(57)【要約】【課題】  主面に引き出された複数の電極部を有する集合基板を、容易に且つ寸法精度良く製造することができる集合基板の製造方法を提供する。【解決手段】  集合基板を製造する場合は、まず複数枚のグリーンシートを用意し、内部電極３をグリーンシートの表面に形成する。続いて、複数枚のグリーンシートを重ねて、シート積層体１１を形成する。続いて、シート積層体１１の積層方向に平行で且つ内部電極３の延在方向に垂直な方向にシート積層体１１を薄く切断することにより、複数の帯状積層ブロック体１２を形成する。続いて、帯状積層ブロック体１２の切断面が上下面となるように各帯状積層ブロック体１２を横に倒し、各帯状積層ブロック体１２の側面１２ａ同士を合わせるように各帯状積層ブロック体１２を並べる。その状態で、静水圧処理により各帯状積層ブロック体１２を一体化させた後、焼成を行う。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に引き出された複数の電極部を有し電子部品が実装される集合基板を製造する方法であって、
前記複数の電極部を作り出すための内部電極が形成されたグリーンシートを含む複数枚のグリーンシートを用意する工程と、
前記複数枚のグリーンシートを積層してシート積層体を形成する工程と、
前記内部電極が切り離されるように前記シート積層体を積層方向に平行な方向に切断することにより、複数の積層ブロック体を形成する工程と、
前記複数の積層ブロック体の積層方向に垂直な面同士を合わせるように前記各積層ブロック体を並べた状態で一体化させる工程とを含むことを特徴とする集合基板の製造方法。
【請求項２】
前記複数の積層ブロック体を一体化させる工程を実施することにより、グリーン積層基板を形成した後、前記グリーン積層基板を焼成する工程を更に含むことを特徴とする請求項１記載の集合基板の製造方法。
【請求項３】
前記複数の積層ブロック体の積層方向に垂直な面同士を合わせるように前記各積層ブロック体を並べた状態で、前記積層ブロック体の並列方向の両側から前記各積層ブロック体を加圧することにより、前記複数の積層ブロック体を一体化させることを特徴とする請求項１または２記載の集合基板の製造方法。
【請求項４】
前記各積層ブロック体の加圧処理として静水圧処理を用いることを特徴とする請求項３記載の集合基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばチップバリスタ集合基板等を製造する集合基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
主面（表面及び裏面）に引き出される複数の電極部を有する集合基板を製造する方法としては、例えばセラミック層と内部電極層とからなる積層体を形成し（例えば特許文献１参照）、その後で積層体を縦方向（垂直方向）に切断することにより、複数枚の集合基板を得ることが考えられる。
【特許文献１】特開平５−３６５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した集合基板の製造方法においては、集合基板の寸法が大きい場合には、積層体を高く形成する必要がある。例えば２インチタイプ（約５ｃｍ×約５ｃｍ）の集合基板を作製する場合には、積層体の高さは５ｃｍ以上となる。しかし、そのような高さを有する積層体を縦方向に薄く切断するのは非常に困難であり、結果的に集合基板の厚み方向の寸法精度が低下してしまう。
【０００４】
本発明の目的は、主面に引き出された複数の電極部を有する集合基板を、容易に且つ寸法精度良く製造することができる集合基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、主面に引き出された複数の電極部を有し電子部品が実装される集合基板を製造する方法であって、複数の電極部を作り出すための内部電極が形成されたグリーンシートを含む複数枚のグリーンシートを用意する工程と、複数枚のグリーンシートを積層してシート積層体を形成する工程と、内部電極が切り離されるようにシート積層体を積層方向に平行な方向に切断することにより、複数の積層ブロック体を形成する工程と、複数の積層ブロック体の積層方向に垂直な面同士を合わせるように各積層ブロック体を並べた状態で一体化させる工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００６】
このような集合基板の製造方法においては、高さ（厚さ）が例えば数ｍｍ程度のシート積層体を形成する。そして、そのようなシート積層体を積層方向に平行な方向に薄く（例えば幅０．５ｍｍ程度に）切断することにより、内部電極が切断面に露出した複数の積層ブロック体を形成する。このとき、シート積層体の厚さは数ｍｍ程度であるので、シート積層体を比較的簡単に薄く切断することができる。このため、各積層ブロック体の幅寸法を均等にすることができる。従って、その後の工程において、複数の積層ブロック体の積層方向に垂直な面同士を合わせるように各積層ブロック体を並べた状態で一体化させたときに、各積層ブロック体の厚み寸法を均等にすることができる。これにより、主面に引き出される複数の電極部を有する集合基板を、容易に且つ寸法精度良く製造することが可能となる。
【０００７】
好ましくは、複数の積層ブロック体を一体化させる工程を実施することにより、グリーン積層基板を形成した後、グリーン積層基板を焼成する工程を更に含む。この場合には、集合基板を使用するユーザは、例えばグリーン積層基板の焼成処理を行うことなく、集合基板に部品を実装することができる。
【０００８】
また、好ましくは、複数の積層ブロック体の積層方向に垂直な面同士を合わせるように各積層ブロック体を並べた状態で、積層ブロック体の並列方向の両側から各積層ブロック体を加圧することにより、複数の積層ブロック体を一体化させる。この場合には、接着剤等により複数の積層ブロック体同士を接合する場合に比べて、複数の積層ブロック体の一体化処理を容易にかつ安価に行うことができる。
【０００９】
このとき、各積層ブロック体の加圧処理として静水圧処理を用いることが好ましい。この場合には、複数の積層ブロック体の一体化処理が更に安価に行えるため、集合基板の大量生産に有利である。また、複数の積層ブロック体を均一に加圧することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、主面に引き出された複数の電極部を有する集合基板を、容易に且つ寸法精度良く製造することができる。このような集合基板を使用する場合には、例えば１枚の集合基板に複数の電子部品を一括して実装可能となる等、用途によっては便利なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係わる集合基板の製造方法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係わる集合基板の製造方法の一実施形態により製造される集合基板を示す斜視図であり、図２は、図１のII−II線断面図である。各図において、集合基板１は、例えば複数の電子部品が実装される積層型チップバリスタ集合基板である。この集合基板１の寸法は、例えば縦５ｃｍ程度×横５ｃｍ程度×厚さ０．５ｍｍ程度である。
【００１３】
集合基板１は、マトリクス状に形成された複数の電極部２を有している。各電極部２は、複数の内部電極３により形成されている。これらの内部電極３は、集合基板１の対向する１対の主面である表面１ａ及び裏面１ｂに引き出されるように、表面１ａ及び裏面１ｂに対して垂直（縦）に配列されている。
【００１４】
図３は、集合基板１の一部分を示す拡大斜視図であり、図４は、図３のIV−IV線断面図であり、図５は、図３のV−V線断面図である。図１〜図５において、集合基板１は、電圧非直線特性（バリスタ特性とも言う）を発現する複数のバリスタ層４と複数の内部電極３（内部電極３Ａ，３Ｂ）とが上下方向に垂直な方向（横方向）に積層されてなるものである。内部電極３Ａと内部電極３Ｂとは、少なくとも１層のバリスタ層４を介して交互に積層されている。
【００１５】
バリスタ層４は、例えばＺｎＯを主成分とし、更に副成分として希土類金属元素、Ｃｏ、IIIｂ族元素（Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、アルカリ金属元素（Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ）及びアルカリ土類金属元素（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）等の金属単体やこれらの酸化物を含んでいる。
【００１６】
内部電極３Ａは、主電極部分５と、この主電極部分５から集合基板１の表面１ａ及び裏面１ｂにそれぞれ露出するように引き出された引出電極部分６ａ，６ｂとを有している。内部電極３Ｂは、主電極部分７と、この主電極部分７から集合基板１の表面１ａ及び裏面１ｂにそれぞれ露出するように引き出された引出電極部分８ａ，８ｂとを有している。複数の内部電極３Ａの引出電極部分６ａ，６ｂは、任意の一つの電極部２を構成し、複数の内部電極３Ｂの引出電極部分８ａ，８ｂは、他の一つの電極部２を構成している。主電極部分５，７同士は、集合基板１の積層方向に対して重なり合っている。このため、バリスタ層４における主電極部分５，７間の領域がバリスタ特性を発現する領域として機能する。内部電極３Ａ，３Ｂは、例えばＰｂまたはＡｇ／Ｐｂ合金からなる導電材で形成されている。
【００１７】
このような集合基板１には、例えば図６に示すように、ＬＥＤデバイス９が実装される。この場合、集合基板１の表面１ａには、電極部２（複数の内部電極３Ａ）と電気的に接続される外部電極１０Ａと、他の電極部２（複数の内部電極３Ｂ）と電気的に接続される外部電極１０Ｂとが形成される。そして、ＬＥＤデバイス９の一方の電極が外部電極１０Ａと電気的に接続され、ＬＥＤデバイス９の他方の電極が外部電極１０Ｂと電気的に接続される。このとき、複数の内部電極３Ａ，３Ｂは集合基板１に対して縦に配置されているため、ＬＥＤデバイス９の駆動時に、ＬＥＤデバイス９で発生した熱を効率良く放散することができる。
【００１８】
次に、上記の集合基板１を製造する方法について、図７に示すフローチャートにより説明する。
【００１９】
まず、上記のバリスタ層４となるグリーンシートを所定枚数だけ作製する（工程１０１）。具体的には、バリスタ層４の主成分であるＺｎＯと、副成分である金属または酸化物等の微量添加物とを所定の割合で混合して、バリスタ材料を調製する。そして、このバリスタ材料に有機バインダ、有機溶剤、有機可塑剤等を加え、ボールミル等を用いて所定時間だけ混合・粉砕を行って、スラリーを得る。そして、ドクターブレード法等によって、例えばポリエチレンテレフタレートからなるフィルム上にスラリーを塗布した後、このスラリーを乾燥させて、厚さが例えば３０μｍ程度の膜を形成する。そして、その膜をフィルムから剥離して、グリーンシートを得る。
【００２０】
続いて、上記の内部電極３Ａ，３Ｂをそれぞれ異なるグリーンシートの表面に形成する（工程１０２）。具体的には、Ｐｄ粒子を主成分とする金属粉末、有機バインダ及び有機溶剤を混合した導電性ペーストを、スクリーン印刷法等によりグリーンシートの表面に印刷して乾燥させることにより、内部電極３Ａ，３Ｂを形成する。
【００２１】
続いて、内部電極３Ａが印刷されたグリーンシートと内部電極３Ｂが印刷されたグリーンシートと電極パターン３Ａ，３Ｂが印刷されていないグリーンシートとを所定の順序で重ねることにより、図８（ａ）及び図９（ａ）に示すようなシート積層体１１を形成する（工程１０３）。このシート積層体１１の内部電極３は、シート積層体１１の上下方向に積層されていると共に、シート積層体１１の一側面から反対側の側面まで延びている。シート積層体１１の厚みは、例えば１〜３ｍｍ程度である。
【００２２】
続いて、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示すように、シート積層体１１の積層方向に平行で且つ内部電極３の延在方向に垂直な方向にシート積層体１１を薄くスライス状（例えば幅０．５ｍｍ程度）に切断することにより、複数の帯状積層ブロック体１２を形成する（工程１０４）。このとき、帯状積層ブロック体１２毎に内部電極３が切り離され、各帯状積層ブロック体１２の切断面には、内部電極３が露出した状態となっている。
【００２３】
続いて、図８（ｃ）及び図９（ｃ）に示すように、帯状積層ブロック体１２の切断面（電極露出面）が上下面となるように、全ての帯状積層ブロック体１２を９０度回転させた状態で置く。つまり、各帯状積層ブロック体１２を横に倒しておく（工程１０５）。
【００２４】
続いて、図１０（ａ）に示すような静水圧用の型１３を用意する。静水圧用の型１３は、整列板１４と、抑え蓋１５と、２つの押付部材１６とを有している。そして、各帯状積層ブロック体１２を、図８（ｃ）及び図９（ｃ）に示す状態に保ったまま、静水圧用の型１３にセットする（工程１０６）。具体的には、各帯状積層ブロック体１２の側面（積層方向に垂直な面）１２ａ同士を合わせるように、各帯状積層ブロック体１２を整列板１４上に並べる。そして、整列状態の複数の帯状積層ブロック体１２上に抑え蓋１５を載せて、各帯状積層ブロック体１２を上から抑える。さらに、２つの押付部材１６により整列状態の各帯状積層ブロック体１２の側面１２ａを両側（外側）から押し付ける。
【００２５】
そして、その状態で、静水圧処理によって整列状態の複数の帯状積層ブロック体１２を一体化させる（工程１０７）。具体的には、例えば整列状態の複数の帯状積層ブロック体１２を型１３ごと真空パックした後、これを静水圧機（図示せず）に入れる。そして、例えば４０〜８０℃の水中において、整列状態の複数の帯状積層ブロック体１２に対して両側から例えば１ton/cm2程度の圧力（静水圧）を加える。これにより、図１０（ｂ）に示すように、各帯状積層ブロック体１２の側面１２ａ同士が結合され、各帯状積層ブロック体１２が一体化されたグリーン積層基板１７が得られる。
【００２６】
このような静水圧処理を採用することにより、例えば接着剤等を用いて各帯状積層ブロック体１２の側面１２ａ同士を接合する場合に比べて、複数の帯状積層ブロック体１２の一体化処理が容易にかつ安価に行えるため、大量生産を行うことが可能となる。また、静水圧処理によれば、各帯状積層ブロック体１２を均一に加圧可能となるため、各帯状積層ブロック体１２の積層密度の均一化を図ることができる。このとき、静水圧用の型１３の加圧面積を広くするほど、各帯状積層ブロック体１２に対する加圧力を増大させることができる。
【００２７】
なお、静水圧処理としては、特に上記の静水圧用の型１３を使用せず、例えば図１１に示すように、整列状態の複数の帯状積層ブロック体１２を単にナイロン袋１８に入れて真空パックした後、そのナイロン袋１８を静水圧機に入れて行っても良い。
【００２８】
その後、グリーン積層基板１７に対して加熱処理を施して脱バインダを行った後、グリーン積層基板１７の焼成を行うことにより、上記の集合基板１が得られる（工程１０８）。このとき、グリーンシートが上記のバリスタ層４となる。
【００２９】
ところで、上記の集合基板１を製造する方法としては、例えば図１２に示すように、直方体状のグリーン積層体５１を作製した後、グリーン積層体５１の積層方向に平行で且つ内部電極３の延在方向に垂直な方向つまり縦方向にグリーン積層体５１を切断することが考えられる。このとき、集合基板１の寸法が５ｃｍ×５ｃｍの場合には、グリーン積層体５１の高さを５ｃｍ以上にする必要がある。しかし、そのような高さのあるグリーン積層体５１を縦方向に薄くスライス状（例えば幅０．５ｍｍ程度）に切断するのは極めて困難であり、しかもグリーン積層体５１の厚みが均等になるようにグリーン積層体５１を縦方向に薄く切断するのは殆ど不可能に近い。また、高さが５ｃｍ以上もあるグリーン積層体５１を作製するのは、積層数がかなり多くなることもあり、現実的ではない。
【００３０】
これに対し本実施形態では、切断すべきシート積層体１１の厚みは１〜３ｍｍ程度というように極めて薄いため、シート積層体１１を縦方向に薄く切断する場合でも、シート積層体１１の切断を簡単に且つ精度良く行うことができる。このため、図８（ｃ）及び図９（ｃ）に示すように、各帯状積層ブロック体１２の切断面が上下面となるように各帯状積層ブロック体１２を横に倒した状態において、各帯状積層ブロック体１２の厚み寸法を均等にすることができる。また、シート積層体１１は極めて薄いものであるため、シート積層体１１の積層数を必要以上に多くしなくて済み、シート積層体１１の作製に手間がかかることは殆ど無い。以上により、厚み方向の寸法精度の良好な集合基板１を容易に製造することが可能となる。
【００３１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、集合基板１の表面１ａ及び裏面１ｂの少なくとも一方に、電極部２と電気的に接続される外部電極を予め形成しておいても良い。この場合には、静水圧処理によりグリーン積層基板１７を形成した後で、グリーン積層基板１７の焼成を行う前に、印刷法等により外部電極を形成する工程を実施する。
【００３２】
また、上記実施形態では、静水圧加圧処理を用いて、整列状態の複数の帯状積層ブロック体１２を一体化させてグリーン積層基板１７を形成するものとしたが、整列状態の複数の帯状積層ブロック体１２を一体化させるための加圧処理としては、特に静水圧加圧処理には限られない。また、そのような加圧処理に限らず、接着剤等を用いて複数の帯状積層ブロック体１２同士を接合しても良い。
【００３３】
さらに、上記実施形態の集合基板１は、積層型チップバリスタ集合基板であるが、本発明は、そのようなバリスタ集合基板に限らず、主面（表面及び裏面の少なくとも一方）に引き出された複数の電極部を有し複数の電子部品が実装されるものであれば、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係わる集合基板の製造方法の一実施形態により製造される集合基板を示す斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１に示す集合基板の一部分を示す拡大斜視図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図３のV−V線断面図である。
【図６】図３に示す集合基板にＬＥＤデバイスが実装されている状態を示す斜視図である。
【図７】図１に示す集合基板を製造する手順を示すフローチャートである。
【図８】図１に示す集合基板を製造する工程を示す斜視図である。
【図９】図１に示す集合基板を製造する工程を示す断面図である。
【図１０】図８に続いて集合基板を製造する工程を示す斜視図である。
【図１１】静水圧処理の他の手法を示す斜視図である。
【図１２】集合基板を製造する他の方法の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…集合基板、１ａ…表面（主面）、１ｂ…裏面（主面）、２…電極部、３，３Ａ，３Ｂ…内部電極、４…バリスタ層、６ａ，６ｂ…引出電極部分、８ａ，８ｂ…引出電極部分、９…ＬＥＤデバイス（電子部品）、１１…シート積層体、１２…帯状積層ブロック体、１２ａ…側面、１３…静水圧用の型、１７…グリーン積層基板。
【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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【図１１】
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【図１２】
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