JPH08264374A - 積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄い層が簡単に作れ、印刷時に発生するサド
ル現象のパターン端部が盛り上がる現象をなくし、スク
リーンの伸びによる印刷ずれ、テンション劣化によるに
じみ、スクリーンを破いてしまうこと等がなく、しか
も、スクリーン印刷による湿式積層を可能とした積層セ
ラミックコンデンサの製造方法を提供すること。 【構成】 積層体の形状を決定する誘電体セラミック層
の印刷積層にあたって、２種類のパターンニングを行っ
たスクリーン４，５を用い、どちらか一方のスクリーン
で印刷される誘電体セラミックは、もう一方の誘電体セ
ラミック層の外枠を覆うように印刷され、内部電極７の
印刷を途中で含みながら、交互に２種類のスクリーンの
使用を繰り返しながら、誘電体セラミック層を印刷積層
することを特徴とする。即ち、大、小異なる寸法の誘電
体セラミック層を交互に印刷、形成することで、積層体
端部の一定幅の印刷厚みを１／２に抑え、印刷時に発生
するサドル現象のパターン端部の盛り上がり現象をなく
すようする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックコンデンサ
の製造方法に関わり、特に、積層型のセラミックコンデ
ンサの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層セラミックコンデンサは、小型大容
量、半永久的な寿命、高周波における低インピーダンス
等の優れた特性から、広い範囲で使用されているが、近
年の電子デバイスの小型化に伴い、電子回路基盤への高
密度実装化が要求されるため、表面実装に対応するチッ
プ部品への市場ニーズは、一段と活発化している。

【０００３】従来の積層セラミックコンデンサの製造
は、次のように行われる。まず、誘電体セラミック粉末
と有機樹脂等のバインダーを、有機溶剤中に分散混合さ
せたスラリーを、ドクターブレード法等で一定の厚みに
成膜することで、グリーンシートを作製し、Ａｕ，Ａ
ｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉ等の低抵抗金属粉末と有機樹脂等
のバインダーと有機溶剤からなる内部電極ペーストをス
クリーン印刷法により、前記グリーンシート上へ印刷す
ることで、内部電極を形成する。

【０００４】このグリーンシートを、内部電極が交互に
対向する電極となるように、グリーンシートごと打ち抜
き、金型内へ積層して、熱プレス等で圧着することによ
り、積層体を得る。

【０００５】この積層体を一個一個のコンデンサ素子に
切断し、脱バインダー、焼成を行い、積層セラミックコ
ンデンサ素子を得る。

【０００６】こうして得られた積層セラミックコンデン
サ素子の対向する内部電極の各々の電極引き出し部が露
出する両端面に、外部電極端子を形成し、積層セラミッ
クコンデンサが完成する。

【０００７】積層セラミックコンデンサの小型大容量化
には、誘電体セラミックを構成する誘電体材料固有の定
数である誘電率の大きな材料を用いるか、積層される電
極の総面積を大きくするか、電極間に挟まれて積層され
る誘電体層の厚みを薄くするか、三つの方法があげられ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電率
の大きな材料を用いることは、材料開発の面からも非常
に難しく、容易ではない。そのため、誘電体層の薄膜化
及び薄膜化に伴う積層数の増加による総電極面積の増大
化が行われているが、前記グリーンシートを用いた場
合、静電気やハンドリングの際に、グリーンシートの強
度がもたないため、薄膜化には限界があった。

【０００９】そこで、スクリーン印刷法により誘電体ペ
ーストを印刷乾燥し、誘電体層を形成した後、同様に、
内部電極ペーストを先の誘電体層の上に複数のパターン
印刷乾燥し、内部電極層を形成することを繰り返すこと
で、積層体を形成する印刷積層法での湿式積層の試みが
なされている。

【００１０】スクリーン印刷の場合、印刷パターンの中
央部に比べ、印刷パターンの端部が盛り上がるサドル現
象が発生する。

【００１１】それは、スクリーンの構成上、印刷パター
ンを形成するためのマスキングをメッシュに行う乳剤
（レジスト）の厚みのため発生するもので、印刷パター
ンが大きいほど顕著である。又、それは、スクリーンの
乳剤の厚みを薄くすればするほど、改善傾向にむくが、
なくすことはできない。

【００１２】印刷積層では、こうしたスクリーン印刷を
繰り返すため、誘電体セラミックの形成を同一パターン
で繰り返していると、図２の断面図２に示すように、サ
ドル現象が累積され、端部が著しく盛り上がり、その結
果、スクリーンの伸びが生じ、内部電極３の印刷ずれが
発生する。

【００１３】又、スクリーンの伸びによるテンション劣
化のため、印刷面からの版離れが悪くなり、にじみを発
生させてしまう。

【００１４】更に、甚だしい場合、積層体端部の盛り上
がりのため、スクリーンを破いてしまう問題があった。

【００１５】本発明の目的は、上述の問題点を解消した
薄い層が簡単に作れ、印刷時に発生するサドル現象のパ
ターン端部が盛り上がる現象をなくし、スクリーンの伸
びによる印刷ずれ、テンション劣化によるにじみ、スク
リーンを破いてしまうこと等がなく、しかも、スクリー
ン印刷による湿式積層を可能とした積層セラミックコン
デンサの製造方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解決するため、積層体の形状を決定する誘電体セラミ
ック層の印刷積層にあたって、２種類のパターンニング
を行ったスクリーンを用い、どちらか一方のスクリーン
で印刷される誘電体セラミックは、もう一方の誘電体セ
ラミック層の外枠を覆うように印刷され、内部電極の印
刷を途中で含みながら、交互に２種類のスクリーンの使
用を繰り返しながら、誘電体セラミック層を印刷積層す
ることを特徴とする。即ち、大、小異なる寸法の誘電体
セラミック層を交互に印刷、形成することで、積層体端
部の一定幅の印刷厚みを１／２に抑え、印刷時に発生す
るサドル現象のパターン端部の盛り上がり現象をなくす
ように構成する。

【００１７】本発明は、内部電極層と誘電体層とを交互
に複数積層し、対向する内部電極層を各々の外部電極端
子に接続し、特に、スクリーン印刷法により誘電体セラ
ミック粉末を有機樹脂及び溶剤中に分散させたペースト
を積層体形状に印刷、乾燥し、誘電体層を形成した後、
同様に低抵抗金属粉末を有機樹脂及び溶剤中に分散させ
たペーストを前記誘電体層の上に、後に得られる印刷乾
燥された積層体から複数個のコンデンサ素子が得られる
ように、複数パターン印刷乾燥する湿式積層工程を有す
る積層セラミックコンデンサの製造方法において、積層
体の形状を決定する誘電体セラミック層の印刷積層にあ
たって、２種類のパターンニングを行ったスクリーンを
用い、どちらか一方のスクリーンで印刷される誘電体セ
ラミック層は、もう一方の誘電体セラミック層の外枠を
覆うように印刷され、内部電極の印刷を途中で含みなが
ら、交互に２種類のスクリーンの使用を繰り返しながら
誘電体セラミック層を印刷積層することを特徴とする積
層セラミックコンデンサの製造方法である。

【００１８】又、本発明は、前記誘電体セラミック層を
印刷積層する２種類のスクリーンにおいて、どちらか一
方のスクリーンで印刷される誘電体セラミック層の外枠
から、０.１ｍｍから３.０ｍｍの範囲内で外枠を覆うよ
うに、もう一方のスクリーンを印刷するよう２種類のス
クリーンを構成することを特徴とする積層セラミックコ
ンデンサの製造方法である。

【００１９】

【作用】本発明では、上述のように、大、小異なる寸法
の誘電体セラミック層を交互に印刷、形成することで、
積層体端部の一定幅の印刷厚みを１／２に抑え、印刷時
に発生するサドル現象のパターン端部の盛り上がり現象
をなくすように構成したため、スクリーンの伸びによる
印刷ずれ、テンション劣化によるにじみ等を解消でき、
スクリーン印刷を用いた湿式積層が可能となる。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例を、以下、図面を用いて説明
する。

【００２１】本発明の実施例では、誘電体セラミック層
を構成する誘電体セラミック粉末として、チタン酸ジル
コン酸鉛（ＰＺＴ）系で、誘電率が約１４０００の材料
を用い、有機樹脂バインダーにポリビニルブチラールを
重量比で４％、有機溶剤としてエチルセロソルブを加え
て、ホモミキサで分散、混合し、誘電体セラミック層用
ペーストを作製した。

【００２２】内部電極層用ペーストは、Ａｇ８０％、Ｐ
ｄ２０％の混合粉末を有機樹脂バインダーとしてエチル
セルロース、有機溶剤としてα−テルピネオールを使用
し、ロールミルにて混練したものを使用した。

【００２３】表１及び表２に、誘電体セラミック層用ペ
ースト、及び内部電極層用ペーストの各組成を示す。

【００２４】

【００２５】

【００２６】前述の誘電体セラミック層用ペーストと内
部電極層用ペーストを用い、剥離処理を施した定盤に、
まず、保護層として、誘電体セラミック層用ペーストを
用いて１５０μｍになるように印刷乾燥を繰り返した。

【００２７】なお、実験では、従来通り、一つのパター
ンのみで誘電体セラミック層を形成したものの他に、図
１に示すように、寸法を変えて、大、小異なる２種類の
誘電体セラミック層形成用スクリーン４，５を用い、そ
の組み合せを４水準、準備し、それぞれ交互に印刷し
た。

【００２８】その上に、印刷厚み約２μｍになるように
内部電極層用ペーストを印刷乾燥し、その上に、誘電体
セラミック層用ペーストを印刷厚みで１０μｍになるよ
うに印刷乾燥した。

【００２９】更に、内部電極の印刷、セラミックペース
トの印刷を７２層繰り返し、保護層として１５０μｍに
なるように誘電体セラミック層を形成して、積層セラミ
ックコンデンサの積層体を得た。表３に実験水準と結果
を示す。

【００３０】

【００３１】表３の×印は不適合、◎印は適合であるこ
とを示している。表３に示す通り、従来方法のように、
同一パターンで積層を行った場合、積層体端部の盛り上
がりが、最大５００μｍにもなり、スクリーンの劣化を
引き起こすため、積層途中で断念せざるをえないのに対
し、本発明により２種類のパターンニングを行ったスク
リーンを用い、どちらか一方のスクリーンで印刷される
誘電体セラミック層は、もう一方の誘電体セラミック層
の外枠を覆うように印刷され、内部電極の印刷を途中で
含んで、交互に２種類のスクリーンの使用を繰り返しな
がら、誘電体セラミック層を印刷積層した場合、その幅
の範囲が０.１ｍｍから３ｍｍまで、きれいに積層でき
ることが解った。

【００３２】又、印刷のずらし幅が５ｍｍとなると、積
層に用いた２枚のスクリーンが、個々のサドル現象をな
くせず、積層体端部の盛り上がりが、二重に形成されて
しまうので、印刷積層にあたっては問題ないが、あまり
好ましくなかった。

【００３３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、スクリーン印刷を用いた湿式積層方法の提供を可能
とし、印刷時に発生するサドル現象のパターン端部の盛
り上がり現象が、見かけ上、なくなるため、スクリーン
の伸びによる印刷ずれ、テンション劣化によるにじみ
等、解消できる積層セラミックコンデンサの製造方法の
提供が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に示すスクリーン印刷による湿式積層方
法を説明する工程図と、それによって得られた積層体の
断面図。

【図２】従来用いられたスクリーン印刷による湿式積層
方法を説明する工程図と、それによって得られた積層体
の断面図。

【符号の説明】

１ 誘電体セラミック層形成用スクリーン ２，６ （積層セラミックコンデンサ積層体の）断面
図 ３，７ 内部電極 ４ （誘電体セラミック層形成用）スクリーン（大） ５ （誘電体セラミック層形成用）スクリーン（小）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部電極層と誘電体層とを交互に複数積
   層し、対向する内部電極層を各々の外部電極端子に接続
   し、特に、スクリーン印刷法により誘電体セラミック粉
   末を有機樹脂及び溶剤中に分散させたペーストを積層体
   形状に印刷、乾燥し、誘電体層を形成した後、同様に低
   抵抗金属粉末を有機樹脂及び溶剤中に分散させたペース
   トを前記誘電体層の上に、後に得られる印刷乾燥された
   積層体から複数個のコンデンサ素子が得られるように、
   複数パターン印刷乾燥する湿式積層工程を有する積層セ
   ラミックコンデンサの製造方法において、積層体の形状
   を決定する誘電体セラミック層の印刷積層にあたって、
   ２種類のパターンニングを行ったスクリーンを用い、ど
   ちらか一方のスクリーンで印刷される誘電体セラミック
   層は、もう一方の誘電体セラミック層の外枠を覆うよう
   に印刷され、内部電極の印刷を途中で含みながら、交互
   に２種類のスクリーンの使用を繰り返しながら誘電体セ
   ラミック層を印刷積層することを特徴とする積層セラミ
   ックコンデンサの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の誘電体セラミック層を印
   刷積層する２種類のスクリーンにおいて、どちらか一方
   のスクリーンで印刷される誘電体セラミック層の外枠か
   ら、０.１ｍｍから３.０ｍｍの範囲内で外枠を覆うよう
   に、もう一方のスクリーンを印刷するよう２種類のスク
   リーンを構成することを特徴とする積層セラミックコン
   デンサの製造方法。