(57)【要約】【課題】特性が揃いかつＱ値が向上したコイル内蔵の積層型電子部品とその製造方法を提供する。【解決手段】グリーンシート１に複数個のコイル形成用凹溝２を縦横に整列して加工し、各凹溝２にそれぞれコイル形成用の導電性ペースト３を印刷する。その後、複数枚のグリーンシート１を積層して内部に複数のコイルを形成し、切断、焼成し、両端部に端子電極を設ける。コイル導体は、焼成後の断面形状において、前記凹溝２の両側にコイル導体の一部が重なる。また、コイル導体の断面の厚みｔと幅ｗとのアスペクト比ｔ／ｗを０．７以上とする。【選択図】図４
2004207608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリーンシートに凹溝を加工して該凹溝に複数個分の導電性ペーストを縦横に印刷し、複数枚のグリーンシートを積層して内部に複数のコイルを形成し、切断、焼成し、両端部に端子電極を設けることにより製造される積層型電子部品であって、
前記導電性ペーストにより構成されるコイル導体は、焼成後の断面形状において、前記凹溝の両側にコイル導体の一部が重なり、かつ、前記コイル導体の断面の厚みｔと幅ｗとのアスペクト比ｔ／ｗが０．７以上であることを特徴とする積層型電子部品。
【請求項２】
請求項１に記載の積層型電子部品において、
前記アスペクト比が０．７〜１．１であることを特徴とする積層型電子部品。
【請求項３】
請求項１または２に記載の積層型電子部品において、
前記コイル導体の断面形状がほぼ円形あることを特徴とする積層型電子部品。
【請求項４】
グリーンシートに凹溝を加工して該凹溝に複数個分の導電性ペーストを縦横に印刷し、複数枚のグリーンシートを積層して内部に複数のコイルを形成し、切断、焼成し、両端部に端子電極を設けることにより製造される積層型電子部品の製造方法であって、
ベースフィルムに貼り付けられたセラミックグリーンシートの表面にレーザー光を照射して凹溝を形成する工程と、
前記凹溝に、導電性ペーストを、前記凹溝より広幅で印刷する工程と、
導電性ペーストを印刷した複数枚のグリーンシートを含むグリーンシートを積層、圧着、切断および焼成する各工程とを含み、
前記グリーンシートの前記凹溝に導電性ペーストを、その厚みｂと幅ａとのアスペクト比ｂ／ａが０．７８以上となるように印刷することを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の積層型電子部品の製造方法において、
前記グリーンシートの前記凹溝における導電性ペーストの深さｄと、導電性ペーストのグリーンシート表面からの盛り上がり寸法ｃとがほぼ等しくなるように導電性ペーストを印刷することを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の積層型電子部品の製造方法において、
前記グリーンシートに導電性ペーストを印刷する場合、導電性ペーストを、前記凹溝の幅ｅの１．２倍以上の幅ａで印刷することを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
【請求項７】
請求項４から６までのいずれかに記載の積層型電子部品の製造方法において、
前記ベースフィルムに貼り付けたグリーンシートに、前記凹溝を、ベースフィルムに到達しない深さでＶ字形の断面形状に形成することを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
【請求項８】
請求項４から７までのいずれかに記載の積層型電子部品の製造方法において、
前記グリーンシートへの前記凹溝を、炭酸ガスレーザーによって形成することを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
【請求項９】
請求項４から８までのいずれかに記載の積層型電子部品の製造方法において、
前記グリーンシートに複数個の前記凹溝をレーザー光により縦横に加工する前または後に、レーザー出力を調整してグリーンシートの全面に加工すべき全数のスルーホールを加工することを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、グリーンシートにコイル形成用の凹溝を加工して導電性ペーストを印刷し、これを複数枚積層、圧着し、切断して焼成することにより製造される積層型電子部品または積層コイルにコンデンサ等の他の素子を一体に積層して構成される積層型電子部品とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部にコイルを有するインダクタ等の従来の積層型電子部品は、磁性体または非磁性体からなるグリーンシートにスルーホールを設けたものに導電性ペーストをスクリーン印刷することにより多数個分のコイル導体に形成し、このグリーンシートを複数枚積層することによりコイルを形成し、切断し焼成後、端子電極を形成することにより製造される。図９（Ａ）はその一例であり、２０はグリーンシートの積層により形成される素体、２１はコイル、２２はコイル２１の両端がスルーホール（図示せず）内導体により接続される端子電極である。
【０００３】
このような積層型電子部品において、図９（Ｂ）に示すようにコイル２３の断面積を大きくして直流抵抗値を下げ、Ｑ値を大きくするために、図９（Ｃ）に示すように、グリーンシート２４に凹溝２５を設け、その凹溝２５に導電性ペースト２３を印刷してコイル導体を形成することが行われる（例えば特許文献１参照。）。このようにコイル２３の断面積を大きくすると、図１０に示すように、図９（Ａ）の従来品１に対し、従来品２に示すように、直流抵抗値（ＲＤＣ）の低い積層型電子部品が得られる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−２１９６０５号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１等に記載された構成の積層型電子部品においては、図９（Ｃ）に示したように、グリーンシート２４の凹溝２５に対し、導電性ペースト２３を同じ幅に設定して塗布しているので、凹溝２５に対して導電性ペースト２３の位置ずれが生じると、凹溝２５の存在により素体２０の内部に空隙が生じ易くなり、特性がばらつくという問題点がある。また、コイル２３の断面積が大きくなり、直流抵抗値が低下しても、コイル２１、２３の対向する内辺の間隔Ｄや外辺の間隔Ｃが同じであれば、Ｑ値を向上させることができないという問題点がある。
【０００６】
本発明は、前記した先行技術の問題点に鑑み、特性の揃ったコイル内蔵の積層型電子部品とその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、Ｑ値を向上させることができる積層型電子部品とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の積層型電子部品は、グリーンシートに凹溝を加工して該凹溝に複数個分の導電性ペーストを縦横に印刷し、複数枚のグリーンシートを積層して内部に複数のコイルを形成し、切断、焼成し、両端部に端子電極を設けることにより製造される積層型電子部品であって、
前記導電性ペーストにより構成されるコイル導体は、焼成後の断面形状において、前記凹溝の両側にコイル導体の一部が重なり、かつ、前記コイル導体の断面の厚みｔと幅ｗとのアスペクト比ｔ／ｗが０．７以上であることを特徴とする。
【０００８】
（２）また、本発明の積層型電子部品において、
前記アスペクト比は０．７〜１．１であることが好ましい。
【０００９】
（３）また、本発明の積層型電子部品において、
前記コイル導体の断面形状はほぼ円形あることが好ましい。
【００１０】
（４）本発明の積層型電子部品の製造方法は、グリーンシートに凹溝を加工して該凹溝に複数個分の導電性ペーストを縦横に印刷し、複数枚のグリーンシートを積層して内部に複数のコイルを形成し、切断、焼成し、両端部に端子電極を設けることにより製造される積層型電子部品の製造方法であって、
ベースフィルムに貼り付けられたセラミックグリーンシートの表面にレーザー光を照射して凹溝を形成する工程と、
前記凹溝に、導電性ペーストを、前記凹溝より広幅で印刷する工程と、
導電性ペーストを印刷した複数枚のグリーンシートを含むグリーンシートを積層、圧着、切断および焼成する各工程とを含み、
前記グリーンシートの前記凹溝に導電性ペーストを、その厚みｂと幅ａとのアスペクト比ｂ／ａが０．７８以上となるように印刷することを特徴とする。
【００１１】
（５）本発明の積層型電子部品の製造方法において、
前記グリーンシートの前記凹溝における導電性ペーストの深さｄと、導電性ペーストのグリーンシート表面からの盛り上がり寸法ｃとがほぼ等しくなるように導電性ペーストを印刷することが好ましい。
【００１２】
（６）また、本発明の積層型電子部品の製造方法において、
前記グリーンシートに導電性ペーストを印刷する場合、導電性ペーストを、前記凹溝の幅ｅの１．２倍以上の幅ａで印刷することが好ましい。
【００１３】
（７）また、本発明の積層型電子部品の製造方法において、
前記ベースフィルムに貼り付けたグリーンシートに、前記凹溝を、ベースフィルムに到達しない深さでＶ字形の断面形状に形成することが好ましい。
【００１４】
（８）また、本発明の積層型電子部品の製造方法において、
前記グリーンシートへの前記凹溝を、炭酸ガスレーザーによって形成することが好ましい。
【００１５】
（９）また、本発明の積層型電子部品の製造方法において、
前記グリーンシートに複数個の前記凹溝をレーザー光により縦横に加工する前または後に、レーザー出力を調整してグリーンシートの全面に加工すべき全数のスルーホールを加工することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明による積層型電子部品の一実施の形態を示す層構造図、図１（Ｂ）はその外観図である。１ａ〜１ｎは磁性体または非磁性体からなる絶縁体層、２ａ〜２ｈは絶縁体層１ｃ〜１ｊにそれぞれ形成した凹溝、４ａ〜４ｎはそれぞれ絶縁体層１ａ〜１ｎに設けたスルーホール、３ａ〜３ｎはそれぞれスルーホール４ａ〜４ｎに充填され、かつ３ｃ〜３ｊについては凹溝２ａ〜２ｉを埋めるように設けられた導体であり、後述のコイル１２（図６（Ｂ）参照）を形成するための導体３ｃ〜３ｊと後述の端子電極１１（図１（Ｂ）、図６（Ｂ）参照）にコイル１２を接続するための導体３ａ、３ｂ、３ｋ、３ｎとからなる。
【００１７】
図１（Ｂ）において、１０は導体３ａ〜３ｎを設けた絶縁体層１ａ〜１ｎの積層により構成された素体、１１はその両端に設けられた端子電極である。
【００１８】
図２はこの積層型電子部品の実際の製造における積層構造を示す層構造図であり、１ａ〜１ｎは図１（Ａ）に示した前記絶縁体層１ａ〜１ｎを実現するグリーンシートであり、複数個の積層型電子部品を得るため、各グリーンシートに縦横に、それぞれ複数個の前記凹溝２ａ〜２ｈ、スルーホール４ａ〜４ｎ、導体３ａ〜３ｎを設けたものである。５は積層するグリーンシートのうち端部のもの１ｎに設けた切断用マーク、６は切断線である。
【００１９】
図２に示したグリーンシート１ａ〜１ｎは常法により図３に示すように積層し、切断線６に沿って切断し、焼成後に前記端子電極１１を設ける。この端子電極１１は、銀等を主成分とする導電性ペーストの焼付けと、例えばＮｉメッキおよびＳｎメッキにより形成する。なお、この端子電極１１のメッキは、ＣｕとＮｉとＳｎのメッキや、ＮｉとＡｕのメッキや、ＮｉとＡｇのメッキ等により行ってもよい。
【００２０】
図４は本発明による前記積層型電子部品の製造方法の一実施の形態をコイル１個分の一部について示す。図４（Ａ）はその平面図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ（Ａ）のＹ−Ｙ断面図、Ｘ−Ｘ断面図である。
【００２１】
図４において、１はグリーンシート、２はグリーンシート１の片面に加工した凹溝、４はその端部にグリーンシート１に貫通して設けたスルーホール、３は凹溝２に沿って印刷され、かつスルーホール４に充填したコイル導体形成用の導電性ペーストである。
【００２２】
グリーンシート１は、図４（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、ＰＥＴフィルムからなるベースフィルム７にセラミックペーストをドクターブレード法等により塗布して形成され、前記スルーホール４や凹溝２は、ベースフィルム７をグリーンシート１に貼り付けたままの状態で炭酸ガスレーザーによるレーザー光の照射等により形成される。ここで、スルーホール４はグリーンシート１の表面からグリーンシート１を貫通してベースフィルム７に至る深さで形成され、凹溝２は、ベースフィルム３に到達しない深さで形成する。
【００２３】
この場合、図５（Ａ）に示すように、スルーホール４は、１枚のグリーンシート１に複数の凹溝２を縦横に整列して形成した後、または前に、レーザー出力を凹溝２の場合より高く調整してレーザー光を凹溝２の端部に相当する箇所に照射することによって形成する。このようにして凹溝２やスルーホール４を設けた後、図５（Ｂ）に示すように、スクリーン印刷等により導電性ペースト３を印刷する。
【００２４】
この導電性ペースト３を印刷する際に、図４（Ｃ）に示すように、凹溝２の幅ｅより印刷する導電性ペースト３の幅ａを大きく（ａ＞ｅ）設定する。好ましくは、導電性ペースト３の幅ａは凹溝２の幅ｅの１．２倍以上に設定する。
【００２５】
このように凹溝２の幅ｅより導電性ペースト３の幅ａを広く設定すれば、導電性ペースト３の印刷の位置精度が多少悪い場合であっても、凹溝２全体を導電性ペースト３で埋めることができ、空隙の発生を防止することができ、特性のばらつきを小さくすることができる。
【００２６】
また、凹溝２における導体層の厚みｂと幅ａとのアスペクト比ｒ＝ｂ／ａを０．７８以上とするにより、図６（Ａ）の従来品（グリーンシートに凹溝を設けない構造のもの）に比較し、図６（Ｂ）に示すように、幅ａの狭いコイル１２を得ることができる。ここで、コイルの断面積を最も大きく、しかもコイルと絶縁体層との間の空隙形成を防止するためには、断面形状が円形あるいは円形に近い形状にすることが好ましく、そのためには、凹溝２は図示のＶ字形とすることが好ましい。
【００２７】
また、大きな断面積の導電性ペースト３を容易に形成し、かつ円形に近い断面形状に導電性ペースト３を印刷するには、グリーンシート状態の前記凹溝２における導電性ペースト３の深さｄと、導電性ペースト３のグリーンシート１表面からの盛り上がり寸法ｃとがほぼ等しくなるように凹溝２の深さやスクリーンを設定することが好ましい。
【００２８】
なお、前記導電性ペースト３のアスペクト比はより好ましくは０．７８〜１．１６である。アスペクト比が１．１６を超えると、導電性ペーストの印刷性が低下する傾向がある。
【００２９】
グリーンシートの積層、圧着、焼成によりコイル導体は積層方向に圧縮されるので、前記グリーンシート状態におけるアスペクト比ｒ＝０．７８は、焼成後のものではアスペクト比は０．７となる。また、好ましいアスペクト比の０．７８〜１．１６は、焼成後のもののアスペクト比０．７〜１．１に相当する。
【００３０】
【実施例】グリーンシート１として、ストロンチウム、カルシウム、アルミナ、酸化珪素からなるガラス７０ｗｔ％、アルミナ３０ｗｔ％のセラミック粉末を含むものを用いた。また、グリーンシート１の厚みを５０μｍとし、凹溝２の加工は炭酸ガスレーザーにより深さｄが２０μｍ、幅ｅが３０μｍとなるように加工した。また、スルーホール４は約３０μｍの直径に形成した。
【００３１】
一方、導電性ペースト３は、幅ａを３６μｍ、厚みｂ（＝ｃ＋ｄ）を４０μｍ（すなわちｃ＝２０μｍ）とした。また、導電性ペースト３には銀を主成分とし、スクリーン印刷で形成した。試作品の寸法は、縦横の寸法を０．５ｍｍ×０．５ｍｍ、コイル巻心方向の長さを１．０ｍｍに設定した。また、ターン数は７．５とした。なおこの積層インダクタのインダクタンスの公称値は１２ｎＨのものである。
【００３２】
この実施例の試作品の焼成後のコイル断面の幅（グリーンシート状態の幅ａに対応する幅）は３３μｍであり、アスペクト比は１．１であった。また、図６（Ｂ）に示すコイル１２の対向辺の間隔Ｄ２は３６０μｍであった。
【００３３】
一方、比較のため、従来品として、前記実施例のコイル１２と同じ断面積を有し、ターン数を前記実施例と同じとし、図７に示すように、両端の端子電極１１、１１間（実施例品）、２２、２２間（従来品）の直流抵抗値を等しくした条件下で、コイル２１（１２）を素体２０（１０）の表面から露出させないという制約（コイルの外辺の間隔Ｃ１が等しい。）のもとで作製したものは、従来品ではコイル２１の対向辺の間隔Ｄ１は３００μｍとなった。
【００３４】
前記実施例による試作品と従来品について、周波数を変化させながらＱ値を求めた結果を図８に示す。図８から分かるように、測定した周波数が１００ＭＨｚから３ＧＨｚのすべての範囲において、本発明の実施例品の場合には、従来品に比較し、大幅なＱ値の向上が見られた。
【００３５】
本発明は、積層方向の両端に端子電極１１を設ける構造のインダクタのみならず、積層方向に直角をなす方向の両端に端子電極を設ける構造のものや、コンデンサ等他の素子を一体に形成する構造のものにも適用できる。また、モジュールとして複数の素子と一体の積層構造部品として構成することも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、特性が揃い、かつＱ値が向上した積層型電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明による積層型電子部品の一実施の形態を示す層構造図、（Ｂ）はその外観図である。
【図２】本実施の形態のグリーンシート状態における層構造を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態のグリーンシートの積層状態を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は本実施の形態の積層型電子部品の製造方法の一実施の形態をコイル１個分の一部について示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ（Ａ）のＹ−Ｙ断面図、Ｘ−Ｘ断面図、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれレーザー光によるスルーホールや凹溝の形成を説明する断面である。
【図５】（Ａ）は本実施の形態におけるスルーホールおよび凹溝の加工後の状態を示すグリーンシートの平面図、（Ｂ）はその後に導電性ペーストを塗布した状態を示す平面図である。
【図６】（Ａ）は従来の積層型電子部品の断面図、（Ｂ）は本発明の積層型電子部品の一実施例を示す断面図である。
【図７】従来の積層型電子部品と本発明の実施例の積層型電子部品の直流抵抗値を比較して示す図である。
【図８】従来の積層型電子部品と本発明の実施例の積層型電子部品のＱ値を所定の周波数範囲について示す図である。
【図９】（Ａ）は従来の積層型電子部品の断面図、（Ｂ）はグリーンシートに凹溝を設けて導電性ペーストを埋め込む工程を使用して製造される従来の積層型電子部品の断面図、（Ｃ）はそのグリーンシート状態での導電性ペーストの塗布状態を示す断面図である。
【図１０】図９（Ａ）、（Ｂ）に示した各積層型電子部品の直流抵抗値を比較して示す図である。
【符号の説明】
１：グリーンシート、1ａ〜１ｎ：絶縁体層（グリーンシート）、２、２ａ〜２ｎ：凹溝、３：導電性ペースト、３ａ〜３ｎ：導体、４：スルーホール、５：マーク、６：切断線、７：ベースフィルム、１０：素体、１１：端子電極、１２：コイル
【図１】
2004207608.tif 000003
【図２】
2004207608.tif 000004
【図３】
2004207608.tif 000005
【図４】
2004207608.tif 000006
【図５】
2004207608.tif 000007
【図６】
2004207608.tif 000008
【図７】
2004207608.tif 000009
【図８】
2004207608.tif 000010
【図９】
2004207608.tif 000011
【図１０】
2004207608.tif 000012