JP4273742B2

JP4273742B2 - 積層電子部品の製造方法

Info

Publication number: JP4273742B2
Application number: JP2002310027A
Authority: JP
Inventors: 雅麗加藤; 浩嘉高島
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: JP2004146606A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層電子部品の製造方法、特に、コンデンサやＬＣノイズフィルタなど、内部電極を所定のパターンに形成したセラミックグリーンシートを所定枚数重ね合わせる積層電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】
一般に、積層型のコンデンサは、内部電極を所定のパターンに形成したセラミックグリーンシートを所定枚数重ね合わせて製造されていた。
【０００３】
従来の製造方法の一例を示すと、まず、図１２（Ａ）に示すように、第１のキャリアフィルム１上に第１のセラミックグリーンシート２を所定の厚さに形成すると共に、該シート２上に内部電極３を所定のパターンに形成する。また、第２のキャリアフィルム５上に第２のセラミックグリーンシート６を所定の厚さに形成する。
【０００４】
次に、第１及び第２のセラミックグリーンシート２，６をグリーンシート面を互いに向き合わせて熱圧着する（図１２（Ｂ）参照）。そして、第２のキャリアフィルム５を第２のセラミックグリーンシート６から剥離し、シート６上に内部電極（図１２（Ｂ）では図示せず）を形成する。その後、第１のキャリアフィルム１上に積層された第１及び第２のセラミックグリーンシート２，６を順次所定枚数積層する。
【０００５】
ところで、積層コンデンサでは、大容量化の要求により、セラミックグリーンシートの薄層化・多層化が進展しており、近年では、シートの厚さ５μｍ以下、積層枚数２００以上の積層コンデンサが量産化されている。
【０００６】
そして、積層枚数の増加は積層工程の生産性の低下、コスト高の問題点を発生させている。また、シートの薄層化は積層してキャリアフィルムを剥離するシートハンドリング時でのシートの破れ、皺の発生という問題点も生じている。
【０００７】
特に、図１２（Ｂ）に示すキャリアフィルム１とシート２との内部電極３が形成されていない領域Ａの互いの密着力が相対的に弱く、第２のキャリアフィルム５を剥離する際に、この領域Ａが剥がれてシート２が破損するという問題点が生じている。内部電極３が形成されている領域Ｃは、内部電極３のペーストに含まれている有機溶剤がシート２とフィルム１との界面に浸透して乾燥しており、該界面での密着力が強くなっている。しかし、内部電極３が形成されていない領域Ａではそのような密着力の向上はなく、相対的に密着力が弱いまま残されていることが剥がれの原因となっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１７６７５１号公報
【０００９】
特許文献１には、セラミックグリーンシートの薄層化でのシート欠陥に対応するため、第１のキャリアフィルム上に２層のセラミックグリーンシートを積層する方法が開示されている。さらに、この文献１では、第２のキャリアフィルムのみを確実に剥離するために、第１のキャリアフィルムと第１のセラミックグリーンシートとの剥離力（密着力）に比べて、第２のキャリアフィルムと第２のセラミックグリーンシートとの剥離力（密着力）を小さくすることを提案している。
【００１０】
前記文献１では、第２のキャリアフィルムを剥離しやすくはなるが、前述したように第１のキャリアフィルム１と第１のセラミックグリーンシート２の領域Ａにおいて密着力が相対的に小さく、この部分で剥れ、破損が生じるという問題点までも解決する方策は示されていない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、セラミックグリーンシートと内部電極との積層工程において、内部電極が形成されたセラミックグリーンシートとそれを保持するキャリアフィルムとの部分的な剥がれを防止することのできる積層電子部品の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】
以上の目的を達成するため、本発明は、内部電極が形成されたセラミックグリーンシートを複数枚積み重ねて構成される積層電子部品の製造方法において、長尺状の第１のキャリアフィルム上に第１のセラミックグリーンシートを形成すると共に、該シートの所定の領域に内部電極を形成する工程と、長尺状の第２のキャリアフィルム上に第２のセラミックグリーンシートを形成する工程と、前記第１及び第２のセラミックグリーンシートを圧着する前に、第１のセラミックグリーンシート上に有機溶剤を塗布又は噴霧して乾燥させること、第１のセラミックグリーンシートの乾燥条件を変化させること、または、第１のセラミックグリーンシート及び第１のキャリアフィルムに部分的に圧力を付加することにより、前記第１のキャリアフィルムと前記第１のセラミックグリーンシートの密着力において、前記内部電極が形成されていない領域の密着力を大きくする工程と、前記第１及び第２のセラミックグリーンシートを一対のロール間で搬送することにより互いに向き合わせて圧着する工程と、前記第２のキャリアフィルムを前記第２のセラミックグリーンシートから剥離して長尺状である前記第１のキャリアフィルム上に第１及び第２のセラミックグリーンシートの積層体を形成する工程と、前記第２のセラミックグリーンシート上に内部電極を形成する工程と、得られた前記第１及び第２のセラミックグリーンシートからなる積層体をカットし、積層テーブル上に搬送して該積層体ごとに積層する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
なお、前記密着力を大きくする工程は、密着力を大きくする方法に応じて、第１及び第２のセラミックグリーンシートを熱圧着する工程の前に行われるか、同時に、あるいは、その後の工程として行われる。
【００１４】
以上の工程を備えた製造方法では、第１のキャリアフィルムと第１のセラミックグリーンシートとの界面において、内部電極が形成されていない領域に関して密着力が大きくされているため、第２のキャリアフィルムを剥離する際に、第１のセラミックグリーンシートが第１のキャリアフィルムから部分的に剥がれることがなく、第１のセラミックグリーンシートが破損するという不具合が防止される。
【００１５】
本発明に係る製造方法において、第１のキャリアフィルムが搬送方向に沿って長尺状であって、内部電極が形成される領域が複数設けられたものである場合、前記密着力を大きくする領域は、少なくとも内部電極が形成される領域の前記搬送方向に沿った外側部である。
【００１７】
前記密着力を大きくするには、第１のセラミックグリーンシート上に有機溶剤を塗布・乾燥させ、あるいは、有機溶剤を噴霧・乾燥させてもよい。この場合、有機溶剤は内部電極のペーストに含有されている有機溶剤と同一材料であることが好ましい。
【００１８】
また、第１のセラミックグリーンシートの乾燥条件を変化させることにより前記密着力を大きくすることができる。あるいは、第１のセラミックグリーンシート及び第１のキャリアフィルムに部分的に圧力を付加することにより前記密着力を大きくすることもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る積層電子部品の製造方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１実施形態、図１〜図７参照）
第１実施形態である製造方法は、以下に示す▲１▼第１のセラミックグリーンシートの成形工程、▲２▼第１の内部電極形成工程、▲３▼密着力強化工程、▲４▼第２のセラミックグリーンシートの成形工程、▲５▼圧着／剥離工程、▲６▼第２の内部電極形成工程、▲７▼１ユニットごとのカット／積層工程の順序で行われる。
【００２１】
工程▲１▼
図１に示すように、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる長尺状の第１のキャリアフィルム１上に離型層を設け、その表面に第１のセラミックグリーンシート２を成形する。このシート２は誘電体セラミックスラリをフィルム１上に塗布して所定の厚さに成形・乾燥させたものである。
【００２２】
工程▲２▼
第１のセラミックグリーンシート２上に内部電極３を所定のパターンに形成する。内部電極３は、例えば、Ｎｉを主成分として有機溶剤を含む導電性ペーストをシート２上にグラビア印刷し、乾燥させて形成する。内部電極３の形成パターンは図３に示すとおりであり、コンデンサとしての１単位の内部電極３を焼成時のマザー積層体ごとにまとめて（電極群３Ａ）、それらが複数形成される。なお、工程▲２▼では、内部電極３の厚み分だけ段差を生じるが、段差を生じないように誘電体セラミックスラリを印刷してもよい。
【００２３】
工程▲３▼
図２に示すように、第１のセラミックグリーンシート２上の内部電極３が形成されていない外側部Ａ，Ａ（シート２の搬送方向Ｘに沿った両外側部）に有機溶剤を塗布し、乾燥させる。有機溶剤の塗布は、大径部１１，１１を備えた塗布ロール１０を回転させ、大径部１１，１１から有機溶剤を供給することにより、外側部Ａ，Ａに塗布することができる。なお、工程▲３▼は前記工程▲２▼の直後に連続して行ってもよい。
【００２４】
有機溶剤は電極群３Ａの間の隙間Ｂにも塗布してもよい（図３参照）。この場合は、図２に示す塗布ロール１５を用いる。塗布ロール１５はその外表面が電極群３Ａに相当する部分１６以外の部分から有機溶剤を供給するように構成されており、回転することによって外側部Ａ，Ａ及び隙間Ｂに溶剤を塗布する。
【００２５】
このように塗布された有機溶剤はセラミックグリーンシート２を浸透して第１のキャリアフィルム１との界面に達し、乾燥する。これにて、フィルム１とシート２との界面での密着力が強化される。
【００２６】
なお、内部電極３が形成されている領域Ｃでは、内部電極３のペーストに含まれている有機溶剤がフィルム１とシート２との界面に浸透して乾燥しており、該界面での密着力が強くなっている。前記外側部Ａ、隙間Ｂに塗布される有機溶剤は、内部電極３のペーストに含有されている有機溶剤（例えば、アルコール系溶剤）と同じ材料を使用することが好ましい。
【００２７】
図３において、有機溶剤が塗布された外側部Ａ、隙間Ｂと内部電極形成領域Ｃと有機溶剤が塗布されていない領域Ｄとのフィルム１及びシート２の界面における密着力を相対的に比較すると、領域Ｄが最も小さく、外側部Ａ、隙間Ｂは領域Ｄよりも大きく互いに等しい。また、領域Ｃは外側部Ａ、隙間Ｂとほぼ等しい。
【００２８】
工程▲４▼
第２のキャリアフィルム上に離型層を設け、その表面に第２のセラミックグリーンシートを成形する。第２のキャリアフィルムとその離型層は前記第１のキャリアフィルム１とその離型層と同じ材質である。また、第２のセラミックグリーンシートの材質、厚さも前記第１のセラミックグリーンシート２と同じである。
【００２９】
工程▲５▼
図４に示すように、矢印Ｘ方向に直線状に連続して搬送される第１のキャリアフィルム１上に成形された第１のセラミックグリーンシート２に対し、所定の角度を有するように、第２のキャリアフィルム５上に成形された第２のセラミックグリーンシート６を供給し、加熱／圧着ロール２０，２０で圧着する。同時に、第２のキャリアフィルム５を第１のセラミックグリーンシート２に対して所定の角度を有するように、第２のセラミックグリーンシート６から剥離して、第２のセラミックグリーンシート６を第１のセラミックグリーンシート２上に転写する。
【００３０】
なお、前記圧着時における第１のセラミックグリーンシート２に対する第２のセラミックグリーンシート６の角度は任意である。また、前記転写後の第２のキャリアフィルム５と第２のセラミックグリーンシート６とは実質的に角度を設けていなくてもよい。
【００３１】
このとき、セラミックグリーンシート２，６はグリーンシート面を互いに向き合わされて熱圧着される。このとき、シート２，６の圧着強度は、以後の製造工程においてシート２，６が剥がれない程度であることが必要である。
【００３２】
第２のキャリアフィルム５を剥離する際、第１のキャリアフィルム１と第１のセラミックグリーンシート２との外側部Ａ、隙間Ｂはその密着力が大きくされているため、フィルム５の剥離に引かれて部分的に剥れることはなく、第１のセラミックグリーンシート２が破損する不具合を生じることはない。
【００３３】
工程▲６▼
図６に示すように、第２のセラミックグリーンシート６上に内部電極３’を形成する。これにより、第１のキャリアフィルム１上に内部電極３，３’が形成されたセラミックグリーンシート２，６が形成される。なお、第１のキャリアフィルム１上に積層するセラミックグリーンシートの層数は任意であるが、積層体の取り扱い、剥離精度、積みずれ等を考慮すると、層数は２〜５層が好ましい。
【００３４】
工程▲７▼
次に、図７に示すように、前記２層の積層体を押圧板３１で押さえつつ、カッタ３０によって内部電極群３Ａごとにカットし、図示しない積層テーブル上に搬送して２層ごとに積層／圧着していく。
【００３５】
所定数のシート及び内部電極が積層されると、マザー積層体をプレスし、その後、マザー積層体を個々のチップコンデンサとなるようにカットして焼成する。さらに、必要な外部電極を焼き付けて形成する。
【００３６】
（第２実施形態、図８参照）
第２実施形態である製造方法は、基本的には前記第１実施形態での工程▲１▼〜▲７▼を処理するのであるが、工程▲３▼が異なっている。
【００３７】
即ち、図８に示すように、内部電極３が形成された第１のセラミックグリーンシート２上にノズル４１から有機溶剤を外側部Ａ，Ａに噴霧し（必要に応じて、隙間Ｂに噴霧してもよい）、乾燥させる。なお、工程▲３▼は内部電極３を形成する工程▲２▼の直後に連続して行ってもよい。また、噴霧する有機溶剤は内部電極３のペーストに含有されている有機溶剤と同じ材料であることが好ましい。
【００３８】
このように噴霧された有機溶剤はセラミックグリーンシート２を浸透して第１のキャリアフィルム１との界面に達し、乾燥する。これにて、前記第１実施形態と同様に、フィルム１とシート２との界面での密着力が強化される。
【００３９】
（第３実施形態、図９参照）
第３実施形態である製造方法は、基本的には前記第１実施形態での工程▲１▼〜▲７▼を処理するのであるが、工程▲３▼が異なっている。即ち、第１のセラミックグリーンシート２の乾燥条件を変化させることによりキャリアフィルム１との密着力を大きくする。
【００４０】
具体的には、第１のセラミックグリーンシート２上に内部電極３を形成した後に乾燥させる際、第１のセラミックグリーンシート２の表面は熱風を送って全体的に乾燥させる。このとき、図９に示すように、第１のキャリアフィルム１の裏面にホットプレート４５を押し当てて斜線で示す外側部Ａ，Ａのみを乾燥させる。勿論、隙間Ｂもホットプレート４５で部分的に乾燥させてもよい。
【００４１】
前記ホットプレート４５で乾燥させた部分は、いわば過乾燥となって硬くなり、フィルム１とシート２との界面での密着力が強化される。
【００４２】
（第４実施形態、図１０参照）
第４実施形態である製造方法は、基本的には前記第１実施形態での工程▲１▼〜▲７▼を処理するのであるが、工程▲３▼が異なっている。即ち、第１のセラミックグリーンシート２と第１のキャリアフィルム１に部分的に圧力を付加することにより互いの密着力を大きくする。
【００４３】
具体的には、第１のセラミックグリーンシート２上に内部電極３を形成した後に、図１０に示すように、大径部５１，５１を備えた加圧ロール５０を回転させながら第１のセラミックグリーンシート２上（外側部Ａ，Ａ）に押し当てる。加圧と同時に加熱することが好ましい。また、平面的な加圧プレートを用いて側部領域Ａ，Ａ（隙間Ｂを加えてもよい）を部分的に加圧し、かつ、必要であれば加熱してもよい。
【００４４】
このように部分的に加圧された界面部分は、接触圧が大きくなって接触面積も増大し、密着力が強化される。
【００４５】
（第５実施形態、図１１参照）
前記第１〜第４実施形態は、第１のキャリアフィルム１が搬送方向Ｘに沿って長尺状である例を示した。これに対して、本第５実施形態は、図１１に示すように、第１のキャリアフィルム１がカード状である例を示す。この第１のキャリアフィルム１上に所定の厚さで形成された第１のセラミックグリーンシート２上には中央部に１群の内部電極３が設けられる。この場合、フィルム１とシート２の密着力を大きくする処理は、内部電極３が形成される領域Ｃの外周部であって、対向する二つの辺部Ａ，Ａ及び／又はＢ，Ｂに対して行われる。密着力を大きくする処理は、前記各実施形態に示したように、有機溶剤の塗布・乾燥、噴霧・乾燥、乾燥条件の変化、又は圧力の付与によって行うことができる。
【００４６】
（他の実施形態）
なお、本発明に係る積層電子部品の製造方法は前記各実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００４７】
特に、内部電極の形状やマザー積層体にカットして積層する態様は任意である。また、密着力を高めるために塗布あるいや噴霧される有機溶剤はアルコール系のみならず種々の溶剤を使用することができ、塗布や噴霧の方法も任意である。
【００４８】
また、前記各実施形態においては、第１及び第２のキャリアフィルムと第１及び第２のセラミックグリーンシートとは同じ材質のものを使用している。従って、両者の密着力は基本的には同じである。しかし、詳細に見れば、第１のキャリアフィルムと第１のセラミックグリーンシートとの密着力の方が、外側部、隙間に密着力強化対策が施されている点、及び内部電極が形成されてその有機溶剤がフィルムとシートの界面に浸透している点で第２のキャリアフィルムと第２のセラミックグリーンシートとの密着力よりも若干大きい。
【００４９】
そして、第２のキャリアフィルムの剥離性をより向上させるためには、第１のキャリアフィルム上に第１のセラミックグリーンシートが成形された状態での密着力に比べて、第２のキャリアフィルム上に第２のセラミックグリーンシートが成形された状態での密着力を小さく設定してもよい。
【００５０】
具体的には、第１及び第２のキャリアフィルム上に形成される離型層の材質を異ならせてそれぞれの密着力に差を設ける、第１及び第２のセラミックグリーンシートのスラリに含有されているバインダ樹脂量を異ならせてそれぞれの密着力に差を設ける、などの方法を採用することができる。
【００５１】
このように、基本的な密着力に差を設けることは、キャリアフィルムやセラミックスラリの管理が煩雑になる。しかし、第２のキャリアフィルムの剥離性を向上させる点では効果的である。
【００５２】
なお、本発明はコンデンサ以外にもインダクタやＬＣノイズフィルタ等種々の電子部品に適用できることは勿論である。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、第１のキャリアフィルムと第１のセラミックグリーンシートの密着力を、内部電極が形成されていない領域に関して大きくするようにしたため、第２のキャリアフィルムを剥離する際に、第１のセラミックグリーンシートが第１のキャリアフィルムから部分的に剥がれることはなく、第１のセラミックグリーンシートが破損するといった不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法の第１実施形態における工程▲１▼、▲２▼を示す断面図。
【図２】前記第１実施形態における工程▲３▼を示す斜視図。
【図３】前記工程▲３▼における有機溶剤の塗布状態を示す平面図。
【図４】前記第１実施形態における工程▲５▼を示す斜視図。
【図５】前記第１実施形態における工程▲５▼を示す断面図。
【図６】前記第１実施形態における工程▲６▼を示す断面図。
【図７】前記第１実施形態における工程▲７▼を示す断面図。
【図８】本発明に係る製造方法の第２実施形態における工程▲３▼を示す説明図。
【図９】本発明に係る製造方法の第３実施形態における工程▲３▼を示す説明図。
【図１０】本発明に係る製造方法の第４実施形態における工程▲３▼を示す斜視図。
【図１１】本発明に係る製造方法の第５実施形態を示す斜視図。
【図１２】従来の製造方法を示す説明図。
【符号の説明】
１…第１のキャリアフィルム
２…第１のセラミックグリーンシート
３…内部電極
５…第２のキャリアフィルム
６…第２のセラミックグリーンシート
１０，１５…溶剤塗布ロール
４１…溶剤噴霧ノズル
４５…ホットプレート
５０…加圧ローラ

Claims

内部電極が形成されたセラミックグリーンシートを複数枚積み重ねて構成される積層電子部品の製造方法において、
長尺状の第１のキャリアフィルム上に第１のセラミックグリーンシートを形成すると共に、該シートの所定の領域に内部電極を形成する工程と、
長尺状の第２のキャリアフィルム上に第２のセラミックグリーンシートを形成する工程と、
前記第１及び第２のセラミックグリーンシートを圧着する前に、第１のセラミックグリーンシート上に有機溶剤を塗布又は噴霧して乾燥させること、第１のセラミックグリーンシートの乾燥条件を変化させること、または、第１のセラミックグリーンシート及び第１のキャリアフィルムに部分的に圧力を付加することにより、前記第１のキャリアフィルムと前記第１のセラミックグリーンシートの密着力において、前記内部電極が形成されていない領域の密着力を大きくする工程と、
前記第１及び第２のセラミックグリーンシートを一対のロール間で搬送することにより互いに向き合わせて圧着する工程と、
前記第２のキャリアフィルムを前記第２のセラミックグリーンシートから剥離して長尺状である前記第１のキャリアフィルム上に第１及び第２のセラミックグリーンシートの積層体を形成する工程と、
前記第２のセラミックグリーンシート上に内部電極を形成する工程と、
得られた前記第１及び第２のセラミックグリーンシートからなる積層体をカットし、積層テーブル上に搬送して該積層体ごとに積層する工程と、
を備えたことを特徴とする積層電子部品の製造方法。
前記第１のキャリアフィルムは搬送方向に沿って長尺状であって、内部電極が形成される領域が複数設けられたものであり、
前記密着力を大きくする領域は、少なくとも内部電極が形成される領域の前記搬送方向に沿った外側部であること、
を特徴とする請求項１に記載の積層電子部品の製造方法。
前記有機溶剤は内部電極のペーストに含有されている有機溶剤と同一材料であることを特徴とする請求項１に記載の積層電子部品の製造方法。