特開 2023-98795 セラミック電子部品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023098795

(43)【公開日】2023-07-11

(54)【発明の名称】セラミック電子部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20230704BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 311A

H01G4/30 516

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022076684

(22)【出願日】2022-05-06

(31)【優先権主張番号】10-2021-0190537

(32)【優先日】2021-12-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】594023722

【氏名又は名称】サムソン エレクトロ－メカニックス カンパニーリミテッド．

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】セオ、チャン ホ

(72)【発明者】

【氏名】アン、スン クォン

【テーマコード（参考）】

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

5E001AB03

5E082AA01

5E082AB03

5E082FF05

5E082FG26

5E082MM05

(57)【要約】      （修正有）

【課題】積層セラミックグリーンシートを、切断する際に発生する変形、クラックの発生、ブレードの摩耗によるチップ付着不良及び容量の低下を防止するセラミック電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】セラミック電子部品の製造方法は、複数の内部電極パターン１２１が形成されたセラミックグリーンシート１１１を積層してセラミック積層体１００を形成する段階と、イメージセンサ２００（レンズ２１０、ＣＣＤ２２０、イメージ処理部２３０）で、セラミック積層体の上部のイメージを取得する段階と、イメージによって切断領域を設定する段階と、切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体を切断する段階と、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層してセラミック積層体を形成する段階と、
前記セラミック積層体の上部のイメージを取得する段階と、
前記イメージによって切断領域を設定する段階と、
前記切断領域にレーザーを照射して前記セラミック積層体を切断する段階と
を含む、セラミック電子部品の製造方法。

【請求項2】

前記セラミック積層体を形成する段階は、
複数の第１内部電極パターンが形成された第１セラミックグリーンシート及び複数の第２内部電極パターンが形成された第２セラミックグリーンシートを交互に積層する段階を含む、請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項3】

前記イメージによって切断領域を設定する段階は、
前記イメージを前記第１内部電極パターン及び前記第２内部電極パターンが前記積層方向に重なる第１領域、及び前記第１内部電極パターン及び前記第２内部電極パターンが重ならない第２領域に区分する段階と、前記第２領域に対応する前記セラミック積層体の領域を前記切断領域として設定する段階と、を含む、請求項２に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項4】

前記積層方向に垂直な方向を第２方向としたとき、
前記切断領域にレーザーを照射して前記セラミック積層体を切断する段階は、前記切断領域の第２方向中央に沿ってレーザーを照射する、請求項３に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項5】

前記内部電極パターンは、ストライプ状である、請求項３に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項6】

前記イメージにおける前記第１領域の明度は、前記第２領域の明度よりも低い、請求項３に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項7】

前記イメージによって切断領域を設定する段階は、
前記イメージを前記第１内部電極パターン及び前記第２内部電極パターンが前記積層方向に重なる第１領域、前記第１内部電極パターン及び前記第２内部電極パターンが重ならない第２領域、及び前記第１内部電極パターン及び前記第２内部電極パターンが存在しない第３領域に区分する段階と、前記第２領域及び前記第３領域に対応する前記セラミック積層体の領域を前記切断領域として設定する段階と、を含む、請求項２に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項8】

前記イメージにおける前記第１領域の明度は、前記第２領域及び前記第３領域の明度よりも低い、請求項７に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項9】

前記イメージにおける前記第２領域の明度は、前記第３領域の明度よりも低い、請求項８に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項10】

前記セラミック積層体は、前記積層方向を基準として前記複数の内部電極パターンの最外郭に配置されるカバー領域を含み、
前記カバー領域の厚さは４０μｍ以下である、請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項11】

前記レーザーは、集束レンズによって集束され、前記集束されたレーザーの直径は１μｍ～２０μｍである、請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項12】

前記レーザーの電力密度は、１×１０^７Ｗ／ｃｍ^２～１×１０^１４Ｗ／ｃｍ^２である、請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項13】

前記セラミック積層体の切断面と前記積層方向とのなす角度を加工角度としたとき、前記加工角度は３°以下である、請求項１から１２の何れか１つに記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項14】

前記セラミック積層体を形成する段階は、前記セラミック積層体を圧着して前記セラミック積層体の少なくとも一部の領域を前記積層方向に陥没させる段階を含む、請求項２に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項15】

前記イメージによって切断領域を設定する段階は、
前記イメージを前記第１内部電極パターン及び前記第２内部電極パターンが前記積層方向に重なる第１領域、及び前記第１内部電極パターン及び前記第２内部電極パターンが重ならない第２領域に区分する段階と、前記第２領域に対応する前記セラミック積層体の領域を前記切断領域として設定する段階と、を含む、請求項１４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項16】

前記積層方向に垂直な方向を第２方向としたとき、
前記切断領域にレーザーを照射して前記セラミック積層体を切断する段階は、前記切断領域の第２方向中央に沿ってレーザーを照射する、請求項１５に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項17】

前記内部電極パターンは、ストライプ状である、請求項１５に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項18】

前記イメージによって切断領域を設定する段階は、
前記イメージを前記第１内部電極パターン及び前記第２内部電極パターンが前記積層方向に重なる第１領域、前記第１内部電極パターン及び前記第２内部電極パターンが重ならない第２領域、及び前記第１内部電極パターン及び前記第２内部電極パターンが存在しない第３領域に区分する段階と、前記第２領域及び前記第３領域に対応する前記セラミック積層体の領域を前記切断領域として設定する段階を含む、請求項１４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項19】

前記セラミック積層体は、前記積層方向を基準として前記複数の内部電極パターンの最外郭に配置されるカバー領域を含み、
前記カバー領域の厚さは４０μｍ～３００μｍである、請求項１４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セラミック電子部品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

キャパシタ、インダクタ、圧電素子、バリスタ又はサーミスタなどのセラミック電子部品は、セラミック材料からなるセラミック本体、セラミック本体の内部に形成された内部電極、及び上記内部電極と接続されるようにセラミック本体の表面に設けられた外部電極を備えている。

【0003】

近年では、電子製品の小型化の傾向に伴い、各種の電子製品に用いられるセラミック部品に対しても小型化及び大容量化が求められている。一般に、かかるセラミック電子部品は、セラミック原料物質を溶剤及びバインダーなどと混合してスラリーを製造した後、これを薄く塗布してセラミックグリーンシートを形成する方法で製造される。上記セラミックグリーンシートは、後に所望の製品のサイズに合わせて切断される。

【0004】

現在、セラミックグリーンシートやセラミック積層体などを切断する方法としては、ステージとブレードを用いた工法が広く使用されている。上記工法は、切断しようとする製品を真空ステージに固定し、ブレードをステージの垂直方向に移しながら切断を行う。

【0005】

しかしながら、ブレードを用いた切断工法の場合、多様な問題が存在していた。先ず、セラミックグリーンシートを積層及び圧着してセラミック積層体を形成するとき、セラミック積層体の変形による不良が発生することがある。ブレードを用いた切断工法の場合、セラミック積層体をブレードの刃に沿って直線で切断しなければならないため、セラミック積層体の変形を考慮することができない。

【0006】

また、切断工程において、セラミック積層体とブレードが直接接触するため、セラミック積層体にせん断応力が加わる。このようなせん断応力により切断された積層チップにクラックが発生することがある。さらに、繰り返される切断工程によってブレードに摩耗が発生することもある。このとき、損傷したブレードでセラミック積層体を切断すると、切断面に損傷が発生することがある。最後に、切断後に分離された個々の積層チップが互いに接触するようになるが、これにより、積層チップの内部バインダーや切断時の異物が原因でチップ付着不良が発生することがある。

【0007】

このような問題点を解決すべく、特許文献２には、積層電子部品を製造するとき、積層グリーンシートにレーザーを照射する工法が提案されているが、依然として、圧着による変形は考慮されていない。また、従来のレーザー切断工程の場合、切断ラインを設定するために、別途の基準マークが挿入されたが、これにより、最終製品の容量が低下するという問題点が存在していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】日本公開特許第２００５－３３２９２６号公報

【特許文献2】韓国公開特許第１０－２００５－００３６７７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の様々な目的の一つは、セラミック積層体の変形による切断不良が発生する問題を解決するためである。

【0010】

本発明の様々な目的の一つは、切断時に発生するせん断応力によって積層チップにクラックが発生する問題を解決するためである。

【0011】

本発明の様々な目的の一つは、切断された積層チップ間の接触によってチップ付着不良が発生する問題を解決するためである。

【0012】

本発明の様々な目的の一つは、レーザーの切断時、セラミック積層体に挿入される基準マークによってセラミック電子部品の容量が低下される問題を解決するためである。

【0013】

但し、本発明の目的は上述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解されることができる。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の一実施形態によると、複数の内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層してセラミック積層体を設ける段階と、上記セラミック積層体の上部のイメージを取得する段階と、上記イメージによって切断領域を設定する段階と、上記切断領域にレーザーを照射して上記セラミック積層体を切断する段階と、を含むセラミック電子部品の製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0015】

本発明の様々な効果の一つとして、セラミック積層体の変形を考慮して切断領域を設定することで、切断不良を防止することができる。

【0016】

本発明の様々な効果の一つとして、切断時に発生するせん断応力によって積層チップにクラックが発生することを防止することができる。

【0017】

本発明の様々な効果の一つとして、切断された積層チップ間の接触によってチップ付着不良が発生することを防止することができる。

【0018】

本発明の様々な効果の一つとして、レーザーの切断時、セラミック積層体に挿入される基準マークによって最終製品の容量が低下することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係るセラミック積層体を概略的に示した斜視図である。

【図2】セラミック積層体の分解斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を概略的に示したものである。

【図4】セラミック積層体の上部イメージを概略的に示したものである。

【図5】本発明の一実施形態に係るセラミック積層体の分解斜視図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るセラミック積層体の上部イメージを概略的に示したものである。

【図7】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を概略的に示したものである。

【図8】切断された複数の積層チップを示した斜視図である。

【図9】積層チップの第１方向及び第２方向断面を示した断面図である。

【図10】積層チップの第１方向及び第３方向断面を示した断面図である。

【図11】本発明の他の実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を概略的に示したものである。

【図12】本発明の他の実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を概略的に示したものである。

【図13】本発明の他の実施形態に係るセラミック積層体の上部イメージを概略的に示したものである。

【図14】セラミック積層体を切断した後、光学顕微鏡（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて撮影したものである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下では、具体的な実施形態及び添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。しかしながら、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は通常の技術者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために拡大縮小表示（又は強調表示や簡略化表示）がされることがあり、図面上の同一の符号で示される要素は同一の要素である。

【0021】

そして、図面において本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、図面に示した各構成の大きさ及び厚さは説明の便宜上、任意に示しているため、本発明は必ずしも図示されたものに限定されない。なお、同一思想の範囲内の機能が同一である構成要素については、同一の参照符号を用いて説明する。さらに、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」というとき、これは特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

【0022】

図面において、第１方向は積層方向又は厚さ方向、第２方向は長さ方向、第３方向は幅方向と定義することができる。

【0023】

図１は、本発明の一実施形態に係るセラミック積層体を概略的に示した斜視図であり、図２は、セラミック積層体の分解斜視図であり、図３は、本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を概略的に示したものであり、図４は、セラミック積層体の上部イメージを概略的に示したものであり、図７は、本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を概略的に示したものであり、図８は、切断された複数の積層チップを示した斜視図である。

【0024】

図面を参照すると、本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法は、複数の内部電極パターン１２１、１２２が形成されたセラミックグリーンシート１１１を積層してセラミック積層体１００を設ける段階と、セラミック積層体１００の上部のイメージ３００を取得する段階と、イメージ３００によって切断領域を設定する段階と、上記切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体１００を切断する段階と、を含む。

【0025】

上述したように、セラミック積層体１００をブレードで切断する場合、セラミック積層体の変形を考慮して曲線状に切断することができず、切断時にブレードがセラミック積層体１００に直接接触するため、せん断応力によるクラックが発生する恐れがある。

【0026】

これに対し、本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法は、切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体１００を切断するため、セラミック積層体１００の変形を考慮して曲線状に切断することができる。また、セラミック積層体１００を非接触式手段によって切断するため、せん断応力によるクラックの発生を防止することができる。

【0027】

以下、本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法に含まれる各段階について、より詳細に説明する。

【0028】

先ず、複数の内部電極パターン１２１、１２２が形成されたセラミックグリーンシート１１１を積層及び圧着してセラミック積層体１００を設ける。セラミックグリーンシート１１１は、セラミック粉末、バインダー、溶剤などを混合してセラミックスラリーを製造し、該スラリーをドクターブレード法で数μｍの厚さを有するシート（ｓｈｅｅｔ）状に作製されたものであることができる。上記セラミック粉末は、十分な静電容量が得られる限り、特に制限されない。例えば、チタン酸バリウム系粉末、鉛複合ペロブスカイト系粉末又はチタン酸ストロンチウム系粉末などを使用することができる。上記チタン酸バリウム系粉末は、ＢａＴｉＯ_３系セラミック粉末を含むことができる。

【0029】

内部電極パターン１２１、１２２は、導電性金属を含む内部電極用導電性ペーストをセラミックグリーンシート１１１上に印刷することで形成されることができる。上記内部電極用導電性ペーストを印刷する方法としては、特に制限されないが、例えば、スクリーン印刷工法又はグラビア印刷工法によって印刷されることができる。また、上記内部電極用導電性ペーストは、導電性金属、共材粉末、分散剤、及び溶剤を含むことができるが、本発明はこれに限定されるものではない。上記導電性金属は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、及びこれらの合金のうち１種以上を含むことができるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0030】

このとき、セラミック積層体を形成する段階は、複数の第１内部電極パターン１２１が形成された第１セラミックグリーンシート１１１及び複数の第２内部電極パターン１２２が形成された第２セラミックグリーンシート１１１を交互に積層する段階を含むことができる。

【0031】

次に、セラミック積層体１００の上部のイメージ３００を取得する。セラミック積層体の上部のイメージ３００は、イメージセンサ２００によって取得することができるが、イメージセンサ２００は、レンズ２１０、ＣＣＤ２２０、及びイメージ処理部２３０を含むことができる。ここで、ＣＣＤ２２０とは、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を意味し、光を電気的信号に変換させてイメージを取得するセンサのことを意味することができる。

【0032】

より具体的には、セラミック積層体１００の上部のイメージ３００を取得する段階は、セラミック積層体１００の上部に光を入射させる段階を含むことができる。上記光は、セラミック積層体１００の上部に配置された照明部２４０から照射されたものであってもよい。このとき、セラミック積層体１００の上部に照射された光は反射することができ、内部電極パターン１２１、１２２が形成された領域と内部電極パターン１２１、１２２が形成されていない領域とは、上記光の反射率が互いに異なることがある。

【0033】

上記光の波長は、内部電極パターン１２１、１２２が形成された領域と内部電極パターン１２１、１２２が形成されていない領域との間の反射率の差が大きい範囲内で設定されることができ、例えば、可視光線領域の波長、より具体的には、４００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内で設定されることができる。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、内部電極パターン１２１、１２２及びセラミックグリーンシート１１１の組成に応じて適宜設定されることができる。内部電極パターン１２１、１２２に含まれた導電性金属は、上記範囲内の波長を有する光の吸収率が高いことから、内部電極パターン１２１、１２２が形成されていない領域は、内部電極パターン１２１、１２２が形成された領域よりも上記セラミック積層体１００の上部に照射された光の反射率が高くなることができる。

【0034】

セラミック積層体１００の上部から反射された光は、イメージセンサ２００のレンズ２１０によって集束されることができ、上記集束された光は、レンズ２１０の上部に配置されたＣＣＤ２２０に入力されることができる。このとき、上記入力された光は、ＣＣＤ２２０によって電気的信号に変換されることができる。イメージ処理部２３０は、ＣＣＤ２２０から受けた上記電気的信号を受信し、上記受信された電気的信号をイメージに変換することで、セラミック積層体１００の上部のイメージ３００を取得することができる。このとき、イメージ３００の各領域は、セラミック積層体１００の上部から反射された光の光量に応じて明度が異なることができ、反射率の高い領域では明度が高くなり、反射率の低い領域では明度が低くなることができる。

【0035】

次に、図４に図示されたセラミック積層体１００の上部のイメージ３００によって切断領域を設定する。このとき、イメージ３００によって切断領域を設定する段階は、第１内部電極パターン１２１及び第２内部電極パターン１２２が上記積層方向に重なる第１領域３１０、及び第１内部電極パターン１２１及び第２内部電極パターン１２２が重ならない第２領域３２０に区分する段階と、第２領域３２０に対応するセラミック積層体１００の領域を上記切断領域として設定する段階と、を含むことができる。第１領域３１０及び第２領域３２０は、イメージ３００における明度の差によって区分されることができ、第１領域３１０の明度は、第２領域３２０の明度よりも低くなることができる。

【0036】

第１領域３１０は、積層方向を基準として第１内部電極パターン１２１と第２内部電極パターン１２２が重なっていることから、第２領域３２０に比べてセラミック積層体１００の上部に照射された光の反射率が低くなることができる。すなわち、第１領域３１０は、照射された光の吸収率が高い内部電極パターン１２１、１２２の積層数が第２領域３２０よりも多いことから、イメージ３００における明度が低く現れることができる。逆に、第２領域３２０は、内部電極パターン１２１、１２２の積層数が第１領域３１０よりも少ないことから、イメージ３００における明度が第１領域３１０に比べて高く現れることができる。このとき、イメージ３００における第２領域３２０に対応するセラミック積層体１００の領域を、上記切断領域として設定することができる。

【0037】

また、イメージ３００によって切断領域として設定する段階は、イメージ３００を、第１領域３１０、第２領域３２０、及び第１内部電極パターン１２１及び第２内部電極パターン１２２が存在しない第３領域３３０に区分する段階と、第２領域３２０及び第３領域３３０を上記切断領域として設定する段階と、を含むことができる。第１領域３１０、第２領域３２０、及び第３領域３３０は、イメージ３００における明度の差によって区分されることができ、第１領域３１０の明度は、第２領域３２０及び第３領域３３０の明度よりも低くなり、第２領域３２０の明度は、第３領域３３０の明度よりも低くなることができる。

【0038】

第３領域３３０は、照射された光の吸収率が高い内部電極パターン１２１、１２２が存在しない領域であって、照射された光の反射率が最も高い領域であることができる。これにより、第１内部電極パターン１２１又は第２内部電極パターン１２２が形成された第２領域３２０の明度は、第３領域３３０の明度よりも低くなることができる。このとき、イメージ３００での第２領域３２０及び第３領域３３０に対応するセラミック積層体１００の領域を上記切断領域として設定することができる。

【0039】

図４に図示されたように、セラミック積層体１００を圧着する過程において内部電極パターン１２１、１２２の変形が発生することがある。従来の場合、ブレードでセラミック積層体１００を切断したため、セラミック積層体１００の変形を考慮して切断領域を設定することができなかった。これに対し、本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法の場合は、セラミック積層体１００の上部のイメージ３００によって圧着による変形程度を検査することができ、上記切断領域を曲線として設定することができる。また、セラミック積層体１００の上部イメージ３００によって上記切断領域を設定することで、切断のための別途の基準マークを挿入する必要がなく、これにより、最終セラミック電子部品の容量が低下することを防止することができる。

【0040】

図５は、本発明の一実施形態に係るセラミック積層体の分解斜視図であり、図６は、本発明の一実施形態に係るセラミック積層体の上部イメージを概略的に示したものである。

【0041】

本発明の一実施形態において、第１内部電極パターン１２１及び第２内部電極パターン１２２は、ストライプ状であることができる。図５に図示されたように、第１セラミックグリーンシート１１１上に所定の間隔をあけて複数のストライプ状の第１内部電極パターン１２１を形成することができる。また、第２セラミックグリーンシート１１１上に複数のストライプ状の第２内部電極パターン１２２を形成することができる。このとき、複数の第１内部電極パターン１２１は、互いに平行するように形成されてもよく、複数の第２内部電極パターン１２２は、互いに平行するように形成されてもよい。

【0042】

図６を参照すると、セラミック積層体の上部イメージ３００は、第１内部電極パターン１２１及び第２内部電極パターン１２２が上記積層方向に重なる第１領域３１０、及び第１内部電極パターン１２１及び第２内部電極パターン１２２が重ならない第２領域３２０に区分することができる。ストライプ状の内部電極パターン１２１、１２２によって第１領域３１０及び第２領域３２０もまた、ストライプ状を有することができる。また、上記第３領域３３０は存在しなくてもよい。このとき、イメージ３００における第２領域３２０に対応するセラミック積層体１００の領域を上記切断領域として設定することができる。

【0043】

次に、図７を参照すると、上記切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体１００を切断する段階を含む。レーザーＬは、レーザー発生部４０３から発生することができ、スキャナー４０２は、発生したレーザーを受信することができる。このとき、スキャナー４０２は、ガルバノスキャナー（Ｇａｌｖａｎｏ ｓｃａｎｎｅｒ）及び／またはＡＯＤ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ ｏｐｔｉｃａｌ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を含むことができ、イメージ３００によって設定された切断領域にレーザーを照射する役割を果たすことができる。このとき、スキャナー４０２の下部に集束レンズ４０１を配置して上記切断領域にレーザーを集束することができる。集束レンズ４０１は、例えば、Ｆシータレンズ（Ｆ－ｔｈｅｔａ ｌｅｎｓ）であってもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0044】

セラミック積層体１００は、ステージ５００上に配置された後、レーザーによって切断されることができ、セラミック積層体１００の大面積加工のために、ステージ５００は、第２方向及び第３方向に移動することができ、レーザーの照射地点は、スキャナー４０２によって移動されることができる。

【0045】

セラミック積層体１００を非接触式切断手段であるレーザーによって切断することで、分離された複数の積層チップ１１０にクラックが発生することを防止することができ、熱を加えて上記切断領域の一部を除去することで、チップ付着不良などを防止することができる。

【0046】

このとき、セラミック積層体１００を切断するためのレーザーの電力密度は１×１０^７Ｗ／ｃｍ^２～１×１０^１４Ｗ／ｃｍ^２であることができるが、レーザーの電力密度が１×１０^１４Ｗ／ｃｍ^２を超えると、分離された積層チップ１１０が破壊するといった不良が発生する恐れがある。また、集束レンズ４０１によって集束されたレーザーの直径は１μｍ～２０μｍであることができる。上記レーザーの直径とは、セラミック積層体１００の上部表面に集束されたレーザーの直径を意味することができる。レーザーの直径が１μｍ未満であると、集束レンズ４０１の価格が上昇し、加工線幅の変化が激しくなり、工程安定性が低下する恐れがある。レーザーの直径が２０μｍを超えると、切断時に内部電極パターン１２１、１２２が露出するという問題点が発生する恐れがある。

【0047】

このとき、イメージ３００における第２領域３２０に対応するセラミック積層体１００の切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体１００を切断することで、第１内部電極パターン１２１及び第２内部電極パターン１２２が互いに対向する切断面に交互に露出することができる。例えば、上記切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体１００を切断する段階は、上記切断領域の一部の領域、例えば、上記切断領域の第２方向中央に沿ってレーザーを照射することができる。すなわち、上記切断領域の第２方向の長さが半分になる地点に第３方向に沿ってレーザーを照射することで、セラミック積層体１００を切断することができる。このとき、レーザーが照射された領域が燃焼によって除去されることで、セラミック積層体１００を切断することができ、これにより、第１内部電極パターン１２１及び第２内部電極パターン１２２が互いに対向する切断面に交互に露出することができる。

【0048】

また、イメージ３００における第３領域３３０と対応するセラミック積層体１００の切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体１００を切断することで、部品単位の複数の積層チップ１１０を形成することができるが、第３領域３３０と対応するセラミック積層体１００の切断領域にレーザーを照射した後で、第２領域３２０と対応するセラミック積層体１００の切断領域にレーザーを照射してもよいことはいうまでもない。これにより、セラミック積層体１００は、個別的な部品単位の複数の積層チップ１１０に分離されることができる。

【0049】

内部電極パターン１２１、１２２がストライプ状である場合、イメージ３００における第２領域３２０に対応するセラミック積層体１００の切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体１００を切断することで、第１内部電極パターン１２１及び第２内部電極パターン１２２が互いに対向する切断面に交互に露出することができる。また、予め設定された第２方向と平行な切断ラインに沿ってレーザーを照射してセラミック積層体１００を切断することで、部品単位の複数の積層チップ１１０を形成することができる。このとき、第１内部電極パターン１２１及び第２内部電極パターン１２２は、積層チップ１１０の第３方向に対向する両側面に露出することができる。内部電極パターン１２１、１２２は、ストライプ状であるため、第２方向と平行な切断ラインを設定する方法は大きく限定されない。例えば、積層チップ１１０の第３方向の長さを考慮して、第３方向に等間隔である複数の切断ラインを設定してもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0050】

図９は、積層チップの第１方向及び第２方向断面を示した断面図であり、図１０は、積層チップの第１方向及び第３方向断面を示した断面図である。

【0051】

このとき、セラミック積層体１００の切断面と上記積層方向とのなす角度を加工角度θとしたとき、加工角度θは３°以下であることができる。セラミック積層体１００に照射されたレーザーＬは焦点で加工線幅が最も小さく、焦点から遠ざかるにつれて加工線幅が増加することができる。よって、切断された積層チップ１１０の第１方向及び第２方向断面は台形状を有することができる。このとき、セラミック電子部品の実装特性を考慮して積層チップ１１０の形状を制御するために、加工角度θを３°以下に調整することができる。加工角度θは、集束レンズ４０１、スキャナー４０２、及びレーザー発生部４０３の変数を調整することで制御されることができる。

【0052】

積層チップ１１０は、複数の内部電極パターン１２１、１２２の第３方向端部に配置されたマージン領域１１４、１１５を含むことができる。マージン領域１１４、１１５は、上記イメージ３００の第３領域３３０に対応するセラミック積層体１００の切断領域にレーザーを照射することで形成されたものであってもよい。マージン領域１１４、１１５は、物理的又は化学的ストレスによる内部電極パターン１２１、１２２の損傷を防止する役割を果たすことができる。本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法によると、セラミック積層体１００の変形程度を把握してから切断することで、マージン領域１１４、１１５のそれぞれの厚さを類似した水準に形成することができる。或いは、内部電極パターン１２１、１２２がストライプ状である場合、別途のセラミックグリーンシート１１１を付着して形成されたものであってもよい。

【0053】

その後、複数の積層チップ１１０を焼成する段階をさらに含むことができる。内部電極パターン１２１、１２２は、焼成によって内部電極になることができ、セラミックグリーンシート１１１は、焼成によって誘電体層になることができる。また、焼成された積層チップの外部に外部電極を形成する段階をさらに含むことができる。上記外部電極は、例えば、導電性金属を含むことができる。上記導電性金属は、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）、及びこれらの合金のうち１種以上の導電性金属であってもよいが、これに制限されるものではない。上記外部電極の形成方法は、例えば、導電性金属を含む導電性ペーストに、焼成された積層チップをディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）して形成することができるが、本発明はこれに限定されるものではなく、積層チップ１１０上にシートを転写する方法、電解めっき法、又はスパッタリング法などの多様な方法を使用することができる。複数の積層チップ１１０は、上記過程を経てから複数のセラミック電子部品になることができる。

【0054】

図１１及び図１２は、本発明の他の実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を概略的に示したものであり、図１３は、本発明の他の実施形態に係るセラミック積層体の上部イメージを概略的に示したものである。

【0055】

カバー領域１１２'、１１３'の厚さが４０μｍ超過３００μｍ以下である大型のセラミック電子部品の場合、カバー領域１１２'、１１３'の厚さが厚いことから、内部電極パターン１２１'、１２２'が形成されていない領域と内部電極パターン１２１'、１２２'が形成された領域との間の反射率の差が減少するため、イメージ３００'における区別が困難になることがある。

【0056】

これにより、セラミック積層体１００'を形成する段階は、セラミック積層体１００'を圧着してセラミック積層体１００'の少なくとも一部の領域を上記積層方向に陥没させる段階を含むことができる。セラミックグリーンシート１１１'の積層数が多い大型のセラミック電子部品の場合、内部電極パターン１２１'、１２２'が形成された領域と内部電極パターン１２１'、１２２'が形成されていない領域との間の厚さの差が発生するため、セラミック積層体１００'を圧着することで内部電極パターン１２１'、１２２'が形成されていない領域を陥没させることができる。また、積層方向に第１内部電極パターン１２１'及び第２内部電極パターン１２２'が重ならない領域もまた、第１内部電極パターン１２１'及び第２内部電極パターン１２２'が重なる領域よりも厚さが薄くなるため、圧着時に陥没する恐れがある。

【0057】

その後、上述したように、セラミック積層体１００'の上部のイメージを取得する段階は、照明部２４０'によってセラミック積層体１００'の上部に光を照射する段階を含むことができ、上記陥没した領域では上記照射された光が散乱されることができる。また、上記散乱された光は、イメージセンサ２００'によってセラミック積層体１００'の上部のイメージに変換することができる。このとき、イメージセンサ２００'は、暗視野センサを含むことができる。暗視野センサによって上記散乱された光のみでイメージ３００'を取得してさらに明確なイメージ３００'を取得することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0058】

上述したように、イメージ３００'によって切断領域を設定する段階は、イメージ３００'を、第１内部電極パターン１２１'及び第２内部電極パターン１２２'が上記積層方向に重なる第１領域３１０'、及び第１内部電極パターン１２１'及び第２内部電極パターン１２２'が重ならない第２領域３２０'に区分する段階と、第２領域３２０'に対応するセラミック積層体１００'の領域を上記切断領域として設定する段階と、を含むことができる。

【0059】

例えば、上記切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体１００'を切断する段階は、上記切断領域の一部の領域、例えば、上記切断領域の第２方向中央に沿ってレーザーを照射することができる。すなわち、上記切断領域の第２方向の長さが半分になる地点に第３方向に沿ってレーザーを照射することで、セラミック積層体１００'を切断することができる。このとき、レーザーが照射された領域が燃焼によって除去されることで、セラミック積層体１００'を切断することができ、これにより、第１内部電極パターン１２１'及び第２内部電極パターン１２２'が互いに対向する切断面に交互に露出することができる。

【0060】

また、セラミック積層体１００'の上部イメージ３００'によって切断領域を設定する段階は、イメージ３００'を、第１内部電極パターン１２１'及び第２内部電極パターン１２２'が上記積層方向に重なる第１領域３１０'、第１内部電極パターン１２１'及び第２内部電極パターン１２２'が重ならない第２領域３２０'、及び第１内部電極パターン１２１'及び第２内部電極パターン１２２'が存在しない第３領域に区分する段階と、第２領域３２０'及び第３領域３３０'に対応するセラミック積層体１００'の領域を上記切断領域として設定する段階と、を含むことができる。このとき、上記切断領域は、圧着によって形成されたセラミック積層体１００'の陥没した領域を意味することができる。

【0061】

内部電極パターン１２１'、１２２'の積層によって厚さが最も厚い第１領域３１０'は陥没せず、照明部２４０'によって照射された光が散乱されない。これに対し、第１内部電極パターン１２１'及び第２内部電極パターン１２２'が存在しない第３領域３３０'は、厚さが最も薄いことから陥没するようになり、陥没長さが第２領域３２０'よりも深いため、第３領域３３０'は第２領域３２０'に比べて上記照射された光の散乱率が高い。これにより、第１領域３１０'、第２領域３２０'、及び第３領域３３０'は、イメージ３００'における明度の差によって区分されることができる。

【0062】

例えば、イメージセンサ２００'によってイメージ３００'を取得した場合、第３領域３３０'は第２領域３２０'よりも明度が高くなり、第２領域３２０'は第１領域３１０'よりも明度が高くなることができる。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、イメージセンサ２００'の設定条件に応じて第３領域３３０'が第２領域３２０'よりも明度が低くなり、第２領域３２０'は第１領域３１０'よりも明度が低くなることができる。このとき、イメージ３００'での第２領域３２０'及び第３領域３３０'に対応するセラミック積層体１００'の領域を切断領域として設定することができる。その後、上記切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体１００'を切断することができる。

【0063】

上述したように、内部電極パターン１２１'、１２２'がストライプ状である場合、イメージ３００'での第２領域３２０'に対応するセラミック積層体１００'の切断領域にレーザーを照射してセラミック積層体１００'を切断し、予め設定された第２方向と平行な切断ラインに沿ってレーザーを照射してセラミック積層体１００'を切断することができる。

【0064】

図１４は、セラミック積層体を切断した後、光学顕微鏡（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて撮影したものである。より具体的には、第２領域３２０及び第３領域３３０と対応するセラミック積層体１００の上部領域にレーザーを照射して複数の積層チップ１１０を形成した後、光学顕微鏡を用いて切断された積層チップ１１０の間を撮影したイメージである。これにより、マージン領域１１４、１１５が一定の厚さに形成されることが確認でき、切断による積層チップ１１０の表面損傷を防げることが確認できる。

【0065】

本発明は、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって限定されるものとする。したがって、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で、当該技術分野における通常の知識を有する者により様々な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これも本発明の範囲に属すると言える。

【符号の説明】

【0066】

１００、１００' セラミック積層体
１１０ 積層チップ
１１１、１１１' セラミックグリーンシート
１１２、１１３ カバー領域
１１４、１１５ マージン領域
１２１、１２１' 第１内部電極パターン
１２２、１２２' 第２内部電極パターン
２００、２００' イメージセンサ
２１０、２１０' レンズ
２２０、２２０' ＣＣＤ
２３０、２３０' イメージ処理部
２４０、２４０' 照明部
３００、３００' イメージ
３１０、３１０' 第１領域
３２０、３２０' 第２領域
３３０、３３０' 第３領域
４０１ 集束レンズ
４０２ スキャナー
４０３ レーザー発生部
５００ ステージ
Ｌ レーザー
θ 加工角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】