JP2002334814A - セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック生シートおよび導体層の積層数が
多くなった場合においても、積層不良の問題を解消し、
構造欠陥の発生の無い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。 【解決手段】 セラミック生シートと導体層とを積層し
て積層体ブロックを作製する工程において、導体層３の
外形寸法をセラミック生シートの外形寸法に比較して大
きくしているので、セラミック生シートの外周縁部にも
導体層が形成され、外周縁部と中央部分との厚み差がな
くなり、積層時の圧力は積層体ブロック全体に均等に加
わり十分な接着力が得られ、セラミック生シートは全て
積層体ブロックに積層され、その一部がかけらとして脱
落することがなく、この結果、積層体ブロックの積層不
良の問題を解消し、焼結体のひびやデラミネーション等
の構造欠陥の発生が無く、良好な電気的特性と高い信頼
性を有するセラミック電子部品を歩留まり良く生産する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば積層セラミッ
クコンデンサ等の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】従来のセラミック電子部品の製造方法に
ついて、積層セラミックコンデンサの製造方法を例に図
５、図６を用いて説明する。

【０００３】図５は従来の積層セラミックコンデンサの
積層工程を説明するための斜視図であり、図６は従来の
積層セラミックコンデンサの積層工程における積層体ブ
ロックの断面図である。

【０００４】従来の積層セラミックコンデンサの製造方
法として数多くの方法が知られているが、一例として以
下に説明する。

【０００５】先ず、チタン酸バリウム等の誘電体材料粉
末に、有機物バインダと可塑剤と溶剤等を加えて混練し
スラリー化した後、ドクターブレード法等を用いてポリ
エチレンテレフタレート等のキャリアフィルム１０１上
に上記スラリーを塗工、乾燥し、セラミック生シート１
０２を作製する。

【０００６】次に、セラミック生シート１０２上にスク
リーン印刷法等により金属を主成分とする導電性ペース
トを印刷乾燥して導体層１０３を形成し、所定寸法に切
断して図５に示した有効層用シートを準備する。

【０００７】また、これとは別に導体層１０３を形成し
ていないキャリアフィルム１０１上にセラミック生シー
ト１０２のみの無効層用シートを準備する。

【０００８】次に、図６に示すように従来の積層セラミ
ックコンデンサの積層工程は、支持板２０１上に接着層
２０２を設け、これに上記無効層用シートを複数枚転写
積層する。この上に更に、図５の有効層用シートを重
ね、キャリアフィルム１０１側から加熱加圧したのちキ
ャリアフィルム１０１を剥離し、セラミック生シート１
０２と導体層１０３とを転写積層する。この有効層用シ
ートの転写積層を所望回数繰り返し積層し、セラミック
生シート１０２と導体層１０３とを交互に積層し、更に
この上に再び無効層用シートを複数枚転写積層して積層
体ブロック２０３を作製する。なお、有効層用シートの
積層は、導体層１０３の内部電極となる複数個の矩形パ
ターン１０３ａを１層ごとに交互に長手方向に所定寸法
ずらしながら行う。

【０００９】次に、この積層体ブロック２０３を所望の
形状に切断して個片の積層体とし、この積層体を焼成し
焼結体を得たのち、外部電極を形成して積層セラミック
コンデンサとする。

【００１０】なお、図５に示すように、積層体１０３は
内部電極となる所定形状の矩形パターン１０３ａを縦横
に多数個並べて配置するとともに、積層体ブロック２０
３を個片に切断するための切断位置を示す表示１０３ｂ
を設けたものであり、この導体層１０３の外形寸法は、
セラミック生シート１０２の外形寸法に比較して小さく
している。

【００１１】従来、導体層１０３の外形寸法をセラミッ
ク生シート１０２の外形寸法に比較して小さくしている
理由は、スクリーン印刷法等によりセラミック生シート
１０２上に導体層１０３を形成する場合、被着物より印
刷面積を大きくすると被着物の無い部分で導電性ペース
トによるにじみや汚れ等の問題を引き起こし、積層体ブ
ロック２０３全体が不良となるためであり、また、積層
体ブロック２０３の作製時の加圧、積層の繰り返しによ
り、積層体ブロック２０３の外周縁部は外方向に伸びを
生じ導体層１０３の形状が歪んでしまうので、切断して
個片の積層体にする場合切断不良や特性不良となるた
め、積層体ブロック２０３の外周縁部は製品とせず不要
部分とするためである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、図５に示したようにセラミック生シ
ート１０２の外周縁部には導体層１０３が形成されてい
ないため、セラミック生シート１０２と導体層１０３の
積層枚数が多くなったり、またはセラミック生シート１
０２の厚さが薄くなるに従って、導体層１０３の形成さ
れていない積層体ブロック２０３の外周縁部は導体層１
０３の形成されている中央部分との厚み差が大きくな
り、積層時の圧力が均等に加わらず作製した積層体ブロ
ック２０３のセラミック生シート１０２間の密着が悪く
接着力が不十分となり、キャリアフィルム１０１を剥離
する際に、積層体ブロック２０３に積層接着されていな
いセラミック生シート１０２の一部がめくれあるいはか
けらが脱落し、内部電極となる導体層１０３の形成部分
に付着する。この結果、得られた積層体を焼成して焼結
体とした時、焼結体にひびやデラミネーション等の構造
欠陥や電気特性の不良が発生し、製品として不良品とな
るという問題を有していた。

【００１３】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、セラミック生シートの厚みが薄くなり、また、セラ
ミック生シートおよび導体層の積層数が多くなった場合
においても、積層体ブロックの積層不良の問題を解消
し、焼結体のひびやデラミネーション等の構造欠陥の発
生が無く、良好な電気的特性と高い信頼性を有するセラ
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
ものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下の構成を有する。

【００１５】本発明の請求項１に記載の発明は、特に、
セラミック生シートと導体層とを積層して積層体ブロッ
クを作製する工程において、導体層の外形寸法をセラミ
ック生シートの外形寸法に比較して大きくしたという構
成を有しており、これにより、導体層の外形寸法がセラ
ミック生シートの外形寸法に比較して大であるので、セ
ラミック生シートの外周縁部にも導体層が形成され、セ
ラミック生シートと導体層とを積層して積層体ブロック
を作製する際に、外周縁部と中央部分との厚み差がなく
なり、積層時の圧力は積層体ブロック全体に均等に加わ
り十分な接着力が得られ、セラミック生シートは全て積
層体ブロックに積層されるので、その一部がめくれたり
かけらとして脱落することがない。この結果、積層体ブ
ロックの積層不良の問題を解消し、焼結体のひびやデラ
ミネーション等の構造欠陥の発生が無く、良好な電気的
特性と高い信頼性を有するセラミック電子部品が得られ
るという作用効果を有する。

【００１６】本発明の請求項２に記載の発明は、特に、
導体層はキャリアフィルム上に形成し加圧転写して積層
するという構成を有しており、これにより、容易に導体
層の外形寸法をセラミック生シートの外形寸法に比較し
て大きくできるとともに、導体層を被着物であるセラミ
ック生シート上に形成する場合、セラミック生シート上
に導体層を直接印刷形成する場合と異なり、被着物の無
い部分での導電性ペーストによるにじみや汚れ等による
積層体ブロック全体が不良となる問題が無く、良好な積
層体ブロックが作製でき、得られた積層体を焼成して焼
結体とした時、構造欠陥や電気特性の不良の無いセラミ
ック電子部品が得られるという作用効果を有する。

【００１７】本発明の請求項３に記載の発明は、特に、
セラミック生シートはキャリアフィルム上に形成し加圧
転写して積層するという構成を有しており、これによ
り、セラミック生シートの厚さが薄くなった場合でも、
セラミック生シートの取り扱いが極めて容易になり、積
層時にセラミック生シートのしわやめくれの発生が無く
良好な積層体ブロックが作製でき、得られた積層体を焼
成して焼結体とした時構造欠陥や電気特性の不良の無い
セラミック電子部品が得られるという作用効果を有す
る。

【００１８】本発明の請求項４に記載の発明は、特に、
外周部分の導体層はセラミック生シートの外形に相当す
る部分に積層体ブロックを個片に切断するための切断位
置を示す表示として設けたという構成を有しており、こ
れにより、セラミック生シートと導体層とを積層して積
層体ブロックを作製した時、得られた積層体ブロックの
外周縁部の側面には導体層が切断位置を示す表示として
露出するので、積層体ブロックを切断し個片の積層体を
作製する時この表示を切断位置の基準とできるので、切
断位置の基準を特別に設けること無く容易に切断するこ
とが可能となるという作用効果を有する。

【００１９】本発明の請求項５に記載の発明は、特に、
導体層は外周部分の厚みを中央部分の厚みに比較して略
同一または厚くしたという構成を有しており、これによ
り、セラミック生シートと導体層とを積層して積層体ブ
ロックを作製する積層時に、プレスの圧力を外周部の導
体層に強くかけることが可能であり、外周辺部でのセラ
ミック生シートと導体層の接着強度をより強固にでき、
キャリアフィルムの剥離時にセラミック生シートは全て
積層体ブロックにより強固に積層されるので、その一部
がめくれたりかけらとして脱落することが無く、構造欠
陥の発生が無く良好な電気的特性と高い信頼性を有する
セラミック電子部品が得られるという作用効果を有す
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて積層セラミックコンデンサを例に図面を参照しなが
ら説明する。

【００２１】以下、一実施の形態を用いて、本発明の特
に請求項１、請求項２、請求項３、請求項４および請求
項５に記載の発明について説明する。

【００２２】図１は本発明の一実施の形態における積層
セラミックコンデンサの製造方法で用いた導体層の斜視
図である。図２は本発明の一実施の形態における積層セ
ラミックコンデンサの製造方法で用いたセラミック生シ
ートの斜視図である。図３は本発明の一実施の形態にお
ける積層セラミックコンデンサの製造方法での積層体ブ
ロックの縦断面図である。図４は本発明の一実施の形態
における積層セラミックコンデンサの製造方法での積層
体ブロックの積層工程途中の斜視図である。

【００２３】図１〜図４において、１および２はキャリ
アフィルム、３は導体層、４はセラミック生シート、１
１は支持板、１２は接着シート、１３は積層体ブロック
である。

【００２４】以下、本実施の形態の製造方法について工
程の順にしたがって説明する。

【００２５】まず、ポリエチレンテレフタレート製のキ
ャリアフィルム１の表面に、ニッケルを主成分とする導
電性ペーストをスクリーン印刷法により印刷、乾燥して
導体層３を形成し図１の状態のものを得た。この時、図
１に示すように導体層３の外形寸法は、縦１５．５ｃｍ
横１６．５ｃｍの長方形とし後述する図２のセラミック
生シートの外形寸法（その相当部分を図１に破線で示
す）に比較して大きくした。

【００２６】また、図１に示すように導体層３のパター
ンは、内部電極となる所定形状の矩形パターン３ａを縦
横に多数個並べて配置するとともに、後の工程において
積層体ブロック１３を作製したのち切断して個片の積層
体とするための切断位置を示す表示３ｂを設けており、
切断位置を示す表示３ｂは図２のセラミック生シートの
外形に相当する部分（図１の破線近傍）に設けた。ま
た、導体層３の厚さは、約２．５μｍとし外周縁部まで
導体層３の全面にわたって同じ厚さとなるように配慮し
て形成した。なお、導体層３の厚さは、外周部が中央部
分に比較して同一またはやや厚いことが好ましく、外周
部を薄くすることは好ましくない。

【００２７】なお、図１に示すように導体層３の外周辺
部には、内部電極となる所定形状の矩形パターン３ａと
同一のパターンを延長して縦横に並べて配置している
が、導体層３の外周辺部は製品として使用しないのでこ
のパターンに限られるものではなく、例えば、枠状のパ
ターンを設けても良い。また、導体層３を形成する材料
および方法としては、ニッケルを主成分とする導電性ペ
ーストを用いスクリーン印刷法により形成したが、この
他にパラジウムペースト等の内部電極材料を用いても良
くグラビア印刷等の方法により行っても良い。

【００２８】一方、チタン酸バリウムを主成分とする誘
電体材料粉末に、バインダー成分としてポリビニルブチ
ラール、可塑剤成分としてベンジルブチルフタレート、
溶剤成分として酢酸ブチル等を加え混合してスラリー化
し、このスラリーをドクターブレード法を用いてポリエ
チレンテレフタレート製のキャリアフィルム２の表面に
塗工、乾燥し、これを切断して図２に示すキャリアフィ
ルム２の上に形成した厚さ７μｍのセラミック生シート
４を作製した。この時、セラミック生シート４の外形寸
法は、縦１５ｃｍ横１６ｃｍの長方形とした。

【００２９】次に、積層工程について説明する。まず、
図３に示すようにステンレス板を支持板１１として用
い、この支持板１１上に接着シート１２を形成し準備し
た。接着シート１２は後の積層工程において支持板１１
と積層体ブロック１３を一体化するために重要であり、
積層体ブロック１３側および支持板１１側の両方に接着
性を有している。接着力は積層体ブロック１３と支持板
１１とがはがれない程度に強固にした。しかし、積層後
または切断後に分離する必要があるため、一定温度以上
の加熱によって積層体ブロック１３との接着性は消失す
る機能を持たせている。接着シート１２として例えば日
東電工製リバアルファＮｏ．３１９８を用いた。

【００３０】次に、支持板１１上の接着シート１２の上
に上記図２のセラミック生シート４を接着シート１２に
当接させてのせキャリアフィルム２を介して加熱加圧し
転写積層した後、キャリアフィルム２を剥離除去した。
これを繰り返しセラミック生シート４を２０枚積層して
下側の無効層を形成した。

【００３１】続いて、このセラミック生シート４で形成
した無効層の上に上記図１の導体層３をセラミック生シ
ート４側に当接させ、キャリアフィルム１を介して加熱
加圧しセラミック生シート４上に導体層３を転写積層し
た後、キャリアフィルム１を剥離除去した。さらに、こ
の導体層３の上に、図２のセラミック生シート４を導体
層３側に当接させてのせキャリアフィルム２を介して加
熱加圧し転写積層した後、キャリアフィルム２を剥離除
去した。この導体層３の転写積層とセラミック生シート
４の転写積層とを交互に複数回繰り返した。またこの
時、導体層３は内部電極となるパターン３ａがセラミッ
ク生シート４を挟んで互いに対向するように１層ごとに
所定寸法ずらして転写積層した。

【００３２】上記のセラミック生シート４上に導体層３
を転写積層した状態は、図４にその斜視図を示したよう
に積層体ブロック１３のセラミック生シート４の外周端
部まで導体層３が転写されて形成され、セラミック生シ
ート４に当接しない導体層３の外周部分はキャリアフィ
ルム１側に残りキャリアフィルム１とともに剥離除去さ
れた。

【００３３】さらに、この上に上記図２のセラミック生
シート４を２０枚積み重ねて上側の無効層を形成し、図
３に示す積層体ブロック１３を得た。上記の積層体ブロ
ック１３を作製する積層工程において、セラミック生シ
ート４の一部がめくれたりかけらとして脱落する等の問
題は発生せず、良好な積層体ブロック１３が作製でき
た。

【００３４】次に、上記積層体ブロック１３を所望の寸
法に切断し個片の積層体を得る。図４に示したように、
積層体ブロック１３の外周縁部の側面にはセラミック生
シート４とともに導体層３が露出し、導体層３の切断位
置を示す表示３ｂが露出しているので、この表示３ｂを
切断位置の基準として積層体ブロック１３を切断した。

【００３５】積層体ブロック１３を切断した後、支持板
１１、接着シート１２とともに１５０℃に加熱し接着シ
ート１２より分離して個片の積層体とした。なおこの
時、積層体ブロック１３の外周縁部の縦横各１列から作
製された積層体は製品とせず廃棄した。

【００３６】上記積層体を窒素ガス中で脱バインダ処理
した後、ニッケルが酸化されない窒素水素の混合ガス雰
囲気中で１３００℃まで加熱して焼成し焼結体を得た。
得られた焼結体の誘電体セラミック層の厚みは４．５μ
ｍ、内部電極層の厚みは１．８μｍであった。

【００３７】次に、上記焼結体を面取して焼結体の両端
面に内部電極を完全に露出させ、続いて焼結体の両端面
および側面に銅を主成分とする電極ペーストを塗布した
後、８００℃の窒素雰囲気中で焼付けを行って端子電極
を形成し、この上にニッケル、はんだのめっきを施し、
本実施の形態における積層セラミックコンデンサを完成
した。

【００３８】完成した積層セラミックコンデンサの内部
構造および電気的特性について評価を行った。その結
果、内部構造検査でのデラミネーションやひび等の構造
欠陥不良の発生が全く無く、また、電気的特性も良好で
あった。

【００３９】これらの結果から、導体層３の外形寸法を
セラミック生シート４の外形寸法に比較して大きくし、
導体層３およびセラミック生シート４はキャリアフィル
ム上に形成し加圧転写して積層して積層体ブロック１３
を作製した本実施の形態の積層セラミックコンデンサの
製造方法は、積層体ブロック１３を作製する際に、セラ
ミック生シート４の一部がめくれたりかけらとして脱落
する等の問題が解消し、良好な積層体ブロック１３が作
製でき、得られた積層体を焼成して焼結体とした時、構
造欠陥や電気的特性の不良の無い積層セラミックコンデ
ンサが得られることが確認できた。

【００４０】なお、上記本実施の形態において、導体層
およびセラミック生シートはキャリアフィルム上に形成
しこれらを交互に転写して積層したが、これは最も好ま
しい形態を示したもので、セラミック生シートと導体層
とを張り合わせた後に、これらを同時に転写積層して積
層体ブロックを作製した場合も同様の効果が得られる。
また、セラミック生シートの厚さが十分に厚く取り扱い
上の問題が無ければキャリアフィルムも不要である。

【００４１】また、上記本実施の形態においては、積層
セラミックコンデンサについて説明したが、セラミック
生シートと導体層とを積層して形成する積層バリスタ、
積層サーミスタ、積層コイルなどのセラミック電子部品
においても同様の効果が得られるものである。

【００４２】

【発明の効果】以上本発明によれば、セラミック生シー
トと導体層とを積層して積層体ブロックを作製する工程
において、導体層の外形寸法をセラミック生シートの外
形寸法に比較して大きくしているので、セラミック生シ
ートの外周縁部にも導体層が形成され外周縁部と中央部
分との厚み差がなくなり、積層時の圧力は積層体ブロッ
ク全体に均等に加わり十分な接着力が得られ、セラミッ
ク生シートは全て積層体ブロックに積層され、その一部
がめくれたりかけらとして脱落することがない。この結
果、積層体ブロックの積層不良の問題を解消し、焼結体
のひびやデラミネーション等の構造欠陥の発生が無く、
良好な電気的特性と高い信頼性を有するセラミック電子
部品を歩留まり良く生産することができる。

【００４３】また、導体層はキャリアフィルム上に形成
し加圧転写して積層するので、容易に導体層の外形寸法
をセラミック生シートの外形寸法に比較して大きくでき
るとともに、導電性ペーストによるにじみや汚れ等によ
る積層体ブロック全体が不良となる問題が無く良好な積
層体ブロックが作製でき、得られた積層体を焼成して焼
結体とした時、構造欠陥や電気的特性の不良の無いセラ
ミック電子部品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における積層セラミック
コンデンサの製造方法で用いた導体層の斜視図

【図２】同積層セラミックコンデンサの製造方法で用い
たセラミック生シートの斜視図

【図３】同積層セラミックコンデンサの製造方法での積
層体ブロックの縦断面図

【図４】同積層セラミックコンデンサの製造方法での積
層体ブロックの積層工程途中の斜視図

【図５】従来の積層セラミックコンデンサの積層工程を
説明するための斜視図

【図６】従来の積層セラミックコンデンサの積層工程に
おける積層体ブロックの断面図

【符号の説明】

１、２ キャリアフィルム ３ 導体層 ３ａ 矩形パターン ３ｂ 切断位置を示す表示 ４ セラミック生シート １１ 支持板 １２ 接着シート １３ 積層体ブロック

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック生シートと導体層とを積層し
   て積層体ブロックを作製する第１工程と、次にこの積層
   体ブロックを個片に切断分離して焼成する第２工程とを
   備え、前記第１工程において導体層の外形寸法をセラミ
   ック生シートの外形寸法に比較して大きくしたセラミッ
   ク電子部品の製造方法。
2. 【請求項２】 導体層はキャリアフィルム上に形成し加
   圧転写して積層する請求項１に記載のセラミック電子部
   品の製造方法。
3. 【請求項３】 セラミック生シートはキャリアフィルム
   上に形成し加圧転写して積層する請求項１に記載のセラ
   ミック電子部品の製造方法。
4. 【請求項４】 外周部分の導体層は、セラミック生シー
   トの外形に相当する部分に積層体ブロックを個片に切断
   するための切断位置を示す表示として設けた請求項１に
   記載のセラミック電子部品の製造方法。
5. 【請求項５】 導体層は外周部分の厚みを中央部分の厚
   みに比較して略同一または厚くした請求項１に記載のセ
   ラミック電子部品の製造方法。