JPH11191516A

JPH11191516A - セラミック積層部品用グリーンシート及びこれを用いたセラミック積層部品の製造方法

Info

Publication number: JPH11191516A
Application number: JP36012097A
Authority: JP
Inventors: Shinji Takane; 慎司高根; Yuichi Kusada; 祐一草田; Kenji Fukuyama; 建史福山
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】枠を使用しないプロセスで積層セラミック部
品を製造するためには、積層圧着工程において、グリー
ンシートを剥離すること無くキャリアシートのみを剥離
しなければならない。【解決手段】グリーンシート主面上の最終のセラミッ
ク部品製品となる部分外の所定位置に所定パターンのダ
ミー印刷を粘着剤を含有するペーストを用いて行い、内
部回路印刷のペースト高さと同一のペースト高さにする
ことで、グリーンシート外周部も十分に圧着し、キャリ
アシートのみを剥離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックグリー
ンシート（以下グリーンシートと称する）に厚膜印刷法
等で回路を形成し、これらのグリーンシートを積層、圧
着、切断、焼成、外部電極を付与して製造されるセラミ
ック積層部品の積層部品用グリーンシート、及びこれを
用いたセラミック積層部品の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にセラミック積層部品の製造には、
枠を使用するものと、枠を使用しないものの２つのプロ
セスがあるが、製品によっては薄い積層シートが要求さ
れ、これに対しては枠を使用しないプロセスが適してい
る。以下、一般的な枠を使用しないプロセスについて簡
単に説明する。誘電体や磁性体のセラミックスラリーを
キャリアシート上に均一な厚さで塗布し、グリーンシー
トを形成する。次に、キャリアシート付きグリーンシー
トを所定の大きさに裁断し、グリーンシート上に内部回
路を印刷する。固有の回路パターンを形成されたグリー
ンシートを所定の順序で圧着用プレスに供給し、加熱し
ながら圧着して積層ブロックを形成する（積層・圧着工
程）。この時、キャリアシート付グリーンシートは積層
・圧着される毎にキャリアシートが剥離される。以降、
積層ブロックをチップ形状に切断し、脱脂・焼成し、外
部電極を形成してセラミック積層部品となる。前述した
積層・圧着工程においては十分な圧着強度が得られるよ
うにしなければならない。少なくとも、キャリアシート
の剥離時、積層・圧着したグリーンシートが一緒に剥離
しないような圧着強度が必要である。このため、グリー
ンシートには多量のバインダを含有させている（公知例
１）。

【０００３】また、誘電体層のバインダを多量に含有し
なくてもホットスタンプ方式を可能とする積層磁器コン
デンサー用グリーンシートが、特開平１―２２６１４２
（公知例２）に開示されている。このグリーンシート
は、誘電体粉末にバインダ、可塑剤、溶剤を配合したス
ラリーを、リバースロール法によりベースフィルム上に
塗布して誘電体層を形成し、この誘電体層上にグラビア
コーティング法により網目状、斑点状、縞状に接着剤層
を形成したホットスタンプシートである。ホットスタン
プ方法は、ホットスタンプシートの誘電体層を下層のホ
ットスタンプシートの誘電体層面上に重ね合わせ、熱ロ
ーラー等で熱と圧力をベースフィルム側からかけ、該ホ
ットスタンプシートを下層のホットスタンプシートに転
写させ、ベースフィルムを剥離し、剥離面上に内部電極
を形成する操作を繰り返すことにより順次積層していく
方式である。公知例２におけるホットスタンプシートは
前述した構成であり、転写は低温加熱で軟化固着する接
着剤の作用で行なうため、誘電体層内には特別に多量の
バインダを含有しなくても低温でホットスタンプ方式に
より誘電体同士を積層できるとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】公知例１に示すような
グリーンシートは、バインダ量が多いため、焼成時にバ
インダを十分に除去することが難しく、焼結後にセラミ
ック層と電極間が剥離する現象、いわゆるデラミネーシ
ョンが発生するという問題がある。また、積層数が多い
ものは、上層にいくほど層間接合力が弱くなるという問
題がある。これは、内部印刷が重なる部分が盛り上が
り、印刷されていないグリーンシート部同士の接合面の
面圧が小さくなり圧着しにくくなるためである。これを
解決するために、圧着時の温度を高くしてより軟化さ
せ、内部印刷当接部を変形させることにより対処するこ
とが考えられるが、今度はこのように柔らかくなったグ
リーンシートを押付けると延びが発生し、電極がずれる
という問題が生じてしまう。一方、公知例２には次のよ
うな問題がある。フィルター、カップラー、トランス等
のセラミック積層部品或いはこれらを複合形成したセラ
ミック積層部品は、内部の電極パターンが複雑で多層構
造のものが多く、ベースフィルム面と反対面に予め所定
の内部電極パターンを印刷をした種々のグリーンシート
を、所定順序に順次積層して作成している。これに対
し、公知例２のグリーンシートは、単一な内部電極パタ
ーンが積層されるコンデンサーの製造に用いるものであ
り、内部電極の印刷されていない同一種類のものであ
り、内部電極の印刷は、積層・圧着される毎にベースフ
ィルム剥離面に行われる。このためこのグリーンシート
を上記のような積層部品に適用しようとした場合、内部
電極印刷面に別途接着剤層を形成しなければならず、製
造工程的にも、シート内の製品配置の面からも問題が多
い。また、誘電体同士の接合をバインダの作用によらず
接着剤を用いて行なうため低温でも同等の圧着強度が得
られる、という効果はあるが、接着剤層の上に内部電極
が形成されるため、デラミネーションの発生の恐れは存
在している。従って本発明は、多量のバインダーを含有
したり、又は別途接着剤層を形成しなくても、十分な圧
着力、少なくともキャリアシートの剥離力以上の結合力
でグリーンシート同士を積層・圧着できるセラミック積
層部品用グリーンシート、及びこれを用いたセラミック
積層部品の製造方法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のセラミック積層
部品用グリーンシートは、誘電体や磁性体粉とバイン
ダ、可塑剤よりなるセラミックスラリーを、キャリアシ
ート上に塗布したグリーンシートであって、キャリアシ
ートの反対面である主面の最終のセラミック積層部品製
品となる部分には、所定パターンの内部回路を、最終の
セラミック積層部品製品となる部分外の所定位置に所定
パターンのダミーを印刷したものである。また、印刷は
内部回路とダミーを同時にスクリーン印刷し、ダミーは
キャリアシート剥離位置対向部及び外周部分に部分的又
は連続的に形成するとよい。

【０００６】本発明のセラミック積層部品の製造方法
は、誘電体や磁性体粉とバインダ、可塑剤よりなるセラ
ミックスラリーを、キャリアシート上に塗布してグリー
ンシートを形成し、該グリーンシートのキャリアシート
の反対面である主面に内部回路を印刷し、所定のグリー
ンシートを順序に積層・圧着して積層ブロックを形成
し、積層ブロックをチップ形状に切断し、脱脂・焼成
し、外部電極を形成してセラミック積層部品とするセラ
ミック積層部品の製造方法であって、前記内部回路印刷
時、最終のセラミック積層部品製品となる部分に所定パ
ターンの内部回路を印刷するともに、最終のセラミック
積層部品製品となる部分外に所定パターンのダミーを印
刷することを特徴としている。なお、ここで言うセラミ
ック積層部品は、コンデンサ、圧電素子、インダクタ、
トランス、フィルター等、あるいはこれらを複合形成し
たものである。

【０００７】

【発明の実施形態】本発明のセラミック積層部品の製造
方法の一形態を説明する。本製造方法は枠を使用しない
プロセスに関するものである。まず、ドクターブレード
法等により、誘電体や磁性体粉とバインダ、可塑剤より
なるセラミックスラリーを、ポリエチレンテレフタレー
トフィルムのようなキャリアシート１上に均一な厚さで
塗布し、数十μｍから数百μｍのグリーンシート２を形
成する（シート成形工程）。このセラミックスラリーに
は、グリーンシートを形成するに必要なだけのバインダ
量を含有させている。乾燥後のグリーンシートを、キャ
リアシートが付いたまま所定の寸法に裁断する（裁断工
程）。次にスクリーン印刷により、キャリアシートの反
対面である主面の製品となる所定箇所に、所定パターン
の内部回路３を印刷する（内部回路印刷工程）。この時
同時に、図１及び２に示すように、製品の配置位置外に
所定パターンのダミー印刷４を行なう。当然ながらダミ
ー印刷部のペースト高さは、内部印刷部のペースト高さ
と同一となる。印刷用ペーストは、回路として作用する
金属粉と、これを印刷面に定着するための粘着剤を有し
ている。次に、グリーンシートを所定の順序に積層・圧
着し積層ブロックを形成する（積層・圧着工程）。その
後、積層ブロックをチップ形状に切断し、脱脂・焼成
し、外部電極を形成してセラミック積層部品を完成させ
る。

【０００８】次に前記グリーンシートを用いて積層・圧
着し、積層成形体を得る過程について説明する。まず第
１層目のグリーンシートの積層について図４を用いて説
明する。積層・圧着を行うプレスに、ベースとなる粘着
性のあるベースシート１１を下金型にセットする。ベー
スシート１１は加熱することにより下金型から剥離が可
能である。次に、製品の表層となるグリーンシート２０
をキャリアシート１０を上にした状態で、即ち主面を下
にしてベースシート１１上にセットし、上金型で所定の
圧力、温度、時間プレスし圧着する。この表層用グリー
ンシート２０の主面には内部回路及びダミーは印刷され
ていない。上下の金型はヒーターを内蔵した単純な平板
形状でよい。プレスによる圧着が終わると、前記キャリ
アシート１０を一角部からめくる様にして剥離する。こ
のときグリーンシート２０はベースシート１１に、その
粘着力で強固に固定されており、キャリアシート１０の
剥離に際して一緒に剥離されることはない。

【０００９】次に第２層目のグリーンシート２ａを積層
する。グリーンシート２ａには、主面の最終のセラミッ
ク積層部品となる箇所に所定パターンの内部回路３ａが
印刷されているが、さらにその周辺の所定箇所にもダミ
ー４ａが印刷されている。図３に示すように、グリーン
シート２ａを、主面が前記第１層のグリーンシート２０
のキャリアシート剥離面に当接するようにセットし、第
１層時と同様にキャリアシート１ａ上からプレスし圧着
する。この時、プレス温度を印刷ペースト内の粘着剤が
軟化固着する温度とすれば、加圧力により印刷部は相手
側のグリーンシート２０と接合する。従って、グリーン
シート２ａと２０は、印刷ペーストを介して結合される
ことになる。図３はこの状態を誇張して示したものであ
り、実際にはグリーンシートは変形するのでグリーンシ
ート同士も接触している。プレス温度は粘着剤の種類に
もよるが、通常４０〜９０℃程度の低温でよく、接合強
度は加圧力を変えることにより調整できる。

【００１０】圧着後、キャリアシート１ａを一角部から
めくる様に剥離する。この時のグリーンシート２ａとグ
リーンシート２０の結合力は、キャリアシート１ａの剥
離に要する力より強固である必要があるが、グリーンシ
ート中央部分の内部印刷３による接合力だけでなく、め
くりを開始する部分の接合力が重要である。角部からめ
くるように剥離する時、この部分のグリーンシート間結
合力が弱いと、キャリアシート１ａが剥離するかわり
に、このめくり開始部分のグリーンシート２ａが、グリ
ーンシート２０から剥離してしまうからである。また、
めくり開始部だけでなく、ある程度の周辺部も接合力を
強くしなければならない。これは、キャリアシート１ａ
が剥離する途中で、剥離位置にあるグリーンシート２ａ
の中、グリーンシート間結合力の弱い箇所が剥離し、折
れ曲がったり、グリーンシート２ａが途中で切れてしま
ったりする恐れがあるからである。これよりダミー印刷
４は、最終のセラミック積層部品となる部分以外の所定
箇所、即ちキャリアシートの剥離開始箇所と、少なくと
も外周部分の所定複数箇所、好ましくはグリーンシート
外周部分全周にも施すと良い。

【００１１】第３層以降は、前記第２層目の積層で述べ
たと同様な一連の作業を繰り返す。本発明のグリーンシ
ート２は、スクリーン印刷工程で同時に内部印刷３とダ
ミー印刷４を施しているため、その印刷ペーストの材質
と高さレベルは同じであり、圧着時同じ面圧となり接合
強度も同等になる。これにより、図３と同様に図５に誇
張して示すように、上層部の積層でも下層部の積層と同
様のシート間接触状態でプレスを行なうことになり、各
層の積層体の接合強度は変わらない。即ち、上層にいく
ほど内部印刷が重なる部分だけが盛り上がることはな
く、どの層でもキャリアシート１の剥離を開始する部分
のダミー印刷４は内部印刷３と同一強度で下層のグリー
ンシートと接合されており、問題なくキャリアシート１
のみの剥離が行える。上記一連の積層作業を繰り返して
所定の枚数のグリーンシートを積層して、積層ブロック
を成形した後、熱を加えてベースシートを下金型から剥
離し積層成形体を得る。

【００１２】以上説明したように、印刷ペースト中の粘
着剤は低温加圧で軟化固着する接着剤の様な役目をはた
すようなものを選定する必要があるが、グリーンシート
との必要接合強度は、対象積層部品に合わせて配合され
るスラリーと、これを塗布するキャリアシートの組合わ
せによって異なり、所定のプレス圧着条件下において、
グリーンシートからキャリアシートを剥離するに要する
力以上の接合力を有するものを適宜選定して用いればよ
い。

【００１３】

【発明の効果】本発明のセラミック積層部品用グリーン
シートは、内部印刷をスクリーン印刷する時同時に最終
のセラミック積層部品となる部分以外の所定場所にダミ
ー印刷を施したグリーンシートであり、印刷ペーストに
含まれる粘着剤を利用してグリーンシートを積層するの
で、グリーンシートに多量のバインダーを含有する必要
がなく、デラミネーションの発生を抑制できる。また、
最終のセラミック積層部品となる部分には、内部回路の
印刷用ペーストしかなく、同様にデラミネーションの発
生を抑制できる。また積層前に内部回路を印刷できるの
で、複雑な内部回路を有するセラミック積層部品の製造
に適用できる。また、内部回路とダミー印刷部の印刷ペ
ーストの高さレベルは同一で加圧時の面圧が同一となる
ので、グリーンシート面内接合力にバラツキがなく、キ
ャリアシートを確実に剥離できるとともに多層の積層成
形体においても層間の結合強度のバラツキが少ない。ま
た本発明のセラミック積層部品の製造方法は、バインダ
量の少ないグリーンシートを用いるものであり、積層・
圧着工程時のグリーンシートの結合のための粘着剤をス
クリーン印刷時施すので、接着剤層形成工程の必要がな
い。また、積層・圧着時の加熱温度が低くできるので、
省エネルギーである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセラミック積層部品用グリーンシート
の一例を示す図

【図２】本発明のセラミック積層部品用グリーンシート
の別の例を示す図

【図３】本発明のセラミック積層部品用グリーンシート
の積層を示す図

【図４】セラミック積層部品用第１層グリーンシートの
積層を示す図

【図５】本発明のセラミック積層部品用グリーンシート
を多層積層した図

【符号の説明】

１キャリアシート２グリーンシート３内部回路印刷部４ダミー印刷部１１ベースシート２０第１層のグリーンシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｇ 4/12 ３６４Ｂ２８Ｂ 11/00 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体や磁性体粉とバインダ、可塑剤よ
りなるセラミックスラリーを、キャリアシート上に塗布
したグリーンシートであって、キャリアシートの反対面
である主面の最終のセラミック積層部品製品となる部分
には、所定パターンの内部回路を、最終のセラミック積
層部品製品となる部分外の所定位置に所定パターンのダ
ミーを印刷されたことを特徴とするセラミック積層部品
用グリーンシート。
【請求項２】内部回路とダミーは同時にスクリーン印
刷され、ダミーはキャリアシート剥離位置対向部及び外
周部分に部分的又は連続的に形成された請求項１に記載
のセラミック積層部品用グリーンシート。
【請求項３】誘電体や磁性体粉とバインダ、可塑剤よ
りなるセラミックスラリーを、キャリアシート上に塗布
してグリーンシートを形成し、該グリーンシートのキャ
リアシートの反対面である主面に内部回路を印刷し、該
グリーンシートを所定の順序に積層・圧着して積層ブロ
ックを形成し、積層ブロックをチップ形状に切断し、脱
脂・焼成し、外部電極を形成するセラミック積層部品の
製造方法であって、前記内部回路印刷時、最終のセラミック積層部品製品と
なる部分に所定パターンの内部回路を印刷するともに、
最終のセラミック積層部品製品となる部分外に所定パタ
ーンのダミーを印刷することを特徴とするセラミック積
層部品の製造方法。