CN113299479B - 层叠芯片部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种层叠芯片部件的制造方法。在本公开的一个方面涉及的层叠芯片部件的制造方法中，将激光加工用于形成二维码的点。该激光加工是对烧成前的状态的层叠基板进行的激光加工，通过层叠5基板的弹性变形，某种程度地吸收加工时的冲击。因此，根据上述制造方法，与对烧成后的状态的素体进行的激光加工相比，可以抑制裂纹。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求2020年2月6日提交的日本专利申请第2020-18693号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开涉及一种层叠芯片部件的制造方法。
背景技术
在日本特开2018-56475号公报(专利文献1)中公开了一种电子部件，其在磁性体的鼓形芯设置有显示部。在该文献中公开了一种使用激光刻印二维码作为显示部的技术。
发明内容
上述的现有技术所涉及的电子部件中，可能发生以下的情况：在激光刻印时，在作为烧结体的鼓形芯中产生裂纹。这样的裂纹可能导致电子部件的特性劣化的情况或电子部件发生功能不全的情况。
根据本公开，可以提供一种可以在采用激光加工的同时抑制裂纹的层叠芯片部件的制造方法。
本公开的一个侧面所涉及的层叠芯片部件的制造方法包括：在层叠有多个生片的层叠基板的主面，通过激光加工形成包含排列的多个点状凹陷的编码的工序；以及对层叠基板进行个片化以及烧成，形成在主面设置有编码的层叠芯片部件的素体的工序。
在上述制造方法中，使用激光加工来形成编码的点状凹陷，因为是对烧成前的状态的层叠基板进行的激光加工，所以与对烧成后的状态的素体进行的激光加工相比，可以抑制裂纹。
另一个侧面所涉及的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，还包括：对素体进行滚筒研磨，将素体的角倒圆的工序。
另一个侧面所涉及的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，点状凹陷的深度比素体的角的曲率半径小。
另一个侧面所涉及的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，点状凹陷在俯视时具有圆形。
另一个侧面所涉及的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，点状凹陷具有半圆状的截面形状。
另一个侧面所涉及的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，素体具备：构成主面的表层以及位于内部的功能层，并且点状凹陷的深度比表层的厚度小。
另一个侧面所涉及的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，在形成编码的工序中，在设置于层叠基板的主面的膜上形成编码。
另一个侧面所涉及的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，在素体中，点状凹陷的深度比相邻的两个点状凹陷的间隔距离大。
另一个侧面所涉及的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，在形成编码的工序中，形成至少表示识别先前阶段的中间产品的信息以及识别个片化后的最终产品的信息的编码。
另一个侧面所涉及的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，识别先前阶段的中间产品的信息是识别层叠基板的信息。
附图说明
图1是实施方式所涉及的层叠芯片部件的概略立体图。
图2是示出形成于层叠芯片部件的主面的二维码的图。
图3是图2的二维码所包含的点的放大截面图。
图4是示出实施方式所涉及的层叠芯片部件的制造方法的流程图。
图5是示出实施方式所涉及的制造方法的一个工序的图。
图6是示出实施方式所涉及的制造方法的一个工序的图。
图7是示出不同实施方式的层叠芯片部件的俯视图。
图8是示出不同实施方式的点的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细地说明。在说明中，对具有同一要素或同一功能的要素，标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
首先，一边参照图1～图3，一边对实施方式所涉及的层叠芯片部件1的结构进行说明。
层叠芯片部件1是包含素体10和多个电极20的电子部件。
素体10具有包含多个玻璃陶瓷层的层叠结构，并且在陶瓷层间的一部分设置有内部电极层。玻璃陶瓷层例如包含50～70重量％的玻璃作为主要成分，并且包含30～50重量％的氧化铝成分。内部电极层例如构成线圈或电容器，或者构成包含线圈和电容器的滤波器。素体10具有大致长方体形状的外形，并且所有角被倒圆。作为一个例子，素体10的尺寸是长边长度2.5mm、短边长度2.0mm、厚度0.9mm。素体10的各角的曲率半径R是0.05～0.5mm(例如，0.1mm)。素体10具有上表面10a(主面)、沿长边方向相对的一对端面10b、10c以及沿短边方向相对的一对侧面10d、10e。素体10的上表面10a由表层12构成，覆盖层16介于设置有内部电极层13的功能层14与表层12之间。表层12的厚度为10～30μm(例如，20μm)，覆盖层16的厚度为30～50μm(例如，40μm)。以比表层12厚的方式设计覆盖层16。
各电极20设置于素体10的表面，并且与露出于素体10的端面10b、10c或侧面10d、10e的内部电极层连接。在本实施方式中，设置有总计四个电极20，即，设置于端面10b、10c的一对端面电极20以及设置于侧面10d、10e的一对侧面电极20。各电极20环绕主面10a侧，并且覆盖主面10a的外缘区域的一部分。
在素体10的主面10a的中央区域设置有二维码30和方向识别标记40。
二维码30是符合例如DataMatrix码、QR码(注册商标)、MicroQR码等规则的编码。二维码30可以是矩阵式，也可以是堆栈式。在本实施方式中，二维码30是矩阵式的DataMatrix码，并且在8×16单元的一部分中设置有点34。二维码30的形成区域是沿素体10的长边方向延伸的长方形状(例如，1020μm×560μm)。各点34在俯视时具有圆形状，并且具有20～50μm(例如，40μm)的直径。在二维码30中，相邻的两个点34的间隔距离(即，间距P)为5～40μm(例如，25μm)。如图2所示，各点34是通过激光加工而设置于素体10的主面10a的凹陷(即，点状凹陷)，并且具有大致半圆状的截面形状。即，各点34的截面形状实际上不存在角部，并且具有足够的平滑度。各点34在三维上呈锥状。在本申请中，截面形状的半圆状不仅是指曲率中心的中心角是180度的半圆状，而且还可以包含曲率中心的中心角小于180度的半圆状(圆弧状)以及包含直线部分的半圆状(U字状)。即，二维码30是排列的多个点状凹陷的集合体。以小于表层12的厚度的方式设计各点34的深度D，并且以没有到达覆盖层16的方式调整各点34。另外，以小于素体10的角的曲率半径R的方式设计各点34的深度D(D＜R)。此外，以小于二维码30的间距P的方式设计各点34的深度D(D＜P)。在本实施方式中，各点34的深度是5～30μm(例如，15μm)。在本实施方式中，表层12的颜色是白色，并且各点34的颜色也是白色。
二维码30可以表示多位的信息，例如，用数字或字母表示22位的信息。二维码30表示的多位的信息中包含：作为识别层叠芯片部件1的信息的个体产品ID；以及作为识别层叠基板54的信息的基板ID，该层叠基板54是制造层叠芯片部件1时使用的中间产品。
方向识别标记40是用于从外观判断层叠芯片部件1的方向或极性的标记。方向识别标记40在俯视时具有正方形状(例如，400μm×400μm)，并且在素体10的长边方向上与二维码30相邻。方向识别标记40由例如ZrO2等的金属氧化物形成，并且调整为黑色等的深色。
随后，一边参照图4的流程图一边说明制造上述层叠芯片部件1的顺序。
在制造层叠芯片部件1时，作为步骤S1，准备构成素体10的各陶瓷层的玻璃生片。在本实施方式中，如图5所示，准备对应于各陶瓷层的多个片组50A～50F。各片组50A～50F所包含的生片均由同一的片材辊冲孔而形成。在多个片组50A～50F间可以由同一的片材辊形成，也可以由不同的片材辊形成。然后，对每个片组50A～50F形成规定的内部电极层的图案。例如，在片组50A的生片52A形成最上层的内部电极层的图案。此时，也可以在各生片52A～52F的空白区域(例如，外缘区域)形成有作为识别生片的信息的片ID以及表示作为识别该生片所用的片材辊的信息的片材辊ID的编码(例如，二维码)。在这种情况下，通过读取编码，可以准确且快速地确定生片由哪个片材辊制造，并且可以实现高可追溯性。
在步骤S1中，除了成为功能层14的生片52A～52F以外，还准备成为表层12的生片以及成为覆盖层16的生片。
接着，作为步骤2，如图6所示，层叠上述生片52A～52F。此时，除了成为功能层14的生片52A～52F以外，还层叠成为表层12的生片以及成为覆盖层16的生片。然后，从层叠方向加压，得到层叠有多个生片的层叠基板54。层叠基板54是个片化为多个生坯芯片的中间产品，并且多个个片化区域56以矩阵状(例如，8行×10列)排列。
然后，作为步骤S3，在层叠基板54上形成上述二维码30。具体来说，在层叠基板54的主面54a的多个个片化区域56的各个形成二维码30。在一个层叠基板54中，形成于各个片化区域56的二维码30在每个个片化区域56不同。在个片化工序(步骤S4)以及烧成工序(步骤S5)之前形成二维码30。在步骤S3中，与二维码30一起，在烧成工序之后，形成作为方向识别标记40的溅射膜。
在接着步骤S3的步骤S4中，使层叠基板54相对于每个个片化区域56个片化，形成多个生坯芯片。此外，作为步骤S5，烧成生坯芯片，获得层叠芯片部件1的素体10。通过烧结，在步骤S3中形成的溅射膜成为方向识别标记40。另外，步骤S4的个片化工序与步骤S5的烧成工序可以颠倒顺序。在这种情况下，在层叠基板54的状态下烧成之后，通过切开该烧成体而获得素体10。
随后，作为步骤S6，通过滚筒研磨将素体10的角倒圆。也可以在个片化工序(步骤S4)之后且烧成工序(步骤S5)之前的状态(即，生坯芯片的状态)下进行滚筒研磨。也可以适当地省略滚筒研磨。
最后，通过在素体10的端面10b、10c以及侧面10d、10e的各个设置电极20，从而完成作为最终产品的层叠芯片部件1。
在上述层叠芯片部件1的制造方法中，使用激光加工来形成二维码30的点34。该激光加工是对烧成前的状态的层叠基板54进行的激光加工，通过层叠基板54的弹性变形，某种程度地吸收加工时的冲击。因此，根据上述层叠芯片部件1的制造方法，与对烧成后的状态的素体10进行的激光加工相比，可以抑制裂纹。
特别地，在如层叠芯片部件1那样二维码30的形成区域狭窄的情况下，需要密集地形成多个点34，在这种情况下，因为激光加工时冲击集中在狭窄的区域，所以成为易于出现裂纹的条件。即使在这种条件下，根据上述层叠芯片部件1的制造方法，也可以抑制裂纹。
二维码30除了在层叠基板54的形态时形成以外，还可以预先形成于成为表层12的生片。即，通过将形成有二维码30的生片作为成为表层12的生片来层叠，可以在层叠基板54的主面54a形成二维码30。
通过将二维码30的形成区域设计成沿素体10的长边方向延伸的长方形状，可以在避免与电极20的干涉的同时确保宽的形成区域。在二维码30的形成区域宽的情况下，可以增加二维码30的单元数，即，可以增加信息的位数，并且可以在二维码30中包含更多的信息。
在层叠芯片部件1中，二维码30表示识别层叠基板54的基板ID和识别各个层叠芯片部件1的个体产品ID。即，通过二维码30，使基板ID和个体产品ID建立关联。因此，通过读取层叠芯片部件1的二维码30，可以准确且快速地确定从哪个层叠基板54制造，由此可以实现高可追溯性。另外，可以使用对应于点34的大小等的装置来读取二维码30，在本实施方式中可以使用激光显微镜。
二维码30也可以是仅表示个体产品ID的实施方式。个体产品ID可以是在从一个层叠基板54获得的多个层叠芯片部件1之间可识别的ID，也可以是不管获得的层叠基板54均可识别的完全唯一的ID。
在二维码30表示个体产品ID以及识别中间产品的信息的情况下，识别中间产品的信息是片ID或者也可以是片材辊ID。另外，识别二维码30表示的中间产品的信息也可以是基板ID、片ID以及片材辊ID中的多个。在二维码30表示识别多个中间产品的信息的情况下，可以更准确且更快速地确定中间产品，并且可以实现更高的可追溯性。
在步骤S3中，二维码30也可以形成于作为设置于层叠基板54的主面54a的方向识别标记40的溅射膜上。在这种情况下，如图7所示，在方向识别标记40上设置二维码30。在方向识别标记40是黑色等深色的情况下，通过方向识别标记40与白色的点34之间的色差，提高点34的识别性。
因为点34具有大致半圆状的截面形状，所以在其内表面不存在应力容易集中的角部，有效地抑制了裂纹从点34的内表面传播的情况。点34只要具有大致半圆状的截面形状，就可以进行各种变形。例如，如图8所示，也可以是具有抛物线状的截面形状的点34A。点34A的内表面仅由平面和曲面构成，点34A的内表面实质上不存在角部。
本公开不限于上述实施方式，可以进行各种变形。例如，生片不限于玻璃，也可以是其他的电介质材料或磁性材料等。此外，编码除了点之外也可以包含由相邻的点构成的线(线状槽)。圆形状的点可以是正圆形状，也可以是某种程度变形的圆状，也可以是椭圆形状。点不限于圆形状，在俯视时，例如也可以是多边形状，例如也可以是正方形状。
Claims (10)
1.一种层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，
包括：
在层叠有多个生片的层叠基板的主面，通过激光加工形成包含排列的多个点状凹陷的编码的工序；以及
对所述层叠基板进行个片化以及烧成，形成在主面设置有所述编码的层叠芯片部件的素体的工序。
2.根据权利要求1所述的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，
还包括：对所述素体进行滚筒研磨，将所述素体的角倒圆的工序。
3.根据权利要求2所述的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，
所述点状凹陷的深度比所述素体的角的曲率半径小。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，
所述点状凹陷在俯视时具有圆形。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，
所述点状凹陷具有半圆状的截面形状。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，
所述素体具备：构成主面的表层以及位于内部的功能层，并且所述点状凹陷的深度比所述表层的厚度小。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，
在形成所述编码的工序中，在设置于所述层叠基板的主面的膜上形成所述编码。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，
在所述素体中，所述点状凹陷的深度比相邻的两个所述点状凹陷的间隔距离大。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，
在形成所述编码的工序中，形成至少表示识别先前阶段的中间产品的信息以及识别个片化后的最终产品的信息的所述编码。
10.根据权利要求9所述的层叠芯片部件的制造方法，其特征在于，
所述识别先前阶段的中间产品的信息是识别所述层叠基板的信息。
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