层叠线圈部件及其制造方法技术

技术编号:9926510 阅读:80 留言:0更新日期:2014-04-16 17:54
本发明专利技术提供一种层叠线圈部件,该层叠线圈部件在未导致直流电阻增大的情况下提高直流叠加特性且降低可产生于磁体内的应力。该层叠线圈部件(11)具有:磁体层层叠而形成的磁体部(2),以及将配置于磁体层间的多个导体图案层贯通磁体层而相互连接成线圈状并埋设于磁体部(2)而形成的导体部(3),其中,导体部(3)由含有银的导体形成,磁体部(2)由含有Fe2O3、NiO、ZnO、CuO的烧结铁氧体材料形成,磁体部(2)的导体部附近区域的Cu含量(换算成CuO)相对于磁体部(2)的中央区域的Cu含量(换算成CuO)的比为0.2~0.5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种层叠线圈部件,该层叠线圈部件在未导致直流电阻增大的情况下提高直流叠加特性且降低可产生于磁体内的应力。该层叠线圈部件(11)具有:磁体层层叠而形成的磁体部(2),以及将配置于磁体层间的多个导体图案层贯通磁体层而相互连接成线圈状并埋设于磁体部(2)而形成的导体部(3),其中,导体部(3)由含有银的导体形成,磁体部(2)由含有Fe2O3、NiO、ZnO、CuO的烧结铁氧体材料形成,磁体部(2)的导体部附近区域的Cu含量(换算成CuO)相对于磁体部(2)的中央区域的Cu含量(换算成CuO)的比为0.2~0.5。【专利说明】
本专利技术涉及层叠线圈部件,更详细而言,涉及具有将磁体层进行层叠而形成的磁体部、以及将配置于磁体层间的多个导体图案层贯通磁体层而相互连接成线圈状并埋设于磁体部而形成的导体部的层叠线圈部件。此外,本专利技术也涉及该层叠线圈部件的制造方法。
技术介绍
一般而言,层叠线圈部件小型且分量轻,但若以大的直流电流通电,则磁体会磁饱和,电感下降,因此与卷线型线圈部件相比,存在额定电流小的难点。所以,对于层叠线圈部件,需要提高饱和磁通密度,换句话说,需要使直流叠加特性提高(可在更大的直流电流范围得到稳定的电感)。以往,层叠线圈部件是将铁氧体材料的生片和含有银的导体糊料在空气中同时烧制,从而烧结形成磁体层和导体图案层来进行制造。通过这种制造方法所得的层叠线圈部件由于铁氧体材料与银的热膨胀系数的不同,还存在磁体内产生残余应力,磁体的磁特性变差的问题。在该情况下,在专利文献I中提出使用混入了覆盖银粉末的SiO2作为烧结调节剂的导体糊料。认为该烧结调节剂可以适度扩散于磁体中,使磁体的导体图案附近的烧结状态比其以外的部分慢,梯度地形成对磁惰性的层,由此,能够使直流叠加特性提高至大电流范围。此外,也认为能够防止由于导体图案与磁体的热膨胀系数的差而在磁体内产生残余应力而使磁特性变差。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2006-237438号公报
技术实现思路
然而,在专利文献I所述的方法中,由于在导体糊料中混入烧结调节剂(具体而言是覆盖银粉末的SiO2),所以会产生将导体糊料烧结而得到的导体部的电阻必然变大,直流电阻(Rdc)变大这类的另外的问题。本专利技术的目的在于提供一种在未导致直流电阻增大的情况下提高直流叠加特性且可降低产生于磁体内的内部应力的层叠线圈部件。此外,本专利技术的进一步的目的在于提供该层叠线圈部件的制造方法。根据本专利技术的I个主旨,提供一种层叠线圈部件,上述层叠线圈部件具有将磁体层进行层叠而形成的磁体部、以及将配置于磁体层间的多个导体图案层贯通磁体层而相互连接成线圈状并埋设于磁体部而形成的导体部,导体部由含有银的导体形成,磁体部由含有Fe、N1、Zn、Cu的烧结铁氧体材料形成,磁体部的导体部附近区域的Cu含量(换算成CuO)(重量%)相对于磁体部的中央区域的Cu含量(换算成CuO)(重量%)的比为0.2?0.5。在上述以往的层叠线圈部件的制造方法中,是含有Fe203、NiO, ZnO、CuO的N1-Cu-Zn系铁氧体材料,通常使用CuO含量为8mol%以上的铁氧体材料。CuO与N1-Cu-Zn系铁氧体材料的其它成分相比熔点低,降低CuO含量时,烧结性下降,因此为了充分地烧结,需要将烧制温度上升至高于银的熔点的温度,无法将N1-Cu-Zn系铁氧体材料的生片和含有银的导体糊料同时烧制。这样,为了将它们在空气中同时烧制,需要使CuO含量为8mol%以上。对此,本专利技术的专利技术人等进行了深入研究,其结果,发现了降低CuO含量的同时可以将N1-Cu-Zn系铁氧体材料的生片和含有银的导体糊料同时烧制的热处理条件(对此在后文进行叙述),进而发现,由此而得到的层叠线圈部件中,磁体部的导体部附近区域的Cu含量(换算成CuO)(以下,本说明书中设为“y”(重量%))相对于磁体部的中央区域的Cu含量(换算成CuO)(以下,本说明书中设为“X”(重量%))的比7八为0.5以下。根据本专利技术的层叠线圈部件,该比y/x为0.2?0.5,因此使来源于CuO的Cu成分存在于导体部附近区域,而且与中央区域相比,可以使导体部附近区域的烧结密度和透磁率更小。通过使导体部附近区域的透磁率更小,可以使层叠线圈部件的直流叠加特性提高。进而,通过使导体部附近区域的烧结密度更小,可以在导体部附近缓和内部应力,可以降低对层叠线圈部件施加热冲击试验时的磁特性(例如电感)的变化。另外,在该本专利技术的层叠线圈部件中,利用含有银的导体而形成导体部,未使用SiO2等烧结调节剂,因此不必担心由于烧结调节剂导致直流电阻的增大。应予说明,在本专利技术中,“磁体部的中央区域”是指在磁体部中位于形成导体图案层的线圈的内侧且位于线圈的中心轴上及其附近的区域,具体而言,以距离线圈的中心轴10 μ m以内的区域(例如,图4 (a)所示的区域X)为代表。“磁体部的导体部附近区域”是指在磁体部中接近磁体部与导体部的界面的区域,以从磁体部与导体部的界面开始向磁体的内部离开Iym以上且在10 μπι以内的区域(例如,图4 (a)所示的区域Y)为代表。磁体部的Cu含量(换算成CuO)(重量%)是通过使用波长分散型X射线分析法(WDX法)对磁体部的规定区域测定Cu含量,将由此所得的Cu含量换算成CuO而求出的。测定面积根据所使用的分析仪器而不同,例如,测定光束直径为数十nm?I μ m,但不限定于此。测定部位可以在作为测定对象的区域内适当地设定,Cu含量(换算成CuO)(重量%)是以在该区域内的几个部位所测定的测定值的平均值求出。在本专利技术的上述层叠线圈部件中,磁体部的导体部附近区域的Cu含量(换算成CuO) y相对于磁体部的中央区域的Cu含量(换算成CuO) X的比y/x更优选为0.2?0.3。根据该方式,可以进一步降低对层叠线圈部件施加热冲击试验时的磁特性的变化。在本专利技术的I个方式中,磁体部的中央区域的Cu含量(换算成CuO)为0.2?3重量%。存在磁体部的中央区域的Cu含量(换算成CuO)越高,上述比y/x变得越高的趋势,但中央区域的Cu含量(换算成CuO)为3重量%以下时,能够使比y/x为0.5以下。若磁体部的中央区域的Cu含量(换算成CuO)这样的小,则磁体部的饱和磁通密度(Bs)变高,有助于直流叠加特性的提高。然而,若磁体部的中央区域的Cu含量(换算成CuO)小于0.2重量%,则磁体部的中央区域的Cu含量(换算成CuO)与导体部附近区域的Cu (换算成CuO)含量之间的差变小,上述比y/x在适当的范围外,中央区域和导体部附近区域的透磁率、结晶粒径的差变小,因此优选设为0.2重量%以上。根据本专利技术的另一个主旨,还提供一种层叠线圈部件的制造方法,该层叠线圈部件具有将磁体层进行层叠而形成的磁体部、以及将配置于磁体层间的多个导体图案层贯通磁体层而相互连接成线圈状并埋设于磁体部而形成的导体部,该制造方法包括:将含有Fe203、Ni0、Zn0、Cu0且CuO含量为0.3?4mol%的铁氧体材料的生片隔着含有银的导体糊料层进行层叠,将导体糊料层贯通铁氧体材料的生片而得到相互连接成线圈状的层叠体,以及通过将层叠体在氧浓度0.1体积%以下的环境下进行热处理而烧制铁氧体材料本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种层叠线圈部件,具有磁体部和导体部,所述磁体部是磁体层层叠而形成的,所述导体部是配置于磁体层间的多个导体图案层贯通磁体层而相互连接成线圈状并埋设于磁体部而形成的,导体部由含有银的导体形成,磁体部由含有Fe、Ni、Zn、Cu的烧结铁氧体材料形成,磁体部的导体部附近区域的Cu含量相对于磁体部的中央区域的Cu含量的比为0.2~0.5,其中,Cu含量以换算成CuO计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:内藤修小和田大树山本笃史
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

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