TWI840898B - 積層陶瓷電子零件及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法包括如下步驟:交替地積層複數個陶瓷坯片與複數個內部電極,獲得母積層體,上述母積層體於積層體之至少一主面敷設有藉由樹脂層保護之電極圖案;以與母積層體正交之切斷預定線切斷而獲得矩形之素體零件;及藉由燒成而去除素體零件之樹脂層;且積層陶瓷電子零件之製造方法具備於燒成前進行素體零件之稜部之倒角之步驟。
Description
本發明係關於一種積層陶瓷電子零件及其製造方法。
先前技術之積層陶瓷電子零件及其製造方法例如記載於專利文獻1、2中。
[專利文獻1] 日本專利第5535765號公報
[專利文獻2] 日本專利第4425688號公報
本發明之積層陶瓷電子零件包含:積層體,其係由介電層與內部電極交替地積層而成;表面電極,其設置於上述積層體之第1面及第2面中之至少一者;以及外部電極,其連接上述表面電極與上述內部電極;上述表面電極之厚度較上述內部電極之厚度厚,上述表面電極沿著上述積層體之上述第1面及上述第2面中之至少一者以均勻之厚度連續地定位。
本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法包括如下步驟:交替地積層複數個陶瓷坯片與複數個內部電極而獲得積層體;獲得母積層體,上述母積層體於上述積層體之第1面及第2面中之至少一者具有表面電極、及保護上述表面電極之樹脂層;將上述母積層體以與該母積層體正交之切斷線切斷而獲得矩形之素體前驅物;藉由燒成而去除上述素體前驅物之樹脂層;以及於燒成前進行上述素體前驅物之稜部之倒角。
1:積層陶瓷電容器
1a:積層陶瓷電容器
1b:三端子電容器
2:素體零件
3:外部電極
4:介電陶瓷
5:內部電極
6:保護層
7A:第1面
7B:第2面
8:端面
9:側面
10:陶瓷坯片
10a:陶瓷坯片
10b:陶瓷坯片
10c:陶瓷坯片
10d:陶瓷坯片
10e:陶瓷坯片
11:母積層體
12:切斷預定線
13:素體前驅物
14:表面電極
15:樹脂層
16:樹脂片材
17:鍍覆生長起點
18:支持片材
20:貫通導體
22:固定接片
23:通孔陣列型電容器
E1:外周稜及角部
E2:倒角面
E3:稜邊及頂角
E4:邊
本發明之目的、特色、及優點藉由下述之詳細說明及圖式而更加明確。
圖1係作為本發明之一實施方式之積層陶瓷電子零件之一種的通孔陣列型電容器的立體圖。
圖2係模式性地表示印刷有導電膏之片材之積層狀態之分解立體圖。
圖3係通孔陣列型電容器之母積層體之立體圖。
圖4A係於通過貫通導體之中央的位置處切斷而得之通孔陣列型電容器之素體前驅物之剖視圖。
圖4B係滾筒研磨後之素體前驅物之剖視圖。
圖4C係燒成後之素體零件之剖視圖。
圖5A係普通之積層陶瓷電容器之立體圖。
圖5B係被稱作三端子電容器之積層陶瓷電容器之立體圖。
圖6A係表示於藉由直接鍍覆而形成外部電極之情形時之圖5A之素體零件的立體圖。
圖6B係表示於藉由直接鍍覆而形成外部電極之情形時之圖5B之素體
零件的立體圖。
圖7係藉由相當於一個零件之構成體模式性地表示印刷有內部電極之陶瓷坯片之積層狀態的分解立體圖。
圖8係母積層體之立體圖。
圖9係切斷母積層體而獲得之素體前驅物之立體圖。
圖10A係圖9之素體前驅物之A-A'面處之剖視圖。
圖10B係滾筒研磨後之素體前驅物之剖視圖。
圖10C係燒成後之素體零件之剖視圖。
首先,對下述構成之積層陶瓷電子零件及其製造方法進行說明,本發明之積層陶瓷電子零件及其製造方法以上述構成之積層陶瓷電子零件及其製造方法為基礎。
關於作為本發明之積層陶瓷電子零件之基礎之構成的積層陶瓷電子零件及其製造方法,近年來,搭載於電子機器之配線基板的電子零件之小型化不斷發展。內置有內部電極之積層陶瓷電子零件中,有於其主面敷設有電極墊或電子線路者,對其等之表面電極之主面,藉由印刷、蒸鍍、或浸漬等方法,於倒角處理之後賦予電極。之所以於敷設表面電極前進行倒角,是因為若於敷設有表面電極之狀態下藉由下述滾筒法或噴砂法等進行倒角,則會對表面電極造成損傷,上述滾筒法係於與研磨材一起旋轉之罐中進行研磨。然而,零件越小型,則越難以於各零件高精度地敷設電極圖案。因此,提出有幾種方法。
例如,於上述專利文獻1中,在積層內部電極與陶瓷坯片並使其等一體化而具備表面電極之母積層體之表面,藉由雷射沿著製品區域之外形線形成槽部而進行倒角。其後形成斷裂槽,燒成後斷裂而分割成各製品。由於能以經過倒角之斷裂前之母積層體之狀態於其主面形成表面電極,故能形成位置精度較高之電極。
又,例如,於上述專利文獻2中,提供有如下方法:於靠近主面之介電層間設置固定接片,使固定接片之露出部之間隔越靠近頂面及上述底面越接近,以使得即便於作為積層陶瓷電子零件之本體的素體零件經過倒角之狀態下,亦能利用直接鍍覆形成外部電極。若藉由直接鍍覆於此種構造體形成外部電極,則外部電極與內部電極之接合良好,無位置偏差,能以高精度形成解析度較高之外部電極。又,即便於被磨圓之角部,亦能形成鍍覆形成之可靠性較高之外部電極。
然而,於上述專利文獻1所記載之方法中,為了進行倒角而藉由雷射於母積層體形成槽部,因此,與一次性進行倒角處理之其他先前技術之滾筒研磨相比,會耗費較多步驟數及成本,成為製造之負擔。
又,於上述專利文獻2所記載之方法中,必須使相鄰之固定接片之露出部之距離越靠近頂面及上述底面越接近,因此,存在如下問題:必須準備多種供敷設固定接片之陶瓷坯片之厚度。固定接片係與靜電電容形成無關之虛設電極,其露出部成為鍍覆生長起點,起到如下作用:形成成為外
部電極之鍍覆膜,並且將鍍覆膜固定於本體之陶瓷。
本發明鑒於上述,目的在於提供一種能夠於不損及主面上之電極之情況下容易地進行倒角之積層陶瓷電子零件及其製造方法。
以下,參考圖式,關於本發明之積層陶瓷電子零件及其製造方法之實施方式,對作為積層陶瓷電子零件之一例之積層陶瓷電容器,舉出複數個例子進行說明。成為本發明之對象之積層陶瓷電子零件只要為於主面有表面電極之電子零件即可,並不限定於積層陶瓷電容器,亦可應用積層型壓電元件、積層熱敏電阻元件、積層晶片線圈、及陶瓷多層基板等各種積層陶瓷零件。
圖1係作為本發明之一實施方式之積層陶瓷電容器之一種的通孔陣列型電容器23之立體圖,該通孔陣列型電容器23配置於距離電路基板之LSI最近處。圖2係模式性地表示印刷有導電膏之片材之積層狀態之分解立體圖。圖3係通孔陣列型電容器23之母積層體11之立體圖。此類型之電容器成為降低電感之構造,能夠向LSI(Large Scale Integration,大規模積體電路)高速供給電源。於以下之積層陶瓷電子零件之第一實施方式中,以通孔陣列型電容器23為例進行說明。
本實施方式之通孔陣列型電容器23包含:積層體,其係作為介電層之介電陶瓷4與內部電極5交替地積層而成;表面電極14,其由設置於積
層體之第1面及第2面之各者之兩端的電極膜構成;以及貫通導體20,其連接表面電極14與內部電極5。表面電極14之厚度較內部電極5之厚度厚,表面電極14沿著積層體之第1面及第2面中之至少一者以均勻之厚度連續地定位。
亦可為如下構成:表面電極14及內部電極5分別包含陶瓷成分,表面電極14之陶瓷成分量多於各內部電極5之陶瓷成分量。內部電極5係夾於介電層之間而被固定,表面電極14利用陶瓷成分向主面固溶的現象而自行固定於積層體之第1面及第2面。
又,亦可為如下構成:表面電極14及內部電極5分別包含玻璃成分,表面電極14之成分中之玻璃成分量多於上述內部電極5之成分中之玻璃成分量。
又,藉由使表面電極14較內部電極5厚,能夠將較內部電極5包含更多陶瓷成分或玻璃成分之表面電極14的導電性保持為與內部電極5至少同等。表面電極14之厚度至少須多於表面電極14中之金屬成分之體積含有率之倒數相乘所得之值,但根據金屬成分及其他成分之空間結構,實際上會發生較大變化,因此,亦可進而設為其3倍以上之厚度。
通孔陣列型電容器23如圖4C之剖視圖所示,極性不同之複數個表面電極14於第1面及第2面交錯地配置為陣列狀,且藉由貫通導體20與在內部形成電容器之內部電極5相連。平板狀之矩形之外周稜及角部E1藉由滾
筒研磨或噴砂等進行倒角。藉由進行倒角,而留下倒角面E2,減少陶瓷固有之缺漏或微龜裂等之產生,使利用零件給料器(Parts Feeder)等所進行之製品處理變得順利。
於第一實施方式之積層陶瓷電子零件之製造方法之實施方式中,包括如下步驟:交替地積層複數個陶瓷坯片10與包含貫通導體20之複數個內部電極5而形成積層體;獲得母積層體11(參考圖3),上述母積層體11具有敷設於該積層體之第1面及第2面中之至少一者的表面電極14、及保護表面電極14之樹脂層15;將母積層體11以與母積層體11正交之切斷預定線12切斷而獲得矩形之素體前驅物13;藉由燒成而去除素體前驅物13之樹脂層15;以及於燒成前,進行素體前驅物13之稜部之倒角。
樹脂層15包含樹脂片材16,上述樹脂片材16於陶瓷坯片積層時與表面電極14一起積層於積層體之第1面及第2面中之至少一者。
作為陶瓷晶片零件之倒角之主流的滾筒研磨係能夠以較高之生產效率簡便地進行倒角之製程,但由於不僅研磨角或稜部,素體零件2之表面亦進行研磨,因此,先前,表面電極14之安裝係於倒角之後進行。因此,若零件小型,則確實難以確保第1面及第2面之外部電極3(參考圖5A及圖5B)之安裝位置精度。以下,對下述製程之詳情進行說明:於母積層體11被切斷成各素體零件2前之階段進行表面電極14之敷設,其後,於不損及敷設之表面電極14之情況下進行倒角。
首先,藉由珠磨機對在作為陶瓷介電材料之BaTiO3中加入添加劑而得之陶瓷混合粉體進行濕式粉碎混合。於該粉碎混合而成之漿料中加入聚乙烯醇縮丁醛系黏合劑、塑化劑、及有機溶劑進行混合,製作陶瓷漿料。
繼而,使用模嘴塗佈機,於承載膜上成形陶瓷坯片10a~10e(於總稱之情形時,省略下標a~e)。陶瓷坯片10之厚度例如可為1~10μm左右。使陶瓷坯片10之厚度變得越薄,則越能提高積層陶瓷電容器之靜電電容。陶瓷坯片10之成形並不僅限於使用模嘴塗佈機來進行,例如亦可使用刮刀塗佈機或凹版塗佈機等進行。
又,另外準備樹脂片材16。樹脂片材16之厚度例如可為10~50μm左右。樹脂片材16於滾筒研磨時作為保護層發揮功能,因此,若使其變薄,則於滾筒研磨中無法發揮其功能。又,若過厚,則材料成本之負擔變大。上述樹脂片材16係安裝於由陶瓷坯片10及內部電極5構成之積層體之表面而如圖4B所示般成為保護層,但於之後之燒成步驟中,如圖4C所示般被燒除。樹脂片材16例如為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈苯乙烯、甲基丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯醇、聚胺酯樹脂、聚環氧乙烷樹脂、及甲基丙烯酸酯系聚合物等熱塑性樹脂。
關於樹脂片材16之樹脂之玻璃轉移點,即便為相同種類之樹脂,其玻璃轉移點亦會因其樹脂之分子量或乙醯基等而有較大變化。若選擇與包含陶瓷坯片10中所含有之黏合劑及塑化劑等之樹脂總體之玻璃轉移點相近者作為樹脂片材16之樹脂之玻璃轉移點,則包含樹脂片材16之樹脂層15
具有與陶瓷坯片10相近之熱塑性,因此,可獲得於之後的積層加壓步驟中內部應變較少之積層體。又,若樹脂之熱分解溫度為陶瓷坯片10及內部電極5中所包含之黏合劑之熱分解溫度以下,則於之後的素體前驅物13之燒成步驟中,對燒成分佈之影響變小。進而,樹脂層15亦可為不含氯或氟等之樹脂。若為此種樹脂,則能減少如下之虞:氯或氟等物質於素體前驅物13之燒成後亦殘留於素體零件2之表面,因氯或氟等物質而引起製品特性劣化。
繼而,製作具備貫通孔之陶瓷坯片10。形成貫通孔之位置係由圖2之貫通導體20所示之中央位置。圖2係相當於素體零件單獨體之模式圖,但於進行穿孔之該時點,在母積層體11被切斷成各素體零件2之素體前驅物13之前的狀態下對各陶瓷坯片10進行穿孔。貫通孔之穿孔直徑可為30~1500μm左右,穿孔亦可藉由鑽孔器或衝頭、或者雷射加工而進行。
繼而,上述製作出之具備貫通孔之陶瓷坯片10亦可藉由在生坯之陶瓷坯片10及樹脂片材16之各者以特定圖案印刷內部電極5、表面電極14之導電膏而形成。
導電膏之印刷例如使用網版印刷法或凹版印刷法等進行。導電膏例如亦可包含Ni、Pd、Cu、Ag等金屬或其等之合金。為了使燒成時與陶瓷素體之結合變得良好,表面電極14用之導電膏中除了上述金屬粉以外,亦可混合陶瓷粉或玻璃粉。作為導電膏,例如亦可為將鎳粉作為主成分且將鈦酸鋇粉末作為共同材料之鎳膏。
藉由例示了1個零件中之積層狀態之圖2之分解立體圖,對成為內部電極5及表面電極14之導電膏之印刷圖案之概要進行說明。於陶瓷坯片10a印刷表面電極14之導電膏。於陶瓷坯片10b具有複數個貫通孔,貫通孔由導電膏填埋。於陶瓷坯片10c及10d印刷兩種極性用之內部電極5。此時,內部電極5同時被嵌埋至貫通孔中。於樹脂片材16印刷形成表面電極14之導電膏。
內部電極5之厚度越薄,則越能減少因內部應力所導致之內部缺陷。若為高積層數之電容器,則內部電極5之厚度例如可為1.0μm以下。
於內部電極5之印刷步驟之後,印刷有導電膏之陶瓷坯片10按照圖2所示之順序積層。首先,積層特定層數之成為覆蓋層之基底陶瓷坯片10e,於其上交替地積層特定層數之印刷有兩種極性用之內部電極5的陶瓷坯片10c及10d,進而積層特定層數之印刷有貫通導體20之陶瓷坯片10b,繼而積層印刷有表面電極14之陶瓷坯片10a,最後載置基底樹脂片材16。再者,該等陶瓷坯片10之積層係於支持片材18上進行。支持片材18亦可為弱黏著片材或發泡剝離片材等可黏著及剝離之黏著剝離片材。
圖3係表示於積層方向上對上述積層體進行加壓壓接使其一體化而成之母積層體11之立體圖。樹脂層15為半透明性,因此,能夠透過樹脂層15看見主面之表面電極14。於母積層體11之內部,預先嵌埋至陶瓷坯片10之貫通孔中之導電膏連結,而形成連接內部電極5與表面電極14之貫通
導體20。再者,積層陶瓷坯片10時所使用之支持片材18位於母積層體11之下。又,於圖3之主面描繪成格子狀之假想線係表示切斷位置之切斷預定線12,描繪於側面之平行於主面之假想線係樹脂層15與陶瓷層之交界。
再者,貫通導體20亦可如圖4A~圖4C所示,於製作積層陶瓷坯片10而成之母積層體11後,將導電膏嵌埋至藉由鑽孔器或衝頭、或者雷射等進行穿孔而形成之貫通孔中而形成,且亦可於其表面敷設樹脂片材16。又,根據零件性能,亦存在於第1面及第2面具有表面電極14之情形,於此情形時,在第1面及第2面均貼附樹脂片材16。樹脂片材16向第1面及第2面之貼附亦可藉由溫熱加壓進行壓接而進行。
其後,將母積層體11以切斷預定線12切斷而分割為各素體前驅物13。圖4A係通過切斷而成之素體前驅物13之貫通導體20之中央的位置處之剖視圖。貫通導體20連結同極性之內部電極5與表面電極14。又,表層之樹脂層15保護表面電極14。
繼而,藉由滾筒步驟對圖4A之素體前驅物13進行倒角。滾筒係將燒成前之複數個素體前驅物13與陶瓷粉或樹脂珠粒等研磨材一起放入旋轉罐之中,以在水中進行研磨之濕式滾筒進行。於避忌水之素體前驅物13之情形時,亦可利用不使用水之乾式滾筒進行倒角。
圖4B係滾筒研磨後之素體前驅物13之剖視圖。所有稜邊及頂角帶有
弧度。雖然未能明示,但表面亦被研磨,6面之表層被削去了一定量。另一方面,第1面及第2面具有樹脂層15之保護層,因此,表面電極14保持原形之狀態。若著眼於與樹脂層15相接之陶瓷坯片10之各面之4邊,則如參考符號E1所示,被倒角成無毛邊或角之程度。
繼而,藉由燒成步驟,進行倒角後之素體前驅物13之脫脂及燒成。於氮氣氛圍爐中升溫至700℃而對素體前驅物13進行脫脂,於氫氣氛圍之還原爐中於1100~1250℃之峰溫度下進行其後之燒成,獲得燒結而成之素體零件2。
圖4C係燒成後之素體零件2之剖視圖。於燒成步驟中,燒除素體前驅物13之樹脂層15,成為僅有燒結後之陶瓷部分的素體零件2。關於素體零件2,其第1面及第2面之4邊亦藉由燒成前所進行之滾筒處理而被進行一定水準之倒角,如參考符號E2所示,毛邊或銳利之角被去除。
為了易於安裝焊料,亦可對燒成後之素體零件2之表面電極14實施單層或複數層鍍覆。又,亦可進而包括突起形成用鍍覆步驟,其係用以於形成有鍍覆層之表面電極14上形成突起狀導體。
如此,於第一實施方式中係於燒成前之母積層體11之狀態下,於藉由樹脂層15保護預先敷設之表面電極14之狀態下進行倒角處理,因此,與對燒成後之各素體零件2賦予表面電極14之先前技術相比,能夠以高精度形成微細之表面電極14。又,可於倒角時使用先前之滾筒步驟,並且,
無需於後續步驟中向各素體零件2安裝表面電極14之步驟,因此,製造步驟數減少,能夠經濟地進行製造。
以下,對第二實施方式進行說明。再者,對與上述第一實施方式相對應之部分標註同一參考符號。圖5A係普通之積層陶瓷電容器1a之立體圖,圖5B係被稱作三端子電容器1b之積層陶瓷電容器之立體圖。任一電容器均具有大致長方體之素體零件2及外部電極3。與露出一部分之內部電極5相連接之外部電極3配設於素體零件2之一對端面8或側面9,迂迴至其他相鄰面。
外部電極3一般而言具有基底電極及鍍覆外層,係將導電膏塗佈於素體零件2後於高溫下實施進行燒結之金屬化處理而形成基底電極,於其上安裝鍍覆外層而製造,但於零件小型化之同時,外部電極3之厚度變薄,已知亦有一種製品,其係省略金屬化基底電極,而對素體零件2進行直接鍍覆而製成外部電極3而成。
圖6A及圖6B係表示於藉由直接鍍覆形成外部電極3之情形時之圖5A及圖5B之各者之素體零件2的立體圖。於素體零件2之第1面7A及第2面7B敷設有表面電極14,於第1面7A及第2面7B或側面9露出有內部電極5之一部分。於對此種素體零件2進行鍍覆時,以端面8或側面9之內部電極5之露出部為核,鍍覆生長,相鄰部彼此接合而形成鍍覆膜,亦與形成於表面電極14上之鍍覆膜接合而形成連續之鍍覆膜,從而能夠製造具有與圖5A
及圖5B相同之外部電極3的製品。
表面電極14之厚度較內部電極5之厚度厚,表面電極14沿著積層體之第1面7A及第2面7B中之至少一者以均勻之厚度連續地定位。
亦可為如下構成:表面電極14及內部電極5分別包含陶瓷成分,表面電極14之陶瓷成分量多於各內部電極5之陶瓷成分量。內部電極5係夾於介電層之間而被固定,表面電極14利用陶瓷成分向第1面7A及第2面7B固溶的現象而自行固定於第1面7A及第2面7B。
又,亦可為如下構成:表面電極14及內部電極5分別包含玻璃成分,表面電極14之成分中之玻璃成分量多於上述內部電極5之成分中之玻璃成分量。內部電極5係夾於介電層之間而被固定,表面電極14利用玻璃成分向主面固溶的現象而自行固定於主面。
藉由使表面電極14較內部電極5厚,能夠將較內部電極5包含更多陶瓷成分或玻璃成分之表面電極14的導通性保持為與內部電極5至少同等。表面電極14之厚度至少須多於表面電極14中之金屬成分之體積含有率之倒數相乘所得之值,但根據金屬成分及其他成分之空間結構,實際上會發生較大變化,因此,亦可進而設為其3倍以上之厚度。
距離母積層體11之樹脂層15最近之內部電極5係固定接片22,朝向固定接片22之側面的露出部、其他內部電極5之露出部、及表面電極14之端
部於積層方向上同行存在。由素體前驅物13之樹脂層15保護之表面電極14具有預先規定之電極圖案,包含連接內部電極5與表面電極14之電極圖案的外部電極3。
於第二實施方式之積層陶瓷電容器1a之製造方法之實施方式中,包括如下步驟:交替地積層複數個陶瓷坯片10與複數個內部電極5而形成積層體;獲得母積層體11,上述母積層體11具有敷設於該積層體之第1面及第2面中之至少一者的表面電極14、及保護表面電極14之樹脂層15;將母積層體11以與母積層體11正交之切斷預定線12切斷而獲得矩形之素體前驅物13;藉由燒成而去除素體前驅物13之樹脂層15;以及於燒成前,進行素體前驅物13之稜部之倒角。
樹脂層15包含樹脂片材16,上述樹脂片材於陶瓷坯片10積層時與表面電極14一起積層於積層體之第1面7A及第2面7B中之至少一者。又,亦可於樹脂片材16敷設表面電極14。
於以下之第二實施方式中,以圖6A之素體零件2為例,對其製造方法進行說明。
首先,製作原料漿料並使陶瓷坯片10成形。陶瓷坯片10之製作與第一實施方式相同,因此,省略重複之說明,但陶瓷坯片10之厚度較理想為10μm以下。於藉由直接鍍覆而於素體零件2形成外部電極3之情形時,以於素體零件2之側面9露出之內部電極5之層端為核,鍍覆生長,而形成與
於相鄰之內部電極5之層端生長之鍍覆相結合之鍍覆膜,因此,若設為10μm以上之內部電極5之間隔,則有鍍覆膜之連續性受損之虞。
另一方面,準備用於內部電極5之導電膏及用於表面電極14之導電膏。詳情與第一實施方式相同,因此,省略重複之說明。第二實施方式中所使用之固定接片22(參考圖7)用之導電膏例如亦可包含Ni、Pd、Cu、Ag等金屬、或其等之合金。亦可為與內部電極5相同之導電膏。該等導電膏係以特定之圖案形狀藉由網版印刷或凹版印刷等印刷法而印刷於陶瓷坯片10。
另外準備樹脂片材16。樹脂片材16之厚度例如亦可為10~100μm左右。樹脂片材16之材料及其特性如第一實施方式中所述。樹脂片材16用以保護存在於素體零件2之第1面及第2面的電極,使其於倒角步驟中不受損傷及避免附著異物。
藉由導電膏於一部分樹脂片材16印刷表面電極14之圖案。印刷於樹脂片材16之表面電極14於積層壓接後被壓接於陶瓷坯片10,以此狀態直接進行燒成,如此一來,樹脂片材16被燒除,成為作為陶瓷燒成體之素體零件2之表面電極14。
圖7係藉由相當於一個零件之構成體模式性地表示印刷有內部電極5之陶瓷坯片10之積層狀態的分解立體圖。於支持片材18(參考圖8)上載置印刷有表面電極14之樹脂片材16,於其上依序積層特定片數之印刷有固
定接片22之陶瓷坯片10、交替堆積之特定組數之具有兩種內部電極5之陶瓷坯片10、特定片數之印刷有固定接片22之陶瓷坯片10、印刷有表面電極14之陶瓷坯片10,最後重疊基底樹脂片材16。再者,上述支持片材18亦可為黏著力較小之弱黏著片材或發泡剝離片材等可黏著及剝離之黏著剝離片材。
繼而,藉由加壓步驟對積層體進行壓接,獲得如圖8所示之一體化之母積層體11。母積層體11之加壓例如可使用均壓加壓裝置進行。亦可於加壓時加溫而使陶瓷坯片10之密接加速。圖8所示之假想線12係表示切斷位置之切斷預定線。積層陶瓷坯片10時所使用之支持片材18位於母積層體11之下。
繼而,使用壓切切斷裝置,將母積層體11以切斷預定線12之特定尺寸切斷,獲得圖9之素體前驅物13。再者,切斷母積層體11之方法並不限定於使用壓切切斷裝置之方法,例如亦可使用切割鋸裝置等。母積層體11之第1面及第2面、端面、以及側面分別相當於素體前驅物13之第1面7A及第2面7B、端面8、以及側面9,因此,以下標註相同之參考符號。
於圖9中,樹脂層15為半透明層,因此,能夠透過樹脂層15看見表面電極14,表面電極14由樹脂層15保護。又,圖7中所示之內部電極5及固定接片22、以及表面電極14之一部分以同行狀態露出於端面8及側面9。由於藉由直接鍍覆形成外部電極3,故排列成同行狀態之區域成為外部電極3之形成區域。
圖10A係圖9之素體前驅物13之A-A'面處之剖視圖。表面電極14由第1面及第2面之樹脂層15保護。
繼而,藉由滾筒步驟進行倒角。滾筒係將複數個素體前驅物13與陶瓷粉或樹脂珠粒等研磨材、或者潤滑材一起放入旋轉罐之中,以在水中進行研磨之濕式滾筒進行。於避忌水之素體零件之情形時,亦可利用不使用水之乾式滾筒進行倒角。
圖10B係滾筒研磨後之素體前驅物13之剖視圖。所有稜邊及頂角如參考符號E3所示,帶有弧度。雖然未能明示,但所有表面均被研磨,6面之表層被削去了一定量。另一方面,第1面7A及第2面7B側具有樹脂層15之保護層,因此,表面電極14保持原形之狀態。若著眼於與樹脂層15相接之陶瓷坯片10積層而成之4邊,該部分亦被倒角成無毛邊或角之程度。
繼而,藉由燒成步驟對倒角後之素體零件2進行脫脂及燒成。於氮氣氛圍爐中升溫至700℃而進行脫脂,於氫氣氛圍之還原爐中於峰溫度為1100~1250℃之峰溫度下進行其後之燒成,使素體零件2燒結。
圖10C係燒成後之素體零件2之立體圖。於燒成步驟中,素體前驅物13之樹脂層15被燒除,成為僅有燒結而成之陶瓷部分的素體零件2。第1面7A及第2面7B之4邊亦藉由燒成前所進行之滾筒處理,如參考符號E4所示,以一定水準進行了倒角。
最後,對燒成後之素體零件2實施無電解鍍覆或電解鍍覆,形成由鍍覆膜構成之外部電極3。鍍覆膜係以端面8或側面9之內部電極5之露出部為核,鍍覆生長,相鄰部彼此接合而形成鍍覆膜,亦與形成於表面電極14上之鍍覆膜接合而形成連續之鍍覆膜。鍍覆亦可為銅鍍層。鍍覆後,亦可於600℃~800℃之高溫下進行退火,使其與將Ni作為主成分之內部電極5形成接合部處之合金而提高其接合強度。
進而,為了易於安裝焊料,亦可具備重疊Ni層及Sn層等而成之複數層之鍍覆外層。藉由以上步驟,完成如圖5A所示之積層陶瓷電容器1a。
如此,於第二實施方式中,無需準備具有各種厚度之陶瓷坯片,並且,無需塗佈導電膏而形成外部電極3,因此,能夠減少製造步驟數,能夠經濟地進行製造。又,鍍覆膜係以能夠較薄地形成且形狀不受損之表面電極14及內部電極5之露出部為基底而形成,因此,能夠實現零件之小型化及高精度化。如圖5B所示之三端子電容器1b、或者進一步擴展之多端子電容器般要求窄間距之電容器的製造變得容易。
本發明之積層陶瓷電容器可為以下之實施方式(1)~(3)。
(1)一種積層陶瓷電子零件,其包含:積層體,其係由介電層與內部電極交替地積層而成;表面電極,其設置於上述積層體之第1面及第2面中之至少一者;以
及外部電極,其連接上述表面電極與上述內部電極;上述表面電極之厚度較上述內部電極之厚度厚,上述表面電極沿著上述積層體之上述第1面及上述第2面中之至少一者以均勻之厚度連續地定位。
(2)如上述(1)所記載之積層陶瓷電子零件,其中上述表面電極及上述內部電極分別包含陶瓷成分,上述表面電極之陶瓷成分量多於上述各內部電極之陶瓷成分量。
(3)如上述(1)所記載之積層陶瓷電子零件,其中上述表面電極及上述內部電極分別包含玻璃成分,上述表面電極之玻璃成分量多於上述內部電極之玻璃成分量多。
本發明之積層陶瓷電容器之製造方法可為以下之實施方式(4)~(8)。
(4)一種積層陶瓷電子零件之製造方法,其包括如下步驟:交替地積層複數個陶瓷坯片與複數個內部電極而獲得積層體;獲得母積層體,上述母積層體於上述積層體之第1面及第2面中之至少一者具有表面電極及保護上述表面電極之樹脂層;將上述母積層體以與該母積層體正交之切斷線切斷而獲得矩形之素體前驅物;藉由燒成而去除上述素體前驅物之樹脂層;以及
於燒成前進行上述素體前驅物之稜部之倒角。
(5)如上述(4)所記載之積層陶瓷電子零件之製造方法,其中上述樹脂層包含樹脂片材,將上述樹脂片材於上述陶瓷坯片積層時與上述表面電極一起積層於上述積層體之上述第1面及第2面中之至少一者。
(6)如上述(5)所記載之積層陶瓷電子零件之製造方法,其中於上述樹脂片材敷設有上述表面電極。
(7)如上述(4)至(6)中任一項所記載之積層陶瓷電子零件之製造方法,其中距離上述樹脂層最近之內部電極係固定接片,朝向上述固定接片之側面的露出部、其他內部電極之露出部、及表面電極之端部於積層方向上同行存在。
(8)如上述(4)所記載之積層陶瓷電子零件之製造方法,其中由上述素體前驅物之上述樹脂層保護之上述表面電極具有預先規定之電極圖案,上述積層陶瓷電子零件之製造方法包括藉由外部電極連接上述內部電極與上述電極圖案之步驟。
根據如上所述構成之本發明之積層陶瓷電子零件及其製造方法,能夠在不損及形成於切斷成各零件前之母積層體之主面的電極的情況下,於切斷成各零件後進行倒角,因此,能夠提供具有高精度之表面電極之小型積層陶瓷電子零件。
本發明可在不脫離其精神或主要特徵的情況下,以其他各種形態實施。因此,上述實施方式於所有方面均僅為例示,本發明之範圍係申請專利範圍中所示者,不受說明書正文任何約束。進而,屬於申請專利範圍之變化或變更全部係本發明之範圍內者。
11:母積層體
12:切斷預定線
14:表面電極
15:樹脂層
18:支持片材
Claims (8)
- 一種積層陶瓷電子零件,其包含:積層體,其係由介電層與內部電極交替地積層而成;表面電極,其設置於上述積層體之第1面及第2面中之至少一者之上;以及外部電極,其連接上述表面電極與上述內部電極;上述表面電極之厚度較上述內部電極之厚度厚,上述表面電極沿著上述積層體之上述第1面及上述第2面中之至少一者以均勻之厚度連續地定位,上述表面電極及上述內部電極分別包含陶瓷成分。
- 如請求項1之積層陶瓷電子零件,其中,上述表面電極之陶瓷成分量多於上述各內部電極之陶瓷成分量。
- 如請求項1之積層陶瓷電子零件,其中上述表面電極及上述內部電極分別包含玻璃成分,上述表面電極之玻璃成分量多於上述內部電極之玻璃成分量。
- 一種積層陶瓷電子零件之製造方法,其包括如下步驟:交替地積層複數個陶瓷坯片與複數個內部電極而獲得積層體;獲得母積層體,上述母積層體於上述積層體之第1面及第2面中之至少一者具有表面電極、及保護上述表面電極之樹脂層; 將上述母積層體以與該母積層體正交之切斷線切斷而獲得矩形之素體前驅物;藉由燒成而去除上述素體前驅物之樹脂層;以及於燒成前進行上述素體前驅物之稜部之倒角。
- 如請求項4之積層陶瓷電子零件之製造方法,其中上述樹脂層包含樹脂片材,於上述陶瓷坯片積層時將上述樹脂片材與上述表面電極一起積層於上述積層體之上述第1面及第2面中之至少一者。
- 如請求項5之積層陶瓷電子零件之製造方法,其中於上述樹脂片材敷設有上述表面電極。
- 如請求項4至6中任一項之積層陶瓷電子零件之製造方法,其中距離上述樹脂層最近之內部電極係固定接片,朝向上述固定接片之側面的露出部、其他內部電極之露出部、及表面電極之端部於積層方向上同行存在。
- 如請求項4之積層陶瓷電子零件之製造方法,其中由上述素體前驅物之上述樹脂層保護之上述表面電極具有預先規定之電極圖案,上述積層陶瓷電子零件之製造方法包括藉由外部電極連接上述內部電極與上述電極圖案之步驟。
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2022
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