JP5817752B2 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品の製造方法に関し、より特定的には、絶縁体層が積層された電子部品の製造方法に関する。
従来の電子部品の製造方法に関する発明としては、例えば、特許文献1に記載のコモンモードノイズフィルタが知られている。図11は、特許文献1に記載のコモンモードノイズフィルタ500のマザー積層体512を透視した図である。
コモンモードノイズフィルタ500は、積層体502及び外部電極504a,504bを備えている。外部電極504a,504bはそれぞれ、積層体502の2つの面に跨っている。以上のようなコモンモードノイズフィルタ500は、積層体512がマトリクス状に配列されたマザー積層体512をカットすることによって作製される。カットの際には、例えば、左右方向に延在するカットラインCL11によりマザー積層体512をカットした後に、上下方向に延在するカットラインCL12によりマザー積層体512をカットする。
ところで、マザー積層体512をカットラインCL11によりカットすると、マザー積層体512が左右方向に延在する集合体512aに分割される。この際、以下の理由により、積層体502に歪みが発生するおそれがある。カットラインCL11上には、外部電極504a,504bが設けられている。よって、カットラインCL11によりマザー積層体512をカットする際には、絶縁体層をカットするとともに、外部電極504a,504bもカットする。外部電極504a,504bは、積層体512を構成しているセラミックよりも高い延性を有する導体により作製されている。そのため、外部電極504a,504bは、積層体12に比べてカットされにくい。
よって、外部電極504a,504bのカットの際には、外部電極504a,504bに大きな力が加わり、外部電極504a,504bに加わった力がマザー積層体512に伝わる。このとき、分割される集合体512aが左右方向に延在しているので、大きな力が集合体512aに加わると、集合体512aにねじれなどの歪みが発生しやすい。その結果、積層体512に歪みが発生する。このような歪みは、積層体512内においてクラックの発生の原因となる。
特開2010−165975号公報
そこで、本発明の目的は、マザー積層体のカット時に積層体に歪みが発生することを抑制できる電子部品の製造方法を提供することである。
本発明の一形態に係る電子部品の製造方法は、長方形状の複数の絶縁体層が積層されて構成され、かつ、該複数の絶縁体層の第1の辺が連なって構成されている実装面を有する積層体、該積層体内に設けられている回路素子、及び、該回路素子に電気的に接続され、かつ、前記第1の辺及び該第1の辺に隣接する第2の辺に引き出されている第1の外部導体、及び、該第1の辺及び該第1の辺に隣接する第3の辺に引き出されている第2の外部導体を含む外部導体を備えている電子部品の製造方法であって、積層方向から平面視したときに、第1の方向と該第1の方向に直交する第2の方向からなる行列状に複数の前記積層体が配列されたマザー積層体を得る積層体作製工程と、前記マザー積層体を複数の前記積層体にカットするカット工程と、を備えており、前記積層体作製工程では、前記第1の方向に隣り合う2個の前記積層体の前記外部導体が繋がり、かつ、積層方向から平面視したときに、該2個の積層体に設けられた各回路素子が互いに点対称の関係にある前記マザー積層体であって、前記第2の方向に隣り合う前記積層体の前記第1の外部導体と前記第2の外部導体とが繋がった前記マザー積層体を得ており、前記カット工程では、前記第2の方向に延在し、かつ、前記外部導体が並んでいる第1のカットラインで前記マザー積層体をカットする前に、前記第1の方向に延在する第2のカットラインで該マザー積層体をカットすること、を特徴とする。
本発明によれば、マザー積層体のカット時に積層体に歪みが発生することを抑制できる。
一実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。 図1の電子部品の分解斜視図である。 電子部品の製造時の平面図である。 電子部品の製造時の平面図である。 電子部品の製造時の平面図である。 電子部品の製造時の平面図である。 電子部品の製造時の平面図である。 電子部品の製造時の平面図である。 電子部品の製造時の平面図である。 電子部品の製造時の平面図である。 特許文献1に記載のコモンモードノイズフィルタのマザー積層体を透視した図である。
以下に、本発明の実施形態に係る電子部品の製造方法について説明する。
(電子部品の構成)
以下に、一実施形態に係る電子部品の構成について図面を参照しながら説明する。図1は、一実施形態に係る電子部品10の外観斜視図である。図2は、図1の電子部品10の分解斜視図である。以下では、電子部品10の積層方向をy軸方向と定義する。また、y軸方向から平面視したときに、電子部品10の長辺が延在している方向をx軸方向と定義し、電子部品10の短辺が延在している方向をz軸方向と定義する。
電子部品10は、図1及び図2に示すように、積層体12、外部電極14a,14b、引き出し導体40a,40b及びコイルL(回路素子)を備えている。
積層体12は、図2に示すように、複数の絶縁体層16a〜16pがy軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並ぶように積層されて構成されており、直方体状をなしている。よって、積層体12は、上面S1、底面S2、端面S3,S4及び側面S5,S6を有している。上面S1は、積層体12のz軸方向の正方向側の面である。底面S2は、積層体12のz軸方向の負方向側の面であり、電子部品10の回路基板への実装の際に該回路基板と対向する実装面である。上面S1及び底面S2はそれぞれ、絶縁体層16a〜16pのz軸方向の正方向側の長辺及び負方向側の長辺が連なることにより構成されている。端面S3,S4はそれぞれ、積層体12のx軸方向の負方向側及び正方向側の面である。端面S3,S4はそれぞれ、絶縁体層16a〜16pのx軸方向の負方向側の短辺及び正方向側の短辺が連なることにより構成されている。また、端面S3,S4は、底面S2に隣接している。側面S5,S6はそれぞれ、積層体12のy軸方向の正方向側及び負方向側に位置する面である。
絶縁体層16a〜16pは、図2に示すように、長方形状をなしており、例えば、硼珪酸ガラスを主成分とする絶縁材料により形成されている。以下では、絶縁体層16a〜16pのy軸方向の正方向側の面を表面と称し、絶縁体層16a〜16pのy軸方向の負方向側の面を裏面と称す。
コイルLは、積層体12内に設けられている回路素子であり、コイル導体18a〜18j及びビアホール導体v1〜v10を含んでいる。コイルLは、コイル導体18a〜18jがビアホール導体v1〜v10により接続されることにより構成されている。また、コイルLは、y軸方向に延在する巻回軸を有しており、y軸方向の正方向側から平面視したときに、時計回りに旋回しながら、y軸方向の負方向側から正方向側へと進行する螺旋状をなしている。
コイル導体18a〜18jは、絶縁体層16d〜16mの表面上に設けられている。コイル導体18a〜18jは、y軸方向から平面視したときに互いに重なりあって環状の軌道を形成している。また、コイル導体18a〜18jは、軌道の一部が切り欠かれた構造をなしており、時計回り方向に旋回する線状導体である。以下では、y軸方向の正方向側から平面視したときにおけるコイル導体18a〜18jの時計回り方向の下流側の端部を単に下流端と呼び、y軸方向の正方向側から平面視したときにおけるコイル導体18a〜18jの時計回り方向の上流側の端部を単に上流端と呼ぶ。以上のように構成されたコイル導体18a〜18jは、例えば、Agを主成分とする導電性材料により作製されている。
ビアホール導体v1〜v4はそれぞれ、絶縁体層16e〜16hをy軸方向に貫通している。ビアホール導体v5,v6は、絶縁体層16iをy軸方向に貫通している。ビアホール導体v7〜v10はそれぞれ、絶縁体層16j〜16mをy軸方向に貫通している。
ビアホール導体v1は、コイル導体18aの下流端とコイル導体18bの上流端とを接続している。ビアホール導体v2は、コイル導体18bの下流端とコイル導体18cの上流端とを接続している。ビアホール導体v3は、コイル導体18cの下流端とコイル導体18dの上流端とを接続している。ビアホール導体v4は、コイル導体18dの下流端とコイル導体18eの上流端とを接続している。
ビアホール導体v5は、コイル導体18eとコイル導体18fの上流端とを接続している。ビアホール導体v6は、コイル導体18eの下流端とコイル導体18fとを接続している。
ビアホール導体v7は、コイル導体18fの下流端とコイル導体18gの上流端とを接続している。ビアホール導体v8は、コイル導体18gの下流端とコイル導体18hの上流端とを接続している。ビアホール導体v9は、コイル導体18hの下流端とコイル導体18iの上流端とを接続している。ビアホール導体v10は、コイル導体18iの下流端とコイル導体18jの上流端とを接続している。
ビアホール導体v1〜v10は、例えば、Agを主成分とする導電性材料により作製されている。
外部電極14aは、図1に示すように、底面S2及び端面S3に跨って積層体12から露出した状態で、積層体12に埋設されている。これにより、外部電極14aは、y軸方向から平面視したときに、L字型をなしている。そして、外部電極14aは、図2に示すように、外部導体25a〜25jが積層されて構成されている。
外部導体25a〜25jはそれぞれ、図2に示すように、絶縁体層16d〜16mをy軸方向に貫通している。外部導体25a〜25jは、L字型をなしており、y軸方向から平面視したときに、絶縁体層16d〜16mのx軸方向の負方向側の短辺及びz軸方向の負方向側の長辺が交差する角に設けられている。これにより、外部導体25a〜25jは、z軸方向の負方向側の長辺及び該長辺に隣接するx軸方向の負方向側の短辺に引き出されている。外部導体25a〜25jは、積層されることによって、電気的に接続されている。
外部電極14bは、図1に示すように、底面S2及び端面S4に跨って積層体12から露出した状態で、積層体12に埋設されている。これにより、外部電極14bは、y軸方向から平面視したときに、L字型をなしている。そして、外部電極14bは、図2に示すように、外部導体35a〜35jが積層されて構成されている。
外部導体35a〜35jはそれぞれ、図2に示すように、絶縁体層16d〜16mをy軸方向に貫通している。外部導体35a〜35jは、L字型をなしており、y軸方向から平面視したときに、絶縁体層16d〜16mのx軸方向の正方向側の短辺及びz軸方向の負方向側の長辺が交差する角に設けられている。これにより、外部導体35a〜35jは、z軸方向の負方向側の長辺及び該長辺に隣接するx軸方向の正方向側の短辺に引き出されている。外部導体35a〜35jは、積層されることによって、電気的に接続されている。
引き出し導体40aは、絶縁体層16dの表面上に設けられており、コイル導体18aの上流端と外部導体25aとを接続している。これにより、外部電極14aは、コイルLに電気的に接続されている。
引き出し導体40bは、絶縁体層16mの表面上に設けられており、コイル導体18jの下流端と外部導体35jとを接続している。これにより、外部電極14bは、コイルLに電気的に接続されている。
(電子部品の製造方法)
以下に、本実施形態に係る電子部品10の製造方法について図面を参照しながら説明する。図3ないし図9は、電子部品10の製造時の平面図である。
まず、図3に示すように、硼珪酸ガラスを主成分とする絶縁ペーストをスクリーン印刷により塗布することを繰り返して、絶縁ペースト層116a〜116dを形成する。該絶縁ペースト層116a〜116dは、コイルLよりも外側に位置する外層用絶縁体層である絶縁体層16a〜16dとなるべきペースト層である。
次に、図4に示すように、フォトリソグラフィ工程により、複数のコイル導体18a、外部導体25a,35a及び引き出し導体40aを形成する。具体的には、Agを金属主成分とする感光性導電ペーストをスクリーン印刷により塗布して、導電ペースト層を絶縁ペースト層116d上に形成する。更に、導電ペースト層にフォトマスクを介して紫外線等を照射し、アルカリ溶液等で現像する。これにより、コイル導体18a、外部導体25a,35a及び引き出し導体40aは、絶縁ペースト層116d上に形成される。
なお、複数のコイル導体18a、外部導体25a,35a及び引き出し導体40aを、y軸方向から平面視したときに、z軸方向とx軸方向とからなる行列に配列して形成する。ただし、複数のコイル導体18a、外部導体25a,35a及び引き出し導体40aのz軸方向を交互に反転させながらz軸方向に並ぶように配列する。本実施形態では、z軸方向に隣り合うコイル導体18a、外部導体25a,35a及び引き出し導体40aは、点対称の関係にある。また、x軸方向に隣り合うコイル導体18a、外部導体25a,35a及び引き出し導体40aは、同じ方向に配列されている。このように配列されることにより、2つの外部導体25aと2つの外部導体35aとが繋がって、十字型の集合導体114aを形成している。
次に、図5に示すように、フォトリソグラフィ工程により、開口h1及びビアホールH1が設けられた絶縁ペースト層116eを形成する。具体的には、感光性絶縁ペーストをスクリーン印刷により塗布して、絶縁ペースト層を絶縁ペースト層116d上に形成する。更に、絶縁ペースト層にフォトマスクを介して紫外線等を照射し、アルカリ溶液等で現像する。絶縁ペースト層116eは、絶縁体層16eとなるべきペースト層である。開口h1は、集合導体114bと一致する十字型の孔である。
なお、開口h1及びビアホールH1を、y軸方向から平面視したときに、z軸方向とx軸方向とからなる行列に配列して形成する。ただし、開口h1及びビアホールH1のz軸方向を交互に反転させながらz軸方向に並ぶように配列する。
次に、図6に示すように、フォトリソグラフィ工程により、コイル導体18b、外部導体25b,35b及びビアホール導体v1を形成する。具体的には、Agを金属主成分とする感光性導電ペーストをスクリーン印刷により塗布して、導電ペースト層を絶縁ペースト層116e上、開口h1及びビアホールH1内に形成する。更に、導電ペースト層にフォトマスクを介して紫外線等を照射し、アルカリ溶液等で現像する。これにより、外部導体25b,35bは、開口h1内に形成され、ビアホール導体v1は、ビアホールH1内に形成され、コイル導体18bは、絶縁ペースト層116e上に形成される。
なお、コイル導体18b、外部導体25b,35b及びビアホール導体v1を、y軸方向から平面視したときに、z軸方向とx軸方向とからなる行列に配列して形成する。ただし、コイル導体18b、外部導体25b,35b及びビアホール導体v1のz軸方向を交互に反転させながらz軸方向に並ぶように配列する。
この後、図5及び図6に示す工程と同じ工程を繰り返すことにより、絶縁ペースト層116f〜116m、コイル導体18c〜18j、外部導体25c〜25j,35c〜35j及びビアホール導体v2〜v10を形成する。これにより、図7に示すように、絶縁ペースト層116mにコイル導体18j、外部導体25j,35j及び引き出し導体40bが形成される。
次に、図8に示すように、絶縁ペーストをスクリーン印刷により塗布することを繰り返して、絶縁ペースト層116n〜116pを形成する。該絶縁ペースト層116n〜116pは、コイルLよりも外側に位置する外層用絶縁体層である絶縁体層16n〜16pとなるべきペースト層である。以上の工程を経て、z軸方向とx軸方向とからなる行列に積層体12が配列されたマザー積層体112を得る。
なお、マザー積層体112では、図9に示すように、積層体12のz軸方向を交互に反転させながら複数の積層体12をz軸方向に並べて配置している。これにより、z軸方向に隣り合う外部導体25a〜25jと外部導体35a〜35jとがそれぞれ繋がっている。更に、x軸方向に隣り合う外部導体25a〜25jと外部導体35a〜35jとがそれぞれ繋がっている。このように、2つの外部導体25a〜25jと2つの外部導体35a〜35jが繋がることにより十字型の集合導体114a〜114jが形成されている。図9では、図面が煩雑になることを防止するために、外部導体25a〜25j,35a〜35j(集合導体114a〜114j)のみを透視して図示した。
次に、ダイシング等によりマザー積層体112を複数の未焼成の積層体12にカットする。マザー積層体112のカット工程では、カットにより形成されるカット面において外部電極14a,14bを積層体12から露出させる。カット工程では、電鋳ブレードをダイシングブレードとして用いる。回転数は、30000rpmであり、カット速度は、100mm/s以上である。以下に、カット工程について図9を参照しながらより詳細に説明する。
最初に、カットラインCL1(第3のカットライン)でマザー積層体112をカットする。カットラインCL1は、x軸方向に延在し、かつ、集合導体114a〜114j(すなわち、外部導体25a〜25j,35a〜35j)が配置されていないカットラインである。これにより、マザー積層体112は、x軸方向に延在する複数の集合体112aに分割される。
次に、カットラインCL2(第2のカットライン)でマザー積層体112をカットする。カットラインCL2は、z軸方向に延在するカットラインである。カットラインCL2上には、集合導体114a〜114j(すなわち、外部導体25a〜25j,35a〜35j)が配置されている。これにより、集合導体114a〜114jが2つに分割される。また、集合体112aは、複数の集合体112bに分割される。集合体112bは、z軸方向に隣り合う2つの積層体12からなる。なお、図9では、代表的な集合体112bのみに参照符号を付した。
次に、カットラインCL3(第1のカットライン)でマザー積層体112をカットする。カットラインCL3は、x軸方向に延在し、かつ、集合導体114a〜114j(すなわち、外部導体25a〜25j,35a〜35j)が配置されているカットラインである。カットラインCL1とカットラインCL3とは、z軸方向に交互に並んでいる。これにより、集合導体114a〜114jが外部導体25a〜25j,35a〜35jに分割される。また、各集合体112bは、2個の積層体12に分割される。以上のように、カットラインCL1〜CL3でマザー積層体112がカットされることにより、未焼成の複数の積層体12が得られる。なお、未焼成の積層体12のサイズは、0.4mm〜0.5mm×0.2mm〜0.3mm×0.2mm〜0.3mmである。
次に、未焼成の積層体12を所定条件で焼成し、積層体12を得る。更に、積層体12に対してバレル研磨加工を施す。
最後に、外部電極14a,14bが積層体12から露出している部分に、2μm〜7μmの厚さを有するNiめっき及び2μm〜7μmの厚さを有するSnめっきを施す。以上の工程を経て、電子部品10が完成する。
(効果)
以上のように構成された電子部品10の製造方法によれば、マザー積層体112のカット時に積層体12に歪みが発生することを抑制できる。より詳細には、カットラインCL1、カットラインCL2、カットラインCL3の順にマザー積層体112をカットしている。カットラインCL1上には、集合導体114a〜114jが配置されていない。そのため、カットラインCL1でマザー積層体112をカットする際には、集合導体114a〜114jがカットされないので、積層体12に歪みが発生しにくい。
更に、カットラインCL2でマザー積層体112をカットする際には、マザー積層体112は、カットラインCL1によりカットされて、集合体112aに分割されている。そのため、集合導体114a〜114jをカットしているときに集合体112aに加わっている力は、該集合体112aに隣り合う集合体112aには伝わらない。これにより、マザー積層体112に大きな変形が生じることが抑制される。すなわち、積層体12に歪みが発生することが抑制される。
更に、カットラインCL3でマザー積層体112をカットする際には、マザー積層体112は、カットラインCL2によりカットされて、集合体112bに分割されている。そのため、集合導体114a〜114jをカットしているときに集合体112bに加わっている力は、該集合体112bに隣り合う集合体112bに伝わらない。これにより、マザー積層体112に大きな変形が生じることが抑制される。すなわち、積層体12に歪みが発生することが抑制される。
(変形例)
以下に、変形例に係る電子部品の製造方法について図面を参照しながら説明する。図10は、電子部品10aの製造時の平面図である。なお、図10では、図9と同様に、図面が煩雑になることを防止するために、外部導体25a〜25j,35a〜35jのみを透視して図示した。
変形例に係る電子部品10aは、外部導体25a〜25j,35a〜35jの形状において電子部品10と相違する。そこで、以下では、外部導体25a〜25j,35a〜35jについて説明し、その他の構成については説明を省略する。
図10に示すように、外部導体25a〜25j,35a〜35jは、底面S2を構成する長辺にのみ引き出されており、該長辺に隣接する短辺には引き出されていない。このような電子部品10aの製造方法では、カット手順を電子部品10の製造方法と異ならせることができる。
より詳細には、電子部品10aの製造方法では、カットラインCL2、カットラインCL1、カットラインCL3の順にマザー積層体112をカットしてもよいし、カットラインCL2、カットラインCL3、カットラインCL1の順にマザー積層体をカットしてもよいし、カットラインCL1、カットラインCL2、カットラインCL3の順にマザー積層体をカットしてもよい。すなわち、カットラインCL3でマザー積層体112をカットする前に、カットラインCL2でマザー積層体112をカットすればよい。外部導体25a〜25j,35a,35jをカットする際に、x軸方向に隣り合う積層体12同士が分割されていればよい。これにより、積層体12の変形が抑制される。
(その他の実施形態)
本発明にかかる電子部品の製造方法は、電子部品10,10aの製造方法に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
なお、電子部品10,10aでは、印刷工法によってマザー積層体112を得ているが、コイル導体が形成されたセラミックグリーンシートを積層する逐次圧着工法によってマザー積層体112を得てもよい。
なお、電子部品10,10aに設けられている回路素子は、コイルLであったが、コンデンサであってもよいし、コイル及びコンデンサ以外の回路素子であってもよいし、これらの回路素子が組み合わされたものであってもよい。
以上のように、本発明は、電子部品の製造方法に有用であり、特に、マザー積層体のカット時に積層体に歪みが発生することを抑制できる点において優れている。
CL1〜CL3 カットライン
L コイル
S2 底面
10,10a 電子部品
12 積層体
14a,14b 外部電極
16a〜16p 絶縁体層
18a〜18j コイル導体
25a〜25j,35a〜35j 外部導体
112 マザー積層体
114a〜114j 集合導体
116a〜116p 絶縁ペースト層

Claims (2)

  1. 長方形状の複数の絶縁体層が積層されて構成され、かつ、該複数の絶縁体層の第1の辺が連なって構成されている実装面を有する積層体、該積層体内に設けられている回路素子、及び、該回路素子に電気的に接続され、かつ、前記第1の辺及び該第1の辺に隣接する第2の辺に引き出されている第1の外部導体、及び、該第1の辺及び該第1の辺に隣接する第3の辺に引き出されている第2の外部導体を含む外部導体を備えている電子部品の製造方法であって、
    積層方向から平面視したときに、第1の方向と該第1の方向に直交する第2の方向からなる行列状に複数の前記積層体が配列されたマザー積層体を得る積層体作製工程と、
    前記マザー積層体を複数の前記積層体にカットするカット工程と、
    を備えており、
    前記積層体作製工程では、前記第1の方向に隣り合う2個の前記積層体の前記外部導体が繋がり、かつ、積層方向から平面視したときに、該2個の積層体に設けられた各回路素子が互いに点対称の関係にある前記マザー積層体であって、前記第2の方向に隣り合う前記積層体の前記第1の外部導体と前記第2の外部導体とが繋がった前記マザー積層体を得ており、
    前記カット工程では、前記第2の方向に延在し、かつ、前記外部導体が並んでいる第1のカットラインで前記マザー積層体をカットする前に、前記第1の方向に延在する第2のカットラインで該マザー積層体をカットすること、
    を特徴とする電子部品の製造方法。
  2. 記カット工程では、前記第2の方向に延在し、かつ、前記第1の外部導体及び前記第2の外部導体が配置されていない第3のカットラインで前記マザー積層体をカットし、前記第2のカットラインで該マザー積層体をカットし、前記第1のカットラインで該マザー積層体をカットすること、
    を特徴とする請求項1に記載の電子部品の製造方法。
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