JPS61292309A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は積層セラミック電子部品の製造方法に関し、
特にたとえばセラミックグリーンシートを積層して積層
コンデンサなどの電子部品を作るのに用いられる積層セ
ラミック電子部品の製造方法に関する。

（従来技術） 第１４図はこの発明の背景となる積層セラミック電子部
品の一例としての積層コンデンサを示す図である。積層
コンデンサ１は、セラミックユニット２の内部に複数層
の内部電極（図示せず）を形成し、その両端部に内部電
極と電気的に接続された外部電極３を形成したものであ
る。

このような積層コンデンサを製造する方法として、従来
では、セラミックグリーンシート上に長方形の電極を複
数形成しておき、このような複数の電極が形成されたグ
リーンシートを複数枚積層した後、これを剛体プレスで
圧着する方法が知られている。剛体プレスによる圧着工
程は、金型の下型内へ積層したグリーンシートを入れ、
上型を加圧することにより、各グリーンシートと内部電
極とを層内に隙間なく圧着する。圧着後は、グリーンシ
ートを直方体に切断してチップ化し、これを焼成した後
両側に外部電極を形成する。

（発明が解決しようとする問題点） 内部電極の形成された部分と形成されていない部分とで
シートの厚みに差が生じるため、剛体プレスを用いて圧
着する方法では、内部電極の形成されていない部分の成
型密度が上がらず、この部分で層剥がれが生じ易いとい
う問題がある。特に、グリーンシートの積層枚数が増え
る程、圧着時における密度差が顕著となるので、その影
響が大きい。このため、多層の積層コンデンサを製造す
る場合は、圧着不良に起因して、不良品が生じ易く、歩
留りが悪くなるという問題がある。

また、剛体プレスによる圧着方法は、加圧したときに金
型に歪みを生じるので、上型と下型の作用位置によって
力の加わり方が異なり、加圧力の不均一を生じ易くなり
、これまた層はがれの原因となっている。

さらに、剛体プレスで圧着したものは、焼成後のチップ
がほぼ完全な直方体になるので、これに外部電極を形成
すると外部電極の厚み分だけ直方体から突出するように
なるため、基板への実装性を低下させる問題もある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、積層されたセラ
ミックのグリーンシートを均一に圧着することにより、
層剥がれが生じることなく、製品の歩留りを向上させ得
る、積層セラミック電子部品の製造方法を提供すること
である。

Ｃ問題点を解決するための手段） この発明は、その内周縁に内方に傾斜した傾斜部が形成
された枠を準備するステップ、枠内に、それぞれに電極
が付与されたセラミックグリーンシートを積層した状態
で保持させるステップ、枠で保持されたセラミックグリ
ーンシートを静水圧プレスするステップ、および静水圧
プレスした後のセラミックグリーンシートを取り出すス
テップを含む、積層セラミック電子部品の製造方法であ
る。

（発明の効果） この発明によれば、積層したセラミックグリーンシート
を枠に入れた状態で静水圧プレスにより圧着しているの
で、電極部分とそれ以外の部分とにおいて成型密度の差
による圧力の不均一を解消でき層剥がれを防止できると
ともに、セラミックグリーンシートの周側端部分に加わ
る圧力がその枠で抑制されてセラミックグリーンシート
に直接加わらないため、その周側端部分に縮みが生じる
のを防止でき、縮みに起因するチップ形状の不揃いを解
消することができる。その結果、製品の歩留りを大幅に
向上することができる。

また、積層数にかかわらず圧力を均一化できるので、多
層の積層セラミック電子部品を歩留りよく製造できる。

さらに、結果として、内部電極の積層数の少ない部分が
多い部分よりも薄くなるように加圧されるので、この部
分に外部電極を形成すれば、外部電極による不所望な突
出部が形成されず、基板への実装性や包装の際の収納の
安定性などを向上できる。

さらに、セラミックグリーンシートを積層的に保持する
ための枠の内周縁に内方に傾斜した傾斜部を形成したの
で、セラミックグリーンシートを枠に保持する際にその
端縁におけるゆがみや変形が防止され、成形密度のより
一層の均一性を得ることができる。

この発明の上述の目的およびその他の目的、特徴および
利点は、図面を参照して行なう以下の実施例の詳細な説
明から一層明らかとなろう。

（実施例） 第１図〜第９図はこの発明の一実施例としての積層コン
デンサの製造方法を工程順に示す図である。

まず、第２図に示すように、複数のセラミックグリーン
シート１４を積層した積層体１０が準備される。この積
層体１０は、第１図に示すように、枠１０２に入れた状
態で保持される。

積層体１０は、１枚のグリーンシート１４１に複数の内
部電極１２１を形成し、同様に複数の内部電極１２２お
よび１２３を形成したグリーンシート１４２および１４
３を積層し、その上にグリーンシート１４４を積層して
作られる。なお、図示では、内部電極を３層（１２１，
１２２，１２３）としかつグリーンシートを４Ｊｉｉ（
１４１〜１４４；これらを総称して１４で示す）とした
場合を示す。しかしながら、これらの数は、全て任意で
ある。

このようにして作られた積層体１０が枠１０２に入れら
れて、枠１０２によって保持される。すなわち、たとえ
ば金属のような剛体からなる枠工０２が準備され、この
枠１０２の内周縁には内方に傾斜した傾斜部１０２ａが
形成される。この傾斜部１０２ａの役目については後に
第６図を参照して説明する。

なお、上述の枠１０２は、その内部空間が積層体１０の
平面形状とほぼ同じ大きさであり、その厚みが積層体１
０の厚さとほぼ同じかやや大きく選ばれる。

枠１０２の下方開口がこれも金属のような剛体からなる
プレート１０４によって封止される。このとき、枠１０
２の下端面とプレート１０４の上端面との間にはたとえ
ばゴムのようなシール部材１０６が介挿される。そして
、プレート１０４はその枠１０２内に突出し、その突出
部分の上面にはたとえばゴムのような可撓性シート１０
８が配置される。この可撓性シート１０８の作用につい
ても後に第７図を参照して説明する。可撓性シート１０
８の上に先の第２図に示したような積層体１０が収容さ
れる。

その後、枠１０２の上方開口を覆うように同じくゴムの
ような可撓性シート１１０が配置される。

なお、可撓性シート１１０としては、後に説明するよう
に、できるだけ薄くまた好ましくは硬度６０°以下の柔
軟なゴムが使用される。そして、枠１０２、プレート１
０４．シール部材１０６および可撓性シー）１１０が、
ボルト１１２によって締め付けられる。その後、２つの
可撓性シートエ０８および１１０で規定される空間が真
空で引かれ、したがって積層体１０は可撓性シー）１０
８および１１０によって真空包装されることになる。

このように真空包装した状態では、その負圧の影響で内
部電極１２１〜１２３の重なりのない部分または重なり
の少ない部分は、重なりの多い部分に比べてわずかに凹
んでいる。このようにして、枠１０２によって積層体１
０を保持した成形体１００が準備される。

次に、積層体１０が保持された枠１０２を含む成形体１
００が、第３図に示すように、高圧成型容器１１４内に
溜められた水または油１１６の中に入れられる。そして
、バルブ１１８を通して圧力が加えられ、高圧成型容器
１１４内の静水圧が高められる。したがって、成形体１
００すなわち積層体１０は水圧によってその外周部に可
撓性シー）１１０の上から均一な圧力が加えられる。こ
のように、積層体１０は、内部電極の重なりのない部分
または重なりの少ない部分と重なりの多い部分とにかか
わらず、グリーンシート１４の全面にわたって均一に加
圧されて圧着されるので、積層体ｌＯの成型密度のばら
つきがなくなる。そして、所定の成型密度になるまで圧
着した後減圧される。

積層体１０は、高圧成型容器１１４から取り出され、可
撓性シート１１０が外された後、枠１０２から取り出さ
れる。この圧着後の積層体１ｏが第４図に示される。圧
着後の積層体１ｏは、たとえば第４図の矢印で示す部分
（第２図の点線部分）で切断されてチップ化される。

上述のように、枠１０２を用いて積層体１０を保持する
のは、次の理由による。すなわち、もし枠１０２を用い
なければ、積層体１０を静水圧プレスする際に、積層体
１０の縦や横の全周囲に加わる圧力によって、第５図に
示すすべての方向Ｘ、ｙおよび２に収縮が生じるからで
ある。すなわち、枠１０２を用いなければ、セラミック
グリーンシート１４の周側端部においてｘ、Ｘ方向の収
縮率がシートの中央部より大きくなる。このような収縮
差を生じた状態では、積層体１０を切り出してチップ化
した際に縮みの生じた周側端部分のものがチップサイズ
や形状の不揃いを生じる。ところが、積層セラミックコ
ンデンサの容量は、面積をＳ、厚みをｔとすれば、Ｓ／
ｌに比例するので、縮みの生じたチップの静電容量が縮
んだ面積比に比例して小さくなり、設計どおりの容量の
ものを製造できないものが含まれ、これらが不良品とな
るので歩留りが悪（なる。そこで、この実施例のように
枠１０２を用いて積層体１０を保持した状態で第３図に
示すように静水圧プレスを行なえば、積層体１０の上下
方向すなわち第５図の２方向からのみ圧力が加わり、そ
の側面部分に加わる圧力が枠１０２で抑制されて積層体
１０に直接加わらないので、その周側端部分に縮みが生
じるのを防げ、それによってチップサイズや形状の不揃
いをなくすことができる。

しかも、第５図のＸ方向およびＸ方向からは静水圧は作
用しないので、積層体１０における内部電極１２１〜１
２３の位置ずれが生じない。

なお、前述の説明では、積層体１０を枠１０２で保持す
る方法として、第２図に示すように予め積層されたもの
をそのまま枠１０２内へ入れる場合を述べたが、その他
に次の方法を適用してもよい。すなわち、先に枠１０２
をプレート１０４で封止しておき、枠１０２の内部空間
へ、電極の付与されたグリーンシートを積層しながら入
れてもよい。このようにすれば、枠１０２がグリーンシ
ートおよび内部電極の位置決め用の治具と兼用でき、こ
れらの積層と位置決めとが容易に行なえる利点がある。

枠１０２の上方開口の内周縁の傾斜部１０２ａの作用に
ついて説明する。もしこの傾斜部１０２ａがなければ、
第６図に示すように、積層体１０が枠１０２の内壁面に
きれいに沿わずその部分のセラミックグリーンシートの
端部で成形密度が小さくなる。このような成形密度の不
均一を解消するために、傾斜部１０２ａが有効である。

すなわち、この傾斜部ＬＯ２ａがあれば、セラミックグ
リーンシートすなわち積層体ｌＯの第６図に示すような
“めくれ”が生じないので、その部分の成形密度が均一
になるのである。

また、このような側端部における成形密度の不均一は可
撓性シート１０８および１１０が厚い場合にも生じ、し
たがって特に上方の可撓性シート１１０は、前述のよう
にできるだけ薄くされることが望ましい。

プレート１０４上の可撓性シート１０８０作用について
説明する。もし、可撓性シート１０８がなければ、成形
後のセラミックグリーンシート積層体１０が第７図に示
すような形状になってしまい、方向性が生じる。ところ
が、プレート１０４と積層体１０との間に可撓性シート
１０８を介在させれば、第３図（または後の第１３図）
のように静水圧を印加するとき、可撓性シート１１０の
方向からだけでなく可撓性シート１０８の方向からも加
圧されたと同様な効果が得られ、第７図に示すような変
形が防止できる。

可撓性シート１０８および１１０として硬度が大きいも
のを使用すると、加圧の初期段階においてセラミックグ
リーンシート間の内部電極１２１〜１２３がつぶされる
ことがある。したがって、好ましくは、これら可撓性シ
ート１０８および１１０として、硬度８０°以下のゴム
が用いられる。

そうすれば、それらの内部電極のつぶれは防止できる。

第４図の工程を経てチップ化されたものが高温で焼成さ
れる。この焼成されたチップ２４が第８図に示される。

第８図から明らかなように、チップ２４は、内部電極１
２１および１２３がその−万端部２４１に露出し、内部
電極１２２がその他方端部２４２から露出する。このチ
ップ２４の両端部２４１および２４２の近傍部分は、内
部電極１２１〜１２３の重なりの生じている部分に比べ
てくびれた部分２４３となる。

チップ２４の両端部２４１および２４２すなわちくびれ
た部分２４３の周囲部分には、たとえば電極ペーストの
塗布焼き付けによって、第９図に示すように、外部電極
２６ａおよび２６ｂが形成される。この外部電極２６ａ
は内部電極１２１および１２３と電気的に接続され、外
部電極２６ｂは内部電極１２２と電気的に接続される。

このようにして作られた積層コンデンサ２８は、外部電
極２６ａおよび２６ｂを、その部分の厚みがチップ２４
とぼば同程度にできるので、第１０図に示すように基板
３０に実装した場合に、安定した状態で実装できること
になり、実装性が向上する。

また、上述のように作られた積層コンデンサ２８をパッ
ケージングする場合は、第１１図に示すようにマガジン
３２内へ入れるか、または第１２図に示すテープ体３４
に入れられることになる。

マガジン３２に第１４図に示す従来の剛体プレスで製造
した積層コンデンサ１を入れると、外部電極３がセラミ
ックユニット２の厚さよりも大きいので各積層コンデン
サ１間で隙間が生じ、またマガジン３２の内壁にあたっ
て配列がずれてうまく取り出せない場合がある。しかし
、この実施例による積層コンデンサ２８はセラミックユ
ニットすなわちチップの厚さと外部電極の厚さとをほぼ
等しくできるので、複数個重ねてマガジン３２へ入れて
も配列がずれたりすることなく取り出しが容易となる利
点がある。

また、第１２図に示すテープ体３４のキャビティに積層
コンデンサ２８を入れることにより、テープ体３４に貼
着された粘着テープ３６に貼りつけて包装する場合にお
いて、第１４図に示す積層コンデンサ１では外部電極３
の部分しか粘着テープ３６に付着せず輸送途中で剥がれ
たりずれ易いが、この実施例によって作られた積層コン
デンサ２８は外部電極２６ａおよび２６ｂのみならずセ
ラミックユニットすなわちチップ２４も粘着テープ３６
に十分に付着させることができるので、輸送中に剥がれ
ることもない。

先の実施例では、成形体１００を高圧成型容器１１４内
の水または油１１６中に配置した、いわゆる“Ｗｅｔ　
ｂａｇ式”で加圧した。しかしながら、静水圧プレスす
るためには、第１３図に示すような“叶ｙ　ｂａｇ式”
の加圧方法が利用されてもよい。

第１３図の実施例では、成形体１００の枠１０２の上方
開口を覆うように、その中に水または油を溜めることが
できるような容器状の可撓性シート１１０′が配置され
る。そして、その容器状の可撓性シート１１０’内に水
または油を溜め、その静水圧によって成形体１００を上
方から加圧する。

この第１３図の方法によれば、加圧中も枠１０２の内部
空間内の真空引きが行なえるため、層はがれが防止でき
るとともに、水などにぬれることがないので自動化しや
すく作業性も向上する。すなわち、通常セラミックグリ
ーンシートの圧着はシート中に含まれるバインダのガラ
ス転移点（Ｔｇ）以上の温度に加熱して行なわれる。そ
のため、第３図に示すような方法であれば、積層体１０
を真空包装していても、加熱によりそのセラミックグリ
ーンシート中からもしくはそのセラミックグリーンシー
トに印刷された電極中から残留溶剤が気化しこれが眉間
に溜ることによって、圧着後もしくは焼成後に層はがれ
（デラミネーション）を生じることがある。ところが、
この第１３図の実施例のように成形中にも税気できる方
法を用いれば、層間中の空気および残留溶剤の気化に起
因する層はがれが有効に防止でき、より完全な圧着がで
きる。

なお、上述の実施例では多数の積層コンデンサを同時に
製造する場合について説明したが、個々に製造するもの
の場合でも当然実施可能で、しかも電子部品は積層コン
デンサに限るものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図はこの発明の一実施例の製造工程を
示す図であり、第１図はセラミックグリーンシートの積
層体を枠に保持した状態の断面図であり、第２図は積層
体の断面図であり、第３図は静水圧プレスする工程を示
し、第４図は圧着後の積層体の断面図を示し、第５図〜
第７図は第１図実施例の効果を説明するための図解図で
あり、第８図は焼成後のチップを示し、第９図は電極形
成後の積層コンデンサを示す。 第１０図はこの実施例によって作られた積層コンデンサ
を基板に装着した状態を示す断面図である。 第１１図および第１２図はこの実施例によって作られた
積層コンデンサをパフケージングした状態を示す図であ
る。 第１３図はこの発明の他の実施例を示す図解図である。 第１４図はこの発明の背景となる積層セラミック電子部
品の一例としての積層コンデンサを示す図である。 図において、１０は積層体、１２１〜１２３は内部電極
、１４はセラミックグリーンシート、１００は成形体、
１０２は枠、１０４はプレート、１０８．１１０，１１
０’は可撓性シート、１１４は高圧成型容器、１１６は
水または油、２８は積層コンデンサを示す。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　山　１）　義　人 （ばか１名） 第２図 第４図 第７図 第８図 第９図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　その内周縁に内方に傾斜した傾斜部が形成された枠
   を準備するステップ、 前記枠内に、それぞれに電極が付与されたセラミックグ
   リーンシートを積層した状態で保持させるステップ、 前記枠で保持されたセラミックグリーンシートを静水圧
   プレスするステップ、および 前記静水圧プレスした後のセラミックグリーンシートを
   取り出すステップを含む、積層セラミック電子部品の製
   造方法。 ２　前記セラミックグリーンシートを保持させるステッ
   プに続いて、保持されたセラミックグリーンシートを可
   撓性シートで覆うステップを含む、特許請求の範囲第１
   項記載の積層セラミック電子部品の製造方法。 ３　前記可撓性シートで覆うステップは、前記セラミッ
   クグリーンシートを保持した前記枠の上方開口を覆うよ
   うに可撓性シートを配置するステップを含む、特許請求
   の範囲第２項記載の積層セラミック電子部品の製造方法
   。 ４　前記枠を準備するステップは、その枠の下方開口を
   覆うように剛体プレートをその枠にシール部材を介して
   取り付けるステップを含み、さらに 前記セラミックグリーンシートを保持させるステップに
   先立って前記剛体プレートの上面に可撓性シートを配置
   するステップを含む、特許請求の範囲第１項ないし第３
   項のいずれかに記載の積層セラミック電子部品の製造方
   法。