JPH04242908A - 積層チップ型部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，複数積層される絶縁層
の層間に導電パターンを設けると共に，その導電パター
ンの所定相互間を電気的に接続することにより部品本体
を形成する積層集積回路（以下，「ＭＨＣ」という。）
その他のＣネットワーク，チップコンデンサ，チップイ
ンダクタ，ＬＣフィルタの如き積層チップ型電子部品並
びにセラミック多層基板を含む各種の積層チップ電子部
品及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，上述した積層チップ型の電子部品
としては印刷法によるインダクタンス素子が知られてい
る（特公昭６０ー５０３３１号）。このインダクタンス
素子は絶縁物塗料を用いて第１の生シートを形成した後
，その生シートのシート面にコイル形成用の導電パター
ンを導電性塗料で約半パターン分形成し，次いで約半パ
ターン分の導電パターンの一端部を残す開孔を設けて第
２の生シートを絶縁物塗料で形成し，更に第２の生シー
トのシート面にコイル形成用の他の約半パターン分の導
電パターンを導電性塗料で形成し，この導電パターンの
一端部を第２の生シートに設けた開孔から露出する下層
の導電パターンの一端部と接続させ，その同じ工程で第
３，第４の生シートと反復させて積層印刷すると共に，
各シート毎に約半パターン分形成する導電パターンの端
部を互い違いの位置で開孔を介して接続し，その後に絶
縁生シートの積層体を焼成することにより連続コイルを
内部に有する部品本体として形成されている。

【０００３】これは所定の導電パターンをシート面に形
成した絶縁物材料の生シートを予め形成して置き，その
生シートを積重ね且つ所定な導電パターン相互を電気的
に接続するという従来から行われているシート法による
と，導電パターン相互の接続が非常に困難であるとの背
景の下に開発されたものである。

【０００４】しかし，上述した印刷法によるときには上
下層の導電パターン相互を接続するのに上層の生シート
の印刷時に開孔を設けて下層の導電パターンの端末を露
出させ，その端部に生シートの厚みを介して次に形成す
る導電パターンの端末を接触させる如く印刷するところ
から穴にダレが生じやすい。これに加えて，導電パター
ンの端末を下層側に垂れ込ませることにより順次に接続
する導電パターンを印刷しなければならないため，導電
パターン相互の接続は専ら印刷精度如何によって保たれ
るものであり，また，生シートのシート面に形成する導
電パターンの一般部分と生シートの開孔位置に形成する
端末部分との印刷厚み差を正確に管理しなければ確実で
望ましい電気的接続が図れないことになる。

【０００５】また，シート法はリードタイムの短縮を図
れて生産性を向上でき，画像処理技術，機械的制御技術
の進歩に伴ってシートの薄層化，積層精度の向上を図れ
，さらには導電パターンを形成するときの滲みやかすれ
或いはピンホール等の発生を防げることを踏まえれば，
印刷法に比べて積層チップ型部品を製造するのに極めて
有効である。しかし，各層毎の導電パターンを電気的に
接続するばかりでなく，ＭＨＣ，Ｃネットワーク，セラ
ミック多層基板の如く端部電極以外に部品本体の上及び
または下の外部面に接続用導電部を露出位置させるよう
形成しなければならないものにおいては接続部の形成が
シート法の生産性を向上する大きな妨げとなっているこ
とは事実である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は各層毎に形成する導電パターン相互の電気的
接続に加えて，部品本体の上及びまたは下の外部面にま
で引き出す接続用導電部で電気的接続を確実に図れるよ
う積層チップ型部品の構造を改良する点である。また，
シート法を適用し，上述した電気的接続を確実且つ容易
に行い得て生産性を向上できるようシート法による積層
チップ部品の製造方法を改善する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明はレーザ
照射で貫通形成されたスルーホールと，そのスルーホー
ルの孔内に埋め込まれて孔外にまで露出位置する接続用
導電部とが設けられ，この接続用導電部がスルーホール
の孔外で他の接続用導電部と接触固定されて所定の導電
パターン相互が電気的に接続されていることを最も主要
な特徴とする。接続用導電部を絶縁層に設けられたスル
ーホールの孔内から孔外にまで露出位置させて他の接続
用導電部と接続固定する構造で，導電パターン相互の電
気的接続を確実に図る目的を達成した。

【０００８】請求項２の発明は請求項１の発明の延長で
，接続用導電部のスルーホールの孔外に露出位置する部
分が他の絶縁層のスルーホールを介して部品本体の上及
びまたは下の外部面にまで引き出されていることを特徴
とする。接続用導電部がスルーホールの孔外にまで露出
位置することから，その露出部分を他の絶縁層のスルー
ホールと位置的に一致させれば部品本体の上及び下の外
部面にまで簡単に引き出し位置させることができる。

【０００９】請求項３の発明は，絶縁物材料による生シ
ートを帯状フィルムのフィルム面に形成し，その生シー
トのシート面に導電パターンを導電性材料で形成し，こ
の導電パターンの形成面位置，該導電パターンから外れ
た生シートのシート面を含む所定のシート面位置にスル
ーホールをレーザ照射で貫通させて形成した後，そのス
ルーホールの孔内に埋め込み充填する導電性材料を孔外
に露出させて接続導電部を形成し，この後に生シートを
帯状フィルムから剥ぎ取り，更に，所定の接続用導電部
を相互に位置合わせ接触させて複数枚の生シートを積層
し，その積層体を加熱圧着した後焼成させて部品本体を
形成するようにしたことを特徴とする。この発明はスル
ーホールをレーザ照射で形成することを最も主要な特徴
とするものであり，そのスルーホールに接続用導電部を
形成する導電性材料を印刷することにより，印刷法では
数回から３０回以上もの印刷−乾燥を繰り返させねばな
らないところ１回のシート成形で済ませることができ，
事後の積層，焼成を加えればよいからシート法による生
産性の向上を具体化できるものである。また，接続用導
電部を形成する導電材料をスルーホールの孔内から孔外
にまで露出させて印刷することは容易に行えるところで
あり，この接続用導電部を他の接続用導電部と露出部分
で積層時に接触させることにより電気的接続を確実に取
れる。更には，レーザ照射でスルーホールを形成すると
きには画像処理技術で制御できて金型による開口明けよ
りも速く高精度に形成でき，また，印刷法による開孔形
成よりも平滑性を保って１／２〜１／４の小さな孔にで
も形成できるところから接続用導電部を形成するのに用
いる導電性材料を少なくでき，しかもスルーホールの形
成位置を自由に設定できることにより製品設計の自由度
を拡大することができる。

【００１０】請求項４の発明は，レーザ照射で所定のシ
ート面個所に貫通するスルーホールと共に，帯状フィル
ムのフィルム面に貫通孔或いは凹状の窪み部を形成し，
その帯状フィルムの貫通孔或いは生の窪み部に生シート
のスルーホールの孔内に埋め込まれる導電性材料を充填
させてスルーホールの孔外にまで露出位置する接続用導
電部を形成するようにしたことを特徴とする。この発明
では，接続用導電部のスルーホールから露出する部分を
所定量に容易に形成することができる。

【００１１】請求項５の発明は，生シートを積層すると
きに，異種の部品本体を形成する同様な形態の生シート
を積層させて複合部品の部品本体を同一工程で形成する
ようにしたことを特徴とする。この発明は予め得た絶縁
物シートを積層させて部品本体を形成するというシート
法による利点を有効活用することにより，多種の積層チ
ップ型部品を効率よく製造できるものである。

【００１２】

【実施例】図１は本発明に係る積層チップ型部品の一実
施例でＬＣ複合部品の内部構造を模式的に説明するもの
であり，図２は図１の内部構造を斜視図として示したも
のである。１はインダクタ部（Ｌ），２はコンデンサ部
（Ｃ）である。１０…はインダクタブ１の部品本体を積
層一体成形する各絶縁層，１１…は同部１の複数層の絶
縁層に形成された導電性材料による導電パターン，１２
…は導電パターン１１の形成位置，導電パターン１１…
から外れた絶縁層の層位置を含む所定の絶縁層個所にレ
ーザ照射で貫通形成されたスルーホール，１３…はスル
ーホール１２の孔内に埋め込まれて孔外にまで露出位置
することにより他のものと接触固定された導電性材料に
よる接続用導電部である。２０〜２３…はコンデンサ部
２を形成するもので，上述したインダクタ部１のものと
同様な構成を有し，２０…は絶縁層，２１…は導電パタ
ーン，２２…はスルーホール，２３…は接続用導電部で
ある。

【００１３】そのＬＣ複合部品では接続用導電部１３…
，２３…がスルーホール１２…，２２…の孔内に埋め込
まれて孔外にまで露出する端部相互で接触固定されてい
るところから，所定の絶縁層１０…，２０…の層間に形
成された導電パターン１１…，２１…が電気的に確実に
連結されている。また，インダクタ部１とコンデンサ部
２との対接面で考察すると，各部品本体１，２の下面ま
たは上面に他の絶縁層１０，２０に設けられたスルーホ
ール１２，２２を介し接続用導電部１３，２３が引き出
されて端部間を接触固定することにより一体に積層形成
された各部１，２の電気的接続も取られている。これは
レーザ照射で貫通形成したスルーホール１２…，２２…
の孔内を埋めて孔外に露出位置する接続用導電部１３…
，２３…を備えるところから取れる構成であり，その構
成では接続用導電部１２…，２２…の端部相互を機械的
に接触固定することにより導電パターン相互の電気的連
結が確実に図られている。

【００１４】図３〜１５は，本発明に係る積層チップ型
部品の製造工程を説明するものである。図３，５，７，
９，１１〜１４は各工程で形成される絶縁材料による生
シート並びに各工程で当該生シートに対して施工される
作業内容を示すものであり，図１，２で示される符号と
積層焼成処理を受ける前のものとして各部が同じ符号で
示されている。また，図４，６，８，１０，１５は各工
程で用いられる製造装置を示すものであり，生シートの
製造・作業内容を示す各図と対応位置させてある。

【００１５】図３はプラスチックフィルム或いは紙等の
フィルム面に絶縁物材料の塗膜で生シート１０を形成し
たものを示し，そのベースとなるフィルム３は連続した
帯状のものが用いられて生シート１０の形成以後一連の
工程略最終段階まで生シート１０を担持することにより
搬送走行する。この生シート１０を形成する絶縁物材料
には部品機能に応じて誘電対，磁性体等の塗料を用いる
ことができ，その厚さ５〜１５０μｍ程度に塗布するよ
うにできる。図４は帯状フィルム３を連続的に繰り出す
アンワィンダー３０と，このアンワィンダー３０から繰
り出される帯状フィルム３のフィルム面に絶縁物塗料を
塗布するコーター３１とを示す。

【００１６】図５は前工程から引き続いて生シートのシ
ート面に導電性材料による所定形状の導電パターン１１
を形成したものを示し，その導電性材料としては低粘土
な導電塗料或いは薄膜電極を用いてもよい。この導電パ
ターン１１と共に，特に図示しないが後工程のスルーホ
ール形成や接続用導電部の印刷形成時等に用いられる位
置決めマークも印刷でき，その位置決めマークは導電パ
ターン１１の形成材料と違えて磁性材料で形成するよう
にできる。図６はスクリーン印刷機４０を示し，スクリ
ーン製版４１にスキージ４２を走らせて導電パターン１
１を印刷形成する。

【００１７】図７は導電パターン１１が印刷された生シ
ート１０にスルーホール１２を形成したものを示し，そ
のスルーホール１２の形成個所は回路構成の必要上で導
電パターン１１の形成位置，導電パターン１１から外れ
た生シートのシート面位置を含む。このスルーホール１
２はレーザ照射で形成するものであり，そのレーザーの
使用条件は生シート１０の材質に応じて異なるものの，
ＹＡＧ−ＣＷレーザー，ＹＡＧパルスレーザー，エキシ
マレーザーを用いるようにできる。このうち，ＹＡＧ−
ＣＷレーザーとしてはＱ−ｓｗ周波数１〜３０ＫＨｚを
用いることができる。このレーザ照射によると，スルー
ホール１２は孔径６０〜３００μ程度に形成でき，それ
は印刷法によるものと比べれば１／２〜１／４程度小さ
く形成できる。また，レーザ照射では光源から複数に分
岐させれば多数個のスルーホール１２を同時形成するよ
うにできる。このスルーホール１２を形成するとき，帯
状フィルム３のフィルム面にも貫通孔或いは凹状の窪み
部４を形成する。その貫通孔或いは窪み部４は，後工程
で接続用導電部１３を形成するのに用いられる。図８は
レーザー照射機５０を示し，上述した印刷や透孔等の位
置決めマークを用いて照射点を画像処理による自動アラ
イメントで位置決めすることができる。

【００１８】図９は前工程から引き続いて生シート１０
に形成されたスルーホール１２並びに帯状フィルム３に
形成された貫通孔或いは窪み部４に導電性材料で接続用
導電部１３を充填形成する工程を示し，その導電性材料
としては他の接続用導電部との接続を確実にするとこら
から６００Ｐｏｉｓｅ以上の高粘土な導電塗料或いは薄
膜電極を用いるとよい。この接続用導電部１３はスルー
ホール１２の孔内を埋めて少なくとも帯状フィルム３の
貫通孔或いは窪み部４に導電性材料を充填し，または生
シート１０の導電パターン１１が形成されたシート面側
にも露出位置させて棒状に形成されている。図１０は接
続用導電部１３を形成するスクリーン印刷６０を示し，
そのスクリーン印刷６０でも位置決めマーク或いはスル
ーホール１２を画像処理装置６１で検出しつつスクリー
ン製版６２を位置決め制御することにより導電性塗料を
スキージ６３でスルーホール１２に正確に充填するよう
にできる。

【００１９】図１１は今までの工程で生シート１０を担
持した帯状フィルム３を剥離する工程を示し，図１２は
帯状フィルム３を剥離した生シート１０を示し，図１３
は必要な接続用導電部１３をスルーホール１２から露出
位置する端部間で接触させて複数枚の生シート１０を積
み重ねる工程を示し，図１４は複数枚積み重ねた生シー
ト１０を加熱圧着した状態を示す。この各工程は図１５
で示す積層機７０を用いて行えるものであり，接続用導
電部１３の形成後一旦巻き取った生シート１０をアンワ
ィンダー７１から繰り出し，その途上でワインダー７２
で帯状フィルム３を巻き取ることにより生シート１０か
ら帯状フィルム３を剥ぎ取る。次に，一層分の生シート
１０を切断機７３でカード状に切断し，真空吸着機７４
で後工程に引き続くプレス機のスタッカ台７５まで順次
搬送する。スタッカ台７５は画像処理装置７６でＸ，Ｙ
，θ方向に位置決め制御し，真空吸着機７４で積み重ね
搬送される生シート１０を１０μｍ以下の精度で位置合
せするよう複数枚積層するようにできる。この積層時に
は一枚づつ順次に積層し，或いは４〜１０数枚を積層さ
せて一旦プールした後各積層体単位で積み重ねることも
できる。その積層体には適度な温度に加熱した押え型７
７で仮プレスを加えた後，同様な加熱圧締で同様な加熱
圧着で本プレス処理を加える。このときの圧力，温度は
生シート１０の材質で異なるが，仮プレスで圧力０．３
Ｋｇ／ｃｍ２　，温度５０〜１００℃程度でよく，本プ
レスで圧力３００〜１０００Ｋｇ／ｃｍ２　，温度５０
〜１００℃程度で行える。その加熱圧着に伴って，各接
続用導電部１３はスルーホール１２から露出位置する端
部間で緻密に接触させて圧縮固定でき，また，各生シー
ト１０も導電パターン１１を層間に挟み込んで緊密に面
接触することにより一体成形できる。このとき，特に図
示されていないが部品本体の表裏面側に積層する生シー
ト１０でもスルーホールを介して接続用導電部１３の端
部を外部面に引き出すよう積層できる。

【００２０】図１６は複数層の導電パターンを有する生
シートで部品本体を形成する工程を示し，図１５で示す
と同様な積層機７０で必要な数だけの繰り出し，剥離，
切断等の機能を持たせれば各導電パターンの異なるもの
を平行して積層処理できる。また，ＬＣ複合部品のよう
な同一のシートで多品種の部品を製造する場合でも，コ
ンピュータ機能を利用することにより積層枚数，順序等
を部品毎に指示すれば混流生産を行うこともできる。

【００２１】上述した積層工程後は，以後の製品として
得るのに必要な処理工程を経て，最終的に特性測定検査
を行うことにより製品として梱包できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように，本発明に係る積層
チップ型部品は絶縁層の層間に位置する導電パターン相
互並びに部品本体の外部面に設ける他の部品とも電気的
接続を確実に取れて部品の特性，信頼性を高めることが
できる。また，本発明に係る積層チップ型部品の製造方
法はシート法を適用することによりレーザ照射でスルー
ホールを形成し，そのスルーホールに充填形成する接続
用導電部で導電性パターン相互並びに部品本体の外部面
に形成される他の部品との電気的接続を容易に且つ確実
に取れるから，シート法の有効活用で生産性を向上でき
るばかりでなく，薄層化による製品範囲の拡大，製品設
計の自由度増大，コストの低減等を図れるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層チップ型部品の内部構造を模
式的に示す断面図である。

【図２】図１と同じ部品の斜視図である。

【図３】導電性材料による導電パターンの形成工程図で
ある。

【図４】図３の工程で用いられる装置の斜視図である。

【図５】導電製材料による導電パターンの形成工程図で
ある。

【図６】図５の工程で用いられる装置の斜視図である。

【図７】レーザ照射によるスルーホールの形成工程図で
ある。

【図８】図７の工程で用いられる装置の斜視図である。

【図９】導電性材料による接続用導電部の形成工程図で
ある。

【図１０】図９の工程で用いられる装置の斜視図である
。

【図１１】絶縁生シートから帯状フィルムを剥離する工
程図である。

【図１２】帯状フィルムが剥離された絶縁生シートの構
造図である。

【図１３】図１２の絶縁生シートを複数枚積層する工程
図である。

【図１４】図１３の積層体を加熱圧締する工程図である
。

【図１５】図１１，１２，１３，１４の工程で用いられ
る装置の斜視図である。

【図１６】異種の導電パターン，部品の生シートを同一
工程で積層するのに用いられる装置の斜視図である。

【符号の説明】

１０　　　　　　絶縁層　　（絶縁性の生シート）１１
　　　　　　導電パターン １２　　　　　　スルーホール １３　　　　　　接続用導電部 ３　　　　　　帯状フィルム ４　　　　　　貫通孔或いは窪み部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　所望数の絶縁層で一体に積層形成され
   た部品本体を備え，その所定な絶縁層毎に導電パターン
   と，この導電パターンの形成位置，該導電パターンから
   外れた絶縁層の層位置を含む所定の絶縁層箇所にレーザ
   照射で貫通形成されたスルーホールと，このスルーホー
   ルの孔内に埋め込まれて孔外にまで露出位置する接続用
   導電部とが設けられ，該接続用導電部がスルーホールの
   孔外で他の接続用導電部と接触固定されて所定の導電パ
   ターン相互が電気的に連結されていることを特徴とする
   積層チップ部品。
2. 【請求項２】　　請求項１の接続用導電部のスルーホー
   ルの孔外に露出位置する端部部分が他の絶縁層のスルー
   ホールを介して部品本体の上及びまたは下の外部面にま
   で引き出されていることを特徴とする請求項１の積層チ
   ップ型部品。
3. 【請求項３】　　絶縁物材料による生シートを帯状フィ
   ルムのフィルム面に形成し，その生シートのシート面に
   導電パターンを導電性材料で形成し，この導電パターン
   の形成面位置，該導電パターンから外れた生シートのシ
   ート面を含む所定のシート面位置にスルーホールをレー
   ザ照射で貫通させて形成した後，そのスルーホールの孔
   内に埋め込み充填する導電性材料を孔外に露出させて接
   続用導電部を形成し，この後に生シートを帯状フィルム
   から剥ぎ取り，更に，所定の接続用導電部を相互に位置
   合わせ接触させて複数枚の生シートを積層し，その積層
   体を加熱圧着した後焼成させて部品本体を形成するよう
   にしたことを特徴とする積層チップ型部品の製造方法。
4. 【請求項４】　　請求項３のレーザ照射で所定のシート
   面個所に貫通するスルーホールと共に，帯状フィルムの
   フィルム面に貫通孔或いは凹状の窪み部を形成し，その
   帯状フィルムの貫通孔或いは凹状の窪み部に生シートの
   スルーホールの孔内に埋め込まれる導電性材料を充填さ
   せてスルーホールの孔外にまで露出位置する接続用導電
   部を形成するようにしたことを特徴とする請求項３の積
   層チップ型部品の製造方法。
5. 【請求項５】　　請求項３の生シートを積層するときに
   ，異種の部品本体を形成する同様な形態の生シートを積
   層させて複合部品の部品本体を同一工程で形成するよう
   にしたことを特徴とする請求項３の積層チップ型部品の
   製造方法。