JP5413301B2 - 積層型電子部品製造装置及び積層型電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサなどの積層型電子部品を製造するための積層型電子部品製造装置及び積層型電子部品の製造方法に関する。

特許文献１の従来技術は、積層セラミックコンデンサの製造方法において、キャリアフィルムに支持されたマザーのセラミックグリーンシートを供給し、サクションロールで剥離し、該マザーのセラミックグリーンシートを転写・圧着法により高精度に平面ステージに積層し、積層体を得る。この特許文献１の従来技術では、印刷後のセラミックグリーンシートを供給するため、積層時にカメラを用いて位置合わせが必要である。また、長尺セラミックグリーンシートを連続供給できず、間欠供給することが必要である。

特許文献２の従来技術は、基材上で形成して得られた複数のセラミックグリーンシートを積層することで積層体ブロックを形成し、形成した積層体ブロックを部品単位で切断することで積層セラミック電子部品を製造する。同一の積層体ブロックを構成する複数のセラミックグリーンシートのうちの少なくとも２枚を、同一の基材上の所定領域で形成し、かつ各セラミックグリーンシートの面内方向の向きおよび各セラミックグリーンシートの位置を実質的に一致させて積層する。この特許文献２の従来技術では、長尺セラミックグリーンシートを連続供給できず、間欠供給することが必要である。

特開２００５−２１７２７８号公報 特開２００４−２９６６４１号公報

しかしながら、上記特許文献１の従来技術では、円筒状の積層体を形成する場合、円筒状の積層体を静水圧プレスするための装置容積が大きくなり、価格も高くなる。反面、装置容積を小さくするには、バッチ量を少なくしなければならない。また、円筒状の積層体をカット（平刃不可）することで能力が低くなる。さらに、円筒状の積層体を平板状に伸ばす工程が必要となる。その際の積層体ひずみ（層ハガレ、層間絶縁不良）が発生する。同様に、積層体の厚み分上層より下層の長さが短くなり、積層体の形状不良（積みズレ、ギャップ小）が発生する。

また、短冊状の積層ステージにセラミックグリーンシートを積層する場合、供給は間欠動作となり間欠動作機構をもたせることで装置が高価になり、容積も大きくなり、電力などの消費エネルギーも大きくなる。また、品質ばらつきの要因（グリーンシート搬送および剥離の際のキズ、ひずみ、ハンドリングミス、カット屑）が発生する。そして、サクションロールの重量が重いため、加減速時の慣性が大きくなり高速化が難しい。

一方、上記特許文献２の従来技術では、グリーンシート形成、電極形成を含めた工程とする場合、グリーンシート形成、電極形成したものを短冊状の積層体への積層動作が間欠動作となる。特に、グリーンシート形成、電極形成を１層毎に停止する場合、材料ロス、品質ばらつき（グリーンシート膜厚、シートスジ、電極膜厚、電極面積）が発生する。間欠動作をすることで電力などの消費エネルギーが大きくなる。ロールの重量が重いため、加減速時の慣性が大きく高速化が難しい。また、コンペンセータのようなバッファ機構をもたせる場合、装置容積が大きくなり、価格も高くなる。また、電力などの消費エネルギーが大きくなる。さらに、高速化が難しくなる。

そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、設備の小型化及び低コスト化が可能であり、高品質の積層型電子部品を効率良く製造することができる積層型電子部品製造装置及び積層型電子部品の製造方法を提供することである。

本発明は、セラミックシートを所定方向に回転させながら連続搬送するシート搬送部材と、前記セラミックシートを所定の長さに切断し、セラミックシートの第１の切断片及び第２の切断片を形成するシート切断部材と、前記シート搬送部材とは逆方向に回転しながら前記シート搬送部材から前記第１の切断片及び前記第２の切断片を受け取る第１のシート受け渡し部材と、前記第１のシート受け渡し部材とは逆方向に回転しながら前記第１のシート受け渡し部材から前記第２の切断片を受け取る第２のシート受け渡し部材と、前記第１のシート受け渡し部材の回転接線方向と同方向に移動しながら第１のシート受け渡し部材から前記第１の切断片を転写された後、前記第２のシート受け渡し部材の回転接線方向と同方向に移動しながら第２のシート受け渡し部材から前記第２の切断片を転写されるシート積層部材と、を有することを特徴とする積層型電子部品製造装置である。

この構成によれば、シート切断部材で切断されたセラミックシート（セラミックグリーンシート）の第１の切断片が、第１のシート受け渡し部材によってシート積層部材に転写される。続いて、シート切断部材で切断されたセラミックシートの第２の切断片が、第２のシート受け渡し部材によってシート積層部材に転写される。本発明によれば、セラミックシートを連続的に（停止することなく）供給しつつ、１つの平板上に積層することができる。その結果、装置コストを低減できる。また、等速での加工となるため、セラミックシートへのダメージを低減でき、搬送位置決めバラツキ低減により積み重ね精度の向上が可能となる。

また、前記セラミックシートに電極回路を形成する電極回路形成部を有し、前記電極回路形成部は、前記シート積層部材上の前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片に、前記電極回路を形成することが好ましい。

この構成によれば、セラミックシートの成形・電極回路（内部電極回路）の印刷・積層を一貫して行う場合に、連続成形、連続印刷が可能となるため、品質のバラツキの低減、ライン速度の向上、材料ロスの低減が可能となる。

また、前記電極回路の形成により生じる前記セラミックシート上の段差部に誘電体塗膜を形成する誘電体塗膜形成部を有し、前記誘電体塗膜形成部は、前記シート積層部材上の前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片に発生した前記段差部に、前記誘電体塗膜を形成することが好ましい。

この構成によれば、セラミックシートの成形・電極回路・誘電体塗膜の印刷・積層を一貫して行う場合に、連続成形、連続印刷が可能となるため、品質のバラツキの低減、ライン速度の向上、材料ロスの低減が可能となる。

また、セラミックシート上の電極回路間の段差部を誘電体塗膜（誘電体材料）で埋めることにより、電極回路間の段差を低減することができる。これにより、セラミックシートの切断片の積層数が増加した場合に発生しやすくなる、積みズレや接着不良を防止することができ、また、上記段差部があることに起因する構造欠陥などの不良を抑制することができる。

特に、前記シート搬送部材にセラミックスラリーを塗布して前記セラミックシートを形成する成膜形成部を有し、前記成膜形成部による前記セラミックシートの形成が継続された状態で、前記第１のシート受け渡し部材又は前記第２のシート受け渡し部材による前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片の前記シート積層部材に対する転写が行われることが好ましい。セラミックシートの形成での間欠動作が不要になる分、消費エネルギーが小さくなり、セラミックシートの品質(膜厚バラツキが無くなる、シートスジも無くなる、電極形状の精度が良くなるなど)が良くなる。この結果、設備の小型化及び低コスト化が可能であり、高品質の積層型電子部品を効率良く製造することができる。

また、前記セラミックシートは、フィルムに付着されたものであり、前記第１のシート受け渡し部材は、前記シート搬送部材で搬送される前記セラミックシートを前記フィルムから剥離させることが好ましい。

この構成によれば、セラミックシートとして、フィルム付きのものも搬送対象とすることができるため、設備の汎用性を高めることができる。これにより、複雑な設備が不要になるため、新規設備投資コストの低減を図ることができる。

さらに、セラミックシートとして、既にフィルムに付着されたものを使用するため、セラミックスラリーを塗布してセラミックシートが形成される場合と比較して、シート切断部材による切断が容易になる。これにより、セラミックシートの各切断片の積層を一層高速に行うことができる。

また、前記電極回路形成部又は前記誘電体塗膜形成部は、無版印刷装置であることが好ましい。

この構成によれば、セラミックシートの各層毎に異なるパターンの電極回路又は誘電体塗膜を容易かつ高速に形成することができる。また、シート積層部材の位置制御に誤差が発生しても、電極回路間又は誘電体塗膜間のピッチを自在に調整して、位置ズレのない電極回路又は誘電体塗膜を形成することができる。この結果、複雑な設備が不要になるため、新規設備投資コストの低減を図ることができる。

さらに、本発明は、シート搬送部材によってセラミックシートを所定方向に回転させながら連続搬送するシート搬送工程と、前記セラミックシートをシート切断部材によって所定の長さに切断し、セラミックシートの第１の切断片及び第２の切断片を形成するシート切断工程と、第１のシート受け渡し部材が前記シート搬送部材とは逆方向に回転しながら前記シート搬送部材から前記第１の切断片及び前記第２の切断片を受け取る第１のシート受け渡し工程と、第２のシート受け渡し部材が前記第１のシート受け渡し部材とは逆方向に回転しながら前記第１のシート受け渡し部材から前記第２の切断片を受け取る第２のシート受け渡し工程と、シート積層部材が前記第１のシート受け渡し部材の回転接線方向と同方向に移動することにより前記第１のシート受け渡し部材から前記第１の切断片が前記シート積層部材に転写された後、前記シート積層部材が前記第２のシート受け渡し部材の回転接線方向と同方向に移動することにより前記第２のシート受け渡し部材から前記第２の切断片が前記シート積層部材に転写されるシート積層工程と、を有することを特徴とする積層型電子部品の製造方法である。

また、前記セラミックシートに電極回路形成部によって電極回路を形成する電極回路形成工程を有し、前記電極回路形成工程では、前記シート積層部材上の前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片に、前記電極回路を形成することが好ましい。

また、前記電極回路の形成により生じる前記セラミックシート上の段差部に誘電体塗膜形成部によって誘電体塗膜を形成する誘電体塗膜形成工程を有し、前記誘電体塗膜形成工程では、前記シート積層部材上の前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片に発生した前記段差部に、前記誘電体塗膜を形成することが好ましい。

特に、成膜形成部から前記シート搬送部材にセラミックスラリーを塗布して前記セラミックシートを形成する成膜形成工程を有し、前記シート積層工程では、前記成膜形成部による前記セラミックシートの形成が継続された状態で、前記第１のシート受け渡し部材又は前記第２のシート受け渡し部材による前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片の前記シート積層部材に対する転写が行われることが好ましい。

さらに、前記セラミックシートは、フィルムに付着されたものであり、前記第１のシート受け渡し工程では、前記シート搬送部材上で前記第１のシート受け渡し部材によって前記フィルムから剥離されることが好ましい。

特に、前記電極回路形成工程又は前記誘電体塗膜形成工程では、前記電極回路形成部又は前記誘電体塗膜形成部として無版印刷装置を使用することが好ましい。

本発明によれば、設備の小型化及び低コスト化が可能であり、高品質の積層型電子部品を効率良く製造することができる。

本発明の第１実施形態に係る積層型電子部品製造装置の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る積層型電子部品製造装置で１層目のセラミックシートの切断片をシート積層部材に積層し、電極回路及び誘電体塗膜を形成していくときの説明図である。 本発明の第１実施形態に係る積層型電子部品製造装置で１層目のセラミックシートの切断片の積層が完了し、２層目のセラミックシートの切断片を積層開始するときの説明図である。 本発明の第１実施形態に係る積層型電子部品製造装置で２層目のセラミックシートの切断片をシート積層部材に積層し、電極回路及び誘電体塗膜を形成していくときの説明図である。 本発明の第１実施形態に係る積層型電子部品製造装置で２層目のセラミックシートの切断片をシート積層部材に積層し、電極回路及び誘電体塗膜を形成する途中の説明図である。 セラミックシート上の電極回路間に発生した段差部（凹部）を示した説明図である。 セラミックシート上の電極回路と誘電体塗膜を示した説明図である。

本発明の第１実施形態に係る積層型電子部品製造装置及び積層型電子部品の製造方法について、図面を参照して説明する。なお、本発明の製造対象としている「積層型電子部品」には、積層セラミックコンデンサなどの積層型電子部品が含まれる。以下、積層型電子部品として、積層セラミックコンデンサを一例に挙げて説明する。

先ず、積層型電子部品製造装置について説明する。

図１乃至図５に示すように、積層型電子部品製造装置１０は、主として、セラミックシートＳ（セラミックグリーンシート）を形成し当該セラミックシートＳを搬送するコーティングロール１２（シート搬送部材）と、コーティングロール１２で搬送されてきたセラミックシートＳを巻き取る受け渡しロール１４（第１のシート受け渡し部材）と、受け渡しロール１４からセラミックシートＳを受け取る受け渡しロール１６（第２のシート受け渡し部材）と、セラミックシートＳを所定の長さに切断する切断機構１８（シート切断部材）と、切断機構１８により所定の長さに切断されたセラミックシートＳの各切断片を積層してセラミックシートＳの積層構造体を形成する平板状の積層ステージ２０（シート積層部材）と、を有している。コーティングロール１２の表面（外周面）には離型処理が施されている。

コーティングロール１２の周囲には、コーティングロール１２の表面にセラミックシートＳの材料になるセラミックスラリーを塗布するための成膜手段２２と、成膜手段２２にセラミックスラリーを供給するための給液手段２３と、成膜手段２２を基準としてコーティングロール回転方向下流側に位置しコーティングロール１２の表面上のセラミックスラリーを乾燥固化させるための乾燥硬化装置２６と、上記した受け渡しロール１４と、上記した切断機構１８と、が配置されている。

受け渡しロール１４の近傍には、上記受け渡しロール１６と、上記積層ステージ２０と、不要なセラミックシートＳを除去するための除去ロール２８と、が配置されている。

さらに、積層ステージ２０の近傍には、積層ステージ２０に転写されたセラミックシートＳの各切断片に対して電極回路２４（図６及び図７参照）を形成するための電極回路形成手段３０Ａ、３０Ｂ（電極回路形成部）と、電極回路２４の形成によりセラミックシートＳの各切断片の表面に発生する段差部３４に誘電体塗膜３６を形成するための誘電体塗膜形成手段３２Ａ、３２Ｂ（誘電体塗膜形成部）と、電極回路２４及び誘電体塗膜３６を乾燥させるための乾燥硬化装置３８Ａ、３８Ｂと、が配置されている。

具体的に、コーティングロール１２は、表面に離型処理が施された金属などの剛体ロール（円柱状あるいは円筒状）で構成されている。コーティングロール１２は、図示しない回転駆動機構により回転駆動されるように構成されている。なお、離型処理とは、例えば、フッ素系メッキ処理などが該当する。

積層ステージ２０は、例えば、剛体平板が用いられる。ただし、剛体平板に限られるものではなく、円筒状あるいは円柱状のロールを使用してもよい。ロールを使用する場合には、セラミックシートＳの各切断片を外周面上に巻き付けて積層する。また、積層ステージ２０は、図示しない移動装置により水平方向（図１中矢印Ｘ参照）及び垂直方向（図１中矢印Ｙ参照）に移動するように構成されている。これにより、積層ステージ２０は、水平方向（図１中では左右方向）に往復移動し、垂直方向（図１中では上下方向）に上下移動することができる。

受け渡しロール１４は、例えば、脱着可能な円筒治具の外周に弾性樹脂フィルムを貼り付けて構成されている。この円筒治具を回転軸に装着し、コーティングロール１２、受け渡しロール１６及び積層ステージ２０と同期させて回転させる。受け渡しロール１４は、図示しない回転駆動機構により回転駆動されるように構成されている。

セラミックシートＳをコーティング搬送ロール１２から受け渡しロール１４へ確実に転写するためには、受け渡しロール１４をコーティング搬送ロール１２に適度に押し付けながら転写するのが好ましい。仮にコーティング搬送ロール１２と受け渡しロール１４の間に空間があると、搬送中のセラミックシートＳが他の部材に支持されていない区間をつくることになり、その区間でシート破れの起きる可能性がある。そこで、セラミックシートＳの支持されていない区間をつくらないように、受け渡しロール１４をコーティング搬送ロール１２に適度に押し付けている。押し付けるとき機械的なこじれが生じないように、受け渡しロール１４の表面は弾性を有している。

なお、受け渡しロール１４に、吸着（吸引、静電吸着あるいは粘着）などの手段により、コーティングロール１２からセラミックシートＳを受け取るように構成してもよい。

受け渡しロール１４は、吸着などの手段によりセラミックシートＳを保持する。また、積層ステージ２０上のセラミックシートＳは、重なり合うシート層同士が圧着されて互いに保持し合う。受け渡しロール１４がセラミックシートＳを保持する力は、コーティングロール１２がセラミックシートＳを保持する力より大きく、さらに積層ステージ２０がセラミックシートＳを保持する力より小さく設定されている。そのため、セラミックシートＳはコーティングロール１２から剥離されて受け渡しロール１４に保持され、その後、積層ステージ２０又は受け渡しロール１６へ転写される。

受け渡しロール１６は、例えば、脱着可能な円筒治具の外周に弾性フィルムを貼り付けて構成されている。この円筒治具を回転軸に装着し、受け渡しロール１４及び積層ステージ２０と同期させて回転させる。受け渡しロール１６は、図示しない回転駆動機構により回転駆動されるように構成されている。

また、受け渡しロール１６は、図示しない移動装置により、受け渡しロール１４の円弧に沿って移動可能に設けられている。詳細には、受け渡しロール１６は、受け渡しロール１４の所定の円弧に沿って移動し、かつ、受け渡しロール１４側と積層ステージ２０側との間を自在に移動することができる。具体的には、受け渡しロール１６は、待機位置Ａが決定されており、この待機位置Ａから受け渡しロール１４の円弧に沿って所定の円弧長の距離となる転写位置Ｂまで移動する。受け渡しロール１６は、転写位置Ｂ（図３参照）で、積層ステージ２０に転写されている直下層のセラミックシートＳの切断片（例えば、第１の切断片ＳＴ１）の上面に、新たなセラミックシートＳの切断片（例えば、第２の切断片ＳＴ２）を転写させる。なお、受け渡しロール１６が転写位置Ｂまで移動した後は、所定の経路をたどって待機位置Ａまで移動することができる。なお、待機位置Ａは、転写位置Ｂから退避できる位置なら受け渡しロール１４の円弧に沿った位置である必要は無い。

なお、受け渡しロール１６に、吸着（吸引、静電吸着あるいは粘着）などの手段により、受け渡しロール１４からセラミックシートＳを受け取るように構成してもよい。

受け渡しロール１６は、吸着などの手段によりセラミックシートＳを保持する。また、積層ステージ２０上のセラミックシートＳは、重なり合うシート層同士が圧着されて互いに保持し合う。受け渡しロール１６がセラミックシートＳを保持する力は、受け渡しロール１４がセラミックシートＳを保持する力より大きく、さらに積層ステージ２０がセラミックシートＳを保持する力より小さく設定されているため、セラミックシートＳは受け渡しロール１４から剥離されて受け渡しロール１６に保持され、その後、積層ステージ２０へ転写される。

受け渡しロール１４、１６は、セラミックシートＳを吸引して剥離する真空引きの吸引ロールでもよい。このとき、受け渡しロール１４，１６は、セラミックシートＳを吸着する部位と吸着しない部位とを制御するように構成されることが好ましい。セラミックシートＳを受け取るときにセラミックシートＳに接触する受け渡しロール１４，１６の所定部位に吸着機能をもたせ、受け取ったセラミックシートＳを積層ステージ２０に転写するときにセラミックシートＳに接触する受け渡しロール１４，１６の所定部位に非吸着領域をもたせることにより、セラミックシートＳの受け取りと転写を円滑に行うことができる。

除去ロール２８は、粘着ロールあるいは吸引ロールで構成されている。受け渡しロール１４上に転写された余分なセラミックシートＳを受け渡しロール１４上から剥離させて除去する機能を有している。なお、除去ロール２８は、図示しない回転駆動機構により回転駆動されるように構成されている。余分なセラミックシートＳとは、切断機構１８にて切断されたセラミックシートＳのうち、積層ステージ２０に積層されない領域のことである。

成膜手段２２は、例えば、ダイコータ、ドクターブレード、ロールコータなどが適宜採用される。なお、コーティングロール１２の外周面に形成されるセラミックシートＳの膜厚をより薄くするためには、ダイコータに上流減圧機構を設けることが好ましい。成膜手段２２からコーティングロール１２に対して連続的にセラミックスラリーを塗布して、セラミックシートＳが形成される。このように、同一のコーティングロール１２に対して、セラミックスラリーが連続的（間欠的ではない）に供給される。なお、セラミックスラリーは、例えば、有機溶媒にセラミックス粉末と樹脂成分を溶解分散させたものが採用される。ＵＶ硬化樹脂にセラミックス粉末を分散させたものを用いてもよい。なお、溶媒は、水系でもよい。

給液手段２３は、例えば、シリンダ型ディスペンサが採用される。なお、給液手段２３は、シリンダ型ディスペンサに限られるものではなく、ギヤポンプ、ダイヤフラムポンプなど適宜採用してもよい。

切断機構１８は、セラミックシートＳを切断できるものであれば、はさみ状のものやナイフ状のものなど形状や構成は特に問われない。

電極回路形成手段３０Ａ、３０Ｂは、例えば、インクジェット印刷装置が採用される。電極回路形成手段３０Ａ、３０Ｂは、無版印刷手段が好ましいが、乾燥後の電極回路２４を転写してもよいし、凹版印刷、凹版オフセット印刷など手段は問わない。また、電極回路形成手段３０Ａ、３０Ｂで使用される電極材インクは、例えば、有機溶媒にＮｉ粉末（ニッケル粉末）と樹脂を溶解分散させたものが使用される。ＵＶ硬化性の樹脂にＮｉ粉末を分散させたものでもよい。特に、セラミック塗膜に対して、膨潤性の低い溶媒を用いることが好ましい。なお、溶媒は、水系でもよい。

誘電体塗膜形成手段３２Ａ、３２Ｂは、例えば、インクジェット印刷装置が採用される。誘電体塗膜形成手段３２Ａ、３２Ｂは、無版印刷手段が好ましいが、乾燥後の誘電体塗膜を転写してもよいし、凹版印刷、凹版オフセット印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、ロータリースクリーン印刷など手段は問わない。また、誘電体塗膜形成手段３２Ａ、３２Ｂで使用される誘電体材料は、セラミックスインク、例えば、有機溶媒にセラミックス粉末と樹脂を溶解分解させたものである。ＵＶ硬化樹脂にセラミックス粉末を分散させたものを用いてもよい。特に、セラミック塗膜に対して、膨潤性の低い溶媒を用いることが好ましい。なお、溶媒は、水系でもよい。

ここで、電極回路形成手段３０Ａ及び誘電体塗膜形成手段３２Ａは、受け渡しロール１４から積層ステージ２０に転写されたセラミックシートＳの切断片（例えば、第１の切断片ＳＴ１）に対して電極回路２４及び誘電体塗膜３６を形成する第１ユニット側（受け渡しロール１６の待機位置側）に設けられている。また、電極回路形成手段３０Ｂ及び誘電体塗膜形成手段３２Ｂは、受け渡しロール１６から積層ステージ２０に転写されたセラミックシートＳの切断片（例えば、第２の切断片ＳＴ２）に対して電極回路２４及び誘電体塗膜３６を形成する第２ユニット側（受け渡しロール１６の待機位置と反対側）に設けられている。なお、第１ユニットの電極回路形成手段３０Ａ及び誘電体塗膜形成手段３２Ａと、第２ユニットの電極回路形成手段３０Ｂ及び誘電体塗膜形成手段３２Ｂと、相互に離間して配置されている。

乾燥硬化装置２６は、例えば、熱風により乾燥する方法やコーティングロール１２の外周面を加熱する方法が採用される。一例として、真空乾燥装置が適用される。ＵＶ硬化性の樹脂を用いている場合、ＵＶ照射して硬化させてもよい。乾燥硬化装置２６は、コーティングロール１２上に塗布されたセラミックスラリーを乾燥させてセラミックシートＳを形成するためのものである。

乾燥硬化装置３８Ａ、３８Ｂは、例えば、熱風により乾燥する方法や積層ステージ２０の平面を加熱する方法が採用される。ＵＶ硬化性の樹脂を用いている場合、ＵＶ照射して硬化させてもよい。乾燥硬化装置３８Ａ、３８Ｂは、積層ステージ２０上のセラミックシートＳに形成された電極回路２４及び誘電体塗膜３６を乾燥させるためのものである。この乾燥硬化装置３８Ａ、３８Ｂは、受け渡しロール１４から積層ステージ２０に転写されたセラミックシートＳの切断片（例えば、第１の切断片ＳＴ１）に対して形成された電極回路２４及び誘電体塗膜３６を乾燥するための第１ユニット側の乾燥硬化装置３８Ａと、受け渡しロール１６から積層ステージ２０に転写されたセラミックシートＳの切断片（例えば、第２の切断片ＳＴ２）に対して形成された電極回路２４及び誘電体塗膜３６を乾燥するための第２ユニット側の乾燥硬化装置３８Ｂと、で構成されている。

次に、積層型電子部品製造装置１０を用いたセラミックシートＳの積層構造体の製造方法について説明する。なお、受け渡しロール１６は、待機位置Ａに待機している。

図１及び図２に示すように、離型処理を施したコーティングロール１２を所定の速度で回転させ、この外周面にセラミックスラリーを成膜手段２２により塗布する。なお、セラミックスラリーの供給は、給液手段２３であるシリンダ型ディスペンサを用いて行われる。そして、コーティングロール１２上でセラミックスラリーを、乾燥硬化装置２６を用いて乾燥し固化させる。ここで、乾燥硬化装置２６によるセラミックスラリーの乾燥には、所定の温度の熱風を用いる。コーティングロール１２の外周面が適温となるように別途、温度調整する。なお、これらの温度は、セラミックシートＳの材料により適宜調整する。このようにして、成膜手段２２及び給液手段２３によって、セラミックスラリーがコーティングロール１２に対して連続的に供給され、コーティングロール１２上でセラミックシートＳが形成され続ける。

そして、セラミックシートＳは、受け渡しロール１４側に転写される。受け渡しロール１４は、コーティングロール１２に対して所定の圧力で接触しており、かつコーティングロール１２には離型処理が施されているため、コーティングロール１２上に形成されたセラミックシートＳは、コーティングロール１２と受け渡しロール１４との間に挟持された後、受け渡しロール１４の外周面に転写される。

セラミックシートＳがコーティングロール１２から受け渡しロール１４に転写された後、セラミックシートＳの先端部が積層ステージ２０の表面に到達する直前に、切断機構１８によりセラミックシートＳが切断される。そして、受け渡しロールの回転と共に、セラミックシートＳの切断片（例えば、第１の切断片ＳＴ１）の先端部が受け渡しロール１４から積層ステージ２０の表面に接触する。ここで、積層ステージ２０が受け渡しロール１４の回転接線方向と同方向（図１中の矢印Ｘ１方向）に移動しているため、セラミックシートＳの切断片は、徐々に積層ステージ２０の表面上に面接触していき、最終的には、切断片の全ての領域が積層ステージ２０の表面に面接触する。このとき、受け渡しロール１４と積層ステージ２０の表面との間には所定の圧力が作用しているため、受け渡しロール１４から積層ステージ２０側へのセラミックシートＳの転写が円滑に行われる。これにより、１層目となるセラミックシートＳの切断片が積層ステージ２０に完全に転写される。このようにして、積層ステージ２０の表面に、１層目となるセラミックシートＳの切断片が転写される。なお、１層目となるセラミックシートＳの切断片の転写時には、受け渡しロール１６が待機位置Ａに留まっている。このため、１層目となるセラミックシートＳの切断片の積層ステージ２０に対する転写は、受け渡しロール１４のみにより実現されるものである。

ここで、１層目となるセラミックシートＳの切断片が積層ステージ２０に転写されている最中に、第１ユニット側の電極回路形成手段３０Ａから１層目となるセラミックシートＳの切断片に対して電極材インクが塗布され、所定の図形パターンの電極回路（内部電極回路）２４が印刷される。また、１層目となるセラミックシートＳの切断片に形成された電極回路２４によって発生した段差部３４（凹部）に対して、第１ユニット側の誘電体塗膜形成手段３２Ａ（例えば、インクジェット印刷）からセラミック材料（誘電体材料）が塗布され、所定の図形パターンの誘電体塗膜３６が印刷される。そして、１層目のセラミックシートＳの切断片に形成された誘電体塗膜３６と電極回路２４は、第１ユニット側の乾燥硬化装置３８Ａから温風が吹き付けられて乾燥する。なお、誘電体塗膜３６と電極回路２４の形成順序は、特に問われない。このようにして、１層目となるセラミックシートＳの切断片の転写完了と同時に、１層目となるセラミックシートＳの切断片に対する電極回路２４及び誘電体塗膜３６の形成が完了する（図３参照）。

１層目となるセラミックシートＳの切断片上の誘電体塗膜３６の形成位置は、セラミックシートＳ上の電極回路２４間に形成された凹部になる。すなわち、図６に示すように、セラミックシートＳ上に電極回路２４が形成されると、セラミックシートＳ上が凸凹になり、いわゆる段差部３４が発生する。図７に示すように、この電極回路２４間に形成された段差部３４に、誘電体塗膜３６を印刷することにより、段差部（凹部）３４の高さが低減され、セラミックシートＳの表面が平坦状になる。

次に、図２及び図３に示すように、積層ステージ２０が垂直方向一方側（図２中の矢印Ｙ１方向）に移動すると共に、受け渡しロール１６が待機位置Ａから受け渡しロール１４と積層ステージ２０との間に位置である転写位置Ｂに移動する。このとき、受け渡しロール１６は、受け渡しロール１４の円弧に沿って移動する。なお、受け渡しロール１６の待機位置Ａから転写位置Ｂまでの移動動作は、セラミックシートＳが切断され、除去ロール２８でセラミックシートＳが取り除かれることにより受け渡しロール１４と積層ステージ２０との間でセラミックシートＳが不連続となることにより、可能になる。

受け渡しロール１６の待機位置Ａから転写位置Ｂまで移動した後、コーティングロール１２の外周面で形成されたセラミックシートＳが受け渡しロール１４を経て受け渡しロール１６に移動する。２層目となるセラミックシートＳの先端部が積層ステージ２０に転写された１層目のセラミックシートＳの切断片に到達する直前に、切断機構１８によりセラミックシートＳが切断される。そして、受け渡しロール１６の回転と共に、２層目となるセラミックシートＳの切断片（例えば、第２の切断片ＳＴ２）の先端部が受け渡しロール１６から積層ステージ２０に転写された１層目のセラミックシートＳの切断片に表面に接触する。ここで、図３及び図４に示すように、積層ステージ２０が受け渡しロール１６の回転接線方向と同方向（図３中の矢印Ｘ２方向）に移動しているため、２層目となるセラミックシートＳの切断片は、徐々に積層ステージ２０上の１層目のセラミックシートＳの切断片に面接触していき、最終的には、２層目の切断片の全ての領域が１層目の切断片の全領域に面接触する。このとき、受け渡しロール１６と積層ステージ２０上の１層目の切断片との間には所定の圧力が作用しているため、受け渡しロール１６から積層ステージ２０側へのセラミックシートＳの転写が円滑に行われる。セラミックシートＳはバインダーを含んでおり、転写されたときにセラミックシート同士が確実に接合する。これにより、２層目となるセラミックシートＳの切断片が積層ステージ２０上の１層目の切断片の面に完全に転写される。このようにして、積層ステージ２０上に、２層目となるセラミックシートＳの切断片が転写される。なお、２層目となるセラミックシートＳの切断片の積層ステージ２０に対する転写は、受け渡しロール１６の作用により実現されるものである。

ここで、図４及び図５に示すように、２層目となるセラミックシートＳの切断片が積層ステージ２０上の１層目の切断片に転写されている最中に、第２ユニット側の電極回路形成手段３０Ｂから２層目となるセラミックシートＳの切断片に対して電極材インクが塗布され、所定の図形パターンの電極回路２４が印刷される。また、２層目となるセラミックシートＳの切断片に形成された電極回路２４によって発生した段差部３４（凹部）に対して、第２ユニット側の誘電体塗膜形成手段３２Ｂ（例えば、インクジェット印刷）からセラミック材料（誘電体材料）が塗布され、所定の図形パターンの誘電体塗膜３６が印刷される。そして、２層目のセラミックシートＳの切断片に形成された誘電体塗膜３６と電極回路２４は、第２ユニット側の乾燥硬化装置３８Ｂから温風が吹き付けられて乾燥する。なお、誘電体塗膜３６と電極回路２４の形成順序は、特に問われない。このようにして、２層目となるセラミックシートＳの切断片の転写完了と同時に、２層目となるセラミックシートＳの切断片に対する電極回路２４及び誘電体塗膜３６の形成が完了する。なお、２層目のセラミックシートＳの切断片の転写が完了したときに、積層ステージ２０が垂直方向他方側（図５中の矢印Ｙ２方向）に移動するとともに、受け渡しロール１６が待機位置Ａに移動する。

２層目となるセラミックシートＳの切断片上の誘電体塗膜３６は、１層目となるセラミックシートＳの切断片上の誘電体塗膜３６の形成位置と同様に、段差部に形成される。

３層目以降も同様にして、セラミックシートＳの切断片が積層されていく。３層目のセラミックシートＳの切断片（例えば、第１の切断片ＳＴ１）の積層は、１層目の積層と同様にして、受け渡しロール１４によって２層目のセラミックシートＳの切断片（例えば、第２の切断片ＳＴ２）の上面に転写されて行われる。なお、受け渡しロール１６は、待機位置Ａに留まっており、３層目のセラミックシートＳの切断片の積層に関与しない。また、４層目のセラミックシートＳの切断片（例えば、第２の切断片ＳＴ２）の積層は、２層目の積層と同様にして、受け渡しロール１６によって３層目のセラミックシートＳの切断片の上面に転写されて行われる。なお、４層目の積層時は、受け渡しロール１６が転写位置Ｂに移動している。以上の繰り返しにより、１層目、３層目、５層目などの奇数層に該当するセラミックシートＳの各切断片の転写は、受け渡しロール１４により実行され、２層目、４層目、６層目などの偶数層に該当するセラミックシートＳの各切断片の転写は、受け渡しロール１６により実行される。このようにして、セラミックシートＳの積層構造体が形成されていく。

なお、積層ステージ２０に形成されたセラミックシートＳの積層構造体が積層ステージ２０から取り外され、ダイサーカットによりチップ状に切断される。その後、焼成、電極回路（外部電極回路）が形成されるなどして通常の製造プロセスを経て、積層セラミックコンデンサが製造される。

第１実施形態の積層型電子部品製造装置及び積層型電子部品の製造方法によれば、セラミックシートＳの積層構造体を連続で形成することができるので、間欠形成の装置を利用してセラミックシートＳの形成を行う設備と比較して、設備が安価で小型にすることができ、セラミックシートＳの製造工程の高速化が容易になる。これにより、セラミックシートＳの積層構造体の製造効率を高めることができる。また、セラミックシートＳの形成での間欠動作が不要になる分、消費エネルギーが小さくなり、セラミックシートＳの品質(膜厚バラツキが低減、シートスジが低減、電極回路形状の精度が良くなるなど)が良くなる。この結果、設備の小型化及び低コスト化が可能であり、高品質の積層型電子部品を効率良く製造することができる。

特に、セラミックシートＳの成形・電極回路２４・誘電体塗膜３６の印刷・積層を一貫して行う場合に、連続成形、連続印刷が可能となるため、品質のバラツキの低減、ライン速度の向上、材料ロスの低減が可能となる。

また、従来のような長尺のフィルム基材を用いる必要が無く、中間材料コストを抑えることができる。

また、図６及び図７に示すように、セラミックシートＳに電極回路２４を形成すると、電極回路２４間に凹部が生じ、セラミックシートＳ上に段差部３４（凹部）が発生するが、この段差部３４に、誘電体塗膜３６を印刷することにより、段差部３４を無くすことができる。このように、電極回路間の段差部３４を誘電体塗膜３６で埋めることにより、セラミックシートＳの積層数が増加した場合に発生し易くなる、積みズレや接着不良を防止することができ、また、段差部３４が存在することに起因する構造欠陥を抑制することができる。この結果、製造される電子部品の品質不良を防止することができる。なお、誘電体塗膜３６と電極回路２４の形成順序は、特に問われない。

特に、第１ユニット（あるいは第２ユニット）で電気回路２４及び誘電体塗膜３６が積層ステージ２０上で略同じタイミングで形成されることにより、電気回路２４及び誘電体塗膜３６の位置精度を高めることができる。これにより、ＣＣＤカメラなどの検知手段を別途設置しなくても、高精度のセラミックシートＳの積層構造体を製造することができる。

また、セラミックシートＳが剛体であるコーティングロール１２上に形成されるため、薄くて低強度のセラミックシートＳを使用しても、セラミックシートＳの破れや傷つきの発生を抑制することができる。この結果、薄くて低強度のセラミックシートＳのハンドリング性を高めることができる。また、積層ステージ２０が剛体である金属で構成されているため、セラミックシートＳの切断片の積層工程において、薄くて低強度のセラミックシートＳを使用しても、位置ずれ（積層ズレ）することがない。

また、電極回路２４及び誘電体塗膜３６の形成にインクジェットなどの無版印刷工法を用いることにより、電極回路２４及び誘電体塗膜３６の形成を高速化することができる。また、セラミックシートＳの各層毎において異なる電極パターンを備えた電極回路２４及び誘電体塗膜３６の形成が可能になる。特に、セラミックシートＳの積層の進行に伴いセラミックシートＳの歪みや積層ステージ２０の高さが変化しても、電極回路２４及び誘電体塗膜３６のパターンや形成位置を自在に変更することができるため、電極回路２４間及び誘電体塗膜３６間のピッチ（間隔）を適宜調整して、位置ズレのない電極回路２４及び誘電体塗膜３６の形成が可能になる。

なお、第１実施形態では、コーティングロール１２が本発明の「シート搬送部材」に対応し、また、積層ステージ２０が本発明の「シート積層部材」に対応する。また、受け渡しロール１４が本発明の「第１のシート受け渡し部材」に対応し、受け渡しロール１６が本発明の「第２のシート受け渡し部材」に対応する。また、切断機構１８が本発明の「シート切断部材」に対応する。さらに、電極回路形成手段３０Ａ、３０Ｂが本発明の「電極回路形成部」に対応し、また、誘電体塗膜形成手段３２Ａ、３２Ｂが本発明の「誘電体塗膜形成部」に対応する。

次に、変形例について説明する。
上記実施形態では、コーティングロール１２上でセラミックスラリーを塗布してセラミックシートＳを形成する工程が含まれる構成を例示したが、この構成に限られるものではない。すなわち、変形例では、コーティングロール１２が、キャリアフィルム（ＰＥＴフィルム）付きのセラミックシートＳ（予め形成されたもの）を搬送するようにしてもよい。この工程を採用することにより、セラミックスラリーの塗布からセラミックシートＳを形成するまでの工程が削除できるため、成膜手段２２（図１参照）と、給液手段２３と、セラミックスラリーを乾燥固化させるための乾燥硬化装置２６と、を不要にすることができる。これにより、設備の小型化及び低コスト化を実現することができる。また、あらかじめセラミックシートＳをカットしておけば切断機構１８も省略することができ、より小型化できる。

本変形例では、コーティングロール１２によって搬送されてきたキャリアフィルム付のセラミックシートＳが受け渡しロール１４によってキャリアフィルムから剥離される。そして、キャリアフィルムから剥離されたセラミックシートＳが受け渡しロール１４又は受け渡しロール１６によって積層ステージ２０に転写される。なお、キャリアフィルムは、コーティングロール１２にそのまま搬送されていく。このように、本変形例では、搬送・積層対象をキャリアフィルム付のセラミックシートＳまで広げることができるため、新規な設備投資コストを大きく低減させることができる。

本変形例によれば、セラミックシートＳとして、既にキャリアフィルムに付着されたものを使用するため、セラミックスラリーを塗布してセラミックシートが形成される場合と比較して、セラミックシートＳの切断が容易になる。これにより、セラミックシートＳの切断片の積層をさらに高速に行うことができる。また、セラミックシートＳの切断片の積層停止状態から積層開始状態におけるセラミックスラリーのロスを無くすことができる。

１０ 積層型電子部品製造装置
１２ コーティング搬送ロール（シート搬送部材）
１４ 受け渡しロール（第１のシート受け渡し部材）
１６ 受け渡しロール（第２のシート受け渡し部材）
１８ 切断機構（シート切断部材）
２０ 積層ステージ（シート積層部材）
２４ 電極回路
３０Ａ、３０Ｂ 電極回路形成手段（電極回路形成部）
３２Ａ、３２Ｂ 誘電体塗膜形成手段（誘電体塗膜形成部）
３４ 段差部
３６ 誘電体塗膜
Ｓ セラミックシート
ＳＴ１ セラミックシートの第1の切断片
ＳＴ２ セラミックシートの第２の切断片
Ｆ キャリアフィルム（フィルム）

Claims (12)

1. セラミックシートを所定方向に回転させながら連続搬送するシート搬送部材と、
   前記セラミックシートを所定の長さに切断し、セラミックシートの第１の切断片及び第２の切断片を形成するシート切断部材と、
   前記シート搬送部材とは逆方向に回転しながら前記シート搬送部材から前記第１の切断片及び前記第２の切断片を受け取る第１のシート受け渡し部材と、
   前記第１のシート受け渡し部材とは逆方向に回転しながら前記第１のシート受け渡し部材から前記第２の切断片を受け取る第２のシート受け渡し部材と、
   前記第１のシート受け渡し部材の回転接線方向と同方向に移動しながら第１のシート受け渡し部材から前記第１の切断片を転写された後、前記第２のシート受け渡し部材の回転接線方向と同方向に移動しながら第２のシート受け渡し部材から前記第２の切断片を転写されるシート積層部材と、
   を有することを特徴とする積層型電子部品製造装置。
2. 前記セラミックシートに電極回路を形成する電極回路形成部を有し、
   前記電極回路形成部は、前記シート積層部材上の前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片に、前記電極回路を形成することを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品製造装置。
3. 前記電極回路の形成により生じる前記セラミックシート上の段差部に誘電体塗膜を形成する誘電体塗膜形成部を有し、
   前記誘電体塗膜形成部は、前記シート積層部材上の前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片に発生した前記段差部に、前記誘電体塗膜を形成することを特徴とする請求項２に記載の積層型電子部品製造装置。
4. 前記シート搬送部材にセラミックスラリーを塗布して前記セラミックシートを形成する成膜形成部を有し、
   前記成膜形成部による前記セラミックシートの形成が継続された状態で、前記第１のシート受け渡し部材又は前記第２のシート受け渡し部材による前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片の前記シート積層部材に対する転写が行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の積層型電子部品製造装置。
5. 前記セラミックシートは、フィルムに付着されたものであり、
   前記第１のシート受け渡し部材は、前記シート搬送部材で搬送される前記セラミックシートを前記フィルムから剥離させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の積層型電子部品製造装置。
6. 前記電極回路形成部又は前記誘電体塗膜形成部は、無版印刷装置であることを特徴とする請求項３に記載の積層型電子部品製造装置。
7. シート搬送部材によってセラミックシートを所定方向に回転させながら連続搬送するシート搬送工程と、
   前記セラミックシートをシート切断部材によって所定の長さに切断し、セラミックシートの第１の切断片及び第２の切断片を形成するシート切断工程と、
   第１のシート受け渡し部材が前記シート搬送部材とは逆方向に回転しながら前記シート搬送部材から前記第１の切断片及び前記第２の切断片を受け取る第１のシート受け渡し工程と、
   第２のシート受け渡し部材が前記第１のシート受け渡し部材とは逆方向に回転しながら前記第１のシート受け渡し部材から前記第２の切断片を受け取る第２のシート受け渡し工程と、
   シート積層部材が前記第１のシート受け渡し部材の回転接線方向と同方向に移動することにより前記第１のシート受け渡し部材から前記第１の切断片が前記シート積層部材に転写された後、前記シート積層部材が前記第２のシート受け渡し部材の回転接線方向と同方向に移動することにより前記第２のシート受け渡し部材から前記第２の切断片が前記シート積層部材に転写されるシート積層工程と、
   を有することを特徴とする積層型電子部品の製造方法。
8. 前記セラミックシートに電極回路形成部によって電極回路を形成する電極回路形成工程を有し、
   前記電極回路形成工程では、前記シート積層部材上の前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片に、前記電極回路を形成することを特徴とする請求項７に記載の積層型電子部品の製造方法。
9. 前記電極回路の形成により生じる前記セラミックシート上の段差部に誘電体塗膜形成部によって誘電体塗膜を形成する誘電体塗膜形成工程を有し、
   前記誘電体塗膜形成工程では、前記シート積層部材上の前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片に発生した前記段差部に、前記誘電体塗膜を形成することを特徴とする請求項８に記載の積層型電子部品の製造方法。
10. 成膜形成部から前記シート搬送部材にセラミックスラリーを塗布して前記セラミックシートを形成する成膜形成工程を有し、
    前記シート積層工程では、前記成膜形成部による前記セラミックシートの形成が継続された状態で、前記第１のシート受け渡し部材又は前記第２のシート受け渡し部材による前記セラミックシートの前記第１の切断片又は前記第２の切断片の前記シート積層部材に対する転写が行われることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の積層型電子部品の製造方法。
11. 前記セラミックシートは、フィルムに付着されたものであり、
    前記第１のシート受け渡し工程では、前記シート搬送部材上で前記第１のシート受け渡し部材によって前記フィルムから剥離されることを特徴とする請求７乃至９のいずれか１項に記載の積層型電子部品の製造方法。
12. 前記電極回路形成工程又は前記誘電体塗膜形成工程では、前記電極回路形成部又は前記誘電体塗膜形成部として無版印刷装置を使用することを特徴とする請求項９に記載の積層型電子部品の製造方法。

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