JP2001135546A - 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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Abstract
リーンチップ素体に効率よく短時間に施し、品質が良好
でバラ付きの少ない製品を歩留りよく得て生産性を向上
させる。 【解決手段】 外部電極に接続される卑金属の内部電極
とチタン酸バリュウム系の誘電体層とを交互に複数積層
させて積層グリーンチップ素体を得、その脱バインダー
処理後、低酸素分圧雰囲気下にある炉内で誘電体層を還
元反応させる焼成処理と、積層グリーンチップ素体の冷
却処理と、冷却温度範囲で弱酸化性分圧雰囲気下にある
炉内で誘電体層を酸化反応させるアニール処理とを施
し、積層グリーンチップ素体を燒結体の積層チップ素体
として得るのに、積層グリーンチップ素体C…を互いに
重ならないよう搬送トレー1の平面上に複数個載置し、
その積層グリーンチップ素体C…を載置したトレー単位
に炉2に搬送させて積層グリーンチップ素体C…を各処
理下に直接晒す。
Description
プ素体の脱バインダー処理からアニール処理を熱効率よ
く短時間で施し、コンデンサ本体を構成する焼結体の積
層チップ素体を歩留りよく得たれて生産性を向上可能な
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。
イスクリート部品は表面実装タイプのものになってい
る。特に、高低電圧の集積回路に用いられる積層セラミ
ックコンデンサは極小化,高容量化が要請されている。
この高容量化に伴い、積層セラミックコンデンサを形成
する誘電体層の薄膜化と、内部電極を価格的に安価な卑
金属のニッケル等で形成することが図られている。
チタン酸バリュウム系の誘電体層と交互に複数積層させ
て積層グリーンチップ素体を得、内部電極の酸化等を防
ぐところから、脱バインダー処理後に、低酸素分圧雰囲
気下にある炉内で誘電体層を還元反応させる焼成処理を
施し、この積層グリーンチップ素体の冷却処理後に、冷
却温度範囲で弱酸化性分圧雰囲気下にある炉内で誘電体
層を酸化反応させるアニール処理を施すことにより、コ
ンデンサ本体を構成する燒結体の積層チップ素体を得る
ことが行われている。
処理は、図4で示すようなトレー本体1aを有し、立上
りフランジ1b,1cをトレー本体1aの両側部に設け
た耐熱性の搬送トレー1,所謂「サヤ」を用い、積層グ
リーンチップ素体(図示せず)を搬送トレー1に複数個
載置すると共に、搬送トレー1を多段重ねに積み重ねて
積層グリーンチップ素体を各処理工程に送り込むことに
より施されている。
ねて積層グリーンチップ素体を搬送するときには、最上
段は天井が開放されているので、積層グリーンチップ素
体を各処理雰囲気に十分晒すことができるが、中段,下
段部分では少なくとも天井が閉鎖されているため、積層
グリーンチップ素体を各処理雰囲気に均一に晒すことが
できない。
特性のバラ付きが大きくなり、これを回避するには長時
間の炉内処理が必要になる。また、誘電体層に含まれる
有機バインダ等を焼却除去させる脱バインダー処理や還
元雰囲気下での焼成処理,弱酸化雰囲気下でのアニール
処理を切り替える時期の選択が煩雑で、炉の熱処理管理
が難しく、熱効率,製品の歩留り,品質の点からすると
生産効率に欠ける。
ー処理からアニール処理を積層グリーンチップ素体に効
率よく短時間に施せ、品質が良好でバラ付きの少ない製
品を歩留りよく得られて生産性を向上可能な積層セラミ
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。
積層セラミックコンデンサの製造方法においては、外部
電極に接続される卑金属の内部電極とチタン酸バリュウ
ム系の誘電体層とを交互に複数積層させて積層グリーン
チップ素体を得、その脱バインダー処理後、低酸素分圧
雰囲気下にある炉内で誘電体層を還元反応させる焼成処
理と、積層グリーンチップ素体の冷却処理と、冷却温度
範囲で弱酸化性分圧雰囲気下にある炉内で誘電体層を酸
化反応させるアニール処理とを施すことにより、積層グ
リーンチップ素体を燒結体の積層チップ素体として得る
のに、積層グリーンチップ素体を互いに重ならないよう
搬送トレーの平面上に複数個載置し、その積層グリーン
チップ素体を載置したトレー単位に搬送させて脱バイン
ダー処理からアニール処理を施し、積層グリーンチップ
素体を各処理下に直接晒すようにされている。
ンデンサの製造方法においては、脱バインダー処理を大
気雰囲気中で250〜300℃の加熱温度で施すように
されている。
ンデンサの製造方法においては、焼成処理を1200〜
1300℃の加熱温度で、Po2≦10−10atmの低
酸素分圧雰囲気下にある炉内で施すようにされている。
ンデンサの製造方法においては、アニール処理を100
0〜1100℃の加熱温度で、Po2≧10−10atm
の弱酸化性分圧雰囲気下にある炉内で施すようにされて
いる。
すると、本発明は外部電極に接続される卑金属の内部電
極とチタン酸バリュウム系の誘電体層とを交互に複数積
層させて積層グリーンチップ素体を得、その脱バインダ
ー処理後、低酸素分圧雰囲気下にある炉内で誘電体層を
還元反応させる焼成処理と、積層グリーンチップ素体の
冷却処理と、冷却温度範囲で弱酸化性分圧雰囲気下にあ
る炉内で誘電体層を酸化反応させるアニール処理とを施
すことにより、積層グリーンチップ素体を燒結体の積層
チップ素体として得るのに適用されている。
デンサの製造方法において、積層グリーンチップ素体の
脱バインダー処理工程からアニール処理工程のプロファ
イルを示す。その積層グリーンチップ素体を各工程に搬
送するには、図2で示すように積層グリーンチップ素体
C…を互いに重ならないよう搬送トレー1の平面上に複
数個載置し、その積層グリーンチップ素体C…を載置し
たトレー単位に搬送させて積層グリーンチップ素体C…
を各処理下に直接晒すように行う。
なトレー本体1aを有し、立上りフランジ1b,1cを
トレー本体1aの両側部に設けた耐熱性の所謂「サヤ」
を用いることにより行える。
に重ならないよう複数個を平面上に載置した搬送トレー
(以下、「サヤ」という。)をトレー単位にローラーハー
ス炉2の炉内に送り込み、大気雰囲気中で250℃〜3
00℃の温度により、誘電体層の有機バインダー等を燃
焼除去させる脱バインダー処理を施す。これにより、積
層グリーンチップ素体の内部歪応力が発生を抑制しなが
ら、Ni内部電極の酸化を防いで脱脂処理を施せる。
2≦10−10atmの低酸素分圧雰囲気下に移動し、急
激な有機バインダー等の燃焼を抑えてNi内部電極の酸
化を防ぐため、焼成温度を1240℃〜1300℃まで
徐々に上昇させて加熱し、この温度範囲を維持しながら
誘電体層を還元反応することにより焼結(固相反応)さ
せて強度を高め、また、微細構造を作って誘電率を上げ
ると共に、Ni内部電極を焼結処理する。
で冷却し、この温度を維持したままで、同一炉内で、P
o2≧10−10atmの弱酸性分圧雰囲気下でアニール
処理を所定時間施し、その後は室温まで徐々に冷却させ
ればよい。これにより、酸素を誘電体層の層内に取り込
んで電気的特性を高められると共に、Ni内部電極の再
酸化を抑え、また、内部歪の発生も防止できる。
は、上述した如く積層グリーンチップ素体C…を互いに
重ならないようサヤ1の平面上に複数個載置したサヤ単
位に搬送することにより行うから、積層グリーンチップ
素体C…を炉内雰囲気に十分接触させて晒すことができ
る。このため、製品特性のバラ付きが小さくなると共
に、短時間で処理可能で、また、弱酸性分圧の切替えを
同一の炉内で行う際に時期の選定を容易に行うことがで
きる。
は、一度に大量処理は施せないが、熱作用及び雰囲気の
バラ付きが小さく、短時間で処理できるから生産性を向
上できる。それと共に、脱バインダー効率もよくなり、
脱バインダー後の残炭素量のバラ付きも少なくて内部構
造欠陥の発生を抑えられる。また、還元焼成時の製品に
対する雰囲気バラ付きも小さく、同一炉内の雰囲気を変
えることから、製品周辺の雰囲気も容易に変えられて熱
処理条件を簡単に設定できる。
平焼きと従来例の三段積み焼きで得た各資料に基づい
て、Ni内部電極の酸化率,内部構造欠陥及び生産歩留
りを比較した。
層グリーンチップ素体を各サヤに搭載し、脱バインダー
後の焼成処理,冷却処理,アニール処理を34時間施す
ことにより試料を得た。本発明の平焼きでは、一つのサ
ヤに搭載する試料の数を100個,200個,300
個,400個とし、脱バインダー後の焼成処理,冷却処
理,アニール処理を18時間施すことにより試料を得
た。その他の条件は同一とし、この結果は次の表1で示
す通りである。
みでは生産歩留りが85%であるに対して、焼成時間を
約1/2に短縮しても、本発明の平焼きでは98%程度
と14%程度も向上できた。
立上りフランジ1b,1cをトレー本体1aの両側部に
設けた耐熱性の搬送トレー1を用いるよう説明したが、
図3で示す如く立上りフランジ1b,1cを複数に分割
する切欠1d,1eを設け、その切欠空隙から炉内の雰
囲気を積層グリーンチップ素体に作用可能に構成した搬
送トレー1を用いるようにできる。
クコンデンサの製造方法に依れば、積層グリーンチップ
素体を互いに重ならないよう搬送トレーの平面上に複数
個並べ、その積層グリーンチップ素体を並べたトレー単
位に搬送させて脱バインダー処理からアニール処理を施
し、積層グリーンチップ素体を各処理下に直接晒すこと
により、脱バインダー処理からアニール処理を積層グリ
ーンチップ素体に効率よく短時間に施せ、品質が良好で
バラ付きの少ない製品を歩留りよく得られて生産性を向
上することができる。
方法による焼成プロファイル工程を示す説明図である。
方法で用いられる搬送トレーを示す説明図である。
方法で用いられる別の搬送トレーを示す説明図である。
明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 外部電極に接続される卑金属の内部電極
とチタン酸バリュウム系の誘電体層とを交互に複数積層
させて積層グリーンチップ素体を得、その脱バインダー
処理後、低酸素分圧雰囲気下にある炉内で誘電体層を還
元反応させる焼成処理と、積層グリーンチップ素体の冷
却処理と、冷却温度範囲で弱酸化性分圧雰囲気下にある
炉内で誘電体層を酸化反応させるアニール処理とを施す
ことにより、積層グリーンチップ素体を燒結体の積層チ
ップ素体として得る積層セラミックコンデンサの製造方
法において、 積層グリーンチップ素体を互いに重ならないよう搬送ト
レーの平面上に複数個載置し、その積層グリーンチップ
素体を載置したトレー単位に搬送させて脱バインダー処
理からアニール処理を施し、積層グリーンチップ素体を
各処理下に直接晒すようにしたことを特徴とする積層セ
ラミックコンデンサの製造方法。 - 【請求項2】 脱バインダー処理は、大気雰囲気中で2
50〜300℃の加熱温度で施すようにしたことを特徴
とする請求項1記載の積層セラミックコンデンサの製造
方法。 - 【請求項3】 焼成処理は、1200〜1300℃の加
熱温度で、Po2≦10−10atmの低酸素分圧雰囲気
下にある炉内で施す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コンデンサの製造方
法。 - 【請求項4】 アニール処理は、1000〜1100℃
の加熱温度で、Po 2≧10−10atmの弱酸化性分圧
雰囲気下にある炉内で施すようにしたことを特徴とする
請求項1〜3のいずれか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 |
---|---|---|---|
JP31845299A JP3511061B2 (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 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 |
---|---|---|---|
JP31845299A JP3511061B2 (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001135546A true JP2001135546A (ja) | 2001-05-18 |
JP3511061B2 JP3511061B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=18099287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31845299A Expired - Lifetime JP3511061B2 (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3511061B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1677320A1 (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-05 | E.I.Du pont de nemours and company | Oxygen doped firing of barium titanate on copper foil |
-
1999
- 1999-11-09 JP JP31845299A patent/JP3511061B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1677320A1 (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-05 | E.I.Du pont de nemours and company | Oxygen doped firing of barium titanate on copper foil |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3511061B2 (ja) | 2004-03-29 |
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