積層型電子部品およびその製造方法
【課題】コイル状内部導体を内蔵する積層型電子部品においては、ビア導体を積層方向から平面透視した場合、互いに重なり合う位置に配設されていることから、この重なり合う位置に応力が集中しやすい。
【解決手段】上面および下面に開口するビアホールをそれぞれ有する複数の絶縁体層を積層してなる積層体と、複数の絶縁体層間にそれぞれ位置する複数のコイル配線導体と、ビアホールに充填された、絶縁体層を介して積層方向に隣り合うコイル配線導体をそれぞれ電気的に接続する複数のビア導体とを備え、複数のコイル配線導体および複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、複数のコイル配線導体における少なくとも複数のビア導体と接する部分が互いに重なり合っており、かつ、複数のビア導体が互いに重なり合っていない積層型電子部品とする。
【解決手段】上面および下面に開口するビアホールをそれぞれ有する複数の絶縁体層を積層してなる積層体と、複数の絶縁体層間にそれぞれ位置する複数のコイル配線導体と、ビアホールに充填された、絶縁体層を介して積層方向に隣り合うコイル配線導体をそれぞれ電気的に接続する複数のビア導体とを備え、複数のコイル配線導体および複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、複数のコイル配線導体における少なくとも複数のビア導体と接する部分が互いに重なり合っており、かつ、複数のビア導体が互いに重なり合っていない積層型電子部品とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル状の内部導体が内部に埋設された積層型電子部品に関するものである。このような積層型電子部品は、産業用電子機器および民生用電気製品に代表される多種多様な電子機器において、例えばインダクタ、トランス、コイル部品、ＬＣ部品または貫通コンデンサとして用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
コイル状の内部導体が内部に埋設された積層型電子部品としては、例えば、特許文献１に記載された積層チップインダクタが知られている。特許文献１に記載された積層チップインダクタは、上面の所定位置にコイル状内部導体が印刷された絶縁性のグリーンシートを所定数積層するとともに焼成することにより形成されている。
【０００３】
特許文献１に記載の積層型セラミック電子部品では、セラミックグリーンシートに形成されたビアホールに充填されたビア導体によって積層方向に隣り合う内部導体が電気的に接続されている。これらの内部導体およびビア導体を積層方向から平面透視した場合、それぞれのセラミックグリーンシート上に配設された内部導体が、４辺からなる矩形状の配線経路上に位置して部分的に重なり合い、かつ、ビア導体が４辺からなる矩形状の配線経路の４つの頂点部分のいずれかに位置して互いに重なり合っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−９２６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ビア導体および絶縁体層の熱膨張係数が互いに異なるため積層型電子部品の製造過程および使用時において、ビア導体および絶縁体層の間には熱膨張差が生じる。特に、ビア導体は上記する４つの頂点部分のいずれかに位置して互いに重なり合っていることから、この４つの頂点部分に応力が集中しやすい。近年、高インダクタンス化のために積層型電子部品にはさらに大きな電流を流すことが求められており、この大電流を流すための導体断面積の増加に起因して上記の熱膨張差による内部応力がさらに大きくなる可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術に鑑みてなされたものであり、上記の熱膨張差に起因する応力の集中を抑制することによって耐久性を高めた積層型電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの態様に基づく積層型電子部品は、上面および下面に開口するビアホールをそれぞれ有する複数の絶縁体層を積層してなる積層体と、前記複数の絶縁体層間にそれぞれ位置する複数のコイル配線導体と、前記ビアホールに充填された、前記絶縁体層を介して積層方向に隣り合う前記コイル配線導体をそれぞれ電気的に接続する複数のビア導体とを備えている。さらに、前記複数のコイル配線導体および前記複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、前記複数のコイル配線導体における少なくとも前記複数のビア導体と接する部分が互いに重なり合っており、かつ、前記複数のビア導体が互いに重なり合っていないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記の態様に基づく積層型電子部品は、複数のコイル配線導体および複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、複数のコイル配線導体の少なくとも複数のビア導体と接する部分が互いに重なり合っており、かつ、複数のビア導体が互いに重なり合っていない。
【０００９】
このように、積層方向から平面透視した際に、線状に配設されることによって重なり合った場合であっても熱膨張差の影響の小さいコイル配線導体は、少なくとも互いに重なり合っている。そのため、複数のコイル配線導体によって形成されるコイル状の内部導体によるインダクタンスを高いものとすることができる。また、複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、これらのビア導体が互いに重なり合っていない。そのため、ビア導体および絶縁体層の熱膨張係数が互いに異なることに起因する上記の応力の集中を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態の積層型電子部品およびその製造方法を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の分解斜視図である。
【図３】（ａ）は図２に示す実施形態における第２の絶縁体層およびビア導体からなる層を示す分解斜視図である。（ｂ）は図２に示す実施形態における第１の絶縁体層およびコイル配線導体からなる層を示す分解斜視図である。
【図４】図１に示す実施形態の平面透視図である。
【図５】（ａ）は図１に示す実施形態の第１の変形例を示す斜視図である。（ｂ）は図１に示す実施形態の第２の変形例を示す斜視図である。
【図６】図１に示す実施形態の第３の変形例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態の積層型電子部品およびその製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、下記の実施形態を構成する部材のうち、特徴的な構成を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本実施形態の積層型電子部品は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００１２】
図１〜４に示すように、本実施形態の積層型電子部品１は、上面および下面に開口するビアホールをそれぞれ有する複数の絶縁体層３（第１の絶縁体層３）を積層してなる積層体５と、複数の第１の絶縁体層３間にそれぞれ位置する複数のコイル配線導体７と、ビアホールに充填された、第１の絶縁体層３を介して積層方向に隣り合うコイル配線導体７をそれぞれ電気的に接続する複数のビア導体９とを備えている。より具体的には、積層体５が、第１の絶縁体層３と、上面および下面に開口する配線形成領域１１ａを有する第２の絶縁体層１１とを交互に積層してなり、コイル配線導体７が上記の配線形成領域１１ａに位置している。
【００１３】
そして、図４に示すように、複数のコイル配線導体７および複数のビア導体９を積層方向から平面透視した場合に、複数のコイル配線導体７の少なくとも一部が互いに重なり合っており、かつ、複数のビア導体９が互いに重なり合っていない。なお、図４において、ビア導体９の位置を明確にするため、平面透視した場合のビア導体９の位置に斜線を付けている。
【００１４】
このように、積層方向から平面透視した際に、線状に配設されることによって互いに重なり合った場合であっても熱膨張差の影響の小さいコイル配線導体７は、少なくとも複数
のビア導体と接する部分が互いに重なり合っている。そのため、複数のコイル配線導体７によって形成されるコイル状の内部導体のインダクタンスを高いものとすることができる。また、複数のビア導体９を積層方向から平面透視した場合に、これらのビア導体９が互いに重なり合っていない。そのため、ビア導体９および第１の絶縁体層３の熱膨張係数が互いに異なることに起因する応力の集中を低減することができる。
【００１５】
積層体５が、複数の第１の絶縁体層３と複数のコイル配線導体７を交互に積層してなる構成であってもよいが、本実施形態の積層型電子部品１のように、積層体５が、上面および下面に開口する配線形成領域１１ａを有する第２の絶縁体層１１をさらに備えていることが好ましい。具体的には、積層体５が、第１の絶縁体層３と、上面および下面に開口する配線形成領域１１ａを有する第２の絶縁体層１１とを交互に積層してなり、コイル配線導体７が配線形成領域１１ａに位置していることが好ましい。
【００１６】
複数の第１の絶縁体層３と複数のコイル配線導体７を交互に積層してなる構成である場合、コイル配線導体７の厚みによって第１の絶縁体層３の上面には段差が形成されやすい。しかしながら、コイル配線導体７が配線形成領域１１ａに位置してなり、コイル配線導体７および第２の絶縁体層１１からなる層を第１の絶縁体層３に重ね合わせるとともにこれらの層を積層することによって積層体５を形成している場合、上記の段差を小さくすることができる。そのために積層による変形や、第１の絶縁体層３と第２の絶縁体層１１の密着不良が生じる可能性を低減できるとともに、コイル配線導体７の熱膨張に起因する第１の絶縁体層３への応力を緩和することができる。
【００１７】
また、本実施形態の積層型電子部品１のように、第１の絶縁体層３およびビア導体９の積層方向の厚みが、第２の絶縁体層１１およびコイル配線導体７の積層方向の厚みよりも小さいことが好ましい。このように、積層方向に隣り合う第１の絶縁体層３およびコイル配線導体７の間に位置する第２の絶縁体層１１およびビア導体９の厚みが相対的に小さいことから、積層型電子部品１全体の厚みを小さくすることができる。また、積層型電子部品１全体の厚みを小さくすることができることから、許容される積層型電子部品の厚みの範囲内にて複数のコイル配線導体７によるインダクタの巻き数を大きくすることができ、インダクタンス値を大きくすることが可能となる。
【００１８】
なお、図２は図１に示す実施形態の積層構造を明確にするための分解斜視図であり、図１に示す実施形態の積層構造の一部を分解斜視図にて示したものである。そのため、複数の第１の絶縁体層３および複数の第２の絶縁体層１１の数はそれぞれ図２に示す分解斜視図に示す数に限られるものではない。また、積層体５の積層方向の両端部には、第１の絶縁体層３と同組成の印刷ペーストによるコーティング層を形成し、導通用ビア部についても導体ペーストの印刷により構成しても良い。
【００１９】
本実施形態における第１の絶縁体層３および第２の絶縁体層１１としては、それぞれ高い絶縁性を有している部材を用いることができる。第１の絶縁体層３および第２の絶縁体層１１としては、例えば、フェライト質焼結体、フォルステライト質焼結体およびガラスセラミック材料等のセラミック材料を用いることができる。あるいは、第１の絶縁体層３として絶縁性の樹脂を用いてもよい。また、複数のコイル配線導体７をインダクタとして用いることから、第１の絶縁体層３および第２の絶縁体層１１として、磁性を有することが好ましく、具体的には、例えば、フェライトから成る材料やフェライト等の磁性材料を含有していることが好ましく、第１の絶縁体層３および第２の絶縁体層１１が非磁性絶縁材料と磁性絶縁材料の組合せであっても良い。
【００２０】
本実施形態における第１の絶縁体層３および第２の絶縁体層１１は、それぞれ平面視した場合の外周形状が矩形状となっているが特にこれに限られるものではない。たとえば、
平面視した場合の外周形状が、六角形または図５（ａ）に示すような八角形のような多角形状、或いは、図５（ｂ）に示すような楕円形状または円形状のような曲面形状であってもよい。
【００２１】
本実施形態における第１の絶縁体層３は、上面および下面に開口するビアホールを有している。そして、このビアホールには積層方向に隣り合うコイル配線導体７を電気的に接続するビア導体９が充填されている。また、第１の絶縁体層３は、積層方向に隣り合うコイル配線導体７の間であって、これらのコイル配線導体７が互いに離隔するように位置している。そのため、第１の絶縁体層３は、第２の絶縁体層１１よりも厚みが小さい一方で、積層方向に隣り合うコイル配線導体７が電気的に短絡しない程度の絶縁性を確保できる厚みを有していることが求められる。
【００２２】
ビア導体９としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体をビア導体９として用いることができる。上記の金属材料は単一で用いてもよく、また、合金、混合物として用いてもよい。
【００２３】
本実施形態における第２の絶縁体層１１は、上面および下面に開口する配線形成領域１１ａを有している。そして、この配線形成領域１１ａにはコイル配線導体７が充填されている。積層方向に隣り合うコイル配線導体７はビア導体９を介して電気的に接続され、積層型電子部品１の積層方向に向かって巻回されたコイル状の内部配線を形成している。このようにして内部配線が形成されることによりチップインダクタとして作用させることができる。
【００２４】
なお、積層方向に隣り合うコイル配線導体７がビア導体９を介して電気的に接続されることによってコイル状の内部配線を形成していることから、本実施形態においては便宜的にコイル配線導体７と表している。そのため、それぞれのコイル配線導体７がコイル形状であることを意味するものに限られない。
【００２５】
つまり、積層方向に隣り合うコイル配線導体７がビア導体９を介して電気的に接続されることによってコイル状の内部配線を形成していることから、それぞれのコイル配線導体７としては１つの線分からなる直線形状、２つの線分からなるＬ形状あるいは３つの線分からなるコ形状であってもよい。しかしながら、複数のコイル配線導体７によるインダクタの巻き数を大きくするため、本実施形態におけるコイル配線導体７のように部分的に隙間を有するＣ形状であることが好ましい。例えば、コイル配線導体７が１つの線分からなる直線形状である場合、４層の第１の絶縁体層３によって１巻きの内部配線を形成しているが、コイル配線導体７が部分的に隙間を有する略環形状である、いわゆるＣ形状である場合、１層の第１の絶縁体層３によって約１巻きの内部配線を形成することができる。
【００２６】
コイル配線導体７としては、ビア導体９と同様に導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体をビア導体９として用いることができる。上記の金属材料は単一で用いてもよく、また、合金、混合物として用いてもよい。
【００２７】
本実施形態の積層型電子部品１では、コイル配線導体７の積層方向の厚みよりもビア導体９の積層方向の厚みが小さい。第２の絶縁体層１１の積層方向の厚みよりも第１の絶縁体層３の積層方向の厚みが小さく、さらに、コイル配線導体７の積層方向の厚みよりもビア導体９の積層方向の厚みが小さいことから、ビア導体９および第１の絶縁体層３からなる層全体の厚みを、コイル配線導体７および第２の絶縁体層１１からなる層全体の厚みよ
りも小さくすることができる。結果として、積層型電子部品１全体の厚みを小さくすることができる。
【００２８】
本実施形態の積層型電子部品１では、コイル配線導体７を配置した第２の絶縁体層１１の両側に配置される互いに隣接する第１の絶縁体層３に配置されるビア導体９を平面透視した場合に、複数のビア導体９が互いに重なり合っていない。
【００２９】
特に、本実施形態の積層型電子部品１のように、複数のビア導体９を積層方向から平面透視した場合に、複数のビア導体９のうち互いに隣り合うビア導体９の間隔が略一定であることが好ましい。これにより、ビア導体９および第１の絶縁体層３の熱膨張係数が互いに異なることに起因する応力の集中をさらに抑制することができる。言い換えれば、上記の応力のばらつきを小さくすることができるので、積層型電子部品１の耐久性をさらに向上させることができる。
【００３０】
また、本実施形態の積層型電子部品１のように、複数のビア導体９を積層方向から平面透視した場合に、積層方向に隣り合うビア導体９が互いに隣接していることが好ましい。言い換えれば、複数のビア導体９のうち積層方向に互いに隣接するビア導体９が複数のビア導体９を平面透視した場合に隣り合っていることから、それぞれのコイル配線導体７を略環状である、いわゆるＣ字形状とすることができる。さらにそれぞれのコイル配線導体７が部分的に有する隙間も最小限の大きさとすることができる。そのため、複数のコイル配線導体７によるインダクタの巻き数をさらに大きくすることができる。
【００３１】
なお、本実施形態における「互いに隣接するビア導体９の間隔が略一定」とは、互いに隣接するビア導体９の間隔が厳密に一定であることに限られるものではなく、製造工程上で不可避であるビア導体９の位置ずれ或いはビア導体９の幅のバラつきに起因する程度のビア導体９の間隔のバラつきを有する構成も含むものである。
【００３２】
本実施形態の積層型電子部品１は、第１の絶縁体層３と第２の絶縁体層１１とを交互に積層してなる積層体５の表面（図２においては積層体５の上面および下面）であってコイル配線導体７またはビア導体９と電気的に接続された外部電極１３を備えている。外部電極１３は、リード端子などを介して外部配線（不図示）と電気的に接続するための部材である。そのため、本実施形態における外部電極１３は積層体５の上面に配設されているが、特にこれに限られるものではない。例えば、図６に示すように外部電極１３は積層体５の側面に配設されていてもよい。なお、図６に示すように外部電極１３は積層体５の側面に配設されている場合には、コイル配線導体７およびビア導体９が外部に露出しないように、積層体５の上面および下面に別途、第３の絶縁体層１５を配設すればよい。
【００３３】
外部電極１３としては、ビア導体９と同様に導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体をビア導体９として用いることができる。上記の金属材料は単一で用いてもよく、また、合金、混合物として用いてもよい。
【００３４】
また、外部電極１３の積層体５から露出する表面には、メッキを形成することが好ましい。外部に露出する外部電極１３が劣化することを抑制できるからである。また、リード端子などを介して外部電極１３と外部配線（不図示）とを電気的に接続する場合には、外部電極１３とリード端子との接合性を高めることができる。メッキとしては、例えば、ニッケルメッキ、銅メッキ、銀メッキ、金メッキおよび錫めっきを用いることができる。具体的には、例えば、外部電極１３の積層体５から露出する表面にニッケルメッキを形成した後、さらにニッケルメッキの表面に金メッキを形成すればよい。
【００３５】
次に、上記実施形態にかかる積層型電子部品１の製造方法について説明する。
【００３６】
まず、第１の絶縁体層３となるセラミックグリーンシート１７（第１のセラミックグリーンシート１７）を作製する。具体的には、ガラス粉末およびセラミック粉末を含有する原料粉末、有機溶剤並びにバインダを混ぜることにより混合部材を作製する。原料粉末としては、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化硼素（Ｂ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いることができる。混合部材をシート状に成形することにより複数のセラミックグリーンシートを作製することができる。なお、上記実施形態の積層型電子部品１のように第２の絶縁体層１１を備えた構成とする場合には、第１の絶縁体層３となる第１のセラミックグリーンシート１７と同様に第２のセラミックグリーンシート１９を作製すればよく、第２のセラミックグリーンシート１９の原料粉末としては、例えば、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いることができる。
【００３７】
第１の絶縁体層３となる第１のセラミックグリーンシート１７に上面および下面に開口するビアホールを形成する。そして、このビアホールにビア導体９となる第２の導体ペースト２３を配設する。具体的には、ビアホールにビア導体９となる第２の導体ペースト２３を充填する。これにより、ビア導体９を形成することができる。第２の導体ペースト２３としては、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体をビア導体９として用いることができる。上記の金属材料は単一、合金、混合物として用い、有機溶剤並びにバインダを混ぜたものをビア導体９用ペーストとして用いることができる。
【００３８】
このとき、ビア導体９となる領域に対応する貫通孔を有するように混合部材をシート状に形成することによって第１の絶縁体層３となる第１のセラミックグリーンシート１７を作製することができる。なお、上述のように貫通孔を有するように混合部材をシート状に形成してもよいが、第１のセラミックグリーンシート１７を一枚のシート状に形成した後に貫通孔を形成することによってビア導体９となる領域を形成してもよい。
【００３９】
第２の絶縁体層１１となる第２のセラミックグリーンシート１９の配線形成領域１１ａにコイル配線導体７となる第１の導体ペースト２１を配設する。具体的には、第２の絶縁体層１１となる第２のセラミックグリーンシート１９の配線形成領域１１ａにコイル配線導体７となる第１の導体ペースト２１を充填する。これにより、コイル配線導体７を形成することができる。第１の導体ペースト２１としては、第２の導体ペースト２３と同様に、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体をコイル配線導体として用いることができる。上記の金属材料は単一、合金、混合物として用い、有機溶剤並びにバインダを混ぜたものコイル配線導体用ペーストとして用いることができる。配線形成領域１１ａに金属ペーストを充填する方法としては、例えば、スクリーン印刷法を用いればよい。
【００４０】
上述の通り、第１の導体ペースト２１が配線形成領域１１ａに充填された複数の第２のセラミックグリーンシート１９および第２の導体ペースト２３がビアホールに充填された複数の第１のセラミックグリーンシート１７を、複数の第１の導体ペースト２１が第２の導体ペースト２３を介して接合されるように交互に積層して未焼成積層体２５を作製する。このように、積層方向に隣り合う第１の導体ペースト２１が第２の導体ペースト２３を介して接続されるので、積層方向に隣り合うコイル配線導体７がビア導体９を介して電気的に接続された、積層型電子部品１の積層方向に向かって巻回されたコイル状の内部配線を形成することができる。
【００４１】
このとき、第１のセラミックグリーンシート１７に第２の導体ペースト２３を充填するとともに、この第２の導体ペースト２３が充填された第１のセラミックグリーンシート１７に、第２のセラミックグリーンシート１９および第１の導体ペースト２１を順次印刷することによって部分積層体を形成し、部分積層体を複数積層することによって未焼成積層体２５を形成してもよい。
【００４２】
なお、本実施形態の積層型電子部品１の製造方法においては、第２の絶縁体層１１となる第２のセラミックグリーンシート１９を用いているが、第２の絶縁体層１１となる第２のセラミックグリーンシート１９は必ずしも必要ではなく、単に第１のセラミックグリーンシート１７上に第１の導体ペースト２１を積層してもよい。
【００４３】
そして、本実施形態の積層型電子部品の製造方法においては、複数の第１の導体ペースト２１および複数の第２の導体ペースト２３を積層方向から平面透視した場合に、第１の導体ペースト２１の少なくとも一部が互いに重なり合っており、かつ、複数の第２の導体ペースト２３が互いに重なり合っていないことが肝要である。これにより、未焼成積層体２５の焼成時における第１のセラミックグリーンシート１７の熱収縮と第２の導体ペースト２３の熱収縮の違いに起因する応力の集中を抑制することができる。また、焼成後の積層体５においてもビア導体９および第１の絶縁体層３の熱膨張係数が互いに異なることに起因する応力の集中を抑制することができる。
【００４４】
また、第２のセラミックグリーンシート１９の積層方向の厚みよりも第１のセラミックグリーンシート１７の積層方向の厚みが小さいことが好ましい。これにより、積層型電子部品１としては積層方向に隣り合う第２の絶縁体層１１の間に位置する第１の絶縁体層３の厚みを相対的に小さくすることができるので、積層型電子部品１全体の厚みを小さくすることができる。また、積層型電子部品１全体の厚みを小さくすることができることから、複数のコイル配線導体７によるインダクタの巻き数を大きくすることができる。
【００４５】
また、未焼成積層体２５の表面（図２においては積層体５の上面および下面）であって第１の導体ペースト２１または第２の導体ペースト２３と接続されるように外部電極１３となる第３の導体ペースト２７を配設してもよい。第３の導体ペースト２７としては、第１の導体ペースト２１と同様に、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体を用いることができる。上記の金属材料は単一、合金、混合物として用い、有機溶剤並びにバインダを混ぜたものをビア導体９用の導体ペーストとして用いることができる。
【００４６】
上記の通り作製された未焼成積層体２５を焼成することによって本実施形態の積層型電子部品を作製することができる。セラミックグリーンシートおよび導体ペーストとして用いる材料によって最適な焼成温度は異なるが、本実施形態の積層型電子部品の製造方法においては約８５０℃〜１０００℃の温度で焼成すればよい。
【００４７】
このように、本実施形態の積層型電子部品の製造方法は、上面および下面に開口するビアホールを有する第１のセラミックグリーンシート１７を複数準備する工程と、コイル配線導体７となる第１の導体ペースト２１を複数準備する工程と、ビアホールに第２の導体ペースト２３を配設する工程と、複数の第１の導体ペースト２１が第２の導体ペースト２３を介して接合されるように、複数の第１のセラミックグリーンシート１７および複数の第１の導体ペースト２１を交互に積層して未焼成積層体２５を形成する工程と、未焼成積層体２５を焼成する工程とを備えている。そして、複数の第１の導体ペースト２１および複数の第２の導体ペースト２３を積層方向から平面透視した場合に、第１の導体ペースト２１の少なくとも一部が互いに重なり合っており、かつ、複数の第２の導体ペースト２３が互いに重なり合っていないことを特徴としている。
【００４８】
また、上記の実施形態においては、未焼成積層体２５の上面に第３の導体ペースト２７を配設しているが特にこれに限られるものではない。例えば、未焼成積層体２５を焼成した後に、コイル配線導体７およびビア導体９と電気的に接続されるように焼成済みの積層体５の表面に外部電極１３を配設してもよい。外部電極１３を焼成済みの積層体５の表面に配設する方法としては、例えば、周知の蒸着またはスパッタリングの手法を用いればよい。
【００４９】
また、外部電極１３の積層体５から露出する表面にメッキを形成する場合には、焼成済みの積層体５の表面に配設された外部電極１３にメッキを形成すればよい。具体的には、例えば、外部電極１３の積層体５から露出する表面をニッケルメッキで被膜した後、さらにニッケルメッキの表面を金メッキで被膜すればよい。
【００５０】
なお、単体の積層型電子部品１の製造方法について示したが、積層方向に隣り合う第１の導体ペースト２１が第２の導体ペースト２３を介して接続された、積層方向に向かって巻回されたコイル状の内部配線となる導体ペーストが複数併設された未焼成積層体２５の集合体を形成してもよい。このような未焼成積層体２５の集合体を作製した後、それぞれの未焼成積層体２５に分割するとともにそれぞれの未焼成積層体２５を焼成することによって複数の積層型電子部品１を同時に作製することができる。また、上記する未焼成積層体２５の集合体を同時焼成した後に、それぞれの積層型電子部品１に分割してもよい。
【００５１】
上述の通り、本実施形態の積層型電子部品およびその製造方法について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、種々の変更や実施の形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。例えば、第１の絶縁体層３を絶縁体ペーストのコーティング手法によりコイル導体充填後の第２の絶縁体層１１のＶＩＡ相当位置を除き形成した後に、ＶＩＡ位置に導体ペーストを印刷し、その上に隣接する第２のコイル導体充填後の絶縁体層を積層しても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・積層型電子部品
３・・・絶縁体層（第１の絶縁体層）
５・・・積層体
７・・・コイル配線導体
９・・・ビア導体
１１・・・第２の絶縁体層
１１ａ・・・配線形成領域
１３・・・外部電極
１５・・・第３の絶縁体層
１７・・・セラミックグリーンシート（第１のセラミックグリーンシート）
１９・・・第２のセラミックグリーンシート
２１・・・第１の導体ペースト
２３・・・第２の導体ペースト
２５・・・未焼成積層体
２７・・・第３の導体ペースト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル状の内部導体が内部に埋設された積層型電子部品に関するものである。このような積層型電子部品は、産業用電子機器および民生用電気製品に代表される多種多様な電子機器において、例えばインダクタ、トランス、コイル部品、ＬＣ部品または貫通コンデンサとして用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
コイル状の内部導体が内部に埋設された積層型電子部品としては、例えば、特許文献１に記載された積層チップインダクタが知られている。特許文献１に記載された積層チップインダクタは、上面の所定位置にコイル状内部導体が印刷された絶縁性のグリーンシートを所定数積層するとともに焼成することにより形成されている。
【０００３】
特許文献１に記載の積層型セラミック電子部品では、セラミックグリーンシートに形成されたビアホールに充填されたビア導体によって積層方向に隣り合う内部導体が電気的に接続されている。これらの内部導体およびビア導体を積層方向から平面透視した場合、それぞれのセラミックグリーンシート上に配設された内部導体が、４辺からなる矩形状の配線経路上に位置して部分的に重なり合い、かつ、ビア導体が４辺からなる矩形状の配線経路の４つの頂点部分のいずれかに位置して互いに重なり合っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−９２６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ビア導体および絶縁体層の熱膨張係数が互いに異なるため積層型電子部品の製造過程および使用時において、ビア導体および絶縁体層の間には熱膨張差が生じる。特に、ビア導体は上記する４つの頂点部分のいずれかに位置して互いに重なり合っていることから、この４つの頂点部分に応力が集中しやすい。近年、高インダクタンス化のために積層型電子部品にはさらに大きな電流を流すことが求められており、この大電流を流すための導体断面積の増加に起因して上記の熱膨張差による内部応力がさらに大きくなる可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術に鑑みてなされたものであり、上記の熱膨張差に起因する応力の集中を抑制することによって耐久性を高めた積層型電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの態様に基づく積層型電子部品は、上面および下面に開口するビアホールをそれぞれ有する複数の絶縁体層を積層してなる積層体と、前記複数の絶縁体層間にそれぞれ位置する複数のコイル配線導体と、前記ビアホールに充填された、前記絶縁体層を介して積層方向に隣り合う前記コイル配線導体をそれぞれ電気的に接続する複数のビア導体とを備えている。さらに、前記複数のコイル配線導体および前記複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、前記複数のコイル配線導体における少なくとも前記複数のビア導体と接する部分が互いに重なり合っており、かつ、前記複数のビア導体が互いに重なり合っていないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記の態様に基づく積層型電子部品は、複数のコイル配線導体および複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、複数のコイル配線導体の少なくとも複数のビア導体と接する部分が互いに重なり合っており、かつ、複数のビア導体が互いに重なり合っていない。
【０００９】
このように、積層方向から平面透視した際に、線状に配設されることによって重なり合った場合であっても熱膨張差の影響の小さいコイル配線導体は、少なくとも互いに重なり合っている。そのため、複数のコイル配線導体によって形成されるコイル状の内部導体によるインダクタンスを高いものとすることができる。また、複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、これらのビア導体が互いに重なり合っていない。そのため、ビア導体および絶縁体層の熱膨張係数が互いに異なることに起因する上記の応力の集中を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態の積層型電子部品およびその製造方法を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の分解斜視図である。
【図３】（ａ）は図２に示す実施形態における第２の絶縁体層およびビア導体からなる層を示す分解斜視図である。（ｂ）は図２に示す実施形態における第１の絶縁体層およびコイル配線導体からなる層を示す分解斜視図である。
【図４】図１に示す実施形態の平面透視図である。
【図５】（ａ）は図１に示す実施形態の第１の変形例を示す斜視図である。（ｂ）は図１に示す実施形態の第２の変形例を示す斜視図である。
【図６】図１に示す実施形態の第３の変形例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態の積層型電子部品およびその製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、下記の実施形態を構成する部材のうち、特徴的な構成を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本実施形態の積層型電子部品は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００１２】
図１〜４に示すように、本実施形態の積層型電子部品１は、上面および下面に開口するビアホールをそれぞれ有する複数の絶縁体層３（第１の絶縁体層３）を積層してなる積層体５と、複数の第１の絶縁体層３間にそれぞれ位置する複数のコイル配線導体７と、ビアホールに充填された、第１の絶縁体層３を介して積層方向に隣り合うコイル配線導体７をそれぞれ電気的に接続する複数のビア導体９とを備えている。より具体的には、積層体５が、第１の絶縁体層３と、上面および下面に開口する配線形成領域１１ａを有する第２の絶縁体層１１とを交互に積層してなり、コイル配線導体７が上記の配線形成領域１１ａに位置している。
【００１３】
そして、図４に示すように、複数のコイル配線導体７および複数のビア導体９を積層方向から平面透視した場合に、複数のコイル配線導体７の少なくとも一部が互いに重なり合っており、かつ、複数のビア導体９が互いに重なり合っていない。なお、図４において、ビア導体９の位置を明確にするため、平面透視した場合のビア導体９の位置に斜線を付けている。
【００１４】
このように、積層方向から平面透視した際に、線状に配設されることによって互いに重なり合った場合であっても熱膨張差の影響の小さいコイル配線導体７は、少なくとも複数
のビア導体と接する部分が互いに重なり合っている。そのため、複数のコイル配線導体７によって形成されるコイル状の内部導体のインダクタンスを高いものとすることができる。また、複数のビア導体９を積層方向から平面透視した場合に、これらのビア導体９が互いに重なり合っていない。そのため、ビア導体９および第１の絶縁体層３の熱膨張係数が互いに異なることに起因する応力の集中を低減することができる。
【００１５】
積層体５が、複数の第１の絶縁体層３と複数のコイル配線導体７を交互に積層してなる構成であってもよいが、本実施形態の積層型電子部品１のように、積層体５が、上面および下面に開口する配線形成領域１１ａを有する第２の絶縁体層１１をさらに備えていることが好ましい。具体的には、積層体５が、第１の絶縁体層３と、上面および下面に開口する配線形成領域１１ａを有する第２の絶縁体層１１とを交互に積層してなり、コイル配線導体７が配線形成領域１１ａに位置していることが好ましい。
【００１６】
複数の第１の絶縁体層３と複数のコイル配線導体７を交互に積層してなる構成である場合、コイル配線導体７の厚みによって第１の絶縁体層３の上面には段差が形成されやすい。しかしながら、コイル配線導体７が配線形成領域１１ａに位置してなり、コイル配線導体７および第２の絶縁体層１１からなる層を第１の絶縁体層３に重ね合わせるとともにこれらの層を積層することによって積層体５を形成している場合、上記の段差を小さくすることができる。そのために積層による変形や、第１の絶縁体層３と第２の絶縁体層１１の密着不良が生じる可能性を低減できるとともに、コイル配線導体７の熱膨張に起因する第１の絶縁体層３への応力を緩和することができる。
【００１７】
また、本実施形態の積層型電子部品１のように、第１の絶縁体層３およびビア導体９の積層方向の厚みが、第２の絶縁体層１１およびコイル配線導体７の積層方向の厚みよりも小さいことが好ましい。このように、積層方向に隣り合う第１の絶縁体層３およびコイル配線導体７の間に位置する第２の絶縁体層１１およびビア導体９の厚みが相対的に小さいことから、積層型電子部品１全体の厚みを小さくすることができる。また、積層型電子部品１全体の厚みを小さくすることができることから、許容される積層型電子部品の厚みの範囲内にて複数のコイル配線導体７によるインダクタの巻き数を大きくすることができ、インダクタンス値を大きくすることが可能となる。
【００１８】
なお、図２は図１に示す実施形態の積層構造を明確にするための分解斜視図であり、図１に示す実施形態の積層構造の一部を分解斜視図にて示したものである。そのため、複数の第１の絶縁体層３および複数の第２の絶縁体層１１の数はそれぞれ図２に示す分解斜視図に示す数に限られるものではない。また、積層体５の積層方向の両端部には、第１の絶縁体層３と同組成の印刷ペーストによるコーティング層を形成し、導通用ビア部についても導体ペーストの印刷により構成しても良い。
【００１９】
本実施形態における第１の絶縁体層３および第２の絶縁体層１１としては、それぞれ高い絶縁性を有している部材を用いることができる。第１の絶縁体層３および第２の絶縁体層１１としては、例えば、フェライト質焼結体、フォルステライト質焼結体およびガラスセラミック材料等のセラミック材料を用いることができる。あるいは、第１の絶縁体層３として絶縁性の樹脂を用いてもよい。また、複数のコイル配線導体７をインダクタとして用いることから、第１の絶縁体層３および第２の絶縁体層１１として、磁性を有することが好ましく、具体的には、例えば、フェライトから成る材料やフェライト等の磁性材料を含有していることが好ましく、第１の絶縁体層３および第２の絶縁体層１１が非磁性絶縁材料と磁性絶縁材料の組合せであっても良い。
【００２０】
本実施形態における第１の絶縁体層３および第２の絶縁体層１１は、それぞれ平面視した場合の外周形状が矩形状となっているが特にこれに限られるものではない。たとえば、
平面視した場合の外周形状が、六角形または図５（ａ）に示すような八角形のような多角形状、或いは、図５（ｂ）に示すような楕円形状または円形状のような曲面形状であってもよい。
【００２１】
本実施形態における第１の絶縁体層３は、上面および下面に開口するビアホールを有している。そして、このビアホールには積層方向に隣り合うコイル配線導体７を電気的に接続するビア導体９が充填されている。また、第１の絶縁体層３は、積層方向に隣り合うコイル配線導体７の間であって、これらのコイル配線導体７が互いに離隔するように位置している。そのため、第１の絶縁体層３は、第２の絶縁体層１１よりも厚みが小さい一方で、積層方向に隣り合うコイル配線導体７が電気的に短絡しない程度の絶縁性を確保できる厚みを有していることが求められる。
【００２２】
ビア導体９としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体をビア導体９として用いることができる。上記の金属材料は単一で用いてもよく、また、合金、混合物として用いてもよい。
【００２３】
本実施形態における第２の絶縁体層１１は、上面および下面に開口する配線形成領域１１ａを有している。そして、この配線形成領域１１ａにはコイル配線導体７が充填されている。積層方向に隣り合うコイル配線導体７はビア導体９を介して電気的に接続され、積層型電子部品１の積層方向に向かって巻回されたコイル状の内部配線を形成している。このようにして内部配線が形成されることによりチップインダクタとして作用させることができる。
【００２４】
なお、積層方向に隣り合うコイル配線導体７がビア導体９を介して電気的に接続されることによってコイル状の内部配線を形成していることから、本実施形態においては便宜的にコイル配線導体７と表している。そのため、それぞれのコイル配線導体７がコイル形状であることを意味するものに限られない。
【００２５】
つまり、積層方向に隣り合うコイル配線導体７がビア導体９を介して電気的に接続されることによってコイル状の内部配線を形成していることから、それぞれのコイル配線導体７としては１つの線分からなる直線形状、２つの線分からなるＬ形状あるいは３つの線分からなるコ形状であってもよい。しかしながら、複数のコイル配線導体７によるインダクタの巻き数を大きくするため、本実施形態におけるコイル配線導体７のように部分的に隙間を有するＣ形状であることが好ましい。例えば、コイル配線導体７が１つの線分からなる直線形状である場合、４層の第１の絶縁体層３によって１巻きの内部配線を形成しているが、コイル配線導体７が部分的に隙間を有する略環形状である、いわゆるＣ形状である場合、１層の第１の絶縁体層３によって約１巻きの内部配線を形成することができる。
【００２６】
コイル配線導体７としては、ビア導体９と同様に導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体をビア導体９として用いることができる。上記の金属材料は単一で用いてもよく、また、合金、混合物として用いてもよい。
【００２７】
本実施形態の積層型電子部品１では、コイル配線導体７の積層方向の厚みよりもビア導体９の積層方向の厚みが小さい。第２の絶縁体層１１の積層方向の厚みよりも第１の絶縁体層３の積層方向の厚みが小さく、さらに、コイル配線導体７の積層方向の厚みよりもビア導体９の積層方向の厚みが小さいことから、ビア導体９および第１の絶縁体層３からなる層全体の厚みを、コイル配線導体７および第２の絶縁体層１１からなる層全体の厚みよ
りも小さくすることができる。結果として、積層型電子部品１全体の厚みを小さくすることができる。
【００２８】
本実施形態の積層型電子部品１では、コイル配線導体７を配置した第２の絶縁体層１１の両側に配置される互いに隣接する第１の絶縁体層３に配置されるビア導体９を平面透視した場合に、複数のビア導体９が互いに重なり合っていない。
【００２９】
特に、本実施形態の積層型電子部品１のように、複数のビア導体９を積層方向から平面透視した場合に、複数のビア導体９のうち互いに隣り合うビア導体９の間隔が略一定であることが好ましい。これにより、ビア導体９および第１の絶縁体層３の熱膨張係数が互いに異なることに起因する応力の集中をさらに抑制することができる。言い換えれば、上記の応力のばらつきを小さくすることができるので、積層型電子部品１の耐久性をさらに向上させることができる。
【００３０】
また、本実施形態の積層型電子部品１のように、複数のビア導体９を積層方向から平面透視した場合に、積層方向に隣り合うビア導体９が互いに隣接していることが好ましい。言い換えれば、複数のビア導体９のうち積層方向に互いに隣接するビア導体９が複数のビア導体９を平面透視した場合に隣り合っていることから、それぞれのコイル配線導体７を略環状である、いわゆるＣ字形状とすることができる。さらにそれぞれのコイル配線導体７が部分的に有する隙間も最小限の大きさとすることができる。そのため、複数のコイル配線導体７によるインダクタの巻き数をさらに大きくすることができる。
【００３１】
なお、本実施形態における「互いに隣接するビア導体９の間隔が略一定」とは、互いに隣接するビア導体９の間隔が厳密に一定であることに限られるものではなく、製造工程上で不可避であるビア導体９の位置ずれ或いはビア導体９の幅のバラつきに起因する程度のビア導体９の間隔のバラつきを有する構成も含むものである。
【００３２】
本実施形態の積層型電子部品１は、第１の絶縁体層３と第２の絶縁体層１１とを交互に積層してなる積層体５の表面（図２においては積層体５の上面および下面）であってコイル配線導体７またはビア導体９と電気的に接続された外部電極１３を備えている。外部電極１３は、リード端子などを介して外部配線（不図示）と電気的に接続するための部材である。そのため、本実施形態における外部電極１３は積層体５の上面に配設されているが、特にこれに限られるものではない。例えば、図６に示すように外部電極１３は積層体５の側面に配設されていてもよい。なお、図６に示すように外部電極１３は積層体５の側面に配設されている場合には、コイル配線導体７およびビア導体９が外部に露出しないように、積層体５の上面および下面に別途、第３の絶縁体層１５を配設すればよい。
【００３３】
外部電極１３としては、ビア導体９と同様に導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体をビア導体９として用いることができる。上記の金属材料は単一で用いてもよく、また、合金、混合物として用いてもよい。
【００３４】
また、外部電極１３の積層体５から露出する表面には、メッキを形成することが好ましい。外部に露出する外部電極１３が劣化することを抑制できるからである。また、リード端子などを介して外部電極１３と外部配線（不図示）とを電気的に接続する場合には、外部電極１３とリード端子との接合性を高めることができる。メッキとしては、例えば、ニッケルメッキ、銅メッキ、銀メッキ、金メッキおよび錫めっきを用いることができる。具体的には、例えば、外部電極１３の積層体５から露出する表面にニッケルメッキを形成した後、さらにニッケルメッキの表面に金メッキを形成すればよい。
【００３５】
次に、上記実施形態にかかる積層型電子部品１の製造方法について説明する。
【００３６】
まず、第１の絶縁体層３となるセラミックグリーンシート１７（第１のセラミックグリーンシート１７）を作製する。具体的には、ガラス粉末およびセラミック粉末を含有する原料粉末、有機溶剤並びにバインダを混ぜることにより混合部材を作製する。原料粉末としては、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化硼素（Ｂ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いることができる。混合部材をシート状に成形することにより複数のセラミックグリーンシートを作製することができる。なお、上記実施形態の積層型電子部品１のように第２の絶縁体層１１を備えた構成とする場合には、第１の絶縁体層３となる第１のセラミックグリーンシート１７と同様に第２のセラミックグリーンシート１９を作製すればよく、第２のセラミックグリーンシート１９の原料粉末としては、例えば、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いることができる。
【００３７】
第１の絶縁体層３となる第１のセラミックグリーンシート１７に上面および下面に開口するビアホールを形成する。そして、このビアホールにビア導体９となる第２の導体ペースト２３を配設する。具体的には、ビアホールにビア導体９となる第２の導体ペースト２３を充填する。これにより、ビア導体９を形成することができる。第２の導体ペースト２３としては、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体をビア導体９として用いることができる。上記の金属材料は単一、合金、混合物として用い、有機溶剤並びにバインダを混ぜたものをビア導体９用ペーストとして用いることができる。
【００３８】
このとき、ビア導体９となる領域に対応する貫通孔を有するように混合部材をシート状に形成することによって第１の絶縁体層３となる第１のセラミックグリーンシート１７を作製することができる。なお、上述のように貫通孔を有するように混合部材をシート状に形成してもよいが、第１のセラミックグリーンシート１７を一枚のシート状に形成した後に貫通孔を形成することによってビア導体９となる領域を形成してもよい。
【００３９】
第２の絶縁体層１１となる第２のセラミックグリーンシート１９の配線形成領域１１ａにコイル配線導体７となる第１の導体ペースト２１を配設する。具体的には、第２の絶縁体層１１となる第２のセラミックグリーンシート１９の配線形成領域１１ａにコイル配線導体７となる第１の導体ペースト２１を充填する。これにより、コイル配線導体７を形成することができる。第１の導体ペースト２１としては、第２の導体ペースト２３と同様に、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体をコイル配線導体として用いることができる。上記の金属材料は単一、合金、混合物として用い、有機溶剤並びにバインダを混ぜたものコイル配線導体用ペーストとして用いることができる。配線形成領域１１ａに金属ペーストを充填する方法としては、例えば、スクリーン印刷法を用いればよい。
【００４０】
上述の通り、第１の導体ペースト２１が配線形成領域１１ａに充填された複数の第２のセラミックグリーンシート１９および第２の導体ペースト２３がビアホールに充填された複数の第１のセラミックグリーンシート１７を、複数の第１の導体ペースト２１が第２の導体ペースト２３を介して接合されるように交互に積層して未焼成積層体２５を作製する。このように、積層方向に隣り合う第１の導体ペースト２１が第２の導体ペースト２３を介して接続されるので、積層方向に隣り合うコイル配線導体７がビア導体９を介して電気的に接続された、積層型電子部品１の積層方向に向かって巻回されたコイル状の内部配線を形成することができる。
【００４１】
このとき、第１のセラミックグリーンシート１７に第２の導体ペースト２３を充填するとともに、この第２の導体ペースト２３が充填された第１のセラミックグリーンシート１７に、第２のセラミックグリーンシート１９および第１の導体ペースト２１を順次印刷することによって部分積層体を形成し、部分積層体を複数積層することによって未焼成積層体２５を形成してもよい。
【００４２】
なお、本実施形態の積層型電子部品１の製造方法においては、第２の絶縁体層１１となる第２のセラミックグリーンシート１９を用いているが、第２の絶縁体層１１となる第２のセラミックグリーンシート１９は必ずしも必要ではなく、単に第１のセラミックグリーンシート１７上に第１の導体ペースト２１を積層してもよい。
【００４３】
そして、本実施形態の積層型電子部品の製造方法においては、複数の第１の導体ペースト２１および複数の第２の導体ペースト２３を積層方向から平面透視した場合に、第１の導体ペースト２１の少なくとも一部が互いに重なり合っており、かつ、複数の第２の導体ペースト２３が互いに重なり合っていないことが肝要である。これにより、未焼成積層体２５の焼成時における第１のセラミックグリーンシート１７の熱収縮と第２の導体ペースト２３の熱収縮の違いに起因する応力の集中を抑制することができる。また、焼成後の積層体５においてもビア導体９および第１の絶縁体層３の熱膨張係数が互いに異なることに起因する応力の集中を抑制することができる。
【００４４】
また、第２のセラミックグリーンシート１９の積層方向の厚みよりも第１のセラミックグリーンシート１７の積層方向の厚みが小さいことが好ましい。これにより、積層型電子部品１としては積層方向に隣り合う第２の絶縁体層１１の間に位置する第１の絶縁体層３の厚みを相対的に小さくすることができるので、積層型電子部品１全体の厚みを小さくすることができる。また、積層型電子部品１全体の厚みを小さくすることができることから、複数のコイル配線導体７によるインダクタの巻き数を大きくすることができる。
【００４５】
また、未焼成積層体２５の表面（図２においては積層体５の上面および下面）であって第１の導体ペースト２１または第２の導体ペースト２３と接続されるように外部電極１３となる第３の導体ペースト２７を配設してもよい。第３の導体ペースト２７としては、第１の導体ペースト２１と同様に、例えば、銅、銀、金、白金、やニッケルのような金属材料粉末に絶縁材料との密着性を加えるためのガラス質を添加した導体を用いることができる。上記の金属材料は単一、合金、混合物として用い、有機溶剤並びにバインダを混ぜたものをビア導体９用の導体ペーストとして用いることができる。
【００４６】
上記の通り作製された未焼成積層体２５を焼成することによって本実施形態の積層型電子部品を作製することができる。セラミックグリーンシートおよび導体ペーストとして用いる材料によって最適な焼成温度は異なるが、本実施形態の積層型電子部品の製造方法においては約８５０℃〜１０００℃の温度で焼成すればよい。
【００４７】
このように、本実施形態の積層型電子部品の製造方法は、上面および下面に開口するビアホールを有する第１のセラミックグリーンシート１７を複数準備する工程と、コイル配線導体７となる第１の導体ペースト２１を複数準備する工程と、ビアホールに第２の導体ペースト２３を配設する工程と、複数の第１の導体ペースト２１が第２の導体ペースト２３を介して接合されるように、複数の第１のセラミックグリーンシート１７および複数の第１の導体ペースト２１を交互に積層して未焼成積層体２５を形成する工程と、未焼成積層体２５を焼成する工程とを備えている。そして、複数の第１の導体ペースト２１および複数の第２の導体ペースト２３を積層方向から平面透視した場合に、第１の導体ペースト２１の少なくとも一部が互いに重なり合っており、かつ、複数の第２の導体ペースト２３が互いに重なり合っていないことを特徴としている。
【００４８】
また、上記の実施形態においては、未焼成積層体２５の上面に第３の導体ペースト２７を配設しているが特にこれに限られるものではない。例えば、未焼成積層体２５を焼成した後に、コイル配線導体７およびビア導体９と電気的に接続されるように焼成済みの積層体５の表面に外部電極１３を配設してもよい。外部電極１３を焼成済みの積層体５の表面に配設する方法としては、例えば、周知の蒸着またはスパッタリングの手法を用いればよい。
【００４９】
また、外部電極１３の積層体５から露出する表面にメッキを形成する場合には、焼成済みの積層体５の表面に配設された外部電極１３にメッキを形成すればよい。具体的には、例えば、外部電極１３の積層体５から露出する表面をニッケルメッキで被膜した後、さらにニッケルメッキの表面を金メッキで被膜すればよい。
【００５０】
なお、単体の積層型電子部品１の製造方法について示したが、積層方向に隣り合う第１の導体ペースト２１が第２の導体ペースト２３を介して接続された、積層方向に向かって巻回されたコイル状の内部配線となる導体ペーストが複数併設された未焼成積層体２５の集合体を形成してもよい。このような未焼成積層体２５の集合体を作製した後、それぞれの未焼成積層体２５に分割するとともにそれぞれの未焼成積層体２５を焼成することによって複数の積層型電子部品１を同時に作製することができる。また、上記する未焼成積層体２５の集合体を同時焼成した後に、それぞれの積層型電子部品１に分割してもよい。
【００５１】
上述の通り、本実施形態の積層型電子部品およびその製造方法について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、種々の変更や実施の形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。例えば、第１の絶縁体層３を絶縁体ペーストのコーティング手法によりコイル導体充填後の第２の絶縁体層１１のＶＩＡ相当位置を除き形成した後に、ＶＩＡ位置に導体ペーストを印刷し、その上に隣接する第２のコイル導体充填後の絶縁体層を積層しても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・積層型電子部品
３・・・絶縁体層（第１の絶縁体層）
５・・・積層体
７・・・コイル配線導体
９・・・ビア導体
１１・・・第２の絶縁体層
１１ａ・・・配線形成領域
１３・・・外部電極
１５・・・第３の絶縁体層
１７・・・セラミックグリーンシート（第１のセラミックグリーンシート）
１９・・・第２のセラミックグリーンシート
２１・・・第１の導体ペースト
２３・・・第２の導体ペースト
２５・・・未焼成積層体
２７・・・第３の導体ペースト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面および下面に開口するビアホールをそれぞれ有する複数の絶縁体層を積層してなる積層体と、
前記複数の絶縁体層間にそれぞれ位置する複数のコイル配線導体と、
前記ビアホールに充填された、前記絶縁体層を介して積層方向に隣り合う前記コイル配線導体をそれぞれ電気的に接続する複数のビア導体と、を備え、
前記複数のコイル配線導体および前記複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、前記複数のコイル配線導体における少なくとも前記複数のビア導体と接する部分が互いに重なり合っており、かつ、前記複数のビア導体が互いに重なり合っていないことを特徴とする積層型電子部品。
【請求項２】
前記複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、積層方向に隣り合う前記ビア導体が互いに隣接していることを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項３】
前記複数のビア導体を平面透視した場合に、前記複数のビア導体のうち互いに隣接する前記ビア導体の間隔が略一定であることを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項４】
前記絶縁体層を第１の絶縁体層とした場合に、前記積層体が、前記第１の絶縁体層と、上面および下面に開口する配線形成領域を有する第２の絶縁体層とを交互に積層してなり、
前記コイル配線導体が前記配線形成領域に位置してなることを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項５】
前記第１の絶縁体層および前記ビア導体の積層方向の厚みが、前記第２の絶縁体層および前記コイル配線導体の積層方向の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の積層型電子部品。
【請求項６】
前記コイル配線導体が、部分的に隙間を有するＣ形状であることを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項７】
前記第１の絶縁体層および前記第２の絶縁体層が、フェライトを含有していることを特徴とする請求項４に記載の積層型電子部品。
【請求項８】
上面および下面に開口するビアホールを有するセラミックグリーンシートを複数準備する工程と、
コイル配線導体となる第１の導体ペーストを複数準備する工程と、
前記ビアホールに第２の導体ペーストを配設する工程と、
複数の前記第１の導体ペーストが前記第２の導体ペーストを介して接合されるように、複数の前記セラミックグリーンシートおよび複数の第１の導体ペーストを交互に積層して未焼成積層体を形成する工程と、
前記未焼成積層体を焼成する工程と、を備え、
複数の前記第１の導体ペーストおよび複数の前記第２の導体ペーストを積層方向から平面透視した場合に、前記第１の導体ペーストの少なくとも一部が互いに重なり合っており、かつ、複数の前記第２の導体ペーストが互いに重なり合っていないことを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記セラミックグリーンシートを第１のセラミックグリーンシートとした場合に、
上面および下面に開口して前記第１の導体ペーストが内部に配設される配線形成領域を有する第２のセラミックグリーンシートを準備する工程をさらに備え、
前記第１のセラミックグリーンシートに前記第２の導体ペーストを充填するとともに、この前記第２の導体ペーストが充填された前記第１のセラミックグリーンシートに、前記第２のセラミックグリーンシートおよび前記第１の導体ペーストを順次印刷することによって部分積層体を形成し、該部分積層体を複数積層することによって前記未焼成積層体を形成することを特徴とする請求項８に記載の積層型電子部品の製造方法。
【請求項１】
上面および下面に開口するビアホールをそれぞれ有する複数の絶縁体層を積層してなる積層体と、
前記複数の絶縁体層間にそれぞれ位置する複数のコイル配線導体と、
前記ビアホールに充填された、前記絶縁体層を介して積層方向に隣り合う前記コイル配線導体をそれぞれ電気的に接続する複数のビア導体と、を備え、
前記複数のコイル配線導体および前記複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、前記複数のコイル配線導体における少なくとも前記複数のビア導体と接する部分が互いに重なり合っており、かつ、前記複数のビア導体が互いに重なり合っていないことを特徴とする積層型電子部品。
【請求項２】
前記複数のビア導体を積層方向から平面透視した場合に、積層方向に隣り合う前記ビア導体が互いに隣接していることを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項３】
前記複数のビア導体を平面透視した場合に、前記複数のビア導体のうち互いに隣接する前記ビア導体の間隔が略一定であることを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項４】
前記絶縁体層を第１の絶縁体層とした場合に、前記積層体が、前記第１の絶縁体層と、上面および下面に開口する配線形成領域を有する第２の絶縁体層とを交互に積層してなり、
前記コイル配線導体が前記配線形成領域に位置してなることを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項５】
前記第１の絶縁体層および前記ビア導体の積層方向の厚みが、前記第２の絶縁体層および前記コイル配線導体の積層方向の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の積層型電子部品。
【請求項６】
前記コイル配線導体が、部分的に隙間を有するＣ形状であることを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項７】
前記第１の絶縁体層および前記第２の絶縁体層が、フェライトを含有していることを特徴とする請求項４に記載の積層型電子部品。
【請求項８】
上面および下面に開口するビアホールを有するセラミックグリーンシートを複数準備する工程と、
コイル配線導体となる第１の導体ペーストを複数準備する工程と、
前記ビアホールに第２の導体ペーストを配設する工程と、
複数の前記第１の導体ペーストが前記第２の導体ペーストを介して接合されるように、複数の前記セラミックグリーンシートおよび複数の第１の導体ペーストを交互に積層して未焼成積層体を形成する工程と、
前記未焼成積層体を焼成する工程と、を備え、
複数の前記第１の導体ペーストおよび複数の前記第２の導体ペーストを積層方向から平面透視した場合に、前記第１の導体ペーストの少なくとも一部が互いに重なり合っており、かつ、複数の前記第２の導体ペーストが互いに重なり合っていないことを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記セラミックグリーンシートを第１のセラミックグリーンシートとした場合に、
上面および下面に開口して前記第１の導体ペーストが内部に配設される配線形成領域を有する第２のセラミックグリーンシートを準備する工程をさらに備え、
前記第１のセラミックグリーンシートに前記第２の導体ペーストを充填するとともに、この前記第２の導体ペーストが充填された前記第１のセラミックグリーンシートに、前記第２のセラミックグリーンシートおよび前記第１の導体ペーストを順次印刷することによって部分積層体を形成し、該部分積層体を複数積層することによって前記未焼成積層体を形成することを特徴とする請求項８に記載の積層型電子部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−３８９８７（Ｐ２０１２−３８９８７Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７９２５２（Ｐ２０１０−１７９２５２）
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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