JPH0737758A - 複合セラミック電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的接続部分の信頼性に優れ、小型化に対
応することが容易であり、安価に製造し得る複合セラミ
ック電子部品を提供する。 【構成】 セラミック多層基板１２と積層コンデンサ１
４とを樹脂シート１４を介して接着することにより一体
化してなり、該樹脂シート１４内に複数のバイアホール
電極１８を形成しておくことにより、該バイアホール電
極１８によりセラミック多層基板１２と積層コンデンサ
１３とを電気的に接続してなる複合セラミック電子部品
１１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同種または異種の電子
部品素子を一体化してなる複合セラミック電子部品に関
し、特に、電子部品素子間の接合及び電気的接続構造が
改良された複合セラミック電子部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型化に伴って、電子部品の
高密度実装が進んでいる。セラミック電子部品では、上
記のような高密度実装に耐え得るものとして、例えば積
層コンデンサと積層インダクタとを一体化してなるよう
な複合セラミック電子部品が提案され、使用されてい
る。

【０００３】図１は、従来の複合セラミック電子部品の
一例を示す断面図である。複合電子部品１は、電子部品
素子としてのセラミック多層基板２と、積層コンデンサ
３とを接着剤４で貼り合わせた構造を有する。セラミッ
ク多層基板２は、所定の導電パターン２ａやバイアホー
ル電極２ｂが形成された複数枚のセラミックグリーンシ
ートを積層し焼成して得られた焼結体２ｃを用いて構成
されている。他方、積層コンデンサ３は、内部電極３ａ
が形成された複数枚のセラミックグリーンシートを積層
し、厚み方向に加圧した後焼成することにより得られた
焼結体３ｃを用いて構成されている。

【０００４】複合セラミック電子部品１では、上記セラ
ミック多層基板２と積層コンデンサ３がガラスエポキシ
等の絶縁性接着剤４を用いて貼り合わされて一体化され
ている。また、セラミック多層基板２と積層コンデンサ
３との間の電気的接続は、セラミック多層基板２と積層
コンデンサ３とを一体化して得られた構造体の両端面に
スパッタリング等により電極５，６を形成することによ
り行われている。

【０００５】また、特に図示はしないが、積層コンデン
サや積層インダクタ等の積層セラミック電子部品素子を
一体化するにあたり、焼成前の積層体生チップの段階で
複数の電子部品素子を圧着し、しかる後同時焼成するこ
とにより複数の電子部品素子を一体化してなる積層型の
複合セラミック電子部品も提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１に示した複合セラ
ミック電子部品１では、接着剤４によりセラミック多層
基板２及び積層コンデンサ３を接着し、しかる後接続用
電極として電極５，６をスパッタリング等により形成す
るという多数の工程を経なければ製造することができ
ず、コストが高く付くという問題があった。

【０００７】また、複合化された構造体の側面において
電極５，６を形成して電子部品素子を電気的に接続して
いるため、接続部分が多い場合や電子部品の小型化がよ
り一層進められた場合には、接続電極同士の短絡を防止
して多数の接続用電極を形成することが困難になる。

【０００８】他方、同時焼成により異種のセラミック材
料を一体焼成する従来例では、焼成に際しての収縮度が
セラミック材料によって異なるため、セラミック材料の
組み合わせによっては同時焼成できない場合があった。
すなわち、同時焼成により一体化し得る電子部品素子の
範囲に制約があった。

【０００９】加えて、同時焼成可能であったとしても、
焼成に際して一方の電子部品素子成分が他方の電子部品
素子に拡散することを避けることができず、該拡散によ
り電子部品素子の電気的特性の劣化が生じるおそれがあ
った。

【００１０】本発明の目的は、同種または異種の複数の
電子部品素子を一体化してなる複合セラミック電子部品
であって、複数の電子部品素子間の電気的接続を容易に
かつ確実に行うことができ、しかも電子部品の小型化に
対応することができ、かつ組み合わせるべき電子部品素
子の種類の制約が少ない安価な複合セラミック電子部品
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の電子部
品素子を一体化してなる複合セラミック電子部品であっ
て、複数の電子部品素子と、複数の電子部品素子間に配
置されており、両側の電子部品素子を接着している樹脂
シートとを備え、樹脂シートに、厚み方向に延びる複数
のバイアホール電極が形成されており、該バイアホール
電極により両側の電子部品素子が電気的に接続されてい
る複合セラミック電子部品である。

【００１２】なお、本発明における複合セラミック電子
部品とは、上述したように異種の電子部品素子を組み合
わせて一体化したものだけでなく、同種のセラミック電
子部品素子を複合して一体化したものをも含むものとす
る。

【００１３】

【作用】複数の電子部品素子を接着している樹脂シート
に、複数のバイアホール電極が形成されており、該バイ
アホール電極により両側の電子部品素子が電気的に接続
されている。すなわち、上記樹脂シートは、両側の電子
部品素子を物理的に一体化する作用だけでなく、両者の
間の電気的接続部材としても作用する。

【００１４】従って、樹脂シートを介して両側の電子部
品素子を接着するだけで、複数の電子部品素子の一体化
及び電気的接続作業の完了を果たすことができる。ま
た、上記樹脂シートにより複数の電子部品素子を接着す
るものであるため、異種のセラミック材料からなる電子
部品素子であっても、該セラミック材料の種類の如何に
拘らず貼り合わせて一体化することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照しつつ実施例を説明するこ
とにより、本発明を明らかにする。

【００１６】図２は、本発明の一実施例にかかる複合セ
ラミック電子部品を示す断面図である。複合セラミック
電子部品１１は、セラミック多層基板１２と積層コンデ
ンサ１３とを樹脂シート１４により接着することにより
一体化されている。また、樹脂シート１４は、後述のよ
うにセラミック多層基板１２と積層コンデンサ１３とを
電気的に接続する作用をも果たす。

【００１７】上記樹脂シート１４の詳細を、樹脂シート
１４の製造方法を説明することにより明らかにする。ま
ず、図３に示すようにポリエチレンテレフタレート等の
合成樹脂よりなる支持フィルム１５を用意する。次に、
支持フィルム１５上に、Ｃｕを０．１μｍ程度の厚みに
蒸着し、フォトリソグラフィによりパターニングし、Ｃ
ｕよりなる接続電極１６を形成する。

【００１８】他方、図４に示すように、厚み６０μｍ程
度のガラスエポキシもしくはポリイミド樹脂からなる樹
脂シート１４を用意し、該樹脂シート１４にパンチング
によりバイアホール１７を形成する。

【００１９】次に、図５に示すように、バイアホール１
７が形成された樹脂シート１４の上面に、図３に示した
支持フィルム１５を接続電極１６側から圧着し、加熱す
ることにより接続電極１６を樹脂シート１４の上面に熱
転写する。この熱転写は、加圧条件を５０ｋｇ／ｃｍ²
程度、加熱温度を７０℃程度とすることにより行い得
る。

【００２０】しかる後、上記支持フィルム１５を樹脂シ
ート１４の上面側から剥離する。このようにして、図６
に示すように、接続電極１６が熱転写された樹脂シート
１４が得られる。なお、上記接続電極１６及びバイアホ
ール１７の位置は、図６に示されているように、接続電
極１６がバイアホール１７上に位置するように選ばれて
いる。これは、バイアホールに後述のように導電性材料
を充填することによりバイアホール電極を形成し、該バ
イアホール電極と接続電極１６とを電気的に接続するた
めに、上記接続電極１６が形成されているためである。

【００２１】また、本実施例では、上記接続電極１６は
熱転写によりバイアホール１７が形成された樹脂シート
１４の上面に付与されていたが、バイアホール１７の形
成されている樹脂シート１４の上面にいきなりＣｕを、
スパッタリング等により付与し、パターニングすること
により図６に示す構造を得てもよい。

【００２２】しかる後、Ｃｕを電解もしくは無電解めっ
きし、図７に示すように、接続電極１６上にめっき層１
６ａを形成すると共に、バイアホール１７内にバイアホ
ール電極１８を形成する。上記接続電極１６は蒸着によ
り形成されているので厚みがさほど厚くない。そこで、
上記のように、接続電極１６に連なるようにＣｕをめっ
きすることによりめっき層１６ａを形成して、接続電極
１６の膜厚を調整することができる。

【００２３】同様に、接続電極１６に連なるようにＣｕ
がめっきされるため、バイアホール１７内に図示のよう
にバイアホール電極１８が形成される。なお、後述の圧
着に際し、電気的接続をより確実にするためには、上記
めっき層１６ａの上面に、さらにはんだや錫をめっきし
てもよい。

【００２４】次に、図３に示した接続電極１６と同様に
支持フィルム上に所定の接続電極が形成された構造を用
意し、上述した方法と同様にして熱転写することによ
り、図８に示すように樹脂シート１４の下面にも接続電
極１９を形成する。なお、接続電極１９については、支
持フィルム上にＣｕを蒸着するに際しその膜厚を厚くし
ておくことにより、上面側の接続電極１６及びめっき層
１６ａからなる電極部と同等の厚みとすることができ
る。

【００２５】上記のようにして、図２に示した実施例に
おける樹脂シート１４を得ることができる。この樹脂シ
ート１４では、上下の接続電極１６，１９がバイアホー
ル電極１８により相互に電気的に接続されている。

【００２６】次に、図９に示すセラミック多層基板１２
及び図１０に示す積層コンデンサ１３を用意する。セラ
ミック多層基板１２は、板状のセラミック焼結体１２内
に種々の高さ位置に配線パターン１２ｂを形成した構造
を有する。配線パターン１２ｂ，１２ｂ間は、バイアホ
ール電極１２ｃにより適宜接続され、所定の回路がセラ
ミック多層基板１２において構成されている。

【００２７】なお、セラミック多層基板１２の積層コン
デンサ１３側との電気的接続部分は、セラミック多層基
板１２の下面に形成されたＣｕよりなる複数の配線パタ
ーン１２ｄである。このセラミック多層基板１２は、従
来より周知のセラミック多層基板の製造方法、すなわち
導電ペーストを塗布して接続電極を形成してなる複数枚
のセラミックグリーンシートを積層し、得られた積層体
を長さ方向に加圧した後焼成することにより得られる。

【００２８】また、上記配線パターン１２ｂは、蒸着、
スパッタリングもしくはめっき等の薄膜形成法により形
成されていてもよい。図１０の積層コンデンサ１３は、
誘電体セラミックスよりなる焼結体１３ａ内に複数の内
部電極１３ｂ〜１３ｄがセラミック層を介して隔てて配
置された構造を有する。また、焼結体１３ａの上面に
は、Ｃｕよりなる接続電極１３ｅ，１３ｆが形成されて
おり、接続電極１３ｅは内部電極１３ｂに、接続電極１
３ｆは内部電極１３ｃにバイアホール電極１３ｇ，１３
ｈにより電気的に接続されている。なお、図１０では明
らかではないが、内部電極１３ｄについても、バイアホ
ール電極により、接続電極１３ｅに電気的に接続されて
いる。

【００２９】積層コンデンサ１３についても、周知の積
層コンデンサの製造方法に従って得ることができる。す
なわち、導電ペーストが印刷された複数枚のセラミック
グリーンシートを積層し、厚み方向に加圧した後、焼成
することにより得ることができる。

【００３０】なお、内部電極１３ｂ〜１３ｄは導電ペー
ストの印刷によらず、蒸着、スパッタリングもしくはめ
っき等の薄膜形成法によりセラミックグリーンシート上
に形成されていてもよい。

【００３１】また、接続電極１３ｅ，１３ｆは、焼結体
１３ａを得た後に導電ペーストを塗布し、焼き付けるこ
とにより、あるいは蒸着、スパッタリングもしくはめっ
き等の薄膜形成法により形成することができる。

【００３２】図９及び図１０から明らかなように、本実
施例で用いられるセラミック多層基板１２及び積層コン
デンサ１３では、配線パターン１２ｂや内部電極１３ｂ
〜１３ｄがセラミック焼結体１２ａ，１３ａ内に埋設さ
れている。すなわち、両者の電気的接続部分である接続
電極１２ｄ，１３ｅ，１３ｆは、セラミック焼結体１２
ａ，１３ａの側面や端面ではなく、両者を図１のように
貼り合わせる側の主面上に形成されている。

【００３３】他方、上記接続電極１２ｄ，１３ｅ，１３
ｆの形成されている位置は、前述した樹脂シート１４の
両面に形成された接続電極１６，１９との電気的接続を
果たすように定められている。

【００３４】従って、図９に示した樹脂シート１４を、
図９及び図１０に示したセラミック多層基板１２及び積
層コンデンサ１３で挟持し、熱圧着することにより、図
１に示す本実施例の複合セラミック電子部品１１を得る
ことができる。上記熱圧着は、樹脂シート１４を構成す
る合成樹脂材料によっても異なるが、例えばガラスエポ
キシやポリイミドからなる厚み６０μｍ程度の樹脂シー
ト１４の場合には、５０ｋｇ／ｃｍ² 程度の圧力、１２
０℃程度の温度で１０分間程度熱圧着することにより行
い得る。

【００３５】本実施例では、上記接続電極１２ｄ，１３
ｅ，１３ｆがＣｕにより構成されており、他方、樹脂シ
ート１４の上面及び下面に形成された接続電極１６，１
９についてもＣｕにより構成されている。従って、樹脂
シート１４を間に介在させてセラミック多層基板１２及
び積層コンデンサ１３を熱圧着した場合、Ｃｕ同士が接
合されることになるため、電気的接続部分を構成してい
る接合界面の信頼性を高めることができ、電気信号の通
過速度を高めることができる。

【００３６】もっとも、上記樹脂シート１４の上面及び
下面に形成される接続電極と、セラミック多層基板１２
及び積層コンデンサ１３に形成される接続電極１２ｄ，
１３ｅ，１３ｆは、Ｃｕに代えてＡｕ、Ａｇ等の他の導
電性に優れた材料で構成されていてもよく、かつ上記実
施例のように接合される電極材料を同種の材料で構成す
る必要も必ずしもない。例えば、接続電極１６及びめっ
き層１６ａをＣｕで構成している場合、該めっき層１６
ａに接合される接続電極１２ｄをＣｕ以外の金属材料に
より構成してもよい。

【００３７】上記実施例では、セラミック多層基板１２
及び積層コンデンサ１３の電気的接続部分は、樹脂シー
ト１４より貼り合わされる面側に構成されている。従っ
て、図２に示した本実施例のセラミック複合電子部品１
１では、上記バイアホール電極１８が形成された樹脂シ
ート１４を用意し、セラミック多層基板１２と積層コン
デンサ１３とを熱圧着するだけで、上記複合セラミック
電子部品を直ちに得ることができる。

【００３８】しかも、セラミック多層基板１２と積層コ
ンデンサ１３との間の電気的接続部分が、上記のように
して一体化された構造内に配置されているため、両者の
電気的接続部分の耐湿性も高められる。

【００３９】なお、外部との電気的接続が必要な部分に
ついては、セラミック多層基板１２側あるいは積層コン
デンサ１３側において、焼結体１２ａ，１３ａの側面や
端面に引き出しておき、該引き出されている部分に所定
の外部電極を形成すればよい。

【００４０】上記実施例では、複数の電子部品素子とし
て、セラミック多層基板１２及び積層コンデンサ１３を
示したが、本発明の複合セラミック電子部品では、同種
の電子部品素子を樹脂シートにより接合してもよい。例
えば、容量の異なる２個の積層コンデンサを、バイアホ
ール電極の形成されている樹脂シートを介して接合して
もよい。

【００４１】さらに、積層コンデンサやセラミック多層
基板に代えて、積層セラミックインダクタ、積層圧電部
品等の種々のセラミック電子部品素子を積層することが
できる。

【００４２】また、電子部品素子を一体化させる数につ
いても、２個の電子部品素子に限らず、３個以上の電子
部品素子を樹脂シートを介して熱圧着することにより一
体化してもよい。

【００４３】さらに、実施例では、上下方向に２個の電
子部品素子を樹脂シートを介して熱圧着して一体化して
いたが、上下方向以外、すなわち横方向に複数の電子部
品素子を配置し、間に樹脂シートを介在させて熱圧着す
ることにより一体化してもよい。

【００４４】

【発明の効果】本発明の複合セラミック電子部品では、
上記樹脂シートが両側の電子部品素子を接着して一体化
するだけでなく、該樹脂シートに形成されたバイアホー
ル電極により両側の電子部品素子間の電気的接続をも果
たす。従って、樹脂シートを介して両側の電子部品素子
を貼り合わせるだけで、容易に複合セラミック電子部品
を構成することができ、複合セラミック電子部品のコス
トを低減することが可能となる。

【００４５】さらに、樹脂シートに形成されたバイアホ
ール電極により両側の電子部品素子間の電気的接続を果
たすものであるため、複雑な電気的接続や多数の電気的
接続部分が存在する場合であっても、複数の電子部品素
子間を容易にかつ確実に接続することができる。すなわ
ち、図１に示した従来の複合セラミック電子部品では、
一体化された構造の側面を利用して複数の電子部品素子
間の電気的接続を果していたため、電子部品の小型化が
進行した場合や電気的接続部分が多い場合には、電気的
接続のための電極を互いに短絡させることなく形成する
ことが困難であったのに対し、本発明の複合セラミック
電子部品では上記樹脂シートに形成されたバイアホール
電極を用い電気的接続を行うものであるため、電気的接
続部分の数が多い場合や電子部品を小型化した場合であ
っても、確実に複数の電子部品素子間の電気的接続を果
たすことができる。従って、電気的接続の信頼性に優れ
た複合セラミック電子部品を提供することができる。

【００４６】さらに、樹脂シート内に形成されたバイア
ホール電極により複数の電子部品素子間の電気的接続を
行うものであるため、該電気的接続部分が、一体化され
た構造内に埋設されている。よって、電気的接続部分の
耐湿性も高められ、その点からも複合セラミック電子部
品の信頼性を高め得る。

【００４７】また、バイアホール電極を構成する材料と
して、電子部品素子のバイアホール電極により接続され
る部分の電極材料と同一の電極材料を用いることによ
り、クロストークノイズを低減することも可能である。

【００４８】加えて、樹脂シートにより両側の電子部品
素子を接着するものであるため、一体化される電子部品
素子の種類に制約がない。すなわち、従来の同時焼成法
により得られる複合セラミック電子部品では、同時焼成
により一体化するものであるため、使用するセラミック
材料に制約があったが、本発明ではこのようなセラミッ
ク材料の制約もない。

【００４９】よって、本発明によれば、電気的接続部分
の信頼例に優れ、小型化への対応も容易であり、使用す
る材料の制約が少ない複合セラミック電子部品を安価に
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の複合セラミック電子部品の一例を示す断
面図。

【図２】実施例の複合セラミック電子部品を示す断面
図。

【図３】支持フィルム上に接続電極を形成した状態を示
す断面図。

【図４】樹脂シートにバイアホールを形成した状態を示
す断面図。

【図５】樹脂シート上に接続電極を熱転写する工程を説
明するための断面図。

【図６】接続電極が熱転写された樹脂シートを示す断面
図。

【図７】接続電極上及びバイアホール内にＣｕをめっき
した状態を示す断面図。

【図８】下面側に接続電極を形成した状態を示す断面
図。

【図９】実施例において用いられる一方の電子部品素子
としてのセラミック多層基板を示す断面図。

【図１０】実施例で用いられる他方の電子部品素子とし
ての積層コンデンサを示す断面図。

【符号の説明】

１１…複合セラミック電子部品 １２…セラミック多層基板（電子部品素子） １３…積層コンデンサ（電子部品素子） １４…樹脂シート １６…接続電極 １８…バイアホール電極 １９…接続電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 4/30 ３０１ Ａ 9174−5Ｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電子部品素子を一体化してなる複
   合セラミック電子部品であって、 複数の電子部品素子と、 前記複数の電子部品素子間に配置されており、両側の電
   子部品素子を接着している樹脂シートとを備え、 前記樹脂シートに、厚み方向に延びる複数のバイアホー
   ル電極が形成されており、該バイアホール電極により両
   側の電子部品素子が電気的に接続されている、複合セラ
   ミック電子部品。