KR100596288B1 - Manufacturing method of laminated ceramic electronic parts - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 탈 바인더시에 있어서의 세라믹 적층체로부터 유기물을 각 세라믹 적층체마다 균일하게 제거함으로써, 특성 편차를 억제하고, 또한 탈 바인더 처리한 후의 세라믹 적층체의 핸들링을 향상시켜, 신뢰성이 높은 적층 세라믹 전자 부품을 얻는다. In the present invention, organic matters are uniformly removed from each ceramic laminate at the time of binder removal, thereby preventing variation in characteristics, and improving the handling of the ceramic laminate after the binder removal treatment, thereby increasing reliability. Obtain a ceramic electronic component.
미(未) 소성(燒成)의 세라믹 적층체(3)를 탈 바인더 처리할 때, 탈 바인더 후의 세라믹 적층체(3)내에 유기물이 0.5중량%∼8.5중량%, 바람직하게는 1.0중량%∼5.0중량% 잔존시킨다. 이 탈 바인더 처리 공정은 불활성 가스를 이용한 분위기 가스중에 있어서 행한다. 또한, 이 탈 바인더 공정에 있어서, 미 소성의 세라믹 적층체(3)의 내부 전극(5, 6)의 탈 바인더 개시 온도를 세라믹층(7)의 탈 바인더 개시 온도보다도 높게 설정한다. When the unbaked ceramic laminate 3 is subjected to a binder removal treatment, organic matters in the ceramic laminate 3 after debinding are 0.5% by weight to 8.5% by weight, preferably 1.0% by weight to It remains 5.0 weight%. This debinding process is performed in an atmosphere gas using an inert gas. In this debinding step, the debinding start temperature of the internal electrodes 5 and 6 of the unfired ceramic laminate 3 is set higher than the debinding start temperature of the ceramic layer 7.
Description
도 1은 본 발명에 의한 적층 세라믹 전자 부품을 만드는 세라믹 그린시트를 도시하는 사시도, 1 is a perspective view showing a ceramic green sheet for making a multilayer ceramic electronic component according to the present invention;
도 2는 상기 세라믹 그린시트의 일부에 내부 전극 패턴을 인쇄한 상태를 개념적으로 도시하는 사시도, 2 is a perspective view conceptually showing a state in which an internal electrode pattern is printed on a part of the ceramic green sheet;
도 3은 상기 세라믹 그린시트를 적층하는 공정을 개념적으로 도시하는 분리사시도, 3 is an exploded perspective view conceptually illustrating a process of laminating the ceramic green sheet;
도 4는 상기 적층 공정에 의해서 얻어진 세라믹 그린시트의 적층체를 도시하는 사시도, 4 is a perspective view showing a laminate of ceramic green sheets obtained by the lamination step;
도 5는 상기 세라믹 그린시트의 적층체를 재단하여 얻어진 세라믹 적층체를 도시하는 일부 절결 사시도, 5 is a partially cutaway perspective view showing a ceramic laminate obtained by cutting the laminate of the ceramic green sheet;
도 6은 상기 세라믹 적층체의 층 구조를 개념적으로 도시하는 분리 사시도, 6 is an exploded perspective view conceptually showing the layer structure of the ceramic laminate;
도 7은 상기 세라믹 적층체를 탈 바인더 처리할 때의 탈 바인더 노에 있어서의 노 내압 및 노내 온도와 시간의 프로파일의 예를 나타내는 그래프, 7 is a graph showing an example of a furnace internal pressure, a furnace temperature, and a time profile in a binder removal furnace when the ceramic laminate is subjected to a binder removal treatment;
도 8은 완성된 적층 세라믹 전자 부품의 예를 도시하는 일부 절결 사시도. 8 is a partially cutaway perspective view illustrating an example of a completed laminated ceramic electronic component.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
3 : 세라믹 적층체3: ceramic laminate
5 : 내부 전극5: internal electrode
6 : 내부 전극6: internal electrode
7 : 세라믹층7: ceramic layer
본 발명은 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자 부품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 미 소성의 세라믹 적층체를 탈(脫) 바인더 처리한 후, 그 미 소성의 세라믹 적층체를 소성하여 적층 세라믹 전자 부품을 제조하는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자 부품은, 세라믹 적층체의 내부에, 두께 방향으로 적층하여 도체막으로 이루어지는 내부 전극을 갖는다. 이러한 적층 세라믹 전자 부품을 제조하기 위해서는, 일반적으로, 유기 바인더, 분산제 및 용제로 이루어지는 바인더 용액과 원료 분말을 혼합하여 슬러리를 만들고, 이것으로부터 얻어지는 세라믹 그린시트에, 스크린 인쇄 등으로 전극 패턴을 인쇄한 것을 적층시킴으로써 실행된다. A multilayer ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor has an internal electrode formed of a conductor film by laminating in a thickness direction inside a ceramic laminate. In order to manufacture such a multilayer ceramic electronic component, generally, the binder solution which consists of an organic binder, a dispersing agent, and a solvent is mixed with a raw material powder, and a slurry is made, and the electrode pattern was printed on the ceramic green sheet obtained from this by screen printing etc. By stacking them.
얻어진 세라믹 적층체를 소망 치수로 절단 분할하여 칩 형상으로 하고, 이 칩 형상의 세라믹 적층체를 소성하기 전에, 유기 바인더 등을 제거하는 탈 바인더 처리가 행해진다. The binder obtained by cutting and dividing the obtained ceramic laminate into desired dimensions to form a chip shape and removing the organic binder and the like before firing the chip-shaped ceramic laminate is performed.
그런데, 칩 형상의 세라믹 적층체를 탈 바인더 처리하고, 그 중의 유기물 성분을 제거하면, 세라믹 적층체가 약해져, 세라믹 적층체의 핸들링에 의한 구조 결함을 발생하기 쉽게 된다. 이에 따라, 예를 들어 그 후의 소성 공정 등에서 세라믹 적층체에 깨짐 등의 결함이 발생하기 쉬워진다. By the way, when the chip-shaped ceramic laminate is de-bindered and the organic component therein is removed, the ceramic laminate is weakened and structural defects due to handling of the ceramic laminate are likely to occur. Thereby, defects, such as a crack, arise easily in a ceramic laminated body in a subsequent baking process etc., for example.
또한, 상기와 같이 미 소성의 세라믹 적층체를 탈 바인더 노에 장입하여 탈 바인더 처리를 행하는 경우, 노내의 분위기를 일정하게 유지하는 것이 어렵기 때문에, 부분적으로 분위기가 달라져 버린다. 그 때문에, 노내에 칩 형상의 세라믹 적층체를 탑재할 때, 그 장소에 따라 유기 바인더의 제거량이 변화되고, 결과적으로 탈 바인더 후의 세라믹 적층체에 포함되는 유기물의 함유량에 편차가 발생하여, 소성후에 얻어지는 적층 세라믹 전자 부품의 전기 특성의 편차가 제품마다 커진다고 하는 과제가 있었다. In addition, when the unbaked ceramic laminate is charged into the binder removal furnace and subjected to the binder removal treatment as described above, it is difficult to keep the atmosphere in the furnace constant, and the atmosphere is partially changed. Therefore, when the chip-shaped ceramic laminate is placed in the furnace, the removal amount of the organic binder is changed depending on the place, and as a result, a variation occurs in the content of the organic matter contained in the ceramic laminate after the binder removal, and after firing There existed a subject that the dispersion | variation in the electrical characteristic of the laminated ceramic electronic component obtained becomes large for every product.
따라서 본 발명의 목적은, 탈 바인더시에 있어서의 세라믹 적층체로부터 유기물을 각 세라믹 적층체마다 균일하게 제거함으로써, 특성 편차를 억제하고, 또한 탈 바인더 처리한 후의 세라믹 적층체의 핸들링을 향상시켜, 신뢰성이 높고, 또한 구조 결함이 없는 적층 세라믹 전자 부품을 얻는 것이 가능한 제조 방법을 제공하는 것이다. Therefore, an object of the present invention is to uniformly remove organic matter from each ceramic laminate in the case of binder removal, thereby suppressing characteristic variations, and further improving the handling of the ceramic laminate after the binder removal treatment. It is to provide a manufacturing method capable of obtaining a multilayer ceramic electronic component having high reliability and no structural defect.
상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는, 미 소성의 세라믹 적층체(3)를 탈 바인더 처리할 때, 탈 바인더 후의 세라믹 적층체(3)내에 유기물이 0.5중량%∼8.5중량%, 바람직하게는 1.0중량%∼5.0중량% 잔존시키는 것이다. 또한, 이 탈 바인더 공정에 있어서, 미 소성의 세라믹 적층체(3)의 내부 전극(5, 6)의 탈 바인더 개시 온도를, 세라믹층(7)의 탈 바인더 개시 온도보다도 높게 설정하는 것이다. In order to achieve the above object, in the present invention, when the unbaked
즉, 본 발명에 있어서의 적층 세라믹 전자 부품의 제조 방법은, 내부에서 세라믹층(7)과 비(卑)금속막으로 이루어지는 내부 전극(5, 6)이 복수층씩 교대로 적층된 미 소성의 세라믹 적층체(3)를 탈 바인더 처리하는 공정과, 탈 바인더 처리한 미 소성의 세라믹 적층체(3)를 소성하는 공정을 갖는 적층 세라믹 전자 부품의 제조 방법에 있어서, 탈 바인더 후의 세라믹 적층체(3)중에 유기물이 0.5중량%∼8.5중량%, 바람직하게는 1.0중량%∼5.0중량% 포함되도록 한 것을 특징으로 하는 것이다. That is, in the manufacturing method of the multilayer ceramic electronic component in the present invention, an unfired ceramic in which
이렇게 해서, 탈 바인더 처리하는 것에 의해, 세라믹 적층체(3) 내의 거의 대부분의 유기 바인더를 연소시키지 않고서 분해, 제거할 수 있어, 칩 부품의 디레미네이션(dilamination) 혹은 크랙(crack)의 발생을 방지할 수 있다. 한편, 칩 형상의 세라믹 적층체(3)내에 약간의 유기 바인더를 남겨 놓는 것에 의해, 세라믹 적층체(3)가 극단적으로 약해지지 않고, 탈 바인더 처리후의 세라믹 적층체(3)의 핸들링에 의한 구조 결함을 없애 세라믹 적층체(3)의 반송을 용이하게 실행할 수 있어, 그 후의 소성 공정 등에서의 깨짐이 발생하기 어렵게 된다. In this way, by debinding, almost all organic binders in the
탈 바인더 후의 세라믹 적층체(3)내에 포함되는 유기물의 양이, 0.5중량%보다도 적으면, 탈 바인더 처리후의 세라믹 적층체(3)가 깨지기 쉬워, 그 핸들링성이 저하하여, 세라믹 적층체(3)를 파손시키지 않고서 반송하는 것 등이 곤란해진다. 한편, 탈 바인더 후의 세라믹 적층체(3)의 세라믹층(7)내에 포함되는 유기물의 양이, 8.5중량%보다도 많으면, 탈 바인더 처리후의 소성 공정에 있어서, 소성노내에 분해된 유기물이 발생하기 쉬워져, 소성노내의 분위기를 안정하게 유지할 수 없다. 더욱 바람직하게는, 탈 바인더 후의 세라믹 적층체(3)내에 유기물이 1.0중량%∼5.0중량% 포함되도록 함으로써, 소성시의 소성노내의 분위기 변동의 문제나 적층 세라믹 전자 부품의 구조 결함의 문제를 보다 확실히 해소할 수 있다. When the amount of the organic substance contained in the ceramic laminated
또한, 본 발명에 있어서의 적층 세라믹 전자 부품은, 내부에서 세라믹층(7)과 비금속막으로 이루어지는 내부 전극(5, 6)이 복수층씩 교대로 적층된 미 소성의 세라믹 적층체(3)를 탈 바인더 처리하는 공정과, 탈 바인더 처리한 미 소성의 세라믹 적층체(3)를 소성하는 공정을 갖는 적층 세라믹 전자 부품의 제조 방법에 있어서, 내부 전극(5, 6)의 탈 바인더 개시 온도가, 세라믹층(7)의 탈 바인더 개시 온도보다도 높게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. In the multilayer ceramic electronic component according to the present invention, the unfired
이와 같이 하면, 탈 바인더 처리 공정에서, 내부 전극(5, 6)의 탈 바인더가, 세라믹층(7)의 탈 바인더보다 늦게 개시되게 된다. 즉, 탈 바인더 처리 공정에 있어서, 우선 세라믹 적층체(3)의 표면측에 가까운 부분의 세라믹층(7)으로부터 탈 바인더가 개시되고, 그것보다 늦게 세라믹 적층체(3)의 비교적 내부에 있는 내부 전극(5, 6)의 탈 바인더가 개시된다. 이에 따라, 세라믹 적층체(3)의 전체에 걸쳐 균일하게 유기 바인더를 제거할 수 있다. In this way, in the binder removal process, the binder removal of the
상기 탈 바인더 처리 공정은 불활성 가스를 이용한 분위기 가스내에 있어서 행한다. 이와 같이 하면, 유기 바인더를 연소시키지 않고서 분해할 수 있어, 소성후의 칩 부품의 디레미네이션 혹은 크랙의 발생을 방지할 수 있다. 특히, 비금속 페이스트를 이용하여 내부 전극(5, 6)을 형성하는 경우에는, 탈 바인더 처리 공정에 있어서의 비금속의 산화가 억제되어, 결과적으로 신뢰성이 높은 적층 세라믹 전자 부품을 얻을 수 있다. The debinding treatment step is performed in an atmosphere gas using an inert gas. In this way, the organic binder can be decomposed without burning, thereby preventing the occurrence of the lamination or cracking of the chip component after firing. In particular, when the
또한, 탈 바인더 노의 온도를 상승시키는 과정에서, 탈 바인더 노의 노내 압력을 대기압보다 높게 한다. 이렇게 함으로써, 탈 바인더 처리된 세라믹 적층체(3)내에 적당량의 유기물을 잔존시킬 수 있다. In the process of raising the temperature of the debinding furnace, the pressure in the furnace of the debinding furnace is made higher than atmospheric pressure. By doing in this way, an appropriate amount of organic substance can be remained in the binder removal-processed ceramic laminated
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적, 특징, 국면 및 이익 등은 첨부 도면을 참조로 하여 설명하는 이하의 상세한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. The above and other objects, features, aspects, advantages, and the like of the present invention will become more apparent from the following detailed embodiments described with reference to the accompanying drawings.
(실시예)(Example)
다음에, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 대하여, 구체적이고 또한 상세하게 설명한다. Next, embodiments of the present invention will be described in detail and with reference to the drawings.
적층 세라믹 전자 부품으로서 적층 세라믹 콘덴서를 제조하는 경우를 예로서 설명하면, 적층 세라믹 콘덴서의 세라믹층을 형성하는 유전체의 원재료는, 주로 BaTiO3 이다. 또한 소성 온도의 저하를 도모하기 위해서, Si2O3, B2O3, Li2O3 등을 주성분으로 한 유리 성분을 첨가한다. 또한 내(耐)환원성이나 온도 특성을 조정하기 위해서, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 등의 희토류 원소를 포함하는 산화물이나, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni 등의 천이 금속을 포함하는 산화물을 첨가하는 것이 바람직하다. A case of manufacturing a multilayer ceramic capacitor as a multilayer ceramic electronic component will be described as an example. The raw material of the dielectric for forming the ceramic layer of the multilayer ceramic capacitor is mainly BaTiO 3 . In addition, in order to reduce the lowering of the sintering temperature, the addition of a glass component as a main component such as Si 2 O 3, B 2 O 3, Li 2 O 3. In addition, rare earth elements such as Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, etc. It is preferable to add the oxide containing and the oxide containing transition metals, such as Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni.
이러한 원료 분말로부터 유전체 재료는, 예를 들어 다음과 같은 수단으로 얻어진다. From such raw material powder, a dielectric material is obtained by the following means, for example.
우선 출발 원료를 소정량씩 칭량하여 배합하고, 예를 들어, 볼 밀(ball-mill) 등에 의해 습식 혼합한다. 이어서, 스프레이 건조기 등에 의해 건조시키고, 그 후 가소성하여 유전체 산화물을 얻는다. 또 가소성은 통상 800∼1300℃에서, 2∼10 시간정도 행한다. 이어서, 제트 밀(jet mill) 혹은 볼 밀 등에 의해 소정 입경으로 될 때까지 분쇄하여, 유전체 재료를 얻는다. First, starting materials are weighed and blended in predetermined amounts, and wet-mixed, for example, by a ball mill or the like. Subsequently, it is dried by a spray dryer or the like and then plasticized to obtain a dielectric oxide. Moreover, plasticity is normally performed at 800-1300 degreeC for about 2 to 10 hours. Subsequently, it grind | pulverizes until it becomes a predetermined particle diameter by a jet mill, a ball mill, etc., and obtains a dielectric material.
다음에 슬러리를 작성한다. 슬러리는 주로 상기의 유전체 재료, 바인더, 용제로 이루어지고, 필요에 따라서 가소제, 분산제 등을 첨가하여도 좋다. Next, a slurry is prepared. A slurry mainly consists of said dielectric material, a binder, and a solvent, You may add a plasticizer, a dispersing agent, etc. as needed.
바인더로서는, 예를 들어 아비에틴산 수지, 폴리비닐부티랄, 에틸셀룰로즈, 아크릴 수지 등을 들 수 있다. 용제로서는, 예를 들어 에탄올, 테르피네올, 부틸카비톨, 톨루엔, 케로신 등을 들 수 있다. 가소제로서는, 예를 들어 아비에틴산 유도체, 디에틸옥살산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 프탈산 에스테르, 프탈산 디부틸 등을 들 수 있다. 분산제로서는, 예를 들어 글리세린, 옥타디실아민, 트리클로로 초산, 올레산, 옥타디엔, 올레산 에틸, 모노올레산 글리세린, 트리올레산 글리세린, 트리스테아르산 글리세린, 멘세덴유 등을 들 수 있다. As a binder, abienic acid resin, polyvinyl butyral, ethyl cellulose, an acrylic resin, etc. are mentioned, for example. As a solvent, ethanol, terpineol, butyl carbitol, toluene, kerosene, etc. are mentioned, for example. As a plasticizer, abienic acid derivative, diethyl oxalic acid, polyethylene glycol, polyalkylene glycol, a phthalic ester, dibutyl phthalate etc. are mentioned, for example. Examples of the dispersant include glycerin, octadisilamine, trichloroacetic acid, oleic acid, octadiene, ethyl oleate, glycerin monooleate, glycerin trioleate, glycerin tristearate and mencedene oil.
이 슬러리를 조정할 때의 유전체 재료의 전체에 대한 비율은 30∼80중량% 정도로 하고, 기타, 결합제는 2∼5중량%, 가소제는 0.1∼5중량%, 분산제는 0.1∼5중량%, 용제는 20∼70중량% 정도로 한다. When adjusting this slurry, the ratio with respect to the whole dielectric material is about 30 to 80 weight%, In addition, 2 to 5 weight% of a binder, 0.1 to 5 weight% of a plasticizer, 0.1 to 5 weight% of a dispersing agent, a solvent 20 to 70% by weight.
이어서, 상기 유전체 재료와 이들을 혼합한다. 슬러리의 혼합은 바스켓 밀(basket mill), 볼 밀(ball-mill), 비즈 밀(beads mill) 등을 이용하여 실행된다. Next, the dielectric material and these are mixed. The mixing of the slurry is carried out using a basket mill, ball mill, beads mill or the like.
다음에 이 슬러리를 도공(塗工)하여, 세라믹 그린시트를 얻는다. 닥터 브레이드, 립 코터, 다이 코터, 리버스 코터 등을 이용하여 1㎛∼20㎛ 두께의 세라믹 그린시트에 도공한다. Next, this slurry is coated to obtain a ceramic green sheet. Coating is performed on a ceramic green sheet having a thickness of 1 µm to 20 µm using a doctor braid, a lip coater, a die coater, a reverse coater, or the like.
또한 이 세라믹 그린시트를 적당한 사이즈로 재단함으로써, 도 1에 도시하는 바와 같은 세라믹 그린시트(1)를 얻는다. Further, by cutting the ceramic green sheet to an appropriate size, a ceramic
다음에, 도 2에 도시하는 바와 같이 상기에서 얻은 일부의 세라믹 그린시트(1a, 1b)의 표면에 내부 전극 패턴(2a, 2b)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 2,
내부 전극용 페이스트를 제조할 때에 이용하는 도체 재료로서는, Ni나 Cu 등의 비금속 재료 또는 그들의 합금, 나아가서는 그들의 혼합물을 이용한다. 이러한 도체 재료는, 구(球) 형상, 비늘 모양 형상 등, 그 형상에 특별히 제한은 없으며, 또한 이들 형상의 것이 혼합된 것이어도 무방하다. 도체 재료의 평균 입자경은, 0.1∼10㎛, 바람직하게는 0.1∼1㎛ 정도의 것을 이용하면 된다. 유기 비히클(vehicle)은 바인더 및 용제를 함유하는 것이다. 바인더로서는, 예를 들어 에틸 셀룰로즈, 아크릴 수지, 부티랄 수지 등 공지의 것은 모두 사용 가능하다. 바인더 함유량은 1∼10중량% 정도로 한다. 용제로서는, 예를 들어 테르피네올, 부틸카비톨, 케로신 등 공지의 것은 모두 사용 가능하다. 용제 함유량은 20∼55중량% 정도로 한다. 이밖에, 총계 10중량% 정도 이하의 범위에서, 필요에 따라, 소르비탄 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르 등의 분산제나, 디옥틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 부틸 프타릴 글리콜산 부틸 등의 가소제나, 디레미레이션(dilamination) 방지, 소결 억제 등의 목적으로, 유전체, 절연체 등의 각종 세라믹 분체 등을 첨가할 수도 있다. 또한, 유기 금속 수지염을 첨가하는 것도 유효하다. As a conductor material used when manufacturing an internal electrode paste, nonmetallic materials, such as Ni and Cu, their alloys, and also their mixture are used. There is no restriction | limiting in particular in such shapes, such as a spherical shape and a scaly shape, such a conductor material may be mixed with these shapes. As for the average particle diameter of a conductor material, 0.1-10 micrometers, Preferably what is about 0.1-1 micrometer may be used. An organic vehicle is one containing a binder and a solvent. As a binder, all well-known things, such as ethyl cellulose, an acrylic resin, butyral resin, can be used, for example. The binder content is about 1 to 10% by weight. As a solvent, all well-known things, such as terpineol, butyl carbitol, a kerosene, can be used, for example. Solvent content is made into about 20 to 55 weight%. In addition, in the range of about 10 weight% or less in total, dispersing agents, such as a sorbitan fatty acid ester and a glycerol fatty acid ester, plasticizers, such as a dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, and butyl phthalyl glycolate, and di, as needed. Various ceramic powders, such as a dielectric material and an insulator, etc. can also be added for the purpose of prevention of dilation, suppression of sintering, etc. It is also effective to add an organometallic resin salt.
이렇게 해서 얻어진 내부 전극용 페이스트를 사용하여, 인쇄법, 전사법, 시트법 등에 의해, 도 2에 도시하는 바와 같이 두 종류의 내부 전극 패턴(2a, 2b)을 인쇄한다. 이들 내부 전극 패턴(2a, 2b)을 인쇄한 세라믹 그린시트(1a, 1b)는, 내부 전극 패턴(2a, 2b)을 인쇄하지 않은 세라믹 그린시트(1)와 구별하기 위해서, 도 2에서는 각각 부호「1a」,「1b」로 나타내었다. Using the internal electrode paste thus obtained, two types of
이러한 내부 전극 패턴(2a, 2b)이 인쇄된 세라믹 그린시트(1a, 1b)를, 도 3에 도시하는 바와 같이 교대로 적층하고, 그 양측에 내부 전극 패턴(2a, 2b)이 인쇄되어 있지 않은 세라믹 그린시트(1, 1), 소위 더미시트를 더 적층하며, 이들을 압착하여, 도 4에 나타내는 바와 같은 적층체를 얻는다. The ceramic
또, 이러한 적층체는, 상기와 같이, 내부 전극 패턴(2a, 2b)이 인쇄된 세라믹 그린시트(1a, 1b)와 내부 전극 패턴(2a, 2b)이 인쇄되어 있지 않은 세라믹 그린시트(1, 1)를 적층하는 방법 외에, 세라믹 그린시트와 도전 페이스트를 소정의 순 서로 순차적으로 인쇄하여 적층해 가는, 소위 슬러리 빌트법에 의해 얻을 수도 있다. In addition, as described above, the ceramic
또한, 이 적층체를 종횡으로 재단하여, 도 5에 도시하는 바와 같은 개개의 칩 형상의 미소성의 세라믹 적층체(3)로 분할한다. 이 세라믹 적층체(3)는, 예를 들어, 도 6에 도시하는 바와 같은 층 구조를 갖는다. 내부 전극(5, 6)을 갖는 유전체로 이루어지는 세라믹층(7, 7…)이 도 6에 나타내는 순서로 적층되고, 또한 그 양측에 내부 전극(5, 6)이 형성되어 있지 않은 세라믹층(7, 7…)이 각각 복수층 적층된다. 그리고, 이러한 층 구조를 갖는 세라믹 적층체(3)의 단부에는 내부 전극(5, 6)이 교대로 노출되어 있다. The laminate is cut vertically and horizontally and divided into individual chip-shaped unfired
다음에, 이 세라믹 적층체(3)를 탈 바인더 처리한 후 소성한다. Next, this
이렇게 해서 얻어지는 적층형 세라믹 콘덴서의 형상이나 사이즈는, 목적이나 용도에 따라 적절히 결정하면 된다. 예를 들어 직방체 형상의 경우에는, 통상 1.0∼3.2mm×0.5∼1.6mm×0.5∼1.6mm 정도이다. What is necessary is just to determine suitably the shape and size of the multilayer ceramic capacitor obtained in this way according to an objective and a use. For example, in the case of a rectangular parallelepiped shape, it is about 1.0-3.2 mm x 0.5-1.6 mm x 0.5-1.6 mm normally.
여기서, 상기 탈 바인더 처리에 대하여 설명한다. 또, 이 명세서에서 말하는 「탈 바인더」란, 세라믹 적층체(3)를 가열함으로써, 그 세라믹 적층체(3)에 포함되는 바인더나 그 외의 유기물을 제거하여, 그 일부를 세라믹 적층체(3)내에 잔존시키는 프로세스를 말한다. Here, the said binder removal process is demonstrated. In addition, the "de-binder" referred to in this specification heats the ceramic
탈 바인더 처리로서는, 우선 분할된 미 소성의 세라믹 적층체(3)를 탈 바인더 노에 장입한다. 그 때에, 세라믹 적층체(3)는 정전기에 의해 표면에 융착 방지제를 부착시켜 표면을 지르코니아 코팅한 알루미나 질의 케이스에 채워 넣고, 노내 에 장입한다. 또한, 알루미나 질의 케이스 대신에, 세라믹 적층체(3)의 길이보다 작은 그물눈 케이스을 사용함으로써, 세라믹 적층체(3)를 균일하게 탈 바인더하기 쉬워진다. As a binder removal process, the undivided ceramic
탈 바인더 처리 조건으로서는, 통상, 노내의 압력을 정압 상태로 노내 온도 및 시간을 설정하여 실행하는 경우 외에, 노내의 압력을 변화시켜 실행하는 경우도 있다. 예를 들어, 도 7에 도시하는 바와 같이, 우선 상온(常溫)으로 노의 내압을 10기압까지 상승시키고, 그 후 20℃/hr의 비율로 승온한다. 노내 온도가 200℃로 된 시점에서, 감압을 개시하고, 대기압으로 되돌린다. 한편, 노 온도는 사용되는 바인더의 특성에 의해서 설정되는 피크 온도 Tp로 일정 시간 유지한 후, 탈 바인더를 종료한다. As the binder removal treatment conditions, in addition to the case where the pressure in the furnace is normally set in a constant pressure state and the temperature and time of the furnace are set, the pressure in the furnace may be changed. For example, as shown in FIG. 7, first, the internal pressure of a furnace is raised to 10 atmospheres at normal temperature, and it heats up at the rate of 20 degree-C / hr after that. When the furnace temperature becomes 200 degreeC, pressure reduction is started and it returns to atmospheric pressure. On the other hand, after maintaining furnace temperature for a fixed time at the peak temperature Tp set by the characteristic of the binder used, a binder removal is complete | finished.
여기서, 최초에 가하는 고압 및 감압을 시작하는 온도는, 모두 바인더에 의해서 선택되는 것으로, 상기 10 기압 및 200℃에 한정되지 않는다. Here, the temperature which starts high pressure and pressure reduction which are initially added is all selected by the binder, and is not limited to said 10 atmospheres and 200 degreeC.
이렇게 해서 탈 바인더 처리 공정에 있어서, 노내 온도를 상승하는 과정에서 노내 압력을 10 기압으로 유지함으로써, 탈 바인더 처리된 세라믹 적층체(3)내에는, 유기물이 세라믹 적층체(3)에 대하여 0.5∼8.5중량% 포함되게 된다. 이렇게 해서, 탈 바인더 후의 세라믹 적층체(3)의 유기물의 함유량을 조정함으로써, 세라믹 적층체(3)의 핸들링에 의한 구조 결함을 없애 그 반송을 용이하게 실행할 수 있고, 소성시에 있어서의 분해한 유기물의 발생을 억제하여, 소성 노내의 분위기를 안정되게 유지할 수 있기 때문에, 소성 얼룩을 억제할 수 있다. In this way, in the binder removal process, by maintaining the furnace pressure at 10 atm in the process of raising the furnace temperature, the organic matter is 0.5 to the
여기서, 세라믹 적층체(3)에 포함되는 유기물이란, 바인더의 잔존물에 한하 지 않고, 결합제나 그 밖의 유기물의 잔존물을 말한다. 일반적으로 용제는 슬러리를 시트화했을 때에 증발하지만, 여기서 말하는 세라믹 적층체(3)에 포함되는 유기물이란, 세라믹 적층체(3)에 잔존하고 있는 유기물 모두를 말하며, 세라믹 적층체(3)의 탈 바인더 처리 전후의 중량의 차에 의해서 측정할 수 있다. Here, the organic substance contained in the ceramic
이 탈 바인더 처리시에 있어서, 노내를 불활성 가스, 예를 들어 질소 분위기속에서 실행하도록 하면, 유기 바인더를 연소시키지 않고서 분해할 수 있어, 소성후 칩 부품의 디레미네이션 혹은 크랙의 발생을 방지할 수 있다. 특히, 내부 전극(5, 6)이 비금속 페이스트를 사용하여 형성되어 있기 때문에, 그 내부 전극(5, 6)의 산화를 억제할 수 있다. In this binder removal process, if the furnace is operated in an inert gas, for example, a nitrogen atmosphere, the organic binder can be decomposed without burning, thereby preventing the occurrence of the delamination or cracking of the chip components after firing. Can be. In particular, since the
또한, 내부 전극(5, 6)중에 함유되는 바인더와 세라믹층(7)에 함유되는 바인더를 적절히 선택하는 것에 의해, 내부 전극(5, 6)의 탈 바인더 개시 온도와 세라믹층(7)의 탈 바인더 개시 온도를 달리 할 수 있다. 구체적으로는, 내부 전극(5, 6)의 탈 바인더 개시 온도를 세라믹층(7)의 탈 바인더 개시 온도보다도 높게 설정하는 것에 의해, 세라믹층(7)의 탈 바인더 처리가 종료하고 나서 내부 전극(5, 6)의 탈 바인더 처리를 진행시킬 수 있어, 칩 부품의 내외에 있어서 균일한 탈 바인더 처리를 실행할 수 있다. Further, by appropriately selecting the binder contained in the
탈 바인더 후의 세라믹 적층체(3)의 소성은 분위기 터널 노나 분위기 고정 노를 쓰는 것이 가능하다. The firing of the
이렇게 해서 세라믹 적층체(3)를 소성한 후, 도 8에 도시하는 바와 같이, 세라믹 적층체(3)의 단부에 외부 전극(2, 2)이 형성된다. 외부 전극(2, 2)을 형성하 기 위해서 도체 성분에는, 일반적으로 Ni나 Ni 합금, Cu나 Cu 합금 등을 이용할 수 있다. 외부 전극(2, 2)을 도전 페이스트를 이용하여 형성하는 경우, 딥핑법 등에 의해 세라믹 적층체(3)의 단부에 도전 페이스트를 도포한다. 그 후, 중성 분위기나 환원 분위기속에서 600∼1000℃로 소성함으로써, 외부 전극(2, 2)이 형성된다. 소성하기 전의 미 소성의 세라믹 적층체(3)의 단부에 도전 페이스트를 도포하고, 세라믹 적층체(3)의 소성과 동시에 도전 페이스트를 소성하여 외부 전극(2, 2)을 형성하여도 된다. 또한, 증착이나 스퍼터 등 드라이법을 이용하여 외부 전극(2, 2)을 형성할 수도 있다. After firing the
예를 들어, 상기와 같이 만들어진 적층 세라믹 콘덴서는, 탈 바인더 후의 세라믹 적층체(3)의 핸들링시 파손이 적고, 그 취급이 용이하다. 또한, 미 소성의 세라믹 적층체(3)의 소성시에, 탈 바인더 처리 공정에 있어서의 탈 바인더의 편차의 영향을 받지 않고, 제품간에 전기 특성의 편차가 억제되었다. For example, the multilayer ceramic capacitor produced as described above has little damage during handling of the
또 상기 설명에서는, 적층 세라믹 전자 부품으로서 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법을 예로 설명하였지만, 세라믹 재료, 내부 전극 패턴의 형상 및 그 적층 순서 등을 변경하기만 해도, 본 발명을 적층 세라믹 인덕터나 적층 세라믹 복합 부품 등의 다른 적층 세라믹 전자 부품의 제조에도 마찬가지로 적용할 수 있음은 물론이다. In the above description, the manufacturing method of the multilayer ceramic capacitor is described as an example of the multilayer ceramic electronic component. However, the present invention can be applied to a multilayer ceramic inductor or a multilayer ceramic composite only by changing the shape of the ceramic material, the internal electrode pattern, and the stacking order thereof. It goes without saying that the present invention can be similarly applied to the production of other multilayer ceramic electronic components such as components.
이상 서술한 바와 같이, 본 발명의 적층 세라믹 전자 부품의 제조 방법에 따 르면, 탈 바인더 후의 세라믹 적층체(3)의 핸들링성이 향상되고, 능률적이며 높은 양품율로 적층 세라믹 전자 부품을 제조할 수 있다. 또한, 탈 바인더시에 있어서, 미 소성의 세라믹 적층체로부터 유기물을 각 소체(素體)마다 균일하게 제거함으로써, 제품으로서의 특성 편차를 억제하여, 신뢰성이 높은 적층 세라믹 전자 부품을 얻을 수 있다. As mentioned above, according to the manufacturing method of the laminated ceramic electronic component of this invention, the handling property of the ceramic
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.
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JPH06119808A (en) * | 1992-02-27 | 1994-04-28 | Taiyo Yuden Co Ltd | Conductive paste |
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