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高周波特性に優れた低温焼結多層チップインダクタ材料の製造方法

国内特許コード P150011596
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2001-201578
公開番号 特開2002-075723
登録番号 特許第3440452号
出願日 平成13年7月3日(2001.7.3)
公開日 平成14年3月15日(2002.3.15)
登録日 平成15年6月20日(2003.6.20)
優先権データ
  • 00123598.2 (2000.8.25) CN
発明者
  • 王 暁慧
  • 李 龍土
  • 周 済
  • 岳 振星
  • 馬 振偉
  • 蘇 水源
出願人
  • 清華大学
発明の名称 高周波特性に優れた低温焼結多層チップインダクタ材料の製造方法
発明の概要 【課題】 銀と同時焼結が可能な高周波用多層チップインダクタ材料を提供する。
【解決手段】 分子式がBa3Co2-x-yZnxCuyMnzFe24-z-w41(ただし、0≦x≦1.0,0≦y≦0.8,0≦z≦1.0,0≦w≦1.0)である平面六角形結晶系軟磁性体フェライト88~99wt%を、酸化ビスマス,酸化バナジウム,酸化鉛,酸化ボロン,弗化カルシウムおよび硼酸鉛ガラスのうち1種または2種以上からなる低温焼結助剤1~12wt%とともに焼結してなる高周波特性に優れた低温焼結多層チップインダクタ材料。
従来技術、競合技術の概要 多層チップインダクタ(Multilayer Chip Inductors あるいは Multilayer Ferrite Inductor)は、磁性体と内部螺旋型導体との同時焼結体である。本願でいう「多層チップインダクタ材料」とは、その磁性体材料を意味する。多層チップインダクタの製造においては、多層チップインダクタ材料(例えば軟磁性フェライト)と内部導体材料(導電性能とコストから見ると銀は最適な材料である)の同時焼結技術が重要である。そのため、多層チップインダクタ材料は、比較的低い焼結温度,高透磁率,および高品質因子(後述)を有することが要求される。

現在、多層チップインダクタ材料には、主としてNiZnCu低温焼結フェライトと低誘電率セラミックが使用されている。一方、これとは別に、1950年代の末にオランダで見出されたCo2Z平面六角形結晶系異方性フェライトが知られているが、まだ多層チップインダクタ材料として実用化された例はない。
産業上の利用分野 本発明は、多層チップインダクタ材料、すなわち多層チップインダクタの構成材料のうち、内部導体と組み合わされる磁性体材料であって、高周波特性に優れ低温焼結可能な材料の製造方法に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】
下記(1)~(8)のステップを含む高周波特性に優れた低温焼結多層チップインダクタ材料の製造方法。
(1) 「Fe3+を含む塩類」と、1種類以上の「Co2+,Ba2+,Zn2+,Cu2+およびMn2+のいずれかを含む塩類」を、目的とするフェライト組成に応じて一定化学計量比となるように用意するステップ。
(2) ステップ(1)で用意した「Fe3+を含む塩類」の水溶液をアンモニア水沈殿剤と等当量反応させてFe(OH)3沈殿物を作り、この沈殿物を水洗後、クエン酸水溶液中に溶かし、攪拌して均一の溶液を形成させるステップ。
(3) ステップ(2)で形成させた溶液に、ステップ(1)で用意した1種類以上の「Co2+,Ba2+,Zn2+,Cu2+およびMn2+のいずれかを含む塩類」を添加した後、pH値を6~8に調整し、この状態で反応を進行させて安定したゾルを作るステップ。
(4) このゾルを乾燥するステップ。
(5) 乾燥されたゾルを、900~1250℃で予備焼結して平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉を得るステップ。
(6) ステップ(5)で得た平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉88~99wt%と、酸化ビスマス,酸化バナジウム,酸化鉛,酸化ボロン,弗化カルシウムおよび硼酸鉛ガラスのうち1種または2種以上からなる低温焼結助剤1~12wt%を、ボールミルで混合するステップ。
(7) ボールミルで混合したスラリを乾燥し、造粒したのち所定の多層チップインダクタ材料の形状に成形するステップ。
(8) 成形体を870~950℃で焼結して多層チップインダクタ材料とするステップ。

【請求項2】
下記(1)~(7)のステップを含む高周波特性に優れた低温焼結多層チップインダクタ材料の製造方法。
(1) FeC657を含み、かつCo2+,Ba2+,Zn2+,Cu2+およびMn2+のいずれかの硝酸塩または酢酸塩を1種以上含む水溶液を、目的とするフェライト組成に応じて一定化学計量比となるように用意するステップ。
(2) この溶液のpH値を6~8に調整し、この状態で反応を進行させて安定したゾルを作るステップ。
(3) このゾルを乾燥するステップ。
(4) 乾燥されたゾルを、900~1250℃で予備焼結して平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉を得るステップ。
(5) ステップ(4)で得た平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉88~99wt%と、酸化ビスマス,酸化バナジウム,酸化鉛,酸化ボロン,弗化カルシウムおよび硼酸鉛ガラスのうち1種または2種以上からなる低温焼結助剤1~12wt%を、ボールミルで混合するステップ。
(6) ボールミルで混合したスラリを乾燥し、造粒したのち所定の多層チップインダクタ材料の形状に成形するステップ。
(7) 成形体を870~950℃で焼結して多層チップインダクタ材料とするステップ。

【請求項3】
下記(1)~(10)のステップを含む高周波特性に優れた低温焼結多層チップインダクタ材料の製造方法。
(1) 「Fe3+を含む塩類」と、1種類以上の「Co2+,Ba2+,Zn2+,Cu2+およびMn2+のいずれかを含む塩類」を、目的とするフェライト組成に応じて一定化学計量比となるように用意するステップ。
(2) ステップ(1)で用意した「Fe3+を含む塩類」の水溶液をアンモニア水沈殿剤と等当量反応させてFe(OH)3沈殿物を作り、この沈殿物を水洗後、クエン酸水溶液中に溶かし、攪拌して均一の溶液を形成させるステップ。
(3) ステップ(2)で形成させた溶液に、ステップ(1)で用意した1種類以上の「Co2+,Ba2+,Zn2+,Cu2+およびMn2+のいずれかを含む塩類」を添加した後、pH値を6~8に調整し、この状態で反応を進行させて安定したゾルを作るステップ。
(4) このゾルを乾燥するステップ。
(5) 乾燥されたゾルを、900~1250℃で予備焼結して平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉を得るステップ。
(6) ステップ(5)で得た平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉をそのまま、またはボールミルで攪拌した後、エチレングリコールおよび水の媒体中に加え、均一のスラリを作り、さらにこれに、酸化ビスマス,酸化バナジウム,酸化鉛,酸化ボロン,弗化カルシウムおよび硼酸鉛ガラスのうち1種または2種以上の低温焼結助剤の塩類の液を加え、均一に混合した後、pHを5~10に調整し、低温焼結助剤の元素を水酸化物の形で平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉の粒子表面に被覆させるステップ。ただし、平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉88~99wt%に対し低温焼結助剤の配合量が1~12wt%となるように、低温焼結助剤の塩類の添加量を定める。
(7) このスラリを乾燥するステップ。
(8) ステップ(7)の乾燥物を500~750℃で予備焼結し、低温焼結助剤の添加された平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉体を得るステップ。
(9) ステップ(8)で得た粉体を造粒したのち所定の多層チップインダクタ材料の形状に成形するステップ。
(10) 成形体を870~950℃で焼結して多層チップインダクタ材料とするステップ。

【請求項4】
下記(1)~(9)のステップを含む高周波特性に優れた低温焼結多層チップインダクタ材料の製造方法。
(1) FeC657を含み、かつCo2+,Ba2+,Zn2+,Cu2+およびMn2+のいずれかの硝酸塩または酢酸塩を1種以上含む水溶液を、目的とするフェライト組成に応じて一定化学計量比となるように用意するステップ。
(2) この溶液のpH値を6~8に調整し、この状態で反応を進行させて安定したゾルを作るステップ。
(3) このゾルを乾燥するステップ。
(4) 乾燥されたゾルを、900~1250℃で予備焼結して平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉を得るステップ。
(5) ステップ(4)で得た平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉をそのまま、またはボールミルで攪拌した後、エチレングリコールおよび水の媒体中に加え、均一のスラリを作り、さらにこれに、酸化ビスマス,酸化バナジウム,酸化鉛,酸化ボロン,弗化カルシウムおよび硼酸鉛ガラスのうち1種または2種以上の低温焼結助剤の塩類の液を加え、均一に混合した後、pHを5~10に調整し、低温焼結助剤の元素を水酸化物の形で平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉の粒子表面に被覆させるステップ。ただし、平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉88~99wt%に対し低温焼結助剤の配合量が1~12wt%となるように、低温焼結助剤の塩類の添加量を定める。
(6) このスラリを乾燥するステップ。
(7) ステップ(6)の乾燥物を500~750℃で予備焼結し、低温焼結助剤の添加された平面六角形結晶系軟磁性体フェライト粉体を得るステップ。
(8) ステップ(7)で得た粉体を造粒したのち所定の多層チップインダクタ材料の形状に成形するステップ。
(9) 成形体を870~950℃で焼結して多層チップインダクタ材料とするステップ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
分野
  • 電気
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