JP4513166B2 - インダクタンス素子の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インダクタンス素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インダクタンス素子の製造方法として、図１１に示されている製造方法が知られている。このインダクタンス素子の製造方法は、工程Ｓ１１で絶縁性マザー基板の裏面に格子状にブレーク溝を形成した後、工程Ｓ１２で絶縁性マザー基板の表面に所定のコイル電極と絶縁保護膜を交互に積層する。次に、工程Ｓ１３で、絶縁性マザー基板を、前記格子状に形成したブレーク溝の一方向のブレーク溝を利用して折って短冊状に１次分割し、工程Ｓ１４で導電ペーストを前記短冊状基板の分割両側面部に塗布、焼成して外部電極の下地となる焼結電極を形成する。次に、工程Ｓ１５で、短冊状基板をブレーク溝を利用して折って所定サイズのチップに２次分割した後、工程Ｓ１６で湿式電解めっきなどによりめっき膜を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の製造方法は、導電ペーストを焼成（工程Ｓ１４）した後、所定サイズのチップに分割する（工程Ｓ１５）。このため、図１２の（Ａ）に示すように、焼結電極５２の分割面５２ａが、チップ５１の分割面５１ａから寸法ｄ１１（代表値：０．００５〜０．０１０ｍｍ）だけ突出した状態となる。この状態で、電解めっきなどによりめっき膜５３（５３ａ，５３ｂ）を形成すると、めっきつのが成長して、めっき膜５３の端部は、図１２の（Ｂ）に示すように、分割面５１ａから寸法ｄ１２（代表値：０．０１０〜０．０２５ｍｍ）だけ突出することになる。従って、この突出量の分だけ外部電極の寸法が大きくなる。
【０００４】
ところが、規格上、製品サイズが決められており、外部電極の突出量もサイズ内に納めなければならず、小型のインダクタンス素子（例えば、０．６ｍｍ×０．３ｍｍのサイズ）の場合には、よりチップの基板寸法を小さく設計しなければならず、この結果コイル電極形成面積が小さくなるとともに、コイル電極が構成するコイルの内径が減少する。このため、インダクタンス値やＱ値が低下するという問題があった。
【０００５】
また、短冊状基板を所定サイズのチップに分割した際には、基板上に形成されている絶縁保護膜も分割される。このとき、絶縁保護膜の分割面にバリや欠けなどが生ずることがある。これらのバリや欠けは、後工程（めっき膜５３の形成など）において、チップ同士が擦れ合ったりしたときに、チッピングや欠け発生の原因となっていた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、チップ端面からの突出量が少ない外部電極を有し、インダクタンス値やＱ値が高いインダクタンス素子の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明に係るインダクタンス素子の製造方法は、
（ａ）複数のコイル電極を表面に焼成した短冊状絶縁性基板の両側面部に外部電極用導電ペーストを塗布、乾燥して導電ペースト膜を形成する工程と、
（ｂ）前記短冊状絶縁性基板を所定サイズのチップに分割するとともに前記導電ペースト膜を分割する工程と、
（ｃ）前記分割されたチップの導電ペースト膜を焼成して焼結電極を形成する工程と、
（ｄ）前記焼結電極の表面にめっき膜を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする。複数のコイル電極を表面に焼成した絶縁性マザー基板を分割して前記短冊状絶縁性基板を製作する工程をさらに備えてもよい。
【０００８】
【作用】
外部電極用導電ペーストが塗布、乾燥された短冊状絶縁性基板を、所定サイズのチップに分割した後、導電ペースト膜を焼成するため、焼成時における導電ペースト膜の収縮現象により、焼結された電極の分割面がチップの分割面より後退する。従って、チップの分割面から焼結電極およびめっき膜の端部が突出する量を抑えることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインダクタンス素子の製造方法の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１０】
図１に示すように、絶縁性マザー基板１の裏面をスクライブ又は切削加工して格子状にブレーク溝２ａ，２ｂを形成する。絶縁性マザー基板１の材料としては、ガラス、ガラスセラミックス、アルミナ、フェライト、Ｓｉ、ＳｉＯ₂等が用いられる。
【００１１】
次に、図２に示すように絶縁性マザー基板１の表面を平滑な面になるように研磨した後、コイル電極３と絶縁保護膜４を交互に絶縁性マザー基板１の表面上に形成する。コイル電極３はＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｌなどからなり、厚膜印刷法あるいはスパッタリング、蒸着などの薄膜形成法により形成する。
【００１２】
厚膜印刷法は、例えば所望のパターン形状を有した開口を備えたスクリーン版を絶縁性マザー基板１の表面に被せた後、導電性ペーストをスクリーン版の上から塗布し、スクリーン版の開口から露出した絶縁性マザー基板１の表面に、比較的膜厚の厚い所望のパターン形状の導電体を形成する方法である。
【００１３】
また、薄膜形成法は、例えば以下に説明する方法である。絶縁性マザー基板１の表面の略全面に比較的膜厚の薄い導電性膜を形成した後、レジスト膜（例えば感光性樹脂膜等）をスピンコート又は印刷により導電性膜の略全体に形成する。次に、レジスト膜の上面に所定の画像パターンが形成されたマスクフィルムを被せ、紫外線等を照射する等の方法により、レジスト膜の所望の部分を硬化させる。次に、硬化した部分を残してレジスト膜を剥がした後、露出した部分の導電性膜を除去し、所望のパターン形状の導電体を形成する。この後、硬化したレジスト膜を除去する。
【００１４】
さらに、別の形成方法として、絶縁性マザー基板１の表面に感光性導電ペーストを塗布し、その後所定の画像パターンが形成されたマスクフィルムを被せて露光し、現像する方法でもよい。
【００１５】
一方、絶縁保護膜４は、液状の絶縁性材料を絶縁性マザー基板１の表面の全面にスピンコート又は印刷等により塗布、乾燥及び焼成して形成される。絶縁性材料には、例えば感光性ポリイミド樹脂や感光性ガラスペースト等が使用される。絶縁保護膜４には、絶縁保護膜４を間に挟んで積層されている二つのコイル電極３を層間接続するための開口部が形成される。すなわち、絶縁保護膜４の上面に所定の画像パターンが形成されたマスクフィルムを被せ、紫外線等を照射する等の方法により、絶縁保護膜４の所望の部分を硬化させる。次に、絶縁保護膜４の未硬化部分を除去し、開口部を形成する。開口部にはコイル電極３の端部が露出している。
【００１６】
こうして、絶縁保護膜４を間に挟んで積層されている各コイル電極３が、絶縁保護膜４に形成した開口部を通して電気的に直列に接続され、螺旋状コイルを構成している。さらに、液状の絶縁性材料を絶縁性マザー基板１の表面側全面にスピンコート又は印刷等により塗布、乾燥および焼成して、コイル電極３にて構成された螺旋状コイルを被覆した絶縁保護膜４を形成する。
【００１７】
次に、図３に示すように、絶縁性マザー基板１を、裏面に形成されているブレーク溝２ａを利用して折って短冊状に１次分割する。この後、図４に示すように、短冊状基板１０の分割両側面部にそれぞれ外部電極用導電ペースト膜１１，１２を設ける。外部電極用導電ペースト膜１１はコイル電極３にて構成されたコイルの一端に電気的に接続し、外部電極用導電ペースト膜１２はコイルの他端に電気的に接続している。外部電極用導電ペースト膜１１，１２は、金属の含有量が５０〜７０％のＡｇまたはＣｕ系の焼成タイプの導電ペーストを塗布、乾燥した状態（未焼成状態）で次工程へ送られる。
【００１８】
次に、図５に示すように、短冊状基板１０を、裏面に形成されているブレーク溝２ｂを利用して折って所定サイズのチップ２０に２次分割する。このとき、図６の（Ａ）に示すように、外部電極用導電ペースト膜１１，１２の分割面１３がチップ２０の分割面２０ａから寸法ｄ１（代表値：０．００５〜０．０１０ｍｍ）だけ突出した状態になることがある。なお、図６は、図５に表示されているＡ部の拡大断面図である。
【００１９】
この後、チップ２０の外部電極用導電ペースト膜１１，１２を８００〜９００℃の高温で焼成する。これにより、外部電極用導電ペースト膜１１，１２が焼結されて収縮し、図６の（Ｂ）に示すように、分割面１３がチップ２０の分割面２０ａから寸法ｄ２（代表値：０．００５〜０．０１５ｍｍ）だけ後退した焼結電極となる。
【００２０】
また、短冊状基板１０をチップ２０に２次分割した際には、絶縁保護膜４も分割される。このとき、図７の（Ａ）に示すように、絶縁保護膜４の分割面１４のエッジ部１４ａにバリや欠けなどが生ずることがある。そこで、少なくとも最上層の絶縁保護膜４の材料としてガラスペーストを使用することにより、外部電極用導電ペースト膜１１，１２の焼成温度で絶縁保護膜４のガラスエッジ部１４ａが、一旦、溶融した後、Ｒ状に凝固する。これにより、図７の（Ｂ）に示すように、絶縁保護膜４の分割面１４のエッジ部１４ａが丸み形状になり、後工程（めっき膜の形成など）において、チップ２０同士が擦れ合ったりしても、チッピングや欠けが発生しにくい。なお、図７は、図５に表示されているＢ部の拡大断面図である。
【００２１】
次に、図８および図９に示すように、導電ペースト膜１１，１２が焼結された焼結電極の表面に、湿式電解めっきによりＮｉ系電極膜２３ａおよびＳｎ（またはＰｂ）系電極膜２３ｂからなるめっき膜２１，２２を形成する。本実施形態では、Ｎｉ系電極膜２３ａの膜厚を約０．００２〜０．００６ｍｍに設定し、Ｓｎ系電極膜２３ｂの膜厚を約０．００３〜０．００８ｍｍに設定した。形成されためっき膜２１の端部は、チップ２０の分割面２０ａから寸法ｄ３（代表値：０〜０．０１０ｍｍ）だけ突出することになる。この突出量は、従来のインダクタンス素子の突出量と比較すると、０．０１０〜０．０１５ｍｍ（代表値）小さい。
【００２２】
従って、小型のインダクタンス素子（例えば０．６ｍｍ×０．３ｍｍのサイズ）の場合、外部電極の突出量の割合が小さくなることで、コイル電極の形成面積を大きくできるとともに、コイル電極にて構成される螺旋状コイルの内径を大きくできる。この結果、インダクタンス値やＱ値の高いインダクタンス素子を得ることができる。
【００２３】
図１０は、前述のインダクタンス素子の製造方法のフローチャートである。工程Ｓ１で絶縁性マザー基板１の裏面に格子状にブレーク溝２ａ，２ｂを形成した後、工程Ｓ２で絶縁性マザー基板１の表面に所定のコイル電極３と絶縁保護膜４を交互に積層する。次に、工程Ｓ３で、絶縁性マザー基板１をブレーク溝２ａを利用して短冊状に１次分割し、工程Ｓ４で焼成タイプの導電ペーストを短冊状基板１０の分割両側面部に塗布、乾燥して外部電極用導電ペースト膜１１，１２（未焼成状態）を形成する。次に、工程Ｓ５で、短冊状基板１０をブレーク溝２ｂを利用して所定サイズのチップ２０に２次分割した後、工程Ｓ６で外部電極用導電ペースト膜１１，１２を高温で焼成する。次に、工程Ｓ７で湿式電解めっきなどによりめっき膜２１，２２を形成する。
【００２４】
なお、本発明に係るインダクタンス素子の製造方法は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、外部電極用導電ペーストが塗布、乾燥された短冊状絶縁性基板を、所定サイズのチップに分割した後、導電ペースト膜を焼成するため、焼成時における導電ペースト膜の収縮現象により、焼結された電極の分割面がチップの分割面より後退する。従って、チップの分割面から焼結電極およびめっき膜の端部が突出する量を抑えることができる。従って、コイル電極の形成面積を大きくできるとともに、コイル電極にて構成されるコイルの内径を大きくでき、インダクタンス値やＱ値の高いインダクタンス素子を得ることができる。
【００２６】
さらに、外部電極用導電ペースト膜の焼成温度で絶縁保護膜のガラスエッジ部が、一旦、溶融した後、Ｒ状に凝固する。これにより、絶縁保護膜の分割面のエッジ部が丸み形状になり、後工程において、チップ同士が擦れ合ったりしても、チッピングや欠けが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るインダクタンス素子の製造方法の一実施形態を示す平面図。
【図２】 図１に続く製造手順を示す平面図。
【図３】 図２に続く製造手順を示す斜視図。
【図４】 図３に続く製造手順を示す斜視図。
【図５】 図４に続く製造手順を示す斜視図。
【図６】 図５のＡ部の拡大断面図。
【図７】 図５のＢ部の拡大断面図。
【図８】 本発明によって製造されたインダクタンス素子の外観斜視図。
【図９】 図８のＡ部の拡大断面図。
【図１０】 本発明に係るインダクタンス素子の製造方法を示すフローチャート。
【図１１】 従来のインダクタンス素子の製造方法を示すフローチャート。
【図１２】 従来のインダクタンス素子を説明するための拡大断面図。
【符号の説明】
１…絶縁性マザー基板
３…コイル電極
４…絶縁保護膜
１０…短冊状基板
１１，１２…外部電極用導電ペースト膜
１３…分割面
２０…チップ
２０ａ…チップの分割面
２１，２２…めっき膜

Claims (2)

1. 複数のコイル電極を表面に焼成した短冊状絶縁性基板の両側面部に外部電極用導電ペーストを塗布、乾燥して導電ペースト膜を形成する工程と、
   前記短冊状絶縁性基板を所定サイズのチップに分割するとともに前記導電ペースト膜を分割する工程と、
   前記分割されたチップの導電ペースト膜を焼成して焼結電極を形成する工程と、
   前記焼結電極の表面にめっき膜を形成する工程と、
   を備えたことを特徴とするインダクタンス素子の製造方法。
2. 複数のコイル電極を表面に焼成した絶縁性マザー基板を分割して前記短冊状絶縁性基板を製作する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のインダクタンス素子の製造方法。

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