JP5868317B2 - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品及びその製造方法に関し、より特定的には、積層方向に平行な実装面を有する電子部品及びその製造方法に関する。
従来の電子部品としては、例えば、特許文献1に記載の方向性結合器が知られている。特許文献1に記載の方向性結合器では、誘電体層が積層されてなる積層体が構成されている。積層体の積層方向の両端に位置する側面には、外部電極が設けられている。以上のような方向性結合器が回路基板に実装される際には、積層方向に平行な積層体の表面が実装面として用いられる。すなわち、積層方向に平行な積層体の表面が回路基板に対向するように、方向性結合器が回路基板に搭載される。
ところで、特許文献1に記載の方向性結合器では、方向性結合器の方向を識別して回路基板に該方向性結合器を実装する必要がある。方向性結合器の方向を識別する方法としては、前記実装面と対向する積層体の表面(以下、上面と称す)に方向識別マークを形成することが一般的である。そして、方向識別マークは、導電性ペースト等をスクリーン印刷により積層体の上面に塗布することにより形成される。ところが、積層体の上面は、誘電体層の主面により構成されているのではなく、誘電体層の側面が連なって構成されている。そのため、積層体の上面には小さな凹凸が形成されている。よって、このような積層体の上面にスクリーン印刷により方向識別マークを形成することは困難である。
特開2006−191221号公報
そこで、本発明の目的は、方向識別マークを容易に形成できる電子部品及びそ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は、複数の絶縁体層が積層されることにより構成され、かつ、積層方向に平行な実装面を有している積層体と、前記積層体に設けられ、主線路、及び、該主線路に電磁気的に結合している副線路からなる方向性結合器である回路素子と、前記絶縁体層に設けられているビアホールに前記絶縁体層と異なる材料が充填されてなるビアホール充填部が、前記実装面と平行な前記積層体の上面から露出することにより構成されている方向識別マークであって、前記回路素子と電気的に接続されていない方向識別マークと、前記積層体において前記積層方向の一方側の側面のみに設けられている第1の外部電極及び第2の外部電極と、前記積層体において前記積層方向の他方側の側面のみに設けられている第3の外部電極及び第4の外部電極と、を備えており前記主線路は、前記第1の外部電極と前記第2の外部電極との間に設けられ、前記副線路は、前記第3の外部電極と前記第4の外部電極との間に設けられていること、を特徴とする。
前記電子部品の製造方法であって、前記絶縁体層と異なる材料がビアホールに充填されてなるビアホール充填領域が設けられているマザー積層体を準備する第1の工程と、前記マザー積層体をカットして前記積層体を得る第2の工程と、を備えており、前記第2の工程では、前記ビアホール充填領域を分割して前記ビアホール充填部を作製すること、を特徴とする。
本発明によれば、方向識別マークを容易に形成できる。
実施形態に係る電子部品の斜視図である。 実施形態に係る電子部品の分解斜視図である。 実施形態に係る電子部品を模式的に表した図である。 電子部品の製造過程で作製されるマザー積層体の外観斜視図である。 変形例に係る電子部品の外観斜視図である。 第1の変形例に係る電子部品の分解斜視図である。 第1の変形例に係る電子部品を模式的に表した図である。 第2の変形例に係る電子部品の分解斜視図である。 第2の変形例に係る電子部品を模式的に表した図である。
以下に、本発明の実施形態に係る電子部品及びその製造方法について説明する。
(方向性結合器の構成)
以下に、本発明の実施形態に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。図1は、実施形態に係る電子部品10aの斜視図である。図2は、実施形態に係る電子部品10aの分解斜視図である。図3は、実施形態に係る電子部品10aを模式的に表した図である。以下、電子部品10aの積層方向をz軸方向と定義し、z軸方向から平面視したときに、電子部品10aの長辺に沿った方向をx軸方向と定義し、電子部品10aの短辺に沿った方向をy軸方向と定義する。x軸、y軸及びz軸は互いに直交している。
電子部品10aは、図1及び図2に示すように、積層体12、外部電極14(14a〜14d)、主線路ML、副線路SL及び方向識別マークMKを備えている。
積層体12は、図1に示すように、直方体状をなしており、主線路ML及び副線路SLを内蔵している。積層体12は、z軸方向に平行な実装面S1を有している。より詳細には、実装面S1は、積層体12のy軸方向の負方向側の底面である。また、積層体12は、実装面S1に平行な上面S2を有している。上面S2は、積層体12のy軸方向の正方向側の表面である。
積層体12は、図2に示すように、絶縁体層16(16a〜16q)がz軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並ぶように積層されることにより構成されている。絶縁体層16はそれぞれ、長方形状をなしており、誘電体材料により作製されている。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。
外部電極14a,14bはそれぞれ、図2に示すように、積層体12のz軸方向の負方向側の側面に設けられている。すなわち、絶縁体層16aの裏面に設けられている。そして、外部電極14aは、外部電極14bよりもx軸方向の正方向側に位置している。外部電極14a,14bは、積層体12のz軸方向の負方向側の側面にのみ設けられており、積層体12のその他の表面には設けられていない。
また、外部電極14c,14dはそれぞれ、図2に示すように、積層体12のz軸方向の正方向側の側面に設けられている。すなわち、絶縁体層16qの表面に設けられている。そして、外部電極14cは、外部電極14dよりもx軸方向の正方向側に位置している。外部電極14c,14dは、積層体12のz軸方向の正方向側の側面にのみ設けられており、積層体12のその他の表面には設けられていない。
主線路MLは、外部電極14a,14b間に接続されており、図2に示すように、螺旋状部Sp1及び接続部Cn1,Cn2を有している。螺旋状部Sp1は、z軸方向の正方向側から平面視したときに反時計回りに旋回しながらz軸方向の正方向側から負方向側へと進行する螺旋形状をなしている信号線である。すなわち、螺旋状部Sp1は、z軸方向に平行な中心軸Ax1を有している。螺旋状部Sp1は、信号導体18a〜18f及びビアホール導体b9〜b13により構成されている。
信号導体18a〜18fはそれぞれ、導電性材料からなり、線状導体が折り曲げられて作製されている。以下では、z軸方向の正方向側から平面視したときに、信号導体18の反時計回り方向の上流側の端部を上流端と呼び、信号導体18の反時計回り方向の下流側の端部を下流端と呼ぶ。
ビアホール導体b9〜b13はそれぞれ、絶縁体層16h,16g,16f,16e,16dをz軸方向に貫通しており、信号導体18を接続している。より詳細には、ビアホール導体b9は、信号導体18aの下流端と信号導体18bの上流端とを接続している。ビアホール導体b10は、信号導体18bの下流端と信号導体18cの上流端とを接続している。ビアホール導体b11は、信号導体18cの下流端と信号導体18dの上流端とを接続している。ビアホール導体b12は、信号導体18dの下流端と信号導体18eの上流端とを接続している。ビアホール導体b13は、信号導体18eの下流端と信号導体18fの上流端とを接続している。
接続部Cn1は、図2に示すように、螺旋状部Sp1のz軸方向の正方向側の端部(すなわち、信号導体18aの上流端)と外部電極14aとを接続しており、ビアホール導体b1〜b8により構成されている。ビアホール導体b1〜b8はそれぞれ、絶縁体層16a〜16hをz軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより1本のビアホール導体を構成している。
接続部Cn2は、図2に示すように、螺旋状部Sp1のz軸方向の負方向側の端部(すなわち、信号導体18fの下流端)と外部電極14bとを接続しており、ビアホール導体b14〜b16により構成されている。ビアホール導体b14〜b16はそれぞれ、絶縁体層16c,16b,16aをz軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより1本のビアホール導体を構成している。以上のように、主線路MLは、図3に示すように、外部電極14a,14b間に接続されている。
副線路SLは、外部電極14c,14d間に接続されており、主線路MLと電磁気的に結合することにより、方向性結合器(回路素子)を構成している。副線路SLは、図2に示すように、螺旋状部Sp2及び接続部Cn3,Cn4を有している。
螺旋状部Sp2は、z軸方向の正方向側から平面視したときに時計回りに旋回しながらz軸方向の負方向側から正方向側へと進行する螺旋形状をなしている信号線である。すなわち、螺旋状部Sp2は、z軸方向に平行な中心軸Ax2を有している。中心軸Ax2は、図3に示すように、中心軸Ax1と一致している。螺旋状部Sp2は、信号導体18g〜18l及びビアホール導体b29〜b33により構成されている。
信号導体18g〜18lはそれぞれ、導電性材料からなり、線状導体が折り曲げられて作製されている。以下では、z軸方向の正方向側から平面視したときに、信号導体18の時計回り方向の上流側の端部を上流端と呼び、信号導体18の時計回り方向の下流側の端部を下流端と呼ぶ。
ビアホール導体b29〜b33はそれぞれ、絶縁体層16i〜16mをz軸方向に貫通しており、信号導体18を接続している。より詳細には、ビアホール導体b29は、信号導体18gの上流端と信号導体18hの下流端とを接続している。ビアホール導体b30は、信号導体18hの上流端と信号導体18iの下流端とを接続している。ビアホール導体b31は、信号導体18iの上流端と信号導体18jの下流端とを接続している。ビアホール導体b32は、信号導体18jの上流端と信号導体18kの下流端とを接続している。ビアホール導体b33は、信号導体18kの上流端と信号導体18lの下流端とを接続している。
接続部Cn3は、図2に示すように、螺旋状部Sp2のz軸方向の負方向側の端部(すなわち、信号導体18gの下流端)と外部電極14cとを接続しており、ビアホール導体b21〜b28により構成されている。ビアホール導体b21〜b28はそれぞれ、絶縁体層16q,16p,16o,16n,16m,16l,16k,16jをz軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより1本のビアホール導体を構成している。
接続部Cn4は、図2に示すように、螺旋状部Sp2のz軸方向の正方向側の端部(すなわち、信号導体18lの上流端)と外部電極14dとを接続しており、ビアホール導体b34〜b36により構成されている。ビアホール導体b34〜b36はそれぞれ、絶縁体層16o〜16qをz軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより1本のビアホール導体を構成している。以上のように、副線路SLは、図3に示すように、外部電極14c,14d間に接続されている。
方向識別マークMKは、積層体12の上面S2に設けられている。より詳細には、積層体12には、ビアホール導体が半分に分割されてなるビアホール導体部c51〜c62が設けられている。ビアホール導体部c51〜c62はそれぞれ、絶縁体層16c〜16nをz軸方向に貫通する半円状のビアホールに対して、主線路ML及び副線路SLを構成している導体と同じ導体が充填されることにより構成されている。そして、ビアホール導体部c51〜c62はそれぞれ、絶縁体層16c〜16nをz軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより、1本の棒状の導体部を構成している。
更に、ビアホール導体部c51〜c62はそれぞれ、z軸方向から平面視したときに、半円状をなしており、弦の部分において、絶縁体層16c〜16nのy軸方向の正方向側の長辺に接している。これにより、ビアホール導体部c51〜c62は、積層体12の上面S2から露出している。そして、方向識別マークMKは、ビアホール導体部c51〜c62の積層体12の上面S2から露出している部分により構成されている。
ここで、方向識別マークMKは、積層体12の上面S2の中心(対角線の交点)に関して点対称な構造となっていない。本実施形態では、方向識別マークMKは、上面S2におけるx軸方向の負方向側の長辺近傍において、z軸方向に延在している。これにより、方向識別マークMKを用いて、電子部品10aの方向を識別できるようになる。
以上のように構成された電子部品10aでは、外部電極14aが入力ポートとして用いられ、外部電極14bがメイン出力ポートとして用いられ、外部電極14cがモニタ出力ポートとして用いられ、外部電極14dが50Ω終端ポートとして用いられる。
(方向性結合器の製造方法)
次に、電子部品10aの製造方法について図1、図2及び図4を参照しながら説明する。図4は、電子部品10aの製造過程で作製されるマザー積層体112の外観斜視図である。
まず、絶縁体層16となるべきセラミックグリーンシートを準備する。次に、絶縁体層16となるべきセラミックグリーンシートのそれぞれに、ビアホール導体b1〜b16,b21〜b36,b51〜b62を形成する。ビアホール導体b51〜b62とは、ビアホール導体部c51〜c62が分割される前の状態のビアホール導体を意味する。ビアホール導体b1〜b16,b21〜b36,b51〜b62の形成時には、絶縁体層16となるべきセラミックグリーンシートにレーザビームを照射してビアホールを形成する。次に、この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ペーストを印刷塗布などの方法により充填する。
次に、絶縁体層16c〜16nとなるべきセラミックグリーンシートの表面上に、Ag,Pd,Cu,Auやこれらの合金などを主成分とする導電性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、信号導体18を形成する。なお、信号導体18の形成の際に、ビアホールに対する導電性ペーストの充填を行ってもよい。
また、絶縁体層16aとなるべきセラミックグリーンシートの裏面上及び絶縁体層16qとなるべきセラミックグリーンシートの表面上に、Ag,Pd,Cu,Auやこれらの合金などを主成分とする導電性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、外部電極14a〜14dを形成する。
なお、信号導体18と、外部電極14a〜14dを形成してから、ビアホール導体b1〜b16,b21〜b36,b51〜b62を形成するようにしてもよい。
次に、各セラミックグリーンシートを積層する。具体的には、絶縁体層16a〜16qとなるべきセラミックグリーンシートをz軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並ぶように1枚ずつ積層及び圧着する。以上の工程により、図4に示すように、ビアホール導体b51〜b62が設けられているマザー積層体112が形成される。このマザー積層体には、静水圧プレスなどにより本圧着が施される。
次に、マザー積層体112をカット刃によりカットして所定寸法の積層体12を得る。この際、図4の点線に沿ってマザー積層体112をカットすることにより、ビアホール導体b51〜b62を2つのビアホール導体部c51〜c62に分割する。これにより、積層体12の上面S2からビアホール導体部c51〜c62が露出する。この後、未焼成の積層体12には、脱バインダー処理及び焼成がなされる。
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、バレル加工が施されて、面取りが行われる。
最後に、外部電極14の表面に、Niめっき/Snめっきを施す。以上の工程を経て、図1に示すような電子部品10aが完成する。
(効果)
以上のように構成された電子部品10a及びその製造方法では、方向識別マークMKを容易に形成できる。より詳細には、電子部品10aは、z軸方向に平行な実装面S1を有している。そのため、方向識別マークMKは、実装面S1に平行な上面S2に設けられることが好ましい。従来の電子部品では、z軸方向に平行な上面S2に方向識別マークMKを形成することは困難であった。
一方、電子部品10aでは、ビアホール導体b51〜b62を形成し、該ビアホール導体b51〜b62を2つに分割して、上面S2から露出するビアホール導体部c51〜c62を形成している。そして、ビアホール導体部c51〜c62が上面S2から露出している部分が方向識別マークMKとして用いられている。このように、電子部品10aでは、ビアホール導体の形成及びマザー積層体のカットという電子部品10aの製造工程中に一般的に含まれている工程により、方向識別マークMKが形成される。このため、方向識別マークMKを形成するにあたって、新たな工程を追加する必要がない。よって、電子部品10aでは、方向識別マークMKを容易に形成できる。
(第1の変形例)
以下に、第1の変形例に係る電子部品10bについて図面を参照しながら説明する。図5は、変形例に係る電子部品10b,10cの外観斜視図である。図6は、第1の変形例に係る電子部品の分解斜視図である。図7は、第1の変形例に係る電子部品10bを模式的に表した図である。
電子部品10aでは、積層体12には外部電極14a〜14dが設けられている。一方、電子部品10bでは、図5に示すように、外部電極14a〜14dに加えて、外部電極14e,14fが設けられている。
更に、電子部品10aでは、積層体12内には主線路ML及び副線路SLのみが設けられている。一方、電子部品10bでは、図6及び図7に示すように、積層体12内には、主線路ML及び副線路SLに加えて、コンデンサC1〜C3が設けられている。
外部電極14eは、z軸方向の負方向側の側面において、外部電極14a,14bにより挟まれるように設けられている。一方、外部電極14fは、z軸方向の正方向側の側面において、外部電極14c,14dにより挟まれるように設けられている。
図7に示すように、コンデンサC1は、螺旋状部Sp1のz軸方向の正方向側の端部と外部電極14eとの間に接続されている。コンデンサC2は、螺旋状部Sp1のz軸方向の負方向側の端部と外部電極14eとの間に接続されている。コンデンサC3は、コンデンサC1,C2間において螺旋状部Sp1に並列接続されている。これにより、コンデンサC1〜C3は、π型ローパスフィルタを構成している。
具体的には、コンデンサC1は、グランド導体30a、コンデンサ導体32aにより構成されている。グランド導体30aは、絶縁体層16rの表面上に設けられている長方形状の導体であり、外部電極14eにビアホール導体b41を介して接続されている。一方、グランド導体30aは、外部電極14a,14bには接続されていない。すなわち、ビアホール導体b17,b20とは接続されていない。コンデンサ導体32aは、絶縁体層16sの表面上に設けられている長方形状の導体であり、グランド導体30aと対向している。コンデンサ導体32aは、外部電極14aにビアホール導体b17,b18を介して接続されている。一方、コンデンサ導体32aは、外部電極14eには接続されていない。
コンデンサC2は、グランド導体30a、コンデンサ導体32bにより構成されている。コンデンサ導体32bは、絶縁体層16sの表面上に設けられている長方形状の導体であり、グランド導体30aと対向している。コンデンサ導体32bは、外部電極14bにビアホール導体b19,b20を介して接続されている。一方、コンデンサ導体32bは、外部電極14eには接続されていない。
コンデンサC3は、コンデンサ導体32a〜32cにより構成されている。コンデンサ導体32cは、絶縁体層16aの表面上に設けられている長方形状の導体層であり、コンデンサ導体32a,32cと対向している。以上のようなグランド導体30a及びコンデンサ導体32a〜32cによりコンデンサC1〜C3が構成されている。
また、電子部品10bでは、グランド導体30bが、絶縁体層16pの表面上に設けられている長方形状の導体であり、外部電極14fにビアホール導体b42を介して接続されている。
以上のように構成された電子部品10bでは、外部電極14aが入力ポートとして用いられ、外部電極14bがメイン出力ポートとして用いられ、外部電極14cがモニタ出力ポートとして用いられ、外部電極14dが50Ω終端ポートとして用いられ、外部電極14e,14fがグランドポートとして用いられる。
以上のような構成を有する電子部品10bにおいても、電子部品10aと同様に、方向識別マークMKを容易に形成できる。
また、電子部品10bでは、主線路MLにローパスフィルタが設けられているので,主線路MLと副線路SLとの特性が異なる。そのため、電子部品10bの方向を正確に識別する必要がある。よって、電子部品10bにおいて方向識別マークMKが設けられていることは特に好ましい。
(第2の変形例)
以下に、第2の変形例に係る電子部品10cについて図面を参照しながら説明する。図8は、第2の変形例に係る電子部品10cの分解斜視図である。図9は、第2の変形例に係る電子部品10cを模式的に表した図である。なお、電子部品10cの外観斜視図については、図5を援用する。
電子部品10cでは、図8及び図9に示すように、積層体12内には、主線路ML及び副線路SLに加えて、抵抗器R1,R2が設けられている。
抵抗器R1は、螺旋状部Sp2のz軸方向の負方向側の端部と外部電極14e,14fとの間に接続されており、渦巻き状をなしている。抵抗器R2は、螺旋状部Sp2のz軸方向の正方向側の端部と外部電極14e,14fとの間に接続されており、渦巻き状をなしている。抵抗器R1,R2は、信号線路18に比べて細い線幅にて形成されている。抵抗器R1,R2は、例えば,高抵抗材料からなる抵抗ペーストをスクリーン印刷により塗布することにより形成される。
以上のように構成された電子部品10cでは、外部電極14aが入力ポートとして用いられ、外部電極14bがメイン出力ポートとして用いられ、外部電極14cがモニタ出力ポートとして用いられ、外部電極14dが50Ω終端ポートとして用いられ、外部電極14e,14fがグランドポートとして用いられる。
以上のような構成を有する電子部品10cにおいても、電子部品10aと同様に、方向識別マークMKを容易に形成できる。
また、電子部品10cでは、副線路SLに抵抗器R1,R2が設けられているので,主線路MLと副線路SLとの特性が異なる。そのため、電子部品10cの方向を正確に識別する必要がある。よって、電子部品10cにおいて方向識別マークMKが設けられていることは特に好ましい。
(その他の実施形態)
前記実施形態に示した電子部品10a〜10cは、説明した構成に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
なお、方向識別マークMKは、ビアホール導体部c51〜c62により構成されているが、導体以外の材料により構成されたビアホール充填部により構成されていてもよい。ただし、この場合には、ビアホール充填部は、絶縁体層16と異なる材料がビアホールに充填されて構成されていることが好ましい。また、ビアホール充填部と絶縁体層16の密着性を向上させる観点より、ビアホール充填部は、絶縁体層16とは異なる誘電体材料がビアホールに充填されて構成されていることが好ましい。
また、電子部品10a〜10cでは、接続部Cn1〜Cn4は、積層体12内に内蔵され、積層体12外に露出していないが、積層体12から露出していてもよい。すなわち、接続部Cn1〜Cn4は、x軸方向の両端の側面又は上面から露出していてもよい。これにより、絶縁体層16において導体を形成できる領域が広くなるので、電子部品10a〜10cの設計自由度が高くなる。
以上のように、本発明は、電子部品及びその製造方法に有用であり、特に、方向識別マークを容易に形成できる点において優れている。
c51〜c62 ビアホール導体部
b51〜b62 ビアホール導体
Cn1〜Cn4 接続部
MK 方向識別マーク
ML 主線路
S1 実装面
S2 上面
SL 副線路
Sp1,Sp2 螺旋状部
10a〜10c 電子部品
12 積層体
14a〜14f 外部電極

Claims (4)

  1. 複数の絶縁体層が積層されることにより構成され、かつ、積層方向に平行な実装面を有している積層体と、
    前記積層体に設けられ、主線路、及び、該主線路に電磁気的に結合している副線路からなる方向性結合器である回路素子と、
    前記絶縁体層に設けられているビアホールに前記絶縁体層と異なる材料が充填されてなるビアホール充填部が、前記実装面と平行な前記積層体の上面から露出することにより構成されている方向識別マークであって、前記回路素子と電気的に接続されていない方向識別マークと、
    前記積層体において前記積層方向の一方側の側面のみに設けられている第1の外部電極及び第2の外部電極と、
    前記積層体において前記積層方向の他方側の側面のみに設けられている第3の外部電極及び第4の外部電極と、
    を備えており
    前記主線路は、前記第1の外部電極と前記第2の外部電極との間に設けられ、
    前記副線路は、前記第3の外部電極と前記第4の外部電極との間に設けられていること、
    を特徴とする電子部品。
  2. 前記ビアホール充填部は、前記回路素子を構成している導体と同じ材料により構成されていること、
    を特徴とする請求項1に記載の電子部品。
  3. 前記絶縁体層は、誘電体材料により構成されており、
    前記ビアホール充填部は、前記絶縁体層の誘電体材料とは異なる誘電体材料により構成されていること、
    を特徴とする請求項1に記載の電子部品。
  4. 請求項1ないし請求項のいずれかに記載の電子部品の製造方法であって、
    前記絶縁体層と異なる材料がビアホールに充填されてなるビアホール充填領域が設けられているマザー積層体を準備する第1の工程と、
    前記マザー積層体をカットして前記積層体を得る第2の工程と、
    を備えており、
    前記第2の工程では、前記ビアホール充填領域を分割して前記ビアホール充填部を作製すること、
    を特徴とする電子部品の製造方法。
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