JP5316356B2 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の製造方法に関し、より特定的には、複数の絶縁体層及び導体層が積層されてなる積層体を有する電子部品の製造方法に関する。

従来の電子部品の製造方法としては、以下に説明する製造方法が一般的に知られている。図５は、電子部品のマザー積層体５００の分解斜視図である。図５において、積層方向をｚ軸方向と定義する。また、マザー積層体５００をｚ軸方向から平面視したときの各辺に沿った方向をｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。

マザー積層体５００は、電子部品の積層体がマトリクス状に配列されて構成されており、図５に示すように、マザー絶縁体層５０２ａ〜５０２ｇ、コイル導体層５０４ａ〜５０４ｆ、カットマーク５０６ａ〜５０６ｃ及びビアホール導体（図示せず）により構成されている。マザー絶縁体層５０２ａ〜５０２ｇは、大判の磁性体シートである。コイル導体層５０４ａ〜５０４ｆはそれぞれ、マザー絶縁体層５０２ｂ〜５０２ｇ上にマトリクス状に配列されている。コイル導体層５０４ａ〜５０４ｇは、図示しないビアホール導体によりｚ軸方向に隣り合うもの同士で接続され、螺旋状のコイルを構成している。カットマーク５０６ａ〜５０６ｃは、マザー絶縁体層５０２ａ上に等間隔に配置されている丸型の導体層である。

以上のようなマザー絶縁体層５０２ａ〜５０２ｇを圧着することにより、未焼成のマザー積層体５００を得る。次に、未焼成のマザー積層体５００を、図５の点線に示すカットラインに沿ってカットすることにより、複数の未焼成の積層体を得る。この際、カメラでマザー積層体５００のｚ軸方向の正方向側の主面（以下、上面と称す）を撮像し、画像認識によりカットマーク５０６ａ〜５０６ｃの位置を識別する。そして、識別したカットマーク５０６ａ〜５０６ｃの位置を基準として、点線に示すカットラインを決定し、マザー積層体５００をカットする。この後、複数の未焼成の積層体を焼成し、外部電極を形成することによって、電子部品が得られる。

ところで、上記電子部品の製造方法では、以下に説明するように、マザー積層体５００を正確にカットすることが困難である。図６は、図５のマザー積層体５００のＢ−Ｂにおける断面構造図である。

カットマーク５０６ａ〜５０６ｃは、図５に示すように、カットラインの交点上に設けられている。よって、カットマーク５０６ａ〜５０６ｃは、図６に示すように、隣り合うコイル導体層５０４に挟まれている領域に位置している。すなわち、カットマーク５０６ａ〜５０６ｃは、コイル導体層５０４が設けられていない領域に設けられている。

ここで、マザー積層体５００では、コイル導体層５０４が設けられている領域のｚ軸方向の厚みは相対的に大きく、コイル導体層５０４に挟まれている領域のｚ軸方向の厚みは相対的に小さい。そのため、図６に示すように、マザー積層体５００の上面は、コイル導体層５０４に挟まれている領域がコイル導体層５０４が設けられている領域よりも窪んだ形状をなしている。そのため、カットマーク５０６ａ〜５０６ｃは、図６に示すように、マザー積層体５００の上面の窪みによりｚ軸方向の正方向側を向かずに傾いてしまう。この場合、カメラでマザー積層体５００の上面を撮像しても、画像認識によりカットマーク５０６ａ〜５０６ｃの位置を正確に識別することができないおそれがある。その結果、正確にカットラインを決定することができず、マザー積層体５００を正確にカットすることができない。

なお、マザー積層体の上面にカットマークを形成し、該カットマークに基づいてマザー積層体のカットを行う発明としては、例えば、特許文献１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法が知られている。しかしながら、特許文献１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法では、マザー積層体を作製した後にカットマークを形成している。よって、特許文献１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法では、カットマークが傾くことによって、マザー積層体を正確にカットすることができないという問題を解決できない。

特開平７−３３５４７９号公報

そこで、本発明の目的は、マザー積層体を正確にカットすることができる電子部品の製造方法を提供することである。

本発明の一形態に係る電子部品の製造方法は、複数の絶縁体層が積層されてなる積層体であって、導体層からなる電子素子を含む積層体を有する電子部品の製造方法において、複数の前記積層体がマトリクス状に配列されてなり、かつ、主面上においてカットマークが設けられているマザー積層体を作製する第１の工程と、前記カットマークに基づいて前記マザー積層体を前記複数の積層体にカットする第２の工程と、を備え、前記第１の工程において、積層方向から平面視したときに、前記カットマークと重なる前記積層体内には、該カットマークと重ならない前記積層体の前記導体層とは異なる形状を有し、かつ、該カットマークの全体と重なる形状を有する前記導体層を形成すること、を特徴とする。

本発明によれば、マザー積層体を正確にカットすることができる。

本発明の実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。 一実施形態に係る電子部品の積層体の分解斜視図である。 積層体の集合体であるマザー積層体の分解斜視図である。 図３のマザー積層体のＡ−Ａにおける断面構造図である。 電子部品のマザー積層体の分解斜視図である。 図５のマザー積層体のＢ−Ｂにおける断面構造図である。

以下に、本発明の実施形態に係る電子部品の製造方法について説明する。

（電子部品の構成）
本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法にて作製される電子部品の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電子部品１０の外観斜視図である。図２は、一実施形態に係る電子部品１０の積層体１２の分解斜視図である。以下、電子部品１０の積層方向をｚ軸方向と定義し、電子部品１０の短辺に沿った方向をｘ軸方向と定義し、電子部品１０の長辺に沿った方向をｙ軸方向と定義する。

電子部品１０は、図１及び図２に示すように、積層体１２、外部電極１４（１４ａ，１４ｂ）、及び、コイル（電子素子）Ｌ（図１には図示せず）を備えている。積層体１２は、直方体状をなしており、コイルＬを内蔵している。以下では、積層体１２のｚ軸方向の正方向側の面を上面と称し、積層体１２のｚ軸方向の負方向側の面を下面と称す。

外部電極１４ａは、ｙ軸方向の負方向側に位置する積層体１２の側面に設けられている。外部電極１４ｂは、ｙ軸方向の正方向側に位置する積層体１２の側面に設けられている。すなわち、外部電極１４ａ，１４ｂは、積層体１２の互いに対向する側面に設けられている。

積層体１２は、図２に示すように、絶縁体層１６（１６ａ〜１６ｇ）がｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に積層されることにより構成されている。絶縁体層１６は、磁性体材料（例えば、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト）からなる長方形状の層である。なお、磁性体材料とは、−５５℃以上＋１２５℃以下の温度範囲において、磁性体材料として機能する材料を意味する。以下では、絶縁体層１６のｚ軸方向の正方向側の面を表面と称し、絶縁体層１６のｚ軸方向の負方向側の面を裏面と称す。

コイルＬは、図２に示すように、コイル導体層１８（１８ａ〜１８ｆ）及びビアホール導体ｂ１〜ｂ５が接続されることにより構成されている。コイルＬは、ｚ軸方向と平行なコイル軸を有する螺旋状のコイルである。

コイル導体層１８は、図２に示すように、絶縁体層１６ｂ〜１６ｇの表面上に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、互いに重なり合うことにより長方形状の環状の軌道を形成している線状導体である。コイル導体層１８は、２００μｍの線幅及び５０μｍの厚みを有している。更に、コイル導体層１８ａは、５／８ターンのターン数を有している。コイル導体層１８ｂ〜１８ｅは、７／８ターンのターン数を有している。コイル導体層１８ｆは、１／８ターンのターン数を有している。以下では、コイル導体層１８において、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、反時計回りの上流側の端部を上流端とし、反時計回りの下流側の端部を下流端とする。なお、コイル導体層１８のターン数は、７／８ターンに限らない。よって、コイル導体層１８のターン数は、例えば、１／２ターンであってもよいし、３／４ターンであってもよい。

また、コイル導体層１８ａは、図２に示すように、絶縁体層１６ｂのｙ軸方向の負方向側の短辺に引き出されることにより、外部電極１４ａに接続されている。コイル導体層１８ｆは、絶縁体層１６ｇのｙ軸方向の正方向側の短辺に引き出されることにより、外部電極１４ｂに接続されている。

ビアホール導体ｂ１〜ｂ５は、図２に示すように、絶縁体層１６ｂ〜１６ｆをｚ軸方向に貫通するように設けられており、ｚ軸方向に隣り合っているコイル導体層１８同士を接続している。具体的には、ビアホール導体ｂ１は、絶縁体層１６ｂをｚ軸方向に貫通し、コイル導体層１８ａの下流端及びコイル導体層１８ｂの上流端に接続されている。ビアホール導体ｂ２は、絶縁体層１６ｃをｚ軸方向に貫通し、コイル導体層１８ｂの下流端及びコイル導体層１８ｃの上流端に接続されている。ビアホール導体ｂ３は、絶縁体層１６ｄをｚ軸方向に貫通し、コイル導体層１８ｃの下流端及びコイル導体層１８ｄの上流端に接続されている。ビアホール導体ｂ４は、絶縁体層１６ｅをｚ軸方向に貫通し、コイル導体層１８ｄの下流端及びコイル導体層１８ｅの上流端に接続されている。ビアホール導体ｂ５は、絶縁体層１６ｆをｚ軸方向に貫通し、コイル導体層１８ｅの下流端及びコイル導体層１８ｆの上流端に接続されている。

（電子部品の製造方法）
以下に、電子部品１０の製造方法について図１ないし図３を参照しながら説明する。図３は、積層体１２の集合体であるマザー積層体１１２の分解斜視図である。なお、図３では、ダミー導体層２２の形状が理解しやすいように、ダミー導体層２２ａにのみハッチングを施してある。

本実施形態に係る電子部品１０の製造方法では、複数の電子部品１０を同時に作製する。具体的には、図３に示すように、セラミックグリーンシート（マザー絶縁体層）１１６（１１６ａ〜１１６ｇ）を積層して、未焼成のマザー積層体１１２を作製する。マザー積層体１１２は、積層体１２がマトリクス状に配列されてなる。そこで、マザー積層体１１２を複数の積層体１２にカットする。その後、該積層体１２を焼成して、外部電極１４を形成することにより、電子部品１０を得る。以下により詳細に説明する。

まず、セラミックグリーンシート１１６を準備する。具体的には、酸化第二鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）及び酸化銅（ＣｕＯ）を所定の比率で秤量したそれぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を８００℃で１時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、フェライトセラミック粉末を得る。

このフェライトセラミック粉末に対して結合剤（酢酸ビニル、水溶性アクリル等）と可塑剤、湿潤材及び分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、キャリアシート上にシート状に形成して乾燥させ、セラミックグリーンシート１１６を作製する。

次に、セラミックグリーンシート１１６ｂ〜１１６ｆのそれぞれに、ビアホール導体ｂ１〜ｂ５を形成する。具体的には、セラミックグリーンシート１１６ｂ〜１１６ｆにレーザビームを照射してビアホールを形成する。更に、ビアホールに対して、Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｕやこれらの合金などの導電性材料からなるペーストを印刷塗布などの方法により充填して、ビアホール導体ｂ１〜ｂ５を形成する。なお、図３では、図面が煩雑になることを防止するために、ビアホール導体ｂ１〜ｂ５については省略してある。

次に、セラミックグリーンシート１１６ａ〜１１６ｇ上に、導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法などの方法で塗布することにより、コイル導体層１８（１８ａ〜１８ｆ）、カットマーク２０（２０ａ〜２０ｃ）及びダミー導体層２２（２２ａ〜２２ｆ）を形成する。導電性材料からなるペーストは、例えば、Ａｇに、ワニス及び溶剤が加えられたものである。

具体的には、セラミックグリーンシート１１６ａの表面に、該セラミックグリーンシート１１６ａの辺に沿って等間隔にカットマーク２０を形成する。カットマーク２０は、図３に示すように、マザー積層体１１２の上面上に設けられている円形の導体層であり、点線で示すカットラインＣＬｘ，ＣＬｙの交点上に設けられる。カットラインＣＬｘ，ＣＬｙはそれぞれ、ｘ軸方向又はｙ軸方向に延在しており、マザー積層体１１２をカットする位置を示している。そして、マザー積層体１１２のカットの際には、該カットマーク２０に基づいて、カットラインＣＬｘ，ＣＬｙの位置決めを行う。なお、図３では、図面が煩雑になることを防止するために、カットラインＣＬｘ，ＣＬｙの代表的なものにのみ参照符号を付した。

また、カットマーク２０を形成したセラミックグリーンシート１１６ａとは異なるセラミックグリーンシート１１６ｂ〜１１６ｇのそれぞれの表面に、コイル導体層１８ａ〜１８ｆ及びダミー導体層２２ａ〜２２ｆを形成する。すなわち、セラミックグリーンシート１１６ｂ〜１１６ｇのそれぞれの表面に、コイル導体層１８ａ〜１８ｆをマトリクス状に配列させて形成する。更に、z軸方向から平面視したときに、カットマーク２０と重なる積層体１２に対応する部分のセラミックグリーンシート１１６（１１６ｂ〜１１６ｇ）の表面には、該カットマーク２０と重ならない積層体１２のコイル導体層１８（１８ａ〜１８ｆ）とは異なる形状を有し、かつ、カットマーク２０（２０ａ〜２０ｃ）の全体と重なる形状を有するダミー導体層２２（２２ａ〜２２ｆ）を形成する。以下に、カットマーク２０ａ及びダミー導体層２２ａを例にとって説明する。

カットマーク２０ａは、図３に示すように、カットラインＣＬｘ，ＣＬｙの交点に設けられている。よって、カットマーク２０ａは、ｚ軸方向から平面視したときに、４つの積層体１２に跨っている。そこで、セラミックグリーンシート１１６ｂにおいて該４つの積層体１２に相当する部分に、ｚ軸方向から平面視したときにカットマーク２０の全体と重なるダミー導体層２２ａを形成する。なお、ダミー導体層２２は、コイルやコンデンサ等の電子素子としての機能を有していない導体層である。本実施形態では、ダミー導体層２２は、４つの積層体１２に相当する部分を覆う膜状の導体層であり、ｘ軸方向に延在する２つの空白部分を有している。

なお、コイル導体層１８（１８ａ〜１８ｆ）、カットマーク２０（２０ａ〜２０ｃ）及びダミー導体層２２（２２ａ〜２２ｆ）を形成する工程とビアホールに対して導電性材料（Ａｇ又はＡｇ−Ｐｔ）からなるペーストを充填する工程とは、同じ工程において行われてもよい。

次に、セラミックグリーンシート１１６ａ〜１１６ｇをｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並ぶように積層及び圧着して未焼成のマザー積層体１１２を得る。具体的には、セラミックグリーンシート１１６ａ〜１１６ｇを１枚ずつ積層及び仮圧着する。この後、未焼成のマザー積層体１１２に対して、静水圧プレスにて本圧着を施す。静水圧プレスの条件は、１００ＭＰａの圧力及び４５℃の温度である。以上の工程により、上面上にカットマーク２０が設けられているマザー積層体１１２の作製が完了する。

次に、マザー積層体１１２をダイシングソーにより所定寸法（２．０ｍｍ×２．０ｍｍ×０．９ｍｍ）の積層体１２にカットする。この際、カメラ、テーブル、送り装置及びダイシングソーを有するカット装置を用いる。まず、テーブル上にマザー積層体１１２を載置する。次に、カメラでマザー積層体１１２の上面を撮像し、画像認識によりカットマーク２０の位置を識別する。次に、識別したカットマーク２０に基づいて、カットラインＣＬｘ，ＣＬｙを決定する。そして、ダイシングソーによりカットラインＣＬｘ，ＣＬｙに沿ってマザー積層体１１２を複数の積層体１２にカットする。この際、送り装置によりテーブルを所定距離だけ移動させる動作と、ダイシングソーを通過させてマザー積層体１１２をカットする動作とを繰り返す。以上の工程により、複数の未焼成の積層体１２を得る。なお、ダミー導体層２２が含まれている積層体１２については、破棄する。

次に、未焼成の積層体１２に、脱バインダー処理及び焼成を施す。脱バインダー処理は、例えば、低酸素雰囲気中において８５０℃で２時間の条件で行う。焼成は、例えば、８７０℃〜９００℃で２．５時間の条件で行う。

以上の工程により、焼成された積層体１２が得られる。積層体１２には、バレル加工を施して、面取りを行う。その後、Ａｇを主成分とする導電性材料からなる電極ペーストを、積層体１２の表面に塗布する。そして、塗布した電極ペーストを約８００℃の温度で１時間の条件で焼き付ける。これにより、外部電極１４ａ，１４ｂとなるべき銀電極を形成する。

最後に、銀電極の表面に、Ｎｉめっき／Ｓｎめっきを施すことにより、外部電極１４ａ，１４ｂを形成する。以上の工程を経て、図１に示すような電子部品１０が完成する。

（効果）
以上のような電子部品１０の製造方法によれば、以下に説明するように、マザー積層体１１２を正確にカットすることができる。図４は、図３のマザー積層体１１２のＡ−Ａにおける断面構造図である。

従来の電子部品の製造方法では、マザー積層体５００において、コイル導体層５０４が設けられている領域のｚ軸方向の厚みは相対的に大きく、コイル導体層５０４に挟まれている領域のｚ軸方向の厚みは相対的に小さい。そのため、図６に示すように、マザー積層体５００の上面は、コイル導体層５０４に挟まれている領域が、コイル導体層５０４が設けられている領域よりも窪んだ形状をなしている。そのため、カットマーク５０６ａ〜５０６ｃは、図６に示すように、マザー積層体５００の上面の窪みによりｚ軸方向の正方向側を向かずに傾いてしまう。この場合、カメラでマザー積層体５００の上面を撮像しても、画像認識によりカットマーク５０６ａ〜５０６ｃの位置を正確に識別することができないおそれがある。その結果、正確にカットラインを決定することができず、マザー積層体５００を正確にカットすることができない。

そこで、電子部品１０の製造方法では、ｚ軸方向から平面視したときに、カットマーク２０と重なる積層体１２内には、該カットマーク２０と重ならない積層体１２のコイル導体層１８（１８ａ〜１８ｆ）とは異なる形状を有し、かつ、カットマーク２０（２０ａ〜２０ｃ）の全体と重なる形状を有するダミー導体層２２（２２ａ〜２２ｆ）を形成している。これにより、図４に示すように、カットマーク２０のｚ軸方向の負方向側には、複数のダミー導体層２２ａ〜２２ｆが位置するようになる。そのため、マザー積層体１１２の圧着時に、マザー積層体１１２の上面のカットマーク２０が設けられている領域には窪みが形成されにくい。よって、カットマーク２０は、図４に示すように、マザー積層体１１２の圧着後においても、ｚ軸方向の正方向を向くようになる。これにより、電子部品１０の製造方法では、カメラでマザー積層体１１２の上面を撮像して、画像認識によりカットマーク２０の位置を正確に識別することができる。その結果、電子部品１０の製造方法では、正確にカットラインを決定することができ、マザー積層体１１２を正確にカットすることができる。

また、電子部品１０の製造方法では、コイル導体１８ａ〜１８ｆが設けられているセラミックグリーンシート１１６ｂ〜１１６ｇの全てに対して、ダミー導体層２２ａ〜２２ｆを設けている。したがって、カットマーク２０が設けられている部分でのマザー積層体１１２のｚ軸方向の厚みは、マザー積層体１１２において最も大きくなる。よって、マザー積層体１１２の圧着時において、カットマーク２０が設けられている部分に窪みが形成されにくい。その結果、電子部品１０の製造方法では、マザー積層体１１２をより正確にカットすることができる。

ところで、電子部品１０の製造方法では、前記の通り、コイル導体１８ａ〜１８ｆが設けられているセラミックグリーンシート１１６ｂ〜１１６ｇの全てに対して、ダミー導体層２２ａ〜２２ｆを設けている。しかしながら、ダミー導体層２２は、セラミックグリーンシート１１６ｂ〜１１６ｇの内の少なくとも１つに対して設けられていればよい。

なお、電子部品１０の製造方法では、複数のセラミックシート１１６を積層及び圧着してマザー積層体１１２を作製している。しかしながら、マザー積層体１１２の作製方法はこれに限らない。マザー積層体１１２は、例えば、印刷法によって作製されてもよい。

なお、電子部品１０には、電子素子としてコイルＬが内蔵されているものとした。しかしながら、電子素子は、コイルＬに限らない。よって、電子素子は、コンデンサやその他の素子であってもよい。

以上のように、本発明は、電子部品の製造方法に有用であり、特に、マザー積層体を正確にカットすることができる点において優れている。

ＣＬｘ，ＣＬｙ カットライン
Ｌ コイル
ｂ１〜ｂ５ ビアホール導体
１０ 電子部品
１２ 積層体
１４ａ，１４ｂ 外部電極
１６ａ〜１６ｇ 絶縁体層
１８ａ〜１８ｆ コイル導体層
２０ａ〜２０ｃ カットマーク
２２ａ〜２２ｆ ダミー導体層
１１２ マザー積層体
１１６ａ〜１１６ｇ セラミックグリーンシート

Claims (5)

1. 複数の絶縁体層が積層されてなる積層体であって、導体層からなる電子素子を含む積層体を有する電子部品の製造方法において、
   複数の前記積層体がマトリクス状に配列されてなり、かつ、主面上においてカットマークが設けられているマザー積層体を作製する第１の工程と、
   前記カットマークに基づいて前記マザー積層体を前記複数の積層体にカットする第２の工程と、
   を備え、
   前記第１の工程において、積層方向から平面視したときに、前記カットマークと重なる前記積層体内には、該カットマークと重ならない前記積層体の前記導体層とは異なる形状を有し、かつ、該カットマークの全体と重なる形状を有する前記導体層を形成すること、
   を特徴とする電子部品の製造方法。
2. 前記第１の工程において、積層方向から平面視したときに、前記カットマークと重なる前記積層体に、該カットマークと重ならない前記積層体の前記導体層とは異なる形状を有し、かつ、該カットマークの全体と重なる形状を有する複数の前記導体層を形成すること、
   を特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
3. 前記カットマークと重ならない前記積層体の前記導体層は、コイル導体層であること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
4. 複数の前記コイル導体層は、積層方向から平面視したときに、互いに重なり合うことにより環状の軌道を構成していること、
   を特徴とする請求項３に記載の電子部品の製造方法。
5. 前記第１の工程は、
   前記マザー積層体を構成するマザー絶縁体層に対して、前記カットマークを形成する第３の工程と、
   前記カットマークを形成した前記マザー絶縁体層とは異なる前記マザー絶縁体層に、前記導体層を形成する第４の工程と、
   前記マザー絶縁体層を積層及び圧着して、前記マザー積層体を得る第５の工程と、
   を含んでいること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子部品の製造方法。

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