JP6520861B2 - 電子部品 - Google Patents
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Description
特許文献1のコイルは、素体として感光性樹脂が使用されているが、素体として感光性樹脂に代えてガラスやセラミックを用いたものもある。
実装面と該実装面に対向する上面と第1側面と該第1側面に隣接する第2側面とを有する素体と、
前記第1側面に沿って延びる第1部分を含み、前記第1側面から露出するように前記素体に埋め込まれた外部導体と、
を備え、
前記素体は前記上面と前記第1側面とを接続する角部に第1面取部を有し、
前記第1側面と直交する方向において、前記第1面取部の長さL1が前記外部導体の前記第1部分の厚さLeより長くなっている。
前記第1側面と直交する方向において、前記第1実装側面取部の長さL2が、前記長さL1より短くなっている。
前記第2側面と直交する方向において、前記第2実装側面取部の長さL4が、前記第2面取部の長さL3より短くなっている。
以上の一形態の電子部品によれば、実装時における傾きを抑制できる。
前記素体は前記第2側面と前記上面とを接続する角部に第2面取部を有し、
前記第2側面と直交する方向において、前記端部と前記第2側面との間の間隔xが、前記第2面取部の長さL3より小さくなっている。
また、電子部品の一形態は、前記間隔xが、30μm以下である。
以上の一形態の電子部品によれば、前記角部における欠けの発生が抑制された小型の電子部品を提供できる。
また、電子部品の一形態では、前記第1側面は互いに対向するように2つ存在し、前記外部導体は前記第1側面の一方側、他方側にそれぞれ存在し、前記一方側及び他方側の外部導体は、いずれも前記第1側面から前記実装面に跨がって露出するように前記素体に埋め込まれている。
以上の一形態の電子部品によれば、実装時における不具合の発生をさらに低減できる。
また、電子部品の一形態では、前記素体に埋め込まれるとともに、前記一方側の外部導体と前記他方側の外部導体とを接続する螺旋状のコイルをさらに備える。
以上の一形態の電子部品によれば、実装時における不具合の発生を低減できるコイル部品を提供できる。
以上の一形態の電子部品によれば、実装時における不具合の発生を低減しつつQ値が向上したコイル部品を提供できる。
また、電子部品の一形態では、前記素体は、複数の絶縁層が前記第2側面に直交する方向に積層された構成を有し、前記コイルは、前記絶縁層上に巻回されたコイル導体層と、前記絶縁層を貫通し前記コイル導体層の端部同士を接続するビア導体と、を有する。
以上の一形態の電子部品によれば、実装時における不具合の発生を低減できる積層型のコイル部品を提供できる。
しかしながら、本願発明者らは、鋭意検討の結果、電子部品側の改良により、当該電子部品の実装時における不具合が低減できることを見いだした。
詳細には、例えば、実装面と、該実装面に対向する上面と、4つの側面を有する六面体の電子部品において、ある側面から露出するように素体に埋め込まれた外部導体を含む場合、外部導体が露出した側面と欠けが生じた位置の間に関係があることを見いだした。具体的には、外部導体が露出した側面と上面とを接続する角部近傍に欠けが生じやすくなっていた。なお、本願において、角部とは、側面、上面の各主面を延長した仮想面から、離脱する部分を言う。ただし、例えば微小な凹凸など、上記主面から一旦離脱した後に再度主面上に戻る部分については角部には含めない。
さらに、素体を熱処理(焼成)した後、外部導体が露出した側面と上面との角部の盛り上がり幅と外部導体の厚さとの間には詳細後述するような関係があることがわかった。
本発明は、本願発明者らが独自に得た上記知見に基づいてなされたものである。
実施形態1.
図1は、実施形態1の電子部品1の斜視図であり、図2Aは、図1のA−A線についての断面図であり、図2Bは、図1のB−B線についての断面図である。尚、図2A及び図2Bは、断面図であるが、寸法及び位置関係を見やすく示すために、ハッチングは省略している。
なお図では、上面18は、平坦面になっているが、上面18は、多少の凹凸を有していてもよい。また、本願において、「面取部」とは、角部において、側面、上面の各主面を延長した仮想面よりも素体の内側に入り込んだ部分を言う。
尚、本明細書において、外部導体とは、第1側面に沿って延びる第1部分と実装面に沿って延びる第2部分を合わせた部分をいい、第1部分や第2部分から突出する配線導体は含まれない。また、外部導体の第1部分の厚さが位置により異なる場合には、外部導体の第1部分の厚さLeとは、第1部分の平均の厚さをいう。
例えば、セラミック又はガラスなどの無機材料からなる素体10に金属からなる外部導体30が埋設された電子部品1を作製する場合、無機材料粒子を分散させた樹脂バインダーを、所定の形状の金属材料(焼成後に外部導体となる部分)が埋設されるように成形し、その成形体を焼成することにより作製される。第1面取部11a,12aを形成しない場合、焼成の際、無機材料粒子を含む樹脂バインダーの収縮率が金属材料の収縮率より大きいために、上面18に沿って、素体10に凹凸が発生する。具体的には、上面18と第1側面11,12とを接続する角部のうち、外部導体30,40の第1部分31,41の上方では、第1部分31,41が埋め込まれることにより、収縮率がその他の部分より小さくなるため、焼成の際、厚さLeと同じ程度の幅で上面18に対して盛り上がる形状となり、角部近傍に上面18よりも突出する凸部が発生する。この場合、前述したように、実装の際、マウンターノズルによる負荷が、凸部に集中するため、電子部品の角部近傍に欠け等が発生する可能性がある。
ここで、外部導体の第1部分31,41の厚さLeは、30μm以下であることが好ましく、より好ましくは、20μm以下とする。このように外部導体の厚さLeを薄くすると、長さL1が短い第1面取部11a,12aであってもL1>Leを満たすことができるようになるため、欠けの発生を低減できる電子部品を、より高い製造効率で提供でき、実装時における不具合の発生を容易に低減できる。外部導体の第1部分31,41の厚さLeは、製造時のばらつきを考慮して、例えば、3μm以上にすることが好ましく、特に5μm以上にすることが好ましい。
なお、実施形態1の電子部品1では、第1側面11,12から実装面17に跨がって露出するように素体に埋め込まれているので、後述するように、実装面側の第1実装側面取部11c,12cを、容易に上面側の第1面取部11a,12aより小さくできる。したがって、電子部品1によれば、実装時における不具合の発生を容易に低減できる。
これにより、後述するように、実装面側の第2実装側面取部15c,16cを、容易に上面側の第2面取部15a,16aより小さくできる。したがって、電子部品1によれば、実装時における不具合の発生を容易に低減できる。ここで、外部導体30の第2側面15側の端部と第2側面15間の間隔xは、30μm以下であることが好ましく、より好ましくは、20μm以下とする。
このように間隔xを小さくすると、長さL3が短い第2面取部15a,16aであってもx<L3を満たすことできるようになるため、欠けの発生を低減できる電子部品を、より高い製造効率で提供でき、実装時における不具合の発生を容易に低減できる。間隔xは、製造時のばらつきを考慮して、例えば、3μm以上にすることが好ましく、特に5μm以上にすることが好ましい。
さらに、実施形態1の電子部品1では、互いに対向するように2つの第1側面11,12が存在し、第1側面11側には外部導体30が、第1側面12側には外部導体40がそれぞれ存在し、外部導体30,40は、いずれも第1側面11,12から実装面17に跨がって露出するように素体10に埋め込まれている。このとき、外部導体30,40の上方の両側について、上面18よりも突出することを低減又は抑制でき、実装時における不具合の発生をさらに低減できる。また、実装面17を実装基板上に対向配置することにより外部導体30,40を実装基板に接続することができ、電子部品1を表面実装型とすることができる。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第2部分32,42を有さない形状、すなわち第1側面に平行に設けられた板状の外部導体であってもよい。
また、実施形態1の電子部品1では、外部導体30はその端部が第2側面15,16から離れて設けられていたが、外部導体は第2側面から露出してもよい。この場合、外部導体の第1部分の主面が露出する側を第1側面とし、第1部分の側面が露出する側を第2側面とする。
しかしながら、本明細書において、第1側面とは外部導体が露出している側面をいい、素体10の長軸に平行な側面から外部導体を露出させて、素体10の長軸に平行な側面を第1側面としてもよい。
また、本発明において、外部導体を露出させる第1側面は、対向する2つの側面である必要はなく1つの側面であってもよく、1つの第1側面から2又は2以上の外部導体を露出させるようにしてもよい。
また、4つの側面のうちの1つを外部導体が露出される第1側面とした場合、その第1側面と上面とを接続する角部のみに、外部導体の厚さLeより大きい長さL1を有する第1面取部を備えていればよい。すなわち、例えば、電子部品1において、第1面取部11a,12aのいずれかのみを有していてもよい。また、このとき、第1面取部を有さない側の角部では、全く面取部を有さない構成であってもよいし、第1側面と直交する方向において、外部導体の厚さLe以下の長さの面取部を有していてもよい。
また、実施形態1の電子部品1では、第1面取部11a,12aに加え、第2面取部15a,16aを有する構成であったが、第2面取部15a,16aは必須ではなく、第2面取部15a,16aのいずれか又は両方を有さない構成であってもよい。また、このとき、第2面取部を有さない角部では、全く面取部を有さない構成であってもよいし、第2側面と直交する方向において、外部導体の端部と第2側面との間の間隔x以下の長さの面取部を有していてもよい。
しかしながら、本発明において、実装面17側に実装側面取部を備えていなくてもよく、実装面17側に実装側面取部を備えていない場合、より効果的に実装時における電子部品の傾きを防止できる。さらに、実装面17側に、第1実装側面取部11c,12c及び第2実装側面取部15c,16cのうちの一部の実装側面取部のみを有する構成であってもよい。また、このとき、実装側面取部を有さない角部では、全く面取部を有さない構成であってもよいし、長さL1以上又は長さL2以上の長さを有する面取部を有していてもよい。
図3は、本発明に係る実施形態2の積層型コイル部品1aの構成を示す透視斜視図である。実施形態2の積層型コイル部品1aは、実施形態1の電子部品1において内部構造を具体的に特定するものであり、実施形態1の電子部品1と同様の外形構成を有している。したがって、実施形態2の積層型コイル部品1aによれば、実装時における不具合の発生を低減できる積層型コイル部品を提供することができる。
以下、実施形態2の積層型コイル部品1aについて説明する。尚、上面側及び実装面側の面取部の構成は実施形態1の電子部品1と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
ただし、素体がガラス又はセラミックからなる場合は、通常、製造工程に焼成工程を含むため、素体の角部に凹凸ができやすい。したがって、上記長さL1と厚さLeとの関係を満たす構成は特に有効である。
なお、素体が有機材料や複合材料からなる場合、製造時に焼成が行われない可能性もあるが、この場合であっても、素体材料と導体材料との熱に対する膨張率の違いにより、外部導体が露出する第1側面と上面とを接続する角部近傍に応力がかかり、角部近傍が脆弱となるおそれがある。したがって、この場合であっても、上記第1面取部の長さL1と外部導体の第1部分の厚さLeとの関係により、実装の際、第1側面と上面とを接続する角部にマウンターノズルによる負荷が集中することを低減する構成は有効であり、実装時における不具合の発生を低減できる。
また、実施形態2では、電子部品の一例として、素体10に埋め込まれるとともに、外部導体30,40を電気的に接続する螺旋状のコイル20をさらに備えるコイル部品を説明したが、これに限られず、コンデンサ部品やコイルとコンデンサの複合部品であってもよい。ただし、電子部品がコイルを含む場合、コイルと外部導体との寄生容量を低減するため、素体の上面側には外部導体を設けない場合が多く、上記長さL1と厚さLeとの関係を満たす構成は特に有効である。
まず、硼珪酸ガラスを主成分とする絶縁ペーストをスクリーン印刷によりキャリアフィルム等の基材上に塗布することを繰り返して、絶縁ペースト層を形成する。該絶縁ペースト層は、コイル導体層よりも外側に位置する外層用絶縁層となる。なお、基材を任意の工程にて絶縁ペースト層から剥がすことにより、コイル部品1aの薄型化を実現することができる。
感光性導電ペースト層を絶縁ペースト層上に塗布形成して、フォトリソグラフィ工程により、コイル導体層及び外部導体層を同時に形成する。
具体的には、Agを金属主成分とする感光性導電ペーストを、絶縁ペースト層上にスクリーン印刷により塗布して、感光性導電ペースト層を形成する。そして、感光性導電ペースト層の上方に、コイル導体層及び外部導体層に対応する形状の透光部を有するフォトマスクを配置し、そのフォトマスクを介して紫外線等を照射し、その後、アルカリ溶液等で現像する。これによりコイル導体層及び外部導体層が絶縁ペースト層上に形成される。フォトマスクには所望の導体パターンを描くことができる。
フォトリソグラフィ工程により、外部導体層上に開口が、コイル導体層の端部上にビアホールがそれぞれ設けられた絶縁ペースト層を形成する。具体的には、コイル導体層及び外部導体層を覆うように感光性絶縁ペーストをスクリーン印刷により塗布形成する。更に、感光性絶縁ペースト層の上方に外部導体層上及びコイル導体層の端部上に対応する位置に透光部を有するフォトマスクを配置して、該フォトマスクを介して紫外線等を照射し、アルカリ溶液等で現像する。これにより、開口及びビアホールが設けられた感光性絶縁ペースト層を形成することができる。
フォトリソグラフィ工程により、開口内、ビアホール内及び絶縁ペースト層上にコイル導体層及び外部導体層を形成する。
具体的には、Agを金属主成分とする感光性導電ペーストを、スクリーン印刷により開口内、ビアホール内及び絶縁ペースト層上に塗布形成する。更に、感光性導電ペースト層の上方に、コイル導体層及び外部導体層に対応する形状の透光部を有するフォトマスクを配置し、そのフォトマスクを介して紫外線等を照射し、アルカリ溶液等で現像する。これにより、外部導体層間を接続する導体層は開口内に形成され、ビアホール導体はビアホール内に形成され、コイル導体層及び外部導体層は絶縁ペースト層上に形成される。
コイル導体層及び外部導体層を含む感光性絶縁ペースト層上に、絶縁ペーストをスクリーン印刷により塗布することを繰り返して、絶縁ペースト層を形成する。該絶縁ペースト層は、コイル導体層部よりも外側に位置する外層用絶縁層となる。
以上の工程を経て、マザー積層体を得る。なお、製造効率の観点から、マザー積層体は、コイル及びコイルにより接続された外部導体を含む積層体チップ部が複数個、行列状に配置されるように形成される。
ダイシング等によりマザー積層体を複数の未焼成の積層体チップ(生積層体チップ)にカットする(カット工程)。
マザー積層体のカット工程では、カットにより形成されるカット面において外部導体を生積層体チップから露出させる。
未焼成の生積層体チップを所定条件で焼成し、積層体チップを得る。この際、絶縁ペースト層は外層用絶縁体層に、感光性絶縁ペースト層は絶縁層となる。
焼成後の積層体チップに対してバレル加工を施す。
この時、実装面側の素体の角部において、外部導体は、積層体チップの第1側面から実装面に跨がって露出するように素体に埋め込まれている。この場合、該外部導体は絶縁層よりも固いために、実装面側ではバレル加工による面取量が小さくなり、面取幅を規定する長さL1、L2、L3、L4(実施形態1の説明及び図2A、図2B参照)は、容易にL1>L2及びL3>L4とすることができる。なお、この際、外部導体の端部と第2側面との間の間隔xが、長さL3より小さくなるように、すなわち外部導体の端部を超えるように第2面取部を形成することが好ましい。このようにすると、外部導体が絶縁層よりも固いため、実装面側ではバレル加工による面取量が小さくなり、容易にL3>L4とすることができる。
外部導体の積層体チップから露出している部分に、2μm〜10μmの厚さのNiめっきを施し、Niめっきの上に2μm〜10μmの厚さのSnめっきを施す。
以上の工程を経て、0.4mm×0.2mm×0.2mmの実施例の積層型コイル部品を作製する。
さらに、ステップ3のビアホールの形成は、フォトリソグラフィ工法に限定されるものではなく、レーザーやドリル加工を用いてもよい。
このようにすると、種々の形状の面取部を形成することができる。
(1)図1〜3に示す、外側に膨らんだ曲線状の断面を有する面取部(R面取部)
(2)角部を斜めに直線的に切り落とした形状の面取部(C面取部)
(3)内側に窪んだ曲線状の断面を有する面取部
1a 積層型コイル部品
10 素体
11,12 第1側面
11a,12a 第1面取部
11c,12c 第1実装側面取部
11b,11d,15b,15d 境界
15,16 第2側面
15a,16a 第2面取部
15c,16c 第2実装側面取部
17 実装面
18 上面
20 コイル
30,40 外部導体
31,41 第1部分
32,42 第2部分
Claims (12)
- 実装面と該実装面に対向する上面と第1側面と該第1側面に隣接する第2側面とを有する素体と、
前記第1側面に沿って延びる第1部分を含み、前記第1側面から露出するように前記素体に埋め込まれた外部導体と、
を備え、
前記素体は前記上面と前記第1側面とを接続する角部に第1面取部を有し、
前記第1側面と直交する方向において、前記第1面取部の長さL1が前記外部導体の前記第1部分の厚さLeより長くなっている電子部品。 - 前記素体は前記実装面と前記第1側面とを接続する角部に第1実装側面取部を有し、
前記第1側面と直交する方向において、前記第1実装側面取部の長さL2が、前記長さL1より短くなっている請求項1記載の電子部品。 - 前記素体は前記第2側面と前記上面とを接続する角部に第2面取部を、前記第2側面と前記実装面とを接続する角部に第2実装側面取部を、それぞれ有し、
前記第2側面と直交する方向において、前記第2実装側面取部の長さL4が、前記第2面取部の長さL3より短くなっている請求項1又は2に記載の電子部品。 - 前記外部導体はその端部が前記第2側面から離れて設けられており、
前記素体は前記第2側面と前記上面とを接続する角部に第2面取部を有し、
前記第2側面と直交する方向において、前記端部と前記第2側面との間の間隔xが、前記第2面取部の長さL3より小さくなっている請求項1〜3のいずれかに記載の電子部品。 - 前記間隔xが、30μm以下である請求項4に記載の電子部品。
- 前記厚さLeは、30μm以下である請求項1〜5のいずれかに記載の電子部品。
- 前記外部導体は、前記第1側面から前記実装面に跨がって露出するように素体に埋め込まれている請求項1〜6のいずれかに記載の電子部品。
- 前記素体は、ガラス又はセラミックからなる請求項1〜7のいずれかに記載の電子部品。
- 前記素体には、前記第1側面が、互いに対向するように2つ存在し、
前記外部導体は前記第1側面の一方側、他方側のそれぞれに存在し、
前記一方側及び他方側の外部導体は、いずれも前記第1側面から前記実装面に跨がって露出するように前記素体に埋め込まれている請求項1〜8のいずれかに記載の電子部品。 - 前記素体に埋め込まれるとともに、前記一方側の外部導体と前記他方側の外部導体とを電気的に接続する螺旋状のコイルをさらに備える請求項9に記載の電子部品。
- 前記コイルは、ヘリカル状である請求項10に記載の電子部品。
- 前記素体は、複数の絶縁層が前記第2側面に直交する方向に積層された構成を有し、
前記コイルは、前記絶縁層上に巻回されたコイル導体層と、前記絶縁層を貫通し前記コイル導体層の端部同士を接続するビア導体と、を有する請求項10又は11に記載の電子部品。
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