JP2001167973A - セラミックグリーンシート - Google Patents

セラミックグリーンシート

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JP2001167973A
JP2001167973A JP35123899A JP35123899A JP2001167973A JP 2001167973 A JP2001167973 A JP 2001167973A JP 35123899 A JP35123899 A JP 35123899A JP 35123899 A JP35123899 A JP 35123899A JP 2001167973 A JP2001167973 A JP 2001167973A
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JP
Japan
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ceramic green
green sheet
circuit pattern
sheet
ceramic
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JP35123899A
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English (en)
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Akihiko Kamata
明彦 鎌田
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】製造段階で発生する摩擦帯電や剥離帯電による
問題を解決できるセラミックグリーンシートを提供す
る。 【解決手段】表面に回路パターンが形成されるセラミッ
クグリーンシートにおいて、その回路パターンを形成す
る面の表層部を含水率1.5〜10重量%に加湿し、そ
の表面抵坑率を9×1012(Ω/□)以下とする。これ
により、製造段階で生じる静電気を容易にリークさせ、
障害を防止できる。

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
デンサやセラミック多層基板などに用いられるセラミッ
クグリーンシートに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、多層基板の製造方法の1つに積層
法と呼ばれるものがある。この方法は、セラミックグリ
ーンシートの成形、所定寸法へのカット、導通穴の形
成、導通穴への導体ペースト充填、スクリーンマスクを
用いた配線印刷、所定枚数の積層、圧着、焼成という工
程を含むものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの工程におい
て、例えば導体ペースト充填時或いはスクリーン印刷時
等に、スキージと呼ばれるゴムでスクリーンマスクを介
して間接的にセラミックグリーンシートを摺擦したり、
或いはセラミックグリーンシートを裏打ちしたフィルム
を直接的に摺擦するため、セラミックグリーンシートが
摩擦帯電しやすい。
【0004】また、各工程においては、仕上がったセラ
ミックグリーンシートを重ねて保管しているため、次の
工程でセラミックグリーンシートを1枚づつ分離する毎
に剥離帯電が生じる。この時発生する静電気によってセ
ラミックグリーンシートの搬送性を損ない、設備稼働率
を低下させる原因となっている。
【0005】さらに、シート積層法においては、セラミ
ックグリーンシートを積層直前までフィルムで裏打ちし
た状態で取り扱う方法もあるが、この方法では、積層す
る際に裏打ちフィルムとセラミックグリーンシートを剥
がした時に剥離帯電が生じてしまい、すでに積層したセ
ラミックグリーンシートの帯電極性と、これから積層し
ようとする剥離後のセラミックグリーンシートの帯電極
性が同じであるため、セラミックグリーンシート同士が
反発して密着性が損なわれ、積層ズレの原因ともなる。
【0006】これらの問題を解決するために、帯電防止
剤をセラミックグリーンシート成形のためのスラリーに
含有させる方法があるが、この場合、表面抵抗率を下げ
るために帯電防止剤を多量に添加し過ぎると、スラリー
がゲル化したり、成形後のセラミックグリーンシートの
強度が低下するという問題が生じる。
【0007】そこで、本発明の目的は、スラリーのゲル
化や成形後の強度低下を招くことなく、製造段階で発生
する摩擦帯電や剥離帯電による問題を解決できるセラミ
ックグリーンシートを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、表面に回路パターンが形
成されるセラミックグリーンシートにおいて、少なくと
も回路パターンを形成する面の表層部の含水率を1.5
〜10重量%に調整し、その表面抵坑率を9×10
12(Ω/□)以下としたことを特徴とするセラミックグ
リーンシートを提供する。
【0009】一般に、乾燥状態のセラミックグリーンシ
ートの表面抵抗率は1×1013(Ω/□)より大きい。
そのため、積層セラミックコンデンサやセラミック多層
基板の製造段階、例えばスクリーン印刷時、重ねられた
セラミックグリーンシートを1枚づつ分離する時、裏打
ちフィルムの剥離時などに、セラミックグリーンシート
に一時的に摩擦帯電や剥離帯電が生じる。しかし、本発
明ではセラミックグリーンシートの表面抵抗率を9×1
12(Ω/□)以下に調整してあるので、発生した電荷
を短時間でリークさせることができる。そのため、摩擦
帯電や剥離帯電による問題を解消することができる。
【0010】また、本発明では、多量の帯電防止剤をス
ラリーの中に含有させるのではなく、セラミックグリー
ンシートの成形後にその表面に蒸気などを吹きつけて水
分を保持させることで、含水率を1.5〜10重量%に
調整してある。含水率が1.5重量%以下の場合、表面
抵抗は1×1013(Ω/□)を越えてしまい、剥離帯電
が生じやすくなり、含水率が10重量%以上では、表面
抵抗率が下がるものの、水分が過剰になり、セラミック
グリーンシートの搬送に支障を生じるからである。本発
明ではセラミックグリーンシートの表層部に水分を付加
するに過ぎないので、多量の帯電防止剤をスラリーに含
有させる場合のように、スラリーのゲル化や成形後の強
度低下を招くことなく、製品の品質を劣化させることも
ない。そのため、このようなセラミックグリーンシート
を用いて多層基板や積層コンデンサなどを製造した場
合、設備稼働率の低下や積層ズレを生じることなく、高
品質な多層基板や積層コンデンサを安価に製造すること
ができる。
【0011】セラミックグリーンシートの含水率を1.
5〜10重量%に調整する方法としては、請求項2のよ
うに、シート成形後に外部より強制的に加湿し、水分を
セラミックグリーンシートの内部に吸収させる方法を用
いるのがよい。この場合には、短時間で適正含水率に調
整できる。強制的に加湿する方法としては、加湿器等に
より水蒸気を発生させ、水分子の状態でセラミックグリ
ーンシートの内部(ポア)に吸収させるのが望ましい。
単にセラミックグリーンシートを自然状態で放置するだ
けでは、1%以上水分を吸収せず、表面抵抗率が1×1
13(Ω/□)を越えてしまうからである。
【0012】強制的に加湿するためには、加湿器により
水蒸気を発生させ、水分子の状態でセラミックグリーン
シートの内部に存在するポアに水分を保持させるのがよ
い。加湿器には、一般に沸騰方式と超音波方式とがある
が、後者の場合、発生する水蒸気の分子が大きく、セラ
ミックグリーンシートのポアに入り込みにくい。また、
水分をセラミックグリーンシートの表面に噴霧しても、
同様にセラミックグリーンシートに入り込みにくい。こ
れに対し、沸騰方式で発生した水蒸気は分子が小さく、
ポアに容易に入り込み、水分を保持させることができ
る。
【0013】近年、セラミックグリーンシートへの回路
パターン形成方法であるスクリーン印刷法に代わり、電
子写真法が提案されている。電子写真法の転写工程で
は、セラミックグリーンシートを帯電後、感光体に密着
させて、感光体上に得られた回路形成用荷電性粉末像を
転写する。転写後は感光体とセラミックグリーンシート
とを分離するが、この時、セラミックグリーンシートの
表面抵抗率が1×1013(Ω/□)以上の場合、分離時
に剥離放電が生じ、著しく回路状の印刷図形を乱してし
まう。
【0014】そこで、請求項3のように、セラミックグ
リーンシートの表面抵抗率を1×10 9 〜9×10
12(Ω/□)に調整するのが望ましい。つまり、表面抵
抗率が9×1012(Ω/□)以下に調整されているの
で、感光体とセラミックグリーンシート間での剥離放電
を生じることなく、良好に転写することができる。ただ
し、9×108 (Ω/□)以下では、電荷がリークしや
すく転写に必要な電界強度が得られず、転写抜けが発生
しやすくなるので、1×109 (Ω/□)以上に調整し
てある。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は本発明にかかるセラミック
グリーンシートを用いたセラミック多層配線基板の製造
方法の一例の工程図を示す。まず最初に、セラミックス
ラリーの調合を行なう(ステップS1)。次に、セラミ
ックスラリーをキャリアフィルム3上にシート成形し、
セラミックグリーンシート1を得る(ステップS2)。
具体的なシート成形方法としては、ドクターブレード
法、コンマコータ法、リバースロールコータ法などがあ
る。次に、図2に示すように、キャリアフィルム3上に
成形されたセラミックグリーンシート1を、その表層部
2の含水率が1.5〜10重量%となるように加湿器に
よって加湿し(ステップ3)、セラミックグリーンシー
ト1の表面抵抗率を9×1012(Ω/□)以下に調整す
る。なお、セラミックグリーンシート1の中に水溶性バ
インダを所定割合(例えば5〜15重量部)含有させて
おけば、水溶性バインダの吸湿性により乾燥が防止され
るので、加湿し続けなくても所定の含水率を維持でき
る。次に、成形されたセラミックグリーンシート1を所
定の大きさにカットする(ステップS4)。次に、カッ
トされたシートに、メカニカルパンチングやレーザパン
チング等を用いて導通穴をあける(ステップS5)。
次に、形成された導
通穴に導体ペーストをスクリーン印刷法などを用いて充
填する(ステップS6)。次に、セラミックグリーンシ
ート1上にスクリーン印刷法や電子写真法などを用いて
回路パターンを形成する(ステップS7)。次に、回路
パターンが形成されたセラミックグリーンシート1をキ
ャリアフィルム3から剥離し、積層する(ステップS
8)。次に、積層されたセラミックグリーンシート1を
圧着する(ステップS9)。最後に、積層されたセラミ
ックグリーンシートを焼成することで、多層基板を得る
(ステップS10)。
【0016】前記工程の中で、導通穴に導体ペーストを
充填する時、セラミックグリーンシート1上に回路パタ
ーンを形成する時、キャリアフィルム3を剥離する時な
どに、一時的にセラミックグリーンシート1に剥離帯電
や摩擦帯電が生じるが、セラミックグリーンシート1の
少なくとも表層部2の含水率が1.5〜10重量%に保
持されているので、その水分によって回路パターンを形
成するセラミックグリーンシートの表面の表面抵坑率が
9×1012(Ω/□)以下に維持される。その結果、発
生した電荷を短時間でリークさせることができ、搬送障
害や積層ズレ、回路パターンの乱れなどの問題を解消す
ることができる。
【0017】加湿(ステップS3)の時期は、セラミッ
クグリーンシートの帯電が問題となる工程以前であれば
よい。但し、カード状に切断した後に形成する場合に
は、切断時点でセラミックグリーンシートが積み重ねら
れて帯電してしまうので、望ましくはカード状に切断す
る前に加湿するのがよい。したがって、図1のようにシ
ート成形工程S2とカット工程S4との間で加湿するも
のに限らず、図1に破線で示すように、加湿工程S3
を、カット工程S4と導通穴形成工程S5との間、導電
材料充填工程S6と回路パターン形成工程S7との間、
さらには回路パターン形成工程S7と積層工程S8との
間のいずれの段階で行ってもよい。なお、セラミックグ
リーンシートのカットを行わない場合には、シート成形
工程S2と導通穴形成工程S5との間、導電材料充填工
程S6と回路パターン形成工程S7との間、さらには回
路パターン形成工程S7と積層工程S8との間に加湿を
行ってもよい。
【0018】
【実施例】セラミックグリーンシートの表層部の含水率
を種々に変化させ、摩擦帯電,剥離帯電および電子写真
における転写部での剥離放電を測定した結果を以下に示
す。 摩擦帯電測定法:試料同士を10秒間摩擦後に電圧を測
定 剥離帯電測定法:セラミックグリーンシートとキャリア
フィルムとを剥離し、5秒後に電圧を測定 電子写真転写部での剥離放電:有り→×,無し→○ 電子写真転写部での抜け:有り→×,無し→○
【0019】〔実験例1〕 セラミックグリーンシート:Ba−Si−Al−O系セ
ラミック70wt%,有機系バインダ30wt%からな
る厚さ10μmのセラミックグリーンシート キャリアフィルム:厚み25μmのPETフィルム,表
面抵抗率3×1013Ω/□
【0020】
【表1】
【0021】〔実験例2〕 セラミックグリーンシート:Ba−Si−Al−O系セ
ラミック70wt%,有機系バインダ30wt%からな
る厚さ300μmのセラミックグリーンシート キャリアフィルム:厚み100μmのPETフィルム,
表面抵抗率8×1013Ω/□
【0022】
【表2】
【0023】なお、上記実験例では帯電防止剤を用いず
にセラミックグリーンシートの表面抵抗を低減させる例
を示したが、スラリーのゲル化やシート強度の低下を招
かない程度であれば、多少の帯電防止剤をスラリーに添
加してもよい。
【0024】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、積層コンデンサや多層基板などの製造段階にお
いて、セラミックグリーンシートに一時的に摩擦帯電や
剥離帯電が生じることがあるが、セラミックグリーンシ
ートの表面抵抗率が9×1012(Ω/□)以下になるよ
うに含水率を1.5〜10重量%に調整したので、発生
した電荷を短時間でリークさせることができる。そのた
め、搬送障害や積層ズレ、回路の乱れなどを生じること
がなく、高品質な積層コンデンサや多層基板を製造する
ことができる。また、多量の帯電防止剤をスラリーの中
に含有させるのではなく、セラミックグリーンシートの
表層部に水分を保持させるだけでよいので、スラリーの
ゲル化やセラミックグリーンシートの強度低下を引き起
こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】多層基板の製造工程を示すフロー図である。
【図2】本発明にかかるセラミックグリーンシートの断
面図である。
【符号の説明】
1 セラミックグリーンシート 2 含水層(表層部) 3 キャリアフィルム

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面に回路パターンが形成されるセラミッ
    クグリーンシートにおいて、少なくとも回路パターンを
    形成する面の表層部の含水率を1.5〜10重量%に調
    整し、その表面抵坑率を9×1012(Ω/□)以下とし
    たことを特徴とするセラミックグリーンシート。
  2. 【請求項2】前記セラミックグリーンシートは、シート
    成形後に外部より強制的に加湿され、水分が内部に吸収
    されたものであることを特徴とする請求項1に記載のセ
    ラミックグリーンシート。
  3. 【請求項3】前記セラミックグリーンシートの表面抵抗
    率は1×109 〜9×1012(Ω/□)に調整されてい
    ることを特徴とする請求項1または2に記載のセラミッ
    クグリーンシート。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012114403A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 積層セラミックスキャパシタ用セラミックス組成物、これを含む積層セラミックスキャパシタ及びその製造方法

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JP2012114403A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 積層セラミックスキャパシタ用セラミックス組成物、これを含む積層セラミックスキャパシタ及びその製造方法

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