JP4614043B2

JP4614043B2 - セラミック電子部品の製造方法

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Publication number: JP4614043B2
Application number: JP2003298718A
Authority: JP
Inventors: 達典佐藤; 雷太郎政岡
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2011-01-19
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Also published as: JP2005072189A

Description

本発明は、積層セラミック電子部品の製造方法に関する。

セラミック電子部品として、例えば、積層セラミックコンデンサが知られている。積層セラミックコンデンサは、小型化、大容量化の要求が非常に強く、この要求に応えるため、１層あたりの誘電体層の厚みを薄くし、積層数を増大させている。例えば、最近の積層セラミックコンデンサは、誘電体層の厚みが２〜１０μｍ以下、積層数が数百層にも達している。

積層セラミックコンデンサの製造方法としては、シート状の可撓性支持体の上に、セラミック粉体及び樹脂成分を含有する誘電体ペーストを塗布して、セラミック誘電体層を形成し、セラミック誘電体層上に電極群を形成した後、セラミック誘電体層を、電極群毎に切断し、切断して得られたグリーンシートを順次に積層して積層構造体を形成し、この積層構造体を細断して積層グリーンチップを製造し、更に、脱バインダ工程により、積層グリーンチップに含まれる樹脂成分を除去した後、焼成し、端子電極を形成し、完成品の積層セラミックコンデンサを得る製造方法が知られている。

しかし、１００層〜５００層にも及ぶ積層数になると、電極による段差が無視できなくなり、完成したコンデンサにおいて、セラミック誘電体のみのマージン部分と、電極及び誘電体が積層されている部分とで段差ができ、完成したコンデンサに、湾曲などの変形が生じる。このような変形が生じると、基板実装時にマウンターの吸着エラーが発生したり、はんだ溶融時にツームストン現象が出たりする等大きな問題を惹起する。

上述した問題を解決する手段として、例えば、特許文献１は、シート状の可撓性支持体の上にセラミック誘電体層を形成し、セラミック誘電体層上に電極群からなる電極群を形成し、電極群の形成されたセラミック誘電体層を平坦な表面を持つ金型にて熱プレスした後、セラミック誘電体層を、電極群毎に切断し、切断して得られたグリーンシートを順次に積層して積層構造体を形成する製造方法を開示している。

この製造方法は、電極群の形成されたセラミック誘電体層の表面を平坦な表面を持つ金型にて熱プレスするので、グリーンシート上において、電極が形成された部分と電極が形成されていない部分との間に生じる凹部が低減する。このため、積層されたグリーンシート間の密着不良が低減し、焼成時に発生するデラミネーションが低減することとなる。

しかし、特許文献１に開示された製造方法は、電極群の形成を行う度に、金型にて熱プレスを施す必要があるので、製造工程が複雑になるという問題がある。

また、金型にて熱プレスを施した場合であっても、電極群が形成されたグリーンシートの表面を完全に平坦にすることは、極めて困難であり、グリーンシートの表面に、僅かな凹部が残ってしまう。グリーンシートの表面に残った僅かな凹部は、グリーンシートを積層するにつれて累積され、最上層のグリーンシートには大きな凹部が生じることとなる。

このため、特許文献１に開示された製造方法を用いた場合であっても、多層化に伴い、積層数が増大するにつれ、焼成時にデラミネーションが発生しやすくなるという問題があった。

また、グリーンシートの表面に凹部が生じている場合、加圧、焼成等を行う際に、凹部に応力が集中する。このため、凹部の近傍において、電極に折れが生じ、製品特性が低下するという問題もあった。

更に、グリーンシートの表面に凹部が生じている場合、ショート不良、又は、耐圧不良が生じ易くなり、製品歩留まりが低下するという問題もあった。

別の従来技術として、特許文献２〜４は、電極の印刷されていない部分に誘電体を印刷あるいは塗布し、段差を吸収する技術を開示している。

しかし、１００層〜５００層にも及ぶ積層数のコンデンサでは、1層あたりの誘電体の厚みが薄くなり、積層数が増え、電極本数も増えるため、特許文献２〜４に記載された技術を適用した場合、内部の誘電体に含まれる樹脂成分、及び、電極に含まれる樹脂成分が抜けにくくなる、という新たな問題が生じることがわかった。即ち、特許文献２〜４に開示された従来技術によれば、電極の周りに誘電体を隙間無く形成するため、段差は解消されるが、脱バインダ工程で積層グリーンチップ内の残留溶剤、あるいはバインダ樹脂を気化して抜く際に、ガスが抜けにくい状態となり、デラミネーションやクラックを発生するという新たな問題を生じてしまうのである。
特開平６−１６８８４０号公報（第２−３頁、第１図）特開２００１−１２６９５１号公報特開２００２−４３１６４号公報特開２００１−３５８０３６号公報

本発明の課題は、デラミネーション及びクラック発生率を劇的に低減することができるセラミック電子部品の製造方法を提供することである。

本発明のもう一つの課題は、製品歩留まりの低下を回避し得るセラミック電子部品の製造方法を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係るセラミック電子部品の製造方法では、可撓性支持体の上に、セラミック粉体及び樹脂成分を含有する誘電体ペーストを塗布して、セラミック誘電体層を形成し、次に、前記セラミック誘電体層の上に、導電成分及び樹脂成分を含有する電極ペーストを塗布して、複数の電極を所定の間隔を隔てて整列した電極群を形成する。

次に、前記電極及び前記電極群の周りに、セラミック粉体及び樹脂成分を含有する誘電体ペーストを塗布して、前記電極の厚みを吸収する補助誘電体層を形成する。

次に、前記セラミック誘電体層を、前記電極群毎に前記可撓性支持体の上から剥離して、グリーンシートを製造し、次に、複数枚の前記グリーンシートを積層して圧着し、次に、前記グリーンシートを、前記電極毎に細分割して、積層グリーンチップを製造する。次に、前記積層グリーンチップを熱処理して、前記積層グリーンチップに含まれる樹脂成分を除去する。

上記ステップは、特許文献２〜４に開示された従来技術と異なるところはない。本発明の特徴は、前記補助誘電体層を構成する前記誘電体ペーストに含まれる前記樹脂成分の熱分解温度をＴ１（℃）とし、前記電極ペーストに含まれる前記樹脂成分の熱分解温度をＴ２（℃）としたとき、Ｔ２−Ｔ１＞−２０（℃）を満たす。熱分解温度とは、大気中、昇温速度１０℃／minにて昇温させた場合に、樹脂重量が０ｇとなったときの温度(℃)をいう。

まず、可撓性支持体の上に、誘電体ペーストを塗布して、セラミック誘電体層を形成し、次に、セラミック誘電体層の上に、電極ペーストを塗布して、複数の電極を所定の間隔を隔てて整列した電極群を形成し、次に、電極及び前記電極群の周りに、誘電体ペーストを塗布して、電極の厚みを吸収する補助誘電体層を形成するステップを含むから、補助誘電体層により、電極の周りの段差を解消することができる。

次に、セラミック誘電体層を、電極群毎に可撓性支持体の上から剥離して、グリーンシートを製造し、次に、複数枚のグリーンシートを積層して圧着する。グリーンシートのそれぞれは、補助誘電体層により、電極の周りの段差が解消されているから、積層されたグリーンシート間の密着不良が低減することとなる。

次に、グリーンシートを、電極毎に細分割して、積層グリーンチップを製造する。

次に、積層グリーンチップを熱処理して、積層グリーンチップに含まれる樹脂成分を除去する。この工程は、通常、脱バインダ工程と称されている。

ここで、補助誘電体層を構成する誘電体ペーストに含まれる樹脂成分の熱分解温度Ｔ１（℃）と、電極ペーストに含まれる樹脂成分の熱分解温度Ｔ２（℃）とが、Ｔ２−Ｔ１＞−２０（℃）を満たす。

補助誘電体層を構成する誘電体ペーストは、セラミック粉体と、バインダ樹脂、可塑剤及び有機溶剤等などの樹脂成分とを混合してペースト化したものである。また、電極ペーストは、導電粉体と、バインダ樹脂、可塑剤及び有機溶剤等の樹脂成分とを混合してペースト化したものである。積層グリーンチップでは、電極ペーストを塗布して形成された電極と、セラミック誘電体層とが交互に積層されており、更に、電極の周囲が、補助誘電体層を構成するセラミック誘電体層によって閉じられている。

上記のような積層グリーンチップの積層構造において、仮に、電極に含まれる樹脂成分、特にバインダ樹脂の分解温度（Ｔ２）と、補助誘電体層に含まれる樹脂成分、特に、バインダ樹脂の分解温度（Ｔ１）よりも、著しく低い場合、電極内の樹脂が先に分解され、ガスが発生するが、電極の周りが補助誘電体層によって閉じられているため、発生したガスが外に拡散しにくくなる。このため、内部応力が高まり、デラミネーション、クラックなどの不具合の原因となってしまう。

本発明では、補助誘電体層を構成する誘電体ペーストに含まれる樹脂成分、特に、バインダ樹脂の熱分解温度Ｔ１（℃）と、電極ペーストに含まれる樹脂成分、特にバインダ樹脂の熱分解温度Ｔ２（℃）との関係が、
Ｔ２−Ｔ１＞−２０（℃）
を満たす。この条件が充足される場合は、補助誘電体層に含まれるバインダ樹脂が、電極に含まれるバインダ樹脂と、それほど違わない温度条件で分解され、ガスとなって外部に拡散される。このため、積層グリーンチップ内の内部応力の増加が抑制される。

この後、更に高い温度で、電極内のバインダ樹脂が熱分解されることになるが、積層グリーンチップ内の内部応力の増加が抑制されているので、電極内のバインダ樹脂の熱分解によって生じたガスが、容易に拡散され、デラミネーションやクラックの発生が防止される。したがって、製品特性の低下及び製品歩留まりの低下を回避し得ることになる。

本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施例によって更に詳しく説明する。

図１〜図１８は本発明に係るセラミック電子部品の製造方法における各工程を示す図である。

まず、図１及び図２に示すように、押し出し式塗布ヘッド１０を用いて、可撓性可撓性支持体１９の一面上に、誘電体ペースト１７ａを塗布し、厚みｔ１のセラミック誘電体層５１を形成する。誘電体ペーストは、セラミック粉体と、バインダ樹脂と、可塑剤と、有機溶剤等とを混合して、適当な粘度となるようにペースト化されたものである。セラミック粉体としては、BaTiO₃等、公知の材料を用いることができる。バインダ樹脂は、電極を構成する電極ペーストに用いられるバインダ樹脂の熱分解温度を考慮して選定することが好ましい。具体的には、アクリル系樹脂、ブチラール系樹脂、エチルセルロース系樹脂及びそれらの混合系を用いることができる。

可塑剤及び有機溶剤の種類及び量は、従来より周知である。例えば、可塑剤とはＢＢＰが用いられ、有機溶剤としては、トルエン、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、またはアルコール系溶剤形等が用いられる。

セラミック誘電体層１は、図示しない乾燥機に通して乾燥させる。可撓性支持体１９は、図示しない供給ロールと巻き取りロールとの間で、参照符号Ｆ１で示す方向に走行する。

可撓性支持体１９は、セラミック誘電体層５１を成形する面に剥離処理を施しておくことが好ましい。剥離処理は、例えば、可撓性支持体１９の一面上に、Ｓｉ等でなる剥離用膜を薄くコートすることによって実行することができる。このような剥離処理を施しておくことにより、セラミック誘電体層５１を可撓性支持体１９から容易に剥離することができる。

押し出し式塗布ヘッド１０は、誘電体ペースト排出用スリット４６と、誘電体ペーストだまり４９とを含む。このような押し出し式塗布ヘッドは公知である。この押し出し式塗布ヘッド１０を用いると、非常に面精度がよく、かつ、厚みバラツキの少ない均一な誘電体ペースト層を得ることができる。

次に図３〜図５に示すように、乾燥後のセラミック誘電体層５１の一面上に、複数の電極６１を所定の間隔Ｇ１を隔てて整列した電極群Ｑを形成する。電極６１及び電極群Ｑは、電極ペーストを用い、スクリーン印刷又はグラビア転写などの手段によって形成できる。電極ペーストは、導電粉体と、バインダ樹脂、可塑剤及び有機溶剤などの樹脂成分とを混合分散させて調製されたものである。導電粉体としては、例えばニッケル、銅等を主成分とする物が用いられる。バインダ樹脂は、電極ペーストの印刷性を考慮して選定することもさることながら、セラミック誘電体層の誘電体ペーストに含まれるバインダ樹脂の熱分解温度を考慮して選定することが好ましい。

例えば、セラミック誘電体層を構成するバインダ樹脂として、熱分解温度３８０℃のアクリル系樹脂、熱分解温度３６０℃のアクリル系樹脂、熱分解温度４００℃のアクリル系樹脂、熱分解温度４１５℃のエチルセルロース系樹脂、熱分解温度４１０℃のエチルセルロース系樹脂等を用い場合には、電極６１のための電極ペーストのバインダ樹脂としては、熱分解温度４００℃のアクリル系樹脂、熱分解温度４６０℃のアクリル系樹脂、熱分解温度４９０℃のブチラ−ル系樹脂、熱分解温度４１５℃のエチルセルロース系樹脂、熱分解温度４１０℃のエチルセルロース系樹脂等を用いることが好ましい。

可塑剤及び有機溶剤の種類及び量は、従来より周知である。例えば、可塑剤とはＢＢＰが用いられ、有機溶剤としてはターピネオール等が用いられる。

図示実施例では、電極６１のそれぞれは、電極群Ｑのそれぞれの内部で、ｍ行ｎ列となるように形成されている。図示実施例において、電極群Ｑは、１つの製版によって、可撓性支持体１９の長手方向Ｘに間隔を隔てて形成される。電極６１のそれぞれは、図示とは異なって、偶数列と奇数列とが電極間ピッチの半分だけ異なるように配列してもよい。

次に、図６及び図７に示すように、次に、電極６１及び電極群Ｑの周りに、スクリーン印刷９等の手段によって、誘電体ペーストを塗布して、電極６１の厚みを吸収する補助誘電体層６５を形成する。誘電体ペーストは、セラミック粉体と、バインダ樹脂と、可塑剤と、有機溶剤等とを混合して、適当な粘度となるようにペースト化されたものである。セラミック粉体としては、BaTiO₃等、公知の材料を用いることができる。

補助誘電体層６５を構成する誘電体ペーストに含まれる樹脂成分、特にバインダ樹脂は、その熱分解温度Ｔ１（℃）が、電極６１のための電極ペーストに含まれる樹脂成分、特にバインダ樹脂の熱分解温度Ｔ２（℃）に対して、
Ｔ２−Ｔ１＞−２０（℃）
を満たすように設定する。

具体的には、電極６１のための電極ペーストのバインダ樹脂として、熱分解温度Ｔ２＝４００℃のアクリル系樹脂、熱分解温度Ｔ２＝４６０℃のアクリル系樹脂、熱分解温度Ｔ２＝４９０℃のブチラール系樹脂、熱分解温度Ｔ２＝４１５℃のエチルセルロース系樹脂、熱分解温度Ｔ２＝４１０℃のエチルセルロース系樹脂を用いた場合には、これに対する補助誘電体層６５を構成する誘電体ペーストに含まれるバインダ樹脂の組み合わせ例は、一例であるが、次のようになる。
（１）熱分解温度Ｔ２＝４００℃のアクリル系樹脂と、
熱分解温度Ｔ１＝３８０℃のアクリル系樹脂との組み合わせ。
（２）熱分解温度Ｔ２＝４００℃のアクリル系樹脂と、
温度Ｔ１＝３６０℃のアクリル系樹脂との組み合わせ。
（３）熱分解温度Ｔ２＝４６０℃のアクリル系樹脂と、
熱分解温度Ｔ１＝４００℃のアクリル系樹脂との組み合わせ。
（４）熱分解温度Ｔ２＝４９０℃のブチラール系樹脂と、
熱分解温度Ｔ１＝４１５℃のエチルセルロース系樹脂の組み合わせ。
（５）熱分解温度Ｔ２＝４１０℃のエチルセルロース系樹脂と、
熱分解温度Ｔ１＝３８０℃のアクリル系樹脂との組み合わせ。

補助誘電体層６５は、セラミック誘電体層５１上に形成された電極６１の周りの段差を埋めるように形成する。補助誘電体層６５は、電極６１と同じ厚みであってもよいし、電極６１の端部に乗り上げていてもよい。補助誘電体層６５は、焼成時における収縮率が、電極６１の焼成時における収縮率と等しい材料であることが好ましい。また、補助誘電体層６５は、焼成後において、セラミック誘電体層５１と一体化し得る材料で構成することが好ましい。補助誘電体層６５は溝などによる非印刷部分を含んでいてもよい。

図１〜図７に示した工程を経た後、電極群Ｑを有するセラミック誘電体層５１を、電極群Ｑのそれぞれ毎に、可撓性支持体１９の上から剥離する。図８は、上述の剥離工程を経て得られたセラミック誘電体層の平面図を示している。剥離後のセラミック誘電体層はシート状であるので、これをグリーンシートと称することとする。

次に、図９に示すように、剥離した複数枚（ｒ）のグリーンシートＱ１〜Ｑｒを、積層台７１の上で積層する。実際の積層工程では、積層台７１の上に保護層となるセラミック誘電体層５２を載せ、このセラミック誘電体層５２の上に、グリーンシートＱ１〜Ｑｒを積層し、更に、最上層のグリーンシートＱｒの上にも保護層５３を積層する。保護層５２、５３は、通常、複数層で構成される。

図示実施例において、グリーンシートＱ１〜Ｑｒにおいて、電極６１及び補助誘電体層６５は、同一の製版を用いて、スクリーン印刷又はグラビア転写などによって形成されているので、電極重なりを得るために、図１０に図示するように、偶数番目のグリーンシートＱ１、Ｑ３、．．．と奇数番目のグリーンシートＱ２、Ｑ４、．．．とは、電極間ピッチの半分だけのオフセットΔＯＦＦを付して積層する。

次に、図１１に示すように、積層台７１の上に積層された保護層５２、グリーンシートＱ１〜Ｑｒ及び保護層５３を、プレス７２により加圧Ｐ１して、圧着させる。加圧圧着の工程は、加熱しながら実行する。

この後、図１２に示すように、保護層５２、グリーンシートＱ１〜Ｑｒ及び保護層５３の積層体を、矢印Ａの方向に回転する切断具８を用いて、電極毎に細分割する。

図１３は、図１２に示す細分割工程を経て得られた積層グリーンチップの拡大断面図を示している。積層グリーンチップは、保護層５２と保護層５３との間に、セラミック誘電体層５１−内部電極６１１−セラミック誘電体層５１−内部電極６１２の積層構造を、所定数だけ繰り返す構造となっている。奇数番目の内部電極６１１は、一端が同一端面に現れ、偶数番目の内部電極６１２は、一端が、内部電極６１１の一端とは反対側の端面に現れる。奇数番目の内部電極６１１は、他端がセラミック誘電体層１−５１の間の補助誘電体層６５によって閉じられている。偶数番目の内部電極６１２は、他端がセラミック誘電体層５１−５１の間の補助誘電体層６５によって閉じられている。

次に、積層グリーンチップは脱バインダ工程に付される。脱バインダ工程は、積層グリーンチップに含まれる樹脂成分を除去するための工程である。積層グリーンチップ内には、電極６１に含まれるバインダ樹脂、及び、補助誘電体層６５に含まれるバインダ樹脂、更には、セラミック誘電体層５１に含まれるバインダ樹脂が存在する。その他、可塑剤、有機溶剤等の樹脂成分も含まれている。脱バインダ工程では、これらの樹脂成分を、全て熱分解して、ガスとして排出する。

ここで、本発明では、補助誘電体層６５に含まれる樹脂成分、特にバインダ樹脂の熱分解温度Ｔ１（℃）と、電極６１に含まれる樹脂成分、特にバインダ樹脂の熱分解温度Ｔ２（℃）に対して、
Ｔ２−Ｔ１＞−２０（℃）
を満たすように設定されている。

補助誘電体層６５は、セラミック粉体と、バインダ樹脂、可塑剤及び有機溶剤等などの樹脂成分を含んでおり、また、電極６１は、導電粉体と、バインダ樹脂、可塑剤及び有機溶剤等とを含んでいる。積層グリーンチップでは、電極ペーストを塗布して形成された電極と、セラミック誘電体層とが交互に積層されており、更に、電極の周囲が、補助誘電体層６５によって閉じられている。

上記のような積層グリーンチップの積層構造において、仮に、電極６１に含まれるバインダ樹脂の分解温度（Ｔ２）が、補助誘電体層６５に含まれるバインダ樹脂の分解温度（Ｔ１）よりも、著しく低い場合、電極６１内の樹脂が先に分解され、ガスが発生するが、電極６１の周りが補助誘電体層６５によって閉じられているため、発生したガスが外に拡散しにくくなる。このため、内部応力が高まり、デラミネーション、クラックなどの不具合の原因となってしまう。

本発明では、補助誘電体層６５に含まれるバインダ樹脂の熱分解温度Ｔ１（℃）と、電極６１に含まれるバインダ樹脂の熱分解温度Ｔ２（℃）とが、
Ｔ２−Ｔ１＞−２０（℃）
を満たしているから、補助誘電体層６５に含まれるバインダ樹脂が、電極６１に含まれるバインダ樹脂と、あまり変わらない温度条件で熱分解され、ガスとなって外部に拡散される。このため、積層グリーンチップ内の内部応力の増加が抑制される。補助誘電体層６５に含まれるバインダ樹脂の熱分解温度Ｔ１（℃）に比して、電極６１に含まれるバインダ樹脂の熱分解温度Ｔ２（℃）が高い条件、即ち、Ｔ２−Ｔ１≧０の範囲では、補助誘電体層６５に含まれるバインダ樹脂の熱分解及びガス化が一層促進されるので、積層グリーンチップ内の内部応力の増加が、より抑制される。

この後、更に高い温度で、電極６１内のバインダ樹脂が熱分解されることになるが、積層グリーンチップ内の内部応力の増加が抑制されているので、電極６１内のバインダ樹脂の熱分解によって生じたガスが、容易に拡散され、デラミネーションやクラックの発生が防止される。したがって、製品特性の低下及び製品歩留まりの低下を回避し得ることになる。

また、一般には、電極と交互に積層されるセラミック誘電体層も、補助誘電体と同一の誘電体ペーストによって構成される。したがって、セラミック誘電体層を構成するための誘電体ペーストに含まれる樹脂成分の熱分解温度Ｔ１（℃）も、電極を構成する電極ペーストに含まれる樹脂成分の熱分解温度Ｔ２（℃）に対して、Ｔ２−Ｔ１＞−２０（℃）を満たすように設定することが好ましい。

図１４は脱バインダ工程を経た後の積層グリーンチップの正面断面図、図１５は図１４に示した積層グリーンチップの右側面図である。図示するように、セラミック誘電体５０の内部に、内部電極６１１、６１２を交互に配置した積層グリーンチップが得られる。この後、積層グリーンチップは、焼成工程に付される。そして、焼成後、端部電極が形成され、積層セラミックコンデンサが得られる。次に実施例を挙げて更に詳しく説明する。

チタン酸バリウムを主成分とした誘電体ペーストを、ペットフイルムでなる可撓性支持体の上に塗布して、セラミック誘電体層を形成した。セラミック誘電体層の厚さは、２．１μｍとした。

次に、セラミック誘電体層上に内部電極となる導電ペーストを印刷により形成した。電極ペーストは、１．８〜１．９μｍの厚さとなるように塗布した。

次に、内部電極の周りに誘電体ペーストを印刷し、補助誘電体層を形成した。

次に、内部電極及び補助誘電体層を形成したセラミック誘電体層を、ペットフイルムから剥離して、グリーンシートを作成し、このグリーンシートを積層する。

グリーンシートの積層体に保護層を最外層に重ね、圧着処理後、切断し、積層グリーンチップとした。

次に、積層グリーンチップに、脱バインダ処理、焼成処理、及び、熱処理を施した。これらの工程の詳細は次のとおりである。
脱バインダ処理条件
昇温速度:５０℃/時問
保持温度:６００℃
保持時間:２時間
雰囲気用ガス:加湿したＮ₂ガスとＨ₂(５％)の混合ガス
酸素分圧:１０^-6atm
焼成工程条件
昇温速度:２００℃/時間
冷却速度:３００℃/時間
酸素分圧:１０^-8atm
保持温度:１３００℃
保持時間:２時間
雰囲気用ガス:加湿したＮ₂とＨ₂(５％)の混合ガス
熱処理工程条件
保持温度:１１００℃
保持時間:３時間
冷却速度:３００℃/時間
雰囲気用ガス:加湿したＮ₂ガス酸素分圧:１０^-6atm
上記脱バインダ処理、焼成および熱処理のそれぞれの雰囲気用ガスの加湿にはウエッターを使用した。

上記の一連の製造プロセスを、電極ペーストのバインダ樹脂、及び、補助誘電体層のための誘電体ペーストのバインダ樹脂を変えて実行した。補助誘電体層を構成する誘電体ペーストに含まれるバインダ樹脂の熱分解温度Ｔ１（℃）と、電極ペーストに含まれるバインダ樹脂の熱分解温度Ｔ２（℃）の関係が、Ｔ２−Ｔ１＞−２０（℃）の範囲に入るものを実施例１〜６とし、Ｔ２−Ｔ１＞−２０（℃）の範囲に入らないもを比較例１〜３として、表１に示す。表１のデラミ（％）はデラミネーションの発生確率である。

実施例１において、電極ペースト樹脂にはＴ２＝４９０℃のブチラール系樹脂を用い、誘電体ペースト樹脂にはＴ１＝４２０℃のエチルセルロース系樹脂を用いた。

実施例２において、電極ペースト樹脂には、Ｔ２＝４６０℃のアクリル系樹脂を用い、誘電体ペースト樹脂には、Ｔ１＝４００℃のアクリル系樹脂を用いた。

実施例３において、電極ペースト樹脂には、Ｔ２＝４００℃のアクリル系樹脂を用いた。

実施例４において、電極ペースト樹脂には、Ｔ２＝４００℃のアクリル系樹脂を用い、誘電体ペースト樹脂には、Ｔ１＝３８０℃のアクリル系樹脂を用いた。

実施例５において、電極ペースト樹脂には、Ｔ２＝４２０℃のエチルセルロース系樹脂を用い、誘電体ペースト樹脂には、Ｔ１＝４１０℃のエチルセルロース系樹脂を用いた。

実施例６において、電極ペースト樹脂には、Ｔ２＝４２０℃のエチルセルロース系樹脂を用い、誘電体ペースト樹脂には、Ｔ２＝４２０℃のエチルセルロース系樹脂を用いた。

実施例７において、電極ペースト樹脂には、Ｔ２＝４１０℃のエチルセルロース系樹脂を用い、誘電体ペースト樹脂には、Ｔ１＝４２０℃のエチルセルロース系樹脂を用いた。

比較例１において、電極ペースト樹脂には、Ｔ２＝３８０℃のアクリル系樹脂を用い、誘電体ペースト樹脂には、Ｔ１＝４００℃のアクリル系樹脂を用いた。

比較例２において、電極ペースト樹脂には、Ｔ２＝４００℃のアクリル系樹脂を用い、誘電体ペースト樹脂には、Ｔ１＝４６０℃のアクリル系樹脂を用いた。

比較例３において、電極ペースト樹脂には、Ｔ２＝４２０℃のエチルセルロース系樹脂を用い、誘電体ペースト樹脂には、Ｔ１＝４９０℃のブチラール系樹脂を用いた。

図１６は表１に示された実施例１〜７及び比較例１〜３のデラミネーション発生率をグラフ化して示す図である。表１及び図１６を参照すると、実施例１〜実施例６は、焼成後のデラミネーションの発生率が、３％以下であり、比較例１〜３に比べ、１／１０以下になった。このことから、内部電極ペーストのバインダ樹脂の分解温度(Ｔ２)と補助誘電体層の分解温度(Ｔ１)の差を、−２０℃以上、とすることにより、デラミネーションの発生を防げる。

図１７は、実施例１〜７及び比較例１〜３のクラック発生率を示すデータである。図示するように、クラック発生率に関しても、図１６とほぼ同じ結果が得られている。

セラミック電子部品の製造方法に含まれる工程を示す図である。図１の工程によって得られたセラミック誘電体層を示す平面図である。図２に示した工程の後の工程を示す図である。図３に示した工程によって得られた電極配置状態を示す平面図である。図３〜図４に示した工程の後の工程を示す図である。図５に示した工程によって得られた補助誘電体層の状態を示す平面図である。図６の７−７線に沿った拡大断面図である。図６〜図７に示した工程の後の工程を示す正面断面図である。図８に示した工程の後の積層工程を示す正面図である。図９の積層工程におけるグリーンシート積層状態を示す図である。図９、図１０に示した積層工程の後の圧着工程を示す正面図である。図１１に示した圧着工程の後の切断工程を示す正面断面図である。図１２に示した切断工程を経て得られた積層グリーンチップの断面図である。図１３に示した積層グリーンチップを焼成した後の断面図である。図１４に示した積層グリーンチップの右側面図である。実施例１〜７及び比較例１〜３のデラミネーション発生率をグラフ化して示す図である。実施例１〜７及び比較例１〜３のデラミネーション発生率を、グラフ化して示す図である。

符号の説明

５１セラミック誘電体層
６１電極
６５補助誘電体層
Ｑ電極群

Claims

セラミック電子部品の製造方法であって、
可撓性支持体の上に、セラミック粉体及び樹脂成分を含有する誘電体ペーストを塗布して、セラミック誘電体層を形成し、
前記セラミック誘電体層の上に、導電成分及び樹脂成分を含有する電極ペーストを塗布して、複数の電極を所定の間隔を隔てて整列した電極群を形成し、
次に、前記電極及び前記電極群の周りに、セラミック粉体及び樹脂成分を含有する誘電体ペーストを塗布して、前記電極の厚みを吸収する補助誘電体層を形成し、
次に、前記セラミック誘電体層を、前記電極群毎に前記可撓性支持体の上から剥離して、グリーンシートを製造し、
次に、複数枚の前記グリーンシートを積層して圧着し、
次に、前記グリーンシートを、前記電極毎に細分割して、積層グリーンチップを製造し、前記積層グリーンチップは、前記電極と、前記セラミック誘電体層とが交互に複数積層されており、更に、前記電極の周囲が、前記補助誘電体層によって閉じられており、
次に、前記積層グリーンチップを熱処理して、前記積層グリーンチップに含まれる樹脂成分を除去するステップを含み、
前記補助誘電体層を構成する前記誘電体ペーストに含まれる前記樹脂成分の熱分解温度をＴ１（℃）とし、前記電極ペーストに含まれる前記樹脂成分の熱分解温度をＴ２（℃）としたとき、
７０≧Ｔ２−Ｔ１≧２０（℃）
を満たす、
セラミック電子部品の製造方法。