JPH0640535B2 - 積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、積層セラミックコンデンサの製造方法に関
するもので、特に、小型でありながら大容量を得ること
ができる積層セラミックコンデンサの製造方法に関する
ものである。

［従来の技術］ 積層セラミックコンデンサに対する小型化かつ大容量化
の要望は、これらが適用される電子機器の小型化かつ高
性能化と相俟って、限りなく増大している。

積層セラミックコンデンサを小型化かつ大容量化するた
めの手段として、誘電率の高いセラミック材料を用いる
ことがまず考えられるが、このような手法には、自ずと
限界がある。そのため、上述したような要望を満たすた
めの手段として、セラミックからなる誘電体を挟んで位
置する１対の内部電極内の距離を小さくすることが最も
有効な手法であると考えられている。このように、内部
電極間の距離を小さくするためには、積層セラミックコ
ンデンサの製造において用いられる生セラミック層の厚
みを薄くしなければならない。通常の積層セラミックコ
ンデンサの製造方法においては、各生セラミック層は、
セラミックシートの状態で準備され、これらを積み重ね
るステップを含んでいる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述したように、生セラミック層の厚みを薄くしようと
すれば、積層されるべきセラミックシートの厚みを薄く
しなければならない。しかしながら、セラミックシート
の厚みが薄くなると、その機械的強度が低下し、搬送な
どの取扱いが困難となる。

また、セラミックシートには、それらを積層する前に、
内部電極となる金属層が印刷により形成される。したが
って、セラミックシートをたとえ搬送できたとしても、
セラミックシートを積層する場合、そこに伸縮あるいは
皺が発生すれば、内部電極の積み重ね状態でのずれを生
じ、結果として、コンデンサにおいて取得される静電容
量にばらつきが生じることになる。このような問題点
は、特にセラミックシートが厚み２０μｍ以下に薄くさ
れた場合により顕著となる。

そこで、この発生は、生セラミック層の厚みを薄くしな
がらも、内部電極の積層方向での位置合わせ精度を高め
ることができる、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ものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上述した問題点を解決するため、次のよう
なステップを備えることが特徴である。すなわち、 ａ．キャリアフィルムを準備するステップ、 ｂ．厚み２０μｍ以下の生セラミック層と前記生セラミ
ック層の一方面上に所定のパターンで形成されかつ内部
電極となる金属を含む金属層とを前記キャリアフィルム
上に形成してなる少なくとも第１および第２の積層体を
準備するステップ、 ｃ．生セラミックからなるベースを準備するステップ、 ｄ．前記ベース上に前記キャリアフィルムを外側に向け
て前記第１の積層体を積み重ねヒータを内蔵した熱圧着
部材を用いて熱圧着する第１の圧着ステップ、 ｅ．前記第１の圧着ステップの後に、前記キャリアフィ
ルムを除去する第１の除去ステップ、 ｆ．前記第１の除去ステップの後に、前記除去されたキ
ャリアフィルムと置き換わるように、前記キャリアフィ
ルムを外側に向けて前記第２の積層体を積み重ねヒータ
を内蔵した熱圧着部材を用いて熱圧着する第２の圧着ス
テップ、および ｇ．前記第２の圧着ステップの後に、前記キャリアフィ
ルムを除去する第２の除去ステップ。

［発明の作用および効果］ この発明において、生セラミック層は、金属層ととも
に、キャリアフィルムによって保持された状態で、積み
重ね操作などの取扱いが行なわれる。したがって、生セ
ラミック層が、２０μｍ以下、さらには１０μｍ以下と
いった極めて薄い場合であっても、損傷を与えることな
く、これらを容易に取扱うことができる。このことか
ら、小型かつ大容量の要求を満たし得る積層セラミック
コンデンサを容易に得ることができる。

また、キャリアフィルムは、前述した生セラミック層だ
けでなく、内部電極となる金属層も、直接または間接的
に保持する機能を果たす。したがって、生セラミック層
にあっては、その取扱い中において、伸縮や皺が生じな
いばかりでなく、金属層にあっても、キャリアフィルム
によってその位置および形状が確実に維持される。その
ため、生セラミック層を積層する段階において、金属層
は、積層方向において良好に位置合わせされることがで
きる。そのため、得られた積層セラミックコンデンサに
おいて、内部電極の位置および形状のずれに起因する取
得静電容量のばらつきを少なくすることができる。

また、第１および第２の圧着ステップでは、ヒータを内
蔵した熱圧着部材を用いるので、正確な積層状態を維持
しながら、確実な圧着状態を得ることができる。

なお、キャリアフィルムに保持された生セラミック層を
積み重ね圧着するステップにおいて、キャリアフィルム
を介して、たとえばキャリアフィルムの端縁を基準とし
て、各セラミック層の位置合わせを行なうことが望まし
い。

また、内部電極となる金属層を形成する方法としては、
たとえばスクリーン印刷のような湿式印刷を適用するこ
とが、量産に適している。しかしながら、湿式印刷で用
いられる金属ペーストには、溶剤が含まれており、この
溶剤は、生セラミック層を膨潤させる傾向がある。この
ような膨潤は、得られた積層セラミックコンデンサにお
いて、内部電極間の短絡を生じさせたり、耐電圧性を低
下させたりする原因となり、特に生セラミック層の厚み
が薄い場合には、この問題がより顕著に現われる。しか
しながら、この発明によれば、生セラミック層がキャリ
アフィルムに保持された状態で取扱われるので、金属ペ
ーストからの溶剤により、生セラミック層に膨潤がたと
え生じたとしても、そのような膨潤を生じさせながら
も、生セラミック層の形態が保持される。したがって、
内部電極間の短絡や耐電圧性の低下といった致命的な欠
陥には至りにくい。そのため、この発明によれば、生セ
ラミック層の厚みが薄くなっても、内部電極の形成のた
めに、たとえばスクリーン印刷のような量産に適した湿
式印刷を適用することができる。

［実施例］ 第１図ないし第６図は、この発明の一実施例を説明する
ための図である。以下、この実施例を、完成品としての
積層セラミックコンデンサを得るまでのステップ順に説
明する。

まず、第１図に示すように、キャリアフィルム１を準備
する。キャリアフィルム１は、たとえば、ポリエチレン
テレスタレート、ポリプロピレン、等の可撓性のフィル
ム材料から構成され、その厚みは、２５〜５０μｍ程度
に選ばれる。

次に、キャリアフィルム１上には、同じく第１図に示す
ように、リバースロールコータなどのコータにより、厚
さ数〜１０μｍ程度の生セラミック層２を形成する。

次に、第２図に示すように、スクリーン印刷またはグラ
ビア印刷等の手段により、内部電極となる金属を含むペ
ーストを用いて、金属層３を所定のパターンで形成す
る。このようにして、生セラミック層２と金属層３とを
キャリアフィルム１上に形成してなる積層体４が得られ
る。なお、第２図において、キャリアフィルム１および
生セラミック層２の両端部はそれぞれ破断されて示され
ており、しかも２つの金属層３が図示されている。これ
は、後で切断することによって、複数個の積層セラミッ
クコンデンサを一挙に得ようとすることを意図してい
る。

次に、第３図に示すような圧着ステップ等が実施され
る。なお、第３図に示した段階では、この第３図を参照
して説明しようとする圧着ステップ以外のステップが既
に完了している。すなわち、基準位置を与える基準部材
５上には、第１図に示したような金属層３が形成されて
いない生セラミック層２を保持するキャリアフィルム１
が置かれている。基準部材５は、たとえば真空吸引孔６
を備えており、これによってキャリアフィルム１を固定
している。なお、基準部材５は、キャリアフィルム１を
固定するため、真空吸引孔６の代わりとして、粘着テー
プ、紫外線硬化型樹脂フィルム、等を用いてもよい。ま
た、基準部材５上で固定されたキャリアフィルム１上に
は、上述した生セラミック層２のほか、さらに２層の生
セラミック層２，２が形成されている。これら生セラミ
ック層２，２は、第１図に示したように、金属層３が未
だ形成されていない状態にある生セラミック層２をキャ
リアフィルム１とともに圧着し、その後キャリアフィル
ム１を除去することを２度繰返すことによって形成する
ことができる。なお、このような圧着および除去操作
は、第３図を参照して説明しようとする積層体４を用い
ての圧着および除去操作と実質的に同様である。このよ
うにして、基準部材５上には、キャリアフィルム１を介
して、生セラミックからなるベース７が準備される。

第３図に示すように、積層体４は、キャリアフィルム１
を外側すなわち上方に向けて、ベース７上に置かれ、熱
圧着部材８により、熱圧着される。熱圧着部材８は、ヒ
ータ９を内蔵している。この熱圧着の条件としては、圧
力２５〜４０kg/cm²、温度７０〜８０℃、保持時間５秒
以上が良好な結果をもたらすということが実験により確
認されている。次に、キャリアフィルム１は除去され
る。

次に、第４図に示すように、第３図のステップの後で除
去されたキャリアフィルム１と置き換わるように、キャ
リアフィルム１を外側すなわち上方に向けて、さらに積
層体４を積み重ね圧着する第２の圧着ステップが実施さ
れる。この第２の圧着ステップにおいても、熱圧着部材
８が用いられる。そして、第２の圧着ステップの後に、
キャリアフィルム１を除去する第２の除去ステップが実
施される。

そして、上述した第２の圧着ステップおよび第２の除去
ステップは、所望する内部電極の層数に応じて、それぞ
れ、複数回繰返される。そして、所定の積層を終えたと
き、最終的に全体として圧着される。

なお、第４図において、上下方向に延びる複数本の一点
鎖線１０は、個々の積層セラミックコンデンサとするた
めの切断位置を示すものであるが、これら一点鎖線１０
と上下の異なる生セラミック層１上に位置する金属層３
との位置関係を見ればわかるように、金属層３は、第４
図に示した第２の圧着ステップの段階で厳格に位置合わ
せされなければならない。このような位置合わせは、第
５図に示すような複数本の位置決めポスト１１および１
２を用いて簡単に行なうことができる。

第５図において、上方に位置する板状部材１３は、第４
図における積層体４に相当し、下方に位置する板状部材
１４は、この積層体４の下方に位置する生セラミック層
２からキャリアフィルム１に至るまでの積層構造物に相
当している。したがって、板状部材１３および１４は、
それぞれ、機械的強度の比較的高いキャリアフィルム
１，１を有しているので、これらキャリアフィルム１，
１の端縁を位置決めポスト１１および１２に当接させる
ことにより、板状部材１３および１４は互いに確実に位
置合わせすることができる。なお、このようなキャリア
フィルム１，１の端縁を介しての金属層３の位置合わせ
を可能またはより正確にするため、第２図に示した積層
体４を得た後で、金属層３の形成位置に合わせて、生セ
ラミック層２をキャリアフィルム１とともに打ち抜くス
テップが実施されてもよい。

なお、第４図において、切断箇所を示す複数本の一点鎖
線１０の間隔と上下方向に対向する金属層３の間隔ある
いは生セラミック層２の厚みとを比べればわかるよう
に、第１図ないし第４図においては、図解を容易にする
ため、厚み方向寸法が誇張されて図示されている。

第４図に一点鎖線１０で示した箇所で切断して、積層セ
ラミックコンデンサのための未焼成のチップを得た後
は、従来の積層セラミックコンデンサの製造方法と同
様、焼成ステップに付され、次いで、外部電極が付与さ
れる。なお、第４図に図示されている２つのキャリアフ
ィルム１，１を除去するステップは、切断ステップの前
に実施されても、切断ステップの後に実施されてもよ
い。

第６図には、得られた積層セラミックコンデンサの一例
が断面図で示されている。第６図において、複数の生セ
ラミック層２から得られたセラミック誘電体１５の内部
には、複数の内部電極１６が形成されている。これら内
部電極１６は、金属層３から得られたものである。ま
た、内部電極１６の特定のものにそれぞれ接続されるよ
うに、セラミック誘電体１５の両端面には、１対の外部
電極１７および１８が形成されている。

上述した積層セラミックコンデンサの製造方法におい
て、たとえば第３図に示した第１の圧着ステップや第４
図に示した第２の圧着ステップのそれぞれの後におい
て、キャリアフィルム１を除去することが行なわれた。
このようなキャリアフィルム１の除去は、第７図ないし
第１０図にそれぞれ示すような手法をもって達成するこ
とができる。第７図ないし第１０図において、想像線で
示されかつ“１９が付された要素は、キャリアフィルム
１の除去が行なわれようとする対象物を示し、この対象
物１９は、固定面２０上に固定される。この固定面２０
は、たとえば、基準部材５の上面に相当するものであ
る。

第７図においては、真空吸引チャック２１が用いられ、
真空吸引２２によりキャリアフィルム１が真空吸引チャ
ック２１に接合する状態とされる。したがって、真空吸
引チャック２１を、たとえば矢印２３で示す方向に引き
上げたとき、キャリアフィルム１は真空吸引チャック２
１に伴われて、対象物１９から剥離される。

第８図においては、表面に粘着性が与えられた、たとえ
ばゴムからなる可撓性のシート２４が用いられる。シー
ト２４は、キャリアフィルム１に粘着し、これを、たと
えば矢印２５で示す方向に引き上げると、キャリアフィ
ルム１は、シート２４に伴われて、対象物１９から剥離
される。

第９図においては、周面に粘着性が与えられた、たとえ
ばゴムからなるローラ２６が用いられる。このローラ２
６を、キャリアフィルム１上において、矢印２７で示す
ように転動させれば、ローラ２６の転動に応じて、キャ
リアフィルム１は、対象物１９から剥離される。

第１０図においては、表面に粘着性が与えられた、たと
えばアルミニウム、アクリル樹脂等の板２８が用いられ
る。板２８は、その一方端において、軸２９を介して回
動可能に支持される。板２８にキャリアフィルム１を粘
着させた後、矢印３０で示すように、板２８を回動させ
れば、これに応じて、キャリアフィルム１が対象物１９
から剥離される。

以上、この発明を、図示の実施例に関連して説明した
が、この発明の範囲内において、さらに他の実施例も可
能である。

たとえば、図示の実施例では、第２図に示した積層体４
の段階において、金属層３は、キャリアフィルム１に対
して生セラミック層２を介在させて位置していたが、キ
ャリアフィルムの上にまず金属層を形成した後、生セラ
ミック層を形成するようにして、金属層がキャリアフィ
ルムに接するように位置されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は、この発明の一実施例を説明する
めの図である。ここにおいて、特に、第１図は、キャリ
アフィルム１上に生セラミック層２が形成された状態を
示す断面図であり、第２図は、第１図に示した生セラミ
ック層２の上にさらに金属層３を形成してなる積層体４
を示す断面図であり、第３図は、生セラミックからなる
ベース７上に積層体４を圧着する第１の圧着ステップを
示す断面図であり、第４図は、第３図のステップの後で
実施される積層体４の第２の圧着ステップを示す断面図
であり、第５図は、金属層３の位置決めのために実施さ
れる位置決め方法を図解的に示す断面図であり、第６図
は、得られた積層セラミックコンデンサを示す断面図で
ある。 第７図ないいし第１０図は、それぞれ、キャリアフィル
ム１を除去するための方法をそれぞれ図解的に示す。 図において、１はキャリアフィルム、２は生セラミック
層、３は金属層、４は積層体、７はベース、８は熱圧着
部材、１１，１２は位置決めポスト、１６は内部電極で
ある。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリアフィルムを準備するステップと、 厚み２０μｍ以下の生セラミック層と前記生セラミック
   層の一方面上に所定パターンで形成されかつ内部電極と
   なる金属を含む金属層とを前記キャリアフィルム上に形
   成してなる少なくとも第１および第２の積層体を準備す
   るステップと、 生セラミックからなるベースを準備するステップと、 前記ベース上に前記キャリアフィルムを外側に向けて前
   記第１の積層体を積み重ねヒータを内蔵した熱圧着部材
   を用いて熱圧着する第１の圧着ステップと、 前記第１の圧着ステップの後に、前記キャリアフィルム
   を除去する第１の除去ステップと、 前記第１の除去ステップの後に、前記除去されたキャリ
   アフィルムと置き換わるように、前記キャリアフィルム
   を外側に向けて前記第２の積層体を積み重ねヒータを内
   蔵した熱圧着部材を用いて熱圧着する第２の圧着ステッ
   プと、 前記第２の圧着ステップの後に、前記キャリアフィルム
   を除去する第２の除去ステップと、 を備える、積層セラミックコンデンサの製造方法。
2. 【請求項２】前記金属層は、前記キャリアフィルムに対
   して前記生セラミック層を介在させて位置する、特許請
   求の範囲第１項記載の積層セラミックコンデンサの製造
   方法。
3. 【請求項３】前記金属層は、前記キャリアフィルムに接
   するように位置する、特許請求の範囲第１項記載の積層
   セラミックコンデンサの製造方法。
4. 【請求項４】前記第１および第２の圧着ステップにおい
   て、前記キャリアフィルムを介して前記第１および第２
   の積層体の各々が位置合わせされる、特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれかに記載の積層セラミックコ
   ンデンサの製造方法。
5. 【請求項５】前記第２の圧着ステップおよび前記第２の
   除去ステップは、それぞれ、複数回繰返される、特許請
   求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の積層セ
   ラミックコンデンサの製造方法。