JP3239835B2 - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents
積層セラミック電子部品の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば積層セラミ
ックコンデンサ等の積層セラミック電子部品の製造方法
に関するものである。
ックコンデンサ等の積層セラミック電子部品の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セラミック電子部品の一つである積層セ
ラミックコンデンサは、従来例えば、一層構造で、多孔
度（空孔の割合、つまり見かけ体積から有機物結合剤お
よび無機物質等の固形成分の体積を除いた空孔の体積が
見かけ体積に占める割合、以下同じ）が５０％程度のセ
ラミックシート（特許出願公表平４−５００８３５号公
報）上に内部電極となる金属ペーストを印刷したもの
を、複数枚積層した後、焼成して外部電極を形成してい
た。
ラミックコンデンサは、従来例えば、一層構造で、多孔
度（空孔の割合、つまり見かけ体積から有機物結合剤お
よび無機物質等の固形成分の体積を除いた空孔の体積が
見かけ体積に占める割合、以下同じ）が５０％程度のセ
ラミックシート（特許出願公表平４−５００８３５号公
報）上に内部電極となる金属ペーストを印刷したもの
を、複数枚積層した後、焼成して外部電極を形成してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このセ
ラミックシートは多孔度が高いために金属ペーストを印
刷する際、金属ペーストに含まれる有機溶剤によって上
記セラミックシートが膨潤または溶解され、内部電極の
短絡や耐電圧特性の低下を招き、信頼性や品質の問題点
を有していた。
ラミックシートは多孔度が高いために金属ペーストを印
刷する際、金属ペーストに含まれる有機溶剤によって上
記セラミックシートが膨潤または溶解され、内部電極の
短絡や耐電圧特性の低下を招き、信頼性や品質の問題点
を有していた。
【０００４】そこで本発明は、多孔度の異なるセラミッ
クシートを二層構造にし、多孔度の低いセラミックシー
ト側に導電体層を形成することにより、上述したような
問題点のない積層セラミック電子部品を提供することを
目的とするものである。
クシートを二層構造にし、多孔度の低いセラミックシー
ト側に導電体層を形成することにより、上述したような
問題点のない積層セラミック電子部品を提供することを
目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、第１
のセラミックシートと第２のセラミックシートを積層し
て積層セラミックシートを形成する第１の工程と、次に
この積層セラミックシートの前記第１のセラミックシー
ト上に少なくとも金属成分と溶剤成分とを含む金属ペー
ストを用いて導電体層を形成する第２の工程と、次いで
この導電体層を形成した積層セラミックシートを複数枚
積層して積層体を形成する第３の工程と、その後前記積
層体を焼成する第４の工程とを備え、前記第１のセラミ
ックシートは、前記第２のセラミックシートよりも多孔
度が低いものを用いる積層セラミック電子部品の製造方
法であり、二層構造の積層セラミックシートを用いると
ともに、多孔度の低い第１のセラミックシート側に導電
体層を形成することで積層セラミックシート内への溶剤
の浸入が減少し、積層セラミックシートの膨潤または溶
解を抑制することにより、上記目的を達成することがで
きる。
に本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、第１
のセラミックシートと第２のセラミックシートを積層し
て積層セラミックシートを形成する第１の工程と、次に
この積層セラミックシートの前記第１のセラミックシー
ト上に少なくとも金属成分と溶剤成分とを含む金属ペー
ストを用いて導電体層を形成する第２の工程と、次いで
この導電体層を形成した積層セラミックシートを複数枚
積層して積層体を形成する第３の工程と、その後前記積
層体を焼成する第４の工程とを備え、前記第１のセラミ
ックシートは、前記第２のセラミックシートよりも多孔
度が低いものを用いる積層セラミック電子部品の製造方
法であり、二層構造の積層セラミックシートを用いると
ともに、多孔度の低い第１のセラミックシート側に導電
体層を形成することで積層セラミックシート内への溶剤
の浸入が減少し、積層セラミックシートの膨潤または溶
解を抑制することにより、上記目的を達成することがで
きる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、第１のセラミックシートと第２のセラミックシート
を積層して積層セラミックシートを形成する第１の工程
と、次にこの積層セラミックシートの前記第１のセラミ
ックシート上に少なくとも金属成分と溶剤成分とを含む
金属ペーストを用いて導電体層を形成する第２の工程
と、次いでこの導電体層を形成した積層セラミックシー
トを複数枚積層して積層体を形成する第３の工程と、そ
の後前記積層体を焼成する第４の工程とを備え、前記第
１のセラミックシートは、前記第２のセラミックシート
よりも多孔度が低いものを用いる積層セラミック電子部
品の製造方法であり、前記第２のセラミックシート内へ
の溶剤の浸入が減少し、前記積層セラミックシートが膨
潤または溶解しにくくなるため、内部電極の短絡や耐電
圧性の低下による信頼性や品質の劣化のない積層セラミ
ック電子部品を得ることができる。
は、第１のセラミックシートと第２のセラミックシート
を積層して積層セラミックシートを形成する第１の工程
と、次にこの積層セラミックシートの前記第１のセラミ
ックシート上に少なくとも金属成分と溶剤成分とを含む
金属ペーストを用いて導電体層を形成する第２の工程
と、次いでこの導電体層を形成した積層セラミックシー
トを複数枚積層して積層体を形成する第３の工程と、そ
の後前記積層体を焼成する第４の工程とを備え、前記第
１のセラミックシートは、前記第２のセラミックシート
よりも多孔度が低いものを用いる積層セラミック電子部
品の製造方法であり、前記第２のセラミックシート内へ
の溶剤の浸入が減少し、前記積層セラミックシートが膨
潤または溶解しにくくなるため、内部電極の短絡や耐電
圧性の低下による信頼性や品質の劣化のない積層セラミ
ック電子部品を得ることができる。
【０００７】請求項２に記載の発明は、第２のセラミッ
クシートの多孔度を３０％以上とする請求項１に記載の
積層セラミック電子部品の製造方法であり、第２のセラ
ミックシートの多孔度を３０％以上とすることで第３の
工程において圧着する際、導電体層の非形成部分にも十
分な圧力が加わるので、クラックや層間剥離のない積層
セラミック電子部品を得ることができる。
クシートの多孔度を３０％以上とする請求項１に記載の
積層セラミック電子部品の製造方法であり、第２のセラ
ミックシートの多孔度を３０％以上とすることで第３の
工程において圧着する際、導電体層の非形成部分にも十
分な圧力が加わるので、クラックや層間剥離のない積層
セラミック電子部品を得ることができる。
【０００８】請求項３に記載の発明は、第１のセラミッ
クシートの多孔度を２０％以上とする請求項１あるいは
請求項２に記載の積層セラミック電子部品の製造方法で
あり、第１のセラミックシートの多孔度を２０％以上と
することで第２の工程において導電体層を形成する際、
第２のセラミックシート内への溶剤の浸入が減少し、前
記積層セラミックシートが膨潤または溶解しにくくなる
ため、内部電極の短絡や耐電圧特性の低下による信頼性
や品質の劣化のない積層セラミック電子部品を得ること
ができる。
クシートの多孔度を２０％以上とする請求項１あるいは
請求項２に記載の積層セラミック電子部品の製造方法で
あり、第１のセラミックシートの多孔度を２０％以上と
することで第２の工程において導電体層を形成する際、
第２のセラミックシート内への溶剤の浸入が減少し、前
記積層セラミックシートが膨潤または溶解しにくくなる
ため、内部電極の短絡や耐電圧特性の低下による信頼性
や品質の劣化のない積層セラミック電子部品を得ること
ができる。
【０００９】請求項４に記載の発明は、第１のセラミッ
クシートと第２のセラミックシートとの多孔度の差を１
０％以上とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記
載の積層セラミック電子部品の製造方法であり、第１の
セラミックシートで金属ペースト中の溶剤が、第２のセ
ラミックシートに浸入するのを防止するとともに、第２
のセラミックシートで積層体形成時の導電体層形成部分
と非形成部分へ加わる圧力差を吸収することができる。
クシートと第２のセラミックシートとの多孔度の差を１
０％以上とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記
載の積層セラミック電子部品の製造方法であり、第１の
セラミックシートで金属ペースト中の溶剤が、第２のセ
ラミックシートに浸入するのを防止するとともに、第２
のセラミックシートで積層体形成時の導電体層形成部分
と非形成部分へ加わる圧力差を吸収することができる。
【００１０】請求項５に記載の発明は、第２のセラミッ
クシートの厚みを導電体層よりも厚くする請求項１〜請
求項４のいずれか一つに記載の積層セラミック電子部品
の製造方法であり、第３の工程において圧着する際、導
電体層の厚みにより生じる圧力差を吸収することが可能
となり、導電体層の非形成部分にも十分な圧力が加わる
ので、クラックや層間剥離のない積層セラミック電子部
品を得ることができる。
クシートの厚みを導電体層よりも厚くする請求項１〜請
求項４のいずれか一つに記載の積層セラミック電子部品
の製造方法であり、第３の工程において圧着する際、導
電体層の厚みにより生じる圧力差を吸収することが可能
となり、導電体層の非形成部分にも十分な圧力が加わる
ので、クラックや層間剥離のない積層セラミック電子部
品を得ることができる。
【００１１】請求項６に記載の発明は、第１のセラミッ
クシート及び第２のセラミックシート中に、重量平均分
子量が４０００００以上のポリエチレンを含有すること
を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載
の積層セラミック電子部品の製造方法であり、従来より
も多孔度の高いセラミックシートとなるので導電体層の
有無による段差を吸収できる。
クシート及び第２のセラミックシート中に、重量平均分
子量が４０００００以上のポリエチレンを含有すること
を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載
の積層セラミック電子部品の製造方法であり、従来より
も多孔度の高いセラミックシートとなるので導電体層の
有無による段差を吸収できる。
【００１２】請求項７に記載の発明は、第１のセラミッ
クシートと第２のセラミックシートを積層して積層セラ
ミックシートを形成する第１の工程と、次にこの積層セ
ラミックシートの前記第１のセラミックシート上に少な
くとも金属成分と溶剤成分とを含む金属ペーストを用い
て導電体層を形成する第２の工程と、次いでこの導電体
層上に前記積層セラミックシートを積層する第３の工程
と、その後前記第２の工程と前記第３の工程とを複数回
行い積層体を形成する第４の工程と、次いで前記積層体
を焼成する第５の工程とを備え、前記第１のセラミック
シートは、前記第２のセラミックシートよりも多孔度が
低いものを用いる積層セラミック電子部品の製造方法で
あり、前記セラミックシート内への溶剤の浸入が減少
し、前記積層セラミックシートの膨潤または溶解を抑制
し、内部電極の短絡や耐電圧性の低下による信頼性や品
質の劣化を防止することができる。
クシートと第２のセラミックシートを積層して積層セラ
ミックシートを形成する第１の工程と、次にこの積層セ
ラミックシートの前記第１のセラミックシート上に少な
くとも金属成分と溶剤成分とを含む金属ペーストを用い
て導電体層を形成する第２の工程と、次いでこの導電体
層上に前記積層セラミックシートを積層する第３の工程
と、その後前記第２の工程と前記第３の工程とを複数回
行い積層体を形成する第４の工程と、次いで前記積層体
を焼成する第５の工程とを備え、前記第１のセラミック
シートは、前記第２のセラミックシートよりも多孔度が
低いものを用いる積層セラミック電子部品の製造方法で
あり、前記セラミックシート内への溶剤の浸入が減少
し、前記積層セラミックシートの膨潤または溶解を抑制
し、内部電極の短絡や耐電圧性の低下による信頼性や品
質の劣化を防止することができる。
【００１３】請求項８に記載の発明は、第２のセラミッ
クシートの多孔度を３０％以上とする請求項７に記載の
積層セラミック電子部品の製造方法であり、第２のセラ
ミックシートの多孔度を３０％以上とすることで、第３
の工程において圧着する際、導電体層が形成されていな
い部分にも十分な圧力が加わるので、クラックや層間剥
離のない積層セラミック電子部品を得ることができる。
クシートの多孔度を３０％以上とする請求項７に記載の
積層セラミック電子部品の製造方法であり、第２のセラ
ミックシートの多孔度を３０％以上とすることで、第３
の工程において圧着する際、導電体層が形成されていな
い部分にも十分な圧力が加わるので、クラックや層間剥
離のない積層セラミック電子部品を得ることができる。
【００１４】請求項９に記載の発明は、第１のセラミッ
クシートの多孔度を２０％以上とする請求項７あるいは
請求項８に記載の積層セラミック電子部品の製造方法で
あり、第１のセラミックシートの多孔度を２０％以上と
することで第２の工程において導電体層を形成する際、
前記セラミックシート内への溶剤の浸入が減少し、前記
積層セラミックシートを膨潤または溶解しにくくなるた
め、内部電極の短絡や耐電圧性の低下による信頼性や品
質の劣化を防止することができる。
クシートの多孔度を２０％以上とする請求項７あるいは
請求項８に記載の積層セラミック電子部品の製造方法で
あり、第１のセラミックシートの多孔度を２０％以上と
することで第２の工程において導電体層を形成する際、
前記セラミックシート内への溶剤の浸入が減少し、前記
積層セラミックシートを膨潤または溶解しにくくなるた
め、内部電極の短絡や耐電圧性の低下による信頼性や品
質の劣化を防止することができる。
【００１５】請求項１０に記載の発明は、第１のセラミ
ックシートと第２のセラミックシートとの多孔度の差を
１０％以上とする請求項７〜請求項９のいずれか一つに
記載の積層セラミック電子部品の製造方法であり、第１
のセラミックシートで金属ペースト中の溶剤が、第２の
セラミックシートに浸入するのを防止するとともに、第
２のセラミックシートで積層体形成時の導電体層形成部
分と非形成部分へ加わる圧力差を吸収することができ
る。
ックシートと第２のセラミックシートとの多孔度の差を
１０％以上とする請求項７〜請求項９のいずれか一つに
記載の積層セラミック電子部品の製造方法であり、第１
のセラミックシートで金属ペースト中の溶剤が、第２の
セラミックシートに浸入するのを防止するとともに、第
２のセラミックシートで積層体形成時の導電体層形成部
分と非形成部分へ加わる圧力差を吸収することができ
る。
【００１６】請求項１１に記載の発明は、第２のセラミ
ックシートの厚みを導電体層よりも厚くする請求項７〜
請求項１０のいずれか一つに記載の積層セラミック電子
部品の製造方法であり、第３の工程において圧着する
際、導電体層の厚みにより生じる圧力差を吸収する事が
可能となり、導電体層が形成されていない部分にも十分
な圧力が加わるので、クラックや層間剥離のない積層セ
ラミック電子部品を得ることができる。
ックシートの厚みを導電体層よりも厚くする請求項７〜
請求項１０のいずれか一つに記載の積層セラミック電子
部品の製造方法であり、第３の工程において圧着する
際、導電体層の厚みにより生じる圧力差を吸収する事が
可能となり、導電体層が形成されていない部分にも十分
な圧力が加わるので、クラックや層間剥離のない積層セ
ラミック電子部品を得ることができる。
【００１７】請求項１２に記載の発明は、第１のセラミ
ックシート及び第２のセラミックシート中に、重量平均
分子量が４０００００以上のポリエチレンを含有するこ
とを特徴とする請求項７〜請求項１１のいずれか一つに
記載の積層セラミック電子部品の製造方法であり、多孔
度の高いセラミックシートとなるので導電体層の有無に
よる段差を吸収できる。
ックシート及び第２のセラミックシート中に、重量平均
分子量が４０００００以上のポリエチレンを含有するこ
とを特徴とする請求項７〜請求項１１のいずれか一つに
記載の積層セラミック電子部品の製造方法であり、多孔
度の高いセラミックシートとなるので導電体層の有無に
よる段差を吸収できる。
【００１８】以下、本発明の実施の形態について積層セ
ラミックコンデンサを例に図面を参照しながら説明す
る。
ラミックコンデンサを例に図面を参照しながら説明す
る。
【００１９】（実施の形態１）図１は本実施の形態にお
ける積層セラミックシートの断面図、図２は積層セラミ
ックコンデンサの一製造工程を示す断面図、図３は一般
的な積層セラミックコンデンサの一部切欠斜視図であ
り、１ａは第１のセラミックシート、２ａは第２のセラ
ミックシート、３ａは第１のセラミックシート１ａ上に
形成した内部電極２となる金属ペースト、４ａは金属ペ
ースト形成部分、５ａは金属ペースト非形成部分、６は
金属上板、７は金属下板、８は金属上板６と金属下板７
の間隔、９は第１のセラミックシート１ａと第２のセラ
ミックシート２ａを積層した積層セラミックシートであ
る。
ける積層セラミックシートの断面図、図２は積層セラミ
ックコンデンサの一製造工程を示す断面図、図３は一般
的な積層セラミックコンデンサの一部切欠斜視図であ
り、１ａは第１のセラミックシート、２ａは第２のセラ
ミックシート、３ａは第１のセラミックシート１ａ上に
形成した内部電極２となる金属ペースト、４ａは金属ペ
ースト形成部分、５ａは金属ペースト非形成部分、６は
金属上板、７は金属下板、８は金属上板６と金属下板７
の間隔、９は第１のセラミックシート１ａと第２のセラ
ミックシート２ａを積層した積層セラミックシートであ
る。
【００２０】まず、重量平均分子量が４０００００のポ
リエチレンと、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体
粉末からなる多孔度が２０％である第１のセラミックシ
ート１ａと、多孔度が６０％である第２のセラミックシ
ート２ａとを圧着し積層セラミックシート９を得る。こ
の時の第１のセラミックシート１ａの厚みは５μｍ、第
２のセラミックシート２ａの厚みは１５μｍである。次
に、印刷法により、内部電極２となる金属ペースト３ａ
を上記積層セラミックシート９の第１のセラミックシー
ト１ａ側に所望の形状に複数形成する。この金属ペース
ト３ａはニッケル及び溶剤を含有するものであり、金属
ペースト３ａの厚みは３μｍである。次に金属ペースト
３ａを乾燥させて金属ペースト３ａ中の溶剤成分をほと
んど完全に蒸発させる。このときの乾燥温度は積層セラ
ミックシート９中のポリエチレンが収縮したりしないよ
うに６０℃以下にすることが望ましい。次に第２のセラ
ミックシート２ａを複数枚積層したものの上に、金属ペ
ースト３ａを形成した積層セラミックシート９を積層セ
ラミックシート９と金属ペースト３ａとを交互に、か
つ、金属ペースト３ａが積層セラミックシート９を介し
て交互に対向するように所望の枚数積重ねた後、前記と
同様にして第２のセラミックシート２ａを複数枚積層し
たものをゲージ圧５〜１００ＭＰａの範囲で数秒加圧
し、仮積層体を得る。このとき、金属ペースト３ａを形
成した積層セラミックシート９の積層枚数が所望の枚数
に達する前に、ある程度積層した時点で上記圧力で加圧
する圧着工程を追加しても良い。その後、この仮積層体
を金属上板６、金属下板７で挟んで、室温で一軸プレス
機にて加圧する。ここで金属上板６、金属下板７面の間
隔８のばらつきは、４０μｍ以下に制御されている。そ
の後仮積層体に十分な圧力が加わったことを確認して、
仮積層体の最高温度が１５０℃〜２００℃になるまで昇
温し、最高温度で５分〜６０分程度保持し、第１のセラ
ミックシート１ａ及び第２のセラミックシート２ａ間を
強固に接着した積層体を得る。ここで、仮積層体の最高
温度を１５０℃〜２００℃としたのは、１５０℃程度か
らポリエチレンが融解し、第１のセラミックシート１ａ
及び第２のセラミックシート２ａ間の接着が強固になる
からである。２００℃以下としたのは、２００℃より高
くなるとポリエチレンが分解してしまい、第１のセラミ
ックシート１ａ及び第２のセラミックシート２ａ間の接
着に寄与しなくなるからである。その後、縦３．２ｍ
ｍ、横１．６ｍｍのチップ形状に切断して、大気中、３
５０℃でポリエチレンを除去した（脱バイ）。この脱バ
イの時の温度は、ポリエチレンが積層体から除去できか
つ金属ペースト３ａ中のニッケルの酸化が進みすぎない
程度にすることが望ましく、具体的には２５０〜３５０
℃で行うことが望ましい。その後、窒素ガスおよび水素
ガスを用いて金属ペースト３ａ中のニッケルが酸化しな
い雰囲気を保ちながら、１３００℃で焼成を行う。この
焼成によりチタン酸バリウムを主成分とするセラミック
誘電体層１とニッケルを主成分とする内部電極２が同時
に焼結した焼結体を得る。次いでこの焼結体の内部電極
２の露出した両端面に銅外部電極３を焼き付け、メッキ
を施した後に完成品に至る。
リエチレンと、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体
粉末からなる多孔度が２０％である第１のセラミックシ
ート１ａと、多孔度が６０％である第２のセラミックシ
ート２ａとを圧着し積層セラミックシート９を得る。こ
の時の第１のセラミックシート１ａの厚みは５μｍ、第
２のセラミックシート２ａの厚みは１５μｍである。次
に、印刷法により、内部電極２となる金属ペースト３ａ
を上記積層セラミックシート９の第１のセラミックシー
ト１ａ側に所望の形状に複数形成する。この金属ペース
ト３ａはニッケル及び溶剤を含有するものであり、金属
ペースト３ａの厚みは３μｍである。次に金属ペースト
３ａを乾燥させて金属ペースト３ａ中の溶剤成分をほと
んど完全に蒸発させる。このときの乾燥温度は積層セラ
ミックシート９中のポリエチレンが収縮したりしないよ
うに６０℃以下にすることが望ましい。次に第２のセラ
ミックシート２ａを複数枚積層したものの上に、金属ペ
ースト３ａを形成した積層セラミックシート９を積層セ
ラミックシート９と金属ペースト３ａとを交互に、か
つ、金属ペースト３ａが積層セラミックシート９を介し
て交互に対向するように所望の枚数積重ねた後、前記と
同様にして第２のセラミックシート２ａを複数枚積層し
たものをゲージ圧５〜１００ＭＰａの範囲で数秒加圧
し、仮積層体を得る。このとき、金属ペースト３ａを形
成した積層セラミックシート９の積層枚数が所望の枚数
に達する前に、ある程度積層した時点で上記圧力で加圧
する圧着工程を追加しても良い。その後、この仮積層体
を金属上板６、金属下板７で挟んで、室温で一軸プレス
機にて加圧する。ここで金属上板６、金属下板７面の間
隔８のばらつきは、４０μｍ以下に制御されている。そ
の後仮積層体に十分な圧力が加わったことを確認して、
仮積層体の最高温度が１５０℃〜２００℃になるまで昇
温し、最高温度で５分〜６０分程度保持し、第１のセラ
ミックシート１ａ及び第２のセラミックシート２ａ間を
強固に接着した積層体を得る。ここで、仮積層体の最高
温度を１５０℃〜２００℃としたのは、１５０℃程度か
らポリエチレンが融解し、第１のセラミックシート１ａ
及び第２のセラミックシート２ａ間の接着が強固になる
からである。２００℃以下としたのは、２００℃より高
くなるとポリエチレンが分解してしまい、第１のセラミ
ックシート１ａ及び第２のセラミックシート２ａ間の接
着に寄与しなくなるからである。その後、縦３．２ｍ
ｍ、横１．６ｍｍのチップ形状に切断して、大気中、３
５０℃でポリエチレンを除去した（脱バイ）。この脱バ
イの時の温度は、ポリエチレンが積層体から除去できか
つ金属ペースト３ａ中のニッケルの酸化が進みすぎない
程度にすることが望ましく、具体的には２５０〜３５０
℃で行うことが望ましい。その後、窒素ガスおよび水素
ガスを用いて金属ペースト３ａ中のニッケルが酸化しな
い雰囲気を保ちながら、１３００℃で焼成を行う。この
焼成によりチタン酸バリウムを主成分とするセラミック
誘電体層１とニッケルを主成分とする内部電極２が同時
に焼結した焼結体を得る。次いでこの焼結体の内部電極
２の露出した両端面に銅外部電極３を焼き付け、メッキ
を施した後に完成品に至る。
【００２１】（実施の形態２）まず、重量平均分子量が
４０００００のポリエチレンとチタン酸バリウムを主成
分とする誘電体粉末からなる多孔度が２０％である第１
のセラミックシート１ａと多孔度が６０％である第２の
セラミックシート２ａとを圧着し積層セラミックシート
９を得る。この時の第１のセラミックシート１ａの厚み
は５μｍ、第２のセラミックシート２ａの厚みは１５μ
ｍである。次に、印刷法により、内部電極２となる金属
ペースト３ａを上記積層セラミックシート９の第１のセ
ラミックシート１ａ側に所定の形状に形成する。この金
属ペースト３ａはニッケル及び溶剤を含有するものであ
り、金属ペースト３ａの厚みは３μｍである。次に金属
ペースト３ａを乾燥させて金属ペースト３ａ中の溶剤成
分をほとんど完全に蒸発させる。このときの乾燥温度は
積層セラミックシート９中のポリエチレンが収縮したり
しないように６０℃以下にすることが望ましい。次に、
積層セラミックシート９を金属ペースト３ａが形成され
た積層セラミックシート９上に積み重ね、ゲージ圧５〜
１００ＭＰａの範囲で数秒加圧する。この積層セラミッ
クシート９の積層、加圧、次いで積層した積層セラミッ
クシート９上への金属ペースト３ａの印刷、乾燥の一連
の工程を所望の回数行った後、前記と同様にして第２の
セラミックシート２ａを複数枚積層し、積層セラミック
シート９と金属ペースト３ａとが交互に、かつ、金属ペ
ースト３ａが積層セラミックシート９を介して交互に対
向した仮積層体を得る。このとき積層セラミックシート
９の積層は、第１のセラミックシート１ａ上に金属ペー
スト３ａの印刷が行えるように第２のセラミックシート
２ａが下側になるように積層した。また加圧工程及び乾
燥工程は上記と同様にして行った。その後、この仮積層
体を金属上板６、金属下板７で挟んで、室温で一軸プレ
ス機にて加圧する。ここで金属上板６、金属下板７面の
間隔８のばらつきは、４０μｍ以下に制御されている。
その後仮積層体に十分な圧力が加わったことを確認し
て、仮積層体の最高温度が１５０℃〜２００℃になるま
で昇温し、最高温度で５分〜６０分程度保持し、積層セ
ラミックシート９同士が強固に接着した積層体を得る。
ここで積層体の最高温度を１５０℃〜２００℃としたの
は、１５０℃程度からポリエチレンが融解し、第１のセ
ラミックシート１ａ及び第２のセラミックシート２ａ間
の接着が強固になるからである。２００℃以下としたの
は、２００℃より高くなるとポリエチレンが分解してし
まい、第１のセラミックシート１ａ及び第２のセラミッ
クシート２ａ間の接着に寄与しなくなるからである。そ
の後、縦３．２ｍｍ、横１．６ｍｍのチップ形状に切断
して、大気中３５０℃でポリエチレンを除去した（脱バ
イ）。この脱バイの時の温度は、ポリエチレンが積層体
から除去でき、かつ金属ペースト３ａ中のニッケルの酸
化が進みすぎない程度にすることが望ましく、具体的に
は２５０〜３５０℃で行うことが望ましい。その後窒素
ガスおよび水素ガスを用いて金属ペースト３ａ中のニッ
ケルが酸化しない雰囲気を保ちながら、最高温度１３０
０℃で焼成を行う。この焼成によりチタン酸バリウムを
主成分とするセラミック誘電体層１とニッケルを主成分
とする内部電極２が同時に焼結した焼結体を得る。次い
でこの焼結体の内部電極２の露出した両端面に銅の外部
電極３を焼き付け、メッキを施した後に完成品に至る。
４０００００のポリエチレンとチタン酸バリウムを主成
分とする誘電体粉末からなる多孔度が２０％である第１
のセラミックシート１ａと多孔度が６０％である第２の
セラミックシート２ａとを圧着し積層セラミックシート
９を得る。この時の第１のセラミックシート１ａの厚み
は５μｍ、第２のセラミックシート２ａの厚みは１５μ
ｍである。次に、印刷法により、内部電極２となる金属
ペースト３ａを上記積層セラミックシート９の第１のセ
ラミックシート１ａ側に所定の形状に形成する。この金
属ペースト３ａはニッケル及び溶剤を含有するものであ
り、金属ペースト３ａの厚みは３μｍである。次に金属
ペースト３ａを乾燥させて金属ペースト３ａ中の溶剤成
分をほとんど完全に蒸発させる。このときの乾燥温度は
積層セラミックシート９中のポリエチレンが収縮したり
しないように６０℃以下にすることが望ましい。次に、
積層セラミックシート９を金属ペースト３ａが形成され
た積層セラミックシート９上に積み重ね、ゲージ圧５〜
１００ＭＰａの範囲で数秒加圧する。この積層セラミッ
クシート９の積層、加圧、次いで積層した積層セラミッ
クシート９上への金属ペースト３ａの印刷、乾燥の一連
の工程を所望の回数行った後、前記と同様にして第２の
セラミックシート２ａを複数枚積層し、積層セラミック
シート９と金属ペースト３ａとが交互に、かつ、金属ペ
ースト３ａが積層セラミックシート９を介して交互に対
向した仮積層体を得る。このとき積層セラミックシート
９の積層は、第１のセラミックシート１ａ上に金属ペー
スト３ａの印刷が行えるように第２のセラミックシート
２ａが下側になるように積層した。また加圧工程及び乾
燥工程は上記と同様にして行った。その後、この仮積層
体を金属上板６、金属下板７で挟んで、室温で一軸プレ
ス機にて加圧する。ここで金属上板６、金属下板７面の
間隔８のばらつきは、４０μｍ以下に制御されている。
その後仮積層体に十分な圧力が加わったことを確認し
て、仮積層体の最高温度が１５０℃〜２００℃になるま
で昇温し、最高温度で５分〜６０分程度保持し、積層セ
ラミックシート９同士が強固に接着した積層体を得る。
ここで積層体の最高温度を１５０℃〜２００℃としたの
は、１５０℃程度からポリエチレンが融解し、第１のセ
ラミックシート１ａ及び第２のセラミックシート２ａ間
の接着が強固になるからである。２００℃以下としたの
は、２００℃より高くなるとポリエチレンが分解してし
まい、第１のセラミックシート１ａ及び第２のセラミッ
クシート２ａ間の接着に寄与しなくなるからである。そ
の後、縦３．２ｍｍ、横１．６ｍｍのチップ形状に切断
して、大気中３５０℃でポリエチレンを除去した（脱バ
イ）。この脱バイの時の温度は、ポリエチレンが積層体
から除去でき、かつ金属ペースト３ａ中のニッケルの酸
化が進みすぎない程度にすることが望ましく、具体的に
は２５０〜３５０℃で行うことが望ましい。その後窒素
ガスおよび水素ガスを用いて金属ペースト３ａ中のニッ
ケルが酸化しない雰囲気を保ちながら、最高温度１３０
０℃で焼成を行う。この焼成によりチタン酸バリウムを
主成分とするセラミック誘電体層１とニッケルを主成分
とする内部電極２が同時に焼結した焼結体を得る。次い
でこの焼結体の内部電極２の露出した両端面に銅の外部
電極３を焼き付け、メッキを施した後に完成品に至る。
【００２２】図４は、縦３．２ｍｍ、横１．６ｍｍの大
きさで内部電極２間のセラミック誘電体層１（以下、有
効層とする）が１００層の積層セラミックコンデンサの
有効層厚みと耐電圧特性との関係を示すグラフである。
実線が本発明の積層セラミックシート９を有効層に使用
した積層セラミックコンデンサ、点線が従来のセラミッ
クシートを用いた積層セラミックコンデンサである。
きさで内部電極２間のセラミック誘電体層１（以下、有
効層とする）が１００層の積層セラミックコンデンサの
有効層厚みと耐電圧特性との関係を示すグラフである。
実線が本発明の積層セラミックシート９を有効層に使用
した積層セラミックコンデンサ、点線が従来のセラミッ
クシートを用いた積層セラミックコンデンサである。
【００２３】図４を見ると有効層に従来のセラミックシ
ートを使用した積層セラミックコンデンサでは、金属ペ
ーストに使用している溶剤の浸透によりセラミックシー
トが膨潤または溶解され、特に有効層の厚みが７μｍ以
下の場合、耐電圧特性にバラツキがみられる。ところ
が、有効層に本発明の積層セラミックシート９を用いた
場合は、有効層の厚みが７μｍ以下の場合でも、耐電圧
特性のバラツキが非常に小さかった。この結果より、従
来のセラミックシートを用いて積層した場合に多発して
いたセラミックシートが膨潤または溶解することによる
内部電極の短絡や耐電圧特性の低下を抑制し、歩留まり
を大幅に改善することができる。
ートを使用した積層セラミックコンデンサでは、金属ペ
ーストに使用している溶剤の浸透によりセラミックシー
トが膨潤または溶解され、特に有効層の厚みが７μｍ以
下の場合、耐電圧特性にバラツキがみられる。ところ
が、有効層に本発明の積層セラミックシート９を用いた
場合は、有効層の厚みが７μｍ以下の場合でも、耐電圧
特性のバラツキが非常に小さかった。この結果より、従
来のセラミックシートを用いて積層した場合に多発して
いたセラミックシートが膨潤または溶解することによる
内部電極の短絡や耐電圧特性の低下を抑制し、歩留まり
を大幅に改善することができる。
【００２４】特に高積層化が要求されているニッケルを
内部電極とする積層セラミックコンデンサの製造に十分
効果を発揮することは言うまでもない。
内部電極とする積層セラミックコンデンサの製造に十分
効果を発揮することは言うまでもない。
【００２５】なお本発明においてポイントとなることを
以下に記載する。 （１）第１のセラミックシート１ａの多孔度が２０％、
第２のセラミックシート２ａの多孔度が６０％の場合に
ついてのみ示したが、第１のセラミックシート１ａの多
孔度は、２０％以上５０％未満、第２のセラミックシー
ト２ａの多孔度は、３０％以上８０％未満でありかつ、
両者の多孔度の差が１０％以上あれば同様の効果が得ら
れる。また有効層となる積層セラミックシート９の積層
数が１００層を越える場合は、第２のセラミックシート
２ａの多孔度が４０％〜８０％未満のものを用いること
が望ましい。
以下に記載する。 （１）第１のセラミックシート１ａの多孔度が２０％、
第２のセラミックシート２ａの多孔度が６０％の場合に
ついてのみ示したが、第１のセラミックシート１ａの多
孔度は、２０％以上５０％未満、第２のセラミックシー
ト２ａの多孔度は、３０％以上８０％未満でありかつ、
両者の多孔度の差が１０％以上あれば同様の効果が得ら
れる。また有効層となる積層セラミックシート９の積層
数が１００層を越える場合は、第２のセラミックシート
２ａの多孔度が４０％〜８０％未満のものを用いること
が望ましい。
【００２６】（２）内部電極２の材料としてニッケルを
用いたが銅あるいはニッケル−銅などの卑金属やまたパ
ラジウム、銀−パラジウムなどの貴金属を用いてもかま
わない。
用いたが銅あるいはニッケル−銅などの卑金属やまたパ
ラジウム、銀−パラジウムなどの貴金属を用いてもかま
わない。
【００２７】（３）仮積層体を作製する際、加圧するだ
けでなく、６０〜１２０℃に金属上板６、金属下板７を
加熱して行っても良い。ここで第１のセラミックシート
１ａ及び第２のセラミックシート２ａ中のポリエチレン
は、６０℃から収縮し始めると上述したが、この工程に
おいては仮積層体でなく金属上板６、金属下板７を６０
〜１２０℃に加熱して行うことと、加圧時間が数秒と短
いので、ポリエチレンの収縮による第１のセラミックシ
ート１ａ及び第２のセラミックシート２ａの変形はおき
にくい。
けでなく、６０〜１２０℃に金属上板６、金属下板７を
加熱して行っても良い。ここで第１のセラミックシート
１ａ及び第２のセラミックシート２ａ中のポリエチレン
は、６０℃から収縮し始めると上述したが、この工程に
おいては仮積層体でなく金属上板６、金属下板７を６０
〜１２０℃に加熱して行うことと、加圧時間が数秒と短
いので、ポリエチレンの収縮による第１のセラミックシ
ート１ａ及び第２のセラミックシート２ａの変形はおき
にくい。
【００２８】（４）第１のセラミックシート１ａ及び第
２のセラミックシート２ａを形成するバインダー、溶
剤、可塑剤、誘電体粉末などの仮積層体を作製する段階
で第１のセラミックシート１ａ及び第２のセラミックシ
ート２ａ中に存在する成分は同じであることが好まし
い。その理由は同じ成分の方が第１のセラミックシート
１ａ及び第２のセラミックシート２ａの接着性がより向
上するからである。
２のセラミックシート２ａを形成するバインダー、溶
剤、可塑剤、誘電体粉末などの仮積層体を作製する段階
で第１のセラミックシート１ａ及び第２のセラミックシ
ート２ａ中に存在する成分は同じであることが好まし
い。その理由は同じ成分の方が第１のセラミックシート
１ａ及び第２のセラミックシート２ａの接着性がより向
上するからである。
【００２９】（５）第１のセラミックシート１ａは金属
ペースト３ａ中の溶剤成分が、できるだけ積層セラミッ
クシート中へ浸入しないようにするためのものであり、
第２のセラミックシート２ａで内部電極２の有無による
段差を吸収するので、第１のセラミックシート１ａより
も第２のセラミックシート２ａの厚みを厚くする方が好
ましい。
ペースト３ａ中の溶剤成分が、できるだけ積層セラミッ
クシート中へ浸入しないようにするためのものであり、
第２のセラミックシート２ａで内部電極２の有無による
段差を吸収するので、第１のセラミックシート１ａより
も第２のセラミックシート２ａの厚みを厚くする方が好
ましい。
【００３０】（６）金属ペースト３ａ中の溶剤は、アル
コール類などのできるだけ極性の大きなものを用いるこ
とが好ましい。その理由は、第１のセラミックシート１
ａ及び第２のセラミックシート中のポリエチレンは無極
性であるため、極性のある溶剤を用いた方が、積層セラ
ミックシート９への溶剤の浸入をより防止することがで
きる。
コール類などのできるだけ極性の大きなものを用いるこ
とが好ましい。その理由は、第１のセラミックシート１
ａ及び第２のセラミックシート中のポリエチレンは無極
性であるため、極性のある溶剤を用いた方が、積層セラ
ミックシート９への溶剤の浸入をより防止することがで
きる。
【００３１】（７）積層体の上、下には第２のセラミッ
クシート２ａを複数枚積層したが、ここに積層するセラ
ミックシートは、内部電極２の有無による段差を吸収す
るためにも、第２のセラミックシート２ａと同等以上の
多孔度を有するセラミックシートを用いることが好まし
い。
クシート２ａを複数枚積層したが、ここに積層するセラ
ミックシートは、内部電極２の有無による段差を吸収す
るためにも、第２のセラミックシート２ａと同等以上の
多孔度を有するセラミックシートを用いることが好まし
い。
【００３２】（８）上記実施の形態においては積層セラ
ミックコンデンサを例に説明したが、セラミックシート
を用いて製造するような積層バリスタ、積層サーミス
タ、積層フィルタ、フェライト部品、セラミック多層基
板などの積層セラミック電子部品の製造においても同様
の効果が得られる。
ミックコンデンサを例に説明したが、セラミックシート
を用いて製造するような積層バリスタ、積層サーミス
タ、積層フィルタ、フェライト部品、セラミック多層基
板などの積層セラミック電子部品の製造においても同様
の効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】以上本発明によると、積層セラミックシ
ートの膨潤または溶解を抑制することにより、導電体層
の短絡や耐電圧特性などの電気的特性の低下を抑制し、
歩留まりを大幅に改善することができる。
ートの膨潤または溶解を抑制することにより、導電体層
の短絡や耐電圧特性などの電気的特性の低下を抑制し、
歩留まりを大幅に改善することができる。
【図１】本発明の一実施の形態における積層セラミック
シートの断面図
シートの断面図
【図２】本発明の一実施の形態における積層セラミック
コンデンサの一製造工程である圧着工程を示す断面図
コンデンサの一製造工程である圧着工程を示す断面図
【図３】一般的な積層セラミックコンデンサの一部切欠
斜視図
斜視図
【図４】積層セラミックコンデンサの有効層厚みと耐電
圧特性との関係を示すグラフ
圧特性との関係を示すグラフ
１ セラミック誘電体層 １ａ 第１のセラミックシート ２ 内部電極 ２ａ 第２のセラミックシート ３ 外部電極 ３ａ 金属ペースト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 和博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−62855（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−298915（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−24857（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−233711（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 4/00 - 4/12 H01G 4/14 - 4/42 H01G 13/00 - 13/06
Claims (12)
- 【請求項１】 第１のセラミックシートと第２のセラミ
ックシートを積層して積層セラミックシートを形成する
第１の工程と、次にこの積層セラミックシートの前記第
１のセラミックシートの上に少なくとも金属成分と溶剤
成分とを含む金属ペーストを用いて導電体層を形成する
第２の工程と、次いでこの導電体層を形成した積層セラ
ミックシートを複数枚積層して積層体を形成する第３の
工程と、その後前記積層体を焼成する第４の工程とを備
え、前記第１のセラミックシートは、前記第２のセラミ
ックシートよりも多孔度が低いものを用いる積層セラミ
ック電子部品の製造方法。 - 【請求項２】 第２のセラミックシートの多孔度を３０
％以上とする請求項１に記載の積層セラミック電子部品
の製造方法。 - 【請求項３】 第１のセラミックシートの多孔度は２０
％以上とする請求項１あるいは請求項２に記載の積層セ
ラミック電子部品の製造方法。 - 【請求項４】 第１のセラミックシートと第２のセラミ
ックシートとの多孔度の差は、１０％以上とする請求項
１〜請求項３のいずれか一つに記載の積層セラミック電
子部品の製造方法。 - 【請求項５】 第２のセラミックシートの厚みは、導電
体層よりも厚くする請求項１〜請求項４のいずれか一つ
に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。 - 【請求項６】 第１のセラミックシート及び第２のセラ
ミックシートは、重量平均分子量が４０００００以上の
ポリエチレンを含有することを特徴とする請求項１〜請
求項５のいずれか一つに記載の積層セラミック電子部品
の製造方法。 - 【請求項７】 第１のセラミックシートと第２のセラミ
ックシートを積層して積層セラミックシートを形成する
第１の工程と、次にこの積層セラミックシートの前記第
１のセラミックシート上に少なくとも金属成分と溶剤成
分とを含む金属ペーストを用いて導電体層を形成する第
２の工程と、次いでこの導電体層上に前記積層セラミッ
クシートを積層する第３の工程と、その後前記第２の工
程と前記第３の工程とを複数回行い積層体を形成する第
４の工程と、次いで前記積層体を焼成する第５の工程と
を備え、前記第１のセラミックシートは、前記第２のセ
ラミックシートよりも多孔度が低いものを用いる積層セ
ラミック電子部品の製造方法。 - 【請求項８】 第２のセラミックシートの多孔度を３０
％以上とする請求項７に記載の積層セラミック電子部品
の製造方法。 - 【請求項９】 第１のセラミックシートの多孔度は、２
０％以上とする請求項７あるいは請求項８に記載の積層
セラミック電子部品の製造方法。 - 【請求項１０】 第１のセラミックシートと第２のセラ
ミックシートとの多孔度の差は、１０％以上とする請求
項７〜請求項９のいずれか一つに記載の積層セラミック
電子部品の製造方法。 - 【請求項１１】 第２のセラミックシートの厚みは、導
電体層よりも厚くする請求項７〜請求項１０のいずれか
一つに記載の積層セラミック電子部品の製造方法。 - 【請求項１２】 第１のセラミックシート及び第２のセ
ラミックシートは、重量平均分子量が４０００００以上
のポリエチレンを含有することを特徴とする請求項７〜
請求項１１のいずれか一つに記載の積層セラミック電子
部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05636898A JP3239835B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05636898A JP3239835B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11260661A JPH11260661A (ja) | 1999-09-24 |
| JP3239835B2 true JP3239835B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=13025325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05636898A Expired - Lifetime JP3239835B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239835B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001022449A1 (fr) * | 1999-09-22 | 2001-03-29 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Dispositif electronique de ceramique |
| JP4759792B2 (ja) * | 1999-10-18 | 2011-08-31 | パナソニック株式会社 | 積層体加圧装置 |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP05636898A patent/JP3239835B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11260661A (ja) | 1999-09-24 |
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|---|---|---|---|
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