JP3538348B2 - 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Info
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Description
クコンデンサ等のセラミック電子部品の製造方法に関す
るものである。
サの一部切欠斜視図であり、1はセラミック誘電体層、
2は導電体層、3は外部電極で、導電体層2はその一端
部がセラミック誘電体層1の端部において外部電極3に
接続されている。
製造方法について説明する。
酸バリウムを主成分とする誘電体粉末に有機物を添加し
て作製したスラリーをシート状に加工してセラミックシ
ートを作製し、この上に導電体層2となる金属ペースト
を所望の形状に印刷する。
シートを導電体層2がセラミックシートを挟んで交互に
対向するように複数枚積層して積層体を得る。その後、
この積層体を焼成し、導電体層2が露出した両端面に外
部電極3を形成していた。
によると、セラミックシートは貫通ピンホールが多数存
在するために、その部分に金属ペーストが印刷された場
合には、金属成分がセラミックシートを貫通し、ショー
ト不良が発生するという問題点を有していた。
ミック電子部品の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
に本発明のセラミック電子部品の製造方法は、重量平均
分子量が400,000以上のポリエチレンとセラミッ
ク粉末とを含有したセラミックシートと、バインダとし
てのアクリル樹脂またはブチラール樹脂および可塑剤を
含有する導電体層とを前記導電体層中の可塑剤が飛散し
すぎないような温度で加圧し、前記導電体層中のバイン
ダと可塑剤とを軟化させて接着して前記セラミックシー
トと前記導電体層とを交互に積層した積層体を作製する
第1工程と、加熱しながら前記積層体を焼成する第2工
程とを備え、前記セラミックシートは、網目構造でかつ
前記ポリエチレンと前記セラミック粉末とが層状に存在
しているものを用いるものであり、例え層状構造の一層
にピンホールが存在したとしても何層もの有機物及びセ
ラミック粉末とで形成されているために、セラミックシ
ートを金属成分が貫通するようなピンホールが発生しに
くいものである。
は、重量平均分子量が400,000以上のポリエチレ
ンとセラミック粉末とを含有したセラミックシートと、
バインダとしてのアクリル樹脂またはブチラール樹脂お
よび可塑剤とを前記導電体層中の可塑剤が飛散しすぎな
いような温度で加圧し、前記導電体層中のバインダと可
塑剤とを軟化させて接着して前記セラミックシートと前
記導電体層とを交互に積層した積層体を作製する第1工
程と、加熱しながら前記積層体を焼成する第2工程とを
備え、前記セラミックシートは、網目構造でかつ前記ポ
リエチレンと前記セラミック粉末とが層状に存在してい
るものを用いるセラミック電子部品の製造方法であり、
金属成分がセラミックシートを貫通するのを防止できる
ためショート不良の少ないセラミック電子部品を得るこ
とができる。請求項2に記載の発明は、第2の工程にお
いて、前記積層体を焼成する前に脱脂を行うもので、前
記脱脂は可塑剤の除去を行った後、バインダの除去を行
う請求項1に記載のセラミック電子部品の製造方法であ
る。
トの空隙率は50%未満である請求項1又は2に記載の
セラミック電子部品の製造方法であり、金属成分がセラ
ミックシートを貫通するのを抑制することができる。
ースフィルム上に形成された導電体層をセラミックシー
ト上に積層して前記ベースフィルムを剥離する工程とこ
の導電体層上にセラミックシートを積層する工程とを繰
り返すものである請求項1乃至3のいずれかに記載のセ
ラミック電子部品の製造方法であり、直接セラミックシ
ート上に誘電体層を形成する場合と比較すると導電体層
中の溶剤成分を減少させることができるので、セラミッ
クシートへの金属成分の浸入を抑制できる。
ト上に積層する前に導電体層を厚み方向に加圧する工程
を設けた請求項1乃至4のいずれかに記載のセラミック
電子部品の製造方法であり、導電体層表面の凹凸を減少
させることにより、セラミックシートへの金属成分の浸
入を抑制できる。
ミックコンデンサを例に図面を参照しながら説明する。
ミックシートの要部拡大縦断面図、図2は同横断面図で
あり、10はセラミックシート、11はセラミック粉
末、12はポリエチレン、13は空隙である。
おける導電体層の断面図であり、2は導電体層、14は
ベースフィルムである。
コンデンサの一部切欠斜視図で、1はセラミック誘電体
層、2は導電体層、3は外部電極である。
のポリエチレンとチタン酸バリウムを主成分とするセラ
ミック原料粉末とを用いて、空隙率が50%未満のセラ
ミックシート10を準備する。図1、図2に示すように
有機物としての網目構造のポリエチレン12が層状にな
っており、この網目にセラミック粉末11が吸着してお
り結局セラミック粉末11も網目構造のものが層状にな
っている。また網目構造のポリエチレン12は規則的に
配列しているわけではないので、セラミックシート10
の上面から見たときにセラミックシート10を貫通する
空隙13というのはほとんど無いものである。
ダとしてエチルセルロース、アクリル樹脂、ブチラール
樹脂、可塑剤としてベンジルブチルフタレート、溶剤と
して脂肪族または芳香族系溶剤を含有する金属ペースト
を準備し、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のベ
ースフィルム14上に導電体層2を複数形成する。この
時導電体層2は図3に示すように表面に凹凸を有してい
る。そこで図4に示すように導電体層2の表面の凹凸を
減少させてセラミックシート10中に導電体層2が浸入
するのを抑制することが望ましい。
フィルム14とを離型させやすくするために、あらかじ
めベースフィルム14上にアクリル樹脂、メラミン樹
脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂のうち、少なくとも一
種類以上からなる離型層(図示せず)を形成してから導
電体層2を印刷することが望ましい。特にアクリル樹脂
とメラミン樹脂を混合系においては所望の離型性が得ら
れる。また、シリコン樹脂においては所望の離型性が得
られる他、耐溶剤性、耐湿性などに優れるために有効で
ある。
2をベースフィルム14ごと導電体層2がセラミックシ
ート10と接触するように積層し、ベースフィルム14
上から加圧して導電体層2をセラミックシート10に転
写した後ベースフィルム14を剥離し導電体層付きセラ
ミックシートを作製した。
重ねて無効層を形成し、この無効層の上に導電体層付き
セラミックシートを所望の枚数積層し、さらにその上に
無効層を形成することで仮積層体を得る。
状の積層体に切断し、脱脂後焼成をする。脱脂は、大気
中または窒素中で積層体を昇温させながらまず積層体中
の可塑剤の除去を行い、さらに昇温させてバインダの除
去の順に行うことが好ましい。その理由は、可塑剤とバ
インダとを一度に除去するために一気に加熱すると、可
塑剤とバインダとで新たな化合物が生成し脱脂後も積層
体中に残留することとなり、焼成時にこの化合物が燃焼
して積層体から除去されることによりデラミネーション
などの構造欠陥が発生し、ショート不良の発生率が高く
なるからである。
体層2となるニッケルが過度に酸化されないように条件
設定を行う。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導
電体層2が焼結した焼結体を得る。
両端面に銅などの外部電極3を焼き付け、メッキ(図示
せず)を施した後に図5に示す積層セラミックコンデン
サを得る。
まれたセラミック誘電体層1の数)が150層の積層セ
ラミックコンデンサのショート数について、本実施の形
態品と従来品と比較して示しているものである。
製した層状構造を有さないセラミックシートを用いたも
のである。
較すると本実施の形態品はショート数が減少しているこ
とがわかる。また、ショート不良発生品に対して内部断
面を解析した結果、ショート箇所は導電体層2間のショ
ートであることがわかった。
体層2中の金属成分のセラミックシート10への浸入を
抑制し、導電体層2間のショートを激減させ、歩留まり
を大幅に改善することができる。
ックシート10の空隙率は50%未満となるようにして
おくことにより導電体層2中の金属成分の浸入を抑制で
きる。50%以上のセラミックシート10については厚
み方向に加圧して空隙率を50%未満に調整してから導
電体層2と積層すれば良い。
加圧時に導電体層2の形成部と非形成部の圧力差を吸収
できなくなるので好ましくない。
しておくことが好ましい。
の上に金属ペーストを直接印刷することにより形成して
も構わないが、ベースフィルム14上に形成して乾燥さ
せた後にセラミックシート10上に転写する方が金属ペ
ースト中の金属成分がセラミックシート10中に浸入し
難い。
に積層する前に導電体層2を厚み方向に加圧して導電体
層2の表面の凹凸を減少させることにより、セラミック
シート10への金属成分の浸入をさらに抑制できる。
薄膜形成法により直接セラミックシート10上に形成し
ても構わない。この場合は金属成分が一体化し板状とな
っているためセラミックシート10への金属成分の浸入
を抑制できる。
加圧は、室温から導電体層2中の可塑剤が飛散しすぎな
いような温度(本実施の形態においては150℃)まで
の温度範囲で行うことが望ましい。その理由は、可塑剤
が飛散しすぎると導電体層2が硬く、脆くなり、セラミ
ックシート10と導電体層2間の接着力が低下し、積層
時や焼成時に構造欠陥が発生するからである。また、上
記温度範囲で行うことにより、導電体層2に含まれるバ
インダ成分や可塑剤成分を軟化させ、導電体層2とセラ
ミックシート10との接着性を向上させることができ
る。また、導電体層2中の可塑剤及びバインダの含有率
が低い場合には加圧時に温度を上げることにより、可塑
剤及びバインダを活性化させて導電体層2とセラミック
シート10との接着性を向上させる。一方含有率が高い
場合には室温でも導電体層2とセラミックシート10の
接着性は十分得ることができるので加熱する必要はな
い。つまり導電体層2中の有機成分の種類とその含有率
に応じて加熱温度を調整することが好ましい。
ミックコンデンサについて説明したが、積層バリスタ、
積層サーミスタ、積層コイル、セラミック多層基板など
セラミックシートと導電体層とを積層して形成するセラ
ミック電子部品においては同様の効果が得られるもので
ある。
トへの導電体層中の金属成分の浸入を抑制することによ
り、ショート不良の少ないセラミック電子部品を得るこ
とができる。
トの断面図
図
図
斜視図
Claims (5)
- 【請求項1】 重量平均分子量が400,000以上の
ポリエチレンとセラミック粉末とを含有したセラミック
シートと、バインダとしてのアクリル樹脂またはブチラ
ール樹脂および可塑剤を含有する導電体層とを前記導電
体層中の可塑剤が飛散しすぎないような温度で加圧し、
前記導電体層中のバインダと可塑剤とを軟化させて接着
して前記セラミックシートと前記導電体層とを交互に積
層した積層体を作製する第1工程と、加熱しながら前記
積層体を焼成する第2工程とを備え、前記セラミックシ
ートは、網目構造でかつ前記ポリエチレンと前記セラミ
ック粉末とが層状に存在しているものを用いるセラミッ
ク電子部品の製造方法。 - 【請求項2】 第2の工程において、前記積層体を焼成
する前に脱脂を行うもので、前記脱脂は可塑剤の除去を
行った後、バインダの除去を行う請求項1に記載のセラ
ミック電子部品の製造方法。 - 【請求項3】 セラミックシートの空隙率は50%未満
である請求項1又は2に記載のセラミック電子部品の製
造方法。 - 【請求項4】 第1工程は、ベースフィルム上に形成さ
れた導電体層をセラミックシート上に積層して前記ベー
スフィルムを剥離する工程とこの導電体層上にセラミッ
クシートを積層する工程とを繰り返すものである請求項
1乃至3のいずれかに記載のセラミック電子部品の製造
方法。 - 【請求項5】 セラミックシート上に積層する前に導電
体層を厚み方向に加圧する工程を設けた請求項1乃至4
のいずれかに記載のセラミック電子部品の製造方法。
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