JP2003017357A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック層と導電体層とを積層し焼成して
得られた積層体の構造欠陥不良等の発生を防ぎ、電気的
特性が安定し、信頼性の高い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。 【解決手段】 第１のキャリアフィルム１からセラミッ
クグリーンシート２を剥離し、このセラミックグリーン
シート２の剥離した面を第２のキャリアフィルム３上の
導電体層４と重ねて貼り合わせて導電体層付きセラミッ
クグリーンシート８を形成する工程を有し、前記工程を
経て形成した複数の導電体層付きセラミックグリーンシ
ート８をそれぞれキャリアフィルム側から加熱圧着しキ
ャリアフィルムを剥離して積層体を形成する積層セラミ
ック電子部品の製造方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子機器等に使用さ
れる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】従来の積層セラミック電子部品の製造方
法は、特開平７−２６３２７１号公報に記載された積層
セラミックコンデンサが知られている。図７は積層セラ
ミックコンデンサの断面図、図８はこの積層セラミック
コンデンサを製造するセラミックグリーンシートと導電
体層とを貼り合わせる工程を示す図である。

【０００３】図７、図８において、１１は積層セラミッ
クコンデンサであり、セラミックグリーンシート２４を
用いて形成した誘電体セラミック層１３と導電体層２６
を用いて形成した内部電極層１４とを交互に積層し、上
段と下段に無効層１６を重ねて積層体１２を形成し、こ
の積層体１２の両端面に外部電極１５を形成し前記内部
電極層１４と接続した構成としている。

【０００４】以上のように構成された積層セラミックコ
ンデンサ１１について、以下にその製造方法を説明す
る。

【０００５】図８において、２１，２２はＡ，Ｂ方向に
回転する一対のローラであり、このローラ２１，２２の
間に第１のキャリアフィルム２３に形成したセラミック
グリーンシート２４と第２のキャリアフィルム２５に形
成した導電体層２６とが重なるように通過させて前記セ
ラミックグリーンシート２４と前記導電体層２６とを圧
着する工程を構成している。

【０００６】先ず、チタン酸バリウム等の誘電体材料粉
末に、ポリビニルブチラールなどの樹脂バインダー、フ
タル酸エステルなどの可塑剤、酢酸ブチルなどの溶剤等
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から成る第１の
キャリアフィルム２３の上面に前記スラリーを塗工、乾
燥を行い、前記セラミックグリーンシート２４を作製す
る。次に、ポリエチレンテレフタレート等の第２のキャ
リアフィルム２５の上面に導電性金属を主成分とする導
電性ペーストをスクリーン印刷し、所定形状の前記導電
体層２６を形成する。

【０００７】次に、前記第１のキャリアフィルム２３の
上面のセラミックグリーンシート２４と前記第２のキャ
リアフィルム２５の上面の導電体層２６とを重ねて加熱
し圧着した後に前記第１のキャリアフィルム２３を剥離
し、前記第２のキャリアフィルム２５の上面に導電体層
２６付きのセラミックグリーンシート２４を得る。次に
ここで得られた導電体層２６付きのセラミックグリーン
シート２４を加熱プレス機により複数回積層を繰り返
し、所望の寸法に切断し焼成して積層体１２を形成し、
この積層体１２の両面に電極ペーストを塗布して焼き付
けて前記外部電極１５を形成するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の積層セラミック電子部品の製造方法では、セラミッ
クグリーンシート２４と導電体層２６とを圧着させる工
程において、前記セラミックグリーンシート２４の乾燥
された表面と導電体層２６の乾燥された表面とを重ねて
圧着させる構成であるためこの圧着部に十分な接着状態
が得られない。これは、前記セラミックグリーンシート
２４及び導電体層２６の乾燥表面が接着性に乏しいこと
に起因し、この製造方法によって得られた前記積層体１
２では、前記セラミックグリーンシート２４と導電体層
２６間での十分な接着が得られず、焼成した前記積層体
１２にヒビや、デラミネーション等の構造欠陥不良が発
生し、積層セラミックコンデンサ１１の電気特性を損な
うという問題点を有していた。

【０００９】本発明は前記従来の問題点を解決するもの
で、焼成して得られた積層体の構造欠陥不良等の発生を
防ぎ、電気的特性が安定し、信頼性の高い積層セラミッ
ク電子部品の製造方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、以下の構成を有するものである。

【００１１】本発明の請求項１に記載の発明は、特に、
第１のキャリアフィルム上にセラミックグリーンシート
を形成する第１の工程と、第２のキャリアフィルム上に
内部電極となる導電体層を形成する第２の工程と、前記
第１のキャリアフィルムからセラミックグリーンシート
を剥離し、このセラミックグリーンシートの前記第１の
キャリアフィルムを剥離した面と前記第２のキャリアフ
ィルム上の導電体層とを重ねて貼り合わせて導電体層付
きセラミックグリーンシートを形成する第３の工程と、
前記第３の工程を経て形成した導電体層付きセラミック
グリーンシートをセラミックグリーンシート面が接する
ように無効層上に配置し、キャリアフィルム側から加熱
加圧して圧着した後にキャリアフィルムを剥離すること
を順次繰り返し、複数の導電層付きセラミックグリーン
シートを積層した積層体を形成する第４の工程とを有す
る積層セラミック電子部品の製造方法であり、これによ
り、セラミックグリーンシートと導電体層間の接着を確
実且つ容易に行うことができデラミネーションや接着不
良等の構造欠陥不良を防止し、電気特性が良好で信頼性
の高い積層セラミック電子部品を得ることができるとい
う作用効果が得られる。

【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、特に、
第３の工程において、第１のキャリアフィルムからセラ
ミックグリーンシートを一定の速度で剥離し、このセラ
ミックグリーンシートに一定の張力を保ちながら第２の
キャリアフィルム上の導電体層とを重ねて一対のローラ
の間隙を通過させて圧着し貼り合わせる請求項１に記載
の積層セラミック電子部品の製造方法であり、これによ
り、第１のキャリアフィルムから剥離したセラミックグ
リーンシートにしわや歪みを発生することがなく導電体
層と重ねることができ、一層、デラミネーションや接着
不良等の構造欠陥不良を防止し、静電容量のばらつきが
少なく電気特性が安定した積層セラミック電子部品を製
造できるという作用効果が得られる。

【００１３】本発明の請求項３に記載の発明は、特に、
第２の工程における導電体層の幅寸法を第１の工程にお
けるセラミックグリーンシートの幅寸法よりも大きくす
る形成する請求項１に記載の積層セラミック電子部品の
製造方法であり、これにより、セラミックグリーンシー
トの幅方向の端縁部で発生し易い接着不良を防止し、一
層、デラミネーションや接着不良等の構造欠陥不良を防
止し、静電容量のばらつきが少なく電気特性が安定した
積層セラミック電子部品を製造できるという作用効果が
得られる。

【００１４】本発明の請求項４に記載の発明は、特に、
第３の工程において、一対のローラの内少なくともセラ
ミックグリーンシートに当接するローラを加熱し、前記
セラミックグリーンシートと第２のキャリアフィルム上
の導電体層とを重ね、加熱しながら圧着して貼り合わせ
る請求項２に記載の積層セラミック電子部品の製造方法
であり、これにより、加熱したローラを直にセラミック
グリーンシートに当接しセラミックグリーンシートと導
電体層とを均一に加熱できるので接着強度が向上し、一
層、デラミネーションや接着不良等の構造欠陥不良を防
止できるという作用効果が得られる。

【００１５】本発明の請求項５に記載の発明は、特に、
第３の工程において、セラミックグリーンシートをこの
セラミックグリーンシート中に含まれる有機物の軟化点
温度よりも低い温度で加熱して圧着し貼り合わせる請求
項１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であ
り、これにより、第４の工程でのセラミックグリーンシ
ート間の接着不良を防止し、一層、デラミネーションや
接着不良等の構造欠陥不良を低減できるという作用効果
が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】積層電子セラミック部品として積
層セラミックコンデンサを例にし、以下、一実施の形態
を用いて、本発明の請求項１〜５に記載の発明について
説明する。

【００１７】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を製造する積層工程図、図２、図
３、図４、図６は同実施の形態における積層工程それぞ
れの第１工程、第２工程、第３工程、第４工程を示す説
明図、図５は同実施の形態における導電体層付きセラミ
ックグリーンシートの平面図である。尚、同実施の形態
における積層セラミックコンデンサの構成は前記従来例
を示す図７と共通であり、ここでは詳細な説明を省く。

【００１８】図１において、１は第１のキャリアフィル
ムであり、２は前記キャリアフィルム１の上面に形成し
たセラミックグリーンシート、３は第２のキャリアフィ
ルムであり、４は前記第２のキャリアフィルム３の上面
に形成した導電体層、５は第１のローラ、６，７は一対
のローラであり、それぞれＬ，Ｍ，Ｎ方向に回転する。

【００１９】以下に本発明の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を、図１〜図７を参照し
ながら説明する。

【００２０】先ず第１の工程として、チタン酸バリウム
等の誘電体材料粉末にバインダ成分としてポリビニルブ
チラール、可塑剤成分としてフタル酸エステル、溶剤成
分として酢酸ブチル等を加え混合してスラリーを作製
し、図２に示すように、前記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第１のキ
ャリアフィルム１の上面に塗布して乾燥し、厚み９μｍ
のセラミックグリーンシート２を作製した。

【００２１】次に、第２の工程として図３に示すよう
に、第２のキャリアフィルム３の上面にニッケルを主成
分とする導電性ペーストを用いて、厚さ２．５μｍの導
電体層４を複数個並設して印刷し乾燥を行った。この
時、前記キャリアフィルム３は前記セラミックグリーン
シート２の幅より広いものを用い、導電体層４の幅方向
での形成範囲も前記セラミックグリーンシート２の幅よ
りも広くなるように形成した。

【００２２】次に、第３の工程として図１、図４、図５
に示すように、第１のローラ５でキャリアフィルム１か
らセラミックグリーンシート２を剥離すると同時に、剥
離した前記セラミックグリーンシート２の面と前記導電
体層４とを当接するように配置し、加熱および加圧する
機構を備えた一対のローラ６，７間を通過させることに
より貼り合わせを行い、導電体層付きセラミックグリー
ンシート８を作製した。この時、前記セラミックグリー
ンシート２の剥離および導電体層４上への貼り合わせは
一定の速度Ｓで行うことにより、前記セラミックグリー
ンシート２に加わる張力を一定に保持し貼り合わせを行
った。

【００２３】また、前記一対のローラ６，７の加熱温度
をセラミックグリーンシート２に含まれるバインダー成
分であるポリビニルブチラールの軟化点温度よりも低い
４０℃として、このローラ６，７間の加圧圧力は１００
ｋＰａとした。

【００２４】ここで、前記キャリアフィルム１から剥離
したセラミックグリーンシート２の剥離面を前記導電体
層４上に当接するように配置して圧着するのは、誘電体
セラミックスラリーをキャリアフィルム１上に形成後、
乾燥を経て前記誘電体セラミックスラリー中のバインダ
ー成分がキャリアフィルム１の方向に多く移動し、乾燥
後のセラミックグリーンシート２ではキャリアフィルム
１に当接している面の方が他方の乾燥表面と比較してバ
インダー成分がより多く存在し、また、前記セラミック
グリーンシート２の形成後、大気中に暴露されている乾
燥表面では可塑剤成分の揮発が促進され、キャリアフィ
ルム１に当接している面と比較して可塑剤成分の存在が
少ないので前記キャリアフィルム１から剥離したセラミ
ックグリーンシート２はキャリアフィルム１からの剥離
面がより接着性に優れている。したがって、前記セラミ
ックグリーンシート２のキャリアフィルム１に接してい
た面を導電体層４の上面に貼り合わせることにより、前
記セラミックグリーンシート２と導電体層４との接着を
確実に行うことができる。

【００２５】また、前記セラミックグリーンシート２を
前記キャリアフィルム３上の導電体層４に貼り合わせる
場合、導電体層４が形成されておらずこのキャリアフィ
ルム３が露出している面は、前記セラミックグリーンシ
ートとの接着が行われにくいので前記セラミックグリー
ンシート２の幅方向の端部からセラミックグリーンシー
ト２がめくれてしまったり、あるいは破れて脱落してし
まう場合がある。したがって、前記キャリアフィルム３
上の導電体層４の形成範囲をこのセラミックグリーンシ
ート２の幅より広くすることにより、前記セラミックグ
リーンシート２の幅方向端部での接着不良を防止し、良
好な貼り合わせを得ることができるものである。

【００２６】また、前記セラミックグリーンシート２を
前記キャリアフィルム１から引き剥がす際、引き剥がし
の速度を一定に保持し、セラミックグリーンシート２に
加わる張力を一定に保持しながら貼り合わせを行うこと
により、セラミックグリーンシート２の伸びを所定内に
抑えセラミックグリーンシート２の厚み変動をより小さ
くでき、ピンホールや歪み等の少ない積層体を得ること
ができるものである。

【００２７】さらに、前記セラミックグリーンシート２
中に含まれる有機物の軟化点温度よりも低い温度で貼り
合わせを行うことにより、貼り合わせ時のセラミックグ
リーンシート２の圧縮を抑制することができる。第３の
工程においてセラミックグリーンシート２を圧縮させて
しまうと、第４の工程における転写積層時のセラミック
グリーンシート２の圧縮性が劣り、導電体層４があるこ
とによる面方向の累積段差のためセラミックグリーンシ
ート２間の接着性の確保が困難になるのを防止し、焼成
後のヒビ等の構造欠陥不良を低減させることができるも
のである。

【００２８】次に、第４の工程として図６に示すよう
に、先ず、支持台１７にセラミックグリーンシート２を
１０枚加熱積層し、無効層９のブロックを作製し、この
無効層９のブロックの上面に前記導電体層付きセラミッ
クグリーンシート８をキャリアフィルム３を上面にして
重ね、前記キャリアフィルム３の上面から温度８５℃、
圧力１２ＭＰａを加えて加熱圧着した後、このキャリア
フィルム３を剥離する。

【００２９】次いで、その上に続いて第２層目の導電体
層付きセラミックグリーンシート８をキャリアフィルム
３を上面にして重ねて加熱圧着を行う。続いて、このよ
うにして順次、導電体層付きのセラミックグリーンシー
ト８を積層し、１００層加熱圧着した後にさらにその上
面に無効層９のブロックを積層し、加熱圧着しグリーン
ブロック１０を作製する。

【００３０】その後、それぞれのグリーンブロックを所
定形状寸法に切断し、グリーンチップを作製した。得ら
れたグリーンチップは、何れもその長手方向の両端面に
はセラミックグリーンシート２を挟んで一層おきに相対
する端面に導電体層４の一方の端部が交互に露出した構
成となっている。

【００３１】次に、それぞれのグリーンチップを大気中
３５０℃の温度で脱バインダーを行った後、グリーンガ
スからなる還元雰囲気中１３００℃の温度で焼成を行い
積層体を作製した。

【００３２】次いで、前記積層体の両端面に露出した内
部電極層６の端部と電気的に接続するように銅を主成分
とする外部電極７のペーストを塗布焼き付けを行い図７
に示す積層セラミックコンデンサを完成させた。

【００３３】次に、前記のように本発明の実施の形態の
積層セラミック電子部品の製造方法で形成した積層セラ
ミックコンデンサと従来の製造方法で形成した積層セラ
ミックコンデンサとをヒビやデラミネーション等の構造
欠陥不良の発生率を比較し（表１）に示す。ここで、積
層セラミック電子部品の完成品１０００個の外観を顕微
鏡観察により検査して外観構造不良数をカウントした発
生率を示し、積層セラミック電子部品１００個の内部断
面を顕微鏡観察により検査し内部構造不良の発生数をカ
ウントし、この発生率を示した。

【００３４】

【表１】

【００３５】（表１）に示すように、本発明の方法では
完成品外観、内部構造の検査で構造欠陥不良が発生して
おらず、比較例と比べて良好な結果が得られていること
がわかる。

【００３６】以上のように、本実施の形態の積層セラミ
ック電子部品の製造方法を用いることにより、セラミッ
クグリーンシートと導電体層の接着を確実に行うことが
でき、ヒビやデラミネーション等の構造欠陥不良の少な
い積層セラミック電子部品を得ることができた。

【００３７】なお、本実施の形態では積層セラミックコ
ンデンサの製造方法を例に説明したが、積層構造を有す
る積層バリスタ、積層コイル及び多層基板等のセラミッ
ク電子部品の製造方法にも本発明を適用することができ
るものである。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明は、第１のキャリア
フィルムからセラミックグリーンシートを引き剥がし、
この前記セラミックグリーンシートの前記第１のキャリ
アフィルムに接していた面が前記導電体層と接着するよ
うに第２のキャリアフィルム上の導電体層上に貼り合わ
せることにより、第２のキャリアフィルム上に導電体層
付きセラミックグリーンシートを得るセラミック電子部
品の製造方法であり、セラミックグリーンシートと導電
体層の接着を容易にかつ確実に行うことができるため、
ヒビやデラミネーション等の構造欠陥不良を低減し電気
特性が良好で信頼性の優れた積層セラミック電子部品を
得ることができるという優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における積層セラミック電
子部品を製造する積層工程図

【図２】同実施の形態における積層工程の第１工程を示
す説明図

【図３】同実施の形態における積層工程の第２工程を示
す説明図

【図４】同実施の形態における積層工程の第３工程を示
す説明図

【図５】同実施の形態における導電体層付きセラミック
グリーンシートの平面図

【図６】同実施の形態における積層工程の第４工程を示
す説明図

【図７】積層セラミック電子部品の断面図

【図８】従来例におけるセラミックグリーンシートと導
電体層とを貼り合わせる工程を示す図

【符号の説明】

１ 第１のキャリアフィルム ２ セラミックグリーンシート ３ 第２のキャリアフィルム ４ 導電体層 ５ 第１のローラ ６，７ 一対のローラ ８ 導電体層付きセラミックグリーンシート ９ 無効層 １０ グリーンブロック １１ 積層セラミックコンデンサ １２ 積層体 １３ 誘電体セラミック層 １４ 内部電極層 １５ 外部電極 １６ 無効層 １７ 支持台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 悟 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 稲垣 茂樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G055 AA08 AC09 BA22 BA42 5E001 AB03 AE02 AH01 AH09 AJ01 AJ02 5E082 AB03 EE04 EE23 FF05 FG04 MM11 MM12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のキャリアフィルム上にセラミック
   グリーンシートを形成する第１の工程と、第２のキャリ
   アフィルム上に内部電極となる導電体層を形成する第２
   の工程と、前記第１のキャリアフィルムからセラミック
   グリーンシートを剥離し、このセラミックグリーンシー
   トの前記第１のキャリアフィルムを剥離した面と前記第
   ２のキャリアフィルム上の導電体層とを重ねて貼り合わ
   せて導電体層付きセラミックグリーンシートを形成する
   第３の工程と、前記第３の工程を経て形成した導電体層
   付きセラミックグリーンシートをセラミックグリーンシ
   ート面が接するように無効層上に配置し、キャリアフィ
   ルム側から加熱加圧して圧着した後にキャリアフィルム
   を剥離することを順次繰り返し、複数の導電層付きセラ
   ミックグリーンシートを積層した積層体を形成する第４
   の工程とを有する積層セラミック電子部品の製造方法。
2. 【請求項２】 第３の工程において、第１のキャリアフ
   ィルムからセラミックグリーンシートを一定の速度で剥
   離し、このセラミックグリーンシートに一定の張力を保
   ちながら第２のキャリアフィルム上の導電体層とを重ね
   て一対のローラの間隙を通過させて圧着し貼り合わせる
   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】 第２の工程における導電体層の幅寸法を
   第１の工程におけるセラミックグリーンシートの幅寸法
   よりも大きく形成する請求項１に記載の積層セラミック
   電子部品の製造方法。
4. 【請求項４】 第３の工程において、一対のローラの内
   少なくともセラミックグリーンシートに当接するローラ
   を加熱し、前記セラミックグリーンシートと第２のキャ
   リアフィルム上の導電体層とを重ね、加熱しながら圧着
   して貼り合わせる請求項２に記載の積層セラミック電子
   部品の製造方法。
5. 【請求項５】 第３の工程において、セラミックグリー
   ンシートをこのセラミックグリーンシート中に含まれる
   有機物の軟化点温度よりも低い温度で加熱して圧着し貼
   り合わせる請求項１に記載の積層セラミック電子部品の
   製造方法。