JP2985448B2 - セラミックグリーンシートの積層方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、セラミックグリーン
シートの積層方法に関するもので、特に、積層セラミッ
ク電子部品を製造するために実施されるセラミックグリ
ーンシートの積層方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、積層セラミックコンデンサの
ような積層セラミック電子部品を製造するには、セラミ
ックグリーンシートを積層することが必須である。

【０００３】たとえば、積層セラミックコンデンサにお
いて、大きな静電容量を得ようとする場合、できるだけ
薄いセラミックグリーンシートを用いるのが有利であ
る。なぜなら、これにより、内部電極間の距離を小さく
できるとともに、所定の寸法範囲内において、内部電極
の積層数を増すことができるからである。

【０００４】このように、薄いセラミックグリーンシー
トを積層する場合、いわゆる転写技術が有利に用いられ
る。すなわち、この転写技術によれば、セラミックグリ
ーンシートが適当なバックフィルムに裏打ちされた状態
とされ、このセラミックグリーンシートが、その状態の
まま、既に積層されているセラミックグリーンシートに
圧着され、それによって、前者のセラミックグリーンシ
ートをバックフィルムから後者のセラミックグリーンシ
ートに転移させ、その後において、バックフィルムが前
者のセラミックグリーンシートから剥離される。

【０００５】上述した転写技術を用いて積層セラミック
コンデンサを得ようとする場合、典型的には、次の２種
類の方法が実施されている。

【０００６】（１） バックフィルム上に形成されたセ
ラミックグリーンシートと別のバックフィルム上に形成
された内部電極膜とを、交互に転写する。

【０００７】（２） 図４に示すように、バックフィル
ム１上に内部電極膜２を形成し、これら内部電極膜２を
覆うように、バックフィルム１上でセラミックグリーン
シート３を成形し、内部電極膜２とセラミックグリーン
シート３とを一体として転写する。あるいは、図５に示
すように、バックフィルム１上で、セラミックグリーン
シート３を成形し、そのセラミックグリーンシート３上
に、内部電極膜２を形成し、これらセラミックグリーン
シート３と内部電極膜２とを一体として転写する。

【０００８】ところが、上記（１）の方法は、内部電極
膜とセラミックグリーンシートとを交互に転写すること
になるため、生産性が低く、特殊なものを除き、あまり
実施されていない。これに対して、上記（２）の方法
は、内部電極膜２とセラミックグリーンシート３とが既
に一体物になっているため、取扱いが容易であり、生産
性も高い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した転写技術にお
いて、セラミックグリーンシートの転写性を左右する要
因に、セラミックグリーンシートに含まれるバインダが
効果的に作用すること、また、既に積層されているセラ
ミックグリーンシートに対して転写に際し接触するセラ
ミックグリーンシートの表面が十分な平滑性を有してい
ることなどが挙げられる。

【００１０】しかしながら、たとえば図４および図５に
示すように、バックフィルム１上に形成されたセラミッ
クグリーンシート３の表面４はセラミック粒子の配列が
ランダムであり、シート表面に凹凸が生じ、平滑性の点
で不十分である。したがって、セラミックグリーンシー
ト３の表面４が与える接着性が低くなり、転写不良が発
生する場合がある。なお、この問題は、上記（１）の方
法においても遭遇する。ただ、特に（２）の方法では、
セラミックグリーンシート３のいずれかの面に内部電極
膜２が形成されているので、転写の際に互いに接触され
る２つのセラミックグリーンシート間には、必ず内部電
極膜２が存在する。接着力の点では、セラミックグリー
ンシート相互の場合に比べて、セラミックグリーンシー
トと内部電極膜２との間の接着力が劣る。したがって、
上述したようなセラミックグリーンシート３の表面４の
乾燥による接着力の低下の問題は、（２）の方法におい
て特に深刻である。

【００１１】また、小型で大容量の積層セラミックコン
デンサを得ようとする場合、前述したように、セラミッ
クグリーンシートの厚みを薄くしなければならない。し
かしながら、セラミックグリーンシートの厚みを薄くす
ると、ピンホール等の欠陥が多くなり、完成した積層セ
ラミックコンデンサの不良率が高くなるという問題もあ
る。

【００１２】なお、上述したような問題は、積層セラミ
ックコンデンサに限らず、セラミックグリーンシートを
積層する工程を含む積層セラミック電子部品全般につい
て遭遇し得る。

【００１３】それゆえに、この発明の目的は、上述した
ような問題を解決し得るセラミックグリーンシートの積
層方法を提供しようとすることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した技
術的課題を解決するため、次のようなステップを備える
ことを特徴としている。

【００１５】すなわち、第１および第２のバックフィル
ムを用意し、第１のバックフィルム上でセラミックグリ
ーンシートを成形し、第１のバックフィルム上のセラミ
ックグリーンシートの外方に向く面を第２のバックフィ
ルムに向けながら、セラミックグリーンシートを第１の
バックフィルムから第２のバックフィルムに転移させ、
第２のバックフィルムに保持されたセラミックグリーン
シートの外方に向く面を、既に積層されているセラミッ
クグリーンシートに向けながら、前者のセラミックグリ
ーンシートを第２のバックフィルムから後者のセラミッ
クグリーンシートに転移させる、各ステップを備えてい
る。

【００１６】上述したセラミックグリーンシートを第１
のバックフィルムから第２のバックフィルムに転移させ
るステップの前に、第２のバックフィルム上にパターニ
ングされた内部電極膜のような機能材料膜を形成してお
き、セラミックグリーンシートを第２のバックフィルム
から既に積層されているセラミックグリーンシートに転
移させるとき、機能材料膜をセラミックグリーンシート
と共に転移させてもよい。

【００１７】また、この発明は、次のような態様でも実
施されることができる。すなわち、第１および第２のバ
ックフィルムを用意し、第１のバックフィルム上で第１
のセラミックグリーンシートを成形し、第２のバックフ
ィルム上で、パターニングされた機能材料膜を形成する
とともに、第２のセラミックグリーンシートを成形し、
第１および第２のセラミックグリーンシートを互いに接
触させながら、第１のセラミックグリーンシートを第１
のバックフィルムから第２のセラミックグリーンシート
に転移させ、第２のバックフィルムに保持された第１の
セラミックグリーンシートの外方に向く面を、既に積層
されているセラミックグリーンシートに向けながら、第
１および第２のセラミックグリーンシートならびに機能
材料膜を第２のバックフィルムから前記既に積層されて
いるセラミックグリーンシートに転移させることが行な
われる。

【００１８】

【作用】この発明では、既に積層されているセラミック
グリーンシートに転移されるセラミックグリーンシート
の接着面は、第１のバックフィルムの剥離によって露出
された面であるので、平滑性に優れている。

【００１９】また、この発明では、セラミックグリーン
シートを第１のバックフィルムから第２のバックフィル
ムに転移させるとき、第１および第２のバックフィルム
を介して、その間のセラミックグリーンシートに対して
熱および圧力をかけることができる。

【００２０】

【発明の効果】したがって、この発明によれば、転写技
術によりセラミックグリーンシートを積層するにあた
り、セラミックグリーンシート相互間の接着性を高める
ことができる。それゆえに、転写の信頼性を高めること
ができるとともに、転写に際して付与すべき圧力の低減
を図ることができる。

【００２１】また、第１および第２のバックフィルムに
挟んだ状態でのセラミックグリーンシートへの熱と圧力
の付与により、セラミックグリーンシートに存在するこ
とのあるピンホールは、有利に消滅され、このようなセ
ラミックグリーンシートを積層して得られた積層セラミ
ック電子部品の不良率の低減を図ることができる。特
に、第１および第２のバックフィルム間に、第１および
第２のセラミックグリーンシートを挟む場合には、この
ような欠陥はさらに生じにくくなる。

【００２２】また、第２のバックフィルムに内部電極膜
のような機能材料膜が形成され、これら機能材料膜が、
積層されるべきセラミックグリーンシートと一体化され
ると、積層の能率を高めることができる。

【００２３】

【実施例】図１および図２は、この発明の一実施例を説
明するためのものである。

【００２４】図１に示すように、この実施例では、第１
および第２のバックフィルム１１および１２が用いられ
る。これらバックフィルム１１および１２は、たとえ
ば、ポリエチレンテレフタレートから構成される。好ま
しくは、バックフィルム１１および１２には、後で説明
するセラミックグリーンシートの剥離を容易にするため
の離型剤による表面処理が施される。

【００２５】第１のバックフィルム１１上では、セラミ
ックグリーンシート１３が成形される。また、第２のバ
ックフィルム１２上には、パターニングされた機能材料
膜１４が形成される。機能材料膜１４のパターニングに
は、たとえば、フォトエッチング法が用いられる。

【００２６】次に、図１に示すように、第１のバックフ
ィルム１１上のセラミックグリーンシート１３の外方に
向く面を第２のバックフィルム１２に向けながら、セラ
ミックグリーンシート１３が第２のバックフィルム１２
に接する状態とされ、この状態で、第１および第２のバ
ックフィルム１１および１２ならびにセラミックグリー
ンシート１３が、対をなすロール１５および１６の間に
通される。これらロール１５および１６は、バックフィ
ルム１１および１２を介して、セラミックグリーンシー
ト１３を加熱しながら加圧する機能を有している。

【００２７】ロール１５および１６間を通過したバック
フィルム１１および１２ならびにセラミックグリーンシ
ート１３は、冷却され、次いでロール１７および１８間
を通過した後、第１のバックフィルム１１がセラミック
グリーンシート１３から引き剥がされる。これによっ
て、セラミックグリーンシート１３は、第１のバックフ
ィルム１１から第２のバックフィルム１２に転移され
る。このとき、第２のバックフィルム１２に保持された
セラミックグリーンシート１３の外方に向く面、すなわ
ち第１のバックフィルム１１の剥離によって露出した表
面１９は、バックフィルム表面と同レベルの優れた平滑
性を有している。

【００２８】図２は、上述した第２のバックフィルム１
２に保持されたセラミックグリーンシート１３を積層す
る方法を示している。

【００２９】セラミックグリーンシート１３を保持した
第２のバックフィルム１２は、ステージ２０上に導かれ
る。ステージ２０に対向して、積層装置２１が配置され
る。積層装置２１は、全体として、ステージ２０に向か
って近接かつ離隔可能である。また、積層装置２１は、
圧着ヘッド２２およびその周囲に配置される切断刃２３
を備える。切断刃２３は、圧着ヘッド２２に対して上下
方向に変位可能である。ステージ２０および／または圧
着ヘッド２２には、ヒータが内蔵される。

【００３０】図２では、圧着ヘッド２２上であって、切
断刃２３によって取り囲まれた空間内に、既に積層され
ている複数のセラミックグリーンシート１３ａが図示さ
れている。このように、既に積層されているセラミック
グリーンシート１３ａに対して、第２のバックフィルム
１２に保持されたセラミックグリーンシート１３の外方
に向く面１９を向けた状態とし、積層装置２１が、ステ
ージ２０に向かって下降することにより、セラミックグ
リーンシート１３が切断刃２３によって切断されるとと
もに、圧着ヘッド２２により、切断されたセラミックグ
リーンシート１３が既に積層されているセラミックグリ
ーンシート１３ａに対して圧着される。この圧着される
面１９は、前述したように、優れた平滑性を有している
ので、強固な圧着状態を得ることができる。

【００３１】次いで、積層装置２１がステージ２０から
再び離隔されたとき、切断刃２３によって囲まれたセラ
ミックグリーンシート１３は、第２のバックフィルム１
２から既に積層されているセラミックグリーンシート１
３ａに転移される。

【００３２】このような図２に示した工程を所要回数繰
り返すことにより、積層セラミック電子部品のための積
層体が得られる。

【００３３】なお、上述した実施例において、第２のバ
ックフィルム１２上に機能材料膜１４を形成せずに、従
来技術で述べた（１）の方法のように、セラミックグリ
ーンシートと機能材料膜とを交互に転写する方法におけ
るセラミックグリーンシートの転写において、上述した
方法を用いてもよい。

【００３４】図３には、この発明の他の実施例が示され
ている。図３において、図１に示した要素に相当する要
素には、同様の参照符号を付し、重複する説明は省略す
る。

【００３５】この実施例では、第２のバックフィルム１
２上には、機能材料膜１４に加えて、第２のセラミック
グリーンシート２４が形成される。したがって、対をな
すロール１５および１６間に通されるとき、第１のセラ
ミックグリーンシート１３と第２のセラミックグリーン
シート２４とが互いに接触され、ロール１７および１８
を通過した後、第１のバックフィルム１１が引き剥がさ
れ、それによって、第１のセラミックグリーンシート１
３は、第１のバックフィルム１１から第２のセラミック
グリーンシート２４に転移される。

【００３６】このように、第２のバックフィルム１２に
保持されたセラミックグリーンシート１３および２４
は、図２に示した第２のバックフィルム１２に保持され
たセラミックグリーンシート１３に代えて、ステージ２
０上に導かれ、前述した実施例と同様に、積層される。

【００３７】なお、この発明において、セラミックグリ
ーンシートを積層するための装置は、図２に示した装置
以外のものを用いてもよい。

【００３８】以下、この発明に従って実施した実験例に
ついて説明する。 実施例１ 図１に示すように、第１のバックフィルム１１上にチタ
ン酸バリウムを主成分とする非還元性誘電体セラミック
のスラリーを用いてセラミックグリーンシート１３を成
形した。他方、第２のバックフィルム１２上にニッケル
からなる金属膜を形成し、これをフォトエッチング法に
よりパターニングし、積層セラミックコンデンサのため
の内部電極膜となる機能材料膜１４を形成した。

【００３９】次いで、図１に示す工程を実施して、セラ
ミックグリーンシート１３を第１のバックフィルム１１
から第２のバックフィルム１２に転移させた。

【００４０】このようにして得られたセラミックグリー
ンシート１３を、図２に示すように、機能材料膜１４と
共に熱圧着により積層し、得られた積層体を、１個の積
層セラミックコンデンサを与える寸法にさらに切断し
た。その後、焼成し、次いで外部電極を形成し、積層セ
ラミックコンデンサを作製した。

【００４１】実施例２ 実施例１において、図３に示すように、第２のバックフ
ィルム１２上に第２のセラミックグリーンシート２４を
成形したことを除いて、実施例１と同様の操作を行な
い、積層セラミックコンデンサを作製した。

【００４２】比較例 実施例１における第２のバックフィルム１２と同様、ニ
ッケルからなるパターニングされた機能材料膜を形成し
たバックフィルムを用意した。このバックフィルム上
で、実施例１と同様のスラリーを用いて、セラミックグ
リーンシートを成形すべく、バックフィルム上にスラリ
ーをコーティングし、乾燥した。

【００４３】このバックフィルムに保持されたセラミッ
クグリーンシートに対して、実施例１と同様の工程を実
施し、積層セラミックコンデンサを作製した。

【００４４】なお、上述した実施例１および比較例にお
いて、セラミックグリーンシートの厚みは、１０μｍと
し、実施例２において、重ね合わされる第１および第２
のセラミックグリーンシート１３および２４の各々の厚
みは、５μｍとした。

【００４５】これら実施例１および２ならびに比較例に
ついて、セラミックグリーンシートの積層時の圧着圧力
を変え、それぞれの転写性を評価した。その結果が、以
下の表１に示されている。

【００４６】

【表１】 ○ ： 転写不良なし △ ： 一部転写不良発生 × ： 転写不良多発 上記表１から、実施例１および２は、比較例に比べて、
転写性に優れていることがわかる。

【００４７】次に、実施例１および２ならびに比較例に
ついて、積層セラミックコンデンサの初期不良率（ショ
ート率）を調査した。その結果が、以下の表２に示され
ている。

【００４８】

【表２】 表２から、実施例１および２が、比較例に比べて、ショ
ート率が減少しており、特に、実施例２では、ショート
率が顕著に減少している。このように、実施例１および
２が比較例に比べてショート率が減少したのは、第１の
バックフィルム１１から第２のバックフィルム１２への
セラミックグリーンシートの転移ステップにおいて、加
熱されながら加圧されることにより、セラミックグリー
ンシート中のピンホールが潰され、また、実施例２が実
施例１に比べてさらにショート率が減少したのは、２枚
のセラミックグリーンシートの重ね合わせによる効果が
加わわったためであると推定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に含まれる、セラミックグ
リーンシート１３を第１のバックフィルム１１から第２
のバックフィルム１２に転移させるステップを示す断面
図である。

【図２】図１に示したステップの後に実施される、セラ
ミックグリーンシート１３を第２のバックフィルム１２
から既に積層されているセラミックグリーンシート１３
ａに転移させるステップを示す断面図である。

【図３】この発明の他の実施例に含まれる、図１に示し
たステップに相当するステップを示す断面図である。

【図４】従来のバックフィルム１上に内部電極膜２が形
成され、その上にセラミックグリーンシート３が形成さ
れた状態を示す断面図である。

【図５】従来のバックフィルム１上にセラミックグリー
ンシート３が形成され、その上に内部電極膜２が形成さ
れた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ 第１のバックフィルム １２ 第２のバックフィルム １３ セラミックグリーンシートまたは第１のセラミッ
クグリーンシート １３ａ 既に積層されているセラミックグリーンシート １４ 機能材料膜 １５，１６，１７，１８ ロール ２１ 積層装置 ２２ 圧着ヘッド ２３ 切断刃 ２４ 第２のセラミックグリーンシート

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１および第２のバックフィルムを用意
   し、 前記第１のバックフィルム上でセラミックグリーンシー
   トを成形し、 前記第１のバックフィルム上の前記セラミックグリーン
   シートの外方に向く面を第２のバックフィルムに向けな
   がら、前記セラミックグリーンシートを前記第１のバッ
   クフィルムから前記第２のバックフィルムに転移させ、 前記第２のバックフィルムに保持された前記セラミック
   グリーンシートの外方に向く面を、既に積層されている
   セラミックグリーンシートに向けながら、前記セラミッ
   クグリーンシートを前記第２のバックフィルムから前記
   既に積層されているセラミックグリーンシートに転移さ
   せる、 各ステップを備える、セラミックグリーンシートの積層
   方法。
2. 【請求項２】 前記セラミックグリーンシートを第１の
   バックフィルムから第２のバックフィルムに転移させる
   ステップの前に、前記第２のバックフィルム上にパター
   ニングされた機能材料膜を形成するステップをさらに備
   え、前記セラミックグリーンシートを第２のバックフィ
   ルムから転移させるステップにおいて、前記機能材料膜
   は前記セラミックグリーンシートに伴われて転移され
   る、請求項１に記載のセラミックグリーンシートの積層
   方法。
3. 【請求項３】 第１および第２のバックフィルムを用意
   し、 前記第１のバックフィルム上で第１のセラミックグリー
   ンシートを成形し、 前記第２のバックフィルム上で、パターニングされた機
   能材料膜を形成するとともに、第２のセラミックグリー
   ンシートを成形し、 前記第１および第２のセラミックグリーンシートを互い
   に接触させながら、前記第１のセラミックグリーンシー
   トを前記第１のバックフィルムから前記第２のセラミッ
   クグリーンシートに転移させ、 前記第２のバックフィルムに保持された前記第１のセラ
   ミックグリーンシートの外方に向く面を、既に積層され
   ているセラミックグリーンシートに向けながら、前記第
   １および第２のセラミックグリーンシートならびに機能
   材料膜を前記第２のバックフィルムから前記既に積層さ
   れているセラミックグリーンシートに転移させる、 各ステップを備える、セラミックグリーンシートの積層
   方法。