(57)【要約】【課題】ビアホール形成によるセラミックグリーンシートのカスなどの発生を抑制し、接続信頼性や絶縁抵抗値の低下を抑制でき、電気特性の良い積層セラミック電子部品を製造することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために、本発明ではビア形状を積層方向の下から上への突起状とし、積層下面より積層上面の断面積のほうが大きい構成となり、ビアの接続は直下層の誘電体層を突き破ることで接続することを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互に積層された誘電体層と内部電極層からなる積層体と、この積層体内部に前記誘電体層を貫通するように配置されるとともに、複数の前記内部電極層とを電気的に接続するビアとを備えた積層セラミック電子部品であって、前記ビアは積層下面より積層上面の断面積のほうが大きいことを特徴とする積層セラミック電子部品。
【請求項２】
前記誘電体層となるセラミック材料を基材上に形成したセラミックグリーンシートを準備する準備工程と、前記内部電極層を前記セラミックグリーンシート上に印刷することで、前記セラミックグリーンシート上に前記内部電極層が配置された電極印刷体を形成する電極印刷体形成工程と、前記電極印刷体上にあって前記誘電体層を貫通すべき箇所に前記ビアを配置した複合シートを形成する複合シート形成工程と、前記複合シートを積層し、前記内部電極層と前記誘電体層が交互に積層されるとともに、複数の前記内部電極層とを接続するビアとを備えた積層体を形成する積層工程と、前記積層体を切断し、グリーンチップを作製する切断工程と、前記グリーンチップを焼成する焼成工程と、焼成した前記グリーンチップの両端に両極を形成するように外部電極を形成する外部電極形成工程とを含む積層セラミック電子部品の製造方法であって、前記複合シート形成工程で形成されるビアは積層方向の下から上へ突起状である積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記積層工程において前記内部電極層を接続するビアは直下層の誘電体層を突き破ることで接続することを特徴とする請求項２に記載の積層セラミック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、ビアによる電気的接続部を有する積層セラミック電子部品とその製造方法に関するもので、特にビアの形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビアによる電気的接続部を有する積層セラミック電子部品としては、たとえば積層セラミックコンデンサ、積層インダクタ等がある。このような積層セラミック電子部品を製造する従来技術としては、次のような製造方法がある。
【０００３】
すなわち図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、基材６４上でセラミックグリーンシート６２が成形され、次にセラミックグリーンシート６２にレーザー光やパンチなどによりビアホールとなる穴６３を設ける。このビアホールとなる穴６３にスクリーン印刷により導体ペーストを充填、乾燥し、電気的接続部となるビア６１を形成したのち、コンデンサパターン、またはインダクタパターンなどの回路要素６０を印刷し形成する。その後、セラミックグリーンシートを所望枚数積層し、プレス、切断、焼成工程を経て、所望の積層セラミック電子部品を得る。
【０００４】
この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１、特許文献２が知られている。
【特許文献１】特開平７−６６５５５号公報
【特許文献２】特開２００５−５７１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術には解決すべき課題がある。すなわちセラミックグリーンシートにビアホールを形成する工程において、ビアホールとなる穴あけ工程が必要となり、その際セラミックグリーンシートのカスなどが発生し、ビアホールとなる穴やその周辺に異物が混入することで接続信頼性の低下や、絶縁抵抗値の悪化などの原因となる場合があった。
【０００６】
そこで本発明は、このビアホール形成工程によるセラミックグリーンシートのカスなどの発生を抑制することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明ではビア形状を積層方向の下から上への突起状とし、積層下面より積層上面の断面積のほうが大きい構成となり、ビアの接続は直下層の誘電体層を突き破ることで接続することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ビアホール形成工程が必要なくなるので、セラミックグリーンシートのカスなどがビアホールとなる穴やその周辺に異物が混入し接続信頼性の低下や、絶縁抵抗値の悪化などの特性低下を抑制でき、電気特性の良い積層セラミック電子部品を確実に製造することが出来る効果を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について積層セラミックコンデンサを例に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態による積層セラミックコンデンサ５３の断面図であり、図２は、同積層セラミックコンデンサ５３の斜視図であり、図３は積層セラミックコンデンサを製造する際に用いられる複合シートの斜視図である。すなわち図１に示すように誘電体５２と内部電極層５０とが交互に積層されて積層体を構成し、内部電極層５０は１層毎に交互に対向するよう積層されており、積層体の上下平面上に形成された一対の外部電極５４に交互に接続されている。このとき複数の内部電極層５０は電気的にビア５１によって接続されている。
【００１１】
上記のような構造を持つ積層セラミックコンデンサの製造方法について、以下に詳細に説明する。
【００１２】
まず主成分であるチタン酸バリウムと、希土類元素化合物やＭｎ化合物などの添加物を混合し、必要に応じて仮焼や粉砕の工程を経てセラミック粉体を作製する。
【００１３】
次にこのセラミック粉体と、有機物としてバインダの役割を持つポリビニルブチラール樹脂と、可塑剤の役割を持つフタル酸エステルと、溶剤の役割を持つ酢酸ブチルなどの有機物とを混合してセラミックスラリーを作製する。
【００１４】
このセラミックスラリーをドクターブレード法などの成形法を用いて、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと称する）フィルム４０などの基材上の片側上面に、厚み５μｍのセラミックグリーンシート５２を形成する。
【００１５】
次に、セラミックグリーンシート５２上に、Ｎｉなどの金属粉末とバインダや可塑剤を含む導電性ペーストをスクリーン印刷などの方法により所定の形状に印刷した厚み２μｍの電極印刷体５０を形成する。
【００１６】
上記セラミックグリーンシート５２と電極印刷体５０は、焼成により誘電体層および内部電極層となるものである。
【００１７】
次に、上記電極印刷体５０上に、Ｎｉなどの金属粉末とバインダや可塑剤を含む導電性ペーストを前記誘電体を貫通するべき所定の箇所にスクリーン印刷などの方法により印刷し、高さ寸法が７μｍのビア５１が所定の位置に配置された図３に示すような複合シートを形成する。このビア５１の形状は複合シートのＰＥＴフィルム４０側を下側として、下から上へ突起状とするものである。
【００１８】
次に、上記複合シートを鉄板などの台座上の粘着シート（図示せず）の上にＰＥＴフィルム４０側から圧着させ、ＰＥＴフィルム４０を剥離し積層する。この操作を繰り返し、所望の枚数積層し、積層体を得た。この時、上記ビア５１は積層されることにより下から上への突起が逆になり、積層体の下面より上面の断面積のほうが大きくなる。
【００１９】
次に上記積層体をプレスし、個片に切断、分離しグリーンチップを作製する。このグリーンチップを焼成用の容器（図示せず）に詰めて１２００〜１３００℃に昇温し、最高温度で２時間保持して焼成したのち、図１に示すように両極である外部電極５４となる下地電極５５、中間電極５６、Ｓｎめっき層５７を形成して積層セラミックコンデンサを得た。
【００２０】
ここで本発明の効果をより確実にするための複合シートの作製方法、及び積層体作製方法についてさらに詳細に説明する。
【００２１】
図４（ａ）〜（ｄ）は積層体を得るまでの工程を順次示す断面図である。電極印刷体５０に接続しているビア５１はスクリーン印刷などの方法により形成されるため、必ずＰＥＴフィルム４０側を下側として、下から上への突起状となる。このビア５１は複合シートとして積層される際に図４（ｂ）、及び図４（ｃ）に示すように誘電体となるセラミックグリーンシート５２を押しのけながら突き破る必要がある。そのためビア５１が確実にセラミックグリーンシート５２を突き破るために、ビア５１の硬度をセラミックグリーンシート５２の硬度よりも硬いものとすることが望ましい。その具体的な方法としては、ビア５１を印刷する際の導電性ペーストのバインダと可塑剤の種類や、バインダと可塑剤とＮｉなどの金属粉末の配合比率を調整することで、セラミックグリーンシート５２の硬度より硬いものとするものである。これにより図４（ｂ）に示すようにより確実にビア５１がセラミックグリーンシート５２を押しのけながら突き破ることが可能となる。
【００２２】
次に、図５（ａ）〜（ｄ）は複合シートに形成されるビアを示した断面図である。図５（ａ）に示すようにスクリーン印刷などで形成されるビア５１ａよりも、より確実にセラミックグリーンシート５２を突き破るためのビア形状を、図５（ｂ）、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示す。
【００２３】
図５（ｂ）はビアの形状をビア５１ａより鋭くしたビア５１ｂである。ビア５１ｂの高さ寸法はビア５１ａに比べ変更せずにビア５１ｂの底辺の面積を減少させることにより、形状を鋭くし、より確実にセラミックグリーンシート５２を突き破ることが可能となる。
【００２４】
次に図５（ｃ）はビア形状をビア５１ａの先端形状を鋭くしたビア５１ｃである。この形状を達成するための具体的な方法としては、スクリーン印刷に用いる印刷版の断面形状や、ビア５１ｃとなる導電性ペーストの物性、及び印刷条件を変更することにより達成することができる。これによりビア５１ｃの高さ寸法、及び底辺の面積を変更することなく、確実にセラミックグリーンシート５２を突き破るものである。
【００２５】
次に図５（ｄ）はビア形状を高さ方向に高くしたビア５１ｄである。ビア５１ｄの高さ寸法を高くすることにより、セラミックグリーンシート５２を突き破る際にビアがセラミックグリーンシートを押しのける物質量が増加するため、より確実にセラミックグリーンシート５２を突き破ることが可能となる。ただし、ビア５１ｄは際限なく高くすることが可能となる訳ではなく、高さ寸法を大きく過ぎると突き破るべきセラミックグリーンシート５２を通り越して、さらにその次の層のセラミックグリーンシート５２を損傷してしまう可能性があるため、ビア５１ｄの高さ寸法は突き破るセラミックグリーンシート５２の２倍以下程度に抑えるほうが望ましい。
【００２６】
なお、本実施の形態ではセラミックグリーンシートの厚みを５μｍ、電極印刷体の厚みを２μｍ、ビアの高さ寸法を７μｍとし説明したが、用いるセラミックグリーンシートの厚みが例えば３０μｍと厚くなった場合であっても、ビアの高さ寸法、形状、硬度を調整することでセラミックグリーンシートを突き破ることは可能となる。
【００２７】
さらに本実施の形態では積層セラミックコンデンサを例に説明したが、積層セラミック構造を有する、積層インダクタなどの積層セラミック電子部品であっても本発明の効果は有効となる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明にかかる積層セラミック電子部品ならびにその製造方法はビアホール形成によるセラミックグリーンシートのカスなどの発生を抑制し、接続信頼性や絶縁抵抗値の低下を抑制でき、電気特性の良い積層セラミック電子部品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態における積層セラミックコンデンサの断面図
【図２】本発明の実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図
【図３】本発明の実施の形態における複合シートの斜視図
【図４】本発明の実施の形態の積層体を得るまでの工程を順次示す断面図
【図５】本発明の実施の形態の複合シートに形成されるビアを示す断面図
【図６】従来の積層セラミックコンデンサの積層体を得るまでの工程を順次示す断面図
【符号の説明】
【００３０】
４０  ＰＥＴフィルム
５０  内部電極層
５１  ビア
５２  誘電体
５３  積層セラミックコンデンサ
５４  外部電極
５５  下地電極
５６  中間電極層
５７  Ｓｎめっき層
【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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