層疊部件的製作方法

2023-06-12 07:23:31 2

專利名稱：：層疊部件的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種內置線圈的層疊型電感器等層疊部件，特別是一種可緩和內部應力而不會分層和破裂的具有優良特性的層疊部件。
背景技術：
：作為行動電話、移動信息終端(PDA)、筆記本電腦、數位相機等小型電子設備所使用的電源電路，廣泛地採用變換電壓時功率損耗較小的開關-調節器(DC-DC變換器)。DC-DC變換器電路所使用的變換器、電容器等無源部件，為了降低電源電路的所佔面積而需要小型化。另一方面，為了提高功率效率和性能，將DC-DC變換器的開關頻率進行高頻化。其結果是，變換器和電容器的常數變小，從而可以實現部件的小型化。變換器可代替以往的巻線型而使用層疊型。層疊型變換器通過以下方式來製造，即將由軟質鐵素體形成的磁性片或者膏，和由作為良導電體的Ag、Cu等金屬或者合金形成的內部電極(導體圖案)用的導電膏層疊而一體化，之後通過燒成而得到燒成體，然後將外部電極用膏通過印刷或者轉印而將其燒附於該燒成體的表面。關於DC-DC變換器，尋求一種在高頻或強磁場下具有穩定的電感的直流疊加特性優良的電感器。另外，有時候也尋求一種電感相對於直流電流呈非線性特性的電感器。如果著眼於直流疊加特性，則優選電感器所使用的軟質鐵素體在強磁場下也不容易飽和，.即飽和磁通密度Bs高。作為具有高Bs的軟質鐵素體已知有MnZn類鐵素體，但是因為電阻低，所以不適於層疊。因此，可以使用與MnZn類鐵素體相比Bs低但電阻高的NiZn類鐵素體、MCuZn類鐵素體及MgZn類鐵素體等。層疊型電感器也存在幾個問題。第一個問題是如果使鐵素體彎曲則磁通率變化。這種現象被稱作磁致伸縮效應。使鐵素體產生彎曲的主要原因(a)樹脂成形時樹脂固化收縮而產生的壓縮應力；(b)由電感器和印刷基板的線膨脹係數之差所產生的應力；以及(C)由鐵素體與內部電極金屬的線膨脹係數之差所產生的內部應力。對於線膨脹係數而言，鐵素體是+10ppm/。C左右，Ag是+20ppm/。C左右。層疊型電容器的內部應力不僅使鐵素體的磁性(電感應、質量係數Q值)降低，而且如果在軟釺焊等工序中帶來熱衝擊，則使部件內部發生裂紋。其結果是，層疊型電感器的性能產生波動，可靠性降低。作為抑制這種磁致伸縮所致的特性變動的方法，日本特開平8-64421號公報提出了，一種通過使設置在磁性體層之間的碳膏消失而形成空洞層以緩和應力的層疊型電感器。然而，經研究得知，僅通過形成空洞層還無法充分地緩和應力，並且因空洞而使層疊型電感器的強度降低。加之，由於碳膏消失時產生氣體，所以引起分層(層間分離)或鐵素體的破裂。一旦引起分層或破裂則鍍液浸入，有可能引起導體圖案的短路。日本特開昭56-155516號公報提出了，採用一種介於磁性體層之間設置非磁性的絕緣層，以在磁路中形成磁隙的開磁路型電感器，從而改善直流疊加特性。然而，日本特開昭56-155516號公報則完全沒有考慮由內部應力所致的磁性變化。加之，在該電感器中非磁性絕緣層延伸至電感器的外表面，因此，在磁性體層與非磁性絕緣層的界面產生的破裂或分層，而使鍍液等浸入內部，容易引起導體圖案的短路。
發明內容因此，本發明的目的在於，提供一種緩和內部電極所致的殘留應力，並且抑制分層和破裂，從而具有穩定的電感應和Q值等特性，優良的直流疊加特性的層疊部件。本發明的層疊部件，其具備多個磁性鐵素體層；以沿層疊方向連接而形成線圈的方式形成在各磁性鐵素體層上的導體圖案；以與上述導體圖案沿層疊方向重疊的方式形成在至少一層的磁性鐵素體層上的非磁性陶瓷層，其特徵在於，上述非磁性陶瓷層以燒結溫度比上述磁性鐵素體高的非磁性陶瓷為主成分，還包含氧化物狀態下的Cu、Zn以及Bi中的一種或.兩種以上的氧化物。在本發明的第一實施方式中，上述非磁性陶瓷層呈環狀，其至少一方的緣部比上述導體圖案的對應的緣部向上述磁性鐵素體層的面方向延伸出。非磁性陶瓷層從導體圖案的緣部延伸出的延伸長度，只要是導體圖案的寬度的1/44倍左右即可。如果形成環狀的非磁性陶瓷層，則層疊部件的電感應大於形成覆蓋線圈內側區域整體的非磁性陶瓷層的情況。這裡，也可以如缺口環(Landoltring)那樣將環的局部切開。在本發明的第二實施方式中，上述非磁性陶瓷層為至少覆蓋上述導體圖案的內側區域的板狀。這時，優選地，上述非磁性陶瓷層至少與上述導體圖案的內緣部沿層疊方向重疊。非磁性陶瓷層的外緣部可以位於比導體圖案的外緣部靠內側的位置，也可以位於靠外側的位置。在任意一個實施方式中，非磁性陶瓷層無需形成在所有的磁性鐵素體層上，只要至少形成在一個磁性鐵素體層上即可。例如，也可以(a)在線圈的層疊方向中央部設置一個非磁性陶瓷層；(b)在線圈的層疊方向兩端部設置一對非磁性陶瓷層；(c)在線圈的層疊方向中央部和兩端部設置非磁性陶瓷層；(d)在每隔一個的導體圖案之間設置非磁性陶瓷層；(e)在所有的導體圖案之間設置非磁性陶瓷層。可以組合第一和第二實施方式的非磁性陶瓷層。即，可以至少在一個磁性鐵素體層上形成環狀非磁性陶瓷層，在其他至少一個磁性鐵素體層上形成覆蓋導體圖案的內側區域的板狀的非磁性陶瓷層。由於非磁性陶瓷層與導體圖案的線膨脹係數不同，所以需要考慮由非磁性陶瓷層的形成所致的應力分布的變化。經仔細研究的結果是，如果比導體圖案的兩緣部靠內側形成非磁性陶瓷層，則應力集中於非磁性陶瓷層的緣部，應力緩和的效果降低。於是，通過導體圖案的緣部與非磁性陶瓷層的緣部以充分分離的方式而使非磁性陶瓷層的兩緣部比導體圖案的兩緣部沿面方向延伸出，從而可以防止應力集中，還可以防止磁性鐵素體層發生裂紋。優選地，按照導體圖案位於沿層疊方向相鄰的非磁性陶瓷層的面方向大致中央部的方式，而通過非磁性陶瓷層對導體圖案進行夾層(sandwich)。因此，如果非磁性陶瓷層達到層疊部件的外面，則由於磁性鐵素體層和非磁性陶瓷層的界面的破裂或者分層可能會使鍍液等浸入到內部，所以優選地，上述非磁性陶瓷層沒有露出到外面。優選地，上述導體圖案彼此的層疊方向的連接，經由填充於上述磁性鐵素體層和上述非磁性陶瓷層的通路孔的導體而進行。通過使用具有與磁性鐵素體接近的線膨脹係數的非磁性陶瓷層，使得作用於磁性鐵素體的應力減小。關於線膨脹係數而言，Zr02為+9.011.0ppm/。C、ZrSiO4為+4.05.0ppm/。C、A1203為+7.08.0ppm/°C、3A12032Si02為+5.56,5ppm/°C。因此，優選地，上述非磁性陶瓷層由Zro"ZrSi04、A1203以及3A12032Si02中的任意一種形成。其中，優選地，使用與磁性鐵素體反應而沒有形成尖晶石型化合物的Zr02或者ZrSi04。進而，優選地，上述非磁性陶瓷由平均粒徑0.53toi的ZrO2粉末形成。優選地，上述磁性鐵素體層由以Fe、Ni以及Zn(可以用Cu取代一部分)為主成分的尖晶石型鐵素體形成，優選地，尖晶石型鐵素體作為副成分包含Bi。本發明的層疊部件可緩和內部電極所致的殘留應力，並且抑制分層或破裂，並具有穩定的電感應、Q值等特性，優良的直流疊加特性。具有這種特徵的本發明的層疊部件，可適用於具有磁隙的層疊型電感器、設置了可安裝半導體元件的電極的電感器內置鐵素體基板以及在鐵素體基板上安裝了半導體元件、電抗元件等組件等。圖1是表示本發明一實施方式的層疊型電感器的外觀的立體圖。圖2是圖1的A-A'剖視圖。圖3是表示製造本發明一實施方式的層疊型電感器的第一複合層的工序的俯視圖。圖4是表示製造本發明一實施方式的層疊型電感器的第二複合層的工序的俯視圖。圖5是表示製造本發明一實施方式的層疊型電感器的第三複合層的工序的俯視圖。圖6是表示製造本發明一實施方式的層疊型電感器的第四複合層的工序的俯視圖。圖7是表示本發明一實施方式的層疊型電感器的製造工序的分解立體圖。圖8是表示本發明另一實施方式的層疊型電感器的內部構造的剖視圖。圖9是表示製造本發明另一實施方式的層疊型電感器的第一複合層的工序的俯視圖。圖10是表示製造本發明另一實施方式的層疊型電感器的第二複合層的工序的俯視圖。圖11是表示製造本發明另一實施方式的層疊型電感器的第三複合層的工序的俯視圖。圖12是表示製造本發明另一實施方式的層疊型電感器的第四複合層的工序的俯視圖。圖13是表示製造本發明另一實施方式的層疊型電感器的第五複合層的工序的俯視圖。圖14是表示製造本發明另一實施方式的層疊型電感器的第六複合層的工序的俯視圖。圖15是表示製造本發明另一實施方式的層疊型電感器的第七複合層的工序的俯視圖。圖16是表示製造本發明另一實施方式的層疊型電感器的第八複合層的工序的俯視圖。圖17是表示製造本發明另一實施方式的層疊型電感器的第九複合層的工序的俯視圖。圖18是表示本發明另一實施方式的層疊型電感器的製造工序的分解立體圖。圖19是表示本發明再一實施方式的層疊型電感器的內部構造的剖視圖。圖20是表示製造本發明再一實施方式的層疊型電感器的一個複合層的工序的俯視圖。圖21是表示本發明再一實施方式的層疊型電感器的內部構造的剖視圖。圖22是表示製造本發明再一實施方式的層疊型電感器的第一複合層的工序的俯視圖。圖23是表示製造本發明再一實施方式的層疊型電感器的第二複合層的工序的俯視圖。圖24是表示製造本發明再一實施方式的層疊型電感器的第三複合層的工序的俯視圖。圖25是表示製造本發明再一實施方式的層疊型電感器的第四複合層的工序的俯視圖。圖26是表示本發明再一實施方式的層疊型電感器中的非磁性陶瓷層與導體圖案重合的局部剖視圖。圖27是表示本發明再一實施方式的層疊型電感器的內部構造的剖視圖。圖28是表示實施例1的層疊型電感器的內部構造的剖視圖。圖29是表示實施例2的層疊型電感器的內部構造的剖視圖。圖30是表示實施例3的層疊型電感器的內部構造的剖視圖。圖31是表示實施例4、5及7的層疊型電感器的內部構造的剖視圖。圖32是表示實施例6的層疊型電感器的內部構造的剖視圖。圖33是表示比較例1的層疊型電感器的內部構造的剖視圖。圖34是表示降壓型DC-DC變換器的等效電路的圖。圖35是表示實施例5和比較例i的層疊型電感器的質量係數Q的度數分布的圖表。具體實施例方式第一實施方式圖l表示的是本發明第一實施方式的層疊型電感器的外觀，圖2是圖1的A-A'剖視圖，圖3圖7表示其製造工序。本實施方式的層疊型電感器具備埋設於鐵素體層疊體內部的線圈，線圈的兩端與將Ag等導電膏燒附於層疊體的表面而形成的外部電極5連接。如圖2所示，非磁性陶瓷層ll、21、31、41與構成線圈的導體圖案12、22、32、42相接。對外部電極用導電膏並沒有特別限定，例如可以舉出含有Pt、Pd、Au、Cll以及Ni中的一種以上的Ag合金等。磁性鐵素體層由例如以Fe203、ZnO、NiO(可用Cu取代一部分)為主成分的鐵素體組成物形成。主成分組成優選是4750.5摩爾％的Fe203、1930摩爾％的ZnO及餘份的NiO(可用CuO取代15摩爾％以下)。鐵素體組成物含有4750.5摩爾％(換算為Fe203)的Fe，這是為了不降低磁通率而獲得高飽和磁通密度Bs。如果Fe小於47摩爾M,則無法獲得所需的磁通率和飽和磁通密度。另外，如果Fe大於50.5摩爾％，則隨著F^+的增加而使磁性鐵素體層的電阻降低。鐵素體組成物含有1930摩爾％(換算為ZnO)的Zn，這是為了獲得高飽和磁通密度。如果Zn小於19摩爾％，則無法獲得所需的磁通密度。另外，如果Zn大於30摩爾。/。，則居裡溫度低於實際使用範圍。Ni是從主成分組成中除去F^03和ZnO的剩餘的量，但是為了低溫燒結，可以用15摩爾％以下(CuO換算)的Cu取代Ni的一部分。為了獲得所需的磁通率和高飽和磁通密度，優選NiO/CuO的摩爾比為0.35.8。鐵素體組成物作為副成分也可以含有從以下群中選擇的至少一種，即0.011質量％(換算為Nb20s)的Nb氧化物；0.011.5質量％、特別是0.11質量％(換算為Ta205)的Ta氧化物；0.11.5質量％(換算為V205)的V氧化物；0.012質量％、特別是0.11.5質量％(換算為Ti02)的Ti氧化物；0.11.5質量％(換算為Bi203)的Bi氧化物；0.11.5質量％(Co304)的Co氧化物；0.11.5質量％(換算為Sn02)的Sn氧化物；0.11.5質量％(換算為CaO)的Ca氧化物以及0.11.5質量。/。(換算為Si02)的Si氧化物。如果含有0.011質量％(換算為Nb20s)的Nb，則可以控制結晶粒徑。如果含有0.011.5質量％(換算為1^205)的Ta，則電阻率得以提高。如果含有0.11.5質量％(換算為V20"的V，則可以促進低溫燒結。如果含有0.012質量％(換算為TiO)的Ti，則電阻率得以提高。如果含有0.11.5質量％(換算為Bi203)的Bi，則可以促進低溫燒結，並且電阻率得以提高。如果含有0.11.5質量％(換算為0)304)的Co，則高頻損失得以降低。如果含有0.11.5質量％(換算為Sn02)的Sn，則磁滯損耗得以降低。如果含有0.11.5質量％(換算為CaO)的Ca，則可以抑制晶粒生長。如果含有0.11.5質量％(換算為Si02)的Si，則可以抑制晶粒生長。如果副成分的含量過剩，則低溫燒結性受到阻礙，使燒結密度降低或者機械強度(抗彎強度)降低。另外，如果過少的話，則無法獲得足夠的添加效果。副成分既可以單獨添加，也可以兩種以上組合添加。當複合添加時，優選其總量在5質量％以下。如果總量超過5質量％，燒結性有可能會受到阻礙。原料中包含的Na、S、Cl、P、W、B等不可避免的雜質儘可能少的話較佳，優選它們在原料中的含量在0.05質量％以下。鐵素體組成物中的主成分和副成分的含量，通過螢光X線分析法和ICP發光分光分析法進行測定。預先用螢光X線分析鑑定含有的元素，利用與標準樣品的比較的校準曲線法進行定量。混合併煅燒鐵素體組成物用原料，之後粉碎。通過粉碎條件的調整和粉碎粉末的分級，可以獲得BET比表面積520m2/g的鐵素體粉末。這裡，通過將Fe、Ni以及Zn的各氯化物的水溶液噴霧而粉末化後焙燒，也可以獲得同樣的鐵素體。向鐵素體粉末添加聚乙烯醇縮丁醛等有機粘合劑和乙醇、甲苯、二甲苯等溶媒，在球磨機中混煉而將其漿化。在調節粘度後，用刮片法等方法塗布在聚酯薄膜上，乾燥後而形成磁性鐵素體片。非磁性陶瓷層是由從氧化鋯(Zr02)、鋯石(ZrSi04)、氧化鋁(A1203)以及模來石(3A12032Si02)的群中選擇的至少一種非磁性陶瓷的粉末而形成。優選地，非磁性陶瓷粉末的BET比表面積為520m々g。如果BET比表面積小於5mVg，則難於形成厚度5nm以下的非磁性陶瓷層。另一方面，如果BET比表面積大於20m2/g，則膏的粘度過高，不僅難於塗布，而且在與磁性鐵素體層的一體化燒結時過度稠密化，降低緩和內部應力的作用。優選地，非磁性陶瓷粉末為平均粒徑0.53pm的ZrO2粉末。燒結後非磁性陶瓷層所含有的Cu、Zn以及Bi作為燒結促進劑而發揮作用，使得組織稠密化。Cu、Zn以及Bi也可以以氧化物狀態添加到非磁性陶瓷粉末的膏中，也可以添加到磁性鐵素體層，在燒結中使其向非磁性陶瓷層擴散。在Cu、Zn以及Bi中，Bi的非磁性陶瓷中的含量對磁性的影響比Cu和Zn小，容易控制向非磁性陶瓷層的擴散量。但是，如果Bi向非磁性陶瓷層的添加量過大，則可能會引起燒結異常。將乙基纖維素等有機粘合劑和溶媒摻合到各粉末中，使用三輥機進行混煉所得到的摻合物以製造非磁性陶瓷膏。混煉中也可以使用均質器、混砂機等。可以預先以氧化物的狀態將促進稠密化的Zn、Cu以及Bi添加到非磁性陶瓷膏。另外，也可以燒成時使其向非磁性陶瓷層擴散。燒結後的非磁性陶瓷層所包含的Cu、Zn以及Bi，以非磁性陶瓷層整體為100質量％，則優選合計318質量％。如果Cu、Zn以及Bi的合計量小於3質量％，則非磁性陶瓷層的稠密化效果不充分。另外，如果超過18質量％，向磁性鐵素體層的擴散顯著，則過度促進鐵素體的燒結，有可能會發生異常的晶粒生長。晶粒的異常生長引起鐵心損耗增加等問題。因為Cu和Bi容易擴散，所以更優選合計12質量％以下。雖然將燒結後的非磁性陶瓷層，稠密化到用劃線針(scriber)劃其也不容易脫粒的程度，但是具有比磁性鐵素體層多的空孔。因此，由線膨脹係數之差所產生的應力被非磁性陶瓷層所分散，可以將作用於磁性鐵素體層的殘留應力釋放。非磁性陶瓷層原本在130(TC左右的高溫下燒結而稠密化，但本發明中在約90(TC下燒結，所以稠密化不充分，內部具有空孔。因此，即便由於內部應力而使非磁性陶瓷層發生裂紋，也可利用空孔阻礙裂紋的發展而形成不連續的細微裂紋，裂紋在磁性鐵素體層側幾乎不發展。如果不使非磁性陶瓷層露出於層疊型電感器的外面，則不會經由非磁性陶瓷層的空孔而使鍍液或水分等滲入層疊部件內部。圖3圖7表示的是導體圖案形成於磁性鐵素體層的工序。在磁性鐵素體層10上閨3的(a)]印刷閨3(b)]非磁性陶瓷層ll，乾燥後，在其上表面印刷導電膏以形成導體圖案12[圖3(c)]。如果隨著導體圖案12的形成而產生超過30(im的較大臺階則壓接不充分，有可能會產生分層，所以也可以按照覆蓋導體圖案12以外的部位的方式印刷與磁性鐵素體片IO相同組成的磁性陶瓷膏，形成臺階消除用的磁性陶瓷層13[圖3(d)]。這樣，形成第一複合層[圖7的(a)]。第二第四複合層[圖7的(b)(d)]除了具有通路孔(圖中黑圈表示)以外，其具有與第一複合層大致相同的基本構造。通路孔的形成是通過利用雷射等在磁性鐵素體片20、30、40上形成通孔27、37、47，並在與這些通孔對準的位置印刷具備通孔25、35、45的非磁性陶瓷層11而形成。通過在非磁性陶瓷層11的上表面印刷導電膏，從而形成導體圖案12並且向通路孔填充導電膏。將形成了線圈用導體圖案12、22、32、42和非磁性陶瓷層11、21、31、41的第一第四複合層層疊為使導體圖案12、22、32、42形成為螺旋狀線圈，進而將磁性體生片(greensheet)(虛擬層)50重疊並壓接以形成層疊體。將層疊體切割成規定大小(例如，燒結後的尺寸為3.2mmX1.6mmX1.2mm)，在進行脫膠處理後，在空氣中例如在卯(TC下進行燒成。為了防止Cu、Zn等以金屬單體或以Qi20、Zii20等低電阻氧化物的狀態從磁性鐵素體層析出，優選地，燒成中至少使最高溫度保持工序和冷卻工序在空氣或氧氣過剩環境中進行。在燒成體的導體圖案露出的面上塗布Ag類導電膏，例如在約60(TC下將其燒附於該面，從而形成外部電極，製作層疊型電感器。將本發明的層疊型電感器形成基板狀，在其外面設置用於控制半導體集成電路部件的外部端子和安裝用電極，在安裝用電極上安裝半導體集成電路部件並連接線圈，從而可以形成圖34的等效電路那樣的DC-DC變換器。通過這樣的構造，使DC-DC變換器的特性穩定，另外，可以一定程度上降低半導體集成電路部件向電路基板安裝的安裝面積，並且可以減少設置於電路基板的連接線路，從而實現電子設備的小型化。第二實施方式圖8表示的是第二實施方式的層疊型電感器的截面(相當於圖1的A-A'截面)，圖9圖18表示其製造工序。因為第二實施方式的層疊型電感器具有與第一實施方式共通的構成部分，所以以下僅就不同的部分詳細說明。在本發明層疊型電感器中，在構成線圈的導體圖案112、132、152、172之間形成非磁性陶瓷層101、121、141、161、181。另外，導體圖案112、132、152、172和非磁性陶瓷層101、121、141、161、181，形成在不同的磁性鐵素體片100、110、120、130、140、150、160、170、180上。導體圖案之間的連接是經由形成了非磁性陶瓷層的磁性鐵素體片120、140、160和形成在形成導體圖案的磁性鐵素體片130、150、170上的通路孔127、137、147、157、167、177而進行連接的。在非磁性陶瓷層121、141、161上形成有通孔125、145、165。將形成了線圈用導體圖案和非磁性陶瓷層的第一第九複合層[圖18的(a)(i)]層疊為使導體圖案形成螺旋狀線圈，進而將磁性體生片(虛擬層)190進行重疊並壓接，從而形成層疊體。由於磁性鐵素體片具有大致相同的形狀，所以能夠以在非磁性陶瓷層的大致中央部形成導體圖案的方式而高精度地形成非磁性陶瓷層。如果各磁性鐵素體片的厚度為第一實施方式的一半，則可以形成與第一實施方式相同厚度的層疊型電感器。第三實施方式圖19表示的是第三實施方式的層疊型電感器的截面(相當於圖1的A-A，截面)，圖20表示其製造工序。在本實施方式中，非磁性陶瓷層形成於覆蓋線圈的區域的整體內(包括線圈的內側區域)。由於非磁性陶瓷層作為分割線圈內側區域的磁通的磁隙發揮作用，所以可以改善直流疊加特性，可以在高頻下獲得高電感。除此之外，本實施方式的層疊型電感器與第一實施方式沒有不同。第四實施方式圖21表示的是第四實施方式的層疊型電感器的截面(相當於圖1的A-A'截面)，圖22圖25表示製造構成層疊型電感器的第一第四複合層的工序，圖26表示非磁性陶瓷層與導體圖案的重合。本實施方式中，非磁性陶瓷層形成於覆蓋線圈的區域的整體內(包括線圈的內側區域)。如圖26所示，在磁性鐵素體片IO、20、30、40上形成非磁性陶瓷層11、21、31、41和導體圖案12、22、32、42，以便導體圖案12、22、32、42的緣部與非磁性陶瓷層11、21、31、41的緣部重合。根據該層構造，可以將複合層減薄，可以使層疊型電感器低高度化。這時，由於非磁性陶瓷層也作為分割線圈內側區域的磁通的磁隙發揮作用，所以可以改善直流疊加特性，可以在高頻下獲得高電感。在圖示的例子中，是在非磁性陶瓷層ll、21、31、41之後形成導體圖案12、22、32、42，但是也可與上述順序相反。第五實施方式因為第四實施方式與其他實施方式相比應力緩和的效果不佳，所以在第五實施方式中，如圖27所示，在非磁性陶瓷層的大致中央部以形成導體圖案的方式形成非磁性陶瓷層220、221、222。非磁性陶瓷層220、221、222的形成與第二實施方式相同進行。根據這樣的構造，不僅可以獲得充分的應力緩和效果，而且可以改善直流疊加特性，迸而可以獲得低高度的層疊型電感器。利用以下實施例進一步詳細說明本發明，但本發明不限於這些。實施例17、比較例1:相對於由47.5摩爾。/。的Fe203、19.7摩爾％的NiO、8.8摩爾％的CuO以及24.0摩爾％的ZnO形成的主成分100質量％，則以1質量％的Bi203、0.08質量％的Co3O4、0.5質量％的Sn02以及0.5質量％的Si02為副成分而將它們溼式混和並乾燥，之後，在850。C下煅燒2小時。用球磨機將煅燒體溼式粉碎20小時直至BET比表面積為7.0m2/g為止，從而製成鐵素體組成物的煅燒粉末。將該煅燒粉末與聚乙烯醇縮丁醛以及乙醇一起放到球磨機中混煉而漿化，並調整粘度，之後，用刮片法等方法在聚酯薄膜(PET)上進行塗布並乾燥，從而形成厚度15pm、30|im以及60jum的三種磁性鐵素體片。作為非磁性陶瓷粉末，準備平均結晶粒徑為0.4pm、0.5pm以及2.3(im的三種氧化鋯(Zr02)粉末，將乙基纖維素、丁基卡必醇乙酸酯及乙醇混合到各粉末中，並用三輥機進行混煉，從而製成非磁性陶瓷膏。在磁性鐵素體片上，按照表1所示的三種圖案形成由非磁性陶瓷層和Ag類導電膏所形成的導體圖案，製作圖3圖6和圖9圖17所示的磁性片。為了將導體圖案的間隔設定為一定，而改變了磁性鐵素體片的厚度。另外，根據磁性鐵素體片的圖案，將設置於線圈上下的虛擬層的厚度形成為15pm、3(Him以及6(Him，以使沒有形成導體圖案和非磁性陶瓷層的部分的厚度在全部樣品中均相同。表1圖案磁性鐵素體片的厚度非磁性陶瓷層(1)導體圖案關聯圖A15拜及30pm寬度250jam厚度20|um圖IO的(b)、圖12的(b)等B15,寬度300,細拜厚度lOpm—圖9的(b)、圖11的(b)等C30jiim寬度300pm/900pm厚度10nm寬度250|am厚度20pm圖3的(c)、圖4的(c)等注(1)關於寬度數值，左側表示窄幅部的寬度，右側表示寬幅部的寬度。將所得到的複合層層疊並壓接，並將所得到的各層疊體按照燒結後的尺寸為3.2mmxl.6mmxl.2mm的方式切斷。在60(TC下進行脫膠處理，之後，在空氣中在90(TC下燒成3小時。在所得到的各燒成體的導體圖案露出的面上進行塗布Ag類導電膏，並在約600。C下將其燒附於上述面，從而形成外部電極。這樣，分別製造1000個內置7.5匝的線圈，並具有圖28圖32所示的內部構造的實施例17的層疊型電感器的樣品、以及具有圖33所示的內部構造的比較例1的層疊型電感器的樣品。從實施例17和比較例1的IOOO個層疊型電感器的樣品中任意各選取100個，使用惠普(匕二一P:yK'八。:y力一K)公司製造的阻抗分析器HP4192A，測定阻抗和質量係數Q。進而，從100個樣品中任意選取IO個樣品，製作成圖34表示的降壓型DC-DC變換器，來評價變換效率。表2和表35中示出其結果。圖35表示的是實施例5和比較例1的質量係數Q的分布。將特性評價後的樣品埋入樹脂，使用SEM(掃描型電子顯微鏡)觀察利用研磨而露出的截面，並且利用映射觀察Cu、Zn以及Bi。表2tableseeoriginaldocumentpage16表2(續)tableseeoriginaldocumentpage16在比較例1中，10個中的9個樣品，在導體圖案之間的磁性鐵素體層上發生了與導體圖案大致平行延伸的裂紋。裂紋的發生部位主要是磁性鐵素體層的厚度方向大致中間。另一方面，在實施例16的樣品中，雖然在非磁性陶瓷層發生了細微的裂紋，但是在磁性鐵素體層沒有發生裂紋。其結果是，能夠使電感和Q值的波動小於比較例1。實施例7的樣品10個中的2個，除了非磁性陶瓷層之外還在其緣部極其附近的磁性鐵素體層上也發生了細微的裂紋。但是，裂紋為在實際使用中不存在問題的程度，而且，電感和Q值的波動小於比較例1。根據映射觀察圖像可確認在非磁性陶瓷層中包含從磁性鐵素體層擴散出來的Cu、Zn以及Bi。非磁性陶瓷層的組成為83.0質量。/。的Zr、11.5質量。/。的Cu、1.5質量。/o的Zn以及4.0質量Q/o的Bi。另外選取實施例5的IOO個樣品而進行熱震(heatshock)試驗，該熱震試驗是將樣品浸漬於加熱至40(TC的共晶軟焊料中3秒鐘，並且測定浸漬前後的電感和Q值。其結果是，可知浸漬前後的電感和Q值的波動沒有實質上的差異。從試驗後的樣品中任意選取10個，使用SEM進行截面觀察，在磁性鐵素體層沒有發生裂紋。權利要求1、一種層疊部件，其具備多個磁性鐵素體層；以沿層疊方向連接而形成線圈的方式在各磁性鐵素體層上形成的導體圖案；以與所述導體圖案沿層疊方向重疊的方式在至少一層的磁性鐵素體層上形成的非磁性陶瓷層，其特徵在於，所述非磁性陶瓷層以燒結溫度比所述磁性鐵素體高的非磁性陶瓷為主成分，還包含氧化物狀態下的Cu、Zn以及Bi中的一種或兩種以上。2、如權利要求1所述的層疊部件，其特徵在於，所述非磁性陶瓷層呈環狀，且其至少一方的緣部比所述導體圖案的對應的緣部向所述磁性鐵素體層的面方向延伸出。3、如權利要求1所述的層疊部件，其特徵在於，所述非磁性陶瓷層為至少覆蓋所述導體圖案的內側區域的板狀。4、如權利要求3所述的層疊部件，其特徵在於，所述非磁性陶瓷層至少與所述導體圖案的內緣部沿層疊方向重疊。5、如權利要求14中任一項所述的層疊部件，其特徵在於，所述導體圖案被沿層疊方向相鄰的非磁性陶瓷層完全夾層。6、如權利要求15中任一項所述的層疊部件，其特徵在於，所述非磁性陶瓷層沒有露出到外面。7、如權利要求16中任一項所述的層疊部件，其特徵在於，所述導體圖案彼此的層疊方向的連接是經由填充於所述磁性鐵素體層和所述非磁性陶瓷層的通路孔中的導體而進行的。8、如權利要求17中任一項所述的層疊部件，其特徵在於，所述非磁性陶瓷層由Zr02、ZrSi04、A1203以及3A12032Si02中任一種形成。9、如權利要求18中任一項所述的層疊部件，其特徵在於，所述磁性鐵素體是以Fe、Ni以及Zn(可以用Cu取代一部分)為主成分的尖晶石型鐵素體。10、如權利要求9所述的層疊部件，其特徵在於，所述尖晶石型鐵素體作為副成分包含Bi。全文摘要本發明提供一種層疊部件，其具備多個磁性鐵素體層；以沿層疊方向連接而形成線圈的方式在各磁性鐵素體層上形成的導體圖案；以與導體圖案沿層疊方向重疊的方式在至少一層的磁性鐵素體層上形成的非磁性陶瓷層，其中，非磁性陶瓷層以燒結溫度比磁性鐵素體高的非磁性陶瓷為主成分，還包含氧化物狀態下的Cu、Zn以及Bi中的一種或兩種以上。文檔編號H01F17/00GK101529535SQ20078002543公開日2009年9月9日申請日期2007年7月5日優先權日2006年7月5日發明者梅野徹,橘武司,片山靖久申請人:日立金屬株式會社