことから、Ｃｕが酸化しないような還元性雰囲気で焼成すると、Ｆｅ２Ｏ３がＦｅ３Ｏ４に還元されるため比抵抗ρが低下し、このためインピーダンス特性等の電気特性が劣化するおそれがある。【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、Ｃｕを主成分とする導電性材料と同時焼成しても、絶縁性を確保でき、良好な電気特性を得ることができ、高信頼性を有する小型化が可能なセラミック多層基板等のセラミック電子部品、及びセラミック電子部品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】
【００１６】
本発明者らは、一般式Ｘ２Ｏ３・ＭｅＯ（ＸはＦｅ、Ｍｎ、ＭｅはＺｎ、Ｃｕ、Ｎｉ）で表わされるスピネル型結晶構造のフェライト材料について鋭意研究を行ったところ、Ｃｕの含有モル量をＣｕＯに換算して５ｍｏｌ％以下とした上で、Ｆｅ及びＭｎの含有モル量をそれぞれＦｅ２Ｏ３及びＭｎ２Ｏ３換算で特定範囲とすることにより、Ｃｕ系材料とフェライト材料とを同時焼成しても、所望の良好な絶縁性を得ることができ、これにより良好な電気特性を有するセラミック電子部品を得ることが可能であるという知見を得た。【００１７】
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、本発明に係るセラミック電子部品は、コイル導体と、該コイル導体と離間して配されたビア電極とが磁性体層に埋設されたセラミック電子部品であって、前記コイル導体及び前記ビア電極がＣｕを主成分とする導電性材料で形成されると共に、前記磁性体層がフェライト磁器組成物で形成され、前記フェライト磁器組成物が、少なくともＦｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、及びＺｎを含有し、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であり、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、Ａ（２５,１）、Ｂ（４７，１）、Ｃ（４７，７．５）、Ｄ（４５，７．５）、Ｅ（４５，１０）、Ｆ（３５，１０）、Ｇ（３５，７．５）、及びＨ（２５，７．５）で囲まれる領域にあり、前記コイル導体、前記ビア電極、及び前記磁性体層が同時焼成されてなることを特徴としている。
【００１８】
これにより磁性体層、コイル導体及びビア電極を同時焼成していることから、Ａｇ系材料とは異なりマイグレーションが生じることもなく、所望の良好な電気特性や磁気特性を得ることが可能となる。したがって、異電位が印加されるコイル導体とビア電極との間隔を小さくすることができ、セラミック電子部品の小型化を図ることが可能となる。
【００１９】
また、上述したようにマイグレーションが生じるのを極力抑制できることから、内部の電極間に直流バイアス電圧が印加されるＤＣ／ＤＣコンバータに好適に使用することが可能となる。
【００２０】
また、本発明者らの更なる鋭意研究の結果、より一層良好な特性を得る観点からは、フェライト磁器組成物中にＺｎ酸化物を含有させるのが好ましいが、Ｚの含有量がＺｎＯに換算して３３ｍｏｌ％を超えるとキュリー点Ｔｃが低下し、高温での動作保証が損なわれて信頼性の低下を招くおそれがあることが分かった
【００２１】
すなわち、本発明のセラミック電子部品は、前記Ｚｎの含有モル量が、ＺｎＯに換算して３３ｍｏｌ％以下であるのが好ましい。
【００２２】
これにより十分なキュリー点を確保することができ、使用時の温度が高い条件下での動作保証がなされたセラミック電子部品を得ることができる。
【００２３】
さらに、本発明者らの研究結果により、フェライトの透磁率μを考慮すると、Ｚｎの含有量はＺｎＯに換算して６ｍｏｌ％以上であるのが望ましいことが分かった。
【００２４】
すなわち、本発明のセラミック電子部品は、前記Ｚｎの含有モル量が、ＺｎＯに換算して６ｍｏｌ％以上であるのが好ましい。
【００２５】
これにより良好な透磁率を確保することが可能となる。
【００２７】
また、本発明のセラミック電子部品は、前記磁性体層が、一対の非磁性体層に挟着されると共に、前記非磁性体層の主面に形成された外部電極間が前記ビア電極を介して電気的に接続され、前記非磁性体層が、前記コイル導体、前記ビア電極、及び前記磁性体層と共に、同時焼成されてなるのが好ましい。
【００２８】
これにより磁性体層に埋設されたコイル導体とビア電極との間隔を小さくできるので、セラミック電子部品を小型化することが可能となる。【００２９】
さらに、本発明のセラミック電子部品は、前記非磁性体層が、少なくともＦｅ、Ｍｎ、及びＺｎを含有し、Ｎｉを含有せず、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であり、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、（ｘ，ｙ）が、Ａ（２５,１）、Ｂ（４７，１）、Ｃ（４７，７．５）、Ｄ（４５，７．５）、Ｅ（４５，１０）、Ｆ（３５，１０）、Ｇ（３５，７．５）、及びＨ（２５，７．５）で囲まれる領域にあるのが好ましい。【００３０】
これにより磁性体層と非磁性体層を同一組成系で形成できることから、焼成時の収縮挙動の相違を緩和することができ、所望の機械的強度を有するセラミック電子部品を得ることが可能となる。【００３１】
また、本発明のセラミック電子部品は、前記磁性体層の少なくとも一方の主面に非磁性体層が形成されると共に、該非磁性体層及び前記磁性体層のうちのいずれか一方に、不活性ガスを充満した空洞部が形成され、かつ、少なくとも一対の放電電極が、前記空洞部内で所定間隔を有して対向状に配され、前記放電電極が、Ｃｕを主成分とする導電性材料で形成され、前記非磁性体層が、前記コイル導体、前記ビア電極、及び前記磁性体層と共に、同時焼成されてなるのが好ましい。
【００３２】
これによりセラミック電子部品にＥＳＤ（Electro-Static Discharge；静電気放電）保護素子としての機能を持たせることができる。しかも、空洞部が不活性ガスで充満されることから、放電開始電圧を低くすることができ、より良好なＥＳＤ保護機能を有するセラミック電子部品を得ることができる。【００３３】
さらに、本発明のセラミック電子部品は、前記一対の放電電極同士が補助電極を介して接続されると共に、前記補助電極は、Ｃｕを主成分とする導電性材料が、前記非磁性体層を形成する非磁性体材料中及び前記磁性体層を形成する磁性体材料中のいずれか一方に分散されているのが好ましい。【００３４】
これにより放電電極と非磁性体層との間で生じ得る収縮挙動の相違を緩和することができる。【００３７】
これにより前記コイル導体、前記ビア電極、前記磁性体層、及び前記非磁性体層を、同時焼成して形成した場合であっても、Ｃｕが酸化されたりＦｅ２Ｏ３が還元されることもなく、所望の電気特性及び磁気特性を確保しつつ、コイル導体とビア電極との間隔を小さくすることができ、しかも、より一層良好なＥＳＤ保護機能を有するセラミック多層基板等のセラミック電子部品を得ることが可能となる。【００３８】
また、本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であり、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、Ａ（２５,１）、Ｂ（４７，１）、Ｃ（４７，７．５）、Ｄ（４５，７．５）、Ｅ（４５，１０）、Ｆ（３５，１０）、Ｇ（３５，７．５）、及びＨ（２５，７．５）で囲まれる領域を満たすようにＦｅ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｕ化合物、Ｚｎ化合物、及びＮｉ化合物を秤量し、これら秤量物を混合した後、仮焼して第１の仮焼粉末を作製する第１の仮焼工程と、前記第１の仮焼粉末から磁性体層となるべき第１のセラミックグリーンシートを作製するセラミックグリーンシート作製工程と、前記第１のセラミックグリーンシートの所定箇所に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、Ｃｕを主成分とする導電性ペーストを前記第１のセラミックグリーンシートに塗布して所定パターンの導電膜を形成すると共に、前記導電性ペーストを前記貫通孔に充填して前記導電膜間を導通させる第１のビア導体と前記導電膜と電気的に絶縁されたビア電極となるべき第２のビア導体とを形成する導電膜・ビア導体形成工程と、前記導電膜及び第１及び第２のビア導体が形成された第１のセラミックグリーンシートを所定順序で積層し、積層体を形成する積層体形成工程と、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気で前記積層体を焼成する焼成工程とを含んでいることを特徴としている。【００３９】
これによりＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気でセラミックグリーンシートとＣｕを主成分としたコイル導体及びビア導体を同時焼成しても、Ｃｕが酸化されたりＦｅが還元されることもなく、絶縁性が良好で高信頼性を有するセラミック電子部品を得ることができる。しかも、導電性材料にＡｇを使用せず、Ｃｕを使用しているので、マイグレーションの発生を回避することが可能となり、ビア電極とコイル導体との間隔を小さくすることができ、セラミック電子部品の小型化を図ることができる。【００４０】
また、本発明のセラミック電子部品の製造方法は、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であり、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、前記Ａ〜Ｈで囲まれる領域を満たすようにＦｅ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｕ化合物、及びＺｎ化合物を秤量し、これら秤量物を混合した後、仮焼して第２の仮焼粉末を作製する第２の仮焼工程と、前記第２の仮焼粉末から非磁性体層となるべき第２のセラミックグリーンシートを作製する第２のセラミックグリーンシート作製工程と、前記第２のセラミックグリーンシートの所定箇所に前記第２のビア電極と導通可能となるように第３のビア導体を形成する第３のビア導体形成工程とを含み、前記積層体形成工程は、前記第１のセラミックグリーンシート及び前記第２のセラミックグリーンシートを所定順序で積層し、積層体を形成するのも好ましい。【００４１】
これにより非磁性体層は磁性体層と同一組成系で形成されることとなり、同時焼成時の収縮挙動の相違を緩和することができる。【００４２】
さらに、本発明のセラミック電子部品の製造方法は、磁性体材料又は非磁性体材料とＣｕを主成分とした導電性材料とを混合し、前記導電性材料が前記磁性体材料中又は前記非磁性体材料中に分散した混合ペーストを作製する混合ペースト作製工程と、焼成により消失する熱分解性樹脂材料を含有した樹脂ペーストを作製する樹脂ペースト作製工程と、前記第１又は前記第２のセラミックグリーンシート上に混合ペーストを塗布し、補助電極となるべき所定パターンの混合部を形成する混合部形成工程と、前記混合部が形成された前記第１又は前記第２のセラミックグリーンシート上に放電電極となるべき所定パターンの電極膜を形成する電極膜形成工程と、前記電極膜の形成された前記第１又は前記第２のセラミックグリーンシート上に前記樹脂ペーストを塗布し、空洞部となるべき樹脂塗布部を作製する樹脂塗布部作製工程とを含み、前記積層体形成工程で前記樹脂塗布部が形成された前記第１又は前記第２のセラミックグリーンシートに別の第１又は第２のセラミックグリーンシートを積層し、前記焼成工程で前記樹脂塗布部を消失させて前記空洞部を形成するのも好ましい。
【００４３】
これによりＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の還元雰囲気で焼成されることから、樹脂塗布部の消失により形成される空洞部は不活性ガスで充満されることとなり、より低い放電開始電圧を得ることができ、ＥＳＤ保護機能の優れたセラミック電子部品を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明のセラミック電子部品によれば、コイル導体と、該コイル導体と離間して配されたビア電極とが磁性体層に埋設されたセラミック電子部品であって、前記コイル導体及び前記ビア電極がＣｕを主成分とする導電性材料で形成されると共に、前記磁性体層がフェライト磁器組成物で形成され、前記フェライト磁器組成物が、少なくともＦｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、及びＺｎを含有し、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、上述した点Ａ〜点Ｈで囲まれる特定領域にあり、前記コイル導体、前記ビア電極、及び前記磁性体層が同時焼成されてなるので、コイル導体及びビア電極がＣｕ系材料で形成されていても、これらＣｕ系材料と磁性体層とを同時焼成することができる。したがって、Ｃｕが酸化されたりＦｅ２Ｏ３が還元されるのを抑制することができ、これにより比抵抗ρの低下を招くこともなく、所望の絶縁性を確保することができる。
【００４５】
具体的には、比抵抗ρは１０７Ω・ｃｍ以上の良好な絶縁性を得ることができる。そしてこれにより、インピーダンス特性等の電気特性の良好な所望のセラミック電子部品を得ることが可能となる。【００４６】
すなわち、磁性体層、コイル導体及びビア電極を同時焼成により形成しても、マイグレーションが生じることもなく、所望の良好な電気特性や磁気特性を得ることが可能となる。したがって、異電位が印加されるコイル導体とビア電極との間隔を小さくすることができ、セラミック電子部品の小型化を図ることが可能となる。
【００４７】
また、本発明のセラミック電子部品の製造方法によれば、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であり、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、上述した特定の領域を満たすようにＦｅ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｕ化合物、Ｚｎ化合物、及びＮｉ化合物を秤量し、これら秤量物を混合した後、仮焼して第１の仮焼粉末を作製する第１の仮焼工程と、前記第１の仮焼粉末から磁性体層となるべき第１のセラミックグリーンシートを作製するセラミックグリーンシート作製工程と、非磁性体材料からなる非磁性体層となるべき第２のセラミックグリーンシートを作製する第２のセラミックグリーンシート作製工程と、前記第１及び前記第２のセラミックグリーンシートの所定箇所に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、Ｃｕを主成分とする導電性ペーストを前記第１及び前記第２のセラミックグリーンシートに塗布して所定パターンの導電膜を形成すると共に、前記導電性ペーストを前記貫通孔に充填してビア導体を形成する導電膜・ビア導体形成工程と、前記導電膜及びビア導体が形成された第１及び第２のセラミックグリーンシートを所定順序で積層し、前記磁性体層が一対の前記非磁性体層で挟着された積層体を形成する積層体形成工程と、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気で前記積層体を焼成する焼成工程とを含んでいるので、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気でセラミックグリーンシートとＣｕを主成分としたコイル導体及びビア導体を同時焼成しても、Ｆｅが還元されることもなく、絶縁性が良好で高信頼性を有するセラミック電子部品を得ることができる。しかも、導電性材料にＡｇを使用せず、Ｃｕを使用しているので、マイグレーションの発生を回避することが可能となり、ビア電極とコイル導体との間隔を小さくすることができ、セラミック電子部品の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るフェライト磁器組成物のＦｅ２Ｏ３とＭｎ２Ｏ３の組成範囲を示す図である。
【図２】本発明に係るセラミック電子部品としてのセラミック多層基板の一実施の形態（第１の実施の形態）を示す断面図である。
【図３】第１の実施の形態の要部を示す分解斜視図である。
【図４】本発明に係るセラミック電子部品としてのセラミック多層基板の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図５】上記第２の実施の形態の要部断面図である。
【図６】上記第２の実施の形態の等価回路図である。
【図７】上記第２の実施の形態の要部を示す分解斜視図である。
【図８】実施例１で作製された比抵抗測定用試料の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
次に、本発明の実施の形態を詳説する。
【００５０】
本発明の一実施の形態としてのフェライト磁器組成物は、一般式Ｘ２Ｏ３・ＭｅＯで表わされるスピネル型結晶構造を有し、少なくとも３価の元素化合物であるＦｅ２Ｏ３、Ｍｎ２Ｏ３、及び２価の元素化合物であるＺｎＯ、ＮｉＯを含み、必要に応じて２価の元素化合物であるＣｕＯを含有している。
【００５１】
具体的には、本フェライト磁器組成物は、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％とされ、Ｆｅ及びＭｎの各含有モル量がＦｅ２Ｏ３及びＭｎ２Ｏ３に換算し、図１に示すように、Ｆｅ２Ｏ３の含有モル量をｘｍｏｌ％、Ｍｎ２Ｏ３の含有モル量をｙｍｏｌ％としたときに、（ｘ，ｙ）が点Ａ〜点Ｈで囲まれる斜線部Ｘの領域とされ、残部がＺｎ酸化物及びＮｉ酸化物で形成されている。
【００５２】
ここで、点Ａ〜点Ｈの各点（ｘ，ｙ）は、以下の含有モル量を示している。
【００５３】
Ａ（２５,１）、Ｂ（４７，１）、Ｃ（４７，７．５）、Ｄ（４５，７．５）、Ｅ（４５，１０）、Ｆ（３５，１０）、Ｇ（３５，７．５）、及びＨ（２５，７．５）
次に、Ｃｕ、Ｆｅ、及びＭｎの含有モル量を、ＣｕＯ、Ｆｅ２Ｏ３、及びＭｎ２Ｏ３に換算し、上述の範囲にした理由について詳述する。
【００５４】
（１）Ｃｕの含有モル量
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトでは、融点が１０２６℃と低いＣｕＯをフェライト磁器組成物中に含有させることにより、より低温での焼成が可能となり、焼結性を向上させることができる。
【００５５】
一方、Ｃｕを主成分としたＣｕ系材料とフェライト材料とを同時焼成する場合、大気雰囲気で焼成するとＣｕは容易に酸化されてＣｕ２Ｏを生成することから、Ｃｕが酸化しないような還元性雰囲気で焼成する必要がある。
【００５６】
しかしながら、このような還元性雰囲気で焼成した場合、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して５ｍｏｌ％を超えると、フェライト原料中のＣｕＯが還元されてＣｕ２Ｏの生成量が増加し、このため比抵抗ρの低下を招くおそれがある。
【００５７】
そこで、本実施の形態では、Ｃｕの含有モル量をＣｕＯに換算し５ｍｏｌ％以下、すなわち０〜５ｍｏｌ％となるように配合量を調整している。
【００５８】
（２）Ｆｅ及びＭｎの各含有モル量
Ｆｅ２Ｏ３を化学量論組成から減量させ、Ｆｅの一部をＭｎで置換する形態でＭｎ２Ｏ３を含有させることにより、比抵抗ρが低下するのを回避でき、絶縁性の向上を図ることができる。
【００５９】
すなわち、スピネル型結晶構造（一般式Ｘ２Ｏ３・ＭｅＯ）の場合、化学量論組成では、Ｘ２Ｏ３（Ｘ：Ｆｅ、Ｍｎ）とＭｅＯ（Ｍｅ：Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ）との比率は５０：５０であり、Ｘ２Ｏ３とＭｅＯとは、通常、概ね化学量論組成となるように配合される。
【００６０】
そして、Ｃｕを主成分としたＣｕ系材料とフェライト材料とを同時焼成する場合、大気雰囲気で焼成するとＣｕは容易に酸化されてＣｕ２Ｏを生成することから、Ｃｕが酸化しないような還元性雰囲気で焼成する必要がある。一方、フェライト材料の主成分であるＦｅ２Ｏ３を還元性雰囲気で焼成するとＦｅ３Ｏ４を生成することから、Ｆｅ２Ｏ３に対しては酸化性雰囲気で焼成する必要がある。
【００６１】
しかしながら、〔発明が解決しようとする課題〕の項でも述べたように、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧とＦｅ３Ｏ４−Ｆｅ２Ｏ３の平衡酸素分圧との関係から、８００℃以上の温度で焼成する場合、Ｃｕ金属とＦｅ２Ｏ３とが共存する領域が存在しないことが知られている。
【００６２】
しかるに、Ｍｎ２Ｏ３は、８００℃以上の温度領域ではＦｅ２Ｏ３に比べ、より高い酸素分圧で還元性雰囲気となる。したがって、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の酸素分圧では、Ｍｎ２Ｏ３はＦｅ２Ｏ３に比べ強還元性雰囲気となり、このためＭｎ２Ｏ３が優先的に還元されて焼結を完了させることが可能となる。つまり、Ｍｎ２Ｏ３がＦｅ２Ｏ３に比べて優先的に還元されることから、Ｆｅ２Ｏ３がＦｅ３Ｏ４に還元される前に焼成処理を完了させることが可能となる。
【００６３】
このようにＦｅ２Ｏ３の含有モル量を化学量論組成から減量させる一方で、同じ３価の元素化合物であるＭｎ２Ｏ３をフェライト磁器組成物中に含有させることにより、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下でＣｕ系材料とフェライト材料とを同時焼成しても、Ｍｎ２Ｏ３が優先的に還元されることから、Ｆｅ２Ｏ３が還元される前に焼結を完了させることが可能となり、Ｃｕ金属とＦｅ２Ｏ３とをより効果的に共存させることができる。そしてこれにより比抵抗ρが低下するのを回避でき、絶縁性を向上させることができる。
【００６４】
ただし、Ｆｅの含有モル量がＦｅ２Ｏ３に換算し２５ｍｏｌ％未満になると、Ｆｅの含有モル量が過度に少なくなって却って比抵抗ρの低下を招き、所望の絶縁性を確保できなくなる。
【００６５】
また、Ｍｎの含有モル量がＭｎ２Ｏ３に換算し１ｍｏｌ％未満になると、Ｍｎの含有モル量が過度に少なくなるため、Ｆｅ２Ｏ３がＦｅ３Ｏ４に還元されやすくなり、比抵抗ρが低下し、十分な絶縁性を確保できない。
【００６６】
また、Ｆｅの含有モル量がＦｅ２Ｏ３に換算し４７ｍｏｌ％を超える場合も、Ｆｅの含有モル量が過剰となってＦｅ２Ｏ３がＦｅ３Ｏ４に還元されやすくなり、比抵抗ρが低下し、十分な絶縁性を確保できない。
【００６７】
また、Ｍｎの含有モル量がＭｎ２Ｏ３に換算し１０ｍｏｌ％を超えた場合も、十分に大きな比抵抗ρを得ることができず、絶縁性を確保できない。
【００６８】
さらに、Ｆｅの含有モル量がＦｅ２Ｏ３に換算し２５ｍｏｌ％以上であっても３５ｍｏｌ％未満の場合、及びＦｅの含有モル量がＦｅ２Ｏ３に換算し４５ｍｏｌ％以上であっても４７ｍｏｌ％未満の場合は、Ｍｎの含有モル量がＭｎ２Ｏ３に換算し７．５ｍｏｌ％を超えると、却って比抵抗ρの低下を招き、所望の絶縁性を確保できなくなる。
【００６９】
そこで、本実施の形態では、Ｆｅ及びＭｎの含有モル量が、それぞれＦｅ２Ｏ３及びＭｎ２Ｏ３に換算し、図１の点Ａ〜点Ｈに囲まれる領域Ｘとなるように各含有モル量を調整している。
【００７０】
尚、フェライト磁器組成物中のＺｎ及びＮｉの各含有モル量は、特に限定されるものではなく、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｕの各含有モル量に応じて適宜設定することができるが、ＺｎはＺｎＯに換算して６〜３３ｍｏｌ％、残部がＮｉＯとなるように配合するのが好ましい。
【００７１】
すなわち、Ｚｎの含有モル量がＺｎＯに換算して３３ｍｏｌ％を超えると、キュリー点Ｔｃが低下し、高温での動作保証がなされない可能性があることから、Ｚｎの含有モル量はＺｎＯに換算して３３ｍｏｌ％以下が好ましい。
【００７２】
一方、Ｚｎ酸化物は透磁率μの向上に寄与する効果があるが、斯かる効果を発揮するためにはＺｎの含有モル量がＺｎＯに換算して６ｍｏｌ％が必要である。
【００７３】
したがって、Ｚｎの含有モル量はＺｎＯに換算して６〜３３ｍｏｌ％が好ましい。
【００７４】
このように本フェライト磁器組成物は、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であり、かつ、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｘｍｏｌ％、及びＭｎをＭｎ２Ｏ３に換算したときの含有モル量ｙｍｏｌ％を（ｘ，ｙ）で表したときに、（ｘ，ｙ）が、上述した点Ａ〜点Ｈに囲まれる特定の領域Ｘにあるので、Ｃｕ系材料と同時焼成しても、比抵抗ρの低下を招くこともなく、所望の絶縁性を確保することが可能となる。
【００７５】
具体的には、比抵抗ρは１０７Ω・ｃｍ以上の良好な絶縁性を得ることができる。そしてこれにより、インピーダンス特性等の電気特性の良好な所望のセラミック電子部品を得ることが可能となる。
【００７６】
また、Ｚｎの含有モル量をＺｎＯに換算して６〜３３ｍｏｌ％とすることにより、良好な透磁率を有すると共に、十分なキュリー点を確保することができ、使用時の温度が高い条件下での動作が保証されたセラミック電子部品を得ることができる。
【００７７】
次に、上記フェライト磁器組成物を使用したセラミック電子部品について詳述する。
【００７８】
図２は本発明に係るセラミック電子部品としてのセラミック多層基板の一実施の形態（第１の実施の形態）を示す断面図である。
【００７９】
すなわち、このセラミック多層基板は、磁性体層１は一対の非磁性体層（第１の非磁性体層２及び第２の非磁性体層３）に挟着されている。磁性体層１にはコイル導体４が埋設されると共に、第１の非磁性体層２の主面には第１の外部電極５ａ、５ｂが形成され、さらに第２の非磁性体層３の主面には第２の外部電極６ａ、６ｂが形成されている。また、第１の外部電極５ａは第１のビア電極７を介してコイル導体４に電気的に接続され、該コイル導体４は第２のビア電極８を介して第２の外部電極６ａに電気的に接続されている。第１の外部電極５ｂと第２の外部電極６ｂとは第３のビア電極９（ビア電極）を介して電気的に接続されている。
【００８０】
そして、本第１の実施の形態では、コイル導体４、第１〜第３のビア電極７〜９がＣｕで形成されると共に、磁性体層１が上述した本発明のフェライト磁器組成物で形成されている。
【００８１】
また、第１及び第２の非磁性体層２、３はＮｉ酸化物を含有しない点を除いては、上記フェライト磁器組成物と同一範囲の成分組成とされている。すなわち、上記フェライト磁器組成物中、Ｃｕ、Ｆｅ、及びＭｎの含有モル量は、ＣｕＯ、Ｆｅ２Ｏ３、及びＭｎ２Ｏ３に換算し、上述の範囲内とされ、残部がＺｎ酸化物で形成されている。
【００８２】
このように本セラミック多層基板によれば、磁性体層１が本発明のフェライト磁器組成物で形成されているので、Ｃｕを主成分とした導電性材料の同時焼成しても、Ｃｕが酸化されたりＦｅ２Ｏ３が還元されることもなく、所望の電気特性を確保することが可能となる。
【００８３】
また、コイル導体４及び第３のビア電極９がＣｕを主成分とした導電性材料で形成されているので、Ａｇ系材料とは異なりマイグレーションが生じるのを極力回避できる。したがって、異電位が印加されるコイル導体４と第３のビア電極９との間隔ｔを小さくすることができ、セラミック多層基板の小型化を図ることが可能となる。
【００８４】
また、上述したようにマイグレーションが生じるのを極力抑制できることから、内部の電極間に直流バイアス電圧が印加されるＤＣ／ＤＣコンバータに好適に使用することが可能となる。
【００８５】
さらに、上記セラミック多層基板では、第１及び第２の非磁性体層２、３を形成する非磁性体材料を、磁性体層１を形成する磁性体材料と同一組成系で形成しているので、焼成時の収縮挙動の相違を緩和でき、所望の機械的強度を確保することができる。
【００８６】
図３はセラミック多層基板の分解斜視図である。
【００８７】
以下、この図３を参照しながら上記セラミック多層基板の製造方法を詳述する。
【００８８】
まず、セラミック素原料として、Ｆｅ２Ｏ３等のＦｅ化合物、ＺｎＯ等のＺｎ化合物、ＮｉＯ等のＮｉ化合物、及び必要に応じてＣｕＯ等のＣｕ化合物を用意する。そして、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であって、Ｆｅ及びＭｎがそれぞれＦｅ２Ｏ３及びＭｎ２Ｏ３に換算して図１の点Ａ〜点Ｈで囲まれる特定の領域Ｘを満たすように各セラミック素原料を秤量する。
【００８９】
次いで、これらの秤量物を純水及びＰＳＺ（部分安定化ジルコニア）ボール等の玉石と共にポットミルに入れ、湿式で十分に混合粉砕し、蒸発乾燥させた後、７００〜８００℃の温度で所定時間仮焼する。
【００９０】
次いで、これらの仮焼粉末に、ポリビニルブチラール系等の有機バインダ、エタノール、トルエン等の有機溶剤、及びＰＳＺボールと共に、再びポットミルに投入し、十分に混合粉砕し、セラミックスラリーを作製する。
【００９１】
次に、ドクターブレード法等を使用して前記セラミックスラリーをシート状に成形加工し、所定膜厚の磁性体セラミックグリーンシート（以下、単に「磁性体シート」という。）１０ａ〜１０ｆを作製する。
【００９２】
また、セラミック素原料として、Ｆｅ２Ｏ３等のＦｅ化合物、ＺｎＯ等のＺｎ化合物、及び必要に応じてＣｕＯ等のＣｕ化合物を用意する。そして、Ｃｕの含有モル量がＣｕＯに換算して０〜５ｍｏｌ％であって、Ｆｅ及びＭｎがそれぞれＦｅ２Ｏ３及びＭｎ２Ｏ３に換算して図１のＡ〜Ｈの各点で囲まれる特定の領域Ｘとなるように、各セラミック素原料を秤量する。
【００９３】
そして、上述と同様の方法で所定膜厚の非磁性体セラミックグリーンシート（以下、単に「非磁性体シート」という。）１１ａ、１１ｂを作製する。
【００９４】
次いで、これらの磁性体シート１０ａ〜１０ｆ及び非磁性体シート１１ａ、１１ｂについて、互いに電気的に接続可能となるようにレーザ加工機を使用し、所定箇所にビアホールを形成する。
【００９５】
次に、Ｃｕを主成分とした導電性ペースト（以下、「Ｃｕペースト」という。）を用意する。そして、該Ｃｕペーストを使用してスクリーン印刷し、磁性体シート１０ｂ〜１０ｆ上にコイルパターン１２ａ〜１２ｅを形成し、かつ、ビアホールを前記Ｃｕペーストで充填しビア導体１３ｂ〜１３ｇ（第１及び第２のビア導体）、及び１４ｂ〜１４ｇ（第３のビア導体）を作製する。
【００９６】
次に、Ｃｕペーストを使用してスクリーン印刷し、非磁性体シート１１ａ、１１ｂ上に電極膜１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂを形成し、かつ、ビアホールを前記Ｃｕペーストで充填しビア導体１３ａ、１３ｈ（第１及び第２のビア導体）、及び１４ａ、１４ｈ（第３のビア導体）を作製する。
【００９７】
そして、これら磁性体シート１０ａ〜１０ｆを積層し、その上下両主面に非磁性体シート１１ａ、１１ｂを配し、これらを加圧・圧着させ、積層成形体を作製する。
【００９８】
これによりコイルパターン１２ａ〜１２ｅはビア導体１３ｃ〜１３ｆを介して電気的に接続されて焼結後にはコイル導体４を形成する。コイルパターン１２ａはビア導体１３ａ、１３ｂに接続されて表面露出し、焼結後は第１のビア電極７を形成する。コイルパターン１２ｅはビア導体１３ｇ、１３ｈに接続されて表面露出し、焼結後は第２のビア電極８を形成する。また、ビア導体１４ａ〜１４ｈは電気的に接続されて表面露出され焼結後は第３のビア電極９を形成する。
【００９９】
次に、この積層成形体をＣｕが酸化しないような雰囲気下、加熱して十分に脱脂した後、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下となるようにＮ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスで雰囲気調整された焼成炉に供給し、９００〜１０５０℃で所定時間焼成し、これによりコイル導体４及び第１〜第３のビア電極７〜９が磁性体層１、第１及び第２の非磁性体層２、３に埋設された焼結体を得、所定寸法に切断することで上述したセラミック多層基板が得られる。
【０１００】
このように本第１の実施の形態では、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の焼成雰囲気でセラミックグリーンシートとＣｕを主成分としたコイル導体及びビア導体を同時焼成しても、Ｃｕが酸化されたりＦｅが還元されることもなく、絶縁性が良好で高信頼性を有するセラミック多層基板を得ることができる。しかも、導電性材料にＡｇを使用せず、Ｃｕを使用しているので、マイグレーションの発生を回避することが可能となり、第３のビア電極９とコイル導体４との間隔ｔを小さくすることができ、セラミック多層基板の小型化を図ることができ、実装スペースの削減が可能となる。
【０１０１】
図４は、本発明に係るセラミック電子部品としてのセラミック多層基板の第２の実施の形態を示す断面図である。
【０１０２】
このセラミック多層基板は、磁性体層２１が第１及び第２の非磁性体層２２、２３に挟着されると共に、前記第２の非磁性体層２３がＥＳＤ保護機能を有している。
【０１０３】
すなわち、帯電した導電性の物体、例えば人体等が、他の導電性物体、例えば電子機器に接触、又は接近したときに、激しい静電気放電、すなわちＥＳＤが生じる。そして、このＥＳＤにより電子機器の損傷や誤作動が生じるおそれがある。
【０１０４】
そこで、本第２の実施の形態では、磁性体層２１の一方の主面に設けられた第２の非磁性体層２３にＥＳＤ保護素子２５を内蔵させ、放電時に発生する過大な電圧が他の電子機器に負荷されないようにしている。
【０１０５】
また、近年、通信用ＩＣの微細化に伴い、静電気耐性が低くなってきており、静電気保護機能を有したセラミック多層基板が必要になってきている。
【０１０６】
そこで、本第２の実施の形態では、本発明のフェライト磁器組成物を使用することにより、高速シリアル通信用コモンモードチョークコイルに好適なセラミック多層基板を実現している。
【０１０７】
このセラミック多層基板は、具体的には、コイル導体２４が磁性体層２１に埋設されると共に、第２の非磁性体層２３の主面には一対の入力側外部電極２６ａ、２６ｂ、グランド電極２７、及び一対の出力側外部電極（図６、図７において、符号２６ａ′、２６ｂ′で示す。）が形成されている。そして、入力側外部電極２６ａ、２６ｂと出力側外部電極との間にはビア電極２８ａ、２８ｂを介してコイル導体２４が接続されると共に、これら入力側及び出力側の外部電極とグランド電極２７との間にはＥＳＤ保護素子２５が介在されている。
【０１０８】
図５は、図４のＡ部の拡大断面図である。
【０１０９】
すなわち、ＥＳＤ保護素子２５は、不活性ガス２９が充満された空洞部３０が第２の非磁性体層２３に形成されると共に、一対の放電電極３１ａ、３１ｂが前記空洞部３０内で所定間隔Ｇを介して対向状となるように配され、かつ、一対の放電電極３１ａ、３１ｂ間は補助電極３２を介して接続されている。
【０１１０】
この補助電極３２は、放電電極３１ａ、３１ｂと第２の非磁性体層２３との焼成時の収縮挙動の相違を緩和してデラミネーションやクラック等の構造欠陥や特性バラツキが生じるのを抑制するものであり、導電性材料が非磁性体材料中に分散されている。
【０１１１】
そして、本第２の実施の形態では、コイル導体２４、ビア電極２８ａ、２８ｂ、放電電極３１ａ、３１ｂ、及び補助電極３２中の導電性材料がＣｕで形成されている。また、磁性体層２１が上述した本発明のフェライト磁器組成物で形成されると共に、第１及び第２の非磁性体層２２、２３は、Ｎｉ酸化物を含有しないものの、上記フェライト磁器組成物と同一の成分組成系で形成されている。
【０１１２】
そしてこれによりＣｕが酸化されたりＦｅ２Ｏ３が還元されることもなく、第１の実施の形態と同様、良好な絶縁性を確保することが可能となる。また、本第２の実施の形態では、Ｃｕが酸化されないような還元雰囲気で焼成されることから、焼成処理で形成される空洞部３０は、後述するように容易に不活性ガス２９で充満されることとなる。したがって、ＥＳＤ保護素子２５の放電開始電圧を高くすることができ、これによりより一層良好な特性を有するＥＳＤ保護素子２５を備えたセラミック多層基板を得ることができる。
【０１１３】
図６は、図４のセラミック多層基板の等価回路図である。
【０１１４】
すなわち、本第２の実施の形態では、一方の入力側外部電極２６ａと出力側外部電極２６ａ′との間にインダクタンスＬ１のコイルが介在され、他方の入力側外部電極２６ｂと出力側外部電極２６ｂ′との間にインダクタンスＬ２のコイルが介在され、入力側外部電極２６ａ、２６ｂとグランド電極２７との間にＥＳＤ保護素子ＥＳＤ１、ＥＳＤ２が並列に介在された回路構成を有している。
【０１１５】
そして、本第２の実施の形態では、空洞部３０が不活性ガス２９で充満しているので、ＥＳＤ保護素子２５の放電開始電圧を高くすることができ、より一層高性能なＥＳＤ保護素子機能付きセラミック多層基板を得ることが可能となる。
【０１１６】
図７は、第２の実施の形態のセラミック多層基板の分解斜視図である。
【０１１７】
以下、この図７を参照しながら上記セラミック多層基板の製造方法を詳述する。
【０１１８】
まず、第１の実施の形態と同様の方法で、磁性体シート３４ａ〜３４ｇ及び非磁性体シート３５ａ〜３５ｄを作製する。
【０１１９】
次いで、これらの磁性体シート３４ａ〜３４ｇ及び非磁性体シート３５ａ〜３５ｄについて、互いに電気的に接続可能となるようにレーザ加工機を使用し、所定箇所にビアホールを形成する。
【０１２０】
次に、第１の実施の形態で使用したＣｕペーストの他、樹脂ペースト、及び混合ペーストを作製する。
【０１２１】
ここで、樹脂ペーストは、エチルセルロース樹脂等の熱分解性樹脂を有機溶剤中に投入し、混錬することにより作製することができる。
【０１２２】
また、混合ペーストは以下の方法で作製することができる。
【０１２３】
すなわち、まず、非磁性体シートの作製中に得られる仮焼粉末、Ａｌ２Ｏ３等の非導電性材料で表面被覆したＣｕ系導電性粉末、及び有機溶剤を用意する。そして、前記仮焼粉末と前記Ｃｕ系導電性粉末とを体積比率で同程度に混合した混合物を作製し、該混合物をバインダ樹脂と共に有機溶剤中に投入し、混錬することにより、混合ペーストを作製することができる。尚、この場合、混合ペースト中の混合物の含有量は８０重量％程度が好ましい。
【０１２４】
尚、本第２の実施の形態で、Ｃｕ系導電性粉末をＡｌ２Ｏ３等の非導電性粉末で表面被覆したのは、Ｃｕ系導電性粉末同士が接触して短絡するのを回避するためである。
【０１２５】
次いで、前記Ｃｕペーストを使用してスクリーン印刷し、磁性体シート３４ｂ〜３４ｇ上にコイルパターン３６ａ〜３６ｆを形成し、かつ、ビアホールを前記導電性ペーストで充填し、多数のビア導体（図中、破線で示す。）を作製する。
【０１２６】
次に、非磁性体シート３５ｄの表面に混合ペーストを塗布して所定パターンの混合部を形成し、さらにＣｕペーストを塗布して電極膜４１を形成し、次いで、混合部上に樹脂ペーストを塗布し、樹脂塗布部４２を形成する。
【０１２７】
また、非磁性体シート３５ｄの裏面にＣｕペーストを塗布して入力側と出力側の外部電極２６ａ、２６ｂ、２６ａ′、２６ｂ′、グランド電極２７をそれぞれ形成する。
【０１２８】
そして、これら磁性体シート３４ａ〜３４ｇを積層し、その上下両主面に非磁性体シート３５ａ〜３５ｄを配し、これらを加圧・圧着させ、積層成形体を作製する。
【０１２９】
次に、この積層成形体をＣｕが酸化しないような雰囲気下、所定温度で十分に脱脂した後、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下となるようにＮ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスで雰囲気調整された焼成炉に供給し、９００〜１０５０℃で所定時間焼成する。そしてこれにより、非磁性体シート３５ｃと非磁性体シート３５ｄとの間に介在する樹脂塗布部４２が消失し、不活性ガス２９が充満した空洞部３０が形成される。これと同時に混合部は焼結されて補助電極３２を形成すると共に、電極膜４１は焼結されて放電電極３１ａ、３１ｂを形成する。すなわち、非磁性体シート３５ｃ、３５ｄが焼結されてなる第２の非磁性体層２３にはＥＳＤ保護素子２５が内蔵されることとなり、コイル導体２４、ビア電極２８ａ、２８ｂ、及びＥＳＤ保護素子２５が磁性体層２１、第１及び第２の非磁性体層２２、２３に埋設された焼結体が作製される。そして、この焼結体を所定寸法に切断することで、上述したセラミック多層基板が作製される。
【０１３０】
このように本セラミック多層基板の製造方法によれは、非磁性体材料とＣｕを主成分とした導電性材料を混合し、前記導電性材料が前記非磁性体材料中に分散した混合ペーストを作製する混合ペースト作製工程と、焼成により消失する熱分解性樹脂材料を含有した樹脂ペーストを作製する樹脂ペースト作製工程と、非磁性体シート３５ｄ上に混合ペーストを塗布し、補助電極３２となるべき所定パターンの混合部を形成する混合部形成工程と、前記混合部が形成された非磁性体シート３５ｄ上に放電電極３１ａ、３１ｂとなるべき所定パターンの電極膜４１を形成する電極膜形成工程と、電極膜４１の形成された非磁性体シート３５ｄ上に樹脂ペーストを塗布し、空洞部３０となるべき樹脂塗布部４２を作製する樹脂塗布部作製工程とを含み、さらに樹脂塗布部４２が形成された非磁性体シート３５ｄに非磁性体シート３５ｃを積層し、焼成工程で樹脂塗布部４２を消失させ空洞部を形成するので、Ｃｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧以下の還元雰囲気で焼成されることから、樹脂塗布部４２の消失により形成される空洞部３０は不活性ガス２９で充満されることとなり、より低い放電開始電圧を得ることができ、ＥＳＤ保護機能の優れたセラミック多層基板を得ることが可能となる。
【０１３１】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態では、セラミック多層基板について説明したが、これらの形態に限定されるものではなく、フェライト材料をＣｕ系材料と同時焼成する用途に広範に使用することができ、他のセラミック電子部品にも適用可能であるのはいうまでもない。
【０１３２】
また、上記実施の形態では、ＥＳＤ保護素子を非磁性体層に形成したが、磁性体層に形成しても、同様の作用効果を奏することができる。この場合は、非磁性体材料に代え、磁性体材料中にＣｕ系導電性粉末を分散させた混合ペーストを作製する。そして、磁性体シート上に混合ペーストを塗布して混合部を形成し、次いで所定パターンの電極膜を形成した後、樹脂ペーストを塗布して樹脂塗布部を作製し、その上に磁性体シートを積層した状態で、焼成することにより、空洞部を形成することができ、これにより第２の実施の形態と同様のＥＳＤ保護素子を磁性体層中に内蔵させることができる。
【０１３３】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【０１３４】
セラミック素原料として、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、及びＮｉＯを用意し、含有モル量が表１〜３に示すような組成となるように、これらセラミック素原料を秤量した。すなわち、ＺｎＯを３０ｍｏｌ％、ＣｕＯを１ｍｏｌ％に固定し、Ｆｅ２Ｏ３とＭｎ２Ｏ３との含有モル量を種々異ならせ、残部がＮｉＯとなるように各セラミック素原料を秤量した。【０１３５】
次いで、これら秤量物を純水及びＰＳＺボールと共に塩化ビニル製のポットミルに入れ、湿式で十分に混合粉砕し、これを蒸発乾燥させた後、７５０℃の温度で仮焼し、仮焼粉末を得た。【０１３６】
次いで、この仮焼粉末を、ポリビニルブチラール系バインダ（有機バインダ）、エタノール（有機溶剤）、及びＰＳＺボールと共に、再び塩化ビニル製のポットミルに投入し、十分に混合粉砕し、セラミックスラリーを得た。【０１３７】
次に、ドクターブレード法を使用し、厚さが２５μｍとなるようにセラミックスラリーをシート状に成形し、これを縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに打ち抜き、磁性体シートを作製した。【０１３８】
次いで、このようにして作製された磁性体シートを、厚さが総計で１．０ｍｍとなるように複数枚積層し、６０℃に加熱し、１００ＭＰａの圧力で６０秒間加圧して圧着し、その後、外径２０がｍｍ、内径が１２ｍｍとなるようにリング状に切り出し、セラミック成形体を得た。【０１３９】
次いで、得られたセラミック成形体を加熱して十分に脱脂した。そして、Ｎ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスを焼成炉に供給して酸素分圧を６．７×１０-2Ｐａに調整した後、前記セラミック成形体を焼成炉に投入し、１０００℃の温度で２時間焼成し、これによりリング状試料を得た。【０１４０】
尚、この酸素分圧６．７×１０-2Ｐａは、１０００℃におけるＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧であり、セラミック成形体をＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧で２時間焼成し、これにより試料番号１〜１０４のリング状試料を作製した。【０１４１】
そして、試料番号１〜１０４の各リング状試料について、軟銅線を２０ターン巻回し、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でインダクタンスを測定し、その測定値から透磁率μを求めた。【０１４２】
次に、テルピネオール（有機溶剤）及びエチルセルロース樹脂（バインダ樹脂）を含有した有機ビヒクルにＣｕ粉末を混合し、三本ロールミルで混錬し、これによりＣｕペーストを作製した。【０１４３】
次に、磁性体シートの表面にＣｕペーストをスクリーン印刷し、所定パターンの導電膜を作製した。そして、導電膜の形成された磁性体シートを所定順序で所定枚数積層し、導電膜の形成されていない磁性体シートで挟持し、圧着し、所定の大きさに切断し、積層成形体を得た。【０１４４】
次いで、Ｎ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスを焼成炉に供給して酸素分圧を６．７×１０-2Ｐａ（１０００℃におけるＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧）に調整し、この積層成形体を焼成炉に入れて十分に脱脂した後、１０００℃の温度で２時間焼成し、内部電極が埋設されたセラミック焼結体を得た。【０１４５】
次いで、このセラミック焼結体を水と共にポットに投入し、遠心バレル機を用いて端面を研磨してセラミック素体を作製した。そして、このセラミック素体の両端部に、Ｃｕ等を主成分とした外部電極用導電ペーストを塗布し、乾燥させた後、酸素分圧を４．３×１０-3Ｐａに調整した焼成炉内で９００℃の温度で焼き付け処理を行い、試料番号１〜１０４の比抵抗測定用試料を作製した。尚、酸素分圧：４．３×１０-3Ｐａは温度９００℃におけるＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧である。酸素分圧を２．７×１０-5Ｐａに調整した焼成炉内で７５０℃の温度で焼き付け処理を行い、試料番号１〜１０４の比抵抗測定用試料を作製した。尚、酸素分圧：２．７×１０-5Ｐａは温度７５０℃におけるＣｕ−Ｃｕ２Ｏの平衡酸素分圧である。【０１４６】
比抵抗測定用試料の外形寸法は、縦３．０ｍｍ、横３．０ｍｍ、厚み１．０ｍｍであった。【０１４７】
図８は、比抵抗測定用試料の断面図であって、セラミック素体５１には引出部が互い違いとなるように内部電極５２ａ〜５２ｄが磁性体層５３に埋設され、かつ、セラミック素体５１の両端面には外部電極５４ａ、５４ｂが形成されている。【０１４８】
次に、試料番号１〜１０４の比抵抗測定用試料について、外部電極５４ａ、５４ｂに５０Ｖの電圧を３０秒間印加し、電圧印加時の電流を測定した。そしてこの測定値から抵抗を算出し、試料寸法から比抵抗の対数logρ（以下、「比抵抗logρ」という。）を算出した。【０１４９】
表１〜３は試料番号１〜１０４のフェライト組成と測定結果を示している。【０１５０】
【表１】
0005892430.tif 000002
【０１５１】
【表２】
0005892430.tif 000003
【０１５２】
【表３】
0005892430.tif 000004
【０１５３】
試料番号１〜１７、２２〜２５、３０〜３３、３９〜４１、４７〜４９、５５〜５７、６３〜６５、７１〜７３、７８〜８１、及び８６〜１０４は、図１の斜線部Ｘの領域外であるので、比抵抗logρが７未満となって比抵抗logρが小さく、所望の絶縁性を得ることができなかった。【０１５４】
これに対し試料番号１８〜２１、２６〜２９、３４〜３８、４２〜４６、５０〜５４、５８〜６２、６６〜７０、７４〜７７、及び８２〜８５は、図１の斜線部Ｘに囲まれる領域内にあるので、比抵抗logρが７以上となり、良好な絶縁性が得られ、透磁率μも５０以上の実用的に十分な値が得られることが分かった。
【実施例２】
【０１５５】
セラミック素原料を、表４に示すように、Ｆｅ２Ｏ３の含有モル量を４４ｍｏｌ％、Ｍｎ２Ｏ３の含有モル量を５ｍｏｌ％と本発明範囲内とし、さらにＺｎＯの含有モル量を３０ｍｏｌ％とし、ＣｕＯを種々異ならせ、残部がＮｉＯとなるように秤量した。そしてそれ以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号２０１〜２０９のリング状試料及び比抵抗測定用試料を作製した。【０１５６】
次いで、試料番号２０１〜２０９について、実施例１と同様の方法・手順で比抵抗logρ及び透磁率を測定した。【０１５７】
表４は、試料番号２０１〜２０９のフェライト組成と測定結果を示している。【０１５８】
【表４】
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【０１５９】
試料番号２０７〜２０９は、ＣｕＯの含有モル量が５ｍｏｌ％を超えているため、比抵抗logρが７未満となって比抵抗logρが小さく、所望の絶縁性を得ることができなかった。【０１６０】
これに対し２０１〜２０６は、ＣｕＯの含有モル量が０〜５ｍｏｌ％と本発明範囲内であるので、比抵抗logρが７以上となり、良好な絶縁性が得られ、透磁率μも２１０以上と良好な結果が得られた。
【実施例３】
【０１６１】
表５に示すように、Ｆｅ２Ｏ３の含有モル量を４４ｍｏｌ％、Ｍｎ２Ｏ３の含有モル量を５ｍｏｌ％、ＣｕＯの含有モル量を１ｍｏｌ％と本発明範囲内とし、ＺｎＯの含有モル量を種々異ならせ、残部がＮｉＯとなるようにセラミック素原料を秤量した以外は、実施例１と同様の方法・手順で試料番号３０１〜３０９のリング状試料及び比抵抗測定用試料を作製した。【０１６２】
そして、試料番号３０１〜３０９について、実施例１と同様の方法・手順で比抵抗logρ及び透磁率μを測定した。【０１６３】
また、試料番号３０１〜３０９について、振動試料型磁力計（東英工業社製ＶＳＭ−５−１５型）を使用し、１Ｔ（テスラ）の磁界を印加し、飽和磁化の温度依存性を測定した。そして、この飽和磁化の温度依存性からキュリー点Ｔｃを求めた。【０１６４】
表５は、試料番号３０１〜３０９のフェライト組成と測定結果を示している。【０１６５】
【表５】
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【０１６６】
試料番号３０９は、ＺｎＯの含有モル量が３３ｍｏｌ％を超えているので、比抵抗logρや透磁率μは良好であったが、キュリー点Ｔｃが１１０℃となり、他の試料に比べて低くなることが分った。【０１６７】
また、試料番号３０１、３０２は、ＺｎＯの含有モル量が６ｍｏｌ％未満であるので、比抵抗logρやキュリー点Ｔｃは良好であったが、透磁率μが２０以下に低下した。【０１６８】
これに対し試料番号３０３〜３０８は、ＺｎＯの含有モル量が６〜３３ｍｏｌ％であるので、キュリー点Ｔｃは１６５℃以上となって１３０℃程度の高温下での動作保証を得ることができ、また、透磁率μも３５以上となって実用的な透磁率μが得られることが分かった。【０１６９】
以上よりＺｎＯの含有モル量を増加させると透磁率μが大きくなるが、過度に増量させるとキュリー点Ｔｃが低下することが確認された。
【実施例４】
【０１７０】
上記図２に示すセラミック多層基板を作製し、第３のビア電極とコイル導体との間（以下、「ビア−コイル間距離」という。）を種々異ならせ、耐湿性を評価した。【０１７１】
〔本発明試料の作製〕
まず、磁性体シートとして、実施例２で作製した試料番号２０３の磁性体シートを用意した。【０１７２】
次に、非磁性体シートを以下のようにして作製した。【０１７３】
まず、Ｆｅ２Ｏ３：４４．０ｍｏｌ％、Ｍｎ２Ｏ３：５．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ：２．０ｍｏｌ％、残部：ＺｎＯとなるようにセラミック素原料を秤量した。次いで、〔実施例１〕で述べた磁性体シートと同様の方法で非磁性体シートを作製し、縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの非磁性体シートを作製した。【０１７４】
次に、磁性体シート及び非磁性体シートの所定箇所にレーザ加工機を使用し、ビアホールを形成した。【０１７５】
次に、Ｃｕペーストを使用してスクリーン印刷し、磁性体シート上にコイルパターンを形成し、かつ、ビアホールをＣｕペーストで充填しビア導体を作製した。【０１７６】
次いで、これら磁性体シートを積層し、上下両主面に非磁性体シートを配し、これらを６０℃に加熱し１００ＭＰａの圧力で６０秒間加圧して圧着し、所定寸法に切断し、積層成形体を作製した。【０１７７】
次に、Ｃｕが酸化しないような雰囲気下、加熱して十分に脱脂した後、酸素分圧が６．７×１０-2ＰａとなるようにＮ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスで雰囲気調整された焼成炉に供給し、１０００℃の温度で２時間焼成し、セラミック焼結体を得た。【０１７８】
次に、電解めっきを施して、外部電極の表面にＮｉ皮膜及びＳｎ皮膜を順次形成し、これにより試料番号２０３ａ〜２０３ｄの試料を得た。作製された試料の外形寸法は、いずれも縦：２．５ｍｍ、横：２．０ｍｍ、厚み：０．５５ｍｍであった。【０１７９】
ここで、ビア−コイル間距離は、試料番号２０３ａは３００μｍ、試料番号２０３ｂは２５０μｍ、試料番号２０３ｃは２００μｍ、試料番号２０３ｄは１５０μｍとした。【０１８０】
〔比較例試料の作製〕
磁性体シートとして、実施例２で作製した試料番号２０９の磁性体シートを用意した。【０１８１】
次に、非磁性体シートを以下のようにして作製した。【０１８２】
まず、Ｆｅ２Ｏ３：４４．０ｍｏｌ％、Ｍｎ２Ｏ３：５．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ：８．０ｍｏｌ％、残部：ＺｎＯとなるようにセラミック素原料を秤量した。次いで、〔実施例１〕で述べた磁性体シートと同様の方法で非磁性体シートを作製し、縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの非磁性体シートを作製した。【０１８３】
次に、磁性体シート及び非磁性体シートの所定箇所にレーザ加工機を使用し、ビアホールを形成した。【０１８４】
次に、Ａｇを主成分とする導電性ペースト（以下、「Ａｇペースト」という。）を用意した。そして、このＡｇペーストを使用してスクリーン印刷し、磁性体シート上にコイルパターンを形成し、かつ、ビアホールをＡｇペーストで充填しビア導体を作製した。【０１８５】
そして、これら磁性体シートを積層し、上下両主面に非磁性体シートを配し、これらを６０℃に加熱し１００ＭＰａの圧力で６０秒間加圧して圧着し、所定寸法に切断し、積層成形体を作製した。【０１８６】
次に、大気雰囲気下、加熱して十分に脱脂した後、９００℃の温度で２時間焼成し、セラミック焼結体を得た。【０１８７】
その後は、上述した本発明試料と同様の方法で電解めっきを施して、これら電極表面にＮｉ皮膜及びＳｎ皮膜を順次形成し、これにより試料番号２０９ａ〜２０９ｄの試料を得た。【０１８８】
ここで、ビア−コイル間距離は、本発明試料に対応するように試料番号２０９ａは３００μｍ、試料番号２０９ｂは２５０μｍ、試料番号２０９ｃは２００μｍ、試料番号２０９ｄは１５０μｍとした。【０１８９】
〔試料の評価〕
試料番号２０３ａ〜２０３ｄ、及び２０９ａ〜２０９ｄの各試料について、温度８５℃、湿度８５％ＲＨの高湿度環境下、９Ｖの直流電圧を印加して耐湿負荷試験を行った。【０１９０】
そして、エレクトロメータ（アドバンテスト社製Ｒ８３４０Ａ）を使用し、試験開始前の初期、試験開始後５００時間、１０００時間、２０００時間後の絶縁抵抗logＩＲを測定した。【０１９１】
表６はその測定結果を示している。【０１９２】
尚、初期の絶縁抵抗を基準とし、抵抗低下率が１０％以内の場合を優（○）、抵抗低下率が１０％以上２０％未満の場合を良（△）、抵抗低下率が２０％以上の場合を不良（×）とした。【０１９３】
【表６】
0005892430.tif 000007
【０１９４】
試料番号２０９ａ、２０９ｂはビア−コイル間距離が３００μｍ、２５０μｍと大きいため、２０００時間経過しても良好であったが、試料番号２０９ｃではビア−コイル間距離が２００μｍに小さくなったため、２０００時間経過後は絶縁抵抗logＩＲが２０％以上低下し、不良となった。また、試料番号２０９ｄではビア−コイル間距離が１５０μｍと更に小さくなったため、５００時間経過時で既に絶縁抵抗logＩＲの抵抗低下率は１０％以上となり、１０００時間経過時には絶縁抵抗logＩＲの抵抗低下率は２０％以上となり、不良となった。【０１９５】
これに対し本発明試料である試料番号２０３ａ〜２０３ｄは、コイル導体及びビア電極にいずれもＣｕを使用し、Ｃｕが酸化せずＦｅ２Ｏ３が還元されない雰囲気で焼成しているので、導電性材料にＡｇを使用した場合のようにマイグレーションが生じず、信頼性の高いセラミック多層基板を得ることができた。
【実施例５】
【０１９６】
上記図４に示すセラミック多層基板を作製し、放電特性を評価した。【０１９７】
〔本発明試料の作製〕
磁性体シートとして、実施例２で作製した試料番号２０３の磁性体シートを用意した。【０１９８】
また、実施例４で作製した非磁性体シートを用意した。【０１９９】
また、以下の方法で混合ペーストを作製した。【０２００】
すなわち、実施例４で作製した非磁性体用の仮焼粉末及びＡｌ２Ｏ３で表面被覆されたＣｕ粉末を用意した。【０２０１】
そして、仮焼粉末とＣｕ粉末の含有量が体積％で１：１となるように混合し、混合粉末を作製した。次いで、この混合粉末にバインダ樹脂及び有機溶剤を添加し、三本ロールミルで混練し、これにより混合ペーストを作製した。尚、混合ペースト中の混合粉末の含有量は８０重量％となるように調整した。【０２０２】
また、熱分解性樹脂としてのエチルセルロース樹脂に所定量の溶剤を添加し、これを三本ロールミルで混練し、樹脂ペーストを作製した。【０２０３】
次に、磁性体シート及び非磁性体シートの所定箇所にレーザ加工機を使用し、ビアホールを形成した。【０２０４】
次に、Ｃｕペーストを使用してスクリーン印刷し、磁性体シート上にコイルパターンを形成し、かつ、ビアホールをＣｕペーストで充填しビア導体を作製した。【０２０５】
次いで、非磁性体シートの表面に混合ペーストを塗布して所定パターンの混合部を形成し、更に放電電極用のＣｕペーストを塗布し、所定パターンの電極膜を形成する。その後、樹脂ペーストを塗布し、空洞部となるべき所定パターンの樹脂塗布部を作製した。【０２０６】
そして、これら磁性体シート及び非磁性体シートを所定順序で積層し、これらを６０℃に加熱し１００ＭＰａの圧力で６０秒間加圧して圧着し、所定寸法に切断し、積層成形体を作製した。【０２０７】
次に、Ｃｕが酸化しないような雰囲気下、加熱して十分に脱脂した後、酸素分圧が６．７×１０-2ＰａとなるようにＮ２−Ｈ２−Ｈ２Ｏの混合ガスで雰囲気調整された焼成炉に供給し、１０００℃の温度で２時間焼成し、セラミック焼結体を得た。【０２０８】
次に、電解めっきを施して、外部電極の表面にＮｉ皮膜及びＳｎ皮膜を順次形成し、これにより試料番号２０３ｅの試料を得た。【０２０９】
〔比較例試料の作製〕
実施例２で作製した試料番号２０９の磁性体シートを用意した。そして、実施例４で作製した非磁性体シート及び非磁性体シート用仮焼粉末を使用し、導電性材料としてＣｕに代えてＡｇを使用し、焼成雰囲気を大気で行った以外は、本発明試料と同様の方法・手順で試料番号２０９ｅの試料を作製した。【０２１０】
〔試料の評価〕  
ＩＥＣ規格のＩＥＣ６１０００-４-２に準拠し、放電試験を行った。すなわち、８ｋＶ、４ｋＶ、３ｋＶ、２ｋＶの接触放電を行い、放電電圧波形を測定し、そのピーク電圧、及びピーク電圧から３０ｎｓ後に観測された電圧を測定した。尚、印加回数は２０回とした。
そして、ピーク電圧Ｖpeakの最大値が７００Ｖ未満の試料を良好（○）、７００Ｖ以上の試料を不良（×）とした。また、３０ｎｓ後に観測された電圧が１００Ｖ以下となる試料を良（○）、１００Ｖを超える試料を不良（×）とした。【０２１１】
表７はその測定結果を示している。評価はピーク電圧及び３０ｎｓ後に観測された電圧の双方が良の場合を良（○）、いずれか一方が不良の場合は不良（×）と判断した。【０２１２】
表７は評価結果を示している。【０２１３】
【表７】
0005892430.tif 000008
【０２１４】
この表７から明らかなように、比較例試料である試料番号２０９ｅは、空洞部が空気で充満されているため、接触放電が３ｋＶ以上にならないとＥＳＤ保護素子が反応しなかった。【０２１５】
これに対し本発明試料である試料番号２０３ｅは、空洞部が不活性ガスで充満されているため、接触放電が２ｋＶの時点でＥＳＤ保護素子が鋭敏に反応することが分かった。【０２１６】
すなわち、本発明によれば、保護動作する電圧が低く、ＥＳＤに対する保護性能が高いので、コモンモードチョークコイルに接続されるシリアル通信用ＩＣ等へのダメージを抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１７】
Ｃｕを主成分とする材料をコイル導体やビア電極に使用でき、小型化が可能で、ＥＳＤ保護機能を向上させることが可能なセラミック多層基板等のセラミック電子部品を実現できる。
【符号の説明】
【０２１８】
１  磁性体層
２  第１の非磁性体層
３  第２の非磁性体層
４  コイル導体
５ｂ  外部電極
６ｂ  外部電極
９  第３のビア電極（ビア電極）
１０ａ〜１０ｆ、３４ａ〜３４ｇ  磁性体シート（第１のセラミックグリーンシート）
１１ａ、１１ｂ、３５ａ、３５ｂ  非磁性体シート（第２のセラミックグリーンシート）
１４ｂ〜１４ｇ  ビア導体（第２のビア導体）
１４ａ、１４ｈ  ビア導体（第３のビア導体）
２９  不活性ガス
３０  空洞部
３１ａ、３１ｂ  放電電極
３２  補助電極
【図１】
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【図２】
0005892430.tif 000010
【図３】
0005892430.tif 000011
【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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