JPH03108307A - 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、セラミックグリーンシート上に導電ペースト
を付与または印刷し、焼付けることにより電極を形成し
てなるセラミック電子部品の製造方法に関し、特に、導
電ペーストの印刷工程が改良されたものに関する。

〔従来の技術〕

積層コンデンサ、多層基板またはＬＣチップ等のような
積層型のセラミック電子部品は、複数枚の内部電極が内
部に構成されたセラミック焼結体を用いて構成されてい
る。このセラミック焼結体の製造に際しては、従来、以
下のような方法が用いられていた。

マス、ベースフィルム上にセラミック・スラリーをドク
ターブレード法で成膜し、乾燥させた後ベースフィルム
から剥離してセラミックグリーンシートを得る０次に、
得られたセラミックグリーンシートを、所定寸法に打ち
抜く、打ち抜かれたセラミックグリーンシートの一方主
面に、導電ペーストをスクリーン印刷法により所定の内
部電極形状となるように印刷し、乾燥する。導電ペース
トの印刷された１種または複数種のセラミックグリーン
シートを、所定の枚数用意し、所定の積み重ね方法に従
って位置合わせしつつ積層する。得られた積層体を金型
内に入れて厚み方向に圧着した後、焼成することにより
、内部電極が内部に構成されたセラミック焼結体を得る
。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
上記のような従来の製造方法では、導電ペーストの印刷
に際しスクリーン印刷法を用いているため、下記のよう
な種々の問題があった。

例えば、第２図に平面図で示すように、セラミックグリ
ーンシートｌ上に導電ペースト２を矩形の領域に印刷し
た場合を考えてみる。この場合、従来のスクリーン印刷
法による印刷では、導電ペースト２の寸法ａ、ｂや導電
ペースト２の印刷される位置に、±１５μｍ程度のばら
つきが生じがちであった。その結果、このような導電ペ
ースト２を用いて、例えば積層コンデンサを構成した場
合、得られた製品間において、取得容量がばらつきがち
であった。

しかも、この印刷寸法及び位置のばらつきは、一定では
な（、時間を経るに連れて増大する傾向があった。これ
は、スクリーン印刷に用いるメツシュ・スクリーンが使
用に連れて変形してきていることによるものと考えられ
る。

また、スクリーン印刷法では、第３図に示すように、ゴ
ム・スキージ３を矢印方向に移動させ、導電ペースト４
をスクリーン・メツシュ５上でかき取りつつ印刷を行う
ものであるため、内部電極（印刷面積）の小さいもので
は塗布厚みが厚くなりがちであり、他方大きいものでは
薄（印刷されがちとなる。なお、６はベースフィルムを
示す。

従って、一定の厚みの内部電極を確実に得るには、スキ
ージ３をスクリーン・メツシュ５に圧接させる力や導電
ペースト４の量・粘度等を厳格にコントロールしなけれ
ばならない、さらに、この導電ペースト４の塗布厚みに
ついても、経時的に薄くなりがちであった。この経時的
な塗布厚みの変化も、スクリーン・メツシュの変形やへ
たりによるものと考えられている。

なお、導電ペースト４の塗布厚みが、所定の厚みよりも
厚い場合には、セラミック積層体を焼結した際にデラミ
ネーシリンを引き起こす一因にもなる。従って、歩留を
改善する上でも、スクリーン印刷の条件管理を極めて厳
格に行わなければならなかった。

さらに、スクリーン印刷法では、一般に、スクリーン・
メツシュ５のメツシュ開口部の面積よりも広く印刷され
る。よって、所望の寸法の内部電極に合わせてスクリー
ン・メツシュの開口部を設計したとしても、設計通りの
容量を得ることが困難であるという問題もあった。

上記のように従来の導電ペースト印刷方法では、かなり
の大きさの印刷ずれを防止することができず、しかもス
クリーン・メツシュの劣化により印刷ずれが経時的に増
大するという非常に大きな問題があった。よって、小型
化の進展しているセラミック電子部品で、上記のような
印刷ずれによる、取得容量等の特性のばらつきが無視で
きなくなってきている。

本発明の目的は、導電ペーストの印刷精度を高めること
ができ、従って特性のばらつきが少ないセラミック電子
部品を製造することができ、しかも印刷工程の管理の容
易なセラミック電子部品の製造方法を提供することにあ
る。

〔技術的課題を解決するための手段〕

本発明は、フィルム上に導電ペーストを印刷した後にセ
ラミックグリーンシート上に導電ペーストを付与し、ま
たはセラミックグリーンシート上に導電ペーストを直接
印刷する工程と、セラミックグリーンシート上に付与ま
たは印刷された導電ペーストを焼付けることにより電極
を形成する工程とを備えるセラミック電子部品の製造方
法において、下記の構成を備えることを特徴とする。

すなわち、導電ペーストの印刷を、外周面に導電ペース
トの印刷形状に応じた少なくともｌの凹部が設けられた
剛体ロールを用いてグラビア印刷法により行うことを特
徴とするものである。

〔作用〕

剛体ロールで構成されたグラビア版により導電ペースト
を印刷するものであるため、スクリーン・メツシュのよ
うな変形やへたりが発生しない。

従って、導電ペーストの印刷形状の精度及び印刷位置の
精度が効果的に高められる。また、剛体ロールを用いる
ものであるため、経時的に版の形状が変化しないので、
印刷形状や印刷位置の経時的な変化も生じ難い。

グラビア版とフィルムまたはセラミックグリーンシート
を接触させて印刷するものであるため、版型となる凹部
の形状と印刷された導電ペーストの形状との間に寸法差
が生じ難い、よって、設計通りの寸法の電極を正確に形
成することができる。

同様に、電極の形状の大小による導電ペースト塗布厚の
変化も生じ難い。

〔実施例の説明〕

以下、積層コンデンサの製造方法に適用した実施例を、
図面を参照しつつ説明する。

まず、第４図に示すように、ポリエステルまたはポリプ
ロピレン等の合成樹脂よりなる長尺状のベースフィルム
ｌｌ上に、セラミック・スラリーをドクターブレード法
等で成膜し、乾燥させることにより長尺状のセラミック
グリーンシート１２を得る。

次に、セラミックグリーンシート１２を、ベースフィル
ム１１から剥離する。なお、セラミックグリーンシート
１２の厚みが、例えばｌＯμｍ〜３０μｍ程度と薄い場
合には、強度が不足するためベースフィルム１１から剥
離せずに、以下の工程を実施する。

次に、得られた長尺状のセラミックグリーンシート１２
の一方主面に、第１図に示す印刷装置を用いて導電ペー
ストを印刷する。第１図において、１３は供給ロールを
示し、長尺状のセラミックグリーンシート１２が巻回さ
れている。セラミックグリーンシート１２は、供給ロー
ル１３を図示の矢印方向に回転させることによりガイド
ローラ１４を経て剛体ロール１５及びバックアップ・ロ
ール１６の間に送り込まれる。

剛体ロール１５は、例えば金属のような剛体材料よりな
り、第５図に示すように、円筒（柱）状に形成されてい
る。剛体ロール１５の外周面には、複数個の凹部１５ａ
が所定の間隔を隔てて形成されている。この凹部１５ａ
は導電ペーストの印刷形状に合致した平面形状を有する
ように形成されており、グラビア版を構成するために設
けられているものである。第５図では、剛体ロール１５
の周方向に適宜の間隔を隔てて配置された複数個の凹部
１５ａが剛体ロール１５の軸方向に３列配置されている
。

第１図に戻り、剛体ロール１５は、その外周面の一部が
槽１７内に貯留された導電ペース）１Ｂに浸漬されるよ
うに位置決めされている。また、剛体ロール１５は図示
の矢印方向に回転駆動され、それによって外周面に付着
された導電ペースト１８がバックアップ・ロール１６側
に運ばれる。凹部１５ａ以外の外周面に付着した導電ペ
ーストを除去するために、かき取りブレード１９が剛体
ロール１５の外周面に当接されている。

第１図に示すようにセラミックグリーンシート１２は、
ＰＭ体ロール１５とバックアップ・ロール１６との間を
通過される。この際、バックアップ・ロール１６が剛体
ロール１５に対し所定の圧力で圧接され、セラミックグ
リーンシート１２の下面に、剛体ロール１５により導電
ペーストがグラビア印刷される。しかる後、セラミック
グリーンシート１２は、ガイドロール２０を経てヒータ
２１で乾燥され、巻き取りリール２２に巻き取られる。

第６図に、上記のようなグラビア印刷法により印刷され
た導電ペーストの形状を平面図で示す。

セラミックグリーンシート１２の下面には、剛体ロール
１５の凹部１５ａ　（第５図参照）により、矩形の形状
に導電ペースト２３が所定の間隔を隔てて印刷されてい
る。この場合、剛体ロール１５をセラミックグリーンシ
ート１２と接触させて印刷するものであるため、各導電
ペースト２３の平面形状は、凹部１５ａの平面形状に正
確に合致される。すなわち、スクリーン印刷法では、メ
ツシュ・スクリーンの開口部よりも広く印刷されがちで
あったが、剛体ロール１５を用いた場合には、版型であ
る凹部の形状と正確に合致した形状に導電ペースト２３
を印刷することができる。

しかも、剛体ロール１５を用いるものであるため、印刷
位置の精度も高められ、さらに経時的な劣化も生じ難い
、すなわち、スクリーン印刷法では、印刷を繰り返して
いるうちにスクリーン・メツシュが変形することにより
、印刷形状や印刷位置が経時的に変化していたが、剛体
ロールを用いたグラビア印刷法では、このような経時的
な印刷形状や印刷位置の変化が生じない、よって、半永
久的に同一の剛体ロール１５を用いて印刷し得るので、
印刷コストも低減される。

さらに、導電ペースト２３の塗布厚みについても、凹部
１５ａの面積の大小に関わらず一定にすることができる
。よって、印刷条件の管理も容品である。

なお、導電ペーストを印刷した後の工程は、従来のセラ
ミック電子部品の製造方法と同様に行われる。すなわち
、例えば巻き取りリール２２に巻き取られたセラミック
グリーンシート１２を、所定の寸法に打ち抜く０次に、
導電ペーストの印刷された所定枚数のセラミックグリー
ンシートを所定の積み重ね様式に従って位置決めしつつ
積層し、セラミック積層体を得る。得られたセラミック
積層体を厚み方向に圧着し、必要により切断し、しかる
後焼成することにより、上記導電ペースト２３に基づく
内部電極が内部に構成されたセラミック焼結体を得るこ
とができる。最後に、得られた焼結体の外周面に、外部
電極を適宜形成することにより、セラミック電子部品を
構成することができる。

なお、上記実施例は積層コンデンサの製造に適用したも
のであるため、第６図に示すような矩形の導電ペースト
２３を印刷したセラミックグリーンシート１２のみを用
意すればよかったが、他の積層型電子部品では、種々の
平面形状の内部電極を形成する必要がある場合もある。

その場合には、種々の内部電極形状に応じた平面形状の
導電ペーストを、上記グラビア印刷法により印刷し、所
定の積み重ね様式に従って複数枚のセラミックグリーン
シートを積層すればよい。

また、第５図では、ｌの内部電極形成用導電ペーストの
印刷図形に対してｌの凹部１５ａが形成されていたが、
第８図に示すように、複数個の凹部１５ｂにより、１の
電極印刷形状を構成してもよい、なお、各凹部１５ｂの
形状や深さ等は同一でも、異なっていてもよい、これら
のグラビア版形状は印刷後の膜厚により適宜選択される
。

また、導電ペースト中には溶剤が含まれており、該溶剤
によるセラミックグリーンシートの膨潤が問題となるこ
とがある。この場合には、セラミックグリーンシート１
２に直接導電ペースト２３をグラビア印刷せず、第７図
（ａ）に示すように、離形処理された合成樹脂フィルム
２４の離形処理された面に、上記グラビア印刷法により
導電ペースト２５を印刷・乾燥し、しかる後、第７図（
ｂ）に示すように、熱転写によりセラミックグリーンシ
ート１２上に該導電ペースト２５を転写してもよい、こ
の場合には、第１図の印刷装置において、セラミックグ
リーンシート１２に代えて、上記のような離形処理され
た合成樹脂フィルム２４が掛けられることになる。

また、合成樹脂フィルム上に導電ペーストを上記実施例
と同様にグラビア印刷し、乾燥した後に、その上面に、
セラミック・スラリーをドクターブレード法等によりシ
ート成形し、しかる後合成樹脂フィルムから剥離するこ
とによりセラミックグリーンシートの合成樹脂フィルム
側主面に導電ペーストを付与してもよい。

なお、本発明の製造方法において用いる剛体ロールは、
金属以外の他の材料によって構成されているものあるで
もよい０例えば、セラミックスやガラスからなるもので
あってもよく、また経時的な形状変化が生じ難い剛体材
料であれば合成樹脂からなるものであってもよい。

本発明の製造方法が適用されるセラミック電子部品とし
ては、積層コンデンサの他、セラミック多層基板、ＬＣ
フィルタ、コンデンサ・ネットワーク及びインダクタン
スチップ等の種々のものを挙げることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明では、剛体ロールを用いてグラビ
ア印刷法により導電ペーストが印刷される。グラビア印
刷法であるため、剛体ロールと、セラミックグリーンシ
ートまたはフィルムとが接触した状態で印刷され、従っ
て版である凹部と印刷された導電ペーストとの間に寸法
差が生じない。

よって、電極形状に応じた凹部を形成しておけば、所望
の寸法の電極を確実に形成することができ、設計通りの
容量等を実現することができる。

また、剛体ロールを用いるものであるため、版である凹
部の形状の経時的な劣化が生じ難い、よって、導電ペー
ストを正確な寸法及び位置に印刷し得るだけでなく、経
時的な印刷寸法や印刷位置の変化も生じない、のみなら
ず、半永久的に精度を維持したまま印刷し得るので、印
刷コストを低減することも可能である。

さらに、従来のスクリーン印刷法を用いた導電ペースト
の印刷に際しては、スクリーン・メツシュにエマルシコ
ンが塗布されており、導電ペースト中の溶剤により該エ
マルジョンが溶解し、それによって印刷精度が劣化する
ことがあったが、本発明ではこのようなエマルシコンを
用いないためペースト中の溶剤の選択を任意に行い得る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例において導電ペーストを印刷
する工程を説明するための模式的断面図、第２図は積層
コンデンサの製造に用いるセラミックグリーンシート及
び導電ペーストの平面形状を説明するための平面図、第
３図はスクリーン印刷法による導電ペーストの塗布工程
を説明するための部分切欠断面図、第４図はベースフィ
ルム上にセラミックグリーンシートを成形した状態を示
す部分切欠斜視図、第５図は剛体ロールの斜視図、第６
図はグラビア印刷により導電ペーストをセラミックグリ
ーンシート上に印刷した状態を示す平面図、第７図（ａ
）及び（ｂ）は、それぞれ、合成樹脂フィルム上にグラ
ビア印刷により導電ペーストを印刷した状態を示す断面
図及びセラミ、ツタグリーンシート上に導電ペーストを
転写する工程を説明するための各断面図、第８図は剛体
ロールの他の例を示す斜視図である。 図において、１２はセラミックグリーンシート、１５は
剛体ロール、１５ａは凹部、１８．２３は導電ペースト
、２４はフィルムを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　フイルム上に導電ペーストを印刷した後にセラミック
   グリーンシート上に該導電ペーストを付与し、またはセ
   ラミックグリーンシート上に導電ペーストを直接印刷す
   る工程と、その後に、セラミックグリーンシート上に付
   与または印刷された導電ペーストを焼付けることにより
   電極を形成する工程とを備えるセラミック電子部品の製
   造方法において、 前記導電ペーストの印刷を、外周面に導電ペーストの印
   刷形状に応じた少なくとも１の凹部が設けられた剛体ロ
   ールを用いてグラビア印刷法により行うことを特徴とす
   るセラミック電子部品の製造方法。