JP4211606B2 - Manufacturing method of multilayer ceramic electronic component and electronic apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はチップ部品、半導体等を実装する平面精度に優れた積層セラミック電子部品の製造方法及びその電子部品を用いた電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の積層セラミック電子部品の製造方法について説明する。まずガラスセラミック粉末に有機バインダーおよび可塑剤などを混合して第1のセラミックシートが得られる。次に第1のセラミックシートの表面に導体パターンが形成され、第1のセラミックシートが積層される。その後、第1のセラミックシートの上下に、第1のセラミックシートの焼成温度で焼結しない第2のセラミックシートが積層されて積層体が得られる。次にこの積層体の表面の第1のセラミックシートにスリットが形成された後に第1のセラミックシートの焼成温度で焼成され、焼結していない第2のセラミックシートが除去される。次いでスリットで積層体が分割され、積層セラミック電子部品が得られる。
【0003】
この積層セラミック電子部品が、表面に電極パターンを有する回路基板に実装され電子機器が製造される。
【0004】
上記積層セラミック電子部品においては、焼成時第2のセラミックシートは焼結せず殆ど収縮しないので、焼結により収縮しようとする第1のセラミックシートを拘束する。従って、第1のセラミックシートの収縮を抑制でき、平面精度に優れた積層セラミック電子部品を生産性良く得ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記方法によると、積層セラミック電子部品の端部は鋭角となる。従って、この電子部品が回路基板に実装される時に回路基板に撓みが発生すると、回路基板にこの端部が接触することにより、積層セラミック電子部品に割れや欠けが発生し、特性が劣化する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
第1のセラミックシートが第1のセラミックシートよりも高い焼結温度を有する第2のセラミックシートで挟まれて積層体が得られる。積層体に第1のセラミックシートに至る溝が、第2のセラミックシートが第1のセラミックシートの溝の上端部を被覆するように形成される。第1のセラミックシートが焼結しかつ第2のセラミックシートが焼結しない温度で積層体が焼成される。第2のセラミックシートが除去され、溝で積層体が分割されて、積層セラミック電子部品が製造される。
【0007】
この方法により、平面精度を確保しつつ、耐衝撃性に優れた積層セラミック電子部品が製造される。
【0008】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1〜図4は本発明の実施の形態1における積層セラミック電子部品の製造工程を説明するための要部拡大断面図、図5は積層セラミック電子部品の断面図である。第1のセラミックシート11はAl2O3,CaO−BaO−SiO2系ガラス等を用いて作製される。第2のセラミックシート12は第1のセラミックシート11の焼結温度よりも高い焼結温度を有し、Al2O3を用いて作製される。導体パターン13はAgあるいはAg−Ptを用いて形成される。積層体にはスリット状の溝14aとV字状の溝14bが設けられる。
【0009】
図6は実施の形態1における電子機器の側面図である。表面に電極パターン63を有する回路基板64に図5に示す積層セラミック電子部品60が実装される。
【0010】
以下実施の形態1における積層セラミック電子部品の製造方法について説明する。
【0011】
まず第1のセラミックシート11と導体パターン13とが交互に積層され、この上下面が第2のセラミックシート12で挟み込まれて一体化された積層体が作製される。第1のセラミックシート11と第2のセラミックシート12の少なくとも一方の間には導体パターン13が存在する。
【0012】
次に、図1に示すようにカッター刃などで第1のセラミックシート11に至るスリット状の溝14aが積層体の表面の所定の位置に形成され、続いて図2に示すように断面がV字状の金型で溝14aを押し開くようにして溝14bが形成される。この時、金型の先端は第1のセラミックシート11に到達する。溝14a,14bの形成後は、第2のセラミックシート12が第1のセラミックシート11の溝14aの内部上方の部分を被覆する。そして、第1のセラミックシート11の溝14aを形成する部分の上端は曲面状に面取りされる。
【0013】
またこの溝に対向するように、積層体裏面にも同様の溝14a,14bが設けられる。その後、この積層体がプレスされて、図3に示すように溝14bが小さくなる。
【0014】
そしてこの状態のまま、第1のセラミックシート11及び導体パターン13が焼結され、かつ第2のセラミックシート12が焼結されないように積層体が焼成される。このとき、第2のセラミックシート12は焼結されないのでほとんど収縮しない。従って、焼結する第1のセラミックシート11が収縮するのを抑制され、平面精度に優れた焼結体が得られる。第1のセラミックシート11の溝14bの部分は自由度が他の部分よりも大きいので収縮し、溝14bは再び図4に示すように大きくなる。
【0015】
次に、第2のセラミックシート12のみが除去される。第2のセラミックシート12は未焼結なので、容易に除去できる。
【0016】
次いで、導体パターン13を有する表面にIC61やコンデンサ62などが導体パターン13に接続され、溝14a,14bで積層体が分割され、図5に示すような積層セラミック電子部品60が得られる。
【0017】
積層セラミック電子部品60は、平面精度に優れているだけでなく端部が曲面状に面取りされるので、衝撃に強く優れた強度を有する。
【0018】
積層セラミック電子部品60が図6に示すように、表面の電極パターン63を有する回路基板64に実装されることにより、例えば携帯電話などの各種電子機器が製造される。
【0019】
例えば電子機器に衝撃が加わり、回路基板64に撓みが発生した場合、積層セラミック電子部品60は端部が曲面状に面取りされるので、回路基板64に接触したとしても回路基板64の損傷を防止できる。
【0020】
なお、溝14a,14bは別の方法で形成されてもよい。断面がV字状の金型が積層体表面の所定の位置に押し付けられて、断面がV字状の溝が形成される。この時、金型の先端が第1のセラミックシート11に到達し、第2のセラミックシート12が第1のセラミックシート11の溝の内部上方を被覆する。第1のセラミックシート11の溝を形成する部分の上端は曲面状に面取りされる。次にこの溝を更に深くするように、カッター刃などでスリット状の溝が設けられる。
【0021】
導体パターン13は導体パターンを含む抵抗体パターン等の回路パターンでもよい。
【0022】
(実施の形態2)
まず実施の形態1と同様にして形成された積層体は、溝14a,14bが形成された後、実施の形態1と同様に焼成される。ただし、第1のセラミックシート11と第2のセラミックシート12との間に導体パターン13が形成されない。
【0023】
次に第2のセラミックシート12が除去された後、焼結体の表面に金属ペーストが塗布され、焼き付けられることにより導体パターン13が形成される。その後、この導体パターン13の上にICやコンデンサなどの電子部品が実装される。その後、溝14a,14bで積層体が分割され、積層セラミック電子部品60が得られる。そして電子部品60は回路基板に実装され、電子機器が製造される。
【0024】
実施の形態2においても実施の形態1と同様に、得られた積層セラミック電子部品は平面精度に優れているだけでなく端部が曲面状に面取りされるので、衝撃に強く優れた強度を有する。また回路基板に実装後、撓みが発生したとしても積層セラミック電子部品60は端部が曲面状に面取りされるので、回路基板64に接触したとしても損傷を防止できる。
【0025】
実施の形態2と実施の形態1とは、積層セラミック電子部品60の表面の導体パターン13が積層体の焼成前あるいは焼成後に形成されるかだけが異なる。
【0026】
表面の導体パターン13の形成に熱処理工程を含む場合、実施の形態1においては、熱処理工程が一度で済むので実施の形態2よりも生産性に優れる。
【0027】
(実施の形態3)
図7は実施の形態3における積層セラミック電子部品の製造工程を説明するための要部拡大断面図である。実施の形態1,2と同様の構成要素については同番号を付して説明を省略する。
【0028】
まず実施の形態1と同様に第1のセラミックシート11と導体パターン13を交互に積層され、上、下面を第2のセラミックシート12が挟み込んだ積層体が作製され、溝14a,14bが表、裏面に設けられる。
【0029】
次に、図7に示すようにこの積層体の上、下面の溝14a,14bを覆うように第2のセラミックシート12と同様の材質の第3のセラミックシート15が圧着される。この時、積層体は外周から加圧されるため、実施の形態1と同様に溝14aは最初に形成した時よりも小さくなる。
【0030】
その後、この積層体が、第1のセラミックシート11及び導体パターン13が焼結しかつ第2と第3のセラミックシート12、15が未焼結となるように焼成される。この結果、実施の形態1と同様に溝14aは再び大きくなる。
【0031】
次に第2と第3のセラミックシート12、15が除去され、積層体の表面にICやコンデンサ等の電子部品が実装された後、溝14a,14bで積層体を分割され、図5に示すような積層セラミック電子部品が得られる。
【0032】
実施の形態3においては、端部が曲面状に面取りされ、溝14a,14bを形成した後に第3のセラミックシート15で積層体の上、下面が圧着される。これにより、焼成時の第1のセラミックシート11の収縮をされに抑制できるので実施の形態1よりも平面精度に優れた積層セラミック電子部品を得ることができる。
【0033】
実施の形態3においては積層セラミック電子部品表面の導体パターンは、実施の形態1のように焼成前、あるいは実施の形態2のように焼成後に形成されてもよい。
【0034】
実施の形態1〜3においては、第2のセラミックシート12が第1のセラミックシート11の端部を被覆するように溝14aが設けられることにより、積層セラミック電子部品の端部を曲面状に面取りできる。
【0035】
また従来の積層セラミック電子部品においては端部を曲面状に面取りするためには焼成後研磨する必要がある。電子部品が表面に導体パターン13を有する場合、研磨により導体パターン13が損傷する場合があるので端部を曲面にできない。この電子部品が回路基板に実装されると、基板に撓みが発生した場合端部が回路基板に接触し、積層セラミック電子部品が損傷することがある。導体パターン13の代りに抵抗体パターンを有する電子部品では損傷により特性が劣化する。
【0036】
V字状の溝14aとスリット状の溝14bからなる断面がY字状の分割用の溝は、V字状の型で形成された部分よりも、刃で形成された部分の方が長い。これにより第1のセラミックシート11の収縮を抑制しつつ、焼成後に積層体は容易に分割できる。
【0037】
実施の形態1〜3ではこれらの溝は積層体の表、裏面に設けられるが、溝はいずれか一方の面にのみ設けられても焼成後積層体は容易に分割できる。溝は、積層体が回路基板に実装される際の基板に対向する面に形成され、撓みにより電子部品が損傷するのを防止することが好ましい。
【0038】
さらに、第2のセラミックシート12は、平面精度に優れた積層セラミック電子部品を得るため、焼成時に第1のセラミックシート11が収縮するのを抑制する。第1及び第2のセラミックシート11,12の両方に分割用の溝が設けられると、それだけ第1のセラミックシート11の自由度が大きくなる。これにより第1のセラミックシート11は溝を大きくする方向に収縮しやすくなり、積層セラミック電子部品の形状精度が悪くなる恐れが有る。分割用の溝が設けられた後に積層体が加圧されて溝14aが圧縮され、見かけ上溝14aが小さくなる。これにより焼成時、第1のセラミックシートが収縮したとしても、前もって溝14aが圧縮されているので、元の状態、即ち所望の形状の焼結された積層体を得ることができる。
【0039】
【発明の効果】
本発明によると、第1のセラミックシートとこれを挟むこれよりも高い焼結温度を有する第2のセラミックシートとを有する積層体の表面に、第1のセラミックシートに至るように溝が形成される。これにより、端部が曲面状に面取りされる耐衝撃性に優れた積層セラミック電子部品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1における積層セラミック電子部品の要部拡大断面図
【図2】 実施の形態1における積層セラミック電子部品の要部拡大断面図
【図3】 実施の形態1における積層セラミック電子部品の要部拡大断面図
【図4】 実施の形態1における積層セラミック電子部品の要部拡大断面図
【図5】 本発明の実施の形態1,2における積層セラミック電子部品の断面図
【図6】 実施の形態1,2における電子機器の側面図
【図7】 本発明の実施の形態3における積層セラミック電子部品の要部拡大断面図
【符号の説明】
11 第1のセラミックシート
12 第2のセラミックシート
13 導体パターン
14a 溝
14b 溝
15 第3のセラミックシート
60 積層セラミック電子部品
61 IC
62 コンデンサ
63 電極パターン
64 回路基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component excellent in planar accuracy for mounting a chip component, a semiconductor or the like, and an electronic apparatus using the electronic component.
[0002]
[Prior art]
A conventional method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component will be described. First, an organic binder and a plasticizer are mixed with glass ceramic powder to obtain a first ceramic sheet. Next, a conductor pattern is formed on the surface of the first ceramic sheet, and the first ceramic sheet is laminated. Thereafter, a second ceramic sheet that is not sintered at the firing temperature of the first ceramic sheet is laminated above and below the first ceramic sheet to obtain a laminate. Next, after a slit is formed in the first ceramic sheet on the surface of the laminate, it is fired at the firing temperature of the first ceramic sheet, and the unsintered second ceramic sheet is removed. Next, the laminated body is divided by slits to obtain a laminated ceramic electronic component.
[0003]
This multilayer ceramic electronic component is mounted on a circuit board having an electrode pattern on its surface to manufacture an electronic device.
[0004]
In the multilayer ceramic electronic component, since the second ceramic sheet is not sintered and hardly contracted during firing, the first ceramic sheet to be contracted by sintering is restrained. Therefore, shrinkage of the first ceramic sheet can be suppressed, and a multilayer ceramic electronic component having excellent planar accuracy can be obtained with high productivity.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above method, the end of the multilayer ceramic electronic component has an acute angle. Therefore, when the circuit board is bent when the electronic component is mounted on the circuit board, the end portion comes into contact with the circuit board, so that the multilayer ceramic electronic component is cracked or chipped, and the characteristics are deteriorated.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The first ceramic sheet is sandwiched between the second ceramic sheets having a higher sintering temperature than the first ceramic sheet to obtain a laminate. A groove reaching the first ceramic sheet is formed in the laminate so that the second ceramic sheet covers the upper end of the groove of the first ceramic sheet. The laminate is fired at a temperature at which the first ceramic sheet is sintered and the second ceramic sheet is not sintered. The second ceramic sheet is removed, and the multilayer body is divided by the grooves to produce a multilayer ceramic electronic component.
[0007]
By this method, a multilayer ceramic electronic component excellent in impact resistance is manufactured while ensuring planar accuracy.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
1 to 4 are enlarged cross-sectional views of main parts for explaining the manufacturing process of the multilayer ceramic electronic component according to
[0009]
FIG. 6 is a side view of the electronic device according to the first embodiment. A multilayer ceramic
[0010]
A method for manufacturing the multilayer ceramic electronic component according to
[0011]
First, the first
[0012]
Next, as shown in FIG. 1, a slit-
[0013]
[0014]
In this state, the laminate is fired so that the first
[0015]
Next, only the second
[0016]
Next, an
[0017]
The multilayer ceramic
[0018]
As shown in FIG. 6, the multilayer ceramic
[0019]
For example, when an impact is applied to the electronic device and the
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
(Embodiment 2)
First, the laminate formed in the same manner as in the first embodiment is fired in the same manner as in the first embodiment after the
[0023]
Next, after the second
[0024]
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the obtained multilayer ceramic electronic component is not only excellent in plane accuracy, but also has an edge that is chamfered in a curved shape, so that it is strong against impact and has excellent strength. . In addition, even if bending occurs after mounting on the circuit board, the end of the multilayer ceramic
[0025]
The second embodiment is different from the first embodiment only in whether the
[0026]
In the case where the formation of the
[0027]
(Embodiment 3)
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part for explaining a manufacturing process of the multilayer ceramic electronic component in the third embodiment. Constituent elements similar to those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0028]
First, similarly to the first embodiment, the first
[0029]
Next, as shown in FIG. 7, a third
[0030]
Thereafter, the laminate is fired so that the first
[0031]
Next, after the second and third
[0032]
In the third embodiment, the end portions are chamfered in a curved shape, and after the
[0033]
In the third embodiment, the conductor pattern on the surface of the multilayer ceramic electronic component may be formed before firing as in the first embodiment or after firing as in the second embodiment.
[0034]
In the first to third embodiments, the end portion of the multilayer ceramic electronic component is chamfered into a curved surface by providing the
[0035]
Further, in the conventional multilayer ceramic electronic component, in order to chamfer the end portion into a curved surface, it is necessary to polish after firing. When the electronic component has the
[0036]
A dividing groove having a Y-shaped cross section composed of a V-shaped
[0037]
In
[0038]
Furthermore, the second
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, the groove is formed on the surface of the laminate having the first ceramic sheet and the second ceramic sheet having a higher sintering temperature sandwiching the first ceramic sheet so as to reach the first ceramic sheet. The Thereby, it is possible to obtain a multilayer ceramic electronic component excellent in impact resistance whose end is chamfered in a curved shape.
[Brief description of the drawings]
1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a multilayer ceramic electronic component according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the multilayer ceramic electronic component according to a first embodiment. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the multilayer ceramic electronic component according to the first embodiment. 6 is a side view of an electronic device according to the first and second embodiments. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a multilayer ceramic electronic component according to a third embodiment of the present invention.
11 First
62
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