JPH09129483A - 積層セラミック電子部品の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリアフィルム上に保持されたセラミック
グリーンシートを用いて、個々の積層セラミック電子部
品のための複数のチップを取り出すマザー積層体を製造
しようとするとき、キャリアフィルムの剥離、セラミッ
クグリーンシートの積層、内部回路要素の印刷等の工程
を能率的に進めることを可能にする。 【解決手段】 キャリアフィルム７を剥離ロール４によ
って案内することによって剥がしながら、セラミックグ
リーンシート８を加熱された巻付けロール３上に巻き付
ける。巻付けロール３上のセラミックグリーンシート８
の表面には、ロータリ印刷機５によって内部回路要素が
印刷される。所定の層数のセラミックグリーンシート８
を備えるマザー積層体２１が得られたとき、巻付けロー
ル３から取り外され、平面状に延ばされ、カットされた
とき、複数のチップが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、積層セラミック
電子部品の製造方法および製造装置に関するもので、特
に、複数の積層セラミック電子部品のためのマザー積層
体を構成するように積層されるセラミックグリーンシー
トがキャリアフィルム上に保持された状態で用意され、
このキャリアフィルムをセラミックグリーンシートから
剥がしながら、セラミックグリーンシートを積層する工
程を備える、積層セラミック電子部品の製造方法、およ
びこの方法を実施するために用いられる製造装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえばコンデンサ、フィルタ、抵抗
器、インダクタ、バリスタなどの電子部品が、積層セラ
ミック電子部品として提供されている。このような積層
セラミック電子部品を製造するとき、複数のセラミック
グリーンシートが用意され、これらセラミックグリーン
シートを積層して、マザー積層体が製造される。積層さ
れる所定のセラミックグリーンシート上には、得ようと
する積層セラミック電子部品の機能に応じて、適当な材
質およびパターンの内部回路要素が予め形成されてい
る。そして、マザー積層体は、個々の積層セラミック電
子部品のための複数のチップを得るため、カットされ
る。これらチップは、次いで、焼成され、必要に応じ
て、外部電極などがチップ表面に形成される。

【０００３】このような積層セラミック電子部品におい
て、その小型化および高性能化を実現するため、セラミ
ックグリーンシートの薄型化および多層化が進められて
いる。セラミックグリーンシートの薄型化にあたって
は、セラミックグリーンシートが機械的に軟弱であるこ
とを考慮しなければならず、その破損を防止するため、
セラミックグリーンシートは、キャリアフィルム上で成
形され、このキャリアフィルムによって保持されたまま
の状態で、内部回路要素の印刷等の以後の工程を実施す
るために取り扱われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、薄型化
され軟弱なセラミックグリーンシートは、キャリアフィ
ルムによって保持されたままの状態でいくつかの工程に
おいて取り扱われるが、遅くとも、積層してマザー積層
体を得る段階では、キャリアフィルムをセラミックグリ
ーンシートから剥がさなければならない。

【０００５】したがって、マザー積層体を製造するた
め、内部回路要素の印刷の後で、キャリアフィルムの剥
離とセラミックグリーンシートの積層との各工程が繰り
返されなければならない。また、積層の都度、セラミッ
クグリーンシートを加熱しながらプレスすることもあ
る。しかしながら、セラミックグリーンシートの多層化
が進めば進むほど、これらの工程の繰り返し回数が多く
なり、マザー積層体を得るのに長時間必要となる。これ
ら工程の能率化が望まれるところであるが、これら工程
は、並行して実施できるものではなく、順次、間欠的に
実施しなければならないため、この要望を満たすこと
は、それほど簡単ではない。

【０００６】そこで、この発明の目的は、上述したマザ
ー積層体製造のための工程の能率化の要望を満たし得
る、積層セラミック電子部品の製造方法および製造装置
を提供しようとすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る積層セラ
ミック電子部品の製造方法は、上述の技術的課題を解決
するため、キャリアフィルム上に保持されたセラミック
グリーンシートを用意する工程と、キャリアフィルムを
セラミックグリーンシートから剥がしながら、セラミッ
クグリーンシートを巻付けロール上に巻き付ける工程
と、巻付けロール上にあるセラミックグリーンシートの
表面に内部回路要素を印刷する工程と、巻付けロール上
に所定の層数のセラミックグリーンシートを備えるマザ
ー積層体が形成された後、マザー積層体を巻付けロール
から取外す工程と、マザー積層体から個々の積層セラミ
ック電子部品のための複数のチップを得るため、マザー
積層体をカットする工程とを備えることを特徴としてい
る。

【０００８】この発明において、好ましくは、前記巻付
け工程は、セラミックグリーンシートを加熱する工程、
および巻付けロール上にあるセラミックグリーンシート
をプレスする工程を含む。この発明に係る積層セラミッ
ク電子部品の製造装置は、上述の技術的課題を解決する
ため、キャリアフィルム上に保持されたセラミックグリ
ーンシートを供給する供給部と、供給部から供給された
セラミックグリーンシートを巻き付けるように回転する
巻付けロールと、巻付けロール上に巻き付けられるセラ
ミックグリーンシートからキャリアフィルムを剥がすよ
うに案内しながら回転する剥離ロールと、巻付けロール
上にあるセラミックグリーンシートの表面に内部回路要
素を印刷するため、巻付けロールの回転数に対する比率
が一定とされた回転数で回転するロータリ印刷機とを備
えることを特徴としている。

【０００９】好ましくは、前記巻付けロールは、セラミ
ックグリーンシートを加熱するための発熱要素を備え
る。また、好ましくは、前記剥離ロールは、巻付けロー
ル上のセラミックグリーンシートに対してプレス作用を
及ぼすように配置される。

【００１０】

【発明の効果】マザー積層体を製造するため、従来、予
め内部回路要素が印刷されたセラミックグリーンシート
を用意し、キャリアフィルムを剥がしながら、所定の寸
法を有するセラミックグリーンシートを積層していたの
に対し、この発明では、キャリアフィルムを剥がしなが
ら、巻付けロール上にセラミックグリーンシートを巻き
付けることにより積層し、巻付けロール上にあるセラミ
ックグリーンシートの表面に内部回路要素を印刷するこ
とを行なう。

【００１１】したがって、この発明によれば、まず、セ
ラミックグリーンシートを積層することを連続的に行な
うことができるので、積層工程の能率化ないし高速化を
図ることができる。また、従来技術では、内部回路要素
の印刷の段階とセラミックグリーンシートの積層の段階
との双方において、位置合わせ精度が問題となるので、
得られたマザー積層体において内部回路要素の位置ずれ
を招きやすい傾向にある。一般に、このように位置合わ
せ精度を配慮しなければならない工程数が増えるほど、
生産能率が低下する。これに対して、この発明によれ
ば、内部回路要素の印刷が、巻付けロール上のセラミッ
クグリーンシートに対して行なわれるので、この印刷時
の内部回路要素の位置合わせ精度のみを配慮するだけ
で、内部回路要素の位置ずれが抑制されたマザー積層体
を得ることができる。このことも、生産能率の向上に寄
与する。

【００１２】このように、この発明によれば、セラミッ
クグリーンシートの薄型化および多層化を図り、小型化
および高性能化された積層セラミック電子部品を能率的
にかつ高速で製造することができる。前述したように、
この発明に係る製造方法に含まれる、セラミックグリー
ンシートを巻付けロール上に巻き付ける工程において、
セラミックグリーンシートを加熱するとともに、巻付け
ロール上にあるセラミックグリーンシートをプレスする
と、巻付けロール上でのセラミックグリーンシートの各
部分相互間の密着性が増し、その後の工程でセラミック
グリーンシートの各部分間の位置ずれや剥離が生じるこ
とを有利に防止することができる。

【００１３】上述した利点は、この発明に係る製造装置
では、巻付けロールに発熱要素を設け、巻付けロール上
のセラミックグリーンシートに対してプレス作用を及ぼ
すように剥離ロールを配置することによって、効果的に
奏されることができる。この発明に係る製造装置におい
て、前述したように、ロータリ印刷機の回転数と巻付け
ロールの回転数との比率が一定とされている。したがっ
て、セラミックグリーンシートの周面の直径が、巻付け
ロール上でのセラミックグリーンシートの層数が増すに
従って大きくなっても、周面方向での位置ずれなしに内
部回路要素を積層方向に整列させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
よる積層セラミック電子部品の製造装置１を示す正面図
である。図２は、図１の破線で囲んだ部分IIの拡大図で
あり、図３は、同じく部分III の拡大図である。図１に
示すように、製造装置１は、概略的に言えば、供給部２
と、巻付けロール３と、剥離ロール４と、ロータリ印刷
機５と、回収部６とを備えている。

【００１５】供給部２は、図２によく示されているよう
に、キャリアフィルム７上に保持されたセラミックグリ
ーンシート８を供給するため、これらキャリアフィルム
７およびセラミックグリーンシート８からなる長尺の複
合シート体９を巻回した供給ロール１０を備える。セラ
ミックグリーンシート８は、セラミックスラリをキャリ
アフィルム７上でドクターブレード法等により成形され
たものであり、セラミックグリーンシート８上には、こ
の段階では、何らの内部回路要素も印刷されていない。
複合シート体９は、セラミックグリーンシート８が外側
に位置するように、供給ロール１０上に巻回されてい
る。

【００１６】複合シート体９は、供給部２から矢印１１
で示すように引き出された後、巻付けロール３と剥離ロ
ール４との間に供給される。巻付けロール３は、矢印１
２で示す方向に回転し、剥離ロール４は、矢印１３で示
す方向に回転している。複合シート体９のうち、セラミ
ックグリーンシート８は、巻付けロール３側に位置して
おり、巻付けロール３の回転に従って、巻付けロール３
上に巻き付けられる。

【００１７】他方、キャリアフィルム７は、剥離ロール
４側に位置しており、剥離ロール４の回転に従って、セ
ラミックグリーンシート８から剥がれるように案内さ
れ、矢印１４で示すように、回収部６にまで送られる。
回収部６は、用を終えたキャリアフィルム７を巻き取る
回収ロール１５を備える。このように回収されたキャリ
アフィルム７は再利用されることもある。なお、用を終
えたキャリアフィルム７が単に廃棄される場合には、あ
えて回収ロール１５上に巻き取る必要はない。

【００１８】巻付けロール３は、たとえば８０℃程度の
温度にセラミックグリーンシート８を加熱するため、図
示しない発熱要素を備えている。また、剥離ロール４
は、巻付けロール３上のセラミックグリーンシート８に
対してプレス作用を及ぼすように配置される。このよう
にして、巻付けロール３上において、積層されたセラミ
ックグリーンシート８の各層間の密着性が高められる。

【００１９】なお、上述の発熱要素は、巻付けロール３
以外の場所に設けられてもよい。また、剥離ロール４と
は別のロール等によって、巻付けロール３上のセラミッ
クグリーンシート８に対してプレス作用を及ぼすように
してもよい。剥離ロール４の位置に後続して、ロータリ
印刷機５が巻付けロール３に対向するように設けられ
る。ロータリ印刷機５は、巻付けロール３上にあるセラ
ミックグリーンシート８の表面の複数箇所に、図３に示
したように、内部回路要素１６を印刷するためのもので
ある。この印刷は、ロータリ印刷機５が矢印１７で示す
方向に回転しながら、内部回路要素１６となるべき導電
ペーストまたは抵抗ペーストのような電気的機能ペース
ト１８を所定のパターンをもってセラミックグリーンシ
ート８上に付与することによって達成される。ロータリ
印刷機５の内部には、電気的機能ペースト１８を印刷位
置に集積させておくための集積部材１９が固定的に設け
られている。

【００２０】ロータリ印刷機５の回転数と巻付けロール
３の回転数との比率は、一定とされる。これによって、
巻付けロール３上でのセラミックグリーンシート８の層
数が増すに従って、セラミックグリーンシート８の周面
の直径が大きくなっても、図３に示すように、内部回路
要素１６を周面方向での位置ずれなしに積層方向に整列
させることができる。

【００２１】また、ロータリ印刷機５は、図１において
矢印２０で示すように、巻付けロール３から必要に応じ
て離隔できるようにされることが好ましい。これによっ
て、セラミックグリーンシート８に内部回路要素１６が
印刷されない領域を設けることが容易になる。このよう
にして、巻付けロール３上に所定の層数のセラミックグ
リーンシート８を備えるマザー積層体２１が形成された
後、このマザー積層体２１は、巻付けロール３から取り
外される。この取外しにあたっては、円筒状のマザー積
層体２１の一部がカットされる。なお、図１および図３
に図示されたマザー積層体２１は、実際には、セラミッ
クグリーンシート８が未だ所定の層数には達していない
状態にあると理解すべきである。

【００２２】上述のように取り外されたマザー積層体２
１は、平面状に延ばされる。このとき、巻付けロール３
の直径を比較的大きく選んでおけば、マザー積層体２１
には、それほど歪みは生じず、それゆえ、内部回路要素
１６の位置ずれないし歪みは、ほとんど生じない。平面
状に延ばされたマザー積層体２１は、次いで、積層方向
にプレスされ、そして、個々の積層セラミック電子部品
のための複数のチップを得るため、図３に矢印２２で示
した位置に相当する位置等でカットされる。これらチッ
プは、次いで、焼成され、その後、必要に応じて、外部
電極などの形成工程に付され、所望の積層セラミック電
子部品が得られる。

【００２３】図１に示した製造装置１を積層セラミック
コンデンサの製造に適用した。セラミックスラリをキャ
リアフィルム７上で成形して得られた、厚み１０μｍの
セラミックグリーンシート８を用いた。キャリアフィル
ム７を剥がしながら、このセラミックグリーンシート８
を８０℃に加熱された巻付けロール３上に巻き付けた。
巻付けロール３として、直径５００mmのものを用い、５
ｍ／分の巻付け速度で巻付けを行なった。なお、この巻
付け速度は、１２ｍ／分まで上げることが可能であっ
た。

【００２４】セラミックグリーンシート８の巻付けの第
１段階では、ロータリ印刷機５を巻付けロール３から離
隔し、内部回路要素１６としての内部電極が存在しない
外層部を形成し、次いで第２段階において、ロータリ印
刷機５を巻付けロール３に近接させ、内部回路要素１６
としての内部電極をセラミックグリーンシート８上に印
刷して内層部を形成し、さらに最終段階において、再び
ロータリ印刷機５を巻付けロール３から離隔し、内部回
路要素１６としての内部電極が存在しないもう１つの外
層部を形成した。

【００２５】得られたマザー積層体２１において、内部
電極の位置ずれを調査したところ、最大６５μｍに留ま
り、従来技術による方法に比べて劣るものではなかっ
た。また、前述した５ｍ／分の巻付け速度は、従来技術
による積層速度に比べて大幅に速いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による積層セラミック電
子部品の製造装置１を示す正面図である。

【図２】図１の破線で囲んだ部分IIの拡大図である。

【図３】図１の破線で囲んだ部分III の拡大図である。

【符号の説明】

１ 製造装置 ２ 供給部 ３ 巻付けロール ４ 剥離ロール ５ ロータリ印刷機 ７ キャリアフィルム ８ セラミックグリーンシート １６ 内部回路要素 ２１ マザー積層体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリアフィルム上に保持されたセラミ
   ックグリーンシートを用意し、 前記キャリアフィルムを前記セラミックグリーンシート
   から剥がしながら、前記セラミックグリーンシートを巻
   付けロール上に巻き付け、 前記巻付けロール上にある前記セラミックグリーンシー
   トの表面に内部回路要素を印刷し、 前記巻付けロール上に所定の層数の前記セラミックグリ
   ーンシートを備えるマザー積層体が形成された後、前記
   マザー積層体を前記巻付けロールから取外し、 前記マザー積層体から個々の積層セラミック電子部品の
   ための複数のチップを得るため、前記マザー積層体をカ
   ットする、各工程を備える、積層セラミック電子部品の
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記巻付け工程は、前記セラミックグリ
   ーンシートを加熱する工程、および前記巻付けロール上
   にある前記セラミックグリーンシートをプレスする工程
   を含む、請求項１に記載の積層セラミック電子部品の製
   造方法。
3. 【請求項３】 キャリアフィルム上に保持されたセラミ
   ックグリーンシートを供給する供給部と、 前記供給部から供給された前記セラミックグリーンシー
   トを巻き付けるように回転する巻付けロールと、 前記巻付けロール上に巻き付けられる前記セラミックグ
   リーンシートから前記キャリアフィルムを剥がすように
   案内しながら回転する剥離ロールと、 前記巻付けロール上にある前記セラミックグリーンシー
   トの表面に内部回路要素を印刷するため、前記巻付けロ
   ールの回転数に対する比率が一定とされた回転数で回転
   するロータリ印刷機とを備える、積層セラミック電子部
   品の製造装置。
4. 【請求項４】 前記巻付けロールは、前記セラミックグ
   リーンシートを加熱するための発熱要素を備える、請求
   項３に記載の積層セラミック電子部品の製造装置。
5. 【請求項５】 前記剥離ロールは、前記巻付けロール上
   の前記セラミックグリーンシートに対してプレス作用を
   及ぼすように配置される、請求項３または４に記載の積
   層セラミック電子部品の製造装置。