JPH046813A - 積層セラミック部品の製造方法および製造装置 - 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］ 本発明は積層セラミックコンデンサ、積層圧電アクチュ
エータ等の積層セラミック部品の製造方法および製造装
置に関するものでおる。

［従来の技術およびその課題］ 近年、実装技術の進展に伴い、積層セラミック部品の小
型化、高性能化か進められている。積層セラミック部品
の一例として積層セラミックコンデンサについて説明す
る。

積層セラミックコンデンサでは、小型化と同時に大容量
化が必要であり、そのため従来から、誘電体層の高誘電
率化、誘電体層の薄膜化、多層化が進められている。な
かでも、誘電体層の薄膜化は小型化、低コスト化の面で
有利であり、誘電体層の薄膜化は近年盛んに研究が行わ
れている。

しかしながら従来の製造方法は以下に述べるような方法
で行われており、そのため後記の如く、誘電体層の薄膜
化には限界がある。

まず、セラミックグリーンシートの製造方法であるか、
これは誘電体粉末、ポリビニルブチラール、ポリビニル
アルコール等の樹脂、およびアルコール等の溶剤からな
るスラリーをドクターブレード等を用い、ポリエステル
等のベースフィルム上に薄く塗布し、乾燥することによ
り製造する。

次にセラミックグリーンシート上に、パラジウム。

エチルセルロース、テルピネオール等からなる内部電極
ペーストをスクリーン印刷法により印刷し、乾燥するこ
とで、所定形状の内部電極を形成する。

その後、内部電極の形成されたグリーンシートを切断し
、金型内に必要な枚数を積層した後、１００°Ｃ程度に
加熱し、３００　ｋＭｃｍ２程度加圧して、グリーンシ
ートを熱圧着することで、グリーン積層体を作製する。

次に、内部電極形状に対応してグリーン積層体を切断し
、脱バインダー後、焼成する。その後、外部電極を形成
することで積層セラミックコンデンサが得られる。

しかしながら、このような従来技術で誘電体層の薄膜化
、即ち、グリーンシートの薄膜化を進めるには、以下に
述べる２つの問題があり、せいぜい２０柳程度のグリー
ンシートしか扱うことができなかった。

まず第１の問題は、グリーンシートのハンドリングの問
題である。グリーンシートはポリエステル等のベースフ
ィルム上に形成され、内部電極を印刷した後、グリーン
積層体を作製するため所定形状に切断され、金型内に積
層されるが、金型内にグリーンシートを投入する時には
ベースフィルムを剥離する必要かある。この時にはグリ
ーンシートを単独で扱わなければならず、グリーンシー
トか薄膜化されると、折れ曲がりや、グリーンシートか
破れやすくなる等の問題か生じ、金型内に良好な状態で
積層することが困難となる。

次に第２の問題は、グリーンシートに内部電極をスクリ
ーン印刷する時に生ずる問題である。即ち、グリーンシ
ートが薄膜化されると、内部電極ペーストによりグリー
ンシートが膨潤して変形したり、おるいは内部電極ペー
ストがグリーンシート内に吸い込まれ、積層セラミック
コンデンサのショート発生の原因となる等の問題がある
。

以上のように、従来の製造方法では、誘電体層の薄膜化
、即ちグリーンシートの薄膜化には、グリーンシートの
ハンドリングおよび内部電極ペーストのグリーンシート
へのアタックの問題かおり、グリーンシートが薄くなる
ほど歩留まりが低下するという問題か生じていた。

本発明の目的は、以上述べたような従来の課題か解決さ
れた積層セラミック部品の製造方法および製造装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、複数の内部電極とセラミック層とが交互に積
層された積層セラミック部品の製造方法において、ベー
スフィルム上に保持・形成されたセラミックグリーンシ
ートと、ベースフィルム上に均一に保持・形成された内
部電極シートとを該セラミックグリーンシートと該内部
電極シートとが対向するように圧接すると共に、前記内
部電極シートを所定のパターンに応じて部分的に加熱し
て前記セラミックグリーンシート上に内部電極パターン
を熱転写する工程と、該内部電極パターンが転写された
グリーンシート上に、ベースフィルム上に保持・形成さ
れたセラミックグリーンシートを加熱・圧着する工程と
、上記の各工程を繰り返して内部電極パターンとセラミ
ックグリーンシートとが交互に積層されたグリーン積層
体を作製する工程と、該グリーン積層体を所定形状に切
断して、脱バインダ後、焼成する工程と、外部電極を形
成する工程とを備えたことを特徴とする積層セラミック
部品の製造方法である。

また上記の方法を実施するための積層セラミック部品の
製造装置は、内部電極シートを所定のパターンに応じて
部分的に加熱するサーマルヘッドと、該サーマルヘッド
に二種類のシートを圧接する圧接ローラと、前記二種類
のシートの各搬送手段と、シートの搬送経路上に設置さ
れた位置検出用マークの読み取り手段と、該読み取り手
段に接続し、前記サーマルヘッドの発熱位置を制御する
制御手段とを備えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明の製造方法では、グリーンシートは従来のように
単独では取り扱わず、ベースフィルム上に保持した形態
で積層、熱圧着を行う。このため、例えば１０卯厚さの
グリーンシートであってもベースフィルム上に保持した
まま取り扱うので取り扱いが容易となり、作業性が向上
する。

また、内部電極材料はグリーンシート上に印刷するので
はなく、ベースフィルム上にシート状（こ形成したもの
を用いる。従ってベースフィルム上に内部電極シートを
形成した後に乾燥させることで、有機溶剤含有量を少な
くすることかできる。

このように、有機溶剤量の減少した内部電極シトをグリ
ーンシートに接触させるので、従来のようにグリーンシ
ートが内部電極パターンによって膨潤することがなく、
グリーンシート内に内部電極パターンが浸透することも
ない。

また、本発明の方法および装置では、内部電極パターン
は、サーマルヘッドの発熱体を選択的に発熱させ、転写
することによって形成するため、内部電極パターン形成
のための印刷スクリーンか不要であり、パターンの位置
合わせも位置検出用マークの読み取り手段とサーマルヘ
ッド発熱位置の制御手段を用いて容易に行われる。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は積層セラミック部品、特にグリーン積層体を製
造するための本発明による装置の一例の構成図である。

第１図の装置を用いたグリーン積層体の製造方法につい
て説明する。

最初にベースフィルム上のグリーンシートに、内部電極
材料を所定のパターンで熱転写する方法を説明する。ま
ず第１に、ベースフィルム上に形成されたグリーンシー
ト１１をローラ１０ａにセットする。次に、ベースフィ
ルム上に一様に内部電極材料か形成された内部電極シー
ト１２をローラ１０ｂにセットする。ここではグリーン
シート面と内部電極材料面とが対向するように設定する
。これらをガイドローラに接触させ、サーマルヘッド１
３とプラテンローラ１４間に通し、巻き取りローラ１６
ａ。

１６ｂにそれぞれ巻きつける。次にプラテンローラ１４
を前述のシート１１．１２を介してサーマルヘッド１３
に圧接する。ここでの圧接力はシート幅１　ｃｍ当たり
２００ｇ程度あればよい。

次に、巻き取りローラ１６ａ　、　１６ｂを回転させ、
図中の矢印方向に前述のグリーンシート１１および内部
電極シート１２を搬送する。ベースフィルムに形成され
ている位置検出用マークか位置検出用マクの読み取り器
１５の上を通過する時点で、位置検出用マークの位置、
即ちシートの左石へのずれを検出し、制御器１７により
内部電極材料が転写されるべき位置を決定し、所定の内
部電極パターンが所定の位置に転写されるように、サー
マルヘッド１３に形成された発熱体に通電して内部電極
材料をグリーンシートに付着させる。また、ざらに次の
位置検出用マークを検出したら、上記と同様に内部電極
材料を転写する。

その後、巻き取りローラ１６ａ　、　１６ｂによって、
グリーンシート１１．内部電極シート１２が巻き取られ
る過程で、グリーンシートに付着した内部電極材料はベ
ースフィルムから剥離し、グリーンシート上に転写され
る。第２図は、内部電極パターン２３かベースフィルム
２１上のグリーンシート２２に転写された状態を示した
ものである。

次に、内部電極パターン２３か転写された前述のグリー
ンシート２２の上に、ざら虹グリーンシートを転写する
方法を説明する。まず、第１図に示した１１の所に内部
電極パターンか転写されたグリーンシートをセットする
。次に第１図に示した１２の部分にベースフィルム上に
形成されたグリーンシートをセットする。その後は最初
に説明した方法と同様な方法で、グリーンシートか内部
電極パターンの転写されたグリーンシート上に転写され
る。

第３図は、ベースフィルム２１上にグリーンシート２２
、内部電極パターン２３、さらにグリーンシート２２が
転写された状態を示したものである。所定の内部電極層
数になるまで、上記と同様な方法で内部電極パターン、
グリーンシートを転写し、グリーン積層体を作製する。

以上、グリーン積層体の製造装置、製造方法を説明した
が、本発明の製造方法ではグリーンシート上に内部電極
ペーストをスクリーン印刷する必要がなく、従って内部
電極ペーストのグリーンシートへのアタックかない。さ
らに、ベースフィルム上に形成されたグリーンシートを
扱うため、グリーンシートのハンドリングで問題となる
グリーンシートの破れは生じない。ざらに本発明の方法
ては、サーマルヘッドの発熱体を選択的に発熱させて、
内部電極材料を部分的に転写させるため、従来法で内部
電極パターンを形成するために必要な印刷スクリーンも
不要であり、かつ内部電極パターンの位置合わせも、前
述した位置検出用マクを読み取り、所定の位置に、所定
の内部電極パターンか転写されるように、サーマルヘッ
ド発熱体の発熱位置を電気的に選択することで容易に行
うことができる利点かある。

次に、本発明による積層セラミック部品の製造方法の一
例を具体的に説明する。

まずセラミックグリーンシートであるか、ポリビニルブ
チラール樹脂５重量部、エチルセロソルブ３５重量部、
鉛系誘電体粉末６０重量部を秤量し、ホモジナイザーで
均一に混合し、７０卯のポリエステルフィルム上にドク
ターブレードを用いて塗布し、乾燥してグリーンシート
を作製した。

得られたグリーンシートの膜厚は１０卯であった。

次に、内部電極ペーストであるが、パラジウムと銀の混
合粉末（Ｐｄ：Ａ（］＝８　：　２　＞を７０重量部、
ポリビニールブチラール樹脂５重量部、エチルセロソル
ブ４０重量部を秤量し、ホモジナイザーで均一に混合し
、７０ＪＪＩｎのポリエステルフィルム上にリバースロ
ールコータ〜を用いて塗布し、乾燥して内部電極シート
を作製した。内部電極シートの厚さは３柳であった。

これらのシートを用いて、前述の製造装置により、内部
電極層が８層、グリーンシートか１０層からなるグリー
ン積層体を作製した。次に、グリン積層体をダイシング
ソーで所定形状に切断し、マグネシア中ばち内にセット
し、６００℃で脱バインダし、９５０’Ｃで焼成した。

焼成後、銀を主成分とする外部電極を形成し、積層セラ
ミックコンデンサを作製した。

この実施例ではグリーンシート、内部電極層の積層数が
少ないことから、グリーン積層体は前述の製造装置を用
いて作製したが、グリーンシート、内部電極層数が多く
なった場合（は、前述の実施例程度のグリーン積層体を
作製した後、金型を用いる従来の熱圧着プレス装置によ
り、前述のグリーン積層体を必要個数重ねて熱圧着して
もよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の積層セラミック部品の製
造方法および製造装置によれば、小型、高性能の積層セ
ラミックコンデンサ等の積層セラミック部品の製造にお
ける作業性か極めて改善され、かつ歩留まりよく製造す
ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による積層セラミック部品の製造装置の
一例の構成図、第２図は内部電極バタンか転写されたベ
ースフィルム上のグリーンシートの断面図、第３図はベ
ースフィルム上に形成されたグリーンシート、内部電極
パターンおよびグリーンシートの積層体の断面図である
。 １０ａ　、　１０ｂ　・０−ラ １１、２２・・・グリーンシート １２・・・内部電極シート １３・・・サーマルヘット １４・・・プラテンローフ １５・・・読み取り器 １６ａ　、　１６ｂ・・・巻き取り口 １７・・・制御器 ２１・・・ベースフィルム ２３・・・内部電極パターン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の内部電極とセラミツク層とが交互に積層さ
   れた積層セラミック部品の製造方法において、ベースフ
   ィルム上に保持・形成されたセラミックグリーンシート
   と、ベースフィルム上に均一に保持・形成された内部電
   極シートとを該セラミツクグリーンシートと該内部電極
   シートとが対向するように圧接すると共に、前記内部電
   極シートを所定のパターンに応じて部分的に加熱して前
   記セラミツクグリーンシート上に内部電極パターンを熱
   転写する工程と、該内部電極パターンが転写されたグリ
   ーンシート上に、ベースフィルム上に保持・形成された
   セラミックグリーンシートを加熱・圧着する工程と、上
   記の各工程を繰り返して内部電極パターンとセラミック
   グリーンシートとが交互に積層されたグリーン積層体を
   作製する工程と、該グリーン積層体を所定形状に切断し
   て、脱バインダ後、焼成する工程と、外部電極を形成す
   る工程とを備えたことを特徴とする積層セラミツク部品
   の製造方法。
2. （２）内部電極シートを所定のパターンに応じて部分的
   に加熱するサーマルヘッドと、該サーマルヘッドに二種
   類のシートを圧接する圧接ローラと、前記二種類のシー
   トの各搬送手段と、シートの搬送経路上に設置された位
   置検出用マークの読み取り手段と、該読み取り手段に接
   続し、前記サーマルヘッドの発熱位置を制御する制御手
   段とを備えたことを特徴とする積層セラミツク部品の製
   造装置。