JP3914635B2 - セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミック電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセラミック電子部品の焼成方法は、所定形状に切断したグリーンチップと、反応性が低く、かつ焼結体の電気的特性に悪影響を与えないアルミナ粉末、又はジルコニア粉末を融着防止材として混合し、所定温度で焼成を行い焼結体を得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の方法では、グリーンチップのサヤ詰め時、又はサヤの移動時の振動で融着防止用粉末がグリーンチップと分離し、グリーンチップ同士の融着を完全に防止することができず、特にグリーンチップを大量にサヤ詰めした焼成では、焼結体同士の融着発生率が大きくなるという問題点があった。又アルミナ、及びジルコニア粉末を用いた場合、焼結時のグリーンチップ同士の融着は防止することはできるものの、誘電体組成によっては静電容量、誘電体損失に悪影響を与えることがあり、製造上大きな問題点となっていた。
【０００４】
本発明は、前記問題点を解決し焼結時のグリーンチップ同士の融着を防止し、大量処理を可能とすると共に、安定した電気特性の積層セラミック電子部品が得られる製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、焼成するグリーンチップの誘電体材料と同組成の粉末を予め仮焼し、湿式粉砕により一定粒度以下の粉末に調整した後、融着防止材としてグリーンチップ表面に散布、付着させた後、焼成サヤにサヤ詰めし焼成を行うものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、チタン酸バリウムを主成分とするセラミックグリーンシートと卑金属内部電極層を交互に複数層積層したグリーン積層体を、所定のグリーンチップ形状に切断し焼成する際に、主成分と同組成の粉体を前記グリーンチップの焼成温度と同等、又はそれ以上の温度で加熱処理し、湿式粉砕を行って粒径制御して作成した、融着防止材を前記セラミックグリーンシートに使用するバインダー成分と混練し顆粒状にして前記グリーンチップと混ぜ合わせ焼成することを特徴とするセラミック電子部品の製造方法であって、グリーンチップ誘電体材料と同組成の材料を融着防止材として用いるため、焼結体に悪影響を与えることがなく、しかもグリーンシートに用いるバインダー組成と混練し顆粒状にしてグリーンチップ表面に付着させているため、焼結後も容易に焼結体と分離することができる。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の発明は、グリーンチップが積層セラミックコンデンサである請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法であって、融着防止材との反応性が高く、大量焼成処理が困難なチタン酸バリウム系組成の積層セラミックコンデンサに対し効果的な焼成処理方法となる。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記加熱処理の温度を１２００〜１４００℃とし、前記粒径制御の平均粒径を２０μｍ以下の粒度に調整した請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法であって、融着防止材として用いる粉末を予め、焼成するグリーンチップの焼結温度と同等か又はそれ以上の１２００〜１４００℃の高温で仮焼した後、湿式粉砕により粒径を２０μｍ以下の粒度に調整し、しかもグリーンチップに使用するバインダーと同じバインダーと混練した顆粒を用いることにより、グリーンチップ表面に静電気で吸着され易く、また融着防止材がグリーンチップと焼結時に反応することがなく、融着防止材として効果的に作用することができる。
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１０】
先ず、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体粉末と、有機バインダーからなるスラリーを用い、厚さ１６μｍのグリーンシートを作成する。
【００１１】
次に前記グリーンシート面にニッケルを主成分とする内部電極を塗布する。
【００１２】
次いで、内部電極を印刷したグリーンシートを、内部電極がグリーンシートを介して重なるように７０層積層した後、その両面にグリーンシートのみを１０層積層した無効層を重ねグリーン積層体を作成する。
【００１３】
その後、前記グリーン積層体を所定のグリーンチップ形状に切断を行う。
【００１４】
これとは別個に、グリーンシートと同組成の材料粉末を１３００℃の温度で仮焼成を行い、その後、乾式と湿式の二つの方式で粉砕を行い平均粒径を２０μｍ調整を行った後、グリーンチップに使用したと同組成のバインダーを５重量％添加混練して融着防止材を作成する。
【００１５】
得られた、前記グリーンチップ１００重量部に対し、前記二種類の融着防止材３０重量部をそれぞれ十分に混ぜ合わした後、内法１０×１０cm、高さ１７cmの焼成サヤに入れ、窒素雰囲気中の４５０℃の温度で脱バイ処理、続いて、１２７５℃の温度で２時間焼成を行い焼結体を作成した。得られた焼結体について、焼結体同士の付着状況を調べると共に、焼結体の内部電極が露出した両端面に外部電極を形成し電気特性の測定を行い、その結果を（表１）に示した。また、併せて従来のジルコニヤ粉末を融着防止材として作成した焼結体の測定結果も共に示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
（表１）に示すように、本発明の二種類の融着防止材を用いたものは、何れも焼結体の付着率が小さく、また静電容量、誘電体損失のバラツキが小さいのに対し、ジルコニヤ粉末の融着防止材は焼結体付着率、及び電気特性のバラツキとも大きくなっていることが分かる。焼結体の付着率が小さいのは、本発明の融着防止材は、予めグリーンチップの焼成温度より高い温度で仮焼処理を行っているため、焼結過程でグリーンチップとの反応性が低く、更に融着防止材にバインダーを添加しているためグリーンチップ表面と付着性がよく、焼結サヤの移動時の振動に対しても安定してグリーンチップ表面に付着した結果と思われる。又湿式粉砕の融着防止材の効果が大きいのは、粉砕後の粉末粒子の表面状態の差によるものと思われる。他方、電気特性のバラツキが小さいのは、同組成材料を融着防止材として用いているため、焼成過程の焼成サヤ内の雰囲気状態を安定させる効果があるものと思われる。
【００１８】
本発明は、グリーンチップの内部電極に卑金属を用いているため、焼成を窒素雰囲気中で行う必要がある。窒素雰囲気中でチタン酸バリウム系の組成を焼成すると、この組成には粒成長が激しく、焼成体同士の融着が発生しやすい。このために窒素、または還元性雰囲気中で焼成を行う場合は、本実施形態のように、予め焼成するセラミックと同組成の材料を焼成温度と同等、もしくはそれより高い温度で仮焼処理を行った後、平均粒径を調整し、更に焼成するセラミックの成形に用いるバインダーと同組成のバインダーと混練し顆粒状にした融着防止材を用いると、焼成体同士の融着を防止する効果が一層顕著となる。
【００１９】
（実施の形態２）
先ず、グリーンチップと同組成の粉末を（表２）に示すように、１１００〜１４００℃の温度で仮焼成後、湿式粉砕時間を変え粉砕を行い、平均粒径を調整した後、実施形態１と同条件でバインダーと混練を行い融着防止材をそれぞれ作成した。
【００２０】
次に、実施の形態１と同条件で、グリーンチップと融着防止材を各々混ぜ合わせ、焼成を行って焼結体を作成した。
【００２１】
その後、得られた焼結体について実施の形態１と同様に、焼結体の付着率、及び電気特性のバラツキを各々調査しその結果を（表２）に示した。
【００２２】
【表２】
【００２３】
（表２）に示すように、融着防止材の仮焼処理温度が高くなるに従い、また粉砕粒径が小さくなるに従い付着率が小さくなる。これに対し平均粒径が２０μｍを超える付近から、焼結体の付着率が増加する傾向にある。一方電気特性のバラツキは融着防止材が同組成であるため、仮焼処理温度間で大きく発生しないことが分かる。
【００２４】
仮焼温度を高くすることにより、焼成過程でグリーンチップ表面に付着した融着防止材とグリーンチップとの反応活性化が低下し焼結体同士の融着を防止することができる。これに対し１１００℃の場合は融着防止材が未だ活性状態にあるためその効果が少ないことを示しているものと思われる。他方１４００℃の温度で仮焼を行った場合は仮焼後の粉砕が困難となる。また融着防止材の平均粒径が２０μｍより大きくなるとグリーンチップの表面に付着する量が低下しグリーンチップ同士の融着を十分に抑制することができなくなるものと思われる。
【００２５】
以上のことから、卑金属内部電極を設けたセラミック電子部品は、融着防止材を焼成するグリーンチップと同組成の材料を、グリーンチップの焼成温度と同等、又はそれ以上の温度で処理を行い、平均粒径が２０μｍ以下となるように湿式粉砕、粒径調整を行った後、グリーンチップ表面と馴染み性を良くするため、グリーンチップに用いるバインダーと混練したものを用いることにより、焼結体同士の付着率を低減し、かつ電気特性のバラツキの小さいセラミック電子部品の焼結体を得ることができる。しかしながら融着防止材の仮焼処理温度が１４００℃以上の温度になると粉砕が困難となると共に、粉砕メディアからの不純物との混入量が増加するため逆効果が発生するため配慮する必要がある。
【００２６】
【発明の効果】
以上本発明によれば、焼成するセラミック電子部品と同組成材料を、予め焼成温度より高温で処理した後、平均粒径が２０μｍ以下となるように湿式粉砕法にて粉砕し、粒径調整を行った粉体を融着防止材として用いることにより、焼成サヤ内に大量にサヤ詰めし、焼成処理を行っても、焼結体同士の付着率が小さく、又電気特性のバラツキの小さい優れたセラミック電子部品を得ることが可能となる。
【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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセラミック電子部品の焼成方法は、所定形状に切断したグリーンチップと、反応性が低く、かつ焼結体の電気的特性に悪影響を与えないアルミナ粉末、又はジルコニア粉末を融着防止材として混合し、所定温度で焼成を行い焼結体を得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の方法では、グリーンチップのサヤ詰め時、又はサヤの移動時の振動で融着防止用粉末がグリーンチップと分離し、グリーンチップ同士の融着を完全に防止することができず、特にグリーンチップを大量にサヤ詰めした焼成では、焼結体同士の融着発生率が大きくなるという問題点があった。又アルミナ、及びジルコニア粉末を用いた場合、焼結時のグリーンチップ同士の融着は防止することはできるものの、誘電体組成によっては静電容量、誘電体損失に悪影響を与えることがあり、製造上大きな問題点となっていた。
【０００４】
本発明は、前記問題点を解決し焼結時のグリーンチップ同士の融着を防止し、大量処理を可能とすると共に、安定した電気特性の積層セラミック電子部品が得られる製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、焼成するグリーンチップの誘電体材料と同組成の粉末を予め仮焼し、湿式粉砕により一定粒度以下の粉末に調整した後、融着防止材としてグリーンチップ表面に散布、付着させた後、焼成サヤにサヤ詰めし焼成を行うものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、チタン酸バリウムを主成分とするセラミックグリーンシートと卑金属内部電極層を交互に複数層積層したグリーン積層体を、所定のグリーンチップ形状に切断し焼成する際に、主成分と同組成の粉体を前記グリーンチップの焼成温度と同等、又はそれ以上の温度で加熱処理し、湿式粉砕を行って粒径制御して作成した、融着防止材を前記セラミックグリーンシートに使用するバインダー成分と混練し顆粒状にして前記グリーンチップと混ぜ合わせ焼成することを特徴とするセラミック電子部品の製造方法であって、グリーンチップ誘電体材料と同組成の材料を融着防止材として用いるため、焼結体に悪影響を与えることがなく、しかもグリーンシートに用いるバインダー組成と混練し顆粒状にしてグリーンチップ表面に付着させているため、焼結後も容易に焼結体と分離することができる。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の発明は、グリーンチップが積層セラミックコンデンサである請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法であって、融着防止材との反応性が高く、大量焼成処理が困難なチタン酸バリウム系組成の積層セラミックコンデンサに対し効果的な焼成処理方法となる。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記加熱処理の温度を１２００〜１４００℃とし、前記粒径制御の平均粒径を２０μｍ以下の粒度に調整した請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法であって、融着防止材として用いる粉末を予め、焼成するグリーンチップの焼結温度と同等か又はそれ以上の１２００〜１４００℃の高温で仮焼した後、湿式粉砕により粒径を２０μｍ以下の粒度に調整し、しかもグリーンチップに使用するバインダーと同じバインダーと混練した顆粒を用いることにより、グリーンチップ表面に静電気で吸着され易く、また融着防止材がグリーンチップと焼結時に反応することがなく、融着防止材として効果的に作用することができる。
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１０】
先ず、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体粉末と、有機バインダーからなるスラリーを用い、厚さ１６μｍのグリーンシートを作成する。
【００１１】
次に前記グリーンシート面にニッケルを主成分とする内部電極を塗布する。
【００１２】
次いで、内部電極を印刷したグリーンシートを、内部電極がグリーンシートを介して重なるように７０層積層した後、その両面にグリーンシートのみを１０層積層した無効層を重ねグリーン積層体を作成する。
【００１３】
その後、前記グリーン積層体を所定のグリーンチップ形状に切断を行う。
【００１４】
これとは別個に、グリーンシートと同組成の材料粉末を１３００℃の温度で仮焼成を行い、その後、乾式と湿式の二つの方式で粉砕を行い平均粒径を２０μｍ調整を行った後、グリーンチップに使用したと同組成のバインダーを５重量％添加混練して融着防止材を作成する。
【００１５】
得られた、前記グリーンチップ１００重量部に対し、前記二種類の融着防止材３０重量部をそれぞれ十分に混ぜ合わした後、内法１０×１０cm、高さ１７cmの焼成サヤに入れ、窒素雰囲気中の４５０℃の温度で脱バイ処理、続いて、１２７５℃の温度で２時間焼成を行い焼結体を作成した。得られた焼結体について、焼結体同士の付着状況を調べると共に、焼結体の内部電極が露出した両端面に外部電極を形成し電気特性の測定を行い、その結果を（表１）に示した。また、併せて従来のジルコニヤ粉末を融着防止材として作成した焼結体の測定結果も共に示した。
【００１６】
【表１】
（表１）に示すように、本発明の二種類の融着防止材を用いたものは、何れも焼結体の付着率が小さく、また静電容量、誘電体損失のバラツキが小さいのに対し、ジルコニヤ粉末の融着防止材は焼結体付着率、及び電気特性のバラツキとも大きくなっていることが分かる。焼結体の付着率が小さいのは、本発明の融着防止材は、予めグリーンチップの焼成温度より高い温度で仮焼処理を行っているため、焼結過程でグリーンチップとの反応性が低く、更に融着防止材にバインダーを添加しているためグリーンチップ表面と付着性がよく、焼結サヤの移動時の振動に対しても安定してグリーンチップ表面に付着した結果と思われる。又湿式粉砕の融着防止材の効果が大きいのは、粉砕後の粉末粒子の表面状態の差によるものと思われる。他方、電気特性のバラツキが小さいのは、同組成材料を融着防止材として用いているため、焼成過程の焼成サヤ内の雰囲気状態を安定させる効果があるものと思われる。
【００１８】
本発明は、グリーンチップの内部電極に卑金属を用いているため、焼成を窒素雰囲気中で行う必要がある。窒素雰囲気中でチタン酸バリウム系の組成を焼成すると、この組成には粒成長が激しく、焼成体同士の融着が発生しやすい。このために窒素、または還元性雰囲気中で焼成を行う場合は、本実施形態のように、予め焼成するセラミックと同組成の材料を焼成温度と同等、もしくはそれより高い温度で仮焼処理を行った後、平均粒径を調整し、更に焼成するセラミックの成形に用いるバインダーと同組成のバインダーと混練し顆粒状にした融着防止材を用いると、焼成体同士の融着を防止する効果が一層顕著となる。
【００１９】
（実施の形態２）
先ず、グリーンチップと同組成の粉末を（表２）に示すように、１１００〜１４００℃の温度で仮焼成後、湿式粉砕時間を変え粉砕を行い、平均粒径を調整した後、実施形態１と同条件でバインダーと混練を行い融着防止材をそれぞれ作成した。
【００２０】
次に、実施の形態１と同条件で、グリーンチップと融着防止材を各々混ぜ合わせ、焼成を行って焼結体を作成した。
【００２１】
その後、得られた焼結体について実施の形態１と同様に、焼結体の付着率、及び電気特性のバラツキを各々調査しその結果を（表２）に示した。
【００２２】
【表２】
（表２）に示すように、融着防止材の仮焼処理温度が高くなるに従い、また粉砕粒径が小さくなるに従い付着率が小さくなる。これに対し平均粒径が２０μｍを超える付近から、焼結体の付着率が増加する傾向にある。一方電気特性のバラツキは融着防止材が同組成であるため、仮焼処理温度間で大きく発生しないことが分かる。
【００２４】
仮焼温度を高くすることにより、焼成過程でグリーンチップ表面に付着した融着防止材とグリーンチップとの反応活性化が低下し焼結体同士の融着を防止することができる。これに対し１１００℃の場合は融着防止材が未だ活性状態にあるためその効果が少ないことを示しているものと思われる。他方１４００℃の温度で仮焼を行った場合は仮焼後の粉砕が困難となる。また融着防止材の平均粒径が２０μｍより大きくなるとグリーンチップの表面に付着する量が低下しグリーンチップ同士の融着を十分に抑制することができなくなるものと思われる。
【００２５】
以上のことから、卑金属内部電極を設けたセラミック電子部品は、融着防止材を焼成するグリーンチップと同組成の材料を、グリーンチップの焼成温度と同等、又はそれ以上の温度で処理を行い、平均粒径が２０μｍ以下となるように湿式粉砕、粒径調整を行った後、グリーンチップ表面と馴染み性を良くするため、グリーンチップに用いるバインダーと混練したものを用いることにより、焼結体同士の付着率を低減し、かつ電気特性のバラツキの小さいセラミック電子部品の焼結体を得ることができる。しかしながら融着防止材の仮焼処理温度が１４００℃以上の温度になると粉砕が困難となると共に、粉砕メディアからの不純物との混入量が増加するため逆効果が発生するため配慮する必要がある。
【００２６】
【発明の効果】
以上本発明によれば、焼成するセラミック電子部品と同組成材料を、予め焼成温度より高温で処理した後、平均粒径が２０μｍ以下となるように湿式粉砕法にて粉砕し、粒径調整を行った粉体を融着防止材として用いることにより、焼成サヤ内に大量にサヤ詰めし、焼成処理を行っても、焼結体同士の付着率が小さく、又電気特性のバラツキの小さい優れたセラミック電子部品を得ることが可能となる。
Claims (3)
- チタン酸バリウムを主成分とするセラミックグリーンシートと卑金属内部電極層を交互に複数層積層したグリーン積層体を、所定のグリーンチップ形状に切断し焼成する際に、主成分と同組成の粉体を前記グリーンチップの焼成温度と同等、又はそれ以上の温度で加熱処理し、湿式粉砕を行って粒径制御して作成した、融着防止材を前記セラミックグリーンシートに使用するバインダー成分と混練し顆粒状にして前記グリーンチップと混ぜ合わせ焼成することを特徴とするセラミック電子部品の製造方法。
- グリーンチップが積層セラミックコンデンサである請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。
- 前記加熱処理の温度を１２００〜１４００℃とし、前記粒径制御の平均粒径を２０μｍ以下の粒度に調整した請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14388498A JP3914635B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP14388498A JP3914635B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | セラミック電子部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340076A JPH11340076A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3914635B2 true JP3914635B2 (ja) | 2007-05-16 |
Family
ID=15349274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14388498A Expired - Fee Related JP3914635B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | セラミック電子部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3914635B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117423549A (zh) * | 2023-10-18 | 2024-01-19 | 广东微容电子科技有限公司 | 一种mlcc及改善生倒粘片的mlcc制造方法 |
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1998
- 1998-05-26 JP JP14388498A patent/JP3914635B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11340076A (ja) | 1999-12-10 |
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