JPH09115765A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリアフィルム上でセラミックグリーンシ
ートを成形し、キャリアフィルムからグリーンシートを
剥離し、この剥離されたグリーンシートを積み重ねて積
層セラミック電子部品のためのセラミック積層体を得よ
うとするとき、剥離を容易にするように作用するグリー
ンシート中の可塑剤が、グリーンシートの接着強度を下
げ、積層精度を低下させるとともに、積層体のセラミッ
ク層間の剥がれを生じさせる、という問題を解決する。 【解決手段】 キャリアフィルム１からグリーンシート
２を吸着ヘッド４により剥離するとき、グリーンシート
２をヒータ１２により３０℃以上かつグリーンシート２
中のバインダのガラス転移点以下の温度に加熱して、バ
インダに可塑性をもたせ、可塑剤の量を減らせるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、積層セラミック
電子部品の製造方法に関するもので、特に、積層セラミ
ック電子部品のためのセラミック積層体を構成するセラ
ミックグリーンシートがキャリアフィルム上で成形さ
れ、このキャリアフィルムからセラミックグリーンシー
トを剥離する工程を備える、積層セラミック電子部品の
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば積層セラミックコンデンサのよ
うな積層セラミック電子部品を製造するとき、複数のセ
ラミックグリーンシートが用意され、これらセラミック
グリーンシートを積み重ねて、セラミック積層体が製造
される。所定のセラミックグリーンシート上には、得よ
うとする積層セラミック電子部品の機能に応じて、コン
デンサ、抵抗、インダクタ、バリスタ、フィルタ等を構
成するための内部電極のような電気的機能要素膜が形成
されている。

【０００３】このような積層セラミック電子部品におい
て、その小型化および高性能化を実現するため、セラミ
ックグリーンシートの薄膜化および多層化が進められて
いる。セラミックグリーンシートの薄膜化にあたって
は、セラミックグリーンシートが機械的に軟弱であるこ
とを考慮しなければならず、その破損を防止するため、
セラミックグリーンシートは、キャリアフィルム上で成
形され、このキャリアフィルムによって保持されたまま
の状態で、内部電極のような電気的機能要素膜の印刷等
の以後の工程が実施されることがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、薄膜化
され軟弱なセラミックグリーンシートは、キャリアフィ
ルムによって保持されたままの状態でいくつかの工程に
おいて取り扱われるが、積み重ねてセラミック積層体を
得る段階では、キャリアフィルムから剥離されなければ
ならない。当然、この剥離工程においても、セラミック
グリーンシートは、破損される可能性があり、たとえば
剥離が順調に進まなかった場合には、セラミックグリー
ンシートが破損されてしまう。

【０００５】上述の剥離を容易にするため、セラミック
グリーンシート中に含まれる可塑剤が寄与していること
がわかっている。すなわち、可塑剤が多く含まれている
ほど、容易に剥離されることができる。しかしながら、
他方では、可塑剤が多くなればなるほど、セラミック積
層体を構成する複数のセラミックグリーンシート間の接
着強度が低下することがわかった。

【０００６】セラミックグリーンシート間の接着強度が
劣ると、次のような問題を引き起こす。すなわち、セラ
ミックグリーンシートを積み重ねている段階あるいは積
み重ね後に積層体をプレスする段階において、セラミッ
クグリーンシート相互にずれが生じやすく、高い積み重
ね精度を得ることができない。

【０００７】また、セラミック積層体は、個々の積層セ
ラミック電子部品のための積層体チップを得るように、
必要に応じて、カットされるが、このカット後におい
て、積層体チップを構成するセラミック層間に剥がれが
認められることがある。なぜなら、プレス工程におい
て、比較的多くの内部電極のような電気的機能要素膜が
重なり合う部分ではプレス作用が十分に及ぼされるが、
そうでない部分ではプレス作用が十分でなく、この後者
の部分で剥がれが生じやすいためである。特に、この剥
がれの問題は、セラミック層の多層化が図られたとき、
より顕著に現れる。

【０００８】そこで、この発明の目的は、上述した種々
の問題を解決し得る、積層セラミック電子部品の製造方
法を提供しようとすることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、キャリアフ
ィルム上でセラミックグリーンシートを成形し、キャリ
アフィルムからセラミックグリーンシートを剥離し、剥
離された複数のセラミックグリーンシートを積み重ね
て、積層セラミック電子部品のためのセラミック積層体
を得る、各工程を備える、積層セラミック電子部品の製
造方法に向けられるものであって、上述の技術的課題を
解決するため、前記剥離工程において、３０℃以上かつ
セラミックグリーンシート中のバインダのガラス転移点
以下の温度にセラミックグリーンシートが加熱されるこ
とを特徴としている。

【００１０】この発明において、好ましくは、前記剥離
工程は、セラミックグリーンシートを真空吸引に基づき
吸引する吸着面およびこの吸着面の周囲から突出する切
断刃を備える吸着ヘッドを用いて実施され、この剥離工
程において、キャリアフィルム上のセラミックグリーン
シートに向かって前記吸着面を近づけ、前記切断刃によ
りセラミックグリーンシートを所定の大きさに切断し、
切断されたセラミックグリーンシートを前記吸着面上に
吸着しながらキャリアフィルムから遠ざけることにより
キャリアフィルムから剥離することが行なわれる。

【００１１】

【発明の効果】この発明によれば、剥離工程において、
３０℃以上かつセラミックグリーンシート中のバインダ
のガラス転移点以下の温度にセラミックグリーンシート
が加熱されるので、セラミックグリーンシートに含まれ
るバインダに可塑性をもたせることができ、その分、セ
ラミックグリーンシートに含有されるべき可塑剤の量を
減らしても、キャリアフィルムからのセラミックグリー
ンシートの剥離を容易に行なうことができる。

【００１２】また、上述のように剥離の容易性を保証し
ながら、可塑剤の量を減らすことができるので、積み重
ねられたセラミックグリーンシート相互間の接着強度を
増すことができる。その結果、セラミックグリーンシー
トを積み重ねている段階あるいは積み重ね後に積層体を
プレスする段階において、セラミックグリーンシート相
互にずれが生じにくくなり、高い積み重ね精度を得るこ
とができるようになる。したがって、内部電極のような
電気的機能要素膜の位置に対する精度も向上し、また、
セラミック積層体から個々の積層セラミック電子部品の
ための積層体チップを得るときに実施されるカット工程
での精度も向上する。そのため、製造の歩留りが増すば
かりでなく、積層体チップの内部にある電気的機能要素
膜とカット面との間のギャップ寸法を小さくすることが
でき、たとえば積層セラミックコンデンサにあっては、
製品面積あたりの取得静電容量を増すことができる。

【００１３】また、セラミック積層体をカットして得ら
れた積層体チップにおいて、セラミック層間の剥がれが
生じにくくなる。そのため、セラミック層の多層化を図
り、積層セラミック電子部品の小型化および高性能化を
実現することが容易になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
よる積層セラミック電子部品の製造方法に含まれる剥離
工程および積み重ね工程を実施している状態を示す図解
的断面図である。図１には、キャリアフィルム１上に保
持されたセラミックグリーンシート２が図示されてい
る。このセラミックグリーンシート２は、キャリアフィ
ルム１上で、たとえばドクターブレード法により成形さ
れたものである。セラミックグリーンシート２上には、
図示しないが、内部電極のような電気的機能要素膜が形
成される。

【００１５】上述したセラミックグリーンシート２は、
キャリアフィルム１によって保持されたまま、搬送ステ
ージ３に沿って、吸着ヘッド４の下方の位置まで搬送さ
れる。吸着ヘッド４は、セラミックグリーンシート２を
真空吸引に基づき吸着する吸着面５を備える。吸着面５
には、概略的に図示するように、負圧を与える複数の吸
引穴６が設けられている。また、吸着ヘッド４には、吸
着面５の周囲から突出する切断刃７が設けられている。

【００１６】吸着ヘッド４は、矢印８、９および１０で
示す方向に順次往復動作する。すなわち、矢印８で示す
方向における下方への動作に従って、キャリアフィルム
１上のセラミックグリーンシート２に向かって吸着面５
が近づけられ、切断刃７によりセラミックグリーンシー
ト２が所定の大きさに切断される。そして、矢印８で示
す方向における上方への動作に従って、切断されたセラ
ミックグリーンシート２は、吸着面５上に吸着されなが
らキャリアフィルム１から遠ざけられることにより、キ
ャリアフィルム１から剥離される。

【００１７】剥離されたセラミックグリーンシート２
は、吸着面５上に吸着されたまま、吸着ヘッド４の矢印
９で示す方向における図による右方への動作に従って、
積み重ねステージ１１の上方の位置まで搬送される。次
いで、吸着ヘッド４の矢印１０で示す方向における下方
への動作の終端において、搬送されて来たセラミックグ
リーンシート２が、積み重ねステージ１１上で、順次積
み重ねられる。

【００１８】このように、積み重ねステージ１１へのセ
ラミックグリーンシート２の供給を終えた吸着ヘッド４
は、逆に、矢印１０で示す方向における上方への動作お
よび矢印９で示す方向における左方への動作を経て、図
１に示した位置まで戻り、以後、上述した動作を繰り返
す。この図１に示した装置において、剥離工程にあるセ
ラミックグリーンシート２を加熱するため、想像線で示
すように、搬送ステージ３における吸着ヘッド４に対向
する部分には、ヒータ１２が内蔵される。このヒータ１
２は、３０℃以上であってセラミックグリーンシート２
中のバインダのガラス転移点以下の温度にセラミックグ
リーンシート２を加熱するように制御される。

【００１９】なお、上述のヒータ１２は、吸着ヘッド４
側に設けられても、あるいは搬送ステージ３および吸着
ヘッド４の双方の側に設けられてもよい。このようにし
て、剥離工程がセラミックグリーンシート２を所定の温
度に加熱した状態で実施されることにより、セラミック
グリーンシート２に含まれるバインダに可塑性をもたせ
ることができ、その分、セラミックグリーンシート２に
含有されるべき可塑剤の量を減らしても、キャリアフィ
ルム１からのセラミックグリーンシート２の剥離を容易
に行なうことができる。また、剥離の容易性を保証しな
がら、セラミックグリーンシート２中の可塑剤の量を減
らすことができるので、積み重ねステージ１１上で積み
重ねられたセラミックグリーンシート２相互間の接着強
度を増すことができる。

【００２０】次に、この発明の効果を確認するため実施
した実験例について記載する。この実験例では、積層セ
ラミックコンデンサのためのセラミック積層体が、図１
に示すような剥離および積み重ね工程を経て製造され
た。ここにおいて用いられたセラミックグリーンシート
は、チタン酸バリウム系のセラミック粉末およびポリビ
ニルブチラール系の樹脂（ガラス転移点＝６２℃）から
なるバインダを含むセラミックスラリをキャリアフィル
ム上で成形して得られたもので、ここに添加される可塑
剤の含有量を種々に変えることによって、種々の試料を
得た。

【００２１】これらの試料のうち、常温でのセラミック
グリーンシートの引っ張り試験における破断伸びが、３
％、５％、８％、１２％、１５％、１９％、２４％とな
ったものを選び、それぞれ、試料１、２、３、４、５、
６、７とした。なお、この破断伸びが大きいほど、セラ
ミックグリーンシートの可塑性が多い。これら試料１〜
７の各々について、図１に示したヒータ１２によるセラ
ミックグリーンシート２の加熱温度を種々に変え、剥離
工程での剥離安定性、積み重ねかつプレス後の内部電極
の積層精度、およびカットされた積層体チップにおける
セラミック層間の剥がれの有無を評価した。

【００２２】これらの結果が、以下の表１、表２および
表３にそれぞれ示されている。なお、表１では、剥離工
程で剥離ミスが生じた試料の割合が百分率で示され、表
２では、内部電極のずれの平均値が示され、表３では、
セラミック層間の剥がれが生じた試料の割合が百分率で
示されている。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】表１からわかるように、常温での破断伸び
がより小さい試料ほど、常温ないし比較的低温の加熱温
度下における剥離で多くミスが生じているが、これら常
温での破断伸びがより小さい試料の方が、加熱温度が高
くなるほど、剥離ミスが生じていない。このように剥離
ミスが生じなかった試料についてのみ、表２に示した内
部電極の積層精度および表３に示したセラミック層間の
剥がれが評価されている。これら表２および表３からわ
かるように、常温での破断伸びが比較的小さい試料にお
いて、加熱温度を、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃と
いうように、より高くすることにより、内部電極の積層
精度およびセラミック層の剥がれ防止の点でより改善さ
れている。なお、バインダのガラス転移点である６２℃
を超える加熱温度を適用した場合には、剥離ミスおよび
積層精度の低下を招く傾向があり、好ましくない。

【００２７】この発明は、積層セラミックコンデンサの
ようにコンデンサとして機能するものに限らず、抵抗、
インダクタ、バリスタ、フィルタ等として機能する積層
セラミック電子部品にも、これら機能素子が複合された
積層セラミック電子部品にも適用することができる。し
たがって、セラミック積層体の内部に形成される電気的
機能要素膜は、積層セラミックコンデンサの場合には内
部電極であったが、電気的機能要素膜としては、種々の
態様が考えられる。たとえば、電気的機能要素膜は、内
部電極のような良好な導電性を有する膜である以外に、
たとえば比較的大きな電気抵抗性あるいは他の電気的特
性を有する膜であることもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による積層セラミック電
子部品の製造方法に含まれる剥離工程および積み重ね工
程を実施している状態を示す図解的断面図である。

【符号の説明】

１ キャリアフィルム ２ セラミックグリーンシート ３ 搬送ステージ ４ 吸着ヘッド ５ 吸着面 ７ 切断刃 １１ 積み重ねステージ １２ ヒータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリアフィルム上でセラミックグリー
   ンシートを成形し、 前記キャリアフィルムから前記セラミックグリーンシー
   トを剥離し、 剥離された複数の前記セラミックグリーンシートを積み
   重ねて、積層セラミック電子部品のためのセラミック積
   層体を得る、各工程を備える、積層セラミック電子部品
   の製造方法において、 前記剥離工程は、３０℃以上かつ前記セラミックグリー
   ンシート中のバインダのガラス転移点以下の温度に前記
   セラミックグリーンシートを加熱した状態で実施される
   ことを特徴とする、積層セラミック電子部品の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記剥離工程は、前記セラミックグリー
   ンシートを真空吸引に基づき吸引する吸着面および前記
   吸着面の周囲から突出する切断刃を備える吸着ヘッドを
   用い、前記キャリアフィルム上の前記セラミックグリー
   ンシートに向かって前記吸着面を近づけ、前記切断刃に
   より前記セラミックグリーンシートを所定の大きさに切
   断し、切断された前記セラミックグリーンシートを前記
   吸着面上に吸着しながら前記キャリアフィルムから遠ざ
   けることにより前記キャリアフィルムから剥離する、各
   工程を備える、請求項１に記載の積層セラミック電子部
   品の製造方法。