JP2015032791A - 積層電子部品およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】所定の静水圧プレスの条件時における応力集中によって発生する非磁性層塗膜に生じるひび割れの発生を抑制しうる積層電子部品およびその製造方法を提供する。
【解決手段】この発明にかかる積層電子部品の製造方法は、磁性層塗膜上に、所定のパターンの電極層塗膜を形成する第1の工程と、磁性層塗膜上において、電極層塗膜が形成されていない部分に、磁性層塗膜を形成する第2の工程と、電極層塗膜の表面を覆うように非磁性層塗膜を形成する第3の工程と、第2の工程において形成された磁性層塗膜上において、非磁性層塗膜が形成されていない部分に磁性層塗膜を形成する第4工程と、を含み、第1の工程から第4の工程を所定の回数繰り返して印刷積層体を形成する工程を含む。そして、非磁性層塗膜のヤング率を100%とした場合、電極層塗膜のヤング率が60〜120%であることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】この発明にかかる積層電子部品の製造方法は、磁性層塗膜上に、所定のパターンの電極層塗膜を形成する第1の工程と、磁性層塗膜上において、電極層塗膜が形成されていない部分に、磁性層塗膜を形成する第2の工程と、電極層塗膜の表面を覆うように非磁性層塗膜を形成する第3の工程と、第2の工程において形成された磁性層塗膜上において、非磁性層塗膜が形成されていない部分に磁性層塗膜を形成する第4工程と、を含み、第1の工程から第4の工程を所定の回数繰り返して印刷積層体を形成する工程を含む。そして、非磁性層塗膜のヤング率を100%とした場合、電極層塗膜のヤング率が60〜120%であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
この発明は、積層電子部品およびその製造方法に関し、特に、たとえば、積層チップインダクタおよびその製造方法に関する。
従来から、複数の導電パターンが形成されたグリーンシートが複数積層されてなり、互いに対向すると共に、積層方向と交差する第1主面及び第2主面を有するグリーンシート積層体を用意する工程と、グリーンシート積層体をラミネートフィルムで真空パックする工程と、真空パックされたグリーンシート積層体に対して静水圧プレス(WIP:Warm Isostatic Press)を行うことでグリーンシート同士を圧着する工程と、圧着されたグリーンシート積層体を複数のグリーンチップとなるように切断する工程と、を備える積層電子部品の製造方法が知られている。
たとえば、特許文献1では、真空パックされたグリーンシート積層体に対して静水圧プレス(WIP)を用いてグリーンシート同士を圧着する工程において、この静水圧プレスによる面方向からの加圧によっても、その面方向(幅方向)への広がりが阻止され、面方向に変形することなく、厚み方向のみに均一に加圧することのできる積層電子部品の製造方法が提案されている。
また、特許文献2では、複数のグリーンチップが互いに離間された状態で第1シート部材および第2シート部材の間に位置しており、プレス工程で、第1シート部材および第2シート部材を介してグリーンチップをプレスすることにより、グリーンチップとグリーンチップとの隙間に第1シート部材および第2シート部材が入り込むことから、余白部分が多くなりがちなグリーンチップの外縁部分についても十分に加圧されることとなり、その結果、成形密度の向上を図った積層電子部品の製造方法が提案されている。
内部電極のアスペクト比が高い製品は、内部電極となるAgを主成分とする電極層ペーストをグリーンシートに印刷・塗布した後、電極層ペーストが塗布された領域以外の領域に電極層ペーストと同じ膜厚となるようにフェライトペーストを印刷・塗布することで(電極層ペーストとフェライトペーストの印刷順が逆でも同様)、内部電極とそれ以外の部分との段差を低減する工法が用いられている。この場合、フェライトペーストには良好な印刷性を得るため、樹脂材料の選定に制約が多く密着力がシートに比べて低くなる傾向にあり、密着性や成形密度を確保するために静水圧プレス(以下、WIPという)の圧力・温度が高くなる傾向にある。また内部電極として用いられるAgの量が多くなると、フェライトシート(ペースト)と電極層ペーストとの弾性的性質の差が顕著に現れるようになる。こうした背景から、フェライトシートがWIP中に生じる破壊エネルギーに耐えられずに未焼成の積層体内部にひび割れ等の内部欠陥が生じる恐れがある。生じた内部欠陥は、致命的な場合、積層体外部にまで伸長し、水やめっき液の侵入経路となって耐湿信頼性を低下させる原因となる。
特許文献1および特許文献2に記載の発明では、上述したようなWIPの圧力解放時に生じる内部欠陥に対しては対応できない。
特許文献1および特許文献2に記載の発明では、上述したようなWIPの圧力解放時に生じる内部欠陥に対しては対応できない。
それゆえに、この発明の主たる目的は、所定の静水圧プレスの条件時における応力集中によって発生する非磁性層塗膜に生じるひび割れの発生を抑制しうる積層電子部品およびその製造方法を提供することである。
この発明にかかる積層電子部品の製造方法は、磁性層塗膜上に、所定のパターンの電極層塗膜を形成する第1の工程と、磁性層塗膜上において、電極層塗膜が形成されていない部分に、磁性層塗膜を形成する第2の工程と、電極層塗膜の表面を覆うように非磁性層塗膜を形成する第3の工程と、第2の工程において形成された磁性層塗膜上において、非磁性層塗膜が形成されていない部分に磁性層塗膜を形成する第4工程と、を含み、第1の工程から第4の工程を所定の回数繰り返して印刷積層体を形成する工程を含む、積層電子部品の製造方法において、非磁性層塗膜のヤング率を100%とした場合、電極層塗膜のヤング率が60〜120%であることを特徴とする、積層電子部品の製造方法である。
また、この発明にかかる積層電子部品の製造方法では、非磁性層塗膜のヤング率を100%とした場合、電極層塗膜のヤング率が85〜95%であることが好ましい。
また、この発明にかかる積層電子部品は、本発明にかかる積層電子部品の製造方法によって得られた積層電子部品である。
また、この発明にかかる積層電子部品の製造方法では、非磁性層塗膜のヤング率を100%とした場合、電極層塗膜のヤング率が85〜95%であることが好ましい。
また、この発明にかかる積層電子部品は、本発明にかかる積層電子部品の製造方法によって得られた積層電子部品である。
発明者らは、非磁性層塗膜に生ずるひび割れの発生する原因として、WIPの圧力解放後のスプリングバックによるものではないかと推定した。すなわち、WIP時にチップ内に加わっていた応力緩和の反動でひび割れが発生している。この際、電極層塗膜と非磁性層塗膜とのヤング率の差によって非磁性層塗膜側に応力集中しひび割れが発生したと推定した。ヤング率は、ヤング率=(応力)÷(歪み量)で表される。この式より、一定応力のもとでは、ヤング率が大きいほど歪み量が小さく、逆にヤング率が小さいと歪み量は大きくなる。非磁性層塗膜と電極層塗膜との間のヤング率に大きな差異があると、WIP時の応力でそれぞれの歪み量に差異が発生する。その結果、電極層塗膜の歪み量の方が大きいため、追従できなかった非磁性層塗膜にひび割れが発生すると考えられる。
この発明にかかる積層電子部品によれば、いわゆる印刷積層工法において、非磁性層塗膜のヤング率を100%とした場合、電極層塗膜のヤング率が60〜120%であることから、静水圧プレスにおける圧力解放後において、非磁性層塗膜に生ずる10μmよりおおきなひび割れの発生を抑制することができる。
また、非磁性層塗膜のヤング率を100%とした場合、電極層塗膜のヤング率が85〜95%であることから、非磁性層塗膜と電極層塗膜との間のヤング率の差を同等とすることで、非磁性層塗膜に生ずる長さが10μmより大きなひび割れを抑制するとともに、長さが10μm以下の微小なひび割れの発生を抑制することができる。
また、この発明にかかる積層電子部品によれば、所定の静水圧プレスの条件時での応力集中によって生じる非磁性層塗膜におけるひび割れの発生が抑制されているため、信頼性の高い積層電子部品を提供することができる。
また、非磁性層塗膜のヤング率を100%とした場合、電極層塗膜のヤング率が85〜95%であることから、非磁性層塗膜と電極層塗膜との間のヤング率の差を同等とすることで、非磁性層塗膜に生ずる長さが10μmより大きなひび割れを抑制するとともに、長さが10μm以下の微小なひび割れの発生を抑制することができる。
また、この発明にかかる積層電子部品によれば、所定の静水圧プレスの条件時での応力集中によって生じる非磁性層塗膜におけるひび割れの発生が抑制されているため、信頼性の高い積層電子部品を提供することができる。
この発明によれば、所定の静水圧プレスの条件時における応力集中によって発生する非磁性層塗膜に生じるひび割れの発生を抑制しうる積層電子部品の製造方法を提供する。
この発明によれば、所定の静水圧プレスの条件時における応力集中によって発生する非磁性層塗膜に生じるひび割れの発生が抑制された、信頼性の高い積層電子部品を提供する。
この発明によれば、所定の静水圧プレスの条件時における応力集中によって発生する非磁性層塗膜に生じるひび割れの発生が抑制された、信頼性の高い積層電子部品を提供する。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
本発明にかかる積層電子部品の製造方法についての実施の形態について説明する。図1(a)〜(g)は、発明にかかる積層電子部品の製造方法において、印刷積層体の製造工程についての一例を示す概略断面図である。この積層電子部品の製造方法は、いわゆる印刷積層工法である。以下、詳細に説明する。
まず、図1(a)に示すように、磁性体材料であるフェライト粉末をバインダー等の有機成分と混合してペースト状にした磁性体ペーストによるフェライトグリーンシート12が準備される。
次に、非磁性層ペースト、磁性層ペーストおよび電極層ペーストが準備される。
非磁性層ペーストは非磁性層を形成するために準備される。非磁性層ペーストは、たとえば、硼珪酸ガラスおよびセラミックフィラー等の非磁性体粉末により作製される。磁性層ペーストは、磁性層を形成するために準備される。磁性層ペーストは、磁性体材料であるフェライト粉末をバインダー等の有機成分と混合して作製される。電極層ペーストは、積層電子部品の電極層を形成するために準備される。電極層ペーストは、たとえば、Agを主成分とする金属粉末により作製される。
非磁性層ペーストは非磁性層を形成するために準備される。非磁性層ペーストは、たとえば、硼珪酸ガラスおよびセラミックフィラー等の非磁性体粉末により作製される。磁性層ペーストは、磁性層を形成するために準備される。磁性層ペーストは、磁性体材料であるフェライト粉末をバインダー等の有機成分と混合して作製される。電極層ペーストは、積層電子部品の電極層を形成するために準備される。電極層ペーストは、たとえば、Agを主成分とする金属粉末により作製される。
そして、図1(b)に示すように、フェライトグリーンシート12上に電極層ペーストが所定のパターンに印刷工法により塗布され、たとえば、60℃で所定の時間乾燥させた上で、平滑化プレスが実施され、電極層塗膜14が形成される。
次に、図1(c)に示すように、フェライトグリーンシート12上において、電極層塗膜14が形成されてない部分に、磁性層ペーストが印刷工法により塗布され、たとえば、60℃で所定の時間乾燥させた上で、平滑化プレスが実施され、磁性層塗膜16が形成される。
そして、図1(d)に示すように、電極層塗膜14を覆うように、非磁性層ペーストが印刷工法により塗布され、たとえば、60℃で所定の時間乾燥させた上で、平滑化プレスが実施され、非磁性層塗膜18が形成される。
次に、図1(e)に示すように、磁性層塗膜16の表面において、非磁性層塗膜18が形成されていない部分に非磁性層ペーストが印刷工法により塗布され、たとえば、60℃で所定の時間乾燥させた上で、平滑化プレスが実施され、非磁性層塗膜16が形成される。そして、図1(f)に示すように、非磁性層塗膜18の表面に電極層塗膜14が印刷工法により塗布され、たとえば、60℃で所定の時間乾燥させた上で、平滑化プレスが実施され、電極層塗膜14が形成される。
続いて、図1(c)から図1(f)の工程が繰り返されて、図1(g)に示すような印刷積層体10が作製される。
なお、フェライトグリーンシート12上に磁性層ペーストが印刷工法により塗布され、磁性層塗膜16が形成された後、その磁性層塗膜16が形成されていない部分に電極層ペーストを印刷工法により塗布し、電極層塗膜14を形成してもよい。
このいわゆる印刷積層工法によって作製された印刷積層体10において、非磁性層塗膜18におけるヤング率を100%とした場合、電極層塗膜14のヤング率は、60〜120%であることが好ましく、85〜95%であることが特に好ましい。
ここで、表1に、非磁性層塗膜18における中央部のヤング率に対する、非磁性層塗膜18における上部および下部のヤング率の比率と、非磁性層塗膜18の中央部におけるヤング率に対する、非磁性層塗膜18を挟む電極層塗膜14,14の中央部のヤング率の比率の例を示す。
この表1では、非磁性層塗膜18における中央部のヤング率100%に対して、その非磁性層塗膜18を挟むように配置される電極層塗膜14,14の中央部におけるヤング率の比率を90%とした場合を示している。また、表1に示されるように、非磁性層塗膜18の厚み方向に、ヤング率は異なっている。すなわち、非磁性層塗膜18の中央部のヤング率に100%に対して、非磁性層塗膜18の上部におけるヤング率は、60%であり、非磁性層塗膜18の下部におけるヤング率は、120%である。
非磁性層塗膜18の上部は、この非磁性層塗膜18の表面に形成される電極層塗膜14と接している。このとき、非磁性層塗膜18の上部は、電極層塗膜14からの溶剤を吸収するため、非磁性層塗膜18の中央部のヤング率と比較して、非磁性層塗膜18の上部のヤング率が低下している。
また、非磁性層塗膜18の下部は、電極層塗膜14の表面に非磁性層塗膜18を形成したとき、その電極層塗膜14と接している。このとき、非磁性層塗膜18の下部は、その非磁性層塗膜18の下部に含まれる溶液や可塑剤が電極層塗膜14に吸収されるため、非磁性層塗膜18の中央部のヤング率と比較して、非磁性層塗膜18の下部のヤング率は上昇する。
表1に示される例では、非磁性層塗膜18と電極層塗膜14,14との間のヤング率の差がいずれも30%である。このように、非磁性層塗膜18と電極層塗膜14,14との間のヤング率の差が同等となるような電極層塗膜14,14のヤング率とすることで、非磁性層塗膜18の内部に発生するひび割れを抑制することができる。
したがって、非磁性層塗膜18における中央部のヤング率100%に対する電極層塗膜14,14のヤング率の比率は、特に、85〜95%の範囲内の場合が、特に好ましいといえる。
その後、印刷積層体と外層シート(フェライトグリーンシート)とを静水圧プレス(WIP)により圧着する。
そして、複数のグリーンチップとなるように切断され、焼成され、外部電極等が形成されることで、所望の、たとえば、積層チップインダクタ等の積層電子部品が得られる。
この発明にかかる積層電子部品の製造方法より得られる積層電子部品では、非磁性層塗膜18のヤング率を100%とした場合、電極層塗膜14,14のヤング率を、60〜120%とすることで、非磁性層塗膜18において、長さが10μmを超えるひび割れの発生を抑制することができる。
さらに、この発明にかかる積層電子部品では、非磁性層塗膜18のヤング率を100%とした場合、電極層塗膜14のヤング率を、ヤング率が85〜95%とすることで、非磁性層塗膜18において、長さが10μmを超えるひび割れとともに、長さが10μm以下の微小なひび割れの発生をも抑制することができる。
(実験例)
次に、上述した方法により得られた印刷積層体に対して行った評価実験について説明する。評価実験を行うに際して、以下のようにして、各試料に用いられる非磁性層用ペースト、磁性層用ペーストおよび電極層ペーストを作製した。
次に、上述した方法により得られた印刷積層体に対して行った評価実験について説明する。評価実験を行うに際して、以下のようにして、各試料に用いられる非磁性層用ペースト、磁性層用ペーストおよび電極層ペーストを作製した。
(非磁性層用ペースト作製)
非磁性層用ペーストを作製するために、5リットルのプラネタリーミキサーに、非磁性体粉末1500g、ケトン系溶剤114g、アルキド系可塑剤37.4g、ポリビニルアセタールワニス(ポリビニルアセタール樹脂29.3wt% ケトン系溶剤)316.6gを加え、60分撹拌した。さらに4.7インチセラミック製3本ロールで混錬したのち、粘度調整のためポリビニルアセタールワニス(ポリビニルアセタール樹脂12.5wt% ケトン系溶剤)36gを加え、5リットルのプラネタリーミキサーで30分撹拌し、非磁性層ペーストを得た。この非磁性層ペーストは、PVC70%であり、固形分濃度81.4wt%であった。さらに、この組成に対して、原料や可塑剤、樹脂量ワニスの追加する量を調整することにより、ヤング率が、2.95、1.30、0.70となる非磁性層用ペーストを作製した。なお、非磁性層ペーストにおけるヤング率の値は、非磁性層ペーストを積層し、評価用チップを作製したとき、形成された非磁性層塗膜における中央部の値を示す。
非磁性層用ペーストを作製するために、5リットルのプラネタリーミキサーに、非磁性体粉末1500g、ケトン系溶剤114g、アルキド系可塑剤37.4g、ポリビニルアセタールワニス(ポリビニルアセタール樹脂29.3wt% ケトン系溶剤)316.6gを加え、60分撹拌した。さらに4.7インチセラミック製3本ロールで混錬したのち、粘度調整のためポリビニルアセタールワニス(ポリビニルアセタール樹脂12.5wt% ケトン系溶剤)36gを加え、5リットルのプラネタリーミキサーで30分撹拌し、非磁性層ペーストを得た。この非磁性層ペーストは、PVC70%であり、固形分濃度81.4wt%であった。さらに、この組成に対して、原料や可塑剤、樹脂量ワニスの追加する量を調整することにより、ヤング率が、2.95、1.30、0.70となる非磁性層用ペーストを作製した。なお、非磁性層ペーストにおけるヤング率の値は、非磁性層ペーストを積層し、評価用チップを作製したとき、形成された非磁性層塗膜における中央部の値を示す。
(磁性層用ペースト作製)
磁性層用ペーストを作製するために、5リットルのプラネタリーミキサーに、磁性体粉末1500g、ケトン系溶剤126g、アルキド系可塑剤37.4g、ポリビニルアセタールワニス(ポリビニルアセタール樹脂29.3wt% ケトン系溶剤)316.6g加え、60分撹拌した。さらに4.7インチセラミック製3本ロールで混錬したのち、印刷をするための粘度調整のため、ポリビニルアセタールワニス(ポリビニルアセタール樹脂12.5wt% ケトン系溶剤)36gを加え、5リットルのプラネタリーミキサーで30分撹拌し、磁性層ペーストを得た。この磁性層ペーストは、PVC70%、固形分濃度80.9wt%であった。
磁性層用ペーストを作製するために、5リットルのプラネタリーミキサーに、磁性体粉末1500g、ケトン系溶剤126g、アルキド系可塑剤37.4g、ポリビニルアセタールワニス(ポリビニルアセタール樹脂29.3wt% ケトン系溶剤)316.6g加え、60分撹拌した。さらに4.7インチセラミック製3本ロールで混錬したのち、印刷をするための粘度調整のため、ポリビニルアセタールワニス(ポリビニルアセタール樹脂12.5wt% ケトン系溶剤)36gを加え、5リットルのプラネタリーミキサーで30分撹拌し、磁性層ペーストを得た。この磁性層ペーストは、PVC70%、固形分濃度80.9wt%であった。
(電極層ペーストの作製)
電極層ペーストを作製するために、Agの金属粉末1500gと、エチルセルロースを265.4gと、オイゲノールを2343gと脂肪族多価カルボン酸を52gとを、3本ロールで混練して、電極層ペーストを得た。この電極層ペーストは、PVC82.5%であり、固形分濃度43.7wt%であった。
さらに、この組成に対して、エチルセルロースの追加する量を調整することにより、ヤング率が、3.55、2.95、2.80、2.50、1.77、1.10、0.98、0.84となる電極層ペーストを作製した。
電極層ペーストを作製するために、Agの金属粉末1500gと、エチルセルロースを265.4gと、オイゲノールを2343gと脂肪族多価カルボン酸を52gとを、3本ロールで混練して、電極層ペーストを得た。この電極層ペーストは、PVC82.5%であり、固形分濃度43.7wt%であった。
さらに、この組成に対して、エチルセルロースの追加する量を調整することにより、ヤング率が、3.55、2.95、2.80、2.50、1.77、1.10、0.98、0.84となる電極層ペーストを作製した。
(評価用チップの作製)
まず、厚さ50μmのフェライトグリーンシートにスクリーン印刷機にて電極層ペーストを13〜16μmで印刷したのち60℃で12分乾燥させた。次いで印刷された電極層ペーストに対して、室温で、かつ4.91MPa(50kgf/cm2)の条件で平滑化プレスを実施し、電極層塗膜を形成した。次いで電極層塗膜に隣接するように磁性層ペーストを印刷し、60℃で12分乾燥させた。次いで、印刷された磁性層ペーストに対して、室温で、かつ9.81MPa(100kgf/cm2)の条件で平滑化プレスを実施し、磁性層塗膜を形成した。上記プロセスを再度繰り返して、厚さ30〜40μmの電極層塗膜を形成した。そして、電極層塗膜上に非磁性層ペーストを印刷し60℃で12分乾燥させた。次いで、印刷された非磁性層ペーストに対して、室温で、かつ4.91Mpa(50kgf/cm2)の条件で平滑化プレスを実施し、非磁性層塗膜を形成した。
前記一連のプロセスを9回繰り返し、印刷積層体を作製した。次いで、静水圧プレス(WIP)にて印刷積層体とフェライトグリーンシート(外層シート)とを圧着させた。なお、WIPの条件は、表2のとおりとした。
まず、厚さ50μmのフェライトグリーンシートにスクリーン印刷機にて電極層ペーストを13〜16μmで印刷したのち60℃で12分乾燥させた。次いで印刷された電極層ペーストに対して、室温で、かつ4.91MPa(50kgf/cm2)の条件で平滑化プレスを実施し、電極層塗膜を形成した。次いで電極層塗膜に隣接するように磁性層ペーストを印刷し、60℃で12分乾燥させた。次いで、印刷された磁性層ペーストに対して、室温で、かつ9.81MPa(100kgf/cm2)の条件で平滑化プレスを実施し、磁性層塗膜を形成した。上記プロセスを再度繰り返して、厚さ30〜40μmの電極層塗膜を形成した。そして、電極層塗膜上に非磁性層ペーストを印刷し60℃で12分乾燥させた。次いで、印刷された非磁性層ペーストに対して、室温で、かつ4.91Mpa(50kgf/cm2)の条件で平滑化プレスを実施し、非磁性層塗膜を形成した。
前記一連のプロセスを9回繰り返し、印刷積層体を作製した。次いで、静水圧プレス(WIP)にて印刷積層体とフェライトグリーンシート(外層シート)とを圧着させた。なお、WIPの条件は、表2のとおりとした。
すなわち、上述したようにして得られた各試料の評価用チップにおいて、試料番号1ないし試料番号13における非磁性層塗膜の主材料は、ポリビニルアセタールとし、電極層塗膜の主材料は、エチルセルロースとした。
また、各試料に対する非磁性層塗膜のヤング率および電極層塗膜のヤング率は、表3にも示すように、以下に記載のとおりとした。
試料番号1ないし試料番号6において、非磁性層塗膜のヤング率は、2.95とした。また、試料番号1ないし試料番号6において、電極層塗膜のヤング率は、それぞれ、3.55、2.95、2.80、2.50、1.77、1.10とした。
試料番号7ないし試料番号10において、非磁性層塗膜のヤング率は、1.30とした。また、電極層塗膜のヤング率は、それぞれ、1.77、1.10、0.98、0.84とした。
試料番号11ないし試料番号13において、非磁性層塗膜のヤング率は、0.70とした。また、電極層塗膜のヤング率は、それぞれ、1.10、0.98、0.84とした。
試料番号1ないし試料番号6において、非磁性層塗膜のヤング率は、2.95とした。また、試料番号1ないし試料番号6において、電極層塗膜のヤング率は、それぞれ、3.55、2.95、2.80、2.50、1.77、1.10とした。
試料番号7ないし試料番号10において、非磁性層塗膜のヤング率は、1.30とした。また、電極層塗膜のヤング率は、それぞれ、1.77、1.10、0.98、0.84とした。
試料番号11ないし試料番号13において、非磁性層塗膜のヤング率は、0.70とした。また、電極層塗膜のヤング率は、それぞれ、1.10、0.98、0.84とした。
(評価方法)
次に、作製した評価用チップに対して、以下に説明する各評価測定の方法によって評価した。
次に、作製した評価用チップに対して、以下に説明する各評価測定の方法によって評価した。
(ヤング率の測定方法)
ヤング率の測定条件は、以下のとおりとした。
測定器:超微小硬度計(ビッカース硬度計)H−100(フィッシャーインストルメンツ社製)
測定温度:25℃
加圧条件:200mN
保持時間:10s
測定サンプル:PET上に印刷して溶剤に溶かしてから固定し、断面研磨した。静水圧プレスの後の焼成前チップに対して行った。
ヤング率の測定条件は、以下のとおりとした。
測定器:超微小硬度計(ビッカース硬度計)H−100(フィッシャーインストルメンツ社製)
測定温度:25℃
加圧条件:200mN
保持時間:10s
測定サンプル:PET上に印刷して溶剤に溶かしてから固定し、断面研磨した。静水圧プレスの後の焼成前チップに対して行った。
(ひび割れの確認方法)
エポキシ樹脂で固定し断面研磨した評価用チップをマイクロスコープで、非磁性層塗膜中におけるひびの有無を観察した。ひび割れの長さが10μm以下は、特性に大きな影響を与えないため、微小なひび割れと定義し、10μmより大きい長さのひび割れに対してひび割れていると定義した。
エポキシ樹脂で固定し断面研磨した評価用チップをマイクロスコープで、非磁性層塗膜中におけるひびの有無を観察した。ひび割れの長さが10μm以下は、特性に大きな影響を与えないため、微小なひび割れと定義し、10μmより大きい長さのひび割れに対してひび割れていると定義した。
(評価結果)
表3は、非磁性層塗膜のヤング率に対する電極層のヤング率の比率と非磁性層中のひび割れの有無の結果を示す。非磁性層塗膜中に微小なひび割れおよび10μmより大きい長さのひび割れがいずれも無い場合は◎で示し、非磁性層塗膜中に微小なひび割れは生じたが、10μmより大きいひび割れが無い場合は、○で示し、非磁性層塗膜中に微小なひび割れおよび10μmより大きいひび割れがいずれも生じた場合は×で示した。※印を付した試料番号に対する評価用チップは、本発明の範囲外である。
表3は、非磁性層塗膜のヤング率に対する電極層のヤング率の比率と非磁性層中のひび割れの有無の結果を示す。非磁性層塗膜中に微小なひび割れおよび10μmより大きい長さのひび割れがいずれも無い場合は◎で示し、非磁性層塗膜中に微小なひび割れは生じたが、10μmより大きいひび割れが無い場合は、○で示し、非磁性層塗膜中に微小なひび割れおよび10μmより大きいひび割れがいずれも生じた場合は×で示した。※印を付した試料番号に対する評価用チップは、本発明の範囲外である。
試料番号1、試料番号2、試料番号5、試料番号9、試料番号10および試料番号13では、非磁性層塗膜中において微小なひび割れは見られたが、10μmより大きな長さのひび割れは生じていなかった。試料番号1、試料番号2、試料番号5、試料番号9、試料番号10および試料番号13において、非磁性層塗膜のヤング率を100%としたときの電極層塗膜のヤング率の比率は、それぞれ、120%、100%、60%、75%、65%、120%であった。すなわち、このヤング率の比率が60〜120%の範囲内のときは、非磁性層塗膜中において、10μmより大きな長さのひび割れが生じないことが示唆される。
さらに、試料番号3、試料番号4および試料番号8では、非磁性層塗膜中において微小なひび割れが生じず、10μmより大きな長さのひび割れも生じていなかった。試料番号3、試料番号4および試料番号8において、非磁性層塗膜のヤング率を100%としたときの電極層塗膜のヤング率の比率は、それぞれ、95%、85%、85%であった。すなわち、このヤング率の比率が85〜95%の範囲内のときは、非磁性層塗膜中において、微小なひび割れおよび10μmより大きな長さのひび割れが生じないことが確認された。すなわち、このヤング率の比率が、85〜95%の範囲内とすることで、非磁性層塗膜中において、微小なひび割れおよび10μmより大きな長さのひび割れの発生を抑制することができることが、示唆される。
したがって、本発明にかかる積層電子部品によれば、非磁性層塗膜中におけるひび割れに起因する積層間のショートの発生を抑制することができる。
一方、試料番号6、試料番号7、試料番号11および試料番号12では、非磁性層塗膜中において、10μm以下の長さの微小なひび割れおよび10μmより大きな長さのひび割れが生じていた。試料番号6、試料番号7、試料番号11および試料番号12において、非磁性層塗膜のヤング率を100%としたときの電極層塗膜のヤング率の比率は、それぞれ、37%、136%、157%、140%であった。すなわち、このヤング率の比率が、60〜120%の範囲外のときは、非磁性層塗膜中において、微小なひび割れおよび10μmより大きな長さのひび割れを抑制することができないことが確認された。
なお、上述の実施の形態にかかる積層電子部品の製造方法は、いわゆる印刷積層工法における積層方法に基づいて説明したが、これに限るものではなく、シート積層工法による積層方法でも同様に適用可能である。
また、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
本発明は、積層チップインダクタ、積層チップコンデンサ、積層LCあるいはEMIフィルタ等の積層電子部品およびその製造方法に有用であり、それらの印刷積層体における内部構造の欠陥の発生を抑制できる点において優れている。
10 印刷積層体
12 フェライトグリーンシート
14 電極層塗膜
16 磁性層塗膜
18 非磁性層塗膜
12 フェライトグリーンシート
14 電極層塗膜
16 磁性層塗膜
18 非磁性層塗膜
Claims (3)
- 磁性層塗膜上に、所定のパターンの電極層塗膜を形成する第1の工程と、
前記磁性層塗膜上において、前記電極層塗膜が形成されていない部分に、磁性層塗膜を形成する第2の工程と、
前記電極層塗膜の表面を覆うように非磁性層塗膜を形成する第3の工程と、
前記第2の工程において形成された前記磁性層塗膜上において、前記非磁性層塗膜が形成されていない部分に磁性層塗膜を形成する第4工程と、
を含み、
前記第1の工程から第4の工程を所定の回数繰り返して印刷積層体を形成する工程を含む、積層電子部品の製造方法において、
前記非磁性層塗膜のヤング率を100%とした場合、前記電極層塗膜のヤング率が60〜120%であることを特徴とする、積層電子部品の製造方法。 - 前記非磁性層塗膜のヤング率を100%とした場合、前記電極層塗膜のヤング率が85〜95%であることを特徴とする、請求項1に記載の積層電子部品の製造方法。
- 請求項1または請求項2に記載の積層電子部品の製造方法によって得られた、積層電子部品。
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