JP2004179435A

JP2004179435A - 積層セラミックコンデンサの製造方法

Info

Publication number: JP2004179435A
Application number: JP2002344681A
Authority: JP
Inventors: Shinji Igarashi; 真二五十嵐
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】圧着時の大型積層体の周囲の縮みによる積層ずれを有効に抑えることができる積層セラミックコンデンサの製造方法を提供する。
【解決手段】複数のカットマーク用パターン５、６及び複数の内部電極パターン３、４が印刷されたセラミックグリーンシート２を複数積層圧着して大型積層体１を作成する工程と、大型積層体１をカットマーク用パターン５、６を基準に切断して未焼成状態の積層体を作成する工程と、未焼成状態の積層体を焼成する工程とを具備する積層セラミックコンデンサの製造方法であって、内部電極パターン３、４が形成された領域の外周の領域に、内部電極パターン３、４と同時に印刷された積層ズレ防止パターン７、８を配置してなる。
【選択図】図２

Description

【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の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
積層セラミックコンデンサは、誘電体層と第１及び第２の内部電極とが交互に積層されてなる積層体の一対の端面に外部電極が形成れるとともに、第１の内部電極は一方の外部電極に接続し、且つ第２の内部電極は他方の外部電極と接続している。
【０００３】
一般的な積層セラミックコンデンサの製造方法について、図５を用いて説明する。
【０００４】
まず、誘電体層となるセラミックグリーンシート３２を用意する。
【０００５】
次に、セラミックグリ―ンシート３２の各素子領域に第１の内部電極となる第１の内部電極パターン３３及びカットマーク用パターン３５（３５Ｌ、３５Ｗ）を導電性ペーストのスクリーン印刷により印刷し、乾燥して形成する。次に、スクリーン製版をＬ方向に、１ピッチ（未焼成状態の積層体のＬ方向の寸法分）移動させ、他のセラミックグリ―ンシート３２の各素子領域に第２の内部電極となる第２の内部電極パターン３４及びカットマーク用パターン３６（３６Ｌ、３６Ｗ）を形成する。尚、図５では点線は、この他のセラミックグリーンシート上に形成したハターンを示す。
【０００６】
このような第１及び第２の内部電極パターン３３、３４及びカットマーク用パターン３５、３６を形成したセラミックグリーンシート３２を複数枚積層圧着を行い、未焼成状態の大型積層体３１を形成する。
【０００７】
その後、未焼成状態の大型積層体３１をカットマーク用パターン３５、３６を基準に切断して、未焼成状態の積層体を形成する。なお、この切断時に、積層体の対向しあう一対の端面のうち一方端面側から第１の内部電極の一部が露出するように、また、他方端面から第２の内部電極の一部が露出するようにする。
【０００８】
次に、各積層体を焼成処理して、その後、焼成処理した積層体の一対の端面にそれぞれ外部電極を被着形成する（特許文献１：特開平８−７８２７２号公報、特許文献２：特開２００１−２１７１３９号公報参照）。
【特許文献１】
特開平８−７８２７２号公報（３−４頁、図１−８）
【特許文献２】
特開２００１−２１７１３９号公報（３−５頁、図１−５）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記製造方法によれば、図６（ａ）に示すように、第１及び第２の内部電極パターン３３、３４、あるいはカットマーク用パターン３５、３６は、Ｌ方向とＷ方向の両方とも、積層方向に重なり、第１及び第２の内部電極パターン３３、３４、あるいはカットマーク用パターン３５、３６の有無による段差が生じてしまっていた。このため、図６（ｂ）に示すように、圧着時に、この段差を埋めるようにセラミックグリーンシート３２が第１及び第２の内部電極パターン３３、３４、あるいはカットマーク用パターン３５、３６の内側に移動することになり、大型積層体３１の縮みの原因になるため、切断時に正しい位置で切断することができず、カット歩留りが低下するという問題点があった。
【００１０】
また、近年の小型高容量化の要求に伴い、セラミックグリーンシート３２の厚みが薄くなり、また、カットマーク用パターン３５、３６の幅が細いと、圧着時に、カットマーク用パターン３５、３６の有無による段差により、セラミックグリーンシート３２が逃げてしまい積層ズレをおこすという問題があった。そして、このことによっても、切断時に正しい位置で切断することができず、カット歩留りが低下する原因となっていた。
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、簡単且つ安価な製造方法で、圧着時の大型積層体の縮み及び積層によるセラミックグリーンシートのズレを防止し、正しい位置で切断することができ、カット歩留りが向上する積層セラミックコンデンサの製造方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の素子領域を有し、且つ各素子領域に内部電極パターンを導電性ペーストの印刷により形成したセラミックグリーンシートを、複数積層圧着して未焼成状態の大型積層体を作成する工程と、
前記未焼成状態の大型積層体を、各素子領域毎に切断して未焼成状態の積層体を作成する工程と、
前記未焼成状態の積層体を焼成する工程とを具備する積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
前記セラミックグリーンシートの素子領域の外周領域に、前記内部電極パターンと同時に印刷形成される積層ズレ防止パターンを周設したこと特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法である。
【００１３】
また、前記積層ズレ防止パターンは、その一部は分割されて断続的に形成されている。
【００１４】
また、前記セラミックグリーンシートの素子領域の外周領域には、カットマーク用パターンが並設されている。
【作用】
本発明によれば、内部電極パターンが形成された素子領域の外周領域に、内部電極パターンと同時に印刷された積層ズレ防止パターンが配置されているため、セラミックグリーンシートを複数枚積層し、圧着した時には、大型積層体の周辺部における圧着時の縮みを抑制できるとともに、ピンニング効果により、大型積層体全体の圧着時の縮みを抑制できることから、切断時に正しい位置で切断することができ、カット歩留りが向上する。
【００１５】
また、積層ズレ防止パターンは、内部電極パターンと同時に、スクリーン印刷により形成できるため、従来の製造ラインを何ら変更することなく、簡単且つ安価な製造方法となる。
【００１６】
さらに、積層ズレ防止パターンの少なくとも一部は、分割されてなるため、セラミックグリーンシートを複数積層圧着して大型積層体を作成する際に、セラミックグリーンシートや内部電極パターン間に取り込まれた空気を十分に脱気することができ、積層精度が向上するとともに、大型積層体内に空気溜まりが生じることを防止できる。
【００１７】
また、外周領域には、さらにカットマーク用パターンが並設されており、上述の段差を緩和による積層ズレを抑制することができることに加えて、切断時に正しい位置で切断することができ、カット歩留りが向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の積層セラミックコンデンサを示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は縦断面図である。図２は、本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法を示す図であり、第１及び第２の内部電極パターンが重なった状態を示す概略図である。
【００２０】
図１（ａ）において、積層セラミックコンデンサ２０は、積層体１１と、積層体１１の一対の端面に形成した外部電極１５、１６とから構成されている。この積層体１１は、図１（ｂ）に示すように、複数の誘電体層１２と第１及び第２の内部電極１３、１４とが積層されて構成されている。また、一方の外部電極１５は、積層体１１の一方の端面に露出する第１の内部電極１３に電気的に接続している。また、他方の外部電極１６は、積層体１１の他方の端面に露出する第２の内部電極１４に電気的に接続している。
【００２１】
次に、本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法について、図を用いて説明する。
【００２２】
まず、誘電体層１２となるセラミックグリーンシート２を用意する。
【００２３】
次に、セラミックグリ―ンシート２の各素子領域（図では、横方向に３素子、縦方向４素子の合計１２の素子領域を有する）内に第１の内部電極１３となる第１の内部電極パターン３を、また、１２素子が整列された素子領域の外周領域に積層ズレ防止パターン７、８及びカットマーク用パターン５を夫々導電性ペーストのスクリーン印刷により印刷し、乾燥して形成する。
【００２４】
次に、スクリーン製版をＬ方向に１ピッチ（セラミックグリーンシート２のＬ方向の寸法）移動させた状態で、他のセラミックグリーンシート２の各素子領域に、第２の内部電極１４となる第２の内部電極パターン４、積層ズレ防止パターン７、８及びカットマーク用パターン５を形成する。
【００２５】
本発明の特徴的なことは、上述したように、素子領域の外周領域、即ち、セラミックグリーンシート２の外周領域には、積層ズレ防止パターン７、８が周設されている。尚、図２では、積層ズレ防止パターン７、８は、全体として素子領域を取り囲むように概略矩形状のパターンであるものの、この例では、積層ズレ防止パターン７、８が断続的に形成されている。図は、奇数番目のセラミックグリーンシートには積層ズレ防止パターン７Ｗ、７Ｌが形成され、偶数番目のセラミックグリーンシートには積層ズレ防止パターン８Ｗ、８Ｌが形成されている。また、この例では、積層ズレ防止パターン７Ｗ、７Ｌ及び８Ｗ、８Ｌの両端部分に、カットマーク用パターン５、６（５Ｗ、５Ｌ、６Ｗ、６Ｌ）が一体化して形成されており、両パターンの延出方向からして両パターンがともに交差して配置されている。例えば、横方向（Ｌ）方向において、２個のカットマーク用パターン５Ｌ−５Ｌ、６Ｌ−６Ｌが夫々積層ズレ防止パターン７Ｌ、８Ｌにより連結されている。一方、縦方向（Ｗ）方向において、２個のカットマーク用パターン５Ｗ−５Ｗ、６Ｗ−６Ｗが夫々積層ズレ防止パターン７Ｗ、８Ｗにより連結されている。
【００２６】
このような第１及び第２の内部電極パターン３、４を形成したセラミックグリーンシート２を、複数枚積層圧着し、未焼成状態の大型積層体１を形成する。なお、この大型積層体１は、第１及び第２の内部電極パターン３、４が形成されていないセラミックグリーンシート２がマージンシートとしてその主面に被着されている。
【００２７】
その後、大型積層体１を、カットマーク用パターン５、６を基準に切断して、未焼成状態の積層体を形成する。切断は、ホイール状の回転切断刃や、先鋭な断面形状をした押切刃などにより行う。なお、複数の切断刃が一連となった切断治具を用いることにより、切断回数が低減し、生産効率が向上する。
【００２８】
まず、カットマーク用パターン５、６を横切るようにＬ方向及びＷ方向に切断し、大型積層体１端面にカットマーク用パターン５、６が露出するようにする。
【００２９】
次に、露出したカットマーク用パターン５、６を基準に、カメラで撮影して画像処理することによって切断位置を決定し、Ｌ方向及びＷ方向に切断を行う。ここで、露出したカットマーク用パターン５、６は、積層方向に整列しているため、これらのカットマーク用パターン５、６の非露出部の中心を通るように切断する。
【００３０】
そして、この切断時に、未焼成状態の積層体１１の対向しあう一対の端面のうち一方端面側から第１の内部電極１３の一部が露出するように、また、他方端面から第２の内部電極１４の一部が露出するようにする。
【００３１】
次に、各積層体１１を焼成処理して、その後、焼成処理した積層体１１の一対の端面にそれぞれ外部電極１５、１６を被着形成する。
【００３２】
このようにして、図１に示す積層セラミックコンデンサ２０が得られる。
【００３３】
かくして、本発明によれば、素子領域の外周領域で、積層ズレ防止パターン５、６が形成されおり、しかも、積層ズレ防止パターン５、６の内側に入り込むようにカットマーク用パターン５、６が配置されており、セラミックグリーンシートの圧着時、素子領域の外周領域での縮みを抑制できるとともに、ピンニング効果により、大型積層体１全体の圧着時の縮みを抑制できることから、切断時に正しい位置で切断することができ、カット歩留りが向上する。
【００３４】
また、積層ズレ防止パターン７、８は、内部電極パターン３、４と同時に、スクリーン印刷により形成できるため、従来の製造ラインを何ら変更することなく、簡単且つ安価な製造方法となる。
【００３５】
さらに、積層ズレ防止パターン７、８が断続的に形成されているため、積層ズレ防止パターン７、８が存在していない領域では、セラミックグリーンシート２を複数積層圧着して大型積層体１を作成する際に、セラミックグリーンシート２や内部電極パターン３、４間に取り込まれた空気を十分に脱気することができ、積層精度が向上するとともに、大型積層体１内に空気溜まりが生じることを防止できる。
【００３６】
また、カットマーク用パターン５、６を形成しておくことにより、積層ズレを抑制した状態で、未焼成状態の大型積層体１の切断時に正しい位置で切断することができ、カット歩留りが向上する。
【００３７】
なお、本発明は上記の実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内での種々の変更や改良などは何ら差し支えない。
【００３８】
図３は、本発明の積層セラミックコンデンサ２０の他の実施の形態の製造方法を示す図であり、第１及び第２の内部電極パターン３、４が重なった状態を示す概略図である。図のように、素子領域の外周に連続するように５、６が積層ズレ防止パターン７、８（７Ｌ、７Ｗ、８Ｌ、８Ｗ）を周設しても構わない。このことにより、さらに効果的にピンニング効果により、複数のセラミックグリーンシートを積層しても、大型積層体１全体の圧着時の縮みを抑制できることや、圧着時のカットマーク用パターン５、６のズレを防止できる。このとき、カットマーク用パターン５、６は、積層ズレ防止パターン７、８と交差するように一体化して形成されている。
【００３９】
図４は、本発明の積層セラミックコンデンサ２０のさらに他の実施の形態の製造方法を示す図であり、第１及び第２の内部電極パターン３、４が重なった状態を示す概略図である。図４では、素子領域の外周領域に、概略矩形状の積層ズレ防止パターン７、８が形成されており、素子領域と積層ズレ防止パターン７、８の間に領域に、カットマーク用パターン５、６が配置されている。このことにより、カットマーク用パターン５、６を積層ズレ防止パターン７、８により連結されていないため、カットマーク用パターン５、６の印刷精度が向上する。
【００４０】
また、上記実施の形態では、第１の内部電極パターン３及びカットマーク用パターン５を形成後、スクリーン製版をＬ方向に１ピッチ移動させ、第２の内部電極パターン４及びカットマーク用パターン６を形成していたが、スクリーン製版をＷ方向に１ピッチ（未焼成状態の積層体１１のＷ方向の寸法）移動させるようにしても良い。また、上記実施の形態では、カットマーク用パターン５、６の大型積層体１端面への非露出部の中心を通るように切断していたが、カットマーク用パターン５、６の露出部の中心を通るように切断するようにしても良い。
【００４１】
本発明者らは、図２に示す本発明の製造方法と、図５に示す従来の製造方法を用いて大型積層体１を作成し、得られた大型積層体１をカットマーク用パターン５、６を基準に切断して未焼成状態の積層体１１を作成した。このとき、Ｗ方向への縮み量及びカット不良率を測定した。Ｗ方向への縮み量は、切断後の未焼成の積層体１１を２５ヶ所から均一に抽出して、サイドマージン（未焼成状態の積層体１１のＷ方向のマージン）を測定し、設計値（１２０μｍ）との差を合計することにより、大型積層体１全体としての値を算出した。また、カット不良率は、サイドマージンまたはエンドマージン（未焼成状態の積層体１１のＬ方向のマージン）が１００μｍ未満である未焼成の積層体１１の割合を算出した。その結果、Ｗ方向への縮み量は、従来の製造方法では７８μｍとなったのに対し、本発明の製造方法では４４μｍと大幅に低減した。また、カット不良率は、従来の製造方法では２％となったのに対し、本発明の製造方法では０％となった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、内部電極パターンが形成された素子領域の外周領域に、内部電極パターンと同時に印刷され、内部電極パターンと実質的に同一高さの積層ズレ防止パターンが周設されているため、セラミックグリーンシートを積層・圧着した時の大型積層体の周辺部における、圧着時の縮みを抑制でき、ピンニング効果により、大型積層体全体の圧着時の縮みを抑制できる。これにより、大型積層体を所定位置に切断時に正しい位置で切断することができ、切断歩留りが向上する。
【００４３】
また、積層ズレ防止パターンは、内部電極パターンと同時に、スクリーン印刷により形成できるため、従来の製造ラインを何ら変更することなく、簡単且つ安価な製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層セラミックコンデンサを示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２】本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法を示す図であり、第１及び第２の内部電極パターンが重なった状態を示す概略図である。
【図３】本発明の積層セラミックコンデンサの他の実施の形態の製造方法を示す図であり、第１及び第２の内部電極パターンが重なった状態を示す概略図である。
【図４】本発明の積層セラミックコンデンサのさらに他の実施の形態の製造方法を示す図であり、第１及び第２の内部電極パターンが重なった状態を示す概略図である。
【図５】従来の積層セラミックコンデンサの製造方法を示す図であり、第１及び第２の内部電極パターンが重なった状態を示す概略図である。
【図６】従来の積層セラミックコンデンサの製造方法の問題点を示す図であり、（ａ）は第１及び第２の内部電極パターンを形成したセラミックグリーンシートを積層した状態の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の圧着後の大型積層体の断面図である。
【符号の説明】
１大型積層体
２セラミックグリーンシート
３、４内部電極パターン
５、６カットマーク用パターン
７、８積層ズレ防止パターン
２０積層セラミックコンデンサ
１１積層体
１２誘電体層
１３、１４内部電極
１５、１６外部電極

Claims

複数の素子領域を有し、且つ各素子領域に内部電極パターンを導電性ペーストの印刷により形成したセラミックグリーンシートを、複数積層圧着して未焼成状態の大型積層体を作成する工程と、
前記未焼成状態の大型積層体を、各素子領域毎に切断して未焼成状態の積層体を作成する工程と、
前記未焼成状態の積層体を焼成する工程とを具備する積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
前記セラミックグリーンシートの素子領域の外周領域に、前記内部電極パターンと同時に印刷形成される積層ズレ防止パターンを周設したこと特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。
前記積層ズレ防止パターンは、その一部は分割されて断続的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。
前記セラミックグリーンシートの素子領域の外周領域には、カットマーク用パターンが並設されていることを特徴とする請求項１または２記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。