JPH04112417A - Green sheet - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、積層セラミック電子部品用セラミックグリ
ーンシートに関する。The present invention relates to a ceramic green sheet for laminated ceramic electronic components.
積層コンデンサなど、セラミックグリーンシートを複数
積層して作られる積層セラミック電子部品は、一般に次
の方法で作られる。
■チタン酸バリウム等のセラミック原料、バインダー
可塑剤、水あるいは有機溶剤をボールミルに入れて攪拌
し、各材料をよく混合してセラミックスラリ−を作る。
■セラミックスラリーを樹脂製の支持フィルムの上に乗
せ、ドクターブレードでセラミックスラリ−をシート状
に薄（塗工し、乾燥し、セラミックグリーンシートを形
成する。
■セラミックグリーンシートを前記支持フィルムから剥
し、所定の大きさに切断する。その後、導電ペーストを
使ってセラミックグリーンシートの主面に内部電極パタ
ーンを印刷する。
■第１図で示すように、内部電極パターン２ａｓ２ｂが
印刷されたセラミックグリーンシート１ａｘｌｂを複数
枚積み重ね、さらにその上下に内部電極パターン２ ａ
ｘ ２ ｂが印刷されてないセラミックグリーンシー
ト１．１を積み重ね、これを加熱し、かつ圧力を加えな
がら積層する。
積層したセラミックグリーンシートは部品１個の大きさ
の部品素体単位に切断する。
■この部品素体を焼成する。第２図に、焼成後の部品素
体６を示す。その後、この部品素体６の内部電極１２ａ
、１２ｂが露出している端面に外部電極１１．１１を形
成し、焼き付けて、第３図で示すような積層セラミック
電子部品が完成する。
ここで、セラミックスラリ−をシート状に形成するため
のバインダーとして、非水溶媒系のものとしては、ポリ
ビニルブチラールが、水溶媒系のものでは、メチルセル
ロースやポリビニルアルコール等が使われている。
これらのバインダーはガラス転移温度（以後Ｔｇと呼ぶ
）が高く、このままではセラミックグリーンシートＩｓ
ｌａ、 ｌｂを積層しても結着しない。そこで、
これらバインダーの他に、ジブチルフタレートやポリエ
チレングリコール等の可塑剤を加えると共に、積層時に
セラミックグリーンシートＬｌａｓｌｂに２００ｋｇ／
Ｃｍ２程度の圧力を加えながら７０℃〜９０℃の温度に
加熱し、セラミックグリーンシートの結着を図る。
このように、セラミックグリーンシート１１１ａｓｌｂ
の平均のＴｇを越える温度でセラミツフグ１ノーンシー
ト１１１ａ、ｌｂを加熱すると、セラミックグリーンシ
ートＩＮ ｌａｓ ｌｂの表面に接着力が生じ、セ
ラミックグリーンシー）１％ ｌａｘ ｌｂ同志が
互いに結着できるようになる。前記セラミックグリーン
シート１１１ａ、ｌｂの平均のＴｇの低下を促すのが前
記可塑剤であり、結着を助けるために積層したセラミッ
クグリーンシートに圧力を加えるのである。
このような目的で従来使われている可塑剤は、ジブチル
フタレート、ジオクチルフタレート、プロピレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、グリセリン等である。
これらの可塑剤は、前記セラミックグリーンシート１１
１ａｓｌｂの平均のＴｇを低下させる作用はあっても、
セラミツクグリーンシート１ｔｌａｓｌｂ同士を結着さ
せる働きはない。Multilayer ceramic electronic components, such as multilayer capacitors, made by laminating multiple ceramic green sheets are generally manufactured by the following method. ■Ceramic raw materials such as barium titanate, binders
A plasticizer, water, or organic solvent is placed in a ball mill, stirred, and the materials are thoroughly mixed to form a ceramic slurry. ■Place the ceramic slurry on a resin support film, apply a thin sheet of ceramic slurry with a doctor blade, and dry to form a ceramic green sheet. ■Peel the ceramic green sheet from the support film. , cut into a predetermined size. Then, an internal electrode pattern is printed on the main surface of the ceramic green sheet using conductive paste. ■ As shown in Fig. 1, the ceramic green sheet is printed with an internal electrode pattern 2as2b. Stack multiple sheets of 1axlb, and further internal electrode pattern 2a above and below it.
Ceramic green sheets 1.1 on which x 2 b is not printed are stacked, heated, and laminated while applying pressure. The laminated ceramic green sheets are cut into component bodies each having the size of one component. ■Fire this component body. FIG. 2 shows the component body 6 after firing. After that, the internal electrode 12a of this component body 6
, 12b are exposed, and baked to complete a multilayer ceramic electronic component as shown in FIG. Here, as a binder for forming the ceramic slurry into a sheet shape, polyvinyl butyral is used as a non-aqueous binder, and methyl cellulose, polyvinyl alcohol, etc. are used as an aqueous binder. These binders have a high glass transition temperature (hereinafter referred to as Tg), and if left as is, the ceramic green sheet Is
Even if la and lb are stacked, they will not bind together. Therefore,
In addition to these binders, plasticizers such as dibutyl phthalate and polyethylene glycol are added, and 200 kg/kg of ceramic green sheet Llaslb is added during lamination.
The ceramic green sheets are bonded by heating to a temperature of 70° C. to 90° C. while applying a pressure of about cm2. In this way, the ceramic green sheet 111aslb
When the ceramic green sheets IN las lb are heated at a temperature exceeding the average Tg of the ceramic green sheets IN las lb, adhesive force is generated on the surface of the ceramic green sheets IN las lb, allowing the ceramic green sea) 1% lax lb comrades to bond to each other. . The plasticizer promotes a decrease in the average Tg of the ceramic green sheets 111a and 111b, and applies pressure to the laminated ceramic green sheets to aid in bonding. Plasticizers conventionally used for this purpose include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, propylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, and the like. These plasticizers are used in the ceramic green sheet 11.
Although it has the effect of lowering the average Tg of 1 aslb,
It does not have the function of binding the ceramic green sheets 1 s lb together.
近年、電子部品が小形化している。それに伴い、セラミ
ックグリーンシートの積層精度の向上が要求されている
。
ところが、セラミックグリーンシートの平均のＴｇを下
げるために可塑剤を使用しても、セラミックグリーンシ
ートを積層するためには、７０℃〜９０℃の温度と２０
０ｋｇ／ｃｍ２という圧力を加えなければならず、この
積層圧着工程において、部品素体を構成するセラミック
グリーンシートに歪が生じてしまっていた。歪が生ずる
と、セラミックグリーンシートを積層、焼成、切断し、
１個の部品素体に形成した際に、同じセラミックグリー
ンシートから形成したにもかかわらず、内部電極１２ａ
１１２ｂの対向面積が異なったり、誘電体層７の厚みが
異なったりするため、得られる電子部品の静電容量値や
耐圧特性等がばらつくという問題点があった。
そこで本発明は、小さな圧力で積層可能な積層セラミッ
クグリーンシートを提供することを目的とする。In recent years, electronic components have become smaller. Accordingly, there is a demand for improvement in the lamination accuracy of ceramic green sheets. However, even if a plasticizer is used to lower the average Tg of ceramic green sheets, in order to laminate ceramic green sheets, a temperature of 70°C to 90°C and a temperature of 20°C are required.
A pressure of 0 kg/cm2 had to be applied, and in this lamination and pressure bonding process, distortion occurred in the ceramic green sheets constituting the component body. When distortion occurs, ceramic green sheets are laminated, fired, and cut.
When forming the internal electrode 12a into one component body, even though it was formed from the same ceramic green sheet.
Since the opposing areas of the electronic components 112b and the thickness of the dielectric layer 7 are different, there is a problem that the capacitance value, breakdown voltage characteristics, etc. of the obtained electronic components vary. Therefore, an object of the present invention is to provide a laminated ceramic green sheet that can be laminated with small pressure.
本発明では、前記目的を達成するため、次の手段を提案
する。
すなわち、セラミック原料とバインダー 溶媒を混合し
たセラミックスラリ−をシート状に形成してなるセラミ
ックグリーンシートにおいて、接着剤を含有したことを
特長とするセラミックグリーンシートである。In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means. That is, the present invention is a ceramic green sheet formed by forming a ceramic slurry containing a ceramic raw material and a binder solvent into a sheet shape, which is characterized by containing an adhesive.
本考案によるセラミックグリーンシートでは、それに含
まれるバインダーによる結着力に依存せず、接着剤によ
りセラミックグリーンシートが化学的に接着される。従
って、温度に依存せずに結着力が得られ、しかもセラミ
ックグリーンシートに小さな圧力を加えるだけで接着が
可能である。特に、セラミックグリーンシートを構成す
るバインダーやセラミック粒子と相溶性（ｃｏｍｐａｔ
ｉｂｉｌｉｔｙ） の無い接着剤を用イルト、セラミ
ックグリーンシートを積層して圧着する際、バインダー
やセラミック粒子と独立して接着剤がセラミックグリー
ンシートの中を流動し、その表面、つまり積層された界
面にしみだし、その界面を埋めるようにしてセラミック
グリーンシートを接着する。このため、きわめて低い圧
力でセラミックグリーンシート同志を結着させることが
できる。これにより、積層時のセラミックグリーンシー
トの歪が小さ（なる。In the ceramic green sheet according to the present invention, the ceramic green sheet is chemically bonded by the adhesive without relying on the binding force of the binder contained therein. Therefore, adhesive strength can be obtained without depending on temperature, and bonding can be achieved by simply applying a small pressure to the ceramic green sheets. In particular, it is compatible with the binder and ceramic particles that make up the ceramic green sheet.
When ceramic green sheets are laminated and pressed together, the adhesive flows through the ceramic green sheets independently of the binder and ceramic particles, and the adhesive flows onto the surface of the ceramic green sheets, that is, the laminated interface. Glue the ceramic green sheet to fill the interface. Therefore, the ceramic green sheets can be bonded together with extremely low pressure. This reduces the distortion of the ceramic green sheets during lamination.
【実 施 例］
以下、本発明の実施例を、セラミックグリーンシートの
製造方法と共に具体的に説明する。
既に述べたように、チタン酸バリウム等のセラミック原
料、バインダー 水あるいは打機溶剤をボールミルに入
れて攪拌し、各材料をよ（混合してセラミックスラリ−
を作るが、この際さらに原料中に接着剤を添加する。
次に、セラミックスラリ−を樹脂製の支持フィルム上に
乗せ、ドクターブレードでセラミックスラリ−をシート
状に薄く展開し、乾燥することにより、本発明によるセ
ラミックグリーンシートが得られる。
セラミックグリーンシートの原料中に添加する接着剤の
置は、バインダーの重量に対して１％・〜５０％の範囲
が望ましい。１％より少ないと、結着力が不足し、低温
低圧力ではセラミックグリーンシートの層間接着が不確
実となり、また５０％より多いと、セラミックグリーン
シートの眉間にしみだす接着剤の量が過多となり、また
、セラミックグリーンシートの強度の低下をもたらしや
すい。
添加する接着剤としては、焼成時にガス分子として分解
し、焼失してしまう元素のみから構成されたものが、得
られる電子部品の特性に影響を与えないという点で望ま
しい。すなわち、炭素Ｃ１水素Ｈ１酸素０１ 窒素Ｎ
のように、セラミックグリーンシートの焼成時にＨｔ
ＯやＣＯ２やＮＯ８分子として焼失してしまう元素のみ
で構成されたものが望ましい。具体的には、ニトロセル
ロース系、ポリウレタン系、シアノアクリレート系、ポ
リ酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニル
アセタール系（ポリビニルブチラール系）、ポリアクリ
ル酸エステル系等の接着剤が挙げられる。
こうして製造されたセラミックグリーンシー）１ａ、ｌ
ｂは、既に述べた従来のものと同様にして、その表面に
内部電極パターン２ａ１２ｂを印刷した後、第１図で示
すように、これらを複数枚積み重ね、さらに内部電極パ
ターン２ａ１２ｂが印刷されてないセラミックグリーン
シート１．１を積み重ね、これを加熱し、かつ圧力を加
えながら積層する。この際、セラミックグリーンシート
１ｘｌａ１ ｌｂに含まれる接着剤がセラミックグリー
ンシートＬｌａｓｌｂの結着を助けるため、低い温度と
小さな圧力で積層が可能である。
さらに、積層されたセラミックグリーンシートは、第２
図に示すような部品１個の大きさの部品素体６の単位に
切断される。さらに、この部品素体６を焼成した後、第
３図で示すように、この部品素体６の内部電極が露出し
ている端面に外部電極１１．１１を形成し、焼き付ける
ことにより、積層セラミック電子部品が完成する。
接着剤は、前記焼成工程で、バインダーと共に燃焼し、
電子部品中には残らない。
次に、具体的な実施例について説明する。
実施例１
セラミック粉末としてチタン酸バリウム１００重量部と
、バインダーとしてポリビニルブチラール１０重量部と
、溶剤としてトルエン１００重量部及びエタノール１０
０重量部とに加え、接着剤としてα−シアノアクリレー
トを０〜５重量部を加えて混合し、セラミックスラリ−
を作った。
このセラミックスラリ−を用いて、既に述べたドクター
ブレード法により、厚さ２０μｍのグリーンシートを作
り、そのシートの引張強度を測定した。そして、このグ
リーンシートにスクリーン印刷法で内部電極パターンを
印刷し、これを２５℃の温度で、積層方向に２０ｋｇ／
ｃｍ２の圧力を加えて積層した。そして、セラミックグ
リーンシートの積層前後の平面縦寸法の比を測定し、歪
を求めた。さらに、この積層され穴グリーンシートを部
品素体単位に切断し、その１００個を無作為に抽出し、
目視による層間の剥がれを観察した。この結果を表１に
示す。
表 １
０．１ ２０ ００前記の
結果から明かなように、セラミックスラリ−に接着剤を
添加しなかった場合（接着剤の添加量がＯ）の従来のグ
リーンシートでは、シート強度が２０ｋｇ／ｃｍ２、歪
が０％ではあったが、２５℃の温度下で、２０ｋｇ／ｃ
ｍ２の圧力という条件ではセラミックグリーンシートが
確実に層間接着せず、１００％の部品素体に層間の剥が
れが見られた。これに対し、セラミックスラリ−に接着
剤を添加した本考案の実施例によるグリーンシートでは
、２５℃の温度下で、２０ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ２ の
圧力という条件でセラミックグリーンシートが確実に層
間接着し、部品素体に層間の剥がれは全く見られなかっ
た。
積層後のセラミックグリーンシートの歪も０％と良好で
はあるが、接着剤を１０重量部と、比較的多量の接着剤
を添加したものでは、シート強度に７ｋｇ／ｃｍ２と低
下が見られた。
実施例２
実施例１において、α−シアノアクリレートの代わりに
、エチルシアノアクリレートとα−表 ２
０．１ ２０
ｔｏ ７
シアノアクリレートの混合物をセラミックスラリ−に添
加した。他は実施例１と同様にして、セラミックグリー
ンシートを作り、これについて同様の試験を行なった。
その結果を表２に示した。
【考案の効果】
以上説明した通り、本発明では、従来に比べて低い温度
、小さい圧力で結着積層させることができるセラミック
グリーンシートが提供できる。したがって、加熱圧着時
のセラミックグリーンシートの歪が小さく、小形でも正
確な特性値を育する電子部品を作ることが可能になる。[Examples] Examples of the present invention will be specifically described below along with a method for manufacturing a ceramic green sheet. As mentioned above, ceramic raw materials such as barium titanate, binder, water, or battering machine solvent are placed in a ball mill and stirred, and each material is thoroughly mixed to form a ceramic slurry.
However, at this time, an adhesive is further added to the raw materials. Next, a ceramic green sheet according to the present invention is obtained by placing the ceramic slurry on a resin support film, spreading the ceramic slurry thinly into a sheet with a doctor blade, and drying it. The amount of adhesive added to the raw material of the ceramic green sheet is preferably in the range of 1% to 50% based on the weight of the binder. If it is less than 1%, the binding force will be insufficient and the interlayer adhesion of the ceramic green sheet will be uncertain at low temperature and low pressure.If it is more than 50%, the amount of adhesive that will seep between the eyebrows of the ceramic green sheet will be excessive. , which tends to cause a decrease in the strength of the ceramic green sheet. It is preferable that the adhesive to be added be composed only of elements that decompose into gas molecules and are burned out during firing, since this will not affect the characteristics of the resulting electronic component. That is, carbon C1 hydrogen H1 oxygen 01 nitrogen N
As in, Ht during firing of ceramic green sheets
It is desirable that the material be composed only of elements that are burned out as O, CO2, and NO8 molecules. Specific examples include nitrocellulose-based, polyurethane-based, cyanoacrylate-based, polyvinyl acetate-based, polyvinyl alcohol-based, polyvinyl acetal-based (polyvinyl butyral-based), polyacrylic ester-based adhesives, and the like. Ceramic green sea produced in this way) 1a, l
In the case of b, the internal electrode pattern 2a12b is printed on the surface in the same manner as the conventional one described above, and then a plurality of these are stacked as shown in FIG. Ceramic green sheets 1.1 are stacked, heated, and laminated while applying pressure. At this time, since the adhesive contained in the ceramic green sheet 1xla1 lb helps bind the ceramic green sheet Llaslb, lamination can be performed at low temperature and small pressure. Furthermore, the laminated ceramic green sheets
The component body 6 is cut into units of the size of one component as shown in the figure. Furthermore, after firing this component body 6, as shown in FIG. Electronic parts are completed. The adhesive burns together with the binder in the firing step,
It does not remain in electronic parts. Next, specific examples will be described. Example 1 100 parts by weight of barium titanate as a ceramic powder, 10 parts by weight of polyvinyl butyral as a binder, 100 parts by weight of toluene and 10 parts by weight of ethanol as a solvent.
In addition to 0 parts by weight, 0 to 5 parts by weight of α-cyanoacrylate as an adhesive are added and mixed to form a ceramic slurry.
made. Using this ceramic slurry, a green sheet with a thickness of 20 μm was made by the doctor blade method described above, and the tensile strength of the sheet was measured. Then, an internal electrode pattern was printed on this green sheet using a screen printing method, and this was printed at a temperature of 25°C with a weight of 20 kg/kg in the stacking direction.
Lamination was performed by applying a pressure of cm2. Then, the ratio of the vertical plane dimensions before and after the ceramic green sheets were laminated was measured to determine the strain. Furthermore, this laminated hole green sheet was cut into parts, and 100 pieces were randomly selected.
Peeling between the layers was visually observed. The results are shown in Table 1. Table 1 0.1 20 00 As is clear from the above results, the sheet strength of the conventional green sheet when no adhesive was added to the ceramic slurry (the amount of adhesive added was O) was 20 kg/cm2. , the strain was 0%, but at a temperature of 25℃, 20kg/c
Under the condition of a pressure of m2, the ceramic green sheets did not reliably bond between the layers, and peeling between the layers was observed in 100% of the component bodies. On the other hand, in the green sheet according to the embodiment of the present invention in which an adhesive was added to the ceramic slurry, the ceramic green sheets could be reliably bonded between layers under the conditions of a temperature of 25°C and a pressure of 20 kg/cm2. No peeling between layers was observed in the component body. Although the distortion of the ceramic green sheet after lamination was good at 0%, when 10 parts by weight of adhesive was added, a relatively large amount of adhesive, the sheet strength decreased to 7 kg/cm2. Example 2 In Example 1, instead of α-cyanoacrylate, a mixture of ethyl cyanoacrylate and α-cyanoacrylate was added to the ceramic slurry. A ceramic green sheet was produced in the same manner as in Example 1, and the same tests were conducted on it. The results are shown in Table 2. [Effects of the Invention] As explained above, the present invention can provide ceramic green sheets that can be bonded and laminated at a lower temperature and lower pressure than conventional ones. Therefore, the distortion of the ceramic green sheet during heat and pressure bonding is small, and it is possible to produce electronic components that have accurate characteristic values even if they are small.
第１図は、セラミックグリーンシートを積層する工程を
示す概略斜視図、第２図は、焼成された部品素体を示す
一部切欠の斜視図、第３図は、完成した積層セラミック
コンデンサを示す一部切欠の斜視図である。
１、ｌａｌ ｌｂ・・・セラミックグリーンシート２
ａ％ ２ ｂ・・・内部電極パターン ６・・・部品
素体１２ａ、１２ｂ・・・内部電極Figure 1 is a schematic perspective view showing the process of laminating ceramic green sheets, Figure 2 is a partially cutaway perspective view of the fired component body, and Figure 3 is a completed multilayer ceramic capacitor. FIG. 3 is a partially cutaway perspective view. 1, lal lb...ceramic green sheet 2
a% 2 b...Internal electrode pattern 6...Component element body 12a, 12b...Internal electrode
Claims (1)
ミックスラリーをシート状に形成してなるセラミックグ
リーンシートにおいて、 接着剤を含有したことを特長とするセラミックグリーン
シート。[Claims] A ceramic green sheet formed by forming a ceramic slurry in the form of a sheet, which is a mixture of a ceramic raw material, a binder, and a solvent, characterized by containing an adhesive.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2231199A JPH04112417A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Green sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2231199A JPH04112417A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Green sheet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112417A true JPH04112417A (en) | 1992-04-14 |
Family
ID=16919898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2231199A Pending JPH04112417A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Green sheet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04112417A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7916450B2 (en) | 2003-06-19 | 2011-03-29 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Ceramic slurry composition, method for producing thin green sheet by extrusion, and electronic device fabricated using the green sheet |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP2231199A patent/JPH04112417A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7916450B2 (en) | 2003-06-19 | 2011-03-29 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Ceramic slurry composition, method for producing thin green sheet by extrusion, and electronic device fabricated using the green sheet |
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