复合铁氧体组合物和电子部件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及复合铁氧体组合物和电子部件。是一种含有磁性体材料和非磁性体材料的复合铁氧体组合物。上述磁性体材料为Ni-Cu-Zn系铁氧体。上述非磁性体材料含有以通式a(bZnO·cCuO)·SiO2所表示的低介电常数非磁性体材料、和氧化铋，上述通式中的a、b以及c满足：a＝1.5～2.4、b＝0.85～0.98、c＝0.02～0.15(并且b+c＝1.00)。上述磁性体材料与上述低介电常数非磁性体材料的混合比率为80重量％:20重量％～10重量％:90重量％。
【专利说明】
复合铁氧体组合物和电子部件
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高频特性优异的复合铁氧体组合物和使用了所述复合铁氧体组 合物的电子部件。
【背景技术】
[0002] 近年来，用于手机或PC等的频带高频化，已经存在多个几 GHz标准。寻求对应于这 些高频信号的去噪产品。作为其代表列举有层叠芯片线圈。
[0003] 层叠芯片线圈的电特性可以通过阻抗进行评价。阻抗特性直至IOOMHz带为止受到 素体材料的导磁率和素体材料的频率特性较大地影响。另外，GHz带的阻抗被层叠芯片线圈 的相对电极间的寄生电容影响。作为降低层叠芯片线圈的相对电极间的寄生电容的方法， 可以列举延长相对电极间的距离、缩小相对电极的面积、降低相对电极间的介电常数这3种 方法。
[0004] 在下述专利文献1中，为了降低寄生电容，在由线圈通电产生的磁通方向的两端形 成端子。在该专利文献1所示的发明中，能够期待能够延长内部电极与端子电极间的距离， 并且达成内部电极与端子电极的相对面积的缩小，并且频率特性延伸至高频。
[0005] 然而，在专利文献1的发明中，没有降低内部电极间的寄生电容，对于该部分有进 一步进行改善的余地。另外，内部电极间的距离的延长和内部电极的面积的缩小是伴随层 叠芯片线圈的结构变更的改善方法，对于其它特性或层叠芯片线圈的大小·形状的影响较 大。由于内部电极间的距离的延长影响到产品的大小，因此，难以适用于寻求小型化的芯片 部件中。进一步，内部电极的面积的缩小有直流电阻增大等的技术问题。
[0006] 现在，作为层叠芯片线圈的素体材料，使用Ni-CU-Zn系铁氧体的情况较多。使用 Ni-Cu-Zn系铁氧体的情况较多是由于Ni-Cu-Zn系铁氧体是能够在900 °C左右烧成的磁性体 陶瓷。由于Ni-Cu-Zn系铁氧体能够在900 °C左右烧成，因此，能够与用作内部电极的Ag同时 烧成。另外，Ni-Cu-Zn系铁氧体的相对介电常数高至14~15左右，进一步难以降低Ni-Cu-Zn 系铁氧体的相对介电常数。
[0007] 下述所示的专利文献2中，将Ni-Cu-Zn系铁氧体与低介电常数非磁性体混合，制作 复合材料，将所述复合材料用作素体材料。作为所述低介电常数非磁性体，列举有石英玻 璃、硼硅酸盐玻璃、滑石、氧化铝、镁橄榄石、锆石。专利文献2所示的发明中，通过将Ni-Cu-Zn系铁氧体与低介电常数非磁性体混合，从而与Ni-Cu-Zn系铁氧体的介电常数相比较，降 低了所得到的复合材料的介电常数。
[0008] 然而，在专利文献2中，在将玻璃类材料(石英玻璃、硼硅酸盐玻璃等)作为低介电 常数非磁性体的主成分的情况下，复合材料的导磁率的降低变得显著。认为这是由于玻璃 类材料引起了磁性体的晶粒生长的抑制或磁路阻断。另外，Ni-Cu-Zn系铁氧体与玻璃类材 料的反应大，形成异相。因此，与Ag类导体同时烧成时发生短路的可能性高，不适合作为使 用了 Ag系导体的层叠线圈。
[0009] 另一方面，在不是滑石、氧化铝、镁橄榄石、锆石等玻璃类材料而是将陶瓷材料作 为低介电常数非磁性体的主成分的情况下，难以发生Ni-Cu-Zn系铁氧体与陶瓷材料的反 应，难以形成异相。然而，在使用陶瓷材料作为低介电常数非磁性体的主成分的情况下，认 为在烧结性方面有问题，难以在能够与内部电极Ag同时烧成的烧成温度900 °C下烧结复合 材料。
[0010]在专利文献3所示的发明中，显示了发泡铁氧体的应用。即，在专利文献3中，将烧 穿材料混合于磁性陶瓷，在烧结后制作空穴，使树脂或玻璃渗透于空穴。通过使用空穴，可 以达成低介电常数化。进一步，通过将树脂或玻璃渗透入空穴，从而掩盖了强度变弱的发泡 铁氧体的缺点。另外，在专利文献3所示的发明中，在特性和烧结性方面没有问题。
[0011]然而，在专利文献3所示的发明中，由于铁氧体中包含较多的空穴，因此，不能在发 泡铁氧体上直接形成端子电极。因此，必须在形成端子电极的部分使用空穴少的铁氧体，从 而存在结构变得烦杂的缺点。另外，烧成后的发泡铁氧体的粒径与空穴少的铁氧体相比倾 向于变小。因此，在使用发泡铁氧体的情况下，耐湿性等劣化的可能性高。
[0012] 专利文献1:日本特开平11-026241号公报 [0013] 专利文献2:日本特开2002-175916号公报 [0014] 专利文献3:日本特开2004-297020号公报
【发明内容】
[0015] 在使用使磁性体材料和非磁性体材料复合的方法的情况下，特别是以下的5点成 为技术问题。即，烧结性的提高、导磁率的提高、导磁率的频率特性的高频化、介电常数的降 低、以及强度的提高。认为难以同时解决这些技术问题并提供GHz带下阻抗高的小型的层叠 线圈。
[0016] 本发明鉴于这样的实际情况，其目的在于提供一种烧结性优异，电阻率高，并且为 比较高的导磁率和比较低的介电常数，导磁率的频率特性优异，进一步，强度(特别是弯曲 强度)高，并且难以产生裂纹的复合铁氧体组合物，和应用了所述复合铁氧体组合物的小型 的电子部件。
[0017] 为了达成上述目的，本发明所涉及的复合铁氧体组合物其特征在于，所述复合铁 氧体组合物含有磁性体材料和非磁性体材料，
[0018]所述磁性体材料为Ni-Cu-Zn系铁氧体，
[0019]所述非磁性体材料含有以通式a(bZnO · cCuO) · Si〇2所表示的低介电常数非磁性 体材料、和氧化祕，所述通式中的a、b以及c满足:a=l.5~2.4、b = 0.85~0.98、c = 0.02~ 0.15(并且 b+c = 1.00)，
[0020]所述磁性体材料与所述低介电常数非磁性体材料的混合比率为80重量％ : 20重 量％~10重量％ :90重量％。
[0021 ]本发明所涉及的复合铁氧体组合物中，由于使用Ni-Cu-Zn系铁氧体，因此，比较低 的温度下的烧结性优异。另外，在本发明中，由本发明人们发现:通过相对于Ni-Cu-Zn系铁 氧体以规定的比例含有规定的非磁性体材料，从而可以实现烧结性优异、高导磁率、低介电 常数，并且导磁率的频率特性和强度优异的复合铁氧体组合物。
[0022]即，根据本发明，认为通过相对于Ni-Cu-Zn系铁氧体以规定比例含有流动性低的 低介电常数非磁性体材料，从而可以降低Ni-Cu-Zn系铁氧体的磁畴壁移动区域的减少和磁 路阻断。另外，作为低介电常数非磁性体材料，通过在流动性低的陶瓷材料中选择含有以Zn 的氧化物作为主组成的陶瓷材料的非磁性体陶瓷材料，可以降低元素的相互扩散的影响。 认为低介电常数非磁性体材料包含较多的Ni-Cu-Zn系铁氧体所含的Zn，从而2种材料间的 元素相互扩散变少。另外，即使发生了元素的相互扩散，分别含有的元素的量仅稍微变化， 对特性的影响也较小。
[0023]另外，通过在规定的范围内任意地改变磁性体材料中的Ni-Cu-Zn系铁氧体的组 成、非磁性体材料的组成以及磁性体材料与低介电常数非磁性体材料的混合比，也有能够 适宜地控制导磁率和相对介电常数等的优点。
[0024] 本发明所涉及的复合铁氧体组合物含有氧化铋。优选在将所述磁性体材料和所述 低介电常数非磁性体材料的合计记为100重量份的情况下，含有以Bi 2O3换算为0.5~8.0重 量份的所述氧化铋。
[0025] 通过作为非磁性体材料以规定重量比例添加氧化铋，可以提高复合材料整体的烧 结性。而且，能够兼顾复合材料的高导磁率和低介电常数，进一步提高强度，并且能够适用 于小型的层叠线圈部件。
[0026] 本发明所涉及的电子部件为通过层叠线圈导体和陶瓷层而构成的电子部件，所述 线圈导体包含Ag，所述陶瓷层由上述的复合铁氧体组合物构成。
【附图说明】
[0027] 图1是作为本发明的一个实施方式所涉及的电子部件的层叠芯片线圈的内部透视 立体图。
[0028] 图2是作为本发明的其它实施方式所涉及的电子部件的层叠芯片线圈的内部透视 立体图。
[0029]符号的说明
[0030] I，la···层叠芯片线圈、2···陶瓷层、3,3a···内部电极层、4，4a···芯片主体、5…端子 电极、6…端子连接用通孔电极、6a···引出电极、30,30a···线圈导体。
【具体实施方式】
[0031 ]以下，基于附图所示的实施方式来说明本发明。
[0032] 如图1所示，作为本发明的一个实施方式所涉及的电子部件的层叠芯片线圈1具有 在Y轴方向上交替层叠有陶瓷层2和内部电极层3的芯片主体4。
[0033] 各内部电极层3具有方形环或C字形状或η字形状，并且通过贯通邻接的陶瓷层2 的内部电极连接用通孔电极(图示略)或阶差状电极，以螺旋状被连接，构成线圈导体30。
[0034] 在芯片主体4的Y轴方向的两端部分别形成有端子电极5、5。在各端子电极5连接有 贯通层叠的陶瓷层2的端子连接用通孔电极6的端部，各端子电极5、5连接于构成封闭磁路 线圈(绕组图案)的线圈导体30的两端。
[0035] 在本实施方式中，陶瓷层2和内部电极层3的层叠方向与Y轴一致，端子电极5、5的 端面与X轴和Z轴平行。X轴、Y轴和Z轴相互垂直。图1所示的层叠芯片线圈1中，线圈导体30的 卷绕轴与Y轴大致一致。
[0036] 对于芯片主体4的外形或尺寸没有特别的限制，可以根据用途适当设定，通常外形 为大致长方体形状，例如，X轴尺寸为0.15~0.8mm、Y轴尺寸为0.3~1.6mm、Z轴尺寸为0.1~ 1.0mm〇
[0037] 另外，对于陶瓷层2的电极间厚度以及基极(base)厚度没有特别的限制，电极间厚 度（内部电极层3、3的间隔）可以以3~50μπι进行设定，基极厚度(端子连接用通孔电极6的Y 轴方向长度)可以以5~300μπι左右进行设定。
[0038] 在本实施方式中，作为端子电极5没有特别的限定，通过在芯片主体4的外表面附 着以Ag或Pd等为主成分的导电性膏体之后，进行烧结，进一步实施电镀来形成。对于电镀而 目，可以使用Cu、Ni、Sn等。
[0039]线圈导体30包含Ag(包含Ag的合金），例如由Ag单体、Ag-Pd合金等构成。作为线圈 导体30的副成分，可以包含2广？〇、111、11以及这些的氧化物。
[0040]陶瓷层2由本发明的一个实施方式所涉及的复合铁氧体组合物构成。以下，对于复 合铁氧体组合物进行详细的说明。
[0041 ]本发明的复合铁氧体组合物含有磁性体材料和非磁性体材料。
[0042]作为所述磁性体材料，可以使用Ni-Cu-Zn系铁氧体。对于Ni-Cu-Zn系铁氧体的组 成没有特别的限制，可以根据目的选择各种的组成。优选使用烧成后的铁氧体烧结体中的 各成分的含有率为Fe2〇 3:40~50mol%、特别优选为45~50mol%;Ni0:4~50mol%、特别优 选为10~40mo 1 % ; CuO: 4~20mo 1 %、特别优选为6~13mo 1 % ;以及ZnO: 0~40mo 1 %、特别优 选为1~30mo 1 %的铁氧体组合物。另外，也可以以10重量％以下的范围含有钴氧化物。
[0043] 另外，本实施方式所涉及的铁氧体组合物，与上述副成分分开，也可以以不损害本 发明的效果的范围进一步含有Mn3O 4等的锰氧化物、氧化锆、氧化锡、氧化镁、玻璃化合物等 的附加成分。这些附加成分的含量没有特别的限定，例如为〇. 05~1.0重量％左右。
[0044] 再有，可以在本实施方式所涉及的铁氧体组合物中含有不可避免的杂质元素的氧 化物。
[0045] 具体来说，作为不可避免的杂质元素，可以列举C、S、Cl、As、Se、Br、Te、lSLi、Na、 八1丄3、63、66、3广〇(1、111、313、83、？13等的典型金属元素或3(3、11、￥、0、￥、恥、]\1〇、？(1^8、^\丁& 等的过渡金属元素。另外，不可避免的杂质元素的氧化物只要在铁氧体组合物中为0.05重 量％以下左右就也可以含有。
[0046]磁性铁氧体的磁特性的组成依赖性强，在Fe203、Ni0、Cu0以及ZnO的组成为上述的 范围内的情况下，倾向于导磁率或品质因数Q提高。具体来说，例如，通过Fe2O3量为上述的范 围内，倾向于导磁率提高。另外，通过NiO量和ZnO量为上述的范围内，倾向于导磁率提高。再 有，通过ZnO量为上述的范围内，从而容易将居里温度保持在HKTC以上，倾向于容易满足作 为电子部件所要求的温度特性。另外，通过CuO量在上述的范围内，从而低温烧成(930°C以 下)变得容易，倾向于铁氧体的固有电阻上升且品质因数Q提高。
[0047]对于铁氧体粉的平均粒径没有特别的限制，优选为0.1~1. Ομπι的范围内。通过使 平均粒径为上述的范围内，从而铁氧体粉的比表面积变得适宜，印刷层叠中使用的膏体涂 料或薄片层叠中使用的薄片涂料化变得容易。另外，在将平均粒径控制在〇. IMi以上的情况 下，可以使通过球磨机等的粉碎装置的粉碎时间成为比较短的时间。即，可以降低由于长时 间粉碎而导致的来自球磨机和粉碎容器的污染和铁氧体粉的组成偏差发生的风险，可以降 低引发使用了该铁氧体粉的复合铁氧体材料的特性的劣化的风险。另外，在将平均粒径控 制在1.Ομπι以下的情况下，低温下的烧结性提高，与包含Ag的内部导体同时烧成变得容易。
[0048] 另外，对于铁氧体粉的平均粒径的测定方法没有特别的限制。例如，可以将铁氧体 粉加入纯水中用超声波器使之分散，利用激光衍射式粒度分布测定装置（日本电子株式会 社制造的HELOS SYSTEM)等进行测定。
[0049] 所述非磁性体材料含有满足以通式a(bZnO · cCuO) · SiO2所表示的低介电常数非 磁性体材料，所述通式中的a、b以及c满足:a=l.5~2.4、b = 0.85~0.98、c = 0.02~0.15 (并且b+c = l .00)。
[0050] a优选为1.8~2.2 j优选为0.95~0.98。(3优选为0.02~0.05。并且，满足b+c = I-OO0
[0051] 另外，低介电常数非磁性体材料的低介电常数是指介电常数比所述磁性体材料 低。
[0052]所述磁性体材料与所述低介电常数非磁性体材料的混合比率以重量基准计为80: 20~10:90，优选为50: 50~20:80。如果磁性体材料的比例过大，则复合铁氧体组合物的介 电常数变高，在GHz带不能得到高的阻抗，从而高频特性变差。进一步，在含有氧化铋的情况 下，烧成时容易发生异常晶粒生长。另外，如果磁性体材料的比例过小，则复合铁氧体组合 物的导磁率变低，IOOMHz带至GHz带的阻抗变低。
[0053] 本实施方式所涉及的非磁性体材料含有氧化铋。在不含氧化铋的情况下，烧结性 降低，并且强度降低。
[0054] 在将所述磁性体材料和所述低介电常数非磁性体材料的合计记为100重量份的情 况下，优选含有所述氧化铋〇. 5~8.0重量份，更加优选含有1.0~5.0重量份，更加优选含有 1.0~3.0重量份，更加优选含有1.5~2.0重量份。通过适当地控制氧化铋的含量，从而可以 适当地控制烧结性、导磁率、相对介电常数、电阻率以及弯曲强度。进一步，通过将氧化铋的 含量控制在规定的范围内，在与实质上仅含Ag的内部导体同时进行烧成的情况下，难以发 生Ag的渗出而导致的品质不良。因此，在使用实质上仅含有Ag的内部导体的情况下，优选将 氧化铋的含量控制在规定的范围内。另外，实质上仅含有Ag是指内部导体整体中Ag所占的 含量为95重量％以上的情况。
[0055] 氧化铋的含量越高则越有强度上升的倾向，氧化铋的含量越低则越有介电常数降 低且电阻率上升的倾向。
[0056] 另外，在本实施方式中，也可以将一部分氧化铋置换为硼硅酸盐玻璃。但是，硼硅 酸盐玻璃的含量优选为0.5重量份以下，更加优选不含有硼娃酸盐玻璃。
[0057] 低介电常数非磁性体材料的平均粒径以及氧化铋的平均粒径没有特别的限定。低 介电常数非磁性体材料的平均粒径优选为〇. 2~0.6μηι，氧化祕的平均粒径优选为0.5~4.0 μπι。低介电常数非磁性体材料的平均粒径的测定方法和氧化铋的平均粒径的测定方法与铁 氧体粉的平均粒径的测定方法相同。
[0058]以下，对图1所示的层叠芯片线圈1的制造方法进行说明。
[0059]图1所示的层叠芯片线圈1可以通过通常的制造方法进行制造。即，可以使用将本 发明的复合铁氧体组合物与粘结剂和溶剂一起进行混炼得到的复合铁氧体膏体，与含有Ag 等的内部电极膏体交替印刷层叠之后进行烧成，由此形成芯片主体4(印刷法）。或者，也可 以使用复合铁氧体膏体制作生片，将内部电极膏体印刷于生片的表面，将它们层叠并烧成， 由此形成芯片主体4(薄片法）。即使以任一方法，只要在形成芯片主体4之后通过烧结或镀 敷等形成端子电极5即可。
[0060]对于复合铁氧体膏体中的粘结剂和溶剂的含量没有限制。例如，粘结剂的含量可 以在1~10重量％左右的范围进行设定，溶剂的含量可以在10~50重量％左右的范围进行 设定。另外，在膏体中可以根据需要以10重量％以下的范围含有分散剂、增塑剂、介电体、绝 缘体等。含有Ag等的内部电极膏体也可以同样地进行制作。另外，烧成条件等没有特别的限 定，在内部电极层中包含Ag等的情况下，烧成温度优选为930°C以下，更加优选为900°C以 下。
[0061]另外，本发明不限定于上述的实施方式，可以在本发明的范围内进行各种改变。 [0062]例如，也可以使用上述的实施方式的复合铁氧体组合物来构成图2所示的层叠芯 片线圈Ia的陶瓷层2。图2所示的层叠芯片线圈Ia中具有Z轴方向上交替层叠有陶瓷层2和内 部电极层3a的芯片主体4a。
[0063]各内部电极层3a具有方形环或C字形状或η字形状，并且通过贯通邻接的陶瓷层2 的内部电极连接用通孔电极(图示略)或阶差状电极，以螺旋状被连接，构成线圈导体30a。
[0064] 在芯片主体4的Y轴方向的两端部分别形成有端子电极5、5。在各端子电极5连接有 位于Z轴方向的上下的引出电极6a的端部，各端子电极5、5连接于构成封闭磁路线圈的线圈 导体30a的两端。
[0065] 在本实施方式中，陶瓷层2和内部电极层3的层叠方向与Z轴一致，端子电极5、5的 端面平行于X轴和Z轴。X轴、Y轴和Z轴相互垂直。图2所示的层叠芯片线圈Ia中，线圈导体30a 的卷绕轴与Z轴大致一致。
[0066] 图1所示的层叠芯片线圈1中，由于在芯片主体4的长边方向即Y轴方向上具有线圈 导体30的卷绕轴，因此，与图2所示的层叠芯片线圈Ia相比，具有能够增加匝数、容易谋取直 至高的频率带的高阻抗化等的优点。图2所示的层叠芯片线圈Ia中，其它的结构和作用效果 与图1所示的层叠芯片线圈1相同。
[0067] 再有，本发明的复合铁氧体组合物可以用于图1或图2所示的层叠芯片线圈以外的 电子部件中。例如，作为与线圈导体一起层叠的陶瓷层可以使用本发明的复合铁氧体组合 物。另外，可以将本发明的复合铁氧体组合物用于LC复合部件等的将线圈与其它的电容器 等的要素组合而成的复合电子部件中。
[0068] 实施例
[0069] 以下，基于更详细的实施例来说明本发明，但是本发明不限定于以下所示的实施 例中。
[0070] (实施例1)
[0071] 首先，作为磁性体材料，准备如果在900°C下单独烧成则导磁率成为110、相对介电 常数成为14.0的Ni-Cu-Zn系铁氧体(平均粒径为0.3μπι)。
[0072] 作为低介电常数非磁性体材料，准备2(0.98Ζη0 · 0.02Cu0) · Si02(平均粒径为 0. 5μπι)。对于该低介电常数非磁性体材料，在相对于100重量份的非磁性体材料将氧化铋 (平均粒径为2μπι)以Bi2O 3换算成为1.5重量份的方式进行混合并烧成的情况下，导磁率成为 1、 相对介电常数成为6。
[0073]然后，以上述磁性体材料与上述低介电常数非磁性体材料的混合比成为表1所示 的比率的方式将上述磁性体材料与上述低介电常数非磁性体材料混合，进一步分别称量氧 化铋(平均粒径为2μπι)以使在将上述磁性体材料与上述低介电常数非磁性体材料的合计记 为100重量份的情况下的氧化铋的含量以Bi 2O3换算成为1.5重量份，用球磨机进行湿式混合 24小时，用干燥机将得到的浆料干燥，得到复合体材料。
[0074] 在得到的复合体材料中添加丙烯酸树脂类粘结剂而制成颗粒之后，进行加压成 形，分别得到环形形状(尺寸=外径ISmmX内径IOmmX高度5mm)的成形体、圆盘形状(尺寸 =直径25mm X厚度5mm)的成形体、以及方形柱形状(尺寸=宽度5mm X长度25mm X厚度4mm) 的成形体。将该成形体在空气中在900°C下烧成2小时，得到烧结体(复合铁氧体组合物）。对 于得到的烧结体进行以下的评价。
[0075]
[0076] [相对密度]
[0077] 对于成形为圆盘形状而得到的烧结体，根据烧成后的烧结体的尺寸和重量算出烧 结体密度，将相对于理论密度的烧结体密度作为相对密度算出。在本实施例中，将相对密度 为90%以上作为良好。将结果示于表1中。
[0078] [导磁率]
[0079] 在成形为环形形状所得到的烧结体，卷绕10匝铜线绕线，使用阻抗分析仪 (Agilent Technologies, Inc.制造，商品名：4991A)测定初始导磁率。作为测定条件，测定 频率为IOMHz，测定温度为20°C。在本实施例中，将IOMHz时的导磁率为1.5以上作为良好。将 结果示于表1中。
[0080] [共振频率]
[0081] 在成形为环形形状所得到的烧结体，卷绕10匝铜线绕线，使用阻抗分析仪 (Agilent Technologies ,Inc ·制造，商品名：4991A)测定室温下的导磁率的共振频率。导磁 率的共振频率越高，则导磁率的频率特性越高频化。在本实施例中，将导磁率的共振频率为 50MHz以上作为良好。将结果示于表1中。
[0082][相对介电常数]
[0083] 对于成形为环形形状所得到的烧结体，使用网络分析仪(HEWLETT PACKARD公司制 造的8510C)通过共振法(JIS R 1627)算出相对介电常数(没有单位）。在本实施例中，将相 对介电常数为11以下作为良好。将结果示于表1中。
[0084] [电阻率]
[0085] 在成形为圆盘形状而得到的烧结体的两面涂布In-Ga电极，测定直流电阻值，求得 电阻率(单位：Ω ·π〇。测定使用IR测定仪(HEWLETT PACKARD公司制造的4329A)进行。在本 实施例中，将电阻率为1〇6Ω ·πι以上作为良好。将结果示于表1中。
[0086] [弯曲强度]
[0087] 对于成形为方形柱形状而得到的烧结体进行三点弯曲试验，使之断裂，测定断裂 时的弯曲强度。另外，三点弯曲试验中使用Instron 5543。将结果示于表1中。
[0088] [表1]
[0090] *为比较例
[0091 ]如表1所示，可以确认磁性体材料与低介电常数非磁性体材料的混合比率在本发 明的范围内的复合铁氧体组合物中，相对密度、导磁率、共振频率、相对介电常数、电阻率以 及弯曲强度的任一评价项目都为良好的结果(样品3~10)。
[0092] 另一方面，可以确认磁性体材料与低介电常数非磁性体材料的混合比率不在本发 明的范围内的复合铁氧体组合物中，相对密度、导磁率、共振频率、相对介电常数、电阻率以 及弯曲强度中的任意一个以上发生恶化(样品1、2、11)。
[0093] 另外，样品11中，没有显示共振频率，这是由于不能观察到导磁率的共振峰。
[0094](实施例2)
[0095] 除了使低介电常数非磁性体材料的组成如表2那样变化以外，与实施例1的样品8 同样地制作烧结体(复合铁氧体组合物），进行同样的评价。将结果示于表2中。另外，对于表 2所示的样品不进行弯曲强度的测定。
[0096] [表 2]
[0099] 如表2所示，可以确认低介电常数非磁性体材料满足规定的组成的复合铁氧体组 合物中，相对密度、导磁率、共振频率、相对介电常数、以及电阻率的任一评价项目都为良好 的结果(样品8、14~16、19~23)。
[0100] 另一方面，可以确认低介电常数非磁性体材料不满足规定的组成的复合铁氧体组 合物中，相对密度和电阻率的任一方发生恶化(样品12、17、18、24)。
[0101] (实施例3)
[0102] 除了使作为非磁性体材料的氧化铋的含量如表3那样变化以外，与实施例1的样品 8同样地制作烧结体(复合铁氧体组合物），除了不测定共振频率以外进行同样的评价。将结 果示于表3中。另外，样品25不含有氧化铋，将磁性体材料与低介电常数非磁性体材料之和 作为100重量份而含有2.66重量份的市售的硼硅酸盐玻璃。样品26不含有氧化铋，也不含有 硼娃酸盐玻璃。样品41同时含有1.50重量份的氧化祕和0.50重量份的市售的硼娃酸盐玻 璃。
[0103] [表 3]
[0105] *为比较例
[0106] 如表3所示，可以确认含有氧化铋的复合铁氧体组合物，相对密度、导磁率、相对介 电常数、电阻率以及弯曲强度的任一评价项目都为良好的结果(样品8、27~32、41)。
[0107] 另外，在样品8、27~32中，具有氧化铋的含量越高则弯曲强度越上升的倾向，并且 具有氧化铋的含量越低则相对介电常数越降低的倾向。
[0108] 另一方面，可以确认不含有氧化铋等的非磁性体材料的复合铁氧体组合物中，相 对密度和弯曲强度发生恶化(样品26)。
[0109] 另外，可以确认不使用氧化铋且使用了硼硅酸盐玻璃的复合铁氧体组合物中，弯 曲强度发生恶化(样品25)。
[0110] (实施例4)
[0111] 将所述样品8(实施例）的复合铁氧体组合物作为基体材料，制作图1所示的形状的 层叠芯片线圈。分别制造尺寸I (X轴尺寸0.5mm、Y轴尺寸1.0mm、Z轴尺寸0.5mm)的层叠芯片 线圈、和尺寸2 (X轴尺寸0.3mm、Y轴尺寸0.6mm、Z轴尺寸0.3mm)的层叠芯片线圈。层叠芯片线 圈的线圈导体为Ag。层叠芯片线圈的烧成使用氧化铝固定器(setter)。再有，将所述样品25 (比较例）、所述样品26(比较例）、所述样品27(实施例）、所述样品28a(实施例）、所述样品 29a(实施例）、所述样品29(实施例）、所述样品30a(实施例）以及所述样品32(实施例）的复 合铁氧体组合物作为基体材料，分别制造尺寸1的层叠芯片线圈和尺寸2的层叠芯片线圈。 各制造500个上述的层叠芯片线圈。
[0112]再有，对于所述样品8(实施例）和所述样品32(实施例），将线圈导体从Ag变更为 Ag-Pd合金(Ag90%、Pdl0%)，同样地制造层叠芯片线圈。
[0113]对于各500个层叠芯片线圈使用焊料安装于基板，通过回流炉（280°C)之后，根据 产生了裂纹的层叠芯片线圈的个数算出裂纹产生率。另外，通过回流炉之后有裂纹产生的 情况是由于安装中使用的焊料的熔解?凝固?伸缩而在层叠芯片线圈上施加力。在强度不 充分的情况下，不能承受由安装中使用的焊料的熔解?凝固?伸缩产生的力，从而裂纹产 生。在裂纹产生的情况下，特性发生变动。最差的情况下发生断线。另外，在本实施例中仅将 裂纹产生率为〇 . 〇%的情况作为强度良好。
[0114] 再有，对于上述的各层叠芯片线圈，观察有无 Ag的渗出。具体来说，对于层叠芯片 线圈的烧成中使用的氧化铝固定器，使用EPMA(电子探针显微分析仪)进行元素分析，在确 认有Ag的附着的情况下，作为有Ag的渗出。优选没有在氧化铝固定器上Ag附着那样的Ag的 渗出，但是即使有Ag的渗出也可以达成本申请发明的目的。
[0115] 再有，对于上述的层叠芯片线圈，评价阻抗的偏差。具体来说，使用阻抗分析仪 (Agilent Technologies，Inc ·制造，商品名：4991 A)测定室温下的IGHz的阻抗。将500个层 叠芯片线圈的阻抗的平均值作为AVGl，将阻抗的标准偏差作为σ?，将(3〇l/AVGl) X 100( % ) 作为阻抗的偏差的指标。在此，如果发生Ag的渗出，则线圈发生短路，阻抗发生变化。即，如 果发生了Ag的渗出的线圈多，则阻抗的偏差变大。
[0116] 再有，对于上述的层叠芯片线圈，评价直流电阻Rdc的偏差。具体来说，利用数字式 欧姆计(ADEX公司制造，商品名AX-111A)测定室温下的直流电阻。将500个层叠芯片线圈的 直流电阻的平均值作为AVG2,将直流电阻的标准偏差作为〇2,将(3〇2/AVG2) X 100( % )作为 直流电阻的偏差的指标。在此，如果发生Ag的渗出，则线圈发生短路，从而直流电阻发生变 化。即，如果发生了Ag的渗出的线圈多，则直流电阻的偏差变大。
[0117] [表 4]
[0119] 如表4所示，关于尺寸1的层叠芯片线圈，除了没有使用氧化铋也没有使用硼硅酸 盐玻璃的样品26的比较例，使用表4所记载的任一基体材料都没有产生裂纹。即，关于尺寸1 的层叠芯片线圈，使用氧化铋或使用硼硅酸盐玻璃都可以确保必要的强度。
[0120] 相对于此，关于相比于尺寸1更小型的尺寸2的层叠芯片线圈，在将使用了氧化铋 的实施例的复合铁氧体组合物用于基体材料的情况下，没有产生裂纹，但是在将没有使用 氧化铋的比较例的复合铁氧体组合物用于基体材料的情况下，产生了裂纹。即，在使用了氧 化铋的情况下，对于尺寸2的层叠芯片线圈可以保持充分的强度，相对于此，在使用了硼硅 酸盐玻璃的情况下，对于尺寸2的层叠芯片线圈不能保持充分的强度。
[0121] 另外，根据表4可知，氧化铋的含量越多，则越容易发生Ag的渗出，从而阻抗的偏差 和直流电阻的偏差变得越大。然而，在使用Ag-Pd合金作为线圈导体的情况下，与氧化铋的 量无关，难以发生Ag的渗出。
【主权项】
1. 一种复合铁氧体组合物，其特征在于， 所述复合铁氧体组合物含有磁性体材料和非磁性体材料， 所述磁性体材料为Ni-Cu-Zn系铁氧体， 所述非磁性体材料含有以通式a(bZnO · cCuO) · Si〇2所表示的低介电常数非磁性体材 料、和氧化铋，所述通式中的a、b以及c满足:a=1.5~2.4、b = 0.85~0.98、c = 0.02~0.15， 并且b+c = l .00， 所述磁性体材料与所述低介电常数非磁性体材料的混合比率为80重量％ :20重量％~ 10重量％:90重量％。2. 如权利要求1所述的复合铁氧体组合物，其特征在于， 在将所述磁性体材料和所述低介电常数非磁性体材料的合计记为100重量份的情况 下，含有以Bi2〇3换算为0.5~8.0重量份的所述氧化铋。3. -种电子部件，其特征在于， 所述电子部件通过层叠线圈导体和陶瓷层而构成， 所述线圈导体包含Ag， 所述陶瓷层由权利要求1或2所述的复合铁氧体组合物构成。
【文档编号】H01F17/00GK106057393SQ201610195770
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月31日 公开号201610195770.5, CN 106057393 A, CN 106057393A, CN 201610195770, CN-A-106057393, CN106057393 A, CN106057393A, CN201610195770, CN201610195770.5
【发明人】长东大树, 芝山武志, 铃木孝志, 近藤真一, 大岛由也, 高桥圣树
【申请人】Tdk株式会社