JPH07272968A - 積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層セラミックコンデンサの製造方法におい
て、静電容量の値のばらつきが少なく、かつ外部電極間
の短絡不良率の少ない積層セラミックコンデンサの製造
方法を提供する。 【構成】 積層セラミックコンデンサの面上に内部電極
を形成した強誘電体セラミックスを主成分とするセラミ
ック生シートを積層するのに、断面の一辺が直線状で多
角形の角柱ホイール３の角柱外周面４上に、成膜したセ
ラミック生シート２を角柱ホイールの巻取方向に、プレ
ス５と、印刷機６と、乾燥機７とを順次配置してセラミ
ック生シートを巻取りながら積層し、仮圧着、内部電極
印刷、乾燥を行い、温水中で冷間等圧加圧処理を施した
後切断し高温焼成して内部電極に接続する外部電極を形
成して積層セラミックコンデンサとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品として用いられ
る積層セラミックコンデンサの製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の積層セラミックコンデンサの製造
方法は、マグネシウム・タングステン酸・鉛、ニッケル
・ニオブ酸・鉛、チタン酸・鉛等からなる複合ペロブス
カイト型構造の強誘電体セラミックスの粒径が１μｍ以
下の粉末に、バインダと、可塑剤と、溶剤とを添加し混
練して、キャリアフィルム上にドクターブレード法等に
より形成した厚さ２０μｍ程のセラミック生シートを、
２００ｍｍ×２００ｍｍ程の所定の寸法に打ち抜き、そ
の後、銀・パラジウム粉末ペーストからなる導電材の内
部電極を形成するペーストを厚さ２μｍ程に印刷し乾燥
した後、内部電極を印刷したシートを金型の中に印刷し
た内部電極面を交互にずらして１００枚程積層し、１０
０℃ないし１３０℃で熱圧着して積層体を形成した後、
所定のチップ型の積層セラミックコンデンサの形状に切
断する。その後９００℃ないし１０００℃で３時間程焼
成し、ガラスフリット入りの銀ペーストを６００℃程の
温度で両端面に焼付けして外部電極付けを行い、積層セ
ラミックコンデンサを得ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来の積層セラ
ミックコンデンサの製造方法は、キャリアフィルム上に
ドクターブレード法等により得られる厚さが２０μｍ程
のセラミック生シート内に残留した溶剤が製造工程の途
中でセラミック生シートから飛散することによるセラミ
ック生シートの寸法変化を伴う収縮のために、内部電極
の印刷と乾燥の工程を径る間に皺が発生する等形状が変
形し、又金型に打抜いたセラミック生シートを挿入する
時の積層位置を揃えるときに、セラミック生シートは材
料に強さがないため位置決めが正確に出来ず、図４に示
す積層セラミックコンデンサに出来上がった時、例えば
交互に形成される内部電極８ａ、内部電極８ｂの端面に
寸法Ｂのばらつきを生じ、外部電極の間に短絡や、或は
静電容量のばらつきを生ずる等の問題を生じていた。

【０００４】本発明は積層セラミックコンデンサ内に形
成される、印刷し積層される内部電極間の位置精度を正
確にし、内部電極の位置ずれによる外部電極間に短絡を
生ずることがなく、又静電容量のばらつきが小さい積層
セラミックコンデンサの製造方法を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はドクターブレー
ド法で作られた強誘電体セラミックスからなる厚さの薄
いセラミック生シートを、従来のように金型により加圧
圧着するため予め打抜きするのではなく、連続してセラ
ミック生シートをそのまま角柱ホイールに巻取って、角
柱ホイールの外周面上にセラミック生シートを連続して
巻取りながら、角柱ホイールの外周面上で生シート間の
圧接と内部電極の印刷と乾燥とを行い積層体を得た後、
所定のコンデンサの寸法に切断し高温焼成して内部電極
間の積層位置精度の良い積層セラミックコンデンサを提
供出来る積層セラミックコンデンサの製造方法とするに
あり、より具体的には積層セラミックコンデンサの内部
電極を印刷したセラミック生シートを積層する際の内部
電極の位置精度を向上するため、ドクターブレード法に
より作られた厚さ２０μｍ程のキャリアフィルムから剥
離された連続するセラミック生シートを、断面が３角形
以上の多角形の角柱ホイールの外周面に巻取りながら、
仮り圧着と、内部電極の印刷と、セラミック生シートの
乾燥の工程を順次繰返して、内部電極を印刷したセラミ
ック生シートを積層することを特徴とした積層セラミッ
クコンデンサの製造方法である。

【０００６】即ち本発明は強誘電体セラミックスから
なるセラミック生シートを間に、層状に互いに対向する
複数の平行な内部電極を設けた積層体をセラミックコン
デンサの形状に切断し、焼成した後、前記内部電極を一
層おきに接続する端子となる外部電極を両端面に形成す
る積層セラミックコンデンサの製造方法において、断面
の一辺が直線状で断面が多角形からなる角柱ホイールの
外周面に製膜したセラミック生シートを巻取りながら、
角柱ホイールの回転方向に、角柱ホイールの外周面に平
行にセラミック生シート面を加圧するプレスと、内部電
極を印刷する印刷機と、乾燥機とを順に配置して、セラ
ミック生シートの加圧と、セラミック生シート面への内
部電極の印刷と、セラミック生シートの乾燥とを順次繰
返し積層した後、セラミックコンデンサの形状に切断す
ることを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方
法である。

【０００７】セラミック生シートを間に内部電極を印
刷し形成した積層体を、温水中で冷間等圧加圧処理を施
してなることを特徴とする項記載の積層セラミックコ
ンデンサの製造方法である。

【０００８】

【作用】本発明による積層セラミックコンデンサの製造
方法は、キャリアフィルム上に形成しキャリアフィルム
から剥離した連続する強誘電体セラミックスのセラミッ
ク生シートを、直接断面が多角形の角柱ホイールの外周
面に巻取り、セラミック生シートを角柱ホイールの外周
面に平板面のプレスで仮圧着し角柱ホイールの一辺分だ
け巻取り、セラミック生シートの面上に内部電極を印刷
した後、さらに角柱ホイールの一辺分だけ巻取り、内部
電極を印刷する印刷面と先に巻取った印刷面とを仮圧着
する。この時、内部電極は前段の内部電極の印刷位置と
セラミック生シートを間に次の内部電極の印刷位置を交
互に積層するが、内部電極を印刷する印刷機を所定の寸
法だけずらし印刷するので、積層するセラミック生シー
ト毎に印刷される内部電極の位置決めは内部電極を印刷
する印刷機の機械の位置決めの精度で決められるので、
従来の積層セラミックコンデンサ内に交互に積層される
内部電極の位置決めは、内部電極を印刷したセラミック
生シートを一度打抜いた後位置合わせし積層する方法に
比べて格段に向上する。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図面を用い説明する。図１
は本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法を説明
する積層セラミックコンデンサ製造装置１の概略を示す
図で、一辺が直線状で断面が多角形（実施例では四角
形）の角柱ホイール３の外周面に、積層セラミックコン
デンサを構成する強誘電体セラミックスをドクターブレ
ード法によりキャリアフィルム１０に形成し剥離したセ
ラミック生シート２を巻取る。セラミック生シート２の
素材としては、マグネシウム・タングステン酸・鉛、ニ
ッケル・ニオブ酸・鉛、チタン酸・鉛等の複合ペロブス
カイト型の結晶構造を有する強誘電体材料を主成分とす
る粒度が１μｍ以下のセラミックス粉末を用いる。この
セラミックス粉末に例えばバインダーとして、ポリブチ
ルブチラール（ＰＶＢ）と、可塑剤としてブチルフタリ
ルグリコール酸ブチル（ＢＰＢＧ）と、エチルセルソル
ブ等の溶剤とを混合し、ドクターブレード法により表面
にシリコーン処理を施したキャリアフィルム１０上に乾
燥後の膜厚が２０μｍ程になるようセラミック生シート
２を作成する。

【００１０】このセラミック生シート２を図１に示すよ
うな本実施例では、断面が正方形をした四角柱の角柱ホ
イール３に巻き込む。先づ四角柱の角柱ホイール３の角
柱外周面４に巻き込んだセラミック生シートを、角柱外
周面４に平行な面を有する押板を、角柱外周面４にセラ
ミック生シートを圧接するプレス５と、ついで角柱ホイ
ール３を９０度回転して、角柱ホイール３の回転面の上
面に内部電極を印刷する上下方向に動く印刷機６と、内
部電極の印刷位置から回転方向に９０度回転した角柱外
周面に印刷した内部電極を乾燥する乾燥機７が取りつけ
てある。即ちキャリアシートから剥離されたセラミック
生シートは断面が四角形の角柱ホイール３の最初のステ
ージの仮圧着部で四角柱の面上にプレス５により圧着さ
れると、次の内部電極の印刷ステージに角柱ホイールの
軸が９０度回転しセラミック生シートを移動して印刷面
を上方向に位置させる。上方を向く内部電極印刷ステー
ジでスクリーン印刷により内部電極が印刷される。

【００１１】次に前述の内部電極を形成する銀・パラジ
ウム等からなる導電ペーストを乾燥ステージに９０度回
転移動する。図２に示すように内部電極８は、交互にセ
ラミック生シートを間に積層される内部電極８ａ、内部
電極８ｂが外部電極と接続する部分を一層毎に、図２
（ｂ）に示すように積層位置を交互にずらして、対向す
る複数の内部電極を積層して構成され、図３に示すよう
に外部電極９に接続する夫々の内部電極８ａ、内部電極
８ｂの位置ずれが例えば５０μｍ以下に位置決め出来る
よう一回毎に導電ペーストの内部電極を印刷する印刷機
と、四角柱の角柱ホイールの位置決めが行なえるように
設計されている。ほぼ１００層程に所定の積層数のセラ
ミック生シートを内部電極を交互に印刷し積層した後
に、角柱ホイールから４面のステージを外し、所定の大
きさに仮切断して図２に示すセラミック生シートと内部
電極を積層した積層体を得る。その後積層体内部の空隙
を密着させ積層体の密度を向上して静電容量の値を高
め、ばらつきを少なくすることを目的に、８０℃の温水
中で加圧力が３００ｋｇ／ｃｍ²の冷間等圧加圧処理
（ＣＩＰ）を行った後、図２（ａ）の矢印方向の積層セ
ラミックコンデンサの長さ（Ｌ）と巾（Ｗ）方向に切断
して個片チップにし、９５０℃で３時間焼結した後、外
部電極９を形成するガラスフリット入りの銀ペーストを
図３に示す位置に塗布し６００℃で焼付けして外部電極
９を形成して本発明の製造方法によるチップ型の積層セ
ラミックコンデンサを形成する。

【００１２】表１は、本発明による積層セラミックコン
デンサの製造方法と従来例の製造方法により、内部電極
が７０層で、静電容量の値が３.３μＦ、定格電圧２５
Ｖの積層セラミックコンデンサを、夫々に１０００個に
ついての静電容量のばらつきと、直流電圧を定格電圧の
２.５倍を印加した時の短絡を生じた不良率の値を示
す。 なお本発明の実施例において角柱ホイールの例として断
面四角形の例で示したが、本発明の実施例の乾燥機を必
要としないときは、断面３角形の角柱ホイールとしても
よく、又多角形の角柱ホイールとすることにより、角柱
ホイールの一つのステージを変える回転の角度は小さく
なり、セラミック生シートの送り速度が一定の時は積層
シートを形成する効率を高くすることが出来る。

【００１３】又、内部電極を印刷したセラミック生シー
トを積層した積層体を温水中で冷間等圧加圧処理（ＣＩ
Ｐ）を行う方法は、本実施例では温水の温度は８０℃で
行ったが、温水の温度はセラミック生シートを形成する
際に添加されるバインダの材質や可塑剤の材質によって
その値が変わるが、３０℃以上もあればよく、又加圧力
の値も温水の温度によって変わり、温水の温度が高い時
は低い値でもよく１００ｋｇ／ｃｍ²程でもよい。加圧
する時間は数分間もあればよい。なお本発明の実施例で
は個片チップに切断する前工程で冷間等圧加圧処理（Ｃ
ＩＰ）を行った例で説明したが、積層数が少ないもので
は冷間等圧加圧処理を行わずに個片チップに切断しても
よい。

【００１４】

【発明の効果】本発明は前記の通り構成されているので
以下に示す効果を有する。断面の一辺が直線状で断面が
多角形からなる角柱ホイールの外周面に製膜したセラミ
ック生シートを巻き取りながら内部電極を印刷出来るよ
うに構成されているので、内部電極を一層毎に交互に所
定の長さだけ印刷機を位置ずれさせて印刷出来るので積
層される内部電極間の位置ずれのばらつきを小さく出
来、従って静電容量のばらつきを小さく出来る。内部電
極とセラミック生シートの積層体に冷間等圧加圧処理を
施すことにより、積層体の内部電極とセラミック生シー
トとの密着性と、密度を向上して静電容量の値を高め静
電容量のばらきを少なく出来る。そして、前記した積層
セラミックコンデンサの製造方法とすることにより、静
電容量の値が高くばらつきの小さい、又、内部電極の位
置ずれが原因で生ずる外部電極間での短絡事故による不
良率の値の少ない積層セラミックコンデンサを製造する
ことが出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による積層セラミックコンデンサの製造
方法の一実施例を示す断面が四角形の角柱ホイールを用
いた積層セラミックコンデンサ製造装置の例を示す概略
斜視図。

【図２】積層セラミックコンデンサのセラミック生シー
ト上に印刷される内部電極を示す図で、図２（ａ）は単
位生シート上の内部電極の印刷例を示す平面図、図２
（ｂ）は積層印刷される内部電極間の位置の詳細を示す
平面図。

【図３】積層セラミックコンデンサの断面側面図。

【図４】従来の積層セラミックコンデンサの内部電極間
の位置ずれを示す図で、図４（ａ）は部分外観斜視図、
図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ方向の断面図。

【符号の説明】１ 積層セラミックコンデンサ製造装置 ２ セラミック生シート ３ 角柱ホイール ４ 角柱外周面 ５ プレス ６ 印刷機 ７ 乾燥機 ８、８ａ、８ｂ 内部電極 ９ 外部電極 １０ キャリアフィルム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強誘電体セラミックスからなるセラミッ
   ク生シートを間に、層状に互いに対向する複数の平行な
   内部電極を設けた積層体をセラミックコンデンサの形状
   に切断し、焼成した後前記内部電極を一層おきに接続す
   る端子となる外部電極を両端面に形成する積層セラミッ
   クコンデンサの製造方法において、断面の一辺が直線状
   で断面が多角形からなる角柱ホイールの外周面に製膜し
   たセラミック生シートを巻取りながら、角柱ホイールの
   回転方向に、角柱ホイールの外周面に平行にセラミック
   生シートを加圧するプレスと、内部電極を印刷する印刷
   機と、乾燥機とを順に配置して、セラミック生シートの
   加圧と、セラミック生シート面への内部電極の印刷と、
   セラミック生シートの乾燥とを順次繰返し積層した後、
   セラミックコンデンサの形状に切断することを特徴とす
   る積層セラミックコンデンサの製造方法。
2. 【請求項２】 セラミック生シートを間に内部電極を印
   刷し形成した積層体を、温水中で冷間等圧加圧処理を施
   してなることを特徴とする請求項１記載の積層セラミッ
   クコンデンサの製造方法。