(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムとその上に設けた膜厚３０μｍ以下の薄いセラミックスグリーンシートからなる積層体材料を用い、この積層体材料にスルーホールを穿設し、次いで積層体材料のセラミックスグリーンシート上に導体ペーストを用いてコイルパターンを印刷したのち、基材フィルムから該セラミックスグリーンシートを剥離して、別のセラミックスグリーンシートと積層し、加熱圧着後、裁断することによって所望のチップ形状を形成し、焼結する工程を含む積層インダクタ素子の製造方法において、積層体材料のセラミックスグリーンシート上にコイルパターンの印刷と同時又は別個にコイルパターンとは別の補強用パターンを印刷し、次いでその外側に沿ってレーザ加工により、セラミックスグリーンシート部分は完全に切断するが基材フィルムは切断しない深さのスナップ溝を設けることを特徴とする積層インダクタ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材フィルム上に薄いセラミックスグリーンシート層を設けた積層体を用いて積層インダクタ素子を、品質をそこなわずに製造するための改良方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子機器においては、その小型化に対する市場の要請があり、そのため、それを構成する部品の小型化が必要になってきている。
ところで、これまでリード付き部品であったインダクタ、コンデンサなどの電子部品は、所定のパターン形状を有するセラミックス層と金属層とからなる積層体を同時焼成して内部導体を備えたモノリシック構造を形成させる技術が実用化されたことにより、小型化することが可能になった。
【０００３】
この技術を利用して積層インダクタを製造するには、先ずフェライトのようなセラミックスの粉体をバインダーや有機溶剤と混合してペーストを調製し、このペーストをポリエチレンテレフタレートフィルムのような基板フィルム上にドクターブレードを用いて塗布、乾燥することによりグリーンシートを作製したのち、このグリーンシートに機械加工、レーザ加工によりスルーホールを穿設し、次いで銀又は銀パラジウムのような導体のペーストをスクリーン印刷してコイルパターンを得る。この際、スルーホールはペーストで充填されており、これによって２層間の電気的導通ができるようになっている。
【０００４】
次に、印刷されたシートを所定の順序で積層し、加熱圧着後、裁断して所望のチップ形状としたのち、脱バインダー、焼成を行い焼結させたのち、焼結したチップを研磨し、所要の端子電極を付設し、さらに熱処理を施し、最後に電気めっきにより端子電極に被覆処理を行い完成させる。
このようにして得られたチップインダクタの１例の内部構造の斜視図を図１に示す。図中のＦはコイルであり、Ｍは内部導体部であり、Ｓはスルーホール導通部である。
【０００５】
このチップインダクタを製造する場合には、積層工程に先立って、セラミックスグリーンシートを基材フィルムから剥離させることが必要になる。
そして、これまで作製していた比較的大きいサイズのインダクタにおいては、コイルの断面積を大きくすることができ、コイル巻き数は５回程度で十分なため、グリーンシートの厚さは、最も薄い場合でも５０μｍ程度になるので、基材フィルムからの剥離に特に問題はなかった。しかしながら、近年要求されている微細なチップサイズでは、コイルの断面積が制限され、所望のインダクタンスを得るには、コイル巻き数を多くしなければならないため、グリーンシートの厚さは必然的に薄くしなければならなくなるが、このようにグリーンシートが薄くなると、これを基材フィルムから剥離させる場合に、シートの破断や、しわや伸びなどを伴うのを避けられなくなる。
しかも、積層インダクタの場合は、スルーホールの穿設により、シートの平坦性がそこなわれる上に、このスルーホールに充填される粘着性ペーストのため、いっそう基材フィルムから剥離しにくくなる。
【０００６】
このように、剥離時に生じる破断や、しわや、伸びなどは、積層時の位置のズレの原因となり、特にサイズの小さいものにおいては、インダクタ素子の機能を低下させ、極端な場合には、インダクタ素子としての役割を果たさなくなる。
【０００７】
このような基材フィルムからグリーンシートを剥離する際の破断、しわ、伸びなどを抑制する方法としては、これまで基材フィルムを剥離したグリーンシート同士を積層する代りに、基材フィルムを付着したまま積層圧着し、積層後基材フィルムを剥離し、さらにその上に別のグリーンシートを基材フィルムを付着したまま積層圧着するという操作を繰り返す方法が知られている（特開平５−３６５６８号公報、特開平７−１９２９５５号公報）。しかしながら、これらの方法によっても、第１層目のグリーンシートについては、あらかじめ基材フィルムを除いておく必要があるため、破断、しわ、伸びを防止することはできないし、またこれらの方法では、１枚ごとに積層圧着を繰り返すために、その都度プレスしなければならないという煩雑さを伴う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、基材フィルム上に薄いグリーンシートを設けた積層体を用いて微小な積層インダクタ素子を製造する方法であって、基材フィルムからグリーンシートを剥離する際に、破断、しわ、伸びなどのトラブルの発生を防止し、積層時の位置ずれによる機能低下のない品質良好な製品を得ることを目的としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、微小な積層インダクタ素子をロスなしに製造するための方法について鋭意研究を重ねた結果、基材フィルムとセラミックスグリーンシートの積層体に素子を構成するために印刷するコイルパターンのほかに、補強用パターンを印刷し、かつその外側に沿ってスナップ溝を設けることにより、厚さ５〜３０μｍという薄いセラミックスグリーンシートを、破断、しわ、伸びなどのトラブルなしに、基材フィルムから剥離しうることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、基材フィルムとその上に設けた膜厚３０μｍ以下の薄いセラミックスグリーンシートからなる積層体材料を用い、この積層体材料にスルーホールを穿設し、次いで積層体材料のセラミックスグリーンシート上に導体ペーストを用いてコイルパターンを印刷したのち、基材フィルムから該セラミックスグリーンシートを剥離して、別のセラミックスグリーンシートと積層し、加熱圧着後、裁断することによって所望のチップ形状を形成し、焼結する工程を含む積層インダクタ素子の製造方法において、積層体材料のセラミックスグリーンシート上にコイルパターンの印刷と同時又は別個にコイルパターンとは別の補強用パターンを印刷し、次いでその外側に沿ってレーザ加工により、セラミックスグリーンシート部分は完全に切断するが基材フィルムは切断しない深さのスナップ溝を設けることを特徴とする積層インダクタ素子の製造方法を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明で用いる基材フィルムとセラミックスグリーンシートとの積層体としては、これまで積層チップインダクタの製造に用いられていた材料をそのまま用いることができる。このような材料においては、基材フィルムとしてポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ酢酸ビニルなどのプラスチックが用いられる。また、セラミックスとしては、各種フェライトのような磁性体が用いられる。
【００１２】
基材フィルムの厚さは、通常３０〜１００μｍ、好ましくは３８〜８０μｍであり、セラミックスグリーンシートの厚さは、３０μｍ以下、特に５〜３０μｍである。
この基材フィルムとセラミックスグリーンシートとの積層体は、例えば、フェライト粉末と鉱油系溶剤、アルコール類、アセトンのような有機溶剤とポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ブチラール系バインダー、アクリル系バインダーのようなバインダーとを混合してスラリーを調製し、これをドクターブレードを用いて基材フィルム上に塗布し、乾燥して３０μｍ以下、好ましくは５〜３０μｍの厚さの層を形成させる。
【００１３】
本発明方法においては、このようにして得た基材フィルムとセラミックスグリーンシートとの積層体に、レーザ加工によりスルーホールを穿設したのち、グリーンシート層にスクリーン印刷により内部導体としてのコイルパターンと補強用パターンを形成させる。このコイルパターンと補強用パターンとは別々に施すこともできるが、工程を短縮するため、同時に施すのが有利である。
【００１４】
この補強用パターンは、通常、方形枠状例えば正方形状、長方形状に形成されるが、所望に応じ他の形状にすることもできる。この枠の部分は、幅０．５〜３ｍｍ、厚さは１０〜２０μｍの線で構成される。
【００１５】
前記のコイルパターンには、銀、パラジウム、銀・パラジウム合金が用いられ、補強用パターンには、通常コイルパターンと同じ材料を用いるが、それ以外の材料例えば金属合金を用いることもできる。
【００１６】
また、本発明方法においては、補強用パターンの外側に沿ってスナップ溝を設けることが必要である。このスナップ溝はレーザ加工によって設けられるが、積層体にスルーホールを穿設する際に、同時に設けるのが有利である。このスナップ溝の深さは、セラミックス層を完全に切断し、基材フィルム層に達する深さにする必要がある。このスナップ溝がセラミックス層を完全に切断していないと、製品ロスが多くなる。
また、本発明方法においては、補強用パターンとスナップ溝の両方を備えることによりはじめて、切断、しわ、伸びを抑制することができるのであって、いずれか一方を欠いた場合は、所望の効果が奏されない。
【００１７】
図２は、本発明方法において基材フィルムとセラミックスグリーンシートとの積層体に補強用パターンとスナップ溝を設けた状態を示す平面図であり、図３はそのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
図中１は基材フィルム、２はセラミックスグリーンシート、３は補強用パターン、４はスナップ溝である。
【００１８】
【実施例】
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これにより本発明は限定されるものではない。
【００１９】
実施例１
Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ酸化物系フェライト粉末に、ブチラール系有機バインダーと炭化水素系溶剤とを加え、よく混練して磁性体スラリーを調製した。
次いで、これを厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上にドクターブレードにより塗布し、乾燥することにより厚さ３〜５０μｍのフェライトグリーンシートを形成させた。
このようにして得たポリエチレンテレフタレートフィルムとフェライトグリーンシートとの積層体に、レーザ加工で直径８０μｍのスルーホールを穿設すると同時に、外側に沿ってスナップパターンを設けた。また、フェライトグリーンシートを完全に切断し、基材フィルムに達する深さ又はフェライトグリーンシートを切断しない深さでスナップ溝を設けた。その後で、シートに内部導体となる銀導体ペーストをスクリーン印刷し、内部導体パターン及びビアホール充填導体と補強用パターンとを同時に形成させた。
このようにして、印刷速度、印刷回転、印刷圧力を変えて、膜厚が６、１０、１２、１５、２０及び３０μｍで、線幅が０．３、０．５、１、１．５、２、３及び５ｍｍの補強用パターンを有する試料を作製し、１００枚について剥離試験を行い、その中の破断、しわ及び伸びが認められないものを良品として、その数を表１〜表４に示した。
表１は、フェライトグリーンシート厚さ２０μｍの試料についてスナップ溝深さを変え、かつ補強用シートを有するものと有しないものについての結果を示したものである。
【００２０】
【表１】
0003662749.tif 000002
【００２１】
この表から明らかなように、スナップ溝と補強用パターンのいずれか一方のみでは、剥離状態の改善は不十分であり、またスナップ溝の深さを、基材フィルムに達するようにしてはじめて剥離が容易になる。
表２は、フェライトグリーンシートの厚さが異なる場合の結果を示したものである。
【００２２】
【表２】
0003662749.tif 000003
【００２３】
この表から明らかなように、フェライトグリーンシートの厚さが５μｍよりも薄い場合や３０μｍを越える厚い場合もスナップ溝、補強用パターンを設けることにより、ある程度の改善が認められるが、特に５〜３０μｍの厚さの場合に著しい改善が認められる。
表３は、補強用シートの膜厚が異なる場合の結果を示したものである。
【００２４】
【表３】
0003662749.tif 000004
【００２５】
また、表４は、補強用シートの線幅が異なる場合の結果を示したものである。
【００２６】
【表４】
0003662749.tif 000005
【００２７】
これらの表から分るように、補強用パターンについては、線幅を０．５〜３ｍｍ、印刷厚さを１０〜２０μｍにすることによって、剥離を改善することができ、特に線幅が１〜２ｍｍ、印刷厚さが１２〜１５μｍの範囲において、著しい効果が奏される。
一方、線幅が０．５ｍｍよりも小さい場合、印刷厚さが１０μｍよりも小さい場合においては、補強用パターンによる効果は減少し、また線幅が３ｍｍを越える場合、印刷厚さが２０μｍを越える場合は、フェライトグリーンシート表面の平滑性が減少し、不良品の数が多くなる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明においては、積層インダクタ素子の製造の際に、セラミックスグリーンシート上に補強用パターン及びスナップ溝を設けることにより、破断、しわ、伸び等のトラブルの発生を抑制することができ、製品のロスを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  チップインダクタの１例の内部構造の斜視図。
【図２】  本発明方法における基材フィルムとセラミックスグリーンシートの積層体の１例の平面図。
【図３】  図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【符号の説明】
１  基材フィルム
２  セラミックスグリーンシート
３  補強用パターン
４  スナップ溝
【図１】
0003662749.tif 000006
【図２】
0003662749.tif 000007
【図３】
0003662749.tif 000008