JPH08316088A - セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別の研磨剤や緩衝剤を用いることなく、水
のみを用いてセラミック焼結体の縁に確実に丸みをつけ
ることができる研磨工程を備えたセラミック電子部品の
製造方法を得る。 【構成】 １０ｍｇ以下の重量の多数のセラミック焼結
体２２を、特別の研磨剤や緩衝剤を用いることなく、水
２３とともにバレル２１内に投入し、最大回転速度に至
るまでの時間を２分超としてバレルを回転させ、セラミ
ック焼結体同士の衝突によりセラミック焼結体を研磨す
る、セラミック電子部品の製造方法。

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
のようなセラミック電子部品の製造方法に関し、特に、
セラミック焼結体を得た後に、外表面への電極の形成に
先立って研磨する工程が改良されたセラミック電子部品
の製造方法に関する。

【０００２】本発明は、積層コンデンサなどの積層セラ
ミック電子部品のほか、積層型以外のセラミック電子部
品の製造方法にも用いることができる。

【０００３】

【従来の技術】例えば積層コンデンサの製造に際して
は、セラミック焼結体を得た後に、セラミック焼結体を
研磨し、しかる後、外部電極を形成することにより、セ
ラミック電子部品を完成させ、プリント回路基板などに
表面実装される。

【０００４】ところで、外部電極の形成に先立ち、上記
研磨工程を実施するのは、セラミック焼結体の縁に丸み
をつけるためである。セラミック焼結体の縁に丸みをつ
けるのは、以下の理由による。

【０００５】搬送時などのセラミック焼結体の縁に衝
撃が加わった時、縁に丸みがある場合はその衝撃が分散
できるが、縁に丸みがない場合には衝撃が集中し、カケ
・ワレまたは内部にクラックが生じてしまい、絶縁抵抗
の劣化などが発生する。

【０００６】縁に丸みがない場合、縁の部分で外部電
極の厚みを充分に厚くし難い。そのため、実装時に外部
電極の厚みが薄いところを起点にして半田食われ不良が
発生し易くなるという不具合がある。

【０００７】縁に丸みがない場合、縁の部分で外部電
極の厚みを充分厚くし難い。従って、後のメッキ加工時
にメッキ液が外部電極を通り抜け、セラミック焼結体を
劣化させ易くなる。その結果、絶縁抵抗の不良などが発
生することがある。

【０００８】ところで、上記研磨工程は、バレルと称さ
れている筒状容器内に多数のセラミック焼結体を投入
し、バレルを回転させることにより行われたりしてい
た。この種のバレル研磨の一例は、特公平４−７５６４
６号公報に開示されている。この先行技術では、積層コ
ンデンサの製造に際し、外部電極の形成に先立ち、バレ
ル内に、セラミック焼結体と、研磨剤と、緩衝液として
の水を投入し、バレルを回転させることにより焼結体が
研磨されている。

【０００９】また、バレルを用いてセラミック焼結体を
研磨する他の方法としては、図１に部分切欠断面図で示
すように、バレル１１内に緩衝剤としての水１２及びア
ルミナなどからなるメディア１４を入れ、さらに多数の
セラミック焼結体１３を投入し、バレル１１を回転させ
てセラミック焼結体１３を研磨する方法が知られてい
る。この方法における焼結体１３の研磨は、焼結体１３
同士の衝突により行われている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
焼結体の研磨方法では、セラミック焼結体の研磨に際
し、研磨剤や、水以外の緩衝剤を用いたりする。

【００１１】この研磨剤や緩衝剤は、使用後に廃棄され
るものであり、余分な産業廃棄物を発生させる原因とな
っていた。加えて、研磨に際し、研磨剤や緩衝剤が、よ
り細かな粉末あるいは粒状となるため、粉塵の発生によ
る作業者への悪影響、研磨装置への悪影響も指摘されて
いる。

【００１２】さらに、研磨剤や緩衝剤は、最終的なセラ
ミック電子部品では使用されないものであるため、研磨
剤や緩衝剤を用いること自体、セラミック電子部品の製
造コストを高める原因となっていた。

【００１３】本発明の目的は、研磨剤や緩衝剤の使用に
よる上記種々の欠点を緩衝し、研磨剤を用いることな
く、さらに特別の緩衝剤を必要としない焼結体研磨工程
を備えるセラミック電子部品の製造方法を提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するためになされたものであり、セラミック焼結体を
得た後に、該セラミック焼結体を研磨して縁に丸みを付
け、外表面に電極を付与するセラミック電子部品の製造
方法において、バレル内に、１０ｍｇ以下の重量の多数
のセラミック焼結体及び水を投入し、回転開始からバレ
ルの最高回転速度に至るまでの時間を２分超とし、上記
バレルを回転させることによりセラミック焼結体同士を
衝突させて焼結体を研磨する工程を備えるセラミック電
子部品の製造方法である。

【００１５】本発明では、上記のようにセラミック焼結
体を得た後に、上記特定の研磨工程が実施される。セラ
ミック焼結体を用意する工程については、従来より公知
のセラミック電子部品の製造工程に準じて行うことがで
きる。例えば、積層コンデンサの製造に際しては、複数
枚のセラミックグリーンシートを内部電極を間に介在さ
せて積層し、焼結することにより、上記セラミック焼結
体を得ることができる。また、積層型セラミック電子部
品以外のセラミック電子部品の場合には、粉末成形法や
シート成形法などの適宜の成形方法により、セラミック
成形体を得、該セラミック成形体を焼成することによ
り、セラミック焼結体を用意することができる。

【００１６】本発明では、セラミック焼結体の研磨に際
し、研磨対象であるセラミック焼結体として、１０ｍｇ
以下の重量のセラミック焼結体が多数バレル内に投入さ
れる。セラミック焼結体の重量が１０ｍｇを超える場合
には、後述の実施例から明らかなように、研磨剤や緩衝
剤を用いることなくセラミック焼結体の縁を確実に丸め
ることが困難となる。

【００１７】また、本発明では、バレル内には、上記特
定の範囲の重量のセラミック焼結体と、水とが投入され
る。この場合、水は、緩衝剤として機能する。しかしな
がら、本発明では、セラミック焼結体を研磨するに際
し、水以外の緩衝剤を何ら必要としない。

【００１８】また、本発明では、上記セラミック焼結体
及び水をバレル内に投入した後、バレルを回転させるに
あたり、バレルの最高回転速度に至るまでの時間が２分
超、もしくは２分以上とされる。これは、２分以下の短
い期間でバレルの回転速度を最高回転速度にした場合、
セラミック焼結体同士の衝突が激しく起こり、セラミッ
ク焼結体にワレやカケが生じがちとなるからである。

【００１９】本発明では、上記特定の重量のセラミック
焼結体を用い、かつ水のみを緩衝剤として使用し、さら
に上記特定の立ち上がり速度でバレルを回転させること
により、セラミック焼結体同士の衝突によってセラミッ
ク焼結体の縁に確実に丸みをつけることが可能とされ
る。

【００２０】本発明のセラミック電子部品の製造方法
は、上記のようにセラミック焼結体を研磨する工程に特
徴を有するものである。従って、以後の工程、すなわち
セラミック焼結体の外表面に電極を形成する工程等につ
いては、従来より周知のセラミック電子部品の製造方法
に従って行うことができ、例えば電極の形成は、導電ペ
ーストの塗布・焼付け、蒸着、めっきもしくはスパッタ
リングなどの薄膜形成法などの適宜の方法により行ない
得る。

【００２１】

【発明の作用及び効果】本発明のセラミック電子部品の
製造方法では、セラミック焼結体として、１０ｍｇ以下
の重量のセラミック焼結体が用意され、水のみを緩衝剤
として用いてバレル研磨が行われる。上記特定の重量の
セラミック焼結体と水とを用い、さらにバレルの最高回
転速度に至るまでの時間が上記特定の時間以上とされ
て、ゆっくりと回転数が高められる。従って、本発明で
は、後述の実施例から明らかなように、セラミック焼結
体の縁に確実に丸みをつけることができるとともに、セ
ラミック焼結体のカケやワレを生じ難い。

【００２２】以上のように、本発明によれば、セラミッ
ク焼結体の縁に確実に丸みをつけることができるので、
セラミック焼結体の外表面に電極を形成した場合、電極
はセラミック焼結体の縁の部分においても充分な厚みに
形成される。従って、プリント回路基板などに表面実装
した場合に電気的接続の不良が生じ難い、信頼性に優れ
たセラミック電子部品を提供することが可能となる。

【００２３】

【実施例の説明】以下、実施例を説明することにより、
本発明を明らかにする。図２は、本発明のセラミック電
子部品の製造方法における研磨工程を説明するための部
分切欠断面図である。本発明のセラミック電子部品の製
造方法では、セラミック焼結体の研磨に当たり、従来と
同様に回転バレル２１を用いる。回転バレル２１内に
は、多数のセラミック焼結体２２と、水２３とが投入さ
れる。すなわち、本発明は、上記セラミック焼結体２２
同士の衝突により、セラミック焼結体２２の縁に丸みを
つけることに特徴を有するものであり、かつ緩衝剤とし
ては水２３のみを用いる。

【００２４】上記セラミック焼結体２２としては、重量
が１０ｍｇ以下のものが用いられることが必要であり、
かつバレル２１の最高回転速度に至るまでの時間は２分
超とすることが必要である。これを、具体的な実験例に
基づき説明する。

【００２５】下記の実験例１〜６の条件に基づき、セラ
ミック焼結体を研磨し、セラミック焼結体の縁の部分に
設けられた丸み（Ｒ量、丸みがつけられた部分の曲率半
径）、並びにカケやワレの発生率を評価した。

【００２６】実験例１ セラミック焼結体として、チタン酸バリウム系誘電体セ
ラミックスからなり、外径が１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×
０．８ｍｍの積層コンデンサ用セラミック焼結体（重量
は６ｍｇ）を多数用意した。バレル内に、多数の上記セ
ラミック焼結体と、緩衝剤（アルミナ粉末）と、水とを
投入した。水の量は、最終的にバレルの容積の下から９
５％の位置を水面が占めるように調整した。

【００２７】次に、上記バレルを、８０分間回転させ研
磨を施した。バレルを回転させるにあたっては、当初の
２分間で最大回転数２００ｒｐｍとなるまで回転速度を
高め、２００ｒｐｍで６８分まで回転し、しかる後、１
０分で回転数を低下させることにより行った。総回転時
間は８０分である。このようにして研磨されたセラミッ
ク焼結体におけるＲ量及びカケ・ワレ発生率を評価し
た。結果を下記の表１に示す。

【００２８】実験例２ 実験例１と同様にして、ただし、バレル内に緩衝剤（ア
ミルナ粉末）を投入せずに、かつバレルの総回転時間を
６０分（最大回転数に維持した時間は４８分）として、
セラミック焼結体の研磨を行った。研磨されたセラミッ
ク焼結体におけるＲ量及びカケ・ワレ発生率を下記の表
１に示す。

【００２９】実験例３ セラミック焼結体として、チタン酸バリウム系誘電体セ
ラミックからなり、３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．０ｍ
ｍのセラミック焼結体（重量は１５ｍｇ）を用意した。
上記セラミック焼結体を用いたこと、並びに総回転時間
を１００分（最大回転数に維持した時間は８８分）とし
たことを除いては、実験例１と同様にしてセラミック焼
結体に研磨を施した。得られたセラミック焼結体におけ
るＲ量及びカケ・ワレ発生率についての評価結果を、下
記の表１に示す。

【００３０】実験例４ 実験例３で用いたセラミック焼結体を用意した。この焼
結体を多数用い、実験例３と同様にして、ただし水以外
の緩衝剤は用いることなく、かつ総回転時間を７５分
（最大回転数に維持した時間は６３分）として、研磨を
施した。得られたセラミック焼結体におけるＲ量及びカ
ケ・ワレ発生率を下記の表１に示す。

【００３１】実験例５ 総研磨時間を６５分（最大回転数に維持した時間は３５
分）とし、回転開始から最大回転数に至るまでの時間を
２０分としたことを除いては、実験例１と同様にして、
セラミック焼結体の研磨を行った。得られたセラミック
焼結体のＲ量及びカケ・ワレ発生率を下記の表１に示
す。

【００３２】実験例６ 総研磨時間を８０分（最大回転数に維持した時間は５０
分）とし、最大回転数に至るまでの時間を２０分とした
ことを除いては、実験例４と同様にしてセラミック焼結
体の研磨を行った。得られたセラミック焼結体のＲ量及
びカケ・ワレ発生率の結果を下記の表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】なお、表１におけるＲ量は、１０個のセラ
ミック焼結体の縁の部分における曲率半径を示し、カケ
・ワレ発生率は、１００００個のセラミック焼結体の中
で、カケやワレが発生していたセラミック焼結体の割合
を示す。

【００３５】表１から明らかなように、従来技術と同様
の条件で研磨工程を実施した実験例１では、Ｒ量が６５
〜７０μｍであり、焼結体のカケやワレの発生率が０．
１％と低いことがわかる。

【００３６】これに対しては、最大回転数までの時間が
従来法と同一である実験例２では、研磨剤を用いていな
いため、セラミック焼結体のカケやワレの発生率が０．
２％と、実験例１に比べて高くなっていることがわか
る。

【００３７】また、実験例５では、研磨剤を用いていな
いにも関わらず、Ｒ量及びカケやワレの発生率におい
て、従来例である実験例１と同様の結果を示した。すな
わち、実験例５では、最大回転数に至るまでの時間が２
０分と長くされているため、研磨剤を用いない場合であ
っても、セラミック焼結体同士が緩やかに衝突し、それ
によって研磨剤を用いることなく従来法と同様の結果が
得られていると推測される。

【００３８】また、実験例３，４，６では、いずれも重
量が１０ｍｇ以上のセラミック焼結体を用いているた
め、カケやワレの発生率が高いことがわかる。特に、実
験例４，６では、それぞれ、カケやワレの発生率が１０
％、２％と非常に高く、これは１０ｍｇ以上のセラミッ
ク焼結体では研磨剤や緩衝剤を用いない場合、セラミッ
ク焼結体同士のカケやワレがかなりの割合で発生するこ
とを示している。

【００３９】よって、表１の結果から明らかなように、
セラミック焼結体として、１０ｍｇ以下の焼結体を用い
た場合には、バレルの立ち上がり速度を低下させること
により、研磨剤や緩衝剤を用いないでも、セラミック焼
結体の縁に確実に丸みをつけることができ、さらにカケ
やワレの発生も生じ難いことがわかる。

【００４０】なお、図３における実線Ａは実験例５にお
けるバレルの回転速度と時間との関係を示し、破線Ｂは
実験例１におけるバレル回転数と時間との関係を示し、
一点鎖線Ｃは実験例２におけるバレル回転数と時間を示
す。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のバレル研磨工程を説明するためのバレル
の部分切欠断面図。

【図２】本発明に従って行われるバレル研磨工程を説明
するためのバレルの部分切欠断面図。

【図３】実験例１，２，５におけるバレル回転数と経過
時間との関係を示す図。

【符号の説明】

２１…バレル ２２…セラミック焼結体 ２３…水

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック焼結体を得た後に、該セラミ
   ック焼結体を研磨して縁に丸みを付け、外表面に電極を
   付与するセラミック電子部品の製造方法において、 バレル内に、１０ｍｇ以下の重量の多数のセラミック焼
   結体及び水を投入し、回転開始からバレルの最高回転速
   度に至るまでの時間を２分超とし、上記バレルを回転さ
   せることによりセラミック焼結体同士を衝突させて焼結
   体を研磨する工程を備えるセラミック電子部品の製造方
   法。