JPH0658860B2 - 多層コンデンサの製造方法 - Google Patents
多層コンデンサの製造方法Info
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- JPH0658860B2 JPH0658860B2 JP59207214A JP20721484A JPH0658860B2 JP H0658860 B2 JPH0658860 B2 JP H0658860B2 JP 59207214 A JP59207214 A JP 59207214A JP 20721484 A JP20721484 A JP 20721484A JP H0658860 B2 JPH0658860 B2 JP H0658860B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T29/43—Electric condenser making
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- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、誘電酸化セラミック素材と電極素材との交互
の層から成り、高温で圧力を加えた結果として完全体に
形成されている多層コンデンサの製造方法に関する。
の層から成り、高温で圧力を加えた結果として完全体に
形成されている多層コンデンサの製造方法に関する。
電極金属とセラミック誘電体材料との交互の積層の構造
を有する上述の型の多層コンデンサ（いわゆるモノリシ
ックのセラミックコンデンサ）は、今までのところ一般
に次の如き工業的規模で製造されてきた。
を有する上述の型の多層コンデンサ（いわゆるモノリシ
ックのセラミックコンデンサ）は、今までのところ一般
に次の如き工業的規模で製造されてきた。
バインダーと混合した細かくすり砕かれた酸化物セラミ
ック誘電体粉末から成る成形原料の集塊が、薄層に堆積
され、これらの薄層を乾燥して箔を形成し次いでシルク
スクリーンによりり薄層上に設けた金属ペーストによっ
て電極を設ける。前記の箔を積み重ね圧縮し個々のコン
デンサ本体に分離する。前記のコンデンサ本体を、セラ
ミック誘電体材料の組成に依存して、1200℃と1400℃と
の間のある一定温度で焼結する。焼結中にセラミック誘
電体粉末は、収縮してセラミック層の最初の密度よりも
高い密度を有する緻密な多結晶構造を形成する。同時に
金属の粉末粒子が結晶されて金属の電極層を形成し、こ
れらの金属電極層が誘電体層と密着する組立を形成す
る。しかしながら、このように製造されるモノリシック
セラミックコンデンサの容量すなわちキャパシタンスに
は上限が課せられる。体積当たりの高い容量（キャパシ
タンス）の値を有するコンデンサを製造しようとする場
合、従来の焼結技術によっては、これらの誘電体層を充
分に薄く（特に約25μｍより薄くない）かつ充分に絨密
に作ることができないのは明らかである。電極材料と誘
電体材料との間の焼結挙動における差異は、問題を提供
する。これは、これらの誘電体層に、局部的な相互分離
（層剥離）、多孔性及びひび割れ発生をもたらす。
ック誘電体粉末から成る成形原料の集塊が、薄層に堆積
され、これらの薄層を乾燥して箔を形成し次いでシルク
スクリーンによりり薄層上に設けた金属ペーストによっ
て電極を設ける。前記の箔を積み重ね圧縮し個々のコン
デンサ本体に分離する。前記のコンデンサ本体を、セラ
ミック誘電体材料の組成に依存して、1200℃と1400℃と
の間のある一定温度で焼結する。焼結中にセラミック誘
電体粉末は、収縮してセラミック層の最初の密度よりも
高い密度を有する緻密な多結晶構造を形成する。同時に
金属の粉末粒子が結晶されて金属の電極層を形成し、こ
れらの金属電極層が誘電体層と密着する組立を形成す
る。しかしながら、このように製造されるモノリシック
セラミックコンデンサの容量すなわちキャパシタンスに
は上限が課せられる。体積当たりの高い容量（キャパシ
タンス）の値を有するコンデンサを製造しようとする場
合、従来の焼結技術によっては、これらの誘電体層を充
分に薄く（特に約25μｍより薄くない）かつ充分に絨密
に作ることができないのは明らかである。電極材料と誘
電体材料との間の焼結挙動における差異は、問題を提供
する。これは、これらの誘電体層に、局部的な相互分離
（層剥離）、多孔性及びひび割れ発生をもたらす。
これに代わるものとして、コンデンサの本体（いわゆる
未焼結の〈green〉製品）の密度を、均衡高温加圧〈iso
static hot pressing〉工程を用いて増加させる方法わ
既に提案されている。この均衡高温加圧工程では、圧力
を伝達する媒体として気体か又はセラミック粉末が用い
られ、高温加圧されるべき製品はその中に埋め込まれる
のである。以前からのこの方法は、1975年２月米国窯業
協会誌第54号に次の文献： Bull.Amer.Ceram.Soc.54,February 1975,pp.201-7: K.H.Haerdtl,“Gas isostatic hot pressing without m
ods” に記載されているが、これは、高温加圧されるべき物体
が気密の外覆内に密封されなければならない（缶詰にす
る）か、又は閉じた多孔性〈closed porosity〉を既に
持つに違いないので、その結果まず加圧しない焼結工程
を通す必要があるか、どちらかの欠点を持っている。こ
れが経済的でないということは別にしても、正常な焼結
工程に伴う幾つかの不都合を生じる。もう１つの方法
が、1971年第21回電気部品協議会記録に掲載された次の
文献： Proc.21th Electric Components Conference,Washingto
n DC,1971,pp.324-327: G.H.Rodriquez,“Hot pressed monolith capacitors” に記載されているが、この方法では、コンデンサの本体
がその中に埋め込まれてそれに圧力を伝達すべきセラミ
ック粉末が、圧力の伝達を十分に一様に行わないで、そ
れ自身の密度を増加させてしまうという欠点がある。そ
の結果、この工程でのコンデンサの不合格率が（約50％
と）極めて高い。更にまた、焼結工程の終了後に個別の
コンデンサの本体をセラミック粉末から分離しなければ
ならないことも不経済である。
未焼結の〈green〉製品）の密度を、均衡高温加圧〈iso
static hot pressing〉工程を用いて増加させる方法わ
既に提案されている。この均衡高温加圧工程では、圧力
を伝達する媒体として気体か又はセラミック粉末が用い
られ、高温加圧されるべき製品はその中に埋め込まれる
のである。以前からのこの方法は、1975年２月米国窯業
協会誌第54号に次の文献： Bull.Amer.Ceram.Soc.54,February 1975,pp.201-7: K.H.Haerdtl,“Gas isostatic hot pressing without m
ods” に記載されているが、これは、高温加圧されるべき物体
が気密の外覆内に密封されなければならない（缶詰にす
る）か、又は閉じた多孔性〈closed porosity〉を既に
持つに違いないので、その結果まず加圧しない焼結工程
を通す必要があるか、どちらかの欠点を持っている。こ
れが経済的でないということは別にしても、正常な焼結
工程に伴う幾つかの不都合を生じる。もう１つの方法
が、1971年第21回電気部品協議会記録に掲載された次の
文献： Proc.21th Electric Components Conference,Washingto
n DC,1971,pp.324-327: G.H.Rodriquez,“Hot pressed monolith capacitors” に記載されているが、この方法では、コンデンサの本体
がその中に埋め込まれてそれに圧力を伝達すべきセラミ
ック粉末が、圧力の伝達を十分に一様に行わないで、そ
れ自身の密度を増加させてしまうという欠点がある。そ
の結果、この工程でのコンデンサの不合格率が（約50％
と）極めて高い。更にまた、焼結工程の終了後に個別の
コンデンサの本体をセラミック粉末から分離しなければ
ならないことも不経済である。
本発明の目的は、上記の欠点を克服し、大容値と高品質
とを有する多層コンデンサに導く多層コンデンサの経済
的な製造方法を提供することである。
とを有する多層コンデンサに導く多層コンデンサの経済
的な製造方法を提供することである。
本発明によれば、 誘電酸化セラミック素材と電極素材との交互の層から成
り、高温で圧力を加えた結果として完全体に形成されて
いる多層コンデンサの製造方法において、 有機結合剤と酸化セラミック粉末との混合物を含む誘電
箔を形成するよう次の各ステップ、すなわち −電極を形成するために導電素材のパターンを含む層
を、上記箔と交互に積み重ねるステップと、 −多層コンデンサの積み重ねられた層に対し専ら直角方
向のみを指向する単軸圧力であってその値が0.2キロバ
ール（kbar）ないし５キロバールの間にある圧力を同時
に加えながら、酸化セラミック粉末の１気圧における焼
結温度より低い前以て定めてある温度にまで積み重ねを
加熱することにより、完全体を形成するように加圧焼結
するステップと、 −圧力を解除して冷却するステップと、 −このユニットを個別のコンデンサ体に切断するステッ
プと を実行することを特徴とする多層コンデンサの製造方法
が提供される。
り、高温で圧力を加えた結果として完全体に形成されて
いる多層コンデンサの製造方法において、 有機結合剤と酸化セラミック粉末との混合物を含む誘電
箔を形成するよう次の各ステップ、すなわち −電極を形成するために導電素材のパターンを含む層
を、上記箔と交互に積み重ねるステップと、 −多層コンデンサの積み重ねられた層に対し専ら直角方
向のみを指向する単軸圧力であってその値が0.2キロバ
ール（kbar）ないし５キロバールの間にある圧力を同時
に加えながら、酸化セラミック粉末の１気圧における焼
結温度より低い前以て定めてある温度にまで積み重ねを
加熱することにより、完全体を形成するように加圧焼結
するステップと、 −圧力を解除して冷却するステップと、 −このユニットを個別のコンデンサ体に切断するステッ
プと を実行することを特徴とする多層コンデンサの製造方法
が提供される。
本発明によるこの方法の重要な面は、特に0.2キロバー
ル（Kbar）と５キロバール（Kbar）との間の高圧力をこ
の積み重ねの山に印加することができるということであ
る。これで一方ではガス圧力法の欠点（気密容器が必
要）が回避され、他方では、個々独立のコンデンサ本体
が粉末中に完全に埋め込まれる場合におけるよりも一層
均一に圧縮されたコンデンサ本体が、ここで記載される
方法で積み重ねられた箔から得られるということが驚く
べきことに見出された。
ル（Kbar）と５キロバール（Kbar）との間の高圧力をこ
の積み重ねの山に印加することができるということであ
る。これで一方ではガス圧力法の欠点（気密容器が必
要）が回避され、他方では、個々独立のコンデンサ本体
が粉末中に完全に埋め込まれる場合におけるよりも一層
均一に圧縮されたコンデンサ本体が、ここで記載される
方法で積み重ねられた箔から得られるということが驚く
べきことに見出された。
本発明による方法では、この積み重ねの山は、0.5〜５
キローバール（Kbar）の圧力下で50〜100℃の温度で、
焼結するに先立って、好ましくは圧縮（薄板に）され
る。これの利点は、この箔の積み重ねの山を、密着する
包み又はウエハーとして、圧縮装置のダイス型の間に置
くことができるということである。
キローバール（Kbar）の圧力下で50〜100℃の温度で、
焼結するに先立って、好ましくは圧縮（薄板に）され
る。これの利点は、この箔の積み重ねの山を、密着する
包み又はウエハーとして、圧縮装置のダイス型の間に置
くことができるということである。
薄板にする工程の後に、この有機バインダーを分離工程
中に焙焼することができる。本発明による方法の有利な
好適な実施例は、しかしながら、所定の（圧力−焼結）
温度まで加熱する間に箔から有機バインダーが焙焼され
ることを特徴とする。
中に焙焼することができる。本発明による方法の有利な
好適な実施例は、しかしながら、所定の（圧力−焼結）
温度まで加熱する間に箔から有機バインダーが焙焼され
ることを特徴とする。
単軸圧力−焼結工程の後、得られる緻密な構成単位は個
々のコンデンサチップに分離される。上述の（疑似）均
衡（イソスタチック）ホットプレス工程においては、ウ
エハーの使用は、粉末床にウエハーを埋め込んでも均一
な圧力分布を保証しないから可能ではない。非均一な圧
力分布の結果、粉末に埋め込まれたウエハーの均衡（イ
ソスタチック）ホットプレス中にウエハーに最も多くの
ひび割れ形成が起こる。
々のコンデンサチップに分離される。上述の（疑似）均
衡（イソスタチック）ホットプレス工程においては、ウ
エハーの使用は、粉末床にウエハーを埋め込んでも均一
な圧力分布を保証しないから可能ではない。非均一な圧
力分布の結果、粉末に埋め込まれたウエハーの均衡（イ
ソスタチック）ホットプレス中にウエハーに最も多くの
ひび割れ形成が起こる。
上に述べていない本発明による方法の重要な面は作用す
る比較的大きな単軸圧力が、焼結中になぜ層間に凹みを
形成することができないかの理由であるということであ
る。この結果、層剥離すなわちデラミネーション（つま
り、セラミック層が幾つかの場所で電極層を経て次のセ
ラミック層に結合されていない現象）が防止される。こ
の層剥離は品質の損失を与える。それは多層コンデンサ
を信頼性のないものにする。
る比較的大きな単軸圧力が、焼結中になぜ層間に凹みを
形成することができないかの理由であるということであ
る。この結果、層剥離すなわちデラミネーション（つま
り、セラミック層が幾つかの場所で電極層を経て次のセ
ラミック層に結合されていない現象）が防止される。こ
の層剥離は品質の損失を与える。それは多層コンデンサ
を信頼性のないものにする。
これに関連して、圧力と温度とを同時に印加適用して多
層コンデンサを製造することは、それ自体英国特許第1,
272,490号明細書から知られていることに注意すべきで
ある。しかしながら、この明細書では、その方法は、ガ
ラスフリットから形成さかつ20％の有機バインダーを含
む積み重ねた一山の誘電体箔から出発する。金属フィル
ムが前記の箔上に設けられる。加熱処理中（約725℃ま
で）に、このバインダーは燃えてしまった。そしてこの
ガラスフリットは軟化する。箔が互いに占める位置を保
つようにダイス型によってこの積み重ねた山に低圧（20
〜30バール）を作用させる。軟化した粘弾性を有するガ
ラスフリットがこの低圧において金属フィルムに融合す
る。しかしてこの温度を上昇後、このガラス集塊が結晶
化する。約1250という（比較的低い）誘電率を有するガ
ラスセラミック誘電体層が形成される。この場合に、そ
れは、１個の（モノリシックの）構成単位を形成するた
めのセラミック層と金属層との交互に積み重ねた山の比
較的高い圧力における圧力−焼結には関係しない。
層コンデンサを製造することは、それ自体英国特許第1,
272,490号明細書から知られていることに注意すべきで
ある。しかしながら、この明細書では、その方法は、ガ
ラスフリットから形成さかつ20％の有機バインダーを含
む積み重ねた一山の誘電体箔から出発する。金属フィル
ムが前記の箔上に設けられる。加熱処理中（約725℃ま
で）に、このバインダーは燃えてしまった。そしてこの
ガラスフリットは軟化する。箔が互いに占める位置を保
つようにダイス型によってこの積み重ねた山に低圧（20
〜30バール）を作用させる。軟化した粘弾性を有するガ
ラスフリットがこの低圧において金属フィルムに融合す
る。しかしてこの温度を上昇後、このガラス集塊が結晶
化する。約1250という（比較的低い）誘電率を有するガ
ラスセラミック誘電体層が形成される。この場合に、そ
れは、１個の（モノリシックの）構成単位を形成するた
めのセラミック層と金属層との交互に積み重ねた山の比
較的高い圧力における圧力−焼結には関係しない。
以下本発明の実施例を図面についてさらに詳細に説明す
る。
る。
第１図に示す圧力−焼結装置が、本発明による方法を実
施するのに用いられる。原則としてこれは、水冷ヘッド
を取付けたシリンダー２を有する水圧プレス１から成る
圧力装置である。
施するのに用いられる。原則としてこれは、水冷ヘッド
を取付けたシリンダー２を有する水圧プレス１から成る
圧力装置である。
本発明にとって関係がある圧力範囲は200バール（bar）
と５キロバール（Kbar）との間である。その圧力は圧力
計３で読み取ることができる。その圧力は、耐火性（す
なわち高温に耐える能力）の材料、例えば、Ａｌ２Ｏ３
又はＳｉＣから成る１個の（上の）ダイス４を経由して
伝えられる。
と５キロバール（Kbar）との間である。その圧力は圧力
計３で読み取ることができる。その圧力は、耐火性（す
なわち高温に耐える能力）の材料、例えば、Ａｌ２Ｏ３
又はＳｉＣから成る１個の（上の）ダイス４を経由して
伝えられる。
圧縮しようとするパケット５（第２図も参照）が、やは
り耐火性の材料から成る下のダイス６上に置かれる。こ
のパケット５上に圧力を作用させるダイス両表面ができ
るだけ正確に平衡であることが保証される。これらのダ
イス型４，６が加熱コイル８を有する炉７に収納され
る。この管状炉７の内管はセラミック材料から作られ
る。この水圧装置１，２が圧力を作り出すのを制御する
可能性を提供する一方、この密閉容器は異なった気体条
件のもとで作動する可能性を提供する。誘電体セラミッ
ク箔の製造のため、例えば、僅かに不純物添加したチタ
ン酸バリウムが用いられ、好ましくは、圧力−焼結後の
粒度が１μｍより小さいような粒子の大きさを有するも
のが用いられる。
り耐火性の材料から成る下のダイス６上に置かれる。こ
のパケット５上に圧力を作用させるダイス両表面ができ
るだけ正確に平衡であることが保証される。これらのダ
イス型４，６が加熱コイル８を有する炉７に収納され
る。この管状炉７の内管はセラミック材料から作られ
る。この水圧装置１，２が圧力を作り出すのを制御する
可能性を提供する一方、この密閉容器は異なった気体条
件のもとで作動する可能性を提供する。誘電体セラミッ
ク箔の製造のため、例えば、僅かに不純物添加したチタ
ン酸バリウムが用いられ、好ましくは、圧力−焼結後の
粒度が１μｍより小さいような粒子の大きさを有するも
のが用いられる。
重量比が1.2％のＮｂ２Ｏ５と重量比が0.3％のＣｏ３Ｏ
４とを含む（軽く不純物添加した）チタン酸バリウム粉
末によって、3,000の誘電率Ｅｒを実現することがで
き、かつ−55℃〜125℃の温度範囲において15％よりも
小さいキャパシタンスの温度係数 を有するコンデンサを得ることができる。これは、1971
年10月に制定された電子工業協会標準RS-198-B〈Electr
onic Industry Association Standard RS-198-B〉の規
定するいわゆるX7R仕様を満足させるものである。この
粉末を有機バインダー（例えば、ポリビニルアルコー
ル）と混合される。かくして得られた成形用の集塊から
20〜30ミクロンの厚さ、特に20〜50μｍの厚さのシート
が引き出される。乾燥後、そこから正しい大きさに箔が
切り出される。バインダー中の金属粉末から成る電極材
料のパターンがシルクスクリーンによって箔上に設けら
れる。第２図に示すように、それぞれのシートが積み重
ねられてパケット５を形成し、そこでは各最終のコンデ
ンサ本体において、どの２個の隣接する電極パターンも
互いに一部分重なる電極パターン９，10が、一方の側及
び反対の側へ交互に継続する。層を良く結合させるた
め、比較的低い温度（例えば70〜80℃）で比較的高い圧
力（例えば３キロバール）においてこのパケット５をプ
レスすることによって先ず薄板にする。次いで焙焼によ
ってこれらの箔からバインダーを除去する。セラミック
多層コンデンサを製造する従来の焼結工程では、これら
のパケットを個々独立のコンデンサ本体に分離した後
に、バインダーの焙焼を別個に実施する。
４とを含む（軽く不純物添加した）チタン酸バリウム粉
末によって、3,000の誘電率Ｅｒを実現することがで
き、かつ−55℃〜125℃の温度範囲において15％よりも
小さいキャパシタンスの温度係数 を有するコンデンサを得ることができる。これは、1971
年10月に制定された電子工業協会標準RS-198-B〈Electr
onic Industry Association Standard RS-198-B〉の規
定するいわゆるX7R仕様を満足させるものである。この
粉末を有機バインダー（例えば、ポリビニルアルコー
ル）と混合される。かくして得られた成形用の集塊から
20〜30ミクロンの厚さ、特に20〜50μｍの厚さのシート
が引き出される。乾燥後、そこから正しい大きさに箔が
切り出される。バインダー中の金属粉末から成る電極材
料のパターンがシルクスクリーンによって箔上に設けら
れる。第２図に示すように、それぞれのシートが積み重
ねられてパケット５を形成し、そこでは各最終のコンデ
ンサ本体において、どの２個の隣接する電極パターンも
互いに一部分重なる電極パターン９，10が、一方の側及
び反対の側へ交互に継続する。層を良く結合させるた
め、比較的低い温度（例えば70〜80℃）で比較的高い圧
力（例えば３キロバール）においてこのパケット５をプ
レスすることによって先ず薄板にする。次いで焙焼によ
ってこれらの箔からバインダーを除去する。セラミック
多層コンデンサを製造する従来の焼結工程では、これら
のパケットを個々独立のコンデンサ本体に分離した後
に、バインダーの焙焼を別個に実施する。
本発明による方法では、バインダーの焙焼が、頂上温度
までの完全なパケットの加熱中に圧力−焼結装置におい
て有利に行われる。ダイスと、それぞれパケット５の上
側及び下側との間に接着防止層を有する圧力装置のダイ
ス型４，６の間に、圧力−焼結工程にて処理すべきパケ
ット５を置く。この接着防止層は、焼結工程中にパケッ
トがダイス両表面に粘着しないようにする。例えば、Ｚ
ｒＯ２粉末及び窒化硼素が特にこの目的に対し有用であ
る。
までの完全なパケットの加熱中に圧力−焼結装置におい
て有利に行われる。ダイスと、それぞれパケット５の上
側及び下側との間に接着防止層を有する圧力装置のダイ
ス型４，６の間に、圧力−焼結工程にて処理すべきパケ
ット５を置く。この接着防止層は、焼結工程中にパケッ
トがダイス両表面に粘着しないようにする。例えば、Ｚ
ｒＯ２粉末及び窒化硼素が特にこの目的に対し有用であ
る。
圧力−焼結温度の炉７内に入れられたパケット５と共に
炉７が例えば、90分間加熱される。酸化物セラミック誘
電体材料の組成に依存して、この圧力−焼結温度を約90
0℃〜1200℃の間にすることができる。これは、圧力−
焼結温度が正常つまり普通の焼結温度よりも約200℃低
いことを意味する。圧力−焼結温度に到達すると、単軸
圧力を印加する。本実験では、圧力が約500バール（ba
r）である場合に圧力−焼結温度が約1080℃であった。
調節される温度と圧力とに依存して、約120分の焼結時
間が必要である。次いでこの組立が室温まで冷却され
る。
炉７が例えば、90分間加熱される。酸化物セラミック誘
電体材料の組成に依存して、この圧力−焼結温度を約90
0℃〜1200℃の間にすることができる。これは、圧力−
焼結温度が正常つまり普通の焼結温度よりも約200℃低
いことを意味する。圧力−焼結温度に到達すると、単軸
圧力を印加する。本実験では、圧力が約500バール（ba
r）である場合に圧力−焼結温度が約1080℃であった。
調節される温度と圧力とに依存して、約120分の焼結時
間が必要である。次いでこの組立が室温まで冷却され
る。
圧力−焼結及び室温への冷却の後得られた一体になって
いる本体を、個々別々のセラミックコンデンサチップつ
まり薄片が得られるように、のこぎりで切って断片すな
わち部品を作る。それぞれの電極９，10が終わっている
各チップ5A（第３図参照）の両側面11,12が、ヘッド接
点を形成するように金属化される。得られたコンデンサ
は次の性質を有した。
いる本体を、個々別々のセラミックコンデンサチップつ
まり薄片が得られるように、のこぎりで切って断片すな
わち部品を作る。それぞれの電極９，10が終わっている
各チップ5A（第３図参照）の両側面11,12が、ヘッド接
点を形成するように金属化される。得られたコンデンサ
は次の性質を有した。
単軸加圧焼結された試料が、均衡高温加圧された試料よ
りも大きいキャパシタンス値を持つことに注意された
い。この差異は主として幾何学的要因〈geometric fact
ors〉すなわちコンデンサの形状に帰せられるべきもの
である。均衡高温加圧はコンデンサの総ての側面で〈ｏ
ｍｎｉｌａｔｅｒａｌｌｙ〉行われる。このことは、電
極の表面と電極相互間の距離とが共に小さくなることを
意味する。これに対し単軸加圧焼結では、圧力の加わる
方向にのみセラミック素材を焼結するから、表面の縮小
は生じない。その結果として、焼結による収縮は電極の
間隔のみが縮小するという形で表れる。それ故に、もし
２つの未焼結製品のうちの一方を単軸加圧焼結し、他方
を均衡高温加圧したならば、前者は後者の約２倍の大き
さのキャパシタンス値を持つであう。
りも大きいキャパシタンス値を持つことに注意された
い。この差異は主として幾何学的要因〈geometric fact
ors〉すなわちコンデンサの形状に帰せられるべきもの
である。均衡高温加圧はコンデンサの総ての側面で〈ｏ
ｍｎｉｌａｔｅｒａｌｌｙ〉行われる。このことは、電
極の表面と電極相互間の距離とが共に小さくなることを
意味する。これに対し単軸加圧焼結では、圧力の加わる
方向にのみセラミック素材を焼結するから、表面の縮小
は生じない。その結果として、焼結による収縮は電極の
間隔のみが縮小するという形で表れる。それ故に、もし
２つの未焼結製品のうちの一方を単軸加圧焼結し、他方
を均衡高温加圧したならば、前者は後者の約２倍の大き
さのキャパシタンス値を持つであう。
17μｍの厚さを有する誘電体層が、これより厚さの小さ
い上記の例として用いられないならば、１μＦまでの領
域のキャパシタンス値を有する多層セラミックコンデン
サを、本発明方法によって寸法1812（サイズ）以内にお
いて、実現することができる。事実、本発明による方法
は、これらの層の多数の積み重ねの山の形成を可能にし
て緻密な構成単位を形成する。
い上記の例として用いられないならば、１μＦまでの領
域のキャパシタンス値を有する多層セラミックコンデン
サを、本発明方法によって寸法1812（サイズ）以内にお
いて、実現することができる。事実、本発明による方法
は、これらの層の多数の積み重ねの山の形成を可能にし
て緻密な構成単位を形成する。
材料を酸化性雰囲気中で焼結しなければならないセラミ
ック誘電体材料としてチタン酸バリウムを用いる場合、
本発明による方法は、Ｐｄの代わりに電極材料としてＡ
ｇ−Ｐｄを用いることを可能にする。これは重要な価格
の利点を意味する。
ック誘電体材料としてチタン酸バリウムを用いる場合、
本発明による方法は、Ｐｄの代わりに電極材料としてＡ
ｇ−Ｐｄを用いることを可能にする。これは重要な価格
の利点を意味する。
要約すると、本発明の方法は、実質的に空孔のない（理
論密度の99％よりも大きい密度）最も大きい20μｍの厚
さの誘電体層を有する多層セラミックコンデンサが得ら
れる結果になると言われる。今迄のところは、これは他
の方法では得ることができなかった。
論密度の99％よりも大きい密度）最も大きい20μｍの厚
さの誘電体層を有する多層セラミックコンデンサが得ら
れる結果になると言われる。今迄のところは、これは他
の方法では得ることができなかった。
以上要するに本発明による多層セラミックコンデンサの
製造方法は、次の諸工程を特徴とする。
製造方法は、次の諸工程を特徴とする。
すなわち、 −有機バインダーの酸化物セラミック粉末との混合物か
ら成る誘電体箔を形成すること； −１つの構成単位を形成するためこの積み重ねの方法に
単軸圧力を同時に印加しながら酸化物セラミック粉末の
大気圧焼結温度より下の所定温度までこの積み重ねの山
を加熱すること； −この圧力を開放し冷却すること；さらに、 −この１つの構成単位を個々独立のコンデンサ本体に分
断すること。
ら成る誘電体箔を形成すること； −１つの構成単位を形成するためこの積み重ねの方法に
単軸圧力を同時に印加しながら酸化物セラミック粉末の
大気圧焼結温度より下の所定温度までこの積み重ねの山
を加熱すること； −この圧力を開放し冷却すること；さらに、 −この１つの構成単位を個々独立のコンデンサ本体に分
断すること。
第１図は圧力−焼結装置を模式的に示し、 第２図は圧力−焼結方法にて処理すべき一束を示し、 第３図は多層セラミックコンデンサの一部切欠して示す
正面図である。 １……水圧プレス ２……シリンダー ３……圧力計 ４……上のダイス ５……パケット 5A……チップ ６……下のダイス ７……炉 ８……コイル ９，10……電極パターン 11,12……チップ5Aの両側面
正面図である。 １……水圧プレス ２……シリンダー ３……圧力計 ４……上のダイス ５……パケット 5A……チップ ６……下のダイス ７……炉 ８……コイル ９，10……電極パターン 11,12……チップ5Aの両側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘンリカス・コルネルス・スムルデルス オランダ国5621 ベーアー アインドーフ エン フルーネヴアウツウエツハ１ (56)参考文献 特開 昭57−24526（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】誘電酸化セラミック素材と電極素材との交
互の層から成り、高温で圧力を加えた結果として完全体
に形成されている多層コンデンサの製造方法において、 有機結合剤と酸化セラミック粉末との混合物を含む誘電
箔を形成するよう次の各ステップ、すなわち −電極を形成するために導電素材のパターンを含む層
を、上記箔と交互に積み重ねるステップと、 −多層コンデンサの積み重ねられた層に対し専ら直角方
向のみを指向する単軸圧力であってその値が0.2キロバ
ール（kbar）ないし５キロバールの間にある圧力を同時
に加えながら、酸化セラミック粉末の１気圧における焼
結温度より低い前以て定めてある温度にまで積み重ねを
加熱することにより、完全体を形成するように加圧焼結
するステップと、 −圧力を解除して冷却するステップと、 −このユニットを個別のコンデンサ体に切断するステッ
プと を実行することを特徴とする多層コンデンサの製造方
法。 - 【請求項２】焼結に先立って、前記積み重ねを、0.5キ
ロバール（kbar）ないし５キロバールの間の圧力の下に
50℃ないし100℃の間の温度で積層（ラミネート）する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の多層コ
ンデンサの製造方法。 - 【請求項３】焼結温度は900℃ないし1200℃の間である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
載の多層コンデンサの製造方法。 - 【請求項４】焼結温度に依存して、前記単軸圧力は200
バールないし５キロバールの間にあることを特徴とする
特許請求の範囲第３項に記載の多層コンデンサの製造方
法。 - 【請求項５】有機結合剤は、前以て定めてある温度にま
で加熱する間に、前記混合物から焼いて作られることを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のうちの
いずれか１項に記載の多層コンデンサの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8303447 | 1983-10-07 | ||
| NL8303447A NL8303447A (nl) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | Werkwijze voor het maken van meerlaags condensatoren. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6097612A JPS6097612A (ja) | 1985-05-31 |
| JPH0658860B2 true JPH0658860B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=19842518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59207214A Expired - Fee Related JPH0658860B2 (ja) | 1983-10-07 | 1984-10-04 | 多層コンデンサの製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4612689A (ja) |
| EP (1) | EP0137566B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0658860B2 (ja) |
| KR (1) | KR920009176B1 (ja) |
| DE (1) | DE3469097D1 (ja) |
| NL (1) | NL8303447A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8401320A (nl) * | 1984-04-25 | 1985-11-18 | Philips Nv | Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van meerlagige keramische condensatoren. |
| US4778950A (en) * | 1985-07-22 | 1988-10-18 | Digital Equipment Corporation | Anisotropic elastomeric interconnecting system |
| US4754546A (en) * | 1985-07-22 | 1988-07-05 | Digital Equipment Corporation | Electrical connector for surface mounting and method of making thereof |
| NL8600462A (nl) * | 1986-02-25 | 1987-09-16 | Philips Nv | Inrichting voor het samenpersen van een stapel boven elkaar liggende foelies. |
| US4753694A (en) * | 1986-05-02 | 1988-06-28 | International Business Machines Corporation | Process for forming multilayered ceramic substrate having solid metal conductors |
| DE3630064A1 (de) * | 1986-09-04 | 1988-03-10 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung eines dielektrikums mit perowskitstruktur |
| US4870538A (en) * | 1988-09-26 | 1989-09-26 | Enercap Corporation | High energy density capacitor and method of fabrication |
| US5194196A (en) * | 1989-10-06 | 1993-03-16 | International Business Machines Corporation | Hermetic package for an electronic device and method of manufacturing same |
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| US6183685B1 (en) | 1990-06-26 | 2001-02-06 | Littlefuse Inc. | Varistor manufacturing method |
| DE4020467A1 (de) * | 1990-06-27 | 1992-01-09 | Siemens Ag | Elektrischer vielschichtkondensator mit von einer angelegten spannung abhaengigen steuerbaren kapazitaet mit zwei kondensatorenelektroden und einer steuerelektrode |
| EP0745277B1 (en) * | 1994-12-19 | 2001-10-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Strip line filter, receiver with strip line filter and method of tuning the strip line filter |
| KR100587199B1 (ko) * | 1996-06-07 | 2006-08-23 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 스트립라인필터를갖는수신기및스트립라인필터 |
| CN1198259A (zh) * | 1996-06-12 | 1998-11-04 | 菲利浦电子有限公司 | 陶瓷带状线滤波器 |
| US6048432A (en) * | 1998-02-09 | 2000-04-11 | Applied Metallurgy Corporation | Method for producing complex-shaped objects from laminae |
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| US6570753B2 (en) | 2001-05-25 | 2003-05-27 | University Of Houston | Capacitor and method of storing energy |
| US7709415B2 (en) * | 2002-04-22 | 2010-05-04 | Kuraray Chemical Co., Ltd. | Method for manufacturing activated carbon, polarizable electrode, and electric double-layered capacitor |
| KR100446180B1 (ko) * | 2002-06-08 | 2004-09-01 | 학교법인 한양학원 | 티탄산바륨계 적층 세라믹 콘덴서의 내부응력 제어방법 |
| JP7477080B2 (ja) * | 2019-06-07 | 2024-05-01 | 太陽誘電株式会社 | セラミック電子部品の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| GB940563A (en) * | 1961-07-19 | 1963-10-30 | Johnson Matthey Co Ltd | Improvements in or relating to electrical capacitors |
| US3456313A (en) * | 1966-01-06 | 1969-07-22 | Aerovox Corp | Process for manufacturing a multilayer ceramic capacitor |
| US3604082A (en) * | 1968-10-30 | 1971-09-14 | Corning Glass Works | Method of making a capacitor |
| US3635759A (en) * | 1969-04-04 | 1972-01-18 | Gulton Ind Inc | Method of eliminating voids in ceramic bodies |
| DE1961382A1 (de) * | 1969-12-06 | 1971-06-16 | Dornier System Gmbh | Generator zur Erzeugung elektrischer Energie unter Ausnutzung der durch den Seegang verursachten Beschleunigungskraefte |
| US4008514A (en) * | 1973-05-11 | 1977-02-22 | Elderbaum Gilbert J | Method of making ceramic capacitor |
| US4353957A (en) * | 1973-09-24 | 1982-10-12 | Tam Ceramics Inc. | Ceramic matrices for electronic devices and process for forming same |
| JPS5724526A (en) * | 1980-07-22 | 1982-02-09 | Tdk Electronics Co Ltd | Method of producing laminated porcelain condenser |
-
1983
- 1983-10-07 NL NL8303447A patent/NL8303447A/nl not_active Application Discontinuation
-
1984
- 1984-10-01 US US06/656,219 patent/US4612689A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-10-04 DE DE8484201419T patent/DE3469097D1/de not_active Expired
- 1984-10-04 JP JP59207214A patent/JPH0658860B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1984-10-04 EP EP84201419A patent/EP0137566B1/en not_active Expired
- 1984-10-05 KR KR1019840006154A patent/KR920009176B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR850003049A (ko) | 1985-05-28 |
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| KR920009176B1 (ko) | 1992-10-14 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |