JPH06244052A - 多層セラミックコンデンサ−の製造方法 - Google Patents
多層セラミックコンデンサ−の製造方法Info
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- JPH06244052A JPH06244052A JP50A JP2334293A JPH06244052A JP H06244052 A JPH06244052 A JP H06244052A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 2334293 A JP2334293 A JP 2334293A JP H06244052 A JPH06244052 A JP H06244052A
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 剥離に対して改良された抵抗を有する薄い一
体多層コンデンサーを製造する方法を提供する。 【構成】 基本的には、支持材の縁に沿って形成された
一連の位置決め穴等の位置決め表示を有する支持材を提
供し、樹脂結合材中のセラミック粒子基体を支持材上に
流延し、前記基体層を乾燥し、陰極スパッタリングによ
り所定パターンに薄い電極を形成し、減圧下で電極面に
追加の基体を流延し、所定回数、流延、乾燥およびスパ
ッタリング工程を繰り返し、最終電極上に基体材料のカ
バー層を形成することを特徴とする、多層コンデンサー
の製造方法である。個々のコンデンサーは、所望の切断
技術により所望の形状に多層生成物を切断することで造
られる。通常、電極は次の層と整合関係で2つの異なる
パターンに形成されている。この方法により、改良され
た層間の接合力を有する薄い多層のコンデンサーが製造
され、切断および使用中の剥離抵抗が増大される。
体多層コンデンサーを製造する方法を提供する。 【構成】 基本的には、支持材の縁に沿って形成された
一連の位置決め穴等の位置決め表示を有する支持材を提
供し、樹脂結合材中のセラミック粒子基体を支持材上に
流延し、前記基体層を乾燥し、陰極スパッタリングによ
り所定パターンに薄い電極を形成し、減圧下で電極面に
追加の基体を流延し、所定回数、流延、乾燥およびスパ
ッタリング工程を繰り返し、最終電極上に基体材料のカ
バー層を形成することを特徴とする、多層コンデンサー
の製造方法である。個々のコンデンサーは、所望の切断
技術により所望の形状に多層生成物を切断することで造
られる。通常、電極は次の層と整合関係で2つの異なる
パターンに形成されている。この方法により、改良され
た層間の接合力を有する薄い多層のコンデンサーが製造
され、切断および使用中の剥離抵抗が増大される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多層コンデンサーの製造
方法に関するものであり、特に、改良された中間層結合
を有する多層コンデンサーの製造方法に関するものであ
る。
方法に関するものであり、特に、改良された中間層結合
を有する多層コンデンサーの製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の多層コンデンサーは、一般的に、
所定の領域において電気容量を増大するために、全てが
並列に接続され交互に配列された多くの導電性金属電極
と絶縁層とから構成されている。この構造は、一般的に
は、電極および絶縁材一体構造または一体コンデンサー
といわれる。絶縁材は、絶縁合成樹脂、セラミック材ま
たは他の絶縁材からなる。多くの導電性材料、特に金
属、が電極として使える。
所定の領域において電気容量を増大するために、全てが
並列に接続され交互に配列された多くの導電性金属電極
と絶縁層とから構成されている。この構造は、一般的に
は、電極および絶縁材一体構造または一体コンデンサー
といわれる。絶縁材は、絶縁合成樹脂、セラミック材ま
たは他の絶縁材からなる。多くの導電性材料、特に金
属、が電極として使える。
【0003】現時点では、電極は、一般に、樹脂担体中
に分散された微分割貴金属(代表的には約1ミクロメー
ターの径)を有する一種の印刷インキがスクリーンステ
ンシルを通して基体上に供給される“シルクスクリー
ン”印刷法により絶縁基体上に形成される。導電体と非
導電性樹脂マトリックスの粒子特性により、形成された
層は最適な高導電性を有さない。層の厚さが約0.00
01インチ(0.00254mm)より小さいと、導電
性は好ましくない程度まで低下し、0.0006インチ
(0.0152mm)以下で使用不可能となる。薄い付
着体による線形低下を越える導電性の低下は、基本的に
は以下の2つの結果に因るものである。(1)セラミッ
ク基体の表面荒さのため、適当な導電性が発生するまで
該荒さを埋める際に、0.0006インチ(0.015
2mm)の湿式付着体に含まれる金属の約30%を該基
体は吸収する。(2)シルクスクリーン電極の最終形態
の導電性は、固体の金属よりもかなり低い導電性を一般
に呈する高密度金属粉の導電性と同様である。これらの
結果により、金属粒子インク電極の0.0006インチ
(0.0152mm)より薄い層の伝導性が著しく制限
される。
に分散された微分割貴金属(代表的には約1ミクロメー
ターの径)を有する一種の印刷インキがスクリーンステ
ンシルを通して基体上に供給される“シルクスクリー
ン”印刷法により絶縁基体上に形成される。導電体と非
導電性樹脂マトリックスの粒子特性により、形成された
層は最適な高導電性を有さない。層の厚さが約0.00
01インチ(0.00254mm)より小さいと、導電
性は好ましくない程度まで低下し、0.0006インチ
(0.0152mm)以下で使用不可能となる。薄い付
着体による線形低下を越える導電性の低下は、基本的に
は以下の2つの結果に因るものである。(1)セラミッ
ク基体の表面荒さのため、適当な導電性が発生するまで
該荒さを埋める際に、0.0006インチ(0.015
2mm)の湿式付着体に含まれる金属の約30%を該基
体は吸収する。(2)シルクスクリーン電極の最終形態
の導電性は、固体の金属よりもかなり低い導電性を一般
に呈する高密度金属粉の導電性と同様である。これらの
結果により、金属粒子インク電極の0.0006インチ
(0.0152mm)より薄い層の伝導性が著しく制限
される。
【0004】シルクスクリーン法は通常の多層コンデン
サーの製造方法に用いられているが、導電層を電極に形
成する他の方法も行われている。
サーの製造方法に用いられているが、導電層を電極に形
成する他の方法も行われている。
【0005】米国特許第4,376,329号に記載さ
れているように、単純なコンデンサーが、基体上にアル
ミニウム等の金属を蒸着し、気相重合により合成樹脂を
形成し、他の金属層を蒸着することにより、形成され
る。この方法は複雑であり、金属およびセラミック絶縁
体の層を交互に有する多層セラミックコンデンサーを高
速度で効果的に製造することはできない。
れているように、単純なコンデンサーが、基体上にアル
ミニウム等の金属を蒸着し、気相重合により合成樹脂を
形成し、他の金属層を蒸着することにより、形成され
る。この方法は複雑であり、金属およびセラミック絶縁
体の層を交互に有する多層セラミックコンデンサーを高
速度で効果的に製造することはできない。
【0006】層状コンデンサーを形成する他の方法が、
米国特許第4,378,382号および同第4,50
8,049号に示されている。担体はドラムの凹部に位
置しており、ドラムはアルミニウム等の金属および合成
樹脂絶縁体を真空蒸着する真空室に交互に回転移送す
る。これは、やはり複雑であり、ドラムが真空室に出入
りする複雑なシール機構が必要になる。この方法は、多
層セラミックコンデンサー系のセラミック絶縁体および
貴金属電極には適用できないと考えられる。
米国特許第4,378,382号および同第4,50
8,049号に示されている。担体はドラムの凹部に位
置しており、ドラムはアルミニウム等の金属および合成
樹脂絶縁体を真空蒸着する真空室に交互に回転移送す
る。これは、やはり複雑であり、ドラムが真空室に出入
りする複雑なシール機構が必要になる。この方法は、多
層セラミックコンデンサー系のセラミック絶縁体および
貴金属電極には適用できないと考えられる。
【0007】グロー放電スパッタリング付着法は所定の
厚さの金属に対して導電性を高めるのを容易にし、薄い
電極と薄い絶縁体を用いることができる。しかしなが
ら、セラミック粒子および樹脂結合材からなる基体上に
直接電極をスパッタリングすることは、セラミック基体
の過熱を防止するために、非常に遅い速度で行われなけ
ればならないことが分かった。この加熱はスパッタリン
グの機能であるプラズマから得られる。セラミック/樹
脂基体を過熱することは、多くのセラミック基体を有す
るスパッタ電極がプレスされて中間金属電極とセラミッ
ク基体とのサンドイッチ構造を形成する層形成工程を阻
止する。高速スパッタリングは、基体を破損しないが、
効果的な層形成を阻害する。
厚さの金属に対して導電性を高めるのを容易にし、薄い
電極と薄い絶縁体を用いることができる。しかしなが
ら、セラミック粒子および樹脂結合材からなる基体上に
直接電極をスパッタリングすることは、セラミック基体
の過熱を防止するために、非常に遅い速度で行われなけ
ればならないことが分かった。この加熱はスパッタリン
グの機能であるプラズマから得られる。セラミック/樹
脂基体を過熱することは、多くのセラミック基体を有す
るスパッタ電極がプレスされて中間金属電極とセラミッ
ク基体とのサンドイッチ構造を形成する層形成工程を阻
止する。高速スパッタリングは、基体を破損しないが、
効果的な層形成を阻害する。
【0008】このように、良く積層された薄いセラミッ
ク絶縁性基体と薄い貴金属基体を用いて一体形成のコン
デンサーを形成する耐高温性の多層コンデンサーを製造
する方法に依然需要が在る。
ク絶縁性基体と薄い貴金属基体を用いて一体形成のコン
デンサーを形成する耐高温性の多層コンデンサーを製造
する方法に依然需要が在る。
【0009】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明の目
的は、良く積層された薄い基体と電極とを用いた多層コ
ンデンサーを形成する方法を提供することである。本発
明の他の目的は、多層コンデンサーの積層に悪影響な
く、電極が高速度で陰極スパッタリングにより形成され
る、多層コンデンサーの製造方法を提供することであ
る。
的は、良く積層された薄い基体と電極とを用いた多層コ
ンデンサーを形成する方法を提供することである。本発
明の他の目的は、多層コンデンサーの積層に悪影響な
く、電極が高速度で陰極スパッタリングにより形成され
る、多層コンデンサーの製造方法を提供することであ
る。
【0010】上記目的を達成するために、本発明は、セ
ラミック/樹脂基体を、位置決め手段を有する、典型的
には長い連続的なロールの形の適当な支持材上に流延
(casting)し;前記基体を乾燥し;適当なステ
ンシルを介して第1の金属電極層を該基体上にスパッタ
リングし;流延、乾燥およびスパッタリングを繰り返し
(ここで、金属電極をほぼ正確な位置決め状態に保持し
ながら最後に形成された金属電極層上にセラミック/樹
脂基体を流延する)、所望の回数(典型的には連続ロー
ルで)流延、乾燥およびスパッタリングを繰り返し、最
後にカバー(被覆)セラミック/樹脂基体を最終金属電
極層上に形成する方法を提供する。これにより、従来用
いられていた圧力および熱の条件下での機械的な積層の
必要性を部分的に無くすことができる。
ラミック/樹脂基体を、位置決め手段を有する、典型的
には長い連続的なロールの形の適当な支持材上に流延
(casting)し;前記基体を乾燥し;適当なステ
ンシルを介して第1の金属電極層を該基体上にスパッタ
リングし;流延、乾燥およびスパッタリングを繰り返し
(ここで、金属電極をほぼ正確な位置決め状態に保持し
ながら最後に形成された金属電極層上にセラミック/樹
脂基体を流延する)、所望の回数(典型的には連続ロー
ルで)流延、乾燥およびスパッタリングを繰り返し、最
後にカバー(被覆)セラミック/樹脂基体を最終金属電
極層上に形成する方法を提供する。これにより、従来用
いられていた圧力および熱の条件下での機械的な積層の
必要性を部分的に無くすことができる。
【0011】結合性を改良するために、最初の基体を形
成した後の基体の流延操作は、空気泡を除去するため
に、一般に約−1から−1.5mmHg、最適には少な
くとも約−1.25mmHgの減圧下で行う。基体の振
動も泡の除去に役立つ。
成した後の基体の流延操作は、空気泡を除去するため
に、一般に約−1から−1.5mmHg、最適には少な
くとも約−1.25mmHgの減圧下で行う。基体の振
動も泡の除去に役立つ。
【0012】得られた多層コンデンサーのプレフォーム
はパンチ加工され、個々のコンデンサーバーを形成し、
該バーは所定の形状の個々のコンデンサーに切断でき、
そして該コンデンサーは従来の様式で焼成される。こう
して、最終コンデンサーは薄い基体と電極を有し、非常
によく接合された層状一体コンデンサーを形成する。従
来の方法よりも数倍速いスパッタリング速度が用いられ
るので、製造時間は大きく短縮される。
はパンチ加工され、個々のコンデンサーバーを形成し、
該バーは所定の形状の個々のコンデンサーに切断でき、
そして該コンデンサーは従来の様式で焼成される。こう
して、最終コンデンサーは薄い基体と電極を有し、非常
によく接合された層状一体コンデンサーを形成する。従
来の方法よりも数倍速いスパッタリング速度が用いられ
るので、製造時間は大きく短縮される。
【0013】好ましい全体的な方法、装置、材料および
配列は、本出願人による米国特許出願第07/610,
780号に記載されている。その記載を本願に参考とし
て含ませる。
配列は、本出願人による米国特許出願第07/610,
780号に記載されている。その記載を本願に参考とし
て含ませる。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明を詳述する。
【0015】多層コンデンサーの基本的製造方法は、図
1のブロック図に示されている。まず、巻回された支持
材料が提供される(ブロック10)。支持材料は、紙や
プラスチックフィルム等の適当な薄いシート材である。
好適な材料は、この方法における温度に対して望ましい
可撓性、強度および抵抗を有する紙、キャプトン(ka
pton)アルアミド等である。位置決め表示は、後述
するように、支持材料上に形成された基体に多層電極を
形成するのに用いられるステンシルを用いて、支持材料
のほぼ正確な位置決めをするように、支持材料上に設け
られる。好ましくは、位置決め表示は、映像フィルムの
整合穴のように、支持材料移動手段のピンと係合する、
支持材料の端にそった一様に離れたピンホールである。
必要に応じ、光学スキャンシステムにより読取られる一
定間隔のエッジマークのような位置決め手段を用いるこ
ともできる。
1のブロック図に示されている。まず、巻回された支持
材料が提供される(ブロック10)。支持材料は、紙や
プラスチックフィルム等の適当な薄いシート材である。
好適な材料は、この方法における温度に対して望ましい
可撓性、強度および抵抗を有する紙、キャプトン(ka
pton)アルアミド等である。位置決め表示は、後述
するように、支持材料上に形成された基体に多層電極を
形成するのに用いられるステンシルを用いて、支持材料
のほぼ正確な位置決めをするように、支持材料上に設け
られる。好ましくは、位置決め表示は、映像フィルムの
整合穴のように、支持材料移動手段のピンと係合する、
支持材料の端にそった一様に離れたピンホールである。
必要に応じ、光学スキャンシステムにより読取られる一
定間隔のエッジマークのような位置決め手段を用いるこ
ともできる。
【0016】第2のステップは、この方法のブロック1
2に示されるように、支持材料上に所望の厚さまで樹脂
マトリックス内に微細に粉砕されたセラミック粒子の湿
った混合物を流延(キャスティング)する。この生セラ
ミック層は、好ましくは、微細に粉砕された絶縁性セラ
ミック粒子であり、代表的には、50重量%の樹脂およ
び溶媒と50重量%のセラミック粒子の重量比で、樹脂
マトリックス中に分散された約0.5から2.0ミクロ
メートルの平均粒径を有する、バリウム、ストロンチウ
ム、チタンまたはそれらの混合物等の金属の酸化物であ
る。またその代表的な樹脂は、典型的にはトルエンまた
はエタノール溶媒で可塑化されたビニルポリマーおよび
アクリルポリマーである。所望により、水または適当な
有機溶媒中に溶解された他の樹脂を用いることもでき
る。樹脂材料は、代表的には、約20重量%の樹脂と約
80重量%の溶媒から成り、従来の家のペンキと同様な
粘稠度を有している。セラミック/樹脂混合物は、典型
的には所定の濡れ厚さにスリップ流延される。
2に示されるように、支持材料上に所望の厚さまで樹脂
マトリックス内に微細に粉砕されたセラミック粒子の湿
った混合物を流延(キャスティング)する。この生セラ
ミック層は、好ましくは、微細に粉砕された絶縁性セラ
ミック粒子であり、代表的には、50重量%の樹脂およ
び溶媒と50重量%のセラミック粒子の重量比で、樹脂
マトリックス中に分散された約0.5から2.0ミクロ
メートルの平均粒径を有する、バリウム、ストロンチウ
ム、チタンまたはそれらの混合物等の金属の酸化物であ
る。またその代表的な樹脂は、典型的にはトルエンまた
はエタノール溶媒で可塑化されたビニルポリマーおよび
アクリルポリマーである。所望により、水または適当な
有機溶媒中に溶解された他の樹脂を用いることもでき
る。樹脂材料は、代表的には、約20重量%の樹脂と約
80重量%の溶媒から成り、従来の家のペンキと同様な
粘稠度を有している。セラミック/樹脂混合物は、典型
的には所定の濡れ厚さにスリップ流延される。
【0017】第3のステップ(ブロック14)におい
て、流延基体層は、約100から150°Fの温度で約
10から15分加熱して、部分的に乾燥されて、ほとん
どの溶媒が除去されそして部分的に乾燥され、取扱いが
容易で、妥当な程度強固な層が支持体上に形成される。
て、流延基体層は、約100から150°Fの温度で約
10から15分加熱して、部分的に乾燥されて、ほとん
どの溶媒が除去されそして部分的に乾燥され、取扱いが
容易で、妥当な程度強固な層が支持体上に形成される。
【0018】ブロック16で示されるステップにおい
て、適当な電極パターンがステンシルを介した陰極スパ
ッタリングにより形成される。ステンシルは、支持材料
の位置決め表示手段と整合し、支持材料とステンシル中
の位置決め表示ピンホールを介して延びたピンを受ける
ように、所望のパターンに開孔されている。ステンシル
の上に落ちた金属は後に除去され再使用される。上述の
ように、従来のシルクスクリーン法では使用できない多
くの金属も使用することができる。
て、適当な電極パターンがステンシルを介した陰極スパ
ッタリングにより形成される。ステンシルは、支持材料
の位置決め表示手段と整合し、支持材料とステンシル中
の位置決め表示ピンホールを介して延びたピンを受ける
ように、所望のパターンに開孔されている。ステンシル
の上に落ちた金属は後に除去され再使用される。上述の
ように、従来のシルクスクリーン法では使用できない多
くの金属も使用することができる。
【0019】次に、ブロック18のステップでは、流
延、乾燥およびスパッタリング工程が所定回数繰返さ
れ、多層コンデンサーを形成する。一般に、連続層は異
なる電極パターンを有しており、代表的には、後述する
ように、2つのパターンを交互に交替させる。使用され
たセラミック/樹脂混合物の各連続層は、電極面上の弱
い減圧状態中で流延される。仮に大気中で流延される
と、後述するように、過度の流延により乾燥層の荒い表
面に小さなエアーポケットが捕獲されることが分かっ
た。これらのエアーポケットは、残っていると、層破壊
および低強度の問題を後で引起こす。低真空度、典型的
には−1から−1.5mmHgの真空度で上層を流延す
ると、エアーポットは除去される。
延、乾燥およびスパッタリング工程が所定回数繰返さ
れ、多層コンデンサーを形成する。一般に、連続層は異
なる電極パターンを有しており、代表的には、後述する
ように、2つのパターンを交互に交替させる。使用され
たセラミック/樹脂混合物の各連続層は、電極面上の弱
い減圧状態中で流延される。仮に大気中で流延される
と、後述するように、過度の流延により乾燥層の荒い表
面に小さなエアーポケットが捕獲されることが分かっ
た。これらのエアーポケットは、残っていると、層破壊
および低強度の問題を後で引起こす。低真空度、典型的
には−1から−1.5mmHgの真空度で上層を流延す
ると、エアーポットは除去される。
【0020】上述のように、明らかに、単純に押付けた
だけでは結合しない乾燥樹脂面のため、積層された2つ
の乾燥基体は欠陥接合および後の剥離の問題を引起こ
す。第2の湿った層を用いると、下層の乾燥樹脂表面を
十分に湿らせ、僅かに溶かしそして修復し、良好な接合
が得られる。
だけでは結合しない乾燥樹脂面のため、積層された2つ
の乾燥基体は欠陥接合および後の剥離の問題を引起こ
す。第2の湿った層を用いると、下層の乾燥樹脂表面を
十分に湿らせ、僅かに溶かしそして修復し、良好な接合
が得られる。
【0021】一旦所望の数の層が形成されると、ブロッ
ク20に示すように、セラミック/樹脂混合物の最終カ
バー層が積層体上に流延され、乾燥される。積重ね層を
構成するすべての層が強固に接触し接合されることを確
実にするため、ブロック21に示されるように、圧力を
積層体に掛けることが好ましい。所望により、プラテン
でプレスするか弾性ローラーで圧延するか、適当な様式
で圧力を加えるようにしても良い。
ク20に示すように、セラミック/樹脂混合物の最終カ
バー層が積層体上に流延され、乾燥される。積重ね層を
構成するすべての層が強固に接触し接合されることを確
実にするため、ブロック21に示されるように、圧力を
積層体に掛けることが好ましい。所望により、プラテン
でプレスするか弾性ローラーで圧延するか、適当な様式
で圧力を加えるようにしても良い。
【0022】積層体はパンチされるかカットされて、個
々のコンデンサーを形成する。所望により、コンデンサ
ーは適当な様式で乾燥、焼成され、接点が設けられ、適
当なハウジングに封入される。
々のコンデンサーを形成する。所望により、コンデンサ
ーは適当な様式で乾燥、焼成され、接点が設けられ、適
当なハウジングに封入される。
【0023】図2は、2層集成体の垂直断面図であり、
連続するセラミック/樹脂層の流延に低真空度を用いる
と有利かの理由を示している。最初の基体層24はセラ
ミック粒子から生じる通常の僅かに荒い上面を有してい
る。スパッタされた電極層26はこの荒さを充填し、ス
ムースな上面を形成する。セラミック/樹脂混合物28
が第1の層に流れ第2の層を形成すると、エアーポケッ
ト30が残り易く、2つの基体層の間に完全な接触およ
び効果的な接合を阻害する。下層が乾燥した場合、2つ
の基体間に最大限の接合を得るためには、第2層の樹脂
と溶媒の接触が重要になる。弱い減圧により、エアーポ
ケットは第2の基体28を通過する小さな泡としてガス
抜きされる。第2の基体28の表面は流延工程の直後は
僅かに不規則ではあるが、乾燥工程の初期段階にはその
面は平滑化される。真空処理や振動処理なくして得られ
た結合表面は良い場合もあるが、材料の真空処理や振動
処理は最良の製品の質を得るためには好ましい。
連続するセラミック/樹脂層の流延に低真空度を用いる
と有利かの理由を示している。最初の基体層24はセラ
ミック粒子から生じる通常の僅かに荒い上面を有してい
る。スパッタされた電極層26はこの荒さを充填し、ス
ムースな上面を形成する。セラミック/樹脂混合物28
が第1の層に流れ第2の層を形成すると、エアーポケッ
ト30が残り易く、2つの基体層の間に完全な接触およ
び効果的な接合を阻害する。下層が乾燥した場合、2つ
の基体間に最大限の接合を得るためには、第2層の樹脂
と溶媒の接触が重要になる。弱い減圧により、エアーポ
ケットは第2の基体28を通過する小さな泡としてガス
抜きされる。第2の基体28の表面は流延工程の直後は
僅かに不規則ではあるが、乾燥工程の初期段階にはその
面は平滑化される。真空処理や振動処理なくして得られ
た結合表面は良い場合もあるが、材料の真空処理や振動
処理は最良の製品の質を得るためには好ましい。
【0024】前の層上に次のセラミック/樹脂層を流延
することは概略的に図3に示されている。流延基体とス
パッタされた電極の1つ以上の組合わせを有する支持ス
トリップ35は供給ロールに捲回される。複数の層を有
する支持フィルムが捲回されると、供給ロールの外周が
増大するため、層の上部はわずかに伸びる。コンデンサ
ーによっては、製品の全厚さが約0.04インチになる
場合もある。ロール32のコアーが少なくとも24イン
チの直径を有すると、コンデンサーの変形が少なく問題
が生じないことが分った。24インチロールコアーで
は、標準コンデンサーの底と上部との差は約0.000
5インチを越えない。もちろん、より小径のコアーを、
薄いコンデンサーに大きな問題無く用いることもでき
る。
することは概略的に図3に示されている。流延基体とス
パッタされた電極の1つ以上の組合わせを有する支持ス
トリップ35は供給ロールに捲回される。複数の層を有
する支持フィルムが捲回されると、供給ロールの外周が
増大するため、層の上部はわずかに伸びる。コンデンサ
ーによっては、製品の全厚さが約0.04インチになる
場合もある。ロール32のコアーが少なくとも24イン
チの直径を有すると、コンデンサーの変形が少なく問題
が生じないことが分った。24インチロールコアーで
は、標準コンデンサーの底と上部との差は約0.000
5インチを越えない。もちろん、より小径のコアーを、
薄いコンデンサーに大きな問題無く用いることもでき
る。
【0025】1つ以上の乾燥基体と電極の層を有する支
持ストリップ35は真空室34に運ばれる。真空室34
において、流延装置36はセラミック/樹脂混合物の次
の層に作用し、従来の平滑化装置により湿った層が所望
の厚さまで平滑化される。支持ストリップ35は振動装
置37と乾燥オーブン38とを通過し、巻取ローラー4
0まで搬送される。
持ストリップ35は真空室34に運ばれる。真空室34
において、流延装置36はセラミック/樹脂混合物の次
の層に作用し、従来の平滑化装置により湿った層が所望
の厚さまで平滑化される。支持ストリップ35は振動装
置37と乾燥オーブン38とを通過し、巻取ローラー4
0まで搬送される。
【0026】支持材は図4で概略的に示されたスパッタ
リング部に移動され、電極パターンが形成される。図4
は、ストリップ35上に被覆された生セラミック基体上
に金属電極被覆層を形成する装置を示している。ストリ
ップ35は供給ロール37からこの装置を介して巻取ロ
ール39に供給される。典型的には、これらのロール3
7および39は約24インチの直径を有する。ストリッ
プ35は該供給ロールと巻取ロールとの間のドラム41
を通過する。図示しない一連の位置決め穴がストリップ
の端にそって設けられており、位置決めピン43と係合
する。ドラム41は、供給ロール37からストリップ3
5を引く図示しない従来の駆動装置により所定の速度で
回転される。巻取ロール39もドラム41を離れたスト
リップ35をスムースに巻取るように回転される。
リング部に移動され、電極パターンが形成される。図4
は、ストリップ35上に被覆された生セラミック基体上
に金属電極被覆層を形成する装置を示している。ストリ
ップ35は供給ロール37からこの装置を介して巻取ロ
ール39に供給される。典型的には、これらのロール3
7および39は約24インチの直径を有する。ストリッ
プ35は該供給ロールと巻取ロールとの間のドラム41
を通過する。図示しない一連の位置決め穴がストリップ
の端にそって設けられており、位置決めピン43と係合
する。ドラム41は、供給ロール37からストリップ3
5を引く図示しない従来の駆動装置により所定の速度で
回転される。巻取ロール39もドラム41を離れたスト
リップ35をスムースに巻取るように回転される。
【0027】連続したステンシルウエブ45はドラム3
5と2つのアイドルロール47のまわりに設けられてい
る。位置決め穴が、ストリップ35の端に沿った穴とド
ラム41上の位置決めピン43に対応して、ステンシル
ウエブ45の端に沿って設けられている。位置決め穴は
ドラム41の回りにステンシルウエブのループを駆動
し、ステンシルウエブ45とストリップ35との正確な
位置決めを維持する。ステンシルウエブ45は、セラミ
ック基体上に形成される所望の電極に対応して、ステン
シル穴のパターンを有している。典型的には、ステンシ
ルウエブ45が約5インチの幅であるとき、40列のス
テンシル穴が設けられる。もちろん、これより多くのま
たは少ない穴列を有するより幅広い又は狭いウエブを、
所望に応じて、用いることができる。
5と2つのアイドルロール47のまわりに設けられてい
る。位置決め穴が、ストリップ35の端に沿った穴とド
ラム41上の位置決めピン43に対応して、ステンシル
ウエブ45の端に沿って設けられている。位置決め穴は
ドラム41の回りにステンシルウエブのループを駆動
し、ステンシルウエブ45とストリップ35との正確な
位置決めを維持する。ステンシルウエブ45は、セラミ
ック基体上に形成される所望の電極に対応して、ステン
シル穴のパターンを有している。典型的には、ステンシ
ルウエブ45が約5インチの幅であるとき、40列のス
テンシル穴が設けられる。もちろん、これより多くのま
たは少ない穴列を有するより幅広い又は狭いウエブを、
所望に応じて、用いることができる。
【0028】スパッタリング室49はドラム41に隣接
して、ストリップ35上のセラミック基体層とステンシ
ルウエブ45のサンドイッチ構造体の反対側に位置して
いる。代表的に約21インチの全幅と約36インチの高
さを有する全装置は図示しない従来の真空容器に包まれ
ている。典型的には、容器は約5×10-4から5×10
-9mmHgの圧力に減圧され、約10-2から10-4mm
Hgの圧力でアルゴン等の不活性ガスが充填され、この
範囲の圧力が維持される。
して、ストリップ35上のセラミック基体層とステンシ
ルウエブ45のサンドイッチ構造体の反対側に位置して
いる。代表的に約21インチの全幅と約36インチの高
さを有する全装置は図示しない従来の真空容器に包まれ
ている。典型的には、容器は約5×10-4から5×10
-9mmHgの圧力に減圧され、約10-2から10-4mm
Hgの圧力でアルゴン等の不活性ガスが充填され、この
範囲の圧力が維持される。
【0029】スパッタリング室49は、従来の様式でド
ラム41上のサンドイッチ構造体に向って金属原子が推
進されるスパッタリングターゲット51と、サンドイッ
チ構造体から離れたスパッタ原子を回収し、スクラップ
回収を容易にするシールド53とを有している。スパッ
タリング技術としては従来の公知のものが使用できる。
スパッタリングとは、高圧により表面に向って加速さ
れた衝撃イオンにより固体面を崩壊することをいう。衝
撃イオンのモーメントは表面原子に伝達され、極めて高
い速度で該原子を射出させる。射出された原子はステン
シル穴26内のセラミック基体と穴の間のステンシル自
体に付着される。このように、薄いフィルムが1原子ず
つ付着される。スパッタリング技術は非蒸発処理である
ので、高融点材料が付着される。本実施例の場合、スパ
ッタリングされる金属は、1000℃以上の温度を必要
とする後の生セラミック基体の焼成処理中の電極の破損
を避けるために、十分に高い融点を有さなければならな
い。また、スパッタリングにより、合金組成を変更する
ことなく、ターゲットから基体まで合金を移送すること
もできる。
ラム41上のサンドイッチ構造体に向って金属原子が推
進されるスパッタリングターゲット51と、サンドイッ
チ構造体から離れたスパッタ原子を回収し、スクラップ
回収を容易にするシールド53とを有している。スパッ
タリング技術としては従来の公知のものが使用できる。
スパッタリングとは、高圧により表面に向って加速さ
れた衝撃イオンにより固体面を崩壊することをいう。衝
撃イオンのモーメントは表面原子に伝達され、極めて高
い速度で該原子を射出させる。射出された原子はステン
シル穴26内のセラミック基体と穴の間のステンシル自
体に付着される。このように、薄いフィルムが1原子ず
つ付着される。スパッタリング技術は非蒸発処理である
ので、高融点材料が付着される。本実施例の場合、スパ
ッタリングされる金属は、1000℃以上の温度を必要
とする後の生セラミック基体の焼成処理中の電極の破損
を避けるために、十分に高い融点を有さなければならな
い。また、スパッタリングにより、合金組成を変更する
ことなく、ターゲットから基体まで合金を移送すること
もできる。
【0030】従来は、スパッタリングは比較的遅い工程
であった。ダイオードの製造方法では、付着は1分間に
約200から500オングストロームに制限されてい
た。「プラナーマグネトロン」スパッタリングでは、1
分間に20,000オングストロームの割合で可能であ
るから、比較的厚いフィルムが満足する速度で形成され
ることがわかった。このように、ステンシル開口を介し
てステンシルウエブ45の表面とセラミック基体35と
にターゲット51から金属原子の流れを生成するには、
従来のプラナーマグネトロンシステムを採用したほうが
良い。金属層はウエブ45上に形成され、結果としてそ
の可撓性を制限する。ウエブは交換され、金属被覆はウ
エブから回収される。
であった。ダイオードの製造方法では、付着は1分間に
約200から500オングストロームに制限されてい
た。「プラナーマグネトロン」スパッタリングでは、1
分間に20,000オングストロームの割合で可能であ
るから、比較的厚いフィルムが満足する速度で形成され
ることがわかった。このように、ステンシル開口を介し
てステンシルウエブ45の表面とセラミック基体35と
にターゲット51から金属原子の流れを生成するには、
従来のプラナーマグネトロンシステムを採用したほうが
良い。金属層はウエブ45上に形成され、結果としてそ
の可撓性を制限する。ウエブは交換され、金属被覆はウ
エブから回収される。
【0031】生セラミックは樹脂マトリックス中にセラ
ミック粒子を有しているので、スパッタリング中の高温
により生セラミックの表面を破損する可能性がある。ス
パッタリング中に大きな熱エネルギーがターゲットから
射出される。上述のように、圧力だけで乾燥層を積層す
ると、生セラミック層に与えられた過度の熱エネルギー
により良好な接着が阻害される。この問題は、前の部分
的に乾燥された層上に次のペンキ状の層を流延する本発
明の方法により解決される。
ミック粒子を有しているので、スパッタリング中の高温
により生セラミックの表面を破損する可能性がある。ス
パッタリング中に大きな熱エネルギーがターゲットから
射出される。上述のように、圧力だけで乾燥層を積層す
ると、生セラミック層に与えられた過度の熱エネルギー
により良好な接着が阻害される。この問題は、前の部分
的に乾燥された層上に次のペンキ状の層を流延する本発
明の方法により解決される。
【0032】図示のドラム配置は、単純化、便利性、効
率を考慮すると非常に好ましいものであるが、所望によ
り、基体をスパッタリングに徐々に搬送する同様な効果
を有する他の曲面を用いることもできる。位置決めピン
を有するトラック(tracked)ベルトを用いて、
その様な面上のサンドイッチ構造を移動してもよい。
率を考慮すると非常に好ましいものであるが、所望によ
り、基体をスパッタリングに徐々に搬送する同様な効果
を有する他の曲面を用いることもできる。位置決めピン
を有するトラック(tracked)ベルトを用いて、
その様な面上のサンドイッチ構造を移動してもよい。
【0033】図5は、縁にそって位置決め穴44を有
し、乾燥セラミック/樹脂層46と一連の電極パターン
をAおよびBで示される2つのパターンで交互に変更さ
せて有する、典型的な支持層42を示す。この基体が再
びセラミック/樹脂基体流延工程、乾燥工程および電極
スパッタリング工程を通過すると、パターンBはパター
ンAを有するものの上に形成され、パターンAはパター
ンB上に形成される。図6に示される最終コンデンサー
46は所定の形状に支持材42から切断されると、垂直
断面で示される形状が一般に生成される。パターンAは
一方の縁方向に延びた電極を有しており、パターンBは
反対の縁に向って延びている。このように、48および
50で示される導電体は、電極に接触するコンデンサー
の対向する側に形成され、電極の並列シーケンスを形成
する。他の適当なパターンのシーケンスが所望により形
成される。もちろん、必要に応じて、他の様々なパター
ンが形成され、例えば、同じパターンのシーケンス(A
−A−A−A,またはB−B−B−B)または交互のパ
ターンのシーケンス(A−B−A−B−A−B,等)で
ある。
し、乾燥セラミック/樹脂層46と一連の電極パターン
をAおよびBで示される2つのパターンで交互に変更さ
せて有する、典型的な支持層42を示す。この基体が再
びセラミック/樹脂基体流延工程、乾燥工程および電極
スパッタリング工程を通過すると、パターンBはパター
ンAを有するものの上に形成され、パターンAはパター
ンB上に形成される。図6に示される最終コンデンサー
46は所定の形状に支持材42から切断されると、垂直
断面で示される形状が一般に生成される。パターンAは
一方の縁方向に延びた電極を有しており、パターンBは
反対の縁に向って延びている。このように、48および
50で示される導電体は、電極に接触するコンデンサー
の対向する側に形成され、電極の並列シーケンスを形成
する。他の適当なパターンのシーケンスが所望により形
成される。もちろん、必要に応じて、他の様々なパター
ンが形成され、例えば、同じパターンのシーケンス(A
−A−A−A,またはB−B−B−B)または交互のパ
ターンのシーケンス(A−B−A−B−A−B,等)で
ある。
【0034】本発明の他の変更例、応用、および適用は
当業者にとって自明である。これらは本発明の範囲であ
ることは明らかである。
当業者にとって自明である。これらは本発明の範囲であ
ることは明らかである。
【図1】本発明の基本方法を示すフローチャートであ
る。
る。
【図2】減圧を用いること無く製造された多層コンデン
サーの概略縦断面図である。
サーの概略縦断面図である。
【図3】基体製造工程の概略側面図である。
【図4】陰極スパッタリングシステムの概略側面図であ
る。
る。
【図5】2つの電極パターンを有する基体の概略縦断面
図である。
図である。
【図6】本発明の方法により製造された多層コンデンサ
ーの縦断面図である。
ーの縦断面図である。
24 基体層 26 電極 28 セラミック/樹脂混合物 30 エアーポケット 32 ロール 34 真空室 35 ストリップ 37 供給ロール 38 乾燥オーブン 39 巻取ロール 41 ドラム 43 位置決めピン 45 ステンシルウエブ 49 スパッタリング室 51 ターゲット 53 シールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ ダブリュ− クロ−ンオヴァ− アメリカ合衆国 92037 カリフォルニア ラ ジョラセンタ− ストリ−ト 935 (72)発明者 アウブレイ エム ブ−ラ− アメリカ合衆国 92019 カリフォルニア イ−エルカジョン ヴィスタ グランデ ロ−ド 1162
Claims (10)
- 【請求項1】(a)位置決め表示を有する支持材を提供
し、(b)湿潤樹脂および溶媒マトリックス中に微細に
分割されたセラミック粒子の混合物から前記支持材上に
基体層を流延形成し、(c)前記基体層を乾燥し、
(d)前記位置決め表示に従ってステンシルを介して陰
極スパッタリングにより所定電極パターンを形成し、
(e)少なくとももう1回、流延、乾燥およびスパッタ
リング工程を繰り返し、そして(f)最終スパッタリン
グ工程において、湿潤樹脂および溶媒マトリックス中の
セラミック粒子のカバー層を流延形成することを特徴と
する、薄い一体的多層コンデンサーの製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の製造方法において、前記
カバー層を乾燥し、得られた組立体から所定のコンデン
サープレフォームを切断し、そして得られたコンデンサ
ープレフォームを前記セラミック粒子のガラス化温度ま
で加熱する工程を更に含む多層コンデンサーの製造方
法。 - 【請求項3】 請求項1記載の製造方法において、前記
マトリックス中のセラミック粒子の層の流延工程は減圧
下で行われることを特徴とする、多層コンデンサーの製
造方法。 - 【請求項4】 請求項3記載の製造方法において、前記
流延工程において前記減圧は約−1から−1.5mmH
gに維持されることを特徴とする、多層コンデンサーの
製造方法。 - 【請求項5】 請求項1記載の製造方法において、各基
体乾燥工程の後で、前記スパッタリング工程の前に前記
ストリップは少なくとも約24インチの直径を有するコ
アーに巻かれることを特徴とする、多層コンデンサーの
製造方法。 - 【請求項6】 請求項1記載の多層コンデンサーの製造
方法において、前記流延層は乾燥の前に振動処理に付す
ことを特徴とする、多層コンデンサーの製造方法。 - 【請求項7】(a)位置決め表示を有する支持材を提供
し、(b)湿潤樹脂および溶媒マトリックス中に微細に
分割されたセラミック粒子の混合物から前記支持材上に
基体層を流延形成し、(c)前記流延工程において前記
基体を減圧に保持し、(d)前記基体層を乾燥し、
(e)前記位置決め表示に従ってステンシルを介して陰
極スパッタリングにより所定電極パターンを形成し、
(f)少なくとももう1回、流延、乾燥およびスパッタ
リング工程を繰り返し、(g)最終スパッタリング工程
において、湿潤樹脂および溶媒マトリックス中のセラミ
ック粒子のカバー層を流延形成し、(h)得られた組立
体からコンデンサープレフォームを切断し、そして
(i)前記プレフォームを前記セラミック粒子のガラス
化温度に加熱する、工程を特徴とする、薄い一体的多層
コンデンサーの製造方法。 - 【請求項8】 請求項7記載の多層コンデンサーの製造
方法において、前記流延工程において前記減圧は約−1
から−1.5mmHgに維持されることを特徴とする、
多層コンザンサーの製造方法。 - 【請求項9】 請求項7記載の多層コンデンサーの製造
方法において、各基体乾燥工程の後で、前記スパッタリ
ング工程の前に前記ストリップは少なくとも約24イン
チの直径を有するコアーに巻かれることを特徴とする、
多層コンデンサーの製造方法。 - 【請求項10】 請求項7記載の多層コンデンサーの製
造方法において、前記流延層は乾燥の前に振動処理に付
されることを特徴とする、多層コンデンサーの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06244052A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 多層セラミックコンデンサ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06244052A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 多層セラミックコンデンサ−の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06244052A true JPH06244052A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12107924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06244052A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 多層セラミックコンデンサ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06244052A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021064637A (ja) * | 2019-10-10 | 2021-04-22 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
-
1993
- 1993-01-18 JP JP50A patent/JPH06244052A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021064637A (ja) * | 2019-10-10 | 2021-04-22 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
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