电子零件的制作方法

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电子零件的制作方法

本发明涉及电子零件。



背景技术:

已知有一种电子零件,其内部导体与设置于绝缘体的表面的外部电极电连接,上述内部导体设置于形成为长方体形状的绝缘体的内部。对于高频电路中使用的电子零件,寻求小型化和高频特性的改善。例如,已知有在绝缘体的内部设置有线圈导体的电子零件中,通过使线圈轴与绝缘体的安装面平行且与形成于绝缘体的端面的一对外部电极的相对方向垂直,高频电阻引起的损失降低,能够获得高的q值(例如,专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-98356号公报

发明所要解决的课题

例如,在专利文献1的由绝缘体构成的基体部的内部设置有线圈导体的电子零件中,为了获得高的q值,考虑在基体部使用电介常数低的绝缘材料。然而,在使用低电介常数的绝缘材料的情况下,基体部的机械强度降低,易产生裂纹等。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于,提高机械强度。

用于解决课题的技术方案

本发明提供一种电子零件,其包括:形成为长方体形状的由绝缘体构成的基体部;设置于上述基体部的内部的内部导体;和至少设置于上述基体部的安装面的、与上述内部导体电连接的外部电极,上述基体部包括:设置有成为上述内部导体中的发挥电性能的部分的功能部的含导体层;在与上述安装面平行的方向上与上述含导体层排列而设置的高硬度层,上述高硬度层具有比上述含导体层高的硬度。

在上述结构中,可以形成为下述结构,上述高硬度层中的由金属氧化物和氧化硅的至少一者构成的填充物的含有率比上述含导体层高。

在上述结构中,可以形成为下述结构,上述基体部包括多个上述高硬度层,上述多个高硬度层隔着上述含导体层设置。

在上述结构中,可以形成为下述结构,上述高硬度层在与上述基体部的上述安装面以及与上述基体部的上述安装面邻接的端面平行的方向上与上述含导体层排列而设置。

在上述结构中,可以形成为下述结构,在上述端面中,上述含导体层相对于上述高硬度层凹陷,上述外部电极从上述基体部的上述安装面延伸到上述端面,在上述端面中至少设置于上述含导体层。

在上述结构中,可以形成为下述结构,上述外部电极在上述端面中仅设置于上述含导体层和上述高硬度层之中的上述含导体层。

在上述结构中,可以形成为下述结构,在上述含导体层和上述高硬度层排列的方向上,上述含导体层比上述高硬度层厚。

在上述结构中,可以形成为下述结构,上述内部导体作为上述功能部具有线圈导体。

在上述结构中,可以形成为下述结构,上述线圈导体仅设置于上述含导体层和上述高硬度层中的上述含导体层。

在上述结构中,可以形成为下述结构,上述含导体层的电介常数比上述高硬度层的电介常数低。

在上述结构中,可以形成为下述结构,上述含导体层和上述高硬度层由包含玻璃或树脂的材料构成,作为构成上述含导体层的材料的成分的硅的含有率比作为构成上述高硬度层的材料的成分的硅的含有率高。

在上述结构中,可以形成为下述结构,上述线圈导体具有与上述安装面大致平行的线圈轴。

在上述结构中,可以形成为下述结构,上述功能部经由引出导体在上述基体部的上述安装面或与上述安装面邻接的端面与上述外部电极电连接。

在上述结构中,也可以包括设置于上述基体部的标识部。

发明效果

根据本发明,能够提高机械强度。

附图说明

图1是实施例1的电子零件的透视立体图。

图2(a)是实施例1的电子零件的俯视截面图,图2(b)是侧视截面图,图2(c)是端面截面图。

图3(a)~图3(f)是表示实施例1的电子零件的制造方法的截面图(其一)。

图4(a)~图4(d)是表示实施例1的电子零件的制造方法的截面图(其二)。

图5是比较例1的电子零件的透视立体图。

图6是实施例1的变形例1的电子零件的透视立体图。

图7(a)~图7(c)是实施例1的变形例2至变形例4的电子零件的俯视截面图。

图8是实施例2的电子零件的透视立体图。

图9是实施例3的电子零件的透视立体图。

图10(a)是实施例4的电子零件的透视立体图,图10(b)是俯视截面图。

图11是说明c字状图案和i字状图案的图。

图12是表示实施例4的电子零件的制造方法的图。

图13(a)和图13(b)是对电子零件的安装试验进行说明的图。

图14(a)是实施例4的变形例1的电子零件的透视立体图,图14(b)是从基体部的上面侧观察的图,图14(c)是从基体部的端面侧观察的图。

图15是实施例4的变形例2的电子零件的俯视截面图。

图16(a)是实施例5的电子零件的俯视截面图,图16(b)是侧视截面图,图16(c)是端面截面图。

图17(a)是实施例6的电子零件的俯视截面图,图17(b)是侧视截面图,图17(c)是端面截面图。

图18是表示实施例6的电子零件的制造方法的图(其一)。

图19(a)和图19(b)是表示实施例6的电子零件的制造方法的图(其二)。

图20(a)是实施例7的电子零件的俯视截面图,图20(b)是侧视截面图,图20(c)是端面截面图。

图21(a)是实施例8的电子零件的透视立体图,图21(b)是实施例8的变形例1的电子零件的透视立体图。

图22(a)~图22(n)是表示外部电极的形状的另外的例子的透视立体图。

图23(a)是实施例9的电子零件的透视立体图,图23(b)是俯视截面图。

图24(a)是实施例9的变形例1的电子零件的透视立体图,图24(b)是实施例9的变形例2的电子零件的透视立体图。

符号说明

10基体部

12上表面

14下表面

16端面

18侧面

20含导体层

22高硬度层

30内部导体

32第一导体

34第二导体

36线圈导体

38引出导体

40导体图案

42通孔导体

44c字状图案

46i字状图案

50外部电极

60平坦电极

62电容部

80标识部

g1~g16生片

100~1000电子零件

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施例进行说明。

实施例1

图1是实施例1的电子零件的透视立体图。图2(a)是实施例1的电子零件的俯视截面图,图2(b)是侧视截面图,图2(c)是端面截面图。如图1~图2(c)所示,实施例1的电子零件100具有由绝缘体构成的基体部10、内部导体30、外部电极50。

基体部10具有作为第二面的上表面12、作为第一面的下表面14、一对端面16和一对侧面18,形成在x轴方向具有宽度方向、在y轴方向具有长度方向、在z轴方向具有高度方向的各边的长方体形状。下表面14是安装面,上表面12是与下表面14相对的面。端面16是与上表面12和下表面14的一对边(例如短边)连接的面,侧面18是与上表面12和下表面14的一对边(例如长边)连接的面。基体部10例如宽度尺寸为0.05mm~0.3mm,长度尺寸为0.1mm~0.6mm,高度尺寸是0.05mm~0.5mm。例如即使是使高度尺寸比长度尺寸和宽度尺寸小的情况下,也能够提高零件的机械的强度。此外,基体部10不限于是完全的长方体形状的情况,例如也可以是各顶点带有圆角的情况,或各棱(各面的交界部的情况)带有圆角的情况,或各面具有曲面的情况等的大致长方体形状。即,作为长方体形状还包含上述那样的大致长方体形状。此外,各顶点的圆角也可以是小于基体部10的短边长度的20%的曲率半径r。对于下表面14和端面16形成的棱部的圆角,高硬度层22部分的圆角可以比含导体层20部分的圆角小。由此,安装时的姿态的稳定性提高。关于各面的平滑性从向安装基板安装时的稳定性的方面来看,在一个平面中的凹凸的大小可以是30μm以下。

内部导体30设置于基体部10的内部。基体部10包括:至少设置有内部导体30中的发挥电性能的功能部的含导体层20;和没有设置内部导体30中的功能部的高硬度层22。含导体层20和高硬度层22在x轴方向(宽度方向)排列设置。高硬度层22以从x轴方向(宽度方向)隔着(夹着)含导体层20的方式设置,构成侧面18。在x轴方向,含导体层20比高硬度层22厚。

在此,基体部10的机械强度主要取决于高硬度层22。因此,依据通过增高高硬度层22(增长z轴方向),能够确保机械强度的事实,高硬度层22的各尺寸根据使用的材料来决定。另外,高硬度层22的各尺寸还要考虑电子零件的长度(y轴方向的长度)和宽度(x轴方向的长度)。作为一例,长度比电子零件的宽度长,含导体层20和高硬度层22排列在基体部10的宽度方向(x轴方向)的情况下,优选高硬度层22的高度比宽度长。即,通过高硬度层22的高度能够确保机械强度,相应地能够缩短宽度,由此,能够增大内置内部导体30的功能部的含导体层20的比例。

例如,x轴方向的含导体层20的厚度是0.17mm,高硬度层22的厚度共计为0.03mm。y轴方向和z轴方向的高硬度层22的长度和高度优选长度相对于高度的比例小。如果该比率为2以下,则能够作为上述的含导体层20与高硬度层22的厚度的比率。

y轴方向和z轴方向的含导体层20的长度和高度也可以形成为与高硬度层22的长度和高度相同或稍小。由此,含导体层20由高硬度层22保护。含导体层20的长度和高度与高硬度层22的长度和高度相比,分别为0μm~-60μm,由此在向安装基板的安装时的喷嘴吸附和对安装性的影响小。

含导体层20和高硬度层22例如由以树脂为主体的绝缘材料形成。作为树脂,使用通过热、光、化学反应等而固化的树脂,例如使用聚酰亚胺、环氧树脂或液晶聚合物等。另外,含导体层20和高硬度层22也可以由以玻璃为主成分的绝缘材料形成,也可以由使用铁氧体、电介质陶瓷、软磁性合金颗粒的磁性体或混合了磁性体粉的树脂形成。

由树脂或玻璃等形成含导体层20的情况下,高硬度层22的颜色比含导体层20深,或含导体层20的透射度比高硬度层22高,也能够显现出绝缘材料的视觉上的不同。由此,根据基于图像的颜色的识别或基于透射度的绝缘材料的识别或基于光的透射的内部导体方向的识别等,能够识别电子零件的方向。由此,在生产工序中的排列操作容易进行,另外,能够降低在向安装基板安装时的不适合。

高硬度层22具有比含导体层20高的硬度。例如,关于高硬度层22,可进行微小的面积中的硬度测定的维氏硬度或努普硬度(knoophardness)比含导体层20高。作为一例,高硬度层22的维氏硬度为650n/mm2,含导体层20的维氏硬度为400n/mm2。因硬度和强度相关,所以高硬度层22具有比含导体层20高的硬度是指高硬度层22具有比含导体层20高的强度(机械强度)。

关于含导体层20和高硬度层22,只要高硬度层22比含导体层20硬度高,则可以由相同的绝缘材料形成,也可以由不同的绝缘材料形成。例如,高硬度层22因由金属氧化物和氧化硅(sio2)的至少一者构成的填充物的含有率(例如体积百分率)比含导体层20高,所以具有比含导体层20高的硬度。在此,填充物即为在绝缘材料中作为颗粒添加的强度材料。所添加的填充物在玻璃或树脂等非晶质部分的内部作为颗粒存在,通过sem(scanningelectronmicroscope:扫描式电子显微镜)分析或tem(transmissionelectronmicroscope:透射式电子显微镜)分析能够观察其存在。通过分别求出在以相同的倍率观察两个层的画面上颗粒状的填充物所占的面积的比率,能够比较两个层的填充物含量。作为对提高硬度有贡献的金属氧化物,例如列举有氧化铝(al2o3)、氧化锆(zro2)、氧化锶(sro)和氧化钛(tio2)等。此外,含导体层20即可以含有由金属氧化物和sio2的至少一者构成的填充物,也可以不含。

含导体层20和高硬度层22分别可使用相同的主成分的材料,或使用不同的主成分的材料。在使用不同的材料的情况下,含导体层20和高硬度层22相互以材料彼此不影响的方式通过烧制过程的调整或在烧制后粘附贴合等方法形成基体部10。另外,在含导体层20和高硬度层22中使用相同的主成分的材料的情况下,容易确保含导体层20和高硬度层22的界面的紧贴性,另外,能够缩小各自的线膨胀系数的差异。由此,能够确保作为基体部10全体的强度,还能够确保热循环试验等的可靠性。另外,在含导体层20和高硬度层22形成外部电极50的情况下,能够根据相同的评价进行外部电极50相对于含导体层20和高硬度层22的评价,不仅外部电极50的选定变得容易,而且理所当然易确保紧贴性。这特别对于可靠性的方面,也可得到同样的效果。

含导体层20比高硬度层22的电介常数小。例如,作为构成含导体层20的材料的成分的硅(si)(即,不是作为填充物的sio2等的si)的含有率(例如重量百分率)比作为构成高硬度层22的材料的成分的si的含有率(例如重量百分率)高,由此含导体层20比高硬度层22的电介常数小。例如,作为构成含导体层20的玻璃或树脂等的成分的si的含有率比作为构成高硬度层22的玻璃或树脂等的成分的si的含有率高。

内部导体30具有多个第一导体32和多个第二导体34,通过连接这些多个第一导体32和多个第二导体34来形成线圈导体36。即,线圈导体36包含多个第一导体32和多个第二导体34而构成,呈现螺旋状,具有规定的卷绕单位,并且具有与通过卷绕单位规定的面大致正交的线圈轴。线圈导体36是发挥内部导体30中的电性能的功能部。

多个第一导体32由大概在y轴方向相互相对的两个导体组构成。构成两个导体组的每一组的第一导体32沿着z轴方向延伸,在x轴方向隔开规定的间隔排列。多个第二导体34与xy平面平行地形成,由在z轴方向上相互相对的两个导体组构成。构成两个导体组的每一组的第二导体34沿着y轴方向延伸,在x轴方向上隔开间隔排列,分别连接第一导体32之间。由此,在基体部10的内部形成有在x轴方向具有线圈轴的开口为矩形形状的线圈导体36。即,线圈导体36在与基体部10的下表面14大致平行的方向具有线圈轴,为纵向圈。此外,大致平行即也包含从x轴方向稍倾斜的情况。

外部电极50是表面安装用的外部端子,在y轴方向上相对地设置两个。外部电极50从基体部10的下表面14向端面16延伸设置,覆盖下表面14的一部分和端面16的一部分。即,外部电极50形成l字型形状。外部电极50例如仅形成于含导体层20的表面,而没有形成于高硬度层22的表面。或者,外部电极50例如也能跨在含导体层20的表面和高硬度层22的表面地形成。

内部导体30不仅具有作为由多个第一导体32和多个第二导体34构成的功能部的线圈导体36,还具有作为非功能部的引出导体38。引出导体38配置在与位于基体部10的下表面14侧的第二导体34同一xy平面上,与y轴方向平行设置。线圈导体36经由引出导体38在基体部10的下表面14(安装面)或端面16与外部电极50电连接。

内部导体30例如由铜(cu)、铝(al)、镍(ni)、银(ag)、铂(pt)或钯(pd)等金属材料,或包含它们的合金金属材料形成。外部电极50例如由银(ag)、铜(cu)、铝(al)或镍(ni)等金属材料,或者银(ag)、铜(cu)或铝(al)和镀镍(ni)和镀锡(sn)的层叠膜、或者镍(ni)和镀锡(sn)的层叠膜形成。

接着,对实施例1的电子零件100的制造方法进行说明。实施例1的电子零件100以晶圆级同时制作多个,制作后按每个元件单片化。另外,实施例1的电子零件100从基体部10的上表面12侧依次形成。

图3(a)~图4(d)是表示实施例1的电子零件的制造方法的截面图。图3(a)~图3(c)、图4(a)、图4(b)是对应于实施例1的电子零件的侧面剖面的图,图3(d)~图3(f)、图4(c)、图4(d)是对应于端面剖面的图。如图3(a)和图3(d),例如通过在硅基板、玻璃基板或蓝宝石基板等支承基板90上例如印刷或涂覆树脂材料,或粘贴树脂膜,形成含导体层20的第一层20a和隔着第一层20a与第一层20a相接的高硬度层22的第一层22a。在含导体层20的第一层20a上利用溅射法形成内部导体30的第二导体34,并且形成覆盖第二导体34的含导体层20的第二层20b。在高硬度层22的第一层22a上形成隔着含导体层20的第二层20b与第二层20b相接的高硬度层22的第二层22b。含导体层20的第二层20b和高硬度层22的第二层22b通过印刷或涂覆树脂材料或粘贴树脂膜而形成。之后,通过对含导体层20的第二层20b和高硬度层22的第二层22b实施研磨处理,使第二导体34的上表面露出。

接着,在含导体层20的第二层20b和高硬度层22的第二层22b上形成籽晶层(未图示)后,在籽晶层上形成具有开口的抗蚀剂膜92。抗蚀剂膜92形成后,也可以进行去除开口内的抗蚀剂残渣的清除浮渣处理。之后,通过电镀法在抗蚀剂膜92的开口内形成第一导体32的上侧部分32a。

如图3(b)和图3(e)所示,去除抗蚀剂膜92和籽晶层后,形成覆盖第一导体32的上侧部分32a的含导体层20的第三层20c和隔着第三层20c与第三层20c相接的高硬度层22的第三层22c。含导体层20的第三层20c和高硬度层22的第三层22c通过印刷或涂覆树脂材料或粘贴树脂膜形成。之后,通过对含导体层20的第三层20c和高硬度层22的第三层22c实施研磨处理,使第一导体32的上侧部分32a的表面露出。

如图3(c)和图3(f)所示,在含导体层20的第三层20c上形成第一导体32的下侧部分32b、覆盖第一导体32的下侧部分32b的含导体层20的第四层20d。在高硬度层22的第三层22c上形成隔着含导体层20的第四层20d与第四层20d相接的高硬度层22的第四层22d。第一导体32的下侧部分32b以与第一导体32的上侧部分32a连接的方式形成。第一导体32的下侧部分32b、含导体层20的第四层20d和高硬度层22的第四层22d能够通过与第一导体32的上侧部分32a、含导体层20的第三层20c和高硬度层22的第三层22c同样的方法形成。

如图4(a)和图4(c)所示,含导体层20的第四层20d和高硬度层22的第四层22d上形成籽晶层(未图示)和具有开口的抗蚀剂膜94,在抗蚀剂膜94的开口内通过电镀法形成第二导体34和引出导体38(未图示)。

如图4(b)和图4(d)所示,去除抗蚀剂膜94和籽晶层后,形成覆盖第二导体34和引出导体38的含导体层20的第五层20e,以及隔着第五层20e与第五层20e相接的高硬度层22的第五层22e。之后,含导体层20的第五层20e和高硬度层22的第五层22e上形成含导体层20的第六层20f和高硬度层22的第六层22f。含导体层20由第一层20a至第六层20f构成。高硬度层22由第一层22a至第六层22f构成。之后,在基体部10的表面形成外部电极50。由此,形成实施例1的电子零件100。

图5是比较例1的电子零件的透视立体图。如图5所示,在比较例1的电子零件1000中,基体部10不具有高硬度层22,与在实施例1中设置有高硬度层22的部分对应的部分具有含导体层20。其它的结构与实施例1相同,所以省略说明。

发明者对实施例1和比较例1的电子零件进行了弯曲试验。弯曲试验通过在安装基板的上表面安装电子零件,从安装基板的下表面施加力使安装基板弯曲,试验这时是否在电子零件中产生裂纹来进行。进行了弯曲试验的电子零件的大小在实施例1和比较例1均为宽度是0.2mm,长度为0.4mm,高度为0.2mm。另外,在实施例1中,在厚度0.17mm、维氏硬度400n/mm2的含导体层20的两侧设置有厚度0.015mm、维氏硬度650n/mm2的高硬度层22。

表1表示弯曲试验的试验结果。如表1所示,安装基板的弯曲量为2mm的情况下,实施例1中进行了试验的10个芯片全部没产生裂纹,而在比较例1中在10个芯片中有3个芯片产生了裂纹。安装基板的弯曲量为4mm的情况下,实施例1中,10个芯片全部没有产生裂纹,而在比较例1中,在10个芯片全部上产生了裂纹。这样,实施例1与比较例1相比,是抑制了裂纹的产生的结果。这认为是因为实施例1中与含导体层20相排列地设置有高硬度层22。

【表1】

如上,根据实施例1,基体部10包括设置有线圈导体36(功能部)的含导体层20、在与基体部10的下表面14(安装面)平行的方向与含导体层20相排列地设置的高硬度层22。这样,具有比含导体层20高的硬度的高硬度层22在与基体部10的下表面14平行的方向上与含导体层20相排列地设置,如表1中说明,能够抑制弯曲试验中的裂纹的产生,能够提高基体部10的机械强度。

另外,根据实施例1,高硬度层22与含导体层20相比,由金属氧化物和sio2的至少一者构成的填充物的含有率高。由此,因与含导体层20相比,高硬度层22能够容易提高硬度,因此能够容易地提高基体部10的机械强度。

另外,根据实施例1,线圈导体36设置于含导体层20的内部,在高硬度层22的内部没有设置。由此,通过适合于线圈导体36的电特性的材料形成含导体层20,能够改善电特性,并提高基体部10的机械强度。

另外,根据实施例1,内部具有线圈导体36的含导体层20比高硬度层22电介常数低。由此,使在线圈导体36的导体间的寄生电容降低,能够提高自谐振频率,因此能够提高q值。例如,因含导体层20与高硬度层22相比,作为构成层的材料的成分的si的含有率高,因此电介常数可以比高硬度层22低。另外,含导体层20的电介常数比高硬度层22低的情况下,从q值的提高的方面来看,优选线圈导体36设置于含导体层20的内部,不设置于高硬度层22的内部。

另外,根据实施例1,线圈导体36在与基体部10的下表面14(安装面)大致平行的方向具有线圈轴。例如,在与基体部10的下表面14(安装面)垂直的方向具有线圈轴的情况下,存在由于在线圈导体流通的交流产生的磁通量的变化而在安装有电子零件的安装基板上产生涡电流。该情况下,q值降低。然而,在与基体部10的下表面14(安装面)大致平行的方向具有线圈轴的情况,能够抑制在安装基板上产生涡电流,能够抑制q值的降低。

图6是实施例1的变形例1的电子零件的透视立体图。如图6所示,在实施例1的变形例1的电子零件110中,外部电极50仅设置于基体部10的下表面14的y轴方向两端,在端面16没有设置。线圈导体36经由引出导体38在基体部10的下表面14与外部电极50电连接。其它的结构因与实施例1相同而省略说明。

实施例1中,如图1所示,线圈导体36经由引出导体38在基体部10的端面16与外部电极50电连接,但如实施例1的变形例1所示,线圈导体36也可以经由引出导体38在基体部10的下表面14(安装面)与外部电极50电连接。另外,通过仅在基体部10的下表面14设置外部电极50,使线圈导体36在基体部10的下表面14与外部电极50电连接,能够减小外部电极50和内部导体30之间的寄生电容。

此外,图示省略,但线圈导体36也可以经由引出导体38在基体部10的侧面18与外部电极50电连接。

图7(a)~图7(c)是实施例1的变形例2~变形例4的电子零件的俯视截面图。如图7(a)所示,在实施例1的变形例2的电子零件120中,含导体层20靠近基体部10的一对侧面18中的一方设置。因此,隔着含导体层20的高硬度层22中的一方相比另一方在x轴方向上的厚度薄。其它的结构与实施例1相同而省略说明。

实施例1中,举例表示了含导体层20设置于基体部10的一对侧面18之间的中央的情况,如实施例1的变形例2所示,含导体层20也可以靠近一对侧面18中的一方设置。该情况下,根据隔着(夹着)含导体层20的高硬度层22的厚度的差异,能够进行电子零件的方向的识别。

如图7(b)所示,在实施例1的变形例3的电子零件130中,内部具有线圈导体36(功能部)的含导体层20设置于基体部10的内部,覆盖含导体层20的周围地设置有高硬度层22。作为内部导体30中的非功能部的引出导体38设置于高硬度层22。其它的结构与实施例1相同,所以省略说明。

实施例1中,含导体层20以从基体部10的一对端面16的一方向另一方延伸地设置的情况为例进行了例示,但如实施例1的变形例3所示,含导体层20也可以设置于基体部10的内部。在该情况下,因包围含导体层20地设置有高硬度层22,因此能够进一步提高机械强度。另外,作为非功能部的引出导体38设置于高硬度层22,对电特性的影响也小。

如图7(c)所示,在实施例1的变形例4的电子零件140中,在x轴方向上,含导体层20比高硬度层22薄。其它的结构与实施例1相同,所以省略说明。

在实施例1中,以在x轴方向上含导体层20比高硬度层22厚的情况为例进行了例示,但如实施例1的变形例4,在x轴方向上含导体层20也可以比高硬度层22薄。含导体层20比高硬度层22厚的情况下,因能够增大线圈导体36,因此能够增大电感值。另一方面,高硬度层22比含导体层20厚的情况能够提高基体部10的机械强度。

【实施例2】

图8是实施例2的电子零件的透视立体图。如图8所示,在实施例2的电子零件200中,只在含导体层20的单侧设置有高硬度层22,在对应于实施例1中设置有高硬度层22的另一侧的部分设置有含导体层20。其它的结构与实施例1相同,因此省略说明。

发明人对实施例2的电子零件进行了弯曲试验。弯曲试验通过与实施例1中说明的方法相同的方法进行,电子零件的尺寸等与实施例1的情况相同。表2中表示弯曲试验的试验结果。此外,为了比较,还表示了表1所示的比较例1的试验结果。

【表2】

如表2所示,在将安装基板的弯曲量设为2mm的情况下,实施例2中,在进行了试验的10个芯片全部没有产生裂纹。安装基板的弯曲量为4mm的情况下,实施例2中在10个芯片中的2芯片上产生了裂纹。

如实施例2所示,如果将高硬度层22与含导体层20排列在与基体部10的下表面14(安装面)平行的方向上而设置,则即使是只在含导体层20的单侧设置有高硬度层22的情况,也能够提高基体部10的机构强度。另外,从表1和表2的试验结果可知,从提高基体部10的机械强度的方面来看,优选隔着含导体层20设置高硬度层22。

【实施例3】

图9是实施例3的电子零件的透视立体图。此外,图9中内部导体30形成与实施例1相同的构造,因此在图9中省略图示。如图9所示,在实施例3的电子零件300中,外部电极50从基体部10的下表面14经由端面16延伸到上表面12,并且从端面16延伸到侧面18而设置。即,外部电极50覆盖端面16的整面、上表面12、下表面14、和侧面18的一部分。其它的结构与实施例1相同,所以省略说明。

发明人对实施例3的电子零件进行了弯曲试验。弯曲试验通过与实施例1中所说明的方法相同的方法进行,电子零件的尺寸等与实施例1的情况相同。表3表示弯曲试验的试验结果。此外,为了进行比较,还表示表1所示的比较例1的试验结果。

【表3】

如表3所示,即使在安装基板的弯曲量是2mm、4mm的任一弯曲量的情况下,在实施例3中进行了试验的10个芯片全部都没有产生裂纹。

从实施例1~实施例3的弯曲试验的结果可知,只要高硬度层22在与基体部10的下表面14(安装面)平行的方向上与含导体层20排列设置,则外部电极50无论形成哪种形状,都能够提高基体部10的机械强度。

【实施例4】

图10(a)是实施例4的电子零件的透视立体图,图10(b)是俯视截面图。如图10(a)和图10(b)所示,在实施例4的电子零件400中内部导体30具有导体图案40、通孔导体42和引出导体38。另外,在端面16中含导体层20相比于高硬度层22凹陷。其它的结构与实施例1相同,因此以下对内部导体30进行说明,对于其它省略说明。

在内部导体30上,通孔导体42将多个导体图案40电连接。导体图案40包括例如c字状图案44和i字状图案46。

图11是说明c字状图案和i字状图案的图。如图11所示,c字状图案44是具有三个以上的顶点的多边形的导体图案。例如,c字状图案44为大致矩形形状,具有四个顶点并且缺少该大致矩形形状的一边的一部分。此外,作为大致矩形形状,不限于图11的矩形形状,包含椭圆形状的图案等可近似矩形的形状。如图11的情况,包括具有四个顶点的情况、或大致矩形形状不具有明确的顶点的情况下近似矩形时包括能够识别为顶点的部位的情况。此外,图11的虚线表示形成通孔导体42的位置。

i字状图案46弥补在大致矩形形状的c字状图案44所欠缺的一边的一部分。适于大致矩形形状的实际的形状,i字状图案46即可以是图11所示的直线,或者也可以是形成椭圆形状的一部分的曲线形状。通过c字状图案44和i字状图案46的组合使用,增加线圈导体的尺寸稳定化,可实现电感的窄公差化。优选i字状图案46的长度比在c字状图案44中所欠缺的部分的长度长。由此,更可靠进行电连接。

接着,对于实施例4的电子零件400的制造方法进行说明。图12是表示实施例4的电子零件的制造方法的图。此外,实施例4的电子零件400通过从基体部10的一对侧面18的一方向另一方层叠由绝缘性材料构成的生片而形成。

如图12所示,准备作为构成基体部10的绝缘体层的前体的生片g1~g10。生片通过例如利用刮刀法等在膜上涂覆以玻璃等为主原料的绝缘性材料浆料而形成。此外,作为绝缘性材料,除以玻璃为主成分的材料外,也可以采用使用了铁氧体、电介质陶瓷、软磁性合金材料的磁性体或混合磁性体粉的树脂等。生片的厚度没有特别限定,例如为5μm~60μm,作为一例为20μm。生片准备由金属氧化物构成的填充物和硅的含有率不同的多种。由金属氧化物构成的填充物的含有率高的生片是生片g1、g10,硅的含有率高的生片是生片g2~g9。

在生片g3~g7的规定的位置,即形成有通孔导体42的预定的位置通过激光加工等形成通孔。而且,通过在生片g3~g8上使用印刷法印刷导电性材料,由此形成c字状图案44、i字状图案46和通孔导体42。作为导电性材料的主成分,可举出银、铜等金属。

接着,以规定的顺序层叠生片g1~g10,在层叠方向上施加圧力,压接生片。并且,以芯片单位切断压接了的生片后,在规定温度(例如700℃~900℃左右)进行烧制,形成基体部10。这时,因为生片g1、g10和生片g2~g9的由金属氧化物构成的填充物和硅的含有率不同,所以烧制时的收缩率不同,其结果如图10(a)和图10(b),含导体层20成为相对于高硬度层22凹陷的形状。

接着,在基体部10的规定的位置形成外部电极50。外部电极50通过涂覆以银或铜等为主成分的电极膏,在规定温度(例如600℃~900℃左右)进行烘烤,再通过实施电镀形成。作为该电镀,能够使用例如铜、镍或锡等。由此,形成实施例4的电子零件400。

发明人对实施例4的电子零件进行向安装基板安装的安装试验。图13(a)和图13(b)是对电子零件的安装试验进行说明的图。图13(a)表示通过使用焊料在安装基板的焊垫70上接合电子零件400,在适当的位置安装了电子零件400的情况。与此不同,在安装试验中,如图13(b)所示,通过故意在与焊垫70偏离50μm的位置安装电子零件400,确认这时的安装状态来进行。此外,焊垫70形成纵为0.2mm,横为0.15mm的长方形形状。电子零件400的大小是宽度为0.2mm,长度为0.4mm,高度为0.2mm。

表4表示安装试验的试验结果。此外,为了比较,对在安装基板上安装了比较例1的电子零件1000的情况的试验结果也进行了表示。此外,比较例1的电子零件1000的大小与实施例4的电子零件400相同。如表4所示,在实施例4中安装缺陷发生率为0%,而比较例1中安装缺陷发生率为2.25%。此外,安装缺陷即为芯片翘立现象(曼哈顿现象或墓碑现象)的情况。

【表4】

这样,实施例4与比较例1相比,安装缺陷少。这被认为是由于以下的原因导致的结果。即:在安装基板的焊垫70上通过焊料接合电子零件的外部电极50从而在安装基板上安装电子零件的情况下,安装时来自熔融的焊料的张力成为驱动力,发生在设置于基体部10的各面的外部电极50所产生的张力以达到平衡的方式使电子零件向安装位置中央移动的自调整效果。通过该自调整效果,能够抑制安装时电子零件相对于安装面的水平方向的旋转和抑制零件翘立(电子零件从单侧的焊垫脱开,在另一方的焊垫侧竖立的现象)。

焊料的量越多,自调整效果(自调整力)越大,另外,因焊料在外部电极50浸润扩散,所以外部电极50的面积越大自调整效果(自调整力)越大。在比较例1中含导体层20的端面16为平坦面,与此不同,在实施例4中含导体层20的端面16相对于高硬度层22形成凹陷的形状。因此,在实施例4中,与比较例1相比,能够增加可供给到焊垫70的焊料的量,且焊料接合的外部电极50的面积大,因此提高自调整效果。另外,实施例4中,在基体部10的端面16中含导体层20相对于高硬度层22形成凹陷的曲面形状,因此设置于含导体层20的外部电极50为曲面形状。因此,自调整力朝向安装位置中央起作用,电子零件易于向适当的位置移动。因此,认为实施例4与比较例1相比,安装缺陷减少。

根据实施例4,在基体部10的端面16中含导体层20相对于高硬度层22凹陷。外部电极50从基体部10的下表面14延伸到端面16,在端面16至少设置于含导体层20上。由此,能够提高在安装基板安装电子零件时的自调整性。此外,如实施例4所示,优选外部电极50在端面16中只设置于含导体层20而不设置于高硬度层22的情况。另外,因含导体层20相对于高硬度层22凹陷,因此在含导体层20形成外部电极50时,能够抑制外部电极50扩展而形成到高硬度层22。即,能够容易实现只在含导体层20的表面形成外部电极50,在高硬度层22不形成外部电极50。

图14(a)是实施例4的变形例1的电子零件的透视立体图,图14(b)是从上侧观察的图,图14(c)是从端面侧观察的图。如图14(a)~图14(c)所示,在实施例4的变形例1的电子零件410中,外部电极50设置于基体部10的下表面14和端面16中含导体层20和高硬度层22这两者。在端面16中外部电极50不仅在含导体层20为曲面形状,而且是z轴方向的高度在高硬度层22上比含导体层20高的弯曲的形状。另外,在下表面14上也同样,外部电极50成为弯曲的形状。此外,外部电极50也可以在基体部10的侧面18露出。其它的结构因与实施例4相同,因此省略说明。在实施例4的变形例1的情况也与实施例4同样,能够提高自调整性。

图15是实施例4的变形例2的电子零件的俯视截面图。如图15所示,在实施例4的变形例2的电子零件420中,只在含导体层20的单侧设置有高硬度层22。其它的结构因与实施例4相同,因此省略说明。

发明人对实施例4的变形例2的电子零件进行了向安装基板的安装试验。安装试验通过与实施例4中所说明的方法相同的方法进行,电子零件的尺寸等与实施例4的情况相同。表5表示安装试验的试验结果。此外,为了比较,还表示了表4所示的比较例1的试验结果。

【表5】

如表5,在实施例4的变形例2中安装缺陷发生率为0.75%。

如实施例4的变形例2所示,即使是只在含导体层20的单侧设置有高硬度层22的情况下,也能够提高自调整性。从表4和表5的试验结果可知,从提高自调整性的方面来看,优选隔着含导体层20设置高硬度层22。

【实施例5】

图16(a)是实施例5的电子零件的俯视截面图,图16(b)是侧视截面图,图16(c)是端面截面图。如图16(a)~图16(c)所示,在实施例5的电子零件500中,线圈导体36在y轴方向(长度方向)具有线圈轴,且开口为矩形形状。其它的结构因与实施例1相同,因此省略说明。

在实施例1~实施例4中,线圈导体36是以线圈轴为x轴方向的纵向卷绕的情况为例进行了例示,但如实施例5所示,线圈导体36也可以是线圈轴为y轴方向的纵向卷绕的情况。

【实施例6】

图17(a)是实施例6的电子零件的俯视截面图,图17(b)是侧视截面图,图17(c)是端面截面图。如图17(a)~图17(c)所示,在实施例6的电子零件600中,设置有在z轴方向(高度方向)具有线圈轴,开口形状为矩形形状的线圈导体36。即,线圈导体36为水平卷绕。线圈导体36从z轴方向的基体部10的中央靠上表面12侧地设置。其它的结构因与实施例1相同而省略说明。

图18至图19(b)是表示实施例6的电子零件的制造方法的图。图19(a)和图19(b)是对应于实施例6的电子零件的俯视剖面的图。如图18所示,准备作为含导体层20的前体的多个绝缘性的生片g11~g16。关于生片,因在实施例4进行说明,所以在此省略说明。

在生片g12~g15的规定的位置通过激光加工等形成通孔。并且,在生片g12~g16通过使用印刷法印刷导电性材料来形成内部导体30。

接着,以规定顺序层叠生片g11~g16,在层叠方向施加压力来压接生片。并且,以芯片单位切断压接了的生片后,在规定温度(例如700℃~900℃左右)进行烧制。由此,如图19(a)所示,形成内部具有内部导体30的含导体层20。

接着,如图19(b)所示,在含导体层20的两侧通过例如将浆料膏、墨水等印刷或浸渍,或者粘接加工成片状的材料等形成高硬度层22。由此,形成有隔着含导体层20设置有高硬度层22的基体部10。之后,在基体部10的规定的位置形成外部电极50。由此,形成有实施例6的电子零件600。

含导体层20的形成可采取下述方法:如上所述在生片形成通孔,进而形成内部导体部后,以形成线圈的方式按规定的顺序层叠生片,烧制压接了的生片来制作的方法;在绝缘层使用树脂等通过薄膜法制作内部导体等且不进行烧制的方法;将成为内部导体的导体卷绕成线圈状后,利用树脂等加固而不进行烧制的方法。另外,就线圈的卷绕方向而言,有应用与安装面垂直地具有线圈轴的水平卷绕、与安装面平行地具有线圈轴且线圈轴在安装面的长度方向或宽度方向大致一致的两种纵向卷绕,可以应用该三种的任一种卷绕方法。

对于高硬度层22的形成,能够利用印刷、浸渍或片材粘接等进行,但根据用于它们的浆料或膏、墨水或粘接剂、粘合剂等,存在能够进行烧制的情况和不能进行烧制的情况。在能够进行烧制的情况下,能够采用与在含导体层20的制作时进行烧制的情况同时进行烧制的工序步骤,也能够采用分别进行各自的烧制的工序步骤。在不能进行烧制的情况下,在含导体层20的制作中不管是否进行烧制,都等待含导体层20的完成,之后进行高硬度层22的形成。

在含导体层20上附加形成高硬度层22时,通过将多个含导体层20排列配置在粘接片材等上,与在单片化的情况下的各个含导体层附加、形成高硬度层22相比,能够高效进行附加、形成。

在实施例1~实施例5中,线圈导体36是纵向卷绕,但如实施例6所示,线圈导体36也可以是水平卷绕。另外,根据实施例6,线圈导体36靠基体部10的上表面12侧地设置。由此,线圈导体36远离安装面的下表面14地配置,因此能够降低在安装基板上搭载电子零件后,线圈导体36从安装基板受到的寄生电容的影响,能够抑制特性的变化。

【实施例7】

图20(a)是实施例7的电子零件的俯视截面图,图20(b)是侧视截面图,图20(c)是端面截面图。如图20(a)~图20(c)所示,在实施例7的电子零件700中,内部导体30包含多个平坦电极60。多个平坦电极60相互重叠的区域是成为内部导体30中的发挥电性能的功能部的电容部62。多个平坦电极60中的相互不重叠的区域对应于将电容部62与外部电极50电连接的引出部。即,内部导体30具有由多个平坦电极60相互重叠的区域构成的作为功能部的电容部62、多个平坦电极60中的相互不重叠的区域即非功能部。其它的结构因与实施例1相同,所以省略说明。

实施例1~实施例6中,以内部导体30作为功能部包括线圈导体36的情况,即电子零件为电感元件的情况为例进行了例示,但不限于此。如实施例7,也可以是内部导体30作为功能部包含电容部62的情况,即电子零件是电容元件的情况。另外,作为功能部包含电容部62的情况也与图6同样,电容部62通过引出导体可以在基体部10的下表面14与外部电极50电连接,也可以在基体部10的侧面18与外部电极50电连接。

【实施例8】

图21(a)是实施例8的电子零件的透视立体图,图21(b)是实施例8的变形例1的电子零件的透视立体图。如图21(a)所示,实施例8的电子零件800中,高硬度层22在y轴方向(长度方向)与含导体层20排列而设置。高硬度层22从y轴方向(长度方向)隔着(夹着)含导体层20设置于含导体层20的两侧,构成基体部10的端面16。在y轴方向上,含导体层20的厚度比高硬度层22厚。内部导体30中的线圈导体36(功能部)设置于含导体层20的内部。其它的结构因与实施例1相同,所以省略说明。如图21(b),在实施例8的变形例1的电子零件810中,基体部10的宽度(x轴方向的长度)比长度(y轴方向的长度)长。其它的结构因与实施例8相同,所以省略说明。

实施例1~实施例7中,以高硬度层22在x轴方向上与含导体层20排列的情况为例进行了例示,但高硬度层22只要在与基体部10的下表面14(安装面)平行的方向上与含导体层20排列,如实施例8和实施例8的变形例1,也可以是高硬度层22在y轴方向与含导体层20排列的情况。

在安装基板安装了电子零件的情况下,因应力易集中在外部电极50的端部的部分和内部导体30的端部的部分,所以在其之间易产生裂纹。因此,通过在该部分具有高硬度层22,能够抑制裂纹的产生。另外,在实施例8的变形例1中,基体部10的机械强度不仅与高硬度层22的高度有关,而且与长度和宽度也有很大关系。例如,如实施例8的变形例1所示,在电子零件的宽度比长度大的情况下,通过使含导体层20和高硬度层22在基体部10的长度方向排列,能够确保基体部10的宽度方向的强度。

在实施例1~实施例8中,以外部电极50形成从基体部10的下表面14延伸到端面16的l字型形状,且比基体部10的宽度(x轴方向的宽度)窄的情况为例进行了例示,但不限于该情况。图22(a)至图22(n)是表示外部电极的形状的另外的例子的透视立体图。外部电极50即可以如图22(a)所示只设置于下表面,也可以如图22(b)所示只设置于端面的下侧,也可以如图22(c)设置于端面整面。也可以如图22(d)所示从下表面经由端面延伸到上表面而设置,也可以如图22(e)进一步延伸到侧面,也可以如图22(f)、图22(g)所示,在上表面的长度比下表面短。即可以如图22(h)所示从下表面延伸至端面的一部分地设置,也可以如图22(i)所示从下表面延伸到端面整面地设置。也可以如图22(j)、图22(k)所示以三棱柱形状设置于下表面的端部,也可以如图22(l)所示覆盖下表面的一部分和侧面的一部分以及端面的一部分而设置,也可以如图22(m)、图22(n)所示覆盖下表面的一部分和侧面的一部分以及端面的整面而设置。此外,在图22(a)至图22(n)中外部电极50也可以是比基体部10的宽度窄的情况。

此外,在实施例1中,表示了使用电镀制作电子零件的情况,实施例4、5中,表示了通过层叠片材制作电子零件的情况,但在实施例1至实施例8中,电子零件也可以通过电镀或片材层叠的任一种制造。另外,只要是能够得到本发明的构造的方法,该制造方法不限定于上述的方法,另外,也可以是将几种方法组合的制造方法。

【实施例9】

图23(a)是实施例9的电子零件的透视立体图,图23(b)是俯视截面图。此外,图23(a)中为了附图的明了化省略了线圈导体36等的图示(后述的图24(a)和图24(b)也同样)。如图23(a)和图23(b)所示,在实施例9的电子零件900中,在基体部10的内部设置有标识部80。例如,标识部80设置于高硬度层22的内部,与高硬度层22相比,颜色的三属性(色调、饱和度和明度)的至少一种不同。即,标识部80能够识别其位置。标识部80即可以通过与高硬度层22不同的材料形成,也可以通过与高硬度层22相同的材料形成且含有成为与高硬度层22不同的颜色的色素。另外,标识部80与高硬度层22相同,也可以具有比含导体层20高的硬度。其它的结构因与实施例1相同而省略说明。

根据实施例9,在基体部10上设置有标识部80。由此,能够识别电子零件900的方向。因此,容易进行在生产工序的排列操作,另外能够降低向安装基板安装时的不良状况。

图24(a)是实施例9的变形例1的电子零件的透视立体图,图24(b)是实施例9的变形例2的电子零件的透视立体图。如图24(a)的实施例9的变形例1的电子零件910所示,标识部80也可以设置于基体部10的侧面18(即,高硬度层22的表面)。如图24(b)的实施例9的变形例2的电子零件920所示,标识部80也可以跨在含导体层20和高硬度层22设置于基体部10的表面。标识部80跨在含导体层20和高硬度层22设置的情况下,优选标识部80与含导体层20和高硬度层22两者相比,颜色的三属性的至少一种不同的情况。此外,在图24(b)所示,以标识部80设置于基体部10的上表面12的情况为例进行了例示,但也可以设置于下表面14或端面16。基体部10的表面的标识部80也可以通过例如印刷形成。

以上,对本发明的实施例进行了详述,但本发明不限定于该特定的实施例,在权利要求的范围内记载的本发明的主旨的范围内可进行各种变形、变更。

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