JP2013098542A - 積層セラミックキャパシタの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、積層セラミックキャパシタの製造方法に関する。
【解決手段】本発明は、内部電極が印刷されたセラミックグリーンシートを積層してセラミック積層体を形成する段階と、上記セラミック積層体に熱圧搾を加える段階と、上記セラミック積層体を切断する段階と、上記セラミック積層体にスラリーを浸透させる段階と、上記セラミック積層体に浸透されたスラリーを乾燥する段階と、を含むことができる。本発明によると、積層セラミックキャパシタの製造工程時に発生するクラック(crack)が除去されて信頼性に優れた積層セラミックキャパシタを製作することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、セラミックキャパシタの製造工程時に発生するクラック(crack)を除去する積層セラミックキャパシタの製造方法に関する。
積層セラミックキャパシタは、内部電極が形成された複数のセラミックグリーンシートが積層形成されたもので、上記積層物を焼成させる工程が行われる。このとき、内部電極物質とグリーンシート物質との焼結収縮開始温度及び収縮率の差異によって激しい応力が発生する可能性がある。これにより、積層セラミックキャパシタの機能問題及び構造上欠陥のような不良が発生しやすい。
また、電子機器の小型化及び多機能化に伴い、小型化及び高容量化を満たす積層セラミックキャパシタが求められている。
積層セラミックキャパシタの小型化により、セラミックグリーンシートの切断や焼結のような小さな内部応力の変化によっても誘電体層と内部電極層との界面にクラック(crack)のような内部欠陥の問題点が発生するおそれがある。
誘電体層と内部電極層との界面にクラック(crack)のような内部欠陥が発生する場合、容量確保のような所望の特性が得られず、積層セラミックキャパシタのような積層セラミック電子部品の信頼性が低下する。
本発明は、上記従来技術の問題を解決するためのもので、本発明の一実施形態によると、クラック(crack)を除去する段階を経て信頼性に優れた積層セラミックキャパシタを具現することができる。
本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタの製造方法は、内部電極が印刷されたセラミックグリーンシートを積層してセラミック積層体を形成する段階と、上記セラミック積層体を切断する段階と、上記セラミック積層体にセラミックパウダーが含まれたスラリーを塗布する段階と、上記セラミック積層体に塗布されたスラリーを乾燥する段階と、を含む。
上記セラミック積層体に塗布されたスラリーを乾燥する段階の後、上記内部電極と電気的に連結されるように外部電極用導電性ペーストを上記セラミック積層体の端部に塗布する段階と、上記セラミック積層体を焼成して外部電極を形成する段階と、をさらに含むことができる。
上記スラリーのセラミックパウダーは、上記セラミックグリーンシートのセラミックと同一系列の物質であることができる。
上記スラリーは、溶解度パラメータ(Solubility Parameter、SP)が7.1から8.0(cal/cm0.5であることが好ましい。
上記スラリーは、セラミックパウダーの固形分含量が3から20%であることが好ましい。
上記スラリーは、10rpmにおける粘度と100rpmにおける粘度との比率が1.6から3.0であることが好ましい。
上記セラミック積層体に上記スラリーを塗布する段階は、ディッピング(dipping)またはスプレー(spray)法で行われることができる。
本発明によると、積層セラミックキャパシタの製造過程において発生するクラックが除去されるため、信頼度が高い積層セラミックキャパシタが提供されることができる。
本発明の実施形態による積層セラミックキャパシタの製造方法を説明する工程図である。 本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタの製造方法を説明する工程図である。 本発明の実施形態によって製造された積層セラミックキャパシタの斜視図である。
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。
しかしながら、本発明の実施形態は、他の多様な形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面上における要素の形状及びサイズ等は、より明確な説明のために誇張されることがあり、図面上に同じ符号で示される要素は同一要素である。
以下では、図1から図3を参照して本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタの製造方法について説明する。
図1は、本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタの製造方法を説明する工程図である。
本発明の一実施形態によると、まず、第1内部電極が形成された第1セラミックグリーンシート及び第2内部電極が形成された第2セラミックグリーンシートを用意する。その後、上記第1セラミックグリーンシートと第2セラミックグリーンシートとを交互積層してセラミック積層体を形成する。
上記第1内部電極及び第2内部電極は、金属粒子を含有する導電性ペーストを塗布することで、上記第1セラミックグリーンシート及び第2セラミックグリーンシートに印刷することができる。
上記第1セラミックグリーンシート及び第2セラミックグリーンシートを交互積層することで形成されたセラミック積層体を熱圧搾した後、上記セラミック積層体を切断する段階を含むことができる。
また、上記セラミック積層体にセラミックパウダーを含むスラリーを塗布し、セラミック積層体に塗布された上記スラリーを乾燥する段階を含むことができる。
上記セラミック積層体にスラリーを塗布する段階は、上記セラミック積層体をスラリーにディッピング(dipping)することで行われることができる。
上記セラミック積層体を切断する過程において内部電極及びセラミックに刃によって穴が開いたり、焼成時に内部電極物質とグリーンシート物質との収縮率の差異による内部応力の変化によってクラック(crack)が発生する可能性がある。
本発明は、上記セラミック積層体の内部電極及びセラミックに穴が開いたり、内部応力の差異によってクラック(crack)が発生した部分に、上記セラミックグリーンシートを構成するセラミック物質と同一系列のセラミックパウダーが含まれたスラリーを塗布した後に乾燥することで、クラック(crack)をスラリーで充填することができる。
その後、上記第1内部電極及び第2内部電極と電気的に連結されるように外部電極用導電性ペーストを上記セラミック積層体の端部に塗布し、上記セラミック積層体を焼成した後に外部電極を形成することで、積層セラミックキャパシタを製作することができる。
従って、本発明は、セラミック積層体にスラリーを塗布する工程を通じて積層セラミックキャパシタにクラック(crack)が発生することを防止でき、これにより、信頼性に優れた積層セラミックキャパシタを製造することができる。
図2は、本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタの製造方法を説明するための工程図である。
図2に示されているように、上記セラミック積層体にスラリーを塗布する段階は、上記セラミックパウダーが含まれたスラリーを上記セラミック積層体に撒いて分散させるスプレー(spray)法で行われることができる。上記スラリーがクラックの発生部に分散されて塗布されることにより、クラックを抑制することができる。
本発明者らは、上記スラリーの溶解度パラメータ(Solubility Parameter、SP)、セラミックパウダーの固形分含量、10rpmにおける粘度と100rpmにおける粘度との比率(以下では、粘度比)を多様に変更した28個の焼結助剤のサンプル1〜28を試作した。上記スラリーのSP値、セラミックパウダーの固形分含量及び粘度比による電極連結性、クラック除去の有無を表1に示した。
Figure 2013098542
サンプル1から7は、SP値が9.0から9.9であり、セラミックパウダーの固形分含量を3から30%、粘度比を1.50から3.00まで変更して製造したスラリーである。
サンプル8から14は、SP値が8.1から9.0であり、セラミックパウダーの固形分含量を3から30%、粘度比を1.50から3.00まで変更して製造したスラリーである。
サンプル15から21は、SP値が7.1から8.0であり、セラミックパウダーの固形分含量を3から30%、粘度比を1.50から3.00まで変更して製造したスラリーである。
サンプル22から28は、SP値が5.1から7.0であり、セラミックパウダーの固形分含量を3から30%、粘度比を1.07から1.50まで変更して製造したスラリーである。
セラミック積層体を切断した後、上記切断されたラミック積層体に各サンプルで製造したスラリーを塗布した。セラミック積層体にスラリーを塗布する段階は、ディッピング(dipping)法またはスプレー(spray)法で行われることができる。また、セラミック積層体に塗布されたスラリーを乾燥した後、セラミック積層体を焼成して積層セラミックキャパシタの電極連結性及びクラック除去の有無を測定した。
クラック除去率が75%以下であるものを不良(×)、75から85%であるものを良好(○)、85%以上であるものを優秀(◎)と示した。
表1によると、スラリーのSP値が5.1から9.0であるか、セラミックパウダーの固形分含量が3から20%であるか、スラリーの粘度比が1.6から3.0であるとき、クラックが75%以上除去される。
スラリーのSP値が7.1から8.0であり、セラミックパウダーの固形分含量が3から20%であり、スラリーの粘度比が1.6から3.0であるときがもっとも好ましく、優れた電極連結性及び高いクラック除去率を同時に満たすことができる。
図3は、本発明の一実施形態によって製造された積層セラミックキャパシタの斜視図である。積層セラミックキャパシタは、セラミック積層体10の両端部に外部電極3が形成されている。
本発明は、セラミック積層体にスラリーを浸透させて製造工程時に発生したクラック(crack)を上記スラリーで充填することで、クラック発生率を減らすことができる。これにより、積層セラミックキャパシタの信頼性を高める効果を奏することができる。
以上、本発明は、具体的な構成要素等のような特定の事項、限定された実施形態及び図面によって説明されたが、これは本発明のより全般的な理解を助けるために提供されるものに過ぎず、本発明が上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明が属する技術分野における通常的な知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正及び変形を図ることができる。
従って、本発明の思想は、上記説明された実施形態に限定されるものではなく、後述する特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等な、または等価的に変形された全てのものは、本発明の思想の範囲に属するものと言える。
3 外部電極
10 セラミック積層体

Claims (8)

  1. 内部電極が印刷されたセラミックグリーンシートを積層してセラミック積層体を形成する段階と、
    前記セラミック積層体を切断する段階と、
    前記セラミック積層体にセラミックパウダーが含まれたスラリーを塗布する段階と、
    前記セラミック積層体に塗布されたスラリーを乾燥する段階と
    を含む、積層セラミックキャパシタの製造方法。
  2. 前記スラリーのセラミックパウダーは、前記セラミックグリーンシートのセラミックと同一系列の物質である、請求項1に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
  3. 前記スラリーは、溶解度パラメータ(Solubility Parameter、SP)が7.1から8.0(cal/cm0.5である、請求項1または2に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
  4. 前記スラリーは、セラミックパウダーの固形分含量が3から20%である、請求項1から3の何れか1項に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
  5. 前記スラリーは、10rpmにおける粘度と100rpmにおける粘度との比率が1.6から3.0である、請求項1から4の何れか1項に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
  6. 前記セラミック積層体にスラリーを塗布する段階は、
    ディッピング(dipping)することで行われる、請求項1から5の何れか1項に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
  7. 前記セラミック積層体にスラリーを塗布する段階は、
    スプレー(spray)法で行われる、請求項1から5の何れか1項に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
  8. 前記セラミック積層体に塗布されたスラリーを乾燥する段階の後、
    前記内部電極と電気的に連結されるように外部電極用導電性ペーストを前記セラミック積層体の端部に塗布する段階と、
    前記セラミック積層体を焼成して外部電極を形成する段階と、をさらに含む、請求項1から7の何れか1項に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
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