層疊型電子器件的製造方法
2023-04-27 14:15:16 2
專利名稱：層疊型電子器件的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種層疊型電子器件的製造方法，更詳細地講本發明涉及一種對未燒結陶瓷層和由導電糊形成的導電體層層疊而成的層疊體進行煅燒製作陶瓷燒結體，製造電感器等層疊型電子器件的層疊型電子器件的製造方法。
背景技術：
層疊型陶瓷電子器件，通常是採用絲網印刷法在薄層未燒結陶瓷層表面上印刷內部電極用導電糊(導電性糊)形成導電圖案，將這樣形成了導電圖案的陶瓷片以預定片數層疊形成層疊體後，對該層疊體進行煅燒處理，然後形成外部電極的方法製造。
但是在層疊型陶瓷電子器件中，構成內部電極的導電性材料與陶瓷材料之間熱膨脹係數不同，收縮行為不同，所以在煅燒時的冷卻過程中在陶瓷體與內部電極之間將會產生拉伸應力，因而能產生層離等構造缺陷。但是使用鐵酸鹽作為陶瓷材料的情況下，降低阻抗和感抗，有損於電學特性。
因此認為，為使內部電極與陶瓷體之間不產生拉伸應力，降低內部電極與陶瓷體之間的接觸率是有效的。
於是過去有人提出這樣一種技術方案，即在陶瓷體的磁性體層內部設有多個間隙，同時該間隙內有一定空隙，在其中埋設作內部電極用的導電體層，上述間隙內上述導電層所佔的截面比的平均值為10～85％，上述間隙內上述磁性體層與上述導電體層之間的接觸率處於50％以下，上述導電體層中空穴面積比的平均值為1～50％(專利文獻1)。
在專利文獻1中，使用捏合後的導電糊形成導電體層，使塗膜最外面不存在導電性粒子區域的面積比達到20～60％，然後加以煅燒，通過使間隙內導電體層所佔的截面積比的平均值處於10～85％，試圖在磁性體層與導電體層之間形成空隙，這樣能夠極大地減小因導電體層的膨脹和收縮而對磁性體層的影響，避免電學特性的降低。
專利文獻1特許第2987176號說明書。
然而上述專利文獻1中，雖然將上述截面積比的平均值設定在10～85％，但是當截面積比逐漸減小時導電體層中導電性粒子的數量減少，因此直流阻抗增大，在負載有衝擊(surge)電流的情況下具有容易斷線的問題。特別是隨著近年來電子器件的小型化，內部電極的線寬逐漸變窄，這種問題顯得格外突出。
而且一旦減小截面積比，為使空隙溶劑擴大就容易侵入電鍍液和焊劑，這些物質中所含的離子等成分將對導電性粒子產生有害影響，從而導致產生可靠性低的問題。
發明內容
本發明正是鑑於這些問題而提出的，其目的在於提供一種能夠製造出既不會產生裂紋和層離等結構缺陷，而且耐衝擊性和耐焊劑性良好並具有優良電學特性的、可靠性優良的層疊型電子器件的層疊型電子器件的製造方法。
本發明人等為抑制內部電極與陶瓷體之間的拉伸張力進行深入研究後發現，一旦使導電糊中含有熱分解性樹脂粒子的同時，使該樹脂粒子與導電性粒子的平均粒徑之比和體積比處於預定範圍內，這樣就能在無損於內部電極連續性的條件下降低成形密度，並由此能夠極大地避免因內部電極與陶瓷體之間界面處於壓接狀態而緩和拉伸張力，可以抑制裂紋和層離等結構缺陷發生，製成電學特性良好而且電鍍液等也不侵入的、可靠性優良的層疊型電子器件。
本發明正是基於此發現而完成的，本發明涉及的層疊型電子器件的製造方法，是在通過對未燒結陶瓷層和由導電糊形成的導電體層層疊而成的層疊體進行煅燒製作陶瓷燒結體，製造層疊型電子器件的製造方法中，其特徵在於所述的導電糊含有導電性粒子和具有熱分解性的樹脂粒子，所述的樹脂粒子的平均粒徑為所述的導電性離子平均粒徑的0.25～1.50，所述的樹脂粒子的含量與所述的導電性粒子含量之間的體積比為0.5～1.0。
而且本發明的製造方法，其特徵在於在低於所述的導電性粒子燒結溫度的溫度下，將所述的樹脂粒子燒失。
根據上述製造方法，能夠抑制以殘留元素碳殘留的有機成分，使空穴發生率降低。
圖1是表示本發明涉及的層疊型電子器件的一個層疊型電感器實例的軸側視圖。
圖2是表示上述層疊型電感器的縱斷面視圖。
圖3是表示圖2中A部分的斷面放大視圖。
圖4是表示本發明實施例1與對照例2的阻抗特性的曲線圖。
圖中，1陶瓷壞體，3內部電極，4間隙，5空隙，5』空隙發明的實施方式以下參照附圖詳細說明本發明的實施方式。
圖1是表示本發明涉及的層疊型電子器件的一種層疊型電感器實例的軸側視圖，圖2是層疊型電感器的斷面視圖。
圖1和圖2中，本層疊型電感器由Ni-Zn-Cu鐵素體材料組成的陶瓷體1，在該陶瓷體1兩端形成的外部電極2a、2b，和埋設在陶瓷體1內部的內部電極3(3a～3g)構成。
也就是說，上述層疊型電感器，在陶瓷體1的內部排列設有間隙4a～4g，內部電極3a～3g被埋設在間隙4a～4g內，使得與陶瓷體1之間具有空隙5a～5g和5a』～5g』。
內部電極3a，具體如圖3所示，在不與陶瓷體1壓接的狀態下有部分接觸，而且在內部電極3a的表面上形成空穴8…。此外，在本實施方式中雖然用部分放大視圖說明內部電極3a，但是其他電極3b～3g也是同樣的。
另外，本層疊型電感器，如圖2所示，內部電極3a的引出部分6一端與外部電極2b電連接，同時內部電極3g的引出部分7與另一外部電極2a電連接。此外，各內部電極3a～3g在陶瓷體1內沿著圖中上下方向形成的通孔(圖中未示出)以電學上串聯連接，形成順時針方向盤卷的線圈形狀。
以下說明上述層疊型電感器的製造方法。
首先製備導電糊如下。
也就是說製作有機賦形劑，使有機粘合劑與溶劑之比例如達到1∶9，然後在該有機賦形劑中混合導電性粒子和具有熱分解性的樹脂粒子，用三輥捏合機捏合，製成導電糊。
其中樹脂粒子和導電性粒子間的配合，平均粒徑之比處於0.25～1,25之間，樹脂粒子與導電性粒子之間含量比(體積比)為0.5～1.0。
以下說明使用具有熱分解性樹脂粒子的理由，以及將樹脂粒子與導電性粒子的平均粒徑比和含量設定在上述範圍內的理由。
(1)使用具有熱分解性樹脂粒子的理由內部電極3在煅燒過程中因導電糊所含有機成分的脫粘合劑作用和電導性粒子的燒結而收縮，當脫粘合劑過程中以殘碳形式殘留有機成分的情況下，在其後進行的高溫下煅燒處理過程中，由於內部電極3中殘碳的氣化膨脹而形成空穴8，上述內部電極3因空穴8擠壓陶瓷體1而膨脹。其結果使得陶瓷體1與內部電極3的界面處於壓接狀態下，氧氣的擴散因受到阻礙而使氧殘留在界面上，內部電極3和陶瓷體1與氧產生牢固的化學結合，因而產生拉伸應力。
換句話說，通過使界面不處於壓接狀態，以使上述氧氣能不殘留在界面上而向外部擴散，化學結合力減弱，還可以緩和拉伸應力，因而能夠避免裂紋和層離等結構缺陷發生。而且為了極力避免界面處於壓接狀態，必須在陶瓷體1與內部電極3之間形成空隙5，5』。
為了形成這樣的隙5，5』，必須在導電性粒子燒結前開始燒失樹脂粒子或者使之完全消失，導電糊的燒結要比陶瓷體的燒結更快完成。也就是說，例如使用Ag粒子作為導電性粒子的情況下，AG的燒結溫度為300～500℃，所以必須使樹脂粒子至少在低於Ag燒結溫度300～500℃的溫度下開始燒失。即作為樹脂粒子，必須使用不妨礙導電性粒子燒結的熱分解性良好的樹脂。
於是在本實施方式中決定使用具有熱分解性的樹脂粒子。
具有這種熱分解性的樹脂，可以使用例如丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚烯烴樹脂、聚異丁烯樹脂、聚乙二醇樹脂等。
此外，使用抗壓強度70MPa以上樹脂的情況下，能在將燒結陶瓷片材加壓附著的工序中抑制樹脂粒子被壓碎，並獲得更高的電學性能，因而特別優選。作為抗壓強度70MPa以上的樹脂，例如可以使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂和聚苯乙烯樹脂等。這些樹脂根據ASTM試驗法D695規定的抗壓強度，例如PMMA樹脂為73～125MPa，聚苯乙烯樹脂為82～89MPa。
(2)樹脂粒子與導電性粒子的平均粒徑比將導電性粒子與比重小的樹脂粒子混合由於能夠降低成形密度，因而能夠使內部電極的收縮量增大，這樣能在內部電極與陶瓷體之間形成空隙。
然而樹脂粒子平均粒徑與導電性粒子平均粒徑之比一旦小於0.25，樹脂粒子的粒徑相對於導電性粒子的粒徑就會相對變得過小，因而使樹脂粒子進入導電性粒子的空隙之間而不能降低成形密度，不能獲得所希望的高收縮。
另一方面，樹脂粒子平均粒徑與導電性粒子平均粒徑之比一旦超過1.5，樹脂粒子相對過大而不能使導電性粒子之間接觸，該導電性粒子會燒結形成島狀，降低內部電極的連續性。
於是本實施方式中將樹脂粒子的平均粒徑與導電性粒子平均粒徑之比定為0.25～1.5，優選0.6～1.0。
樹脂粒子的平均粒徑，雖然可以這樣根據與使用的導電性粒子平均粒徑之間關係決定，但是考慮到內部電極的連續性，優選能將導電性粒子均勻分散在內部電極中的，所以導電性粒子的平均粒徑應當處於1.0～4.0微米範圍內，優選1.0～2.0微米，因此樹脂粒子的平均粒徑應當處於0.25～6.0微米範圍內，優選0.25～3.0微米。
也就是說，若導電性粒子的平均粒徑小於1.0微米，則導電性粒子因過於細小而凝聚，難於均勻分散，而且導電性粒子在燒結處理過程中也容易擴散。另一方面，一旦導電性粒子的平均粒徑超過4.0微米，就會在內部電極的厚度方向上僅僅配有導電性粒子或樹脂粒子，或者在部分地方導電性粒子或樹脂粒子存在極少，有損於分散的均勻性，因而不能獲得所需的高收縮，降低內部電極的連續性。
因此，導電性粒子的平均粒徑，如上所述，應當處於1.0～4.0微米，優選處於1.0～2.0微米範圍內，而樹脂粒子的平均粒徑應當處於0.25～6.0微米，優選處於0.25～3.0微米範圍內。
(3)樹脂粒子與導電性粒子的體積比樹脂粒子含量相對於導電性粒子含量的體積比一旦低於0.5，導電性粒子中所含的樹脂粒子就會變得過少，與上述(2)同樣既不能降低成形密度，也不能獲得所需的高收縮。
另一方面，樹脂粒子含量相對於導電性粒子含量的體積比一旦超過1.0，樹脂粒子就變得過多，因而不能使導電性粒子之間接觸而將導電性粒子燒結成島狀，使內部電極的連續性降低。
因此本實施方式中，使樹脂粒子含量相對於導電性粒子含量的體積比處於0.5～1.0範圍內，優選處於0.65～0.85範圍內。
本實施方式中製備導電糊時，將樹脂粒子和導電性粒子的含量總和為30～60容積％。
也就是說，導電糊雖然是像上述那樣由導電性粒子、樹脂粒子和有機賦形劑構成的，但是作為固形分的樹脂粒子和導電性粒子含量之和一旦超過60容積％，有機賦形劑含量就會變得過少而不能製成糊狀。
另一方面，樹脂粒子和導電性粒子含量之和一旦低於30容積％，有機賦形劑含量就會變得過多，即使製成糊狀在塗布時也不能製成具有預定厚度的電極圖案膜。
因此，本實施方案製備的導電糊中，樹脂粒子和導電性粒子含量之和處於30～60容積％之間，優選40～53容積％。
此外，作為導電性粒子只要是具有導電性的就無特別限制，例如可以使用Ag、Pd、Pt、Au、Ni、Cu及其兩種或兩種以上金屬的合金。
而且作為在有機賦形劑中所含的有機粘合劑，可以使用乙基纖維素樹脂、丙烯酸樹脂、丁醛樹脂等，作為溶劑例如可以使用α-松油醇、四氫化萘、丁基卡必醇等。
這樣製備導電糊的一種方法是，根據預定量稱量NiO、CuO、ZnO、Fe2O3等鐵索體材料後，將這些稱量物置於球磨機中進行溼式混合粉碎，然後進行乾燥和煅燒。
接著在於球磨機中將這種煅燒物充分溼式粉碎，乾燥後製成煅燒粉末，然後將該煅燒物與粘合劑、增塑劑和分散劑混合，將其分散在溶劑中製備陶漿，用刀塗法等將該陶漿成形為片狀，製成陶瓷片材。
進而在陶瓷片材預定位置上設置貫穿通孔，用絲網印刷法在該陶瓷片材的表面上印刷上述導電糊，形成預定線圈圖案。
然後將數片形成了線圈圖案的未煅燒陶瓷片材層疊在一起形成層疊體，應當使之能通過通孔實現電學串聯，同時用未形成線圈圖案的未煅燒陶瓷片材將上述層疊體夾持，製成壓接塊。
進而將壓接塊切成預定尺寸後，在預定溫度(例如500℃以下)下進行脫粘合劑處理，然後在預定溫度(例如800～900℃)下進行煅燒處理，製成陶瓷燒結體。
此外在脫粘合劑處理時，樹脂粒子由於在比導電性粒子燒結溫度(例如300℃)低的溫度(例如150℃)下開始燒失，所以樹脂粒子放出後變成空穴，有機成分的脫粘合劑處理得以促進，在500℃以上煅燒溫度下碳成分不會殘存而蒸發消散。
接著對該陶瓷燒結體實施研磨後，在該陶瓷燒結體的兩端塗布導電糊，經燒結後形成外部導電部分。
此後實施電解電鍍，在外部導電部分表面上依次製作鎳膜和錫膜形成外部電極2a、2b，這樣製成層疊型電感器。
由此在本實施方式中，通過使用其中含有具有熱分解性樹脂離子，樹脂離子對導電性粒子的平均粒徑之比處於0.25～1.50，以體積比為0.50～1.0的配比製成的導電糊形成內部電極3，能夠使(1)間隙4中內部電極佔有率的平均值與上述間隙4的截面積比達到86～99％，(2)空穴面積與內部電極表面積之比，即空穴面積的平均值為0.1～10％，(3)間隙4內的內部電極3與陶瓷體1的接觸率達到60％以上，這樣即使截面積比增大也不會產生層離和裂紋等結構缺陷，能夠防止電學特性降低，而且能使內部電極的連續性良好，能夠防止電鍍液和焊劑侵入空隙5，5』中，得到可靠性優良的層疊型電感器。
以下說明將截面積比、空穴面積比和接觸率設定為上述範圍的意義。
(1)截面積比截面積比一旦低於86％，間隙4內空隙5，5』的容積就會過大，因此必然使內部電極3的膜厚變薄和導電性粒子減少，因燒結成島狀而降低該內部電極3的連續性。其結果，導致直流阻抗增加或者耐衝擊特性降低，而且還有電鍍液和焊劑侵入之虞，造成可靠性降低。
另一方面，上述截面積比一旦超過99％，內部電極3與陶瓷體1之間的接觸率也隨之增加，在內部電極3與陶瓷體1之間產生拉伸應力，感抗和阻抗等電學性能降低，而且還容易產生裂紋等結構缺陷。
也就是說，通過將上述截面積比設定在86～99％，能夠確保內部電極3的連續性，同時還能避免結構缺陷的發生。
(2)空穴面積比雖然經過脫粘合劑處理不可避免地會在內部電極中形成空穴，但是當空穴面積比超過10％的情況下，在脫粘合劑處理和煅燒處理時殘碳因氣化膨脹而形成空穴，伴隨著這種空穴而擠壓陶瓷體1，使內部電極3與陶瓷體1之間處於加壓接觸狀態。
因此，通過將空穴面積比設定在0.1～10％，能夠避免內部電極3與陶瓷體1之間處於加壓接觸狀態。
(3)接觸率從抑制拉伸應力的觀點來看，即使截面積比增大也希望內部電極3與陶瓷體1之間的接觸率極低。也就是說，接觸率一旦超過60％，內部電極3與陶瓷體1之間的接觸長度就會增長，容易產生拉伸應力，往往招致電學特性降低和結構缺陷產生。
也就是說，通過將接觸率設定在60％以下，拉伸應力得到緩和，能夠極大地避免電學特性降低和結構缺陷產生。
因此在本實施方式中，由於使用根據具有熱分解性的樹脂粒子和導電性粒子的平均粒徑比為0.25～1.50，上述樹脂粒子和導電性粒子的體積比為0.50～1.0配製成的導電糊形成內部電極3，所以在得到的層疊型電感器中，上述截面積比處於86～99％，上述空穴面積比處於0.1～10％，上述接觸率處於60％以下，這樣能夠避免內部電極3與陶瓷體1之間的界面處於加壓接觸狀態下，抑制拉伸應力的發生。而且能夠防止結構缺陷的發生或電學特性的降低，同時還能避免內部電極連續性的下降，能夠防止電鍍液和焊劑侵入空隙5，5』中，得到可靠性優良的電感器。
上述實施方式中，雖然採用了將數層未煅燒的陶瓷片材層疊的工藝方法，但是不用說當然也能採用印刷工藝方法等其他工藝方法。
實施例以下具體說明本發明的實施例。
(實施例1)本發明人等首先預定量稱量NiO、CuO、ZnO、Fe2O3等鐵素體材料後，將這些稱量物投入內有作為分散介質用直徑1毫米的PSZ(部分穩定化的氧化鋯)的球磨機中進行溼式混合粉碎，製成漿狀粉末，將該漿狀粉末與PSZ分離後，用噴霧乾燥器乾燥，在650℃溫度下煅燒2小時，製成煅燒物。
接著再將這種煅燒物加入上述球磨機中充分溼式粉碎，用噴霧乾燥器乾燥後製成煅燒粉末。
然後向此煅燒粉末中加入作粘合劑用的聚乙烯醇縮丁醛、作增塑劑用的鄰苯二甲酸二丁酯、作分散劑用的多元羧酸銨鹽和作溶劑用的甲苯和乙醇後混合，將其製成陶漿，進而用刀塗法等將該陶漿成形為片狀，製成厚度50微米的磁體片材(未煅燒的陶瓷片材)。
另外按以下方法製作了導電糊。
也就是說，首先用α-松油醇作溶劑，用乙基纖維素樹脂作有機粘合劑，將乙基纖維素樹脂溶解在α-松油醇中使乙基纖維素樹脂與α-松油醇之比為10容積％∶90容積％，製成有機賦形劑。
接著準備平均粒徑1.5微米的Ag粒子和平均粒徑1.0微米的聚丙烯酸酯樹脂(以下叫作「樹脂粒子」)，用三輥捏合機將Ag粒子和丙烯酸樹脂粒子與有機賦形劑(乙基纖維素∶α-松油醇＝6容積％∶54容積％)一起充分捏合，使Ag粒子和樹脂含量分別達到23容積％和17容積％製成導電糊。
然後使用雷射加工機形成通孔，使內部電極相互之間能夠實現電學上串聯連接，用上述導電糊絲網印刷電極圖案，形成膜厚40微米、線寬120微米的線圈圖案。此外膜厚用雷射變位計測定。
此後將數片形成線圈圖案的磁體片材層疊形成層疊體，同時用未形成線圈圖案的磁體片材將上述層疊體夾住，在9.8×107Pa(1000kgf/cm2)壓力下加壓，製成壓接塊。
進而將上述壓接塊切成預定尺寸後，在500℃以下溫度下進行脫粘合劑處理，在870℃溫度下進行煅燒處理後，製成陶瓷燒結體。
此外，本發明人等另外製作了在Ag粉末中加入玻璃料和賦形劑，分散後製成外部電極用Ag導電糊，同時對上述陶瓷燒結體進行研磨後，在該陶瓷燒結體的兩端塗布外部電極用Ag導電糊，700℃溫度下燒結後形成外部導電部分。
然後實施眾所周知的電解電鍍，在導電部分表面上依次製成鎳膜和錫膜，形成外部電極，這樣製成了長1.6毫米、寬0.8毫米、厚度0.8毫米的層疊型電感器。
(實施例2)除導電糊中Ag粒子含量為20容積％、樹脂粒子含量為20容積％以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了實施例2的層疊型電感器。
(實施例3)除導電糊中Ag粒子含量為26容積％、樹脂粒子含量為14容積％以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了實施例3的層疊型電感器。
(實施例4)除導電糊中Ag粒子的平均粒徑為1.0微米、含量為26容積％，樹脂粒子的平均粒徑為0.7微米、含量為14容積％以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了實施例4的層疊型電感器。
(實施例5)除導電糊中Ag粒子的平均粒徑為2.0微米、含量為24容積％，樹脂粒子的平均粒徑為1.5微米、含量為16容積％以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了實施例5的層疊型電感器。
(實施例6)除導電糊中Ag粒子的平均粒徑為1.2微米，樹脂粒子的平均粒徑為0.3微米以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了實施例6的層疊型電感器。
(實施例7)除導電糊中Ag粒子的平均粒徑為1.2微米，樹脂粒子的平均粒徑為1.8微米以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了實施例7的層疊型電感器。
(對照例1)除導電糊中Ag粒子含量為18容積％、樹脂粒子含量為22容積％以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了對照例1的層疊型電感器。
(對照例2)除導電糊中Ag粒子含量為35容積％、樹脂粒子含量為5容積％以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了對照例2的層疊型電感器。
(對照例3)除導電糊中樹脂粒子的平均粒徑為0.3微米以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了對照例3的層疊型電感器。
(對照例4)除導電糊中樹脂粒子的平均粒徑為2.6微米以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了對照例4的層疊型電感器。
(對照例5)除導電糊中Ag粒子含量為28容積％、樹脂粒子含量為12容積％以外，根據與實施例1同樣的方法和順序製成了對照例5的層疊型電感器。
接著本發明人等將各試驗片(實施例和對照例)進行鏡面拋光後，採用聚焦離子束裝置(FIB；Focused Ion Beam)(精工儀表公司製造，SMI-9200型)加工各試驗片，用FIB內藏的掃描型離子顯微鏡(SIM；Scanning Ion Microscopy)觀察加工面，對該觀察圖像進行圖案處理，測定了截面積比、空穴面積比和接觸率。
此外對觀察處各試驗片內部電極的引出部分、與引出部分對面位置上內部電極的端部和內部電極中央部分三點，測定了長100微米×寬100微米範圍，算出了平均值。
而且用RF阻抗分析儀(ヒユ-レット·パッカド公司製造的HP4291A型)測定了1MHz感抗和100MHz阻抗。
此外各試驗片每種各使用100片進行了衝擊試驗和耐水溶性焊劑試驗，並調查了結構缺陷的有無。
衝擊試驗通過30kV的衝擊電流，算出斷線率後評價。
耐水溶性焊劑試驗進行如下。
即，在各試驗片的裡面塗布粘結劑，將各試驗片貼在預定尺寸的基板上，將該基板放入溫度調整到150℃的烘箱中20分鐘使粘結劑固化，然後將基板浸漬在水溶性焊劑中，進行流動焊接，然後水洗、乾燥後，在常溫下放置500小時，將放置前後直流阻抗處於±0.1Ω以內的定為良品。
結構缺陷，採用實體顯微鏡觀察鏡面拋光的斷面，觀察是否發生裂紋和層離現象的方法評價。
就各試驗片，表1中分別示出導電糊的主要製法、樹脂粒子與導電性粒子的平均粒徑比、樹脂粒子與導電性粒子的體積比、截面積比、空穴面積比和接觸率，表2分別示出感抗、阻抗、衝擊試驗、焊劑試驗和結構缺陷發生率的試驗結果。
表1
表2
表1和表2清楚地說明，對照例1由於基體比大到1.22使內部電極所含的Ag粒子數量減少，所以內部電極燒結成島狀使內部電極的連續性降低，耐衝擊試驗中電線率達到16％，而且耐水溶性焊劑試驗中不良品率達到22％，直流阻抗增加。
而且對照例2確認由於體積比小到0.14使樹脂粒子含量過少，所以內部電極與陶瓷燒結體間處於壓接狀態之處增多，因此內部電極與陶瓷燒結體間拉伸應力增大，感抗和阻抗等電學特性降低，結構缺陷發生率達到11％。
對照例3中發現平均粒徑比小到0.20，因此因樹脂粒子侵入導電性粒子的隙間而不能降低成形密度，所以內部電極與陶瓷燒結體間處於壓接狀態之處增多，因而使內部電極與陶瓷燒結體間拉伸應力增大，感抗和阻抗等電學特性降低，結構缺陷發生率達到3％。
對照例4中發現平均粒徑比大到1.73，導電性粒子之間不能接觸，導電粒子因燒結成島狀而使內部電極的連續性降低，耐衝擊試驗中產生斷線，而且耐水溶性焊劑試驗中產生不良品，直流阻抗增加。
對照例5中發現，體積比小到0.43，因樹脂粒子含量過少而使內部電極與陶瓷燒結體間處於壓接狀態之處增多，因而使內部電極與陶瓷燒結體間拉伸應力增大，感抗和阻抗等電學特性降低並產生結構缺陷。
與此相比，在實施例1～7中發現，由於平均粒徑比為0.25～1.50且體積比為0.54～1.00，所以感抗和阻抗等電學特性良好，耐衝擊試驗和耐水溶性焊劑試驗結果也良好，此外也沒有發生結構缺陷。此外這些實施例1～7，由於截面積比為86～99％、空穴面積比為0.1～5.0％、接觸率為30％以下，截面積比、空穴面積比和接觸率被設定在上述範圍之內的層疊型電感器，感抗和阻抗等電學特性均良好，耐衝擊試驗和耐水溶性焊劑試驗結果也良好，此外也沒有發生結構缺陷。
本發明人等還就實施例1和對照例2測定了感抗特性和構成阻抗特性的阻抗R與電抗X的特性，如圖4所示。圖中橫軸表示頻率(MHz)，縱軸表示阻抗Z(R＝jX)(Ω)。
從圖4可以清楚地確認，與對照例2相比，實施例1的特性優良。
三、發明的效果綜上所述，本發明涉及的層疊型電子器件的製造方法，其中在通過對未燒結陶瓷層和由導電糊形成的導電體層層疊而成的層疊體進行煅燒製作陶瓷燒結體以製造層疊型電子器件製造方法中，由於所述的導電糊含有導電性粒子和具有熱分解性的樹脂粒子，所述的樹脂粒子的平均粒徑為所述的導電性離子平均粒徑的0.25～1.50，所述的樹脂粒子的含量與所述的導電性粒子含量間的體積比為0.5～1.0，所以通過混入具有熱分解性的樹脂粒子能夠降低壓接時的成形密度，抑制氣化膨脹，因而能夠避免內部電極與陶瓷體間界面處於壓接狀態下，提高內部電極的連續性，也不會產生裂紋和層離等結構缺陷，耐衝擊特性和耐焊劑性也良好，而且能夠製造具有良好電學特性、可靠性優良的層疊型電子器件。
而且上述樹脂粒子由於在比上述導電性粒子燒結溫度低的低溫下燒失，所以可以抑制有機成分以殘碳形式殘留，因而能降低空穴發生率。
權利要求
1.一種層疊型電子器件，在陶瓷體的內部排列設置有多個間隙的同時，在該間隙中留有一定空隙地埋設有內部電極，其特徵是在所述間隙內的內部電極的佔有比率的平均值是，相對所述間隙的截面積比為86～99％，而且，在所述間隙內的內部電極和所述陶瓷體之間的接觸率是30％以下。
2.如權利要求1所述的層疊型電子器件，其特徵是所述接觸率是15～30％。
3.如權利要求1或者2所述的層疊型電子器件，其特徵是在所述內部電極上形成的空穴面積的平均值，相對於所述內部電極的表面積是0.1～10％。
全文摘要
提供一種層疊型電子器件的製造方法，製備一種導電糊，其中含有導電性粒子和具有熱分解性的樹脂粒子，上述樹脂粒子平均粒徑為上述導電性離子平均粒徑的0.25～1.50，上述樹脂粒子的含量與上述導電性粒子含量的體積比為0.5～1.0。然後在陶瓷層表面上塗布導電糊形成導電體層，煅燒交互層疊了陶瓷層和導電體層的層疊體製成陶瓷燒結體，製造層疊型電子器件。所製造的層疊型電子器件不會發生裂紋和層離等結構缺陷，耐衝擊特性和耐焊劑性良好，而且具有良好電學特性。
文檔編號H01F17/00GK1700373SQ200510083210
公開日2005年11月23日 申請日期2003年6月16日 優先權日2002年6月19日
發明者河野上正晴, 穴太公治 申請人:株式會社村田製作所