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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024077238
(43)【公開日】2024-06-07
(54)【発明の名称】積層型コイル部品
(51)【国際特許分類】
H01F 27/29 20060101AFI20240531BHJP
H01F 17/00 20060101ALI20240531BHJP
H01F 17/04 20060101ALI20240531BHJP
【ＦＩ】
H01F27/29 123
H01F17/00 D
H01F17/04 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022189200
(22)【出願日】2022-11-28
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ
(72)【発明者】
【氏名】越路 健二郎
(72)【発明者】
【氏名】高井 駿
(72)【発明者】
【氏名】山田 梨加
【テーマコード（参考）】
5E070
【Ｆターム（参考）】
5E070AA01
5E070AB01
5E070BA12
5E070EA01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】外部電極の接合強度を高めることが可能な積層型コイル部品を提供する。
【解決手段】積層型コイル部品１は、複数の絶縁層３１が積層され内部にコイル３０が設けられた積層体１０と、積層体の表面に設けられてコイルに接続された外部電極とを有し、積層体は長さ方向に相対する第１端面１１及び第２端面１２と、長さ方向に直交する高さ方向に相対する第１主面１３及び第２主面１４と、長さ、高さ方向に直交する幅方向に相対する第１側面及び第２側面と、を有し、外部電極は第１端面の少なくとも一部から第１主面の一部に延在する第１外部電極２１と、第２端面の少なくとも一部から第１主面の一部に延在する第２外部電極２２と、を有する。各外部電極は、少なくともＡｇ及びガラスを含む下地電極を有し、外部電極及び積層体の間の界面から積層体へガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である。
【選択図】図２
【解決手段】積層型コイル部品１は、複数の絶縁層３１が積層され内部にコイル３０が設けられた積層体１０と、積層体の表面に設けられてコイルに接続された外部電極とを有し、積層体は長さ方向に相対する第１端面１１及び第２端面１２と、長さ方向に直交する高さ方向に相対する第１主面１３及び第２主面１４と、長さ、高さ方向に直交する幅方向に相対する第１側面及び第２側面と、を有し、外部電極は第１端面の少なくとも一部から第１主面の一部に延在する第１外部電極２１と、第２端面の少なくとも一部から第１主面の一部に延在する第２外部電極２２と、を有する。各外部電極は、少なくともＡｇ及びガラスを含む下地電極を有し、外部電極及び積層体の間の界面から積層体へガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体と、前記積層体の表面に設けられて前記コイルに電気的に接続された外部電極とを有し、
前記積層体は、長さ方向に相対する第１端面及び第２端面と、前記長さ方向に直交する高さ方向に相対する第１主面及び第２主面と、前記長さ方向及び前記高さ方向に直交する幅方向に相対する第１側面及び第２側面と、を有し、
前記外部電極は、前記積層体の前記第１端面の少なくとも一部から前記第１主面の一部にわたって延在する第１外部電極と、前記積層体の前記第２端面の少なくとも一部から前記第１主面の一部にわたって延在する第２外部電極とを有し、
前記外部電極は、少なくともＡｇ及びガラスを含む下地電極を有し、
前記外部電極及び前記積層体の間の界面から前記積層体へ前記ガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である、積層型コイル部品。
前記積層体は、長さ方向に相対する第１端面及び第２端面と、前記長さ方向に直交する高さ方向に相対する第１主面及び第２主面と、前記長さ方向及び前記高さ方向に直交する幅方向に相対する第１側面及び第２側面と、を有し、
前記外部電極は、前記積層体の前記第１端面の少なくとも一部から前記第１主面の一部にわたって延在する第１外部電極と、前記積層体の前記第２端面の少なくとも一部から前記第１主面の一部にわたって延在する第２外部電極とを有し、
前記外部電極は、少なくともＡｇ及びガラスを含む下地電極を有し、
前記外部電極及び前記積層体の間の界面から前記積層体へ前記ガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である、積層型コイル部品。
【請求項2】
前記積層体の積層方向及び前記コイルのコイル軸が前記第１主面に平行である、請求項１に記載の積層型コイル部品。
【請求項3】
前記ガラスは、少なくともＢｉを含み、
前記ガラスが拡散した距離は、Ｂｉが拡散した距離である、請求項１又は２に記載の積層型コイル部品。
前記ガラスが拡散した距離は、Ｂｉが拡散した距離である、請求項１又は２に記載の積層型コイル部品。
【請求項4】
前記積層型コイル部品のサイズは、０６０３サイズ、０４０２サイズ又は１００５サイズである請求項１又は２に記載の積層型コイル部品。
【請求項5】
前記絶縁層は、少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ及びＣｕを含む磁性相と、少なくともＳｉを含む非磁性相とを有する、請求項１又は２に記載の積層型コイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層型コイル部品に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、グリーンシートに凹溝を加工して該凹溝に複数個分の導電性ペーストを縦横に印刷し、複数枚のグリーンシートを積層して内部に複数のコイルを形成し、切断、焼成し、両端部に端子電極を設けることにより製造される積層型電子部品であって、前記導電性ペーストにより構成されるコイル導体は、焼成後の断面形状において、前記凹溝の両側にコイル導体の一部が重なり、かつ、前記コイル導体の断面の厚みｔと幅ｗとのアスペクト比ｔ／ｗが０．７以上であることを特徴とする積層型電子部品が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００４－２０７６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載された積層型コイル部品では、外部電極に相当する端子電極の接合強度が不充分となるおそれがある。
【0005】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、外部電極の接合強度を高めることが可能な積層型コイル部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の積層型コイル部品は、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体と、上記積層体の表面に設けられて上記コイルに電気的に接続された外部電極とを有し、上記積層体は、長さ方向に相対する第１端面及び第２端面と、上記長さ方向に直交する高さ方向に相対する第１主面及び第２主面と、上記長さ方向及び上記高さ方向に直交する幅方向に相対する第１側面及び第２側面と、を有し、上記外部電極は、上記積層体の上記第１端面の少なくとも一部から上記第１主面の一部にわたって延在する第１外部電極と、上記積層体の上記第２端面の少なくとも一部から上記第１主面の一部にわたって延在する第２外部電極とを有し、上記外部電極は、少なくともＡｇ及びガラスを含む下地電極を有し、上記外部電極及び上記積層体の間の界面から上記積層体へ上記ガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、外部電極の接合強度を高めることが可能な積層型コイル部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の積層型コイル部品について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成及び態様に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい構成及び態様を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
しかしながら、本発明は、以下の構成及び態様に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい構成及び態様を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
【0010】
図１は、本発明の積層型コイル部品の一例を模式的に示す斜視図である。
図１に示す積層型コイル部品１は、積層体（素体）１０と第１外部電極２１と第２外部電極２２とを備えている。積層体１０は、６面を有する略直方体形状である。積層体１０の構成については後述するが、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり、内部にコイルが設けられている。第１外部電極２１及び第２外部電極２２は、それぞれ、コイルに電気的に接続されている。
図１に示す積層型コイル部品１は、積層体（素体）１０と第１外部電極２１と第２外部電極２２とを備えている。積層体１０は、６面を有する略直方体形状である。積層体１０の構成については後述するが、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり、内部にコイルが設けられている。第１外部電極２１及び第２外部電極２２は、それぞれ、コイルに電気的に接続されている。
【0011】
本明細書における積層型コイル部品及び積層体では、長さ方向、高さ方向、幅方向を、図１におけるｘ方向、ｙ方向、ｚ方向とする。ここで、長さ方向（ｘ方向）と高さ方向（ｙ方向）と幅方向（ｚ方向）は互いに直交する。
長さ方向（ｘ方向）は積層方向と平行な方向である。
長さ方向（ｘ方向）は積層方向と平行な方向である。
【0012】
図１に示すように、積層体１０は、長さ方向（ｘ方向）に相対する第１端面１１及び第２端面１２と、長さ方向に直交する高さ方向（ｙ方向）に相対する第１主面１３及び第２主面１４と、長さ方向及び高さ方向に直交する幅方向（ｚ方向）に相対する第１側面１５及び第２側面１６とを有する。
【0013】
図１には示されていないが、積層体１０は、角部及び稜線部に丸みが付けられていることが好ましい。角部は、積層体の３面が交わる部分であり、稜線部は、積層体の２面が交わる部分である。
【0014】
第１外部電極及び第２外部電極は、積層体の端面の少なくとも一部から積層体の主面にわたって延在する外部電極である。
図１に示す積層型コイル部品１では、第１外部電極２１は、積層体１０の第１端面１１の一部を覆い、かつ、第１端面１１から延伸して第１主面１３の一部を覆って配置されている。
第１外部電極２１は、第１端面１１のうち、第１主面１３と交わる稜線部を含む領域を覆っている。
図１に示す積層型コイル部品１では、第１外部電極２１は、積層体１０の第１端面１１の一部を覆い、かつ、第１端面１１から延伸して第１主面１３の一部を覆って配置されている。
第１外部電極２１は、第１端面１１のうち、第１主面１３と交わる稜線部を含む領域を覆っている。
【0015】
なお、図１では、積層体１０の第１端面１１を覆う部分の第１外部電極２１の高さは一定であるが、積層体１０の第１端面１１の一部を覆う限り、第１外部電極２１の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１端面１１において、第１外部電極２１は、端部から中央部に向かって高くなる山なり形状であってもよい。また、積層体１０の第１主面１３を覆う部分の第１外部電極２１の長さは一定であるが、積層体１０の第１主面１３の一部を覆う限り、第１外部電極２１の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１主面１３において、第１外部電極２１は、端部から中央部に向かって長くなる山なり形状であってもよい。
【0016】
図１に示すように、第１外部電極２１は、さらに、第１端面１１及び第１主面１３から延伸して、第１側面１５の一部及び第２側面１６の一部を覆って配置されていてもよい。この場合、第１側面１５及び第２側面１６を覆う部分の第１外部電極２１は、いずれも、第１端面１１と交わる稜線部及び第１主面１３と交わる稜線部に対して斜めに形成されていることが好ましい。なお、第１外部電極２１は、第１側面１５の一部及び第２側面１６の一部を覆って配置されていなくてもよい。
【0017】
図１に示す積層型コイル部品１では、第２外部電極２２は、積層体１０の第２端面１２の一部を覆い、かつ、第２端面１２から延伸して第１主面１３の一部を覆って配置されている。
第１外部電極２１と同様、第２外部電極２２は、第２端面１２のうち、第１主面１３と交わる稜線部を含む領域を覆っている。
第１外部電極２１と同様、第２外部電極２２は、第２端面１２のうち、第１主面１３と交わる稜線部を含む領域を覆っている。
【0018】
第１外部電極２１と同様、積層体１０の第２端面１２の一部を覆う限り、第２外部電極２２の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第２端面１２において、第２外部電極２２は、端部から中央部に向かって高くなる山なり形状であってもよい。また、積層体１０の第１主面１３の一部を覆う限り、第２外部電極２２の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１主面１３において、第２外部電極２２は、端部から中央部に向かって長くなる山なり形状であってもよい。
【0019】
第１外部電極２１と同様、第２外部電極２２は、さらに、第２端面１２及び第１主面１３から延伸して、第１側面１５の一部及び第２側面１６の一部を覆って配置されていてもよい。この場合、第１側面１５及び第２側面１６を覆う部分の第２外部電極２２は、いずれも、第２端面１２と交わる稜線部及び第１主面１３と交わる稜線部に対して斜めに形成されていることが好ましい。なお、第２外部電極２２は、第１側面１５の一部及び第２側面１６の一部を覆って配置されていなくてもよい。
【0020】
以上のように第１外部電極２１及び第２外部電極２２が配置されているため、積層型コイル部品１を基板上に実装する場合には、積層体１０の第１主面１３が実装面となる。
【0021】
また、図１に示す形態とは異なり、第１外部電極が、積層体の第１端面の全部を覆い、かつ、第１端面から延伸して第１主面の一部、第２主面の一部、第１側面の一部、及び、第２側面の一部を覆っていてもよい。
また、第２外部電極が、積層体の第２端面の全部を覆い、かつ、第２端面から延伸して第１主面の一部、第２主面の一部、第１側面の一部、及び、第２側面の一部を覆っていてもよい。
この場合、積層体の第１主面、第２主面、第１側面及び第２側面のいずれかが実装面となる。
また、第２外部電極が、積層体の第２端面の全部を覆い、かつ、第２端面から延伸して第１主面の一部、第２主面の一部、第１側面の一部、及び、第２側面の一部を覆っていてもよい。
この場合、積層体の第１主面、第２主面、第１側面及び第２側面のいずれかが実装面となる。
【0022】
本発明の積層型コイル部品のサイズは特に限定されないが、０６０３サイズ、０４０２サイズ又は１００５サイズであることが好ましい。
【0023】
第１外部電極及び第２外部電極は、各々、少なくともＡｇ（銀）及びガラスを含む下地電極を有している。
【0024】
Ａｇとガラスの合計体積に対するＡｇ粉末の体積割合は、２体積％以上、９０体積％以下であることが好ましい。
【0025】
第１外部電極及び第２外部電極は、各々、複層構造であってもよく、積層体の表面側から順に、例えば、上記下地電極（下地電極層）と、ニッケル被膜と、スズ被膜と、を有していてもよい。
【0026】
第１外部電極及び積層体の間の界面から積層体へ、第１外部電極の下地電極に含まれるガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である。
これにより、第１外部電極と積層体間の接合強度を高めることができる。例えば、固着力の測定試験において、破壊確率が１％となる固着力を３Ｎ以上得ることができる。
同様に、第２外部電極及び積層体の間の界面から積層体へ、第２外部電極の下地電極に含まれるガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である。
これにより、第２外部電極と積層体間の接合強度を高めることができる。例えば、固着力の測定試験において、破壊確率が１％となる固着力を３Ｎ以上得ることができる。
これは、ガラスが積層体へ拡散すると、第１及び第２外部電極と積層体間の界面が強くなる（界面がぼやける）ためであると考えられる。すなわち、積層体へ拡散したガラスがある種の接着剤の役割を発揮するためであると考えられる。
他方、ガラスが積層体に拡散していないと、第１及び第２外部電極が下地電極から剥れやすくなると考えられる。
これにより、第１外部電極と積層体間の接合強度を高めることができる。例えば、固着力の測定試験において、破壊確率が１％となる固着力を３Ｎ以上得ることができる。
同様に、第２外部電極及び積層体の間の界面から積層体へ、第２外部電極の下地電極に含まれるガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である。
これにより、第２外部電極と積層体間の接合強度を高めることができる。例えば、固着力の測定試験において、破壊確率が１％となる固着力を３Ｎ以上得ることができる。
これは、ガラスが積層体へ拡散すると、第１及び第２外部電極と積層体間の界面が強くなる（界面がぼやける）ためであると考えられる。すなわち、積層体へ拡散したガラスがある種の接着剤の役割を発揮するためであると考えられる。
他方、ガラスが積層体に拡散していないと、第１及び第２外部電極が下地電極から剥れやすくなると考えられる。
【0027】
また、第１及び第２外部電極を小型にしても、第１及び第２外部電極と積層体との間で必要とされる接合強度を確保することができる。そのため、第１及び第２外部電極を小さくして浮遊容量を低減し、高周波領域での透過係数Ｓ２１を良好なものとすることができる。
【0028】
上記ガラスが拡散した距離が２．４４μｍ未満であると、積層体－下地電極間での破壊が発生し、第１及又は第２外部電極の接合強度を向上できないことがある。
上記ガラスが拡散した距離が６．９０μｍを超えると、第１又は第２外部電極周辺の積層体での破壊が発生し、第１又は第２外部電極の接合強度を向上できないことがある。
上記ガラスが拡散した距離が６．９０μｍを超えると、第１又は第２外部電極周辺の積層体での破壊が発生し、第１又は第２外部電極の接合強度を向上できないことがある。
【0029】
上記ガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下であることが好ましく、２．５２μｍ以上、６．７２μ以下であることがより好ましく、２．６μｍ以上、５．２μｍ以下であることがさらに好ましい。
上記ガラスが拡散した距離が２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下であると、破壊確率が１％となる固着力を３Ｎ以上得ることが可能である。
上記ガラスが拡散した距離が２．６μｍ以上、５．２μｍ以下であると、破壊確率が１％となる固着力を４Ｎ以上得ることが可能である。
上記ガラスが拡散した距離が２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下であると、破壊確率が１％となる固着力を３Ｎ以上得ることが可能である。
上記ガラスが拡散した距離が２．６μｍ以上、５．２μｍ以下であると、破壊確率が１％となる固着力を４Ｎ以上得ることが可能である。
【0030】
上記ガラスが拡散した距離は、積層型コイル部品の断面を、例えば波長分散型Ｘ線分析法（ＷＤＸ；Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて元素分析ことにより、求めることができる。
具体的な測定方法については、実施例の項目で説明する。
具体的な測定方法については、実施例の項目で説明する。
【0031】
上記ガラスが拡散した距離は、下地電極形成時の焼き付け温度を変更することによって調整することが可能であり、一般的には焼き付け温度がより高温になるほどガラスの拡散距離はより大きくなる。なお、ガラスの拡散距離は焼き付け温度だけで決まらず、ガラスや絶縁層の組成、それらの組み合わせや、焼き付け時間等の焼付条件によって変化するので、焼き付け温度が同じであっても、本発明の拡散距離になるとは限らない。
【0032】
なお、ここで、積層体にガラスが拡散するとは、積層体の絶縁層中にガラスが拡散することを意味しており、通常ではガラスは積層体のコイル（コイル導体）へはほとんど拡散しない。
【0033】
第１外部電及び第２外部電極の各下地電極に含まれるガラスは、少なくともＢｉを含むことが好ましく、上記ガラスが拡散した距離は、Ｂｉが拡散した距離であることが好ましい。
これにより、例えば波長分散型Ｘ線分析法（ＷＤＸ）を用いてＢｉをマーカー（分析対象）としてガラスが拡散した距離を容易に測定することができる。
これにより、例えば波長分散型Ｘ線分析法（ＷＤＸ）を用いてＢｉをマーカー（分析対象）としてガラスが拡散した距離を容易に測定することができる。
【0034】
なお、上記ガラスが拡散した距離を算出するために使用可能なマーカーは、絶縁層に含まれず、かつ下地電極のガラスに含まれる元素を基本とし、その中からＳｉやＯを除いた濃度が高いものから１種類の元素を選択して測定することがより好ましい。具体的にはＢｉが最も好ましく、Ｂｉでは測定できない場合は、Ｋが好ましい。
【0035】
また、Ｂｉ等のマーカー成分は、通常は、単独で存在しておらず、ガラスの他の成分と共存し、下地電極及び積層体の絶縁層中にてアモルファス相を形成している。
【0036】
第１外部電及び第２外部電極の各下地電極に含まれるガラスは、ＳｉをＳｉＯ２に換算して３重量％以上、９０重量％以下、ＢをＢ２Ｏ３に換算して０．００１重量％以上、２０重量％以下、ＢｉをＢｉ２Ｏ３に換算して０．００１重量％以上、２０重量％以下、ＫをＫ２Ｏに換算して０．００１重量％以上、２０重量％以下の割合で含むことが好ましい。
【0037】
絶縁層は、少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ及びＣｕを含む磁性相と、少なくともＳｉを含む非磁性相とを有することが好ましい。絶縁層は、例えばフェライトやガラス等の焼結体であり、樹脂を含んでいてもよい。
このように、絶縁層を磁性材料及び非磁性材料のコンポジット材料から構成することによって、第１外部電及び第２外部電極の各下地電極に含まれるガラスが積層体へ拡散しやすくなる。
このように、絶縁層を磁性材料及び非磁性材料のコンポジット材料から構成することによって、第１外部電及び第２外部電極の各下地電極に含まれるガラスが積層体へ拡散しやすくなる。
【0038】
磁性相は、磁性材料を有する相であり、磁性相は、少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ及びＣｕを含む。磁性相は、磁性材料のみからなる相であってもよい。
磁性相は、Ｃｏ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｍｎ等をさらに含んでいてもよい。
磁性相は、Ｃｏ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｍｎ等をさらに含んでいてもよい。
【0039】
磁性材料は、Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト材料であることが好ましく、磁性相は、Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト材料で構成されることが好ましい。磁性相がＮｉ－Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト材料で構成されることにより、積層型コイル部品のインダクタンスが高まる。
【0040】
Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト材料は、Ｃｏ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｍｎ等の添加物や、不可避不純物をさらに含んでいてもよい。
【0041】
また、磁性相は、元素分析した場合にＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ及びＣｕを含む相である。また、磁性相は、元素分析した場合にＣｏ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｍｎ等をさらに含む相であってもよい。
【0042】
磁性相は、Ｆｅ２Ｏ３換算で４０ｍｏｌ％以上、４９．５ｍｏｌ％以下のＦｅと、ＺｎＯ換算で２ｍｏｌ％以上、３５ｍｏｌ％以下のＺｎと、ＣｕＯ換算で６ｍｏｌ％以上、１３ｍｏｌ％以下のＣｕと、ＮｉＯ換算で１０ｍｏｌ％以上、４５ｍｏｌ％以下のＮｉと、を含むことが好ましい。
【0043】
非磁性相は、非磁性材料を有する相であり、少なくともＳｉを含む。非磁性相は、非磁性材料のみからなる相であってもよい。
非磁性相を構成する非磁性材料としては、ガラス材料、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、ウィルマイト［ａＺｎＯ・ＳｉＯ２（ａは、１．８以上、２．２以下）］等が挙げられる。
なお、本明細書において、「少なくともＳｉを含む非磁性相」とは、Ｓｉを含む相のみから構成されていてもよいし、Ｓｉを含む相と、Ｓｉを含まない相とから構成されていてもよい。Ｓｉを含まない相としては、例えばＳｉを含まない結晶相等が挙げられる。
非磁性相を構成する非磁性材料としては、ガラス材料、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、ウィルマイト［ａＺｎＯ・ＳｉＯ２（ａは、１．８以上、２．２以下）］等が挙げられる。
なお、本明細書において、「少なくともＳｉを含む非磁性相」とは、Ｓｉを含む相のみから構成されていてもよいし、Ｓｉを含む相と、Ｓｉを含まない相とから構成されていてもよい。Ｓｉを含まない相としては、例えばＳｉを含まない結晶相等が挙げられる。
【0044】
非磁性相は、ガラス材料を含むことが好ましい。非磁性相がガラス材料を含むと、第１外部電及び第２外部電極の各下地電極に含まれるガラスが積層体へ拡散しやすくなる。
【0045】
非磁性相に含まれるガラス材料は、上記ガラスが拡散した距離を算出するために使用するマーカー（例えばＢｉやＫ）を含まないことが好ましい。
【0046】
より具体的には、ガラス材料としては、ホウケイ酸ガラスが好ましい。
ホウケイ酸ガラスは、ＳｉをＳｉＯ２に換算して７０重量％以上、８５重量％以下、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１０重量％以上、２５重量％以下、アルカリ金属ＡをＡ２Ｏに換算して０．５重量％以上、５重量％以下、ＡｌをＡｌ２Ｏ３に換算して０重量％以上、５重量％以下の割合で含むことが好ましい。アルカリ金属ＡとしてはＫ、Ｎａ等が挙げられる。
なお、マーカーとしてＫを使用する場合は、アルカリ金属ＡとしてはＮａが好適である。
ホウケイ酸ガラスは、ＳｉをＳｉＯ２に換算して７０重量％以上、８５重量％以下、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１０重量％以上、２５重量％以下、アルカリ金属ＡをＡ２Ｏに換算して０．５重量％以上、５重量％以下、ＡｌをＡｌ２Ｏ３に換算して０重量％以上、５重量％以下の割合で含むことが好ましい。アルカリ金属ＡとしてはＫ、Ｎａ等が挙げられる。
なお、マーカーとしてＫを使用する場合は、アルカリ金属ＡとしてはＮａが好適である。
【0047】
非磁性相は、フィラーとして、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、石英（ＳｉＯ２）等をさらに含んでいてもよい。
【0048】
磁性相及び非磁性相については、以下のようにして区別することができる。まず、積層型コイル部品の積層体に対して、積層方向に沿う断面を研磨により露出させた後、走査型透過電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析（ＳＴＥＭ－ＥＤＸ）で元素マッピングを行う。そして、Ｆｅ元素、Ｎｉ元素、Ｚｎ元素及びＣｕ元素が存在する領域を磁性相、磁性相以外の領域を非磁性相として、両相を区別する。
なお、積層方向に沿う断面は、後述する図２に示すような断面である。
なお、積層方向に沿う断面は、後述する図２に示すような断面である。
【0049】
また、非磁性相の合計体積に対するフォルステライトの体積割合が１．５体積％以上、２０体積％以下であることが好ましい。
フォルステライトに含まれる元素であるＭｇ元素が存在する領域をフォルステライトが存在する領域として区別し、非磁性相の面積に対するフォルステライトが存在する領域の面積割合を測定することにより、非磁性相に含まれるフォルステライトの体積割合を求めることができる。
非磁性相の１．５体積％以上、２０体積％以下がフォルステライトであると、積層体の強度が向上する。
フォルステライトに含まれる元素であるＭｇ元素が存在する領域をフォルステライトが存在する領域として区別し、非磁性相の面積に対するフォルステライトが存在する領域の面積割合を測定することにより、非磁性相に含まれるフォルステライトの体積割合を求めることができる。
非磁性相の１．５体積％以上、２０体積％以下がフォルステライトであると、積層体の強度が向上する。
【0050】
続いて、積層型コイル部品を構成する積層体が内蔵するコイルの例について説明する。
コイルは、絶縁層とともに積層方向に積層された複数のコイル導体が電気的に接続されることにより形成される。
コイルは、絶縁層とともに積層方向に積層された複数のコイル導体が電気的に接続されることにより形成される。
【0051】
図２は、本発明の積層型コイル部品の一例を模式的に示す断面図であり、図３は、図２に示す積層型コイル部品を構成する絶縁層の様子を模式的に示す分解斜視模式図であり、図４は、図２に示す積層型コイル部品を構成する絶縁層の様子を模式的に示す分解平面模式図である。
図２は、絶縁層、コイル導体及び連結導体、並びに、積層体の積層方向を模式的に示すものであり、実際の形状及び接続等を厳密には表していない。例えば、コイル導体はビア導体を介して接続されている。
図２は、絶縁層、コイル導体及び連結導体、並びに、積層体の積層方向を模式的に示すものであり、実際の形状及び接続等を厳密には表していない。例えば、コイル導体はビア導体を介して接続されている。
【0052】
図２に示すように、積層型コイル部品１は、絶縁層とともに積層された複数のコイル導体３２が電気的に接続されることにより形成されるコイル３０を内蔵する積層体１０と、コイル３０に電気的に接続される第１外部電極２１及び第２外部電極２２を備える。
積層体１０には、コイル導体３２が配置された領域と、第１連結導体４１又は第２連結導体４２が配置された領域とが存在する。積層体１０の積層方向、及び、コイル３０の軸方向（図２中、コイル軸Ａを示す）は、第１主面１３に対して平行である。
積層体１０には、コイル導体３２が配置された領域と、第１連結導体４１又は第２連結導体４２が配置された領域とが存在する。積層体１０の積層方向、及び、コイル３０の軸方向（図２中、コイル軸Ａを示す）は、第１主面１３に対して平行である。
【0053】
図３及び図４に示すように、積層体１０は、図２中の絶縁層３１として、絶縁層３１ａと、絶縁層３１ｂと、絶縁層３１ｃと、絶縁層３１ｄと、を有している。積層体１０は、図２中の絶縁層３５ａとして、絶縁層３５ａ１と、絶縁層３５ａ２と、絶縁層３５ａ３と、絶縁層３５ａ４と、を有している。積層体１０は、図２中の絶縁層３５ｂとして、絶縁層３５ｂ１と、絶縁層３５ｂ２と、絶縁層３５ｂ３と、絶縁層３５ｂ４と、を有している。
【0054】
コイル３０は、図２中のコイル導体３２として、コイル導体３２ａと、コイル導体３２ｂと、コイル導体３２ｃと、コイル導体３２ｄと、を有している。
【0055】
コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄは、各々、絶縁層３１ａ、絶縁層３１ｂ、絶縁層３１ｃ、及び、絶縁層３１ｄの主面上に配置されている。
【0056】
コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄの長さは、各々、コイル３０の３／４ターンの長さである。つまり、コイル３０の３ターンを構成するためのコイル導体３２の積層数は４である。積層体１０においては、コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄが１つの単位（３ターン分）として繰り返し積層されている。
【0057】
コイル導体３２ａは、ライン部３６ａと、ライン部３６ａの端部に配置されるランド部３７ａと、を有している。コイル導体３２ｂは、ライン部３６ｂと、ライン部３６ｂの端部に配置されるランド部３７ｂと、を有している。コイル導体３２ｃは、ライン部３６ｃと、ライン部３６ｃの端部に配置されるランド部３７ｃと、を有している。コイル導体３２ｄは、ライン部３６ｄと、ライン部３６ｄの端部に配置されるランド部３７ｄと、を有している。
【0058】
絶縁層３１ａ、絶縁層３１ｂ、絶縁層３１ｃ、及び、絶縁層３１ｄには、各々、ビア導体３３ａ、ビア導体３３ｂ、ビア導体３３ｃ、及び、ビア導体３３ｄが積層方向に貫通するように配置されている。
【0059】
コイル導体３２ａ及びビア導体３３ａ付きの絶縁層３１ａと、コイル導体３２ｂ及びビア導体３３ｂ付きの絶縁層３１ｂと、コイル導体３２ｃ及びビア導体３３ｃ付きの絶縁層３１ｃと、コイル導体３２ｄ及びビア導体３３ｄ付きの絶縁層３１ｄとは、１つの単位（図３及び図４中の点線で囲まれた部分）として繰り返し積層されている。これにより、コイル導体３２ａのランド部３７ａと、コイル導体３２ｂのランド部３７ｂと、コイル導体３２ｃのランド部３７ｃと、コイル導体３２ｄのランド部３７ｄとは、ビア導体３３ａ、ビア導体３３ｂ、ビア導体３３ｃ、及び、ビア導体３３ｄを介して接続される。つまり、積層方向に隣り合うコイル導体のランド部は、ビア導体を介して互いに接続される。
【0060】
以上により、積層体１０に内蔵されるソレノイド状のコイル３０が構成される。
【0061】
積層方向から平面視したとき、コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄで構成されるコイル３０は、円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。積層方向から平面視したとき、コイル３０が多角形状である場合、多角形の面積相当円の直径をコイル３０のコイル径とし、多角形の重心を通り積層方向に延伸する軸をコイル３０のコイル軸とする。
【0062】
絶縁層３５ａ１、絶縁層３５ａ２、絶縁層３５ａ３、及び、絶縁層３５ａ４には、各々、ビア導体３３ｐが積層方向に貫通するように配置されている。絶縁層３５ａ１、絶縁層３５ａ２、絶縁層３５ａ３、及び、絶縁層３５ａ４の主面上には、ビア導体３３ｐに接続されるランド部が配置されていてもよい。
【0063】
ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ１と、ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ２と、ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ３と、ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ４とは、コイル導体３２ａ及びビア導体３３ａ付きの絶縁層３１ａと重なるように積層されている。これにより、ビア導体３３ｐ同士がつながって第１連結導体４１を構成し、第１連結導体４１が第１端面１１に露出する。その結果、第１外部電極２１とコイル３０（コイル導体３２ａ）とが、第１連結導体４１を介して互いに接続される。
【0064】
第１連結導体４１は、第１外部電極２１とコイル３０との間を直線状に接続することが好ましい。第１連結導体４１が第１外部電極２１とコイル３０との間を直線状に接続するとは、積層方向から平面視したとき、第１連結導体４１を構成するビア導体３３ｐ同士が重なっていることを意味し、ビア導体３３ｐ同士は厳密に直線状に並んでいなくてもよい。
【0065】
絶縁層３５ｂ１、絶縁層３５ｂ２、絶縁層３５ｂ３、及び、絶縁層３５ｂ４には、各々、ビア導体３３ｑが積層方向に貫通するように配置されている。絶縁層３５ｂ１、絶縁層３５ｂ２、絶縁層３５ｂ３、及び、絶縁層３５ｂ４の主面上には、ビア導体３３ｑに接続されるランド部が配置されていてもよい。
【0066】
ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ１と、ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ２と、ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ３と、ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ４とは、コイル導体３２ｄ及びビア導体３３ｄ付きの絶縁層３１ｄと重なるように積層されている。これにより、ビア導体３３ｑ同士がつながって第２連結導体４２を構成し、第２連結導体４２が第２端面１２に露出する。その結果、第２外部電極２２とコイル３０（コイル導体３２ｄ）とが、第２連結導体４２を介して互いに接続される。
【0067】
第２連結導体４２は、第２外部電極２２とコイル３０との間を直線状に接続することが好ましい。第２連結導体４２が第２外部電極２２とコイル３０との間を直線状に接続するとは、積層方向から平面視したとき、第２連結導体４２を構成するビア導体３３ｑ同士が重なっていることを意味し、ビア導体３３ｑ同士は厳密に直線状に並んでいなくてもよい。
【0068】
なお、第１連結導体４１を構成するビア導体３３ｐと第２連結導体４２を構成するビア導体３３ｑとの各々にランド部が接続されている場合、第１連結導体４１及び第２連結導体４２の形状は、ランド部を除いた形状を意味する。
【0069】
図３及び図４では、コイル３０の３ターンを構成するためのコイル導体３２の積層数が４である場合、すなわち、繰り返し形状が３／４ターン形状である場合を例示したが、コイルの１ターンを構成するためのコイル導体３２の積層数は特に限定されない。
例えば、コイルの１ターンを構成するためのコイル導体の積層数が２、すなわち、繰り返し形状が１／２ターン形状であってもよい。
例えば、コイルの１ターンを構成するためのコイル導体の積層数が２、すなわち、繰り返し形状が１／２ターン形状であってもよい。
【0070】
積層方向から平面視したときに、コイルを構成するコイル導体は互いに重なることが好ましい。また、積層方向から平面視したとき、コイルの形状は円形であることが好ましい。なお、コイルがランド部を含む場合には、ランド部を除いた形状（すなわちライン部の形状）をコイルの形状とする。
また、連結導体を構成するビア導体にランド部が接続されている場合には、ランド部を除いた形状（すなわちビア導体の形状）を連結導体の形状とする。
また、連結導体を構成するビア導体にランド部が接続されている場合には、ランド部を除いた形状（すなわちビア導体の形状）を連結導体の形状とする。
【0071】
なお、図３に示すコイル導体は、繰り返しパターンが円形となるような形状であるが、繰り返しパターンが四角形等の多角形となるようなコイル導体であってもよい。
また、コイル導体の繰り返し形状は３／４ターン形状ではなく、１／２ターン形状であってもよい。
また、コイル導体の繰り返し形状は３／４ターン形状ではなく、１／２ターン形状であってもよい。
【0072】
【0073】
コイルのターン数は、３３ターン以上、４２ターン以下であることが好ましい。ターン数がこの程度であると、コイル導体間のトータルの静電容量を低減することができるため、透過係数Ｓ２１を良好な範囲にすることができる。
また、コイル長が０．４９ｍｍ以上、０．５５ｍｍ以下であることが好ましい。
また、コイル長が０．４９ｍｍ以上、０．５５ｍｍ以下であることが好ましい。
【0074】
コイル導体の幅は、４５μｍ以上、７５μｍ以下であることが好ましい。コイル導体の幅は図２に両矢印Ｗで示す寸法である。
コイル導体の厚みは、３．５μｍ以上、６．０μｍ以下であることが好ましい。コイル導体の厚みは図２に両矢印Ｔで示す寸法である。
コイル導体間の距離は、３．０μｍ以上、５．０μｍ以下であることが好ましい。コイル導体間の距離は図２に両矢印Ｄで示す寸法である。
コイル導体の厚みは、３．５μｍ以上、６．０μｍ以下であることが好ましい。コイル導体の厚みは図２に両矢印Ｔで示す寸法である。
コイル導体間の距離は、３．０μｍ以上、５．０μｍ以下であることが好ましい。コイル導体間の距離は図２に両矢印Ｄで示す寸法である。
【0075】
コイル導体のランド部の直径は、３０μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。コイル導体のランド部の直径は図４に両矢印Ｒで示す寸法である。
【0076】
積層体の第１主面が実装面である場合、積層体の第１主面を覆う部分の第１外部電極の長さ、第２外部電極の長さは、それぞれ０．２０ｍｍ以下であることが好ましい。また、０．１０ｍｍ以上であることが好ましい。
積層体の第１主面を覆う部分の第１外部電極の長さ、第２外部電極の長さは、図２に両矢印Ｅ１で示す寸法である。
積層体の第１主面を覆う部分の第１外部電極の長さ、第２外部電極の長さは、図２に両矢印Ｅ１で示す寸法である。
【0077】
本発明の積層型コイル部品は、例えば、以下の方法で製造される。
【0078】
＜磁性材料作製工程＞
Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、及び、ＮｉＯを所定の比率になるように秤量する。各酸化物には、不可避不純物が含まれていてもよい。次に、これらの秤量物を湿式で混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製する。この際、Ｍｎ３Ｏ４、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２等の添加剤を添加してもよい。そして、得られたスラリーを乾燥させた後、仮焼成する。仮焼成温度については、例えば、７００℃以上、８００℃以下とする。仮焼成時間については、例えば、２時間以上、５時間以下とする。このようにして、磁性材料として、粉末状のフェライト材料を作製する。
Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、及び、ＮｉＯを所定の比率になるように秤量する。各酸化物には、不可避不純物が含まれていてもよい。次に、これらの秤量物を湿式で混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製する。この際、Ｍｎ３Ｏ４、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２等の添加剤を添加してもよい。そして、得られたスラリーを乾燥させた後、仮焼成する。仮焼成温度については、例えば、７００℃以上、８００℃以下とする。仮焼成時間については、例えば、２時間以上、５時間以下とする。このようにして、磁性材料として、粉末状のフェライト材料を作製する。
【0079】
フェライト材料は、４０ｍｏｌ％以上、４９．５ｍｏｌ％以下のＦｅ２Ｏ３と、２ｍｏｌ％以上、３５ｍｏｌ％以下のＺｎＯと、６ｍｏｌ％以上、１３ｍｏｌ％以下のＣｕＯと、１０ｍｏｌ％以上、４５ｍｏｌ％以下のＮｉＯと、を含むことが好ましい。
【0080】
＜非磁性材料作製工程＞
非磁性材料の粉末を秤量する。ホウケイ酸ガラスとしてカリウム等のアルカリ金属、ホウ素、ケイ素、アルミニウムを所定の割合で含有するガラス粉末を準備する。また、フィラーとして、フォルステライト粉末を準備する。フィラーとして、石英粉末をさらに準備してもよい。
非磁性材料の粉末を秤量する。ホウケイ酸ガラスとしてカリウム等のアルカリ金属、ホウ素、ケイ素、アルミニウムを所定の割合で含有するガラス粉末を準備する。また、フィラーとして、フォルステライト粉末を準備する。フィラーとして、石英粉末をさらに準備してもよい。
【0081】
ホウケイ酸ガラスは、ＳｉをＳｉＯ２に換算して７０重量％以上、８５重量％以下、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１０重量％以上、２５重量％以下、アルカリ金属ＡをＡ２Ｏに換算して０．５重量％以上、５重量％以下、ＡｌをＡｌ２Ｏ３に換算して０重量％以上、５重量％以下の割合で含むことが好ましい。
【0082】
非磁性材料は、フィラーとしてのフォルステライト粉末を、１．５体積％以上、２０体積％以下含むことが好ましい。
【0083】
＜導電性ペースト作製工程＞
Ａｇ粉末を準備し、所定量の溶剤（オイゲノール等）、樹脂（エチルセルロース等）、及び分散剤とともにプラネタリーミキサーで混錬した後、３本ロールミルで分散させることで内部導体用の導電性ペーストを作製する。
Ａｇ粉末を準備し、所定量の溶剤（オイゲノール等）、樹脂（エチルセルロース等）、及び分散剤とともにプラネタリーミキサーで混錬した後、３本ロールミルで分散させることで内部導体用の導電性ペーストを作製する。
【0084】
＜グリーンシート作製工程＞
磁性材料及び非磁性材料を所定の比率になるように秤量する。次に、これらの秤量物と、ポリビニルブチラール系樹脂等の有機バインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、可塑剤と、等を混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製する。そして、得られたスラリーをドクターブレード法等で、所定の厚みのシート状に成形した後、所定の形状、例えば矩形状に打ち抜くことにより、グリーンシートを作製する。
グリーンシートの厚さは２０μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。
磁性材料及び非磁性材料を所定の比率になるように秤量する。次に、これらの秤量物と、ポリビニルブチラール系樹脂等の有機バインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、可塑剤と、等を混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製する。そして、得られたスラリーをドクターブレード法等で、所定の厚みのシート状に成形した後、所定の形状、例えば矩形状に打ち抜くことにより、グリーンシートを作製する。
グリーンシートの厚さは２０μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。
【0085】
磁性材料と非磁性材料の合計体積に対する磁性材料の体積割合は、１０体積％以上、８０体積％以下であることが好ましく、１５体積％以上、７０体積％以下であることがより好ましく、２０体積％以上、６０体積％以下であることがさらに好ましい。
磁性材料と非磁性材料の合計体積に対する磁性材料の体積割合が１０体積％未満であると、積層体の強度が弱くなるおそれがある。
磁性材料と非磁性材料の合計体積に対する磁性材料の体積割合が８０体積％を超えると、磁性材料と非磁性材料が焼結し難くなるおそれがある。
磁性材料と非磁性材料の合計体積に対する磁性材料の体積割合が１０体積％未満であると、積層体の強度が弱くなるおそれがある。
磁性材料と非磁性材料の合計体積に対する磁性材料の体積割合が８０体積％を超えると、磁性材料と非磁性材料が焼結し難くなるおそれがある。
【0086】
＜導体パターン形成工程＞
まず、グリーンシートの所定の箇所にレーザー照射を行うことにより、ビアホールを形成する。
まず、グリーンシートの所定の箇所にレーザー照射を行うことにより、ビアホールを形成する。
【0087】
次に、導電性ペーストを、スクリーン印刷法等により、ビアホールに充填しつつグリーンシートの表面に塗工する。これにより、グリーンシートに対して、ビア導体用導体パターンをビアホールに形成しつつ、ビア導体用導体パターンに接続されたコイル導体用導体パターンを表面上に形成する。このようにして、グリーンシートにコイル導体用導体パターン及びビア導体用導体パターンが形成されたコイルシートを作製する。コイルシートについては複数枚作製し、各コイルシートに対して、図３及び図４に示したコイル導体に相当するコイル導体用導体パターンと、図３及び図４に示したビア導体に相当するビア導体用導体パターンとを形成する。
【0088】
また、導電性ペーストを、スクリーン印刷法等により、ビアホールに充填することにより、グリーンシートにビア導体用導体パターンが形成されたビアシートを、コイルシートとは別に作製する。ビアシートについても複数枚作製し、各ビアシートに対して、図３及び図４に示したビア導体に相当するビア導体用導体パターンを形成する。
【0089】
【0090】
＜積層体・コイル作製工程＞
まず、積層体ブロックをダイサー等で所定の大きさに切断することにより、個片化されたチップを作製する。
まず、積層体ブロックをダイサー等で所定の大きさに切断することにより、個片化されたチップを作製する。
【0091】
次に、個片化されたチップを焼成する。焼成温度については、例えば、９００℃以上、９２０℃以下とする。また、焼成時間については、例えば、２時間以上、４時間以下とする。
【0092】
個片化されたチップを焼成することにより、コイルシート及びビアシートのグリーンシートは、絶縁層となる。その結果、複数の絶縁層が、積層方向、ここでは、長さ方向に積層されてなる積層体が作製される。積層体には、磁性相と非磁性相とが形成される。
【0093】
個片化されたチップを焼成することにより、コイルシートのコイル導体用導体パターン及びビア導体用導体パターンは、各々、コイル導体及びビア導体となる。その結果、複数のコイル導体が積層方向に積層されつつ、ビア導体を介して電気的に接続されてなるコイルが作製される。
【0094】
以上により、積層体と、積層体の内部に設けられたコイルとが作製される。絶縁層の積層方向とコイルのコイル軸の方向とは、積層体の実装面である第１主面に平行になり、ここでは、長さ方向に沿って平行になる。
【0095】
個片化されたチップを焼成することにより、ビアシートのビア導体用導体パターンは、ビア導体となる。その結果、複数のビア導体が長さ方向に積層されつつ電気的に接続されてなる、第１連結導体及び第２連結導体が作製される。第１連結導体は、積層体の第１端面から露出することになる。第２連結導体は、積層体の第２端面から露出することになる。
【0096】
積層体に対しては、例えば、バレル研磨を施すことにより、角部及び稜線部に丸みを付けてもよい。
【0097】
＜外部電極形成工程＞
まず、Ａｇ粉末と、Ｂｉを含むガラスとを含む導電性ペーストを、積層体の第１端面及び第２端面に塗工する。
まず、Ａｇ粉末と、Ｂｉを含むガラスとを含む導電性ペーストを、積層体の第１端面及び第２端面に塗工する。
【0098】
Ａｇ粉末とガラスの合計体積に対するＡｇ粉末の体積割合は、２体積％以上、９０体積％以下であることが好ましい。
【0099】
導電性ペーストに含まれるガラスは、ＢｉをＢｉ２Ｏ３に換算して０．００１重量％以上、２０重量％以下、ＳｉをＳｉＯ２に換算して３重量％以上、９０重量％以下、ＢをＢ２Ｏ３に換算して０．００１重量％以上、２０重量％以下、ＫをＫ２Ｏに換算して０．００１重量％以上、２０重量％以下の割合で含むことが好ましい。
【0100】
次に、得られた各塗膜を焼き付けることにより、積層体の表面上に下地電極を形成する。より具体的には、積層体の第１端面から、第１主面、第１側面、及び、第２側面の各面の一部にわたって延在する下地電極を形成する。また、積層体の第２端面から、第１主面、第１側面、及び、第２側面の各面の一部にわたって延在する下地電極を形成する。ここで、各塗膜の焼き付けは、大気等の酸化性雰囲気中で実施されるが、還元雰囲気であってもよい。
【0101】
各塗膜の焼き付け温度については、７５０℃以上、８７０℃以下であることが好ましく、８００℃以上、８５０℃以下であることがより好ましく、８００℃以上、８３０℃以下であることがさらに好ましい。
【0102】
各塗膜の焼き付け時間については、１０分以上、１２０分以下であることが好ましく、２０分以上、９０分以下であることがより好ましく、３０分以上、６０分以下であることがさらに好ましい。
【0103】
その後、電解めっき等により、各下地電極の表面上に、ニッケル被膜とスズ被膜とを順に形成する。
【0104】
このようにして、第１連結導体を介してコイルに電気的に接続された第１外部電極と、第２連結導体を介してコイルに電気的に接続された第２外部電極とを形成する。
以上により、積層型コイル部品が製造される。
以上により、積層型コイル部品が製造される。
【0105】
本明細書には、以下の内容が開示されている。
【0106】
＜１＞
複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体と、前記積層体の表面に設けられて前記コイルに電気的に接続された外部電極とを有し、
前記積層体は、長さ方向に相対する第１端面及び第２端面と、前記長さ方向に直交する高さ方向に相対する第１主面及び第２主面と、前記長さ方向及び前記高さ方向に直交する幅方向に相対する第１側面及び第２側面と、を有し、
前記外部電極は、前記積層体の前記第１端面の少なくとも一部から前記第１主面の一部にわたって延在する第１外部電極と、前記積層体の前記第２端面の少なくとも一部から前記第１主面の一部にわたって延在する第２外部電極とを有し、
前記外部電極は、少なくともＡｇ及びガラスを含む下地電極を有し、
前記外部電極及び前記積層体の間の界面から前記積層体へ前記ガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である、積層型コイル部品。
複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体と、前記積層体の表面に設けられて前記コイルに電気的に接続された外部電極とを有し、
前記積層体は、長さ方向に相対する第１端面及び第２端面と、前記長さ方向に直交する高さ方向に相対する第１主面及び第２主面と、前記長さ方向及び前記高さ方向に直交する幅方向に相対する第１側面及び第２側面と、を有し、
前記外部電極は、前記積層体の前記第１端面の少なくとも一部から前記第１主面の一部にわたって延在する第１外部電極と、前記積層体の前記第２端面の少なくとも一部から前記第１主面の一部にわたって延在する第２外部電極とを有し、
前記外部電極は、少なくともＡｇ及びガラスを含む下地電極を有し、
前記外部電極及び前記積層体の間の界面から前記積層体へ前記ガラスが拡散した距離は、２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である、積層型コイル部品。
【0107】
＜２＞
前記積層体の積層方向及び前記コイルのコイル軸が前記第１主面に平行である、＜１＞に記載の積層型コイル部品。
前記積層体の積層方向及び前記コイルのコイル軸が前記第１主面に平行である、＜１＞に記載の積層型コイル部品。
【0108】
＜３＞
前記ガラスは、少なくともＢｉを含み、
前記ガラスが拡散した距離は、Ｂｉが拡散した距離である、＜１＞又は＜２＞に記載の積層型コイル部品。
前記ガラスは、少なくともＢｉを含み、
前記ガラスが拡散した距離は、Ｂｉが拡散した距離である、＜１＞又は＜２＞に記載の積層型コイル部品。
【0109】
＜４＞
前記積層型コイル部品のサイズは、０６０３サイズ、０４０２サイズ又は１００５サイズである＜１＞から＜３＞のいずれか１つに記載の積層型コイル部品。
前記積層型コイル部品のサイズは、０６０３サイズ、０４０２サイズ又は１００５サイズである＜１＞から＜３＞のいずれか１つに記載の積層型コイル部品。
【0110】
＜５＞
前記絶縁層は、少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ及びＣｕを含む磁性相と、少なくともＳｉを含む非磁性相とを有する、＜１＞から＜４＞のいずれか１つに記載の積層型コイル部品。
前記絶縁層は、少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ及びＣｕを含む磁性相と、少なくともＳｉを含む非磁性相とを有する、＜１＞から＜４＞のいずれか１つに記載の積層型コイル部品。
【実施例0111】
以下、本発明の積層型コイル部品をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【0112】
［実施例１～６、及び、比較例１～３］
実施例１～６、及び、比較例１～３の積層型コイル部品用の積層体を、以下の方法で製造した。
実施例１～６、及び、比較例１～３の積層型コイル部品用の積層体を、以下の方法で製造した。
【0113】
＜磁性材料作製工程＞
Ｆｅ２Ｏ３が４８．０ｍｏｌ％、ＺｎＯが３０．０ｍｏｌ％、ＮｉＯが１４．０ｍｏｌ％、ＣｕＯが８．０ｍｏｌ％の比率になるように、主成分を秤量した。次に、これらの秤量物と、純水と、分散剤とを、ＰＳＺメディアとともにボールミルに入れて混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製した。そして、得られたスラリーを乾燥させた後、８００℃で２時間仮焼成した。このようにして、磁性材料として、粉末状のフェライト材料を作製した。
Ｆｅ２Ｏ３が４８．０ｍｏｌ％、ＺｎＯが３０．０ｍｏｌ％、ＮｉＯが１４．０ｍｏｌ％、ＣｕＯが８．０ｍｏｌ％の比率になるように、主成分を秤量した。次に、これらの秤量物と、純水と、分散剤とを、ＰＳＺメディアとともにボールミルに入れて混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製した。そして、得られたスラリーを乾燥させた後、８００℃で２時間仮焼成した。このようにして、磁性材料として、粉末状のフェライト材料を作製した。
【0114】
＜非磁性材料作製工程＞
Ｓｉ、Ｂ、Ｋ、Ａｌを所定の割合で含むホウケイ酸ガラス粉末と、フィラーとしてのフォルステライト粉末及び石英粉末とを準備した。ホウケイ酸ガラス粉末とフォルステライト粉末と石英粉末とを、体積比でホウケイ酸ガラス：フォルステライト：石英＝９３：６：１の割合となるように秤量した。次に、これらの秤量物と、純水と、分散剤とを、ＰＳＺメディアとともにボールミルに入れて混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製した。そして、得られたスラリーを乾燥させることで、粉末状の非磁性材料を作製した。
Ｓｉ、Ｂ、Ｋ、Ａｌを所定の割合で含むホウケイ酸ガラス粉末と、フィラーとしてのフォルステライト粉末及び石英粉末とを準備した。ホウケイ酸ガラス粉末とフォルステライト粉末と石英粉末とを、体積比でホウケイ酸ガラス：フォルステライト：石英＝９３：６：１の割合となるように秤量した。次に、これらの秤量物と、純水と、分散剤とを、ＰＳＺメディアとともにボールミルに入れて混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製した。そして、得られたスラリーを乾燥させることで、粉末状の非磁性材料を作製した。
【0115】
＜グリーンシート作製工程＞
磁性材料及び非磁性材料の体積割合が、磁性材料：非磁性材料＝６０：４０になるように、磁性材料及び非磁性材料を秤量した。次に、これらの秤量物と、有機バインダとしてのポリビニルブチラール系樹脂と、有機溶剤としてのエタノール及びトルエンとを、ＰＳＺメディアとともにボールミルに入れて混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製した。そして、得られたスラリーをドクターブレード法で、所定の厚みのシート状に成形した後、所定の形状に打ち抜くことにより、グリーンシートを作製した。
磁性材料及び非磁性材料の体積割合が、磁性材料：非磁性材料＝６０：４０になるように、磁性材料及び非磁性材料を秤量した。次に、これらの秤量物と、有機バインダとしてのポリビニルブチラール系樹脂と、有機溶剤としてのエタノール及びトルエンとを、ＰＳＺメディアとともにボールミルに入れて混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製した。そして、得られたスラリーをドクターブレード法で、所定の厚みのシート状に成形した後、所定の形状に打ち抜くことにより、グリーンシートを作製した。
【0116】
＜導体パターン形成工程＞
Ａｇ粉末と、所定量の溶剤（オイゲノール）と、樹脂（エチルセルロース）と、分散剤とをプラネタリーミキサーで混錬した後、３本ロールミルで分散させることで導電性ペーストを作製した。
グリーンシートの所定箇所にビアホールを形成し、導電性ペーストを充填してビア導体を形成した後、コイル導体パターンを印刷し、コイルシートを得た。
別途、グリーンシートの所定箇所にレーザーを照射することにより、ビアホールを形成した。ビアホールに導電性ペーストを充填してビア導体を形成してビアシートを得た。
Ａｇ粉末と、所定量の溶剤（オイゲノール）と、樹脂（エチルセルロース）と、分散剤とをプラネタリーミキサーで混錬した後、３本ロールミルで分散させることで導電性ペーストを作製した。
グリーンシートの所定箇所にビアホールを形成し、導電性ペーストを充填してビア導体を形成した後、コイル導体パターンを印刷し、コイルシートを得た。
別途、グリーンシートの所定箇所にレーザーを照射することにより、ビアホールを形成した。ビアホールに導電性ペーストを充填してビア導体を形成してビアシートを得た。
【0117】
【0118】
＜積層体・コイル作製工程＞
積層体ブロックをダイサーで切断して個片化することにより、個片化されたチップを作製した。続いて、個片化されたチップを９１０℃で４時間焼成して積層体とした。積層体には、磁性相と、非磁性相とが形成された。
積層体ブロックをダイサーで切断して個片化することにより、個片化されたチップを作製した。続いて、個片化されたチップを９１０℃で４時間焼成して積層体とした。積層体には、磁性相と、非磁性相とが形成された。
【0119】
＜外部電極形成工程＞
Ａｇ粉末と、Ｂｉを含むガラスとを含有する外部電極用の導電性ペーストを塗膜形成槽に流し込み、所定厚みの塗膜が形成されるようにした。この塗膜に、積層体の外部電極を形成する箇所を浸漬した。
浸漬後、大気中にて後に示す表１の温度で１時間焼き付けることで、外部電極の下地電極を形成した。下地電極の厚みは略５μｍとした。
焼き付け後の下地電極において、Ｂｉ及びＳｉとの重量比は、それぞれＢｉ２Ｏ３及びＳｉＯ２に換算して、Ｂｉ（Ｂｉ２Ｏ３）：Ｓｉ（ＳｉＯ２）＝０．０００１～１：１であった。
続いて、電解めっきで、下地電極の上にめっき電極としてニッケル被膜及びスズ被膜を順次形成して、外部電極を形成した。
Ａｇ粉末と、Ｂｉを含むガラスとを含有する外部電極用の導電性ペーストを塗膜形成槽に流し込み、所定厚みの塗膜が形成されるようにした。この塗膜に、積層体の外部電極を形成する箇所を浸漬した。
浸漬後、大気中にて後に示す表１の温度で１時間焼き付けることで、外部電極の下地電極を形成した。下地電極の厚みは略５μｍとした。
焼き付け後の下地電極において、Ｂｉ及びＳｉとの重量比は、それぞれＢｉ２Ｏ３及びＳｉＯ２に換算して、Ｂｉ（Ｂｉ２Ｏ３）：Ｓｉ（ＳｉＯ２）＝０．０００１～１：１であった。
続いて、電解めっきで、下地電極の上にめっき電極としてニッケル被膜及びスズ被膜を順次形成して、外部電極を形成した。
【0120】
以上により、実施例１～６、及び、比較例１～３の積層型コイル部品を製造した。
作製した積層型コイル部品のサイズは、長さ方向における寸法が０．６ｍｍ、高さ方向における寸法が０．３ｍｍ、幅方向における寸法が０．３ｍｍであった。
作製した積層型コイル部品のサイズは、長さ方向における寸法が０．６ｍｍ、高さ方向における寸法が０．３ｍｍ、幅方向における寸法が０．３ｍｍであった。
【0121】
＜ガラスの拡散距離の測定＞
図５は、ガラス（Ｂｉ）の拡散距離の測定方法を説明するための模式図である。作製した試料（実施例１～６、及び、比較例１～３の積層型コイル部品）の幅方向（ｚ方向）が垂直になるように立てて、試料の周囲を樹脂で固めた。研磨機で試料の幅方向に、幅方向の略中央部が露出する深さまで研磨を行った。得られた試料の断面について、波長分散型Ｘ線分析法（ＷＤＸ）を用いて、次のようにして外部電極の下地電極に含まれるガラス、ここではガラスの一成分であるＢｉが、外部電極及び積層体の間の界面から拡散した距離を測定した。すなわち、図５に示すように、ｘ方向は外部電極１２０（下地電極１２０ａ）と積層体１１０の界面（１０μｍの位置）を挟んで、外部電極１２０側略０μｍの位置から、積層体１１０側略２０μｍの位置までの２０μｍ区間、ｙ方向は積層体１１０の底面から略２０μｍの位置までの２０μｍ区間の正方形領域をＢｉ元素の線分析を行った。詳細には、前述の正方形領域を２５６×２５６の単位正方形領域に分割し、単位正方形ごとにＢｉ元素の検出量を測定した。そして、ｘ方向の１単位正方形おきに、ｙ方向の２５６単位正方形分のＢｉ元素の検出量の平均値をとることでｘ方向のＢｉ元素の検出量と定義する。なお、ｙ方向の測定領域は、外部電極及び積層体の間の界面が存在する範囲に限る。界面が存在しないｙ方向の範囲は測定結果から除外する。そして、界面からＸ線強度が平坦（バックグランド）になる位置までをガラス（Ｂｉ）が拡散した距離とした。ここで、ｘ方向のＢｉ元素の検出量の５点移動平均値を算出し、＋ｘ方向（外部電極から積層体に向かう方向）において３点連続で前の点との差が初めて３％以内となった点をバックグランドとする。結果を下記表１に示した。
なお、界面の位置は、チップ断面の観察像から判別ができる。界面の位置は当然、ｘ方向にも幅がある（変動する）場合がほとんどであるが、その場合は各y座標値で判別された界面のｘ座標値の平均を取得すればよい。例えば、チップ断面画像を上述のＷＤＸによるＢｉ元素の検出と同じ単位正方形領域（縦横２０μｍの正方形領域を２５６×２５６に分割した領域）に分割して画像解析し、各y座標値で判別された界面のｘ座標値の平均を算出するのが好ましい。
今回の測定においては、界面の位置とＸ線強度のピーク位置が一致したため、便宜上Ｘ線強度がピークを示す位置を下地電極と積層体間の界面の位置とした。
図５は、ガラス（Ｂｉ）の拡散距離の測定方法を説明するための模式図である。作製した試料（実施例１～６、及び、比較例１～３の積層型コイル部品）の幅方向（ｚ方向）が垂直になるように立てて、試料の周囲を樹脂で固めた。研磨機で試料の幅方向に、幅方向の略中央部が露出する深さまで研磨を行った。得られた試料の断面について、波長分散型Ｘ線分析法（ＷＤＸ）を用いて、次のようにして外部電極の下地電極に含まれるガラス、ここではガラスの一成分であるＢｉが、外部電極及び積層体の間の界面から拡散した距離を測定した。すなわち、図５に示すように、ｘ方向は外部電極１２０（下地電極１２０ａ）と積層体１１０の界面（１０μｍの位置）を挟んで、外部電極１２０側略０μｍの位置から、積層体１１０側略２０μｍの位置までの２０μｍ区間、ｙ方向は積層体１１０の底面から略２０μｍの位置までの２０μｍ区間の正方形領域をＢｉ元素の線分析を行った。詳細には、前述の正方形領域を２５６×２５６の単位正方形領域に分割し、単位正方形ごとにＢｉ元素の検出量を測定した。そして、ｘ方向の１単位正方形おきに、ｙ方向の２５６単位正方形分のＢｉ元素の検出量の平均値をとることでｘ方向のＢｉ元素の検出量と定義する。なお、ｙ方向の測定領域は、外部電極及び積層体の間の界面が存在する範囲に限る。界面が存在しないｙ方向の範囲は測定結果から除外する。そして、界面からＸ線強度が平坦（バックグランド）になる位置までをガラス（Ｂｉ）が拡散した距離とした。ここで、ｘ方向のＢｉ元素の検出量の５点移動平均値を算出し、＋ｘ方向（外部電極から積層体に向かう方向）において３点連続で前の点との差が初めて３％以内となった点をバックグランドとする。結果を下記表１に示した。
なお、界面の位置は、チップ断面の観察像から判別ができる。界面の位置は当然、ｘ方向にも幅がある（変動する）場合がほとんどであるが、その場合は各y座標値で判別された界面のｘ座標値の平均を取得すればよい。例えば、チップ断面画像を上述のＷＤＸによるＢｉ元素の検出と同じ単位正方形領域（縦横２０μｍの正方形領域を２５６×２５６に分割した領域）に分割して画像解析し、各y座標値で判別された界面のｘ座標値の平均を算出するのが好ましい。
今回の測定においては、界面の位置とＸ線強度のピーク位置が一致したため、便宜上Ｘ線強度がピークを示す位置を下地電極と積層体間の界面の位置とした。
【0122】
＜外部電極の接合強度の測定＞
作製した試料（実施例１～６、及び、比較例１～３の積層型コイル部品）をそれぞれ１５個準備し、各試料をガラスエポキシ基板に実装し、接合強度試験機ボンドテスターを用いて固着力の測定を行った。その結果をワイブルプロットし、破壊確率が１％となる固着力を求めた。また、評価した試料１５個について、故障モードを評価し、どのモードが支配的かを評価した。故障モードは、積層体－下地電極（Ａｇ）間での破壊、下地電極（Ａｇ）－めっき電極間での破壊、外部電極周辺の積層体での破壊、フィレットでの破壊に分けた。結果を下記表１に示した。
作製した試料（実施例１～６、及び、比較例１～３の積層型コイル部品）をそれぞれ１５個準備し、各試料をガラスエポキシ基板に実装し、接合強度試験機ボンドテスターを用いて固着力の測定を行った。その結果をワイブルプロットし、破壊確率が１％となる固着力を求めた。また、評価した試料１５個について、故障モードを評価し、どのモードが支配的かを評価した。故障モードは、積層体－下地電極（Ａｇ）間での破壊、下地電極（Ａｇ）－めっき電極間での破壊、外部電極周辺の積層体での破壊、フィレットでの破壊に分けた。結果を下記表１に示した。
【0123】
【表1】
【0124】
また、図６に、実施例１～６、及び、比較例１～３の積層型コイル部品のガラス（Ｂｉ）の拡散距離と破壊確率が１％となる固着力をプロットした散布図を示した。図６には、比較例２及び実施例１～３の４点を通る近似線と、実施例４～６及び比較例３の４点を通る近似線とを示している。これらの近似線から、破壊確率が１％となる固着力が３Ｎ以上となるのは、ガラス（Ｂｉ）の拡散距離が２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下であることが分かる。
【0125】
表１及び図６に示す通り、Ｂｉ、すなわちガラスの拡散距離が２．４４μｍ以上、６．９０μｍ以下である、実施例１～６では、破壊確率が１％となる固着力が３Ｎ以上得られ、破壊モードも外部電極周辺の積層体又はフィレットでの破壊が主であり、充分な固着力が得られていると考えられる。
なお、実施例１～６、及び、比較例１～３において、それぞれガラス（Ｂｉ）の拡散距離については、試料１５個の平均値である。
なお、実施例１～６、及び、比較例１～３において、それぞれガラス（Ｂｉ）の拡散距離については、試料１５個の平均値である。
【0126】
また、一般的に、破壊確率が１％となる固着力が２Ｎを超えると市場における実装環境に耐え得る積層型コイル部品とみなされるが、ここではマージンを取ってその１．５倍の３Ｎを基準にして接合強度を評価した。
【符号の説明】
【0127】
１ 積層型コイル部品
１０、１１０ 積層体
１１ 第１端面
１２ 第２端面
１３ 第１主面
１４ 第２主面
１５ 第１側面
１６ 第２側面
２１ 第１外部電極
２２ 第２外部電極
３０ コイル
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３５ａ、３５ａ１、３５ａ２、３５ａ３、３５ａ４、３５ｂ、３５ｂ１、３５ｂ２、３５ｂ３、３５ｂ４ 絶縁層
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ コイル導体
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｐ、３３ｑ ビア導体
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ ライン部
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ ランド部
４１ 第１連結導体
４２ 第２連結導体
１２０ 外部電極
１２０ａ 下地電極
１０、１１０ 積層体
１１ 第１端面
１２ 第２端面
１３ 第１主面
１４ 第２主面
１５ 第１側面
１６ 第２側面
２１ 第１外部電極
２２ 第２外部電極
３０ コイル
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３５ａ、３５ａ１、３５ａ２、３５ａ３、３５ａ４、３５ｂ、３５ｂ１、３５ｂ２、３５ｂ３、３５ｂ４ 絶縁層
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ コイル導体
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｐ、３３ｑ ビア導体
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ ライン部
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ ランド部
４１ 第１連結導体
４２ 第２連結導体
１２０ 外部電極
１２０ａ 下地電極
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】