(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写用導体を有するベース板とグリーンシートとを押圧させ、前記転写用導体を前記グリーンシートへ転写して所定形状の導体を形成するもので、
前記転写用導体を有するベース板とグリーンシートとを押圧する前には前記グリーンシート及びベース板は位置決め手段により位置決めされ、少なくとも前記ベース板とグリーンシートとを押圧する際に前記ベース板は、前記ベース板の位置決め手段から位置決めを解除するとともに、前記グリーンシートも、前記グリーンシートの位置決め手段から位置決めを解除することを特徴とするグリーンシート積層体の製造方法であって、
前記位置決め手段はピンであり、前記ベース板およびグリーンシートはそれぞれ位置決め孔を備え、前記ピンは前記ベース板およびグリーンシートの位置決め孔と係合して前記ベース板およびグリーンシートの位置決めを行い、前記ピンを前記ベース板の位置決め孔から抜くことにより前記ベース板の位置決めを解除するとともに、前記ピンを前記グリーンシートの位置決め孔から抜くことにより前記グリーンシートの位置決めを解除する工程を含むことを特徴とするグリーンシート積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層チップインダクタ等のチップ型電子部品を形成する際に用いるグリーンシート積層体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のグリーンシート積層体の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【０００３】
従来、グリーンシート積層体の製造方法は特開平８−１６２３５２号公報に記載したものが知られている。
【０００４】
図３は転写用導体を備えるベース板の製造方法を示す断面図であり、転写用導体の製造方法の基本原理を示す図でもある。
【０００５】
まず、図３（ａ）に示すように、導電性を有するステンレス製の可撓性を有するベース板３を用い、このベース板３をアルカリ洗浄剤等で脱脂した後、水洗し、乾燥する。
【０００６】
次に、図３（ｂ）に示すように、ベース板３上に、液状のフォトレジストをスピンコートし、乾燥することによって、マスク層４を形成する。
【０００７】
次に、図３（ｃ）に示すように、マスク層４に、クロム等で形成されたフォトマスク６を介して平行な紫外線を照射する。
【０００８】
その後、図３（ｄ）に示すように、アルカリ現像液を用いて現像後、ポストベークを行うことによって、フォトマスク６を剥離し所定のパターンを有するマスク層４が得られる。このマスク層４は繰り返し使用することができる。
【０００９】
次に、図３（ｅ）に示すように、ベース板３の露出部にＡｇストライクめっきを行うことによって、離型層２を形成する。
【００１０】
続いて、図３（ｆ）に示すように、厚付けＡｇめっきを行い離型層２の上面で隣合うマスク層４と導通するように転写用導体５を形成する。このとき、マスク層４よりも上部に形成されるＡｇめっき膜は、横方向にも形成されるので、結果として、転写用導体５の線幅は、マスク層４に規定されるベース板３の露出部の幅よりも広くなる。
【００１１】
以下に、上述した転写用導体を備えるベース板を用いて、複数の導体層を有するグリーンシート積層体の製造方法を、図４を参照しながら説明する。図４はグリーンシート積層体の製造方法を示す図である。得られた転写用導体５を以下のようにして絶縁体グリーンシートに転写する。
【００１２】
まず、図４（ａ）に示すように、パレット板１０上に熱発泡シート１３を貼り付ける。この熱発泡シート１３上に厚さ約１００μｍの磁性体グリーンシートを４枚重ねたグリーンシート積層体１を形成する。この際、グリーンシート積層体の厚さは、必要に応じて変えることができる。個々のグリーンシートの厚さを変えてもよいし、積層するグリーンシートの枚数を変えてもよい。
【００１３】
次に、図３（ａ）から（ｆ）の工程で得られたベース板３に導電性離型層２、転写用導体５、マスク層４を有する転写導体を備えるベース板を用いて、図４（ｂ）に示すように、グリーンシート積層体１に転写用導体５がグリーンシート積層体１に接するように張り合わせる。その後、約１０５℃、約５秒、プレス圧約８ＭＰａ等の条件で、加熱、加圧し冷却する。このとき、転写用導体５のマスク層４から突き出た部分は、グリーンシート積層体１内に食い込ませた後、加熱、加圧後、冷却することによって、転写用導体５はグリーンシート積層体１に固着される。
【００１４】
次に、図４（ｃ）に示すように、グリーンシート積層体１から転写用導体を備えるベース板３を剥離することによって、転写用導体５と導電性離型層２とがグリーンシート積層体１に転写される。このとき、ベース板３は可撓性を有し、図４（ｃ）に示したように変形するので、簡単に剥離することができる。この後、図３で説明した転写用導体を備えるベース板３を用いて、図３（ｅ）の工程以降の工程を行うことにより繰り返し使用できる。このようにして、グリーンシート積層体１上に転写用導体５を所定のパターン形状に形成した第１導体層４１が得られる。
【００１５】
次に、第１導体層４１と、後述する第２導体層４３とを電気的に接続するための中間層４２を積層する。中間層４２は、図４（ｄ）に示すように、磁性体グリーンシート８にＡｇペーストが充填されたスルーホール９を有している。第１導体層４１と第２導体層４３（本図では、図示せず）の間の電気的なコンタクトが得られるように、位置を決めて、第１導体層４１上に積層する。その後、約１０５℃、約８ＭＰａで約２秒程度の条件で加圧することによって、中間層４２を第１導体層４１に固着する。
【００１６】
なお、上記の中間層４２は、例えば、以下の方法によっても形成することができる。磁性体グリーンシート８の所定の位置にパンチャー等を用いて機械的にスルーホール９を形成する。このスルーホール９にスクリーン印刷法を用いて、Ａｇペーストを充填する方法である。
【００１７】
次に、図４（ｅ）に示すように、第２導体層４３を前工程である第１導体層４１と同様の方法により、中間層４２上に積層する。中間層４２と所定のパターン形状の転写用導体５からなる導体層の積層を交互に繰り返すことによって、任意の数の導体層を有するグリーンシート積層体を形成することができる。
【００１８】
最後に、図４（ｆ）に示すように、必要数の導体層を形成した後、最上層に絶縁体グリーンシート積層体１を積層する。
【００１９】
上述のグリーンシート積層体１、導体層、中間層４２を積層する工程において、導体層の転写用導体５と中間層４２のスルーホールを位置決めする方法として、位置決めピンを用いる方法がある。
【００２０】
図７はグリーンシート積層体のグリーンシート積層装置の要部である下型にグリーンシートを積層する斜視図である。
【００２１】
図７に示すように、積層下型２１に一対の位置決めピン２２を設け、そのピッチに合うように、ベース板３、グリーンシート８のそれぞれに一対の位置決め孔を設ける。図４の手順で、積層下型の位置決めピンにパレット板１０、ベース板３、グリーンシート８のそれぞれの位置決め孔を合わせて積層することによって、それぞれの層の位置を合わせることができる。
【００２２】
以上の製造方法においては、製造上の効率を向上させるため同時に複数の積層型セラミックチップインダクタを得るため、一枚のシートに複数の導体パターンが形成されるのが一般的である。従って、個々の積層型チップインダクタに切断しその後、８５０〜１０００℃、１〜２時間程度で焼成する。
【００２３】
最後に、チップの相対する外片部に内部の巻回コイル状転写導体と接続されるように、銀合金系の取り出し電極を形成し、６００〜８５０℃程度で、焼結させることにより、図９に示す外部電極１２を形成する。さらに、外部電極１２上にＮｉ、はんだ等のめっきを施す。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された従来のグリーンシート積層体の製造方法は、導体パターン転写不良が発生するという課題を有していた。
【００２５】
図１０を用いて導体パターン転写不良が発生する原因を説明する。
【００２６】
図１０（ａ）に示すように、転写用導体を備えるベース板３を、厚さ１００μｍの磁性体グリーンシートを４枚重ねたグリーンシート積層体１の上に、下型２１の位置決めピン２２にベース板３の位置決め孔を合わせて載せる。
【００２７】
次に、図１０（ｂ）に示すように、カートリッジヒータ２４で１０５℃に加熱された上型２３を下降させ加圧する。
【００２８】
この際、図１０（ｃ）に示すように、ベース板３に熱が伝わり熱膨張し、位置決めピン２２との間で突っ張り合いをして、ベース板３は上の方向に反ってしまう。
【００２９】
続いて、図１０（ｄ）に示すように、加圧が終了して上型２３が上昇した時、グリーンシート積層体１と密着していたベース板３が浮いてしまい、冷却する前に、ベース板３がグリーンシート積層体１から離れてしまい、転写用導体５がグリーンシート積層体１に固着されていないので、導体パターン転写不良が発生するものである。
【００３０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、導体パターン転写不良の発生の少ないグリーンシート積層体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、転写用導体を有するベース板とグリーンシートとを押圧する前には前記グリーンシートおよびベース板は位置決め手段により位置決めされ、前記ベース板とグリーンシートとを押圧する際に前記ベース板は前記ベース板の位置決め手段による位置決めを解除するとともに、前記グリーンシートも、前記グリーンシートの位置決め手段から位置決めを解除するものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、転写用導体を有するベース板とグリーンシートとを押圧させ、前記転写用導体を前記グリーンシートへ転写して所定形状の導体を形成するもので、前記転写用導体を有するベース板と前記グリーンシートとを押圧する前には前記グリーンシートおよびベース板は位置決め手段により位置決めされ、少なくとも前記ベース板とグリーンシートとを押圧する際に前記ベース板は、前記ベース板の位置決め手段から位置決めを解除するとともに、前記グリーンシートも、前記グリーンシートの位置決め手段から位置決めを解除することを特徴とするグリーンシート積層体の製造方法であって、前記位置決め手段はピンであり、前記ベース板およびグリーンシートはそれぞれ位置決め孔を備え、前記ピンは前記ベース板およびグリーンシートの位置決め孔と係合して前記ベース板およびグリーンシートの位置決めを行い、前記ピンを前記ベース板の位置決め孔から抜くことにより前記ベース板の位置決めを解除するとともに、前記ピンを前記グリーンシートの位置決め孔から抜くことにより前記グリーンシートの位置決めを解除する工程を含むことを特徴とするものである。
【００３３】
これにより、少なくともベース板とグリーンシートが押圧する前までは、位置決め手段によってベース板が位置決めされているので、ベース板の位置がずれることがなく、ベース板とグリーンシートとが押圧した後は、ベース板の位置決めが解除されるので、ベース板に熱が伝わる前に位置決めが解除されることになり、簡単な構成で、ベース板を反らすことを防止してグリーンシート積層体を得ることができる。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態１におけるグリーンシート積層体の製造方法について、図面を参照しながら説明する。以下の説明において用いる図面では、簡単のために、一つのインダクタを形成するための一つの積層体を図示している。しかしながら、実際の製造においては、１枚のパレット板に複数の積層体を形成し、積層体が完成した後で分離することによって、複数のインダクタを形成することができる。
【００３５】
図２は本発明の実施の形態１における積層チップインダクタの分解斜視図である。図３は転写導体の製造方法を示す断面図である。図２および図３において、従来の技術と同一のものは同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３６】
まず、図３（ａ）に示すように、導電性を有するステンレス製の可撓性を有するベース板３を用い、このベース板３をアルカリ洗浄剤等で脱脂した後、水洗し、乾燥する。
【００３７】
次に、図３（ｂ）に示すように、ベース板３上に、液状のフォトレジストをスピンコートし、乾燥することによって、厚さ２〜１０μｍのマスク層４を形成する。
【００３８】
次に、図３（ｃ）に示すように、マスク層４に、クロム等で形成されたフォトマスク６を介して平行な紫外線を照射する。
【００３９】
その後、図３（ｄ）に示すように、アルカリ現像液を用いて現像後、約１５０℃で３０分間ポストベークを行うことによって、所定のパターンを有するマスク層４を形成する。このマスク層４は繰り返し使用することができる。
【００４０】
次に、図３（ｅ）に示すように、ベース板３の露出部にＡｇストライクめっきを行うことによって、離型層２を形成する。
【００４１】
続いて、図３（ｆ）に示すように、厚付けＡｇめっきを行い離型層２の上面で隣合うマスク層４と導通するように約２０〜２５μｍの転写用導体５を形成する。このとき、マスク層４よりも上部に形成されるＡｇめっき膜は、横方向にも形成されるので、結果として、転写用導体５の線幅は、マスク層４に規定されるベース板３の露出部の幅よりも広くなる。
【００４２】
以下に、上述した転写用導体を備えるベース板を用いて、複数の導体層を有するグリーンシート積層体の製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００４３】
図１は本発明の実施の形態１におけるグリーンシート積層体の製造方法に用いるグリーンシート積層装置を示す図である。得られた転写用導体５を図５、図６のようにして絶縁体グリーンシートに転写する。
【００４４】
図１において、２１は下型である。２２は下型２１に設けた上下摺動可能な一対の位置決めピン（位置決め手段）である。２５は位置決めピン２２を下方に下げる圧縮バネである。２６は圧縮バネ２５の下方に設けられ位置決めピン２２を上下させるカムである。２７はカム２６を駆動するエアーシリンダーである。２３は下型２１の上方に離間して設けられた上型である。２４は上型２３に設けられ、かつ上型２３の温度を約１０５℃に加熱するカートリッジヒータである。
【００４５】
以上のように構成されるグリーンシート積層装置を用いたグリーンシート積層体の製造方法を以下に説明する。
【００４６】
図７は本発明の実施の形態１におけるグリーンシート積層体のグリーンシート積層装置の要部である下型にグリーンシートを積層する斜視図である。
【００４７】
図７に示すように、下型２１に設けた一対の位置決めピン２２のピッチに合うようにパレット板１０、ベース板３、グリーンシート８のそれぞれに一対の位置決め孔を設ける。パレット板１０、ベース板３に設けた一対の位置決め孔のうちそれぞれ一つは長穴の方がそれぞれの位置決めの際に微調整ができるためよい。
【００４８】
以上のように構成される下型にグリーンシートを積層されたパレット板を用いたグリーンシート積層体の製造方法を以下に説明する。
【００４９】
まず、図７に示すように、下型２１の上に位置決めピン２２に合わせてパレット板１０を載せる。パレット板１０の上に熱発泡シート１３を貼り付ける。厚さ１００μｍの磁性体グリーンシートを４枚重ねたグリーンシート積層体１を熱発泡シート１３上に形成する。グリーンシート積層体１の厚さは、必要に応じて変えることができる。個々のグリーンシートの厚さを変えてもよいし、積層するグリーンシートの枚数を変えてもよい。
【００５０】
次に、図３（ａ）から（ｆ）の工程で得られたベース板３に導電性離型層２、転写用導体５、マスク層４を有する転写用導体を備えるベース板３を用いて、図５（ａ）に示すように、グリーンシート積層体１に、下型２１の位置決めピン２２にベース板３の位置決め孔を合わせて、転写用導体５がグリーンシート１に接するように張り合わせる。
【００５１】
次に、図５（ｂ）に示すように、カートリッジヒータ２４で１０５℃に加熱された上型２３を下降させ、約５秒、プレス圧約８ＭＰａの条件で加圧する。
【００５２】
次に、図６（ａ）に示すように、上型２３が下降してベース板３に接触した瞬間、位置決めピン２２を下降させる。この際上型２３が押さえているので位置決めピン２２を抜いてもベース板３の位置はずれないし、ベース板３に熱が伝わる前に位置決めピン２２を抜くので、ベース板３は反ることがない。このとき、図６（ｂ）に示すように、転写用導体５のマスク層４から突き出た部分は、グリーンシート積層体１内に食い込ませ、加圧が終了して上型２３を上昇させる。この後、冷却することによって、転写用導体５はグリーンシート積層体１に固着される。
【００５３】
次に、図４（ｃ）に示すように、マスク層４が形成されたベース板３を剥離することによって、転写用導体５と導電性離型層２がグリーンシート積層体１に転写される。このとき、ベース板３は可撓性を有し、図４（ｃ）に示したように変形するので、簡単に剥離することができる。この後、マスク層４を有するベース板３を用いて、図３（ｅ）の工程以降の工程を行うことにより繰り返し使用できる。このようにして、グリーンシート積層体１上に転写用導体５を所定のパターン形状に形成した第１導体層４１が得られる。
【００５４】
次に、第１導体層４１と、後で積層する第２導体層４３とを電気的に接続するための中間層４２を積層する。中間層４２は、図４（ｄ）に示すように、磁性体グリーンシート８にＡｇペーストが充填されたスルーホール９を有している。第１導体層４１と第２導体層４３（本図では、図示せず）の間の電気的なコンタクトが得られるように、位置を決めて、第１導体層４１上に積層する。その後、約１０５℃、約８ＭＰａで約２秒程度の条件で加圧することによって、中間層４２を第１導体層４１に固着する。
【００５５】
なお、上記の中間層４２は、例えば、以下の方法によっても形成することができる。厚さ１００μｍの磁性体グリーンシート８の所定の位置にパンチャー等を用いて機械的に０．１ｍｍのスルーホール９を形成する。このスルーホール９にスクリーン印刷法を用いて、Ａｇペーストを充填する方法である。
【００５６】
次に、図４（ｅ）に示すように、第２導体層４３を前工程である第１導体層４１と同様の方法により、中間層４２上に積層する。中間層４２と所定のパターン形状の転写用導体５からなる導体層の積層を交互に繰り返すことによって、任意の数の導体層を有するグリーンシート積層体を形成することができる。
【００５７】
最後に、図４（ｆ）に示すように、必要数の導体層を形成した後、最上層に絶縁体グリーンシート積層体１を積層する。
【００５８】
以上の製造方法においては、製造上の効率を向上させるため同時に複数の積層型セラミックチップインダクタを得るため、一枚のシートに複数の導体パターンが形成されるのが一般的である。従って、図７に示すグリーンシート積層装置にグリーンシート積層体を固定して、個々の積層型チップインダクタに切断する。
【００５９】
図８は本発明の実施の形態１におけるグリーンシート積層体の製造方法に用いる切断装置を示したものである。
【００６０】
図８において、３１は切断ベース、３２は切断ベース３１に設けた一対の位置決めピン、３３は切断刃、３４はガイド、３５はボールねじ、３６は回転機構である。
【００６１】
以上のように構成される切断装置は、まずパレット板１０の位置決め孔を位置決めピン３２で位置決めして、転写積層工程で得られたグリーンシート積層体１１を切断ベース上に載せる。
【００６２】
次に、ボールねじ３５を一定量回転させ、ガイド３４の方向に切断ベースを定ピッチ送り、切断刃３３を降ろしてグリーンシート積層体１１を切断していく。
【００６３】
次に、一方向の切断完了後、回転機構３６を駆動し切断ベース３１を９０°回転し、同様に９０°回転方向も切断していき、積層型セラミックチップインダクタの個片が得られる。
【００６４】
その後、約８５０〜１０００℃、約１〜２時間程度で焼成する。
【００６５】
最後に、チップの相対する外片部に内部の巻回コイル状転写導体と接続されるように、銀合金系の取り出し電極を形成し、６００〜８５０℃程度で、焼結させることにより、図９に示す外部電極１２を形成する。さらに、外部電極１２上にＮｉ、はんだ等のめっきを施すものである。
【００６６】
尚、本発明の実施の形態１では、位置決め手段として位置決めピンを用いたが、グリーンシート、ベース板等の外形部にて位置決めを行う方法であってもよい。
【００６７】
また、本発明の実施の形態１のように少なくともベース板とグリーンシートとを押圧する際にはベース板の位置決め手段による位置決めを解除するとともに前記グリーンシートの位置決めも解除する方法とすることにより、ベース板の押圧方向がグリーンシートの位置をずらす方向であってもグリーンシートが反ることを防止できるという作用を有する。
【００６８】
即ち、グリーンシートの上面と下面が平行であり、かつベース板の押圧方向はグリーンシートの上面の垂直方向と同一であるのがよい。しかし、グリーンシートの上面と下面が平行に形成されていない場合や、装置の精度等によりベース板の押圧方向がグリーンシートの上面の垂直方向と一致しない場合があり得る。この場合、ベース板の押圧によりグリーンシートの位置をずらそうとする力が生じる。これによりベース板と接触している部分のグリーンシートはその位置がずれようとする。
【００６９】
ここで、ベース板とグリーンシートとが押圧した際にはベース板の位置決め手段による位置決めを解除するがグリーンシートの位置決め手段による位置決めを解除しない場合、ベース板と接触している部分のグリーンシートはその位置がずれようとするのに対し、グリーンシートの位置決め手段により位置決めされている部分は位置ズレを生じない。これにより、グリーンシートが変形を起こし、転写用導体の転写が正常に行われないおそれがあった。
【００７０】
本発明の実施の形態１では、ベース板とグリーンシートとが押圧する際にはベース板の位置決め手段による位置決めを解除するとともにグリーンシートの位置決め手段による位置決めも解除するので、このような状態を防止することができる。
【００７１】
尚、位置決め手段による位置決め解除は、「ベース板とグリーンシートとが押圧する際」に行われるものであるが、これは、押圧と位置決め解除が時間的に全く同時に行われることを意味するのではない。ベース板とグリーンシートが押圧されることにより両者の位置関係が固定された後であって、上型の熱がベース板に伝わりその熱によりベース板が変形する前であればよい。また、本発明の実施の形態１においては、上型は、ベース板とグリーンシートとを押圧させる押圧手段であるとともに、ベース板を加熱する加熱手段でもある。
【００７２】
さらに、本発明の実施の形態１においては、ベース板の位置決めとグリーンシートの位置決めを同じ位置決め手段を用いているが、それぞれ別の位置決め手段を用いてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ベース板の位置がずれることがなく、ベース板とグリーンシートとが押圧した後は、ベース板の位置決めが解除されるので、ベース板に熱が伝わる前に位置決めが解除されることにより、簡単な構成で、ベース板が反ることがなくなり、転写用導体が確実に転写されたグリーンシート積層体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１におけるグリーンシート積層装置を示す図
【図２】  同積層型セラミックチップインダクタの構造を示す分解斜視図
【図３】  転写用導体の形成方法を示す断面図
【図４】  グリーンシート積層体の製造方法を示す断面図
【図５】  本発明の実施の形態１における導体転写方法を示す断面図
【図６】  同転写用導体をグリーンシートに固着する製造方法を示す図
【図７】  グリーンシート積層体のグリーンシート積層装置の要部である下型にグリーンシートを積層する斜視図
【図８】  本発明の実施の形態１におけるグリーンシート積層体の製造方法に用いる個片切断装置を示す図
【図９】  積層型セラミックチップインダクタの斜視図
【図１０】  従来の転写方法における導体パターン転写不良が発生する原因を説明する図
【符号の説明】
１、７  グリーンシート
２  導電性離型層
３  ベース板
４  マスク層
５  転写用導体
６  フォトマスク
８  グリーンシート
９  スルーホール
１０  パレット板
１１  グリーンシート積層体
１２  外部電極
１３  熱発泡シート
２１  下型
２２、３２  位置決めピン
２３  上型
２４  カートリッジヒータ
２５  圧縮バネ
２６  カム
２７  エアーシリンダー
３１  切断ベース
３３  切断刃
３４  ガイド
３５  ボールねじ
３６  回転機構
【図１】
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【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】
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【図１０】
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