鐵素體及包括該鐵素體的電感器的制造方法
【專利摘要】提供了一種鐵素體及包括該鐵素體的電感器，所述電感器包括多層主體，多個包含鐵素體的磁性層層疊在多層主體中。包括多個導電圖案的線圈部設置在多層主體中。外電極電連接到線圈部。鐵素體可以包含鐵(Fe)、錳(Mn)、鎳(Ni)、鋅(Zn)和釩(V)，并且鐵素體可以包含按氧化鐵(Fe2O3)計算的40mol％到55mol％的鐵(Fe)、按氧化鎳(NiO)計算的5mol％到20mol％的鎳(Ni)、按氧化鋅(ZnO)計算的15mol％到25mol％的鋅(Zn)、按氧化錳(MnO)計算的15mol％到30mol％錳(Mn)和按氧化釩(V2O5)計算的1mol％到4mol％的釩(V)。
【專利說明】鐵素體及包括該鐵素體的電感器
[0001] 本申請要求于2013年7月19日提交到韓國知識產權局的第10-2013-0085289號 韓國專利申請以及于2013年10月14日提交到韓國知識產權局的第10-2013-0122172號 韓國專利申請的權益，上述韓國專利申請的公開通過引用被包含于此。

【技術領域】
[0002] 本公開涉及一種鐵素體及一種包括鐵素體的電感器。

【背景技術】
[0003] 使用陶瓷材料的電子組件的示例包括電容器、電感器、壓電元件、變阻器、熱敏電 阻器等。
[0004] 作為陶瓷電子組件的電感器是一種與電阻器和電容器一起構成電路的重要的無 源元件，并且可以被用于去除噪聲或者被用作構成LC諧振電路的組件。
[0005] 電感器可以通過將線圈纏繞或印刷在鐵素體芯上并且在芯的兩端處形成電極，或 者通過將內電極印刷在磁性片或介電片上然后堆疊所述片來形成。
[0006] 電感器的類型可以根據(jù)其結構被不同地分為多層電感器、繞組電感器、薄膜電感 器等。各種電感器在制造方法和應用范圍方面不同。
[0007] 在這些電感器中，例如，可以通過將線圈繞鐵素體纏繞而形成繞組電感器。通過增 加纏繞數(shù)量以獲得高電感，會在線圈之間產生雜散電容，即，會在導線之間產生電容，從而 會劣化產品的高頻率特性。
[0008] 另外，多層電感器可以以多層主體的形式制造，其中，多個鐵素體片或由低磁導率 介電材料形成的陶瓷片層疊在多層主體中。
[0009] 線圈形金屬圖案形成在陶瓷片上，形成在單獨的陶瓷片上的線圈形金屬圖案通過 導電通孔順序地彼此連接并且沿著片的堅直層疊方向疊置。
[0010] 根據(jù)現(xiàn)有技術，多層電感器的電感器主體通常由鐵素體材料形成。
[0011] 然而，當鐵素體材料在還原氣氛下燒結時，鐵素體材料被還原，從而鐵素體材料的 電氣性能會劣化。


【發(fā)明內容】

[0012] 本公開的方面可以提供一種能夠在還原氣氛下被燒結并且改善了絕緣電阻的鐵 素體以及一種包括該鐵素體的電感器。
[0013] 根據(jù)本公開的一方面，電感器可以包括多層主體，多個包含鐵素體的磁性層層疊 在多層主體中。包括多個導電圖案的線圈部設置在多層主體中。外電極電連接到線圈部。 鐵素體可以包含鐵（Fe)、錳（Μη)、鎳（Ni)、鋅（Zn)和釩（V)，并且鐵素體可以包含按氧化鐵 (Fe 203)計算的40Π 1Ο11%到55Π 1011%的鐵（Fe)、按氧化鎳（NiO)計算的δπιο?1%到20Π 1Ο11%的鎳 (Ni)、按氧化鋅（ΖηΟ)計算的Ιδηιο?1%到25Π 1011%的鋅（Zn)、按氧化猛（ΜηΟ)計算的Ιδηιο?1% 到30Π 1Ο11%猛（Μη)和按氧化鑰；（V205)計算的lmol%到4Π 1011%的鑰；（V)。
[0014] 線圈部可以包含銅和銅-鎳合金中的至少一種。
[0015] 鐵素體可以與線圈部同時進行燒結。
[0016] 鐵素體可以在具有比Cu-Cu20平衡氧分壓低的壓力的氣氛下燒結。
[0017] 當存在于鐵素體晶粒中的釩（V)的含量被定義為a并且存在于鐵素體晶粒邊界處 的釩（V)的含量被定義為b時，a/b可以為0. 8或更?。╝/b彡0. 8)。
[0018] 鐵素體在晶粒邊界處的絕緣電阻可以比在晶粒中的絕緣電阻高。
[0019] 鐵素體的絕緣電阻可以為10000 Ω cm或更高。
[0020] 根據(jù)本公開的另一方面，一種電感器可以包括：多層主體，多個包含鐵素體的磁性 層層疊在多層主體中；線圈部，包括設置在多層主體中的多個導電圖案；以及外電極，電連 接到線圈部，其中，鐵素體可以包含鐵（Fe)、錳（Μη)、鎳（Ni)、鋅（Zn)和釩（V)，并且基于按 氧化鐵（Fe 203)計算的100份的摩爾的鐵（Fe)，鐵素體可以包含按氧化釩計算的1. 82到10 份的摩爾的釩（V)。
[0021] 根據(jù)本公開的另一方面，一種電感器可以包括多層主體，多個包含鐵素體的磁性 層層疊在多層主體中。線圈部設置在多層主體中并且包含銅（Cu)，其中，鐵素體可以與線圈 部在還原氣氛下同時燒結。
[0022] 鐵素體可以包含鐵（Fe)、錳（Μη)、鎳（Ni)、鋅（Zn)和釩（V)，并且鐵素體可以包含 按氧化鐵（Fe 203)計算的40mol%到55mol%的鐵（Fe)、按氧化鎳（NiO)計算的5mol%到 20Π 1Ο11%的鎳（Ni)、按氧化鋅（ZnO)計算的Ιδηιο?1%到25Π 1011%的鋅（Zn)、按氧化猛（MnO) 計算的Ιδηιο?1%到30Π 1Ο11%猛（Μη)和按氧化鑰；（V205)計算的lmol%到4Π 1011%的鑰；（V)。
[0023] 當存在于鐵素體晶粒中的釩（V)的含量被定義為a并且存在于鐵素體晶粒邊界處 的釩（V)的含量被定義為b時，a/b可以為0. 8或更?。╝/b彡0. 8)。
[0024] 根據(jù)本公開的另一方面，一種鐵素體可以包含鐵（Fe)、錳（Μη)、鎳（Ni)、鋅（Zn)和 釩（V)，其中，所述鐵素體可以包含按氧化鐵（Fe 203)計算的40m〇l%到55m〇l%的鐵（Fe)、 按氧化鎳（NiO)計算的δπιο? 1%到20Π 1Ο11%的鎳（Ni)、按氧化鋅（ZnO)計算的Ιδηιο?1%到 25mol%的鋅（Zn)、按氧化猛（ΜηΟ)計算的Ιδηιο? 1%到30Π 1Ο11%猛（Μη)和按氧化鑰;（V205)計 算的 lmol%到 4Π 1011% 的鑰;（V)。
[0025] 鐵素體可以在具有比Cu-Cu20平衡氧分壓低的壓力的氣氛下燒結。
[0026] 當存在于鐵素體晶粒中的釩（V)的含量被定義為a并且存在于鐵素體晶粒邊界處 的釩（V)的含量被定義為b時，a/b為0. 8或更?。╝/b彡0. 8)。
[0027] 根據(jù)本公開的另一實施例，提供了一種電感器，所述電感器包括具有第一相對側 和第二相對側的鐵素體主體。導電線圈設置在鐵素體主體中。第一外電極設置在電連接到 導電線圈的鐵素體主體的第一相對側上，第二外電極設置在電連接到導電線圈的鐵素體主 體的第二相對側上。鐵素體包括鐵（Fe)、錳（Μη)、鎳（Ni)、鋅（Zn)和釩（V)。導電線圈包 括銅、銅-鎳合金或者它們的混合物。
[0028] 在某些實施例中，鐵素體可以包含按氧化鐵（Fe203)計算的40mol%到55mol% 的鐵（Fe)、按氧化鎳（NiO)計算的5mol %到20mol %的鎳（Ni)、按氧化鋅（ZnO)計算的 Ιδηιο?1%到25Π 1011%的鋅（Zn)、按氧化猛（MnO)計算的Ιδηιο?1%到30Π 1Ο11%猛（Μη)和按氧化 鑰；（V205)計算的 lmol%到 4mol% 的f凡（V)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 通過下面結合附圖進行的詳細描述，本公開的上述和其它方面、特征和其它優(yōu)點 將被更清楚地理解。
[0030] 圖1是示出根據(jù)本公開示例性實施例的電感器的透視圖。
[0031] 圖2是示出根據(jù)本公開示例性實施例的其中形成有磁性層和導電圖案的電感器 的結構的分解透視圖。
[0032] 圖3是示意性地示出了根據(jù)本公開示例性實施例的電感器的剖視圖。
[0033] 圖4和圖5是示出多層電感器的根據(jù)頻率的阻抗特性的曲線圖。

【具體實施方式】
[0034] 現(xiàn)在將參照附圖詳細地描述本公開的示例性實施例。
[0035] 然而，本公開可以以許多不同的形式來解釋說明，并且不應被解釋為局限于這里 闡述的特定實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底的和完整的，并且這些實施 例將把本公開的范圍充分地傳達給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚起見，可以夸大元 件的形狀和尺寸，相同的標號將始終用于指示相同或相似的元件。
[0036] 圖1是示出根據(jù)本公開示例性實施例的電感器的透視圖。圖2是示出根據(jù)本公開 示例性實施例的其中形成有磁性層和導電圖案的電感器的結構的分解透視圖。圖3是示意 性地示出了根據(jù)本公開示例性實施例的電感器的剖視圖。
[0037] 參照圖1到圖3,根據(jù)本公開示例性實施例的多層電感器100可以包括多層主體 110、線圈部120和外電極130。
[0038] 多層主體110可以通過沿厚度方向堆疊多個磁性層111然后對堆疊的磁性層111 進行燒結而形成。在這種情況下，多層主體110的形狀和尺寸以及堆疊的磁性層111的數(shù) 量不限于附圖中示出的示例性實施例的形狀、尺寸以及數(shù)量。
[0039] 多層主體110的形狀不被具體地限制，但是可以例如是六面體的形狀。在該示例 性實施例中，為了便于解釋，多層主體110沿厚度方向彼此面對的兩個表面可以被定義為 上表面和下表面。多層主體110的將上表面和下表面彼此連接并且沿長度方向彼此面對的 兩個表面可以被定義為端表面。多層主體110的與端表面垂直地相交并且沿寬度方向彼此 面對的兩個表面可以被定義為側表面。
[0040] 磁性層111可以包含根據(jù)本公開示例性實施例的鐵素體。鐵素體可以包含鐵 (Fe)、錳（Μη)、鎳（Ni)、鋅（Zn)和釩（V)。鐵素體可以包含按氧化鐵（Fe 203)計算的40m〇l% 到55Π 1011%的鐵（Fe)、按氧化鎳（NiO)計算的δπιο?1%到20Π 1Ο11%的鎳（Ni)、按氧化鋅（ZnO) 計算的Ιδηιο?1%到25Π 1011%的鋅（Zn)、按氧化猛（MnO)計算的Ιδηιο?1%到30Π 1Ο11%猛（Μη)和 按氧化釩（V205)計算的lmol%到4m 〇l%的釩（V)。換言之，鐵素體中金屬的含量基于鐵素 體中特定金屬氧化物的含量來確定。
[0041] 包含鐵、錳、鎳、鋅和釩的鐵素體包含按氧化釩計算的lmol %到4mol %的釩，從而 可以改善耐還原性，并且鐵素體可以在線圈部不被氧化的還原條件下進行燒結。因此，包含 鐵素體的磁性層可以與線圈部同時燒結。
[0042] 具體地，當線圈部包含具有高反應性的銅時，為了同時燒結磁性層和線圈部，燒結 工藝應該在具有比Cu-Cu20平衡氧分壓低的壓力的氣氛下來執(zhí)行，從而包含在線圈部中的 銅不被氧化。由于改善了耐還原性，所以鐵素體可以在具有比Cu-Cu20平衡氧分壓低的壓 力的氣氛下進行燒結。在磁性層包含鐵素體的情況下，磁性層可以與包含銅的線圈部同時 燒結。
[0043] 此外，存在于鐵素體晶粒邊界處的釩（V)的含量可以比存在于鐵素體晶粒中的釩 (V)的含量高。當存在于鐵素體晶粒中的釩（V)的含量被定義為a并且存在于鐵素體晶粒 邊界處的釩（V)的含量被定義為b時，a/b可以為0. 8或更?。╝/b彡0. 8)。
[0044] 在a/b大于0. 8的情況下，存在于晶粒中的釩的含量和存在于晶粒邊界處的釩的 含量相近，從而使晶粒邊界電阻增大的效果會降低。即，在a/b大于0. 8的情況下，因添加 釩而使鐵素體的絕緣電阻增加的效果不會顯著地表現(xiàn)出來。
[0045] 存在于晶粒邊界中的釩可以使晶粒邊界的絕緣電阻增加，從而鐵素體在晶粒邊界 處的絕緣電阻可以比在晶粒中的絕緣電阻高。
[0046] 鐵素體的絕緣電阻可以為10000Qcm或更高。當內電極形成為具有多層結構時， 在包含于磁性層中的鐵素體的絕緣電阻低的情況下，由于設置在電極層之間的磁性層的絕 緣性能劣化會額外產生并聯(lián)電阻，從而產品的電容會劣化。然而，在鐵素體的絕緣電阻為 10000 Ω cm或更高的情況下，即使當內電極由多個電極層形成時，仍可以確保足夠的絕緣性 能。
[0047] 形成線圈部120的導電圖案120a可以形成在多個磁性層的一個表面上，并且用于 將沿堅直方向設置的彼此相鄰的導電圖案彼此電連接的導電通孔120b可以被形成為沿磁 性層的厚度方向貫穿磁性層。
[0048] 因此，形成在磁性層上的導電圖案的一個端部可以通過形成在磁性層中的導電通 孔電連接到形成在相鄰磁性層上的導電圖案的一個端部，從而形成線圈部120a。
[0049] 另外，線圈部120的兩端可以引出至多層主體110的外部，從而分別被電連接到形 成在多層主體110的外表面上的一對外電極130。
[0050] 具體地，線圈部120的兩端可以引出至多層主體110的兩端，并且一對外電極可以 形成在多層主體110的兩端上。
[0051] 導電圖案可以通過厚膜印刷方法、涂覆方法、沉積方法和濺射方法等使用用于導 電圖案的導電膏而形成在形成磁性層的片上，但是本公開不限于此。
[0052] 導電通孔可以通過沿厚度方向在每個片上形成通孔并利用導電膏等填充該通孔 而形成，但是本公開不限于此。
[0053] 此外，可以使用銀（Ag)、鈀（Pd)、鉬（Pt)、鎳（Ni)和銅（Cu)中的一種或者它們的 合金作為包含于用于導電圖案的導電膏中的導電金屬，但是本公開不限于此。
[0054] -般來講，銅或鎳比諸如銀、鈀和鉬的貴金屬便宜，但是其反應性高。因此，在線圈 部包含銅或鎳的情況下，難以同時燒結磁性層和線圈部。
[0055] 然而，根據(jù)本公開的示例性實施例，可以提供一種即使線圈部包含銅（Cu)或鎳 (Ni)(比其它的上面提及的金屬便宜的金屬）的情況下仍能夠同時燒結線圈部和磁性層的 鐵素體。
[0056] 現(xiàn)有技術中通常使用的NiZn-基鐵素體或NiCuZn-基鐵素體需要在空氣氣氛下 燒結，在諸如鎳或銅等的具有高反應性金屬材料與鐵素體一起在空氣氣氛下被燒結的情況 下，金屬材料會被氧化。
[0057] 因此，為了將反應性比銀（Ag)、鈀（Pd)和鉬（Pt)的反應性高的金屬（諸如鎳和 銅）應用于多層電感器的內導電圖案并與包含于磁性層中的鐵素體同時燒結，將包含鎳或 銅的導電膏涂覆于磁性層，然后需要在金屬不被氧化的氣氛（諸如還原氣氛）下執(zhí)行燒結 工藝。
[0058] 同時，當燒結工藝在還原氣氛下執(zhí)行以避免金屬材料氧化時，在NiZn-基鐵素體 或NiCuZn-基鐵素體的情況下，鐵素體中的Fe 203可以被還原成Fe304,從而比電阻P會被 劣化。即，由于諸如阻抗等的電學性能會因比電阻的劣化而劣化，因此需要一種即使在與具 有高反應性的金屬材料同時燒結的情況下仍能夠保證絕緣和電學性能的鐵素體。
[0059] 在下文中，將通過示例的方式來描述多層電感器（其中，線圈部包含銅（Cu))，以 說明在即使線圈部包含銅的情況下，包含根據(jù)本公開示例性實施例的鐵素體的磁性層仍可 以與線圈部同時燒結。
[0060] 然而，應當明白的是，當根據(jù)本公開示例性實施例的鐵素體被應用于磁性層時，即 使在將具有比銅的反應性低的反應性的金屬（例如，銀、鈀或鉬等）應用于線圈部的情況 下，磁性層和線圈部也可以同時燒結。
[0061] 在多層電感器的線圈部包含銅（Cu)的情況下，還原氣氛可以指的是具有比 Cu-Cu20平衡氧分壓低的壓力的氣氛。
[0062] 在第10-2013-0025835號（KR10-2013-0025835)韓國專利公布中已經公開了即 使在與包含銅（Cu)作為主要成分的金屬材料同時燒結的情況下仍能夠保證絕緣性能的 NiMnZn-基鐵素體磁性合成物以及使用該磁性合成物的陶瓷電子組件。
[0063] 在KR10-2013-0025835中公開的NiMnZn-基鐵素體磁性合成物的情況下，已經確 認的是，在將合成物應用于包括單層銅（Cu)導電圖案的產品的情況下的電學性能與在將 合成物應用于包括單層銀（Ag)導電圖案的產品的情況下的電學性能相似。然而，已經確認 的是，在KR10-2013-0025835中公開的包含NiMnZn-基鐵素體磁性合成物的電子組件中，在 使用由銅（Cu)形成的導電圖案并具有多層結構而不是單層結構的情況下，電容減小，并且 未展示出鐵素體的電學性能。
[0064] 詳細地說，圖4是示出包含了在KR10-2013-0025835(即，專利文件1)中公開的 范圍內的鐵素體合成物的多層電感器在使用由銀（Ag)和銅（Cu)形成的導電圖案的情 況下根據(jù)頻率的阻抗特性。圖4中示出的阻抗特性使用通過使用包含F(xiàn)e 203(46mol % )、 NiO(llmol%)、MnO(23mol%)和Zn0(2〇mol%)的鐵素體合成物（滿足專利文件1中公開 的范圍）形成磁性層然后堆疊五層導電圖案而獲得的多層電感器來測量。此外，在使用由 銀（Ag)形成的導電圖案的情況下，電氣性能使用在大約900°C燒結的多層電感器來測量， 而在使用由銅（Cu)形成的導電圖案的情況下，阻抗特性使用在大約906°C、917°C和942°C 燒結的三種多層電感器來測量。燒結氣氛均被設置為導電圖案不被氧化的氣氛。
[0065] 如圖4中所示，在將在KR10-2013-0025835中公開的范圍內的鐵素體合成物應用 于磁性層并使用由銅（Cu)形成的導電圖案的情況下，具有多層導電圖案的電感器的電感 特性與應用由銀（Ag)形成的導電圖案的情況相比顯著地劣化。
[0066] 已經確認的是，在使用由銅（Cu)形成的導電圖案的情況下的阻抗特性的劣化是 由于多層導電圖案和具有鐵素體的磁性層之間的絕緣性能的降低而引起的。一般來講，在 燒結片時，包含在用于形成導電圖案的膏中的粘合劑可以被共燒結。在這種情況下，相對強 的還原氣氛可以形成在電極附近同時耗盡環(huán)境中的氧。在導電圖案由單層形成的片中，導 電圖案的影響會是小的，但是隨著導電圖案的層數(shù)增加，包含在導電圖案之間的磁性層中 的鐵素體會由于導電圖案之間的強還原氣氛而被分解，從而劣化絕緣性能。即，由于導電圖 案之間的鐵素體的絕緣性能的劣化會額外產生并聯(lián)電阻，從而產品的電容會減小。
[0067] 然而，在根據(jù)本公開實施例的鐵素體在導電圖案的層之間使用的情況下，絕緣性 能（產品的電容）不會被劣化。
[0068] 詳細地說，根據(jù)本公開實施例的鐵素體可以包含鐵（Fe)、錳（Μη)、鎳（Ni)、鋅（Zn) 和釩（V)。更具體地說，鐵素體可以包含按氧化鐵（Fe 203)計算的40m〇l%到55m〇l%的鐵 (Fe)、按氧化鎳（NiO)計算的δπιο? 1%到20Π 1Ο11%的鎳（Ni)、按氧化鋅（ZnO)計算的Ιδηιο?1% 到25mol%的鋅（Zn)、按氧化錳（ΜηΟ)計算的15mol%到30mol%錳（Μη)和按氧化釩（V 205) 計算的lmol%到4Π 1011%的鑰；（V)。
[0069] 包含0.0^^%到0.^^%的氧化釩（￥205)的鐵素體已經在第10-2001-0050934號 韓國專利公布（KR10-2001-0050934)中公開，包含0. 001質量％到0. 05質量％的氧化釩 (V2〇5)的鐵素體已經在第2006-202796號韓國專利公布（KR2006-202796)中公開。
[0070] 然而，包含在KR10-2001-0050934中鐵素體中的氧化釩（V20 5)的含量和包含在 KR2006-202796中鐵素體中的氧化釩（V205)的含量與本公開的實施例中的氧化釩（V 205)的 含量不同，KR10-2001-0050934和KR2006-202796未公開與應用單層導電圖案的情況相比， 對于在電子組件中具有多層導電圖案的情況下，在處于強還原氣氛下燒結鐵素體時可以提 高鐵素體的電學性能。
[0071] 此外，KR2006-202796公開了晶粒邊界處的電阻可以通過添加氧化釩（V20 5)來增 力口，但是在KR2006-202796中，晶粒邊界處的電阻通過抑制鐵素體的晶粒生長而增加，這與 本公開不同。
[0072] g卩，在KR10-2001-0050934和KR2006-202796中，晶粒的生長通過增加非常少 量的氧化釩來抑制；然而，根據(jù)本公開的實施例，氧化釩的含量比KR10-2001-0050934和 KR2006-202796中公開氧化釩的含量高。在添加如KR10-2001-0050934和KR2006-202796 所公開的非常小量的氧化釩的情況下，晶粒生長會被抑制，從而晶粒邊界的數(shù)量會增加。由 于鐵素體在晶粒邊界處的電阻比在晶粒中的電阻高，因此當鐵素體內的晶粒邊界所占比率 增加時，電阻可以增加。在添加如KR10-2001-0050934和KR2006-202796所公開的非常小 量的氧化釩的情況下，鐵素體內的晶粒邊界所占比率增加，因此，僅鐵素體的電阻增加，但 是難以產生使晶粒邊界自身的比電阻值增加的效果。
[0073] g卩，因如KR10-2001-0050934和KR2006-202796所公開的抑制晶粒生長而使 得晶粒邊界處的電阻增加的效果可以通過除了氧化釩之外的添加物來獲得。這可以從 KR10-2001-0050934和KR2006-202796中的下述描述中清除地證實：列舉出包括氧化釩的 多個氧化物并且可以添加它們中的至少一種（從Ta 205 (0. 005?0. 1質量％ )、Zr02 (0. 01? 0· 15 質量％ )、Nb205(0. 005 ?0· 05 質量％ )、V205(0. 001 ?0· 05 質量％ )、Hf02(0. 005 ? 0· 05 質量％ )、Bi203(0. 003 ?0· 03 質量％ )、Μ〇03(0· 003 ?0· 03 質量％ )、Ti02(0. 01 ? 0· 3質量％ )和Sn02 (0· 01?2. 0質量％ )中選擇的至少一種或兩種氧化物）。另外，如上 所述的抑制晶粒生長以增加電阻的效果可以通過調節(jié)燒結條件（諸如燒結溫度或燒結時 間）而獲得。
[0074] 然而，根據(jù)本公開的實施例，不管晶粒生長與否，存在于晶粒邊界處的氧化釩的組 成范圍都能夠均勻地存在晶粒邊界中，并且使晶粒邊界的比電阻增加，從而可以提供一種 與KR10-2001-0050934和KR2006-202796中公開的鐵素體相比可以顯著提高比電阻的鐵 素體。即，在如KR10-2001-0050934和KR2006-202796所公開的添加非常小量的氧化釩的 情況下，難以使釩均勻地分布在晶粒邊界處，因此，使晶粒邊界的比電阻增加的效果未展現(xiàn) 出來；然而，在如在本公開中所公開的包含按氧化釩計算的至少lmol %或更多的釩的情況 下，氧化釩可以均勻地存在于晶粒邊界處，從而晶粒邊界的比電阻可以增加。
[0075] 換言之，在添加如KR10-2001-0050934和KR2006-202796所公開的非常小量的氧 化釩的情況下，釩可以呈點狀局部地存在，從而比電阻未增加。然而，在如本公開實施例所 公開的包含按氧化釩計算的至少lmol%或更多的釩的情況下，氧化釩可以呈連續(xù)的形狀均 勻地分布在鐵素體的晶粒邊界處。
[0076] 如將在下面描述的試驗示例，可以認識到的是，在添加在KR10-2001-0050934和 KR2006-202796中公開的范圍內的氧化釩的情況下，使鐵素體的電阻增加的效果不明顯，但 是在添加到鐵素體的氧化釩處于根據(jù)本公開實施例的數(shù)值范圍內的情況下，在數(shù)值范圍的 上下限處清晰地展示出比電阻值增加。因此，所包含的氧化釩（V 205)的范圍可以為lmol% 到 4mol%。
[0077] 在根據(jù)本公開實施例的鐵素體中，所包含的按氧化鐵（Fe203)計算的鐵（Fe)的范 圍可以為40Π 1Ο11%到55Π 1011%。在氧化鐵（Fe203)的含量低于40Π 1Ο11%的情況下，比電阻會 減小。在氧化鐵（Fe203)的含量高于55mol%的情況下，S卩，氧化鐵（Fe 203)的含量過高的情 況下，F(xiàn)e203會被容易地還原成Fe 304，從而比電阻會減小。
[0078] 在根據(jù)本公開實施例的鐵素體中，所包含的按氧化錳（MnO)計算的錳（Μη)的范 圍可以為15mol%到30mol%。由于氧化錳（ΜηΟ)在高溫下先于氧化鐵（Fe 203)被還原，因 此對鐵素體的燒結需要在Fe203被還原成Fe 304之前完成。然而，在氧化錳（MnO)的含量低 于15mol%的情況下，F(xiàn)e20 3會被容易地還原成Fe304，從而比電阻會減小，而即使在氧化猛 (MnO)的含量高于30mol%的情況下，比電阻仍會減小，從而難以保證絕緣性能。
[0079] 此外，所包含的按氧化鋅（ZnO)計算的鋅（Zn)的范圍可以為15m〇l%到25m 〇l%。 在ZnO的含量大于25mol%的情況下，居里溫度（Tc)會降低，因此，當將鐵素體應用于電子 組件時，溫度可靠性會降低。此外，在ZnO的含量低于15mol %的情況下，難以展示出使磁導 率增加的效果。
[0080] 另外，鎳的含量可以根據(jù)鐵、錳、鋅和釩的含量適當?shù)卮_定。所包含的按氧化鎳 (NiO)計算的鎳（Ni)的范圍可以為5mol%到20mol%。
[0081] 根據(jù)本公開實施例的鐵素體可以與包含銅（Cu)的線圈部同時進行燒結并且在具 有比Cu-Cu 20平衡氧分壓低的壓力的氣氛下燒結。此外，由于包含銅的線圈部具有包括多 個導電圖案的多層結構，因此即使在燒結時形成強的還原氣氛的情況下，仍可以保證足夠 的比電阻，從而可以提高阻抗特性。
[0082] 更具體地說，如圖5中所示，可以認識到的是，在根據(jù)本公開實施例的鐵素體被用 于磁性層中的電感器（發(fā)明示例）的情況下，即使鐵素體與包含銅的線圈部同時在具有比 Cu-Cu20平衡氧分壓低的壓力的氣氛下燒結時，仍確保了阻抗特性處于與包括由銀（Ag)形 成的線圈部的電感器（對比示例）的阻抗特性相似的水平。
[0083] 此外，存在于鐵素體晶粒邊界處的釩（V)的含量比存在于鐵素體晶粒中的釩（V) 的含量高。當存在于鐵素體晶粒中的釩（V)的含量被定義為a并且存在于鐵素體晶粒邊界 處的釩（V)的含量被定義為b時，a/b可以為0. 8或更?。╝/b彡0. 8)。
[0084] 基于100份的按氧化鐵（Fe203)計算的鐵（Fe)，鐵素體可以包含按氧化釩計算的 1. 82到10份的摩爾的釩（V)。
[0085] 鐵素體的絕緣電阻可以為10000 Ω cm或更高，并且鐵素體在晶粒邊界處的絕緣電 阻可以比在晶粒中的絕緣電阻高。
[0086] 根據(jù)本公開實施例的磁性層111可以包含上面描述的鐵素體并且可以通過燒結 來形成。形成磁性層的方法不具體地限制于此，并且磁性層111可以通過下述步驟形成：將 包含根據(jù)本公開實施例的鐵素體的陶瓷磁性材料粉末在溶劑中與粘合劑等一起混合、使用 球磨方法等使陶瓷磁性材料粉末均勻地分散在溶劑中、使用刮板涂覆方法等制造薄的磁性 片、然后燒結制造好的磁性片。
[0087] 此外，至少一層覆蓋層111c可以分別形成在多層主體110的上部分和下部分中。
[0088] 除了覆蓋層111c不包括線圈部的導電圖案之外，覆蓋層111c可以具有與磁性層 111的材料和構造相同的材料的和構造。
[0089] 覆蓋層111c可以基本地用于防止線圈部120不受物理或化學應力的損壞。
[0090] 外電極130可以接觸通過多層主體110暴露的線圈部120的兩端，從而被分別電 連接到線圈部120的兩端。
[0091] 如上所述的外電極130可以通過將多層主體110浸漬在導電膏中或者使用諸如印 刷方法、沉積方法或濺射方法等的各種方法而形成在多層主體110上。
[0092] 導電膏可以由包含銀（Ag)、銅（Cu)和銅（Cu)合金中的至少一種的材料形成，但是 本公開不限于此。
[0093] 另外，如果必要，鎳（Ni)鍍層（未示出）和錫（Sn)鍍層（未示出）還可以形成在 外電極30的外表面上。
[0094] 試騎示例
[0095] 下面的表1示出的數(shù)據(jù)表示了通過評估NiZnMn-基鐵素體的根據(jù)氧化釩（V205)的 含量的比電阻而獲得的試驗結果。
[0096] 利用具有不同的含量的氧化釩的鐵素體來形成磁性片。銅導電圖案形成在每個磁 性片上，然后堆疊五個包括形成于其上的銅導電圖案的磁性片。然后，堆疊的磁性片在具有 25ppm或更低的氧濃度的氣氛下進行燒結，從而磁性片和導電圖案同時燒結。然后，測量通 過燒結磁性片形成的磁性層的比電阻值。
[0097]表 1
[0098]

【權利要求】
1. 一種電感器，包括： 多層主體，多個包含鐵素體的磁性層層疊在多層主體中； 線圈部，包括設置在多層主體中的多個導電圖案；以及 外電極，電連接到線圈部， 其中，鐵素體包含鐵、錳、鎳、鋅和釩，并且 鐵素體包含按氧化鐵計算的40mol %到55mol %的鐵、按氧化鎳計算的5mol %到 20mol %的鎳、按氧化鋅計算的15mol %到25mol %的鋅、按氧化猛計算的15mol %到 30mol%猛和按氧化f凡計算的lmol%到4Π 1011%的鑰;。
2. 如權利要求1所述的電感器，其中，線圈部包含銅和銅-鎳合金中的至少一種。
3. 如權利要求1所述的電感器，其中，鐵素體與線圈部同時進行燒結。
4. 如權利要求1所述的電感器，其中，鐵素體在具有比Cu-Cu20平衡氧分壓低的壓力的 氣氛下燒結。
5. 如權利要求1所述的電感器，其中，當存在于鐵素體晶粒中的釩的含量被定義為a并 且存在于鐵素體晶粒邊界處的釩的含量被定義為b時，a/b為0. 8或更小。
6. 如權利要求1所述的電感器，其中，鐵素體在晶粒邊界處的絕緣電阻比在晶粒中的 絕緣電阻高。
7. 如權利要求1所述的電感器，其中，鐵素體的絕緣電阻為10000 Ω cm或更高。
8. -種電感器，包括： 多層主體，多個包含鐵素體的磁性層層疊在多層主體中； 線圈部，包括設置在多層主體中的多個導電圖案；以及 外電極，電連接到線圈部， 其中，鐵素體包含鐵、錳、鎳、鋅和釩，并且基于按氧化鐵計算的1〇〇份的摩爾的鐵，鐵 素體包含按氧化釩計算的1. 82到10份的摩爾的釩。
9. 一種電感器，包括： 多層主體，多個包含鐵素體的磁性層層疊在多層主體中；以及 線圈部，設置在多層主體中并且包含銅， 其中，鐵素體與線圈部在還原氣氛下同時燒結。
10. 如權利要求9所述的電感器，其中，鐵素體包含鐵、錳、鎳、鋅和釩，并且鐵素體包含 按氧化鐵計算的40mol%到55mol%的鐵、按氧化鎳計算的5mol%到20mol%的鎳、按氧化 鋅計算的Ιδηιο? 1%到25Π 1011%的鋅、按氧化猛計算的Ιδηιο?1%到30Π 1Ο11%猛和按氧化f凡計算 的lmol %到4mol %的鑰;。
11. 如權利要求9所述的電感器，其中，當存在于鐵素體晶粒中的釩的含量被定義為a 并且存在于鐵素體晶粒邊界處的釩的含量被定義為b時，a/b為0. 8或更小。
12. -種包含鐵、錳、鎳、鋅和釩的鐵素體，其中，所述鐵素體包含按氧化鐵計算的 40mol %到55mol %的鐵、按氧化鎳計算的5mol %到20mol %的鎳、按氧化鋅計算的15mol % 到25mol %的鋅、按氧化猛計算的15mol %到30mol %猛和按氧化f凡計算的lmol %到4mol % 的釩。
13. 如權利要求12所述的鐵素體，其中，鐵素體在具有比Cu-Cu20平衡氧分壓低的壓力 的氣氛下燒結。
14. 如權利要求12所述的鐵素體，其中，當存在于鐵素體晶粒中的釩的含量被定義為a 并且存在于鐵素體晶粒邊界處的釩的含量被定義為b時，a/b為0. 8或更小。
15. -種電感器，包括： 鐵素體主體，具有第一相對側和第二相對側； 導電線圈，設置在鐵素體主體中； 第一外電極，設置在電連接到導電線圈的鐵素體主體的第一相對側上；以及 第二外電極，設置在電連接到導電線圈的鐵素體主體的第二相對側上， 其中，鐵素體包括鐵、錳、鎳、鋅和釩，導電線圈包括銅、銅-鎳合金或者它們的混合物。
16. 如權利要求15所述的電感器，其中，鐵素體包含按氧化鐵計算的40mol %到 55mol %的鐵、按氧化鎳計算的5mol %到20mol %的鎳、按氧化鋅計算的15mol %到25mol % 的鋅、按氧化猛計算的Ιδηιο?1%到30Π 1Ο11%猛和按氧化f凡計算的lmol%到4Π 1011%的鑰;。
17. 如權利要求15所述的電感器，其中，當存在于鐵素體晶粒中的釩的含量被定義為a 并且存在于鐵素體晶粒邊界處的釩的含量被定義為b時，a/b為0. 8或更小。
18. 如權利要求15所述的電感器，其中，鐵素體在晶粒邊界處的絕緣電阻比在晶粒中 的絕緣電阻高。
19. 如權利要求15所述的電感器，其中，鐵素體的絕緣電阻為10000 Ω cm或更高。
【文檔編號】H01F17/04GK104299759SQ201410222685
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2013年7月19日
【發(fā)明者】李永日, 文炳喆, 宋昭娟, 金益燮, 孫受煥 申請人:三星電機株式會社