JP2004158541A - 積層型電子部品とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チップのマーク材が剥離するおそれがない構造のセラミックベースの積層型電子部品とその製造方法を提供する。
【解決手段】方向性、品名もしくは製造番号の少なくともいずれか１つを示すマーク３の表面を、セラミックまたはガラスからなる保護層１ｍにより覆う。これにより、グリーン状態でチップをバレル処理する際に、チップのマークが剥離することを回避する。マーク３の保護層は、シート積層法におけるグリーンシートにより形成するかもしくは印刷により形成する。また、印刷法による場合にはペーストの印刷により保護層を形成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、セラミックをベース（絶縁素体）とするインダクタやコンデンサあるいはフィルタ等の積層型電子部品のその製造方法に関わり、より詳しくはその方向性、品名もしくは製造番号の少なくともいずれかを表示するマークの構造とマークの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セラミックベースのインダクタやコンデンサあるいはその両者を内蔵したフィルタ等の積層型電子部品においては、その方向性、品名あるいは製造番号を示すマークが表面に付される（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３３０４５９号公報。
【０００４】
このようなマークを積層型電子部品の表面に設けるため、従来はフィルムを有するグリーンシートの表面にマークを印刷し、そのマークを付した面を下にして上側のフィルムを剥離し、その上にコイル導体やコンデンサ電極となる導体パターンを印刷したグリーンシートを複数枚重ねて圧着する。そして圧着した後にチップ単位に切断し、切断後の切断かすの除去やチップの角を丸める目的で未焼成のグリーン状態でバレル研磨を行う。この研磨工程ではグリーン状態のチップとメディアと水とをバレルに入れ、このバレル研磨を例えば２０分行った後、チップのみを取り出し、乾燥して焼成工程へと進む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記バレル工程において、チップのマークは、チップどうしが擦れるかまたはチップがメディアと擦れることにより剥離し、前記マークが不明になることがある。この剥離を回避するため、グリーン状態でのマーク材の接着強度を上げる目的で、可塑材の量や材質を適正に設計すれば良いが、グリーン状態で物理的な擦れに対する強度を向上させることは困難であり、マーク材の剥離により表示内容を不明になることを防ぐことは難しい。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、チップのマーク材が剥離するおそれがない構造の積層型電子部品とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】（１）本発明による積層型電子部品は、セラミックベースの積層型電子部品において、
方向性、品名もしくは製造番号の少なくともいずれか１つを示すマークの表面が、セラミックまたはガラスからなる保護層により覆われていることを特徴とする。
【０００８】
このように、セラミックベースの積層型電子部品において、マークの表面をセラミックまたはガラスによって覆うことにより、バレル工程において、チップのマークの剥離を回避することができる。
【０００９】
（２）本発明の積層型電子部品において、
前記保護層は焼成後に透明もしくは半透明であることが好ましい。
【００１０】
このように、保護層の焼成後の材質を透明または半透明とすることにより、マークの読みとりが容易となり、測定やテーピング工程における方向整列等も現行設備仕様のままで対応が可能となる。また、保護層の材質を透明または半透明とすることにより、保護層の厚みを大とすることもでき、厚みの選択の自由度が上がる。
【００１１】
（３）本発明の積層型電子部品において、測定時等におけるマークの判別を確実に行う意味で前記保護層の厚みが焼成後で４０μｍ以下であることが好ましい。また、保護層としての機能を持たせるには、保護層の厚みはグリーン状態で６μｍ（焼成後で３μｍ）以上であることが好ましい。
【００１２】
（４）本発明による積層型電子部品の製造方法は、前記（１）から（３）までのいずれかに記載の積層型電子部品をシート積層法により製造する方法であって、
片面にフィルムを有するグリーンシートを形成する工程と、
該グリーンシート上に導体パターンを形成する工程と、
該導体パターン形成後にグリーンシートのフィルム側を上に向けて下側のグリーンシートを積み重ねる工程と、
前記グリーンシートの積み重ね工程の最後に、マークを有するセラミックグリーンシートもしくはガラスグリーンシートを積み重ねる工程と、
前記積み重ねられた複数枚のグリーンシートを圧着し、チップ単位に切断し、焼成する各工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
（５）また、本発明による積層型電子部品の製造方法は、前記（４）に記載の積層型電子部品の製造方法において、
積み重ね工程の最後にマークを有するグリーンシートを積み重ねる代わりに、前記マークを設けてその上にセラミックペーストもしくはガラスペーストを塗布して前記マークを覆ったグリーンシートを、前記マーク形成面を下にして積み重ね工程の最初にセットすることを特徴とする。
【００１４】
（６）また、本発明による積層型電子部品の製造方法は、前記（４）に記載の積層型電子部品の製造方法において、
積み重ね工程の最後にマークを有するグリーンシートを積み重ねる代わりに、前記マークを有するグリーンシートを、前記マーク形成面を下にして最初にセットし、その上に前記導体パターンを有する複数枚のグリーンシートを積み重ねて圧着後、圧着されたグリーンシートを反転して前記マークを設けた面上にセラミックペーストもしくはガラスペーストを塗布して前記マークを覆うことを特徴とする。
【００１５】
（７）また、本発明による積層型電子部品の製造方法は、前記（１）から（３）までのいずれかに記載の積層型電子部品を印刷法により製造する方法であって、
セラミックペーストもしくはガラスペーストを印刷後、その上に前記マークを印刷し、
その上にセラミックペーストの印刷と導体ペーストの印刷を繰り返して内部回路を形成し、
該内部回路を形成した積層体をチップ単位に切断することを特徴とする。
【００１６】
（８）また、本発明による積層型電子部品の製造方法は、前記（１）から（３）までのいずれかに記載の積層型電子部品を印刷法により製造する方法であって、
セラミックペーストの印刷と導体ペーストの印刷を繰り返して内部回路を形成し、
その上に前記マークを印刷し、そのマーク全体を覆うセラミックペーストもしくはガラスペーストを印刷後、チップ単位に切断することを特徴とする。
【００１７】
上記した本発明による積層型電子部品の製造方法によれば、マークの表面を覆う保護層の形成を、グリーンシートの積み重ねや印刷によって容易に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明による積層型電子部品の一実施の形態を示す斜視図、図１（Ｂ）はその断面図である。１はセラミックベースの積層体であり、本実施の形態においては、内部にコイル２を有するチップインダクタである場合について示す。積層体１の表面近傍には保護層（絶縁層）１ｍにより覆われたマーク３が形成されている。４は積層体１の両端に設けられた端子電極である。
【００１９】
図２は本実施の形態の積層型電子部品の層構造図であり、シート積層法により積層型電子部品を作製する場合について示している。この層構造図は実際の製品と上下が反転している。図２において、１ａ〜１ｌは磁性体または誘電体からなる絶縁層であって、そのうち、図面上、最下層（製品の最上層）の絶縁層１ｍは保護層となる。２ａ〜２ｉは前記コイル２となる回路を構成する導体パターン、５ａ〜５ｈは隣接する絶縁層上の導体パターン２ａと２ｂ、…２ｈと２ｉ間を接続するスルーホールである。
【００２０】
図３は図２のように個々の層のパターンではなく、コイルパターンを縦横に形成したグリーンシート全体について示す層構造図であり、製品と上下が反転して描かれている。図３において、６は図面において最上層に設けられた切断マークであり、他の符号の意味は前記の通りである。
【００２１】
図４は前記積層型電子部品の製造方法の一実施の形態を示す図である。図４において、（Ａ）〜（Ｄ）は積み重ね工程の前に準備しておく部材を示す。７はフィルム（ＰＥＴフィルム）であり、その片面にドクターブレード法等によりセラミックペーストを塗布して絶縁層１ａ〜１ｍとしてのセラミックグリーンシートを形成する。なお、保護層となる絶縁層１ｍはガラスを主成分とするガラスペーストを塗布してガラスグリーンシートを形成してもよい。
【００２２】
前記セラミックグリーンシートとして、本実施の形態においてはストロンチウム、カルシウム、アルミナ、酸化珪素からなるガラス粉末７０重量％、アルミナ粉末３０重量％のセラミック粉末に用い、この粉末をバインダーおよび可塑材に混合してペーストとしてフィルム７に塗布することによりセラミックグリーンシートを作製した。
【００２３】
また、マーク３に使用する材料としては、前記と同じストロンチウム、カルシウム、アルミナ、酸化珪素からなるガラス粉末７０重量％、アルミナ粉末３０重量％に微量のクロムとコバルトを混合したセラミック粉末に用い、この粉末をバインダーおよび可塑材に混合してペーストとしてフィルム７に塗布することによりセラミックグリーンシートを作製した。
【００２４】
なお、マーク材にガラスグリーンシートまたはガラスペーストを用いる場合は、ガラス粉末として、ストロンチウム、カルシウム、アルミナ、酸化珪素等が用いられる。
【００２５】
前記絶縁層１ａ〜１ｍとなるグリーンシートのうち、それぞれ図２に示した絶縁層１ｃ〜１ｊとなるグリーンシートには、図４（Ｂ）に示すように、前記スルーホール５ａ〜５ｈを設ける。また、図４（Ｃ）に示すように、絶縁層１ｃ〜１ｋとなるグリーンシートには、前記導体パターン２ａ〜２ｉとなる導体ペーストを印刷により塗布すると共に、絶縁層１ｃ〜１ｊとなるグリーンシートにおいてはスルーホール５ａ〜５ｈに導体ペーストを印刷により充填する。また、図４（Ｄ）に示すように、前記絶縁層（保護層）１ｍとなるグリーンシートに前記マーク材となるペーストを塗布してマーク３をグリーン状態で形成しておく。
【００２６】
このようなシート材料を準備しておき、図４（Ｅ）に示すように、前記絶縁層１ａとなるグリーンシートを、フィルム７を上側にして積層用テーブル上に剥離用フィルム（いずれも図示せず）を介してセットし、その後、前記フィルム７を剥離する。
【００２７】
次にその上に、図４（Ｆ）に示すように、絶縁層１ｂとなるグリーンシートを、フィルム７を上側にして絶縁層１ａとなるグリーンシート上に積み重ね、その後、フィルム７を剥離する。
【００２８】
次に図４（Ｇ）に示すように、前記と同様に、導体パターン２ａとスルーホール５ａを有する絶縁層１ｃとなるグリーンシートを、フィルム７を上側にして絶縁層１ｂとなるグリーンシート上に積み重ね、その後、フィルム７を剥離する。
【００２９】
次に図４（Ｈ）に示すように、導体パターン２ｂとスルーホール５ｂを有する絶縁層１ｄとなるグリーンシートを、フィルム７を上側にして絶縁層１ｃとなるグリーンシート上に積み重ね、その後、フィルム７を剥離する。このとき、導体パターン２ｂが導体パターン２ａにスルーホール５ａを介して接続される。
【００３０】
このような作業を、図４（Ｉ）に示すように図１における最上層の保護層である絶縁層１ｍとなるグリーンシートまで行い内部回路（コイル２）を形成する。
【００３１】
続いてこの積層された複数枚のシートを圧着する。この圧着工程においては、前記積層されたシートを加熱して圧着することが好ましい。
【００３２】
このように圧着されて得られた積層シートを反転させ、絶縁層１ａとなるグリーンシートに付した切断マーク６（図３参照）に沿ってチップ単位に切断する。その後、切断かすの除去やチップの角を丸める目的でグリーン状態でバレル処理を行う。そしてチップのみを取り出して乾燥した後、焼成を行う。そしてチップの両端部に前記端子電極４を設ける。
【００３３】
この端子電極４の形成は、チップの両端部にディップ等により導体ペースト（例えば銀ペースト）を塗布し、焼成した後電気めっきを行う。この電気めっきは、ニッケルと錫、銅とニッケルと錫、ニッケルと金、あるいはニッケルと銀等により行われる。勿論他の材質で電気めっきを施してもよい。
【００３４】
このように、本発明の積層型電子部品は、マーク３を保護層となる絶縁層１ｍにより覆ったので、バレル工程において、マーク３が剥離するおそれがなくなる。また、前記保護層１ｍは、前記材質とすることにより、焼成後の材質を透明または半透明とすることができ、これによりマークの読みとりが容易となり、測定やテーピング工程における方向整列等も現行設備仕様のままで対応が可能となる。また、保護層１ｍの材質を透明または半透明とすることにより、保護層１ｍの厚みを大きくすることができ、これにより厚みについての選択の自由度が上がる。
【００３５】
前記保護層１ｍの厚みは、測定時等におけるマークの判別を確実に行う意味で４０μｍ以下であることが好ましい。また、保護層１ｍとしての機能を持たせるには、グリーン状態で６μｍ（焼成後で３μｍ）以上であることが好ましい。
【００３６】
本実施の形態の製造方法は、保護層１ｍをグリーンシートにより形成しているので、従来からのシート積層法を踏襲して実施することができるため、容易に保護層を形成することができる。
【００３７】
上記実施の形態においては、積み重ね工程の最後にマーク３と保護層１ｍを重ねた例を示したが、図５の層構造図は、積み重ね工程の最初にマーク３を有する絶縁層１ａとなるグリーンシートをセットする実施の形態である。すなわちこの実施の形態では、予め絶縁層１ａとなるグリーンシートにマーク３を設けておき、その上にマーク３を覆う広さ以上の保護層９をセラミックペーストあるいはガラスペーストの印刷により形成しておく。
【００３８】
このように、予めマーク３や保護層９を形成した絶縁層１ａとなるグリーンシートを用意しておき、そのグリーンシートを保護層９やマーク３の形成面を下にして最初に積層用テーブル上に剥離用フィルムを介してセットし、その上に前記フィルム７を有するグリーンシートを前記と同様に絶縁層１ｂ、１ｃ…１ｍ（この場合には絶縁層１ｍとなるグリーンシートにはマーク３は設けられない。）の順序で積み重ねて内部回路を形成し、その後前記同様に切断、バレル処理、焼成、端子電極４の形成を行う。このような方法によっても容易に保護層９の形成を行い、マーク３の剥離を防止することができる。
【００３９】
図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の他の実施の形態を示す図であり、図６（Ａ）に示すように、マーク３が形成されたセラミックグリーンシートを含む複数枚のセラミックグリーンシート１ａ〜１ｍを積層して圧着した後、図６（Ｂ）に示すように、マーク３全体を覆う以上の広さにセラミックペーストもしくはガラスペーストを塗布して保護層１０を形成したものである。この場合、積層用テーブルにはマーク３を設けたグリーンシートが最初にセットされ、その上に内部回路形成用のグリーンシートが積み重ねられる。この方法によっても保護層１０を容易に形成することができる。
【００４０】
上記実施の形態においては、シート積層法により積層型電子部品を作製する方法について示したが、スクリーン印刷法等の印刷法によってもマーク３を保護層により覆った積層型電子部品を作製することができる。図７はその一実施の形態であり、図７不図示の剥離用フィルム上にまず前記絶縁層１ｍとなるセラミックペーストもしくはガラスペーストを印刷により塗布し、その上にマーク３となるペーストを印刷し、その後、前記絶縁層１ｌ、１ｋの順序で印刷する。そしてその絶縁層１ｋ上に導体パターン２ｉを印刷する。そしてその上に、前記導体パターン２ｉの接続端が露出する窓８を除いて絶縁層１ｊを印刷する。そしてその上に、導体パターン２ｈをその一端が窓８を通して前記導体パターン２ｉの端部に接続されるように印刷する。
【００４１】
このような印刷工程を導体パターン２ａさらには絶縁層１ａまで行い、その後は前記したものと同様に切断、焼成、端子電極形成を行って製品とする。この場合も最初に形成した絶縁層１ｍが保護層となる。
【００４２】
図８は印刷法による場合の他の実施の形態を説明する図であり、印刷法により絶縁層１１〜１ａを形成した後、マーク３を印刷し、最後に保護層となるセラミックペーストもしくはガラスペーストを印刷により塗布して絶縁層１ｍを形成する方法である。この方法によっても保護層を容易に形成できる。
【００４３】
本発明は、電子部品がコンデンサあるいはインダクタとコンデンサとの複合部品であるフィルタ等他の積層型電子部品にも適用できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の積層型電子部品は、マークを保護層により覆ったので、バレル工程におけるマークの剥離を回避することができる。また本発明による積層型電子部品の製造方法によれば、保護層を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明による積層型電子部品の一実施の形態を示す斜視図、（Ｂ）はその断面図である。
【図２】図１の積層型電子部品の１チップ分の層構造図である。
【図３】図１の積層型電子部品のグリーンシートの状態における層構造図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｉ）は図１の積層型電子部品の製造方法の一実施の形態を示す工程図である。
【図５】本発明の積層型電子部品の他の実施の形態を示す層構造図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は本発明による積層型電子部品の製造方法の他の実施の形態を示す図である。
【図７】本発明の積層型電子部品の製造方法の他の実施の形態を示す図である。
【図８】本発明の積層型電子部品の製造方法の他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１：積層体、１ａ〜１ｍ：絶縁層、２：コイル、２ａ〜２ｉ：導体パターン、３：マーク、４：端子電極、５ａ〜５ｈ：スルーホール、６：切断マーク、７：フィルム、８：窓、９、１０：保護層

Claims (8)

1. セラミックベースの積層型電子部品において、
   方向性、品名もしくは製造番号の少なくともいずれか１つを示すマークの表面が、セラミックまたはガラスからなる保護層により覆われていることを特徴とする積層型電子部品。
2. 請求項１に記載の積層型電子部品において、
   前記保護層は焼成後に透明もしくは半透明であることを特徴とする積層型電子部品。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の積層型電子部品において、
   前記保護層の厚みが４０μｍ以下であることを特徴とする積層型電子部品。
4. 請求項１から３までのいずれかに記載の積層型電子部品をシート積層法により製造する方法であって、
   片面にフィルムを有するグリーンシートを形成する工程と、
   該グリーンシート上に導体パターンを形成する工程と、
   該導体パターン形成後にグリーンシートのフィルム側を上に向けて下側のグリーンシートを積み重ねる工程と、
   前記グリーンシートの積み重ね工程の最後に、マークを有するセラミックグリーンシートもしくはガラスグリーンシートを積み重ねる工程と、
   前記積み重ねられた複数枚のグリーンシートを圧着し、チップ単位に切断し、焼成する各工程とを含むことを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
5. 請求項４に記載の積層型電子部品の製造方法において、
   積み重ね工程の最後にマークを有するグリーンシートを積み重ねる代わりに、前記マークを設けてその上にセラミックペーストもしくはガラスペーストを塗布して前記マークを覆ったグリーンシートを、前記マーク形成面を下にして積み重ね工程の最初にセットすることを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
6. 請求項４に記載の積層型電子部品の製造方法において、
   積み重ね工程の最後にマークを有するグリーンシートを積み重ねる代わりに、前記マークを設けたグリーンシートを、前記マーク形成面を下にして最初にセットし、その上に前記導体パターンを有する複数枚のグリーンシートを積み重ねて圧着後、圧着されたグリーンシートを反転して前記マークを設けた面上にセラミックペーストもしくはガラスペーストを塗布して前記マークを覆うことを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
7. 請求項１から３までのいずれかに記載の積層型電子部品を印刷法により製造する方法であって、
   セラミックペーストもしくはガラスペーストを印刷後、その上に導体ペーストにより前記マークを印刷し、
   その上にセラミックペーストの印刷と導体ペーストの印刷を繰り返して内部回路を形成し、
   該内部回路を形成した積層体をチップ単位に切断することを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
8. 請求項１から３までのいずれかに記載の積層型電子部品を印刷法により製造する方法であって、
   セラミックペーストの印刷と導体ペーストの印刷を繰り返して最上層にセラミックペーストが印刷された内部回路を形成し、
   さらにその上にペーストにより前記マークを印刷し、そのマーク全体を覆うセラミックペーストもしくはガラスペーストを印刷後、チップ単位に切断することを特徴とする積層型電子部品の製造方法。

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