JP2018195655A - Method for manufacturing multilayer ceramic electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層セラミック電子部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component.
近年、携帯電話機や携帯音楽プレイヤーなどの電子機器の小型化や薄型化が進んでおり、それに伴い、電子機器に搭載される基板や基板に搭載される積層セラミック電子部品においても小型化かつ大容量化が進んでいる。この小型化かつ大容量化に伴い、積層セラミック電子部品においては、誘電体層の厚み(素子厚)だけでなく、内部電極層の厚みが益々薄くなり、積層枚数も増加している。
そのような状況の中、積層セラミック電子部品の製造過程における積層体ブロックのプレスには、たとえば、特許文献1に記載されるように静水圧プレスによりプレスすることが知られている。
In recent years, electronic devices such as mobile phones and portable music players have become smaller and thinner, and accordingly, substrates mounted on electronic devices and multilayer ceramic electronic components mounted on substrates have also been reduced in size and capacity. Is progressing. Along with this reduction in size and increase in capacity, in multilayer ceramic electronic components, not only the thickness of the dielectric layer (element thickness) but also the thickness of the internal electrode layer is becoming increasingly thinner, and the number of laminated layers is also increasing.
Under such circumstances, it is known to press the laminated body block in the process of manufacturing the laminated ceramic electronic component by, for example, isostatic pressing as described in Patent Document 1.
しかしながら、小型化かつ大容量化が進む中、単純に静水圧プレスにて積層体ブロックをプレスするだけでは十分ではなく、誘電体層と内部電極層との間において隙間などが生じ、構造欠陥が発生することがあった。 However, with the progress of miniaturization and increase in capacity, it is not sufficient to simply press the laminated body block by isostatic pressing, and a gap or the like occurs between the dielectric layer and the internal electrode layer, resulting in structural defects. It sometimes occurred.
具体的には、一般的に静水圧プレスでは、内部電極ペーストを誘電体シートに塗布、乾燥させ、それらを複数枚積層したのち、静水圧プレスで圧着して積層体ブロックを作製する。この静水圧プレス時に、内部電極に含まれる金属粉と内部電極に含まれる樹脂成分との接着力を強化させている。 Specifically, in an isostatic press, generally, an internal electrode paste is applied to a dielectric sheet, dried, and a plurality of them are laminated, and then a laminate block is produced by pressure bonding with an isostatic press. During the isostatic pressing, the adhesive force between the metal powder contained in the internal electrode and the resin component contained in the internal electrode is reinforced.
しかしながら、一般的な静水圧プレスでは、積層体ブロックをカットし個片化する際に、内部電極に含まれる金属粉と内部電極に含まれる樹脂成分の接着を維持することができないことがある。これにより密着不良が発生することがあった。
また、個片化された積層体の焼成において、還元雰囲気下で焼成されることになるが、この時、内部電極の焼結収縮により内部電極に含まれる金属粉同士が離れることにより、焼結後の積層セラミック電子部品内の内部電極内で空間が生じ、外部電極を形成した製品の信頼性が低下することがあった。
However, in a general hydrostatic pressure press, when the laminate block is cut and separated into individual pieces, the adhesion between the metal powder contained in the internal electrode and the resin component contained in the internal electrode may not be maintained. As a result, poor adhesion may occur.
In addition, in the firing of the singulated laminate, it is fired in a reducing atmosphere. At this time, the metal powder contained in the internal electrode is separated by sintering shrinkage of the internal electrode, so that the sintered body is sintered. There was a case where a space was generated in the internal electrode in the later laminated ceramic electronic component, and the reliability of the product in which the external electrode was formed might be lowered.
それゆえに、この発明の主たる目的は、積層セラミック電子部品の積層体が内包する内部電極の金属粉と有機物との剥離を抑制することで、積層セラミック電子部品の機械的強度や電気特性における信頼性の向上しうる積層セラミック電子部品の製造方法を提供することである。 Therefore, the main object of the present invention is to suppress the peeling between the metal powder and the organic substance of the internal electrode contained in the multilayer ceramic electronic component laminate, thereby improving the mechanical strength and electrical characteristics of the multilayer ceramic electronic component. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component capable of improving the above.
この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法は、複数のセラミック層および複数の内部電極が交互に積層されており、かつ第1および第2の主面、第1および第2の側面、第1および第2の端面を有する積層体と、積層体の第1の端面に設けられる第1の外部電極と第2の端面に設けられる第2の外部電極とを備える、積層セラミック電子部品の製造方法であって、複数のセラミックグリーンシートを準備する工程と、セラミックグリーンシート上に内部電極用導電性ペーストを印刷する工程と、セラミックグリーンシートと、内部電極用導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートとを複数枚積層し、積層体ブロックを準備する工程と、積層体ブロックを静水圧プレスし、圧着する圧着工程と、圧着工程後に積層体ブロックを切断し、個々の積層体チップを得る工程と、を備え、圧着工程におけるプレス圧力は、750kgf以上1500kgf以下であり、圧着工程におけるプレス保持時間は、10秒以上360秒以下であり、圧着工程におけるプレス温度は、78℃以上90℃以下である、積層セラミック電子部品の製造方法である。
また、この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法は、圧着工程において、空間部が設けられた枠状に形成された金属製枠体が用いられ、金属製枠体の空間部に積層体ブロックを収容するとき、金属製枠体と積層体ブロックとの間に弾性体を挟み、静水圧プレスされることが好ましい。
In the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention, a plurality of ceramic layers and a plurality of internal electrodes are alternately stacked, and the first and second main surfaces, the first and second side surfaces, and the first And a laminated body having a second end face, a first external electrode provided on the first end face of the laminated body, and a second external electrode provided on the second end face. A step of preparing a plurality of ceramic green sheets, a step of printing a conductive paste for internal electrodes on the ceramic green sheets, a ceramic green sheet, and a ceramic green sheet printed with the conductive paste for internal electrodes Are laminated, a laminate block is prepared, a laminate block is hydrostatically pressed and crimped, and a laminate block is formed after the crimping step. And a step of obtaining individual laminate chips, the press pressure in the crimping step is not less than 750 kgf and not more than 1500 kgf, and the press holding time in the crimping step is not less than 10 seconds and not more than 360 seconds. The press temperature in the process is a method for producing a multilayer ceramic electronic component that is 78 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.
In the method of manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention, a metal frame formed in a frame shape provided with a space is used in the crimping step, and a multilayer block is formed in the space of the metal frame. It is preferable that the elastic body is sandwiched between the metal frame and the laminate block and is hydrostatically pressed.
この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法によれば、圧着工程における、静水圧プレスのプレス温度、プレス圧力、プレス保持時間を適正な範囲、すなわち、プレス圧力を750kgf以上1500kgf以下で、プレス保持時間を10秒以上360秒以下で、プレス温度を78℃以上90℃以下で管理することにより、積層体に内包する内部電極に含まれる有機物が、ガラス転移温度を超えた状態となり、内部電極に含まれる金属粉と内部電極に含まれる有機物との密着力が向上し、圧着工程以降の積層体ブロックを切断し、個片化する工程の衝撃等による内部電極の金属粉と内部電極の有機物(バインダ)の剥離が抑制され、焼成後の積層体においても構造欠陥の発生が抑制される。したがって、この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法によれば、機械的強度および電気特性の長期間確保(すなわち、信頼性の確保)が可能とした積層セラミック電子部品を提供しうる。
また、セラミックグリーンシート上に形成された内部電極パターンとセラミックグリーンシートとの間の段差により、セラミックグリーンシート間の密着力に差が生じる場合があるところ、この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法では、圧着工程において、空間部が設けられた枠状に形成された金属製枠体が用いられ、金属製枠体の空間部に積層体ブロックを収容するとき、金属製枠体と積層体ブロックとの間に弾性体を挟み、静水圧プレスと、積層体ブロックに対して均一に圧力をかけることができる。
According to the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention, the press holding, pressing pressure, pressing pressure, and holding time of the hydrostatic press in an appropriate range, that is, pressing pressure is 750 kgf to 1500 kgf. By managing the time at 10 to 360 seconds and the press temperature at 78 to 90 ° C., the organic matter contained in the internal electrode included in the laminate is in a state exceeding the glass transition temperature. The adhesion between the metal powder contained and the organic substance contained in the internal electrode is improved, and the metal block of the internal electrode and the organic substance of the internal electrode due to the impact of the process of cutting and stacking the laminated body block after the crimping process ( Separation of the binder) is suppressed, and the occurrence of structural defects is also suppressed in the fired laminate. Therefore, according to the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention, it is possible to provide a multilayer ceramic electronic component capable of ensuring mechanical strength and electrical characteristics for a long period of time (that is, ensuring reliability).
In addition, there may be a difference in the adhesion between the ceramic green sheets due to the step between the internal electrode pattern formed on the ceramic green sheet and the ceramic green sheet. In the method, a metal frame formed in a frame shape provided with a space is used in the crimping step, and when the laminate block is accommodated in the space of the metal frame, the metal frame and the laminate An elastic body can be sandwiched between the blocks, and pressure can be uniformly applied to the hydrostatic press and the laminate block.
この発明によれば、積層セラミック電子部品の積層体が内包する内部電極の金属粉と有機物との剥離を抑制することで、積層セラミック電子部品の機械的強度や電気特性における信頼性の向上しうる積層セラミック電子部品の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, the reliability of the mechanical strength and electrical characteristics of the multilayer ceramic electronic component can be improved by suppressing the peeling between the metal powder and the organic substance of the internal electrode contained in the multilayer ceramic electronic component laminate. A method of manufacturing a multilayer ceramic electronic component can be provided.
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。 The above-described object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments for carrying out the invention with reference to the drawings.
1.積層セラミック電子部品
この発明の積層セラミック電子部品の製造方法により製造される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について説明する。図1は、この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法により製造される積層セラミックコンデンサの一例を示す外観斜視図である。図2は、この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法により製造される積層セラミックコンデンサを示す図1のII−II線における断面図であり、図3は、この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法により製造される積層セラミックコンデンサを示す図1のIII−III線における断面図である。
1. Multilayer Ceramic Electronic Component A multilayer ceramic capacitor will be described as a multilayer ceramic electronic component manufactured by the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component of the present invention. FIG. 1 is an external perspective view showing an example of a multilayer ceramic capacitor manufactured by the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1 showing a multilayer ceramic capacitor manufactured by the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the multilayer ceramic electronic component according to the present invention. It is sectional drawing in the III-III line of FIG. 1 which shows the laminated ceramic capacitor manufactured by a manufacturing method.
図1ないし図3に示すように、積層セラミックコンデンサ10は、直方体状の積層体12を含む。
As shown in FIGS. 1 to 3, the multilayer
積層体12は、積層された複数のセラミック層14と複数の内部電極16とを有する。さらに、積層体12は、積層方向xに相対する第1の主面12aおよび第2の主面12bと、積層方向xに直交する幅方向yに相対する第1の側面12cおよび第2の側面12dと、積層方向xおよび幅方向yに直交する長さ方向zに相対する第1の端面12eおよび第2の端面12fとを有する。この積層体12には、角部および稜線部に丸みがつけられている。なお、角部とは、積層体の隣接する3面が交わる部分のことであり、稜線部とは、積層体の隣接する2面が交わる部分のことである。また、第1の主面12aおよび第2の主面12b、第1の側面12cおよび第2の側面12d、ならびに第1の端面12eおよび第2の端面12fの一部または全部に凹凸などが形成されていてもよい。さらに、積層体12の長さ方向zの寸法は、幅方向yの寸法よりも必ずしも長いとは限らない。
The
積層されるセラミック層14の枚数は、特に限定されないが、50枚以上1500枚以下であることが好ましい。
The number of laminated
積層体12のセラミック層14は、外層部14aと内層部14bとを含む。外層部14aは、積層体12の第1の主面12a側および第2の主面12b側に位置し、第1の主面12aと最も第1の主面12aに近い内部電極16との間に位置するセラミック層14、および第2の主面12bと最も第2の主面12bに近い内部電極16との間に位置するセラミック層14である。そして、両外層部14aに挟まれた領域が内層部14bである。なお、外層部14aの厚みは、40μm以上200μm以下であることが好ましい。
The
積層体12の寸法は、特に限定されないが、長さ方向zの寸法は、0.19mm以上5.9mm以下、幅方向yの寸法は、0.08mm以上5.8mm以下、積層方向xの寸法は、0.06mm以上3.2mm以下であることが好ましい。
Although the dimension of the laminated
セラミック層14は、たとえば、誘電体材料により形成することができる。このような誘電体材料としては、たとえば、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、またはCaZrO3などの成分を含む誘電体セラミックを用いることができる。上記の誘電体材料を主成分として含む場合、所望する積層体12の特性に応じて、たとえば、Mn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物などの主成分よりも含有量の少ない副成分を添加したものを用いてもよい。
The
なお、積層体12に、圧電体セラミックを用いた場合、積層セラミック電子部品は、セラミック圧電素子として機能する。圧電セラミック材料の具体例としては、たとえば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)系セラミック材料などが挙げられる。
また、積層体12に、半導体セラミックを用いた場合、積層セラミック電子部品は、サーミスタ素子として機能する。半導体セラミック材料の具体例としては、たとえば、スピネル系セラミック材料などが挙げられる。
また、積層体12に、磁性体セラミックを用いた場合、積層セラミック電子部品は、インダクタ素子として機能する。また、インダクタ素子として機能する場合は、内部電極16は、コイル状の導体となる。磁性体セラミック材料の具体例としては、たとえば、フェライトセラミック材料などが挙げられる。
When a piezoelectric ceramic is used for the
Moreover, when a semiconductor ceramic is used for the
When a magnetic ceramic is used for the
焼成後のセラミック層14の厚みは、0.4μm以上15μm以下であることが好ましい。
The thickness of the
積層体12は、複数の内部電極16として、たとえば略矩形状の複数の第1の内部電極16aおよび複数の第2の内部電極16bを有する。複数の第1の内部電極16aおよび複数の第2の内部電極16bは、積層体12の積層方向xに沿って等間隔に交互に配置されるように埋設されている。
The
第1の内部電極16aは、第2の内部電極16bと対向する第1の対向電極部18aと、第1の内部電極16aの一端側に位置し、第1の対向電極部18aから積層体12の第1の端面12eまでの第1の引出電極部20aを有する。第1の引出電極部20aは、その端部が第1の端面12eに引き出され、露出している。
第2の内部電極16bは、第1の内部電極16aと対向する第2の対向電極部18bと、第2の内部電極16bの一端側に位置し、第2の対向電極部18bから積層体12の第2の端面12fまでの第2の引出電極部20bを有する。第2の引出電極部20bは、その端部が第2の端面12fに引き出され、露出している。
The first
The second
積層体12は、第1の対向電極部18aおよび第2の対向電極部18bの幅方向yの一端と第1の側面12cとの間および第1の対向電極部18aおよび第2の対向電極部18bの幅方向yの他端と第2の側面12dとの間に形成される積層体12の側部(以下、「Wギャップ」という。)22aを含む。さらに、積層体12は、第1の内部電極16aの第1の引出電極部20aとは反対側の端部と第2の端面12fとの間および第2の内部電極16bの第2の引出電極部20bとは反対側の端部と第1の端面12eとの間に形成される積層体12の端部(以下、「Lギャップ」という。)22bを含む。
The
内部電極16は、たとえば、Ni、Cu、Ag、Pd、Auなどの金属や、これらの金属の一種を含む、たとえば、Ag−Pd合金などの、それらの金属の少なくとも一種を含む合金などの適宜の導電材料を含有している。内部電極16を形成するための内部電極用導電性ペーストに使用する樹脂成分は、エチルセルロースやアクリル樹脂が用いられることが好ましい。
The
内部電極16の厚みは、0.2μm以上2.0μm以下であることが好ましい。また、内部電極16の枚数は、50枚以上1500以下であることが好ましい。
The thickness of the
積層体12の第1の端面12e側および第2の端面12f側には、外部電極24が配置される。外部電極24は、第1の外部電極24aおよび第2の外部電極24bを有する。
第1の外部電極24aは、積層体12の第1の端面12eの表面に配置され、第1の端面12eから延伸して第1の主面12a、第2の主面12b、第1の側面12cおよび第2の側面12dのそれぞれの一部分を覆うように形成される。この場合、第1の外部電極24aは、第1の内部電極16aの第1の引出電極20aと電気的に接続される。なお、第1の外部電極24aは、積層体12の第1の端面12eのみに形成されていてもよい。
第2の外部電極24bは、積層体12の第2の端面12fの表面に配置され、第2の端面12fから延伸して第1の主面12a、第2の主面12b、第1の側面12cおよび第2の側面12dのそれぞれの一部分を覆うように形成される。この場合、第2の外部電極24bは、第2の内部電極16bの第2の引出電極20bと電気的に接続される。なお、第2の外部電極24bは、積層体12の第2の端面12fのみに形成されていてもよい。
The first
The second
積層体12内においては、第1の内部電極16aの第1の対向電極部18aと第2の内部電極16bの第2の対向電極18bとがセラミック層14を介して対向することにより、静電容量が形成されている。そのため、第1の内部電極16aが接続された第1の外部電極24aと第2の内部電極16bが接続された第2の外部電極24bとの間に、静電容量を得ることができ、コンデンサの特性が発現する。
In the
第1の外部電極24aは、第1の下地電極層26aと、第1の下地電極層26aの表面に配置された第1のめっき層28aとを含む。同様に、第2の外部電極24bは、第2の下地電極層26bと、第2の下地電極層26bの表面に配置された第2のめっき層28bとを含む。
The first
第1の下地電極層26aは、積層体12の第1の端面12eの表面に配置され、第1の端面12eから延伸して第1の主面12a、第2の主面12b、第1の側面12cおよび第2の側面12dのそれぞれの一部分を覆うように形成される。
また、第2の下地電極層26bは、積層体12の第2の端面12fの表面に配置され、第2の端面12fから延伸して第1の主面12a、第2の主面12b、第1の側面12cおよび第2の側面12dのそれぞれの一部分を覆うように形成される。
なお、第1の下地電極層26aは、積層体12の第1の端面12eの表面のみに配置されてもよいし、第2の下地電極層26bは、積層体12の第2の端面12fの表面にのみ配置されてもよい。
The first
The second
The first
第1の下地電極層26aおよび第2の下地電極層26b(以下、単に下地電極層ともいう)は、それぞれ、焼付け層、薄膜層などから選ばれる少なくとも1つを含むが、ここでは焼付け層で形成された第1の下地電極層26aおよび第2の下地電極層26bについて説明する。
焼付け層は、ガラスと金属とを含む。焼付け層の金属としては、たとえば、Cu、Ni、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Au等から選ばれる少なくとも1つを含む。また、焼付け層のガラスとしては、B、Si、Ba、Mg、Al、Li等から選ばれる少なくとも1つを含む。焼付け層は、複数層であってもよい。焼付け層は、ガラスおよび金属を含む導電性ペーストを積層体12に塗布して焼き付けたものであり、セラミック層14および内部電極16と同時に焼成したものでもよく、セラミック層14および内部電極16を焼成した後に焼き付けたものでもよい。焼付け層のうちの最も厚い部分の厚みは、15μm以上280μm以下であることが好ましい。
Each of the first
The baking layer includes glass and metal. Examples of the metal of the baking layer include at least one selected from Cu, Ni, Ag, Pd, an Ag—Pd alloy, Au, and the like. Moreover, as a glass of a baking layer, at least 1 chosen from B, Si, Ba, Mg, Al, Li etc. is included. The baking layer may be a plurality of layers. The baking layer is obtained by applying a conductive paste containing glass and metal to the
また、薄膜層は、スパッタ法または蒸着法等の薄膜形成法により形成され、金属粒子が堆積された1μm以下の層である。 Further, the thin film layer is a layer of 1 μm or less formed by a thin film forming method such as a sputtering method or a vapor deposition method and deposited with metal particles.
第1のめっき層28aは、第1の下地電極層26aを覆うように配置される。具体的には、第1のめっき層28aは、第1の下地電極層26aの表面の第1の端面12eに配置され、第1の下地電極層26aの表面の第1の主面12aおよび第2の主面12bならびに第1の側面12cおよび第2の側面12dにも至るように設けられていることが好ましい。なお、第1のめっき層28aは、第1の端面12eに配置される第1の下地電極層26aの表面のみに配置されてもよい。
同様に、第2のめっき層28bは、第2の下地電極層26bを覆うように配置される。具体的には、第2のめっき層28bは、第2の下地電極層26bの表面の第2の端面12fに配置され、第2の下地電極層26bの表面の第1の主面12aおよび第2の主面12bならびに第1の側面12cおよび第2の側面12dにも至るように設けられていることが好ましい。なお、第2のめっき層28bは、第2の端面12fに配置される第2の下地電極層26bの表面のみに配置されてもよい。
The
Similarly, the
また、第1のめっき層28aおよび第2のめっき層28b(以下、単にめっき層ともいう)としては、たとえば、Cu、Ni、Sn、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Au等から選ばれる少なくとも1つを含む。
めっき層は、複数層によって形成されてもよい。この場合、めっき層は、Niめっき層とSnめっき層の2層構造であることが好ましい。Niめっき層が、下地電極層の表面を覆うように設けられることで、積層セラミックコンデンサ10を実装する際に、実装に用いられる半田によって下地電極層が侵食されることを防止することができる。また、Niめっき層の表面に、Snめっき層を設けることにより、積層セラミックコンデンサ10を実装する際に、実装に用いられる半田の濡れ性を向上させ、容易に実装することができる。
Further, as the
The plating layer may be formed of a plurality of layers. In this case, the plating layer preferably has a two-layer structure of a Ni plating layer and a Sn plating layer. By providing the Ni plating layer so as to cover the surface of the base electrode layer, it is possible to prevent the base electrode layer from being eroded by the solder used for mounting when the multilayer
めっき層一層あたりの厚みは、4μm以上12μm以下であることが好ましい。 The thickness per plating layer is preferably 4 μm or more and 12 μm or less.
積層体12、第1の外部電極24aおよび第2の外部電極24bを含む積層セラミックコンデンサ10の長さ方向zの寸法をL寸法とし、積層体12、第1の外部電極24aおよび第2の外部電極24bを含む積層セラミックコンデンサ10の積層方向xの寸法をT寸法とし、積層体12、第1の外部電極24aおよび第2の外部電極24bを含む積層セラミックコンデンサ10の幅方向yの寸法をW寸法とする。
積層セラミックコンデンサ10の寸法は、長さ方向zのL寸法が0.237mm以上6.45mm以下、幅方向yのW寸法が0.112mm以上5.9mm以下、積層方向xのT寸法が0.085mm以上3.4mm以下である。
The multilayer
The dimensions of the multilayer
2.積層セラミック電子部品の製造方法
次に、本発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法について説明する。ここでは、積層セラミック電子部品のうち、上述した図1に示す積層セラミックコンデンサを例に挙げて説明する。
2. Next, a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention will be described. Here, among the multilayer ceramic electronic components, the multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 1 will be described as an example.
(1)セラミックグリーンシートを準備する工程
図4に、セラミックグリーンシートを準備するまでの工程のフローチャートを示す。
まず、セラミック原料に、ポリビニルブチラール系バインダ、可塑剤および有機溶剤としてのエタノールを加え、各種ミルを用いて、これらを湿式混合し、セラミックスラリーが作製される(ステップS100)。そして、作製されたセラミックスラリー中の気泡が脱泡機により除去される(ステップS110)。続いて、脱泡後のセラミックスラリーを、シート成形機を用いてリップ方式等によりシート状に成形し、セラミックグリーンシートが得られる(ステップS120)。なお、樹脂成分は、アクリル樹脂等の使用も可能である。
(1) Process for Preparing Ceramic Green Sheet FIG. 4 shows a flowchart of processes until a ceramic green sheet is prepared.
First, a polyvinyl butyral binder, a plasticizer, and ethanol as an organic solvent are added to a ceramic raw material, and these are wet mixed using various mills to produce a ceramic slurry (step S100). And the bubble in the produced ceramic slurry is removed by a defoaming machine (step S110). Subsequently, the ceramic slurry after defoaming is formed into a sheet shape by a lip method or the like using a sheet forming machine to obtain a ceramic green sheet (step S120). In addition, an acrylic resin etc. can also be used for the resin component.
(2)セラミックグリーンシート上に内部電極用導電性ペーストを印刷する工程
また、内部電極16を形成するための内部電極用導電性ペーストが準備される。内部電極用導電性ペーストには、バインダ(樹脂成分)が含まれ、樹脂成分には、エチルセルロースやアクリル樹脂であることが好ましい。
(2) Step of printing internal electrode conductive paste on ceramic green sheet Also, an internal electrode conductive paste for forming
そして、セラミックグリーンシートの表面に、たとえば、所定のパターンで内部電極用導電性ペーストを印刷し、セラミックグリーンシートには、内部電極パターンが形成される。なお、内部電極用導電性ペーストは、スクリーン印刷やグラビア印刷などの公知の方法により印刷することができる。 Then, for example, the internal electrode conductive paste is printed in a predetermined pattern on the surface of the ceramic green sheet, and the internal electrode pattern is formed on the ceramic green sheet. The internal electrode conductive paste can be printed by a known method such as screen printing or gravure printing.
(3)積層体ブロックを準備する工程
次に、内部電極パターンが印刷されていない外層用セラミックグリーンシートが所定枚数積層され、その上に、内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートが順次積層され、その上に、外層用セラミックグリーンシートが所定枚数積層され、積層体ブロックが準備される。この時、内部電極パターンが印刷されているセラミックグリーンシートの積層は、内部電極パターンの引き出し部が互い違いになるように複数枚積層される。
(3) Step of Preparing Laminate Block Next, a predetermined number of outer layer ceramic green sheets on which the internal electrode pattern is not printed are laminated, and ceramic green sheets on which the internal electrode pattern is printed are sequentially laminated thereon. Further, a predetermined number of ceramic green sheets for outer layers are laminated thereon to prepare a laminate block. At this time, a plurality of ceramic green sheets on which the internal electrode patterns are printed are stacked such that the lead portions of the internal electrode patterns are staggered.
(4)静水圧プレスによる圧着工程
積層後の積層体ブロックのセラミックグリーンシートとセラミックグリーンシートとの間、内部電極パターンとセラミックグリーンシートとの間の接着力を向上させるために、静水圧プレスが実施される。静水圧プレスする際は、図5に示すようなプレス用金型30が準備される。プレス用金型30は、積層体ブロック40を収容するための金属製枠体32と、金属製枠体32に収容された積層体ブロック40を挟むように配置される第1のベース板34aおよび第2のベース板34bを含む。
(4) Crimping process by hydrostatic pressure press In order to improve the adhesion between the ceramic green sheet and the ceramic green sheet of the laminate block after lamination and between the internal electrode pattern and the ceramic green sheet, To be implemented. When performing isostatic pressing, a
金属製枠体32は、図7に示すように、その内部に積層体ブロック40を収容するための平面視略正方形の空間部32aが設けられた枠状に形成される。そして、金属製枠体32の下側に第2のベース板34bが配置され、金属製枠体32の空間部32aに積層体ブロック40が収容され、続いて、金属製枠体32の上側に、その空間部32aを覆うように第1のベース板34aが配置され、図5および図6に示すように、組立体が形成される。その結果、積層体ブロック40は、第1のベース板34aおよび第2のベース板34bにより挟まれる。そして、この組立体が、図8に示すように、静水圧プレス用の密封可能な材料からなる袋50に入れて真空密封される。この後、未焼成の積層体ブロック40を含む組立体は、水中に沈められて、水に圧力が加えられる。これによって、積層体ブロック40には、静水圧がかけられて圧着される。
As shown in FIG. 7, the
なお、セラミックグリーンシート上に形成された内部電極パターンとセラミックグリーンシートとの間の段差により、セラミックグリーンシート間の密着力に差が生じる場合がある。そこで、金属製枠体32と積層体ブロック40との間に弾性体を挟み、均一に圧力がかかるようにしてもよい。
Note that a difference in adhesion between the ceramic green sheets may occur due to a step between the internal electrode pattern formed on the ceramic green sheet and the ceramic green sheet. Therefore, an elastic body may be sandwiched between the
静水圧プレスの条件は、プレス圧力が750kgf以上1500kgf以下、プレス保持時間が10秒以上360秒以下、プレス温度が78℃以上90℃以下であることが好ましい。 The conditions of the isostatic pressing are preferably a press pressure of 750 kgf to 1500 kgf, a press holding time of 10 seconds to 360 seconds, and a press temperature of 78 ° C. to 90 ° C.
(5)積層体チップを得る工程
その後、静水圧によりプレスされた積層体ブロックがギロチンあるいはダイシングの方法により所定の形状寸法に切断し、個片化され、所定サイズの積層体チップが得られる。なお、このとき、焼成後に発生するチッピングを抑制するために、バレル研磨などにより積層体チップの角部や稜線部に丸みがつけられてもよい。
(5) Step of obtaining laminated body chip Thereafter, the laminated body block pressed by hydrostatic pressure is cut into a predetermined shape and dimension by a guillotine or dicing method, and a laminated body chip of a predetermined size is obtained. At this time, in order to suppress chipping generated after firing, the corners and ridges of the laminated chip may be rounded by barrel polishing or the like.
続いて、未焼成の積層体チップを焼成し積層体12を作製する。焼成温度は、セラミック層や内部電極の材料にもよるが、900℃以上1300℃以下であることが好ましい。 Subsequently, the unfired laminate chip is fired to produce the laminate 12. The firing temperature is preferably 900 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower although it depends on the material of the ceramic layer and internal electrodes.
(6)外部電極を形成する工程
外部電極24の焼付け層を形成するために、たとえば、積層体12の表面に第1の端面12eから露出している第1の内部電極16aの第1の引出電極部20aの露出部分に外部電極用導電性ペーストが塗布されて焼き付けられ、第1の下地電極層26aが形成される。また、同様に、外部電極24の焼付け層を形成するために、たとえば、積層体12の第2の端面12fから露出している第2の内部電極16bの第2の引出電極部20bの露出部分に外部電極用導電性ペーストが塗布されて焼き付けられ、第2の下地電極層26bが形成される。外部電極用導電性ペーストは、Cu粉とガラスフリットとを含有する。また、このとき、焼き付け温度は、700℃以上900℃以下であることが好ましい。なお、必要に応じて、焼付け層の表面に1層以上のめっき層が形成され、外部電極24が形成される。
(6) Step of forming external electrode In order to form a baking layer of
上述のようにして、図1に示す積層セラミックコンデンサ10が製造される。
As described above, the multilayer
この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法によれば、圧着工程における、静水圧プレスのプレス圧力、プレス保持時間、プレス温度を適正な範囲、すなわち、プレス圧力を750kgf以上1500kgf以下で、プレス保持時間を10秒以上360秒以下で、プレス温度を78℃以上90℃以下で管理することにより、積層体12に内包する内部電極16に含まれる有機物が、ガラス転移温度を超えた状態となり、内部電極16に含まれる金属粉と内部電極16に含まれる有機物との密着力が向上し、圧着工程以降の積層体ブロックを切断し、個片化する工程の衝撃等による内部電極16の金属粉と内部電極16の有機物(バインダ)の剥離が抑制され、焼成後の積層体においても構造欠陥の発生が抑制される。したがって、この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法によれば、機械的強度および電気特性の長期間確保(すなわち、信頼性の確保)が可能とした積層セラミック電子部品として、たとえば、積層セラミックコンデンサ10を提供しうる。
According to the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention, the press holding, press holding time, and press temperature of the hydrostatic press in the press bonding step are in an appropriate range, that is, the press pressure is 750 kgf to 1500 kgf. By managing the time from 10 seconds to 360 seconds and the press temperature from 78 ° C. to 90 ° C., the organic matter contained in the
また、セラミックグリーンシート上に形成された内部電極パターンとセラミックグリーンシートとの間の段差により、セラミックグリーンシート間の密着力に差が生じる場合があるところ、この発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法によれば、圧着工程において、空間部32aが設けられた枠状に形成された金属製枠体32が用いられ、金属製枠体32の空間部32aに積層体ブロックを収容するとき、金属製枠体32と積層体ブロックとの間に弾性体を挟み、静水圧プレスするので、積層体ブロックに対して均一に圧力をかけることができる。
In addition, there may be a difference in the adhesion between the ceramic green sheets due to the step between the internal electrode pattern formed on the ceramic green sheet and the ceramic green sheet. According to the method, the
3.実験例
次に、上述した本発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法の効果を確認するために、本発明の製造方法に基づき積層セラミックコンデンサを製造し、焼結前の積層体チップおよび焼結後の積層体内部における凝集破壊の有無ならびに高温負荷試験による寿命特性を確認した。
3. Experimental Example Next, in order to confirm the effect of the manufacturing method of the multilayer ceramic electronic component according to the present invention described above, a multilayer ceramic capacitor was manufactured based on the manufacturing method of the present invention, and the multilayer chip before sintering and sintering The presence or absence of cohesive failure inside the laminate and the life characteristics by high temperature load test were confirmed.
(1)実験例における試料の作製条件
まず、上述の製造方法を使用して、以下の条件に基づいて実験例にかかる試料である積層セラミックコンデンサが作製された。
(1) Sample Preparation Conditions in Experimental Example First, using the above-described manufacturing method, a multilayer ceramic capacitor as a sample according to the experimental example was manufactured based on the following conditions.
実験例において、積層体チップを焼成する条件は、以下のとおりとした。すなわち、N2雰囲気中にて、260℃の温度で3時間加熱し、バインダ(樹脂成分)を燃焼させた。その後、還元性雰囲気中において、1200℃で2時間焼成し、本実験例にかかる焼結した積層体を得た。 In the experimental examples, the conditions for firing the laminated chip were as follows. That is, the binder (resin component) was burned by heating at 260 ° C. for 3 hours in an N 2 atmosphere. Then, it baked at 1200 degreeC in reducing environment for 2 hours, and obtained the sintered laminated body concerning this experiment example.
また、積層体に外部電極用導電性ペーストを塗布し、積層セラミックコンデンサを得る条件は、以下のとおりとした。すなわち、積層体の両端面にCu粉とガラスフリットとを含有する外部電極用導電性ペーストを塗布し、N2雰囲気中において、800℃の温度で焼き付け、内部電極と電気的に接続された下地電極層を形成し、本実験例にかかる積層セラミックコンデンサを得た。 The conditions for obtaining a multilayer ceramic capacitor by applying a conductive paste for external electrodes to the multilayer body were as follows. That is, a conductive paste for an external electrode containing Cu powder and glass frit is applied to both end faces of the laminate, and is baked at a temperature of 800 ° C. in an N 2 atmosphere to be electrically connected to the internal electrode. An electrode layer was formed to obtain a multilayer ceramic capacitor according to this experimental example.
実験例に用いた試料である積層セラミックコンデンサの仕様は、以下のとおりである。
・積層セラミックコンデンサのサイズ(設計値):長さ×幅×高さ=3.2mm×1.6mm×1.6mm
・セラミック層の材料:BaTiO3
・セラミック層の厚さ:1.2μm
・セラミック層の積層枚数(外層部も含む):600枚
・外層部の厚さ:120μm
・内部電極の材料:Ni
・内部電極の厚さ:0.5μm
・外部電極の構造
下地電極層の素材:Cuとガラスを含む焼き付け層
めっき層:NiめっきとSnめっきの2層構造
The specifications of the multilayer ceramic capacitor, which is a sample used in the experimental example, are as follows.
・ Size (design value) of multilayer ceramic capacitor: length x width x height = 3.2 mm x 1.6 mm x 1.6 mm
・ Ceramic layer material: BaTiO 3
・ Ceramic layer thickness: 1.2 μm
・ Number of laminated ceramic layers (including outer layer part): 600 ・ Thickness of outer layer part: 120 μm
・ Material of internal electrode: Ni
-Internal electrode thickness: 0.5 μm
・ Structure of external electrode Material of base electrode layer: Baking layer containing Cu and glass Plating layer: Two-layer structure of Ni plating and Sn plating
また、実験例における静水圧プレスの条件は、プレス圧力、プレス保持時間およびプレス温度を変化させて、条件1ないし条件38を設定し、実験を行った。静水圧プレスの条件1ないし条件38は、表1に示す。 Further, the conditions of the hydrostatic press in the experimental example were set by changing the press pressure, the press holding time, and the press temperature, and the conditions 1 to 38 were set for the experiment. Conditions 1 to 38 of the hydrostatic press are shown in Table 1.
(2)特性評価の方法
(a)焼結前の積層体チップでの内部電極内における凝集破壊の確認
焼結前の積層体チップにおける第1または第2の側面と平行となるように1/2W面まで断面研磨を行い、その断面における状態を観察した。なお、内部電極内で空間が見られた場合、凝集破壊がされていると判定した。観察は、光学顕微鏡で行った。試料数は、静水圧プレスの各条件に対して100個ずつとした。
(2) Method of characteristic evaluation (a) Confirmation of cohesive failure in internal electrode in laminate chip before sintering 1/2 so as to be parallel to the first or second side surface in the laminate chip before sintering Sectional polishing was performed up to the 2W surface, and the state in the section was observed. In addition, when space was seen in the internal electrode, it was determined that cohesive failure was performed. Observation was performed with an optical microscope. The number of samples was 100 for each condition of the hydrostatic pressure press.
(b)焼結後の積層体での内部電極内における凝集破壊の確認
焼結後の積層体における第1または第2の側面と平行となるように1/2W面まで断面研磨を行い、その断面における状態を観察した。観察は、光学顕微鏡で行った。なお、内部電極内で空間が見られた場合、凝集破壊がされていると判定した。また、観察は、目視で行ってもよいし、電子顕微鏡で行ってもよい。試料数は、静水圧プレスの各条件に対して100個ずつとした。
(B) Confirmation of cohesive failure in internal electrode in laminated body after sintering Cross-sectional polishing to 1/2 W surface so as to be parallel to first or second side face in laminated body after sintering, The state in the cross section was observed. Observation was performed with an optical microscope. In addition, when space was seen in the internal electrode, it was determined that cohesive failure was performed. Moreover, observation may be performed visually or with an electron microscope. The number of samples was 100 for each condition of the hydrostatic pressure press.
(c)高温負荷試験による寿命特性の測定
得られた積層セラミックコンデンサに対し、150℃において、50Vの直流電圧を印加し、絶縁抵抗の経時変化を観察した。各積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗値が0.1MΩ以下となった時点を故障と判定した。各条件における試料の故障に至るまでの時間をワイブルプロットにより解析し、1%故障時間(B1 Safe Life)を求め、合否判定を行った。ここで、故障に至るまでの時間が0.25時間未満の試料を不合格(表中で「×」で示す。)、0.25時間を経過しても故障しなかった試料を合格(表中で「○」で示す。)と判定した。
(C) Measurement of life characteristics by high-temperature load test A DC voltage of 50 V was applied to the obtained multilayer ceramic capacitor at 150 ° C., and the change in insulation resistance with time was observed. The time when the insulation resistance value of each multilayer ceramic capacitor was 0.1 MΩ or less was judged as a failure. The time until failure of the sample under each condition was analyzed by Weibull plot, 1% failure time (B1 Safe Life) was obtained, and pass / fail judgment was performed. Here, a sample having a time until failure of less than 0.25 hours was rejected (indicated by “x” in the table), and a sample that did not fail even after 0.25 hours passed (table) (Indicated by “◯”).
実験例における条件1ないし条件38に対する、焼結前の積層体チップおよび焼結後の積層体内部における凝集破壊の有無、ならびに高温負荷試験による寿命特性の評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the presence / absence of cohesive failure in the laminate chip before sintering and inside the laminate after sintering, and the evaluation results of the life characteristics by the high-temperature load test with respect to conditions 1 to 38 in the experimental example.
(3)評価結果
表1に示すように、静水圧プレスの条件3ないし条件5は、プレス温度が78℃、プレス圧力750kgfであって、プレス保持時間が10秒以上360秒以下であるところ、凝集破壊の観察結果では、プレス温度およびプレス圧力が同条件でプレス保持時間が1秒の条件2に対して若干良好な結果が得られ、さらに、高温負荷試験では、良好な結果が得られた。
(3) Evaluation results As shown in Table 1, conditions 3 to 5 of the hydrostatic press are that the press temperature is 78 ° C., the press pressure is 750 kgf, and the press holding time is 10 seconds or more and 360 seconds or less. In the observation results of cohesive failure, a slightly good result was obtained with respect to the condition 2 in which the press temperature and the press pressure were the same and the press holding time was 1 second. Further, in the high temperature load test, a good result was obtained. .
静水圧プレスの条件7ないし条件9は、プレス温度が78℃、プレス圧力1000kgfであって、プレス保持時間が10秒以上360秒以下であるところ、凝集破壊の観察結果では、プレス温度およびプレス圧力が同条件でプレス保持時間が1秒の条件6に対して若干良好な結果が得られ、さらに、高温負荷試験では、良好な結果が得られた。 The conditions 7 to 9 of the hydrostatic press are that the press temperature is 78 ° C., the press pressure is 1000 kgf, and the press holding time is 10 seconds or more and 360 seconds or less. However, a slightly good result was obtained with respect to the condition 6 in which the press holding time was 1 second under the same conditions, and furthermore, a good result was obtained in the high temperature load test.
静水圧プレスの条件11ないし条件13は、プレス温度が78℃、プレス圧力1500kgfであって、プレス保持時間が10秒以上360秒以下であるところ、凝集破壊の観察結果では、プレス温度およびプレス圧力が同条件でプレス保持時間が1秒の条件10に対して良好な結果が得られ、さらに、高温負荷試験では、良好な結果が得られた。
The conditions 11 to 13 of the hydrostatic press are that the press temperature is 78 ° C., the press pressure is 1500 kgf, and the press holding time is 10 seconds or more and 360 seconds or less. However, a good result was obtained with respect to the
静水圧プレスの条件15ないし条件17は、プレス温度が83℃、プレス圧力750kgfであって、プレス保持時間が10秒以上360秒以下であるところ、凝集破壊の観察結果では、プレス温度およびプレス圧力が同条件でプレス保持時間が1秒の条件14に対して良好な結果が得られ、さらに、高温負荷試験では、良好な結果が得られた。
The conditions 15 to 17 of the hydrostatic press are that the press temperature is 83 ° C., the press pressure is 750 kgf, and the press holding time is 10 seconds or more and 360 seconds or less. However, a good result was obtained with respect to the
静水圧プレスの条件19ないし条件21は、プレス温度が83℃、プレス圧力1000kgfであって、プレス保持時間が10秒以上360秒以下であるところ、凝集破壊の観察結果では、プレス温度およびプレス圧力が同条件でプレス保持時間が1秒の条件18に対して良好な結果が得られ、さらに、高温負荷試験では、良好な結果が得られた。 The conditions 19 to 21 of the hydrostatic press are that the press temperature is 83 ° C., the press pressure is 1000 kgf, and the press holding time is 10 seconds or more and 360 seconds or less. However, a good result was obtained with respect to the condition 18 in which the press holding time was 1 second under the same conditions, and a good result was obtained in the high temperature load test.
静水圧プレスの条件23ないし条件25は、プレス温度が83℃、プレス圧力1500kgfであって、プレス保持時間が10秒以上360秒以下であるところ、凝集破壊の観察結果では、プレス温度およびプレス圧力が同条件でプレス保持時間が1秒の条件22に対して良好な結果が得られ、さらに、高温負荷試験では、良好な結果が得られた。 The conditions 23 to 25 of the hydrostatic press are that the press temperature is 83 ° C., the press pressure is 1500 kgf, and the press holding time is 10 seconds or more and 360 seconds or less. However, good results were obtained with respect to the condition 22 under the same conditions with a press holding time of 1 second, and further, good results were obtained in the high temperature load test.
静水圧プレスの条件27ないし条件29は、プレス温度が90℃、プレス圧力750kgfであって、プレス保持時間が10秒以上360秒以下であるところ、凝集破壊の観察結果では、プレス温度およびプレス圧力が同条件でプレス保持時間が1秒の条件26に対して良好な結果が得られ、さらに、高温負荷試験では、良好な結果が得られた。 The conditions 27 to 29 of the hydrostatic press are that the press temperature is 90 ° C., the press pressure is 750 kgf, and the press holding time is 10 seconds or more and 360 seconds or less. However, a good result was obtained with respect to the condition 26 in which the press holding time was 1 second under the same conditions, and a good result was obtained in the high temperature load test.
静水圧プレスの条件31ないし条件33は、プレス温度が90℃、プレス圧力1000kgfであって、プレス保持時間が10秒以上360秒以下であるところ、凝集破壊の観察結果では、プレス温度およびプレス圧力が同条件でプレス保持時間が1秒の条件30に対して良好な結果が得られ、さらに、高温負荷試験では、良好な結果が得られた。
The conditions 31 to 33 of the hydrostatic press are that the press temperature is 90 ° C., the press pressure is 1000 kgf, and the press holding time is 10 seconds or more and 360 seconds or less. However, a good result was obtained with respect to the
静水圧プレスの条件35ないし条件37は、プレス温度が90℃、プレス圧力1500kgfであって、プレス保持時間が10秒以上360秒以下であるところ、凝集破壊の観察結果では、プレス温度およびプレス圧力が同条件でプレス保持時間が1秒の条件34に対して良好な結果が得られ、さらに、高温負荷試験では、良好な結果が得られた。 Conditions 35 to 37 of the hydrostatic press are that the press temperature is 90 ° C., the press pressure is 1500 kgf, and the press holding time is 10 seconds or more and 360 seconds or less. However, good results were obtained with respect to the condition 34 in which the press holding time was 1 second under the same conditions, and further, good results were obtained in the high temperature load test.
一方、条件1は、プレス温度が70℃、プレス圧力が700kgfおよびプレス保持時間が1秒であるので、凝集破壊の観察結果では、比較的多くの凝集破壊が見られ、高温負荷試験の結果も不良であった。 On the other hand, in condition 1, since the press temperature is 70 ° C., the press pressure is 700 kgf, and the press holding time is 1 second, relatively many cohesive failures are observed in the observation results of cohesive failure, and the results of the high temperature load test are also shown. It was bad.
また、条件2は、プレス温度が78℃、プレス圧力が750kgfおよびプレス保持時間が1秒であり、条件6は、プレス温度が78℃、プレス圧力が1000kgfおよびプレス保持時間が1秒であり、条件10は、プレス温度が78℃、プレス圧力が1500kgfおよびプレス保持時間が1秒であるので、高温負荷試験の結果が不良であった。
In condition 2, the press temperature is 78 ° C., the press pressure is 750 kgf, and the press holding time is 1 second. In condition 6, the press temperature is 78 ° C., the press pressure is 1000 kgf, and the press holding time is 1 second. In
また、条件14は、プレス温度が83℃、プレス圧力が750kgfおよびプレス保持時間が1秒であり、条件18は、プレス温度が83℃、プレス圧力が1000kgfおよびプレス保持時間が1秒であり、条件22は、プレス温度が83℃、プレス圧力が1500kgfおよびプレス保持時間が1秒であるので、高温負荷試験の結果が不良であった。
In
また、条件26は、プレス温度が90℃、プレス圧力が750kgfおよびプレス保持時間が1秒であり、条件30は、プレス温度が90℃、プレス圧力が1000kgfおよびプレス保持時間が1秒であり、条件34は、プレス温度が90℃、プレス圧力が1500kgfおよびプレス保持時間が1秒であるので、高温負荷試験の結果が不良であった。
Condition 26 is a press temperature of 90 ° C., a press pressure of 750 kgf and a press holding time of 1 second.
また、条件38は、プレス温度が91℃、プレス圧力が1600kgfおよびプレス保持時間が1秒であるので、高温負荷試験の結果が不良であった。 Further, under condition 38, the press temperature was 91 ° C., the press pressure was 1600 kgf, and the press holding time was 1 second, so the result of the high temperature load test was poor.
以上の結果から、本発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法によれば、その圧着工程における静水圧プレスの条件を、プレス圧力が750kgf以上1500kgf以下、プレス保持時間が10秒以上360秒以下、プレス温度が78℃以上90℃以下の範囲とすることで、焼結前の積層体チップ/焼結後の積層体において、内部電極内における破壊(凝集破壊)の発生が抑制されていることが確認された。したがって、本発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法によれば、内部電極内における破壊が抑制されることで、機械的強度および電気特性の長期間確保(すなわち、信頼性の確保)を可能とした積層セラミックコンデンサを提供しうることが示唆された。
なお、本発明の効果は、積層体に内包する内部電極に含まれる有機物が、ガラス転移温度を超えた状態となり、内部電極に含まれる金属粉と内部電極に含まれる有機物の密着力が向上し、圧着工程以降の積層体ブロックを切断し、個片化する工程の衝撃等による内部電極の金属粉と内部電極の有機物(バインダ)の剥離が抑制されるためであると考えられる。
From the above results, according to the method for producing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention, the conditions of the hydrostatic press in the crimping step are as follows: the press pressure is 750 kgf to 1500 kgf, the press holding time is 10 seconds to 360 seconds, By setting the press temperature in the range of 78 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, the occurrence of fracture (cohesive fracture) in the internal electrode is suppressed in the laminated chip before sintering / the laminated body after sintering. confirmed. Therefore, according to the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention, it is possible to ensure mechanical strength and electrical characteristics for a long period of time (that is, to ensure reliability) by suppressing destruction in the internal electrode. It has been suggested that a laminated ceramic capacitor can be provided.
The effect of the present invention is that the organic matter contained in the internal electrode included in the laminate exceeds the glass transition temperature, and the adhesion between the metal powder contained in the internal electrode and the organic matter contained in the internal electrode is improved. It is considered that this is because peeling of the metal powder of the internal electrode and the organic substance (binder) of the internal electrode due to impact or the like in the process of cutting and stacking the laminated body block after the crimping process is suppressed.
なお、この発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is carried out within the range of the summary.
10 積層セラミックコンデンサ
12 積層体
12a 第1の主面
12b 第2の主面
12c 第1の側面
12d 第2の側面
12e 第1の端面
12f 第2の端面
14 セラミック層
14a 外層部
14b 内層部
16 内部電極
16a 第1の内部電極
16b 第2の内部電極
18a 第1の対向電極部
18b 第2の対向電極部
20a 第1の引出電極部
20b 第2の引出電極部
22a 側部(Wギャップ)
22b 端部(Lギャップ)
24 外部電極
24a 第1の外部電極
24b 第2の外部電極
26a 第1の下地電極層
26b 第2の下地電極層
28a 第1のめっき層
28b 第2のめっき層
30 プレス用金型
32 金属製枠体
34a 第1のベース板
34b 第2のベース板
40 積層体ブロック
50 袋
x 積層方向
y 幅方向
z 長さ方向
DESCRIPTION OF
22b End (L gap)
24
Claims (2)
前記積層体の第1の端面に設けられる第1の外部電極と第2の端面に設けられる第2の外部電極とを備える、積層セラミック電子部品の製造方法であって、
複数のセラミックグリーンシートを準備する工程と、
前記セラミックグリーンシート上に内部電極用導電性ペーストを印刷する工程と、
前記セラミックグリーンシートと、前記内部電極用導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートとを複数枚積層し、積層体ブロックを準備する工程と、
前記積層体ブロックを静水圧プレスし、圧着する圧着工程と、
前記圧着工程後に前記積層体ブロックを切断し、個々の積層体チップを得る工程と、
を備え、
前記圧着工程におけるプレス圧力は、750kgf以上1500kgf以下であり、
前記圧着工程におけるプレス保持時間は、10秒以上360秒以下であり、
前記圧着工程におけるプレス温度は、78℃以上90℃以下である、積層セラミック電子部品の製造方法。 A laminated body in which a plurality of ceramic layers and a plurality of internal electrodes are alternately laminated and having first and second main surfaces, first and second side surfaces, and first and second end surfaces;
A method for producing a multilayer ceramic electronic component, comprising: a first external electrode provided on a first end surface of the multilayer body; and a second external electrode provided on a second end surface,
Preparing a plurality of ceramic green sheets;
Printing an internal electrode conductive paste on the ceramic green sheet;
Laminating a plurality of ceramic green sheets and ceramic green sheets printed with the internal electrode conductive paste, and preparing a laminate block;
A pressure bonding step in which the laminate block is hydrostatically pressed and pressure bonded;
Cutting the laminate block after the crimping step to obtain individual laminate chips;
With
The press pressure in the crimping step is 750 kgf or more and 1500 kgf or less,
The press holding time in the crimping step is 10 seconds or more and 360 seconds or less,
The press temperature in the said crimping | compression-bonding process is a manufacturing method of a multilayer ceramic electronic component which is 78 degreeC or more and 90 degrees C or less.
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