JPH08273973A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極幅の異なる内部電極を交互に積層した積
層セラミック電子部品の製造方法において、内部電極パ
ターンの形成工程及び積層工程を簡略化する。 【構成】 各セラミックグリーンシート１ａ，１ｂに、
幅の狭い内部電極パターン２ａと幅の広い内部電極２ｂ
を整列して形成する。上層のセラミックグリーンシート
１ｂは、幅の広い電極パターン２ｂが、下層のセラミッ
クグリーンシート１ａの幅の狭い内部電極パターン２ａ
の上に覆い被さるように位置決めして積層する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば積層コンデンサ
のような積層セラミック電子部品の製造方法に関し、特
に、マザーのセラミックグリーンシートに複数の内部電
極パターンを形成する工程が改良された積層セラミック
電子部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミック電子部品の１つに積層コンデ
ンサがある。図７（ａ）は、積層コンデンサの構造斜視
図であり、図７（ｂ）は、その内部電極構造を示す断面
構造図である。積層コンデンサ１１は、チタン酸バリウ
ムなどの誘電体セラミックスよりなるセラミック焼結体
１２の内部に、セラミック層を介して重なり合うように
複数の内部電極１３ａ，１３ｂが形成され、さらにセラ
ミック焼結体１２の両端部に各々外部電極１４，１５が
形成された構造を有する。図７（ｂ）に示すように、内
部電極１３ａ，１３ｂは、セラミック層を介して互いに
対向して配置されており、互いに対向する内部電極１３
ａ，１３ｂの対向面積により積層セラミックコンデンサ
１１の容量が規定される。

【０００３】上記のような積層セラミックコンデンサ１
１の製造方法では、まず、例えば誘電体セラミック粉末
を含むセラミックスラリーを成形してセラミックグリー
ンシートを得る。次に、一定の内部電極パターンが予め
形成されたスクリーンを用いて、セラミックグリーンシ
ートの表面に内部電極パターンを印刷する。さらに、内
部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシート
を複数枚、図８に示すように、重なり合うシート２０の
内部電極パターン１３ａ，１３ｂが左右に幾分ずらされ
た態様で積層し、マザーの積層体を得る。

【０００４】さらに、マザーの積層体を切断し、焼成し
て積層セラミックコンデンサのチップ素体を得、これに
外部電極１４，１５を焼き付けて積層セラミックコンデ
ンサが完成する。

【０００５】上記のような積層セラミックコンデンサ１
１では、内部電極パターンが印刷された各セラミックグ
リーンシート２０の積層ずれや、あるいはセラミックグ
リーンシート上への内部電極の印刷寸法のばらつきによ
り内部電極間の対向面積が変化し、コンデンサの容量に
ばらつきが生じる場合があった。

【０００６】このような不都合を防止するために、異な
る幅を有する内部電極を積層した構造の積層セラミック
コンデンサが考案された。このような従来の積層セラミ
ックコンデンサの構造を図９（ａ），（ｂ）に示す。こ
の積層セラミックコンデンサ１１は、幅の狭い（Ｗ₁ ）
内部電極１３ａと幅の広い（Ｗ₂ ）内部電極１３ｃとを
交互に積層した構造を有している。このような内部電極
構造に構成すると、幅の狭い内部電極１３ａの電極幅Ｗ
₁ を所定の容量を得るのに必要な幅に形成しておけば、
仮に積層時に内部電極間で積層ずれが生じても幅の広い
内部電極１３ｃが幅の狭い内部電極１３ａを完全に覆う
ことができ、内部電極間の有効面積を確保することがで
きる。

【０００７】このような積層セラミックコンデンサは、
幅の狭い内部電極パターンが形成されたスクリーンと、
幅の広い内部電極パターンが形成されたスクリーンとを
予め用意し、２種類のスクリーンを用いて、幅の狭い内
部電極パターンが印刷されたマザーのセラミックグリー
ンシートと、幅の広い内部電極パターンが印刷されたマ
ザーのセラミックグリーンシートとを個別に形成する。
しかる後、幅の異なる電極パターンが形成されたマザー
のセラミックグリーンシートを交互に積層することによ
り、電極幅の異なる内部電極が交互に積層された積層セ
ラミックコンデンサを得ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電極幅
の異なる内部電極を積層した積層セラミックコンデンサ
の製造方法においては、２種類のスクリーンを用いる必
要があり、製造コストがかさむとともに、工程が煩雑に
なるという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、内部電極パターン形成用
の単一スクリーンの使用により電極幅の異なる内部電極
が交互に積層された構造を有する積層セラミック電子部
品の製造方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるセラミック
電子部品の製造方法は、セラミック層を介在して幅の狭
い内部電極と幅の広い内部電極とが交互に積層されたセ
ラミック電子部品の製造方法であって、幅の狭い内部電
極の電極パターンと、幅の広い内部電極の電極パターン
とをセラミックグリーンシートの同一表面に形成する工
程と、幅の狭い内部電極の電極パターンと幅の広い内部
電極の電極パターンとが積層方向に重なり合うように複
数のセラミックグリーンシートを積層し、マザーの積層
体を得る工程とを備えたことを特徴としている。

【００１１】また、本発明の限定された局面に従う積層
セラミック電子部品の製造方法では、セラミックグリー
ンシートの表面に電極パターンを形成する工程におい
て、セラミックグリーンシート表面の互いに直交する２
方向の少なくとも一方の方向に沿って幅の狭い内部電極
の電極パターンと幅の広い内部電極の電極パターンとが
交互に繰り返して配置されることを特徴としている。

【００１２】

【作用及び発明の効果】本発明においては、例えばスク
リーンを用いた印刷法により内部電極パターンを形成す
る場合には、スクリーンに幅の広い内部電極パターンと
幅の狭い内部電極パターンとを形成しておくことによ
り、１種類のスクリーンを用いて幅の広い内部電極と幅
の狭い内部電極パターンとを同時にセラミックグリーン
シート上に形成することができる。さらに、内部電極パ
ターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層す
る際には、積層方向に沿って、幅の広い内部電極パター
ンと幅の狭い内部電極パターンが交互に積層されるよう
にマザーのセラミックグリーンシートを積層する。

【００１３】このような方法によって、単一の内部電極
パターン形成工程を用いて電極幅の異なる内部電極が交
互に積層された容量ばらつきの少ない積層セラミック電
子部品を得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照しつ
つ説明することにより、本発明を明らかにする。

【００１５】以下では、図９に示すような内部電極構造
を有する積層セラミックコンデンサの製造方法につい
て、特にセラミックグリーンシートを積層した積層体を
得るための工程について説明する。

【００１６】まず、誘電体セラミック粉末を含むセラミ
ックスラリーを用意し、ドクターブレード法などの公知
の成形方法に従って、セラミックグリーンシートを成形
する。次に、得られたセラミックグリーンシートを矩形
形状に打ち抜き、マザーのセラミックグリーンシートを
用意する。

【００１７】次に、マザーのセラミックグリーンシート
上に内部電極を形成するためのパターンが形成されたス
クリーンを用いて内部電極パターンを印刷する。なお、
内部電極パターンを印刷する工程は、マザーのセラミッ
クグリーンシートを打ち抜く前のセラミックグリーンシ
ート表面に対して行ってもよい。

【００１８】ここで、図１は、以下に説明する４つの実
施例のうち、第１の実施例によるセラミックグリーンシ
ートの内部電極パターン構造及び積層方法を説明するた
めの積層構造図であり、図２は、各セラミックグリーン
シート１ａ，１ｂ・・・の積層方法を説明するための平
面図である。図１及び図２を参照して、第１の実施例で
は、矩形形状に打ち抜かれたマザーのセラミックグリー
ンシート１ａ，１ｂ，１ｃの表面に、電極幅Ｗ₁ の狭い
内部電極パターン２ａと電極幅Ｗ₂ の広い内部電極パタ
ーン２ｂとが整列して印刷されている。例えば図２上に
便宜的に設定したＸ−Ｙ座標系を用いて説明すると、Ｙ
軸方向に各内部電極パターン２ａ，２ｂの長手方向が整
列し、かつ幅の狭い内部電極パターン２ａと幅の広い内
部電極パターン２ｂとが交互に配列されている。また、
Ｘ軸方向には同じ電極幅を有する内部電極パターンが整
列して配置されている。また、図中一点鎖線で示す線
は、各チップ単位に切断する際の切断線３を想定したも
のであり、基本的にこの切断線３に囲まれた領域内に１
つの内部電極パターン２ａ（２ｂ）が位置するように切
断される。なお、例えば１つのチップ領域１２ａを参照
すると、このチップ領域１２ａは、幅の狭い内部電極パ
ターン２ａを含み、かつその一端が切断されるように設
けられる。これは、内部電極パターン２ａの端面がセラ
ミック焼結体１２の側部端面に確実に露出するようにさ
せるためである。

【００１９】図１及び図２に示される内部電極パターン
から明らかなように、複数のセラミックグリーンシート
１ａ〜１ｃには、全て同じ形状の内部電極パターン２
ａ，２ｂが形成されている。従って、これらの内部電極
の印刷に用いられるスクリーンは１種類のものを用意す
れば足りる。

【００２０】次に、セラミックグリーンシート１ａ〜１
ｃの積層方法について説明する。例えば、下層のセラミ
ックグリーンシート１ａの上に上層のセラミックグリー
ンシート１ｂを積層する場合には、下層のセラミックグ
リーンシート１ａに対し、上層のセラミックグリーンシ
ート１ｂをＹ軸方向に沿ってのみずらせて重ね合わせ
る。そうすると、例えば下層のセラミックグリーンシー
ト１ａのＹ＝２列にある幅の広い内部電極パターン２ｂ
の上には、上層のセラミックグリーンシート１ｂのＹ＝
１列に形成された幅の狭い内部電極パターン２ａが積層
される構造となる。

【００２１】このように、相互に積層されるセラミック
グリーンシートをＹ軸方向のみに沿ってずらせて積層す
ることにより、幅の狭い内部電極パターン２ａと幅の広
い内部電極パターン２ｂとをセラミック層を介在して交
互に積層することができる。

【００２２】次に、第２の実施例によるセラミックグリ
ーンシートの内部電極パターン及びその積層方法につい
て説明する。図３は、この第２の実施例によるセラミッ
クグリーンシートの内部電極パターンとその積層方法を
説明するための平面構造図である。この例では、マザー
のセラミックグリーンシート１ａ，１ｂには、幅の狭い
電極パターン２ａと幅の広い電極パターン２ｂとがＸ軸
方向に沿って交互に配置して形成されている。しかも、
切断線３によって囲まれたチップ領域の長手方向の両端
部において、幅の狭い内部電極パターン２ａと幅の広い
内部電極パターン２ｂとが交互に露出するように配置さ
れている。

【００２３】そして、例えば下層のセラミックグリーン
シート１ａに上層のセラミックグリーンシート１ｂを積
層する場合には、上層のセラミックグリーンシート１ｂ
をＸ軸方向に沿ってずらし、かつ図示された切断線３同
士が一致するような位置関係で積層する。これによっ
て、第１の実施例と同様の内部電極構造を有する積層体
を得ることができる。

【００２４】さらに、図４は、第３の実施例によるセラ
ミックグリーンシートの内部電極パターン及びその積層
方法を説明するための平面構造図である。第３の実施例
では、セラミックグリーンシート１ａ，１ｂの表面に
は、２チップ分に相当する幅の狭い内部電極パターン２
ｃと幅の広い内部電極パターン２ｄとがＹ軸方向に沿っ
て交互に形成されている。また、Ｘ軸方向には、同一パ
ターン形状の内部電極パターン２ｃ，２ｄが形成されて
いる。

【００２５】そして、下層のセラミックグリーンシート
１ａの上に上層のセラミックグリーンシート１ｂを積層
する場合には、上層のセラミックグリーンシート１ｂを
Ｙ軸方向に沿って１チップ領域分だけずらし、かつ図示
の切断線３，３が一致するような位置関係で下層のセラ
ミックグリーンシート１ａ上に積層する。これによっ
て、例えば下層のセラミックグリーンシート１ａの幅の
広い内部電極２ｄの一方側Ｄ１上方には、上層のセラミ
ックグリーンシート１ｂの幅の狭い内部電極２ｃの一方
側Ｃ２が積層される。以下、同様の積層方法を繰り返す
ことによって幅の異なる内部電極が交互に積層された内
部電極構造を有する積層体を得ることができる。但し、
この実施例では、下層のセラミックグリーンシート１ａ
の幅の広い内部電極２ｄの他方側Ｄ２の上方には、上層
のセラミックグリーンシート１ｂの幅の広い内部電極２
ｄの一方側Ｄ１が積層される構造となるため、幅の異な
る内部電極が交互に積層されたチップは、積層体から分
離されるチップの半分のみとなる。

【００２６】さらに、図５は、第４の実施例によるセラ
ミックグリーンシートの内部電極パターンとその積層方
法を説明するための平面構造図である。セラミックグリ
ーンシート１ａ，１ｂの表面には、２チップ分に相当す
る幅の狭い内部電極パターン２ｃと幅の広い内部電極パ
ターン２ｄとが形成されている。幅の狭い内部電極パタ
ーン２ｃは、Ｙ軸方向に沿って整列して形成されてお
り、また、幅の広い内部電極パターン２ｄも同様にＹ軸
方向に沿って整列して形成されている。そして、Ｘ軸方
向には、幅の狭い内部電極パターン２ｃと幅の広い内部
電極パターン２ｄが交互に千鳥状に配置されて形成され
ている。また、図中の一点鎖線は、各チップ毎の切断線
３を仮想的に示す。

【００２７】下層のセラミックグリーンシート１ａ上に
上層のセラミックグリーンシート１ｂを積層する場合に
は、上層のセラミックグリーンシート１ｂをＸ軸方向に
ずらし、かつ各セラミックグリーンシート１ａ，１ｂの
切断線３，３同士が一致するような位置関係に積層す
る。これにより、幅の狭い内部電極パターン２ｃと幅の
広い内部電極パターン２ｄとが積層方向に沿って交互に
重ねられた内部電極構造を有する積層体を得ることがで
きる。

【００２８】上記第１ないし第４の実施例により製造さ
れたセラミックグリーンシートのマザーの積層体は、そ
の後、切断、焼成される。そして、さらに外部電極など
を形成して積層セラミックコンデンサが完成する。

【００２９】上記のような製造方法により互いに異なる
電極幅を持った内部電極パターンが交互に積層された積
層セラミックコンデンサは、コンデンサの容量を規定す
る内部電極間の対向する有効面積のばらつきを減少する
ことができる。このような効果を検証するために、種々
の内部電極の電極幅差を有する積層セラミックコンデン
サの容量のばらつきについて実験を行った。その結果を
図６に示す。図６の横軸は、幅の広い内部電極と幅の狭
い内部電極との電極幅の差を示しており、縦軸は実験対
象とした多数の積層セラミックコンデンサの規定容量か
らのばらつきの割合を示している。図６から明らかなよ
うに、幅の広い内部電極と幅の狭い内部電極とを交互に
積層した内部電極構造を構成すると、容量のばらつきが
低減されることがわかった。特に、図７に示す従来の積
層セラミックコンデンサでは容量のばらつきが約１．５
％であったのに対し、本発明による製造方法を用いて製
造した積層セラミックコンデンサでは約１％に低減する
ことが可能となり、またその製造上の歩留りは従来９５
％であったものが９９％にまで向上した。

【００３０】このような容量ばらつきの少ない積層セラ
ミックコンデンサは、本発明による製造方法を用いて、
単一のスクリーンにより簡略な工程で、かつ効率よく製
造することができる。そして、内部電極パターンを製造
するためのスクリーンが１種類ですむことなどにより、
製造コストを低減することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるセラミックグリー
ンシートの積層方法を説明するための模式図。

【図２】図１に示すセラミックグリーンシートの内部電
極パターン及び積層方法を説明するための平面構造図。

【図３】本発明の第２の実施例によるセラミックグリー
ンシートの内部電極パターン及びその積層方法を説明す
るための平面構造図。

【図４】本発明の第３の実施例によるセラミックグリー
ンシートの内部電極パターン及びその積層方法を説明す
るための平面構造図。

【図５】本発明の第４の実施例によるセラミックグリー
ンシートの内部電極パターン及びその積層方法を説明す
るための平面構造図。

【図６】積層セラミックコンデンサの内部電極幅と容量
ばらつきとの関係を示す相関図。

【図７】従来の積層セラミックコンデンサの構造斜視図
（ａ）及びその断面構造図（ｂ）。

【図８】図７に示す従来の積層セラミックコンデンサの
製造工程におけるセラミックグリーンシートの積層方法
を示す模式図。

【図９】従来の他の積層セラミックコンデンサの構造斜
視図（ａ）及びその断面構造図（ｂ）。

【符号の説明】

１ａ〜１ｃ…セラミックグリーンシート ２ａ〜２ｄ…内部電極パターン ３…切断線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック層を介在して幅の狭い内部電
   極と幅の広い内部電極とが交互に積層されたセラミック
   電子部品の製造方法であって、 幅の狭い内部電極の電極パターンと、幅の広い内部電極
   の電極パターンとをセラミックグリーンシートの同一表
   面に形成する工程と、 幅の狭い前記内部電極の電極パターンと幅の広い前記内
   部電極の電極パターンとが積層方向に重なり合うように
   複数の前記セラミックグリーンシートを積層し、マザー
   の積層体を得る工程とを備えたことを特徴とする、積層
   セラミック電子部品の製造方法。
2. 【請求項２】 前記セラミックグリーンシートの表面に
   電極パターンを形成する工程において、前記セラミック
   グリーンシート表面の互いに直交する２方向の少なくと
   も一方の方向に沿って幅の狭い内部電極の電極パターン
   と幅の広い内部電極の電極パターンとが交互に繰り返し
   て配置されることを特徴とする、請求項１に記載の積層
   セラミック電子部品の製造方法。