JP2010245185A - 電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、導電体層の形状精度に優れる電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明は、絶縁体層を用意するＡ工程と前記絶縁体層に所定の導電体層を形成するＢ工程からなる。前記Ｂ工程は、前記所定の導電体層の形状に対応する突起を型の下面に有する第１型を用意する第１工程と、前記第１型を前記絶縁体層に押圧することにより前記所定の導電体層の収納領域を前記絶縁体層に形成する第２工程と、前記絶縁体層に導電体ペーストを印刷して導電体層を形成する第３工程と、前記所定の導電体層の形状に対応する溝を型の下面に有する第２型を用意する第４工程と、前記第２型を前記導電体層に押圧することにより前記所定の導電体層を形成する第５工程と、前記導電体層の一部を除去することにより、前記所定の導電体層を前記絶縁体層に形成する第６工程を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電体層の形状精度に優れる電子部品の製造方法に関する。

従来、様々な電子部品の導電体層の製造方法が提案されている。例えば、下記に示す特許文献１には、図8に示す工程を備えた積層型インダクタ電子部品およびその製造方法が開示されている。

特許文献１では、図8（a）に示すように、用意された絶縁体層１ａの上面に新たに絶縁体ペーストを印刷して所望の導電体層の形状に対応する開口部を有する絶縁体層１ｂが形成される。その後、図8（ｂ）に示すように絶縁体層１ｂの開口部に導電体ペーストを埋め込むように印刷して導電体層１１ｂが形成される。続いて、図8（ｃ）に示すように導電体層１１ｂの上に導電体ペーストを積み重ねて印刷して導電体層１１ｃが形成される。さらに次に、図8（ｄ）に示すように導電体層１１ｂと導電体層１１ｃが一体になった導電体層１１ｄと絶縁体層１ｂとの上に絶縁体ペーストを印刷して誘電体層１ｃが形成される。しかる後に図8（ｅ）に示すように焼成工程を経ると、絶縁体層１ａ、１ｂ、１ｃを焼成してなる絶縁体部６３ａの内部に埋め込まれた導電体層１１ｄを焼成してなる、横断面が円形形状または楕円形状に近似した、コイルパターン部６５ａを有する積層型インダクタ電子部品６１ａを得る製造方法が開示されている。

特開平11-135351

しかしながら、特許文献１で開示される電子部品の製造方法では、所望の導電体層の形状を得るためには積み重ねて印刷するときに、位置ずれ、だれ、にじみなどが発生し、形状精度が高い導電体層を形成することが困難であった。

本発明は、導電体層の形状精度に優れる電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、以下の技術的手段から構成される。

本発明は、絶縁体層を用意するＡ工程と、前記絶縁体層に所定の導電体層を形成するＢ工程からなり、前記Ｂ工程は、前記所定の導電体層の形状に対応する突起を型の下面に有する第１型を用意する第１工程と、前記第１型を前記絶縁体層に押圧することにより前記所定の導電体層の形状に対応する凹部を前記絶縁体層に形成する第２工程と、
前記絶縁体層の上に導電体ペーストを印刷して導電体層を形成する第３工程と、
前記所定の導電体層の形状に対応する溝を型の下面に有する第２型を用意する第４工程と、
前記第２型を前記導電体層に押圧することにより前記導電体層に前記所定の導電体層を形成する第５工程と、前記導電体層の一部を除去することにより、前記所定の導電体層を前記絶縁体層に形成する第６工程を備える。

本発明において、前記第１型の突起は、横断面が矩形形状であり、かつ、前記突起の横断面にコーナＲを有することができる。
また、さらに前記絶縁体層、または、前記導電体層は、感光性を備えることも好ましい。また、さらに前記第５工程は、前記絶縁層、または、前記導電体層を露光する第７工程を備えることも好ましい。また、さらに前記第６工程は、前記導電体層の未露光部分を現像液によって除去することも好ましい。また、さらに前記第１型、または、前記第２型は、光透過性を備えることも好ましい。また、さらに前記第１型、または、前記第２型が石英から成ることも好ましい。また、さらに前記第１型、または、前記第２型は、前記所定の導電体層の形状に対応する領域以外の領域に遮光性を有する単層もしくは多層の膜を備えることも好ましい。また、さらに前記Ａ工程と前記Ｂ工程を複数回実施し、かつ、複数の前記所定の導電体層を電気的に連結する導電体連結層を前記絶縁体層に形成するＣ工程を備えることも好ましい。また、さらに前記所定の導電体層は、周回軌跡からなるコイルパターンであることも好ましい。

本発明は、導電体層の形状精度に優れる電子部品の製造方法を提供することができる。

発明を実施すための最良の形態

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施例を説明することにより、本発明を
明らかにする。本発明に係る電子部品の製造方法の第１の実施例を図1から図2に示す。
（第1の実施例）
図１(a)から（g）、図７を用いて、本発明の第１の実施例の製造方法について説明する。

図１(a) では、支持基板７０の上面に絶縁体ペーストを印刷することにより、支持基板７０の上面に絶縁体層１を形成する。

次に、図１(b)では、所定の導電体層の形状に対応する突起２３を型の下面に有する第１型２１を絶縁体層１に押圧することにより、所定の導電体層の形状に対応する凹部を絶縁体層１に形成する。このとき、突起２３の先端部の角に図７に示すコーナＲ２５を設けてもよい。コーナＲの形状を制御することにより、コーナＲを制御しない場合に比べ、材料の違いによる熱膨張の差などを要因とするコーナ部の応力集中をより一層制御できる効果がある。押圧条件は、材料特性や形状により適正な条件が異なるが、押圧を１から１０ＭＰａに設定して、第1型２１の温度を８０℃から２００℃程度に設定して、押圧状態の保持時間を３分間から１０分間程度に設定すればよい。また、離型条件は、第１型２１の温度を室温程度にすればよい。好ましくは、押圧前に離型剤を第1型２１の押圧面に塗布する工程を用意する。例えば、第１型２１の押圧面を離型剤に１分間程度ディッピングすれば、離型工程が比較的容易に実施できるようになる。離型剤としては、フッ素系樹脂、シリコ-ン系樹脂などを用いることができる。また、離型を容易にするために、第１型２１の突起２３の側面部に抜きテーパを設けることも好ましい。

さらに次に、図１(c)では、導電体ペーストを絶縁体層１の上面に印刷し、絶縁体層１の凹部に導電体ペーストを充填しながら、絶縁体層１の上面に導電体層１１を形成する。

さらに次に、図１(d)では、所定の導電体層の形状に対応する溝３３を型の下面に有する第２型３１を用意する。用意した第２型３１の溝３３が所定の導電体層に対応する絶縁体層１の凹部の上方に位置するように位置決めして、しかる後に第２型３１を導電体層１１に押圧して導電体層１１の一部に所定の導電体層を形成する。このとき、溝３３の底面の角にコーナＲを設けてもよい。押圧条件は上記条件と同様にすればよい。

さらに次に、図１(e)では、所定の導電体層が形成された導電体層１１から第２型３１を離型する。このとき、離型条件は上記の条件と同様にすればよい。好ましくは、第２型３１の溝３３の側面部に抜きテーパを設ける。

ここで、突起、溝および抜きテーパは切削やエッチングなどの製造方法で第1型の突起または第２型に形成すればよい。好ましくは所定の形状にあわせてレジスト条件とエッチング条件を好適に選択したエッチング工法により突起および溝並びに抜きテーパを型に形成する。

さらに次に、図１(f)では、導電体層１１が溶剤などを用いてエッチングされてなる所定の導電体層１１aが絶縁体層１の上面に得られる。

さらに次に、図１(g)では、焼成、硬化、乾燥、加熱などの公知の工程、例えば焼成工程を実施することにより、絶縁体層１を焼成してなる配線基板の基板部４３の上面に所定の導電体層１１aを焼成してなる配線基板の配線部４５が形成された配線基板４１を得ることができる。なお、支持基板７０と配線基板４１とを分離する工程は焼成工程の前後に実施すればよい。

本発明の第１の実施例が開示する製造方法は、導電体ペーストを印刷で形成した溝に積み重ねて所定の導電体層を成形する従来技術に比べ、形状精度が高く微細な配線部４５を形成した配線基板４１などの電子部品を提供することができる。なお、配線部の形状は、例えば、配線基板に実装する電子部品の端子を互いに導通できるように形成する、あるいは、平行に対向するように形成する、さらには、周回軌跡を描くように形成するなど、様々な形状で形成することができる。

さらに、本発明の第１の実施例では、従来技術に比べ線幅が細くかつ厚みが厚い所定の導電体層を形成できる。従来技術では、導電体層を形成するとき、位置ずれ、だれ、にじみなどが発生し導電体層を形状精度よく形成することが困難であり、特に、線幅が細く厚みが厚い導電体層を形成するときは形状精度の低下傾向が顕著であった。そのため、従来技術では、線幅が細い導電体層では厚みを厚くすることが困難となり断面積を大きくできず導電抵抗が増加していた。これに対して本発明の第１の実施例で開示する技術は、従来技術に比べて、導電体層の線幅が細く厚みが厚い導電体層を形状精度に優れて形成ができ、導電性に優れた線幅の細く厚みが厚い配線部を有する電子部品を提供できる効果がある。
（第1の実施例の変形例１）
図２(a)から（g）、図７を用いて、本発明の第１の実施例の製造方法について説明する。

図２(a) では、支持基板７０の上面に感光性の材料を含む絶縁体ペーストを印刷することにより、支持基板７０の上面に絶縁体層２を形成する。

次に、図２(b)では、所定の導電体層の形状に対応する突起２３aを型の下面に有し、かつ、透光性を有する第１型２１aを絶縁体層２に押圧する。押圧状態で第１型２１aに透過させた光を絶縁体層２に照射することにより、絶縁体層２に所定の導電体層の形状に対応する凹部が形成され、かつ、光硬化した絶縁体層２aを得る。このときの押圧条件は、材料特性や形状により適正な条件が異なるが、押圧を１から１０ＭＰａ程度とし、照射光を紫外線とし、第１型２１aの材料を石英、ガラス、セラミックス、プラスティックなどとすれよい。好ましくは、第１型２１aの材料は石英である。このとき、第１型の突起２３aの先端部の角に図７に示したようなコーナＲを設けてもよい。次に、離型工程では、押圧前に離型剤を第1型２１aの押圧面に塗布する工程を用意する。例えば、第１型２１ａの押圧面を離型剤に１分間程度ディッピングすれば、離型工程が比較的容易に実施できるようになる。離型剤としては、フッ素系樹脂、シリコ-ン系樹脂などを用いることができる。さらに好ましくは、離型を容易にするために、第１型２１aの突起２３aの側面部に抜きテーパを設ける。

さらに次に、図２(c)では、感光性の材料を含む導電体ペーストを絶縁体層２aの凹部に充填しながら、絶縁体層２aの上面に印刷して導電体層１２を形成する。

さらに次に、図２(d)では、所定の導電体層の形状に対応する溝３３aを型の下面に有し、透光性を有し、かつ、溝３３a以外領域の前記下面に単層または多層の遮光性の膜３５aを有する第２型３１aを用意する。このとき膜３５aは金属膜が好ましい。用意した第２型３１aの溝３３aが所定の導電体層の形状に対応する絶縁体層２の凹部の上方に位置するように位置決めして、しかる後に用意した第２型３１aを導電体層１２に押圧する。押圧状態で第２型３１aに透過させた光を導電体層１２に照射することにより、導電体層１２に露光部１２aと未露光部１２ｂを形成する。なお、押圧条件は、第１型２１aの場合と同様にすればよい。このとき、溝３３aの底面の角にコーナＲを設けることが好ましい。

さらに次に、図２(e)は、離型工程を示し、離型条件は、前記図２（ｂ）の第２型と同様にすればよい。好ましくは押圧面に離型剤を塗布する工程を用意する。また、離型を容易にするために、第２型３１aの溝３３aの側面部に抜きテーパを設けることも好ましい。

さらに次に、図２(f)では、導電体層の未露光部１２ｂがフォトリソグラフィー用の現像液などを用いてエッチング除去される。この除去工程により、導電体層の露光部１２aが選択的に絶縁体層２aの上面に形成され、所定の導電体層１２aが得られる。

さらに次に、図２(g)では、焼成、硬化、乾燥、加熱などの公知の工程、例えば焼成工程を実施することにより、絶縁体層２aを焼成してなる基板４３aの上面に所定の導電体層１２aを焼成してなる配線部４５aが形成された電子部品４１aを得ることができる。

ここで、第1の実施例の変形例１では、第1の実施例の効果に加え、導電体層の露光部１２aと未露光部１２bの現像液のエッチング速度に差異がつけられるため、所定の導電体層１２aの形状精度をより向上できる効果がある。

上記の製造方法を実施することにより、図1と図２で示した基板の上面に所定の導電体層を形成した配線基板のほかに、絶縁体ペースト、導電体ペーストの材料、および、導電体層の形状を変えることで、例えば、抵抗、インダクタ、コンデンサなどの電子部品を提供することができる。
（第２の実施例）
図３（a）から（e）を用いて、本発明の第２の実施例の製造方法について説明する。

図３(a) では、本発明の第１の実施例と同様な製造方法で、支持基板７０により支持された絶縁体層２ｂの上面に導電体層１２c、１２dを形成する。

次に、図３（b）では、絶縁体ペーストを絶縁体層２ｂおよび導電体層１２ｃ、１２ｄの上面に印刷し、絶縁体層２ｃを形成する。その後、所定の導電体層と導電体連結層５の形状に対応する突起を型の下面に有する第１型（図示せず）を絶縁体層２ｃに押圧し、所定の導電体層の形状に対応する凹部を絶縁体層２ｃに形成する。次に、導電体連携層５の形状に対応する突起を型の下面に有する別の第１型（図示せず）を絶縁体層に押圧し、絶縁体層の凹部の底面に溝を形成する。あるいは、所定の導電体層と導電体連結層５の形状のいずれにも対応する突起を型の下面に有する第１型を絶縁体層に押圧し、所定の導電体層と導電体連結層５の形状に対応する凹部と溝を有する絶縁体層２ｃを同時に形成するようにしてもよい。ここで、別の第１型を用いた場合は第１型と第２型の製造が比較的容易になる効果があり、第１型に導電体連結層５の形状に対応する突起を有する場合は工程数を短縮できる効果がある。さらに好ましくは、導電体連結層５の形状に対応する溝を絶縁体層に形成した後に絶縁体層をエッチングすれば、導電体連結層５の形状に対応するさらなる溝の底面に絶縁体層が残留したきでもエッチングによって絶縁体層の残部が除去できる。

さらに次に、図３(c)では、絶縁体層２ｃの凹部と開口部に導電体ペーストを充填しながら印刷し、導電体連結層５を持つ導電体層１２eを形成する。

さらに次に、図３(d)では、所定の導電体層の形状に対応する溝を型の下面に有する第２型（図示せず）を用意する。用意した第２型の溝が所定の導電体層の形状に対応する絶縁体層の凹部の上方に位置するように位置決めして、しかる後に用意した第２型を導電体層１２eに押圧し、導電体層１２eに所定の導電体層１２f、１２gを形成する。その後に、第２型を離型する。さらにその後に、導電体層１２eの一部をエッチングして所定の導電体層１２f,１２gを絶縁体層２ｃの上面に形成する。このときの押圧条件および離型条件は第１の実施例と同様とすればよい。

さらに次に、図３(e) では、焼成、硬化、乾燥、加熱などの公知の工程、例えば焼成工程を実施することにより、第1の実施例および第1の実施例の第1の変形例の効果に加え、複数の絶縁体層を焼成してなる多層基板の基板部５３の上面または内部に線幅が狭く線高が高い所定の導電体層を焼成してなる多層基板の配線部５５a,５５b,５５c,５５dが形成された多層基板５１が得られる効果がある。

ここで、第２の実施例においてペースト材料、導電体層の形状または積層数などを変えることで、例えば、抵抗、インダクタ、コンデンサなどの電子部品の製造方法を提供することができる。
（第２の実施例の第1の変形例）
図４から図６を用いて、本発明の第２の実施例の第１の変形例によって得た積層型インダクタ電子部品について説明する。

図４は、本発明に係る製造方法によって得た積層型インダクタ電子部品６１の模式図を示している。このとき絶縁体ペーストにはセラミックスなどを含むペーストを用いてもよい。図５は図４で示した積層型インダクタ電子部品のＡ−Ａ方向の模式的断面図を示す。図５で示すように、積層型インダクタ電子部品６１は、焼成処理して得られた絶縁体部６３と、絶縁体部６３の内部に周回軌跡を有するコイルパターン部６５と、絶縁体層６３の外部にはコイルパターン部６５と電気的に接続される外部電極部６７を有する。このとき前記第１型と前記第２型のそれぞれの前記溝と前記突起には所定の角にコーナＲを設け、図５に示すコイルパターン部６５の角にコーナＲ６６を形成する。図６は図４で示した積層型インダクタ電子部品の積層構造を示す。図６で示すように、セラミックスからなる絶縁体部６３の各層の上面に形成したコイルパターン部６５が導電体連結層６８を介して互いに電気的に接続され、絶縁体６３の内部にらせん状の周回軌跡を有するコイルパターン部６５を形成されることによって、インダクタ機能を実現することができる。また、図６で示すように、コイルパターン部６５は外部電極部６７と電気的に接続できるように絶縁体層６３の上に形成される。なお、外部電極部６７はめっき、ディッピングなどの公知の製造方法によって絶縁体層６３に形成すればよい。

本発明の第２の実施例の第１の変形例で示した図４、図５、図６に示した積層型インダクタ電子部品６１によれば、上記の実施例に示した効果に加え、従来の印刷製造方法に比べ線幅が微細で導電抵抗が低いコイルパターン部を形成でき、コイルの内径をより大きく確保できるためＱ値がより向上できる効果を有する積層型インダクタ電子部品６１を提供することができる。さらに、微細なコイルパターン部の横断面の角にコーナＲを備えた積層型インダクタ電子部品は、電子部品の周波数特性、特に数百ＭＨｚ以上の周波数特性が改善される効果がある。第２の実施例の第1の変形例によって得られる効果により、周波数特性を維持したままで部品寸法を小型化、または、部品の寸法を維持したままで周波数特性を向上させた積層型インダクタ電子部品の製造方法が提供できる。

以上の実施例において、絶縁体ペーストおよび導電体ペーストの材料としてガラス転移点の低い材料を用いれば、比較的簡単に成形することができる。

さらに、支持基板と、絶縁体層および導電体層とで、材料の熱膨張率の差が小さくなるように設計すれば、温度変化による材料の熱膨張の差が小さくなり、熱膨張の差による変形が抑制でき、形状精度をさらに向上する効果を得ることができる。

またさらに、１つの絶縁体層に複数の電子部品に対応する所定の導電多層を形成した後、ダイシング等の工程により複数の電子部品を製造することができる。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、上記の実施例について部分的に種々の変更、あるいは、組み合わせて実施することができる。

さらには、導電体層に要求される寸法精度に応じて、本発明の技術を部分的に用いて所定の導電体層を形成することができる。

本発明の第１の実施例に係る電子部品の製造方法を示し、(a)から(g)は各工程 を説明するための模式的断面図である。 本発明の第１の実施例に係る電子部品の製造方法の変形例を示し、(a)から(g)は 各工程を説明するための模式的断面図である。 本発明の第２の実施例に係る電子部品の製造方法を示し、(a)から(g)は各工程を説明するための模式的断面図である。 本発明の第２の実施例の第１の変形例に係る電子部品の製造方法によって製造した積層型インダクタ電子部品の模式図である。 図４の積層型インダクタ電子部品におけるＡ−Ａ方向の模式的断面図である。 図４の積層型インダクタ電子部品における積層構造の模式図である。 本発明の製造方法を用いる第１型の突起周囲の模式的断面図である。 従来技術に係る積層型インダクタ電子部品の製造方法を示し、(a)から(e)は各工程を説明するための模式的断面である。

１、１a、１b、１c…絶縁体層
２、２a、２b、２c…感光性を有する絶縁体層
５…導電体連結層
１１、１１a、 １１b、 １１c、 １１d…導電体層
１２、１２a、１２b、１２c、１２d、１２e、 １２f、 １２g…感光性を有する導電体層
２１、 ２１a…第１型
２３、 ２３a…第１型の突起
２５…第1型のコーナＲ部
３１、３１a…第２型
３３、３３a…第２型の溝
３５a…遮光性の膜
４１、４１a…配線基板
４３、４３a…配線基板の基板部
４５、４５a…配線基板の配線部
５１…多層基板
５３…多層基板の基板部
５５ａ、５５b、５５c、５５ｄ…多層基板の配線部
６１…積層型インダクタ電子部品
６３…積層型インダクタ電子部品の絶縁体部
６５…積層型インダクタ電子部品のコイルパターン部
６６…積層型インダクタ電子部品のコイルパターン部のコーナＲ
６７…積層型インダクタ電子部品の外部電極部
６８…積層型インダクタ電子部品の導電体連結層
７０…支持基板

Claims (11)

1. 絶縁体層を用意するＡ工程と
   前記絶縁体層に所定の導電体層を形成するＢ工程からなり、
   前記Ｂ工程は、
   前記所定の導電体層の形状に対応する突起を型の下面に有する第１型を用意する第１工程と、
   前記第１型を前記絶縁体層に押圧することにより前記所定の導電体層の形状に対応する凹部を前記絶縁体層に形成する第２工程と、
   前記絶縁体層の上に導電体ペーストを印刷して導電体層を形成する第３工程と、
   前記所定の導電体層の形状に対応する溝を型の下面に有する第２型を用意する第４工程と、
   前記第２型を前記導電体層に押圧することにより前記導電体層に所定の導電体層を形成する第５工程と、
   前記導電体層の一部を除去することにより、前記所定の導電体層を前記絶縁体層に形成する第６工程、を備えることを特徴とする、電子部品の製造方法。
2. 前記第１型の突起は、横断面が矩形形状であり、かつ、前記突起の横断面にコーナＲを有することを特徴とする、請求項１に記載の電子部品の製造方法。
3. 前記第２型の溝は、横断面が矩形形状であり、かつ、前記溝の横断面にコーナＲを有することを特徴とする、請求項１に記載の電子部品の製造方法。
4. 前記絶縁体層、または、前記導電体層は、感光性を備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
5. 前記第５工程は、前記絶縁層、または、前記導電体層を露光する第７工程を備えることを特徴とする、請求項４に記載の電子部品の製造方法。
6. 前記第６工程は、前記導電体層の未露光部分を現像液によって除去することを特徴とする、請求項５に記載の電子部品の製造方法。
7. 前記第１型、または、前記第２型は、光透過性を備えることを特徴とする、請求項４に記載の電子部品の製造方法。
8. 前記第１型、または、前記第２型が石英から成ることを特徴とする、請求項７に記載の電子部品の製造方法。
9. 前記第１型、または、前記第２型は、前記所定の導電体層の形状に対応する領域以外の領域に遮光性を有する単層もしくは多層の膜を備えることを特徴とする、請求項７または８に記載の電子部品の製造方法。
10. 前記Ａ工程と前記Ｂ工程を複数回実施し、かつ、複数の前記所定の導電体層を電気的に連結する導電体連結層を前記絶縁体層に形成するＣ工程を備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
11. 前記所定の導電体層の形状は、周回軌跡からなるコイルパターンであることを特徴とする、請求項１０に記載の電子部品の製造方法。

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