JP5910605B2 - グラビア印刷版およびその製造方法、グラビア印刷機、ならびに積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、グラビア印刷版およびその製造方法、グラビア印刷機、ならびにグラビア印刷機を用いて実施される積層セラミック電子部品の製造方法に関するもので、特に、グラビア印刷によって形成されるペースト膜の輪郭精度を向上させるための技術に関するものである。

積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品を製造するため、たとえば、内部電極となる導電性ペースト膜をセラミックグリーンシート上に形成する工程が実施される。この導電性ペースト膜によって与えられる内部電極は、高いパターン精度と均一な厚みとを有していることが要求される。この要求を満たし得る技術として、グラビア印刷が注目されている。

グラビア印刷法は、グラビア印刷版としての版シリンダ（版胴）を用いて実施されるものであり、版シリンダの外周面には、小さい凹状のセルの集合体で構成された画線部が複数形成されており、各セルに充填されたインクを被印刷物に転写する印刷方法である。

画線部の形成には、エッチング技術、たとえば化学的エッチング（食刻）法が適用される。このように、エッチング技術を用いることで、高い加工精度で効率良く、版シリンダを製造することができる。

しかしながら、グラビア印刷法を適用して、内部電極となる導電性ペースト膜をセラミックグリーンシート上に形成する工程を実施しようとするとき、以下のような問題に遭遇し得る。すなわち、版シリンダのようなグラビア印刷版に形成される画線部は、複数のセルの集合体で構成されるため、被印刷物としてのセラミックグリーンシートに転写された導電性ペースト膜の輪郭が、所望の形状とならないことがある。

図１６を参照して、より具体的に説明する。図１６（Ａ）は、グラビア印刷版としての円筒状の版シリンダ１の外周面の一部を展開して示すもので、そこには、画線部２の周縁３近傍が図示されている。同（Ｂ）は、被印刷物としてのセラミックグリーンシート４の一部を示すもので、そこには、版シリンダ１から転写された導電性ペースト膜５の輪郭６近傍が図示されている。なお、ここで図示した画線部２は、その周縁３が直線をなすものとして設計されている。

図１６（Ａ）に示すように、版シリンダ１の画線部２には、土手７と、土手７によって区画された複数の凹状のセル８および９とが設けられている。セル８および９は、画線部２の周縁に沿って位置する周縁セル８と、それ以外の中央セル９とに分類される。セル８および９には、導電性ペーストが充填され、印刷工程において、セル８および９内の導電性ペーストがセラミックグリーンシート４に転写され、それによって、図１６（Ｂ）に示すように、セラミックグリーンシート４上に導電性ペースト膜５が形成される。

しかしながら、転写された導電性ペースト膜５は、図１６（Ｂ）に示すように、その輪郭６が設計どおりの直線とはならない。より具体的には、輪郭６は、周縁セル８の分布状態に倣った波状をなしている。導電性ペースト膜５の輪郭６の直線性の向上は、近年の積層セラミック電子部品の小型化かつ高精度化が進む中で、強く望まれるところである。

上記の要望をある程度満たし得る技術として、たとえば、特開平６−３１６１７４号公報（特許文献１）および特開２００６−５１７２１号公報（特許文献２）に記載されたものが注目される。

図１７は、特許文献１に記載された技術と基本的に同じ思想を用いて構成された版シリンダ１ａおよび導電性ペースト膜５ａを示す、図１６に相当する図である。図１７において、図１６に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明についてはこれを省略する。

図１７（Ａ）に示すように、複数のセル８および９を互いに区画する土手７は、画線部２ａの周縁３にまで届かないようにされ、周縁３に向かう土手７と周縁３との間に所定の間隔１０が設けられる。その結果、画線部２ａには、周縁３に沿って連続的に延びる枠状凹部１１が設けられる。

このような画線部２ａを備える版シリンダ１ａによれば、図１７（Ｂ）に示すように、導電性ペースト膜５ａの輪郭６は、画線部２ａの周縁３の形状に忠実に倣い、結果として、導電性ペースト膜５ａの輪郭６の直線性が改善される。

しかしながら、特許文献１に記載の技術には、以下のような解決されるべき課題がある。

一般に、版シリンダの外周面に画線部を形成するにあたっては、金属からなる円筒状の基体が用意され、次いで、基体の外周面上にめっき膜が形成され、次いで、たとえば化学的エッチングにより、めっき膜の外表面を部分的に除去することによって、土手とセルとが設けられた画線部が形成される。

上述した化学的エッチングにおけるエッチング液の挙動に注目すると、図１７（Ａ）に示した画線部２ａにあっては、周縁３に向かう土手７と周縁３との間の間隔１０では、エッチング液が滞留しやすく、そのため、エッチングが進みにくい。逆に、土手７から比較的遠い部分、たとえば周縁セル８の中央部では、エッチング液が流動しやすく、そのため、エッチングが進みやすい。

その結果、画線部２ａの周縁３は、周縁セル８が位置する部分において外方へ湾曲するアーチ部１２が形成され、結果として、図１７（Ａ）に示すように、連続して比較的大きく波を打ったような形状になる。そのため、セラミックグリーンシート４上に形成された導電性ペースト膜５ａの輪郭６についても、図１７（Ｂ）に示すように、連続して比較的大きく波を打ったような形状になる。図１７（Ｂ）に示した導電性ペースト膜５ａの輪郭６は、図１６（Ｂ）に示した導電性ペースト膜５の輪郭６の場合に比べて、直線性は改善されているが、より高い直線性が要求される場合には、この波打ちをできるだけ小さくしてやる必要がある。

前述した化学的エッチングにおけるエッチング液の挙動に再び注目したとき、画線部２ａの周縁３の直線性をより向上させるためには、間隔１０をより広げ、そこでのエッチング液の流動性を向上させることが効果的であることが理解される。しかし、間隔１０をより広げ、それによって、枠状凹部１１の幅をより広げると、今度は、導電性ペースト膜５ａの輪郭６近傍において、必要な厚みが得られなくなるという問題を招いてしまう。これは、周縁３に向かう土手７の先端が導電性ペーストの転写の起点となっているところ、土手７が存在しない領域が広くなったことで転写量が減少するためであると考えられる。

他方、特許文献２に記載された技術と基本的に同じ思想を用いて構成された版シリンダ１ｂが図１８に示されている。図１８は、図１６（Ａ）または図１７（Ａ）に相当する図である。図１８において、図１６（Ａ）または図１７（Ａ）に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明についてはこれを省略する。

図１８に示した版シリンダ１ｂの画線部２ｂでは、その周縁３に向かって延びる土手７の配列ピッチが短くされ、それによって、周縁セル８の各々の面積が小さくされている。この版シリンダ１ｂによれば、土手７の配列ピッチが短くなった分、画線部２ｂの周縁３でのアーチ部１２の湾曲度合いは軽減される。そのため、図示しないが、転写された導電性ペースト膜の輪郭における凹凸度合いを小さくすることができる。

しかし、上述した版シリンダ１ｂでは、周縁セル８に充填可能な導電性ペースト量が少なくなる。また、周縁セル８では、セルの深さに対する開口面積が小さくなることによって、転写時にセル内に導電性ペーストが残留しやすくなる。その結果、図１７に示した版シリンダ１ａの場合と同様、導電性ペースト膜の輪郭近傍において、必要な厚みが得られなくなるという問題を招いてしまう。

上述のように、導電性ペースト膜の輪郭近傍において、必要な厚みを確保できなくなると、積層セラミック電子部品の製造のための後工程となる、たとえば焼成工程で、導電性ペースト膜の輪郭近傍に存在する金属粉末が焼失してしまい、内部電極の面積が狭くなってしまうという不具合が生じる。その結果、たとえば積層セラミックコンデンサにあっては、所望の静電容量が得られないという問題を招く。

特開平６−３１６１７４号公報 特開２００６−５１７２１号公報

そこで、この発明の目的は、所望の輪郭形状となるとともに必要な膜厚を有するペースト膜を印刷することができるグラビア印刷版およびその製造方法を提供しようとすることである。

この発明の他の目的は、上述したグラビア印刷版を備えるグラビア印刷機を提供しようとすることである。

この発明のさらに他の目的は、上述したグラビア印刷機を用いて実施される、積層セラミック電子部品の製造方法を提供しようとすることである。

この発明は、被印刷物にペースト膜をグラビア印刷によって転写するために用いられる、グラビア印刷版にまず向けられる。グラビア印刷版は、ペースト膜を与える印刷ペーストが付与される画線部を有し、画線部には、土手と、土手によって区画された複数の凹状のセルとが設けられる。このようなグラビア印刷版において、前述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。

この発明では、セルには、当該セルの底面の一部から盛り上がる突起部が設けられ、突起部は、土手から離間し、かつ最も近い土手との距離よりも画線部の周縁との距離が短い位置にあることを特徴としている。

上述した突起部は、土手ほど、セルの体積を減じるものではないが、突起部には、多かれ少なかれ、セル内に充填され得る印刷ペーストの量を減じてしまうという負の側面があることは否めない。しかし、その反面、土手から離間して位置している突起部は、土手と同様、転写の起点となり得る。したがって、突起部が設けられない場合に比べて、転写の起点の数が増える。そのため、突起部が設けられない場合には、セルの底に残るはずの印刷ペーストが突起部を伝って被印刷物に転写されるので、転写効率が上がる。

画線部において、突起部と土手とがともに周縁に接するように位置していてもよいが、好ましくは、突起部と周縁に向かう土手とが周縁との間に所定の間隔を隔てて位置し、それによって、周縁に沿って連続的に延びる枠状凹部が設けられる。このように、枠状凹部が設けられていると、画線部の周縁が枠状凹部によって規定されることになるので、印刷ペースト膜の輪郭の波打ちをより抑制することができる。

上述の好ましい実施態様において、突起部と周縁との間隔と、土手と周縁との間隔とは、互いに同じか、差が２０％以内であること、また、突起部の周縁に向かう先端形状と土手の周縁に向かう先端形状とは、互いに同じであること、さらに、枠状凹部の深さは、セルの中央部での深さより浅いことがより好ましい。

また、突起部を挟んで互いに対向する一方および他方の土手を、それぞれ、第１および第２の土手としたとき、突起部と第１の土手との間隔と、突起部と第２の土手との間隔とは、互いに同じか、差が２０％以内であることが好ましい。

これらの好ましい実施態様は、後述するグラビア印刷版の製造方法において、土手、セルおよび突起部の形成に化学的エッチングを適用するとき、画線部の周縁に沿ってエッチングをより均等に進行させ得る構成を実現する。そのため、画線部の周縁の直線性、ひいてはペースト膜の輪郭の直線性を高めることをより確実なものとすることができる。

周縁の、隣り合う土手の先端間に位置する部分には、外方へ湾曲する少なくとも２つのアーチ部が形成されていてもよい。この構成は、上述した化学的エッチングを適用してグラビア印刷版を製造したときに実現されやすい。

また、突起部の高さは、土手の高さより低いことが好ましい。

各セルに、２個以上の突起部が設けられてもよい。

セルは、多角形状を有することが好ましい。

この発明に係るグラビア印刷版は、好ましくは、円筒状の版シリンダを与えるもので、その外周面上に画線部が形成されている。

この発明は、また、上述したグラビア印刷版を備える、グラビア印刷機にも向けられる。

また、この発明は、上述したグラビア印刷機を用いて実施される、積層セラミック電子部品の製造方法にも向けられる。この発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法では、印刷ペーストとして導電性ペーストが用いられ、上述のグラビア印刷機を用いて、被印刷物としてのセラミックグリーンシート上に、ペースト膜としての内部電極となる導電性ペースト膜を形成する工程と、導電性ペースト膜が形成された複数のセラミックグリーンシートを積み重ねて積層体を得る工程と、を備えることを特徴としている。

さらに、この発明は、前述したグラビア印刷版を製造する方法にも向けられる。この発明に係るグラビア印刷版の製造方法は、金属からなる基体を用意する工程と、基体上にめっき膜を形成する工程と、めっき膜の外表面を部分的に除去することによって、土手と、突起部が形成された複数のセルとが設けられた、画線部を形成する工程と、を備えることを特徴としている。

この発明に係るグラビア印刷版の製造方法において、画線部を形成する工程は、化学的エッチングによりめっき膜の外表面を部分的に除去する工程を含むことが好ましい。

以上のように、この発明に係るグラビア印刷版によれば、セルにおいて、土手から離隔し、かつセルの中央よりも画線部の周縁側に偏った位置に突起部が設けられているので、印刷されたペースト膜の輪郭における凹凸度合いを小さくすることができる。

また、突起部は、印刷ペーストの転写の起点となる。したがって、突起部が設けられない場合に比べて、転写効率が上がり、ペースト膜において必要な膜厚を与えることができる。

この発明に係るグラビア印刷版としての版シリンダ２２を備えるグラビア印刷機２１を概略的に示す正面図である。 図１に示したグラビア印刷機２１によって、被印刷物としてのキャリアフィルム３０によって裏打ちされたセラミックグリーンシート２８上に導電性ペースト膜２９が形成された状態を示す断面図である。 図１に示した版シリンダ２２を単独で示す斜視図である。 この発明の第１の実施形態によるグラビア印刷版としての版シリンダ２２を説明するためのもので、図３に示した１個の画線部３３を拡大して示す、版シリンダ２２の外周面４３の展開図である。 図４に示した画線部３３の一部をさらに拡大して示す図である。 図５の線VI−VIに沿う断面図である。 図５に対応させて図示したもので、図５に示した画線部３３を得るために施されるエッチングレジスト４４のパターン設計図である。 図５に示した画線部３３によって印刷された導電性ペースト膜２９を示す平面図である。 実験において求めた、画線部の周縁での土手の配列ピッチｅと「Ｗ１−Ｗ２」寸法との関係を示す図であり、「突起部無し」の場合と「突起部有り」の場合とを比較して示している。 図９の縦軸にとった「Ｗ１−Ｗ２」寸法を説明するための導電性ペースト膜５１の平面図である。 この発明の第２の実施形態によるグラビア印刷版としての版シリンダ２２ａに備える画線部３３ａの一部を拡大して示す、図５に相当する図である。 この発明の第３の実施形態によるグラビア印刷版としての版シリンダ２２ｂに備える画線部３３ｂの一部を拡大して示す、図５に相当する図である。 この発明の第４の実施形態によるグラビア印刷版としての版シリンダ２２ｃに備える画線部３３ｃの一部を拡大して示す、図５に相当する図である。 この発明の第５の実施形態によるグラビア印刷版としての版シリンダ２２ｄに備える画線部３３ｄの一部を拡大して示す、図５に相当する図である。 この発明の第６の実施形態によるグラビア印刷版としての版シリンダ２２ｅに備える画線部３３ｅの一部を拡大して示す、図５に相当する図である。 （Ａ）は、従来のグラビア印刷版としての版シリンダ１に備える画線部２の一部を拡大して示す、図５に相当する図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示した画線部２によって印刷された導電性ペースト膜５を示す、図８に相当する図である。 （Ａ）は、特許文献１に記載された技術と基本的に同じ思想を用いて構成された版シリンダ１ａに備える画線部２ａの一部を拡大して示す、図５に相当する図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示した画線部２ａによって印刷された導電性ペースト膜５ａを示す、図８に相当する図である。 特許文献２に記載された技術と基本的に同じ思想を用いて構成された版シリンダ１ｂに備える画線部２ｂの一部を拡大して示す、図５に相当する図である。

図１を参照して、この発明に係るグラビア印刷版としての版シリンダ２２を備えるグラビア印刷機２１について概略的に説明する。

グラビア印刷機２１は、版シリンダ２２と、版シリンダ２２に対して、シート状の被印刷物２３を挟んで対向する圧胴２４とを備えている。これら版シリンダ２２および圧胴２４は、それぞれ、矢印２５および２６方向に回転し、それによって、被印刷物２３は矢印２７方向へ搬送される。なお、グラビア平版印刷機の場合のように、圧胴を備えないグラビア印刷機もあり得る。

グラビア印刷機２１は、たとえば積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品を製造するために用いられるものである。より特定的には、グラビア印刷機２１は、積層セラミック電子部品に備える積層構造物の一部をなすパターニングされた層となるべきペースト膜を被印刷物２３上にグラビア印刷によって形成するために用いられる。より具体的には、図２に示すように、セラミックグリーンシート２８上に、パターニングされた内部電極となるべき導電性ペースト膜２９がグラビア印刷によって形成される。

セラミックグリーンシート２８は、図２に示すように、キャリアフィルム３０によって裏打ちされた状態にある。したがって、図１に示した被印刷物２３は、このようにキャリアフィルム３０によって裏打ちされたセラミックグリーンシート２８である。

版シリンダ２２は、図１に示すように、タンク３１内に収容された導電性ペースト３２内に浸漬され、それによって、版シリンダ２２の周面上に形成された複数の画線部３３（その一部が概略的に図示されている。）に導電性ペースト３２が付与される。画線部３３の詳細については、後述する。なお、版シリンダ２２への導電性ペースト３２の供給は、導電性ペースト３２を版シリンダ２２に向かって射出するなどの方法によってもよい。版シリンダ２２の周面上の余分な導電性ペースト３２は、ドクターブレード３４によって掻き取られる。

画線部３３は、その代表的なもののみが図３に概略的に図示されているように、図２に示した導電性ペースト膜２９のパターンに対応するパターンを有している。この実施形態では、画線部３３の長手方向が版シリンダ２２の周方向に向くようにされている。

図４は、１個の画線部３３を拡大して示す、版シリンダ２２の周面の展開図である。

画線部３３には、土手３５と、土手３５によって区画された複数の凹状のセル３６および３７とが設けられている。土手３５の一部は、一方向に延びた形状を有しており、セル３６および３７は、異なる方向に延びる複数の土手３５によって区画されている。セル３６および３７に区画する異なる方向に延びる複数の土手３５は、互いに連結している。好ましくは、セル３６および３７のメッシュサイズは、＃１５０以上とされ、深さは３０μｍ以下とされる。

セル３６および３７は、画線部３３の周縁３８に沿って位置する周縁セル３６と、それ以外の中央セル３７とに分類される。周縁セル３６と中央セル３７は、多角形状を有している。具体的には、中央セル３７は六角形状を有し、周縁セル３６は六角形を分割してなる形状を有している。なお、画線部３３の面積が小さい場合、中央セル３７が存在せず、すべてのセルが周縁セル３６となる場合がある。

周縁セル３６には、当該周縁セル３６の底面の一部から盛り上がる突起部３９が設けられている。突起部３９は、土手３５から離間し、かつ最も近い土手３５との距離よりも周縁３８との距離が短い位置にある。突起部３９は、周縁３８に沿って並んでおり、規則的に配置されている。なお、図４では、周縁セル３６のすべてに突起部３９が設けられたが、突起部３９による機能が損なわれない範囲で、突起部３９が設けられない周縁セル３６がいくつか存在していてもよい。

このような画線部３３が設けられた版シリンダ２２は、たとえば、以下のようにして製造される。

１．鋼管やアルミ合金管などの金属製の円筒状のシリンダ（版胴）を用意する。

２．シリンダの外周面に８０〜１００μｍの厚さで銅めっきを施す。

３．画線部３３を形成するため、シリンダの銅めっき膜の外表面を一部除去する。これによって、土手３５によって区画された状態で複数の凹状のセル３６および３７を形成し、周縁セル３６に突起部３９を形成する。ここで、画線部３３の形成には、たとえば、化学的エッチング法を適用する。なお、化学的エッチング法のほか、ダイヤモンドまたはレーザを用いたエッチング機による電子彫刻法が適用されてもよい。

４．画線部３３を形成した後、表面を薄いクロムめっき膜で覆い、補強する。

以下、図４に加えて、図５および図６をも参照して、画線部３３の構成について詳細に説明する。

この実施形態では、突起部３９と周縁３８に向かう土手３５とは、周縁３８との間に所定の間隔４０を隔てて位置し、それによって、画線部３３には、周縁３８に沿って連続的に延びる枠状凹部４１が設けられている。間隔４０の寸法、すなわち枠状凹部４１の幅は、好ましくは、１０〜３０μｍとされる。枠状凹部４１の存在は、画線部３３の周縁３８の直線性の向上に寄与し、結果として、後述する図８に示すように、印刷された導電性ペースト膜２９の輪郭４２の直線性を向上させる。

なお、上記のような利点を特に望まないならば、突起部３９と周縁３８に向かう土手３５との少なくとも一方が、周縁３８に接していてもよい。

図４および図５に示すように、周縁３８に向かう土手３５と周縁３８とは互いに直交している。周縁３８に向かう複数の土手３５は、周縁３８に沿って等ピッチで配列されることが好ましい。周縁セル３６の形状は、周縁３８と直交する方向の対称軸に関して線対称となっている。また、中央セル３７の形状についても、同様に、周縁３８と直交する方向の対称軸に関して線対称となっている。

また、突起部３９は、その突起部３９を位置させている周縁セル３６についての上記対称軸に関して線対称となっている。したがって、突起部３９を挟んで互いに対向する一方および他方の土手３５を、それぞれ、第１および第２の土手としたとき、突起部３９と第１の土手との間隔と、突起部３９と第２の土手との間隔とは、互いに同じか、あるいは誤差を考慮して、差が２０％以内であることが好ましい。

また、突起部３９と周縁３８との間隔と、土手３５と周縁３９との間隔とは、互いに同じか、あるいは誤差を考慮して、差が２０％以内であることが好ましい。

突起部３９の数は、特に制限しないが、各周縁セル３６に１〜３個程度であることが望ましい。突起部３９の数が２個の実施形態については、図示しながら、後で具体的に説明する。周縁セル３６の開口面積に対する突起部３９の総面積は概ね５％以下であることが望ましい。突起部３９の総面積が大きすぎると、周縁セル３６の開口面積が減り、得られる導電性ペースト膜２９の輪郭４２近傍での厚みが低下するためである。

突起部３９の周縁３８に向かう先端形状と土手３５の周縁３８に向かう先端形状とは、設計のしやすさの点で、互いに同じであることが好ましい。しかし、突起部３９の先端形状と土手３５の先端形状とは互いに異ならせてもよい。この場合にも、好ましくは、上記の面積条件を満たすようにされる。

図５に示すように、周縁３８から突起部３９の内方端までの長さ寸法Ａは、周縁３８から周縁３８と平行な最初のセルピッチ線までの距離Ｂの１／４〜３／４程度であることが望ましいことが後述する実験からわかった。長さ寸法Ａが距離Ｂの１／４以上とすることにより、エッチングの際に突起部３９による転写効率を上げることができ、距離Ｂの３／４以下とすることにより、周縁セル３６の開口面積が減りすぎるために、得られる導電性ペースト膜２９の輪郭４２近傍での厚みが低下するのを抑制できる。

図６に示すように、突起部３９の上面は、土手３５の上面および版シリンダ２２の外周面４３と同じ高さか、外周面４３より、たとえば５μｍ程度、低くてもよい。印刷の実施の際には、図１に示すように、圧胴２４で、被印刷物２３を挟んで、版シリンダ２２を押さえるので、突起部３９が多少低くても、突起部３９は被印刷物２３に接触し得る。突起部３９の上面を版シリンダ２２の外周面４３よりも低くした方が、ドクターブレード３４で導電性ペースト３２を掻き取るときに、ドクターブレード３４および突起部３９の双方での損傷を抑制することができる。

また、図６に示すように、枠状凹部４１の深さｄは、周縁セル３６の中央部での深さｃより浅い方が好ましい。枠状凹部４１の深さｄは、周縁セル３６の中央部での深さｃの概ね１／３〜３／４程度が良い。化学的エッチングを適用する製造方法に起因して、枠状凹部４１の深さｄを深くするには、枠状凹部４１の幅を広げる必要があるが、そのため、突起部３９と周縁３８との間隔４０を広げすぎると、突起部１８の効果が薄れる。枠状凹部４１の幅をたとえば１０〜３０μｍに保つためには、枠状凹部４１の深さｄは抑えた方が良い。

図７は、図５に対応させて図示したもので、図５に示した画線部３３を得るために施されるエッチングレジスト４４のパターン設計図である。

図７において、土手３５に対応する部分４５は、エッチングレジスト４４が存在する部分であり、白地で図示されている。エッチングレジスト４４における中央セル３７に対応する開口部４６は、六角形であり、周縁セル３６に対応する開口部４７は、六角形を二分した形状である。また、周縁セル３６に対応する開口部４７における、突起部３９に対応する部分４８では、エッチングレジスト４４が存在している。

エッチングレジスト４４を用いて、前述したように、化学的エッチングを施すと、版シリンダ２２の外周面の銅めっき膜において、浸食が厚み方向だけでなく主面方向にも進む。その結果、図５に示すように、土手３５および突起部３９では、それぞれ、エッチングレジスト４４における対応する部分４５および４８よりも細くなり、かつ角は丸くなる。

また、画線部３３の周縁３８における、土手３５および突起部３９の各近傍では、エッチング液が滞留しやすく、エッチングの進行が遅くなり、他方、土手３５および突起部３９から離れるに従って、エッチング液の流動性が良く、エッチングの進行が速い。その結果、図５に示すように、画線部３３の周縁３８では、土手３５と突起部３９との間の部分が外方へわずかに湾曲するように浸食され、周縁３８の、隣り合う土手３５の先端間に位置する部分には、外方へ湾曲する２つのアーチ部４９が形成される。なお、このアーチ部４９での湾曲の度合いは、突起部３９の存在により、図１６（Ａ）または図１７（Ａ）に示したものに比べて小さくすることができる。

図８は、図５に示した画線部３３によって印刷された導電性ペースト膜２９を示す平面図である。

図８に示すように、導電性ペースト膜２９の輪郭４２において、良好な直線性が得られている。なお、導電性ペースト膜２９の輪郭４２は、画線部３３の周縁３８の形状をトレースしつつ、導電性ペーストのにじみの影響で画線部３３の周縁３８の形状を誇張した形状になるのが一般的である。

以上の説明から、画線部の周縁での土手の配列ピッチが細かくなるほど、さらには、セルに突起部が設けられるほど、印刷された導電性ペースト膜の輪郭の直線性が向上することがわかる。このことを確認するため、以下のような実験を実施した。

図９には、この実験において求めた、画線部の周縁での土手の配列ピッチｅと「Ｗ１−Ｗ２」寸法との関係を示す図であり、「突起部無し」の場合と「突起部有り」の場合とを比較して示している。なお、図９の縦軸にとった「Ｗ１−Ｗ２」寸法は、図１０に示されている。図１０において、印刷された導電性ペースト膜５１の一部が平面図で示されている。導電性ペースト膜５１の寸法を測定するにあたって、導電性ペースト膜５１の輪郭５２の波打ちの外側同士で測定した値を「Ｗ１」、同じく内側同士で測定した値を「Ｗ２」とした場合、「Ｗ１−Ｗ２」の値が小さいほど、直線性が良い。

実験では、画線部の周縁での土手の配列ピッチｅ（図５および図１７（Ａ）参照）と、上記「Ｗ１−Ｗ２」寸法との関係を調査した。その結果が図９に示されている。

図９から、「Ｗ１−Ｗ２」寸法は、土手の配列ピッチｅに比例し、土手の配列ピッチｅが小さいほど、小さくなることがわかった。言い換えると、土手の配列ピッチｅが小さいほど、導電性ペースト膜５１の輪郭５２の直線性が向上することがわかった。このことは、「突起部無し」の場合および「突起部有り」の場合のいずれについても言える。

次に、「突起部無し」の場合と「突起部有り」の場合とを比較する。

凹版を用いるグラビア印刷では、セル３６および３７に充填された導電性ペーストは、土手３５および周縁３８を伝って被印刷物としてのセラミックグリーンシートに転写されるが、セル３６および３７内の導電性ペーストは１００％転写されず、一部の導電性ペーストはセル３６および３７の底に残る。

周縁セル３６内に突起部３９を設けることで、周縁セル３６内に充填され得る導電性ペーストの量は、突起部３９がない場合に比べて多少減る。その反面、転写の起点となり得る箇所が増えるので、本来なら転写されずに周縁セル３６の底に残るはずの導電性ペーストが、突起部３９を伝って転写され得るので、転写効率は上がる。

実験を繰り返すことで、セル体積の減少と転写の起点が増えることによる転写効率の向上が互いに相殺される突起部３９の大きさの範囲があることがわかった。

それは、突起部３９の大きさが周縁セル３６の開口面積の５％以下であり、周縁３８から突起部３９の内方端までの長さ寸法Ａは、周縁３８から周縁３８と平行な最初のセルピッチ線までの距離Ｂの１／４〜３／４程度である、ということである。この範囲内なら、結果として、導電性ペースト膜２９の輪郭４２近傍での厚みが、突起部３９が存在する場合と存在しない場合とで変わらなかった。

導電性ペースト膜２９の形態は、触針式表面粗さ計、レーザ顕微鏡、３次元表面形状測定機などで評価することができる。

図９に示した「突起部有り」は、突起部の面積が周縁セルの開口面積の２〜３％とした試料に基づくものである。図９から、「突起部有り」は、「突起部無し」に比べて、「Ｗ１−Ｗ２」寸法が小さくなり、導電性ペースト膜の輪郭の直線性が向上していることがわかる。すなわち、突起部を設けることで、土手ピッチｅを変えることなく、導電性ペースト膜の輪郭の直線性を、膜厚を維持しながら向上させることができる。

なお、図９には、土手ピッチｅが８０〜１８０μｍの範囲しか示されていないが、土手ピッチｅが８０μｍ未満であっても、１８０μｍを超えても、突起部を設けることで、導電性ペースト膜の輪郭の直線性を、膜厚を維持しながら向上させることができる、という効果が奏されることが理解される。

以上説明した版シリンダ２２を備えるグラビア印刷機１１を用いて、図２に示すような導電性ペースト２９が形成されたセラミックグリーンシート２８が得られた後、複数のセラミックグリーンシート２８が積層されかつ圧着され、必要に応じてカットされ、次いで焼成されることによって、積層セラミック電子部品のための部品本体となる積層構造物が得られる。この積層構造物において、前述した導電性ペースト膜２９は、内部電極を構成する。次に、必要に応じて、積層構造物の外表面上に外部電極等が形成されることによって、積層セラミック電子部品が完成される。

このような積層セラミック電子部品において、前述したように、導電性ペースト膜２９は、輪郭精度が高く、輪郭近傍で必要な厚みが確保されているため、内部電極においても、輪郭精度が高く、輪郭近傍で必要な厚みが確保される。したがって、得られた積層セラミック電子部品において、所望の特性が得られ、たとえば積層セラミックコンデンサの場合には、所望の静電容量が得られる。

以下に、画線部の形態についてのいくつかの変形例を説明する。

図１１には、この発明の第２の実施形態による版シリンダ２２ａに備える画線部３３ａの一部が拡大されて示されている。画線部３３ａには、土手３５ａと、土手３５ａによって区画された複数のセル３６ａおよび３７ａとが設けられている。図１１ならびに後述する図１２ないし図１５は、図５に相当する図である。したがって、図１１ないし図１５において、図５に示す要素に相当する要素には同様の参照符号または共通する数字を含む参照符号を付し、重複する説明についてはこれを省略する。

図１１では、セル３６ａおよび３７ａは矩形である。周縁セル３６ａには、突起部３９ａが設けられている。使用する印刷ペーストや狙い膜厚によって、セルの大きさや形状は使い分けられる。

図１２には、この発明の第３の実施形態による版シリンダ２２ｂに備える画線部３３ｂの一部が拡大されて示されている。画線部３３ｂには、土手３５ｂと、土手３５ｂによって区画された複数のセル３６ｂおよび３７ｂとが設けられている。

図１２では、図１１の場合と同様、セル３６ｂおよび３７ｂは矩形であるが、周縁セル３６ｂの各々には、２個の突起部３９ｂが設けられている。このように構成することにより、周縁３８の転写性が均一に近づき、それに伴ってペースト膜２９の輪郭の直線性が向上する。特に、版シリンダ２２ｂの製造過程において、化学的エッチングにより画線部３３ｂを形成する場合、画線部３３ｂの周縁３８近傍における化学的エッチングの進行のしやすさがより均一に近づき、周縁３８において外方への湾曲の度合いが軽減され得る。また、この実施形態では、周縁３８に沿って、土手３５ｂ、突起部３９ｂ、突起部３９ｂ、土手３５ｂ、突起部３９ｂ、突起部３９ｂ、…の順に配列されているが、これらはほぼ等ピッチで並んでいる。このような構成においては、隣り合う土手３５ｂの間にアーチ部４９が３つ形成される。

図１３には、この発明の第４の実施形態による版シリンダ２２ｃに備える画線部３３ｃの一部が拡大されて示されている。画線部３３ｃには、土手３５ｃと、土手３５ｃによって区画された複数のセル３６ｃおよび３７ｃとが設けられている。

図１３では、周縁３８に向かう土手３５ｃの先端が太くされる。また、突起部３９ｃの形状も土手３５ｃの形状に合わされ、突起部３９ｃの周縁３８に向かう先端が太くされる。このように構成することにより、上述の図１２に示したものと同様、周縁３８の転写性が均一に近づき、それに伴ってペースト膜２９の輪郭の直線性が向上する。特に、版シリンダ２２ｃの製造過程において、化学的エッチングにより画線部３３ｃを形成する場合、画線部３３ｃの周縁３８近傍における化学的エッチングの進行のしやすさがより均一に近づき、周縁３８において外方への湾曲の度合いが軽減され得る。

図１４には、この発明の第５の実施形態による版シリンダ２２ｄに備える画線部３３ｄの一部が拡大されて示されている。画線部３３ｄには、土手３５ｄと、土手３５ｄによって区画された複数のセル３６ｄおよび３７ｄとが設けられている。

図１４では、中央セル３７ｄについて、隣接するもの間の一部が連通している。このように、中央セル３７ｄが閉じていない場合であっても、周縁セル３６ｄに突起部３９ｄを設ける効果は、中央セルが閉じている場合と同様に得ることができる。

図１５には、この発明の第６の実施形態による版シリンダ２２ｅに備える画線部３３ｅの一部が拡大されて示されている。画線部３３ｅには、土手３５ｅと、土手３５ｅによって区画された複数のセル３６ｅおよび３７ｅとが設けられている。

図１５では、土手３５ｅが複雑な形状で延びており、それに応じて、セル３６ｅおよび３７ｅも特殊な図形をなしている。また、周縁セル３６ｅには、周縁３８に向かう開口がより広いものとより狭いものとの２種類があるが、開口がより広い周縁セル３６ｅに２個の突起部３９ｅが設けられている。この実施形態では、周縁３８に沿って、土手３５ｅ、土手３５ｅ、突起部３９ｅ、突起部３９ｅ、土手３５ｅ、土手３５ｅ、突起部３９ｅ、突起部３９ｅ、…の順に配列されているが、これらはほぼ等ピッチで並んでいる。

以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。

たとえば、図示の実施形態では、画線部３３等は、その形状が長方形であったが、グラビア印刷によって形成されるべき導電性ペースト膜２９のパターンに応じて、画線部の形状を任意に変更することができる。

また、図示の実施形態では、被印刷物２３が、キャリアフィルム３０によって裏打ちされたセラミックグリーンシート２８であり、導電性ペースト膜２９がセラミックグリーンシート２８上に形成されたが、たとえばキャリアフィルム３０のような樹脂シートのみを被印刷物２３として用い、この樹脂シート上に導電性ペースト膜２９を形成するようにしてもよい。この場合には、樹脂シート上に形成された導電性ペースト膜２９は、その後の工程において、セラミックグリーンシート２８上に転写されることになる。

また、図示の実施形態では、グラビア印刷によって形成されるペースト膜が導電性ペースト膜２９であったが、たとえば、セラミックスラリーのようなペースト状のものからなる膜であってもよい。より具体的には、たとえば積層セラミックコンデンサなどにおいて、内部電極の厚みによる段差を吸収するため、内部電極が形成されない領域に段差吸収用のセラミック層が形成されることがあるが、このようなセラミック層となるべきセラミックスラリーからなるペースト膜を形成しようとする場合にも、この発明を適用することができる。

また、図示の実施形態では、たとえば、周縁セル３６に突起部３９が設けられたが、画線部のパターンによっては、中央セルに相当するセルがない場合、すなわち、中央セルと周縁セルとの明確な区別が付かない場合もあり得る。したがって、突起部は、中央セルに対する概念としての周縁セルであるとは必ずしも明確に言えないセルに設けられることもあり得る。

２１ グラビア印刷機
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ 版シリンダ
２３ 被印刷物
２８ セラミックグリーンシート
２９，５１ 導電性ペースト膜
３２ 導電性ペースト
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ 画線部
３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅ 土手
３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ 周縁セル
３７，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ，３７ｅ 中央セル
３８ 周縁
３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅ 突起部
４０ 間隔
４１ 枠状凹部
４２，５２ 輪郭
４４ エッチングレジスト
４９ アーチ部

Claims (15)

1. 被印刷物にペースト膜をグラビア印刷によって転写するために用いられる、グラビア印刷版であって、
   前記ペースト膜を与える印刷ペーストが付与される画線部を有し、
   前記画線部には、土手と、前記土手によって区画された複数の凹状のセルとが設けられ、
   前記セルには、当該セルの底面の一部から盛り上がる突起部が設けられ、前記突起部は、前記土手から離間し、かつ最も近い前記土手との距離よりも前記画線部の周縁との距離が短い位置にある、
   グラビア印刷版。
2. 前記画線部において、前記突起部と前記周縁に向かう前記土手とは前記周縁との間に所定の間隔を隔てて位置し、それによって、前記周縁に沿って連続的に延びる枠状凹部が設けられる、請求項１に記載のグラビア印刷版。
3. 前記突起部と前記周縁との間隔と、前記土手と前記周縁との間隔とは、互いに同じか、差が２０％以内である、請求項２に記載のグラビア印刷版。
4. 前記突起部の前記周縁に向かう先端形状と前記土手の前記周縁に向かう先端形状とは、互いに同じである、請求項２または３に記載のグラビア印刷版。
5. 前記枠状凹部の深さは、前記セルの中央部での深さより浅い、請求項２ないし４のいずれかに記載のグラビア印刷版。
6. 前記突起部を挟んで互いに対向する一方および他方の前記土手を、それぞれ、第１および第２の土手としたとき、前記突起部と前記第１の土手との間隔と、前記突起部と前記第２の土手との間隔とは、互いに同じか、差が２０％以内である、請求項１ないし５のいずれかに記載のグラビア印刷版。
7. 前記周縁の、隣り合う前記土手の先端間に位置する部分には、外方へ湾曲する少なくとも２つのアーチ部が形成されている、請求項１ないし６のいずれかに記載のグラビア印刷版。
8. 前記突起部の高さは、前記土手の高さより低い、請求項１ないし７のいずれかに記載のグラビア印刷版。
9. 各前記セルに、２個以上の前記突起部が設けられる、請求項１ないし８のいずれかに記載のグラビア印刷版。
10. 前記セルは、多角形状を有する、請求項１ないし９のいずれかに記載のグラビア印刷版。
11. 円筒状の版シリンダを与えるもので、その外周面上に前記画線部が形成されている、請求項１ないし１０のいずれかに記載のグラビア印刷版。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載のグラビア印刷版を備える、グラビア印刷機。
13. 前記印刷ペーストとして導電性ペーストが用いられ、
    請求項１２に記載のグラビア印刷機を用いて、前記被印刷物としてのセラミックグリーンシート上に、前記ペースト膜としての内部電極となる導電性ペースト膜を形成する工程と、
    前記導電性ペースト膜が形成された複数の前記セラミックグリーンシートを積み重ねて積層体を得る工程と、
    を備える、積層セラミック電子部品の製造方法。
14. 請求項１ないし１１のいずれかに記載のグラビア印刷版を製造する方法であって、
    金属からなる基体を用意する工程と、
    前記基体上にめっき膜を形成する工程と、
    前記めっき膜の外表面を部分的に除去することによって、前記土手と、前記突起部が形成された複数の前記セルとが設けられた、前記画線部を形成する工程と、
    を備える、グラビア印刷版の製造方法。
15. 前記画線部を形成する工程は、化学的エッチングにより前記めっき膜の外表面を部分的に除去する工程を含む、請求項１４に記載のグラビア印刷版の製造方法。

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