JP4290237B2 - 積層電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層インダクタ等の積層電子部品の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の積層電子部品の製造方法として、その一例である積層インダクタの製造方法について図1及び図2を参照して説明する。図1は、積層インダクタの概略斜視図、図2は積層インダクタの構造を説明する分解斜視図である。
【0003】
この積層インダクタ10は、内部回路を内蔵する略直方体形状の電子部品本体11と、電子部品本体11の長手方向の両端部に付設され、前記内部回路と導通接続した端子電極12とから構成されている。電子部品本体11は、内部回路となる導体パターン13が形成された複数の絶縁体層14からなり、電子部品本体11の長手方向を積層方向として一体に形成されている。ここで、電子部品本体11の積層方向の中央部11aにおいては、スルーホール15を介してスパイラル形状をなすように複数種類の導体パターン13-1〜13-n(nは自然数)が絶縁体層14に形成されている。即ち、中央部11aにおいては、内部回路となる導体パターン13-1〜13-nは、インダクタ素子を構成する素子導体13aとなる。また、電子部品本体11の両端部11bにおいては、スルーホール15を介して電子部品本体11の端面に内部回路が露出するように、導電パターン13-0が絶縁体層14に形成されている。端子電極12は、電子部品本体11の端面に露出する導電パターン13-0と接続するように形成されている。即ち、電子部品本体11の端部11bにおいては、内部回路となる導体パターン13-0は、前記インダクタ素子と端子電極12とを接続する引出導体13bとなる。
【0004】
従来、このような積層インダクタは以下のようにして製造されている。まず、セラミック材料粉や有機バインダ等をボールミルに入れて十分に混合し、懸濁液であるスラリーを作成する。次に、例えばドクターブレード法によりスラリーからセラミックグリーンシートである磁性体シートを形成する。このドクターブレード法では、ベースフィルム上にスラリーを流し、その厚みをドクターブレードとの隙間で調整する。この後に、これを乾燥させて所定厚さの磁性体シートを得る。
【0005】
次に、この磁性体シートを定型サイズに裁断した後に、磁性体シートの所定位置にレーザ等によりスルーホールを形成する。この後に、スクリーン印刷法等により磁性体シート上に内部回路となる導電性ペーストを印刷する。この印刷時にはスルーホールにも導電性ペーストが充填され、これにより層間の電気的接続を行う。
【0006】
次に、この磁性体シートを所定枚数積層、圧着することによりシート積層体を作成する。この積層工程では、シート積層体内部にインダクタ回路が形成されるように、所定のパターンで導電性ペーストが印刷された複数種類の磁性体シートを、所定の順序で積層する。
【0007】
次に、このシート積層体を単位部品の大きさに裁断して直方体形状の積層体を作成する。この後に、積層体を低温で焼成して余分なバインダ成分を揮発させる脱バインダ処理を行う。次に、この積層体の角部にバレル研磨等により丸み(R)を設ける。
【0008】
次に、この積層体を大気中雰囲気中にて焼成することにより、内部に導体パターンを備えた略直方体形状の電子部品本体が作成される。最後に、この電子部品本体の両端部にディップ法等を用いて端子電極を形成し、積層電子部品の一例である積層インダクタが製造される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、L値等の特性が互いに異なる複数の積層インダクタ間においては、中央部11aの共通化は困難である。しかしながら、端部11bの導体パターン13は中央部11aの内部回路と端子電極12を接続することを目的とするものなのでL値等の特性等に与える影響が小さい。従って、この端部11bを異なる積層インダクタで共通化することが考えられる。しかしながら、従来の積層電子部品の製造方法では、端部11b及び中央部11aの積層作業を一括に行っていたため、前記共通化による製造効率の向上が困難であった。
【0010】
また、積層体をバレル研磨等により研磨する際に、端部11bにおける絶縁体層14の周縁部が所望の研磨状態とならず、バリや欠けやチッピングが生じ、積層体が所望の形状とならない場合があった。従って、従来の製造方法は、製造歩留まりの悪いものであった。尚、この問題は絶縁体層14の面積が積層厚みに比べて小さいほど顕著に現れるものである。
【0011】
さらに、この積層インダクタ10の両端部11bにおいては、全ての絶縁体層14に同じ導体パターン13-0が形成され、しかもこの部分の役割は中央部11aの内部回路を電子部品本体11の端面に引き出して端子電極12と接続する事のみである。従って、この部分の絶縁体層14となる磁性体シートとしてシート厚が厚いものを用いることにより、積層工数を減少させ製造効率を向上させることができると考えられる。しかしながら、従来の積層電子部品の製造方法では、全て同じ磁性体シートを用いて両端部11b及び中央部11aを製造していたので、このような方法により製造効率を向上させるのは困難であった。
【0012】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造効率が高く種々の積層電子部品の量産に適した積層電子部品の製造方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、電気的素子を構成する素子導体と該素子導体を積層体表面に引き出す引出導体とシート状の絶縁体層とを積層してシート積層体を作成する工程と、このシート積層体を裁断し、研磨して略直方体形状の積層体を作成する工程と、この積層体に前記引出導体と接続する端子電極を形成する工程とを備えた積層電子部品の製造方法において、前記シート積層体の作成工程は、前記シート積層体の積層方向に分割された一部となる部分積層体を作成する工程と、この部分積層体を積層して前記シート積層体を作成する工程とを備え、且つ、前記部分積層体は引出導体のみが形成されているものを含むことを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、各部分積層体毎に最も適した効率のよい製造方法で製造することができるので、積層電子部品の製造効率が向上する。また、異なる積層電子部品を製造する場合であって共通する積層部位があるときには、この部位を部分積層体としてまとめて製造することにより、効率的に製造することができる。さらに、部分積層体毎に異なる属性のものを作成することができる。例えば、絶縁体層の厚みや硬度を他の部分積層体と異なるように作成し、この部分積層体からシート積層体を作成することができる。
【0016】
また、他の好適な態様の一例として、請求項2の発明では、請求項1記載の積層電子部品の製造方法において、前記引出導体は、前記素子導体と異なる属性を有するものを挙げる。ここで導体の属性とは、その導体のもつ性質や特性を意味し、例えば、材質、硬度、組成、熱収縮率等である。
【0017】
また、請求項3の発明は、電気的素子を構成する素子導体と該素子導体を積層体表面に引き出す引出導体とシート状の絶縁体層とを積層してシート積層体を作成する工程と、このシート積層体を裁断し、研磨して略直方体形状の積層体を作成する工程と、この積層体に前記引出導体と接続する端子電極を形成する工程とを備えた積層電子部品の製造方法において、前記シート積層体の作成工程では、前記引出導体を積層する絶縁体層として、前記素子導体を積層する絶縁体層とは異なる属性の絶縁体層を用いることを特徴とする。ここで絶縁体層の属性とは、その絶縁体層のもつ性質や特性を意味し、例えば、層厚、硬度、組成、材質等である。
【0018】
この好適な態様の一例として、請求項4の発明は、請求項3記載の積層電子部品の製造方法において、前記シート積層体の作成工程では、前記引出導体を積層する絶縁体層として、前記素子導体を積層する絶縁体層より層厚の厚い絶縁体層を用いるものが挙げられる。
【0019】
この発明によれば、引出導体を積層する絶縁体層を層厚の厚いものを使用するので絶縁体層の積層枚数削減することができる。従って、この積層工数を削減することができるので、製造効率が向上する。また、引出導体を積層する絶縁体層の層厚が厚いので、後工程である研磨の際に、絶縁体層にバリや欠けやチッピング等が生じにくい。従って、製造歩留まりが向上する。
【0020】
また、他の好適な態様の一例として、請求項5の発明は、請求項3記載の積層電子部品の製造方法において、前記シート積層体の作成工程では、前記引出導体を積層する絶縁体層として、前記素子導体を積層する絶縁体層より硬度の高い絶縁体層を用いるものが挙げられる。
【0021】
この発明によれば、引出導体を積層する絶縁体層の硬度が高いので、後工程である研磨の際に、絶縁体層にバリや欠けやチッピング等が生じにくい。従って、製造歩留まりが向上する。
【0022】
さらに、前記請求項1〜請求項5の発明の好適な態様の一例として、前記端子電極形成工程では、一対の端子電極を結ぶ方向と積層方向が一致するように積層体両端部に端子電極を形成するものが挙げられる。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態にかかる積層電子部品の製造方法について図3〜図5を参照して説明する。ここでは前述した図1及び図2に示した積層インダクタの製造方法について説明する。図3〜図5は、積層インダクタの製造工程を説明する概略斜視図である。
【0024】
まず、Ni−Zn−Cu系のセラミック材料粉と有機バインダと溶剤とをボールミルに入れて十分に混合し、懸濁液である第1のスラリーを作成する。次に、例えばドクターブレード法によりスラリーからセラミックグリーンシートである第1の磁性体シートS1を形成する。このドクターブレード法では、ベースフィルム上にスラリーを流し、その厚みをドクターブレードとの隙間で調整する。この後に、これを乾燥させて所定厚さの第1の磁性体シートS1を得る。本実施の形態では、この第1の磁性体シートS1のシート厚を約20μmとした。この後に、第1の磁性体シートS1を所定の大きさに打ち抜く。例えば、10cm角の矩形のシート状に形成する。
【0025】
次に、この打ち抜かれた第1の磁性体シートS1に積層電子部品10000個分の導体パターンを以下のようにして作成する。まず、第1の磁性体シートS1の所定位置にレーザ等にてスルーホールを形成する。この後に、例えばAgを主成分とする導電性ペーストをスクリーン印刷法によって所定のパターンで印刷する。この印刷によりスルーホールには導電性ペーストが充填される。また、ここでは積層インダクタ10の中央部11aにおける内部回路となる素子導体13aに対応して、n枚の第1の磁性体シートS1に導体パターン13-1〜13-nで導電性ペーストを印刷する。即ち、この工程では、それぞれパターンの異なるn枚の第1の誘電体シートS1が作成される。本実施の形態では、第1の誘電体シートS1を52枚製造した。また、これらを積層すると素子導体13aが10ターンのコイルとなるように設定した。
【0026】
次に、図3に示すように、これら52枚の第1の磁性体シートS1を、所定の順番で積層して第1のシート積層体L1を作成する。ここで所定の順番に積層するとは、第1のシート積層体L1の内部に内部回路となる導体パターンがスパイラル状に形成されるように第1の磁性体シートS1を編集し積層することである。
【0027】
一方、Ni−Zn−Cu系のセラミック材料粉と有機バインダと溶剤とをボールミルに入れて十分に混合し、懸濁液である第2のスラリーを作成する。この第2のスラリーは、第1のスラリーより有機バインダを増量した点が第1のスラリーと相違する。本実施の形態では、第1のスラリーよりも約30%多く有機バインダを混合させる。次に、第1の磁性体シートS1と同一の方法で、同一形状の第2の磁性体シートS2を形成する。
【0028】
次に、第2の磁性体シートS2に、第1の磁性体シートS1と同様にして、所定位置にレーザ等にてスルーホールを形成した後に、例えばAgを主成分とする導電性ペーストをスクリーン印刷法によって所定のパターンで印刷する。ここでは積層インダクタ10の端部11bにおける内部回路となる引出導体13bに対応して、複数枚の第2の磁性体シートS2に導体パターン13-0で導電性ペーストを印刷する。即ち、この工程では、全て同じパターンが印刷された複数枚の第2の誘電体シートS2が作成される。本実施の形態では、10枚とした。
【0029】
次に、図4に示すように、これら10枚の第2の磁性体シートS2を、それぞれ5枚ずつ積層して第2のシート積層体L2を2つ作成する。ここでは、前記第1のシート積層体S1の作成工程とは異なり、全ての第2の磁性体シートS2に同じパターンが印刷されているので、前記編集作業が不要であり、効率的にシート積層体を作成することができる。
【0030】
次に、図5に示すように、第2のシート積層体L2−第1のシート積層体L1−第2のシート積層体L2の順番で各シート積層体を積層し、0.5t/cm2の圧力で圧着してシート積層体Lを得る。
【0031】
次に、このシート積層体Lを単位部品の大きさに裁断して直方体形状の積層チップを作成する。この後に、積層体を約500℃,1時間の条件で焼成して余分なバインダ成分を揮発させる脱バインダ処理を行う。次に、この積層体の角部にバレル研磨等により丸み(R)を設ける。
【0032】
次に、この積層体を大気中雰囲気中にて焼成することにより、内部に導体パターンを備えた略直方体形状の電子部品本体11が作成される。最後に、この電子部品本体11の両端部にディップ法等を用いて端子電極12を形成し、積層電子部品の一例である積層インダクタ10が製造される。
【0033】
この積層電子部品の製造方法によれば、素子導体13aが形成された中央部11aと、引出導体13bが形成された端部11bとを、それぞれ別々のシート積層体を用いて作成することができる。従って、シート積層体毎に効率のよく製造することができる。即ち、端部11bとなる第2のシート積層体L2を作成する際には、第1のシート積層体L1の作成時とは異なり磁性体シートS2の編集作業が不要なので、効率よく作成することができ製造効率が向上する。また、他の積層インダクタを製造する際に、この第2のシート積層体L2は、本実施の形態のものと同じものを用いることができる。即ち、第2のシート積層体L2のみを専ら作成することができるので生産効率が向上する。これにより、種々の積層電子部品の量産に適したものとなる。さらに、第2の磁性体シートS2としてバインダ成分の多いものを用いたので、電子部品本体11の端部11bの硬度が高くなる。これにより、製造工程中の研磨工程において、バリや欠けやチッピングが生じにくく、製造歩留まりが向上する。
【0034】
尚、本実施形態では、第1の磁性体シートS1及び第2の磁性体シートS2に塗布印刷した導電性ペーストは共にAgを主成分とした同じものを使用したが、第1の磁性体シートS1に塗布する第1の導電性ペーストP1と、第2の磁性体シートS2に塗布する第2の導電性ペーストP2が、互いに異なる属性を有したものを用いてもよい。例えば、第1の導電性ペーストP1として、Ag−Pd金属粉とバインダ(例えばエチルセルロース)を約3:1の重量比率で混合して作成したものを用い、第2の導電性ペーストP2として、Cu金属粉とバインダを約3:1の重量比率で混合して作成したものを用いてもよい。また、これら導電性ペーストP1又はP2として、抵抗値の高いものを用いても良い。このように、素子導体13aと引出導体13bを、互いに属性の異なる第1及び第2の導電性ペーストP1及びP2から形成することができる。これにより、容易に種々の電子部品を製造することができる。例えば、LR複合機能を有するものを容易に製造することができる。即ち、引出導体13bを形成する第2の導電性ペーストP2により抵抗値を容易に調整することができる。尚、内部応力等の問題やコイルとしての特性を優先する等の事情から、素子導体13aを形成する第1の導電性ペーストP1の選択自由度が低いため、このような製造方法は有効である。
【0035】
次に、本発明の第2の実施の形態にかかる積層電子部品の製造方法について説明する。ここでは図1及び図2に示した積層インダクタの製造方法について説明する。尚、本実施の形態において第1の実施の形態と同じ構成要素のものは同一の符号をもって表し、その説明は省略する。
【0036】
本実施の形態にかかる積層インダクタの製造方法が前記第1の実施の形態にかかる積層インダクタの製造方法と相違する点は、第2の磁性体シートS2’のシート厚を第1の磁性体シートS1’よりも厚く形成した点にある。これにより、第1の実施の形態では第2の磁性体シートS2を複数枚(例えば5枚)積層して第2のシート積層体L2を作成したが、本実施の形態では第2の磁性体シートS2’を第1の実施形態のときよりも少ない枚数(例えば3枚)積層することにより第2のシート積層体L2を作成するものである。
【0037】
この積層インダクタの製造方法によれば、第2のシート積層体L2を、より少ない枚数の第2の磁性体シートS2’で作成することができるので、この積層工程の積層工数が減少する。従って、積層インダクタの製造効率が向上する。
【0038】
尚、本発明の各実施の形態では、絶縁体層として磁性体を用いたが、これに限定されるものではない。
【0039】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、各部分積層体に最も適した効率のよい製造方法で製造することができるので、積層電子部品の製造効率が向上する。また、異なる積層電子部品を製造する場合であって共通する積層部位があるときには、この部位を部分積層体として製造することにより、効率的に製造することができる。即ち、種々の積層電子部品を量産にするのに適したものとなる。さらに、引出導体と素子導体とが異なる属性を有する電子部品を作成することができるので、種々の特性を有する電子部品を容易に製造することができる。例えば、LR複合機能を持つ電子部品である。さらにまた、部分積層体毎に異なる属性のものを作成することができる。例えば、絶縁体層の厚みや硬度を他の部分積層体と異なるように作成し、この部分積層体からシート積層体を作成することができる。これにより後工程である研磨工程においてバリや欠けやチッピングが生じることがなく製造歩留まりが向上する。つまり、製造効率が高く種々の積層電子部品の量産に適したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】積層インダクタの概略斜視図
【図2】積層インダクタの構造を説明する分解斜視図
【図3】積層インダクタの製造工程を説明する概略斜視図
【図4】積層インダクタの製造工程を説明する概略斜視図
【図5】積層インダクタの製造工程を説明する概略斜視図
【符号の説明】
10…積層インダクタ、11…電子部品本体、12…端子電極、13…導体パターン、13a…素子導体、13b…引出導体、S1,S2…磁性体シート、L,L1,L2…シート積層体
Claims (6)
- 電気的素子を構成する素子導体と該素子導体を積層体表面に引き出す引出導体とシート状の絶縁体層とを積層してシート積層体を作成する工程と、このシート積層体を裁断し、研磨して略直方体形状の積層体を作成する工程と、この積層体に前記引出導体と接続する端子電極を形成する工程とを備えた積層電子部品の製造方法において、
前記シート積層体の作成工程は、前記シート積層体の積層方向に分割された一部となる部分積層体を作成する工程と、この部分積層体を積層して前記シート積層体を作成する工程とを備え、且つ、前記部分積層体は引出導体のみが形成されているものを含む
ことを特徴とする積層電子部品の製造方法。 - 前記引出導体は、前記素子導体と異なる属性を有する
ことを特徴とする請求項1記載の積層電子部品の製造方法。 - 電気的素子を構成する素子導体と該素子導体を積層体表面に引き出す引出導体とシート状の絶縁体層とを積層してシート積層体を作成する工程と、このシート積層体を裁断し、研磨して略直方体形状の積層体を作成する工程と、この積層体に前記引出導体と接続する端子電極を形成する工程とを備えた積層電子部品の製造方法において、
前記シート積層体の作成工程では、前記引出導体を積層する絶縁体層として、前記素子導体を積層する絶縁体層とは異なる属性の絶縁体層を用いる
ことを特徴とする積層電子部品の製造方法。 - 前記シート積層体の作成工程では、前記引出導体を積層する絶縁体層として、前記素子導体を積層する絶縁体層より層厚の厚い絶縁体層を用いる
ことを特徴とする請求項3記載の積層電子部品の製造方法。 - 前記シート積層体の作成工程では、前記引出導体を積層する絶縁体層として、前記素子導体を積層する絶縁体層より硬度の高い絶縁体層を用いる
ことを特徴とする請求項3記載の積層電子部品の製造方法。 - 前記端子電極形成工程では、一対の端子電極を結ぶ方向と積層方向が一致するように積層体両端部に端子電極を形成する
ことを特徴とする請求項1〜5何れか1項記載の積層電子部品の製造方法。
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