WO2014155810A1 - 積層型インダクタ素子の製造方法、積層型インダクタ素子、及び積層体 - Google Patents

積層型インダクタ素子の製造方法、積層型インダクタ素子、及び積層体 Download PDF

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横山智哉
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株式会社村田製作所
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    • H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
    • H01F2017/002—Details of via holes for interconnecting the layers

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a multilayer inductor element in which an inductor is formed in a magnetic layer.
  • Patent Document 1 Conventionally, it is known that when a coil pattern is printed on a plurality of ceramic sheets including a magnetic body and the plurality of ceramic sheets are stacked, an inductor is formed in the magnetic layer of the stacked body (see Patent Document 1). reference.).
  • the outermost layer and the intermediate layer of the laminate shown in Patent Document 1 are nonmagnetic layers for wiring routing or for preventing magnetic saturation, and are formed by laminating ceramic sheets containing a nonmagnetic material. Before the multilayer body is divided into a plurality of multilayer inductor elements, a cut groove is formed in the outermost layer.
  • V-shaped grooves are formed by dicing in the outermost layer where the cut grooves are formed and the other outermost layer.
  • the V-shaped groove is formed so as to overlap the cut groove in a plan view of the stacked body.
  • the plurality of multilayer inductor elements are taken out by being divided (hereinafter referred to as individualization) along the fired multilayer body cut groove and V-shaped groove.
  • a multilayer inductor element for use in a power supply module may increase the printed thickness of the coil pattern in order to pass a large current.
  • the thickness from the V-shaped groove to the cut groove increases as the thickness of the coil pattern increases.
  • the laminated body is provided with a non-magnetic material layer in the intermediate layer in which cracks generated from the V-shaped grooves are unlikely to proceed, the laminate is difficult to crack. If it is forcibly divided by applying a large force, the laminate may not break along the cut groove.
  • the present invention provides a method for manufacturing a multilayer inductor element that can divide a multilayer body along a cut groove without requiring a large force even when the thickness of the multilayer body is thick and a nonmagnetic layer is formed as an intermediate layer.
  • An object of the present invention is to provide a multilayer inductor element manufactured by the manufacturing method and a multilayer body.
  • the method for manufacturing a multilayer inductor element includes: a first step of forming a coil pattern and internal wiring on a plurality of substrates including a magnetic substrate in a collective substrate state in which a plurality of individual substrates are connected; A laminated body is formed by laminating, and a nonmagnetic layer formed by laminating a nonmagnetic substrate is disposed on the outermost layer and the intermediate layer of the laminated body, and the coil pattern is connected in the laminating direction to form an inductor.
  • the non-magnetic substrate of the intermediate layer out of the substrate straddles at least a dividing line when being separated.
  • a seventh step of forming a plurality of via holes is provided.
  • a nonmagnetic substrate serving as an intermediate layer is sandwiched between magnetic substrates serving as magnetic layers.
  • a plurality of via holes are formed so as to straddle at least the dividing line of the nonmagnetic substrate serving as the intermediate layer.
  • the dividing line is a line that overlaps the cut groove in a plan view of the stacked body.
  • the magnetic substrate and the non-magnetic substrate are stacked and pressure-bonded in the second step, a plurality of via holes formed in the non-magnetic substrate serving as an intermediate layer are buried in the magnetic substrate. As a result, the magnetic layer is integrated at the positions of the plurality of via holes.
  • the magnetic substrate has a linear expansion coefficient larger than that of the non-magnetic substrate. Therefore, when the magnetic layer is cooled to room temperature after firing, a tensile stress is generated because the magnetic layer contracts from the nonmagnetic layer. Since the crack progresses due to the tensile stress, the crack generated from the V-shaped groove progresses in the laminating direction in the integrated magnetic layer. Since the magnetic layer continues from the top (the outermost nonmagnetic layer) to the bottom (the other outermost nonmagnetic layer), the crack progresses from the top to the bottom.
  • the method for manufacturing a multilayer inductor element according to the present invention allows the magnetic layer to be formed at the positions of the plurality of via holes, that is, the dividing lines, even if the multilayer body is thick and the nonmagnetic layer is formed in the intermediate layer. Therefore, the laminated body can be divided along the cut groove without requiring a large force.
  • an eighth step of filling each of the plurality of via holes with a magnetic paste may be provided after the seventh step.
  • the magnetic layer is more strongly coupled and integrated, and tensile stress is easily generated at the positions of the plurality of via holes.
  • a ninth step of applying a nonmagnetic paste on the magnetic substrate so as to straddle at least the dividing line may be provided between the first step and the second step.
  • the non-magnetic material is formed so as to straddle at least the dividing line of the magnetic substrate in the plan view of the laminate.
  • the tensile stress of the nonmagnetic material is smaller than the tensile stress of the magnetic layer due to the difference in the linear expansion coefficient described above. Therefore, the progress of the crack is likely to stop at the non-magnetic material.
  • the manufacturing method including the ninth step can stop cracking at an arbitrary position of the nonmagnetic material. Therefore, this manufacturing method can form cracks (preceding cracks) in advance for individualization even after firing the laminate.
  • the force for manually dividing the laminated body can be adjusted by changing the position of the non-magnetic material (layer depth).
  • the present invention is not limited to a manufacturing method of a multilayer inductor element, and may be a multilayer inductor element or a multilayer body manufactured by the method.
  • the magnetic layer is integrated at the dividing line of the intermediate layer, so that a large force is not required. Both are divided along the cut groove.
  • FIG. 5 is a diagram showing a process sequence of a method for manufacturing multilayer inductor elements 21A to 21D.
  • Plan view (top view) of magnetic ceramic sheet 1 Plan view (top view) of nonmagnetic ceramic sheet 3
  • Cross section of laminate 20 Top view of laminate 20
  • Top view of laminate 20 Bottom view of laminate 20 BB cross section of laminate 20
  • FIG. 11 is a diagram showing a process sequence of a method for manufacturing multilayer inductor elements 21A to 21D according to Modification 1.
  • Plan view of nonmagnetic ceramic sheet 3 in which a plurality of via holes 4 are formed Plan view of nonmagnetic ceramic sheet 3 in which a plurality of via holes 4 are formed Plan view of nonmagnetic ceramic sheet 3 in which a plurality of via holes 4 are formed
  • the multilayer inductor device according to the present embodiment A manufacturing method of 21A to 21D will be described.
  • FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 1C, and FIG. 1D are diagrams showing the laminate 20.
  • FIG. 2 is a diagram showing a process sequence of the manufacturing method of the multilayer inductor elements 21A to 21D.
  • 3A, FIG. 3B, FIG. 3C, FIG. 3D, FIG. 3E, FIG. 3F, and FIG. 3G are schematic views for explaining each step of the manufacturing method of the multilayer inductor elements 21A to 21D.
  • FIG. 1A is a top view of the stacked body 20.
  • FIG. 1B is a bottom view of the stacked body 20.
  • FIG. 1C is a top view of the nonmagnetic layer 14.
  • FIG. 1D is a cross-sectional view of the laminate 20 along AA.
  • the surface in the Z direction is the upper surface of the stacked body 20
  • the surface in the -Z direction is the lower surface of the stacked body 20
  • the surface in the X direction is the right side surface
  • the surface in the -X direction is the left side surface.
  • the stacked body 20 has a rectangular parallelepiped shape that is short in the height direction ( ⁇ Z direction, Z direction).
  • the laminate 20 has a nonmagnetic layer 12 on the top surface and a nonmagnetic layer 13 on the bottom surface.
  • the intermediate layer of the stacked body 20 includes a magnetic layer 11A, a nonmagnetic layer 14, and a magnetic layer 11B.
  • the magnetic layer 11 ⁇ / b> A is sandwiched between the nonmagnetic layer 12 and the nonmagnetic layer 14.
  • the magnetic layer 11B is sandwiched between the nonmagnetic layer 14 and the nonmagnetic layer 13.
  • the 16 mounting electrodes 15 are formed on the upper surface of the stacked body 20, respectively.
  • the cut groove 16 is formed on the lower surface of the stacked body 20.
  • the cut groove 16 passes through the center point C of the nonmagnetic layer 13 and is formed parallel to the X axis or the Y axis.
  • the V-shaped groove 17 is formed on the upper surface of the stacked body 20.
  • the V-shaped groove 17 passes through the center point C of the nonmagnetic layer 12 and is formed parallel to the X axis or the Y axis.
  • the inductor 10A is formed in the magnetic layer 11A and the magnetic layer 11B. Similarly to the inductor 10A, the inductors 10B to 10D are also formed in the magnetic layer 11A and the magnetic layer 11B, respectively.
  • the plurality of via holes 4 are respectively formed along a line passing through the center point C of the nonmagnetic layer 14 and parallel to the X axis or the Y axis.
  • the plurality of via holes 4 are respectively formed between the inductors 10 as shown in FIG. 1D.
  • the plurality of via holes 4 are respectively arranged in the upper surface direction from the cut groove 16 (or in the lower surface direction from the V-shaped groove 17).
  • the magnetic layer 11 ⁇ / b> A and the magnetic layer 11 ⁇ / b> B are in contact with each other through the via hole 4.
  • the multilayer inductor elements 21A to 21D are formed.
  • FIG. 3A is a plan view (top view) of the magnetic ceramic sheet 1.
  • FIG. 3B is a plan view (top view) of the nonmagnetic ceramic sheet 3.
  • 3D and 3E are top views of the stacked body 20, and
  • FIG. 3F is a bottom view of the stacked body 20.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view of the stacked body 20.
  • FIG. 3G is a BB cross-sectional view of the stacked body 20.
  • coil patterns 2A to 2D are formed on a substantially square magnetic ceramic sheet 1 including a magnetic material (S10).
  • the coil patterns 2A to 2D are formed by applying a conductive paste (for example, a paste containing silver as a main component) on the magnetic ceramic sheet 1, respectively.
  • the coil patterns 2A to 2D are formed at, for example, the four corners of the magnetic ceramic sheet 1 as shown in FIG. 3A.
  • the coil pattern 2A is at a position in the -X direction and + Y direction of the magnetic ceramic sheet 1
  • the coil pattern 2B is at a position in the + X direction and + Y direction of the magnetic ceramic sheet 1
  • the coil pattern 2C is- Coil patterns 2D are formed at positions in the + X direction and ⁇ Y direction of the magnetic ceramic sheet 1, respectively, at positions in the X direction and ⁇ Y direction.
  • the process shown in step S10 is performed on a plurality (for example, five) of magnetic ceramic sheets 1.
  • a plurality of via holes 4 are formed on all of the dividing lines of the nonmagnetic ceramic sheet 3 including the nonmagnetic material serving as an intermediate layer (S20).
  • the shape of the nonmagnetic ceramic sheet 3 is the same as that of the magnetic ceramic sheet 1.
  • the dividing line is a line that divides the multilayer body 20 in order to separate the multilayer inductor elements 21A to 21D.
  • the dividing line passes through the center point C of the nonmagnetic ceramic sheet 3 and is parallel to the X axis or the Y axis.
  • the plurality of via holes 4 are respectively formed by irradiating all of the portions on the dividing line with, for example, a laser.
  • the plurality of magnetic ceramic sheets 1 on which the coil patterns 2A to 2D are formed and the nonmagnetic ceramic sheet 3 are laminated and pressure-bonded (S30). Then, the stacked body 20 is formed as shown in FIG. 3C.
  • the magnetic layer 11A and the magnetic layer 11B are formed by laminating a plurality of magnetic ceramic sheets 1 respectively.
  • the nonmagnetic layer 14 is formed by laminating the nonmagnetic ceramic sheet 3.
  • the nonmagnetic layer 12 and the nonmagnetic layer 13 are formed by laminating a nonmagnetic ceramic sheet 3 in which a plurality of via holes 4 are not formed.
  • a plurality of magnetic ceramic sheets 1 to be the magnetic layer 11A and the magnetic layer 11B are pressed in the vertical direction by pressure bonding at the time of lamination. Then, the magnetic layer 11 ⁇ / b> A and the magnetic layer 11 ⁇ / b> B are integrated by the plurality of ceramic sheets 1 filling the plurality of via holes 4, respectively.
  • the inductor 10A is formed by electrically connecting coil patterns 2A formed on a plurality of magnetic ceramic sheets 1 in the laminating direction by via holes (not shown). Similarly to the inductor 10A, the inductors 10B to 10D are respectively formed by electrically connecting the coil patterns 2B to 2D in the stacking direction.
  • a plurality of mounting electrodes 15 are formed on the upper surface of the laminate 20 (S40).
  • the plurality of mounting electrodes 15 are formed by applying, for example, a silver paste on the upper surface of the nonmagnetic layer 12.
  • the plurality of mounting electrodes 15 are connected to the inductors 10A to 10D by via holes (not shown) and the internal wiring of the multilayer body 20, respectively.
  • 16 mounting electrodes 15 are formed, but more are formed in the actual laminate 20.
  • the V-shaped groove 17 is formed on the upper surface of the stacked body 20 (the upper surface of the nonmagnetic layer 12), and the cut groove 16 is formed on the lower surface of the stacked body 20 (the lower surface of the nonmagnetic layer 13) (S50). ).
  • the V-shaped groove 17 passes through the center point C on the lower surface of the stacked body 20 and is formed by dicing so as to be parallel to the X axis or the Y axis.
  • the cut groove 16 is formed by dicing so as to pass through the center point C on the lower surface of the stacked body 20 and parallel to the X axis or the Y axis. That is, the cut groove 16 and the V-shaped groove 17 are formed so as to overlap all on the dividing line.
  • the laminate 20 is fired (S60).
  • the fired multilayer body 20 is divided into individual pieces along the cut grooves 16 and the V-shaped grooves 17, and the multilayer inductor elements 21A to 21D are taken out (S70).
  • the laminated body 20 is divided as the crack 200 generated from the V-shaped groove 17 advances toward the lower surface as shown in FIG. 3G.
  • the magnetic ceramic sheet 1 has a linear expansion coefficient larger than that of the nonmagnetic ceramic sheet 3. Therefore, since the linear expansion coefficients of the magnetic layer 11A and the magnetic layer 11B are larger than the linear expansion coefficients of the nonmagnetic layer 12, the nonmagnetic layer 13, and the nonmagnetic layer 14, tensile stress is generated. Since the crack 200 progresses due to the tensile stress, the crack 200 progresses in the lower surface direction in the magnetic layer 11A and the magnetic layer 11B integrated at the positions of the plurality of via holes 4.
  • the crack 200 does not easily penetrate the nonmagnetic material layer 14 having a small tensile stress, but the progress does not stop because the nonmagnetic material layer 14 is not arranged in the traveling direction.
  • the manufacturing method of the multilayer inductor elements 21A to 21D of the present embodiment does not require a large force even when the thickness of the multilayer body 20 is increased and the nonmagnetic material layer 14 is formed in the intermediate layer.
  • the stacked body 20 can be divided along the cut grooves 16 and the V-shaped grooves 17.
  • the multilayer inductor elements 21A to 21D are manufactured.
  • the multilayer inductor elements 21A to 21D become an electronic component module when an IC or the like is mounted on the mounting electrode 15 after firing (S60) and before singulation (S70), for example, DC-DC that allows a large current to flow. Used for converters.
  • the positions where the plurality of via holes 4 are respectively formed are all on the dividing line.
  • the position is not limited to the dividing line, and at least the dividing line may be crossed.
  • the plurality of via holes 4 may be formed only around the dividing line. Even in this case, the tensile stress is generated at the positions of the plurality of via holes 4, so that the crack 200 easily progresses.
  • Step S20 may be performed first, and then the process shown in Step S10 may be performed. Further, the process shown in step S40 may be performed before the process shown in any of steps S10 to S30.
  • the four multilayer inductor elements 21A to 21D are separated from the multilayer body 20, but the number is not limited to four, and more multilayer inductor elements 21 are separated. It is also possible. Further, the magnetic ceramic sheet 1 and the nonmagnetic ceramic sheet 3 are not limited to a substantially square shape, but may be rectangular.
  • FIG. 4 is a diagram showing a process sequence of the method for manufacturing the multilayer inductor elements 21A to 21D according to the first modification.
  • the process sequence shown in FIG. 4 is different from the process sequence shown in FIG. 2 in that the process shown in step S21 is executed between the process shown in step S20 and the process shown in step S30. That is, the manufacturing method of the multilayer inductor elements 21A to 21D according to the modified example 1 is different from the manufacturing method of the multilayer inductor elements 21A to 21D shown in FIG. 2 in that each of the via holes 4 is filled with a magnetic paste. To do. The description of the overlapping steps is omitted.
  • the magnetic layer 11A and the magnetic layer 11B come into stronger contact with each other, and tensile stress is easily generated at the positions of the plurality of via holes 4.
  • step S20 and the process shown in step S21 may each be performed before the process shown in step S10.
  • FIGS. 5A, 5B, and 5C are plan views of the nonmagnetic ceramic sheet 3 in which a plurality of via holes 4 are formed.
  • the plurality of via holes 4 may be respectively formed on the dividing lines except for the end face electrode positions 5 as shown in FIG. 5A. After firing the laminated body 20 and before separation into individual pieces, the end face electrode is plated with a hole after being punched at the end face electrode position 5 with a punch or the like, for example, in a plan view of the laminated body 20. To 21D on each side. None of the via holes 4 is formed at the end face electrode position 5.
  • the plurality of via holes 4 may be formed at the center point of the nonmagnetic ceramic sheet 3 and the center of each side instead of all on the dividing line.
  • the manufacturing method according to the formation pattern shown in FIG. 5B can reduce the amount of magnetic paste applied when a plurality of via holes 4 are filled with a magnetic paste.
  • the plurality of via holes 4 may be formed along the dividing line while avoiding the center position 6.
  • the magnetic substance concentrates around the center position 6 where the dividing lines intersect, so that only the center position 6 is too weak against cracking compared to other positions. Can be avoided.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating a process sequence of the method for manufacturing the multilayer inductor elements 21A to 21D according to the second modification.
  • FIG. 6B is a plan view of the magnetic ceramic sheet 1.
  • 6C and 6D are cross-sectional views of the stacked body 20A. The description of the overlapping configuration is omitted.
  • the process sequence shown in FIG. 6A is executed in the process shown in step S51 in place of the process shown in step S50, in that the process shown in step S11 is executed between the process shown in step S10 and the process shown in step S20.
  • the step shown in step S71 is performed, which is different from the process order of the manufacturing method of the multilayer inductor elements 21A to 21D shown in FIG. That is, the method of manufacturing the multilayer inductor elements 21A to 21D according to the modified example 2 forms the leading crack 101 and forms the nonmagnetic material 7 that stops the leading crack 101 at a predetermined position. This is different from the manufacturing method of the multilayer inductor elements 21A to 21D shown in FIG. The description of the overlapping steps is omitted.
  • the magnetic ceramic sheet 1 on which the nonmagnetic material 7 is formed is laminated so as to be a layer below the nonmagnetic material layer 14 as shown in FIG. 6C. Then, in FIG. 6C, the nonmagnetic material 7 is disposed in the upper surface direction from the cut groove 16 inside the magnetic material layer 11 ⁇ / b> B.
  • the preceding crack 101 is formed on the fired (S60) laminate 20 with a scriber (hereinafter referred to as diamond scriber 100) using a diamond at the cutting edge (S71).
  • the diamond scriber 100 rotates about the X axis as a rotation axis, and the position is adjusted so as to coincide with the cut groove 16 (partition line) when the stacked body 20A is viewed from the upper surface. .
  • the diamond scriber 100 presses the upper surface of the stacked body 20A (the upper surface of the nonmagnetic layer 12) downward in the stacked body 20A.
  • the preceding crack 101 is formed from the contact point between the diamond scriber 100 and the nonmagnetic layer 12 to the upper surface (Z-direction surface) of the nonmagnetic material 7.
  • the unbroken magnetic body layer 11B is only the layer below the magnetic ceramic sheet 1 on which the non-magnetic body 7 is formed, as shown in FIG. 6D. Therefore, the stacked body 20A can be divided with a small force (for example, manually).
  • the force when manually dividing the stacked body 20A can be adjusted by changing the position (depth of the layer) where the nonmagnetic material 7 is formed.
  • step S11 may be performed at any time as long as it is before the process shown in step S30. Further, the process shown in step S51 may be performed before the process shown in any of steps S10 to S60.

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Abstract

　積層体の厚みが厚く、かつ中間層に非磁性体層が形成されていても、大きな力を必要とせず積層体を切込み溝に沿って分割できる積層型インダクタ素子の製造方法を提供することを目的とする。　第２の工程により磁性体基板及び非磁性体基板が積層されて圧着されると、中間層となる非磁性体基板に形成された複数のビアホールは、磁性体基板に埋められる。その結果、磁性体層は、複数のビアホールの位置で、一体となる。磁性体基板は、非磁性体基板の線膨張係数より大きい線膨張係数を有する。よって、磁性体層は、焼成後、常温まで冷却された時に、非磁性体層より収縮するため、引張応力が発生する。割れは、引張応力によって進行するため、Ｖ字型の溝から発生する割れは、一体となった磁性体層内を積層方向に進行する。そして、割れは、磁性体層が上から下まで続いているため、上から下まで進行する。

Description

積層型インダクタ素子の製造方法、積層型インダクタ素子、及び積層体
　この発明は、磁性体層内にインダクタを形成する積層型インダクタ素子の製造方法に関するものである。
　従来、磁性体を含む複数のセラミックシートにコイルパターンを印刷し、当該複数のセラミックシートを積層すると、積層体の磁性体層内にインダクタが形成されることが知られている（特許文献１を参照。）。特許文献１に示す積層体の最外層及び中間層は、配線引き回しのため又は磁気飽和防止のための非磁性体層であり、非磁性体を含むセラミックシートが積層されることにより形成される。積層体は、複数の積層型インダクタ素子に分割される前に、最外層に切込み溝が形成される。
　焼成前の積層体は、切込み溝が形成される最外層と他方の最外層に、Ｖ字型の溝がダイシング加工により形成される。Ｖ字型の溝は、積層体の平面視において、切込み溝に重複するように形成される。その後、複数の積層型インダクタ素子は、焼成された積層体切込み溝及びＶ字型の溝に沿って分割（以下、個片化と称す。）されることにより、取り出される。
　例えば、電源モジュール用途の積層型インダクタ素子は、大電流を流すために、コイルパターンの印刷厚みを厚くする場合がある。この場合、Ｖ字型の溝から切込み溝までの厚みは、コイルパターンの厚みの増加に従って厚くなる。
特開２０１２－２４３７８７号公報
　Ｖ字型の溝から切込み溝までの厚みが増すと、個片化に必要な力は、大きくなり、積層体は、割れにくくなる。また、積層体は、Ｖ字型の溝から発生する割れを進行させにくい非磁性体層を中間層に備えるため、割れにくい。仮に大きな力をかけて無理に分割すると、積層体は、切込み溝に沿って割れないことがある。
　そこで、この発明は、積層体の厚みを厚く、かつ中間層に非磁性体層を形成しても、大きな力を必要とせず積層体を切込み溝に沿って分割できる積層型インダクタ素子の製造方法、当該製造方法で製造された積層型インダクタ素子、及び積層体を提供することを目的とする。
　本発明の積層型インダクタ素子の製造方法は、複数の個基板が連なった集合基板状態において、磁性体基板を含む複数の基板にコイルパターン及び内部配線を形成する第１の工程と、前記基板を積層して積層体を形成するとともに、前記積層体の最外層及び中間層に、非磁性体基板を積層してなる非磁性体層を配置し、前記コイルパターンを積層方向に接続してインダクタを形成する第２の工程と、前記積層体の最外層の表面の少なくとも一方に複数の実装用電極を形成する第３の工程と、前記積層体の最外層にある非磁性体層に切込み溝を形成する第４の工程と、前記積層体を焼成する第５の工程と、前記切込み溝に沿って前記積層体を個片化する第６の工程と、を有する。
　そして、本発明の積層型インダクタ素子の製造方法は、前記第２の工程の前工程に、前記基板のうち、前記中間層の非磁性体基板において、個片化する際の分割線を少なくとも跨ぐように複数のビアホールを形成する第７の工程、を設けたことを特徴とする。
　第２の工程は、中間層となる非磁性体基板を磁性体層となる磁性体基板で挟んで積層する。第７の工程は、中間層となる非磁性体基板の分割線を少なくとも跨ぐように複数のビアホールを形成する。分割線とは、積層体の平面視において切込み溝と重複する線である。
　第２の工程により磁性体基板及び非磁性体基板が積層されて圧着されると、中間層となる非磁性体基板に形成された複数のビアホールは、磁性体基板に埋められる。その結果、磁性体層は、複数のビアホールの位置で、一体となる。
　磁性体基板は、非磁性体基板の線膨張係数より大きい線膨張係数を有する。よって、磁性体層は、焼成後、常温まで冷却された時に、非磁性体層より収縮するため、引張応力が発生する。割れは、引張応力によって進行するため、Ｖ字型の溝から発生する割れは、一体となった磁性体層内を積層方向に進行する。そして、割れは、磁性体層が上（最外層の非磁性体層）から下（他方の最外層の非磁性体層）まで続いているため、上から下まで進行する。
　以上のように、本発明の積層型インダクタ素子の製造方法は、積層体を厚く、かつ、中間層に非磁性体層を形成しても、複数のビアホールの位置、すなわち分割線で磁性体層を一体とするため、大きな力を必要せずとも積層体を切込み溝に沿って分割することができる。
　また、前記第７の工程の後工程に、前記複数のビアホールそれぞれに磁性体ペーストを充填する第８の工程、を設けてもよい。
　磁性体層は、ビアホールを磁性体ペーストで充填すれば、より強く結合して一体となり、複数のビアホールの位置で引張応力が発生しやすくなる。
　また、前記第１の工程と前記第２の工程との間に、前記磁性体基板において、前記分割線を少なくとも跨ぐように非磁性体ペーストを塗布する第９の工程を設けてもよい。
　第９の工程は、積層体の平面視において、磁性体基板の分割線を少なくとも跨ぐように非磁性体を形成する。非磁性体の引張応力は、上述の線膨張係数の差により、磁性体層の引張応力に比べて、小さい。よって、割れは、当該非磁性体で進行が止まりやすくなる。以上のように、第９の工程を含む製造方法は、非磁性体の任意の位置で割れを止めることができる。よって、この製造方法は、積層体の焼成後でも個片化のために予めクラック（先行クラック）を形成しておくことができる。積層体を手動で分割する際の力は、非磁性体の位置（層の深さ）を変更することにより、調整可能となる。
　本発明は、積層型インダクタ素子の製造方法に限らず、当該方法によって製造された積層型インダクタ素子、または積層体であっても構わない。
　この発明によれば、積層体は、厚みが厚く、かつ中間層に非磁性体層が形成されていても、中間層の分割線で磁性体層が一体となるため、大きな力を必要とせずとも切込み溝に沿って分割される。
積層体２０の上面図 積層体２０の下面図 非磁性体層１４の上面図 積層体２０のＡ－Ａ断面図 積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法の工程順序を示す図である。 磁性セラミックシート１の平面図（上面図） 非磁性セラミックシート３の平面図（上面図） 積層体２０の断面図 積層体２０の上面図 積層体２０の上面図 積層体２０の下面図 積層体２０のＢ－Ｂ断面図 変形例１に係る積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法の工程順序を示す図である。 複数のビアホール４が形成される非磁性セラミックシート３の平面図 複数のビアホール４が形成される非磁性セラミックシート３の平面図 複数のビアホール４が形成される非磁性セラミックシート３の平面図 変形例２に係る積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法の工程順序を示す図 磁性セラミックシート１の平面図 積層体２０Ａの断面図 積層体２０Ａの断面図
　図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆ、及び図３Ｇを参照して、本実施形態に係る積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法を説明する。
　図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、及び図１Ｄは、積層体２０を示す図である。図２は、積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法の工程順序を示す図である。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆ、及び図３Ｇは、積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法の各工程を説明するための模式図である。
　まず、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、及び図１Ｄを用いて積層体２０の構成について説明する。図１Ａは、積層体２０の上面図である。図１Ｂは、積層体２０の下面図である。図１Ｃは、非磁性体層１４の上面図である。図１Ｄは、積層体２０のＡ－Ａ断面図である。図１Ｄにおいて、Ｚ方向の面を積層体２０の上面とし、－Ｚ方向の面を積層体２０の下面とし、Ｘ方向の面を右側面とし、－Ｘ方向の面を左側面とする。
　積層体２０は、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、及び図１Ｄに示すように、高さ方向（－Ｚ方向、Ｚ方向）に短い直方体形状である。
　積層体２０は、図１Ｄに示すように上面が非磁性体層１２からなり、下面が非磁性体層１３からなる。積層体２０の中間層は、磁性体層１１Ａ、非磁性体層１４、及び磁性体層１１Ｂからなる。磁性体層１１Ａは、非磁性体層１２及び非磁性体層１４に挟まれている。磁性体層１１Ｂは、非磁性体層１４及び非磁性体層１３に挟まれている。
　１６個の実装用電極１５は、積層体２０の上面にそれぞれ形成される。切込み溝１６は、積層体２０の下面に形成される。切込み溝１６は、非磁性体層１３の中心点Ｃを通り、かつＸ軸又はＹ軸に平行に形成される。Ｖ字型溝１７は、積層体２０の上面に形成される。Ｖ字型溝１７は、非磁性体層１２の中心点Ｃを通り、かつＸ軸又はＹ軸に平行に形成される。
　インダクタ１０Ａは、磁性体層１１Ａ及び磁性体層１１Ｂの中に形成される。インダクタ１０Ｂ～１０Ｄも、インダクタ１０Ａと同様に、磁性体層１１Ａ及び磁性体層１１Ｂの中にそれぞれ形成される。
　複数のビアホール４は、図１Ｃに示すように、非磁性体層１４の中心点Ｃを通り、かつＸ軸又はＹ軸に平行な線に沿って、それぞれ形成されている。複数のビアホール４は、図１Ｄに示すように、各インダクタ１０の間にそれぞれ形成される。複数のビアホール４は、切込み溝１６から上面方向に（又は、Ｖ字型溝１７から下面方向に）それぞれ配置されている。磁性体層１１Ａ及び磁性体層１１Ｂは、ビアホール４を介して、接する。
　積層体２０は、切り込み溝１６及びＶ字型溝１７に沿って分割されると、積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄとなる。
　次に、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆ、及び図３Ｇを用いて積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法の各工程を説明する。図３Ａは、磁性セラミックシート１の平面図（上面図）である。図３Ｂは、非磁性セラミックシート３の平面図（上面図）である。図３Ｄ及び図３Ｅは、積層体２０の上面図であり、図３Ｆは、積層体２０の下面図である。図３Ｃは、積層体２０の断面図である。図３Ｇは、積層体２０のＢ－Ｂ断面図である。
　まず、この実施形態の製造方法では、磁性体を含む略正方形状の磁性セラミックシート１にコイルパターン２Ａ～２Ｄを形成する（Ｓ１０）。コイルパターン２Ａ～２Ｄは、導電性ペースト（例えば主成分として銀を含むペースト）を磁性セラミックシート１上に塗布することにより、それぞれ形成される。この例では、コイルパターン２Ａ～２Ｄは、図３Ａに示すように、例えば磁性セラミックシート１の四隅に、それぞれ形成される。コイルパターン２Ａは、磁性セラミックシート１の－Ｘ方向かつ＋Ｙ方向の位置に、コイルパターン２Ｂは、磁性セラミックシート１の＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向の位置に、コイルパターン２Ｃは、磁性セラミックシート１の－Ｘ方向かつ－Ｙ方向の位置に、コイルパターン２Ｄは、磁性セラミックシート１の＋Ｘ方向かつ－Ｙ方向の位置に、それぞれ形成される。ステップＳ１０に示す工程は、複数（例えば５枚）の磁性セラミックシート１に対して実施される。
　そして、次の工程では、中間層となる非磁性体を含む非磁性セラミックシート３の分割線上の全てに複数のビアホール４を形成する（Ｓ２０）。非磁性セラミックシート３の形状は、磁性セラミックシート１の形状と同じである。分割線とは、積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄを個片化するために積層体２０を分割する線である。分割線は、非磁性セラミックシート３の中心点Ｃを通り、かつＸ軸又はＹ軸に平行である。複数のビアホール４は、図３Ｂに示すように、分割線上の全てに例えばレーザを照射することによりそれぞれ形成される。
　次に、コイルパターン２Ａ～２Ｄが形成された複数の磁性セラミックシート１と、非磁性セラミックシート３とを、それぞれ積層して圧着する（Ｓ３０）。すると、積層体２０は、図３Ｃに示すように、形成される。
　磁性体層１１Ａ及び磁性体層１１Ｂは、複数の磁性セラミックシート１がそれぞれ積層されてなる。非磁性体層１４は、非磁性セラミックシート３が積層されてなる。非磁性体層１２及び非磁性体層１３は、複数のビアホール４が形成されていない非磁性セラミックシート３がそれぞれ積層されてなる。
　積層時の圧着により、磁性体層１１Ａ及び磁性体層１１Ｂとなる複数の磁性セラミックシート１は、上下方向に圧力がかけられる。すると、磁性体層１１Ａ及び磁性体層１１Ｂは、複数のセラミックシート１が複数のビアホール４をそれぞれ埋めることにより、一体となる。
　インダクタ１０Ａは、複数の磁性セラミックシート１に形成されたコイルパターン２Ａがそれぞれ不図示のビアホールによって積層方向に電気的に接続されることにより、形成される。インダクタ１０Ｂ～１０Ｄも、インダクタ１０Ａと同様に、コイルパターン２Ｂ～２Ｄがそれぞれ積層方向に電気的に接続されることにより、それぞれ形成される。
　そして、次の工程では、積層体２０の上面に実装用電極１５を複数形成する（Ｓ４０）。複数の実装用電極１５は、非磁性体層１２の上面に例えば銀ペーストを塗布されることによりそれぞれ形成される。複数の実装用電極１５は、不図示のビアホール及び積層体２０の内部配線によってインダクタ１０Ａ～１０Ｄにそれぞれ接続される。なお、図３Ｄにおいて、実装用電極１５は、１６個形成されているが、実際の積層体２０には、より多く形成される。
　次に、積層体２０の上面（非磁性体層１２の上面）にＶ字型溝１７を形成し、積層体２０の下面（非磁性体層１３の下面）に切り込み溝１６を形成する（Ｓ５０）。Ｖ字型溝１７は、図３Ｅに示すように、積層体２０の下面の中心点Ｃを通り、かつＸ軸又はＹ軸に平行にダイシング加工により形成される。切込み溝１６は、図３Ｆに示すように、積層体２０の下面の中心点Ｃを通り、かつＸ軸又はＹ軸に平行にダイシング加工により形成される。すなわち、切込み溝１６及びＶ字型溝１７は、分割線上の全てに重なるように形成される。
　切込み溝１６及びＶ字型溝１７を形成すると、積層体２０を焼成する（Ｓ６０）。
　最後に、焼成された積層体２０を切込み溝１６及びＶ字型溝１７に沿って個片化し、積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄを取り出す（Ｓ７０）。積層体２０は、例えば手動で力がかけられると、図３Ｇに示すように、Ｖ字型溝１７から発生する割れ２００が下面方向に進行して、分割される。
　磁性セラミックシート１は、非磁性セラミックシート３の線膨張係数より大きい線膨張係数を有する。よって、磁性体層１１Ａ及び磁性体層１１Ｂの線膨張係数は、非磁性体層１２、非磁性体層１３、及び非磁性体層１４の線膨張係数よりそれぞれ大きいため、引張応力が発生する。割れ２００は、引張応力によって進行するため、複数のビアホール４の位置で一体となった磁性体層１１Ａ及び磁性体層１１Ｂ内を下面方向に進行する。
　換言すれば、割れ２００は、引張応力の小さい非磁性体層１４を貫通しにくいが、進行する方向に非磁性体層１４が配置されていないため、進行が止まらない。
　以上のように、本実施形態の積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法は、積層体２０の厚みを厚く、かつ中間層に非磁性体層１４を形成しても、大きな力を必要とせずとも、切込み溝１６及びＶ字型溝１７に沿って積層体２０を分割できる。
　以上の工程によって、積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄは、製造される。積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄは、焼成（Ｓ６０）後、個片化（Ｓ７０）前に、実装用電極１５にＩＣ等が搭載されるとそれぞれ電子部品モジュールとなり、例えば大電流を流すＤＣ－ＤＣコンバータに用いられる。
　なお、上記の例では、複数のビアホール４がそれぞれ形成された位置は、分割線上の全てであったが、分割線上だけに限らず、少なくとも分割線を跨げばよい。複数のビアホール４は、分割線周辺だけにそれぞれ形成されてもよく、この場合でも、複数のビアホール４の位置に引張応力が発生するため、割れ２００は、進行しやすくなる。
　また、最初にステップＳ２０に示す工程を実施し、次に、ステップＳ１０に示す工程を行う工程順序であっても構わない。また、ステップＳ４０に示す工程は、ステップＳ１０乃至ステップＳ３０のいずれかに示す工程の前に実施されてもよい。
　また、本実施形態は、積層体２０から４つの積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄを個片化する例であったが、４つに限らず、より多くの積層型インダクタ素子２１を個片化することも可能である。また、磁性セラミックシート１及び非磁性セラミックシート３は、略正方形状に限らず、それぞれ長方形状であってもよい。
　次に、図４を用いて、変形例１に係る積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法について説明する。図４は、変形例１に係る積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法の工程順序を示す図である。
　図４に示す工程順序は、ステップＳ２１に示す工程をステップＳ２０に示す工程とステップＳ３０に示す工程との間に実行する点において、図２に示す工程順序と相違する。すなわち、変形例１に係る積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法は、複数のビアホール４に磁性体ペーストをそれぞれ充填する点において、図２に示す積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法と相違する。重複するステップの説明は、省略する。
　非磁性セラミックシート３に複数のビアホール４を形成すると（Ｓ２０）、複数のビアホール４を磁性体ペーストで充填する（Ｓ２１）。
　複数のビアホール４を磁性体ペーストで充填することにより、磁性体層１１Ａ及び磁性体層１１Ｂは、より強く接して一体となり、複数のビアホール４の位置で引張応力が発生しやすくなる。
　なお、ステップＳ２０に示す工程と、ステップＳ２１に示す工程とは、ステップＳ１０に示す工程の前にそれぞれ実施されてもよい。
　次に、図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃを用いて、変形例に係る複数のビアホール４の形成パターンについて説明する。図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃは、複数のビアホール４が形成される非磁性セラミックシート３の平面図である。
　複数のビアホール４は、図５Ａに示すように、端面電極位置５を除いて、分割線上にそれぞれ形成されてもよい。積層体２０の焼成後個片化前に、端面電極は、積層体２０の平面視において、例えば端面電極位置５にパンチ等で孔が開けられた後、メッキされることにより積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの各側面に形成される。いずれのビアホール４も、端面電極位置５には形成されない。
　磁性体ペーストが、非磁性セラミックシートからなる非磁性体層１４よりも脆い場合であっても、図５Ａに示す形成パターンに係る製造方法は、パンチで孔が開けられる位置に、非磁性体層１４が存在するため、端面電極を崩すことなく形成できる。
　また、複数のビアホール４は、図５Ｂに示すように、分割線上の全てではなく、非磁性セラミックシート３の中心点及び、各辺の中央に形成されてもよい。図５Ｂに示す形成パターンに係る製造方法は、複数のビアホール４に磁性体ペーストを充填する場合、磁性体ペーストの塗布量を少なくすることができる。
　また、複数のビアホール４は、図５Ｃに示すように、中心位置６を避けて分割線に沿って形成されてもよい。図５Ｃに示す形成パターンに係る製造方法は、分割線が交差する中心位置６の周辺に磁性体が集中することにより、他の位置に比べて中心位置６のみが割れに対して弱くなりすぎることを避けることができる。
　次に、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、及び図６Ｄを用いて、変形例２に係る積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法について説明する。図６Ａは、変形例２に係る積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法の工程順序を示す図である。図６Ｂは、磁性セラミックシート１の平面図である。図６Ｃ及び図６Ｄは、積層体２０Ａの断面図である。重複する構成の説明は、省略する。
　図６Ａに示す工程順序は、ステップＳ１１に示す工程をステップＳ１０に示す工程とステップＳ２０に示す工程との間に実行する点、ステップＳ５０に示す工程に替えて、ステップＳ５１に示す工程を実施する点、及びステップＳ７０に示す工程に替えて、ステップＳ７１に示す工程を実施する点において、図２に示す積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄの製造方法の工程順序と相違する。すなわち、変形例２に係る積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄ製造方法は、先行クラック１０１を形成し、及び当該先行クラック１０１の進行を所定の位置で止める非磁性体７を形成する点で、図２に示す積層型インダクタ素子２１Ａ～２１Ｄ製造方法と相違する。重複するステップの説明は、省略する。
　複数の磁性セラミックシート１にコイルパターン２Ａ～２Ｄを形成すると（Ｓ１０）、図６Ｂに示すように、１枚の磁性セラミックシート１の分割線上の全てに非磁性体ペーストを塗布し、非磁性体７を形成する（Ｓ１１）。そして、複数の磁性セラミックシート１、および複数の非磁性セラミックシート３を積層して積層体２０Ａを形成する（Ｓ２０）。
　非磁性体７が形成された磁性セラミックシート１は、図６Ｃに示すように、非磁性体層１４よりも下の層となるように積層される。すると、非磁性体７は、図６Ｃにおいて、磁性体層１１Ｂ内部であって、切込み溝１６から上面方向に配置される。
　そして、複数の実装用電極１５を形成すると、切込み溝１６を形成する（Ｓ５１）。
　そして、焼成（Ｓ６０）された積層体２０に、刃先にダイヤモンドを用いたスクライバ（以下、ダイヤモンドスクライバ１００と称す。）で先行クラック１０１を形成する（Ｓ７１）。ダイヤモンドスクライバ１００は、図６Ｄに示すように、Ｘ軸を回転軸として回転し、積層体２０Ａを上面から見たときに、切り込み溝１６（分割線）に一致するように、位置が調整される。そして、ダイヤモンドスクライバ１００は、積層体２０Ａの上面（非磁性体層１２の上面）を、積層体２０Ａの下方向に押圧する。すると、先行クラック１０１は、ダイヤモンドスクライバ１００と非磁性体層１２との接点から非磁性体７の上面（Ｚ方向の面）まで形成される。
　先行クラック１０１の進行が止まると、割れていない磁性体層１１Ｂは、図６Ｄに示すように、非磁性体７が形成された磁性セラミックシート１以下の層だけである。よって、積層体２０Ａは、小さな力で（例えば手動で）分割可能である。
　積層体２０Ａを手動で分割する際の力は、非磁性体７を形成する位置（層の深さ）を変更することにより、調整可能となる。
　なお、ステップＳ１１に示す工程は、ステップＳ３０に示す工程の前であれば、いつ実施されてもよい。また、ステップＳ５１に示す工程は、ステップＳ１０乃至ステップＳ６０のいずれかに示す工程の前に実施されてもよい。
１…磁性セラミックシート
２Ａ～２Ｄ…コイルパターン
３…非磁性セラミックシート
４…ビアホール
５…端面電極位置
６…中心位置
７…非磁性体
１０Ａ～１０Ｄ…インダクタ
１１Ａ、１１Ｂ…磁性体層
１２、１３、１４…非磁性体層
１５…実装用電極
１６…切り込み溝
１７…Ｖ字型溝
２０、２０Ａ…積層体
２１Ａ～２１Ｄ…積層型インダクタ素子
１００…ダイヤモンドスクライバ
１０１…先行クラック
２００…割れ

Claims (5)

  1. 　複数の個基板が連なった集合基板状態において、磁性体基板を含む複数の基板にコイルパターン及び内部配線を形成する第１の工程と、
    　前記基板を積層して積層体を形成するとともに、前記積層体の最外層及び中間層に、非磁性体基板を積層してなる非磁性体層を配置し、前記コイルパターンを積層方向に接続してインダクタを形成する第２の工程と、
    　前記積層体の最外層の表面の少なくとも一方に複数の実装用電極を形成する第３の工程と、
    　前記積層体の最外層にある非磁性体層に切込み溝を形成する第４の工程と、
    　前記積層体を焼成する第５の工程と、
    　前記切込み溝に沿って前記積層体を個片化する第６の工程と、
    　を有する積層型インダクタ素子の製造方法であって、
    　前記第２の工程の前工程に、
    　前記基板のうち、前記中間層の非磁性体基板において、個片化する際の分割線を少なくとも跨ぐように複数のビアホールを形成する第７の工程、
    　を設けたことを特徴とする積層型インダクタ素子の製造方法。
  2. 　前記第７の工程の後工程に、
    　前記複数のビアホールそれぞれに磁性体ペーストを充填する第８の工程、
    　を設けたことを特徴とする請求項１に記載の積層型インダクタ素子の製造方法。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の積層型インダクタ素子の製造方法であって、
    　前記第１の工程と前記第２の工程との間に
    　前記磁性体基板において、前記分割線を少なくとも跨ぐように非磁性体ペーストを塗布する第９の工程、
    　を設けたことを特徴とする積層型インダクタ素子の製造方法。
  4. 　請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の製造方法によって作られた積層型インダクタ素子。
  5. 　磁性体基板を含む複数の基板上にコイル導体を形成し、前記複数の基板を積層して前記コイル導体を積層方向に接続してインダクタが形成される積層体であって、
    　前記積層体の最外層及び中間層に非磁性体基板を積層してなる非磁性体層が配置され、
    　平面視において前記インダクタを複数異なる位置に備え、前記中間層において個片化の際の分割線を少なくとも跨ぐ一部が磁性体層になっている
    　ことを特徴とする積層体。
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