JPH02122505A - 積層チップインダクタとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、Ａｇ若しくはＡｇ−Ｐｄ導体を内部電極とす
る積層チップインダクタとその製造方法に関する。

〔従来の技術］ 電子部品の小型化、高密度化に伴って、小型で大きなイ
ンダクタンスが取得出来るインダクタとして、積層チッ
プインダクタが注１コされるようになった。

積層チップインダクタは、主として次の二つの方法によ
り製造されていた。一つは、未焼成の磁性体シート上に
、導電性ペーストをターン状に印刷し、これを重ね合わ
せて圧若し、焼成し、さらに上記周回状に接続されたタ
ーン状の導体の両端部に接続するよう、外部電極を形成
して製造する方法である。二つは、フィルム状の担体上
に、強磁性体ペーストを塗布し、その上に導電ペースト
をターン状に印刷し、該ターン状の一方の端部を除いた
部分の上に、強磁性体ペーストを印刷し、これを繰り返
して強磁性体の間に周回状の導体が形成された積層体を
形成し、この積層体をフィルム状の担体から剥離し、焼
成し、さらに上記周回状に接続されたターン状の導体の
両端部に接続するよう、外部電極を形成することにより
製造する方法である。

第１図に、前者のｇｌＩ造方決方法いて、焼成前の積層
体を形成する迄の工程の一例が示しである。すなわち、
まず（ａ）で示すように、ベースとなる未焼成の磁性体
シートＩの上に半ターン状の内部電極を形成するための
導電ペースト２を塗布し、次いで（ｂ）に示すように、
その上から上記導電ペースト２の一部を覆うように磁性
体ペースト９を塗布する。次いで、　（Ｃ）で示すよう
に、上記導電ペースト２の一端に接続するよう、もう半
ターン分の導電ペースト４を塗布し、さらに（ｄ）で示
すように、その上から前に塗布した導電ペースト２の残
りと、新たに塗布した導電ペースト４の一部を覆うよう
磁性体ペーストを塗布する。以下、　（ｅ）〜（ｈ）に
示すように、これを何度か繰り返し、最後に成る程度の
厚さの磁性体シート５を積面し、積層体７を得る。この
場合、最初と最後の導電ペースト２．４については、そ
の一端が積層体７の端部に露出するよう、端部を磁性体
シート１や磁性体ペースト９の端縁まで印刷する。

第２図は、後者の製造方法において、積層体を形成する
工程の一例を示すもので、　（ａ）で示すように、予め
半ターンずつ導電ペースト２．４を印刷した未焼成の磁
性体シート３．３・・・を多数積層、圧着し、同図（ｂ
）のような積層体を得る。この場合、隣接する層の導電
ペースト２．４は、磁性体シート３．３・・・にｒＪＮ
設したバアイアホール６に導電ペーストの充填により、
螺旋状に接続される。

こうして形成された積層体７は、焼成炉に導入して焼成
の後、第３図（ａ）の状態からメツキや導電ペーストの
塗布、焼付は等の手段で、同図（ｂ）で示すように端部
に外部電極８．８を形成する。これにより、積層チップ
インダクタが完成する。

積層チップインダクタの前記内部電極を形成するための
材料となる印刷用の導電ペースト用の導体としては、Ａ
ｇ若しくはＡｇを主とするＡｇ−Ｐｄ合金が使用されて
いた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の積層インダクタとその製造方法においては、
次のような問題点を存していた。

上記インダクタでは、導体の抵抗値が低い程、そのイン
ダクタの品質係数（Ｑ）が向上する。

Ａｇ−Ｐｄ合金の場合、合金中のＰｄの比率が増大する
程、導体の抵抗率が高くなるので、合金中のＰｄＬ：Ｄ
ｆｆｌを増加させることは好ましくない。ちなみに、５
重量％のＰｄを含むＡｇ−Ｐｄ合金の抵抗率は、Ｐｄを
含まないＡｇの約２倍の抵抗率を示す。従って、導体の
抵抗値という観点からすれば、インダクタの導体として
はＡｇを使用するのが最も望ましく、また、Ａｇ−Ｐｄ
合金を使用する場合でも、合金中のＰｄの比率が５重量
％以下のものを用いるのことが必要である。

導電ペースト用の導体として用いられるＡｇあるいはＡ
ｇ−Ｐｄ合金は、融点若しくは固相線温度が低い。例え
ば、Ａｇの融点は、９６０°Ｃであり、また、Ａ−ｇ−
Ｐｄ合金は、合金中のＰｄの比率が５重Ｍ％の場合、固
相線温度は９８０°Ｃである。

ｍ層チップ型インダクタに使用される磁性材料は、一般
にフェライト磁性材料であるが、この内部に印刷された
導電ペーストを、その導体材料の融点または固相線温度
？こ近い温度で焼成すると、導体材料がフェライトの内
部に拡散し、内部電極の抵抗値を増大させ、インダクタ
の品質係数（Ｑ）が悪化する。そこでこの問題を解消す
るため、従来では上記導体材料の融点または固相線温度
より１００″Ｃ程低い温度、具体的には８６０°Ｃ前後
の温度でｆａ層体を焼成することが行なわれていた。

しかし、積層体を低い温度で焼成するためには、低温焼
成可能なフェライト材料を用いる必要があり、そのため
、フェライト原料粉末を微粉末化したり、原料中にＣｕ
Ｏ等の焼結助剤を多■に加える等の手段をとらねければ
ならない。

ところが、微粉末原料を用いたフェライト材料は、高価
であり、積層チップ型インダクタのコストを上昇させる
欠点があり、またＣｕＯ等の焼結助剤を多く加えると、
フェライトの透磁率（μ）やインダクタの品質係数（Ｑ
）の低下を招くという欠点がある。

さらに、上記のような８６０℃前後という、低い温度で
積層体を焼成しても、なお完全に磁性体中への導体の拡
散を防止することかできず、インダクタの品質係ｆｉ　
（Ｑ）の低下を防ぐことができない、という課題があっ
た。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消する弔ができ
る積層チップインダクタとその製造方法を提供する串に
ある。

［課題を解消する為の手段］ すなわち、上記目的を達成する為の手段の要旨は、第一
に、磁性体の中にターン状の導体が周回状に接続された
積層チップインダクタに於いて、上記磁性体と導体が低
酸素濃度雰囲気中で焼成された積層チップインダクタで
ある。

第二に、未焼成の磁性体シート上に、Ａｇ若しくはＡｇ
合金を含むターン状の導電ペーストを塗布し、これら磁
性体シートを積層して焼成することにより、ターン状の
導体が周回状に接続された積層チップインダクタを製造
する方法に於いて、焼成雰囲気を低酸素濃度雰囲気とす
る積層チップインダクタの製造方法である。

第三に、磁性体ペーストと、Ａｇ若しくはＡｇ合金を含
むターン状の導電ペーストを交互に塗布し、得られた積
層体を焼成することにより、ターン状の導体が周回状に
接続された積層チップインダクタを製造する方法に於い
て、焼成雰囲気を低酸素濃度雰囲気とする積層チップイ
ンダクタの製造方法である。

さらに、上記低酸素濃度雰囲気が、具体的には、５００
００ｐｐＩｌ以下の酸素濃度雰囲気である積層チップイ
ンダクタの製造方法である。

［作　　用］ Ａｇ若しくはＡｇを含む導電ペーストを、大気中より十
分酸素の濃度が低い雰囲気、より具体的には酸素濃度５
００００ｐｐｍ以下の雰囲気中で焼成すると、Ａｇの活
性が低下し、焼成時に磁性体の中へのＡｇの拡散が極度
に抑えられる。このため、大気中におけるＡｇの融点若
しくはＡｇ合金の固相線温度に近い温度で焼成しても、
磁性セラミックの中へ導体が拡散しにくい。

従って、焼成温度をＡｇの融点またはＡｇ合金の固相線
温度に近づけても内部電極の抵抗値が増大せず、またイ
ンダクタの品質係数（Ｑ）が低下しない。これにより、
従来より焼成温度の高い磁性材料の使用が可能となり、
良好な特性のインダクタが安価にして得られる。

［実　施　例コ 次に、本発明の具体的な実施例について詳細に説明する
。

（実施例１） Ｆｅ２０３が４８モル％、Ｎｉｏが２１モル％、ＺｎＯ
が２１モル％、ＣｕＯが１０モル％からなるフェライト
原料粉末と、トルエン、エタノールが１対ｌの混合溶媒
中に、ポリビニルブチラールを溶鉛１した有機バインダ
と、ジブチルフタレート（可塑剤）と、オレイン酸（分
散剤）とをボールミルで混合し、セラミック原料のスラ
リを用意した。

このスラリを真空脱泡機で脱泡した後、これからドクタ
ーブレード法によって、厚さ７０μｍの長尺なフェライ
ト・グリーンシートを形成した。このフェライト・グリ
ーンシートを所定の大きさ、例えば１５０ｍｍＸ　１２
０ｍｍに切断し、このシート上に直径１５０μｍの貫通
孔をＰＪＩＩ形成してバアイアホールを形成した。

またこれとは別に、エチルセルローズをテレピネオール
溶剤で溶解したバインダ中に、Ａｇ粉末（比表面積１．
５２／ｇ）を加えて混練し、Ａｇペーストを作った。

前記バアイアホールを形成したグリーンシート上に、前
記Ａｇペーストを第２図で示すような半ターンのコイル
状にスクリーン印刷し、これと同時にバアイアホールの
内部にもＡｇペーストを充填した。このようなシートを
、半ターンずつ交互に複数枚重ねて、ｅ　ｏ　’ｃに保
温したまま２００ｋｇ／ａｍ２の圧力で熱圧着した。

こうして作られた未焼成のセラミック基板を、両端の導
体の一端が積層体の両端面に露出するよう裁断してチッ
プ状とし、これをまず大気中で、１．　　Ｏ°Ｃ／ｍｉ
ｎの温度勾配で室温から５００℃まで昇温させ、続いて
５００℃の温度を１０分間保持し、その後−１Ｏ°Ｃ／
ｍｉｎの温度勾配で室温まで冷却し、脱バインタ処理を
行った。

次ぎに炉内に窒素ガスを導入し、これで炉内のガスを打
換した後、５°Ｃ／ｍ　ｉ　ｎの温度勾配で室温から９
３０°Ｃまで昇温させ、続いて９３０°Ｃの温度を１時
間保持した後、−５°Ｃ／ｍｉｎの温度勾配で室温まで
冷却した。この時の炉内の酸素濃度をジルコニア式酸素
濃度計によって測定した結果１０ｐｐｍであった。

焼成後の上記チップの端部とこれに連なる上下の面と側
面の端部寄りとに、Ａｇを主成分とする導電ペーストを
塗布し、これを大気中で６００℃の温度で焼き付けて、
外部電極を形成した。さらに、この外部電極の上にＮｉ
メツキと半田メツキを施した。

以上の方法で作られた積層チップイングクタの直流抵抗
を測定した結果は０．５７０であった。また、周波ｖ！
ＩＩＯＭＨｚにおけるインダクタンスは、３□　８μＨ
１そのときのインダクタの品質係数Ｑは、５８であった
。以上の結果を下表のＥｌの欄に示した。

（実施例２〜６） 上記実施例１に於いて、焼成時の炉内雰囲気の窒素ガス
と空気ガスとが２５００：　　ｌ、５００：　　Ｌ　　
１００：　　１．２０：　　Ｌ　　及び３．２＝１の割
合で混合された混合ガスに代えた事以外は、同実ｊ血例
１と同様の条件で積ロチツブインダクタを各々製造した
。この時の炉内の酸素濃度は、各々下表のＥ２〜Ｅ６の
欄に示す通りであった。

また、積層チップインダクタの直流抵抗、周波数１０Ｍ
Ｈｚにおけるインダクタンス、そのときのインダクタの
品質係数Ｑの測定値は各々下表のＥ２〜Ｅ６の欄に示す
通りであった。

（比較例１．２） 上記実施例１に於いて、焼成時の炉内雰囲気の窒素ガス
と空気との比を１＝　１とした場合、及び同炉内雰囲気
を全て空気とした場合につき、同実施例１と同様の条件
で各々積層チップインダクタを製作した。この場合の焼
成条件を、下表のＰＩ、Ｐ２の欄に各々示す。

この結果、前者の積層チップインダクタの直流抵抗、周
波数１０ＭＨ２におけるインダクタンス、そのときのイ
ンダクタの品質係数Ｑの測定値は下表のＦｌの欄に示し
た通りであった。

また、後者の積層チップインダクタでは、磁性体シート
の層間に形成された内部配線がすべて断線しており、イ
ンダクタンス特性を測定することはできなかった。

表 ［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、Ａｇ若しくはＡｇ
合金を導体とした積層チップインダクタを、従来より高
い温度で焼成する事が可能になる。これによって、導体
の直流抵抗が増大せず、品質係数Ｑが高く、信頼性の高
いｗｔ層チップインダクタを安価に提供出来ると言う効
果が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、積層チップインダクタの積層チップの製造工
程の一例を示す概念斜視図、第２図は、積層チップイン
ダクタの積層チップの製造工程の他の例を示す＋１２念
斜視図、第３図は、積層チップに外部電極を形成する工
程を示す（（叉念斜視図である。 ２．４・・・４電ペースｌ−３，５・・・磁性体シート
６・・・バアイアホール　７・・・積層体　８・・・外
部電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性体の中でターン状の導体が周回状に接続され
   た積層チップインダクタに於いて、上記磁性体と導体が
   低酸素濃度雰囲気中で焼成された事を特徴とする積層チ
   ップインダクタ。
2. （２）未焼成の磁性体シート上に、Ａｇ若しくはＡｇ合
   金を含むターン状の導電ペーストを塗布し、これら磁性
   体シートを積層して焼成することにより、ターン状の導
   体が周回状に接続された積層チップインダクタを製造す
   る方法に於いて、焼成雰囲気を低酸素濃度雰囲気とする
   事を特徴とする積層チップインダクタの製造方法。
3. （３）磁性体ペーストと、Ａｇ若しくはＡｇ合金を含む
   ターン状の導電ペーストを交互に塗布し、得られた積層
   体を焼成することにより、ターン状の導体が周回状に接
   続された積層チップインダクタを製造する方法に於いて
   、焼成雰囲気を低酸素濃度雰囲気とする事を特徴とする
   積層チップインダクタの製造方法。
4. （４）前項特許請求の範囲第１項〜第３項の何れかに記
   載の低酸素濃度雰囲気が、５００００ｐｐｍ以下の酸素
   濃度雰囲気である事を特徴とする積層チップインダクタ
   の製造方法。