JP2007258574A - 積層セラミック電子部品の製造方法、およびセラミックグリーンシートの積層プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】セラミックグリーンシートの積層プレス工程において、積層体内のボイドの形成、およびセラミックグリーンシートの変形、破断を防止することができ、さらには、セラミックグリーンシートの位置ずれを起こすことなく高精度に積層プレスを行うことができ、その結果、積層セラミック電子部品における層間の剥離（デラミネーション）、接着不良（ノンラミネーション）、積層ズレ、ショート不良等の電気特性の劣化を防止することができる積層セラミック電子部品の製造方法、およびセラミックグリーンシートの積層プレス装置を提供すること。
【解決手段】第１プレス工程において、少なくとも一層のセラミックグリーンシートを含む積層体２９に対して、セラミックグリーンシート３１の特定領域をプレスする。次に、第２プレス工程において、積層体２９に対して、特定領域を含むセラミックグリーンシート３１の全体をプレスする。
【選択図】図４

Description

本発明は、積層セラミック電子部品の製造方法に係り、さらに詳しくは、セラミックグリーンシートの積層プレス工程、および積層プレス装置に関する。

積層セラミック電子部品の一例である積層型セラミックコンデンサは、所定の組成の誘電体磁器組成物で構成してある誘電体層と、各種金属を主成分とする内部電極層とが交互に複数積層したコンデンサ素子本体を有する。この種の積層セラミックコンデンサは、通常、誘電体磁器組成物からなるセラミックグリーンシート上に内部電極ペーストを印刷し、内部電極ペーストを印刷した複数枚のグリーンシートを積層し、セラミックグリーンシートの積層体を所定の寸法に切断して得たセラミックグリーンチップを脱バインダ処理し、焼成し、焼成後のセラミックグリーンチップに端子電極を形成することによって形成される（特許文献１参照）。

図８に示すように、セラミックグリーンシートの積層プレス工程では、キャリアフィルム３０上に形成されたセラミックグリーンシート３１を、セラミックグリーンシートの積層体２９に仮に圧着させ、さらに、これらを金型でプレスする。

しかしながら、従来の方法では、セラミックグリーンシート３１を積層体２９に仮に圧着させる際、セラミックグリーンシート３１全体に対して均一に加圧し、セラミックグリーンシート３１を積層体２９へ一度に圧着させるため、グリーンシート３１と積層体２９との間に空気が残留して、ボイド７０（隙間）が形成されてしまう。ボイド７０は、金型でプレスした以降も、積層体内に残留してしまう。積層体内に残留したボイドは、誘電体層あるいは電極層の剥離（デラミネーション）、接着不良（ノンラミネーション）、積層ズレ、コンデンサにおける電気特性の劣化（ショート不良等）を引き起こす。

特許文献２および３においては、ボイドの形成を防止する方法が示されている。特許文献２、３では、セラミックグリーンシート対して、凸型に湾曲した弾性体の押圧部材を押し付け、セラミックグリーンシートの中央部から周辺部に向けて順に加圧し、セラミックグリーンシートを積層体にプレスする。

しかしながら、特許文献２、３では、押圧部材の強い弾性力によって、加圧中にセラミックグリーンシートが変形（湾曲）、破断する恐れがある。この変形、破断は、積層ズレ、コンデンサにおける静電容量の低下、ショート不良の原因となってしまう。また、特許文献２、３では、加圧開始時点において、押圧部材と、セラミックグリーンシートとが非接触の状態にあり、両者の位置関係が充分に固定されていない。その結果、押圧部材と、セラミックグリーンシートとの間に位置ずれが起きやすい。この位置ずれも、積層ズレ、コンデンサにおける静電容量の低下、ショート不良の原因となってしまう。

さらに、特許文献２、３では、押圧力が、押圧部材（金属板、ばね板）に固有の弾性率に大きく左右される。よって、押圧力を自在に調節することが困難である。その結果、セラミックグリーンシートの変形、加圧跡、ボイドの発生を充分に防止できない恐れがある。
特開２００２−２７３７１９号公報 特開平５−２５１２６３号公報 特開平１１−３５４３８０号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、セラミックグリーンシートの積層プレス工程において、積層体内のボイドの形成、およびセラミックグリーンシートの変形、破断を防止することができ、さらには、セラミックグリーンシートの位置ずれを起こすことなく高精度に積層プレスを行うことができ、その結果、積層セラミック電子部品における層間の剥離（デラミネーション）、接着不良（ノンラミネーション）、積層ズレ、ショート不良等の電気特性の劣化を防止することができる積層セラミック電子部品の製造方法、およびセラミックグリーンシートの積層プレス装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法は、
画像処理によって、搬送板に対するセラミックグリーンシートの位置決めを行い、位置決め後の前記セラミックグリーンシートを前記搬送板に密着保持させる工程と、
少なくとも一層のセラミックグリーンシートを含む積層体に対して、前記搬送板に密着保持された前記セラミックグリーンシートの特定領域をプレスする第１プレス工程と、
前記特定領域を含む前記セラミックグリーンシートの全体を金型でプレスする第２プレス工程とを有する。

画像処理によって、搬送板に対するセラミックグリーンシートの位置決めを高精度に行った後に、セラミックグリーンシートを搬送板に密着保持させる。よって、第１プレス工程においては、セラミックグリーンシートが、常に搬送板における保持面の所定位置に固定されている。その結果、積層ズレ、それに起因する静電容量の低下、ショート不良等を防止することができる。また、第１プレス工程において、セラミックグリーンシートの特定領域をプレスすることにより、特定領域から、外部に向かって空気が押し出される。このため、第２プレス工程において、セラミックグリーンシートと積層体との間に空気が取り込まれることがなく、ボイドが形成されない。

また、第１プレス工程においては、セラミックグリーンシートは、常に搬送板に密着保持されているため、セラミックグリーンシートが変形（湾曲）、破断することを防止できる。その結果、積層ズレ、それに起因する静電容量の低下、ショート不良等を防止することができる。

本発明に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置は、
少なくとも一層のセラミックグリーンシートを含む積層体をプレスするための金型と、
セラミックグリーンシートを、前記金型の型内部に設置された前記積層体に対して前記セラミックグリーンシートをプレスするための位置へ搬送し、前記セラミックグリーンシートを前記積層体に対してプレスするための搬送板と、
前記搬送板に対する前記セラミックグリーンシートの位置決めを行うための画像処理機構と、を有し、
前記搬送板が、前記セラミックグリーンシートを密着保持するための保持面を有し、
前記保持面が、前記保持面から突出している凸部を有する。

本発明に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置では、第１プレス工程において、凸部によってセラミックグリーンシートの特定領域をプレスする。第２プレス工程において、金型でセラミックグリーンシートの全体をプレスする。

好ましくは、前記特定領域の面積Ｓ_１と、前記セラミックグリーンシート全体の面積Ｓ_０との比Ｓ_１／Ｓ_０が、０．０１＜Ｓ_１／Ｓ_０＜０．７、より好ましくは、０．０２≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．５である。

Ｓ_１／Ｓ_０を、０．０１＜Ｓ_１／Ｓ_０＜０．７、より好ましくは、０．０２≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．５とすることによって、ボイドの形成を防止することができる。Ｓ_１／Ｓ_０が小さ過ぎると、積層ズレが生じる傾向にあり、Ｓ_１／Ｓ_０が大き過ぎると、積層体内に空気が取り込まれて、ボイドが形成される傾向にある。Ｓ_１／Ｓ_０を上記の範囲内とすることによって、これらの不具合を防止できる。

好ましくは、前記積層体および前記セラミックグリーンシートの少なくとも何れか１つには、内部電極層が形成されている。

好ましくは、前記特定領域が、前記セラミックグリーンシートの中心部である。なお、セラミックグリーンシートの中心部とは、長方形状（あるいは正方形状）のセラミックグリーンシートにおける対角線の交点近辺を意味する。

特定領域として、セラミックグリーンシートの中心部のみをプレスすることにより、中心部から外部に向かって、むらなく空気が押し出される。

好ましくは、前記特定領域の面積Ｓ_１が１．０［ｃｍ^２］≦Ｓ_１≦５０［ｃｍ^２］である。

面積Ｓ_１が小さ過ぎると、積層ズレが生じる傾向にあり、面積Ｓ_１が大き過ぎると、積層体内に空気が取り込まれて、ボイドが形成される傾向にある。面積Ｓ_１を上記の範囲内とすることによって、これらの不具合を防止できる。

好ましくは、前記第１プレス工程において、前記特定領域のみをプレスする圧力Ｐ_１が、５．０×１０^４［Ｐａ］＜Ｐ_１＜１．０×１０^６［Ｐａ］、より好ましくは、１．０×１０^５［Ｐａ］≦Ｐ_１≦５．０×１０^５［Ｐａ］である。

圧力Ｐ_１が低すぎると、セラミックグリーンシートを圧着する強度が十分でなく、積層ズレが生じる傾向にある。圧力Ｐ_１が高すぎると、セラミックグリーンシートに跡が付く傾向にある。圧力Ｐ_１ を上記の範囲内とすることによって、これらの不具合を防止できる。

好ましくは、前記第２プレス工程において、前記セラミックグリーンシートの全体をプレスする圧力Ｐ_２が、３．０×１０^６［Ｐａ］≦Ｐ_２≦１．０×１０^７［Ｐａ］である。

圧力Ｐ_２が低すぎると、セラミックグリーンシートのデラミネーション、ノンラミネーションが生じる傾向にある。圧力Ｐ_２が高すぎると、積層数が増えるに連れて積層体の中心部分に圧力が繰り返し作用することになる。その結果、中心部分におけるセラミックグリーンシートが薄くなる傾向にあり、積層体が変形する恐れがある。圧力Ｐ_２ を上記の範囲内とすることによって、これらの不具合を防止することができる。

前記突出高さｔ_１は、好ましくは、５．０[μｍ]≦ｔ_１≦４０[μｍ]、より好ましくは、５．０[μｍ]≦ｔ_１≦３０[μｍ]である。

突出高さｔ_１が小さ過ぎると、ボイドが形成される傾向にある。前記突出高さｔ_１が大き過ぎると、セラミックグリーンシートに跡が付く傾向にある。突出高さｔ_１ を上記の範囲内とすることによって、これらの不具合を防止することができる。

好ましくは、前記凸部の硬度が、前記セラミックグリーンシートの硬度以下である。すなわち、凸部を構成する部材の硬度を、セラミックグリーンシートの硬度以下とする。その結果、第１プレス工程において、セラミックグリーンシートに加圧跡が付くことを防止できる。

本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法、およびセラミックグリーンシートの積層プレス装置を用いることによって、セラミックグリーンシートの積層プレス工程において、積層体内のボイドの形成、およびセラミックグリーンシートの変形、破断を防止することができ、さらには、搬送板に対するセラミックグリーンシートの位置決めを高精度に行うことができる。その結果、積層セラミック電子部品における層間の剥離（デラミネーション）、接着不良（ノンラミネーション）、積層ズレ、ショート不良等の電気特性の劣化を防止することができる。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの概略断面図、
図２は、本発明の一実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置（第１プレス工程前）、
図３は、本発明の一実施形態に係る第1プレス工程後の積層体の概略断面図、
図４は、本発明の一実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置（第１プレスの状態）、
図５は、本発明の一実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置（第１プレス工程直後の状態）、
図６は、本発明の一実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置（第２プレスの状態）、
図７は、本発明の一実施形態に係る、第１プレス工程における特定領域と、セラミックグリーンシートとの位置関係を示す模式図、
図８は、積層体内に形成されるボイドの模式図である。

積層セラミックコンデンサの構造
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサ２は、誘電体層１０と内部電極層１２とが交互に複数積層された構成のコンデンサ素子本体４を有する。コンデンサ素子本体４の両端部には、素子本体４の内部で交互に配置された内部電極層１２と各々導通する一対の外部電極６、８が形成してある。コンデンサ素子本体４の形状に特に制限はないが、通常、直方体状とされる。また、その寸法にも特に制限はなく、用途に応じて適当な寸法とすればよいが、通常、（０．４〜６．０）[ｍｍ]×（０．２〜５．４）[ｍｍ]×（０．２〜５．０）[ｍｍ]程度である。

内部電極層１２は、各端面がコンデンサ素子本体４の対向する２端部の表面に交互に露出するように積層してある。一対の外部電極６、８は、コンデンサ素子本体４の両端部に形成され、交互に配置された内部電極層１２の露出端面に接続されて、コンデンサ回路を構成する。

各誘電体層１０の厚みは、特に限定されないが、数μｍ程度が一般的である。内部電極層１２の厚みも、特に限定されないが、数μｍ程度が一般的である。

次に、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサ２の製造方法を説明する。

セラミックグリーンシートの製造方法
図１に示す誘電体層１０を構成することになるセラミックグリーンシートを製造する。

まず、セラミック粉体を準備する。セラミック粉体は、原料として、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムなどの主成分の他、アルカリ土類金属、遷移金属、希土類元素、ガラス組成物などの副成分を含む。

なお、セラミック粉体の原料を予めボールミルなどによって混合し、乾燥した粉体を仮焼した後、仮焼きした物を粗粉砕してセラミック粉体としても良い。また、薄いセラミックグリーンシートを形成するためには、セラミックグリーンシート厚みよりも小さい粒子径のセラミック粉体を使用することが望ましい。

次に、セラミック粉体、溶剤、分散剤、可塑剤、バインダ、およびその他の成分に対して、ボールミル、ビーズミルなどで混合、分散処理を行い、セラミックスラリーを得る。

溶剤としては、特に限定されないが、グリコール類、アルコール、ケトン類、エステル類、芳香族類などが例示される。

分散剤としては、特に限定されないが、マレイン酸系分散剤、ポリエチレングリコール系分散剤、アリルエーテルコポリマー分散剤が例示される。

可塑剤としては、特に限定されないが、フタル酸エステル、アジピン酸、燐酸エステル、グリコール類などが例示される。

バインダとしては、特に限定されないが、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチルセルロース樹脂などが例示いられる。

次に、セラミックスラリーは、ダイコーター法あるいはドクタープレート法などにより、キャリアフィルム上にシート状に成形され、セラミックグリーンシートとなる。セラミックグリーンシートの厚さは、好ましくは、０．５〜５．０μｍである。セラミックグリーンシートの厚さが厚すぎると取得容量が少なくなり、高容量化には適さない一方、あまりに薄すぎると、均一な誘電体層を形成することが困難となり、短絡不良が多発するという問題が生じやすい。

キャリアフィルムの材質は、剥離時の適当な柔軟性と、支持体としての剛性とを持つものであれば特に限定されないが、通常、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルフィルムなどが好ましく用いられる。キャリアフィルムの厚さは、特に限定されないが、好ましくは、５〜１００μｍである。

内部電極層用ペーストの製造方法
図１に示す内部電極層１２を構成することになる内部電極層用ペーストを製造する。

まず、導電性粉末を準備する。導電性粉末としては、特に限定されないが、Ｃｕ、Ｎｉ及びこれらの合金から選ばれる少なくとも１種で構成される。Ｎｉ又はＮｉ合金としては、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ及びＡｌから選択される少なくとも１種の元素とＮｉとの合金が好ましい。なお、Ｎｉ又はＮｉ合金中には、Ｐ、Ｆｅ、Ｍｇなどの各種微量成分が含まれていてもよい。

次に、導電性粉末、溶剤、分散剤、可塑剤、バインダ、添加物粉末などを、ボールミルなどで混練し、スラリー化することにより、内部電極層用ペーストを得る。

溶剤としては、特に限定されないが、ターピネオール、ブチルカルビトール、ケロシン、アセトン、イソボニルアセテートなどが例示される。

分散剤としては、特に限定されないが、マレイン酸系分散剤、ポリエチレングリコール系分散剤、アリルエーテルコポリマー分散剤が例示される。

可塑剤としては、特に限定されないが、フタル酸エステル、アジピン酸、燐酸エステル、グリコール類などが例示される。

バインダとしては、特に限定されないが、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチルセルロース樹脂などが例示される。

添加物粉末としては、グリーンシートに含まれるセラミック粉末と同じ組成の化合物が、共材として含まれる。共材は、焼成過程において導電性粉末の焼結を抑制する。

内部電極パターンの形成
キャリアフィルム上に形成されたセラミックグリーンシートの表面に、内部電極層１２となる内部電極パターンを形成する。内部電極パターンの形成方法は、内部電極パターンを均一に形成できる方法であれば特に限定されないが、スクリーン印刷法や転写法などが用いられる。

内部電極パターンの厚さは、好ましくは０．５〜２．０μｍである。内部電極パターンの厚さが厚すぎると、積層数を減少せざるをえなくなり取得容量が少なくなり、高容量化しにくく、さらに積層に際して内部電極パターンを印刷した部分と、印刷してないマージン部分との段差が大きくなりすぎ、短絡不良が生じやすくなる。一方、厚みが薄すぎると均一に形成することが困難であり、電極途切れが発生しやすくなる。内部電極パターンの面積は、誘電体グリーンシート１０ａの面積の１０％以上、好ましくは３０％以上であり、通常９０％以下である。面積が狭すぎる場合は、取得容量が少なくなり、薄層化する意味が無くなる。

セラミックグリーンシートの積層プレス工程
次に、本発明の一実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置について説明する。

図２に示すように、積層プレス装置１８は、上金型２０、下金型２１、搬送板２４を有する。

上金型２０は、駆動源（図示省略）によって自在に上下動できる。

図２に示すように、下金型２１の型内部には、積層体２９および／またはキャリアフィルム２８が設置される。下金型２１の型内部には、吸引孔（図示省略）が形成してあり、下金型２１の外部から、真空吸引装置などの吸引手段（図示省略）により、吸引が可能である。この吸引により、積層体２９および／またはキャリアフィルム２８は、下金型２１の型内部に固定される。このため、積層プレス工程における積層ズレが防止される。なお、通常、積層体２９は、少なくとも一層のセラミックグリーンシートを含む。

上金型２０、下金型２１のいずれかには、型内面を加熱するためのヒータなどの加熱手段（図示省略）が設けてあってもよい。このことにより、セラミックグリーンシートおよび積層体を、加熱しながらプレスすることが可能となる。

搬送板２４は、セラミックグリーンシート３１および／またはキャリアフィルム３０を密着保持するための保持面３２を有する。保持面３２の略中央部において、凸部３３が突出している。また、搬送板２４は、エアシリンダー２５を有する。なお、搬送板２４には、保持面３２に密着保持されたセラミックグリーンシート３１を加熱するための過熱手段（図示省略）が設けてあってもよい。このことにより、セラミックグリーンシート３１を、加熱しながらプレスすることが可能となる。

図３に示すように、凸部３３は、保持面３２に対して、突出高さｔ_１で突出している。好ましくは、凸部３３の硬度を、セラミックグリーンシート３１の硬度以下とする。すなわち、凸部３３を構成する部材の硬度を、セラミックグリーンシート３１の硬度以下とする。その結果、第１プレス工程において、セラミックグリーンシート３１に加圧跡が付くことを防止できる。部３３を構成する部材としては、特に限定されないが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等が挙げられる。

積層プレス装置１８は、画像処理機構（図示省略）を有する。この画像処理機構によって、搬送板２４に対するセラミックグリーンシート３１の位置決めを高精度に行うことできる。

次に、本発明の一実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置を用いて、セラミックグリーンシートの積層プレスを行う工程について説明する。

まず、画像処理によって、搬送板２４に対する、セラミックグリーンシート３１が形成されたキャリアフィルム３０の位置決めを行う。位置決め後、セラミックグリーンシート３１が形成されたキャリアフィルム３０を、搬送板２４の保持面３２に密着、保持させる。

次に、図２に示すように、搬送板２４によって、セラミックグリーンシート３１が形成されたキャリアフィルム３０が、積層体２９の上方に搬送される。搬送板２４は、積層体２９の上方において、水平方向に自在に移動することができる。従って、積層体２９に対するセラミックグリーンシート３１の位置決めを高精度に行うことができる。その結果、積層プレス工程において積層ズレを防止することができる。

なお、好ましくは、積層体２９およびセラミックグリーンシート３１の少なくとも何れか１つには、内部電極層が形成されている。本実施形態では、グリーンシート３１の表面には、内部電極パターン、および内部電極パターンの段差解消パターン層が形成してある。また、内部電極パターンおよび段差解消パターン層の表面に、接着層が形成されていても良い。

次に、図４に示すように、エアシリンダー２５が伸長することにより、エアシリンダー２５の端部が上金型２０を押し、その反作用で搬送板２４が、下金型２１に向かって移動する。そして、凸部３３の表面３４によって、キャリアフィルム３０を介してセラミックグリーンシート３１の特定領域のみをプレスする。このプレスを第１プレス工程と呼ぶ。なお、プレスする際の搬送板２４の駆動源は、エアシリンダー２５に限定されない。

第１プレス工程後、セラミックグリーンシート３１が形成されたキャリアフィルム３０を、搬送板２４の保持面３２から剥離させる。その後、搬送板２４を金型の外部へと移動させる。第１プレス工程後においては、図５に示すように、セラミックグリーンシート３１の一部（特定領域）のみが、積層体２９と接着している。

次に、図６に示すように、上金型２０を下方へ移動させて、上金型２０および下金型２１により、セラミックグリーンシート３１全体を積層体２９へプレスする。これを第２プレス工程と呼ぶ。

第１プレス工程で、セラミックグリーンシート３１の特定領域のみをプレスすることにより、図３に示すように、特定領域から外部へ向かう方向（外部方向６０）へ空気が押し出される。このため、第２プレス工程において、セラミックグリーンシート３１と積層体２９との間に空気が取り込まれることなく、図８に示すボイド７０の形成が防止される。

図７に示すように、凸部３３の表面３４の面積は、第１プレス工程でプレスするセラミックグリーンシート３１の特定領域８０の面積Ｓ_１と等しい。第１プレス工程でプレスする特定領域８０の面積Ｓ_１と、第２プレス工程でプレスするセラミックグリーンシート３１全体の面積Ｓ_０との比Ｓ_１／Ｓ_０は、好ましくは、０．０１＜Ｓ_１／Ｓ_０＜０．７、より好ましくは、０．０２≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．５である。Ｓ_１／Ｓ_０をこの範囲内とすることによって、ボイドの形成を防止することができる。Ｓ_１／Ｓ_０が小さ過ぎると、積層ズレが生じる傾向にある。Ｓ_１／Ｓ_０が大き過ぎると、ボイドが形成される傾向にある。また、特定領域８０の面積Ｓ_１は、好ましくは、１．０［ｃｍ^２］≦Ｓ_１≦５０［ｃｍ^２］である。Ｓ_１が小さ過ぎると、積層ズレが生じる傾向にある。Ｓ_１が大き過ぎると、ボイドが形成される傾向にある。

第１プレス工程において、セラミックグリーンシート３１の特定領域８０のみをプレスする際の圧力Ｐ_１は、好ましくは、５．０×１０^４［Ｐａ］＜Ｐ_１＜１．０×１０^６［Ｐａ］、より好ましくは、１．０×１０^５［Ｐａ］≦Ｐ_１≦５．０×１０^５［Ｐａ］である。Ｐ_１が低すぎると、セラミックグリーンシート３１を圧着する強度が十分でなく、積層ズレが生じる傾向にある。Ｐ_１が高すぎると、セラミックグリーンシート３１に跡が付く傾向にある。

図６に示す第２プレス工程において、セラミックグリーンシート３１の全体をプレスする際の圧力Ｐ_２は、好ましくは、３．０×１０^６［Ｐａ］≦Ｐ_２≦１．０×１０^７［Ｐａ］である。Ｐ_２が低すぎると、セラミックグリーンシート３１のデラミネーション、ノンラミネーションが生じる傾向にある。Ｐ_２が高すぎると、積層数が増えるに連れて積層体の下層部分に圧力が繰り返し作用することになり、積層体の中心部分におけるセラミックグリーンシートが薄くなる傾向にある。その結果、積層体の変形が大きくなる。

突出高さｔ_１は、好ましくは、５．０[μｍ]≦ｔ_１≦４０[μｍ]、より好ましくは、５．０[μｍ]≦ｔ_１≦３０[μｍ]である。ｔ_１が小さ過ぎると、ボイドが形成される傾向にある。ｔ_１が大き過ぎると、セラミックグリーンシート３１に跡が付く傾向にある。

コンデンサ素体の形成
本発明の実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置を用いて、電極層用ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを積層し、内層用積層体を得る。また、電極層用ペーストが印刷されていないグリーンシートを積層し、外層用積層体を得る。

次に、外層用積層体および内層用積層体を積層させて、外層で内層の両面を挟む構造を持つ積層体を得る。

次に、積層体を所定の寸法に切断してグリーンチップを得る。

次に、グリーンチップに対して脱バインダ処理を行う。脱バインダ処理は、通常の条件で行えばよいが、内部電極層の導電体材料にＮｉやＮｉ合金等の卑金属を用いる場合、特に下記の条件で行うことが好ましい。
雰囲気 ：加湿したＮ_２ とＨ_２ との混合ガス。
保持温度：２００〜６００℃、
保持時間：０．５〜２０時間、
昇温速度：５〜３００℃／時間。

次に、グリーンチップを焼成する。焼成条件は、下記の条件が好ましい。
保持温度：１１００〜１３００℃、
保持時間：０．５〜８時間、
昇温速度：５０〜５００℃／時間、
冷却速度：５０〜５００℃／時間、
雰囲気：加湿したＮ_２ とＨ_２ との混合ガス等。

なお、焼成時の空気雰囲気中の酸素分圧は、１０^−２Ｐａ以下、特に１０^−２〜１０^−８ Ｐａにて行うことが好ましい。前記範囲を超えると、内部電極層が酸化する傾向にあり、また、酸素分圧があまり低すぎると、内部電極層の電極材料が異常焼結を起こし、途切れてしまう傾向にある。

次に、焼成後のグリーンチップを熱処理して、図1に示すコンデンサ素子本体４を得る。焼成後の熱処理は、保持温度または最高温度を、好ましくは１０００[℃]以上、さらに好ましくは１０００〜１１００[℃]として行う。熱処理時の保持温度または最高温度が、前記範囲未満では誘電体材料の酸化が不十分なために絶縁抵抗寿命が短くなる傾向にあり、前記範囲をこえると内部電極のＮｉが酸化し、容量が低下するだけでなく、誘電体素地と反応してしまい、寿命も短くなる傾向にある。熱処理の際の酸素分圧は、焼成時の還元雰囲気よりも高い酸素分圧であり、好ましくは１０^−３〜１[Ｐａ]、より好ましくは１０^−２〜１[Ｐａ]である。前記範囲未満では、誘電体層の再酸化が困難であり、前記範囲をこえると内部電極層が酸化する傾向にある。そして、そのほかの熱処理条件は下記の条件が好ましい。
保持時間：０〜６時間、
冷却速度：５０〜５００[℃]／時間、
雰囲気用ガス：加湿したＮ_２ ガス等。

なお、Ｎ_２ガスや混合ガス等を加湿するには、例えばウェッター等を使用すればよい。この場合、水温は０〜７５[℃]程度が好ましい。またグリーンチップの脱バインダ処理、焼成および熱処理は、それぞれを連続して行っても、独立に行ってもよい。これらを連続して行なう場合、脱バインダ処理後、冷却せずに雰囲気を変更し、続いて焼成の際の保持温度まで昇温して焼成を行ない、次いで冷却し、熱処理の保持温度に達したときに雰囲気を変更して熱処理を行なうことが好ましい。一方、これらを独立して行なう場合、焼成に際しては、脱バインダ処理時の保持温度までＮ_２ ガスあるいは加湿したＮ_２ ガス雰囲気下で昇温した後、雰囲気を変更してさらに昇温を続けることが好ましく、熱処理時の保持温度まで冷却した後は、再びＮ_２ ガスあるいは加湿したＮ_２ ガス雰囲気に変更して冷却を続けることが好ましい。また、熱処理に際しては、Ｎ_２ ガス雰囲気下で保持温度まで昇温した後、雰囲気を変更してもよく、熱処理の全過程を加湿したＮ_２ ガス雰囲気としてもよい。

端子電極のめっき
コンデンサ素子本体４に対して、例えばバレル研磨、サンドプラスト等にて端面研磨を施し、端子電極用ペーストを焼きつけて端子電極６，８が形成される。端子電極用ペーストの焼成条件は、例えば、加湿したＮ_２ とＨ_２ との混合ガス中で６００〜８００[℃]にて１０分間〜１時間程度とすることが好ましい。そして、必要に応じ、端子電極６，８上にめっき等を行うことによりパッド層を形成する。なお、端子電極用ペーストは、上記した電極層用ペーストと同様にして調製すればよい。

このようにして製造された本発明の積層セラミックコンデンサは、ハンダ付等によりプリント基板上などに実装され、各種電子機器等に使用される。

本実施形態においては、図７に示すように、第１プレス工程を行う前に、画像処理によって、搬送板２４に対するセラミックグリーンシート３１の位置決めを高精度に行うことができる。また、図２に示す搬送板２４に密着保持されたセラミックグリーンシート３１と、下金型２１に設置された積層体２９との位置関係を、高精度に調整することができる。その結果、第１プレス工程において、セラミックグリーンシート３１と、積層体２９との間における位置ずれを防止できる。その結果、積層ズレ、コンデンサの静電容量の低下、およびショート不良を防止することができる。

本実施形態では、図３に示すように、第１プレス工程において、セラミックグリーンシート３１の特定領域から外部方向６０へ向かって空気を押し出す。そして、図６に示すように、第２プレス工程において、空気を取り込むことなくセラミックグリーンシート３１全体を積層体２９へ圧着する。よって、積層プレス工程においてボイドの形成を防止することができる。その結果、積層体における層間の剥離（デラミネーション）、接着不良（ノンラミネーション）、積層ズレ、コンデンサにおけるショート不良等の電気特性の劣化を防止することができる。

本実施形態の第１プレス工程においては、図２〜４に示すように、セラミックグリーンシート３１は、常に搬送板２４に密着保持されているため、セラミックグリーンシート３１が変形（湾曲）、破断することを防止できる。その結果、積層ズレ、それに起因する静電容量の低下、ショート不良等を防止することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

例えば、図７に示すように、第１プレス工程でプレスする特定領域８０とセラミックグリーンシート３１との位置関係は、特に限定されない。例えば、特定領域８０が、セラミックグリーンシート３１の中心部８２から外れていても良い。また、セラミックグリーンシート３１の端部から特定領域８０までの距離ｄ_１、ｄ_２は、それぞれ任意の値をとって良い。ただし、第１プレス工程において、好ましくは、特定領域８０として、セラミックグリーンシート３１の中心部８２のみをプレスする。第１プレス工程で、中心部８２のみをプレスすることにより、中心部８２から外部に向かって、むらなく空気が押し出される。本願発明においては、第１プレス工程以前に、画像処理によって、搬送板２４（の凸部３３）に対するセラミックグリーンシート３１の位置を、自在に調整することができる。よって、セラミックグリーンシート３１の形状、面積に応じて、第１プレス工程でプレスする特定領域８０と、セラミックグリーンシート３１との位置関係を調整することができる。その結果、第１プレス工程において、むらなく空気を押し出すために最適な箇所をプレスすることができる。

図２〜４、７に示す凸部３３の形状は、特に限定されない。例えば、凸部３３の表面３４は平面であっても、曲面であっても良い。また、凸部３３の表面３４が保持面３２に対して平行であっても、傾斜していても良い。また、凸部３３の外周のエッジが、好ましくは、曲率半径Ｒをもつように丸められている。凸部３３のエッジがテーパ状でもよい。凸部３３の外周のエッジを、曲率半径Ｒをもつように丸めたり、テーパ状にすることによって、セラミックグリーンシート３１にプレス跡が付くことを防止できる。

本実施形態では、下金型２１の型内部に固定した積層体２９に対して、セラミックグリーンシート３１を圧着させたが、上金型２０に固定した積層体に対してセラミックグリーンシートを圧着させても良い。

上述した実施形態では、本発明に係る積層セラミック電子部品として積層セラミックコンデンサを例示したが、本発明に係る積層セラミック電子部品としては、積層セラミックコンデンサに限定されず、上記の製造方法を用いるものであれば何でも良い。積層セラミック電子部品としては、チップバリスタ、その他の表面実装（ＳＭＤ）チップ型電子部品が例示される。

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

試料１
下記の各ペーストを調製した。

誘電体層用ペースト
粒径０．１〜１μｍのＢａＴｉＯ_３ 、（ＭｇＣＯ_３ ）_４ ・Ｍｇ（ＯＨ）_２ ・５Ｈ_２ Ｏ、ＭｎＣＯ_３ 、ＢａＣＯ_３ 、ＣａＣＯ_３ 、ＳｉＯ_２ 、Ｙ_２ Ｏ_３ 等の粉末を、焼成により、ＢａＴｉＯ_３ として１００モル％、ＭｇＯに換算して２モル％、ＭｎＯに換算して０．２モル％、ＢａＯに換算して３モル％、ＣａＯに換算して３モル％、ＳｉＯ_２ に換算して６モル％、Ｙ_２ Ｏ_３ として２モル％の組成となるように混合し、ボールミルにより１６時間湿式混合し、次いで、スプレードライヤーで乾燥させて誘電体原料とした。この誘電体原料１００重量部と、アクリル樹脂４．８重量部、塩化メチレン４０重量部、トリクロロエタン２０重量部、ミネラルスピリット６重量部およびアセトン４重量部とをボールミルで混合してペースト化した。

内部電極層用ペースト
平均粒径０．８μｍのＮｉ粒子１００重量部と、有機ビヒクル（エチルセルロース樹脂８重量部をブチルカルビトール９２重量部に溶解したもの）４０重量部およびブチルカルビトール１０重量部とを３本ロールにより混練し、ペースト化した。

外部電極用ペースト
平均粒径０．５μｍのＣｕ粒子１００重量部と、有機ビヒクル（エチルセルロース樹脂８重量部をブチルカルビトール９２重量部に溶解したもの）３５重量部およびブチルカルビトール７重量部とを混練し、ペースト化した。

グリーンチップの作製
ドクターブレード法により、キャリアフィルム３０上に上記誘電体層用ペーストを塗布して、厚さ２μｍのグリーンシート３１を得た。そのグリーンシート３１を、図２〜６に示す積層プレス法で、次々と積層して、３００層の誘電体グリーンシート層を持つグリーンチップを得た。なお、内層用積層体を構成するグリーンシート３１の表面には、内部電極パターンが印刷してあった。

本実施例では、キャリアフィルム３０を保持する保持面３２の略中心部から、突出高さｔ_１＝２０[μｍ]で凸部３３が突き出た搬送板２４を用いた。なお。凸部３３を構成する部材として、ＳＵＳ３０４（ステンレス）を用いた。

また、第１プレス工程においては、搬送板２４の凸部３３により、グリーンシート３１の形成されたキャリアフィルム３０の略中心部のみを、圧力Ｐ_１＝５×１０^５[Ｐａ]でプレスし、グリーンシート３１の略中心部を積層体２９に圧着させた。このとき、略中心部の面積Ｓ_１とグリーンシート３１全体の面積Ｓ_０との比Ｓ_１／Ｓ_０は、０．０２であった。

積層プレス工程において、第１プレス工程でプレスした直後の略中心部における、加圧跡の有無を調べた。また、得られたグリーンチップについて、積層ズレを測定した。なお、積層ズレは、グリーンチップにおいて、内部電極層における水平方向のズレの最大値とした。結果を表１に示す。

積層セラミックコンデンサの作製
次に、得られたグリーンチップを常法に従って切断、脱バインダ処理後、還元雰囲気中で１２４０℃、２時間焼成を行った。焼成後、誘電体層の再酸化を目的としてアニール処理を行い、コンデンサ素体を得た。

得られたコンデンサ素体の端面をサンドブラストにて研磨した後、上記外部電極用ペーストを前記端面に転写し、Ｎ_２ ＋Ｈ_２ 雰囲気中で８００℃にて１０分間焼成して外部電極を形成し、積層セラミックコンデンサ試料を得た。

得られた積層セラミックコンデンサ試料は、誘電体層の１層あたりの厚さが１．０[μｍ]、内部電極層の厚さが１．０[μｍ]で、サイズは、３．２[ｍｍ]×１．６[ｍｍ]×１．６[ｍｍ]であった。

得られた積層セラミックコンデンサ試料の断面を、研磨・エッチングして、走査型電子顕微鏡で観察し、ボイドの有無を調べた。結果を表１に示す。なお、表１〜３において、ボイドがない試料には○、ボイドが形成された試料には×、と記した。また、加圧跡がない試料には○、加圧跡が形成された試料には×、と記した。

また、得られた積層セラミックコンデンサ試料について、ショート不良率を測定した。１００個のコンデンサ試料に対して、テスターで導通チェックを行った。そして、得られた抵抗値が１Ω以下のものをショート不良として、その不良個数を求め、全体個数に対するパーセンテージ（％）を算出した。結果を表１に示す。

試料２〜５
Ｓ_１／Ｓ_０を表１に示す値としたこと以外は、試料１と同じ条件下で、試料２〜５の積層セラミックコンデンサのサンプルを得た。また、試料２〜５において、試料１と同じ条件下で、第１プレスにおける加圧跡、積層ズレ、ボイド、ショート不良率について評価した。結果を表１に示す。

評価１
表１に示すように、試料１〜３と、試料４、５とを比較することで、第１プレス工程においてプレスした略中心部の面積Ｓ_１と、セラミックグリーンシート３１全体の面積Ｓ_０との比Ｓ_１／Ｓ_０が、０．０１＜Ｓ_１／Ｓ_０＜０．７、好ましくは０．０２≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．５であるとき、ボイドがなく、ショート不良率の低い積層セラミックコンデンサを作製できることが確認された。また、０．０１＜Ｓ_１／Ｓ_０＜０．７、好ましくは０．０２≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．５であるとき、第１プレスにおける加圧跡がなく、積層ズレが小さいことも確認された。試料４では、Ｓ_１／Ｓ_０＝０．０１であったため、積層ズレが大きかった。また、試料５では、Ｓ_１／Ｓ_０＝０．７であったため、ボイドが形成された。

試料７〜１０
第１プレス工程における圧力Ｐ_１およびＳ_１／Ｓ_０を表１に示す値としたこと以外は、試料１と同じ条件下で、試料７〜１０の積層セラミックコンデンサのサンプルを得た。また、試料７〜１０において、試料１と同じ条件下で、第１プレスにおけるボイド、加圧跡、積層ズレ、ショート不良率について評価した。結果を表１に示す。

評価２
表１に示すように、試料１、７と、試料８〜１０とを比較することで、第１プレス工程における圧力Ｐ_１が、５．０×１０^４［Ｐａ］＜Ｐ_１＜１．０×１０^６［Ｐａ］、好ましくは１．０×１０^５［Ｐａ］≦Ｐ_１≦５．０×１０^５［Ｐａ］であるとき、ボイドがなく、ショート不良率の低い積層セラミックコンデンサを作製できることが確認された。また、１．０×１０^５［Ｐａ］≦Ｐ_１≦５．０×１０^５［Ｐａ］であるとき、第１プレスにおける加圧跡がなく、積層ズレが小さいことも確認された。試料８では、Ｐ_１＝５．０×１０^４［Ｐａ］であったため、積層ズレが大きかった。また、試料９、１０では、Ｐ_１が大き過ぎたため、第１プレスにおいて加圧跡が付いてしまい、また、ショート不良率が高かった。

試料１１〜１６
ｔ_１およびＳ_１／Ｓ_０を表２に示す値としたこと以外は、試料１と同じ条件下で、試料１１〜１６の積層セラミックコンデンサのサンプルを得た。また、試料１１〜１６において、試料１と同じ条件下で、第１プレスにおける加圧跡、積層ズレ、ボイド、ショート不良率について評価した。結果を表２に示す。

評価３
表２に示すように、試料１１〜１４と、試料１５、１６とを比較することで、凸部３３の突出高さｔ_１≦３０[μｍ]であるとき、ボイド、加圧跡がなく、積層ズレが小さく、ショート不良率が低いことが確認された。試料１５では、ｔ_１＝０であったため、ボイドが形成され、ショート不良率が高かった。また、試料１６では、ボイドの発生はなく、積層ズレが小さかった。しかし、試料１６では、ｔ_１＝４０[μｍ]であったため、第１プレスにおいて加圧跡が付いてしまった。

試料１７〜２０
凸部３３を構成する部材、および凸部３３の突出高さｔ_１を表３に示す通りとしたこと以外は、試料１と同じ条件下で、試料１７〜２０の積層セラミックコンデンサのサンプルを得た。また、試料１７〜２０において、実施例１と同じ条件下で、第１プレスにおける加圧跡、積層ズレ、ボイド、ショート不良率について評価した。結果を表３に示す。

表３に示すように、試料１７、１９の作製においては、凸部３３を構成する部材として、セラミックグリーンシート３１より硬度が小さいＰＥＴを用いた。その結果、試料１７、１９においては、ボイド、加圧跡がなく、積層ズレが小さく、ショート不良率が低いことが確認された。また、試料１７、１９の評価結果から、凸部３３の突出高さｔ_１が４０[μｍ]以下の範囲において、ボイド、加圧跡がなく、積層ズレが小さく、ショート不良率が低いことが確認された。

試料１８の作製においては、凸部３３を構成する部材として、セラミックグリーンシート３１より硬度が大きいＳＵＳ３０４（ステンレス）を用い、突出高さｔ_１を２０[μｍ]とした。その結果、試料１８においては、ボイド、加圧跡がなく、積層ズレが小さく、ショート不良率が低いことが確認された。また、試料２０の作製においては、凸部３３を構成する部材として、グリーンシート３１より硬度が大きいＳＵＳ３０４（ステンレス）を用い、突出高さｔ_１を４０[μｍ]とした。その結果、試料２０においては、ボイドがなく、積層ズレが小さいことが確認された。しかし、試料２０においては、加圧跡が確認された。さらに、試料２０においては、試料１８に比べて、ショート不良率が高いことが確認された。

試料１７、１９と、試料１８、２０との比較によって、凸部３３の硬度が、セラミックグリーンシート３１の硬度以下である場合、加圧跡、ショート不良を防止する効果が高いことが確認された。

図１は、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの概略断面図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置（第１プレス工程前の状態）である。 図３は、本発明の一実施形態に係る第1プレス工程後の積層体の概略断面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置（第１プレスの状態）である。 図５は、本発明の一実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置（第１プレス工程直後の状態）である。 図６は、本発明の一実施形態に係るセラミックグリーンシートの積層プレス装置（第２プレスの状態）である。 図７は、本発明の一実施形態に係る、第１プレス工程における特定領域と、セラミックグリーンシートとの位置関係を示す模式図である。 図８は、積層体内に形成されるボイドの模式図である。

符号の説明

２… 積層セラミックコンデンサ
４… コンデンサ素体
６、８… 端子電極
１０… 誘電体層
１２… 内部電極層
１８… 積層プレス装置
２０… 上金型
２１… 下金型
２４… 搬送板
２８、３０… キャリアフィルム
２９… 積層体
３１… セラミックグリーンシート
３２… 保持面
３３… 凸部
３４… 凸部の表面
７０… ボイド
７２… 凸部のない搬送板
７４… 凸部のない保持面
８０… 特定領域
８２… セラミックグリーンシートの中心部

Claims (11)

1. 画像処理によって、搬送板に対するセラミックグリーンシートの位置決めを行い、位置決め後の前記セラミックグリーンシートを前記搬送板に密着保持させる工程と、
   少なくとも一層のセラミックグリーンシートを含む積層体に対して、前記搬送板に密着保持された前記セラミックグリーンシートの特定領域をプレスする第１プレス工程と、
   前記特定領域を含む前記セラミックグリーンシートの全体を金型でプレスする第２プレス工程とを有する積層セラミック電子部品の製造方法。
2. 前記特定領域の面積Ｓ_１と、前記セラミックグリーンシート全体の面積Ｓ_０との比Ｓ_１／Ｓ_０が、０．０１＜Ｓ_１／Ｓ_０＜０．７であることを特徴とする請求項１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
3. 前記特定領域の面積Ｓ_１と、前記セラミックグリーンシート全体の面積Ｓ_０との比Ｓ_１／Ｓ_０が、０．０２≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．５であることを特徴とする請求項１または２に積層セラミック電子部品の製造方法。
4. 前記積層体および前記セラミックグリーンシートの少なくともいずれか１つには、内部電極層が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
5. 前記特定領域の面積Ｓ_１が１．０［ｃｍ^２］≦Ｓ_１≦５０［ｃｍ^２］であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
6. 前記特定領域が、前記セラミックグリーンシートの中心部であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
7. 前記第１プレス工程において、前記特定領域のみをプレスする圧力Ｐ_１が、５．０×１０^４［Ｐａ］＜Ｐ_１＜１．０×１０^６［Ｐａ］であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
8. 前記第２プレス工程において、前記セラミックグリーンシートの全体をプレスする圧力Ｐ_２が、３．０×１０^６［Ｐａ］≦Ｐ_２≦１．０×１０^７［Ｐａ］であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
9. 少なくとも一層のセラミックグリーンシートを含む積層体をプレスするための金型と、
   セラミックグリーンシートを、前記金型の型内部に設置された前記積層体に対して前記セラミックグリーンシートをプレスするための位置へ搬送し、前記セラミックグリーンシートを前記積層体に対してプレスするための搬送板と、
   前記搬送板に対する前記セラミックグリーンシートの位置決めを行うための画像処理機構と、を有し、
   前記搬送板が、前記セラミックグリーンシートを密着保持するための保持面を有し、
   前記保持面が、前記保持面から突出している凸部を有することを特徴とするセラミックグリーンシートの積層プレス装置。
10. 前記凸部の突出高さｔ_１が、５．０[μｍ]≦ｔ_１≦４０[μｍ]であることを特徴とする請求項９に記載のセラミックグリーンシートの積層プレス装置。
11. 前記凸部の硬度が、前記セラミックグリーンシートの硬度以下であることを特徴とする請求項９または１０に記載のセラミックグリーンシートの積層プレス装置。

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