JPH05101968A - 積層セラミツクコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 研磨工程を終了した積層セラミックコンデン
サ素子の両端部に端子電極を付与した後、焼成する際、
内部に残ったアルカリイオンと水分が激しく反応し、内
部電極面からセラミック誘電体層が剥離し、クラックが
生じる。本発明はこの課題を解決し、内部電極面からセ
ラミック誘電体層の剥離を抑え、クラックの起こりにく
い積層セラミックコンデンサの製造方法を提供する。 【構成】 研磨工程において、まず、容積が１リットル
のポット内に積層セラミックコンデンサ素子，水，研磨
剤，メディアとしてＳｉＯ₂、更に酢酸溶液を加え、バ
レル研磨機にセットし、一定の回転数で一定時間バレル
研磨機により研磨する。次に、ポットから積層セラミッ
クコンデンサ素子を取り出して個片状の積層セラミック
コンデンサ素子に分離し、熱風乾燥機で乾燥させて、研
磨工程は終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器に使用され
る電子部品の一種である積層セラミックコンデンサの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の軽薄短小化に伴い、電
子部品のチップ化が進み、積層セラミックコンデンサの
需要も高まりつつある。

【０００３】以下に、積層セラミックコンデサの構成に
ついて説明する。図１は、積層セラミックコンデンサの
一部を断面にして示す斜視図である。図１において、１
はセラミック誘電体層、２は内部電極層で、セラミック
積層体層を挟んで交互に対向するように形成されてい
る。３は端子電極で、前記内部電極層２は、各々端子電
極３に接続されている。

【０００４】以下に、従来の積層セラミックコンデンサ
の製造方法について説明する。まず、セラミック積層体
作製工程について説明すると、チタン酸バリウム系の混
合原料に、有機バインダ，可塑剤，溶剤等を混練してな
るスラリーを用いてドクターブレード法等の成形工法に
より、セラミックグリーンシートを作製し、このセラミ
ックグリーンシート上に、パラジウム，白金等の貴金属
を主成分とした電極ペーストを用いてスクリーン印刷等
により、棒状の千鳥格子状に内部電極層を 形成し、そ
の後この内部電極層を形成したセラミックグリーンシー
トを内部電極層がセラミック誘電体層を挟んで交互に対
向するように配置して順次積層し、所望の積層数まで積
層を繰り返し、セラミック積層体を形成する。

【０００５】次に、圧着工程として、金型により積層方
向に所定の圧力で加圧して圧着したセラミック積層体を
作製する。

【０００６】次に、切断・焼成工程として、この一体圧
着されたセラミック積層体の相対する端面部に交互に内
部電極が露出した個片状の積層セラミックコンデンサ素
子となるように、所定の寸法に切断し、焼成する。

【０００７】次に、研磨工程として、内部電極と端子電
極との接続を確実なものとするために、バレル研磨機等
を用いて、積層セラミックコンデンサ素子の端面を研磨
する。この際の研磨方法は、まず、所定の大きさのポッ
ト内に積層セラミックコンデンサ素子，水，ＳｉＣ等の
研磨剤を加え、バレル研磨機にセットして、一定時間研
磨する。研磨後、ポットから積層セラミックコンデンサ
素子を取り出して、素子のみを分離し、水、もしくは、
アルコール等で洗浄した後、熱風乾燥機中で乾燥させて
研磨工程は終了する。

【０００８】最後に、端子電極形成工程として、前工程
で研磨された積層セラミックコンデンサ素子の両端部に
端子電極を付与し、焼成して、積層セラミックコンデン
サを製造していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の製造方法における研磨工程では、積層セラミックコ
ンデンサ素子の端面研磨中にポット内の圧力の増大及び
温度が上昇し、研磨された微小な摩耗粉、特にＮａ，
Ｋ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｓｒ等のアルカリ分が水中に溶出し
て、イオン化し、積層セラミックコンデンサ素子の表
面、または、端面のセラミックグリーンシートと内部電
極との隙間から浸透し、熱風乾燥後にもセラミックグリ
ーンシートと内部電極との隙間を通じて内部まで入りこ
んだアルカリイオン及び水分がわずかながら残り、その
結果、研磨工程を終了した積層セラミックコンデンサ素
子の両端部に端子電極を付与した後、焼成する際に内部
に残ったアルカリイオンと水分が激しく反応し、内部電
極面からセラミック誘電体層が剥離し、クラックが生じ
るという課題を有していた。

【００１０】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、研磨工程のポット内に発生するアルカリイオンを抑
制し、内部電極面からセラミック誘伝体層の剥離を抑
え、クラックの起こりにくい積層セラミックコンデンサ
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法は、内
部電極と端子電極との接続を確実なものとするために行
う研磨工程において、所定の大きさのポット内に積層セ
ラミックコンデンサ素子，水，ＳｉＣ等の研磨剤の他
に、酸を加えてバレル研磨することを特徴とするもので
ある。

【００１２】また、研磨工程の他の方法として、研磨し
た後、煮沸洗浄することを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、端面面取りする際、酸を加え
ることにより、面取り中に発生する微小な摩耗粉、特に
Ｎａ，Ｋ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｓｒ等のアルカリ分が、水分に
溶出してイオン化した際、加えた酸がアルカリイオンを
中和することにより、端面面取り中に端面の内部電極と
セラミックとの隙間に、アルカリイオンの侵入を防ぐこ
とが可能となる。そのため、乾燥後、外部電極となるＡ
ｇを焼成中に水とアルカリイオンの反応することがなく
なり素子の剥離現象を防止することができるのである。

【００１４】また、端面面取り後、素子を分離した後、
素子を煮沸洗浄することにより、素子への外圧が高まる
ことにより、面取り中に端面の内部電極とセラミックと
の隙間に入り込んだＮａ，Ｋ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｓｒ等のア
ルカリイオンを素子の外部に強制的に追放することが可
能となる。そのため、乾燥後、外部電極となるＡｇを焼
成中に水とアルカリイオンの反応することがなくなり素
子の剥離現象を防止することができるのである。

【００１５】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の一実施例につい
て説明する。なお、セラミック積層体作製工程，圧着工
程，切断・焼成工程，端子電極形成工程については、従
来の技術で説明した方法で行ったため、説明を省略し、
従来の技術と相違する研磨工程について説明する。

【００１６】まず、容積が１リットルのポット内に積層
セラミックコンデンサ素子を１０万個、水を６００cc，
研磨剤としてＳｉＣを１００cc，直径３ミリメートルの
ＳｉＯ₂ボールを２００cc、更に０．１モルの酢酸溶液
５０ccを加え、バレル研磨機にセットし、一定の回転数
で９０分間バレル研磨機により研磨する。この際、面取
り中に発生する微小な摩耗粉のアルカリ分が水中に溶出
したアルカリイオンが酢酸によって中和され、積層セラ
ミックコンデンサ素子の表面、または、端面のセラミッ
クグリーンシートと内部電極との隙間から浸透すること
はない。

【００１７】次に、ポットから積層セラミックコンデン
サ素子を取り出して個片状の積層セラミックコンデンサ
素子に分離し、１３０度で６０分間熱風乾燥機で乾燥さ
せて、研磨工程は終了する。

【００１８】この研磨工程終了後に積層セラミックコン
デンサ素子１０万個の側面を顕微鏡で観察し、剥離によ
るクラックの発生の有無を調べた結果を（表１）に示
す。また、（表１）には、従来の方法により作製された
積層セラミックコンデンサ素子１０万個と、後述する本
発明の実施例２より得られた積層セラミックコンデンサ
素子１０万個についてのクラックの発生状況について比
較している。ここで、積層セラミックコンデンサの剥離
によるクラックの外観図を図２に示す。図２において、
４は剥離によるクラックである。

【００１９】

【表１】

【００２０】以上の（表１）より明らかなように、この
製造方法のように、研磨工程においてポット内に酸を入
れることによって、剥離現象によるクラックを抑えるこ
とができる。

【００２１】また、本実施例では加えた酸に酢酸を用い
たが、同様な効果が得られれば、他の酸を用いてもかま
わない。さらに、本実施例ではチタン酸バリウム系の誘
電体材料を用いたが、アルカリ分を含む組成であれば、
同様の効果を得ることができる。

【００２２】（実施例２）以下、本発明の他の実施例に
おける研磨工程について説明する。

【００２３】まず、容積が１リットルのポット内に積層
セラミックコンデンサ素子を１０万個、水を６００cc、
研磨剤としてＳｉＣを１００cc、直径３ミリメートルの
ＳｉＯ₂のボールを２００ccを加え、バレル研磨機にセ
ットし、一定の回転数で９０分間バレル研磨機により研
磨する。

【００２４】次に、積層セラミックコンデンサ素子をポ
ットから取り出し、個片状の積層セラミックコンデンサ
素子に分離し、３リットルのビーカに入れ、更に水を２
リットル加えて、３０分間煮沸洗浄する。この際、積層
セラミックコンデンサ素子を煮沸洗浄することにより、
面取り中に発生し、積層セラミックコンデンサ素子の表
面、または、端面のセラミックグリーンシートと内部電
極との隙間から浸透したアルカリイオンを強制的に追放
することができる。

【００２５】この製造方法における積層セラミックコン
デンサ素子も、（表１）より明らかなように、研磨工程
において、積層セラミックコンデンサ素子をバレル研磨
機で研磨後、取り出して煮沸洗浄することにより、剥離
現象によるクラックを抑えることができる。

【００２６】本実施例ではチタン酸バリウム系の誘電体
材料を用いたが、アルカリ分を含む組成であれば、同様
の効果を得ることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明は、研磨工程にお
いてポット内に酸を入れるか、もしくは、積層セラミッ
クコンデンサ素子をバレル研磨機で研磨後に取り出して
煮沸洗浄することにより、積層セラミックコンデンサ素
子の端面研磨中にポット内の圧力の増大及び温度が上昇
し、研磨された微小な摩耗粉のアルカリ分が水中に溶出
し、イオン化し、積層セラミックコンデンサ素子の表
面、または、端面のセラミックグリーンシートと内部電
極との隙間から浸透することがなくなり、内部電極面か
らセラミック誘電体層の剥離を抑え、クラックの起こり
にくく、耐熱性，寿命性の信頼性を大幅に向上させた積
層セラミックコンデンサの製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な積層セラミックコンデンサの一部を断
面にして示す斜視図

【図２】積層セラミックコンデンサの剥離によるクラッ
ク発生を示す外観図

【符号の説明】

１ セラミック誘電体層 ２ 内部電極層 ３ 端子電極 ４ 剥離によるクラック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部電極層を形成したセラミックグリー
   ンシートを内部電極層がセラミック誘電体層を挟んで交
   互に対向するように順次積層してセラミック積層体を得
   るセラミック積層体作製工程と、前記セラミック積層体
   を圧着する圧着工程と、前記圧着工程で圧着されたセラ
   ミック積層体を個片状の積層セラミックコンデンサ素子
   とするように所定の寸法に切断し、焼成する切断・焼成
   工程と、前記積層セラミックコンデンサ素子の端面を研
   磨する際にバレル研磨機のポットに酸を加えて研磨する
   研磨工程と、前記研磨工程後の積層セラミックコンデン
   サ素子の両端部に端子電極付与し、焼成する端子電極形
   成工程とからなる積層セラミックコンデンサの製造方
   法。
2. 【請求項２】 内部電極層を形成したセラミックグリー
   ンシートを内部電極層がセラミック誘電体層を挟んで交
   互に対向するように順次積層してセラミック積層体を得
   るセラミック積層体作製工程と、前記セラミック積層体
   を圧着する圧着工程と、前記圧着工程で圧着されたセラ
   ミック積層体を個片状の積層セラミックコンデンサ素子
   とするように所定の寸法に切断し、焼成する切断・焼成
   工程と、前工程の積層セラミックコンデンサ素子の端面
   を研磨する際にバレル研磨機で研磨し、煮沸洗浄する研
   磨工程と、前記研磨工程後の積層セラミックコンデンサ
   素子の両端部に端子電極付与し、焼成する端子電極形成
   工程とからなる積層セラミックコンデンサの製造方法。