(57)【要約】【課題】外部端子電極と樹脂層との接着強度を向上させ、外部からの衝撃に対し外部端子電極が樹脂層から剥離するのを防止できる積層型電子部品およびその製造方法を提供する。【解決手段】セラミック多層基板１と、セラミック多層基板の下面に固着された樹脂層１０（１１，１２）と、樹脂層１０の下面から露出する外部端子電極１３とを備えた積層型電子部品である。樹脂層１０の下面は平坦に形成され、外部端子電極１３の下面は樹脂層１０の下面より上方に位置し、外部端子電極１３の中央部が樹脂層１０から露出し、かつ外部端子電極１３の外周部のほぼ全周が樹脂層１０で覆われている【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体パターンが形成されたセラミック基板と、
前記セラミック基板の下面に固着された樹脂層と、
前記樹脂層の下面から露出し、前記樹脂層中に設けられたビアホール導体を介してセラミック基板の前記導体パターンと接続された外部端子電極と、を備える積層型電子部品において、
前記樹脂層の下面は平坦に形成され、
前記外部端子電極の下面は前記樹脂層の下面より上方に位置し、
前記外部端子電極の中央部が前記樹脂層から露出し、かつ前記外部端子電極の外周部が前記樹脂層で覆われていることを特徴とする積層型電子部品。
【請求項２】
前記外部端子電極の下面と前記樹脂層の下面との高さの差は５〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項３】
前記樹脂層は、前記セラミック基板の下面に固着された第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層の下面に固着された第２の樹脂層とで構成され、
前記第１の樹脂層と第２の樹脂層との界面に前記外部端子電極が形成され、
前記第２の樹脂層には、前記外部端子電極の中央部を露出させ、外周部のほぼ全周を覆う露出穴が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の積層型電子部品。
【請求項４】
導体パターンが形成されたセラミック基板と、
前記セラミック基板の下面に固着された樹脂層と、
前記樹脂層の下面から露出し、前記樹脂層中に設けられたビアホール導体を介してセラミック基板の前記導体パターンと接続された外部端子電極と、を備える積層型電子部品において、
前記樹脂層の下面は平坦に形成され、
前記外部端子電極の中央部下面と前記樹脂層の下面とが同一平面上に形成され、
前記外部端子電極の外周部下面が前記中央部下面より上方に位置し、
前記外部端子電極の中央部が前記樹脂層から露出し、かつ前記外部端子電極の外周部が前記樹脂層で覆われていることを特徴とする積層型電子部品。
【請求項５】
前記外部端子電極は表面にＮｉ−Ａｕメッキが施されたＣｕ箔で構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の積層型電子部品。
【請求項６】
前記セラミック基板は、複数のセラミック層が積層された低温焼成セラミック多層基板であり、その内部にＡｇまたはＣｕを主成分とする導体パターンが形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の積層型電子部品。
【請求項７】
前記セラミック基板の下面に接続され、前記樹脂層の内部に埋め込まれた回路素子を備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の積層型電子部品。
【請求項８】
導体パターンが形成されたセラミック基板を準備する工程と、
半硬化状態の熱硬化性樹脂を含み、ビアホール導体を有する第１の樹脂シートを準備する工程と、
半硬化状態の熱硬化性樹脂を含み、外部端子電極と対応する位置に露出穴を有する第２の樹脂シートを準備する工程と、
金属箔よりなる外部端子電極を取り付けた支持体を準備する工程と、
前記セラミック基板の下面に前記第１の樹脂シートを間にして前記支持体を圧着し、第１の樹脂シートの下面に外部端子電極を固着するとともに、外部端子電極をビアホール導体を介してセラミック基板の前記導体パターンと接続する工程と、
前記第１の樹脂シートを熱硬化させる工程と、
前記支持体を第１の樹脂シートから剥離し、外部端子電極を第１の樹脂シートに転写する工程と、
前記外部端子電極の外周部を前記露出穴の内周部が覆うように、前記第１の樹脂シートの下面に前記第２の樹脂シートを圧着する工程と、
前記第２の樹脂シートを熱硬化させる工程と、を備え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】
導体パターンが形成されたセラミック基板を準備する工程と、
半硬化状態の熱硬化性樹脂を含み、ビアホール導体を有する樹脂シートを準備する工程と、
金属箔よりなる外部端子電極を取り付けた支持体を準備する工程と、
前記セラミック基板の下面に前記樹脂シートを間にして前記支持体を圧着し、前記樹脂シートの下面に外部端子電極を固着するとともに、外部端子電極をビアホール導体を介してセラミック基板の前記導体パターンと接続させ、前記外部端子電極の外周部に前記樹脂シートを回り込ませる工程と、
前記樹脂シートを熱硬化させる工程と、
前記支持体を剥離し、外部端子電極を前記樹脂シートに転写する工程と、を備え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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基板と樹脂層とを積層してなる積層型電子部品およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの無線通信機器の小型化、高機能化の急速な進展に伴って、搭載部品は高い機能をより小さなスペースで実現することが求められている。このような要望に応えるため、セラミック多層基板を備えた積層型電子部品が用いられるようになってきた。
このような積層型電子部品において、さらなる小型化と高機能化を実現するため、セラミック多層基板の上面だけでなく下面にも電子部品を接続することが行われている。
【０００３】
特許文献１では、セラミック多層基板の実装面側（下面側）に樹脂層を設けた複合セラミック部品が提案されている。セラミック多層基板の下面には半導体素子や受動部品などの回路素子が接続され、これら素子は樹脂層の内部に埋設されている。樹脂層の下面は平坦に形成され、ここに外部端子電極が形成されている。外部端子電極は、樹脂層内に厚み方向に形成されたビアホール導体を介してセラミック多層基板と電気的に接続されている。
【０００４】
ビアホール導体は、半硬化状態の樹脂層に設けられたビアホールの中に導電ペーストを充填し、セラミック多層基板に樹脂層を圧着させた後、樹脂層の熱硬化時に同時に熱硬化させることで形成される。一般に、ビアホール導体の熱膨張係数は１６〜２０ｐｐｍ／℃であるのに対し、その周囲にある樹脂層は無機フィラー等が添加されているため、その熱膨張係数は１１〜１６ｐｐｍ／℃と小さい。この差は、リフロー等の熱により膨張量に差を生じさせる。そのため、ビアホール導体は樹脂層の下面から隆起し、外部端子電極を引き剥がす方向の力が作用する。その結果、外部端子電極はビアホール導体のみで接合している状態となる。ビアホール導体は導電性を確保するために接着に使われている樹脂成分が微量であるため、接合力が弱い。このため、外部から僅かな衝撃がかかっても、この接合が外れ、導通不良を引き起こすおそれがある。
また、外部端子電極は、落下などの外部からの衝撃でプリント基板とこの複合セラミック部品とを引き剥がす力が作用した場合、はんだを介して外部端子電極全面が引っ張られる。このため、外部端子電極の外周部を起点として、外部端子電極と樹脂層とが剥がれ、導通不良を引き起こすことがある。
【０００５】
特許文献２には、基板の表面に設けられた導体パッドと、導体パッドの外周部を被覆するオーバーコート層とを具備した回路基板装置が提案されている。導体パッドの中央部がオーバーコート層から露出し、導体パッドの露出面とオーバーコート層の表面とが同一平面上にあり、かつ導体パッドの一部が基板内部に埋設された構成となっている。
この場合には、導体パッドの外周部がオーバーコート層で被覆されているので、導体パッドに電子部品を実装する時や、回路基板装置をマザーボードに実装する際に、導体パッドの剥がれを防止できる。しかも、導体パッドの露出面とオーバーコート層の表面とが同一平面上にあるため、確実に実装できる利点がある。また、導体パッドとオーバーコート層間に段差がないため、基板表面に凹凸がなく、フラックスの残渣などが残りにくくなる利点がある。
【０００６】
前記のような構造の回路基板装置を実現するには、まず支持体の上にオーバーコート層を形成し、このオーバーコート層に貫通穴を形成し、その上に導電ペーストを塗布し、その上に回路基板材料を形成する方法が用いられる。しかし、回路基板材料がセラミック材料である場合、オーバーコート層として樹脂層を用いることができない。なぜなら、セラミック材料の焼成時に樹脂層が焼失してしまうからである。そのため、セラミック基板の上に樹脂層を持つ積層型電子部品では、この構造を実現するのが難しい。
また、オーバーコート層をセラミック材料で形成すると、このオーバーコート層の厚みが薄いので、焼成による電極との収縮量の差によって割れやすく、電極の接合強度を安定して確保することが難しい。
さらに、表面にメッキ処理を施した外部端子電極の場合、電極に水分がトラップされていることがある。この場合、積層型電子部品をマザーボードに実装するためのリフロー時にトラップされていた水分が気化膨張し、逃げ場を失った気化水分が溶融しているはんだを通して外部へ放出される。この時、溶融したはんだが周囲に飛び散ることがある。
【特許文献１】特開２００３−１２４４３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１９８６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、セラミック基板の下面に固着された樹脂層に外部端子電極を設ける場合に、外部端子電極と樹脂層との接着強度を向上させ、外部からの衝撃に対し外部端子電極が樹脂層から剥離するのを防止できる積層型電子部品およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、導体パターンが形成されたセラミック基板と、前記セラミック基板の下面に固着された樹脂層と、前記樹脂層の下面から露出し、前記樹脂層中に設けられたビアホール導体を介してセラミック基板の前記導体パターンと接続された外部端子電極と、を備える積層型電子部品において、前記樹脂層の下面は平坦に形成され、前記外部端子電極の下面は前記樹脂層の下面より上方に位置し、前記外部端子電極の中央部が前記樹脂層から露出し、かつ前記外部端子電極の外周部が前記樹脂層で覆われていることを特徴とする積層型電子部品を提供する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、導体パターンが形成されたセラミック基板と、前記セラミック基板の下面に固着された樹脂層と、前記樹脂層の下面から露出し、前記樹脂層中に設けられたビアホール導体を介してセラミック基板の前記導体パターンと接続された外部端子電極と、を備える積層型電子部品において、前記樹脂層の下面は平坦に形成され、前記外部端子電極の中央部下面と前記樹脂層の下面とが同一平面上に形成され、前記外部端子電極の外周部下面が前記中央部下面より上方に位置し、前記外部端子電極の中央部が前記樹脂層から露出し、かつ前記外部端子電極の外周部が前記樹脂層で覆われていることを特徴とする積層型電子部品を提供する。
【００１０】
請求項１に係る発明について説明する。
セラミック基板の下面に樹脂層を設けた積層型電子部品の場合、樹脂層が落下衝撃などのセラミック基板への衝撃吸収層としての役割を有する。樹脂層の下面に露出する外部端子電極は、ビアホール導体を介してセラミック基板の導体パターンと電気的に接続されている。
外部端子電極の外周部が樹脂層で覆われている。つまり、外部端子電極と樹脂層との接合力に加えて、樹脂が外部端子電極の周囲を物理的に押えており、しかも、その押え位置が剥がれの起点となる外周部にあることで、外部端子電極が剥がれにくくなる。そのため、ビアホール導体の熱膨張や落下衝撃などによって外部端子電極に剥がれ方向の力が作用しても、剥がれを確実に防止できる。外部端子電極の周囲を樹脂が取り囲んでいるので、はんだが必要以上に濡れ広がらず、これにより引き剥がし力が中央部付近に集まり、一層剥がれ難くなる。
樹脂層の下面は平坦であるため、マザーボード等に実装したとき、安定して実装できるとともに、フラックスの残渣などが溜まりにくい。
本発明では、外部端子電極の外周部をフレーミングしている材料が樹脂であるため、このフレーミング層の厚みが薄くても、焼成しないので電極との収縮量の差がなく、フレーミング層の割れを防止できる。
なお、外部端子電極の外周部の全周が樹脂層中に埋設されている必要はなく、ビアホール導体の熱膨張や落下衝撃などによって外部端子電極が剥がれない程度であれば、外周部の一部が樹脂部から露出していてもよい。
【００１１】
外部端子電極の下面は樹脂層の下面より上方に位置している。つまり、外部端子電極は樹脂層の下面より奥まった位置で露出している。そのため、電極に水分がトラップされていた場合に、リフロー時にトラップされていた水分が気化膨張し、溶融しているはんだを通して外部へ放出されるようなことがあっても、外部端子電極を取り囲んでいる樹脂層の壁面がはんだの飛び散りを防止できる。
請求項２のように、外部端子電極の下面と樹脂層の下面との高さの差を５〜１００μｍとした場合には、より確実にはんだの飛び散りを防止できる。
【００１２】
請求項３のように、樹脂層は、セラミック基板の下面に固着された第１の樹脂層と、第１の樹脂層の下面に固着された第２の樹脂層とで構成され、第１の樹脂層と第２の樹脂層との界面に外部端子電極が形成され、第２の樹脂層には、外部端子電極の中央部を露出させ、外周部のほぼ全周を覆う露出穴が設けられている構成とするのがよい。
この場合は、樹脂層を２層構造とし、外側の層（第２の樹脂層）をフレーミング層とすることで、外部端子電極の外周部を容易に覆うことができる。
この場合、第１の樹脂層と第２の樹脂層とを同一材料で形成すれば、両者の密着強度が高く、かつ熱膨張率が同じになるので、剥離などの問題を解消できる。
【００１３】
請求項４では、請求項１とは異なり、外部端子電極の中央部下面と樹脂層の下面とが同一平面上に形成され、外部端子電極の外周部下面が中央部下面より上方に位置するように構成したものである。
この場合は、１つの樹脂層で外部端子電極のフレーミング層を兼ねるので、構造が簡素化される。そして、外部端子電極と樹脂層との接合力に加えて、樹脂が外部端子電極の周囲を物理的に押えているので、外部端子電極が剥がれにくくなる。
外部端子電極の中央部下面と樹脂層の下面とが同一平面上に形成されるので、マザーボード等に確実に実装できるとともに、本電子部品の安定性が向上する。また、電子部品の下面に凹凸がないので、実装時のフラックス残渣などが残りにくい。
【００１４】
請求項５では、外部端子電極を表面にＮｉ−Ａｕメッキが施されたＣｕ箔で構成したものである。
Ｎｉ−Ａｕメッキははんだ付性を向上させ、はんだ食われ現象を防止することができる。
電極にＮｉ−Ａｕメッキを施す場合、Ｎｉメッキ時にメッキ浴内の還元剤から発生する水素イオンがＮｉ内で固溶し、結晶格子を膨張させて硬化させた後、拡散放出されるため、メッキ層には引張り応力が残留する。これにより、樹脂層の外部端子電極を形成している銅箔が剥がれ、導通不良を引き起こすことがある。
これに対し、本発明のように外部端子電極の外周部を樹脂層で覆ってあるので、メッキ層に引張り応力が残留しても、銅箔の剥がれを防止できる。
【００１５】
請求項６のように、セラミック基板は、複数のセラミック層が積層された低温焼成セラミック多層基板であり、その内部にＡｇまたはＣｕを主成分とする導体パターンが形成されている構成としてもよい。
近年、セラミック多層基板の材料は、低温焼成セラミック材料（ＬＴＣＣ) が主流となっている。これは、ＬＴＣＣが１０００℃以下の温度で焼結可能であり、ＡｇやＣｕなどの低抵抗金属と共焼結可能なセラミック材料だからである。ＬＴＣＣ材料としては、例えばアルミナやフォルステライト等のセラミック粉末にホウ珪酸系ガラスを混合してなるガラス複合系ＬＴＣＣ材料、ＺｎＯ−ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系の結晶化ガラスを用いた結晶化ガラス系ＬＴＣＣ材料、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系セラミック粉末やＡｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ−ＳｉＯ2 −ＭｇＯ−Ｂ2 Ｏ3 系セラミック粉末等を用いた非ガラス系ＬＴＣＣ材料が挙げられる。なお、ＡｇやＣｕのような低融点金属は、タングステン等の高融点金属に比べて低抵抗であり、特に高周波用途の導体パターン形成に適している。
しかし、ＬＴＣＣは焼成温度を下げるためにガラス等が相当量含有されているため、純粋なセラミックに比べて脆弱である。例えば、純粋なアルミナの抗折強度が３００ＭＰａであるのに対して、アルミナとガラスとが体積比率で５０：５０のガラスセラミックの抗折強度は２００ＭＰａ程度である。このため、セラミック多層基板をマザーボード上に実装した状態で、落下試験を行った場合、セラミック多層基板とマザーボードとの接合部分に引張り応力が生じて、セラミック多層基板にクラックが生じやすくなる。
このようなＬＴＣＣを用いた積層型電子部品に、本発明を適用すれば、樹脂層がセラミック多層基板の衝撃吸収層として機能するので、好適である。
【００１６】
請求項７のように、セラミック基板の下面に接続され、前記樹脂層の内部に埋め込まれた回路素子を備えたものとしてもよい。
セラミック基板に回路素子を接続し、回路素子を樹脂層内に埋め込むことで、さらなる小型化と高機能化を実現できる。樹脂層は回路素子の保護層としての役割と、セラミック基板の衝撃吸収層としての役割を有する。
回路素子としては、半導体デバイス、チップ型ダイオード、チップ型トランジスタなどの能動素子、チップ型コンデンサ、チップ型インダクタ、チップ型抵抗体、チップ型フィルタなどの受動素子などを用いることができる。接続方法は、素子をセラミック基板に固定した後、ワイヤーボンディングで電気接続したものや、バンプ電極を介してフリップチップ実装したもの、表面実装したものでもよい。
【００１７】
請求項８のように、セラミック基板の下面に第１の樹脂シートを間にして支持体を圧着し、第１の樹脂シートの下面に外部端子電極を固着するとともに、外部端子電極をビアホール導体を介してセラミック基板の前記導体パターンと接続し、第１の樹脂シートを熱硬化させた後、支持体を第１の樹脂シートから剥離し、外部端子電極を第１の樹脂シートに転写し、外部端子電極の外周部に露出穴の内周部が覆うように、第１の樹脂シートの下面に前記第２の樹脂シートを圧着し、第２の樹脂シートを熱硬化させる方法を用いて積層型電子部品を製造することができる。
この場合は、第１の樹脂層と第２の樹脂層を順次積層することで、請求項１における積層型電子部品を容易に得ることができる。
また、外部端子電極を支持体から第１の樹脂シートに転写することで、外部端子電極を第１の樹脂シートに簡単に固着できる。
支持体に外部端子電極を取り付ける方法としては、例えば金属メッキによって金属箔を取り付けても良いし、粘着剤などによって貼り付けても良い。
【００１８】
請求項９のように、セラミック基板の下面に樹脂シートを間にして支持体を圧着し、樹脂シートの下面に外部端子電極を固着するとともに、外部端子電極をビアホール導体を介してセラミック基板の導体パターンと接続させ、外部端子電極の外周部に樹脂シートを回り込ませた後、樹脂シートを熱硬化させ、その後、支持体を剥離し、外部端子電極を樹脂シートに転写する方法を用いることもできる。
この方法では、２層の樹脂層を用いることなく、１層の樹脂層で請求項４における積層型電子部品を製造できる。
この場合、支持体としては、金属箔を粘着剤を介して貼り付けた支持板や、金属箔を粘着シートを介して貼り付けた支持板を用いてもよい。例えば金属箔を粘着シートを介して貼り付けた支持板を用いた場合、セラミック基板の下面に樹脂シートを間にして支持体を圧着した時、樹脂の染み出し力と粘着力との関係により染み出し量を制御することで、外部端子電極の外周部に樹脂を回り込ませることができる。樹脂の染み出しは周囲から発生するので、粘着力が強ければ染み出し量が少なく、粘着力が弱ければ、染み出し量が多くなる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明によれば、外部端子電極の外周部が樹脂層中に埋設されているので、外部端子電極と樹脂層との接合力に加えて、外部端子電極の周囲が樹脂によって物理的に押えられ、そのためビアホール導体の熱膨張や落下衝撃などによって外部端子電極に剥がれ方向の力が作用しても、外部端子電極の剥がれを確実に防止できる。そして、外部端子電極の周囲を樹脂で覆っているので、はんだが必要以上に濡れ広がらず、これにより引き剥がし力が中央部付近に集まり、一層剥がれ難くなる。
樹脂層の下面は平坦であるため、マザーボード等に実装したとき、安定して実装できるとともに、フラックスの残渣などが溜まりにくい。
また、外部端子電極の外周部を覆っている材料が樹脂であるため、この樹脂層の厚みが薄くても、焼成しないので電極との収縮量の差がなく、樹脂層の割れを防止できる。
外部端子電極の下面は樹脂層の下面より上方に位置しているため、電極に水分がトラップされていた場合に、リフロー時にトラップされていた水分が気化膨張し、溶融しているはんだを通して外部へ放出されるようなことがあっても、外部端子電極を取り囲んでいる樹脂層の壁面がはんだの飛び散りを防止できる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、外部端子電極の中央部下面と樹脂層の下面とが同一平面上に形成され、外部端子電極の外周部下面が中央部下面より上方に位置し、外部端子電極の外周部下面に樹脂層が回り込んでいるので、請求項１と同様に外部端子電極の剥がれを防止でき、フラックスの残渣などが溜まりにくく、樹脂層の割れを防止できる。
さらに、外部端子電極の中央部下面と樹脂層の下面とが同一平面上であるため、本電子部品をマザーボードなどに実装した時、安定した実装が可能になるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明にかかる積層型電子部品の第１の実施例を示す。
この積層型電子部品Ａは、複数のセラミック層からなるセラミック多層基板１と、このセラミック多層基板１の下面に固着された樹脂層１０とで構成されている。
【００２３】
セラミック多層基板１は、例えばＬＴＣＣよりなり、複数のセラミック層を積層するとともに、層間に内部導体２を設け、セラミック層を厚み方向に貫通するビアホール導体３を設けたものであり、一体に焼成されている。セラミック多層基板１には、積層コンデンサや積層インダクタなどを一体に作り込むこともできる。セラミック多層基板１の上下面には素子接続用パッド電極４，５が形成されている。
【００２４】
セラミック多層基板１の上面のパッド電極４には第１の回路素子１６が固定され、下面のパッド電極５には第２の回路素子１７が接続されている。これら回路素子１６，１７としては、ＩＣ、ＬＳＩ、ダイオード、トランジスタなどの半導体デバイスや、チップコンデンサ、チップ抵抗、チップサーミスタ、チップインダクタ、フィルタなどの受動素子を用いることができる。回路素子１６，１７の接続方法としては、はんだ又は導電性接着剤によって接続してもよいし、バンプを用いて接続してもよく、あるいはワイヤボンディングで接続してもよい。
【００２５】
樹脂層１０は熱硬化性樹脂（エポキシ、フェノール、シアネート等）中に無機フィラー（Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 等）を混合したものであり、セラミック多層基板１の下面に固定された回路素子１７を包み込むように固着され、硬化されている。樹脂層１０は、セラミック多層基板１の下面に固着された第１の樹脂層１１と、第１の樹脂層１１の下面に固着された第２の樹脂層１２との２層構造よりなり、セラミック多層基板１の下面に固定された回路素子１７は第１の樹脂層１１の中に埋設されている。第１の樹脂層１１と第２の樹脂層１２との界面には複数の外部端子電極１３が形成されており、これら外部端子電極１３の中央部は平坦な第２の樹脂層１２の下面に設けられた露出穴１４から外部へ露出している。すなわち、図２に示すように、第２の樹脂層１２の露出穴１４の内周部１４ａは外部端子電極１３の外周部の全周を覆っており、外部端子電極１３の下面は第２の樹脂層１２の下面より上方に位置している。ここでは、外部端子電極１３および露出穴１４を四角形としたが、円形あるいは長円形など任意の形状とすることができる。
第１の樹脂層１１と第２の樹脂層１２は、接合強度を高めるとともに、熱膨張差を小さくするため、主剤である熱硬化性樹脂を同一材料とするのが望ましい。
【００２６】
この実施例では外部端子電極１３が金属箔、例えば銅箔で形成されている。外部端子電極１３を厚膜電極ではなく金属箔にするのは、それが樹脂層１０（１１，１２）側にあり、焼成することができないことと、金属箔と樹脂との組み合わせはプリント配線板の製法が応用できるからである。外部端子電極１３はセラミック多層基板１の下面に形成された中継電極６と上下に対応する位置に形成されており、これら電極１３，６が第１の樹脂層１１を厚み方向に貫通するビアホール導体１５を介して導通している。なお、中継電極６はセラミック多層基板１の下面に個別に形成したものに限らず、セラミック多層基板１の下面に露出したビアホール導体３の端部で兼用することもできる。また、中継電極６はパッド電極５を兼用してもよい。
【００２７】
前述のように、第２の樹脂層１２の露出穴１４の内周部１４ａが外部端子電極１３の外周部を覆っている。つまり、第２の樹脂層１２が外部端子電極１３のフレーミング層として機能し、外部端子電極１３が剥がれにくくなる。そのため、積層型電子部品Ａをプリント基板などに実装した状態で落下衝撃などが作用し、プリント基板とこの積層型電子部品Ａとを引き剥がす力が作用した場合、はんだを介して外部端子電極１３全面が引っ張られ、外部端子電極１３の外周部を起点として外部端子電極１３と樹脂層１０とが剥がれることがあるが、外部端子電極１３の外周部を第２の樹脂層１２が押さえているので、外部端子電極１３の剥がれを防止できる。また、ビアホール導体１５は、一般に樹脂層１０を構成する樹脂に比べて熱膨張係数が大きく、リフロー等の熱によりビアホール導体１５が隆起し、外部端子電極１３を引き剥がす方向の力が作用するが、この引き剥がし力に対しても第２の樹脂層１２が押さえているので、外部端子電極１３の剥がれを防止できると同時に、外部端子電極１３とビアホール導体１５との導通不良を防止できる。
【００２８】
次に、図１に示す積層型電子部品Ａの製造方法の一例を図３を参照して説明する。
まず、図３の（ａ）のようにセラミック多層基板１、樹脂シート１０、および支持体２２を準備する。セラミック多層基板１は次のようにして作製される。
ＰＥＴ等の樹脂フィルム上にセラミックスラリーを塗布し、乾燥し、厚み１０〜２００μｍ程度のセラミックグリーンシートを得る。セラミックスラリーに含まれるセラミック粉末として、例えばＢａＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｂ2 Ｏ3 、ＣａＯなどを混合したものを用いることができる。
前記グリーンシートに金型、レーザー等でφ０．１ｍｍ程度の貫通穴（ビアホール）をあけ、ＡｇまたはＣｕを主成分とする金属粉、樹脂、有機溶剤を混練した導電ペーストをビアホール内に充填し、乾燥させる。これがビアホール導体３となる。
グリーンシート上にスクリーン印刷等で前記と同様の導電ペーストを所望のパターンに印刷し、乾燥させる。これが内部導体２となる。
適数枚のグリーンシートを積み重ねて、圧力１００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度４０〜１００℃程度で圧着する。
圧着した積層体の表裏面に、素子接続用パッド電極４，５や中継電極６を、前記と同様の導電ペーストを用いて形成する。
次に、導電ペーストがＡｇ系であればエアー中で８５０℃前後、Ｃｕ系であればＮ2 中で９５０℃前後で積層体を焼成する。積層体の厚みは、例えば１ｍｍ程度である。
焼成後、必要に応じて表裏面に露出した電極上にＮｉ／ＳｎまたはＮｉ／Ａｕ等をメッキ等で成膜する。
以上のようにしてセラミック多層基板１は作製される。
その後、セラミック多層基板１の裏面のパッド電極５に回路素子１７を接続する。
【００２９】
一方、金属板などの支持体２２上に厚み１０〜４０μｍ程度の銅箔をメッキあるいは貼り付け、フォトレジスト塗布、露光、現像エッチング、レジスト剥離の各工程を経て、銅箔をパターニングする。これが外部端子電極１３となる。
さらに、半硬化状態の第１の樹脂シート１１を準備する。この樹脂シート１１は、熱硬化性樹脂（エポキシ、フェノール、シアネート等）中に無機フィラー（Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 等）を混合したものであり、これにレーザー等で導通用ビアホール１５ａをあける。半硬化状態とは、Ｂステージ状態またはプリプレグ状態をさす。ビアホール１５ａ内に、導電性樹脂（Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属粒子とエポキシ、フェノール、シアネート等の熱硬化性樹脂の混合物）を充填する。なお、ビアホール１５ａ内にはんだを充填する場合には、セラミック多層基板１との圧着後にリフロー等によって充填してもよい。
セラミック多層基板１Ａの厚みが１ｍｍの場合、第１の樹脂シート１１の厚みは４００μｍ程度がよい。
【００３０】
前記のように準備された支持体２２とセラミック多層基板１とを、第１の樹脂シート１１を間にして位置決めし、加熱圧着する。
加熱圧着によって、半硬化状態の樹脂シート１０はセラミック多層基板１の下面に圧着し、同時に回路素子１７の隙間にも充填される。なお、第１の樹脂シート１１の圧着時に真空引きしながら圧着すれば、セラミック多層基板１と樹脂シート１１との間に噛み込むエアーを良好に排除できる。
加熱圧着により、樹脂シート１１に設けられたビアホール導体１５は硬化し、セラミック多層基板１の下面の中継電極６と導通すると同時に、外部端子電極１３とも導通する。
樹脂シート１１の加熱硬化後、樹脂層１１から支持体２２を剥離すると、支持体２２に貼り付けられていた銅箔は樹脂層１１に転写され、外部端子電極１３となる（図３の（ｂ）参照）。
【００３１】
次に、図３の（ｂ）のように圧着された複合積層体の下面、つまり樹脂層１１の下面に、第２の樹脂シート１２を間にして支持体２３を位置決めし、加熱圧着する。
樹脂シート１２には、外部端子電極１３と対応する位置に、外部端子電極１３より小形な露出穴１４が形成されている。
加熱圧着により、第２の樹脂シート１２は第１の樹脂層１１の下面に固着され、一体の樹脂層１０となる。この時、樹脂シート１２の露出穴１４の内周部が外部端子電極１３の外周部全周を覆うので、外部端子電極１３の剥がれを確実に防止できる。
樹脂シート１２の加熱硬化後、第２の樹脂層１２から支持体２３を剥離すると、支持体２３の表面の平坦度が樹脂層１２に転写され、第２の樹脂層１２の下面は平坦になる（図３の（ｃ）参照）。
【００３２】
その後、図３の（ｄ）のように圧着された複合積層体の上面、つまりセラミック多層基板１の表面に設けたパッド電極４に回路素子１６を接続すことで、図１に示す積層型電子部品Ａが完成する。
なお、図３では、単一の積層型電子部品Ａの製造方法について説明したが、実際には、セラミック多層基板１および樹脂シート１１，１２を親基板状態で圧着・硬化させ、その後で個片に分割することで、積層型電子部品Ａとする方法が採用される。分割方法としては、ブレーク法やダイサーによるカット法などがある。
【実施例２】
【００３３】
図４は積層型電子部品の第２実施例を示す。
図１に示す積層型電子部品の場合、セラミック多層基板１の上面に接続された回路素子１６が剥き出しになるため、外力が加わると回路素子１５が脱落しやすく、またマウンタによる吸着が行えない。そこで、図４ではセラミック多層基板１の表面に回路素子１６を覆うケース２０を被せたものである。ケース２０としては、樹脂ケースあるいは金属ケースを用いることができる。金属ケース２０の場合には、加工のしやすさとコスト面で、洋白やリン青銅等が好ましい。金属ケースの場合には回路素子１６の電磁シールドが可能になる。
【実施例３】
【００３４】
図５は積層型電子部品の第３実施例を示す。
この実施例は、セラミック多層基板１の上面に、回路素子１６を覆うように樹脂２１をモールドしたものである。この場合には、セラミック多層基板１の表裏の樹脂層１０および２１の熱膨張係数が異なると、熱履歴で基板１が反ったり、割れる恐れがある。そのため、両方の樹脂１０，２１は同一組成のものか、あるいは熱膨張係数が近い材料（熱履歴によりセラミック多層基板１に反りが発生しない程度）を使用するのがよい。
【実施例４】
【００３５】
図６は積層型電子部品の第４実施例を示す。
この実施例は、セラミック多層基板１と樹脂層１０との界面に、セラミック多層基板１の底面積の２０〜８０％を占める電極７を配することで、セラミック多層基板１と樹脂層１０との接合強度を高めたものである。特に、この電極７は、金属箔ではなく、導電ペーストを焼結して得られた電極（焼結金属）であることが好ましい。なぜなら、金属箔（銅箔）の表面粗さ（Ｒmax ＝数μｍオーダー）に比べて、焼結金属の表面粗さは粗く（Ｒmax ＝数十μｍオーダー）、アンカー効果として樹脂層との接合強度を高めることができるからである。この表面粗さの差は、銅箔がメッキや銅板の圧延に形成されるのに対し、焼結金属は導電ペーストを焼結させたものであって、その焼成時に樹脂の飛散によるポアが表面や内部に残存することに起因している。この電極７はセラミック多層基板１の内部導体２にビアホール導体３を介して接続されたものであってもよいし、内部導体２とは電気的に独立したものであってもよい。
なお、この電極７はグランド電極であることが好ましい。グランド電極は、セラミック多層基板１とマザーボードとの間のシールド性を確保することができる。また、グランド電極とマザーボードとが近い方が、グランド電極とマザーボードのグランド電極とをつなぐ距離が短くなり、寄生インダクタンス値が小さくなるので、好ましい。
【実施例５】
【００３６】
図７は積層型電子部品の第５実施例を示す。
この実施例では、樹脂層１０を１層で構成したものである。この場合、樹脂層１０の下面は平坦に形成され、外部端子電極１３の中央部下面と樹脂層１０の下面とが同一平面上に形成され、外部端子電極１３の外周部下面のほぼ全周が中央部下面より上方に位置している。つまり、外部端子電極１３の外周部１３ａが上方に若干反っている。外部端子電極１３の中央部は樹脂層１０から露出しており、外部端子電極１３の外周部１３ａの全周が樹脂層１０で覆われている。
この場合も、外部端子電極１３の外周部全周を樹脂層１０で覆うことで、外部端子電極１３の剥がれを防止する効果がある。
【００３７】
図８は図７に示す積層型電子部品の製造工程の一部を示す。
図８の（ａ）に示すように、セラミック多層基板１と支持体２４との間に半硬化状態の樹脂シート１０配置し、上下に加熱圧着する。支持体２４の上面には粘着シート２５を介して金属箔（例えば銅箔）よりなる外部端子電極１３が貼り付けられている。圧着時の樹脂シート１０の圧力によって、樹脂の一部が粘着シート２５と外部端子電極１３との界面に侵入する。つまり、粘着シート２５の粘着力と樹脂の加圧力との関係により樹脂の侵入量を制御することで、外部端子電極の外周部のほぼ全周に樹脂を回り込ませることができる。
この状態で加熱硬化させると、図８の（ｂ）のように、外部端子電極１３の外周部は樹脂層１０に埋設される。
なお、図８では半硬化状態の樹脂シート１として一定厚みの樹脂シートを用いたが、外部端子電極１３の外周部のみを薄肉としたり、粘着シート２５のうち、外部端子電極１３の外周部に対応する部分の粘着力を低くすることで、樹脂の入り込みを促進させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかる積層型電子部品の第１実施例の断面図である。
【図２】図１に示す積層型電子部品の外部端子電極部分の拡大断面図および底面図である。
【図３】図１に示す積層型電子部品の製造工程を示す工程図である。
【図４】本発明にかかる積層型電子部品の第２実施例の断面図である。
【図５】本発明にかかる積層型電子部品の第３実施例の断面図である。
【図６】本発明にかかる積層型電子部品の第４実施例の断面図である。
【図７】本発明にかかる積層型電子部品の第５実施例の断面図である。
【図８】図７に示す積層型電子部品の製造工程の一部を示す工程図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ          積層型電子部品
１          セラミック多層基板
１０        樹脂層
１１        第１の樹脂層
１２        第２の樹脂層
１３        外部端子電極
１４        露出穴
１５        ビアホール導体
１６，１７  回路素子
２０        モールド樹脂
２１        ケース
【図１】
2005235808.tif 000003
【図２】
2005235808.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005235808.tif 000006
【図５】
2005235808.tif 000007
【図６】
2005235808.tif 000008
【図７】
2005235808.tif 000009
【図８】
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