JP2001135935A

JP2001135935A - 積層型チップ部品の製造方法

Info

Publication number: JP2001135935A
Application number: JP31278699A
Authority: JP
Inventors: Masabumi Ichikawa; 正文市川; Fujitaro Kamikane; 藤太郎上兼
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】各工程におけるグリーンシートの取り扱いを
容易にすることができると共に、高精度な貫通口の形成
を可能とし、これにより高い加工精度の製造を行うこと
ができる積層型チップ部品の製造方法を提供する。【解決手段】グリーンシート２を平滑な透光性を有す
る硬板１１上に形成し、グリーンシート２にレーザ光を
用いて貫通口３を形成し、貫通口３に導電材を充填して
導体パターン４を形成し、その後グリーンシート２を形
成した硬板１１を反転して、基礎となるグリーンシート
２ａ上に貫通口３に導電材を充填して導体パターン４を
形成したグリーンシート２を固定し、硬板１１を剥離
し、以上の工程を繰り返して複数枚のグリーンシートを
積層する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層チップインダ
クタや積層チップコンデンサ等の積層型チップ部品の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コイル導体を内蔵する積層チップインダ
クタは、従来、例えば、次のように製造されている。即
ち、図６に示すように、先ず、ＰＥＴ等からなる可撓性
フィルム１上にフェライト等からなるグリーンシート３
２を形成し（図６（ａ））、レーザ光又は機械的なパン
チング等によりスルーホール３３を形成し（図６
（ｂ））、銀ペースト等の導電ペーストを印刷してスル
ーホール３３に導電ペーストを充填すると共に、グリー
ンシート３２上に導体パターン３４を形成する（図６
（ｃ））。次いで、反転した後、位置決め突起３５が設
けられた基板３６上に配置された基礎となるグリーンシ
ート３７上に載置し（図６（ｄ））、加熱しつつ仮プレ
スを行い（図６（ｅ））、その後フィルム３１を剥離す
る（図６（ｆ））。

【０００３】以下同様にして、スルーホール及び導体パ
ターンを形成したグリーンシートを積層し、加熱しつつ
本プレスを行って積層体を形成する。次いで、個々のチ
ップに切断した後、数百℃で脱バインダー処理を行い、
その後高温で２〜３時間程度焼成する。次いで、ローラ
でＡｇ−Ｐｄペーストを両面に塗布し、６００℃程度の
温度で焼成した後、Ｎｉメッキ及び半田メッキを施し
て、一対の外部電極を形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の製造方法においては、グリーンシート３２をフィル
ム３１から剥離せずに、フィルム３１と一体の状態でス
ルーホール３３の形成、導体パターン３４の形成及びグ
リーンシート３２の積層を行うので、このフィルム３１
付きグリーンシート３２は可撓性があり形状安定性に劣
るため、スルーホール３３を形成する際、導体パターン
３４を形成する際、及び積層する際、それぞれスルーホ
ール３３の形成精度、導体パターン３４の印刷精度及び
積層の位置合せ精度の確保が困難であるという問題があ
る。

【０００５】また、上述したグリーンシート法とは別
に、印刷で形成される導体パターンと絶縁体とを交互に
重ねていく、いわゆる印刷法が知られている。この場合
には、スパイラル状の導体コイルを複数層で形成するた
め、チップの略中央で絶縁体が重なり、そこに盛り上が
りが形成される。そして、グリーンシート法でも印刷法
でも、絶縁体上に導体パターンが形成され、両者とも内
部応力が均等でないため、変形、クラック、剥離が起こ
り易いという問題がある。

【０００６】係る問題点を解決するため、グリーンシー
トに導体パターンの形状の貫通口又は凹溝を設け、そこ
に導体を埋め込み、グリーンシートと導体とを平坦化し
て内部応力を緩和する構造が提案されている。凹溝を形
成する方法は、特開平９−１７６３５、特開平９−１７
６７８、特開平１０−４１１３８等に開示されている
が、レーザ加工法では凹溝の深さを精度良く制御するの
が難しく、出来上った表面に凹凸が形成され、特性の安
定化が困難である。また、薄いグリーンシート（例え
ば、５〜２０μｍ）における凹溝の加工が困難であり、
微少寸法の積層チップインダクタの製作が困難である。
貫通口を形成する方法は、特開平５−３１５１８３、特
開平８−７８２６６、特開平１０−１２４５５等に開示
されているが、下地の絶縁体に損傷を与えることなく、
当該グリーンシートのみに貫通口を精度良く形成するこ
とは同様に困難であるという問題がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みて為されたもの
で、各工程におけるグリーンシートの取り扱いを容易に
することができると共に、高精度な貫通口の形成を可能
とし、これにより高い加工精度の製造を行うことができ
る積層型チップ部品の製造方法を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の積層型チップ部品の製造方法は、
グリーンシートを平滑な透光性を有する硬板上に形成
し、該グリーンシートにレーザ光を用いて貫通口を形成
し、該貫通口に導電材を充填して導体パターンを形成
し、その後該グリーンシートを形成した該硬板を反転し
て、基礎となるグリーンシート上に前記貫通口に導電材
を充填して導体パターンを形成したグリーンシートを固
定し、該硬板を剥離し、以上の工程を繰り返して複数枚
のグリーンシートを積層することを特徴とする。これに
より、形状安定性に優れると共に透光性を有する硬板を
用いて、各工程の作業を行うことができるので、各工程
におけるグリーンシートの取り扱いが容易になると共
に、高精度な貫通口の形成が可能となり、グリーンシー
ト内の貫通口に導体パターンが埋め込まれた平坦な構造
の積層体の製造が可能になる。従って、複雑な導体パタ
ーンを５〜２０μｍ程度の薄いグリーンシートに高精度
に容易に形成し、高精度に積層することができる。

【０００９】請求項２に記載の積層型チップ部品の製造
方法は、請求項１において、前記グリーンシートの積層
は、基礎となるグリーンシートの目標位置に対して、前
記透光性を有する硬板の裏面側から該硬板の表面側の目
標位置を合わせることにより行うものであることを特徴
とする。これにより、硬板側からグリーンシートを目視
することができるので、容易にかつ正確に位置合わせし
てグリーンシートを積層することができる。

【００１０】請求項３に記載の積層型チップ部品の製造
方法は、請求項１において、前記グリーンシートの前記
貫通口の形成は、レーザ光を用いて、前記硬板の表面側
及び／又は裏面側から行うものであることを特徴とす
る。又、請求項４に記載の積層型チップ部品の製造方法
は、請求項１において、前記グリーンシートを平滑な透
光性を有する硬板上に形成するに際して、紫外線剥離接
着剤又は加熱剥離接着剤を用いて接着することを特徴と
する。これにより、レーザ光を照射すると、レーザ光が
硬板を透過し、グリーンシートのみに貫通口を形成する
ことができるので、従来のように下地の絶縁体を損傷す
るという問題がなく、精度良く貫通口の形成を行うこと
ができる。また、硬板をグリーンシートから剥離する
際、貫通口内の導電材が硬板側に持っていかれることが
ないため、貫通口内の導電材をほぼ完全に残存させ、グ
リーンシートに対して平坦な面を形成することができ
る。さらに、硬板側とグリーンシートの両側からレーザ
光を照射すると、照射側とその反対側との貫通口の寸法
差を無くすことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
積層型チップ部品の製造方法を、図１を参照しつつ説明
する。本実施の形態では、積層チップインダクタの製造
方法に適用した場合について説明する。

【００１２】先ず、石英ガラス等から成る透光性を有す
る平滑な角板状の硬板１１ａを準備する。この硬板１１
ａは高い平坦度と共に、高い寸法精度の位置決め用合せ
マーク又は外形寸法を有している。次いで、フィルム上
に形成されたフェライト等からなるグリーンシート２ａ
を硬板１１ａ上の所定の範囲に、紫外線剥離接着剤で貼
付してフィルムを剥離する（図１（ａ））。グリーンシ
ート２ａの位置決めは、硬板１１ａの２つ以上の外周縁
部又は硬板１１ａの表面に設けられた合せマークにより
行う。なお、硬板１１ａを準備し、この硬板１１ａ上に
ドクターブレード法等によりグリーンシート２ａを直接
形成するようにしても良い。

【００１３】次いで、上記位置決めの合せマーク等を基
準にして、ＣＯ_２，ＹＡＧレーザ等のレーザ源からレ
ーザ光を照射して、外部電極接続用の貫通口３ａを形成
する（図１（ｂ））。レーザ光は、硬板１１ａを透過
し、グリーンシート２ａのレーザ光の透過部分のみを昇
華させる。レーザ光の照射方向は、グリーンシート２ａ
側（表面側）からでも、硬板１１ａ側（裏面側）からで
もどちら側からでも良い。なお、両側から照射すると、
表面側とその反対側との貫通口３ａの寸法差を解消する
ことができるのでより好ましい。

【００１４】次いで、銀ペースト等の導電ペーストをス
クリーン印刷して貫通口３ａに導電ペースト（導電材）
を充填し、導体パターン４ａを形成する。この時、導電
ペーストは貫通口３ａのみに１００％配置し、グリーン
シート２ａ上には配置しないようにする。なお、貫通口
３ａへの導電ペーストの充填を印刷により行ったが、こ
れに代えて、ノズル、マスクによる圧入、転写、又は蒸
着、スパッタリング、イオンプレーティング等の他の方
法により行うことができる。

【００１５】次いで、透光性を有する平滑な角板状の硬
板１１を準備する。そして、上述と同様にグリーンシー
ト２を形成し、スパイラルコイルの部分となる導体パタ
ーンの形状をした貫通口３をレーザ光の照射により形成
する（図１（ｃ））。この貫通口３の形成は、グリーン
シート２の下地が透光性を有する硬板１１であるので、
レーザ光の照射により損傷を受けない。従って、グリー
ンシート２の照射部分のみを正確に昇華して、正確に貫
通口パターンを形成できる。そして、上述と同様に貫通
口３内に導体を埋め込む。

【００１６】次いで、反転した後、基板１１ａ上に配置
された外部電極を付着するためのグリーンシート２ａ上
に載置し（図１（ｅ））、位置合せマークに従って位置
決めを行い、両者を接合する。この際、硬板１１が透光
性を有するので、その表面に設けられた合せマークを硬
板１１ａの表面に設けた合せマークに対して、容易に位
置決めを行うことができる。尚、位置決めは、合せマー
クでなく、寸法精度の高い両硬板１１，１１ａの外周縁
部同士を合わせるようにしてもよい。次いで、グリーン
シートのバインダの特性に合わせて加熱しつつ仮プレス
する。この場合、硬板１１ａをプリヒートしておくと加
熱を効率的に行うことができる。

【００１７】次いで、紫外線剥離接着剤に紫外線を照射
して粘着力を消失させるか又は弱め（図１（ｆ））、硬
板１１をグリーンシート２から剥離する（図１
（ｇ））。以下同様にして貫通口及び導体パターンを該
貫通口内に形成したグリーンシートを複数枚積層し、ス
パイラルコイルを形成する。さらに外部電極を形成する
ための接続用貫通口（導体が充填されている）を有する
グリーンシートを重ねた後、加熱しつつ機械プレス又は
静水圧プレスにより本プレスを行って、熱圧着し積層体
を形成する。次いで、従来と同様にして、個々のチップ
に切断した後、脱バインダー処理を行い、その後高温で
焼成する。次いで、上下面に一対の外部電極を必要に応
じて形成する。

【００１８】ここで、貫通口３の形状としては、例え
ば、図２に示すようなものが用いられる。図２
（ａ_１）〜（ｆ_１）、図２（ａ_２）〜
（ｆ_２）、図２（ａ_３）〜（ｆ_３）、図２
（ａ_４）〜（ｆ_４）、図２（ａ_５）〜（ｆ_５）
及び図２（ａ_６）〜（ｆ_６）は、それぞれ１つの積
層チップインダクタを構成するための貫通口３ａ_１〜
３ｆ_１、貫通口３ａ_２〜３ｆ_２、貫通口３ａ _３
〜３ｆ_３、貫通口３ａ_４〜３ｆ_４、貫通口３ａ
_５〜３ｆ_５及び貫通口３ａ_６〜３ｆ_６を示して
いる。そして、図２（ａ_１）〜（ａ_６）は、それぞ
れグリーンシート２ａの貫通口３ａ_１〜３ａ_６を示
し、図２（ｂ_１）、（ｂ_３）〜（ｂ_６）は、それぞ
れ外部電極接続部とスパイラルを構成する導体パターン
４とのつなぎの導体パターンの貫通口３ｂ_１、３ｂ
_３〜３ｂ_６を示し、図２（ｃ_１）〜（ｆ_１）、
図２（ｃ_２）〜（ｆ_２）、図２（ｃ_３）〜（ｆ
_３）、図２（ｃ_４）〜（ｆ_４）、図２（ｃ_５）
〜（ｆ_５）及び図２（ｃ_６）〜（ｆ_６）は、それ
ぞれスパイラルを構成する導体パターン４の貫通口３ｃ
_１〜３ｆ_１、貫通口３ｃ_２〜３ｆ_２、貫通口３
ｃ_３〜３ｆ_３、貫通口３ｃ_４〜３ｆ_４、３ｃ
_５〜３ｆ_５及び３ｃ _６〜３ｆ_６を示している。

【００１９】スパイラルを構成する導体パターン４の貫
通口は、図２（ｃ_１）〜（ｆ_１）及び図２（ｃ_２）
〜（ｆ_２）では、それぞれ１／４ターンの貫通口３ｃ
_１〜３ｆ_１及び貫通口３ｃ_２〜３ｆ_２の組み合わ
せからなり、図２（ｃ_３）〜（ｆ_３）では、１／３タ
ーンの貫通口３ｃ_３〜３ｆ_３の組み合わせからなっ
ている。また、図２（ｃ_４）〜（ｆ_４）では、１／
２ターンの貫通口３ｃ_４及び３ｅ_４と円形貫通口３
ｄ_４及び３ｆ_４の組み合わせからなり、図２（ｃ
_５）〜（ｆ_５）では、３／４ターンの貫通口３ｃ
_５及び３ｅ _５と円形貫通口３ｄ_５及び３ｆ_５の
組み合わせからなり、図２（ｃ_６）〜（ｆ_６）で
は、１ターンの貫通口３ｃ_６及び３ｅ_６と円形貫通
口３ｄ_６及び３ｆ_６の組み合わせからなっている。

【００２０】図３は、図１の実施の形態の変形例を示す
もので、外部電極接続のための貫通口を有さない場合の
グリーンシートに形成される貫通口を示す平面図であ
る。図３（ｇ_１）〜（ｌ_１）、図３（ｇ_２）〜
（ｌ_２）、図３（ｇ_３）〜（ｌ_３）及び図３（ａ
_４）〜（ｆ_４）は、それぞれ１つの積層チップイン
ダクタを構成するための貫通口３ｇ_１〜３ｌ_１、貫
通口３ｇ_２〜３ｌ_２、貫通口３ｇ_３〜３ｌ_３及び
貫通口３ｇ_４〜３ｌ_４を示している。そして、図３
（ｇ_１）〜（ｇ_４）及び図３（ｌ_１）〜
（ｌ_４）は、それぞれ外部電極引出し部の貫通口３ｇ
_１〜３ｇ_４及び貫通口３ｌ_１〜３ｌ_４を示し、図
３（ｈ_１）〜（ｋ_１）、図３（ｈ_２）〜
（ｋ_２）、図３（ｈ _３）〜（ｋ_３）及び図３（ｈ
_４）は、それぞれスパイラルを構成する導体パターン
の貫通口３ｈ_１〜３ｋ_１、貫通口３ｈ_２〜３ｋ
_２、貫通口３ｈ _３〜３ｋ_３及び貫通口３ｈ_４を
示している。

【００２１】これらグリーンシート２の貫通口３ｇ_１
〜３ｌ_４に導電ペーストを充填して、外部電極引出し
部及びスパイラルを構成する導体パターンを形成した
後、これらのグリーンシート２をこの順に積層し、さら
に上下にそれぞれ外部電極接続のための貫通口を有さな
いグリーンシート２を重ね、その後熱圧着して積層体を
形成する。ここで、隣接する各導体パターンは、端部に
おいて重なっており、これにより各導体パターンが接続
される。そして、外部電極引出し部は左右の両側の端部
に露出して、左右両側の一対の外部電極に接続する。

【００２２】このような積層チップインダクタの製造方
法にあっては、グリーンシート２，２ａを硬板１１，１
１ａに貼付したので、形状安定性及び透光性に優れた硬
板１１，１１ａを用いて、グリーンシート２，２ａにレ
ーザ光の照射により貫通口３，３ａを形成し、該貫通口
３，３ａ内に導体パターン４，４ａを形成し、積層する
ことができるため、各工程におけるグリーンシート２，
２ａの取り扱いを容易にすることができると共に、高精
度な製造を行うことができ、且つ導体面とグリーンシー
ト面とを同一平面に形成することができる。従って、局
部的な盛り上がりがなく、内部応力の発生を防止できる
ので、１ターン程度以上の複雑な微細導体パターン４を
内包した５〜２０μｍ程度の薄いグリーンシート２から
なる積層体を容易に形成することができ、高い特性安定
性を確保できる。

【００２３】さらに、紫外線剥離接着剤によりグリーン
シート２，２ａを硬板１１．１１ａに貼付しているの
で、紫外線照射により簡単にグリーンシート２，２ａを
硬板１１，１１ａから剥離することができる。

【００２４】なお、上記実施の形態では、紫外線剥離接
着剤を用いてグリーンシート２，２ａを硬板１１，１１
ａに貼付したが、これに代えて、加熱剥離接着剤等を用
いることもできる。

【００２５】図４は、本発明の実施の形態に係る積層チ
ップビーズ（電磁誘導対策素子）の製造方法を説明する
ための斜視図である。図４に示すように、硬板１１上に
グリーンシート２を形成し、これにレーザ光を照射し
て、グリーンシート２の一端から他端まで延びる直線状
の複数本の貫通口を並行に形成し、導電ペーストを印刷
してこれら貫通口に導電ペースト（導電材）を充填し、
導体パターン４Ａを形成する。次いで、この導体パター
ン４Ａの形成されたグリーンシート２を加工が施されて
いないグリーンシートで挟むように積層する。これを繰
り返すことで、複数層の導体パターン４Ａを有する積層
体を形成することができる。

【００２６】図５は、より高精度な積層を行うことがで
きる積層方法を説明するための図である。この方法で
は、枠状の治具２１と、この治具２１の中央開口部２２
に嵌合可能な凸部２３を有する硬板１１Ａとを用いる。
そして、硬板１１Ａの凸部２３の下面にグリーンシート
２を貼付し、凸部２３を治具２１の中央開口部２２に嵌
合させることにより、中央開口部２２内に配置された基
板１６上のグリーンシート２に高精度で位置決めして積
層することができる。この場合、グリーンシート２，２
間に空気が入り込まないようにし、更に、シート内部か
ら生じた可塑剤の気泡を抜く効果があるため、真空状態
で積層する。

【００２７】なお、本発明は、積層チップコンデンサ、
積層型ノイズフィルタ等に適用でき、さらにこれらを組
み合わせた積層型チップ部品にも適用することができ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
グリーンシートを硬板に形成し、形状安定性に優れた硬
板を用いて、各工程の作業を行うことができるので、各
工程におけるグリーンシートの取り扱いを容易にするこ
とができると共に、高精度な製造を行うことができる。
従って、高Ｑ、低ＤＣＲ、高許容電流等の高い特性を有
する超小型の積層型チップ部品を高信頼性をもって容易
に製造することができる。

【００２９】また、透光性を有する硬板を使用すること
により、レーザ光を照射すると、レーザ光が硬板を透過
し、グリーンシートのみに貫通口を形成することができ
るので、高精度の貫通口を形成することができると共
に、貫通口内に導電材をほぼ平坦に充填することがで
き、これにより内部応力の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る積層チップインダク
タの製造工程を示す斜視図である。

【図２】図１に示した製造方法において用いられる貫通
口の形状例を説明するための平面図である。

【図３】外部電極接続のための貫通口を有さない場合の
貫通口の形状例を説明するための平面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る積層チップビーズの
製造方法を説明するための斜視図である。

【図５】より高精度な積層を行うことができる積層方法
を説明するための治具の構成を示す断面図である。

【図６】従来の積層チップインダクタの製造工程を示す
斜視図である。

【符号の説明】

２，２ａグリーンシート３，３ａ，３ａ_１〜３ｌ_４貫通口４，４ａ，４Ａ導体パターン１１，１１ａ，１１Ａ硬板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｋ 1/16 Ｈ０５Ｋ 1/16 ＡＦターム(参考） 4E351 AA07 BB01 BB03 BB14 BB15 BB24 BB26 BB27 BB31 BB35 BB47 BB49 CC01 CC02 CC03 CC05 CC12 CC17 CC19 CC20 DD05 GG07 GG20 5E001 AB03 AC09 AD05 AH01 AH05 AH09 AJ01 AJ02 AZ01 5E070 AA01 AB02 BA11 BA17 CB03 CB08 CB13 CB17 CC01 EA01 5E346 AA06 AA12 AA15 AA22 AA29 AA32 AA35 AA43 AA55 BB02 BB11 BB20 CC02 CC16 CC39 DD02 DD13 DD16 DD17 DD34 EE24 EE29 FF01 FF18 FF35 FF45 GG04 GG05 GG06 GG08 GG09 HH26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グリーンシートを平滑な透光性を有する
硬板上に形成し、該グリーンシートにレーザ光を用いて
貫通口を形成し、該貫通口に導電材を充填して導体パタ
ーンを形成し、その後該グリーンシートを形成した該硬
板を反転して、基礎となるグリーンシート上に前記貫通
口に導電材を充填して導体パターンを形成したグリーン
シートを固定し、該硬板を剥離し、以上の工程を繰り返
して複数枚のグリーンシートを積層することを特徴とす
る積層型チップ部品の製造方法。
【請求項２】前記グリーンシートの積層は、基礎とな
るグリーンシートの目標位置に対して、前記透光性を有
する硬板の裏面側から該硬板の表面側の目標位置を合わ
せることにより行うものであることを特徴とする請求項
１に記載の積層型チップ部品の製造方法。
【請求項３】前記グリーンシートの前記貫通口の形成
は、レーザ光を用いて、前記硬板の表面側及び／又は裏
面側から行うものであることを特徴とする請求項１に記
載の積層型チップ部品の製造方法。
【請求項４】前記グリーンシートを平滑な透光性を有
する硬板上に形成するに際して、紫外線剥離接着剤又は
加熱剥離接着剤を用いて接着することを特徴とする請求
項１に記載の積層型チップ部品の製造方法。