JP2001076963A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼成時にセラミック積層体から発生する有機
物の分解ガスの影響を受けず、焼成炉内の雰囲気を安定
に保つ。 【解決手段】 内部でセラミック層７と内部電極５、６
とが複数層ずつ交互に積層された未焼成のセラミック積
層体３を焼成する工程を有する。この焼成工程におい
て、単位時間に焼成炉内に搬送されるセラミック積層体
３の有機物量に対する雰囲気ガスの流量の比が２００Ｌ
／ｇから１２００Ｌ／ｇ、好ましくは３００Ｌ／ｇから
９００Ｌ／ｇになるよう焼成炉２１内に雰囲気ガスを流
しながら、同焼成炉２１内でセラミック積層体１３を焼
成する

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コン
デンサ等の積層セラミック電子部品を製造する方法に関
し、特に未焼成のセラミック積層体を焼成して積層セラ
ミック電子部品を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層セラミック電子部品を製造する過程
で、未焼成のセラミック積層体を焼成するときには、一
般にトンネル炉が用いられる。電極材料の原価低減等の
目的から、Ｎｉ等の卑金属膜からなる内部電極を有する
積層セラミック電子部品が開発されている。そのような
積層セラミック電子部品では、内部電極の酸化等による
内部抵抗の増大を防止し、所望の特性を得るために、還
元性あるいは中性雰囲気ガス中で焼成する必要がある。
このため、従来から還元性あるいは中性雰囲気ガス中で
焼成するための種々の雰囲気トンネル炉が開発され、使
用されている。これらの雰囲気トンネル炉では、棚板を
使用した架台が使用され、棚板にセラミック積層体を載
置した状態で架台をトンネル炉内に導入し、セラミック
積層体を焼成する。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】しかし、焼成炉内
で未焼成のセラミック積層体を雰囲気焼成すると、熱に
よりセラミック積層体から分解したガス状の有機物が発
生し、焼成炉内の雰囲気が部分的に変化し、結果として
焼成後の積層コンデンサに載置した場所の違いによる焼
成ムラが発生するという課題があった。

【０００４】本発明の目的は、セラミック積層体の焼成
時にセラミック積層体から有機物が発生しても、その影
響を受けずに焼成炉内の雰囲気を安定に保つことが可能
であり、これにより、焼成ムラの少なく、結果として電
気特性にばらつきの少ない積層セラミック電子部品を製
造することができる製造方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決すべく鋭意研究の結果、単位時間に焼成炉に搬
送する未焼成セラミック積層体中の有機物量と雰囲気ガ
スの流量に着目し、単位時間に焼成炉に搬送する未焼成
のセラミック積層体中の有機物量に対する雰囲気ガスの
流量の比が２００Ｌ／ｇから１２００Ｌ／ｇ、特に３０
０Ｌ／ｇから９００Ｌ／ｇになるよう焼成炉内に雰囲気
ガスを流すことで焼成炉内の雰囲気が安定することを見
い出した。

【０００６】すなわち、本発明による積層セラミック電
子部品の製造方法は、内部でセラミック層７と内部電極
５、６とが複数層ずつ交互に積層された未焼成のセラミ
ック積層体３を焼成する工程を有するものであって、単
位時間に焼成炉に搬送するセラミック積層体３の有機物
量に対する雰囲気ガスの流量の比が２００Ｌ／ｇから１
２００Ｌ／ｇ、望ましくは３００Ｌ／ｇから９００Ｌ／
ｇになるよう焼成炉２１内に雰囲気ガスを流しながら、
同焼成炉２１内でセラミック積層体３を焼成することを
特徴とする。

【０００７】このような積層セラミック電子部品の製造
方法によれば、未焼成のセラミック積層体３に含まれる
有機物が分解して焼成炉２１内に有機物の分解ガスが発
生しても、焼成炉２１内部の雰囲気の変動を抑えること
ができる。従って、セラミック積層体３の有機物の分解
ガスの影響による焼成ムラがなく、結果として電気特性
のばらつきが少ない積層セラミック電子部品を得ること
ができる。特に、この積層セラミック電子部品の製造方
法は、焼成炉２１内部の雰囲気の変動を抑えることがで
きることから、中性雰囲気または還元雰囲気で焼成する
必要がある非還元性誘電体を使用したセラミック積層体
３の焼成に有効である。

【０００８】ここで、単位時間に焼成炉に搬送するセラ
ミック積層体３の有機物量とは、１時間当たり（または
分当たり）に焼成炉に搬送されるセラミック積層体３に
含まれる有機物の総重量（グラムで換算）のことであ
る。また、雰囲気ガスの流量とは、前記１時間当たり
（または分当たり）に炉室２３に流した雰囲気ガスの体
積（リットルで換算）のことである。

【０００９】このとき、単位時間に焼成炉に搬送するセ
ラミック積層体３の有機物量に対する雰囲気ガスの流量
の比が２００Ｌ／ｇ以下だと、有機物が分解しても焼成
炉内部の雰囲気の変動を抑えることができない。また、
１２００Ｌ／ｇ以上では、雰囲気ガスの焼成炉２１内の
冷却作用により、焼成炉２１内部の温度プロファイルを
安定に保つのが困難になる。特に、セラミック積層体３
の有機物量に対する雰囲気ガスの流量の比を３００Ｌ／
ｇ以上、９００Ｌ／ｇ以下とすると、雰囲気や温度プロ
ファイルをより確実に安定させることができる。

【００１０】雰囲気ガスは、焼成炉２１内においてセラ
ミック積層体３の搬送と逆方向に流すことが好ましく、
その平均流速は、５〜５０ｍ／ｍｉｎであるのが好まし
い。こうすることにより、セラミック積層体３に含まれ
る有機物が分解しても、セラミックの焼結が起こる焼成
領域に有機物の分解ガスが到達しないため、積層セラミ
ック電子部品の焼成ムラを抑えることができる。焼成炉
２１内に流す雰囲気ガスの平均流速は、より好ましくは
１５〜４０ｍ／ｍｉｎであり、これにより、焼成領域に
有機物の分解ガスの侵入を確実に抑えることができる。

【００１１】さらに、この積層セラミック電子部品の製
造方法においては、焼成炉の側面からそれぞれ独立して
雰囲気ガスを供給するのがよい。こうすることにより、
多量のセラミック積層体３を１度に焼成しても、雰囲気
が焼成炉２１内をまんべんなく行き渡るので焼成ムラを
抑えることができる。このとき、雰囲気ガスの供給は、
焼成炉２１の供給パイプから直接焼成炉２１内に供給す
ることが望ましく、セラミック積層体３に確実に雰囲気
を当てることができる。

【００１２】セラミック積層体３は、棚板１３、１４に
載置され、この棚板１３、１４を焼成炉２１内に搬送し
てセラミック積層体３を焼成した後、棚板１３、１４を
焼成炉２１から搬出する。このとき、前記棚板を複数積
み重ねる場合は、棚板１３、１４と棚板１３、１４との
間に隙間を設けることが好ましい。これにより、棚板１
３、１４を用いて、多数のセラミック積層体３の一括処
理が可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
積層セラミック電子部品として積層セラミックコンデン
サを製造する場合を例として説明すると、積層セラミッ
クコンデンサのセラミック層を形成する誘電体の原材料
は、主にＢａＴｉＯ₃ である。さらに焼成温度の低下を
図るため、Ｓｉ ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃、Ｌｉ₂Ｏ₃などを主成分と
したガラス成分を添加する。また耐還元性や温度特性を
調整するため、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓ
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ、Ｌｕなどの希土類元素を含む酸化物や、Ｓｃ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの遷移金属
を含む酸化物を添加するのが好ましい。

【００１４】このような原料粉末から誘電体材料は、例
えば次のような手段で得られる。まず出発原料を所定の
量ずつ秤量して配合し、例えば、ボールミル等により湿
式混合する。次いで、スプレードライヤー等により乾燥
させ、その後仮焼して誘電体酸化物を得る。なお仮焼
は、通常８００〜１３００℃にて、２〜１０時間程度行
う。次いで、ジェットミルあるいはボールミル等にて所
定粒径となるまで粉砕し、誘電体材料を得る。

【００１５】次にスラリーを作成する。スラリーは主に
前記の誘電体材料、バインダー、溶剤からなり、必要に
応じて可塑剤、分散剤などを添加しても良い。バインダ
ーとしては、例えばアビチエン酸レジン、ポリビニルブ
チラール、エチルセルロース、アクリル樹脂などが挙げ
られる。溶剤としては、例えばエタノール、テルピネオ
ール、ブチルカルビトール、トルエン、ケロシンなどが
挙げられる。可塑剤としては、例えばアビエチン酸誘導
体、ジエチル蓚酸、ポリエチレングリコール、ポリアル
キレングリコール、フタール酸エステル、フタール酸ジ
ブチルなどが挙げられる。分散剤としては、例えばグリ
セリン、オクタデシルアミン、トリクロロ酢酸、オレイ
ン酸、オクタジエン、オレイン酸エチル、モノオレイン
酸グリセリン、トリオレイン酸グリセリン、トリステア
リン酸グリセリン、メンセーデン油などが挙げられる。

【００１６】このスラリーを調整する際の誘電体材料の
全体に対する割合は３０〜８０重量％程度とし、その
他、結合剤は２〜５重量％、可塑剤は０．１〜５重量
％、 分散剤は０．１〜５重量％、溶剤は２０〜７０重
量％程度とする。

【００１７】次いで、前記誘電体材料とこれらを混合す
る。スラリーの混合はバスケットミル、ボールミル、ビ
ーズミルなどを用いて行なわれる。次にこのスラリーを
塗工し、セラミックグリーンシートを得る。ドクターブ
レード、リップコーター、ダイコーター、リバースコー
ターなどを用いて１μｍ〜２０μｍの厚さのセラミック
グリーンシートに塗工する。

【００１８】さらにこのセラミックグリーンシートを適
当なサイズに裁断することにより、図１に示すようなセ
ラミックグリーンシート１を得る。次に、図２に示すよ
うに、前記で得た一部のセラミックグリーンシート１
ａ、１ｂの表面に内部電極パターン２ａ、２ｂを形成す
る。

【００１９】内部電極用のペーストを製造する際に用い
る導体材料としては、ＮｉやＣｕ等の卑金属材料もしく
はそれらの合金、さらにはそれらの混合物を用いる。こ
のような導体材料は、球状、リン片状等、その形状に特
に制限はなく、またこれらの形状のものが混合したもの
であってもよい。導体材料の平均粒子径は、０．１〜１
０μｍ 、好ましくは０．１〜１μｍ 程度のものを用い
ればよい。有機ビヒクルは、バインダーおよび溶剤を含
有するものである。バインダーとしては、例えばエチル
セルロース、アクリル樹脂、ブチラール樹脂等公知のも
のはいずれも使用可能である。バインダー含有量は１〜
１０重量％程度とする。溶剤としては、例えばテルピネ
オール、ブチルカルビトール、ケロシン等公知のものは
いずれも使用可能である。溶剤含有量は２０〜５５重量
％程度とする。この他、総計１０重量％程度以下の範囲
で、必要に応じ、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリ
ン脂肪酸エステル等の分散剤や、ジオクチルフタレー
ト、ジブチルフタレート、ブチルフタリルグリコール酸
ブチル等の可塑剤や、デラミ防止、焼結抑制等の目的
で、誘電体、絶縁体等の各種セラミック粉体等を添加す
ることもできる。また、有機金属レジネートを添加する
ことも有効である。

【００２０】このようにして得られた内部電極用ペース
トを使用し、印刷法、転写法、シート法等により、図２
に示すように、２種類の内部電極パターン２ａ、２ｂを
印刷する。これら内部電極パターン２ａ、２ｂを印刷し
たセラミックグリーンシート１ａ、１ｂは、内部電極パ
ターン２ａ、２ｂを印刷していないセラミックグリーン
シート１と区別するため、図２ではそれぞれ符号「１
ａ」、「１ｂ」で表してある。

【００２１】このような内部電極パターン２ａ、２ｂが
印刷されたセラミックグリーンシート１ａ、１ｂを、図
３に示すように交互に積み重ね、さらにその両側に内部
電極パターン２ａ、２ｂが印刷されてないセラミックグ
リーンシート１、１、いわゆるダミーシートを積み重
ね、これらを圧着し、図４に示すような積層体を得る。

【００２２】なお、このような積層体は、前述のよう
に、内部電極パターン２ａ、２ｂが印刷されたセラミッ
クグリーンシート１ａ、１ｂと内部電極パターン２ａ、
２ｂが印刷されてないセラミックグリーンシート１、１
とを積層する方法の他に、セラミックグリーンシートと
導電ペーストを所定の順序で順次印刷して積み重ねてい
く、いわゆるスラリービルト法により得ることもでき
る。

【００２３】さらに、この積層体を縦横に裁断し、図５
に示すような個々のチップ状の未焼成のセラミック積層
体３に分割する。このセラミック積層体３は、例えば、
図６に示すような層構造を有する。内部電極５、６を有
する誘電体からなるセラミック層７、７…が図６で示す
順序に積層され、さらにその両側に内部電極５、６が形
成されてないセラミック層７、７…が各々複数層積み重
ねられる。そして、このような層構造を有するセラミッ
ク積層体３の端部には内部電極５、６が交互に露出して
いる。

【００２４】次に、このセラミック積層体３を脱バイン
ダー処理する。すなわち、セラミック積層体３を加熱す
ることで、そのセラミック積層体３に含まれるバインダ
ーやその他の有機物の大半を除去する。このようにして
得られる積層型セラミックコンデンサ１の形状やサイズ
は、目的や用途に応じ適宜決定すればよい。例えば直方
体状の場合は、通常１．０〜３．２ｍｍ×０．５〜１．
６ｍｍ×０．５〜１．６ｍｍ程度である。

【００２５】次に、セラミック積層体３を焼成する。こ
の明細書においてセラミック積層体３の「焼成」とは、
セラミック積層体３を加熱することで、セラミック積層
体３を焼結させると共に、内部電極５、６を焼き付ける
ことである。ここでいう焼成とは、セラミック積層体３
に含まれるバインダーやその他の有機物を除去し、一部
を残存させることを目的として加熱する、いわゆる前記
の脱バインダー処理（仮焼き）を含まないものとする。

【００２６】セラミック積層体３の焼成は、雰囲気トン
ネル炉や雰囲気固定炉を使うことが可能であるが、本発
明による積層セラミック電子部品の製造方法では、雰囲
気トンネル炉使うことが好ましい。以下、この雰囲気ト
ンネル炉を使用したセラミック積層体３の焼成工程につ
いて説明する。

【００２７】図７は、未焼成のセラミック積層体３を焼
成炉に導入するときに使用する架台１１を示す。この架
台１１は、アルミナを主成分とする台板１２上に、平板
状のアルミナを主成分とする棚板１３を載せ、さらにそ
の上に、四隅にスペーサとなる脚部を有する脚付棚板１
４を４段重ねている。

【００２８】焼成しようとするセラミック積層体３は、
最も上の脚付棚板１４の上を除いて、各棚板１３、１４
上に重ねることなく載置する。このようにして組み立て
た架台１１を、図８や図９に示すようにして焼成炉２１
の炉室２３内に導入する。

【００２９】この焼成炉２１は、耐熱部材からなる炉壁
２２の中に、トンネル状の炉室２３を形成したもので、
この炉室２３には、その長手方向にわたって炉床２７が
形成されている。前記架台１１はこの炉床２７上に載置
され、図示してないプッシャ等によりこの炉床２７上に
沿って炉室２３内を搬送される。炉室２３の上下には、
発熱体２４が貫通しており、この発熱体２４の発熱によ
り、炉室２３内が所定の温度に加熱される。

【００３０】焼成炉２１の両側から炉室２３の側部に炭
化ケイ素等のパイプからなる耐熱性の雰囲気ガス供給パ
イプ２５が導入され、焼成炉２１の外部からこの雰囲気
ガス供給パイプ２５を通して焼成炉２１内に雰囲気ガス
が導入される。この雰囲気ガス供給パイプ１１は調整バ
ルブ２６を有し、この調整バルブ２６により焼成炉２１
内に導入される雰囲気ガスの流量が調整される。

【００３１】図８は、焼成炉２１の両側から炉室２３の
側部に４本ずつの雰囲気ガス供給パイプ２５が平行に導
入された例を示しており、図９は、焼成炉２１の両側か
ら炉室２３の側部に４本ずつの雰囲気ガス供給パイプ２
５が束ねた状態で導入され、炉室２３内で上下に振り向
けられた例である。本発明による積層セラミック電子部
品の製造方法において好適な焼成炉２１のサイズは、炉
室２３の断面積が０．０５〜３ｍ² で、その長さが１０
〜３０ｍである。炉室２３の容積に換算して０．３〜１
０ｍ³ が望ましい。

【００３２】このような焼成炉２１を使用し、炉室２３
の外部に延長された炉床２７上に前記の架台１１を載せ
て、図示していないプッシャーにより架台１１を炉室２
３内に押し入れ、架台１１の棚板１３、１４上に載置し
たセラミック積層体３を炉室２３内に導入する。

【００３３】このとき、前記の調整バルブ２６と雰囲気
ガス供給パイプ１１を通して、焼成炉２１の炉室２３内
に、単位時間に搬送される未焼成のセラミック積層体３
に含まれる有機物量に対する雰囲気ガスの流量の比が２
００Ｌ／ｇから１２００Ｌ／ｇ、好ましくは３００Ｌ／
ｇから９００Ｌ／ｇになるよう焼成炉内に雰囲気ガスを
流す。そうすることにより、未焼成のセラミック積層体
３に含まれる有機物が焼成炉２１の炉室２３内で分解
し、有機物の分解ガスが発生しても、焼成炉２１の炉室
２３の内部の雰囲気の変動を抑えることができる。従っ
て、焼成ムラが少ない積層セラミック電子部品を得るこ
とができる。特に、焼成炉２１の炉室２３内の雰囲気の
平均流速は、５〜５０ｍ／ｍｉｎであるのが好ましい。
より好ましくは１５〜４０ｍ／ｍｉｎである。

【００３４】ここでいう「雰囲気ガス」とは、一般的に
は窒素ガス等の中性ガス（不活性ガス）を言うが、水素
ガス等を含む還元性を有するガスも含む。また、ここで
いう未焼成のセラミック積層体３に含まれる「有機物」
とは、バインダーに限らず、焼成前のセラミック積層体
３に含まれる結合剤やその他の有機物をいう。一般に溶
剤はスラリーをシート化したときに蒸発するが、ここで
いうセラミック積層体３に含まれる有機物とは、同積層
体３に含まれる有機物の全てをいう。未焼成のセラミッ
ク積層体３に含まれる有機物は、簡易的にはセラミック
積層体３の焼成工程の前後の重量の差によって測定する
ことができる。

【００３５】さらに、焼成炉２１の炉室２３内の雰囲気
ガスを、前記炉床２７に沿って搬送されるセラミック積
層体３の搬送方向と逆方向に流すとよい。雰囲気ガスを
セラミック積層体３の搬送方向と逆方向に流すには、焼
成炉２１の雰囲気ガスの排出口を搬送部の入口付近に設
けることで実現できる。そうすれば、セラミック積層体
３に含まれる有機物が分解しても、セラミック積層体３
の焼結が起こる焼成領域に有機物の分解ガスが到達する
のが防止されるため、積層セラミック積層体３の焼成ム
ラを抑えることができる。

【００３６】前述のように、棚板１３、１４を重ねた架
台２１を用いて多量のセラミック積層体３を一度に焼成
する場合は、図８や図９に示すように、焼成炉２１の側
面から雰囲気ガス供給パイプ１１を通して炉室２３内に
それぞれ独立して複数の雰囲気ガスを供給するのが良
い。そうすれば、多量の未焼成セラミック積層体３を１
度に焼成しても、各棚板１３、１４の間に雰囲気ガスが
まんべんなく行き渡るので、セラミック積層体３の焼成
ムラを抑えることができる。

【００３７】前記焼成炉２１における焼成プロファイル
は、昇温速度：５０〜５００℃／時間、好ましくは２０
０〜３００℃／時間、保持温度：１１５０〜１４００
℃、好ましくは１２００〜１３５０℃保持時間：０．５
〜８時間、好ましくは１〜３時間、冷却速度：５０〜５
００℃／時間、好ましくは２００〜３００℃／時間であ
る。

【００３８】このようにしてセラミック積層体３を焼成
した後、図１０に示すように、セラミック積層体３の端
部に外部電極２、２が形成される。外部電極２、２を形
成するため導体成分には、一般にＮｉやＮｉ合金、Ｃｕ
やＣｕ合金、ＡｇやＰｄやそれらの合金等を用いること
ができる。外部電極２、２を導電ペーストを用いて形成
する場合、ディップ法等でセラミック積層体３の端部に
導電ペーストを塗布する。その後、中性雰囲気や還元雰
囲気中で６００〜１０００℃で焼き付けることにより、
外部電極２、２が形成される。焼成する前の未焼成のセ
ラミック積層体３の端部に導電ペーストを塗布し、セラ
ミック積層体３の焼成と同時に導電ペーストを焼き付け
て外部電極２、２を形成しても良い。また、蒸着やスパ
ッタなどドライ法を用いて外部電極２、２を形成しても
良い。

【００３９】例えば、前述のようにして作られた積層コ
ンデンサは、焼成ムラがなく、製品間で電気特性のばら
つきが抑えられた。なお前述の説明では、積層セラミッ
ク電子部品として積層セラミックコンデンサの製造方法
を例に説明したが、セラミック材料、内部電極パターン
の形状及びその積層順序等を変更するだけで、本発明を
積層セラミックインダクタや積層セラミック複合部品等
の他の積層セラミック電子部品の製造にも同様に適用で
きることはもちろんである。

【００４０】

【実施例】次に、本発明の実施例について、数値をあげ
て具体的に説明する。まず、実施例１について説明す
る。あらかじめ合成されている純度９９％以上のＢａＴ
ｉＯ₃ （チタン酸バリウム）０．９６モル部、純度９９
％以上のＭｇＯ（酸化マグネシウム）０．０５モル部、
ＺｎＯ（酸化亜鉛）０．０１モル部、ＴｉＯ₂ （酸化チ
タン）０．０３モル部、Ｈｏ₂ Ｏ₃ （酸化ホルミウム）
０．００５モル部をそれぞれ秤量し、これらの化合物を
ポットミルに、アルミナボール及び水２．５リットルと
ともに入れ、１５時間攪拌混合して混合物を得た。

【００４１】次に、この混合物をステンレスポットに入
れ、熱風式乾燥器を用い、１５０℃で４時間乾燥し、こ
の乾燥した混合物を粗粉砕し、この粗粉砕した混合物を
トンネル炉を用い、大気中において約１２００℃で２時
間仮焼し、基本成分の第１成分の粉末を得た。

【００４２】次に、この第１成分の粉末９８モル部及び
ＣａＺｒＯ₃ （基本成分の第２成分）の粉末２モル部を
各々秤量し、これらの基本成分１００重量部に対して添
加成分の第１成分（０．２０Ｌｉ₂ Ｏ−０．６０ＳｉＯ
₂ −０．０４ＳｒＯ−０．１０ＭｇＯ−０．０６Ｚｎ
Ｏ）２重量部を添加し、ブチラール系の樹脂からなる有
機バインダを基本成分と添加成分の合計重量に対して１
５重量％添加し、更に、５０重量％のエタノールを加
え、これらをボールミルで粉砕混合してスラリーを作成
した。

【００４３】次に、リバースロールコータに入れて薄膜
成形物を形成し、これを長尺なポリエステルフィルム上
に連続して受け取らせ、この薄膜成形物を同フィルム上
で１００℃に加熱して乾燥させ、厚さ約２０μｍの未焼
成セラミックシートを得た。このシートは長尺なもので
あるが、これを１０ｃｍ角の正方形に裁断して使用す
る。

【００４４】一方、内部電極用の導電性ペーストは、粒
径平均１．０μｍのニッケル粉末１０ｇと、エチルセル
ロース０．９ｇをブチルカルビトール９．１ｇに溶解さ
せたものとを攪拌機に入れ、１０時間攪拌することによ
り得た。そして、この導電性ペーストをパターンを有す
るスクリーンを介して上記未焼成セラミックシートの片
側に印刷した後、これを乾燥させた。

【００４５】次に、上記印刷面を上にして未焼成セラミ
ックシートを３３枚積層した。この際、隣接する上下の
シートにおいて、その印刷面がパターンの長手方向に約
半分程ずれるように配置した。そして、この積層物の上
下両面にそれぞれ導電性ペーストを印刷していない未焼
成セラミックシートを複数枚積層し、約５０℃の温度で
厚さ方向に約４０トンの荷重を加えて圧着させ、しかる
後、この積層物を格子状に裁断して、未焼成セラミック
積層体を得た。

【００４６】次に、この積層体チップを脱バインダーが
可能な炉に入れ、大気雰囲気中において６０℃／ｈの速
度で４００℃まで昇温して、有機バインダを燃焼させ
た。その後、３ｍ³ の容積で図９の構造の炉を用いて積
層体チップを焼成した。ここで、雰囲気は表１に示す条
件の元で、Ｈ₂ （２体積％）＋Ｎ₂ （９８体積％）とな
るように還元性雰囲気とした状態を保って搬送方向と逆
方向に向かって流した。セラミック積層体は棚板に敷き
詰め１０ｍｍの隙間が開くように4段重ねて焼成炉に搬
送した。焼成プロファイルは加熱温度を６００℃から焼
結温度の１２００℃まで、１００℃／ｈの速度で昇温し
て１２００℃（最高温度）を３時間保持した後、１００
℃／ｈの速度で降温した。

【００４７】次に、電極が露出する積層焼結体チップの
側面に銅とガラスフリット（glassfrit）とビヒクル（v
ehicle ）とからなる導電性ペーストを塗布して乾燥
し、これを大気中において６５０℃の温度で１５分間焼
付け、銅電極層を形成し、更にこの上に電解メッキ法で
ニッケル層を形成し、更にこの上に電気メッキ法でＰｂ
−Ｓｎ半田層を設けて、一対の外部電極を形成した。

【００４８】完成した積層コンデンサはランダムに５０
個抜き取り、静電容量をヒューレットパッカード社製４
２８４Ａを使用して温度２０℃、周波数１ｋＨｚ、電圧
（実効値）１．０Ｖの条件で測定した。その後、５０個
の静電容量平均値（Ｘ）と標準偏差（σ）を計算により
求めた。容量ばらつきは計算式から求め、３．０％以内
を良品とした。 計算式：σ（標準偏差）／Ｘ（平均）×１００ その結果を表１に示す。表１において、実施例ＮＯ．の
前に「＊」のマーク付したのは、本発明の範囲外の比較
例であることを示している。

【００４９】また、表１の各パラメーターは以下のよう
に求めた。ガス流量と炉内に搬送される有機物量の比の
測定で、ガス流量は雰囲気ガス流量パイプに設置してあ
るマスフローメーターの値から１時間あたり炉内に導入
されるガスの導入量を求めた。また、炉内に搬送される
有機物量は、先ず脱バインダー前後の未焼成セラミック
積層体の重量変化をＴＧ（熱重量測定）により測定して
１チップあたりの有機物量を計算した。その後１時間あ
たり焼成炉に投入するセラミック積層体の個数から炉内
に搬送される有機物量を計算した。炉内の平均流速はガ
スの前記ガス流量から、ガスの流れる垂直方向の炉内の
断面積で割った値として求めた。

【００５０】

【表１】

【００５１】ここで、実施例２〜７は実施例１でガス流
量／有機物量を焼成炉に投入するセラミック積層体の数
を変えることによって、変化させた。実施例８〜１４は
実施例１で焼成炉に投入するセラミック積層体の投入量
を変えながら、炉内雰囲気の平均流速も変化させたもの
である。実施例１５は実施例１に棚板の隙間を形成せず
焼成したものである。

【００５２】表１に示すように、ガス流量／有機物量が
２００〜１２００Ｌ／ｇにすることで、容量ばらつきが
３．０％に抑えられ、３００〜９００にすることで、
１．５％以内に抑えることができる。また、平均流速
が、５〜５０ｍ／ｍｉｎ好ましくは１５〜４０ｍ／ｍｉ
ｎにすることで、容量ばらつきを抑える効果を向上する
ことができる。さらに、棚板間に隙間をあけることによ
り、容量ばらつきを抑える効果を向上することができ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明の積層セラミック
電子部品の製造方法によれば、製造される積層セラミッ
ク電子部品の間の焼成ムラが少ないので、結果として積
層セラミック電子部品の電気特性のばらつきを小さくす
ることができる。特に、未焼成のセラミック積層体に含
まれる有機物成分の分解により生じる有機物の分解ガス
の影響を受けることなくセラミック積層体を焼成するこ
とができるので、積層セラミック電子部品の特性変動が
小さく、安定して高い信頼性を有する積層セラミック電
子部品が製造できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による積層セラミック電子部品を作るセ
ラミックグリーンシートを示す斜視図である。

【図２】前記セラミックグリーンシートの一部に内部電
極パターンを印刷した状態を概念的に示す斜視図であ
る。

【図３】前記セラミックグリーンシートを積層する工程
を概念的に示す分離斜視図である。

【図４】前記積層工程によって得られたセラミックグリ
ーンシートの積層体を示す斜視図である。

【図５】前記セラミックグリーンシートの積層体を裁断
して得られたセラミック積層体を示す一部切欠斜視図で
ある。

【図６】前記セラミック積層体の層構造を概念的に示す
分離斜視図である。

【図７】前記セラミック積層体を焼成する際に同積層体
を載せる架台の例を示す縦断正面図である。

【図８】同架台を使用し、セラミック積層体を焼成する
焼成炉の例を示す縦断正面図である。

【図９】同架台を使用し、セラミック積層体を焼成する
焼成炉の他の例を示す縦断正面図である。

【図１０】完成した積層セラミック電子部品の例を示す
一部切欠斜視図である。

【符号の説明】

３ セラミック積層体 ５ 内部電極 ６ 内部電極 ７ セラミック層 １３ 棚板 １４ 棚板 ２１ 焼成炉

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部でセラミック層（７）と内部電極
   （５）、（６）とが複数層ずつ交互に積層された未焼成
   のセラミック積層体（３）を焼成する工程を有する積層
   セラミック電子部品の製造方法において、単位時間に焼
   成炉内に搬送される未焼成のセラミック積層体（３）の
   有機物量に対する雰囲気ガスの流量の比が２００Ｌ／ｇ
   から１２００Ｌ／ｇになるよう焼成炉（２１）内に雰囲
   気ガスを流しながら、同焼成炉（２１）内でセラミック
   積層体（３）を焼成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】 前記単位時間に焼成炉内に搬送される未
   焼成のセラミック積層体（３）の有機物量に対する雰囲
   気ガスの流量の比が３００Ｌ／ｇから９００Ｌ／ｇであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の積層セラミック電
   子部品の製造方法。
3. 【請求項３】 焼成炉（２１）内の雰囲気ガスをセラミ
   ック積層体（３）の搬送と逆方向に流すことを特徴とす
   る請求項１または２に記載の積層セラミック電子部品の
   製造方法。
4. 【請求項４】 焼成炉内の雰囲気ガスの平均流速が５〜
   ５０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１〜３の
   何れかに記載の積層コンデンサの製造方法。
5. 【請求項５】 焼成炉内の雰囲気ガスの平均流速が１５
   〜４０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１〜４
   の何れかに記載の積層コンデンサの製造方法。
6. 【請求項６】 焼成炉（２１）の両側からそれぞれ独立
   して雰囲気ガスを供給することを特徴とする請求項１〜
   ５の何れかに記載の積層セラミック電子部品の製造方
   法。
7. 【請求項７】前記雰囲気ガスの供給は、焼成炉（２１）
   の供給パイプから直接焼成炉（２１）内に供給すること
   を特徴とする請求項６に記載の積層セラミック電子部品
   の製造方法。
8. 【請求項８】 未焼成のセラミック積層体（３）を棚板
   （１３）、（１４）に載置し、この棚板（１３）、（１
   ４）を焼成炉（２１）内に搬送してセラミック積層体
   （３）を焼成した後、棚板（１３）、（１４）を焼成炉
   （２１）から搬出することを特徴とする請求項１〜７の
   何れかに記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
9. 【請求項９】 前記棚板（１３）、（１４）を複数積み
   重ね、棚板（１３）、（１４）と棚板（１３）、（１
   ４）の間に隙間を設けること特徴とする請求項８に記載
   の積層セラミック電子部品の製造方法。