JPH09153429A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のセラミックグリーンシートを積層して
なる積層体の内部に形成される複数の内部電極の厚みに
起因して、プレス後に、内部電極が重なり合う部分とそ
うでない部分とで生じ得る段差を小さくすることができ
る、能率的な積層セラミックコンデンサの製造方法を提
供する。 【解決手段】 スクリーン１１のマスク部分１３にセラ
ミックスラリ１６を塗布しておき、内部電極１４となる
ペースト１９をセラミックグリーンシート１５上にスク
リーン印刷するとき、セラミックスラリ１６を同時にセ
ラミックグリーンシート１５上に付与する。セラミック
スラリ１６は、内部電極１４とほぼ同等の厚みを有して
いて、内部電極１４の厚みに起因する段差を小さくする
ように作用する。

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、複数のセラ
ミックグリーンシートを積層しプレスしてなる積層体に
おいて、セラミックグリーンシート間に形成される内部
電極のような内部回路要素の厚みに起因して生じ得る段
差の低減を図るように改良された、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ることが行なわれる。この積
み重ねられるセラミックグリーンシートの特定のものの
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、バリスタ等を
構成するための内部電極のような内部回路要素が、たと
えばスクリーン印刷により形成されている。

【０００３】しかしながら、上述した積層セラミック電
子部品において、たとえば小型化および高性能化を実現
するため、積み重ねられるべきセラミックグリーンシー
トの薄膜化および多層化を図ろうとした場合、セラミッ
クグリーンシート間に存在する内部回路要素の厚みを無
視できなくなり、以下のような問題に遭遇することがあ
る。

【０００４】積層セラミック電子部品の一例としての積
層セラミックコンデンサについて説明すると、図２に断
面図で示すように、複数のセラミックグリーンシート１
を積層しプレスして得られた積層体２において、内部回
路要素としての内部電極３が比較的多く重なり合う部分
と、内部電極３の取り出し部のように、そうでない部分
との間で、比較的大きな段差４が形成されてしまう。こ
のような段差４が形成されるということは、プレス工程
において、積み重ねられた複数のセラミックグリーンシ
ート１に及ぼされる圧力がセラミックグリーンシート１
の面方向に関して均等に付与されていなかったことを意
味している。

【０００５】そのため、たとえば内部電極３の取り出し
部では、内部電極３とセラミックグリーンシート１との
間での密着力が劣り、積層体２の端面部で剥がれが生じ
たり、また、焼成時に生じる内部応力が原因となって、
焼成後の積層体２において、たとえばデラミネーション
のような構造欠陥を招くことがある。また、セラミック
グリーンシート１の積み重ねおよびプレス時において、
内部電極３が不所望に変形して、極端な場合には断線の
原因となるギャップが生じたり、内部電極３の変形に伴
う積層精度の低下の問題も招くことがある。

【０００６】このような問題の改善策として、図３また
は図４に示すような方法が提案されている。図３では、
セラミックグリーンシート１上に形成された内部電極３
の厚みとほぼ同等の厚みを有する厚み補償用の補助セラ
ミックグリーンシート５が用意される。補助セラミック
グリーンシート５には、内部電極３が形成された領域以
外の領域においてセラミックグリーンシート１を覆うよ
うな形状が予め与えられていて、複数のセラミックグリ
ーンシート１の積み重ね工程において、このような補助
セラミックグリーンシート５も積み重ねられる。

【０００７】したがって、図２に示した段差４の原因と
なる内部電極３の厚みは、補助セラミックグリーンシー
ト５によって吸収されるため、プレス後の積層体２にお
いて段差４の発生を抑制することができる。他方、図４
では、セラミックグリーンシート１上に形成された内部
電極３ａとほぼ同等の厚みをもって、ダミー電極６が同
じセラミックグリーンシート１上に形成される。ダミー
電極６は、セラミックグリーンシート１上において、内
部電極３ａと電気的に絶縁されるようにギャップ７を形
成しながら、内部電極３ａが形成されていない端部側に
位置される。

【０００８】したがって、この図４に示した方法によっ
ても、図２に示した段差４の原因となる内部電極３ａの
厚みは、ダミー電極６によって吸収されるため、プレス
後の積層体２において段差４の発生を抑制することがで
きる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、図３およ
び図４に示した方法のいずれによっても、段差４の発生
を抑制できる。しかしながら、これら方法には、それぞ
れ、解決すべき問題がある。まず、図３に示した方法で
は、補助セラミックグリーンシート５を用意し、これを
セラミックグリーンシート１とともに積み重ねる、各工
程が必要である。このような工程は、積層セラミックコ
ンデンサの通常の製造方法に含まれる工程と比較する
と、余分な工程であり、これら工程を実施することは、
比較的面倒であり、生産性を低下させる原因となる。ま
た、補助セラミックグリーンシート５を内部電極３と適
正に位置合わせしてセラミックグリーンシート１上に積
み重ねることは、比較的困難である。

【００１０】他方、図４に示した方法では、内部電極３
ａとダミー電極６との間には、必ずギャップ７が形成さ
れなければならない。そのため、ギャップ７の部分で
は、なおも内部電極３ａの厚みを吸収することができ
ず、この部分において、プレス作用が及ぼされにくくな
り、たとえばデラミネーションのような構造欠陥を招く
可能性があり、また、内部電極３ａが不所望に変形する
ことがある。また、ダミー電極６およびギャップ７の形
成のために占める面積のため、セラミックグリーンシー
ト１上における内部電極３ａを形成できる面積が狭くな
り、当該積層セラミックコンデンサが与える静電容量が
小さくなってしまう。

【００１１】そこで、この発明の目的は、上述した図３
および図４にそれぞれ示した方法で遭遇する問題を解決
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。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数のセラ
ミックグリーンシートを用意し、これらセラミックグリ
ーンシートの特定のものの上に内部回路要素をスクリー
ン印刷により形成し、複数のセラミックグリーンシート
を積み重ねる、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、前記内部回路要素をスクリーン印
刷により形成する工程において、内部回路要素となるペ
ーストとともに内部回路要素を形成すべき領域以外の領
域にセラミックスラリが付与されたスクリーンを用意
し、このスクリーンを用いてセラミックグリーンシート
上に内部回路要素となるペーストを付与すると同時にセ
ラミックスラリを付与することが行なわれることを特徴
としている。

【００１３】

【発明の効果】この発明によれば、内部回路要素となる
ペーストとともに内部回路要素を形成すべき領域以外の
領域にセラミックスラリが付与されたスクリーンが用い
られるので、このスクリーンを用いてセラミックグリー
ンシート上に内部回路要素となるペーストを付与すると
き、これと同時にセラミックグリーンシート上にセラミ
ックスラリを付与することができる。このセラミックス
ラリは、内部回路要素の形成によってもたらされる厚み
の差を小さくするように作用するものである。

【００１４】したがって、この発明によれば、複数のセ
ラミックグリーンシートを積み重ねプレスしたとき、比
較的多くの内部回路要素が重なり合う部分とそうでない
部分との間で生じ得る段差が低減された積層体を、能率
的かつ確実な方法により得ることができる。その結果、
この発明に係る製造方法により得られた積層セラミック
電子部品にあっては、たとえばデラミネーションのよう
な構造欠陥を招いたり、内部回路要素の不所望な変形が
生じたりすることを防止できる。したがって、この発明
は、セラミックグリーンシートを薄膜化かつ多層化し
て、小型で高性能の積層セラミック電子部品を製造する
ために有利に適用することができる。

【００１５】この発明において、好ましくは、スクリー
ンとして、メッシュ部分以外の領域であってセラミック
グリーンシート側に向く面にセラミックスラリが塗布さ
れたものが用意される。そして、このようなスクリーン
を用いて内部回路要素となるペーストを付与すると同時
にセラミックスラリを付与する工程では、メッシュ部分
を通して内部回路要素となるペーストをセラミックグリ
ーンシート上に付与するとともに、メッシュ部分以外の
領域に塗布されたセラミックスラリをセラミックグリー
ンシート上に付与することが行なわれる。

【００１６】上述のようなスクリーンを用いるようにす
れば、従来から内部回路要素を形成するために用いてい
るスクリーンをそのまま用いながら、メッシュ部分以外
の領域にセラミックスラリを塗布するだけで、この発明
を実施することができる。したがって、スクリーンの実
質的な変更や製造工程の実質的な変更を伴わないので、
この発明を実施するためのコスト上昇をほとんど招くこ
とがない。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１には、この発明の一実施形態
による積層セラミック電子部品としての積層セラミック
コンデンサの製造方法に含まれる、内部回路要素として
の内部電極をスクリーン印刷により形成する工程が図解
的断面図で示されている。まず、図１（１）に示すよう
に、スクリーン１１が用意される。スクリーン１１は、
メッシュ部分１２、およびこのメッシュ部分１２以外の
領域すなわちマスク部分１３を備える。スクリーン１１
は、シルクスクリーンであっても、メタルスクリーンで
あってもよい。メッシュ部分１２は、たとえば後述する
図１（４）に示した内部電極１４を形成すべき領域に対
応するパターンを有している。

【００１８】このようなスクリーン１１のマスク部分１
３であって、後述する図１（２）に示すセラミックグリ
ーンシート１５側に向く面には、図１（１）に示すよう
に、セラミックスラリ１６が塗布される。この塗布に
は、たとえばローラ１７が用いられる。すなわち、ロー
ラ１７の周面上にセラミックスラリ１６が一様な厚みで
付与され、この周面上のセラミックスラリ１６がマスク
部分１３に転写される。このセラミックスラリ１６は、
好ましくは、セラミックグリーンシート１５と同じ材料
系を含むようにされる。

【００１９】スクリーン１１としてたとえばシルクスク
リーンが用いられる場合、シルクスクリーンでは、通
常、マスク部分１３が、メッシュ部分１２に比べて、わ
ずかな段差をもって突出しているので、上述のように、
ローラ１７を用いて、マスク部分１３上にのみ選択的に
セラミックスラリ１６を塗布することが容易である。し
かしながら、いくらかのセラミックスラリ１６が、たと
えメッシュ部分１２上に付着したとしても、後述する工
程において、このセラミックスラリ１６は、セラミック
グリーンシート１５と一体化されるにすぎないので、そ
れほど問題となるものではない。

【００２０】なお、マスク部分１３上にセラミックスラ
リ１６を塗布するため、ローラ１７に代えて、メッシュ
部分１２およびマスク部分１３に関してスクリーン１１
とは逆のパターンを有するスクリーンを用いて、セラミ
ックスラリ１６をスクリーン印刷するようにしてもよ
い。このように、セラミックスラリ１６が塗布されたス
クリーン１１が、図１（２）に示されている。

【００２１】他方、同じく図１（２）に示すようなセラ
ミックグリーンシート１５が複数用意される。セラミッ
クグリーンシート１５は、キャリアフィルム１８上にお
いてドクターブレード法等を適用して成形される。この
ような複数のセラミックグリーンシート１５の特定のも
のに対して、スクリーン印刷工程を実施すべく、図１
（２）に示すように、セラミックグリーンシート１５の
上方にスクリーン１１が配置される。

【００２２】次に、図１（３）に示すように、スクリー
ン１１上に、内部電極１４となるペースト１９が付与さ
れ、スキージ２０が移動される。これによって、メッシ
ュ部分１２を通してペースト１９がセラミックグリーン
シート１５上に付与され、セラミックグリーンシート１
５上に所定のパターンの内部電極１４がスクリーン印刷
される。また、これと同時に、マスク部分１３に塗布さ
れていたセラミックスラリ１６も、セラミックグリーン
シート１５上に転写される。

【００２３】このようにして、図１（４）に示すよう
に、所定のパターンをもって内部電極１４が形成され、
これら内部電極１４が形成されていない領域には、セラ
ミックスラリ１６からなる膜が形成された、セラミック
グリーンシート１５が得られる。セラミックスラリ１６
は、内部電極１４とほぼ同等の厚み、たとえば０．８〜
１．２μｍの厚みで形成されればよい。

【００２４】上述の内部電極１４およびセラミックスラ
リ１６を形成した複数のセラミックグリーンシート１５
は、キャリアフィルム１８を剥がしながら、積み重ねら
れ、プレスされ、次いで、個々の積層セラミックコンデ
ンサのための積層体チップを得るため、カットされ、こ
れら積層体チップは焼成される。そして、この焼成され
た積層体チップに外部電極が形成されることによって、
所望の積層セラミックコンデンサが得られる。なお、前
記複数のグリーンシート１５の積み重ね、プレス等の工
程は、既知のいかなる手法で行なってもよい。

【００２５】このようにして得られた積層体チップある
いは積層セラミックコンデンサにおいて、内部電極１４
が多数重なり合う部分とそうでない部分との間で生じ得
る段差は、セラミックスラリ１６の付与により、低減す
ることができる。この発明の効果を確認するために実施
した実験例によれば、セラミックグリーンシート１５と
して厚み５μｍのものを用い、内部電極１４の積み重ね
数を２００としたとき、積層体チップの端面部での剥が
れの発生率は、０．５％にまで低減され、積層セラミッ
クコンデンサにおけるデラミネーションの発生率も、２
％にまで低減された。他方、セラミックスラリ１６を付
与しなかった場合には、剥がれの発生率は、５％であ
り、デラミネーションの発生率は、１５％にも達した。

【００２６】なお、以上説明した実施形態では、用いら
れたスクリーン１１は、内部電極１４を形成するための
メッシュ部分１２を備え、マスク部分１３によってセラ
ミックスラリ１６をセラミックグリーンシート１５上に
塗布したが、これとは逆に、セラミックスラリを付与す
るためにメッシュ部分を用い、内部電極を形成するため
にマスク部分を用いるようにした、スクリーンが適用さ
れてもよい。

【００２７】また、この発明を積層セラミックコンデン
サの製造方法に関連して説明したが、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、バリスタ等として
機能する積層セラミック電子部品の製造方法にも、これ
ら機能素子が複合された積層セラミック電子部品の製造
方法にも適用することができる。

【００２８】また、前述した実施形態では、内部回路要
素が、積層セラミックコンデンサに備える内部電極であ
ったが、上述したように、この発明は、任意の機能を有
する種々の積層セラミック電子部品の製造方法に適用可
能であるので、内部回路要素としては、種々の態様が考
えられる。たとえば、内部回路要素は、内部電極のよう
な良好な導電性を有する要素である以外に、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
要素であることもある。

【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
子部品としての積層セラミックコンデンサの製造方法に
含まれるスクリーン印刷工程を示す図解的断面図であ
る。

【図２】この発明によって解決しようとする問題を説明
するための積層セラミックコンデンサのための積層体２
を示す断面図である。

【図３】図２に示した問題を解決し得る従来の第１の方
法を説明するためのセラミックグリーンシート１および
補助セラミックグリーンシート５を互いに分離して示す
斜視図である。

【図４】図２に示した問題を解決し得る従来の第２の方
法を説明するためのダミー電極６が形成されたセラミッ
クグリーンシート１を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ スクリーン １２ メッシュ部分 １３ マスク部分 １４ 内部電極 １５ セラミックグリーンシート １６ セラミックスラリ １９ 内部電極となるペースト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のセラミックグリーンシートを用意
   し、 前記セラミックグリーンシートの特定のものの上に内部
   回路要素をスクリーン印刷により形成し、 前記複数のセラミックグリーンシートを積み重ねる、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、 前記内部回路要素をスクリーン印刷により形成する工程
   は、前記内部回路要素となるペーストとともに前記内部
   回路要素を形成すべき領域以外の領域にセラミックスラ
   リが付与されたスクリーンを用意する工程と、前記スク
   リーンを用いて前記セラミックグリーンシート上に前記
   内部回路要素となるペーストを付与すると同時に前記セ
   ラミックスラリを付与する工程とを備えることを特徴と
   する、積層セラミック電子部品の製造方法。
2. 【請求項２】 前記スクリーンを用意する工程は、メッ
   シュ部分以外の領域であって前記セラミックグリーンシ
   ート側に向く面に前記セラミックスラリが塗布されたス
   クリーンを用意する工程を備え、前記スクリーンを用い
   て内部回路要素となるペーストを付与すると同時にセラ
   ミックスラリを付与する工程は、前記メッシュ部分を通
   して前記内部回路要素となるペーストを前記セラミック
   グリーンシート上に付与するとともに、前記メッシュ部
   分以外の領域に塗布された前記セラミックスラリを前記
   セラミックグリーンシート上に付与する工程を備える、
   請求項１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。