JP2019110170A - 積層型インダクタ部品及び積層型インダクタ部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記ガラス部は、前記金属部から露出する露出ガラスを含み、前記コイル導体層の延伸方向に直交する横断面には、前記ガラス部のうち、前記内包ガラスの割合が、面積比で50%未満となる横断面が含まれることが好ましい。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記コイル導体層の延伸方向に直交する横断面には、前記ガラス部のうち、前記内包ガラスの割合が、面積比で50%以上となる横断面が含まれることが好ましい。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記コイル導体層の延伸方向に直交する横断面には、前記ガラス部のうち、前記内包ガラスの割合が、面積比で100%となる横断面が含まれることが好ましい。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記コイル導体層の延伸方向に直交する横断面には、前記コイル導体層に対する前記内包ガラスの割合が、面積比で1.0%以上20.0%以下となる横断面が含まれることが好ましい。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記素体は、ガラスを含み、前記コイル導体層の周囲10μm以内の前記素体のガラスを周辺ガラス、前記周辺ガラスよりさらに外側の前記素体のガラスを外郭ガラスとすると、前記周辺ガラスの軟化点は、前記外郭ガラスの軟化点より低いことが好ましい。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記周辺ガラスの軟化点は、前記内包ガラスの軟化点以下であることが好ましい。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記素体は、ガラスを含み、前記コイル導体層の周囲10μm以内の前記素体のガラスを周辺ガラス、前記周辺ガラスよりさらに外側の前記素体のガラスを外郭ガラスとすると、前記周辺ガラスは、Bi,Li,Na,K,Mg,Ca,Sr,Ba,Co,Zn,B,Pb,Al,Zr,P,Vのいずれかであるフィラー元素を一種類以上含み、前記フィラー元素の濃度について、前記周辺ガラスの方が前記外郭ガラスよりも高いことが好ましい。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記周辺ガラスのSiの濃度が、前記外郭ガラスのSiの濃度より低いことが好ましい。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記素体の前記コイル導体層が延伸する平面に直交する方向の最も外側に位置するガラスを外層ガラスとすると、前記周辺ガラスのSiの濃度が、前記外層ガラスのSiの濃度より低いことが好ましい。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記素体の前記コイル導体層が延伸する平面に直交する方向の最も外側に位置するガラスを外層ガラスとすると、前記周辺ガラスのSiの濃度が、前記外層ガラスのSiの濃度より高いことが好ましい。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記複数のコイル導体層が含む金属部は複数の結晶子を形成しており、前記複数の結晶子の平均粒径は、0.5μm以上15.0μm以下であることが好ましい。
この構成では、素体の強度が向上する。
上記課題を解決する積層型インダクタ部品は、絶縁体である素体と、前記素体内で平面に沿って延伸する複数のコイル導体層が電気的に接続されたコイルと、を備え、前記コイル導体層は、金属部とガラス部とを含み、前記素体は、ガラスを含み、前記コイル導体層の周囲10μm以内の前記素体のガラスを周辺ガラス、前記周辺ガラスよりさらに外側の前記素体のガラスを外郭ガラスとすると、前記周辺ガラスの軟化点は、前記外郭ガラスの軟化点より低い。
また、上記の積層型インダクタ部品において、前記周辺ガラスの軟化点は、前記ガラス部の軟化点以下であることが好ましい。
上記課題を解決する積層型インダクタ部品の製造方法は、ガラス粉を含む絶縁ペーストと、金属粉及びガラス粉を含む導電ペーストを用いて、前記絶縁ペーストからなる複数の絶縁ペースト層間に前記導電ペーストからなるコイル導体パターンが配置された積層体を形成する工程と、前記積層体を焼成して、前記金属粉、前記ガラス粉をそれぞれ金属部、ガラス部に焼結させる工程と、を備え、前記導電ペーストに含まれる前記ガラス粉には、前記絶縁ペーストに含まれる前記ガラス粉よりも軟化点が低いものを用い、前記積層体を焼成する工程において、前記導電ペーストに含まれる前記ガラス粉が前記金属部に内包されて焼結した内包ガラスと、前記導電ペーストに含まれる前記ガラス粉が前記金属部の周囲に押し出されて焼結した周辺ガラスを形成する。
図1に示す積層型インダクタ部品10は、絶縁体である素体11と、素体11内に形成されたコイル12と、素体11の外面に沿って配置され、それぞれコイル12の第1端、第2端と電気的に接続された第1外部電極13x、第2外部電極13yとを備える。
図3(a)〜(d)は、各焼成温度t1〜t3及び焼成時間T1,T2において焼結したコイル導体層12a〜12cの構成を、コイル導体層12a〜12cの延伸方向に直交する断面(横断面)で示す。
また、積層型インダクタ部品10では、コイル導体層12a〜12cが含む金属部Mは複数の結晶子を形成しており、結晶子の平均粒径は0.5μm以上15.0μm以下であることが好ましい。上記結晶子の平均粒径が0.5μm以上であることにより、電流の流れを抑制する結晶粒界が減少するため、コイル12の低抵抗化が可能となる。また、上記結晶子の平均粒径が15.0μm以下であることにより、結晶子の過度な大型化が抑制されてコイル導体層12a〜12cの外周縁の平滑化が促進される。
(1)コイル導体層12a〜12cは、金属部Mとガラス部GLAとを含み、ガラス部GLAは、金属部Mに内包された内包ガラスGLAiを含む。この構成では、内包ガラスGLAiによってコイル導体層12a〜12cの表面積が大きくなる。すなわち、空孔によらずコイル12を低抵抗化することができ、前述の様々な問題が発生しない。
(12)コイル導体層12a〜12cが含む金属部Mの結晶子の平均粒径は、0.5μm以上15.0μm以下であることが好ましい。この構成では、電子の流れを抑制する結晶粒界が減少するので、コイル導体層12a〜12cの低抵抗化が可能となるとともに、結晶子の過度な大型化が抑制されてコイル導体層12a〜12cの外周縁の平滑化が促進される。
(14)素体11の外面は、第1外部電極13x及び第2外部電極13yの両方が配置された実装面11aと、第1外部電極13xのみが配置された第1端面11bと、第2外部電極13yのみが配置された第2端面11cとを含むことが好ましい。この構成では、積層型インダクタ部品10の基板実装時に、実装はんだが第1端面11b及び第2端面11cでフィレットを形成し、積層型インダクタ部品10の基板への固着力を向上することができる。また、この場合、実装面11a、第1端面11b及び第2端面11cは、コイル導体層12a〜12cが延伸する平面(絶縁体層の主面)と直交することが好ましい。この構成では、コイル12で発生する磁束が第1外部電極13x及び第2外部電極13yに遮られにくく、渦電流損によるQ値低下を抑制することができる。
・コイル導体層12a〜12cの金属部Mは、Ag以外の良導体、例えばCuやAuで形成してもよい。また絶縁体層15a,15b,16a〜16c,18は、ガラスではなく、フェライトや樹脂などを含む構成であってもよい。すなわち、素体11はガラス以外の焼結体や、焼結体以外であってもよい。なお、素体11が焼結体であれば、素体11の強度が向上する。また、外部電極に施されるめっきは特に限定されず、Sn,Ni,Ag,Cu,Pd,Auの単体及び合金、さらにこれらを複数組み合わせた多層構成であってもよい。
・外形サイズは特に限定されず、例えば実装面における長手寸法と短手寸法を基準に、1005、0804、0603、0402などのサイズであってもよいし、これ以外の比率であってもよい。また高さ寸法は任意であって、長手寸法や短手寸法と同一であってもよい、これらと異なる寸法であってもよい。
Claims (17)
- 絶縁体である素体と、
前記素体内で平面に沿って延伸する複数のコイル導体層が電気的に接続されたコイルと、
を備え、
前記コイル導体層は、金属部とガラス部とを含み、
前記ガラス部は、前記金属部に内包された内包ガラスを含む積層型インダクタ部品。 - 請求項1に記載の積層型インダクタ部品において、
前記ガラス部は、前記金属部から露出する露出ガラスを含み、
前記コイル導体層の延伸方向に直交する横断面には、前記ガラス部のうち、前記内包ガラスの割合が、面積比で50%未満となる横断面が含まれる、積層型インダクタ部品。 - 請求項1に記載の積層型インダクタ部品において、
前記コイル導体層の延伸方向に直交する横断面には、前記ガラス部のうち、前記内包ガラスの割合が、面積比で50%以上となる横断面が含まれる、積層型インダクタ部品。 - 請求項3に記載の積層型インダクタ部品において、
前記コイル導体層の延伸方向に直交する横断面には、前記ガラス部のうち、前記内包ガラスの割合が、面積比で100%となる横断面が含まれる、積層型インダクタ部品。 - 請求項3又は4に記載の積層型インダクタ部品において、
前記コイル導体層の延伸方向に直交する横断面には、前記コイル導体層に対する前記内包ガラスの割合が、面積比で1.0%以上20.0%以下となる横断面が含まれる、積層型インダクタ部品。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に積層型インダクタ部品において、
前記素体は、ガラスを含み、
前記コイル導体層の周囲10μm以内の前記素体のガラスを周辺ガラス、前記周辺ガラスよりさらに外側の前記素体のガラスを外郭ガラスとすると、前記周辺ガラスの軟化点は、前記外郭ガラスの軟化点より低い、積層型インダクタ部品。 - 請求項6に記載の積層型インダクタ部品において、
前記周辺ガラスの軟化点は、前記内包ガラスの軟化点以下である、積層型インダクタ部品。 - 請求項1に記載の積層型インダクタ部品において、
前記素体は、ガラスを含み、
前記コイル導体層の周囲10μm以内の前記素体のガラスを周辺ガラス、前記周辺ガラスよりさらに外側の前記素体のガラスを外郭ガラスとすると、前記周辺ガラスは、Bi,Li,Na,K,Mg,Ca,Sr,Ba,Co,Zn,B,Pb,Al,Zr,P,Vのいずれかであるフィラー元素を一種類以上含み、前記フィラー元素の濃度について、前記周辺ガラスの方が前記外郭ガラスよりも高い、積層型インダクタ部品。 - 請求項8に記載の積層型インダクタ部品において、
前記周辺ガラスのSiの濃度が、前記外郭ガラスのSiの濃度より低い、積層型インダクタ部品。 - 請求項8に記載の積層型インダクタ部品において、
前記素体の前記コイル導体層が延伸する平面に直交する方向の最も外側に位置するガラスを外層ガラスとすると、
前記周辺ガラスのSiの濃度が、前記外層ガラスのSiの濃度より低い、積層型インダクタ部品。 - 請求項8に記載の積層型インダクタ部品において、
前記素体の前記コイル導体層が延伸する平面に直交する方向の最も外側に位置するガラスを外層ガラスとすると、
前記周辺ガラスのSiの濃度が、前記外層ガラスのSiの濃度より高い、積層型インダクタ部品。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の積層型インダクタ部品において、
前記複数のコイル導体層が含む金属部は複数の結晶子を形成しており、前記複数の結晶子の平均粒径は、0.5μm以上15.0μm以下である、積層型インダクタ部品。 - 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の積層型インダクタ部品において、
前記素体が焼結体である、積層型インダクタ部品。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の積層型インダクタ部品において、
さらに、前記素体の外面に沿って配置され、それぞれ前記コイルの第1端、第2端と電気的に接続される第1外部電極、第2外部電極を備え、
前記外面は、前記第1外部電極及び前記第2外部電極の両方が配置された実装面と、前記第1外部電極のみが配置された第1端面と、前記第2外部電極のみが配置された第2端面とを含み、前記実装面、前記第1端面及び前記第2端面は、前記コイル導体層が延伸する平面と直交する、積層型インダクタ部品。 - 絶縁体である素体と、
前記素体内で平面に沿って延伸する複数のコイル導体層が電気的に接続されたコイルと、
を備え、
前記コイル導体層は、金属部とガラス部とを含み、
前記素体は、ガラスを含み、
前記コイル導体層の周囲10μm以内の前記素体のガラスを周辺ガラス、前記周辺ガラスよりさらに外側の前記素体のガラスを外郭ガラスとすると、前記周辺ガラスの軟化点は、前記外郭ガラスの軟化点より低い、積層型インダクタ部品。 - 請求項15に記載の積層型インダクタ部品において、
前記周辺ガラスの軟化点は、前記ガラス部の軟化点以下である、積層型インダクタ部品。 - ガラス粉を含む絶縁ペーストと、金属粉及びガラス粉を含む導電ペーストを用いて、前記絶縁ペーストからなる複数の絶縁ペースト層間に前記導電ペーストからなるコイル導体パターンが配置された積層体を形成する工程と、
前記積層体を焼成して、前記金属粉、前記ガラス粉をそれぞれ金属部、ガラス部に焼結させる工程と、
を備え、
前記導電ペーストに含まれる前記ガラス粉には、前記絶縁ペーストに含まれる前記ガラス粉よりも軟化点が低いものを用い、
前記積層体を焼成する工程において、前記導電ペーストに含まれる前記ガラス粉が前記金属部に内包されて焼結した内包ガラスと、前記導電ペーストに含まれる前記ガラス粉が前記金属部の周囲に押し出されて焼結した周辺ガラスを形成する、積層型インダクタ部品の製造方法。
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