JP2009117458A - Laminated ceramic electronic component, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make higher lamination possible, suppress defects including crack, reduce short-circuit failures, and improve reliability by forming an inside electrode and a dielectric layer to be thin and uniform in the processes of forming and transferring the inside electrode and the dielectric layer of an electronic component such as a laminated ceramic capacitor. <P>SOLUTION: A fine and highly precise electrode pattern and the thin dielectric layer can be formed in a relatively easy manner by using a heat transfer technique with thermal heads. Transfer is performed by using at least two thermal heads. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は携帯電話、テレビジョンの受動機の電子チューナ、液晶テレビ等の各種電気製品に広く利用される導電性ペースト及びそれを用いたセラミック電子部品の製造方法に関するものである。主として積層セラミックコンデンサ、積層バリスタ、積層圧電素子、積層チップインダクタ等に代表される積層セラッミク電子部品の製造方法に関するもので、特に内部電極層と、セラッミクグリーンシート誘電体中の、誘電体層を熱転写工法によって形成することに特徴ある積層セラッミ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 conductive paste widely used in various electric products such as a mobile phone, an electronic tuner for a television passive device, and a liquid crystal television, and a method for manufacturing a ceramic electronic component using the conductive paste. It mainly relates to the manufacturing method of multilayer ceramic electronic components represented by multilayer ceramic capacitors, multilayer varistors, multilayer piezoelectric elements, multilayer chip inductors, etc. Especially, thermal transfer of internal electrode layer and dielectric layer in ceramic green sheet dielectric The present invention relates to a method for manufacturing a laminated ceramic electronic component which is characterized by being formed by a construction method.

積層型のセラミクス電子部品である積層コンデンサや積層圧電体等は、内部電極と誘電体を交互に積層して積層体を形成し、形成した前記積層体をラミネート(熱圧着)した後に焼成して構成される。図1にセラミック電子部品の代表例として積層セラミックコンデンサを示した。図1において、1は誘電体セラミック層、2は内部電極層、3は外部電極であるこのような従来の積層電子部品の典型的な一例について、以下に説明する。   A multilayer capacitor or multilayer piezoelectric body, which is a multilayer ceramic electronic component, is formed by alternately laminating internal electrodes and dielectrics, and laminating (thermocompression bonding) the formed multilayer body, followed by firing. Composed. FIG. 1 shows a multilayer ceramic capacitor as a representative example of a ceramic electronic component. In FIG. 1, a typical example of such a conventional multilayer electronic component in which 1 is a dielectric ceramic layer, 2 is an internal electrode layer, and 3 is an external electrode will be described below.

セラミック電子部品のうち、例えば積層セラミックコンデンサは、前記誘電体層と前記電極層を交互に積層した後、焼成したセラミック素体により構成される。ここで前記内部電極層は、交互にセラミック素体の一方の外面と他方の外面に取り出され、これらの取り出し上部から外部接続用の端子電極が形成される。   Among ceramic electronic components, for example, a multilayer ceramic capacitor is constituted by a ceramic element body that is obtained by alternately laminating the dielectric layers and the electrode layers. Here, the internal electrode layers are alternately taken out on one outer surface and the other outer surface of the ceramic body, and terminal electrodes for external connection are formed from the upper portions of these take-out portions.

従来の積層セラミックコンデンサの製造方法は、まず、チタン酸バリウム等の誘電体材料粉末にバインダ成分としてポリビニルブチラール、可塑剤成分としてベンジルブチルフタレート、溶剤成分として酢酸ブチルを加えて混合し、スラリー化した後ドクターブレード法、カレンダロール法等を用いてPET等のベースフィルム上にスラリーを塗工乾燥し、厚み5〜50μmの誘電体セラミック1用のセラミックグリーンシートを形成する。   A conventional method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor is to first make a slurry by adding polyvinyl butyral as a binder component, benzyl butyl phthalate as a plasticizer component, and butyl acetate as a solvent component to a dielectric material powder such as barium titanate. The slurry is applied and dried on a base film such as PET using a post doctor blade method, a calender roll method or the like, and a ceramic green sheet for dielectric ceramic 1 having a thickness of 5 to 50 μm is formed.

また、これとは別に、PET等のベースフィルム上に、ニッケルを主成分とする導電性ペーストを用いて印刷法により複数個の厚さ2〜4μmの内部電極層2を並設する。内部電極層2の厚みが薄い場合には、その後の積層セラミックコンデンサの焼成時に内部電極層2が収縮し部分的に不連続な状態となり、静電容量の低下を招くことが危惧されるために少なくとも2μm以上塗工する必要がある。   Separately, a plurality of internal electrode layers 2 having a thickness of 2 to 4 μm are juxtaposed on a base film such as PET by a printing method using a conductive paste mainly composed of nickel. If the thickness of the internal electrode layer 2 is small, the internal electrode layer 2 contracts during the subsequent firing of the multilayer ceramic capacitor and becomes partially discontinuous, which may cause a decrease in capacitance. It is necessary to apply 2μm or more.

次に、ベースフィルム面に塗工した前記内部電極層2をセラミックグリーンシート面に熱転写を行う。熱転写したセラミックグリーンシートを複数層積層加圧しセラミックグリーンブロック積層体(図示せず)を形成する。なお、セラミックグリーンシートの積層は、一層ごと交互に転写した前記内部電極層2の長手方向に所定寸法ずらして行う。   Next, the internal electrode layer 2 coated on the base film surface is thermally transferred to the ceramic green sheet surface. A plurality of ceramic green sheets subjected to thermal transfer are laminated and pressed to form a ceramic green block laminate (not shown). The lamination of the ceramic green sheets is carried out by shifting a predetermined dimension in the longitudinal direction of the internal electrode layer 2 that is alternately transferred for each layer.

次いで、積層グリーンブロックを所定寸法に切断した後、所定条件で焼成し焼結体を作製する。焼結体はその長手方向の両端面には内部電極層2が誘電体セラミック層1を挟んで一層おきに相対する異なる端面に露出した構成となっている。   Next, the laminated green block is cut into predetermined dimensions, and then fired under predetermined conditions to produce a sintered body. The sintered body has a structure in which internal electrode layers 2 are exposed on opposite end faces opposite to each other across the dielectric ceramic layer 1 on both end faces in the longitudinal direction.

得られた焼結体に前記内部電極層2が露出した端面に外部電極3を設け積層セラミックコンデンサを完成させる。例えば、特公平5-25381号公報にその方法が開示されている。   An outer electrode 3 is provided on the end surface of the obtained sintered body where the internal electrode layer 2 is exposed to complete a multilayer ceramic capacitor. For example, the method is disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-25811.

しかし、グリーン誘電体層上に内部電極部を形成し積層する構造では、積層時に隣り合う内部電極部間に空間が形成される。積層体を構成し焼成を行う際に、外部電極付近の空間が圧縮されて焼成されるため、内部電極が同一平面内に配置されることはなく端部で湾曲し、端部とその中央部間で段差が生じる。   However, in the structure in which internal electrode portions are formed and stacked on the green dielectric layer, a space is formed between adjacent internal electrode portions during stacking. When the laminate is constructed and fired, the space near the external electrode is compressed and fired, so the internal electrodes are not arranged in the same plane and are curved at the end, and the end and the center thereof There is a step between them.

また、内部電極の厚みのため、積層が高次に進むに従って積層成形体において前記内部電極を含む部分とその周辺部分とに顕著な凹凸を生じる。このとき前記内部電極を含まない部分は凹部となって積層時の圧力が十分に加わりにくい。積層成形体や焼成後の素子においてこの部分でクラックやデラミネーション等の構造欠陥が発生することとなる。   Further, due to the thickness of the internal electrode, as the stacking progresses in a higher order, significant unevenness is generated in the laminated molded body including the internal electrode and its peripheral portion. At this time, a portion not including the internal electrode becomes a concave portion, and it is difficult to sufficiently apply pressure at the time of lamination. Structural defects such as cracks and delamination occur in this portion of the laminated molded body and the element after firing.

さらに、近年、積層セラミック電子部品は小型化・高容量化の傾向にある。そこで、前記誘電体層を薄層化していくと、段差部において前記誘電体層が切断されやすくなり、このため内部電極間の短絡等の不具合が生じていた。   Furthermore, in recent years, multilayer ceramic electronic components tend to be smaller and have higher capacity. Therefore, when the dielectric layer is made thinner, the dielectric layer is likely to be cut at the stepped portion, which causes problems such as a short circuit between the internal electrodes.

これらの改善策としてスクリーン印刷法よりも格段に電極厚みを薄くし、かつ乾式で電極形成する熱転写法、またその内部電極の精度を良くする発明がなされている(たとえば特開昭64-42809号公報,特開平3-108709号公報参照)。
特公平5-25381号公報 特開昭64-42809号公報 特開平3-108709号公報
As measures for these improvements, a thermal transfer method in which the electrode thickness is made much thinner than in the screen printing method and the electrode is formed by a dry method, and an invention for improving the accuracy of the internal electrode has been made (for example, JP-A 64-42809) (See Japanese Patent Publication No. 3-108709).
Japanese Patent Publication No.5-25381 JP-A 64-42809 Japanese Patent Laid-Open No. 3-108709

積層セラミック電子部品が使用される機器に対しての小型化、軽量化の影響を受け、機器と同様に小型化等の要求がある。しかしながら、上記のような従来の積層電子部品の製造方法を用いて、現在要求されているような小型・大容量のコンデンサを製造するには多くの問題が生じてしまう。例えば、積層セラミック電子部品は積層される各層の厚みを薄くしていく必要があるが、生産性、あるいは構造上の問題から、信頼性において内部電極間の短絡等多くの問題が発生する可能性が高い。   Under the influence of downsizing and weight reduction for devices in which multilayer ceramic electronic components are used, there is a demand for downsizing as in the case of devices. However, many problems arise when manufacturing a small-sized and large-capacity capacitor as currently required using the conventional method for manufacturing a multilayer electronic component as described above. For example, it is necessary to reduce the thickness of each layer of laminated ceramic electronic components. However, due to productivity and structural problems, many problems such as short circuit between internal electrodes may occur in reliability. Is expensive.

スクリーン印刷方法は、導電性粒子の点接触による導電であり、内部電極の抵抗値が上がると、導電が不確実になり部品の信頼性に問題があることや、昨今の電子部品の軽薄短小化に対応することはできず、内部電極の厚さは1μm以上となってしまうといった欠点がある。   The screen printing method is conductive by point contact of conductive particles, and if the resistance value of the internal electrode increases, the conductivity becomes uncertain and there is a problem in the reliability of the parts, and the recent thinning and miniaturization of electronic parts However, there is a disadvantage that the thickness of the internal electrode becomes 1 μm or more.

また、成形方法はグリーンシートをスキージでスクリーンを擦するため、グリーンシートが薄くなるとシートにストレスがかかり、シートの破れや変形が起きる等の欠点を有する。   In addition, since the green sheet is rubbed against the screen with a squeegee, the forming method has a drawback that when the green sheet becomes thin, the sheet is stressed, and the sheet is torn or deformed.

更に、ベースフィルム上に蒸着またはスパッタリングのような薄膜形成法により金属膜を形成する方法は、蒸着工程の設備や工程数の増加、生産性が低いといった欠点を有する。   Furthermore, the method of forming a metal film on a base film by a thin film formation method such as vapor deposition or sputtering has disadvantages such as an increase in the number of vapor deposition processes, the number of processes, and low productivity.

従って、本発明の目的は、小型で信頼性が高く、容易に製造することが可能な積層セラミック電子部品の提供と、該積層セラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とする   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a multilayer ceramic electronic component that is small in size, highly reliable, and can be easily manufactured, and a method for manufacturing the multilayer ceramic electronic component.

上記の問題点を解決するために本発明は、内部電極層とセラミック誘電体層とが、交互に積層されたセラミック電子部品の製造方法において、ベースフィルム上に均一に保持・形成されたセラミックグリーンシートと、別のベースフィルム上に導電性ペーストを塗布してなる内部電極シートとを、該セラミックグリーンシートと該内部電極シートとが対向するように圧着する工程と、発熱位置を選択的に制御できる複数のサーマルヘッドを用いて、ベースフィルムに対して複数のヘッドを相対的に移動させると共に、転写パターンに対応する所要の電気信号を入力して、ヘッド発熱部の発熱により転写用フィルムから内部電極パターンを熱転写する工程と、誘電体部ならび誘電体層を他のサーマルヘッドを用いてフィルムから転写を行う。前記内部電極層は、同一平面内に誘電体部が連続して配置され、上記の各工程を繰り返して積層を行いかつ、外部電極を形成する工程を有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である。
また上記の方法を実施するために、内部電極層および誘電体層を形成する熱転写性材料において、少なくとも該内部電極層は、ワックス、導電性金属粉末およびポリマーを含むことを特徴としている。また、該誘電体層は、少なくとも、ワックス、誘電体粒子およびポリマーを含むことを特徴とする。前記ポリマーは、其々のガラス転移点Tgが異なるポリマーを適用し、少なくとも20℃から50℃程度ずらす。ただし軟化点はより低い方が好ましく、可塑剤等の調整に依存することなく、該内部電極層と該誘電体層との間で相対的な硬さを制御する。前記内部電極層とセラミック誘電体層とが、交互に積層され、相対的に硬い層と軟らかい層とが交互になるように積層体上に配置し、加熱および加圧を行うことにより、前記セラミックグリーンシートもしくは、電極層を前記積層体上に転写する工程を備えたことを特徴とする積層セラミック電子部品。なお、上述の内部電極層をセラミックグリーンシート上に転写する工程では、予め成形されたセラミックグリーンシートに電極層を転写してもあるいは、ベーフィルム上でセラミックグリーンシートを成形しベースフィルム上で剥がした段階でで、電極層がセラミックグリーンシート上に転写された状態になるようにしてもよい。
In order to solve the above problems, the present invention provides a ceramic green in which internal electrode layers and ceramic dielectric layers are uniformly held and formed on a base film in a method of manufacturing a ceramic electronic component in which alternating layers are laminated. A process of pressing a sheet and an internal electrode sheet formed by applying a conductive paste on another base film so that the ceramic green sheet and the internal electrode sheet face each other, and a heat generation position are selectively controlled. Using multiple thermal heads that can move the multiple heads relative to the base film, and input the required electrical signals corresponding to the transfer pattern, and heat from the head heat generating part will generate the internal heat from the transfer film. The electrode pattern is thermally transferred, and the dielectric portion and the dielectric layer are transferred from the film using another thermal head. In the multilayer ceramic electronic component, the internal electrode layer includes a step in which dielectric portions are continuously arranged in the same plane, and the steps described above are repeated to form a laminate, and an external electrode is formed. It is a manufacturing method.
In order to carry out the above method, in the heat transferable material for forming the internal electrode layer and the dielectric layer, at least the internal electrode layer includes a wax, a conductive metal powder, and a polymer. The dielectric layer includes at least a wax, dielectric particles, and a polymer. As the polymer, polymers having different glass transition points Tg are applied, and are shifted at least by about 20 ° C. to 50 ° C. However, the softening point is preferably lower, and the relative hardness is controlled between the internal electrode layer and the dielectric layer without depending on the adjustment of a plasticizer or the like. The internal electrode layers and the ceramic dielectric layers are alternately laminated, and the ceramic layers are disposed on the laminate so that relatively hard layers and soft layers are alternately arranged, and heating and pressurizing are performed. A multilayer ceramic electronic component comprising a step of transferring a green sheet or an electrode layer onto the laminate. In the step of transferring the internal electrode layer onto the ceramic green sheet, the electrode layer may be transferred onto a pre-formed ceramic green sheet, or the ceramic green sheet may be formed on the base film and peeled off on the base film. At this stage, the electrode layer may be transferred onto the ceramic green sheet.

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、本発明における請求項1に係る発明によれば、サーマルヘッドを導体(電極)層/誘電体層で、別々のものを使用することより、軟化点をそろえる必要はなくなる。ただし、軟化点はより低い方が好ましい。そして、サーマルヘッド等の発熱体の消耗を抑制できる。このため低コスト化が可能となる。さらに、(電極)層/誘電体層の転写で、別々のヘッドを用いることにより、個々のヘッドの温度が安定し、転写残りが防止できる。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems. According to the invention according to claim 1 of the present invention, the thermal head is composed of a conductor (electrode) layer / dielectric layer and separate ones. It is no longer necessary to align the softening points. However, a lower softening point is preferred. And consumption of heating elements, such as a thermal head, can be controlled. For this reason, cost reduction becomes possible. Furthermore, by using separate heads in the transfer of the (electrode) layer / dielectric layer, the temperature of each head is stabilized and the transfer residue can be prevented.

また、請求項2に係る発明によれば、故意にガラス転移点Tgを20℃〜50℃位ずらすことにより、導体(電極)層/誘電体層の硬さを制御することが可能になる。例えば誘電体層の厚みが薄い場合は導体層を軟らかくする。すなわち、硬い層と軟らかい層が交互に積層されるため積層時の密着性が向上する。このことは、平坦化に良い影響をもたらす。また、誘電体層が厚い場合はその逆も有効であると考えられる。さらに、可塑剤に依存しないで、硬さを変えられるメリットがツイン・ヘッド等の複数のヘッドを用いることによって生ずる。   Further, according to the invention of claim 2, it is possible to control the hardness of the conductor (electrode) layer / dielectric layer by deliberately shifting the glass transition point Tg by 20 ° C. to 50 ° C. For example, when the dielectric layer is thin, the conductor layer is softened. That is, since the hard layer and the soft layer are alternately laminated, adhesion at the time of lamination is improved. This has a positive effect on planarization. If the dielectric layer is thick, the reverse may be effective. Furthermore, the merit of changing the hardness without depending on the plasticizer is caused by using a plurality of heads such as twin heads.

本発明の一実施例であるサーマルヘッドを用いた熱転写工法による積層セラミックコンデンサの製造法について説明する。
(実施例1)
まず、転写媒体としてPETフィルム(ER106T フジコピアン製)を用意し、膜厚が約1.9μmになるように印刷し、その表面に、バインダとしてIBMA(積水化学製)8重量部およびスチレン樹脂4重量部、カルバナワックス1〜10重量%をα−テルピネオール(関東化学製 鹿1級)88重量部に溶解させたビヒクルを、従来の内部電極層を印刷成形するときに用いているパターン状のスクリーン版α−25メッシュを用いて印刷を行い、110℃で7分間乾燥させた。図1は本実施例における積層体の断面略図を示し、図2中、6は転写媒体としてのPETフィルム、5はニッケルペーストと熱可塑性樹脂等を含んだ電極層である。
A method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor by a thermal transfer method using a thermal head according to an embodiment of the present invention will be described.
(Example 1)
First, a PET film (ER106T Fujicopian) is prepared as a transfer medium, printed so that the film thickness is about 1.9 μm, and 8 parts by weight of IBMA (manufactured by Sekisui Chemical) as a binder and 4 parts by weight of styrene resin. , A patterned screen plate used to print and mold a conventional internal electrode layer using a vehicle in which 1 to 10% by weight of carbana wax is dissolved in 88 parts by weight of α-terpineol (Kanto Kagaku Grade 1) Printing was performed using an α-25 mesh and dried at 110 ° C. for 7 minutes. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a laminate in this example. In FIG. 2, 6 is a PET film as a transfer medium, and 5 is an electrode layer containing nickel paste, thermoplastic resin, and the like.

次に、PETフィルム6上に成形した誘電体セラミック粉末(平均粒子径1μm)を含むセラミックグリーンシート13(図4参照)を用意し、従来法と同様に下部無効層であるセラミック誘電体層10を積層し、その上に先に用意したPETフィルム6上に成形された電極層5を図3に示すように対向させ、サーマルヘッド1により115℃、3kgf/cm2にて約5秒間加熱、加圧を行い、所望のパターン部のみを転写させた。   Next, a ceramic green sheet 13 (see FIG. 4) containing a dielectric ceramic powder (average particle diameter of 1 μm) formed on the PET film 6 is prepared, and the ceramic dielectric layer 10 which is the lower ineffective layer as in the conventional method. The electrode layer 5 formed on the previously prepared PET film 6 is faced as shown in FIG. 3 and heated and heated at 115 ° C. and 3 kgf / cm 2 for about 5 seconds by the thermal head 1. Pressure was applied to transfer only the desired pattern portion.

さらにその上から図4、5の誘電体積層の断面図に示すようにセラミックグリーンシート13を対向させ、誘電体層を転写させた。その上に、同様に電極層9,誘電体セラミック層13を交互に転写させることを繰り返して有効層が150層になるまで行い、さらにその上に、従来法と同様に上部無効層を積層し、切断することにより、セラミックグリーンチップとした。このようにして得られた前記セラミックグリーンチップを、従来法と同様にして400℃、4時間脱脂,1280℃、2時間本焼成を行い、外部電極を形成させて積層セラミックコンデンサとした。   Further, as shown in the cross-sectional views of the dielectric laminates of FIGS. 4 and 5, the ceramic green sheet 13 was opposed to transfer the dielectric layer. On top of that, the electrode layer 9 and the dielectric ceramic layer 13 are alternately transferred repeatedly until the effective layer becomes 150 layers, and the upper ineffective layer is laminated thereon as in the conventional method. A ceramic green chip was obtained by cutting. The ceramic green chip thus obtained was degreased at 400 ° C. for 4 hours and baked at 1280 ° C. for 2 hours in the same manner as in the conventional method to form external electrodes to obtain a multilayer ceramic capacitor.

これより、1608型チップコンデンサ素体を得た。得られたチップ型積層コンデンサ素体100個についてそれぞれ、内部解析を行ったところ、デラミネーショ、クラック等欠陥を発生しているものは、全くなかった。   As a result, a 1608 type chip capacitor body was obtained. An internal analysis was performed on each of the obtained 100 chip-type multilayer capacitor bodies. As a result, there were no defects such as delamination and cracks.

なお、本実施例1においてのニッケルペーストは、他の市販ペーストもしくはそれに準じた内製ペーストでも問題はなく、α−テルピネオール、BLS、BBPは、それぞれ重合度の異なるブチラール樹脂、もしくは熱可塑性の高い樹脂、DOA、DOP、DBP等他の可塑剤、使用した樹脂と相溶する溶媒であれば、印刷性に問題がない限り差し支えない。   In addition, the nickel paste in Example 1 has no problem even with other commercially available pastes or in-house manufactured pastes, and α-terpineol, BLS, and BBP are each a butyral resin having a different degree of polymerization or a high thermoplasticity. Any other plasticizer such as resin, DOA, DOP, DBP, and any solvent compatible with the used resin may be used as long as there is no problem in printability.

(実施例2)
ニッケル金属粉末85重量部、チタン酸バリウム系粉末15重量部の配合比率で導電性粉末を作成し、導電性粉末50重量%、メタクリル酸イソブチルとアクリル酸の重合比90:1の共重合からなる(メタ)アクリル酸アルキルエステルポリマー2重量%、カルバナワックスを1〜25重量%トルエン70/メチルエチルケトン30混合溶媒化で固形分50%になるように配合して、スラリーを作成した。
(Example 2)
Conductive powder is prepared with a blending ratio of 85 parts by weight of nickel metal powder and 15 parts by weight of barium titanate powder, and consists of a copolymer of 50% by weight of conductive powder and a polymerization ratio of isobutyl methacrylate and acrylic acid of 90: 1. (Meth) acrylic acid alkyl ester polymer 2% by weight, carbana wax was blended so as to have a solid content of 50% by mixing 1 to 25% by weight of toluene 70 / methyl ethyl ketone 30 to form a slurry.

前記導電金属粉末体は、導体膜を形成するために用いられる。そして、導電性金属粉末材料は、転写性およびインク層の厚みの均一性の観点から80重量%以下が好ましいと考えられる。導電性金属が80重量%を超えるとキャリアフィルム等上への薄い均一なインク層の形成が困難になると考えられる。このスラリーを厚み5μmのキャリアフィルム上に焼成後の厚み1μmとなるように、グラビア印刷を用いて作成した後、乾燥し、熱転写シートを作成した。   The conductive metal powder is used to form a conductor film. The conductive metal powder material is considered to be preferably 80% by weight or less from the viewpoint of transferability and uniformity of the ink layer thickness. If the conductive metal exceeds 80% by weight, it is considered difficult to form a thin and uniform ink layer on a carrier film or the like. This slurry was formed on a carrier film having a thickness of 5 μm so as to have a thickness of 1 μm after firing, and then dried to prepare a thermal transfer sheet.

次に、チタン酸バリウム系粉末100重量部、ポリビニルブチラール樹脂8重量部、フタル酸ジブチル4重量部にトルエン60/エタノール40混合剤下で固形分45%になるように配合して誘電体スラリーを作成し、シリコーン系離形剤で表面にコーティング処理されたキャリアフィルムの離形処理面に、上記スラリーを用いてドクターブレード法により焼成後の厚みが3μになるようにセラミックグリーンシートを作成し、これをロールに巻き取った。   Next, 100 parts by weight of barium titanate powder, 8 parts by weight of polyvinyl butyral resin, and 4 parts by weight of dibutyl phthalate were blended to a solid content of 45% under a toluene 60 / ethanol 40 mixture to form a dielectric slurry. Create a ceramic green sheet on the mold release surface of the carrier film coated on the surface with a silicone mold release agent so that the thickness after firing by the doctor blade method using the slurry is 3μ, This was wound up on a roll.

上記と同じくシリコーン系離形剤で表面処理された厚みが10μとなるようにセラミックグリーンシートを形成し、これをロール状に巻き取って上下無効層のシートとした。   Similarly to the above, a ceramic green sheet was formed so that the thickness of the surface treated with a silicone-based mold release agent was 10 μm, and this was wound up into a roll shape to obtain a sheet of upper and lower ineffective layers.

さらに、接着剤付ペットフィルムに貼られた支持体を用意し、この支持体をペットフィルム面にすでに裁断しておいたセラミックグリーンシートの焼成後厚みが80μとなる下部無効層用のシートを、そのセラミックグリーンシートがペットフィルム面に向かい合うように重ねて配置し、シートのキャリアフィルム(厚み38μmのペットフィルム)上から温度80℃、圧力4 kgf/cm2 の条件で加熱圧着した。   In addition, a support attached to the pet film with adhesive is prepared, and a sheet for the lower ineffective layer having a thickness of 80 μm after firing of the ceramic green sheet that has already been cut into the pet film surface, The ceramic green sheets were placed so as to face the pet film surface, and heat-pressed under the conditions of a temperature of 80 ° C. and a pressure of 4 kgf / cm 2 from the sheet carrier film (38 μm thick pet film).

さらに、図7に示すように、前記支持体の下部無効層用シート上に、熱転写シートの熱転写インク層側を載し、前記熱転写シートのキャリアフィルム面からサーマルヘッド1を当接し、前記サーマルヘッド1により前記熱転写インク層を加熱加圧し、キャリアフィルムを剥離し、導体膜を転写した。同様の手順で別のサーマルヘッド2、3等(図8参照)を用いて誘電体膜の転写も行い電極層、誘電体セラミック層を交互に転写させることを繰り返して有効層が270層になるまで行う。   Further, as shown in FIG. 7, the thermal transfer ink layer side of the thermal transfer sheet is placed on the lower invalid layer sheet of the support, the thermal head 1 is brought into contact with the carrier film surface of the thermal transfer sheet, and the thermal head The thermal transfer ink layer was heated and pressurized by 1 to peel off the carrier film and transfer the conductor film. In the same procedure, transfer the dielectric film using another thermal head 2, 3 etc. (see Fig. 8) and repeat the transfer of the electrode layer and dielectric ceramic layer alternately to make the effective layer 270 layers. Do until.

作成した積層体を静水圧プレス処理した。この処理はナイロン袋(図示しない)により積層体を被包し真空パックした後、静水圧機(図示しない)に入れ、70℃の水中で100 kgf/cm2圧力を加えることにより行った。
静水圧プレス処理した前記積層体を積層セラミックコンデンサ素体にカットした。この素体を脱バインダ処理した後、還元雰囲気下、1300℃で2時間保持し、さらにアニールして1005型チップコンデンサ素体を得た。
The prepared laminate was subjected to isostatic pressing. This treatment was performed by encapsulating the laminate with a nylon bag (not shown), vacuum-packing it, placing it in a hydrostatic pressure machine (not shown), and applying 100 kgf / cm 2 pressure in 70 ° C. water.
The laminate subjected to the isostatic pressing was cut into a multilayer ceramic capacitor body. After removing the binder from this element body, it was held at 1300 ° C. for 2 hours in a reducing atmosphere and further annealed to obtain a 1005 type chip capacitor element body.

また本実施例においての電極層、誘電体セラミック層の剥離は、他の粘着性テープ等を用いても工法上の問題はない。   In the present embodiment, the electrode layer and the dielectric ceramic layer can be peeled off without causing any problem in the construction method even if other adhesive tapes are used.

得られたチップ型積層セラミックコンデンサについて素体50個についてそれぞれ内部解析を行った結果、クラック不良1個とピンホール不良1個が発生した。   As a result of internal analysis of 50 chip bodies of the obtained chip type multilayer ceramic capacitor, one crack defect and one pinhole defect occurred.

これは、導電性ペーストの有機溶剤がセラミックグリーンシートに移行してなるシートアタックが生じて発生したものと考えられる。   This is considered to be caused by the occurrence of a sheet attack in which the organic solvent of the conductive paste is transferred to the ceramic green sheet.

そこで、若干有機溶剤の量を下げるか、或いは溶剤を含まない乾燥後の熱転写インク層転写することで、シートアタックを制御または、無くすことが出来た。   Therefore, the sheet attack can be controlled or eliminated by slightly reducing the amount of the organic solvent or by transferring the heat transfer ink layer after drying without containing the solvent.

本発明は主として積層セラミックコンデンサ、積層バリスタ、積層圧電素子、積層チップインダクタ等に代表される積層セラッミク電子部品の製造方法に関するもので、特に内部電極層と、セラッミクグリーンシート誘電体中の、誘電体層を熱転写工法によって形成することに特徴ある積層セラッミク電子部品の製造方法に関するものであり、携帯電話、テレビジョンの受動機の電子チューナ、液晶テレビ等の各種電気製品に広く利用される。     The present invention mainly relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component typified by a multilayer ceramic capacitor, a multilayer varistor, a multilayer piezoelectric element, a multilayer chip inductor, and the like, and more particularly, an internal electrode layer and a dielectric in a ceramic green sheet dielectric The present invention relates to a method of manufacturing a laminated ceramic electronic component which is characterized by forming a layer by a thermal transfer method, and is widely used in various electric products such as a mobile phone, an electronic tuner of a television passive device, and a liquid crystal television.

転写積層例示した略断面図である。It is the schematic sectional drawing which illustrated transfer lamination. 転写シートの形態の中央断面図である。It is a center sectional view of the form of a transfer sheet. サーマルヘッド1を用いた電極層転写時の断面図Sectional view during electrode layer transfer using thermal head 1 サーマルヘッド2を用いた誘電部転写時の断面図Sectional view during transfer of dielectric part using thermal head 2 電極層と同一平面上に誘電部転写後の断面図Sectional view after transfer of dielectric on the same plane as the electrode layer サーマルヘッド3を用いた誘電層転写時の断面図Sectional view during dielectric layer transfer using thermal head 3 実施例2における内部電極転写時の断面図Sectional view at the time of internal electrode transfer in Example 2 実施例2における誘電体転写時の断面図Sectional view during dielectric transfer in Example 2

符号の説明Explanation of symbols

1は誘電体セラミック層
2は内部電極層
3は外部電極
4は接着層
5はフィラー層(電極層)
6はPET層
7はサーマルヘッド1
8はキャリアフィルム(PET層)
9は内部電極
10はセラミック誘電体層(下部無効層)
11はサーマルヘッド2
12はサーマルヘッド2の凸部
13はセラミックグリーンシート(誘電体セラミック層)
14はサーマルヘッド3
15誘電体埋め込み部
16は粘着層(接着剤層)

1 is a dielectric ceramic layer
2 is the internal electrode layer
3 is the external electrode
4 is adhesive layer
5 is a filler layer (electrode layer)
6 is the PET layer
7 is thermal head 1
8 is a carrier film (PET layer)
9 is the internal electrode
10 is a ceramic dielectric layer (lower ineffective layer)
11 is thermal head 2
12 is the convex part of the thermal head 2
13 is a ceramic green sheet (dielectric ceramic layer)
14 is thermal head 3
15 Dielectric embedded part
16 is adhesive layer (adhesive layer)

Claims (6)

内部電極層とセラミック誘電体層とが、交互に積層されたセラミック電子部品において、PET等のベースフィルム上に均一に保持・形成されたセラミックグリーンシートと、別のPET等のベースフィルム上に導電性ペーストを塗布してなる内部電極シートとを、該セラミックグリーンシートと該内部電極シートとが対向するように圧着させ、発熱位置を選択的に制御できる複数のサーマルヘッドを用いて、前記ベースフィルムに対して複数のヘッドを相対的に移動させると共に、転写パターンに対応する所要の電気信号を入力して、ヘッド発熱部の発熱により転写用フィルムから内部電極パターンを熱転写させ、誘電体部ならび誘電体層を他のサーマルヘッドを用いてフィルムから転写されると共に、前記内部電極層は、同一平面内に誘電体部が連続して配置された複数の積層を行いかつ、外部電極を形成したことを特徴とする積層セラミック電子部品。 In a ceramic electronic component in which internal electrode layers and ceramic dielectric layers are alternately laminated, a ceramic green sheet uniformly held and formed on a base film such as PET and a conductive material on another base film such as PET The base film using a plurality of thermal heads capable of selectively controlling the heat generation position by pressure-bonding the internal electrode sheet formed by applying a conductive paste so that the ceramic green sheet and the internal electrode sheet face each other. A plurality of heads are moved relative to each other, and a required electrical signal corresponding to the transfer pattern is input, and the internal electrode pattern is thermally transferred from the transfer film by the heat generated by the head heat generating portion, and the dielectric portion and the dielectric. The body layer is transferred from the film using another thermal head, and the internal electrode layer is guided in the same plane. And perform a plurality of stacked bodies section are arranged consecutively, the laminated ceramic electronic component, characterized in that the formation of the external electrodes. 内部電極層および誘電体層を形成する熱転写性材料において、少なくとも該内部電極層は、ワックス、導電性金属粉末およびポリマーを含請求項1記載の積層セラミック電子部品。 2. The multilayer ceramic electronic component according to claim 1, wherein at least the internal electrode layer includes a wax, a conductive metal powder, and a polymer in the heat transferable material forming the internal electrode layer and the dielectric layer. 前記誘電体層は、少なくともワックス、誘電体粒子およびポリマーを含むことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の積層セラミック電子部品。 The multilayer ceramic electronic component according to claim 1, wherein the dielectric layer includes at least a wax, dielectric particles, and a polymer. 内部電極層とセラミック誘電体層とが、交互に積層されたセラミック電子部品の製造方法
において、PET等のベースフィルム上に均一に保持・形成されたセラミックグリーンシートと、別のPET等のベースフィルム上に導電性ペーストを塗布してなる内部電極シートとを、該セラミックグリーンシートと該内部電極シートとが対向するように圧着する工程と、発熱位置を選択的に制御できる複数のサーマルヘッドを用いて、前記ベースフィルムに対して複数のヘッドを相対的に移動させると共に、転写パターンに対応する所要の電気信号を入力して、ヘッド発熱部の発熱により転写用フィルムから内部電極パターンを熱転写する工程と、誘電体部ならび誘電体層を他のサーマルヘッドを用いてフィルムから転写を行う。前記内部電極層は、同一平面内に誘電体部が連続して配置され、上記の各工程を繰り返して積層を行いかつ、外部電極を形成する工程を有することを特徴とする熱転写を用いた積層セラミック電子部品の製造方法。
In a method of manufacturing a ceramic electronic component in which internal electrode layers and ceramic dielectric layers are alternately laminated, a ceramic green sheet uniformly held and formed on a base film such as PET, and another base film such as PET Using a plurality of thermal heads that can selectively control the heat generation position and a step of pressure-bonding the internal electrode sheet formed by applying a conductive paste thereon so that the ceramic green sheet and the internal electrode sheet face each other And a step of moving a plurality of heads relative to the base film and inputting a required electrical signal corresponding to the transfer pattern to thermally transfer the internal electrode pattern from the transfer film by the heat generated by the head heat generating portion. Then, the dielectric portion and the dielectric layer are transferred from the film using another thermal head. The internal electrode layer has a step in which dielectric portions are continuously arranged in the same plane, and the steps described above are repeated to form a laminate, and an external electrode is formed. Manufacturing method of ceramic electronic components.
前記ポリマーは、其々のガラス転移点Tgが異なるポリマーを適用し、少なくとも20℃から50℃程度ずらす。ただし軟化点はより低い方が好ましく、可塑剤等の調整に依存することなく、該内部電極層と該誘電体層との間で相対的な硬さを制御する。前記内部電極層とセラミック誘電体層とが、交互に積層され、相対的に硬い層と軟らかい層とが交互になるように積層体上に配置し、加熱および加圧を行うことにより、前記セラミックグリーンシートもしくは、電極層を前記積層体上に転写する工程を備えた請求項4記載の熱転写を用いた積層セラミック電子部品およびその製造方法。 As the polymer, polymers having different glass transition points Tg are applied, and the polymers are shifted by at least about 20 ° C. to about 50 ° C. However, the softening point is preferably lower, and the relative hardness is controlled between the internal electrode layer and the dielectric layer without depending on the adjustment of a plasticizer or the like. The internal electrode layers and the ceramic dielectric layers are alternately laminated, and the ceramic layers are disposed on the laminate so that relatively hard layers and soft layers are alternately arranged, and heating and pressurizing are performed. The multilayer ceramic electronic component using thermal transfer according to claim 4, further comprising a step of transferring a green sheet or an electrode layer onto the laminate. 前記内部電極層をセラミックグリーンシート上に転写する工程では、予め成形されたセラミックグリーンシートに電極層を転写してもあるいは、ベーフィルム上でセラミックグリーンシートを成形しベースフィルム上で剥がした段階で、電極層がセラミックグリーンシート上に転写された状態になるようにする請求項4又は請求項5に記載の熱転写を用いた積層セラミック電子部品およびその製造方法。

In the step of transferring the internal electrode layer onto the ceramic green sheet, the electrode layer may be transferred to a pre-formed ceramic green sheet, or the ceramic green sheet may be formed on the ba film and peeled off on the base film. The multilayer ceramic electronic component using thermal transfer according to claim 4 or 5, wherein the electrode layer is transferred onto the ceramic green sheet, and a method for manufacturing the same.

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