(57)【要約】【課題】本発明はセラミック電子部品の製造方法であって、グリーンシートに導体ペーストや絶縁ペーストを厚く印刷する方法に関するものである。【解決手段】スキージでペーストを掃引する際に、その印刷パターンの終端とスキージを点で接するように設計することでペーストかすれを抑制する。これにより、印刷パターンの終端部に至るまでに徐々に空気が抜けてゆき、スキージとペーストが終端部で空気を閉じ込めることなく、厚みの厚い端子電極を終端部まで厚く印刷することができて、結果として電子部品の耐衝撃性を向上できる。【選択図】図６
2006076173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリーンシートの上面に印刷版を配置し、その上からスキージを用いてペーストにより印刷パターンを印刷する方法であって、前記スキージで前記ペーストを掃引する際に、その印刷パターンの終端とスキージとが接触する部位が点である印刷パターンの印刷方法。
【請求項２】
印刷版が、メッシュと乳剤とからなるスクリーン印刷版である請求項１記載の印刷パターンの印刷方法。
【請求項３】
印刷版が、メタル印刷版である請求項１記載の印刷パターンの印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリーンシートの上に導体ペーストや絶縁ペーストを用いて印刷パターンを印刷する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの携帯電子機器は小型化・高機能化する中で、これを構成する電子部品にも信頼性を維持しつつ小型化・高密度化の要請が強まっている。
【０００３】
中でも、高周波回路に関わる電子部品には、半導体などの素子をガラスセラミック基板に搭載したものがある。
【０００４】
このガラスセラミック基板は、ガラスを含有してなる誘電体グリーンシートに、高周波電気特性の良好な銀などを主成分とする導体を印刷して、これを互いに積層し、導体と誘電体グリーンシートを同時焼成したものであって、内部にインダクタ、コンデンサ、ストリップラインなどからなる高周波回路を形成することができる。
【０００５】
この様なガラスセラミック基板は、携帯電子機器が落下等により受けた衝撃でクラックや端子電極の剥離等が生じないように、端子電極の厚みを内層の回路パターンの厚みの１．５倍〜３倍又はそれ以上としており、端子電極を半田付けした後でも、十分な端子電極の厚みを確保できて、落下等による衝撃を吸収・分散させている。
【０００６】
従来、この様な電子部品は、その下面図を図９に示すように、ガラスセラミック基板２１の下面の端子電極２２の形状は四角形であった。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００３−６０３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図１０に示すように、従来の端子電極２２の形状では、このように導体ペースト２５を厚く印刷しようとすると、印刷パターン２６の終端部の形状がスキージ２４と平行な直線であるため、スキージ２４と印刷版２３の乳剤との間に空気を閉じ込めてしまい、これが印刷終端部の印刷かすれ２７又は厚み不足の原因となってしまい、衝撃時にガラスセラミック基板２１にクラックや電極剥離が生じる等の耐衝撃性の低下が起こるという問題を有していた。
【０００９】
本発明はこのような問題を解決し、端子電極２２の厚みを印刷終端部まで確保し、耐衝撃性に優れた電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、特に、グリーンシートの上面に印刷版を配置し、その上からスキージによりペーストを印刷する際に、その印刷パターンの終端とスキージが点で接するものとしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
これにより、印刷パターンの終端部に至るまでに徐々に空気が抜けてゆき、スキージとペーストが終端部で空気を閉じ込めることなく、厚みの厚い端子電極を終端部まで厚く印刷することができて、結果として電子部品の耐衝撃性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における電子部品について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態１における電子部品の断面模式図であり、図２は同下面図である。
【００１４】
図１および図２において、ガラスセラミック基板１は、誘電体グリーンシートを積層して焼成してなり、その内部に銀あるいは銅を主成分とする内層電極３およびビア電極４などの導体を有する。
【００１５】
内層電極３は、通常の配線パターンの他にインダクタやコンデンサなどの内部回路を構成し、ビア電極４は、ガラスセラミック基板１の各層の回路を積層方向に接続させている。
【００１６】
このガラスセラミック基板１の下面に、略円形形状の端子電極２を設ける。
【００１７】
この端子電極２は、銀あるいは銅を主成分とする導体からなり、ガラスセラミック基板１の内部回路を外部回路に対して、電気的および機械的に接続するための電極である。
【００１８】
素子５ａ〜５ｃは、ガラスセラミック基板１の上面に搭載され、ビア電極４を経由して内層電極３に接続されており、例えば、表面弾性波素子、ダイオードなどのガラスセラミック基板１の内部に形成し難い機能を有したものである。
【００１９】
以上のように構成した電子部品６について、以下にその製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図３は本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を説明する断面模式図である。
【００２１】
図３（ａ）において、ガラスセラミックのグリーンシート７にパンチャー法あるいはレーザ加工法により所定の形状に貫通孔を形成した後、この貫通孔にビア電極４を形成するための導体ペースト８を充填する。
【００２２】
次に、内層電極３を形成するための導体ペースト８をスクリーン印刷により形成する。この内層電極３の厚みは通常１０μｍ程度であり、内層電極３により通常の配線パターンやコイル、コンデンサなどの電極パターンを形成する。
【００２３】
次に、ガラスセラミック基板１の下面に相当するグリーンシート７の面に端子電極２を形成するための導体ペースト８をスクリーン印刷により形成する。
【００２４】
ここで、この端子電極２の形状は、図２に示すように、略円形形状にする。
【００２５】
ビア電極４、内層電極３および端子電極２を形成するための導体ペースト８は、貴金属（Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄあるいはこれらの合金など）および卑金属（Ｃｕ，Ｎｉあるいはこれらの合金など）を主成分とし、ガラスおよび有機溶剤を含有する。
【００２６】
この端子電極２のスクリーン印刷に関する詳細な説明は後述する。
【００２７】
次に、図３（ｂ）に示すように、それぞれのグリーンシート７に導体ペースト８を印刷したグリーンシート７を所定の構造となるように配置・積層し、加熱および加圧を行いながら仮圧着させて一体化させてグリーンシート積層体９を作製する。
【００２８】
なお、下面の端子電極２は、このグリーンシート積層体９を形成した後に形成することも可能である。
【００２９】
次に、グリーンシート積層体９を先の仮圧着の条件よりもさらに高い圧力で本圧着する。この本圧着の条件は７０ＭＰａ以下である。７０ＭＰａを超えると積層体の変形が発生したり、電極パターンなどの寸法精度が得られにくくなるという問題があるためである。
【００３０】
その後、必要に応じてこのグリーンシート積層体９の個片分割を行う。そして、個片分割されたグリーンシート積層体９をバレル研磨することにより、グリーンシート積層体９の端部の面取り加工を行う。この面取り加工により、外部応力を分散させることができて、クラックの発生や割れを抑制し、ガラスセラミック基板１の機械的信頼性を高めるという効果を有する。
【００３１】
ただし、ガラスセラミック基板１の製品によっては、このバレル研磨の工程を省略することもある。
【００３２】
その後、図３（ｃ）に示すように、このグリーンシート積層体９を９００℃前後の焼成温度にて焼成してガラスセラミック基板１を得る。
【００３３】
なお、焼成の前に個片化しないで多数個取りの板状のグリーンシート積層体９として焼成することも可能であり、この場合には、次の工程において素子５ａ〜５ｃを実装する際に効率が高くなるという利点を有しており、素子５ａ〜５ｃを実装した後、個片化することができる。
【００３４】
次に、このガラスセラミック基板１の上面に素子５ａ〜５ｃを実装し、図１に示すような電子部品６が完成する。
【００３５】
なお、ガラスセラミック基板１は、内層にインダクタやコンデンサを形成することができるため、上面に素子５ａ〜５ｃを実装しないで用いることも可能である。
【００３６】
この電子部品６は、プリント基板などに実装して電子機器に組み込まれる。
【００３７】
図４は、電子部品６を実装したプリント基板の要部断面模式図である。
【００３８】
図４において、電子部品６はプリント基板１０の上に実装され、電子部品６の端子電極２は、プリント基板１０の上面のパッド１１に対して、半田合金１２を介して接合される。
【００３９】
ここで、もともとの端子電極２の一部は半田付けの際に半田の中に拡散して半田合金１２を形成してしまい、接合状態では、残りの端子電極２の厚みは当初のものより薄くなっている。
【００４０】
この半田付け後の端子電極２に十分な厚みを確保することにより、落下衝撃時に衝撃を吸収・分散することができて、機械的な信頼性を確保することができる。
【００４１】
そのためには、半田付け前の端子電極２がそれ以上に十分厚く形成できていることが重要であり、その厚みは内層電極３の１．５〜３倍またはそれ以上である。
【００４２】
ここで、図を用いて、グリーンシート７の上に導体ペースト８をスクリーン印刷して端子電極２を形成する過程を経時的に説明する。
【００４３】
図５は、本発明における電子部品のスクリーン印刷法により、端子電極２を形成する工程の説明図である。
【００４４】
図５において、グリーンシート７の上に、メッシュ１７と乳剤１８とからなるスクリーン印刷版１４をセットし、その上から印刷スキージ１５を用いて導体ペースト８をスクリーン印刷する。
【００４５】
ここで、導体ペースト８の印刷厚みは、乳剤１８の厚みにより規定されるため、厚みの厚い端子電極２を印刷するためには、その厚みに応じた乳剤１８の厚みにする必要がある。
【００４６】
本実施の形態の導体厚みは、内層電極３は約１０μｍであるのに対して、端子電極２の焼成後の目標厚みは約２５μｍであり、スクリーン印刷版１４の乳剤１８の厚みは３０μｍである。
【００４７】
そして、印刷した後の導体ペースト８が、その自重により流れたり、ダレたりしないためには、導体ペースト８は、スクリーン印刷直後にその厚みを維持できるだけの、チクソ性の高いものとする必要がある。
【００４８】
また、粘度の高い導体ペースト８を用いた方が塗着量が多くなり厚く形成できる。
【００４９】
本実施の形態で使用した導体ペースト８の粘度は、内層電極３では１００Ｐａ・ｓ（１ｒｐｍ）であるのに対して、端子電極２では２００〜３００Ｐａ・ｓ（１ｒｐｍ）である。
【００５０】
まず、図５（ａ）に示すように、スクリーン印刷版１４上に導体ペースト８を載せ、印刷スキージ１５を水平方向に導体ペースト８を掻きながら移動させて、グリーンシート７上にパターン印刷を行う。
【００５１】
その際、メッシュ１７と乳剤１８を垂直方向に押し込みながら移動させるため印刷スキージ１５の押し込み付近は乳剤１８の面とグリーンシート７の面が密着する。印刷スキージ１５がパターン付近に到達すると導体ペースト８はシート方向へ押し出されメッシュ１７を通ってグリーンシート７上に塗着される。
【００５２】
次に、図５（ｂ）に示すように、印刷スキージ１５がパターン上を通過するにしたがい、導体ペースト８はグリーンシート７上に徐々に塗着されていく。さらに印刷スキージ１５が移動し、導体ペースト８がパターン終端に到達した際、乳剤１８とグリーンシート７が密着しているため空気の逃げ道が無くなってしまう。
【００５３】
図５（ｃ）に示すように、印刷スキージ１５がパターンを通過した後、スクリーン印刷版１４の乳剤１８がグリーンシート７の面から離れ所望のパターンが形成されるが、空気が残ったところはグリーンシート７上に導体ペースト８が塗着されず、その部分は印刷かすれとして現れる。
【００５４】
乳剤１８を厚くするほど、空気の逃げ道がなくなり導体ペースト８と乳剤１８との間に空気が残りやすくなり、かすれやすい。
【００５５】
特に、ガラス成分を含む導体ペースト８はメッシュ１７への抜け性が悪く、厚くパターンを形成しようとするとかすれが発生しやすい。
【００５６】
この時、端子電極２の形状が四角形であると、図１０に示すように、スクリーン印刷版１４と接触する印刷スキージ１５の辺とパターンの辺が平行であるため、導体ペースト８がパターン終端に到達するのが辺全領域で同時となる。すなわちパターン終端がスキージと平行な直線状であると、空気の逃げ道が一気になくなるため、空気が閉じこめられやすい状態になりやすく、導体ペースト８が塗着されない部分または、塗着量が不十分な部分が発生してしまう。
【００５７】
本実施の形態では、図６に示すように、端子電極２の印刷パターン１６の形状を略円形とすることにより、印刷スキージ１５がパターン終端方向に近づくにしたがって、徐々にパターンの幅が狭くなっていくため、導体ペースト８が終端付近まで流動してきた際、空気は徐々に逃げることができ、空気がペースト内部に残ることはない。これにより、端子電極２を端まで厚く形成することができて、電子部品の衝撃に対する機械的強度を確保することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、端子電極２の形状を略円形としているが、印刷パターンの終端部とスキージが点で接するならば菱形や、半円形や、三角形でも良い。
【００５９】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における電子部品について、図面を参照しながら説明する。
【００６０】
図７は本発明の実施の形態２における電子部品の断面模式図であり、図８はその下面図である。
【００６１】
実施の形態２における電子部品は、実施の形態１の電子部品６において、耐衝撃性をさらに向上させる目的で、端子電極２の周縁部分にガラスセラミック成分からなる絶縁膜を被覆したものである。
【００６２】
図７および図８において、１９は、端子電極２の周縁部を被覆するとともに抜き穴により端子電極２の中央部を露出させるガラスセラミック製の絶縁膜である。
【００６３】
この絶縁膜１９は、端子電極２を形成したグリーンシート積層体９の下面の端子電極２の端部を被覆するように絶縁体ペーストを用いてスクリーン印刷した後に焼成して形成する。
【００６４】
この絶縁膜１９は少なくとも端子電極２の端部を完全に被覆することで、十分な効果を発揮することができる。またこの絶縁膜１９の厚みは、厚く形成するほど機械的強度が強く、信頼性が高まるが、１５μｍ以上の厚みが効果的である。さらにこの絶縁膜１９に用いる材料は焼成後にグリーンシート７と一体化させるためにグリーンシート７と同じ材料を用いることが好ましい。さらに、より好ましくはグリーンシート７の構成材料よりも抗折強度に優れ、グリーンシート７との熱膨張係数の合致したガラスセラミック材料を用いることがより好ましい。
【００６５】
本実施の形態では、絶縁膜１９の厚みは２０μｍ程度である。
【００６６】
この絶縁膜１９の形成過程は、前述の実施の形態の導体ペースト８のスクリーン印刷と同様であり、２０μｍの絶縁膜１９のスクリーン印刷には、２０μｍの乳剤厚のスクリーン印刷版と高粘度の絶縁体ペーストを必要とする。
【００６７】
そして、絶縁ペーストの印刷パターンの終端部では、スクリーン印刷時に空気残りのためにかすれや厚み不足が生じやすくなり、かすれ等が発生すると、その機械的強度の低下を招く。
【００６８】
また同様の理由により、抜き穴印刷パターンの先端部の手前においても、絶縁ペーストのかすれや厚み不足が生じやすくなる。
【００６９】
ここで、実施の形態１において導電ペーストの印刷パターンを略円形にしたのと同様の理由により、絶縁膜１９の外形形状を略円形とすることにより、スクリーン印刷時にパターン終端部の絶縁体ペーストのかすれを抑制することができる。
【００７０】
また、同様に、絶縁膜１９の抜き穴の形状を略円形とすることにより、スクリーン印刷時に抜き穴の先端部の手前の絶縁体ペーストのかすれを抑制することができる。
【００７１】
そして、絶縁膜１９の外形形状を略円形とし、かつ、抜き穴の形状を略円形とすると、更に効果的である。
【００７２】
このように、絶縁体ペーストのかすれや厚み不足を抑制することにより、絶縁膜１９の衝撃に対する機械的強度を確保でき、ガラスセラミック基板１のクラックや端子電極２の剥離が抑制できる。
【００７３】
なお、以上の説明では、スクリーン印刷版を用いて説明したが、メタル印刷版においても同様であり、印刷パターンの終端とスキージが点で接するようにパターン設計を行うことにより、ペーストの印刷かすれを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明にかかる電子部品は、ガラスセラミック基板の端子電極を厚く形成することが可能となるため耐衝撃性に強く、特にガラスセラミック基板に半導体等の素子を搭載した構成を有する電子部品であって、携帯用通信機器の高周波回路に用いられるものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態１における電子部品の断面模式図
【図２】同下面図
【図３】同製造工程を説明する断面模式図
【図４】同プリント基板の要部断面模式図
【図５】電子部品の端子電極をスクリーン印刷する工程の説明図
【図６】本発明の実施の形態１における電子部品の端子電極をスクリーン印刷する工程の説明図
【図７】本発明の実施の形態２における電子部品の断面模式図
【図８】本発明の実施の形態２における電子部品の下面図
【図９】従来の電子部品の下面図
【図１０】従来の電子部品の端子電極をスクリーン印刷する工程の説明図
【符号の説明】
【００７６】
１  ガラスセラミック基板
２  端子電極
３  内層電極
４  ビア電極
５ａ〜５ｃ  素子
６  電子部品
８  導体ペースト
１４  スクリーン印刷版
１５  スキージ
１６  印刷パターン
１７  メッシュ
１８  乳剤
１９  絶縁膜
【図１】
2006076173.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006076173.tif 000011
【図１０】
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