JPH09232174A - 積層型セラミック電子部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層インダクタのような積層型セラミック電
子部品の製造において、コイル導体となる内部回路要素
としての導電膜を、位置ずれや変形が生じないように形
成できるようにする。 【解決手段】 ベース板１上で、セラミックスラリーを
インクジェット方式により噴射してセラミック層３を形
成する工程と、導電ペースト５をインクジェット方式に
より噴射して導電膜６を形成する工程とを繰り返して、
積層型セラミック電子部品のための積層体を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、積層セラミック
コンデンサ、積層インダクタ、多層回路基板等の積層型
セラミック電子部品およびその製造方法に関するもの
で、特に、このような積層型セラミック電子部品に含ま
れる、複数のセラミック層およびセラミック層の界面に
沿って形成される内部回路要素を備える積層体を得るた
めの方法についての改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】積層型セラミック電子部品としてのたと
えば積層型空芯コイルのような積層インダクタを製造す
るとき、まず、樹脂フィルム上にセラミックグリーンシ
ートを作製し、次いで、セラミックグリーンシート上
に、内部回路要素としてのたとえばコイル導体となる導
電膜を所定のパターンで印刷し、また、必要に応じて、
セラミックグリーンシートにビアホールを設け、次に、
このようにして得られた数種類のセラミックグリーンシ
ートを積み重ね、プレスすることによって、複数の積層
インダクタを与えるためのマザー積層体を得、次いで、
このマザー積層体をカットし、個々の積層インダクタの
ための積層体を得る、といった工程が実施される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た積層インダクタの製造方法には、次のような問題があ
る。

【０００４】セラミックグリーンシートの成形のために
用いられる樹脂フィルムは、消耗品であり、コストアッ
プの要因となる。

【０００５】セラミックグリーンシートはマザー積層体
を得るための大きさをもって用意されるが、その周辺部
分は使用されず捨てられるのが通常であるので、セラミ
ック材料の使用効率が悪い。

【０００６】コイル導体等となる導電膜は、通常、スク
リーン印刷されるが、スクリーンのパターンが本来的に
有する歪みやスキージを作用させたときのスクリーンの
伸び等により、導電膜を正確な位置に正確なパターンを
もって形成できないことがある。

【０００７】複数のセラミックグリーンシートの積み重
ね工程において、積み重ねずれが生じることがある。

【０００８】積み重ねられた複数のセラミックグリーン
シートをプレスするとき、内部に不均一な歪みが生じ、
そのため、コイル導体となる導電膜の位置ずれや変形が
生じることがある。

【０００９】コイル導体等となる導電膜は、セラミック
グリーンシートに印刷されたとき、それ自身の厚みによ
る段差をセラミックグリーンシート上に形成することに
なるので、積み重ねられた複数のセラミックグリーンシ
ート全体をプレスすると、導電膜が押しつぶされ、その
ため、導電膜の表面積が大きくなり、高周波特性が悪く
なる。

【００１０】マザー積層体をカットするに際して、コイ
ル導体等となる導電膜がカット後の個々の積層体のカッ
ト面から露出しないようにするため、上述した印刷、積
み重ね、プレスの各工程で生じ得る導電膜の変形や位置
ずれを見込んで、カットしろを大きくとる必要がある。
そのため、導電膜がコイル導体の場合、コイル導体の幅
を狭くせざるを得ず、その結果、高周波特性を劣化させ
てしまう。また、空芯の断面積を大きくとれないので、
容量が低下する。

【００１１】また、上述した印刷、積み重ね、プレスの
各工程で生じ得るコイル導体等となる導電膜の変形や位
置ずれが、空芯の断面積のばらつき、ないしは減少を招
き、それによっても、容量のばらつき、ないしは低下を
招くことがある。

【００１２】そこで、この発明の目的は、上述した問題
を解決し得る、積層型セラミック電子部品およびその製
造方法を提供しようとすることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、まず、積層
された複数のセラミック層およびこれらセラミック層間
の特定の界面に沿って形成される内部回路要素を備える
積層体を得る工程を含む、積層型セラミック電子部品の
製造方法に向けられる。この発明に係る積層型セラミッ
ク電子部品の製造方法は、上述した技術的課題を解決す
るため、セラミックスラリーをインクジェット方式によ
り噴射して前記セラミック層を形成する第１の工程と、
機能材料ペーストをインクジェット方式により噴射して
前記内部回路要素を形成する第２の工程とを備え、前記
積層体を得る工程は、これら第１の工程と第２の工程と
の繰り返しを含むことを特徴としている。

【００１４】この発明は、また、積層された複数のセラ
ミック層およびこれらセラミック層間の特定の界面に沿
って形成される内部回路要素を備える積層体を含む、積
層型セラミック電子部品にも向けられる。この発明に係
る積層型セラミック電子部品において、前記セラミック
層は、セラミックスラリーをインクジェット方式により
噴射する工程を経て得られたものであり、かつ前記内部
回路要素は、機能材料ペーストをインクジェット方式に
より噴射する工程を経て得られたものであることを特徴
としている。

【００１５】

【発明の効果】この発明によれば、積層体を構成するセ
ラミック層および内部回路要素の双方をインクジェット
方式による噴射で形成するので、セラミックグリーンシ
ートを別に用意したり、内部回路要素をスクリーン印刷
により形成したりする必要がない。

【００１６】そのため、セラミックグリーンシートの成
形のために使用される樹脂フィルムが不要となり、この
点でコストダウンを図ることができる。また、セラミッ
クグリーンシートを別に用意する必要がないので、セラ
ミック材料の使用効率を高めることができる。

【００１７】また、内部回路要素を形成するのにスクリ
ーン印刷を適用しなくても済むので、スクリーン印刷の
問題として、内部回路要素のパターンが位置ずれした
り、変形したりすることがないばかりでなく、インクジ
ェット方式による噴射を適用するので、きわめて正確な
かつ任意のパターンをもって、正確なかつ任意の位置に
内部回路要素を形成することができる。このことは、セ
ラミック層の形成についても言える。すなわち、セラミ
ック層についても、インクジェット方式による噴射を適
用して形成されるので、きわめて正確なかつ任意のパタ
ーンをもって、正確なかつ任意の位置に形成することが
できる。そのため、たとえば、ビアホールをセラミック
層に正確に形成することも容易である。

【００１８】また、セラミック層を形成する工程と内部
回路要素を形成する工程とを繰り返すことによって、積
層体を得るので、積み重ねのずれが生じる余地がない。
また、内部回路要素を形成した後、セラミックスラリー
を噴射してセラミック層を形成するので、内部回路要素
の厚みは、このセラミック層内に有利に吸収される。し
たがって、積層体が焼成前にプレスされる場合には、こ
のプレスによって、内部回路要素が押しつぶされたり、
不所望に変形したりすることがほとんどなくなる。

【００１９】この発明に係る積層型セラミック電子部品
の製造方法において、積層体を得るためにセラミック層
を形成する工程と内部回路要素を形成する工程とを実施
するとき、複数の積層型セラミック電子部品のための複
数の積層体を取り出すためのマザー積層体をまず得るよ
うに実施し、このマザー積層体をカットすることによっ
て、個々の積層型セラミック電子部品のための複数の積
層体を得るようにしてもよいが、上述のカットによら
ず、当初から個々の積層型セラミック電子部品のための
積層体を得るように、セラミック層を形成する工程と内
部回路要素を形成する工程とを実施することが好まし
い。この後者の場合、複数の積層体を同時に得るよう
に、セラミック層を形成する工程と内部回路要素を形成
する工程とを、それぞれ、一連の操作の中で複数の場所
に対して実施するのが能率性の点でさらに好ましい。

【００２０】上述のように、当初から個々の積層型セラ
ミック電子部品のための積層体を得るようにすれば、プ
レスする場合には、マザー積層体をプレスするときに比
べて、圧力を小さくすることができ、その分、内部回路
要素に及ぼされる歪みを小さくすることができる。

【００２１】また、このように、当初から個々の積層型
セラミック電子部品のための積層体を得るようにすれ
ば、カット工程が不要となるので、前述したようなカッ
トしろを考慮する必要がない。したがって、各セラミッ
ク層の全面積を無駄なく利用して内部回路要素を形成す
ることができるようになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１ないし図７は、この発明の一
実施形態による積層型セラミック電子部品の製造方法を
説明するためのものである。この実施形態では、積層型
セラミック電子部品として、積層インダクタが製造され
る。

【００２３】図１に示すように、ベース板１が用意され
る。ベース板１は、たとえばステンレス鋼のような金属
から構成され、好ましくは、加熱され、以後の工程にお
いて付与されるセラミックスラリーや機能材料ペースト
を迅速に乾燥できるようにされる。

【００２４】ベース板１の上方には、セラミックスラリ
ーをインクジェット方式により噴射するためのセラミッ
クスラリー噴射ヘッド２が配置される。ベース板１は、
図示しないたとえばサーボモータとボールねじとを用い
た機構等により、ＸおよびＹ方向に移動可能とされ、ベ
ース板１とセラミックスラリー噴射ヘッド２との相対的
位置関係が制御された態様で変更可能とされる。他方、
セラミックスラリー噴射ヘッド２からは制御されたタイ
ミングでセラミックスラリーが噴射される。したがっ
て、この制御された噴射のタイミングおよび上述の制御
されたベース板１とセラミックスラリー噴射ヘッド２と
の相対的位置関係の変更の組合せにより、セラミックス
ラリーを、任意のパターンで任意の位置に任意の順序で
付与することができる。

【００２５】なお、ベース板１をＸおよびＹ方向に移動
可能とするのではなく、セラミックスラリー噴射ヘッド
２をＸおよびＹ方向に移動可能としても、これら双方を
移動可能としてもよい。

【００２６】上述したベース板１およびセラミックスラ
リー噴射ヘッド２の相対的位置関係を変更しながら、所
定のタイミングでセラミックスラリー噴射ヘッド２から
セラミックスラリーをインクジェット方式により噴射す
ることによって、図２に示すように、ベース板１上の複
数の領域にセラミック層３が形成される。各セラミック
層３は、得ようとする個々の積層インダクタのための積
層体毎に独立している。

【００２７】次に、図３に示すように、ベース板１の上
方に機能材料ペースト噴射ヘッド４が配置される。この
機能材料ペースト噴射ヘッド４も、セラミックスラリー
噴射ヘッド２と同様、制御されたタイミングで機能材料
としての導電ペースト５を噴射することができる。した
がって、この制御された噴射のタイミングおよび制御さ
れたベース板１と機能材料ペースト噴射ヘッド４との相
対的位置関係の変更の組合せにより、導電ペースト５を
任意のパターンで任意の位置に任意の順序で付与するこ
とができる。

【００２８】上述のセラミック層３を構成するセラミッ
クスラリーが乾燥してから、ベース板１および機能材料
ペースト噴射ヘッド４の相対的位置関係を変更しなが
ら、所定のタイミングで機能材料ペースト噴射ヘッド４
から導電ペースト５をインクジェット方式により噴射す
ることによって、各セラミック層３上に、内部回路要素
としての導電膜６が形成される。この導電膜６は、セラ
ミック層３の一方端縁にまで延びる引出し部７および他
方側に接続端部８を有している。

【００２９】次に、図４に示すように、ベース板１の上
方にセラミックスラリー噴射ヘッド２が配置され、上述
の導電膜６を構成する導電ペーストが乾燥してから、ベ
ース板１およびセラミックスラリー噴射ヘッド２の相対
的位置関係を変更しながら、所定のタイミングでセラミ
ックスラリー噴射ヘッド２からセラミックスラリー９を
インクジェット方式により噴射することによって、導電
膜６が形成されたセラミック層３上に、セラミック層１
０が形成される。このセラミック層１０は、導電膜６の
接続端部８を露出させている。

【００３０】次に、図５に示すように、ベース板１の上
方に機能材料ペースト噴射ヘッド４が配置され、上述の
セラミック層１０を構成するセラミックスラリーが乾燥
してから、ベース板１および機能材料ペースト噴射ヘッ
ド４の相対的位置関係を変更しながら、所定のタイミン
グで機能材料ペースト噴射ヘッド４から導電ペースト５
をインクジェット方式により噴射することによって、導
電膜１１が形成される。この導電膜１１は、前述した導
電膜６の接続端部８を覆う接続端部１２および他方の接
続端部１３を有し、セラミック層３上からセラミック層
１０上へと延びている。

【００３１】以後、図４に示す工程と図５に示す工程と
が所望の回数だけ繰り返され、次いで、図３に示した引
出し部７を有する導電膜６と対称的関係にある導電膜を
形成して、図６に概略的に図示するような積層体１４を
得る。このような積層体１４の内部には、導電膜６，１
１，…によってコイル状に延びるコイル導体が形成され
ている。

【００３２】これら積層体１４は、ベース板１上に保持
されたまま、図６に示すように、外枠１５内に配置され
る。この状態で、積層体１４をプレスするように、ポン
チ１６が外枠１５の内周面に沿って作動される。これに
よって、積層体１４の密度が高められるとともに、積層
体１４の外形状が整えられる。

【００３３】次に、各積層体１４は、ベース板１から、
真空吸引チャックまたはスクレーパ等（図示せず。）に
より取り出され、必要に応じて、焼成される。そして、
このように取り出された各積層体１４の両端部には、図
７に示すように、外部電極１７および１８が形成され
る。外部電極１７および１８の一方は、前述した引出し
部７に電気的に接続され、他方は、図示しない引出し部
７に対応の引出し部に電気的に接続される。このように
して、所望の積層インダクタ１９が完成する。

【００３４】この特定的な積層インダクタ１９の製造に
係る実施形態によれば、導電膜６等の不所望な位置ずれ
や変形がほとんど生じない。したがって、セラミック層
３等の全面積を有効に利用して導電膜６等を形成できる
ので、空芯部の断面積を大きくとることができ、高周波
特性が優れ、かつ狭偏差の積層インダクタを得ることが
できる。

【００３５】なお、この実施形態では、個々の積層イン
ダクタ１９のためのそれぞれの積層体１４が互いに独立
した状態でベース板１上で製造されるので、外部電極１
７および１８の形成工程は、このように積層体１４がベ
ース板１上に保持されている段階で実施されてもよい。
この場合、外部電極１７および１８は、導電膜６等と同
様、インクジェット方式により形成されてもよい。

【００３６】以上、この発明を図示した実施形態に関連
して説明したが、この発明の範囲内において、その他、
種々の変形例が可能である。

【００３７】たとえば、図示した実施形態におけるベー
ス板１に代えて、たとえば金属からなるエンドレスベル
トが用いられてもよい。この場合、エンドレスベルト
は、サーボモータ等により制御された態様で循環駆動さ
れ、セラミックスラリー噴射ヘッドや機能材料ペースト
噴射ヘッドは、エンドレスベルトの進行方向に対して垂
直方向に移動するように制御される。また、外枠を備え
るポンチも、エンドレスベルトの進行方向に対して垂直
方向に移動するように制御される。また、好ましくは、
所望数のセラミックスラリー噴射ヘッド、所望数の機能
材料ペースト噴射ヘッド、外枠を備えるポンチ、積層体
を取り出す機構、等が、所定の順序でエンドレスベルト
の進行方向に沿って配列され、エンドレスベルトの一方
向への進行に伴って、積層体が次々と製造されるように
される。

【００３８】また、図示した実施形態では、ベース板１
が加熱され、それによって、セラミックスラリーや導電
ペーストが迅速に乾燥するようにされたが、このような
加熱は、たとえば温風によってもよく、さらには、特別
な乾燥手段が設けられなくてもよい。

【００３９】また、図示した実施形態では、積層体１４
を得てから、外枠１５を備えるポンチ１６により、これ
をプレスしたが、このようなプレスは、特に必要としな
いときもある。

【００４０】また、図示した実施形態では、個々の積層
インダクタ１９のためのそれぞれの積層体１４が互いに
独立した状態でベース板１上で製造されたが、複数の積
層インダクタのための複数の積層体を取り出すためのマ
ザー積層体を得るために、セラミックスラリーをインク
ジェット方式により噴射してセラミック層を形成する工
程と、導電ペーストをインクジェット方式により噴射し
て導電膜を形成する工程とを繰り返して実施し、得られ
たマザー積層体を後でカットすることにより、個々の積
層インダクタのための積層体を取り出すようにしてもよ
い。

【００４１】また、以上の実施形態は、積層インダクタ
およびその製造方法に関連して主として説明したが、こ
の発明は、積層インダクタに限らず、コンデンサ、抵
抗、バリスタ、フィルタ等として機能する積層型セラミ
ック電子部品にも、これら機能素子が複合された積層型
セラミック電子部品にも適用することができる。

【００４２】また、前述した実施形態では、内部回路要
素が、コイル導体のための導電膜であったが、上述した
ように、この発明は、任意の機能を有する種々の積層型
セラミック電子部品に適用可能であるので、内部回路要
素としては、種々の態様が考えられる。たとえば、内部
回路要素は、導電膜のような良好な導電性を有する回路
要素である以外に、たとえば比較的大きな電気抵抗性あ
るいは他の電気的特性を有する回路要素であることもあ
り、したがって、機能材料ペーストは、導電ペースト以
外の抵抗ペースト等であることもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による積層型セラミック
電子部品としての積層インダクタの製造方法を説明する
ためのもので、ベース板１およびセラミックスラリー噴
射ヘッド２を示す斜視図である。

【図２】図１に示したセラミックスラリー噴射ヘッド２
によってセラミックスラリーを噴射してベース板１上に
セラミック層３を形成した状態を示す斜視図である。

【図３】図２に示した１つのセラミック層３の上に機能
材料ペースト噴射ヘッド４によって導電ペースト５を噴
射して導電膜６を形成した状態を示すもので、（ａ）は
平面図であり、（ｂ）は（ａ）の線３Ｂ−３Ｂに沿う断
面図である。

【図４】図３に示した導電膜６を覆うようにセラミック
スラリー噴射ヘッド２によってセラミックスラリー９を
噴射してセラミック層１０を形成した状態を示すもの
で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の線４Ｂ−
４Ｂに沿う断面図である。

【図５】図４に示したセラミック層１０の上に機能材料
ペースト噴射ヘッド４によって導電ペースト５を噴射し
て導電膜１１を形成した状態を示すもので、（ａ）は平
面図であり、（ｂ）は（ａ）の線５Ｂ−５Ｂに沿う断面
図である。

【図６】ベース板１上に保持された積層体１４に対して
プレス工程を実施している状態を示す断面図である。

【図７】図６に示したプレス工程を終えた積層体１４に
外部電極１７および１８を形成して得られた積層インダ
クタ１９の外観を示す正面図である。

【符号の説明】

１ ベース板 ２ セラミックスラリー噴射ヘッド ３，１０ セラミック層 ４ 機能材料ペースト噴射ヘッド ５ 導電ペースト ６，１１ 導電膜 ９ セラミックスラリー １４ 積層体 １９ 積層インダクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層された複数のセラミック層および前
   記セラミック層間の特定の界面に沿って形成される内部
   回路要素を備える積層体を得る工程を含む、積層型セラ
   ミック電子部品の製造方法であって、 セラミックスラリーをインクジェット方式により噴射し
   て前記セラミック層を形成する第１の工程と、機能材料
   ペーストをインクジェット方式により噴射して前記内部
   回路要素を形成する第２の工程とを備え、 前記積層体を得る工程は、前記第１の工程と前記第２の
   工程との繰り返しを含むことを特徴とする、積層型セラ
   ミック電子部品の製造方法。
2. 【請求項２】 積層された複数のセラミック層および前
   記セラミック層間の特定の界面に沿って形成される内部
   回路要素を備える積層体を含む、積層型セラミック電子
   部品において、 前記セラミック層は、セラミックスラリーをインクジェ
   ット方式により噴射する工程を経て得られたものであ
   り、かつ前記内部回路要素は、機能材料ペーストをイン
   クジェット方式により噴射する工程を経て得られたもの
   であることを特徴とする、積層型セラミック電子部品。