JP2009124155A - 多層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多層セラミックコンデンサの製造方法が開示される。
【解決手段】本多層セラミックコンデンサの製造方法は、内部電極が形成された複数の誘電体グリーンシートを積層して積層体を形成する段階、積層体中外部電極が形成される領域に貫通孔を形成する段階、貫通孔に導体ペーストを充填して外部電極を形成する段階、上記外部電極が形成された積層体を切断する段階及び上記切断した積層体を焼成して少なくとも一つ以上の多層セラミックコンデンサを形成する段階を含む。これによって、積層体と外部電極との間の結合力が向上する。
【選択図】図２ｃ

Description

本発明は多層セラミックコンデンサの製造方法に関するもので、より詳しくは、複数のセラミック誘電体シートを積層した積層体に貫通孔を形成して導体ペーストを充填する方式で外部電極を形成する多層セラミックコンデンサの製造方法に関する。

一般的にコンデンサとは、電圧を印加して誘電体物質の厚さに対する電極面積によって電荷を蓄積する機能をする受動部品であって、このようなコンデンサのうち、いわゆる多層セラミックコンデンサは、静電容量及び正格電圧の用途によって誘電体層と電極面積を小型薄膜に多層化したチップタイプのコンデンサであって、表面実装が可能で高効率及び高信頼性装着が可能で、内部インダクタンスが小さいため、高い周波数帯域まで使用が可能なためバイパスフィルタ（ｂｙ−ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）用、微積分回路などを有する電子機器に主に使われる。

図１ａ及び図１ｂは、従来技術による多層セラミックコンデンサの製造方法を表した垂直断面図である。図１ａを参照すると、セラミック誘電体シート１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを積層して積層体１を形成する。具体的に、ガラス−セラミック粉末、誘電体物質、有機バインダー、分散剤及び混合溶媒を混合してスラリーを製造する。そして、ドクターブレード法を利用してスラリーを塗布した後、乾燥して一つのセラミック誘電体シートを製造する。このような方法で、複数のセラミック誘電体シート１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを製造して積層することができる。この場合、複数のセラミック誘電体シート１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを積層する前に、各セラミック誘電体シートに導体ペーストをスクリーン印刷することにより、積層体１内に内部電極２を形成することができる。

その後、積層体１の焼成温度で焼成を行う。この場合、積層体１の焼成温度は約６００〜１０００℃になることができる。焼成過程により積層体１は焼結して収縮する。

そして、積層体１をａ−ａ'ライン及びｂ−ｂ'ラインに切断して内部電極２が外部に露出するようにする。次に、積層体１の両側面にディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）方式またはホイール（ｗｈｅｅｌ）転写方式を利用して導体ペーストを塗布する。そして、導体ペーストが塗布された積層体１を再熱処理して乾燥及び接合させることにより外部電極３を形成する。その結果、図１ｂに図示された多層セラミックコンデンサ１０を製造することが可能になる。

従来技術による多層セラミックコンデンサ１０の製造方法は、焼成過程を通して積層体１の焼結が完了した後、外部電極３を形成するものであり、積層体１と外部電極３の結合力が弱い。

一般的に、積層体１と外部電極３の結合力は積層体１に残存するガラス成分の量によって決定されうる。しかし、焼成過程において積層体１に含まれたガラス成分が結晶化して積層体１に残存するガラス成分が著しく減少する。これによって、積層体１に導体ペーストを塗布した後、再熱処理過程を行っても積層体１と外部電極３の結合力が大きく劣ることがある。また、再熱処理により工程時間及び工程費用が増加し、製品の価格が上昇するという問題があった。

本発明は上述の問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、回路パターンが内蔵された積層体に貫通孔を形成して導体ペーストを充填する方式で外部電極を形成することにより、積層体と外部電極との間の結合力を向上させるための多層セラミックコンデンサの製造方法に関する。

本発明の内部電極が形成された複数の誘電体グリーンシートを積層して積層体を形成する段階、上記積層体中外部電極が形成される領域に貫通孔を形成する段階、上記貫通孔に導体ペーストを充填して外部電極を形成する段階、上記外部電極が形成された積層体を切断する段階、上記切断した積層体を焼成して少なくとも一つ以上の多層セラミックコンデンサを形成する段階を含む。

この場合、上記貫通孔を形成する段階は、上記積層体中上記外部電極が形成される領域をパンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）することが好ましい。

また、上記貫通孔は、四角形及び円形のいずれか一つの形態で形成されることができる。

一方、本多層セラミックコンデンサの製造方法において、上記貫通孔に導体ペーストを充填して外部電極を形成する段階は、スクリーン印刷方法を利用することが好ましい。この場合、上記外部電極が形成される領域は、上記内部電極が形成されない領域のうち上記内部電極と隣する領域であることが好ましい。

本発明によると、内部電極が含まれた積層体に貫通孔を形成して導体ペーストを充填させることにより、外部電極を形成した後に積層体を焼成するようになる。これによって、内部電極が含まれた積層体と外部電極との結合力が強化され、外部電極を形成するため再熱処理工程を行う必要がなくなり、工程時間及び工程費用の面で効率的である。

以下、添付の図面を参照に本発明をより詳しく説明する。
図２ａ乃至図２ｅは、本発明の一実施例による多層セラミックコンデンサの製造方法を表した垂直断面図である。図２ａを参照すると、先ず、複数のセラミック誘電体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを積層して積層体１１を形成する。具体的に、ガラス−セラミック粉末及び誘電体物質に有機バインダー、分散剤及び混合溶媒を混合してスラリーを製造する。この場合、誘電体物質としては、強誘電体物質はＢａＴｉＯ_３が利用されることができる。上記スラリーをドクターブレード方法を利用して一定の厚さに塗布した後、乾燥して一つのセラミック誘電体シートを形成することができる。

そして、セラミック誘電体シート上に導体ペーストを塗布して内部電極１２を形成する。この場合、導体ペーストとしては、Ｐｄ、Ｎｉ、Ａｇなどのような金属または金属混合物が利用されることができる。

その後、図２ｂに図示された通り、積層体１１中外部電極が形成される領域をパンチングして貫通孔１３を形成する。この場合、外部電極が形成される領域は、積層体１１中内部電極２が形成されない領域において内部電極１２と隣する領域になることができる。即ち、内部電極１２と境界となる領域になることができる。

図２ｃを参照すると、積層体１１に形成された貫通孔１３内にスクリーン印刷方法を利用して導体ペーストを充填させ外部電極１４を形成する。そして、図２ｃに図示された積層体１１を点線表示されたｅ−ｅ'ライン及びｆ−ｆ'ラインに沿って切断する。

本段階において、外部電極１４を形成する導体ペーストとしては、Ｐｄ、Ｎｉ、Ａｇなどのような金属または金属混合物が利用されることができる。

図２ｄに図示された通り、積層体１１を該当焼成温度、約６００〜１０００℃の温度を適用して焼結する。この過程で積層体１１内に添加されたガラス成分が結晶化することにより貫通孔１３内の外部電極１４との結合力が向上するようになる。その結果、積層体１１の両側面に外部電極１４が形成された多層セラミックコンデンサを製造することが可能になる。

一方、図２ｅは図２ｄに図示された多層セラミックコンデンサ１００の模式図である。外部電極１４は積層体１１の外部に突出されず、積層体１１の一部に含まれる。これによって、多層セラミックコンデンサ１００は直六面体の形態に製造されることが可能になる。また、内部電極１２は多層セラミックコンデンサ１００の内部に内蔵され、外部電極１４と連結されている。

図３は外部電極が形成された積層体を表した平面図である。図２ａ乃至図２ｅでは説明の便宜のため一つの積層体を図示したが、一般の積層体の場合、複数の多層セラミックコンデンサを製造することができる。即ち、図３に図示された通り、積層体２０は複数の貫通孔１３及び複数の外部電極１４を含む。この場合、ｘ１、ｘ２、ｘ３及びｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４で表された各ラインに沿って積層体２０を切断する場合、多層セラミックコンデンサをチップ単位で複数製造することができる。

このような方法によって積層体２０内に外部電極１４を形成した後、焼成を行うことにより積層体２０と外部電極１４の結合力を向上させることが可能になる。また、外部電極１４を形成するため別途の再熱処理を行う必要がなくなり、工程の面でより効率的に多層セラミックコンデンサを製造することが可能になる。

以上では本発明の好ましい実施例について図示して説明したが、本発明は上述の特定の実施例に限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨を外れることなく、当該発明が属する技術分野において通常の知識を有している者により多様な変形実施が可能であり、かつ、このような変形実施は本発明の技術的な思想や展望から個別的に理解されてはならない。

従来技術による多層セラミックコンデンサの製造方法を表した垂直断面図である。 従来技術による多層セラミックコンデンサの製造方法を表した垂直断面図である。 本発明の一実施例による多層セラミックコンデンサの製造方法を表した垂直断面図である。 本発明の一実施例による多層セラミックコンデンサの製造方法を表した垂直断面図である。 本発明の一実施例による多層セラミックコンデンサの製造方法を表した垂直断面図である。 本発明の一実施例による多層セラミックコンデンサの製造方法を表した垂直断面図である。 本発明の一実施例による多層セラミックコンデンサの製造方法を表した垂直断面図である。 外部電極が形成された積層体を表した平面図である。

符号の説明

１００ 多層セラミックコンデンサ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ セラミック誘電体シート
１２ 内部電極
１３ 貫通孔
１４ 外部電極

Claims (5)

1. 内部電極が形成された複数の誘電体グリーンシートを積層して積層体を形成する段階と、
   前記積層体中外部電極が形成される領域に貫通孔を形成する段階と、
   前記貫通孔に導体ペーストを充填して外部電極を形成する段階と、
   前記外部電極が形成された積層体を切断する段階と、
   前記切断した積層体を焼成して少なくとも一つ以上の多層セラミックコンデンサを形成する段階と、を含む多層セラミックコンデンサの製造方法。
2. 前記貫通孔を形成する段階は、
   前記積層体中前記外部電極が形成される領域をパンチングすることを特徴とする請求項１に記載の多層セラミックコンデンサの製造方法。
3. 前記貫通孔は、四角形及び円形のいずれか一つの形態で形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層セラミックコンデンサの製造方法。
4. 前記貫通孔に導体ペーストを充填して外部電極を形成する段階は、
   スクリーン印刷方法を利用することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の多層セラミックコンデンサの製造方法。
5. 前記外部電極が形成される領域は、
   前記内部電極が形成されない領域のうち前記内部電極と隣する領域であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の多層セラミックコンデンサの製造方法。

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