专利名称：层叠线圈部件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及将通过使隔着磁性陶瓷层配置、以Ag为主要成分的内部导体层间连 接而形成的螺旋状线圈设置于磁性陶瓷元件的内部的层叠线圈部件及其制造方法。
背景技术：
近年来，对于电子部件的小型化的要求变大，对于线圈部件来说，主流方向也逐渐 转移为适于小型化的层叠型线圈部件。但是，同时烧制磁性陶瓷和内部导体而得到的层叠线圈部件中，由于磁性陶瓷层 与内部导体层之间的热膨胀系数不同而产生的内部应力，使得磁性陶瓷的磁特性下降，存 在引起层叠线圈部件的阻抗值的下降或偏差这样的问题。于是，为了解决这样的问题，提出了一种层叠型阻抗元件，其将烧制后的磁性陶瓷 元件在酸性的电镀溶液中进行浸渍处理，在磁性陶瓷层与内部导体层之间设置空隙，由此 避免内部导体层对磁性陶瓷层的应力的影响，消除阻抗值的下降或偏差(专利文献1)。但是，在该专利文献1的层叠型阻抗元件中，将磁性陶瓷元件浸渍于电镀溶液中， 使电镀溶液从内部导体层露出于磁性陶瓷元件的表面的部分向内部渗透，由此在磁性陶瓷 层与内部导体层之间形成不连续的空隙，因此，在磁性陶瓷层间，形成内部导体层和空隙， 导致内部导体层变细，内部导体层所占的陶瓷层间的比例变小。因此，存在难以得到直流电阻低的产品的问题。特别是，如果尺寸为 1. OmmXO. 5mmX0. 5謹的产品或0. 6mmXO. 3mmX0. 3謹的产品等小型的产品，则需要使磁 性陶瓷层变薄，在磁性陶瓷层间，设置内部导体层和空隙这两者并且将内部导体层形成得 较厚是困难的，因此，存在不仅不能够达到直流电阻的减小，还会容易由于电涌等而产生内 部导体的断线，不能够确保足够的可靠性的问题。专利文献1 日本特开2004-22798号公报
发明内容
本发明为了解决上述问题而提出，其目的在于提供一种可靠性高的层叠线圈部 件，其不需要在构成层叠线圈部件的磁性陶瓷层与内部导体层之间像现有技术那样形成空 隙，就能够缓和在磁性陶瓷层与内部导体层之间由于烧制收缩行为、热膨胀系数的不同而 产生的内部应力的问题，并且，能够抑制构成内部导体的Ag的迁移。为了解决上述问题，本发明(第一方面发明)的层叠线圈部件，在磁性陶瓷元件的 内部设置有螺旋状线圈，该螺旋状线圈通过使隔着磁性陶瓷层配置、以Ag为主要成分的内 部导体进行层间连接而形成，该层叠线圈部件在上述内部导体的表面存在金属膜，在包含上述金属膜的上述内部导体与上述内部导体的周围的磁性陶瓷的界面不 存在空隙，并且上述内部导体与上述磁性陶瓷的界面离解。
在本发明中，优选使在上述内部导体的表面存在的上述金属膜以埋入存在于内部 导体的周围的磁性陶瓷层的孔隙部分的方式分布。此外，作为上述磁性陶瓷，优选使用以NiCuZn铁素体为主要成分的结构。此外，作为上述磁性陶瓷，也能够使用含有软化点为500 700°C的硼硅酸锌类低 软化点玻璃的结构。此外，作为构成上述金属膜的金属，优选使用以与构成上述内部导体的金属为同 种金属的Ag，或者为异种金属的选自Ni、Pd、AU、CU、Sn中的至少一种为主要成分的结构。此外，作为构成上述金属膜的金属，优选使用比构成上述内部导体的Ag的热膨胀 系数小，并且比构成上述磁性陶瓷层的陶瓷材料热膨胀系数大的金属。此外，在层叠线圈部件在上述磁性陶瓷元件的表面具有与上述内部导体导通的外 部电极，并且在上述外部电极的表面形成有镀层的情况下，优选构成上述金属膜的金属和 构成上述外部电极的上述镀层的至少一部分的金属为同种金属。此外，本发明提供一种层叠线圈部件的制造方法，该层叠线圈部件在磁性陶瓷元 件的内部设置有螺旋状线圈，该螺旋状线圈通过使隔着磁性陶瓷层配置、以Ag为主要成分 的内部导体进行层间连接而形成，该层叠线圈部件的制造方法包括形成在作为构成上述螺旋状线圈的上述内部导体的侧面与上述磁性陶瓷元件的 侧面之间的区域的侧面间隙部中磁性陶瓷的孔隙面积率为6 20%的范围的磁性陶瓷元 件的工序；以及从上述磁性陶瓷元件的侧面，经由上述侧面间隙部使含有金属的酸性溶液渗透， 使酸性溶液到达上述内部导体与其周围的磁性陶瓷的界面，由此使上述金属在上述内部导 体的表面析出的工序。本发明(第一方面发明)的层叠线圈部件在磁性陶瓷元件的内部设置有螺旋状线 圈，该螺旋状线圈通过使隔着磁性陶瓷层配置、以Ag为主要成分的内部导体层间连接而形 成，其中，在包含金属膜的内部导体与内部导体的周围的磁性陶瓷的界面不存在空隙，内部 导体与磁性陶瓷的界面为离解状态，而且，在内部导体的表面存在金属膜。结果，即使不在 内部导体与磁性陶瓷的界面设置空隙(即不使内部导体变细)，也能够缓和由于内部导体 和磁性陶瓷的烧制收缩行为、热膨胀系数的不同而产生的内部应力。由此，能够提供特性偏 差小，能够减小直流电阻，并且能够抑制、防止由电涌等引起的内部导体的断线的可靠性高 的层叠线圈部件。另外，在本发明中，金属膜并不仅指没有间隙地覆盖规定区域的所谓层状或薄膜 状的结构，而是指包含金属材料隔开一定程度的间隔而离散存在的状态、或进入存在多个 的间隙中的状态等的广义概念。此外，作为金属膜，形成由与构成内部导体的Ag不同的难以引起迁移的金属构成 的金属膜，以金属膜覆盖内部导体的表面，由此能够抑制、防止构成内部导体的Ag的迁移， 能够提高可靠性。其中，作为与Ag相比更难以引起迁移的金属，举例表示了 CiuSruAu等，这些材料 的进行迁移的速度的倾向为Ag > Cu > Sn > Au (支撑IT产业的高性能材料的开发、高性能 薄膜的创造和其特性、以及可靠性评价工学院大学木村雄二、鹰野一郎、Photo Precision Co. Ltd.成泽纪久也、白进清美、岩下诚)。
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此外，在本发明中，通过使金属膜以埋入存在于内部导体周围的磁性陶瓷层的孔 隙部分的方式分布，能够进一步提高缓和内部应力，抑制构成内部导体的Ag的迁移等的效 果。此外，作为陶瓷原料，即使不使用昂贵的微粒原料，也能够得到可靠性优异的层叠线圈 部件，能够提供经济性也优异的层叠线圈部件。此外，作为上述磁性陶瓷，使用以NiCuZn铁素体为主要成分的结构，能够得到可 靠性优异、透磁率高的层叠线圈部件。而且，通过使用以NiCuZn铁素体为主要成分，并且含 有软化点为500 700°C的硼硅酸锌类低软化点玻璃的结构，不需要在高温下进行烧制，能 够在低温下进行烧制，并得到可靠性优异的高特性的层叠线圈部件。另外，在使用含有硼硅酸锌类低软化点玻璃的结构的情况下，因为硼硅酸锌类低 软化点玻璃为结晶化玻璃，所以能够使磁性陶瓷的烧结密度稳定。而且，作为磁性陶瓷， 通过使用含有0. 1 0.5重量％的上述硼硅酸锌类低软化点玻璃的结构，进一步使用含有 0. 2 0. 4重量％的上述硼硅酸锌类低软化点玻璃的结构，能够进一步提高上述效果。此外，构成金属膜的金属，可以是与构成内部导体的金属为同种金属的Ag，也可以 为异种金属。作为异种金属，能够优选使用以选自由Ni、Pd、Au、Cu、Sn构成的组中的至少 一种为主要成分的结构。此外，作为构成上述金属膜的金属，通过使用热膨胀系数比构成内部导体的Ag 小、比构成磁性陶瓷层的陶瓷材料大的金属，能够使得内部导体与磁性陶瓷的界面处的线 膨胀系数的变化具有阶段性的倾向，能够有效抑制由内部导体与磁性陶瓷层的热膨胀系数 的差引起的应力的产生。结果，能够提供在向印刷基板等的安装工序或之后的使用环境下 耐热冲击性优异的层叠线圈部件。另外，在本发明中作为构成金属膜的材料举例表示的Sn、Ag、Cu、Au、Ni、Pd，分别 取以下的值(参考文献机械设计便览丸善(有限公司))。Sn :23. 0X1(T6/KAg :19. 7X1(T6/KCu :16. 5X1(T6/KAu :14. 2X1(T6/KNi :12. 3X10_6/KPd :11. 8X1(T6/K此外，在本发明中作为构成磁性陶瓷的材料举例表示的MCuZn铁素体的线膨胀 系数为，NiCuZn铁素体10X10-6/K。比较这些金属和NiCuZn铁素体的线膨胀系数的大小，则为Sn > Ag > Cu > Au > Ni > Pd > NiCuZn 铁素体S卩，这些金属的线膨胀系数大于本发明中作为磁性陶瓷的优选例子举出的NiCuZn 铁素体的线膨胀系数。此外，在上述金属中，Pd、Ni、Au、Cu满足热膨胀系数比构成内部导体的Ag小，比作 为优选的磁性陶瓷材料举例表示的MCuZn铁素体大这两个条件，从线膨胀系数的观点出 发，特别优选Pd、Ni、Au、Cu等作为构成金属膜的金属。另外，Sn的线膨胀系数比作为优选的磁性陶瓷材料举例表示的MCuZn铁素体大， 但线膨胀系数也比构成内部导体的Ag大，不能够使得内部导体与磁性陶瓷的界面处的线
5膨胀系数的变化具有阶段性的倾斜。从这一点来说，Sn与上述Pd、Ni、Au、Cu相比适用性 差，但Sn是比构成内部电极的Ag更难以产生迁移的金属，因此在本发明中也包含于作为金 属膜的构成材料能够使用的材料中。此外，在层叠线圈部件在磁性陶瓷元件的表面具有与内部导体导通的外部电极，并 且在外部电极的表面形成有镀层的情况下，通过使构成金属膜的金属与构成外部电极的镀层 的至少一部分(例如有多层镀层的情况下的一层)的金属为同种金属，在对外部电极进行的 电镀工序中，使电镀溶液渗透至磁性陶瓷元件的内部，在内部导体的表面析出金属膜，由此不 需要特别的工序，就能够缓和由于内部导体和磁性陶瓷的烧成收缩行为、热膨胀系数的不同 而产生的内部应力，能够高效地得到可靠性高的层叠线圈部件而不会使成本增大。此外，本发明的层叠线圈部件的制造方法中，形成磁性陶瓷元件的侧面间隙部的 孔隙面积率为6 20%的范围的磁性陶瓷元件，并且，从磁性陶瓷元件的侧面，经由侧面间 隙部使含有金属的酸性溶液到达内部导体与其周围的磁性陶瓷的界面，在该界面不存在空 隙，该界面为离解状态，而且在内部导体的表面析出金属，因此，能够高效地制造可靠性高 的层叠线圈部件。另外，当侧面间隙部的孔隙面积率低于6%时，难以使含有金属的酸性溶液到达内 部导体与其周围的磁性陶瓷的界面，并且难以使该界面为离解状态而该界面不存在间隙， 而且，难以使金属膜在内部导体的表面析出。此外，当侧面间隙部的孔隙面积率超过20% 时，向层叠线圈部件的内部的金属析出变得过多，产生短路的危险性增大，因此不优选。
图1是表示本发明的实施例的层叠线圈部件的结构的正面截面图；图2是表示本发明的实施例的层叠线圈部件的主要部分结构的分解立体图；图3是表示本发明的实施例的层叠线圈部件的结构的侧面截面图；图4是说明本发明的实施例的烧制后的磁性陶瓷元件的孔隙面积率的测定方法 的图；图5是表示对本发明的实施例的层叠线圈部件的截面进行镜面研磨后，利用FIB 进行了加工的面(W-T面)的SIM像的图；以及图6是本发明的实施例的层叠线圈部件的由FE-WDX(波长分散型X射线检测法) 得到的Ni膜(金属膜)对内部导体的表面的分布图。1......磁性陶瓷层；2......内部导体；2a......内部导体的侧部；3......磁
性陶瓷元件；3a......磁性陶瓷元件的侧面；4......螺旋状线圈；4a、4b......螺旋
状线圈的两端部；5a、5b......外部电极；8......侧面间隙部；9......内部导体的最
外层与磁性陶瓷元件的上下表面间的区域；10......层叠线圈部件(层叠阻抗元件)；
11......磁性陶瓷；20......金属膜(Ni膜)；21......陶瓷生片；21a......不具有内部
导体图案的陶瓷生片；22......内部导体图案(线圈图案)；23......层叠体(未烧制的
磁性陶瓷元件)；24......通路孔；A......内部导体与周围的磁性陶瓷的界面
具体实施例方式以下表示本发明的实施例，进一步详细说明本发明的特征。
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实施例1图1是表示本发明的一实施例的层叠线圈部件(在该实施例中为层叠阻抗元件)的结构的截面图，图2为表示主要部分的分解立体图。该层叠线圈部件10在磁性陶瓷元件3的内部设置有螺旋状线圈4，该螺旋状线圈 4通过使隔着磁性陶瓷层(在该实施例中为NiCuZn铁素体层)1配置的、以Ag为主要成分 的内部导体2层间连接而形成。此外，在磁性陶瓷元件3的两端部配置有与螺旋状线圈4的两端部4a、4b导通的 一对外部电极5a、5b。如图1示意性表示的那样，在该层叠线圈部件10中，在内部导体2的表面分布有 金属膜(在该实施例中为Ni膜)20，在包含金属膜的内部导体2与内部导体2周围的磁性 陶瓷11的界面A处不存在空隙，包含金属膜20的内部导体2与其周围的磁性陶瓷11几乎 紧贴，但内部导体2与磁性陶瓷11以及金属膜20与磁性陶瓷11构成为其界面A为离解的 状态。此外，在该层叠线圈部件10中，因为包含金属膜20的内部导体2与磁性陶瓷11 的界面A离解，所以不需要为了切断包含金属膜的内部导体2与磁性陶瓷11的结合而在界 面A设置空隙。结果，能够得到不会由于设置空洞而导致内部导体变细，并且能够缓和应力 的可靠性高的层叠线圈部件10。接着，说明该层叠线圈部件10的制造方法。(1)陶瓷生片的制作调制以Fe203 为 48. 0mol%,Zn0 为 29. 5mol%,Ni0 为 14. 5mol%,Cu0 为 8. 0mol% 的比率称量的磁性原料，利用球磨机进行48小时的湿式混合。之后，利用喷雾干燥机对湿式混合后的浆料进行干燥，以700°C进行2小时的预烧 制。利用球磨机对得到的预烧制物进行16小时的湿式粉碎，在结束粉碎后混合规定 量的粘合剂，得到陶瓷浆料。之后，将该陶瓷浆料成型为片状，制作出在烧制后成为磁性陶瓷层的厚度25 ym 的陶瓷生片。(2)内部导体图案的形成接着，在该陶瓷生片的规定位置形成通路孔之后，在陶瓷生片的表面印刷用于形 成内部导体的导电性糊，形成线圈图案(内部导体图案)。其中，作为上述导电性糊，使用配合杂质元素为0. 1重量％以下的Ag粉末、清漆和 溶剂而形成的，Ag含量为85重量％的导电性糊。作为用于形成线圈图案(内部导体图案) 的导电性糊，优选使用上述那样的Ag的含量较高的，例如Ag含量为83 89重量％的材料。 另外，如果杂质较多，则可能产生内部导体被酸性溶液腐蚀，直流电阻增大等的问题。(3)未烧制的磁性陶瓷元件的制作接着，如图2示意性表示的那样，将形成有在烧制后成为内部导体2的内部导体图 案22的、烧制后成为磁性陶瓷层1的陶瓷生片21层叠多块并进行压接，进而在其上下两面 侧层叠没有形成线圈图案的陶瓷生片21a之后，以lOOOkgf/cm2进行压接，由此得到烧制后 成为磁性陶瓷元件3的层叠体23。
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该层叠体23在其内部设置有各内部导体图案(线圈图案)22经由通路孔24连接 而成的层叠型的螺旋状线圈。其中，线圈的匝数为7. 5匝。(4)磁性陶瓷元件的制作之后，将作为压接块的层叠体23切割为规定的尺寸，之后进行粘合剂去除，在 820°C 910°C之间，改变烧制温度，使其烧结，由此得到在内部设置有螺旋状线圈4的磁性 陶瓷元件3。另外，在该实施例中，磁性陶瓷元件3的构成螺旋状线圈4的内部导体2的侧部2a 与磁性陶瓷元件3的侧面3a之间的区域，即侧面间隙部8 (参照图3)中的磁性陶瓷11的 孔隙面积率为11%。这是因为，为了使包含金属的酸性溶液从磁性陶瓷元件3的侧面经由侧面间隙部 8渗透，使酸性溶液到达内部导体2与其周围的磁性陶瓷11的界面，并在内部导体2的表 面析出金属而形成金属膜20，优选使侧面间隙部8中的磁性陶瓷11的孔隙面积率为6 20%的范围。为了使侧面间隙部8中的磁性陶瓷11的孔隙面积率为11%，在该实施例中，使 内部导体2的收缩率比磁性陶瓷11的收缩率小，具体地说，使内部导体2的烧结收缩率为 8%，通过以规定的温度进行烧制，在磁性陶瓷元件3的内部产生孔隙面积率的分布。S卩，侧 面间隙部8的孔隙面积率高于磁性陶瓷元件3内的内部导体2的上侧最外层的上表面与磁 性陶瓷元件3的上表面之间的区域9以及内部导体2的下侧最外层的下表面与磁性陶瓷元 件3的下表面之间的区域9的孔隙面积率。另外，构成陶瓷元件的磁性陶瓷的烧制时的收缩率比内部导体的收缩率大。因此， 在烧制时，陶瓷元件的上下表面侧的不存在内部导体的区域中的磁性陶瓷大幅收缩，但存 在内部导体的区域的收缩较小。由此，侧面间隙部的孔隙面积率变大。在这样使包含金属膜20的内部导体2的烧结收缩率相比于磁性陶瓷11以规定的 比例变小的情况下，内部导体2能够达到抑制磁性陶瓷11的烧结收缩的功能。内部导体的烧结收缩率，例如能够通过适当选择用于形成内部导体的导电性糊中 的导电成分(Ag粉末)的含量以及包含于导电性糊的清漆和溶剂的种类来进行控制。另外，在内部导体的烧结收缩率低于0%的情况下，在烧制中内部导体不会收缩， 相比于烧制前会膨胀，会造成结构缺陷、影响芯片形状，因此不优选。此外，当内部导体的烧结收缩率超过15%时，侧面间隙部8的孔隙面积率变得过 低，不能够使M电镀溶液从侧面间隙浸入。由此，优选内部导体的烧结收缩率为0 15%的范围，更优选为5 11%。另外，通过对磁性陶瓷元件的由宽度方向和厚度方向规定的截面(以下称为“W-T 面”)进行镜面研磨，并对进行了聚焦离子束加工(FIB加工)的面以扫描电子显微镜(SEM) 进行观察，而进行烧制后的磁性陶瓷元件的孔隙面积率的测定。具体地说，孔隙面积率由图像处理软件(WINR00F(三谷商事(株式会社)))测定。 具体的测定方法如下。FIB 装置FEI 制 FIB200TEMFE-SEM (扫描电子显微镜)日本电子制JSM-7500FAWinR00F(图像处理软件)三谷商事株式会社制，Ver. 5. 6
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(聚焦离子束加工(FIB加工))如图4所示，对以上述方法进行了镜面研磨的试件的研磨面，以入射角5°进行 FIB加工。(由扫描电子显微镜(SEM)进行的观察)SEM观察以下述条件进行。加速电压15kV试件倾斜0°信号二次电子涂层Pt倍率5000倍(孔隙面积率的计算)孔隙面积率以下述方法求取a)决定计测范围。如果计测范围过小则产生测定位置的误差。(在该实施例中为 22. 85umX9. 44 u m)b)如果磁性陶瓷和孔隙难以识别则调节明亮度、对比度c)进行二值化处理，仅抽出孔隙。在图像处理软件WinROOF的“色抽取”不完全的 情况下进行手动修正。d)在抽出孔隙以外的图像的情况下删除孔隙以外的部分。e)以图像处理软件的“总面积、个数计测”测定总面积、个数、孔隙的面积率、计测 范围的面积。本发明的孔隙面积率为以上述方式测定得到的值。此外，磁性陶瓷的烧结收缩率的测定通过下述方式进行重叠陶瓷生片，以与实际 制造层叠线圈部件时的条件相同的压力条件进行压接，在切割为规定尺寸之后进行烧制， 由热机械分析装置(TMA)测定沿着层叠方向的方向的烧结收缩率。此外，内部导体的烧结收缩率的测定通过以下的方法进行。首先，将用于形成内部导体的导电性糊在玻璃板上压薄延伸，在进行了干燥后，刮 取干燥物并以研钵将其粉碎为粉末状。之后放入模具，以与制造层叠线圈部件时的条件相 同的压力条件进行单向压力(uniaxial press)成型，在切割为规定尺寸之后进行烧制，以 TMA测定沿着压力方向的方向的烧结收缩率。(5)外部电极的形成在以上述方式制造出的在内部设置有螺旋状线圈4的磁性陶瓷元件(烧结元件)3 的两端部上，涂敷用于形成外部电极的导电性糊并进行干燥之后，以750°C进行烧结由此形 成外部电极5a、5b (参照图1)。另外，作为用于形成外部电极的导电性糊，使用配合有平均粒径为0.8 ym的Ag粉 末和耐镀性优异的B-Si-K类的平均粒径为1. 5 y m的玻璃料以及清漆和溶剂的导电性糊。 通过烧结该导电性糊而形成的外部电极，为在以下的电镀工序中难以被电镀溶液侵蚀的致 密结构。(6)外部电极的电镀处理对形成有外部电极5a、5b的磁性陶瓷元件3实施镀Ni，在外部电极5a、5b的表面形成Ni镀膜(下层镀膜)，并且在内部导体2的表面析出金属膜20。之后进一步进行镀Sn，在Ni镀膜的表面形成Sn镀膜，由此在外部电极的表面形成 具有Ni镀膜(下层镀膜)和Sn镀膜(上层镀膜)的二层构造的镀膜。另外，在进行镀M时，作为镀M溶液，使用以硫酸镍和氯化镍为M源的电镀溶液 (以硫酸镍为约300g/L、氯化镍为约50g/L、硼酸为约35g/L的比例包含这几种化合物，pH 为4的酸性的溶液)，以阴极电流密度为0. 30 (A/dm2)的条件实施60分钟的电解镀Ni，在 外部电极上形成了 Ni镀膜。此外，在进行镀Sn时，作为镀Sn溶液，使用以硫酸亚锡为Sn源的电镀溶液(以硫 酸锡为约70g/L、柠檬酸氢铵为约100g/L、硫酸铵为约100g/L的比例包含这几种化合物，pH 为5的酸性溶液)，以电流密度为0. 14(A/dm2)的条件实施60分钟的电解镀Sn，在上述镍 膜上形成Sn镀膜。由此，如图1所示，得到在磁性陶瓷元件3的内部设置有螺旋状线圈4的层叠线圈 部件(层叠阻抗元件)10，该螺旋状线圈4通过使在表面分布有金属膜20的内部导体2层 间连接而形成。(7)评价另外，图5表示对以上述方式制作的本发明的实施例的层叠线圈部件的截面进行 镜面研磨后，由聚焦离子束加工(FIB加工)进行加工后的面(W-T面)的SIM像。该SIM像是利用SIM以5000倍观察对电镀后的层叠线圈部件的W-T面进行了镜 面研磨后，再由FIB进行加工后的面而得到的图像，可知在磁性陶瓷与内部导体的界面不 存在空隙。此外，图6表示本发明的实施例的层叠线圈部件的由FE-WDX(波长分散型X射线 检测法)得到的Ni膜(金属膜)对内部导体的表面的分布图。如图6所示，金属膜(Ni膜)20以覆盖内部导体2的表面的方式分布，因为在内部 导体2的表面存在M膜20，所以难以进行构成内部导体2的Ag的迁移，能够得到可靠性高 的层叠线圈部件。此夕卜，由Ag构成的内部导体2被由线膨胀系数比Ag(19. 7X 10_6/K)小、比磁性陶 瓷11大的Ni (12. 3 Χ10-7Κ)构成的金属膜20覆盖，因此，能够得到形成线膨胀率的倾斜， 抑制内部导体2与磁性陶瓷11的界面的应力变化，耐热冲击性优异的可靠性高的层叠线圈 部件。此外，在该实施例中，在对外部电极5a、5b进行的电镀工序中，同时进行对内部导 体2的表面的金属膜20的形成，因此，能够高效地得到耐热冲击性优异、可靠性高的层叠线 圈部件。另外，在该实施例中，与对外部电极5a、5b的电镀处理同时地进行对内部导体2的 表面的金属膜20的形成，但是，也能够分别以不同的工序进行在内部导体2的表面上形成 金属膜20和对外部电极5a、5b形成镀膜的工序。此外，在该实施例中，以构成金属膜20的金属与形成于外部电极5a、5b的镀膜为 相同金属(Ni)的情况为例进行了说明，但也可以是与构成内部导体的金属为同种金属的 Ag。此外，作为异种金属，除了在该实施例中使用的Ni以夕卜，也能够使用Pd、Au、Cu、Sn
10等各种金属。但是，优选使用比构成内部导体的Ag更难以产生迁移的金属。此外，在该实施例中，以通过具有层叠陶瓷生片的工序的所谓片层叠方法进行制 造的情况为例进行了说明，但是也能够通过逐次印刷方法进行制造，该逐次印刷方法是，准 备磁性陶瓷浆料和用于形成内部导体的导电性浆料，将它们进行逐次印刷，以形成具有上 述实施例所示的结构的层叠体。进一步，例如也能够通过逐次转印方法进行制造，该逐次转印方法是，将通过在载 体膜上印刷(涂敷)陶瓷浆料而形成的陶瓷层转印到工作台上，在其上转印通过在载体膜 上印刷(涂敷)电极糊而形成的电极糊层，重复进行上述步骤，形成具有上述实施例所示的 结构的层叠体。本发明的层叠线圈部件也能够通过其它的方法进行制造，其具体的制造方法并没 有特别限定。此外，在上述实施例中，以阴极电流密度为0. 30 (A/dm2)的条件进行60分钟的电 解镀附，而在内部导体的表面析出金属膜，但是，也能够通过调整电镀溶液等的条件而以无 电解镀的方法在内部导体的表面上形成金属膜。此外，在上述实施例中，以一个一个地制造层叠线圈部件的情况(单件产品的情 况)为例进行了说明，但在量产的情况下，例如能够应用多个处理的方法进行制造，该多个 处理的方法是，将多个线圈导体图案印刷在母陶瓷生片的表面，将该母陶瓷生片层叠多个 并进行压接，形成未烧制的层叠体块，之后对层叠体块配合线圈导体图案的位置进行切割， 经由切出各个用于层叠线圈部件的层叠体的工序，同时制造多个层叠线圈部件。此外，在上述实施例中，以层叠线圈部件为层叠阻抗元件的情况为例进行了说明， 但本发明也能够应用于层叠电感、层叠变压器等各种层叠线圈部件。此外，本发明也能够应用于部分包含非磁性陶瓷的开磁路结构的层叠电感等中。本发明的其它方面也不限定于上述实施例，对于使金属膜分布于内部导体的表面 的方法、分布状态、构成金属膜和磁性陶瓷层的材料的组合、产品的尺寸、层叠体(烧制前 的磁性陶瓷元件)的烧制条件等，能够在发明的范围内实施各种应用、变形。产业上的可利用性如上所述。根据本发明，能够得到不需要在构成层叠线圈部件的磁性陶瓷层与内 部导体层之间像现有技术那样形成空隙，就能够缓和在磁性陶瓷层与内部导体层之间由于 烧制收缩行为或热膨胀系数的不同而产生的内部应力的问题，并且能够抑制构成内部导体 的Ag的迁移的可靠性高的层叠线圈部件。由此，本发明能够广泛应用于具有在磁性陶瓷中具备线圈的结构的层叠阻抗元 件、层叠电感、层叠变压器等各种层叠线圈部件。
1权利要求
1.一种层叠线圈部件，其在磁性陶瓷元件的内部设置有螺旋状线圈，该螺旋状线圈通 过使隔着磁性陶瓷层配置、以Ag为主要成分的内部导体进行层间连接而形成，该层叠线圈 部件的特征在于在所述内部导体的表面存在金属膜，在包含所述金属膜的所述内部导体与所述内部导体的周围的磁性陶瓷的界面不存在 空隙，并且所述内部导体与所述磁性陶瓷的界面离解。
2.如权利要求1所述的层叠线圈部件，其特征在于在所述内部导体的表面存在的所述金属膜，以埋入存在于所述内部导体的周围的磁性 陶瓷层的孔隙部分的方式分布。
3.如权利要求1或2所述的层叠线圈部件，其特征在于所述磁性陶瓷以NiCuZn铁素体为主要成分。
4.如权利要求3所述的层叠线圈部件，其特征在于所述磁性陶瓷含有软化点为500 700°C的硼硅酸锌类低软化点玻璃。
5.如权利要求1至4中任一项所述的层叠线圈部件，其特征在于构成所述金属膜的金属，以与构成所述内部导体的金属为同种金属的Ag，或者为异种 金属的选自由Ni、Pd、Au、Cu、Sn构成的组中的至少一种为主要成分。
6.如权利要求1至5中任一项所述的层叠线圈部件，其特征在于构成所述金属膜的金属的热膨胀系数比构成所述内部导体的Ag小，并且比构成所述 磁性陶瓷层的陶瓷材料大。
7.如权利要求1至6中任一项所述的层叠线圈部件，其特征在于在权利要求1至6中的层叠线圈部件在所述磁性陶瓷元件的表面具有与所述内部导体 导通的外部电极，并且在所述外部电极的表面形成有镀层的情况下，构成所述金属膜的金 属和构成所述外部电极的所述镀层的至少一部分的金属为同种金属。
8.一种层叠线圈部件的制造方法，该层叠线圈部件在磁性陶瓷元件的内部设置有螺旋 状线圈，该螺旋状线圈通过使隔着磁性陶瓷层配置、以Ag为主要成分的内部导体进行层间 连接而形成，该层叠线圈部件的制造方法的特征在于，包括形成在作为构成所述螺旋状线圈的所述内部导体的侧面与所述磁性陶瓷元件的侧面 之间的区域的侧面间隙部中磁性陶瓷的孔隙面积率为6 20%的范围的磁性陶瓷元件的 工序；以及从所述磁性陶瓷元件的侧面，经由所述侧面间隙部使含有金属的酸性溶液渗透，使酸 性溶液到达所述内部导体与其周围的磁性陶瓷的界面，由此使所述金属在所述内部导体的 表面析出的工序。
全文摘要
本发明提供层叠线圈部件及其制造方法。该层叠线圈部件能够抑制构成内部导体的Ag的迁移，并且能够缓和内部应力的问题而不在磁性陶瓷层与内部导体层间形成空隙，直流电阻低，并且难以发生由电涌等引起的内部导体的断线，可靠性高。该层叠线圈部件中，在内部导体(2)的表面分布金属膜(20)，在包含金属膜(20)的内部导体(2)与内部导体的周围的磁性陶瓷(11)的界面(A)不存在空隙，并且内部导体(2)与磁性陶瓷(11)的界面(A)为离解状态。从磁性陶瓷元件的侧面，经由作为内部导体的侧部与磁性陶瓷元件的侧面之间的区域的侧面间隙部，使含有金属的酸性溶液渗透，使酸性溶液到达内部导体与其周围的磁性陶瓷的界面，由此使金属在内部导体的表面析出。
文档编号H01F17/00GK102007551SQ20098011359
公开日2011年4月6日 申请日期2009年4月13日 优先权日2008年4月28日
发明者上田充, 前田幸男, 桥本大喜, 水野辰哉, 河野上正晴 申请人:株式会社村田制作所