JPH0374821A - 積層磁器コンデンサの製造方法及びそれに用いるグリーンシート及びその製造方法 - 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、積層磁器コンデンサに使用する積層磁器コン
デンサ用グリーンシート及びその製造方法に関するもの
である。

従来の技術 近年、ラジオ、マイクロカセットレコーダ１電子チユー
ナ、ビデオカメラなどの超小型、薄型軽量電子機器の発
展に伴い、回路素子として使用されるコンデンサの小型
、大容量化が強く要求されるようになってきた。これら
の要求を満足する部品として、積層磁器コンデンサが知
られている。

この積層磁器コンデンサの製造方法としては、誘電体粉
末、バインダ、可塑剤及び溶剤からなるスラリーを用い
てドクターブレード法により有機フィルム上に厚さ十数
μｍのセラミック誘電体グリーンシートを作製した後、
このシート上に内部電極を印刷したものを複数枚積み重
ねた後、圧着により積層成形体を作製し、しかる後、チ
ップ状に切断、焼成後、外部電極を形成して作製される
。（「絶縁誘電体セラミックスＪ　ＣＭＣ社発行塩崎忠
監修　Ｐ２１１〜２２７　１９８５年）一方、コンデン
サの小型、大容量化の要求は最近さらに強く、そのため
には積層数の増大とともに誘電体層の薄型化が必要不可
欠である。ここで誘電体層の薄層化が進むと上記のよう
な電極の形成方法、すなわち誘電体層の上に内部電極用
のペーストをスクリーン印刷法などで形成しようとする
と、電極ペーストの溶剤が誘電体層のバインダなどを一
部溶解し、隣接する電極間が接続し短絡するなどの問題
が生じる。この問題を解決するために、ベースフィルム
の表面に所望する形状に内部電極を印刷、乾燥させた後
、その面上からさらに誘電体層をシート成形し、この電
極が誘電体層に埋め込まれた状態でベースフィルムの面
側から、誘電体層を加熱圧着して誘電体層を他の誘電体
層に転写することにより、薄い誘電体層からなるセラミ
ックシートでも容易に積層が可能となる方法も提案され
ている。

発明が解決しようとする課題 前述のグリーンシートの構造、すなわち第５図のような
構成からなるシートの場合、シート表面ｌａ側と誘電体
層３が形成されているベースフィルム面１ｂ側とでは微
妙に溶剤、バインダ、可塑剤などの量が異なっている。

なお、第５図において２はベースフィルム、３は上述し
たように誘電体層、４は電極層を示す。ここで、例えば
ベースフィルム面に電極を印刷乾燥後、電極形成面上か
ら誘電体粉末、溶剤、バインダ、可塑剤などからなるス
ラリーをドクターブレード法などでシート成形し、乾燥
させると、溶剤、可塑剤はシート表面から蒸発するため
、誘電体層中に含まれている溶剤、可塑剤などの量はシ
ート表面側よりベースフィルム面側の方が多く含まれて
いる。また、バインダは重力によりシート表面側よりも
ベースフィルム面側の方が多くなる。

したがって、第６図に示すように従来の構造からなるグ
リーンシート５をベースフィルム６面側から加熱圧着に
より、フィルム６面の誘電体層７を転写して積層しよう
とすると、シート表面側すなわち溶剤、バインダ、可塑
剤が少ない面を圧着面として使用するため、転写性が悪
く、成形体の密着不良からデラミネーションの原因とな
り、歩留り低下を招いていた。なお、第６図において、
８は熱盤、９は電極層、１０はプレス台を示す。

また、第５図の従来構成の積層磁器コンデンサ用グリー
ンシートを作製後、巻き取って長時間放置していると、
シート表面から溶剤、可塑剤が徐徐に飛散し、シートの
転写性に不均一が生じ、密着不良から積層時の歩留りに
悪影響を与えるなどの問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、グリーンシートの誘電体層
の比較的溶剤、バインダ、可塑剤が多い面同士を転写で
きるようなシート構成とすることにより、転写性の向上
を図るとともに、長時間放置しても転写性が変化しない
積層磁器コンデンサ用のグリーンシート及びその製造方
法を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の積層磁器コンデンサ
用グリーンシートは、所望する形状に配置された電極層
が誘電体層間に挟まれ、上記誘電体層はベースフィルム
面に挟まれた構造からなり、かつ上記誘電体層は加熱圧
着により他の誘電体層に熱転写が可能となるように設計
されている。また、その作製は次のようにする。まず、
ベースフィルム面上に電極層を形成後、その面上にさら
に誘電体層をシート成形した第１のセラミックシートと
、ベースフィルム面上に誘電体層のみをシート成形した
第２．第３のセラミックシートとを作製した後、上記第
１．第２のセラミックシートの誘電体層同士を互いに相
対するように重ね合わせた後、いずれか一方もしくは両
方のベースフィルム面側から熱圧着により一方の誘電体
層を他の誘電体層に転写し一体化した後、上記第１のセ
ラミックシートのベースフィルム面を剥離し、この剥離
した誘電体層面と上記第３のセラミックシートの誘電体
層同士を互いに相対するように重ね合わせた後、いずれ
か一方もしくは両方のベースフィルム面側から熱圧着に
より一方の誘電体層を他の誘電体層に転写し一体化する
ものである。

作用 以上のように構成された本発明のグリーンシートによれ
ば、このシートを用いて積層成形体を作製する際に、積
層圧着される面はいずれにしてもベースフィルム面側同
士であるため、溶剤、バインダ、可塑剤などが多く存在
することから、積層体のシート密着性が向上し、それと
ともに加熱圧着時における転写不良率が著しく減少する
ことから、積層歩留りが向上することとなる。また、積
層成形体を作製する直前までベースフィルムを剥離しな
いことから、シートの長期保存にもかかわらず、誘電体
層中に含まれている溶剤、可塑剤などの飛散が抑制され
るため、シート成形直後と同じ転写性を得ることができ
、ポットライフも大幅に長期化し生産性が向上すること
となる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図に本発明の積層磁器コンデンサ用グリーンシート
の構成を示す。第１図において、１１はベースフィルム
、１２は誘電体層、１３は電極層である。また、第２図
ａ、ｂ〜第４図ａ、ｂに本発明の積層磁器コンデンサ用
グリーンシートの製造方法を示す。まず、第２図ａに示
すようにベ−スフィルム２１の面上に所望する電極配置
となるようスクリーン印刷法などで電極層２２を印刷し
、乾燥させる。次に、第２図すに示すように上記電極層
２２が形成されたベースフィルム２１の面上に誘電体粉
末、溶剤、バインダ、可塑剤などからなる誘電体スラリ
ーをドクターブレード法などによりシート成形し、電極
層２２が誘電体層２３に埋め込まれた第１のセラミック
シート２４を作製する。次に、第３図ａ、ｂに示すよう
に電極層が形成されていないベースフィルム２５．２６
の面上に前述と同じ誘電体スラリーをドクターブレード
法などによりシート銭形し、ベースフィルム２５．２６
の面上に誘電体層２７．２８が形成された第２のセラミ
ックシート２９、第３のセラミックシート３０を作製す
る。次いで、第４図ａに示すように上記第１．第２の２
種類のセラミックシート２４．２９の誘電体層２３．２
７同士が向かい合うように重ね合わせた後、熱ロール３
１などでいずれか一方もしくは両方（図では両方）のベ
ースフィルム２１．２５面側から加熱圧着し、誘電体層
２３．２７同士を熱転写により一体化させた後、第１の
セラミックシート２４のベースフィルム２１を剥離する
。次に、第４図すに示すように上記ベースフィルム２１
が剥離された面の誘電体層３２と第３のセラミックシー
ト３０の誘電体層２８が向かい合うように重ね合わせた
後、熱ロール３１などでいずれか一方もしくは両方（図
では両方）のベースフィルム２５．２６面側から加熱圧
着し、誘電体層２８．３２同士を熱転写により一体化さ
せて本発明の積層磁器コンデンサ用グリーンシート３３
を得る。このようなグリーンシートを用いて積層成形体
を作製する場合は、シートのいずれか一方のベースフィ
ルムを剥離した後、第６図のように熱プレスを用いて残
りのベースフィルム面側から加熱圧着し、電極層が誘電
体層に挟まれた状態のまま積層する。この方式では積層
圧着される面はいずれにしてもベースフィルム面側同士
であるため、溶剤、バインダ。

可塑剤などが多く存在することから、積層体のシート密
着性が向上し、それとともに加熱圧着時における転写不
良率が著しく減少することから、積層歩留りが向上する
。また、積層成形体を作製する直前までシートの誘電体
層をベースフィルムに挟み込んだ状態で保持する構成の
ため、長時間放置しておいても溶剤、可塑剤などの飛散
がなく、シートの転写性に悪影響を与えないものとなる
。

次に、本発明の具体的実施例について詳しく説明する。

ＢａＴｉＯ３を主成分とする誘電体粉末１００重量部に
対し、ポリビニルブチラール樹脂２０重量部、フタル酸
ジオクチル５重量部を配合した後、溶剤に酢酸−〇−ブ
チルを用いてボールミルで２０時間混練し、スラリーを
作製した。このスラリーをリバースロール法により厚み
５０μｍのポリエステルフィルムの面上にシート成形し
、厚さ２０μｍの誘電体が形成された第２．第３のセラ
ミックシートを作製した。

一方、厚み５０μｍのポリエステルフィルムの面上に市
販のＰｄ電極ペーストをスクリーン印刷法で所定の形状
に印刷後、乾燥して電極シートを作製した。この電極シ
ートの面上に先程と同じスラリーでリバースロール法に
より厚み２０μｍの誘電体層を形成し、電極が埋め込ま
れた第１のセラミックシートを作製した。次に、第１．
第２のセラミックシートの誘電体層同士が向かい合うよ
うに重ね合わせた後、熱ロールにより温度１６０℃で加
熱圧着し、誘電体層同士を一体化した後、第１のセラミ
ックシートのベースフィルムを剥離した。次いで、この
一体化された誘電体層の剥離面と第３のセラミックシー
トの誘電体層が、向かい合うように重ね合わせた後、熱
ロールにより温度１６０℃で加熱圧着し、誘電体層同士
を一体化して電極層が誘電体層に挟み込まれ、かつ誘電
体層がベースフィルムに挟み込まれている本発明の積層
磁器コンデンサ用グリーンシートを作製した。

なお、比較のために５０μｍのポリエステルフィルムの
面上に前述と同一の市販のＰｄ電極ペーストをスクリー
ン印刷法で所定の形状に印刷後、乾燥した後、前述と同
じ配合組成からなるスラリーを用いてドクターブレード
法によりシート成形し、誘電体層厚み５５μｍの電極が
埋め込まれた従来法の積層磁器コンデンサ用グリーンシ
ートも作製した。かかる２種類のグリーンシートをそれ
ぞれ使用して第６図のように熱プレスにより温度１６０
℃、圧力５０ｋｇ／ａＩｒの条件で熱転写システムによ
りシートを積層し、積層数４０層からなる積層成形体を
作製した。この積層成形体をチップ状に切断後、チップ
成形体をＺｒＯ２粉末中にまぶしながら１３００℃で２
時間焼成した。この焼結体に外部電極を通常の方法に従
って形成し、積層磁器コンデンサを作製した。このよう
にして作製したコンデンサの焼結体内部の微細構造を電
子顕微鏡により観察した結果、全試料数１００個に対し
、従来法のグリーンシートを用いた場合には誘電体層と
内部電極間では成形体の密着不良からデラミネーション
が発生し、その不良率は５５％もあったにもかかわらず
、本発明の積層磁器コンデンサ用グリーンシートを使用
した場合には、加熱転写時におけるシート間の密着性向
上により全くデラミネーションは見られなかった。

また、本発明及び従来の積層磁器コンデンサ用誘電体グ
リーンシートを作製後、３力月間放置した後、前述と同
じ条件下で積層成形体を作製したところ、本発明のシー
トを使用した場合には転写性に何等変化が見られず、密
着性の優れた積層成形体を作製できたが、従来法のシー
トでは転写性が悪くなり、熱転写方式で積層することが
できなかった。

なお、実施例では電極層を有するセラミックシートを挟
み込むため、第２．第３のセラミックシートを使用した
が、所望する誘電体厚みにするため、あるいはピンホー
ル除去などのため、第４゜第５・・・・・・のセラミッ
クシートを用意して本発明のシート構造からなるグリー
ンシートを作製しても同様の効果を得られることは言う
までもないことである。

発明の効果 以上の結果から明らかなように、本発明による積層磁器
コンデンサ用グリーンシートの製造方法で作製したグリ
ーンシート、すなわち所望する形状に配置された電極層
が誘電体層間に挟まれ、上記誘電体層はベースフィルム
面に挟まれた構造からなり、かつ上記誘電体層は加熱圧
着により他の誘電体層に熱転写が可能となるように設計
されているシートの使用により、加熱圧着時における転
写性が著しく向上することから、積層体のシート密着性
が良くなり、焼結体のデラミネーションの発生率を著し
く減少させることから、生産性が大幅に向上する。また
、電極層が誘電体層間に挟まれ、カつこの誘電体層はベ
ースフィルム面に挟まれた構造からなり、使用直前まで
ベースフィルムを剥離しないことから、シートの長期保
存にもかかわらず、誘電体層中に含まれている溶剤、可
塑剤などの飛散が抑制され、シート成形直後と同じ転写
性を得ることができるため、ポットライフも大幅に長期
化し、生産性が向上するなど、その工業的価値は極めて
大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の積層磁器コンデンサ用グリーンシート
の構成を示す図、第２図ａ、ｂ〜第４図ａ、ｂは本発明
の積層磁器コンデンサ用グリーンシートの製造方法を説
明する図、第５図は従来の積層磁器コンデンサ用グリー
ンシートの構成を示す図、第６図は積層成形体の作製を
示す図である。 １１．２１，２５．２６・・・・・・ベースフィルム、
１２．２３，２７，２８．３２・・・・・・誘電体層、
１３゜２２・・・・・・電極層、２４・・・・・・第１
のセラミックシート、２９・・・・・・第２のセラミッ
クシート、３０・・・・・・第３のセラミックシート、
３１・・・・・・熱ロール、３２・・・・・・グリーン
シート。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望する形状に配置された電極層が誘電体層間に
   挟まれ、上記誘電体層はベースフィルム面に挟まれた構
   造からなり、かつ上記誘電体層は加熱圧着により他の誘
   電体層に熱転写が可能となるように設計されていること
   を特徴とする積層磁器コンデンサ用グリーンシート。
2. （２）ベースフィルム面上に電極層を形成後、その面上
   にさらに誘電体層をシート成形した第１のセラミックシ
   ートと、ベースフィルム面上に誘電体層のみをシート成
   形した第２，第３のセラミックシートとを作製した後、
   上記第１，第２のセラミックシートの誘電体層同士を互
   いに相対するように重ね合わせた後、いずれか一方もし
   くは両方のベースフィイルム面側から熱圧着により一方
   の誘電体層を他の誘電体層に転写し一体化した後、上記
   第１のセラミックシートのベースフィルムを剥離し、こ
   の剥離した誘電体層面と上記第３のセラミックシートの
   誘電体層同士を互いに相対するように重ね合わせた後、
   いずれか一方もしくは両方のベースフィルム面側から熱
   圧着により一方の誘電体層を他の誘電体層に転写し一体
   化することを特徴とする積層磁器コンデンサ用グリーン
   シートの製造方法。
3. （３）ベースフィルム面上に電極層を形成後、その面上
   にさらに加熱圧着により他の誘電体層に熱転写が可能と
   なるように設計されている誘電体層をシート成形した第
   １のセラミックシートと、ベースフィイルム面上に加熱
   圧着により他の誘電体層に熱転写が可能となるように設
   計されている誘電体層のみをシート成形した第２，第３
   のセラミックシートとを作製した後、上記第１，第２の
   セラミックシートの誘電体層同士を互いに相対するよう
   に重ね合わせた後、いずれか一方もしくは両方のベース
   フィルム面側から熱圧着により一方の誘電体層を他の誘
   電体層に転写し一体化した後、上記第１のセラミックシ
   ートのベースフィルムを剥離し、この剥離した誘電体層
   面と上記第３のセラミックシートの誘電体層同士を互い
   に相対するように重ね合わせた後、いずれか一方もしく
   は両方のベースフィルム面側から熱圧着により一方の誘
   電体層を他の誘電体層に転写し一体化した後、いずれか
   一方のベースフィルムを剥離して、残る他方のベースフ
   ィルム面側から加熱圧着し、熱転写により誘電体層及び
   電極層を積層して積層成形体を作製後、チップ状に切断
   ，焼成する工程を有することを特徴とする積層磁器コン
   デンサの製造方法。