铁氧体陶瓷组合物、陶瓷电子部件和陶瓷电子部件的制造方法

铁氧体陶瓷组合物、陶瓷电子部件和陶瓷电子部件的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种陶瓷电子部件，其具有由铁氧体材料构成的磁性体部2和以Cu为主要成分的线圈导体3。磁性体部2由Ni-Cu-Zn系铁氧体形成，所述铁氧体在Fe2O3的摩尔含量为x、Mn2O3的摩尔含量为y时，（x，y）在A（25，1）、B（47，1）、C（47，7.5）、D（46，7.5）、E（46，10）、F（30，10）、G（30，7.5）和H（25，7.5）的范围内，CuO的摩尔含量为0.5～10.0mol％，ZnO的含量为1.0～35.0mol％，MgO的含量为5.0～35.0mol％，余部为NiO。这样，能够得到即使与以Cu为主要成分的导电性材料同时焙烧，仍能确保绝缘性并具有良好的电特性和高可靠性的廉价的层叠线圈部件等陶瓷电子部件。
【专利说明】铁氧体陶瓷组合物、陶瓷电子部件和陶瓷电子部件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁氧体(ferrite)陶瓷组合物、陶瓷电子部件和陶瓷电子部件的制造方法，更具体地，涉及能与以Cu为主要成分的导电性材料同时焙烧的铁氧体陶瓷组合物、使用该铁氧体陶瓷组合物的线圈部件等陶瓷电子部件和其制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来，使用N1-Cu-Zn等具有尖晶石型结晶构造的铁氧体系陶瓷的陶瓷电子部件得到广泛使用，铁氧体材料的开发也在活跃进行。
[0003]例如，专利文献I提出了一种磁性铁氧体材料，其含有Fe2O3:40.0~51.0molCuO:5.0 ~30.0moIZnO:0.5 ~35.0mol%和 MgO+NiO:5.0 ~50.0mol% (其中，MgO 是必不可少的)作为主要成分，并含有Mn:0.75重量％以下(不包括O)和Co:0.75重量％以下(不包括O)作为辅助成分。
[0004]在该专利文献I中，欲用比较廉价的MgO置换高价的NiO的一部分以使磁致伸缩常数减小，并欲使Mn和Co在规定范围内以得到耐电压性和耐久性优异的磁性铁氧体材料。
[0005]此外，该专利文献I还提出了使用上述磁性铁氧体材料的层叠型铁氧体部件(层叠线圈部件)，并公开了一种在内部电极材料中使用Ag的层叠芯片电感阵列，其中，作为内部电极材料，优选使用低电阻的Ag、Ag合金、Ag-Pd合金等,也能使用Cu、Pd等。
[0006]专利 文献:
[0007]专利文献1:日本特开2002 - 193623号公报(权利要求2、第0004、0009、0016段
落、图1等)

【发明内容】

[0008]发明要解决的问题
[0009]N1-Cu-Zn系铁氧体通常在大气气氛中焙烧，例如,对于专利文献I那样的层叠线圈部件，通常在内部电极材料中使用Ag，在930°C以下的低温下将铁氧体材料与内部电极材料同时焙烧。
[0010]然而，若在层叠线圈部件的内部电极材料中使用Ag，则容易发生迁移，在高湿度下长时间使用时，会有绝缘性降低、从而导致可靠性降低之虞。尤其是对专利文献I所记载的层叠型芯片电感阵列那样的高密度安装而言，由于内部电极间的间隔也会缩小，因而在用于线圈间有电位差产生的用途时容易出现因发生迁移而引发的异常，难以确保充分的可靠性。
[0011]此外，从生产成本等角度考虑，Pd、Ag-Pd价格高，因而优选使用低电阻、导通性优异的廉价的Cu。
[0012]然而，已知由于Cu-Cu2O的平衡氧分压与Fe2O3-Fe3O4的平衡氧分压之间的关系，在8000C以上的高温不存在Cu与Fe2O3共存的区域。[0013]g卩，在800°C以上的温度，在将氧分压设定成维持Fe2O3状态的氧化性气氛进行焙烧时，Cu也会被氧化，生成Cu20。另一方面，在将氧分压设定成维持Cu金属状态的还原性气氛进行焙烧时，Fe2O3会被还原，生成Fe3O4。
[0014]这样，由于不存在Cu与Fe2O3共存的区域，因此，若在Cu不发生氧化的还原性气氛中进行焙烧，则Fe2O3会被还原成Fe3O4，使得电阻率P降低，从而有导致电特性劣化之虞。
[0015]本发明是鉴于上述情况而作出的，旨在提供即使与以Cu为主要成分的导电性材料同时焙烧仍能确保绝缘性、得到良好电特性的铁氧体陶瓷组合物、使用该铁氧体陶瓷组合物的具有高可靠性的廉价的层叠线圈部件等陶瓷电子部件和陶瓷电子部件的制造方法。
[0016]解决问题的方法
[0017]本
【发明者】对通式Χ203.Μθ0 (X为Fe、Mn、Me或Zn、Cu、Mg、Ni )所表示的尖晶石型结晶构造的铁氧体材料进行了深入研究，结果发现，通过使Fe和Mn分别换算成Fe2O3和Mn2O3后的摩尔含量满足特定的范围、将Cu和Zn分别换算成CuO和ZnO后的摩尔含量限定在规定的范围内，则即使在将部分NiO在规定范围内置换成MgO的情况下，也能获得所希望的良好的绝缘性，从而即使将Cu系材料和铁氧体材料同时焙烧，也能得到电特性良好的陶瓷电子部件。
[0018]本发明是根据上述发现作出的，本发明的铁氧体陶瓷组合物是至少含有Fe、Mn、Cu、Zn、Mg和Ni的铁氧体陶瓷组合物,其特征在于,将Fe换算成Fe2O3时的摩尔含量x mol%和Mn换算成Mn2O3时的摩尔含量y mol%用(x，y)表示时，(x，y)在由A (25，I)、B (47，I)、C (47，7.5)、D (46，7.5)、E (46，10)、F (30，10)、G (30，7.5)和 H (25，7.5)所围成的区域，且Cu的摩尔含量 换算成CuO为0.5~10.0mol %，Zn的含量换算成ZnO为1.0~35.0mol %，Mg 的含量换算成 MgO 为 5.0 ~35.0mol %。
[0019]这样，即使与Cu系材料同时焙烧，也能得到可提高电阻率P、能确保所希望的绝缘性的铁氧体陶瓷组合物。
[0020]此外，本发明的陶瓷电子部件的特征在于，具有由铁氧体材料构成的磁性体部和以Cu为主要成分的导电部，所述磁性体部由上述铁氧体陶瓷组合物形成。
[0021]这样，即使与Cu系材料同时焙烧，也可以低成本得到具有所希望的良好的电特性的陶瓷电子部件。
[0022]此外，本发明的陶瓷电子部件优选在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的气氛中焙烧而成。
[0023]这样，即使在线圈导体中使用以Cu为主要成分的导电性材料并将其与磁性体部同时焙烧，也可在Cu不发生氧化的情况下进行烧结，从而能容易地得到电特性良好的陶瓷电子部件。
[0024]此外，本发明的陶瓷电子部件优选通过上述磁性体部和上述导电部同时焙烧而形成。
[0025]此外，在本发明的陶瓷电子部件中，优选多个上述磁性体部和多个上述导电部交
替层叠。
[0026]此外，本发明的陶瓷电子部件优选为层叠线圈部件。
[0027]此外，本发明的陶瓷电子部件的制造方法的特征在于，包括如下工序:
[0028]预焙烧工序:称取Fe化合物、Mn化合物、Cu化合物、Mg化合物、Zn化合物和Ni化合物，使得用(X，y)表示将Fe换算成Fe2O3时的摩尔含量x mol %和Mn换算成Mn2O3时的摩尔含量 y mol%时，(x，y)满足由 A (25，1)、B (47，1)、C (47,7.5),D (46,7.5),E (46，10)、F (30，10)、G (30，7.5)和H (25,7.5)围成的区域，且Cu的摩尔含量换算成CuO为0.5~10.0mol %，Zn的摩尔含量换算成ZnO为1.0~35.0mol %，Mg的摩尔含量换算成MgO为5.0~35.0mol %，将这些称取物混合后，进行预焙烧，制造预焙烧粉末；
[0029]陶瓷薄层体制作工序:由上述预焙烧粉末制作陶瓷薄层体；
[0030]导电膜形成工序:将以Cu为主要成分的规定图案的导电膜形成在上述陶瓷薄层体上；
[0031]层叠体形成工序:将形成有上述导电膜的上述陶瓷薄层体按规定的顺序层叠、形成层叠体；
[0032]焙烧工序:在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的焙烧气氛中焙烧上述层叠体，将上述陶瓷薄层体和上述导电膜同时焙烧。
[0033]这样，即使在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的焙烧气氛中将陶瓷薄层体和以Cu为主要成分的导电膜同时焙烧，也能在Fe不发生还原的情况下得到绝缘性良好、具有高可靠性的陶瓷电子部件。
[0034]发明效果
[0035]根据上述铁氧体陶瓷组合物，由于将Fe换算成Fe2O3时的摩尔含量x mol %和Mn换算成Mn2O3时的摩尔含量y mol%用(x, y)表示时，(x, y)在由上述点A~点H所包围的特定区域内，且Cu的摩尔含量换算成CuO为0.5~10.0mol %，Mg的含量换算成MgO为
5.0~35.0mol %，而且，Zn的含量换算成ZnO为1.0~35.0mol %，因此，即使与Cu系材料同时焙烧，也能提高电阻率P，确保所希望的绝缘性。
[0036]具体而言，能得到电阻率P在107Ω.cm以上的良好的绝缘性。而且由此能得到阻抗特性等电特性良好的所希望的陶瓷电子部件。
[0037]并且，通过添加较廉价的Mg能降低高价的Ni的摩尔含量，从而能实现低成本化。
[0038]此外，根据本发明的陶瓷电子部件，由于具有由铁氧体材料构成的磁性体部和以Cu为主要成分的导电部、所述磁性体部由上述铁氧体陶瓷组合物形成，因此，即使与Cu系材料同时焙烧，也能以低成本得到具有所希望的良好电特性的陶瓷电子部件。
[0039]并且，能避免发生Ag系材料那样的迁移。所以，能得到即使在高湿度下长时间放置也能确保良好的绝缘性、具有高可靠性的层叠线圈部件等陶瓷电子部件。
[0040]此外，根据本发明的陶瓷电子部件的制造方法，由于其包括如下工序:
[0041 ] 预焙烧工序:称取Fe化合物、Mn化合物、Cu化合物、Mg化合物、Zn化合物和Ni化合物，使得用(X，y)表示将Fe换算成Fe2O3时的摩尔含量x mol %和Mn换算成Mn2O3时的摩尔含量 y mol%时，(x，y)满足由 A (25，1)、B (47，1)、C (47,7.5),D (46,7.5),E (46，10),F (30,10),G (30，7.5)和H (25，7.5)所包围的区域，且Cu的摩尔含量换算成CuO为
0.5~10.0mol %，Mg的摩尔含量换算成MgO为5.0~35.0mol %，Zn的摩尔含量换算成ZnO为1.0~35.0mol %，将这些称取物混合后，进行预焙烧、制造预焙烧粉末；
[0042]陶瓷薄层体制作工序:由上述预焙烧粉末制作陶瓷薄层体；
[0043]导电膜形成工序:将以Cu为主要成分的规定图案的导电膜形成在上述陶瓷薄层体上；[0044]层叠体形成工序:将形成有上述导电膜的上述陶瓷薄层体按规定的顺序层叠、形成层叠体；
[0045]焙烧工序:在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的焙烧气氛中焙烧上述层叠体，将上述陶瓷薄层体和上述导电膜同时焙烧；
[0046]因此，即使在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的焙烧气氛中将陶瓷薄层体和以Cu为主要成分的导电膜同时焙烧，也能在Fe不发生还原的情况下得到绝缘性良好、具有高可靠性的陶瓷电子部件。
【专利附图】

【附图说明】
[0047]图1是显示本发明的铁氧体陶瓷组合物的Fe2O3和Mn2O3的组成范围的图。
[0048]图2是显示作为本发明的陶瓷电子部件的层叠线圈部件的一实施方式的截面图。
[0049]图3是显示上述层叠线圈部件的主要部分的分解斜视图。
[0050]图4是实施例1中制得的电阻率测定用试样的截面图。
[0051]图5是显示实施例2中制得的本发明试样的阻抗特性的图。
[0052]图6是显示实施例2中制得的比较例试样的阻抗特性的图。
【具体实施方式】
[0053]下面对本发明的【具体实施方式】进行详述。
[0054]作为本发明的一实`施方式的铁氧体陶瓷组合物，具有通式X2O3.ΜθΟ表示的尖晶石型结晶构造，至少含有作为3价元素化合物Fe203、Mn2O3和作为2价元素化合物CuO、ZnO、MgO 和 Ni O。
[0055]具体而言，本铁氧体陶瓷组合物在以将Fe换算成Fe2O3时的摩尔含量为x mol%、以将Mn换算成Mn2O3时的摩尔含量y mol%时,如图1所示，(x,y)在由下述A~H所包围的斜线部X的区域内，且Cu的摩尔含量换算成CuO为0.5~10.0mol %, Zn的摩尔含量换算成ZnO为1.0~35.0mol %，Mg的摩尔含量换算成MgO为5.0~35.0mol %，余部为Ni氧化物。
[0056]这里，点A~点H的各点(X, y)表示以下摩尔含量。
[0057]A (25，1)、B (47，1)、C (47,7.5),D (46,7.5),E (46,10),F (30,10),G (30,7.5)和 H (25,7.5)
[0058]接着，对将Fe、Mn、Cu、Zn和Mg的摩尔含量换算成Fe2O3、Mn2O3、CuO、ZnO和MgO、使各含量在上述范围的原因进行详述。
[0059](I) Fe和Mn的摩尔含量
[0060]通过以从化学计量组成中减少Fe2O3、将Fe的一部分用Mn置换的方式添加Mn2O3,能避免电阻率P降低，从而能实现绝缘性的提高。
[0061]即，对尖晶石型结晶构造(通式X2O3.MeO)而言，在化学计量组成中，X2O3 (X:Fe、Mn)与MeO (Me:N1、Zn、Cu)的比率为50:50，X2O3与MeO通常大致按化学计量组成进行混
八
口 ο
[0062]而且,在将以Cu为主要成分的Cu系材料和铁氧体材料同时焙烧时,若在大气气氛中焙烧，则Cu容易被氧化而生成Cu2O,因此，需要在Cu不发生氧化的还原性气氛中进行焙烧。另一方面，若在还原性气氛中焙烧铁氧体材料的主要成分Fe2O3,则会生成Fe3O4,因此，需要在氧化性气氛中对Fe2O3进行焙烧。
[0063]然而，如在“发明要解决的问题”部分所述的那样，由于Cu-Cu2O的平衡氧分压与Fe3O4-Fe2O3的平衡氧分压之间的关系，因此，已知在800°C以上的温度下进行焙烧时不存在Cu金属与Fe2O3共存的区域。
[0064]但是，在800°C以上的温度区域，Mn2O3与Fe2O3相比，在更高的氧分压下，为还原性气氛。因此，在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的氧分压下，Mn2O3与Fe2O3相比，为强还原性气氛，因此，能使Mn2O3优先被还原而完成烧结。即，由于Mn2O3与Fe2O3相比，优先被还原，因此能在Fe2O3被还原成Fe3O4之前完成焙烧处理。
[0065]这样，一方面，减少Fe2O3的摩尔含量，另一方面，将同为3价元素化合物的Mn2O3添加到铁氧体陶瓷组合物中，从而即使在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的条件下将Cu系材料和铁氧体材料同时焙烧，由于Mn2O3优先被还原，因而就能在Fe2O3被还原之前完成烧结，更高效地使Cu金属与Fe2O3共存。而且，这样，能避免电阻率P降低，提高绝缘性。
[0066]但是，若Fe的摩尔含量换算成Fe2O3小于25mol%，则Fe的摩尔含量过少，反而会导致电阻率P降低，无法确保所希望的绝缘性。
[0067]另外，若Mn的摩尔含量换算成Mn2O3小于Imol %，则Mn的摩尔含量过少，使得Fe2O3容易被还原成Fe3O4，从而 导致电阻率P降低，无法确保所希望的绝缘性。
[0068]此外，在Fe的摩尔含量换算成Fe2O3超过47mol %的情况下，也会因Fe的摩尔含量过剩而使Fe2O3容易被还原成Fe3O4，从而导致电阻率P降低，无法确保所希望的绝缘性。
[0069]此外，在Mn的摩尔含量换算成Mn2O3超过IOmol %的情况下，也无法得到充分大的电阻率P，不能确保绝缘性。
[0070]还有，在Fe的摩尔含量换算成Fe2O3在25mol %以上但小于30mol %的情况和在Fe的摩尔含量换算成Fe2O3在46mol %以上但小于47mol %的情况下，若Mn的摩尔含量换算成Mn2O3超过7.5m0l%，则反而会导致电阻率P降低，无法确保所希望的绝缘性。
[0071]因此，在本实施方式中，调整混合量，使Fe和Mn的各摩尔含量换算成Fe2O3和Mn2O3时在图1的点A~点H所包围的区域内。
[0072](2) Cu的摩尔含量
[0073]在N1-Cu-Zn系铁氧体中，通过添加熔点低、为1026°C的CuO，可在更低温度下进行焙烧，能提高烧结性。而且，为此，将Cu换算成CuO至少需要添加0.5mol%以上。
[0074]另一方面，在将以Cu为主要成分的Cu系材料和铁氧体材料同时焙烧时,若在大气气氛中焙烧，则Cu容易被氧化，生成Cu2O,因此，需要在Cu不发生氧化的还原性气氛中进行
人口紅。
[0075]然而，在这种还原性气氛中进行焙烧时，若Cu的摩尔含量换算成CuO超过10.0mol %，则铁氧体原料中的CuO被还原、Cu2O的生成量增加，从而可能导致电阻率P降低。
[0076]因此，在本实施方式中，调整混合量，使Cu的摩尔含量换算成CuO为0.5~
10.0mol % 。
[0077](3) Zn的摩尔含量
[0078]Zn氧化物ZnO具有有助于提高铁氧体陶瓷组合物的导磁率的效果，但要发挥这样的效果，Zn换算成ZnO至少需要添加1.0mol %以上。此外，若Zn的摩尔含量换算成ZnO小于1.0m0l%，则在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的还原性气氛中进行焙烧时，烧结性降低、吸水率上升，不适宜。
[0079]另一方面，若Zn的摩尔含量换算成ZnO超过35mol %，则会有居里点Tc降低、无法保证高温下的性能之虞。
[0080]因此，在本实施方式中，调整混合量，使Zn的摩尔含量换算成ZnO为1.0~35.0mol % ο
[0081](4) Mg的摩尔含量
[0082]通过用较廉价的MgO置换高价的NiO，能减少NiO的摩尔含量，从而可实现低成本化。此外，MgO的磁致伸缩常数小，通过用MgO置换磁致伸缩常数大的MO的一部分，能降低线圈部件的应力依赖性。而且，要得到这样的效果，Mg的摩尔含量换算成MgO至少需要在5.0mol %以上。
[0083]然而，若Mg的摩尔含量换算成MgO超过35.0mol %，则在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的还原性气氛中进行焙烧时，烧性结降低、吸水率上升，不适宜。
[0084]因此，在本实施方式中，调整混合量，使Mg的摩尔含量换算成MgO为5.0~35.0mol % ο
[0085]这样，在本铁氧体陶瓷组合物中，将Fe换算成Fe2O3时的摩尔含量X mol%和将Mn换算成Mn2O3时的摩尔含量y mol%用(x, y)表示时，(x, y)在上述特定的范围所包围的区域，CuO的摩尔含量为0.5~10.0mol%, ZnO的摩尔含量为1.0~35.0moI%, MgO的摩尔含量为5.0~35.0mol %，余部为NiO，因此，即使与Cu系材料同时焙烧，仍能避免电阻率P降低，确保所希望的绝缘性。`
[0086]具体而言，能得到电阻率P在IO7Ω.cm以上的良好的绝缘性。而且，由此可以低成本得到阻抗特性等电特性良好的所希望的陶瓷电子部件。
[0087]下面对使用上述铁氧体陶瓷组合物的电子部件进行详述。
[0088]图2是显示作为本发明的陶瓷电子部件的层叠线圈部件的一实施方式的截面图。
[0089]该层叠线圈部件的铁氧体I包括磁性体部2和埋设在该磁性体部2中的以Cu为主要成分的线圈导体(导电部)3。此外，线圈导体3的两端形成有引出电极4a、4b，并在铁氧体I的两端形成有由Cu等构成的外部电极5a、5b,该外部电极5a、5b与引出电极4a、4b电连接。
[0090]下面参照图3对上述层叠线圈部件的制造方法进行详述。
[0091]首先,作为陶瓷原料，准备Fe2O3等Fe化合物、Mn2O3等Mn化合物、CuO等Cu化合物、ZnO等Zn化合物、MgO等Mg化合物和NiO等Ni化合物。
[0092]称取各陶瓷原料，使Fe和Mn的摩尔含量换算成Fe2O3和Mn2O3满足在由图1的点A~点H所包围的特定范围，Cu的摩尔含量换算成CuO为0.5~10.0mol Zn的摩尔含量换算成ZnO为1.0~35.0mol % ,Mg的摩尔含量换算成MgO为5.0~35.0mol %、余部为Ni化合物。
[0093]接着，将这些称取物与纯水和PSZ (部分稳定氧化锆)球等卵石一起装入罐磨机中，用湿法充分混合、粉碎，蒸发干燥后，在700~800°C的温度预焙烧规定时间。
[0094]接着，将这些预焙烧物与聚乙烯醇缩丁醛系等有机粘合剂、乙醇、甲苯等有机溶剂和PSZ球一起再次投入罐磨机中，充分混合、粉碎，制作陶瓷浆料。
[0095]接着，使用刮刀法等将上述陶瓷浆料加工成形为片状，制作规定膜厚的磁性体陶瓷生片(陶瓷薄层体；以下仅称作“磁性体片”)6a~6h。
[0096]接着,使用激光加工机在磁性体片6b~6g的规定位置上形成通孔,使磁性体片6b~6g可彼此电连接。
[0097]接着，准备以Cu为主要成分的线圈导体用导电性膏(以下称“Cu膏”)。然后，使用该Cu膏进行丝网印刷,在磁性体片6b~6g上形成线圈图案8a~8f,并用上述Cu膏填充通孔，制作通孔导体7a~7e。另外，形成在磁性体片6b和磁性体片6g上的各线圈图案8a、8f上以可与外部电极电连接的方式形成有引出部8a’、8f’。
[0098]接着,层叠形成有线圈图案8a~8f的磁性体片6b~6g,将其用未形成有线圈图案的磁性体片6a和磁性体片6h夹持、压粘，由此制作线圈图案8a~8f介由通孔导体7a~7e而连接的压粘块。然后，将该压粘块切割成规定的尺寸，制作层叠成形体。
[0099]接着，将该层叠成形体在Cu不发生氧化的气氛中加热，使其充分脱脂后，供给到用N2-H2-H2O的混合气体将气氛调整至Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的焙烧炉中，在900~1050°C焙烧规定时间，由此得到在磁性体部2埋设有导体3的铁氧体I。
[0100]接着，在铁氧体I的两端部涂布以Cu等为主要成分的外部电极用导电膏，使其干燥后，在约900°c的温度下烘烤，形成外部电极5a、5b，由此制得层叠线圈部件。
[0101]这样，在本实施方式中，包括如下工序:
[0102]预焙烧工序:称取Fe化合物、Mn化合物、Cu化合物、Zn化合物、Mg化合物和Ni化合物，使得用(X，y)表示将`Fe换算成Fe2O3时的摩尔含量x mol %和将Mn换算成Mn2O3时的摩尔含量I mol%时，(x,y)满足在上述点A~点H所包围的特定区域,且将Cu换算成CuO时的摩尔含量为0.5~10.0mol %，将Mg换算成MgO时的摩尔含量为5.0~35.0mol %，将Zn换算成ZnO时的摩尔含量为1.0~35.0mol %，余部为Ni化合物，将这些称取物混合后，进行预焙烧，制作预焙烧粉末；
[0103]磁性体片制作工序:由上述预焙烧粉末制作磁性体片6a~6h ;
[0104]导电膜形成工序:将Cu膏涂布在磁性体片6a~6g上形成线圈图案8a~8f (导电膜)；
[0105]层叠体形成工序:将形成有线圈图案8a~8f的磁性体片6b~6g按规定的顺序层叠、形成层叠成形体；
[0106]焙烧工序:在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的焙烧气氛中焙烧层叠成形体，将磁性体片6a~6h和作为导电膜的线圈图案8a~8f同时焙烧:
[0107]因此，即使在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的焙烧气氛中将磁性体片6a~6h和以Cu为主要成分的导电膜同时焙烧，仍能在Fe不发生还原的情况下以低成本得到绝缘性良好、具有高可靠性的层叠线圈部件。
[0108]具体而言，能使电阻率P提高到IO7 Ω.cm以上，得到在特定频率区域内具有高阻抗的适于吸收噪声的层叠线圈部件。其结果，可得到在特定频率区域内阻抗高、具有山形形状阻抗特性的层叠线圈部件。
[0109]而且，可避免出现Ag系材料那样的迁移，因此，能得到即使在高湿度下长时间放置也能确保良好的绝缘性、具有高可靠性的层叠线圈部件。[0110]另外，本发明并不局限于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，由预焙烧粉末制作陶瓷生片6a~6h，但只要是陶瓷薄层体即可，例如可在PET膜上进行印刷处理，形成磁性涂膜，并在该磁性涂膜上形成作为导电膜的线圈图案、容量图案。
[0111]此外，在上述实施方式中，通过丝网印刷形成线圈图案8a~8f，但对导电膜的制作方法也无特殊限制，可用其他方法，例如电镀法、转印法或溅射等薄膜形成方法来形成。
[0112]此外，在上述实施方式中对层叠线圈部件进行了说明，当然，也可适用于单板线圈部件、层叠LC部件之类的层叠复合部件。
[0113]下面对本发明的实施例进行具体说明。
[0114]实施例1
[0115]作为陶瓷原料，准备Fe203、Mn203、CuO、ZnO、MgO和NiO，称取这些陶瓷原料，使摩尔含量达到表1~3所示的组成。即，以将ZnO固定在20mol%、CuO固定在lmol%，使Fe2O3和Mn203、MgO和NiO的各摩尔含量进行各种变化的方式按规定量称取各陶瓷原料。
[0116]接着，将这些称取物与纯水和PSZ球一起放入氯乙烯罐磨机中，用湿法充分混合、粉碎，使该混合物蒸发干燥，之后，在750°C下预焙烧，得到预焙烧粉末。
[0117]接着，将该预焙烧粉末与聚乙烯醇缩丁醛系粘合剂(有机粘合剂)、乙醇(有机溶剂)和PSZ球一起再次放入氯乙烯罐磨机中，充分混合、粉碎后，得到陶瓷浆料。
[0118]接着，使用刮刀法将陶瓷浆料成形成厚25 μ m的片状，将该片冲切成纵50mm、横50mm的大小，制得磁性体片。
[0119]接着，向含有萜品醇(有机溶剂)和乙基纤维素树脂(粘合树脂)的有机赋形剂中混合Cu粉末，用三辊研磨机进行混炼，这样，制得以Cu为主要成分的导电性膏(Cu膏)。
[0120]然后，在磁性体片的表面丝网印刷Cu膏，制得规定图案的导电膜。然后，将形成有导电膜的磁性体片按规定顺序层叠规定的张数，用未形成有导电膜的磁性体片夹持、压粘，切割成规定大小，得到层叠成形体。
[0121]接着，将所得的层叠成形体在Cu不发生氧化的还原性气氛中充分加热、脱脂，之后，将N2-H2-H2O的混合气体供给到焙烧炉中，调整氧分压至6.7X IO-2Pa0然后，将该层叠成形体供给到焙烧炉中，在1000°C的温度下焙烧2小时，得到埋设有内部电极的陶瓷烧结体。
[0122]需要说明的是，氧分压:6.7父10_牛&是(:11-(:1120在10001:的平衡氧分压，将层叠成形体在Cu-Cu2O的平衡氧分压下焙烧2小时，得到陶瓷烧结体。
[0123]接着，将该陶瓷烧结体与水一起投入钵中，使用离心滚磨机对陶瓷烧结体实施滚磨处理，得到陶瓷坯体。
[0124]之后，向陶瓷坯体的两端涂布外部电极用Cu膏，在氧分压调整至4.3X10_3Pa的焙烧炉内于900°C的温度下进行烘烤处理，制得试样编号I~72的电阻率测定用试样。需要说明的是，氧分压:4.3X 10_3Pa是Cu-Cu2O在温度900°C的平衡氧分压。
[0125]电阻率测定用试样的外形尺寸为纵3.0mm、横3.0mm、厚1.0mm。
[0126]图4是电阻率测定用试样的截面图，在陶瓷坯体51中，内部电极52a~52d以使得引出部互不相同的方式埋设在磁性体层53中，且在陶瓷坯体51的两端面上形成有外部电极 54a、54b。
[0127]接着，对于试样编号I~72的电阻率测定用试样,在外部电极54a、54b上施加50V的电压30秒，测定了施加电压时的电流。然后，由该测定值算出电阻，由试样尺寸算出电阻率的对数log P (下面称“电阻率log P，，)
[0128]表1~3显示了试样编号I~72的铁氧体组成和测定结果。
[0129]表1
[0130]`
【权利要求】
1.铁氧体陶瓷组合物，其至少含有Fe、Mn、Cu、Zn、Mg和Ni， 其中，将Fe换算成Fe2O3时的摩尔含量X mo I %和Mn换算成Mn2O3时的摩尔含量y mol%用(x，y)表示时，(x，y)在由 A (25，1)、B (47，1)、C (47,7.5), D (46,7.5),E (46,10),F(30,10),G (30，7.5)和 H (25，7.5)围成的区域内， 且Cu的摩尔含量换算成CuO为0.5~10.0mol %, Zn的含量换算成ZnO为1.0~35.0mol %，Mg 的含量换算成 MgO 为 5.0 ~35.0mol %。
2.陶瓷电子部件,具有由铁氧体材料构成的磁性体部和以Cu为主要成分的导电部， 所述磁性体部由权利要求1所述的铁氧体陶瓷组合物形成。
3.根据权利要求2所述的陶瓷电子部件，其特征在于，在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的气氛中焙烧而成。
4.根据权利要求2或3所述的陶瓷电子部件，其特征在于，所述磁性体部和所述导电部同时焙烧而成。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的陶瓷电子部件，其特征在于，多个所述磁性体部与多个所述导电部交替层叠。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的陶瓷电子部件，其特征在于，为层叠线圈部件。
7.陶瓷电子部 件的制造方法，其包括: 预焙烧工序:称取Fe化合物、Mn化合物、Cu化合物、Zn化合物、Mg化合物和Ni化合物，使得用(X，y)表示将Fe换算成Fe2O3时的摩尔含量x mol %和Mn换算成Mn2O3时的摩尔含量 y mol%时，(x，y)满足由 A (25，1)、B (47，1)、C (47,7.5),D (46,7.5),E (46,10),F (30,10),G (30，7.5)和H (25，7.5)围成的区域，且Cu的摩尔含量换算成CuO为0.5~.10.0mol %，Zn的摩尔含量换算成ZnO为1.0~35.0mol %，Mg的摩尔含量换算成MgO为.5.0~35.0mol %，将这些称取物混合后，进行预焙烧，制作预焙烧粉末； 陶瓷薄层体制作工序:由所述预焙烧粉末制作陶瓷薄层体； 导电膜形成工序:将以Cu为主要成分的规定图案的导电膜形成在所述陶瓷薄层体上； 层叠体形成工序:将形成有所述导电膜的所述陶瓷薄层体按规定的顺序层叠、形成层置体； 焙烧工序:在Cu-Cu2O的平衡氧分压以下的焙烧气氛中焙烧所述层叠体，将所述陶瓷薄层体和所述导电膜同时焙烧。
【文档编号】C04B35/26GK103764593SQ201280042562
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2011年9月2日
【发明者】中村彰宏, 山本笃史 申请人:株式会社村田制作所