JP2006269875A - Method of manufacturing ceramic electronic component - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly dispersed ceramic sheet while holding a compression margin at laminating to manufacture a high density laminate, thus obtaining a laminated ceramic capacitor having a low short-circuit ratio and a high breakdown voltage. <P>SOLUTION: The manufacturing method comprises a first step of dispersing an inorganic powder, a plasticizer, and an organic solvent to prepare a first slurry; a second step of dispersing an organic binder in the first slurry to prepare a second slurry; a third step of forming a ceramic sheet 11 from the second slurry; a fourth step of laminating the ceramic sheets 11 and inner electrodes alternately to make a laminate; and a fifth step of baking the laminate. In the second step, the organic binder is added and molten, and then water is added 1.5 wt.% or less (0 wt.% excluded) to the inorganic powder 100 wt.%. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば積層セラミックコンデンサのようなセラミック電子部品の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor.

従来の積層セラミック電子部品の製造方法について積層セラミックコンデンサを例に説明する。   A conventional method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component will be described by taking a multilayer ceramic capacitor as an example.

図4は、一般的な積層セラミックコンデンサ41の一部切欠斜視図であり、誘電体層42と内部電極43とが交互に積層されて積層体を構成し、内部電極43はその端面が積層体の対向する両端面に交互に露出するよう積層されており、積層体の両端面に形成された一対の外部電極44に交互に接続されている。   FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of a general multilayer ceramic capacitor 41, in which dielectric layers 42 and internal electrodes 43 are alternately stacked to form a multilayer body, and the end surface of the internal electrode 43 has a multilayer body. Are stacked so as to be alternately exposed at both opposite end faces, and are alternately connected to a pair of external electrodes 44 formed on both end faces of the laminate.

以下に従来の積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。   A conventional method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor will be described below.

まず、チタン酸バリウムを主成分とする無機粉末に、有機バインダー、可塑剤、有機溶剤などを添加してスラリーを作製する。   First, an organic binder, a plasticizer, an organic solvent, etc. are added to the inorganic powder which has barium titanate as a main component, and a slurry is produced.

次に、このスラリーを用いてドクターブレード法により、焼成後に誘電体層42となるセラミックシートを作製する。   Next, a ceramic sheet that becomes the dielectric layer 42 after firing is produced by the doctor blade method using this slurry.

次いで、このセラミックシート上にNiを主成分とする金属ペーストを印刷して、焼成後に内部電極43となる導電体層を形成する。   Next, a metal paste containing Ni as a main component is printed on the ceramic sheet to form a conductor layer that becomes the internal electrode 43 after firing.

その後、この導電体層付きセラミックシートを所定の枚数積層し、焼成後、外部電極44を形成することにより、図4に示す積層セラミックコンデンサを得る。   Thereafter, a predetermined number of the ceramic sheets with the conductor layer are laminated, and after firing, the external electrode 44 is formed to obtain the multilayer ceramic capacitor shown in FIG.

この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献1が知られている。
特開2001−213669号公報
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2001-213669 A

しかしながら、上記従来の方法では、セラミックシートが極度に薄くなった薄膜状のセラミックシートである場合、積層時のセラミックシートの取扱い性の向上やセラミックシートを成形する際の欠陥発生を防ぐため、無機粉末と有機バインダーなどの分散を強化しなければならない。   However, in the above conventional method, when the ceramic sheet is a thin-film ceramic sheet that is extremely thin, in order to prevent the generation of defects when forming the ceramic sheet and improving the handling of the ceramic sheet during lamination, The dispersion of powder and organic binder should be strengthened.

しかし、単に分散を強化すると積層時のセラミックシートの圧縮余裕度が低下するため積層体の欠陥につながる場合がある。   However, simply strengthening the dispersion reduces the compression margin of the ceramic sheet during lamination, which may lead to defects in the laminate.

またこのような分散では一部の粒子が凝集したままの状態で分散が進み、スラリー中に凝集がそのまま残り、セラミックシートに成形した時にその中の凝集体により積層体に欠陥が発生し、これによりショート率が高く、破壊電圧特性の低下を起こしやすいという課題があった。そこで本発明は、ショート率が低く、破壊電圧特性が向上したセラミック電子部品を提供することを目的とする。   Further, in such dispersion, dispersion proceeds while some particles remain aggregated, and the aggregate remains in the slurry. When the ceramic sheet is formed, the aggregates in the laminate cause defects in the laminate. Therefore, there is a problem that the short-circuit rate is high and the breakdown voltage characteristics are liable to be lowered. Therefore, an object of the present invention is to provide a ceramic electronic component having a low short-circuit rate and improved breakdown voltage characteristics.

この目的を達成するために本発明は以下の構成を有するものである。   In order to achieve this object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項1に記載の発明は、少なくとも無機粉末と可塑剤と有機溶剤を分散して第1のスラリーを作製する第1の工程と、前記第1のスラリーに有機バインダーを分散して第2のスラリーを作製する第2の工程と、前記第2のスラリーよりセラミックシートを作製する第3の工程と、前記セラミックシートと内部電極とを交互に積層して積層体を作製する第4の工程と、前記積層体を焼成する第5の工程とを備え、前記第2の工程で有機バインダーを添加し溶解した後前記無機粉末100wt%に対して1.5wt%以下(0wt%を除く)の水を添加するセラミック電子部品の製造方法であり、スラリー並びにセラミックシート中に弱い凝集状態を形成することにより、積層後に緻密な積層体が得られるためショート率が低く、破壊電圧特性が向上したセラミック電子部品を得ることができる。   The invention according to claim 1 of the present invention includes a first step in which at least an inorganic powder, a plasticizer, and an organic solvent are dispersed to produce a first slurry, and an organic binder is dispersed in the first slurry. A second step of producing a second slurry, a third step of producing a ceramic sheet from the second slurry, and a fourth step of producing a laminate by alternately laminating the ceramic sheet and internal electrodes. And a fifth step of firing the laminate, and after adding and dissolving an organic binder in the second step, 1.5 wt% or less (excluding 0 wt%) with respect to 100 wt% of the inorganic powder ) Is a method for producing ceramic electronic parts, and by forming a weak cohesive state in the slurry and ceramic sheet, a dense laminate can be obtained after lamination, resulting in a low short-circuit rate and failure. It is possible to obtain a ceramic electronic component pressure characteristics are improved.

また、分散前後の無機粉末の平均粒径(D50)ならびに比表面積を制御することにより、最適な無機粉末の凝集状態を実現することでより緻密な積層体が得られ、その結果、ショート率が低く破壊電圧特性が向上したセラミック電子部品を得ることができるものである。   In addition, by controlling the average particle diameter (D50) and specific surface area of the inorganic powder before and after dispersion, a denser laminate can be obtained by realizing an optimal aggregation state of the inorganic powder. A ceramic electronic component having low breakdown voltage characteristics and improved characteristics can be obtained.

ここで(D50)とは、無機粉末の粒径に関して、累積粒度分布曲線を作製したときに、全体の50%に対応する粒径であり、ある粒度分布を有する粉末の平均粒径として用いられることが多い。   Here, (D50) is the particle size corresponding to 50% of the total particle size distribution curve when the cumulative particle size distribution curve is prepared, and is used as the average particle size of the powder having a certain particle size distribution. There are many cases.

本発明によると、無機粉末と可塑剤と有機溶剤を分散して第1のスラリーを作製し、この第1のスラリーに有機バインダーを分散して第2のスラリーを作製する際に、有機バインダーを添加し溶解した後で前記無機粉末100wt%に対して1.5wt%以下(0wt%を除く)の水を添加することにより、この第2のスラリーを用いて作製したセラミックシート中に弱い凝集状態を形成し、このセラミックシートと内部電極とを交互に積層して積層体を作製した場合に、緻密な積層体が得られるため、ショート率が低く破壊電圧特性が向上したセラミック電子部品を得ることができる。   According to the present invention, an inorganic powder, a plasticizer, and an organic solvent are dispersed to produce a first slurry, and an organic binder is dispersed in the first slurry to produce a second slurry. After adding and dissolving, weakly aggregated state in the ceramic sheet produced using this second slurry by adding water of 1.5 wt% or less (excluding 0 wt%) to 100 wt% of the inorganic powder When a laminated body is produced by alternately laminating the ceramic sheets and the internal electrodes, a dense laminated body can be obtained, so that a ceramic electronic component having a low short-circuit rate and improved breakdown voltage characteristics can be obtained. Can do.

以下、本発明の一実施の形態および図1〜図3を用いて本発明の積層セラミック電子部品について説明する。   Hereinafter, the multilayer ceramic electronic component of the present invention will be described with reference to an embodiment of the present invention and FIGS.

図1は、本実施の形態における積層セラミックコンデンサのセラミックシート11の一部拡大断面図であり、無機粉末粒子12が弱い凝集状態を形成してセラミックシート11中に分散されている状態を示す。図1において、無機粉末粒子12以外の部分は、有機バインダー、可塑剤、有機溶剤および水などで構成されるビヒクル13である。   FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view of a ceramic sheet 11 of the multilayer ceramic capacitor according to the present embodiment, and shows a state in which inorganic powder particles 12 are dispersed in the ceramic sheet 11 in a weakly aggregated state. In FIG. 1, the part other than the inorganic powder particles 12 is a vehicle 13 composed of an organic binder, a plasticizer, an organic solvent, water, and the like.

図2は、図1のセラミックシート11を加圧した時の緻密化した状態を模式的に表した断面図であり、加圧されたセラミックシート15は、無機粉末粒子12が加圧によりビヒクル13中に整列し高い充填状態となっていることを示す。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a densified state when the ceramic sheet 11 of FIG. 1 is pressed. The pressed ceramic sheet 15 has a vehicle 13 when the inorganic powder particles 12 are pressed. It shows that it is aligned inside and is in a high filling state.

図3は、図2の加圧されたセラミックシート15と内部電極43とを交互に積層して充填度の高い積層体14を作製した状態を示す。   FIG. 3 shows a state in which the laminated body 14 having a high filling degree is produced by alternately laminating the pressed ceramic sheets 15 and the internal electrodes 43 shown in FIG.

以下に、このような積層体14の製造方法について詳細に説明する。   Below, the manufacturing method of such a laminated body 14 is demonstrated in detail.

まず、無機粉末として、主成分であるチタン酸バリウムと、希土類酸化物と、MgO,MnO2,V25などの添加物よりなるセラミック原料粉末に水を加えて混合する。 First, as an inorganic powder, water is added to and mixed with ceramic raw material powder made of additives such as barium titanate as a main component, rare earth oxide, and MgO, MnO 2 , V 2 O 5 .

次いで、この混合物をろ過して脱水した後、乾燥機で乾燥させる。   The mixture is then filtered to dehydrate and then dried in a dryer.

このとき、乾燥時に前記無機粉末の粉体同士ができるだけ凝集するのを防ぐように乾燥する。   At this time, the inorganic powder is dried so as to prevent aggregation of the inorganic powder as much as possible.

その後、乾燥した無機粉末を高純度のアルミナルツボに入れて、所定の温度で仮焼する。仮焼温度及び時間はセラミック原料粉末の組成により例えば800℃〜1000℃、数時間の範囲で決定する。   Thereafter, the dried inorganic powder is put into a high-purity alumina crucible and calcined at a predetermined temperature. The calcination temperature and time are determined, for example, in the range of 800 ° C. to 1000 ° C. for several hours depending on the composition of the ceramic raw material powder.

次に、仮焼後の無機粉末を粉砕した後、この粉砕した無機粉末100wt%に対して酢酸ブチルからなる有機溶剤を60%、ベンジルブチルフタレートからなる可塑剤を3wt%を混合して第1のスラリーを作製する(第1の工程)。次に、この第1のスラリーに前記粉砕した無機粉末100wt%に対してポリビニルブチラール樹脂からなる有機バインダを9%、1.5wt%以下の水を混合して第2のスラリーを作製する(第2の工程)。   Next, after calcination of the inorganic powder after calcination, 60% of an organic solvent made of butyl acetate and 3 wt% of a plasticizer made of benzyl butyl phthalate were mixed with 100 wt% of the pulverized inorganic powder. (1st process). Next, 9% of an organic binder made of polyvinyl butyral resin is mixed with 100% by weight of the pulverized inorganic powder to the first slurry to produce a second slurry by mixing 1.5% by weight or less of water (first slurry). Step 2).

この第2のスラリーの製造方法について、以下にさらに詳しく述べる。   The method for producing the second slurry will be described in more detail below.

まず、酢酸ブチルからなる有機溶剤と、ベンジルブチルフタレートからなる可塑剤と、粉砕した無機粉末とを充分に予備混合したあと、媒体攪拌ミルなどを用いて凝集体がなく、分散後の無機粉末の平均粒径(D50)の値Bが、分散前の平均粒径(D50)の値Aに対して0.8A≦B≦1.0Aの範囲にあり、分散後の比表面積Sbが、分散前の比表面積Saに対してSb≦1.5Saの関係になるまで分散し、ポリビニルブチラール樹脂からなる有機バインダーを加え、溶解した後、常温の水を加えさらに媒体攪拌ミルで攪拌する。   First, after sufficiently premixing an organic solvent composed of butyl acetate, a plasticizer composed of benzyl butyl phthalate, and a pulverized inorganic powder, there is no aggregate using a medium stirring mill or the like. The value B of the average particle diameter (D50) is in the range of 0.8A ≦ B ≦ 1.0A with respect to the value A of the average particle diameter (D50) before dispersion, and the specific surface area Sb after dispersion is before dispersion. Then, the organic binder made of polyvinyl butyral resin is added and dissolved, and then water at room temperature is added and further stirred with a medium stirring mill.

ここでBの値が0.8A未満の場合は、分散が進みすぎ第2のスラリー中の粉末が過粉砕となり、分散後の比表面積Sbが1.5Saを超えてしまう可能性が高くなる。そして、分散後の比表面積Sbが1.5Saを超えた場合、必要以上に細かい粒子ができてしまい、その細かい粒子が凝集することにより凝集力の強い凝集粒子が過剰にできる。その結果、分散状態が不均一となり積層時に欠陥を生じてしまうため、焼結後ショート率の発生が高くなってしまう。したがって、分散後の比表面積Sbは、1.5Sa以下にしなければならず、また分散後の比表面積Sbを1.5Sa以下とするためには、Bの値を0.8A以上にすることが必要である。   Here, when the value of B is less than 0.8 A, the dispersion proceeds too much and the powder in the second slurry becomes excessively pulverized, and the possibility that the specific surface area Sb after the dispersion exceeds 1.5 Sa increases. When the specific surface area Sb after dispersion exceeds 1.5 Sa, fine particles are formed more than necessary, and the fine particles are aggregated, so that the aggregated particles having strong cohesive force can be excessive. As a result, the dispersion state becomes non-uniform and defects are generated during lamination, resulting in a high occurrence of a short-circuit rate after sintering. Therefore, the specific surface area Sb after dispersion must be 1.5 Sa or less, and in order to make the specific surface area Sb after dispersion 1.5 Sa or less, the value of B should be 0.8 A or more. is necessary.

また、粒子径が1.0Aを超える場合には、分散が不十分な状態となり、分散不足による巨大粒子ができてしまい、やはり積層時に欠陥を生じてしまい、焼結後ショート率の発生が高くなってしまうため、好ましくない。   Further, when the particle diameter exceeds 1.0 A, the dispersion becomes inadequate, resulting in large particles due to insufficient dispersion, which also causes defects during lamination, and the occurrence of a short ratio after sintering is high. This is not preferable.

比表面積値の測定に関しては、通常用いられるBET法により測定した。   The specific surface area value was measured by a commonly used BET method.

また、平均粒径(D50)の測定に関しては、レーザー回折型の粒度分布計を用いて測定を行った。   The average particle size (D50) was measured using a laser diffraction type particle size distribution meter.

また、水は、必ず有機バインダーを溶解した後に加えることが重要である。   It is important to add water after dissolving the organic binder.

有機バインダーが入っていない状態で水を入れると、水が無機粉末と先に結合してしまうため、充分な無機粉末の分散状態が得られない。   If water is added in a state where no organic binder is contained, water is bound to the inorganic powder first, so that a sufficient dispersed state of the inorganic powder cannot be obtained.

このようにして作製した第2のスラリーは、従来のスラリーとは流動性が異なるとともに、弱い凝集(フロキュレーション)構造となる。また、溶剤と無機粉末を分散させる第1の工程において、分散剤を添加することにより、より良好な分散状態が得られる場合がある。   The second slurry thus produced has a different fluidity from the conventional slurry and has a weak flocculation structure. In the first step of dispersing the solvent and the inorganic powder, a better dispersion state may be obtained by adding a dispersant.

さらに、まずアルコールで仮焼後粉砕した無機粉末の粒子の表面を被覆してから有機溶剤、可塑剤と混合した場合には、仮焼後粉砕した無機粉末の凝集を、より抑制することができる。   Furthermore, when the surface of the particles of the inorganic powder pulverized after calcination with alcohol is first coated and then mixed with an organic solvent and a plasticizer, aggregation of the pulverized inorganic powder can be further suppressed. .

ここで、水の量が1.5%を超えると第2のスラリーがゲル化してしまう。また水を添加しない場合は、弱い凝集(フロキュレーション)構造が形成できず、本発明の効果が得られない。一方、水を無機粉末と有機溶剤とを分散する第一の工程において添加した場合には、第2のスラリーを成形して得られるセラミックシート11の圧縮性は上がるものの、無機粉末の充分な分散状態が得られなくなり、焼成後に内部の気孔や空孔などの発生が多くなり、この場合も充分緻密な積層体が得られず、ショート率や破壊電圧特性に対する充分な効果が得られない。   Here, if the amount of water exceeds 1.5%, the second slurry is gelled. If water is not added, a weak aggregation (flocculation) structure cannot be formed, and the effects of the present invention cannot be obtained. On the other hand, when water is added in the first step of dispersing the inorganic powder and the organic solvent, although the compressibility of the ceramic sheet 11 obtained by forming the second slurry is increased, the inorganic powder is sufficiently dispersed. The state cannot be obtained, and internal pores and vacancies are increased after firing. In this case as well, a sufficiently dense laminate cannot be obtained, and a sufficient effect on the short-circuit rate and breakdown voltage characteristics cannot be obtained.

その後、第2のスラリーをドクターブレード法により、誘電体層42となるセラミックシート11に成形し、乾燥する(第3の工程)。この乾燥において、セラミックシート中の水が突発的に蒸発しないように徐々に乾燥するプロファイルを組むのが望ましい。このようにして作製されたセラミックシート11は、図1に示すように弱い凝集体構造をとっており、その後加圧されたときに図2に示すように充分緻密な構造をとることができるセラミックシート15となる。   Thereafter, the second slurry is formed into a ceramic sheet 11 to be the dielectric layer 42 by a doctor blade method and dried (third step). In this drying, it is desirable to create a profile that gradually dries so that water in the ceramic sheet does not suddenly evaporate. The ceramic sheet 11 produced in this way has a weak aggregate structure as shown in FIG. 1 and can take a sufficiently dense structure as shown in FIG. 2 when pressed thereafter. Sheet 15 is obtained.

ここで、本実施の形態におけるセラミックシートと従来方法によるセラミックシートを用いてそれぞれ積層セラミックコンデンサを作製し、ショート発生率と破壊電圧を比較した。   Here, multilayer ceramic capacitors were respectively produced using the ceramic sheet according to the present embodiment and the ceramic sheet obtained by the conventional method, and the short-circuit occurrence rate and the breakdown voltage were compared.

従来方法による比較例(比較例1)として、スラリー中に水を含まないこと以外は、本実施の形態と同様にしてセラミックスラリーを作製し、同様にドクターブレード法によりセラミックシートを成形した。   As a comparative example using the conventional method (Comparative Example 1), a ceramic slurry was prepared in the same manner as in the present embodiment except that water was not included in the slurry, and a ceramic sheet was similarly formed by the doctor blade method.

さらに、もうひとつの比較例(比較例2)として、第2の工程で第2のスラリーに水を添加せず、第1の工程で第1のスラリー中に水を添加する以外は、本実施の形態と同様にしてセラミックスラリーを作製し、同様にドクターブレード法によりセラミックシートを成形した。次に、本実施の形態によるセラミックシートと、比較例1のセラミックシートと、比較例2のセラミックシートの3種類のセラミックシート上に、平均粒径約0.2μmのNi粉末からなる内部電極ペーストを用い、スクリーン印刷により所望の内部電極43のパターンを形成する。   Furthermore, as another comparative example (Comparative Example 2), this embodiment is performed except that water is not added to the second slurry in the second step and water is added to the first slurry in the first step. A ceramic slurry was prepared in the same manner as in Example 1, and a ceramic sheet was similarly formed by the doctor blade method. Next, the internal electrode paste made of Ni powder having an average particle size of about 0.2 μm on the three ceramic sheets of the ceramic sheet according to the present embodiment, the ceramic sheet of Comparative Example 1, and the ceramic sheet of Comparative Example 2. Then, a desired pattern of the internal electrode 43 is formed by screen printing.

次いで、この内部電極43のパターンを形成した本実施の形態によるセラミックシート11を用いて、内部電極43のパターンがセラミックシート11を介して対向するように複数枚重ね合わせ、加熱、加圧して一体化した後、所定の大きさに切断して、未焼結の積層体14を作製する(第4の工程)。同様に、比較例1及び比較例2で作製した内部電極43付きのセラミックシートについても同様に未焼結の積層体を作製する。この3種類の未焼結の積層体を焼成した時の誘電体層の厚みはいずれも2.5μmで、誘電体層数は250層となるように積層体を得る。   Next, using the ceramic sheet 11 according to the present embodiment in which the pattern of the internal electrode 43 is formed, a plurality of layers are overlapped so that the pattern of the internal electrode 43 is opposed via the ceramic sheet 11, and then heated and pressurized to be integrated. Then, it is cut into a predetermined size to produce an unsintered laminate 14 (fourth step). Similarly, an unsintered laminated body is similarly produced about the ceramic sheet with the internal electrode 43 produced in Comparative Example 1 and Comparative Example 2. When these three types of unsintered laminates are fired, the dielectric layers have a thickness of 2.5 μm and the number of dielectric layers is 250 layers.

そして、上記3種類の未焼結の積層体を、ジルコニア粉末を敷いたジルコニア質の焼成用容器(焼成サヤ)に入れ、350℃まで窒素中で加熱し、有機バインダーを燃焼させて脱脂する。   Then, the three kinds of unsintered laminates are put into a zirconia firing container (fired sheath) laid with zirconia powder, heated to 350 ° C. in nitrogen, and the organic binder is burned to degrease.

その後、N2+H2の混合ガス中で、1250℃で2時間焼成して焼結体を得る(第5の工程)。焼成温度は1100〜1300℃の間で、誘電体層の組成により適宜選択される。 Thereafter, the sintered body is obtained by firing at 1250 ° C. for 2 hours in a mixed gas of N 2 + H 2 (fifth step). The firing temperature is appropriately selected between 1100-1300 ° C. depending on the composition of the dielectric layer.

次に、上記3種類の焼結体の内部電極43が露出した端面に窒素雰囲気焼成用銅ペーストを塗布し、メッシュ型の連続ベルト炉により焼付けして外部電極44を形成し、さらにこの外部電極44上にNiメッキ、Snメッキを施し、図4に示すような積層セラミックコンデンサ試料を得る。   Next, a copper paste for firing in a nitrogen atmosphere is applied to the end face where the internal electrodes 43 of the three types of sintered bodies are exposed, and the external electrode 44 is formed by baking with a mesh-type continuous belt furnace. 44 is subjected to Ni plating and Sn plating to obtain a multilayer ceramic capacitor sample as shown in FIG.

この本実施の形態並びに比較例1及び比較例2の3種類の積層セラミックコンデンサ試料各5000個について、絶縁抵抗計を用いて抵抗値を測定し、抵抗値が106Ω以下の試料個数を百分率で表してショート率とした。 The resistance value of each of the three types of multilayer ceramic capacitor samples of this embodiment and Comparative Examples 1 and 2 is measured using an insulation resistance meter, and the number of samples having a resistance value of 10 6 Ω or less is expressed as a percentage. It was expressed as a short rate.

また同様に上記3種類の積層セラミックコンデンサ試料各100個について、昇圧破壊試験を行い、破壊時点の電圧の平均値を(表1)に示す。さらに、本実施の形態によるセラミックシート11のみを数十枚重ね合わせて500kg/cm2の圧力で加圧して一体化したあと、円板形状に打抜いて、その密度を測定した。また、比較例のセラミックシートについても、上記と同様に密度測定を行った。密度の測定結果を(表1)に併せて示す。 Similarly, a boost breakdown test was conducted on each of the above three types of multilayer ceramic capacitor samples, and the average value of voltages at the time of breakdown is shown in (Table 1). Furthermore, several dozen ceramic sheets 11 according to the present embodiment were overlapped and pressed and integrated with a pressure of 500 kg / cm 2 , punched into a disk shape, and the density was measured. Further, the density of the ceramic sheet of the comparative example was measured in the same manner as described above. The density measurement results are also shown in (Table 1).

Figure 2006269875
Figure 2006269875

(表1)から明らかなように、本実施の形態で作製した試料は、セラミックシート密度が最も高く、従ってショート率が非常に小さく、また破壊電圧値も高い値になっている。   As is clear from Table 1, the sample produced in the present embodiment has the highest ceramic sheet density, and therefore the short-circuit rate is very small, and the breakdown voltage value is also high.

これに対して、第2のスラリー中に水を加えなかった比較例1の試料、並びにスラリー中に水を加えたが、第2の工程でなく、第1の工程で水を加えた比較例2では、セラミックシートの密度は低く、ショート率が大きく、破壊電圧値も低いものとなっている。   In contrast, the sample of Comparative Example 1 in which water was not added to the second slurry and the comparative example in which water was added to the slurry, but water was added in the first step instead of the second step. In No. 2, the density of the ceramic sheet is low, the short-circuit rate is large, and the breakdown voltage value is also low.

すなわち、本実施の形態による方法によれば、無機粉末と有機物とを分散した後に水を加えてさらに分散してスラリーを作製し、このスラリーで成形したセラミックシート11は、その微細構造が緩い凝集状態(フロキュレート)であり、積層における加圧でこの緩い凝集状態が緻密なパッキング状態に変化するため、密度の高い積層体が得られ、その結果、ショート率が低く、破壊電圧の高い積層セラミックコンデンサが得られるものである。   That is, according to the method according to the present embodiment, the inorganic powder and the organic substance are dispersed, and then water is added to further disperse to produce a slurry. The ceramic sheet 11 formed from this slurry has an agglomerated loose microstructure. This is a state (flocculate), and this loose aggregated state changes to a dense packing state by pressurization in lamination, so that a high-density laminated body is obtained, and as a result, a multilayer ceramic with a low short-circuit rate and high breakdown voltage A capacitor is obtained.

本発明にかかるセラミック電子部品の製造方法は、無機粉末と可塑剤と有機溶剤を分散して第1のスラリーを作製し、この第1のスラリーに有機バインダーを分散して第2のスラリーを作製する際に、有機バインダーを添加し溶解した後前記無機粉末100wt%に対して1.5wt%以下(0wt%を除く)の水を添加することにより、前記第2のスラリーを用いて作製したセラミックシート中に弱い凝集状態を形成し、このセラミックシートと内部電極とを交互に積層して積層体を作製した場合に、緻密な積層体が得られるため、ショート率が低く破壊電圧特性が向上したセラミック電子部品を得ることができる。   In the method for manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention, an inorganic powder, a plasticizer, and an organic solvent are dispersed to produce a first slurry, and an organic binder is dispersed into the first slurry to produce a second slurry. The ceramic prepared using the second slurry by adding and dissolving an organic binder and then adding water of 1.5 wt% or less (excluding 0 wt%) to 100 wt% of the inorganic powder. When a weakly aggregated state is formed in the sheet and a laminate is produced by alternately laminating this ceramic sheet and internal electrodes, a dense laminate is obtained, so the short-circuit rate is low and the breakdown voltage characteristics are improved. Ceramic electronic components can be obtained.

本発明の一実施の形態における加圧前のセラミックシートの状態を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the state of the ceramic sheet before pressurization in one embodiment of this invention 同加圧後のセラミックシートの状態を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows the state of the ceramic sheet after the pressurization typically 同未焼結の積層体の構造を模式的に示す断面図Sectional view schematically showing the structure of the green laminate 従来の積層セラミックコンデンサの一部切欠斜視図Partial cutaway perspective view of a conventional multilayer ceramic capacitor

符号の説明Explanation of symbols

11,21 セラミックシート
12 無機粉末粒子
13 ビヒクル
14 積層体
15 加圧されたセラミックシート
41 積層セラミックコンデンサ
42 誘電体層
43 内部電極
44 外部電極
11, 21 Ceramic sheet 12 Inorganic powder particles 13 Vehicle 14 Laminate 15 Pressurized ceramic sheet 41 Multilayer ceramic capacitor 42 Dielectric layer 43 Internal electrode 44 External electrode

Claims (2)

少なくとも無機粉末と可塑剤と有機溶剤を分散して第1のスラリーを作製する第1の工程と、前記第1のスラリーに有機バインダーを分散して第2のスラリーを作製する第2の工程と、前記第2のスラリーよりセラミックシートを作製する第3の工程と、前記セラミックシートと内部電極とを交互に積層して積層体を作製する第4の工程と、前記積層体を焼成する第5の工程とを備え、前記第2の工程で有機バインダーを添加し溶解した後前記無機粉末100wt%に対して1.5wt%以下(0wt%を除く)の水を添加するセラミック電子部品の製造方法。 A first step of producing a first slurry by dispersing at least an inorganic powder, a plasticizer, and an organic solvent; and a second step of producing a second slurry by dispersing an organic binder in the first slurry. , A third step of producing a ceramic sheet from the second slurry, a fourth step of alternately laminating the ceramic sheet and internal electrodes to produce a laminate, and a fifth step of firing the laminate. And, after adding and dissolving the organic binder in the second step, 1.5 wt% or less (excluding 0 wt%) of water is added to 100 wt% of the inorganic powder. . 第1のスラリーを作製する前の無機粉末の平均粒径(D50)をA、比表面積値をSaとし、また前記第1のスラリー中の無機粉末の平均粒径(D50)をB、比表面積をSbとしたとき、AとBならびにSaとSbが0.8A≦B≦1.0AかつSb≦1.5Saを満足する無機粉末を第1のスラリーを作製する際に用いる請求項1に記載のセラミック電子部品の製造方法。 The average particle diameter (D50) of the inorganic powder before producing the first slurry is A, the specific surface area value is Sa, and the average particle diameter (D50) of the inorganic powder in the first slurry is B, the specific surface area. The inorganic powder satisfying A and B and Sa and Sb satisfying 0.8A ≦ B ≦ 1.0A and Sb ≦ 1.5Sa, when Sb is Sb, is used in preparing the first slurry. Of manufacturing ceramic electronic parts.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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