JPH079425A - セラミックグリーンシート積層方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 キャリアフィルム付セラミックグリーンシー
トをその全体にわたって均一に圧着し、層間剥離が生じ
ないセラミックグリーンシート積層体を得る。 【構成】 プレス機６０は、ヒーターを内蔵する押型６
１を上下させて、その下に積層ステージ４０が挿入され
たとき、同積層ステージ４０上に積層されたセラミック
グリーンシートａを上から加熱しながら加圧する。この
押型６１の押圧面に厚さ方向に収縮自在な粗面シート６
３を貼り付けられており、積層されたセラミックグリー
ンシートは、この粗面シート６３を介して押型６２に加
圧・加熱される。粗面シート６３は、表面粗さが１０μ
ｍ以上のものがよく、例えば表面の粗い紙シート、織布
或は不織布等を用いることができる。

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
ンサや積層セラミックインダクタ等の積層セラミック電
子部品を製造するに当り、セラミックグリーンシートを
積層する方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層セラミック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６に示すような層構造を有する。すなわち、
内部電極６５、６６を有する誘電体層６３、６３…が図
６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６７、６８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６５、６６
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６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
インダとを混練してスラリを作り、これをドクターブレ
ード法によって長尺なテープ状のキャリアフィルム上に
薄く展開し、乾燥し、長尺なセラミックグリーンシート
を作る。次に、このキャリアフィルムの上に載ったセラ
ミックグリーンシートの上にスクリーン印刷法によって
導電ペーストを印刷し、乾燥し、第７図で示すような内
部電極パターン２ａ、２ｂが交互に印刷される。この印
刷済みの二層のテープは、一旦ロールに巻き取られる。
そして、この二層のテープのロールを、供給ロールとし
て裁断積層装置にセットし、この供給ロールから二層の
テープを繰り出し、途中で上記キャリアテープからグリ
ーンシートを剥離する。キャリアテープから分離された
セラミックグリーンシートは、キャリアベルトの上に載
せられ、ここで裁断吸着ユニットにより、図７に示すよ
うなセラミックグリーンシート１ａ、１ｂの如く所定の
寸法に裁断される。その後、この裁断されたセラミック
グリーンシート１ａ、１ｂは、別の積層位置に搬送され
て、交互に積層される。

【０００５】次に、図７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、圧着する。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２ａ、２ｂ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】このような積層セラミックコンデンサに代
表される積層セラミック電子部品は、前記のような内部
電極パターン等の導体パターンが精度よく積み重ねられ
ていることが必要であり、さもなくば所望の電気特性が
得られない。ところが、積層セラミック電子部品の小形
化が進み、セラミックグリーンシートの厚さが益々薄く
なっているため、裁断したセラミックグリーンシートを
搬送し、積層し、さらに加圧して仮圧着する工程で、セ
ラミックグリーンシートの伸びや位置ずれが起こりやす
く、充分な積層精度が確保しにくい。

【０００７】そこで、従来ではキャリアフィルムの上に
セラミックグリーンシートを載せたままの状態でキャリ
アフィルムごとセラミックグリーンシートを所定の形状
に裁断し、キャリアフィルム付セラミックグリーンシー
トを位置決めしながら順次積層すると共に、キャリアフ
ィルムを剥離するという方法が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
のセラミックグリーンシートの積層方法におおて、積層
されるセラミックグリーンシートには内部電極パターン
等の導体パターンが印刷されており、同パターンが印刷
された部分は印刷されてない部分より厚みが薄い。一
方、このセラミックグリーンシートを圧着するため、積
み重ねられたセラミックグリーンシートを加圧・加熱す
る押型の押圧面は平坦である。このため、導体パターン
を有する部分と有しない部分とで圧着力が不均一とな
り、セラミックグリーンシートの密着状態が不均一とな
る。

【０００９】このようにセラミックグリーンシートの密
着状態が不均一となると、セラミックグリーンシートを
圧着した後にキャリアフィルムを剥しにくくなり、キャ
リアフィルムを剥離するときに、圧着したセラミックグ
リーンシートが部分的に剥離してしまう。そうすると、
セラミックグリーンシートの積層体を焼成したときに、
その内部で層間剥離、いわゆるデラミネーションが生
じ、製造される電子部品の信頼性、寿命、耐湿性等が悪
くなるという課題がある。そこで本発明は、キャリアフ
ィルム付セラミックグリーンシートをその全体にわたっ
て均一に圧着することができるセラミックグリーンシー
ト積層方法と装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明では、前
記の目的を達成するため、セラミックグリーンシートを
積層する方法において、キャリアフィルムごと一定形状
に打ち抜かれたセラミックグリーンシートを、キャリア
フィルムを上側にして積層ステージの上に載せられた他
のセラミックグリーンシートの上に載せ、厚さ方向に収
縮可能な粗面シートを介してキャリアフィルム側から押
型でセラミックグリーンシートを加圧・加熱して圧着し
た後、加圧されたセラミックグリーンシート上のキャリ
アフィルムを剥離し、以下前記工程を所定の回数だけ繰
り返して所定の枚数のセラミックグリーンシートを積層
することを特徴とするセラミックグリーンシート積層方
法を提供する。

【００１１】さらに、セラミックグリーンシートを積層
する装置において、キャリアフィルムごと一定形状に打
ち抜かれたセラミックグリーンシートを載せる積層ステ
ージと、積層ステージ上で重ね合わせたキャリアフィル
ム付セラミックグリーンシートを同積層ステージ上で加
圧・加熱する押型を有するプレス機と、押型の押圧面に
貼り付けられた厚さ方向に伸縮自在な粗面シートと、加
圧されたセラミックグリーンシート上のキャリアフィル
ムを剥離するキャリアフィルム剥離手段とを有すること
を特徴とするセラミックグリーンシート積層装置を提供
する。

【００１２】

【作用】本発明によるセラミックグリーンシートの積層
方法と装置では、押型とセラミックグリーンシートとの
間に厚さ方向に収縮自在な粗面シートを介在させてセラ
ミックグリーンシートを加圧・加熱するため、平坦な押
圧面を有する押型を用いてセラミックグリーンシートを
圧着する場合に、粗面シートが圧力を分散させる。この
ため、セラミックグリーンシートの厚さが部分的に違っ
ていても、圧力を全体として均一化できる。これによ
り、積層体の層間の密着力が均一となるため、キャリア
フィルムをセラミックグリーンシートの積層体から剥離
しやすく、積層体の焼成後の層間剥離も起こりにくな
る。また、本発明によるセラミックグリーンシートの積
層装置では、押型の押圧面に粗面シートが貼られている
ため、押型によるセラミックグリーンシートの加圧・加
熱の度に粗面シートを押型とセラミックグリーンシート
との間に挿入する必要がなく、前記積層方法が簡便に行
える。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について詳細に説明する。図１は、本発明によるセラミ
ックグリーンシートの積層方法を実施するのに用いられ
る積層装置の全体を示す平面図である。図示の実施例で
は、予めキャリアフィルムごと所定の形状に裁断された
キャリアフィルム付セラミックグリーンシートａを上下
に重ねて収納するマガジン１１が用いられ、このマガジ
ン１１は、マガジン置場１０に置かれる。このマガジン
１１は、図２に示すように、垂直に立設した支柱１２の
間に裁断された矩形のキャリアフィルム付セラミックグ
リーンシートａを上下に積み重ねて収納するもので、キ
ャリアフィルム付セラミックグリーンシートａの対向す
る各辺が前記支柱１２により両側から挟まれた状態で位
置決めされ、且つ保持される。また、キャリアフィルム
付セラミックグリーンシートａは、キャリアフィルム側
が上になるようマガジン１１に収納される。

【００１４】図１に示すように、マガジン置場１０に
は、複数のマガジン１１が置かれるが、各マガジン１１
には、同じ内部電極パターンを有するセラミックグリー
ンシートが各々まとめて収納されており、さらに内部電
極パターンを有しないセラミックグリーンシートもまと
めて別のマガジン１１に収納されている。

【００１５】これらマガジン１１に収納されたキャリア
フィルム付セラミックグリーンシートａには、その四隅
の所定の位置に４つの位置決め孔ｂが穿孔されている。
図４は、このキャリアフィルム付セラミックグリーンシ
ートａに穿孔された位置決め孔ｂの穿孔位置の例を示し
おり、この例では、後述するマニプレータ２０の吸着ヘ
ッド２２の吸盤２５で吸着保持される吸着位置ｅの外側
に位置決め孔ｂが各々穿孔されている。図１に示すよう
に、前記マガジン置場１０の脇に別のマガジン置場７０
が配置されているが、このマガジン置場７０は、積層済
みのセラミックグリーンシートｄを収納したマガジン１
１を置くものである。

【００１６】このマガジン置場７０の反対側に、図２及
び図３に示す位置決め台３０が配置されており、この位
置決め台３０の上には、前記キャリアフィルム付セラミ
ックグリーンシートａに穿孔された位置決め孔ｂに対応
して４つの位置決めピン３１が突設されている。また、
この位置決め台３０はその台上を負圧としてその上に載
せたキャリアフィルム付セラミックグリーンシートａを
保持するための空気通路（図示せず）を有しており、こ
の空気通路３２を通して吸引される空気により、キャリ
アフィルム付セラミックグリーンシートａが位置決め台
３０上に吸着、保持される。図１に示すように、前記マ
ガジン置場１０、７０及び位置決め台３０にわたってキ
ャリアフィルム付セラミックグリーンシートａを搬送す
る第一の搬送手段であるマニプレータ２０が備えられて
いる。図２に示すように、このマニプレータ２０は、回
転機構２３により回転されるアーム２１を有し、このア
ーム２１は伸縮し、その先端に上下シリーンダー２４を
有する。

【００１７】さらに、この上下シリンダー２４の上下す
るプランジャーの先端にキャリアフィルム付セラミック
グリーンシートａのキャリアフィルム表面に吸着し、同
フィルムを保持する吸着ヘッド２２が設けられている。
この吸着ヘッド２２の下面からは、エアシリンダ等のア
クチュエータ２６を介して４つの吸盤２５が設けられて
おり、この吸盤２５は、その先端を負圧として、そこに
キャリアフィルム付セラミックグリーンシートａを吸着
し、保持する。図示の例では、前記アクチュエータ２６
により、４つの吸盤２５は各々個別に上下可能となって
いる。

【００１８】このマニプレータ２０の吸着ヘッド２２
は、マガジン置場１０、７０及び位置決め台３０の全範
囲にわたって移動可能であり、このマニプレータ２０が
例えばコンピューターで駆動制御されることにより、マ
ガジン置場１０上のマガジン１１から予め定めれた順序
でキャリアフィルム付セラミックグリーンシートａを取
り出し、前記位置決め台３０上に搬送する。

【００１９】図１及び図３に示されたように、位置決め
台３０の近くには、積層ステージ４０が配置されてい
る。この積層ステージ４０は、ガイドレール４３に沿っ
て図１の左右方向に移動自在に配置され、ボールネジと
モーター等からなる移動機構４１により移動される。こ
の積層ステージ４０上には、前記積層ステージ３０上の
位置決めピン３１に対応して位置決めピン４７が突設さ
れている。

【００２０】さらに、この積層ステージ４０が位置決め
台３０の近くに停止したとき、位置決め台３０上から積
層ステージ４０へキャリアフィルム付セラミックグリー
ンシートａを搬送する第二の搬送手段である積層用マニ
プレータ４４が備えられている。図３に示すように、こ
の積層用マニプレータ４４は、水平シリンダー４６によ
り図３において左右に移動される上下シリンダー４２
と、この上下シリンダー４２により上下動される吸着ヘ
ッド４５とを有している。この吸着ヘッド４５は、その
下面である吸着面を負圧としてそこにキャリアフィルム
付セラミックグリーンシートａを保持するための空気通
路（図示せず）を有しており、この空気通路を通して吸
引される空気により、キャリアフィルム付セラミックグ
リーンシートａがその吸着面に吸着、保持され、位置決
め台３０上から積層ステージ４０上にキャリアフィルム
付セラミックグリーンシートａが搬送される。また、吸
着ヘッド４５の吸着面には、位置決めピン３１に対応し
て凹部（図示せず）が設けられており、吸着ヘッド４５
が下降したとき、位置決め台３０の位置決めピン３１
は、この凹部４９に嵌合される。

【００２１】前記ガイドレール４３の図１において右端
側にプレス機６０が配置されている。図４に示すよう
に、このプレス機６０は、ヒーター（図示せず）を内蔵
する押型６１を上下させて、その下に積層ステージ４０
が挿入されたとき、同積層ステージ４０上に積層された
セラミックグリーンシートａを上から加熱しながら加圧
するものである。この押型６１の押圧面に厚さ方向に収
縮自在な粗面シート６３を貼り付けられている。この粗
面シート６３は、表面粗さが１０μｍ以上のものがよ
く、例えば表面の粗い紙シート、織布或は不織布等を用
いることができる。

【００２２】さらに図１に示すように、このプレス機６
０と前記積層用マニプレータ４４との間に、積層された
セラミックグリーンシートからキャリアフィルムを剥離
する手段として剥離ローラ５０が配置されている。図５
に示すように、この剥離ローラ５０は、周面が負圧とさ
れると共に、回転される円筒形のローラーヘッド５２を
有しており、ガイド５１に沿って図１において上下に移
動されるものである。図２に示すように、ローラーヘッ
ド５２は、その周面の一部に平坦部５３を有している。

【００２３】次に、この装置を用いた本発明によるセラ
ミックグリーンシートの積層方法について説明する。図
１に示すように、マガジン置場１０の所定の位置に各々
マガジン１１が置かれる。これら各マガジン１１には、
各々所定の内部電極パターンを有するセラミックグリー
ンシートと内部電極パターンを有しないキャリアフィル
ム付セラミックグリーンシートとが収納されている。

【００２４】この状態で、図２に実線で示すように、ま
ずマニプレータ２０の吸着ヘッド２２がマガジン置場１
０に置かれた所定のマガジン１１の上に移動し、そこか
らキャリアフィルム付セラミックグリーンシートａを取
り出し、二点鎖線で示すように、位置決め台３０上に搬
送する。そして図５（ａ）に示すように、吸着ヘッド２
２は、キャリアフィルム側を吸着して位置決め台３０上
にキャリアフィルム付セラミックグリーンシートａを搬
送し、その位置決め孔ｂを位置決め台３０上の位置決め
ピン３１に通して位置決めする。これにより、キャリア
フィルム付セラミックグリーンシートａは、位置決め台
３０上の所定の位置に配置される。位置決め台３０上に
載せたキャリアフィルム付セラミックグリーンシートａ
は、位置決め台３０上を負圧とすることでそこに吸着、
保持される。

【００２５】次に、図３に示す積層用マニプレータ４４
の吸着ヘッド４５が、図５（ｃ）で示すように位置決め
台３０の上に移動し、そこで位置決めされたキャリアフ
ィルム付セラミックグリーンシートａを吸着、保持す
る。このとき、位置決め台３０上の位置決めピン３１
は、吸着ヘッド４５が下降したとき、この凹部４９に嵌
合される。

【００２６】その後、図５（ｃ）に示すように、位置決
め台３０上からキャリアフィルム付セラミックグリーン
シートａを引き上げ、図３に示すように、これを積層ス
テージ４０へ搬送してそこに置く。ここでは、位置決め
ピン４７がキャリアフィルム付セラミックグリーンシー
トａの位置決め孔ｂに嵌合し、同セラミックグリーンシ
ートａが位置決めされる。

【００２７】次に、駆動機構４１により、積層ステージ
４０が剥離ローラ５０の下に移動される。ここで、図５
（ａ）に示されたように、剥離ローラ５０のローラーヘ
ッド５２の周面の平坦部５３がキャリアフィルムｃの端
縁に吸着する。その後、図５（ｂ）に示されたように、
ローラーヘッド５２が矢印で示す方向に回転すると共
に、矢印で示すように、剥離ローラ５０全体がローラー
ヘッド５２の周速と等速度で図５（ｂ）において右方向
に移動し、キャリアフィルムｃをセラミックグリーンシ
ートｄから剥離する。その後、ローラーヘッド５２の周
面の負圧が解除され、キャリアフィルムｃが廃棄され
る。

【００２８】次に、積層ステージ４０が積層用マニプレ
ータ４４の位置に戻り、前記の動作と同様にしてその上
に別のキャリアフィルム付セラミックグリーンシートａ
が乗せられる。次に、駆動機構４１により、積層ステー
ジ４０が図４に示すプレス機６０の押型６２の下に移動
される。ここで、プレス機６０は、ヒーター（図示せ
ず）を内蔵する押型６１を上下させて、その下の積層ス
テージ４０上に積層されたセラミックグリーンシートａ
を上から加熱しながら加圧する。

【００２９】ここで、押型６１の押圧面に厚さ方向に収
縮自在な粗面シート６３が貼り付けられているため、積
層されたセラミックグリーンシートは、この粗面シート
６３を介して押型６２に加圧・加熱される。なお、押型
６２の押圧面に粗面シート６３を貼り付けず、押型６２
の下に粗面シートを張っておくか、或は押型６２を下降
させる度に粗面シートを押型６２とセラミックグリーン
シートの積層体との間に挿入するようにしてもよい。

【００３０】次に、駆動機構４１により、積層ステージ
４０が剥離ローラ５０の下に移動され、ここで前記と同
様にしてキャリアフィルムｃがセラミックグリーンシー
トｄから剥離される。以下、同様にしてキャリアフィル
ム付セラミックグリーンシートａの積層ステージ４０上
への重ね合わせ、加熱・加圧及びキャリアフィルムｃの
剥離が所定の順序で繰り返され、定められた順序でセラ
ミックグリーンシートが積層された積層体ｄが完成す
る。その後、マニプレータ２０が積層体ｄをマガジン置
場７０上のマガジン１１に収納する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、キ
ャリアフィルム付セラミックグリーンシートを積層し、
圧着するときの加圧力をセラミックグリーンシートの全
体に均一化できるので、キャリアフィルムの剥離が容易
で、層間剥離の生じにくいセラミックの積層体が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるセラミックグリーンシー
ト積層方法を実施するための装置の例の全体を示す平面
図である。

【図２】同装置例のマガジン置場と位置決め台付近の要
部側面図である。

【図３】同装置例の位置決め台と積層ステージ付近の要
部側面図である。

【図４】同装置例のプレス機の要部側面図である。

【図５】同装置例のキャリアフィルム剥離機構の要部側
面図である。

【図６】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７】セラミックコンデンサを製造するときのセラミ
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】

ｃ キャリアフィルム ａ キャリアフィルム付セラミックグリーンシート ｂ キャリアフィルム付セラミックグリーンシートの
位置決め孔 １１ マガジン １０ マガジン置場 ３０ 位置決め台 ２０ マニプレータ ３１ 位置決め台上の位置決めピン ４０ 積層ステージ ４４ 積層用マニプレータ ５０ 剥離ローラ ６０ プレス機 ６２ プレス機の押型 ６３ 粗面シート

Claims (2)

【整理番号】 ００５０１５４−０１ 【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックグリーンシートを積層する方
   法において、キャリアフィルムごと一定形状に打ち抜か
   れたセラミックグリーンシートを、キャリアフィルムを
   上側にして積層ステージの上に載せられた他のセラミッ
   クグリーンシートの上に載せ、厚さ方向に収縮可能な粗
   面シートを介してキャリアフィルム側から押型でセラミ
   ックグリーンシートを加圧・加熱して圧着した後、加圧
   されたセラミックグリーンシート上のキャリアフィルム
   を剥離し、以下前記工程を所定の回数だけ繰り返して所
   定の枚数のセラミックグリーンシートを積層することを
   特徴とするセラミックグリーンシート積層方法。
2. 【請求項２】 セラミックグリーンシートを積層する装
   置において、キャリアフィルムごと一定形状に打ち抜か
   れたセラミックグリーンシートを載せる積層ステージ
   と、積層ステージ上で重ね合わせたキャリアフィルム付
   セラミックグリーンシートを同積層ステージ上で加圧・
   加熱する押型を有するプレス機と、押型の押圧面に貼り
   付けられた厚さ方向に伸縮自在な粗面シートと、加圧さ
   れたセラミックグリーンシート上のキャリアフィルムを
   剥離するキャリアフィルム剥離手段とを有することを特
   徴とするセラミックグリーンシート積層装置。