JPH11297562A

JPH11297562A - 積層セラミック電子部品の製造方法

Info

Publication number: JPH11297562A
Application number: JP10114114A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ueno; 靖司上野
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】容易に焼成雰囲気を所定の雰囲気にすること
が可能で、効率よく所望の特性を備えた積層セラミック
電子部品を製造することが可能な積層セラミック電子部
品の製造方法を提供する。【解決手段】脱脂後のセラミックグリーン積層体を、
密閉式の焼成容器に入れ、所定の雰囲気ガスを封入して
密閉した状態で、焼成容器内の積層体を転動させながら
焼成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層セラミック電
子部品の製造方法に関し、詳しくは、内部電極を備えた
セラミック積層体を所定の条件で焼成する工程を経て製
造される積層セラミック電子部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
セラミック中にセラミック層を介して互いに対向するよ
うに内部電極が配設された構造を有する積層セラミック
電子部品（例えば、積層セラミックコンデンサ、積層バ
リスタ、積層サーミスタ、圧電素子、多層基板など）が
広く用いられている。

【０００３】そして、これらの積層セラミック電子部品
の内部電極として、従来は、セラミックの焼結温度にお
いても溶融せず、かつ高い酸素分圧下で焼成しても酸化
されることのないＰｄやＰｔ、Ａｕなどの貴金属が用い
られてきたが、最近は、ニッケルや銅などの安価な卑金
属を内部電極材料として用いることが広く行われるよう
になっている。

【０００４】このように、ニッケルや銅などの卑金属を
内部電極材料として使用した場合、内部電極が酸化され
てしまわないように、酸素分圧の低い、中性又は還元性
雰囲気において焼成することが必要になる。

【０００５】そこで、焼成時の酸素分圧の低い、中性又
は還元性雰囲気において焼成しても半導体化せず、誘電
体材料として十分な比抵抗と優れた誘電特性を有する誘
電体セラミック（非還元性セラミック）が開発されてい
る。

【０００６】ところで、所定の低い酸素分圧下で、焼成
を行う方法としては、通常、バッチ炉、連続炉とも、炉
内が所定の酸素分圧となるように中性ガスあるいは還元
ガスを供給し、炉内の酸素濃度を制御する方法が用いら
れている。

【０００７】しかし、従来の非還元性セラミックを用い
た積層セラミック電子部品の製造方法においては、焼成
時の酸素分圧が、初期特性及び信頼性に与える影響が大
きいため、焼成炉内全体の酸素濃度を高精度に制御する
必要がある。

【０００８】また、酸素濃度を制御するために、焼成炉
内に中性ガスや還元性ガスを供給するようにした場合、
焼成炉内で雰囲気のばらつきが生じ、これに起因して、
容量や絶縁抵抗などの初期特性のばらつきが大きくなる
傾向があり、工程管理上問題となる場合がある。

【０００９】さらに、酸素分圧を制御するためには、焼
成炉設備に関し、ガスの制御や炉内の密閉などのために
しかるべき装置を設けることが必要になり、設備的な制
約から生産性が低下して、製造コストの上昇を招くとい
う問題点がある。

【００１０】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、容易に焼成雰囲気を所定の雰囲気にすることが可能
で、効率よく所望の特性を備えた積層セラミック電子部
品を製造することが可能な積層セラミック電子部品の製
造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、内
部電極が埋設されたセラミックグリーン積層体を脱脂、
焼成する工程を経て製造される積層セラミック電子部品
の製造方法において、脱脂後の積層体を、密閉式の焼成
容器に入れ、所定の雰囲気ガスを封入して密閉した状態
で、焼成容器内の積層体を転動させながら焼成を行うこ
とを特徴としている。

【００１２】脱バインダー後の積層体を焼成する工程に
おいて、積層体を密閉式の焼成容器に入れ、所定の雰囲
気ガスを封入して密閉した状態で、焼成容器内の積層体
（被焼成物）を転動させながら焼成を行うようにした場
合、雰囲気ガスを連続的に供給しながら雰囲気の制御を
行う場合に比べて、容易に焼成雰囲気を所定の雰囲気に
することが可能になり、設備コストや工程管理コストを
抑えて、効率よく、かつ、経済的に所望の特性を有する
積層セラミック電子部品を製造することが可能になる。

【００１３】すなわち、本発明の積層セラミック電子部
品の製造方法においては、密閉式の焼成容器に所定の雰
囲気ガスを封入し、積層体を転動させながら焼成を行う
ことから、雰囲気ガスの流動に起因する雰囲気のばらつ
きの影響を減少させることが可能になり、複雑な雰囲気
の制御を行うことなく、焼成容器内の積層体を均一に熱
処理して、積層セラミック電子部品の特性のばらつきを
低減させることが可能になる。

【００１４】また、焼成炉に関しても、雰囲気ガスの制
御や、炉内の密閉などの機能を付加することが不要にな
るため、全体として設備コストの低減を図ることが可能
になり、経済性を向上させることができるようになる。

【００１５】また、請求項２の積層セラミック電子部品
の製造方法は、前記内部電極が卑金属材料からなり、か
つ、前記雰囲気ガスが中性ガスあるいは還元性ガスであ
ることを特徴としている。

【００１６】内部電極として卑金属材料が用いられてい
る場合に、焼成容器に雰囲気ガスとして中性ガスあるい
は還元性ガスを封入・密閉して焼成するようにした場
合、雰囲気ガスを連続的に供給しながら雰囲気の制御を
行う場合に比べて、容易に焼成雰囲気を所定の雰囲気に
保ちながら焼成を行うことが可能になり、卑金属内部電
極を備えた積層セラミック電子部品を効率よく製造する
ことが可能になる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
て、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。

【００１８】セラミックグリーンシートの一面に、ニッ
ケル粉末と有機ビヒクルを混合した電極ペースト（内部
電極形成用の導電ペースト）を印刷し、乾燥後、複数枚
のセラミックグリーンシートを積層した後、厚み方向に
圧着することによりセラミックグリーン積層体（以下、
単に「積層体」ともいう）を得た。このセラミックグリ
ーン積層体を所定の大きさにカットした後、空気中にお
いて、３００℃・５時間保持の条件で脱脂（脱バインダ
ー）を行った。

【００１９】それから、脱脂後のセラミックグリーン積
層体（チップ）を、図１，図２に示すような密閉式の焼
成容器１に投入した。この焼成容器１は、ニッケルから
なる本体２に、積層体（チップ）を投入するための投入
口３と、雰囲気ガスを投入するためのガス投入口４が配
設され、内部がジルコニア５によりコートされた構造を
有している。なお、積層体（チップ）の投入口３は、ね
じ式の蓋７により密閉することができるように構成され
ている。また、ガス投入口４には開閉バルブ６が配設さ
れており、場合によっては、焼成途中で雰囲気ガスを追
加供給したり、内部の雰囲気ガスを一部排出したりする
こともできるように構成されている。

【００２０】そして、この焼成容器１に、投入ガスとし
て、Ｎ₂に対するＨ₂の割合が０．１〜０．５容量％の範
囲内の雰囲気ガスを投入した。それから、この焼成容器
１を密閉した状態で軸心回りに回転させながら、連続炉
で１２００℃・２時間保持の条件で焼成を行った。

【００２１】焼成終了後、積層体（チップ）に外部電極
を形成することにより、図３に示すように、複数の内部
電極１１が、セラミック層１２を介して互いに対向する
ように配設され、かつ、内部電極１１が交互に逆側の端
面１３ａ，１３ｂに引き出されて外部電極１４ａ，１４
ｂと接続された構造を有する積層セラミックコンデンサ
を得た。

【００２２】そして、得られた積層セラミックコンデン
サについて、静電容量、誘電損失、絶縁抵抗の値、及び
それらのばらつきを調べた。その結果を表１に示す。な
お、試料数は１００個である。

【００２３】

【表１】

【００２４】なお、比較のため、従来の方法、すなわ
ち、雰囲気ガスを連続的に供給して雰囲気の制御を行い
ながら焼成する方法により得られた積層セラミックコン
デンサ（従来例）について、静電容量、誘電損失、絶縁
抵抗の値、及びそれらのばらつきを調べた、その結果を
表１に併せて示す。表１より、この実施形態の方法によ
り製造した積層セラミックコンデンサ（実施例）は、静
電容量、誘電損失、絶縁抵抗の各特性に関し良好な結果
が得られており、ばらつきも小さいことがわかる。

【００２５】上記のように、この実施形態の積層セラミ
ック電子部品の製造方法によれば、雰囲気ガスの流動に
起因する雰囲気のばらつきの影響を減少させることが可
能になり、複雑な雰囲気の制御を行うことを必要とせず
に、積層セラミック電子部品の特性のばらつきを低減さ
せることが可能になる。また、焼成炉に関しても、雰囲
気ガスの制御や、炉内の密閉などの機能を付加すること
が不要になるため、全体として設備コストの低減を図る
ことが可能になる。

【００２６】また、上記実施形態では、雰囲気ガスとし
て、Ｎ₂に対するＨ₂の割合が０．１〜０．５容量％の範
囲内の雰囲気ガスを焼成容器に封入した場合を例にとっ
て説明したが、雰囲気ガスの種類はこれに限定されるも
のではなく、種々の雰囲気ガスを用いる場合に本発明を
適用することが可能である。

【００２７】また、上記実施形態では、焼成容器を軸心
回りに回転させることにより、積層体（チップ）を転動
させながら焼成するようにしているが、積層体（チッ
プ）を転動させる方法に特別の制約はなく、例えば焼成
容器を揺動させることにより積層体（チップ）を転動さ
せるようにすることも可能である。

【００２８】なお、上記実施形態では、積層セラミック
コンデンサを例にとって説明したが、本発明はこれに限
られるものではなく、セラミック中に内部電極が配設さ
れた構造を有する積層バリスタ、サーミスタ、圧電素
子、多層基板などの種々の積層セラミック電子部品に適
用することが可能である。

【００２９】本発明は、さらにその他の点においても上
記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範
囲内において種々の応用、変形を加えることが可能であ
る。

【００３０】

【発明の効果】上述のように、本発明の積層セラミック
電子部品の製造方法は、密閉式の焼成容器に所定の雰囲
気ガスを封入して密閉した状態で、セラミックグリーン
積層体を転動させながら焼成を行うようにしているの
で、雰囲気ガスの流動に起因する雰囲気のばらつきの影
響を減少させることが可能になり、複雑な雰囲気の制御
を行うことなく、焼成容器内の積層体を均一に熱処理し
て、積層セラミック電子部品の特性のばらつきを低減さ
せることができる。また、焼成炉に関しても、雰囲気ガ
スの制御や、炉内の密閉などの機能を付加することが不
要になるため、全体として設備コストの低減を図ること
が可能になり、経済性を向上させることができる。

【００３１】また、請求項２の積層セラミック電子部品
の製造方法のように、内部電極として卑金属材料が用い
られている場合に、焼成容器に雰囲気ガスとして中性ガ
スあるいは還元性ガスを封入・密閉して焼成するように
した場合、雰囲気ガスを連続的に供給しながら雰囲気の
制御を行う場合に比べて、容易に焼成雰囲気を還元雰囲
気に保ちながら焼成を行うことが可能になり、特に有意
義である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる積層セラミック電
子部品の製造方法において用いた焼成容器を示す斜視図
である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる積層セラミック電
子部品の製造方法において用いた焼成容器を示す断面図
である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる積層セラミック電
子部品の製造方法により製造された積層セラミックコン
デンサを示す断面図である。

【符号の説明】

１焼成容器２本体３投入口４ガス投入口５ジルコニア６開閉バルブ７蓋１１内部電極１２セラミック層１３ａ，１３ｂ端面１４ａ，１４ｂ外部電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部電極が埋設されたセラミックグリーン
積層体を脱脂、焼成する工程を経て製造される積層セラ
ミック電子部品の製造方法において、脱脂後の積層体を、密閉式の焼成容器に入れ、所定の雰
囲気ガスを封入して密閉した状態で、焼成容器内の積層
体を転動させながら焼成を行うことを特徴とする積層セ
ラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】前記内部電極が卑金属材料からなり、か
つ、前記雰囲気ガスが中性ガスあるいは還元性ガスであ
ることを特徴とする請求項１記載の積層セラミック電子
部品の製造方法。