JP2004249741A

JP2004249741A - インキジェット装置

Info

Publication number: JP2004249741A
Application number: JP2004159168A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Nakao; 恵一中尾; Satoshi Tomioka; 聡志富岡; Hideyuki Okinaka; 秀行沖中
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】インキジェットノズル近傍でインキが沈殿または凝集し、インキが詰まるという課題を有していた。
【解決手段】内部にインキ２を充填するインキタンク１１と、このインキ２を吸引機構１３を介して吸引する第１のチューブ１４と、この第１のチューブ１４に連結され前記インキ２を必要量噴出するインキ噴出部３と、このインキ噴出部３に連結されこのインキ噴出部３より噴出されないインキ２を前記インキタンク１１に循環する第２のチューブ１７にて構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサ、ＬＣフィルタ、複合高周波部品等の電子部品の製造に用いるインキジェット装置に関するものである。

従来の電子部品の一例である積層セラミック電子部品は、セラミック粉末及びポリビニールブチラール樹脂及び若干の可塑剤よりなるグリーンシート上に、内部電極となる電極インキを所定パターンに印刷形成し、これを所定枚数積層し、切断、焼成した後、外部電極を形成して作製されている。このような電極インキとしては、スクリーン印刷用に、例えば特許文献１で提案されたニッケル金属粉末を３本ロールで混練されたスクリーンインキ用の積層セラミックコンデンサ内部電極用インキが、あるいは特許文献２で提案されたパラジウムでコーティングされたセラミック粉末を用いたスクリーンインキ用の電極インキが提案されている。

さらに、特許文献３ではスクリーン印刷技術用に、酸化ニッケルを含む導体ペーストが提案されている。また特許文献４では、スクリーン用導電性ペーストにロジンの添加が提案されている。また、特許文献５でも、スクリーン用導体ペーストに鱗片形状粉を用いることが提案されている。特許文献６でも、同様に有機リン酸を添加したスクリーン印刷用導電性ペーストが提案されている。また、特許文献７ではジルコニア粉末にニッケル等の卑金属をコーティングした、スクリーン印刷用の導電性ペーストが提案されている。また特許文献８では、ポリエーテルウレタン樹脂を用いて、内部電極をスクリーン印刷する積層セラミックコンデンサの製造方法が提案されている。

また、積層セラミックコンデンサ等の積層セラミック電子部品の製造方法としては、スクリーン印刷により内部電極が印刷形成されていたが、特許文献９や特許文献１０では、よりコストダウン、高性能化を行うためにグラビア印刷工法が提案されている。また特許文献１１では、積層セラミックコンデンサ用のグラビア印刷された電極のカレンダー処理について提案されている。

また従来のインキジェット装置は、市販されているインキジェットプリンタに付属されているインキカートリッジに、インキを充填した後、印刷していた。
特開平５−２０５９７０号公報特開平５−２７５２６３号公報特開平５−５５０７５号公報特開平５−９００６９号公報特開平５−２２６１７９号公報特開平５−２４２７２４号公報特開平５−２７５２６３号公報特開平５−２９９２８８号公報特公平５−２５３８１号公報特公平８−８２００号公報米国特許第５，１０１，３１９号明細書

しかしながら、前記従来の構成であるインキジェット装置により印刷すると、インキを噴出するインキジェットノズル近傍でインキが沈殿または凝集し、インキが詰まるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、インキジェットを用いる電子部品の製造装置を提供することを目的とするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明は内部にインキを充填するインキタンクと、このインキタンク内のインキを吸引機構を介して吸引する第１のチューブと、この第１のチューブに連結され前記インキを必要量噴出するインキ噴出部と、このインキ噴出部に連結されこのインキ噴出部より噴出されない前記インキを前記インキタンクに循環する第２のチューブとからなるものである。

本発明の電子部品用のインキジェット装置はインキが詰まることがない電子部品の製造装置を提供することができる。

（実施例１）
以下、本発明の実施例１における電子部品用インキについて説明する。

本実施例１における電子部品用インキは、「水または有機溶剤と、この水または有機溶剤に１重量％以上８０重量％以下で粘度が２ポイズ以下となるように粒径が０．００１μｍ以上１０μｍ以下の金属粉を分散してなる」ものである。

この電子部品用インキは、まず、粒径約３μｍのＰｄ粉末１００ｇに、添加剤または樹脂を１ｇ加えた有機溶剤もしくは水１５０ｇを添加する。

ここで金属粉末としては、銀、パラジウム、白金、銅等を添加する。添加剤としては、「フタル酸ブチル等のフタル酸系溶剤またはポリエチレンオキサイド等」を添加するものである。樹脂としては、「セルロース系樹脂、ビニール系樹脂または石油系樹脂等」を添加することにより、印刷塗膜の結着力を良好にすることができ、乾燥後にインキの高強度化が図れる。有機溶剤としては、「エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸ブチル等のエステル類、または、ナフサ等の炭化水素類等」を添加するものである。また、必要により分散剤として「脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、アルキルグリセリルエーテルやその脂肪酸、各種レシチン誘導体、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等」を添加することにより、粉体の分散性が良好となり粉体の再凝集による沈殿を防ぐことができる。

次に、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて３時間分散する。

その後、直径が５μｍのメンブランフィルタを用いて濾過して粘度を２ポイズとした有機溶剤系の電極インキとしてのインキを作製する。

ここで、金属粉の粒径が０．００１μｍ以上であるのは、０．００１μｍ未満とすると通常状態において金属として存在しにくいからである。特にニッケル、銅、銀、アルミニウム、亜鉛等の卑金属またはこれらの合金粉をＥＳＣＡによる表面分析装置を用いて分析すると、表面層のみならず粉体内部まで酸化物または水酸化物化したセラミックに変質していた。１０μｍ以下であるのは、１０μｍより大きくなると、インキ中で金属粉が沈殿しやすくなるからである。この金属粉が１重量％以上であるのは、１重量％未満ではインキ焼成後に電気的導通が得られない場合があるからである。８０重量％以下であるのは、８５重量％以上の場合インキが沈殿しやすくなるからである。また、粘度が２ポイズ以下とするのは、粘度が高すぎるとインキ噴出部から安定してインキを噴出することは困難で、例えインキが噴出されたとしてもインキ切れが悪く印刷精度が悪くなるからである。

なお、本実施例１の電子部品用インキは有機溶剤系であるが、水系の電子部品用インキとしても良い。この水系電子部品用インキは、まず、粒径約０．５μｍのＮｉ粉末１００ｇに、添加剤または樹脂を１ｇに、水または水系（もしくは水溶性）の有機溶剤を１５０ｇ添加する。

次に、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて約３時間分散する。

その後、直径が５μｍのメンブランフィルタを用いて濾過して粘度を２ポイズとした水系の電極インキを作製する。

ここで、水系（あるいは水溶性）の有機溶剤としては、エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等を添加する。樹脂としては、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリビニルアルコール等のビニール系樹脂、スチレンブタジエンゴム等のラテックス樹脂等の水溶性樹脂を添加することにより、印刷塗膜の結着力を良好にすることができ、乾燥後にインキの高強度化が図れる。分散剤としては、各種レシチン誘導体、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリカルボン酸または各種石鹸を添加することで、粉体の分散性を向上でき、粉体の再凝集による沈殿を防げる。

以上のように構成された電子部品用インキについて、以下にこの電子部品用インキを用いた電子部品の製造方法を、図面を参照しながら説明する。本実施例１では、電子部品の一例として、積層セラミック電子部品について説明する。

図１は本発明の実施例１における積層セラミック電子部品の製造方法を説明する図である。

まず、ＪＩＳ規格によるＸ７Ｂ特性を有する粒径０．５μｍのチタン酸バリウムを主体とした誘電体粉末を、ブチラール樹脂、フタル酸系可塑剤および有機溶剤とともに分散して誘電体スラリーとし、このスラリーを１０μｍのフィルタで濾過した後、樹脂フィルムに塗布し、厚みが３０μｍの有機系のセラミック生シート１を作製する。

次に、図１に示すように、このセラミック生シート１の上面から印字品質が７２０ｄｐｉとした後述するインキジェット装置１２のインキ噴出部３より、内部電極を形成する上述した実施例１で説明した電子部品用インキ４のインキ小滴５を噴射する。このインキ小滴５により、セラミック生シート１の上面にインキパターン６を形成するものである。

次に、前工程でインキパターン６を有するセラミック生シート１から樹脂フィルムを剥離しながら、数１０枚および必要に応じて最上面および最下面にセラミック生シート１を上下よりプレス装置により加圧圧着させて、セラミック生積層体を形成する。

最後に、このセラミック生積層体を所望の寸法に切断し焼成した後、内部電極であるインキパターン６と電気的に接続する外部電極を形成し、積層セラミック電子部品を作製するものである。

以上のように製造された積層セラミック電子部品の内部電極となるインキパターンを形成するのに用いるインキジェット装置について、図面を参照しながら説明する。

図２は本発明の実施例１におけるインキジェット装置を説明する図である。

図において、１１はインキタンクで、内部に内部電極を形成する上述した実施例１の電子部品用インキ４を充填してなるものである。このインキタンク１１内には、中途にポンプ等からなる吸引機構１３を介してインキ２を吸引する透明または半透明な樹脂等からなる第１のチューブ１４を備えている。この第１のチューブ１４のインキタンク１１側と半対側には、インキ噴出部３を連結している。インキ噴出部３は、第１のチューブ１４から供給されたインキ２を被印刷体に向かって必要量だけインキ小滴５として、外部へ噴出するものである。このインキ噴出部３の第１のチューブ１４側と反対側には、透明または半透明な樹脂等からなる第２のチューブ１７を連結している。この第２のチューブ１７は、ポンプ等からなる調整用吸引機構１８を介して、インキ噴出部３で噴出されなかったインキ２を吸引して、インキタンク１１内に循環させている。調整用吸引機構１８は、インキ噴出部３におけるインキ２の圧力を調整し、インキ噴出量を安定化するものである。

以上のように構成されたインキジェット装置を、市販されているインキジェットプリンタに付属されているインキカートリッジに相当する部分に装着して、インキジェット印刷装置として用いるものである。

以上のように構成されたインキジェット装置の印字安定性について、従来のインキジェット装置と比較する。

図３は本発明の実施例１におけるインキジェット装置と従来のインキジェット装置との印刷安定性を比較する連続印刷枚数とインキ塗着量との関係を示す図である。本図において、白丸は従来のインキを循環させることなく印刷したインキジェット装置によるもので、印刷枚数の増加とともにインキ塗着量が急激に低下し、６枚後にはインキ噴出部が詰まってしまい印刷できなかった。一方、黒丸に示す本実施例１におけるインキを循環させるインキジェット装置は、１００枚を超えても安定して印刷ができる。

これは、第１のチューブ１４の内部にインキを流すことで、インキ２中の粉体がブラウン運動以外に、チューブ内壁ではインキの進行速度は０、チューブの中央部でズリ速度が最大となるHagen-Poiseuilleの法則により、せん断運動（または、ズリ速度）を受けるため、インキ２が沈殿したり再凝集することがないためである。

なお、本実施例１の吸引機構１３とインキ噴出部３との間の第１のチューブ１４に、フィルタを備え、印刷直前のインキ２を濾過することにより、インキタンク１１内で発生したインキ２の凝集体や沈殿物を確実に取り除くことができるため、再凝集しやすいインキであっても安定して印刷できる。

また、インキタンク１１を株式会社シンマルエンタープライゼス（SHINMARU ENTERPRISES CORPORATION）製のダイノ−ミル（DYNO-MILL）または回転架台を用いたボールミル等の分散機とすると、分散性の悪いインキでも長時間安定した印刷ができる。

また、チキソ性の高いインキを用いる場合、第１、第２のチューブ１４、１７の直径が大きいと中央部にプラグフローとよばれるせん断がかからない流動領域が発生し、このプラグフロー部分に凝集体が集中しやすくなるため、第１、第２のチューブ１４、１７の直径を１０μｍ以下とし、流量を０．１ｃｃ／分以上かつ１０ｌ／分以下とすると良い。流量は、０．１ｃｃ／分未満の場合、チューブ内でのせん断運動が小さくなりすぎてインキ中に含まれている粉体成分が凝集したり沈殿したりすることがある。また、流量が１０ｌ／分を超える場合、チューブ内のインキの圧力が高くなりインキジェット装置のインキ噴出部よりインキが自然に噴出したり滲み出して、印字品質を落とすことがある。

なお、本実施例１ではインキ噴出部３で噴出されなかったインキ２を吸引して、常時インキタンク１１内に循環するようにしたが、インキ噴出部３でインキ２を噴出している最中つまり印刷時に必要により、循環させなくても良い。この際、インキ噴出部３が単一方向に印刷の際のキャリッジリターン時間、双方向のインキ噴出部３の移動時に循環させれば良い。第１、第２のチューブは、透明または半透明にすることで、チューブ内のインキの状態を観察できる。また、チューブはフレキシブルなものにすることで取扱い易くできる。

なお、電極インキを水系インキとすることで、セラミック生シート１の厚みが１５μｍ以下と薄くなった場合でもショート防止ができる。

（実施例２）
以下、本発明の実施例２における電子部品用インキについて説明する。

本実施例２における電子部品用セラミックインキは、「水または有機溶剤と、この水または有機溶剤に１重量％以上８０重量％以下で粘度が２ポイズ以下となるように粒径が０．００１μｍ以上１０μｍ以下のセラミック粉を分散してなる」ものである。

この電子部品用インキは、まず、粒径が０．００１μｍ以上１０μｍ以下のセラミック粉末１００ｇに、添加剤または樹脂を１ｇ加えた有機溶剤もしくは水２００ｇを添加する。

ここでセラミック粉としては、アルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等を添加する。添加剤としては、「フタル酸ブチル等のフタル酸系溶剤またはポリエチレンオキサイド等」を添加するものである。樹脂としては、「セルロース系樹脂、ビニール系樹脂または石油系樹脂等」を添加することにより、印刷塗膜の結着力を良好にすることができ、乾燥後にインキの高強度化が図れる。有機溶剤としては、「エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸ブチル等のエステル類、または、ナフサ等の炭化水素類等」を添加するものである。また、必要により分散剤として「脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、アルキルグリセリルエーテルやその脂肪酸、各種レシチン誘導体、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等」を添加することにより、粉体の分散性が良好となり粉体の再凝集による沈殿を妨げることができる。

次に、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて約３時間分散する。その後、ポア径が５μｍのメンブランフィルタを用いて濾過して粘度を０．１ポイズとした有機溶剤系のセラミックインキを作製する。

ここで、セラミック粉の粒径が０．００１μｍ以上であるのは、０．００１μｍ未満の場合、コストが高くなるからであり、１０μｍ以下であるのは、１０μｍより大きくなるとインキ中でセラミック粉が沈殿しやすいためだからである。

このセラミック粉が１重量％以上であるのは、１重量％未満ではインキ焼成後に層間剥離や孔等により不良が発生しやすくなる場合があるからである。８０重量％以下であるのは、８５重量％以上の場合インキが沈殿しやすくなるからである。また、粘度が２ポイズ以下とするのは、粘度が高すぎるとインキ噴出部から安定してインキを噴出することは困難で、例えインキが噴出されたとしてもインキ切れが悪く印刷精度が悪くなるからである。

なお、本実施例２の電子部品用セラミックインキは有機溶剤系であるが、水系の電子部品用セラミックインキとしても良い。この水系電子部品用セラミックインキは、まず、粒径約０．５μｍのセラミック粉末１００ｇに、添加剤または樹脂を１ｇに、水１００または水系（あるいは水溶性）の有機溶剤を１００ｇ添加する。

次に、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて約３時間分散する。その後、ポア径が５μｍのメンブランフィルタを用いて濾過して粘度を２ポイズとした水系の電極インキを作製する。

以上のように構成された電子部品用インキについて、以下にこの電子部品用インキを用いた電子部品の製造方法を、図面を参照しながら説明する。本実施例２では、電子部品の一例として、積層セラミック電子部品について説明する。

図４は本発明の実施例２における積層セラミック電子部品の製造方法を説明する図である。

まず、ＪＩＳ規格によるＸ７Ｂ特性を有する粒径０．５μｍのチタン酸バリウムを主体とした誘電体粉末を、ブチラール樹脂、フタル酸系可塑剤および有機溶剤とともに分散して誘電体スラリーとし、このスラリーをポア径１０μｍのフィルタで濾過した後、樹脂フィルムに塗布し、厚みが３０μｍの有機系のセラミック生シート１を作製する。

次に、図４に示すように、このセラミック生シート１の上面から印字品質が７２０ｄｐｉとした後述する第１のインキジェット装置２１にセットした第１のインキ噴出部２２より、内部電極を形成する実施例１で説明した第１の電子部品用インキ２３よりなる第１のインキ小滴２４を噴射する。この第１のインキ小滴２４により、セラミック生シート１の上面に内部電極となる第１のインキパターン２５を形成するものである。この第１のインキパターン２５を形成する工程は、実施例１で説明したものと同様である。

第１のインキパターン２５を形成するのと同時に、セラミック生シート１の上面から印字品質が７２０ｄｐｉとした後述する第２のインキジェット装置３１にセットした第２のインキ噴出部３２より、セラミックパターンを形成する実施例２で説明した第２の電子部品用インキ３３よりなる第２のインキ小滴３４を噴射する。この第２のインキ小滴３４により、セラミック生シート１の上面に内部電極となる第２のインキパターン３５を形成するものである。ここで用いる第２のインキジェット装置３１は、実施例１で説明したインキジェット装置と同様の構成を有するものである。ここで少なくとも第１の電子部品用インキ２３と、第２の電子部品用インキ３３のいずれかもしくは両方を水系インキとすることでセラミック生シート１の厚みが１５μｍ以下と薄くなった場合でもショート発生の防止ができる。

次に、前工程で第１、第２のインキパターン２５、３５を有するセラミック生シート１から樹脂フィルムを剥離しながら、数１０枚および必要に応じて最上面および最下面にセラミック生シート１を上下よりプレス装置により加圧圧着させて、セラミック生積層体を形成する。

最後に、このセラミック生積層体を所望の寸法に切断し焼成した後、内部電極である第１のインキパターン２５と電気的に接続する外部電極を形成し、積層セラミック電子部品を作製するものである。

（実施例３）
以下、本発明の実施例３における電子部品用インキについて説明する。

本実施例３における電子部品用インキは、実施例１および実施例２で説明した電極パターンを形成する電子部品用インキを第１のインキとし、同セラミックパターンを形成する電子部品用インキを第２のインキとして説明する。ここで、第１のインキおよび第２のインキは有機溶剤系および水系のどちらもあるが、どちらを用いるかは必要により選択できるものとする。

以下に、本発明の実施例３における電子部品用インキを用いた電子部品の製造方法について、図面を参照しながら説明する。本実施例３では、電子部品の一例として、積層セラミック電子部品について説明する。

図５は本発明の実施例３における積層セラミック電子部品の製造方法を説明する図である。

まず、図５（ａ）に示すように、ベースフィルム４１の上面にセラミック生シート４２の上面に向かって、第１のインキ（本図には、図示せず。）である第１のインキ小滴４３を第１のインキジェット装置（本図では、図示せず。）の第１のインキ噴出部（本図には、図示せず。）から噴出して、第１のインキパターン４４を形成する。

次に、図５（ｂ）に示すように、少なくとも第１のインキパターン４４を覆うようにベースフィルム４１の上面にセラミック生シート４２の上面に向かって、第２のインキ（本図では、図示せず。）である第２のインキ小滴５１を第２のインキジェット装置（本図では、図示せず。）の第２のインキ噴出部（本図では、図示せず。）から噴出して、第２のインキパターン５２を形成する。この際、セラミック生シート４２において、第１のインキパターン４４間の上面に相当する部分には、必要に応じて第２のインキ小滴５１を多めに噴出して第２のインキパターン突出部５３を形成しておく。

次に、乾燥させると、図５（ｃ）に示すように、第２のインキパターン突出部５３が、セラミック生シート４２において、第１のインキパターン４４間の上面に相当する部分に埋め込まれ、第２のインキパターン５２の上面が平滑化し、セラミック生シート４２と一体化したセラミック層５４を形成する。

以上の工程を複数回繰り返す。

次に、図５（ｄ）に示すように、一体化したセラミック層５４からベースフィルム４１を剥離しながら、別の一体化したセラミック層５４の上面に積層し加圧・圧着し、セラミック生積層体６１を形成する。

最後に、ベースフィルム４１を剥離し、このセラミック生積層体を所望の寸法に切断し焼成した後、内部電極である第１のインキパターン４４と電気的に接続する外部電極を形成し、積層セラミック電子部品を作製するものである。

なお、本実施例１ではインキジェット装置を用いて第１のインキパターン４４を形成したが、グラビア印刷で形成しても良い。このグラビア印刷は、図６に示すように、インキ２を有するインキ溜まり４５内を、インキ印刷パターン孔４６を備えたグラビア版４７を回転してこのインキ印刷パターン孔４６内にドクターブレード４８により所定量のインキ２を調整する。その後、ベースフィルム４１を有するセラミック生シート４２に接するようにグラビア版４７を配置し、圧胴４９と挟み込みながら移動させて、第１のインキパターン４４を形成しても良い。

（実施例４）
以下、本発明の実施例４における電子部品用インキについて説明する。

本実施例４における電子部品用インキは電極インキであり、実施例１または実施例２で説明した電極パターンを形成する電子部品用インキであり、インキは有機溶剤系および水系のどちらもあるが、どちらを用いるかは必要により選択できるものとする。

以下に、本発明の実施例４における電子部品用インキを用いた電子部品の製造方法について、図面を参照しながら説明する。本実施例４では、電子部品の一例として、コイルについて説明する。

図７は本発明の実施例４におけるコイルの製造方法を説明する図である。

まず、図７（ａ）に示すように、ステージ７１上に固定されたビア孔７２を連通してなるベースフィルム７３を有するセラミック生シート７４の上面からインキジェット装置（本図には、図示せず。）のインキ噴出部（本図では、図示せず。）により電極インキ（本図では、図示せず。）としてのインキ小滴７５を噴出して、電極パターン７６を形成する。この際、電極パターン７６は、セラミック生シート７４の上面に所望のパターンを有するとともに、少なくともビア孔７２内に充填している。

次に、図７（ｂ）に示すように、セラミック生シート７４内のビア孔７２を埋めた後、ステージ７１から外すとともに、ベースフィルム７３を剥離する。

上述した工程を複数回繰り返し、所望の電極パターン７６を備えたセラミック生シート７４を作製する。

次に、図７（ｃ）に示すように、前工程で作製したセラミック生シート７４を所望の枚数上下間の電極パターン７６を電気的に接続するように積層して、プレスして一体化したセラミック生積層体を形成する。

最後に、このセラミック生積層体を所望の寸法に切断し焼成した後、最上下層の電極パターン７６と電気的に接続する外部電極を形成し、コイルを作製するものである。

（実施例５）
以下、本発明の実施例５における電子部品用インキについて説明する。

本実施例５における電子部品用インキは、「水または有機溶剤と、この水または有機溶剤に１重量％以上８０重量％以下で粘度が２ポイズ以下となるように粒径が０．００１μｍ以上１０μｍ以下の抵抗粉を分散してなる」抵抗インキである。

また、「水または有機溶剤と、この水または有機溶剤に１重量％以上８０重量％以下で粘度が２ポイズ以下となるように粒径が０．００１μｍ以上１０μｍ以下のガラス粉を分散してなる」ガラスインキである。

抵抗インキとしての電子部品用インキは、まず、粒径が０．００１μｍ以上１０μｍ以下の抵抗粉１００ｇに、添加剤または樹脂を１ｇ加え、有機溶剤もしくは水２００ｇを添加する。

ここで抵抗粉としては、銀、パラジウム、銀−パラジウム等の金属材料、酸化ルテニウム等のルチル型酸化物、Ｐｂ₂Ｒｕ₂Ｏ₆としてのパイロクロア酸化物等を添加して、シート抵抗値が０．１〜１０ＭΩ／□とする。添加剤としては、「フタル酸ブチル等のフタル酸系溶剤またはポリエチレンオキサイド等」を添加するものである。樹脂としては、「セルロース系樹脂、ビニール系樹脂または石油系樹脂等」を添加することにより、印刷塗膜の結着力を良好にすることができ、乾燥後にインキの高強度化が図れる。有機溶剤としては、「エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸ブチル等のエステル類、または、ナフサ等の炭化水素類等」を添加するものである。また、必要により分散剤として「脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、アルキルグリセリルエーテルやその脂肪酸、各種レシチン誘導体、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等」を添加することにより、粉体の分散性が良好となり粉体の再凝集による沈殿を妨げることができる。

次に、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて約３時間分散する。その後、ポア径が５μｍのメンブランフィルタを用いて濾過して粘度を０．０５ポイズとした有機溶剤系の抵抗体インキとしてのインキを作製する。

なお、上述した電子部品用インキは、有機溶剤系としたが実施例２のように水系としても良い。

また、ガラスインキとしては、まず、粒径が０．００１μｍ以上１０μｍ以下のガラス粉１００ｇに、添加剤または樹脂を１ｇ加え、有機溶剤もしくは水１００ｇを添加する。

ここでガラス粉としては、Ｐｂ−ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃を添加する。添加剤としては、「酸化ビスマス、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化マンガン等」を添加し、アルミナ基板と抵抗体の密着力を高めるとともに、ＴＣＲを調整するために用いるものである。また、ＴＣＲを負に移行する際の添加物として、「チタン、タングステン、モリブデン、ニオブ、アンチモン、タンタル等」を用いる。ＴＣＲを正に移行する際の添加物として、「銅、コバルト等」を用いる。樹脂としては、「セルロース系樹脂、ビニール系樹脂または石油系樹脂等」を添加することにより、印刷塗膜の結着力を良好にすることができ、乾燥後にインキの高強度化が図れる。有機溶剤としては、「エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸ブチル等のエステル類、または、ナフサ等の炭化水素類等」を添加するものである。また、必要により分散剤として「脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、アルキルグリセリルエーテルやその脂肪酸、各種レシチン誘導体、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等」を添加することにより、粉体の分散性が良好となり粉体の再凝集による沈殿を防ぐことができる。

次に、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて約３時間分散する。その後、ポア径が５μｍのメンブランフィルタを用いて濾過して粘度を０．０５ポイズとした有機溶剤系のガラスインキとしてのインキを作製する。

上述した電子部品用インキについて、以下にこの電子部品用インキを用いた電子部品の製造方法を説明する。本実施例５では、電子部品の一例として、角型チップ抵抗器について説明する。

まず、予め縦横に割溝を有するシート基板の縦溝の近傍に、実施例１または実施例２で説明した電極形成用のインキを用いて、インキジェット装置により上面電極層を形成する。

次に、この上面電極層を跨ぐようにインキジェット装置により、本実施例５で説明した抵抗インキを用いて、抵抗体を形成する。

次に、少なくともこの抵抗体を覆うように、本実施例５で説明したガラスインキを用いて、ガラス保護層を形成する。

次に、横溝に沿ってシート基板を分割し、上面電極に電気的に接続するように分割された面に、側面電極層を形成する。

最後に、個片に分割して、必要により側面電極を覆うようにメッキ層を形成して、角型チップ抵抗器を製造するものである。

ここで用いるインキジェット装置は、実施例１で説明したインキジェット装置と同様なもので説明は省略する。

以上のように、上述した抵抗インキを用いたインキジェット方法で電子部品を製造することにより、抵抗値を予め調整できるのでトリミングの必要がなくなるとともに、抵抗インキを変えるだけで１枚１枚抵抗値の異なる抵抗パターンを形成しやすくなるため少量多品種を短納期に製造できる。また、上述した抵抗インキおよびガラスインキを用いたインキジェット方法で電子部品を製造することにより、基板の寸法誤差、寸法バランス、厚みばらつき重ね印刷が容易に出来るため、パターン変更の自由度、インキ塗膜の厚み精度や厚み調整が容易に出来る。

（実施例６）
以下、本発明の実施例６における電子部品用インキについて説明する。

本実施例６における電子部品用インキは、「水または有機溶剤と、この水または有機溶剤に１重量％以上８０重量％以下で粘度が２ポイズ以下となるように粒径が０．００１μｍ以上１０μｍ以下の磁性粉を分散してなる」磁性インキである。

磁性インキとしての電子部品用インキは、まず、粒径が０．００１μｍ以上１０μｍ以下の磁性粉１００ｇに、添加剤または樹脂を１ｇ加えた有機溶剤もしくは水１００ｇを添加する。

ここで磁性粉としては、ニッケル亜鉛系を添加する。添加剤としては、「フタル酸ブチル等のフタル酸系溶剤またはポリエチレンオキサイド等」を添加するものである。樹脂としては、「セルロース系樹脂、ビニール系樹脂または石油系樹脂等」を添加することにより、印刷塗膜の結着力を良好にすることができ、乾燥後にインキの高強度化が図れる。有機溶剤としては、「エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸ブチル等のエステル類、または、ナフサ等の炭化水素類等」を添加するものである。

また、必要により分散剤として「脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、アルキルグリセリルエーテルやその脂肪酸、各種レシチン誘導体、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等」を添加することにより、粉体の分散性が良好となり粉体の再凝集による沈殿を防ぐことができる。

次に、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて約３時間分散する。その後、ポア径が５μｍのメンブランフィルタを用いて濾過して粘度を０．０５ポイズとした有機溶剤系の磁性インキとしてのインキを作製する。

上述した電子部品用インキについて、以下にこの電子部品用インキを用いた電子部品の製造方法を説明する。本実施例６では、電子部品の一例として、ＬＣフィルタについて説明する。

まず、支持基板の上面に上述した磁性インキと実施例１または実施例２で説明した電極インキを交互にインキジェット装置により所定のパターンとなるように噴出し、内部に電極インキがコイル状に印刷され、この電極インキを磁性インキが覆うような３次元構造体のブロック体を形成する。

最後に、このブロック体を所定形状に切断し、焼成しＬＣフィルタを形成するものである。

なお、高周波用フィルタや１Ａ以下の小電力用の電子部品を製造する場合は、ニッケル−亜鉛系の磁性粉を用いると良く、さらに銅等を添加することにより、焼成温度を下げたり、焼結性を改善できるためさらに良い。電源用部品や大電流に用いる電子部品を製造する場合は、マンガン−亜鉛系の磁性粉を用いると良い。

（実施例７）
以下、本発明の実施例７における電子部品用インキについて説明する。

本実施例７における電子部品用インキは、「水または有機溶剤と、この水または有機溶剤に１重量％以上８０重量％以下で粘度が２ポイズ以下となるように樹脂を分散してなる」樹脂インキである。

樹脂インキとしての電子部品用インキは、まず、「樹脂として平均分子量が３５０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂」を「有機溶剤としてのメチルケトン」で希釈し粘度を０．０５ポイズとする。

その後、ポア径が５μｍのメンブランフィルタを用いて濾過して樹脂インキとしてのインキを作製する。

上述した樹脂インキを実施例５で説明したガラス保護層の代わりに、インキジェット装置により用いることにより、低温で硬化することが出来るため、抵抗値変動の少ない電子部品を製造できる。

なお、上述した樹脂インキに充填剤として粒径が１μｍ以下のセラミック粉末を添加することにより、内蔵されるデバイスや電子部品との膨張係数を調整でき、耐湿性を向上させることが出来る。

また、金属粉末を添加することで、電子部品用インキに導電性を持たせることができ、インキジェット装置により噴射することにより、はんだ実装の代わりに回路基板や電子部品を接着することができる。

以上のように本発明は、製造コストが低減でき、歩留まりが向上し、信頼性が向上したインキジェット装置を提供できるものである。

本発明の実施例１における積層セラミック電子部品の製造方法を説明する図本発明の実施例１におけるインキジェット装置を説明する図本発明の実施例１におけるインキジェット装置と従来のインキジェット装置との印刷安定性を比較する連続印刷枚数とインキ塗着量との関係を示す図本発明の実施例２における積層セラミック電子部品の製造方法を説明する図本発明の実施例３における積層セラミック電子部品の製造方法を説明する図他の実施例における積層セラミック電子部品の製造方法を説明する図本発明の実施例４におけるコイルの製造方法を説明する図

符号の説明

１、４２、７４セラミック生シート
２インキ
３インキ噴出部
４電子部品用インキ
５、７５インキ小滴
６インキパターン
１１インキタンク
１２インキジェット装置
１３吸引機構
１４第１のチューブ
１７第２のチューブ
１８調整用吸引機構
２１第１のインキジェット装置
２２第１のインキ噴出部
２３第１の電子部品用インキ
２４、４３第１のインキ小滴
２５、４４第１のインキパターン
３１第２のインキジェット装置
３２第２のインキ噴出部
３３第２の電子部品用インキ
３４、５１第２のインキ小滴
３５、５２第２のインキパターン
４１、７３ベースフィルム
４５インキ溜まり
４６インキ印刷パターン孔
４７グラビア版
４８ドクターブレード
４９圧胴
５３第２のインキパターン突出部
７１ステージ
７２ビア孔
７６電極パターン

Claims

内部にインキを充填するインキタンクと、このインキタンク内のインキを吸引機構を介して吸引する第１のチューブと、この第１のチューブに連結され前記インキを必要量噴出するインキ噴出部と、このインキ噴出部に連結されこのインキ噴出部より噴出されない前記インキを前記インキタンクに循環する第２のチューブとからなるインキジェット装置。
内部にインキを充填する分散機と、この分散機内のインキを吸引機構を介して吸引する第１のチューブと、この第１のチューブに連結され前記インキを必要量噴出するインキ噴出部と、このインキ噴出部に連結されこのインキ噴出部より噴出されない前記インキを前記分散機に循環する第２のチューブとからなるインキジェット装置。
請求項１または２において、第２のチューブ内に調整用吸引機構を連結したインキジェット装置。
請求項１または２において、第１のチューブ内にフィルタを連結したインキジェット装置。
請求項１または２において、第１、第２のチューブは、透明または半透明であるインキジェット装置。
請求項１または２において、第１、第２のチューブの直径は１０ｍｍ以下でかつ流量は０．１ｃｃ／分以上かつ１０ｌ／分以下であるインキジェット装置。