JPS6358363B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチツプ形の磁器コンデンサを製造する
場合に中間製品となる誘電体磁器積層帯の製造方
法に関する。

チツプ形の磁器コンデンサは、小形大容量化が
容易であること、平面の導電パターンにボンデン
グが可能で高密度実装化の要請に合うこと、高い
周波数範囲まで優れた周波数特性を示すこと、さ
らに外形が統一されていてプリント基板等に対す
る実装の際自動挿入、組立が可能である等々の優
れた特長があり、電子・電気機器の高度化、高密
度実装化に伴い、使用量が増大する一方である。

第１図、第２図は表面にトリミング可能な露出
電極を有するチツプ形磁器コンデンサを例示して
いる。まず第１図に示す磁器コンデンサは、チタ
ン酸バリウム、酸化チタン等より成る厚さ数十ミ
クロン程度の誘電体磁器層１を間に挾んで、内部
電極２および露出電極３を設け、該電極２，３を
対向二側面に形成した端子電極４，５にそれぞれ
導通接続させた構造としてある。

また第２図に示すチツプ形磁器コンデンサは、
積層形磁器コンデンサであり、前述とほぼ同じ構
成の誘電体磁器層１ａ〜１ｈを間に挾んで複数の
内部電極２ａ〜２ｇを埋設し、各電極２ａ〜２ｇ
および露出電極３の間に誘電体磁器層１ａ〜１ｈ
による容量が得られるように内部電極２ａ〜２ｇ
の隔一毎に、端部電極４，５にそれぞれ並列に導
通接続した構造となつている。

上記した例は、いずれもトリミング用の露出電
極３を有し、該露出電極３の一部を削減すること
により、容量調整を行なうタイプのものを示して
いるが、チツプ形磁器コンデンサとしては、この
ようなタイプの外、トリミング用の露出電極を備
えない単板形もしくは積層形のものも存在する。

ところで、これらのチツプ形磁器コンデンサを
製造する場合、その仕上り寸法が３×５ｍ／ｍ程
度と非常に小さく、かつ厚みも１mm前後と非常に
薄く取扱い難いこと、誘電体磁器層の機械的強度
の不足分を補なうためこれと同質の補強層を裏打
ちした積層構造とする必要があること、さらに３
×５ｍ／ｍ程度の狭い領域内に内部電極や露出電
極を形成する必要があること等々の理由から、製
造工程の初めから終りまで磁器コンデンサ単体と
して製造することは、非常に困難である。そこで
従来は第３図に示すように、チタン酸バリウム、
酸化チタン系等の、高誘電率の誘電体磁器材料を
使用して数十ミクロン前後の厚さに形成されたグ
リーンシートと呼ばれる可塑性フイルムA₁上に、
白金、パラジウム等、1100〜1400℃の焼成温度に
耐え得る高融点の貴金属から成る電極材料を使用
して、電極パターンB₁を所定間隔で複数印刷し
たシートS₁と、同じく可塑性フイルムA₂上に電
極パターンB₁とは逆向きになる電極パターンB₂
を、前記間隔と等しい間隔をもつて複数印刷した
シートS₂とを、必要枚数だけ重畳し（第３図Ａ）、
次に電極パターンB₁，B₂の部分を、プレスP₁な
どの手段によつて打抜いた（第３図Ｂ）後、これ
を1100〜1400℃の焼成温度で焼成焼結していた。

しかしながら、この製造方法は、各シートS₁，
S₂が可撓性に富み、取扱い難いこともあつて、各
シートS₁，S₂を正確に位置決めして重畳して行く
作業が面倒で、生産性が悪いうえ、各シートS₁S₂
の側端の重畳位置にズレを生じ易いため、第４図
に示すように、端部電極４または５に導通しない
内部電極パターンB₁，B₂が生じ、容量不足、あ
るいは容量が全く出ないという事故を生じること
があつた。また、可塑性フイルムA₁，A₂上にお
ける電極パターンB₁，B₂の印刷位置ズレや、フ
イルムA₁，A₂と電極材料の熱膨張係数の差に基
づく両者の収縮率の違いから、同様の問題を生じ
ていた。このため、測定器や通信機に通常使用さ
れる±５％、±2.5％、±１％等の極めて狭い許容
差の容量値を得ようとしたときは、極端な調整歩
留まりの低下が見られ、高品質、高信頼性の製品
を厳選する必要性から、自と製品コストが高くな
つてしまう欠点があつた。特に最近、テレビ、ラ
ジオ等のいわゆる民生機器でも実装密度の高い積
層形磁器コンデンサの需要増大と同時に、低コス
トで高信頼性の要求があり、その改良が強く望ま
れておつた。

本発明は上述する欠点を除去し、誘電体磁器層
および電極パターンの相互間の位置決めを正確に
行ない、容量バラツキの非常に小さい高品質、高
信頼性かつ小形大容量のチツプ形磁器コンデンサ
を能率良く製造し得る誘電体磁器積層帯の製造方
法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る誘電体
磁器積層帯の製造方法は、供給側と巻取り側との
間を走行するキヤリアフイルム上に誘電体磁器ペ
ーストを用いて誘電体磁器層を連続して塗布する
工程と、この工程の後に備えられた圧延工程と、
前記キヤリアフイルムに一定間隔で孔を穿設する
工程と、該孔を送り孔として送られる前記キヤリ
アフイルム上の前記誘電体磁器層の上に電極パタ
ーンを印刷する工程と、この工程の後に備えられ
た圧延工程と、この圧延工程の後、前記電極パタ
ーンの上に誘電体磁器層を積層する工程とより成
ることを特徴とする。

以下実施例たる添付図面を参照し、本発明の内
容を具体的に詳説する。第５図は本発明に係る誘
電体磁器積層帯の製造方法を実施する製造ライン
を説明する図である。図において、６はキヤリア
フイルムであり、たとえばカプトン（登録商標）
ポリイミドフイルムなどのように、耐熱性のある
材料より成るものである。該キヤリアフイルム６
は、これを多層に巻回貯蔵した供給ロール７から
矢印Ｐの如く引き出され、製造ラインの終端に位
置して設けられた巻取リロール８に巻取られる。
そしてこのキヤリアフイルム６が供給ロール７か
ら引き出され、巻取りロール８に巻取られる過程
において、該キヤリアフイルム６上に必要な各工
程a₁〜a₈が施される。

まず工程a₁において、供給ロール７から引き出
されたキヤリアフイルム６上に、誘電体磁器層を
塗布する。誘電体磁器層の塗布にあたつては、チ
タン酸バリウム、酸化チタン系等の磁器粉と、バ
インダと、適量の水とより成るペーストを、ドク
ターブレード法によつてキヤリアフイルム上に押
し出し塗布する。第６図a₁はこのようにして誘電
体磁器層９を塗布したキヤリアフイルム６の一部
を示し、誘電体磁器層９は、キヤリアフイルム６
の周縁６ａ，６ｂからギヤツプg₁を隔てた領域内
に連続的に、帯状に塗布してある。

次に工程a₂を通すことにより、この工程a₂に設
けられた加熱装置１０によつて、キヤリアフイル
ム６上の誘電体磁器層９を、60〜120℃の温度条
件で、１時間程度、加熱乾燥させる。

次に、加熱乾燥の工程a₂を経たあと、送り調整
を兼ねる圧延工程a₃に導かれる。本発明において
は、キヤリアフイルム６上に誘電体磁器ペースト
を連続して塗布して誘電体磁器層を形成するの
で、スクリーン印刷法に比較して、製造能率は高
くなるが、誘電体磁器層の塗布厚みが変動し易
い。誘電体磁器層の厚みが変動した場合、最終的
に得られる磁器コンデンサの寸法変動、容量変動
等を招くから、誘電体磁器層の厚み変動量は極力
小さくしなければならない。本発明においては、
誘電体磁器層を形成する工程a₁の後に圧延工程a₃
を設けてあるので、この圧延工程a₃によつて誘電
体磁器層の厚みが一定となるように圧延処理し、
最終的に得られる磁器コンデンサの寸法変動及び
容量変動を小さく抑えることができる。

次に送り調整、圧延の工程a₃を経た後、工程a₄
において、パンチング装置１１により、キヤリア
フイルム６上に、一定間隔で孔を穿設する。第６
図a₄はこの工程a₄を経た後のキヤリアフイルム６
の一部を示し、前記孔１２は、キヤリアフイルム
６の周縁に、一定間d₁を隔てて連続して設けてあ
る。

なお、このパンチング工程a₄は、前記工程a₁よ
り以前に設けることも可能である。

パンチング工程a₄を経た後、キヤリアフイルム
６は工程a₅に導かれる。該工程a₅には電極を印刷
する印刷機１３を設けてあり、該印刷機１３によ
りキヤリアフイルム６上の誘電体磁器層９上に、
電極パターンを印刷する。工程a₅に対するキヤリ
アフイルム６に送り込み、工程a₅からのキヤリア
フイルム６の引き出しは、印刷機１３の両側に配
置されたスプロケツト１４，１５を、キヤリアフ
イルム６上に設けた孔１２に噛み合わせ、これに
よつて送りをかけることによつて行なう。このよ
うな構成であると、孔１２を基準にしてキヤリア
フイルム６上の電極印刷位置が正確に位置決めさ
れるからである。すなわちスプロケツト１４，１
５の回転数、または回転角度は、キヤリアフイル
ム６の送り量に正確に比例するから、スプロケツ
ト１４，１５の回転量に同期して印刷機１３を駆
動し、キヤリアフイルム６上の誘電体磁器層９上
に、一定間隔で電極パターンを印刷することがで
きるのである。第６図a₅₁，a₅₂はこのようにして
電極パターンX₁〜X_oを印刷したキヤリアフイル
ム６の一部平面図および断面図を示している。こ
の実施例では、電極パターンX₁〜X_oは、誘電体
磁器層９上に、マトリクス状に印刷してあり、こ
の電極パターンX₁〜X_oの組が、孔１２によつて
定められた一定間隔D₁毎に、キヤリアフイルム
６の長さ方向に順次印刷形成されて行くわけであ
る。

なお、電極材料としては、1100〜1400℃の焼成
温度に耐える高融点の金属、たとえば白金、パラ
ジウムまたは銀一パラジウム合金などの貴金属ペ
ーストが使用される。

次に、電極パターンの形成工程a₅を経た後、送
り調整を兼ねる圧延工程a₆に導かれる。この圧延
工程a₆により、電極パターンX₁〜Xnを圧延して
電極厚みを一定化し、最終製品となる磁器コンデ
ンサの取得容量を安定化させると共に、電極パタ
ーンX₁〜Xnを誘電体磁器層に定着させ、剥離等
を生じないようにする。

次に送り調整、圧延の工程a₆を経た後、キヤリ
アフイルム６は工程a₇に導かれ、該工程a₇に備え
られた加熱装置１６により、誘電体磁器層９上に
印刷された電極パターンX₁〜X_oを、60〜120℃の
温度条件で、30分程度、加熱乾燥させる。

次にキヤリアフイルム６は、工程a₈により導か
れ、該工程a₈に備えられた塗布装置１７により、
電極パターンX₄〜X_oの上から誘電体磁器層を塗
布する。この実施例では、塗布装置１７は、タン
ク１７ａに収納された誘電体磁器材料を、ピツク
アツプロール１７ｂを介してアプリケータロール
１７ｃに取り出し、該アプリケータロール１７ｃ
とバツクアツプロール１７ｄとの間にキヤリアフ
イルム６を挾んで、その表面に誘電体磁器層を塗
布する構造となつている。

この場合、誘電体磁器材料としては、チタン酸
バリウム、酸化チタン系等の磁器粉と、バインダ
と、適量の水とより成るペースト状のものが使用
される。

第６図a₈₁，a₈₂は工程a₈を経た後のキヤリアフ
イルムの一部平面図および断面図を示し、電極パ
ターンＸ、誘電体磁器層９上に、誘電体磁器層１
８を積層した構造になつている。

工程a₈を経た後、誘電体磁器層１８を乾燥させ
る必要があるが、この場合の乾燥方式としては、
キヤリアフイルム６を逆方向に走行させて加熱装
置１６によつて加熱乾燥させるか、または別に設
けた加熱装置によつて加熱乾燥させる方法が考え
られる。

また誘電体磁器層１８を加熱乾燥させた後の処
理は、一担巻取りロール８に巻取つた後、改めて
工程a₅以降の工程を、必要とする電極層数だけ繰
返すか、または巻取りロール８に巻回した状態
で、キヤリアフイルム６を工程a₅と工程a₈の間を
往復走行させ、必要とする層数の誘電体磁器層お
よび電極パターン層を形成した後、巻取りロール
８に巻取る方法が考えられる。この場合、電極パ
ターンの印刷位置が、孔１２を基準にして正確に
位置決めされるので、電極パターン層間の印刷位
置が正確に一致し、印刷ズレを生じることがな
い。

さらに工程a₄において、孔１２のパンチングと
同時に、第７図に示すように、電極パターンX₁
〜X_oを印刷する領域を囲む如く、分割溝Ｓを刻
設し、焼結後に該分割溝Ｓに沿つて折ることによ
り、コンデンサ単体を取り出すようにすることも
できる。

次に、第８図は第５図の工程a₈における塗布装
置１７を、ドクターブレード方式とし、誘電体磁
器層１８を電極パターンＸおよび誘電体磁器層９
上に直接塗布する方式を示している。図におい
て、１９ａ，１９ｂは電極Ｘを潰すためのロー
ル、２０はカレンダロールである。

上述のようにして、誘電体磁器層と電極パター
ンとを交互に積層した誘電体磁器層帯が製造さ
れ、巻取りロール８に巻取られる。これをコンデ
ンサ化するには、巻取りロール８から巻き戻し、
電極パターンX₁〜X_oの各組毎に切断し、これを
焼成すればよい。これにより誘電体磁器層が焼結
されると同時に、キヤリアフイルム６が焼失し、
第９図、第１０図に示すようなコンデンサ集合体
が得られる。このコンデンサ集合体は、各電極パ
ターンX₁〜X_oの領域毎に、コンデンサ要素Q₁〜
Q_oが形成されており、各コンデンサ要素Q₁〜Q_o
毎に、縦、横に切断してコンデンサ要素Q₁〜Q_o
を単独で取り出す。この場合、第７図に示すよう
な分割溝Ｓを刻設しておくと、該分割溝Ｓに沿つ
て縦横に折ることにより、コンデンサ要素Q₁〜
Q_oを簡単かつ容易に取り出すことができる。

各コンデンサ要素Q₁〜Q_oは、端部電極や保護
膜が被着形成され、第１１図に示すような積層形
磁器コンデンサとして完成する。なお第１１図は
積層形磁器コンデンサとしてあるが、誘電体磁器
層、電極パターンの層数は任意に選定され得るの
で、単板形の磁器コンデンサとすることもできる
し、更に多層の積層形磁器コンデンサとすること
も勿論可能である。

以上のように本発明に係る誘電体磁器積層帯の
製造方法は、以上述べたように本発明によれば、
次のような効果が得られる。

(a) 供給側と巻取り側との間を走行するキヤリア
フイルム上に誘電体磁器ペーストを用いて誘電
体磁器層を連続して塗布する工程と、前記キヤ
リアフイルムに一定間隔で孔を穿設する工程
と、該孔を送り孔として送られる前記キヤリア
フイルム上の前記誘電体磁器層の上に電極パタ
ーンを形成する工程と、前記電極パターンの上
に誘電体磁器層を積層する工程を備えるから、
印刷ズレを生じることがなく、容量バラツキの
非常に小さい高品質、高信頼性、かつ、小型大
容量のチツプ形磁器コンデンサを得るのに好適
な誘電体磁器積層帯を能率良く製造できる。

(b) キヤリアフイルム上に誘電体磁器層を塗布形
成する工程の後に、圧延工程が備えられている
から、キヤリアフイルム上に誘電体磁器ペース
トを連続して塗布して形成された誘電体磁器層
の厚みを一定化し、外形寸法変動、容量変動等
の小さな高品質の磁器コンデンサが得られる誘
電体磁器積層帯を、能率良く製造できる。

(c) 電極パターンを形成する工程の後に、圧延工
程が備えられているから、この圧延工程におい
て電極厚みを一定化し、最終製品となる磁器コ
ンデンサの取得容量を安定化させると共に、電
極パターンを誘電体磁器層に定着させ、剥離等
を生じないようにした誘電体磁器積層体を製造
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁器コンデンサの部分欠損斜視図、第
２図は積層形磁器コンデンサの断面図、第３図は
従来の磁器コンデンサの製造方法を説明する図、
第４図は第３図に従つて製造された積層形磁器コ
ンデンサの欠点を説明する図、第５図は本発明に
係る製造方法を実施する製造ラインを説明する
図、第６図a₁，a₂，a₅₁，a₅₂，a₈₁，a₈₂は第５図
の製造ラインにおける各工程のキヤリアフイルム
の構造を説明する図、第７図は本発明に係る製造
方法の別の方法によつて製造されたキヤリアフイ
ルムの一部平面図、第８図は本発明に係る製造方
法の他の実施例を示す図、第９図は本発明に係る
製造方法によつて製造されたコンデンサ集合体の
部分欠損斜視図、第１０図は第９図Ｃ−Ｃ線上に
おける断面図、第１１図は本発明に係る製造方法
によつて製造された積層形磁器コンデンサの断面
図を示している。 ６……キヤリアフイルム、７……供給ロール、
８……巻取りロール、９，１８……誘電体磁器
層、X₁〜X_o……電極パターン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 供給側と巻取り側との間を走行するキヤリア
   フイルム上に誘電体磁器ペーストを用いて誘電体
   磁器層を連続して塗布する工程と、この工程の後
   に備えられた圧延工程と、前記キヤリアフイルム
   に一定間隔で孔を穿設する工程と、該孔を送り孔
   として送られる前記キヤリアフイルム上の前記誘
   電体磁器層の上に電極パターンを印刷する工程
   と、この工程の後に備えられた圧延工程と、この
   圧延工程の後、前記電極パターンの上に誘電体磁
   器層を積層する工程とより成ることを特徴とする
   誘電体磁器積層帯の製造方法。 ２ 前記電極パターンの上に誘電体磁器層を積層
   する前記工程は、前記電極パターンの上に誘電体
   磁器層を塗布する工程より成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の誘電体積層帯の製
   造方法。