JP2003124060A - 積層型電子部品の製造方法 - Google Patents

積層型電子部品の製造方法

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JP2003124060A JP2001316043A JP2001316043A JP2003124060A JP 2003124060 A JP2003124060 A JP 2003124060A JP 2001316043 A JP2001316043 A JP 2001316043A JP 2001316043 A JP2001316043 A JP 2001316043A JP 2003124060 A JP2003124060 A JP 2003124060A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレス成形前のバインダや可塑材の蒸発を抑
え、セラミックグリーンシート相互間の密着力をアップ
させることができる積層型電子部品の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 第1の過程で、複数のセラミックグリー
ンシートを積み重ねて構成した積層体をプレス金型に収
納した後、プレス装置にセットする。このとき、プレス
前の積層体の予熱は実施せず、プレス装置の温度も常温
である。次に、第2の過程で、常温状態を維持しなが
ら、積層体を加圧する。次に、第3の過程で、加圧状態
を維持しながら、積層体を昇温加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型電子部品の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】積層型コンデンサなどの製造は、多数の
内部電極を表面に設けたセラミックグリーンシートを複
数枚積層し、これを加圧密着させてマザーセラミックグ
リーン積層体を形成するプレス成形工程と、マザーセラ
ミックグリーン積層体を内部電極の配置に合わせて個々
の素体に切断するカット工程と、カットした素体を焼成
する工程と、焼成した素体に外部電極を形成する工程を
順次経て行われる。
【0003】ここに、従来のプレス成形方法は以下の通
りであった。まず、プレス金型内にセラミックグリーン
シートを複数枚積層した後、プレス前の予熱を行う。次
に、予め一定温度に加熱しているプレス装置の上下パン
チ間に、前記セラミックグリーンシートが内部に積層さ
れているプレス金型をセットし、一定のプレス圧および
プレス時間で加圧する。図7は、従来のプレス圧とプレ
ス温度のダイヤグラムを示している。実線61がプレス
圧を表示し、一点鎖線62がプレス温度を表示してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プレス成形方法では、予熱の際に、セラミックグリーン
シートに含まれているバインダや可塑材が蒸発してしま
うため、セラミックグリーンシート相互間の密着力が弱
くなってしまう。特に、内部電極を表面に設けたセラミ
ックグリーンシートと、予め表面に電極を設けない外層
用のセラミックグリーンシートとの相互密着力が弱くな
り、焼成後の割れや層間剥がれが発生し易くなる。
【0005】さらに、セラミックグリーンシートのシー
ト厚を薄くして積層数を増やすことにより、静電容量を
大きくした積層コンデンサの場合、より密着力をアップ
するためにプレスの高温化が検討されている。プレス温
度が高くなると、バインダや可塑材の蒸発がより一層促
進されるため、密着力不足の問題は深刻である。
【0006】そこで、本発明の目的は、プレス成形前の
バインダや可塑材の蒸発を抑え、セラミックグリーンシ
ート相互間の密着力をアップさせることができる積層型
電子部品の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用】前記目的を達
成するため、本発明に係る積層型電子部品の製造方法
は、内部電極を表面に設けたセラミックグリーンシート
を積み重ねた後、プレスしてセラミックグリーン積層体
を形成するプレス成形工程を備えた積層型電子部品の製
造方法であって、プレス成形工程が、(a)セラミック
グリーンシートを積み重ね、略常温状態のプレス装置に
セットする第1の過程と、(b)略常温状態を維持しな
がら、積み重ねられたセラミックグリーンシートを加圧
する第2の過程と、(c)加圧状態を維持しながら、積
み重ねられたセラミックグリーンシートを加熱する第3
の過程と、(d)積み重ねられたセラミックグリーンシ
ートを所定の温度および圧力を維持してプレスし、セラ
ミックグリーン積層体を形成する第4の過程とを備えて
いる。「略常温」は、常温、並びに、セラミックグリー
ンシートに含まれているバインダや可塑材が蒸発しにく
い温度を含む。「加圧状態を維持」は、加圧状態の条件
の下で、という意味であり、第3の過程中、必ずしも圧
力を一定に保つ必要はない。また、セラミックグリーン
シートの中には、内部電極を表面に設けたセラミックグ
リーンシートが含まれる。
【0008】以上の方法により、従来の予熱過程が不要
になり、加圧前にセラミックグリーンシート中のバイン
ダや可塑材が蒸発することがない。
【0009】また、本発明に係る積層型電子部品の製造
方法は、プレス成形工程が、(e)加圧状態を維持しな
がら、セラミックグリーン積層体を冷却する第5の過程
と、(f)セラミックグリーン積層体の冷却後、セラミ
ックグリーン積層体に加えられているプレス圧を除圧す
る第6の過程とを備えている。これにより、セラミック
グリーン積層体の残留応力が緩和され、内部歪みの発生
が抑えられる。
【0010】あるいは、プレス成形工程が、(g)加熱
状態を維持しながら、セラミックグリーン積層体に加え
られているプレス圧を除圧する第5の過程と、(h)セ
ラミックグリーン積層体の除圧後、セラミックグリーン
積層体を冷却する第6の過程とを備えていてもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型電子部
品の製造方法の実施形態について添付図面を参照して説
明する。電子部品として、積層型コンデンサを例して説
明するが、積層型インダクタ、多層デバイス、多層基板
などの積層型セラミック部品であってもよいことは言う
までもない。
【0012】[第1実施形態、図1〜図4]積層型セラ
ミックコンデンサの製造は、一般に、多数の内部電極を
表面に設けたセラミックグリーンシートを複数枚積層
し、これを加圧密着させてマザーセラミックグリーン積
層体を形成するプレス成形工程と、マザーセラミックグ
リーン積層体を内部電極の配置に合わせて個々の素体に
切断するカット工程と、カットした素体を焼成する工程
と、焼成した素体に外部電極を形成する工程を順次経て
行われる。
【0013】ここに、プレス成形工程は、図1に示され
ているフローチャートの第1〜第6の過程を順次行う。
図2は第1〜第6の過程のプレス圧とプレス温度のダイ
ヤグラムを示している。実線21がプレス圧を表示し、
一点鎖線22がプレス温度を表示している。第1の過程
では、図3に示すように、下金型3と枠体4と上金型5
からなる剛体のプレス金型2を使用する。下金型3の上
面に枠体4を載せ、枠体4で囲まれた凹部内に、内部電
極が形成されたセラミックグリーンシート8や予め表面
に電極を設けない外層用のセラミックグリーンシート8
などを積み重ねる。こうして、各セラミックグリーンシ
ート8は積層体9とされる。さらに、積層体9の上に上
金型5を載せる。
【0014】その後、図4に示すように、積層体9を収
納したプレス金型2をプレス装置の下パンチ(剛体)1
2上に載せ、下パンチ12と上パンチ11(剛体)の間
にセットする。このとき、従来行っていたプレス前の予
熱は実施せず、また、上下パンチ11,12の温度は常
温である。
【0015】次に、第2の過程では、上パンチ11を徐
々に下降させて上下パンチ11,12間に圧力をかけ、
プレス金型2を介して積層体9をプレスする。このと
き、例えば約1分間で50MPa程度まで昇圧させる。
昇圧時間やプレス圧は、積層体9の材料に応じて適宜最
適条件が設定される。一度に所定のプレス圧まで昇圧さ
せてもよいし、段階的に昇圧させてもよい。また、本第
1実施形態では、上下パンチ11,12の温度を常温に
しているが、必ずしもこれに限るものではなく、積層体
9に含まれているバインダや可塑材が蒸発しにくい温度
であればよい。
【0016】次に、第3の過程では、上下パンチ11,
12内にそれぞれ配管されているパイプ13に、熱媒
(本第1実施形態では加熱したオイル)を流し、上下パ
ンチ11,12を昇温させると共に、プレス金型2を介
して積層体9を昇温加熱する。このとき、例えば約7分
間で100℃程度まで昇温させる。昇温時間や加熱温度
は、積層体9の材料に応じて適宜最適条件が設定され
る。一度に所定の温度まで昇温させてもよいし、昇圧−
昇温−更なる昇圧−更なる昇温などのように段階的なプ
レス条件にしてもよい。さらに、昇圧および昇温の段階
(第2および第3の過程)において、積層体9内のボイ
ド(空孔)発生を防ぐため、真空脱気を行ってもよい。
また、本第1実施形態では、第2の過程で本プレス圧5
0MPaに到達させているが、例えば第2の過程では4
0MPaのプレス圧に抑え、第3の過程で本プレス圧5
0MPaに到達させるようにしてもよい(図2の点線2
3参照)。
【0017】次に、第4の過程では、所定の温度および
プレス圧を維持させて積層体9をプレス圧着させる。こ
のとき、例えば約100℃の温度かつ約50MPaのプ
レス圧の条件下で、10〜20分間プレスする。プレス
時間は、積層体9の材料に応じて適宜最適条件が設定さ
れる。また、このプレス時間の間、必ずしもプレス圧を
一定に維持する必要はなく、降圧・昇圧を繰り返しても
よい。また、第4の過程でも、真空脱気を行ってもよ
い。
【0018】次に、第5の過程では、上下パンチ11,
12のパイプ13に、冷媒(本第1実施形態では冷却し
たオイル)を流し、上下パンチ11,12を冷却させる
と共に、プレス金型2を介して積層体9を冷却する。こ
のとき、例えば約7分間で常温まで冷却させる。加圧状
態を維持しながら、積層体9を冷却することにより、積
層体9の残留応力が緩和され、内部歪みの発生を抑える
ことができる。なお、冷却時間や冷却温度は、積層体9
の材料に応じて適宜最適条件が設定される。
【0019】次に、第6の過程では、上パンチ11を徐
々に上昇させて上下パンチ11,12間に加えられてい
るプレス圧を除圧する。このとき、例えば約1分間で完
全に零にする。除圧時間は、積層体9の材料に応じて適
宜最適条件が設定される。
【0020】次に、プレス装置からプレス金型2を取り
出した後、上金型5を取り外し、内部の積層体9を取り
出す。
【0021】以上のプレス成形工程によれば、積層体9
を加圧した後加熱するので、積層体9の予熱過程が不要
になり、加圧前にセラミックグリーンシート8に含まれ
ているバインダや可塑材が蒸発しない。従って、セラミ
ックグリーンシート8相互間の密着力が強くなり、焼成
後の積層型セラミックコンデンサの層間剥がれ、外層剥
がれ、割れなどの品質不良の発生を抑えることができ
る。
【0022】[第2実施形態、図5および図6]図5
は、積層型セラミックコンデンサの別のプレス成形工程
を示すフローチャートである。図6は、そのプレス圧と
プレス温度のダイヤグラムを示している。実線31がプ
レス圧を表示し、一点鎖線32がプレス温度を表示して
いる。
【0023】第1の過程〜第4の過程は、前記第1実施
形態のプレス成形工程と同様であり、その詳細な説明は
省略する。第5の過程では、上パンチ11を徐々に上昇
させて上下パンチ11,12間に加えられているプレス
圧を除圧する。次に、第6の過程では、プレス装置から
プレス金型2を取り出した後、プレス金型2にエアブロ
アによって冷風を吹き付けて空冷したり、自然放置して
冷却したりする。この後、上金型5を取り外し、内部の
積層体9を取り出す。
【0024】なお、本発明に係る積層型電子部品の製造
方法は、前記実施形態に限定するものではなく、その要
旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、本
発明は積層型コンデンサに限らず、例えば積層型LCフ
ィルタや高周波モジュールのような積層型電子部品にも
適用できる。また、本発明は内部電極を表面に設けたセ
ラミックグリーンシートに限らず、セラミックグリーン
シートのみを積層した部分(外層や中間層のダミーシー
ト)においても、セラミックグリーンシート間の密着力
向上の効果が得られる。
【0025】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、積み重ねられたセラミックグリーンシート
を加圧した後加熱するので、予熱過程が不要になり、加
圧前にセラミックグリーンシートに含まれているバイン
ダや可塑材が蒸発しない。従って、セラミックグリーン
シート相互間の密着力が強くなり、焼成後の積層型電子
部品の層間剥がれ、外層剥がれ、割れなどの品質不良の
発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る積層型電子部品の製造方法の第1
実施形態を示すフローチャート。
【図2】図1に示した積層型電子部品の製造方法のプレ
ス圧とプレス温度のダイヤグラム。
【図3】積層体をセットする手順を示す縦断面図。
【図4】積層体をプレスする手順を示す縦断面図。
【図5】本発明に係る積層型電子部品の製造方法の第2
実施形態を示すフローチャート。
【図6】図5に示した積層型電子部品の製造方法のプレ
ス圧とプレス温度のダイヤグラム。
【図7】従来の積層型電子部品の製造方法のプレス圧と
プレス温度のダイヤグラム。
【符号の説明】
8…セラミックグリーンシート 9…マザーセラミックグリーン積層体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G055 AA08 AC09 BA22 5E001 AB03 AE02 AH05 AJ02 5E082 AA01 AB03 EE04 EE35 5E346 AA12 AA22 AA32 AA51 CC16 EE21 EE24 EE25 EE27 EE28 EE30 GG08 GG09 HH11 HH31

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミックグリーンシートを積み重ねた
    後、プレスしてセラミックグリーン積層体を形成するプ
    レス成形工程を備えた積層型電子部品の製造方法におい
    て、前記プレス成形工程が、 前記セラミックグリーンシートを積み重ね、略常温状態
    のプレス装置にセットする第1の過程と、 略常温状態を維持しながら、積み重ねられたセラミック
    グリーンシートを加圧する第2の過程と、 加圧状態を維持しながら、前記積み重ねられたセラミッ
    クグリーンシートを加熱する第3の過程と、 前記積み重ねられたセラミックグリーンシートを所定の
    温度および圧力を維持してプレスし、セラミックグリー
    ン積層体を形成する第4の過程とを備えていること、 を特徴とする積層型電子部品の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記プレス成形工程が、 加圧状態を維持しながら、前記セラミックグリーン積層
    体を冷却する第5の過程と、 前記セラミックグリーン積層体の冷却後、前記セラミッ
    クグリーン積層体に加えられているプレス圧を除圧する
    第6の過程とを備えていること、 を特徴とする請求項1に記載の積層型電子部品の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記プレス成形工程が、 加熱状態を維持しながら、前記セラミックグリーン積層
    体に加えられているプレス圧を除圧する第5の過程と、 前記セラミックグリーン積層体の除圧後、前記セラミッ
    クグリーン積層体を冷却する第6の過程とを備えている
    こと、 を特徴とする請求項1に記載の積層型電子部品の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 前記第1の過程で、内部電極を表面に設
    けたセラミックグリーンシートを含む複数のセラミック
    グリーンシートを積み重ねていることを特徴とする請求
    項1〜請求項3のいずれかに記載の積層型電子部品の製
    造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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