(57)【要約】【課題】  積層性の優れた積層チップ形成部材及び当該積層チップ形成部材を積層した積層チップ電子部品の製造方法を提供すること。【解決手段】  第１の電気特性を有する第１の部材と、前記第１の部材表面に形成された第２の電気特性を有しかつ所定のパターン形状からなる第２の部材との表面にスラリー状材料を前記第２の部材の厚みより厚くなるように塗布して第３の電気特性を有する第３の部材を形成する重層工程と、前記第３の部材を乾燥させる乾燥工程と、前記第２の部材表面が露出するまで前記第３の部材を研磨する研磨工程と、を有する積層チップ形成部材及び当該積層チップ形成部材を積層した積層チップ電子部品の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電気特性を有する第１の部材と、前記第１の部材表面に形成された第２の電気特性を有しかつ所定のパターン形状からなる第２の部材との表面にスラリー状材料を前記第２の部材の厚みより厚くなるように塗布して第３の電気特性を有する第３の部材を形成する重層工程と、前記第３の部材を乾燥させる乾燥工程と、前記第２の部材表面が露出するまで前記第３の部材を研磨する研磨工程と、を有することを特徴とする積層チップ形成部材の製造方法。
【請求項２】
前記研磨工程において、前記第２の部材表面が露出後、さらに前記第２の部材及び前記第３の部材の上面を研磨する工程を付加することを特徴とする請求項１に記載の積層チップ形成部材の製造方法。
【請求項３】
前記重層工程の前に、前記研磨工程における研磨量をモニタするためのモニタ手段を前記第２の部材に設ける工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の積層チップ形成部材の製造方法。
【請求項４】
前記第３の部材と前記第１の部材の材料は同一であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層チップ形成部材の製造方法。
【請求項５】
前記第１及び第３の部材は、誘電体、磁性体、若しくは非磁性体からなり、前記第２の部材はコンデンサ若しくはインダクタコイルを形成する内部電極であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層チップ形成部材の製造方法。
【請求項６】
基体表面上に形成されかつ第１の電気特性を有する第１の部材と、前記第１の部材表面に形成された第２の電気特性を有しかつ所定のパターン形状からなる第２の部材との表面にスラリー状材料を前記第２の部材の厚みより厚くなるように塗布して第３の電気特性を有する第３の部材を形成する重層工程と、前記第３の部材を乾燥させる乾燥工程と、前記第２の部材表面が露出するまで前記第３の部材を研磨する研磨工程と、第１の部材から基材を剥離する剥離工程と、前記第１、前記第２、及び第３の部材を含む積層チップ形成部材を複数積層する積層工程と、を有することを特徴とする積層チップ電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層チップ電子部品の製造方法に関し、特に表面にパターン印刷された内部電極を有する積層チップ形成部材の製造方法及び積層チップ形成部材を積層して作製する積層チップ電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より積層チップ電子部品を製造するために用いられる積層チップ形成部材を製造するために種々の方法が用いられている。ここで、積層チップ形成部材とは、主としてグリーンシート、内部電極、凹部解消層等により構成され、当該積層チップ形成部材を複数積層することで積層チップ電子部品を構成するような部材を言う。
【０００３】
図３は、印刷法を用いた積層チップ電子部品用の積層チップ形成部材の製造工程を示す。まず、キャリアフィルム１０３上に、所望の電気特性を有する粉体を含有するスラリー状材料を塗布し、乾燥させることで得られたグリーンシート１０５を用意し、そのグリーンシート１０５の上面に内部電極１０７を印刷により所定パターンに形成する。その状態が図３（ａ）に示される。
【０００４】
次に、内部電極１０７の間に凹部解消層１０９を印刷し、内部電極１０７の厚みによる凹部１１１を解消する。その状態が図３（ｂ）に示されている。
【０００５】
その後、内部電極１０７の上面及び凹部解消層１０９の上面を研磨することで平坦化し、キャリアフィルム１０３を剥離することで積層チップ形成部材が得られる。図３（ｃ）に示されるように得られた積層チップ形成部材１１０を所定枚数積層して積層チップ電子部品を作製する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
図４は別の従来例による製造方法を示し、この従来例では積層チップ電子部品に用いられる積層チップ形成部材を塗布により作製する。まず、キャリアフィルム２０３上に、所望の電気特性を有する粉体を含有したスラリー状材料を塗布、乾燥させてグリーンシート２０５を形成し、そのグリーンシート２０５上にスクリーン印刷等により所定の内部電極２０７を形成する。上記工程は、図３（ａ）を用いて説明した従来例と同様の工程である。
【０００７】
次に、内部電極２０７が形成された積層チップ形成部材形成工程は、重層工程に移行する（図４（ａ）参照。）。この重層工程では、グリーンシート２０５と同じペースト材料を塗布装置２２３からグリーンシート２０５上及び内部電極２０７上に塗布し、塗布された前記ペースト材料２１３が乾燥する前にフェザーブレード２２１により前記ペースト材料２１３の上面をならし、凹部解消層２０９の厚みを内部電極２０７の厚みとほぼ同じにする。
【０００８】
その後、凹部解消層２０９を乾燥させて、キャリアフィルム２０３を剥離し積層チップ形成部材２１０を作製する（図４（ｃ）参照。）。
【０００９】
さらに、上記工程において作製された積層チップ形成部材２１０を図３（ｄ）に示された構成と同様に所定枚数積層して積層チップ電子部品を作製する（例えば、特許文献２若しくは３参照。）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１０１２２８号公報（段落番号〔００３６〕〜〔００４１〕、第１図）
【特許文献２】特許第３１３８７８９号公報（段落番号〔０００７〕〜〔００１２〕、第１図）
【特許文献３】特開２００２−２８９４６６号公報（段落番号〔００２５〕〜〔００３０〕、第３図〜第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
電子機器に用いられる積層チップ電子部品の小型化、高密度化、高性能化の市場要求に伴い、積層チップ形成部材の薄層化、多層化が必要になっている。しかし、従来の積層チップ電子部品の製造方法では、積層チップ形成部材の多層化を可能にするため厚みを薄くしたり、性能を向上させるための部材表面の平坦性を向上させることが困難になってきている。
【００１２】
例えば、図３に示された内部電極１０７間に凹部解消層１０９を印刷する方法では、内部電極１０７と凹部解消層１０９との位置合わせが困難であることから凹部解消層１０９と内部電極１０７との間に隙間１２１が発生したり、凹部解消層１０９の一部１０９ａが内部電極１０７の上部に乗り上げたりすることがある。この場合には凹部解消層１０９の上面に凹凸が発生し、その状態の積層チップ形成部材１１０を積層すると内部電極１０７に力の歪みが生じで剥離したり割れる恐れがある。積層後に隙間あるいは空隙が残存した場合、後工程である焼成時にこの間隙等内のガス等が急激に膨張し、積層体が割れる恐れもある。
【００１３】
また、図４に示された塗布された前記ペースト材料２１３が乾燥する前にブレードでその表面をならす方法では、ブレードによりスラリー状材料をならしても内部電極２０７の上面にスラリー状材料の一部２２４が残存する場合がある。また、スラリー状材料が乾燥し収縮すると、凹部解消層２０９の上面２２５が下がり、凹部解消層２０９の表面に凹凸が生じたり、凹部解消層２０９の厚みと内部電極２０７の厚みとが異なることによる凹部が発生したりする可能性がある。積層チップ形成部材はその積層方向に加圧されて一体化され、その加圧によって表面の凹凸は通常なくなり、現在の積層チップ電子部品では問題とならない。しかし、今後電子部品をより高性能かつ小型化した場合、グリーンシートの厚さはより薄くなり、内部電極層の厚さはより薄く、またはより厚くなりその積層精度をより高めることが必要となる。
【００１４】
そこで本発明は、近年の積層チップ電子部品の積層チップ形成部材の薄層化、多層化の要請に対応できる積層性に優れた、すなわちグリーンシートと内部電極との間に凹部のない積層チップ形成部材及び当該積層チップ形成部材を積層して作製される積層チップ電子部品の製造方法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】
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の方法の第１の態様は、第１の電気特性を有する第１の部材と、前記第１の部材表面に形成された第２の電気特性を有しかつ所定のパターン形状からなる第２の部材との表面にスラリー状材料を前記第２の部材の厚みより厚くなるように塗布して第３の電気特性を有する第３の部材を形成する重層工程と、前記第３の部材を乾燥させる乾燥工程と、前記第２の部材表面が露出するまで前記第３の部材を研磨する研磨工程と、を有する積層チップ電子部品用積層チップ形成部材の製造方法である。
【００１６】
上記方法によれば、スラリー状材料を第１の部材及び第２の部材に塗布することにより第３の部材を形成する方法であるので、第２の部材に対して第３の部材を構成する材料を高精度で位置決めし印刷等する必要がなく第３の部材を作製する工程が容易になるだけでなく第２の部材と第３の部材との間に隙間が生じることを防止できる。
【００１７】
また、第３の部材が乾燥した後にその上面を研磨して平坦化しているため、第３の部材を平坦化した後に収縮する恐れがない。よって、第３の部材の厚みの寸法精度を高くでき、積層チップ形成部材を積層、圧着しても第２の部材に対して力が均一に掛かる（力の歪みが生じ難い）。
【００１８】
本発明による積層チップ形成部材の製造方法の第２の態様において、前記第２の部材表面が露出後、さらに前記第２及び第３の部材の上面を研磨する工程を付加する。
【００１９】
パターン印刷された第２の部材の上部を研磨し平坦化することで、パターン印刷時に生じた第２の部材各々の高さ方向の厚みのばらつきを解消することができる。このことにより、積層チップ形成部材の積層性を向上することができると共に、積層チップ電子部品の性能の均一化を図ることができる。
【００２０】
本発明による積層チップ形成部材の製造方法の第３の態様は、前記重層工程の前に、前記研磨工程における研磨量をモニタするためのモニタ手段すなわちモニタ部材を前記第２の部材に設ける工程を含む。第２の部材の色と第３の部材の色とが同系色の場合、第２の部材を基準に研磨していくと第２の部材と第３の部材の判別が困難であるため第２の部材が露出したか否かを判断することは困難であるが、第２の部材に装着されたモニタ部材の色を第３の部材と異ならせることにより、第２の部材を露出させるための研磨量を視認することが容易となる。
【００２１】
本発明による積層チップ形成部材の製造方法の第４の態様は、前記第３の部材と前記第１の部材の材料は同一である。
【００２２】
本発明による積層チップ形成部材の製造方法の第５の態様は、前記第１の部材はグリーンシートであり、前記第２の部材は内部電極であり、前記第３の部材は重層塗布層である。
【００２３】
本発明による積層チップ電子部品の製造方法は、基体表面上に形成されかつ第１の電気特性を有する第１の部材と、前記第１の部材表面に形成された第２の電気特性を有しかつ所定のパターン形状からなる第２の部材との表面にスラリー状材料を前記第２の部材の厚みより厚くなるように塗布して第３の電気特性を有する第３の部材を形成する重層工程と、前記第３の部材を乾燥させる乾燥工程と、前記第２の部材表面が露出するまで前記第３の部材を研磨する研磨工程と、第１の部材から基材を剥離する剥離工程と、前記第１の部材、前記第２の部材及び第３の部材を含む積層チップ形成部材を複数積層する積層工程と、を有する。平坦化された積層チップ形成部材を用いることで積層チップ電子部品内部に力の歪みが発生することが防止可能となる。
【００２４】
なお、本発明において、前記第１及び第３の部材は誘電体、磁性体、若しくは非磁性体からなる、グリーンシートまたは重層塗布層、前記第２の部材はコンデンサまたはインダクタコイルを形成する内部電極である。
【００２５】
また、前記積層チップ形成部材の製造方法の第１の態様及び前記積層チップ電子部品の製造方法の態様において、第２の部材の厚みとは、第２の部材の直下で接触する第１部材の上面を基準とした厚みである。すなわち、第２の部材の一部が第１の部材の貫通孔等に延在する場合であっても、厚みにはその延在する部分の長さを含まないものとする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の積層チップ形成部材及び積層チップ電子部品の製造方法によれば、第２の部材を備える第１の部材に対し第２の部材の厚みより厚くスラリー状材料を塗布して第３の部材を重層するので第２の部材と第３の部材との間に凹部が生じない。
【００２７】
さらに、第３の部材を乾燥させた後に、第２の部材の上面が露出するまで第３の部材を研磨するので、第２の部材及び第３の部材との厚みをほぼ同一にすることができる。
【００２８】
上記のように作製された積層チップ形成部材は、その表面が平坦化されているので積層が確実に行える。さらに、平坦化された積層チップ形成部材を積層、圧着しても第２の部材への力の歪みが生じ難いという効果も得られ積層チップ電子部品の破壊及び剥離を防止できる。また、積層、圧着時に積層チップ形成部材に加える荷重を低減することもできる。
【００２９】
また、研磨工程において研磨量をコントロールし、パターン印刷された第２の部材の上部を研磨することにより、パターン印刷時に生じた第２の部材各々の高さ方向の厚みのばらつきを解消した積層チップ形成部材を作製できる。当該積層チップ形成部材を積層して作製される個々の積層チップ電子部品において均一な性能を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明による積層チップ電子部品の製造方法の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
図１は、積層チップ電子部品用の積層チップ形成部材の各工程における断面を示す。以下、図１を参照して本発明による積層チップ電子部品の製造方法を説明する。
【００３２】
まず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のフィルムからなるキャリアフィルム３の表面にセラミックやフェライト等の、所定の電気特性を有する粉体、樹脂等を含有するスラリー状の材料を塗布し、所定厚みのグリーンシート５を形成する。その後、グリーンシート５を乾燥させ固化させる。また、図１（ｆ）に示されるように、インダクタを作製する場合にはさらに、グリーンシート５の厚み方向に貫通するスルーホール１４を適宜設け、スルーホール１４内とグリーンシート５の上に後述する内部電極７すなわち第２の部材を形成し、積層チップ形成部材１０を作製する。なお、キャリアフィルム３は、積層チップ形成部材を作製するための基材として用いられ、積層チップ形成部材が完成した後は当該部材から剥離されるものである。
【００３３】
次の印刷工程は、内部電極７を形成する工程である（図１（ａ）参照。）。積層チップ形成部材１０のグリーンシート５の表面に所定のパターンで導電材料をパターン印刷し内部電極７を形成する。ここで、グリーンシート５上の内部電極７間には、この内部電極７の厚みによる凹部１１が生じる。なお、この印刷工程を終えた段階では、積層チップ形成部材１０は、グリーンシート５及び内部電極７から構成されている。
【００３４】
次の重層工程は、内部電極を印刷する工程において生じた凹部１１を平坦化するための工程である（図１（ｂ）参照。）。積層チップ形成部材１０のグリーンシート５及び内部電極７の上にスラリー状材料９をドクターブレード法を用いたコーター等により塗布する。重層工程において塗布されるスラリー状材料９は、グリーンシート５を構成する材料と同一の材料を使用する。この重層工程を終えた段階では、積層チップ形成部材１０は、グリーンシート５、内部電極７及び重層塗布層を形成するスラリー状材料９から構成される。
【００３５】
また、前記スラリー状材料９の塗布量は、内部電極７により生じた凹部１１を解消し、かつ内部電極７の上部を覆うのに十分な量とする。さらに、次の乾燥工程において前記重層塗布層９が収縮した場合でも前記重層塗布層９の厚みが内部電極７の高さ方向の厚みより大きくなる程度の量を塗布することが必要である。凹部１１を解消するための前記重層塗布層９の厚みが内部電極７の高さ方向厚みより小さい場合には、完成した積層チップ形成部材１０に凹部１１が残存し、積層チップ形成部材１０を積層することで作製される積層チップ電子部品の性能にばらつきが生じるからである。他方、塗布量が多すぎる場合は、研磨する量が多くなってしまい生産効率が悪くなる。
【００３６】
次の乾燥工程は、前記重層塗布層９を固化させるための工程である。乾燥工程で使用される加熱手段の具体的構成については詳述しないが、周知の方法でスラリー状材料における溶剤等の蒸発温度以上で適宜加熱する。
【００３７】
次の研磨工程は、前記重層塗布層９を研磨し平坦化すると共に内部電極７の上面を露出させる工程である（図１（ｃ）参照。）。前記重層塗布層９の上部１３を研磨して内部電極７の上面を露出させる。同時に、内部電極７の上部１５を研磨して平坦化を行う。この研磨工程を終えた段階では、積層チップ形成部材１０は、グリーンシート５、内部電極７及び重層塗布層９から構成される。
【００３８】
研磨の方法としては、従来から知られるラップ仕上げ、精密研磨シート等を適宜使用できる。
【００３９】
なお、本実施形態では、重層塗布層９の上部１３のみならず内部電極７の上部１５をも研磨する構成としたが、内部電極７の上面が重層塗布層９から露出する程度に研磨する構成としてもよい。すなわち、研磨工程において、内部電極７の上面と重層塗布層９の上面とが同一平面上に延在するような構成となればよい。
【００４０】
次に、上記研磨工程を経て作製された積層チップ形成部材１０各々からキャリアフィルム３を剥離し（図１（ｄ）参照。）、位置決めを行い、所定枚数積層し、従来から知られる方法で加圧接着する（図１（ｅ）参照。）。
【００４１】
その後は、作製された積層チップを所定の大きさに裁断、焼成等して積層チップ電子部品を得る。
【００４２】
次に積層チップ電子部品の製造方法の変形例について説明する。図２は変形例の工程を示す図である。変形例の各工程については、図１に示した実施の形態と異なる事項を中心に説明する。
【００４３】
まず、図１と同様に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のフィルムからなるキャリアフィルム４３の表面にフェライト、セラミック、樹脂等のスラリー状の材料をドクターブレード法を用いたコーター等により塗布し、所定厚みのグリーンシート４５を形成する。その後、グリーンシート４５を乾燥させ固化させる。なお、図２（ｄ）に示されるように、インダクタを作製する場合にはさらにグリーンシート４５の厚み方向に貫通するスルーホール３４を適宜設け積層チップ形成部材５０を作製する。
【００４４】
次に、印刷工程は、内部電極３７を形成する工程である（図２（ａ）参照。）。積層チップ形成部材５０のグリーンシート４５の表面に所定のパターンで導電材料をパターン印刷し内部電極３７を形成する。さらに、内部電極３７の上面には鉛直方向上方に突出するモニタ部材３９が装着される。当該モニタ部材３９は、研磨工程における研磨量を指標するためのものであり、パターン印刷等、周知の方法によって設置するが、後述する研磨工程においてモニタ部材３９全体が取り除かれる。モニタの形状は適宜選択できるが、本変形例では円柱形状とした。なお、この印刷工程を終えた段階では、積層チップ形成部材５０は、グリーンシート４５、内部電極３７及びモニタ部材３９から構成されている。
【００４５】
ここで、グリーンシート４５上の内部電極３７の間には、この内部電極３７の厚みによる凹部４１が生じる。
【００４６】
次の重層工程は、印刷工程において形成された凹部４１を平坦化するための工程である（図２（ｂ）参照。）。積層チップ形成部材５０のグリーンシート４５及び内部電極３７の上にスラリー状材料４９を塗布する。重層工程において塗布されるスラリー状材料は、グリーンシート４５を構成する材料と同一の材料を使用する。この重層工程を終えた段階では、積層チップ形成部材５０は、グリーンシート４５、内部電極３７、モニタ部材３９及びスラリー状材料すなわち重層塗布層４９から構成される。
【００４７】
また、前記スラリー状材料の塗布量は、内部電極３７により生じた凹部４１を解消すると共に内部電極３７の上部を覆い、かつ、モニタ部材３９の一部を覆うような量とする。さらに、次の乾燥工程において重層塗布層４９が収縮した場合でも重層塗布層４９の厚みが内部電極３７の高さ方向の厚みより大きくなる程度の量を塗布することが必要である。その理由は、図１の実施の形態において説明したと同様の理由である。
【００４８】
次の乾燥工程は、重層塗布層４９を固化させるための工程である。乾燥工程で使用される加熱手段の具体的構成については詳述しないが、周知の方法でスラリー状材料の溶剤蒸発温度以上で適宜加熱する。
【００４９】
次の研磨工程は、重層塗布層４９を研磨し平坦化すると共に内部電極３７の上面を露出させる工程である（図２（ｃ）参照。）。変形例では、モニタ部材３９全てを取り除くと共に重層塗布層４９の上部５３を研磨する。この研磨工程を終えた段階では、積層チップ形成部材５０は、グリーンシート４５、内部電極３７及び重層塗布層４９から構成される。
【００５０】
また、モニタ部材３９の高さを基準として研磨する方法であるので、内部電極３７の上部を誤って研磨し過ぎることを防ぐことができ、内部電極３７の寸法精度を上げることができる。
【００５１】
また、本変形例では、内部電極３７の上面にモニタ部材３９を装着する構成としたが、この構成に限られることなく研磨指標として利用できる限りグリーンシート４５の適当な位置に装着可能であることは言うまでもない。さらに、変形例では単一のモニタ部材を設けたが、広い範囲に亘り研磨量を均一化して平坦化を確実にするために異なる箇所に複数のモニタ部材を設けてもよい。
【００５２】
研磨の方法としては、従来から知られるラップ仕上げ、精密研磨シート等を適宜使用できる。
【００５３】
研磨工程の後の工程は、図１に示した実施形態と同様の手順を経て積層チップを所定の大きさに裁断、焼成等して積層チップ電子部品を得る。
【００５４】
以上説明した実施形態ではグリーンシートと重層塗布層とを同一材料から作製しているが、材料を適宜変更できることは言うまでもない。すなわち、本発明による積層チップ電子部品をコンデンサに使用する場合には所定の誘電率を得るためグリーンシート及び重層塗布層の材料を適宜設定する。
【００５５】
また、重層塗布層をグリーンシートの上に重層するためにドクターブレード法を用いたコーターによる塗布を行ったが、重層塗布層を構成するスラリー状材料中に浸漬して被付着体に付着する浸漬法を使用してもよい。つまり、グリーンシートに対して所定の厚さでスラリー状材料を重層することができる技術であれば、本発明は上記例示した塗布の方法に限定されない。
【００５６】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明による積層チップ電子部品は、コンデンサやインダクタ及びそれらの複合部品等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の積層チップ電子部品の製造方法の工程図である。
【図２】本発明の積層チップ電子部品の製造方法の変形例の工程図である。
【図３】従来の積層チップ電子部品の製造方法の工程図である。
【図４】別の従来の積層チップ電子部品の製造方法の工程図である。
【符号の説明】
【００５９】
３      キャリアフィルム
５      グリーンシート
７      内部電極
９      重層塗布層
１０    積層チップ形成部材
１１    凹部
３９    モニタ部材
【図１】
2005086056.tif 000003
【図２】
2005086056.tif 000004
【図３】
2005086056.tif 000005
【図４】
2005086056.tif 000006