JPH08339937A

JPH08339937A - セラミック電子部品の製造方法

Info

Publication number: JPH08339937A
Application number: JP14358895A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takagi; 洋鷹木; Kazuo Kishida; 和雄岸田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 1996-12-24
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: JP3493812B2

Abstract

(57)【要約】【目的】異なるセラミック材料のセラミック成形体を
積層して同時焼成する際に、セラミック材料間の熱膨張
係数や収縮率等の焼成挙動が一致していなくても、個々
のチップに切断分離することなく基板のまま同時焼成が
可能で、そのため、その後の工程において、基板とし
て、量産上、安価に取り扱うことができるセラミック電
子部品の製造方法を提供する。【構成】セラミック電子部品の製造方法において、異
なるセラミック材料の成形体２、３を中間層４を挟んで
層状に積層した後、この成形体２を残して、成形体３の
側からその厚み方向に、得ようとするセラミック素子の
形状に応じた切り込みを入れて溝５を形成し、その後、
焼成して溝５の深さまで互いに分離している複数のセラ
ミック素子を有する基板を得た後、この基板を加工す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は異なるセラミック材料層
を積層したセラミック電子部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子部品の小型化の要求は強く、
その傾向はＬＣフィルター等に代表される複合機能部品
にまで及んでいる。このため、複合機能を１チップで達
成できる電子部品が必要とされるようになった。

【０００３】ところが、ＬＣフィルターのように磁性体
と誘電体という異なるセラミック材料を積層したチップ
型セラミック複合電子部品の作製では、セラミック材料
相互間の熱膨張係数や収縮率等の膨張収縮挙動を一致さ
せることが困難である．そのため、それらを積層して同
時焼成すると、焼成体に反り、剥がれ、クラック等が発
生するのを防止することができなかった。

【０００４】そこで、インダクタの磁性体層とコンデン
サの誘電体層を、あらかじめ別々に基板として焼成して
おき、この磁性体層と誘電体層の各基板の間に、ガラス
ペーストや樹脂等の中間層を接着剤として介在させて圧
着し、熱処理して積層体とした後、この積層体を個々の
チップ形状に切断分離する方法がとられていた。しか
し、この方法では、別々に焼成した基板を圧着して再び
熱処理するため、熱処理の回数が増えて、製造コストが
高くなっていた。

【０００５】その後、この問題を解決するため、磁性体
層と誘電体層の生の積層体を個々のチップに分離して焼
成しても、膨張収縮挙動の不一致が焼成後のチップに影
響しないような材料の開発が進んだ。そのため、異なる
セラミック材料の積層体、すなわち、磁性体層と誘電体
層の生の積層体を個々のチップの大きさに切断分離した
後、同時焼成することが可能になった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記生
の積層体を個々のチップの大きさに切断分離し、ばらば
らにした状態で焼成する方法は焼成が１回で済むもの
の、焼成後の工程において、例えば、電極や抵抗などの
印刷やトリミングを、チップそれぞれについて位置合わ
せして行わなければならないため、量産上、製造コスト
が高くなってしまうという問題があった。

【０００７】そこで本発明の目的は、異なるセラミック
材料のセラミック成形体を積層して同時焼成する際に、
セラミック材料間の熱膨張係数や収縮率等の焼成挙動が
一致していなくても、個々のチップに切断分離すること
なく基板のまま同時焼成が可能で、そのため、その後の
工程において、基板として、量産上、安価に取り扱うこ
とができるセラミック電子部品の製造方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１にお
いて、セラミック電子部品の製造方法は、互いに接する
セラミック成形体の種類を異ならせてこのセラミック成
形体を層状に積層し、得られた積層セラミック成形体の
厚み方向に、得ようとするセラミック素子の形状に対応
させて溝を形成し、前記積層セラミック成形体を焼成し
て積層セラミック基板を得た後、この積層セラミック基
板を加工することからなるものである。

【０００９】また、請求項２において、セラミック成形
体は、磁性体材料、誘電体材料、絶縁体材料、及び抵抗
体材料から任意に選ばれたものである。

【００１０】また、請求項３において、溝の深さは、積
層セラミック成形体の厚み方向に、セラミック成形体が
互いに接する界面までか、またはこの界面よりさらに深
いものである。

【００１１】また、請求項４において、積層セラミック
成形体は、セラミック成形体を３層以上の層状に積層し
たものからなり、溝の深さは、前記積層セラミック成形
体の厚み方向に、最深部の界面までか、またはこの界面
よりもさらに深いものである。

【００１２】また、請求項５において、焼成して得られ
た積層セラミック基板の加工は、この積層セラミック基
板の溝に沿ってブレークして、個々のセラミック電子部
品を得ることである。

【００１３】

【作用】本発明の請求項１によれば、互いに接するセラ
ミック成形体の種類を異ならせてこのセラミック成形体
を層状に積層し、得られた積層セラミック成形体の厚み
方向に、得ようとするセラミック素子の形状に対応させ
て溝を形成し、前記積層セラミック成形体を焼成して積
層セラミック基板を得た後、この積層セラミック基板を
加工することにより、焼成時において異なるセラミック
材料の各膨張収縮挙動の不一致が影響する範囲を、この
溝で仕切られた個々のチップの範囲に限定することがで
きる。

【００１４】また、請求項２によれば、セラミック成形
体は、磁性体材料、誘電体材料、絶縁体材料、及び抵抗
体材料から任意に選ばれたものであることにより、Ｌ、
Ｃ、Ｒ等の機能のうち、同時に複数の機能を併せ持つチ
ップ型電子部品を作製することができる。

【００１５】また、請求項３ないし４によれば、溝の深
さは、積層セラミック成形体の厚み方向に、セラミック
成形体が互いに接する界面までか、またはこの界面より
さらに深いことと、また、積層セラミック成形体は、セ
ラミック成形体を３層以上の層状に積層したものからな
り、溝の深さは、最深部の界面までか、またはこの界面
よりもさらに深いことにより、異なるセラミック材料の
種類に応じて、焼成時にこれらの各膨張収縮挙動の不一
致が影響する範囲を、この溝で仕切られた個々のチップ
の範囲に限定することができる。

【００１６】また、請求項５によれば、焼成して得られ
た積層セラミック基板の加工は、この積層セラミック基
板の溝に沿ってブレークして、個々のセラミック電子部
品を得ることにより、基板からセラミック電子部品を容
易に得ることができる。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例につき図面を参照して説明す
る。

【００１８】（実施例１）磁性体と誘電体の２種類の層
状のセラミック成形体を積層し、得ようとするセラミッ
ク素子の形状に応じて、誘電体の成形体側から厚み方向
に、中間層と磁性体の成形体の界面まで切り込みを入
れ、溝を形成した後、焼成して積層セラミック基板を
得、溝に沿ってブレークしてチップ型のＬＣフィルター
用素子を作製した。

【００１９】すなわち、始めに磁性体のインダクタ用グ
リーンシートを作製した。磁性体としての（Ｍｎ，Ｚ
ｎ）Ｆｅ系磁性体原料と低温焼結助材のガラスを、適当
な溶剤、可塑剤及びバインダーを加えて混練し、スラリ
ーを得た。そして、このスラリーを用いてドクターブレ
ード法により、厚さ５０μｍのグリーンシートを形成し
た。

【００２０】これらのグリーンシートを１００×１００
ｍｍサイズに切り出し、Ａｇ電極ペーストを用いてスク
リーン印刷法により、グリーンシート表面上にＡｇ電極
とビヤホール電極を形成した。続いて、この電極形成済
みグリーンシートを複数枚積み重ね、スパイラル状の積
層コイル用成形体を形成した。

【００２１】次に、誘電体のコンデンサ用グリーシート
を作製した。すなわち、誘電体としてのチタン酸バリウ
ム系原料と低温焼結助材のガラスを、適当な溶剤、可塑
剤及びバインダーを加えて混練し、スラリーを得た。そ
して、このスラリーを用いてドクターブレード法によ
り、厚さ５０μｍのグリーンシートを形成した。

【００２２】これらのグリーンシートを１００×１００
ｍｍサイズに切り出し、Ａｇ電極ペーストを用いてスク
リーン印刷法により、グリーシート表面上にＡｇ電極を
形成した。続いて、この電極形成済みグリーンシートを
複数枚積み重ね、積層コンデンサ用成形体を形成した。

【００２３】このようにして得られた積層コイル用成形
体と積層コンデンサ用成形体とを熱圧着して、図１に示
すＬＣ用積層成形体１を得た。その際、積層コイル用成
形体２と積層コンデンサ用成形体３の相互拡散が、イン
ダクタまたはコンデンサの特性に影響を及ぼすので、積
層コイル用成形体２と積層コンデンサ用成形体３の各材
料の焼成時における相互反応を抑制する中間層４を介在
させた。この中間層４としては、例えば、チタン酸バリ
ウム系の成形体を用いた。

【００２４】次に、ＬＣ用積層成形体１の積層コンデン
サ用成形体３の部分に、成形体の厚み方向に１０×７ｍ
ｍのチップサイズになるように、ダイシングソーで切り
込みを入れて、中間層４と積層コイル用成形体２の界面
まで溝５を形成した。その後、このＬＣ用積層成形体１
を９００℃で焼成した。

【００２５】その結果、溝５を形成したＬＣ用積層成形
体１を焼成して得られた基板には、剥がれやクラックが
見られず、チップへの分割は溝５に沿ってブレークすれ
ば簡単にできた。

【００２６】得られたチップ素子を測定したところ、そ
の反り量は平均０．０３ｍｍ以下で、製品として許容で
きる０．０５ｍｍの限度内レベルであった。

【００２７】（実施例２）磁性体と誘電体の２種類の層
状のセラミック成形体を接合し、得ようとするセラミッ
ク素子の形状に応じて、誘電体の成形体側から厚み方向
に、誘電体、中間層及び磁性体の各界面からさらに深く
切り込みを入れ、溝を形成した後、焼成して積層セラミ
ック基板を得、溝に沿ってブレークしてチップ型のＬＣ
フィルター用素子を作製した。

【００２８】すなわち、実施例１と同じようにして得ら
れた積層コイル用成形体と積層コンデンサ用成型体とを
熱圧着して、図２に示すＬＣ用積層成形体１１を得た。
その際、積層コイル用成形体１２と積層コンデンサ用成
型体１３の相互拡散がインダクタまたはコンデンサの特
性に影響を及ぼすので、積層コイル用成形体１２と積層
コンデンサ用成型体１３の反応を抑制する中間層１４を
介在させた。この中間層１４としては、例えば、チタン
酸バリウム系の成形体を用いた。

【００２９】次に、ＬＣ用積層成形体１１に対し、この
成形体の厚み方向に、中間層１４と積層コイル用成形体
１２の界面からさらに深く、積層コイル用成形体１２の
厚みの約３分の２を残して、１０×７ｍｍのチップサイ
ズになるようにダイシングソーで切り込みを入れ、溝１
５を形成した。その後、このＬＣ用積層成形体１１を９
００℃で焼成した。

【００３０】その結果、溝１５を形成したＬＣ用積層成
形体１１を焼成して得られた積層セラミック基板には、
剥がれやクラックが見られず、チップへの分割は溝１５
に沿ってブレークすれば簡単にできた。

【００３１】得られたチップ素子を測定したところ、そ
の反り量は平均０．０３ｍｍ以下で、製品として許容で
きる０．０５ｍｍの限度内レベルであった。

【００３２】（比較例）磁性体と誘電体の２種類の層状
のセラミック成形体を積層し、この成形体部分に切り込
みによる溝を形成せず、焼成してチップ型のＬＣフィル
ター用積層セラミック基板を作製した。

【００３３】すなわち、実施例１と同様にして得られた
積層コイル用成形体と積層コンデンサ用成形体とを熱圧
着して、ＬＣ用積層成形体を得た。その際、積層コイル
用成形体と積層コンデンサ用成形体の相互拡散がインダ
クタまたはコンデンサの特性に影響を及ぼすので、積層
コイル用成形体と積層コンデンサ用成形体の反応を抑制
するような中間層を介在させた。この中間層としては、
例えば、チタン酸バリウム系の成形体を用いた。そし
て、このＬＣ用積層成形体を９００℃で焼成した。

【００３４】この切り込みを入れず、溝を形成しなかっ
た積層成形体は、その反り量を測定したところ、１００
×１００ｍｍサイズの基板において、１０．００ｍｍの
反りが発生しており、これを切断して個別のチップとし
た場合の製品としての許容範囲を超えていた。そして、
積層コイル用成形体と積層コンデンサ用成形体の界面で
剥がれが生じている部分もあり、製品として満足できる
ものではなかった。

【００３５】以上の結果から明らかなように、本発明に
よれば、異なるセラミック材料の成形体を積層して個々
のチップに切断分離することなく、同時に焼成しても、
反り、剥がれ、クラックなどを防止することができると
いう効果が得られている。

【００３６】なお、磁性体、誘電体、絶縁体及び抵抗体
のセラミック材料を層状に積層するには、本実施例で示
したシート成形方法のほかに、印刷方法を採用してもよ
い。

【００３７】また、実施例１及び２において、積層コイ
ル成形体と積層コンデンサ成形体の間に中間層を介在さ
せたが、同時焼成中の相互拡散が問題とならない異なる
材料の組み合わせの場合は、中間層は必要ない。

【００３８】また、形成する溝の深さは、同じく実施例
１及び２に示したように、少なくとも中間層を含む異な
るセラミック材料の成形体の界面にまで、但し、成形体
が３つ以上ある場合は少なくとも最深部の中間層を含む
界面まで形成するのが好ましく、さらに深く形成する場
合は、積層する異なるセラミック材料の種類や積層体の
厚みなどに応じて、積層セラミック基板としての剛性が
保持できる範囲まで形成すればよい。

【００３９】また、本発明は、実施例１及び２におい
て、異なるセラミック材料として、インダクタ用の磁性
体とコンデンサ用の誘電体の２種類の材料を用いたが、
図３に示すような場合もある。すなわち、磁性体の積層
コイル用成形体２２、誘電体の積層コンデンサ用成形体
２３及び絶縁体の抵抗用成形体２７の３種類の異なるセ
ラミック材料を用い、中間層２４ａ，２４ｂを挟んでＬ
ＣＲ用積層体２１を構成する場合である。ここでは成形
体の厚み方向に、得ようとするセラミック素子の形状に
応じた切り込みを、ＬＣＲ用積層体２１の一方の中間層
２４ｂと抵抗用成形体２７の界面まで入れて溝２５を形
成し、焼成して得られる積層セラミッック基板から、１
チップにＬＣＲの機能を持つ素子を得ることができる。

【００４０】また、図４に示すような場合もある。すな
わち、磁性体の積層コイル用成形体３２、誘電体の積層
コンデンサ用成形体３３及び絶縁体の抵抗用成形体３７
の３種類の異なるセラミック材料を用い、中間層３４
ａ，３４ｂを挟んでＬＣＲ用積層体３１を構成する場合
である。ここではＬＣＲ用積層体３１の両端部にある積
層コンデンサ用成形体３３と抵抗用成形体３７の両側か
ら厚み方向に、得ようとするセラミック素子の形状に応
じた切り込みを入れ、前記両成形体に挟まれた積層コイ
ル用成形体３２の一部を残して溝３５を形成し、焼成し
て得られる積層セラミック基板から、１チップにＬＣＲ
の機能を持つ素子を得ることができる。なお、３層以上
の成形体で構成される積層セラミック成形体のセラミッ
クの種類はすべて異なるとは限らず、例えば、ＬＣＬの
ような機能を１チップに持たせる素子では、３つの成形
体層が積層されるが、用いられるセラミック成形体は２
種類となる。

【００４１】このように、溝の形成方向は、異なるセラ
ミック材料の成形体からなる積層体の一方側から、厚み
方向に切り込みを入れて溝を形成してもよいし、積層体
の両側から厚み方向にそれぞれ切り込みを入れて溝を形
成してもよい。

【００４２】さらに本発明は、上記各例以外の異なる種
類のセラミック材料の成形体を積層して、複数の機能を
持たせるチップ型のセラミック電子部品を製造する場合
においても、前記のような効果を上げることができるも
のである。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、互いに接するセラミッ
ク成形体の種類を異ならせて、この成形体を層状に積層
したセラミック電子部品の製造において、異るセラミッ
ク間の熱膨張係数や収縮率などの焼成挙動が一致してい
なくても、個々のチップに分割することなく、積層した
成形体の同時焼成が可能となり、また、焼成以降の工程
を積層セラミック基板単位で処理することが可能とな
る。したがって、焼成以降の工程が簡便となり、製造コ
ストを低減できる。

【００４４】また、焼成した積層体を個々のチップに分
離する方法として、切り込みにより形成した溝に沿って
ブレークすればよく、溝が形成されていない固い焼成体
をダイシングソー等で切断するのに比べて短時間で処理
でき、この点でも製造コストが削減できるという効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】積層コンデンサ用成形体に切り込みを入れて溝
を形成したＬＣ用積層成形体の斜視図である。

【図２】積層コイル用成形体の約３分の２を残して切り
込みを入れ、溝を形成したＬＣ用積層成形体の斜視図で
ある。

【図３】積層コンデンサ用成形体と積層コイル用成形体
に切り込みを入れて溝を形成したＬＣＲ用積層成形体の
斜視図である。

【図４】積層コンデンサ用成形体、抵抗用成形体及び積
層コイル用成形体に切り込みを入れて溝を形成したＬＣ
Ｒ用積層成形体の斜視図である。

【符号の説明】

１，１１ＬＣ用積
層成形体２，１２，２２，３２積層コイ
ル用成形体３，１３，２３，３３積層コン
デンサ用成形体４，１４，２４ａ，２４ｂ，３４ａ，３４ｂ中間層５，１５，２５，３５溝２１，３１ＬＣＲ用
積層成形体２７，３７抵抗用成
形体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに接するセラミック成形体の種類を
異ならせて該セラミック成形体を層状に積層し、得られ
た積層セラミック成形体の厚み方向に、得ようとするセ
ラミック素子の形状に対応させて溝を形成し、前記積層
セラミック成形体を焼成して積層セラミック基板を得た
後、該積層セラミック基板を加工することからなるセラ
ミック電子部品の製造方法。
【請求項２】セラミック成形体は、磁性体材料、誘電
体材料、絶縁体材料、及び抵抗体材料から任意に選ばれ
たものである請求項１記載のセラミック電子部品の製造
方法。
【請求項３】溝の深さは、積層セラミック成形体の厚
み方向に、セラミック成形体が互いに接する界面まで
か、または該界面よりもさらに深いものである請求項１
または２記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項４】積層セラミック成形体は、セラミック成
形体を３層以上の層状に積層したものからなり、溝の深
さは、前記積層セラミック成形体の厚み方向に、最深部
の界面までか、または該界面よりもさらに深いものであ
る請求項１または２記載のセラミック電子部品の製造方
法。
【請求項５】焼成して得られた積層セラミック基板の
加工は、該積層セラミック基板の溝に沿ってブレークし
て、個々のセラミック電子部品を得ることである請求項
１、２、３及び４のいずれかに記載のセラミック電子部
品の製造方法。