层叠线圈部件及其制造方法技术

形成具有含有金属磁性材料与第一玻璃成分的磁性体部5以及含有陶瓷材料与第二玻璃成分的非磁性体部6的层叠线圈部件，并且以至少线圈图案的主面与非磁性体部6接触的方式形成有线圈导体1。磁性体部5形成为第一玻璃成分相对于金属磁性材料与第一玻璃成分的总计的体积含量成为46vol％～60vol％。非磁性体部6形成为第二玻璃成分相对于陶瓷材料与第二玻璃成分的总计的体积含量成为69vol％～79vol％。由此，实现不损坏绝缘性，而能够获得良好的高频特性、磁特性，并且能够抑制破裂、剥离等构造缺陷的产生的具有高可靠性的层叠线圈部件及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠线圈部件及其制造方法
本专利技术涉及层叠线圈部件及其制造方法，更加详细而言，涉及在磁性体部使用了金属磁性材料的层叠线圈部件及其制造方法。
技术介绍
以往，作为以高频被使用的扼流线圈、供大电流流经的电源电路、DC/DC转换器电路用的功率电感器等所使用的电子部件，公知有在由磁性体组合物形成的部件本体(部品素体)内置线圈导体的层叠线圈部件。在这种层叠线圈部件中，若在线圈导体之间、线圈导体与外部电极之间表观相对介电常数上升而使杂散电容增大，则存在共振频率向低频率侧变位而导致高频特性劣化的担忧。为了避免上述那样杂散电容的增加，而考虑在部件本体的一部分设置相对介电常数较低的低介电常数层。然而，在该情况下，若在制造过程中对不同种类材料彼此进行共烧结(co-sintering)，则存在因材料之间的相互扩散、收缩动作的不同等而产生破裂、剥离等构造缺陷的担忧。因此，例如，在专利文献1中提出有一种电子部件，其具备由铁系氧化物磁性组合物构成的磁性体部、由形成为与上述磁性体部接触的玻璃陶瓷复合组合物构成的非磁性体部、以及形成于上述磁性体部以及上述非磁性体部中的至少一方的内部导体部，玻璃陶瓷复合组合物具有作为主要成分的结晶化玻璃以及作为副成分的填充物的石英，上述结晶化玻璃含有25wt％～55wt％的SiO2、30wt％～55wt％的MgO、5wt％～30wt％的Al2O3、0wt％～30wt％的B2O3，上述石英含量为相对于上述结晶化玻璃100重量部成为5～30重量部，并且分散于结晶化玻璃中。在该专利文献1中，形成为由铁系氧化物磁性组合物(铁氧体系磁性材料)形成磁性体部，使由玻璃陶瓷复合组合物构成的非磁性体部与磁性体部接触。而且，使用与形成磁性体部的铁系氧化物磁性组合物之间相互扩散较少的玻璃陶瓷复合组合物，由此欲获得良好的共烧结性。另外，对于专利文献1所记载的玻璃陶瓷复合组合物而言，磁导率、介电常数也较低，从而具有良好的绝缘性，由于具有抑制向Ag等金属材料扩散的作用，因此能够将Ag等低电阻材料使用于内部导体，由此能够减少电子部件的直流电阻。另一方面，金属磁性材料与铁氧体系磁性材料相比难以磁饱和，从而直流重叠特性良好，因此，以往也提出有各种形成有上述金属磁性材料的层叠线圈部件。例如，在专利文献2中提出有一种电子部件的制造方法，即：对含有Cr、Si、以及Fe的磁性合金材料以体积不足该磁性合金材料的体积的10％的方式添加以SiO2、B2O3、ZnO为主要成分并且软化温度为600±50℃的玻璃，使用利用该玻璃覆盖该磁性合金材料的表面的金属磁性体而形成内置了线圈的成型体，该成型体在真空、无氧或者低氧分压的非氧化气氛中以700℃以上且不足该线圈的导体材料的熔点的温度进行了烧制。在该专利文献2中，能够在金属磁性体的表面形成充分的玻璃皮膜，因此能够抑制在金属磁性体之间产生间隙，由此能够不提高线圈电阻而提高绝缘电阻，从而能够获得直流重叠特性良好且磁损失较少的功率电感器等电子部件。专利文献1：日本特开2004-343084号公报(权利要求1，段落编号[0009]～[0012])专利文献2：日本特开2010-62424号公报(权利要求1，段落编号[0008])然而，在专利文献1中，使用与铁系氧化物磁性组合物(铁氧体系磁性材料)的相互扩散较少的玻璃陶瓷复合氧化物，并使磁性体部(铁系氧化物磁性组合物)与形成为同该磁性体部接触的非磁性体部(玻璃陶瓷复合组合物)共烧结，因此若不将烧制条件控制为高精度，则存在在磁性体部与非磁性体部的界面产生破裂、剥离、变形等构造缺陷的担忧。并且，在专利文献1中，磁性体部由直流重叠特性较差的铁氧体系磁性材料形成，因此在大电流区域容易磁饱和，因此存在实用区域被限制的担忧。另外，在专利文献2中，使用与铁氧体系磁性材料相比直流重叠特性优越的金属磁性材料，另外，在金属磁性体的表面形成充分的厚度的玻璃皮膜，因此能够提高绝缘性。然而，在该专利文献2中，在真空、无氧或者低氧分压的非氧化性气氛下进行烧制，因此，难以控制烧制气氛，另外，设备成本也价格高昂，从而存在导致运转成本的高涨化的担忧。即，在专利文献2中，当在大气气氛下进行烧制处理的情况下，粒子表面氧化而形成氧化层，因此存在表观相对介电常数增大的担忧。而且，其结果，存在电子部件的杂散电容增大，从而导致高频特性的降低的担忧。因此，在专利文献2中，如上所述，必须在非氧化性气氛下进行烧制，从而存在难以控制烧制气氛，而导致成本增高的担忧。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供一种不损坏绝缘性，而能够获得良好的高频特性、磁特性，并且能够抑制破裂、剥离等构造缺陷的产生的具有高可靠性的层叠线圈部件及其制造方法。如上所述与铁氧体系磁性材料相比，公知金属磁性材料的饱和磁通密度高而难以磁饱和，因此直流重叠特性优越。因此，本专利技术人在对使用陶瓷材料形成非磁性体部，并且以覆盖该非磁性体部的方式使用金属磁性材料形成磁性体部，并且以线圈图案的主面与非磁性体部接触的方式形成线圈导体进行了专心研究后，得出如下见解，即：在磁性体部中以相对于金属磁性材料与玻璃成分的总计成为46vol％～60vol％的方式含有玻璃成分，并且在非磁性体部中以相对于陶瓷材料与玻璃成分的总计成为69vol％～79vol％的方式含有玻璃成分，从而能够获得不损坏绝缘性而具有良好的高频特性、磁特性，并且能够抑制破裂、剥离等构造缺陷的产生的具有高可靠性的层叠线圈部件。本专利技术是基于上述的见解而完成的，本专利技术所涉及的层叠线圈部件的特征在于，具有含有金属磁性材料与第一玻璃成分的磁性体部以及含有陶瓷材料与第二玻璃成分的非磁性体部，并且以至少线圈图案的主面与上述非磁性体部接触的方式形成有线圈导体，上述磁性体部形成为相对于上述金属磁性材料与上述第一玻璃成分的总计的上述第一玻璃成分的含量按照体积比为46vol％～60vol％，上述非磁性体部形成为相对于上述陶瓷材料与上述第二玻璃成分的总计的上述第二玻璃成分的含量按照体积比为69vol％～79vol％。另外，本专利技术的层叠线圈部件优选上述第一玻璃成分以及上述第二玻璃成分的主要成分相同。由此，能够在烧制时使磁性体部与非磁性体部之间的收缩动作、热膨胀率差相互接近，从而能够有效地抑制破裂、剥离等构造缺陷，进而能够实现更进一步的可靠性提高。另外，本专利技术的层叠线圈部件优选上述第一玻璃成分以及第二玻璃成分为以硅、硼以及碱金属元素为主要成分的碱系硼硅酸盐玻璃。由此，能够形成更进一步的耐电镀液性优越的致密的玻璃相。并且，本专利技术的层叠线圈部件优选上述第一玻璃成分以及第二玻璃成分的软化点为650℃～800℃。由此，通过烧制处理，能够将由第一玻璃成分以及第二玻璃成分构成的致密的玻璃相形成于金属磁性粒子之间、陶瓷粒子之间，从而能够抑制在这些金属磁性粒子之间、陶瓷粒子之间产生间隙。因此，能够实现耐湿性、耐电镀性的更进一步的提高，从而能够极力避免水分、电镀液的浸入，并且即使在后工序中进行电镀处理，也能够有效地抑制玻璃成分溶出于电镀液。另外，本专利技术的层叠线圈部件优选上述金属磁性材料包括至少含有Fe、Si以及Cr的Fe-Si-Cr系材料、以及至少含有Fe、Si以及Al的Fe-Si-Al系材料中的任一个。由此，当在大气气氛等氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层叠线圈部件，其特征在于，具有含有金属磁性材料与第一玻璃成分的磁性体部以及含有陶瓷材料与第二玻璃成分的非磁性体部，并且以至少线圈图案的主面与所述非磁性体部接触的方式形成有线圈导体，所述磁性体部形成为：相对于所述金属磁性材料与所述第一玻璃成分的总计的所述第一玻璃成分的含量按照体积比为46vol％～60vol％，所述非磁性体部形成为相对于所述陶瓷材料与所述第二玻璃成分的总计的所述第二玻璃成分的含量按照体积比为69vol％～79vol％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.19 JP 2012-2322751.一种层叠线圈部件，其特征在于，具有含有金属磁性材料与第一玻璃成分的磁性体部以及含有陶瓷材料与第二玻璃成分的非磁性体部，并且以至少线圈图案的主面与所述非磁性体部接触的方式形成有线圈导体，所述磁性体部形成为：相对于所述金属磁性材料与所述第一玻璃成分的总计的所述第一玻璃成分的含量按照体积比为46vol％～60vol％，所述非磁性体部形成为相对于所述陶瓷材料与所述第二玻璃成分的总计的所述第二玻璃成分的含量按照体积比为69vol％～79vol％。2.根据权利要求1所述的层叠线圈部件，其特征在于，所述第一玻璃成分以及第二玻璃成分为以硅、硼以及碱金属元素为主要成分的碱系硼硅酸盐玻璃。3.根据权利要求2所述的层叠线圈部件，其特征在于，所述第一玻璃成分以及所述第二玻璃成分的主要成分相同。4.根据权利要求1或2所述的层叠线圈部件，其特征在于，所述第一玻璃成分以及第二玻璃成分的软化点为650℃～800℃。5.根据权利要求1或2所述的层叠线圈部件，其特征在于，所述金属磁性材料包括至少含有Fe、Si以及Cr的Fe-Si-Cr系材料以及至少含...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田英一，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP