JPH1097943A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形に際しての支持体として用いられていた
キャリアフィルムを用いることなく、セラミックグリー
ンシートの成形を可能にするとともに、グリーンシート
上への導電性ペーストの印刷による機械的損傷および導
電性ペースト中の溶剤による膨潤によって引き起こされ
るグリーンシートの欠陥を防止する。 【解決手段】 グリーンシート２３の成形のための成形
面１２に凹部１３を形成した繰り返し使用可能なステン
レス鋼等からなるベース材１１を用意し、成形面１２上
に導電性ペースト１５を付与した後、掻き取りブレード
１８を作用させ、凹部１３内にある導電性ペースト１５
をもって導電性ペースト膜１４を形成し、次いで、ドク
ターブレード２１により成形面１２上でグリーンシート
２３を成形する。このようにして得られたグリーンシー
ト２３を導電性ペースト膜１４とともにベース材１１か
ら剥離し、積み重ねる。

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
ック電子部品を製造するために用意されかつ積み重ねら
れるセラミックグリーンシートを得るための方法におけ
る改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３には、この発明にとって興味ある積
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１が断面図で示されている。積層セラミックコ
ンデンサ１は、セラミック積層体２を備える。セラミッ
ク積層体２には、内部回路要素としての複数の内部電極
３がそれぞれセラミック層４を介して積層されている。
これら内部電極３には、セラミック積層体２の一方の端
面５にまで引き出されるものと、他方の端面６にまで引
き出されるものとがあり、これらは交互に配置されてい
る。また、これら端面５および６をそれぞれ覆うよう
に、外部電極７および８が形成され、それによって、内
部電極３は、端面５または６上において、いずれかの外
部電極７または８に接続される。

【０００３】このような積層セラミックコンデンサ１を
製造するため、内部電極３となる所定のパターンを有す
る導電性ペースト膜がそれぞれ形成された複数のセラミ
ックグリーンシートを用意し、これらセラミックグリー
ンシートを積み重ねる各工程が、通常、実施されてい
る。ここで、セラミックグリーンシートは、セラミック
層４となるものである。

【０００４】上述した導電性ペースト膜が形成されたセ
ラミックグリーンシートは、典型的には、次のようにし
て製造されている。まず、セラミックグリーンシートを
成形するに際しての支持体となるキャリアフィルムが用
意される。キャリアフィルムは、たとえば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等の樹脂フィルムから構成される。

【０００５】次いで、キャリアフィルム上で、セラミッ
クスラリーをたとえばドクターブレード法により処理す
ることにより、セラミックグリーンシートが成形され、
その後剥離される。次いで、セラミックグリーンシート
上に、内部電極３となる導電性ペースト膜がたとえばス
クリーン印刷により所定のパターンをもって形成され
る。

【０００６】このようにして製造された、導電性ペース
ト膜が形成されたセラミックグリーンシートは、次い
で、積み重ねられ、必要に応じてカットされた後、焼成
され、それによって、セラミック積層体２が得られ、さ
らに外部電極７および８を形成することによって、積層
セラミックコンデンサ１が得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】たとえば積層セラミッ
クコンデンサについて言えば、小型でありながら大容量
を得ることを可能にするため、セラミック層の薄層化お
よび多層化、すなわち、１つのセラミック層を介して対
向する内部電極間の間隔（以下、「素子厚」と言う。）
を小さくするとともに、１つのセラミック層とこれを介
して対向する内部電極からなる単位容量形成素子を多数
化することが進んでいる。

【０００８】上述のように多層化が進んだ場合、グリー
ンシートを形成するために用いる膨大な量のキャリアフ
ィルムが必要となる。しかしながら、キャリアフィルム
は、その材料コストがそれほど安価ではなく、また、そ
れにもかかわらず、ほとんど再利用されていないのが現
状である。なぜなら、種々の要因による汚れがキャリア
フィルムに付くことがあり、再利用のためのキャリアフ
ィルムの洗浄に多大なコストがかかり、かえってコスト
の上昇を招くことがあるからである。

【０００９】また、前述のように、内部電極３となる導
電性ペースト膜は、セラミックグリーンシートを成形し
た後、その上にスクリーン印刷により導電性ペーストを
所定のパターンで付与することによって形成される。こ
のとき、スクリーンをセラミックグリーンシートに接触
させるため、セラミックグリーンシートが機械的損傷を
受けることがあり、また、導電性ペーストに含まれる溶
剤成分によりセラミックグリーンシートが部分的に膨潤
することがある。これらのことから、セラミックグリー
ンシートに欠陥が生じやすい。

【００１０】特に、この欠陥は、前述したような薄層化
の結果として、セラミックグリーンシートが薄くなれば
なるほど生じやすい。そのため、得られた積層セラミッ
クコンデンサにおいて、初期の電気的ショート不良の発
生率が高くなり、信頼性を著しく低下させることがあ
る。そこで、この発明の目的は、上述したようなキャリ
アフィルムに関するコストを節減でき、かつセラミック
グリーンシートに対する欠陥を生じにくくできる、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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、内部回路要
素となる所定のパターンを有する導電性ペースト膜がそ
れぞれ形成された複数のセラミックグリーンシートを積
み重ねる工程を備える、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、上述した技術的課題を
解決するため、次のような構成を備えることを特徴とし
ている。

【００１２】すなわち、この発明では、まず、セラミッ
クグリーンシートを成形するための成形面を有する繰り
返し使用可能なベース材が用意される。このベース材の
成形面の少なくとも導電性ペースト膜が形成されるべき
部分に対応する領域には、導電性ペーストを付与したと
き所定のパターンの導電性ペースト膜が得られることを
可能にする処理が施されている。そして、成形面上の前
記処理が施された領域内に、所定のパターンを有する導
電性ペースト膜を形成するように、導電性ペーストが付
与される。次いで、この導電性ペースト膜を覆うように
成形面上にセラミックグリーンシートが成形される。こ
のようにして、導電性ペースト膜が形成されたセラミッ
クグリーンシートが得られ、このセラミックグリーンシ
ートが前述した積み重ねる工程において積み重ねられ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、この発明を図３に示した
ような積層セラミックコンデンサ１の製造に適用した実
施形態について説明する。まず、図１に示すように、繰
り返し使用可能なベース材１１が用意される。ベース材
１１は、たとえばステンレス鋼からなるベルト状部材に
よって与えられる。ベース材１１の一方主面は、後述す
るセラミックグリーンシートを成形するための成形面１
２とされる。

【００１４】なお、ベース材１１は、ステンレス鋼に代
えて、樹脂等で構成することもでき、また、ベルト状部
材ではなく、単なる板状部材であってもよい。ベース材
１１の成形面１２上には、複数の凹部１３が行および列
をなすように分布して形成されている。凹部１３は、た
とえばエッチング技術により形成され、たとえば１〜２
μｍ程度の深さを有している。凹部１３が形成された領
域は、後述する導電性ペースト膜が形成されるべき部分
に対応している。また、これら凹部１３の形成は、後述
するように、導電性ペーストを付与したとき所定のパタ
ーンの導電性ペースト膜が得られることを可能にする処
理に相当する。

【００１５】次に、図２（１）に示すように、図３に示
した内部電極３となる導電性ペースト膜１４が凹部１３
内に形成される。より具体的には、導電性ペースト膜１
４を形成するための導電性ペースト１５が、供給ノズル
１６から成形面１２上に供給され、この供給ノズル１６
を矢印１７で示すように成形面１２に沿って移動させる
ことにより、成形面１２上に伸ばされる。

【００１６】次いで、同じく図２（１）に示すように、
掻き取りブレード１８を、成形面１２に接触させなが
ら、矢印１９で示すように成形面１２に沿って移動させ
る。これによって、凹部１３内の導電性ペースト１５の
みが残され、この残された導電性ペースト１５をもって
導電性ペースト膜１４が各凹部１３内に形成される。凹
部１３内の導電性ペースト膜１４は、凹部１３の平面形
状に相関する所定のパターンを有している。導電性ペー
スト膜１４の厚みは、凹部１３の深さを変えることによ
って、１〜２μｍに限らず、任意に調整することができ
る。

【００１７】なお、上述の導電性ペースト膜１４は、次
の工程を実施する前の段階で、乾燥させ、導電性ペース
ト１５中の溶剤成分を十分に除去しておくことが好まし
い。次に、図２（２）に示すように、導電性ペースト膜
１４を覆うように、セラミックスラリー２０が成形面１
２上に供給され、成形面１２に対して所定の間隔を隔て
て配置されたドクターブレード２１を矢印２２方向に動
作させることにより、所定の厚みを有するセラミックグ
リーンシート２３が成形面１２上で成形される。この段
階で、所定のパターンを有する導電性ペースト膜１４が
形成されたセラミックグリーンシート２３が得られる。

【００１８】次に、上述のようにして得られた、所定の
パターンを有する導電性ペースト膜１４が形成されたセ
ラミックグリーンシート２３は、図２（３）において矢
印２４で示すように、ベース材１１から剥離される。こ
れらのセラミックグリーンシート２３は、積み重ねられ
た後、個々の積層セラミックコンデンサ１を得るためカ
ットされ、次いで焼成されたとき、図３に示すようなセ
ラミック積層体２が得られ、このセラミック積層体２に
外部電極７および８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１が得られる。

【００１９】上述のように、セラミックグリーンシート
２３から剥離されたベース材１１は、再び図２（１）に
示す工程を実施するために使用される。なお、前述のよ
うに、セラミックグリーンシート２３をベース材１１か
ら剥離してから積み重ねる代わりに、１つのセラミック
グリーンシート２３をベース材１１によって保持したま
ま積み重ねる毎に、そのセラミックグリーンシート２３
を保持していたベース材１１をセラミックグリーンシー
ト２３から剥離するようにしてもよい。

【００２０】以上の実施形態によれば、ベース材１１の
成形面１２上における、導電性ペースト膜１４が形成さ
れるべき領域は、凹部１３とされているので、導電性ペ
ースト１５を成形面１２上に供給し、掻き取りブレード
１８を成形面１２に接触させながら移動させることによ
って、凹部１３内に残された導電性ペースト１５が所定
のパターンを有する導電性ペースト膜１４を形成するよ
うになる。したがって、所定のパターンを有する導電性
ペースト膜１４を容易にかつ高速で形成することができ
る。

【００２１】また、上述の実施形態では、導電性ペース
ト１５を成形面１２上に供給するため、供給ノズル１６
を用いたが、これに代えて、ロールコータを用いても、
あるいは、ベース材１１を導電性ペースト中に浸漬し、
引き上げる方法を採用してもよい。また、ベース材１１
の成形面１２に導電性ペースト１５を付与したとき所定
のパターンの導電性ペースト膜１４が得られることを可
能にする処理は、上述の実施形態では、凹部１３の形成
であったが、他の物理的処理、たとえば成形面の少なく
とも導電性ペースト膜が形成されるべき領域を機械的に
粗面化する処理、あるいは、ベース材としてフッ素樹脂
等の樹脂を用いるとき、その成形面をエキシマレーザに
て部分改質して粗面化する処理等に置き換えられてもよ
い。さらに、このような処理は、上述のような物理的処
理に限らず、たとえば、シリコン系離型剤を表面コート
したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを
ベース材として用いる場合には、アルカリ系エッチング
剤あるいはトリクレン等の塩素系有機溶剤によって成形
面を処理して導電性ペーストに対する濡れ性を向上させ
るといった化学的処理によってもよい。

【００２２】上述した物理的処理または化学的処理は、
たとえばステンレス鋼からなるベース材が導電性ペース
トをはじく性質を有していることから、通常、この性質
を減じるため、あるいは実質的になくすために行なわれ
るものである。したがって、たとえば粗面化処理または
化学的処理は、成形面における導電性ペースト膜が形成
されるべき領域に対してのみ行なわれても、導電性ペー
スト膜が形成されるべき領域を越えて行なわれても、あ
るいは成形面の全域に対して行なわれてもよい。このよ
うな粗面化処理または化学的処理が導電性ペースト膜を
形成すべき領域に対してのみ行なわれたときには、導電
性ペーストを成形面全域に無造作に付与するだけで、導
電性ペースト膜を形成すべき領域以外の領域では導電性
ペーストがはじかれ、結果として導電性ペースト膜を形
成すべき領域にのみ導電性ペーストを付与することがで
きる場合がある。他方、粗面化処理または化学的処理が
導電性ペースト膜が形成されるべき領域を越えて行なわ
れたり、あるいは成形面の全域に対して行なわれたりす
る場合、導電性ペースト膜を形成すべき領域にのみ導電
性ペーストを付与するため、導電性ペーストの付与に
は、たとえばスクリーン印刷、転写等の方法が用いられ
る。

【００２３】なお、この発明では、ベース材の成形面の
少なくとも導電性ペーストを形成すべき領域に、導電性
ペーストを付与したとき所定のパターンの導電性ペース
ト膜が得られることを可能にする処理を施すことを要件
とし、このような処理は、通常、たとえばステンレス鋼
からなるベース材が有する導電性ペーストをはじく性質
を減じるため、あるいは実質的になくすために行なわれ
るものである。しかしながら、この発明は、導電性ペー
ストをはじく性質を特に有していない材質からなるベー
ス材を用いた場合にも適用することができ、この場合に
も、上述の処理が施される。

【００２４】また、この発明は、図示した実施形態のよ
うに、積層セラミックコンデンサだけでなく、たとえば
積層セラミックバリスタ、セラミック多層回路基板等の
他の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、したがって、積層セラミック電子部品に備え
る内部回路要素としては、図示した実施形態のように、
コンデンサのための内部電極を構成するものに限らず、
バリスタのための内部電極を構成するもの、抵抗を構成
するもの、インダクタを構成するもの等であってもよ
い。

【００２５】

【発明の効果】このように、この発明によれば、従来の
キャリアフィルムに代えて、繰り返し使用可能なベース
材を用いるので、多層化が進んでも、ベース材を繰り返
し使用することにより、用意すべきベース材の数量をそ
れほど多くする必要はない。また、ベース材のコストが
たとえ高くても、ベース材は繰り返し使用するものであ
るので、積層セラミック電子部品の総合的な製造コスト
には、あまり影響を及ぼすものではない。

【００２６】また、ベース材の成形面上に導電性ペース
ト膜を形成した後、この成形面上でセラミックグリーン
シートを成形するので、導電性ペースト膜の形成時にセ
ラミックグリーンシートが機械的損傷を受ける可能性を
なくすことができる。また、導電性ペースト膜を形成し
た後、セラミックグリーンシートを成形する前に、導電
性ペーストを十分に乾燥させれば、導電性ペーストに含
まれる溶剤成分によりセラミックグリーンシートが部分
的に膨潤することも防止することができる。これらのこ
とから、欠陥のないセラミックグリーンシートを容易に
かつ確実に得ることができる。

【００２７】したがって、たとえば積層セラミックコン
デンサの場合、大容量を得るために薄層化されたとして
も、欠陥のないセラミックグリーンシートを用いること
ができるので、初期の電気的ショート不良を実質的にな
くすことができ、信頼性を向上させることができる。実
験によれば、たとえば、素子厚を２．２μｍにまで薄く
しても、初期ショート不良発生率を０％にできることが
確認されている。

【００２８】また、この発明において用いられるベース
材の成形面の少なくとも導電性ペースト膜を形成すべき
領域には、導電性ペーストを付与したときに所定のパタ
ーンの導電性ペースト膜が得られることを可能にする処
理が施されるので、所定のパターンを有する導電性ペー
スト膜を成形面上に容易に形成することができる。した
がって、ベース材の材質として、たとえば導電性ペース
トをはじくようなものも用いることができるので、単に
繰り返し使用という観点のみから好ましい材質を選ぶこ
とができる。すなわち、たとえばステンレス鋼は、導電
性ペーストをはじく性質を有しているが、高耐久性を有
していて繰り返し使用に適しているので、ベース材の材
質として有利に用いることができる。

【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おいて用いられるベース材１１の一
部を示す斜視図である。

【図２】図１に示したベース材１１を用いて、積層セラ
ミック電子部品の製造方法に含まれる（１）導電性ペー
スト膜１４の形成工程、（２）セラミックグリーンシー
ト２３の成形工程、および（３）セラミックグリーンシ
ート２３のベース材１１からの剥離工程をそれぞれ実施
している状態を図解的に示す断面図である。

【図３】この発明にとって興味ある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１を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ 積層セラミックコンデンサ ２ セラミック積層体 ３ 内部電極 ４ セラミック層 １１ ベース材 １２ 成形面 １３ 凹部 １４ 導電性ペースト膜 １５ 導電性ペースト ２０ セラミックスラリー ２３ セラミックグリーンシート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部回路要素となる所定のパターンを有
   する導電性ペースト膜がそれぞれ形成された複数のセラ
   ミックグリーンシートを積み重ねる工程を備える、積層
   セラミック電子部品の製造方法において、 前記セラミックグリーンシートを成形するための成形面
   を有し、かつ前記成形面の少なくとも前記導電性ペース
   ト膜が形成されるべき部分に対応する領域に、導電性ペ
   ーストを付与したとき所定のパターンの導電性ペースト
   膜が得られることを可能にする処理が施された、繰り返
   し使用可能なベース材を用意し、 前記成形面上の前記処理が施された領域内に、所定のパ
   ターンを有する前記導電性ペースト膜を形成するよう
   に、導電性ペーストを付与し、 次いで、前記導電性ペースト膜を覆うように前記成形面
   上で前記セラミックグリーンシートを成形することによ
   って、前記積み重ねる工程で積み重ねられる前記所定の
   パターンを有する導電性ペースト膜が形成されたセラミ
   ックグリーンシートを得る、各工程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。