JP2001023853A - 積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents
積層セラミックコンデンサの製造方法Info
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- JP2001023853A JP2001023853A JP11194004A JP19400499A JP2001023853A JP 2001023853 A JP2001023853 A JP 2001023853A JP 11194004 A JP11194004 A JP 11194004A JP 19400499 A JP19400499 A JP 19400499A JP 2001023853 A JP2001023853 A JP 2001023853A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 層間剥離や短絡不良の発生を防ぎ、耐圧特性
に優れた、信頼性の高い大容量の積層セラミックコンデ
ンサの製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 セラミックグリーンシートと内部電極を
交互に複数層積層して積層ブロックを作製する第一工程
と、この積層ブロックどうしを粘結剤あるいは粘結剤と
可塑剤の混合物からなる粘着層で複数層積層し、必要と
するセラミックグリーンシートと内部電極の層数を積層
したグリーンブロックを作製する第二工程と、グリーン
ブロックを所定形状に切断し焼成を行う第三工程を含む
積層セラミックコンデンサの製造方法である。
に優れた、信頼性の高い大容量の積層セラミックコンデ
ンサの製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 セラミックグリーンシートと内部電極を
交互に複数層積層して積層ブロックを作製する第一工程
と、この積層ブロックどうしを粘結剤あるいは粘結剤と
可塑剤の混合物からなる粘着層で複数層積層し、必要と
するセラミックグリーンシートと内部電極の層数を積層
したグリーンブロックを作製する第二工程と、グリーン
ブロックを所定形状に切断し焼成を行う第三工程を含む
積層セラミックコンデンサの製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は積層セラミックコン
デンサ、特に大容量の積層セラミックコンデンサの製造
方法に関するものである。
デンサ、特に大容量の積層セラミックコンデンサの製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の積層セラミックコンデンサの製造
方法は、セラミック材料にバインダー等を加えたスラリ
ーをドクターブレード法などを用い、セラミックグリー
ンシートを作製する。
方法は、セラミック材料にバインダー等を加えたスラリ
ーをドクターブレード法などを用い、セラミックグリー
ンシートを作製する。
【０００３】次に、セラミックグリーンシート面に内部
電極を印刷、更にセラミックグリーンシートを内部電極
面に積層した後、その面に内部電極を印刷する。このよ
うにしてセラミックグリーンシート、内部電極とを交互
に所定数積層してグリーンブロックを作製する。
電極を印刷、更にセラミックグリーンシートを内部電極
面に積層した後、その面に内部電極を印刷する。このよ
うにしてセラミックグリーンシート、内部電極とを交互
に所定数積層してグリーンブロックを作製する。
【０００４】次いで、グリーンブロックを所定のグリー
ンチップ形状に切断、焼成を行って積層セラミックコン
デンサを作製していた。
ンチップ形状に切断、焼成を行って積層セラミックコン
デンサを作製していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】最近の積層セラミック
コンデンサは小型大容量が要求されている。小型大容量
の積層セラミックコンデンサを得るためには、有効層セ
ラミックグリーンシートの厚みを薄くし、さらにセラミ
ックグリーンシートと内部電極を多積層する方法が用い
られている。セラミックグリーンシートと内部電極を多
積層するグリーンブロックは、積層加圧の繰り返し回数
が多くなる。
コンデンサは小型大容量が要求されている。小型大容量
の積層セラミックコンデンサを得るためには、有効層セ
ラミックグリーンシートの厚みを薄くし、さらにセラミ
ックグリーンシートと内部電極を多積層する方法が用い
られている。セラミックグリーンシートと内部電極を多
積層するグリーンブロックは、積層加圧の繰り返し回数
が多くなる。
【０００６】繰り返しの圧力によってグリーンブロック
の特に下層側では歪みが大きくなり、グリーンチップ切
断後の焼成体内部に、歪みによる層間剥離等の構造欠陥
が発生し易くなったり、また、内部電極がセラミックグ
リーンシートにめり込み、内部電極の形成部分のセラミ
ックグリーンシートが更に薄くなり、焼結体の内部での
短絡不良や耐圧特性を低下させる原因となっていた。
の特に下層側では歪みが大きくなり、グリーンチップ切
断後の焼成体内部に、歪みによる層間剥離等の構造欠陥
が発生し易くなったり、また、内部電極がセラミックグ
リーンシートにめり込み、内部電極の形成部分のセラミ
ックグリーンシートが更に薄くなり、焼結体の内部での
短絡不良や耐圧特性を低下させる原因となっていた。
【０００７】これらの問題点を解決する方法として、セ
ラミックグリーンシート、内部電極を必要とする積層数
より少なく積層した積層ブロックを予め作製し、この積
層ブロックを複数層積層しグリーンブロックを作製する
方法が提案されているが、一度加圧された積層ブロック
はセラミックグリーンシートの柔軟性が低下し、積層ブ
ロックどうしの密着性が悪くなり、このため層間剥離が
発生するという問題を有していた。
ラミックグリーンシート、内部電極を必要とする積層数
より少なく積層した積層ブロックを予め作製し、この積
層ブロックを複数層積層しグリーンブロックを作製する
方法が提案されているが、一度加圧された積層ブロック
はセラミックグリーンシートの柔軟性が低下し、積層ブ
ロックどうしの密着性が悪くなり、このため層間剥離が
発生するという問題を有していた。
【０００８】そこで、本発明は薄いセラミックグリーン
シートを用いても層間剥離や短絡不良の発生を防ぎ、耐
圧特性の優れた信頼性の高い小型大容量の積層セラミッ
クコンデンサの製造方法を提供することを目的とするも
のである。
シートを用いても層間剥離や短絡不良の発生を防ぎ、耐
圧特性の優れた信頼性の高い小型大容量の積層セラミッ
クコンデンサの製造方法を提供することを目的とするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、セラミックグリーンシートと内部電極を交互
に複数層積層して積層ブロックを作製する第一工程と、
この積層ブロックどうしを粘結剤あるいは粘結剤と可塑
剤の混合物からなる粘着層で複数層積層し、必要層数の
セラミックグリーンシートと内部電極を積層したグリー
ンブロックを作製する第二工程と、グリーンブロックを
所定のグリーンチップ形状に切断し焼成を行う第三工程
を含む積層セラミックコンデンサの製造方法で、これに
よって層間剥離や短絡不良の発生を防ぎ、耐圧特性の優
れた信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供する
ことができる
本発明は、セラミックグリーンシートと内部電極を交互
に複数層積層して積層ブロックを作製する第一工程と、
この積層ブロックどうしを粘結剤あるいは粘結剤と可塑
剤の混合物からなる粘着層で複数層積層し、必要層数の
セラミックグリーンシートと内部電極を積層したグリー
ンブロックを作製する第二工程と、グリーンブロックを
所定のグリーンチップ形状に切断し焼成を行う第三工程
を含む積層セラミックコンデンサの製造方法で、これに
よって層間剥離や短絡不良の発生を防ぎ、耐圧特性の優
れた信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供する
ことができる
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、セラミックグリーンシートと内部電極を交互に複数
層積層して積層ブロックを作製する第一工程と、この積
層ブロックどうしを粘結剤あるいは粘結剤と可塑剤の混
合物からなる粘着層で複数層積層し、必要層数のセラミ
ックグリーンシートと内部電極を積層したグリーンブロ
ックを作製する第二工程と、グリーンブロックを所定の
グリーンチップ形状に切断し焼成を行う第三工程を含む
積層セラミックコンデンサの製造方法である。これによ
って、従来の方法でセラミックグリーンシートの柔軟性
が低下し積層ブロックどうしの密着性が悪くなるのを粘
着層で確実に接着させ層間剥離、短絡不良の発生を防
ぎ、耐圧特性の優れた積層セラミックコンデンサを提供
することができる。
は、セラミックグリーンシートと内部電極を交互に複数
層積層して積層ブロックを作製する第一工程と、この積
層ブロックどうしを粘結剤あるいは粘結剤と可塑剤の混
合物からなる粘着層で複数層積層し、必要層数のセラミ
ックグリーンシートと内部電極を積層したグリーンブロ
ックを作製する第二工程と、グリーンブロックを所定の
グリーンチップ形状に切断し焼成を行う第三工程を含む
積層セラミックコンデンサの製造方法である。これによ
って、従来の方法でセラミックグリーンシートの柔軟性
が低下し積層ブロックどうしの密着性が悪くなるのを粘
着層で確実に接着させ層間剥離、短絡不良の発生を防
ぎ、耐圧特性の優れた積層セラミックコンデンサを提供
することができる。
【００１１】請求項２に記載の発明は、可塑剤の含有比
率が７０重量％以下とする請求項１に記載の積層セラミ
ックコンデンサの製造方法であり、これは、積層ブロッ
クどうしを接着させる際、良好な接着力が得られる粘着
層の組成比率を規定したものである。尚、組成比率を規
定した理由は、可塑剤の含有比率が必要以上に多くなる
と粘着層の接着力が低下するためである。
率が７０重量％以下とする請求項１に記載の積層セラミ
ックコンデンサの製造方法であり、これは、積層ブロッ
クどうしを接着させる際、良好な接着力が得られる粘着
層の組成比率を規定したものである。尚、組成比率を規
定した理由は、可塑剤の含有比率が必要以上に多くなる
と粘着層の接着力が低下するためである。
【００１２】請求項３に記載の発明は、セラミックグリ
ーンシートの内部電極の非形成部分に粘着層を介在さ
せ、積層ブロックどうしを積層する請求項１に記載の積
層セラミックコンデンサの製造方法であり、これは、セ
ラミックグリーンシートの面に形成した内部電極面にも
粘着層を形成した場合、切断したグリーンチップの焼成
過程において、内部電極面の粘着層は電極材料の触媒作
用により、セラミックグリーンシート部分の粘着層と分
解温度が変化し層間剥離を発生させる場合がある。これ
を防ぐために内部電極非形成部分にのみ粘着層を形成す
る必要がある。
ーンシートの内部電極の非形成部分に粘着層を介在さ
せ、積層ブロックどうしを積層する請求項１に記載の積
層セラミックコンデンサの製造方法であり、これは、セ
ラミックグリーンシートの面に形成した内部電極面にも
粘着層を形成した場合、切断したグリーンチップの焼成
過程において、内部電極面の粘着層は電極材料の触媒作
用により、セラミックグリーンシート部分の粘着層と分
解温度が変化し層間剥離を発生させる場合がある。これ
を防ぐために内部電極非形成部分にのみ粘着層を形成す
る必要がある。
【００１３】請求項４に記載の発明は、粘着層にアクリ
ル系の粘結層を用いる請求項１から請求項３のいずれか
１つに記載の積層セラミックコンデンサの製造方法であ
り、これは、アクリル系の粘結剤は比較的容易に分解さ
れるため、内部電極にニッケルなどの卑金属を用いた積
層セラミックコンデンサのように、非酸化雰囲気での焼
成を余儀なくされる場合においても、容易に分解し焼成
後の素体内部の層間剥離、ポアやボイドの発生を防止す
ることができるものである。
ル系の粘結層を用いる請求項１から請求項３のいずれか
１つに記載の積層セラミックコンデンサの製造方法であ
り、これは、アクリル系の粘結剤は比較的容易に分解さ
れるため、内部電極にニッケルなどの卑金属を用いた積
層セラミックコンデンサのように、非酸化雰囲気での焼
成を余儀なくされる場合においても、容易に分解し焼成
後の素体内部の層間剥離、ポアやボイドの発生を防止す
ることができるものである。
【００１４】請求項５に記載の発明は、粘着層の厚みを
０．５μｍ〜５．０μｍとする請求項１から請求項４の
いずれか１つに記載の積層セラミックコンデンサの製造
方法であり、これは、積層ブロックどうしの密着性を確
保し、焼成後に素体内部に層間剥離やポア、ボイドの発
生を防止することのできる粘着層の厚さを規定したもの
である。粘着層が０．５μｍより薄くなると積層ブロッ
クどうしを強固に接着することができ難く、５．０μｍ
より厚くなると焼成過程で粘着層の分解が不十分となり
易く、素体内部の層間剥離、ポアやボイドの発生の原因
となる。
０．５μｍ〜５．０μｍとする請求項１から請求項４の
いずれか１つに記載の積層セラミックコンデンサの製造
方法であり、これは、積層ブロックどうしの密着性を確
保し、焼成後に素体内部に層間剥離やポア、ボイドの発
生を防止することのできる粘着層の厚さを規定したもの
である。粘着層が０．５μｍより薄くなると積層ブロッ
クどうしを強固に接着することができ難く、５．０μｍ
より厚くなると焼成過程で粘着層の分解が不十分となり
易く、素体内部の層間剥離、ポアやボイドの発生の原因
となる。
【００１５】以下、本発明の一実施の形態について説明
する。
する。
【００１６】まず、チタン酸バリウムを主成分とする誘
電体セラミック粉末に、有機バインダーとしてポリビニ
ルブチラール、可塑剤としてジブチルフタレート、有機
溶剤として酢酸ブチルを加えて混合したスラリーを、公
知のドクターブレード法を用い表面に離型膜を形成した
フィルム上に、厚さ５μｍのセラミックグリーンシート
を作製する。
電体セラミック粉末に、有機バインダーとしてポリビニ
ルブチラール、可塑剤としてジブチルフタレート、有機
溶剤として酢酸ブチルを加えて混合したスラリーを、公
知のドクターブレード法を用い表面に離型膜を形成した
フィルム上に、厚さ５μｍのセラミックグリーンシート
を作製する。
【００１７】これとは別に、アクリル酸エステルと可塑
剤を（表１）に示す比率で有機溶剤と混合し粘着剤を作
製する。
剤を（表１）に示す比率で有機溶剤と混合し粘着剤を作
製する。
【００１８】次に厚さ５μｍに成形したセラミックグリ
ーンシート面にニッケルを主成分とする電極ペーストを
用い内部電極を印刷する。
ーンシート面にニッケルを主成分とする電極ペーストを
用い内部電極を印刷する。
【００１９】次いで、内部電極を印刷したセラミックグ
リーンシートを一層ごと内部電極の長手方向に所定寸法
ずらしながら、順次３０層積層し積層ブロックを作製す
る。
リーンシートを一層ごと内部電極の長手方向に所定寸法
ずらしながら、順次３０層積層し積層ブロックを作製す
る。
【００２０】その後、積層ブロックの最上面に、予め作
製した粘着剤をスクリーン印刷した後、積層ブロックを
積層する。この作業を１０回繰り返し、内部電極、セラ
ミックグリーンシート各々３００層の積層体を作製した
後、その上下面にセラミックグリーンシートを各１０枚
積層しグリーンブロックを作製する。尚、粘着剤をスク
リーン印刷する際は、（表１）に示すように内部電極形
成部を含む全面と、内部電極の非形成部のセラミックグ
リーンシート部のみに印刷を行った。
製した粘着剤をスクリーン印刷した後、積層ブロックを
積層する。この作業を１０回繰り返し、内部電極、セラ
ミックグリーンシート各々３００層の積層体を作製した
後、その上下面にセラミックグリーンシートを各１０枚
積層しグリーンブロックを作製する。尚、粘着剤をスク
リーン印刷する際は、（表１）に示すように内部電極形
成部を含む全面と、内部電極の非形成部のセラミックグ
リーンシート部のみに印刷を行った。
【００２１】次に、グリーンブロックを最終完成品寸法
が３．２（Ｌ）ｍｍ×１．６（Ｗ）ｍｍになるように焼
成収縮を考慮して切断し、積層セラミックコンデンサの
グリーンチップとする。尚、得られたグリーンチップは
その長手方向の相対向する両端面にはセラミックグリー
ンシートを挟んで一層おきに交互に内部電極の一方の端
部が露出した構造となっている。
が３．２（Ｌ）ｍｍ×１．６（Ｗ）ｍｍになるように焼
成収縮を考慮して切断し、積層セラミックコンデンサの
グリーンチップとする。尚、得られたグリーンチップは
その長手方向の相対向する両端面にはセラミックグリー
ンシートを挟んで一層おきに交互に内部電極の一方の端
部が露出した構造となっている。
【００２２】次いで、グリーンチップを非酸化性雰囲気
中の１３００℃の温度で焼成した後、内部電極の端部が
露出した両端面に外部電極を形成し積層セラミックコン
デンサを完成した。
中の１３００℃の温度で焼成した後、内部電極の端部が
露出した両端面に外部電極を形成し積層セラミックコン
デンサを完成した。
【００２３】得られたそれぞれの積層セラミックコンデ
ンサについて、周波数１ｋＨｚ、測定電圧１Ｖｒｍで静
電容量の測定と、焼結体内部の層間剥離検査を行いその
結果を（表１）に示した。尚、表中の短絡不良は測定電
圧１Ｖｒｍの印加ができないものを不良としてカウント
した。また短絡不良と層間剥離不良を除いた試料につい
て昇圧速度５０Ｖ／ｓｅｃで電圧印加を行い破壊電圧の
測定も行った。
ンサについて、周波数１ｋＨｚ、測定電圧１Ｖｒｍで静
電容量の測定と、焼結体内部の層間剥離検査を行いその
結果を（表１）に示した。尚、表中の短絡不良は測定電
圧１Ｖｒｍの印加ができないものを不良としてカウント
した。また短絡不良と層間剥離不良を除いた試料につい
て昇圧速度５０Ｖ／ｓｅｃで電圧印加を行い破壊電圧の
測定も行った。
【００２４】
【表１】
【００２５】（表１）に示すように、従来の製造方法で
作製した試料１の積層セラミックコンデンサは、繰り返
しの積層加圧でグリーンブロックの歪みが大きくなり焼
成後の素体内部に層間剥離、またセラミックグリーンシ
ートの厚さが内部電極形成部分で薄くなり、短絡不良の
発生が多く耐圧特性も劣化している。更に粘着層の可塑
剤の含有比率が多い試料７及び粘着層の厚みが薄い試料
８は積層ブロックどうしの接着力が低下し層間剥離が発
生している。また更に、粘着層の厚みが厚い試料１２は
焼結過程で粘着層が完全に分解しきれずに、焼結後の素
体内部にポアやボイドが多く、その結果短絡不良や層間
剥離が多く発生すると共に、耐圧特性が極めて低くなっ
ている。これに対し、本発明の範囲内の試料２〜６及び
９〜１１は積層ブロックどうしの密着性が良好で短絡不
良や層間剥離の発生が少なく、また耐圧特性に優れた信
頼性の高い大容量積層セラミックコンデンサが得られる
ことが明らかである。しかしながら内部電極の形成面に
も粘着層を形成した場合は層間剥離の発生数が多くなる
傾向にあるため粘着層は内部電極非形成部分にのみ形成
する必要がある。
作製した試料１の積層セラミックコンデンサは、繰り返
しの積層加圧でグリーンブロックの歪みが大きくなり焼
成後の素体内部に層間剥離、またセラミックグリーンシ
ートの厚さが内部電極形成部分で薄くなり、短絡不良の
発生が多く耐圧特性も劣化している。更に粘着層の可塑
剤の含有比率が多い試料７及び粘着層の厚みが薄い試料
８は積層ブロックどうしの接着力が低下し層間剥離が発
生している。また更に、粘着層の厚みが厚い試料１２は
焼結過程で粘着層が完全に分解しきれずに、焼結後の素
体内部にポアやボイドが多く、その結果短絡不良や層間
剥離が多く発生すると共に、耐圧特性が極めて低くなっ
ている。これに対し、本発明の範囲内の試料２〜６及び
９〜１１は積層ブロックどうしの密着性が良好で短絡不
良や層間剥離の発生が少なく、また耐圧特性に優れた信
頼性の高い大容量積層セラミックコンデンサが得られる
ことが明らかである。しかしながら内部電極の形成面に
も粘着層を形成した場合は層間剥離の発生数が多くなる
傾向にあるため粘着層は内部電極非形成部分にのみ形成
する必要がある。
【００２６】
【発明の効果】以上、本発明のセラミックグリーンシー
トと内部電極を交互に複数層積層して積層ブロックを作
製する第一工程と、この積層ブロックを粘結剤あるいは
粘結剤と可塑剤の混合物からなる粘着層で複数個積み重
ね必要とするセラミックグリーンシートと内部電極の層
数を積層したグリーンブロックを作製する第二工程と、
グリーンブロックを所定形状に切断し焼成を行う第三工
程を含む積層セラミックコンデンサの製造方法によれ
ば、層間剥離や、短絡不良の不良の発生が少なく、しか
も耐圧特性の優れた大容量の積層セラミックコンデンサ
を得ることができる。
トと内部電極を交互に複数層積層して積層ブロックを作
製する第一工程と、この積層ブロックを粘結剤あるいは
粘結剤と可塑剤の混合物からなる粘着層で複数個積み重
ね必要とするセラミックグリーンシートと内部電極の層
数を積層したグリーンブロックを作製する第二工程と、
グリーンブロックを所定形状に切断し焼成を行う第三工
程を含む積層セラミックコンデンサの製造方法によれ
ば、層間剥離や、短絡不良の不良の発生が少なく、しか
も耐圧特性の優れた大容量の積層セラミックコンデンサ
を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E001 AB03 AC09 AE02 AE03 AH04 AH05 AH06 AH09 AJ02 5E082 AB03 BC33 BC36 EE04 EE23 EE35 FG06 FG26 FG27 FG54 KK01 LL01 LL02 LL03 LL35 PP03 PP09 5G303 AA01 AB02 AB20 CA01 DA01
Claims (5)
- 【請求項１】 セラミックグリーンシートと内部電極を
交互に複数層積層して積層ブロックを作製する第一工程
と、この積層ブロックどうしを粘結剤あるいは粘結剤と
可塑剤の混合物からなる粘着層で複数層積層し、必要層
数のセラミックグリーンシートと内部電極を積層したグ
リーンブロックを作製する第二工程と、グリーンブロッ
クを所定のグリーンチップ形状に切断し焼成を行う第三
工程を含む積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 【請求項２】 可塑剤の含有比率が７０重量％以下とす
る請求項１に記載の積層セラミックコンデンサの製造方
法。 - 【請求項３】 セラミックグリーンシートの内部電極の
非形成部分に粘着層を介在させ、積層ブロックどうしを
積層する請求項１に記載の積層セラミックコンデンサの
製造方法。 - 【請求項４】 粘着層にアクリル系の粘結層を用いる請
求項１から請求項３のいずれか１つに記載の積層セラミ
ックコンデンサの製造方法。 - 【請求項５】 粘着層の厚みを０．５μｍ〜５．０μｍ
とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の積
層セラミックコンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11194004A JP2001023853A (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11194004A JP2001023853A (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001023853A true JP2001023853A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16317379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11194004A Pending JP2001023853A (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001023853A (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| WO2004061880A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Tdk Corporation | 積層型電子部品の製造方法 |
| WO2004088686A1 (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Tdk Corporation | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
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