JPH0750223A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層セラミックコンデンサ等の積層セラミッ
ク電子部品において、内部電極等となる金属膜の積層体
における位置ずれを抑制する。 【構成】 金属膜パターン７の長手方向がキャリアフィ
ルム６の長手方向Ａに対し４５度〜１３５度傾斜するよ
うに金属膜パターン７をキャリアフィルム６上に形成す
ることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層セラミックコンデ
ンサ、多層セラミック基板、積層バリスタ、積層圧電素
子等の積層セラミック電子部品を製造する方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、積層セラミックコンデンサの一
例を示す部分切欠断面図である。図９を参照して、セラ
ミック素体１内には、交互に両端面まで延びる内部電極
２，３が形成されており、セラミック素体１の両端面に
は、内部電極２と電気的に接続された外部電極４及び内
部電極３と電気的に接続された外部電極５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、
所定の形状に形成された金属膜を有したセラミック生シ
ートを積層し、得られた積層体を焼結することにより一
般に製造される。

【０００４】金属膜を有したセラミック生シートは、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどのキ
ャリアフィルム上に金属膜を形成し、この上にセラミッ
クスラリーを塗布してセラミック生シートを成形して金
属膜セラミック一体化シートを形成し、この金属膜セラ
ミック一体化シートからキャリアフィルムを剥離して金
属膜を有したセラミック生シートを取り出して用いてい
る。

【０００５】図１０は、このような金属膜セラミック一
体化シートをドクターブレード法により形成する工程を
示す斜視図である。図１０を参照して、キャリアフィル
ム６上には、所定形状のパターンに形成された金属膜７
が設けられており、金属膜７を有するキャリアフィルム
６上に、セラミックスラリー８をドクターブレード塗布
装置９を用いて塗布している。キャリアフィルム６上に
はセラミックスラリー８が塗布されることによりセラミ
ック生シート１０が形成され、金属セラミック一体化シ
ート１１が形成される。

【０００６】図１０に示すように、金属膜７はキャリア
フィルム６の長手方向に延びる矩形状に形成されてお
り、従来の製造方法においては一般に、金属膜７の長手
方向がキャリアフィルム６の長手方向と平行になるよう
に金属膜７が形成される。

【０００７】図１１は、リバースロール法により金属膜
セラミック一体化シートを形成する工程の一例を示す断
面図である。図１１を参照して、金属膜７が形成された
キャリアフィルム６は、ロール１２，１３，１４から構
成されたリバースロール塗布装置に通され、セラミック
スラリー８がその上に塗布され、セラミック生シート１
０が形成される。これによって、金属膜セラミック一体
化シート１１が形成される。

【０００８】以上のようにして形成された金属膜セラミ
ック一体化シートは、例えば、図１２に示すような装置
を用いて積層される。図１２を参照して、受台２１上に
は、無地のセラミック生シート１５上に金属膜７を有し
たセラミック生シート１０が複数枚積層されており、こ
の上にさらに金属膜セラミック一体化シート１１が配置
されている。金属膜セラミック一体化シート１１のキャ
リアフィルム６を、加圧プレス２０で押圧することによ
り、セラミック生シート１０上に新たなセラミック生シ
ート１０が熱圧着される。圧着の際の加熱は、加圧プレ
ス２０内に設けられたヒーター２２によって行われる。
このようにして金属膜セラミック一体化シート１１をセ
ラミック生シート１０上に熱圧着した後、キャリアフィ
ルム６を剥離すると、セラミック生シート１０とともに
金属膜７が転写される。さらにセラミック生シートを積
層する場合には、新たな金属膜セラミック一体化シート
を配置して、上述の操作を繰り返しセラミック生シート
を積層する。

【０００９】図１３は、このようにして積層された積層
体を示す断面図である。積層体３０においては、金属膜
３１がセラミック層を介して積層されており、このよう
にして得られた積層体を個々のコンデンサのユニットの
大きさに切断し、図１４に示すようなユニットの積層体
３２が得られる。このユニットの積層体３２を焼結し、
金属膜からなる内部電極が露出した両端面に外部電極を
形成し、積層セラミックコンデンサとすることができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
積層セラミックコンデンサ等の電子部品の分野において
も、回路部品の高密度化に伴い、小型化及び高性能化が
望まれており、積層セラミックコンデンサの小型化及び
高性能化を図るためには、セラミックス層の厚みを薄く
し、内部電極をさらに多数積層する必要が生じる。しか
しながら、このようにセラミックス層の厚みを薄くした
り、積層枚数を増したりすると、内部電極の位置ずれを
生じるという問題があった。

【００１１】図１５は、このような内部電極の位置ずれ
を生じた積層体を示す断面図であり、積層体３３におい
て、内部電極３４の位置が上下方向においてずれてい
る。図１６は、このような内部電極の位置ずれを生じた
積層体を切断し個々のユニットの積層体とした状態を示
している。図１６に示すように、ユニットの積層体３５
において内部電極３４の位置がずれている。このような
位置ずれにより、ユニットの積層体において内部電極が
露出し不良品を生じたり、あるいは内部電極の位置ずれ
により重なり部分が減少し、容量不足を生じるなど多く
の問題を発生する。

【００１２】本発明の目的は、このような内部電極等と
なる金属膜の位置ずれを抑制することのできる積層セラ
ミック電子部品の製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
の問題点を解消するため、積層体における金属膜の位置
ずれについて鋭意検討を重ねた結果、金属膜パターンの
長手方向がキャリアフィルムの長手方向に対し４５〜１
３５度傾斜するようにキャリアフィルム上に金属膜パタ
ーンを形成することにより、金属膜の位置ずれが生じに
くくなることを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１４】すなわち、本発明の製造方法は、金属膜パ
ターンの長手方向がキャリアフィルムの長手方向に対し
４５〜１３５度傾斜するように金属膜パターンをキャリ
アフィルムに形成することを特徴としている。

【００１５】図１は、本発明に従い、金属膜の長手方向
をキャリアフィルムの長手方向に対し９０度傾斜させた
状態を示す平面図である。図１に示すように、キャリア
フィルム６上には、複数の金属膜７が形成されており、
キャリアフィルム６の長手方向Ａに対し金属膜７の長手
方向が９０度となるように金属膜７が形成されている。
すなわち、キャリアフィルム６の幅方向Ｂと金属膜７の
長手方向が平行になるように形成されている。

【００１６】図２は、同じく本発明従いキャリアフィル
ム上に金属膜の長手方向がキャリアフィルムの長手方向
に対し４５度傾斜した状態で形成した例を示す平面図で
ある。図２を参照して、キャリアフィルム６の長手方向
Ａに対し、金属膜７の長手方向が４５度傾斜するように
金属膜７がキャリアフィルム６上に形成されている。

【００１７】図３に示すように、本発明に従えば、キャ
リアフィルムの長手方向Ａに対し金属膜７の長手方向が
４５〜１３５度の間で傾斜するように形成される。本発
明に従えば、このように金属膜７の長手方向をキャリア
フィルムの長手方向に対し４５〜１３５度の範囲とする
ことにより、金属膜７の位置ずれを少なくすることがで
きる。

【００１８】

【作用】本発明者らは、セラミック積層体中における金
属膜の位置ずれについて種々検討した結果、金属膜の位
置ずれの原因が、キャリアフィルムの幅方向の膜厚のば
らつきであることを見出した。このようなキャリアフィ
ルムの幅方向の膜厚のばらつきにより、金属膜がキャリ
アフィルムの幅方向に移動する。また、金属膜の移動
は、金属膜の長手方向に垂直な方向、すなわち幅方向に
移動し易いことがわかった。すなわち、従来の製造方法
においては、金属膜の幅方向とキャリアフィルムの幅方
向が平行であったので、金属膜の幅方向に金属膜が非常
に移動し易くなっていた。

【００１９】従って、金属膜の移動し易い幅方向をキャ
リアフィルムの膜厚のばらつきがある幅方向と垂直にす
ることにより、金属膜がもっとも移動しにくい状態とな
る。すなわち、金属膜の長手方向がキャリアフィルムの
長手方向に対し垂直になる、すなわち９０度になる状態
がもっとも移動しにくい状態となる。本発明では、この
ような移動しにくい９０度を中心として両側４５度の範
囲である、４５〜１３０度の範囲とすることにより、金
属膜の積層体における位置ずれの防止を図っている。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を積層セラミックコンデンサの
製造に適用した実施例について説明する。

【００２１】シリコーンなどの離型層が形成されたＰＥ
Ｔフィルムからなるキャリアフィルムの上に、蒸着によ
りＰｄからなる金属膜（厚み２μｍ）を形成した。この
金属薄膜を、積層セラミックコンデンサの内部電極とな
るように、フォトリソグラフィー法によりパターン化し
た。このパターン化の際、内部電極の長手方向が、キャ
リアフィルムの長手方向に対し、０度、３０度、４５
度、６０度、９０度の角度となるように５種類の金属膜
を有したキャリアフィルムを作製した。

【００２２】この金属膜が形成されたキャリアフィルム
の上に、図１１に示すのと同様のリバースロール法によ
り、厚み１０μｍのセラミック生シートを成形した。セ
ラミックスラリーとしては、チタン酸バリウムＢａＴｉ
Ｏ₃ を主成分とする材料粉末を、有機バインダーととも
に溶媒中に分散したものを用いた。このようにして金属
膜セラミック一体化シートを形成し、これを、６０ｍｍ
×４０ｍｍの寸法の積層体となるように熱圧着した。熱
圧着の条件は、ヒーター温度３０〜１００℃、圧力５０
〜２５０ｋｇ／ｃｍ² とした。得られた積層体を、ダイ
ヤモンドカッターで、１．０ｍｍ×１．５ｍｍの矩形状
に切断しチップ状の積層体とし、このチップ状の積層体
を１３５０℃で焼成し、焼結体とした。この焼結体の所
定の表面に外部電極を形成し、積層セラミックコンデン
サを得た。

【００２３】得られた５種類の積層セラミックコンデン
サについて、内部電極の位置ずれの距離を測定した。図
４は、内部電極の幅方向の位置ずれを説明するための斜
視図である。図４を参照して、積層セラミック素体４０
においては、端面に露出した内部電極４１〜４４が、幅
方向に位置ずれを生じている。このような位置ずれの距
離を測定した。図５に示すように、内部電極４１と内部
電極４４の場合、Ｘが位置ずれの距離となる。このよう
な位置ずれについて、特定の内部電極、例えば内部電極
４１に着目し、他の内部電極との位置ずれの距離を測定
した。

【００２４】図６は、内部電極の長手方向の位置ずれを
説明するための断面斜視図である。図６においては、積
層セラミック素体４０は、内部電極を図示するため長手
方向に沿う線で切断した状態としている。図６に示すよ
うに、内部電極４５〜４８は内部電極の長手方向に位置
ずれが生じている。この内部電極の長手方向の位置ずれ
を測定した。図７に示すように、内部電極４５と内部電
極４８の場合、Ｙの距離位置ずれを生じている。このよ
うにして、特定の内部電極、例えば内部電極４５に着目
し、内部電極４５と他の内部電極との位置ずれ距離を測
定した。

【００２５】なお、実際に測定したセラミック素体にお
いては、１００層のセラミック層を積層している。以上
のようにして測定した内部電極の幅方向及び長手方向の
位置ずれを表１に示した。

【００２６】

【表１】

【００２７】また、得られた５種類の積層セラミックコ
ンデンサについて、カット不良率及び容量を測定した。
カット不良率とは、図８に示すように、積層セラミック
素体４０において、内部電極４３及び４４が両端面と垂
直な側面に露出したような不良品が発生する比率であ
る。各積層セラミックコンデンサのカット不良率及び容
量を表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】表１から明らかなように、本発明に従い内
部電極の長手方向を４５度、６０度、９０度に傾斜させ
た実施例の積層セラミックコンデンサにおいては、比較
例の０度及び３０度に傾斜させた積層セラミックコンデ
ンサに比べ、内部電極の位置ずれがかなり小さくなって
いる。また、表２から明らかなように、本発明に従う実
施例では、カット不良による不良品の発生がない。これ
に対し、比較例の積層セラミックコンデンサでは、カッ
ト不良率が高く、また低容量でかつばらつきが大きくな
っている。

【００３０】以上のことから明らかなように、本発明に
従い、金属膜の長手方向をキャリアフィルムの長手方向
に対し４５〜１３５度とすることにより、金属膜の位置
ずれを小さくすることができ、高品質の積層セラミック
部品を生産性良く製造することができる。

【００３１】上記実施例では、金属膜を蒸着により形成
したものを例にして説明したが、金属膜の形成は、蒸着
に限定されるものではなく、スパッタリングやメッキ等
の他の薄膜形成法や、あるいは導電ペーストを塗布する
形成法によって形成することができる。

【００３２】また、上記実施例では、リバースロール法
によりキャリアフィルム上にセラミック材料を塗布し、
セラミック生シートを成形した例を示したが、他のロー
ルコーター法やドクターブレード法等でセラミック生シ
ートを成形してもよい。

【００３３】また上記実施例では、キャリアフィルム上
にセラミック生シートを成形したものを例にして説明し
たが、シート成形したセラミック生シートの上に、金属
膜パターンを形成したキャリアフィルムを載せ、キャリ
アフィルムを剥離して金属膜パターンをセラミック生シ
ートに転写してもよい。

【００３４】上記実施例では、積層セラミックコンデン
サを例にして説明したが、本発明は、多層セラミック基
板、積層バリスタ、積層圧電素子等の他の積層セラミッ
ク電子部品にも適用され得るものである。

【００３５】

【発明の効果】本発明に従えば、積層体における金属膜
パターンの位置ずれを従来よりも著しく小さくすること
ができ、不良品の発生を防止することができる。また金
属膜の位置ずれを抑制することにより、高品質の積層セ
ラミック電子部品を、生産性良く製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う一実施例におけるキャリアフィル
ム上の金属膜パターンを示す平面図。

【図２】本発明に従う他の実施例におけるキャリアフィ
ルム上における金属膜パターンを示す平面図。

【図３】本発明における金属膜パターンの長手方向の傾
斜角度を説明するための平面図。

【図４】本発明の実施例における内部電極の幅方向の位
置ずれを説明するための斜視図。

【図５】図４に示す内部電極の幅方向の位置ずれの距離
を説明するための模式図。

【図６】本発明に従う実施例における内部電極の長手方
向の位置ずれを説明するための斜視図。

【図７】図６に示す内部電極の長手方向の位置ずれの距
離を説明するための模式図。

【図８】内部電極の位置ずれによる不良品を示す斜視
図。

【図９】積層セラミックコンデンサの一例を示す部分切
欠斜視図。

【図１０】従来の製造方法におけるドクターブレード法
による金属膜セラミック一体化シートの製造工程を示す
斜視図。

【図１１】リバースロール法による金属膜セラミック一
体化シートの製造工程を示す断面図。

【図１２】セラミック生シートを積層する工程を示す模
式図。

【図１３】金属膜の位置ずれが生じていない積層体を示
す断面図。

【図１４】図１３に示す金属膜の位置ずれが生じていな
い積層体を切断して得られるチップ状積層体を示す斜視
図。

【図１５】内部電極の位置ずれが生じている積層体を示
す断面図。

【図１６】図１５に示す位置ずれが生じている積層体を
切断して得られるチップ状の積層体を示す斜視図。

【符号の説明】

６…キャリアフィルム ７…金属膜 ４０…積層セラミック素体 ４１〜４８…内部電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺のキャリアフィルム上に金属パター
   ンを形成し、該キャリアフィルムから金属膜をセラミッ
   ク生シート上に転写してセラミック生シートを積層し、
   積層体を焼結する積層セラミック電子部品の製造方法に
   おいて、 前記金属膜パターンの長手方向が前記キャリアフィルム
   の長手方向に対し４５〜１３５度傾斜するように前記金
   属膜パターンをキャリアフィルム上に形成することを特
   徴とする、積層セラミック電子部品の製造方法。