JPH05101971A - 積層セラミツクコンデンサの製造方法 - Google Patents

積層セラミツクコンデンサの製造方法

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JPH05101971A
JPH05101971A JP26004291A JP26004291A JPH05101971A JP H05101971 A JPH05101971 A JP H05101971A JP 26004291 A JP26004291 A JP 26004291A JP 26004291 A JP26004291 A JP 26004291A JP H05101971 A JPH05101971 A JP H05101971A
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JP
Japan
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dielectric layer
green sheet
slurry
internal electrode
base film
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Pending
Application number
JP26004291A
Other languages
English (en)
Inventor
Hikoharu Okuyama
彦治 奧山
Kenji Maruyama
賢治 丸山
Yasutaka Horibe
泰孝 堀部
Hajime Kawamata
肇 川又
Keigo Watanabe
恵吾 渡辺
Hiroyuki Naka
裕之 中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層セラミックコンデンサの製造方法におい
て、誘電体層の高積層化を図り、かつデラミネーション
等の構造欠陥の発生を完全に防止することを目的とす
る。 【構成】 予め内部電極5を形成した支持体となるベー
スフィルム4上に誘電体層6を形成する際、ノズルの先
端2に凸部2aと凹部2bを設けて一定間隔でスラリー
の噴出量に差異を生じさせる構成のエクストルージョン
型塗布装置1を用いて内部電極5の形成部分にはスラリ
ーの塗布量を少なく、非形成部分には多くすることで表
面が平坦なグリーンシートが得られる。このグリーンシ
ートを用いた熱転写工法により良好な積層が行われ、均
一な積層成形体を得ることができるため高積層化に適
し、さらに、焼成後の素子においてデラミネーション等
の構造欠陥の発生を完全に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、積層に適した表面が平
坦なグリーンシートを得るための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、電子機器の小型化,高周波化に伴
い積層セラミックコンデンサの需要がますます高まって
いる。
【0003】以下、一般的な積層セラミックコンデンサ
の製造方法を説明する。まずチタン酸バリウム等の誘電
体粉末と有機バインダ,可塑剤および有機溶剤からなる
スラリーを用いてドクターブレード法によりグリーンシ
ートを作製する。次に、このシートの上にパラジウム,
白金等の貴金属を主成分とした導電性ペーストを用いて
スクリーン印刷法等により内部電極を形成する。
【0004】次に、内部電極を形成したグリーンシート
を内部電極が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す。
こうして得られた積層成形体を所望の大きさのチップに
切断し、有機バインダを脱脂した後、1200℃〜14
00℃で焼成する。次に、焼成後の素子の両端部に現れ
る上記内部電極にこれらの内部電極が電気的に接続され
るように銀,銀−パラジウム等を塗布し、これを焼き付
けることによって外部電極を形成し、積層セラミックコ
ンデンサを製造している。
【0005】一方、コンデンサの大容量化を達成するに
は誘電体層の薄層化を図る必要があるが、ドクターブレ
ード法ではグリーンシートの誘電体層の厚みを薄くする
には限度がある。そこで、スラリー中の有機バインダ量
を増やし、スラリー粘度をさらに小さくしてリバースロ
ール法等により10μm以下の薄型シートを作製し、加
熱プレスでベースフィルムの上から熱と圧力を加えて予
め用意された誘電体層の上にグリーンシートを熱転写
し、上記ベースフィルムを剥離した後、上記グリーンシ
ートのフィルム面に内部電極を印刷し、乾燥後、別の上
記グリーンシートをベースフィルム面が上になるように
載せ、上記と同様にして熱転写を行い、以後所望の積層
数まで順次積層を繰り返す製造方法(以下、熱転写工法
と記す)も最近提案されている(例えば、特開昭63−
188926号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような熱転写工法の場合、誘電体層が薄層あるいは高積
層になるほど内部電極の厚みのため、積層成形体におい
て内部電極を含む部分とその周囲の部分で顕著な凹凸を
生じることとなる。この時、内部電極を含まない周囲の
部分は凹部となって、積層時の圧力が十分に加わらず、
積層成形体や焼成後の素子においてこの部分でクラック
やデラミネーション等の構造欠陥が発生し、積層セラミ
ックコンデンサの製造において大きな課題となってい
る。
【0007】また最近では、このような問題を改善する
ため、図5の埋め込みシートの一部断面図に示すよう
に、ベースフィルム4上に内部電極5を形成した後、内
部電極5を埋め込む形で誘電体層6を形成し、内部電極
5の厚みを相殺することを目的とした表面が比較的平坦
なグリーンシートも提案されているが、このような構成
においても誘電体層6の乾燥後、内部電極5の上部に当
たる部分の誘電体層6が凸部6aとなり、基本的にグリ
ーンシートの平坦化の問題を解決するには至っていない
のが現状である。
【0008】以上のように、内部電極の厚みによって生
じる段差を解消することが、積層セラミックコンデンサ
の製造における歩留りの向上および誘電体層の薄層,高
積層化に根ざした大容量化を実現するための課題となっ
ている。
【0009】そこで本発明は上記問題点に鑑み、内部電
極の厚みによって生じる段差を解消し、誘電体層の薄
層,高積層化に適した表面が平坦なグリーンシートを用
いた積層セラミックコンデンサの製造方法を提供しよう
とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、積層セラミックコンデンサの製造におい
て、支持体となるベースフィルム上に内部電極を形成す
る工程と、その後この内部電極を覆う形で、エクストル
ージョン形塗布装置(以下ダイコータと記す)を用いて
誘電体層を形成することでグリーンシートを作製する工
程と、上記ベースフィルム上から上記グリーンシートを
直接熱加圧し、内部電極を含む誘電体層を熱転写するこ
とを繰り返して順次積層を行う積層工程とを具備した構
成としたものである。また、上記ダイコータはノズル先
端に凹凸を設ける等により一定の距離間隔でスラリーの
噴出量に差異を生じさせることが可能な構造とし、上記
誘電体層の形成を上記ダイコータのノズル先端のスラリ
ーの噴出量の少ない部分を内部電極の形成部分に、噴出
量の多い部分を内部電極の非形成部分に合致するように
配置して行う構成を備えたものである。
【0011】
【作用】本発明は上記した構成によって、内部電極を形
成したベースフィルム上に誘電体層を形成する際にダイ
コータを用いることにより、厚みが均一なグリーンシー
トを高速度で作製することが可能となる。また、一定の
距離間隔でスラリーの噴出量に差異を生じさせることが
可能な構造のダイコータを用い、さらに、スラリーの噴
出量の少ないノズル部分を内部電極の形成部分に、スラ
リーの噴出量の多いノズル部分を内部電極の非形成部分
に配置して行うことによって、内部電極の形成部分では
誘電体スラリーの塗布量を少なく、また非形成部分では
その塗布量を多くすることが可能となる。その結果、ス
ラリーの乾燥後、スラリーの塗布量の差異によって内部
電極の厚みによる表面の凹凸が解消され、より表面の平
坦なグリーンシートを得ることができる。さらに積層の
際には、こうして得られたグリーンシートのベースフィ
ルム上から上記グリーンシートを直接熱加圧し、ベース
フィルムを剥離した後、この剥離した面に表面が平坦な
次のグリーンシートを順次積層するため、積層面は常に
平坦面となって常に均一な加圧が可能となり、前述した
積層成形体の凹凸に起因したクラック等の不良を解消す
ることができることとなる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図1は本発明の一実施例におけるノ
ズル先端2に凹凸を設けたダイコータ1を用いて、ノズ
ル先端2の凸部2aをベースフィルム4上の内部電極5
の形成部分に、凹部2bをその非形成部分に配置して誘
電体層6を形成する工程を説明する図である。なお、3
は塗料溜まりである。また、図2はこの工程により作製
したグリーンシートの構造を示す一部断面図である。こ
こで、このグリーンシートを用いた積層セラミックコン
デンサの作製方法について説明する。まず、支持体とな
るベースフィルム4の上に市販のパラジウムペーストを
用いて、スクリーン印刷法により巾方向に一定の間隔を
有するパターンの内部電極5をベースフィルム4の長さ
方向に連続的に形成した。また、チタン酸バリウム粉末
100重量部,ボリビニルブチラール樹脂20重量部,
酢酸−n−ブチル120重量部,フタル酸ジオクチル5
重量部を配合し、さらに玉石として市販のφ10mmのジ
ルコニアビーズを90重量部加え、ポット架台で24時
間混練して誘電体スラリーを作製した。
【0013】次に、図3に示すようなノズル先端2に凹
凸を設けたダイコータ1を用意した。図3において、同
図の(a)はその側面図、(b)は正面図、(c)は平
面図である。この時、ノズル先端の凸部2aはスラリー
の噴出面積が小さいためスラリーの噴出量が少なく、逆
に凹部2bでは噴出面積が大きいため噴出量は多くな
る。そこで、図1に示すように、ノズル先端の凸部2a
が上記で作製したベースフィルム4上の内部電極5の形
成部分に、凹部2bが内部電極5の非形成部分、すなわ
ち内部電極相互の巾方向の間隙部分に合致するように配
置した後、上記で作製した誘電体スラリーを所定の供給
用ポンプ(図示せず)からダイコータ1の塗料溜まり3
に送り、ノズル先端2を介して噴出させながら、同時に
ベースフィルム4を所望の速度で走行させることで誘電
体層6を形成し、続いて乾燥させることでグリーンシー
トを作製した。こうして得られたグリーンシートの表面
を接触式の表面粗さ計で測定し、内部電極5を含む部分
とその周辺部分との段差(以下、Δt1と記す)を調べ
た。
【0014】次に、上記で作製したグリーンシートを前
述した熱転写工法に従い、図4(a)に示すように加熱
プレス機7を用いて上記グリーンシートのベースフィル
ム4の上から金型表面の温度を120℃,圧力35kg/
cm2,加圧時間5秒の熱圧着条件で、積層用パレットの
上に予め作製したコンデンサの電気容量に関与しない下
部支持層8の上に熱転写し、続いて図4(b)に示すよ
うに、転写されたグリーンシートのベースフィルム4を
剥離した後、次にくるグリーンシートを容量取得のため
所定の寸法だけ位置をずらし、上記と全く同様の方法で
熱転写を行った。以後、このような積層を繰り返し、1
00層の積層が完了した時点で、最上層に上記と同様の
厚さを有する上部支持層(図示せず)を形成することで
積層成形体を作製した。こうして得られた積層成形体を
所望の寸法のチップに切断し、内部電極を含む部分とそ
の周辺部分の厚みを測定し、その差(以下、Δt2と記
す)を求めた。
【0015】次に、上記で得られたチップ状の積層成形
体を電気炉内で有機バインダの脱脂のため350℃で途
中5時間保持した後、1300℃で2時間焼成した。焼
成後、得られた素子の外観および内部を観察し、デラミ
ネーション等の構造欠陥の発生率を1000個のサンプ
ルについて算出した。
【0016】また、以上の実施例と並行して、従来法と
して通常のリバースロール法で誘電体層を形成してグリ
ーンシートを得、さらに上記と全く同様の熱転写工法で
100層の積層セラミックコンデンサを作製し、構造欠
陥の発生率を求めた。なお、この時、上記と同様の方法
でグリーンシートでの表面段差Δt1と積層成形体の厚
み差Δt2を測定し、構造欠陥の発生率と共に比較のた
めの基準値とした。
【0017】以上、それぞれの場合のグリーンシートの
表面段差Δt1(μm)、積層成形体の厚み差Δt2(μ
m)、焼成後の素子1000個に対する構造欠陥の発生
率(%)を下記の(表1)にまとめて示した。
【0018】
【表1】
【0019】この(表1)より明らかなように、本実施
例によるものは内部電極の厚みによるグリーンシートの
表面段差が大幅に低減され、積層後も表面の凹凸のない
均一な成形体が得られていることがわかる。また、本実
施例における高積層の焼成後の素子においてもデラミネ
ーション等の構造欠陥の発生を完全に抑えることができ
た。
【0020】以上のように本実施例によれば、スラリー
の噴出量に差異のあるダイコータを用いて誘電体層を形
成することにより、誘電体層の高積層化が図れ、かつデ
ラミネーション等の構造欠陥の発生を大幅に抑制した積
層セラミックコンデンサを実現することができる。な
お、上記実施例ではスラリーの噴出量に差異のあるダイ
コータを用いた望ましい例を示したが、噴出量に差異の
ないダイコータを用いても従来よりも平坦で実用的なグ
リーンシートを作製することができる。また、内部電極
としてパラジウムを用いた場合について説明したが、本
発明は内部電極の成分に関係なく、例えばパラジウムを
主成分とするパラジウム−銀、あるいはニッケル等の卑
金属を用いた場合にも適用できるものである。さらに、
ダイコータのノズル先端の形状を凹凸状としたが、その
形状は一定間隔でスラリーの噴出量を変えることが可能
な構造であればよく、また、ノズル先端の形状でなく、
他の機構で噴出量が変えられるダイコータを用いてもよ
い。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明は、ダイコータを用
いて誘電体層を形成することにより表面が平坦なグリー
ンシートを作製することができ、これを用いることによ
り構造欠陥の発生を極力抑えた積層セラミックコンデン
サを実現するものであり、その構造において、生産性向
上および誘電体層の高積層化に画期的な効果をもたらす
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による誘電体層の形成工程の
説明図
【図2】本発明の一実施例によるグリーンシートの一部
断面図
【図3】(a)は本発明の一実施例によるダイコータの
側面図 (b)は同正面図 (c)は同平面図
【図4】(a)は本発明の一実施例による積層工程の第
一ステップの説明図 (b)は同第二ステップの説明図
【図5】従来の埋め込みシートの一部断面図
【符号の説明】
1 エクストルージョン型塗布装置 2 ノズル先端 2a 凸部 2b 凹部 3 塗料溜まり 4 ベースフィルム 5 内部電極 6 誘電体層 7 加熱プレス機 8 下部支持層
フロントページの続き (72)発明者 川又 肇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 渡辺 恵吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体となるベースフィルム上に内部電極
    を形成する工程と、この内部電極を覆う形で誘電体層を
    形成してグリーンシートを作製する工程と、上記ベース
    フィルム上から上記グリーンシートを直接熱加圧して上
    記内部電極を含む誘電体層を熱転写することを繰り返し
    て順次積層する積層工程とを具備し、かつ上記誘電体層
    の形成をエクストルージョン型塗布装置を用いて行うこ
    とを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法
  2. 【請求項2】誘電体層の形成を、ノズル先端から一定の
    距離間隔で噴出量に差異があるスラリーを噴出するエク
    ストルージョン型塗布装置を用い、上記ノズル先端のス
    ラリー噴出量の少ない部分を内部電極の形成部分に、か
    つ噴出量の多い部分を内部電極の非形成部分に合致する
    ように配置して行うことを特徴とする請求項1記載の積
    層セラミックコンデンサの製造方法。
JP26004291A 1991-10-08 1991-10-08 積層セラミツクコンデンサの製造方法 Pending JPH05101971A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716481A (en) * 1994-10-31 1998-02-10 Tdk Corporation Manufacturing method and manufacturing apparatus for ceramic electronic components
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