JPH02156515A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダ、液晶テレビ等の電気
製品に広く用いられている積層セラミックコンデンサ等
の積層セラミック電子部品の、特に転写方法による製造
方法に関するものであり、他にも、広く多層セラミック
基板、積層バリスタ。

積層圧電素子等の積層セラミック電子部品を製造する際
においても、利用可能なものである。

従来の技術 近年、電子部品の分野において、回路基板の高密度化に
伴い、積層セラミックコンデンサ等のますますの微小化
及び高性能化が望まれている。ここでは、積層セラミッ
クコンデンサを例に採り説明する。

第７図は、積層セラミックコンデンサの一部を断面にて
示す図である。第７図において、１はセラミック誘電体
層、２は内部電極、３は外部電極である。前記内部電極
２は、２ケの外部電極３に交互に接続されている。

従来、積層セラミックコンデンサは、次のような製造方
法によって、製造されていた。まず、所定の大きさに切
断されたセラミック生シートに、所定の電極インキを印
刷し、前記電極インキを乾燥させ、電極インキ膜とし、
この電極インキ膜の形成され之セラミック生シート奮必
要枚数だけ積層し、セラミック生積層体とし、このセラ
ミック生積層体を所望する形状に切断し、焼成し、外部
電極を取付けて完成させていた。

しかし、このようなセラミック生シート上に電極インキ
を直接印刷する方法は、電極インキをセラミック生シー
ト上に印刷する際に、電極インキに含まれる溶剤によっ
てセラミック生シートが膨潤したり、侵されたりするこ
とが問題になっていた。さらに、セラミック生シートが
薄くなるほど、セラミック生シート自体にピンホールも
発生しやすくなるため、内部電極同志のショートが発生
してしまう問題点があった。

この念め、従来よりこの問題に対して、電極インキ膜を
セラミック生シート内部に埋め込むことにより、問題を
解決しようとするいくつかのアプローチが採られていた
。

第８図は、従来の電極埋め込みセラミック生シートの製
造方法の一例を説明するためのものである。第８図にお
いて、４はベースフィルム、６は電極インキ膜、６はセ
ラミック生シートである。

第８図ａ　−ａのようにして電極インキ膜６をセラミッ
ク生シート６に埋め込むことができる。このような電極
埋め込み方法としては、特開昭６６−１０６２４４号公
報のように、ベースフィルム上に電極インキ膜を印刷形
成しておき、次にこの上にキャスチング法でセラミック
生シートを形成する方法がある。また、特公昭４０−１
９９７５号公報のように、電極インキを塗布、乾燥後、
連続的に誘電体スラリーを塗布し、これを支持体から剥
離することにより、電極埋め込みセラミック生シートを
得る方法がある。しかし、これらの方法により作った電
極埋め込みセラミック生シートは、ベースフィルムから
剥離されて積層されるために、その膜厚が薄くなると、
機械的強度が極端に減少するために、もはやそれ自体で
は、取扱いできなくなる。このため、２０ミクロン以下
の薄層化は行えなかった。また、電極インキ膜に起因す
る凹凸が電極埋め込みセラミック生シートの表面に発生
し易いものであった。

また、特公昭５９−１７２７１１号公報は、ベースフィ
ルム上に形成された電極をセラミック生シートに埋め込
み、ベースフィルムごと積層、焼成して積層セラミック
コンデンサを製造するものである。しかし、ベースフィ
ルムごと焼成するためには、ベースフィルム自体の膜厚
が１．６〜１４ミクロン程度と非常に傳いものを用いる
必要がある。また、積層数に比例して焼成されるベース
フィ、ルムの量も増加してしまい、デラミネーションが
発生しやすくなる。このため、積層数を増すほどベース
フィルムは薄くする必要がある。また、このような薄い
ベースフィルムは、取扱いにくく機械的強度も悪い。こ
のため、この方法ではデラミネーションの発生以外に、
積層強度にも問題が生じる。

発明が解決しようとする課題 したがって、従来の製造方法は、電極埋め込みセラミッ
ク生シートを製造した後、前記電極埋め込みセラミック
生シートを剥離して積層する場合においても、前記電極
埋め込みセラミック生シートが薄くなった時に取扱いが
難しく、セラミック生シートの薄層化に限度があった。

さらに、単に電極埋め込みセラミック生シートヲペース
フィルムごと圧着、転写するだけでは転写性が悪いとい
う問題点を有していた。

本発明は、前記課題に鑑み、２０ミクロン以下の薄いセ
ラミック生シートにおいてもベースフィルムごと積層す
るため、機械的強度を保ちながら取扱い、転写すること
ができ、さらに前記電極埋め込みセラミック生シートを
圧着した後、ベースフィルムを剥離する際に容易に前記
ベースフィルムを剥離できるようにすることで積層性の
優れた積層セラミック電子部品の製造方法を提供するも
のである。

課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明の積層セラミック電
子部品の製造方法は、電極インキ膜が形成されてなるベ
ースフィルム上に、剥離性樹脂を塗布後、セラミックの
スラリーを塗布し、乾燥後、前記ベースフィルム上に電
極埋め込みセラミック生シートを作り、次に前記電極埋
め込みセラミック生シートを前記ベースフィルムより剥
離することなく、他のセラミック生シートもしくは他の
電極インキ膜の上に圧着させた後、前記ベースフィルム
のみを剥離し、前記電極埋め込みセラミック生シートを
他のセラミック生シートもしくは他の電極上に転写する
という構成を備えたものである。

作用 本発明は、前記した構成によって、電極インキが乾燥さ
れていることより、電極インキ中に含まれている溶剤に
よってセラミック生シートが浸食。

膨潤を起こし、シロートするといった悪影響が発生する
ことを防止することができる。また、電極インキ膜の埋
め込まれたセラミック生シートをベースフィルムより剥
離することなく、他のセラミック生シートもしくは他の
電極インキ膜の上に圧着させた後、ベースフィルムのみ
を剥離し、前記電極埋め込みセラミック生シートを転写
することにより、電極埋め込みセラミック生シートの積
層時等での取扱いを容易にし、さらに積層精度も高めら
れる。そして、電極インキ膜表面及びベースフィルム表
面が同一の剥離性樹脂によって覆われていることで、セ
ラミックスラリ−〇塗布時に塗布ムラの発生を抑えるこ
とができ、均一性に優れた電極埋め込みセラミック生シ
ートを製造することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例の積層セラミックコンデンサの
製造方法及び積層方法について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明の積層セラミック電子部品の製造に用
いるための電極埋め込みセラミック生シートの製造方法
の一例を説明するための図である。

第１図において、１１はベースフィルム、１２は電極イ
ンキ膜、１３は剥離性樹脂、１４はセラミック生シート
である。次に、第１図ａ　−％−ｃを用いて、さらに詳
しく説明する。まず、第１図ａのよ’５にベースフィル
ム１１上に電極インキ膜１２を形成する。ここで、電極
インキ膜１２の形成方法としては、スクリーン印刷法以
外にも、オフセット（平版、凸版、凹版を含む）印刷法
、電着法。

めっき法等を用いることができる。次に、第１図すに示
すように、ベースフィルム１１の表面に形成された電極
インキ膜１２上に、剥離性樹脂１３を塗布等の方法によ
り形成する。ここで、剥離性樹脂１３とは、具体的には
シリコン樹脂、フッ素樹脂、ワックス等であり、これら
の樹脂層をベースフィルム１１の表面に形成することで
濡れにくい（剥離性の優れた）ベースフィルム表面を提
供することができる。また、剥離性樹脂１３はベースフ
ィルム１１上に電極インキ膜１２が形成された後の工程
で形成されれば良い。次に、第１図Ｃに示すように、誘
電体スラリーを塗布し、乾燥後、セラミック生シート１
４を形成し、このようにして電極埋め込みセラミック生
シートを形成する。

第２図及び第３図は、本発明の電極埋め込みセラミック
生シートに積層する様子を説明するための図である。第
２図、第３図において、１６゜１５Ｌは剥離性樹脂、１
６は台、１７，１７１Ｌはベースフィルム、１８はセラ
ミック生積層体、１９．１９１Ｌは電極インキ展、２Ｑ
はセラミック生シート、２１は電極埋め込みセラミック
生シートであり、電極インキ膜１９ａとセラミック生シ
ート２０とより構成されている。２２はヒータ、２３は
加圧盤であり、必要に応じてヒータ２２により加熱する
ことができる。２４は転写された電極インキ膜、２６は
転写された電極埋め込みセラミック生シート、２６は転
写された電極埋め込みセラミック生シートであり、転写
された電極インキ膜２４と転写されたセラミック生シー
ト２６より構成されている。また、矢印は加圧盤２３の
動く方向を示す。また、剥離性樹脂１６は、電極インキ
膜１９！Ｌ（あるいはベースフィルム膜１７ａ）とセラ
ミック生シート２ｏの間に形成されている。

次に、第２図を用いて説明する。まず、ベースフィルム
１７１Ｌの電極埋め込みセラミック生シート２１が形成
されていない側に、加圧盤２３を置く。ここで、加圧盤
２３は必要に応じてヒータ２２により加熱しても良い。

一方、ベースフィルム１７乙の電極埋め込みセラミック
生シート２１の形成された側に、台１６上に固定したベ
ースフィルム１７及びセラミック生積層体１８を置く。

この時、セラミック生積層体１８の表面に転写。

印刷等の適宜の方法によって電極インキ膜１９を形成し
ておく。ここで、セラミック生積層体１８の表面には必
ずしも電極インキ膜１９が形成されている必要はない。

また、ベースフィルム１７も必要に応じて用いれば良い
。次に、第２図に示す状態から、加圧盤２３によりセラ
ミック生積層体１８の表面に、ベースフィルム１７１Ｌ
の表面に形成された電極埋め込みセラミック生シート２
１を圧着させる。この時、ヒータ２２によって熱をかけ
ても良い。

次に、第３図を用いて説明する。この第３図は、第２図
に示す電極埋め込みセラミック生シート２１を転写し比
後の図である。すなわち、第３図のように、熱盤２３に
よって、ベースフィルム１７ａ上の電極埋め込みセラミ
ック生シート２１は、セラミック生積層体１８の表面に
転写され、これにより転写された電極インキ膜２４及び
転写されたセラミック生シート２６とより構成された転
写された電極埋め込みセラミック生シート２６を形成す
る。ここで、剥離性樹脂１６は、一部が電極埋め込みセ
ラミック生シート２１に内蔵されたまま転写された剥離
性樹脂１６２Ｌと、ベースフィルム１７ａ上にそのまま
残った剥離性樹脂１６に別れる。

捷た、第４図及び第６図は、前記積層の変形例を説明す
るための図である。ここで、電極インキ膜１９の形成さ
れたセラミック生積層体１８の表面に、ベースフィルム
１７ｂの上に形成されたセラミック生シー）２０１Ｌを
圧着させ、転写されたセラミック生シート２５２Ｌを形
成した後に、電極埋め込みセラミック生シート２１を加
熱圧着する。

ここで、第２図、第３図の工程や、第４図、第６図の工
程を繰り返すことで多層にわたり積層することも可能で
ある。

次に、第６図は前記積層の別の変形例を説明するための
図である。第６図において、２７はローラであり、ヒー
タ２２１Ｌにより必要に応じて加熱することもできる。

そして、電極埋め込みセラミック生シート２１がセラミ
ック生積層体１８と熱ローラ２７の間を通る時、電極埋
め込みセラミック生シート２１は、セラミック生積層体
１８０表面に転写され、転写された電極埋め込みセラミ
ック生シート２６となる。この方法によると、電極埋め
込みセラミック生シートの転写を連続的に行うことがで
きる。

次に、さらに詳しく説明する。まず、電極インキ膜を形
成するための電極インキとしては、市販の電極インキ（
積層コンデンサ内部電極用Ｐｄペースト）を用い、適当
な粘度になるように溶剤を用いて希釈し用いた（以下、
簡単に電極インキと呼ぶ）。

次に、電極１Ｓａ（及びセラミック生シート２０）用の
ベースフィルム１７＆とシテ、フィルム幅２００ミリメ
ートル、フィルム膜厚７６ミクロン、長さ約１００メー
トルのポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、単
にベースフィルムと呼ぶ）を用いて、この上に４００メ
ツシユのステンレススクリーン（乳剤層の厚みが１０ミ
クロンのもの）を用いたスクリーン印刷法により、前記
の電極インキを一定の間隔を空けながら連続的に印刷し
た。ここで、電極の形状は、３．６　Ｘ　１．０ミリメ
ートルのものを用いた。そして、印刷後の電極インキの
乾燥は、印刷機の次に遠赤外のベルト炉を接続し、電極
インキ中の溶剤を蒸発させ、これを電極インキ膜とした
。こうして第１図亀相当のものを製造した。

次に、剥離性樹脂をベースフィルム上に電極インキ膜を
覆うように全面に塗布した。ここで、剥離性樹脂はシリ
コン樹脂（信越化学工業株式会社製のシリコン剥離剤）
を希釈して用い、コーターを用いて塗布した後、熱キユ
アーさせベースフィルムに接している面に形成された剥
離製樹脂をベースフィルムに固定し、第１図す相当のも
のを製造した。こうして、剥離性樹脂の一部はベースフ
ィルム表面に化学的に固定させ、一部を電極インキ膜と
セラミック生シートの間にはさむことになる。

次に、誘電体スラリーの作り方について説明する。まず
、ポリビニルブチラール樹脂を含む熱可塑性樹脂を、溶
剤と可塑剤中に加え、充分溶解した後、この中に粒径約
１ミクロンのチタン酸バリウムを主体とした誘電体粉末
を分散させ、誘電体スラリーとした。

次に、この誘電体スラリーを、複数個の電極の上に塗布
した。ここで、誘電体スラリーの塗布は市販の連続塗布
機を用い、また誘電体スラリーの乾燥は温風循環式の乾
燥機を用いて行い、電極埋め込みセラミック生シートと
した。ここで、マイクロメータを用いて、でき上がった
電極埋め込みセラミック生シートのセラミック生シート
だけの膜厚を測定したところ、セラミック生シートの厚
みは１６ミクロンであった。

次に、この電極埋め込みセラミック生シート２１を用い
た積層セラミックコンデンサの積１方法について説明す
る。まず、厚み２００ミクロンの電極の形成されていな
いセラミック生積層体１８を、ベースフィルム１７ごと
第１図の台１６上に固定した。この上に、第３図及び第
４図のように、必要な積層数だけ電極埋め込みセラミッ
ク生シート２１を転写した。ここで、転写は圧力１６キ
ログラム毎平方センナメートルの条件下でベースフィル
ム１７ａの側から加圧盤２３を用いて行い、電極埋め込
みセラミック生シート２１を転写した後、ベースフィル
ム１７ｉａを剥がして行った。ここで、剥離性樹脂のベ
ースフィルム面に形成された部分は、ベースフィルムに
熱キユアーされていることで、電極埋め込みセラミック
生シートを転写する際にはベースフィルム側に残り、転
写されない。

以下、これを繰り返し、電極が第７図のように交互にず
れるようにし、電極を６１層になるようにした。そして
、最後に焼成時のソリ対策や機械的強度を上げるために
、電極が形成されていないセラミック生シートを厚み２
００ミクロン相当転写した。このようにして得た積層体
を２．４　Ｘ　１．６ミリメードルのチップ状に切断し
た後、１３００℃で１時間焼成した。

また、電極インキ中に含まれる溶剤の影響を調べるため
に、従来例（１）として電極インキを直接セラミック生
シートの上に印刷した。これは前述と同じ組成、厚みか
らなるＰＥＴフィルム上に形成されたセラミック生シー
ト上に、同じ電極インキを直接第８図のようにスクリー
ン印刷法により内部電極として印刷、乾燥し、電極の形
成されたセラミック生シートとした。次に、この電極の
形成されたセラミック生シートをベースフィルムごと転
写し、ベースフィルムを剥がし、電極が６１層になるよ
うに転写積層した。また、その他の各条件は前述のもの
と同じにした。

ここで、試料数は、ｎ＝１００とした。次に、外部電極
を通常の方法を用いて形成し、ショート発生率を調べた
。その結果を以下の第１表に示す。

第１表 以上のように本発明による積層セラミック電子部品の製
造方法を用いれば、電極インキが乾燥されているために
、ショート発生率、デラミネーション発生率ともに、従
来法に比較して大きく改善されていることが解る。また
、第１表で本発明方法の方がデラミネーション（層間剥
離）の発生率が小さいのは、電極インキ膜をセラミック
生シートに埋め込むことにより、電極インキ膜に起因す
る積層時の凹凸の発生が少なくなったためと考えられる
。

次に、ベースフィルム上に電極インキ膜を形成した後、
剥離性樹脂を塗布し、電極埋め込みセラミック生シート
を製造する効果を調べた。ここで、従来例（２）として
剥離性樹脂を塗布、キュアーされたベースフィルム上に
、電極埋め込みセラミック生シートを製造した。つまり
、前述のベースフィルム上にあらかじめ前述の剥離性樹
脂を塗布しキュアー後、前述の電極インキを印刷し、電
極インキ膜を形成した後、同様に電極埋め込みセラミッ
ク生シートを製造した。また、従来例（３）に剥離性樹
脂を全く用いない例として、ベースフィルム上に前述の
電極インキを印刷し、電極インキ膜を形成した後、同様
に電極埋め込みセラミック生シートを製造した。

なおここで、電極埋め込みセラミック生シートの積層作
業性（積層性）の評価については、下記の第２表に示す
ように接着性及び剥離性の双方より検討する必要がある
。つまり接着性のみが優れていても、ベースフィルムか
ら電極埋め込みセラミック生シートが剥離しにくい場合
、結局積層性が悪いことになる。そこで、第２表に本発
明の実施例と各従来例についてまとめた。なお、第２表
において、電極インキ印刷性は電極インキのベースフィ
ルム上に対する電極インキの印刷性、接着性は電極埋め
込みセラミック生シートを他のセラミック生シートに転
写した際の接着性を、剥離性は電極埋め込みセラミック
生シートを他のセラミック生シートに転写した後のベー
スフィルムの剥離性を意味する。

（以下余　白） 第２表より、従来例（２）　、　（３）に比較して、本
発明方法が作業性に優れていることが解る。特に、従来
例（２）のようにあらかじめ剥離性樹脂をベースフィル
ム面に形成した場合、電極インキ自体が剥離性樹脂によ
ってはじかれてしまい、印刷性が非常に悪くなってしま
う。一方、剥離性樹脂を全く用いないで、電極埋め込み
セラミック生シートヲ積層する場合、転写後、ベースフ
ィルムを剥離する際に、ベースフィルムが剥離されにく
いという問題があり、作業性が悪い。このため、積層に
要する時間を短縮化することに限界がある。

また、従来例（３）の場合、本発明方法に比較し、出来
上がっ九セラミック生シートの均一性が悪かった。これ
は、従来例（３）が電極インキ膜の形成されたベースフ
ィルム面に直接誘電体スラリーを塗布するため、電極イ
ンキ膜とベースフィルム面での誘電体スラリーに対する
濡れ性が異なることにより発生した問題であると考えら
れた。

また、本発明に用いるセラミック生シートを製造する際
に用いる樹脂としては、ＰＶＢ樹脂以外に、アクリル樹
脂、ビニル樹脂、セルロース誘導体樹脂等の各種熱可塑
性樹脂を用いることができる。

また、樹脂が硬化型樹脂２重合型樹脂であっても、その
硬化条件２重合条件を適当にし、例えばゴム状にするこ
とで、表面に粘着性をもたせ、−種の熱可塑性樹脂とし
て用いることもできる。

なお、本発明において、転写時には熱、光電子線、マイ
クロウェーブ、Ｘ線等を用いて転写性を向上させること
もできる。また、各樹脂の種類。

可塑剤の種類や添加量を変えることにより、保存安定性
を図りながら、積層の高速化も可能である。

また、ベースフィルムはポリエチレンテレフタレートフ
ィルム以外にポリプロピレン等の樹脂フィルムや、金属
薄膜フィルムであっても良い。

さらに、本発明の製造方法は、前記実施例で述べた積層
セラミックコンデンサに適用する以外に、多層セラミッ
ク基板、積層バリスタ等のその他の積層セラミック電子
部品においても適用できるものである。

発明の効果 以上のように本発明は、電極インキ膜が形成されてなる
ベースフィルム上に、剥離性樹脂を塗布後、セラミック
のスラリーを塗布し、乾燥後、前記ベースフィルム上に
電極埋め込みセラミック生シートを作り、次に前記電極
埋め込みセラミック生シートを前記ベースフィルムより
剥離することなく、他のセラミック生シートもしくは他
の電極の上に圧着させた後、前記ベースフィルムのみを
剥離し、前記電極埋め込みセラミック生シートを他のセ
ラミック生シートもしくは他の電極インキ膜トに転写す
ることにより、電極が乾燥されていることにより、電極
インキ中に含まれる溶剤の悪影響を極力少なくし、また
セラミック生シートを支持体と共に取扱うために、取扱
い時に破損することがなく、電極をセラミックのスラリ
ー中に埋め込むことで積層時の凹凸の発生を防止し、さ
らには剥離性樹脂を用いることで電極埋め込みセラミッ
ク生シートを転写した後、ベースフィルムを剥離し易く
する°ことで積層性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の積層セラミック電子部品の製造に用い
るための電極埋め込みセラミック生シートの製造方法の
一例を説明するための図、第２図及び第３図は本発明の
電極埋め込みセラミック生シートを積層する様子を説明
するための図、第４図及び第６図は前記積層の変形例を
説明するための図、第６図は前記積層のさらに別の変形
例を説明するための図、第７図は積層セラミックコンデ
ンサの一部を断面にて示す図、第８図は従来の電極埋め
込みセラミック生シートの製造方法の一例を説明するた
めの図である。 １１・・・・・・ベースフィルム、１２・・゛・−電極
インキ中、１３・・・・・・剥離性樹脂、１４・・・・
・・セラミック生シート、１Ｂ、１５１Ｌ・・・・・・
剥離性樹脂、１６・・・・・・台、１７，１ｙａ、１７
ｂ・・・・・・ベースフィルム１８・・・・・・セラミ
ック生積層体、１９．１９１Ｌ・・・・・・電極、２０
．２０ｍ・・・・・・セラミック生シート、２１・・・
・・・電極埋め込みセラミック生シー１−１２２　。 ２２＆・・・・・・ヒータ、２３・・・・・・熱盤、２
４・・・・・°転写された電極、２５．２５ａ・・・・
・・転写されたセラミック生シート、２６・・・・・・
転写された電極埋め込みセラミック生シート、２了・・
・・・・熱ローラ。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第 図 ｒｔ−一一ペースフィシム ／、５．Ｊ５Ｕ　−−−６１Ｈａ、ｉ＃ｎｔｌｙ−一台 第 図 ノ５−！’Ｊ　雁ｎニーＲ盾 ｔｉｐ　−−−ｅ ２３−７ＩＴ反慎 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極インキ膜が形成されてなるベースフィルム上
   に、剥離性樹脂を塗布後、セラミックのスラリーを塗布
   し、乾燥後、前記ベースフィルム上に電極埋め込みセラ
   ミック生シートを作り、次に前記電極埋め込みセラミッ
   ク生シートを前記ベースフィルムより剥離することなく
   、他のセラミック生シートもしくは他の電極の上に圧着
   させた後、前記ベースフィルムのみを剥離し、前記電極
   埋め込みセラミック生シートを他のセラミック生シート
   もしくは他の電極インキ膜上に転写することを特徴とす
   る積層セラミック電子部品の製造方法。
2. （２）剥離性樹脂は、シリコン樹脂，フッ素樹脂，ワッ
   クスの内いずれか一種以上を含む請求項１記載の積層セ
   ラミック電子部品の製造方法。