JPH09260210A - 複合電子部品の製造方法およびこれに用いる分割積層品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】性質が相異なる複数のセラミックス層の接合体
からなり、各セラミックス層中に導体が内蔵されてお
り、接合体の表面に露出している導体の引出し端部に対
して接続する外部電極を備える複合電子部品を製造する
際、接着材の厚さのバラツキによる製造時の歩留りの低
下を防止する。 【解決手段】複合電子部品９は、性質が相異なる複数の
セラミックス層１０、１１の接合体からなり、各層１
０、１１中にそれぞれ導体が内蔵されている。接合体の
表面に露出している導体の引出し端部に対して接続する
外部電極１２Ａ、１２Ｂを備えている。各セラミックス
層を構成するべき各グリーンシートを、各セラミックス
層についてそれぞれ複数積層して、各セラミックス層に
対応する各未焼成層１、３を作製し、各未焼成層１、３
の間にガラス層５を設け、各未焼成層およびガラス層を
圧着して積層体１４を作製する。積層体１４を分割して
分割積層品１３を得、積層品１３を一体焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合ＬＣ部品等の複合
電子部品の製造方法に関するものであり、この複合電子
部品の製造に使用するための未焼成の分割積層品に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の小型化がますま進行してい
る。特に、コンデンサとインダクタとの複合電子部品の
場合には、それぞれが誘電体または磁性体によって構成
されており、しかも誘電体と磁性体とは互いに異なった
方法によって製造されていたために、複合化が困難であ
った。

【０００３】このため、特公平５−１９２８９号公報に
よれば、複数のインダクタンスを配列した磁性体シート
と、このインダクタンスに対して一定の整列関係にある
複数のコンデンサを内蔵している誘電体シートとを、そ
れぞれ別個に所定の焼成温度での焼成によって作製す
る。次いで、ガラス等の焼き付け可能な中間層を、磁性
体シートと誘電体シートとの間に挟み、所定温度で誘電
体シートと磁性体シートを焼き付け接合して接合体を作
製する。次いで、この接合体を個々の単位部品に分割
し、単位部品の側面に露出するインダクタンスとコンデ
ンサとの各引出し端部に対して、所定の外部端子を焼き
付けによって形成し、接続している。

【０００４】また、特開平７−２３５４４８号公報によ
れば、内部に電極が設けられた誘電体シートと磁性体シ
ートとを、それぞれ個別に所定の焼成温度での焼成によ
って作製している。この際、誘電体シート用の複数のグ
リーンシートを積層して焼成し、かつ磁性体シート用の
複数のグリーンシートを積層して焼成することによっ
て、誘電体シートまたは磁性体シートを製造する。次い
で、誘電体シートと磁性体シートとの間に接着材を介在
させる。この接着材としては、ガラスフリット等を含有
する接着材を使用する。この段階では接着材の加熱によ
る焼き付けは行わない。こうして得られたブロック形状
の積層体を単位部品に分割する。この際、各単位部品内
には、それぞれ、インダクタンスとコンデンサとの組み
合わせが内蔵される方向に、ブロック状の積層体の切断
を行う。次いで，この単位部品を加熱することによっ
て、積層体中の接着材を焼き付けて、磁性体と誘電体と
を一体化して接合体を得る。この接合体の表面に露出し
たインダクタンスとコンデンサとの各引出し端部に対し
て、所定の外部端子を焼き付けによって形成し、接続し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公平５−１
９２８９号公報記載の製造方法によれば、磁性体シート
と誘電体シートとの各々の平面的寸法が大きく、かつ各
シートは薄いために、焼成後に不可避的に反りが発生す
る。そして、この後に磁性体シートと誘電体シートとを
ガラスによって接着しているが、この際各シートには反
りが発生していることから、誘電体シートと磁性体シー
トとの間における接着材層の厚さが大きく変動し、一定
にはならない。このように接着材層の厚さにバラツキが
発生すると、寸法公差を満足しない製品が発生する。逆
に、寸法公差を満足するように厚みを制御すれば、イン
ダクタンス部の体積が変化し、ＬＣ部品としての電気的
特性を満足しない製品が発生する。このために、製造時
の歩留りが低下していた。

【０００６】この際、接着材層の厚さを均一にするため
に圧力を加えたとしても、磁性体シートおよび誘電体シ
ートは、塑性および弾性が乏しいために、高い圧力を加
えると各シートが破壊する。従って、各シートが反って
いる場合に、接着材層の厚さが一定となるように矯正す
ることは不可能である。

【０００７】更に、誘電体シートおよび磁性体シートの
間に接着材層を設ける工程において、各シートの割れや
欠けが生じやすかった。

【０００８】特開平７−２３５４４８号公報によって
も、接着材の厚さのバラツキによって、ＬＣ部品として
の寸法公差を満足しない部品が発生しており、やはり製
造時の歩留りが低下していた。また、誘電体シートおよ
び磁性体シートの間に接着材層を設ける工程において、
各シートの割れや欠けが生じやすかった。

【０００９】本発明の課題は、性質が相異なる複数のセ
ラミックス層の接合体からなり、各セラミックス層中に
それぞれ導体が内蔵されており、接合体の表面に露出し
ている導体の引出し端部に対して接続する外部電極を備
えている複合電子部品を製造するのに際して、接着材の
厚さのバラツキによる製造時の歩留りの低下を防止でき
るようにすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、性質が相異な
る複数のセラミックス層の接合体からなり、各セラミッ
クス層中にそれぞれ導体が内蔵されており、接合体の表
面に露出している導体の引出し端部に対して接続する外
部電極を備えている複合電子部品を製造する方法であっ
て、各セラミックス層を構成するべき各グリーンシート
を各セラミックス層についてそれぞれ複数積層して、各
セラミックス層に対応する各未焼成層を作製し、各未焼
成層の間にガラス層を設け、各未焼成層およびガラス層
を圧着して積層体を作製し、この積層体を分割して分割
積層品を得、この積層品を一体焼成することを特徴とす
る、複合電子部品の製造方法に係るものである。

【００１１】また、本発明は、性質が相異なる複数のセ
ラミックス層の接合体からなり、各セラミックス層中に
それぞれ導体が内蔵されており、接合体の表面に露出し
ている導体の引出し端部に対して接続する外部電極を備
えている複合電子部品の製造に使用する未焼成の分割積
層品であって、各セラミックス層に対応する各未焼成層
が、各セラミックス層を構成するべき複数の積層された
グリーンシートによって形成されており、各未焼成層の
間にガラス層が設けられており、各未焼成層およびガラ
ス層が圧着されていることを特徴とする、分割積層品。

【００１２】本発明者は、前記のような複合電子部品を
製造するのに際して、誘電体層を構成するべきグリーン
シートを複数積層し、これによって、誘電体層に対応す
る未焼成層を作製した。また、磁性体層を構成するべき
グリーンシートを複数積層し、これによって、磁性体層
に対応する未焼成層を作製した。そして、各未焼成層の
間にガラス層を設け、各未焼成層およびガラス層を圧着
して積層体を作製し、この積層体をセラミックス層に略
垂直な面で分割して分割積層品を得、この分割積層品を
一体焼成することを想到した。

【００１３】このように、磁性体に対応する未焼成層
と、誘電体層に対応する未焼成層との間にガラス層を設
け、各未焼成層およびガラス層を圧着して積層体を作製
し、この積層体を焼成することで、接着材の厚さのバラ
ツキによる不良品の発生を防止することに成功した。こ
れは、まず磁性体シートの焼成品と誘電体シートの焼成
品とを使用していないので、この各焼成による各シート
の反りを防止できるからである。

【００１４】しかし、それだけではなく、磁性体に対応
する未焼成層と、誘電体層に対応する未焼成層との間に
ガラス層を設け、各未焼成層およびガラス層を圧着する
ことが重要であり、この過程でガラス層の厚さの均一化
が促進され、これによって、接着材の厚さのバラツキが
防止されたものと思われる。

【００１５】ただし、ガラス層の軟化温度は、例えば６
００℃程度であって、磁性体セラミックスや誘電体セラ
ミックスの焼成温度に比べて数百度低い。このため、磁
性体および誘電体の一体焼成温度でガラスが溶融したと
きに、ガラス層の成分グリーンシートへの拡散によっ
て、磁性体層および誘電体層の特性ないし性質に悪影響
があるものと考えられた。しかし、実際にはこうした悪
影響は見られず、ＬＣ部品として極めて好適なものが得
られることを確認し、本発明に到達した。

【００１６】しかも、本発明の製造方法によれば、製造
歩留りが向上するのと共に、一回の一体焼成によって複
合電子部品を製造できるという点で、画期的なものであ
る。

【００１７】

【発明の実施形態】本発明においては、性質の相異なる
セラミックス層を備えた複合電子部品を製造するが、こ
の際セラミックス層の数は特に限定されない。しかし、
本発明は、二層のものに対して特に好適である。また、
「セラミックス層の性質が異なる」とは、一般的に各種
特性ないし組成が異なるものは包含する趣旨であるが、
複合電子部品としての性格上、特に電気的性質が異なっ
ていることが重要である。こうした、複数のセラミック
ス層間で互いに相違している電気的性質としては、誘電
性、磁性、絶縁性、導電性等が挙げられる。

【００１８】本発明は、接合体が二種類のセラミックス
層を備えており、一方のセラミックス層が磁性体からな
り、この磁性体の内部に導体としてコイルが内蔵されて
おり、他方のセラミックス層が誘電体からなり、この誘
電体の内部に導体としてコンデンサが内蔵されている複
合電子部品に対して、特に好適である。

【００１９】本発明においては、ガラス層として、ガラ
スペースト層を使用でき、またはガラスシートを使用で
きる。ガラスペースト層の形成方法は特に限定されない
が、印刷法が特に好ましい。

【００２０】隣接するセラミックス層の間に介在するガ
ラス層の線熱膨張係数と、このガラス層に隣接する各セ
ラミックス層の各線熱膨張係数との差を、１０^{- 6} ／℃
以下とすることが好ましい。これによって各界面に反り
あるいはクラックが発生することを防止し、歩留りを一
層向上させることができる。

【００２１】次いで、図面を参照しつつ、本発明の好適
な実施形態を更に詳細に説明する。図１（ａ）に示すよ
うに、磁性体層用の未焼成層１を製造するためには、所
定の磁性体をバインダー、分散剤と混合し、成形してグ
リーンシートを製造する必要がある。この際、磁性体と
しては、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトが好ましい。ま
た、各グリーンシートには、積層および焼結後にコイル
を形成するための導体部分を形成する必要がある。この
ためには、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｐｄ等の導電性微粉末を
含有する導電性ペーストを印刷することによって、各グ
リーンシート上に所定の導電性パターン２を形成する。
複数のグリーンシートを積層することによって、未焼成
層１を作製する。

【００２２】また、図１（ｂ）に示すように、誘電体層
用の未焼成層３を製造するためには、所定の誘電体をバ
インダー、分散剤と混合し、成形してグリーンシートを
製造する必要がある。この際、誘電体としては、ＢａＴ
ｉＯ₃ 、ＳｒＴｉＯ₃ 、ＣａＴｉＯ₃ あるいはＴｉＯ₂
を主体とする誘電体が好ましい。また、各グリーンシー
トには、積層および焼結後にコンデンサを形成するため
の導体部分を形成する。このためには、Ａｇ、Ａｇ−Ｐ
ｄ、Ｐｄ等の導電性微粉末を含有する導電性ペーストを
印刷することによって、各グリーンシート上に所定の導
電性パターン４を形成する。複数のグリーンシートを積
層することによって、未焼成層３を作製する。

【００２３】図２（ａ）に示すように、磁性体用の未焼
成層１と誘電体用の未焼成層３とを、ガラスシートまた
はガラスペースト層５を介して位置合わせして積層し、
加圧して圧着させ、圧着積層体１４を得る。ガラスは、
耐蝕性が優れ、かつ軟化温度が５００℃〜７００℃とな
る範囲内から、その組成を選択することが好ましい。

【００２４】圧着に際しては、一軸的あるいは等方的圧
力を印加する。その圧力を５０ｋｇ／ｃｍ² 以上とする
ことにより、焼成後の剥がれ等が防止され、歩留りが向
上する。

【００２５】次いで、所定位置で、圧着積層体１４を切
断し、図２（ｂ）に示すような、未焼成の分割積層品１
３を得る。この分割積層品１３において、６は磁性体の
未焼成層であり、７は誘電体の未焼成層であり、８は接
着材層である。通常は、この積層品１３が単位部品なし
い個片であるが、この単位部品が２個または３個集まっ
たものであっても良い。この場合には、分割積層品１３
の焼成後に、この焼成体を更に２個または３個に分割す
る必要がある。

【００２６】圧着によって一体化された積層体１４を切
断するには、例えば高速回転刃を使用したダイシングマ
シーンによるか、あるいは金属刃を上下に往復させて切
断することができる。

【００２７】この単位部品１３を、所定温度、例えば８
５０℃〜１０００℃で一体焼成する。この後、焼成体を
単位部品とするか、または焼成体を分割して単位部品を
得る。図２（ｃ）に示すように、単位部品９は、磁性体
層１０と誘電体層１１とからなっている。この単位部品
９の側面９ａおよび９ｂには、内部のコイルまたはコン
デンサが露出しているので、これに対して接続するよう
に、外部電極１２Ａ、１２Ｂを形成する。こうした外部
電極は、Ａｇ等の貴金属ペーストの印刷および焼き付
け、Ｎｉ−Ｃｒのスパッタ膜等を使用することができ
る。この焼き付けは、好ましくは４００℃〜８００℃で
行う。

【００２８】

【実施例】以下、更に具体的な実験結果について述べ
る。 （実施例１）図１および図２を参照しつつ説明した方法
に従って、ＬＣ部品を製造した。ただし、磁性体用のグ
リーンシートの材質は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトと
し、バインダーとしてポリビニルブチラールを配合し
た。誘電体用のグリーンシートの材質は、ＴｉＯ₂ −Ｃ
ｕＯ−Ｖ₂ Ｏ₅ とし、バインダーとしてポリビニルブチ
ラールを配合した。導体２、４の材質は銀ペーストとし
た。ＳｉＯ₂ −Ｋ₂ Ｏ−ＣａＯ−ＢａＯ−ＴｉＯ₂ −Ｎ
ｂ₂ ０₅ の組成系のガラスペースト（軟化温度６００
℃）５を未焼成層に塗布し、接着剤として使用した。

【００２９】ここで、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトの４
０℃〜５００℃における熱膨張係数は１０．３×１０
^{- 6} ／℃であり、ＴｉＯ₂ −ＣｕＯ−Ｖ₂ Ｏ₅ の熱膨張
係数は９．５×１０^{- 6} ／℃であり、ＳｉＯ₂ −Ｋ₂ Ｏ
−ＣａＯ−ＢａＯ−ＴｉＯ₂ −Ｎｂ₂ ０₅ の組成系のガ
ラスの熱膨張係数は１０．２×１０^{- 6} ／℃である。

【００３０】これらの各未焼成層１、３を、ガラスペー
ストが各未焼成層の間に介在するように積層し、一軸的
または等方的に、２００ｋｇ／ｃｍ² の圧力を加え、１
００℃に加熱して圧着させた。この際、各未焼成層の間
に、ポリビニルブチラールを塗布することによって、接
着力を高めた。

【００３１】こうして得られた圧着積層体を、ダイシン
グマシーンによって所定位置で切断し、未焼成の分割積
層品１３を得た。これを、内部の銀導体が溶融しない温
度（８６０℃〜９３０℃）で、ボックス炉またはベルト
炉中で、大気中で焼成した。このとき、磁性体の比透磁
率、および誘電体の比誘電率がほぼ飽和するように、各
々のグリーンシートの組成、粉末粒子径を選択した。

【００３２】このようにして焼成を行った結果、所望の
形態の単位部品９を製造することができた。この単位部
品９に、図２（ｃ）に示すようにして、Ａｇペーストの
印刷および焼き付けによって、外部電極１２Ａ、１２Ｂ
を形成した。こうして得られたＬＣ部品の電気的特性
は、所望のＬＣ特性を満足しており、歩留りは９８％で
あった。また、各ＬＣ部品について、ガラスの軟化温度
は６００℃であり、焼成温度はガラスの軟化温度よりも
３００℃程度高かった。しかし、溶融したガラスの磁性
体中への浸食距離は５μｍ以下であり、溶融したガラス
の誘電体中の浸食距離も５μｍ以下であり、電気的特性
には影響がないことを発見した。

【００３３】（実施例２）実施例１において、ガラスペ
ーストの代わりに、厚さ５０μｍのガラスシートを使用
した。他は実施例１と同様にして実験を行ったところ、
ＬＣ特性は良好であり、歩留りは９６％であった。溶融
したガラスの磁性体および誘電体中への浸食距離は５μ
ｍ以下であり、電気的特性には影響がなかった。

【００３４】（比較例１）磁性体用のグリーンシートの
材質は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトとし、バインダー
としてポリビニルブチラールを配合した。誘電体用のグ
リーンシートの材質は、ＴｉＯとし、バインダーとして
ポリビニルブチラールを配合した。導体２、４の材質は
銀ペーストとした。磁性体用の未焼成層を９００℃で焼
成し、磁性体シートを製造した。また、誘電体用の未焼
成層を９００℃で焼成し、誘電体シートを製造した。

【００３５】ＳｉＯ₂ −Ｋ₂ Ｏ−ＣａＯ−ＢａＯ−Ｔｉ
Ｏ₂ −Ｎｂ₂ ０₅ の組成系のガラス（軟化温度６００
℃）からなるシートを、磁性体シートと誘電体シートと
の間に挟み、ダイシングマシーンによって所定位置で切
断し、単位部品を得た。この単位部品を８２０℃で、ボ
ックス炉またはベルト炉中で、大気中で加熱処理した。
このようにしてガラスの焼き付けを行い、所望の形態の
単位部品を製造することができた。この単位部品に、図
２（ｃ）に示すようにして、Ａｇペーストの印刷および
焼き付けることによって、外部電極１２Ａ、１２Ｂを形
成した。

【００３６】こうして得られた各ＬＣ部品について、接
着材層の厚さおよびＬＣ特性を試験した。この結果、Ｌ
Ｃ特性についての歩留りは６０％であり、接着材層の厚
さの分布は、２０〜１００μｍであった。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、性
質が相異なる複数のセラミックス層の接合体からなり、
各セラミックス層中にそれぞれ導体が内蔵されており、
接合体の表面に露出している導体の引出し端部に対して
接続する外部電極を備えている複合電子部品を製造する
のに際して、接着材の厚さのバラツキによる製造時の歩
留りの低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、磁性体層用の未焼成層１を示す平面
図であり、（ｂ）は、誘電体層用の未焼成層３を示す平
面図である。

【図２】（ａ）は、磁性体用の未焼成層１、誘電体用の
未焼成層３およびガラスシートまたはガラスペースト層
５の圧着積層体１４を示す正面図であり、（ｂ）は、圧
着積層体１４を分割して得られた未焼成の分割積層品１
３を示す正面図であり、（ｃ）は、単位ＬＣ部品を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１ 磁性体層用の未焼成層 ２ コイル用の導電性パ
ターン ３ 誘電体層用の未焼成層 ４ コンデンサ用の導電
性パターン ５ ガラスシートまたはガラスペースト
層 ６ 磁性体の未焼成層 ７ 誘電体の未焼成層
８ 接着材層 ９ 単位部品 １０ 磁性体層
１１ 誘電体層 １２Ａ、１２Ｂ 外部電極
１３ 未焼成の分割積層品（未焼成の単位部品） １
４ 圧着積層体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】性質が相異なる複数のセラミックス層の接
   合体からなり、前記各セラミックス層中にそれぞれ導体
   が内蔵されており、前記接合体の表面に露出している前
   記導体の引出し端部に対して接続する外部電極を備えて
   いる複合電子部品を製造する方法であって、前記の各セ
   ラミックス層を構成するべき各グリーンシートを前記の
   各セラミックス層についてそれぞれ複数積層して、前記
   の各セラミックス層に対応する各未焼成層を作製し、各
   未焼成層の間にガラス層を設け、前記の各未焼成層およ
   び前記ガラス層を圧着して積層体を作製し、この積層体
   を前記セラミックス層に略垂直な面で分割して分割積層
   品を得、この分割積層品を一体焼成することを特徴とす
   る、複合電子部品の製造方法。
2. 【請求項２】前記ガラス層として、ガラスペースト層ま
   たはガラスシートを使用することを特徴とする、請求項
   １記載の複合電子部品の製造方法。
3. 【請求項３】前記接合体が二種類の前記セラミックス層
   を備えており、一方の前記セラミックス層が磁性体から
   なり、この磁性体の内部に前記導体としてコイルが内蔵
   されており、他方の前記セラミックス層が誘電体からな
   り、この誘電体の内部に前記導体としてコンデンサが内
   蔵されていることを特徴とする、請求項１または２記載
   の複合電子部品の製造方法。
4. 【請求項４】隣接する前記セラミックス層の間に介在す
   る前記ガラス層の線熱膨張係数と、このガラス層に隣接
   する前記各セラミックス層の各線熱膨張係数との差が、
   １０^{- 6} ／℃以下であることを特徴とする、請求項１〜
   ３のいずれか一つの請求項に記載の複合電子部品の製造
   方法。
5. 【請求項５】性質が相異なる複数のセラミックス層の接
   合体からなり、前記各セラミックス層中にそれぞれ導体
   が内蔵されており、前記接合体の表面に露出している前
   記導体の引出し端部に対して接続する外部電極を備えて
   いる複合電子部品の製造に使用する未焼成の分割積層品
   であって、前記の各セラミックス層に対応する各未焼成
   層が、前記の各セラミックス層を構成するべき複数の積
   層されたグリーンシートによって形成されており、前記
   の各未焼成層の間にガラス層が設けられており、前記の
   各未焼成層および前記ガラス層が圧着されていることを
   特徴とする、分割積層品。