(57)【要約】【課題】磁性体に対する内部導体からの応力の影響を回避し、素子のＺ値の低下やばらつきを解消することにより高特性の積層インピーダンス素子を得る。【解決手段】磁性体セラミックス層と導電体層とを積層、同時焼成することにより、螺旋状の導電体のコイルを磁性体セラミックス中に設けた積層型インピーダンス素子において、磁性体セラミックス層と導電体層とを積層、同時焼成した後に、磁性体層と内部導体層の間に不連続な空隙を形成した積層型インピーダンス素子とする。【選択図】　図１
2004022798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体セラミックス層と導電体層とが積層、同時焼成されて、螺旋状の導電体のコイルが磁性体セラミックス中に設けられた積層型インピーダンス素子において、前記磁性体層と導体層の間に不連続な空隙が形成されたことを特徴とする積層型インピーダンス素子。
【請求項２】
積層型インピーダンス素子の製造方法であって、磁性体セラミックス層と導電体層とを積層、同時焼成した後に、焼成品を酸性のメッキ液中に１０分間〜１２時間浸漬処理したことを特徴とする積層型インピーダンス素子の製造方法。
【請求項３】
積層型インピーダンス素子の製造方法であって、磁性体セラミックス層と導電体層とを積層、同時焼成した後に、焼成品を３０〜６０℃の酸性のメッキ液中に５分間〜１２時間浸漬処理したことを特徴とする積層型インピーダンス素子の製造方法。
【請求項４】
請求項２または３記載の積層型インピーダンス素子の製造方法であって、前記製造方法に使用するメッキ液は、ワット浴であることを特徴とした積層型インピーダンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性体セラミックスとコイル状の内部導体からなる表面実装用の積層型インピーダンス素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型化・高周波化により、ＥＭＩ対策が重要性を増している。一般に、インピーダンス素子では、目的とする周波数のノイズをインピーダンス特性によって遮蔽しＥＭＩ対策としている。即ち、信号系に対して直列にインピーダンス素子を装着してノイズを遮断するということが一般的に行われている。また、パワーアンプ等のアクティブ素子の電源ライン系に対しても、直列にインピーダンス素子を装着して、アクティブ素子から信号周波数のノイズが電源ラインに漏洩することを抑制する等のＥＭＩ対策が行われている。
【０００３】
近年、電子部品の小型化の要求のため、インピーダンス素子に代表される電子部品の主流は、積層型のものに移りつつある。プリント配線基板上等に実装する形で使用される積層型インピーダンス素子は、通常、軟磁性フェライト粉末と結合剤からなる磁性体層と、導電性粉末と結合剤からなる導電体層とを、スクリーン印刷法で交互に積層して、磁性体の中に均一なピッチの螺旋コイル状導電体を設けた後、同時焼結することにより形成されている。積層型インピーダンス素子の作製フローチャートを図２に示した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
インピーダンス素子が要求される特性の一つとして、特定の周波数におけるインピーダンス（Ｚ）値、及びそのばらつき（σ）がある。一例として、周波数（ｆ）＝１００ＭＨｚにおいて、Ｚ＝１０００Ω、σ≦４０であることが要求される。しかしながら、磁性体と内部導体を同時焼成して得られるインピーダンス素子は、磁性体と内部導体との間で熱膨張係数の違いから発生する内部応力が、磁性体の磁気特性を低下させ、素子のＺ値の低下やばらつきを発生させる問題が生じていた。
【０００５】
本発明の目的は、懸る従来の欠点を解消し、磁性体に対する内部導体からの応力の影響を回避し、素子のＺ値の低下やばらつきを解消した高特性の積層インピーダンス素子を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、種々検討の結果、内部導体からの応力の影響は、磁性体層と内部導体層との間に空隙を設けることで回避されることを見いだした。磁性体層と内部導体層との間に空隙を設けることによって、内部導体からの残留応力は発生しなくなり、材料の磁気特性の劣化によるＺ値の低下や、ばらつきを抑制することが可能となる。本発明者等は、磁性体層と内部導体層との間に空隙を設ける方法として、焼成後のインピーダンス素子を室温の酸性の液中に１０分間〜１２時間浸漬処理すること、若しくは３０〜６０℃の酸性の液中に５分間〜１２時間浸漬処理することが効果的であることを見いだし、既に提案している。
【０００７】
焼成後のインピーダンス素子を室温の酸性の液中に１０分間〜１２時間浸漬処理、若しくは３０〜６０℃の酸性の液中に５分間〜１２時間浸漬処理することは、磁性体層と内部導体層との間に空隙を設け、内部導体からの応力の影響を回避し、素子のＺ値の低下や、ばらつきを解消することに対して十分効果がある。しかし、このことは、図２に示した積層型インピーダンス素子の作製フローチャートにおいて、工程、設備を一つ増加させることに繋がる。
【０００８】
そこで、本発明者等は、更に種々検討の結果、焼成後のインピーダンス素子を室温のメッキ液中に１０分間〜１２時間浸漬処理、若しくは３０〜６０℃のメッキ液中に５分間〜１２時間浸漬処理することによっても、酸性の液中に浸漬処理したものと同様に、内部導体からの応力の影響を回避し、素子のＺ値の低下や、ばらつきを解消することに対して十分効果があることを見いだした。メッキ液中の浸漬処理は、図２に示した積層型インピーダンス素子の作製フローチャートにおいて、「８．電解メッキ」と同一の設備で行うことが可能であり、新たな設備を必要としない。
【０００９】
【作用】
本発明によれば、焼成後のインピーダンス素子をメッキ液中に１０分間〜１２時間浸漬処理、若しくは３０〜６０℃のメッキ液中に５分間〜１２時間浸漬処理することにより、磁性体層と内部導体層との間に空隙を設けることで、内部導体層による磁性体層への応力の影響を回避でき、材料本来の磁気特性を回復し、Ｚ値の低下やばらつきを解消した高特性の積層型インピーダンス素子の製造方法が得られる。
【００１０】
【実施例】
本発明の実施例による積層型インピーダンス素子、及びその製造方法について、以下に説明する。
【００１１】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１による積層型インピーダンス素子を示す斜視図である。図１（ａ）は、全体の斜視図であり、図１（ｂ）は、一部を切り欠いた斜視図である。図１において、１は外部端子、２はフェライト、３は内部導体コイルである。
【００１２】
本発明の実施例１による積層型インピーダンス素子の製造方法について、図２に基づいて以下に説明する。
【００１３】
Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト粉末（比表面積５．２ｍ２／ｇ）　１００重量部
結合剤（ポリビニルブチラール）　　　　　　　　　　　　　　　５重量部
溶剤（エチルセロソルブ）　　　　　　　　　　　　　　　　　７０重量部
上記組成をスパイラルミキサーを用いて混合し、さらにビーズミルにて混練分散し、磁性体形成用ペーストを得た。
【００１４】
結合剤（エチルセルロース）　　　　　　　　　　　　　　　　　　５重量部
溶剤（α−テルピネオール）　　　　　　　　　　　　　　　　　１５重量部
溶剤（ブチルカルビトールアセテート〉　　　　　　　　　　　　１０重量部
銀微粉末（平均粒径０．５μｍ）　　　　　　　　　　　　　　１００重量部
上記組成を３本ロールにて混練分散し、導体形成用Ａｇペーストを得た。
【００１５】
次に、作製した磁性体形成用ペーストを用い、ドクターブレード法により所定の厚さ（２００μｍ）のグリーンシートを作製した。その上に、Ａｇペーストと磁性体形成用ペーストを用い、磁性体セラミックスの中に導電体の積層巻線を形成するように印刷積層を行った。
【００１６】
さらにその上に、磁性体形成用ペーストを用いてドクターブレード法により作製した厚さ２００μｍのグリーンシートを熱プレスにより重畳して積層し、所定の大きさ（２．４ｍｍ×１．４ｍｍ）に切断し、これを脱バインダー後、９００℃で一体焼成した。
【００１７】
その後、焼成体を室温で以下組成のワット浴中に１０分〜１２時間浸漬処理を行った。硫酸ニッケル：２４０±２０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル：５０±１０ｇ／Ｌ、ホウ酸：３０±５ｇ／Ｌ。
【００１８】
この浸漬処理後の焼成体の積層巻線のリードが露出している面に、Ａｇを主成分とした導電性ペーストを塗布し、約６００℃で焼き付けを行った後、更にＮｉメッキによって外部電極を形成して積層型インピーダンス素子を作製した。
【００１９】
（実施例２）
本発明の実施例２による積層型インピーダンス素子、及びその製造方法について、以下に説明する。
【００２０】
焼成体の作製までは、先の実施例１の積層型インピーダンス素子と同様に行った。その後、焼成体を３０〜６０℃で以下組成のワット浴中に５分〜１２時間浸漬処理を行った。硫酸ニッケル：２４０±２０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル：５０±１０ｇ／Ｌ、ホウ酸：３０±５ｇ／Ｌ。
【００２１】
この浸漬処理後の焼成体の積層巻線のリードが露出している面に、Ａｇを主成分とした導電性ペーストを塗布し、約６００℃で焼き付けを行った後、更にＮｉメッキによって外部電極を形成して積層型インピーダンス素子を作製した。
【００２２】
（比較例１）
焼成体の作製までは、実施例１の積層型インピーダンス素子と同様に行った。その後、焼成体の積層巻線のリードが露出している面に、Ａｇを主成分とした導電性ペーストを塗布し、約６００℃で焼き付けを行った後、更にＮｉメッキによって外部電極を形成して積層型インピーダンス素子を作製した。
【００２３】
（比較例２）
焼成体の作製までは、実施例１の積層型インピーダンス素子と同様に行った。その後、焼成体を室温で以下組成のワット浴中に１０分未満浸漬処理を行った。硫酸ニッケル：２４０±２０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル：５０±１０ｇ／Ｌ、ホウ酸：３０±５ｇ／Ｌ。
【００２４】
この浸漬処理後の焼成体の積層巻線のリードが露出している面に、Ａｇを主成分とした導電性ペーストを塗布し、約６００℃で焼き付けを行った後、更にＮｉメッキによって外部電極を形成して積層型インピーダンス素子を作製した。
【００２５】
（比較例３）
焼成体の作製までは、実施例１の積層型インピーダンス素子と同様に行った。その後、焼成体を室温で以下の組成のワット浴中に１２時間を超えて浸漬処理を行った。硫酸ニッケル：２４０±２０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル：５０±１０ｇ／Ｌ、ホウ酸：３０±５ｇ／Ｌ。
【００２６】
この浸漬処理後の焼成体の積層巻線のリードが露出している面に、Ａｇを主成分とした導電性ペーストを塗布し、約６００℃で焼き付けを行った後、更にＮｉメッキによって外部電極を形成して積層型インピーダンス素子を作製した。
【００２７】
（比較例４）
焼成体の作製までは、実施例１の積層型インピーダンス素子と同様に行った。その後、焼成体を３０〜６０℃で以下の組成のワット浴中に５分未満浸漬処理を行った。硫酸ニッケル：２４０±２０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル：５０±１０ｇ／Ｌ、ホウ酸：３０±５ｇ／Ｌ。
【００２８】
この浸漬処理後の焼成体の積層巻線のリードが露出している面に、Ａｇを主成分とした導電性ペーストを塗布し、約６００℃で焼き付けを行った後、更にＮｉメッキによって外部電極を形成して積層型インピーダンス素子を作製した。
【００２９】
（比較例５）
焼成体の作製までは、実施例１の積層型インピーダンス素子と同様に行った。その後、焼成体を３０〜６０℃で以下の組成のワット浴中に１２時間を超えて浸漬処理を行った。硫酸ニッケル：２４０±２０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル：５０±１０ｇ／Ｌ、ホウ酸：３０±５ｇ／Ｌ。
【００３０】
この浸漬処理後の焼成体の積層巻線のリードが露出している面に、Ａｇを主成分とした導電性ペーストを塗布し、約６００℃で焼き付けを行った後、更にＮｉメッキによって外部電極を形成して積層型インピーダンス素子を作製した。
【００３１】
表１に、実施例１、実施例２及び比較例１〜比較例５で作製した積層型インピーダンス素子の製造条件をまとめた。
【００３２】
【表１】
2004022798.tif 000003
【００３３】
作製した積層型インピーダンス素子の、インピーダンスの周波数特性を、アジレント・テクノロジー製インピーダンスアナライザーＨＰ４２９１Ａを用いて評価した。実施例１、実施例２では、上記組成でペーストを作製したが、これ以外の成分・配合比でも、印刷可能なペーストが得られるものであればよい。
【００３４】
表２に、実施例１、実施例２及び比較例１の積層型インピーダンス素子の特性結果を示した。ここで、素子特性の目標値は、Ｚ値≒１０００Ω（σ＜４０）とした。
【００３５】
【表２】
2004022798.tif 000004
【００３６】
表２から分かるように、実施例１、実施例２は、全て目標特性を満足している。これに対して、メッキ液浸漬処理を行っていない比較例１は、Ｚ値が目標値を約２０％下回り、σも目標値を大きく上回っている。
【００３７】
表３に、実施例１、及び比較例２、比較例３において、室温でのメッキ液浸漬時間を変えた場合の特性結果を示した。
【００３８】
【表３】
2004022798.tif 000005
【００３９】
表３から分かるように、メッキ液中の浸漬時間が１０分未満の場合、浸漬効果が現れず、Ｚ値のσが目標値を上回るため、本発明の範囲から除外される。また、メッキ液中の浸漬時間が１２時間を超えた場合、内部導体の断線が生じてインピーダンス素子として機能しなくなるため、本発明の範囲から除外される。
【００４０】
表４に、実施例２、及び比較例４、比較例５において、３０〜６０℃でのメッキ液への浸漬時間を変えた場合の特性結果を示した。
【００４１】
【表４】
2004022798.tif 000006
【００４２】
表４から分かるように、メッキ液中の浸漬時間が５分未満の場合、浸漬効果が現れずＺ値のσが目標値を上回るため、本発明の範囲から除外される。また、酸性液中の浸漬時間が１２時間を超えた場合、内部導体の断線が生じてインピーダンス素子として機能しなくなるため、本発明の範囲から除外される。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、焼成後のインピーダンス素子を室温のメッキ液中に１０分間〜１２時間浸漬処理、若しくは３０〜６０℃のメッキ液中に５分間〜１２時間浸漬処理することにより、磁性体層と内部導体層との間に空隙を設けることで、内部導体層による磁性体層への応力の影響を回避でき、材料本来の磁気特性を回復し、Ｚ値の低下やばらつきを解消した高特性の積層型インピーダンス素子の製造方法が得られ、工業上の利用価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による積層型インピーダンス素子を示す斜視図。図１（ａ）は、全体の斜視図、図１（ｂ）は、一部を切り欠いた斜視図。
【図２】本発明の実施例による積層型インピーダンス素子の製造工程を示す図。
【符号の説明】
１　　外部端子（Ａｇ）
２　　フェライト
３　　内部導体コイル
４　　成膜シート
５　　内部導体
６　　積層シート（切断後）
７　　インピーダンス素子（焼成後）
８　　外部電極
【図１】
2004022798.tif 000007
【図２】
2004022798.tif 000008