電子部品及びその製造方法
【課題】優れた直流重畳特性を有する電子部品及びその製造方法を提供することである。
【解決手段】積層体１２は、磁性体層とガラスを含有する非磁性体層１７とが積層されて構成されている。コイルＬは、積層体１２に内蔵されている。磁性体層において非磁性体層１７に隣接している部分（低透磁率部２０）の透磁率μ２は、ガラスが拡散していることによって、磁性体層において非磁性体層１７に隣接していない部分（高透磁率部１９）の透磁率μ１よりも低くなっている。
【解決手段】積層体１２は、磁性体層とガラスを含有する非磁性体層１７とが積層されて構成されている。コイルＬは、積層体１２に内蔵されている。磁性体層において非磁性体層１７に隣接している部分（低透磁率部２０）の透磁率μ２は、ガラスが拡散していることによって、磁性体層において非磁性体層１７に隣接していない部分（高透磁率部１９）の透磁率μ１よりも低くなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品及びその製造方法に関し、より特定的には、コイルを内蔵している電子部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子部品としては、例えば、特許文献１に記載の積層インダクタが知られている。図１０は、特許文献１に記載の積層インダクタ５００の断面構造図である。
【０００３】
積層インダクタ５００は、積層体５０２及びコイル５０４を備えている。積層体５０２は、複数の磁性体層５０６及び非磁性体層５０８が積層されて構成されている。コイル５０４は、積層体５０２に内蔵されており、コイル導体及びビアホール導体が接続されて構成されている。
【０００４】
以上のように構成された積層インダクタ５００では、非磁性体層５０８が設けられることによって、積層体５０２内において磁気飽和が発生することが抑制されている。その結果、積層インダクタ５００は、優れた直流重畳特性を有している。
【０００５】
ところで、積層インダクタ５００において、更に優れた直流重畳特性を得ることが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１８９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、優れた直流重畳特性を有する電子部品及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に係る電子部品は、磁性体層とガラスを含有する非磁性体層とが積層されて構成されている積層体と、前記積層体に内蔵されているコイルと、を備えており、前記磁性体層において前記非磁性体層に隣接している部分の第２の透磁率は、前記ガラスが拡散していることによって、前記磁性体層において前記非磁性体層に隣接していない部分の第１の透磁率よりも低くなっていること、を特徴とする。
【０００９】
本発明の一形態に係る電子部品の製造方法は、前記磁性体層上に前記コイルのコイル導体を形成する第１の工程と、前記磁性体層上に前記非磁性体層を形成する第２の工程と、前記磁性体層を積層して前記積層体を形成する第３の工程と、前記積層体を焼成する第４の工程と、を備えていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、優れた直流重畳特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。
【図２】一実施形態に係る電子部品の積層体の分解斜視図である。
【図３】積層体の磁性体層の分解斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａにおける電子部品の断面構造図である。
【図５】電子部品のＢ点におけるＳｉの拡散を示した図である。
【図６】図６（ａ）は、Ｃ点における写真であり、図６（ｂ）は、Ｄ点における写真である。
【図７】第１の変形例に係る電子部品の断面構造図である。
【図８】第２の変形例に係る電子部品の断面構造図である。
【図９】第３の変形例に係る電子部品の断面構造図である。
【図１０】特許文献１に記載の積層インダクタの断面構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態に係る電子部品及びその製造方法について説明する。
【００１３】
（電子部品の構成）
本発明の一実施形態に係る電子部品の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品１０の外観斜視図である。図２は、一実施形態に係る電子部品１０の積層体１２の分解斜視図である。図３（ａ）は、積層体１２の磁性体層１６ａの分解斜視図であり、図３（ｂ）は、積層体１２の磁性体層１６ｇの分解斜視図であり、図３（ｃ）は、積層体１２の磁性体層１６ｋの分解斜視図である。図４は、図１のＡ−Ａにおける電子部品１０の断面構造図である。
【００１４】
以下、電子部品１０の積層方向をｚ軸方向と定義し、電子部品１０のｚ軸方向の正方向側の面の長辺及び短辺に沿った方向をそれぞれ、ｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。ｘ軸方向とｙ軸方向とｚ軸方向とは直交している。
【００１５】
電子部品１０は、図１及び図２に示すように、積層体１２、外部電極１４（１４ａ，１４ｂ）、接続部３０（３０ａ，３０ｂ）及びコイルＬを備えている。
【００１６】
積層体１２は、図１に示すように、直方体状をなしており、コイルＬを内蔵している。積層体１２において、ｚ軸方向の両端に位置する表面を上面及び下面と呼び、上面と下面とを接続する面を側面と呼ぶ。積層体１２は、図２に示すように、磁性体層１６（１６ａ〜１６ｍ）及び非磁性体層１７ａ〜１７ｍが積層されることにより構成されている。
【００１７】
磁性体層１６ａ〜１６ｍは、磁性体材料（例えば、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト）からなる長方形状の層であり、ｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並んでいる。以下では、磁性体層１６のｚ軸方向の正方向側の面を表面と称し、磁性体層１６のｚ軸方向の負方向側の面を裏面と称す。
【００１８】
非磁性体層１７ａ〜１７ｍはそれぞれ、磁性体層１６ａ〜１６ｍの表面上に設けられている。非磁性体層１７ａ，１７ｂはそれぞれ、長方形状をなし、磁性体層１６ａ，１６ｂのｘ軸方向の負方向側であってｙ軸方向の正方向側の角に設けられている。非磁性体層１７ｃ〜１７ｊは、磁性体層１６ｃ〜１６ｊの４辺に沿って設けられた長方形状の環状の層である。非磁性体層１７ｋ〜１７ｍはそれぞれ、長方形状をなし、磁性体層１６ｋ〜１６ｍのｘ軸方向の正方向側であってｙ軸方向の正方向側の角に設けられている。非磁性体層１７は、ガラスを含有する層であり、具体的には、非磁性体材料（例えば、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物）と硼珪酸ガラスとが混合された材料により作製されている。Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物は、積層体１２の焼成時に、収縮しない材料である。また、硼珪酸ガラスの軟化点は、積層体１２の焼成温度（例えば、９００℃）よりも低く、例えば、８００℃である。以下では、非磁性体層１７のｚ軸方向の正方向側の面を表面と称し、非磁性体層１７のｚ軸方向の負方向側の面を裏面と称す。
【００１９】
外部電極１４ａは、図１に示すように、積層体１２の上面を覆うように設けられている。外部電極１４ｂは、図１に示すように、積層体１２の下面を覆うように設けられている。更に、外部電極１４ａ，１４ｂは、上面及び下面に隣接する側面に対して折り返されている。外部電極１４ａ，１４ｂは、電子部品１０外の回路とコイルＬとを電気的に接続する接続端子として機能する。
【００２０】
コイルＬは、積層体１２に内蔵され、図２に示すように、コイル導体１８（１８ａ〜１８ｇ）及びビアホール導体ｖ４〜ｖ９により構成されている。コイルＬは、コイル導体１８及びビアホール導体ｖ４〜ｖ９が接続されることにより螺旋状をなすように構成され、ｚ軸方向に平行なコイル軸を有している。
【００２１】
コイル導体１８ａ〜１８ｇはそれぞれ、図２に示すように、磁性体層１６ｄ〜１６ｊの表面上に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、時計回りに旋回するコ字型の線状導体である。より詳細には、コイル導体１８ａ〜１８ｇは、３／４ターンのターン数を有しており、磁性体層１６の三辺に沿っている。コイル導体１８ａは、磁性体層１６ｄにおいて、ｘ軸方向の負方向側の短辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｂは、磁性体層１６ｅにおいて、ｙ軸方向の負方向側の長辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｃは、磁性体層１６ｆにおいて、ｘ軸方向の正方向側の短辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｄは、磁性体層１６ｇにおいて、ｙ軸方向の正方向側の長辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｅは、磁性体層１６ｈにおいて、ｘ軸方向の負方向側の短辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｆは、磁性体層１６ｉにおいて、ｙ軸方向の負方向側の長辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｇは、磁性体層１６ｊにおいて、ｘ軸方向の正方向側の短辺以外の三辺に沿って設けられている。そして、コイル導体１８ａ〜１８ｇは、ｚ軸方向から平面視したときに、互いに重なりあって長方形状の軌道を形成している。
【００２２】
以下では、コイル導体１８において、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、時計回りの上流側の端部を上流端とし、時計回りの下流側の端部を下流端とする。なお、コイル導体１８のターン数は、３／４ターンに限らない。よって、コイル導体１８のターン数は、例えば、１／２ターンであってもよいし、７／８ターンであってもよい。
【００２３】
ビアホール導体ｖ４〜ｖ９は、図２に示すように、磁性体層１６ｄ〜１６ｉをｚ軸方向に貫通するように設けられている。より詳細には、ビアホール導体ｖ４は、磁性体層１６ｄをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ａの下流端及びコイル導体１８ｂの上流端に接続されている。ビアホール導体ｖ５は、磁性体層１６ｅをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｂの下流端及びコイル導体１８ｃの上流端に接続されている。ビアホール導体ｖ６は、磁性体層１６ｆをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｃの下流端及びコイル導体１８ｄの上流端に接続されている。ビアホール導体ｖ７は、磁性体層１６ｇをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｄの下流端及びコイル導体１８ｅの上流端に接続されている。ビアホール導体ｖ８は、磁性体層１６ｈをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｅの下流端及びコイル導体１８ｆの上流端に接続されている。ビアホール導体ｖ９は、磁性体層１６ｉをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｆの下流端及びコイル導体１８ｇの上流端に接続されている。
【００２４】
接続部３０ａは、外部電極１４ａとコイル導体１８ａの上流端とを接続し、ビアホール導体ｖ１〜ｖ３により構成されている。ビアホール導体ｖ１〜ｖ３は、磁性体層１６ａ〜１６ｃをｚ軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより１本のビアホール導体を構成している。ビアホール導体ｖ１〜ｖ３はそれぞれ、非磁性体層１７ａ〜１７ｃのｘ軸方向の正方向側であってｙ軸方向の負方向側の角に位置している。
【００２５】
接続部３０ｂは、外部電極１４ｂとコイル導体１８ｇの下流端とを接続し、ビアホール導体ｖ１０〜ｖ１３により構成されている。ビアホール導体ｖ１０〜ｖ１３は、磁性体層１６ｊ〜１６ｍをｚ軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより１本のビアホール導体を構成している。ビアホール導体ｖ１１〜ｖ１３はそれぞれ、非磁性体層１７ｋ〜１７ｍのｘ軸方向の負方向側であってｙ軸方向の負方向側の角に位置している。
【００２６】
ここで、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊは、図２に示すように、コイル導体１８ａ〜１８ｇに対して接触している。より詳細には、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊは、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル導体１８ａ〜１８ｇが設けられている磁性体層１６ｄ〜１６ｊにおいて、コイル導体１８ａ〜１８ｇにより形成されている長方形状の環状の軌道の外側に設けられている。また、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊは、磁性体層１６ｄ〜１６ｊの外縁にも接している。これにより、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊは、長方形状の環状をなしている。また、非磁性体層１７ｃは、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊと同じ形状をなしており、ｚ軸方向から平面視したときに、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊと一致した状態で重なっている。
【００２７】
また、非磁性体層１７ａ〜１７ｍに含有されている硼珪酸ガラスの軟化点は、積層体１２の焼成温度よりも低い。そのため、積層体１２の焼成時に、硼珪酸ガラスは、軟化して、磁性体層１６ａ〜１６ｍにおいて該非磁性体層１７ａ〜１７ｍに隣接している部分に拡散している。これにより、磁性体層１６ａ〜１６ｍにおいて非磁性体層１７ａ〜１７ｍに隣接している部分（以下では、図３に示すように、低透磁率部２０ａ〜２０ｍと称す）の透磁率μ２は、磁性体層１６ａ〜１６ｍにおいて非磁性体層１７ａ〜１７ｍに隣接していない部分（以下では、図３に示すように、高透磁率部１９ａ〜１９ｍと称す）の透磁率μ１よりも低くなっている。透磁率μ１は、例えば、１００であり、透磁率μ２は、例えば、３である。
【００２８】
ここで、高透磁率部１９及び低透磁率部２０の形状について、図３を参照しながらより詳細に説明する。低透磁率部２０ａ，２０ｂは、図３（ａ）に示すように、長方形状をなし、磁性体層１６ａ〜１６ｃのｘ軸方向の負方向側であってｙ軸方向の正方向側の角に位置し、非磁性体層１７ａ，１７ｂと同じ形状をなしている。これは、低透磁率部２０ａ，２０ｂに接触している非磁性体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃに含有されている硼珪酸ガラスが拡散することによって、低透磁率部２０ａ，２０ｂが形成されるためである。また、高透磁率部１９ａ，１９ｂは、磁性体層１６ａ，１６ｂにおいて、低透磁率部２０ａ，２０ｂを除く部分である。
【００２９】
また、低透磁率部２０ｃ〜２０ｊは、図３（ｂ）に示すように、長方形状の環状をなし、磁性体層１６ｃ〜１６ｊの４辺に沿っており、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊと同じ形状をなしている。これは、低透磁率部２０ｃ〜２０ｊに接触している非磁性体層１７ｃ〜１７ｊに含有されている硼珪酸ガラスが拡散することによって、低透磁率部２０ｃ〜２０ｊが形成されるためである。また、高透磁率部１９ｃ〜１９ｊは、磁性体層１６ｃ〜１６ｊにおいて、低透磁率部２０ｃ〜２０ｊを除く部分であり、低透磁率部２０ｃ〜２０ｊに囲まれた長方形状の部分である。
【００３０】
低透磁率部２０ｋ〜２０ｍは、図３（ｃ）に示すように、長方形状をなし、磁性体層１６ｋ〜１６ｍのｘ軸方向の正方向側であってｙ軸方向の正方向側の角に位置し、非磁性体層１７ｋ〜１７ｍと同じ形状をなしている。これは、低透磁率部２０ｋ〜２０ｍに接触している非磁性体層１７ｋ〜１７ｍに含有されている硼珪酸ガラスが拡散することによって、低透磁率部２０ｋ〜２０ｍが形成されるためである。また、高透磁率部１９ｋ〜１９ｍは、磁性体層１６ｋ〜１６ｍにおいて、低透磁率部２０ｋ〜２０ｍを除く部分である。
【００３１】
以上のように構成された電子部品１０では、図４に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、積層体１２におけるコイルＬよりも外側の領域は、非磁性体層１７又は透磁率μ２を有する低透磁率部２０により構成されている。これにより、コイルＬは、開磁路構造をなしている。
【００３２】
（電子部品の製造方法）
以下に、電子部品１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
まず、磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートを準備する。具体的には、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）及び酸化銅（ＣｕＯ）を所定の比率で秤量したそれぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を８００℃で１時間仮焼する。そして、仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、フェライトセラミック粉末を得る。
【００３４】
このフェライトセラミック粉末に対して、結合剤（酢酸ビニル、水溶性アクリル等）、可塑剤、湿潤材及び分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られた磁性セラミックスラリーをドクターブレード法により、キャリアシート上にシート状に形成して乾燥させ、磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートを作製する。
【００３５】
次に、磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートのそれぞれに、ビアホール導体ｖ１〜ｖ１３を形成する。具体的には、磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートにレーザビームを照射してビアホールを形成する。更に、ビアホールに対して、Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｕやこれらの合金などの導電性材料からなるペーストを印刷塗布などの方法により充填して、ビアホール導体ｖ１〜ｖ１３を形成する。
【００３６】
次に、磁性体層１６ｄ〜１６ｊとなるべきセラミックグリーンシート上に、導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法などの方法で塗布することにより、コイル導体１８を形成する。導電性材料からなるペーストは、例えば、Ａｇに、ワニス及び溶剤が加えられたものである。
【００３７】
なお、コイル導体１８を形成する工程とビアホールに対して導電性材料からなるペーストを充填する工程とは、同じ工程において行われてもよい。
【００３８】
次に、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物の粉末に対して硼珪酸ガラスの粉末及びワニスを混合して、非磁性セラミックペーストを作製する。Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物の粉末と硼珪酸ガラスの粉末との体積比は、例えば、３０：７０である。得られたセラミックペーストを磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシート上にスクリーン印刷法で塗布することにより、図２に示す形状を有する非磁性体層１７を形成する。
【００３９】
次に、磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートを一枚ずつ積層及び仮圧着して未焼成のマザー積層体を得る。具体的には，磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートを１枚ずつ積層及び仮圧着する。この後、未焼成のマザー積層体に対して、静水圧プレスにて本圧着を施す。本圧着時の圧力は、例えば、１０００ｋｇｆ／ｃｍ2である。
【００４０】
次に、未焼成のマザー積層体を所定サイズにカットして、複数の未焼成の積層体１２を得る。そして、未焼成の積層体１２に、脱バインダー処理及び焼成を施す。焼成温度は、例えば、９００℃であり、焼成時間は、例えば、２時間である。ここで、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスの軟化点は、焼成温度よりも低い８００度である。そのため、焼成時に、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスは、溶融して、磁性体層１６において非磁性体層１７に隣接している部分に拡散する。硼珪酸ガラスは、フェライトセラミックの焼結を妨げる。そのため、硼珪酸ガラスが拡散した部分では、硼珪酸ガラスが拡散していない部分よりも、フェライトセラミックの焼結が進行しにくくなり、フェライト粒径も小さくなる。その結果、低い透磁率μ２を有する低透磁率部２０が形成される。
【００４１】
この後、積層体１２の表面に、バレル研磨処理を施して、面取りを行う。
【００４２】
次に、Ａｇを主成分とする導電性材料からなる電極ペーストを、積層体１２の上面及び下面に塗布する。そして、塗布した電極ペーストを約７５０℃の温度で１時間の条件で焼き付ける。これにより、外部電極１４となるべき銀電極を形成する。更に、外部電極１４となるべき銀電極の表面に、Ｎｉめっき／Ｓｎめっきを施すことにより、外部電極１４を形成する。以上の工程により、電子部品１０が完成する。
【００４３】
（効果）
以上のような電子部品１０及びその製造方法によれば、優れた直流重畳特性を得ることができる。より詳細には、電子部品１０では、積層体１２の焼成温度よりも低い軟化点を有する硼珪酸ガラスを含有している非磁性体層１７が積層体１２に設けられている。これにより、積層体１２の焼成時に、硼珪酸ガラスが非磁性体層１７から磁性体層１６に拡散し、低透磁率部２０が形成される。よって、電子部品１０では、非磁性体層１７に加えて低透磁率部２０も磁気飽和の発生の抑制に寄与するようになる。その結果、電子部品１０及びその製造方法によれば、優れた直流重畳特性を得ることができる。
【００４４】
また、電子部品１０の製造方法では、シート積層法によって、開磁路構造を有する電子部品１０を得ることができる。より詳細には、電子部品１０の製造方法では、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル導体１８により形成されている環状の軌道の外側に、非磁性セラミックペーストを塗布することによって、非磁性体層１７を形成している。そして、焼成時には、磁性体層１６において非磁性体層１７に接している部分は、低透磁率部２０となる。したがって、電子部品１０では、図４に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、コイルＬよりも外側の領域は、非磁性体層１７又は低透磁率部２０により構成されるようになる。これにより、コイルＬは、開磁路構造をなすようになる。
【００４５】
（実験）
本願発明者は、電子部品１０が奏する効果をより明確にするために、以下に説明する実験を行った。
【００４６】
第１の実験として、ＦＥ−ＷＤＸ（装置名：日本電子ＪＸＡ−８５００Ｆ）により、電子部品１０内の硼珪酸ガラスの拡散を観察した。図５は、電子部品１０のＢ点（図４参照）におけるＳｉの拡散を示した図である。白い部分ではＳｉ（すなわち、硼珪酸ガラス）が多いことを意味し、黒い部分ではＳｉ（すなわち、硼珪酸ガラス）が少ないことを意味している。図４によれば、非磁性体層１７から周囲の磁性体層１６に硼珪酸ガラスが拡散していることが分かる。
【００４７】
次に、第２の実験として、電子部品１０のＣ点及びＤ点（図４参照）のフェライト粒径を観察した。図６（ａ）は、Ｃ点における写真であり、図６（ｂ）は、Ｄ点における写真である。図６に示すように、高透磁率部１９のフェライト粒径は、低透磁率部２０のフェライト粒径よりも大きいことが分かる。
【００４８】
第１の実験及び第２の実験によれば、低透磁率部２０に硼珪酸ガラスが拡散することによって、低透磁率部２０におけるフェライト粒径が小さくなり、低透磁率部２０の透磁率μ２が低くなっていることが分かる。
【００４９】
次に、第３の実験として、１５ターンのターン数を有するコイルＬを備えた電子部品１０において、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物と硼珪酸ガラスとの体積比を変化させて、インダクタンス値減少率及びチップ強度を調べた。インダクタンス値減少率とは、０ｍＡ（実際は数ｍＡ）印加時のインダクタンス値に対する４００ｍＡ印加時のインダクタンス値の割合である。なお、電流の周波数は、１００ＭＨｚとした。インダクタンス値はアジレント製のＥ４９９１Ａを用いて測定した。チップ強度は、専用の治具にて０．５ｍｍ／ｓの速度で電子部品１０に荷重をかけ、電子部品１０に破損が発生するときの外力の大きさである。表１は、実験結果を示した表である。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１によれば、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスの割合が増加すれば、インダクタンス値の低下が抑制されることが分かる。すなわち、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスの割合が高くなるにしたがって、硼珪酸ガラスの拡散が発生して、低透磁率部２０が形成され、直流重畳特性が向上していることが分かる。なお、硼珪酸ガラスの割合は、３０体積％以上７０体積％以下であることが好ましい。硼珪酸ガラスの割合が、３０体積％よりも小さくなる、又は、７０％よりも大きくなると、チップ強度が低下するためである。
【００５２】
次に、第４の実験として、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物の代わりにＣｕ−Ｚｎ系フェライトを用いた電子部品１０において、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトと硼珪酸ガラスとの体積比を変化させて、インダクタンス値の低下率及びチップ強度を調べた。Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトは、積層体１２の焼成時に収縮する材料である。表２は、実験結果を示した表である。表２において、硼珪酸ガラスの割合が０体積％とは、従来の電子部品に相当する。
【００５３】
【表２】
【００５４】
表２によれば、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスの割合が増加すれば、インダクタンス値の低下が抑制されることが分かる。すなわち、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスの割合が高くなるにしたがって、硼珪酸ガラスの拡散が発生して、低透磁率部２０が形成され、直流重畳特性が向上していることが分かる。なお、硼珪酸ガラスの割合は、５０体積％以上７０体積％以下で以下であることが好ましい。硼珪酸ガラスの割合が、５０体積％よりも小さくなると、インダクタンス値の減少抑制効果があまり得られなくなり、また７０体積％よりも大きくなるとチップ強度が低下するためである。
【００５５】
また、表１と表２とを比較すると、硼珪酸ガラスの割合が同じである場合には、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物を用いた電子部品１０の方が、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを用いた電子部品１０よりも直流重畳特性が優れていることが分かる。これは、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを用いた電子部品１０では、積層体１２の焼成時に、磁性体層１６内のＮｉが非磁性体層１７内に拡散し、非磁性体層１７の一部が磁性体層に変化したためである。
【００５６】
（第１の変形例）
以下に、第１の変形例に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。図７は、第１の変形例に係る電子部品１０ａの断面構造図である。
【００５７】
電子部品１０ａと電子部品１０との相違点は、外部電極１４ａ，１４ｂが設けられている位置である。より詳細には、電子部品１０ａでは、積層体１２のｘ軸方向の負方向側の側面及び正方向側の側面に外部電極１４ａ，１４ｂが設けられている。以上のような電子部品１０ａにおいても、電子部品１０と同様の作用効果を奏することができる。
【００５８】
なお、電子部品１０ａでは、ビアホール導体によりコイルＬと外部電極１４ａ，１４ｂとを接続するのではなく、コイル導体１８ａと外部電極１４ａとが、コイル導体１８ａと一体的に形成されている図示しない接続導体により接続され、コイル導体１８ｇと外部電極１４ｂとが、コイル導体１８ｂと一体的に形成されている図示しない接続導体により接続される。
【００５９】
（第２の変形例）
以下に、第２の変形例に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。図８は、第２の変形例に係る電子部品１０ｂの断面構造図である。
【００６０】
電子部品１０ｂと電子部品１０との相違点は、非磁性体層２４ａ〜２４ｇが追加されている点である。より詳細には、非磁性体層２４ａ〜２４ｇはそれぞれ、コイル導体１８ａ〜１８ｇの内側に設けられている。これにより、非磁性体層２４ａ〜２４ｇの周囲には、低透磁率部２５が形成されている。以上のような電子部品１０ｂにおいても、電子部品１０と同様の作用効果を奏することができる。
【００６１】
（第３の変形例）
以下に、第３の変形例に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。図９は、第３の変形例に係る電子部品１０ｃの断面構造図である。
【００６２】
電子部品１０ｃと電子部品１０との相違点は、コイル導体１８ａ〜１８ｇ間に非磁性体層２２ａ〜２２ｆが設けられている点である。これにより、非磁性体層２２ａ〜２２ｆの周囲には、低透磁率部２６ａ〜２６ｆが形成されている。以上のような電子部品１０ｃにおいても、電子部品１０と同様の作用効果を奏することができる。
【００６３】
（その他の実施形態）
本発明に係る電子部品及びその製造方法は、前記実施形態に係る電子部品１０，１０ａ〜１０ｃに限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
【００６４】
なお、電子部品１０の製造方法は、シート積層法によるものとしたが、例えば、磁性体層１６をグリーンシートによる形成方法に代わって印刷で形成する印刷法であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明は、電子部品及びその製造方法に有用であり、特に、優れた直流重畳特性を得ることができる点において優れている。
【符号の説明】
【００６６】
Ｌ コイル
１０，１０ａ〜１０ｃ 電子部品
１２ 積層体
１４ａ，１４ｂ 外部電極
１６ａ〜１６ｍ 磁性体層
１７ａ〜１７ｍ，２２ａ〜２２ｆ，２４ａ〜２４ｇ 非磁性体層
１８ａ〜１８ｇ コイル導体
１９ａ〜１９ｍ 高透磁率部
２０ａ〜２０ｍ，２５，２６ａ〜２６ｆ 低透磁率部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品及びその製造方法に関し、より特定的には、コイルを内蔵している電子部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子部品としては、例えば、特許文献１に記載の積層インダクタが知られている。図１０は、特許文献１に記載の積層インダクタ５００の断面構造図である。
【０００３】
積層インダクタ５００は、積層体５０２及びコイル５０４を備えている。積層体５０２は、複数の磁性体層５０６及び非磁性体層５０８が積層されて構成されている。コイル５０４は、積層体５０２に内蔵されており、コイル導体及びビアホール導体が接続されて構成されている。
【０００４】
以上のように構成された積層インダクタ５００では、非磁性体層５０８が設けられることによって、積層体５０２内において磁気飽和が発生することが抑制されている。その結果、積層インダクタ５００は、優れた直流重畳特性を有している。
【０００５】
ところで、積層インダクタ５００において、更に優れた直流重畳特性を得ることが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１８９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、優れた直流重畳特性を有する電子部品及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に係る電子部品は、磁性体層とガラスを含有する非磁性体層とが積層されて構成されている積層体と、前記積層体に内蔵されているコイルと、を備えており、前記磁性体層において前記非磁性体層に隣接している部分の第２の透磁率は、前記ガラスが拡散していることによって、前記磁性体層において前記非磁性体層に隣接していない部分の第１の透磁率よりも低くなっていること、を特徴とする。
【０００９】
本発明の一形態に係る電子部品の製造方法は、前記磁性体層上に前記コイルのコイル導体を形成する第１の工程と、前記磁性体層上に前記非磁性体層を形成する第２の工程と、前記磁性体層を積層して前記積層体を形成する第３の工程と、前記積層体を焼成する第４の工程と、を備えていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、優れた直流重畳特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。
【図２】一実施形態に係る電子部品の積層体の分解斜視図である。
【図３】積層体の磁性体層の分解斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａにおける電子部品の断面構造図である。
【図５】電子部品のＢ点におけるＳｉの拡散を示した図である。
【図６】図６（ａ）は、Ｃ点における写真であり、図６（ｂ）は、Ｄ点における写真である。
【図７】第１の変形例に係る電子部品の断面構造図である。
【図８】第２の変形例に係る電子部品の断面構造図である。
【図９】第３の変形例に係る電子部品の断面構造図である。
【図１０】特許文献１に記載の積層インダクタの断面構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態に係る電子部品及びその製造方法について説明する。
【００１３】
（電子部品の構成）
本発明の一実施形態に係る電子部品の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品１０の外観斜視図である。図２は、一実施形態に係る電子部品１０の積層体１２の分解斜視図である。図３（ａ）は、積層体１２の磁性体層１６ａの分解斜視図であり、図３（ｂ）は、積層体１２の磁性体層１６ｇの分解斜視図であり、図３（ｃ）は、積層体１２の磁性体層１６ｋの分解斜視図である。図４は、図１のＡ−Ａにおける電子部品１０の断面構造図である。
【００１４】
以下、電子部品１０の積層方向をｚ軸方向と定義し、電子部品１０のｚ軸方向の正方向側の面の長辺及び短辺に沿った方向をそれぞれ、ｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。ｘ軸方向とｙ軸方向とｚ軸方向とは直交している。
【００１５】
電子部品１０は、図１及び図２に示すように、積層体１２、外部電極１４（１４ａ，１４ｂ）、接続部３０（３０ａ，３０ｂ）及びコイルＬを備えている。
【００１６】
積層体１２は、図１に示すように、直方体状をなしており、コイルＬを内蔵している。積層体１２において、ｚ軸方向の両端に位置する表面を上面及び下面と呼び、上面と下面とを接続する面を側面と呼ぶ。積層体１２は、図２に示すように、磁性体層１６（１６ａ〜１６ｍ）及び非磁性体層１７ａ〜１７ｍが積層されることにより構成されている。
【００１７】
磁性体層１６ａ〜１６ｍは、磁性体材料（例えば、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト）からなる長方形状の層であり、ｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並んでいる。以下では、磁性体層１６のｚ軸方向の正方向側の面を表面と称し、磁性体層１６のｚ軸方向の負方向側の面を裏面と称す。
【００１８】
非磁性体層１７ａ〜１７ｍはそれぞれ、磁性体層１６ａ〜１６ｍの表面上に設けられている。非磁性体層１７ａ，１７ｂはそれぞれ、長方形状をなし、磁性体層１６ａ，１６ｂのｘ軸方向の負方向側であってｙ軸方向の正方向側の角に設けられている。非磁性体層１７ｃ〜１７ｊは、磁性体層１６ｃ〜１６ｊの４辺に沿って設けられた長方形状の環状の層である。非磁性体層１７ｋ〜１７ｍはそれぞれ、長方形状をなし、磁性体層１６ｋ〜１６ｍのｘ軸方向の正方向側であってｙ軸方向の正方向側の角に設けられている。非磁性体層１７は、ガラスを含有する層であり、具体的には、非磁性体材料（例えば、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物）と硼珪酸ガラスとが混合された材料により作製されている。Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物は、積層体１２の焼成時に、収縮しない材料である。また、硼珪酸ガラスの軟化点は、積層体１２の焼成温度（例えば、９００℃）よりも低く、例えば、８００℃である。以下では、非磁性体層１７のｚ軸方向の正方向側の面を表面と称し、非磁性体層１７のｚ軸方向の負方向側の面を裏面と称す。
【００１９】
外部電極１４ａは、図１に示すように、積層体１２の上面を覆うように設けられている。外部電極１４ｂは、図１に示すように、積層体１２の下面を覆うように設けられている。更に、外部電極１４ａ，１４ｂは、上面及び下面に隣接する側面に対して折り返されている。外部電極１４ａ，１４ｂは、電子部品１０外の回路とコイルＬとを電気的に接続する接続端子として機能する。
【００２０】
コイルＬは、積層体１２に内蔵され、図２に示すように、コイル導体１８（１８ａ〜１８ｇ）及びビアホール導体ｖ４〜ｖ９により構成されている。コイルＬは、コイル導体１８及びビアホール導体ｖ４〜ｖ９が接続されることにより螺旋状をなすように構成され、ｚ軸方向に平行なコイル軸を有している。
【００２１】
コイル導体１８ａ〜１８ｇはそれぞれ、図２に示すように、磁性体層１６ｄ〜１６ｊの表面上に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、時計回りに旋回するコ字型の線状導体である。より詳細には、コイル導体１８ａ〜１８ｇは、３／４ターンのターン数を有しており、磁性体層１６の三辺に沿っている。コイル導体１８ａは、磁性体層１６ｄにおいて、ｘ軸方向の負方向側の短辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｂは、磁性体層１６ｅにおいて、ｙ軸方向の負方向側の長辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｃは、磁性体層１６ｆにおいて、ｘ軸方向の正方向側の短辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｄは、磁性体層１６ｇにおいて、ｙ軸方向の正方向側の長辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｅは、磁性体層１６ｈにおいて、ｘ軸方向の負方向側の短辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｆは、磁性体層１６ｉにおいて、ｙ軸方向の負方向側の長辺以外の三辺に沿って設けられている。コイル導体１８ｇは、磁性体層１６ｊにおいて、ｘ軸方向の正方向側の短辺以外の三辺に沿って設けられている。そして、コイル導体１８ａ〜１８ｇは、ｚ軸方向から平面視したときに、互いに重なりあって長方形状の軌道を形成している。
【００２２】
以下では、コイル導体１８において、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、時計回りの上流側の端部を上流端とし、時計回りの下流側の端部を下流端とする。なお、コイル導体１８のターン数は、３／４ターンに限らない。よって、コイル導体１８のターン数は、例えば、１／２ターンであってもよいし、７／８ターンであってもよい。
【００２３】
ビアホール導体ｖ４〜ｖ９は、図２に示すように、磁性体層１６ｄ〜１６ｉをｚ軸方向に貫通するように設けられている。より詳細には、ビアホール導体ｖ４は、磁性体層１６ｄをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ａの下流端及びコイル導体１８ｂの上流端に接続されている。ビアホール導体ｖ５は、磁性体層１６ｅをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｂの下流端及びコイル導体１８ｃの上流端に接続されている。ビアホール導体ｖ６は、磁性体層１６ｆをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｃの下流端及びコイル導体１８ｄの上流端に接続されている。ビアホール導体ｖ７は、磁性体層１６ｇをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｄの下流端及びコイル導体１８ｅの上流端に接続されている。ビアホール導体ｖ８は、磁性体層１６ｈをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｅの下流端及びコイル導体１８ｆの上流端に接続されている。ビアホール導体ｖ９は、磁性体層１６ｉをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｆの下流端及びコイル導体１８ｇの上流端に接続されている。
【００２４】
接続部３０ａは、外部電極１４ａとコイル導体１８ａの上流端とを接続し、ビアホール導体ｖ１〜ｖ３により構成されている。ビアホール導体ｖ１〜ｖ３は、磁性体層１６ａ〜１６ｃをｚ軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより１本のビアホール導体を構成している。ビアホール導体ｖ１〜ｖ３はそれぞれ、非磁性体層１７ａ〜１７ｃのｘ軸方向の正方向側であってｙ軸方向の負方向側の角に位置している。
【００２５】
接続部３０ｂは、外部電極１４ｂとコイル導体１８ｇの下流端とを接続し、ビアホール導体ｖ１０〜ｖ１３により構成されている。ビアホール導体ｖ１０〜ｖ１３は、磁性体層１６ｊ〜１６ｍをｚ軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより１本のビアホール導体を構成している。ビアホール導体ｖ１１〜ｖ１３はそれぞれ、非磁性体層１７ｋ〜１７ｍのｘ軸方向の負方向側であってｙ軸方向の負方向側の角に位置している。
【００２６】
ここで、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊは、図２に示すように、コイル導体１８ａ〜１８ｇに対して接触している。より詳細には、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊは、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル導体１８ａ〜１８ｇが設けられている磁性体層１６ｄ〜１６ｊにおいて、コイル導体１８ａ〜１８ｇにより形成されている長方形状の環状の軌道の外側に設けられている。また、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊは、磁性体層１６ｄ〜１６ｊの外縁にも接している。これにより、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊは、長方形状の環状をなしている。また、非磁性体層１７ｃは、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊと同じ形状をなしており、ｚ軸方向から平面視したときに、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊと一致した状態で重なっている。
【００２７】
また、非磁性体層１７ａ〜１７ｍに含有されている硼珪酸ガラスの軟化点は、積層体１２の焼成温度よりも低い。そのため、積層体１２の焼成時に、硼珪酸ガラスは、軟化して、磁性体層１６ａ〜１６ｍにおいて該非磁性体層１７ａ〜１７ｍに隣接している部分に拡散している。これにより、磁性体層１６ａ〜１６ｍにおいて非磁性体層１７ａ〜１７ｍに隣接している部分（以下では、図３に示すように、低透磁率部２０ａ〜２０ｍと称す）の透磁率μ２は、磁性体層１６ａ〜１６ｍにおいて非磁性体層１７ａ〜１７ｍに隣接していない部分（以下では、図３に示すように、高透磁率部１９ａ〜１９ｍと称す）の透磁率μ１よりも低くなっている。透磁率μ１は、例えば、１００であり、透磁率μ２は、例えば、３である。
【００２８】
ここで、高透磁率部１９及び低透磁率部２０の形状について、図３を参照しながらより詳細に説明する。低透磁率部２０ａ，２０ｂは、図３（ａ）に示すように、長方形状をなし、磁性体層１６ａ〜１６ｃのｘ軸方向の負方向側であってｙ軸方向の正方向側の角に位置し、非磁性体層１７ａ，１７ｂと同じ形状をなしている。これは、低透磁率部２０ａ，２０ｂに接触している非磁性体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃに含有されている硼珪酸ガラスが拡散することによって、低透磁率部２０ａ，２０ｂが形成されるためである。また、高透磁率部１９ａ，１９ｂは、磁性体層１６ａ，１６ｂにおいて、低透磁率部２０ａ，２０ｂを除く部分である。
【００２９】
また、低透磁率部２０ｃ〜２０ｊは、図３（ｂ）に示すように、長方形状の環状をなし、磁性体層１６ｃ〜１６ｊの４辺に沿っており、非磁性体層１７ｄ〜１７ｊと同じ形状をなしている。これは、低透磁率部２０ｃ〜２０ｊに接触している非磁性体層１７ｃ〜１７ｊに含有されている硼珪酸ガラスが拡散することによって、低透磁率部２０ｃ〜２０ｊが形成されるためである。また、高透磁率部１９ｃ〜１９ｊは、磁性体層１６ｃ〜１６ｊにおいて、低透磁率部２０ｃ〜２０ｊを除く部分であり、低透磁率部２０ｃ〜２０ｊに囲まれた長方形状の部分である。
【００３０】
低透磁率部２０ｋ〜２０ｍは、図３（ｃ）に示すように、長方形状をなし、磁性体層１６ｋ〜１６ｍのｘ軸方向の正方向側であってｙ軸方向の正方向側の角に位置し、非磁性体層１７ｋ〜１７ｍと同じ形状をなしている。これは、低透磁率部２０ｋ〜２０ｍに接触している非磁性体層１７ｋ〜１７ｍに含有されている硼珪酸ガラスが拡散することによって、低透磁率部２０ｋ〜２０ｍが形成されるためである。また、高透磁率部１９ｋ〜１９ｍは、磁性体層１６ｋ〜１６ｍにおいて、低透磁率部２０ｋ〜２０ｍを除く部分である。
【００３１】
以上のように構成された電子部品１０では、図４に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、積層体１２におけるコイルＬよりも外側の領域は、非磁性体層１７又は透磁率μ２を有する低透磁率部２０により構成されている。これにより、コイルＬは、開磁路構造をなしている。
【００３２】
（電子部品の製造方法）
以下に、電子部品１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
まず、磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートを準備する。具体的には、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）及び酸化銅（ＣｕＯ）を所定の比率で秤量したそれぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を８００℃で１時間仮焼する。そして、仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、フェライトセラミック粉末を得る。
【００３４】
このフェライトセラミック粉末に対して、結合剤（酢酸ビニル、水溶性アクリル等）、可塑剤、湿潤材及び分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られた磁性セラミックスラリーをドクターブレード法により、キャリアシート上にシート状に形成して乾燥させ、磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートを作製する。
【００３５】
次に、磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートのそれぞれに、ビアホール導体ｖ１〜ｖ１３を形成する。具体的には、磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートにレーザビームを照射してビアホールを形成する。更に、ビアホールに対して、Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｕやこれらの合金などの導電性材料からなるペーストを印刷塗布などの方法により充填して、ビアホール導体ｖ１〜ｖ１３を形成する。
【００３６】
次に、磁性体層１６ｄ〜１６ｊとなるべきセラミックグリーンシート上に、導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法などの方法で塗布することにより、コイル導体１８を形成する。導電性材料からなるペーストは、例えば、Ａｇに、ワニス及び溶剤が加えられたものである。
【００３７】
なお、コイル導体１８を形成する工程とビアホールに対して導電性材料からなるペーストを充填する工程とは、同じ工程において行われてもよい。
【００３８】
次に、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物の粉末に対して硼珪酸ガラスの粉末及びワニスを混合して、非磁性セラミックペーストを作製する。Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物の粉末と硼珪酸ガラスの粉末との体積比は、例えば、３０：７０である。得られたセラミックペーストを磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシート上にスクリーン印刷法で塗布することにより、図２に示す形状を有する非磁性体層１７を形成する。
【００３９】
次に、磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートを一枚ずつ積層及び仮圧着して未焼成のマザー積層体を得る。具体的には，磁性体層１６となるべきセラミックグリーンシートを１枚ずつ積層及び仮圧着する。この後、未焼成のマザー積層体に対して、静水圧プレスにて本圧着を施す。本圧着時の圧力は、例えば、１０００ｋｇｆ／ｃｍ2である。
【００４０】
次に、未焼成のマザー積層体を所定サイズにカットして、複数の未焼成の積層体１２を得る。そして、未焼成の積層体１２に、脱バインダー処理及び焼成を施す。焼成温度は、例えば、９００℃であり、焼成時間は、例えば、２時間である。ここで、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスの軟化点は、焼成温度よりも低い８００度である。そのため、焼成時に、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスは、溶融して、磁性体層１６において非磁性体層１７に隣接している部分に拡散する。硼珪酸ガラスは、フェライトセラミックの焼結を妨げる。そのため、硼珪酸ガラスが拡散した部分では、硼珪酸ガラスが拡散していない部分よりも、フェライトセラミックの焼結が進行しにくくなり、フェライト粒径も小さくなる。その結果、低い透磁率μ２を有する低透磁率部２０が形成される。
【００４１】
この後、積層体１２の表面に、バレル研磨処理を施して、面取りを行う。
【００４２】
次に、Ａｇを主成分とする導電性材料からなる電極ペーストを、積層体１２の上面及び下面に塗布する。そして、塗布した電極ペーストを約７５０℃の温度で１時間の条件で焼き付ける。これにより、外部電極１４となるべき銀電極を形成する。更に、外部電極１４となるべき銀電極の表面に、Ｎｉめっき／Ｓｎめっきを施すことにより、外部電極１４を形成する。以上の工程により、電子部品１０が完成する。
【００４３】
（効果）
以上のような電子部品１０及びその製造方法によれば、優れた直流重畳特性を得ることができる。より詳細には、電子部品１０では、積層体１２の焼成温度よりも低い軟化点を有する硼珪酸ガラスを含有している非磁性体層１７が積層体１２に設けられている。これにより、積層体１２の焼成時に、硼珪酸ガラスが非磁性体層１７から磁性体層１６に拡散し、低透磁率部２０が形成される。よって、電子部品１０では、非磁性体層１７に加えて低透磁率部２０も磁気飽和の発生の抑制に寄与するようになる。その結果、電子部品１０及びその製造方法によれば、優れた直流重畳特性を得ることができる。
【００４４】
また、電子部品１０の製造方法では、シート積層法によって、開磁路構造を有する電子部品１０を得ることができる。より詳細には、電子部品１０の製造方法では、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル導体１８により形成されている環状の軌道の外側に、非磁性セラミックペーストを塗布することによって、非磁性体層１７を形成している。そして、焼成時には、磁性体層１６において非磁性体層１７に接している部分は、低透磁率部２０となる。したがって、電子部品１０では、図４に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、コイルＬよりも外側の領域は、非磁性体層１７又は低透磁率部２０により構成されるようになる。これにより、コイルＬは、開磁路構造をなすようになる。
【００４５】
（実験）
本願発明者は、電子部品１０が奏する効果をより明確にするために、以下に説明する実験を行った。
【００４６】
第１の実験として、ＦＥ−ＷＤＸ（装置名：日本電子ＪＸＡ−８５００Ｆ）により、電子部品１０内の硼珪酸ガラスの拡散を観察した。図５は、電子部品１０のＢ点（図４参照）におけるＳｉの拡散を示した図である。白い部分ではＳｉ（すなわち、硼珪酸ガラス）が多いことを意味し、黒い部分ではＳｉ（すなわち、硼珪酸ガラス）が少ないことを意味している。図４によれば、非磁性体層１７から周囲の磁性体層１６に硼珪酸ガラスが拡散していることが分かる。
【００４７】
次に、第２の実験として、電子部品１０のＣ点及びＤ点（図４参照）のフェライト粒径を観察した。図６（ａ）は、Ｃ点における写真であり、図６（ｂ）は、Ｄ点における写真である。図６に示すように、高透磁率部１９のフェライト粒径は、低透磁率部２０のフェライト粒径よりも大きいことが分かる。
【００４８】
第１の実験及び第２の実験によれば、低透磁率部２０に硼珪酸ガラスが拡散することによって、低透磁率部２０におけるフェライト粒径が小さくなり、低透磁率部２０の透磁率μ２が低くなっていることが分かる。
【００４９】
次に、第３の実験として、１５ターンのターン数を有するコイルＬを備えた電子部品１０において、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物と硼珪酸ガラスとの体積比を変化させて、インダクタンス値減少率及びチップ強度を調べた。インダクタンス値減少率とは、０ｍＡ（実際は数ｍＡ）印加時のインダクタンス値に対する４００ｍＡ印加時のインダクタンス値の割合である。なお、電流の周波数は、１００ＭＨｚとした。インダクタンス値はアジレント製のＥ４９９１Ａを用いて測定した。チップ強度は、専用の治具にて０．５ｍｍ／ｓの速度で電子部品１０に荷重をかけ、電子部品１０に破損が発生するときの外力の大きさである。表１は、実験結果を示した表である。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１によれば、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスの割合が増加すれば、インダクタンス値の低下が抑制されることが分かる。すなわち、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスの割合が高くなるにしたがって、硼珪酸ガラスの拡散が発生して、低透磁率部２０が形成され、直流重畳特性が向上していることが分かる。なお、硼珪酸ガラスの割合は、３０体積％以上７０体積％以下であることが好ましい。硼珪酸ガラスの割合が、３０体積％よりも小さくなる、又は、７０％よりも大きくなると、チップ強度が低下するためである。
【００５２】
次に、第４の実験として、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物の代わりにＣｕ−Ｚｎ系フェライトを用いた電子部品１０において、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトと硼珪酸ガラスとの体積比を変化させて、インダクタンス値の低下率及びチップ強度を調べた。Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトは、積層体１２の焼成時に収縮する材料である。表２は、実験結果を示した表である。表２において、硼珪酸ガラスの割合が０体積％とは、従来の電子部品に相当する。
【００５３】
【表２】
【００５４】
表２によれば、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスの割合が増加すれば、インダクタンス値の低下が抑制されることが分かる。すなわち、非磁性体層１７に含有されている硼珪酸ガラスの割合が高くなるにしたがって、硼珪酸ガラスの拡散が発生して、低透磁率部２０が形成され、直流重畳特性が向上していることが分かる。なお、硼珪酸ガラスの割合は、５０体積％以上７０体積％以下で以下であることが好ましい。硼珪酸ガラスの割合が、５０体積％よりも小さくなると、インダクタンス値の減少抑制効果があまり得られなくなり、また７０体積％よりも大きくなるとチップ強度が低下するためである。
【００５５】
また、表１と表２とを比較すると、硼珪酸ガラスの割合が同じである場合には、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ系磁器組成物を用いた電子部品１０の方が、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを用いた電子部品１０よりも直流重畳特性が優れていることが分かる。これは、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを用いた電子部品１０では、積層体１２の焼成時に、磁性体層１６内のＮｉが非磁性体層１７内に拡散し、非磁性体層１７の一部が磁性体層に変化したためである。
【００５６】
（第１の変形例）
以下に、第１の変形例に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。図７は、第１の変形例に係る電子部品１０ａの断面構造図である。
【００５７】
電子部品１０ａと電子部品１０との相違点は、外部電極１４ａ，１４ｂが設けられている位置である。より詳細には、電子部品１０ａでは、積層体１２のｘ軸方向の負方向側の側面及び正方向側の側面に外部電極１４ａ，１４ｂが設けられている。以上のような電子部品１０ａにおいても、電子部品１０と同様の作用効果を奏することができる。
【００５８】
なお、電子部品１０ａでは、ビアホール導体によりコイルＬと外部電極１４ａ，１４ｂとを接続するのではなく、コイル導体１８ａと外部電極１４ａとが、コイル導体１８ａと一体的に形成されている図示しない接続導体により接続され、コイル導体１８ｇと外部電極１４ｂとが、コイル導体１８ｂと一体的に形成されている図示しない接続導体により接続される。
【００５９】
（第２の変形例）
以下に、第２の変形例に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。図８は、第２の変形例に係る電子部品１０ｂの断面構造図である。
【００６０】
電子部品１０ｂと電子部品１０との相違点は、非磁性体層２４ａ〜２４ｇが追加されている点である。より詳細には、非磁性体層２４ａ〜２４ｇはそれぞれ、コイル導体１８ａ〜１８ｇの内側に設けられている。これにより、非磁性体層２４ａ〜２４ｇの周囲には、低透磁率部２５が形成されている。以上のような電子部品１０ｂにおいても、電子部品１０と同様の作用効果を奏することができる。
【００６１】
（第３の変形例）
以下に、第３の変形例に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。図９は、第３の変形例に係る電子部品１０ｃの断面構造図である。
【００６２】
電子部品１０ｃと電子部品１０との相違点は、コイル導体１８ａ〜１８ｇ間に非磁性体層２２ａ〜２２ｆが設けられている点である。これにより、非磁性体層２２ａ〜２２ｆの周囲には、低透磁率部２６ａ〜２６ｆが形成されている。以上のような電子部品１０ｃにおいても、電子部品１０と同様の作用効果を奏することができる。
【００６３】
（その他の実施形態）
本発明に係る電子部品及びその製造方法は、前記実施形態に係る電子部品１０，１０ａ〜１０ｃに限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
【００６４】
なお、電子部品１０の製造方法は、シート積層法によるものとしたが、例えば、磁性体層１６をグリーンシートによる形成方法に代わって印刷で形成する印刷法であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明は、電子部品及びその製造方法に有用であり、特に、優れた直流重畳特性を得ることができる点において優れている。
【符号の説明】
【００６６】
Ｌ コイル
１０，１０ａ〜１０ｃ 電子部品
１２ 積層体
１４ａ，１４ｂ 外部電極
１６ａ〜１６ｍ 磁性体層
１７ａ〜１７ｍ，２２ａ〜２２ｆ，２４ａ〜２４ｇ 非磁性体層
１８ａ〜１８ｇ コイル導体
１９ａ〜１９ｍ 高透磁率部
２０ａ〜２０ｍ，２５，２６ａ〜２６ｆ 低透磁率部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体層とガラスを含有する非磁性体層とが積層されて構成されている積層体と、
前記積層体に内蔵されているコイルと、
を備えており、
前記磁性体層において前記非磁性体層に隣接している部分の第２の透磁率は、前記ガラスが拡散していることによって、前記磁性体層において前記非磁性体層に隣接していない部分の第１の透磁率よりも低くなっていること、
を特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記コイルは、前記磁性体層上に設けられている複数のコイル導体が接続されることにより、積層方向と平行なコイル軸を有する螺旋状をなしており、
前記非磁性体層は、積層方向から平面視したときに、前記コイル導体が設けられている前記各磁性体層において、該コイル導体により形成されている環状の軌道の外側に設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
積層方向から平面視したときに、前記積層体における前記コイルよりも外側の領域は、前記非磁性体層又は第２の透磁率を有する前記磁性体層により構成されていること、
を特徴とする請求項２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記ガラスは、前記積層体の焼成温度よりも低い軟化点を有すること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品。
【請求項５】
前記非磁性体層は、前記コイルに対して接触していること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子部品。
【請求項６】
前記非磁性体層は、前記積層体の焼成時に収縮しない材料により作製されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電子部品。
【請求項７】
前記非磁性体層は、Ｚｎ系フェライトにより作製されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電子部品。
【請求項８】
請求項１に記載の電子部品の製造方法であって、
前記磁性体層上に前記コイルのコイル導体を形成する第１の工程と、
前記磁性体層上に前記非磁性体層を形成する第２の工程と、
前記磁性体層を積層して前記積層体を形成する第３の工程と、
前記積層体を焼成する第４の工程と、
を備えていること、
を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記ガラスは、前記積層体の焼成温度よりも低い軟化点を有すること、
を特徴とする請求項８に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１０】
前記コイルは、前記磁性体層上に設けられている前記複数のコイル導体が接続されることにより、積層方向と平行なコイル軸を有する螺旋状をなしており、
前記第２の工程において、積層方向から平面視したときに、前記コイル導体が設けられている前記各磁性体層において、該コイル導体により形成されている環状の軌道の外側に前記非磁性体層を形成すること、
を特徴とする請求項８又は請求項９のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項１】
磁性体層とガラスを含有する非磁性体層とが積層されて構成されている積層体と、
前記積層体に内蔵されているコイルと、
を備えており、
前記磁性体層において前記非磁性体層に隣接している部分の第２の透磁率は、前記ガラスが拡散していることによって、前記磁性体層において前記非磁性体層に隣接していない部分の第１の透磁率よりも低くなっていること、
を特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記コイルは、前記磁性体層上に設けられている複数のコイル導体が接続されることにより、積層方向と平行なコイル軸を有する螺旋状をなしており、
前記非磁性体層は、積層方向から平面視したときに、前記コイル導体が設けられている前記各磁性体層において、該コイル導体により形成されている環状の軌道の外側に設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
積層方向から平面視したときに、前記積層体における前記コイルよりも外側の領域は、前記非磁性体層又は第２の透磁率を有する前記磁性体層により構成されていること、
を特徴とする請求項２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記ガラスは、前記積層体の焼成温度よりも低い軟化点を有すること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品。
【請求項５】
前記非磁性体層は、前記コイルに対して接触していること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子部品。
【請求項６】
前記非磁性体層は、前記積層体の焼成時に収縮しない材料により作製されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電子部品。
【請求項７】
前記非磁性体層は、Ｚｎ系フェライトにより作製されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電子部品。
【請求項８】
請求項１に記載の電子部品の製造方法であって、
前記磁性体層上に前記コイルのコイル導体を形成する第１の工程と、
前記磁性体層上に前記非磁性体層を形成する第２の工程と、
前記磁性体層を積層して前記積層体を形成する第３の工程と、
前記積層体を焼成する第４の工程と、
を備えていること、
を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記ガラスは、前記積層体の焼成温度よりも低い軟化点を有すること、
を特徴とする請求項８に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１０】
前記コイルは、前記磁性体層上に設けられている前記複数のコイル導体が接続されることにより、積層方向と平行なコイル軸を有する螺旋状をなしており、
前記第２の工程において、積層方向から平面視したときに、前記コイル導体が設けられている前記各磁性体層において、該コイル導体により形成されている環状の軌道の外側に前記非磁性体層を形成すること、
を特徴とする請求項８又は請求項９のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８９６５７（Ｐ２０１３−８９６５７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６４７２（Ｐ２０１１−２２６４７２）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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