JP2007048768A - 積層電子部品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】内部電極層間の電気的短絡を抑制することができる積層電子部品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】コンデンサ1は、複数のセラミック層23及び複数の内部電極層24,25が交互に積層された構造を有する積層部21と、積層部21より積層部21の積層方向側に位置し、積層部21と一体化された蓋部22とを有する電子部品本体2と、蓋部22上に形成された複数の外部端子3,4と、積層部21積層方向に貫通し、内部電極層24,25に接続されたビア導体本体部91,101と、外部端子3,4に接続された第1の端面92a,102e、及びビア導体本体部91a,101aの第1の端面91a,101aに接続され、大きさがビア導体本体部91,101の第1の端面91a,101aの大きさより大きく、かつ第1の端面92a,102aの大きさ以上である第2の端面92b,102bを有し、蓋部22を積層方向に貫通するビア導体端部92,102とを有する複数のビア導体9,10とを備えている。
【選択図】図1
【解決手段】コンデンサ1は、複数のセラミック層23及び複数の内部電極層24,25が交互に積層された構造を有する積層部21と、積層部21より積層部21の積層方向側に位置し、積層部21と一体化された蓋部22とを有する電子部品本体2と、蓋部22上に形成された複数の外部端子3,4と、積層部21積層方向に貫通し、内部電極層24,25に接続されたビア導体本体部91,101と、外部端子3,4に接続された第1の端面92a,102e、及びビア導体本体部91a,101aの第1の端面91a,101aに接続され、大きさがビア導体本体部91,101の第1の端面91a,101aの大きさより大きく、かつ第1の端面92a,102aの大きさ以上である第2の端面92b,102bを有し、蓋部22を積層方向に貫通するビア導体端部92,102とを有する複数のビア導体9,10とを備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、積層コンデンサ等の積層電子部品及びその製造方法に関する。
近年、集積回路技術の進歩によりますます半導体チップの動作が高速化している。それに伴い、電源配線等にノイズが重畳されて、誤動作を引き起こすことがある。そこで、例えば半導体チップ搭載基板と実装基板との間にコンデンサを配置して、ノイズの除去を図っている。
このようなコンデンサの外部端子の表面には、半導体チップ搭載基板等との接続の際に用いられる半田とのぬれ性を向上させるため及び外部端子の酸化防止のためのめっき膜が形成されている。
しかしながら、外部端子の表面にめっき膜を形成すると、めっき液が外部端子とセラミック層との界面に侵入し、その界面にパス経路が形成されたり、めっき液の成分が残留してしまうことがある。また、この界面に空気中の水分等が入り込んでしまうことがある。その結果、残留めっき液に含まれる成分が水分とともにコンデンサ内部に侵入してしまい、コンデンサの内部電極層間の絶縁抵抗劣化を起こしたり、場合によっては電気的に短絡してしまったりするおそれがある。
現在、めっき液の侵入を抑制する手段として、内部電極層の引出し部分の側辺に凸形状部分を形成する技術が開示されている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、この技術では、複数のビア導体が表面から貫通している構造のコンデンサにおいては、対応することはできない。また、ビアアレイ型のコンデンサの場合、外部電極と内部電極層を電気的に接続するビアの長さを長くすれば、結果的にメッキ液の侵入経路が長くなるため、その侵入抑制の効果はみられるが、半導体チップ搭載基板側にそれを適用するとインダクタンスが大きくなってしまう問題がある。
特開平2004−273917号公報
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明は、内部電極層間の電気的短絡を抑制することができる積層電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一の態様によれば、複数のセラミック層及び複数の内部電極層が交互に積層された構造を有する積層部と、前記積層部より前記積層部の積層方向側に位置し、前記積層部と一体化された蓋部とを有する電子部品本体と、前記蓋部上に形成された複数の外部端子と、前記積層部を前記積層方向に貫通し、前記内部電極層に接続されたビア導体本体部と、前記外部端子に接続された第1の端面、及び前記ビア導体本体部の前記蓋部側の端面に接続され、大きさが前記ビア導体本体部の前記端面の大きさより大きく、かつ前記第1の端面の大きさ以上である第2の端面を有し、前記蓋部を前記積層方向に貫通するビア導体端部とを有する複数のビア導体とを具備することを特徴とする積層電子部品が提供される。
本発明の他の態様によれば、第1の主面と、第2の主面と、複数のセラミックグリーンシート及び複数の内部電極層が前記第2の主面から前記第1の主面にかけて交互に積層された構造とを有し、前記第1の主面から前記第2の主面まで貫通するビア導体本体部が形成されたグリーンシート積層部を形成する工程と、セラミックグリーンシートを有し、前記セラミックグリーンシートの厚さ方向に貫通し、第1の端面、及び大きさが前記ビア導体本体部の前記第1の主面側の端面の大きさより大きく、かつ前記第1の端面の大きさ以上である第2の端面を有するビア導体端部が形成されたグリーンシート蓋部を形成する工程と、前記ビア導体本体部の前記第1の主面側の端面に前記ビア導体端部の前記第2の端面が接続されるように前記グリーンシート積層部と前記グリーンシート蓋部とを重ね、圧着する工程と、少なくとも一部が前記ビア導体端部の前記第1の端面に接続されるように前記第1の端面上に外部端子を形成する工程とを具備することを特徴とする積層電子部品の製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、第1の主面と、第2の主面と、複数のセラミックグリーンシートと複数の内部電極層が前記第2の主面から前記第1の主面にかけて交互に積層された構造と、前記第1の主面から前記第2の主面まで貫通する第1のビアホールとを有するグリーンシート積層部を形成する工程と、セラミックグリーンシートと、前記セラミックグリーンシートの厚さ方向に貫通し、第1の開口端面、及び大きさが前記第1のビアホールの前記第1の主面側の開口端面の大きさより大きく、かつ前記第1の開口端面の大きさ以上である第2の開口端面を有する第2のビアホールとを有するグリーンシート蓋部を形成する工程と、前記第1のビアホールの前記第1の主面側の開口端面に前記第2のビアホールの前記第2の開口端面が接続されるように前記グリーンシート積層部と前記グリーンシート蓋部とを重ね、圧着する工程と、前記第1のビアホール及び前記第2のビアホールに導電性材料を充填して、ビア導体を形成する工程と、少なくとも一部が前記ビア導体の前記グリーンシート蓋部側の端面に接続されるように前記端面上に外部端子を形成する工程とを具備することを特徴とする積層電子部品の製造方法が提供される。
本発明の一の態様の積層電子部品によれば、内部電極層間の電気的短絡を抑制することができる。また、本発明の他の態様の積層電子部品の製造方法によれば、内部電極層間の電気的短絡を抑制可能な積層電子部品を製造することができる。
(第1の実施の形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施の形態を説明する。図1は本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの模式的な縦断面図であり、図2(a)及び図2(b)は本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの模式的な横断面図である。図3(a)及び図3(b)は本実施の形態に係るビア導体端部付近の模式的な拡大縦断面図であり、図4は本実施の形態に係るビア導体の模式的な平面図である。図5は本実施の形態に係る他の積層セラミックコンデンサの模式的な縦断面図であり、図6(a)は本実施の形態に係る他のビア導体端部付近の模式的な拡大縦断面図であり、図6(b)は本実施の形態に係る他のビア導体端部の模式的な平面図である。
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施の形態を説明する。図1は本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの模式的な縦断面図であり、図2(a)及び図2(b)は本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの模式的な横断面図である。図3(a)及び図3(b)は本実施の形態に係るビア導体端部付近の模式的な拡大縦断面図であり、図4は本実施の形態に係るビア導体の模式的な平面図である。図5は本実施の形態に係る他の積層セラミックコンデンサの模式的な縦断面図であり、図6(a)は本実施の形態に係る他のビア導体端部付近の模式的な拡大縦断面図であり、図6(b)は本実施の形態に係る他のビア導体端部の模式的な平面図である。
図1に示される積層電子部品としての例えば積層セラミックコンデンサ1(以下、単に「コンデンサ」と称する。)は、直方体状に形成されている。コンデンサ1は、図1〜図4に示されるように、電子部品本体2、電子部品本体2の第1の主面2a及び第2の主面2bに形成された複数の外部端子3〜6、外部端子3〜6の表面上にそれぞれ形成されためっき膜7,8、電子部品本体2を第1の主面2aから第2の主面2bにかけて貫通し、外部端子3〜6に接続された複数のビア導体9,10等から構成されている。
電子部品本体2は、積層部21と、積層部21の積層方向側に位置し、かつ積層部21と一体化された蓋部22とから構成されている。
積層部21は、複数のセラミック層23と複数の内部電極層24,25とが第2の主面2bから第1の主面2aにかけて交互に積層された構造を有している。内部電極層24と内部電極層25は積層方向にセラミック層23を介して交互に積層されている。
セラミック層23は、例えばチタン酸バリウム(BaTiO3)のような高誘電率セラミック等のセラミック材料から構成されている。内部電極層24,25は導電性材料から構成されており、内部電極層24,25はセラミック層23により互いに電気的に絶縁されている。
セラミック層23は、内部電極層24と内部電極層25との間のみならず、最上層の内部電極層(図1では最上層の内部電極層は内部電極層25となっている。)を上方から、最下層の内部電極層(図1では最下層の内部電極層は内部電極層25となっている。)を下方から、また内部電極層24,25の側面を側方から覆うように形成されている。
蓋部22は、例えばチタン酸バリウム(BaTiO3)のような高誘電率セラミック等のセラミック材料から構成されている。なお、蓋部22は、電子部品本体2の第1の主面2a側に形成されている場合に限られず、電子部品本体2の第2の主面2b側に形成されていてもよい。
外部端子3〜6は、上記したように第1の主面2a及び第2の主面2bに形成されているが、具体的には、外部端子3,4は第1の主面2a(蓋部22の表面)に形成されており、外部端子5,6は第2の主面2b(積層部21の裏面)に形成されている(両面端子)。なお、図5に示されるように、第1の主面2aにのみ外部端子3,4を形成してもよい(片面端子)。この場合、ビア導体9,10は電子部品本体2を貫通しないように形成される。
外部端子3〜6は、主にNi等の金属材料から構成されているが、外部端子3,4は蓋部22を構成するセラミック材料と同一のセラミック主成分を含有しており、外部端子5,6は積層部21を構成するセラミック材料と同一のセラミック主成分を含有している。このようなセラミック主成分をそれぞれ外部端子3〜6に含ませることにより、蓋部22と外部端子3,4との密着性或いは積層部21と外部端子5,6との密着性を高めることができる。なお、外部端子3〜6にこのようなセラミック主成分を含有させなくともよい。
めっき膜7は、後述する半導体チップ搭載基板201との接続の際に用いられる半田とのぬれ性を向上させるためものであるが、外部端子3〜6の酸化防止という機能をも有している。めっき膜7は例えばAu、或いはCu等の金属材料から構成されている。
めっき膜8は、外部端子3〜6とめっき膜7との密着性の低下を抑制するためのものであり、外部端子3〜6とめっき膜7との間に形成されている。詳細に説明すると、上記のように外部端子3〜6にセラミック材料を含有させると、セラミック材料が外部端子3〜6の表面に露出してしまい、外部端子3〜6とめっき膜7との密着性が低下するおそれがある。このようなことを抑制するためにめっき膜8が形成されている。めっき膜8は、例えば、外部端子3〜6の主成分である金属材料と同一の金属材料から構成されている。
ビア導体9,10は、積層部21を積層部21の積層方向に貫通するビア導体本体部91,101と、ビア導体本体部91,101に連設され、蓋部22を積層方向に貫通するビア導体端部92,102とから構成されている。なお、本実施の形態では、ビア導体端部92,102は、第1の主面2a側のみに形成されているが、第1の主面2a側及び第2の主面2b側の少なくともいずれかに形成されていればよい。ここで、ビア導体端部92,102を第2の主面2b側に形成する場合には、蓋部22も第2の主面2b側に形成する。
ビア導体9,10は、主にNi等の金属材料から構成されているが、積層部21或いは蓋部22を構成するセラミック材料と同一のセラミック主成分を含有している。このようなセラミック主成分をそれぞれビア導体9,10に含ませることにより、蓋部22とビア導体9,10との密着性或いは積層部21とビア導体9,10との密着性を高めることができる。なお、ビア導体9,10にこのようなセラミック主成分を含有させなくともよい。
ビア導体本体部91,101は、第1の主面2a側に位置し、ビア導体端部92,102の後述する第2の端面92b,102aに接続された円状の第1の端面91a,101aと、第2の主面2b側に位置し、外部端子5,6に接続された円状の第2の端面91b,101bとをそれぞれ備えている。第1の端面91a,101a及び第2の端面91b,101bは、実用上の理由からそれぞれ直径が50μm以上150μm以下の円状となっていることが好ましく、さらに直径が100μm程度の円状となっていることがより好ましい。なお、第1の端面91a,101a及び第2の端面91b,101bは、円状でなくともよく、多角形状であってもよい。
第1の端面91aと第2の端面91b、及び第1の端面101aと第2の端面101bとはそれぞれほぼ同じ大きさになっている。また、積層部21の積層方向と直交する方向におけるビア導体本体部91,101の断面も第1の端面91a,101a等とほぼ同じ大きさになっている。即ち、ビア導体本体部91,101は、円柱状となっている。なお、第1の端面91a,101aと第2の端面91b,101bとは、同じ大きさになっていなくともよい。
ビア導体本体部91の側面には内部電極層24が接続されており、ビア導体本体部101の側面には内部電極層25が接続されている。ここで、図2(a)に示されるように内部電極層24にはビア導体本体部101が貫通する領域に窓部24aが形成されており、ビア導体本体部101と内部電極層24とは電気的に絶縁されている。また、同様に図2(b)に示されるように内部電極層25にはビア導体本体部91が貫通する領域に窓部25aが形成されており、ビア導体本体部91と内部電極層25とは電気的に絶縁されている。
図3(a)、図3(b)、及び図4に示されるようにビア導体端部92,102は、外部端子3,4に接続された円状の第1の端面92a,102aと、ビア導体本体部91,101の第1の端面91a,101aに接続され、大きさが第1の端面91a,101aの大きさより大きく、かつ第1の端面92a,102aの大きさより大きい円状の第2の端面92b,102bとをそれぞれ備えている。ここで、第2の端面92b,102bは、第1の端面91a,101aの真上に形成されているので、第2の端面92b,102bは第1の端面91a,101aより積層部21の積層方向と直交する方向に突出している。また、第2の端面92b,102bは、第1の端面92a,102aの真下に形成されているので、積層部21の積層方向に第1の端面92a,102aを第2の端面92b,102bに投影したときの第1の端面92a,102aの投影面の大きさは、第2の端面92b,102bの大きさより小さくなっている。
第1の端面92a,102aは、実用上の理由からそれぞれ直径が50μm以上150μm以下の円状となっていることが好ましく、さらに直径が150μm程度の円状となっていることがより好ましい。また、第2の端面92b,102bは、実用上の理由からそれぞれ直径が200μm程度の円状となっていることが好ましい。なお、第1の端面92a,102a及び第2の端面92b,102bは、円状でなくともよく、多角形状であってもよい。
ビア導体端部92,102の形状を詳細に説明すると、図3(a)に示されるビア導体端部92,102は、積層方向と直交する方向における断面の大きさが、第1の端面92a,102aからビア導体端部92,102の中間位置付近にかけては第1の端面92a,102aと同じ大きさとなっているが、ビア導体端部93,102の中間位置付近から第2の端面92b,102bにかけては第2の端面92b,102b側にかけて徐々に大きくなっている。即ち、ビア導体端部92,102は、円柱状のものと、第2の端面92b,102b側にかけて広がったテーパ状のものとが組み合わされた形状となっている。
なお、第2の端面92b,102bの大きさは、第1の端面91a,101aの大きさより大きく、かつ第1の端面92a,102aの大きさ以上であればよく、図6(a)及び図6(b)に示されるように、第2の端面92b,102bの大きさが第1の端面92a,102aの大きさと同じであってもよい。
コンデンサ1は、例えば、以下のようにして使用することが可能である。図7は本実施の形態に係る半導体チップ搭載基板と実装基板との間に積層セラミックコンデンサを配置した状態の模式図である。
図7に示されるように、コンデンサ1は半導体チップ200が搭載された半導体チップ搭載基板201とマザーボード等の実装基板202との間に配置されており、コンデンサ1の外部端子3,4は半導体チップ搭載基板201の端子201aに接続され、コンデンサ1の外部端子5,6は実装基板202の端子202aに接続されている。このように半導体チップ搭載基板201と実装基板202との間にコンデンサ1を配置することにより、ノイズの除去を図ることができる。
コンデンサ1は、例えば、以下のようにして作製することが可能である。図8(a)〜図12は本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの模式的な製造プロセス図である。
まず、図8(c)に示されるようなビア導体本体部91,101が形成されたグリーンシート積層部21aを例えば2つ、及び図9(c)に示されるようなビア導体端部92,102が形成されたグリーンシート蓋部22aを例えば1つ作製する。
ビア導体本体部91,101が形成されたグリーンシート積層部21aを作製するには、まず、所定枚のセラミックグリーンシート23aをベース層として使用し、ベース層上に表面に内部電極層24が形成されたセラミックグリーンシート23aと、表面に内部電極層25が形成されたセラミックグリーンシート23aとを交互に積層していく(図8(a))。これにより、ビア導体本体部91,101が形成されていないグリーンシート積層部21aが形成される。ここで、製造プロセスにおける「内部電極層」「ビア導体」とは、焼結前はペースト状のものであり、焼成後に硬化するものである。
グリーンシート積層部21aを形成した後、例えばレーザ等によりグリーンシート積層部21aの第1の主面21bから第2の主面21cにかけて貫通し、第1の開口端面21d1と、大きさが第1の開口端面21d1の大きさと同じである第2の開口端面21d2とを有するビアホール21dをグリーンシート積層部21aに形成する(図8(b))。その後、ビアホール21dに導電性材料を圧入により充填する。これにより、ビア導体本体部91,101が形成されたグリーンシート積層部21aが完成する(図8(c))。
また、ビア導体端部92,102が形成されたグリーンシート蓋部22aを作製するには、まず、所定枚のセラミックグリーンシート23aを積層して、ビア導体端部92,102が形成されていないグリーンシート蓋部22aを形成する(図9(a))。このようなグリーンシート蓋部22aを形成した後、例えばレーザ等によりグリーンシート蓋部22aの第1の主面22bから第2の主面22cにかけて(グリーンシート23aの厚さ方向)にグリーンシート蓋部22aを貫通し、第1の開口端面22d1と、大きさが第1の端面91a,101aの大きさより大きく、かつ第1の開口端面22d1の大きさと同じである第2の開口端面22d2を有するビアホール22dを形成する(図9(b))。なお、本実施の形態では、ビアホール22dは、円柱状となっている。
その後、ビアホール22dに導電性材料を圧入により充填し、ビア導体端部92,102が形成される(図9(c))。ここで、ビア導体端部92,102の第2の端面92b,102bは、蓋部22aの第2の主面22cより突出している。即ち、ビア導体端部92,102は、グリーンシート蓋部22aの第2の主面22cよりはみ出したはみ出し部92c,102cを有している。これによりビア導体端部92,102が形成されたグリーンシート蓋部22aが完成する。
グリーンシート積層部21a及びグリーンシート蓋部22aを形成した後、上段のビア導体本体部91,101の第2の端面91b,101bが下段のビア導体本体部91,101の第1の端面91a,101aに接続され、かつビア導体端部92,102の第2の端面92b,102bが上段のビア導体本体部91,101の第1の端面91a,101aに接続されるようにグリーンシート積層部21a上にグリーンシート積層部21a及びグリーンシート蓋部22aを順に重ねて(図10(a))、それぞれを圧着する(図10(b))。ここで、ビア導体端部92,102の第2の端面92b,102b側には、はみ出し部92c,102cが形成されているので、グリーンシート積層部21aとグリーンシート蓋部22aとが圧着されると、はみ出し部92c,102cがグリーンシート積層部21aとグリーンシート蓋部22aとの界面に入り込む。これにより、ビア導体本体部91,101と、ビア導体本体部91,101に連設され、第2の端面92b,102bの大きさが第1の端面92a,102aの大きさより大きいビア導体端部92,102とからなるビア導体9,10が形成される。
その後、グリーンシート蓋部22aの第1の主面22bに少なくとも一部が第1の端面92a,102aに接続されるように、また下段のグリーンシート積層部21aの第2の主面21cに少なくとも一部が第2の端面91b,101bに接続されるように例えばスクリーン印刷等により外部端子3〜6をそれぞれ形成する(図11(a))。
外部端子3〜6を形成した後、これらを脱脂し、さらに所定温度で所定時間焼成する。この焼成により、セラミックグリーンシート23aが一体化することによりグリーンシート積層部21a及びグリーンシート蓋部22aが一体化され、外部端子3〜6及びビア導体9,10が形成された電子部品本体2が形成される(図11(b))。
焼成後、外部端子3〜6の表面に例えば無電解めっき等によりめっき膜8を形成し、さらにめっき膜8の表面に例えば無電解めっき等によりめっき膜7を形成する(図12)。これにより、図1に示されるコンデンサ1が完成する。
本実施の形態では、第1の端面92a,102aと、大きさが第1の端面91a,101aの大きさより大きく、かつ第1の端面92a,102aの大きさより大きい第2の端面92b,102bとを備えたビア導体端部92,102を形成しているので、ビア導体端部92,102の側面及び第2の端面92b,102bが迂回路となり、ビア導体本体部91,101にめっき液に含まれる成分及び水分が到達し難くなる。これにより、内部電極層24,25間の電気的短絡を抑制することができる。なお、第2の端面92b,102bの大きさが、第1の端面91a,101aの大きさより大きく、かつ第1の端面92a,102aの大きさと同じ場合(この場合、大きさの大小関係は、第1の端面92a,102a、第2の端面92b,102b>第1の端面91a,101aとなる。)であっても、同様の効果が得られる。しかしながら、第2の端面92b,102bの大きさが、第1の端面92a,102aの大きさと同じ場合よりも、第1の端面92a,102aの大きさより大きい場合(この場合、大きさの大小関係は、第2の端面92b,102b>第1の端面92a,102a≧第1の端面91a,101aとなる。)の方が、迂回路としての長さが長くなるので、第2の端面92b,102bの大きさは、第1の端面92a,102aの大きさより大きい方が好ましい。
本実施の形態では、第2の端面92b,102bの大きさが第1の端面92a,102aの大きさより大きいビア導体端部92,102を形成しているので、積層部21の積層方向から外部電極3,4やビア導体92,102が引張られた場合であっても、ビア導体92,102が電子部品本体2から抜け難い。
(第2の実施の形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態以降の実施の形態においては、第1の実施の形態で説明した部材等と同一の部材等には同一の符号が付してあり、また第1の実施の形態と重複する内容については省略することがある。本実施の形態では、第1の実施の形態で説明したビア導体を第1の実施の形態とは異なる方法により作製した例について説明する。図13(a)〜図14は本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの模式的な製造プロセス図である。
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態以降の実施の形態においては、第1の実施の形態で説明した部材等と同一の部材等には同一の符号が付してあり、また第1の実施の形態と重複する内容については省略することがある。本実施の形態では、第1の実施の形態で説明したビア導体を第1の実施の形態とは異なる方法により作製した例について説明する。図13(a)〜図14は本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの模式的な製造プロセス図である。
まず、第1の実施の形態で説明した手順と同様の手順によりビアホール21dが形成されているがビア導体本体部91,101が形成されていないグリーンシート積層部21aを例えば2つ、ビアホール22dが形成されているがビア導体端部92,102が形成されていないグリーンシート蓋部22aを例えば1つ作製する。そして、このようなグリーンシート積層部21a上に上段のビアホール21dの第2の開口端面21d2が下段のビアホール21dの第1の開口端面21d1に接続され、かつビアホール22dの第2の端面22d2が上段のビアホール21dの第1の開口端面21d1に接続されるようにグリーンシート積層部21a及びグリーンシート蓋部22aを順に重ねて(図13(a))、それぞれを圧着する(図13(b))。その後、ビアホール21d,22dに導電性材料を圧入により充填する(図14)。ここで、グリーンシート蓋部22aを構成するセラミックスグリーンシート23aは薄くかつ軟らかく、またグリーンシート積層部21a及びグリーンシート蓋部22aは圧着されているだけであるので、ビアホール21d,22dに導電性材料が圧入されると、導電性材料がグリーンシート積層部21aとグリーンシート蓋部22aとの界面に入り込む。これにより、ビア導体本体部91,101と、ビア導体本体部91,101に連設され、第2の端面92b,102bの大きさが第1の端面92a,102aの大きさより大きいビア導体端部92,102とからなるビア導体9,10が完成する。その後、第1の実施の形態と同様の手順を経ることにより、図1に示されるコンデンサ1が完成する。
(第3の実施の形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第3の実施の形態を説明する。本実施の形態では、ビア導体端部がテーパ状に形成されている例について説明する。図15(a)は本実施の形態に係るビア導体端部付近の模式的な拡大縦断面図であり、図15(b)は本実施の形態に係るビア導体端部の模式的な平面図である。
以下、図面を参照しながら本発明の第3の実施の形態を説明する。本実施の形態では、ビア導体端部がテーパ状に形成されている例について説明する。図15(a)は本実施の形態に係るビア導体端部付近の模式的な拡大縦断面図であり、図15(b)は本実施の形態に係るビア導体端部の模式的な平面図である。
図15(a)及び図15(b)に示されるように、ビア導体端部92,102は、第1の端面92a,102aから第2の端面92b,102bにかけて広がったテーパ状に形成されている。詳細に説明すると、ビア導体端部92,102の第2の端面92b,102bの大きさは、第1の端面91a,101aの大きさより大きく、かつ第1の端面92a,102aの大きさより大きくなっている。また、ビア導体端部92,102の積層方向と直交する方向における断面の大きさは、第1の端面92a,102aから第2の端面92b,102bにかけて徐々に大きくなっている。
コンデンサ1は、例えば、以下のようにして作製することが可能である。図16(a)〜図17(b)は本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの模式的な製造プロセス図である。
まず、第1の実施の形態と同様に、ビア導体本体部91,101が形成されたグリーンシート積層部21aを例えば2つ、及びビア導体端部92,102が形成されたグリーンシート蓋部22aを例えば1つ作製する。本実施の形態におけるグリーンシート積層部21aは、第1の実施の形態で説明したものと構造及び形成手順も同様であるので、説明を省略する。本実施の形態におけるグリーンシート蓋部22aを作製するには、第1の実施の形態で説明した手順と同様の手順により、グリーンシート蓋部22aを第1の主面22bから第2の主面22cにかけて貫通するビアホール22dを形成するが、ビアホール22dの第2の開口端面22d2の大きさは、第1の端面91a,101aの大きさより大きく、かつ第1の開口端面22d1の大きさより大きくなっている(図16(a))。グリーンシート蓋部22aにこのようなビアホール22dを形成した後、ビアホール22dに導電性材料を圧入により充填し、ビア導体端部92,102を形成する。これにより、ビア導体端部92,102が形成されたグリーンシート蓋部22aが完成する(図16(b))。
そして、上段のビア導体本体部91,101の第2の端面91b,101bが下段のビア導体本体部91,101の第1の端面91a,101aに接続され、かつビア導体端部92,102の第2の端面92b,102bが上段のビア導体本体部91,101の第1の端面91a,101aに接続されるようにグリーンシート積層部21a上にグリーンシート積層部21a及びグリーンシート蓋部22aを順に重ねて(図17(a))、それぞれを圧着する(図17(b))。その後、第1の実施の形態と同様の手順を経ることにより、図15(a)に示されるようなテーパ状のビア導体端部92,102を有するコンデンサ1が完成する。
(第4の実施の形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第4の実施の形態を説明する。本実施の形態では、積層部の第1の主面にビア導体枠部を配置して、ビア導体端部を形成する例について説明する。具体的には、本実施の形態によれば、第1の主面と、第2の主面と、複数のセラミックグリーンシート及び複数の内部電極層が前記第2の主面から前記第1の主面にかけて交互に積層された構造とを有し、前記第1の主面から前記第2の主面まで貫通するビア導体本体部、及び前記ビア導体本体部の前記第1の主面側の端面の周囲を取り囲むように前記第1の主面上に配置されたビア導体枠部が形成されたグリーンシート積層部を形成する工程と、セラミックグリーンシートを有し、前記セラミックグリーンシートの厚さ方向に貫通し、大きさが前記ビア導体枠部の表面の大きさ以下である第1の端面、及び第2の端面を有するビア導体端部本体が形成されたグリーンシート蓋部を形成する工程と、前記ビア導体端部本体の前記第2の端面が前記ビア導体本体部の第1の主面側の端面及び前記ビア導体枠部の表面に接続されるように前記グリーンシート積層部と前記グリーンシート蓋部とを重ね、圧着する工程と、少なくとも一部が前記ビア導体端部本体の前記第1の端面に接続されるように前記第1の端面上に外部端子を形成する工程とを具備することを特徴とする積層電子部品の製造方法が提供される。図18(a)は本実施の形態に係るビア導体端部付近の模式的な拡大縦断面図であり、図18(b)は本実施の形態に係るビア導体端部の模式的な平面図である。
以下、図面を参照しながら本発明の第4の実施の形態を説明する。本実施の形態では、積層部の第1の主面にビア導体枠部を配置して、ビア導体端部を形成する例について説明する。具体的には、本実施の形態によれば、第1の主面と、第2の主面と、複数のセラミックグリーンシート及び複数の内部電極層が前記第2の主面から前記第1の主面にかけて交互に積層された構造とを有し、前記第1の主面から前記第2の主面まで貫通するビア導体本体部、及び前記ビア導体本体部の前記第1の主面側の端面の周囲を取り囲むように前記第1の主面上に配置されたビア導体枠部が形成されたグリーンシート積層部を形成する工程と、セラミックグリーンシートを有し、前記セラミックグリーンシートの厚さ方向に貫通し、大きさが前記ビア導体枠部の表面の大きさ以下である第1の端面、及び第2の端面を有するビア導体端部本体が形成されたグリーンシート蓋部を形成する工程と、前記ビア導体端部本体の前記第2の端面が前記ビア導体本体部の第1の主面側の端面及び前記ビア導体枠部の表面に接続されるように前記グリーンシート積層部と前記グリーンシート蓋部とを重ね、圧着する工程と、少なくとも一部が前記ビア導体端部本体の前記第1の端面に接続されるように前記第1の端面上に外部端子を形成する工程とを具備することを特徴とする積層電子部品の製造方法が提供される。図18(a)は本実施の形態に係るビア導体端部付近の模式的な拡大縦断面図であり、図18(b)は本実施の形態に係るビア導体端部の模式的な平面図である。
図18(a)及び図18(b)に示されるように、ビア導体端部92,102は、積層方向と直交する方向における断面の大きさが、第1の端面92a,102aから第2の端面92b,102b付近の第1の位置Aにかけては、第1の端面92a,102aと同じ大きさとなっているが、第1の位置Aから第2の端面92b,102b付近の第2の位置Bにかけては第2の端面92b,102b側にかけて徐々に大きくなっており、さらに第2の位置Bから第2の端面にかけては第2の端面92b,102bと同じ大きさとなっている。
コンデンサ1は、例えば、以下のようにして作製することが可能である。図19(a)〜図21は本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの模式的な製造プロセス図である。
まず、第1の実施の形態と同様に、ビア導体本体部91,101が形成されたグリーンシート積層部21aを例えば2つ、及びビア導体端部本体92e,102eが形成されたグリーンシート蓋部22aを例えば1つ作製する。本実施の形態におけるグリーンシート積層部21aを作製するには、第1の実施の形態で説明した手順と同様の手順により、ビア導体本体部91,101が形成されていないグリーンシート積層部21を第1の主面21bから第2の主面21cにかけて貫通するビアホール21dを形成するが、ビアホール21d形成前、ビアホール21d形成後、或いはビアホール21d形成と同時にグリーンシート積層部21aの第1の主面21bに第1の開口端面21d1を取り囲むようなリング状のビア導体枠部92d,102dを形成する(図19(a))。グリーンシート積層部21aにこのようなビアホール21d及びビア導体枠部92d,102dを形成した後、ビアホール21dに導電性材料を圧入により充填する。これにより、ビア導体本体部91,101及びビア導体枠部92e,102eが形成されたグリーンシート積層部21aが完成する(図19(b))。
一方、本実施の形態におけるグリーンシート蓋部22aを作製するには、第1の実施の形態で説明した手順と同様の手順により、ビア導体端部本体92e,102eが形成されていないグリーンシート蓋部22aに第1の主面22bから第2の主面22cにかけて貫通するビアホール22dを形成した後にビアホール22dに導電性材料を圧入により充填して、ビア導体端部本体92e,102eを形成する(図20)。ここで、ビア導体端部本体92e,102eは、第1の主面22b側に位置し、大きさがビア導体枠部92e,102eの表面の大きさ以下である第1の端面92e1,102e1と、第2の主面22c側に位置し、大きさが第1の端面92e1,102e1の大きさとほぼ同じである第2の端面92e2,102e2を備えている。これにより、ビア導体端部本体92e,102eが形成されたグリーンシート蓋部22aが完成する。なお、本実施の形態ではビア導体端部本体92e,102eには、はみ出し部92c,102cは形成されていないが、本実施の形態においてもはみ出し部92c,102cを形成してもよい。また、第2の端面92e2,102e2の大きさは第1の端面92e1,102e1の大きさより大きくてもよい。
そして、上段のビア導体本体部91,101の第2の端面91b,101bが下段のビア導体本体部91,101の第1の端面91a,101aに接続され、かつビア導体端部本体92e,102eの第2の端面92e2,102e2が上段のビア導体本体部91,101の第1の端面91a,101a及び及びビア導体枠部92d,102dの表面に接続されるようにグリーンシート積層部21a上にグリーンシート積層部21a及びグリーンシート蓋部22aを順に重ねて(図21(a))、それぞれを圧着する(図21b))。ここで、本実施の形態においてはビア導体端部92,102は、ビア導体端部本体92e,102eと、ビア導体枠部92d,102dとから構成されており、ビア導体端部本体92e,102eの第1の端面92e1,102e1が第1の端面92a,102aとなり、ビア導体枠部92b,102bの裏面が第2の端面92b,102bとなる。その後、第1の実施の形態と同様の手順を経ることにより、図18(a)に示されるような形状のビア導体端部92,102を有するコンデンサ1が完成する。
第1の実施の形態のようにはみ出し部92c,102cを形成した状態で、グリーンシート積層部21a上にグリーンシート蓋部22aを順に重ねて、これらを圧着した場合であっても、はみ出し部92c,102cがグリーンシート積層部21aとグリーンシート蓋部22aとの界面に入り込まなく、第2の端面92b,102bの大きさが第1の端面92a,102aの大きさより大きくならない場合がある。これに対し、本実施の形態では、予めグリーンシート積層部21aの第1の主面21bに第1の開口端面21d1を取り囲むようなビア導体枠部92d,102dを形成するので、第2の端面92b,102bの大きさを確実に第1の端面92a,102aの大きさより大きくすることができる。
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
1…積層セラミックコンデンサ、2…電子部品本体体、3〜6…外部端子、7,8…めっき膜、9,10…ビア導体、21…積層部、21a…グリーンシート積層部、21b,22b…第1の主面、21c,22c…第2の主面、21d,22d…ビアホール、22…蓋部、22a…グリーンシート蓋部、23…セラミック層、23a…セラミックグリーンシート、24,25…内部電極層、91,101…ビア導体本体部、92,102…ビア導体端部、92a,102a…第1の端面、92b,102b…第2端面、92c,102c…はみ出し部、92d,102d…ビア導体枠部、92e,102e…ビア導体端部本体。
Claims (10)
- 複数のセラミック層及び複数の内部電極層が交互に積層された構造を有する積層部と、前記積層部より前記積層部の積層方向側に位置し、前記積層部と一体化された蓋部とを有する電子部品本体と、
前記蓋部上に形成された複数の外部端子と、
前記積層部を前記積層方向に貫通し、前記内部電極層に接続されたビア導体本体部と、前記外部端子に接続された第1の端面、及び前記ビア導体本体部の前記蓋部側の端面に接続され、大きさが前記ビア導体本体部の前記端面の大きさより大きく、かつ前記第1の端面の大きさ以上である第2の端面を有し、前記蓋部を前記積層方向に貫通するビア導体端部とを有する複数のビア導体と
を具備することを特徴とする積層電子部品。 - 前記ビア導体端部の前記第2の端面は、大きさが前記ビア導体端部の前記第1の端面の大きさより大きいことを特徴とする請求項1記載の積層電子部品。
- 前記ビア導体本体部の前記端面は直径が50μm以上150μm以下の円状であり、前記ビア導体端部の前記第1の端面は直径が50μm以上200μm以下の円状であることを特徴とする請求項2項に記載の積層電子部品。
- 前記外部端子の表面上には、めっき膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の積層電子部品。
- 前記積層電子部品は、積層セラミックコンデンサであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の積層電子部品。
- 第1の主面と、第2の主面と、複数のセラミックグリーンシート及び複数の内部電極層が前記第2の主面から前記第1の主面にかけて交互に積層された構造とを有し、前記第1の主面から前記第2の主面まで貫通するビア導体本体部が形成されたグリーンシート積層部を形成する工程と、
セラミックグリーンシートを有し、前記セラミックグリーンシートの厚さ方向に貫通し、第1の端面、及び大きさが前記ビア導体本体部の前記第1の主面側の端面の大きさより大きく、かつ前記第1の端面の大きさ以上である第2の端面を有するビア導体端部が形成されたグリーンシート蓋部を形成する工程と、
前記ビア導体本体部の前記第1の主面側の端面に前記ビア導体端部の前記第2の端面が接続されるように前記グリーンシート積層部と前記グリーンシート蓋部とを重ね、圧着する工程と、
少なくとも一部が前記ビア導体端部の前記第1の端面に接続されるように前記第1の端面上に外部端子を形成する工程と
を具備することを特徴とする積層電子部品の製造方法。 - 前記グリーンシート蓋部を形成する工程における前記ビア導体端部或いは前記ビア導体端部本体の前記第2の端面は、前記グリーンシート蓋部より突出していることを特徴とする請求項6記載の積層電子部品の製造方法。
- 前記グリーンシート蓋部を形成する工程における前記ビア導体端部及び前記ビア導体端部本体の前記第2の端面は、大きさが前記第1の端面の大きさより大きいことを特徴とする請求項6又は7に記載の積層電子部品の製造方法。
- 第1の主面と、第2の主面と、複数のセラミックグリーンシートと複数の内部電極層が前記第2の主面から前記第1の主面にかけて交互に積層された構造と、前記第1の主面から前記第2の主面まで貫通する第1のビアホールとを有するグリーンシート積層部を形成する工程と、
セラミックグリーンシートと、前記セラミックグリーンシートの厚さ方向に貫通し、第1の開口端面、及び大きさが前記第1のビアホールの前記第1の主面側の開口端面の大きさより大きく、かつ前記第1の開口端面の大きさ以上である第2の開口端面を有する第2のビアホールとを有するグリーンシート蓋部を形成する工程と、
前記第1のビアホールの前記第1の主面側の開口端面に前記第2のビアホールの前記第2の開口端面が接続されるように前記グリーンシート積層部と前記グリーンシート蓋部とを重ね、圧着する工程と、
前記第1のビアホール及び前記第2のビアホールに導電性材料を充填して、ビア導体を形成する工程と、
少なくとも一部が前記ビア導体の前記グリーンシート蓋部側の端面に接続されるように前記端面上に外部端子を形成する工程と
を具備することを特徴とする積層電子部品の製造方法。 - 前記外部端子を形成する工程後に、前記外部端子の表面上にめっき膜を形成する工程とをさらに具備することを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の積層電子部品の製造方法。
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JP2005228389A JP2007048768A (ja) | 2005-08-05 | 2005-08-05 | 積層電子部品及びその製造方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012114172A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 電子部品及びその製造方法、並びに電子部品を内蔵した配線基板 |
JP2015026746A (ja) * | 2013-07-26 | 2015-02-05 | 新光電気工業株式会社 | 発光素子搭載用パッケージ及び発光素子パッケージ |
US11349449B2 (en) | 2018-07-13 | 2022-05-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated electronic component and method for manufacturing laminated electronic component |
-
2005
- 2005-08-05 JP JP2005228389A patent/JP2007048768A/ja not_active Withdrawn
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