JPS6159524B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は積層セラミツクコンデンサーの製造方
法に関するものである。

セラミツクコンデンサーは、その誘電体材料が
他の誘電体材料に比して誘電率が極めて高く、か
つ高温耐熱性に優れているため、従来から、安定
で信頼性の高いコンデンサーとして広く使用され
てきた。また、最近の電子機器の小形化、回路の
高密度実装の要望から、このセラミツク誘電体層
をさらに薄くして多数の電極と交互に積層せし
め、焼成して一体をなし、小形で大容量の得られ
る、いわゆる積層セラミツクコンデンサーが作ら
れてきた。

一般には、まず、セラミツク系誘電体粉末にプ
ラスチツクと可塑剤からなる有機バインダーを適
当な溶剤とともに混合してスリツプを作り、これ
をフイルムベース上で20μｍ〜50μｍの薄い皮膜
とし、乾燥して誘電体生シート（以下単にシート
と呼ぶ）を作る。次いでこの上に複数ケの内部電
極をパラジウムまたは白金などの貴金属導体ペー
ストで、適当な形状に印刷し、この内部電極の取
り出し電極部が交互に相対向して導出されて容量
が構成されるように重ねて積層するか、あるいは
同様に容量が構成されるような内部電極の印刷
と、誘電体シートの貼り合わせを順次交互に行つ
て積層し、所定の寸法に切断後、誘電体に合つた
最適の温度で焼成し、積層された層間を一体に融
合せしめて積層セラミツクコンデンサーをつく
る。

このような積層コンデンサーの製造において焼
成後、積層された層間を一体に融合せしめるため
には誘電体シートを構成している粉体粒子が互に
接触していることがまず必要である。若し、誘電
体シート間で接触のない部分があるときは焼成後
においても、その部分は融着せず、一種のデラミ
ネーシヨンが起る。当然、このようなデラミネー
シヨンはコンデンサーの電気特性の劣化、信頼性
の低下を招く。従来は、このようなセラミツク誘
電体シートの積層において、これら層間の密着を
はかるため、常温あるいは加熱してプレス機で加
圧して積層するなどの方法がとられていた。

しかし、一般に誘電体シートは極めて薄く作ら
れ、フイルムベースから引き剥がされたものは腰
がなく折れ曲り易く、さらにはフイルムベースか
らの引き剥がし時に発生した静電気力によつて平
らに所定の位置に重ね合わせることは容易でなか
つた。さらにまた、貼り合わせるべき誘電体シー
ト間に空気などを気胞として入れ込む場合も屡々
あり、この状態でプレス機加圧が行われると多少
の加圧力などでは気胞は圧縮されて、層間で拡る
だけで、容易に貼り合わされたシートの周縁から
抜け出すことができず、層間で圧縮された空気層
は誘電体シート同志の直接接触を妨げ、焼成後の
デラミネーシヨンの発生の一因ともなつていた。

このため、従来では積層された誘電体シート間
の空気が抜けるように除々に加圧し、最後に800
〜1000Kg／cm²の圧力で20〜30秒間強く圧着するこ
とが行われていた。しかし、このような方法を実
施するためには設備が大型になり、また工数的に
も量産性を阻害していた。さらに、高圧力による
加圧は積層数が多くなるにつれて、内部電極の重
ね合わせの位置ずれなどを起し、ことに小型のコ
ンデンサーにおいては容量のバラツキ、極端な場
合には短絡不良を発生するなどの問題があつた。

本発明は、これらの欠点を除去して誘電体シー
トの均一な積層を行ない、焼成後は緻密で一体化
された誘電体を得て、歩どまりよく、信頼性の高
い、しかも、量産性のあるセラミツク積層コンデ
ンサーの製造方法を提供することを目的とするも
のである。

本発明は、パラジウムあるいは白金などの貴金
属電極を有する薄いセラミツク系誘電体シートを
該誘電体シートのバインダーに対して、難溶解性
である液体を該誘電体シート間に膜状にして介在
せしめて重ね合わせ、その上からローラーを転が
して該シート間の液体を排除しながら、圧着する
ことを繰返し行つて積層し、乾燥、焼成を行うも
のである。

本発明の方法によれば、誘電体シート間に膜状
に介在せしめた液体は誘電体シートに対して難溶
解であるため、誘電体シートの軟化変形はなく、
さらにこの液体はシート間にあつて潤滑剤的作用
をする。したがつてフイルムベースから剥された
薄くしわになり易く、また損傷の受け易い誘電体
シートを、これと貼合わされる誘電体シート上で
抵抗少く平行に移動せしめて空気胞などを含める
ことなく平らに重ね合わせることができる。

このようにして重ね合わされた誘電体シートは
平坦な固い台上で、端から均一な面を有する固い
ローラーで圧力を加えながら転がされ、順次に誘
電体シート間の液体はシート外に排除される。こ
の排除される過程において、誘電体シートの互い
に接着された面に附着している細かい異物も共に
除去され、両シートは緊密に圧着される。また、
シートの重ね合わせ時にシート間に空気胞が含ま
れるようなことがあつたとしても、本発明の方法
においては、この空気胞は液体とともに容易にシ
ート外に排出される。

このように、本発明の方法においては従来に比
して積層されたシート間の空気の排除が容易にで
きることから、直接シート間に与えられる圧着力
は少くて充分緊密に圧着ができる上、ロールの誘
電体シートに対する接触面積も小さく、したがつ
てロール自体に与える力もまた小さくてすみ、比
較的小規模な設備で充分な圧着の効果が得られ
る。さらにまた、このようなロールを用いる方法
は圧着の連続的処理を可能にし、生産の効率は増
大する。

セラミツク系誘電体には一般にビニル系プラス
チツクスが、そのバインダーとしてよく使用され
ているが、中でも水に不溶性のポリビニルアセタ
ール系プラスチツクスを使用すると、水を用いて
誘電体シートの貼り合わせが可能となる。

水はコスト的にも、量的にも最も手に入れ易
く、しかも毒性のない安全な液体であるだけでな
く、粘度、沸点など、本発明の積層の方法に対し
て、最適の特性を有し、さらに、その導電性は誘
電体シートの帯電を除去し、誘電体シートを平ら
に重ね合わせる作業を容易にする利点がある。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

実施例 セラミツク誘電体粉末に対して５％wtのポリ
ビニルブチラール樹脂（エスレツクＢ、積水化学
製）を可塑剤ジブチルフタレート５％wtと適当
な溶剤、例えばメタノール、エタノールなどのア
ルコール類、エチルアセテートなどのエステル
類、イソフオロン、シクロヘキサノンなどのケト
ン類の単独、または混合の溶剤で混合して作られ
たスリツプを、パイプコーターあるいはリバース
ロールコーターによつて、第１図にしめすように
ポリエステルフイルベース１上に約30μｍ程度の
厚さに接着して誘電体被膜２をつくる。次いで、
これをフイルムベースとともに所定の寸法に裁断
して誘電体シート３とし、パラジウムまたは白金
導体ペーストをスクリーン印刷により複数ケの内
部電極４を印刷して乾燥後、この誘電体シート３
の上に水５を塗布し、この上に第３図にしめすよ
うに別にフイルムベースから剥がした誘電体シー
ト６を平らに重ね合わせ、第４図に示されるよう
に、固い平坦な台の上において、直径５cm、長さ
10cmの金属ローラー７をローラー７に約10Kgの荷
重を掛けて誘電体シート６の端８から転がし、水
５を順次排出し乍ら圧着を行なう。圧着後は乾燥
して再び複数ケの内部電極９を第５図に示すよう
に下の誘電体シート３に印刷された内部電極４と
容量が構成される配置で印刷する。このようなこ
とを多数回繰返して第６図のように誘電体と電極
の積層を行ない、最後に個々に切断し用いた誘電
体に最適な温度で焼成し、さらに、第７図に示さ
れるように、内部電極１０，１１の導出部１２に
銀を焼きつけて外部電極１３，１４とし、積層セ
ラミツクコンデンサーを得る。

以上の実施例のように本発明によれば、30μｍ
程度の極めて薄いシートを用いながら積層された
誘電体シートの間には全く空気胞など含まず、シ
ート間は緊密に接合され、焼成後においてもデラ
ミネーシヨンはみられず、誘電体および電極は緻
密で均一に一体化された。また、圧着も従来に比
して小さい力で積層できるため、誘電体シートの
変形などによる電極ずれも極めて少く、設計にお
いて内部電極の絶縁マージン１５を電気特性の許
されるかぎり小さくとることもでき、小形で大容
量の積層セラミツクコンデンサーを歩どまりよく
作ることができた。

なお、バインダー用プラスチツクとして、本実
施例に述べたポリビニルブチラールの外、ポリア
クリレート、ポリ酢酸ビニル、セルローズアセテ
ートなどがあり、これらに対しても、セラミツク
誘電体シートの重ね合わせに水の使用が可能であ
り、本発明の方法によつて、実施例と同様の効果
を得ることができるものである。

また、本発明の方法は水に可溶なプラスチツ
ク、例えば、ポリビニルアルコールに対しても、
これは一般の有機溶剤には全く不溶であるため、
例えばアルコール類を用いることによつて適用で
きるものである。しかし、一般に、これらの液体
は水に対して高価であるばかりでなく、安全性、
作業性においても問題があり、工業的には実用的
でない。

また本発明の方法は単に実施例に示した角形の
積層セラミツクコンデンサーに対して有効である
ばかりでなく、貴金属電極を設けてなる二枚の誘
電体シートを重ねてメタルフイルムコンデンサー
と同様な方法で巻回して作られる巻回形積層セラ
ミツクコンデンサーにおいて、上述の二枚の誘電
体シートを重ねて圧着する場合にも使用して、同
様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明の積層セラミツクコンデ
ンサーの製造方法によれば、ことに小形で大容量
のセラミツク積層コンデンサーが歩どまりよく得
られるだけでなく、設備の簡易化と能率化がはか
られ、さらには、これまで必らずしも容易ではな
かつた積層加圧工程の連続化も可能となり、工業
的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使用する誘電体皮膜の
断面図、第２〜第５図は本発明の実施例における
誘電体シート積層の過程を示す一部欠截した斜視
図、第６図は本発明の実施例において多層に積層
した誘電体の状態を示す断面図、第７図は本発明
の製造方法によつて作られた積層コンデンサーの
一部欠截した斜視図である。 １……フイルムベース、２……誘電体皮膜、
３，３′，３″，３，６，６′，６″，６……誘
電体シート、４，４′，４″，４，９，９′，
９″，９……内部電極、５……水、７……ロー
ラー、８……誘電体シートの端、１０，１１……
焼成後の内部電極、１２……導出部、１３，１４
……外部電極、１５……絶縁マージン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セラミツク系誘電体粉末と有機バインダーを
   主成分として作られ、その上に貴金属電極を設け
   てなる誘電体生シート間に、上記誘電体生シート
   の有機バインダーに対して難溶解性である液体層
   を介在せしめて重ね、その上からローラーで上記
   液体を排除し圧着することを繰返して積層し、乾
   燥、焼成することを特徴とする積層セラミツクコ
   ンデンサーの製造方法。 ２ セラミツク系誘電体シートが水に難溶である
   プラスチツクバインダーで構成されている特許請
   求の範囲第１項記載の積層セラミツクコンデンサ
   ーの製造方法。 ３ 水に難溶のプラスチツクバインダーがポリ酢
   酸ビニル系あるいはポリビニルアセター系樹脂で
   ある特許請求の範囲第２項記載の積層セラミツク
   コンデンサーの製造方法。