JPH1126278A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚み差の小さい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】 セラミック生シート４と金属ペースト膜
５とを交互に積層する工程と、次に金属ペースト膜５の
非形成部分にセラミックペースト膜６を形成する工程
と、次いで焼成して金属ペースト膜５の露出した端面に
外部電極を形成する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば積層セラミ
ックコンデンサなどの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】電子部品に対する小型化の要望は、それ
らが使用される電子機器の小型化、高機能化と相まって
限り無く増大している。また、積層セラミックコンデン
サにおいては、小型化と同時に大容量化も要望されてい
る。

【０００３】大容量の積層セラミックコンデンサを得る
ためには、セラミック誘電体層の厚みを小さくし、積層
数を多くする方法がある。

【０００４】従来の積層セラミックコンデンサは、次の
ような方法で製造されていた。例えば特開平１−２０８
８２４号公報に示されるように、フィルム上に所定パタ
ーンで内部電極となる金属ペースト膜を形成し、次にこ
のフィルム上の前記金属ペースト膜の非形成部分に、逆
パターンでセラミック誘電体層となるセラミックペース
トを前記金属ペースト膜とほぼ同じ厚みにスクリーン印
刷したものを形成し、この金属ペースト膜を形成したセ
ラミック生シートを、切断後に両端面から内部電極が交
互に露出するよう金属ペースト膜の矩形パターンを交互
にずらして複数枚積層し、加圧圧着して積層体ブロック
を得る。次いで、この積層体ブロックを切断して、個々
の積層セラミックコンデンサの生チップとする。その
後、この生チップを焼成し、所定部分に外部電極を形成
して積層セラミックコンデンサを得る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記方法
によると、内部電極の有無による段差が生じてしまい、
積層、加圧圧着時に均一に圧力が加わらず、積層圧着が
困難となり、良好な積層体が得られないという問題点を
有していた。

【０００６】そこで本発明は、内部電極の有無によらず
厚み差の小さい圧着状態の良好な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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、複
数のセラミック生シートと複数の金属ペースト膜とを交
互に積層するとともに前記セラミック生シート上の前記
金属ペースト膜の非形成部分にセラミックペースト膜を
積層して積層体を得る第１の工程と、次に前記積層体を
焼成して前記金属ペースト膜の露出した端面に外部電極
を形成する第２の工程とを備えたことを特徴とするもの
であり、上記目的を達成することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数のセラミック生シートと複数の金属ペースト膜
とを交互に積層するとともに前記セラミック生シート上
の前記金属ペースト膜の非形成部分にセラミックペース
ト膜を積層して積層体を得る第１の工程と、次に前記積
層体を焼成して前記金属ペースト膜の露出した端面に外
部電極を形成する第２の工程とを備えたことを特徴とす
る積層セラミック電子部品の製造方法であり、内部電極
の有無によらず厚み差の小さい積層セラミック電子部品
を得ることができるものである。

【０００９】請求項２に記載の発明は、セラミックペー
スト膜の厚みを積層体の金属ペースト膜の有無により生
じる理論的な厚み差と同等以上と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で
あり、セラミックペースト膜の圧縮率が金属ペースト膜
の圧縮率よりも大きいため、より段差を小さくすること
ができる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、積層体の短手方
向のセラミックペースト膜の長さを金属ペースト膜と前
記積層体端部間の長さよりも短く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コンデンサの製造方法
であり、たとえ位置ずれが生じたとしても、段差が生じ
にくい。

【００１１】以下、本発明の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に基づき説明する。

【００１２】（実施の形態１）図１〜図７は、本実施の
形態における積層セラミックコンデンサの製造方法を説
明するための斜視図である。

【００１３】まず、誘電体セラミック材料として、Ｂａ
ＴｉＯ₃を主成分とし、これに副成分としてＢａＺｒ
Ｏ₃，ＭｎＯ₂およびＤｙ₂Ｏ₃等を加えた酸化物の混合粉
末を添加した。この混合粉末をポリビニルブチルアルコ
ール樹脂系バインダ、可塑剤とともに有機溶剤中に分散
してセラミックスラリーとした。次にこのセラミックス
ラリーをドクターブレード法等により、図２に示すよう
に第１の支持フィルム１の片面に塗布し、これを乾燥し
て、セラミック誘電体層となるセラミック生シート４を
形成した。このセラミック生シート４の厚さは、約１０
μｍであった。

【００１４】次に図３に示すように、第２の支持フィル
ム２に、ニッケル粉末と有機バインダと溶剤とからなる
内部電極となる金属ペーストを、所定のパターン形状で
グラビア印刷し、乾燥して、内部電極となる金属ペース
ト膜５を形成した。なお内部電極ペーストの印刷は、積
層の後、切断して複数個の積層セラミックコンデンサを
得ることを意図しており、そのために内部電極となる金
属ペースト膜５の形成は、独立した矩形のパターンを縦
横に整列させて形成した。

【００１５】次に図４に示すように、第３の支持フィル
ム３の片面に、セラミック生シート４の作製で使用した
セラミックスラリーと同様のセラミックスラリーを、グ
ラビア印刷によりストライプ状に塗布し、乾燥して、複
数のストライプ状のセラミックペースト膜６を形成し
た。このときのストライプ状のセラミックペースト膜６
の寸法として、セラミックペースト膜６のピッチは、上
記の独立した矩形のパターンを縦横に整列させて形成し
た内部電極となる金属ペースト膜５の幅方向のピッチと
同一とし、セラミックペースト膜６の幅は、上記の独立
した矩形のパターンを縦横に整列させて形成した内部電
極となる金属ペースト膜５の幅方向の間隔よりやや小と
し、セラミックペースト膜６の間隔は、独立した矩形の
パターンの内部電極となる金属ペースト膜５の幅よりや
や大とした。これは位置ずれや加圧時の幅方向に拡がり
を考慮し、金属ペースト膜５とセラミックペースト膜６
とが重ならないようにするためである。また、セラミッ
クペースト膜６の厚さは、約２０μｍとした。

【００１６】なお、ストライプ状のセラミックペースト
膜６の形成方法としては、上記のグラビア印刷のほか
に、押し出し式塗布ヘッドを用いた方法でもよく、塗布
ヘッドの塗料吐出部をストライプ塗布用の形状とすれば
よい。

【００１７】次に、図５に示すように支持体として金属
板７を用い、この金属板７上に上記図２の第１の支持フ
ィルム１上に形成したセラミック生シート４を加圧転写
し、第１の支持フィルム１を除去するという工程を１５
回繰り返して、下側の無効層となるセラミック生シート
層４ａを形成した。

【００１８】続いて、このセラミック生シート層４ａの
上に、上記図３の第２の支持フィルム２上に形成した内
部電極となる金属ペースト膜５を加圧転写し、第２の支
持フィルム２を除去した。

【００１９】さらに、この上に、上記図２の第１の支持
フィルム１上に形成したセラミック生シート４を加圧転
写し、第１の支持フィルム１を除去した。その後このセ
ラミック生シート４の上に、上記図３の第２の支持フィ
ルム２上に形成した内部電極となる金属ペースト膜５
を、先に加圧転写した内部電極となる金属ペースト膜に
対して一定寸法ずらして加圧転写し、第２の支持フィル
ム２を除去した。このセラミック生シート４の加圧転写
と金属ペースト膜５の加圧転写とを、それぞれ１０回繰
り返し、図６に示す状態を得た。

【００２０】続いて、図６の積層体の上に、上記図４の
第３の支持フィルム３上に形成したストライプ状のセラ
ミックペースト膜６を、上記図６の積層体の内部電極と
なる金属ペースト膜５が形成されない部分に当接させて
加圧転写し、内部電極となる金属ペースト膜５の有無に
よる積層体の段差を軽減し、図１に示す状態を得た。

【００２１】上記の、セラミック生シート４と金属ペー
スト膜５の加圧転写の１０回繰り返しとストライプ状の
セラミックペースト膜６の加圧転写１回とを、それぞれ
２０回繰り返して行い、合計で内部電極となる金属ペー
スト膜５を２０１層形成した積層体を作成した。

【００２２】この積層体の上に、上記図２の第１の支持
フィルム１上に形成したセラミック生シート４を加圧転
写し、第１の支持フィルム１を除去した。これを１５回
繰り返して上側の無効層となるセラミック生シート層を
形成し、図７の積層セラミックコンデンサの積層体ブロ
ック８の完成状態を得た。上記の加圧転写、積層の工程
において、いずれの時点でも転写不良などの問題は発生
しなかった。

【００２３】この積層セラミックコンデンサの積層体ブ
ロック８を、プレス機を用いて、５００kgf／cm²の圧力
で加圧圧着した後、所定の寸法で切断して、個片の積層
セラミックコンデンサのグリーンチップとした。

【００２４】これを、大気中で常温から最高温度３５０
℃まで３０時間で昇温し、最高温度３５０℃で２時間保
持の処理をして、脱バインダ処理をした。その後、ニッ
ケルに対して還元雰囲気中、具体的には、６００℃以上
でニッケルの平衡酸素分圧の１００分の１の酸素濃度に
コントロールした雰囲気中で１５時間、最高温度１３０
０℃で２時間保持の処理をして焼成して焼結体とし、外
部電極形成前の積層セラミックコンデンサの素子を得
た。

【００２５】次に、上記積層セラミックコンデンサの素
子の内部電極が露出した両端面に、銅粉末、ガラスフリ
ット、有機バインダおよび有機溶剤からなる銅ペースト
を浸漬法により塗布し乾燥した後、これを窒素雰囲気中
で投入から取り出しまで１時間、最高温度９００℃保持
時間１０分間のベルト式焼付炉で処理し、内部電極に接
続する外部電極の第１の層を形成した。これをバレルめ
っき法により電気めっきして、ニッケル皮膜約３μｍ、
続いてスズ鉛合金皮膜約３μｍを上記外部電極の第１の
層の上にめっき金属皮膜からなる外部電極の第２の層を
形成し、本発明の積層セラミックコンデンサの完成状態
を得た。

【００２６】上記で得られたものについて、外観検査お
よび静電容量等の電気特性の検査、さらに、内部構造検
査を行った。この結果、いずれの検査結果とも良好で問
題はなかった。

【００２７】（実施の形態２）図８は、本発明の積層セ
ラミックコンデンサの製造方法の一例としての第２の実
施の形態を説明するための斜視図であり、支持フィルム
の片面に形成したセラミック生シートの上に、グラビア
印刷で内部電極となる金属ペースト膜を形成したシート
である。

【００２８】本実施の形態の積層セラミックコンデンサ
の製造方法を以下に詳細に説明する。

【００２９】図２の第１のシートのセラミック生シート
４の上に、（実施の形態１）と同様に所定のパターン形
状でグラビア印刷し、乾燥して、内部電極となる金属ペ
ースト膜１５を形成し、図８に示す第２のシートとし
た。

【００３０】また図４の第３の支持フィルム３の片面に
形成したストライプ状のセラミックペースト膜６を形成
したものも使用した。

【００３１】まず、支持体として金属板を用い、この金
属板上に上記図２の第１のシートのセラミック生シート
４を加圧転写し、第１の支持フィルム１を除去した。こ
れを１５回繰り返して、下側の無効層となるセラミック
生シート層を形成した。

【００３２】次に、このセラミック生シート層の上に、
上記図８のセラミック生シート４上に内部電極となる金
属ペースト膜１５を形成した第２のシートを加圧転写
し、第１の支持フィルム１を除去した。さらに、この上
に、上記図８の第２のシートを、先に加圧転写した内部
電極となる金属ペースト膜１５に対して内部電極となる
金属ペースト膜１５を一定寸法ずらして加圧転写し、第
１の支持フィルム１を除去した。これを１０回繰り返し
た。

【００３３】続いて、上記の第２のシートを１０回繰り
返して形成した積層体の上に、上記図４の第３の支持フ
ィルム３の片面に形成したストライプ状のセラミックペ
ースト膜６を、上記積層体の内部電極となる金属ペース
ト膜１５が形成されない部分に当接させて加圧転写し、
内部電極となる金属ペースト膜１５の有無による積層体
の段差を軽減した。

【００３４】上記の、図８の第２のシートの加圧転写の
１０回繰り返しとストライプ状のセラミックペースト膜
６の加圧転写１回を、２０回繰り返して行い、合計で内
部電極となる金属ペースト膜１５を２００層形成した積
層体を作成した。

【００３５】この上に、上記図２の第１のシートのセラ
ミック生シート４を加圧転写し、第１の支持フィルム１
を除去した。これを１５回繰り返して上側の無効層とな
るセラミック生シート層を形成し、積層セラミックコン
デンサの積層体ブロックの完成品を得た。上記の加圧転
写、積層の工程において、いずれの時点でも転写不良な
どの問題は発生しなかった。

【００３６】この積層セラミックコンデンサの積層体ブ
ロックを、上記（実施の形態１）と同様な方法で、加圧
圧着、切断、脱バインダ処理、焼成して焼結体とし積層
セラミックコンデンサの素子を得、これに外部電極を形
成し、本発明の積層セラミックコンデンサの完成状態を
得た。

【００３７】上記で得られたものについて、外観検査お
よび静電容量等の電気特性の検査、さらに、内部構造検
査を行った。この結果、いずれの検査結果とも良好で問
題はなかった。

【００３８】以下に本発明についてポイントとなること
を述べる。 （１）内部電極となる金属として卑金属であるニッケル
を用いたが、これは、低コスト化のためであり、これに
限定されるものではなく一般的に使用される白金、パラ
ジウム等の貴金属を用いてもよい。 （２）セラミック生シート４の厚み、内部電極となる金
属ペースト膜５，１５の厚みおよび積層数について具体
的数値を示したが、これは、本発明が、セラミック誘電
体層となるセラミック生シート４の厚みが小さく積層数
が多い場合に特に効果が大であることを示すもので、こ
れらに限定されるものでないことは言うまでもない。 （３）実施の形態１，２においては、セラミック生シー
ト４と金属ペースト膜５，１５をそれぞれ１０層積層し
た後に、セラミックペースト膜６を積層したが、セラミ
ックペースト膜を積層する間隔は、一層毎でも複数層毎
でも、金属ペースト膜５，１５の有無による厚み差を緩
和できるようにすれば構わない。 （４）実施の形態１，２においては、セラミック生シー
ト４と金属ペースト膜５，１５をそれぞれ１０層積層し
た後に、セラミックペースト膜６を積層したが、セラミ
ック生シート４の金属ペースト膜５，１５の非形成部分
にセラミックペースト膜６を先に形成しておいてから、
金属ペースト膜５，１５を形成しても構わない。この場
合も、（３）と同様に、セラミックペースト膜６は、一
層毎に形成しても複数層毎に形成しても構わない。 （５）ストライプ状のセラミックペースト膜６の厚み
は、内部電極の有無により生じる段差の理論値よりも同
等以上にすることが望ましい。その理由は、セラミック
ペースト膜６の密度よりも金属ペースト膜５，１５の密
度の方が一般的に大きく、積層圧着時の内部電極となる
金属ペースト膜５，１５の圧縮率の方がセラミックペー
スト膜６の圧縮率よりも小さいからである。 （６）実施の形態１，２においては、積層セラミックコ
ンデンサを例に説明したが、積層バリスタ、積層サーミ
スタなどの積層セラミック電子部品においても同様の効
果が得られる。

【００３９】

【発明の効果】以上本発明によると、内部電極の有無に
よる段差を小さくすることができ、高品質な積層セラミ
ック電子部品が、高い生産性および歩留まりで製造で
き、工業的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における積層セラミック
コンデンサの製造方法を説明するための斜視図

【図２】本発明の実施の形態１における積層セラミック
コンデンサの製造方法を説明するための斜視図

【図３】本発明の実施の形態１における積層セラミック
コンデンサの製造方法を説明するための斜視図

【図４】本発明の実施の形態１における積層セラミック
コンデンサの製造方法を説明するための斜視図

【図５】本発明の実施の形態１における積層セラミック
コンデンサの製造方法を説明するための斜視図

【図６】本発明の実施の形態１における積層セラミック
コンデンサの製造方法を説明するための斜視図

【図７】本発明の実施の形態１における積層セラミック
コンデンサの製造方法を説明するための斜視図

【図８】本発明の実施の形態２における積層セラミック
コンデンサの製造方法を説明するための斜視図

【符号の説明】

４ セラミック生シート ５ 金属ペースト膜 ６ セラミックペースト膜 ８ 積層体ブロック １５ 金属ペースト膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のセラミック生シートと複数の金属
   ペースト膜とを交互に積層するとともに前記セラミック
   生シート上の前記金属ペースト膜の非形成部分にセラミ
   ックペースト膜を積層して積層体を得る第１の工程と、
   次に前記積層体を焼成して前記金属ペースト膜の露出し
   た端面に外部電極を形成する第２の工程とを備えたこと
   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】 セラミックペースト膜の厚みは、積層体
   の金属ペースト膜の有無により生じる理論的な厚み差と
   同等以上と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。
3. 【請求項３】 積層体の短手方向のセラミックペースト
   膜長さは、金属ペースト膜と前記積層体端部間の長さよ
   りも短く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。