JP4875582B2

JP4875582B2 - 積層型電子部品の製造方法

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Publication number: JP4875582B2
Application number: JP2007253373A
Authority: JP
Inventors: 高浩小川; 紀貴曳地
Original assignee: Toko Inc
Current assignee: Toko Inc
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP2009088082A

Description

本発明は、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成された積層型電子部品の製造方法に関するものである。

従来の積層型電子部品に、図５に示す様に、非磁性体層５１とコイル用導体パターン５２を積層し、これらの積層体内に共通の巻軸の周りに巻回された２つのコイルが形成され、この２つのコイルの巻軸部分に磁性体部５４が形成されたものがある。
この様な積層型電子部品をシート積層法で製造する場合、図６（Ａ）に示す様に、ベースフィルム（図示せず）上に形成された非磁性体シート６１のコイルの巻軸と対応する位置に貫通孔Ｈを形成した後、図６（Ｂ）に示す様に、非磁性体シート６１の貫通孔内に磁性体ペースト６４を印刷により充填し、図６（Ｃ）に示す様に、この磁性体ペースト６４が充填された非磁性体シート６１の表面にコイル用導体パターン６２が印刷される。そして、この非磁性体シート６１を複数枚所定の順序で積層して、積層体内にコイルが形成され、コイルの巻軸部分に磁性体部が形成された積層型電子部品が製造される（例えば、特許文献１を参照。）。

特開平6-283373号公報

この様な従来の積層型電子部品は、非磁性体シートの貫通孔内に磁性体ペーストを印刷により充填していたので、磁性体ペーストが非磁性体シートの表面よりも盛り上がって充填されるという問題があった。そのため、従来の積層型電子部品は、非磁性体シートの表面にコイル用導体パターンを印刷する際に、この盛り上がった磁性体によって非磁性体シート表面に配置された印刷マスクが浮き上がり、印刷されたコイル用導体パターンに滲みが発生しやすく、非磁性体シートの表面に微細なコイル用導体パターンが形成できなかった。従来の積層型電子部品は、コイルの巻軸部分に磁性体部を形成する場合、コイル用導体パターンの滲みを考慮する必要があるため、形状が大きくなるという問題があった。

本発明は、非磁性体シート表面に微細なコイル用導体パターンが形成でき、コイルの巻軸部分に磁性体部が形成される場合でも形状を小型化できる積層型電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成された積層型電子部品の製造方法において、所定パターンの貫通孔が形成された第１の材料からなるセラミックグリーンシートと、セラミックグリーンシートの貫通孔に合致する第２の材料からなる絶縁体を用意し、セラミックグリーンシートの表面にコイル用導体パターンを形成した後、セラミックグリーンシートと絶縁体を交互に積層して、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成されると共に、積層体内のコイルの近傍に異材質部が形成される。この異材質部は、コイルの巻軸部分に磁性体で形成される。
また、本発明は、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成された積層型電子部品の製造方法において、表面にコイル用導体パターンが印刷された、コイルの巻軸と対応する部分に貫通孔を有する非磁性体のセラミックグリーンシートと、非磁性体のセラミックグリーンシートの貫通孔に合致する磁性体を交互に積層して、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成されると共に、コイルの巻軸部分に磁性体部が形成される。
さらに、本発明は、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成された積層型電子部品の製造方法において、非磁性体のセラミックグリーンシートのコイルの巻軸と対応する部分に貫通孔を形成した後、非磁性体のセラミックグリーンシートの表面にコイル用導体パターンを印刷してコイル用導体パターンが形成された非磁性体のセラミックグリーンシートを形成する工程と、貫通孔の形状と対応する様に支持体上に形成された磁性体を、非磁性体のセラミックグリーンシートの貫通孔に嵌め合う様に、非磁性体のセラミックグリーンシートに積層し、磁性体から支持体を剥離する工程を繰り返して、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成され、コイルの巻軸部分に磁性体部が形成される。

本発明の積層型電子部品の製造方法は、所定パターンの貫通孔が形成された第１の材料からなるセラミックグリーンシートと、セラミックグリーンシートの貫通孔に合致する第２の材料からなる絶縁体を用意し、セラミックグリーンシートの表面にコイル用導体パターンを形成した後、セラミックグリーンシートと絶縁体を交互に積層して、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成されると共に、積層体内のコイルの近傍に異材質部が形成されるので、セラミックグリーンシートの表面に微細なコイル用導体パターンを形成することができ、コイルの巻軸部分に磁性体部が形成される場合でも形状を小型化できる。
また、本発明の積層型電子部品の製造方法は、表面にコイル用導体パターンが印刷された、コイルの巻軸と対応する部分に貫通孔を有する非磁性体のセラミックグリーンシートと、非磁性体のセラミックグリーンシートの貫通孔に合致する磁性体を交互に積層して、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成されると共に、コイルの巻軸部分に磁性体部が形成されるので、非磁性体のセラミックグリーンシートの表面に微細なコイル用導体パターンを形成することができ、コイルの巻軸部分に磁性体部が形成される場合でも形状を小型化できる。
さらに、本発明の積層型電子部品の製造方法は、非磁性体のセラミックグリーンシートのコイルの巻軸と対応する部分に貫通孔を形成した後、非磁性体のセラミックグリーンシートの表面にコイル用導体パターンを印刷してコイル用導体パターンが形成された非磁性体のセラミックグリーンシートを形成する工程と、貫通孔の形状と対応する様に支持体上に形成された磁性体を、非磁性体のセラミックグリーンシートの貫通孔に嵌め合う様に、非磁性体のセラミックグリーンシートに積層し、磁性体から支持体を剥離する工程を繰り返して、積層体内に少なくとも１つのコイルが形成され、コイルの巻軸部分に磁性体部が形成されるので、非磁性体のセラミックグリーンシートの表面に微細なコイル用導体パターンが形成でき、コイルの巻軸部分に磁性体部が形成される場合でも形状を小型化できる。

本発明の積層型電子部品の製造方法は、まず、非磁性体セラミックグリーンシートが形成され、この非磁性体セラミックグリーンシートのコイルの巻軸と対応する部分に貫通孔を形成した後に、非磁性体セラミックグリーンシートの表面にコイル用導体パターンを形成して、貫通孔とコイル用導体パターンを形成した非磁性体セラミックグリーンシートが用意される。また、支持体上に非磁性体セラミックグリーンシートの貫通孔の形状と対応する様に形成された磁性体が用意される。そして、貫通孔とコイル用導体パターンを形成した非磁性体セラミックグリーンシートと、非磁性体のセラミックグリーンシートの貫通孔に合致する磁性体を交互にそれぞれ所定の枚数ずつ積層して、これらの積層体を圧着する。
従って、本発明の積層型電子部品の製造方法は、コイル用導体パターンが形成された非磁性体セラミックグリーンシートの貫通孔に磁性体を嵌め合せるので、非磁性体セラミックグリーンシートの表面にコイル用導体パターンを形成する前に、非磁性体セラミックグリーンシートの貫通孔に磁性体を印刷する必要がなくなり、コイル用導体パターンの印刷面を平坦にでき、微細な導体パターンを形成できるようになる。さらに、非磁性体セラミックグリーンシートの貫通孔をレーザ加工により形成する場合、非磁性体セラミックグリーンシートと磁性体セラミックグリーンシートが別々に形成されて積層されるので、レーザ加工の際に発生するカスなどの異物が積層体内に混入することもない。

以下、本発明の積層型電子部品の製造方法の実施例を図１乃至図４を参照して説明する。
図１は本発明に係る積層型電子部品を示す分解斜視図である。
本発明に係る積層型電子部品は、例えば、非磁性体層とコイル用導体パターンを積層し、非磁性体層間のコイル用導体パターンを螺旋状に接続して積層体内に２つのコイルが形成され、この２つのコイルの共通の巻軸部分に磁性体部が形成されたものである。
非磁性体層１１Ａ〜１１Ｇは、誘電体等の非磁性体を用いて形成される。
非磁性体層１１Ｂは、その中央部分に磁性体部１４Ａが形成される。この非磁性体層１１Ｂの表面には、コイル用導体パターン１２Ａとコイル用導体パターン１３Ａが形成される。コイル用導体パターン１２Ａとコイル用導体パターン１３Ａは、非磁性体層１１Ｂの表面の磁性体部１４Ａと接触しない位置に、非磁性体層１１Ｂの中心を原点として互いに点対称になる様に１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン１２Ａの一端とコイル用導体パターン１３Ａの一端は、非磁性体層１１Ｂの対向する側面まで引き出される。
非磁性体層１１Ｃは、その中央部分に磁性体部１４Ｂが形成される。この非磁性体層１１Ｃの表面には、コイル用導体パターン１２Ｂとコイル用導体パターン１３Ｂが形成される。コイル用導体パターン１２Ｂとコイル用導体パターン１３Ｂは、非磁性体層１１Ｃの表面の磁性体部１４Ｂと接触しない位置に、非磁性体層１１Ｃの中心を原点として互いに点対称になる様に１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン１２Ｂの一端は、非磁性体層１１Ｃのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１２Ａの他端に接続される。また、コイル用導体パターン１３Ｂの一端は、非磁性体層１１Ｃのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１３Ａの他端に接続される。
非磁性体層１１Ｄは、その中央部分に磁性体部１４Ｃが形成される。この非磁性体層１１Ｄの表面には、コイル用導体パターン１２Ｃとコイル用導体パターン１３Ｃが形成される。コイル用導体パターン１２Ｃとコイル用導体パターン１３Ｃは、非磁性体層１１Ｄの表面の磁性体部１４Ｃと接触しない位置に、非磁性体層１１Ｄの中心を原点として互いに点対称になる様に１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン１２Ｃの一端は、非磁性体層１１Ｄのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１２Ｂの他端に接続される。また、コイル用導体パターン１３Ｃの一端は、非磁性体層１１Ｄのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１３Ｂの他端に接続される。
非磁性体層１１Ｅは、その中央部分に磁性体部１４Ｄが形成される。この非磁性体層１１Ｅの表面には、コイル用導体パターン１２Ｄとコイル用導体パターン１３Ｄが形成される。コイル用導体パターン１２Ｄとコイル用導体パターン１３Ｄは、非磁性体層１１Ｅの表面の磁性体部１４Ｄと接触しない位置に、非磁性体層１１Ｅの中心を原点として互いに点対称になる様に１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン１２Ｄの一端は、非磁性体層１１Ｅのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１２Ｃの他端に接続される。また、コイル用導体パターン１３Ｄの一端は、非磁性体層１１Ｅのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１３Ｃの他端に接続される。
非磁性体層１１Ｆは、その中央部分に磁性体部１４Ｅが形成される。この非磁性体層１１Ｆの表面には、コイル用導体パターン１２Ｅとコイル用導体パターン１３Ｅが形成される。コイル用導体パターン１２Ｅとコイル用導体パターン１３Ｅは、非磁性体層１１Ｆの表面の磁性体部１４Ｅと接触しない位置に、非磁性体層１１Ｆの中心を原点として互いに点対称になる様に１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン１２Ｅの一端は、非磁性体層１１Ｆのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１２Ｄの他端に接続される。また、コイル用導体パターン１３Ｅの一端は、非磁性体層１１Ｆのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１３Ｄの他端に接続される。この様にコイル用導体パターン１２Ａ、コイル用導体パターン１２Ｂ、コイル用導体パターン１２Ｃ、コイル用導体パターン１２Ｄ、コイル用導体パターン１２Ｅを螺旋状に接続して第１のコイルが形成され、コイル用導体パターン１３Ａ、コイル用導体パターン１３Ｂ、コイル用導体パターン１３Ｃ、コイル用導体パターン１３Ｄ、コイル用導体パターン１３Ｅを螺旋状に接続して第２のコイルが形成される。
この非磁性体層１１Ｆの上面には、保護用の非磁性体層１１Ｇが積層される。そして、磁性体部１４Ａ〜１４Ｅよって積層体内に磁路が形成される。この磁路の磁性体部１４Ａ〜１４Ｅの周囲には、磁性体部１４Ａ〜１４Ｅを共通の巻軸として第１のコイルと第２のコイルが螺旋状に巻回される。この様に形成された積層体の側面に外部端子が形成され、側面に引き出されたコイルの端部が接続される。
この様に形成された積層型トランスは、例えば、コモンモードチョークとして用いられる。

この様な積層型トランスは次の様にして製造される。まず、ＰＥＴフィルム等の支持体上に、例えば、誘電率が４．１の誘電体ペーストをその厚みが２０μｍとなる様に印刷・塗布して成膜することにより、図２（Ａ）に示す様に、支持体（図示を省略）上に、非磁性体セラミックグリーンシート２１が形成される。なお、支持体は、表面に剥離剤を塗布して離型処理を施すことにより、後の工程において非磁性体セラミックグリーンシート２１から剥離する作業が容易になる。次に、図２（Ｂ）に示す様に、この非磁性体セラミックグリーンシート２１のコイルの巻軸と対応する部分に、レーザー加工やパンチング加工によって、楕円形の貫通孔Ｈが形成される。続いて、図２（Ｃ）に示す様に、この貫通孔Ｈが形成された非磁性体セラミックグリーンシート２１の表面に、コイル用導体パターン２２とコイル用導体パターン２３が形成される。コイル用導体パターン２２とコイル用導体パターン２３は、非磁性体セラミックグリーンシートの表面の中心を原点として互いに点対称になる様に、貫通孔と所定の間隔を空けて形成される。この時、コイル用導体パターン２２とコイル用導体パターン２３は、線幅が例えば３０μｍになる様に、非磁性体セラミックグリーンシート２１の表面に、銀等の導体ペーストを印刷することにより形成される。この様にして、貫通孔Ｈとコイル用導体パターン２２、２３が形成された非磁性体セラミックグリーンシート２１が用意される。
また、この非磁性体セラミックグリーンシート２１とは別に、ＰＥＴフィルム等の支持体上に、非磁性体セラミックグリーンシート２１の貫通孔Ｈの形状と大きさが同じになる様に、フェライトペーストを印刷・塗布することにより、図３に示す様に、支持体３０上に形成された磁性体２４が用意される。なお、支持体は、表面に剥離剤を塗布して離型処理を施すことにより、後の工程において磁性体２４から剥離する作業が容易になる。
この様に用意された貫通孔Ｈとコイル用導体パターン２２、２３が形成された非磁性体セラミックグリーンシート２１と磁性体２４は、まず、支持体が付着した状態の非磁性体セラミックグリーンシートを、コイル用導体パターンが形成された面を下に向けて、別の非磁性体セラミックグリーンシート上に積層し、支持体上から圧力を加えて圧着した後、支持体を剥離することにより、図４（Ａ）に示す様に、非磁性体層２１Ｇ上に、貫通孔Ｈとコイル用導体パターン２２、２３が形成された非磁性体セラミックグリーンシート２１が積層される。貫通孔Ｈをレーザー加工で形成した非磁性体セラミックグリーンシート２１を用いた場合、この様に支持体が付着したままの非磁性体セラミックグリーンシートを非磁性体層に積層した後、支持体を剥離することにより、貫通孔を加工する際に発生した加工くずも支持体に付着して剥離されるので、加工くずが混入することもない。
次に、図４（Ｂ）に示す様に、支持体３０が付着した状態の磁性体２４を、磁性体２４の支持体３０の付着していない面を下に向けて、非磁性体セラミックグリーンシート２１の貫通孔に嵌る様に積層し、支持体上から圧力を加えて圧着される。
続いて、この磁性体２４に付着している支持体３０を剥離することにより、図４（Ｃ）に示す様に、非磁性体セラミックシート２１と磁性体２４が一体化され、非磁性体セラミックシート２１Ｇ上に、コイルの巻軸と対応する位置に磁性体部を有する非磁性体層が形成される。
さらに続いて、支持体が付着した状態の、貫通孔とコイル用導体パターンが形成された非磁性体セラミックグリーンシートを、コイル用導体パターンが形成された面を下に向けて、コイルの巻軸と対応する位置に磁性体部を有する非磁性体層上に積層し、支持体上から圧力を加えて圧着した後、支持体を剥離することにより、図４（Ｄ）に示す様に、コイルの巻軸と対応する位置に磁性体部２４Ｅを有する非磁性体層２１Ｆ上に、貫通孔Ｈとコイル用導体パターン２２、２３が形成された非磁性体セラミックグリーンシート２１が積層される。この様にして、図４（Ｂ）〜図４（Ｄ）の工程をコイルが所定のターン数を得られるまで繰り返して、最後に貫通孔もコイル用導体パターンも形成されていない非磁性体セラミックグリーンシートを積層することにより、内部に２つのコイルを内蔵し、２つのコイルの共通の巻軸部分に磁性体部を有する積層体が形成される。
そして、この積層体の側面には、それぞれコイルの端部に接続される外部端子が形成される。

以上、本発明の積層型電子部品の製造方法の実施例を述べたが、本発明はこの実施例に限られるものではない。例えば、非磁性体セラミックグリーンシートに形成する貫通孔は、四角や円等、磁性体部の形状に合わせて様々な形にすることができる。
また、貫通孔とコイル用導体パターンが形成された非磁性体セラミックグリーンシートと磁性体は、支持体が付着した状態の磁性体を、磁性体の支持体の付着していない面を下に向けて、コイル用導体パターンが形成してある非磁性体セラミックグリーンシートの貫通孔に嵌る様に積層、圧着し、磁性体に付着している支持体を剥離することにより、コイルの巻軸と対応する位置に磁性体部を有する非磁性体セラミックグリーンシートとし、この磁性体部を有する非磁性体セラミックグリーンシートを複数枚積層して積層体を形成してもよい。
さらに、所定パターンの貫通孔を形成した磁性体セラミックグリーンシートと、この磁性体セラミックグリーンシートの貫通孔に合致する形状の非磁性体を交互に積層して、積層体を形成してもよい。この場合、コイル用導体パターンは、磁性体セラミックグリーンシートの表面に形成される。
またさらに、表面に導体パターンが印刷された、所定パターンの貫通孔を有する誘電体セラミックグリーンシートと、この誘電体セラミックグリーンシートの貫通孔に合致する形状の、誘電体セラミックグリーンシートの誘電率と異なる誘電率の誘電体を交互に積層して、積層体を形成してもよい。

本発明に係る積層型電子部品を示す分解斜視図である。本発明の積層型電子部品の製造方法における製造工程を示す上面図である。本発明の積層型電子部品の製造方法における製造工程を示す上面図である。本発明の積層型電子部品の製造方法における積層工程を示す断面図である。従来の積層型電子部品を示す分解斜視図である。従来の積層型電子部品の製造方法の製造工程を示す上面図である。

符号の説明

１１Ａ〜１１Ｇ非磁性体層
１２Ａ〜１２Ｅ、１３Ａ〜１３Ｅコイル用導体パターン
１４Ａ〜１４Ｅ磁性体部

Claims

絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成された積層型電子部品の製造方法において、
所定パターンの貫通孔が形成された第１の材料からなるセラミックグリーンシートと、支持体に第２の材料を該セラミックグリーンシートの貫通孔に合致する形状に印刷した絶縁体を用意し、該セラミックグリーンシートの表面にコイル用導体パターンを形成した後、該支持体に印刷された該絶縁体を該セラミックグリーンシートの貫通孔に嵌め込み、該支持体を剥離して該セラミックグリーンシートに該絶縁体を転写し、該セラミックグリーンシートが積層された積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成されると共に、該積層体内のコイルの近傍に異材質部が形成されることを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成された積層型電子部品の製造方法において、
表面にコイル用導体パターンが印刷された、該コイルの巻軸と対応する部分に貫通孔を有する非磁性体のセラミックグリーンシートと、支持体にフェライトペーストを該非磁性体のセラミックグリーンシートの貫通孔に合致する形状に印刷した磁性体を用意し、該支持体に印刷された該磁性体を該セラミックグリーンシートの貫通孔に嵌め込み、該支持体を剥離して該セラミックグリーンシートに該磁性体を転写し、該セラミックグリーンシートが積層された積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成されると共に、該コイルの巻軸部分に磁性体部が形成されることを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成された積層型電子部品の製造方法において、
該コイルの巻軸と対応する部分に貫通孔が形成された非磁性体のセラミックグリーンシートと、支持体にフェライトペーストを該非磁性体のセラミックグリーンシートの貫通孔に合致する形状に印刷した磁性体を用意し、
該非磁性体のセラミックグリーンシートの表面にコイル用導体パターンを印刷し、
該非磁性体のセラミックグリーンシートを、コイル用導体パターンが形成された面を下に向けた状態で非磁性体層に積層し、
該支持体に印刷された該磁性体を該セラミックグリーンシートの貫通孔に嵌め込み、該支持体を剥離して該セラミックグリーンシートに該磁性体を転写し、該セラミックグリーンシートの積層体内に少なくとも１つ以上のコイルが形成されると共に、該コイルの巻軸部分に磁性体部が形成されることを特徴とする積層型電子部品の製造方法。