專利名稱：陶瓷電感器元件以及使用陶瓷電感器的復(fù)合元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電感器元件，尤其是涉及電感器部分由磁性陶瓷體構(gòu)成的陶瓷電感器元件和復(fù)合元件，上述磁性陶瓷體是與電極(電極材料)一起焙燒的，上述電極主要由銀(Ag)構(gòu)成。
近年來，具有磁性陶瓷體的電感器元件(陶瓷電感器元件)被廣泛的應(yīng)用。
將疊層陶瓷電感器元件作為上面所提及的陶瓷電感器元件的一個舉例。
疊層陶瓷電感器元件基本上通過以下步驟生產(chǎn)采用絲網(wǎng)印刷或類似方法在含有鐵氧體或類似物的磁性生坯片上形成用作內(nèi)部導(dǎo)體的電極；層疊，壓制，在預(yù)定條件下焙燒磁性生坯片；隨后進(jìn)行的形成外部電極以使其與內(nèi)部導(dǎo)電體連接。因此，疊層陶瓷電感器元件基本上具有導(dǎo)電體(例如，線圈部分)，上述導(dǎo)電體配置在鐵氧體基陶瓷磁性體(片)中以形成電感部分。
另外，陶瓷電感器元件不同于以上所描述的疊層電感器元件，例如在磁心上設(shè)置線圈狀導(dǎo)體，它是通過在磁心上設(shè)置和焙燒導(dǎo)電性材料而形成的，磁心是由鐵氧體基陶瓷或類似材料構(gòu)成的。
在生產(chǎn)上述的陶瓷電感器元件時，作為用于磁性陶瓷體的磁性材料，通常采用Ni-Cu-Zn(鎳-銅-鋅)鐵氧體，Ni-Cu(鎳-銅)鐵氧體，Ni-Zn(鎳-鋅)鐵氧體等，它們可以在相對低的溫度下進(jìn)行焙燒。采用這些可以在相對低的溫度下進(jìn)行焙燒的鐵氧體材料是因?yàn)榛旧鲜怯筛邔?dǎo)電率的Ag構(gòu)成的電極材料適合于在低溫下焙燒。這種電極材料用做電感器的導(dǎo)電體是為了改善陶瓷電感器元件的電性能。
然而，在采用Ni-Cu-Zn鐵氧體或Ni-Zn鐵氧體作為構(gòu)成陶瓷電感器的磁性材料的產(chǎn)品中存在一個問題，生產(chǎn)工藝參數(shù)的小的改變就會造成在制造過程中性能上相當(dāng)大的不同以及比例上的失調(diào)。
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種陶瓷電感器元件和一種復(fù)合元件，具有理想性能，優(yōu)秀的穩(wěn)定性及耐用性。
為了弄清在采用Ni-Cu-Zn鐵氧體，Ni-Cu鐵氧體或Ni-Zn鐵氧體的陶瓷電感器在制造過程中參數(shù)小的改變就會導(dǎo)致產(chǎn)品性能變化，比例失調(diào)的原因，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了不同的實(shí)驗(yàn)及研究。結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)將硫(S)，氯(Cl)，鈉(Na)的含量控制在預(yù)定范圍內(nèi)加入到鐵氧體材料中，其電性能，即電感L和Q值可以被改善。另外，他們發(fā)現(xiàn)標(biāo)志可靠性的絕緣電阻增加，高的絕緣電阻可以持續(xù)更長的時間周期。經(jīng)過本發(fā)明的發(fā)明人們所作的更廣泛的研究，完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的陶瓷電感器元件包括電感器部分，它是通過一體地焙燒磁性陶瓷體和電極形成的，上述電極主要由銀構(gòu)成；所述的磁性陶瓷體包括Ni-Cu-Zn鐵氧體和Ni-Cu鐵氧體中的一種，在鐵氧體中硫，氯，鈉的含量范圍分別為5至150ppm的硫，5至150ppm的氯，5至100ppm的鈉。
當(dāng)采用包括Ni-Cu-Zn鐵氧體或Ni-Cu鐵氧體的磁性陶瓷體，并且鐵氧體中S，Cl，Na的含量分別在5至150ppm，5至150ppm，5至100ppm的范圍內(nèi)，就可以獲得具有高可靠性的陶瓷電感器，它可靠提供所需性能及優(yōu)異的穩(wěn)定性。
將S，Cl和Na的含量控制在以上所述的范圍內(nèi)的原因在于，當(dāng)S或Cl的含量超出上述范圍，電極中所含Ag的擴(kuò)散就會進(jìn)入到磁性陶瓷體中，由此，電感L和Q值會明顯降低，當(dāng)S或Cl的含量低于上述范圍，電感L和Q值會降低。另外，當(dāng)Na的含量高于上述范圍，在負(fù)載實(shí)驗(yàn)中絕緣電阻降低，當(dāng)其含量低于此范圍，初始絕緣電阻將無法達(dá)到指定值(log(IR)9)。
鐵氧體中S，Cl和Na的含量更優(yōu)選的分別在40至120ppm，10至50ppm，10至20ppm的范圍內(nèi)。
在此關(guān)系中，鐵氧體中S，Cl和Na可以采用各種已知方法測量。
在鐵氧體中，S可以以硫，硫化合物，硫酸根離子等形式加入，Cl可以以FeCl3，F(xiàn)eCl2，NiCl2等形式加入，Na可以以Na2S，Na2SO4，Na2O，NaCl等形式加入。
本發(fā)明的陶瓷電感器元件包括電感器部分，它是通過一體焙燒磁性陶瓷體和電極(電極材料)而形成的，上述電極主要由銀構(gòu)成，其中所述磁性陶瓷體包括Ni-Cu-Zn鐵氧體或Ni-Cu鐵氧體中的一種，鐵氧體材料中硫，氯，鈉在燒結(jié)前的含量范圍是10至600ppm的硫，10至600ppm的氯，30至120ppm的鈉，鐵氧體材料中硫，氯，鈉在燒結(jié)后的含量范圍是5至150ppm的硫，5至150ppm的氯，5至100ppm的鈉。
包含在鐵氧體中的S，Cl和Na在焙燒過程中會有一定程度的揮發(fā)；然而，當(dāng)鐵氧體在焙燒前，即，鐵氧體原料中含有10至600ppm的S，10至600ppm的Cl，30至120ppm的Na，在通常條件下進(jìn)行焙燒的磁性陶瓷體所含的鐵氧體中S，Cl和Na的含量可以分別控制在5至150ppm，5至150ppm，5至100ppm的范圍內(nèi)。因此，可以獲得一種性能優(yōu)異的陶瓷電感器元件，它可靠地提供必要性能和優(yōu)異的可靠性。因此，本發(fā)明可以有效的實(shí)現(xiàn)。
在上述本發(fā)明的陶瓷電感器元件的磁性陶瓷體中具有一疊層線圈，作為上述電感器部分，電極層與在它們之間的陶瓷磁性層彼此交替層疊，并且電極層之間相互連接。
在本發(fā)明中，電極(導(dǎo)電體)的結(jié)構(gòu)并沒有特別的限制。然而，當(dāng)本發(fā)明用于具有疊層線圈作為電感器部分的陶瓷電感器元件，疊層線圈由磁性陶瓷層和電極層相互層疊而形成，由于具有緊湊的并且能產(chǎn)生大電感值的疊層線圈作為電感器部分的陶瓷電感器元件(疊層電感器)在性能穩(wěn)定性及可靠性上能夠?qū)崿F(xiàn)改善，所以本發(fā)明是特別有效的。
本發(fā)明的復(fù)合元件包括一電感器部分和至少另外一個與電感器部分相結(jié)合的元件，所述電感器部分是由磁性陶瓷體和電極(電極材料)一起焙燒而成的，所述電極主要由銀構(gòu)成，所述磁性陶瓷體中包括Ni-Cu-Zn鐵氧體或Ni-Cu鐵氧體中的一種，鐵氧體中硫，氯，鈉的含量范圍是5至150ppm的硫，5至150ppm的氯，5至100ppm的鈉。
在具有電感器部分的復(fù)合元件中，當(dāng)Ni-Cu-Zn鐵氧體或Ni-Cu鐵氧體也被用做構(gòu)成電感器部分的磁性陶瓷體，并且將鐵氧體中S、Cl、Na的含量分別設(shè)置在5至150ppm，5至150ppm，5至100ppm的范圍內(nèi)，就能得到具有高可靠性的復(fù)合元件，其可靠地提供必要的性能和優(yōu)異的穩(wěn)定性。
將S、Cl、Na的含量設(shè)置在上述的范圍內(nèi)的原因與在前面所述的陶瓷電感器元件的情況下是相同的。
鐵氧體中S，Cl和Na的含量更優(yōu)選的范圍分別為40至120ppm，10至50ppm，10至20ppm。
在本發(fā)明中，至少另一個與電感器部分相結(jié)合的元件是包括電容器部分、具有與前述的電感器部分不同的性能的電感器部分，電阻器，變阻器等的廣義概念。
本發(fā)明的復(fù)合元件包括電感器部分和至少另外一個與電感器部分相結(jié)合的元件，所述電感器部分是由磁性陶瓷體和電極(電極材料)一起焙燒而成的，所述電極主要由銀構(gòu)成，所述磁性陶瓷體包括Ni-Cu-Zn鐵氧體和Ni-Cu鐵氧體中的一種，在燒結(jié)前鐵氧體材料中硫，氯，鈉的含量范圍是10至600ppm的硫，10至600ppm的氯，30至120ppm的鈉，在燒結(jié)后鐵氧體材料中硫，氯，鈉的含量范圍是5至150ppm的硫，5至150ppm的氯，5至100ppm的鈉。
當(dāng)鐵氧體在焙燒前，即鐵氧體原料中含有10至600ppm的S，10至600ppm的Cl，30至120ppm的Na，那么磁性陶瓷體包含的焙燒后的鐵氧體中S，Cl和Na的含量可以分別控制在5至150ppm，5至150ppm，5至100ppm的范圍內(nèi)。因此，可以獲得一種具有高可靠性的陶瓷電感器元件，它可靠地提供所需性能和穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明可以有效的實(shí)現(xiàn)。
在上述本發(fā)明的復(fù)合元件在磁性陶瓷體中具有一個疊層線圈，作為電感器部分，電極層與在它們之間的陶瓷磁性層彼此交替層疊，電極層相互連接。
在本發(fā)明中，電極(導(dǎo)電體)的結(jié)構(gòu)并沒有特別的限制。然而，當(dāng)本發(fā)明用于采用疊層線圈的復(fù)合元件，作為電感器部分，磁性陶瓷層和電極層相互層疊的形成，對于具有緊湊的疊層線圈的復(fù)合元件的穩(wěn)定性及可靠性的改善是特別有效的，并且作為電感器部分，可以產(chǎn)生大的電感值。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的陶瓷電感器元件的透視1B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的陶瓷電感器元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解透視2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合元件外部結(jié)構(gòu)的透視3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)成復(fù)合元件的電容器部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖對于本發(fā)明的陶瓷電感器元件和復(fù)合元件，磁性陶瓷體可以采用Ni-Cu-Zn鐵氧體或Ni-Cu鐵氧體，特別優(yōu)選采用Ni-Cu-Zn鐵氧體。
另外，Ni-Cu-Zn鐵氧體的組分沒有特別的限制，可以根據(jù)目的選擇不同的組分；但是，例如，優(yōu)選的Ni(NiO)的含量為15至25mol％，Cu(CuO)的含量為5至15mol％，Zn(ZnO)的含量為20至30mol％。
Ni-Cu-Zn鐵氧體中可以包含重量百分比大約為5％或更少的鈷(Co)，錳(Mn)等。另外，可以包含重量百分比大約為1％或更少的鈣(Ca)，硅(Si)，鉍(Bi)，礬(V)，鉛(Pb)等。
當(dāng)采用Ni-Cu鐵氧體時，不同的玻璃，例如硼硅酸鹽玻璃可以包含在其中。
在本發(fā)明中，考慮到作為電感器的實(shí)際Q值的獲得，主要由具有低電阻的銀構(gòu)成的導(dǎo)電材料優(yōu)選用做構(gòu)成電感器電極(導(dǎo)電體)的材料(電極材料)，更優(yōu)選的導(dǎo)電材料是由90wt％或以上的銀構(gòu)成。尤其優(yōu)選的是導(dǎo)電材料由99.9wt％或以上的銀構(gòu)成。
在此實(shí)施例中，構(gòu)成電感器部分的電極結(jié)構(gòu)沒有特別的限制?？梢圆捎迷O(shè)置在磁心上的疊層線圈和卷繞導(dǎo)電體，也可以采用非卷繞狀導(dǎo)電體。
用于構(gòu)成陶瓷電感器元件和復(fù)合元件外部電極的導(dǎo)電材料沒有特別的限制，例如，可以采用Ag，鉑(Pt)，鈀(Pd)，金(Au)，Cu，Ni以及包括上面所提及的元素中至少一種的合金。特別優(yōu)選的導(dǎo)電材料，可以是Ag，Ag-Pd合金等。
本發(fā)明的陶瓷電感器元件和復(fù)合元件的尺寸沒有特別的限制，可以根據(jù)陶瓷電感器元件的目的及應(yīng)用選擇決定。
當(dāng)形成磁性生坯片時，由Ni-Cu-Zn鐵氧體構(gòu)成的漿料(陶瓷漿料)通常被采用，例如，陶瓷漿料可以采用下述方法制備。
按照本發(fā)明所規(guī)定的預(yù)定量，粉碎含有S，Cl，Na的鐵氧體原料，例如，采用球磨等方法濕法混合預(yù)定量的粉狀NiO，CuO，ZnO，F(xiàn)e2O3等。在這一步驟中，原料中每個顆粒的直徑優(yōu)選在0.1至10μm的范圍內(nèi)。
通過濕法混合獲得的漿料采用噴霧烘干機(jī)或類似設(shè)備進(jìn)行烘干后，然后進(jìn)行焙燒。另外，這樣獲得的焙燒過的混合物采用球磨充分地進(jìn)行濕法粉碎，然后用噴霧烘干機(jī)烘干。
將這樣形成的粉狀鐵氧體分散在溶液中以形成陶瓷漿料，接著陶瓷漿料形成片狀，由此生產(chǎn)出磁性生坯片。
需要時，不同的玻璃和氧化物可以添加到陶瓷漿料中。
作為形成電極(導(dǎo)電體)的導(dǎo)電性膏狀物和形成外部電極的導(dǎo)電性膏狀物，所用材料是通過使用不同的粘合劑和溶劑混合上述的金屬或合金，或各種氧化物，有機(jī)金屬化合物，或樹脂酸鹽，通過焙燒形成上述的導(dǎo)電材料。根據(jù)情況，在一些情況下也可以采用市售材料。
焙燒電感器元件或復(fù)合器件的元件(未焙燒疊層物等)的優(yōu)選溫度為800至930℃，更優(yōu)選的是850至900℃。
焙燒時間優(yōu)選為0.05至5小時，更優(yōu)選的為0.1至3小時。另外，焙燒優(yōu)選在氧的摩爾百分比為1-100％的大氣下進(jìn)行(PO2=1-100％)。
焙燒外部電極的溫度通常設(shè)置在500到700℃，焙燒時間通常設(shè)置在大約10分鐘到3個小時。另外，焙燒通常在空氣中進(jìn)行。
在本發(fā)明中，在焙燒進(jìn)行中以及之后，熱處理優(yōu)選在所包含的氧氣濃度高于空氣中的氣氛下進(jìn)行，這樣做的原因在于，在包括更高濃度氧氣的氣氛中進(jìn)行熱處理，金屬例如Cu和Zn，以及在上述的焙燒步驟中作為氧化物析出的具有低電阻的Cu2O和Zn2O，在熱處理時可以作為氧化物析出，例如CuO和ZnO，具有高電阻并且無害。另外，在熱處理的氣氛中氧氣的摩爾百分比優(yōu)選為20-100％。這是由于當(dāng)氧氣的摩爾百分比低于20％時，抑制Cu，Zn，Cu2O，Zn2O等析出的能力降低。
另外，氧氣的摩爾百分比更優(yōu)選的設(shè)置在50-100％，最好設(shè)置在100％。
此外，上述的熱處理優(yōu)選在焙燒的最后一個階段或焙燒完成后進(jìn)行。
在實(shí)施例中，圖1A和1B所示的陶瓷電感器元件將作為一實(shí)施例進(jìn)行描述，其中一疊層線圈52(圖1B)是通過連接多個內(nèi)部導(dǎo)電體(線圈圖形)52a(圖1B)而形成的，上述疊層線圈放置在由磁性導(dǎo)電體構(gòu)成的元件(片狀元件)51中，外部電極53a和53b(圖1A)在元件51的兩端形成并與線圈52的兩端連接。
陶瓷電感器元件的生產(chǎn)先描述陶瓷電感器元件的生產(chǎn)方法。(1)具有表1至5中所示的不同含量的S，Cl，Na的Ni-Cu-Zn鐵氧體構(gòu)成的漿料(陶瓷漿料)形成片狀，在磁性生坯片54的預(yù)定位置上設(shè)置通孔55。(2)為了形成內(nèi)部導(dǎo)電體(電極)，通過絲網(wǎng)印刷或類似方法將主要由Ag構(gòu)成的導(dǎo)電膏狀物印刷在磁性生坯片54的表面，從而形成線圈圖形(電極圖形)52a。(3)將其上具有線圈圖形52a的磁性生坯片54彼此層疊，其上沒有線圈圖形的磁性生坯片(外部片)54a放置在這樣形成的疊層物的上下表面，然后壓制。因此，每個線圈圖形通過通孔55相互連接，從而形成疊層線圈52。(4)接著，對在其中形成有線圈52的疊層物(未焙燒元件)，例如，在900℃焙燒，從而生產(chǎn)出在其中設(shè)置了疊層線圈52的元件(導(dǎo)電元件)。(5)隨后，將導(dǎo)電膏狀物涂覆在元件51的兩端，然后進(jìn)行焙燒，從而形成了外部電極53a和53b(圖1)。
這樣，就得到磁性導(dǎo)電體元件，它具有在磁性陶瓷體內(nèi)作為內(nèi)部導(dǎo)電體的疊層線圈。
在實(shí)施例中，用于鐵氧體的原料中包含10至600ppm的硫，10至600ppm的氯，30至120ppm的鈉，以使焙燒之后鐵氧體中S，Cl，Na的含量在本發(fā)明所限定的預(yù)定范圍內(nèi)。
性能評價測量通過上面的步驟(1)至(5)所生產(chǎn)的疊層陶瓷電感器元件的電學(xué)性能，例如電感L，Q值，初始絕緣電阻，另外，為了評價其可靠性，測量在加速實(shí)驗(yàn)中絕緣電阻的變化。
測量結(jié)果見表1至5所示。
在表1至5中，樣品號上有星號標(biāo)志是對比例(傳統(tǒng)方法的實(shí)施例)，它在本發(fā)明的范圍之外。
表1 表2 表3 表4 表5
在表1至5中，在內(nèi)部導(dǎo)電體的一欄中有○標(biāo)記的表示內(nèi)電極所含金屬元素的減少量是觀察不到的，有△標(biāo)記的表示所觀察到的內(nèi)電極所含的金屬元素的減少量為10％或更少，有×標(biāo)記的表示所觀察到的內(nèi)電極所含的金屬元素的減少量為50％或更多。
在表1至5中，在可靠性測試的一欄中有○標(biāo)記的表示在持續(xù)2000小時的測試中，沒有觀察到絕緣電阻的惡化，△標(biāo)記表示在持續(xù)2000小時的測試中，log(IR)減少到8，×標(biāo)記表示在持續(xù)2000小時的測試中，log(IR)減少到8或更少。
在表1至5中，S，Cl和Na的含量在本發(fā)明的范圍之外的有關(guān)樣品(樣品號上有星號標(biāo)志的陶瓷電感器元件，S的含量在5至150ppm的范圍之外，Cl的含量在5至150ppm的范圍之外，Na的含量在5至100ppm的范圍之外)，觀察現(xiàn)象，不一定獲得令人滿意的電學(xué)性能，初始絕緣電阻低，在可靠性測試中絕緣電阻降低。
與此相反，S，Cl和Na的含量在本發(fā)明的范圍內(nèi)的有關(guān)樣品(樣品號上沒有星號標(biāo)志的陶瓷電感器元件，S的含量在5至150ppm的范圍內(nèi)，Cl的含量在5至150ppm的范圍內(nèi)，Na的含量在5至100ppm的范圍內(nèi))，其證明了可以獲得滿意的電性能，初始絕緣電阻高，在可靠性測試中絕緣電阻沒有降低。
如上面所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供具有高質(zhì)量，更長壽命的高可靠性的陶瓷電感器元件，其在制造過程中有缺陷產(chǎn)品的比率低。
將表2中樣品號為35的對比例的陶瓷電感器元件與表2中樣品號為37的本發(fā)明實(shí)施例的磁性陶瓷體的燒結(jié)密度進(jìn)行比較，對比例的燒結(jié)密度，在本發(fā)明之外，為5.1g/cm3，與此相比，已證實(shí)本發(fā)明實(shí)施例中的燒結(jié)密度改善為5.2g/cm3。
電鍍對比例和實(shí)施例樣品的外部電極，其燒結(jié)密度在前面的描述已經(jīng)相互進(jìn)行了比較，測量電鍍?nèi)毕莸陌l(fā)生率。在對比例的樣品中，電鍍?nèi)毕莸陌l(fā)生率為5％，與此相比，實(shí)施例樣品中，電鍍?nèi)毕輿]有被觀察到。在本發(fā)明中，電鍍?nèi)毕菔窃跒榱烁纳齐婂冃阅茉谕獠侩姌O上電鍍Sn或焊料的步驟中所發(fā)生的電鍍層向元件表面不正常的生長。
在上述的實(shí)施例中，描述了疊層陶瓷電感器元件，其具有放置在磁性陶瓷體中的內(nèi)部導(dǎo)電體(線圈)；然而，本發(fā)明并不限制在疊層類型，例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于在磁心上具有卷繞導(dǎo)電體的陶瓷電感器元件，它是通過將導(dǎo)電材料放置在由磁性陶瓷體形成的磁心上進(jìn)行焙燒而成的。
在上述的實(shí)施例中，陶瓷電感器元件作為實(shí)施例進(jìn)行描述，然而，本發(fā)明也可以用于由電感器部分A和電容器部分B構(gòu)成的復(fù)合元件，見圖2。在上述情況下，與上述實(shí)施例中相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)可以獲得。
另外，在上述的情況下，可以采用具有圖1A和1B所示結(jié)構(gòu)的電感器作為電感器部分A，對于電容器部分B，例如可以采用疊層陶瓷電容器，如圖3所示，內(nèi)部電極62在電容元件(陶瓷元件)61內(nèi)排列以使相互面對，在內(nèi)部電極之間具有電介質(zhì)陶瓷層64，外部電極63a和63b放置在陶瓷元件61的兩端，以使其與交替延伸到不同邊緣表面的內(nèi)部電極連接。另外，其他結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步用作電容器部分。
本發(fā)明可以應(yīng)用于包括除電容器部分之外的其它元件的復(fù)合元件。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例和例子，關(guān)于鐵氧體的成份，形狀和電極的安排，尤其是S，Cl和Na的含量，生產(chǎn)方法等，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)可以做出各種應(yīng)用的改進(jìn)。
正如所述，由于本發(fā)明的陶瓷電感器元件所采用的磁性陶瓷體包括Ni-Cu-Zn鐵氧體或Ni-Cu鐵氧體，并且在鐵氧體中S，Cl和Na的含量分別控制在5至150ppm，5至150ppm，5至l00ppm的范圍內(nèi)，就可以獲得具有高可靠性的陶瓷電感器元件，它可靠地提供所需性能和優(yōu)異的穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明，還可以獲得下述優(yōu)點(diǎn)。這就是，(A)通過抑制主要由銀構(gòu)成的內(nèi)部導(dǎo)電金屬向磁性陶瓷體的擴(kuò)散，可以避免電性能的降低；(B)通過簡化燒結(jié)過程，除了改善陶瓷絕緣電阻外，可以更長期的保持操作的可靠性，而且由于上述(A)和(B)的效果，(C)電鍍層向元件表面不正常的生長可以避免，上述情況經(jīng)常發(fā)生在為了改善外部電極的焊接性能，在外部電極上電鍍Sn或焊料的步驟中。
在本發(fā)明的陶瓷電感器中，由于在燒結(jié)前鐵氧體中S，Cl和Na的含量，即鐵氧體原料控制為10至600ppm的S，10至600ppm的Cl，30至120ppm的Na，即使S，Cl和Na在焙燒過程中有一定程度的揮發(fā)，當(dāng)燒結(jié)在常規(guī)的條件下進(jìn)行，燒結(jié)后包含在磁性陶瓷體中的鐵氧體的S，Cl和Na的含量可以分別控制在5至150ppm，5至150ppm，5至100ppm的范圍內(nèi)。由此，具有高可靠性的陶瓷電感器元件就可以獲得，其可靠地提供所需性能和優(yōu)異的可靠性。結(jié)果，本發(fā)明能夠有效的實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明中，電極的結(jié)構(gòu)(導(dǎo)電材料)沒有特別的限制。然而，當(dāng)本發(fā)明用于采用疊層線圈作為電感器部分的陶瓷電感器元件，疊層線圈是由磁性陶瓷層和電極層層疊而形成，由于在緊湊且能產(chǎn)生大電感值的陶瓷電感器元件的性能穩(wěn)定性和可靠性可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)，所以本發(fā)明特別有效。
本發(fā)明還可以應(yīng)用于具有電感器部分并且還具有與電感器一體的至少另一元件的復(fù)合元件，在上述情況下，與上述陶瓷電感器元件相關(guān)的的優(yōu)點(diǎn)可以獲得。
權(quán)利要求
1．一種陶瓷電感器元件，包括電感器部分，它是通過一體地焙燒磁性陶瓷體和主要由銀組成的電極形成的；所述的磁性陶瓷體包括Ni-Cu-Zn鐵氧體和Ni-Cu鐵氧體中的一種，在鐵氧體中硫，氯，鈉的含量范圍為5至150ppm的硫，5至150ppm的氯，5至100ppm的鈉。
2．一種陶瓷電感器元件，包括電感器部分，它是通過一體地焙燒磁性陶瓷體和主要由銀組成的電極形成的；其中所述磁性陶瓷體包括Ni-Cu-Zn鐵氧體或Ni-Cu鐵氧體中的一種，鐵氧體材料中硫，氯，鈉在燒結(jié)前的含量范圍是10至600ppm的硫，10至600ppm的氯，30至120ppm的鈉，鐵氧體材料中硫，氯，鈉在燒結(jié)后的含量范圍是5至150ppm的硫，5至150ppm的氯，5至100ppm的鈉。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的陶瓷電感器元件，其特征在于所述的電感器部分包括放置在磁性陶瓷體中的疊層線圈，疊層線圈是這樣形成的將多個電極層與放置在電極層之間的陶瓷磁性層彼此層疊，各個電極層相互連接。
4．一種復(fù)合元件，包括電感器部分，它是通過一體地焙燒磁性陶瓷體和主要由銀組成的電極形成的；與電感器部分一體形成的至少另一元件；其中所述磁性陶瓷體包括Ni-Cu-Zn鐵氧體或Ni-Cu鐵氧體中的一種，在鐵氧體中硫，氯，鈉的含量范圍為5至150ppm的硫，5至150ppm的氯，5至100ppm的鈉。
5．一種復(fù)合元件，包括電感器部分，它是通過一體地焙燒磁性陶瓷體和主要由銀組成的電極形成的；與電感器部分一體形成的至少另一元件；其中所述磁性陶瓷體包括Ni-Cu-Zn鐵氧體或Ni-Cu鐵氧體中的一種，鐵氧體材料中硫，氯，鈉在燒結(jié)前的含量范圍是10至600ppm的硫，10至600ppm的氯，30至120ppm的鈉，鐵氧體材料中硫，氯，鈉在燒結(jié)后的含量范圍是5至150ppm的硫，5至150ppm的氯，5至100ppm的鈉。
6．根據(jù)權(quán)利要求4或5的復(fù)合元件，其特征在于電感器部分包括一放置在磁性陶瓷體中的疊層線圈，疊層線圈是這樣形成的將多個電極層與放置在電極層之間的陶瓷磁性層彼此層疊，每個電極層相互連接。
全文摘要
本發(fā)明提供的陶瓷電感器元件和復(fù)合元件具有期望的性能,優(yōu)異的穩(wěn)定性和優(yōu)異的耐用性。當(dāng)采用Ni－Cu－Zn鐵氧體或Ni－Cu鐵氧體作為構(gòu)成電感器部分的磁性陶瓷體,并且鐵氧體中硫,氯,鈉的含量范圍分別設(shè)置為5至150ppm,5至150ppm,5至100ppm,可以抑制主要由Ag構(gòu)成的內(nèi)部導(dǎo)電金屬向磁性陶瓷體中的擴(kuò)散,因此,電性能下降就可以避免。因而,通過簡化燒結(jié)過程,改善了陶瓷的絕緣電阻,陶瓷電感器元件的耐用性和可靠性可以被改善。
文檔編號H01F41/04GK1296271SQ00134898
公開日2001年5月23日 申請日期2000年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月11日
發(fā)明者山本高弘, 森本正士, 藤本邦明 申請人:株式會社村田制作所