JP2000188225A - 積層インダクタ素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 微小な積層インダクタ素子の製造において、
基材フィルムからグリーンシートを剥離する際に、破
断、しわ、伸びなどのトラブルの発生を防止し、積層時
の位置ずれによる機能低下のない品質良好な製品を得る
ことを目的とする。 【解決手段】 基材フィルム１とセラミックスグリーン
シート２との積層体に、スルーホールを穿設し、さらに
セラミックスグリーンシート上にコイルパターンを形成
させ、次いで基材フィルムからセラミックスグリーンシ
ートを剥離する工程を含む積層インダクタ素子の製造方
法において、コイルパターンとは別に補強用のパターン
３を印刷し、かつその外部に沿ってスナップ溝４を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層インダクタ素
子を、品質をそこなわずに製造するための改良方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子機器においては、その小型
化に対する市場の要請があり、そのため、それを構成す
る部品の小型化が必要になってきている。ところで、こ
れまでリード付き部品であったインダクタ、コンデンサ
などの電子部品は、所定のパターン形状を有するセラミ
ックス層と金属層とからなる積層体を同時焼成して内部
導体を備えたモノリシック構造を形成させる技術が実用
化されたことにより、小型化することが可能になった。

【０００３】この技術を利用して積層インダクタを製造
するには、先ずフェライトのようなセラミックスの粉体
をバインダーや有機溶剤と混合してペーストを調製し、
このペーストをポリエチレンテレフタレートフィルムの
ような基板フィルム上にドクターブレードを用いて塗
布、乾燥することによりグリーンシートを作製したの
ち、このグリーンシートに機械加工、レーザ加工により
スルーホールを穿設し、次いで銀又は銀パラジウムのよ
うな導体のペーストをスクリーン印刷してコイルパター
ンを得る。この際、スルーホールはペーストで充填され
ており、これによって２層間の電気的導通ができるよう
になっている。

【０００４】次に、印刷されたシートを所定の順序で積
層し、加熱圧着後、裁断して所望のチップ形状としたの
ち、脱バインダー、焼成を行い焼結させたのち、焼結し
たチップを研磨し、所要の端子電極を付設し、さらに熱
処理を施し、最後に電気めっきにより端子電極に被覆処
理を行い完成させる。このようにして得られたチップイ
ンダクタの１例の内部構造の斜視図を図１に示す。図中
のＦはコイルであり、Ｍは内部導体部であり、Ｓはスル
ーホール導通部である。

【０００５】このチップインダクタを製造する場合に
は、積層工程に先立って、セラミックスグリーンシート
を基材フィルムから剥離させることが必要になる。そし
て、これまで作製していた比較的大きいサイズのインダ
クタにおいては、コイルの断面積を大きくすることがで
き、コイル巻き数は５回程度で十分なため、グリーンシ
ートの厚さは、最も薄い場合でも５０μｍ程度になるの
で、基材フィルムからの剥離に特に問題はなかった。し
かしながら、近年要求されている微細なチップサイズで
は、コイルの断面積が制限され、所望のインダクタンス
を得るには、コイル巻き数を多くしなければならないた
め、グリーンシートの厚さは必然的に薄くしなければな
らなくなるが、このようにグリーンシートが薄くなる
と、これを基材フィルムから剥離させる場合に、シート
の破断や、しわや伸びなどを伴うのを避けられなくな
る。しかも、積層インダクタの場合は、スルーホールの
穿設により、シートの平坦性がそこなわれる上に、この
スルーホールに充填される粘着性ペーストのため、いっ
そう基材フィルムから剥離しにくくなる。

【０００６】このように、剥離時に生じる破断や、しわ
や、伸びなどは、積層時の位置のズレの原因となり、特
にサイズの小さいものにおいては、インダクタ素子の機
能を低下させ、極端な場合には、インダクタ素子として
の役割を果たさなくなる。

【０００７】このような基材フィルムからグリーンシー
トを剥離する際の破断、しわ、伸びなどを抑制する方法
としては、これまで基材フィルムを剥離したグリーンシ
ート同士を積層する代りに、基材フィルムを付着したま
ま積層圧着し、積層後基材フィルムを剥離し、さらにそ
の上に別のグリーンシートを基材フィルムを付着したま
ま積層圧着するという操作を繰り返す方法が知られてい
る（特開平５−３６５６８号公報、特開平７−１９２９
５５号公報）。しかしながら、これらの方法によって
も、第１層目のグリーンシートについては、あらかじめ
基材フィルムを除いておく必要があるため、破断、し
わ、伸びを防止することはできないし、またこれらの方
法では、１枚ごとに積層圧着を繰り返すために、その都
度プレスしなければならないという煩雑さを伴う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、微小な積層
インダクタ素子の製造において、基材フィルムからグリ
ーンシートを剥離する際に、破断、しわ、伸びなどのト
ラブルの発生を防止し、積層時の位置ずれによる機能低
下のない品質良好な製品を得ることを目的としてなされ
たものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、微小な積
層インダクタ素子をロスなしに製造するための方法につ
いて鋭意研究を重ねた結果、基材フィルムとセラミック
スグリーンシートの積層体に素子を構成するために印刷
するコイルパターンのほかに、補強用パターンを印刷
し、かつその外部に沿ってスナップ溝を設けることによ
り、厚さ５〜３０μｍという薄いセラミックスグリーン
シートを、破断、しわ、伸びなどのトラブルなしに、基
材フィルムから剥離しうることを見出し、この知見に基
づいて本発明をなすに至った。

【００１０】すなわち、本発明は、基材シートとセラミ
ックスグリーンシートとの積層体に、スルーホールを穿
設し、さらにセラミックスグリーンシート上にコイルパ
ターンを形成させ、次いで基材シートからセラミックス
グリーンシートを剥離する工程を含む積層インダクタ素
子の製造方法において、コイルパターンとは別に補強用
のパターンを印刷し、かつその外部に沿ってスナップ溝
を設けることを特徴とする方法を提供するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明で用いる基材フィルムとセ
ラミックスグリーンシートとの積層体としては、これま
で積層チップインダクタの製造に用いられていた材料を
そのまま用いることができる。このような材料において
は、基材フィルムとしてポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリカーボネート、ポリ酢酸ビニルなどのプラ
スチックが用いられる。また、セラミックスとしては、
各種フェライトのような磁性体が用いられる。

【００１２】基材フィルムの厚さは、通常３０〜１００
μｍ、好ましくは３８〜８０μｍであり、セラミックス
グリーンシートの厚さは、通常５〜５０μｍであるが、
本発明においては特に３０μｍ以下の薄いものに対して
著しい効果を奏することができる。この基材フィルムと
セラミックスグリーンシートとの積層体は、例えば、フ
ェライト粉末と鉱油系溶剤、アルコール類、アセトンの
ような有機溶剤とポリビニルアルコール、カルボキシメ
チルセルロース、ブチラール系バインダー、アクリル系
バインダーのようなバインダーとを混合してスラリーを
調製し、これをドクターブレードを用いて基材フィルム
上に塗布し、乾燥して５〜５０μｍの厚さの層を形成さ
せる。

【００１３】本発明方法においては、このようにして得
た基材フィルムとセラミックスグリーンシートとの積層
体に、機械加工又はレーザ加工によりスルーホールを穿
設したのち、グリーンシート層にスクリーン印刷により
内部導体パターンと補強用パターンを形成させる。この
内部導体パターンと補強用パターンとは別々に施すこと
もできるが、工程を短縮するため、同時に施すのが有利
である。

【００１４】この補強用パターンは、通常、方形枠状例
えば正方形状、長方形状に形成されるが、所望に応じ他
の形状にすることもできる。この枠の部分は、幅０．５
〜３ｍｍ、厚さは１０〜２０μｍの線で構成される。

【００１５】前記の内部導体パターンには、銀、パラジ
ウム、銀・パラジウム合金が用いられ、補強用パターン
には、通常内部導体パターンと同じ材料を用いるが、そ
れ以外の材料例えば金属合金を用いることもできる。

【００１６】また、本発明方法においては、補強用パタ
ーンの外部に沿ってスナップ溝を設けることが必要であ
る。このスナップ溝は機械加工又はレーザ加工によって
設けられるが、積層体にスルーホールを穿設する際に、
同時に設けるのが有利である。このスナップ溝の深さ
は、セラミックス層を完全に切断し、基材フィルム層に
達する深さにする必要がある。このスナップ溝がセラミ
ックス層を完全に切断していないと、製品ロスが多くな
る。また、本発明方法においては、補強用パターンとス
ナップ溝の両方を備えることによりはじめて、切断、し
わ、伸びを抑制することができるのであって、いずれか
一方を欠いた場合は、所望の効果が奏されない。

【００１７】図２は、本発明方法において基材フィルム
とセラミックスグリーンシートとの積層体に補強用パタ
ーンとスナップ溝を設けた状態を示す平面図であり、図
３はそのＡ−Ａ線に沿った断面図である。図中１は基材
フィルム、２はセラミックスグリーンシート、３は補強
用パターン、４はスナップ溝である。

【００１８】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、これにより本発明は限定されるものではない。

【００１９】実施例１ Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ酸化物系フェライト粉末に、ブチラー
ル系有機バインダーと炭化水素系溶剤とを加え、よく混
練して磁性体スラリーを調製した。次いで、これを厚さ
５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上にド
クターブレードにより塗布し、乾燥することにより厚さ
３〜５０μｍのフェライトグリーンシートを形成させ
た。このようにして得たポリエチレンテレフタレートフ
ィルムとフェライトグリーンシートとの積層体に、レー
ザ加工で直径８０μｍのスルーホールを穿設すると同時
に、外部に沿ってスナップパターンを設けた。また、フ
ェライトグリーンシートを完全に切断し、基材フィルム
に達する深さ又はフェライトグリーンシートを切断しな
い深さでスナップ溝を設けた。その後で、シートに内部
導体となる銀導体ペーストをスクリーン印刷し、内部導
体パターン及びビアホール充填導体と補強用パターンと
を同時に形成させた。このようにして、印刷速度、印刷
回転、印刷圧力を変えて、膜厚が６、１０、１２、１
５、２０及び３０μｍで、線幅が０．３、０．５、１、
１．５、２、３及び５ｍｍの補強用パターンを有する試
料を作製し、１００枚について剥離試験を行い、その中
の破断、しわ及び伸びが認められないものを良品とし
て、その数を表１〜表４に示した。表１は、フェライト
グリーンシート厚さ２０μｍの試料についてスナップ溝
深さを変え、かつ補強用シートを有するものと有しない
ものについての結果を示したものである。

【００２０】

【表１】

【００２１】この表から明らかなように、スナップ溝と
補強用パターンのいずれか一方のみでは、剥離状態の改
善は不十分であり、またスナップ溝の深さを、基材フィ
ルムに達するようにしてはじめて剥離が容易になる。表
２は、フェライトグリーンシートの厚さが異なる場合の
結果を示したものである。

【００２２】

【表２】

【００２３】この表から明らかなように、フェライトグ
リーンシートの厚さが５μｍよりも薄い場合や３０μｍ
を越える厚い場合もスナップ溝、補強用パターンを設け
ることにより、ある程度の改善が認められるが、特に５
〜３０μｍの厚さの場合に著しい改善が認められる。表
３は、補強用シートの膜厚が異なる場合の結果を示した
ものである。

【００２４】

【表３】

【００２５】また、表４は、補強用シートの線幅が異な
る場合の結果を示したものである。

【００２６】

【表４】

【００２７】これらの表から分るように、補強用パター
ンについては、線幅を０．５〜３ｍｍ、印刷厚さを１０
〜２０μｍにすることによって、剥離を改善することが
でき、特に線幅が１〜２ｍｍ、印刷厚さが１２〜１５μ
ｍの範囲において、著しい効果が奏される。一方、線幅
が０．５ｍｍよりも小さい場合、印刷厚さが１０μｍよ
りも小さい場合においては、補強用パターンによる効果
は減少し、また線幅が３ｍｍを越える場合、印刷厚さが
２０μｍを越える場合は、フェライトグリーンシート表
面の平滑性が減少し、不良品の数が多くなる。

【００２８】

【発明の効果】本発明においては、積層インダクタ素子
の製造の際に、セラミックスグリーンシート上に補強用
パターン及びスナップ溝を設けることにより、破断、し
わ、伸び等のトラブルの発生を抑制することができ、製
品のロスを減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 チップインダクタの１例の内部構造の斜視
図。

【図２】 本発明方法における基材フィルムとセラミッ
クスグリーンシートの積層体の１例の平面図。

【図３】 図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【符号の説明】

１ 基材フィルム ２ セラミックスグリーンシート ３ 補強用パターン ４ スナップ溝

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１０月２８日（１９９９．１０．
２８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】すなわち、本発明は、基材フィルムとセラ
ミックスグリーンシートとの積層体に、スルーホールを
穿設し、さらにセラミックスグリーンシート上にコイル
パターンを形成させ、次いで基材フィルムからセラミッ
クスグリーンシートを剥離する工程を含む積層インダク
タ素子の製造方法において、コイルパターンとは別に補
強用のパターンを印刷し、かつその外部に沿ってスナッ
プ溝を設けることを特徴とする方法を提供するものであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 寿浩 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 佐々木 秋広 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材シートとセラミックスグリーンシー
   トとの積層体に、スルーホールを穿設し、さらにセラミ
   ックスグリーンシート上にコイルパターンを形成させ、
   次いで基材シートからセラミックスグリーンシートを剥
   離する工程を含む積層インダクタ素子の製造方法におい
   て、コイルパターンとは別に補強用のパターンを印刷
   し、かつその外部に沿ってスナップ溝を設けることを特
   徴とする方法。
2. 【請求項２】 スナップ溝を、セラミックスグリーンシ
   ート部分を完全に切断するが基材シートは切断しない程
   度の深さで設ける、請求項１記載の製造方法。