JPH065656B2 - セラミック積層体の製造方法 - Google Patents
セラミック積層体の製造方法Info
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- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
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- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
- C04B2237/343—Alumina or aluminates
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
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- H05K3/4611—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
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- H—ELECTRICITY
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- H05K3/4626—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/43—Electric condenser making
- Y10T29/435—Solid dielectric type
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえば、積層セラミックコンデンサ、Ｌ
Ｃ複合積層部品、セラミック多層基板、等の部品を得よ
うとするとき遭遇するセラミック積層体の製造方法、よ
り特定的にはセラミック生シートを積層して積層体を製
造する方法に関する。
Ｃ複合積層部品、セラミック多層基板、等の部品を得よ
うとするとき遭遇するセラミック積層体の製造方法、よ
り特定的にはセラミック生シートを積層して積層体を製
造する方法に関する。
［従来の技術］ たとえば、積層セラミックコンデンサ、セラミック多層
基板、等に代表される、少なくとも１つの界面に内部電
極を介在させたセラミックシートの積層構造を持つ部品
を得ようとするとき、一般的には、ドクターブレード法
等によって、キャリアフィルムの片面にセラミックスラ
リを塗布・乾燥し、セラミック生シートをキャリアフィ
ルムから剥離し、このセラミック生シート上にスクリー
ン印刷等により金属ペーストを印刷・乾燥し、これを所
望数積み重ねて、セラミック生シートの積層体を得た
後、この積層体を、適宜条件で積層方向に加圧してい
た。そして、必要に応じて、この積層体を切断し、その
後、焼成することによって、焼結済のセラミック積層体
を得ていた。
基板、等に代表される、少なくとも１つの界面に内部電
極を介在させたセラミックシートの積層構造を持つ部品
を得ようとするとき、一般的には、ドクターブレード法
等によって、キャリアフィルムの片面にセラミックスラ
リを塗布・乾燥し、セラミック生シートをキャリアフィ
ルムから剥離し、このセラミック生シート上にスクリー
ン印刷等により金属ペーストを印刷・乾燥し、これを所
望数積み重ねて、セラミック生シートの積層体を得た
後、この積層体を、適宜条件で積層方向に加圧してい
た。そして、必要に応じて、この積層体を切断し、その
後、焼成することによって、焼結済のセラミック積層体
を得ていた。
第１１図には、基本的に上述のような工程を採用して得
られたセラミック多層基板１の断面図が示されている。
第１１図において、複数のセラミック層２〜９を備え、
これらセラミック層２〜９のうち特定のものの界面に
は、内部電極１０〜１４が形成されている。また、基板
１の一方主表面１５上には、いくつかの導電膜１６〜１
８が形成されている。また、導電膜１６と内部電極１０
とは、セラミック層２を貫通する内部孔１９を介して電
気的に接続されている。また、基板１を貫通するよう
に、たとえば２つのスルーホール２０，２１が形成さ
れ、一方のスリーホール２０は、導電膜１７、ならびに
内部電極１０，１２，１４を互いに電気的に接続し、他
方のスルーホール２１は、導電膜１８、ならびに内部電
極１１，１３を互いに電気的に接続している。
られたセラミック多層基板１の断面図が示されている。
第１１図において、複数のセラミック層２〜９を備え、
これらセラミック層２〜９のうち特定のものの界面に
は、内部電極１０〜１４が形成されている。また、基板
１の一方主表面１５上には、いくつかの導電膜１６〜１
８が形成されている。また、導電膜１６と内部電極１０
とは、セラミック層２を貫通する内部孔１９を介して電
気的に接続されている。また、基板１を貫通するよう
に、たとえば２つのスルーホール２０，２１が形成さ
れ、一方のスリーホール２０は、導電膜１７、ならびに
内部電極１０，１２，１４を互いに電気的に接続し、他
方のスルーホール２１は、導電膜１８、ならびに内部電
極１１，１３を互いに電気的に接続している。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、たとえば第１１図に示すようなセラミッ
ク多層基板１を得るために、前述した方法を採用すると
き、次のような問題点があった。
ク多層基板１を得るために、前述した方法を採用すると
き、次のような問題点があった。
すなわち、セラミック層２〜９の積層構造を得るために
用意されるセラミック生シートの積層体は、前述したよ
うに、その焼成前の段階において、加圧される。この加
圧時に加えられる圧力は、比較的高く、そのため、内部
電極１０〜１４となるべき金属ペースト膜をも含めた生
セラミック積層体の変形が生じやすい。この変形は、不
均一に生じるのが通常であるので、金属ペースト膜も含
めて生セラミック積層体を、設計寸法通りに得ることが
困難であり、しばしば設計寸法との間でずれが生じ、歩
留りが悪いという問題点があった。特に、第１１図に示
すように、各内部電極１０〜１４の位置精度および内部
孔１９等の位置精度が高く求められるセラミック多層基
板１等にあっては、上述の加圧工程での生セラミック積
層体の不均一な変形が、重大な問題点となっていた。
用意されるセラミック生シートの積層体は、前述したよ
うに、その焼成前の段階において、加圧される。この加
圧時に加えられる圧力は、比較的高く、そのため、内部
電極１０〜１４となるべき金属ペースト膜をも含めた生
セラミック積層体の変形が生じやすい。この変形は、不
均一に生じるのが通常であるので、金属ペースト膜も含
めて生セラミック積層体を、設計寸法通りに得ることが
困難であり、しばしば設計寸法との間でずれが生じ、歩
留りが悪いという問題点があった。特に、第１１図に示
すように、各内部電極１０〜１４の位置精度および内部
孔１９等の位置精度が高く求められるセラミック多層基
板１等にあっては、上述の加圧工程での生セラミック積
層体の不均一な変形が、重大な問題点となっていた。
また、セラミック層２〜９となるべき乾燥後のセラミッ
ク生シートと内部電極１０〜１４となるべき乾燥後の金
属ペースト膜とは、各々の材料組成の点において、基本
的に異なっている。したがって、このように基本的に異
質なものを機械的な圧力で互いに圧着させても、互いの
接合強度が十分でないため、焼成後に得られた完成品に
おいては、その抗折強度が低いとか、サーマルショック
に弱い、という問題点があった。極端な場合には、デラ
ミネーションといった現象を生じることもあった。
ク生シートと内部電極１０〜１４となるべき乾燥後の金
属ペースト膜とは、各々の材料組成の点において、基本
的に異なっている。したがって、このように基本的に異
質なものを機械的な圧力で互いに圧着させても、互いの
接合強度が十分でないため、焼成後に得られた完成品に
おいては、その抗折強度が低いとか、サーマルショック
に弱い、という問題点があった。極端な場合には、デラ
ミネーションといった現象を生じることもあった。
さらに、たとえば積層セラミックコンデンサにおいて大
きな静電容量を得ようとするとき、最も典型的には、対
をなす内部電極間に位置するセラミック層の厚みを薄く
することが行なわれる。このような場合、第１２図に示
すように、セラミック生シート２２の乾燥後における物
理厚さ２３は、金属ペースト膜２４の乾燥後における物
理厚さ２５とほぼ等しくなる程度にまでセラミック生シ
ート２２の厚さが薄くされる。この場合、セラミック生
シート２２と積重ねると、セラミック生シート２２の一
方主表面上に部分的に形成されている金属ペースト膜２
４の厚さ２５は無視できなくなって、第１３図に示すよ
うに、セラミック生シート２２の積層体２６を加圧した
とき、金属ペースト膜２４の端縁付近に相当する部分２
７，２８において比較的大きなストレスが残留すること
になる。したがって、このようなストレスが原因となっ
て、焼成後において、デラミネーションを招いたり、サ
ーマルショックに弱い、といった問題点に遭遇し、大き
い静電容量を得るためにセラミック層の厚さを薄くする
ことに対する弊害となっていた。
きな静電容量を得ようとするとき、最も典型的には、対
をなす内部電極間に位置するセラミック層の厚みを薄く
することが行なわれる。このような場合、第１２図に示
すように、セラミック生シート２２の乾燥後における物
理厚さ２３は、金属ペースト膜２４の乾燥後における物
理厚さ２５とほぼ等しくなる程度にまでセラミック生シ
ート２２の厚さが薄くされる。この場合、セラミック生
シート２２と積重ねると、セラミック生シート２２の一
方主表面上に部分的に形成されている金属ペースト膜２
４の厚さ２５は無視できなくなって、第１３図に示すよ
うに、セラミック生シート２２の積層体２６を加圧した
とき、金属ペースト膜２４の端縁付近に相当する部分２
７，２８において比較的大きなストレスが残留すること
になる。したがって、このようなストレスが原因となっ
て、焼成後において、デラミネーションを招いたり、サ
ーマルショックに弱い、といった問題点に遭遇し、大き
い静電容量を得るためにセラミック層の厚さを薄くする
ことに対する弊害となっていた。
また、たとえば積層セラミックコンデンサを製造する場
合、通常、セラミック生シート上に内部電極となるべき
金属ペースト膜を印刷・乾燥したものがまず準備され、
次に、これらを位置合わせした状態で積重ねることが行
なわれていた。ところが、セラミック生シートは、前述
のように薄くされると、その機械的強度が低下してく
る。そのため、金属ペースト膜の印刷、セラミック生シ
ートの積重ね、などの工程において必要とされるセラミ
ック生シートの位置決めが極めて困難であるという問題
点があった。また、薄いセラミック生シートの機械的強
度を補うため、セラミック生シートを、キャリアフィル
ムによって保持したままで位置決めを行なうようにした
としても、基本的に薄いものを取扱わなければならない
ため、位置決め機構として複雑かつ高価な設備が必要で
あった。
合、通常、セラミック生シート上に内部電極となるべき
金属ペースト膜を印刷・乾燥したものがまず準備され、
次に、これらを位置合わせした状態で積重ねることが行
なわれていた。ところが、セラミック生シートは、前述
のように薄くされると、その機械的強度が低下してく
る。そのため、金属ペースト膜の印刷、セラミック生シ
ートの積重ね、などの工程において必要とされるセラミ
ック生シートの位置決めが極めて困難であるという問題
点があった。また、薄いセラミック生シートの機械的強
度を補うため、セラミック生シートを、キャリアフィル
ムによって保持したままで位置決めを行なうようにした
としても、基本的に薄いものを取扱わなければならない
ため、位置決め機構として複雑かつ高価な設備が必要で
あった。
他方、前述の問題点を解決する方法として、たとえば第
１４図におよび第１５図に示す、いわゆる「印刷積層方
法」がある。すなわち、この方法では、基本的には、第
１４図に示すステップと第１５図に示すステップとが繰
返される。たとえば、第１４図では、スクリーン２９上
に置かれた金属ペースト３０が、スキージ３１を矢印で
示す方向に作動させることにより、生セラミック層３２
上に、内部電極となるべき金属ペースト膜３３を形成す
る。次に、第１５図に示すように、スクリーン３４上に
置かれたセラミックスラリ３５が、スキージ３６を矢印
で示す方向に作動させることにより、金属ペースト膜３
３を覆うように、生セラミック層３７を形成する。この
ように、セラミックスラリ３５および金属ペースト３０
をそれぞれ印刷し、次いで乾燥させることを繰返して、
所望の積層体が得られる。
１４図におよび第１５図に示す、いわゆる「印刷積層方
法」がある。すなわち、この方法では、基本的には、第
１４図に示すステップと第１５図に示すステップとが繰
返される。たとえば、第１４図では、スクリーン２９上
に置かれた金属ペースト３０が、スキージ３１を矢印で
示す方向に作動させることにより、生セラミック層３２
上に、内部電極となるべき金属ペースト膜３３を形成す
る。次に、第１５図に示すように、スクリーン３４上に
置かれたセラミックスラリ３５が、スキージ３６を矢印
で示す方向に作動させることにより、金属ペースト膜３
３を覆うように、生セラミック層３７を形成する。この
ように、セラミックスラリ３５および金属ペースト３０
をそれぞれ印刷し、次いで乾燥させることを繰返して、
所望の積層体が得られる。
しかしながら、上述のようないわゆる「印刷積層方法」
には、次のような欠点があった。
には、次のような欠点があった。
まず、印刷によって形成された生セラミック層の欠陥発
生率は、ドクターブレード法等のキャスティングによる
シートの形成に比べて、高い。そのため、特に内部電極
間に挾まれる生セラミック層の形成には、複数回の印刷
を繰返して欠陥発生率を減少させることが必要となり、
その結果、生産性が低いという欠点があった。
生率は、ドクターブレード法等のキャスティングによる
シートの形成に比べて、高い。そのため、特に内部電極
間に挾まれる生セラミック層の形成には、複数回の印刷
を繰返して欠陥発生率を減少させることが必要となり、
その結果、生産性が低いという欠点があった。
また、内部電極間のセラミック層の厚さコントロール
が、印刷条件のみで決定されなければならないが、それ
は実用的には比較的困難であり、また、上述のように１
つのセラミック層を得るために複数回の印刷を繰返さな
ければならないことになると、セラミック層の厚さの管
理が容易ではなく、そのため、静電容量の設計値からの
ずれに起因して、歩留りが低くなってしまう。
が、印刷条件のみで決定されなければならないが、それ
は実用的には比較的困難であり、また、上述のように１
つのセラミック層を得るために複数回の印刷を繰返さな
ければならないことになると、セラミック層の厚さの管
理が容易ではなく、そのため、静電容量の設計値からの
ずれに起因して、歩留りが低くなってしまう。
また、たとえば積層セラミックコンデンサにおいて、必
要とする機械的強度を得るためには、積層体の上下に
は、内部電極を持たないセラミックからなる外層が必要
である。ところが、スクリーン印刷で印刷可能なセラミ
ックの厚さは、せいぜい数〜数十μｍ程度であり、上下
の外層の厚さとして、数百μｍ必要な場合には、印刷回
数が膨大となり、生産性が低いという問題点があった。
要とする機械的強度を得るためには、積層体の上下に
は、内部電極を持たないセラミックからなる外層が必要
である。ところが、スクリーン印刷で印刷可能なセラミ
ックの厚さは、せいぜい数〜数十μｍ程度であり、上下
の外層の厚さとして、数百μｍ必要な場合には、印刷回
数が膨大となり、生産性が低いという問題点があった。
さらに、上述したドクターブレード法等のキャスティン
グによるセラミック生シートの形成を行なう場合にも、
また、印刷積層方法によって生セラミック層を形成する
場合にも、セラミック層の厚さを薄くすると、セラミッ
ク層中にポアやピンホールが発生し、たとえばコンデン
サにおける耐電圧特性が下がったり、極端な場合には、
内部電極間の短絡を引き起こすことがあった。
グによるセラミック生シートの形成を行なう場合にも、
また、印刷積層方法によって生セラミック層を形成する
場合にも、セラミック層の厚さを薄くすると、セラミッ
ク層中にポアやピンホールが発生し、たとえばコンデン
サにおける耐電圧特性が下がったり、極端な場合には、
内部電極間の短絡を引き起こすことがあった。
そこで、この発明は、上述した従来技術の問題点を有利
に解消し得る、セラミック積層体の製造方法、より特定
的にはセラミック生シートを積層して積層体を製造する
方法を提供しようとするものである。
に解消し得る、セラミック積層体の製造方法、より特定
的にはセラミック生シートを積層して積層体を製造する
方法を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ この発明は、セラミック粉末および第１のバインダを含
む複数のセラミック生シートを積重ねてなるものであ
り、前記複数のセラミック生シートのうち少なくとも１
組の隣り合う２つのセラミック生シートの界面に金属粉
末および第２のバインダを含む金属ペースト膜が形成さ
れた、セラミック積層体の製造方法に一般的に向けられ
るものであって、上述した技術的課題を解決するため、
次のような構成を備えることが特徴である。
む複数のセラミック生シートを積重ねてなるものであ
り、前記複数のセラミック生シートのうち少なくとも１
組の隣り合う２つのセラミック生シートの界面に金属粉
末および第２のバインダを含む金属ペースト膜が形成さ
れた、セラミック積層体の製造方法に一般的に向けられ
るものであって、上述した技術的課題を解決するため、
次のような構成を備えることが特徴である。
すなわち、この発明に係る製造方法は、 前記第１のバインダおよび前記第２のバインダを共通に
溶解し得る溶剤を含む接合材を準備するステップと、 前記複数のセラミック生シートの積層をその上において
実施するためのベースを準備するステップと、 前記ベース上において、一のセラミック生シート上に、
前記接合材を介して、次のセラミック生シートを積重ね
るステップと、 を備えるとともに、 前記金属ペースト膜は、前記ベースを介して位置決めさ
れた状態で所定のセラミック生シート上に印刷により形
成する、 ことを特徴とするものである。
溶解し得る溶剤を含む接合材を準備するステップと、 前記複数のセラミック生シートの積層をその上において
実施するためのベースを準備するステップと、 前記ベース上において、一のセラミック生シート上に、
前記接合材を介して、次のセラミック生シートを積重ね
るステップと、 を備えるとともに、 前記金属ペースト膜は、前記ベースを介して位置決めさ
れた状態で所定のセラミック生シート上に印刷により形
成する、 ことを特徴とするものである。
なお、この発明において、上記セラミック粉末および第
１のバインダを含む複数のセラミック生シートとは、必
ずしもセラミック粉末やバインダが同じものでないもの
が用いられているものも含まれることを予め指摘してお
く。
１のバインダを含む複数のセラミック生シートとは、必
ずしもセラミック粉末やバインダが同じものでないもの
が用いられているものも含まれることを予め指摘してお
く。
［発明の作用および効果］ この発明によれば、複数のセラミック生シートを積重ね
てなる積層体を得るとき、大きな圧力を加えることな
く、各シート間に接合材を付与して化学的に接合するた
め、積層体における不均一な変形がなくなり、静電容量
等のずれに起因する歩留りの低下を防止することができ
る。
てなる積層体を得るとき、大きな圧力を加えることな
く、各シート間に接合材を付与して化学的に接合するた
め、積層体における不均一な変形がなくなり、静電容量
等のずれに起因する歩留りの低下を防止することができ
る。
また、接合材は、セラミック生シートに含まれる第１の
バインダおよび金属ペースト膜に含まれる第２のバイン
ダの双方を溶解し得る溶剤を含んでいるので、セラミッ
ク生シート相互間およびセラミック生シートと金属ペー
スト膜との間で高い接合強度を得ることができる。した
がって、焼成後における抗折強度を向上し、また、サー
マルショックに対する強度も向上する。さらに、デラミ
ネーションといった不良も低減される。
バインダおよび金属ペースト膜に含まれる第２のバイン
ダの双方を溶解し得る溶剤を含んでいるので、セラミッ
ク生シート相互間およびセラミック生シートと金属ペー
スト膜との間で高い接合強度を得ることができる。した
がって、焼成後における抗折強度を向上し、また、サー
マルショックに対する強度も向上する。さらに、デラミ
ネーションといった不良も低減される。
また、この発明において用いられる接合材には、セラミ
ックスラリを含有させることができるので、それがセラ
ミック生シートに付与されたとき、ポアやピンホールを
塞ぐ作用も果たし得る。そのため、耐電圧特性を低下さ
せず、また金属ペースト膜から得られる、たとえば内部
電極間の短絡を生じさせずに、このような内部電極間に
あるセラミック層の厚さを薄くすることができ、その結
果、小型でありながら大きな静電容量を有するコンデン
サを得ることができる。
ックスラリを含有させることができるので、それがセラ
ミック生シートに付与されたとき、ポアやピンホールを
塞ぐ作用も果たし得る。そのため、耐電圧特性を低下さ
せず、また金属ペースト膜から得られる、たとえば内部
電極間の短絡を生じさせずに、このような内部電極間に
あるセラミック層の厚さを薄くすることができ、その結
果、小型でありながら大きな静電容量を有するコンデン
サを得ることができる。
また、たとえば積層セラミックコンデンサにおいて、セ
ラミック生シートの厚さが、内部電極となる金属ペース
ト膜の厚さ程度にまで薄くされ、それによってセラミッ
ク生シート上に部分的に形成される内部電極となるべき
金属ペースト膜の厚さが無視できなくなり、積層体を加
圧したとき、金属ペースト膜の端縁付近においてストレ
スが残留し、デラミネーションの発生やサーマルショッ
クに対する強度の低下、といった問題点も、有利に解消
される。なぜなら、この発明によれば、まず、積極的に
大きな圧力をもって加圧する必要がないとともに、接合
材に対して、必要に応じて、セラミック生シートにおけ
る、金属ペースト膜が形成された部分とそうでない部分
との間での厚さの差を有利に吸収する作用を果させるこ
とができるからである。
ラミック生シートの厚さが、内部電極となる金属ペース
ト膜の厚さ程度にまで薄くされ、それによってセラミッ
ク生シート上に部分的に形成される内部電極となるべき
金属ペースト膜の厚さが無視できなくなり、積層体を加
圧したとき、金属ペースト膜の端縁付近においてストレ
スが残留し、デラミネーションの発生やサーマルショッ
クに対する強度の低下、といった問題点も、有利に解消
される。なぜなら、この発明によれば、まず、積極的に
大きな圧力をもって加圧する必要がないとともに、接合
材に対して、必要に応じて、セラミック生シートにおけ
る、金属ペースト膜が形成された部分とそうでない部分
との間での厚さの差を有利に吸収する作用を果させるこ
とができるからである。
また、従来、焼成前の積層体を加圧する工程を採用する
とき、金属ペースト膜には、セラミック生シートと接着
させるべく多くのバインダを必要とするが、この発明で
は、このバインダを少なくすることができ、これに応じ
て、金属ペースト膜の厚さを薄くすることができる。こ
のことは、上述したような金属ペースト膜の形成による
セラミック生シートの厚さが場所によって異なることに
起因する問題点の解消に対しても有効である。
とき、金属ペースト膜には、セラミック生シートと接着
させるべく多くのバインダを必要とするが、この発明で
は、このバインダを少なくすることができ、これに応じ
て、金属ペースト膜の厚さを薄くすることができる。こ
のことは、上述したような金属ペースト膜の形成による
セラミック生シートの厚さが場所によって異なることに
起因する問題点の解消に対しても有効である。
また、同じく、従来のように、加圧工程を採用するもの
の場合には、セラミック生シート中に多くの可塑剤を含
有させることが必要となるが、この発明では、可塑剤を
少なくできるため、強度の高い、かつ乾燥時の収縮の少
ないセラミック生シートを用いることができ、この点に
おいても、得られた製品の品質の向上に寄与する。
の場合には、セラミック生シート中に多くの可塑剤を含
有させることが必要となるが、この発明では、可塑剤を
少なくできるため、強度の高い、かつ乾燥時の収縮の少
ないセラミック生シートを用いることができ、この点に
おいても、得られた製品の品質の向上に寄与する。
また、この発明によれば、従来のように加圧工程を必要
としないため、この加圧工程を実施するために要するコ
ストが不要となり、その意味において大幅なコストダウ
ンを図ることができる。
としないため、この加圧工程を実施するために要するコ
ストが不要となり、その意味において大幅なコストダウ
ンを図ることができる。
また、この発明によれば、金属ペースト膜はベースを介
して位置決めされた状態でセラミック生シート上に印刷
により形成されるので、セラミック生シートの積重ね時
の位置合わせの誤差に起因する金属ペースト膜の位置ず
れがなくなるばかりでなく、セラミック生シートの積重
ね時の位置合わせの精度は高く要求されない。したがっ
て、セラミック生シートの積重ね時において用いる位置
決め機構としては、簡単な構造のものでよく、また、高
価な設備も必要としない。
して位置決めされた状態でセラミック生シート上に印刷
により形成されるので、セラミック生シートの積重ね時
の位置合わせの誤差に起因する金属ペースト膜の位置ず
れがなくなるばかりでなく、セラミック生シートの積重
ね時の位置合わせの精度は高く要求されない。したがっ
て、セラミック生シートの積重ね時において用いる位置
決め機構としては、簡単な構造のものでよく、また、高
価な設備も必要としない。
［実施例の説明］ 以下に、積層セラミックコンデンサの製造方法を実施例
として、この発明を具体的に説明する。
として、この発明を具体的に説明する。
まず、第１図に示すように、キャリアフィルム４０の片
面に、ドクターブレード法等により、セラミックスラリ
を塗布して、セラミック生シート４１を形成し、これを
乾燥する。
面に、ドクターブレード法等により、セラミックスラリ
を塗布して、セラミック生シート４１を形成し、これを
乾燥する。
他方、第２図に示すように、積層工程を実施する際に用
いられるベース４３が用意される。ベース４３は、ま
ず、剛体プレート４４を備える。剛体プレート４４は、
以後の積層工程において積層されるべきものの位置決め
を容易にするためのものであり、積層工程においては乾
燥のための加熱と冷却とを繰返すため、熱膨張率の小さ
い材料で構成されるのが好ましい。たとえば、ニッケル
鋼の超アンバー（熱膨張係数がステンレス鋼の約１／１
００）が有利に用いられるが、その他、ガラス、セラミ
ック、等で構成されてもよい。剛体プレート４４上に
は、弾性体層４５が形成される。弾性体層４５は、たと
えば、シリコーンラバー等で構成される。弾性体層４５
は、積層工程において、剛体プレート４４の凹凸を吸収
するためのものである。その厚さは、１〜５ｍｍ程度と
され、また、硬度４０〜８０程度に設定される。弾性体
層４５上には、たとえばポリエチレンテレフタレート等
からなる樹脂フィルム４６が形成される。
いられるベース４３が用意される。ベース４３は、ま
ず、剛体プレート４４を備える。剛体プレート４４は、
以後の積層工程において積層されるべきものの位置決め
を容易にするためのものであり、積層工程においては乾
燥のための加熱と冷却とを繰返すため、熱膨張率の小さ
い材料で構成されるのが好ましい。たとえば、ニッケル
鋼の超アンバー（熱膨張係数がステンレス鋼の約１／１
００）が有利に用いられるが、その他、ガラス、セラミ
ック、等で構成されてもよい。剛体プレート４４上に
は、弾性体層４５が形成される。弾性体層４５は、たと
えば、シリコーンラバー等で構成される。弾性体層４５
は、積層工程において、剛体プレート４４の凹凸を吸収
するためのものである。その厚さは、１〜５ｍｍ程度と
され、また、硬度４０〜８０程度に設定される。弾性体
層４５上には、たとえばポリエチレンテレフタレート等
からなる樹脂フィルム４６が形成される。
以上の準備を終えてから、積層工程が実施される。な
お、この実施例では、セラミック生シート４１として、
１３重量％程度のアクリル系バインダを含むチタン酸バ
リウム系セラミック粉末を用い、セラミックスラリは、
このような材料を遅乾性溶剤、たとえばＢＣＡ（ブチル
・カルビトール・アセテート）に溶解したものを用い
た。その他、アルミナ系等、他のセラミック材料を用い
ても、セルロース系やビニル系のバインダを用いても、
以下に述べる積層工程を同様に行なえることも確認され
ている。
お、この実施例では、セラミック生シート４１として、
１３重量％程度のアクリル系バインダを含むチタン酸バ
リウム系セラミック粉末を用い、セラミックスラリは、
このような材料を遅乾性溶剤、たとえばＢＣＡ（ブチル
・カルビトール・アセテート）に溶解したものを用い
た。その他、アルミナ系等、他のセラミック材料を用い
ても、セルロース系やビニル系のバインダを用いても、
以下に述べる積層工程を同様に行なえることも確認され
ている。
まず、第３図に示すように、ベース４３上に、接合材４
７が、スクリーン印刷、パッド印刷、ドクターブレード
法等により塗布される。この接合材４７には、セラミッ
ク生シート４１と同一原料系および同一バインダ系から
なるスラリが用いられる。次に、第１図において用意さ
れたセラミック生シート４１が、接合材４７上に、空気
の巻き込みがないように積重ねられる。そして、キャリ
アフィルム４０が剥離される。なお、セラミック生シー
ト４１を積重ねるとき、先にキャリアフィルム４０を剥
離してから、これを行なってもよい。
７が、スクリーン印刷、パッド印刷、ドクターブレード
法等により塗布される。この接合材４７には、セラミッ
ク生シート４１と同一原料系および同一バインダ系から
なるスラリが用いられる。次に、第１図において用意さ
れたセラミック生シート４１が、接合材４７上に、空気
の巻き込みがないように積重ねられる。そして、キャリ
アフィルム４０が剥離される。なお、セラミック生シー
ト４１を積重ねるとき、先にキャリアフィルム４０を剥
離してから、これを行なってもよい。
その後、接合材４７が、ベース４３およびセラミック生
シート４１とともに、乾燥工程に付される。乾燥条件と
しては、たとえば、１５０℃の温度で２分程度である。
このような乾燥を終えた後、冷却される。
シート４１とともに、乾燥工程に付される。乾燥条件と
しては、たとえば、１５０℃の温度で２分程度である。
このような乾燥を終えた後、冷却される。
上述した工程を所望の回数だけ繰返すことによって、第
４図に示すように、金属ペースト膜４２が形成されてい
ないセラミック生シート４１からなる下方の外層ブロッ
ク４８が得られる。
４図に示すように、金属ペースト膜４２が形成されてい
ないセラミック生シート４１からなる下方の外層ブロッ
ク４８が得られる。
次に、第４図に示した外層ブロック４８を保持した状態
にあるベース４３は、スクリーン印刷機内で位置決めさ
れる。
にあるベース４３は、スクリーン印刷機内で位置決めさ
れる。
上述したように位置決めされた状態で、第５図に示すよ
うに、最も上のセラミック生シート４１の上方に向く主
表面上には、所定のパターンをもって、金属ペースト膜
４が形成される。なお、金属ペースト膜４２は、スクリ
ーン５４上に置かれた金属ペースト５５に対してスキー
ジ５６を矢印方向に作動させることによって形成され
る。なお、金属ペースト膜４２の印刷方法としては、ス
クリーン印刷に限らず、たとえば、パッド印刷などを採
用してもよい。このように印刷された金属ペースト膜４
２は、乾燥され、その後、冷却される。
うに、最も上のセラミック生シート４１の上方に向く主
表面上には、所定のパターンをもって、金属ペースト膜
４が形成される。なお、金属ペースト膜４２は、スクリ
ーン５４上に置かれた金属ペースト５５に対してスキー
ジ５６を矢印方向に作動させることによって形成され
る。なお、金属ペースト膜４２の印刷方法としては、ス
クリーン印刷に限らず、たとえば、パッド印刷などを採
用してもよい。このように印刷された金属ペースト膜４
２は、乾燥され、その後、冷却される。
なお、上述した金属ペースト膜４２に対する乾燥工程と
同様の乾燥工程が、前述したように、接合材４７に対し
ても適用されている。したがって、接合材４７に対して
行なわれる乾燥は、金属ペースト膜４２に対する乾燥と
同じ工程で行なってもよい。これに関連して、金属ペー
スト膜４２の乾燥は、金属ペースト膜４２のパターンを
崩さないようにするため、それを形成した後、次の処理
を実施する前に、逐次行なうことが好ましいが、接合材
４７の乾燥については、全く任意の段階で行なうことが
できる。
同様の乾燥工程が、前述したように、接合材４７に対し
ても適用されている。したがって、接合材４７に対して
行なわれる乾燥は、金属ペースト膜４２に対する乾燥と
同じ工程で行なってもよい。これに関連して、金属ペー
スト膜４２の乾燥は、金属ペースト膜４２のパターンを
崩さないようにするため、それを形成した後、次の処理
を実施する前に、逐次行なうことが好ましいが、接合材
４７の乾燥については、全く任意の段階で行なうことが
できる。
次に、第５図に示した金属ペースト膜４２を形成してい
る外層ブロック４８上に、第６図に示すように、接合材
４７が全面にわたって塗布される。塗布方法および接合
材４７の組成は、第３図を参照して説明した接合材４７
の場合と同様である。
る外層ブロック４８上に、第６図に示すように、接合材
４７が全面にわたって塗布される。塗布方法および接合
材４７の組成は、第３図を参照して説明した接合材４７
の場合と同様である。
次に、第１図に示したセラミック生シート４１が、接合
材４７の上に積重ねられる。このとき、空気の巻込みが
ないように注意が払われる。そして、キャリアフィルム
４０が剥離される。なお、キャリアフィルム４０を剥離
した後、第６図に示した積重ねを実施してもよい。
材４７の上に積重ねられる。このとき、空気の巻込みが
ないように注意が払われる。そして、キャリアフィルム
４０が剥離される。なお、キャリアフィルム４０を剥離
した後、第６図に示した積重ねを実施してもよい。
上述した第５図に示す金属ペースト膜４２の形成ステッ
プと、第６図に示した接合材４７の塗布およびセラミッ
ク生シート４１の積重ねステップとは、所望の回数だけ
繰返される。なお、上述したセラミック生シート４１の
積重ねに対しては、金属ペースト膜４２が印刷された後
のセラミック生シート４１上に行なわれるため、それほ
ど高い精度は要求されない。すなわち、セラミック生シ
ート４１の積重ねにおける位置の精度は、後で印刷され
る金属ペースト膜４２がセラミック生シート４１の範囲
内に収まる程度であれば十分である。また、接合材４７
の乾燥は、前述したように任意の段階で行なうことがで
きるが、能率的には、接合材４７を塗布した後、次のセ
ラミック生シート４１が積重ねられ、その上に形成され
る金属ペースト膜４２を乾燥させるときに、その接合材
４７を乾燥させるようにするのが好ましい。
プと、第６図に示した接合材４７の塗布およびセラミッ
ク生シート４１の積重ねステップとは、所望の回数だけ
繰返される。なお、上述したセラミック生シート４１の
積重ねに対しては、金属ペースト膜４２が印刷された後
のセラミック生シート４１上に行なわれるため、それほ
ど高い精度は要求されない。すなわち、セラミック生シ
ート４１の積重ねにおける位置の精度は、後で印刷され
る金属ペースト膜４２がセラミック生シート４１の範囲
内に収まる程度であれば十分である。また、接合材４７
の乾燥は、前述したように任意の段階で行なうことがで
きるが、能率的には、接合材４７を塗布した後、次のセ
ラミック生シート４１が積重ねられ、その上に形成され
る金属ペースト膜４２を乾燥させるときに、その接合材
４７を乾燥させるようにするのが好ましい。
次に、第７図に示すように、上方の外層ブロック４９を
形成するため、第３図および第４図を参照して説明した
のと同様の工程が実施される。
形成するため、第３図および第４図を参照して説明した
のと同様の工程が実施される。
このようにして、生のセラミック積層体５０が得られ
る。この積層体５０は、さらに、最終的な乾燥工程に付
される。この乾燥条件は、たとえば９０−１００℃の温
度で２４時間程度である。最終的な乾燥は、生のセラミ
ック積層体５０内に含まれる溶剤をできるだけ完全に乾
燥させるためのものである。
る。この積層体５０は、さらに、最終的な乾燥工程に付
される。この乾燥条件は、たとえば９０−１００℃の温
度で２４時間程度である。最終的な乾燥は、生のセラミ
ック積層体５０内に含まれる溶剤をできるだけ完全に乾
燥させるためのものである。
なお、第７図に示した上方の外層ブロック４９に含まれ
る接合材４７の乾燥は、逐次行なうことなく、上述した
最終的な乾燥工程において一括して行なわれてもよい。
る接合材４７の乾燥は、逐次行なうことなく、上述した
最終的な乾燥工程において一括して行なわれてもよい。
その後、所定の寸法のチップ状になるように切断され、
仮焼および／または本焼が行なわれ、次いで、外部電極
が形成されたとき、所望の積層セラミックコンデンサが
得られる。
仮焼および／または本焼が行なわれ、次いで、外部電極
が形成されたとき、所望の積層セラミックコンデンサが
得られる。
なお、上記の最終乾燥は、チップ状に切断した後の焼成
条件は中で連続的に行なってもよい。
条件は中で連続的に行なってもよい。
上述した実施例において、セラミック生シート４１の厚
さは、実用的には、生の状態で５〜３００μｍ程度であ
ればよい。
さは、実用的には、生の状態で５〜３００μｍ程度であ
ればよい。
また、接合材４７として用いられるスラリは、セラミッ
ク生シート４１と同一原料系であるが異なるバインダ系
のものであってもよい。一例として、セラミック生シー
ト４１に水系のバインダが用いられるとき、有機系のバ
インダを含むスラリを接合材４７として用いてもよい。
ク生シート４１と同一原料系であるが異なるバインダ系
のものであってもよい。一例として、セラミック生シー
ト４１に水系のバインダが用いられるとき、有機系のバ
インダを含むスラリを接合材４７として用いてもよい。
また、前述した説明は、積層セラミックコンデンサを得
るための製造方法について行なった。そのため、たとえ
ば積層体５０に含まれるセラミック生シート４１は、誘
電体となるものであったが、たとえばＬＣ複合積層部品
の場合などにおいては、用いられるセラミック生シート
は、同一材料ではなく、誘導体シートと磁性体シートと
いうように、異種材料である。この場合であっても、接
合材としては、このような異種材料からなるシートの各
々に含まれるバインダを共通に溶解し得る溶剤を含むも
のを選べばよい。
るための製造方法について行なった。そのため、たとえ
ば積層体５０に含まれるセラミック生シート４１は、誘
電体となるものであったが、たとえばＬＣ複合積層部品
の場合などにおいては、用いられるセラミック生シート
は、同一材料ではなく、誘導体シートと磁性体シートと
いうように、異種材料である。この場合であっても、接
合材としては、このような異種材料からなるシートの各
々に含まれるバインダを共通に溶解し得る溶剤を含むも
のを選べばよい。
また、接合材として用いられるスラリは、通常、セラミ
ック粉末とバインダと可塑剤と溶剤とから構成されてい
るが、これらのうち、溶剤に関しては、セラミック生シ
ートに含まれるバインダおよび金属ペースト膜に含まれ
るバインダを共通に溶解し得るものでなければならない
が、これらの比率は、セラミック生シート相互をバイン
ダの溶解により接合できる限り、乾燥工程での拡散およ
び蒸発が容易で、できるだけ均一の厚さで薄く塗布でき
るものが望ましい。そして、このような条件を満たすも
のであるならば、接合材としては、溶剤のみを使用する
ことも可能である。
ック粉末とバインダと可塑剤と溶剤とから構成されてい
るが、これらのうち、溶剤に関しては、セラミック生シ
ートに含まれるバインダおよび金属ペースト膜に含まれ
るバインダを共通に溶解し得るものでなければならない
が、これらの比率は、セラミック生シート相互をバイン
ダの溶解により接合できる限り、乾燥工程での拡散およ
び蒸発が容易で、できるだけ均一の厚さで薄く塗布でき
るものが望ましい。そして、このような条件を満たすも
のであるならば、接合材としては、溶剤のみを使用する
ことも可能である。
ところで、第６図に示した工程において、金属ペースト
膜４２を介在させてセラミック生シート４１相互を接合
するための接合材４７は、セラミック生シート４１の全
面にわたって塗布されている。このような接合材４７の
塗布をスクリーン印刷によって行なうと、金属ペースト
膜４２の乾燥後における物理厚さの約５０％が、金属ペ
ースト膜４２を形成していない領域との間での厚さの差
となって現われることが実験で確められている。したが
って、セラミック生シート４１の厚さを薄くしたり、積
重ね枚数を増やした場合、完成品の外表面において膨ら
みを生じたり、金属ペースト膜４２ないしは内部電極の
端縁付近において、乾燥、焼成時の収縮によるストレス
の残留等が、製品の品質に悪影響を及ぼすこともあり得
る。このような不都合を回避するためには、第８図およ
び第９図に示すような方法を採用することが好ましい。
膜４２を介在させてセラミック生シート４１相互を接合
するための接合材４７は、セラミック生シート４１の全
面にわたって塗布されている。このような接合材４７の
塗布をスクリーン印刷によって行なうと、金属ペースト
膜４２の乾燥後における物理厚さの約５０％が、金属ペ
ースト膜４２を形成していない領域との間での厚さの差
となって現われることが実験で確められている。したが
って、セラミック生シート４１の厚さを薄くしたり、積
重ね枚数を増やした場合、完成品の外表面において膨ら
みを生じたり、金属ペースト膜４２ないしは内部電極の
端縁付近において、乾燥、焼成時の収縮によるストレス
の残留等が、製品の品質に悪影響を及ぼすこともあり得
る。このような不都合を回避するためには、第８図およ
び第９図に示すような方法を採用することが好ましい。
第８図を参照して、セラミック生シート４１上には、部
分的に接合材４７が塗布される。すなわち、金属ペース
ト膜４２が形成された領域以外の領域に接合材４７が塗
布される。そして、次のセラミック生シート４１が積重
ねられ、第９図に示すように、加圧部材５１によって後
のセラミック生シート４１上に圧力を加えると、接合材
４７は、金属ペースト膜４２とセラミック生シート４１
との界面にまで回り込む。このようにすれば、金属ペー
スト膜４２によって生じる厚さの差を、接合材４７によ
って有利に吸収することができる。
分的に接合材４７が塗布される。すなわち、金属ペース
ト膜４２が形成された領域以外の領域に接合材４７が塗
布される。そして、次のセラミック生シート４１が積重
ねられ、第９図に示すように、加圧部材５１によって後
のセラミック生シート４１上に圧力を加えると、接合材
４７は、金属ペースト膜４２とセラミック生シート４１
との界面にまで回り込む。このようにすれば、金属ペー
スト膜４２によって生じる厚さの差を、接合材４７によ
って有利に吸収することができる。
この発明のさらに他の実施例として、第１０図に示すよ
うに、これから積重ねられようとするセラミック生シー
ト４１側に接合材４７を塗布して、セラミック生シート
４１の積重ねおよび接合を行なってもよい。また、接合
する両方の生シートに塗布して接合してもよい。
うに、これから積重ねられようとするセラミック生シー
ト４１側に接合材４７を塗布して、セラミック生シート
４１の積重ねおよび接合を行なってもよい。また、接合
する両方の生シートに塗布して接合してもよい。
以上、この発明を、積層セラミックコンデンサを得る場
合について図面を参照しながら主として説明したが、こ
の発明は、その他、ＬＣ複合積層部品、セラミック多層
基板、等のセラミック積層体を備える部品に広く適用す
ることができる。
合について図面を参照しながら主として説明したが、こ
の発明は、その他、ＬＣ複合積層部品、セラミック多層
基板、等のセラミック積層体を備える部品に広く適用す
ることができる。
第１図ないし第７図は、この発明の一実施例となる積層
セラミックコンデンサの製造方法に含まれる代表的なス
テップを順次示す拡大部分断面図である。 第８図および第９図は、この発明の他の実施例を説明す
るための部分拡大断面図である。 第１０図は、この発明のさらに他の実施例を説明するた
めの部分拡大断面図である。 第１１図は、この発明によって得られるセラミック積層
体を用いた部品としてのセラミック多層基板１を図解的
に示す断面図である。 第１２図および第１３図は、この発明の第１の従来技術
の問題点を説明するための図である。 第１４図および第１５図は、この発明の第２の従来技術
を説明するための図である。 図において、４１はセラミック生シート、４２は金属ペ
ースト膜、４７は接合材、５０は生のセラミック積層
体、５４はスクリーン、５５は金属ペースト、５６はス
キージである。
セラミックコンデンサの製造方法に含まれる代表的なス
テップを順次示す拡大部分断面図である。 第８図および第９図は、この発明の他の実施例を説明す
るための部分拡大断面図である。 第１０図は、この発明のさらに他の実施例を説明するた
めの部分拡大断面図である。 第１１図は、この発明によって得られるセラミック積層
体を用いた部品としてのセラミック多層基板１を図解的
に示す断面図である。 第１２図および第１３図は、この発明の第１の従来技術
の問題点を説明するための図である。 第１４図および第１５図は、この発明の第２の従来技術
を説明するための図である。 図において、４１はセラミック生シート、４２は金属ペ
ースト膜、４７は接合材、５０は生のセラミック積層
体、５４はスクリーン、５５は金属ペースト、５６はス
キージである。
Claims (1)
- 【請求項１】セラミック粉末および第１のバインダを含
む複数のセラミック生シートを積重ねてなるものであ
り、前記複数のセラミック生シートのうち少なくとも１
組の隣り合うセラミック生シートの界面に金属粉末およ
び第２のバインダを含む金属ペースト膜が形成された、
セラミック積層体の製造方法において、 前記第１のバインダおよび前記第２のバインダを共通に
溶解し得る溶剤を含む接合材を準備するステップと、 前記複数のセラミック生シートの積層をその上において
実施するためのベースを準備するステップと、 前記ベース上において、一のセラミック生シート上に、
前記接合材を介して、次のセラミック生シートを積重ね
るステップと、 を備えるとともに、 前記金属ペースト膜は、前記ベースを介して位置決めさ
れた状態で所定のセラミック生シート上に印刷により形
成する、 ことを特徴とする、セラミック積層体の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63037949A JPH065656B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | セラミック積層体の製造方法 |
| US07/312,024 US4985098A (en) | 1988-02-19 | 1989-02-16 | Method of manufacturing ceramic laminate |
| CA000591252A CA1323750C (en) | 1988-02-19 | 1989-02-16 | Method of manufacturing ceramic laminate |
| EP89301608A EP0329484B1 (en) | 1988-02-19 | 1989-02-20 | Method of manufacturing ceramic laminate |
| DE68928184T DE68928184T2 (de) | 1988-02-19 | 1989-02-20 | Verfahren zum Herstellen eines keramischen Laminates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63037949A JPH065656B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | セラミック積層体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212419A JPH01212419A (ja) | 1989-08-25 |
| JPH065656B2 true JPH065656B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=12511800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63037949A Expired - Lifetime JPH065656B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | セラミック積層体の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4985098A (ja) |
| EP (1) | EP0329484B1 (ja) |
| JP (1) | JPH065656B2 (ja) |
| CA (1) | CA1323750C (ja) |
| DE (1) | DE68928184T2 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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