JP2002198243A - 積層型セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

積層型セラミック電子部品の製造方法

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JP2002198243A
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conductor
electronic component
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ceramic electronic
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Motoi Nishii
基 西井
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気特性に優れた積層型セラミック電子部品
を安定に製造する方法を提供する。 【解決手段】 金属導体からなる導電部を備えたセラミ
ックシートを、厚さ方向に互いに重ねて積層体26を作
製する。積層体26を、上記積層体26とは別体の金属
導体を露出して有するブロック5と共に焼成して積層型
セラミック電子部品を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属導体からなる
導電部を内部に有する積層型セラミック電子部品の製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、積層型セラミック電子部品
は、回路基板への実装性や耐久性に優れていることが知
られている。このような積層型セラミック電子部品の製
造方法として、積層型コイルの製造方法が、特開平11
−67554号公報に開示されている。
【0003】上記製造方法では、まず、セラミックグリ
ーンシートに対し、上記セラミックグリーンシートの所
定位置にバイアホールと、上記バイアホールが形成され
た位置を含む所定位置に、例えばAgを主成分とする導
電ペーストを印刷することにより内部電極(導電パター
ン)とを配設する。
【0004】続いて、このような内部電極(導体パター
ン)が配設されたセラミックグリーンシートを所定枚数
積層して圧着することによって、積層体(未焼成の素
子)を形成する。これにより、各内部電極がバイアホー
ルにより電気的に接続されて、積層方向と軸心方向が平
行なコイルが上記積層体において形成される。その後、
上記積層体を焼成し、その焼成体の両端部に、上記内部
電極と電気的に接続された外部電極をそれぞれ形成する
ことにより、積層型コイルが得られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
方法では、内部電極(導体パターン)の抵抗値が想定値
より大きくなり、コイル形成が不安定となり信頼性が劣
化することがあるという問題を生じており、また、この
ような抵抗値の増大化により、外部電極との接続性や、
耐静電気特性が悪化することも招来しているという問題
を生じている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の積層型セラミッ
ク電子部品の製造方法は、以上の課題を解決するため
に、電気絶縁性を備えたセラミックシートに対し、金属
導体からなる導電部を形成し、導電部を備えたセラミッ
クシートを厚さ方向に互いに重ねて積層体を作製し、上
記積層体を、上記積層体とは別体の、金属導体を露出し
て有する導体露出部と共に焼成して積層型セラミック電
子部品を得ることを特徴としている。
【0007】上記積層型セラミック電子部品の製造方法
においては、導体露出部は、ブロック状、ペレット状お
よび粉末状からなる群から選択された少なくとも一つの
形態に金属導体を形成したものであってもよい。
【0008】上記積層型セラミック電子部品の製造方法
では、導体露出部は、耐熱性ブロックの表面に金属導体
を有するものであってもよい。
【0009】上記積層型セラミック電子部品の製造方法
においては、導体露出部は、シート積層体を載置するた
めのさやの内面に金属導体が予め露出されて有するよう
に形成したものであってもよい。
【0010】上記の方法によれば、積層体を、導体露出
部と共に焼成することにより、導電部における抵抗値の
増大化を抑制できるので、得られた積層型セラミック電
子部品の信頼性を向上できる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の各形態について図
1ないし図7に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【0012】〔実施の第一形態〕本発明に係る積層型セ
ラミック電子部品の製造方法では、図1に示すように、
Agからなる内部電極(つまりコイル形状の導電パター
ン)を備えた、例えば2012サイズの積層体26を後
述するように作製し、上記積層体26を、耐熱性の不活
性物質であるポーラスジルコニア等の多孔質の金属酸化
物からなる、さや4の底部4a上に複数載置した。この
さや4は、略長方形の底部4aを備えた有底箱型の形状
を有している。さや4の長手方向の両端部には、熱気が
さや4の長手方向に沿ってさや4の内外間にて自由に流
通するように開口部4bがそれぞれ形成されている。
【0013】また、上記さや4の長手方向の両端部に、
積層体26とは別体のAgブロック(導体露出部)5を
それぞれ載置した。Agブロック5とは、Ag(金属導
体)単体をブロック形状(直方体形状)に成形したもの
である。さらに、Agブロック5は、上記開口部4bの
幅に合わせた長手方向の寸法を備え、かつ、上記開口部
4bの深さより、薄い厚さ寸法を備えている。
【0014】そして、上記Agブロック5は、さや4の
底部4aの長手方向両端部に、それぞれ、上記各開口部
4bを横断して塞ぐように、つまりさや4の短手方向に
対し、Agブロック5の長手方向を合わせて載置されて
いる。これにより、互いに向かい合う上記各Agブロッ
ク5間に、各積層体26がさや4の底部4a上に載置さ
れることなる。したがって、上記各Agブロック5は、
焼成時に、上記各積層体26よりも早く昇温する位置に
それぞれ配置されていることになる。
【0015】続いて、図2に示すように、各積層体26
およびAgブロック5を載置したさや4を上下方向に積
み重ねて、焼成炉6中に載置し、930℃で、上記各積
層体26を焼成して、図3に示すように、積層焼結体2
6aを得た。
【0016】その後、得られた積層焼結体26aに対
し、積層焼結体26a内部のコイル2の端子部2aと電
気的に接続されるように各外部電極3をそれぞれ付与
し、さらに、上記各外部電極3にNi−Snメッキを施
して、実施の第一形態の積層インダクタ(積層型フェラ
イト電子部品)1を作製した。
【0017】また、第一比較例として、上記積層体26
を、Agブロック5と共に焼成することを省いた以外は
同様に焼成し、外部電極等を形成して第一比較積層イン
ダクタを作製した。実施の第一形態の積層インダクタお
よび第一比較積層インダクタの電気特性を同様にそれぞ
れ測定した。それらの結果を以下に示す。
【0018】 Rdc Z at 100 MHz L値 Agブロック無し930℃ 0.256Ω 610Ω 4.56μH Agブロック有り930℃ 0.152Ω 600Ω 4.48μH この結果から明らかなように、本願発明では、Agブロ
ック5と共に焼成することで、積層インダクタ1のコイ
ル2のAgの飛散が抑制されて、直流抵抗値(Rdc)
が低くできることが判る。また、コイル2の信頼性も向
上しており、かつ、耐静電気特性が飛躍的に向上してい
る。
【0019】この耐静電気特性における静電気は、各種
電子器機のインターフェース(入出力部)間を接続する
際に、人によって発生するものである。例えば、ゲーム
機のコントローラの端子に、それぞれシリーズにノイズ
防止用に積層インダクタを取り付ける場合がある。この
場合、上記コントローラを本体器機に取り付けるとき
に、人の手が上記端子に接触すると、15kV程度の静
電気が発生する。これによって、上記積層インダクタが
オープン不良(つまり導電不良)となり、コントローラ
から本体器機への信号伝達が不可能となる。耐静電気特
性が向上するとは、このような静電気が印加されても、
オープン不良となることが軽減されることである。
【0020】次に、前記の積層体26の調製について以
下に説明すると、まず、図4に示すように、セラミック
グリーンシート21を略長方形板状に形成した。その形
成方法としては、ドクターブレード法や引き上げ法等の
方法が用いられる。セラミック材料としては、電気絶縁
性を備えたセラミックであれば、Ni−Zn系、Ni−
Zn−Cu系といったフェライト等の磁性体セラミック
や、空心コイル用のアルミナといった非磁性体セラミッ
クのいずれも用いることが可能である。
【0021】このセラミックグリーンシート21の所定
の位置、例えば隅部に、後述するように積層したときに
互いに隣接する各セラミックグリーンシート21間での
電気的な接続を行うために厚さ方向に貫通したバイアホ
ール22を形成した。
【0022】また、上記バイアホール22が形成された
位置を含む所定位置に、例えばAgを主成分とする導電
ペーストを印刷することにより内部電極12を形成して
第一セラミックグリーンシート21aを作製した。上記
所定位置としては、例えば、略コの字状に、セラミック
グリーンシート21の周辺部に沿った導電パターンが挙
げられる。
【0023】一方、バイアホール22を備えたセラミッ
クグリーンシート21の表裏両表面に、両表面の周辺部
に達するように電極13(複数電極層)が配設された第
二セラミックグリーンシート21bを作製した。
【0024】続いて、上記第一セラミックグリーンシー
ト21aを所定枚数、それらの厚さ方向に互いに重ね合
わせると共に、その上下両面側に、電極13が形成され
た第二セラミックグリーンシート21bを所定枚数ずつ
それらの厚さ方向に互いに重ね合わせて圧着することに
より、図5に示す積層体26(未焼成のもの)を作製し
た。
【0025】このような積層体26では、各第一セラミ
ックグリーンシート21aにおける各内部電極12と各
バイアホール22とによりコイル2が形成されており、
また、各第二セラミックグリーンシート21bの各電極
13と各バイアホール22によりコイル2の端子部2a
が形成されている。
【0026】なお、実際の製造工程では、積層体26は
個々に製造されるのではなく、図6に示すように、複数
のコイル状導体2を備えた積層ブロック11を作製し、
それを各切断線16、17に沿って積層方向Aの方向に
切断して個々の積層体26に分割し、焼成することによ
り、複数の積層体26を一括して形成されている。
【0027】〔実施の第二形態〕実施の第一形態に示し
た2012サイズの積層体26を作製し、図1に示すよ
うに、Agブロック5と同様な寸法を有し、同様に載置
される各Agバー(導体露出部)7と共に、930℃で
焼成した後、各外部電極3をそれぞれ付与し、Ni−S
nメッキを施して実施の第二形態の積層インダクタ1を
作製した。Agバー7とは、アルミナ等の耐熱性で不活
性な、ブロック形状の担体(耐熱性ブロック)の表面
に、Agペーストを塗布した後、所定温度でAgを担体
表面上に焼き付けたものである。
【0028】また、第二比較例として、上記積層体26
を、Agバー7と共に焼成することを省いた以外は、同
様に焼成して第二比較積層インダクタを作製した。実施
の第二形態の積層インダクタ1および第二比較積層イン
ダクタの電気特性を同様にそれぞれ測定した。それらの
結果を以下に示す。
【0029】 Rdc Z at 100 MHz L値 Agバー無し930℃ 0.258Ω 588Ω 4.56μH Agバー有り930℃ 0.148Ω 601Ω 4.73μH この結果から明らかなように、Agバー7と共に焼成す
ることで、積層インダクタ1のコイル2のAgの飛散が
抑制されて、直流抵抗値(Rdc)が低くできることが
判る。また、コイル2の信頼性も向上しており、かつ、
耐静電気特性が飛躍的に向上している。
【0030】なお、上記では、Agバー7の形状とし
て、ブロック形状のものを挙げたが、上記に特に限定さ
れるものではなく、例えば、棒状や、板状(円板状)の
ものでもよい。
【0031】〔実施の第三形態〕実施の第一形態に示し
た2012サイズの積層体26を作製し、図7に示すよ
うに、上記積層体26を載置するケースである、舟形の
さや8を用いた。上記さや8の各内周面(4周面)にA
gペーストをそれぞれ塗布して、Ag部(導体露出部)
8aを4つの上記各内周面上にそれぞれ形成した。ま
た、上記さや8には、その長手方向両端部に、前述の開
口部4bと同様の機能を有する開口部8bがそれぞれ形
成されている。
【0032】続いて、上記積層体26を載置したさや8
と共に、上記積層体26を、図2に示すように、930
℃で焼成した後、図3に示すように、各外部電極3を付
与し、Ni−Snメッキを施して、実施の第三形態の積
層インダクタ1を作製した。
【0033】また、第三比較例として、上記積層体26
を、Ag部8aを省いたさやを用いた以外は、同様に焼
成して第三比較積層インダクタを作製した。実施の第三
形態の積層インダクタ1および第三比較積層インダクタ
の電気特性を同様にそれぞれ測定した。それらの結果を
以下に示す。
【0034】 Rdc Z at 100 MHz L値 Ag無のさや930℃ 0.257Ω 602Ω 4.71μH Ag有のさや930℃ 0.147Ω 605Ω 4.75μH この結果から明らかなように、Ag部8aと共に焼成す
ることで、積層インダクタ1のコイル2のAgの飛散が
抑制されて、直流抵抗値(Rdc)が低くできることが
判る。また、コイル2の信頼性も向上しており、かつ、
耐静電気特性が飛躍的に向上している。
【0035】なお、上記では、積層型セラミック電子部
品として、積層インダクタ1の例を挙げたが、内部に導
電パターンを有する、積層型LC複合部品等の積層型セ
ラミック電子部品であれば、本願発明を適用できること
は明らかである。また、上記では、コイル2の素材(導
体)としてAg(銀)を用いた例を挙げたが、他の導体
である、例えば銀/パラジウムの合金を用いることもで
きる。
【0036】
【発明の効果】本発明の積層型セラミック電子部品の製
造方法は、以上のように、金属導体からなる導電部を備
えたセラミックシートを、厚さ方向に互いに重ねて積層
体を作製し、上記積層体を、上記積層体とは別体の導体
露出部と共に焼成して積層型セラミック電子部品を得る
方法である。
【0037】それゆえ、上記方法は、積層体を、導体露
出部と共に焼成することにより、導電部における抵抗値
の増大化を抑制できるので、得られた積層型セラミック
電子部品の信頼性を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の積層型セラミック電子部品の製造方法
の一工程を示す、積層体、および、それを載置したさや
の斜視図である。
【図2】上記積層体、および、それを載置したさやを焼
成するときの焼成炉の要部破断の斜視図である。
【図3】上記積層型セラミック電子部品の概略斜視図で
ある。
【図4】上記積層体の作製工程を示す分解斜視図であ
る。
【図5】上記積層体の斜視図である。
【図6】上記積層体の一製造方法を示すための積層ブロ
ックの斜視図である。
【図7】本発明の積層型セラミック電子部品の他の製造
方法の一工程を示す、積層体、および、それを載置した
さやの斜視図である。
【符号の説明】
4 さや 5 Agブロック(導体露出部) 7 Agバー(導体露出部) 8 さや 8a Ag部(導体露出部) 26 積層体

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電気絶縁性を備えたセラミックシートに対
    し、金属導体からなる導電部を形成し、 導電部を備えたセラミックシートを厚さ方向に互いに重
    ねて積層体を作製し、 上記積層体を、上記積層体とは別体の、金属導体を露出
    して有する導体露出部と共に焼成して積層型セラミック
    電子部品を得ることを特徴とする積層型セラミック電子
    部品の製造方法。
  2. 【請求項2】導体露出部は、ブロック状、ペレット状お
    よび粉末状からなる群から選択された少なくとも一つの
    形態に金属導体を形成したものであることを特徴とする
    請求項1記載の積層型セラミック電子部品の製造方法。
  3. 【請求項3】導体露出部は、耐熱性ブロックの表面に金
    属導体を有するものであることを特徴とする請求項1記
    載の積層型セラミック電子部品の製造方法。
  4. 【請求項4】導体露出部は、シート積層体を載置するた
    めのさやの内面に金属導体が予め露出されて有するよう
    に形成したものであることを特徴とする請求項1記載の
    積層型セラミック電子部品の製造方法。
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