JP4924163B2 - 電子部品とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品とその製造方法に関するものである。

従来より電子部品は、基板の上に形成されていた。

図９を用いて、従来の電子部品について、平面コイルを例にして説明する。図９は平面コイルの斜視図であり、アルミナ基板等の基板１の上には、コイル状（もしくは螺旋状）の配線２が形成され、そして絶縁性樹脂よりなる保護部３で覆われている。また４は外部電極であり、内部電極３の両端に接続され、外部電極４を介して、プリント配線基板の上に実装される。こうした電子部品は、更なる小型化が望まれており、例えば矢印５に示すように、近年ではＸ＝０．４ｍｍ、Ｙ＝０．２ｍｍ、Ｚ＝０．２ｍｍとした超小型化（この寸法は、０４０２と呼ばれる）までが要求されている。

次に電子部品の小型化時に発生する課題について、図１０を用いて説明する。

図１０は、電子部品の製品形状とその面積等の関係を示す図である。図１０において、Ｘ軸は製品形状であり、３２１６（３．２ｍｍ×１．６ｍｍ）、２０１２５（２．０ｍｍ×１．２５ｍｍ）、１００５（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）、０６０３（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）、０４０２（０．４ｍｍ×０．２ｍｍ）と、右に行くほど小さくなっている。Ｙ軸は製品の面積（製品の６面の合計面積、単位はｍｍ^２、○と点線で表示）、重量（製品の密度を１ｇ／ｃｃとした場合の重量、単位はｍｇ、◇と一点鎖線で表示）、面積／重量の比率（△と実線で表示）である。図１０に示すように、製品形状が小さくなるほど、”面積／重量”のグラフが急激に立ち上がることが判る。

その結果、例えばプラスチックの１ｍｍ未満の粉が静電気の影響を受けて色々な面に吸着するように、樹脂を主体とした電子部品の場合、静電気の影響を受けやすくなる。

例えば積層セラミックコンデンサのようなセラミック系の電子部品は、本発明のような樹脂を主体とした電子部品に比べ、その比重が３〜１０程度と大きいため静電気による凝集は発生しにくい。また角チップ抵抗器や図９に示した平面コイルの場合も、基板２を構成要素として形成された電子部品であり、基板が重いため静電気の影響を受けにくい。

一方、樹脂を主体とした電子部品は、樹脂の比重が１程度と小さく、それ自体が軽い。更にその形状に上下、左右での密度差や比重差が少ないこともあり、チップサイズが小さくなるほど静電気の影響を受けやすくなる。その結果、電子部品のバラシ性（ここで、バラシ性とは、例えばマガジンケース等に充填、あるいは挿入した電子部品を、個別に取り出しやすいかどうか）に影響を与えてしまい、複数の電子部品を一括して取り扱いにくくさせていた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平９−２７０３５５号公報

しかし図１０に示すように、樹脂を主体とした比重の小さい電子部品は、小型化するほどその表面積が増加し、互いに静電気等で吸着しあってしまい、特に１００５や０６０３のような小さな電子部品が、互いの面同士で張り付くと、剥がすことが困難になる（あるいは剥がす際に力を加えると、その特性や信頼性に影響を与えてしまう場合がある）、取り扱いが難しくなるという課題を有していた。

そこで本発明は従来の課題を解決するものであり、小型化した場合でも、取り扱いしやすい電子部品とその製造方法を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明は、複数の外部電極部と、その間に接続した感光性レジストからなる樹脂部と、前記樹脂部に覆われた内部電極と、からなる電子部品であって、少なくとも前記樹脂部の１面もしくは対向する２面に、高さが１ミクロン以上１０ミクロン以下の複数の段差を形成している電子部品とすることで、互いが静電気等で吸着した場合でもお互いをバラバラに分割しやすくするものである。これは本発明の電子電子部品の外形（外形は略直方体もしくは６面体である）を構成する６面の内、１面もしくは対向する２面に形成した複数の段差によって、互いの接触を従来の面接触から、点接触に変更できるためである。

本発明の電子部品及びその製造方法によって、１００５あるいは０６０３と超小型化した電子部品においても、その取り扱い性（あるいはバラシ性）を高めることができ、電子部品実装機を用いた実装性を大幅に向上できる。

（実施の形態）
以下、本発明の電子部品の形状について、本発明の実施の形態として、図面を参照しながら説明する。

図１（Ａ）〜（Ｃ）は、共に実施の形態における電子部品の外観図であり、図１（Ａ）〜（Ｃ）において、１１は外部電極部、１２は樹脂部、１３は点線、１４ａ、１４ｂは矢印である。点線１３は、電子部品の一側面以上に凹凸もしくは段差を形成している様子を模式的に示すものである（なお点線１３で示す凹凸等は、後述する図２以降で更に詳しく説明する）。

図１（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ電子部品を形成する６面に対して、一つの外部電極部１１が５面を覆う（以下、５面電極と呼ぶ）様子を説明する外観図である。図１（Ｃ）は、電子部品を形成する６面に対して、一つの外部電極部１１が３面を覆う（以下、３面電極と呼ぶ）を説明する外観図である。図１（Ａ）と図１（Ｂ）の違いは、点線１３で示す凹凸（もしくは段差）が、外部電極部１１にかかっていない（図１（Ａ））、外部電極部１１にかかっている（図１（Ｂ））である。

次に図２を用いて、実施の形態における電子部品の側面形状について説明する。図１（Ａ）〜（Ｃ）における矢印１４ａ、１４ｂにおける断面を、図２に示す。

図２は、本実施の形態における電子部品の斜視図であり、図１（Ａ）〜（Ｃ）における矢印１４ａ、１４ｂで示す位置で、切断したものに相当する。図２において、１５は内部電極部、１６は段差である。なお図２に示す段差１６は、内部電極部１５を覆う樹脂部１２の一側面以上に形成したものであり、その段差（あるいは凹凸）は、１ミクロン以上１０ミクロン以下（望ましくは２ミクロン以上、あるいは８ミクロン以下。なお対向する左右の合計では２ミクロン以上２０ミクロン以下となる）としたものである。ここで１ミクロン未満の場合、互いの電子部品同士の張り付き防止効果が得られない場合がある。またフォトリソ工程での分解能を越える場合がある。また１０ミクロンを越える場合、電子部品の小型化に影響を与えると共に、内部電極部１５が小さくなるため、その特性に影響を与える可能性がある。

なお図２において段差１６の凹凸部分の個々の厚み（後述する図５〜図６等で説明する感光性レジストパターンの１層当たりの厚みに相当する）は５ミクロン以上５０ミクロン以下が望ましい。５ミクロン未満と小さくすることは、コストアップの原因になる。また厚みが５０ミクロンを越えると、張り付き（あるいは引っ付き）防止効果が低くなる場合がある。

以上のように、実施の形態では、その外形が直方体（もしくは６面体）である電子部品の、その１面もしくは対向する２面に、図２に示すような段差１６を形成する。なお残りの４〜５面の内、２面は図１に示すように外部電極部１１とする。また残りの面の内、上面は、実装機によって電子部品を吸着しやすいように、平らな面（あるいは段差を形成しない面）とすることが望ましい。また下面は、電子部品がプリント配線板に接する面になるため、平らな面（あるいは段差を形成しない面）とすることが望ましい。このように、電子部品を構成する６面の内、１面もしくは対向する２面に段差１６や凹凸１７を設けることで、この段差１６や凹凸１７面が他の平らな面（例えば、実装機で吸着する面等）に接した場合でも、面接触でなく点接触になるため、弱い力で簡単に分割することが（あるいは解すことが）できる。そのため、電子部品に対する取り扱い時のダメージ発生を抑えられる。

図３は、本実施の形態における電子部品の斜視図であり、図１（Ａ）〜（Ｃ）における矢印１４ａ、１４ｂで示す位置で、切断したものに相当する。図３において、１７は凹凸である。なお図３に示す凹凸１７は、内部電極部１５を覆う樹脂部１２の一側面以上に形成したものであり、その段差（あるいは凹凸）は、１ミクロン以上１０ミクロン以下（望ましくは２ミクロン以上、あるいは８ミクロン以下）としたものである。ここで１ミクロン未満の場合、互いの電子部品同士の張り付き防止効果が得られない場合がある。また１０ミクロンを越える場合、電子部品の小型化に影響を与えると共に、内部電極部１５が小さくなるため、その特性に影響を与える可能性がある。

なお図３において凹凸１７の個々の厚み（後述する図５〜図６等で説明する感光性レジストパターンの１層当たりの厚みに相当する）は５ミクロン以上５０ミクロン以下が望ましい。５ミクロン未満と小さくすることは、コストアップの原因になる。また厚みが５０ミクロンを越えると、張り付き（あるいは引っ付き）防止効果が低くなる場合がある。

なお段差１６と凹凸１７の違いは、段差１６は一方向だけに選択的に段差を形成している（例えば図２）ものであり、凹凸１７は、複数方向に段差を形成している（例えば図３）ものであるが、段差１６と凹凸１７を明確に分ける必要は無い。つまり図２に示すように一側面以上に段差１６を形成した電子部品と、図３で示すように一側面以上に凹凸１７を形成した電子部品は、その両極端な例を示すものであって、その中間的な形状を示す電子部品（複数方向に異なる高さ、あるいは異なるピッチを有する電子部品）であっても良い。そのため図１における点線１３は、段差１６、凹凸１７、あるいはその中間的な形状であっても良い。

このように、電子部品を構成する樹脂部１２の一側面以上（あるいは対向する２側面）に、段差１６や凹凸１７を積極的に形成することで、電子部品の大きさが１００５以下（例えば、０６０３、０４０２等）になった場合、お互いが静電気等で集合した場合でも、複数の電子部品同士がその面同士で張り付きにくくなるため、その取り扱い性を高めることができる。

なお電子部品の一側面以上（あるいは対向する２側面）には段差１６や凹凸１７は形成しないことが望ましい。一側面以上（あるいは対向する２側面）に段差１６や凹凸１７を形成しないことで、電子部品を実装機の真空チャック等で吸着する際の電子部品の吸着性を高めるためであり、電子部品の吸着面に段差１６や凹凸１７を形成した場合、電子部品の吸着性（あるいは取り扱い性）に影響を与えるためである。また真空チャックする面に対向する面（つまりプリント配線板に接する面）にも、段差１６や凹凸１７を形成しないことで、その実装性を高めることができる。

このように、本実施の形態で提案する電子部品は、その一側面以上に段差１６や凹凸１７を形成し（その結果、電子部品の被吸着性を低下させる）、残りの一側面以上に段差１６や凹凸１７を形成しない（その結果、電子部品の被吸着性を高めることができる）ことになる。こうして、電子部品の側面（少なくとも外部電極部１１を形成していない４面）の、吸着性を変化させることで、その取り扱い性を高めることができる。

なお電子部品の一側面以上に、段差１６や凹凸１７を積極的に形成するためには、樹脂部１２に感光性樹脂を用いることが望ましい。感光性樹脂を用いることで、段差１６や凹凸１７の形状や高さ、あるいはそのピッチ等を、電子部品の形状（あるいは、その用途、比重等）に応じて、設計できる。そしてこうして２次元的、あるいは３次元的に電子部品の側面の段差１６や凹凸１７を設計することで、小型化した際の取り扱い性や実装性を高めることができる。

なお従来より、電子部品の一側面以上に凹凸１７を形成する場合、バレル研磨等の手法が用いられることがあったが、こうした手法では凹凸１７の大きさや形状をコントロールすることができなかった。また電子部品が小型化するほど、電子部品自体が軽くなり、バレル研磨を行うことが難しくなる。またバレル研磨した後で、研磨剤や、研磨で発生した異物（例えば研磨カス）と、バレル研磨終了した電子部品との区別（あるいは取り分け、あるいは分離）が極めて難しくなり、電子部品自体にもダメージが発生する場合が有った。またバレル研磨終了後の電子部品の外形（特にコーナー部分）が丸くなりやすい。その結果、ゴマ粒や米粒のような楕円状立体形状となってしまい、実装性に影響を与えてしまう。

図４（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ実施の形態１における電子部品をコイルとした場合について説明する斜視図と断面図である。図４（Ａ）は、実施の形態１における電子部品の一例を示す斜視図であり、その側面に形成した段差１６や凹凸１７等は、点線１３で示している。

矢印１４ａにおける断面図が図４（Ｂ）、矢印１４ｂにおける断面図が図４（Ｃ）である。図４（Ｂ）に示すように、樹脂部１２の中には、内部電極部１５がコイル状（あるいは螺旋状）に形成され、その一端が外部電極部１１と一体化していることが判る。そして図４（Ｃ）に示すように、内部電極部１５を覆う樹脂部１２の側面は、段差１６（あるいは凹凸１７や段差１６と凹凸１７の混在した形状でも良い）を形成している。このように必要な面だけに選択的に段差１６等を形成することで、個片化した電子部品同士が張り付くことを防止できる。また図４（Ｃ）に示すように、残りの一面以上は段差１６を形成していない面とすることで、実装機による真空吸着性を高められる。また真空吸着面を決められた面だけとすることができるため、超小型化した場合でも電子部品の上下面（あるいは実装方向）を一義的に決められる。

なお図２〜図３や図４（Ｃ）で示した凹凸１７や段差１６は四角形状でなくて、コーン形状（円錐型）、三角型等の形状から選択することができる。これは後述する実施の形態２で説明するように、樹脂部１２を感光性レジストを用いて作成することができるためである。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２として、実施の形態１で示した電子部品の製造方法の一例について、図面を参照しながら説明する。

図５〜図８は、それぞれ電子部品の製造方法の一例を説明する断面図である。図５は、基材の上に所定パターンを形成する様子を説明する断面図である。図５において、１８は基材、１９は感光性レジストを塗付した後、所定形状に露光して作成した感光性レジストパターンである。また１９はめっき等で形成した金属箔（あるいは金属膜）をエッチング工法やダマシン工法で所定形状とした金属パターンである。まず図５（Ａ）に示すように基材１８（例えば、セラミック板や金属板、シリコンウエハ等の平面性の優れたものが望ましい）を用意する。そしてその上に、感光性レジストパターン１９を形成する。なお感光性レジストとしては、ネガ型（露光によって不溶化するもの）を用いることができる。これはポジ型に対して、ネガ型の方が、樹脂材料としての強度や信頼性に高いためである。なお露光装置や露光用のクロムマスク等は、一般的なものを使うことができる。また感光性レジストパターン１９の１層当たりの厚み（これは前述の図２や図３で示した段差１６や凹凸１７の１層当たりの厚みも相当する）は、５ミクロン以上５０ミクロン以下（望ましくは１０ミクロン以上４０ミクロン以下）が望ましい。５ミクロン未満の場合、電子部品として必要な厚みまで多層化する場合、コストが増加するためである。また厚みが５０ミクロンを越えると、露光時の散乱光や回折光の影響で、微細なパターン転写が難しくなる場合がある。

その後、図５（Ｂ）に示すように、感光性レジストパターン１９を多層化する。なお露光条件を調整することで、図５（Ｃ）に示すようなオーバーハング状態も可能である。またオーバーハングの一部が多少ずれても（あるいはダレても）、その部分を段差１６や凹凸１７として機能させることができる。その後、図５（Ｄ）に示すように、電気めっき等で電極パターン２０を形成する。ここで電気めっきを用いることで、内部電極部１５の厚みを厚く（例えば１０ミクロン以上５０ミクロン以下）とできる。なお図５（Ｅ）に示すような、感光性レジストパターン１９に形成した溝に、電極パターン２０を形成する方法（例えば、ダマシン工法）を用いても良い。そしてこうした工程を必要回数繰り返す。

図６（Ａ）〜（Ｅ）は、共に電極パターン２０を感光性レジストパターン１９に埋め込んだ状態で積層する様子を示す断面図である。図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、必要回数電極パターン２０と感光性レジストパターン１９を積層する。その後、図６（Ｄ）に示すように、感光性レジストパターン１９を熱硬化し、一体化させ、樹脂部１２とする。その後、図６（Ｅ）に示すように、基材１８から矢印１４に示すように剥離する。こうして製造した電子部品は、その側面に段差１６を形成しているため、互いに張り付きにくい。

次に図７〜図８を用いて、電子部品の製造方法について、別の面（凹凸１７が見えない方向）からみた様子について説明する。図７〜図８は電子部品の製造方法の一例を説明する断面図である。

図７（Ａ）〜（Ｄ）は、共に基材１８の上に、感光性レジストパターン１９や金属パターン２０を積層する様子を説明する断面図である。図８（Ａ）〜（Ｃ）は、共に積層体を分割する様子を説明する断面図である。図８において、２１は隙間である。図７（Ａ）〜（Ｄ）に示すようにして積層した積層体は、ダイシング装置等を用いて、図８（Ｂ）に示すように一定の隙間２１を形成した後、図８（Ｃ）に示すように基材１８から剥離する。こうして電子部品に外部電極部１１を形成することができる。

このようにして、基材１８の上に、一度に数千個〜数十万個の電子部品を一度に製造することができ、基材１８から電子部品を剥がす工程（例えば、図６（Ｅ）においても、その取り扱い性（あるいはバラシ性）を高めることができ、その生産性を高められる。

以上のようにして、複数の外部電極部１１と、その間に接続した感光性レジスト、あるいは感光性レジストパターン１９からなる樹脂部１２と、前記樹脂部１２に覆われた内部電極部１５と、からなる電子部品であって、少なくとも前記樹脂部１２の１面もしくは対向する２面に、高さが１ミクロン以上１０ミクロン以下の複数の段差１６を形成している電子部品を提供することで、超小型化した場合でも、ハンドリング性の優れた電子部品を提供することができる。

また複数の外部電極部１１と、その間に形成した感光性レジスト、あるいは感光性レジストパターン１９からなる樹脂部１２と、前記樹脂部１２に覆われた内部電極部１５と、からなる電子部品であって、少なくとも前記樹脂部１２の１面もしくは対向する２面以上に高さが１ミクロン以上１０ミクロン以下の凹凸１７を形成している電子部品を提供することで、超小型化した場合でも、ハンドリング性の優れた電子部品を提供することができる。

なお内部電極部１５は銅とすることが望ましく、内部電極部１５を銅で形成し、コイルパターンとすることで、コイルとなる電子部品を製造でき、その特性（例えばＱ値）を高めることができる。

また図６〜図８に示すように、基材１８の上で、感光性レジストを用いて感光性レジストパターン１９を形成する工程と、内部電極部１５を金属パターン２０として形成する工程と、を複数回繰り返し、感光性レジストからなる樹脂部１２の１面もしくは対向する２面に高さが１ミクロン以上１０ミクロン以下の複数の段差１６を形成する電子部品を製造することで、超小型化した場合でも、その側面の段差１６や凹凸１７を高精度に形成することができるため、ハンドリング性の優れた電子部品を安定して製造できる。

以上のように、本発明にかかる電子部品及びその製造方法は、電子部品の低背化や超小型化、更にはその取扱性を高めることで、各種電子機器の小型化、高性能化に貢献することができる。

（Ａ）〜（Ｃ）は、共に実施の形態における電子部品の外観図 本実施の形態における電子部品の斜視図 本実施の形態における電子部品の斜視図 （Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ実施に形態１における電子部品をコイルとした場合について説明する斜視図と断面図 基材の上に所定パターンを形成する様子を説明する断面図 （Ａ）〜（Ｅ）は、共に電極パターンを感光性レジストパターンに埋め込んだ状態で積層する様子を示す断面図 （Ａ）〜（Ｄ）は、共に基材の上に、感光性レジストパターンや金属パターンを積層する様子を説明する断面図 （Ａ）〜（Ｃ）は、共に積層体を分割する様子を説明する断面図 平面コイルの斜視図 電子部品の製品形状とその面積等の関係を示す図

符号の説明

１１ 外部電極部
１２ 樹脂部
１３ 点線
１４ 矢印
１５ 内部電極部
１６ 段差
１７ 凹凸
１８ 基材
１９ 感光性レジストパターン
２０ 金属パターン
２１ 隙間

Claims (4)

1. 複数の外部電極部と、その間に接続した感光性レジストからなる樹脂部と、前記樹脂部に覆われた内部電極と、からなる電子部品であって、
   少なくとも前記樹脂部の１面もしくは対向する２面に、高さが１ミクロン以上１０ミクロン以下、厚みは１ミクロン以上５０ミクロン以下の段差を形成している電子部品。
2. 複数の外部電極部と、その間に形成した感光性レジストからなる樹脂部と、前記樹脂部に覆われた内部電極部と、からなる電子部品であって、
   少なくとも前記樹脂部の１面もしくは対向する２面以上に高さが１ミクロン以上１０ミクロン以下の凹凸を形成している電子部品。
3. 内部電極は銅であり、コイルパターンを形成しているある請求項１もしくは２のいずれか一つに記載の電子部品。
4. 基材の上で、
   感光性レジストを用いて所定パターンを形成する工程と、
   内部電極を所定パターン状に形成する工程と、
   を複数回繰り返し、前記感光性レジストからなる樹脂部の１面もしくは対向する２面に高さが１ミクロン以上１０ミクロン以下の複数の段差を形成する電子部品の製造方法。

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