JP2009283695A - 積層型電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】製造容易な積層型電子部品を提供する。
【解決手段】本発明の積層型電子部品１Ａは、積層されている複数のセラミックシート２Ａ１、２Ａ２および導電パターン４Ａを備える。複数のセラミックシート２Ａ１、２Ａ２は１個または２個以上の直線溝３Ａ１〜３Ａ８をそれぞれ有しており、導電パターン４Ｃを構成する直線状の導電部材５Ａ１〜５Ａ８がその直線溝にそれぞれ充填されている。直線溝３Ａ１〜３Ａ８については、同一層において平行に配設され、隣接する上層または下層の直線溝３Ａ１〜３Ａ８と直交して配設される。導電部材５Ａ１〜５Ａ８は、その上層または下層の導電部材５Ａ１〜５Ａ８と部分的に接続している。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層型電子部品に係り、特に、積層型インダクタとして好適に利用できる積層型電子部品に関する。

従来の積層型電子部品１０１は、その一例として、図８に示すように、積層された複数のセラミックシート１０２Ａ１〜１０２Ａ４および導電パターン１０４を備えている。複数のセラミックシート１０２Ａ１〜１０２Ａ４には複数のコ字形または湾曲形（図示せず）の非直線溝１０３Ａ１〜１０３Ａ４がそれぞれ形成されており、それらの非直線溝１０３Ａ１〜１０３Ａ４に対して導電パターン１０４を構成する複数の導電部材１０５Ａ１〜１０５Ａ４がそれぞれ充填されている。導電パターン１０４の形状を波形状、らせん状またはコイル状に形成すれば、その導電パターン１０４はインダクタとして用いることができる。

ここで、複数のセラミックシート１０２Ａ１〜１０２Ａ４は、複数の柔軟なセラミックグリーンシートを焼成することによって得ることができる。また、複数の導電部材１０５Ａ１〜１０５Ａ４は、金属フィラーを含有する重量のある導電ペーストを非直線溝１０３Ａ１〜１０３Ａ４に充填してセラミックグリーンシートとともに焼成することによって得ることができる。なお、導電パターン１０４をインダクタとして用いる場合は通常の印刷電極の厚さの５倍程度の厚さの導電パターン１０４が必要になるため、導電ペーストの重量もそれに比例して５倍程度重くなっている。

特開平９−０１７６３５号公報

しかしながら、図９に示すように、焼成前のセラミックグリーンシート１１２は自重または導電ペーストなどの他の重量物の影響によって湾曲変形しやすいので、非直線溝１０３Ａ１〜１０３Ａ４の形成によってその周縁に自動的に形成されてしまう舌片部１０６が非直線溝１０３Ａ１〜１０３Ａ４の形成時またはセラミックグリーンシート１１２の積層時に容易に湾曲変形してしまう。そのため、非直線溝１０３Ａ１〜１０３Ａ４の形成時においては非直線溝１０３Ａ１〜１０３Ａ４を正確に形成することが困難であり、また、セラミックグリーンシート１１２の積層工程においては湾曲変形した舌片部１０６を元の形状に戻してセラミックグリーンシート１１２を積層しなければならず、非常に煩わしくなるなど、積層型電子部品１０１の製造が困難になってしまうという問題があった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、製造容易な積層型電子部品を提供することを本発明の目的としている。

前述した目的を達成するため、本発明の積層型電子部品は、その第１の態様として、１個または２個以上の直線溝をそれぞれ有する積層された複数のセラミックシートと、直線溝にそれぞれ充填された２個以上の導電部材を接続して形成されている導電パターンとを備えており、導電パターンは、複数のセラミックシートのうちの隣接する上層および下層のセラミックシートにそれぞれ充填された隣位する２個の導電部材を部分的に接続させ、同様の接続を他の導電部材の間においても行なうことにより形成されていることを特徴としている。

本発明の第１の態様の積層型電子部品によれば、焼成前のセラミックシートであるセラミックグリーンシートに直線溝を形成しても直線溝の周縁に舌片部は形成されないので、セラミックグリーンシートの直線溝の周縁が折れ曲がってしまうことを防止することができる。

本発明の第２の態様の積層型電子部品は、第１の態様の積層型電子部品において、導電パターンは、積層方向からみて、波形状、らせん状またはコイル状に形成されていることを特徴としている。

本発明の第２の態様の積層型電子部品によれば、導電パターンをインダクタとして用いることができる。

本発明の第３の態様の積層型電子部品は、第１または第２の態様の積層型電子部品において、複数のセラミックシートは、２層のセラミックシートであり、 導電パターンは、上層および下層のセラミックシートにそれぞれ充填された導電部材を積層方向において交互に接続することにより、形成されていることを特徴としている。

本発明の第３の態様の積層型電子部品によれば、２層のセラミックシートの内部において導電パターンが形成されるので、積層型電子部品を薄く形成することができる。

本発明の第４の態様の積層型電子部品は、第３の態様の積層型電子部品において、導電パターンは、波形状のうちの方形波であるミアンダ状に形成されていることを特徴としている。

本発明の第４の態様の積層型電子部品によれば、導電パターンをインダクタとして用いることができるとともに、導電パターンの狭小化を図ることができる。

本発明の第５の態様の積層型電子部品は、第４の態様の積層型電子部品において、直線溝は、上層および下層のセラミックシートの各層においてそれぞれ平行に形成されていることを特徴としている。

本発明の第５の態様の積層型電子部品によれば、各層に形成されるすべての直線溝の長手方向が同一方向に揃っているので、各層の直線溝に導電部材を充填する際にスキージを動かす方向をすべての直線溝の長手方向に揃えることができ、その結果として、導電部材の充填量不足を防止することができる。

本発明の積層型電子部品によれば、各層のセラミックグリーンシートの直線溝の周縁が折れ曲がってしまうことがないので、積層型電子部品を容易に製造することができるという効果を奏する。

以下、図を用いて、本発明の積層型電子部品をその３つの実施形態により説明する。

はじめに、図１から図３を用いて、第１の実施形態の積層型電子部品１Ａを説明する。ここで、図１は、第１の実施形態の積層型電子部品１Ａの分解斜視図を示している。また、図２は上層のセラミックシート２Ａ１を示しており、図３は上層のセラミックシート２Ａ２を示している。第１の実施形態の積層型電子部品１Ａは、図１に示すように、複数のセラミックシート２Ａ１、２Ａ２、導電パターン４Ａおよび導電パターン４Ａの両端に接続された２つの引出電極８、９を備えている。

セラミックシート２Ａ１、２Ａ２は厚さ４０μｍ〜１２０μｍの矩形シート状に形成されており、積層された複数のセラミックグリーンシートを焼成することによって得られる。第１の実施形態においては、セラミックシート２Ａ１、２Ａ２が２枚積層されている。これら上層および下層のセラミックシート２Ａ１、２Ａ２は、４個の直線溝３Ａ１〜３Ａ８をそれぞれ有している。これらの直線溝３Ａ１〜３Ａ８は、焼成前のセラミックシート２Ａ１、２Ａ２、すなわちセラミックグリーンシートに同一形状のものをビアの形成方法（パンチング）と同様に形成してセラミックグリーンシートを焼成することによって得られる。

この直線溝３Ａ１〜３Ａ８は貫通溝であることが好ましい。また、上層および下層のセラミックシート２Ａ１、２Ａ２にそれぞれ形成される４個の直線溝３Ａ１〜３Ａ８は、各層においてそれぞれ平行に、かつ、他層の直線溝３Ａ１〜３Ａ８と９０度ずれて配置されており、積層方向から見てミアンダ状に配置されている。なお、ミアンダ状の配置は導電パターン４Ａの形状に依存している。

導電パターン４Ａは、８個の直線溝３Ａ１〜３Ａ８に充填された導電部材５Ａ１〜５Ａ８を積層方向において部分的にかつ電気的に接続することにより形成される。具体的には、導電パターン４Ａの接続方法については、上層および下層のセラミックシート２Ａ１、２Ａ２にそれぞれ充填された各層４個ずつ合計８個の導電部材５Ａ１〜５Ａ８の端部が積層方向において電気的に接続し、かつ、上層の導電部材５Ａ１、下層の導電部材５Ａ２、上層の導電部材５Ａ３、・・・といったように各層の導電部材５Ａ１〜５Ａ８が交互に接続されている。

導電部材５Ａ１〜５Ａ８は、Ａｇなどの良導電性金属を含有した導電ペーストを直線溝３Ａ１〜３Ａ８に充填してセラミックグリーンシートとともに焼成することによって得られる。この導電部材５Ａ１〜５Ａ８の寸法については、その幅が１００〜１５０μｍ、その深さが４０μｍ〜１２０μｍ、その長さが５００〜１０００μｍとなっている。

導電パターン４Ａの形状については、積層方向からみて種々の形状を採用することができる。第１の実施形態の導電パターン４Ａの形状としては、方形波、三角波、のこぎり波などの波形状のうちの方形波であるミアンダ形状が選択されている。

次に、第１の実施形態の積層型電子部品１Ａの作用を説明する。

第１の実施形態の積層型電子部品１Ａにおいては、図１に示すように、上層および下層のセラミックシート２Ａ１、２Ａ２にそれぞれ１個ずつ配置された隣位する２個の導電部材５Ａ１の端部をそれぞれ接続し、同様の接続をすべての導電部材５Ａ１〜５Ａ８の間においても行ない、上層の導電部材５Ａ１、下層の導電部材５Ａ２、上層の導電部材５Ａ３、・・・といったように上層および下層の導電部材５Ａ１〜５Ａ８を交互に接続することにより、導電パターン４Ａが形成されている。これにより、セラミックグリーンシートに直線溝３Ａ１〜３Ａ８を形成しても図９に示すような従来の舌片部１０６が直線溝３Ａ１〜３Ａ８の周縁に形成されないので、セラミックグリーンシートの直線溝３Ａ１〜３Ａ８の周縁が折れ曲がってしまうことを防止することができる。

したがって、直線溝３Ａ１〜３Ａ８の形成およびセラミックグリーンシートの積層が容易になり、その結果として、積層型電子部品１Ａの製造が容易になる。また、導電パターン４Ａが上層および下層のセラミックシート２Ａ１、２Ａ２のみに形成されているので、例えば３層以上にわたって形成された導電パターン（図示せず）と比較して、積層型電子部品１Ａを薄く形成することができる。

また、図２または図３に示すように、この導電パターン４Ａを波形状に形成すれば、導電パターン４Ａをインダクタとして用いることができる。特に、ミアンダ状の導電パターン４Ａを形成すれば、導電パターン４Ａをインダクタとして用いることができるだけでなく、導電パターン４Ａの狭小化を図ることができる。

導電部材５Ａ１〜５Ａ８が充填される直線溝３Ａ１〜３Ａ８は、上層および下層のセラミックシート２Ａ１、２Ａ２の各層においてそれぞれ平行に形成されている。導電部材５Ａ１〜５Ａ８は直線溝３Ａ１〜３Ａ８に導電ペーストを充填して焼成することによって得られる。ここで、各層に形成される直線溝３Ａ１〜３Ａ８に導電ペーストを充填する際、各層のすべての直線溝３Ａ１〜３Ａ８を平行にしてその長手方向を同一方向に揃ることにより、導電ペーストの充填治具となるスキージを動かす方向をすべての直線溝３Ａ１〜３Ａ８の長手方向に揃えることができる。その結果として、導電部材５Ａ１〜５Ａ８の充填量不足を防止することができるので、導電部材５Ａ１〜５Ａ８の導電性が劣化せず、設計通りの良好な導電パターン４Ａを形成することができる。

次に、図４および図５を用いて、第２の実施形態の積層型電子部品１Ｂを説明する。ここで、図４は第２の実施形態の積層型電子部品１Ｂの分解斜視図を示しており、図５は第２の実施形態の積層型電子部品１Ｂの平面図を示している。第１の実施形態との相違点は、主に導電パターン４Ｂの形状変更である。なお、特に言及しない点については、第１の実施形態と同様である。

第２の実施形態におけるセラミックシート２Ｂ１、２Ｂ２の積層枚数は２枚である。これら上層および下層のセラミックシート２Ｂ１、２Ｂ２は、５個の直線溝３Ｂ１〜３Ｂ１０をそれぞれ有している。この直線溝３Ｂ１〜３Ｂ１０は貫通溝であることが好ましい。また、上層および下層のセラミックシート２Ｂ１、２Ｂ２にそれぞれ形成される５個の直線溝３Ｂ１〜３Ｂ１０は、各層においてそれぞれ平行に、かつ、他層の直線溝３Ｂ１〜３Ｂ１０と９０度ずれて配置されており、積層方向から見てらせん状に配置されている。なお、らせん状の配置は導電パターン４Ｂの形状に依存している。

導電パターン４Ｂは、第１の実施形態と同様、上層および下層のセラミックシート２Ｂ１、２Ｂ２の直線溝（例えば３Ｂ１、３Ｂ２）にそれぞれ充填された隣位する導電部材（例えば５Ｂ１、５Ｂ２）の端部をそれぞれ接続し、同様の接続を他の導電部材５Ｂ１〜５Ｂ１０にも行なうことにより、積層方向からみてらせん状に形成されている。

次に、第２の実施形態の積層型電子部品１Ｂの作用を説明する。

第２の実施形態の積層型電子部品１Ｂにおいては、図４に示すように、第１の実施形態と同様に直線状に形成された上層および下層の導電部材５Ｂ１〜５Ｂ１０を交互に接続することにより、導電パターン４Ｂがらせん状に形成されている。これにより、セラミックグリーンシートに直線溝３Ｂ１〜３Ｂ１０を形成しても図９に示すような従来の舌片部１０６が直線溝３Ｂ１〜３Ｂ１０の周縁に形成されないので、セラミックグリーンシートの直線溝３Ｂ１〜３Ｂ１０の周縁が折れ曲がってしまうことを防止することができる。

したがって、直線溝３Ｂ１〜３Ｂ１０の形成およびセラミックグリーンシートの積層が容易になり、その結果として、積層型電子部品１Ｂの製造が容易になる。また、導電パターン４Ｂが上層および下層のセラミックシート２Ｂ１、２Ｂ２のみに形成されているので、例えば３層以上にわたって形成された導電パターン（図示せず）と比較して、積層型電子部品１Ｂを薄く形成することができる。

また、導電部材５Ｂ１〜５Ｂ１０が充填される直線溝３Ｂ１〜３Ｂ１０は、上層および下層のセラミックシート２Ｂ１、２Ｂ２の各層においてそれぞれ平行に形成されている。そのため、第１の実施形態と同様、スキージを動かす方向をすべての直線溝３Ｂ１〜３Ｂ１０の長手方向に揃えることができる。その結果として、導電部材５Ｂ１〜５Ｂ１０の充填量不足を防止することができる。

次に、図６および図７を用いて、第３の実施形態の積層型電子部品１Ｃを説明する。ここで、図６は第３の実施形態の積層型電子部品１Ｃの分解斜視図を示しており、図７は第３の実施形態の積層型電子部品１Ｃの平面図を示している。第１の実施形態との相違点は、主に導電パターン４Ｃの形状およびそれに伴うセラミックシート２Ｃ１〜２Ｃ８の積層枚数の変更である。

図６に示すように、第３の実施形態におけるセラミックシート２Ｃ１〜２Ｃ８の積層枚数は８枚である。これら８枚のセラミックシート２Ｃ１〜２Ｃ８は、１個の直線溝３Ｃ１〜３Ｃ８をそれぞれ有している。この直線溝３Ｃ１〜３Ｃ８は貫通溝であることが好ましい。また、各層のセラミックシート２Ｃ１〜２Ｃ８にそれぞれ形成される１個の直線溝３Ｃ１〜３Ｃ８は、積層方向に隣接する他層の直線溝３Ｃ１〜３Ｃ８と９０度ずれて配置されており、かつ、積層方向から見て矩形コイル状に配置されている。なお、コイル状の配置は導電パターン４Ｃの形状に依存している。

導電パターン４Ｃは、図６および図７に示すように、各層の導電部材５Ｃ１〜５Ｃ８の端部を接続することにより、積層方向からみて矩形コイル状に形成されている。導電部材５Ｃ１〜５Ｃ８の接続方法としては、積層される８枚のセラミックシート２Ｃ１〜２Ｃ８のうちの隣接する上層および下層のセラミックシート（例えば、２Ｃ２、２Ｃ３）においてそれぞれ隣位する２個の導電部材（例えば、５Ｃ２、５Ｃ３）の端部を接続する。また、同様の接続を他の導電部材５Ｃ１〜５Ｃ８の間においても行なう。

次に、第３の実施形態の積層型電子部品１Ｃの作用を説明する。

第３の実施形態の積層型電子部品１Ｃにおいては、図６および図７に示すように、直線状に形成された各層のセラミックシート２Ｃ１〜２Ｃ８の導電部材５Ｃ１〜５Ｃ８の端部をそれぞれ接続することにより、導電パターン４Ｃが矩形コイル状に形成されている。これにより、セラミックグリーンシートに直線溝３Ｃ１〜３Ｃ８を形成しても図９に示すような従来の舌片部１０６が直線溝３Ｃ１〜３Ｃ８の周縁に形成されないので、セラミックグリーンシートの直線溝３Ｃ１〜３Ｃ８の周縁が折れ曲がってしまうことを防止することができる。これにより、直線溝３Ｃ１〜３Ｃ８の形成およびセラミックグリーンシートの積層が容易になり、その結果として、積層型電子部品１Ｃの製造が容易になる。

すなわち、第１から第３の実施形態の積層型電子部品によれば、各層のセラミックグリーンシートの直線溝の周縁が折れ曲がってしまうことがないので、積層型電子部品の製造を容易に行なうことができるという効果を奏する。

なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、直線溝が非貫通であって有底穴の場合の他の実施形態であれば、隣接する上下の導電部材が積層方向に重複している部分にビアを設けて相互の導電部材を電気的に接続することにより、導電パターンを形成すればよい。

また、直線溝の形状については、前述の実施形態の作用効果を満たすものであれば厳密な直線でなくとも緩やかな円弧であっても良い。

さらに、セラミックシートの積層枚数、直線溝の個数および導電部材の接続個数は導電パターンに依存する。よって、他の実施形態においては、導電パターンのパターン全長や形状を変更した場合は、それらの値を自由に変更することができる。

第１の実施形態の積層型電子部品を示す分解斜視図 第１の実施形態の上層のセラミックシートを示す平面図 第１の実施形態の下層のセラミックシートを示す平面図 第２の実施形態の積層型電子部品を示す分解斜視図 第２の実施形態の積層型電子部品を示す平面図 第３の実施形態の積層型電子部品を示す分解斜視図 第３の実施形態の積層型電子部品を示す平面図 従来の積層型電子部品の一例を示す分解斜視図 従来のセラミックグリーンシートを示す斜視図

符号の説明

１Ａ〜１Ｃ 積層型電子部品
２Ａｎ、２Ｂｎ、２Ｃｎ（ｎは番号） セラミックシート
３Ａｎ、３Ｂｎ、３Ｃｎ（ｎは番号） 直線溝
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ 導電パターン
５Ａｎ、５Ｂｎ、５Ｃｎ（ｎは番号） 導電部材
１０６ 舌片部

Claims (5)

1. １個または２個以上の直線溝をそれぞれ有する積層された複数のセラミックシートと、
   前記直線溝にそれぞれ充填された２個以上の導電部材を接続して形成されている導電パターンと
   を備えており、
   前記導電パターンは、前記複数のセラミックシートのうちの隣接する上層および下層の前記セラミックシートにそれぞれ充填された隣位する２個の前記導電部材を部分的に接続させ、同様の接続を他の前記導電部材の間においても行なうことにより形成されている
   ことを特徴とする積層型電子部品。
2. 前記導電パターンは、前記積層方向からみて、波形状、らせん状またはコイル状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。
3. 前記複数のセラミックシートは、２層のセラミックシートであり、
   前記導電パターンは、前記上層および下層のセラミックシートにそれぞれ充填された前記導電部材を前記積層方向において交互に接続することにより、形成されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積層型電子部品。
4. 前記導電パターンは、前記波形状のうちの方形波であるミアンダ状に形成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の積層型電子部品。
5. 前記直線溝は、前記上層および下層のセラミックシートの各層においてそれぞれ平行に形成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の積層型電子部品。

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