JPS6358914A - 偏平形セラミツクコンデンサの製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は偏平形セラミックコンデンサの製造方法に関す
る。

（従来の技術） 民生用、産業用機器の小形・軽量化および電子化が進み
、部品集積度の向上が要求されるなかで、チップ構造で
小形人容岱化に応えた積層セラミックコンデンサの需要
の伸びは目覚ましく飛躍的な成長を続けている。従来、
積層セラミックコンデンサの製造方法としては第７図に
示すように内部電極２１を印刷した誘電体生シート２２
を複数枚積層し、第８図に示すように構成したセラミッ
ク積層体２３を第９図に示すように上金型２４と下金型
２５からなるヒータ入り金型プレス２６などの熱圧着装
でにより加熱圧着して一体成形し、第１０図に示すよう
にセラミック成形体２７を形成した債、該セラミック成
形体２７の点線に沿って切断し、しかるのち脱脂−焼成
し第１１図に示すように形成した単位体２８両端面に外
部電極２９を形成し積層セラミックコンデンサとしてな
るものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のようにセラミック成形体２７の形成手段が上金型
２４と下金型２５に挾み熱圧着する方法であるため圧着
時の圧力分布は均一とならず、前記セラミック成形体２
７における圧力分布にバラツキが生じ易かった。圧力分
布のバラツキは前記セラミック成形体２７を切断し形成
した単位体２８を焼成する際の収縮率に違いを生ずる。

収縮率の違いは焼成中の素子の内部応力の違いとなって
ソリや曲がりなどの変形が生じデラミネーション（層間
剥離）の原因となり、加えて前記セラミック積層体２３
を構成する誘電体生シート２２間にトラップされた空気
が逃げに＜＜、焼成時デラミネーションをさらに促進す
る結果となっていた。モしてデラミネーションは歩留、
耐湿性、信頼性の低下を招く重大欠点と言える。しかし
て上記欠点は誘電体生シート２２の積層枚数が多いほど
顕著であり、上記製法に適用できる積層枚数にもおのず
と制限が加えられ、結果としてヒーター入り金型プレス
マシン２６によって１１られる積層セラミックコンデン
サの最人容吊はおのずと限定される状況にあった。

また、上記構成によって得られたｆ？１層セクセラミッ
クコンデンサ第１２図で明らかなように三方に内部電極
２１を形成せずコンデンサ容ｎに寄与しない余白部３０
が存在する構造であり、この容重に寄与しない余白部３
０の全体にしめる割合を考えるとき、小形化を果た寸う
えで大きなネックとなっていた。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、特性良好に
して大幅な容ωアップで、かつ大幅に小形化できる新規
な構成を右づ゛る偏平形セラミックコンデンサのＩ　Ｂ
方法を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の偏平形セラミックコンデンサのｊｌＪ　選方法
は、幅方向一端部を余白部とし内部電極を形成した帯状
セラミックＸ　＋１体生シート一対を余白部それぞれを
反対側にして積層し剥離剤を塗布した巻芯に巻回し巻回
体を形成する手段と、該巻回体を耐水性袋に入れ内部の
空気を吸引して臭突包装し静水圧プレスマシンで予備加
熱圧着する手段と、該手段ののち前記巻芯を除去した巻
回体を押圧し巻芯孔をなくした偏平体とする手段と、該
偏平体を再び耐水性袋に入れ内部の空気を吸引して真空
包装し静水圧プレスマシンで前記予備加熱圧着より高い
圧力で、かつ長時間本加熱圧着する手段と、該手段のの
ち脱脂−焼成し焼結偏平体を形成する手段と、しかるの
ち該焼結偏平体両端面に外部電極を形成する手段とを具
備したことを特徴とするものである。

（作用） 以上の構成によれば偏平体圧着に必要な本加熱圧着手段
として静水圧プレスマシンを用いるものであるため、偏
平体への圧力分布は全周囲に均一となり、偏平形形状の
セラミックコンデンサの製造が容易であり、また圧力分
布の均一さによって巻回数を増して偏平形状を大きくす
ることも可能となり、既存の積層セラミックコンデンサ
の限界を越えた大容量のセラミックコンデンサが容易に
得られることになる。

（実施例） 以下本発明の一実施例につき詳述する。すなわち第１図
に示すようにＰｂ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｇ
、Ｓｒ、Ｚｎなどからなるペロブスカイト型結晶構造を
有する強誘電体材料を用い、バインダーとしてアクリル
系樹脂、ポリビニルブチラル系樹脂などの熱可塑性樹脂
を使用し、押出法またはドクターブレード法などで成形
し幅方向一端部を余白部１としＡＱ−Ｐｄ、Ｐｄ、Ｐｔ
、Ａｕ、Ｎ　ｉなどからなる電極ペーストを印刷塗布す
るかまたは前記電極材を蒸着し内部電極２を形成した帯
状セラミック誘電体シート３一対を用い、前記余白部１
それぞれを反対側にして前記誘電体シート３一対を８！
１層し、表面にワックス、シリコンなどの剥離剤を塗布
した直径０．５〜１．０ｍ＋の巻芯４を用い必要数巻回
し巻回体５を形成する。つぎに第２図に示すように該巻
回体５をゴム、樹脂などからなる耐水性袋６に収納し、
該耐水性袋６内部の空気を吸引し真空包装した後温度４
０〜８０℃、圧力１００〜２００　Ｋ９　／　ｃｉ　、
時間５〜２０分に設定した静水圧プレスマシン７を用い
加熱圧着する。つぎに前記耐水性袋６から取り出した巻
回体５から巻芯４を抜取り、たとえばプレス機などを用
い押圧し、第３図に示すように巻芯孔をなくした偏平体
８を得る。なお、この場合の押圧力は巻芯４を抜き取っ
て得られた巻芯孔をなくす程度の押圧力でよく、あまり
押圧力が強いとイ部にシワが形成されることになり、特
性劣化になるので好ましくない。しかしてこのようにし
て形成した偏平体８を前記予備加熱圧着と同様第４図に
示すように耐水性袋６に収納し、該耐水性袋６内部の空
気を吸引し真空包装した後温度４０〜８０℃、圧力２０
０〜１１０００ＩＣ／ｃｊ、時間２０〜１２０分に設定
した静水圧プレスマシン７を用い、前記予備加熱圧着よ
り高い圧力で、かつ長時間本加熱圧着し、しかるのち耐
水性袋６から偏平体８を取り出し、脱脂工程にてバイン
ダーをとばし９５０〜１１５０℃にて焼成を行い、しか
るのち第５図に示すように焼結偏平体９両端部にＡｇか
らなる電極ペーストを塗布し外部電極１０を形成し偏平
形セラミックコンデンサを得るようにしてなるものであ
る。第１図中１１は巻き終り余白部である。

以上のように構成してなる偏平形セラミックコンデンサ
の製造方法によれば、すぐれた品持性を得るために不可
欠な偏平体８を構成するシート３間の圧着手段が静水圧
プレスマシン７を用いた加熱圧着であるため偏平体８の
全周囲に均一な矢印方向の圧力分布となり、従来方法の
金型プレスを用いたもののようにデラミネーションの原
因は排除でき、歩留の向上はもとより特性劣化のないす
ぐれた効果を有する。

また、静水圧プレスマシン７を用いた加熱圧着であるた
め金型ブレスを用いる加熱圧着では不可能であった偏平
型セラミックコンデンサを容易に得ることができ、よっ
て容量に寄与しない余白部１を帯状セラミック誘電体シ
ート３の幅方向一端部に設けるのみであるため、内部電
極２の三方に容量に寄与しない余白部を必要とする第１
１図に示す従来構造としての積層セラミックコンデンサ
と比較して同一容量で比較した場合大幅に小形化できる
。さらに静水圧プレスマシン７を用いた加熱圧着で金型
ブレスによるものと比較し偏平体８の全周囲に均一な圧
力分布となるため、巻回数を増して偏平体形状を大きく
したとしても偏平体のどの部位にも圧力分布が均一であ
り、金型ブレスによって得られる積層セラミックコンデ
ンサの限度を越えた大容但のセラミックコンデンサを得
ることができるなど多くの利点を有する。

つぎに第５図に示す構成からなる本発明の実施例Ａと従
来の製法によって得られた第１１図に示す参考例日の８
ｉ層セラミックコンデンサとの比較の一例について述べ
る。

実　　施　　例　　Ａ ■誘電体材料 ｐｂ系組成にバインダーとしてアクリル系樹脂を添加。

■シート形成　　ドクターブレード法 ■シート寸法・全白部寸法 厚さ５０ｕｍ、長さ１５０５１１．幅６１１ｉ１１１余
白□部０．５ｉｍ（なお巻き始め１５ｍ、巻き終り３０
ｍｍを余白部とした。） ］血Ｊユ！　　　Ａ’；Ｉ−Ｐ（１ペ一スト印刷■巻芯
径　　０．８ｓｉ ■予備加熱圧着静水圧プレスマシン条件温度６５℃、内
圧１５ＯＮｇ／ｃｉ、時門５分間本加１、圧着静水圧プ
レスマシン条件 温度６５℃、内圧３００　Ｋ９　／　ａｔ　、時間１０
分間参　　考　　例　　Ｂ ■誘電体材料　　実施例Ａと同じ シート厚さ５０μｍ 積層体寸法５．４Ｍ×４．０ｍ×２履 余白部三方にそれぞれ　　０．４ａ＊ ■内部電極　　実施例Ａと同じ ■金型プレスマシン条件 温度６５℃、圧力３００にｇ　／　ｔ：ｉ　、時１．１
１０分１災玖ｌに且Ｊ　　　１０５０℃−４時間の外部
電極　　実施例Ａと同じ なお、上記Ａ、Ｂとも定格は５０ＷＶ１．２μ）：であ
る。しかして上記本発明の実施例Ａと従来の参考例Ｂそ
れぞれ３０個の各特性および体積比較を調べた結果下表
に示すようになった。

表に示す数値は、平均値である。

以　　下　　余　　白 上表から明らかなように実施例Ａは参考例日と比較し各
特性ともわずかながらすぐれており、実施例Ａは参考例
Ｂと比較し体積比で約７０％、体積当りの容但比で約１
．５倍で大幅な小形化が可能であり、参考例Ｂと同一体
積であれば大幅な大容量化が可能である点を実証した。

なお上記実施例ではチップ形形状のものを例示して説明
したが、第６図に示すような偏平体８両端部に形成した
外部電極１０にリード線１２を取着し、エポキシ樹脂な
どで各装置３を施せばディップ形コンデンサとして使用
可能であることは言うまでもない。また、内部電極材と
してＮ１などの非金属を用いた場合雰囲気焼成をするこ
とは当然である。

［Ｒ明の効果〕 本発明によれば静水圧プレスマシンによる加熱圧着によ
って偏平体の全周囲に圧力を均一に分布できることによ
って特性良好で小形化および大容量化を可能とした実用
的価値の高い全く新規な形状からなる偏平形セラミック
コンデンサの製造方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例に係る偏平形セラミ
ックコンデンサの製造方法を説明するためのもので、第
１図は巻回体の一部展開斜視図、第２図は巻回体の静水
圧プレスマシンによる加熱圧着方法を示す概略図、第３
図は巻回体を押圧して形成した８１層体を示す斜視図、
第４図は偏平体の静水圧プレスマシンによる加熱圧着方
法を示す概略図、第５図は偏平形セラミックコンデンサ
を示す斜視図、第６図は本発明の他の実施例に係る偏平
形セラミックコンデンサを示す斜視図、第７図〜第１２
図は従来の参考例に係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もので第７図は誘電体生シート
を示す斜視図、第８図はセラミック積層体を示す斜視図
、第９図は金型ブレスによる加熱圧着方法を示す概略図
、第１０図はセラミック成形体を承り斜視図、第１１図
は積層セラミックコンデンサを示す斜視図、第１２図は
第１１図に示すコンデンサに外部電極を形成する前の単
位体の一部展開斜視図である。 １・・・・・・余白部　　　２・・・・・・内部電極３
・・・・・・帯状セラミックＡ　ａｔ体シート４・・・
・・・巻芯　　　　５・・・・・・巻回体６・・・・・
・耐水性袋　　７・・・・・・静水圧プレスマシン８・
・・・・・偏平体　　　９・・・・・・焼結偏平体１０
・・・・・・外部電極　１１・・・・・・巻き終り余白
部特　　許　　出　　願　　人 マルコン電子株式会社 第　　１１　　図 第　　１０　　図 第　　１２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 幅方向一端部を余白部とし内部電極を形成した帯状セラ
   ミック誘電体生シート一対を余白部それぞれを反対側に
   して積層し剥離剤を塗布した巻芯に巻回し巻回体を形成
   する手段と、該巻回体を耐水性袋に入れ内部の空気を吸
   引して真空包装し静水圧プレスマシンで予備加熱圧着す
   る手段と、該手段ののち前記巻芯を除去した巻回体を押
   圧し巻芯孔をなくした偏平体とする手段と、該偏平体を
   再び耐水性袋に入れ内部の空気を吸引して真空包装し静
   水圧プレスマシンで前記予備加熱圧着より高い圧力で、
   かつ長時間本加熱圧着する手段と、該手段ののち脱脂−
   焼成し焼結偏平体を形成する手段と、しかるのち該焼結
   偏平体両端面に外部電極を形成する手段とを具備したこ
   とを特徴とする偏平形セラミックコンデンサの製造方法
   。