JP7359223B2 - セラミック電子部品の製造方法およびその製法に用いるマスクプレート - Google Patents
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Description
また、この製造方法の第2実施例は、第1実施例の空隙部に代えて貫通空隙部を有する支持プレートの底面に別のマスクプレートを配置する工程をさらに含み、セラミック素体の両端面に電極を同時に形成する。
また、特許文献1の第2実施例では、セラミック素体の端面に対して支持プレートの貫通空隙部の開口の大きさがほぼ同じである。このため、セラミック素体を貫通空隙部に収納すると、貫通空隙部内でのセラミック素体の傾きまたはマスクプレートの開口部でのセラミック素体の詰まり等が生じることがあり、セラミック素体を貫通空隙部内の適切な位置に安定的に保持できないことが分かった。
本発明者らによるさらなる検討の結果、マスクプレートの開口部の形状が開口部を介した内部電極の露出およびセラミック素体の貫通空隙部での安定的な保持に影響を与え、ひいては外部電極による露出した内部電極部分の被覆に影響を及ぼすことが分かった。
内部電極を有する直方体状のセラミック素体と、前記内部電極の端部が露出する前記セラミック素体の第1端面に配置された外部電極とを有するセラミック電子部品の製造方法であって、
空隙部を有する支持プレートと、開口部を有する第1マスクプレートとを用意する工程(すなわち、用意工程)と、
前記空隙部に前記セラミック素体を収容する工程(すなわち、収容工程)と、
前記支持プレートの頂面に前記第1マスクプレートを配置して、前記セラミック素体の第1端面上に前記開口部を位置させる工程(すなわち、配置工程)と、
スパッタリング法によって、前記セラミック素体の第1端面に外部電極を形成する工程(すなわち、電極形成工程)と
を含み、
前記開口部は、マスク中心と、前記マスク中心から放射状に延びる延在部とを有する。
内部電極を有する直方体状のセラミック素体と、前記内部電極の端部が露出する前記セラミック素体の第1端面および第2端面にそれぞれ配置された外部電極とを有するセラミック電子部品の製造方法であって、
貫通空隙部を有する支持プレートと、開口部を有する第1マスクプレートと、開口部を有する第2マスクプレートと、を用意する工程(すなわち、用意工程)と、
前記第2マスクプレートを前記支持プレートの底面に配置する工程(すなわち、第1配置工程)と、
前記貫通空隙部に前記セラミック素体を収容する工程(すなわち、収容工程)と、
第1マスクプレートを前記支持プレートの頂面に配置して、前記セラミック素体の第1端面上に前記開口部を位置させる工程(すなわち、第2配置工程)と、
スパッタリング法によって、前記セラミック素体の第1端面および第2端面に外部電極を形成する工程と
を含み、
前記開口部は、マスク中心と、前記マスク中心から放射状に延びる延在部とを有する。
また、前記態様によれば、貫通空隙部を有する支持プレートの底面にマスクプレートを配置した後に、セラミック素体を貫通空隙部に収容する。マスクプレートの開口部は、マスク中心と、マスク中心から放射状に延びる延在部とを有する。特に、上記マスクプレートを支持プレートの底面に配置した場合、貫通空隙部に収容されたセラミック素体は、底面に配置したマスクプレートの開口部以外の部分で支持される。これにより、貫通空隙部内でのセラミック素体の傾き等を防止でき、双方のマスクプレートの開口部を介して両端面が露出した状態で、セラミック素体は貫通空隙部内に保持される。
前記開口部は、少なくとも3つの延在部を有する。
前記延在部は、前記マスク中心から等角度で放射状に延びる。
また、マスクプレートが支持プレートの底面に配置される場合、セラミック素体はマスクプレートに接触して複数箇所で支持される。この複数箇所の接触面積は互いに実質的に等しいため、セラミック素体は、均等な力で支持される。よって、セラミック素体は、貫通空隙部内での傾き等を起こさずに、貫通空隙部内で安定的に保持される。
前記空隙部は第1開口を有し、
前記開口部のマスク中心は前記第1開口の開口中心上に位置する。
マスク保護シートを前記第1マスクプレート上に配置する。
開口部を有するマスクプレートであって、
前記開口部は、マスク中心と、前記マスク中心から放射状に延びる延在部とを有する。
開口部は、少なくとも3つの延在部を有する。
開口部は、マスク中心から等角度で放射状に延びる延在部を有する。
なお、支持プレート10および第1マスクプレート20が積層されている方向を「Z方向」とする。逆Z方向は、鉛直方向に相当する。Z方向と直交する面内において、互いに直交する方向を「X方向」および「Y方向」とする。「X方向」は、後述する支持プレート10の空隙部12の第1、第2側面12a,12bが互いに対向する方向であり、「Y方向」は、後述する支持プレート10の空隙部12の第3、第4側面12c,12dが互いに対向する方向である。
なお、セラミック素体1の端面2,3の形状は、Z方向から平面視した場合に、矩形状であり、具体的には正方形状であるが、これに限定されず、長方形状であってもよい。
第1実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法は、用意工程と、収容工程と、配置工程と、電極形成工程とを含む。セラミック電子部品の製造方法は、セラミック素体1の端面2,3のうち少なくとも第1端面2に外部電極60を形成する。以下に、一例として第1端面2に外部電極60を形成する方法を挙げて説明する。
用意工程では、空隙部12を有する支持プレート10と、開口部22を有する第1マスクプレート20とを用意する。
収容工程では、支持プレート10の空隙部12にセラミック素体1を収容する。これにより、セラミック素体1の第1端面2が空隙部12の第1開口12fを介して露出する。
配置工程では、支持プレート10の頂面10aに開口部22を有する第1マスクプレート20を配置して、セラミック素体1の第1端面2上に開口部22を位置させる。このとき、Z方向から平面視した場合に、第1マスクプレート20の開口部22のマスク中心22cと支持プレート10の空隙部12の第1開口12fの開口中心14とが重なっている(つまり、開口部22のマスク中心22cは、第1開口12fの開口中心14上に位置する)。これにより、セラミック素体1の第1端面2が、第1マスクプレート20の開口部22および支持プレート10の空隙部12の第1開口12fを介して露出する。
具体的には、空隙部12に収容されたセラミック素体1の第1端面2は、開口部22および第1開口12fを介して露出する露出領域2aと、開口部22から露出しない非露出領域2bとを有する。露出領域2aは、セラミック素体1の第1端面2に露出するすべての内部電極4の端部を含めて、開口部22および第1開口12fを介して露出する。
図3に示すように、第1マスクプレート20の開口部22は、空隙部12の第1開口12fの開口中心14上に位置するマスク中心22cと、マスク中心22cから放射状に延びる延伸軸22dとを有する。第1マスクプレート20の開口部22は、マスク中心22cを含む中央部22aと、延伸軸22dに沿って延び、延伸軸22dに直交する方向に幅を有する延在部22bとを有する。マスク中心22cは、複数の延伸軸22dの交点に相当する。
電極形成工程では、スパッタリング法によって、支持プレート10の空隙部12の第1開口12fおよび第1マスクプレート20の開口部22を介してセラミック素体1の第1端面2に外部電極60を形成する。つまり、内部電極4の端部が支持プレート10の空隙部12の第1開口12fおよび第1マスクプレート20の開口部22を介して露出した状態で、スパッタリング法によって外部電極60を形成する。これにより、セラミック素体1の第1端面2に外部電極60が形成され、セラミック電子部品を得る。外部電極60は、第1端面2に露出する内部電極4の6つの端部すべてに電気的に接続される。なお、セラミック素体1の第2端面3に、上述した収容工程、配置工程、および電極形成工程により、外部電極を形成してもよい。
図5および図6を参照して、第2実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法について説明する。図5は、第2実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法について説明する断面模式図である。図5は、支持プレートが空隙部に代えて貫通空隙部を有し、支持プレートの底面にさらに別のマスクプレートが配置されている点を除いて図1と同様である。図6は、第2実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法について説明する平面模式図、すなわち、図5のZ方向から見た図(図5におけるセラミック素体1の第2端面3側から見た図)である。セラミック素体の一方の端面に外部電極を形成する第1実施形態に対して、第2実施形態は、1つの工程でセラミック素体の両端面に同時に外部電極を形成する点で相違する。この相違する構成を以下で説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同一の符号は、第1実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
図6に示すように、第2マスクプレート40の開口部42は、マスク中心42cを含む中央部42aと、延伸軸42dに沿って延び、延伸軸42dに直交する方向に幅を有する延在部42bとを有する。なお、第2実施形態では、第1、第2マスクプレート20,40が第1実施形態に係る第1マスクプレート20と同じ形状であるが、これに限定されない。第1、第2マスクプレート20,40のうち少なくとも一方、例えば、第2マスクプレート40の開口部42のみが、マスク中心42cから放射状に延びる延在部42bを有してもよい。また、第1、第2マスクプレート20,40の開口部22,42の形状は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
用意工程では、貫通空隙部12Aを有する支持プレート10Aと、開口部22を有する第1マスクプレート20と、開口部42を有する第2マスクプレート40と、を用意する。
第1配置工程では、支持プレート10Aの底面10bに開口部42を有する第2マスクプレート40を配置する。このとき、Z方向から平面視した場合に、第2マスクプレート40の開口部42のマスク中心42cと支持プレート10Aの貫通空隙部12Aの第2開口12gの開口中心16とが重なっている(つまり、開口部42のマスク中心42cは、第2開口12gの開口中心16下に位置する)。第1配置工程では、図示するようにマスク保護シート50を第2マスクプレート40の底面に配置することが好ましい。マスク保護シート50は、複数の開口部52を有しており、開口部52が貫通空隙部12Aの第2開口12g下に位置する。
マスク保護シート50は、マスク保護シート30と同様に、後述する電極形成工程において第2マスクプレート40上に膜が形成されることを抑制するとともに、第2マスクプレート40にスパッタリング法で生じた熱が伝導することを抑制するため、第2マスクプレート40の変形が防止され、電極形成工程では端面2,3に外部電極が高い精度の形状で形成される。
収容工程では、支持プレート10Aの貫通空隙部12Aにセラミック素体1を収容して、セラミック素体1の第2端面3下に第2マスクプレート40の開口部42を位置させる。これにより、セラミック素体1の第2端面3が、第2マスクプレート40の開口部42および支持プレート10Aの貫通空隙部12Aの第2開口12gを介して露出する。
具体的には、貫通空隙部12Aに収容されたセラミック素体1の第2端面3は、開口部42および第2開口12gを介して露出する露出領域3aと、開口部42から露出しない非露出領域3bとを有する。露出領域3aは、セラミック素体1の第2端面3に露出するすべての内部電極4の端部の少なくとも一部分を含めて、開口部42および第2開口12gを介して露出する。一方、非露出領域3bは、第2マスクプレート40により支持される。非露出領域3bは、矩形状の第2端面3の4つの角部付近に存在するため、セラミック素体1は、複数の箇所で第2マスクプレート40により支持され、貫通空隙部12A内でのセラミック素体1の傾き等を生じさせずに、セラミック素体1が貫通空隙部12A内の適切な位置に安定的に保持される。これにより、電極形成工程において、セラミック素体1は、第1,第2マスクプレート20,40の開口部22,42を介して第1,第2端面2,3に露出する内部電極4の端部を露出した状態で、スパッタリング法によって外部電極を形成するため、内部電極4を適切に覆う外部電極を形成することができる。
第2配置工程では、支持プレート10Aの頂面10aに開口部22を有する第1マスクプレート20を配置して、セラミック素体1の第1端面2上に開口部22を位置させる。このとき、Z方向から平面視した場合に、第1マスクプレート20の開口部22のマスク中心22cと支持プレート10の空隙部12の第1開口12fの開口中心14とが重なっている。これにより、セラミック素体1の第1端面2が、第1マスクプレート20の開口部22および支持プレート10の空隙部12の第1開口12fを介して露出する。その結果、セラミック素体1の第1端面2に露出するすべての内部電極4の端部の少なくとも一部分が第1マスクプレート20の開口部22を介して露出する。
第2配置工程では、さらに、マスク保護シート30を第1マスクプレート20上に配置する。マスク保護シート30は、複数の開口部32を有しており、開口部32が空隙部12の第1開口12f上に位置する。
電極形成工程では、スパッタリング法によって、支持プレート10Aの貫通空隙部12Aの第1開口12fおよび第1マスクプレート20の開口部22を介してセラミック素体1の第1端面2に外部電極を形成し、同時に、支持プレート10Aの貫通空隙部12Aの第2開口12gおよび第2マスクプレート40の開口部42を介してセラミック素体1の第2端面3に外部電極を形成する。これにより、セラミック電子部品を得る。外部電極は、第2端面3に露出する内部電極4の5つの端部すべてに電気的に接続する。
図7を参照して、第3実施形態に係るマスクプレートについて説明する。図7は、第3実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法で使用するマスクプレートの開口部を示す平面模式図である。第3実施形態に係る第1マスクプレート20の開口部22A~22Dを示す。第3実施形態は、第1、2実施形態に対して、第1マスクプレート20の開口部の形状の点で相違する。この相違する構成を以下で説明する。
なお、第3実施形態において、第1、2実施形態と同一の符号は、第1、2実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
なお、第3実施形態では、第1マスクプレート20の変形例の一例を挙げたが、これらに限定されない。例えば、開口部22の形状は、図7(a)~図7(d)に示す開口部22A~22Dを、マスク中心22cを基準として所定の角度回転させた形状であってもよい。また、第2マスクプレート40の開口部42が、開口部22A~22Dと同じ形状であってもよい。
また、本明細書において、正多角形状は、厳密な正多角形の形状に限定されない。
2 第1端面
3 第2端面
4 内部電極
10、10A 支持プレート
10a 頂面
10b 底面
12 空隙部
12A 貫通空隙部
12f 第1開口
12g 第2開口
14 開口中心
16 開口中心
20 第1マスクプレート
22,22A,22B,22C,22D 開口部
22b 延在部
22c マスク中心
22d 延伸軸
30 マスク保護シート
40 第2マスクプレート
42 開口部
42b 延在部
42c マスク中心
42d 延伸軸
50 マスク保護シート
60 外部電極
100 セラミック電子部品
Claims (11)
- 内部電極を有する直方体状のセラミック素体と、前記内部電極の端部が露出する前記セラミック素体の第1端面に配置された外部電極とを有するセラミック電子部品の製造方法であって、
空隙部を有する支持プレートと、開口部を有する第1マスクプレートとを用意する工程と、
前記空隙部に前記セラミック素体を収容する工程と、
前記支持プレートの頂面に前記第1マスクプレートを直接配置して、前記セラミック素体の第1端面上に前記開口部を位置させる工程と、
スパッタリング法によって、前記セラミック素体の第1端面に外部電極を形成する工程と
を含み、
前記開口部は、マスク中心と、前記マスク中心から放射状に延びる延在部とを有し、
前記第1マスクプレートは、1枚から構成されている、セラミック電子部品の製造方法。 - 内部電極を有する直方体状のセラミック素体と、前記内部電極の端部が露出する前記セラミック素体の第1端面および第2端面にそれぞれ配置された外部電極とを有するセラミック電子部品の製造方法であって、
貫通空隙部を有する支持プレートと、開口部を有する第1マスクプレートと、開口部を有する第2マスクプレートとを用意する工程と、
前記第2マスクプレートを前記支持プレートの底面に直接配置する工程と、
前記貫通空隙部に前記セラミック素体を収容する工程と、
第1マスクプレートを前記支持プレートの頂面に直接配置して、前記セラミック素体の第1端面上に前記開口部を位置させる工程と、
スパッタリング法によって、前記セラミック素体の第1端面および第2端面に外部電極を形成する工程と
を含み、
前記開口部は、マスク中心と、前記マスク中心から放射状に延びる延在部とを有し、
前記第1マスクプレートおよび前記第2マスクプレートは、それぞれ1枚から構成されている、セラミック電子部品の製造方法。 - 前記開口部は、マスク中心を含む正多角形状の中央部と、前記マスク中心から延伸軸に沿って放射状に延びる延在部とを有し、
前記延在部の前記延伸軸に直交する幅は、前記中央部の仮想辺の長さと同じである、請求項1または2に記載のセラミック電子部品の製造方法。 - 前記開口部は、少なくとも3つの延在部を有する、請求項1~3の何れかに記載のセラミック電子部品の製造方法。
- 前記延在部は、前記マスク中心から等角度で放射状に延びる、請求項1~4の何れかに記載のセラミック電子部品の製造方法。
- 前記空隙部は第1開口を有し、
前記開口部のマスク中心は前記第1開口の開口中心上に位置する、請求項1に記載のセラミック電子部品の製造方法。 - マスク保護シートを前記第1マスクプレート上に配置する、請求項1に記載のセラミック電子部品の製造方法。
- 開口部を有するマスクプレートであって、
前記開口部は、マスク中心と、前記マスク中心から放射状に延びる延在部とを有し、
1枚から構成されている、マスクプレート。 - 前記開口部は、マスク中心を含む正多角形状の中央部と、前記マスク中心から延伸軸に沿って放射状に延びる延在部とを有し、
前記延在部の前記延伸軸に直交する幅は、前記中央部の仮想辺の長さと同じである、請求項8に記載のマスクプレート。 - 前記開口部は、少なくとも3つの延在部を有する、請求項8または9に記載のマスクプレート。
- 前記開口部は、前記マスク中心から等角度で放射状に延びる延在部を有する、請求項8~10の何れかに記載のマスクプレート。
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