JP2004055678A - Method of manufacturing laminated ceramic electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
【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のような積層セラミック電子部品の製造方法に関し、より詳細には、セラミックグリーンシートを積層する工程が改良された積層セラミック電子部品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、積層セラミック電子部品の製造に際しては、先ず、マザーのセラミックグリーンシートが用意される。次に、マザーのセラミックグリーンシート上に内部電極を構成するための導電ペーストが塗布される。導電ペーストが塗布された複数枚のマザーのセラミックグリーンシートが積層され、マザーの積層体が得られる。次に、マザーの積層体が厚み方向に加圧されてセラミックグリーンシート同士が圧着される。さらに、マザーの積層体が個々の積層セラミック電子部品単位の積層体に切断される。得られた個々の積層セラミック電子部品単位の積層体が焼成され、焼結体が得られる。しかる後、あるいは焼結と同時に、セラミック焼結体表面に外部電極が形成される。
【0003】
ところで、積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品では、小型化や大容量化が強く求められている。小型化及び大容量化などの進展に伴い、内部電極間のセラミック層の厚みが薄くなり、かつ内部電極積層数が増大してきている。近年、内部電極間のセラミック層の厚みが5μm以下と非常に薄く、かつ内部電極積層数も200枚も超えることもある。
【0004】
内部電極間のセラミック層の厚みが薄くなった場合、使用するセラミックグリーンシートの厚みを薄くする必要がある。従って、多数枚の薄いセラミックグリーンシートを積層しなければならなかった。
【0005】
セラミックグリーンシートが薄くなり、かつ内部電極積層数が多くなった場合、マザーの積層体において内部電極構成用導電ペーストが積層されている部分と、他の部分との間に厚みの差により段差が生じる。
【0006】
上記段差が生じると、剛体プレスによりマザーの積層体を加圧した場合には、内部電極構成用導電ペーストが積層されている部分と、導電ペーストが配置されていない部分とで密度差が生じ、最終的に得られた焼結体においてクラックやデラミネーションが生じがちであった。また、静水圧プレスなどにより、マザーの積層体を加圧したとしても、導電ペーストが積層されている部分と、導電ペーストが配置されていない部分との間に歪みが生じる恐れがあった。
【0007】
他方、多数のセラミックグリーンシートを不良を生じることなく、積層し得る積層方法が特開平8−162364号公報において提案されている。
図6に示すように、この先行技術に記載の積層方法では、剛体からなるパレット21上において、例えば30枚のセラミックグリーンシートからなる単位シートStが積層され、熱圧着される。次に、熱圧着された単位シートSt1上に、次の30枚のセラミックグリーンシートからなる単位シートSt2が積層され、しかる後、パレット21上において熱圧着される。このようにして、例えば30枚のような所定枚数の単位シート毎に積層・熱圧着が繰り返される。従って、全体の積層数が多くなった場合でも、熱圧着時の応力歪みやずれが生じ難いとされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先行技術に記載の方法においても、積層枚数が増大すると、先に積層されていたセラミックグリーンシートには、単位シートの積層・熱圧着が繰り返される度に圧力が加わる。そのため、最初に積層されているセラミックグリーンシートが、後で積層されるセラミックグリーンシートに比べて伸び、積層枚数が増大した場合には、得られた積層体の下方部分と上方部分とで密度差が生じたり、歪みが生じたりするおそれがあった。
【0009】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、より薄く、かつより多くのセラミックグリーンシートを積層した場合であっても、内部に歪みや密度差が生じ難い積層体を確実に得ることができ、従ってデラミネーションやクラック等が焼結体において生じ難い、積層セラミック電子部品の製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを積層し、焼成することにより得られたセラミック焼結体を有する積層セラミック電子部品の製造方法であって、導電ペーストが印刷された複数枚のセラミックグリーンシートを用意する工程と、弾性体シート上において、導電ペーストが印刷された少なくとも1枚の前記セラミックグリーンシート毎に圧力を加えつつ、該複数枚のセラミックグリーンシートを積層し、積層体を得る工程と、前記弾性体シート上において前記積層体を積層方向に加圧し、セラミックグリーンシート同士を圧着する工程と、前記積層体を焼成し、セラミック焼結体を得る工程とを備えることを特徴とする。
【0011】
本発明のある特定の局面では、上記弾性体シートとしてショア硬度計(A形)を用いたデュロメータA硬度が40〜80の範囲にある材料が用いられる。硬度が40未満の場合には、積層時にセラミックグリーンシートに微小な折れ曲がりが生じることがあり、得られたセラミック焼結体においてクラックやデラミネーションなどの構造欠陥が生じることがある。硬度が80を超えると、弾性体シートを用いた効果が十分に得られ難く、剛体上において積層体を加圧した場合と同様に、内部電極積層部分と他の部分との間の領域等においてクラックやデラミネーションが生じることがある。
【0012】
本発明の製造方法では、複数枚のセラミックグリーンシートを積層するにあたり、導電ペーストが印刷された少なくとも1枚のセラミックグリーンシート毎に圧力を加えつつ複数枚のセラミックグリーンシートが積層されるが、この場合、5枚以下のセラミックグリーンシート毎に圧力を加えることが好ましく、1枚のセラミックグリーンシート毎に圧力を加えつつ積層することがより好ましい。このようにより少ないセラミックグリーンシート毎に圧力を加えつつ複数枚のセラミックグリーンシートを順次積層することにより、セラミックグリーンシート同士をより効果的に密着させることができ、構造欠陥の発生をより一層効果的に防止し得る。
【0013】
本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法は、様々な積層セラミック電子部品の製造に一般的に用いることができるが、本発明のある特定の局面では、セラミックグリーンシートが誘電体セラミック層を用いて構成されており、その場合、積層セラミック電子部品として積層セラミックコンデンサが得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。
【0015】
図1(a)及び(b)〜図5を参照して、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法の一実施例を説明する。なお、本実施例では、積層セラミック電子部品として、積層コンデンサが製造される。
【0016】
本実施例では、先ず、セラミックスラリーをシート成形することにより得られた複数枚のセラミックグリーンシートが用意される。次に、セラミックグリーンシートが矩形の形状に打ち抜かれる。
【0017】
次に、矩形のマザーのセラミックグリーンシートの上面に、内部電極を構成するための導電ペーストがスクリーン印刷などにより付与される。上記のようにして、導電ペーストが付与された複数枚のマザーのセラミックグリーンシートと、上記導電ペーストが付与されていない矩形のマザーのセラミックグリーンシートとが用意される。
【0018】
次に、図1(a)に示すように、積層ステージ1上に弾性体シート2が配置される。弾性体シート2は、ゴム弾性を有する材料、例えば、天然ゴムや合成ゴムにより構成される。弾性体シート2は、シート状の形状を有し、そのショア硬度計(A形)を用いたデュロメータA硬度が40〜80の範囲であることが望ましい。
【0019】
また、弾性体シート2の厚みは、特に限定されないが、0.1〜2mm程度とされることが望ましい。
弾性体シート2上に、先ず、複数枚の無地のマザーのセラミックグリーンシート3が順次積層される。ここでは、図1(a)に示すように、3枚のセラミックグリーンシート3が積層され、所定温度に加熱されたプレス4を降下させることにより、セラミックグリーンシート3同士が熱圧着される。
【0020】
次に、図1(b)に示すように、導電ペースト5が付与されたマザーのセラミックグリーンシート6が同様にして弾性体シート2上において、先に積層されていたセラミックグリーンシート3上に積層される。ここでは、導電ペースト5が付与された3枚のマザーのセラミックグリーンシート6が積層され、次に、プレス4を降下させることにより、セラミックグリーンシート6同士が熱圧着される。同時に、最下層のマザーのセラミックグリーンシート6が先に積層されていたマザーのセラミックグリーンシート3,3,3の内、最上部に位置するマザーのセラミックグリーンシート3に熱圧着される。
【0021】
次に、図1(b)に示したマザーのセラミックグリーンシート6の積層工程を内部電極積層数に応じて繰り返す。しかる後、マザーのセラミックグリーンシート3を、再度内部電極積層部分の上部に同様にして積層する。
【0022】
このようにして、図2に略図的に示すマザーの積層体7が得られる。
マザーの積層体7においては、下部及び上部に、内部電極を構成するための導電ペースト5が付与されていないマザーのセラミックグリーンシート3がそれぞれ複数枚積層されており、厚み方向中央において、導電ペースト5が付与された複数枚のマザーのセラミックグリーンシート6が積層されている。
【0023】
しかる後、マザーの積層体7が、厚み方向に加圧される。このようにして、図3に略図的に示すマザーの積層体7Aが得られる。
本実施例では、マザーのセラミックグリーンシート3及び導電ペースト5が付与されたマザーのセラミックグリーンシート6を積層するにあたり、上記のように弾性体シート2に支持された状態で、3枚のセラミックグリーンシート毎に圧力が加えられ、セラミックグリーンシート同士が熱圧着される。従って、セラミックグリーンシートの積層枚数が増加した場合であっても、セラミックグリーンシート同士の密着性が十分に高められる。しかも、セラミックグリーンシート3枚毎に積層し、熱圧着するため、全体の積層数が増大した場合であっても、熱圧着時の応力歪みやずれが生じ難くされている。
【0024】
加えて、本実施例では、弾性体シート2が用いられているため、最初に積層されているマザーのセラミックグリーンシート3が、後で積層されるセラミックグリーンシート6や上部に位置するセラミックグリーンシート3に比べて伸び難い。従って、積層枚数が増大した場合であっても、得られた積層体7において、上方部分と下方部分とで密度差や歪みが生じ難い。
【0025】
なお、本実施例では、3枚のセラミックグリーンシート毎に熱圧着が行われていたが、3枚に限定されず、積層体7を構成するセラミックグリーンシート積層部分を複数回に分けて熱圧着し得る限り、適宜の枚数毎にセラミックグリーンシートに圧力を加えつつ積層することができる。好ましくは、5枚以下のセラミックグリーンシート毎に圧力が加えられて熱圧着され、より好ましくは1枚のセラミックグリーンシート毎に圧力を加えつつ、熱圧着することが望ましい。
【0026】
すなわち、より少ない枚数のセラミックグリーンシート毎に圧力を加えつつ、熱圧着・積層を行うことにより、セラミックグリーンシート同士をより効果的に密着させることができる。
【0027】
図3に略図的に示されているマザーの積層体7Aが、次に、個々の積層セラミックコンデンサ単位の積層体に切断される。このようにして得られた個々の積層セラミックコンデンサ単位の積層体を図4に示す。積層体8においては、上記導電ペースト5が切断されることにより形成された複数の導電ペースト5Aがセラミックグリーンシート層を介して重なり合うように配置されている。
【0028】
次に、上記積層体8を焼成することにより、図5に示す焼結体9が得られる。焼結体9内においては、導電ペースト5Aが焼き付けられて、内部電極5Bが形成されている。そして、焼結体9の端面9a,9bに、それぞれ、外部電極10,11が形成される。外部電極10,11は、何れかの内部電極5Bに電気的に接続されるように形成されている。
【0029】
上記のようにして得られた積層セラミックコンデンサ12においては、セラミック焼結体9においてクラックやデラミネーションなどの構造欠陥が生じ難い。これは、セラミックグリーンシート3,6が上記のように積層されてマザーの積層体7Aが得られているため、マザーの積層体7A段階で、導電ペースト5同士が積層されている部分と他の部分との間で密度差や歪みが生じ難いことによる。これを、実験例に基づいて、より具体的に説明する。
【0030】
チタン酸バリウム系セラミックスラリーをシート成形することにより、4.5μmの厚みのセラミックグリーンシートを得た。上記セラミックグリーンシートを矩形形状に打ち抜き、無地のマザーのセラミックグリーンシートを用意した。
【0031】
次に、上記のようにして得られたマザーのセラミックグリーンシートの上面に、Ni粉末含有導電ペーストを乾燥後の厚みが2.0μmとなるように印刷し、乾燥した。
【0032】
剛体からなる積層ステージ上に、厚み200μmの弾性体シートを固定した金型上に置いて、上記無地のマザーのセラミックグリーンシート及び導電ペーストが印刷されたマザーのセラミックグリーンシートを複数枚積層し、プレスした。より具体的には、積層セラミックコンデンサを得るために、30枚の無地のマザーのセラミックグリーンシートを積層し、次に導電ペーストが印刷されたマザーのセラミックグリーンシート250枚積層し、次に30枚の無地のマザーのセラミックグリーンシートを積層した。この場合、下記の表1に示すように、無地のセラミックグリーンシート1枚毎、3枚毎または5枚毎にプレス金型を用いて10℃の温度で1秒間、5、10または20MPa/cm2の圧力を加えて熱圧着した。この場合のプレスを第1プレスとした。また、マザーの積層体を得た後に、上記弾性体シート上において100MPa/cm2の圧力を10分間、プレス金型により加え、マザーの積層体を加圧した。この場合のプレスを第2プレスとした。
【0033】
下記の表1に示すように、試料番号1、5、9、19、29、及び33では、第1プレスにおいて圧力は加えなかった。すなわち、マザーの積層体を得た後に行われる第2プレスのみを行った。その他の試料番号では、上記のように第1プレスにおいて5、10または20MPa/cm2の圧力を加えた。
【0034】
また、下記の表1に示すように、試料番号1〜32では弾性体シートとしてショア硬度計(A形)を用いたデュロメータA硬度が30、40、60、80及び100のものを用意し、使用した。なお、試料番号33〜36では弾性体シートを用いなかった。
【0035】
上記のようにして厚み1.8mmのマザーの積層体を得た後、焼成後の平面形状が3.2×1.6mmとなるようにマザーの積層体を厚み方向に切断し、個々の積層セラミックコンデンサ単位の積層体を得た。得られた積層体を300℃の温度で5時間保持し、脱バインダ工程を行った。
【0036】
脱バインダ工程後に、積層体を、200℃/時間の昇温速度で、1.0×10−7MPa以下の酸素分圧中で昇温し、1300℃の温度で1.0×10−1MPaの酸素分圧中で所定時間保持した後、200℃/時間の降温速度で1.0×10−7MPa以下の酸素分圧中で室温まで降温した。このようにして得られたセラミック焼結体の両端面にCuペーストを塗布し、焼き付けることにより外部電極を形成した。
【0037】
上記のようにして得られた各積層セラミックコンデンサについて、静電容量、絶縁抵抗IR(印加電圧:10V、印加時間2分)、耐湿負荷試験及び超音波探傷機による構造的欠陥確認試験を行った。
【0038】
なお、耐湿負荷試験においては、n=1000個の試料を、75℃及び相対湿度90〜95%の条件で加速試験した場合に、抵抗が1MΩ以下となる場合を不良とした。抵抗が1MΩ以下となった試料の数を、耐湿負荷試験結果として表1に表わした。
【0039】
超音波探傷機による構造欠陥確認試験では、n=10000個の試料について評価し、クラックまたはデラミネーションが認められた試料の数を下記の表1に示した。
【0040】
【表1】
【0041】
表1の試料番号1〜29から明らかなように、マザーのセラミックグリーンシートの積層に際し、弾性体シート上においてセラミックグリーンシート1枚毎、3枚毎または5枚毎に圧力を加えつつ複数枚のセラミックグリーンシートを積層した場合、試料番号33〜36に比べて耐湿負荷試験による不良が生じ難く、超音波探傷試験による構造欠陥不良の発生も生じ難い、信頼性に優れた積層セラミックコンデンサを安定に提供し得ることがわかる。
【0042】
また、特に、ショア硬度計(A形)を用いたデュロメータA硬度が40〜80の弾性体シートを用いた試料番号6〜8、10〜18、20〜28では、耐湿負荷試験による不良が生じないだけでなく、構造欠陥もより一層生じ難いことがわかる。従って、本発明によれば、好ましくは、硬度40〜80の弾性体シートを用いて、複数枚のセラミックグリーンシートが所定の枚数毎に熱圧着され、かつ最終的に得られたマザーの積層体が該弾性体シート上において厚み方向に加圧されることが望ましい。
【0043】
なお、上記製造方法は、積層セラミックコンデンサを例にとり説明したが、積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品、例えばセラミック多層基板や積層型サーミスタ、積層型インダクタなどの様々な積層セラミック電子部品の製造方法に広く用いることができる。
【0044】
【発明の効果】
本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法によれば、弾性体シート上において、導電ペーストが印刷された少なくとも1枚のセラミックグリーンシート毎に圧力が加えられつつ、複数枚のセラミックグリーンシートが積層され、得られた積層体を弾性体シート上において積層方向に加圧するため、導電ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートの積層枚数が多くなった場合であっても、またセラミックグリーンシートの厚みが薄くなった場合であっても、導電ペーストがセラミックグリーンシート層を介して積層されている部分と他の部分との密度差が生じ難く、かつ両者の間で歪みも生じ難い。従って、デラミネーション等が生じ難く、耐湿性に優れた積層セラミック電子部品を提供することができる。
【0045】
また、上記弾性体シートとして、ショア硬度計を用いたデュロメータ硬さが、40〜80の範囲にある材料を用いた場合には、デラミネーションが生じ難く、耐湿性に優れているだけでなく、クラック等の構造欠陥がより一層生じ難く、それによってより一層信頼性に優れ、かつ特性のばらつきの積層セラミック電子部品を提供することができるとともに、積層セラミック電子部品の良品率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)及び(b)は、本発明の一実施例において複数枚のセラミックグリーンシートを積層する工程を説明するための各模式的正面断面図。
【図2】
本発明の一実施例において得られるマザーの積層体を説明するための略図的正面断面図。
【図3】本発明の一実施例でマザーの積層体を積層方向に加圧した後の状態を説明するための模式的正面断面図。
【図4】本発明の一実施例において得られた、個々の積層セラミックコンデンサ単位の積層体を説明するための正面断面図。
【図5】本発明の一実施例で得られる積層セラミックコンデンサを説明するための正面断面図。
【図6】従来の積層セラミック電子部品を得るための積層方法を一例を説明するための模式的正面図。
【符号の説明】
1…積層ステージ
2…弾性体シート
3…マザーのセラミックグリーンシート
4…プレス
5…導電ペースト
5A…導電ペースト
5B…内部電極
6…マザーのセラミックグリーンシート
7…マザーの積層体
7A…マザーの積層体
8…積層体
9…セラミック焼結体
9a,9b…端面
10,11…外部電極
12…積層セラミックコンデンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a multilayer ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor, and more particularly, to a method of manufacturing a multilayer ceramic electronic component in which a step of stacking ceramic green sheets is improved.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when manufacturing a multilayer ceramic electronic component, first, a mother ceramic green sheet is prepared. Next, a conductive paste for forming an internal electrode is applied on the mother ceramic green sheet. A plurality of mother ceramic green sheets to which the conductive paste is applied are laminated to obtain a mother laminate. Next, the mother laminate is pressed in the thickness direction and the ceramic green sheets are pressed together. Further, the mother laminate is cut into laminates of individual multilayer ceramic electronic component units. The obtained multilayer body of each multilayer ceramic electronic component is fired to obtain a sintered body. Thereafter or simultaneously with sintering, external electrodes are formed on the surface of the ceramic sintered body.
[0003]
Meanwhile, multilayer ceramic electronic components such as multilayer ceramic capacitors are strongly required to be reduced in size and increased in capacity. With the progress of miniaturization, large capacity, and the like, the thickness of the ceramic layer between the internal electrodes has been reduced, and the number of laminated internal electrodes has been increasing. In recent years, the thickness of the ceramic layer between the internal electrodes is extremely thin, 5 μm or less, and the number of laminated internal electrodes may exceed 200 sheets.
[0004]
When the thickness of the ceramic layer between the internal electrodes decreases, it is necessary to reduce the thickness of the ceramic green sheet to be used. Therefore, a number of thin ceramic green sheets had to be laminated.
[0005]
When the ceramic green sheet becomes thinner and the number of laminated internal electrodes increases, a step is formed due to a difference in thickness between a portion where the conductive paste for forming an internal electrode is laminated and another portion in the mother laminate. Occurs.
[0006]
When the step occurs, when the mother laminate is pressed by a rigid press, a density difference occurs between a portion where the conductive paste for internal electrode configuration is stacked and a portion where the conductive paste is not arranged, Cracks and delaminations tend to occur in the finally obtained sintered body. Further, even when the mother laminate is pressed by a hydrostatic press or the like, there is a possibility that distortion may occur between a portion where the conductive paste is laminated and a portion where the conductive paste is not arranged.
[0007]
On the other hand, a laminating method capable of laminating a large number of ceramic green sheets without causing defects has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-162364.
As shown in FIG. 6, in the laminating method described in the related art, unit sheets St composed of, for example, 30 ceramic green sheets are laminated on a
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in the method described in the above-mentioned prior art, when the number of laminated sheets increases, pressure is applied to the previously laminated ceramic green sheets every time lamination and thermocompression bonding of unit sheets are repeated. Therefore, when the ceramic green sheet laminated first expands compared to the ceramic green sheet laminated later and the number of laminated sheets increases, the density difference between the lower part and the upper part of the obtained laminate is increased. Or distortion may occur.
[0009]
An object of the present invention is to solve the above-described drawbacks of the prior art, and to surely obtain a laminate in which thinner and more ceramic green sheets are less likely to cause distortion or density difference even when many ceramic green sheets are laminated. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component, in which delamination, cracks and the like are hardly generated in a sintered body.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a method of manufacturing a multilayer ceramic electronic component having a ceramic sintered body obtained by laminating ceramic green sheets on which a conductive paste is printed, and sintering the ceramic green sheets. Preparing a ceramic green sheet, and applying pressure to at least one of the ceramic green sheets on which the conductive paste is printed on the elastic sheet, stacking the plurality of ceramic green sheets, and forming a laminate. Obtaining, a step of pressing the laminate in the laminating direction on the elastic sheet, and pressing the ceramic green sheets together, and a step of firing the laminate to obtain a ceramic sintered body. And
[0011]
In a specific aspect of the present invention, a material having a durometer A hardness of 40 to 80 using a Shore hardness meter (A type) is used as the elastic sheet. If the hardness is less than 40, the ceramic green sheets may be minutely bent at the time of lamination, and structural defects such as cracks and delamination may occur in the obtained ceramic sintered body. When the hardness exceeds 80, it is difficult to sufficiently obtain the effect of using the elastic sheet, and as in the case where the laminate is pressed on the rigid body, in the region between the internal electrode laminated portion and other portions, and the like. Cracks and delamination may occur.
[0012]
In the manufacturing method of the present invention, when laminating a plurality of ceramic green sheets, a plurality of ceramic green sheets are laminated while applying pressure to at least one ceramic green sheet on which the conductive paste is printed. In this case, it is preferable to apply pressure to every five or less ceramic green sheets, and it is more preferable to stack the sheets while applying pressure to every one ceramic green sheet. By sequentially laminating a plurality of ceramic green sheets while applying pressure to each of the smaller number of ceramic green sheets, the ceramic green sheets can be more effectively adhered to each other, and the occurrence of structural defects can be more effectively reduced. Can be prevented.
[0013]
Although the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention can be generally used for manufacturing various multilayer ceramic electronic components, in a specific aspect of the present invention, a ceramic green sheet uses a dielectric ceramic layer. In this case, a multilayer ceramic capacitor is obtained as a multilayer ceramic electronic component.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.
[0015]
One embodiment of the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a multilayer capacitor is manufactured as a multilayer ceramic electronic component.
[0016]
In this embodiment, first, a plurality of ceramic green sheets obtained by forming a ceramic slurry into sheets are prepared. Next, the ceramic green sheet is punched into a rectangular shape.
[0017]
Next, a conductive paste for forming an internal electrode is applied to the upper surface of the rectangular mother ceramic green sheet by screen printing or the like. As described above, a plurality of mother ceramic green sheets provided with the conductive paste and a rectangular mother ceramic green sheet not provided with the conductive paste are prepared.
[0018]
Next, as shown in FIG. 1A, the
[0019]
The thickness of the
First, a plurality of plain mother ceramic
[0020]
Next, as shown in FIG. 1B, the mother ceramic
[0021]
Next, the step of laminating the ceramic ceramic
[0022]
In this way, a mother laminate 7 schematically shown in FIG. 2 is obtained.
In the mother laminate 7, a plurality of mother ceramic
[0023]
Thereafter, the mother laminate 7 is pressed in the thickness direction. In this way, a
In the present embodiment, when laminating the mother ceramic
[0024]
In addition, in this embodiment, since the
[0025]
In the present embodiment, the thermocompression bonding is performed for each of the three ceramic green sheets. However, the number is not limited to three. As far as possible, the ceramic green sheets can be laminated while applying pressure to an appropriate number of sheets. Preferably, pressure is applied to every five or less ceramic green sheets and thermocompression is performed. More preferably, thermocompression is performed while applying pressure to every single ceramic green sheet.
[0026]
That is, by performing thermocompression bonding and lamination while applying pressure to each of the smaller number of ceramic green sheets, the ceramic green sheets can be more effectively brought into close contact with each other.
[0027]
The
[0028]
Next, the
[0029]
In the multilayer
[0030]
By forming the barium titanate-based ceramic slurry into a sheet, a ceramic green sheet having a thickness of 4.5 μm was obtained. The ceramic green sheet was punched into a rectangular shape to prepare a plain mother ceramic green sheet.
[0031]
Next, the conductive paste containing the Ni powder was printed on the upper surface of the mother ceramic green sheet obtained as described above so that the thickness after drying became 2.0 μm, and the paste was dried.
[0032]
On a rigid lamination stage, a 200 μm-thick elastic sheet was placed on a fixed mold, and a plurality of the above-described plain mother ceramic green sheets and a mother ceramic green sheet on which the conductive paste was printed were laminated. Pressed. More specifically, in order to obtain a laminated ceramic capacitor, 30 plain mother ceramic green sheets are laminated, then 250 mother ceramic green sheets on which conductive paste is printed, and then 30 ceramic ceramic sheets are laminated. The mother green sheets of the solid color were laminated. In this case, as shown in Table 1 below, every one, three, or five plain ceramic green sheets were pressed at a temperature of 10 ° C. for 1 second, 5, 10, or 20 MPa / cm using a press die. 2 and a thermocompression bonding. The press in this case was the first press. After the mother laminate was obtained, a pressure of 100 MPa / cm 2 was applied on the elastic sheet for 10 minutes by a press die to press the mother laminate. The press in this case was the second press.
[0033]
As shown in Table 1 below, in
[0034]
In addition, as shown in Table 1 below, in Sample Nos. 1 to 32, elastic sheets having a durometer A hardness of 30, 40, 60, 80 and 100 using a Shore hardness meter (A type) were prepared as elastic sheets. used. In addition, the elastic sheets were not used in Sample Nos. 33 to 36.
[0035]
After obtaining a mother laminated body having a thickness of 1.8 mm as described above, the mother laminated body is cut in the thickness direction so that the planar shape after firing becomes 3.2 × 1.6 mm. A laminate of a ceramic capacitor unit was obtained. The obtained laminate was kept at a temperature of 300 ° C. for 5 hours to perform a binder removal step.
[0036]
After the binder removal step, the temperature of the laminated body was increased at a rate of 200 ° C./hour in an oxygen partial pressure of 1.0 × 10 −7 MPa or less, and the temperature was increased to 1 × 10 −1 at a temperature of 1300 ° C. After maintaining for a predetermined time in an oxygen partial pressure of MPa, the temperature was lowered to room temperature at an oxygen partial pressure of 1.0 × 10 −7 MPa or less at a temperature reduction rate of 200 ° C./hour. External electrodes were formed by applying a Cu paste to both end surfaces of the ceramic sintered body thus obtained and baking the paste.
[0037]
For each of the multilayer ceramic capacitors obtained as described above, an electrostatic capacity, an insulation resistance IR (applied voltage: 10 V, application time: 2 minutes), a moisture resistance load test, and a structural defect confirmation test by an ultrasonic flaw detector were performed. .
[0038]
In addition, in the humidity resistance load test, when the resistance became 1 MΩ or less when n = 1000 samples were subjected to an acceleration test at 75 ° C. and a relative humidity of 90 to 95%, the samples were regarded as defective. The number of samples having a resistance of 1 MΩ or less is shown in Table 1 as a result of a moisture resistance load test.
[0039]
In the structural defect confirmation test using the ultrasonic flaw detector, n = 10000 samples were evaluated, and the number of samples in which cracks or delaminations were observed is shown in Table 1 below.
[0040]
[Table 1]
[0041]
As is clear from Sample Nos. 1 to 29 in Table 1, when laminating the ceramic green sheets of the mother, a plurality of ceramic green sheets were pressed on the elastic sheet while applying pressure every one, every three or every five sheets. When the ceramic green sheets are laminated, failures due to the moisture resistance load test are less likely to occur compared to the sample numbers 33 to 36, and structural defects due to the ultrasonic flaw detection test are less likely to occur. It can be seen that it can be provided.
[0042]
In particular, in the
[0043]
Although the above manufacturing method has been described by taking a multilayer ceramic capacitor as an example, a method of manufacturing various multilayer ceramic electronic components such as a multilayer ceramic substrate, a multilayer thermistor, a multilayer inductor, etc., other than the multilayer ceramic capacitor. Can be widely used.
[0044]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing method of the laminated ceramic electronic component which concerns on this invention, while applying a pressure to at least 1 ceramic green sheet with which the conductive paste was printed on an elastic body sheet, several ceramic green sheets are laminated | stacked. Then, to press the obtained laminate in the laminating direction on the elastic sheet, even if the number of laminated ceramic green sheets on which the conductive paste is printed, even if the thickness of the ceramic green sheet is thin Even in such a case, a difference in density between the portion where the conductive paste is laminated via the ceramic green sheet layer and the other portion hardly occurs, and distortion hardly occurs between the two portions. Therefore, it is possible to provide a multilayer ceramic electronic component which is less likely to cause delamination and the like and has excellent moisture resistance.
[0045]
Further, when a material having a durometer hardness in the range of 40 to 80 using a Shore hardness meter is used as the elastic sheet, delamination hardly occurs and not only is excellent in moisture resistance, Structural defects such as cracks are more unlikely to occur, whereby it is possible to provide a multilayer ceramic electronic component having higher reliability and variations in characteristics, and it is possible to increase the yield of multilayer ceramic electronic components. Become.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are schematic front cross-sectional views for explaining a step of laminating a plurality of ceramic green sheets in one embodiment of the present invention.
FIG. 2
1 is a schematic front sectional view for explaining a mother laminate obtained in one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic front sectional view for explaining a state after a mother laminate is pressed in a lamination direction in one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front cross-sectional view for explaining a laminated body of each multilayer ceramic capacitor obtained in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front sectional view for explaining a multilayer ceramic capacitor obtained in one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic front view for explaining an example of a conventional laminating method for obtaining a multilayer ceramic electronic component.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
導電ペーストが印刷された複数枚のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
弾性体シート上において、導電ペーストが印刷された少なくとも1枚の前記セラミックグリーンシート毎に圧力を加えつつ、該複数枚のセラミックグリーンシートを積層し、積層体を得る工程と、
前記弾性体シート上において前記積層体を積層方向に加圧し、セラミックグリーンシート同士を圧着する工程と、
前記積層体を焼成し、セラミック焼結体を得る工程とを備える、積層セラミック電子部品の製造方法。A method for manufacturing a laminated ceramic electronic component having a ceramic sintered body obtained by laminating ceramic green sheets on which a conductive paste is printed and firing the ceramic green sheets,
A step of preparing a plurality of ceramic green sheets on which the conductive paste is printed,
A step of stacking the plurality of ceramic green sheets on the elastic sheet while applying pressure to at least one of the ceramic green sheets on which the conductive paste is printed, to obtain a stacked body;
Pressing the laminate in the laminating direction on the elastic sheet, and pressing the ceramic green sheets together,
Baking the laminate to obtain a ceramic sintered body.
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