JP2000173858A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

積層セラミック電子部品の製造方法

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JP2000173858A
JP2000173858A JP10343875A JP34387598A JP2000173858A JP 2000173858 A JP2000173858 A JP 2000173858A JP 10343875 A JP10343875 A JP 10343875A JP 34387598 A JP34387598 A JP 34387598A JP 2000173858 A JP2000173858 A JP 2000173858A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミックグリーンシートを積層、圧着した
積層体に気泡が入り込むことに起因する、デラミネーシ
ョンなどの発生を防止して、内部欠陥のない積層セラミ
ック電子部品を効率よく製造することが可能な積層セラ
ミック電子部品の製造方法を提供する。 【解決手段】 空孔率が30〜50%のセラミックグリ
ーンシートを用い、このセラミックグリーンシートを所
定の枚数積層するごとにプレスして圧着することにより
積層体(圧着ブロック)を形成する。また、セラミック
グリーンシートとして、空孔の平均径が1μm以下のも
のを用いる。また、セラミックグリーンシートを一枚ず
つ積層し、その度ごとにプレスして圧着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は積層セラミック電子
部品の製造方法に関し、詳しくは、セラミックグリーン
シートを積層・圧着する工程を経て製造される積層セラ
ミックコンデンサなどの積層セラミック電子部品の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、積層セラミックコンデンサのよ
うに、セラミック中に電極(内部電極)が配設された構
造を有する積層セラミック電子部品は、通常、電極パタ
ーンの配設されたセラミックグリーンシートを複数枚積
層するとともに、その上下両面側に電極パターンが配設
されていない外層用のセラミックグリーンシートを積層
し、これを圧着した後、得られた積層体(圧着ブロッ
ク)を所定の位置で切断して個々の素子を切り出し、焼
成を行った後、外部電極を形成することにより製造され
ている。
【0003】また、上記のセラミックグリーンシートを
積層・圧着する方法として、セラミックグリーンシート
を一枚ずつ積層するごとに、あるいは、所定枚数積層す
るごとにプレスして圧着を行う圧着法が用いられる場合
もある。
【0004】ところで、従来の積層セラミック電子部品
の製造方法に用いられるグリーンシートとしては、通
常、ピンホールの発生を抑制して耐圧性能や誘電特性を
向上させたり、あるいは、圧着工程や焼成工程での変形
を抑制したりするために、空孔率が低く(25%以
下)、高密度のセラミックグリーンシートが用いられる
ことが多い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えばこのよ
うな低空孔率、高密度のセラミックグリーンシートに電
極パターンを配設し、このセラミックグリーンシートを
一枚、あるいは所定枚数積層するごとに圧着を行う圧着
法で積層・圧着して、積層数が300程度の積層体(圧
着ブロック)を形成した後、積層体を所定の位置で切断
して個々の素子に分割し、脱脂、焼成した後、外部電極
を形成して、積層セラミックコンデンサを製造した場
合、圧着後の積層体(圧着ブロック)に、気泡がセラミ
ックグリーンシート間に入り込んで浮き上がった部分
(剥離部)が発生するとともに、焼成後の素子に、この
気泡の入り込みに起因するデラミネーションが発生する
という問題点がある。
【0006】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、気泡の入り込みによるデラミネーションの発生を防
止して、内部欠陥のない積層セラミック電子部品を効率
よく製造することが可能な積層セラミック電子部品の製
造方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、セ
ラミックグリーンシートを積層・圧着する工程を経て製
造される積層セラミック電子部品の製造方法において、
セラミックグリーンシートとして、空孔率が30〜50
%のセラミックグリーンシートを用い、該セラミックグ
リーンシートを所定枚数積層するごとにプレスして圧着
することを特徴としている。
【0008】空孔率が30〜50%のセラミックグリー
ンシートを用い、このセラミックグリーンシートを所定
の枚数積層するごとにプレスして圧着することにより、
積層工程でセラミックグリーンシート間に入り込んだ気
泡(空気)が、圧着を繰り返す間に、空孔率の高いセラ
ミックグリーンシートの空孔を通過して追い出され、積
層体に気泡が入り込むことによる剥離部の発生が抑制、
防止される。したがって、剥離部の発生によるデラミネ
ーションの発生を防止して、内部欠陥のない積層セラミ
ック電子部品を効率よく製造することが可能になる。な
お、空孔率が30〜50%のセラミックグリーンシート
を用いるようにしたのは、空孔率が30%未満になる
と、セラミックグリーンシート間に入り込んだ気泡を追
い出す効果が不十分になり、また、50%を超えると、
製品の耐圧性能や誘電特性の低下を招き、好ましくない
ことによる。
【0009】なお、セラミックグリーンシートの空孔率
を制御する方法としては、セラミックグリーンシートを
凍結させ、形状を固定した状態で溶剤を除去し、溶剤が
除去された後に空孔が残るようにして空孔率を増大させ
る方法、バインダーを熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化
などの方法で硬化させた後、溶剤を除去する方法、バイ
ンダーの溶解性を制御することにより空孔率を向上させ
る方法、などが例示される。
【0010】また、請求項2の積層セラミック電子部品
の製造方法は、前記セラミックグリーンシートの空孔の
平均径が1μm以下であることを特徴としている。空孔
の大きさがあまり大きくなると、それ自体が内部欠陥と
なったり、ピンホールやデラミネーションの原因となっ
たりすることがあるので、本発明においては、セラミッ
クグリーンシートの空孔の平均径を1μm以下にするこ
とが望ましい。すなわち、空孔の平均径を1μm以下と
することにより、空孔自体に起因するピンホールやデラ
ミネーションの発生を防止しつつ、剥離部の発生を防止
することが可能になる。
【0011】また、請求項3の積層セラミック電子部品
の製造方法は、前記セラミックグリーンシートを一枚積
層するごとにプレスして圧着することを特徴としてい
る。
【0012】本発明においては、セラミックグリーンシ
ートを例えば、所定の複数枚数(例えば5枚)積層する
ごとに圧着するように構成することも可能であるが、セ
ラミックグリーンシートを一枚ずつ積層し、その度ごと
にプレスして圧着することにより、セラミックグリーン
シート間に入り込んだ気泡(空気)をより確実に追い出
すことが可能になり、本発明をさらに実効あらしめるこ
とができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
てその特徴とするところをさらに詳しく説明する。な
お、この実施形態では、図1に示すように、複数の内部
電極1が、セラミック層2を介して互いに対向するよう
にセラミック素子3中に配設され、かつ、交互にセラミ
ック素子3の異なる側の端面に引き出されて外部電極4
a,4bに接続された構造を有する積層セラミックコン
デンサ(積層電子部品)を製造する場合を例にとって説
明する。
【0014】まず、チタン酸バリウムを主成分とするJ
IS B特性を示すセラミック材料100重量部に対
し、ポリビニルブチラール樹脂10重量部、及び有機ビ
ヒクルを配合してスラリー化し、14g/mのセラミ
ックグリーンシートを作成する。
【0015】なお、この実施形態では、上記有機ビヒク
ル中の有機溶剤として、トルエンとエタノ−ルの混合溶
剤を用いるとともに、バインダーの溶解性を制御してセ
ラミックグリーンシートの空孔率(密度)を調節するた
めに、混合溶剤を構成するトルエンとエタノ−ルの比率
を適宜変更して使用した。
【0016】そして、得られたセラミックグリーンシー
トに内部電極パターンを印刷した後、このセラミックグ
リーンシートを一枚ずつ積層し、その度ごとに温度70
℃、圧力100kg/cmの条件でプレスして圧着し、
積層数が300層になるまで積層、圧着を繰り返した。
【0017】それから、さらに上下両側に、内部電極パ
ターンの形成されていない外層用のセラミックグリーン
シートを積層し、温度70℃、圧力500kg/cm
条件で、最終的な圧着を行い、積層体(圧着ブロック)
を得た。
【0018】その後、この積層体を所定の位置で切断し
て、個々の素子を切り出し、脱脂、焼成後、外部電極形
成用の導電ペーストを塗布して焼き付けることにより、
外部電極を形成した。
【0019】そして、上記のようにして積層セラミック
コンデンサを製造する過程で、最終的な圧着を行った後
の積層体(圧着ブロック)の外観を観察して、気泡が入
り込んで浮き上がった部分(剥離部)の発生の有無を調
べるとともに、焼成後の素子についてデラミネーション
の発生の有無を調べた。その結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】表1に示すように、最終的な圧着を行った
後の積層体(圧着ブロック)を観察すると、空孔率が3
0%未満のセラミックグリーンシートを用いた試料番号
1(空孔率24.5%),試料番号2(空孔率26.7
%)においては、程度の差はあるが、気泡が入り込んで
浮き上がった部分(剥離部)の発生が認められ、焼成後
の素子についても、デラミネーションの発生が認められ
た。
【0022】これに対して、空孔率が30%を超える試
料番号3(空孔率30%),試料番号4(空孔率36.
2%),試料番号5(空孔率40.9%)においては、
剥離部の発生は認められず、また、焼成後の素子につい
ても、デラミネーションの発生は認められなかった。
【0023】しかし、空孔率が50%を超えると、特に
表1には示していないが、剥離部の発生や、デラミネー
ションの発生は認められなかったが、製品の耐圧性能や
信頼性の低下を招くため好ましくないことがわかった。
【0024】上記の結果より、空孔率が30〜50%の
セラミックグリーンシートを用いることにより、積層体
に気泡が入り込んで剥離部が発生することを抑制、防止
し、内部欠陥のない積層セラミックコンデンサを製造す
ることが可能になることがわかる。なお、表1には特に
示していないが、表1の各試料においては、空孔の平均
径を1μm以下としたが、空孔の平均径が1μmを超える
と、ピンホールの発生や耐圧性能などの特性の低下を招
き、好ましくないことが確認された。
【0025】なお、この実施形態では、積層セラミック
コンデンサを製造する場合を例にとって説明したが、本
発明はこれに限らず、積層バリスタ、セラミック多層基
板、積層LC複合部品、その他の種々の積層セラミック
電子部品を製造する場合に広く適用することが可能であ
る。
【0026】また、上記実施形態では、セラミックグリ
ーンシートを一枚積層するごとにプレスして圧着するよ
うにした場合について説明したが、セラミックグリーン
シートを所定枚数(例えば5枚)積層するごとに圧着す
るように構成することも可能である。
【0027】本発明はさらにその他の点においても上記
実施形態に限定されるものではなく、積層体の具体的な
構成、例えば、電極パターンやその配設位置、積層数、
圧着時の温度条件や圧力条件などに関し、発明の要旨の
範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能
である。また、電極の構成材料、セラミックグリーンシ
ートを構成するセラミックの種類などに関しても特別の
制約はない。
【0028】
【発明の効果】上述のように、本発明の積層セラミック
電子部品の製造方法は、空孔率が30〜50%のセラミ
ックグリーンシートを用い、このセラミックグリーンシ
ートを所定の枚数積層するごとに圧着を行うようにして
いるので、積層工程などにおいてセラミックグリーンシ
ート間に入り込んだ気泡が、圧着を繰り返す間に、空孔
率の高いセラミックグリーンシートの空孔を通過して外
部に排出され、積層体に気泡の入り込みによる剥離部の
発生を抑制、防止し、該剥離部に起因するデラミネーシ
ョンの発生を防止して、内部欠陥のない積層セラミック
電子部品を効率よく製造することができる。
【0029】また、空孔の平均径があまり大きくなる
と、それ自体が内部欠陥となったり、ピンホールやデラ
ミネーションの原因となったりすることがあるが、請求
項2のように、セラミックグリーンシートの空孔の平均
径を1μm以下とすることにより、上述のような弊害を
招くことなく、内部欠陥のない積層セラミック電子部品
を効率よく製造することができる。
【0030】また、本発明においては、セラミックグリ
ーンシートを例えば、所定の複数枚数(例えば5枚)積
層するごとに圧着するように構成することも可能である
が、請求項3のように、セラミックグリーンシートを一
枚ずつ積層し、その度ごとにプレスして圧着することに
より、セラミックグリーンシート間に入り込んだ気泡
(空気)をより確実に追い出すことが可能になり、本発
明をさらに実効あらしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる積層セラミック電
子部品の製造方法により製造された積層セラミックコン
デンサ(積層セラミック電子部品)を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 内部電極 2 セラミック層 3 セラミック素子 4a,4b 外部電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セラミックグリーンシートを積層・圧着す
    る工程を経て製造される積層セラミック電子部品の製造
    方法において、 セラミックグリーンシートとして、空孔率が30〜50
    %のセラミックグリーンシートを用い、該セラミックグ
    リーンシートを所定枚数積層するごとにプレスして圧着
    することを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方
    法。
  2. 【請求項2】前記セラミックグリーンシートの空孔の平
    均径が1μm以下であることを特徴とする請求項1記載
    の積層セラミック電子部品の製造方法。
  3. 【請求項3】前記セラミックグリーンシートを一枚積層
    するごとにプレスして圧着することを特徴とする請求項
    1又は2記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002217038A (ja) * 2001-01-23 2002-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd セラミック電子部品
US7799409B2 (en) 2007-08-08 2010-09-21 Tdk Corporation Ceramic green sheet structure and method for manufacturing laminated ceramic electronic component
JP2012111668A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Taiheiyo Cement Corp 積層セラミックスの製造方法

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