JP2003282352A - 積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミックグリーンシートと内部電極パター
ンの密着性を再現性良く向上できるとともに、薄層化が
可能であり、且つ脱バイ工程を簡略化し、焼成時のデラ
ミネーションなどの欠陥を防ぐことができる積層セラミ
ックコンデンサの製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の積層セラミックコンデンサの製
造方法は、主面に素子領域に対応し内部電極パターン
３、４が形成されたセラミックグリーンシート２を順次
積層するとともに、素子領域毎に切断後、焼成し、外部
電極を形成する積層セラミックコンデンサの製造方法に
おいて、セラミックグリーンシート２は、そのいずれか
一方の主面が、セラミックグリーンシート２の材料の一
部を変質させて、粘着性を有する粘着領域１２を形成す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、積層セラミックコ
ンデンサの製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の積層セラミックコンデンサは、以
下の方法により製造されていた。まず、ドクターブレー
ド法により、セラミック粉末、有機溶剤、有機バインダ
樹脂、可塑剤、分散剤などからなるセラミックスラリー
を支持体主面に塗布し、セラミックグリーンシートを成
形する。次に、セラミックグリーンシート主面に、スク
リーン印刷法により、Ｎｉ、Ｃｕなどの卑金属や、Ａ
ｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕなどの貴金属、あるいはこれらの
合金を主成分とする内部電極パターンを形成する。そし
て、この内部電極パターンが形成されたセラミックグリ
ーンシートを順次積層し、大型積層体を得る。次に、こ
の大型積層体をブロック状の各誘電体ブロックにカット
する。そして、カットされた誘電体ブロックを焼成し、
その後、外部電極を誘電体ブロックの端面に形成する。
このようにして、積層セラミックコンデンサが得られ
る。 【０００３】しかしながら、上記積層セラミックコンデ
ンサの製造方法において、セラミックグリーンシート同
士は同質のものであるために密着性は良好であるが、セ
ラミックグリーンシートと内部電極パターンは異質のも
のであるために密着性が不十分となり、層間剥離（デラ
ミネーション）が発生する原因となっていた。 【０００４】そこで、図４に示すように、セラミックグ
リーンシート２の主面に内部電極パターン３を形成し、
その内部電極パターンを覆うように、セラミックグリー
ンシート２の主面に有機バインダ樹脂層、あるいは有機
バインダ樹脂の割合を多くしてなる樹脂粘着層２２を形
成して順次積層する方法が特公平７−８７１５８号公報
に開示されている。 【０００５】この方法により、セラミックグリーンシー
ト２と内部電極パターン３の間の密着性を向上でき、信
頼性に優れた積層セラミックコンデンサを提供すること
ができるものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４の
方法の場合、有機バインダ樹脂層、あるいは有機バイン
ダ樹脂の割合を多くした粘着層２２を介在させているた
め、誘電体ブロック中の有機バインダ樹脂層の量が多い
ことにより、脱バイ工程が複雑になるとともに、脱バイ
工程時に完全に有機バインダ樹脂を除くことが困難であ
ることにより、焼成時にデラミネーションなどの欠陥が
発生するという問題点があった。 【０００７】また、粘着層２２を形成する場合、誘電体
ブロックの厚みに粘着層２２の厚みが加算され、積層セ
ラミックコンデンサの不必要な大型化が問題点になって
いた。 【０００８】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、積層セラミックコンデンサ
の小型化が可能であり、且つ脱バイ工程を簡略化し、焼
成時のデラミネーションなどの欠陥を防ぐことができる
積層セラミックコンデンサの製造方法を提供するもので
ある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、主面に素子領
域に対応し内部電極パターンが形成されたセラミックグ
リーンシートを順次積層するとともに、素子領域毎に切
断後、焼成し、外部電極を形成する積層セラミックコン
デンサの製造方法において、前記セラミックグリーンシ
ートは、そのいずれか一方の主面が、該セラミックグリ
ーンシートの材料の一部を変質させて粘着性を有するよ
うに処理されていることを特徴とする積層セラミックコ
ンデンサの製造方法を提供するものである。 【作用】本発明の構成によれば、セラミックグリーンシ
ートのいずれか一方の主面が、そのセラミックグリーン
シートの材料の一部を変質させて、粘着性を有するよう
に処理されているので、別途粘着層を形成しなくても、
セラミックグリーンシートと内部電極パターンの密着性
が向上し、また、誘電体ブロック中の有機バインダ樹脂
層の量を多くする必要がなく、脱バイ工程時に完全に有
機バインダ樹脂を除くことが可能であることから、焼成
時のデラミネーションなどの欠陥が抑制されるととも
に、特別な脱バイ工程を不要とする。さらに、誘電体ブ
ロックの厚みに粘着層の厚みが加算されることもないた
め、積層セラミックコンデンサの小型化を実現できる。 【００１０】なお、本発明において、セラミックグリー
ンシートの材料の一部を変質させて、粘着性を有するよ
うに処理する方法は、乾燥後のセラミックグリーンシー
トの主面に水、有機溶剤、液状または溶剤に溶解させた
可塑剤、液状または溶剤に溶解させた分散剤をスプレー
ノズルなどによりコーティングする方法が挙げられる。 【００１１】すなわち、「材料の一部を変質させる」と
は、セラミックグリーンシートのいすれか一方の主面側
に存在する分散剤の一部や有機バインダ樹脂の可塑性を
増大させて粘着性を持たせることをいう。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ実施の形
態を説明する。図面において、各符号は焼成の前後で区
別しないことにする。 【００１３】図１は、本発明の製造方法を用いた積層セ
ラミックコンデンサの外観斜視図である。図２は、図１
の積層セラミックコンデンサの横断面図である。図３
は、本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法を示
す断面図であり、（ａ）はセラミックグリーンシートの
他方主面に粘着領域を形成する工程、（ｂ）は（ａ）の
セラミックグリーンシートを積層する工程である。 【００１４】図において、積層セラミックコンデンサ１
０は、誘電体ブロック１の両端部に、外部電極５、６を
形成してなる。 【００１５】誘電体ブロック１は、図２に示すように、
複数の誘電体層２を積層してなる。誘電体層２は、チタ
ン酸バリウムを主成分とする非還元性誘電体材料、及び
ガラス成分を含む誘電体材料からなり、その形状は、
３．２ｍｍ×１．６ｍｍなどであり、その厚みは高容量
化のために１〜５μｍとしている。なお、誘電体層２の
形状、厚み、積層数は容量値によって任意に変更するこ
とができる。 【００１６】誘電体層２の焼成前はセラミックスラリー
から成形される。セラミックスラリーは、セラミック粉
末としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）、有機溶剤
としてトルエン、有機バインダ樹脂としてポリビニルブ
チラール（ＰＶＢ）、アクリル系樹脂等、可塑剤として
ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート
（ＤＯＰ）、ポリエチレングリコール等、分散剤とし
て、グリセリン、オレイン酸エチル、モノオレイン酸グ
リセリン、リン酸エステル、ポリエチレンオキシド等が
用いられる。 【００１７】内部電極３、４は、Ｎｉ、Ｃｕなどの卑金
属や、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕなどの貴金属、あるいは
これらの合金を主成分とする材料から構成されている。
そして、２つの内部電極３、４は、誘電体層２を介在さ
せて、誘電体ブロック１の異なる端面側に交互に延出
し、各々異なる外部電極５、６に接続されている。内部
電極３、４の厚みは１〜２μｍとしている。 【００１８】また、外部電極５、６は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａ
ｇ、あるいはこれらの合金などを主成分とする下地導体
膜と、必要に応じてその表面に形成されたＮｉメッキ
層、Ｓｎメッキ層（図示せず）からなる。 【００１９】内部電極３、４及び外部電極５、６も焼成
前はペーストとして成形される。その材料として、内部
電極３、４となる導電性ペーストは、上記金属粉末を、
有機溶剤に有機バインダ樹脂を溶解させた有機ビヒクル
中に分散させてなるものであり、有機ビヒクル中には、
これらの他、各種分散剤、活性剤、可塑剤などが必要に
応じて添加される。また、必要に応じて、共材として、
誘電体層２と同じ材料が添加される。外部電極５、６と
なる導電性ペーストは、上記金属粉末と、ホウケイ酸系
ガラスを上記有機ビヒクル中に分散させてなるものが用
いられる。 【００２０】本発明の特徴的なことは、図２（ａ）に示
すように、誘電体層２となるセラミックグリーンシート
２は、その他方主面が、セラミックグリーンシートの材
料の一部を変質させて、粘着性を有するように処理（以
下、粘着領域１２）されていることである。なお、セラ
ミックグリーンシート２の粘着領域１２の厚みは、０．
５μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下であることが望
ましい。 【００２１】具体的には、乾燥後のセラミックグリーン
シート２の他方主面に水、有機溶剤、液状または溶剤に
溶解させた可塑剤、液状または溶剤に溶解させた分散剤
をスプレーノズル２０などによりコーティングするもの
である。 【００２２】水を乾燥後のセラミックグリーンシート２
の他方主面にコーティングすると、セラミックグリーン
シート２の分散剤の一部に含まれるポリエチレンオキシ
ドが水と反応して溶解し、セラミックグリーンシート２
の他方主面に粘着性を有するように変質させることがで
きるものである。 【００２３】また、有機溶剤としてはトルエン、エタノ
ール、メタノール、キシレン、プロパノール、メチルエ
チルケトン等が用いられる。例えば、乾燥後のセラミッ
クグリーンシート２の他方主面にトルエンをコーティン
グした場合、有機バインダ樹脂（ポリビニルブチラー
ル）の一部がトルエンに溶解することで変質し、有機バ
インダ樹脂の可塑性が増大する。なお、トルエンの量が
少量であれば、トルエンがセラミックグリーンシート２
内部に浸透することはない。さらに、有機バインダ樹脂
（ポリビニルブチラール）はトルエンに若干しか溶解し
ないため、トルエンの量を正確に制御できない場合も、
上記浸透は起こりにくい。また、有機溶剤にアルコール
を用いた場合も有機バインダー樹脂が溶解するために粘
着性を向上させることができる。 【００２４】また、液状または溶剤に溶解させた可塑剤
としては、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチル
フタレート（ＤＯＰ）、ポリエチレングリコール等が挙
げられる。これをコーティングすると、有機バインダ樹
脂（ポリビニルブチラール）の一部が変質し、有機バイ
ンダ樹脂の可塑性が増大するために粘着性が向上する。 【００２５】さらに、液状または溶剤に溶解させた分散
剤としてはグリセリン、オレイン酸エチル、モノオレイ
ン酸グリセリン、リン酸エステル等が挙げられる。この
場合、分散剤が可塑性を有するとともに、溶剤に水が存
在する場合、エチレンオキシドの粘着性が増大する。 【００２６】以下、本発明のセラミックコンデンサ１０
の製造方法について説明する。 【００２７】まず、ドクターブレード、ダイコータなど
を用いて、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）を主成分
とするセラミック粉末、有機溶剤、有機バインダ樹脂、
可塑剤、分散剤などからなるセラミックスラリーを支持
体主面に塗布し、乾燥することにより、誘電体層となる
セラミックグリーンシート２を形成する。 【００２８】次に、セラミックグリーンシート２主面
に、スクリーン印刷法により、Ｎｉ、Ｃｕなどの卑金属
や、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕなどの貴金属、あるいはこ
れらの合金を主成分とする内部電極パターン３、４を形
成する。 【００２９】次に、図２（ａ）に示すように、セラミッ
クグリーンシート２の内部電極パターン３、４が形成さ
れていない他方主面の材料の一部を変質させて、粘着性
を有するように処理する。 【００３０】具体的には、上記セラミックグリーンシー
ト２の主面に水をスプレーノズル２０などによりコーテ
ィングすることで粘着領域１２を形成する。 【００３１】次に、図２（ｂ）に示すように、セラミッ
クグリーンシート２の粘着領域１２が形成された面を、
他のセラミックグリーンシート２の内部電極パターン
３、４が形成された面に当接するように、複数のセラミ
ックグリーンシート２を積層し、大型積層体１１を得
る。 【００３２】次に、大型積層体１１を押し切り刃でブロ
ック状の各誘電体ブロックにカットする。大型積層体１
１が厚い場合はダイシング方式でカットをするのが望ま
しい。 【００３３】次に、誘電体ブロック１は、２５０℃〜４
００℃の炉で仮焼成して有機バインダ樹脂を除いた後、
本焼成炉に入れてセラミック材料の適温で誘電体層２及
び内部電極３、４を同時に１１００〜１３００℃で焼成
を行う。 【００３４】その後、各内部電極３、４を外部と電気的
に接続するために、外部電極５、６を誘電体ブロック１
の端面に、それぞれ適宣電極形成方法により形成する。
このようにして、本発明の積層セラミックコンデンサ１
０が得られる。 【００３５】なお、本発明は上記の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
での種々の変更や改良等は何ら差し支えない。 【００３６】例えば、上記実施の形態では、セラミック
グリーンシート２他方主面側の材料の一部を変質させ
て、粘着性を有するように処理しているが、これに限定
されず、セラミックグリーンシート２一方主面側の材料
の一部を変質させて粘着性を有するように処理しても良
い。なお、このとき、スプレーノズル２０等でコーティ
ングする溶液が、内部電極３、４内部に浸透しないもの
を選択する必要がある。 【００３７】また、上記実施の形態で水を用いた場合、
有機バインダ樹脂は、アクリル系樹脂を用いることが望
ましい。またこのとき、スプレーノズル２０等で水をコ
ーティングした場合、有機バインダ樹脂の一部が水に溶
解することにより、セラミックグリーンシート２のいず
れかの主面が粘着性を有するようになる。 【００３８】また、本発明は、内部電極パターン３、４
が形成されている部分と形成されていない部分との間で
内部電極パターン３、４の厚みによる段差をなくすため
に、セラミックグリーンシート２上に内部電極パターン
３、４を印刷形成した後、これらの内部電極パターン
３、４間にセラミックペーストを印刷する方法について
も適用できる。 【００３９】また、所定の大きさにカットされたセラミ
ックグリーンシート２の上面を吸引手段により保持する
とともに、このセラミックグリーンシート２の下面に粘
着領域１２を形成し、さらにセラミックグリーンシート
２を支持台に積層する工程を繰り返すことにより、セラ
ミックグリーンシート２を支持台上に順次積層するよう
にしても良い。 【００４０】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、セラミ
ックグリーンシートのいずれか一方の主面に、そのセラ
ミックグリーンシートの材料の一部を変質させて、粘着
性を有するように処理されているので、別途粘着層を形
成しなくても、セラミックグリーンシートと内部電極パ
ターンの密着性が向上し、また、誘電体ブロック中の有
機バインダ樹脂層の量を多くする必要がなく、脱バイ工
程時に完全に有機バインダ樹脂を除くことが可能である
ことから、焼成時のデラミネーションなどの欠陥が抑制
されるとともに、特別な脱バイ工程を不要とする。さら
に、誘電体ブロックの厚みに粘着層の厚みが加算される
こともないため、積層セラミックコンデンサの小型化を
実現できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の製造方法を用いた積層セラミックコン
デンサの外観斜視図である。 【図２】図１の積層セラミックコンデンサの横断面図で
ある。 【図３】本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法
を示す断面図であり、（ａ）セラミックグリーンシート
の他方主面に粘着領域を形成する工程、及び（ｂ）
（ａ）のセラミックグリーンシートを積層する工程であ
る。 【図４】従来の積層セラミックコンデンサの製造方法を
示す断面図である。 【符号の説明】 １０ 積層セラミックコンデンサ １ 誘電体ブロック ２ 誘電体層 ３、４ 内部電極 ５、６ 外部電極 １１ 大型積層体 １２ 粘着領域 ２０ ノズル ３０ 支持体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 主面に素子領域に対応し内部電極パター
   ンが形成されたセラミックグリーンシートを順次積層す
   るとともに、素子領域毎に切断後、焼成し、外部電極を
   形成する積層セラミックコンデンサの製造方法におい
   て、 前記セラミックグリーンシートは、そのいずれか一方の
   主面が、該セラミックグリーンシートの材料の一部を変
   質させて粘着性を有するように処理されていることを特
   徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。