JP3642462B2

JP3642462B2 - 積層部品の製造方法

Info

Publication number: JP3642462B2
Application number: JP05577699A
Authority: JP
Inventors: 邦保渡辺; 宣典望月
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: JP2000252160A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーン印刷法により、積層体内部にコンデンサ、バリスタ、サーミスタあるいは圧電材を形成してなる積層部品およびこれと同種または異種の積層部品を積層して一体の複合部品として形成してなる積層部品（複合積層部品）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部電極を形成したセラミック（誘電体）グリーンシートを重ねることにより積層型コンデンサを製造する場合、従来は図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、積層方向に隣接する一方のセラミックグリーンシートにはすべて同じパターンの内部電極２１を形成し、他方のセラミックグリーンシートには対向するパターン２２（内部電極２３、２４、２５からなる）を形成し、これらを重ねて圧着し、縦横の分割線２６ａ、２６ｂにそって切断後に焼成するか、あるいは焼成後に切断し、切断により得られたチップの引き出し部２１ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａに接続されるように、端子電極（図示せず）を設ける。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような積層コンデンサあるいはさらに積層コンデンサに積層インダクタを重ねた構成の積層部品を製造する場合、内部電極を形成したセラミックグリーンシートとして、図８（Ａ）、（Ｂ）に示す２種類のものを備える必要があり、内部電極を印刷するスクリーンも２種類備える必要がある。
【０００４】
また、従来、一般に引き出し部２１ａ、２３ａ、２４ａ，２５ａは、分割線２６ａ、２６ｂの切り代まで出るように設計されるが、例えば横の分割線２６ｂが図８（Ｂ）の２６ｂ’に示すようにずれ、引き出し部２３ａの先端が分割線２６ｂ’にとどかない状態となると、端子電極との間が接続不良となり断線を起こしてしまうという問題点がある。また、横の分割線２６ｂが図８（Ｂ）の２６ｂ”に示すようにずれ、引き出し部２３ａの先端が分割線２６ｂ”よりもはみ出してしまうと、隣接チップ内に引き出し部が残ることとなり、この残留した引き出し部による応力を生じ、クラックが入り、品質を低下させる場合がある。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、積層コンデンサ等やこれと積層インダクタ等とを重ねた複合積層部品を製造する場合、セラミックグリーンシートやスクリーンの種類が少なくてすむ製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、この目的に加えて、分割線のずれによる端子電極との接続不良等の品質低下を解消することが可能な複合積層部品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による積層部品の製造方法は、印刷用スクリーン上に複数個分の積層部品の平面状の内部電極形成用のパターンを縦横の行列に沿って配列し、
絶縁体形成用スクリーンによる絶縁体層の印刷と前記内部電極形成用のパターンを有するスクリーンによる内部電極用導体層の印刷とを交互に行うことにより得られ、外周面に端子電極を設けた複合積層部品を製造する方法であって、
内部電極形成用の同一スクリーン上に、製品状態で絶縁体層を介して積層方向に互いに対向させるべき内部電極パターンである第１パターンと第２パターンとを形成し、
前記第１パターンと第２パターンの形成態様は、内部電極形成用のスクリーンを、内部電極形成用パターンの形成領域の中心を回転中心としてスクリーンを９０度または１８０度回転させると、回転前の第１パターンが回転後に第２パターンの位置となるように形成し、
前記内部電極形成用のスクリーンとして、前記同一または一種類のスクリーンを用い、積層工程において、内部電極となる導体層形成時に、印刷により形成される積層素材を前記角度だけ回転させながら、内部電極の引き出し部がチップ毎の分割線において連続するように印刷し、
もって同一パターンの内部電極形成用スクリーンによる印刷を可能にした
ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の製造方法においては、同一の内部電極形成用スクリーンを用いることができるので、積層部品のコスト低減を達成することができる。
【０００８】
また、引き出し部を分割線において連続させることにより、分割後における端子電極との断線や引き出し部の残存によるクラック発生を防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）は本発明の製造方法により製造される積層部品の内部電極の配置の一例を示す平面図、図１（Ｂ）はその内部電極を用いたコンデンサを示す断面図であり、このコンデンサは参考例として示したものである。図１（Ａ）、（Ｂ）において、１は内部電極を印刷等により形成した層を重ね、圧着して切断後焼結することにより形成された絶縁体からなる基体である。２は内部電極の第１パターン、３は内部電極の第２パターンであり、本例においては、第１パターン２は引き出し部２ａ、２ｂにおいてチップの外周面のグランド端子電極４、５に接続される。第２パターン３は３つのコンデンサの内部電極６、７、８を含み、それぞれの引き出し部６ａ、７ａ、８ａがそれぞれチップ外周面の端子電極９、１０、１１に接続される。
【００１０】
図１（Ｃ）は積層コンデンサＣの上に積層インダクタＬを重ねた複合電子部品の一例である。この積層インダクタＬも磁性体または非磁性体からなる基体１２内にコイル導体１３を積層構造で設けたものである。この積層インダクタＬは、シート法による場合には、基体となる磁性体グリーンシートまたは非磁性体グリーンシートを積層コンデンサＣの上にセラミックグリーンシートの状態で重ねて同時に切断、焼結することにより構成される。このようなセラミックグリーンシートの状態で積層コンデンサＣに積層インダクタＬを一体化する代わりに、積層コンデンサＣ上にチップ状の積層インダクタを半田付けにより搭載する場合もある。また、積層インダクタ以外の抵抗、半導体素子などを搭載してもよい。
【００１１】
図２はシート法による製造方法を実施するセラミックグリーンシートの内部電極パターンの最小単位を示すもので、１４ａ、１４ｂはチップ毎に分断するための縦横の分割線であり、図２（Ａ）と図２（Ｂ）はこの図示状態で積層される。本例においては、セラミックグリーンシートの内部電極形成領域の中心Ｏを回転中心として、図２（Ａ）の状態から、反時計回りに９０度回転させると、図２（Ｂ）の状態になるように、前記第１パターン２と第２パターン３とが形成される。換言すれば、同一のセラミックグリーンシートに積層方向に対向する第１パターン２と第２パターン３とを共に形成しておき、積層工程において上下に隣接するセラミックグリーンシートを中心Ｏを回転中心として９０度回転させて重ねることにより、積層方向については、第１パターン２と第２パターン３とが対向することとなり、同一のセラミックグリーンシートを用いることが可能となる。ただし、チップの表裏面に内部電極を形成しないセラミックグリーンシートを重ねる場合は、別の無地のセラミックグリーンシートが必要になる。
【００１２】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１パターン２の内部電極と第２パターン３の内部電極６の引き出し部２ｂ、６ａを分割線１４ａ、１４ｂの部分において連続させることにより、前記端子電極４、５あるいは端子電極９との間の接続不良の問題は解消される。
【００１３】
図３（Ａ）、（Ｂ）は1枚のグリーンシートにより形成するチップ数を１６とした場合であり、この場合も図３（Ａ）のセラミックグリーンシートの中心Ｏを回転中心として反時計回りに９０度回転させることにより、図３（Ｂ）のパターンとなり、同一のセラミックグリーンシートが積層コンデンサの形成に用いられる。
【００１４】
また、本例に示すように、第１パターン２の内部電極と第２パターン３の内部電極６の引き出し部２ａまたは２ｂと６ａとが分割線１４ａ、１４ｂにおいて連続するのみならず、第１パターン２の引き出し部２ａ、２ｂ、内部電極７、８の引き出し部７ａ、８ａも分割線１４ａ、１４ｂにおいて連続する。これにより、すべての内部電極について、端子電極４、５、９〜１１と引き出し部２ａ、２ｂ、６ａ〜８ａとの接続不良の問題を解消することができる。また、残存する引き出し部が無いので、クラック発生を防止することができる。
【００１５】
９０度回転により内部電極形成領域を形成する場合は、チップ対応の領域は正方形をなし、内部電極形成領域全体も正方形をなすことになる。また、ミリオーダーあるいはそれ以下の小型のチップでは、数千個以上のチップ分のセラミックグリーンシートを重ねて成形するから、第１パターン２と第２パターン３の配置の形態は多数存在する。
【００１６】
図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の別の内部電極パターンの例を示すもので、図４（Ａ）のセラミックグリーンシートの中心Ｏを回転中心として１８０度回転することにより、図４（Ｂ）のパターンに一致するように、前記内部電極の第１パターン２、第２パターン３を形成したものである。この場合には、縦横の分割線１４ａ、１４ｂにより区分けされた各領域は長方形であってもよく、内部電極形成領域全体も長方形であってよいから、融通性が向上する。第１パターン２、第２パターン３の形成方法としては、紙面における横の分割線１４ｂより上方に第１パターン２のみを形成し、横の分割線１４ｂより下方は第２パターン３のみを形成する方法と、横の分割線１４ｂを中心に、上下にそれぞれ第１パターン２、第２パターン３を混在させる方法とがある。
【００１７】
図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明の別の内部電極パターンの例であり、積層工程時には上下の第１パターン２Ａと第２パターン３Ａとが図５（Ａ）、（Ｂ）の状態で重ねられ、セラミックグリーンシートの内部電極形成領域の中点Ｏを中心に１８０度回転することによりパターンが一致するように構成したものである。また、内部電極１５、１６の引き出し部１５ａ、１６ａが縦の分割線１４ａで連続するように構成したものである。このように、中心Ｏを回転中心とするものにおいても、分割線１４ａ（横の分割線１４ｂでもよい）の部分で連続するようにパターンを形成することにより、前記のような端子電極との間の接続不良をなくすことができる。
【００１８】
以上の例はシート法により積層部品を製造する参考例であるが、本発明はスクリーン印刷法により積層部品を製造する方法である。図６、図７はスクリーン印刷法による場合のスクリーンの使用例を示す。図６の例は参考例であり、図３に示した第１パターン２と第２パターン３とを同一の内部電極形成用スクリーン３１、３３に形成し、絶縁体形成用スクリーン３２による絶縁体層の印刷と前記内部電極形成用のパターンを有するスクリーン３１、３３による内部電極用導体層の印刷とを交互に行うものである。内部電極形成用スクリーン３１、３３は第１パターン２、３を同じ配置で形成したものである。
【００１９】
スクリーン３１、３３の図示の状態は、印刷の工程における第１パターン２と第２パターン３との印刷の工程における位置を示しており、上段に図示のスクリーン３１を、内部電極形成用パターンの形成領域の中心Ｏを回転中心として９０度回転させると、スクリーン３１の第１パターン２がスクリーン３３の第２パターン３の位置となるように形成される。
【００２０】
このような内部電極形成用スクリーン３１、３３を、少なくとも２枚用意して、その向きを前記９０度回転させて配置し、これらの内部電極形成用スクリーンを前記絶縁体形成用スクリーン３２に交互に使用して印刷することにより、積層素材上に絶縁体層を介して互いに積層方向に対向するように第１パターン２の内部電極と第２パターンの内部電極３とを形成する。このように、同一の内部電極パターンを有するスクリーン３１、３３を９０度回転させて使用することにより、同一パターンの内部電極形成用スクリーン３１、３３による印刷を可能にしている。なお、図４あるいは図５に示したような同一の内部電極形成用パターン２、３または２Ａ、３Ａを形成した２枚のスクリーンを用い、これを互いに１８０度回転させて印刷に使用することにより、同一パターンのスクリーンを使用することも可能である。
【００２１】
図７は本発明の一実施の形態であり、図３に示した１枚または１種の内部電極形成用スクリーン３１を用い、印刷により絶縁体層と導体層とを交互に印刷し積層する積層素材３４を形成する場合、スクリーン３１に対し、積層素材３４を形成する台板３５を隣接する内部電極を形成するごとに９０度回転させることにより、第１パターン２と、第２パターン３とが絶縁体層を介して対向する平面状の内部電極を有する例えば積層コンデンサを形成することができ、同一パターンのスクリーンが使用可能となる。なお、図４、図５の内部電極パターンのスクリーンを用いる場合は、隣接する内部電極を形成するごとに台板３５を１８０回転させながら印刷を行うことになる。
【００２２】
図６、図７のように、印刷法による場合、内部電極形成用パターンの引き出し部を連続させることにより、シート法と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
本発明は、上記各実施の形態で示したように、チップ内の１層に複数の内部電極が形成され、積層方向に隣接する層に１層の内部電極が形成される場合のみならず、複数の内部電極どうしが絶縁体層を挟んで積層方向に対向する場合にも適用できることはいうまでもない。また、本発明はコンデンサのみならず、バリスタ、サーミスタあるいは圧電材を形成してなる積層部品にこれと同種または異種の積層部品を積層して一体の複合部品として形成してなる積層部品の製造方法に適用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、印刷用のスクリーン数を低減することができるので、積層部品のコスト低減に寄与する。
【００２５】
また、内部電極の引き出し部が、チップごとの分割線において連続するように配列するようにしたので、分割線における端子電極との断線や引き出し部の残存によるクラック発生を防止することができる。これにより歩留りを向上させることができ、さらなるコスト低減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明による製造方法により得られる積層部品の一例の内部電極構造を示す平面図、（Ｂ）はその内部電極を用いたコンデンサを示す断面図であり、参考例として示したものである。（Ｃ）は本発明の方法により得られる複合積層部品の一例を示す断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は図１（Ａ）〜（Ｃ）に示した積層部品を本発明により製造する場合に積層工程において上下に隣接する内部電極のパターン（９０度回転式）を示す図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は図１（Ａ）〜（Ｃ）に示した積層部品を本発明により製造する場合に積層工程において上下に隣接する内部電極のパターン（９０度回転式）についてチップ数を増やした例を示す図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は図１（Ａ）〜（Ｃ）に示した積層部品を本発明により製造する場合に積層工程において上下に隣接する内部電極のパターン（１８０度回転式）の他の例について示す図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は積層部品を本発明により製造する場合に積層工程において上下に隣接する内部電極のパターン（１８０度回転式）についての他の例を示す図である。
【図６】スクリーン印刷法による積層工程を実施する場合の参考例を示すスクリーンの斜視図である。
【図７】本発明によりスクリーン印刷法を実施する場合の一実施の形態を示すスクリーンおよび積層素材の例を示す斜視図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は積層部品を従来方法により製造する場合に積層工程において上下に隣接する内部電極のパターンの例を示す図である。
【符号の説明】
１：基体、２、２Ａ：第１パターン、２ａ、２ｂ：引き出し部、３、３Ａ：第２パターン、４、５：グランド用端子電極、６〜８：内部電極、６ａ〜８ａ：引き出し部、９〜１１：端子電極、１２：基体、１３：コイル導体、１４ａ、１４ｂ：分割線、１５、１６：内部電極、１５ａ、１６ａ：引き出し部、３１、３３：内部電極形成用スクリーン、３２：絶縁体形成用スクリーン、３４：積層素材、３５：台板

Claims

印刷用スクリーン上に複数個分の積層部品の平面状の内部電極形成用のパターンを縦横の行列に沿って配列し、
絶縁体形成用スクリーンによる絶縁体層の印刷と前記内部電極形成用のパターンを有するスクリーンによる内部電極用導体層の印刷とを交互に行うことにより得られ、外周面に端子電極を設けた複合積層部品を製造する方法であって、
内部電極形成用の同一スクリーン上に、製品状態で絶縁体層を介して積層方向に互いに対向させるべき内部電極パターンである第１パターンと第２パターンとを形成し、
前記第１パターンと第２パターンの形成態様は、内部電極形成用のスクリーンを、内部電極形成用パターンの形成領域の中心を回転中心としてスクリーンを９０度または１８０度回転させると、回転前の第１パターンが回転後に第２パターンの位置となるように形成し、
前記内部電極形成用のスクリーンとして、前記同一または一種類のスクリーンを用い、積層工程において、内部電極となる導体層形成時に、印刷により形成される積層素材を前記角度だけ回転させながら、内部電極の引き出し部がチップ毎の分割線において連続するように印刷し、
もって同一パターンの内部電極形成用スクリーンによる印刷を可能にした
ことを特徴とする積層部品の製造方法。