CN106920693A - 层叠陶瓷电子器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够防止内部电极的短路并能够附加侧边缘部的层叠陶瓷电子器件及其制造方法。在本发明的层叠陶瓷电子器件的制造方法中,准备具有层叠了的多个陶瓷片和配置在上述多个陶瓷片之间的多个内部电极的层叠片。通过切断上述层叠片来制作具有露出上述多个内部电极的侧面的层叠芯片。除去上述层叠芯片的上述侧面的表层。在除去了上述表层的上述层叠芯片的上述侧面设置侧边缘部。在该结构中,预先除去用于设置侧边缘部的层叠芯片的侧面的表层。由此,能够防止切断层叠片时内部电极的牵拉和异物的附着等导致的在层叠芯片的侧面的内部电极彼此之间的短路。
Description
技术领域
本发明涉及附加有侧边缘部的层叠陶瓷电子器件及其制造方法。
背景技术
近年来,伴随电子设备的小型化和高性能化,逐渐加强了对用于电子设备的层叠陶瓷电容器小型化和大容量化的要求。为了应对该要求,增大层叠陶瓷电容器的内部电极是有效的。为了增大内部电极,需要将用于确保内部电极周围的绝缘性的侧边缘部做薄。
而在一般的层叠陶瓷电容器的制造方法中,受制于各工序(例如内部电极的图案形成、层叠片的切断等)的精度而难以形成均匀的厚度的侧边缘部。因此,在这样的层叠陶瓷电容器的制造方法中,侧边缘部越薄,则越难以确保内部电极周围的绝缘性。
在专利文献1中公开了附加侧边缘部的技术。即,在该技术中,通过切断层叠片来制作内部电极在侧面露出的层叠芯片,在该层叠芯片的侧面设置侧边缘部。由此,由于能够形成厚度均匀的侧边缘部,所以在将侧边缘部做薄的情况下也能够确保内部电极周围的绝缘性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-209539号公报
发明内容
发明要解决的课题
进行层叠片的切断广泛使用利用压切刀和旋转刀等的切断方法,通过各种刀具(刀)将层叠片切分为各层叠芯片。此时,存在正在切断层叠片的刀具牵拉内部电极而使得内部电极沿着切断面拉长的情况。由此,在层叠芯片的侧面相邻的内部电极彼此之间短路时,无法获得达成目标性能的层叠陶瓷电容器。
鉴于以上情况,本发明的目的在于提供一种能够防止内部电极的短路且能够附加侧边缘部的层叠陶瓷电子器件及其制造方法。
用于解决课题的技术方案
为了达成上述目的,在本发明的一个方式的层叠陶瓷电子器件的制造方法中,准备包括层叠的多个陶瓷片和配置在上述多个陶瓷片之间的多个内部电极的层叠片。
通过切断上述层叠片来制作具有露出上述多个内部电极的侧面的层叠芯片。
除去上述层叠芯片的上述侧面的表层。
在除去了上述表层后的上述层叠芯片的上述侧面设置侧边缘部。
在该结构中,预先除去用于设置侧边缘部的层叠芯片的侧面的表层。由此,能够防止在切断层叠片时内部电极的牵拉和异物的附着等导致的在层叠芯片侧面的内部电极彼此之间的短路。
也可以利用压切刀或旋转刀来切断上述层叠片。
在上述结构中,即使利用较容易发生内部电极的牵拉的压切刀或旋转刀来切断层叠片,也能够防止在层叠芯片侧面的内部电极彼此之间的短路。
也可以通过磨削上述层叠芯片的上述侧面来除去上述表层。
也可以通过对上述层叠芯片的上述侧面实施喷砂处理来除去上述表层。
根据这些结构,能够有效地防止在层叠芯片侧面的内部电极彼此之间的短路。
也可以通过对上述层叠芯片的上述侧面照射激光来除去上述表层。
也可以在上述层叠芯片的上述侧面上对有重叠的多个照射区域照射上述激光。由此,即使激光的光斑直径小也能够对芯片的侧面的整个区域无间隙地照射激光。
上述多个照射区域可以是矩形。由此,能够减小照射区域的重叠量,所以能够高效地对芯片的侧面的整个区域照射激光。
上述激光可以具有平顶型的输出分布。由此,在照射区域的整个区域中激光的输出分布变得均匀。因此,在该结构中,能够无需考虑激光的输出分布地决定照射区域的位置和间隔等。
本发明的其它方式的层叠陶瓷电子器件具有层叠芯片和侧边缘部。
上述层叠芯片包括:在第一方向上层叠的多个陶瓷层;配置在上述多个陶瓷层之间的多个内部电极;和朝向与上述第一方向正交的第二方向的、与上述多个内部电极的端部相邻并且形成有激光的重叠痕的侧面。
上述侧边缘部覆盖上述层叠芯片的上述侧面。
在上述重叠痕中,可以在上述多个内部电极的上述端部形成小孔。
上述重叠痕可以以规定的间隔排列。
上述重叠痕可以形成规定的图案。
在这些结构中,通过在层叠芯片的侧面无间隙地照射激光而除去表层,所以能够有效地防止在层叠芯片的侧面的内部电极彼此之间的短路。
发明效果
本发明能够提供一种能防止内部电极的短路并且可以附加侧边缘部的层叠陶瓷电子器件及其制造方法。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的层叠陶瓷电容器的立体图。
图2是沿上述层叠陶瓷电容器的A-A’线的截面图。
图3是沿上述层叠陶瓷电容器的B-B’线的截面图。
图4是表示上述层叠陶瓷电容器的制造方法的流程图。
图5A~图5C是上述制造方法的步骤S01中准备的层叠片的俯视图。
图6是表示上述制造方法的步骤S02的层叠片的立体图。
图7是表示上述制造方法的步骤S03的层叠片的立体图。
图8A~图8C是表示上述制造方法的步骤S03的层叠片的截面图。
图9A~图9C是例示上述制造方法的步骤S03之后的层叠芯片的侧面的截面图。
图10是表示上述制造方法的步骤S04的层叠芯片的截面图。
图11是上述制造方法的步骤S04中使用的表层除去装置的立体图。
图12是上述制造方法的步骤S04中使用的表层除去装置的立体图。
图13A~图13B是表示上述制造方法的步骤S05的层叠芯片的截面图。
图14是表示上述制造方法的步骤S06的层叠芯片的截面图。
图15是上述制造方法的步骤S07之后的未烧制的主体(素体)的立体图。
图16A~图16B是上述表层除去装置的变形例的立体图。
图17是表示本发明的第二实施方式的表层除去方法的层叠芯片的侧视图。
图18是表示上述表层除去方法中的激光照射区域的图。
图19是表示实施了上述表层除去方法之后的层叠芯片的侧视图。
图20是实施上述表层除去方法而制造的层叠陶瓷电容器的主体的局部截面图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
在附图中,适当表示彼此正交的X轴、Y轴和Z轴。X轴、Y轴和Z轴在全部附图中通用。
<第一实施方式>
[层叠陶瓷电容器10的结构]
图1~3是表示本发明的第一实施方式的层叠陶瓷电容器10的图。图1是层叠陶瓷电容器10的立体图。图2是层叠陶瓷电容器10的沿图1的A-A’线的截面图。图3是层叠陶瓷电容器10的沿B-B’线的截面图。
层叠陶瓷电容器10具有主体11、第一外部电极14和第二外部电极15。外部电极14、15彼此隔开且隔着主体11在X轴方向上相对。
主体11具有向着X轴方向的2个端面、向着Y方向的2个侧面和向着Z方向的2个主面。连接主体11的各面的棱部被倒角。在主体11中例如能够使得X轴方向的尺寸为1.0mm,Y轴和Z轴方向的尺寸为0.5mm。
其中,主体11的形状不限于这样的形状。例如,主体11的各面可以为曲面,主体11也可以是整体带圆角的形状。
外部电极14、15覆盖主体11的X轴方向两端面,延伸到与X轴方向两端面连接的Y轴方向两侧面和Z轴方向两主面。由此,外部电极14、15都成为在与X-Z平面平行的截面和与X-Y轴平行的截面的形状为U字状。
外部电极14、15各自由良导体形成,用作层叠陶瓷电容器10的端子。作为形成外部电极14、15的良导体,例如能够使用镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)、银(Ag)、金(Au)等为主要成分的金属或合金。
外部电极14、15可以是单层结构也可以是多层结构。
多层结构的外部电极14、15例如可以是基底膜与表面膜的2层结构,也可以是基底膜、中间膜和表面膜的3层结构。
基底膜例如能够是以镍、铜、钯、铂、银、金等为主要成分的金属、合金的烤膜(烤印膜)。
中间膜例如能够是以铂、钯、金、铜、镍等为主要成分的金属、合金的镀膜。
表面膜例如能够是以铜、錫、钯、金、锌等为主要成分的金属、合金的镀膜。
主体11具有层叠芯片16和侧边缘部17。
侧边缘部17是沿着X-Z平面延伸的平板状,分别覆盖层叠芯片16的Y轴方向两侧面P、Q。
层叠芯片16具有电容形成部18和覆盖部19。覆盖部19是沿着X-Y平面延伸的平板状,分别覆盖电容形成部18的Z轴方向两主面。
侧边缘部17和覆盖部19主要具有保护电容形成部18和确保电容形成部18周围的绝缘性的功能。
电容形成部18具有多个第一内部电极12和多个第二内部电极13。内部电极12、13都是沿着X-Y平面延伸的片状,在Z轴方向上交替地配置。第一内部电极12与第一外部电极14连接,与第二外部电极15离开。与此相反,第二内部电极13与第二外部电极15连接,与第一外部电极14离开。
内部电极12、13各自由良导体形成,用作层叠陶瓷电容器10的内部电极。作为形成内部电极12、13的良导体,例能够使用镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)、银(Ag)、金(Au)或包含它们的合金的金属材料。
电容形成部18由电介质陶瓷形成。在层叠陶瓷电容器10中,为了增大内部电极12、13之间的各电介质陶瓷层的电容,使用高介电常数的电介质陶瓷作为形成电容形成部18的材料。作为高介电常数的电介质陶瓷,例如能够列举以钛酸钡(BaTiO3)为代表的含钡(Ba)和钛(Ti)的钙钛矿结构的材料。
侧边缘部17和覆盖部19也由电介质陶瓷形成。形成侧边缘部17和覆盖部19的材料只要是绝缘性陶瓷即可,通过使用与电容形成部18相同的材料,能够提高制造效率并抑制主体11的内部应力。
根据上述结构,在层叠陶瓷电容器10中,当在第一外部电极14与第二外部电极15之间施加电压时,在第一内部电极12与第二内部电极13之间的多个电介质陶瓷层施加电压。由此,在层叠陶瓷电容器10中,蓄积了与第一外部电极14和第二外部电极15之间的电压对应的电荷。
其中,层叠陶瓷电容器10的结构不限于特定的结构,能够根据层叠陶瓷电容器10所要求的尺寸和性能等适当地采用公知的结构。例如,能够适当决定电容形成部18中的各内部电极12、13的个数。
[层叠陶瓷电容器10的制造方法]
图4是表示层叠陶瓷电容器10的制造方法的流程图。图5A~15是表示层叠陶瓷电容器10的制造过程的图。以下根据图4并适当参考图5A~15来说明层叠陶瓷电容器10的制造方法。
(步骤S01:准备陶瓷片)
在步骤S01中,准备用于形成电容形成部18的第一陶瓷片101和第二陶瓷片102、用于形成覆盖部19的第三陶瓷片103。
图5A~图5C是陶瓷片101、102、103的俯视图。图5A表示陶瓷片101,图5B表示陶瓷片102,图5C表示陶瓷片103。陶瓷片101、102、103由未烧制的电介质生片构成,例如使用辊式涂布机、刮片来成形为片状。
在步骤S01的阶段中,陶瓷片101、102、103没有被按各层叠陶瓷电容器10的每一个切分。在图5A~图5C中表示了按各层叠陶瓷电容器10的每一个切分时的切断线Lx、Ly。切断线Lx与X轴平行,切断线Ly与Y轴平行。
如图5A~图5C所示,在第一陶瓷片101形成有与第一内部电极12对应的未烧制的第一内部电极112,在第二陶瓷片102形成有与第二内部电极13对应的未烧制的第二内部电极113。其中,在与覆盖部19对应的第三陶瓷片103没有形成内部电极。
内部电极112、113能够使用任意的导电性膏来形成。用导电性膏来形成内部电极112、113时例如能够使用丝网印刷法、凹版印刷法。
内部电极112、113跨被切断线Ly分开的在X轴方向上相邻的2个区域而配置,在Y方向上带状地延伸。第一内部电极112与第二内部电极113在X轴方向上错开1排由切断线Ly所分割的区域。即,通过第一内部电极112的中央的切断线Ly通过第二内部电极113之间的区域,通过第二内部电极113的中央的切断线Ly通过第一内部电极112之间的区域。
(步骤S02:层叠)
在步骤S02中,通过将步骤S01中所准备的陶瓷片101、102、103层叠来制作层叠片104。
图6是在步骤S02中得到的层叠片104的立体图。在图6中,为了便于说明,分解表示陶瓷101、102、103。但是,实际的层叠片104中,陶瓷片101、102、103通过静水压加压和单轴压制等来压接而被一体化。由此,获得高密度的层叠片104。
在层叠片104中,与电容形成部18对应的第一陶瓷片101和第二陶瓷片102在Z轴方向上交替层叠。
而且,在层叠片104中,在交替层叠的陶瓷片101、102的Z轴方向最上表面和最下表面分别层叠有与覆盖部19对应的第三陶瓷片103。其中,在图7所示的例子中,第三陶瓷片103各层叠3个,但第三陶瓷片103的个数可以适当更改。
(步骤S03:切断)
在步骤S03中,通过切断在步骤S02中所得到的层叠片104来制作未烧制的层叠芯片116。在步骤S02中,通过压切来切断层叠片104。
图7是步骤S03之后的层叠片104的俯视图。层叠片104以粘贴在作为保持部件的带T1的状态被沿着切断线Lx、Ly切断。由此,层叠片104被单片化而得到层叠芯片116。
图8A~图8C是表示步骤S03的步骤的层叠片104的截面图。在步骤S03中,使用具有压切刀200的切断装置。
首先,如图8A所示,将朝向Z轴方向下方的压切刀200配置在层叠片104的Z轴方向上方。
接着,如图8B所示,使压切刀200向Z轴方向下方移动直到压切刀200到达带T1,来切断层叠片104。此时,压切刀200没有贯穿带T1,带T1没有被切断。
之后,如图8C所示,使压切刀200向Z轴方向上方移动,将压切刀200从层叠片104抽出。
由此,层叠片104被单片化成多个层叠芯片116。此时,带T1没有被切断而将各层叠芯片116连接。由此,在后续步骤中,能够将多个层叠芯片116一起处理,提高了制造效率。
通过步骤S03形成的层叠片104的切断面成为层叠芯片116的Y轴方向侧面P、Q和X轴方向端面。
图9A~图9C是例示紧接着步骤S03之后的层叠芯片116的侧面P、Q的放大截面图。即,刚切断之后的层叠芯片116的侧面P、Q有可能为图9A~C所例示的状态。
在图9A所示的侧面P、Q中,因步骤S03中的压切刀200而导致夹入异物等,因此而形成有伤痕H。在步骤S03中形成伤痕H的过程之中,如果压切刀200牵拉内部电极112、113,则内部电极112、113沿着伤痕H被拉伸而形成延展部R1。延展部R1从内部电极112、113的一方到达另一方时,内部电极112、113彼此经由延展部R1连接而发生短路。
在图9B所示的侧面P、Q没有形成图9A所示那样的伤痕H。但是,在这种情况下,在步骤S03中压切刀200牵拉内部电极112、113时,内部电极112、113沿着侧面P、Q被拉伸而形成延展部R2。延展部R2从内部电极112、113的一方到达另一方时,内部电极112、113彼此经由延展部R2连接而发生短路。
在图9C所示的侧面P、Q中附着有异物R3。作为异物R3设想是在步骤S03中由内部电极112、113或压切刀200等产生的具有导电性的物体。这样的异物R3如果跨内部电极112、113两者地附着,则内部电极112、113彼此经由异物R3被连接而发生短路。
这样,在紧接着步骤S03之后的层叠芯片116中,在侧面P、Q存在第一内部电极112与第二内部电极113发生短路的情况。第一内部电极112与第二内部电极113短路的情况下,无法得到目标性能的层叠陶瓷电容器10。
特别是,在内部电极112、113的间隔狭窄,即内部电极112、113之间的电介质陶瓷层薄的情况下,容易发生侧面P、Q中内部电极112、113彼此之间的短路。具体而言,在内部电极112、113之间的电介质陶瓷层比内部电极112、113薄时,或者电介质陶瓷层为1μm以下时,特别容易发生侧在面P、Q的内部电极112、113彼此之间的短路。
此外,在切断层叠片104时,也可以利用不同于压切的使用了刀片的技术,例如也可以利用旋转刀(例如切割刀片(dicing blade))。而且,切断层叠片104时,也可以利用不使用刀片的技术,例如也可以利用激光切割或水切割刀具。
在任一种情况下,在步骤S03中,都有在层叠芯片116的侧面P、Q发生第一内部电极112与第二内部电极113的短路的情况。
在本实施方式中,为了消除层叠芯片116的侧面P、Q中第一内部电极112与第二内部电极113的短路,而进行步骤S04、S06(表层除去)。
(步骤S04:表层除去1)
在步骤S04中,除去在步骤S03中所得到的层叠芯片116的侧面P的表层。
图9A~图9C所示的延展部R1、R2和异物R3都包含在紧接着步骤S03之后的侧面P的表层中。因此,通过在步骤S04中除去侧面P的表层,延展部R1、R2和异物R3也被除去。由此,消除了侧面P中第一内部电极112与第二内部电极113的短路。
在步骤S04中要除去的侧面P的表层例如能够定为从在步骤S03中所得到的层叠芯片116的侧面P至在Y轴方向上50μm程度深的区域。此外,在步骤S04中要除去的侧面P在Y轴方向上的深度也可以以能够适当除去延展部R1、R2和异物R3的方式适当决定。
图10是步骤S04所示的层叠芯片116的截面图。在步骤S04中,层叠芯片116从带T1换为粘贴到带T2上,由带T2保持侧面Q。然后,用于除去侧面P的表层的表层除去装置300被配置成与侧面P相对。
在本实施方式中,作为表层除去装置300使用图11所示的研磨机300a。在图11所示的例子中,在带T2排列有多个层叠芯片116,对多个层叠芯片116一起进行步骤S04。由此,提高了层叠陶瓷电容器10的制造效率。
研磨机300a包括具有与Z轴平行的中心轴的圆柱体。该圆柱体的外周面作为磨削面。研磨机300a,使圆柱体以其中心轴为中心旋转,圆柱体的外周面与层叠芯片116的侧面P接触来对层叠芯片116的侧面P进行磨削,由此能够除去层叠芯片116的侧面P的表层。
通过适当地使带T2在X轴方向或Z轴方向移动,能够对排列在带T2上的全部的层叠芯片116除去侧面P的表层。此外,也可以不使带T2移动而使研磨机300a的圆柱体在X轴方向或Z轴方向移动。
作为表层除去装置300,也可以代替图11所示的研磨机300a而使用图12所示的研磨机300b。
研磨机300b包括具有与Y轴平行的中心轴的圆盘体。该圆盘体的平坦面作为磨削面。研磨机300b,使圆盘体以其中心轴为中心旋转,圆盘体的平坦面与层叠芯片116的侧面P接触来磨削层叠芯片116的侧面P,由此能够除去层叠芯片116的侧面P的表层。
之后,根据需要清洗层叠芯片116,除去附着在侧面P等的磨削屑等。
(步骤S05:侧边缘部形成1)
在步骤S05中,在由步骤S04中所得到的层叠芯片116的侧面P形成未烧制的侧边缘部117。
在步骤S05中,准备用于形成侧边缘部117的侧边缘片117s。侧边缘片117s与在步骤S01中准备的陶瓷片101、102、103同样,也是未烧制的电介质生片。侧边缘片117s例如使用辊式涂布机、刮片来成形为片状。
图13A~图13B是表示步骤S05的工艺的层叠芯片116的截面图。
首先,如图13A所示,在平板状的弹性体400上配置侧边缘片117s。层叠芯片116配置成侧面P与侧边缘片117s相对。
然后,将层叠芯片116的侧面P按压在侧边缘片117s。由此,由层叠芯片116的侧面P冲裁侧边缘片117s。
之后,将层叠芯片116从侧边缘片117s提起时,如图13B所示,侧边缘片117s被冲裁,仅与侧面P粘接了的侧边缘部117从弹性体400离开并保留在层叠芯片116一侧。由此得到在侧面P形成有侧边缘部117的层叠芯片116。
此外,层叠芯片116的侧面P的侧边缘部117也可以以上述冲裁之外的方法形成。
例如,也可以将预先切断的侧边缘片117s粘贴到层叠芯片116的侧面P。
进而,也可以不使用侧边缘片117s而通过在层叠芯片116的侧面P涂敷陶瓷膏来形成侧边缘部117。作为陶瓷膏的涂敷方法,例如能够使用浸渍法等。
(步骤S06:表层除去2)
在步骤S06中,除去步骤S05中所得到的层叠芯片116的侧面Q的表层。
在步骤S06中的侧面Q的表层的除去能够与在步骤S04中的侧面P的表层的除去同样地进行。通过步骤S06也除去了包含在侧面Q的表层的延展部R1、R2和异物R3,所以消除了侧面Q中的第一内部电极112与第二内部电极113的短路。
图14是表示步骤S06的层叠芯片116的截面图。在步骤S06中,层叠芯片116从带T2更换粘贴到带T3上,由带T3保持设置在侧面P的侧边缘部117。
由此,层叠芯片116的侧面P、Q的朝向与步骤S04中相反。因此,在步骤S06中,通过与步骤S04中同样的要领对与侧面P相反一侧的侧面Q除去表层。
在步骤S06中,能够利用与步骤S04同样的表层除去装置300。
(步骤S07:侧边缘部形成2)
在步骤S07中,在通过步骤S06中所得到的层叠芯片116的侧面Q形成未烧制的侧边缘部117。在步骤S07中的对侧面Q的侧边缘部117的形成能够与在步骤S05中的对侧面P的侧边缘部117的形成同样地进行。
通过上述能够得到图15所示的未烧制的主体111。
主体111的形状可根据烧制后的主体11的形状决定。例如,为了得到1.0mm×0.5mm×0.5mm的主体11,能够制作1.2mm×0.6mm×0.6mm的主体111。
(步骤S08:烧制)
在步骤S08中,通过对步骤S07中所得到的未烧制的主体111进行烧制来制作图1~3所示的层叠陶瓷电容器10的主体11。烧制例如能够在还原气氛下或低氧分压气氛下进行。
(步骤S09:外部电极形成)
在步骤S09中,在通过步骤S08所获得的主体11形成外部电极14、15来制作图1~3所示的层叠陶瓷电容器10。
在步骤S09中,首先以覆盖主体11的一个X轴方向端面的方式涂敷未烧制的电极材料,以覆盖主体11的另一个X轴方向端面的方式涂敷未烧制的电极材料。对于涂敷于主体11的未烧制的电极材料,例如在还原气氛下或低氧分压气氛下进行烤制处理,形成主体11的基底膜。之后,在烤印于主体11的基底膜上通过电解电镀等镀覆处理形成中间膜和表面膜,来完成外部电极14、15。
此外,上述步骤S09中的处理的一部分也可以在步骤S08之前进行。例如,也可以在步骤S08之前在未烧制的主体111的X轴方向两端面涂敷未烧制的电极材料,在步骤S08中,与对未烧制的主体111进行烧制的同时对未烧制的电极材料进行烤印,来形成外部电极14、15的基底层。
[表层除去装置300的变形例]
在步骤S04、S06中使用的表层除去装置300能够除去层叠芯片116的侧面P、Q的表层即可,并不限于图11、12所示的研磨机300a、300b。
图16A~图16B表示表层除去装置300的变形例。
如图16A所示,能够使用激光照射装置300c作为表层除去装置300。激光照射装置300c对层叠芯片116的侧面P、Q照射激光来除去侧面P、Q的表层。
激光照射装置300c并不限于特定的结构,但优选脉宽短的脉冲激光装置。由此,例如能够抑制伴随层叠芯片116的侧面P、Q的升温的异物的产生。作为脉宽短的脉冲激光装置,例如能够列举脉宽为微微秒区域的皮秒(微微秒)激光装置、脉宽为飞秒区域的飞秒激光装置等。
此外,激光照射装置300c照射的激光的种类、光斑直径、强度、照射时间、照射次数等条件适当决定即可。
作为激光的种类例如能够列举YAG激光和光纤激光等。
而且,在激光的光斑直径小时,通过将激光照射装置300c在X轴和Z轴方向扫描而能够将激光照射到整个层叠芯片116的侧面P、Q的整个区域。此外,也可以不移动激光照射装置300c而使带T2在X轴方向和Z轴方向上移动。
此外,为了除去层叠芯片116的侧面P、Q的表层,也能够使用激光以外的高能射线。例如,作为高能射线使用电子束时,能够使用具有电子枪的高能射线照射装置作为表层除去装置300。
进而,如图16B所示,能够使用喷砂处理装置300d作为表层除去装置300。喷砂(blast)处理装置300d通过向层叠芯片116的侧面P、Q喷射颗粒状的磨削材料来除去侧面P、Q的表层。研磨颗粒的尺寸能够适当决定,例如能够为3μm以下。
利用喷砂处理装置300d进行的喷砂处理可以是湿喷砂,也可以是干喷砂(喷沙(sandblast)和干冰喷砂等)。湿喷砂和喷沙所用的研磨颗粒可以适当选择,例如能够使用陶瓷(氧化铝等)、金属、玻璃、塑料的研磨颗粒。其中,喷砂处理装置300d进行的喷砂处理的条件可适当决定。
此外,表层除去装置300也可以通过蚀刻等的上述以外的方法除去层叠芯片116的侧面P、Q的表层。
此外,在步骤S04、S06中也可以不利用表层除去装置300,可以通过手工操作或使用其它装置进行利用上述表层除去装置300所进行的处理的一部分或者全部。例如,也可以使用平面研磨板代替研磨机300a、300b。
<第二实施方式>
本发明的第二实施方式的表层除去方法可适用于图4中的步骤S04(表层除去1)和步骤S06(表层除去2),使用激光照射装置作为表层除去装置300。
本实施方式所使用的激光照射装置与图16A所示的激光照射装置300c相比激光的光斑直径小。通过减小激光的光斑直径,能够照射能量密度高的激光。由此,能够缩短激光的照射时间,所以可高效地进行表层除去。
图17是表示除去表层之前的层叠芯片116的侧面P、Q的图。在图17中,以虚线表示为了除去表层而照射激光的区域即照射区域I的一例。照射区域I的形状依赖于激光的光斑形状。在图17所示的例子中,在X轴方向上排列的5个照射区域I在Z轴方向上排列成2排。
在X轴和Z轴方向上相邻的照射区域I彼此重叠。由此,在层叠芯片116的侧面P、Q上无间隙地配置了照射区域I。因此,通过在全部的照射区域I照射激光,从而能够在层叠芯片116的侧面P、Q的整个区域进行表层除去。
作为激光照射装置,例如能够使用通过控制反射激光的反射镜的角度而能够使激光的光斑移动的脉冲激光装置。在这样的激光照射装置中,通过每照射1次激光使激光的光斑移动到不同的照射区域I,由此能够对全部的照射区域I照射激光。
优选激光的光斑形状为矩形,即各照射区域I为矩形。由此,即使照射区域I的重叠量小,也难以在照射区域I之间形成间隙,所以能够高效地对芯片的侧面的整个区域照射激光。各照射区域I的4角可以为圆角形状。
优选激光的输出分布为平顶型。由此,在照射区域I的整个区域激光的输出分布均匀。因此,能够无需考虑激光的输出分布而决定层叠芯片116的侧面P、Q中的照射区域I的位置和间隔等。
图18是仅表示图17中的照射区域I的图。如上所述,相邻的照射区域I在X轴和Z轴方向上彼此重叠,所以通过接连的激光照射,形成激光照射1次的区域A1、激光照射2次的区域A2、激光照射3次的区域A3。
图19是表示对全部的照射区域I照射了激光后的层叠芯片116的侧面P、Q的图。在层叠芯片116的侧面P、Q,照射区域I重叠,在激光照射多次的区域A2、A3显现通过激光照射所形成的重叠痕Tr。
在层叠芯片116的侧面P、Q中的区域A2、A3进行了多次利用激光照射的表层除去。因此,在区域A2、A3中,与只进行了1次利用激光照射的表层除去的区域A1相比,表层除去程度深。由此,在层叠芯片116的侧面P、Q显现重叠痕Tr。
因此,如果在照射区域I的X轴和Z轴方向端部形成有重叠痕Tr,则可知已无间隙地照射了激光。相反,如果在照射区域I的X轴和Z轴方向端部没有形成重叠痕Tr,则在与相邻的照射区域I之间形成有间隙的可能性高。
这样,通过目视或者用图像确认层叠芯片116的侧面P、Q中的重叠痕Tr,能够容易地判断在层叠芯片116的侧面P、Q的整个区域是否已无间隙地照射了激光。因此,能够排除具有侧面P、Q没有被照射激光的区域的层叠芯片116。
在本实施方式中,由于照射区域I的形状(即激光的光斑形状)为矩形,所以形成例如图19所示的图案的重叠痕Tr。具体而言,形成有在X轴方向的整个区域延伸的重叠痕Tr和在X轴方向上等间隔地排列的在Z轴方向上延伸的重叠痕Tr。
图20是实施本实施方式的表层除去方法而制造出的层叠陶瓷电容器10的主体11的局部截面图。图20表示图19的C-C’线的位置所对应的主体11的截面。图20部分地表示主体11的层叠芯片16与侧边缘部17的界面附近。
在形成有图19所示的重叠痕Tr的区域,通过照射激光除去内部电极112、113,由此在内部电极12、13的端部形成有小孔Pr2、Pr3。而在没有形成重叠痕Tr的区域,在内部电极12、13的端部几乎没有形成小孔。
即,形成了侧边缘部17后的主体11中的重叠痕Tr的存在能够通过主体11的截面中的小孔Pr2、Pr3的存在来确认。通过在主体11的多个截面中确定小孔Pr2、Pr3的存在位置,能够判断重叠痕Tr的位置和形状。
在存在小孔Pr2、Pr3的主体11中,烧制前的脱粘合剂处理中,气化了的粘合剂成分和溶剂成分容易通过小孔Pr2、Pr3释放到外部。因此,本实施方式的主体11中,能够有效地抑制粘合剂成分和溶剂成分的残留导致的性能的降低。
此外,小孔Pr2、Pr3的Y轴方向的尺寸随着激光照射次数的增多而增大。因此,如图20所示,激光照射3次的区域A3所对应的小孔Pr3与激光照射2次的区域A2所对应的小孔Pr2相比,Y轴方向的尺寸大。
本实施方式的结构能够适当变更。例如,照射区域I的形状(即激光的光斑形状)可以不为矩形,例如也可以是圆形、椭圆形或多边形等。而且,照射区域I的激光的输出分布不限于平顶型,也可以是例如高斯分布型。
<其它实施方式>
以上说明了本发明的实施方式,但本发明不限于上述实施方式,当然也可以有各种变更。
例如,图4所示的各步骤根据需要能够改变顺序。
作为一例,可以在步骤S03中对单片化后的未烧制的层叠芯片116进行烧制而成为层叠芯片16后,再在层叠芯片16设置侧边缘部117。此时,能够对烧制后的层叠芯片16进行步骤S04~S08。
另外,在上述第一和第二实施方式中,在步骤S04中除去层叠芯片116的侧面P的表层,在步骤S06中除去层叠芯片116的侧面Q的表层,但也可以同时除去层叠芯片116的侧面P、Q的表层。此时,例如能够在保持层叠芯片116的Z轴方向两主面的状态下对层叠芯片116的侧面P、Q同时照射激光。
另外,在上述第一和第二实施方式中,作为层叠陶瓷电子器件的一例说明了层叠陶瓷电容器,但本发明能够适用于彼此成对的内部电极交替配置的全部层叠陶瓷电子器件。作为这样的层叠陶瓷电子器件,例如有压电元件等。
附图标记说明
10…层叠陶瓷电容器
11…主体
12、13…内部电极
14、15…外部电极
16…层叠芯片
17…侧边缘部
18…电容形成部
19…覆盖部
104…层叠片
111…未烧制的主体
112、113…未烧制的内部电极
116…未烧制的层叠芯片
117…未烧制的侧边缘部
200…压切刀
300…表层除去装置
P、Q…侧面
T1~T3…带。
Claims (12)
1.一种层叠陶瓷电子器件的制造方法,其特征在于:
准备包括层叠的多个陶瓷片和配置在所述多个陶瓷片之间的多个内部电极的层叠片,
通过切断所述层叠片来制作具有露出所述多个内部电极的侧面的层叠芯片,
除去所述层叠芯片的所述侧面的表层,
在除去了所述表层后的所述层叠芯片的所述侧面设置侧边缘部。
2.如权利要求1所述的层叠陶瓷电子器件的制造方法,其特征在于:
利用压切刀或旋转刀来切断所述层叠片。
3.如权利要求1或2所述的层叠陶瓷电子器件的制造方法,其特征在于:
通过磨削所述层叠芯片的所述侧面来除去所述表层。
4.如权利要求1或2所述的层叠陶瓷电子器件的制造方法,其特征在于:
通过对所述层叠芯片的所述侧面实施喷砂处理来除去所述表层。
5.如权利要求1或2所述的层叠陶瓷电子器件的制造方法,其特征在于:
通过对所述层叠芯片的所述侧面照射激光来除去所述表层。
6.如权利要求5所述的层叠陶瓷电子器件的制造方法,其特征在于:
在所述层叠芯片的所述侧面上对有重叠的多个照射区域照射所述激光。
7.如权利要求6所述的层叠陶瓷电子器件的制造方法,其特征在于:
所述多个照射区域为矩形。
8.如权利要求6或7所述的层叠陶瓷电子器件的制造方法,其特征在于:
所述激光具有平顶形的输出分布。
9.一种层叠陶瓷电子器件,其特征在于,包括:
层叠芯片,其包括:在第一方向上层叠的多个陶瓷层;配置在所述多个陶瓷层之间的多个内部电极;和朝向与所述第一方向正交的第二方向的、与所述多个内部电极的端部相邻并且形成有激光的重叠痕的侧面;和
覆盖所述层叠芯片的所述侧面的侧边缘部。
10.如权利要求9所述的层叠陶瓷电子器件,其特征在于:
在所述重叠痕中,在所述多个内部电极的所述端部形成有小孔。
11.如权利要求9或10所述的层叠陶瓷电子器件,其特征在于:
所述重叠痕隔开规定的间隔排列。
12.如权利要求9所述的层叠陶瓷电子器件,其特征在于:
所述重叠痕形成规定的图案。
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