JP7176487B2 - 電子部品の製造方法および電子部品製造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品の製造方法に関し、更に詳しくは、圧着ローラにグリーンシートを巻回する工程と、グリーンシートを圧着ローラから積層テーブルに受け渡し、加熱圧着して、積層テーブル上に複数のグリーンシートが積層されたグリーンシート積層体を作製する工程と、を備えた電子部品の製造方法に関する。
また、本発明は、電子部品製造装置に関し、更に詳しくは、本発明の電子部品の製造方法を容易に実施することができる電子部品製造装置に関する。
従来から広く実施されている電子部品の製造方法が、特許文献1(特開平3-297117号公報)に開示されている。特許文献1に開示された電子部品の製造方法は、キャリアフィルム上から剥離した複数のグリーンシートを、積み重ねテーブル上において積層し、加熱圧着して一体化させ、グリーンシート積層体を作製する工程を備えている。特許文献1に開示された電子部品の製造方法を、図9を参照して説明する。
特許文献1に開示された電子部品の製造方法は、カットテーブル101と、ヘッド102と、積層テーブル103とを使用する。
ヘッド102は、矢印Xで示すように上下方向に昇降が可能であり、かつ、矢印Yで示すように水平方向に移動が可能である。また、ヘッド102は、周囲にカット刃104を備えている。また、ヘッド102は、下面に空気穴(通気孔)105が形成されている。
積層テーブル103は、矢印Zで示すように上下方向に昇降が可能である。また、積層テーブル103は、ヒータ106を内蔵している。
まず、カットテーブル101上に、上側の主面にマザーグリーンシート107が形成されたキャリアフィルム108を配置する。次に、ヘッド102をマザーグリーンシート107上に降下させ、カット刃104によってマザーグリーンシート107から所定の大きさのグリーンシート109をカットする。そして、ヘッド102は、空気穴105によってカットしたグリーンシート109を吸着する。
次に、下面にグリーンシート109を吸着したヘッド102を上昇させる。この結果、グリーンシート109がキャリアフィルム108から剥離される。続いて、下面にグリーンシート109を吸着したヘッド102を水平方向に移動させ、積層テーブル103の直上に配置する。
この時点において、積層テーブル103の上面には、既に、先に積層されて一体化された複数のグリーンシート109からなるグリーンシート積層体110が形成されている。グリーンシート積層体110は、ヒータ106によって加熱されて高温になっている。ヒータ106によってグリーンシート積層体110を加熱するのは、グリーンシート積層体110の最上層の温度を高温にして、次に積層されるグリーンシート109との加熱圧着を良好におこなうためである。
次に、グリーンシート積層体110が形成された積層テーブル103を、ヘッド102に吸着されたグリーンシート109に向かって上昇させる。そして、積層テーブル103とヘッド102とによって、グリーンシート積層体110と、ヘッド102に吸着されたグリーンシート109との間に圧力を加える。この結果、加熱されて高温になったグリーンシート積層体110の最上層に、ヘッド102に吸着されたグリーンシート109が加熱圧着される。
特許文献1に開示された電子部品の製造方法は、所定の枚数のグリーンシート109を加熱圧着することによって、グリーンシート積層体110の作製を完了する。
特開平3-297117号公報
特許文献1に開示された電子部品の製造方法では、積層テーブル103の上面に形成されたグリーンシート積層体110が、ヒータ106によって高温に加熱され、軟化している。そのため、積層テーブル103とヘッド102とでグリーンシート積層体110と新たなグリーンシート109とを加熱圧着するときに、グリーンシート積層体110が変形して歪んでしまう場合があった。より具体的には、積層方向に見たとき、グリーンシート積層体110は四角形をしているが、グリーンシート積層体110と新たなグリーンシート109とを加熱圧着するときに、グリーンシート積層体110の四角形の各辺の中央付近が外側に膨らんでしまう場合があった。
工業的な製造ラインにおいては、通常、多数の電子部品を一括して製造するために、1つのグリーンシート積層体110に、複数の電子部品分のグリーンシート積層体をまとめて作製する場合が多い。具体的には、たとえば、1つのグリーンシート積層体110に、多数の電子部品分のグリーンシート積層体をマトリックス状に配置して作製し、マザーグリーンシート積層体とする場合が多い。このような場合、マザーグリーンシート積層体であるグリーンシート積層体110は、後の工程において、各電子部品のグリーンシート積層体に分割される。
また、グリーンシート109の主面には、グリーンシート109を積層してグリーンシート積層体110を作製するよりも前に、導電性ペーストを印刷して内部電極が形成されるため、グリーンシート積層体110の層間には、各電子部品の内部電極が形成されている。
上述したように、特許文献1に開示された電子部品の製造方法には、グリーンシート積層体110と新たなグリーンシート109とを加熱圧着するときに、高温に加熱されたグリーンシート積層体110の形状が歪む場合があった。そして、グリーンシート積層体110の形状が歪むと、グリーンシート積層体110の層間に形成された各電子部品の内部電極の位置がずれるため、グリーンシート積層体110を分割して得られた各電子部品のグリーンシート積層体は、内部電極が設計どおりの位置に形成されないという問題があった。そして、内部電極が設計どおりの位置に形成されていないグリーンシート積層体を焼成して作製された電子部品は、所望の電気的特性や必要な信頼性を得ることができず、不良品になってしまう場合があった。
また、グリーンシート積層体110が限界を超えて歪むと、層間に形成された内部電極の位置が大きくずれ、分割ラインに重なってしまい、グリーンシート積層体110を各電子部品のグリーンシート積層体に分割できなくなる場合があった。
そこで、本発明の電子部品の製造方法は、複数のグリーンシートを加熱圧着してグリーンシート積層体を作製する工程において、グリーンシート積層体の形状に発生する歪を抑制することを目的とする。また、本発明の電子部品製造装置は、本発明の電子部品の製造方法を容易に実施できるものであることを目的とする。
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その手段として、本発明の一実施態様にかかる電子部品の製造方法は、回転する圧着ローラと、圧着ローラの回転に同期して水平方向に往復移動する積層テーブルとを使用し、圧着ローラにグリーンシートを巻回する工程と、グリーンシートを加工点において圧着ローラから積層テーブルに受け渡し、加熱圧着して、積層テーブル上に、複数のグリーンシートが積層されたグリーンシート積層体を作製する工程と、を備え、少なくとも、圧着ローラに巻回されたグリーンシートの加工点に至る直前の部分、および、グリーンシート積層体の最上層に積層されたグリーンシートの加工点に至る直前の部分に、近赤外線を照射し、近赤外線の照射が間欠的であるものとする。
また、本発明の別の実施態様にかかる電子部品の製造方法は、回転する圧着ローラと、圧着ローラの回転に同期して水平方向に往復移動する積層テーブルとを使用し、圧着ローラにグリーンシートを巻回する工程と、グリーンシートを加工点において圧着ローラから積層テーブルに受け渡し、加熱圧着して、積層テーブル上に、複数のグリーンシートが積層されたグリーンシート積層体を作製する工程と、を備え、少なくとも、圧着ローラに巻回されたグリーンシートの加工点に至る直前の部分、および、グリーンシート積層体の最上層に積層されたグリーンシートの加工点に至る直前の部分に、近赤外線を照射し、圧着ローラおよび積層テーブルの少なくとも一方を、グリーンシートに含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で加熱するものとする。
また、本発明の一実施態様にかかる電子部品製造装置は、本発明の電子部品の製造方法を容易に実施できるように、回転する圧着ローラと、圧着ローラの回転に同期して水平方向に往復移動する積層テーブルと、を備え、圧着ローラにグリーンシートを巻回し、グリーンシートを加工点において圧着ローラから積層テーブルに受け渡し、加熱圧着して、積層テーブル上に、複数のグリーンシートが積層されたグリーンシート積層体を作製する電子部品製造装置であって、少なくとも、圧着ローラに巻回されたグリーンシートの加工点に至る直前の部分、および、グリーンシート積層体の最上層に積層されたグリーンシートの加工点に至る直前の部分に、近赤外線を照射する近赤外線ヒータを更に備え、近赤外線ヒータによって近赤外線が間欠的に照射されるものとする。
本発明の電子部品の製造方法によれば、複数のグリーンシートを圧着して作製されたグリーンシート積層体の形状の歪の発生が抑制される。
また、本発明の電子部品製造装置によれば、本発明の電子部品の製造方法を容易に実施することができる。
第1実施形態にかかる電子部品の製造方法において使用する電子部品製造装置1000の要部概略図である。 電子部品製造装置1000の圧着ローラ7を示す断面図である。 図3(A)~(C)は、それぞれ、第1実施形態にかかる電子部品の製造方法における巻回工程を示す正面図である。 図4(A)~(C)は、それぞれ、第1実施形態にかかる電子部品の製造方法における巻回工程を示す説明図である。 図5(A)~(C)は、それぞれ、第1実施形態にかかる電子部品の製造方法における積層工程を示す正面図である。 図6(A)~(C)は、それぞれ、第1実施形態にかかる電子部品の製造方法における積層工程を示す説明図である。 第2実施形態にかかる電子部品の製造方法における、近赤外線の照射プロファイルを示すグラフである。 第3実施形態にかかる電子部品の製造方法における積層工程を示す正面図である。 特許文献1に開示された電子部品の製造方法の説明図である。 参考例にかかる電子部品の製造方法における積層工程を示す正面図である。
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。なお、各実施形態は、本発明の実施の形態を例示的に示したものであり、本発明が実施形態の内容に限定されることはない。また、異なる実施形態に記載された内容を組合せて実施することも可能であり、その場合の実施内容も本発明に含まれる。また、図面は、明細書の理解を助けるためのものであって、模式的に描画されている場合があり、描画された構成要素または構成要素間の寸法の比率が、明細書に記載されたそれらの寸法の比率と一致していない場合がある。また、明細書に記載されている構成要素が、図面において省略されている場合や、個数を省略して描画されている場合などがある。
[第1実施形態]
以下においては、まず、本実施形態の電子部品の製造方法の概略について説明し、その後に各工程の詳細について説明する。なお、製造する電子部品の種類は任意であるが、本実施形態においては、一例として積層セラミックコンデンサを製造する。
図1に、本実施形態の電子部品の製造方法において使用する電子部品製造装置1000の要部概略図を示す。
電子部品製造装置1000は、カット領域A1と、巻回領域A2と、積層領域A3とを備えている。
第1駆動ローラ1aおよび第2駆動ローラ1bによって、主面に長尺状のマザーグリーンシート2が形成されたキャリアフィルム3が、カット領域A1および巻回領域A2に搬送される。
カット領域A1において、マザーグリーンシート2およびキャリアフィルム3の搬送が停止され、カットテーブル4およびカット刃5によって、マザーグリーンシート2が個別のグリーンシート6にカットされる。
カットされたグリーンシート6およびキャリアフィルム3が、第1駆動ローラ1aおよび第2駆動ローラ1bによって、巻回領域A2に搬送される。
電子部品製造装置1000は、巻回領域A2および積層領域A3に、両者の間を往復移動する圧着ローラ7を備えている。
圧着ローラ7は、巻回領域A2において、キャリアフィルム3からグリーンシート6を剥離し、剥離したグリーンシート6を自らの外周面に巻回する。そして、グリーンシート6を巻回した圧着ローラ7は、積層領域A3に移動する。
電子部品製造装置1000は、積層領域A3に、水平方向に往復移動する積層テーブル8を備えている。また、電子部品製造装置1000は、積層領域A3に、近赤外線ヒータ10を備えている。
積層領域A3において、圧着ローラ7は、巻回していたグリーンシート6を積層テーブル8に受け渡す。そして、積層テーブル8の上面に、圧着ローラ7から受け渡された複数のグリーンシート6が、順次、積層され、加熱圧着されて一体化される。そして、所定の枚数のグリーンシート6を加熱圧着され、一体化されることによって、積層テーブル8の上面にグリーンシート積層体9が作製される。なお、加熱圧着に先立ち、圧着ローラ7に巻回されたグリーンシート6と、最上層に積層されたグリーンシート6とが、上記した近赤外線ヒータ10によって所定の温度に加熱される。
次に、グリーンシート積層体9が複数の電子部品分のグリーンシート積層体を含んでいる場合は、グリーンシート積層体9を複数の個片のグリーンシート積層体に分割する。
次に、グリーンシート積層体9、または、個片に分割されたグリーンシート積層体を、所定のプロファイルで焼成し、セラミック積層体(図示せず)を作製する。
最後に、セラミック積層体の外表面に外部電極を形成して、本実施形態にかかる電子部品(積層セラミックコンデンサ)が完成する。
以上、本実施形態の電子部品の製造方法の概略について説明した。次に、各工程の詳細について説明する。
まず、キャリアフィルム3を用意する。キャリアフィルム3の材質は任意であるが、たとえば、PET(polyethylene terephthalate;ポリエチレンテレフタレート)、PP(polypropylene;ポリプロピレン)、PEN(polymethylpentene;ポリメチルペンテン)を使用することができる。また、キャリアフィルム3の長さ、幅、厚みなどの寸法は任意であり、所望のものを使用することができる。
次に、製造する電子部品に応じた材質、粒径などからなるセラミックスの粉末、バインダ樹脂、溶剤、必要に応じて可塑剤などを用意し、これらを湿式混合してセラミックスラリーを作製する。本実施形態においては一例として積層セラミックコンデンサを製造するため、セラミックスに、誘電体セラミックスを使用する。
なお、セラミックスラリーに混合するバインダ樹脂は、所定のガラス転移温度を備えている。また、セラミックスラリーに可塑剤を添加すると、バインダ樹脂のガラス転移温度を下げることができる。
次に、キャリアフィルム3上に、セラミックスラリーを、ダイコータ、グラビアコータ、マイクログラビアコータなどを用いてシート状に塗布し、乾燥させる。なお、塗布するセラミックスラリーの厚みは任意であり、所望するマザーグリーンシート2の厚みにより、適宜、設定する。また、セラミックスラリーの塗布方法も任意であり、コータに代えて、ドクターブレードなどを使用してもよい。
以上により、一方の主面に長尺状のマザーグリーンシート2が形成されたキャリアフィルム3が完成する。
次に、必要に応じて、内部電極を形成するために、マザーグリーンシート2の上側の主面に、導電性ペーストを所望のパターンに印刷する。
次に、図1に示すように、マザーグリーンシート2が形成されたキャリアフィルム3を、電子部品製造装置1000に供給する。マザーグリーンシート2が形成されたキャリアフィルム3は、第1駆動ローラ1aおよび第2駆動ローラ1bによって、カット領域A1および巻回領域A2に搬送される。なお、カット領域A1においては、マザーグリーンシート2が形成されたキャリアフィルム3は、カットテーブル4とカット刃5との間に搬送される。
次に、カット領域A1において、マザーグリーンシート2をグリーンシート6にカットする。具体的には、まず、マザーグリーンシート2が形成されたキャリアフィルム3の搬送を停止する。次に、カット刃5を降下させ、マザーグリーンシート2をグリーンシート6にカットする。なお、図1からは分からないが、カットされたグリーンシート6は、平面視において矩形状をしている。
次に、第1駆動ローラ1aおよび第2駆動ローラ1bによって、キャリアフィルム3を間欠的に搬送し、カットされたグリーンシート6を巻回領域A2に搬送するとともに、カット領域A1にマザーグリーンシート2の次にカットすべき部分を搬送する。
上述したとおり、電子部品製造装置1000は、巻回領域A2および積層領域A3に、両者の間を往復移動する圧着ローラ7を備えている。本実施形態においては、圧着ローラ7は、積層領域A3において積層されたグリーンシート6を加圧(加熱圧着)するだけではなく、巻回領域A2においてグリーンシート6をキャリアフィルム3から剥離して自らに巻回するとともに、巻回領域A2から積層領域A3に巻回したグリーンシート6を搬送する。すなわち、圧着ローラ7は、剥離ローラおよび搬送ローラを兼ねている。
本実施形態においては、圧着ローラ7は、図2に示すように、外周面に通気孔7aが形成され、マルチチャンバーサクションローラ構造を備えている。圧着ローラ7は、外周面の領域ごとに、また時間の経過ごとに、通気孔7aの状態を、吸引状態、排気状態(ブロー状態)、大気開放状態などの任意の状態にすることができる。
また、本実施形態においては、圧着ローラ7には、巻回したグリーンシート6を加熱するために、熱源7bが設けられている。熱源7bの種類は任意であるが、たとえば、カートリッジヒータ、プレートヒータなどの抵抗加熱方式、誘導加熱、誘電加熱方式、熱媒を利用したヒートポンプ方式などを使用することができる。
圧着ローラ7の材質は任意であるが、たとえば、アルミ、カーボン、SUSなどを使用することができる。圧着ローラ7の直径は任意であるが、たとえば、50mm以上、1000mm以下とすることができる。
次に、図3(A)~(C)、図4(A)~(C)に示すように、巻回領域A2において、圧着ローラ7によって、キャリアフィルム3上に形成されたグリーンシート6をキャリアフィルム3から剥離し、剥離したグリーンシート6を、圧着ローラ7の外周面に巻回する。なお、図3(A)~(C)は正面図である。また、図4(A)~(C)は説明図であり、圧着ローラ7の通気孔7aの状態(吸引状態、大気開放状態、排気状態)を示している。なお、図3(A)と図4(A)、図3(B)と図4(B)、図3(C)と図4(C)は、それぞれ、同じ時点を示している。
まず、図3(A)、図4(A)に示すように、キャリアフィルム3によって、矩形状のグリーンシート6が巻回領域A2に搬送され、その先端が圧着ローラ7の最下部に当接する。この時点では、圧着ローラ7の通気孔7aは大気開放状態(又は排気状態)にあり、吸引はしていない。
次に、図3(B)、図4(B)に示すように、キャリアフィルム3によって矩形状のグリーンシート6を更に搬送し、それに同期させて圧着ローラ7を回転させる。このとき、通気孔7aは、圧着ローラ7の最下部を越えると、順次、大気開放状態(又は排気状態)から吸引状態に切り替わり、グリーンシート6を吸引する。そして、圧着ローラ7の回転に伴って、グリーンシート6がキャリアフィルム3から剥離される。
次に、図3(C)、図4(C)に示すように、グリーンシート6がキャリアフィルム3から完全に剥離され、グリーンシート6が圧着ローラ7の外周面に巻回される。
本実施形態においては、圧着ローラ7の外周面に巻回されたグリーンシート6が、圧着ローラ7の熱源7bによって加熱される。加熱温度は、グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも低くしておく。グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度が、たとえば60℃である場合には、熱源7bによる加熱温度を、たとえば40℃にする。熱源7bによる加熱温度を、グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも低くするのは、圧着ローラ7に巻回されたグリーンシート6の軟化を抑制するためである。
次に、グリーンシート6を巻回した圧着ローラ7が、図1に示すように、積層領域A3に移動する。ただし、圧着ローラ7を積層領域A3に移動させる代わりに、第2駆動ローラ1bをキャリアフィルム3とともに水平方向に退避させたうえ(図1における左側に退避させたうえ)、圧着ローラ7の直下に積層テーブル8を移動させてもよい。すなわち、巻回領域A2と同じ位置に、積層領域A3を設けてもよい。
上述したとおり、電子部品製造装置1000は、積層領域A3に、積層テーブル8を備えている。積層テーブル8は、水平方向に往復移動する。
本実施形態においては、積層テーブル8には、グリーンシート積層体9を加熱するために、熱源8aが設けられている。熱源8aの種類は任意であるが、たとえば、カートリッジヒータ、プレートヒータなどの抵抗加熱方式、誘導加熱、誘電加熱方式、熱媒を利用したヒートポンプ方式などを使用することができる。
また、上述したとおり、電子部品製造装置1000は、積層領域A3に、近赤外線ヒータ10を備えている。
図5(A)~(C)、図6(A)~(C)に、積層領域A3において、グリーンシート6を積層してグリーンシート積層体9を作製する工程を示す。なお、図5(A)~(C)は正面図である。また、図6(A)~(C)は説明図であり、圧着ローラ7の通気孔7aの状態(吸引状態、大気開放状態、排気状態)を示している。なお、図5(A)と図6(A)、図5(B)と図6(B)、図5(C)と図6(C)は、それぞれ、同じ時点を示している。
まず、図5(A)、図6(A)に示すように、グリーンシート6が巻回された、圧着ローラ7の下に、積層テーブル8を移動させる。なお、図5(A)、図6(A)においては、積層テーブル8上に、既に複数のグリーンシート6が積層され、加熱圧着されて、作製途中のグリーンシート積層体9が存在している。ただし、1層目のグリーンシート6を積層する場合には、積層テーブル8上にグリーンシート積層体9(グリーンシート6)は存在していない。
図5(A)、図6(A)は、加工点Pにおいて、圧着ローラ7に巻回されたグリーンシート6の先端と、作製途中のグリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6の先端とが、接した時点を示している。加工点Pとは、圧着ローラ7に巻回されたグリーンシート6が圧着ローラ7から積層テーブル8に受け渡され、圧着ローラ7と積層テーブル8とで、受け渡されたグリーンシート6の下側主面を、作製途中のグリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6の上側主面に加熱圧着する点をいう。
図5(A)、図6(A)に示す時点においては、圧着ローラ7の通気孔7aは吸引状態にあり、グリーンシート6は圧着ローラ7に巻回されている。
本実施形態においては、積層テーブル8上の(作製途中または作製後の)グリーンシート積層体9が、積層テーブル8の熱源8aによって加熱される。加熱温度は、グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも低くしておく。グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度が、たとえば60℃である場合には、熱源8aによる加熱温度を、たとえば40℃にする。熱源8aによる加熱温度を、グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも低くするのは、(作製途中または作製後の)グリーンシート積層体9の軟化を抑制するためである。
積層領域A3においては、近赤外線ヒータ10によって、少なくとも、圧着ローラ7に巻回されたグリーンシート6の加工点Pに至る直前の部分、および、作製途中のグリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6の加工点Pに至る直前の部分に、近赤外線を照射する。近赤外線を照射するのは、グリーンシート6のこれらの部分の温度を上昇させ、新たに積層されるグリーンシート6と、作製途中のグリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6との加熱圧着を良好におこなうためである。
グリーンシート6の加熱に、近赤外線を使用するのは、通常、グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂が、この波長に吸収波長域を有しており、グリーンシート6を効率的に加熱することができるからである。なお、近赤外線ヒータ10によって照射する近赤外線は、0.8μm以上、2μm以下であることが好ましい。この場合には、より効率的にグリーンシート6を加熱することができるからである。
新たに積層されるグリーンシート6、および、作製途中のグリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6の温度は、グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも高くなることが好ましい。この場合には、加熱圧着が、より良好になるからである。なお、新たに積層されるグリーンシート6は圧着ローラ7の熱源7bによって加熱され、また、作製途中のグリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6は積層ステージ8の熱源8aによって加熱されているため、これらのグリーンシート6は、近赤外線ヒータ10による近赤外線の照射によって、短時間で高温になる。
次に、図5(B)、図6(B)に示すように、圧着ローラ7を回転させ、それに同期させて、積層テーブル8を回転と同じ方向(図5(B)、図6(B)における右方向)に移動させる。このとき、通気孔7aは、圧着ローラ7の最下部(加工点P)を越えると、順次、吸引状態から排気状態(又は大気開放状態)に切り替わる。この結果、圧着ローラ7に巻回されたグリーンシート6が、積層テーブル8上の作製途中のグリーンシート積層体9の最上層に積層され、加熱圧着される。
次に、図5(C)、図6(C)に示すように、グリーンシート6がグリーンシート積層体9に完全に加熱圧着されて、当該グリーンシート6の積層が完了する。
以上のグリーンシート6の積層、加熱圧着を、予定の回数繰り返すことによって、グリーンシート積層体9が完成する。
次に、必要に応じて、グリーンシート積層体9を複数の個片のグリーンシート積層体に分割する。
次に、グリーンシート積層体9、または、個片に分割されたグリーンシート積層体を、所定のプロファイルで焼成し、セラミック積層体(図示せず)を作製する。このとき、層間に設けられた導電性ペーストも焼成され、セラミック積層体の層間に内部電極が形成される。
最後に、セラミック積層体の外表面に外部電極を形成して、本実施形態にかかる電子部品(積層セラミックコンデンサ)が完成する。
本実施形態の電子部品の製造方法においては、積層テーブル8上に形成された作製途中のグリーンシート積層体9を、熱源8aによって、グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱しないため、グリーンシート6を積層してグリーンシート積層体9を作製する工程において、グリーンシート積層体9の形状に歪が発生しにくい。
また、本実施形態の電子部品の製造方法においては、積層領域A3において、近赤外線ヒータ10によって、少なくとも、圧着ローラ7に巻回されたグリーンシート6の加工点Pに至る直前の部分、および、作製途中のグリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6の加工点Pに至る直前の部分に、近赤外線を照射し、グリーンシート6のこれらの部分を高温にするため、圧着ローラ7から受け渡されたグリーンシート6と、作製途中のグリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6とが、良好に加熱圧着される。なお、上述したように、新たに積層されるグリーンシート6、および、作製途中のグリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6は、近赤外線の照射によって、グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも高くなることが好ましい。
[参考例]
図10に、本発明の電子部品の製造方法にとって参考となる、参考例を示す。
参考例は、第1実施形態で使用した圧着ローラ7は使用せず、代わりに、特許文献1に開示された電子部品の製造方法(図9参照)と同じように、下面が平板状で、下面に通気孔57aが形成されたヘッド57を使用する。そして、通気孔57aでグリーンシート6を吸引して、グリーンシート6を搬送する。また、積層テーブル8とヘッド57とを使って、グリーンシート6を積層テーブル8上に形成されたグリーンシート積層体9の最上層に加熱圧着する。
また、参考例は、ヘッド57の先端に近赤外線ヒータ60が設けられており、グリーンシート6を搬送しながら、近赤外線ヒータ60から照射した近赤外線によって、積層テーブル8上に形成されたグリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6を加熱する。
参考例の方法によっても、グリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6を加熱することができる。しかしながら、参考例の方法では、積層テーブル8とヘッド57とを使って、グリーンシート6を積層テーブル8上に形成されたグリーンシート積層体9の最上層に加熱圧着するときに、グリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6に部分的な温度のムラが発生する。すなわち、先に近赤外線が照射された、最上層に積層されたグリーンシート6の図10における左側の部分の温度が、時間が経過したことによって、最後に近赤外線が照射された、最上層に積層されたグリーンシート6の図10における右側の部分の温度よりも低くなってしまう。
参考例の方法では、グリーンシート6を積層テーブル8上に形成されたグリーンシート積層体9の最上層に加熱圧着するときに、グリーンシート積層体9の最上層に積層されたグリーンシート6に部分的な温度のムラが発生するため、全体的に均質な接合強度を備えたグリーンシート積層体9を作製することができない虞がある。
[第2実施形態]
第2実施形態においては、上述した第1実施形態にかかる電子部品の製造方法の工程の一部に変更を加えた。具体的には、第1実施形態では、近赤外線ヒータ10によって連続的に近赤外線を照射した。第2実施形態では、これに変更を加え、グリーンシート6を積層してグリーンシート積層体9を作製する工程と同期させて、近赤外線ヒータ10による近赤外線の照射を間欠的にした。なお、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、電子部品製造装置1000を使用する。ただし、第2実施形態において使用する電子部品製造装置1000には、近赤外線ヒータ10による近赤外線の照射を間欠的に制御する機能が付加されている。
図7に、第2実施形態における、近赤外線ヒータ10による近赤外線の照射プロファイルを示す。図7は、上段、中段、下段の3段に分けて示している。上段は、近赤外線ヒータ10への通電プロファイルを電圧で示している。中段は、近赤外線ヒータ10の出力プロファイルを照度で示している。下段は、加熱圧着プロファイルを積層テーブル8の速度(図1、図5、図6において積層テーブル8が左から右に動き加熱圧着が実施されているときの速度)で示している。
図7は、近赤外線ヒータ10に3回通電がなされ、近赤外線ヒータ10が3回近赤外線を照射し、積層テーブル8が3回左から右に動き、3枚のグリーンシート6が積層され、加熱圧着されたことを示している。
図7から分かるように、近赤外線ヒータ10への通電を開始すると、近赤外線ヒータ10の出力(照度)が上昇を始める。そして、近赤外線ヒータ10への通電を終了すると、そのときが近赤外線ヒータ10の出力のピークとなり、その後、近赤外線ヒータ10の出力が降下を始める。積層テーブル8は、近赤外線ヒータ10の出力が一定以上の大きさを保っている期間中(中段に破線で示す照度よりも大きな照度のとき)に動き、グリーンシート6を積層し、加熱圧着する。
第2実施形態は、近赤外線ヒータ10による近赤外線の照射を間欠的にしているため、近赤外線ヒータ10による近赤外線の照射によって、積層テーブル8上に形成された(作製途中または作成後の)グリーンシート積層体9が、許容範囲を超えて高温(グリーンシート6に含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度以上の温度)になることが抑制されている。
[第3実施形態]
第3実施形態も、上述した第1実施形態にかかる電子部品の製造方法の工程の一部に変更を加えた。
図8に、第3実施形態にかかる電子部品の製造方法において実施する、グリーンシート6を積層し、加熱圧着してグリーンシート積層体9を作製する工程を示す。図8に示すように、第3実施形態にかかる電子部品の製造方法では、第2近赤外線ヒータ20を設け、作製途中のグリーンシート積層体9の最上層にグリーンシート6を加熱圧着したあと、第2近赤外線ヒータ20から近赤外線を照射し、新たに加熱圧着されたグリーンシート6を更に加熱するようにしている。
第3実施形態にかかる電子部品の製造方法によれば、第2近赤外線ヒータ20からの近赤外線の照射によって、最上層に加熱圧着されたグリーンシート6の温度が更に高くなるため、作製途中のグリーンシート積層体9と最上層に加熱圧着されたグリーンシート6との接合強度が更に高くなる。そのため、第3実施形態にかかる電子部品の製造方法によれば、層間の接合強度が更に高いグリーンシート積層体9を作製することができる。
以上、第1実施形態~第3実施形態にかかる電子部品の製造方法について説明した。しかしながら、本発明が上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って種々の変更をなすことができる。
たとえば、上記実施形態では、電子部品として積層セラミックコンデンサを製造したが、製造する電子部品は積層セラミックコンデンサには限られず、他の種類の電子部品であってもよい。
また、上記実施形態では、圧着ローラ7が、剥離ローラおよび搬送ローラを兼ねていたが、これらは別体であってもよい。たとえば、剥離ローラでキャリアフィルム3から剥離されたグリーンシート6を、剥離ローラから圧着ローラ7に受け渡したり、剥離ローラから搬送ローラに受け渡し、更に搬送ローラから圧着ローラ7に受け渡したりするようにしてもよい。
また、上記実施形態では、圧着ローラ7が通気孔7aを備えたサクションロールであったが、圧着ローラ7は空気孔を備えないローラであってもよい。
また、上記実施形態では、圧着ローラ7が巻回領域A2から積層領域A3に移動したが、これに代えて、積層テーブル8が巻回領域A2に移動してくるようにしてもよい。すなわち、巻回領域A2と積層領域A3とを、同じ位置に設けてもよい。
本発明の一実施態様にかかる電子部品の製造方法は、「課題を解決するための手段」の欄に記載したとおりである。
この電子部品の製造方法において、照射される近赤外線の波長が、0.8μm以上、2μm以下であることも好ましい。この場合には、より効率的にグリーンシートを加熱することができる。
また、近赤外線の照射が間欠的であることも好ましい。この場合には、近赤外線ヒータによる近赤外線の照射によって、積層テーブル上に形成されたグリーンシート積層体が、許容範囲を超えて高温になることを抑制できる。
また、近赤外線が照射された、圧着ローラに巻回されたグリーンシートの加工点に至る直前の部分、および、グリーンシート積層体の最上層に積層されたグリーンシートの加工点に至る直前の部分の温度が、グリーンシートに含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも高いことも好ましい。この場合には、グリーンシートの加熱圧着がより良好になる。
また、圧着ローラおよび積層テーブルの少なくとも一方を、グリーンシートに含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で加熱することも好ましい。この場合には、グリーンシートの温度が予め高くなっているので、近赤外線ヒータによる近赤外線の照射によって、グリーンシートが短時間で高温になる。
本発明の一実施態様にかかる電子部品製造装置は、「課題を解決するための手段」の欄に記載したとおりである。
この電子部品製造装置において、照射される近赤外線の波長が、0.8μm以上、2μm以下であることも好ましい。この場合には、より効率的にグリーンシートを加熱することができる。
また、近赤外線の照射が間欠的であることも好ましい。この場合には、近赤外線ヒータによる近赤外線の照射によって、積層テーブル上に形成されたグリーンシート積層体が、許容範囲を超えて高温になることを抑制できる。
1a・・・第1駆動ローラ
1b・・・第2駆動ローラ
2・・・マザーグリーンシート
3・・・キャリアフィルム
4・・・カットテーブル
5・・・カット刃
6・・・グリーンシート
7・・・圧着ローラ
7a・・・通気孔
7b・・・熱源
8・・・積層テーブル
8a・・・熱源
9・・・グリーンシート積層体
10・・・近赤外線ヒータ
20・・・第2近赤外線ヒータ
A1・・・カット領域
A2・・・巻回領域
A3・・・積層領域
P・・・加工点

Claims (6)

  1. 回転する圧着ローラと、前記圧着ローラの回転に同期して水平方向に往復移動する積層テーブルとを使用し、
    前記圧着ローラにグリーンシートを巻回する工程と、
    前記グリーンシートを加工点において前記圧着ローラから前記積層テーブルに受け渡し、加熱圧着して、前記積層テーブル上に、複数の前記グリーンシートが積層されたグリーンシート積層体を作製する工程と、を備えた電子部品の製造方法であって、
    少なくとも、前記圧着ローラに巻回された前記グリーンシートの前記加工点に至る直前の部分、および、前記グリーンシート積層体の最上層に積層された前記グリーンシートの前記加工点に至る直前の部分に、近赤外線を照射し、
    前記近赤外線の照射が間欠的である、電子部品の製造方法。
  2. 回転する圧着ローラと、前記圧着ローラの回転に同期して水平方向に往復移動する積層テーブルとを使用し、
    前記圧着ローラにグリーンシートを巻回する工程と、
    前記グリーンシートを加工点において前記圧着ローラから前記積層テーブルに受け渡し、加熱圧着して、前記積層テーブル上に、複数の前記グリーンシートが積層されたグリーンシート積層体を作製する工程と、を備えた電子部品の製造方法であって、
    少なくとも、前記圧着ローラに巻回された前記グリーンシートの前記加工点に至る直前の部分、および、前記グリーンシート積層体の最上層に積層された前記グリーンシートの前記加工点に至る直前の部分に、近赤外線を照射し、
    前記圧着ローラおよび前記積層テーブルの少なくとも一方を、前記グリーンシートに含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で加熱する、電子部品の製造方法。
  3. 前記近赤外線の波長が、0.8μm以上、2μm以下である、請求項1または2に記載された電子部品の製造方法。
  4. 前記近赤外線が照射された、前記圧着ローラに巻回された前記グリーンシートの前記加工点に至る直前の部分、および、前記グリーンシート積層体の最上層に積層された前記グリーンシートの前記加工点に至る直前の部分の温度が、前記グリーンシートに含まれるバインダ樹脂のガラス転移温度よりも高い、請求項1ないし3のいずれか1項に記載された電子部品の製造方法。
  5. 回転する圧着ローラと、
    前記圧着ローラの回転に同期して水平方向に往復移動する積層テーブルと、を備え、
    前記圧着ローラにグリーンシートを巻回し、
    前記グリーンシートを加工点において前記圧着ローラから前記積層テーブルに受け渡し、加熱圧着して、前記積層テーブル上に、複数の前記グリーンシートが積層されたグリーンシート積層体を作製する、電子部品製造装置であって、
    少なくとも、前記圧着ローラに巻回された前記グリーンシートの前記加工点に至る直前の部分、および、前記グリーンシート積層体の最上層に積層された前記グリーンシートの前記加工点に至る直前の部分に近赤外線を照射する、近赤外線ヒータを更に備え
    前記近赤外線ヒータによって前記近赤外線が間欠的に照射される、電子部品製造装置。
  6. 前記近赤外線ヒータによって照射される前記近赤外線の波長が、0.8μm以上、2μm以下である、請求項に記載された電子部品製造装置。
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