JPH088200B2 - セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミックグリーンシート上に導電ペース
トを付与または印刷し、焼付けることにより電極を形成
してなるセラミック電子部品の製造方法に関し、特に、
導電ペーストの印刷工程が改良されたものに関する。

〔従来の技術〕

積層コンデンサ、多層基板またはLCチップ等のような
積層型のセラミック電子部品は、複数枚の内部電極が内
部に構成されたセラミック焼結体を用いて構成されてい
る。このセラミック焼結体の製造に際しては、従来、以
下のような方法が用いられていた。

まず、ベースフイルム上にセラミック・スラリーをド
クターブレード法で成膜し、乾燥させた後ベースフイル
ムから剥離してセラミックグリーンシートを得る。次
に、得られたセラミックグリーンシートを、所定寸法に
打ち抜く。打ち抜かれたセラミックグリーンシートの一
方主面に、導電ペーストをスクリーン印刷法により所定
の内部電極形状となるように印刷し、乾燥する。導電ペ
ーストの印刷された１種または複数種のセラミックグリ
ーンシートを、所定の枚数用意し、所定の積み重ね方法
に従って位置合わせしつつ積層する。得られた積層体を
金型内に入れて厚み方向に圧着した後、焼成することに
より、内部電極が内部に構成されたセラミック焼結体を
得る。

〔発明が解決しようとする技術課題〕

しかしながら、上記のような従来の製造方法では、導
電ペーストの印刷に際してスクリーン印刷法を用いてい
るため、下記のような種々の問題があった。

例えば、第２図に平面図で示すように、セラミックグ
リーンシート１上に導電ペースト２を矩形の領域に印刷
した場合を考えてみる。この場合、従来のスクリーン印
刷法による印刷では、導電ペースト２の寸法a,bや導電
ペースト２の印刷される位置に、±15μｍ程度のばらつ
きが生じがちであった。その結果、このような導電ペー
スト２を用いて、例えば積層コンデンサを構成した場
合、得られた製品間において、取得容量がばらつきがち
であった。

しかも、この印刷寸法及び位置のばらつきは、一定で
はなく、時間を経るにつれて増大する傾向があった。こ
れは、スクリーン印刷に用いるメッシュ・スクリーンが
使用に連れて変形してきていることによるものと考えら
れる。

また、スクリーン印刷法では、第３図に示すように、
ゴム・スキージ３を矢印方向に移動させ、導電ペースト
４をスクリーン・メッシュ５上でかき取りつつ印刷を行
うものであるため、内部電極（印刷面積）の小さいもの
では塗布厚みが厚くなりがちであり、他方大きいもので
は薄く印刷されがちとなる。なお、６はベースフイルム
を示す。

従って、一定の厚みの内部電極を確実に得るには、ス
キージ３をスクリーン・メッシュ５に圧接させる力や導
電ペースト４の量・粘度等を厳格にコントロールしなけ
ればならない。さらに、この導電ペースト４の塗布厚み
についても、経時的に薄くなりがちであった。この経時
的な塗布厚みの変化も、スクリーン・メッシュの変形や
へたりによるものと考えられている。

なお、導電ペースト４の塗布厚みが、所定の厚みより
も厚い場合には、セラミック積層体を焼結した際にデラ
ミネーションを引き起こす一因にもなる。従って、歩留
を改善する上でも、スクリーン印刷の条件管理を極めて
厳格に行わなければならなかった。

さらに、スクリーン印刷法では、一般に、スクリーン
・メッシュ５のメッシュ開口部の面積よりも広く印刷さ
れる。よって、所望の寸法の内部電極に合わせてスクリ
ーン・メッシュの開口部を設計したとしても、設計通り
の容量を得ることが困難であるという問題もあった。

上記のように従来の導電ペースト印刷方法では、かな
りの大きさの印刷ずれを防止することができず、しかも
スクリーン・メッシュの劣化により印刷ずれが経時的に
増大するという非常に大きな問題があった。よって、小
型化の進展しているセラミック電子部品で、上記のよう
な印刷ずれによる、取得容量等の特性のばらつきが無視
できなくなってきている。

本発明の目的は、導電ペーストの印刷精度を高めるこ
とができ、従って特性のばらつきが少ないセラミック電
子部品を製造することができ、しかも印刷工程の管理の
容易なセラミック電子部品の製造方法を提供することに
ある。

〔技術的課題を解決するための手段〕

本発明は、フイルム上に導電ペーストを印刷した後に
セラミックグリーンシート上に導電ペーストを付与し、
またはセラミックグリーンシート上に導電ペーストを直
接印刷する工程と、セラミックグリーンシート上に付与
または印刷された導電ペーストを焼付けることにより電
極を形成する工程とを備えるセラミック電子部品の製造
方法において、下記の構成を備えることを特徴とする。

すなわち、導電ペーストの印刷を、外周面に導電ペー
ストの印刷形状に応じた少なくとも１の凹部が設けられ
た剛体ロールを用いてグラビア印刷法により行うことを
特徴とするものである。

〔作用〕

剛体ロールで構成されたグラビア版により導電ペース
トを印刷するものであるため、スクリーン・メッシュの
ような変形やへたりが発生しない。従って、導電ペース
トの印刷形状の精度及び印刷位置の精度が効果的に高め
られる。また、剛体ロールを用いるものであるため、経
時的に版の形状が変形しないので、印刷形状や印刷位置
の経時的な変化も生じ難い。

グラビア版とフイルムまたはセラミックグリーンシー
トを接触させて印刷するものであるため、版型となる凹
部の形状と印刷された導電ペーストの形状との間に寸法
差が生じ難い。よって、設計通りの寸法の電極を正確に
形成することができる。同様に、電極の形状の大小によ
る導電ペースト塗布厚の変化も生じ難い。

〔実施例の説明〕

以下、積層コンデンサの製造方法に適用した実施例
を、図面を参照しつつ説明する。

まず、第４図に示すように、ポリエステルまたはポリ
プロピレン等の合成樹脂よりなる長尺状のベースフイル
ム11上に、セラミック・スラリーをドクターブレード法
等で成膜し、乾燥させることにより長尺状のセラミック
グリーンシート12を得る。

次に、セラミックグリーンシート12を、ベースフイル
ム11から剥離する。なお、セラミックグリーンシート12
の厚みが、例えば１μｍ〜30μｍ程度と薄い場合には、
強度が不足するためベースフイルム11から剥離せずに、
以下の工程を実施する。

次に、得られた長尺状のセラミックグリーンシート12
の一方主面に、第１図に示す印刷位置を用いて導電ペー
ストを印刷する。第１図において、13は供給ロールを示
し、長尺状のセラミックグリーンシート12が巻回されて
いる。セラミックグリーンシート12は、供給ロール13を
図示の矢印方向に回転させることによりガイドローラ14
を経て剛体ロール15及びバックアップ・ロール16の間に
送り込まれる。

剛体ロール15は、例えば金属のような剛体材料よりな
り、第５図に示すように、円筒（柱）状に形成されてい
る。剛体ロール15の外周面には、複数個の凹部15aが所
定の間隔を隔てて形成されている。この凹部15aは導電
ペーストの印刷形状に合致した平面形状を有するように
形成されており、グラビア版を構成するために設けられ
ているものである。第５図では、剛体ロール15の周方向
に適宜の間隔を隔てて配置された複数個の凹部15aが剛
体ロール15の軸方向に３列配置されている。

第１図に戻り、剛体ロール15は、その外周面の一部が
槽17内に貯留された導電ペースト18に浸漬されるように
位置決めされている。また、剛体ロール15は図示の矢印
方向に回転駆動され、それによって外周面に付着された
導電ペースト18がバックアップ・ロール16側に運ばれ
る。凹部15a以外の外周面に付着した導電ペーストを除
去するために、かき取りブレード19が剛体ロール15の外
周面に当接されている。

第１図に示すようにセラミックグリーンシート12は、
剛体ロール15とバックアップ・ロール16との間を通過さ
れる。この際、バックアップ・ロール16が剛体ロール15
に対し所定の圧力で圧接され、セラミックグリーンシー
ト12の下面に、剛体ロール15により導電ペーストがグラ
ビア印刷される。しかる後、セラミックグリーンシート
12は、ガイドロール20を経てヒータ21で乾燥され、巻き
取りリール22に巻き取られる。

第６図に、上記のようなグラビア印刷法により印刷さ
れた導電ペーストの形状を平面図で示す。セラミックグ
リーンシート12の下面には、剛体ロール15の凹部15a
（第５図参照）により、矩形の形状に導電ペースト23が
所定の間隔を隔てて印刷されている。この場合、剛体ロ
ール15をセラミックグリーンシート12と接触させて印刷
するものであるため、各導電ペースト23の平面形状は、
凹部15aの平面形状に正確に合致される。すなわち、ス
クリーン印刷法では、メッシュ・スクリーンの開口部よ
りも広く印刷されがちであったが、剛体ロール15を用い
た場合には、版型である凹部の形状と正確に合致した形
状に導電ペースト23を印刷することができる。

しかも、剛体ロール15を用いるものであるため、印刷
位置の精度も高められ、さらに経時的な劣化も生じ難
い。すなわち、スクリーン印刷法では、印刷を繰り返し
ているうちにスクリーン・メッシュが変形することによ
り、印刷形状や印刷位置が経時的に変化していたが、剛
体ロールを用いたグラビア印刷法では、このような経時
的な印刷形状や印刷位置の変化が生じない。よって、半
永久的に同一の剛体ロール15を用いて印刷し得るので、
印刷コストも低減される。

さらに、導電ペースト23の塗布厚みについても、凹部
15aの面積の大小に関わらず一定にすることができる。
よって、印刷条件の管理も容易である。

なお、導電ペーストを印刷した後の工程は、従来のセ
ラミック電子部品の製造方法と同様に行われる。すなわ
ち、例えば巻き取りリール22に巻き取られたセラミック
グリーンシート12を、所定の寸法に打ち抜く。次に、導
電ペーストの印刷された所定枚数のセラミックグリーン
シートを所定の積み重ね様式に従って位置決めしつつ積
層し、セラミック積層体を得る。得られたセラミック積
層体を厚み方向に圧着し、必要により切断し、しかる後
焼成することにより、上記導電ペースト23に基づく内部
電極が内部に構成されたセラミック焼結体を得ることが
できる。最後に、得られた焼結体の外周面に、外部電極
を適宜形成することにより、セラミック電子部品を構成
することができる。

なお、上記実施例は積層コンデンサの製造に適用した
ものであるため、第６図に示すような矩形の導電ペース
ト23を印刷したセラミックグリーンシート12のみを用意
すればよかったが、他の積層型電子部品では、種々の平
面形状の内部電極を形成する必要がある場合もある。そ
の場合には、種々の内部電極形状に応じた平面形状の導
電ペーストを、上記グラビア印刷法により印刷し、所定
の積み重ね様式に従って複数枚のセラミックグリーンシ
ートを積層すればよい。

また、第５図では、１の内部電極形成用導電ペースト
の印刷図形に対して１の凹部15aが形成されていたが、
第８図に示すように、複数個の凹部15bにより、１の電
極印刷形状を構成してもよい。なお、各凹部15bの形状
や深さ等は同一でも、異なっていてもよい。これらのグ
ラビア版形状は印刷後の膜厚により適宜選択される。

また、導電ペースト中には溶剤が含まれており、該溶
剤によるセラミックグリーンシートの膨潤が問題となる
ことがある。この場合には、セラミックグリーンシート
12に直接導電ペースト23をグラビア印刷せず、第７図
（ａ）に示すように、離形処理された合成樹脂フイルム
24の離形処理された面に、上記グラビア印刷法により導
電ペースト25を印刷・乾燥し、しかる後、第７図（ｂ）
に示すように、熱転写によりセラミックグリーンシート
12上に該導電ペースト25を転写してもよい。この場合に
は、第１図の印刷装置において、セラミックグリーンシ
ート12に代えて、上記のような離形処理された合成樹脂
フイルム24が掛けられることになる。

また、合成樹脂フイルム上に導電ペーストを上記実施
例と同様にグラビア印刷し、乾燥した後に、その上面
に、セラミック・スラリーをドクターブレード法等によ
りシート形成し、しかる後合成樹脂フイルムから剥離す
ることによりセラミックグリーンシートの合成樹脂フイ
ルム側主面に導電ペーストを付与してもよい。

なお、本発明の製造方法において用いる剛体ロール
は、金属以外の他の材料によって構成されているものあ
るでもよい。例えば、セラミックスやガラスからなるも
のであってもよく、また経時的な形状変化が生じ難い剛
体材料であれば合成樹脂からなるものであってもよい。

本発明の製造方法が適用されるセラミック電子部品と
しては、積層コンデンサの他、セラミック多層基板、LC
フイルタ、コンデンサ・ネットワーク及びインダクタン
スチップ等の種々のものを挙げることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明では、剛体ロールを用いてグラ
ビア印刷法により導電ペーストが印刷される。グラビア
印刷法であるため、剛体ロールと、セラミックグリーン
シートまたはフイルムとが接触した状態で印刷され、従
って版である凹部と印刷された導電ペーストとの間に寸
法差が生じない。よって、電極形状に応じた凹部を形成
しておけば、所望の寸法の電極を確実に形成することが
でき、設計通りの容量等を実現することができる。

また、剛体ロールを用いるものであるため、版である
凹部の形状の経時的な劣化が生じ難い。よって、導電ペ
ーストを正確な寸法及び位置に印刷し得るだけでなく、
経時的な印刷寸法や印刷位置の変化も生じない。のみな
らず、半永久的に精度を維持したまま印刷し得るので、
印刷コストを低減することも可能である。

さらに、従来のスクリーン印刷法を用いた導電ペース
トの印刷に際しては、スクリーン・メッシュにエマルジ
ョンが塗布されており、導電ペースト中の溶剤により該
エマルジョンが溶解し、それによって印刷精度が劣化す
ることがあったが、本発明ではこのようなエマルジョン
を用いないためペースト中の溶剤の選択を任意に行い得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例において導電ペーストを印刷
する工程を説明するための模式的断面図、第２図は積層
コンデンサの製造に用いるセラミックグリーンシート及
び導電ペーストの平面形状を説明するための平面図、第
３図はスクリーン印刷法による導電ペーストの塗布工程
を説明するための部分切欠断面図、第４図はベースフイ
ルム上にセラミックグリーンシートを成形した状態を示
す部分切欠斜視図、第５図は剛体ロールの斜視図、第６
図はグラビア印刷により導電ペーストをセラミックグリ
ーンシート上に印刷した状態を示す平面図、第７図
（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、合成樹脂フイルム上に
グラビア印刷により導電ペーストを印刷した状態を示す
断面図及びセラミックグリーンシート上に導電ペースト
を転写する工程を説明するための各断面図、第８図は剛
体ロールの他の例を示す斜視図である。 図において、12はセラミックグリーンシート、15は剛体
ロール、15aは凹部、18,23は導電ペースト、24はフイル
ムを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フイルム上に導電ペーストを印刷した後に
   セラミックグリーンシート上に該導電ペーストを付与
   し、またはセラミックグリーンシート上に導電ペースト
   を直接印刷する工程と、その後に、セラミックグリーン
   シート上に付与または印刷された導電ペーストを焼付け
   ることにより電極を形成する工程とを備えるセラミック
   電子部品の製造方法において、 前記導電ペーストの印刷を、外周面に導電ペーストの印
   刷形状に応じた少なくとも１の凹部が設けられた剛体ロ
   ールを用いてグラビア印刷法により行うことを特徴とす
   るセラミック電子部品の製造方法。