JPH02208914A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダ、液晶テレビ等の電気
製品に広く用いられている積層セラミックコンデンサ等
の積層セラミック電子部品の、特に転写方法による製造
方法に関するものであり、他にも、広く多層セラミック
基板、積層バリスタ。

積層圧電素子等の積層セラミック電子部品を製造する際
においても利用可能なものである。

従来の技術 近年、電子部品の分野において、回路基板の高密度化に
伴い、積層セラミックコンデンサ等のますますの微小化
及び高性能化が望まれている。ここでは、積層セラミッ
クコンデンサを例に採り説明する。

第１３図は、積層セラミックコンデンサの一部を断面に
て示す図である。第１３図において、１はセラミック誘
電体層、２．２１Ｌは内部電極、３゜３ａは外部電極で
ある。前記内部電極２及び２ａは、おのおの外部電極３
及び３ａに接続されている。

従来、積層セラミックコンデンサは、次のような製造方
法によって製造されていた。まず、所定の大きさに切断
されたセラミック生シートに、所定の電極インキを印刷
し、前記電極インキを乾燥させ、電極インキ膜とし、こ
の電極インキ膜の形成されたセラミック生シートを必要
枚数だけ積層し、セラミック生積層体とし、このセラミ
ック生積層体を所望する形状に切断し、焼成し、外部電
極を取付けて完成させていた。

しかし、このようなセラミック生シート上に電極インキ
を直接印刷する方法では、電極インキをセラミック生シ
ート上に印刷する際に、電極インキに含まれる溶剤によ
ってセラミック生シートが膨潤したシ、侵されたシする
ことが問題になっていた。さらに、セラミック生シート
が薄くなるほど、セラミック生シート自体にピンホール
も発生しやすくなるため、内部電極同志の７日−トが発
生してしまう問題点があった。

このため、従来よりこの問題に対して、電極インキ膜を
セラミック生シート内部に埋め込むことにより、問題を
解決しようとするいくつかのアプローチが採られていた
。

次に、第１４図、第１６図を用いて上述した従来の電極
埋め込みセラミック生シートの製造方法について説明す
る。第１４図、第１５図において。

４は？［極インキ膜％６はベースフィルム、６はセラミ
ック生シートである。まず、第１４図のような形状に電
極インキ膜４がベースフィルム５上に印刷形成される。

そして、第１６図（Ａ）〜（Ｂ）のようにして電極イン
キ膜４をセラミック生シート６に埋め込むことができる
。このような電極埋め込み方法としては、特開昭６８−
１０６２４４号公報のように、ベースフィルム上に電極
インキ膜を印刷形成しておき、次にこの上にキャヌチン
グ法でセラミック生シートを形成する方法がある。また
、特公昭４０−１９９７５号公報のように、電極インキ
を塗布、乾燥後、連続的に訪電体スラリーを塗布し、こ
れを支持体から剥離することにより、電極埋め込みセラ
ミック生シートを得る方法がある。しかし、これらの方
法により作った電極埋め込みセラミック生シートは、ベ
ースフィルムから剥離されて積層されるために、その膜
厚が薄くなると、機械的強度が極端に減少するために、
もはやそれ自体では取扱いできなくなるものであった。

このため、２０ミクロン以下の薄層化は行えなかった。

また、セラミック生シートの厚みが２０ミクロン以下ま
で薄くなると、電極インキ膜の厚みに起因する凹凸が第
１６図（Ｂ）のように電極埋め込みセラミック生シート
の表面に発生し易い問題点があった。

このため、特公昭５９−１７２７１１号公報では、ベー
スフィルム上に形成された電極をセラミック生シートに
埋め込み、ベースフィルムごと積層、焼成して積層セラ
ミックコンデンサを製造する方法が機業されている。し
かし、ベースフィルムごと焼成するためには、ベースフ
ィルム自体の膜厚が１．５〜１４．０ミクロン程度と非
常に薄いものを用いる必要がある。また、積層数に比例
して焼成されるベースフィルムの量も増加してしまい、
デラミネーシヨン（層間剥離）が発生しやすくなる。こ
のため、積層数を増すほどベースフィルムは薄くする必
要がある。また、このような薄いベースフィルムは、取
扱いにくく機械的強度も劣る。

また、電極インキ膜の厚みに起因する凹凸の発生を低減
できなかった。このため、この方法では、デラミネーシ
ョンの発生以外に、積場精度にも問題が生じるものであ
った。

発明が解決しようとする課題 したがって、従来の製造方法は、電極埋め込みセラミッ
ク生シートを製造した後、前記電極埋め込みセラミック
生シートを剥離して積層する場合においても、前記電極
埋め込みセラミック生シートが薄くなった時に取扱いが
難しく、セラミック生シートの薄層化に限度があった。

さらに、セラミック生シートの厚みが薄くなるほど、電
極インキ膜の厚みに起因する凹凸が電極埋め込みセラミ
ック生シート表面に現れる問題点もあった。

本発明は、前記課題に鑑み、２０ミクロン以下の薄いセ
ラミック生シートにおいても電極インキ膜の厚みに起因
する凹凸の発生を低減した電極埋め込みセラミック生シ
ートを製造し、ベースフィルムごと積層するため、機械
的強度を保ちながら取扱い、転写することができ、さら
に前記電極埋め込みセラミック生シートを圧着した後、
ベースフィルムを剥離することで積層性の優れた積層セ
ラミック電子部品の製造方法を提供するものである。

課題を解決するだめの手段 前記課題を解決するために、本発明の積層セラミック電
子部品の製造方法は、大小複数種の電極インキ膜が形成
されたベースフィルム上に、セラミックのスラリーを塗
布し、乾燥後、前記ベースフィルム上に電極埋め込みセ
ラミック生シートを作り、次に前記電極埋め込みセラミ
ック生シートヲ前記ベースフィルムよシ剥離することな
く、他のセラミック生シートもしくは他の電極インキ膜
上に圧着させた後、前記ベースフィルムのみを剥離し、
前記電極埋め込みセラミック生シートを他のセラミック
生シートもしくは他の電極インキ膜上に転写するという
構成を備えたものである。

作用 本発明は、前記した構成によって、電極インキが乾燥さ
れていることよシ、電極インキ中に含まれている溶剤に
よってセラミック生シートが浸食。

膨潤を起こし、シシートするといった悪影響が発生する
ことを防止することができる。また、電極インキ膜の埋
め込まれたセラミック生シートをベースフィルムよシ剥
離することなく、他のセラミック生シートもしくは他の
電極インキ膜上に圧着させた後、ベースフィルムのみを
剥離し、前記電極埋め込み七ラミック生シートを転写す
ることによシ、電極埋め込みセラミック生シートの積層
等での取扱いを容易にし、大小複数種の電極インキ膜を
セラミックのスラリーで埋め込むことで、電極埋め込み
セラミック生シートの表面を平坦化でき、積層精度も高
められた積層セラミック電子部品を製造することができ
る。

実施例 以下、本発明の一実施例の積層セラミックコンデンサの
製造方法及び積層方法について、図面を参照しながら説
明する。

第１図〜第３図は１本発明に使用する電極埋め込みセラ
ミック生シートの製造方法の一例を説明するためのもの
である。第１図〜第３図において、７はベースフィルム
、８はｔ極（ンキ膜、　９．９Ｌ。

９ｂは平坦用電極インキ膜、１０はセラミック生シート
である。ここで、電極インキ膜８および平坦用電極イン
キ膜９は、同じ電極インキが印刷後に乾燥されてできた
ものである。まず、第１図（ム）〜ω）に示す順で電極
埋め込みセラミック生シートを製造する。第１図におい
て、電極インキ膜８間に平坦用電極インキ膜９が形成さ
れていることで、セラミック生シート１０の表面が従来
のもの（第１６図相当）に比較して、表面の平坦性が向
上していることが解る。

また、第２図、第３図は、ベースフィルム膜上に形成す
る大小複数種の電極インキ膜、つまり電極インキ膜８及
び平坦用電極インキ膜９ａ、９ｂの形状の一例を説明す
るためのものである。

次に、第４図〜第８図を用いて、本発明の積層セラミッ
ク電子部品の積層方法について説明する。

第４図及び第６図は、第１図〜第３図のようにして得ら
れた本発明の電極埋め込みセラミック生シートを積層す
る様子を説明するための図である。

第４図、第６図において、９０，９ｄ、９ｅｌは平坦用
電極インキ膜、１１は台、１２．１２ａはベースフィル
ム、１３はセラミック生ｆｉ層体、１４　。

１４ａは電極インキ膜、１６はセラミック生シート、１
６は電極埋め込みセラミック生シートであり、電極イン
キ膜１４１Ｌとセラミック生シート１６より構成されて
いる。１７はヒータ、１８は加圧盤であシ、必要に応じ
てヒータ１７によシ加熱することができる。１９は転写
された電極インキ膜、２ｏは転写された電極埋め込みセ
ラミック生シート、２１は転写された電極埋め込みセラ
ミック生シートであり、転写された電極インキ膜１９と
転写されたセラミック生シート２０より構成されている
。！！た２矢印は加圧盤１８の動く方向を示す。

まず、第４図を用いて説明する。今、ベースフィルム１
２ａの電極埋め込みセラミック生シート１６が形成され
ていない側に、加圧盤１８を置く。

ここで、加圧盤１８は必要に応じてヒータ１７によシ加
熱してもよい。一方、ベースフィルム１２２Ｌの電極埋
め込みセラミック生シート１６の形成された側に１台１
１上に固定したベースフィルム１２及び七ラミック生積
層体１３を置く。この時、セラミック生積層体１３の表
面に転写、印刷等の適宜の方法によって電極インキ膜１
４を形成しておく。ここで、セラミック生積層体１３の
表面には必ずしも電極インキ膜１４が形成されている必
要はない。また、ベースフィルム１２も必要に応じて用
いれば良い。次に、第４図に示す状態から。

加圧盤１８によりセラミック生積層体１３の表面に、ベ
ースフィルム１２１Ｌの表面に形成された電極埋め込み
セラミック生シート１６を圧着させる。

この時、ヒータ１７によって熱をかけても良い。

次に、第６図を用いて説明する。この第６図は。

第４図に示す電極埋め込みセラミック生シート１６を転
写した後の図である。すなわち、第６図のように、加熱
盤１８によって、ベースフィルム１２ａ上の電極埋め込
みセラミック生シート１６は、セラミック生積層体１３
０表面に転写され、これによシ転写された電極インキ膜
１９及び転写されたセラミック生シート２０よシ構成さ
れた転写された電極埋め込みセラミック生シート２１を
形成する。

また、第６図及び第７図は、前記積層の変形例を説明す
るための図である。ここで、電極インキ膜１４の形成さ
れたセラミック生積１体１３０表面に、ベースフィルム
１２ｂの上に形成されたセラミック生シート１　ｓａを
圧着させ、転写されたセラミック生シート２ｏ＆を形成
した後に、電極埋め込みセラミック生シート１６を加熱
圧着する。

ここで、第４図、第６図の工程や、第６図、第７図の工
程を繰り返すことで多層にわたり積層することも可能で
ある。

次に、第８図は前記積層の別の変形例を説明するための
図である。第８図において、２２はローラであシ、ヒー
タ１７ａにょシ必要に応じて加熱することもできる。そ
して、電極埋め込みセラミック生シート１６が七ラミッ
ク生積層体１３とローラ２２の間を通る時、電極埋め込
みセラミック生シート１６は、セラミック生積層体１３
の表面に転写され、転写された電極埋め込みセラミック
生シート２１となる。この方法によると、電極埋め込み
セラミック生シートの転写を連続的に行うことができる
。

また、第９図〜第１２図は、前記の積層方法で製造した
積層体を切断する様子を説明するための図である。第９
図〜第１２図において、２３゜２３＆、２３ｂは電極イ
ンキ膜、２４，２４ａ。

２４ｂ、２４Ｃは平坦用電極インキ膜、２６は積層体、
点線は切断位置を示す。ここで、切断は第９図に示すよ
うに電極インキ膜２３間に１個設けられた平坦用電極イ
ンキ膜２４上でも、第１０図に示すように電極インキ膜
２３間に複数個設けられた平坦用電極インキ膜２４１Ｌ
間で行ってもよい。

また、第１１図、第１２図に示すように平坦用電極イン
キ膜２４ｂ、２４Ｇは、各層毎に設けなくとも必要に応
じて設ければ良い。第１１図、第１２図において、電極
インキ膜２ｓａ、２３ｂは、第１３図の内部電極２．２
１Ｌに示したように、２ケの外部電極に交互に接続され
るものである。このようにすることで、切断時に平坦用
電極インキ膜が原因となり、積層セラミック電子部品が
シ曹−ト不良を発生することがない。

次に、さらに詳しく説明する。まず、電極インキ膜を形
成するための電極インキとしては、市販の電極インキ（
積層コンデンサ内部電極用Ｐａベーヌト）を用い、適当
な粘度になるように溶剤を用いて希釈し、用いた（以下
、簡単に電極インキと呼ぶ）。

次に、電極インキ膜１４ａ（及びセラミック生シーＭ５
）用のベースフィルム１２ａとして、フィルム幅２００
ミリメートル、フィルムｉＪ！７６ミクロン、長さ約１
００メートルのポリエチレンテレフタレートフィルム（
以下、単にベースフィルムと呼ぶ）を用いて、この上に
４００メツシユのステンレススクリーン（乳剤層の厚み
が１０ミクロンのもの）を用いたスクリーン印刷法によ
り、前記の電極インキを一定の間隔を空けながら連続的
に印刷した。ここで、電極インキの印刷形状は。

第３図相当のものを用い、　３．５　Ｘ　１．０Ｉｆｆ
のもの（電極インキ膜用）、３．５ＸＯｊ　５ｕのもの
（平坦用電極インキ膜用）よりなる大小複数種の電極イ
ンキとした。そして、印刷後の電極インキの乾燥は、印
刷機の次に遠赤外のベルト炉を接続し、電極インキ中の
溶剤を蒸発させ、これを大小各複数種の電極インキ膜と
した。

次に、セラミックのスラリー〇作υ方について説明する
。まず、ポリビニルブチツール樹脂（ＰＶＢ樹脂）を含
む熱可塑性樹脂を、溶剤と可塑剤中に加え、充分溶解し
た後、この中に粒径約１ミクロンのチタン酸バリウムを
主体としたセラミック粉末を分散させ、セラミックのス
ラリーとした。

次に、このセラミックのスラリーを、前記大小複数種の
電極インキ膜が形成されたベースフィルム上に連続的に
塗布した。ここで、セラミックのスラリーの塗布は、市
販の連続塗布機を用い、セラミックのスラリーの乾燥は
、温風循環式の乾燥機を用いて行い、電極埋め込みセラ
ミック生シート１６を製造した。ここで、マイクロメー
タを用いて、でき上がった電極埋め込みセラミック生シ
ートのセラミック生シートだけの膜厚を測定したところ
、セラミック生シートの厚みは１６ミクロンであった。

次に、この電極埋め込みセラミック生シート１６を用い
た積層セラミックコンデンサの積層方法について説明す
る。まず、厚み２００ミクロンの電極の形成されていな
いセラミック生積層体１３を、ベースフィルム１２ごと
第４図の台１１上に固定した。この上に、第４図及び第
６図のように、必要な積層数だけ電極埋め込みセラミッ
ク生シート１６を転写した。ここで、転写は圧力１６キ
ログラム毎平方センナメートルの条件下でベースフィル
ム１２！Ｌの側から加圧盤１８を用いて行い、電極埋め
込みセラミック生シート１６を転写した後。

べ−ヌフィルム１２ａを剥がして行った。

以下、これを繰シ返し、電極が第１３図のように交互に
ずれるようにし、電極を６１層になるようにした。そし
て、最後に焼成時のソリ対策や機械的強度を上げるため
に、電極が形成されていないセラミック生シートを厚み
２００ミクロン相当転写した。このようにして得た積層
体を２．４×１．６ミリメードルのチップ状に切断した
後、１３００″Ｃで１時間焼成した。

また、電極インキ中に含まれる溶剤の影響を調べるだめ
に、従来例として電極インキを直接セラミック生シート
の上に印刷した。これは前述と同じ組成、厚みからなる
ベースフィルム上に形成されたセラミック生シート上に
、同じ電極インキを直接スクリーン印刷法により内部電
極として印刷乾燥し、電極の形成されたセラミック生シ
ートとした。次に、この電極の形成されたセラミック生
シートをベースフィルムごと転写しベースフィルムを剥
がし、電極が６１層になるように転写積重した。また、
その他の各条件は前述のものと同じにした。

ここで、試料数はｎ＝１００とした。次に、外部電極を
通常の方法を用いて形成し、ショート発生率を調べた。

その結果を以下の第１表に示す。

〈第１表〉 以上のように本発明による積層セラミック電子部品の製
造方法を用いれば、電極インキが乾燥されているために
、ショート発生率、デラミネーション発生率ともに、従
来法に比較して大きく改善されていることが解る。また
、第１表で本発明方法の方がデラミネーション（層間剥
離）の発生率が小さいのは、電極インキ膜をセラミック
生シートに埋め込むことによシ、電極インキ膜に起因す
る積層時の凹凸の発生が少なくなったためと考えられる
。

また、比較のために１本実施例で用いた電極埋め込みセ
ラミック生シートと、従来の電極埋め込みセラミック生
シートの、表面の平坦度を比較した。この結果を下記の
第２表に示す。まず、前記電極インキ及び前記セラミッ
クのスラリーを用い、第１４図、第１６図に示したよう
にして、従来の電極埋め込みセラミック生シートを製造
した。

一方、本発明の電極埋め込みセラミック生シートは第１
図に示したようにして製造した。なお。

電極インキ膜の厚みは、ともに４ミクロンであった。な
お、第２表において、セラミック生シート上とは、電極
埋め込みセラミック生シート上に現れた電極インキ膜の
厚みに起因する凹凸を触針式の表面荒さ計を用いて評価
した結果、６１層積層後とは、電極埋め込みセラミック
生シートを６１層積層して製造した積層体表面に現れた
電極インキ膜の厚みに起因する凹凸を同様に評価した結
果である。

く第２表〉 なお、セラミックのスラリーの塗布は、リバースコータ
ー、グラビアコーター　バーコータードクターブレード
コーター等の連続的に塗布できる塗布機を用いることが
できる。

また、本発明に用いる七ラミック生シートを製造する際
に用いる樹脂としては、ＰＶＢ樹脂以外に、アクリル樹
脂、ビニル樹脂、セルロース誘導体樹脂等の各種熱可塑
性樹脂を用いることができる。また、樹脂が硬化型樹脂
０重合型樹脂であっても、その硬化条件１重合条件を適
当にし、例えばゴム状にすることで、表面に粘着性をも
たせ、一種の熱可塑性樹脂として用いることもできる。

なお１本発明において、転写時には熱、光電子線、マイ
クロウェーブ、ｘａ等を用いて転写性を向上させること
もできる。また、各樹脂の種類。

可塑剤の種類や添加量を変えることにより、保存安定性
を図シながら、積層の高速化も可能である。

さらに１本発明の製造方法は、前記実施例で述べた積層
セラミックコンデンサに適用する以外に、多層セツミッ
ク基板、積層バリスタ等のその他の積層セラミック電子
部品においても適用できるものである。

発明の効果 以上のように本発明は、大小複数種の電極インキ膜が形
成されてなるベースフィルム上に、セラミックのスラリ
ーを塗布し、乾燥後、前記ベースフィルム上に電極埋め
込みセラミック生シートを作り、次に前記電極埋め込み
セラミック生シートを前記ベースフィルムより剥離する
ことなく、他のセラミック生シートもしくは他の電極イ
ンキ膜上に圧着させた後、前記ベースフィルムのみを剥
離し、前記電極埋め込みセラミック生シートを他のセラ
ミック生シートもしくは他の電極インキ膜上に転写する
ことにより、電極が乾燥されていることにより、電極イ
ンキ中に含まれる溶剤の悪影響を極力少なくし、またセ
ラミック生シートを支持体と共に取扱うために、取扱い
時に破損することがなく、大小複数種の電極インキ膜の
一部の電極インキ膜を平坦化のだめのダミーとして用い
ることで凹凸の発生を防止し、積層性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ムｌ　Ｂ　Ｉ第２図及び第３図は本発明に使用す
る電極埋め込みセラミック生シートの製造方法の一例を
説明するための図、第４図〜第８図は本発明の積層セラ
ミック電子部品の積層方法について説明するだめの図、
第９図〜第１２図は前記の積層方法で製造した積層体を
切断する様子を説明するための図、第１３図は積層セラ
ミックコン造方法について説明する図である。 ７・・・・・・ベースフィルム、８・・・・・・Ｋ極イ
ンキ膜。 ｅ、９ｈ、９ｂ、９ｃ、９ａ、９ｅ−−−−−−平坦用
電極インキ膜、１０・・・・・・セラミック生シート、
１１・・・・・・台、１２ａ、１２ｂ・・・・・・ベー
スフィルム、１３・・・・・・セラミック生積層体、１
４，１４１Ｌ・・・・・・電極インキ膜、１６．１６＆
・・・・・・セラミック生シート、１６・・・・・・電
極埋め込みセラミック生シート、１７゜１７＆・・・・
・・ヒータ、１８・・・・・・加圧盤、１９・・・・・
・転写された電極インキ膜、２０．２０＆・・・・・・
転写されたセラミック生シート、２１・・・・・・転写
された電極埋め込みセラミック生シート、２２・・・・
・・ローラ。 ２３．２３＆　、２３ｂ、、、、、、電極インキ膜、　
２４１Ｌ。 ２４ｂ　、２４０・・・・・・平坦用電極インキ膜、２
５・・・・・・積層体。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名７−
ベースフイ）Ｌ／ム 鴎 図 第 図 第 図 、２−一一ローラ 第１３図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 大小複数種の電極インキ膜が形成されたベースフィルム
   上に、セラミックのスラリーを塗布し、乾燥させ、前記
   ベースフィルム上に電極埋め込みセラミック生シートを
   作り、次に前記電極埋め込みセラミック生シートを前記
   ベースフィルムより剥離することなく、他のセラミック
   生シートもしくは他の電極インキ膜上に圧着させた後、
   前記ベースフィルムのみを剥離し、前記電極埋め込みセ
   ラミック生シートを他のセラミック生シートもしくは他
   の電極インキ膜上に転写することを特徴とする積層セラ
   ミック電子部品の製造方法。