KR20110125624A - 적층형 전자 부품 제조 장치 및 적층형 전자 부품의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
[과제] 전자 부품의 품질 불량의 발생을 억제하고, 저비용으로, 또한 연속적으로 운전함으로써 적층형 전자 부품의 제조 효율(생산 속도)을 향상시킬 수 있는 적층형 전자 부품 제조 장치 및 적층형 전자 부품의 제조 방법을 제공한다.
[해결수단] 외주에 이형 처리가 실시된 무단 연속 형상의 성막 기재(12)와, 성막 기재(12)에 대해서 세라믹 슬러리를 압박 도포하고 건조 경화 장치에 의해 건조시켜 세라믹 시트(S)를 연속 형성하는 성막 형성부(16)와, 성막 기재(12)에 대해서 세라믹 시트(S)를 통해 접촉해서 세라믹 시트(S)를 성막 기재(12)로부터 박리시키고, 박리된 세라믹 시트(S)를 외주에 권취함으로써 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')를 형성하는 적층 지지체(14)를 갖는다.
[해결수단] 외주에 이형 처리가 실시된 무단 연속 형상의 성막 기재(12)와, 성막 기재(12)에 대해서 세라믹 슬러리를 압박 도포하고 건조 경화 장치에 의해 건조시켜 세라믹 시트(S)를 연속 형성하는 성막 형성부(16)와, 성막 기재(12)에 대해서 세라믹 시트(S)를 통해 접촉해서 세라믹 시트(S)를 성막 기재(12)로부터 박리시키고, 박리된 세라믹 시트(S)를 외주에 권취함으로써 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')를 형성하는 적층 지지체(14)를 갖는다.
Description
본 발명은 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층형 전자 부품을 제조하기 위한 적층형 전자 부품 제조 장치 및 적층형 전자 부품의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적인 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법은 길이가 긴 필름 상에 세라믹막을 도포 성형하고, 그 위에 내부 전극을 인쇄 형성하고, 이것을 원하는 사이즈로 커팅해서 필름으로부터 박리하고 적층하며, 이것을 반복해서 적층체 블록을 형성하고, 이것을 부품 단위로 커팅한다.
이에 대해서 하기 특허문헌 1에는 기재(基材) 상에서 형성해서 얻어진 복수의 세라믹 그린시트를 적층함으로써 적층체 블록을 형성하고, 형성된 상기 적층체 블록을 부품 단위로 절단함으로써 적층 세라믹 전자 부품을 제조하는 방법으로서, 동일한 상기 적층체 블록을 구성하는 복수의 상기 세라믹 그린시트 중 2장 이상을 동일한 상기 기재 상의 소정 영역에서 형성하고, 또한 각 세라믹 그린시트의 면내 방향의 방향 및 각 세라믹 그린시트의 위치를 실질적으로 일치시켜서 적층하는 적층 세라믹 전자 부품의 제조 방법이 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에는 제 1 가요성 지지체를 무한으로 주행시키고, 제 2 가요성 지지체의 일면 상에 세라믹 도료를 도포하고, 얻어진 미건조의 세라믹 도료층을 제 1 가요성 지지체에 전사하고, 전사 후에 제 2 가요성 지지체를 세라믹 도료층으로부터 박리함과 아울러, 제 1 가요성 지지체 상에 전사된 세라믹 도료층의 표면에 전극을 인쇄하고, 전극을 건조시키며, 이러한 공정을 제 1 가요성 지지체 상에서 반복하는 기술이 개시되어 있다.
하기 특허문헌 3에는 세라믹스 및 유기 결합재 성분을 함유하고, 또한 그 위에 내부 전극층을 형성하기 위한 소정의 패턴을 가지는 자립성 그린시트로 이루어지는 적층형 전자 부품을 위한 적층체 제조 장치이며, 미리 소정의 패턴이 형성된 자립성 그린시트를 기둥 형상 롤에 권취해서 제조하는 기술이 개시되어 있다.
하기 특허문헌 4에는 그린시트를 공급하는 권출(卷出) 공급부와, 그린시트를 외주면에 권취해서 적층체를 형성하는 적층 드럼과, 적층 드럼의 회전각을 검출하는 회전 각도 검출 장치와, 회전 각도 검출 장치의 정보에 의거해서 그린시트를 권취하면서 적층 드럼에 권취된 그린시트 상에 내부 전극을 형성하는 내부 전극 인쇄부를 구비함으로써 고속으로 적층체를 제조할 수 있는 기술이 개시되어 있다.
여기서, 적층 세라믹 콘덴서의 제조 과정에 있어서의 적층체 형성 방법으로서는 일반적으로 길이가 긴 필름에 세라믹스 도포막을 도포 성형하고, 그 위에 내부 전극을 인쇄 형성하고, 이것을 커팅해서 필름으로부터 박리하고 적층한다는 수단이 이용된다. 적층 콘덴서를 소형 고용량화하기 위해서는 세라믹스 유전체층을 보다 얇게 형성해서 적층 장수를 늘릴 필요가 있지만, 이것에 의해 필름 상의 돌기물에 기인하는 결함부의 영향에 의한 쇼트 등의 품질 불량의 발생 비율이 증가되는 것을 알고 있다. 그래서, 필름을 보다 평활하게 하는 시도가 진행되고 있지만 핸들링성의 악화와 필름 비용의 상승이 문제가 되어 난항을 겪고 있다.
이것을 해결하는 수단으로서, 평판형의 동일 기재를 반복 사용해서 세라믹 그린시트를 형성하는 방법을 고안하고 있다(특허문헌 1 참조). 동일 기재를 이용함으로써 결함부가 적층 블록의 1부분에 집중되므로 기재 상에 돌기물이 있어도 그 영향에 의해 발생되는 불량 칩을 최소한으로 억제할 수 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1의 기술에서는 평판 또는 원통 형상 기재에 그린시트를 간헐적으로 성막할 필요가 있기 때문에 성막 개시부와 종료부에 막 두께가 불균일한 영역이 발생되고, 적층체 블록을 형성해도 원하는 품질이 얻어지는 영역이 좁아 수율상의 문제가 크다. 또한, 평판 상에 세라믹 시트를 적층하는 공정에 있어서도 일층씩의 간헐적인 동작이 필요하여 생산 속도를 높일 수 없다는 결점이 있었다.
또한, 세라믹 시트의 적층을 효율적으로 행하는 수단으로서는 상기 특허문헌 2의 기술이 고안되어 있다. 길이가 긴 필름 상에 세라믹을 도포하고 이것을 무한 벨트 상에 전사하여 적층 구조체를 얻는 것이다. 이 공법에 있어서는 간헐적인 동작을 행하지 않음으로써 고속화가 가능하지만, 길이가 긴 기재를 이용하기 때문에 기재 돌기물에 의한 세라믹층의 결함부에 품질 불량을 억제하는 효과는 기대할 수 없다.
또한, 동종의 발명이 상기 특허문헌 3에 기재되어 있다. 이것은 원통 드럼 상에 적층 구조체를 형성하는 것이며, 연속 동작에 의한 고속 적층이 가능하지만, 세라믹 시트는 필름 등의 지지체가 없는 고강도의 자립성 그린시트에 한정되어 있다. 이 자립성 그린시트에 내재되는 결함부의 빈도는 불분명하지만, 고중합도의 수지를 함유시켜 강도를 증가시킨 이 시트는 소성 공정에 있어서의 탈지를 곤란하게 하고 소성 후의 세라믹의 치밀성을 저해하는 요인으로 되기 때문에 실용성이 낮아 양산에 이용하는 것은 어렵다.
상기 특허문헌 4의 발명은 원통 또는 다각 기둥에 연속 적층하고 잉크젯에 의해 전극 회로를 형성하는 것이지만, 이 경우도 그린시트에는 자립해서 반송할 수 있을 만큼의 고강도가 필요하고, 과제로 되어 있는 얇은 세라믹스층의 적층 구조체를 형성하는 수단으로서는 실용화가 어렵다.
그래서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 감안하여 전자 부품의 품질 불량의 발생을 억제하고, 저비용으로, 또한 연속 운전함으로써 적층형 전자 부품의 제조 효율(생산 속도)을 향상시킬 수 있는 적층형 전자 부품 제조 장치 및 적층형 전자 부품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 외주에 이형 처리가 실시된 무단 연속 형상의 성막 기재와, 상기 성막 기재에 대해서 세라믹 슬러리를 도포하고 건조시켜 세라믹 시트를 연속 형성하는 성막 형성부와, 상기 성막 기재에 대해서 상기 세라믹 시트를 통해 접촉해서 상기 세라믹 시트를 상기 성막 기재로부터 박리시키고, 박리된 상기 세라믹 시트를 외주에 권취함으로써 상기 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성하는 적층 지지체를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품 제조 장치이다.
본 발명에 의하면, 성막 기재 상에 돌기물 등의 결함 인자가 있었더라도 이것에 의해 생기는 세라믹 시트의 결함부가 적층 구조체의 한정된 범위 내에 집중되므로 이것을 절단 분할해서 얻어지는 전자 부품의 품질 불량의 발생을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 세라믹 시트가 성막 기재 상에 연속 형성되기 때문에 간헐적인 도포에 비해 막 두께의 안정 영역이 넓어지고, 얻어진 적층 구조체로부터 전자 부품으로서 분할할 수 있는 개수를 늘릴 수 있다.
성막 기재 상에 세라믹 시트를 형성하는 프로세스와 적층 지지체 상에 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성하는 프로세스를 연속 운전에 의해 실행하므로 보다 단시간에 고생산성으로 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성할 수 있다.
또한, 종래와 같은 길이가 긴 필름 기재를 이용할 필요가 없어 중간 재료 비용을 억제할 수 있다.
이상과 같이 해서 전자 부품의 품질 불량의 발생을 억제하고, 저비용으로, 또한 간헐적인 운전이 아니라 연속적으로 운전함으로써 적층형 전자 부품의 제조 효율(생산 속도)을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 외주에 이형 처리가 실시된 무단 연속 형상의 성막 기재와, 상기 성막 기재에 대해서 세라믹 슬러리를 도포하고 건조시켜 세라믹 시트를 연속 형성하는 성막 형성부와, 상기 세라믹 시트를 외주에 권취함으로써 상기 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성하는 적층 지지체와, 상기 성막 기재와 상기 적층 지지체에 상기 세라믹 시트를 통해 접촉하도록 해서 설치되고 상기 성막 기재에 형성된 상기 세라믹 시트를 상기 성막 기재로부터 박리시키고, 그 박리시킨 상기 세라믹 시트를 상기 적층 지지체에 반송하는 중간 박리부를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품 제조 장치이다.
본 발명에 의하면, 성막 기재로부터의 세라믹 시트의 박리가 적층 지지체측의 상태에 영향을 주지 않아 안정된 핸들링이 가능하게 된다. 구체적으로는 적층 지지체에 세라믹 시트의 적층 구조체가 형성되어 가면 적층 지지체의 크기가 커져 가고, 또한, 전극 회로가 형성된 경우에는 그 부위가 요철하는 등의 외형상의 상태 변화가 생기지만, 성막 기재와 적층 지지체 사이에 중간 박리부를 개재시킴으로써 적층 지지체의 상태 변화에 맞추어 적층 지지체와 중간 박리부의 위치 관계나 압력 등을 적절하게 조정할 수 있다. 이에 따라, 적층 지지체의 상태 변화에 의해 적층 지지체에 형성되는 세라믹 시트의 적층 구조체의 품질이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 적층 지지체가 성막 기재에 직접 접촉하지 않도록 설계함으로써 성막 기재의 롤러의 접촉압을 저감할 수 있으므로 성막 기재의 손상의 발생을 억제할 수 있다.
본 발명은 상기 성막 기재의 외주 길이와 상기 적층 지지체의 외주 길이가 동일한 길이이거나, 또는 상기 성막 기재의 외주 길이 또는 상기 적층 지지체의 외주 길이 중 한쪽이 다른쪽에 대해서 정수배인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 성막 기재 상에 돌기물 등의 결함 인자가 있음으로써 생기는 세라믹 시트의 결함부를 적층 구조체의 특정한 영역에 집중시킬 수 있다. 구체적으로는 적층 구조체 상의 세라믹 시트의 적층 구조체에 발생되는 결함부를 적층 구조체의 동일 둘레 궤도 상(세라믹 시트를 이송 방향으로부터 바라봤을 때의 적층 구조체의 동일 열)에 모을 수 있다. 또한, 적층 지지체의 외주 길이가 성막 기재의 외주 길이에 대해서 정수배만큼 긴 경우에는 적층 구조체 상의 세라믹 시트의 적층 구조체에 발생되는 결함부를 적층 구조체의 동일 좌표 상(세라믹 시트를 이송 방향으로부터 바라봤을 때의 적층 구조체의 동일 행과 열)에 모을 수 있다.
본 발명은 상기 세라믹 시트가 상기 적층 지지체의 외주에 권취되어 상기 세라믹 시트의 적층 구조체가 형성되어 있을 때에 상기 성막 기재에 새로운 상기 세라믹 시트가 계속해서 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 간헐적인 운전이 아니라 연속 운전으로 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성할 수 있기 때문에 세라믹 시트의 적층 구조체를 매우 단시간에 형성할 수 있다. 이 결과, 세라믹 시트의 적층 구조체의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기 적층 지지체의 외주에 권취된 상기 세라믹 시트에 전극 회로를 형성하는 전극 회로 형성부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 적층 지지체의 외주에 세라믹 시트를 권취해서 적층한 후에 전극 회로 형성부에 의해 세라믹 시트에 전극 회로를 형성함으로써 적층시의 변형을 염려하지 않고 전극 회로의 층간 위치 정밀도를 향상할 수 있다. 반대로, 세라믹 시트를 적층 지지체에 적층하기 전에 전극 회로를 형성하면, 세라믹 시트의 권취시의 신축 또는 적층 지지체의 크기의 변화 등에 의해 각 층간에 있어서의 전극 회로의 형성 위치가 어긋날 우려가 있다. 그 결과, 설비의 적층 위치 결정에 관련된 기구를 생략할 수 있어 설비 가격을 낮게 억제할 수 있고, 또한 설비를 소형화해서 설치 면적을 작게 설정할 수 있다.
본 발명은, 상기 전극 회로 형성부는 상기 적층 지지체의 외주에 권취된 상기 세라믹 시트에 전극 인쇄를 행하는 무판(無版) 인쇄 장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 세라믹 시트의 각 층마다 다른 패턴의 전극 회로를 형성할 수 있다. 또한, 적층 지지체 상에서의 세라믹 시트의 적층의 진행에 따라 세라믹 시트의 신축 또는 적층 지지체의 크기에 변화가 발생되더라도 전극 회로간의 피치를 조정해서 위치 어긋남이 없는 전극 회로를 형성할 수 있다.
본 발명은 외주에 이형 처리가 실시된 무단 연속 형상의 성막 기재에 대해서 성막 형성부에 의해 세라믹 슬러리를 도포하고 건조시켜 세라믹 시트를 연속 형성하는 성막 형성 공정과, 상기 성막 기재에 대해서 상기 세라믹 시트를 통해 적층 지지체를 접촉시킴으로써 상기 세라믹 시트를 상기 성막 기재로부터 박리시키고, 그 박리된 상기 세라믹 시트를 상기 적층 지지체의 외주에 권취함으로써 상기 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성하는 적층 구조체 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품의 제조 방법이다.
본 발명은 외주에 이형 처리가 실시된 무단 연속 형상의 성막 기재에 대해서 성막 형성부에 의해 세라믹 슬러리를 도포하고 건조시켜 세라믹 시트를 연속 형성하는 성막 형성 공정과, 상기 세라믹 시트를 적층 지지체의 외주에 권취함으로써 상기 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성하는 적층 구조체 형성 공정과, 상기 성막 형성 공정 후이고 또한 상기 적층 구조체 형성 공정 전에 실행되고, 중간 박리부가 상기 성막 기재에 형성된 상기 세라믹 시트를 상기 성막 기재로부터 박리시키고, 그 박리된 상기 세라믹 시트를 상기 중간 박리부에 의해 상기 적층 지지체에 반송하는 반송 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품의 제조 방법이다.
특히, 상기 적층 구조체 형성 공정에 있어서 상기 세라믹 시트가 상기 적층 지지체의 외주에 권취되어 상기 세라믹 시트의 적층 구조체가 형성되어 있을 때에 상기 성막 형성 공정에서는 상기 성막 기재에 새로운 상기 세라믹 시트가 계속해서 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 간헐적인 운전이 아니라 연속 운전으로 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성할 수 있기 때문에 세라믹 시트의 적층 구조체를 매우 단시간에 형성할 수 있다. 이 결과, 세라믹 시트의 적층 구조체의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
특히, 상기 적층 지지체에 상기 세라믹 시트를 권취하면서 전극 회로 형성부에 의해 상기 적층 지지체 상의 상기 세라믹 시트에 전극 회로를 형성하는 전극 회로 형성 공정을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 전극 회로 형성 공정에 있어서 적층 지지체에 세라믹 시트를 권취해서 적층한 후, 전극 회로 형성부에 의해 세라믹 시트에 전극 회로를 형성함으로써 적층시의 변형을 염려하지 않고 전극 회로의 층간 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다. 반대로, 세라믹 시트를 적층 지지체에 적층하기 전에 전극 회로를 형성하면, 세라믹 시트의 권취시의 신축 또는 적층 지지체의 크기의 변화에 의해 각 층간에 있어서의 전극 회로의 형성 위치가 어긋날 우려가 있다. 그 결과, 설비의 적층 위치 결정에 관련된 기구를 생략할 수 있어 설비 가격을 낮게 억제할 수 있고, 또한 설비를 소형화해서 설치 면적을 작게 설정할 수 있다.
또한, 상기 전극 회로 형성부로서 상기 적층 지지체의 외주에 권취된 상기 세라믹 시트에 전극 인쇄를 행하는 무판 인쇄 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
<발명의 효과>
본 발명에 의하면, 전자 부품의 품질 불량의 발생을 억제하고, 저비용으로, 또한 간헐적인 운전이 아니라 연속 운전함으로써 적층형 전자 부품의 제조 효율(생산 속도)을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 적층형 전자 부품 제조 장치의 설명도이다.
도 2는 세라믹 시트 상의 결함부의 위치를 나타낸 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 적층형 전자 부품 제조 장치의 설명도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 적층형 전자 부품 제조 장치의 설명도이다.
도 2는 세라믹 시트 상의 결함부의 위치를 나타낸 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 적층형 전자 부품 제조 장치의 설명도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 적층형 전자 부품 제조 장치의 설명도이다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 적층형 전자 부품 제조 장치 및 적층형 전자 부품의 제조 방법에 대해서 도면을 참조해서 설명한다. 또한, 본 발명의 제조 대상으로 하고 있는 「적층형 전자 부품」에는 적층 세라믹 콘덴서나 적층 세라믹 인덕터 등의 적층형 전자 부품이 포함된다. 이하, 적층형 전자 부품으로서 적층 세라믹 콘덴서를 일례로 들어 설명한다.
우선, 적층형 전자 부품 제조 장치에 대해서 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 적층형 전자 부품 제조 장치(10)는 주로 표면(외주면)에 이형 처리가 실시되어 세라믹 시트(S)를 형성하는 코팅 롤(12)(성막 기재)과, 코팅 롤(12)로부터 박리한 세라믹 시트(S)를 권취해서 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')를 형성하는 스태킹 롤(14)(적층 지지체)을 갖고 있다.
코팅 롤(12)의 근방에는 코팅 롤(12)의 표면에 세라믹 시트(S)의 재료가 되는 세라믹 슬러리를 도포하기 위한 성막 수단(16)(성막 형성부)과, 성막 수단(16)에 세라믹 슬러리를 공급하기 위한 급액 수단(18)과, 코팅 롤(12)의 표면 상의 세라믹 슬러리를 건조 고화시키기 위한 건조 경화 장치(20)가 배치되어 있다. 이들 구성 부재는 코팅 롤(12)의 표면에 세라믹 시트(S)를 형성하기 위해서 기능한다.
스태킹 롤(14)의 근방에는 스태킹 롤(14)의 표면에 권취된 세라믹 시트(S)에 전극 회로(24)를 형성하기 위한 전극 회로 형성 수단(22)(전극 회로 형성부)과, 전극 회로(24)를 건조시키기 위한 건조 경화 장치(26)가 배치되어 있다. 이들 구성 부재는 스태킹 롤(14)에 권취된 세라믹 시트(S) 상에 전극 회로(24)를 형성하기 위해서 기능한다.
구체적으로는, 코팅 롤(12)은 표면에 이형 처리가 실시된 금속 등의 강체 롤(원기둥 형상 또는 원통 형상)이며, 무단 연속 형상의 기재에 의해 구성되어 있다. 코팅 롤(12)은 도시하지 않은 구동원에 의해 회전 구동되도록 구성되어 있다. 또한, 이형 처리는 예컨대, 불소계 도금 처리 등이 해당된다.
스태킹 롤(14)은 탈착 가능한 금속제의 원통 지그의 외주면에 탄성체(예컨대, 탄성 필름, 고무, 점성 시트 등)를 붙여서 구성되어 있다. 이 원통 지그를 회전축에 장착해서 코팅 롤(12)과 동기해서 회전시킨다. 또한, 스태킹 롤(14)은 도시하지 않은 구동원에 의해 회전 구동되도록 구성되어 있어도 좋고, 코팅 롤(12)의 회전력을 받아서 동시 회전하도록 구성되어 있어도 좋다. 스태킹 롤(14)은 도시하지 않은 압력 부여 기구에 의해 코팅 롤(12)에 대해서 소정의 압력(압박력)으로 압박되어 있다. 탄성체의 표면은 점착, 정전 흡착 등의 수단에 의해 세라믹 시트(S)를 유지한다. 또한, 스태킹 롤(14)에 의해 권취된 세라믹 시트(S)는 서로 겹치는 시트층끼리가 압착되어 서로 유지한다. 이들의 유지력은 코팅 롤(12)이 세라믹 시트(S)를 유지하는 힘보다 크게 설정되어 있으므로, 세라믹 시트(S)는 코팅 롤(12)로부터 박리되어 스태킹 롤(14)로 전사된다.
세라믹 시트(S)를 코팅 롤(12)로부터 스태킹 롤(14)로 확실하게 전사하기 위해서는 스태킹 롤(14)을 코팅 롤(12)에 적당하게 압박하면서 전사하는 것이 바람직하다. 가령, 코팅 롤(12)과 스태킹 롤(14) 사이에 공간이 있으면 반송중의 세라믹 시트(S)가 다른 부재에 지지되어 있지 않은 구간을 만들게 되어 그 구간에서 시트 깨짐이 일어날 가능성이 있다. 그래서, 세라믹 시트(S)가 지지되어 있지 않은 구간을 만들지 않도록 스태킹 롤(14)을 코팅 롤(12)에 적당하게 압박하고 있다. 압박할 때, 기계적인 뒤틀림이 생기지 않도록 스태킹 롤(14)의 표면은 탄성을 갖고 있다.
여기서, 코팅 롤(12)의 외주 길이는 스태킹 롤(14)의 외주 길이와 동일 길이이거나, 또는 코팅 롤(12)의 외주 길이 또는 스태킹 롤(14)의 외주 길이 중 한쪽이 다른쪽에 대해서 정수배인 것이 바람직하다.
성막 수단(16)으로서는 예컨대, 다이 코터, 닥터 블레이드, 롤 코터, 잉크젯형 코터 등이 적절하게 채용된다. 또한, 코팅 롤(12)의 외주면에 형성되는 세라믹 시트(S)의 막 두께를 보다 얇게 하기 위해서는 다이 코터에 상류 감압 기구를 설치하는 것이 바람직하다. 성막 수단(16)으로부터 코팅 롤(12)에 연속적(비간헐적)으로 세라믹 슬러리를 도포해서 세라믹 시트(S)가 형성된다. 이와 같이, 동일의 코팅 롤(12)에 대해서 세라믹 슬러리가 연속적으로 공급된다.
급액 수단(18)으로서는 예컨대, 실린더형 디스펜서가 채용된다. 또한, 급액 수단(18)은 실린더형 디스펜서에 한정되는 것은 아니고, 기어 펌프, 다이어프램 펌프 등을 적절하게 채용해도 좋다.
전극 회로 형성 수단(22)으로서는 예컨대, 잉크젯 인쇄 장치가 채용된다. 전극 회로 형성 수단(22)은 무판 인쇄 수단이 바람직하지만, 건조 후의 전극 회로(24)를 전사하거나 요판 인쇄, 요판 오프셋 인쇄 등 수단은 상관 없다. 전극 회로 형성 수단(22)에서 사용되는 전극재 잉크는 예컨대, 유기 용매에 Ni 분말(니켈 분말)과 수지를 용해 분산시킨 것이 사용된다. UV 경화성의 수지에 Ni 분말을 분산시킨 것이여도 좋다. 특히, 세라믹 도포막에 대해서 팽윤성이 낮은 용매를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 용매는 수계(水系)이여도 좋다.
건조 경화 장치(20,26)로서는 예컨대, 열풍에 의해 건조시키는 방법이나 코팅 롤(12) 또는 스태킹 롤(14)의 외주면을 가열하는 방법, 진공 건조 등이 채용된다. UV 경화성의 수지를 이용하고 있을 경우, UV 조사해서 경화시켜도 좋다. 건조 경화 장치(20,26)는 도포된 세라믹 슬러리나 전극재 잉크를 건조 또는 경화시키기 위한 것이다.
세라믹 슬러리로서는 예컨대, 유기 용매에 세라믹스 분말과 수지를 용해 분산시킨 것이 채용된다. UV 경화 수지에 세라믹스 분말을 분산시킨 것을 이용해도 좋다. 또한, 용매는 수계이여도 좋다.
이어서, 적층형 전자 부품 제조 장치(10)를 이용한 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')의 제조 방법에 대해서 설명한다.
이형 처리를 실시한 코팅 롤(12)을 소정의 속도로 회전시키고, 이 외주면에 세라믹 슬러리를 성막 수단(16)에 의해 도포한다. 또한, 세라믹 슬러리의 공급은 급액 수단(18)을 이용해서 행해진다. 그리고, 코팅 롤(12) 상에서 세라믹 슬러리를 건조 경화 장치(20)를 이용하여 건조시켜 고화시킨다. 여기서, 건조 경화 장치(20)에 의한 세라믹 슬러리의 건조에는 소정 온도의 열풍을 이용하고, 코팅 롤(12)의 외주면이 적정 온도가 되도록 온도 조정한다. 또한, 이들 온도는 세라믹 시트(S)의 재료에 의해 적절하게 조정한다.
이어서, 코팅 롤(12)에 스태킹 롤(14)을 소정의 가압력으로 세라믹 시트(S)를 통해 가압 접촉시킨다. 또한, 상기 가압력은 세라믹 시트(S)의 재료에 의해 적절하게 조정할 필요가 있다. 그리고, 코팅 롤(12)의 외주면에 형성된 건조 후의 세라믹 시트(S)를 코팅 롤(12)의 외주면으로부터 박리시켜서 스태킹 롤(14)의 외주면 상에 전사시켜서 권취한다. 여기서, 코팅 롤(12)의 외주면에는 이형 처리가 실시되어 있고, 또한 스태킹 롤(14)이 코팅 롤(12)에 대해서 소정의 가압력으로 세라믹 시트(S)를 통해 접촉하고 있으므로, 코팅 롤(12)의 외주면에 형성된 건조 후의 세라믹 시트(S)는 코팅 롤(12)의 외주면으로부터 용이하게 박리되어 스태킹 롤(14)의 외주면에 전사된다. 스태킹 롤(14)은 금속제의 원통형 지그의 외주면에 탄성 수지 필름이 권취되어 있고, 그 외주면의 온도가 가열 냉각 수단에 의해 소정의 온도가 되도록 온도 조정되어 있다. 또한, 외주면의 온도는 세라믹 시트(S)의 재료에 의해 적절하게 조정할 필요가 있다.
스태킹 롤(14)로 세라믹 시트(S)를 소정 층만큼 권취한 후, 전극 회로 형성 수단(22)으로부터 세라믹 시트(S)에 대해서 전극재 잉크를 도포하고, 소정의 도형 패턴의 전극 회로(내부 전극 회로)(24)를 인쇄한다. 전극 회로(24)의 인쇄 후에 건조 경화 장치(26)로부터 온풍을 분사해서 전극 회로(24)를 건조시킨다. 이에 따라, 스태킹 롤(14)에 권취되는 세라믹 시트(S)의 복수의 층(직경 방향을 따라 겹쳐지는 복수의 층)에 전극 회로(24)가 형성된다. 이 때, 적층 콘덴서의 제조에 있어서는 각 층(각 둘레)마다 전극 회로(24)가 대향 전극이 되도록 도형 패턴을 바꾸어서 전극 인쇄가 행해진다. 이와 같이, 소정 층의 전극 회로층을 형성하고, 그 후, 전극 회로 형성 수단(22)에 의한 전극 인쇄를 정지시키고, 계속해서, 소정의 층만큼 세라믹 시트(S)를 스태킹 롤(14)에 권취한다. 그 후, 스태킹 롤(14)에서의 세라믹 시트(S)의 권취를 정지해서 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')를 형성한다.
또한, 스태킹 롤(14)에 형성된 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')를 원통형 지그와 함께 분리하고, 원통 형상인 채로 가압 프레스를 행하고, 다이서 커팅(dicer cutting)에 의해 칩 형상으로 절단한다. 그 후, 소성, 전극 회로(외부 전극 회로)를 형성하거나 해서 통상의 제조 프로세스를 거쳐 적층 세라믹 콘덴서를 제조한다.
제 1 실시형태의 적층형 전자 부품 제조 장치 및 적층형 전자 부품의 제조 방법에 의하면, 코팅 롤(12)의 외주면에 미소한 상처나 돌기물이 있었을 경우, 도포된 세라믹 시트(S)에 반복해서 결함부(28)가 생기지만, 동일한 코팅 롤(12)을 반복해서 사용함으로써 스태킹 롤(14) 상에서 원통 형상으로 권취된 적층 구조체(S')에 있어서는 한정된 영역에 결함부(28)를 집중시킬 수 있다. 이와 같이 해서 얻어진 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')를 절단 분할해서 얻어지는 전자 부품에 있어서 품질 불량의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 세라믹 시트(S)가 코팅 롤(12)로부터 박리되고 스태킹 롤(14)에 권취되어 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')가 형성되어 있을 때에 코팅 롤(12)에는 새로운 세라믹 시트(S)가 계속해서 형성되므로, 코팅 롤(12)에 있어서의 세라믹 시트(S)의 형성과 스태킹 롤(14)에 있어서의 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')의 형성이 동시에 실행된다. 이에 따라, 코팅 롤(12)의 회전 구동을 일단 정지하지 않고 연속적으로 세라믹 시트(S)를 형성할 수 있고, 또한, 스태킹 롤(14)의 회전 구동을 일단 정지하지 않고 연속적으로 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')를 제조할 수 있다. 이와 같이, 간헐적인 운전이 아니라 연속 운전으로 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')를 형성할 수 있다. 이 결과, 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')를 매우 단시간에 형성할 수 있어 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 세라믹 시트(S)가 강체인 코팅 롤(12) 상에 형성되어 적층부까지 유지되므로 얇고 저강도인 세라믹 시트(S)를 사용해도 세라믹 시트(S)의 깨짐이나 손상의 발생을 억제할 수 있다. 이 결과, 얇고 저강도인 세라믹 시트(S)의 핸들링성을 높일 수 있다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 코팅 롤(12)과 스태킹 롤(14)의 외주 길이를 동일하게 하거나 또는 한쪽을 다른쪽의 정수비로 함으로써, 도 2에 나타내는 바와 같이, 결함부(28)를 특정 개소에 더욱 집중시킬 수 있다. 외주 길이가 정수비로 되어 있지 않을 경우에는 스태킹 롤(14) 상의 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')에 발생되는 결함부(28)가 스태킹 롤(14)의 동일 둘레 궤도 상[세라믹 시트(S)를 이송 방향으로부터 바라봤을 때의 적층 구조체의 동일 열]에 모인다. 또한, 스태킹 롤(14)의 외주 길이가 코팅 롤(12)의 외주 길이에 대해서 정수배만큼 긴 경우에는 스태킹 롤(14) 상의 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')에 발생되는 결함부(28)를 스태킹 롤(14)의 동일 좌표 상[세라믹 시트(S)를 이송 방향으로부터 바라봤을 때의 적층 구조체의 동일 행과 열]에 모을 수 있다.
또한, 공지의 세라믹 슬러리의 간헐적인 도포를 이용하는 방법보다 세라믹 시트(S)의 막 두께의 균일성, 높은 생산성이 얻어진다. 즉, 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')가 원통 형상으로 연속 형성되므로 간헐적인 도포에 비해서 막 두께의 안정 영역이 넓어진다. 이 결과, 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')로부터 안정된 품질의 전자 부품을 취득할 수 있다. 세라믹 시트(S)의 적층 구조체 단위체적당 취득할 수 있는 전자 부품의 개수가 많아진다.
또한, 본 실시형태에서는 1회용 기재(PET 필름 등)의 중간 소비재를 사용할 필요가 없어 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S'), 나아가서는 전자 부품의 제조 비용을 대폭적으로 저감하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 필름을 사용하지 않고 세라믹 시트(S)를 성형함으로써 종래기술에 필요했던 필름의 핸들링이 불필요하게 되는데다가, 세라믹 시트(S)가 스태킹 롤(14)에 적층된 후에 전극 회로(24)가 형성되기 때문에 적층 위치 결정의 필요가 없어지고, 적층형 전자 부품 제조 장치(10)의 설비의 콤팩트화(위치 결정 기구의 생략화)가 가능하여 설비 가격을 대폭적으로 삭감할 수 있다.
또한, 전극 회로(24)의 형성에 잉크젯 등의 무판 인쇄 공법을 이용함으로써 세라믹 시트(S)의 각 층마다에 있어서 다른 전극 패턴을 구비한 전극 회로(24)의 형성이 가능하다. 특히, 세라믹 시트(S)가 스태킹 롤(14)에 적층된 후에 전극 회로(24)가 형성되기 때문에 세라믹 시트(S)의 적층의 진행에 따라 세라믹 시트(S)의 변형이나 스태킹 롤(14)의 외경이 증가되거나 하여 주위 길이 증가에 대해서도 전극 회로(24) 사이의 피치(간격)를 적절하게 조정해서 위치 어긋남이 없는 전극 회로(24)의 형성이 가능하게 된다.
이어서, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 적층형 전자 부품 제조 장치 및 적층형 전자 부품의 제조 방법에 대해서 도면을 참조해서 설명한다. 또한, 제 1 실시형태의 구성과 중복되는 구성에는 동일한 부호를 붙임과 아울러 중복되는 구성 및 작용 효과의 설명을 생략한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태는 코팅 롤(12)과 스태킹 롤(14)이 중간 박리 롤(30)(중간 박리부)을 통해서 간접적으로 접속되어 있는 구성이다. 즉, 코팅 롤(12)에는 중간 박리 롤(30)이 접촉되어 있고, 중간 박리 롤(30)에는 스태킹 롤(14)이 접촉되어 있다.
중간 박리 롤(30)은 코팅 롤(12)로부터 세라믹 시트(S)를 점착 등의 수단에 의해 박리해서 스태킹 롤(14)에 전사하는 기능을 갖고 있다. 중간 박리 롤(30)의 재질은 수지 또는 금속 등 특별히 상관 없다. 중간 박리 롤(30)이 세라믹 시트(S)를 유지하는 힘은 코팅 롤(12)이 세라믹 시트(S)를 유지하는 힘보다 크고, 또한 스태킹 롤(14)이 세라믹 시트(S)를 유지하는 힘보다 작게 설정되어 있으므로, 세라믹 시트(S)는 코팅 롤(12)로부터 박리되어서 중간 박리 롤(30)에 유지되고, 그 후 스태킹 롤(14)에 전사된다. 또한, 중간 박리 롤(30)은 코팅 롤(12)로부터 세라믹 시트(S)를 흡착(흡인 또는 정전 흡착)해서 박리 유지하는 박리 유지 롤이여도 좋다. 이 때, 중간 박리 롤(30)은 흡착하는 원호 부위와 흡착하지 않는 원호 부위를 제어하도록 구성되는 것이 바람직하다. 코팅 롤(12)로부터 세라믹 시트(S)를 박리할 때에 세라믹 시트(S)에 접촉하는 중간 박리 롤(30)의 소정 부위에 흡착 기능을 가지게 하고, 박리된 세라믹 시트(S)를 스태킹 롤(14)에 전사할 때에 세라믹 시트(S)에 접촉하는 중간 박리 롤(30)의 소정 부위에 흡착하지 않는 영역을 가지게 함으로써 세라믹 시트(S)의 박리와 전사를 원활하게 행할 수 있다.
제 2 실시형태에 의하면, 코팅 롤(12)로부터의 세라믹 시트(S)의 박리가 스태킹 롤(14)측의 상태에 영향을 주지 않아 안정된 핸들링이 가능하게 된다. 구체적으로는 스태킹 롤(14)에 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')가 형성되어 가면, 스태킹 롤(14)의 세라믹 시트를 포함한 크기(외경)가 커져 가고, 또한, 전극 회로(24)가 형성된 경우에는 그 부위가 요철하는 등의 외형상의 상태 변화가 생긴다. 그러나, 코팅 롤(12)과 스태킹 롤(14) 사이에 중간 박리 롤(30)을 개재시킴으로써 상기 한 스태킹 롤(14)의 상태 변화에 맞추어 스태킹 롤(14)과 중간 박리 롤(30)의 위치 관계나 압력 등을 적절하게 조정할 수 있다. 이에 따라, 스태킹 롤(14)의 상태 변화에 의해 스태킹 롤(14) 상에 형성되는 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')의 품질이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 스태킹 롤(14)이 코팅 롤(12)에 직접 접촉하지 않도록 설계함으로써 스태킹 롤(14)의 가압이 코팅 롤(12)을 손상시켜 버리는 것을 방지할 수 있고, 세라믹 시트(S) 나아가서는 전자 부품의 품질을 열화시켜 버리는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 적층형 전자 부품 제조 장치 및 적층형 전자 부품의 제조 방법에 대해서 도면을 참조해서 설명한다. 또한, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태의 구성과 중복되는 구성에는 동일한 부호를 붙임과 아울러 중복되는 구성 및 작용 효과의 설명을 생략한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태는 제 2 실시형태의 스태킹 롤(14)의 원통형 지그 대신에 금속제의 길이가 긴 벨트(32)를 이용한 것이다. 길이가 긴 벨트(32)의 외주 길이가 코팅 롤(12)의 외주 길이보다 길어진다. 이 길이가 긴 벨트(32) 상에 세라믹 시트(S)의 적층 구조체(S')가 적층되어 간다. 또한, 중간 박리 롤(30)은 적절하게 필요에 따라 설치하면 좋고, 중간 박리 롤(30)을 채용하지 않는 제 1 실시형태의 스태킹 롤(14)의 원통형 지그 대신에 금속제의 길이가 긴 벨트(32)를 이용해도 좋다.
제 3 실시형태에 의하면, 길이가 긴 벨트(32)의 외주 길이가 코팅 롤(12)의 외주 길이보다 길어지므로 전극 회로 형성 수단(22)의 증설이 가능하게 되고, 또한, 건조 경화 장치(26)에 의한 길이가 긴 벨트(32) 상의 건조 영역을 확장할 수 있다. 이에 따라, 길이가 긴 벨트(32) 상에 적층된 세라믹 시트(S)의 전극 회로(24)의 형성 속도(건조 속도도 포함함)가 빨라지며, 나아가서는 전자 부품의 제조 속도를 높일 수 있다.
10 : 적층형 전자 부품 제조 장치 12 : 코팅 롤(성막 기재)
14 : 스태킹 롤(적층 지지체) 16 : 성막 수단(성막 형성부)
22 : 전극 회로 형성 수단(전극 회로 형성부)
24 : 전극 회로 30 : 중간 박리 롤(중간 박리부)
S : 세라믹 시트 S' : 세라믹 시트의 적층 구조체
14 : 스태킹 롤(적층 지지체) 16 : 성막 수단(성막 형성부)
22 : 전극 회로 형성 수단(전극 회로 형성부)
24 : 전극 회로 30 : 중간 박리 롤(중간 박리부)
S : 세라믹 시트 S' : 세라믹 시트의 적층 구조체
Claims (11)
- 외주에 이형 처리가 실시된 무단 연속 형상의 성막 기재;
상기 성막 기재에 대해서 세라믹 슬러리를 도포하고 건조시켜 세라믹 시트를 연속 형성하는 성막 형성부; 및
상기 성막 기재에 대해서 상기 세라믹 시트를 통해 접촉해서 상기 세라믹 시트를 상기 성막 기재로부터 박리시키고, 박리된 상기 세라믹 시트를 외주에 권취함으로써 상기 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성하는 적층 지지체를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품 제조 장치. - 외주에 이형 처리가 실시된 무단 연속 형상의 성막 기재;
상기 성막 기재에 대해서 세라믹 슬러리를 도포하고 건조시켜 세라믹 시트를 연속 형성하는 성막 형성부;
상기 세라믹 시트를 외주에 권취함으로써 상기 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성하는 적층 지지체; 및
상기 성막 기재와 상기 적층 지지체에 상기 세라믹 시트를 통해 접촉하도록 해서 설치되고, 상기 성막 기재에 형성된 상기 세라믹 시트를 상기 성막 기재로부터 박리시키고, 그 박리시킨 상기 세라믹 시트를 상기 적층 지지체에 반송하는 중간 박리부를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품 제조 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 성막 기재의 외주 길이와 상기 적층 지지체의 외주 길이가 동일한 길이이거나, 또는 상기 성막 기재의 외주 길이 또는 상기 적층 지지체의 외주 길이 중 한쪽이 다른쪽에 대해서 정수배인 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품 제조 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 세라믹 시트가 상기 적층 지지체의 외주에 권취되어 상기 세라믹 시트의 적층 구조체가 형성되어 있을 때에,
상기 성막 기재에 새로운 상기 세라믹 시트가 계속해서 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품 제조 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 적층 지지체의 외주에 권취된 상기 세라믹 시트에 전극 회로를 형성하는 전극 회로 형성부를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품 제조 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 전극 회로 형성부는 상기 적층 지지체의 외주에 권취된 상기 세라믹 시트에 전극 인쇄를 행하는 무판 인쇄 장치인 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품 제조 장치. - 외주에 이형 처리가 실시된 무단 연속 형상의 성막 기재에 대해서 성막 형성부에 의해 세라믹 슬러리를 도포하고 건조시켜 세라믹 시트를 연속 형성하는 성막 형성 공정; 및
상기 성막 기재에 대해서 상기 세라믹 시트를 통해 적층 지지체를 접촉시킴으로써 상기 세라믹 시트를 상기 성막 기재로부터 박리시키고, 그 박리된 상기 세라믹 시트를 상기 적층 지지체의 외주에 권취함으로써 상기 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성하는 적층 구조체 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품의 제조 방법. - 외주에 이형 처리가 실시된 무단 연속 형상의 성막 기재에 대해서 성막 형성부에 의해 세라믹 슬러리를 도포하고 건조시켜 세라믹 시트를 연속 형성하는 성막 형성 공정;
상기 세라믹 시트를 적층 지지체의 외주에 권취함으로써 상기 세라믹 시트의 적층 구조체를 형성하는 적층 구조체 형성 공정; 및
상기 성막 형성 공정 후이고 또한 상기 적층 구조체 형성 공정 전에 실행되고, 중간 박리부가 상기 성막 기재에 형성된 상기 세라믹 시트를 상기 성막 기재로부터 박리시키고, 그 박리된 상기 세라믹 시트를 상기 중간 박리부에 의해 상기 적층 지지체에 반송하는 반송 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품의 제조 방법. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 적층 구조체 형성 공정에 있어서 상기 세라믹 시트가 상기 적층 지지체의 외주에 권취되어 상기 세라믹 시트의 적층 구조체가 형성되어 있을 때에,
상기 성막 형성 공정에서는 상기 성막 기재에 새로운 상기 세라믹 시트가 계속해서 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품의 제조 방법. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 적층 지지체에 상기 세라믹 시트를 권취하면서 전극 회로 형성부에 의해 상기 적층 지지체 상의 상기 세라믹 시트에 전극 회로를 형성하는 전극 회로 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품의 제조 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 전극 회로 형성부로서 상기 적층 지지체의 외주에 권취된 상기 세라믹 시트에 전극 인쇄를 행하는 무판 인쇄 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 적층형 전자 부품의 제조 방법.
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