JP3881841B2 - Ceramic laminate manufacturing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はセラミック積層体の製造装置、詳しくは積層セラミックコンデンサ、積層インダクタや抵抗、フィルタ等の積層型セラミック電子部品を製造するために、複数のセラミック絶縁層とそれら絶縁層の界面に電極層とを備えたセラミック積層体の製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、セラミック積層体の製造に関し、それまでベース材として慣用されていた樹脂製キャリアフィルムの使用を省くために、ベース板上に、セラミック絶縁層と所定の電極パターンとを形成する工程を繰り返して薄膜層を直接的に積層する方式が提案されている(特開平9−232174号公報)。
また、同公報によれば、ベース板は、サーボモータとボールねじとを用いた機構等により、XおよびY方向に移動可能とされること、それに代えて、スラリー噴射ヘッドをXおよびY方向に移動可能とすることが例示され、また、前記ベース板に代えて、金属からなるエンドレスベルトを用いること、その場合にスラリー噴射ヘッドやペースト噴射ヘッドがエンドレスベルトの進行方向に対して垂直方向に移動するように制御されることが例示されている。
さらに、同公報には、前記エンドレスベルトの進行方向に沿って、所望数のスラリー噴射ヘッド、所望数のペースト噴射ヘッド等が所定の順序で配列され、エンドレスベルトの一方向の進行に伴って、積層体が次々と製造されるようにしてもよいことが例示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報による開示技術によれば、具体的な装置としては実用上多くの問題があり、そのまま実施することが困難である。
例えば、前記開示技術の実施例に記載のように、XおよびY方向に移動可能なベース板上の所定位置に、絶縁層形成手段としてのスラリー噴射ヘッド、電極層形成手段としてのペースト噴射ヘッド等を交互に出し入れする態様によれば、それら噴射ヘッドの移動に時間及び位置決め制御に時間を要し、100〜数百層の積層体を製造するには実用的な生産性が期待できない。
また、上記エンドレスベルトを用いて、該エンドレスベルトの一方向の進行に伴って、積層体を次々と製造する態様によれば、数百層の積層体を製造するにはそれに相当する数のスラリー噴射ヘッド、ペースト噴射ヘッド等を配置しなければならず、著しく設備費用が多大になるばかりでなく大きな設置床面積を要して装置が大型化することになる。
【0004】
しかも、生産性を高めるためには、絶縁層や電極層等を形成する度に該層を乾燥させる乾燥手段が必須であり、また、必要に応じて仮圧着手段、穿孔手段等を必要とするが、その場合には、前記スラリー噴射ヘッド、ペースト噴射ヘッドに加えて乾燥手段や仮圧着手段、穿孔手段等を追加して配置しなければならず、一段と生産性の低下や装置の大型化、設備費用の増大をきたす不具合がある。
【0005】
本発明は、上記従来事情に鑑みその不具合を解消して、セラミック積層体の各層毎の製造速度を高めて生産性を向上させるとともに、作業器具を機枠に着脱可能なユニット化することにより、実用化が容易な小型化した製造装置を提供せんとすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
斯る本発明のセラミック積層体の製造装置は、作業テーブルの背面に支持壁を設けて機枠を構成し、その作業テーブル上にベース盤を前記支持壁に沿った所定区間で往復動かつ上下動可能に設置し、前記支持壁には、複数の支持部材を前記作業テーブル上へ向けて突出状に並設するとともにそれら支持部材にセラミックスラリーを吐出する絶縁層形成ユニット、導電ペーストを噴射する電極層形成ユニット、乾燥機ユニットをそれぞれ1ないし複数個着脱可能に取り付け、前記ベース盤が前記区間を1ないし数往復する間にセラミック絶縁層上に所定の電極パターンが配設された薄膜層を形成し、それらを繰り返してセラミック積層体を形成するものであって、上記乾燥機ユニットの少なくとも1つが、前記区間の略中央部に配置され、該乾燥機ユニットの両側に、前記絶縁層形成ユニット、電極層形成ユニットの少なくとも1つが配置されていることを特徴とする(請求項1)。
【0007】
上記絶縁層形成ユニット及び電極層形成ユニットは、一般に知られているドクターブレード方式、インクジェット方式、あるいはローラ塗布方式等を採用するが、電極層や絶縁層の緻密化に対応し精度を高めるためには、電極層形成ユニットはインクジェット方式とし、絶縁層形成ユニットは、少なくとも1つにインクジェット方式を採用することが好ましい(請求項2)。
但し、薄膜層の一層全面に絶縁層を形成する部分には、前記ドクターブレード方式やローラ塗布方式を採用すること、すなわちインクジェット方式と他の方式を組み合わせることも任意である。
【0008】
上記電極層形成ユニットをインクジェット方式とする場合には、そのユニットで上下薄膜層の電極層を接続するバイヤ電極を形成することも可能である。すなわち、バイヤ電極を有するインダクタ用セラミック積層体を製造することができる。
そして、上記バイヤ電極は、通常行われるように、薄膜層の絶縁層にバイヤホールを開孔して該ホールに導電ペーストを充填するようにしてもよく、その場合には、穿孔手段としてレーザー穿孔方式を採用することが好ましい。具体的には、上記支持壁に、さらに前記絶縁層にバイヤホールを開孔するレーザー穿孔ユニットを着脱可能に取り付ける構成とする(請求項3)。
【0009】
また、上記薄膜層のセラミックスラリーや導電ペーストに生じる微細な凹凸を均して平坦性を確保し、積層を均一にして積層精度を高めるためには、薄膜層を一層形成する度などの適時に該層の上面を押圧することが好ましい。そのために、上記支持壁に、さらに前記薄膜層を積層する適時に上面を押圧する仮圧着ユニットを着脱可能に取り付け、該仮圧着ユニットが、表面に極微粘着性を有する押圧ロールであって、該押圧ロールに接触する除塵ローラを備えた構成とする(請求項4)。
この仮圧着ユニットは、熱板を備えたものとすることもでき、その熱板を使用した仮圧着ユニットの場合には、前記乾燥機ユニットの機能を併有するので該乾燥機ユニットを省略することも可能である。
なお、仮圧着ユニットが作動するタイミングは、薄膜層が一層形成される度、あるいは薄膜層が数層形成される度、さらには往復動するベース盤の往動時毎又は復動時毎など何れであってもよい。
【0010】
さらに、上記絶縁層形成ユニット、電極層形成ユニットにより形成された絶縁層、電極層の仕上がり精度を検査するためにCCDカメラユニットを設けるようにする。すなわち、上記支持壁に、さらに前記薄膜層の状態を検出するために撮像するCCDカメラユニットを着脱可能に取り付ける(請求項5)。
このカメラユニットにより、形成された薄膜層の表面を適時に撮像し、それを画像処理することによって、インクジェットノズルの目詰まり等が原因となる絶縁層のピンホール、あるいは電極層の断線など不良状態の有無を検出する。
【0011】
なお、上記セラミックスラリーは、ガラス複合系材料として硼珪酸ガラス形成物質に修飾物質(例えば、MgO,CaO,Al2O3,K2O,ZnO等)を加えたガラス粉末と、アルミナ,ムライト,コージェライト,石英等のセラミックとの混合物を原料とするもの、結晶化ガラス系材料としてコージェライト系,αスポジュメン系等の結晶化するガラス粉末からなるものを使用する。
また、電極パターン用の導電ペーストには、例えば銅系の導体材料、あるいはタングステンW、モリブデンMo、マンガンMn等を使用し、バイヤ電極用の導電ペーストには、導体抵抗の小さな銀系の導体材料、例えば、銀、銀−パラジウム、銀−白金、銀−パラジウム−白金等を使用する。
なお、前記セラミックスラリー、導電ペーストの材料に、光照射によって乾燥が促進される光硬化材料を含有させることもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図3は装置全体の概要を示し、図において、機枠Aは、横幅が約2m程度の筐体基台部1の上面に、左右両側壁2a,2b及び筐体背壁部3を一体的に組み立て、該背壁部3に堅牢な支持壁3aを配設して構成され、前面には二分割又は三分割状とした透明なフード4を開閉可能に取り付ける。
また、機枠Aは、図示のように筐体基台部1の前面一側など適所に表示部5及びコンソール部6を配設するとともに筐体基台部1及び筐体背壁部3内に制御ボックスや配線機器(図示省略)等を配置している。
【0013】
上記機枠Aは筐体基台部1の上面部に作業テーブル10を設置する。
作業テーブル10は、前記筐体基台部1の上面より若干小さな面積からなるテーブルであって、前後方向へ延びる左右のガイドレール11上に短小距離を前後方向(Y軸方向)へ可動状に載配され、サーボモータ又はステッピングモータからなる駆動源M1とそれにより回転する駆動軸(スクリュー軸)12によってY軸方向へ往復移動する。
【0014】
また、作業テーブル10は、その上面に前後間隔をおいた二本のガイドレール13を前記支持壁3aと平行に敷設し、そのガイドレール13上に可動台14を該レールに沿って左右方向(X軸方向)へ往復動可能に載設する。
可動台14は、サーボモータ又はステッピングモータからなる駆動源M2とそれにより回転する駆動軸(スクリュー軸)15によってX軸方向へ往復移動するよう制御され、この可動台14上には、エアーシリンダ16を介してステンレス製のベース盤20を配設する。
【0015】
したがって、ベース盤20は、上記駆動源M2及び駆動軸15により前記支持壁3aに沿って平行にX軸方向へ所定区間を往復動し、上記駆動源M1及び駆動軸12によりY軸方向へ短小距離を往復動するとともに上記エアーシリンダ16により上下動する。
上記ベース盤20のX軸方向の往復動作は、作業テーブル10の一端側ステージST1(図1の実線位置)と他端側ステージST2(図1の二点破線位置)の区間を往復動する。
そして、ベース盤20の往復動作および上下動作は、前記図示しない制御ボックスの制御装置により制御され、該制御装置のデータを前記コンソール部6により調整可能である。
【0016】
一方、上記筐体背壁部3の支持壁3aには、上下に間隔をおいて配した二本の支持杆31a,31aを組とする支持部材31が配設されるとともに、各組の支持杆31a,31a間にナット孔32が配設される。
支持部材31は、その複数組(図では7組を例示)がX軸方向に沿って所定の間隔で配置され、それらの各支持杆31aを作業テーブル10上へ向けて水平状に突出させ、この支持部材31を利用して絶縁層形成ユニット、電極層形成ユニット、乾燥機ユニット、穿孔ユニット、仮圧着ユニット、カメラユニットの1ないし複数個をそれぞれ着脱可能に取り付ける。具体的には、絶縁層形成ユニット、電極層形成ユニット、乾燥機ユニットを必須として、その1ないし複数個を取り付け、穿孔ユニット、仮圧着ユニット、カメラユニットを必要に応じて選択的に取り付ける。
【0017】
上記絶縁層形成ユニットには、セラミックスラリーを噴射するインクジェット方式のスラリー噴射ユニットCを使用し、上記電極層形成ユニットには、導電ペーストを噴射するインクジェット方式のペースト噴射ユニットEを用い、上記乾燥機ユニットには、光照射によってセラミックスラリーや導電ペーストをべとつかない程度の半硬化状態に乾燥させる光照射ユニットLを使用する場合を例示する。
スラリー噴射ユニットCは、微小間隔をおいて多数のインクジェットノズル41を並設して構成され、その選択されたノズルからセラミックスラリーを噴射するものであり、ペースト噴射ユニットEも同様に、微小間隔をおいて多数のインクジェットノズル42を並設して構成され、その選択されたノズルからペーストを噴射するものである。
【0018】
また、上記穿孔ユニットには、微小間隔をおいて多数のレーザーヘッドを並設して構成されるレーザーユニットPを使用し、上記仮圧着ユニットには、上下動可能な押圧ロールで構成されるロール圧着ユニットRを使用し、上記カメラユニットには、CCDカメラからなるCCDカメラユニットQを用いた場合を例示する。
レーザーユニットPは、前記各レーザーユニットをレーザー発生器に接続して、選択されたレーザーユニットからレーザー光を照射して絶縁層を穿孔するものである。
ロール圧着ユニットRは、図18に基づいて後述するように、形成された絶縁層及び電極層からなる薄膜層の上面を適時に押圧して仮圧着するものである。
CCDカメラユニットQは、前記薄膜層の表面画像を適時に撮像して画像処理装置へ送信するものである。
【0019】
上記各ユニット、つまりスラリー噴射ユニットC、ペースト噴射ユニットE、光照射ユニットL、レーザーユニットP、ロール圧着ユニットR及びCCDカメラユニットQは、それぞれの上半部に形成した支持部材31への取付部45を同一構造にしている。
すなわち、各取付部45は、前記支持部材31の支持杆31aと略同等長さの矩形状であって、その長手方向に貫通する二本の取付孔46,46を上下間隔をおいて開孔するとともに、両取付孔の中間に軸孔47を長手方向へ貫通させて開孔する。そして、上記取付孔46内には、微細径のボールを内外に突出状かつ回転可能に収納せしめた筒形のリテーナー48を装着している(図4参照)。
【0020】
上記各ユニットC,E,L,P,R及びQは、それらを使用するときには、それら各取付部45のリテーナー48内に前記支持部材31の支持杆31aが摺設するようにして取付孔46を貫通させ、その後に、軸孔47に締付ボルト49を差し込み先端を支持壁3aのナット孔32に螺着することにより、取付部45を支持壁3aに締付け固定して各ユニットを所定位置にセットする。
そして、上記締付ボルト49を抜き取ることにより取付部45を支持杆31aから抜き取ることができる。すなわち、各ユニットは着脱可能であり、また交換可能である。
【0021】
次に、図5は上記支持部材31の他の実施形態を示す。
図5において、各支持部材51は、適宜厚さからなる矩形板の下端部両側にレール部52を形成するとともに前面中央部にナット孔53を設けたものである。
支持部材51は、その複数個が上記筐体背壁部3の支持壁3aにX軸方向に沿い所定の間隔で固定状に並設され、作業テーブル10上へ向けて水平状に突出する。
一方、上記各ユニットC,E,L,P,R及びQの各取付部55は、前記支持部材51のレール部52に摺接して嵌め合う嵌合部56が長手方向にわたり形成されているとともに、前端には前記支持部材51の前面に当接する当て板57を一体に立ち上げ、該当て板57に締付ボルト58を回動可能に取り付けたものである。
【0022】
上記各ユニットC,E,L,P,R及びQは、それぞれの取付部55の嵌合部56を支持部材51のレール部52に摺接して嵌め合い、当て板57を支持部材51の前面に押し当て締付ボルト58をナット孔53に螺着することにより、該取付部55を介して支持壁3aに固定して所定位置にセットする。
【0023】
而して、図1には本発明の第1実施例であって、ステージST1とステージST2との区間の略中央部に光照射ユニットLを配設し、その両側にそれぞれペースト噴射ユニットE及びスラリー噴射ユニットCを配置し、ステージST1上方にCCDカメラユニットQを配置した構成を示す。
なお、図1に示す符号60は、スラリー噴射ユニットCへセラミックスラリーを供給するスラリー槽、同61は、ペースト噴射ユニットEへ導電ペーストを供給するペースト槽である。
【0024】
この第1実施例はインダクタ用セラミック積層体を製造する場合であり、その作業工程を図6により説明する。
図6において、ベース盤20は、ステージST1からステージST2へ移動するときが往動時であって、逆方向へ移動するときが復動時であり、光照射ユニットL、ペースト噴射ユニットE、スラリー噴射ユニットC及びCCDカメラユニットQは、それぞれの取付部45を省略しており、また、それらの下端部を塗りつぶした各部材が作動状態又はベース盤20の到達時に作動する状態を示す。
なお、この点は第2実施例以下においても同様である。
【0025】
第1実施例にあっては次の作業工程が行われる。
(a)ベース盤20の最初の往動時に、左側スラリー噴射ユニットC及び光照射ユニットLが作動し、そのスラリー噴射ユニットCによりセラミックスラリーを噴射してベース盤20上に所定面積のベース絶縁層100を形成する(図12参照)。次いで光照射ユニットLにより該絶縁層100を乾燥してべとつかない程度の半硬化状態にする(図17参照)。
(b)上記ベース盤20の復動時に、右側のスラリー噴射ユニットC、ペースト噴射ユニットE及び光照射ユニットLが作動する。
そのスラリー噴射ユニットCにより、前記ベース絶縁層100上であって電極パターン部102aを除く領域にセラミックスラリーを噴射してスペーサ絶縁層101を形成し(図13参照)、次いで、ベース盤20がペースト噴射ユニットE下を通過することで該ユニットEにより導電ペーストを噴射して前記電極パターン部102aに電極層102を形成する(図14参照)。
その後にベース盤20が光照射ユニットLを通過する際に、所定パターンに形成された前記スペーサ絶縁層101及び電極層102が乾燥される。
また、ベース盤20がステージST1へ復帰したときに、上記カメラユニットQが作動して形成された絶縁層101及び電極層102の表面を撮像する。
【0026】
(c)次に、ベース盤20の再度の往動時に、左側のスラリー噴射ユニットC、ペースト噴射ユニットE及び光照射ユニットLが作動する。
スラリー噴射ユニットCにより、前記スペーサ絶縁層101及び電極層102上であってバイヤ電極部104aを除く領域にセラミックスラリーを噴射して絶縁層103を形成し(図15参照)、次いで、ベース盤20がペースト噴射ユニットE下を通過することで該ユニットEにより導電ペーストを噴射して前記バイヤ電極部104aにバイヤ電極104を形成する(図16参照)。
【0027】
而して、前記工程(a)においてベース絶縁層100の薄膜層が形成され、その上面に、ベース盤20が一往復する工程(b)(c)においてバイヤ電極104を有する電極層102と絶縁層101,103とからなる薄膜層S1が形成される。
その後は、前記工程(b)(c)の繰り返しである工程(d)(e)…を連続して作業することにより多数の薄膜層を積層したインダクタ用セラミック積層体CS1が製造される。
なお、上記工程(b)又は(d)において撮像された表面画像は、画像処理装置(図示せず)へ送信され、絶縁層101,103のピンホールの有無や電極層102,104の断線の有無を検出するようにし、それが検出された場合には、工程動作を途中で停止させて製造中の薄膜層をベース盤20上から排除するとともに、スラリー噴射ユニットC又はペースト噴射ユニットEの点検を行って目詰まりしている不良なインクジェットノズルを交換する。
【0028】
このセラミック積層体CS1は、前記薄膜層S1の厚さが略20〜200μmであり、その積層枚数が十数枚程度であって、別の場所に移動されて圧着され、その後に焼成されてインダクタが得られる。
なお、図では作図上、薄膜層S1に少ない電極パターンを示しているが、実際上は積層体CS1からインダクタの多数取りが可能なように薄膜層S1に多数のパターンが形成されるものである。その点は第2実施例以下においても同様である。
【0029】
図7は、本発明の第2実施例であって、コンデンサ用セラミック積層体を製造する場合を示し、ステージST1,ST2間の略中央部に光照射ユニットLを配設し、そのステージST1側にスラリー噴射ユニットCのみを配置し、他側にペースト噴射ユニットE及びスラリー噴射ユニットCを配置し、ステージST1上方にカメラユニットQを配置した構成である。
すなわち、コンデンサ用の場合には、前記バイヤ電極を必要としないので、片側のペースト噴射ユニットEを省略したものである。
【0030】
この第2実施例では次の作業工程が行われる。
(a)ベース盤20の最初の往動時に、左側スラリー噴射ユニットC及び光照射ユニットLが作動し、そのスラリー噴射ユニットCによりセラミックスラリーを噴射してベース盤20上に所定面積の絶縁層120を形成し、次いで光照射ユニットLにより該絶縁層120を乾燥する。
(b)上記ベース盤20の復動時に、右側のスラリー噴射ユニットC、ペースト噴射ユニットE及び光照射ユニットLが作動する。
そのスラリー噴射ユニットCにより、前記絶縁層120上の所定領域にセラミックスラリーを噴射してスペーサ絶縁層121を形成し、次いで、ベース盤20がペースト噴射ユニットE下を通過することで該ユニットEにより導電ペーストを噴射して前記スペーサ絶縁層121の塗布されない領域に電極層122を形成する。
【0031】
その後にベース盤20が光照射ユニットLを通過する際に、所定パターンに形成された前記スペーサ絶縁層121及び電極層122が乾燥される。
また、ベース盤20がステージST1へ復帰したときに、上記カメラユニットQが作動して形成された絶縁層121及び電極層122の表面を撮像して、前述と同様に、インクジェットノズルの点検のための表面画像を画像処理装置へ送信する。
【0032】
而して、ベース盤20が一往復する工程(a)(b)において電極層122と絶縁層121,123とからなる薄膜層S2が形成される。
その後は、前記工程(a)(b)の繰り返しである工程(c)(d)…を連続して作業することにより多数の薄膜層を積層したコンデンサ用セラミック積層体CS2が製造される。
このセラミック積層体CS2は、前記薄膜層S2の厚さが従来の薄膜層より薄い略1〜2μmであり、その積層枚数が数百枚程度であって、別の場所に移動されて圧着され、その後に焼成されてインダクタが得られる。なお、インダクタの場合には各個それぞれに外部電極が付設される。
【0033】
図8は、本発明の第3実施例であって、インダクタ用セラミック積層体を製造する場合を示し、ステージST1,ST2間の略中央部とその左右両側に間隔をおいて光照射ユニットLを配設し、その一側(ステージST1側)の光照射ユニットL,L間にスラリー噴射ユニットCを配置するとともに、他側の光照射ユニットL,L間にペースト噴射ユニットEを配置し、ステージST1上方にカメラユニットQを配置した構成である。
【0034】
この第3実施例では次の作業工程が行われる。
(a)ベース盤20の最初の往動時に、スラリー噴射ユニットC、ペースト噴射ユニットE、中央及び右側光照射ユニットLが作動する。
スラリー噴射ユニットCによりセラミックスラリーを噴射してベース盤20上に所定面積のベース絶縁層130を形成し、該ベース絶縁層130が中央の光照射ユニットL下を通過する際に乾燥され、次いでベース絶縁層130がペースト噴射ユニットE下を通過するときに、該ペースト噴射ユニットEにより導電ペーストを噴射して所定の電極パターンからなる電極層132を形成する。
この電極層132は右側の光照射ユニットL下を通過する際に乾燥される。
(b)上記ベース盤20の復動時に、スラリー噴射ユニットC及び左側の光照射ユニットLが作動する。
そのスラリー噴射ユニットCにより、前記ベース絶縁層130上の電極層132間を埋めるようにセラミックスラリーを噴射してスペーサ絶縁層131を形成し、該スペーサ絶縁層131は左側の光照射ユニットL下を通過する際に乾燥される。
そして、ベース盤20がステージST1へ復帰したときに、上記カメラユニットQが作動して形成された絶縁層131及び電極層132の表面を撮像して、前述と同様に、インクジェットノズルの点検のための表面画像を画像処理装置へ送信する。
【0035】
(c)次に、ベース盤20の再度の往動時に、スラリー噴射ユニットC、ペースト噴射ユニットE、中央及び右側の光照射ユニットLが作動する。
スラリー噴射ユニットCにより、前記スペーサ絶縁層131及び電極層132上の所定領域にセラミックスラリーを噴射して絶縁層133を形成し、光照射ユニットLにより該絶縁層133を乾燥した後、ベース盤20がペースト噴射ユニットE下を通過することで該ユニットEにより前記絶縁層133が塗布されない領域に導電ペーストを噴射してバイヤ電極134を形成する。そのバイヤ電極134は右側の光照射ユニットLにより乾燥される。
(d)次いで、ベース盤20の再度の復動時に、ペースト噴射ユニットE、スラリー噴射ユニットC、中央及び左側の光照射ユニットLが作動する。
そのペースト噴射ユニットEにより、絶縁層133及びバイヤ電極134上に導電ペーストを噴射して所定の電極パターンからなる電極層132を形成し、光照射ユニットLにより該電極層132を乾燥した後、ベース盤20がスラリー噴射ユニットC下を通過することで該ユニットCにより前記電極層132が塗布されない領域にセラミックスラリーを噴射してスペーサ絶縁層131を形成する。そのスペーサ絶縁層131は左側の光照射ユニットLにより乾燥される。
そして、ベース盤20がステージST1へ復帰したときに、上記カメラユニットQが作動して形成された絶縁層131及び電極層132の表面を撮像する。
【0036】
上記工程(a)〜(d)以後は、ベース盤20が一往復する工程(c)(d)を繰り返すことにより、バイヤ電極134を有する電極層132と絶縁層131,133とからなる薄膜層S3を積層したインダクタ用セラミック積層体CS3が得られる。
この第3実施例によれば、絶縁層又は電極層を形成する度に光照射ユニットLにより各層面を乾燥させるので、スペーサ絶縁層131、電極層132、絶縁層133及びバイヤ電極134の塗布又は印刷精度が向上する。
【0037】
図9は、本発明の第4実施例であって、コンデンサ用セラミック積層体を製造する場合を示し、ステージST1,ST2間の略中央部に光照射ユニットLを配設し、その左側にスラリー噴射ユニットCを、右側にペースト噴射ユニットEを配置し、ステージST1上方にカメラユニットQを配置した構成である。
【0038】
この第4実施例では次の作業工程が行われる。
(a)ベース盤20の最初の往動時に、スラリー噴射ユニットC、光照射ユニットL及びペースト噴射ユニットEの全てが作動し、先ず、スラリー噴射ユニットCによりセラミックスラリーを噴射してベース盤20上に所定面積の絶縁層140を形成し、該絶縁層140が光照射ユニットL下を通過する際に乾燥される。
次いで絶縁層140がペースト噴射ユニットE下を通過するときに、該ペースト噴射ユニットEにより導電ペーストを噴射して所定の電極パターンからなる電極層142を形成する。
(b)上記ベース盤20の復動時に、光照射ユニットLとスラリー噴射ユニットCが作動する。
工程(a)により形成された前記電極層142が光照射ユニットL下を通過する際に乾燥された後に、スラリー噴射ユニットCにより、前記絶縁層140上の電極層142間を埋めるようにセラミックスラリーを噴射してスペーサ絶縁層141が形成される。
そして、ベース盤20がステージST1へ復帰したときに、上記カメラユニットQが作動して形成された絶縁層141及び電極層142の表面を撮像する。
【0039】
(c)次に、ベース盤20はステージST2まで到達しない途中位置までの短区間、詳しくはベース盤20がステージST1から光照射ユニットLを通過した位置までの区間を往復動し、その間に光照射ユニットLとスラリー噴射ユニットCが作動する。
そして、その短区間の往動時に、工程(b)により形成された前記スペーサ絶縁層141が光照射ユニットL下を通過して乾燥され、復動時にベース盤20がスラリー噴射ユニットC下を通過する際に、該ユニットCによりセラミックスラリーを噴射して前記電極層142上に絶縁層140が形成される。
また、ベース盤20がステージST1へ復帰したときに、前述と同様に、上記カメラユニットQが作動して形成された絶縁層140の表面を撮像する。
(d)その後、ベース盤20が往動し、その往動時に光照射ユニットLおよびペースト噴射ユニットEが作動する。
工程(c)により形成された絶縁層140が光照射ユニットLにより乾燥された後に、ペースト噴射ユニットEにより導電ペーストを前記絶縁層140上面に噴射して所定の電極パターンからなる電極層142を形成する
【0040】
上記工程(a)〜(d)以後は、前記工程(b)〜(d)を繰り返すことにより、電極層142と絶縁層140,141とからなる薄膜層S4を積層したコンデンサ用セラミック積層体CS4が得られる。
この第4実施例においても、スラリー噴射ユニットC、ペースト噴射ユニットE、光照射ユニットLを最少個数になし得てベース盤20の移動距離を短縮することができる。
【0041】
図10は、本発明の第5実施例であって、インダクタ用セラミック積層体を製造する場合を示し、詳しくはバイヤ電極を形成するためのバイヤホールを作製するためにレーザーユニットPを使用するものである。
すなわち、前述した第2実施例に相当するスラリー噴射ユニットC、光照射ユニットL、ペースト噴射ユニットE及びカメラユニットQを配置することに加えて、レーザーユニットPを配設した構成である。
【0042】
この第5実施例では次の作業工程が行われる。
(a)ベース盤20の最初の往動時に、スラリー噴射ユニットC、光照射ユニットL及びペースト噴射ユニットEが作動し、スラリー噴射ユニットCによりセラミックスラリーを噴射してベース盤20上に所定面積のベース絶縁層150を形成し、該ベース絶縁層150が光照射ユニットL下を通過する際に乾燥される。
次いでベース絶縁層150がペースト噴射ユニットE下を通過するときに、該ペースト噴射ユニットEにより導電ペーストを噴射して所定の電極パターンからなる電極層152を形成する。
(b)上記ベース盤20の復動時に、光照射ユニットLとスラリー噴射ユニットCが作動する。
工程(a)により形成された前記電極層152が光照射ユニットL下を通過する際に乾燥された後に、スラリー噴射ユニットCにより、前記ベース絶縁層150上の電極層152間を埋めるようにセラミックスラリーを噴射してスペーサ絶縁層151が形成される。
そして、ベース盤20がステージST1へ復帰したときに、上記カメラユニットQが作動して形成された絶縁層151及び電極層152の表面を撮像する。
【0043】
(c)次に、ベース盤20の再度の往動時に、スラリー噴射ユニットC、光照射ユニットL及び前記レーザーユニットPが作動する。
ベース盤20がスラリー噴射ユニットC下を通過する際に、セラミックスラリーを噴射して前記スペーサ絶縁層151及び電極層152の上面全面を覆う絶縁層153を形成し、それが光照射ユニットL下を通過する際に乾燥される。
次いで、ベース盤20がレーザーユニットP下を通過するときに、該ユニットPにより前記絶縁層153の所定位置に前記電極層152へ通じるバイヤホール155を開孔する。
【0044】
(d)次に、ベース盤20がステージST2から復動を開始するが、ベース盤20はステージST1まで復帰しない途中位置までの短区間、詳しくはベース盤20がステージST2から光照射ユニットLを通過した位置までの区間を復動動作と往動動作をし、その間に光照射ユニットLとペースト噴射ユニットEが作動する。
そして、その短区間の復動動作において、ペースト噴射ユニットE下を通過する際に、該ユニットEにより導電ペーストを噴射し前記バイヤホール155内に充填してバイヤ電極154が形成され、このバイヤ電極154は、それが光照射ユニットLを通過する際に乾燥される。一方、短区間の往動動作においては、ペースト噴射ユニットEにより絶縁層153とバイヤ電極154の上面に所定のパターンの電極層152が形成される。
【0045】
(e)その後のベース盤20の復動時に、スラリー噴射ユニットC、光照射ユニットLが作動する。
工程(d)により形成された前記電極層152が光照射ユニットL下を通過する際に乾燥された後、スラリー噴射ユニットCにより前記電極層152が塗布されない領域にセラミックスラリーを噴射してスペーサ絶縁層151を形成する。
そして、ベース盤20がステージST1へ復帰したときに、上記カメラユニットQが作動して形成された絶縁層151及び電極層152の表面を撮像する。
上記工程(a)〜(e)以後は、前記工程(c)〜(e)を繰り返すことにより、前述した第2実施例と同等のインダクタ用セラミック積層体が得られる。
【0046】
図11は、本発明の第6実施例であって、インダクタ用セラミック積層体を製造刷る場合、詳しくは仮圧着ユニットとしてのロール圧着ユニットRを付設した場合を示す。具体的には、第1実施例の配置構成にロール圧着ユニットRを追加した場合を例示する。
【0047】
第1実施例の作業工程は図6に基づいて既述したとおりであるので、説明の便宜上、図中に同一符号を付して説明を省略するが、中央の光照射ユニットLと右側のペースト噴射ユニットEとの間にロール圧着ユニットRを上下動可能に配設し、該ロール圧着ユニットRが前記工程(c)において作動(下動)するようにしている。
すなわち、前記工程(c)の各動作時において、バイヤ電極104が形成された絶縁層103が光照射ユニットL下を通過して乾燥された後に、往動するベース盤20上にロール圧着ユニットRが下動してバイヤ電極104及び絶縁層103の上面を押圧して薄膜層を仮圧着するものである。
この仮圧着により、薄膜層の上面に生じる微細な凹凸を均して均質化するとともに下層の薄膜層との密着性を高めるものである。
【0048】
上記ロール圧着ユニットRの具体的構造を図18により例示する。
図18において、ロール圧着ユニットRは、支持部材71に回転自在に配置した押圧ロール72の表面に粘着性が極微な表面処理を施したもので、その表面に粘着性を有する除塵ローラ73を回転自在に接触させて両者を接触状のまま支持部材71を上下動可能に設置する。
上記ロール圧着ユニットRは、その作動時に前述のとおりバイヤ電極104、絶縁層103の上面を押圧して薄膜層を仮圧着するとともに、バイヤ電極104及び絶縁層103から微粒片が剥離しているときには該微粒片を表面に付着させて薄膜層から取り除き、その押圧ロール72に付着した微粒片は、該ロール72より高い粘着性を有する除塵ローラ73の表面に転着する。
そして、除塵ローラ73へ転着した微粒片は、該除塵ローラ73を適時に取り外して清掃し、あるいは除塵ローラ73に剥離部材(図示せず)を当接させることによって除去するものである。
【0049】
なお、上述した各実施例において、ベース盤20は、その往動動作ごと又は復動動作ごとに可動台14の下動動作に伴い下動するようにしており、その下動距離は、往動時又は復動時に形成される絶縁層、電極層の厚さ分であり、各ユニットと形成層の上面とを常に一定に保持させるためである。
また、上記ベース盤20は、可動台14のY軸方向の移動により短小距離を移動可能であるが、各ユニットを支持部材にセットした後に、その各ユニットの奥行き長さ(Y軸方向の長さ)に対応じてその下方にベース盤を位置させるための調整用である。
【0050】
そして、上述した実施例においては、絶縁層形成ユニット、電極層形成ユニットなど各ユニットについて具体的構造、配列、作業工程を説明したが、本発明はその趣旨に沿う限り、それらの配列、個数、作業工程などは適宜に変更可能であり実施例記載に限定されるものではない。
例えば、絶縁層形成ユニットとしてドクターブレード方式としてもよく、各ユニットを取り付ける支持部材は図3又は図5の構造に限られず、あるいはCCDカメラユニットをステージST2上方にも配置してベース盤20が往動又は復動する度に表面画像を撮像する等である。
【0051】
【発明の効果】
本発明によれば、ベース盤の往動時及び復動時の各工程において所定の作業を有効に行わせると共に、乾燥機ユニットの少なくとも1つがベース盤の往復動の区間の略中央部に配置され、その両側に絶縁層形成ユニット、電極層形成ユニットの少なくとも1つが配置されているので、セラミック積層体の薄膜各層を効率的に作製することができるとともにそれらの積層体の製造時間を短縮し生産性を高めることができる。
そして、上記絶縁層形ユニット、電極層形成ユニット及び乾燥機ユニットをそれぞれユニット化して機枠に着脱可能としたので、それら各ユニットのセッティングが容易であり、しかも各ユニットの配置を変更することによりセラミックコンデンサやインダクタなど異なる積層体の製造装置に設定することができ、汎用性のある小型装置を安価に提供することができる。
【0052】
また、請求項2によれば、絶縁層形成ユニット、電極層形成ユニットにインクジェット方式を採用するので、微細緻密な層形成が可能であるとともに電極層間の凹嵌部にセラミックスラリーを充填するなど絶縁層を高精度に形成することができ、請求項3によれば、レーザー穿孔方式でバイヤホールを開孔した場合でも、電極層形成ユニットにより導電ペーストを充填してバイヤ電極を精度よく確実に形成することができる。
さらに、請求項4によれば、形成された薄膜層の上面を押圧ロールで仮圧着するので、絶縁層形成ユニット、電極層形成ユニットにより形成されたセラミック絶縁層及び電極パターン上面の凹凸状を均して面一化し、次の薄膜層の積層精度を高めるとともに下層の薄膜層との密着性を高めて各層を均質一体化させ、且つ除塵ローラの併用により高品質なセラミック積層体を提供することができる。
【0053】
そして、請求項5によれば、CCDカメラユニットにより形成した薄膜層の表面状態を検出して、絶縁層のピンホールや電極層の断線等を発見できるので、積層体製造の歩留まりを高めて生産性を向上させることができるとともに、インクジェットノズルなどの目詰まりを発見でき保守点検が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明セラミック積層体の製造装置を示す正面図である。
【図2】 図1の一部切欠せる側面図である。
【図3】 各ユニットの取付構造を説明する斜視図である。
【図4】 各ユニットの取付構造を示す部分断面拡大図である。
【図5】 各ユニットの取付構造の他の形態を説明する斜視図である。
【図6】 本発明第1実施例の作業工程を説明する正面図である。
【図7】 同第2実施例の作業工程を説明する正面図である。
【図8】 同第3実施例の作業工程を説明する正面図である。
【図9】 同第4実施例の作業工程を説明する正面図である。
【図10】 同第5実施例の作業工程を説明する正面図である。
【図11】 同第6実施例の作業工程を説明する正面図である。
【図12】 スラリー噴射ユニット(絶縁層形成ユニット)による絶縁層の形成工程を示す拡大図である。
【図13】 スラリー噴射ユニットによるスペーサ絶縁層の形成工程を示す拡大図である。
【図14】 ペースト噴射ユニット(電極層形成ユニット)による電極層の形成工程を示す拡大図である。
【図15】 スラリー噴射ユニットによる絶縁層の形成工程を示す拡大図である。
【図16】 ペースト噴射ユニットによるバイヤ電極の形成工程を示す拡大図である。
【図17】 光照射ユニット(乾燥機ユニット)による乾燥工程を示す拡大図である。
【図18】 ロール圧着ユニット(仮圧着ユニット)の具体例を示す拡大図である。
【符号の説明】
A:機枠 3:筐体背壁部 3a:支持壁
10:作業テーブル 14:可動台 20:ベース盤
C:スラリー噴射ユニット E:ペースト噴射ユニット
L:光照射ユニット R:ロール圧着ユニット
P:レーザーユニット Q:CCDカメラユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for manufacturing a ceramic laminate, more specifically, to manufacture a multilayer ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor, a multilayer inductor, a resistor, a filter, etc., and a plurality of ceramic insulating layers and an electrode layer at the interface between these insulating layers. The manufacturing apparatus of the ceramic laminated body provided with.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to eliminate the use of a resin carrier film that has been conventionally used as a base material for the production of ceramic laminates, a process of forming a ceramic insulating layer and a predetermined electrode pattern on a base plate is repeated. A method of directly laminating thin film layers has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 9-232174).
According to the publication, the base plate can be moved in the X and Y directions by a mechanism using a servo motor and a ball screw. Instead, the slurry jet head is moved in the X and Y directions. It is exemplified that it is movable, and instead of the base plate, an endless belt made of metal is used. In this case, the slurry jet head or the paste jet head moves in a direction perpendicular to the traveling direction of the endless belt. It is illustrated that it is controlled to.
Further, in this publication, a desired number of slurry ejection heads, a desired number of paste ejection heads, and the like are arranged in a predetermined order along the traveling direction of the endless belt, and with the progression of the endless belt in one direction, It is illustrated that the laminates may be manufactured one after another.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the disclosed technology disclosed in the above publication, there are many practical problems as a specific device, and it is difficult to carry out as it is.
For example, as described in the embodiments of the disclosed technique, a slurry jet head as an insulating layer forming unit, a paste jet head as an electrode layer forming unit, etc. at predetermined positions on a base plate movable in the X and Y directions According to the mode of alternately taking in and out, it takes time to move these ejection heads and time for positioning control, and practical productivity cannot be expected to produce a laminate of 100 to several hundred layers.
In addition, according to the aspect in which the endless belt is used to sequentially manufacture the laminate as the endless belt advances in one direction, a number of slurries corresponding to that number of layers can be manufactured. An ejection head, a paste ejection head, and the like must be arranged, which not only significantly increases the equipment cost but also requires a large installation floor area, which increases the size of the apparatus.
[0004]
Moreover, in order to increase productivity, a drying means for drying the insulating layer, the electrode layer, etc. is indispensable, and a temporary press-bonding means, a perforation means, etc. are required as necessary. However, in that case, in addition to the slurry jet head and the paste jet head, it is necessary to add a drying means, a temporary press-bonding means, a punching means, etc., and further reduce the productivity and increase the size of the apparatus. There is a problem that causes an increase in equipment costs.
[0005]
In the present invention, in view of the above-described conventional circumstances, by solving the problem, increasing the production rate for each layer of the ceramic laminate to improve productivity, and by making the work implement a unit that can be attached to and detached from the machine frame, An object is to provide a miniaturized manufacturing apparatus that can be put into practical use.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In such a ceramic laminate manufacturing apparatus of the present invention, a support wall is provided on the back of a work table to constitute a machine frame, and a base board is reciprocated on the work table in a predetermined section along the support wall and moved up and down. A plurality of support members are juxtaposed on the work table so as to project onto the work table, and an insulating layer forming unit for discharging ceramic slurry to the support members and a conductive paste are sprayed on the support wall. One or more electrode layer forming units and one or more dryer units are detachably attached, and a thin film layer having a predetermined electrode pattern disposed on the ceramic insulating layer while the base board makes one or more round trips of the section. Formed and repeated to form a ceramic laminate. Then, at least one of the dryer units is disposed at a substantially central portion of the section, and at least one of the insulating layer forming unit and the electrode layer forming unit is disposed on both sides of the dryer unit. Characterize (Claim 1).
[0007]
The insulating layer forming unit and the electrode layer forming unit adopt a generally known doctor blade method, ink jet method, or roller coating method, etc., in order to increase the accuracy corresponding to the densification of the electrode layer and the insulating layer. The electrode layer forming unit is preferably an ink jet method, and at least one of the insulating layer forming units is preferably an ink jet method.
However, it is optional to adopt the doctor blade method or the roller coating method, that is, to combine the ink jet method with another method in a portion where the insulating layer is formed on the entire surface of the thin film layer.
[0008]
When the electrode layer forming unit is an ink jet system, it is also possible to form a via electrode that connects the electrode layers of the upper and lower thin film layers with the unit. That is, an inductor ceramic laminate having a via electrode can be manufactured.
The via electrode may be formed by forming a via hole in the insulating layer of the thin film layer and filling the hole with a conductive paste as usual, and in that case, laser drilling is performed as the drilling means. It is preferable to adopt a method. Specifically, a laser drilling unit that opens a via hole in the insulating layer is detachably attached to the support wall.
[0009]
Also, in order to level the fine irregularities generated in the ceramic slurry and conductive paste of the thin film layer to ensure flatness and to improve the stacking accuracy by making the stack uniform, the thin film layer is formed in a timely manner. It is preferable to press the upper surface of the layer. For this purpose, a temporary crimping unit that presses the upper surface in a timely manner for further laminating the thin film layer is detachably attached to the support wall. The temporary press-bonding unit is a pressing roll having a micro-adhesive surface, and includes a dust removing roller that contacts the pressing roll. A configuration is defined (claim 4).
This temporary crimping unit is Board What we have Can also be In the case of a temporary pressure bonding unit using the hot plate, the dryer unit can be omitted because it has the function of the dryer unit.
Note that the timing of operating the temporary crimping unit is any time when one thin film layer is formed or several thin film layers are formed, and every time when the reciprocating base board moves forward or backward. It may be.
[0010]
Further, a CCD camera unit is provided for inspecting the finishing accuracy of the insulating layer forming unit, the insulating layer formed by the electrode layer forming unit, and the electrode layer. That is, a CCD camera unit that captures an image to detect the state of the thin film layer is detachably attached to the support wall.
With this camera unit, the surface of the formed thin film layer is imaged in a timely manner, and image processing is performed, so that defective conditions such as pinholes in the insulating layer that cause clogging of the inkjet nozzles, or disconnection of the electrode layer The presence or absence of is detected.
[0011]
In addition, the ceramic slurry is a glass composite-based material and a borosilicate glass forming substance is modified with a modifying substance (for example, MgO, CaO, Al 2 O3, K 2 O. ZnO, etc.) and glass powder containing alumina, mullite, cordierite, quartz and other ceramics as raw materials, and crystallized glass materials such as cordierite and α-spodumene Use glass powder.
Further, for example, a copper-based conductor material or tungsten W, molybdenum Mo, manganese Mn or the like is used for the conductive paste for the electrode pattern, and a silver-based conductor material having a low conductor resistance is used for the conductive paste for the via electrode. For example, silver, silver-palladium, silver-platinum, silver-palladium-platinum, or the like is used.
The ceramic slurry and the conductive paste material may contain a photo-curing material whose drying is accelerated by light irradiation.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show an outline of the entire apparatus. In the figure, a machine frame A is provided on the upper surface of a
In addition, the machine frame A is provided with a
[0013]
In the machine casing A, a work table 10 is installed on the upper surface of the
The work table 10 is a table having a slightly smaller area than the upper surface of the
[0014]
In addition, the work table 10 has two
The movable table 14 is controlled to reciprocate in the X-axis direction by a drive source M2 composed of a servo motor or a stepping motor and a drive shaft (screw shaft) 15 rotated thereby, and an
[0015]
Accordingly, the
The reciprocation of the
The reciprocating motion and the vertical motion of the
[0016]
On the other hand, the
A plurality of sets (seven examples are shown in the figure) of the
[0017]
The insulating layer forming unit uses an ink jet type slurry jetting unit C that jets ceramic slurry, and the electrode layer forming unit uses an ink jet type paste jetting unit E that jets a conductive paste. The case where the light irradiation unit L which dries to a semi-hardened state which is not sticky to a ceramic slurry or an electrically conductive paste by light irradiation is illustrated as a unit.
The slurry injection unit C is configured by arranging a large number of
[0018]
In addition, a laser unit P configured by arranging a large number of laser heads at a minute interval is used for the perforating unit, and a roll configured by a pressing roll that can move up and down is used for the temporary pressing unit. A case where a crimping unit R is used and a CCD camera unit Q composed of a CCD camera is used as the camera unit will be exemplified.
The laser unit P connects each of the laser units to a laser generator, and irradiates laser light from the selected laser unit to perforate the insulating layer.
As will be described later with reference to FIG. 18, the roll crimping unit R presses the upper surface of the formed thin film layer composed of the insulating layer and the electrode layer in a timely manner to temporarily press-bond.
The CCD camera unit Q captures the surface image of the thin film layer in a timely manner and transmits it to the image processing apparatus.
[0019]
Each of the above units, that is, the slurry injection unit C, the paste injection unit E, the light irradiation unit L, the laser unit P, the roll pressure bonding unit R, and the CCD camera unit Q are attached to the
That is, each mounting
[0020]
When the units C, E, L, P, R, and Q are used, the mounting
And the attaching
[0021]
Next, FIG. 5 shows another embodiment of the
In FIG. 5, each
A plurality of
On the other hand, each mounting
[0022]
The units C, E, L, P, R, and Q are fitted to the
[0023]
Thus, FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention in which the stage ST 1 And stage ST 2 A light irradiation unit L is disposed at a substantially central portion of the section, and a paste injection unit E and a slurry injection unit C are disposed on both sides thereof, and a stage ST 1 The structure which has arrange | positioned CCD camera unit Q above is shown.
1 is a slurry tank for supplying ceramic slurry to the slurry injection unit C, and 61 is a paste tank for supplying a conductive paste to the paste injection unit E.
[0024]
The first embodiment is a case of manufacturing a ceramic laminated body for an inductor, and the operation process will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, the
This also applies to the second and subsequent embodiments.
[0025]
In the first embodiment, the following work process is performed.
(A) When the
(B) When the
The slurry spray unit C sprays ceramic slurry on the
Thereafter, when the
Moreover, the
[0026]
(C) Next, when the
The slurry injection unit C forms the insulating
[0027]
Thus, a thin film layer of the
Thereafter, the ceramic laminate CS for inductors in which a large number of thin film layers are laminated by continuously performing the steps (d), (e)... Which are repetitions of the steps (b) and (c). 1 Is manufactured.
In addition, the surface image imaged in the said process (b) or (d) is transmitted to an image processing apparatus (not shown), the presence or absence of the pinhole of the insulating
[0028]
This ceramic laminate CS 1 Is the thin film layer S 1 Is about 20 to 200 [mu] m, and the number of laminated layers is about a dozen or so, and is moved to another place and pressed, and then fired to obtain an inductor.
In the figure, the thin film layer S is shown on the drawing. 1 Shows a few electrode patterns, but in practice, the laminate CS 1 Thin film layer S so that a large number of inductors can be removed from 1 In this way, a large number of patterns are formed. The same applies to the second and subsequent embodiments.
[0029]
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, in which a ceramic laminated body for a capacitor is manufactured, and a stage ST 1 , ST 2 A light irradiation unit L is disposed at a substantially central portion between the stages ST. 1 Only the slurry injection unit C is arranged on the side, the paste injection unit E and the slurry injection unit C are arranged on the other side, and the stage ST 1 The camera unit Q is arranged above.
That is, in the case of a capacitor, the via electrode is not required, and thus the paste injection unit E on one side is omitted.
[0030]
In the second embodiment, the following work process is performed.
(A) When the
(B) When the
The slurry spray unit C sprays ceramic slurry onto a predetermined region on the insulating
[0031]
Thereafter, when the
Moreover, the
[0032]
Thus, the thin film layer S composed of the
Thereafter, the ceramic laminate CS for capacitors in which a large number of thin film layers are laminated by continuously performing the steps (c), (d). 2 Is manufactured.
This ceramic laminate CS 2 Is the thin film layer S 2 The thickness is approximately 1 to 2 μm, which is thinner than the conventional thin film layer, and the number of laminated layers is about several hundreds. The laminated film is moved to another place and pressed, and then fired to obtain an inductor. In the case of an inductor, an external electrode is attached to each piece.
[0033]
FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention, in which a ceramic laminated body for inductors is manufactured, and a stage ST 1 , ST 2 A light irradiation unit L is disposed at a substantially central portion between the right and left sides thereof, and one side thereof (stage ST 1 The slurry injection unit C is arranged between the light irradiation units L and L on the side), and the paste injection unit E is arranged between the light irradiation units L and L on the other side, and the stage ST 1 The camera unit Q is arranged above.
[0034]
In the third embodiment, the following work process is performed.
(A) During the first forward movement of the
A ceramic slurry is sprayed by the slurry spray unit C to form a
The
(B) During the backward movement of the
The slurry spray unit C sprays ceramic slurry to fill the space between the electrode layers 132 on the
And
[0035]
(C) Next, when the
A ceramic slurry is sprayed onto a predetermined region on the
(D) Next, when the
The paste spraying unit E sprays a conductive paste on the insulating layer 133 and the via electrode 134 to form an
And
[0036]
After the steps (a) to (d), the steps (c) and (d) in which the
According to the third embodiment, each layer surface is dried by the light irradiation unit L each time an insulating layer or an electrode layer is formed, so that the
[0037]
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention, in which a ceramic laminated body for a capacitor is manufactured, and a stage ST 1 , ST 2 A light irradiation unit L is disposed at a substantially central portion, a slurry injection unit C is disposed on the left side, a paste injection unit E is disposed on the right side, and a stage ST 1 The camera unit Q is arranged above.
[0038]
In the fourth embodiment, the following work process is performed.
(A) During the first forward movement of the
Next, when the insulating
(B) When the
After the
And
[0039]
(C) Next, the
Then, during the forward movement of the short section, the
Moreover, the
(D) Thereafter, the
After the insulating
[0040]
After the steps (a) to (d), the thin film layer S composed of the
Also in the fourth embodiment, the number of slurry injection units C, paste injection units E, and light irradiation units L can be minimized, and the moving distance of the
[0041]
FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention, in which a ceramic laminated body for an inductor is manufactured. Specifically, a laser unit P is used to form a via hole for forming a via electrode. It is.
In other words, in addition to the slurry injection unit C, the light irradiation unit L, the paste injection unit E, and the camera unit Q corresponding to the second embodiment described above, the laser unit P is provided.
[0042]
In the fifth embodiment, the following work process is performed.
(A) During the first forward movement of the
Next, when the
(B) When the
After the
And the
[0043]
(C) Next, when the
When the
Next, when the
[0044]
(D) Next,
In the backward operation of the short section, when passing under the paste injection unit E, the unit E injects the conductive paste and fills the via
[0045]
(E) When the
After the
And the
After the steps (a) to (e), by repeating the steps (c) to (e), the same ceramic laminate for inductor as that of the second embodiment described above can be obtained.
[0046]
FIG. 11 is a sixth embodiment of the present invention, and shows a case where a roll pressure bonding unit R as a provisional pressure bonding unit is attached in detail when the ceramic laminated body for inductor is manufactured and printed. Specifically, the case where the roll crimping unit R is added to the arrangement configuration of the first embodiment is illustrated.
[0047]
Since the working steps of the first embodiment are as described above with reference to FIG. 6, for convenience of explanation, the same reference numerals are given in the drawing and the explanation is omitted, but the central light irradiation unit L and the right paste A roll crimping unit R is disposed between the jetting unit E so as to be movable up and down, and the roll crimping unit R is actuated (moved downward) in the step (c).
That is, in each operation of the step (c), after the insulating
By this temporary pressure bonding, fine irregularities generated on the upper surface of the thin film layer are leveled and homogenized, and adhesion to the lower thin film layer is enhanced.
[0048]
A specific structure of the roll crimping unit R is illustrated in FIG.
In FIG. 18, the roll pressure bonding unit R is obtained by subjecting the surface of a
When the roll crimping unit R is in operation, the upper surface of the via
The fine particle pieces transferred to the
[0049]
In each of the above-described embodiments, the
The
[0050]
In the embodiments described above, the specific structure, arrangement, and work process have been described for each unit such as the insulating layer forming unit and the electrode layer forming unit, but the present invention is limited to the arrangement, number, The working process and the like can be changed as appropriate and are not limited to the description in the examples.
For example, a doctor blade type may be used as the insulating layer forming unit, and the support member for attaching each unit is not limited to the structure of FIG. 3 or FIG. 2 For example, a surface image is taken every time the
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to effectively perform a predetermined work in each step when the base board moves forward and backward. In addition, at least one of the dryer units is disposed at a substantially central portion of the reciprocating section of the base board, and at least one of the insulating layer forming unit and the electrode layer forming unit is disposed on both sides thereof. Therefore, each thin film layer of the ceramic laminate can be efficiently produced, and the manufacturing time of those laminates can be shortened to increase productivity.
And since the insulating layer type unit, the electrode layer forming unit, and the dryer unit are unitized to be detachable from the machine frame, setting of each unit is easy, and by changing the arrangement of each unit It can be set in a manufacturing apparatus for different laminated bodies such as a ceramic capacitor and an inductor, and a versatile small apparatus can be provided at low cost.
[0052]
According to the second aspect of the present invention, since the ink jet system is adopted for the insulating layer forming unit and the electrode layer forming unit, it is possible to form a fine and dense layer and to insulate such as filling the concave fitting portion between the electrode layers with ceramic slurry. The layer can be formed with high precision. According to
Furthermore, according to
[0053]
According to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an apparatus for producing a ceramic laminate of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway side view of FIG.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a mounting structure of each unit.
FIG. 4 is an enlarged partial sectional view showing a mounting structure of each unit.
FIG. 5 is a perspective view for explaining another form of the mounting structure of each unit.
FIG. 6 is a front view for explaining a work process according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view for explaining a work process of the second embodiment.
FIG. 8 is a front view for explaining a work process of the third embodiment.
FIG. 9 is a front view for explaining a work process of the fourth embodiment.
FIG. 10 is a front view for explaining a work process of the fifth embodiment.
FIG. 11 is a front view for explaining a work process of the sixth embodiment.
FIG. 12 is an enlarged view showing an insulating layer forming step by a slurry injection unit (insulating layer forming unit).
FIG. 13 is an enlarged view showing a step of forming a spacer insulating layer by the slurry injection unit.
FIG. 14 is an enlarged view showing an electrode layer forming process by a paste injection unit (electrode layer forming unit).
FIG. 15 is an enlarged view showing a process of forming an insulating layer by a slurry injection unit.
FIG. 16 is an enlarged view showing a step of forming a via electrode by the paste injection unit.
FIG. 17 is an enlarged view showing a drying process by a light irradiation unit (dryer unit).
FIG. 18 is an enlarged view showing a specific example of a roll pressure bonding unit (temporary pressure bonding unit).
[Explanation of symbols]
A: Machine frame 3: Housing back
10: Work table 14: Movable stand 20: Base board
C: Slurry injection unit E: Paste injection unit
L: Light irradiation unit R: Roll crimping unit
P: Laser unit Q: CCD camera unit
Claims (5)
上記乾燥機ユニットの少なくとも1つが、前記区間の略中央部に配置され、該乾燥機ユニットの両側に、前記絶縁層形成ユニット、電極層形成ユニットの少なくとも1つが配置されていることを特徴とするセラミック積層体の製造装置。A machine wall is constructed by providing a support wall on the back of the work table, and a base board is installed on the work table so as to be able to reciprocate and move up and down in a predetermined section along the support wall. The support members are juxtaposed in a projecting manner on the work table, and one or more insulating layer forming units for discharging ceramic slurry to the support members, electrode layer forming units for spraying conductive paste, and dryer units, respectively. A thin film layer in which a predetermined electrode pattern is disposed on the ceramic insulating layer is formed while the base board is reciprocated once or several times in the section, and these are repeated to form a ceramic laminate. An apparatus for manufacturing a ceramic laminate,
At least one of the dryer units is disposed at a substantially central portion of the section, and at least one of the insulating layer forming unit and the electrode layer forming unit is disposed on both sides of the dryer unit. Manufacturing equipment for ceramic laminates.
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