JP3283091B2 - セラミックグリーンシート積層方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層セラミックコンデ
ンサーや積層セラミックインダクター等の積層電子部品
を製造するに当り、セラミックグリーンシートを積層す
る方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層電子部品の最も代表的な例である積
層セラミックコンデンサーは、内部電極を有する誘電体
セラミック層が多数積み重ねられ、内部電極が積層体の
端面に交互に引き出されている。そして、これらの内部
電極が引き出された積層体の端面に外部電極が形成され
ている。

【０００３】このような積層セラミックコンデンサー
は、例えば、図６に示すような層構造を有する。すなわ
ち、内部電極６５、６６を有する誘電体層６３、６３…
が図６で示す順序に積層され、さらにその両側に内部電
極が形成されてない誘電体層６７、６８が複数層積み重
ねられる。そして、このような積層体の内部電極６５、
６６が露出した端面に図示されてない外部電極が形成さ
れる。

【０００４】このような積層セラミック電子部品は、通
常、図６に示すような部品１個単位が個々に製造される
訳ではなく、実際は次に示すような製造方法がとられ
る。すなわち、まず微細化したセラミック粉末と有機バ
インダーとを混練してスラリーを作り、これをドクター
ブレード法によって長尺なテープ状のキャリアフィルム
上に薄く展開し、乾燥し、長尺なセラミックグリーンシ
ートを作る。次に、このキャリアフィルムの上に載った
セラミックグリーンシートの上にスクリーン印刷法によ
って導電ペーストを印刷し、乾燥し、第７図で示すよう
な内部電極パターン２ａ、２ｂが交互に印刷される。こ
の印刷済みの二層のテープは、一旦ロールに巻き取られ
る。そして、この二層のテープのロールを、供給ロール
として裁断積層装置にセットし、この供給ロールから二
層のテープを繰り出し、途中で上記キャリアテープから
グリーンシートを剥離する。キャリアテープから分離さ
れたセラミックグリーンシートは、キャリアベルトの上
に載せられ、ここで裁断吸着ユニットにより、図７に示
すようなセラミックグリーンシート１ａ、１ｂの如く所
定の寸法に裁断される。その後、この裁断されたセラミ
ックグリーンシート１ａ、１ｂは、別の積層位置に搬送
されて、交互に積層される。

【０００５】次に、図７に示すように、前記内部電極パ
ターン２ａ、２ｂを有する複数枚のセラミックグリーン
シート１ａ、１ｂを積層し、さらに、内部電極パターン
２ａ、２ｂを有しない何枚かのセラミックグリーンシー
ト１、１を上下に積み重ね、さらにこれらを圧着し、積
層体を作る。ここで、前記セラミックグリーンシート１
ａ、１ｂは、内部電極パターン２ａ、２ｂが長手方向に
半分の長さ分だけずれたもの１ａ、１ｂを交互に積み重
ね、圧着する。その後、この積層体を所望のサイズに切
断して、積層生チップを製作し、この生チップを焼成す
る。こうして得られた積層チップは、両端面に交互に露
出した電極２ａ、２ｂを有する立方体形の積層体であ
る。次に、この焼成済みの積層チップの両端に導電ペー
ストを塗布し、焼付けることにより、両端に電極端子が
形成され、積層セラミックコンデンサーが完成する。

【０００６】このような積層セラミックコンデンサーに
代表される積層電子部品は、前記のような内部電極パタ
ーン等の導体パターンが精度よく積み重ねられているこ
とが必要であり、さもなくば所望の電気特性が得られな
い。そこで、従来では、導体パターンと同時に位置決め
パターンを印刷し、これをセンサー等で検知して位置決
めを行いながら裁断する方法がとられている。また、セ
ラミックグリーンシートの供給軌道を精度よく維持する
ため、セラミックグリーンシートの縁を検知しながら、
その供給軌道の修正を行う方法もとられている。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】前記従来の積層方
法では、位置決めパターンやセラミックグリーンシート
の縁を基準としてそれを裁断するため、セラミックグリ
ーンシートを裁断して時点では或る程度正確な位置合わ
せが可能である。

【０００８】しかし、裁断したセラミックグリーンシー
トを搬送し、積層し、さらに加圧して仮圧着するとき
に、セラミックグリーンシートの位置ずれが起こりやす
い。これは、薄いセラミックグリーンシートを取り扱う
ため、それを搬送し、積層し、加圧する間にずれが起こ
ることによる。特に最近では、回路部品の小形化に対応
するため、きわめて薄いセラミックグリーンシートが使
用されるようになる一方、細密化した内部電極パターン
を高精度で位置合わせすることが要求されるようになっ
ている。前記従来の積層方法では、薄いセラミックグリ
ーンシートを高精度で積層しにくいため、積層回路部品
の小形化に対応しにくいという課題があった。そこで本
発明は、薄いセラミックグリーンシートをより高精度で
積層することが可能なセラミックグリーンシート積層方
法と装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明では、前
記の目的を達成するため、セラミックグリーンシートを
積層する方法において、キャリアフィルムごと一定形状
に打ち抜かれたセラミックグリーンシートであって、同
じ内部電極パターンを有するものと内部電極を有しない
ものとをまとめて、キャリアフィルムを上に向けて積み
重ねて各々別のマガジンに収納し、これらのキャリアフ
ィルム付セラミックグリーンシートを、積層する順序で
前記各マガジンから取り出して位置決め台に載せて所定
の位置に位置決めし、この位置決め台と対応する位置決
め手段を有する積層ステージの上にキャリアフィルム付
セラミックグリーンシートを載せ、積層ステージ上で重
ね合わせたキャリアフィルム付セラミックグリーンシー
トを同積層ステージ上で加圧して仮圧着した後、加圧さ
れたセラミックグリーンシート上のキャリアフィルムを
剥離し、以下前記工程を所定の回数だけ繰り返して所定
の枚数のセラミックグリーンシートを積層することを特
徴とするセラミックグリーンシート積層方法を提供す
る。

【００１０】さらに、セラミックグリーンシートを積層
する装置において、キャリアフィルムごと一定形状に打
ち抜かれたセラミックグリーンシートであって、同じ内
部電極パターンを有するものと内部電極を有しないもの
とを各々まとめて、キャリアフィルムを上に向けて積み
重ねて収納した複数のマガジンを置くマガジン置場と、
前記キャリアフィルム付セラミックグリーンシートを所
定の位置に位置決めして載せる位置決め台と、積層する
順序で前記マガジン置台上の各マガジンからキャリアフ
ィルム付グリーンシートを取り出し、位置決め台へ搬送
する第一の搬送手段と、前記位置決め台と対応する位置
決め手段を有する積層ステージと、前記位置決め台から
積層ステージへキャリアフィルム付セラミックグリーン
シートを搬送する第二の搬送手段と、積層ステージ上で
重ね合わせたキャリアフィルム付セラミックグリーンシ
ートを同積層ステージ上で加圧するプレス機と、加圧さ
れたセラミックグリーンシート上のキャリアフィルムを
剥離するキャリアフィルム剥離手段とを有することを特
徴とするセラミックグリーンシート積層装置を提供す
る。

【００１１】

【作用】本発明によるセラミックグリーンシートの積層
方法と装置では、同じ内部電極パターンを有するセラミ
ックグリーンシートと内部電極を有しないセラミックグ
リーンシートとを各々まとめて収納した複数のマガジン
から、積層する順序でセラミックグリーンシートをキャ
リアフィルムごと搬送し、これを一旦位置決め台上で位
置決めした後、この位置決め台と対応する位置決め手段
を有する積層ステージの上にキャリアフィルム付セラミ
ックグリーンシートを載せて順次積層し、さらにこの積
層ステージ上で重ね合わせたセラミックグリーンシート
を加圧して仮圧着するため、高い位置精度をもってセラ
ミックグリーンシートを能率よく所定の順序で積層する
ことが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について詳細に説明する。図１は、本発明によるセラミ
ックグリーンシートの積層装置の全体を示す平面図であ
る。この装置では、予めキャリアフィルムごと所定の形
状に裁断されたキャリアフィルム付セラミックグリーン
シートａを上下に重ねて収納するマガジン１１が用いら
れ、このマガジン１１は、マガジン置場１０に置かれ
る。このマガジン１１は、図２に示すように、垂直に立
設した支柱１２の間に裁断された矩形のキャリアフィル
ム付セラミックグリーンシートａを上下に積み重ねて収
納するもので、キャリアフィルム付セラミックグリーン
シートａの対向する各辺が前記支柱１２により両側から
挟まれた状態で位置決めされ、且つ保持される。また、
キャリアフィルム付セラミックグリーンシートａは、キ
ャリアフィルム側が上になるようマガジン１１に収納さ
れる。

【００１３】図１に示すように、マガジン置場１０に
は、複数のマガジン１１が置かれるが、各マガジン１１
には、同じ内部電極パターンを有するセラミックグリー
ンシートが各々まとめて収納されており、さらに内部電
極パターンを有しないセラミックグリーンシートもまと
めて別のマガジン１１に収納されている。

【００１４】これらマガジン１１に収納されたキャリア
フィルム付セラミックグリーンシートａには、所定の位
置に位置決め孔ｂが穿孔されている。図１に示すよう
に、前記マガジン置場１０の脇に別のマガジン置場７０
が配置されているが、このマガジン置場７０は、積層済
みのセラミックグリーンシートｄを収納したマガジン１
１を置くものである。

【００１５】このマガジン置場７０の反対側に、位置決
め台３０が配置されており、この位置決め台３０の上に
は、前記キャリアフィルム付セラミックグリーンシート
ａに穿孔された位置決め孔ｂに対応して位置決めピン３
１が突設されている。この位置決めピン３１は、位置決
め台３０上から適時突出し、没入する。

【００１６】前記マガジン置場１０、７０及び位置決め
台３０にわたってキャリアフィルム付セラミックグリー
ンシートａを搬送する第一の搬送手段であるマニプレー
ター２０が備えられている。図２に示すように、このマ
ニプレーター２０は、回転機構２３により回転されるア
ーム２１を有し、このアーム２１は伸縮し、その先端に
上下シリーンダー２４を有する。さらに、この上下シリ
ンダー２４の上下するプランジャーの先端にキャリアフ
ィルム付セラミックグリーンシートａのキャリアフィル
ム表面に吸着し、同フィルムを保持する吸着ヘッド２２
が設けられている。

【００１７】このマニプレーター２０の吸着ヘッド２２
は、マガジン置場１０、７０及び位置決め台３０の全範
囲にわたって移動可能であり、このマニプレーター２０
が例えばコンピューターで駆動制御されることにより、
マガジン置場１０上のマガジン１１から予め定めれた順
序でキャリアフィルム付セラミックグリーンシートａを
取り出し、前記位置決め台３０上に搬送する。

【００１８】図１及び図３に示されたように、位置決め
台３０の近くには、積層ステージ４０が配置されてい
る。この積層ステージ４０は、ガイドレール４３に沿っ
て図１の左右方向に移動自在に配置され、ボールネジと
モーター等からなる移動機構４１により移動される。こ
の積層ステージ４０上には、前記積層ステージ３０上の
位置決めピン３１に対応して位置決めピン４７が突設さ
れている。この位置決めピン４７は、積層ステージ４０
上から適時突出し、没入する。

【００１９】さらに、この積層ステージ４０が位置決め
台３０の近くに停止したとき、位置決め台３０上から積
層ステージ４０へキャリアフィルム付セラミックグリー
ンシートａを搬送する第二の搬送手段である積層用マニ
プレーター４４が備えられている。図３に示すように、
この積層用マニプレーター４４は、水平シリンダー４６
により図３において左右に移動される上下シリンダー４
２と、この上下シリンダー４２により上下動される吸着
ユニット４５とを有し、この吸着ユニット４５の下面に
キャリアフィルム付セラミックグリーンシートａのキャ
リアフィルム側を吸着保持し、位置決め台３０上から積
層ステージ４０上にキャリアフィルム付セラミックグリ
ーンシートａを搬送する。

【００２０】前記ガイドレール４３の図１において右端
側にプレス機６０が配置されている。図４に示すよう
に、このプレス機６０は、ヒーター（図示せず）を内蔵
する押型板６１を上下させて、その下に積層ステージ４
０が挿入されたとき、同積層ステージ４０上に積層され
たセラミックグリーンシートａを上から加熱しながら加
圧するものである。

【００２１】さらに図１に示すように、このプレス機６
０と前記積層用マニプレーター４４との間に、積層され
たセラミックグリーンシートからキャリアフィルムを剥
離する手段として剥離ローラー５０が配置されている。
図５に示すように、この剥離ローラー５０は、周面が負
圧とされると共に、回転される円筒形のローラーヘッド
５２を有しており、ガイド５１に沿って図１において上
下に移動されるものである。図２に示すように、ローラ
ーヘッド５２は、その周面の一部に平坦部５３を有して
いる。

【００２２】次に、この装置を用いたセラミックグリー
ンシートの積層方法について装置の動作と共に説明す
る。図１に示すように、マガジン置場１０の所定の位置
に各々マガジン１１が置かれる。これら各マガジン１１
には、各々所定の内部電極パターンを有するセラミック
グリーンシートと内部電極パターンを有しないセラミッ
クグリーンシートとが収納されている。

【００２３】この状態で、図２に実線で示すように、ま
ずマニプレーター２０の吸着ヘッド２２がマガジン置場
１０に置かれた所定のマガジン１１の上に移動し、そこ
からキャリアフィルム付セラミックグリーンシートａを
取り出し、二点鎖線で示すように、位置決め台３０上に
搬送する。なお、吸着ヘッド２２は、キャリアフィルム
側を吸着して位置決め台３０上にキャリアフィルム付セ
ラミックグリーンシートａを搬送し、その位置決め孔ｂ
を位置決め台３０上の位置決めピン３１に通して位置決
めする。

【００２４】次に、図３に示す積層用マニプレーター４
４の吸着ヘッド４５が位置決め台３０の上に移動し、そ
こで位置決めされたキャリアフィルム付セラミックグリ
ーンシートａを吸着、保持する。このとき、位置決めピ
ン３１は、位置決め台３０上から没入する。さらに、位
置決め台３０上からキャリアフィルム付セラミックグリ
ーンシートａを引き上げ、これを積層ステージ４０へ搬
送してそこに置く。ここでは、位置決めピン４７がキャ
リアフィルム付セラミックグリーンシートａの位置決め
孔ｂに嵌合し、同セラミックグリーンシートａが位置決
めされる。

【００２５】次に、駆動機構４１により、積層ステージ
４０が剥離ローラー５０の下に移動される。ここで、図
５（ａ）に示されたように、剥離ローラー５０のローラ
ーヘッド５２の周面の平坦部５３がキャリアフィルムｃ
の端縁に吸着する。その後、図５（ｂ）に示されたよう
に、ローラーヘッド５２が矢印で示す方向に回転すると
共に、矢印で示すように、剥離ローラー５０全体がロー
ラーヘッド５２の周速と等速度で図５（ｂ）において右
方向に移動し、キャリアフィルムｃをセラミックグリー
ンシートｄから剥離する。その後、ローラーヘッド５２
の周面の負圧が解除され、キャリアフィルムｃが廃棄さ
れる。

【００２６】次に、積層ステージ４０が積層用マニプレ
ーター４４の位置に戻り、前記の動作と同様にしてその
上に別のキャリアフィルム付セラミックグリーンシート
ａが乗せられる。次いで、駆動機構４１により、積層ス
テージ４０がプレス機６０に移動され、ここで押型板６
１が下降し、積層ステージ４０上に積層されたセラミッ
クグリーンシートａを上から加熱しながら加圧する。

【００２７】次に、駆動機構４１により、積層ステージ
４０が剥離ローラー５０の下に移動され、ここで前記と
同様にしてキャリアフィルムｃがセラミックグリーンシ
ートｄから剥離される。以下、同様にしてキャリアフィ
ルム付セラミックグリーンシートａの積層ステージ４０
上への重ね合わせ、加熱・加圧及びキャリアフィルムｃ
の剥離が所定の順序で繰り返され、定められた順序でセ
ラミックグリーンシートが積層された積層体ｄが完成す
る。その後、マニプレーター２０が積層体ｄをマガジン
置場７０上のマガジン１１に収納する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、同
じ内部電極パターンを有するセラミックグリーンシート
と内部電極を有しないセラミックグリーンシートとを各
々まとめて収納した複数のマガジンから、積層する順序
でセラミックグリーンシートをキャリアフィルムごと搬
送し、これを位置決め台上で位置決めし、さらに積層ス
テージで積層、仮圧着することから、高い位置精度をも
って、なお且つ能率的に所定の順序でセラミックグリー
ンシートを積層することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるセラミックグリーンシー
ト積層装置の全体を示す平面図である。

【図２】同実施例によるセラミックグリーンシート積層
装置のマガジン置場と位置決め台付近の要部側面図であ
る。

【図３】同実施例によるセラミックグリーンシート積層
装置の位置決め台と積層ステージ付近の要部側面図であ
る。

【図４】同実施例によるセラミックグリーンシート積層
装置のプレス機の要部側面図である。

【図５】同実施例によるセラミックグリーンシート積層
装置のキャリアフィルム剥離機構の要部側面図である。

【図６】積層セラミックコンデンサーの層構造の例を示
す分解斜視図である。

【図７】セラミックコンデンサーを製造するときのセラ
ミックグリーンシートの積層順序を示す斜視図である。

【符号の説明】

ｃ キャリアフィルム ａ キャリアフィルム付セラミックグリーンシート ｂ キャリアフィルム付セラミックグリーンシートの
位置決め孔 １１ マガジン １０ マガジン置場 ３０ 位置決め台 ２０ マニフレーター ４０ 積層ステージ ４４ 積層用マニプレーター ６０ プレス機 ５０ 剥離ローラー

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−211195（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−128802（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B28B 11/02 H01G 13/00 331 H05K 3/46

Claims (2)

(57)【整理番号】 ００４０８０４−０１ 【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックグリーンシートを積層する方
   法において、キャリアフィルムごと一定形状に打ち抜か
   れたセラミックグリーンシートであって、同じ内部電極
   パターンを有するものと内部電極を有しないものとをま
   とめて、キャリアフィルムを上に向けて積み重ねて各々
   別のマガジンに収納し、これらのキャリアフィルム付セ
   ラミックグリーンシートを、積層する順序で前記各マガ
   ジンから取り出して位置決め台に載せて所定の位置に位
   置決めし、この位置決め台と対応する位置決め手段を有
   する積層ステージの上にキャリアフィルム付セラミック
   グリーンシートを載せ、積層ステージ上で重ね合わせた
   キャリアフィルム付セラミックグリーンシートを同積層
   ステージ上で加圧して仮圧着した後、加圧されたセラミ
   ックグリーンシート上のキャリアフィルムを剥離し、以
   下前記工程を所定の回数だけ繰り返して所定の枚数のセ
   ラミックグリーンシートを積層することを特徴とするセ
   ラミックグリーンシート積層方法。
2. 【請求項２】 セラミックグリーンシートを積層する装
   置において、キャリアフィルムごと一定形状に打ち抜か
   れたセラミックグリーンシートであって、同じ内部電極
   パターンを有するものと内部電極を有しないものとを各
   々まとめて、キャリアフィルムを上に向けて積み重ねて
   収納した複数のマガジンを置くマガジン置場と、前記キ
   ャリアフィルム付セラミックグリーンシートを所定の位
   置に位置決めして載せる位置決め台と、積層する順序で
   前記マガジン置台上の各マガジンからキャリアフィルム
   付グリーンシートを取り出し、位置決め台へ搬送する第
   一の搬送手段と、前記位置決め台と対応する位置決め手
   段を有する積層ステージと、前記位置決め台から積層ス
   テージへキャリアフィルム付セラミックグリーンシート
   を搬送する第二の搬送手段と、積層ステージ上で重ね合
   わせたキャリアフィルム付セラミックグリーンシートを
   同積層ステージ上で加圧するプレス機と、加圧されたセ
   ラミックグリーンシート上のキャリアフィルムを剥離す
   るキャリアフィルム剥離手段とを有することを特徴とす
   るセラミックグリーンシート積層装置。