TWI432120B - Electronic parts and manufacturing methods thereof - Google Patents
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Description
本發明係關於一種電子零件及其製造方法，更特定而言，係關於具備貫通複數個絕緣體層之貫通導體之電子零件及其製造方法。
作為習知電子零件，已知例如專利文獻1記載之積層電感器。以下，說明專利文獻1記載之積層電感器。圖7係專利文獻1記載之積層電感器500的剖面構造圖。
積層電感器500，如圖7所示，具備積層體502、端子電極504a,504b、導通孔導體506a,506b及線圈L。積層體502係積層複數個坯片而構成。線圈L係藉由以未圖示之導通孔導體連接線圈導體層構成之螺旋狀線圈。線圈L具有在積層方向延伸之線圈軸。端子電極504a,504b係設在積層體502之底面。導通孔導體506a,506b係分別設成貫通複數個坯片，將線圈L與端子電極504a,504b加以連接。
然而，在圖7所示之積層電感器500，導通孔導體506b係藉由設在複數個絕緣體層之導通孔導體一直線連接而構成。因此，若在坯片偏移之狀態下積層，則在導通孔導體506b產生斷線。因此，在積層電感器500，已知施加以下說明之設計。圖8係顯示積層電感器500之坯片510、導通孔導體512及連接導體514的圖。此外，圖8中，雖僅積層二層坯片510，但實際上積層更多坯片510。
如圖8所示，在坯片510a,510b設有導通孔導體512a,512b。再者，在坯片510a,510b上、從積層方向俯視時與導通孔導體512a,512b重疊之位置設有連接導體514a,514b。接著，坯片510a與坯片510b係以導通孔導體512a,512b一直線排列之方式積層。
在上述設有連接導體514a,514b之積層電感器500，即使在坯片510a,510b偏移之狀態下積層，若使導通孔導體512a連接於連接導體514b，則與導通孔導體512b連接。其結果，可抑制在導通孔導體512a,512b間產生斷線。
然而，在設有連接導體514a,514b之積層電感器500，如以下說明，會有在端子電極504b產生凹凸之虞。更詳細而言，如圖7所示，在積層體502，設有導通孔導體506b之部分在積層方向之厚度較其他部分在積層方向之厚度大連接導體514a,514b之厚度之量。因此，積層體502之底面成為僅設有導通孔導體506b之部分突出。其結果，在端子電極504b產生凹凸。如上述，若在端子電極504b產生凹凸，則在積層電感器500構裝至電路基板時，會有積層電感器500在電路基板上傾斜之虞。亦即，會有產生積層電感器500之構裝不良之虞。
專利文獻1：日本特開2001-284127號公報
因此，本發明之目的在於提供一種可抑制在外部電極產生凹凸之電子零件及其製造方法。
本發明一形態之電子零件，具備：積層體，係積層複數個絕緣體層而構成；外部電極，係設在該積層體之底面；以及貫通導體，係藉由貫通複數個該絕緣體層在積層方向延伸，在從積層方向俯視時，與該外部電極重疊；該貫通導體，包含：複數個導通孔導體，係形成在該貫通導體所貫通之複數個該絕緣體層之至少一部分該絕緣體層；以及連接導體，係設在該貫通導體所貫通之複數個該絕緣體層之一部分該絕緣體層上，在從積層方向俯視時，具有大於該複數個導通孔導體之面積且與該複數個導通孔導體重疊。
本發明一形態之電子零件之製造方法，具備：在該絕緣體層上形成該導通孔導體及該連接導體之第1步驟；在未形成有該導通孔導體及該連接導體之該絕緣體層形成導通孔之第2步驟；以及以在從積層方向俯視時、該導通孔導體與該導通孔重疊之方式，將在該第1步驟製作之該絕緣體層及在該第2步驟製作之該絕緣體層積層而製得積層體之步驟。
根據本發明，可抑制在外部電極產生凹凸。
以下，說明本發明實施形態之電子零件及其製造方法。
(電子零件之構成)
以下，參照圖式說明本發明一實施形態之電子零件。圖1係實施形態之電子零件10的立體圖。圖2係一實施形態之電子零件10之積層體12的分解立體圖。圖3係圖2之B-B線的剖面構造圖。以下，將電子零件10之積層方向定義為z軸方向，將沿著電子零件10之短邊之方向定義為x軸方向，將沿著電子零件10之長邊之方向定義為y軸方向。x軸、y軸、z軸彼此正交。
電子零件10，如圖1及圖2所示，具備積層體12、外部電極14(14a,14b)、線圈L及貫通導體V1,V2(在圖1未圖示)。
積層體12呈長方體狀，內設有線圈L及貫通導體V1,V2。以下，將積層體12在z軸方向之正方向側之面定義為上面S1，將積層體12在z軸方向之負方向側之面定義為底面S2。將積層體12在y軸方向之負方向側之面定義為端面S3，將積層體12在y軸方向之正方向側之面定義為端面S4。將積層體12在x軸方向之正方向側之面定義為側面S5，將積層體12在x軸方向之負方向側之面定義為側面S6。
外部電極14a,14b係分別透過貫通導體V1,V2電氣連接於線圈L，設在積層體12之底面S2。
積層體12，如圖2所示，係藉由在z軸方向依序積層絕緣體層16(16a～161)構成。絕緣體層16分別呈長方形，由磁性體材料製作。以下，將絕緣體層16在z軸方向之正方向側之面稱為表面，將絕緣體層16在z軸方向之負方向側之面稱為背面。
線圈L，如圖2所示，係藉由線圈導體18(18a～18j)及導通孔導體v12～v20構成。亦即，線圈L係藉由以導通孔導體v12～v20連接線圈導體18a～18j構成。線圈L具有在z軸方向延伸之線圈軸，為在順時針方向(箭頭A方向)旋轉並朝向z軸方向之正方向側行進之螺旋狀。
線圈導體18a～18j，如圖2所示，係分別設在絕緣體層16b～16k之表面上。線圈導體18a～18j係分別由導電性材料構成，具有7/8匝之匝數，將線狀導體彎折而形成。然而，線圈導體18a具有5/8匝之匝數。亦即，線圈導體18a～18j為環狀軌道之一部分(在線圈導體18a為3/8，在線圈導體18b～18j為1/8)被切開之形狀。又，線圈L在z軸方向之正方向側之端部t1為線圈導體18a在箭頭A方向之下游側之端部，線圈L在z軸方向之負方向側之端部t2為線圈導體18j在箭頭A方向之上游側之端部。
導通孔導體v12～v20分別在z軸方向貫通絕緣體層16b～16j，將線圈導體18a～18j加以連接。更詳細而言，導通孔導體v12將線圈導體18a在箭頭A方向之上游側之端部與線圈導體18b在箭頭A方向之下游側之端部加以連接。導通孔導體v13將線圈導體18b在箭頭A方向之上游側之端部與線圈導體18c在箭頭A方向之下游側之端部加以連接。導通孔導體v14將線圈導體18c在箭頭A方向之上游側之端部與線圈導體18d在箭頭A方向之下游側之端部加以連接。導通孔導體v15將線圈導體18d在箭頭A方向之上游側之端部與線圈導體18e在箭頭A方向之下游側之端部加以連接。導通孔導體v16將線圈導體18e在箭頭A方向之上游側之端部與線圈導體18f在箭頭A方向之下游側之端部加以連接。導通孔導體v17將線圈導體18f在箭頭A方向之上游側之端部與線圈導體18g在箭頭A方向之下游側之端部加以連接。導通孔導體v18將線圈導體18g在箭頭A方向之上游側之端部與線圈導體18h在箭頭A方向之下游側之端部加以連接。導通孔導體v19將線圈導體18h在箭頭A方向之上游側之端部與線圈導體18i在箭頭A方向之下游側之端部加以連接。導通孔導體v20將線圈導體18i在箭頭A方向之上游側之端部與線圈導體18j在箭頭A方向之下游側之端部加以連接。
貫通導體V1，藉由貫通絕緣體層16b～16l在z軸方向延伸，在從z軸方向俯視時，與外部電極14a重疊。貫通導體V1係設在積層體12內且將線圈L之端部t1與外部電極14a加以連接。亦即，貫通導體V1之位於z軸方向之正方向側之端部係連接於線圈導體18a在箭頭A方向之下游側之端部，貫通導體V1之位於z軸方向之負方向側之端部係連接於外部電極14a。此外，貫通導體V1包含導通孔導體v1～v6及連接導體20a～20e。
導通孔導體v1～v6，如圖2所示，分別在z軸方向貫通絕緣體層16b,16d,16f,16h,16j,16l。亦即，導通孔導體v1～v6，係以在z軸方向貫通貫通導體V1所貫通之絕緣體層16b～16l之一部分絕緣體層16b,16d,16f,16h,16j,16l之方式，形成在絕緣體層16b,16d,16f,16h,16j,16l。
連接導體20a～20e，如圖2所示，係分別設在絕緣體層16d,16f,16h,16j,16l之圓形導體層。亦即，連接導體20a～20e係分別設在貫通導體V1所貫通之絕緣體層16b～16l之一部分絕緣體層16d,16f,16h,16j,16l上。本實施形態中，連接導體20a～20e係設在形成有導通孔導體v2～v6之絕緣體層16b,16d,16f,16h,16j,16l。此外，連接導體20a～20e未設在未設有導通孔導體v1～v6之絕緣體層16c,16e,16g,16i,16k。再者，連接導體20a～20e，在從z軸方向俯視時，具有大於導通孔導體v1～v6之面積且與導通孔導體v1～v6重疊。亦即，導通孔導體v1～v6，在從z軸方向俯視時，不會從連接導體20a～20e露出，位在連接導體20a～20e內。
此處，如圖2所示，在貫通導體V1所貫通之絕緣體層16b～16l之中、未形成導通孔導體v1～v6之絕緣體層16c,16e,16g,16i,16k設有導通孔h1～h5。導通孔h1～h5係圓形貫通孔，具有與導通孔導體v1～v6大致相同之直徑。再者，導通孔h1～h5係設成在從z軸方向俯視時與導通孔導體v1～v6重疊。
以上述方式構成之導通孔導體v1～v6及連接導體20a～20e，藉由彼此連接，如圖3所示，構成貫通導體V1。更詳細而言，在電子零件10，形成有導通孔導體v1～v6及連接導體20a～20e之絕緣體層16b,16d,16f,16h,16j,16l與設有導通孔h1～h5之絕緣體層16c,16e,16g,16i,16k，係配置成在z軸方向交互排列。因此，若積層絕緣體層16a～16l，則導通孔導體v1～v5分別貫通位於z軸方向之負方向側之導通孔h1～h5，連接於連接導體20a～20e。藉此，導通孔導體v1～v6及連接導體20a～20e構成一個貫通導體V1。
貫通導體V2，藉由貫通絕緣體層16k,16l在z軸方向延伸，在從z軸方向俯視時，與外部電極14b重疊。貫通導體V2係設在積層體12內且將線圈L之端部t2與外部電極14b加以連接。亦即，貫通導體V2之位於z軸方向之正方向側之端部係連接於線圈導體18j在箭頭A方向之上游側之端部，貫通導體V2之位於z軸方向之負方向側之端部係連接於外部電極14b。此外，貫通導體V2包含導通孔導體v21,v22。導通孔導體v21,v22係形成為在z軸方向貫通絕緣體層16k,16l。
(電子零件之製造方法)
以下，參照圖式說明電子零件10的製造方法。又，以下說明同時作成複數個電子零件10時之電子零件10的製造方法。
首先，準備應成為圖2之絕緣體層16的陶瓷坯片。具體而言，將以既定比例稱量後的氧化鐵(Fe2
O3
)、氧化鋅(ZnO)、氧化銅(CuO)及氧化鎳(NiO)等各材料作為原材料投入球磨機，進行濕式調合。將得到的混合物乾燥後粉碎，將得到的粉末在800℃下預燒1小時。將得到的預燒粉末用球磨機進行濕式粉碎後，乾燥後粉碎，得到肥粒鐵陶瓷粉末。
對該肥粒鐵陶瓷粉末添加結合劑(乙酸乙烯酯、水溶性丙烯酸等)與可塑劑、濕潤材、分散劑，用球磨機進行混合，之後藉由減壓進行脫泡。將得到的陶瓷漿料使用刮刀法在載體片上形成為片狀，並使其乾燥，製作出應成為絕緣體層16的陶瓷坯片。
接著，如圖2所示，在應成為絕緣體層16b～16l的陶瓷坯片分別形成導通孔導體v1～v6,v12～v22。具體而言，對應成為絕緣體層16b～16l的陶瓷坯片照射雷射光束形成導通孔。此時，對應成為未形成導通孔導體v1～v6及連接導體20a～20e之絕緣體層16c,16e,16g,16i,16k的陶瓷坯片照射雷射光束形成導通孔h1～h5。接下來，使用印刷塗布等方法在該導通孔填充Ag、Pd、Cu、Au或它們的合金等的導電性糊。然而，在導通孔h1～h5不填充導電性糊。
接著，如圖2所示，在應成為絕緣體層16b～16l的陶瓷坯片之表面上形成線圈導體18a～18j及連接導體20a～20e。具體而言，在應成為絕緣體層16b～16l的陶瓷坯片之表面上用網版印刷法或光微影法等方法塗布將Ag、Pd、Cu、Au或它們的合金等作為主要成分的導電性糊，以形成線圈導體18a～18j及連接導體20a～20e。此外，形成線圈導體18a～18j及連接導體20a～20e之步驟與對導通孔填充導電性糊之步驟，在相同步驟進行亦可。
接著，如圖2所示，在應成為絕緣體層16l的陶瓷坯片之背面上形成應成為外部電極14a,14b的銀電極。具體而言，在應成為絕緣體層16l的陶瓷坯片之背面上用網版印刷法或光微影法等方法塗布將Ag、Pd、Cu、Au或它們的合金等作為主要成分的導電性糊，以形成應成為外部電極14a,14b的銀電極。
接著，如圖2所示，依照應成為絕緣體層16a～16l的陶瓷坯片之順序並排之方式積層、壓接，以獲得未燒成之母積層體。此時，以在從z軸方向俯視時、導通孔導體v1～v6與導通孔h1～h5重疊之方式積層應成為絕緣體層16a～16l的陶瓷坯片。應成為絕緣體層16a～16l的陶瓷坯片之積層、壓接，在逐一積層進行預壓接獲得母積層體後，藉由靜水壓加壓對未燒成之母積層體進行加壓以進行正式壓接。
接著，藉由切刀將母積層體切割成既定尺寸之積層體12。藉此獲得未燒成之積層體12。
接著，對未燒成之積層體12進行脫結合劑處理及燒成。脫結合劑處理，例如在低氧環境氣氛中以500℃2小時之條件進行。燒成，例如以800℃～900℃2.5小時之條件進行。
最後，對應成為外部電極之銀電極實施Ni/Sn鍍敷，形成外部電極14。經過以上的步驟，完成圖1所示的電子零件10。
(效果)
根據上述電子零件10，如下述說明，可抑制在外部電極14a產生凹凸。更詳細而言，如圖7所示，專利文獻1記載之積層電感器500中，在積層體502，設有導通孔導體506b之部分在積層方向之厚度較其他部分在積層方向之厚度大連接導體514a,514b之厚度之量。因此，積層體502之底面成為僅設有導通孔導體506b之部分突出。其結果，在端子電極504b產生凹凸。如上述，若在端子電極504b產生凹凸，則在積層電感器500構裝至電路基板時，會有積層電感器500在電路基板上傾斜之虞。亦即，會有產生積層電感器500之構裝不良之虞。
另一方面，在電子零件10，在貫通導體V1所貫通之絕緣體層16b～16l之中之一部分絕緣體層16c,16e,16g,16i,16k未形成連接導體及導通孔導體，而是形成導通孔h1～h5。因此，在電子零件10，相較於在所有絕緣體層16b～161設有連接導體及導通孔導體之電子零件，貫通導體V1在積層體12之z軸方向之厚度變小。更詳細而言，在電子零件10，在絕緣體層16c,16e,16g,16i,16k未設置連接導體。因此，在電子零件10，相較於在所有絕緣體層16b～161設有連接導體及導通孔導體之電子零件，貫通導體V1在積層體12之z軸方向之厚度變小五層之連接導體之厚度之量。再者，在電子零件10，在絕緣體層16c,16e,16g,16i,16k未設置導通孔導體。因此，在電子零件10，導通孔導體v1～v5貫通導通孔h1～h5。因此，在電子零件10，相較於在所有絕緣體層16b～16l形成有連接導體及導通孔導體之電子零件，貫通導體V1在積層體12之z軸方向之厚度變小五個導通孔導體之長度之量。其結果，在積層體12，設有貫通導體V1之部分在z軸方向之厚度接近其他部分在z軸方向之厚度。因此，可抑制在積層體12之底面S2形成凹凸，可抑制在外部電極14a形成凹凸。
(變形例)
以下，參照圖式說明第1變形例之電子零件10a。第1變形例之電子零件10a之外觀立體圖係援引圖1。圖4係第1變形例之電子零件10a之積層體12的分解立體圖。圖5係圖4之B-B線的剖面構造圖。
電子零件10與電子零件10a之不同點在於導通孔h1～h5之直徑之大小。在電子零件10，導通孔h1～h5之直徑與導通孔導體v1～v6之直徑大致相等。相對於此，在電子零件10a，導通孔h1～h5之直徑具有大於連接導體20a～20e之面積且與該連接導體20a～20e重疊。
根據上述電子零件10a，如圖5所示，連接導體20a～20e位於導通孔h1～h5內。因此，如圖5所示，連接導體20a不會被在z軸方向相鄰之絕緣體層16c與絕緣體層16d挾持。關於連接導體20b～20e，與連接導體20a同樣地亦不會被在z軸方向相鄰之絕緣體層16間挾持。其結果，在積層體12，設有貫通導體V1之部分在z軸方向之厚度更接近其他部分在z軸方向之厚度。因此，可更有效抑制在積層體12之底面S2形成凹凸，可更有效抑制在外部電極14a形成凹凸。
再者，在電子零件10，導通孔導體v1～v6，如圖3所示，分別貫通二層絕緣體層16。另一方面，在電子零件10a，導通孔導體v1～v6分別貫通一層絕緣體層16即可。是以，在電子零件10a，相較於電子零件10，導通孔導體v1～v6與連接導體20a～20e更強固地連接。
接著，參照圖式說明第2變形例之電子零件10b。第2變形例之電子零件10b之外觀立體圖係援引圖1。圖6係第2變形例之電子零件10b之積層體12的分解立體圖。
電子零件10與電子零件10b之不同點在於設有導通孔導體v31～v35以替代導通孔h1～h5。如上述，在貫通導體V1所貫通之所有絕緣體層16b～16l設置導通孔導體v1～v6,v31～v35亦可。在電子零件10b，導通孔導體v1～v6,v31～v35分別貫通一層絕緣體層16即可。是以，在電子零件10b，相較於電子零件10，導通孔導體v1～v6,v31～v35與連接導體20a～20e更強固地連接。
此外，電子零件10,10a,10b將線圈L內設為電路元件。然而，電路元件並不限於線圈L，為電容器或電阻等其他元件亦可。
又，貫通導體V1不為將線圈L等電子零件與外部電極14a加以連接之導體亦可。因此，貫通導體V1構成內設在積層體12之電路元件之途中所設置之配線之一部分亦可，作用為電感器亦可。
此外，在電子零件10,10a,10b，線圈導體18係設在設有連接導體20之絕緣體層16上及未設有連接導體20之絕緣體層16上之兩者。然而，線圈導體18僅設在設有連接導體20之絕緣體層16上亦可。
如上述，本發明在電子零件及其製造方法有用，尤其是在可抑制在外部電極產生凹凸之點優異。
L．．．線圈
V1,V2．．．貫通導體
h1～h5．．．導通孔
v1～v6,v12～v22,v31～v35．．．導通孔導體
10,10a,10b．．．電子零件
12．．．積層體
14a,14b．．．外部電極
16a～16l．．．絕緣體層
18a～18j．．．線圈導體
20a～20e．．．連接導體
圖1係電子零件的外觀立體圖。
圖2係電子零件之積層體的分解立體圖。
圖3係圖2之B-B線的剖面構造圖。
圖4係第1變形例之電子零件之積層體的分解立體圖。
圖5係圖4之B-B線的剖面構造圖。
圖6係第2變形例之電子零件之積層體的分解立體圖。
圖7係專利文獻1記載之積層電感器的剖面構造圖。
圖8係顯示積層電感器之坯片、導通孔導體及連接導體的圖。
L．．．線圈
V1,V2．．．貫通導體
h1～h5．．．導通孔
v1～v6,v12～v22．．．導通孔導體
t1,t2．．．端部
12．．．積層體
14a,14b．．．外部電極
16a～161．．．絕緣體層
18a～18j．．．線圈導體
20a～20e．．．連接導體
Claims (13)
- 一種電子零件，具備：積層體，係積層複數個絕緣體層而構成；外部電極，係設在該積層體之底面；以及貫通導體，係藉由貫通複數個該絕緣體層在積層方向延伸，在從積層方向俯視時，與該外部電極重疊；該貫通導體，包含：複數個導通孔導體，係形成在該貫通導體所貫通之複數個該絕緣體層之至少一部分該絕緣體層；以及連接導體，係設在該貫通導體所貫通之複數個該絕緣體層之一部分該絕緣體層上，在從積層方向俯視時，具有大於該複數個導通孔導體之面積且與該複數個導通孔導體重疊。
- 如申請專利範圍第1項之電子零件，其中，在該貫通導體所貫通之複數個該絕緣體層之中、未形成有該複數個導通孔導體之該絕緣體層，設有導通孔且未設有該連接導體。
- 如申請專利範圍第2項之電子零件，其中，該導通孔，在從積層方向俯視時，具有大於該連接導體之面積且與該連接導體重疊。
- 如申請專利範圍第1項之電子零件，其中，該貫通導體係連接於該外部電極。
- 如申請專利範圍第2項之電子零件，其中，該貫通導體係連接於該外部電極。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之電子零件，其中，設有該連接導體之該絕緣體層與未設有該連接導體之該絕緣體層係交互積層。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之電子零件，其進一步具備由設在該絕緣體層上之線圈導體構成之線圈。
- 如申請專利範圍第6項之電子零件，其進一步具備由設在該絕緣體層上之線圈導體構成之線圈。
- 如申請專利範圍第7項之電子零件，其中，該線圈導體係設在設有該連接導體之該絕緣體層上。
- 如申請專利範圍第8項之電子零件，其中，該線圈導體係設在設有該連接導體之該絕緣體層上。
- 如申請專利範圍第9項之電子零件，其中，該線圈導體亦設在未設有該連接導體之該絕緣體層上。
- 如申請專利範圍第10項之電子零件，其中，該線圈導體亦設在未設有該連接導體之該絕緣體層上。
- 一種電子零件之製造方法，係申請專利範圍第1項之電子零件之製造方法，其特徵在於，具備：在該絕緣體層上形成該導通孔導體及該連接導體之第1步驟；在未形成有該導通孔導體及該連接導體之該絕緣體層形成導通孔之第2步驟；以及以在從積層方向俯視時、該導通孔導體與該導通孔重疊之方式，將在該第1步驟製作之該絕緣體層及在該第2步驟製作之該絕緣體層積層而製得積層體之步驟。
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