KR100675611B1 - 인쇄 건조 방법, 전자 부품의 제조 방법 및 인쇄 건조 장치 - Google Patents

Abstract

길이 방향을 따라 가늘고 긴 지지 시트(20)를, 인쇄 영역(42)과 건조 영역(44)의 쌍방을 건너지르도록 두르고, 인쇄 영역(42)에서는, 지지 시트(20)에 제1 장력 F1을 가한 상태로, 그 지지 시트(20)의 위에 소정 패턴을 인쇄하고, 그 후에 그 지지 시트(20)를 건조 영역(44)을 향해 송출하고, 건조 영역(44)에서는, 소정 패턴이 인쇄된 지지 시트(20)를, 제2 장력 F2를 가한 상태로 건조실(62) 내에서 건조시키는 인쇄 건조 방법이다. 제1 장력 F1과 제2 장력 F2는 각각 다른 장력 인가 수단에 의해 인가되고, 제2 장력 F2가, 지지 시트(20)의 길이 방향을 따라 인가되며, 건조 영역(44)을 통과하는 지지 시트(20)의 길이 방향의 수축을 방지할 수 있는 장력이다.

Description

인쇄 건조 방법, 전자 부품의 제조 방법 및 인쇄 건조 장치{PRINT DRYING METHOD, PRODUCING METHOD OF ELECTRONIC COMPONENT AND PRINT DRYING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자 부품의 제조 방법에 의해 제조되는 적층 세라믹 콘덴서의 개략적 단면도이다.

도 2(a)∼도2(c) 및 도 3(a)∼도 3(c)는 그린 시트와 전극층의 적층 공정의 일례를 도시한 주요부 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 인쇄 건조 방법의 전체 구성도이다.

도 5는 도 4에 도시한 건조 영역의 확대 개략도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 건조 영역의 확대 개략도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 건조 영역의 확대 개략도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 권취 영역의 확대 개략도이다.

도 9는 도 8에 도시한 권취 롤러의 권취 거리와 권취 장력의 관계를 도시한 그래프이다.

도 10은 종래의 문제점을 나타낸 전극 및 여백 패턴의 개략도이다.

본 발명은, 인쇄 건조 방법, 전자 부품의 제조 방법 및 인쇄 건조 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 예를 들면 적층 세라믹 콘덴서 등의 전자 부품을 제조할 때, 지지 시트 상에 상호 보완형의 패턴을 위치 어긋남이 적게 겹쳐 인쇄할 수 있는 인쇄 건조 방법 및 인쇄 건조 장치에 관한 것이다.

예를 들면 적층 세라믹 콘덴서 등의 전자 부품을 제조할 때는, 도 10에 도시한 바와 같이, 지지 시트로서의 캐리어 시트(20)의 표면에 박리층(22)을 형성하고, 그 위에 소정 패턴의 전극층(12a)을 인쇄에 의해 형성하는 경우가 있다. 또는, 캐리어 시트(20)의 표면에 세라믹 그린 시트를 형성하고, 그 표면에 소정 패턴의 전극층(12a)을 인쇄에 의해 형성하는 경우가 있다.

그 후에, 소정 패턴의 전극층(12a)의 간극 부분에, 전극층(12a)과 상호 보완형의 패턴인 여백 패턴층(24)을 다시 인쇄법에 의해 형성하는 경우가 있다. 여백 패턴층(24)이 형성되지 않은 상태에서, 그린 시트와 전극층을 다수 적층하면, 전극층이 존재하지 않는 부분과 전극층이 존재하는 부분의 사이에 단차가 발생해, 그것이 원인이 되어 시트 간의 디라미네이션(delamination)이나 적층체의 변형 등이 문제가 된다. 그 때문에, 최근에는 문헌 1∼4(일본 특개소 56-94719호 공보, 일본 특개평 3-74820호 공보, 일본 특개평 9-106925호 공보, 일본 특개 2001-237140호 공보)에 기재한 바와 같이, 적층 수의 증가 및 층간 두께의 박층화에 대응하기 위해서, 전극층이 형성되어 있지 않은 여백 패턴 부분에, 그린 시트와 동일한 유전체 페이스트로 이루어지는 패턴층을 형성하는 방법이 제안되어 있다.

그런데 종래의 인쇄 건조 방법에서는, 캐리어 시트(20)의 표면의 그린 시트 또는 박리층에 전극층(12a)을 인쇄하여 건조할 때, 건조시의 열에 의해 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 캐리어 시트(20)가, 특히 그 길이 방향을 따라 신축하는 경우가 있다. 캐리어 시트(20)가 원심 성형된 필름이기 때문이라고 생각되며, 건조시의 열에 의해 길이 방향을 따라 수축하는 것으로 생각된다.

그 때문에, 다음 공정에서, 설계 치수에 따라 여백 패턴층(24)을 인쇄하여 형성하고자 하면, 도 10에 도시한 바와 같이, 여백 패턴층(24)이 위치가 어긋나게 인쇄될 우려가 있는 것이 판명되었다. 특히, 전극층(12a)의 패턴이 미세함과 더불어 박층화함으로써, 인쇄시의 위치 어긋남은 그 후의 공정에서의 적층 공정 후에 있어서, 시트 간의 디라미네이션이나 적층체의 변형 등의 문제를 야기하게 된다.

또한, 문헌 5(일본 특개 2004-144433호 공보)에는, 건조로 입구에서의 기류의 동압(動壓) 변화를 측정하여, 건조 편차 등을 방지한 건조 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 문헌 5에 기재한 방법에서는, 건조실 내부에서의 열에 의한 지지 시트의 변형을 방지할 수는 없어, 인쇄시의 위치 어긋남이나 치수 어긋남을 방지할 수는 없었다.

본 발명은 이러한 실상을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 건조실 내부에서의 열에 의한 지지 시트의 변형을 억제하여, 그 결과 인쇄시의 위치 어긋남을 억제할 수 있고, 게다가 작업 효율이 뛰어난 인쇄 건조 방법 및 인쇄 건조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 소형화나 박층화가 진행되었다고 해도, 내부 전극층 및/또는 여백 패턴층의 적층 어긋남이 발생하기 힘들어, 시트 간의 디라미네이션이나 적층체의 변형 등을 억제하여, 정전용량 등의 특성의 편차를 억제하여, 제조 수율을 향상시킬 수 있는 전자 부품의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 인쇄 건조 방법은,

길이 방향을 따라 가늘고 긴 지지 시트를, 인쇄 영역과 건조 영역의 쌍방을 건너지르도록 두르고,

상기 인쇄 영역에서는, 상기 지지 시트에 제1 장력을 가한 상태로, 그 지지 시트 위에 소정 패턴을 인쇄하고, 그 후에 그 지지 시트를 상기 건조 영역을 향해 송출하고,

상기 건조 영역에서는, 소정 패턴이 인쇄된 지지 시트를, 제2 장력을 가한 상태로 건조실 내에서 건조시키는 인쇄 건조 방법으로서,

상기 제1 장력과 제2 장력은 각각 다른 장력 인가 수단에 의해 인가되고,

상기 제2 장력이, 지지 시트의 길이 방향을 따라 인가되며, 건조 영역을 통과하는 지지 시트의 길이 방향의 수축을 방지할 수 있는 장력인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인쇄 건조 장치는,

길이 방향을 따라 가늘고 긴 지지 시트를, 인쇄 영역과 건조 영역의 쌍방을 건너지르도록 두르는 것이 가능한 인쇄 건조 장치로서,

상기 인쇄 영역에는, 상기 지지 시트에 제1 장력을 가하는 제1 장력 인가 수 단과, 그 제1 장력이 인가된 지지 시트에 인쇄 패턴을 인쇄하는 인쇄 수단과, 인쇄 후에 그 지지 시트를 상기 건조 영역을 향해 송출하는 제1 반송 수단이 구비되어 있고,

상기 건조 영역에는, 소정 패턴이 인쇄된 지지 시트에 제2 장력을 가하는 제2 장력 인가 수단과, 그 제2 장력이 인가된 상태로 상기 지지 시트에 소정 온도를 인가하는 가열 수단과, 가열된 지지 시트를 건조실 내에서 지지 시트의 길이 방향을 따라 이동시키는 제2 반송 수단이 구비되어 있고,

상기 제2 장력 인가 수단에 의해 인가되는 제2 장력이, 상기 지지 시트의 길이 방향을 따라 인가되며, 상기 건조 영역을 통과하는 지지 시트의 길이 방향의 수축을 방지할 수 있는 장력인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인쇄 건조 방법 및 인쇄 건조 장치에서는, 인쇄 영역과 건조영역의 쌍방에 걸쳐, 지지 시트가 건너질러져 있다. 따라서, 지지 시트의 위에 인쇄와 건조를 연속적으로 행할 수 있어, 그 작업 효율이 뛰어나다.

또 본 발명에서는, 제1 장력과 제2 장력은 각각 다른 장력 인가 수단에 의해 인가되고, 제2 장력이, 지지 시트의 길이 방향을 따라 인가되며, 건조 영역을 통과하는 지지 시트의 길이 방향의 수축을 방지할 수 있는 장력이다. 그 때문에, 건조 영역에서 지지 시트가 가열되었다고 해도, 지지 시트가 길이 방향으로 수축하는 것이 억제된다. 그 결과, 지지 시트의 위에 인쇄된 인쇄 패턴의 위치 어긋남이 발생하기 어려워진다.

그 때문에, 지지 시트 상에서, 최초로 인쇄한 초기 인쇄 패턴의 위에, 다른 인쇄 패턴을 인쇄법에 의해 형성하는 경우에, 패턴 상호의 위치 어긋남이 발생하기 어려워진다.

따라서, 본 발명의 인쇄 건조 방법을 사용해, 지지 시트의 표면에 전자 부품용 내부 전극 패턴 또는 여백 패턴을 형성하여, 적층 세라믹 콘덴서 등의 전자 부품을 제조함으로써, 소형화나 박층화가 진행된 전자 부품을 용이하게 제조할 수 있다.

즉, 소형화나 박층화가 진행되었다고 해도, 내부 전극층 및/또는 여백 패턴층의 적층 어긋남이 발생하기 어려워, 시트 간의 디라미네이션이나 적층체의 변형 등을 억제하여, 정전용량 등의 특성의 편차를 억제할 수 있다. 또, 본 발명에서는, 인쇄와 건조를 연속적으로 행할 수 있어, 전자 부품의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 적어도 최초로 내부 전극층 또는 여백 패턴층을 인쇄 건조할 때 제2 장력을 인가하면 되고, 그 후에 다음 패턴을 인쇄 건조할 때는, 반드시 제2 장력을 인가할 필요는 없고, 통상의 건조 방법을 행해도 된다. 단, 다음 패턴에서의 인쇄 건조시에도, 본 발명의 방법을 채용하는 것이 보다 바람직하다.

바람직하게는, 상기 제1 장력은, 상기 지지 시트의 길이 방향을 따라 인가되며, 상기 지지 시트에 주름이 생기지 않을 정도의 장력이다. 인쇄시에 지지 시트에 주름이 생기면, 인쇄를 양호하게 행할 수 없으므로, 인쇄시에는 지지 시트에 주름이 생기지 않도록 제1 장력을 인가한다. 상기 지지 시트의 단위 폭당 제1 장력은, 바람직하게는 0.28∼0.83N/cm이다.

바람직하게는, 지지 시트의 단위 폭당 상기 제2 장력이, 지지 시트의 길이 방향을 따라 0.16∼1.22N/cm이다. 이 제2 장력이 너무 작으면, 본 발명의 작용 효과가 적다. 이 제2 장력이 너무 큰 경우에는, 이 제2 장력이 원인이 되어 지지 시트에 열 변형이 발생해, 인쇄 패턴의 위치 어긋남을 크게 하는 경향이 있다. 따라서, 상기 범위가 바람직하다.

바람직하게는, 상기 건조 영역에서는, 그 건조 영역에 위치하는 지지 시트에 가해지고 있는 제2 장력을 검출하여, 상기 제2 장력이 일정하게 유지되도록 제어한다.

본 발명의 인쇄 건조 장치에서는,

상기 건조 영역에는, 그 건조 영역에 위치하는 지지 시트에 가해지고 있는 제2 장력을 검출하는 제2 장력 검출 수단과, 그 제2 장력 검출 수단에 의해 검출된 신호에 기초해, 그 제2 장력이 일정하게 유지되도록 상기 제2 장력 인가 수단을 제어하는 제어 수단이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

지지 시트의 조성, 지지 시트의 폭, 건조 온도 등에 따라, 지지 시트의 열 변형을 억제할 수 있는 최적의 제2 장력은 변화한다. 따라서, 제2 장력이 일정해지도록 제어함으로써, 지지 시트의 열 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.

바람직하게는, 상기 인쇄 영역과 건조 영역의 사이에는 제1 버퍼 영역이 설치되어 있고,

그 제1 버퍼 영역에서는, 상기 지지 시트가 늘어져 있고,

상기 인쇄 영역에서의 상기 지지 시트의 인덱스 이송을 허용함과 더불어, 상 기 건조 영역에서의 상기 지지 시트의 연속 이송을 허용한다. 이렇게 구성함으로써, 인쇄와 건조를 연속적으로 행하는 것이 가능해져, 안정된 장력 제어가 실현됨과 더불어 지지 시트 등의 열 변형을 억제할 수 있으므로, 작업 효율이 향상한다.

바람직하게는, 상기 건조 영역의 입구로부터 건조 영역의 내부를 향해 소정 범위의 길이에서는, 상기 지지 시트에 대한 가이드 수단의 접촉을 줄이거나, 또는 가이드 수단이 접촉하지 않도록 구성되어 있다.

종래에는 건조실 내부의 지지 시트는, 건조실의 입구부터 출구에 걸쳐 가이드용 벨트 컨베이어로 반송되고 있었다. 그러나, 인쇄 패턴을 형성하기 위한 전극 페이스트의 조성 등에 따라서는, 전극 패턴의 건조 편차가 발생하기 쉬워, 인쇄 두께가 극단적으로 얇은 부분이 발생하는 경우가 있다. 전극층의 두께가 얇은 경우에는, 전극층의 두께 편차에 의해, 단락 불량, 논(non)라미네이션 등의 문제가 발생할 우려가 있다.

본 발명자들은, 전극 패턴의 건조 편차의 원인이, 주로 건조실의 입구 부근에서의 가이드용 벨트 컨베이어와 지지 시트의 접촉인 것을 발견했다. 그래서, 본 발명자들은, 상기 건조 영역의 입구로부터 건조 영역의 내부를 향해 소정 범위의 길이에서는, 상기 지지 시트에 대한 가이드 수단의 접촉을 줄이거나, 또는 가이드 수단이 접촉하지 않도록 구성함으로써, 상기의 문제를 해소할 수 있는 것을 발견했다.

또, 본 발명자들의 실험에 의해, 상기 건조 영역의 입구로부터 건조 영역의 내부를 향해 소정 범위의 길이에서, 상기 지지 시트에 금속판이 접촉하도록 구성함 으로써도, 거의 동일한 효과를 얻을 수 있는 것을 발견했다.

또한, 본 발명에서, 소정 범위의 길이란, 건조 영역에서의 지지 시트의 반송 속도나 건조 조건 등에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 1.8∼2.5m이다.

바람직하게는, 상기 지지 시트를 구성하는 합성수지의 유리 전이 온도를 Tg로 한 경우에, 상기 건조 영역에서는, 상기 지지 시트가 {Tg-15}℃ 이상의 온도, 게다가 {Tg+ 25}℃ 이하의 온도에 노출된다.

이 온도가 낮은 경우에는, 건조에 요하는 시간이 길어져 인쇄 패턴은 미건조가 된다. 건조 온도가 너무 높아지면, 지지 시트의 열에 의한 변형이 너무 커져 바람직하지 않다.

상기 지지 시트가, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성되어 있는 경우 등에는, 바람직하게는 상기 건조 영역에서는, 상기 지지 시트가 70∼100℃의 온도 환경에 노출된다.

본 발명에서는, 상기 지지 시트가 연신 성형된 합성수지 시트인 경우에 특히 효과가 있다. 즉, 연신 성형된 합성수지 시트인 경우에는, 건조실 내의 건조 온도에서 열 변형하기 쉽기 때문이다.

바람직하게는, 상기 건조 영역을 통과한 지지 시트를 권취 영역으로 이송하여, 상기 지지 시트를 권취 롤러에 권취하도록 되어 있고,

상기 건조 영역과 상기 권취 영역의 사이에 제2 버퍼 영역을 설치하고, 상기 건조 영역에서 상기 지지 시트에 가해지는 제2 장력과는 다른 제3 장력을, 상기 권취 영역에서 가하는 것을 가능하게 한다.

권취 영역에서 지지 시트에 가해지는 장력이, 건조 영역에서 가해지는 제2 장력과 같은 경우에는, 장력이 비교적 너무 낮아서, 권취 롤러로 지지 시트를 권취할 때, 흐트러짐이나 미끄러짐 등이 발생하기 쉽다. 그래서, 건조 영역에서 지지 시트에 가해지는 제2 장력과는 다른 제3 장력을 권취 영역에서 가함으로써, 권취 롤러에 의한 지지 시트의 권취시에, 흐트러짐이나 미끄러짐 등이 발생하지 않게 된다.

바람직하게는, 상기 권취 영역에는 정전기 제거 장치가 구비되어 있어, 권취 영역을 통과하는 상기 지지 시트의 정전기를 제거한다. 정전기를 제거함으로써, 지지 시트에 먼지 등의 부착을 방지할 수 있음과 더불어, 그 먼지 등의 이물 부착에 기인하는 결함을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 지지 시트의 단위 폭당 상기 제3 장력이, 지지 시트의 길이 방향을 따라 0.5∼0.8N/cm이다. 이러한 장력의 범위에 있는 경우에, 권취 롤러에 의한 지지 시트의 권취시에, 흐트러짐이나 미끄러짐 등을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 지지 시트의 단위 폭당 상기 제3 장력을, 상기 권취 롤러의 권취 외경에 상관없이 대략 일정해지도록 제어한다. 이러한 제어를 행함으로써, 권취 롤러의 권취 외경에 상관없이, 흐트러짐이나 미끄러짐 등을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명을 도면에 도시한 실시형태에 기초해 설명한다.

(제1 실시형태)

적층 세라믹 콘덴서의 전체 구성

우선, 본 발명에 따른 전자 부품의 일 실시형태로서, 적층 세라믹 콘덴서의 전체 구성에 관해 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(2)는, 콘덴서 소체(素體)(4)와, 제1 단자 전극(6)과 제2 단자 전극(8)을 갖는다. 콘덴서 소체(4)는, 유전체층(10)과, 내부 전극층(12)을 갖고, 유전체층(10)의 사이에 이들 내부 전극층(12)이 교대로 적층되어 있다. 교대로 적층되는 한쪽의 내부 전극층(12)은, 콘덴서 소체(4)의 한쪽 단부의 외측에 형성되어 있는 제1 단자 전극(6)의 내측에 대해 전기적으로 접속되어 있다. 또, 교대로 적층되는 다른쪽의 내부 전극층(12)은, 콘덴서 소체(4)의 다른쪽 단부의 외측에 형성되어 있는 제2 단자 전극(8)의 내측에 대해 전기적으로 접속되어 있다.

본 실시형태에서는, 내부 전극층(12)은 뒤에서 상세히 설명하는 바와 같이, 전사법에 의해 형성된다.

유전체층(10)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 티탄산산칼슘, 티탄산스트론튬 및/또는 티탄산바륨 등의 유전체 재료로 구성된다. 각 유전체층(10)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 수 ㎛∼수백 ㎛인 것이 일반적이다. 특히 본 실시형태에서는, 바람직하게는 5㎛ 이하, 보다 바람직하게는 3㎛ 이하, 특히 바람직하게는 1.5㎛ 이하로 박층화되어 있다.

단자 전극(6 및 8)의 재질도 특별히 한정되지 않지만, 통상 동이나 동 합금, 니켈이나 니켈 합금 등이 사용되는데, 은이나 은과 팔라듐의 합금 등도 사용할 수 있다. 단자 전극(6 및 8)의 두께도 특별히 한정되지 않지만, 통상 10∼50㎛ 정도 이다.

적층 세라믹 콘덴서(2)의 형상이나 사이즈는, 목적이나 용도에 따라 적절하게 결정하면 된다. 적층 세라믹 콘덴서(2)가 직방체 형상인 경우는, 통상적으로 세로(0.6∼5.6mm, 바람직하게는 0.6∼3.2mm)×가로(0.3∼5.0mm, 바람직하게는 0.3∼1.6mm)×두께(0.1∼1.9mm, 바람직하게는 0.3∼1.6mm) 정도이다.

적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법

다음에, 본 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(2)의 제조 방법의 일례를 설명한다.

(1) 우선, 소성 후에 도 1에 도시한 유전체층(10)을 구성하게 되는 세라믹 그린 시트를 제조하기 위해서, 유전체 페이스트(그린 시트용 페이스트)를 준비한다.

유전체 페이스트는, 유전체 원료(세라믹 분체)와 유기 비히클을 혼련(混練)하여 얻어지는 유기 용제계 페이스트로 구성된다.

유전체 원료로서는, 복합 산화물이나 산화물이 되는 각종 화합물, 예를 들면 탄산염, 질산염, 수산화물, 유기금속 화합물 등으로부터 적절하게 선택되어, 혼합하여 사용할 수 있다. 유전체 원료는, 통상 평균 입자직경이 0.4㎛ 이하, 바람직하게는 0.1∼3.0㎛ 정도의 분체로서 사용된다. 또한, 대단히 얇은 그린 시트를 형성하기 위해서는, 그린 시트 두께보다도 미세한 분체를 사용하는 것이 바람직하다.

유기 비히클이란, 바인더 수지를 유기 용제 중에 용해시킨 것이다. 유기 비히클에 사용되는 바인더 수지로서는, 본 실시형태에서는 폴리비닐부티랄 수지가 사 용된다. 그 폴리비닐부티랄 수지의 중합도는 1000 이상 1700 이하이고, 바람직하게는 1400∼1700이다. 또, 수지의 부티랄화도가 64%보다 크고 78%보다 작고, 바람직하게는 64%보다 크고 70% 이하이고, 그 잔류 아세틸기량이 6% 미만, 바람직하게는 3% 이하이다.

폴리비닐부티랄 수지의 중합도는, 예를 들면 원료인 폴리비닐아세탈 수지의 중합도로 측정될 수 있다. 또, 부티랄화도는, 예를 들면 JISK6728에 준거하여 측정될 수 있다. 또한, 잔류 아세틸기량은 JISK6728에 준거하여 측정될 수 있다.

유기 비히클에 사용되는 유기 용제는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 테르피네올, 알코올, 부틸카르비톨, 아세톤, 톨루엔 등의 유기 용제가 사용된다. 본 실시형태에서는 유기 용제로서는, 바람직하게는 알코올계 용제와 방향족계 용제를 함유하고, 알코올계 용제와 방향족계 용제의 합계 질량을 100질량부로 해서, 방향족계 용제가 10질량부 이상 20질량부 이하 함유된다. 방향족계 용제의 함유량이 너무 적으면, 시트 표면 거칠기가 증대하는 경향이 있고, 너무 많으면, 페이스트 여과 특성이 악화하여, 시트 표면 거칠기도 증대하여 악화한다.

알코올계 용제로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등이 예시된다. 방향족계 용제로서는, 톨루엔, 크실렌, 아세트산벤질 등이 예시된다.

바인더 수지는, 미리 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 중의 적어도 1종류 이상의 알코올계 용제에 용해 여과시켜 용액으로 해 두고, 그 용액에 유전체 분체 및 그 밖의 성분을 첨가하는 것이 바람직하다. 고 중합도의 바인더 수지는 용제에 용해되기 힘들어, 통상의 방법에서는 페이스트의 분산성이 악화하는 경향이 있다. 본 실시형태의 방법에서는, 고 중합도의 바인더 수지를 상술한 좋은 용매에 용해시키고 나서, 그 용액에 세라믹 분체 및 그 밖의 성분을 첨가하므로, 페이스트 분산성을 개선할 수 있어 미(未)용해 수지의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상술한 용제 이외의 용제에서는, 고형분 농도를 올릴 수 없음과 더불어, 래커 점도의 시간 경과에 따른 변화가 증대하는 경향이 있다.

유전체 페이스트 중에는, 필요에 따라 각종 분산제, 가소제, 대전 제제(除劑), 유전체, 유리 프릿, 절연체 등으로부터 선택되는 첨가물이 함유되어도 된다.

이 유전체 페이스트를 사용해, 닥터블레이드법 등에 의해, 예를 들면 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 제2 지지 시트로서의 캐리어 시트(30) 상에, 바람직하게는 0.5∼30㎛, 보다 바람직하게는 0.5∼10㎛ 정도의 두께로 그린 시트(10a)를 형성한다. 그린 시트(10a)는, 캐리어 시트(30)에 형성된 뒤에 건조된다. 그린 시트(10a)의 건조 온도는 바람직하게는 50∼100℃이고, 건조 시간은 바람직하게는 1∼20분이다. 건조 후의 그린 시트(10a)의 두께는 건조 전에 비해, 5∼25%의 두께로 수축한다. 건조 후의 그린 시트의 두께는 3㎛ 이하가 바람직하다.

(2) 상기의 캐리어 시트(30)와는 별도로, 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 제1 지지 시트로서의 캐리어 시트(20)를 준비하고, 그 위에 박리층(22)을 형성하고, 그 위에 소정 패턴의 전극층(12a)을 형성하고, 그 전후로, 그 전극층(12a)이 형성되어 있지 않은 박리층(22)의 표면에, 전극층(12a)과 실질적으로 같은 두께의 여백 패턴층(24)을 형성한다.

캐리어 시트(20 및 30)로서는, 예를 들면 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필 름 등이 사용되고, 박리성을 개선하기 위해서, 실리콘 등이 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 이들 캐리어 시트(20 및 30)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 5∼100㎛이다. 이들 캐리어 시트(20 및 30)의 두께는, 동일해도 되고 상이해도 된다.

박리층(22)은, 바람직하게는 도 3(a)에 도시한 그린 시트(10a)를 구성하는 유전체와 같은 유전체 입자를 함유한다. 또 이 박리층(22)은, 유전체 입자 이외에, 바인더와, 가소제와, 이형제를 함유한다. 유전체 입자의 입자직경은, 그린 시트에 함유되는 유전체 입자의 입자직경과 같아도 되지만, 보다 작은 것이 바람직하다.

박리층(22)의 도포 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 대단히 얇게 형성할 필요가 있으므로, 예를 들면 와이어바 코터 또는 다이 코터를 사용하는 도포 방법이 바람직하다.

박리층(22)을 위한 바인더로서는, 예를 들면 아크릴 수지, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐알코올, 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 또는 이들의 공중합체로 이루어지는 유기질, 또는 에멀젼으로 구성된다. 박리층(22)에 함유되는 바인더는, 그린 시트(10a)에 함유되는 바인더와 동일해도 되고 상이해도 되지만 동일한 것이 바람직하다.

박리층(22)을 위한 가소제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 프탈산에스테르, 프탈산디옥틸, 아디핀산, 인산에스테르, 글리콜류 등이 예시된다. 박리층(22)에 함유되는 가소제는, 그린 시트(10a)에 함유되는 가소제와 동일해도 되고 상이해도 된다.

박리층(22)을 위한 박리제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 파라핀, 왁스, 실리콘유 등이 예시된다. 박리층(22)에 함유되는 박리제는, 그린 시트(10a)에 함유되는 박리제와 동일해도 되고 상이해도 된다.

바인더는, 박리층(22) 중에 유전체 입자 100질량부에 대해, 바람직하게는 2.5∼200질량부, 더욱 바람직하게는 5∼30질량부, 특히 바람직하게는 8∼30질량부 정도로 함유된다.

가소제는, 박리층(22) 중에 바인더 100질량부에 대해, 0∼200질량부, 바람직하게는 20∼200질량부, 더욱 바람직하게는 50∼100질량부로 함유되는 것이 바람직하다.

박리제는, 박리층(22) 중에 바인더 100질량부에 대해, 0∼100질량부, 바람직하게는 2∼50질량부, 더욱 바람직하게는 5∼20질량부로 함유되는 것이 바람직하다.

박리층(22)을 캐리어 시트(30)의 표면에 형성한 뒤, 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 박리층(22)의 표면에 소성 후에 내부 전극층(12)을 구성하게 되는 전극층(12a)을 소정 패턴으로 형성한다. 전극층(12a)의 두께는, 바람직하게는 0.1∼2㎛, 보다 바람직하게는 0.1∼1.0㎛ 정도이다. 전극층(12a)은, 단일 층으로 구성되어 있어도 되고, 또는 2 이상의 조성이 다른 복수의 층으로 구성되어 있어도 된다.

전극층(12a)은, 전극 페이스트를 사용하는 후막(厚膜) 형성 방법에 의해, 박리층(22)의 표면에 형성한다. 후막법의 1종인 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법에 의해 박리층(22)의 표면에 전극층(12a)을 형성하기 위해서는, 이하와 같이 하 여 행한다.

우선, 전극 페이스트를 준비한다. 전극 페이스트는, 각종 도전성 금속이나 합금으로 이루어지는 도전체 재료, 또는 소성 후에 상기한 도전체 재료가 되는 각종 산화물, 유기금속 화합물, 또는 레지네이트 등과, 유기 비히클을 혼련하여 조제한다.

전극 페이스트를 제조할 때 사용하는 도체 재료로서는, Ni나 Ni 합금 또한 이들의 혼합물을 사용한다. 이러한 도체 재료는, 구형상, 인편(鱗片)형상 등, 그 형상에 특별히 제한은 없고, 또 이들 형상의 것이 혼합된 것이어도 된다. 또, 도체 재료의 평균 입자직경은 통상 0.1∼2㎛, 바람직하게는 0.2∼1㎛ 정도의 것을 사용하면 된다.

유기 비히클은, 바인더 및 용제를 함유하는 것이다. 바인더로서는, 예를 들면 에틸셀룰로오스, 아크릴 수지, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐알코올, 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 또는 이들의 공중합체 등이 예시되는데, 특히 폴리비닐부티랄 등의 부티랄계가 바람직하다.

바인더는, 전극 페이스트 중에, 도체 재료(금속 분체) 100질량부에 대해 바람직하게는 8∼20질량부 함유된다. 용제로서는, 예를 들면 테르피네올, 부틸카르비톨, 케로신 등 공지의 것은 어느 것이나 사용 가능하다. 용제 함유량은, 페이스트 전체에 대해 바람직하게는 20∼55질량% 정도로 한다.

접착성의 개선을 위해, 전극 페이스트에는 가소제가 함유되는 것이 바람직하다. 가소제로서는, 프탈산벤질부틸(BBP) 등의 프탈산에스테르, 아디핀산, 인산에 스테르, 글리콜류 등이 예시된다. 가소제는, 전극 페이스트 중에, 바인더 100질량부에 대해 바람직하게는 10∼300질량부, 더욱 바람직하게는 10∼200질량부이다. 또한, 가소제 또는 점착제의 첨가량이 너무 많으면, 전극층(12a)의 강도가 현저하게 저하하는 경향이 있다. 또, 전극층(12a)의 전사성을 향상시키기 위해서, 전극 페이스트 중에 가소제 및/또는 점착제를 첨가하여, 전극 페이스트의 접착성 및/또는 점착성을 향상시키는 것이 바람직하다.

박리층(22)의 표면에 소정 패턴의 전극 페이스트층을 인쇄법으로 형성한 후, 또는 그 전에, 전극층(12a)이 형성되어 있지 않은 박리층(22)의 표면에 전극층(12a)과 실질적으로 같은 두께의 여백 패턴층(24)을 형성한다.

도 2(a)에 도시한 여백 패턴층(24)은, 여백 패턴용 페이스트를 사용하는 인쇄법 등의 후막 형성 방법에 의해 박리층(22)의 표면에 형성할 수 있다. 후막법의 1종인 스크린 인쇄법에 의해, 박리층(22)의 표면에 여백 패턴층(도 2(a))을 형성하는 경우에는 이하와 같이 하여 행한다.

우선, 여백 패턴용 페이스트를 준비한다. 여백 패턴용 페이스트는, 유전체 원료(세라믹 분말)와 유기 비히클을 혼련하여 얻어지는 유기 용제계 페이스트로 구성된다.

여백 패턴용 페이스트를 제조할 때 사용하는 유전체 재료로서는, 그린 시트(10a)를 구성하는 유전체와 같은 유전체 입자, 또한 같은 평균 입자직경을 갖는 유전체를 사용해 제작된다. 여백 패턴용 페이스트에는, 유전체 입자(세라믹 분말)가, 페이스트 전체에 대해 30∼50질량부, 더욱 바람직하게는 40∼50질량부의 비율 로 함유된다. 세라믹 분말의 함유 비율이 너무 적으면 페이스트 점도가 작아져 인쇄가 곤란해진다. 또, 세라믹 분말의 함유 비율이 너무 많으면, 인쇄 두께를 얇게 하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.

유기 비히클은 바인더 및 용제를 함유하는 것이다. 바인더로서는, 예를 들면 에틸셀룰로오스, 아크릴 수지, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐알코올, 폴리올레핀, 또는 이들의 공중합체 등이 예시되는데, 특히 폴리비닐부티랄 등의 부티랄계가 바람직하다.

이 여백 패턴용 페이스트에 함유되는 부티랄계 바인더의 중합도는, 그린 시트(10a)를 형성하기 위한 페이스트에 함유되는 바인더의 중합도와 동등 이상, 바람직하게는 높게 설정되어 있다. 예를 들면, 그린 시트용 페이스트에 함유되는 바인더로서의 폴리비닐부티랄의 중합도가 1000∼1700인 경우에, 여백 패턴용 페이스트에 함유되는 바인더는 1400 이상, 더욱 바람직하게는 1700 이상, 특히 바람직하게는 2400 이상의 중합도를 갖는 폴리비닐부티랄 또는 폴리비닐아세탈이다. 그 중에서도, 중합도 2000 이상의 중합도를 갖는 폴리비닐아세탈이 바람직하다.

여백 패턴용 페이스트의 바인더가 폴리비닐부티랄인 경우, 그 부티랄화도가 64∼74몰%의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또, 폴리비닐아세탈인 경우에는, 그 아세탈화도가 66∼74몰%인 것이 바람직하다.

바인더는, 여백 패턴용 페이스트 중에, 유전체 재료 100질량부에 대해 바람직하게는 3∼10질량부 함유된다. 더욱 바람직하게는, 4∼8질량부 함유되는 것이 바람직하다.

용제로는, 예를 들면 테르피네올, 부틸카르비톨, 케로신 등의 공지의 것은 어느 것이나 사용 가능하다. 그 용제 함유량은, 페이스트 전체에 대해 50∼70질량부 정도가 바람직하다.

또, 여백 패턴용 페이스트에는, 분산제, 가소제 및 또는 점착제, 대전 제제와 같은 각종 첨가제가 함유되어도 된다.

분산제로서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들면 에스테르계 중합체, 카르본산과 같은 고분자 재료가 사용되고, 그 함유량은, 세라믹 분말 100질량부에 대해 바람직하게는 0.25∼1.5질량부, 더욱 바람직하게는 0.5∼1.0질량부 함유되는 것이 바람직하다.

가소제로서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들면 프탈산벤질부틸(BBP) 등의 프탈산에스테르, 아디핀산, 인산에스테르, 글리콜류 등이 사용된다. 그 함유량은, 바인더 100질량부에 대해 10∼200질량부, 더욱 바람직하게는 50∼100질량부로 함유되는 것이 바람직하다.

대전 제제로서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들면 이미다졸린계 대전 제제(除劑) 등이 사용되고, 그 함유량은, 세라믹 분말 100질량부에 대해 0.1∼0.75질량부, 더욱 바람직하게는 0.25∼0.5질량부로 함유되는 것이 바람직하다.

이 여백 패턴용 페이스트는, 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 전극층(12a) 사이의 여백 패턴부에 인쇄된다. 그 후, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(12a)은 필요에 따라 건조된다. 건조 온도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 70∼120℃이고, 건조 시간은 바람직하게는 0.5∼5분이다.

(3) 상기의 캐리어 시트(20 및 30)와는 별도로, 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 제3 지지 시트로서의 캐리어 시트(26)의 표면에 접착층(28)이 형성되어 있는 접착층 전사용 시트를 준비한다. 캐리어 시트(26)는, 캐리어 시트(20 및 30)와 동일한 시트로 구성된다.

접착층(28)의 조성은, 이형제를 함유하지 않는 것 외에는 박리층(22)과 동일하다. 즉, 접착층(28)은, 바인더와, 가소제를 함유한다. 접착층(28)에는, 그린 시트(10a)를 구성하는 유전체와 같은 유전체 입자를 함유시켜도 되지만, 유전체 입자의 입자직경보다도 두께가 얇은 접착층을 형성하는 경우에는, 유전체 입자를 함유시키지 않는 편이 좋다. 또, 접착층(28)에 유전체 입자를 함유시키는 경우에는, 그 유전체 입자의 입자직경은, 그린 시트에 함유되는 유전체 입자의 입자직경보다 작은 것이 바람직하다.

가소제는, 접착층(28) 중에, 바인더 100질량부에 대해 0∼200질량부, 바람직하게는 20∼200질량부, 더욱 바람직하게는 50∼100질량부로 함유되는 것이 바람직하다.

접착층(28)은 대전 제제를 더 함유하고, 이 대전 제제는, 이미다졸린계 계면활성제 중의 1개를 함유하고, 대전 제제의 중량기준 첨가량은, 바인더(유기 고분자 재료)의 중량기준 첨가량 이하인 것이 바람직하다. 즉, 대전 제제는, 접착층(28) 중에, 바인더 100질량부에 대해 0∼200질량부, 바람직하게는 20∼200질량부, 더욱 바람직하게는 50∼100질량부로 함유되는 것이 바람직하다.

접착층(28)의 두께는 0.02∼0.3㎛ 정도가 바람직하고, 게다가 그린 시트에 함유되는 유전체 입자의 평균 입자직경보다도 얇은 것이 바람직하다. 또, 접착층(28)의 두께가, 그린 시트(10a)의 두께의 1/10 이하인 것이 바람직하다.

접착층(28)의 두께가 너무 얇으면 접착력이 저하하고, 너무 두꺼우면, 그 접착층의 두께에 의존하여 소결 후의 소자 본체의 내부에 간극이 생기기 쉬워, 그 체적분의 정전용량이 현저하게 저하하는 경향이 있다.

접착층(28)은, 제3 지지 시트로서의 캐리어 시트(26)의 표면에, 예를 들면 바 코터법, 다이 코터법, 리버스 코터법, 딥 코터법, 키스 코터법 등의 방법에 의해 형성되어, 필요에 따라 건조된다. 건조 온도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 실온∼80℃이고, 건조 시간은 바람직하게는 1∼5분이다.

(4) 도 2(a)에 도시한 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 표면에 접착층을 형성하기 위해서, 본 실시형태에서는 전사법을 채용하고 있다. 즉, 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 캐리어 시트(26)의 접착층(28)을 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 표면에 꽉 눌러서 가열 가압하고, 그 후 캐리어 시트(26)를 벗겨냄으로써, 도 2(c)에 도시한 바와 같이, 접착층(28)을 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 표면에 전사한다. 또한, 접착층(28)의 전사는, 도 3(a)에 도시한 그린 시트(10a)의 표면에 대해 행해도 된다.

전사시의 가열 온도는 40∼100℃가 바람직하고, 또한 가압력은 0.2∼15MPa가 바람직하다. 가압은, 프레스에 의한 가압이어도 되고, 캘린더 롤러에 의한 가압이어도 되지만, 1쌍의 롤러에 의해 행하는 것이 바람직하다.

그 후에 전극층(12a)을, 도 3(a)에 도시한 캐리어 시트(30)의 표면에 형성되 어 있는 그린 시트(10a)의 표면에 접착한다. 그를 위해, 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 캐리어 시트(20)의 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)을, 접착층(28)을 통해 그린 시트(10a)의 표면에 캐리어 시트(20)와 함께 꽉 눌러서 가열 가압하여, 도 3(c)에 도시한 바와 같이, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)을 그린 시트(10a)의 표면에 전사한다. 단, 그린 시트측의 캐리어 시트(30)가 벗겨지므로, 그린 시트(10a)측에서 보면, 그린 시트(10a)가 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)에 접착층(28)을 통해 전사된다.

이 전사시의 가열 및 가압은, 프레스에 의한 가압·가열이어도 되고, 캘린더 롤러에 의한 가압·가열이어도 되지만, 1쌍의 롤러에 의해 행하는 것이 바람직하다. 그 가열 온도 및 가압력은, 접착층(28)을 전사할 때와 동일하다.

도 2(a)∼도 3(c)에 도시한 공정에 의해, 단일의 그린 시트(10a) 상에, 단일층의 소정 패턴의 전극층(12a)이 형성된다. 전극층(12a)이 형성된 그린 시트(10a)는, 필요한 적층 수가 될 때까지 다수 적층되어, 적층체를 형성한다.

(5) 그 후, 적층체를 소정 사이즈로 절단하여 그린 칩을 형성한다. 이 그린 칩은, 탈(脫) 바인더 처리, 소성 처리가 행해지고, 그리고 유전체층을 재산화시키기 위해서 열 처리가 행해진다.

탈 바인더 처리는 통상의 조건으로 행하면 되는데, 내부 전극층의 도전체 재료에 Ni나 Ni 합금 등의 비금속을 사용하는 경우, 특히 하기의 조건으로 행하는 것이 바람직하다.

승온 속도 : 5∼300℃/시간,

유지 온도 : 200∼400℃,

유지 시간 : 0.5∼20시간,

분위기 : 가습한 N₂와 H₂의 혼합 가스.

소성 조건은 하기의 조건이 바람직하다.

승온 속도 : 50∼500℃/시간,

유지 온도 : 1100∼1300℃,

유지 시간 : 0.5∼8시간,

냉각 속도 : 50∼500℃/시간,

분위기 가스 : 가습한 N₂와 H₂의 혼합 가스 등.

단, 소성시의 공기 분위기 중의 산소 분압은 10^-2Pa 이하, 특히 10^-2∼10^-8Pa에서 행하는 것이 바람직하다. 상기 범위를 넘으면 내부 전극층이 산화하는 경향이 있고, 또 산소 분압이 너무 낮으면, 내부 전극층의 전극 재료가 이상 소결을 일으켜 끊어지는 경향이 있다.

이러한 소성을 행한 후의 열 처리는, 유지 온도 또는 최고 온도를, 바람직하게는 1000℃ 이상, 더욱 바람직하게는 1000∼1100℃로 해서 행하는 것이 바람직하다. 열 처리시의 유지 온도 또는 최고 온도가, 상기 범위 미만에서는 유전체 재료의 산화가 불충분하기 때문에 절연 저항 수명이 짧아지는 경향이 있고, 상기 범위를 넘으면 내부 전극의 Ni가 산화하여 용량이 저하할 뿐만 아니라, 유전체 소지(素地)와 반응하여 수명도 짧아지는 경향이 있다. 열 처리시의 산소 분압은, 소성시 의 환원 분위기보다도 높은 산소 분압이고, 바람직하게는 10^-3Pa∼1Pa, 보다 바람직하게는 10^-2Pa∼1Pa이다. 상기 범위 미만에서는 유전체층(10)의 재산화가 곤란하고, 상기 범위를 넘으면 내부 전극층(12)이 산화하는 경향이 있다.

이렇게 하여 얻어진 소결체(소자 본체(4))에는, 예를 들면 배럴 연마, 샌드블래스트 등으로 단면 연마를 실시해, 단자 전극용 페이스트를 소부(燒付)하여 단자 전극(6, 8)이 형성된다. 단자 전극용 페이스트의 소성 조건은, 예를 들면 가습한 N₂와 H₂의 혼합 가스 중에서 600∼800℃에서 10분간∼1시간 정도로 하는 것이 바람직하다. 그리고 필요에 따라, 단자 전극(6, 8) 상에 도금 등을 행함으로써 패턴층을 형성한다. 또한, 단자 전극용 페이스트는, 상기한 전극 페이스트와 동일하게 하여 조제하면 된다.

이렇게 하여 제조된 본 발명의 적층 세라믹 콘덴서는, 납땜 등에 의해 프린트 기판 상 등에 실장되어 각종 전자 기기 등에 사용된다.

인쇄 건조 방법 및 인쇄 건조 장치

상술한 적층 세라믹 콘덴서(2)의 제조 방법에서, 도 2(a)에 도시한 지지 시트로서의 캐리어 시트(20)의 박리층(22)의 표면에, 전극층(12)을 소정 패턴으로 인쇄법에 의해 형성할 때, 본 발명의 실시형태에 따른 도 4에 도시한 인쇄 건조 장치(40)가 사용된다.

인쇄 건조 장치(40)는, 인쇄 영역(42)과, 건조 영역(44)을 갖는다. 인쇄 영역(42)과 건조 영역(44)의 사이에는 제1 버퍼 영역(58)이 형성되어 있다. 지지 시 트로서의 캐리어 시트(20)는, 인쇄 영역(42)과 건조 영역(44) 사이를 건너지르도록 연장되어 있다. 즉, 공급 롤러(46)로부터 공급되는 캐리어 시트(20)는, 최종적으로는 권취 롤러(72)에 권취되도록 되어 있다.

인쇄 영역(42)에서는, 공급 롤러(46)로부터 공급되는 시트(20)가 롤러(47∼50)를 통과하여, 스크린 인쇄기(인쇄 수단)(52)로 보내어진다. 스크린 인쇄기(52)에서는, 시트(20)의 표면의 그린 시트 또는 박리층에 전극층(12a)이 스크린 인쇄된다. 또한, 시트(20)의 표면에는, 도 2(a)에 도시한 바와 같이 미리 박리층(22)이 형성되어 있다.

인쇄기(52)에서 전극층(12a)이 스크린 인쇄된 시트(20)는, 다음에 검사부로 보내어져, 그 후 롤러(56)를 통과해 제1 버퍼 영역(58)으로 보내어진다. 롤러(56)는, 예를 들면 석션(suction) 롤러이고, 시트(20)의 배면을 진공 흡인에 의해 흡착 가능하도록 되어 있다. 롤러(56)는 회전과 정지를 교대로 반복하며 제어되어, 인쇄기(52)에서의 인쇄가 행해지고 있는 동안에는 롤러(56)는 정지하여, 롤러(49)가 댄서 롤러로서 기능하고, 인쇄시에는, 시트(20)에는 그 길이 방향을 따라 제1 장력 F1이 작용하도록 되어 있다.

제1 장력 F1은, 인쇄하는 동안에 시트(20)에 주름 등이 생기지 않을 정도의 장력이며, 구체적으로는 시트(20)의 단위 폭당 0.28∼0.83N/cm가 바람직하다. 시트(20)의 폭은 시트의 길이 방향과 직교하는 방향이고, 도 4에서는 지면과 수직인 방향이다.

석션 롤러로서 기능하는 롤러(56)와, 댄서 롤러로서 기능하는 롤러(49)가 제 1 장력 인가 수단에 상당한다. 또 롤러(56)는, 제1 반송 수단에도 상당한다.

인쇄가 끝나면 롤러(56)가 회전하여, 인쇄기(52)의 길이 분만큼 시트(20)를 인덱스 이송 방향 Di으로 인덱스 이송한다. 롤러(56)로 인덱스 이송된 시트(20)는, 버퍼부(58)에서 늘어져 있고, 롤러(56 및 60)의 사이에 꺾여서 수하(垂下)된다.

건조 영역(44)에는 건조실(62)이 설치되어 있다. 건조실(62)의 내부에는, 도시 생략한 건조용 가열 수단이 장착되어 있다. 건조용 가열 수단으로서는 특별히 한정되지 않지만, 세라믹 히터, 건조용 열풍 분출 장치 등이 예시되며, 건조실의 내부를 소정의 건조 온도로 유지하도록 되어 있다. 건조실(62) 내부의 건조 온도는, 바람직하게는 70∼100℃이다.

시트(20)는, 본 실시형태에서는 연신 성형된 PET 필름으로 구성되어 있고, 그 유리 전이 온도(Tg)는 약 78℃이다. 그 유리 전이 온도(Tg)와 관련된 건조 온도는 {Tg-8}℃ 이상의 온도이며, 게다가 {Tg+ 22}℃ 이하의 온도인 것이 바람직하다.

건조실(62)의 내부에서 건조된 전극층(12a)이 부착된 시트(20)는, 그 후에 EPC 검출부(64) 및 EPC 구동 롤러(66)를 통과하여, 그 후 롤러(67∼70)를 거쳐 권취 롤러(72)에 권취된다. 권취 롤러(72)에 권취될 때는, 전극층(12a)이 외측에 위치하도록 시트(20)가 권취된다.

EPC 검출부(64)는, 시트(20)의 사행(蛇行) 상태를 검출하여, 그 검출 결과에 기초해 EPC 구동 롤러(66)가 시트(20)의 사행을 보정한다. 롤러(67)는, 건조 영역 (44)에서의 시트(20)에 작용하는 길이 방향의 제2 장력 F2을 검출한다. 검출된 결과는, 도시 생략한 제어 수단에 보내어지고, 그 검출 신호에 기초해 권취 롤러(72)의 회전을 제어하여, 시트(20)에 작용하는 제2 장력 F2를 일정하게 제어한다. 또한, 롤러(70)는 댄서 롤러로서 기능하며, 롤러(70)를 수평 이동시켜 권취부의 보유각(holding angle)을 일정하게 하는 기능을 갖는다.

본 실시형태에서는, 롤러(60)는 석션 롤러로서 기능하며, 시트(20)를 배면으로부터 흡착하여 슬립을 방지하고 있다. 롤러(60)와 롤러(72)가, 제2 장력 인가 수단으로서 기능한다. 또, 롤러(67)가 제2 장력 검출수단으로서 기능한다. 권취 롤러(72)가 롤러(60)와 동기하여 회전하고, 그 회전을 제어함으로써, 건조 영역(44)에서는 시트(20)는 일정한 제2 장력 F2가 인가된 상태로, 정지하지 않고 연속적으로 연속 이송 방향 Dc로 보내어진다.

제2 장력은, 건조 영역, 특히 건조실(62)의 내부를 통과하는 시트(20)의 길이 방향의 수축을 방지할 수 있는 장력으로 설정된다. 시트(20)의 조성, 시트(20)의 폭, 건조실(62) 내부의 건조 온도 등에 따라 시트(20)의 열 변형을 억제할 수 있는 최적의 제2 장력은 변화한다. 본 실시형태에서는, 단위 폭당 제2 장력 F2는, 바람직하게는 0.16∼1.22N/cm이다.

이 제2 장력 F2가 너무 작으면 본 발명의 작용 효과가 적다. 이 제2 장력 F2가 너무 큰 경우에는, 이 제2 장력 F2가 원인이 되어 시트(20)에 열 변형이 발생해, 인쇄 패턴의 위치 어긋남을 크게 하는 경향이 있다. 따라서, 상기 범위가 바람직하다.

본 실시형태에서는, 롤러(67)에 의해 실제로 작용하는 제2 장력 F2를 검출하여, 그 장력 F2이 상기의 범위 내의 수치로 일정해지도록 롤러(72)를 제어하여, 장력 F2를 제어한다. 그 때문에, 시트(20)의 열 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.

인쇄 영역(42)에서의 인덱스 이송 방향 Di과, 건조 영역(44)에서의 연속 이송 방향 Dc는 동일 방향인데, 인쇄 영역(42)에서는 인덱스 이송되고, 건조 영역(44)에서는 연속 이송된다. 이 때문에, 이들 영역의 사이에 제1 버퍼 영역(58)이 구비되어 있다. 제1 버퍼 영역(58)을 설치함으로써, 인쇄와 건조를 연속적으로 행하는 것이 가능해져, 작업 효율이 향상한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 건조실(62)의 내부에는, 안내 수단으로서의 벨트 컨베이어(82)가 배치되어 있다. 건조실(62)의 내부는, 이송 방향을 따라서 길기 때문에, 컨베이어(82)가 없으면 제2 장력 F2이 있더라도, 시트(20)는 늘어져 버려, 진행 방향으로 양호하게 이송할 수 없게 된다.

단, 본 실시형태에서는, 건조실(62)의 내부에서, 건조실(62)의 이송 방향의 전체길이에 걸쳐 벨트 컨베이어(82)가 배치되어 있는 것이 아니라, 건조실(62)의 입구(62a)로부터 이송 방향 Dc로 소정 범위의 길이 L1에서는, 금속판(84)이 고정되어 배치되어 있어 아래로부터 시트(20)를 지지하여, 진행 방향 Dc로 슬라이드 이동시키도록 되어 있다.

금속판(84)의 재질로서는 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 알루미늄, 철, 스테인레스 등이 예시된다. 금속판(84)의 표면은, 미끄럼 특성이 양호하도록 연마되어 있는 것이 바람직하다. 또는, 불소 수지 등으로 라이닝되어 있어, 미끄럼 특성을 향상시켜도 된다. 금속판(84)의 폭은 특별히 한정되지 않지만, 시트(20)의 폭보다도 넓은 것이 바람직하다. 금속판(84)의 이송 방향의 길이는 길이 L1과 같은 정도이다.

소정 범위의 길이 L1는 바람직하게는 1.8∼2.5m이다. 이 길이가 너무 작으면, 전극층(12a)의 두께가 얇은 경우에는 인쇄 패턴의 건조 편차가 발생하기 쉬워지는 경향이 있고, 너무 길면, 금속판(84) 상에서의 시트(20)와의 마찰이 너무 커져서 시트(20)의 이송을 저해하는 경향이 있다.

소정 범위의 길이 L1에서 금속판(84)을 배치하면 건조 편차를 방지할 수 있는 이유는 반드시 명확하지는 않지만, 이 범위의 길이 L1에서는 전극층(12a)이 반 건조이고, 이 범위에서 벨트 컨베이어(82)가 시트(20)에 접촉하면 건조가 불균일해지는 것으로 생각된다. 이에 대해, 금속판(84)의 접촉에서는, 건조 편차를 억제할 수 있다고 생각된다. 이것은 본 발명자들의 실험에 의해 확인되고 있다.

건조실(62)의 이송 방향의 전체 길이는 특별히 한정되지 않지만, 범위 길이 L1의 1∼5배 정도의 길이이고, 구체적으로는 4∼8m이다. 시트(20)의 이송 속도는, 바람직하게는 3∼12m/분이고, 건조실(62)의 내부를 시트(20)가 통과하는 시간은 0.3분∼4분 정도이다.

또한, 벨트 컨베이어(82)를 건조실(62)의 이송 방향의 전체 길이에 배치하고 있는 경우에는, 간편한 수단으로서, 길이 L1의 범위에서 컨베이어(82)의 위에 금속판(84)을 끼워넣고, 컨베이어(82)에 대해 이동하지 않도록 금속판(84)을 건조실(62)에 대해 고정해도 된다. 이 경우에도, 입구(62a)로부터 길이 L1의 범위에서 는, 컨베이어(82)에 대해 시트(20)의 배면이 접촉하는 일은 없어진다.

본 실시형태에 따른 인쇄 건조 방법 및 인쇄 건조 장치(40)에서는, 인쇄 영역(42)과 건조 영역(44)의 쌍방에 걸쳐, 시트(20)가 건너질러져 있다. 따라서, 시트(20)의 위에 인쇄와 건조를 연속적으로 행할 수 있어, 그 작업 효율이 뛰어나다.

또, 제1 장력 F1과 제2 장력 F2는 서로 다른 장력 인가 수단에 의해 인가되고, 제2 장력 F2가, 시트(20)의 길이 방향을 따라 인가되며, 건조실(62)을 통과하는 시트(20)의 길이 방향의 수축을 방지할 수 있는 장력이다. 그 때문에, 건조실(62)에서, 시트(20)가 가열되었다고 해도, 시트(20)가 길이 방향으로 수축하는 것이 억제된다. 그 결과, 시트(20)의 위에 인쇄된 전극층(12a)의 인쇄 패턴의 건조 후의 위치 어긋남이 발생하기 어려워진다.

그 때문에, 시트(20) 상에서, 최초로 인쇄한 전극층(12a)의 인쇄 패턴 위에, 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 다른 인쇄 패턴인 여백 패턴층(24)을 인쇄법에 의해 형성하는 경우에, 패턴 상호의 위치 어긋남이 발생하기 어려워진다.

따라서, 이 인쇄 건조 방법을 사용해, 시트(20)의 표면에 전극층(12a)의 패턴 또는 여백 패턴층(24)을 형성하여, 도 1에 도시한 적층 세라믹 콘덴서를 제조함으로써, 소형화나 박층화가 진행된 적층 세라믹 콘덴서(2)를 용이하게 제조할 수 있다. 즉, 소형화나 박층화가 진행되었다고 해도, 내부 전극층 및/또는 여백 패턴층의 적층 어긋남이 발생하기 어려워, 시트 간의 디라미네이션이나 적층체의 변형 등을 억제하여, 정전용량 등의 특성의 편차를 억제할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 인쇄와 건조를 연속적으로 행할 수 있어, 적층 세라믹 콘덴서의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

(제2 실시형태)

본 실시형태에서는 도 6에 도시한 바와 같이, 건조실(62)의 내부에서 입구(62a)로부터 소정 범위의 길이 L1에는, 금속판(84) 대신에 롤러 컨베이어(80)가 배치되어 있다. 롤러 컨베이어(80)는, 벨트 컨베이어(82)에 비해 시트(20)에 대한 접촉이 적어, 건조 편차를 발생시키기 어렵다. 이것은, 본 발명자들의 실험에 의해 확인되어 있다. 그 밖의 구성 및 작용 효과는, 제1 실시형태와 동일하다.

(제3 실시형태)

또, 본 발명에서는 도 7에 도시한 바와 같이 구성해도 된다. 본 실시형태에서는, 건조실(62)의 내부에서, 벨트 컨베이어(82) 대신에 롤러 컨베이어(80)가 시트(20)의 하부에 길이 방향을 따라 배치되어 있고, 연속 이송 방향 Dc로의 시트(20)의 이송을 안내하도록 되어 있다.

특히 본 실시형태에서는, 건조실(62)의 내부에서의 모든 롤러 컨베이어(80)가 시트(20)의 배면에 접촉하는 것은 아니다. 건조실(62)의 입구(62a)로부터 이송 방향 Dc로 소정 범위의 길이 L1에서는, 롤러 콘베이어(80)가 다른 롤러 컨베이어(80)보다 1단 낮게 되어 있어 시트(20)에 접촉하지 않도록 되어 있다. 또는, 이 범위 길이 L1 내의 롤러 컨베이어(80)를 완전히 없애도 된다. 본 실시형태에서는, 더욱 건조 편차를 억제할 수 있다. 그 밖의 구성 및 작용 효과는, 제1 실시형태와 동일하다.

(제4 실시형태)

또, 본 발명에서는 도 8에 도시한 바와 같이, 건조 영역(44)과 권취 영역(100)의 사이에 제2 버퍼 영역(90)이 설치되어 있다. 이 제2 버퍼 영역(90)을 설치함으로써, 건조 영역(44)에서 지지 시트(20)에 가해지는 제2 장력 F2와는 다른 제3 장력 F3을 권취 영역(100)에서 가하는 것을 가능하게 한다.

제2 버퍼 영역(90)은, 텐던시(tendency) 롤러(91)와 석션 롤러(92)의 사이에 형성되고, 그 사이에서 지지 시트(20)는, 흡인 장치에 의해 하측으로 매달리도록 흡인된다. 텐던시 롤러(91)는, 미소한 힘으로 공회전하여, 제2 장력을 일정하게 늘어뜨려, 제2 버퍼 영역(90)의 존재에 의해, 건조 영역(44)에서 지지 시트(20)에 가해지는 제2 장력 F2가 차단된다.

석션 롤러(92)를 통과한 지지 시트(20)는, 점착 롤러(93) 및 롤러(94)의 위가 반송되어, 지지 시트(20)의 이면에 부착되어 있는 먼지 등이 제거된다. 또, 점착 롤러(93) 및 롤러(94)의 윗쪽에는 제전(除電) 장치(98)가 설치되어, 지지 시트의 표면에 제전 가스를 내뿜도록 되어 있다.

제전 장치(98)를 통과한 지지 시트(20)는, 텐션 픽업용 롤러(제3 장력 검출 수단)(95)를 통과해, 거기서 지지 시트(20)의 이송 방향으로 작용하는 제3 장력 F3을 검출하여, 제3 장력 F3이 소정 범위 내에 유지되도록 권취 롤러(72)의 회전 구동 장치에 제어 신호를 보낸다. 권취 롤러(72)의 회전 구동 장치에서는, 제3 장력 F3이 소정 범위 내로 유지되도록 권취 롤러(72)의 회전을 제어한다.

롤러(95)와 권취 롤러(72)의 사이에는, 롤러(96 및 66)가 설치되어 있고, 그들 롤러를 통과해, 지지 시트(20)는 권취 롤러(72)에 권취된다. 롤러(66)는 EPC 구동 롤러이고, EPC 검출부(64)에서 시트(20)의 사행 상태를 검출하여, 그 검출 결과에 기초해 롤러(66)가 시트(20)의 사행을 보정한다.

권취 영역(100)에서 지지 시트에 가해지는 제3 장력 F3이, 건조 영역(44)에서 가해지는 제2 장력 F2와 같은 경우에는, 장력이 비교적 너무 낮아서, 권취 롤러(72)에서 지지 시트(20)를 권취할 때, 흐트러짐이나 미끄러짐 등이 발생하기 쉽다. 그래서, 건조 영역(44)에서 지지 시트(20)에 가해지는 제2 장력 F2와는 다른 제3 장력 F3을 권취 영역(100)에서 가함으로써, 권취 롤러(72)에 의한 지지 시트(20)의 권취시에 흐트러짐이나 미끄러짐 등이 발생하지 않게 된다.

본 실시형태에서는, 지지 시트(20)의 단위 폭당 제3 장력 F3이, 지지 시트(20)의 길이 방향을 따라 0.5∼0.8N/cm이다. 이러한 장력의 범위에 있는 경우에, 권취 롤러(72)에 의한 지지 시트(20)의 권취시에, 흐트러짐이나 미끄러짐 등을 방지할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 도 9의 그래프(G1)로 나타낸 바와 같이, 지지 시트(20)의 단위 폭당 제3 장력 F3을, 권취 롤러(72)의 권취 외경(그래프에서는 권취 거리)에 상관없이 대략 일정해지도록 제어한다. 이러한 제어를 행함으로써, 권취 롤러의 권취 외경에 상관없이, 흐트러짐이나 미끄러짐 등을 방지할 수 있다.

본 실시형태에서의 그 밖의 구성 및 작용 효과는, 제1 실시형태와 동일하다. 또한 도 9에서, 그래프(G2)는 도 8에 나타낸 버퍼 영역(90)을 형성하지 않고, 게다가 텐션 픽업 롤러(95) 및 권취 롤러(72)에 의한 장력 일정 제어를 행하지 않는 경우의 제3 장력(F3(=F2))의 변화를 나타낸 그래프이다. 또 도 9에서, 그래프(G3) 는, 그래프(G2)에서의 초기 장력을 높게 설정한 경우의 그래프이다.

또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 여러가지로 개변할 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 방법은, 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법에 한정되지 않고, 그 밖의 적층형 전자 부품의 제조 방법으로서도 적용하는 것이 가능하다.

[실시예]

이하, 본 발명을 더욱 상세한 실시예에 기초해 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

실시예 1

평균 입자직경이 0.2㎛인 Ni 입자 100질량부에 대해,

BaTiO₃ 분말(BT-01/사카이 화학공업(주)) : 20중량부,

유기 비히클 : 58질량부(폴리비닐부티랄 수지 8질량부를 테르피네올 92질량부에 용해시킨 것),

가소제로서 프탈산비스(2에틸헥실) DOP : 50질량부,

테르피네올 : 5질량부,

분산제 : 1중량부,

아세톤 : 45중량부,

를 첨가하여, 3개 롤러에 의해 혼련하여 슬러리화해서 내부 전극용 페이스트로 했다.

이 전극용 페이스트를, 도 4에 도시한 인쇄 건조 장치(40)의 인쇄기에 사용해, 지지 시트로서의 캐리어 시트(20)의 표면에 전극층(12a)의 패턴을 인쇄하여 건조시켰다.

캐리어 시트(20)로서는, 린텍(주)사제의 실리콘 처리 또는 알키드 처리한 연신(延伸) 성형 PET 필름을 사용했다. 그 시트(20)의 폭은 150mm이고, 두께는 38㎛였다.

전극층(12a)의 두께는, 건조 후에 1㎛, 각 패턴의 평면 치수 1.839×8.004mm의 장방형이고, 패턴 상호 간의 간극 거리는 0.638mm였다.

인쇄 영역(42)의 제1 장력은 8N/150mm(0.53N/cm)이고, 건조 영역(44)에서의 제2 장력(1차 인쇄)은 5.9N/150mm(0.39N/cm)이었다. 건조 영역(44)에서는, 시트(20)는 5.9m/min의 속도로 이송 방향 Dc로 연속적으로 보내어지고, 건조실(62)의 내부의 건조 온도는 75℃이고, 시트(20)가 건조실(62)을 통과하는 건조 시간은 1.5분이었다.

다음에 또는 미리, 여백 패턴을 형성하기 위한 여백용 페이스트를 준비했다. 여백용 페이스트에 함유되는 세라믹 분말 및 부성분 첨가물로서, 그린 시트용 페이스트에 사용하는 것와 같은 것을, 같은 배합비가 되도록 준비했다.

세라믹 분체의 출발 원료로서 BaTiO₃ 분체(BT-02/사카이 화학공업(주))를 사용했다. 이 BaTiO₃ 분체 100질량부에 대해, (Ba_{0 .6}Ca_{0 .4})SiO₃ : 1.48질량부, Y₂O₃ : 1.01질량부, MgCO₃ : 0.72질량%, Cr₂O₃: 0.13질량%, 및 V₂O₅ : 0.045질량%가 되도록 세라믹 분체 부성분 첨가물을 준비했다.

세라믹 분말 및 부성분 첨가물(150g)에, 에스테르계 중합체의 분산제(1.5g)와, 테르피네올(5g)과, 아세톤(60g)과, 가소제로서 프탈산디옥틸(5g)을 첨가해 4시간 혼합했다. 다음에 이 혼합액에, 세키스이 화학사제의 BH6(중합도 : 1450, 부티랄화도 : 69몰%±3%의 폴리비닐부티랄 수지)의 8% 래커(래커 전체량에 대해, 폴리비닐부티랄이 8질량%, 테르피네올이 92질량%)를 120g의 양으로 첨가해 16시간 혼합했다. 그 후, 잉여 용제의 아세톤을 제거하고, 점도 조정으로서 테르피네올을 40∼100g 첨가함으로써 여백용 페이스트를 제작했다.

다음에 이 여백용 페이스트를, 도 4에 도시한 인쇄 건조 장치(40)의 인쇄기에 사용해, 상기의 전극 패턴층이 형성된 캐리어 시트(20)의 표면에 여백 패턴층(24)을 인쇄하여 건조시켰다(2차 인쇄).

여백 패턴층(24)의 두께는 전극층(12a)의 두께와 동일하며, 여백 패턴층(24)의 패턴은 전극층(12a)과 상호 보완을 이루는 패턴이다.

2차 인쇄에서의 인쇄 영역(42)의 제1 장력은 1차 인쇄와 동일하고, 건조 영역(44)에서의 제2 장력(2차 인쇄)은 1차 인쇄와 동일했다. 2차 인쇄에서의 그 밖의 조건은, 건조 온도를 90℃로 한 것 외에는 1차 인쇄와 동일했다.

건조 후의 전극층(12a)과, 건조 후의 여백 패턴층(24)의 패턴의 어긋남(이송 방향 L을 측정한 바, 표 1에 나타낸 바와 같이, 최대 -15.8㎛여서, 어긋남이 적은 것이 확인되었다. 또, 건조 후의 전극층(12a)과 건조 후의 여백 패턴층(24)에서의 이송 방향과 직교하는 폭 방향 W의 패턴의 어긋남을 측정한 바, -12.0㎛여서, 어긋 남이 적은 것이 확인되었다.

또한, 건조 후의 전극층(12a)과, 건조 후의 여백 패턴층(24)의 패턴의 어긋남(최대 겹침 어긋남)은, 1차 인쇄와 2차 인쇄의 패턴의 어긋남을 나타내고, 이것은 설계 패턴에 대한 1차 인쇄의 어긋남과 같다.

또, 설계 패턴에 대한 건조 후의 여백 패턴층(2차 인쇄)(24)의 패턴의 어긋남(이송 방향 L)을 측정한 바, 표 1에 나타낸 바와 같이 최대 -19.2㎛여서, 어긋남이 적은 것이 확인되었다. 또, 설계 치수에 대한 건조 후의 여백 패턴층(24)에서의 이송 방향과 직교하는 폭 방향 W의 패턴의 어긋남을 측정한 바, 2.7㎛여서, 어긋남이 적은 것이 확인되었다.

또한, 설계 치수에 대한 건조 후의 여백 패턴층(24)과의 패턴의 어긋남(최대 치수 어긋남)은 패턴 정밀도를 나타내고, 이것은 최종 치수 어긋남을 의미한다.

그린 시트용 페이스트

다음에 또는 미리, 그린 시트용 페이스트를 제작했다. 즉, 세라믹 분체의 출발 원료로서 BaTiO₃ 분체(BT-02/사카이 화학공업(주))를 사용했다. 이 BaTiO₃ 분체 100질량부에 대해, (Ba_{0 .6}Ca_{0 .4})SiO₃ : 1.48질량부, Y₂O₃ : 1.01질량부, MgCO₃ : 0.72질량%, Cr₂O₃ :0.13질량%, 및 V₂O₅ : 0.045질량%가 되도록 세라믹 분체 부성분 첨가물을 준비했다.

처음에, 부성분 첨가물만을 볼밀로 혼합하여 슬러리화했다. 즉, 부성분 첨가물(합계량 8.8g)과, 에탄올/n-프로판올이 1 : 1인 용제(16g)를 볼밀에 의해 20시간 예비 분쇄를 행했다. 이어서 BaTiO₃ : 191.2g에 대해, 부성분 첨가물의 예비 분쇄 슬러리와, 에탄올 : 38g과, n-프로판올 : 38g과, 크실렌 : 28g과, 미네랄 스피릿 : 14g과, 가소제 성분으로서의 DOP(프탈산디옥틸) : 6g과, 분산제로서의 폴리에틸렌글리콜계의 비이온성 분산제(HLB = 5∼6) : 1.4g을 첨가하여, 볼밀에 의해 4시간 혼합했다. 또한, 분산제로서의 폴리에틸렌글리콜계의 비이온성 분산제(HLB = 5∼6)로서는, 폴리에틸렌글리콜과 지방산에스테르의 블록 폴리머를 사용했다.

다음에 이 분산 페이스트에, 바인더 수지로서, 세키스이 화학사제 BH6(폴리비닐부티랄 수지/PVB)의 15% 래커(세키스이 화학사제 BH6을, 에탄올/n-프로판올 = 1 : 1로 용해)를 고형분으로서 6질량% 첨가했다(래커 첨가량으로서 80g). 그 후 16시간 볼밀함으로써, 세라믹 페이스트(그린 시트용 페이스트)로 했다.

바인더 수지로서의 폴리비닐부티랄 수지의 중합도는 1400이고, 그 부티랄화도는 69%±3%이고, 잔류 아세틸기량은 3±2%였다. 이 바인더 수지는, 세라믹 분체(세라믹 분체 부성분 첨가물을 함유한다) 100질량부에 대해 6질량부로 세라믹 페이스트 중에 함유되어 있었다. 또, 세라믹 페이스트에서의 세라믹 분체와 바인더 수지와 가소제의 합계 체적을 100체적%로 한 경우에, 세라믹 분체가 차지하는 체적 비율은 67.31체적%였다. 또, 그 페이스트 전체에서의 세라믹 분체의 질량 비율은 49질량%였다.

또, 가소제로서의 DOP는, 바인더 수지 100질량부에 대해 50질량부로 세라믹 페이스트 중에 함유되어 있었다. 물은, 세라믹 분체 100질량부에 대해 2질량부 함유되어 있었다. 분산제로서의 폴리에틸렌글리콜계의 비이온성 분산제는, 세라믹 분체 100질량부에 대해 0.7질량부 함유되어 있었다.

또, 페이스트 중에는, 세라믹 분체 100질량부에 대해, 탄화수소계 용제, 공업용 가솔린, 케로신, 솔벤트나프타 중의 적어도 어느 하나인 미네랄 스피릿이 5질량부 첨가되어 있었다. 또한, 페이스트 중에는, 용제로서, 알코올계 용제와 방향족계 용제를 함유하며, 알코올계 용제와 방향족계 용제의 합계 질량을 100질량부로 해서, 방향족계 용제로서의 톨루엔이 15질량부 함유되어 있었다.

상기와 같이 하여 얻어진 페이스트를 와이어바 코터에 의해, 도 3(a)에 도시한 지지 필름으로서의 PET 필름 상에 1㎛의 두께로 도포하여 건조시킴으로써 그린 시트(10a)를 제작했다. 도포 속도는 4m/min, 건조 조건은 건조로 내의 온도가 60℃∼70℃, 건조 시간이 2분이었다.

박리층용 페이스트

상기의 그린 시트용 페이스트에서의 BaTiO₃를 BT-01로 한 것 외에는, 그린 시트용 페이스트와 동일하게 하여 페이스트를 제작하고, 그 페이스트를 에탄올 : 프로판올 : 크실렌(42.5 : 42.5 : 15)의 혼합 용제에 의해 5배로 희석한 것을 박리용 페이스트로 했다.

접착층용 페이스트

접착층용 페이스트로서는, 유기 비히클을 사용했다. 구체적으로는, 폴리비닐부티랄 수지를 100질량부에 대해, 가소제로서 프탈산비스(2에틸헥실) DOP : 50질량부, MEK : 900질량부의 혼합 용액을, MEK로 또 10배로 희석하여, 접착층용 페이스트로 했다.

그린 시트의 형성, 접착층 및 전극층의 전사

우선, 상기의 유전체 그린 시트용 페이스트를 사용해, PET 필름(제2 지지 시트) 상에, 와이어바 코터를 사용해 두께 1㎛의 그린 시트를 형성했다. 이어서, 그것과는 다른 PET 필름(제1 지지 시트) 상에, 박리층을 형성하기 위해서, 상기의 박리층용 페이스트를 와이어바 코터에 의해 도포 건조시켜 0.2㎛의 박리층을 형성했다.

박리층의 표면에, 상기한 바와 같이 하여 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)을 형성했다.

또, 다른 PET 필름(제3 지지 시트) 위에 접착층(28)을 형성했다. 접착층(28)은, 상기의 접착층용 페이스트를 사용해 와이어바 코터에 의해 0.1㎛의 두께로 형성했다.

우선, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 표면에, 도 2에 도시한 방법으로 접착층(28)을 전사했다. 전사시에는 1쌍의 롤러를 사용하고, 그 가압력은 1MPa, 온도는 80℃이고, 전사는 양호하게 행할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

다음에, 도 3에 도시한 방법으로, 접착층(28)을 통해 그린 시트(10a)의 표면에 내부 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)을 접착(전사)했다. 전사시에는 1쌍의 롤러를 사용하고, 그 가압력은 1MPa, 온도는 80℃이고, 전사는 양호하게 행할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

적층체 칩의 평가

다음에, 차례차례로 내부 전극층(12a) 및 그린 시트(10a)를 적층하고, 최종적으로 100층의 내부 전극층(12a)(여백 패턴층(24))의 적층을 행했다. 그 후에 설계 치수에 따라서, 소자마다, 적층체를 절단했다. 그 절단된 적층체 칩의 단면을 관찰한 결과, 실시예 1에서는, 표 1에 나타낸 바와 같이, 내부 전극층(12a)의 단부에서 굴곡의 발생도 없고, 게다가 절단 불량도 없었다. 표 1에서는, 굴곡의 발생이 없는 것을 ○로 하고, 있었던 것을 ×로 했다. 또, 절단 불량에 대해서는, 절단 불량이 없었던 것을 ○로 하고, 있었던 것을 ×로 했다.

또한, 굴곡이란, 내부 전극층(12a)의 단부가 굽어져 적층 방향으로 인접하는 다른 내부 전극층(12a)에 접속하여, 단락의 원인이 되는 현상이다. 또, 절단 불량이란, 패턴의 어긋남에 의해, 인출 마진의 적정한 절단 위치가 아니라, 부적절한 위치에서 절단이 행해져, 본래는 노출되지 않는 전극 단부가 적층체 칩의 측단부에 노출되어 버리는 현상이며, 이것도 단락의 원인이 된다.

본 실시예 1에서는, 1차 인쇄로서, 내부 전극층(12a)을 인쇄 건조하고, 그 후에 여백 패턴층(24)을 인쇄 건조했으나, 그 순서는 반대여도 같은 결과가 얻어지는 것이 예측된다.

비교예 1

1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2를 0으로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 인쇄 및 건조를 행하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 2

1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2를 10.0N/150mm(0.67N/cm)로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 인쇄 및 건조를 행하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 3

1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2를 18.3N/150mm(1.22N/cm)로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 인쇄 및 건조를 행하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

참고예 1

1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2를 26.5N/150mm(1.77N/cm)로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 인쇄 및 건조를 행하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

참고예 2

1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2를 35.0N/150mm(2.33N/cm)로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 인쇄 및 건조를 행하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 5

기재(基材)로서의 캐리어 시트(20)의 두께를 16㎛로 하고, 1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2를 2.5N/150mm(0.16N/cm)로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 인쇄 및 건조를 행하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

비교예 2

기재로서의 캐리어 시트(20)의 두께를 16㎛로 하고, 1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2를 0N/150mm(0N/cm)로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 인쇄 및 건조를 행하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

참고예 3

기재로서의 캐리어 시트(20)의 두께를 16㎛로 하고, 1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2를 5.9N/150mm(0.39N/cm)로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 인쇄 및 건조를 행하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

참고예 4

기재로서의 캐리어 시트(20)의 두께를 16㎛로 하고, 1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2를 10.0N/150mm(0.67N/cm)로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 인쇄 및 건조를 행하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

참고예 5

기재로서의 캐리어 시트(20)의 두께를 16㎛로 하고, 1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2를 18.3N/150mm(1.22N/cm)로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전극층(12a) 및 여백 패턴층(24)의 인쇄 및 건조를 행하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

평가 1

표 1에 나타낸 바와 같이, 캐리어 시트(20)의 두께(기재 시트 두께)에 따라, 최적의 1차 인쇄 및 2차 인쇄에서의 제2 장력 F2의 값은 변동하지만, 제2 장력이 1차 인쇄 및 2차 인쇄의 양쪽 모두 0이 되는 비교예 1 및 2에 비해, 실시예 1∼6에서는, W 방향 및 L 방향 모두, 최대 겹침 어긋남과 패턴 정밀도 어긋남이 적은 것이 판명되었다. 또, 실시예에서는, 굴곡의 발생도 없고, 절단 불량도 없었다.

또한, 표 1의 결과로부터, 1차 인쇄 및 2차 인쇄 양쪽 모두 제2 장력을 대략 같은 정도 인가한 편이, 2차 인쇄시에만 제2 장력을 0으로 하는 경우보다도, 패턴 정밀도 면에서 뛰어난 것이 확인되었다. 또한, 표 1의 결과로부터, 제2 장력으로서는 0.16∼1.22N/cm가 바람직한 것을 확인할 수 있었다.

이러한 구성에 의하여, 건조실 내부에서의 열에 의한 지지 시트의 변형을 억제하여, 그 결과 인쇄시의 위치 어긋남을 억제할 수 있고, 게다가 작업 효율이 뛰어난 인쇄 건조 방법 및 인쇄 건조 장치가 제공된다.

Claims (31)

1. 길이 방향을 따라 가늘고 긴 지지 시트를, 인쇄 영역과 건조 영역의 쌍방을 건너지르도록 두르고,

   상기 인쇄 영역에서는, 상기 지지 시트에 제1 장력을 가한 상태로, 그 지지 시트의 위에 소정 패턴을 인쇄하고, 그 후에 그 지지 시트를 상기 건조 영역을 향해 송출하고,

   상기 건조 영역에서는, 소정 패턴이 인쇄된 지지 시트를, 제2 장력을 가한 상태로 건조실 내에서 건조시키는 인쇄 건조 방법으로서,

   상기 제1 장력과 제2 장력은 각각 다른 장력 인가 수단에 의해 인가되고,

   상기 제2 장력이, 지지 시트의 길이 방향을 따라 인가되며, 건조 영역을 통과하는 지지 시트의 길이 방향의 수축을 방지할 수 있는 장력인 인쇄 건조 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 장력은, 상기 지지 시트의 길이 방향을 따라 인가되며, 상기 지지 시트에 주름이 생기지 않을 정도의 장력인 인쇄 건조 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 지지 시트의 단위 폭당 상기 제2 장력이, 지지 시트의 길이 방향을 따라 0.16∼1.22N/cm인 인쇄 건조 방법.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 건조 영역에서는, 그 건조 영역에 위치하는 지지 시트에 가해지고 있는 제2 장력을 검출하여, 상기 제2 장력이 일정하게 유지되도록 제어하는 인쇄 건조 방법.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 인쇄 영역과 건조 영역의 사이에는 제1 버퍼 영역이 설치되어 있고,

   그 제1 버퍼 영역에서는, 상기 지지 시트가 늘어져 있고,

   상기 인쇄 영역에서의 상기 지지 시트의 인덱스 이송을 허용함과 더불어, 상기 건조 영역에서의 상기 지지 시트의 연속 이송을 허용하는 인쇄 건조 방법.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 건조 영역의 입구로부터 건조 영역의 내부를 향해 소정 범위의 길이에서는, 상기 지지 시트에 대한 가이드 수단의 접촉을 줄이거나, 또는 가이드 수단이 접촉하지 않도록 구성되어 있는 인쇄 건조 방법.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 건조 영역의 입구로부터 건조 영역의 내부를 향해 소정 범위의 길이에서는, 상기 지지 시트에는, 금속판이 접촉하도록 구성되어 있는 인쇄 건조 방법.
8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 지지 시트를 구성하는 합성수지의 유리 전이 온도를 Tg로 한 경우에, 상기 건조 영역에서는, 상기 지지 시트가, {Tg- 15}℃ 이상의 온도, 또한 {Tg+25}℃ 이하의 온도에 노출되는 인쇄 건조 방법.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 건조 영역에서는, 상기 지지 시트가 70∼100℃의 온도환경에 노출되는 인쇄 건조 방법.
10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 지지 시트가 연신(延伸) 성형된 합성수지 시트인 인쇄 건조 방법.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 지지 시트가, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성되어 있는 인쇄 건조 방법.
12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 건조 영역을 통과한 지지 시트를 권취 영역으로 이송하여, 상기 지지 시트를 권취 롤러에 권취하도록 되어 있고,

    상기 건조 영역과 상기 권취 영역의 사이에 제2 버퍼 영역을 설치하고, 상기 건조 영역에서 상기 지지 시트에 가해지는 제2 장력과는 다른 제3 장력을, 상기 권취 영역에서 가하는 것을 가능하게 하는 인쇄 건조 방법.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 권취 영역에는 정전기 제거 장치가 구비되어 있고, 권취 영역을 통과하는 상기 지지 시트의 정전기를 제거하는 인쇄 건조 방법.
14. 청구항 12에 있어서, 상기 지지 시트의 단위 폭당 상기 제3 장력이, 지지 시트의 길이 방향을 따라 0.3∼1.0N/cm인 인쇄 건조 방법.
15. 청구항 14에 있어서, 상기 지지 시트의 단위 폭당 상기 제3 장력을, 상기 권취 롤러의 권취 외경에 상관없이 대략 일정해지도록 제어하는 인쇄 건조 방법.
16. 길이 방향을 따라 가늘고 긴 지지 시트를, 인쇄 영역과 건조 영역의 쌍방을 건너지르도록 두르고,

    상기 인쇄 영역에서는, 상기 지지 시트에 제1 장력을 가한 상태로, 그 지지 시트 위에 소정 패턴의 내부 전극 패턴 및/또는 여백 패턴을 인쇄하고, 그 후에 그 지지 시트를 상기 건조 영역을 향해 송출하고,

    상기 건조 영역에서는, 상기 내부 전극 패턴 및/또는 여백 패턴이 인쇄된 지지 시트를, 제2 장력을 가한 상태로 건조실 내에서 건조시키는 공정을 갖는 전자 부품의 제조 방법으로서,

    상기 제1 장력과 제2 장력은 각각 다른 장력 인가 수단에 의해 인가되고,

    상기 제2 장력이, 지지 시트의 길이 방향을 따라 인가되며, 건조 영역을 통과하는 지지 시트의 길이 방향의 수축을 방지할 수 있는 장력인 전자 부품의 제조 방법.
17. 길이 방향을 따라 가늘고 긴 지지 시트를, 인쇄 영역과 건조 영역의 쌍방을 건너지르도록 두르는 것이 가능한 인쇄 건조 장치로서,

    상기 인쇄 영역에는, 상기 지지 시트에 제1 장력을 가하는 제1 장력 인가 수단과, 그 제1 장력이 인가된 지지 시트에 인쇄 패턴을 인쇄하는 인쇄 수단과, 인쇄 후에 그 지지 시트를 상기 건조 영역을 향해 송출하는 제1 반송 수단이 구비되어 있고,

    상기 건조 영역에는, 소정 패턴이 인쇄된 지지 시트에 제2 장력을 가하는 제2 장력 인가 수단과, 그 제2 장력이 인가된 상태로 상기 지지 시트에 소정 온도를 인가하는 가열 수단과, 가열된 지지 시트를 건조실 내에서 지지 시트의 길이 방향을 따라 이동시키는 제2 반송 수단이 구비되어 있고,

    상기 제2 장력 인가 수단에 의해 인가되는 제2 장력이, 상기 지지 시트의 길이 방향을 따라 인가되며, 상기 건조 영역을 통과하는 지지 시트의 길이 방향의 수축을 방지할 수 있는 장력인 인쇄 건조 장치.
18. 청구항 17에 있어서, 상기 제1 장력은, 상기 지지 시트의 길이 방향을 따라 인가되며, 상기 지지 시트에 주름이 생기지 않을 정도의 장력인 인쇄 건조 장치.
19. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서, 상기 지지 시트의 단위 폭당 상기 제2 장력이, 지지 시트의 길이 방향을 따라 0.16∼1.22N/cm인 인쇄 건조 장치.
20. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서, 상기 건조 영역에는, 그 건조 영역에 위치하는 지지 시트에 가해지고 있는 제2 장력을 검출하는 제2 장력 검출 수단과, 그 제2 장력 검출 수단에 의해 검출된 신호에 기초해, 그 제2 장력이 일정하게 유지되도록 상기 제2 장력 인가 수단을 제어하는 제어 수단이 구비되어 있는 인쇄 건조 장치.
21. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서, 상기 인쇄 영역과 건조 영역의 사이에는 제1 버퍼 영역이 설치되어 있고,

    그 제1 버퍼 영역에서는 상기 지지 시트가 늘어져 있고,

    상기 인쇄 영역에서의 상기 지지 시트의 인덱스 이송을 허용함과 더불어, 상기 건조 영역에서의 상기 지지 시트의 연속 이송을 허용하는 인쇄 건조 장치.
22. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서, 상기 건조 영역의 입구로부터 건조 영역의 내부를 향해 소정 범위의 길이에서는, 상기 지지 시트에 대한 가이드 수단의 접촉을 줄이거나, 또는 가이드 수단이 접촉하지 않도록 구성되어 있는 인쇄 건조 장치.
23. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서, 상기 건조 영역의 입구로부터 건조 영역의 내부를 향해 소정 범위의 길이에서는, 상기 지지 시트에는, 금속판이 접촉하도록 구성되어 있는 인쇄 건조 장치.
24. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서, 상기 지지 시트를 구성하는 합성수지의 유리 전이 온도를 Tg로 한 경우에, 상기 건조 영역에서는, 상기 지지 시트가 {Tg-15}℃ 이상의 온도, 게다가 {Tg+ 25}℃ 이하의 온도에 노출되도록, 상기 가열 수단이 제어되는 인쇄 건조 장치.
25. 청구항 24에 있어서, 상기 건조 영역에서는, 상기 지지 시트가 70∼100℃의 온도 환경에 노출되는 인쇄 건조 장치.
26. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서, 상기 지지 시트가 연신 성형된 합성수지 시트인 인쇄 건조 장치.
27. 청구항 26에 있어서, 상기 지지 시트가, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성되어 있는 인쇄 건조 장치.
28. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서, 상기 건조 영역을 통과한 지지 시트를 권취 영역으로 이송하고, 상기 지지 시트를 권취 롤러에 권취하도록 되어 있고,

    상기 건조 영역과 상기 권취 영역의 사이에 제2 버퍼 영역을 설치하고, 상기 건조 영역에서 상기 지지 시트에 가해지는 제2 장력과는 다른 제3 장력을, 상기 권취 영역에서 가하는 것을 가능하게 하는 인쇄 건조 장치.
29. 청구항 28에 있어서, 상기 권취 영역에는 정전기 제거 장치가 구비되어 있고, 권취 영역을 통과하는 상기 지지 시트의 정전기를 제거하는 인쇄 건조 장치.
30. 청구항 28에 있어서, 상기 지지 시트의 단위 폭당 상기 제3 장력이, 지지 시트의 길이 방향을 따라 0.3∼1.0N/cm인 인쇄 건조 장치.
31. 청구항 30에 있어서, 상기 지지 시트의 단위 폭당 상기 제3 장력을, 상기 권취 롤러의 권취 외경에 상관없이 대략 일정해지도록 제어하는 인쇄 건조 장치.

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