JP5160746B2 - チップ型電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、チップ型電子部品の製造方法に係り、さらに詳しくは、パターン幅が均一で、角部においても厚みが一定で機械的強度に優れた外部電極を有するチップ型電子部品の製造方法に関する。

たとえば下記の特許文献１に示すように、チップ型電子部品の外部電極を形成するには、素子本体の端部を、導電性ペースト中に浸漬し、素子本体の端部にペースト膜を形成し、その後に焼き付けることにより形成している。

しかしながら、この従来の方法では、塗布法により外部電極ペースト膜を形成するために、電極膜のパターン幅を均一に設定することが困難である。また、特に素子本体の角部において、電極ペースト膜の厚みが薄くなり、均一な膜厚の電極ペースト膜を形成することが困難である。電極ペースト膜の厚みが不均一であると、焼き付け後の外部電極の強度が低下することになる。
特開平６−２６０３７７号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、パターン幅が均一で、角部においても厚みが一定で機械的強度に優れた外部電極を有するチップ型電子部品の製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るチップ型電子部品の製造方法は、
支持シートの表面に外部電極パターンを形成する工程と、
前記外部電極パターンが形成された支持シートの表面に、素子本体を押し付け、素子本体の表面に外部電極パターンを転写する工程と、を有する。

本発明に係るチップ型電子部品の製造方法では、塗布法ではなく、印刷法などにより所定のパターン幅および均一な膜厚に予め形成された外部電極パターンを素子本体の所定位置に押し付けることにより転写する。そのため、パターン幅が均一で、角部においても厚みが一定で機械的強度に優れた外部電極を有するチップ型電子部品を容易に製造することができる。

好ましくは、前記支持シートはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フイルムであり、前記外部電極パターンが形成される前記支持シートの表面には、剥離容易化処理が施してある。剥離容易化処理としては、支持シートの表面を粗面化処理したり、シリコーン膜を形成する処理などが例示される。

好ましくは、前記支持シートは、熱を加えると粘着力が低下する熱剥離フィルムであり、
前記外部電極パターンが形成された支持シートの表面に、前記素子本体を押し付ける時には、熱を加える。支持シートの表面に素子本体を押し付ける際に熱を加えると、熱剥離フィルムは、粘着力が低下し、外部電極パターンが容易に支持シートの表面に転写される。

あるいは、前記支持シートの表面には、熱を加えると粘着力が低下する熱剥離層が積層しても良く、
前記熱剥離層の表面は外部電極パターンが形成してあり、
前記外部電極パターンが形成された熱剥離層の表面に、前記素子本体を押し付ける時には、熱を加えて、前記支持シートの表面から前記熱剥離層を剥がし、前記外部電極パターンと共に前記熱剥離層をも前記素子本体の表面に転写する。

この場合において、前記熱剥離層は、前記素子本体の脱バインダ処理により前記素子本体から除去されて、前記素子本体の表面には、外部電極パターンのみが残り、
その後に、前記素子本体が熱処理される。その結果、素子本体の表面には、外部電極が焼き付けられる。

好ましくは、静水圧力を利用して、前記支持シートの表面を前記素子本体に押し付ける。静水圧を利用すれば、その圧力は、支持シートの裏面に均等に作用し、外部電極パターンが良好に転写される。

好ましくは、素子本体のサイズに対応する嵌め込み穴が形成してある支持台の上に、前記支持シートを設置し、支持シートの表面から前記素子本体を押し付け、前記素子本体を支持シートと共に前記嵌め込み穴の内部に押し込む。この方法によれば、素子本体の角部を跨り連続して、素子本体の二面以上の位置に外部電極パターンを容易に転写することができる。

好ましくは、前記支持シートには、前記素子本体のサイズに対応する凹部を予め形成し、
前記凹部に、前記外部電極パターンを形成し、
前記外部電極パターンが形成してある前記凹部に、前記素子本体を押し付け、前記素子本体の表面に外部電極パターンを転写する。
あるいは、前記支持シートには、前記外部電極パターンを形成し、その後に、前記外部電極パターンに対応する位置に、前記素子本体のサイズに対応する凹部を形成しても良い。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るチップ型電子部品の製造方法を示す斜視図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す工程を得て得られたチップ型電子部品の斜視図、
図２は図１（Ａ）に示すII−II線に沿う要部断面図、
図３は図２のIII-III線に沿う要部断面図、
図４は、嵌め込み穴が形成してある支持台上で、素子本体を支持シートに向けて押し付けた状態を示す要部断面図、
図５は図４の続きの工程を示す断面図、
図６（Ａ）〜図６（Ｅ）は本発明の他の実施形態に係るチップ型電子部品の製造方法を示す斜視図、
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は本発明のさらに他の実施形態に係るチップ型電子部品の製造方法を示す要部断面図および斜視図、
図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は本発明のさらに他の実施形態に係るチップ型電子部品の製造方法を示す要部断面図および斜視図、
図９（Ａ）は本発明の実施例に係る転写後の支持シートの写真、図９（Ｂ）は本発明の実施例に係る転写後のチップ型電子部品の写真である。
第１実施形態

図１（Ａ）に示すように、本発明の一実施形態に係るチップ型電子部品の製造方法では、まず、素子本体２を準備する。素子本体２は、特に限定されないが、たとえば内部電極層が印刷されたグリーンシートを多数積層してあるセラミック積層体である。素子本体２のサイズは、特に限定されないが、小さいものでは、縦１．０mm、横０．５mmである。

素子本体２と共に、支持シート４を準備する。支持シート４は、本実施形態では、ＰＥＴフィルムで構成してある。支持シート４の厚みは、特に限定されず、可撓性が保たれる厚みである。

支持シート４の表面には、剥離容易化処理として、粗面化処理、あるいはシリコーン膜形成処理が施してある。支持シート４の表面には、図１（Ａ）に示すように、外部電極パターン６がスクリーン印刷法などで形成してある。支持シート４の表面に形成してある外部電極パターン６の配置パターンは、図１（Ｂ）に示す素子本体２の表面に外部電極６ａを形成するための繰り返しパターンである。

この外部電極パターン６を印刷法により形成するための導電ペーストとしては、導電性粒子とバインダ樹脂と溶剤と可塑剤とを有するものであれば特に限定されないが、好ましくは以下に示す組成である。

すなわち、この実施形態では、導電性ペーストは、導電性粒子として平均粒径０.３〜２.０μｍの銀粒子と、バインダ樹脂としてアクリル樹脂と、溶剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテルと、可塑剤としてはフタル酸エステルまたはグリコール系とを有する。

バインダ樹脂の含有量は、ペースト全体を１００として、好ましくは７.５〜１５．０重量％である。可塑剤の添加量は、好ましくは５.０〜８．０重量％である。通常、導体ペースト膜は乾燥すると皮膜にヒビが発生しやすいため、この実施形態では、ペースト中に可塑剤が多く含まれた組成である。

支持シート４の表面に形成してある外部電極パターン６の厚みは、乾燥後の膜厚で、好ましくは１０〜３０μｍである。

本実施形態では、図２〜図４に示すように、外部電極パターン６が形成してある支持シート４の表面に、素子本体２の外表面の一部を押し付ける。その際に、支持シート４は、たとえば図４に示すように、素子本体２のサイズに対応する嵌め込み穴１０が形成してある支持台８の上に載置され、その上から素子本体２を押し付けることが好ましい。素子本体２の支持シート４に対する押し付け圧力は、特に限定されないが、好ましくは４．９ＭＰａ〜４９．０ＭＰａ程度である。

素子本体２を押し付けることで、支持シート４は、素子本体２と共に嵌め込み穴１０の内部に落とし込まれ、素子本体２の下面から両側面の一部にわたり、外部電極パターン６が圧着される。その後に、支持台８を素子本体２から相対的に引き離すことで、支持シート４も素子本体２から剥がれ、図５に示すように、素子本体２には、外部電極パターン６が転写されて外部電極６ａとなる。

その後、素子本体２の上面および両側面の一部に対しても、上述と同様にして、外部電極パターン６を転写して外部電極６ａを形成することができる。なお、素子本体２における下面、上面および側面は、相対的な概念であり、図によって変化する。たとえば図２〜図４において、素子本体２の下面は、図１（Ｂ）における素子本体２の側面となる。

その後に、必要に応じて、脱バインダ処理、焼付け処理を行うことで、チップ型電子部品を得ることができる。本実施形態のチップ型電子部品は、たとえば多端子積層コンデンサ、コモンモードフィルタ、インダクタ、バリスタ、３端子フィルタ、バンドパスフィルタ、バラン、カプラ、アンテナスイッチモジュールなどとして好ましく用いられる。脱バインダ処理条件、焼付け条件などは、製造しようとする電子部品の種類、セラミック材料、電極材料などに応じて決定される。

本実施形態に係るチップ型電子部品の製造方法では、塗布法ではなく、印刷法などにより所定のパターン幅および均一な膜厚に予め形成された外部電極パターン６を素子本体２の所定位置に押し付けることにより転写する。そのため、パターン幅が均一で、図５に示すように、素子本体２の角部２ａにおいても厚みが一定で機械的強度に優れた外部電極６ａを有するチップ型電子部品を容易に製造することができる。

なお、上述した実施形態では、図４に示す嵌め込み穴１０を有する支持台８を用いて、素子本体２を支持シート４に押し付けたが、本発明では、それに限定されず、支持台８を用いることなく、単に、素子本体２の下面および側面の一部を、支持シート４で囲んで押し付けても良い。

また、上述した実施形態では、支持シート４として、ＰＥＴフィルムを用いたが、本発明では、それに限定されず、その他の樹脂フィルムを用いても良い。その他の樹脂フィルムの中でも、好ましくは支持シート４として熱剥離フィルムを用いる。熱剥離フィルムとは、熱を加えることで、粘着力が低下する粘着性フィルムである。熱剥離フィルムとしては、たとえば市販の感熱性粘着シートなどが用いられる。

支持シート４として熱剥離フィルムを用いる場合には、素子本体２を支持シート４に対して押し付けた後、あるいは同時に、支持シート４に熱を加えればよい。加熱温度は、熱剥離フィルムの粘着性が低下する温度であれば特に限定されないが、好ましくは、５０〜１５０゜Ｃである。

支持シート４に熱を加えることで、支持シート４の表面の粘着力が低下し、外部電極パターン６は、支持シート４から容易に剥がれ、転写残りが無く、素子本体２に対して容易に転写される。

前述した実施形態に比較して、支持シート４に対する素子本体４の押し付け力も低下させることが可能である。なお、熱は、たとえば図４に示す支持台８を加熱することで、支持シート４に伝達できる。その他の方法として、熱風を支持シート４および／または素子本体２に加えることも考えられる。
第２実施形態

本実施形態の方法では、図６（Ａ）に示すように、まず、ＰＥＴフィルムなどで構成してある支持シート４を準備し、次に、同図（Ｂ）に示すように、支持シート４の表面に熱剥離層１２を形成する。熱剥離層１２は、通常の室温では、粘着性を有し、熱を加えることで、粘着性が低下する層であり、熱剥離フィルムと同様な材質で構成してある。

この実施形態では、図６（Ｃ）に示すように、熱剥離層１２の上に、外部電極パターン６を印刷法により形成する。その後に、素子本体２の一部を、支持シート４で囲んで押し付け、その後に、熱を加えることで、熱剥離層１２が支持シート４から容易に剥がれ、熱剥離層１２が素子本体２に対して粘着する。その状態を図６（Ｄ）に示す。

その後に、脱バインダ処理および焼付け処理を行うことで、熱剥離層１２を構成する樹脂成分は除去され、熱剥離層１２の表面に印刷してある外部電極パターン６のみが素子本体２の表面に焼き付けられて外部電極６ａとして残る。
本実施形態のその他の構成および作用効果は、前述した第１実施形態と同様である。
第３実施形態

本実施形態の方法では、図７（Ａ）に示すように、まず、熱剥離フィルムで構成してある支持シート１２ａに、素子本体２のサイズに対応する凹部２０を予め形成しておく。凹部２０は、フィルムをプレス成形することにより形成できる。あるいはフィルムの所定位置で真空引きすることにより凹部２０を形成しても良い。

その後に、各凹部２０には、外部電極パターン６を印刷法により形成しておく。なお、支持シート１２ａの表面に外部電極パターン６を形成してから凹部を形成しても良いが、凹部２０を形成してから外部電極パターン６を印刷により形成する方が作業性がよく、パターン６の厚みを均一に形成しやすい。

次に、図７（Ｂ）に示すように、支持台８の嵌め込み穴１０に対応させて各凹部２０を位置させ、上から素子本体２を支持シート１２ａの凹部２０に落とし込み、その後に、支持台８を加熱すれば、外部電極パターン６は、支持シート１２ａから容易に剥がれる。その結果、図７（Ｃ）に示すように、外部電極パターン６は素子本体２の表面に良好に転写され、外部電極６ａとなる。
本実施形態のその他の構成および作用効果は、前述した第１実施形態と同様である。
第４実施形態

本実施形態の方法では、図８（Ａ）に示すように、まず、熱剥離フィルムで構成してある支持シート１２ａに、素子本体２のサイズに対応する凹部２０と凸部２０ｂとを交互に予め形成しておく。そして、各凹部２０には、外部電極パターン６を印刷法により形成しておく。

また、各素子本体２の下面は、支持基板３０などにより固定しておく。その状態で、各素子本体２の上面に支持シート１２ａの各凹部２０ａが位置するように、支持シート１２ａを上からかぶせる。その後に、図８（Ｂ）に示すように、支持シート１２ａの上から静水圧力を加える。静水圧力としては、特に限定されないが、好ましくは４．９ＭＰａ〜４９．０ＭＰａである。

その後に、支持シート１２ａを加熱すれば、外部電極パターン６は、支持シート１２ａから容易に剥がれる。その結果、図８（Ｃ）に示すように、外部電極パターン６は素子本体２の表面に良好に転写され、外部電極６ａとなる。
本実施形態のその他の構成および作用効果は、前述した第１実施形態と同様である。
図９（Ａ）は実際に転写した後の熱剥離フィルムからなる支持シートの表面を示し、図９（Ｂ）は外部電極パターンが転写された後の素子本体の写真である。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、上述した実施形態では、素子本体２として、焼成後のチップを用いたが、本発明の方法では、それに限定されず、焼成前のグリーンチップからなる素子本体であっても良い。

図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るチップ型電子部品の製造方法を示す斜視図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す工程を得て得られたチップ型電子部品の斜視図である。 図２は図１（Ａ）に示すII−II線に沿う要部断面図である。 図３は図２のIII-III線に沿う要部断面図である。 図４は、嵌め込み穴が形成してある支持台上で、素子本体を支持シートに向けて押し付けた状態を示す要部断面図である。 図５は図４の続きの工程を示す断面図である。 図６（Ａ）〜図６（Ｅ）は本発明の他の実施形態に係るチップ型電子部品の製造方法を示す斜視図である。 図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は本発明のさらに他の実施形態に係るチップ型電子部品の製造方法を示す要部断面図および斜視図である。 図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は本発明のさらに他の実施形態に係るチップ型電子部品の製造方法を示す要部断面図および斜視図である。 図９（Ａ）は本発明の実施例に係る転写後の支持シートの写真、図９（Ｂ）は本発明の実施例に係る転写後のチップ型電子部品の写真である。

符号の説明

２… 素子本体
２ａ… 角部
４，１２ａ… 支持シート
６… 外部電極パターン
６ａ… 外部電極
８… 支持台
１０… 嵌め込み穴
１２… 熱剥離層
２０,２０ａ… 凹部
２０ｂ… 凸部
３０… 支持基板

Claims (4)

1. 支持シートの凹部に外部電極パターンが形成された支持シートを準備する工程と、
   素子本体に前記凹部が位置するように前記支持シートをかぶせる工程と、
   前記支持シートの上から静水圧力を加えて、支持シートを、前記素子本体に押し付け、前記静水圧力を前記支持シートの裏面に均等に作用させて、前記素子本体の表面に外部電極パターンを転写する工程と、を有し、
   前記凹部は、前記素子本体のサイズに対応することを特徴とするチップ型電子部品の製造方法。
2. 前記支持シートはポリエチレンテレフタレート製フィルムであり、前記外部電極パターンが形成される前記支持シートの表面には、剥離容易化処理が施してある請求項１に記載のチップ型電子部品の製造方法。
3. 前記支持シートには、前記素子本体のサイズに対応する前記凹部を予め形成し、
   前記凹部に、前記外部電極パターンを形成し、
   前記外部電極パターンが形成してある前記凹部に、前記素子本体を押し付け、前記素子本体の表面に外部電極パターンを転写することを特徴とする請求項１または２に記載のチップ型電子部品の製造方法。
4. 前記支持シートには、前記外部電極パターンを形成し、その後に、
   前記外部電極パターンに対応する位置に、前記素子本体のサイズに対応する前記凹部を形成し、
   前記外部電極パターンが形成してある前記凹部に、前記素子本体を押し付け、前記素子本体の表面に外部電極パターンを転写することを特徴とする請求項１または２に記載のチップ型電子部品の製造方法。