JP2008135639A - 積層セラミック電子部品の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】キャリアフィルムの歪みを防止して積層ずれを小さく抑えることができる積層セラミック電子部品の製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1を転写対象物2の上面に載置した状態で押圧する工程Aと、前記押圧を維持した状態でセラミックグリーンシート1を加熱する工程Bと、セラミックグリーンシート1からキャリアフィルム20を剥離することにより転写対象物2にセラミックグリーンシート1を転写する工程Cと、を含む積層セラミック電子部品の製造方法において、セラミックグリーンシート1に光熱変換物質を含有させるとともに、前記工程Bにおいて、セラミックグリーンシート1に光を照射することにより加熱を行う。
【選択図】図1
【解決手段】キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1を転写対象物2の上面に載置した状態で押圧する工程Aと、前記押圧を維持した状態でセラミックグリーンシート1を加熱する工程Bと、セラミックグリーンシート1からキャリアフィルム20を剥離することにより転写対象物2にセラミックグリーンシート1を転写する工程Cと、を含む積層セラミック電子部品の製造方法において、セラミックグリーンシート1に光熱変換物質を含有させるとともに、前記工程Bにおいて、セラミックグリーンシート1に光を照射することにより加熱を行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、積層セラミックコンデンサなどの積層セラミック電子部品の製造方法及び製造装置に関する。
積層セラミックコンデンサといった積層セラミック電子部品を製造するには、まず、各種セラミック誘電体粉末、樹脂バインダー及び溶剤からなるスラリー状の組成物を薄膜に成形し、セラミックグリーンシートを形成する。次に、そのセラミックグリーンシートの表面に、例えばスクリーン印刷機を用いてPd、Ag、Niなどの金属粉を含む導電材ペーストを印刷−乾燥し導体パターンを多数形成する。そして、このセラミックグリーンシートをキャリアフィルムに保持した状態で、セラミックグリーンシートを積み重ねた転写対象物に転写するすることによって積層セラミック電子部品が形成される。
このような積層セラミック電子部品は、例えば、図4に示すような製造装置により作製されている(特許文献1)。
図4に示す積層セラミック電子部品の製造装置は、加熱圧着板301の上方に冷却部303を配置させてなる加圧手段300と、転写対象物200を支持する支持体400とを備えている。この製造装置により積層セラミック電子部品を製造するには、まず、支持体400上に載置させた転写対象物200と加圧手段300との間に、セラミックグリーンシート102が貼着されているキャリアフィルム101をキャリアフィルム101が加圧手段300側となるように配置させる。次に、電源供給部500より加圧手段300の加熱圧着板301に通電を行うことによって熱を発生させる。この状態でキャリアフィルム101を加圧手段300で支持体400側へ加圧し、セラミックグリーンシート102を転写対象物200に熱圧着させる。この後、加圧手段300の冷却部303によって加圧手段300の加熱圧着板301を冷却するとともに、加圧手段300を支持体400より遠ざけることによってキャリアフィルム101をセラミックグリーンシート102より剥離させる。
セラミックグリーンシート102を加熱することでキャリアフィルム101とセラミックグリーンシート102との圧着力を弱め、続いてセラミックグリーンシート102を冷却することで転写対象物200とセラミックグリーンシート102との圧着力を強めることができる。これにより、キャリアフィルム101とセラミックグリーンシート102の圧着力よりも転写対象物200とセラミックグリーンシート102の圧着力の方が強くなり、セラミックグリーンシート102をキャリアフィルム101から剥離するのに十分な圧着力を転写対象物200の圧着面に得ることができるものである。その結果、セラミックグリーンシート102からキャリアフィルム101を良好な状態で剥離するとともに、セラミックグリーンシートを転写対象物200に転写することが可能となる。
かかる従来の製造装置によれば、導体パターン103が形成されたセラミックグリーンシート102をキャリアフィルム101に支持させることにより、セラミックグリーンシート102が撓むのを防止しながら転写対象物200へ転写することが可能になる。
特開2003−17363号公報
上述した積層セラミック電子部品の製造方法及び製造装置では、加熱圧着板301で発生した熱は、キャリアフィルム101を介してセラミックグリーンシート102に伝わることとなる。このため、キャリアフィルム101にも熱が過度に蓄積されることがあり、キャリアフィルム101に歪みが生じる原因となっていた。キャリアフィルム101に歪みが生じると、キャリアフィルム101の変形に追従してセラミックグリーンシート102にも歪みが生じることがある。このようにセラミックグリーンシート102に歪みが生じた状態で積層されると、それによってできた積層体自体に歪みが生じたり、セラミックグリーンシート102に形成されている導体パターンが所望の位置からずれた状態で積層されるなどして、積層セラミック電子部品の特性劣化を招くこととなる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、キャリアフィルムの歪みを防止して積層ずれを小さく抑えることができる積層セラミック電子部品の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、光熱変換物質を含有するセラミックグリーンシートを、キャリアフィルムにより保持した状態で転写対象物の上面に載置し、押圧する工程Aと、前記押圧を維持した状態で前記セラミックグリーンシートに光を照射し、前記光熱変換物質から熱を発生させることによりセラミックグリーンシートを加熱する工程Bと、前記セラミックグリーンシートからキャリアフィルムを剥離することにより前記転写対象物に前記セラミックグリーンシートを転写する工程Cと、を含むことを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、光熱変換層を介してキャリアフィルムに保持されたセラミックグリーンシートを転写対象物の上面に載置した状態で押圧する工程Aと、前記押圧を維持した状態で前記光熱変換層に光を照射することにより熱を発生させ、該光熱変換層より発生した熱により前記セラミックグリーンシートを加熱する工程Bと、前記セラミックグリーンシートからキャリアフィルムを剥離することにより前記転写対象物に前記セラミックグリーンシートを転写する工程Cと、を含むことを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、キャリアフィルムに保持されたセラミックグリーンシートを転写対象物の上面側に配置する工程Aと、前記セラミックグリーンシートを前記キャリアフィルムに保持した状態で、前記転写対象物に押圧する工程Bと、前記セラミックグリーンシートからキャリアフィルムを剥離することにより前記転写対象物に前記セラミックグリーンシートを転写する工程Cと、を含む積層セラミック電子部品の製造方法であって、前記セラミックグリーンシート及び転写対象物は光熱変換物質を含有し、前記工程Aにおいて、前記セラミックグリーンシート及び前記転写対象物の前記セラミックグリーンシートが転写される面に光を照射することにより、前記セラミックグリーンシート及び前記転写対象物を加熱することを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、前記光の波長が400〜800nmであり、前記光熱変換物質がアニリンブラックであることを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、前記光の波長が800〜3000nmであり、前記光熱変換物質がCuCr2O4であることを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、前記工程Aにおいて、前記セラミックグリーンシートには導体パターンが形成されていることを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造装置は、セラミックグリーンシートを保持するためのキャリアフィルムと、前記セラミックグリーンシートが転写される転写対象物を支持する支持体と、前記キャリアフィルムに保持された状態のセラミックグリーンシートを前記転写対象物に加圧するための加圧手段と、前記セラミックグリーンシートに光を照射するための発光源と、を備えたことを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造装置は、前記発光源からの光の波長は400〜3000nmの範囲にあることを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造装置は、前記発光源が、ハロゲンランプ、キセノンランプ、白熱灯、レーザー光源のいずれかよりなることを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造装置は、前記発光源が前記加圧手段の外側に配置されており、前記加圧手段及び前記キャリアフィルムが、透光性部材からなることを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造装置は、前記加圧手段が、石英板からなることを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造装置は、前記発光源の周囲には、前記発光源からの光を反射する反射板が設けられていることを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造装置は、前記加圧手段は、冷却手段を備えていることを特徴とするものである。
また本発明の積層セラミック電子部品の製造装置は、前記支持体は、冷却手段を備えていることを特徴とするものである。
本発明によれば、光の照射により直接的にセラミックグリーンシートを加熱することができ、キャリアフィルムに熱が蓄積されるのを防止することができる。そのため、キャリアフィルムに歪みが生じるのを抑制することができ、積層ずれや導体パターンの位置ずれなどが小さく抑えられた積層セラミック電子部品を作製することができる。
以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。なお、以下の本実施形態においては、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を例に説明する。
〔第1実施形態〕
図1は本発明の第1実施形態にかかる積層セラミック電子部品の製造装置を模式的に示す断面図である。
図1は本発明の第1実施形態にかかる積層セラミック電子部品の製造装置を模式的に示す断面図である。
本発明の製造装置は、支持体21と、加圧手段22と、発光源23とから主に構成されている。また、支持体21と加圧手段22との間にセラミックグリーンシート1が保持されているキャリアフィルム20が搬送されるようになっており、セラミックグリーンシート1は、支持体21上に載置されている転写対象物2へ転写されることとなる。
以下、本発明の製造装置を構成する各部材について順に説明する。
〔支持体〕
支持体21は、転写対象物2を支持するためのものであり、その上面が平坦化処理されている。この支持体21の下面には油圧サーボなどの稼動手段が設置されており(図示せず)、支持体21を上下方向に移動させることができるようになっている。
支持体21は、転写対象物2を支持するためのものであり、その上面が平坦化処理されている。この支持体21の下面には油圧サーボなどの稼動手段が設置されており(図示せず)、支持体21を上下方向に移動させることができるようになっている。
〔加圧手段〕
加圧手段22は、キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1を転写対象物2に押圧するためのものであり、下面が平坦化処理されている。加圧手段22には油圧サーボなどの稼動手段が設置されており(図示せず)、加圧手段を上下方向に移動させることができるようになっている。加圧手段22と支持体21との間に、キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1及び転写対象物2を配置させた状態で、加圧手段22と支持体21との相対位置を近づけることにより、セラミックグリーンシート1を転写対象物2に押圧するようになっている。なお、加圧手段22と支持体21との相対位置を近づけるには、両者のいずれか一方を固定しておき他方を移動させるようにしてもよいし、両方とも移動させるようにしてもよい。
加圧手段22は、キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1を転写対象物2に押圧するためのものであり、下面が平坦化処理されている。加圧手段22には油圧サーボなどの稼動手段が設置されており(図示せず)、加圧手段を上下方向に移動させることができるようになっている。加圧手段22と支持体21との間に、キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1及び転写対象物2を配置させた状態で、加圧手段22と支持体21との相対位置を近づけることにより、セラミックグリーンシート1を転写対象物2に押圧するようになっている。なお、加圧手段22と支持体21との相対位置を近づけるには、両者のいずれか一方を固定しておき他方を移動させるようにしてもよいし、両方とも移動させるようにしてもよい。
本実施形態における加圧手段22は、後述する発光源23から発光される光を透過させるために、透光性部材から形成され、石英、ガラス、アクリル樹脂などを使用することができる。光を効率よくセラミックグリーンシート1に照射するために、使用する光の波長領域における加圧手段22の透過率は60%以上、より好ましくは80%以上となるように部材の種類及び加圧手段22の形状が決定される。このような高い透過率を有する部材として石英板を用いることができる。また石英は比較的硬度も高いことから、セラミックグリーンシート1の押圧を行うための部材としても優れている。
〔キャリアフィルム〕
キャリアフィルム20は、セラミックグリーンシート1を保持して搬送するためのものである。セラミックグリーンシート1をキャリアフィルム20に保持しておくことにより、セラミックグリーンシート1の搬送工程、加圧工程においてセラミックグリーンシート1が歪むのを抑制することができる。
キャリアフィルム20は、セラミックグリーンシート1を保持して搬送するためのものである。セラミックグリーンシート1をキャリアフィルム20に保持しておくことにより、セラミックグリーンシート1の搬送工程、加圧工程においてセラミックグリーンシート1が歪むのを抑制することができる。
本実施形態におけるキャリアフィルム20は、先に述べた加圧手段22と同様に発光源23から発光される光を透過させる必要があり、透光性の材料から形成されている。具体的には、ポリエチレンテレフタラートなどのポリエステル、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、セルロース誘導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどのプラスチックなどを使用することができる。
〔発光源〕
発光源23は、所定の波長を有する光を発光する機能を有し、光熱変換物質が含有されたセラミックグリーンシート1に光を照射することによりセラミックグリーンシート1を加熱するようになっている。この発光源23としては、ハロゲンランプ、キセノンランプ、白熱灯、レーザー光源などを使用することができる。具体的には、セラミックグリーンシート1に含有される光熱変換物質の種類に応じて、熱エネルギーへの変換効率をより高くすることができる発光源が選択される。例えば、光熱変換物質としてアニリンブラックを用いたときはキセノンランプが、CuCr2O4を用いたときはハロゲンランプがそれぞれ好適に使用される。
発光源23は、所定の波長を有する光を発光する機能を有し、光熱変換物質が含有されたセラミックグリーンシート1に光を照射することによりセラミックグリーンシート1を加熱するようになっている。この発光源23としては、ハロゲンランプ、キセノンランプ、白熱灯、レーザー光源などを使用することができる。具体的には、セラミックグリーンシート1に含有される光熱変換物質の種類に応じて、熱エネルギーへの変換効率をより高くすることができる発光源が選択される。例えば、光熱変換物質としてアニリンブラックを用いたときはキセノンランプが、CuCr2O4を用いたときはハロゲンランプがそれぞれ好適に使用される。
このような発光源を備えた本発明の製造装置によれば、光により直接セラミックグリーンシート1を加熱することができる。すなわち、従来のようにキャリアフィルム20を介することなくセラミックグリーンシート1を加熱することができるため、キャリアフィルム20に過度の熱が蓄積されるのを防止することができる。そのため、キャリアフィルム20に歪みが生じるのを抑制することができ、キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1の歪みの発生を抑えることができる。その結果、積層ずれや導体パターンの位置ずれなどの少ない積層セラミック電子部品を作製することができる。
また発光源23の外側には、反射板26を設置しておくことが好ましい。反射板26は発光源23から放出される光のうち、セラミックグリーンシート1とは反対方向へ向かう光を反射することにより、これらの光もセラミックグリーンシート1へ向かうようにしたものであり、これによって、発光源23からの光をより効率よくセラミックグリーンシート1へ照射することができる。この反射板26は、光の反射面が鏡面加工されている。また、セラミックグリーンシート1の転写対象物2への転写領域に反射光が向かうように、曲面加工されている。
〔冷却手段〕
支持体21には第1冷却手段24が、加圧手段22には第2冷却手段25がそれぞれ設けられている。第1、第2冷却手段24、25は、セラミックグリーンシート1の加熱後、セラミックグリーンシート1を冷却するためのものである。このように第1、第2冷却手段24、25を設けておくことによって、セラミックグリーンシート1を確実に冷却することができ、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との接着力を高めることができる。また、短時間で冷却が行えることから積層セラミック電子部品の生産性向上にも供する。
支持体21には第1冷却手段24が、加圧手段22には第2冷却手段25がそれぞれ設けられている。第1、第2冷却手段24、25は、セラミックグリーンシート1の加熱後、セラミックグリーンシート1を冷却するためのものである。このように第1、第2冷却手段24、25を設けておくことによって、セラミックグリーンシート1を確実に冷却することができ、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との接着力を高めることができる。また、短時間で冷却が行えることから積層セラミック電子部品の生産性向上にも供する。
第1冷却手段24は、例えば、支持体21を貫く貫通穴からなり、この貫通穴に比較的低温の空気や水などを流すことで冷却を行うことができる。また第2冷却手段25は、例えば、加圧手段25を貫く貫通穴からなり、この貫通穴に比較的低温の空気や水などを流すことで冷却を行うことができる。なお、第1、第2冷却手段のいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。
次に、上述した製造装置を用いた積層セラミックコンデンサの製造方法について、図1を用いて説明する。
(工程A)
まず、セラミックグリーンシート1を転写対象物2の上面側に配置されるように搬送する。この搬送は、セラミックグリーンシート1をキャリアフィルム20に貼着し、キャリアフィルム20が加圧手段側となるように配置された状態で、キャリアフィルム20を水平方向に移動させることにより行われる。このキャリアフィルム20は、ポリエチレンテレフタラートなどのポリエステル、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、セルロース誘導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどのプラスチックといった透光性の材料からなり、長尺状に加工されている。透光性の材料により形成されていることから、発光源23からの光はキャリアフィルム20を透過して、セラミックグリーンシート1に照射されることとなる。
まず、セラミックグリーンシート1を転写対象物2の上面側に配置されるように搬送する。この搬送は、セラミックグリーンシート1をキャリアフィルム20に貼着し、キャリアフィルム20が加圧手段側となるように配置された状態で、キャリアフィルム20を水平方向に移動させることにより行われる。このキャリアフィルム20は、ポリエチレンテレフタラートなどのポリエステル、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、セルロース誘導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどのプラスチックといった透光性の材料からなり、長尺状に加工されている。透光性の材料により形成されていることから、発光源23からの光はキャリアフィルム20を透過して、セラミックグリーンシート1に照射されることとなる。
キャリアフィルム20に貼着されるセラミックグリーンシート1は、各種セラミック誘電体材料、光熱変換物質、樹脂バインダー、溶剤、分散剤及び可塑剤などを混合してなるセラミックスラリーを従来周知のコーティング法、印刷法などによって成膜することにより、キャリアフィルム20の表面に形成される。セラミック誘電体材料としては、チタン酸バリウムなど従来より積層セラミックコンデンサに用いられるものが使用できる。セラミックグリーンシート1の厚みは、例えば、1〜20μmに設定される。本発明において特徴的なことは、セラミックグリーンシート1の材料として光熱変換物質が含有されていることである。光熱変換物質とは、光を吸収し熱に変換し得る化合物のことであり、例えば、CuCr2O4、Cr2O3などの顔料、アニリンブラックなどの染料を用いることができる。
セラミックグリーンシート1のキャリアフィルム20への貼着面と反対側の面には、導体パターン3が形成されている。本実施形態における導体パターン3は、積層セラミックコンデンサの内部電極となるものであり、各導体パターン3は略矩形状をなしている。この導体パターン3は、導体材料、有機バインダ、溶剤、分散剤及び可塑剤などを混合してなる導電性ペーストを従来周知のスクリーン印刷などによりセラミックグリーンシート1に所定パターンに塗布することにより形成される。導体材料としては、ニッケル、銀、白金、パラジウム、金、銅などの金属、あるいはこれらの合金が使用される。
支持体21上に載置されている転写対象物2は、セラミックグリーンシート1の転写の対象となるものであり、セラミックグリーンシート1と導体パターン3とが積層された積層体である。すなわち、セラミックグリーンシート1の転写により形成されていく積層体が転写対象物2となる。
上述の如くキャリアフィルム20の搬送により、セラミックグリーンシート1を転写対象物2の上面側に配置した後、加圧手段22を下方に押し下げて転写対象物2の上面にセラミックグリーンシート1を接触させる。さらに加圧手段22を下方に押し下げて、セラミックグリーンシート1を転写対象物2の上面に押圧し、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との接触面に一定の圧力が加わるようにする。このときの圧力は例えば、2MPaに保持される。
(工程B)
前記押圧を維持した状態でセラミックグリーンシート1の加熱を行う。加熱は、セラミックグリーンシート1に発光源23からの光を照射することにより行われる。セラミックグリーンシート1に光を照射することにより、セラミックグリーンシート1に含有される光熱変換物質が光を吸収し熱を発生するため、この熱を利用してセラミックグリーンシート1を加熱するものである。したがって、セラミックグリーンシート1を直接加熱することができ、従来のようにキャリアフィルム20を介することなくセラミックグリーンシート1を加熱することができる。これにより、キャリアフィルム20に熱が過度に蓄積するのを防止することができ、キャリアフィルム20に歪みが生じるのを抑制することができる。その結果、キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1の歪みの発生を抑えることができ、積層ずれや導体パターンの位置ずれなどの少ない積層セラミック電子部品を作製することができる。なお、本実施形態では発光源23が加圧手段22の外側に配置されていることから、光をセラミックグリーンシート1に照射するために、加圧手段22及びキャリアフィルム20を透光性の部材により形成している。
前記押圧を維持した状態でセラミックグリーンシート1の加熱を行う。加熱は、セラミックグリーンシート1に発光源23からの光を照射することにより行われる。セラミックグリーンシート1に光を照射することにより、セラミックグリーンシート1に含有される光熱変換物質が光を吸収し熱を発生するため、この熱を利用してセラミックグリーンシート1を加熱するものである。したがって、セラミックグリーンシート1を直接加熱することができ、従来のようにキャリアフィルム20を介することなくセラミックグリーンシート1を加熱することができる。これにより、キャリアフィルム20に熱が過度に蓄積するのを防止することができ、キャリアフィルム20に歪みが生じるのを抑制することができる。その結果、キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1の歪みの発生を抑えることができ、積層ずれや導体パターンの位置ずれなどの少ない積層セラミック電子部品を作製することができる。なお、本実施形態では発光源23が加圧手段22の外側に配置されていることから、光をセラミックグリーンシート1に照射するために、加圧手段22及びキャリアフィルム20を透光性の部材により形成している。
光熱変換物質としては、例えば、CuCr2O4、Cr2O3などの顔料、アニリンブラックなどの染料を用いることができる。より具体的には、発光源23からの光の種類(波長)に応じて、使用する光熱変換物質を決定する。すなわち、照射される光の波長領域において、熱への変換効率の高いものを選択することが好ましく、例えば、波長400〜800nmの光を用いる場合には、アニリンブラックを、波長800〜3000nmの光を用いる場合には、CuCr2O4をそれぞれ用いるとよい。
光熱変換物質は、セラミックグリーンシート1となるセラミックスラリーを作製する際に、他のセラミック誘電体材料、樹脂バインダーなどと一緒に混合される。このとき、攪拌を十分に行い、光熱変換物質がセラミックグリーンシート1に均一に分散されるようにしておくことよい。そうすることで、セラミックグリーンシート1の転写領域を均一に加熱することができる。
セラミックグリーンシート1に光を照射する時間は、使用する光熱変換物質、発光源23の種類などにもよるが、およそ5秒以内の範囲に設定される。光の照射を止めるには、発光源23の電源を切るようにしてもよいが、より照射時間を正確にするために光を遮るシャッターを発光源23と加圧手段22との間に設けてもよい。
このようにしてセラミックグリーンシート1を加熱することにより、セラミックグリーンシート1とキャリアフィルム20との接着力を弱めることができる。なお、加熱温度(セラミックグリーンシートの温度)は50〜150℃、より好ましくは80〜90℃である。
(工程C)
セラミックグリーンシート1からキャリアフィルム20を剥離し、転写対象物2にセラミックグリーンシート1を転写する。キャリアフィルム20の剥離は、工程Bで加熱されたセラミックグリーンシート1の温度、より正確には、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との境界部における温度が十分に下がった状態で行う。セラミックグリーンシート1の温度が下がることにより、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との界面における接着力が強まる。この冷却工程を確実且つ効率よく行うために、支持体21及び加圧手段22には冷却手段24、25を設けておくことが好ましい。支持体21に設けた第1冷却手段24に比較的低温の空気や水などを流すことにより、転写対象物2側から強制的に冷却を行うことができる。また、加圧手段22に設けた第2冷却手段25に比較的低温の空気や水を流すことにより、セラミックグリーンシート1側から強制的に冷却を行うことができる。また、セラミックグリーンシート1とキャリアフィルム20との間に剥離層を設けておけば、剥離をより確実に行うことができる。したがって、セラミックグリーンシート1とキャリアフィルム20との間には剥離層を介在させておくことが好ましい。
セラミックグリーンシート1からキャリアフィルム20を剥離し、転写対象物2にセラミックグリーンシート1を転写する。キャリアフィルム20の剥離は、工程Bで加熱されたセラミックグリーンシート1の温度、より正確には、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との境界部における温度が十分に下がった状態で行う。セラミックグリーンシート1の温度が下がることにより、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との界面における接着力が強まる。この冷却工程を確実且つ効率よく行うために、支持体21及び加圧手段22には冷却手段24、25を設けておくことが好ましい。支持体21に設けた第1冷却手段24に比較的低温の空気や水などを流すことにより、転写対象物2側から強制的に冷却を行うことができる。また、加圧手段22に設けた第2冷却手段25に比較的低温の空気や水を流すことにより、セラミックグリーンシート1側から強制的に冷却を行うことができる。また、セラミックグリーンシート1とキャリアフィルム20との間に剥離層を設けておけば、剥離をより確実に行うことができる。したがって、セラミックグリーンシート1とキャリアフィルム20との間には剥離層を介在させておくことが好ましい。
セラミックグリーンシート1を所望の温度まで冷却した後、加圧手段22を上方に移動させて、同時にキャリアフィルム20を、転写されたセラミックグリーンシート1より剥離させる。その後、キャリアフィルム20を水平方向(図の左側)に移動させ、前記工程A〜Cを所定回数繰り返すことにより、所定枚数のセラミックグリーンシート1を積層してなる積層セラミックコンデンサが作製されることとなる。
図3は、図1に示す製造装置を用いた積層セラミックコンデンサの製造方法の変形例を説明するための断面図であり、キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1を示している。上述の製造方法ではセラミックグリーンシート1に光熱変換物質が含有されていたが、この変形例では、セラミックグリーンシート1には光熱変換物質は含有されておらず、セラミックグリーンシート1とキャリアフィルム20との間に光変換物質からなる光熱変換層27が介在されている。この光熱変換層27は、例えば、アニリンブラックにBaTiO3を混合したものを、従来周知のコーティング法、印刷法などによって成膜することにより、キャリアフィルム20の表面に形成される。このように光熱変換層27が介在されたセラミックグリーンシート1を用いて、上述の製造方法と同様に工程A〜Cを繰り返すことにより、積層セラミックコンデンサを得ることができる。
〔第2実施形態〕
図2は本発明の第2実施形態にかかる積層セラミック電子部品の製造装置を模式的に示す断面図である。なお、第1実施形態における製造装置と同様の構成要素には同じ符号を用いて重複する説明は省く。第2実施形態において特徴的なことは、キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1と支持体21に支持された転写対象物2との間の空間に、発光源23が配置可能とされている点である。このように発光源23を、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との間に配置させることによって、発光源23とセラミックグリーンシート1との間に光を遮る部材が存在しないため、第1実施形態のように加圧手段22及びキャリアフィルム20を透光性部材により形成する必要がなくなり、例えば、加圧手段22として通常使用されているような金属材料等を使用することができる。また、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との接触面に直接光を照射することができるという利点もある。
図2は本発明の第2実施形態にかかる積層セラミック電子部品の製造装置を模式的に示す断面図である。なお、第1実施形態における製造装置と同様の構成要素には同じ符号を用いて重複する説明は省く。第2実施形態において特徴的なことは、キャリアフィルム20に保持されたセラミックグリーンシート1と支持体21に支持された転写対象物2との間の空間に、発光源23が配置可能とされている点である。このように発光源23を、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との間に配置させることによって、発光源23とセラミックグリーンシート1との間に光を遮る部材が存在しないため、第1実施形態のように加圧手段22及びキャリアフィルム20を透光性部材により形成する必要がなくなり、例えば、加圧手段22として通常使用されているような金属材料等を使用することができる。また、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との接触面に直接光を照射することができるという利点もある。
発光源23の側面側の周囲には反射板26が設置されており、発光源23から放出される光のうち、水平方向へ向かう光を、セラミックグリーンシート1及び転写対象物2の方向へ反射することにより、発光源23からの光をより効率よくセラミックグリーンシート1及び転写対象物2へ照射することができる。
また、第2実施形態における製造装置には、発光源23及び反射板26を横方向へ移動させることができる稼動手段が設置されている(図示せず)。発光源23及び反射板26は、セラミックグリーンシート1を転写対象物2へ転写する際には邪魔になることから、稼動手段によって、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との対向領域から外れるように横方向へ移動するようになっている。
次に、上述した製造装置を用いた積層セラミックコンデンサの製造方法について、図2を用いて説明する。なお、第1実施形態の製造方法と同様の構成要素には同じ符号を用いて重複する説明は省く。
(工程A)
第1実施形態と異なる点は、発光源23の光が照射される部位及び照射するタイミングである。すなわち、第1実施形態ではセラミックグリーンシート1を転写対象物2に押圧した状態で、セラミックグリーンシート1の転写面とは反対側の面に光を照射するようにしたが、第2実施形態では、セラミックグリーンシート1を転写対象物2に押圧する前の段階で、セラミックグリーンシート1の下面(転写面)と転写対象物2の上面(転写面)とに光を照射するようにしている。セラミックグリーンシート1の転写面と転写対象物2の転写面とに光を照射するには、セラミックグリーンシート1を転写対象物2の上面側に配置した状態で、発光源23が、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との間に配置するようにすればよい。
第1実施形態と異なる点は、発光源23の光が照射される部位及び照射するタイミングである。すなわち、第1実施形態ではセラミックグリーンシート1を転写対象物2に押圧した状態で、セラミックグリーンシート1の転写面とは反対側の面に光を照射するようにしたが、第2実施形態では、セラミックグリーンシート1を転写対象物2に押圧する前の段階で、セラミックグリーンシート1の下面(転写面)と転写対象物2の上面(転写面)とに光を照射するようにしている。セラミックグリーンシート1の転写面と転写対象物2の転写面とに光を照射するには、セラミックグリーンシート1を転写対象物2の上面側に配置した状態で、発光源23が、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との間に配置するようにすればよい。
(工程B)
セラミックグリーンシート1及び転写対象物2の加熱を行った後、できる限り素早く発光源23を、横方向に移動させ、加圧手段22と支持体21との相対位置を近づけることにより、セラミックグリーンシート1を転写対処物2に押圧する。先の工程Aで、セラミックグリーンシート1の転写面と転写対象物2の転写面とに光を照射することによって、両者の転写面近傍が可塑性を有した状態となり、この状態で押圧を行うことにより、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との接着力を強めることができる。
セラミックグリーンシート1及び転写対象物2の加熱を行った後、できる限り素早く発光源23を、横方向に移動させ、加圧手段22と支持体21との相対位置を近づけることにより、セラミックグリーンシート1を転写対処物2に押圧する。先の工程Aで、セラミックグリーンシート1の転写面と転写対象物2の転写面とに光を照射することによって、両者の転写面近傍が可塑性を有した状態となり、この状態で押圧を行うことにより、セラミックグリーンシート1と転写対象物2との接着力を強めることができる。
(工程C)
その後、セラミックグリーンシート1及び転写対象物2の温度が下がった状態で加圧手段22と支持体21との相対位置を遠ざけることによりセラミックグリーンシート1からキャリアフィルム20を剥離する。
その後、セラミックグリーンシート1及び転写対象物2の温度が下がった状態で加圧手段22と支持体21との相対位置を遠ざけることによりセラミックグリーンシート1からキャリアフィルム20を剥離する。
以上の工程を繰り返すことにより、積層セラミックコンデンサが作製されることとなる。
なお、本発明は上述の実施形態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において種々の変更、改良等が可能である。
上述した実施形態では、積層セラミックコンデンサを例に説明したが、積層セラミックコンデンサ以外にも、インダクタ、フィルタ、バランなど種々の積層セラミック電子部品に本発明は適用可能である。
1・・・セラミックグリーンシート
2・・・転写対象物
3・・・導体パターン
20・・・キャリアフィルム
21・・・支持体
22・・・加圧手段
23・・・発光源
24・・・第1冷却手段
25・・・第2冷却手段
26・・・反射板
2・・・転写対象物
3・・・導体パターン
20・・・キャリアフィルム
21・・・支持体
22・・・加圧手段
23・・・発光源
24・・・第1冷却手段
25・・・第2冷却手段
26・・・反射板
Claims (20)
- 光熱変換物質を含有するセラミックグリーンシートを、キャリアフィルムにより保持した状態で転写対象物の上面に載置し、押圧する工程Aと、
前記押圧を維持した状態で前記セラミックグリーンシートに光を照射し、前記光熱変換物質から熱を発生させることによりセラミックグリーンシートを加熱する工程Bと、
前記セラミックグリーンシートからキャリアフィルムを剥離することにより前記転写対象物に前記セラミックグリーンシートを転写する工程Cと、を含む積層セラミック電子部品の製造方法。 - 前記光の波長が400〜800nmであり、前記光熱変換物質がアニリンブラックであることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記光の波長が800〜3000nmであり、前記光熱変換物質がCuCr2O4であることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記工程Aにおいて、前記セラミックグリーンシートには導体パターンが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 光熱変換層を介してキャリアフィルムに保持されたセラミックグリーンシートを転写対象物の上面に載置した状態で押圧する工程Aと、
前記押圧を維持した状態で前記光熱変換層に光を照射することにより熱を発生させ、該光熱変換層より発生した熱により前記セラミックグリーンシートを加熱する工程Bと、
前記セラミックグリーンシートからキャリアフィルムを剥離することにより前記転写対象物に前記セラミックグリーンシートを転写する工程Cと、を含む積層セラミック電子部品の製造方法。 - 前記光の波長が400〜800nmであり、前記光熱変換物質がアニリンブラックであることを特徴とする請求項5に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記光の波長が800〜3000nmであり、前記光熱変換物質がCuCr2O4であることを特徴とする請求項5に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記工程Aにおいて、前記セラミックグリーンシートには導体パターンが形成されていることを特徴とする請求項5に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- キャリアフィルムに保持されたセラミックグリーンシートを転写対象物の上面側に配置する工程Aと、
前記セラミックグリーンシートを前記キャリアフィルムに保持した状態で、前記転写対象物に押圧する工程Bと、
前記セラミックグリーンシートからキャリアフィルムを剥離することにより前記転写対象物に前記セラミックグリーンシートを転写する工程Cと、を含む積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記セラミックグリーンシート及び転写対象物は光熱変換物質を含有し、
前記工程Aにおいて、前記セラミックグリーンシート及び前記転写対象物の前記セラミックグリーンシートが転写される面に光を照射することにより、前記セラミックグリーンシート及び前記転写対象物を加熱することを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法。 - 前記光の波長が400〜800nmであり、前記光熱変換物質がアニリンブラックであることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記光の波長が800〜1000nmであり、前記光熱変換物質がCuCr2O4であることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記工程Aにおいて、前記セラミックグリーンシートには導体パターンが形成されていることを特徴とする請求項9に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- セラミックグリーンシートを保持するためのキャリアフィルムと、
前記セラミックグリーンシートが転写される転写対象物を支持する支持体と、
前記キャリアフィルムに保持された状態のセラミックグリーンシートを前記転写対象物に加圧するための加圧手段と、
前記セラミックグリーンシートに光を照射するための発光源と、を備えた積層セラミック電子部品の製造装置。 - 前記発光源からの光の波長は400〜3000nmの範囲にあることを特徴とする請求項13に記載の積層セラミック電子部品の製造装置。
- 前記発光源が、ハロゲンランプ、キセノンランプ、白熱灯、レーザー光源のいずれかよりなることを特徴とする請求項13に記載の積層セラミック電子部品の製造装置。
- 前記発光源が前記加圧手段の外側に配置されており、前記加圧手段及び前記キャリアフィルムが、透光性部材からなることを特徴とする請求項13に記載の積層セラミック電子部品の製造装置。
- 前記加圧手段が、石英板からなることを特徴とする請求項16に記載の積層セラミック電子部品の製造装置。
- 前記発光源の周囲には、前記発光源からの光を反射する反射板が設けられていることを特徴とする請求項13に記載の積層セラミック電子部品の製造装置。
- 前記加圧手段は、冷却手段を備えていることを特徴とする請求項13に記載の積層セラミック電子部品の製造装置。
- 前記支持体は、冷却手段を備えていることを特徴とする請求項13に記載の積層セラミック電子部品の製造装置。
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