JPH0845770A

JPH0845770A - 積層電子部品の製造方法

Info

Publication number: JPH0845770A
Application number: JP6197737A
Authority: JP
Inventors: Shunji Murai; 俊二村井; Takeshi Mori; 猛森; Yoshio Koizumi; 善夫小泉; Osamu Fujii; 理藤井
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1994-07-30
Filing date: 1994-07-30
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】焼成時の内部電極の金属の凝集を防止し、特
性の劣化を防止する。【構成】未焼成のセラミック層２１、２７と導電ペー
ストによる内部電極２５、２６とを交互に積層し、圧着
して積層体２３を得る工程と、この積層体２３を焼成す
る工程と、内部電極２５、２６が露出した積層体２３の
端部に導体ペーストを塗布する工程と、この導電ペース
トを積層体の端部に焼き付けて外部電極２、２を形成す
る工程とにより、積層電子部品を製造する。この場合
に、未焼成の積層体２３のセラミック層２１を介して内
部電極２５，２６が重なりあっている部分の表面に、焼
成時の収縮率が同積層体２３と同等以上の材料の押付用
ペースト２４を塗布し、その後積層体２４と前記押付ペ
ースト２４とを同時焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は積層セラミックコンデン
サや積層セラミックインダクタ等の積層電子部品の製造
方法に関し、特に、内部電極における導体材料の凝縮に
よる特性の劣化が起り難い積層電子部品とその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層電子部品としては、積層セラミック
コンデンサと積層セラミックインダクタがその代表的な
ものであるが、さらにこれらを組み合わせたＬＣ部品等
の複合素子も多く開発されている。積層電子部品の代表
的な例である積層セラミックコンデンサは、層状の内部
電極がセラミック層を介して多数積み重ねられ、内部電
極がセラミック層の積層体の端面に交互に引き出されて
いる。そして、これらの内部電極が引き出された積層体
の端面に外部電極が形成されている。

【０００３】このような積層セラミックコンデンサの一
般的な製造方法は、例えば、誘電体セラミック粉末を有
機バインダーに分散させたセラミックスラリーをシート
状に成形してセラミックグリーンシートを作り、スクリ
ーン印刷法等により、このセラミックグリーンシートの
上に導電ペーストで内部電極パータンを印刷する。そし
て、この内部電極パターンが印刷されたセラミックグリ
ーンシートを積層し、さらにその両側に内部電極パター
ンが印刷されてないセラミックグリーンシートを複数枚
積み重ねる。こうして得られた積層体を内部電極が端面
に露出するようにしてチップ状に切断し、これを焼成す
る。そして、この焼結された積層体を研磨することで、
その端面に内部電極を露出させ、この端部に導電ペース
トを塗布し、これを焼き付けて外部電極を形成すること
により、積層チップコンデンサが完成する。

【０００４】また、他の積層セラミックコンデンサの製
造方法として、セラミックの積層体を焼成する前に、そ
の端部に予め導電ペーストを塗布し、その後セラミック
の積層体を焼成すると同時に、導電ペーストを焼き付け
るという製造方法もある。さらに、積層体を得る方法
も、セラミックグリーンシートを使用する、いわゆるシ
ート法の他に、セラミックペーストと導電ペーストとを
交互に印刷していく、いわゆる印刷法も採用されてい
る。

【０００５】このような積層セラミックコンデンサに代
表される積層電子部品は、小型化と共に、大容量化や高
インダクタンス化等が要求されている。この要求に応え
るため、最近の積層電子部品では、セラミック層を出来
るだけ薄くし、限られた厚みの中でより多くの層を積層
可能としている。しかし、積層数が多くなると、内部電
極の厚みにより、積層体内部でセラミック層を介して内
部電極が重なりあっている部分とそれ以外のマージン部
分との積層厚の差が大きくなる。また、焼成時における
内部電極に含まれる金属とセラミック層のセラミックと
の熱収縮率や熱膨張係数等の違いにより、内部応力が大
きくなり、歪が大きくなる。そこで、このような問題を
解消するためには、内部電極の厚みも出来る限り薄くす
る必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】しかし、内部電極
を薄くすると、焼成後の内部電極が島状に途切れて、静
電容量が低下したり、電気抵抗が増大する等の特性の劣
化を来す。これは、内部電極が薄いと、内部電極を構成
する金属が凝集し、部分的に固まる一方で、金属組織が
粗となったり欠乏する部分が出来るため、実質的な内部
電極の対向面積が減少したり、導体の途切れによる抵抗
増大となるものである。本発明は、前記従来の問題点を
解決するもので、焼成時の内部電極の金属の凝集を防止
し得る積層電子部品の製造方法を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、前記の目的
を達成するため、未焼成の積層体の内部電極が重なり合
っている部分の表面に、押付用ペーストを塗布し、積層
体を焼成するときにこの押付用ペーストを同時に焼成す
ることにより、同ペーストの焼成時の収縮を利用し、積
層体を締め付け、これにより内部電極における金属の凝
集を防止することとした。

【０００８】すなわち、本発明による積層電子部品の製
造方法は、未焼成のセラミック層と導電ペーストによる
内部電極とを交互に積層し、圧着して積層体を得る工程
と、この積層体を焼成する工程と、内部電極が露出した
積層体の端部に導体ペーストを塗布する工程と、この導
電ペーストを積層体の端部に焼き付けて外部電極を形成
する工程とにより、積層電子部品を製造するに当り、未
焼成の積層体のセラミック層を介して内部電極が重なり
あっている部分の表面に、焼成時の収縮率が同積層体と
同等以上の材料の押付用ペーストを塗布し、その後積層
体と前記押付ペーストとを同時焼成することを特徴とす
る。

【０００９】ここで、押付用ペーストとして導電ペース
トを使用した場合、焼成後の押付用ペーストは絶縁膜で
覆われる。この押付用ペーストは積層体を囲むように塗
布するのがよい。また、押付用ペーストとして導電ペー
ストを使用し、その導電ペーストを積層体の全体を覆う
よう塗布し、焼成した後、少なくとも内部電極が露出し
た積層体の端部を除いて形成された導体膜の中間部を除
去し、その両端部分を外部電極として分離することもで
きる。

【００１０】さらに、押付用ペーストを積層体の全体を
覆うよう塗布し、焼成した後、形成された膜を除去し、
その後積層体の端部に導電ペーストを塗布し、焼き付け
て外部電極を形成してもよい。この場合に、押付用ペー
ストとして絶縁ペーストを使用した場合は、焼成の後、
少なくとも内部電極が露出した積層体の端部から形成さ
れた膜を除去すればよい。他方、押付用ペーストとして
導電ペーストを使用した場合は、焼成の後、形成された
導体膜を、外部電極が短絡しない程度に除去する必要が
ある。

【００１１】

【作用】本件発明者らは、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を製造する場合に、未焼成の
積層体の端部に外部電極を形成するための導電ペースト
を塗布せずに焼成したのと、未焼成の積層体の端部に予
め外部電極を形成するための導電ペーストを塗布し、こ
れを同時焼成したのとでは、後者の方が内部電極におけ
る金属の凝集が少ないことを見い出した。これは、未焼
成の積層体の外表面に導電ペーストを塗布し、これを積
層体と同時焼成すると、塗布された導電ペーストが焼成
される際に、積層体を締め付け、積層体の膨らみを抑え
るため、内部電極の金属が凝集しようとするのが抑えら
れ、内部電極における金属の凝集が防止されることによ
るものと考られる。

【００１２】そこで本発明による積層電子部品の製造方
法では、未焼成の積層体のセラミック層を介して内部電
極が重なりあっている部分の表面に、焼成時の収縮率が
同積層体と同等以上の材料の押付用ペーストを塗布し、
その後積層体と前記ペーストとを同時焼成することによ
り、焼成時の積層体の膨らみを抑え、これにより内部電
極における金属の凝集を防止し、均一な導体層とするこ
とができたものである。

【００１３】押付用ペーストとしては、外部電極を形成
するのに使用される導電ペーストがあげられるが、その
焼成により形成された導体膜が回路等を短絡しないよう
に、その導体膜は絶縁膜で覆う。また、押付用ペースト
として導電ペーストを使用した場合は、その導電ペース
トを積層体の全体を覆うよう塗布し、焼成した後、少な
くとも内部電極が露出した積層体の端部を除いて形成さ
れた導体膜の中間部を除去し、その両端部分を外部電極
として分離すれば、外部電極の形成も同時に行える。

【００１４】押付用ペーストとしては、導電ペーストの
他にセラミックペースト等で絶縁ペーストであって、積
層体を構成するセラミックより焼成時の収縮率の高いも
のを使用することができる。この場合は、押付用ペース
トを積層体の全体を覆うよう塗布し、焼成し後、形成さ
れた膜を少なくとも内部電極が露出した積層体の端部か
ら除去し、その除去した跡に外部電極を形成してもよ
い。セラミック層を介して内部電極が重なり有っている
部分を囲むよう積層体の周囲に押付用ペーストを設ける
と、焼成時の積層体の膨らみを確実に抑えることができ
る。その点では、積層体の全表面に押付用ペーストを塗
布するとさらにその効果が大きい。

【００１５】

【実施例】次ぎに、本発明の実施例について、積層セラ
ミックコンデンサを製造する場合を例に、具体的に説明
する。例えば、図５に示すように、誘電体セラミック粉
末を有機バインダーに分散させたセラミックスラリーを
シート状に成形してセラミックグリーンシート１１、１
１…を作り、スクリーン印刷法等により、このセラミッ
クグリーンシート１１、１１…の上に導電ペーストで内
部電極パターン１５、１６を印刷する。そして、この内
部電極パターン１５、１６が印刷されたセラミックグリ
ーンシート１１、１１…を、図５に示すように積層し、
さらにその両側に内部電極パターンが印刷されてないセ
ラミックグリーンシート１７、１７を複数枚積み重ね
る。

【００１６】こうして得られた積層体を内部電極パター
ンが端面に露出するようにしてチップ状に切断し、図１
（ａ）に示すような未焼結の積層体２３が得られる。図
１（ａ）において、２１、２７は、前記セラミックグリ
ーンシート１１、１７により形成されたセラミック層を
示しており、２５、２６は、前記内部電極パターン１
５、１６により形成された内部電極を示している。

【００１７】次に、積層体２３の端部に外部電極２、２
を形成するための導電ペースト２２、２２を塗布する。
さらに、この積層体２３の中間部に、同積層体２３を囲
むように押付用ペースト２４を塗布する。この押付用ペ
ースト２４は、積層体２３を構成するセラミック層２
１、２７よりも焼成時の収縮率の大きなペーストであ
り、例えば、前記導電ペースト２２、２２と同じものを
使用できる。押付用ペースト２４として外部電極２、２
を形成するための導電ペースト２２、２２と同じものを
使用すれば、押付用ペースト２４と導電ペースト２２、
２２を同時に塗布することができる。

【００１８】次に、前記導電ペースト２２、２２と押付
用ペースト２４と共にこの積層体２３を焼成する。この
とき、押付用ペースト２４が収縮することにより、積層
体２３の積層方向への膨らみが抑えられ、セラミック層
２１、２７の間の内部電極２５、２６に積層方向の圧力
が加えられることにより、内部電極２５、２６における
金属の凝集が防止される。

【００１９】最後に、前記押付用ペースト２４の焼成に
より形成された導体膜４を覆うように樹脂等を塗布し、
焼き付けて絶縁膜８を設けることにより、図１（ｂ）で
示すような積層チップコンデンサが完成する。同図にお
いて、３は焼成済みの積層体、５、６は焼成済みの内部
電極、２、２は焼成済みの外部電極である。

【００２０】なお、押付用ペースト２４としては、前記
のような導電ペーストの他に、セラミックペースト等の
絶縁ペーストであって、積層体を構成するセラミックよ
り焼成時の収縮率が同等以上のものを使用することもで
きる。この場合は、焼成により絶縁膜が形成されるた
め、その上にさらに絶縁膜を設ける必要はない。

【００２１】次に、図２に示す実施例について説明する
と、この実施例では、図２（ａ）に示すように、一部内
部電極パターン１５、１６を印刷したセラミックグリー
ンシート１１、１７を積層し、裁断してなる未焼成の積
層体２３の中央部の側面のみに押付用ペースト２４、２
４を塗布し、これを積層体２３と同時焼成するものであ
る。押付用ペースト２４として導電ペーストを用いた場
合、焼成することにより形成された導体膜４を絶縁膜８
で覆うことは、前記の実施例と同様である。押付ペース
トは、このように未焼成の積層体２３の積層方向に沿っ
てその側面にのみ塗布し、同時焼成しても同様の作用が
得られる。

【００２２】次に、図３に示す実施例について説明する
と、この実施例では、押付用ペースト２４として外部電
極２、２を形成するための導電ペーストを用い、図３
（ａ）に示すように、一部内部電極パターン１５、１６
を印刷したセラミックグリーンシート１１、１７を積層
し、裁断してなる未焼成の積層体２３の全表面に押付用
ペースト２４を塗布し、これを積層体２３と同時焼成す
る。その後、図３（ｂ）に示すように、押付用ペースト
２４の焼成により形成された導体膜の中間部を研磨や化
学的エッチング等により除去し、導体膜を外部電極２、
２として両端側に分離する。これにより、図３（ｂ）に
示すような積層セラミックコンデンサが完成する。

【００２３】この実施例では、押付用ペースト２４を積
層体２３の全面に塗布するので、塗布工程が容易に行わ
れるが、最終的に導体膜の除去工程を必要とする。ま
た、押付用ペースト２４を積層体２３の全面に塗布する
ので、焼成時に積層体の膨らみを防止する効果が高い。

【００２４】次に、図４に示す実施例について説明する
と、この実施例では、押付用ペースト２４として導電ペ
ースト或は絶縁ペーストの何れを用いてもよいが、図４
（ａ）に示すように未焼成の積層体２３の全表面に押付
用ペースト２４を塗布し、これを積層体２３と同時焼成
する。その後、図４（ｃ）に示すように、押付用ペース
ト２４の焼成により形成された膜を研磨や化学的エッチ
ング等により全て除去し、その後内部電極５、６が露出
した端部に外部電極２、２を形成する。特に、図示の例
では、まず、焼成済みの積層体３の端面に導電ペースト
を塗布し、これを焼付けて図４（ｂ）に示すような下地
導体膜９、９を形成し、さらにこの下地導体膜９、９を
含む積層体３の端部に導電ペーストを塗布し、これを焼
付けて外部電極２、２を形成する。これにより、図４
（ｃ）に示すような積層セラミックコンデンサが完成す
る。

【００２５】この実施例では、押付用ペースト２４を積
層体２３の全面に塗布するので、塗布工程が容易に行わ
れ、さらにその後の膜の除去も積層体３の全面にわたっ
て行われるので、除去工程も容易に行われる。但し、最
終的に外部電極２、２を形成する工程を必要とする。な
お、押付用ペースト２４として、絶縁ペーストを使用し
た場合、焼成により形成された膜を積層体３の両端部の
み除去し、その両端部に導電ペーストを塗布し、焼き付
けて外部電極２、２を形成してもよい。

【００２６】なお、前述の実施例は、何れも積層セラミ
ックコンデンサを製造する方法であったが、本発明は積
層セラミックインダクタや積層セラミックＬＣ部品等、
内部電極を有する未焼成の積層体を焼成して製造される
他の積層電子部品にも同様にして適用されることは明か
である。

【００２７】次に、本発明の具体例について説明する。（実施例１）ＢａＴｉＯ₃ を主成分とした誘電体セラミ
ック材料粉末にポリビニルブチラール、分散剤、可塑剤
及びトルエンとエタノールの１：１の混合溶剤を加え、
これらをボールミルで混合し、スラリーを得た。得られ
たスラリーをロールコータによりポリエチレンテレフタ
レートフィルム（ＰＥＴフィルム）からなるベースフィ
ルム上に塗布し、厚さ約１０μｍのセラミックグリーン
シートを作製した。

【００２８】このセラミックグリーンシートを所定の寸
法に裁断し、この裁断されたセラミックグリーンシート
上に導体成分としてＮｉ粉末を含む導電ペーストをスク
リーン印刷により塗布し、厚さ約２μｍの内部電極パタ
ーンを形成した。この内部電極パターンを印刷したシー
トを複数枚積み重ね、さらに、その両側に内部電極パタ
ーンを印刷してないセラミックグリーンシートを積層
し、この積層体を加熱、加圧して圧着し、得られた積層
体を所定寸法に切断してチップ状にした。

【００２９】Ｎｉ粉末を含む導電ペーストを前記セラミ
ック積層体の両端部に塗布すると共に、この導電ペース
トを両端部の間の中間部の周囲に帯状に塗布し、乾燥し
た。その後、この導電ペーストを塗布した積層体を、Ｈ
₂ が２％含まれたＮ₂ ガス雰囲気中で、１１８０℃の温
度で焼成した。その後、前記導電ペーストにより形成さ
れた中間部の導体膜を覆うよう樹脂ペーストを塗布し、
これを焼付けて絶縁膜を形成した。また、積層体の端部
に塗布した導電ペーストにより形成された外部電極にＮ
ｉメッキと半田メッキとを各々２〜３μｍの厚さに形成
した。これにより、図１（ｂ）に示すような積層セラミ
ックコンデンサを得た。この積層セラミックコンデンサ
の１００個の静電容量の平均値は１．０４μＦであっ
た。

【００３０】（実施例２）前記実施例１において、積層
体の中間部に導電ペーストを帯状に塗布したのに代え
て、同様にして積層体のセラミック層を形成する誘電体
セラミックペーストを使用し、最後に絶縁膜を形成しな
かったこと以外は、実施例１と同様にして積層セラミッ
クコンデンサを製造した。この積層セラミックコンデン
サ１００個の静電容量の平均値は１．０３μＦであっ
た。

【００３１】（実施例３）前記実施例１において、積層
体の中間部に導電ペーストを帯状に塗布したのに代え
て、同様にして積層体のセラミック層を形成する誘電体
セラミックペーストより焼成時の収縮率の高いセラミッ
クペーストを使用し、最後に絶縁膜を形成しなかったこ
と以外は、実施例１と同様にして積層セラミックコンデ
ンサを製造した。この積層セラミックコンデンサ１００
個の静電容量の平均値は１．０５μＦであった。

【００３２】（実施例４）前記実施例１において、積層
体の中間部に導電ペーストを帯状に塗布したのに代え
て、積層体の全表面に導電ペーストを塗布し、焼成した
後、積層体の両端の外部電極部分を除いて中間部分の導
体膜をエッチングにより除去し、それ以外は、実施例１
と同様にして積層セラミックコンデンサを製造した。こ
の積層セラミックコンデンサ１００個の静電容量の平均
値は１．０５μＦであった。

【００３３】（比較例）前記実施例１において、積層体
に導電ペーストを塗布せずにそのまま焼成し、その後焼
成後の積層体の端部に導電ペーストを塗布し、焼き付け
て外部電極を形成したこと以外は、実施例１と同様にし
て積層セラミックコンデンサを製造した。この積層セラ
ミックコンデンサ１００個の静電容量の平均値は０．９
２μＦであった。

【００３４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の積層電子部
品では、焼成時の積層体の膨らみを抑え、これにより内
部電極における金属の凝集を防止し、均一な導体層とす
ることができるので、所望の特性を有し、且つ特性の安
定した積層電子部品が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による積層セラミックコンデン
サの製造方法を示す一部断面斜視図である。

【図２】本発明の他の実施例による積層セラミックコン
デンサの製造方法を示す一部断面斜視図である。

【図３】本発明のさらに他の実施例による積層セラミッ
クコンデンサの製造方法を示す一部断面斜視図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例による積層セラミッ
クコンデンサの製造方法を示す一部断面斜視図である。

【図５】本発明の実施例により積層セラミックコンデン
サを製造する際のシートの積層順の例を示す分解斜視図
である。

【符号の説明】

２外部電極３焼成済の積層体４押付用ペーストにより形成された膜５焼成済の内部電極６焼成済の内部電極８絶縁膜２１セラミック層２２導電ペースト２３未焼成の積層体２４押付用ペースト２５未焼成の内部電極２６未焼成の内部電極２７セラミック層

フロントページの続き (72)発明者藤井理東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未焼成のセラミック層と導電ペーストに
よる内部電極とを交互に積層し、圧着して積層体を得る
工程と、この積層体を焼成する工程と、内部電極パター
ンが露出した積層体の端部に導体ペーストを塗布する工
程と、この導電ペーストを積層体の端部に焼き付けて外
部電極を形成する工程とを有する積層電子部品の製造方
法において、未焼成の積層体のセラミック層を介して内
部電極が重なりあっている部分の表面に、焼成時の収縮
率が同積層体と同等以上の材料の押付用ペーストを塗布
し、その後積層体と前記押付用ペーストとを同時焼成す
ることを特徴とする積層電子部品の製造方法。
【請求項２】前記押付用ペーストは導電ペーストであ
って、焼成後に絶縁膜で覆われることを特徴とする前記
請求項１に記載の積層電子部品の製造方法。
【請求項３】前記押付用ペーストは積層体を囲むよう
に塗布されることを特徴とする前記請求項１または２に
記載の積層電子部品の製造方法。
【請求項４】前記押付用ペーストは外部電極を形成す
るのに使用されるのと同じ導電ペーストであって、その
導電ペーストが積層体の全体を覆うよう塗布され、焼成
された後、少なくとも内部電極が露出した積層体の端部
を除いて形成された導体膜の中間部が除去され、外部電
極として分離されることを特徴とする前記請求項１に記
載の積層電子部品の製造方法。
【請求項５】前記押付用ペーストが積層体の全体を覆
うよう塗布され、焼成された後、形成された膜が少なく
とも内部電極が露出した積層体の端部から除去され、そ
の除去された跡に外部電極が形成されることを特徴とす
る前記請求項１に記載の積層電子部品の製造方法。