JPH10135071A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼結体内部の構造欠陥発生を防止した積層セ
ラミック電子部品を提供することを目的とするものであ
る。 【解決手段】 チタン酸バリウムを主成分とするセラミ
ック混合原料と有機物とからセラミックシートを作製す
る。次にこのセラミックシートとパラジウムペーストと
を交互に積層して積層体２を作製する。次に、ウレタン
ゴムで内張り１をした容器１０に積層体とジルコニアお
よびポリエステルからなる球状の媒体と水とを封入す
る。次いでこの容器１０を高速回転させて面とりを行
う。その後通気性を有する円筒形かご６に積層体２を封
入し、上部より温風を送り、下部より吸引することで積
層体２表面の水分を乾燥させる。次いで積層体２を焼成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばテレビジョ
ンの受動機の電子チューナ、ビデオテープレコーダ、ビ
デオカメラ等の各種電気機器に利用される積層セラミッ
クコンデンサをはじめとす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】積層セラミック電子部品の一つである積
層セラミックコンデンサの製造方法は、特公平４−７０
７６５号などに示されるように一般的には次のようにな
っている。

【０００３】まずチタン酸バリウムを主成分とするセラ
ミック混合原料に、有機バインダ、可塑剤、溶剤等を加
え、混合し、スラリーとした後にドクターブレード法等
のシート成形工法により厚みが３０〜１００μｍのシー
トを作製する。このシートを適当な大きさに裁断し、積
層しながらパラジュウムペーストをスクリーン印刷して
内部電極を形成、圧着、切断して個々の焼成前の積層体
を得る。その後、焼成前の積層体の有機物の一部を除去
する目的で乾燥し、ポット内にこの積層体と研磨材であ
るジルコニアと水とを封入し、適当時間面とりを行う。
面とり後、積層体と研磨材を分離し、洗浄、乾燥を行
う。面とりとは、積層セラミックコンデンサをプリント
基板に実装する際に生じる応力によって積層セラミック
コンデンサに発生するクラックを防止するために、積層
体の角を滑らかにする工程である。また積層体の有機物
の一部を除去するのは、焼成前の積層体に適当な硬さを
与え、湿式で研磨剤によって積層体の角を削り取りやす
くすると同時に、面とり、乾燥後の積層体同士のくっつ
きを防止するという意味がある。次に、脱バインダを行
い、１２００℃〜１４００℃の温度で焼成し、内部電極
露出面に外部電極として銀等の金属を９００℃で焼付
け、外部電極を覆う状態でメッキを施し、完成品に至
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この方法によると面と
り工程は、有機成分の一部を除去した後に、湿式で面と
りを行うために、面とり中に積層体内部に水分が含浸し
やすく、その水分が乾燥後にも残留するため脱バイ、焼
成工程で急激に飛散し、焼結体内部に構造欠陥を発生し
やすい。構造欠陥を内在する焼結体は不良品となり、歩
留まりの低下を引き起こすといった問題点を有してい
る。さらに、前記面とり工程は、積層体の有機成分の一
部を除去する工程と湿式で面とりを行う工程と面とり後
の乾燥工程の三工程からなるために面とり工程に要する
時間がかかりすぎるという問題点も有している。そこで
本発明は前記問題点に鑑み、焼結体内部の構造欠陥発生
を防止することができ、なおかつ工程を簡略化した面と
り工程を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、有機物からなる内張りを装着した容器に積
層体とセラミック粉末と樹脂とからなる媒体を入れて攪
拌することにより面とり工程を行うものであり、従来の
ように研磨材で積層体の角を削り取るのではなく、内張
りに積層体を衝突させてその衝撃で角を削り取ることが
可能となるために有機物の一部を除去する工程は不要と
なるばかりでなく、積層体内部への水分の浸入をも防止
できるので上記目的を達成することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、チタン酸バリウムを主原料とするセラミック粉末と
有機物とを有するセラミック層と内部電極層とが交互に
積層された積層体を得る第１の工程と、次にこの積層体
を湿式で面とりする第２の工程と、次いで前記積層体を
乾燥させる第３の工程と、次に前記積層体を焼成する第
４の工程とを備えた積層セラミック電子部品の製造方法
において、前記面とりの第２工程は、有機物からなる内
張りを装着した容器に積層体と、セラミック粉末と樹脂
からなる媒体とを入れて攪拌して行うことを特徴とする
積層セラミック電子部品の製造方法であり、焼結体内部
の構造欠陥発生を防止することができ、なおかつ面とり
工程を簡略化できる。

【０００７】請求項２に記載の発明は、セラミック粉末
としてジルコニア、樹脂としてポリエステルを用いるこ
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
品の製造方法であり、面とり工程中に媒体が磨耗し、そ
の磨耗粉が積層体に付着し、焼成中にセラミックと反応
したとしても電気的な特性に悪影響を及ぼすのを抑制す
ることができる。

【０００８】請求項３に記載の発明は、内張りの硬度
は、積層体の硬度より大きい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であり、所
望の削り度合いの積層体を得ることができる。

【０００９】請求項４に記載の発明は、ゴム硬度で２０
以上の硬さを有する有機物を内張りに用いることを特徴
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
方法であり、所望の削り度合いの積層体を得ることがで
きる。

【００１０】請求項５に記載の発明は、有機物として、
ネオプレンゴム、ウレタンゴム、特殊天然ゴムのいずれ
か一種類を用いることを特徴とする請求項４に記載の積
層セラミック電子部品の製造方法であり、面とり工程中
に内張りが磨耗し、その磨耗粉が積層体に付着したとし
ても、脱バインダ、焼成工程で分解するので電気的な特
性に悪影響を及ぼすのを抑制することができる。

【００１１】請求項６に記載の発明は、面とり工程後、
積層体を通気性を有する容器に投入し、この容器の一方
向から減圧しながら、他方向から温風を送り込んで前記
積層体を乾燥させ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であり、積層体表面
の水分は減圧される方向に流れ出し、積層体表面を乾燥
させることができる。

【００１２】請求項７に記載の発明は、温風の温度を積
層体に含まれるバインダの軟化点以下とすることを特徴
とする請求項５に記載の積層セラミック電子部品の製造
方法であり、積層体同士のくっつきを抑制できる。

【００１３】以下本発明の一実施の形態について積層セ
ラミックコンデンサを例に図面を参照しながら説明す
る。

【００１４】（実施の形態１）本実施の形態において、
図１は面とり工程の様子を示す断面図、図２は積層セラ
ミックコンデンサの製造方法を示す工程図、図３は面と
りに用いる容器の断面図、図４は面とり後の積層体の斜
視図、図５は面とり後の乾燥に用いるかごの斜視図、図
６は乾燥時の温風の流れを示す斜視図である。

【００１５】まずチタン酸バリウムを主成分とするセラ
ミック混合原料１００重量部に、バインダとして軟化点
が８７℃のポリビニルブチラール樹脂７重量部、可塑剤
としてジブチルフタレート２重量部、溶剤として酢酸ブ
チル５０重量部を加え、混合し、スラリーとした後にド
クターブレード法を用いて厚みが３０μｍのセラミック
シートを作製する。次にこのセラミックシートを適当な
大きさに裁断し、積層しながらパラジウムペーストをス
クリーン印刷して内部電極を形成する工程を繰り返し、
圧着、切断してセラミック層が３０層からなる縦３．６
mm×横１．８mmの積層体を作製する（図２の２０）。次
に図３に示す如く、内張り１がウレタンゴムからなる直
径１５０mm、高さ２００mmからなる円柱状の容器１０を
準備し、積層体２０００個に対して直径５mmのジルコニ
アおよびポリエステルからなる球状の媒体を１００ccと
水５００ccとともに容器１０に封入する。図１はこの容
器１０に遠心式の遊星ミルを用いて高速回転を与えたと
きの容器１０内部の積層体２および媒体３および水４の
動きを示す図である。水（純水）４中で媒体３が積層体
２に衝突し、積層体２が容器１０の内張り１に衝突す
る。ここで媒体３は、積層体２が内張り１に衝突する
際、積層体２に加速性を付与する働きがあり、媒体３の
大きさや封入量を調整することにより、所望の削り度合
いを得ることができる。またこの時、積層体２の硬度が
内張り１に比べて小さいので積層体２の角が削られる。
内張り１の硬度を選ぶことで所望の削り度合いを得るこ
とができる。

【００１６】５分〜１０分間、面とりを行うことで所望
の量を削り取ることができる（図２の２１）。その後積
層体２、媒体３、水４を分離する。図４は、湿式面とり
後の積層体２を示すものであり、角部５は丸みを帯びて
いる。次に図５に示す如く直径が２００mm、高さ２００
mmの通気性を有する円筒形かご６を準備し、積層体２を
封入し、図６に示す如く、かご６の上部より温風を送
り、下部よりブロアで吸引することで積層体２表面の水
分を乾燥させる（図２の２２）。このときの温風の温度
を２０℃、４０℃、６０℃、８０℃、１００℃の５種類
行い、それぞれの積層体２を４００℃で脱バインダ後
（図２の２３）、１３００℃で焼成する（図２の２
４）。次に外部電極を形成し（図２の２５）、メッキ
（図２の２６）を行い積層セラミックコンデンサを得
る。乾燥後の積層体１０００個に対する積層体同士のく
っつきの個数を（表１）に、焼結体５０個に対する内部
構造欠陥発生個数を（表２）に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】また、比較のために従来の方法で面とりを
行った場合についても同時に記載して示す。

【００２０】（表１）から明らかなように積層体２同士
のくっつきは、バインダの軟化点以下である８０℃以下
の乾燥温度であれば、発生していない。積層体２同士の
くっつきは、積層体２に含まれるバインダが乾燥工程で
軟化し、積層体２表面の軟化した有機物を介して発生す
るものである。本発明では、乾燥前の積層体２をかご６
に投入し、このかご６の一方向から減圧しながら、他方
から強制的に温風を送り込むために、このとき温風の温
度が２０℃未満でも表面は十分に乾燥する。そのため積
層体２に含むバインダとしては軟化点が２０℃以上のも
のを用いることが、積層体２のくっつきを抑制の点から
も好ましい。

【００２１】また（表２）から明らかなように本実施の
形態では、構造欠陥の発生を防止できると言える。

【００２２】このことから、本発明は従来行っていた積
層体の有機成分の一部を除去する工程を廃止し、湿式面
とり工程で水分が積層体内部に含浸することに起因する
焼結体の構造欠陥の発生を防止すると共に、面とり工程
を積層体を湿式で面とりする工程と、面とり後の乾燥工
程の二工程からなるものとし、面とり工程に要する時間
を短縮することができる。

【００２３】なお本実施の形態では、面とり容器の内張
りとしてウレタンゴムを使用したが、ゴム硬度で２０以
上のゴムで、脱バインダ、焼成工程で分解する有機物を
用いれば同様の効果が得られる。例えば、特殊天然ゴム
やネオプレンゴムである。

【００２４】また媒体についても、面とり工程中に発生
した磨耗粉と積層体とが焼成中に反応したとしても電気
的な特性に悪影響を及ぼすのを抑制することができるよ
うなセラミック粉末と樹脂とを一体成形したものであれ
ばよく、またその形状も球形以外に円錐形を用いた場合
にも同様の効果が得られる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明は、従来必要であっ
た積層体の有機成分の一部を除去する工程を廃止し、湿
式での面とりで水分が積層体内部に含浸することによっ
て発生する焼結体内部の構造欠陥を抑制すると共に、面
とり工程を積層体を湿式で面とりする工程と面とり後の
乾燥工程の二工程からなるものとし、面とり工程に要す
る時間を短縮するとともに、積層体内部への水分の浸入
をも防止できるので従来の方法と比較して絶大なる効果
をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における積層セラミック
コンデンサの面とり工程の説明図

【図２】本発明の一実施の形態における積層セラミック
コンデンサの製造工程図

【図３】本発明の一実施の形態における面とりに用いる
容器の断面図

【図４】本発明の一実施の形態における面とり後の積層
体の斜視図

【図５】本発明の一実施の形態における面とり後の乾燥
に用いるかごの斜視図

【図６】本発明の一実施の形態における乾燥時の温風の
流れを示す斜視図

【符号の説明】

１ 内張り ２ 積層体 ３ 媒体 ６ かご １０ 容器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チタン酸バリウムを主原料とするセラミ
   ック粉末と有機物とを有するセラミック層と、内部電極
   層とが交互に積層された積層体を得る第１の工程と、次
   にこの積層体を湿式で面とりする第２の工程と、次いで
   前記積層体を乾燥させる第３の工程と、次に前記積層体
   を焼成する第４の工程とを備えた積層セラミック電子部
   品の製造方法において、前記第２の工程は、有機物から
   なる内張りを装着した容器に前記積層体と、セラミック
   粉末と樹脂とからなる媒体を入れて攪拌して面とりを行
   う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】 セラミック粉末はジルコニア、樹脂はポ
   リエステルを用い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。
3. 【請求項３】 内張りの硬度は、積層体の硬度より大き
   い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。
4. 【請求項４】 内張りに用いる有機物は、ゴム硬度で２
   ０以上の硬さを有す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。
5. 【請求項５】 有機物は、ネオプレンゴム、ウレタンゴ
   ム、特殊天然ゴムのいずれか一種類である請求項４に記
   載の積層セラミック電子部品の製造方法。
6. 【請求項６】 乾燥工程は、積層体を通気性を有する容
   器に投入し、この容器の一方向から減圧しながら、他方
   向から温風を送り込んで行う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。
7. 【請求項７】 温風の温度は、積層体に含まれるバイン
   ダの軟化点以下であることを特徴とする請求項６に記載
   の積層セラミック電子部品の製造方法。