JPH06312417A - セラミックグリーンシート積層圧着方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 セラミックグリーンシートを積層しながら圧
着する時の下層側のセラミックグリーンシートの伸びを
防止し、積層精度の高いセラミックグリーンシートの積
層体を得る。 【構成】 積層台３上に積層されたセラミックグリーン
シート１の積層体の最上層のセラミックグリーンシート
１から、剥離機３２により支持フィルム１１が剥離され
る。この剥離機３２の底部には、可撓性を有する容器か
らなる冷却ジャケット３８が設けられている。この冷却
ジャケット３８には、冷却水入口３７と冷却水出口３６
を介して冷却水が循環する。剥離機３２が支持フィルム
１１を剥離する動作の中で、冷却ジャケット３８が支持
フィルム１１に当り、同フィルム１１を通してその下の
セラミックグリーンシート１を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一部に電極パターンを
有するセラミックグリーンシートを積層して、積層セラ
ミックコンデンサや積層セラミックインダクタ等の電子
部品を製造するに当り、セラミックグリーンシートを積
層し、圧着する方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層電子部品の最も代表的な例である積
層セラミックコンデンサは、内部電極を有する誘電体セ
ラミック層が多数積み重ねられ、内部電極が積層体の端
面に交互に引き出されている。そして、これらの内部電
極が引き出された積層体の端面に外部電極が形成されて
いる。

【０００３】このような積層セラミックコンデンサは、
例えば、図７に示すような層構造を有する。すなわち、
内部電極５５、５６を有する誘電体層５１、５１…が図
７で示す順序に積層され、さらにその両側に内部電極が
形成されてない誘電体層５７、５８が複数層積み重ねら
れる。そして、このような積層体の内部電極５５、５６
が露出した端面に図示されてない外部電極が形成され
る。

【０００４】このような積層セラミック電子部品は、通
常、図７に示すような部品１個単位が個々に製造される
訳ではなく、実際は次に示すような製造方法がとられ
る。すなわち、まず微細化したセラミック粉末と有機バ
インダーとを混練してスラリーを作り、これをドクター
ブレード法によって支持フィルム上に薄く展開し、乾燥
し、セラミックグリーンシートを作る。次に、このセラ
ミックグリーンシートを支持フィルムの上に載ったまま
所望の大きさに切断し、その片面にスクリーン印刷法に
よって導電ペーストを印刷し、乾燥する。これにより、
図８で示すように、縦横に複数組分の内部電極パターン
２ａ、２ｂが配列されたセラミックグリーンシート１
ａ、１ｂが得られる。

【０００５】次に、図８に示すように、前記内部電極パ
ターン２ａ、２ｂを有する複数枚のセラミックグリーン
シート１ａ、１ｂを積層し、さらに、内部電極パターン
２ａ、２ｂを有しない何枚かのセラミックグリーンシー
ト１、１を上下に積み重ね、さらにこれらを圧着し、積
層体を作る。ここで、前記セラミックグリーンシート１
ａ、１ｂは、内部電極パターン２ａ、２ｂが長手方向に
半分の長さ分だけずれたもの１ａ、１ｂを交互に積み重
ねる。その後、この積層体を所望のサイズに切断して、
積層生チップを製作し、この生チップを焼成する。こう
して得られた積層チップは、両端面に交互に露出した電
極１２ａ、１２ｂを有する立方体形の積層体である。次
に、この焼成済みの積層チップの両端に導電ペーストを
塗布し、焼付けることにより、両端に電極端子が形成さ
れ、積層セラミックコンデンサが完成する。

【０００６】ここで、前記のセラミックグリーンシート
を積層し、圧着する工程では、図５に示すような積層圧
着装置が用いられ、まずセラミックグリーンシート１を
本圧着する前に、積層体の搬送時に生じるセラミックグ
リーンシート１のズレ等を防止し、セラミックグリーン
シート１を精度よく積層するため、セラミックグリーン
シート１を積層しながら仮圧着する。この積層圧着装置
は、加圧板７と積層台３とを上下に対向させ、上方の加
圧板７を油圧等で昇降させる装置である。図５におい
て、符号３は、先端に加圧板７を固定した油圧シリンダ
ー（図示せず）のプランジャーである。

【０００７】これらの加圧板７と積層台３とは、各々加
温器１０、１２が備えられ、これによって、それらの板
面が例えば６０℃程度の温度に加温される。また、積層
台３の板面から位置決めピン４が突設され、加圧板７に
は、その下降時に前記位置決めピン４を受けるピン受穴
８が設けられている。

【０００８】積層台３から突設された前記位置決めピン
４に合わせて、支持フィルム１１付のセラミックグリー
ンシート１に位置決め孔を設けておき、この位置決め孔
に前記位置決めピン４が貫通するよう、支持フィルム１
１を上側に向けて積層台３の板面上に前記支持フィルム
１１付きのセラミックグリーンシート１を置く。そし
て、上方の加圧板７を下降させて、支持フィルム１１の
上からセラミックグリーンシート１を軽く加圧し、圧着
する。次いで、加圧板７を上昇させて、支持フィルム１
１をセラミックグリーンシート１から剥離する。次に、
支持フィルム１１が上向きになるように別の支持フィル
ム１１付きセラミックグリーンシート１を重ね、また、
前記加圧板７で軽く圧着した後、支持フィルム１１をセ
ラミックグリーンシートから剥離する。この動作を繰り
返すことにより、複数のセラミックグリーンシート１が
積層、圧着された積層体が構成される。

【０００９】なお、図５（ａ）は、下層のセラミックグ
リーンシート１が積層される状態を、同図（ｂ）は、さ
らに積層が進み、より上層のセラミックグリーンシート
１が積層された状態で加圧される状態を示す。セラミッ
クグリーンシート１は加温されると可撓性が増し、粘着
性も向上するため、積層されたセラミックグリーンシー
ト１が確実に密着する。仮圧着された積層体は、敷板を
介して複数枚重ねられ、より高い圧力で本圧着装置によ
って圧着される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の積層圧着方
法と装置によりセラミックグリーンシート１を積層し、
仮圧着すると、セラミックグリーンシート１が下層にあ
る程、加温されたまま何度も繰り返し加圧される。この
ため、図５（ａ）で示すように、下層のセラミックグリ
ーンシート１は、その中央部と周辺部とで伸びる割合が
大きく異なり、セラミックグリーンシート１に形成され
たパターンがずれ、いわゆる積層ずれを生ずる。この積
層ずれを起こした状態を図６に模式的に示すが、一般的
には、同図のように、下層のセラミックグリーンシート
１に印刷された外側の内部電極パターン２ａが外側にず
れる。

【００１１】このような積層ずれを生じた場合、外観か
らはこのずれを確認することが出来ない。そして、この
積層体を定められた寸法で等間隔に切断すると、個々に
切断されたチップ内の内部電極パターン１ａ、１ｂがチ
ップの中央に位置することなく、最悪の場合は内部電極
パターン１ａ、１ｂがチップの側面に露出することもあ
る。また、内部電極パターン１ａ、１ｂがチップの側面
に露出しないまでも、それらのチップの一方に偏り過ぎ
て、他方の側の外部電極と近くなるため、出来上がった
積層セラミックコンデンサーの耐電圧や耐湿性が悪くな
り、製品としての信頼性を損ねたりすると言う課題があ
った。

【００１２】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
課題に鑑み、セラミックグリーンシートを積層しながら
圧着する時の下層側のセラミックグリーンシートの伸び
を防止し、積層精度の高いセラミックグリーンシートの
積層体が得られるセラミックグリーンシート積層圧着方
法及びその装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち、前記目的を達
成するための本明で採用した第一の手段の要旨は、積層
台上でセラミックグリーンシートを順次積層しながら、
加圧板で前記積層したセラミックグリーンシートを加熱
すると共に加圧して熱圧着していくセラミックグリーン
シート積層圧着方法において、積層された最上層のセラ
ミックグリーンシートの表面を、熱圧着後に冷却するこ
とを特徴とするものである。この場合において、積層台
の積層面の温度は加圧板の加圧面の温度より低くするの
がよい。

【００１４】さらに、第二の手段の要旨は、セラミック
グリーンシートを順次積層する積層台と、該積層台の上
方に対向して配置され、同積層台上に順次積層されるセ
ラミックグリーンシートを加熱すると共に加圧する加圧
板とを備えるセラミックグリーンシート積層圧着装置に
おいて、積層された最上層のセラミックグリーンシート
の表面を、熱圧着後に冷却する冷却器を備えたこと特徴
とするものである。

【００１５】

【作用】本方法によれば、加圧される最上層のセラミッ
クグリーンシートは、支持フィルムを介して、加温され
た加圧板と接触するので、セラミックグリーンシートが
加熱され、可撓性と粘着性が増加する。そして、この最
上層のセラミックグリーンシートは、その加温状態で加
圧されるので、接着力が付与され、その下層側のセラミ
ックグリーンシートに確実に接着される。

【００１６】しかし、こうして積層された最上層のセラ
ミックグリーンシートを繰り返し加熱していくと、次第
に下層側の温度が上昇し過ぎ、前述のような積層ずれの
原因となる。これに対して本発明では、積層された最上
層のセラミックグリーンシートを熱圧着後、その表面を
冷却するため、下層のセラミックグリーンシートが必要
以上に温度上昇せずに、圧着状態を維持するのに必要な
温度に抑制できる。すなわち、セラミックグリーンシー
トの圧着時のみ加熱し、その後は下層のセラミックグリ
ーンシートが圧着状態を保つに充分な温度に維持するこ
とができ、下層のセラミックグリーンシートの伸びが抑
制される。

【００１７】なお、セラミックグリーンシートを熱圧着
するときは、或る程度の温度が必要であるが、その後下
層のセラミックグリーンシートでは、圧着時より充分低
い温度で圧着状態が維持できるため、積層台の積層面の
温度は、加圧板の加圧面の温度より低くするのがよい。

【００１８】

【実施例】次ぎに、本発明の実施例について詳細に説明
する。本発明の実施例による積層圧着装置を用いてセラ
ミックグリーンシート１を積層し、圧着する場合、基本
的には既に述べた従来の方法と同様である。すなわち、
図１に示すように、積層台３から突設された前記位置決
めピン４に合わせて、支持フィルム１１付のセラミック
グリーンシート１に位置決め孔を設けておく。そしてま
ず、積層台３を積層ステーションに置き、ここで前記積
層台３の位置決め孔に前記位置決めピン４が貫通するよ
う、支持フィルム１１を上側に向けて積層台３の板面上
に前記支持フィルム１１付きのセラミックグリーンシー
ト１を置く。

【００１９】その後、積層台３を図１に示す圧着ステー
ションに移動させる。図１（ａ）は、下層のセラミック
グリーンシート１が圧着される状態を、同図（ｂ）は、
さらに積層が進み、より上層のセラミックグリーンシー
ト１が積層された状態で圧着される状態を示している。
この圧着ステーションでは、加圧板７と積層台３とを上
下に対向させ、上方の加圧板７を油圧等で昇降させる。

【００２０】ここで、加圧板７には、加温器１０が備え
られ、これによって、その板面が例えば６０℃程度の温
度に加温される。また、積層台３側にも加温器５が備え
られ、これによって、その板面が前記加圧板７の板面よ
り低い温度、例えば４０℃程度の温度に維持される。そ
して、積層台３の上方にある加圧板７を下降させて、支
持フィルム１１の上からセラミックグリーンシート１を
加熱すると共に、加圧し、積層体に圧着する。

【００２１】なお、図５における符号４は、積層台３の
板面から突設された位置決めピンであり、符号８は、加
圧板７の下降時に前記位置決めピン４を受けるため、加
圧板７の下面に設けられたピン受穴８である。こうして
セラミックグリーンシート１の圧着が完了した後、加圧
板７が上昇し、積層台３が図３及び図４に示す支持フィ
ルム１１を剥離する剥離ステーションに移動する。この
剥離ステーションは、前述の積層ステーションと同じ位
置であってもよい。

【００２２】図３及び図４に例示された剥離ステーショ
ンでは、モータ３３によって矢印方向に回転される粘着
剤付ローラ３４を備える剥離機３２が用いられる。この
剥離機３２の底部には、可撓性を有する容器からなる冷
却ジャケット３８が設けられている。この冷却ジャケッ
ト３８には、冷却水入口３７と冷却水出口３６を介して
冷却水が循環するようになっている。

【００２３】図３（ａ）で示すように、この剥離機３２
は、まず積層、圧着された最上層のセラミックグリーン
シート１上の支持フィルム１１の図において左側にあ
り、そこから矢印で示す方向に進む。この時、冷却ジャ
ケット３８が支持フィルム１１に当り、同フィルム１１
を通してその下のセラミックグリーンシート１を冷却す
る。このとき、粘着剤付ローラ３４は、支持フィルム１
１から離れている。図３（ｂ）で示すように、剥離機３
２が支持フィルム１１の右端に移動すると、粘着剤付ロ
ーラ３４が下降し、その周面が支持フィルム１１の上に
接触する。

【００２４】次に、図４（ａ）で示すように、剥離機３
２が矢印方向に戻り始めると、支持フィルム１１がグリ
ーンシートの積層体から剥離される。剥離された支持フ
ィルム１１は、図４（ａ）、（ｂ）で示すように、テー
プガイド３５で粘着剤付ローラ３４から剥されると共に
案内され、最後には粘着剤付ローラ３４の周面から離
れ、受け皿３９に受けられる。このようにして剥離機３
２が戻るときも、冷却ジャケット３８が支持フィルム１
１に当り、同フィルム１１を通してその下のセラミック
グリーンシート１を冷却する。

【００２５】次ぎに、積層台３が元の積層ステーション
に戻り、支持フィルム１１が上向きになるように別の支
持フィルム１１付きセラミックグリーンシート１を重ね
られる。さらに、積層台３が図１に示す圧着ステーショ
ンに移動し、前記加圧板７で圧着される。その後、積層
台３が剥離ステーションに移動し、支持フィルム１１を
介してセラミックグリーンシートが冷却されると共に、
支持フィルム１１がセラミックグリーンシートから剥離
される。この動作を繰り返すことにより、複数のセラミ
ックグリーンシート１が積層、圧着された積層体が構成
される。こうして積層、圧着された積層体は、必要に応
じて全体を再度本圧着することもある。

【００２６】次ぎに、例えば積層コンデンサを製造する
場合を例として、本発明の具体例について詳細に説明す
る。ＳｒＴｉＯ₃ 系誘電体原料粉末とポリビニルブチラ
ール系のバインダーとを混練してスラリーを作り、これ
を長尺なポリエチレンテレフタレート支持フィルム上
に、薄く連続して塗布した。これを乾燥し、１１０ｍｍ
角の寸法に支持フィルムごとセラミックグリーンシート
を切断した。

【００２７】次いで、Ａｇペーストを用い、前記支持フ
ィルム付セラミックグリーンシートの一部の主面に、内
部電極パターンを印刷した。さらに、全ての支持フィル
ム付グリーンシートに、積層圧着装置の積層台３上から
突設された位置決めピン４の位置に合わせて、位置決め
孔を設けた。

【００２８】そして、既に説明した積層圧着装置を用
い、セラミックグリーンシートを積層し、圧着し、支持
フィルムを剥離した。圧着時は、加温器１０でその加圧
板７の板面を約６０℃に加熱すると共に、加温器５によ
り、積層台３の板面を４０℃の冷却状態に保った。ま
た、剥離時は、前述のようにして、セラミックグリーン
シート１を支持フィルム１１の上から２０℃の冷却水で
冷却しながら支持フィルム１１を剥離した。

【００２９】積層順序は、内部電極パターンを印刷して
いないカバーシートを５枚積層し、その上に内部電極パ
ターンが印刷されたセラミックグリーンシートを４０枚
積層し、その上に再び内部電極パターンを印刷していな
いカバーシートを５枚積層した。この仮圧着された積層
体を、別に設けた本圧着機によって、より高い圧力で本
圧着した。

【００３０】こうして得られた積層体を模式的に図２に
示す。同図に示すように、積層体の上側の層と下側の層
との内部電極パターン２ａのずれは少なく、実際の例で
は、０．０５５ｍｍの差が観測されただけである。ま
た、このような積層体を所定のチップ寸法に切断した
後、無作為に２００個抜き取り、中央で分割し、分割面
の導体位置を目視検査した結果、規格外のものは皆無で
あった。

【００３１】次ぎに、比較のため、前記の実施例におい
て、剥離時にセラミックグリーンシート１を支持フィル
ム１１の上から冷却せずに同支持フィルム１１を剥離し
たこと以外は、同実施例と同様にして積層体を作った。
その結果、積層体の上側の層と下側の層との内部電極パ
ターン２ａのずれは前記実施例に比べて大きく、実際の
例では、１．３６ｍｍであった。また、得られた積層体
を所定のチップ寸法に切断した後、無作為に２００個抜
き取り、中央で分割し、分割面の導体位置を目視検査し
た結果では、規格外のものが４個あった。

【００３２】なお、前述の実施例では、剥離機３２に設
けた冷却ジャケット３８により、支持フィルム１１を介
してセラミックグリーンシート１を冷却したが、冷却手
段として他に、支持フィルム上に冷風を吹き付けて冷却
する手段等も採用できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、セ
ラミックグリーンシートを積層しながら圧着する時の下
層側のセラミックグリーンシートの伸びが防止され、積
層精度の高いセラミックグリーンシートの積層体が得ら
れる。これにより、電子部品の小型化に伴う積層精度の
向上に貢献する効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すセラミックグリーンシー
トの積層圧着装置の圧着ステーションを示す概略図であ
る。

【図２】同実施例により得られたセラミックグリーンシ
ート積層体の積層状態を示す模式図である。

【図３】同実施例を示すセラミックグリーンシートの積
層圧着装置の剥離ステーションを示す概略図である。

【図４】同実施例を示すセラミックグリーンシートの積
層圧着装置の剥離ステーションを示す概略図である。

【図５】従来例を示すセラミックグリーンシートの積層
圧着装置の概略図である。

【図６】同従来例により得られたセラミックグリーンシ
ート積層体の積層状態を示す模式図である。

【図７】積層セラミックコンデンサの層構造の例を示す
分解斜視図である。

【図８】従来例によるセラミックグリーンシートの積層
順序を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ セラミックグリーンシート ３ 積層台 ４ 位置決めピン ５ 加温器 ７ 加圧板 ８ ピン受け穴 ９ 加温器 ３２ 剥離機 ３８ 剥離機の冷却ジャケット

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１０月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

Claims (3)

【整理番号】 ００５０１９８−０１ 【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層台上でセラミックグリーンシートを
   順次積層しながら、加圧板で前記積層したセラミックグ
   リーンシートを加熱すると共に加圧して熱圧着していく
   セラミックグリーンシート積層圧着方法において、積層
   された最上層のセラミックグリーンシートの表面を、熱
   圧着後に冷却することを特徴とするセラミックグリーン
   シート積層圧着方法。
2. 【請求項２】 前記請求項１において、積層台の積層面
   の温度を加圧板の加圧面の温度より低くしたセラミック
   グリーンシート積層圧着方法。
3. 【請求項３】 セラミックグリーンシートを順次積層す
   る積層台と、該積層台の上方に対向して配置され、同積
   層台上に順次積層されるセラミックグリーンシートを加
   熱すると共に加圧する加圧板とを備えるセラミックグリ
   ーンシート積層圧着装置において、積層された最上層の
   セラミックグリーンシートの表面を、熱圧着後に冷却す
   る冷却器を備えたこと特徴とするセラミックグリーンシ
   ート積層圧着装置。