(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部端子電極となるビアホール導体を形成しているセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層することによって、生の積層体を作製する工程と、
生の前記積層体の前記ビアホール導体が位置する部分に、水をかけながらダイサーを用いて、前記ビアホール導体を分断するように溝を形成することによって、前記ビアホール導体の一部を前記溝の内面上に露出させる工程と、
次いで、生の前記積層体を焼結させるように焼成する工程と、
焼結後の前記積層体を、前記溝に沿って分割することによって、前記ビアホール導体の一部をもって外部端子電極が与えられている積層セラミック電子部品を取り出す工程と
を備え、
前記ビアホール導体を形成するための導電性ペーストとして、導電成分と有機ビヒクルと難水溶性の粘着性付与剤とを含むものを用いることを特徴とするとともに、
前記粘着性付与剤は、溶剤を吸収することによってゲル化する樹脂であるポリプロピレンを含むことを特徴とする、
積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記導電性ペーストは、４００〜１０００Ｐａ・Ｓの粘度を有する、請求項１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項３】
外部端子電極となるビアホール導体を形成しているセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層することによって、生の積層体を作製する工程と、生の前記積層体の前記ビアホール導体が位置する部分に、水をかけながらダイサーを用いて、前記ビアホール導体を分断するように溝を形成することによって、前記ビアホール導体の一部を前記溝の内面上に露出させる工程とを備える、積層セラミック電子部品の製造方法において、前記ビアホール導体を形成するために用いられる、導電性ペーストであって、
導電成分と有機ビヒクルと難水溶性の粘着性付与剤とを含むことを特徴とするとともに、
前記粘着性付与剤は、溶剤を吸収することによってゲル化する樹脂であるポリプロピレンを含むことを特徴とする、
導電性ペースト。
【請求項４】
前記導電性ペーストは、４００〜１０００Ｐａ・Ｓの粘度を有する、請求項３に記載の導電性ペースト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、積層セラミック電子部品の製造方法および導電性ペーストに関するもので、特に、生の積層体のビアホール導体が位置する部分に、ビアホール導体を分断するように溝を形成することによって、ビアホール導体の一部をもって外部端子電極を形成する工程を備える、積層セラミック電子部品の製造方法、およびこの製造方法においてビアホール導体を形成するために有利に用いられる導電性ペーストに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この発明にとって興味ある従来技術として、特開平６−９６９９２号公報に記載されたものがある。
【０００３】
この公報には、積層セラミック電子部品およびその製造方法が開示され、基本的には、集合電子部品を作製した上で、これを所定の分割線に沿って分割することによって複数の積層セラミック電子部品を取り出すようにすることが記載されている。
【０００４】
より詳細には、外部端子電極となるビアホール導体を形成しているセラミックグリーンシートとこのようなビアホール導体を形成していないセラミックグリーンシートとを積層することによって、生の積層体を作製し、ビアホール導体を分断するように、生の積層体に溝を形成し、それによって、ビアホール導体の一部を溝の内面上に露出させ、次いで、この生の積層体を焼結させるように焼成し、その後、焼結後の積層体を、溝に沿って分割することによって、ビアホール導体の一部をもって外部端子電極が与えられた積層セラミック電子部品を取り出すことが行なわれる。
【０００５】
この従来技術によれば、その配置ピッチを細かくしても、外部端子電極を容易に形成することができ、溝に沿う分割前の集合電子部品の状態にある焼結後の積層体の段階で、個々の積層セラミック電子部品の特性測定を行なうことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した積層セラミック電子部品の製造方法において、生の積層体に溝を形成し、それによって、ビアホール導体の一部を溝の内面上に露出させる工程は、通常、水をかけながらダイサー（ダイシングソー）を用いて実施される。
【０００７】
しかしながら、上述した溝を形成する工程において、ビアホール導体を形成している導電性ペーストの少なくとも一部が脱落することがある。そのため、得られた積層セラミック電子部品において、外部端子電極についての電気的接続が所定以上の信頼性をもって達成されないことがある。
【０００８】
上述の問題の対策として、溝の内面上に露出するビアホール導体の面積、すなわちビアホール導体の切断面積を小さくすることが考えられるが、この場合には、ビアホール導体の一部をもって与えられる外部端子電極が小さくなってしまう。
【０００９】
他の対策として、ダイサーによる加工速度を遅くしたり、ダイサーによる切削性を良好なものとするため、ダイサーの刃を頻繁に交換したりすることが考えられるが、いずれも、生産効率の低下を招き、その結果、積層セラミック電子部品の製造コストの上昇を招くので好ましくない。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る、積層セラミック電子部品の製造方法および導電性ペーストを提供しようとすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、外部端子電極となるビアホール導体を形成しているセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層することによって、生の積層体を作製する工程と、生の積層体のビアホール導体が位置する部分に、水をかけながらダイサーを用いて、ビアホール導体を分断するように溝を形成することによって、ビアホール導体の一部を溝の内面上に露出させる工程と、次いで、生の積層体を焼結させるように焼成する工程と、焼結後の積層体を、溝に沿って分割することによって、ビアホール導体の一部をもって外部端子電極が与えられている積層セラミック電子部品を取り出す工程とを備える、積層セラミック電子部品の製造方法に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、ビアホール導体を形成するための導電性ペーストとして、導電成分と有機ビヒクルと難水溶性の粘着性付与剤とを含むものを用いることを特徴とするとともに、上記粘着性付与剤は、溶剤を吸収することによってゲル化する樹脂であるポリプロピレンを含むことを特徴としている。
【００１２】
この発明は、また、外部端子電極となるビアホール導体を形成しているセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層することによって、生の積層体を作製する工程と、生の積層体のビアホール導体が位置する部分に、溝をかけながらダイサーを用いて、ビアホール導体を分断するように溝を形成することによって、ビアホール導体の一部を溝の内面上に露出させる工程とを備える、積層セラミック電子部品の製造方法において、上述のビアホール導体を形成するために用いられる、導電性ペーストにも向けられる。この発明に係る導電性ペーストは、導電成分と有機ビヒクルと難水溶性の粘着性付与剤とを含むことを特徴とするとともに、上記粘着性付与剤は、溶剤を吸収することによってゲル化する樹脂であるポリプロピレンを含むことを特徴としている。
【００１３】
導電性ペーストは、難水溶性の粘着性付与剤を含むことにより、耐水性が与えられ、かつ、粘着力が向上することによる耐切削性が与えられる。
【００１６】
導電性ペーストは、４００〜１０００Ｐａ・Ｓの粘度を有していることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態による製造方法によって得られた積層セラミック電子部品１の外観を示す斜視図である。積層セラミック電子部品１は、図示したチップ状の形態で適宜の回路基板上に実装されるが、図１では、このような回路基板側に向けられる面を上方に向けた状態で、積層セラミック電子部品１が図示されている。
【００１８】
積層セラミック電子部品１は、導体膜またはビアホール導体のような内部配線導体を内部に形成した状態で、複数のセラミック層を積層してなる積層体チップ２を備えている。積層体チップ２のたとえば４つの側面の各々には、積層体チップ２の外表面に露出する外部端子電極３が形成されている。これら外部端子電極３は、図示しないが、上述した内部配線導体のいずれかに電気的に接続されている。
【００１９】
このような積層セラミック電子部品１は、次のような製造方法によって製造される。
【００２０】
まず、図２に示すような生のマザー積層体４が作製される。マザー積層体４は、所定の分割線５に沿って分割することにより、複数の積層セラミック電子部品１を与えるもので、分割線５によって区画される各領域に個々の積層セラミック電子部品１のための内部配線導体（図示せず。）を分布させながら、複数のマザーセラミックグリーンシート６および７が積層されてなるものである。
【００２１】
マザー積層体４の図２における比較的上部に位置するマザーセラミックグリーンシート６には、ビアホール導体８が、分割線５に沿う分割によって分断される位置に設けられている。このビアホール導体８は、その一部をもって、図１に示した外部端子電極３を与えるためのものである。
【００２２】
上述したマザー積層体４を得るため、たとえば、以下のような工程が実施される。
【００２３】
まず、ドクターブレード法などにより、シート成形を行なうことによって、マザーセラミックグリーンシート６および７を得る。これらマザーセラミックグリーンシート６および７のうち、比較的上部に位置するマザーセラミックグリーンシート６には、ビアホール導体８を設けるための貫通孔がパンチング等によって形成される。
【００２４】
また、図２では図示されないが、内部配線導体としてのビアホール導体を設けるため、マザーセラミックグリーンシート６および７の特定のものには、同様の方法により、貫通孔が形成される。
【００２５】
次に、マザーセラミックグリーンシート６および７の特定のものの上には、内部配線導体としての導体膜が導電性ペーストの印刷により形成される。このとき、前述した貫通孔に導電性ペーストが充填される。これら導電性ペーストは、次いで、乾燥される。
【００２６】
なお、貫通孔への導電性ペーストの充填と導体膜のための導電性ペーストの印刷とは、別の工程をもって実施されてもよい。
【００２７】
また、この発明においては、外部端子電極３となるビアホール導体８を形成するための導電性ペーストの組成に特徴を有するものであるが、このビアホール導体８を形成するための導電性ペーストと内部配線導体としてのビアホール導体を形成するための導電性ペーストとは、互いに異なる組成を有していてもよい。
【００２８】
次に、上述したようなマザーセラミックグリーンシート６および７が積層され、プレスされる。これによって、生のマザー積層体４が得られる。このマザー積層体４において、複数のマザーセラミックグリーンシート６の各々に設けられたビアホール導体８は、厚み方向に整列した状態となっている。
【００２９】
次に、図３に示すように、生のマザー積層体４のビアホール導体８が位置する部分に、ビアホール導体８が分断されるように、分割線５（図２参照）に沿って溝９が形成される。この溝９の形成によって、ビアホール導体８の一部が溝９の内面上に露出する状態となる。また、溝９によって囲まれた個々の積層セラミック電子部品１となるべき部分は、互いに他のものに対して電気的に独立した状態となる。
【００３０】
上述した溝９の形成には、ダイサーが用いられ、ダイサーによる溝９の形成時には、水がかけられる。
【００３１】
なお、溝９の底面に対向するマザー積層体４の下面には、スリット１０が設けられてもよい。
【００３２】
図３において、内部配線導体としてのいくつかの導体膜１１および１２が図示されている。また、導体膜１１がビアホール導体８に電気的に接続されている状態も図示されている。
【００３３】
次に、生の積層体４を焼結させるため、焼成工程が実施される。その後、必要に応じて、焼結後のマザー積層体４の表面に、導体膜および抵抗体膜が形成され、また、オーバーコートが施され、またソルダーレジストが付与される。また、必要に応じて、ビアホール導体８の一部をもって与えられた外部端子電極３や導体膜にめっきが施される。
【００３４】
以上の工程を終えたとき、マザー積層体４に含まれる複数の積層セラミック電子部品１は、互いに他のものに対して電気的に独立しているので、溝９によって分断されたビアホール導体８の各部分によって与えられた外部端子電極３を介して、個々の積層セラミック電子部品１の特性を測定することができる。
【００３５】
このように、特性が測定された後、良品と判定された積層セラミック電子部品１上には、必要に応じて、複合化のための他の電子部品が実装される。
【００３６】
次に、マザー積層体４は、分割線５（図２）すなわち溝９（図３）に沿って分割される。この分割は、マザー積層体４を溝９に沿って割ることによって容易に達成され、前述したスリット１０は、このような分割をより容易にする。
【００３７】
このようにして、マザー積層体４から、図１に示すような積層セラミック電子部品１が取り出される。この積層セラミック電子部品１の外部端子電極３は、ビアホール導体８の一部をもって与えられたものである。
【００３８】
以上のような製造方法において、外部端子電極３となるビアホール導体８を形成するための導電性ペーストとして、導電成分および有機ビヒクルに加えて、難水溶性の粘着性付与剤を含むものが用いられることを特徴としている。導電成分としては、たとえば、銅、銀、銀−パラジウム合金またはニッケル等の粉末が用いられる。
【００３９】
導電性ペーストの特徴的成分である難水溶性の粘着性付与剤は、導電性ペーストの耐水性を向上させるとともに、粘着性を向上させ、それによって、ダイシング時の耐切削性を向上させる。その結果、導電性ペーストの乾燥後におけるセラミックグリーンシート６との密着力が向上し、ダイシング時における導電性ペーストの脱落を生じにくくすることができる。
【００４０】
上述の粘着性付与剤としては、溶剤を吸収することによってゲル化する樹脂が用いられ、このようなゲル化する樹脂としては、ポリプロピレンが用いられる。
【００４２】
導電性ペーストは、ビアホール導体８を形成するため、セラミックグリーンシート６に設けられた貫通孔に適正に充填できる程度の粘度を有していなければならず、そのため、２００〜１０００Ｐａ・Ｓ程度の粘度となるように調整されるが、上述したようなダイシング時の脱落防止の観点からは、４００〜１０００Ｐａ・Ｓの粘度を有していることが好ましい。
【００４３】
なお、上述した実施形態では、図３に示すように、溝９は、１つの積層セラミック電子部品１となるべき部分を取り囲みかつ連続的に延びるように形成されたが、単に、ビアホール導体８が位置する部分においてのみ断続的に形成されてもよい。この場合、溝は、貫通孔によって与えられてもよい。
【００４４】
また、図示の実施形態では、積層セラミック電子部品１を製造するため、マザー積層体４を作製し、これを分割することによって複数の積層セラミック電子部品１を取り出すようにしたが、単に１つの積層セラミック電子部品１を得るための積層体を作製し、この積層体に形成されたビアホール導体が位置する部分に、溝を形成し、溝を通る分割線に沿って分割することによって、積層体の周囲部分を除去し、その結果、単に１つの積層セラミック電子部品１を取り出すようにしてもよい。
【００４５】
以下に、この発明に係る導電性ペーストの効果を確認するために実施した実験例について説明する。
【００４６】
【実験例１】
導電性ペーストに含まれる導電成分として銅粉末を用い、粘着性付与剤としてポリプロピレンの粉末を用いた。
【００４７】
銅粉末と有機ビヒクルとを、重量比で８５：１５となるように混合し、さらに、これら銅粉末および有機ビヒクルの合計１００重量部に対して、ポリプロピレンの粉末を、表１に示すように、「０」、「２」、「５」、「１０」、「１５」および「２０」の各重量部をもって添加した。このときの導電性ペーストの粘度も、表１に示されている。
【００４８】
【表１】
0004507378.tif 000002
【００４９】
次に、キャリアフィルムによって裏打ちされたセラミックグリーンシートに、ビアホール導体のための貫通孔を設けた。ここで、貫通孔として、直径０．４ｍｍの円形のものと、２ｍｍ×０．４ｍｍの角形のものとをそれぞれ形成した。
【００５０】
次に、上述した各貫通孔に、先に用意した導電性ペーストを充填し、この導電性ペーストを乾燥した。
【００５１】
次に、キャリアフィルムを剥離しながら、複数のセラミックグリーンシートを積層し、積層方向にプレスした。このとき、複数のセラミックグリーンシートを積層してなる積層体の厚み、すなわちビアホール導体の連なりの軸線方向寸法が、０．５ｍｍとなるようにした。
【００５２】
次に、上述の生の積層体のビアホール導体が位置する部分に、水をかけながらダイサーを用いて、ビアホール導体を分断するように溝を形成し、それによって、ビアホール導体の一部を溝の内面上に露出させた。
【００５３】
次に、上述のように溝が形成された生の積層体を焼結させるように焼成した。
【００５４】
以上のようにして焼結された積層体を得た場合において、キャリアフィルムの剥離時の直径０．４ｍｍのビアホール導体の残存率、ダイシング時の直径０．４ｍｍのビアホール導体および２ｍｍ×０．４ｍｍのビアホール導体の各々の残存率、ならびに、ビアホール導体の焼結性について評価した。なお、ビアホール導体の焼結性については、赤インクの染み込み状態から判定した。
【００５５】
これらの評価結果が表１に示されている。
【００５６】
表１において、キャリアフィルムの剥離時のビアホール導体の残存率を見ると、ポリプロピレンの添加量が２重量部以下であり、導電性ペーストの粘度が３００Ｐａ・Ｓ以下であるとき、キャリアフィルムの剥離時に導電性ペーストの脱落が生じていることがわかる。言い換えると、ポリプロピレンの添加量が５重量部以上であって、導電性ペーストの粘度が４００Ｐａ・Ｓ以上であるとき、導電性ペーストの脱落が生じていない。
【００５７】
ダイシング時のビアホール導体の残存率を見ると、直径０．４ｍｍといった比較的小さいビアホール導体にあっては、ポリプロピレンを添加せず、導電性ペーストの粘度が２００Ｐａ・Ｓであるとき、導電性ペーストの脱落が生じ、２ｍｍ×０．４ｍｍといった比較的大きいビアホール導体にあっては、ポリプロピレンの添加量が２重量部以下であって、導電性ペーストの粘度が３００Ｐａ・Ｓ以下であるとき、導電性ペーストの脱落が生じている。言い換えると、比較的小さいビアホール導体にあっては、ポリプロピレンの添加量が２重量部以上であって、導電性ペーストの粘度が３００Ｐａ・Ｓ以上であるとき、導電性ペーストの脱落が生じず、比較的大きいビアホール導体にあっては、ポリプロピレンの添加量が５重量部以上であって、導電性ペーストの粘度が４００Ｐａ・Ｓ以上であるとき、導電性ペーストの脱落が生じていない。
【００５８】
また、焼結性について見ると、ポリプロピレンの添加量が２０重量部であって、導電性ペーストの粘度が１５００Ｐａ・Ｓであるとき、赤インクによる染み込みが発生し、導電性ペーストの焼結に悪影響を及ぼしていることがわかる。言い換えると、ポリプロピレンの添加量が１５重量部以下であって、導電性ペーストの粘度が１０００Ｐａ・Ｓ以下であるとき、ポリプロピレンは導電性ペーストの焼結性に悪影響を及ぼすことはない。
【００５９】
このようなことから、ポリプロピレンの添加量は、５〜１５重量部であることが好ましく、導電性ペーストの粘度は、４００〜１０００Ｐａ・Ｓに調整されることが好ましい。
【００６０】
【実験例２】
上述した実験例１において用いたポリプロピレンに代えて、ロジンエステルを用いたことを除いて、実験例１の場合と同様の方法により試料を作製し、同様の評価を行なった。この評価結果が表２に示されている。なお、実験例２は、ポリプロピレンを用いない点で、この発明の範囲外の参考例である。
【００６１】
【表２】
0004507378.tif 000003
【００６２】
表２に示すように、ロジンエステルの添加量は、銅粉末と有機ビヒクルとの合計量１００重量部に対して、０〜４重量部の範囲で変更し、導電性ペーストの粘度を２００〜１５００Ｐａ・Ｓの範囲で調整した。
【００６３】
表２を表１と比較すればわかるように、この実験例２においても、実験例１の場合と実質的に同様の評価結果が得られた。
【００６４】
すなわち、キャリアフィルムの剥離時のビアホール導体の残存率を見ると、ロジンエステルの添加量が０．２重量部以下であり、導電性ペーストの粘度が３００Ｐａ・Ｓ以下であるとき、導電性ペーストの脱落が生じ、他方、ロジンエステルの添加量が０．５重量部以上であり、導電性ペーストの粘度が４００Ｐａ・Ｓ以上であるとき、導電性ペーストの脱落が生じていないことがわかる。
【００６５】
また、ダイシング時のビアホール導体の残存率を見ると、比較的小さいビアホール導体にあっては、ロジンエステルを含まず、導電性ペーストの粘度が２００Ｐａ・Ｓであるとき、導電性ペーストの脱落が生じ、ロジンエステルの添加量が０．２重量部以上であり、導電性ペーストの粘度が３００Ｐａ・Ｓ以上であるとき、導電性ペーストの脱落が生じていない。他方、比較的大きいビアホール導体にあっては、ロジンエステルの添加量が０．２重量部以下であり、導電性ペーストの粘度が３００Ｐａ・Ｓ以下であるとき、導電性ペーストの脱落が生じ、ロジンエステルの添加量が０．５重量部以上であり、導電性ペーストの粘度が４００Ｐａ・Ｓ以上であるとき、導電性ペーストの脱落が生じていない。
【００６６】
また、導電性ペーストの焼結性を見ると、ロジンエステルの添加量が４重量部であり、導電性ペーストの粘度が１５００Ｐａ・Ｓであるとき、赤インクによる染み込みが発生し、焼結性に悪影響を及ぼしているが、ロジンエステルの添加量が２重量部以下であり、導電性ペーストの粘度が１０００Ｐａ・Ｓ以下であるとき、焼結性に悪影響を及ぼすことはない。
【００６７】
以上のことから、ロジンエステルの添加量は０．５〜２重量部の範囲であることが好ましく、導電性ペーストの粘度は４００〜１０００Ｐａ・Ｓの範囲であることが好ましい。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、外部端子電極となるビアホール導体を形成するための導電性ペーストとして、導電成分および有機ビヒクルだけでなく、溶剤を吸収することによってゲル化する難水溶性の粘着性付与剤としてのポリプロピレンを含むものを用いるので、この導電性ペーストの耐水性が向上するとともに、粘着力が向上し、耐切削性が向上するので、生の積層体のビアホール導体が位置する部分に、水をかけながらダイサーを用いて、ビアホール導体を分断するように溝を形成することによって、ビアホール導体の一部を溝の内面上に露出させようとする工程において、導電性ペーストの脱落を防止することができる。そのため、得られた積層セラミック電子部品において、ビアホール導体の一部をもって与えられた外部端子電極についての電気的接続の信頼性を高めることができる。
【００６９】
また、上述のように、導電性ペーストの脱落が生じにくくされるので、ビアホール導体の一部をもって与えられた外部端子電極の寸法を問題なく大きくすることができる。そのため、比較的大型の積層セラミック電子部品への対応が可能となるとともに、外部端子電極を金属ケースの接続用端子として用いるのに適した大きさとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態による製造方法によって得られた積層セラミック電子部品１の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示した積層セラミック電子部品１を得るために作製されるマザー積層体４を示す斜視図である。
【図３】図２に示したマザー積層体４に溝９を形成した状態を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
１  積層セラミック電子部品
２  積層体チップ
３  外部端子電極
４  マザー積層体
５  分割線
６，７  マザーセラミックグリーンシート
８  ビアホール導体
９  溝
【図１】
0004507378.tif 000004
【図２】
0004507378.tif 000005
【図３】
0004507378.tif 000006