(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト材料からなる磁性体層とガラス成分及びフィラー成分を含有した誘電体ガラス層とが積層された複合電子部品であって、
前記ガラス成分は、それぞれ酸化物に換算してＳｉを７０〜８５ｗｔ％、Ｂを１０〜２５ｗｔ％、Ｋを０．５〜５ｗｔ％、及びＡｌを０〜５ｗｔ％の範囲で含有すると共に、
前記フィラー成分が、少なくとも石英とフォルステライトとを含み、
前記誘電体ガラス層は、前記フォルステライトの含有量が、２〜１０ｗｔ％であって、かつ前記フィラー成分の総含有量が、２０〜６０ｗｔ％であることを特徴とする複合電子部品。
【請求項２】
前記誘電体ガラス層は、内部導体が埋設されていることを特徴とする請求項１記載の複合電子部品。
【請求項３】
前記内部導体は、渦巻き状又は螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の複合電子部品。
【請求項４】
前記内部導体は、Ａｇを主成分とすることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の複合電子部品。
【請求項５】
前記フェライト材料は、少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、及びＣｕを含有している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複合電子部品。
【請求項６】
積層コモンモードチョークコイルであ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複合電子部品。
【請求項７】
フェライト材料からなる磁性体シートを準備する工程と、
Ｓｉ、Ｂ、Ｋ、及びＡｌを酸化物に換算し、焼成後においてそれぞれＳｉが７０〜８５ｗｔ％、Ｂが１０〜２５ｗｔ％、Ｋが０．５〜５ｗｔ％、及びＡｌが０〜５ｗｔ％となるように秤量し、これら秤量物を混合して粉末状のガラス成分を作製する工程と、
フィラー成分として少なくとも石英及びフォルステライトを準備し、焼成後の誘電体ガラス層中の前記フォルステライトの含有量が２〜１０ｗｔ％であり、かつ前記フィラー成分の総含有量が２０〜６０ｗｔ％となるように、前記フィラー成分を秤量する工程と、
前記秤量されたフィラー成分と前記ガラス成分とを混合し、成形処理を行って誘電体ガラスシートを作製する工程と、
前記誘電体ガラスシートに導電性ペーストを塗布し、所定パターンの導電膜を形成する工程と、
前記導電膜が形成された前記誘電体ガラス層となるべき前記誘電体ガラスシートと前記磁性体層となるべき前記磁性体シートとを積層し、共焼成する焼成工程とを含むことを特徴とする複合電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記焼成工程は、前記導電膜が付与された前記誘電体ガラスシートが前記磁性体シートで狭持された状態で共焼成することを特徴とする請求項７記載の複合電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複合電子部品、及び該複合電子部品の製造方法に関し、より詳しくは磁性体層と誘電体ガラス層とが共焼成により形成された積層コモンモードチョークコイル等の複合電子部品とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種電子機器の信号ラインや電源ラインとＧＮＤ（グランド）間で発生するコモンモードのノイズ除去にはコモンモードチョークコイルが広く使用されている。【０００３】
このコモンモードチョークコイルでは、ノイズ成分はコモンモードで伝送され、信号成分はノーマルモードで伝送されることから、これらの伝送モードの相違を利用し、信号とノイズとに分離してノイズ除去を行っている。【０００４】
そして、この種のコモンモードチョークコイルのうち、小型で低背な積層タイプのコモンモードチョークコイルも開発されている。【０００５】
例えば、特許文献１では、一対のスパイラル状の導線を埋設した誘電体ガラス層と、前記誘電体ガラス層の上下に配された磁性体層とを有し、前記誘電体ガラス層が、クォーツ（石英）からなるフィラー成分５〜４０ｗｔ％と、フリット成分６０〜９５ｗｔ％とを含み、フリット成分が、Ｓｉを酸化物換算で６０．０〜８９．０ｗｔ％と、Ｍｇを酸化物換算で０．１〜３．５ｗｔ％と、Ｂを酸化物換算で１０．０〜３２．０ｗｔ％と、Ｋを酸化物換算で０．３〜４．０ｗｔ％とを含有した積層コモンモードチョークコイルが提案されている。【０００６】
この特許文献１は、スパイラル状の内部導体が埋設された誘電体ガラス層が一対の磁性体層で狭持された積層構造を有している。【０００７】
そして、特許文献１では、誘電体ガラス層が、上述した組成成分を有する誘電体ガラス組成物で形成することにより、焼結性が良好で絶縁劣化しにくい積層コモンモードチョークコイルを得ようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１３５０８８号公報（請求項１、２、段落[０００６]等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１では、誘電体ガラス層と磁性体層とを共焼成により形成しているものの、焼成後の誘電体ガラス層の内部には大量の気泡が形成され易く、このため性能劣化や信頼性低下を招くおそれがある。【００１０】
図７は、特許文献１の積層コモンモードチョークコイルの要部断面図であって、一対の磁性体層１０１ａ、１０１ｂの間に誘電体ガラス層１０２が介在されている。この誘電体ガラス層１０２の内部には、下記の理由により大量の気泡１０３が形成されるおそれがある。【００１１】
すなわち、焼成前の誘電体シートには有機バインダが含有されており、特許文献１のようにクォーツからなるフィラー成分及びガラス成分を含有した誘電体ガラスシートとフェライト材料からなる磁性体シートとを共焼成した場合、ガラス成分が軟化点に達すると脱バインダ処理で焼失せずに残存したＣ（炭素）が、軟化したガラス成分内にＣＯ２ガスとなって閉じ込められ、これが原因で気泡１０３が形成されるおそれがある。そして、大量の気泡１０３が形成され、これらの気泡１０３が誘電体ガラス層１０２に埋設された内部導体と接触し、前記気泡１０３の有する湿分が内部導体に浸透すると、絶縁性能等の性能が劣化し、信頼性の低下を招くおそれがある。【００１２】
しかも、特許文献１では、誘電体ガラス層１０２と磁性体層１０１ａ、１０１ｂとの間で界面剥離が生じ易く、接合性に劣っていた。【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、性能劣化や誘電体ガラス層の内部に構造欠陥が生じるのを抑制することができ、しかも接合性が良好で高信頼性を有する積層コモンモードチョークコイル等の複合電子部品、及び該複合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】
【００１４】
本発明者は、上記目的を達成するためにフィラー成分として石英（ＳｉＯ２）に加えてフォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）を使用し鋭意研究を行ったところ、ガラス成分の組成を所定範囲とすると共に、誘電体ガラス層中のフォルステライトの含有量を２〜１０ｗｔ％とし、かつフィラー成分の総含有量を２０〜６０ｗｔ％とすることにより、誘電体ガラス層と磁性体層とが共焼成により形成されても、誘電体ガラス層の内部に気泡等の構造欠陥が形成されるのを抑制することができ、これにより良好な絶縁性能を得ることができ、しかも誘電体ガラス層と磁性体層との間の接合性が向上し、高信頼性を有する複合電子部品を得ることができるという知見を得た。【００１５】
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、本発明に係る複合電子部品は、フェライト材料からなる磁性体層とガラス成分及びフィラー成分を含有した誘電体ガラス層とが積層された複合電子部品であって、前記ガラス成分は、それぞれ酸化物に換算してＳｉを７０〜８５ｗｔ％、Ｂを１０〜２５ｗｔ％、Ｋを０．５〜５ｗｔ％、及びＡｌを０〜５ｗｔ％の範囲で含有すると共に、前記フィラー成分が、少なくとも石英とフォルステライトとを含み、前記誘電体ガラス層は、前記フォルステライトの含有量が、２〜１０ｗｔ％であって、かつ前記フィラー成分の総含有量が、２０〜６０ｗｔ％であることを特徴としている。【００１６】
また、本発明の複合電子部品では、前記誘電体ガラス層は、内部導体が埋設されている。【００１７】
この場合、前記内部導体は、渦巻き状又は螺旋状に形成されているのが好ましい。【００１８】
さらに、本発明の複合電子部品は、前記内部導体が、Ａｇを主成分とするのが好ましい。【００１９】
また、本発明の複合電子部品では、前記フェライト材料が、少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、及びＣｕを含有しているのが好ましい。【００２０】
さらに、本発明の複合電子部品では、積層コモンモードチョークコイルであるのが好ましい。【００２１】
また、本発明に係る複合電子部品の製造方法は、フェライト材料からなる磁性体シートを用意する工程と、Ｓｉ、Ｂ、Ｋ、及びＡｌを酸化物に換算し、焼成後においてそれぞれＳｉが７０〜８５ｗｔ％、Ｂが１０〜２５ｗｔ％、Ｋが０．５〜５ｗｔ％、及びＡｌが０〜５ｗｔ％となるように秤量し、これら秤量物を混合して粉末状のガラス成分を作製する工程と、フィラー成分として少なくとも石英及びフォルステライトを用意し、焼成後の誘電体ガラス層中の前記フォルステライトの含有量が２〜１０ｗｔ％であり、かつ前記フィラー成分の総含有量が２０〜６０ｗｔ％となるように、前記フィラー成分を秤量する工程と、前記秤量されたフィラー成分と前記ガラス成分とを混合し、成形処理を行って誘電体ガラスシートを作製する工程と、前記誘電体ガラスシートに導電性ペーストを塗布し、所定パターンの導電膜を形成する工程と、前記導電膜が形成された前記誘電体ガラス層となるべき前記誘電体ガラスシートと前記磁性体層となるべき前記磁性体シートとを積層し、共焼成する焼成工程とを含むことを特徴としている。【００２２】
また、本発明の複合電子部品の製造方法では、前記焼成工程は、前記導電膜が付与された前記誘電体ガラスシートが前記磁性体シートで狭持された状態で共焼成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の複合電子部品によれば、ガラス成分は、それぞれ酸化物に換算してＳｉを７０〜８５ｗｔ％、Ｂを１０〜２５ｗｔ％、Ｋを０．５〜５ｗｔ％、及びＡｌを０〜５ｗｔ％の範囲で含有すると共に、フィラー成分が、少なくとも石英とフォルステライトとを含み、誘電体ガラス層は、前記フォルステライトの含有量が、２〜１０ｗｔ％であって、かつ前記フィラー成分の総含有量が、２０〜６０ｗｔ％であるので、誘電体ガラス層と磁性体層とを共焼成により形成されても、気泡等の欠陥が誘電体ガラス層内に生成されるのを抑制することができ、絶縁性能が良好で、誘電体ガラス層と磁性体層との界面剥離も抑制され接合性の向上した高信頼性を有する積層コモンモードチョークコイル等の複合電子部品を得ることができる。【００２４】
また、本発明の複合電子部品の製造方法によれば、上述したように、磁性体シートを準備する工程と、所定の成分組成となるように粉末状のガラス成分を作製する工程と、焼成後の誘電体ガラス層中でフォルステライトを含むフィラー成分が所定範囲となるように前記フィラー成分を秤量する工程と、誘電体ガラスシートを作製する工程と、導電膜を形成する工程と、焼成工程とを含むので、上述した複合電子部品を容易かつ効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る複合電子部品としての積層コモンモードチョークコイル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】積層成形体を模式的に示す分解斜視図である。
【図４】実施例で作製した単体コンデンサを示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】実施例で作製した共焼結体コンデンサを示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はＤ−Ｄ矢視断面図、（ｃ）はＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図６】実施例で作製した積層複合体を示す斜視図である。
【図７】従来技術の課題を説明するための積層コモンモードチョークコイルの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、本発明の実施の形態を詳説する。
【００２７】
図１は、本発明に係る複合電子部品としての積層コモンモードチョークコイル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。
【００２８】
この積層コモンモードチョークコイルでは、部品本体１は、ガラス成分及びフィラー成分を含有した誘電体ガラス層２がフェライト材料からなる第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂに狭持された積層構造を有している。部品本体１の両端部には第１〜第４の外部電極４ａ〜４ｄが形成されている。
【００２９】
また、誘電体ガラス層２には、コイル状（渦巻き状）に形成された第１及び第２の内部導体５、６が埋設されている。具体的には、誘電体ガラス層２は、第１〜第５の誘電体ガラスシート７ａ〜７ｅが積層された焼結体で形成されている。そして、第１の内部導体５は、第２の誘電体ガラスシート７ｂ上に形成された第１のコイル部５ｃと、第２の誘電体ガラスシート７ｂを貫通する第１の導通ビア５ｂと、第１の誘電体ガラスシート７ａ上に形成された第１の引出導体部５ａとを有し、第１のコイル部５ｃ、第１の導通ビア５ｂ、及び第１の引出導体部５ａが電気的に接続されている。また、第２の内部導体６は、第３の誘電体ガラスシート７ｃ上に形成された第２のコイル部６ａと、第４の誘電体ガラスシート７ｄを貫通する第２の導通ビア６ｂと、第４の誘電体ガラスシート７ｄ上に形成された第２の引出導体部６ｃとを有し、第２のコイル部６ａ、第２の導通ビア６ｂ、及び第２の引出導体部６ｃが電気的に接続されている。そして、第１の内部導体５と第２の内部導体６とは、巻き方向が互いに反対方向となるように第３の誘電体ガラスシート７ｃを介して前記誘電体ガラス層２中に埋設されている。
【００３０】
このように構成された積層コモンモードチョークコイルは、第１及び第２の内部導体５、６にノーマルモードの電流が流れると、該第１及び第２の内部導体５、６には互いに逆方向に磁束が発生し、磁束が打ち消しあうことからインダクタとしての機能は生じない。一方、第１及び第２の内部導体５、６にコモンモードの電流が流れると、該第１及び第２の内部導体５、６には同一方向に磁束が発生し、インダクタとして機能する。このように積層コモンモードチョークコイルでは、ノーマルモードに対してはインダクタとして機能せず、コモンモードに対してのみインダクタとして機能することにより、ノイズ成分を除去している。
【００３１】
尚、第１及び第２の内部導体５、６の導体材料としては、特に限定されるものではなく、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等の各種導電性材料を使用することが可能であるが、通常は比較的安価で大気雰囲気で焼成可能なＡｇを主成分とした導電性材料を好んで使用することができる。
【００３２】
そして、前記誘電体ガラス層２は、上述したようにホウケイ酸ガラス系のガラス成分と少なくとも石英（ＳｉＯ２）とフォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）とを含むセラミックフィラーからなるフィラー成分とを含有している。
【００３３】
さらに、前記ガラス成分は、成分組成が、ＳｉＯ２：７０〜８５ｗｔ％、Ｂ２Ｏ３：１０〜２５ｗｔ％、Ｋ２Ｏ：０．５〜５ｗｔ％、及びＡｌ２Ｏ３：０〜５ｗｔ％とされ、フィラー成分は、誘電体ガラス層２中のフォルステライトの含有量が２〜１０ｗｔ％とされ、かつフィラー成分の総含有量が２０〜６０ｗｔ％とされている。
【００３４】
これにより誘電体ガラス層２となるべき第１〜第５の誘電体ガラスシート７ａ〜７ｅと第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂとなるべき磁性体シートとを共焼成しても、焼成後の誘電体ガラス層２内に気泡等の構造欠陥が形成されるのを抑制することができる。しかも、誘電体ガラス層２と第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂとの接合界面で界面剥離が生じるのを抑制でき、接合性が良好で高信頼性を有する積層コモンモードチョークコイルを得ることができる。
【００３５】
すなわち、［発明が解決しようとする課題］の項でも述べたように、特許文献１のような従来技術では、誘電体ガラス層２と第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂとを共焼成により形成した場合、誘電体ガラス層２の内部には脱バインダ処理で焼失せずに残存したＣがＣＯ２ガスとなってガラス成分内に閉じ込められ、大量の気泡が形成されることから、性能劣化や信頼性低下を招くおそれがある。
【００３６】
しかるに、フィラー成分として石英に加えフォルステライトを誘電体ガラス層２中に含有させると、ガラス成分は石英とフォルステライトとでは濡れ性が相違することから、焼成処理中にガラス成分が軟化点付近に到達しても、ガラス成分のフィラー成分に対する濡れ性が阻害され、その結果、ガラス成分はフィラー成分に濡れ拡がり難くなる。このため、たとえ誘電体ガラス層２の内部に気泡が生成されても、軟化したガラス成分内に閉じ込められることなく外部に連通する経路を介して外部に放出され、これにより気泡の生成を抑制することができる。
【００３７】
また、フォルステライトは、ガラス成分の軟化点を超えて高温の焼成温度領域に達するとガラス成分と反応し、フォルステライト中のＭｇ成分がガラス成分内に溶け込む。すなわち、焼成温度領域では、ガラスの修飾酸化物として作用するＭｇ成分が増加してガラス成分の軟化点を低下させ、その結果、第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂを形成するフェライト材料へのガラス成分の拡散が促進され、これにより誘電体ガラス層２と第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂとの間で界面剥離が生じるのを抑制することができ、両者の接合性が向上する。
【００３８】
このように本実施の形態では、フィラー成分として互いに濡れ性の異なる所定量の石英及びフォルステライトを誘電体ガラス層２中に含有させることにより、気泡等の内部欠陥が形成されるのを抑制すると共に誘電体ガラス層２と第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂとで界面剥離が生じるのを抑制して接合性を向上させることができ、これにより絶縁抵抗の低下等の性能劣化を招くことなく、高信頼性を有する積層コモンモードチョークコイルを実現している。
【００３９】
尚、第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂを形成するフェライト材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、スピネル型結晶構造を有するＺｎ−Ｃｕ−Ｎｉ系フェライト材料、Ｚｎ−Ｎｉ系フェライト材料、Ｎｉ系フェライト材料等を使用することができるが、通常はＺｎ−Ｃｕ−Ｎｉ系フェライト材料を好んで使用することができる。また、フェライト材料の組成範囲も特に限定されるものではないが、例えば、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｎｉ系フェライト材料の場合であれば、Ｆｅ２Ｏ３：４０〜４９．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ：５〜３５ｍｏｌ％、ＣｕＯ：４〜１２ｍｏｌ％、残部：ＮｉＯ及び微量添加剤（不可避不純物を含む。）となるように配合されたものを好んで使用することができる。
【００４０】
次に、誘電体ガラス層２中のガラス成分及びフィラー成分の含有量を上述の範囲に規定した理由を詳述する。
【００４１】
（１）ガラス成分
（i）ＳｉＯ２
ガラスは、非晶質化して網目状のネットワーク構造を形成する網目状酸化物と、網目状酸化物を修飾して非晶質化する修飾酸化物と、両者の中間的な中間酸化物とで構成される。このうちＳｉＯ２は網目状酸化物として作用し、重要な構成成分である。
【００４２】
しかしながら、ＳｉＯ２の含有量が７０ｗｔ％未満になると、ガラス成分中のＳｉＯ２の含有量が相対的に低下し、その結果、焼成中にガラス成分の第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂ側への拡散が過度に促進される。このため、誘電体ガラス層２中で十分に気泡の生成を抑制することができず、絶縁性能の低下を招くおそれがある。
【００４３】
一方、ＳｉＯ２にはガラス成分の軟化点を上昇させる作用があることから、ＳｉＯ２含有量が８５ｗｔ％を超えると、ガラス成分の軟化点が過度に高くなり、このため焼結性の低下を招くおそれがある。
【００４４】
そこで、本実施の形態では、ガラス成分中のＳｉＯ２の含有量を７０〜８５ｗｔ％に規定している。
【００４５】
（ii）Ｂ２Ｏ３
Ｂ２Ｏ３も、網目状酸化物として作用し、また軟化点を低下させる作用があることから、ガラス成分の流動性を調整する上でも重要な構成成分である。
【００４６】
しかしながら、Ｂ２Ｏ３の含有量が１０ｗｔ％未満に低下すると、ガラス成分の軟化点を十分に低下させることができず軟化点が過度に高くなって、焼結性の低下を招くおそれがある。
【００４７】
一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が２５ｗｔ％を超えると、焼成中にガラス成分の第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂ側への拡散が過度に促進され、このため、誘電体ガラス層２中で十分に気泡の生成を抑制することができず、絶縁性能の低下を招くおそれがある。
【００４８】
そこで、本実施の形態では、ガラス成分中のＢ２Ｏ３の含有量を１０〜２５ｗｔ％に規定している。
【００４９】
（iii）Ｋ２Ｏ
Ｋ２Ｏは、修飾酸化物としてガラスの軟化点を調整する作用を有し、本ガラス成分では必須の構成要素である。
【００５０】
すなわち、Ｋ２Ｏの含有量が０．５ｗｔ％未満になると、Ｋ２Ｏの含有量が過少となって焼結性の低下を招くおそれがある。
【００５１】
一方、Ｋ２Ｏの含有量が５ｗｔ％を超えると、焼成中にガラス成分の第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂ側への拡散が過度に促進され、このため、誘電体ガラス層２中で十分に気泡の生成を抑制することができず、絶縁性能の低下を招くおそれがある。
【００５２】
そこで、本実施の形態では、ガラス成分中のＫ２Ｏの含有量を０．５〜５ｗｔ％に規定している。
【００５３】
（iv）Ａｌ２Ｏ３
Ａｌ２Ｏ３は、中間酸化物として作用し、適量含有させることにより、ガラスの結晶化を抑制して安定した非晶質ガラスが得られ、ガラス成分の化学的耐久性を向上させることができる。
【００５４】
しかしながら、Ａｌ２Ｏ３はガラス成分の軟化点を上昇させる作用を有することから、ガラス成分中のＡｌ２Ｏ３の含有量が５ｗｔ％を超えると、軟化点が過度に高くなり、焼結性低下を招くおそれがある。
【００５５】
そこで、本実施の形態では、ガラス成分中のＡｌ２Ｏ３の含有量を０〜５ｗｔ％に規定している。
【００５６】
（２）フィラー成分
（i）フィラー成分の総含有量
本実施の形態では、ガラス成分の軟化点では軟化しない２種類のセラミックフィラー、すなわち石英（ＳｉＯ２）及びフォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）をフィラー成分として含有している。斯かるフィラー成分は、上述したようにガラス成分の軟化点では軟化しないことから、フィラー成分とガラス成分とを混合し、焼成後に急冷するとガラス成分がガラス素地を形成し、該ガラス素地中にフィラー成分が分散し、これにより誘電体ガラス層２が形成される。
【００５７】
しかしながら、誘電体ガラス層２中のフィラー成分の総含有量が２０ｗｔ％未満に低下すると、ガラス成分の含有量が相対的に増加することから焼成後の第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂとの間で界面剥離を招き、接合性の低下を招くおそれがある。
【００５８】
一方、フィラー成分の総含有量が６０ｗｔ％を超えると、ガラス成分の含有量が相対的に少なくなることから焼結性の低下を招き、好ましくない。
【００５９】
そこで、本実施の形態では、フィラー成分の総含有量を２０〜６０ｗｔ％としている。
【００６０】
（ii）フォルステライトの含有量
フィラー成分として、石英と共にフォルステライトを誘電体ガラス層２中に含有させることにより、上述したように誘電体ガラス層２内に気泡等の構造欠陥が生じるのを抑制でき、かつ誘電体ガラス層２と第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂとの間の接合性を向上させることができる。そして、そのためには誘電体ガラス層２中のフォルステライトの含有量は少なくとも２ｗｔ％は必要である。
【００６１】
しかしながら、フォルステライトの含有量が、１０ｗｔ％を超えると、気泡の生成は抑制できるものの、フォルステライト中のＭｇ成分の第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂへの拡散が過度に促進され、このため絶縁性の低下を招くおそれがある。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、フォルステライトの含有量を２〜１０ｗｔ％としている。
【００６３】
このように本発明では、ガラス成分の組成、フィラー成分の総含有量、及びフォルステライトの含有量を所定範囲に規定することにより、誘電体ガラス層２内での気泡等の欠陥の生成抑制と誘電体ガラス層２と第１及び第２の磁性体層３ａ、３ｂとの間の接合性向上の両立を図っている。
【００６４】
次に、上記積層コモンモードチョークコイルの製造方法を詳述する。
【００６５】
図３は本積層コモンモードチョークコイルの中間生成物である積層成形体を模式的に示す分解斜視図である。
【００６６】
［磁性体シート８ａ、８ｂの作製］
Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＮｉＯ等のフェライト素原料を所定量秤量し、これら秤量物を純水及び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投入し、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し、仮焼粉末を作製する。
【００６７】
次いで、こ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を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、磁性体スラリーを作製する。
【００６８】
次に、ドクターブレード法等の成形加工法を使用し、前記磁性体スラリーをシート状に成形加工し、これにより膜厚３０〜４０μｍの複数枚の磁性体シート８ａ、８ｂを得る。
【００６９】
［第１〜第５の誘電体ガラスシート７ａ〜７ｅの作製］
焼成後のガラス成分の組成が、ＳｉＯ２：７０〜８５ｗｔ％、Ｂ２Ｏ３：１０〜２５ｗｔ％、Ｋ２Ｏ：０．５〜５ｗｔ％、及びＡｌ２Ｏ３：０〜５ｗｔ％となるようにＳｉ化合物、Ｂ化合物、Ｋ化合物、及びＡｌ化合物を秤量し、この秤量物を白金坩堝に投入し、１５００〜１６００℃の温度で所定時間溶融させ、ガラス融液を作製する。次いで、このガラス融液を急冷した後、粉砕し、これによりガラス粉末を得る。
【００７０】
尚、上述したＳｉ化合物、Ｂ化合物、Ｋ化合物、Ａｌ化合物の化合物形態は特に限定されるものではなく、例えば酸化物、炭酸化物等を使用することができる。
【００７１】
次に、フィラー成分として平均粒径が０．５〜１．５μｍの石英及びフォルステライトを準備する。そして、焼成後の誘電体ガラス層２中のフォルステライトの含有量が２〜１０ｗｔ％でありかつフィラー成分の総含有量が２０〜６０ｗｔ％となるように、これらフィラー成分を秤量する。次いで、この秤量されたフィラー成分と上記ガラス粉末とを混合し、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、及び可塑剤をＰＳＺボールと共に、ポットミルに投入し、十分に混合粉砕し、誘電体ガラススラリーを作製する。
【００７２】
次に、ドクターブレード法等の成形加工法を使用し、前記誘電体ガラススラリーをシート状に成形加工し、これにより膜厚１０〜２０μｍの第１〜第５の誘電体ガラスシート７ａ〜７ｅを作製する。
【００７３】
［第１及び第２の導電膜９、１０の作製］
Ａｇ等を主成分とする導電性ペーストを用意する。そして、スクリーン印刷法等の塗布法を使用し、第１の誘電体ガラスシート７ａ上に導電性ペーストを塗布し、所定形状の第１の引出導体パターン９ａを作製する。次に、レーザ照射等により第２の誘電体ガラスシート７ｂの所定箇所にビアホールを形成し、該ビアホールに導電性ペーストを充填させて第１のビア導体９ｂを形成する。その後スクリーン印刷法等の塗布法を使用し、誘電体ガラスシート７ｂ上に渦巻き状の第１のコイルパターン９ｃを形成し、第１の引出導体パターン９ａ、第１のビア導体９ｂ、及び第１のコイルパターン９ｃからなる第１の導電膜９を作製する。
【００７４】
同様に、スクリーン印刷法等の塗布法を使用して第３の誘電体ガラスシート７ｃ上に導電性ペーストを塗布し、所定形状の第２のコイルパターン１０ａを作製する。次に、レーザ照射等により第４の誘電体ガラスシート７ｄの所定箇所にビアホールを形成し、該ビアホールに導電性ペーストが充填して第２のビア導体１０ｂを形成する。その後スクリーン印刷法等の塗布法を使用して第４の誘電体ガラスシート７ｄ上に第２の引出導体パターン１０ｃを形成し、第２のコイルパターン１０ａ、第２のビア導体１０ｂ及び第２の引出導体パターン１０ｃを有する第２の導電膜１０を形成する。
【００７５】
［積層コモンモードチョークコイルの作製］
所定枚数の磁性体シート８ｂに第１及び第２の導電膜９、１０が形成された第１〜第５の誘電体ガラスシート７ａ〜７ｅを順次積層し、さらに第５の誘電体ガラスシート７ｅ上に所定枚数の磁性体シート８ａを積層し、第１〜第５の誘電体ガラスシート７ａ〜７ｅを磁性体シート８ａ、８ｂで狭持した状態で、加熱・圧着させ、これにより積層成形体を作製する。
【００７６】
次いで、この積層成形体を匣に入れ、大気雰囲気下、３５０〜５００℃の加熱温度で脱バインダ処理を行い、その後、８５０〜９２０℃の温度で２時間焼成処理を行い、これにより磁性体シート８、第１〜第５の誘電体ガラスシート７ａ〜７ｅ、第１及び第２の導電膜９．１０が共焼成され、第１及び第２の内部導体５、６が渦巻き状に埋設された誘電体ガラス層２と、該誘電体ガラス層２を狭持する一対の磁性体層３ａ、３ｂからなる部品本体１を得る。
【００７７】
その後、この部品本体１の両端部の所定箇所にＡｇ等を主成分とした外部電極用導電性ペーストを塗布し、９００℃程度の温度で焼き付け処理を行って第１〜第４の外部電極４ａ〜４ｄを形成する。すなわち、第１の引出導体部５ａが第１の外部電極４ａに電気的に接続されると共に第１のコイル部５ｃが第３の外部電極４ｃに電気的に接続され、また、第２の引出導体部６ｃが第２の外部電極４ｂに電気的に接続されると共に第２のコイル部６ａが第４の外部電極４ｄに電気的に接続され、これにより図１及び図２のような積層コモンモードチョークコイルが作製される。
【００７８】
このように本製造方法では、磁性体シート８ａ、８ｂを準備する工程と、所定の成分組成となるように粉末状のガラス成分を作製する工程と、焼成後の誘電体ガラス層中でフォルステライトを含むフィラー成分が所定範囲となるように前記フィラー成分を秤量する工程と、誘電体ガラスシート７ａ〜７ｅを作製する工程と、導電膜９、１０を形成する工程と、焼成工程とを含むので、積層コモンモードチョークコイルを効率よく製造することができる。
【００７９】
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、内部導体の主要部を二次元的な渦巻き状に形成しているが、本発明の課題は誘電体ガラス層中の気泡生成と界面剥離の抑制にあることから、内部導体の形状は特に限定されるものではなく、例えば、内部導体の主要部が三次元的な螺旋状であってもよい。
【００８０】
また、ガラス成分についても、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３が上述した組成範囲を満たすのであれば、特性に影響を与えない範囲で必要に応じ適宜添加物を含有させてもよい。また、フィラー成分についても同様であり、特性に影響を与えない範囲で必要に応じ適宜添加物を含有させてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態では積層コモンモードチョークコイルを例示して説明したが、誘電体ガラス層と磁性体層とを共焼成により形成するのであれば、他の複合電子部品に適用可能であるのはいうまでもない。
【００８２】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例】
【００８３】
上述したガラス成分及びフィラー成分を使用し、磁性体層を有さない誘電体コンデンサ（以下、「単体コンデンサ」という。）、及び内部電極が埋設された誘電体ガラス層と磁性体層とを共焼成により形成した共焼結コンデンサをそれぞれ作製し、絶縁性能を評価した。【００８４】
また、誘電体ガラス層を一対の磁性体層で狭持させた積層複合体（内部電極なし）を作製し、誘電体ガラス層内の気泡生成の有無及び磁性体層と誘電体ガラス層との接合性を評価した。【００８５】
尚、本実施例では、積層コモンモードチョークコイル等のコイル部品での特性評価は行っていないが、共焼結体コンデンサでの絶縁性能が良好であり、かつ積層複合体において、誘電体ガラス層内での気泡生成が抑制され、接合性が良好であれば、コイル部品においても同様の特性が得られるのはいうまでもない。【００８６】
［試料の作製］
＜単体コンデンサの作製＞
図４は、本実施例で作製した単体コンデンサを模式的に示す図であって、図４（ａ）は縦断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。【００８７】
すなわち、この単体コンデンサは、長さＬが１０ｍｍ、幅Ｗが１０ｍｍ、高さＨが１．０２０ｍｍの外形寸法を有する直方体形状に形成されている。そして、部品本体５１は、高さＨ１が０．５ｍｍの一対の誘電体ガラス層５２ａ、５２ｂと、前記一対の誘電体ガラス層５２ａ、５２ｂに狭持された内部電極５３ａ、５３ｂを有する高さＨ２が２０μｍの誘電体ガラス層５４とからなり、前記部品本体５１の両端面には一対の外部電極５５ａ、５５ｂが形成されている。内部電極５３ａ、５３ｂは、いずれも長さＬ１が７ｍｍ、幅Ｗ１が４ｍｍに形成されている。【００８８】
この単体コンデンサを以下のようにして作製した。【００８９】
まず、焼成後のガラス組成が表１となるように、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３を秤量し、これら秤量物を白金坩堝に投入し、組成成分に応じて１５００〜１６００℃の温度で２時間溶融させ、ガラス融液を得た。次に、このガラス融液を急冷した後、粉砕し、試料番号１〜２４の平均粒径１．０μｍのガラス粉末を得た。【００９０】
次に、フィラー成分として平均粒径が０．５〜１．５μｍの石英及びフォルステライトを用意した。そして、誘電体ガラス層５２ａ、５２ｂ、５４中の各フィラー成分の含有量及びフィラー成分の総含有量が表１となるように、これら各フィラー成分を秤量した。【００９１】
次いで、この秤量されたフィラー成分と上記ガラス粉末とを混合し、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、及び可塑剤をＰＳＺボールと共に、ポットミルに投入し、十分に混合粉砕し、誘電体ガラススラリーを作製した。【００９２】
次に、ドクターブレード法を使用し、前記誘電体ガラススラリーをシート状に成形加工し、これにより膜厚２０〜３０μｍの誘電体ガラスシートを作製した。【００９３】
次いで、Ａｇ系導電性ペーストを用意し、誘電体ガラスシートに対しスクリーン印刷法を使用して前記Ａｇ系導電性ペーストを塗布し、所定個所に所定パターンの導電膜を形成した。【００９４】
次いで、所定枚数の誘電体ガラスシートを所定順序で積層し、積層成形体を得た。そして、この積層成形体を匣に入れて大気雰囲気下、５００℃で脱バインダ処理を行い、その後、９００℃の焼成温度で２時間焼成し、これにより部品本体５１を得た。【００９５】
その後、この部品本体５１の両端面にＡｇ系導電性ペーストを塗布し、９００℃の温度で焼き付け処理を行って外部電極５５ａ、５５ｂを形成し、これにより試料番号１〜２４の単体コンデンサを得た。【００９６】
＜共焼結体コンデンサの作製＞
図５は、本実施例で作製した共焼結体コンデンサを模式的に示す図であって、図５（ａ）は縦断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。【００９７】
すなわち、この共焼結体コンデンサは、単体コンデンサと同様、長さＬが１０ｍｍ、幅Ｗが１０ｍｍ、高さＨが１．０２０ｍｍの外形寸法を有する直方体形状に形成されている。そして、部品本体５６は、高さＨ１が０．５ｍｍの一対の磁性体層５７ａ、５７ｂと、前記一対の磁性体層５７ａ、５７ｂに狭持された内部電極５８ａ、５８ｂを有する高さＨ２が２０μｍの誘電体ガラス層５９からなり、前記部品本体５６の両端面には一対の外部電極６０ａ、６０ｂが形成されている。内部電極５８ａ、５８ｂは、単体コンデンサと同様、いずれも長さＬ１が７ｍｍ、幅Ｗ１が４ｍｍに形成されている。【００９８】
この共焼結体コンデンサを以下のようにして作製した。【００９９】
まず、フェライト素原料としてＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＮｉＯを用意した。そして、焼成後の含有量が、Ｆｅ２Ｏ３：４８．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ：３０．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ：８．０ｍｏｌ％、残部：ＮｉＯとなるように、これらＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、及びＮｉＯを秤量した。次いで、これら秤量物を純水及び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投入し、湿式で十分に混合粉砕し、蒸発乾燥させた後、７５０℃の温度で所定時間仮焼し、仮焼粉末を得た。【０１００】
次いで、こ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を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、磁性体スラリーを作製した。【０１０１】
次に、ドクターブレード法等の成形加工法を使用し、前記磁性体スラリーをシート状に成形加工し、これにより膜厚３０μｍの磁性体シートを作製した。【０１０２】
また、上述した単体コンデンサと同様の方法・手順で誘電体ガラスシートを作製し、次いで、スクリーン印刷法を使用し、誘電体ガラスシートの表面にＡｇ系導電性ペーストを塗布し、所定個所に所定形状の導電膜を形成した。【０１０３】
次いで、所定枚数の磁性体シートを積層した後、該磁性体シート上に内部電極が対向状となるように誘電体ガラスシートを積層し、さらにその上に所定枚数の磁性体シートを積層し、これにより積層成形体を作製した。【０１０４】
そして、この積層成形体を匣に入れて大気雰囲気下、５００℃で脱バインダ処理を行い、その後、９００℃の焼成温度で２時間焼成し、これにより第１及び第２の磁性体層５７ａ、５７ｂ、誘電体ガラス層５９、内部電極５８ａ、５８ｂが共焼成された部品本体５６を得た。【０１０５】
その後、この部品本体５６の両端面にＡｇ系導電性ペーストを塗布し、９００℃の温度で焼き付け処理を行って外部電極６０ａ、６０ｂを形成し、これにより試料番号１〜２４の共焼結体コンデンサを得た。【０１０６】
＜積層複合体の作製＞
図６は、本実施例で作製した積層複合体の斜視図である。【０１０７】
すなわち、この複合体は、長さＬが５ｍｍ、幅Ｗが５ｍｍ、高さＨが１．２ｍｍの外形寸法を有する直方体形状に形成されており、高さＨ２が０．４ｍｍの誘電体ガラス層６１が、高さＨ１が０．４ｍｍの一対の磁性体層６２ａ、６２ｂに狭持されている。【０１０８】
この積層複合体は、上述した磁性体シート及び誘電体ガラスシートを使用し、以下のようにして作製した。【０１０９】
すなわち、上述のようにして作製された磁性体シート及び誘電体ガラスシートを長さＬが５ｍｍ、幅Ｗが５ｍｍの寸法に切断した。そして、磁性体シート及び誘電体シートが所定厚みとなるように積層し、加熱・圧着して積層成形体を作製した。【０１１０】
そして、この積層成形体を匣に入れて大気雰囲気下、５００℃で脱バインダ処理を行い、その後、９００℃の焼成温度で２時間焼成し、これにより試料番号１〜２４の積層複合体を各５０個作製した。【０１１１】
［試料の評価］
試料番号１〜２４の各単体コンデンサ及び各共焼結体コンデンサについて、汎用の絶縁抵抗測定器を使用して絶縁抵抗logＩＲを測定し、絶縁抵抗logＩＲが１０未満を不良品、１０以上を良品と判断した。【０１１２】
また、試料番号１〜２４の各積層複合体について、中央部分まで鏡面研磨を行って断面を露出させ、光学顕微鏡で内部構造を観察し、気泡の形成有無により内部構造に欠陥が生じているか否かを確認した。すなわち、光学顕微鏡で観察した結果、最長幅部分が３μｍ以上の窪み等の欠陥が認められた箇所を気泡と判断してその個数を計数し、各試料５０個について気泡数の平均値を算出した。そして、気泡数が５個未満の試料を良品、気泡数が５個以上の試料を不良品と判断した。【０１１３】
また、試料番号１〜２４の各積層複合体について、上述した誘電体ガラス層の内部構造の観察と同時に誘電体ガラス層６１と磁性体層６２ａ、６２ｂとの界面を観察した。そして、各試料５０個中、界面剥離が１つでも認められた試料を接合性不良（×）とし、界面剥離が全く認められなかった試料を接合性良好（○））とし、接合性を評価した。【０１１４】
表１は、試料番号１〜２４の各試料のガラス成分の組成、ガラス成分の含有量、フィラー成分の含有量を示している。【０１１５】
また、表２は、試料番号１〜２４の各試料の絶縁抵抗logＩＲ、気泡数、及び接合性評価を示している。【０１１６】
【表１】
0006624479.tif 000002
【０１１７】
【表２】
0006624479.tif 000003
【０１１８】
試料番号１は、ガラス成分中のＫ２Ｏ含有量が０．２ｗｔ％と少なく、焼結不良となって焼結させることができなかった。【０１１９】
試料番号４は、ガラス成分中のＫ２Ｏ含有量が５．５ｗｔ％と多く、単体コンデンサでは絶縁抵抗logＩＲは１０．６と良好であるが、共焼結体コンデンサの場合、誘電体ガラス層５９中のガラス成分が第１及び第２の磁性体層５７ａ、５７ｂ側に拡散し、このため絶縁抵抗logＩＲは８．２に低下し、気泡数も１７と多くなった。【０１２０】
試料番号７は、ガラス成分中のＡｌ２Ｏ３の含有量が１０ｗｔ％と多く、軟化点が過度に高くなり、焼結不良となって焼結させることができなかった。【０１２１】
試料番号８は、ガラス成分中のＳｉＯ２の含有量が８５ｗｔ％と多く、しかも、Ｂ２Ｏ３の含有量が８ｗｔ％と少ないため、軟化点が過度に高くなり、焼結不良となって焼結させることができなかった。【０１２２】
試料番号１１は、ガラス成分中のＢ２Ｏ３含有量が２８ｗｔ％と多く、単体コンデンサでは絶縁抵抗logＩＲは１０．２と良好であるが、共焼結体コンデンサの場合、誘電体ガラス層５９中のガラス成分が第１及び第２の磁性体層５７ａ、５７ｂ側に拡散し、このため絶縁抵抗logＩＲが８．６に低下し、気泡数も１３と多くなった。【０１２３】
試料番号１２は、ガラス成分中のＳｉＯ２含有量が６８ｗｔ％と少なく、このため単体コンデンサでは絶縁抵抗logＩＲは１０．３と良好であるが、共焼結体コンデンサの場合、誘電体ガラス層５９中のガラス成分が第１及び第２の磁性体層５７ａ、５７ｂ側に拡散し、このため絶縁抵抗logＩＲは８．９に低下し、気泡数も１１と多くなった。【０１２４】
試料番号１５は、ガラス成分中のＳｉＯ２含有量が８８ｗｔ％と多く、軟化点が過度に高く、焼結不良となって焼結させることができなかった。【０１２５】
試料番号１６は、フォルステライト含有量が１２ｗｔ％と多く、このため気泡の生成は抑制できるものの、フォルステライト中のＭｇ成分の第１及び第２の磁性体層５７ａ、５７ｂへの拡散が過度に促進され、絶縁抵抗logＩＲが８．９に低下した。【０１２６】
試料番号１９は、誘電体ガラス層５９中にフォルステライトが含有されていないため、気泡数が８個と多くなり、また、界面剥離も認められ、接合不良を招いた。【０１２７】
試料番号２０は、フィラー成分の総含有量が６０ｗｔ％と多く、ガラス成分の含有量が相対的に少なくなるため、焼結不良となって焼結させることができなかった。【０１２８】
試料番号２３は、フィラー成分の総含有量が１５ｗｔ％と少なく、ガラス成分の含有量が相対的に多くなったため、気泡数も１５と多くなり、また、界面剥離も認められ、接合不良を招いた。【０１２９】
これに対し試料番号２、３、５、６、９、１０、１３、１４、１７、１８、２１、２２、及び２４は、ＳｉＯ２：７０〜８５ｗｔ％、Ｂ２Ｏ３：１０〜２５ｗｔ％、Ｋ２Ｏ：０．５〜５ｗｔ％、及びＡｌ２Ｏ３：０〜５ｗｔ％の範囲にあり、誘電体ガラス層２中でフォルステライトの含有量が２〜１０ｗｔ％であり、かつフィラー成分の総含有量が２０〜６０ｗｔ％にあり、いずれも本発明範囲内であるので、共焼成しても絶縁抵抗logＩＲは１０以上と良好な絶縁性能を得ることができ、誘電体ガラス層中の気泡数は５個未満であり、内部構造の欠陥生成を抑制でき、しかも界面剥離も生じることなく接合性の良好な複合電子部品が得られることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
磁性体層と誘電体ガラス層とを共焼成により形成されても、絶縁性能を損なうことなく、誘電体ガラス層中で気泡等の内部構造の欠陥生成を抑制でき、磁性体層と誘電体ガラス層との界面の接合性が良好で高信頼性を有する積層コモンモードチョークコイル等の複合電子部品を実現する。
【符号の説明】
【０１３１】
２  誘電体ガラス層
３ａ  第１の磁性体層
３ｂ  第２の磁性体層
５  第１の内部導体
６  第２の内部導体
７ａ〜７ｅ  第１〜第５の誘電体ガラスシート
８  磁性体シート
９  第１の導電膜
１０  第２の導電膜
【図１】
0006624479.tif 000004
【図２】
0006624479.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
0006624479.tif 000008
【図６】
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【図７】
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