JP2001085271A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミックグリーンシートの形成工程と、内
部電極の印刷工程とを繰り返し重ねて行い、セラミック
シート積層体を製造する工程のスピードアップを図ると
共に、セラミックシート積層体としてキャリアフィルム
から容易に剥離できて損傷の発生を抑え、電極パターン
の位置ズレも防ぎ、電気的特性の良好なものを製造す
る。 【解決手段】 キャリアフィルムのピッチ送り走行に伴
って、セラミックペーストをセラミックグリーンシート
としてキャリアフィルムのフィルム面に形成するシート
形成工程と、導電性ペーストを内部電極としてセラミッ
クグリーンシートのシート面に印刷する電極形成工程と
を繰り返し重ねて行い、必要な積層数のセラミックシー
ト積層体を製造する際に、第１層目の内部電極を高速な
グラビア印刷で形成し、その後のセラミックグリーンシ
ートの形成毎に、各内部電極をターゲットマークの画像
処理で得られる情報による高精度なスクリーン印刷で形
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、印刷法を適用し、
セラミックグリーンシートと内部電極を交互に重ねて形
成することにより、必要な積層数のセラミックシート積
層体を製造する工程を含む積層セラミック電子部品の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】積層セラミック電子部品を製造するに
は、通常、まず、セラミック粉末，有機バインダ，可塑
剤，溶剤等を含むセラミックペーストをドクターブレー
ド法でキャリアフィルムのフィルム面にセラミックグリ
ーンシートとして形成し、次いで、Ｐｄ，Ａｇ，Ｎｉ等
の導電性ペーストを内部電極としてスクリーン印刷で形
成する。

【０００３】その内部電極が設けられたセラミックグリ
ーンシートはキャリアフィルムから剥ぎ取って乾燥処理
した後、これを内部電極と交互に複数積層させて所望の
積層構造になるセラミックシート積層体として形成し、
そのセラミックシート積層体を加熱圧着してから部品単
位に切断することにより積層セラミックチップ素体とし
て得ることが行われている。

【０００４】それにより、積層セラミックコンデンサを
製造する場合には小型化，大容量化の要請に基づき、１
層当たりの誘電体層の厚みを薄く形成し、積層数を多く
することが必要になっている。然し、この誘電体層用の
セラミックグリーンシートを薄く形成すればする程、そ
のセラミックグリーンシートをキャリアフィルムから効
率よく剥離できず、セラミックグリーンシートの損傷か
ら歩留りの低下や製品特性の不具合が生ずる等の問題が
ある。

【０００５】その課題を解決するため、キャリアフィル
ムのピッチ送り走行に伴って、セラミックペーストをセ
ラミックグリーンシートとしてキャリアフィルムのフィ
ルム面に形成するシート形成工程と、導電性ペーストを
内部電極としてセラミックグリーンシートのシート面に
印刷する電極形成工程とを数層分だけ繰り返し重ねて行
い、所定厚みのセラミックシート積層体として形成する
印刷法を適用することが考えられる。然し、この印刷法
を唯単に適用するだけでは電極パターンの印刷ズレを生
じ易い。

【０００６】その電極パターンの印刷ズレを解決するた
め、画像処理可能なマークとして電極形成用のターゲッ
トマークをスクリーン印刷，グラビア印刷，インクジェ
ット印刷等の印刷によってキャリアフィルムのフィルム
面に形成し、セラミックグリーンシートの形成毎に、タ
ーゲットマークの画像処理で得られる情報による高精度
なスクリーン印刷で、各内部電極をセラミックグリーン
シート上に位置決めさせて形成する積層セラミック電子
部品の製造方法が提案されている（特開平８−１３０１
５１号公報）。

【０００７】この積層セラック電子部品の製造方法によ
ると、一層分のセラミックグリーンシートを薄く形成し
ても、数層分のセラミックシート積層体として所定厚み
に重ねて形成するため、それをキャリアフィルムから剥
離する際の困難性や損傷の発生を著しく少なくでき、ま
た、電極パターンの位置ズレが発生するのも防げて特性
の良好なものとして製造できる。然し、このターゲット
マークの画像処理で得られる情報による高精度なスクリ
ーン印刷のみでは内部電極の印刷スピードを高めること
ができない。

【０００８】これに対し、第１層目を含む各内部電極を
グラビア印刷法で形成することにより高速処理を図るこ
とはできるが、画像処理機構を適用できないため、各内
部電極の正確な重なり精度が得られず、特性劣化及び歩
留りの低下を招く。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、セラミック
グリーンシートの形成工程と、内部電極の印刷工程とを
繰り返し重ねて行い、セラミックシート積層体を製造す
る工程のスピードアップを図ると共に、セラミックシー
ト積層体としてキャリアフィルムから容易に剥離できて
損傷の発生を抑え、電極パターンの位置ズレも防げて特
性の良好なものに製造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する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
積層セラミック電子部品の製造方法においては、キャリ
アフィルムのピッチ送り走行に伴って、セラミックペー
ストをセラミックグリーンシートとしてキャリアフィル
ムのフィルム面に形成するシート形成工程と、導電性ペ
ーストを内部電極としてセラミックグリーンシートのシ
ート面に印刷する電極形成工程とを繰り返し重ねて行
い、必要な積層数のセラミックシート積層体を製造する
際に、第１層目の内部電極を高速なグラビア印刷で形成
し、その後のセラミックグリーンシートの形成毎に、各
内部電極をターゲットマークの画像処理で得られる情報
による高精度なスクリーン印刷で形成するようにされて
いる。

【００１１】本発明の請求項２に係る積層セラミック電
子部品の製造方法においては、ターゲットマークを第１
回目の電極形成と同時にキャリアフィルムのフィルム面
にグラビア印刷で形成するようにされている。

【００１２】本発明の請求項３に係る積層セラミック電
子部品の製造方法においては、セラミックグリーンシー
トを６．５μｍ以下の薄層に形成するようにされてい
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して説明する
と、図１は本発明に係る積層セラミック電子部品の製造
方法を適用し、積層セラミックコンデンサの積層チップ
素体を製造するフローチャートを示す。これは、図２で
示すようにキャリアフィルム１のピッチ送り走行に伴っ
て、セラミックペーストをセラミックグリーンシート２
としてキャリアフィルム１のフィルム面に形成するシー
ト形成工程と、導電性ペーストを内部電極３ａ，３ｂ…
としてセラミックグリーンシート２のシート面に印刷す
る電極形成工程とを繰り返し重ねて行う印刷法を適用す
る。

【００１４】その積層セラミックコンデンサの積層チッ
プ素体を製造するには、まず、誘電体粉末，有機バイン
ダ，可塑剤，溶剤等を含むセラミックペーストを作製す
る。このセラミックペーストを用いては、キャリアフィ
ルム１のピッチ送り走行に伴って、セラミックグリーン
シート２を部品複数個取り用の広面積な連続した帯状の
ものにドクターブレード法でキャリアフィルム１のフィ
ルム面に形成する。

【００１５】次に、セラミックグリーンシートの乾燥し
た後、導電性ペーストをグラビア印刷で部品複数個取り
用の一枚分２ａ，２ｂ…に相当するセラミックグリーン
シート２のシート面に印刷することにより内部電極３
ａ，３ｂ…を形成する。この内部電極３ａ，３ｂ…の形
成と同時に、部品複数個取り用の一枚分２ａ，２ｂ…に
相当するセラミックグリーンシート２の四隅を基準に、
電極形成用のターゲットマーク４ａ〜４ｄを四個組とし
てキャリアフィルム１の両端寄りフィルム面にグラビア
印刷で形成できる。

【００１６】そのグラビア印刷は、図３に示すようなグ
ラビア印刷ロール５を用いて行え、印刷スピードを５〜
４０ｍ／ｍｉｎ，好適には３０〜４０ｍ／ｍｉｎの高速
に保つことにより印刷処理を行える。

【００１７】そのグラビア印刷ロール５は、部品多数個
取り可能なセラミックグリーンシート一枚分の面積に相
応する円周面を有する。また、小さな刻設溝を所望の電
極パターンに相応する面積内に多数集合させて形成した
電極印刷用の凹部５０ａ，５０ｂ…を中央のローラ面５
ａに複数並べて設けると共に、ターゲットマーク４ａ〜
４ｂの形状に相応する小さな凹部５１ａ〜５１ｄを両側
寄りのローラ面５ｂ，５ｃに設けることにより構成され
ている。

【００１８】そのグラビア印刷ロール５を用いては、Ｐ
ｄ，Ａｇ，Ｎｉ等の導電性ペーストを内部電極形成用の
インクとして凹部５０ａ，５０ｂ…に充填する。また、
電極形成用と同じ導電性ペースト或いは異質な誘電体ペ
ースト，磁性体ペースト等をターゲットマーク印刷用の
インクとして凹部５１ａ〜５１ｄに充填し、不要なペー
スト分を掻き取り除去する。

【００１９】その後は、キャリアフィルム１のピッチ送
り走行に伴って、セラミックグリーンシート上には内部
電極３ａ，３ｂ…を印刷すると共に、キャリアフィルム
１のフィルム面にはターゲットマーク４ａ〜４ｂを印刷
する。このターゲットマーク４ａ〜４ｂは小さな四辺形
状のものに印刷するとよく、また、ターゲットマーク４
ａ〜４ｂと共に、キャリアフィルム１のピッチ送り走行
に用いるピッチ送りマーク４ｅを設けるようにできる。

【００２０】その第１回目の内部電極３ａ，３ｂ…の乾
燥後は、キャリアフィルム１のピッチ送り走行に伴っ
て、第２層目のセラミックグリーンシートを上述したと
同様にドクターブレード法で重ねて印刷する。この第２
層目のセラミックグリーンシートの形成後、更に、キャ
リアフィルム１のピッチ送り走行に伴って、第２回目の
内部電極の形成をターゲットマークの画像処理で得られ
る情報によるスクリーン印刷で行う。

【００２１】その画像処理による印刷は、カメラにより
ターゲットマーク４ａ〜４ｂの座標（Ｘ，Ｙ)を読み取
り、この読取りデータに基づいて演算処理装置でデータ
処理を行い、位置ズレが認められるときはＸ−Ｙ−θ−
Ｚテーブルを制御し、キャリアフィルムをＸ方向，Ｙ方
向，θ方向に必要量だけ各々移動させることにより行え
る。その画像処理による印刷により、内部電極はセラミ
ックグリーンシート上に正確に位置決めさせて高精度に
印刷形成できる。

【００２２】第二回目以降は、セラミックグリーンシー
トの形成毎に、内部電極の形成をターゲットマークの画
像処理で得られる情報によるスクリーン印刷で行えばよ
い。このセラミックグリーンシートの積層数は四層程度
が好ましく、第１層目を含めて複数層を積層することか
ら、各層は６．５μｍ以下の薄層なセラミックグリーン
シートとして形成できる。また、最上層にはセラミック
シート積層体単位の積層時に画像処理用として用いられ
る別のターゲットマークをセラミックグリーンシートの
シート面に電極形成と同時に形成するとよい。

【００２３】そのセラミックシート積層体は、所定の積
総数に達したならば乾燥処理を施し、部品複数個取り用
の一枚分に相当するセラミックシート積層体として切断
処理する。このセラミックシート積層体はキャリアフイ
ルムから事後に剥ぎ取られるが、それは数層分のセラミ
ックシート積層体として所定厚みに重ねて形成されてい
るため、キャリアフィルムから容易に剥離できると共
に、損傷の発生を少なくすることにより剥離できる。

【００２４】キャリアフィルムから剥離後、図４で示す
ように必要数のセラミックシート積層体２０ａ，２０ｂ
…として上述した別のターゲットマークの画像処理によ
り中間層に重ね、最外層には別に作製した保護層用のセ
ラミックグリーンシート２０ｃ，２０ｄを重ねて加熱圧
着することにより積層セラミックコンデンサを構成する
のに必要な積層数のセラミックシート積層体２０として
得られる。

【００２５】そのセラミックシート積層体２０は部品単
位の積層チップ素体として切断し、脱バインダーの処理
後、、所定の温度条件で焼成処理し、更に、Ａｇ，Ａｇ
−Ｐｄ，Ｎｉ，Ｃｕ等の外部電極を積層チップ素体の両
端部に設けることにより積層セラミックチップコンデン
サとして得られる。

【００２６】本発明に係る積層セラミック電子部品の製
造方法による有効性を確認するべく、シート厚６．２６
μｍのセラミックグリーンシートを作製し、それから積
層数２１６層の積層セラミックチップコンデンサを本発
明と従来法により作製し、各積層セラミックチップコン
デンサの電気的特性、並びに、本発明のグラビア印刷速
度と電気的特性との関係を検証した。その結果は、次の
表１，表2で示す通りであった。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】Ｎｏ１は、内部電極をターゲットマークの
画像処理によるスクリーン法のみで印刷した従来法によ
る場合で、印刷速度は８ｍ／ｍｉｎで行った。Ｎｏ２及
びＮｏ３はターゲットマークを初回の内部電極と共に印
刷速度３０ｍ／ｍｉｎ，４０ｍ／ｍｉｎのグラビア印刷
で行い、二回目以降はターゲットマークの画像処理で印
刷速度８ｍ／ｍｉｎのスクリーン印刷で行った。そのＮ
ｏ２及びＮｏ３では、電気的特性としては従来と比べて
同等な特性が得た。

【００３０】このように、従来と同等な特性得るため、
例えばグラビア印刷法で４０ｍ／ｍｉｎの印刷速度では
従来に比べて５倍のスピードアップとなり、繰り返し回
数を１回とすると、印刷工程全体では約４０％の時間短
縮が図れる。また、グラビア印刷ロールはスクリーン印
刷法に用いられるスクリーン版の約１６倍の寿命があ
り、製造コストが約６倍であることを考慮しても、印刷
版のコストを１／３に低減することができる。

【００３１】なお、ターゲットマークを内部電極と共
に、４０ｍ／ｍｉｎ以下で５ｍ／ｍｉｎまでの印刷速度
で形成した場合でも、全ての評価項目でＮｏ１と略同等
の特性が得られた。但し、Ｎｏ４ではターゲットマーク
を初回の内部電極と共に５０ｍ／ｍｉｎの印刷速度で形
成したが、これではＮｏ１の従来のスクリーン法のみの
方が優れている。それは印刷速度が５０ｍ／ｍｉｎにな
ると、セラミックグリーンシートに対する内部電極の転
写が悪くなるためと考えられる。

【００３２】

【発明の効果】以上の如く、本発明の請求項１に係る積
層セラミック電子部品の製造方法に依れば、第１層目の
内部電極を高速なグラビア印刷で形成し、その後のセラ
ミックグリーンシートの形成毎に、各内部電極をターゲ
ットマークの画像処理で得られる情報による高精度なス
クリーン印刷で形成することから、製造工程全体のスピ
ードアップを図れると共に、セラミックシート積層体と
してキャリアフィルムから容易に剥離できて損傷の発生
を抑え、電極パターンの位置ズレも防げて特性の良好な
積層セラミック電子部品を製造することができる。

【００３３】本発明の請求項２に係る積層セラミック電
子部品の製造方法に依れば、ターゲットマークを第１回
目の電極形成と同時にキャリアフィルムのフィルム面に
グラビア印刷で形成することにより、更に、製造工程全
体のスピードアップを図ることができる。

【００３４】本発明の請求項３に係る積層セラミック電
子部品の製造方法に依れば、セラミックグリーンシート
を６．５μｍ以下の薄層に形成することにより、大容量
化を図れると共に、数層分のセラミックシート積層体と
して所定厚みに重ねて形成するため、セラミックシート
積層体としてキャリアフィルムから容易に剥離できて損
傷の発生を抑えられ、電気的特性の良好な積層セラミッ
ク電子部品を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方
法をフローチャートで示す説明図である。

【図２】本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方
法で内部電極をターゲットマークと共にグラビア印刷で
形成したセラミックグリーンシートを示す説明図であ
る。

【図３】本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方
法で用いられるグラビア印刷ロールを示す説明図であ
る。

【図４】本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方
法でセラミックシート積層体の積層処理工程を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ キャリアフィルム ２（２ａ，２ｂ…） セラミックグリーンシート ３ａ，３ｂ… 内部電極 ４ａ〜４ｄ ターゲットマーク ５ グラビア印刷ロール ２０ セラミックシート積層体

フロントページの続き (72)発明者 小林 亮 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 八木 弘 秋田県由利郡仁賀保町平沢字前田151 テ ィーディーケイ エムシーシー株式会社内 (72)発明者 白井 重彦 秋田県由利郡仁賀保町平沢字前田151 テ ィーディーケイ エムシーシー株式会社内 Ｆターム(参考） 5E001 AB03 AH01 AJ01 5E082 BC38 BC40 EE04 EE35 FG06 FG26 LL01 LL02 MM26 PP09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリアフィルムのピッチ送り走行に伴
   って、セラミックペーストをセラミックグリーンシート
   としてキャリアフィルムのフィルム面に形成するシート
   形成工程と、導電性ペーストを内部電極として該セラミ
   ックグリーンシートのシート面に印刷する電極形成工程
   とを繰り返し重ねて行い、必要な積層数のセラミックシ
   ート積層体を製造する工程を含む積層セラミック電子部
   品の製造方法において、 第１層目の内部電極を高速なグラビア印刷で形成し、そ
   の後のセラミックグリーンシートの形成毎に、各内部電
   極をターゲットマークの画像処理で得られる情報による
   高精度なスクリーン印刷で形成するようにしたこと特徴
   とする積層セラμミック電子部品の製造方法。
2. 【請求項２】 上記ターゲットマークを第１回目の電極
   形成と同時にキャリアフィルムのフィルム面にグラビア
   印刷で形成するようにした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】 上記セラミックグリーンシートを６．５
   μｍ以下の薄層に形成するようにしたことを特徴とする
   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。