JP6972715B2 - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

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。

積層セラミック電子部品の一例として、積層セラミックコンデンサが挙げられる。積層セラミックコンデンサを製造するためには、例えば、内部電極が形成されたセラミックグリーンシートを積層し、得られた未焼成の部品本体を焼成した後、焼結した部品本体の相対向する端面に外部電極を形成する。これによって、両側の端面に引き出された内部電極が外部電極と電気的に接続された積層セラミックコンデンサが得られる。

近年、電子部品の小型化及び高機能化に伴い、積層セラミックコンデンサには、小型化及び高容量化が求められている。積層セラミックコンデンサの小型化及び高容量化を実現するためには、セラミックグリーンシート上を占有する内部電極の有効面積、つまり、互いに対向する内部電極の面積を大きくすることが有効である。

例えば、特許文献１には、積層された複数のセラミックグリーンシートと、上記セラミックグリーンシート間の複数の界面に沿ってそれぞれ配置された内部電極パターンとを含む、マザーブロックを作製する工程と、上記マザーブロックを互いに直交する第１方向の切断線及び第２方向の切断線に沿って切断することによって、未焼成の状態にある複数のセラミック層と複数の内部電極とをもって構成された積層構造を有し、かつ上記第２方向の切断線に沿う切断によって現れた切断側面に上記内部電極が露出した状態にある、複数のグリーンチップを得る、切断工程と、上記切断側面に側面用セラミックグリーンシートを貼付して、未焼成のセラミック保護層を形成することによって、未焼成の部品本体を得る、貼付工程と、上記未焼成の部品本体を焼成する工程とを備える積層セラミック電子部品の製造方法が開示されている。

特許文献１には、貼付工程において、側面用セラミックグリーンシートが貼付用弾性体上に置かれ、貼付用弾性体が弾性変形する程度の力で、切断側面が側面用セラミックグリーンシートに押し付けられることが記載されている。さらに、特許文献１には、側面用セラミックグリーンシートが、切断側面の周縁からのせん断力によって、切断側面の寸法分だけ打ち抜かれることが好ましいと記載されている。

特開２０１２−２０９５３９号公報

積層セラミックコンデンサの小型化及び高容量化が進む中では、セラミック保護層となる側面用セラミックグリーンシート（以下、セラミック保護層用グリーンシートともいう）のさらなる薄層化が求められる。しかし、セラミック保護層用グリーンシートを薄くすることによって、内部電極の有効面積を大きくすることができる一方で、セラミック保護層用グリーンシートが破れやすくなるため、そのハンドリングが困難になる。また、貼付工程においてセラミック保護層用グリーンシートを打ち抜く場合には、セラミック保護層用グリーンシートが薄くなるほど、切断側面の形状にセラミック保護層用グリーンシートを打ち抜くことができない等の加工不良が生じやすくなる。

なお、上記の問題は、積層セラミックコンデンサを製造する場合に限らず、積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品を製造する場合に共通する問題である。

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、セラミック保護層用グリーンシートのハンドリング性及び加工性に優れる積層セラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、第１の態様において、積層された複数のセラミックグリーンシートと、上記セラミックグリーンシート間の複数の界面に沿ってそれぞれ配置された内部電極パターンとを含む、マザーブロックを作製する工程と、上記マザーブロックを互いに直交する第１方向の切断線及び第２方向の切断線に沿って切断することによって、未焼成の状態にある複数のセラミック層と複数の内部電極とをもって構成された積層構造を有し、かつ上記第１方向の切断線に沿う切断によって現れた切断側面に上記内部電極が露出した、複数のグリーンチップを得る切断工程と、上記切断側面にセラミック保護層用グリーンシートを貼付することによって、未焼成の部品本体を得る貼付工程と、上記未焼成の部品本体を焼成する工程と、を備える積層セラミック電子部品の製造方法であって、上記セラミック保護層用グリーンシートの破断歪をｘ［％］、上記セラミック保護層用グリーンシートの破断荷重をｙ［Ｎ］としたとき、ｙ≧１．３０３であり、かつ、−０．０９６２ｘ＋２．２７７≦ｙ≦−０．１１７２ｘ＋３．４８９を満たすことを特徴とする。

本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、第２の態様において、積層された複数のセラミックグリーンシートと、上記セラミックグリーンシート間の複数の界面に沿ってそれぞれ配置された内部電極パターンとを含む、マザーブロックを作製する工程と、上記マザーブロックを第１方向の切断線に沿って切断することによって、未焼成の状態にある複数のセラミック層と複数の内部電極とをもって構成された積層構造を有し、かつ上記第１方向の切断線に沿う切断によって現れた切断側面に上記内部電極が露出した、複数の棒状のグリーンブロック体を得る第１切断工程と、上記切断側面にセラミック保護層用グリーンシートを貼付する貼付工程と、上記セラミック保護層用グリーンシートが貼付された上記棒状のグリーンブロック体を、上記第１方向に直交する第２方向の切断線に沿って切断することによって、複数の未焼成の部品本体を得る第２切断工程と、上記未焼成の部品本体を焼成する工程と、を備える積層セラミック電子部品の製造方法であって、上記セラミック保護層用グリーンシートの破断歪をｘ［％］、上記セラミック保護層用グリーンシートの破断荷重をｙ［Ｎ］としたとき、ｙ≧１．３０３であり、かつ、−０．０９６２ｘ＋２．２７７≦ｙ≦−０．１１７２ｘ＋３．４８９を満たすことを特徴とする。

以下、本発明の第１の態様及び第２の態様を特に区別しない場合、単に「本発明の積層セラミック電子部品の製造方法」という。

上述したように、セラミック保護層用グリーンシートを薄くすることによって、内部電極の有効面積を大きくすることができる一方で、セラミック保護層用グリーンシートが破れやすくなるため、そのハンドリングが困難になる。また、貼付工程においてセラミック保護層用グリーンシートを打ち抜く場合には、セラミック保護層用グリーンシートが薄くなるほど、切断側面の形状にセラミック保護層用グリーンシートを打ち抜くことができない等の加工不良が生じやすくなる。

本発明の積層セラミック電子部品の製造方法では、セラミック保護層用グリーンシートの破断歪ｘ及び破断荷重ｙの範囲を個別に規定するのではなく、セラミック保護層用グリーンシートの破断荷重ｙがセラミック保護層用グリーンシートの破断歪ｘに対して所定の関係を満たすように破断荷重ｙの範囲を規定している。その結果、セラミック保護層用グリーンシートのハンドリング性及び加工性をバランス良く確保することができる。

本発明の積層セラミック電子部品の製造方法において、上記セラミック保護層用グリーンシートの厚みは、３０μｍ以下であることが好ましい。また、上記セラミック保護層用グリーンシートの厚みは、５μｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法では、セラミック保護層用グリーンシートのハンドリング性及び加工性に優れるため、セラミック保護層用グリーンシートを薄くすることができる。

本発明の積層セラミック電子部品の製造方法において、上記貼付工程では、貼付弾性体上に置かれた上記セラミック保護層用グリーンシートに上記切断側面を押し付けた後、上記セラミック保護層用グリーンシートを上記切断側面に付着させた状態で、上記グリーンチップ又は上記棒状のグリーンブロック体を上記貼付用弾性体から離隔することが好ましい。

本発明の積層セラミック電子部品の製造方法において、上記セラミック保護層用グリーンシートは、上記切断側面より大きい寸法を有し、上記切断側面を上記セラミック保護層用グリーンシートに押し付ける際、上記セラミック保護層用グリーンシートを上記切断側面の周縁によって打ち抜くことが好ましい。

本発明によれば、セラミック保護層用グリーンシートのハンドリング性及び加工性に優れる積層セラミック電子部品の製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法によって得られる積層セラミックコンデンサの一例を模式的に示す斜視図である。 図２は、図１に示す積層セラミックコンデンサを構成する部品本体の一例を模式的に示す斜視図である。 図３は、図２に示す部品本体を作製するために準備されるグリーンチップの一例を模式的に示す斜視図である。 図４は、図３に示すグリーンチップを作製するために準備される内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートの一例を模式的に示す平面図である。 図５（ａ）は、図４に示すセラミックグリーンシートを積層する工程を説明するための斜視図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、図４に示すセラミックグリーンシートを積層する工程を説明するための平面図である。 図６は、マザーブロックを切断する工程を説明するための斜視図である。 図７は、行及び列方向に配列された複数のグリーンチップの互いの間隔を広げた状態を示す斜視図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、転動工程の一例を説明するためにグリーンチップの端面方向から示した図である。 図９（ａ）、図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、貼付工程の一例を説明するためにグリーンチップの端面方向から示した図である。 図１０は、セラミック保護層用グリーンシートの破断歪ｘ及び破断荷重ｙと評価結果との関係を示すグラフである。

以下、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。

本発明の積層セラミック電子部品の製造方法の一実施形態として、積層セラミックコンデンサの製造方法を例にとって説明する。なお、本発明の製造方法は、積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品にも適用することができる。

まず、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法によって得られる積層セラミックコンデンサについて説明する。
図１は、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法によって得られる積層セラミックコンデンサの一例を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す積層セラミックコンデンサを構成する部品本体の一例を模式的に示す斜視図である。

図１に示す積層セラミックコンデンサ１１は、部品本体１２を備えている。図２に示すように、部品本体１２は、直方体状又は略直方体状をなしており、互いに対向する１対の主面１３及び１４と、互いに対向する１対の側面１５及び１６と、互いに対向する１対の端面１７及び１８とを有している。

図３は、図２に示す部品本体を作製するために準備されるグリーンチップの一例を模式的に示す斜視図である。
後述するように、図２に示す部品本体１２は、図３に示すグリーンチップ１９の互いに対向する１対の側面（以下、切断側面という）２０及び２１上に、未焼成のセラミック保護層２２及び２３をそれぞれ形成したものを焼成することにより得られる。以後の説明において、焼成後の部品本体１２におけるグリーンチップ１９に由来する部分を積層部２４と呼ぶことにする。

図２及び図３に示すように、部品本体１２における積層部２４は、主面１３及び１４の方向に延びかつ主面１３及び１４に直交する方向に積層された複数のセラミック層２５と、セラミック層２５間の界面に沿って形成された複数対の内部電極２６及び２７とをもって構成された積層構造を有している。部品本体１２は、その側面１５及び１６をそれぞれ与えるように積層部２４の切断側面２０及び２１上に配置される１対のセラミック保護層２２及び２３を有している。セラミック保護層２２及び２３の厚みは、互いに同じであることが好ましい。

なお、図１及び図２においては、説明の便宜のために、積層部２４とセラミック保護層２２及び２３の各々との境界が明瞭に図示されているが、このような境界は明瞭に現れなくてもよい。

図２及び図３に示すように、内部電極２６と内部電極２７とは、セラミック層２５を介して互いに対向する。内部電極２６と内部電極２７とが対向することによって、電気的特性が発現する。すなわち、図１に示す積層セラミックコンデンサ１１においては、静電容量が形成される。

内部電極２６は、部品本体１２の端面１７に露出する露出端を持ち、内部電極２７は、部品本体１２の端面１８に露出する露出端を持っている。一方、上述したセラミック保護層２２及び２３が配置されているため、内部電極２６及び２７は、部品本体１２の側面１５及び１６には露出しない。

図１に示すように、積層セラミックコンデンサ１１は、さらに、内部電極２６及び２７の各々の露出端にそれぞれ電気的に接続されるように、部品本体１２の少なくとも１対の端面１７及び１８上にそれぞれ形成された、外部電極２８及び２９を備えている。

外部電極２８及び２９は、部品本体１２の少なくとも１対の端面１７及び１８上にそれぞれ形成されており、図１では、主面１３及び１４並びに側面１５及び１６の各一部にまで回り込んだ部分を有している。

内部電極を構成する導電材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕ等の金属材料を用いることができる。

セラミック層及びセラミック保護層を構成するセラミック材料としては、例えば、ＢａＴｉＯ_３、ＣａＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、ＣａＺｒＯ_３等を主成分とする誘電体セラミックを用いることができる。

セラミック保護層を構成するセラミック材料は、セラミック層を構成するセラミック材料と少なくとも主成分が同じであることが好ましい。この場合、同じ組成のセラミック材料がセラミック層とセラミック保護層との双方に用いられることが特に好ましい。

上述のとおり、本発明の製造方法は、積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品にも適用することができる。例えば、積層セラミック電子部品が圧電部品の場合には、ＰＺＴ系セラミック等の圧電体セラミック、サーミスタの場合には、スピネル系セラミック等の半導体セラミックが用いられる。

外部電極は、下地層と下地層上に形成されるめっき層とで構成されることが好ましい。下地層を構成する導電材料としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕ等を用いることができる。下地層は、導電性ペーストを未焼成の部品本体上に塗布して部品本体と同時焼成するコファイア法を適用することによって形成されてもよく、導電性ペーストを焼成後の部品本体上に塗布して焼き付けるポストファイア法を適用することによって形成されてもよい。あるいは、下地層は、直接めっきにより形成されてもよく、熱硬化性樹脂を含む導電性樹脂を硬化させることにより形成されてもよい。

下地層上に形成されるめっき層は、Ｎｉめっき、及び、その上のＳｎめっきの２層構造であることが好ましい。

次に、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法の一実施形態として、図１に示す積層セラミックコンデンサ１１の製造方法について説明する。

まず、積層部を構成するセラミック層となるべきセラミックグリーンシートが準備される。例えば、上述した誘電体セラミック等のセラミック粉末、バインダ樹脂及び溶剤を含むセラミックスラリーが準備され、このセラミックスラリーが、キャリアフィルム上で、ダイコータ、グラビアコータ、マイクログラビアコータ等を用いてシート状に成形されることにより、セラミックグリーンシートが得られる。上記セラミックスラリーには、可塑剤、分散剤、帯電防止剤等の種々の添加剤が含まれていてもよい。

セラミックグリーンシートに含まれるバインダ樹脂としては、例えば、セルロース系、アクリル系、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）系の樹脂等を用いることができる。また、セラミックグリーンシートに含まれる可塑剤としては、例えば、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）等のフタル酸エステル系等を用いることができる。

セラミックグリーンシートの厚みは、通常３μｍ以下であり、１μｍ以下であることが好ましく、０．６μｍ以下であることがより好ましい。

次に、セラミックグリーンシート上に、所定のパターンをもって導電性ペーストが印刷される。導電性ペーストは、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット法、グラビア印刷法等を用いてセラミックグリーンシート上に塗布される。

図４は、図３に示すグリーンチップを作製するために準備される内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートの一例を模式的に示す平面図である。
図４に示すように、セラミック層２５となるべきセラミックグリーンシート３１上に、所定のパターンをもって導電性ペーストが印刷されることによって、内部電極２６及び２７の各々となるべき内部電極パターン３２が形成される。具体的には、セラミックグリーンシート３１上に、帯状の内部電極パターン３２が複数列形成される。

内部電極パターンの厚みは特に限定されないが、１．５μｍ以下であることが好ましい。

その後、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートをずらしながら所定枚数積層し、その上下に内部電極パターンが形成されていないセラミックグリーンシートを所定枚数積層する積層工程が行われる。

図５（ａ）は、図４に示すセラミックグリーンシートを積層する工程を説明するための斜視図である。
図５（ａ）に示すように、内部電極パターン３２が形成されたセラミックグリーンシート３１を、内部電極パターン３２の幅方向に沿って所定間隔、すなわち内部電極パターン３２の幅方向寸法の半分ずつずらしながら所定枚数積層する。さらに、その上下に内部電極パターンが印刷されていないセラミックグリーンシートを所定枚数積層する。

図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、図４に示すセラミックグリーンシートを積層する工程を説明するための平面図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、それぞれ１層目及び２層目のセラミックグリーンシートが拡大して示されている。
図５（ｂ）及び図５（ｃ）には、帯状の内部電極パターン３２が延びる方向と直交する第１方向（図５（ｂ）及び図５（ｃ）における上下方向）の切断線３３、及び、これに対して直交する第２方向（図５（ｂ）及び図５（ｃ）における左右方向）の切断線３４の各一部が示されている。帯状の内部電極パターン３２は、２つ分の内部電極２６及び２７が各々の引出し部同士で連結されたものが、第２方向に沿って連なった形状を有している。図５（ｂ）及び図５（ｃ）では、切断線３３及び３４が共通して示されている。

積層工程の結果、積層された複数のセラミックグリーンシートと、セラミックグリーンシート間の複数の界面に沿ってそれぞれ配置された内部電極パターンとを含む、マザーブロックが得られる。得られたマザーブロックは、静水圧プレス等の手段により積層方向にプレスされる。

プレスされたマザーブロックを互いに直交する第１方向の切断線及び第２方向の切断線に沿って切断することによって、複数のグリーンチップが得られる。この切断には、例えば、ダイシング、押切り、レーザカット等の方法が適用される。

図６は、マザーブロックを切断する工程を説明するための斜視図である。
図６において、マザーブロック３５は、互いに直交する第１方向の切断線３３及び第２方向の切断線３４に沿って切断され、行及び列方向に配列された複数のグリーンチップ１９が得られる。図６では、マザーブロック３５の内部に位置する最上の内部電極パターン３２が破線で示されている。なお、図６では、１個のマザーブロック３５から６個のグリーンチップ１９が取り出されているが、実際には、より多数のグリーンチップ１９が取り出される。また、図６に示すマザーブロック３５はあくまでも一例であり、実際には、セラミックグリーンシート３１及び内部電極パターン３２を積層する枚数、及び、帯状の内部電極パターン３２を形成する列の個数はより多くなる。

図３に示したように、各グリーンチップ１９は、未焼成の状態にある複数のセラミック層２５と複数の内部電極２６及び２７とをもって構成された積層構造を有している。グリーンチップ１９の切断側面２０及び２１は、第１方向の切断線３３に沿う切断によって現れた面であり、切断端面３６及び３７は第２方向の切断線３４の切断によって現れた面である。切断側面２０及び２１には、内部電極２６及び２７のすべてが露出している。また、一方の切断端面３６には、内部電極２６のみが露出し、他方の切断端面３７には、内部電極２７のみが露出している。

なお、図６に示すように、複数のグリーンチップ１９が行及び列方向に配列されるように、マザーブロック３５が拡張性のある粘着シート３８上に貼り付けられた状態で切断されることが好ましい。この場合、図示しないエキスパンド装置によって、粘着シート３８を拡張することができる。

図７は、行及び列方向に配列された複数のグリーンチップの互いの間隔を広げた状態を示す斜視図である。
図６に示す粘着シート３８を拡張することによって、図７に示すように、行及び列方向に配列された複数のグリーンチップ１９は、互いの間隔を広げた状態とされることが好ましい。

その後、複数のグリーンチップを転動させることによって、複数のグリーンチップの各々の切断側面を揃って開放面とする転動工程が行われることが好ましい。

図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、転動工程の一例を説明するためにグリーンチップの端面方向から示した図である。

図８（ａ）に示すように、粘着シート３８上に貼り付けられたグリーンチップ１９が、粘着シート３８とともに支持台４０上に置かれ、他方、転動作用板４１がグリーンチップ１９に対して上から作用し得る状態に置かれる。支持台４０及び転動作用板４１は、好ましくは、シリコーンゴムから構成される。

支持台４０を転動作用板４１に対して矢印の方向へ移動させることによって、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、グリーンチップ１９が９０度回転し、一方の切断側面２０を上方へ向けた状態とされる。この状態で転動作用板４１を除去すれば、切断側面２０が開放面となる。

なお、グリーンチップの転動をより円滑にするため、粘着シートから粘着性ゴムシート上へグリーンチップを移し替えてから転動操作を行ってもよい。

続いて、切断側面にセラミック保護層用グリーンシートを貼付する貼付工程が行われる。

セラミック保護層用グリーンシートは、セラミックシートを含み、好ましくは、セラミックシートのみからなる。セラミック保護層用グリーンシートは、１層のセラミックシートを含んでもよいし、２層以上のセラミックシートを含んでもよい。セラミック保護層用グリーンシートが２層以上のセラミックシートを含む場合、例えば、切断側面に接触させる面と、グリーンチップ（部品本体）の外側になる面とで、樹脂の量、種類又は分子量等を変更することができる。

セラミック保護層用グリーンシートを構成するセラミックシートは、積層部を構成するセラミック層となるべきセラミックグリーンシートと同様、上述した誘電体セラミック等のセラミック粉末、バインダ樹脂及び溶剤を含むセラミックスラリーが準備され、このセラミックスラリーが、キャリアフィルム上で、ダイコータ、グラビアコータ、マイクログラビアコータ等を用いてシート状に成形されることによって得られる。上記セラミックスラリーには、可塑剤、分散剤、帯電防止剤等の種々の添加剤が含まれていてもよい。

セラミック保護層用グリーンシートを構成するセラミックシートに含まれるバインダ樹脂としては、例えば、セルロース系、アクリル系、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）系の樹脂等を用いることができる。また、セラミック保護層用グリーンシートを構成するセラミックシートに含まれる可塑剤としては、例えば、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）等のフタル酸エステル系等を用いることができる。

バインダ樹脂の分子量は特に限定されないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定により求めたポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）として、１００００以上、１５００００以下であることが好ましい。

バインダ樹脂等の樹脂と可塑剤との重量比率は特に限定されないが、可塑剤に対する樹脂の重量比率は、２以上、８以下であることが好ましい。

セラミック保護層用グリーンシートを構成するセラミックシートに含まれるセラミック材料は、積層部を構成するセラミック層となるべきセラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料と主成分が同じであることが好ましい。この場合、同じ組成のセラミック材料が双方に用いられることが特に好ましい。

セラミック保護層用グリーンシートを構成するセラミックシートは、セラミック材料を３０重量％以上含有することが好ましい。また、セラミック保護層用グリーンシートを構成するセラミックシートは、セラミック材料を７０重量％以下含有することが好ましい。

セラミック保護層用グリーンシートの破断歪をｘ［％］、セラミック保護層用グリーンシートの破断荷重をｙ［Ｎ］としたとき、ｙ≧１．３０３であり、かつ、−０．０９６２ｘ＋２．２７７≦ｙ≦−０．１１７２ｘ＋３．４８９を満たすことを特徴としている。ここで、ｙ＞−０．１１７２ｘ＋３．４８９の場合には、セラミック保護層用グリーンシートが硬く、歪みやすいことから、切断が困難となる。一方、ｙ＜−０．０９６２ｘ＋２．２７７の場合には、セラミック保護層用グリーンシートが柔らかく、歪みにくいことから、容易に破断する。

セラミック保護層用グリーンシートの破断歪及び破断荷重は、引張試験により測定される。測定サンプルとして、セラミック保護層用グリーンシートをダンベル形状（狭い平行部の幅５ｍｍ、該平行部の長さ１３ｍｍ）に打ち抜いたものが用いられる。引張試験機を用いて、引張速度１０ｍｍ／分で引張試験を行い、測定サンプルが切断したときの応力を測定し、それを破断荷重［Ｎ］とする。また、上記切断時における測定サンプルの伸び率を測定し、それを破断歪［％］とする。引張試験は３回行い、その平均値を用いる。なお、破断荷重を測定サンプルの断面積で除すことにより、破断強度を求めることができる。

セラミック保護層用グリーンシートの破断荷重ｙは、ｙ≧１．３０３である。破断荷重ｙの上限値は特に限定されないが、例えばｙ≦３．０００であり、好ましくはｙ≦２．２１８である。

セラミック保護層用グリーンシートの破断歪ｘの下限値は特に限定されないが、例えばｘ≧６．７２１であり、好ましくはｘ≧８．６０２である。セラミック保護層用グリーンシートの破断歪ｘの上限値も特に限定されないが、例えばｘ≦１２．８２６であり、好ましくはｘ≦１０．８４６である。

セラミック保護層用グリーンシートの破断歪及び破断荷重は、セラミック保護層用グリーンシートに含まれる樹脂の量、種類又は分子量、可塑剤の量又は種類、樹脂と可塑剤との重量比率等を変更することによって調整することができる。

セラミック保護層用グリーンシートの厚みは、３０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましい。また、セラミック保護層用グリーンシートの厚みは、５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましい。
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法では、セラミック保護層用グリーンシートのハンドリング性及び加工性に優れるため、セラミック保護層用グリーンシートを薄くすることができる。

図９（ａ）、図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、貼付工程の一例を説明するためにグリーンチップの端面方向から示した図である。

図９（ａ）に示すように、グリーンチップ１９の切断側面２０と対向するように、セラミック保護層用グリーンシート４２が配置される。図９（ａ）では、セラミック保護層用グリーンシート４２は、貼付用弾性体４３上に置かれている。セラミック保護層用グリーンシート４２は、グリーンチップ１９の切断側面２０より大きい寸法を有している。また、図９（ａ）では、セラミック保護層用グリーンシート４２の搬送は、巻出しロール４４及び巻取りロール４５を用いて行われている。貼付用弾性体４３は、好ましくは、シリコーンゴム又はＮＲＢゴムから構成される。

グリーンチップ１９がセラミック保護層用グリーンシート４２に対して近接され、セラミック保護層用グリーンシート４２をグリーンチップ１９の切断側面２０に接触させる。図９（ｂ）では、貼付用弾性体４３が弾性変形する程度の力で、グリーンチップ１９の切断側面２０がセラミック保護層用グリーンシート４２に押し付けられる。このとき、セラミック保護層用グリーンシート４２が、グリーンチップ１９の切断側面２０の周縁からのせん断力によって、切断側面２０の寸法分だけ打ち抜かれることが好ましい。

グリーンチップ１９でセラミック保護層用グリーンシート４２を打ち抜く場合、特に加熱は必要ではないが、加熱される場合には、セラミック保護層用グリーンシート４２が打ち抜かれずにつぶれてしまうことを防止するため、セラミック保護層用グリーンシート４２が軟化する転移点以下の温度に設定されることが好ましい。

グリーンチップ１９でセラミック保護層用グリーンシート４２を打ち抜く場合、１回のみの押し込みではなく、セラミック保護層用グリーンシート４２の弾性変形域での押し込みを複数回繰り返してもよい。このような方法により、セラミック保護層用グリーンシート４２の塑性変形を抑制することができ、その結果、この後に実施される、図９（ｃ）に示したグリーンチップ１９を貼付用弾性体４３から離隔する工程において、セラミック保護層用グリーンシート４２の不要部分の除去が容易になる。

その後、図９（ｃ）に示すように、セラミック保護層用グリーンシート４２のうちセラミック保護層２２となる部分を切断側面２０に付着させた状態で、グリーンチップ１９が貼付用弾性体４３から離隔される。このとき、打ち抜き後のセラミック保護層用グリーンシート４２の不要部分は、貼付用弾性体４３側に残される。

図９（ｃ）に示すように、セラミック保護層用グリーンシート４２の搬送が巻出しロール４４及び巻取りロール４５を用いて行われる場合、セラミック保護層用グリーンシート４２の不要部分は、セラミック保護層用グリーンシート４２の一方の端部をロール状に巻き取りながら、グリーンチップ１９から除去される。したがって、セラミック保護層用グリーンシート４２の不要部分を容易に除去することができる。

以上より、粘着シート３８を介して支持台４０によって支持されたグリーンチップ１９が、切断側面２０に未焼成のセラミック保護層２２を形成した状態とされる。

なお、セラミック保護層用グリーンシート４２は、グリーンチップ１９の切断側面２０より大きい寸法を有するのではなく、切断側面２０と同じ寸法を有するように予めカットしておいてから貼付工程を行うようにしてもよい。

未焼成のセラミック保護層２２を形成した後、必要に応じて、乾燥工程が行われる。乾燥工程では、未焼成のセラミック保護層２２が形成されたグリーンチップ１９が、例えば、１２０℃に設定されたオーブンに５分間入れられる。

次に、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）を参照して説明した工程と同様の転動工程が行われることが好ましい。すなわち、複数のグリーンチップを転動させることによって、複数のグリーンチップの各々の切断側面を揃って開放面とする転動工程が行われることが好ましい。この場合、グリーンチップを１８０度回転させることによって、反対側の切断側面が上方へ向いた開放面とすることができる。

反対側の切断側面に対しても、図９（ａ）、図９（ｂ）及び図９（ｃ）を参照して説明した工程と同様の貼付工程が行われた後、必要に応じて、乾燥工程が行われる。以上により、グリーンチップ１９の切断側面２０に未焼成のセラミック保護層２２が形成され、グリーンチップ１９の切断側面２１に未焼成のセラミック保護層２３が形成された、未焼成の部品本体１２が得られる。

得られた未焼成の部品本体１２は、脱脂処理が行われた後、焼成される。脱脂温度は、例えば２００℃以上、７００℃以下の範囲である。焼成温度は、未焼成の部品本体１２に含まれるセラミック材料や金属材料にもよるが、例えば９００℃以上、１３００℃以下の範囲である。

未焼成の部品本体１２は、焼成されることによって、図２に示す部品本体１２となる。セラミック保護層用グリーンシートを構成するセラミックシートは、セラミック保護層となり、積層部を構成するセラミックグリーンシートとともにセラミック層の一部となる。したがって、焼成により得られる部品本体１２においては、積層部２４とセラミック保護層２２及び２３の各々との境界が明瞭に現れなくてもよい。

焼成後の部品本体１２の両端面１７及び１８に導電性ペーストを塗布し、焼き付け、さらに、必要に応じて、めっきが施されることによって、外部電極２８及び２９が形成される。なお、導電性ペーストの塗布は、未焼成の部品本体１２に対して実施されてもよく、未焼成の部品本体１２の焼成時に、導電性ペーストの焼付けを同時に行なうようにしてもよい。

このようにして、図１に示す積層セラミックコンデンサ１１が製造される。

上述した実施形態では、マザーブロックを第１方向の切断線及び第２方向の切断線に沿って切断して複数のグリーンチップを得てから、切断側面にセラミック保護層用グリーンシートを貼付していたが、以下のように変更することも可能である。

すなわち、マザーブロックを第１方向の切断線のみに沿って切断することによって、第１方向の切断線に沿う切断によって現れた切断側面に内部電極が露出した、複数の棒状のグリーンブロック体を得てから、切断側面にセラミック保護層用グリーンシートを貼付した後、第２方向の切断線に沿って切断して複数の未焼成の部品本体を得て、その後、未焼成の部品本体を焼成してもよい。焼成後は、上述の実施形態と同様の工程を行うことによって、積層セラミック電子部品を製造することができる。

以下、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。

［セラミック保護層用グリーンシートの作製］
セラミックシートを成形することにより、セラミック保護層用グリーンシート全体が表１に示す厚み及び組成となるように、セラミック保護層用グリーンシートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪを作製した。
表１中、ＰＶＢはポリビニルブチラール、ＤＯＰはフタル酸ジオクチルを表している。樹脂の分子量は、重量平均分子量を意味している。また、セラミック材料としてＢａＴｉＯ_３を用いた。

セラミック保護層用グリーンシートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪの他にも、組成を変更したセラミック保護層用グリーンシートを作製した。

［セラミック保護層用グリーンシートの破断歪及び破断荷重の測定］
作製したセラミック保護層用グリーンシートについて、測定サンプルを作製し、引張試験を行った。測定サンプルが切断したときの応力を測定し、それを破断荷重ｙ［Ｎ］とした。また、上記切断時における測定サンプルの伸び率を測定し、それを破断歪ｘ［％］とした。各セラミック保護層用グリーンシートの破断歪及び破断荷重の測定結果を表２〜表５に示す。

［セラミック保護層用グリーンシートの評価］
作製したセラミック保護層用グリーンシートを用いて、以下のように積層セラミックコンデンサを作製することにより、セラミック保護層用グリーンシートのハンドリング性及び加工性を評価した。

［積層セラミックコンデンサの作製方法］
セラミック原料としてのＢａＴｉＯ_３に、バインダ樹脂、可塑剤、分散剤、帯電防止剤及び有機溶剤を加え、これらをボールミルにより湿式混合し、セラミックスラリーを作製した。次いで、このセラミックスラリーをリップ方式によりシート成形し、矩形のセラミックグリーンシートを得た。次に、上記セラミックグリーンシート上に、Ｎｉ、セルロース系のバインダ樹脂、分散剤及び溶剤を含有する導電性ペーストをスクリーン印刷し、Ｎｉを主成分とする内部電極パターンを形成した。

内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを幅方向にずらしながら複数枚積層し、その上下に内部電極パターンが印刷されていないセラミックグリーンシートを積層することにより、マザーブロックを得た。得られたマザーブロックを、静水圧プレスにより積層方向にプレスした。

プレスされたマザーブロックをチップ形状に切断することにより、個々の内部電極が両端面及び両側面に露出したグリーンチップを得た。マザーブロックは、粘着シート上に貼り付けられた状態で切断された。

グリーンチップが粘着シート上に貼り付けられた状態で、後述するセラミック保護層用グリーンシートを切断側面に貼付する貼付工程を行った。貼付工程では、貼付弾性体上に置かれたセラミック保護層用グリーンシートに切断側面を押し付けることによって、セラミック保護層用グリーンシートを打ち抜いた。なお、セラミック保護層用グリーンシートの搬送は、巻出しロール及び巻取りロールを用いて行った。

グリーンチップの他方の切断側面に対しても、上記と同様に、セラミック保護層用グリーンシートを貼付する貼付工程を行った。これにより、未焼成の部品本体を得た。

得られた未焼成の部品本体を窒素雰囲気中にて脱脂した後、水素／窒素混合雰囲気中にて焼成した。焼成後、導電性ペーストの塗布及び焼付けによって、外部電極を形成し、積層セラミックコンデンサを作製した。

［ハンドリング性の評価方法］
以下の基準により、セラミック保護層用グリーンシートのハンドリング性を評価した。
ハンドリング性×（不良）：セラミック保護層用グリーンシートの巻取り及び巻出しができず、セラミック保護層用グリーンシートが破れる場合。
ハンドリング性〇（良）：上記以外の場合。

［加工性の評価方法］
ハンドリング性が〇であるセラミック保護層用グリーンシートに対しては、以下の基準により、セラミック保護層用グリーンシートの加工性を評価した。
加工性×（不良）：セラミック保護層用グリーンシートが切断側面の形状に打ち抜けていない場合、又は、打ち抜いたセラミック保護層用グリーンシートによってグリーンチップが粘着シートから脱離する場合。
加工性△（可）：セラミック保護層用グリーンシートは打ち抜けているものの、所定の位置で破断できていない場合。この場合、品質不良となる可能性がある。
加工性〇（良）：上記以外の場合。

セラミック保護層用グリーンシートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪについて、ハンドリング性を評価したところ、セラミック保護層用グリーンシートＡ及びＢはハンドリング性が×であり、セラミック保護層用グリーンシートＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪはハンドリング性が〇であった。

ハンドリング性が〇であるセラミック保護層用グリーンシートＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪについて、加工性を評価したところ、セラミック保護層用グリーンシートＣは加工性が×であり、セラミック保護層用グリーンシートＤは加工性が△であり、セラミック保護層用グリーンシートＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪは加工性が〇であった。

その他のセラミック保護層用グリーンシートについても、ハンドリング性及び加工性を評価した。ハンドリング性が×であるものを表２、加工性が×であるものを表３、加工性が△であるものを表４、加工性が〇であるものを表５に分類し、それぞれのセラミック保護層用グリーンシートの破断歪及び破断荷重と合わせて示した。
表２〜表４に示すＮｏ．１〜１０が比較例であり、表５に示すＮｏ．１１〜５１が実施例である。

図１０は、セラミック保護層用グリーンシートの破断歪ｘ及び破断荷重ｙと評価結果との関係を示すグラフである。

図１０には、点Ｅ及び点Ｈを結ぶ直線の式：ｙ＝−０．０９６２ｘ＋２．２７７、点Ｆ及び点Ｊを結ぶ直線の式：ｙ＝−０．１１７２ｘ＋３．４８９、並びに、点Ｉを通りｘ軸に平行な直線の式：ｙ＝１．３０３を示している。さらに、図１０では、ｙ≧１．３０３であり、かつ、−０．０９６２ｘ＋２．２７７≦ｙ≦−０．１１７２ｘ＋３．４８９を満たす領域を網掛け部分（直線上を含む）で表示している。

図１０より、セラミック保護層用グリーンシートの破断歪をｘ、セラミック保護層用グリーンシートの破断荷重をｙとしたとき、ｙ≧１．３０３であり、かつ、−０．０９６２ｘ＋２．２７７≦ｙ≦−０．１１７２ｘ＋３．４８９を満たす場合に、セラミック保護層用グリーンシートのハンドリング性及び加工性をバランス良く確保できることが確認された。

１１ 積層セラミックコンデンサ（積層セラミック電子部品）
１２ 部品本体
１３，１４ 主面
１５，１６ 側面
１７，１８ 端面
１９ グリーンチップ
２０，２１ 切断側面
２２，２３ セラミック保護層
２４ 積層部
２５ セラミック層
２６，２７ 内部電極
２８，２９ 外部電極
３１ セラミックグリーンシート
３２ 内部電極パターン
３３ 第１方向の切断線
３４ 第２方向の切断線
３５ マザーブロック
３６，３７ 切断端面
３８ 粘着シート
４０ 支持台
４１ 転動作用板
４２ セラミック保護層用グリーンシート
４３ 貼付用弾性体
４４ 巻出しロール
４５ 巻取りロール

Claims (3)

1. 積層された複数のセラミックグリーンシートと、前記セラミックグリーンシート間の複数の界面に沿ってそれぞれ配置された内部電極パターンとを含む、マザーブロックを作製する工程と、
   前記マザーブロックを互いに直交する第１方向の切断線及び第２方向の切断線に沿って切断することによって、未焼成の状態にある複数のセラミック層と複数の内部電極とをもって構成された積層構造を有し、かつ前記第１方向の切断線に沿う切断によって現れた切断側面に前記内部電極が露出した、複数のグリーンチップを得る切断工程と、
   前記切断側面にセラミック保護層用グリーンシートを貼付することによって、未焼成の部品本体を得る貼付工程と、
   前記未焼成の部品本体を焼成する工程と、を備える積層セラミック電子部品の製造方法であって、
   前記貼付工程では、貼付弾性体上に置かれた前記セラミック保護層用グリーンシートに前記切断側面を押し付けた後、前記セラミック保護層用グリーンシートを前記切断側面に付着させた状態で、前記グリーンチップを前記貼付用弾性体から離隔し、
   前記セラミック保護層用グリーンシートの厚みは、１５μｍ以上、３０μｍ以下であり、
   前記セラミック保護層用グリーンシートの破断歪をｘ［％］、前記セラミック保護層用グリーンシートの破断荷重をｙ［Ｎ］としたとき、
   ｙ≧１．３０３であり、かつ、−０．０９６２ｘ＋２．２７７≦ｙ≦−０．１１７２ｘ＋３．４８９を満たすことを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法。
2. 積層された複数のセラミックグリーンシートと、前記セラミックグリーンシート間の複数の界面に沿ってそれぞれ配置された内部電極パターンとを含む、マザーブロックを作製する工程と、
   前記マザーブロックを第１方向の切断線に沿って切断することによって、未焼成の状態にある複数のセラミック層と複数の内部電極とをもって構成された積層構造を有し、かつ前記第１方向の切断線に沿う切断によって現れた切断側面に前記内部電極が露出した、複数の棒状のグリーンブロック体を得る第１切断工程と、
   前記切断側面にセラミック保護層用グリーンシートを貼付する貼付工程と、
   前記セラミック保護層用グリーンシートが貼付された前記棒状のグリーンブロック体を、前記第１方向に直交する第２方向の切断線に沿って切断することによって、複数の未焼成の部品本体を得る第２切断工程と、
   前記未焼成の部品本体を焼成する工程と、を備える積層セラミック電子部品の製造方法であって、
   前記貼付工程では、貼付弾性体上に置かれた前記セラミック保護層用グリーンシートに前記切断側面を押し付けた後、前記セラミック保護層用グリーンシートを前記切断側面に付着させた状態で、前記棒状のグリーンブロック体を前記貼付用弾性体から離隔し、
   前記セラミック保護層用グリーンシートの厚みは、１５μｍ以上、３０μｍ以下であり、
   前記セラミック保護層用グリーンシートの破断歪をｘ［％］、前記セラミック保護層用グリーンシートの破断荷重をｙ［Ｎ］としたとき、
   ｙ≧１．３０３であり、かつ、−０．０９６２ｘ＋２．２７７≦ｙ≦−０．１１７２ｘ＋３．４８９を満たすことを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法。
3. 前記セラミック保護層用グリーンシートは、前記切断側面より大きい寸法を有し、
   前記切断側面を前記セラミック保護層用グリーンシートに押し付ける際、前記セラミック保護層用グリーンシートを前記切断側面の周縁によって打ち抜く請求項１又は２に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。

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