JP2004095750A - 積層型電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】導体パターンがスクリーン印刷により形成されるので、導体パターンの線幅や導体パターン間の間隔が大きい。導体パターンを厚膜フォトリソグラフィー技術によって形成する場合、セラミックグリーン膜上に形成できない。
【解決手段】支持体上に感光剤入りの絶縁材料を用い、硬化処理を施して第１の絶縁体層を形成する。次に、第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層を積み重ねる。続いて、これらの積層体上に、感光剤入りの絶縁材料を用いて第３の絶縁体層を形成する。
【選択図】 図２
【解決手段】支持体上に感光剤入りの絶縁材料を用い、硬化処理を施して第１の絶縁体層を形成する。次に、第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層を積み重ねる。続いて、これらの積層体上に、感光剤入りの絶縁材料を用いて第３の絶縁体層を形成する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁体層と導体パターンを積層し、積層体内に導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の積層型電子部品としては、コイル、コンデンサ、トランス、コモンモードチョークコイル、バラン、方向性結合器及び、複数の素子を一体化したフィルタ等がある。例えば、従来の積層型のコイルでは、絶縁体層と導体パターンを交互に積層し、絶縁体層間の導体パターンを接続して積層体内にコイルが形成される。コイルの両端は、積層体の端面に引き出され、積層体の端面に設けられた外部電極に接続される。
この様な積層型電子部品は、絶縁体層と導体パターンを順次印刷する、いわゆる印刷積層法や、導体パターンが印刷されたシートを積層する、いわゆるシート積層法によって形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電子機器においては小型化、軽量化、高性能化が進み、電子機器に実装される電子部品も小型化、軽量化、高性能化が望まれている。
従来の積層型電子部品は、導体パターンがスクリーン印刷により形成されるので、印刷する際の導体ペーストのダレやニジミの発生及び、印刷マスクのメッシュの存在により、導体パターンの形状のバラツキが大きかった。従って、従来の積層型電子部品は、導体パターン間の間隔と導体パターンの線幅を大きくする必要があり、小型化、軽量化、高性能化できなかった。
【０００４】
この様な問題点を解決するために、導体パターンを感光性導体ペーストを用いた厚膜フォトリソグラフィー技術によって形成することが行われている。導体パターンを、感光性導体ペーストによる厚膜フォトリソグラフィー技術を用いて形成した場合、導体パターンの線幅と導体パターン間の間隔をスクリーン印刷のものに比べて小さくできる。
しかしながら、この様な従来の積層型電子部品は、絶縁体層となるセラミックグリーン膜の表面に感光性導体ペーストを塗布した場合、感光性導体ペースト中の感光剤がセラミックグリーン膜内に吸収されてしまうため、露光しても所定のパターン形状に硬化せず、現像によって導体膜が流失してしまい、セラミックグリーン膜の表面に導体パターンを形成できなかった。
【０００５】
この様な問題を解決するために、あらかじめポリエチレンテレフタレートフィルム上に感光性導体ペーストを用いたフォトリソグラフィー技術によって導体パターンを形成しておき、このポリエチレンテレフタレートフィルム上の導体パターンを絶縁体層となるセラミックグリーン膜上に転写することが行われている。しかしながら、この様に形成された従来の積層型電子部品は、ポリエチレンテレフタレートフィルム上の導体パターンを絶縁体層となるセラミックグリーン膜上に転写する際に加えられる圧力によって導体パターンが変形したり、転写する際に導体パターンの位置がずれたりして導体パターンを充分に高精細度化できなかった。また、セラミックグリーン膜上に導体パターンを転写する工程が必要となり、その分製造工程が増加する。
また、前述の問題を解決する別の方法として、焼成済みの基板の上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって所定のパターン形状に形成し、焼成することにより形成された導体パターンと、感光性絶縁体ペーストを用いフォトリソ技術によって形成し、焼成することにより形成された絶縁体層とが所定の順序で積み重ねられ、最後に焼成済みの基板をガラス材等で接合することが行われている。この様に形成された従来の積層型電子部品は、絶縁体層上に導体パターンを形成することができるが、一層ごとに焼成する必要があるのに加え、何回も焼成することにより積層体のひずみが大きくなり、最下層の基板が薄い場合には基板が割れるという問題があった。
【０００６】
本発明は、製造工程を増加させることなく、高精細度の導体パターンを精度よく形成でき、これにより積層型電子部品の小型化、高性能化に貢献できる積層型電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層型電子部品の製造方法は、導体パターンと絶縁体層の形成の仕方を改良することにより、前述の課題を解決するものである。すなわち、本発明は、絶縁体層と導体パターンを積層し、積層体内に導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、支持体上に感光剤入りの絶縁材料を用い、硬化処理を施して第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に、感光剤入りの絶縁材料を用いて第３の絶縁体層を形成する工程を備える。
また、本発明は、絶縁体層と導体パターンを積層し、積層体内に導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、支持体上に絶縁性セラミック材料で第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料を用いて緩衝層を形成する工程、緩衝層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に第３の絶縁体層を形成する工程を備える。
【０００８】
さらに、本発明は、絶縁体層と導体パターンを積層し、絶縁体層間の導体パターンを絶縁体層のスルーホール内の導体を介して接続し、積層体内に導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、支持体上に感光剤入りの絶縁材料を用い、硬化処理を施して第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に、感光剤入りの絶縁材料を用いて第３の絶縁体層を形成する工程を備える。
またさらに、本発明は、絶縁体層と導体パターンを積層し、絶縁体層間の導体パターンを絶縁体層のスルーホール内の導体を介して接続し、積層体内に導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、支持体上に絶縁性セラミック材料で第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料を用いて緩衝層を形成する工程、緩衝層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に第３の絶縁体層を形成する工程を備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の積層型電子部品の製造方法は、まず、支持体上に、絶縁性セラミック材料又は感光剤入りの絶縁材料を用いて少なくとも１層以上の第１の絶縁体層を形成する。第１の絶縁体層を感光剤入りの絶縁材料を用いて形成した場合は、光又は熱によって硬化させる。次に、この第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる。この時、導体パターンは、この導体パターン上に絶縁体層を形成する前に、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒以上、６００００℃・秒以下の条件で加熱処理が施される。また、第１の絶縁体層が絶縁性セラミック材料で形成された場合には、第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料で形成された３０μｍ以上の緩衝層を設け、この緩衝層上に導体パターンと第２の絶縁体層が積み重ねられる。さらに、これらの積層体上に絶縁性セラミック材料又は感光剤入りの絶縁材料を用いて少なくとも１層以上の第３の絶縁体層を形成する。
この様に導体パターンを形成した場合、その幅及び導体パターン間の間隔を１５μｍ程度まで微細化することができ、従来のものよりも高精細度のものを絶縁体層上に精度よく形成できる。また、絶縁性セラミック材料で形成された第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料で形成された３０μｍ以上の緩衝層を設けた場合は、緩衝層の第１の絶縁体層の近い部分で感光剤の第１絶縁体層への拡散が起こるものの、緩衝層の表面近くでは感光剤の拡散がほとんどなくなる。従って、この緩衝層上に形成される導体パターンや絶縁体層に含有する感光剤が絶縁性セラミック材料に拡散することがない。さらに、導体パターンに、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒以上、６００００℃・秒以下の条件で加熱処理が施された場合、導体パターンの強度が向上し、導体パターン上に絶縁体層を形成する際の応力によって変形したり、導体パターンが流失したりするのを防止できる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の積層型電子部品の製造方法の実施例を図１乃至図７を参照して説明する。
図１は本発明の積層型電子部品の製造方法の第１の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図、図２は本発明の積層型電子部品の製造方法の第１の実施例を模式的に示す斜視図である。
本発明の積層型電子部品の製造方法の第１の実施例に係る積層型電子部品としては、例えば、図１に示す様に、絶縁体層１１Ａ、１１Ｂ上に１ターン未満のコイル用導体パターン１４と絶縁体層１２Ａ〜１２Ｄとを積み重ね、これら積層体上に絶縁体層１３Ａ、１３Ｂを形成して、積層体内にコイルを形成したものがある。
絶縁体層１１Ａ、１１Ｂと絶縁体層１３Ａ、１３Ｂは、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックで形成される。また、絶縁体層１２Ａ〜１２Ｄは、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックで形成される。
絶縁体層１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの表面には、それぞれ導体パターン１４が形成される。導体パターン１４は、図１では１ターン未満のコイル用導体パターンが示されており、絶縁体層間の導体パターン１４が絶縁体層のスルーホール内の導体を介して螺旋状に接続されて積層体内にコイルが形成される。
コイルの一端を構成する絶縁体層１１Ｂの導体パターン１４の一端は、絶縁体層１１Ｂの端面に引き出され、積層体の端面に形成された外部電極に接続される。また、コイルの他端を構成する絶縁体層１２Ｄの導体パターン１４の他端は、絶縁体層１２Ｄの端面に引き出され、積層体の端面に形成された外部電極に接続される。
【００１１】
この様な積層型電子部品は、次のようにして製造される。まず、図２（Ａ）に示す様に、支持体２０の表面に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線（例えば、紫外線）を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、支持体２０上に絶縁体層２１が形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックに感光剤が混入されてペースト状に形成され、スクリーン印刷、スピンコート、ドクターブレード等の方法を用いて厚みが一様になる様に支持体２０上に塗布される。なお、絶縁体２１は、形成される素子に応じて所定の厚みになる様に複数層（例えば、１層の厚みが１０μｍの絶縁体層の形成を厚みが１５０μｍ〜２００μｍとなるまで繰返すことにより１５〜２０層）形成してもよい。また、支持体２０は、絶縁体層２１を支持でき、後述の工程での運搬に耐えられる強度を有するものであればどの様なものでもよいが、例えば、大きさが６０ｍｍ×５０ｍｍで、厚みが１ｍｍのアルミナ基板等の基板の表面に適当な剥離強度を持ったフィルムを貼り付けたものが用いられる。基板の表面に貼り付けられるフィルムは、例えば、下面にシリコン系粘着剤を形成した厚みが２１０μｍのポリエステルフィルムが用いられる。
次に、図２（Ｂ）に示す様に、この絶縁体層２１の表面全体に感光性導電ペーストを塗布し、乾燥させて絶縁体層２１上に感光性導電膜２４Ａが形成される。感光性導電ペーストは、銀、銀とパラジウムの合金、銅、ニッケル等の導電材料に感光剤が混入されて形成され、スクリーン印刷、スピンコート、ドクターブレード等の方法を用いて厚みが一様になる様に絶縁体層２１上に例えば１０μｍの厚みで塗布される。
さらに、この感光性導電膜２４Ａの表面に所定の導体パターン形状の光透過用孔を有するマスク（例えば、ガラス乾板）を密着させ、このマスクを介して光線を照射して露光することにより感光性導電膜２４Ａを所定パターン形状に硬化させる。この光線は、例えば１０〜１０００ｍＪのエネルギーの紫外線が用いられる。この感光性導電膜２４Ａを現像液を用いて現像することにより、感光されていない部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図２（Ｃ）に示す様に、絶縁体層２１の表面に導体パターン２４が形成される。なお、図２では、複数個の積層型電子部品を一度に製造するために（いわゆる複数個取りするために）、絶縁体層の表面に複数個分の１ターン未満のコの字型のコイル用導体パターンが形成されている。
続いて、この導体パターン２４が形成された絶縁体層２１の表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させて絶縁体層２１上に感光性絶縁体膜が形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックに感光剤が混入されてペースト状に形成され、スクリーン印刷、スピンコート、ドクターブレード等の方法を用いて厚みが一様になる様に絶縁体層２１上に例えば１０μｍの厚みで塗布される。この感光性絶縁体膜表面にスルーホールとなる部分を遮光する遮光パターンを有するマスク（例えば、ガラス乾板）を密着させ、このマスクを介して光線（例えば、１０〜１０００ｍＪのエネルギーの紫外線）を照射して露光し、現像液で現像することにより、感光性絶縁体膜のスルーホールとなる部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図２（Ｄ）に示す様に、絶縁体層２１の表面にスルーホールＳを有する絶縁体層１２Ａが形成される。
次に、図２（Ｅ）に示す様に、この絶縁体層１２Ａの表面全体に感光性導電ペーストを塗布し、乾燥させることにより、絶縁体層１２Ａのスルーホール内に導体が充填されると共に、絶縁体層１２Ａ上に感光性導電膜２４Ｂが形成される。さらに、この感光性導電膜２４Ｂ上に所定の導体パターン形状の光透過用孔を有するマスクを介して光線（例えば、１０〜１０００ｍＪのエネルギーの紫外線）を照射して露光し、現像液で現像することにより、感光されていない部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図２（Ｆ）に示す様に、絶縁体層１２Ａの表面に導体パターン２４が形成される。この絶縁体層１２Ａの表面の導体パターン２４は、絶縁体層１２Ａのスルーホール内の導体を介して絶縁体層２１の表面の導体パターンに接続される。
またさらに、図２（Ｄ）〜図２（Ｆ）の工程を所定の回数繰返して、図２（Ｇ）に示す様に絶縁体層２２上に導体パターン２４を形成することにより積層体内に所定のターン数のコイルが形成される。
続いて、図２（Ｈ）に示す様に、絶縁体層２２の表面全体に、感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線（例えば、紫外線）を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、絶縁体層２２上に絶縁体層２３が形成される。なお、絶縁体層２３は、形成される素子に応じて所定の厚みになる様に複数層（例えば、１層の厚みが１０μｍの絶縁体層の形成を厚みが３５０μｍとなるまで繰返すことにより３５層）形成してもよい。
そして、これらの積層体を所定の形状になる様に図２（Ｈ）に示す点線の位置で切断し、バレル研磨によって形状を整え、コイルの引き出し端を露出させた後脱脂し、８００〜９００℃で焼成した。この焼成体を再度バレル研磨によって整形及び引き出し導体の露出を行った後、端面に外部電極を形成する。
【００１２】
図３は本発明の積層型電子部品の製造方法の第２の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図、図４は本発明の積層型電子部品の製造方法の第２の実施例を模式的に示す斜視図である。
本発明の積層型電子部品の製造方法の第２の実施例に係る積層型電子部品としては、例えば、図３に示す様に、絶縁体層３１Ａ、３１Ｂ上に緩衝層３６を設け、この緩衝層３６上に１ターン未満のコイル用導体パターン３４と絶縁体層３２Ａ〜３２Ｄとを積み重ね、これら積層体上に絶縁体層３３Ａ、３３Ｂを形成して、積層体内にコイルを形成したものがある。
この様な積層型電子部品は、次のようにして製造される。まず、図４（Ａ）に示す様に、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミック材料で支持体４０上に少なくとも１層以上の絶縁体膜４１が形成される。
次に、図４（Ｂ）に示す様に、この絶縁体膜４１の表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、絶縁体膜４１上に緩衝層３６が形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックに感光剤が混入されてペースト状に形成され、スクリーン印刷、スピンコート、ドクターブレード等の方法を用いて厚みが一様になる様に絶縁体膜４１上に塗布される。この緩衝層３６は、絶縁体膜４１の厚みに関係なく、その厚みを３０μｍ以上にすることにより、後工程においてこの緩衝層３６上に導体パターンを形成することができた。なお、図４の緩衝層３６の厚みは、特性の安定性を十分に確保するために４０μｍにした。
さらに、図４（Ｃ）に示す様に、この緩衝層３６の表面全体に感光性導電ペーストを塗布し、乾燥させて緩衝層３６上に感光性導電膜４４Ａが形成される。この感光性導電膜４４Ａの表面に所定の導体パターン形状の光透過用孔を有するマスクを介して光線を照射して露光し、この感光性導電膜４４Ａを現像液を用いて現像することにより、感光されていない部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図４（Ｄ）に示す様に、緩衝層３６の表面に導体パターン４４が形成される。
続いて、この導体パターン４４が形成された緩衝層３６の表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させて緩衝層３６上に感光性絶縁体膜が形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックに感光剤を混入してペースト状にしたものが用いられる。この感光性絶縁体膜表面にスルーホールとなる部分を遮光する遮光パターンを有するマスク（例えば、ガラス乾板）を介して光線を照射して露光し、現像液で現像することにより、感光性絶縁体膜のスルーホールとなる部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図４（Ｅ）に示す様に、スルーホールＳを有する絶縁体層３２Ａが形成される。
次に、図４（Ｆ）に示す様に、この絶縁体層３２Ａの表面全体に感光性導電ペーストを塗布し、乾燥させることにより、絶縁体層３２Ａのスルーホール内に導体が充填されると共に、絶縁体層３２Ａ上に感光性導電膜４４Ｂが形成される。この感光性導電膜４４Ｂ上にマスクを介して光線を照射して露光し、現像液で現像することにより、感光されていない部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図４（Ｇ）に示す様に、絶縁体層３２Ａの表面に導体パターン４４が形成される。この絶縁体層３２Ａの表面の導体パターン２４は、絶縁体層３２Ａのスルーホール内に充填された導体を介して絶縁体層３１の表面の導体パターンに接続される。
さらに、図４（Ｅ）〜図４（Ｇ）の工程を所定回数繰返して、図４（Ｈ）に示す様に絶縁体層４２上に導体パターン４４を形成することにより、積層体内に所定のターン数のコイルが形成される。
またさらに、図４（Ｉ）に示す様に、絶縁体層４２の表面全体に、感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、絶縁体層４２上に少なくとも１層以上の絶縁体層４３が形成される。
そして、これらの積層体を所定の形状になる様に図４（Ｉ）に示す点線の位置で切断し、バレル研磨によって形状を整え、コイルの引き出し端を露出させた後脱脂し、８００〜９００℃で焼成した。この焼成体を再度バレル研磨によって整形及び引き出し導体の露出を行った後、端面に外部電極を形成する。
この様に形成された積層型電子部品は、第１の絶縁体層に従来と同様の感光剤の入っていない絶縁性セラミックを使用できるので、前述の実施例のものよりも材料コストを抑えることができる。
【００１３】
図５は本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図、図６、図７は本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例を模式的に示す斜視図である。
本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例に係る積層型電子部品としては、例えば、図５に示す様に、絶縁体層５１Ａ、５１Ｂ上に緩衝層５６を設け、この緩衝層５６上に絶縁体層５２Ａ〜５２Ｅとコイル用導体パターン５４Ａ、５４Ｂ、５４、５５、５５Ａ、５５Ｂとを積み重ね、これら積層体上に絶縁体層５３Ａ、５３Ｂを形成して、積層体内に互いに電磁気的に結合する２つのコイルを形成したものがある。
絶縁体層５１Ａ、５１Ｂ、緩衝層５６及び、絶縁体層５３Ａ、５３Ｂは、磁性セラミックで形成される。また、絶縁体層５２Ａ〜５２Ｅは、絶縁性セラミックで形成される。
絶縁体層５２Ａの表面には、引き出し用の導体パターン５４Ａ、５４Ｂが形成される。また、絶縁体層５２Ｂの表面には、渦巻き状の導体パターン５４が形成される。この導体パターン５４は、内側端が絶縁体層５２Ｂのスルーホール内の導体を介して導体パターン５４Ａに、外側端が絶縁体層５２Ｂのスルーホール内の導体を介して導体パターン５４Ｂにそれぞれ接続される。
絶縁体層５２Ｃの表面には、渦巻き状の導体パターン５５が形成される。また、絶縁体層５２Ｄの表面には、引き出し用の導体パターン５５Ａ、５５Ｂが形成される。この導体パターン５５Ａは、渦巻き状の導体パターン５５の内側端に接続される。また、この導体パターン５５Ｂは、渦巻き状の導体パターン５５の外側端に接続される。引き出し用の導体パターン５４Ａ、５４Ｂ、５５Ａ、５５Ｂは、積層体に設けられた外部端子に接続される。
この様な積層型電子部品は、トランスやコモンモードチョクコイルとして用いられる。
【００１４】
この様な積層型電子部品は、次のようにして製造される。まず、図６（Ａ）に示す様に、磁性体の絶縁性セラミック材料で支持体６０上に少なくとも１層以上の絶縁体膜６１が形成される。なお、絶縁体膜６１は、形成される素子に応じて所定の厚みになる様に、例えば、１層の厚みが６μｍの絶縁体膜の形成を厚みが４００μｍとなるまで繰返すことにより複数層形成してもよい。
次に、図６（Ｂ）に示す様に、この絶縁体膜６１の表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、絶縁体膜６１上に緩衝層５６が形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体の絶縁性セラミックに感光剤を混入してペースト状にしたものが用いられる。
さらに、図６（Ｃ）に示す様に、この緩衝層５６の表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、緩衝層５６上に絶縁体層５２Ａが形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックに感光剤を混入してペースト状にしたものが用いられる。
続いて、この絶縁体層５２Ａの表面全体に感光性導電ペーストを塗布し、乾燥させて感光性導電膜が形成された後、露光、現像することにより、導体パターンとなる部分以外が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図６（Ｄ）に示す様に、絶縁体層５２Ａの表面に導体パターン５４Ａ、５４Ｂが形成される。
次に、この導体パターン５４Ａ、５４Ｂが形成された絶縁体層５２Ａの表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、露光、現像、乾燥した後、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図６（Ｅ）に示す様に、絶縁体層５２Ａ上にスルーホールＳを有する絶縁体層５２Ｂが形成される。
さらに、この絶縁体層５２Ｂの表面全体に感光性導電膜を形成し、露光、現像した後、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図６（Ｆ）に示す様に、絶縁体層５２Ｂの表面に導体パターン５４が形成される。この絶縁体層５２Ｂ上に形成された導体パターン５４は、渦巻き形に形成され、内側端が絶縁体層５２Ｂのスルーホール内の導体を介して絶縁体層５２Ａの導体パターン５４Ａに、外側端が絶縁体層５２Ｂのスルーホール内の導体を介して絶縁体層５２Ａの導体パターン５４Ｂにそれぞれ接続される。
続いて、この導体パターン５４が形成された絶縁体層５２Ｂの表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、図７（Ａ）に示す様に、絶縁体層５２Ｂ上に絶縁体層５２Ｃが形成される。
さらに続いて、この絶縁体層５２Ｃの表面全体に感光性導電膜を形成し、露光、現像した後、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図７（Ｂ）に示す様に、絶縁体層５２Ｃの表面に導体パターン５５が形成される。この導体パターン５５は、渦巻き形に形成される。
次に、この導体パターン５５が形成された絶縁体層５２Ｃの表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、露光、現像、乾燥した後、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図７（Ｃ）に示す様に、絶縁体層５２Ｃ上にスルーホールＳを有する絶縁体層５２Ｄが形成される。
さらに、この絶縁体層５２Ｄの表面全体に感光性導電膜を形成し、露光、現像した後、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図７（Ｄ）に示す様に、絶縁体層５２Ｄの表面に導体パターン５５Ａ、５５Ｂが形成される。この導体パターン５５Ａは、絶縁体層５２Ｄのスルーホール内の導体を介して絶縁体層５２Ｃの導体パターン５５の内側端に接続される。また、導体パターン５５Ｂは、絶縁体層５２Ｄのスルーホール内の導体を介して絶縁体層５２Ｃの導体パターン５５の外側端に接続される。
続いて、この導体パターン５５Ａ、５５Ｂが形成された絶縁体層５２Ｄの表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、図７（Ｅ）に示す様に絶縁体層５２Ｅが形成される。
そして、図７（Ｆ）に示す様に、この絶縁体層５２Ｅ上に磁性体の絶縁性セラミック材料で少なくとも１層以上の絶縁体層６３を形成した後、これらの積層体を所定の形状になる様点線の位置で切断し、バレル研磨によって形状を整え、コイルの引き出し端を露出させた後脱脂し、８００〜９００℃で焼成した。この焼成体を再度バレル研磨によって整形及び引き出し導体の露出を行った後、端面に外部電極を形成する。なお、絶縁体膜６３は、形成される素子に応じて所定の厚みになる様に、例えば、１層の厚みが６μｍの絶縁体膜の形成を厚みが４５０μｍとなるまで繰返すことにより複数層形成してもよい。
【００１５】
以上、本発明の積層型電子部品の製造方法の実施例を述べたが、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。例えば、感光剤入りの絶縁材料と感光性導電ペーストは、ネガ型、ポジ型いずれのものでもよい。また、実施例では導体パターンと第２の絶縁体層の両方を加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱する場合を示したが、導体パターンを加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱してあれば、導体パターンの変形や流出を防止でき、第２の絶縁体層をこの条件で加熱しなくてもよい。
また、第１の実施例と第２の実施例において、導体パターンは、コ字状、Ｌ字状、Ｕ字状、スパイラル状等様々な形状にすることができる。さらに、第２の実施例において、絶縁体層３３Ａ、３３Ｂが感光剤の入っていない絶縁性セラミック材料で形成されてもよい。またさらに、第３の実施例において、第１の絶縁体層、第２の絶縁体層及び第３の絶縁体層の材質の組み合わせは、形成される素子に応じて様々に変えることができ、例えば、第１の絶縁体層と第３の絶縁体層を誘電体で形成してもよい。
また、本発明の積層型電子部品の製造方法は、実施例でコイル、トランス、コモンモードチョークの場合を説明したが、この他にも方向性結合器、バラン、集中定数型フィルタ、分布定数型フィルタ、様々な回路素子を一体化して多機能化した積層型複合電子部品にも適用できる。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べた様に、本発明の積層型電子部品の製造方法は、支持体上に感光剤入りの絶縁材料を用い、硬化処理を施して第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に、感光剤入りの絶縁材料を用いて第３の絶縁体層を形成する工程を備えるので、製造工程を増加させることなく、高精細度の導体パターンを精度よく形成でき、これにより積層型電子部品の小型化、高性能化に貢献できる。
また、本発明の積層型電子部品の製造方法は、支持体上に絶縁性セラミック材料で第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料を用いて緩衝層を形成する工程、緩衝層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に第３の絶縁体層を形成する工程を備えるので、製造工程を増加させることなく、高精細度の導体パターンを精度よく形成でき、これにより積層型電子部品の小型化、高性能化に貢献できる。また、感光剤の入っていない絶縁性セラミックを用いることができるので、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層型電子部品の製造方法の第１の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図である。
【図２】本発明の積層型電子部品の製造方法の第１の実施例を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の積層型電子部品の製造方法の第２の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図である。
【図４】本発明の積層型電子部品の製造方法の第２の実施例を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５は本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図である。
【図６】本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例を模式的に示す斜視図である。
【図７】本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１１Ａ、１１Ｂ 第１の絶縁体層
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ 第２の絶縁体層
１３Ａ、１３Ｂ 第３の絶縁体層
１４ 導体パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁体層と導体パターンを積層し、積層体内に導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の積層型電子部品としては、コイル、コンデンサ、トランス、コモンモードチョークコイル、バラン、方向性結合器及び、複数の素子を一体化したフィルタ等がある。例えば、従来の積層型のコイルでは、絶縁体層と導体パターンを交互に積層し、絶縁体層間の導体パターンを接続して積層体内にコイルが形成される。コイルの両端は、積層体の端面に引き出され、積層体の端面に設けられた外部電極に接続される。
この様な積層型電子部品は、絶縁体層と導体パターンを順次印刷する、いわゆる印刷積層法や、導体パターンが印刷されたシートを積層する、いわゆるシート積層法によって形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電子機器においては小型化、軽量化、高性能化が進み、電子機器に実装される電子部品も小型化、軽量化、高性能化が望まれている。
従来の積層型電子部品は、導体パターンがスクリーン印刷により形成されるので、印刷する際の導体ペーストのダレやニジミの発生及び、印刷マスクのメッシュの存在により、導体パターンの形状のバラツキが大きかった。従って、従来の積層型電子部品は、導体パターン間の間隔と導体パターンの線幅を大きくする必要があり、小型化、軽量化、高性能化できなかった。
【０００４】
この様な問題点を解決するために、導体パターンを感光性導体ペーストを用いた厚膜フォトリソグラフィー技術によって形成することが行われている。導体パターンを、感光性導体ペーストによる厚膜フォトリソグラフィー技術を用いて形成した場合、導体パターンの線幅と導体パターン間の間隔をスクリーン印刷のものに比べて小さくできる。
しかしながら、この様な従来の積層型電子部品は、絶縁体層となるセラミックグリーン膜の表面に感光性導体ペーストを塗布した場合、感光性導体ペースト中の感光剤がセラミックグリーン膜内に吸収されてしまうため、露光しても所定のパターン形状に硬化せず、現像によって導体膜が流失してしまい、セラミックグリーン膜の表面に導体パターンを形成できなかった。
【０００５】
この様な問題を解決するために、あらかじめポリエチレンテレフタレートフィルム上に感光性導体ペーストを用いたフォトリソグラフィー技術によって導体パターンを形成しておき、このポリエチレンテレフタレートフィルム上の導体パターンを絶縁体層となるセラミックグリーン膜上に転写することが行われている。しかしながら、この様に形成された従来の積層型電子部品は、ポリエチレンテレフタレートフィルム上の導体パターンを絶縁体層となるセラミックグリーン膜上に転写する際に加えられる圧力によって導体パターンが変形したり、転写する際に導体パターンの位置がずれたりして導体パターンを充分に高精細度化できなかった。また、セラミックグリーン膜上に導体パターンを転写する工程が必要となり、その分製造工程が増加する。
また、前述の問題を解決する別の方法として、焼成済みの基板の上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって所定のパターン形状に形成し、焼成することにより形成された導体パターンと、感光性絶縁体ペーストを用いフォトリソ技術によって形成し、焼成することにより形成された絶縁体層とが所定の順序で積み重ねられ、最後に焼成済みの基板をガラス材等で接合することが行われている。この様に形成された従来の積層型電子部品は、絶縁体層上に導体パターンを形成することができるが、一層ごとに焼成する必要があるのに加え、何回も焼成することにより積層体のひずみが大きくなり、最下層の基板が薄い場合には基板が割れるという問題があった。
【０００６】
本発明は、製造工程を増加させることなく、高精細度の導体パターンを精度よく形成でき、これにより積層型電子部品の小型化、高性能化に貢献できる積層型電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層型電子部品の製造方法は、導体パターンと絶縁体層の形成の仕方を改良することにより、前述の課題を解決するものである。すなわち、本発明は、絶縁体層と導体パターンを積層し、積層体内に導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、支持体上に感光剤入りの絶縁材料を用い、硬化処理を施して第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に、感光剤入りの絶縁材料を用いて第３の絶縁体層を形成する工程を備える。
また、本発明は、絶縁体層と導体パターンを積層し、積層体内に導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、支持体上に絶縁性セラミック材料で第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料を用いて緩衝層を形成する工程、緩衝層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に第３の絶縁体層を形成する工程を備える。
【０００８】
さらに、本発明は、絶縁体層と導体パターンを積層し、絶縁体層間の導体パターンを絶縁体層のスルーホール内の導体を介して接続し、積層体内に導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、支持体上に感光剤入りの絶縁材料を用い、硬化処理を施して第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に、感光剤入りの絶縁材料を用いて第３の絶縁体層を形成する工程を備える。
またさらに、本発明は、絶縁体層と導体パターンを積層し、絶縁体層間の導体パターンを絶縁体層のスルーホール内の導体を介して接続し、積層体内に導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、支持体上に絶縁性セラミック材料で第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料を用いて緩衝層を形成する工程、緩衝層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に第３の絶縁体層を形成する工程を備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の積層型電子部品の製造方法は、まず、支持体上に、絶縁性セラミック材料又は感光剤入りの絶縁材料を用いて少なくとも１層以上の第１の絶縁体層を形成する。第１の絶縁体層を感光剤入りの絶縁材料を用いて形成した場合は、光又は熱によって硬化させる。次に、この第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる。この時、導体パターンは、この導体パターン上に絶縁体層を形成する前に、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒以上、６００００℃・秒以下の条件で加熱処理が施される。また、第１の絶縁体層が絶縁性セラミック材料で形成された場合には、第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料で形成された３０μｍ以上の緩衝層を設け、この緩衝層上に導体パターンと第２の絶縁体層が積み重ねられる。さらに、これらの積層体上に絶縁性セラミック材料又は感光剤入りの絶縁材料を用いて少なくとも１層以上の第３の絶縁体層を形成する。
この様に導体パターンを形成した場合、その幅及び導体パターン間の間隔を１５μｍ程度まで微細化することができ、従来のものよりも高精細度のものを絶縁体層上に精度よく形成できる。また、絶縁性セラミック材料で形成された第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料で形成された３０μｍ以上の緩衝層を設けた場合は、緩衝層の第１の絶縁体層の近い部分で感光剤の第１絶縁体層への拡散が起こるものの、緩衝層の表面近くでは感光剤の拡散がほとんどなくなる。従って、この緩衝層上に形成される導体パターンや絶縁体層に含有する感光剤が絶縁性セラミック材料に拡散することがない。さらに、導体パターンに、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒以上、６００００℃・秒以下の条件で加熱処理が施された場合、導体パターンの強度が向上し、導体パターン上に絶縁体層を形成する際の応力によって変形したり、導体パターンが流失したりするのを防止できる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の積層型電子部品の製造方法の実施例を図１乃至図７を参照して説明する。
図１は本発明の積層型電子部品の製造方法の第１の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図、図２は本発明の積層型電子部品の製造方法の第１の実施例を模式的に示す斜視図である。
本発明の積層型電子部品の製造方法の第１の実施例に係る積層型電子部品としては、例えば、図１に示す様に、絶縁体層１１Ａ、１１Ｂ上に１ターン未満のコイル用導体パターン１４と絶縁体層１２Ａ〜１２Ｄとを積み重ね、これら積層体上に絶縁体層１３Ａ、１３Ｂを形成して、積層体内にコイルを形成したものがある。
絶縁体層１１Ａ、１１Ｂと絶縁体層１３Ａ、１３Ｂは、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックで形成される。また、絶縁体層１２Ａ〜１２Ｄは、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックで形成される。
絶縁体層１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの表面には、それぞれ導体パターン１４が形成される。導体パターン１４は、図１では１ターン未満のコイル用導体パターンが示されており、絶縁体層間の導体パターン１４が絶縁体層のスルーホール内の導体を介して螺旋状に接続されて積層体内にコイルが形成される。
コイルの一端を構成する絶縁体層１１Ｂの導体パターン１４の一端は、絶縁体層１１Ｂの端面に引き出され、積層体の端面に形成された外部電極に接続される。また、コイルの他端を構成する絶縁体層１２Ｄの導体パターン１４の他端は、絶縁体層１２Ｄの端面に引き出され、積層体の端面に形成された外部電極に接続される。
【００１１】
この様な積層型電子部品は、次のようにして製造される。まず、図２（Ａ）に示す様に、支持体２０の表面に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線（例えば、紫外線）を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、支持体２０上に絶縁体層２１が形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックに感光剤が混入されてペースト状に形成され、スクリーン印刷、スピンコート、ドクターブレード等の方法を用いて厚みが一様になる様に支持体２０上に塗布される。なお、絶縁体２１は、形成される素子に応じて所定の厚みになる様に複数層（例えば、１層の厚みが１０μｍの絶縁体層の形成を厚みが１５０μｍ〜２００μｍとなるまで繰返すことにより１５〜２０層）形成してもよい。また、支持体２０は、絶縁体層２１を支持でき、後述の工程での運搬に耐えられる強度を有するものであればどの様なものでもよいが、例えば、大きさが６０ｍｍ×５０ｍｍで、厚みが１ｍｍのアルミナ基板等の基板の表面に適当な剥離強度を持ったフィルムを貼り付けたものが用いられる。基板の表面に貼り付けられるフィルムは、例えば、下面にシリコン系粘着剤を形成した厚みが２１０μｍのポリエステルフィルムが用いられる。
次に、図２（Ｂ）に示す様に、この絶縁体層２１の表面全体に感光性導電ペーストを塗布し、乾燥させて絶縁体層２１上に感光性導電膜２４Ａが形成される。感光性導電ペーストは、銀、銀とパラジウムの合金、銅、ニッケル等の導電材料に感光剤が混入されて形成され、スクリーン印刷、スピンコート、ドクターブレード等の方法を用いて厚みが一様になる様に絶縁体層２１上に例えば１０μｍの厚みで塗布される。
さらに、この感光性導電膜２４Ａの表面に所定の導体パターン形状の光透過用孔を有するマスク（例えば、ガラス乾板）を密着させ、このマスクを介して光線を照射して露光することにより感光性導電膜２４Ａを所定パターン形状に硬化させる。この光線は、例えば１０〜１０００ｍＪのエネルギーの紫外線が用いられる。この感光性導電膜２４Ａを現像液を用いて現像することにより、感光されていない部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図２（Ｃ）に示す様に、絶縁体層２１の表面に導体パターン２４が形成される。なお、図２では、複数個の積層型電子部品を一度に製造するために（いわゆる複数個取りするために）、絶縁体層の表面に複数個分の１ターン未満のコの字型のコイル用導体パターンが形成されている。
続いて、この導体パターン２４が形成された絶縁体層２１の表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させて絶縁体層２１上に感光性絶縁体膜が形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックに感光剤が混入されてペースト状に形成され、スクリーン印刷、スピンコート、ドクターブレード等の方法を用いて厚みが一様になる様に絶縁体層２１上に例えば１０μｍの厚みで塗布される。この感光性絶縁体膜表面にスルーホールとなる部分を遮光する遮光パターンを有するマスク（例えば、ガラス乾板）を密着させ、このマスクを介して光線（例えば、１０〜１０００ｍＪのエネルギーの紫外線）を照射して露光し、現像液で現像することにより、感光性絶縁体膜のスルーホールとなる部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図２（Ｄ）に示す様に、絶縁体層２１の表面にスルーホールＳを有する絶縁体層１２Ａが形成される。
次に、図２（Ｅ）に示す様に、この絶縁体層１２Ａの表面全体に感光性導電ペーストを塗布し、乾燥させることにより、絶縁体層１２Ａのスルーホール内に導体が充填されると共に、絶縁体層１２Ａ上に感光性導電膜２４Ｂが形成される。さらに、この感光性導電膜２４Ｂ上に所定の導体パターン形状の光透過用孔を有するマスクを介して光線（例えば、１０〜１０００ｍＪのエネルギーの紫外線）を照射して露光し、現像液で現像することにより、感光されていない部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図２（Ｆ）に示す様に、絶縁体層１２Ａの表面に導体パターン２４が形成される。この絶縁体層１２Ａの表面の導体パターン２４は、絶縁体層１２Ａのスルーホール内の導体を介して絶縁体層２１の表面の導体パターンに接続される。
またさらに、図２（Ｄ）〜図２（Ｆ）の工程を所定の回数繰返して、図２（Ｇ）に示す様に絶縁体層２２上に導体パターン２４を形成することにより積層体内に所定のターン数のコイルが形成される。
続いて、図２（Ｈ）に示す様に、絶縁体層２２の表面全体に、感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線（例えば、紫外線）を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、絶縁体層２２上に絶縁体層２３が形成される。なお、絶縁体層２３は、形成される素子に応じて所定の厚みになる様に複数層（例えば、１層の厚みが１０μｍの絶縁体層の形成を厚みが３５０μｍとなるまで繰返すことにより３５層）形成してもよい。
そして、これらの積層体を所定の形状になる様に図２（Ｈ）に示す点線の位置で切断し、バレル研磨によって形状を整え、コイルの引き出し端を露出させた後脱脂し、８００〜９００℃で焼成した。この焼成体を再度バレル研磨によって整形及び引き出し導体の露出を行った後、端面に外部電極を形成する。
【００１２】
図３は本発明の積層型電子部品の製造方法の第２の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図、図４は本発明の積層型電子部品の製造方法の第２の実施例を模式的に示す斜視図である。
本発明の積層型電子部品の製造方法の第２の実施例に係る積層型電子部品としては、例えば、図３に示す様に、絶縁体層３１Ａ、３１Ｂ上に緩衝層３６を設け、この緩衝層３６上に１ターン未満のコイル用導体パターン３４と絶縁体層３２Ａ〜３２Ｄとを積み重ね、これら積層体上に絶縁体層３３Ａ、３３Ｂを形成して、積層体内にコイルを形成したものがある。
この様な積層型電子部品は、次のようにして製造される。まず、図４（Ａ）に示す様に、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミック材料で支持体４０上に少なくとも１層以上の絶縁体膜４１が形成される。
次に、図４（Ｂ）に示す様に、この絶縁体膜４１の表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、絶縁体膜４１上に緩衝層３６が形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックに感光剤が混入されてペースト状に形成され、スクリーン印刷、スピンコート、ドクターブレード等の方法を用いて厚みが一様になる様に絶縁体膜４１上に塗布される。この緩衝層３６は、絶縁体膜４１の厚みに関係なく、その厚みを３０μｍ以上にすることにより、後工程においてこの緩衝層３６上に導体パターンを形成することができた。なお、図４の緩衝層３６の厚みは、特性の安定性を十分に確保するために４０μｍにした。
さらに、図４（Ｃ）に示す様に、この緩衝層３６の表面全体に感光性導電ペーストを塗布し、乾燥させて緩衝層３６上に感光性導電膜４４Ａが形成される。この感光性導電膜４４Ａの表面に所定の導体パターン形状の光透過用孔を有するマスクを介して光線を照射して露光し、この感光性導電膜４４Ａを現像液を用いて現像することにより、感光されていない部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図４（Ｄ）に示す様に、緩衝層３６の表面に導体パターン４４が形成される。
続いて、この導体パターン４４が形成された緩衝層３６の表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させて緩衝層３６上に感光性絶縁体膜が形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックに感光剤を混入してペースト状にしたものが用いられる。この感光性絶縁体膜表面にスルーホールとなる部分を遮光する遮光パターンを有するマスク（例えば、ガラス乾板）を介して光線を照射して露光し、現像液で現像することにより、感光性絶縁体膜のスルーホールとなる部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図４（Ｅ）に示す様に、スルーホールＳを有する絶縁体層３２Ａが形成される。
次に、図４（Ｆ）に示す様に、この絶縁体層３２Ａの表面全体に感光性導電ペーストを塗布し、乾燥させることにより、絶縁体層３２Ａのスルーホール内に導体が充填されると共に、絶縁体層３２Ａ上に感光性導電膜４４Ｂが形成される。この感光性導電膜４４Ｂ上にマスクを介して光線を照射して露光し、現像液で現像することにより、感光されていない部分が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件（例えば、ピーク温度が１４４℃で、１００℃にさらされる時間が４６６秒）で加熱することにより、図４（Ｇ）に示す様に、絶縁体層３２Ａの表面に導体パターン４４が形成される。この絶縁体層３２Ａの表面の導体パターン２４は、絶縁体層３２Ａのスルーホール内に充填された導体を介して絶縁体層３１の表面の導体パターンに接続される。
さらに、図４（Ｅ）〜図４（Ｇ）の工程を所定回数繰返して、図４（Ｈ）に示す様に絶縁体層４２上に導体パターン４４を形成することにより、積層体内に所定のターン数のコイルが形成される。
またさらに、図４（Ｉ）に示す様に、絶縁体層４２の表面全体に、感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、絶縁体層４２上に少なくとも１層以上の絶縁体層４３が形成される。
そして、これらの積層体を所定の形状になる様に図４（Ｉ）に示す点線の位置で切断し、バレル研磨によって形状を整え、コイルの引き出し端を露出させた後脱脂し、８００〜９００℃で焼成した。この焼成体を再度バレル研磨によって整形及び引き出し導体の露出を行った後、端面に外部電極を形成する。
この様に形成された積層型電子部品は、第１の絶縁体層に従来と同様の感光剤の入っていない絶縁性セラミックを使用できるので、前述の実施例のものよりも材料コストを抑えることができる。
【００１３】
図５は本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図、図６、図７は本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例を模式的に示す斜視図である。
本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例に係る積層型電子部品としては、例えば、図５に示す様に、絶縁体層５１Ａ、５１Ｂ上に緩衝層５６を設け、この緩衝層５６上に絶縁体層５２Ａ〜５２Ｅとコイル用導体パターン５４Ａ、５４Ｂ、５４、５５、５５Ａ、５５Ｂとを積み重ね、これら積層体上に絶縁体層５３Ａ、５３Ｂを形成して、積層体内に互いに電磁気的に結合する２つのコイルを形成したものがある。
絶縁体層５１Ａ、５１Ｂ、緩衝層５６及び、絶縁体層５３Ａ、５３Ｂは、磁性セラミックで形成される。また、絶縁体層５２Ａ〜５２Ｅは、絶縁性セラミックで形成される。
絶縁体層５２Ａの表面には、引き出し用の導体パターン５４Ａ、５４Ｂが形成される。また、絶縁体層５２Ｂの表面には、渦巻き状の導体パターン５４が形成される。この導体パターン５４は、内側端が絶縁体層５２Ｂのスルーホール内の導体を介して導体パターン５４Ａに、外側端が絶縁体層５２Ｂのスルーホール内の導体を介して導体パターン５４Ｂにそれぞれ接続される。
絶縁体層５２Ｃの表面には、渦巻き状の導体パターン５５が形成される。また、絶縁体層５２Ｄの表面には、引き出し用の導体パターン５５Ａ、５５Ｂが形成される。この導体パターン５５Ａは、渦巻き状の導体パターン５５の内側端に接続される。また、この導体パターン５５Ｂは、渦巻き状の導体パターン５５の外側端に接続される。引き出し用の導体パターン５４Ａ、５４Ｂ、５５Ａ、５５Ｂは、積層体に設けられた外部端子に接続される。
この様な積層型電子部品は、トランスやコモンモードチョクコイルとして用いられる。
【００１４】
この様な積層型電子部品は、次のようにして製造される。まず、図６（Ａ）に示す様に、磁性体の絶縁性セラミック材料で支持体６０上に少なくとも１層以上の絶縁体膜６１が形成される。なお、絶縁体膜６１は、形成される素子に応じて所定の厚みになる様に、例えば、１層の厚みが６μｍの絶縁体膜の形成を厚みが４００μｍとなるまで繰返すことにより複数層形成してもよい。
次に、図６（Ｂ）に示す様に、この絶縁体膜６１の表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、絶縁体膜６１上に緩衝層５６が形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体の絶縁性セラミックに感光剤を混入してペースト状にしたものが用いられる。
さらに、図６（Ｃ）に示す様に、この緩衝層５６の表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、緩衝層５６上に絶縁体層５２Ａが形成される。感光剤入りの絶縁材料は、磁性体や誘電体等の絶縁性セラミックに感光剤を混入してペースト状にしたものが用いられる。
続いて、この絶縁体層５２Ａの表面全体に感光性導電ペーストを塗布し、乾燥させて感光性導電膜が形成された後、露光、現像することにより、導体パターンとなる部分以外が除去される。そして、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図６（Ｄ）に示す様に、絶縁体層５２Ａの表面に導体パターン５４Ａ、５４Ｂが形成される。
次に、この導体パターン５４Ａ、５４Ｂが形成された絶縁体層５２Ａの表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、露光、現像、乾燥した後、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図６（Ｅ）に示す様に、絶縁体層５２Ａ上にスルーホールＳを有する絶縁体層５２Ｂが形成される。
さらに、この絶縁体層５２Ｂの表面全体に感光性導電膜を形成し、露光、現像した後、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図６（Ｆ）に示す様に、絶縁体層５２Ｂの表面に導体パターン５４が形成される。この絶縁体層５２Ｂ上に形成された導体パターン５４は、渦巻き形に形成され、内側端が絶縁体層５２Ｂのスルーホール内の導体を介して絶縁体層５２Ａの導体パターン５４Ａに、外側端が絶縁体層５２Ｂのスルーホール内の導体を介して絶縁体層５２Ａの導体パターン５４Ｂにそれぞれ接続される。
続いて、この導体パターン５４が形成された絶縁体層５２Ｂの表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、図７（Ａ）に示す様に、絶縁体層５２Ｂ上に絶縁体層５２Ｃが形成される。
さらに続いて、この絶縁体層５２Ｃの表面全体に感光性導電膜を形成し、露光、現像した後、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図７（Ｂ）に示す様に、絶縁体層５２Ｃの表面に導体パターン５５が形成される。この導体パターン５５は、渦巻き形に形成される。
次に、この導体パターン５５が形成された絶縁体層５２Ｃの表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、露光、現像、乾燥した後、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図７（Ｃ）に示す様に、絶縁体層５２Ｃ上にスルーホールＳを有する絶縁体層５２Ｄが形成される。
さらに、この絶縁体層５２Ｄの表面全体に感光性導電膜を形成し、露光、現像した後、これを乾燥し、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱することにより、図７（Ｄ）に示す様に、絶縁体層５２Ｄの表面に導体パターン５５Ａ、５５Ｂが形成される。この導体パターン５５Ａは、絶縁体層５２Ｄのスルーホール内の導体を介して絶縁体層５２Ｃの導体パターン５５の内側端に接続される。また、導体パターン５５Ｂは、絶縁体層５２Ｄのスルーホール内の導体を介して絶縁体層５２Ｃの導体パターン５５の外側端に接続される。
続いて、この導体パターン５５Ａ、５５Ｂが形成された絶縁体層５２Ｄの表面全体に感光剤入りの絶縁材料を塗布し、乾燥させた後、光線を用いて全体を露光するか又は、乾燥温度よりも高く、脱脂温度よりも低い温度で加熱することにより、図７（Ｅ）に示す様に絶縁体層５２Ｅが形成される。
そして、図７（Ｆ）に示す様に、この絶縁体層５２Ｅ上に磁性体の絶縁性セラミック材料で少なくとも１層以上の絶縁体層６３を形成した後、これらの積層体を所定の形状になる様点線の位置で切断し、バレル研磨によって形状を整え、コイルの引き出し端を露出させた後脱脂し、８００〜９００℃で焼成した。この焼成体を再度バレル研磨によって整形及び引き出し導体の露出を行った後、端面に外部電極を形成する。なお、絶縁体膜６３は、形成される素子に応じて所定の厚みになる様に、例えば、１層の厚みが６μｍの絶縁体膜の形成を厚みが４５０μｍとなるまで繰返すことにより複数層形成してもよい。
【００１５】
以上、本発明の積層型電子部品の製造方法の実施例を述べたが、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。例えば、感光剤入りの絶縁材料と感光性導電ペーストは、ネガ型、ポジ型いずれのものでもよい。また、実施例では導体パターンと第２の絶縁体層の両方を加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱する場合を示したが、導体パターンを加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒〜６００００℃・秒の条件で加熱してあれば、導体パターンの変形や流出を防止でき、第２の絶縁体層をこの条件で加熱しなくてもよい。
また、第１の実施例と第２の実施例において、導体パターンは、コ字状、Ｌ字状、Ｕ字状、スパイラル状等様々な形状にすることができる。さらに、第２の実施例において、絶縁体層３３Ａ、３３Ｂが感光剤の入っていない絶縁性セラミック材料で形成されてもよい。またさらに、第３の実施例において、第１の絶縁体層、第２の絶縁体層及び第３の絶縁体層の材質の組み合わせは、形成される素子に応じて様々に変えることができ、例えば、第１の絶縁体層と第３の絶縁体層を誘電体で形成してもよい。
また、本発明の積層型電子部品の製造方法は、実施例でコイル、トランス、コモンモードチョークの場合を説明したが、この他にも方向性結合器、バラン、集中定数型フィルタ、分布定数型フィルタ、様々な回路素子を一体化して多機能化した積層型複合電子部品にも適用できる。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べた様に、本発明の積層型電子部品の製造方法は、支持体上に感光剤入りの絶縁材料を用い、硬化処理を施して第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に、感光剤入りの絶縁材料を用いて第３の絶縁体層を形成する工程を備えるので、製造工程を増加させることなく、高精細度の導体パターンを精度よく形成でき、これにより積層型電子部品の小型化、高性能化に貢献できる。
また、本発明の積層型電子部品の製造方法は、支持体上に絶縁性セラミック材料で第１の絶縁体層を形成する工程、第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料を用いて緩衝層を形成する工程、緩衝層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に第３の絶縁体層を形成する工程を備えるので、製造工程を増加させることなく、高精細度の導体パターンを精度よく形成でき、これにより積層型電子部品の小型化、高性能化に貢献できる。また、感光剤の入っていない絶縁性セラミックを用いることができるので、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層型電子部品の製造方法の第１の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図である。
【図２】本発明の積層型電子部品の製造方法の第１の実施例を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の積層型電子部品の製造方法の第２の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図である。
【図４】本発明の積層型電子部品の製造方法の第２の実施例を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５は本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例に係る積層型電子部品の分解斜視図である。
【図６】本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例を模式的に示す斜視図である。
【図７】本発明の積層型電子部品の製造方法の第３の実施例を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１１Ａ、１１Ｂ 第１の絶縁体層
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ 第２の絶縁体層
１３Ａ、１３Ｂ 第３の絶縁体層
１４ 導体パターン
Claims (8)
- 絶縁体層と導体パターンを積層し、積層体内に該導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、
支持体上に感光剤入りの絶縁材料を用い、硬化処理を施して第１の絶縁体層を形成する工程、該第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に、感光剤入りの絶縁材料を用いて第３の絶縁体層を形成する工程を備えたことを特徴とする積層型電子部品の製造方法。 - 絶縁体層と導体パターンを積層し、積層体内に該導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、
支持体上に絶縁性セラミック材料で第１の絶縁体層を形成する工程、該第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料を用いて緩衝層を形成する工程、該緩衝層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に第３の絶縁体層を形成する工程を備えたことを特徴とする積層型電子部品の製造方法。 - 絶縁体層と導体パターンを積層し、該絶縁体層間の導体パターンを該絶縁体層のスルーホール内の導体を介して接続し、積層体内に該導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、
支持体上に感光剤入りの絶縁材料を用い、硬化処理を施して第１の絶縁体層を形成する工程、該第１の絶縁体層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に、感光剤入りの絶縁材料を用いて第３の絶縁体層を形成する工程を備えたことを特徴とする積層型電子部品の製造方法。 - 絶縁体層と導体パターンを積層し、該絶縁体層間の導体パターンを該絶縁体層のスルーホール内の導体を介して接続し、積層体内に該導体パターンによって回路素子が形成された積層型電子部品の製造方法において、
支持体上に絶縁性セラミック材料で第１の絶縁体層を形成する工程、該第１の絶縁体層上に感光剤入りの絶縁材料を用いて緩衝層を形成する工程、該緩衝層上に、感光性導電ペーストを用いフォトリソ技術によって形成された導体パターンと感光剤入りの絶縁材料で形成された第２の絶縁体層とが積み重ねられる工程及び、これらの積層体上に第３の絶縁体層を形成する工程を備えたことを特徴とする積層型電子部品の製造方法。 - 前記導体パターンが、感光性導電ペーストを塗布し、これを露光、現像した後、加熱処理を施すことにより形成される請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の積層型電子部品の製造方法。
- 前記導体パターンが、感光性導電ペーストを塗布し、これを露光、現像した後、加熱の最高温度（℃）×１００℃以上の温度領域にさらされる時間（秒）が４００００℃・秒以上、６００００℃・秒以下の条件で加熱処理を施すことにより形成される請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の積層型電子部品の製造方法。
- 前記緩衝層の厚みが３０μｍ以上に形成される請求項２、４、５、６のいずれかに記載の積層型電子部品の製造方法。
- 前記第１の絶縁体層及び第３の絶縁体層が誘電体、磁性体のいずれかによって形成される請求項１乃至請求項７に記載の積層型電子部品の製造方法。
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