JPH09213563A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 積層セラミックコンデンサの多層化にあた
り、手間のかかる特別な工程を必要とすることなく、内
部電極となる厚みの極めて薄い所定パターンの金属膜を
セラミックグリーンシート上容易に形成できる。 【解決手段】 積層セラミックコンデンサの製造方法に
おいて、離型加工を施した基体表面１に金属膜２を直
接、薄膜形成法により形成し、かかる金属膜の形成され
た基体をセラミックグリーンシート３上に押圧すること
により、金属膜をセラミックグリーンシートに転写し
て、積層セラミックコンデンサの内部電極を得る。

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、例えば積層セ
ラミックコンデンサ、積層セラミック基板等の積層セラ
ミック電子部品の製造方法に関するもので、特に、セラ
ミック層間に内部電極を形成する方法に特徴ある積層セ
ラミック電子部品の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 近年、携帯電話、ラジオ、マイクロカ
セットレコーダ、電子チューナ、ビデオカメラなどの超
小型、薄型軽量電子機器の発展に伴い、回路素子として
使用されるコンデンサ等の小型化、大容量化が強く要求
されるようになってきた。これらの要求を満足する部品
として例えば積層セラミックコンデンサが知られてい
る。この積層セラミックコンデンサは、図８に示すよう
な構造からなり、セラミック層１１、内部電極１２及び
外部電極１３から構成されている。かかる、積層セラミ
ックコンデンサは、次のようなステップを経て製造され
ている。まず、チタン酸バリウム系磁器等の誘電粉末と
有機バインダ及び有機溶剤からなるスラリーを用いてド
クターブレード法等によりシート状に成形されたセラミ
ックグリーンシートを準備するステップ、その上に、内
部電極１２となる金属、たとえばパラジウム、銀−パラ
ジウム、白金、ニッケルなどの貴金属を主成分とした金
属ペーストを所定のパターンをもって交互にずらせてス
クリーン印刷するステップ、次に、この内部電極１２を
形成したセラミックグリーンシートを、重ね合わせて複
数枚積層し、所定の積層数を得た後、最上面のセラミッ
クグリーンシートにおける内部電極１２を覆うための未
焼成のセラミックグリーンシートのカバーを重ね合わせ
て、３００〜８００kg／cm² の圧力で圧着するステッ
プ、積み重ねられ圧着されたセラミックグリーンシート
を、所定の大きさのチップに切断して分割するステッ
プ、及び各積層チップ片を１２００℃〜１４００℃で焼
成し、得られたそれぞれのチップ状の燒結体の両端部
に、その両端部に現れる前記内部電極１２に電気的に接
続される銀、銀−パラジウム等を塗布し焼き付けること
によって外部電極１３を形成するステップ、を経て積層
セラミックコンデンサが完成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 ところで、積層セラ
ミックコンデンサにおいて、小型化を図りながら大容量
を得るための手法として、内部電極１２間の距離を短く
することが行われている。そのためには、相対向する内
部電極１２間に位置するセラミック層１１の厚みを薄く
すればよい。しかしながら、セラミック層１１の厚みを
単純に薄くしていった場合、セラミック層１１の厚みに
対する、内部電極１２の厚みの占める割合が多くなって
くる。たとえば、セラミック層１１の厚みを５μｍ程度
に薄くできたとしても、内部電極１２は、前述のよう
に、スクリーン印刷により形成されるため、依然とし
て、２〜５μｍ程度の厚みを維持したままである。図９
は積み重ねられたセラミックグリーンシートの断面模式
図である。内部電極１２の厚みが上記の通り維持された
状態でセラミック層１１の厚みを薄くしてゆくと図９に
示されるように、積層状態におけるセラミックグリーン
シートの厚みは、金属ペースト層が多く重なる部分で特
に厚くなり平面方向における厚みが不均一となるため、
セラミック層１１を積層し、かつ圧着するステップにお
いて、平盤のプレスによる圧着だけでは圧力が平均して
十分に加わらず、セラミックグリーンシート間の全体の
圧着が不十分になる等の欠点がある。また、セラミック
グリーンシートの積層終了後、所定の大きさのチップに
切断した場合、圧着が不十分な金属ペースト層の重なり
の少ない部分に明らかな剥がれが見られたり、または剥
がれがなくてもセラミックの焼成ステップにおいて、金
属ペースト層の収縮によって、セラミック層の収縮がよ
り大きく影響され、したがって、クラックの発生、焼成
収縮率の不安定、デラミネーションなどの問題が出る。
そこで、積層セラミックコンデンサにおいて、相対向す
る内部電極１２間に存在する誘電体となるべきセラミッ
ク層１１の厚みを薄くしたとしても、上述したような問
題点を有利に解消し得るようにするため次の試みがなさ
れている。すなわち、内部電極１２となる金属膜を薄膜
形成法によりセラミックグリーンシート上ではなく、ポ
リエチレンテレフタレートのような樹脂等から成るフィ
ルム上にまず形成し、その後、前記金属膜を該フィルム
から所定のパターンをもって前記セラミックグリーンシ
ート上に転写することにより、多層化された積層セラミ
ックコンデンサの内部電極１２を形成しようとするもの
である（特公平７−５４７８０）。これにより上述した
ような多層化にあたり、従来技術が遭遇した内部電極１
２となる金属ペースト層の厚みが起因して生ずる上記の
諸問題を解決しようとする。かかる方法による場合に
は、一度、樹脂等から成るフィルム上の全面に形成され
た金属膜を該フィルムからセラミックグリーンシート上
に押圧等して転写する所定パターンにパターニングする
ため、前記金属膜の不要部分を除去する必要がある。こ
の方法として、例えばスクリーン印刷により全面に金属
膜が形成された前記フィルム上にレジスト膜を部分的に
塗布し、その後硝酸などを用いた酸処理によって不要部
分の金属膜を除去し、更に前記フィルム上にはレジスト
膜で覆われた必要部分の金属膜だけが残っているので、
この部分の前記レジスト膜を有機溶剤により除去してセ
ラミックグリーンシートに転写する所定パターンの金属
膜を有したフィルムを得る方法がある。また、フィルム
上に形成された金属膜の内、所定パターンの金属膜だけ
が、セラミックグリーンシート上に転写されるようにす
るため、前記所定パターンに相関する形状を有し凸部の
形成された金型で、前記フィルムをセラミックグリーン
シートに押圧する方法もある。しかしながら、レジスト
膜を用いる前者の方法による場合はレジスト膜の形成と
酸処理による金属膜の除去および有機溶剤によるレジス
ト膜の除去という工程が必要になり手間がかかると伴に
製造上のコスト高を生む。また、金型を用いる後者の方
法による場合は金属膜の形成されたフィルムとセラミッ
クグリーンシートとは全面密着された状態で押圧される
ため、たとえ金型の凹部であっても部分的に金属膜がセ
ラミックグリーンシート上に転写される場合があり、金
型凸部のみ精度よく転写することができず、積層セラミ
ックコンデンサの内部電極１２のパターン形成としては
不十分なものである。そこで、この発明は、積層セラミ
ックコンデンサにおいて、相対向する内部電極１２間に
存在する誘電体となるべきセラミック層１１の厚みを薄
くしたとしても、手間のかかる特別な工程を必要とする
こともなく、上述したような問題点を有利に解消し得る
信頼性の高い積層セラミックコンデンサの製造方法を提
供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本発明は、積層セラミ
ック電子部品の製造方法、とりわけ積層セラミックコン
デンサの内部電極の形成方法において、基体上に金属薄
膜を形成するステップと、前記金属薄膜が成された前記
基体をセラミックグリーンシート上に押圧し、前記金属
薄膜を該セラミックグリーンシート上に転写するステッ
プと、前記金属薄膜が転写された前記セラミックグリー
ンシートを積み重ねるステップとを備えることを特徴と
する。又、本発明は、前記金属薄膜の形成が蒸着法また
はスパッタリング法であることを特徴とする。更に、本
発明は、前記基体に離型加工が施されていることを特徴
とする。前記基体には例えば、凸版に用いられるような
複数の凸部を有する金型形状のものが使用される。

【０００５】

【発明の実施の形態】 離型加工を施した基体上に積層
セラミックコンデンサの内部電極となる金属薄膜を直
接、蒸着法又はスパッタリング法により形成し、かかる
金属薄膜の形成された前記基体をセラミックグリーンシ
ート上に押圧することにより、前記金属薄膜をセラミッ
クグリーンシートに転写する。この方法によれば、金属
薄膜を一度フィルム上に形成し、セラミックグリーンシ
ートに転写する場合に比べ、例えば金属薄膜の不要部分
を除去するためのレジスト膜の形成、除去等の手間のか
かる特別な工程を必要とすることもなく、厚みの極めて
薄い所定パターンの金属薄膜をセラミックグリーンシー
ト上に容易に形成することができる。その結果、積層セ
ラミックコンデンサにおける内部電極１２の間に位置す
るセラミック層の厚みを薄くしていっても、セラミック
層の厚みに対する内部電極１２の厚みの占める割合が高
くなることもないので、大型化を避けながら内部電極お
よびセラミック層の積層数を増加させることができ、小
型かつ大容量の積層セラミックコンデンサを得ることが
できる。

【０００６】

【実施例】 図１乃至図７は、この発明の実施例を説明
するための図である。図１は、金属薄膜を形成するため
の所定パターンを有する基体の概略斜視図であり、図２
は、その表面に金属薄膜が形成された状態を説明するＡ
−Ａ断面図である。図３は、金属薄膜をセラミックグリ
ーンシート上に転写するステップを示す断面図である。
図４及び図５は、それぞれ、金属薄膜がセラミックグリ
ーンシート上に複数個のパターンをもって形成された状
態を示す正面図及び平面図である。図６は、転写された
金属薄膜を有するセラミックグリーンシートを積層し、
かつ切断するステップを示し、図７は、本発明により得
られた積層セラミックコンデンサを示す断面図である。
基体１の表面には、積層セラミックコンデンサの内部電
極７に要求される所定のパターンに相関する形状を有す
る凸部が形成されており、第一のステップとしては該基
体１上に積層セラミックコンデンサの内部電極７とな
る、パラジウム、銀−パラジウム、白金、ニッケル、
銅、などの金属からなる金属薄膜２が薄膜形成法により
形成される。この薄膜形成法としては、たとえば、スパ
ッタリング法、蒸着法などが用いられ、金属薄膜２は、
０．１〜１．０μｍ程度の厚みとされる。なお、金属薄
膜２は、基体１から後でセラミックグリーンシート３上
に転写することが予定されており、そのため、金属薄膜
２の基体１への付着力をコントロールするため、たとえ
ばシリコン・コート等の離型処理を基体１の表面に施し
ておくことが好ましい。次に、図３に示すように、金属
薄膜２をセラミックグリーンシート３上に転写するステ
ップが実施される。表面に金属薄膜２の形成された基体
１が上金型４によって押し下げられて、セラミックグリ
ーンシート３上に押圧され、この押圧された部分におい
てのみ金属薄膜２をセラミックグーンシート３に転写す
ることができる。すなわち、セラミックグリーンシート
３は、下金型５の上に載置され、その上に、図示しない
治具により仮固定された基体１が上金型４によって下方
に押し下げられ、基体１の表面に形成された金属薄膜２
がセラミックグリーンシート３に接触する。上金型４に
は、ヒータ（図示せず）が備えられ、約１００℃の温度
を基体１に与えながら、１０〜１００kg／cm² の圧力
で、基体１がセラミックグリーンシート３に対して押圧
され、これによって、基体１上に形成されていた金属薄
膜２が、セラミックグリーンシート３上に転写される。
このようにして転写を終えた状態が、図４および図５に
示されている。図４において、セラミックグリーンシー
ト３上には、金属薄膜２が転写されている状態が断面的
に示され、図５には、所定のパターンをもってセラミッ
クグリーンシート３上に金属薄膜２の転写された状態が
平面的に示されている。そして、前記金属薄膜２が転写
された前記セラミックグリーンシートを積み重ねるステ
ップが実施される。図６には、金属薄膜２が転写された
いくつかのセラミックグリーンシート３が図示され、各
セラミックグリーンシート３は、その上に形成された金
属薄膜２を所定のごとく位置合わせしながら所定の枚数
だけ積み重ねられ、最上層に金属薄膜を有しないセラミ
ックグリーンシート３ａがカバーとして積み重ねられ圧
着される。その後、積み重ねられたセラミックグリーン
シートは所定の位置（１点鎖線Ｂで示す位置）で切断し
てチップ片とされる。なお、図６においては、各１点鎖
線Ｂ間の間隔とセラミックグリーンシート３および金属
薄膜２の厚み方向寸法とを比べればわかるように、厚み
方向寸法が誇張された状態で図示されている。切断して
得られた各チップ９は、従来の積層セラミックコンデン
サの製造方法と同様に焼成され、図７に示すように、そ
の両端部に、たとえば金属ペーストが塗布された後、焼
成されることによって外部電極８が形成され、積層セラ
ミックコンデンサが得られる。なお、図７において、チ
ップ９の内部に存在する複数の内部電極７は、前述した
金属薄膜２によって与えられたものであり、セラミック
層６は前記セラミックグリーンシート３を切断して得ら
れたものである。以上は、積層セラミックコンデンサの
製造方法に関する発明についての説明であるが本発明の
製造方法は、回路部品の高密度化に伴い、ますます微小
化及び高性能化が望まれているその他の電子部品、例え
ば、多層セラミック基板、積層バリスタ、積層圧電素子
等の積層セラミック電子部品を製造する際においても利
用可能なものである。

【０００７】

【発明の効果】 本発明によれば、例えば積層セラミッ
クコンデンサの製造方法において、レジスト膜および金
属膜の形成、除去といった手間のかかる特別な工程を必
要とすることなく、積層セラミックコンデンサの多層化
にあたり要求される内部電極となる厚みの極めて薄い金
属薄膜を精度の良い所定パターンをもってセラミックグ
リーンシート上に容易に形成することができる。また、
大型化を避けながら、内部電極およびセラミック層の積
層数を増加することができるので、小型かつ大容量の信
頼性の高い積層セラミックコンデンサを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例における基体の概略斜視図で
ある。

【図２】 金属薄膜が形成された状態での図１おけるＡ
−Ａ断面図である。

【図３】 本発明の実施例における金属薄膜をセラミッ
クグリーンシートに転写するステップを示す説明図であ
る。

【図４】 本発明の実施例における金属薄膜がセラミッ
クグリーンシートに転写されている状態を示す断面図で
ある。

【図５】 本発明の実施例における金属薄膜がセラミッ
クグリーンシート上に複数のパターンをもって形成され
た状態を示す平面図である。

【図６】 本発明の実施例におけるセラミックグリーン
シートを積層しかつ切断するステップを示す説明図であ
る。

【図７】 本発明の実施例により製造された積層セラミ
ックコンデンサの断面図である。

【図８】 従来の製造方法により製造された積層セラミ
ックコンデンサの断面図である。

【図９】 従来の積み重ねられたセラミックグリーンシ
ートの断面模式図である。

【符号の説明】

１ 基体 ２ 金属薄膜 ３ セラミックグリーンシート ４ 上金型 ５ 下金型 ６ セラミック層 ７ 内部電極 ８ 外部電極 ９ チップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に金属薄膜を形成するステップ
   と、前記金属薄膜が成された前記基体をセラミックグリ
   ーンシート上に押圧し、前記金属薄膜を該セラミックグ
   リーンシート上に転写するステップと、前記金属薄膜が
   転写された前記セラミックグリーンシートを積み重ねる
   ステップと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】 蒸着法またはスパッタリング法により金
   属薄膜が形成される請求項１記載の積層セラミック電子
   部品の製造方法。
3. 【請求項３】 前記基体上に離型加工が施された請求項
   １又は、請求項２記載の積層セラミック電子部品の製造
   方法。