JP3498833B2 - セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

セラミック電子部品の製造方法

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JP3498833B2
JP3498833B2 JP29740798A JP29740798A JP3498833B2 JP 3498833 B2 JP3498833 B2 JP 3498833B2 JP 29740798 A JP29740798 A JP 29740798A JP 29740798 A JP29740798 A JP 29740798A JP 3498833 B2 JP3498833 B2 JP 3498833B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック電子部
品の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】セラミックコンデンサ、セラミック圧電
素子、サーミスタ、バリスタ等のセラミック電子部品を
製造する場合、一般には、多数の電子部品要素を配列し
た未焼成セラミックシート(以下グリーンシートと称す
る)を形成する。 【0003】次に、得られたグリーンシートを支持台の
表面に載置し、グリーンシートを縦方向及び横方向に切
断する。これにより焼成前電子部品要素の単品(グリー
ンチップと称する)が得られる。グリーンシートの切断
に当たっては、グリーンシートを支持台の表面に押し付
けるようにして固定する。切断手段としては、V状刃を
上下に動かして、グリーンシートを切断する押し切り法
と、円板状回転刃を用いてグリーンシートを切断するダ
イシング法の2つが、主に用いられる。押し切り法を、
セラミック電子部品の製造方法に適用した先行技術文献
としては、特開平4ー255207号公報があり、ま
た、ダイシング法を積層セラミックコンデンサの製造方
法に適用した先行技術文献としては、特開平3ー173
108号公報がある。 【0004】上述のようにして得られたグリーンチップ
は乾燥、焼成、及び、端子電極付与等の工程に付され、
更に、端子電極メッキ工程に付される。メッキは電気メ
ッキであり、メッキ成分を含んだ電解液中に焼成チップ
を入れ、電界を印加して行う。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ところが、切断工程に
おいては、グリーンシートに切断刃が入る際、100kg
/cm2程度の圧力が加わる。このため、切断工程におい
て、支持台の表面形状がグリーンシートに転写され、グ
リーンシートの表面に、支持台の表面凹凸に応じた凹凸
が生じる。従来、支持台の表面平滑度については考慮さ
れていなかったために、グリーンシートにかなり大きな
凹凸を生じていた。 【0006】この凹凸は端子電極の形成領域にも当然に
生じ、端子電極の表面に、グリーンシートの表面凹凸に
応じた凹凸を生じる。このため、端子電極の表面に電気
メッキを施す際、凸部に電界が集中し、凸部の部分でメ
ッキ延びが発生する。そして、このメッキ延びのため
に、相対する端子電極の間でメッキ膜が電気的に短絡
し、ショート不良を生じてしまう。 【0007】この凹凸は、端子電極を形成しないセラミ
ック表面領域にも発生する。このため、端子電極表面に
電気メッキを施す際、セラミック表面の凸部にも電界が
集中し、凸部にメッキが施されてしまう。この凸部を中
心としてメッキ延びが発生し、相対する端子電極の間で
メッキ膜が電気的に短絡し、不良になってしまう。特
に、NTCサーミスタ、バリスタ及びPTCサーミスタ
などの半導体セラミックスでは、セラミックスの電気抵
抗値が低いために、凸部に電界が集中し易い。 【0008】本発明の課題は、メッキ延びによるショー
ト不良を防止し得る電子部品の製造方法を提供すること
である。 【0009】 【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係るセラミック電子部品の製造方法では、
多数の電子部品要素の配列を含むグリーンシートを形成
し、次に前記グリーンシートを支持台の表面に載置す
る。前記支持台の前記表面は王研式平滑度が600秒以
上になるように設定する。そして、前記支持台の上に載
置された前記グリーンシートを、前記電子部品要素の配
列に従って切断する。 【0010】本発明では、多数の電子部品要素の配列を
含むグリーンシートを形成し、次にグリーンシートを支
持台の表面に載置し、支持台の上に載置されたグリーン
シートを、電子部品要素の配列に従って切断することに
より、グリーンチップを得る。グリーンチップは乾燥、
焼成、及び、端子電極付与等の工程に付され、更に、端
子電極メッキ工程に付される。こうしてチップ状の電子
部品が得られる。 【0011】ここで、グリーンシートを載置する支持台
は、表面における王研式平滑度が600秒以上になるよ
うに設定されているので、その表面平滑度が極めて高
い。このような高度の平滑度を有する支持台の表面に、
グリーンシートを載置し、かつ、切断するので、切断工
程において、グリーンシートに転写される凹凸、特に凸
部の高さが極めて微小になる。 【0012】このため、端子電極の表面に電気メッキを
施す際、凸部における電界集中が緩和され、凸部の部分
におけるメッキ延びが抑制されるので、メッキ延びに起
因する端子電極間の電気的短絡が確実に回避される。王
研式平滑度が600秒未満では、ショート不良防止に、
十分な効果が得られなかった。本発明の他の目的、構成
及び利点については、実施例を示す添付図面を参照し
て、更に詳しく説明する。 【0013】 【発明の実施の形態】図1〜図10は本発明に係るセラ
ミック電子部品の製造法を示す図である。まず、図1、
2に示すように、多数の電子部品要素Q1の配列を含む
グリーンシート1を形成する。実施例において、グリー
ンシート1は、複数のセラミックシート11〜16を積
層して形成される。セラミックシート11〜16は未焼
成である。セラミックシート11〜16の内、少なくと
も一つ、例えば、セラミックシート14には、多数の電
子部品要素Q1が配列されている。電子部品要素Q1
は、典型的には、導体パターンとして形成される。電子
部品要素Q1を形成するセラミックシート14は、得よ
うとするセラミック電子部品に応じてその組成材料が選
定される。セラミックシート11〜16は、例えば、セ
ラミックコンデンサを得る場合は、誘電体セラミックス
で構成され、セラミック圧電素子を得る場合は圧電セラ
ミックスで構成され、サーミスタを得る場合には正また
は負の抵抗温度特性を有する半導体セラミックスで構成
され、バリスタを得る場合には電圧非直線性半導体セラ
ミックスで構成される。上述した各種のセラミック電子
部品に適したセラミックスは周知である。 【0014】セラミックシート11〜13、15、16
は、セラミックシート14と同一の材料であってもよい
し、異なる材料であってもよい。例えば、最外装にある
セラミックシート11、16は絶縁性セラミックスであ
ってもよい。セラミックシート11〜16の総数は任意
である。一般には、数枚〜数十枚程度用意される。 【0015】セラミックシート11〜16は、セラミッ
ク塗料を、例えばドクターブレード法、ノズル塗布法、
またはロールコータ法等の手段によってシート化するこ
とによって得られる。セラミック塗料は、選択されたセ
ラミック粉体と、有機バインダと、溶剤とを、予め定め
られた組成比となるように、秤量し、混合して調製され
る。 【0016】セラミックシート11〜16を積層してグ
リーンシート1を形成するには、図2に示すように、ス
タック台2の上で、セラミックシート11〜16を積層
し、熱圧着する。 【0017】次に、図3、4に図示するように、グリー
ンシート1を支持台3の表面31に載置する。支持台3
の表面31は王研式平滑度が600秒以上になるように
設定する。そして、支持台3の上に載置されたグリーン
シート1を、前記電子部品要素Q1の配列に従って、X
方向及びY方向(図3参照)に切断する。王研式平滑度
とは、当業者によく知られているように、一定圧の加圧
空気を、標準面と試験片表面との間を流出させる試験に
よって得られる平滑度である。指示系統には500mm
水柱背圧式空気マイクロメータを使用する。試験片を測
定部におき、水柱マノメータ停止後の指示値を読み、結
果を、王研式平滑度として、秒数で表す。本発明への適
用においては、支持台3の表面31が試験片表面として
用いられる。 【0018】グリーンシート1の切断に当たって、図4
の実施例では、円板状回転刃4によって切断する。回転
刃4は矢印a1の方向に回転しながら、矢印b1の方向
に直線移動させる。これとは異なって、図5〜7に図示
するように、グリーンシート1を、略V状の切断刃4に
よって押し切る押し切り方法を採用することもできる。
切断刃4は、矢印b2またはその逆方向に上下動させ
る。 【0019】上述したように、多数の電子部品要素Q1
の配列を含むグリーンシート1を、支持台3の表面31
に載置し、支持台3の上に載置されたグリーンシート1
を、電子部品要素Q1の配列に従って切断することによ
り、図8に示すグリーンチップ10を得る。 【0020】グリーンチップ10は乾燥及び焼成の工程
を経て、端子電極付工程に付される。これにより、図9
に示すように、端子電極101、102を付与した焼成
チップ100が得られる。端子電極101、102は銀
または銅等を主成分とするガラスフリット含有の導体ペ
ーストを、焼成チップ100の端面に塗布し、かつ、焼
き付けることによって形成される。 【0021】次に、端子電極101、102の付与され
た焼成チップ100は、端子電極メッキ工程に付され
る。これにより、図10に示すように、端子電極10
1、102の表面に、ニッケル、錫またははんだ等によ
るメッキ膜103、104が形成される。端子電極10
1、102のメッキは、回路基板に実装する際のはんだ
付け性及びはんだ耐熱性を向上させるために行われる。
メッキは電気メッキであり、ニッケル、錫またははんだ
等の成分を含んだ電解液中に焼成チップ100を入れ、
電界を印加して行う。こうして、図10に示すセラミッ
ク電子部品が得られる。 【0022】ここで、グリーンシート1を載置する支持
台3は、表面31における王研式平滑度が600秒以上
になるように設定されているので、その表面平滑度が極
めて高い。このような高度の平滑度を有する支持台3の
表面31に、グリーンシート1を載置し、かつ、切断す
る(図3〜7参照)ので、切断工程において、グリーン
シート1に転写される凹凸、特に凸部P1(図7、8参
照)の高さが極めて微小になる。 【0023】このため、端子電極101、102の表面
に電気メッキを施す際、凸部P1における電界集中が緩
和され、凸部P1の部分におけるメッキ延びが抑制され
るので、メッキ延びに起因する端子電極101ー102
間の電気的短絡が確実に回避される。 【0024】表1に王研式平滑度を変えて得られたセラ
ミック電子部品の試料1〜6のショート不良率を示す。
表1の王研式平滑度は、旭精工(株)製EYー6を用い
て設定した。 【0025】表1に示すように、王研式平滑度600秒
未満では、ショート不良率が11〜17.5(%)に達
し、メッキ延びによる短絡防止に、十分な効果が得られ
なかった。これに対して、王研式平滑度600秒以上で
は、ショート不良率が最大で5.5(%)と著しく改善
されており、メッキ延びによるショート不良の防止に、
十分な効果が得られていることが分かる。実験は、王研
式平滑度2200秒までの結果を示すものであるが、王
研式平滑度2200秒以上であっても、同様の電気的短
絡防止効果が得られると推測される。 【0026】本発明の上記効果は、図11〜図14に示
す従来の製造方法と対比することにより、更に明らかに
なる。従来はグリーンシート1を支持台3の表面31に
固定した状態で、グリーンシート1を切断する際、支持
台3の表面31の平滑度については、特に考慮されてい
なかった。本発明との対比では、支持台3の表面31
が、王研式平滑度が600秒以上になるように設定され
ることはなかった。このため、図11に示す切断工程に
おいて、グリーンシート1に転写される支持台3の表面
31の凹凸、特に凸部P2の高さが、本発明における突
起P1(図7参照)の高さよりも、著しく高くなってい
た。この高い凸部P2は、図12に示すグリーンチップ
10に転写される。 【0027】このため、図13に示すように、チップの
端子電極101、102を形成した後、端子電極10
1、102の表面に電気メッキを施す際、凸部P21に
電界が集中し、凸部P21の部分でメッキ延びが発生す
る。NTCサーミスタ、バリスタ及びPTCサーミスタ
などの半導体セラミックスでは、セラミックスの電気抵
抗値が低いために、セラミックスの表面の凸部P2に電
界が集中し、同様のメッキ延びが発生する。このメッキ
延びのために、図14に示すように、相対する端子電極
101ー102の間でメッキ膜103、104が電気的
に短絡してしまい、ショート不良を生じていた。本発明
によれば、このような問題点を解決できることは、前述
した通りである。 【0028】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、メ
ッキ延びによるショート不良を防止し得るセラミック電
子部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係るセラミック電子部品の製造法に含
まれる一つの工程を示す図である。 【図2】図1に示す工程の後の工程を示す図である。 【図3】図2に示した工程の後の切断工程における切断
位置を説明する平面図である。 【図4】本発明に係る製造方法に含まれる切断工程を示
す図である。 【図5】本発明に係る製造方法に含まれる切断工程の別
の例を示す図である。 【図6】図5に示された切断工程を側面から見た図であ
る。 【図7】図6に図示された切断工程を拡大して示す図で
ある。 【図8】図3〜図7に図示された切断工程によって得ら
れたグリーンチップを示す図である。 【図9】図8に示されたチップを焼成した後に端子電極
を付与して得られた焼成チップを示す図である。 【図10】図9に示されたセラミック電子部品の端子電
極に電気メッキを施して得られたセラミック電子部品を
示す図である。 【図11】従来の製造方法に含まれる切断工程を拡大し
て示す図である。 【図12】図11の切断工程を経て得られた従来のグリ
ーンチップを示す図である。 【図13】図12に示された従来のチップを焼成した後
に端子電極を付与して得られた焼成チップを示す図であ
る。 【図14】図13に示された従来の電子部品の端子電極
に電気メッキを施して得られたセラミック電子部品を示
す図である。 【符号の説明】 1 グリーンシート 3 支持台 31 支持台の表面 4 切断刃
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−64773(JP,A) 特開 平8−1588(JP,A) 特開 平10−144503(JP,A) 特開 平9−69419(JP,A) 特開 平7−106055(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01C 7/02 - 7/22 H01G 4/00 - 4/42 H01G 1/00 H01G 13/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 セラミック電子部品の製造方法であっ
    て、 未焼成セラミックシートを形成し、前記未焼成セラミッ
    クシートは半導体セラミックスでなり、 前記未焼成セラミックシートの複数枚を支持台の表面で
    積層し、前記支持台の前記表面は王研式平滑度が600
    秒以上であり、 前記支持台の上に載置された前記未焼成セラミックシー
    トの積層体を切断して、グリーンチップを製造し、 次に、前記グリンチップを焼成して、焼成チップを製
    造し、 次に、前記焼成チップの端面に導電ペーストを塗布し、
    かつ、焼付けして、端子電極を形成し、 次に、前記焼成チップの前記端子電極に電気メッキを施
    工程を含むセラミック電子部品の製造方法。
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