JP2005088418A

JP2005088418A - Coating film forming device and method

Info

Publication number: JP2005088418A
Application number: JP2003326103A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Sato; 久志佐藤; Ryuji Hosogaya; 隆二細萱
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2005-04-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating film forming device which can effectively manufacture lamination-type electronic components with high reliability, and a coating film forming method. <P>SOLUTION: In this coating film forming device, a storage tank 11 in which a ready-mixed slurry is loaded and a sheet forming device 15 are connected by piping 16. The slurry is supplied to the sheet forming device 15 and a distributor 30 for distributing a flocculate in the slurry is installed right before the sheet forming device 15. The sheet forming device 15 forms a sheet using the slurry in which the flocculate is distributed by the distributor 30. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、積層型電子部品の製造に用いる塗膜形成装置および塗膜形成方法に関する。 The present invention relates to a coating film forming apparatus and a coating film forming method used for manufacturing a multilayer electronic component.

積層セラミックコンデンサ、積層型バリスタ、チップインダクタ等の積層型電子部品は、通常、セラミックグリーンシートを積層、圧着し、熱処理して、所定サイズに切断後、焼結工程を経て製造される。 Multilayer electronic components such as multilayer ceramic capacitors, multilayer varistors, and chip inductors are usually manufactured through a sintering process after ceramic green sheets are laminated, pressure-bonded, heat-treated, cut into a predetermined size.

例えば、積層セラミックコンデンサは、以下のような方法で製造される。まず、チタン酸化物等のセラミック粉末、アクリル系、ブチラール系の樹脂バインダー、可塑剤、有機溶剤等を組成成分として、これらを分散混合させて得たセラミックスラリーを準備する。 For example, a multilayer ceramic capacitor is manufactured by the following method. First, a ceramic slurry obtained by dispersing and mixing ceramic powders such as titanium oxide, acrylic and butyral resin binders, plasticizers, organic solvents and the like as composition components is prepared.

次に、このセラミックスラリーをドクターブレード法などを用いてＰＥＴフィルム等のキャリアフィルム上に塗膜を形成し、これを加熱乾燥させてセラミックグリーンシートを形成する。その後、形成したセラミックグリーンシート上に金属粒子等を含む電極ペースト（内部電極）の塗膜を形成し、乾燥させる。 Next, a coating film is formed on this ceramic slurry on a carrier film such as a PET film using a doctor blade method or the like, and this is heated and dried to form a ceramic green sheet. Then, the coating film of the electrode paste (internal electrode) containing a metal particle etc. is formed on the formed ceramic green sheet, and it is made to dry.

次に、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、これを複数枚積層し、圧着した後、所定のサイズに切断してグリーンチップとする。これらのグリーンチップに、焼成、外部電極形成等の処理を施して積層セラミックコンデンサを得る。 Next, the ceramic green sheet is peeled off from the carrier film, a plurality of these are laminated, pressure-bonded, and then cut into a predetermined size to obtain a green chip. These green chips are subjected to treatments such as firing and external electrode formation to obtain multilayer ceramic capacitors.

近年、上記積層型電子部品に対しては、小型化、高性能化が求められるようになっている。このため、積層電子部品の製造に用いられるグリーンシートや電極膜などの層構造には、薄さとともに、高い均一性が求められるようになっている。例えば、塗膜時の塗布ムラ、成分不均一などのわずかのシート欠陥であっても、これが電子部品電気特性や信頼性に与える影響が無視できないレベルとなっている。 In recent years, miniaturization and high performance have been required for the multilayer electronic components. For this reason, a layer structure such as a green sheet or an electrode film used for manufacturing a laminated electronic component is required to have high uniformity as well as thinness. For example, even a slight sheet defect such as coating unevenness or non-uniform component at the time of coating is at a level where the influence of this on electronic component electrical characteristics and reliability cannot be ignored.

しかし、塗膜の形成に用いる無機物粉末（セラミック粉末、誘電体粉末等）の中には、異物や粗大粒子が混入している場合が多く、これらが薄く、均一性の高い塗膜の形成を困難にする。例えば、セラミック粉末の平均粒径はサブミクロンオーダまで微細であっても、粗大な粒子が存在したり、また、微粒子化により逆に凝集が起こりやすくなってしまう場合がある。したがって、塗膜の形成前に、スラリーからこのような異物や凝集体を除去し、また、無機物粉末を十分に分散させて凝集を防ぐことが重要である。 However, inorganic powders (ceramic powders, dielectric powders, etc.) used to form coatings often contain foreign substances and coarse particles, which are thin and form a highly uniform coating. Make it difficult. For example, even if the average particle size of the ceramic powder is fine up to the order of submicron, coarse particles may be present, or aggregation may easily occur due to fine particles. Therefore, it is important to remove such foreign matters and aggregates from the slurry before forming the coating film, and to sufficiently disperse the inorganic powder to prevent aggregation.

凝集を抑える技術として、誘電体粉末を必要量の溶剤と混練し、凝集をほぐしてから残りの溶剤、バインダおよびその他の添加物を添加して混練し、誘電体塗料とする方法が開発されている（特許文献１参照）。また、高圧分散により、均一に分散されたスラリーを製造する方法が開発されている（特許文献２参照）。
特開平７−１０２１９８号公報特開２００１−３９７７３号公報 As a technique to suppress agglomeration, a method has been developed in which dielectric powder is kneaded with a necessary amount of solvent, and after agglomeration is loosened, the remaining solvent, binder and other additives are added and kneaded to obtain a dielectric coating. (See Patent Document 1). Further, a method for producing a uniformly dispersed slurry by high-pressure dispersion has been developed (see Patent Document 2).
Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-102198 JP 2001-39773 A

上記のような方法によれば、十分に分散されたスラリーを用いることにより、均一性の高い塗膜形成が可能となる。しかし、上記手法は基本的に分散処理の直後に得られたスラリーを用いる場合に有効である。通常、積層型電子部品の量産工程においては、製造ラインが常に動いているというわけではなく、セラミックスラリーを塗布前に一時タンクに保管して用いる場合が多い。このため、タンクに投入する時点で十分に分散されていたとしても、時間が経つにつれ凝集が起こり、当初のような分散効果が得られないこととなる。 According to the method as described above, a highly uniform coating film can be formed by using a sufficiently dispersed slurry. However, the above method is basically effective when a slurry obtained immediately after the dispersion treatment is used. Usually, in the mass production process of multilayer electronic components, the production line is not always moving, and the ceramic slurry is often stored and used in a temporary tank before coating. For this reason, even if it is sufficiently dispersed at the time when it is introduced into the tank, aggregation occurs over time, and the initial dispersion effect cannot be obtained.

タンク内における凝集を抑えるため、通常、プロペラ等による撹拌が行われているが、長時間の保存を考慮すると、過酷な条件での分散処理することはできない。また、使用直前に凝集体の少ないスラリーを得るにはフィルタを用いて直前に除去すればよいが、除去により組成が変化することも考えられ、また、原料の無駄ともなる。 In order to suppress agglomeration in the tank, agitation with a propeller or the like is usually performed. However, in consideration of long-term storage, dispersion treatment under severe conditions cannot be performed. Further, in order to obtain a slurry with few aggregates immediately before use, it may be removed immediately before using a filter. However, the composition may be changed by the removal, and the raw material is wasted.

このように、従来より、スラリー等をしばらく保管しておいた場合にも、無機物粉末が十分に分散されたスラリー等を無駄なく使用して、均一性の高い塗膜を形成することができ、したがって、生産性および信頼性の高い積層型電子部品の製造に寄与し得る塗膜形成装置およびその方法が求められていた。 Thus, conventionally, even when the slurry or the like has been stored for a while, the slurry or the like in which the inorganic powder is sufficiently dispersed can be used without waste, and a highly uniform coating film can be formed. Accordingly, there has been a demand for a coating film forming apparatus and method that can contribute to the production of highly productive and reliable multilayer electronic components.

上記事情を鑑みて、本発明は、生産性および信頼性の高い積層型電子部品の製造を可能とする、塗膜形成装置および塗膜形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、効率的にスラリー等を使用でき、かつ、信頼性の高い塗膜形成の可能な塗膜形成装置および塗膜形成方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a coating film forming apparatus and a coating film forming method capable of manufacturing a laminated electronic component with high productivity and reliability.
Another object of the present invention is to provide a coating film forming apparatus and a coating film forming method capable of efficiently using a slurry and the like and capable of forming a highly reliable coating film.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる塗膜形成装置は、
無機粒子粉末を含むスラリーを保存するための保存タンクと、
前記保存タンクに接続され、前記保存タンクからスラリーの供給を受けて塗膜を形成する塗膜形成部と、を備え、
前記保存タンクと前記塗膜形成部との間に設けられ、前記保存タンクから前記塗膜形成部へ供給されるスラリーを分散させる分散機をさらに備える。 In order to achieve the above object, a coating film forming apparatus according to the first aspect of the present invention comprises:
A storage tank for storing a slurry containing inorganic particle powder;
A coating film forming unit that is connected to the storage tank and receives a supply of slurry from the storage tank to form a coating film; and
A disperser is further provided between the storage tank and the coating film forming unit, and disperses the slurry supplied from the storage tank to the coating film forming unit.

上記構成において、前記保存タンクには、所定程度に分散されたスラリーが投入されて保存されることが好ましい。 In the above configuration, it is preferable that slurry stored in a predetermined degree is charged and stored in the storage tank.

上記構成において、前記分散機は、例えば、拡散衝突型の分散装置から構成される。 In the above configuration, the disperser includes, for example, a diffusion collision type disperser.

上記構成において、前記保存タンクには、例えば、少なくとも１０ＭＰａの圧力で衝突分散されたスラリーが投入され、
前記分散装置は、例えば、１０ＭＰａ〜８０ＭＰａの圧力でスラリーを衝突分散する。 In the above-mentioned configuration, the storage tank is charged with, for example, a slurry that has been impact-dispersed at a pressure of at least 10 MPa,
The dispersing device collides and disperses the slurry at a pressure of 10 MPa to 80 MPa, for example.

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点にかかる塗膜形成装置は、
無機粒子粉末を含むスラリーを保存するための保存タンクと、
前記保存タンクに一端が接続された第１の配管と、
前記第１の配管に設けられ、前記保存タンクからスラリーを前記第１の配管内に通流させるポンプと、
前記第１の配管の他端に接続され、前記第１の配管を通じて供給されたスラリーを用いて所定シート上に塗膜を形成する塗膜形成部と、
前記保存タンクと前記塗膜形成部との間に設けられたフィルタと、
前記フィルタの上流に設けられ、前記第１の配管を流れるスラリーを分散させる分散機と、
前記第１の配管を流れるスラリーを、前記フィルタの下流から前記保存タンクに循環させるよう導く第２の配管と、
を備える。 In order to achieve the above object, a coating film forming apparatus according to the second aspect of the present invention comprises:
A storage tank for storing a slurry containing inorganic particle powder;
A first pipe having one end connected to the storage tank;
A pump provided in the first pipe for passing slurry from the storage tank into the first pipe;
A coating film forming unit that is connected to the other end of the first pipe and forms a coating film on a predetermined sheet using the slurry supplied through the first pipe;
A filter provided between the storage tank and the coating film forming unit;
A disperser that is provided upstream of the filter and disperses the slurry flowing through the first pipe;
A second pipe for guiding the slurry flowing through the first pipe to circulate from the downstream of the filter to the storage tank;
Is provided.

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点にかかる塗膜形成方法は、
無機粒子粉末を含むスラリーを保存するための保存タンクと、前記保存タンクに接続され、前記保存タンクからスラリーの供給を受けて塗膜を形成する塗膜形成部と、を備える塗膜形成装置を用いた塗膜形成方法であって、
前記保存タンクから前記塗膜形成部へ供給されるスラリーを分散する工程を備える。 In order to achieve the above object, the method of forming a coating film according to the third aspect of the present invention,
A coating film forming apparatus comprising: a storage tank for storing a slurry containing inorganic particle powder; and a coating film forming unit that is connected to the storage tank and receives a supply of slurry from the storage tank to form a coating film. A coating film forming method used,
A step of dispersing slurry supplied from the storage tank to the coating film forming unit.

上記方法において、前記保存タンクに、所定程度に分散したスラリーを投入して保存することが好ましい。 In the above method, it is preferable to store the slurry dispersed in a predetermined degree in the storage tank.

上記方法において、前記分散工程は、例えば、拡散衝突型の分散装置を用いて行う。 In the above method, the dispersion step is performed using, for example, a diffusion collision type dispersion apparatus.

上記構成において、前記保存タンクに、例えば、少なくとも１０ＭＰａの圧力で衝突分散したスラリーを投入し、
前記分散工程では、例えば、１０ＭＰａ〜８０ＭＰａの圧力でスラリーを衝突分散する。 In the above-described configuration, for example, the slurry that has been impact-dispersed at a pressure of at least 10 MPa is charged into the storage tank,
In the dispersing step, for example, the slurry is impact-dispersed at a pressure of 10 MPa to 80 MPa.

上記目的を達成するため、本発明の第４の観点にかかる塗膜形成方法は、
無機粒子粉末を含むスラリーを保存するための保存タンクと、前記保存タンクに一端が接続された第１の配管と、前記第１の配管に設けられ、前記保存タンクからスラリーを前記第１の配管内に通流させるポンプと、前記第１の配管の他端に接続され、前記第１の配管を通じて供給されたスラリーを用いて所定シート上に塗膜を形成する塗膜形成部と、前記保存タンクと前記塗膜形成部との間に設けられたフィルタと、を備えた塗膜形成装置を用いる塗膜形成方法であって、
前記フィルタの上流で、前記第１の配管を流れるスラリーを分散させ、
前記第１の配管を流れるスラリーを、前記フィルタの下流から前記保存タンクへ循環させる。 In order to achieve the above object, the method for forming a coating film according to the fourth aspect of the present invention comprises:
A storage tank for storing the slurry containing the inorganic particle powder, a first pipe having one end connected to the storage tank, and the first pipe provided in the first pipe, and supplying the slurry from the storage tank to the first pipe A pump for flowing in, a coating film forming unit that is connected to the other end of the first pipe and that forms a coating film on a predetermined sheet using the slurry supplied through the first pipe, and the storage A coating film forming method using a coating film forming apparatus comprising a filter provided between a tank and the coating film forming section,
Disperse the slurry flowing through the first pipe upstream of the filter,
The slurry flowing through the first pipe is circulated from the downstream of the filter to the storage tank.

本発明によれば、高い信頼性で、かつ、効率的な積層型電子部品の製造を可能とする、塗膜形成装置および塗膜形成方法が提供される。
また、本発明によれば、効率的にスラリー等を使用でき、かつ、信頼性の高い塗膜形成の可能な塗膜形成装置および塗膜形成方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the coating film formation apparatus and coating film formation method which enable manufacture of a highly reliable and efficient multilayer electronic component are provided.
Moreover, according to this invention, the coating-film formation apparatus and coating-film formation method which can use a slurry etc. efficiently and can form a reliable coating film are provided.

本発明の実施の形態に係る塗膜形成装置および塗膜形成方法について、以下詳細に説明する。なお、以下では、ペーストの塗膜を形成して、セラミックグリーンシートを形成する場合を例として説明する。 The coating film forming apparatus and the coating film forming method according to the embodiment of the present invention will be described in detail below. In the following description, an example of forming a ceramic green sheet by forming a paste coating film will be described.

図１に、本発明の一実施の形態に係るセラミックグリーンシート製造装置の構成を示す。
図１に示すように、本実施の形態に係るセラミックグリーンシート製造装置１０は、保存タンク１１と、ポンプ１２と、フィルタ１３と、供給制御装置１４と、シート形成装置１５と、を有し、それぞれ配管１６によって接続されている。セラミックグリーンシート製造装置１０の動作は、コントローラ１７によって制御されている。 In FIG. 1, the structure of the ceramic green sheet manufacturing apparatus which concerns on one embodiment of this invention is shown.
As shown in FIG. 1, the ceramic green sheet manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment includes a storage tank 11, a pump 12, a filter 13, a supply control apparatus 14, and a sheet forming apparatus 15. Each is connected by a pipe 16. The operation of the ceramic green sheet manufacturing apparatus 10 is controlled by the controller 17.

保存タンク１１には、セラミックグリーンシートの製造に用いられる組成物の調製済みスラリーが保存されている。組成物は、例えば、チタン酸化物等のセラミック粉末と、アクリル系やブチラール系樹脂等のバインダと、アルコール、ケトン等の溶剤と、その他可塑剤等の添加剤と、から構成される。 The storage tank 11 stores a prepared slurry of the composition used for manufacturing the ceramic green sheet. The composition includes, for example, ceramic powder such as titanium oxide, a binder such as acrylic or butyral resin, a solvent such as alcohol or ketone, and an additive such as a plasticizer.

保存タンク１１には、上記組成物に、分散混合、濾過、脱泡等を施した調製済みのスラリーがバッチあるいは連続的に投入される。すなわち、保存タンク１１には、さらに分散処理等の処理を施すことなくシート製造に用いることができる状態のスラリーが投入される。バッチまたは連続のいずれの場合にも、保存タンク１１には、グリーンシートの製造が中断している間でも、スラリーが保存されている。保存タンク１１は、撹拌用のプロペラ等を備え、内部で撹拌する構成であってもよい。 In the storage tank 11, a prepared slurry obtained by dispersing and mixing, filtering, defoaming and the like is added to the above composition in batch or continuously. That is, the storage tank 11 is charged with slurry in a state that can be used for sheet production without further processing such as dispersion processing. In either case of batch or continuous, the slurry is stored in the storage tank 11 even while the production of the green sheet is interrupted. The storage tank 11 may include a stirring propeller and the like and may be stirred inside.

保存タンク１１に投入されるスラリーは、所定程度まで分散されており、例えば、ボールミル、またはメディア分散機で分散後、衝突型の分散装置を用い、少なくとも１０ＭＰａ以上、より好ましくは、２０ＭＰａ以上の圧力で分散されている。 The slurry charged into the storage tank 11 is dispersed to a predetermined degree. For example, after being dispersed by a ball mill or a media disperser, a pressure of at least 10 MPa or more, more preferably 20 MPa or more is used by using a collision type dispersion device. Is distributed.

ポンプ１２は、保存タンク１１に吸引側が接続されている。ポンプ１２は、保存タンク１１から後述するシート形成装置１５へと至る配管１６内にスラリーのフローを形成する。ポンプ１２はギアポンプなどが望ましい。 The pump 12 has a suction side connected to the storage tank 11. The pump 12 forms a slurry flow in a pipe 16 extending from the storage tank 11 to a sheet forming apparatus 15 described later. The pump 12 is preferably a gear pump.

フィルタ１３は、ポンプ１２の排出側に設けられている。フィルタ１３は、遠心分離器や所定のメッシュサイズのフィルタから構成されている。フィルタ１３は、分散機から後述するシート形成装置１５へ供給されるスラリーに含まれる異物、特に、セラミック粉末の所定サイズ以上の凝集体を除去する。
なお、フィルタ１３はできる限り、シート形成装置１５に近く配置されることが好ましい。 The filter 13 is provided on the discharge side of the pump 12. The filter 13 includes a centrifuge and a filter having a predetermined mesh size. The filter 13 removes foreign substances contained in the slurry supplied from the disperser to the sheet forming apparatus 15 to be described later, particularly aggregates of a predetermined size or more of the ceramic powder.
The filter 13 is preferably arranged as close to the sheet forming apparatus 15 as possible.

供給制御装置１４は、流量制御装置等から構成されている。供給制御装置１４の一端は、バルブ１８を介してフィルタ１３の排出側に接続されている。供給制御装置１４の他端は、シート形成装置１５に接続されており、フィルタ１３を通過したスラリーは、ポンプ１２の駆動およびバルブ１８の開閉によってシート形成装置１５へのその供給の開始および停止が制御され、また、その供給量は供給制御装置１４によって制御される。 The supply control device 14 is composed of a flow rate control device and the like. One end of the supply control device 14 is connected to the discharge side of the filter 13 via a valve 18. The other end of the supply control device 14 is connected to the sheet forming device 15, and the slurry that has passed through the filter 13 starts and stops supplying to the sheet forming device 15 by driving the pump 12 and opening and closing the valve 18. The supply amount is controlled by the supply control device 14.

このように、保存タンク１１、ポンプ１２、配管１６等は、シート形成装置１５にスラリーを供給するスラリー供給ラインを構成する。 As described above, the storage tank 11, the pump 12, the pipe 16, and the like constitute a slurry supply line that supplies the slurry to the sheet forming apparatus 15.

シート形成装置１５は、スラリー供給ラインから供給されたスラリーから、セラミックグリーンシートを形成する。シート形成装置１５の構成の一例を図２に示す。
図２に示すように、シート形成装置１５は、リール２０と、ロール２１と、塗布部２２と、乾燥部２３と、を備える。 The sheet forming apparatus 15 forms a ceramic green sheet from the slurry supplied from the slurry supply line. An example of the configuration of the sheet forming apparatus 15 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the sheet forming apparatus 15 includes a reel 20, a roll 21, a coating unit 22, and a drying unit 23.

リール２０には、連続する支持体シート２４、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムシートが巻回されており、ロール２１によって巻き取られるよう連続的に供給されている。 A continuous support sheet 24, for example, a polyethylene terephthalate film sheet, is wound around the reel 20, and is continuously supplied so as to be taken up by a roll 21.

塗布部２２は、上述したスラリー供給ラインに接続され、より具体的には、供給制御装置１４に接続された配管１６に接続されている。塗布部２２は、連続する支持体シート２４の表面にスラリーをドクターブレード法等により塗布し、塗膜を形成する。 The application unit 22 is connected to the above-described slurry supply line, and more specifically, is connected to the pipe 16 connected to the supply control device 14. The application unit 22 applies the slurry to the surface of the continuous support sheet 24 by a doctor blade method or the like to form a coating film.

乾燥部２３は、赤外線、熱風等を利用する乾燥炉等から構成され、その内部を通過するスラリーが塗膜が形成された支持体シート２４を所定温度に加熱する。加熱により、スラリー中の溶剤が蒸発し、除去される。これにより、支持体シート２４上にはセラミックグリーンシートが形成され、この状態でロール２１に巻き取られる。 The drying unit 23 includes a drying furnace using infrared rays, hot air, and the like, and the slurry passing through the inside heats the support sheet 24 on which the coating film is formed to a predetermined temperature. By heating, the solvent in the slurry is evaporated and removed. As a result, a ceramic green sheet is formed on the support sheet 24 and wound around the roll 21 in this state.

本実施の形態に係る上記構成のセラミックグリーンシート製造装置１０は、分散機３０を備えている。分散機３０は、配管１６の供給制御装置１４の上流に設けられ、特に、フィルタ１３の上流に設けられていることが好ましい。また、分散機３０からシート形成装置１５までの配管１６はできる限り短いことが好ましい。 The ceramic green sheet manufacturing apparatus 10 having the above configuration according to the present embodiment includes a disperser 30. The disperser 30 is provided upstream of the supply control device 14 of the pipe 16, and particularly preferably provided upstream of the filter 13. Moreover, it is preferable that the piping 16 from the disperser 30 to the sheet forming apparatus 15 is as short as possible.

分散機３０は、衝突型の分散装置から構成され、セラミック粉末の凝集を効果的に分散させる。保存タンク１１への投入の前に衝突型分散機を用いて少なくとも２０ＭＰａ以上で、スラリーを分散させる場合、分散機３０の分散圧力は、好ましくは、１０ＭＰａ〜８０ＭＰａであり、より好ましくは、２０ＭＰａ〜６０ＭＰａである。 The disperser 30 is composed of a collision type disperser and effectively disperses the aggregation of the ceramic powder. When the slurry is dispersed at least 20 MPa or more using a collision type disperser before being charged into the storage tank 11, the dispersion pressure of the disperser 30 is preferably 10 MPa to 80 MPa, and more preferably 20 MPa to 60 MPa.

シートの製造中断時には、保存タンク１１や配管１６内でセラミック粉末の凝集が発生しやすい。特に、粉末の微細度が高いときには、凝集が発生しやすい。したがって、たとえ保存タンク１１内に十分に分散されたスラリーを投入したとしても、このような凝集体の発生により、塗膜均一性等が低下してしまうおそれがある。また、このような凝集体の内、所定サイズのものは、フィルタ１３によって除去されることとなるが、原料の無駄となってしまい、また、所望のスラリー組成から乖離してしまうおそれがある。 When the production of the sheet is interrupted, the agglomeration of the ceramic powder tends to occur in the storage tank 11 and the pipe 16. In particular, when the fineness of the powder is high, aggregation tends to occur. Therefore, even if a sufficiently dispersed slurry is charged into the storage tank 11, the uniformity of the coating film may be reduced due to the generation of such aggregates. Further, among the aggregates, those having a predetermined size are removed by the filter 13, but the raw materials are wasted and there is a risk of deviating from a desired slurry composition.

しかし、分散機３０は、配管１６を流れるスラリー中の、スラリーの保管時およびフロー時に発生する凝集体をほぐし、分散させる。これにより、分散機３０を通過したスラリー中の粉末の凝集度は低下し、保存タンク１１に投入された当初に近い、十分に分散された状態でスラリーはシート形成装置１５での使用に供される。このため、均一性等の信頼性の高いシート形成が可能となる。 However, the disperser 30 loosens and disperses aggregates generated during storage and flow of the slurry in the slurry flowing through the pipe 16. As a result, the agglomeration degree of the powder in the slurry that has passed through the disperser 30 is reduced, and the slurry is used in the sheet forming apparatus 15 in a sufficiently dispersed state that is close to the initial state when it is put into the storage tank 11. The For this reason, it is possible to form a sheet with high reliability such as uniformity.

また、フィルタ１３の上流で分散されるため、フィルタ１３で除去されるセラミック粉末は減少し、また、フィルタの交換頻度も低減されるなど、生産性の高いシート製造が可能となる。さらに、フィルタによる粉末の除去量が少ないため、スラリーの組成変化も抑制され、信頼性の向上が図られる。 Further, since the ceramic powder is dispersed upstream of the filter 13, the ceramic powder removed by the filter 13 is reduced, and the frequency of replacement of the filter is also reduced, so that a highly productive sheet can be manufactured. Furthermore, since the amount of powder removed by the filter is small, the change in the composition of the slurry is also suppressed, and the reliability is improved.

上記のような分散効果は、少なくとも、保存タンク１１に強力な分散装置を取り付けることにより一部は可能である。しかし、製造中断時には保存タンク１１内にスラリーが長期間保存される場合があることを考えると、このような構成は好ましいものではない。
一方で、本実施の形態の分散機３０を設けた構成によれば、使用（供給）の直前でスラリーを分散させるので、このような不都合はなく、さらに、配管１６における凝集体をも分散させることが可能である。 The dispersion effect as described above can be partly achieved by attaching a strong dispersion device to the storage tank 11 at least. However, considering that slurry may be stored in the storage tank 11 for a long period of time when production is interrupted, such a configuration is not preferable.
On the other hand, according to the configuration in which the disperser 30 according to the present embodiment is provided, the slurry is dispersed immediately before use (supply). Therefore, there is no such inconvenience, and the aggregates in the pipe 16 are also dispersed. It is possible.

続いて、本発明の一実施の形態に係るセラミックグリーンシートの製造方法について詳細に説明する。
まず、セラミック粉末、溶剤、結合剤及び可塑剤を投入して、所定時間分散混合、ろ過等して、その状態でシート製造に使用可能なスラリーを調製する。このスラリーを保存タンク１１にバッチまたは連続的に輸送して保存する。 Then, the manufacturing method of the ceramic green sheet which concerns on one embodiment of this invention is demonstrated in detail.
First, ceramic powder, a solvent, a binder, and a plasticizer are added, and dispersion and mixing for a predetermined time, filtration, and the like are performed to prepare a slurry that can be used for sheet manufacture in that state. This slurry is stored in a storage tank 11 by batch or continuous transportation.

このように、保存タンク１１には、調製済みスラリーが保存されており、コントローラ１７は、セラミックグリーンシートの形成工程が進行されているか否かに関わらず、スラリーが保存されている限り、ポンプ１２を駆動して配管１６内にスラリーのフローを形成している。 In this way, the prepared slurry is stored in the storage tank 11, and the controller 17 can maintain the pump 12 as long as the slurry is stored regardless of whether or not the ceramic green sheet forming process is in progress. Is driven to form a slurry flow in the pipe 16.

シートの形成工程を進行する際には、コントローラ１７は、バルブ１８を開放し、供給制御装置１４を制御して、シート形成装置１５のシート形成速度に合わせた所定の供給速度でスラリーをシート形成装置１５の塗布部２２に供給する。これにより、シート形成装置１５では、セラミックグリーンシートが連続的に形成される。 When proceeding with the sheet forming process, the controller 17 opens the valve 18 and controls the supply control device 14 to form the slurry at a predetermined supply speed that matches the sheet forming speed of the sheet forming apparatus 15. It supplies to the application part 22 of the apparatus 15. Thereby, in the sheet forming apparatus 15, ceramic green sheets are continuously formed.

ここで、スラリーの供給ラインには分散機３０が設けられており、保存タンク１１や配管１６で発生する凝集体はシート形成装置１５への供給直前に再分散される。このため、シート形成装置１５に供給されるスラリーは、保存タンク１１に投入された状態の分散度に戻され、または、これに近い程度まで分散される。したがって、塗布ムラ等の抑制された均一性の高い塗膜形成が可能となり、信頼性の高いシート形成が可能となる。 Here, a disperser 30 is provided in the slurry supply line, and aggregates generated in the storage tank 11 and the piping 16 are redispersed immediately before the supply to the sheet forming apparatus 15. For this reason, the slurry supplied to the sheet forming apparatus 15 is returned to the degree of dispersion in the state of being put in the storage tank 11 or is dispersed to a degree close to this. Accordingly, it is possible to form a highly uniform coating film with suppressed coating unevenness and the like, and to form a highly reliable sheet.

以上のようにして、本実施の形態に係るセラミックグリーンシートの製造方法によるセラミックグリーンシートは製造される。その後、製造されたセラミックグリーンシートの表面には、内部電極を構成する電極ペーストの塗膜が形成され、乾燥される。次いで、このセラミックグリーンシートは、支持体シート２４より剥離され、複数枚積層され、圧着される。得られた積層体は、所定のサイズに切断してチップとされ、このチップに焼成、外部電極形成等の処理が施されて、所望の積層型電子部品となる。 As described above, the ceramic green sheet is manufactured by the method for manufacturing a ceramic green sheet according to the present embodiment. Thereafter, a coating film of an electrode paste constituting the internal electrode is formed on the surface of the manufactured ceramic green sheet and dried. Next, the ceramic green sheet is peeled off from the support sheet 24, and a plurality of ceramic green sheets are laminated and pressure-bonded. The obtained laminated body is cut into a predetermined size to form a chip, and the chip is subjected to processing such as firing and external electrode formation to obtain a desired multilayer electronic component.

以上説明したように、本発明に係る塗膜形成装置および塗膜形成方法によれば、スラリーの使用直前にスラリーを分散させるため、均一性の高い塗膜形成が可能となり、ひいては信頼性の高いシートおよびその積層体の製造が可能となる。
また、凝集体としての粉末の除去量を低減させることができ、スラリーの組成の安定化、効率的な原料の使用が可能となり、生産性の高い塗膜形成が可能となり、ひいては、生産性の高いシートおよびその積層体の製造が可能となる。 As described above, according to the coating film forming apparatus and the coating film forming method according to the present invention, since the slurry is dispersed immediately before the use of the slurry, it is possible to form a highly uniform coating film, which is highly reliable. Sheets and laminates thereof can be manufactured.
In addition, the amount of powder removed as agglomerates can be reduced, the composition of the slurry can be stabilized, the use of efficient raw materials can be performed, and a highly productive coating film can be formed. High sheets and laminates thereof can be manufactured.

なお、本発明は、上記実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and applications are possible.

上記実施の形態では、分散機３０は、衝突型の分散装置を用いる構成とした。しかし、分散機３０は他の方式のものでもよく、超音波型、高圧型、撹拌型等、セラミック粉末の凝集を効果的に分散させるものであればいかなるものであっても同様の効果が得られる。この場合、分散機３０の分散能力は、保存タンク１１に投入されるスラリーの分散度等に応じて、スラリーの所望の均一性と組成が実現されるように選択される。 In the above embodiment, the disperser 30 is configured to use a collision-type disperser. However, the disperser 30 may be of another type, and the same effect can be obtained by any type as long as it effectively disperses the agglomeration of the ceramic powder, such as an ultrasonic type, a high pressure type, and a stirring type. It is done. In this case, the dispersibility of the disperser 30 is selected according to the degree of dispersion of the slurry charged into the storage tank 11 so as to achieve the desired uniformity and composition of the slurry.

上記実施の形態において、さらに、図３に示すような構成として、スラリーの一部を保存タンク１１に循環させる構成としてもよい。
図３に示す構成では、ポンプ１２と供給制御装置１４とを結ぶ配管１６には、フィルタ１３の下流に三方弁２５が設けられ、配管１６から分岐するように循環用配管２６が保存タンク１１まで接続されている。 In the above-described embodiment, a configuration in which a part of the slurry is circulated to the storage tank 11 may be further configured as shown in FIG.
In the configuration shown in FIG. 3, a three-way valve 25 is provided downstream of the filter 13 in the pipe 16 connecting the pump 12 and the supply control device 14, and the circulation pipe 26 extends from the pipe 16 to the storage tank 11. It is connected.

三方弁２５は、例えば、シート形成装置１５の動作にかかわらず、３つの弁を開放している。この場合、シート形成装置１５へのスラリー供給の有無にかかわらず、保存タンク１１から供給されるスラリーの一部が循環用配管２６を通って保存タンク１１に還流する。すなわち、セラミックグリーンシートの製造時（シート形成装置１５の動作時）にスラリーの一部が保存タンク１１に還流するとともに、グリーンシートの非製造時においてもスラリーの循環は維持される。 For example, the three-way valve 25 opens three valves regardless of the operation of the sheet forming apparatus 15. In this case, a part of the slurry supplied from the storage tank 11 returns to the storage tank 11 through the circulation pipe 26 regardless of whether or not the slurry is supplied to the sheet forming apparatus 15. That is, a part of the slurry returns to the storage tank 11 when the ceramic green sheet is manufactured (when the sheet forming device 15 is operated), and the circulation of the slurry is maintained even when the green sheet is not manufactured.

このような循環用配管２６を備えた循環構造によれば、シート製造時だけでなく、製造中断時における保存タンク１１からシート形成装置１５までの配管１６内でのセラミック粉末の凝集をもさらに抑制、防止することができる。よって、均一性の一層高い塗膜の形成を可能とし、したがって、セラミックグリーンシートの種々のシート欠陥（塗布ムラ、成分不均一等）をより高度に抑制することが可能となる。 According to such a circulation structure including the circulation pipe 26, the aggregation of the ceramic powder in the pipe 16 from the storage tank 11 to the sheet forming apparatus 15 not only at the time of sheet production but also at the time of production interruption is further suppressed. Can be prevented. Therefore, it is possible to form a coating film with higher uniformity, and therefore, it is possible to more highly suppress various sheet defects (coating unevenness, component non-uniformity, etc.) of the ceramic green sheet.

上記実施の形態では、セラミック粉末を含むスラリーから塗膜を形成してセラミックグリーンシートを形成する場合を例として説明した。しかし、勿論、本発明にかかる塗膜形成装置および塗膜形成方法は、無機粒子粉末を含有するスラリーまたはペーストから塗膜を、特に薄い塗膜を高い均一性で形成しようとするいかなる装置および方法も適用可能である。
例えば、上記例において、セラミックグリーンシートの表面に、内部電極を構成する電極ペーストの塗膜を形成する場合にも、本発明に係る装置および方法を同様に適用可能であり、これにより、均一性の高い塗膜、すなわち、シート欠陥の少ないシートを形成することができる。 In the said embodiment, the case where a coating film was formed from the slurry containing a ceramic powder and a ceramic green sheet was formed was demonstrated as an example. However, of course, the coating film forming apparatus and the coating film forming method according to the present invention are any apparatus and method for forming a coating film from a slurry or paste containing an inorganic particle powder, particularly a thin coating film with high uniformity. Is also applicable.
For example, in the above example, the apparatus and method according to the present invention can be similarly applied to the case where a coating film of the electrode paste constituting the internal electrode is formed on the surface of the ceramic green sheet. High coating film, that is, a sheet with few sheet defects can be formed.

本実施の形態の、図１に示す装置構成を用いて製造したセラミックグリーンシートを用いて、積層セラミックコンデンサ（実施例１）を製造し、その信頼性を調べた。また、スラリーを循環させて使用する、図３に示す装置構成を用いて製造した積層セラミックコンデンサ（実施例２）についても調べた。これらの結果を、スラリーの分散および循環のいずれも行わない通常の装置で製造した積層セラミックコンデンサ（比較例１）の結果と比較した。 A multilayer ceramic capacitor (Example 1) was manufactured using the ceramic green sheet manufactured by using the apparatus configuration shown in FIG. 1 of the present embodiment, and the reliability thereof was examined. Further, a multilayer ceramic capacitor (Example 2) manufactured using the apparatus configuration shown in FIG. These results were compared with the results of a monolithic ceramic capacitor (Comparative Example 1) manufactured with a normal apparatus in which neither slurry dispersion nor circulation was performed.

なお、実験において、セラミックスラリーの組成は、誘電体材料（４５重量部）、有機バインダー（２．７重量部）、有機溶剤量（５０．５重量部）、その他（１．８重量部）であり、衝突型分散装置を用いて、３０ＭＰａの圧力で分散させたものを用いた。
また、セラミックグリーンシートの厚みは４μｍとし、焼成後のコンデンサチップのサンプルは、厚み３μｍの誘電体層を１００層積層したものであり、チップ外形寸法は３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．６ｍｍとした。また、分散機３０での分散は、３０ＭＰａでの高圧型衝突分散によって行った。 In the experiment, the composition of the ceramic slurry was as follows: dielectric material (45 parts by weight), organic binder (2.7 parts by weight), organic solvent amount (50.5 parts by weight), and others (1.8 parts by weight). Yes, and using a collision type dispersion device dispersed at a pressure of 30 MPa.
The ceramic green sheet has a thickness of 4 μm, and the fired capacitor chip sample is a laminate of 100 dielectric layers with a thickness of 3 μm. The chip outer dimensions are 3.2 mm × 1.6 mm × 1.6 mm. It was. Dispersion by the disperser 30 was performed by high-pressure collision dispersion at 30 MPa.

結果を表１に示す。なお、信頼性は、ショート不良、耐圧不良および破壊電圧平均について調べた。ショート不良は、抵抗値が２Ｖ電圧の印加で１０⁵Ω以下になるものを不良品として判断した。耐圧不良は、抵抗値が１５０Ｖ電圧の印加で１０⁶Ω以下になるものを不良品として判断した。破壊電圧は、自動昇圧試験機によって測定した。なお、サンプル数は、ショート不良および耐圧不良で１００００個とし、破壊電圧は１００個とした。 The results are shown in Table 1. The reliability was examined for short circuit defects, breakdown voltage defects, and breakdown voltage averages. The short-circuit defect was determined as a defective product having a resistance value of 10 ⁵ Ω or less when 2V voltage was applied. The breakdown voltage was judged as a defective product when the resistance value was 10 ⁶ Ω or less when 150V voltage was applied. The breakdown voltage was measured by an automatic booster tester. The number of samples was 10,000 for short circuit failure and breakdown voltage failure, and the breakdown voltage was 100.

表１に示されるように、スラリーを再分散させてセラミックグリーンシートを形成してコンデンサチップを製造したもの（実施例１）は、循環させなかったもの（比較例１）と比較して、ショート不良については１％、耐圧不良については３％の向上が見られ、また、破壊電圧平均についても向上が見られた。向上の程度が数％程度であっても、生産（量産）工程においては非常に重要であることはいうまでもない。このように、スラリーを再分散させてセラミックグリーンシートを形成することにより、積層型電子部品の製造信頼性の向上が図れることがわかる。 As shown in Table 1, the capacitor chip produced by redispersing the slurry to form a ceramic green sheet (Example 1) is shorter than that not circulated (Comparative Example 1). An improvement of 1% was observed for defects, and an increase of 3% for breakdown voltage defects, and an improvement was also seen in the breakdown voltage average. It goes without saying that even if the degree of improvement is about several percent, it is very important in the production (mass production) process. Thus, it can be seen that the manufacturing reliability of the multilayer electronic component can be improved by redispersing the slurry to form the ceramic green sheet.

また、再分散させたスラリーの一部を循環させて使用して製造した場合（実施例２）には、ショート不良については同等であったものの、耐圧不良および破壊電圧平均についてはさらなる向上が見られた。これにより、スラリーを再分散および循環させてグリーンシートを形成することにより、チップのさらなる信頼性の向上が図れることがわかる。 In addition, when a part of the re-dispersed slurry was circulated and used (Example 2), although the short circuit failure was equivalent, the breakdown voltage failure and the breakdown voltage average were further improved. It was. Thus, it is understood that the reliability of the chip can be further improved by forming the green sheet by redispersing and circulating the slurry.

本発明の実施の形態にかかるセラミックグリーンシート製造装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the ceramic green sheet manufacturing apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかるシート形成装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sheet forming apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかるセラミックグリーン製造装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the ceramic green manufacturing apparatus concerning embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０セラミックグリーンシート製造装置
１１保存タンク
１２ポンプ
１３フィルタ
１４供給制御装置
１５シート形成装置
１６配管
１７コントローラ
１８バルブ
２５三方弁
２６循環用配管
３０分散機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ceramic green sheet manufacturing apparatus 11 Storage tank 12 Pump 13 Filter 14 Supply control apparatus 15 Sheet forming apparatus 16 Piping 17 Controller 18 Valve 25 Three-way valve 26 Circulation piping 30 Dispersing machine

Claims

無機粒子粉末を含むスラリーを保存するための保存タンクと、
前記保存タンクに接続され、前記保存タンクからスラリーの供給を受けて塗膜を形成する塗膜形成部と、を備え、
前記保存タンクと前記塗膜形成部との間に設けられ、前記保存タンクから前記塗膜形成部へ供給されるスラリーを分散させる分散機をさらに備える、ことを特徴とする塗膜形成装置。 A storage tank for storing a slurry containing inorganic particle powder;
A coating film forming unit that is connected to the storage tank and receives a supply of slurry from the storage tank to form a coating film; and
A coating film forming apparatus, further comprising a disperser provided between the storage tank and the coating film forming unit and dispersing slurry supplied from the storage tank to the coating film forming unit.

前記保存タンクには、所定程度に分散されたスラリーが投入されて保存される、ことを特徴とする請求項１に記載の塗膜形成装置。 The coating film forming apparatus according to claim 1, wherein slurry stored in a predetermined degree is charged and stored in the storage tank.

前記分散機は、拡散衝突型の分散装置から構成される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の塗膜形成装置。 The coating film forming apparatus according to claim 1, wherein the disperser includes a diffusion collision type dispersion apparatus.

前記保存タンクには、少なくとも１０ＭＰａの圧力で衝突分散されたスラリーが投入され、
前記分散装置は、１０ＭＰａ〜８０ＭＰａの圧力でスラリーを衝突分散する、ことを特徴とする請求項３に記載の塗膜形成装置。 The storage tank is charged with a slurry that has been impact-dispersed at a pressure of at least 10 MPa,
The coating film forming apparatus according to claim 3, wherein the dispersing device collides and disperses the slurry at a pressure of 10 MPa to 80 MPa.

無機粒子粉末を含むスラリーを保存するための保存タンクと、
前記保存タンクに一端が接続された第１の配管と、
前記第１の配管に設けられ、前記保存タンクからスラリーを前記第１の配管内に通流させるポンプと、
前記第１の配管の他端に接続され、前記第１の配管を通じて供給されたスラリーを用いて所定シート上に塗膜を形成する塗膜形成部と、
前記保存タンクと前記塗膜形成部との間に設けられたフィルタと、
前記フィルタの上流に設けられ、前記第１の配管を流れるスラリーを分散させる分散機と、
前記第１の配管を流れるスラリーを、前記フィルタの下流から前記保存タンクに循環させるよう導く第２の配管と、
を備える、ことを特徴とする塗膜形成装置。 A storage tank for storing a slurry containing inorganic particle powder;
A first pipe having one end connected to the storage tank;
A pump provided in the first pipe for passing slurry from the storage tank into the first pipe;
A coating film forming unit that is connected to the other end of the first pipe and forms a coating film on a predetermined sheet using the slurry supplied through the first pipe;
A filter provided between the storage tank and the coating film forming unit;
A disperser that is provided upstream of the filter and disperses the slurry flowing through the first pipe;
A second pipe for guiding the slurry flowing through the first pipe to circulate from the downstream of the filter to the storage tank;
A coating film forming apparatus comprising:

無機粒子粉末を含むスラリーを保存するための保存タンクと、前記保存タンクに接続され、前記保存タンクからスラリーの供給を受けて塗膜を形成する塗膜形成部と、を備える塗膜形成装置を用いた塗膜形成方法であって、
前記保存タンクから前記塗膜形成部へ供給されるスラリーを分散する工程を備える、ことを特徴とする塗膜形成方法。 A coating film forming apparatus comprising: a storage tank for storing a slurry containing inorganic particle powder; and a coating film forming unit that is connected to the storage tank and receives a supply of slurry from the storage tank to form a coating film. A coating film forming method used,
A method of forming a coating film, comprising the step of dispersing slurry supplied from the storage tank to the coating film forming unit.

前記保存タンクに、所定程度に分散したスラリーを投入して保存する、ことを特徴とする請求項６に記載の塗膜形成方法。 The coating film forming method according to claim 6, wherein a slurry dispersed to a predetermined degree is charged and stored in the storage tank.

前記分散工程は、拡散衝突型の分散装置を用いて行う、ことを特徴とする請求項６または７に記載の塗膜形成方法。 The coating film forming method according to claim 6, wherein the dispersion step is performed using a diffusion collision type dispersion apparatus.

前記保存タンクに、少なくとも１０ＭＰａの圧力で衝突分散したスラリーを投入し、
前記分散工程では、１０ＭＰａ〜８０ＭＰａの圧力でスラリーを衝突分散する、ことを特徴とする請求項８に記載の塗膜形成方法。 The storage tank is charged with a slurry that has been impact-dispersed at a pressure of at least 10 MPa,
The coating film forming method according to claim 8, wherein in the dispersing step, the slurry is collided and dispersed at a pressure of 10 MPa to 80 MPa.

無機粒子粉末を含むスラリーを保存するための保存タンクと、前記保存タンクに一端が接続された第１の配管と、前記第１の配管に設けられ、前記保存タンクからスラリーを前記第１の配管内に通流させるポンプと、前記第１の配管の他端に接続され、前記第１の配管を通じて供給されたスラリーを用いて所定シート上に塗膜を形成する塗膜形成部と、前記保存タンクと前記塗膜形成部との間に設けられたフィルタと、を備えた塗膜形成装置を用いる塗膜形成方法であって、
前記フィルタの上流で、前記第１の配管を流れるスラリーを分散させ、
前記第１の配管を流れるスラリーを、前記フィルタの下流から前記保存タンクへ循環させる、ことを特徴とする塗膜形成方法。 A storage tank for storing the slurry containing the inorganic particle powder, a first pipe having one end connected to the storage tank, and the first pipe provided in the first pipe, and supplying the slurry from the storage tank to the first pipe A pump for flowing in, a coating film forming unit that is connected to the other end of the first pipe and that forms a coating film on a predetermined sheet using the slurry supplied through the first pipe, and the storage A coating film forming method using a coating film forming apparatus comprising a filter provided between a tank and the coating film forming section,
Disperse the slurry flowing through the first pipe upstream of the filter,
A coating film forming method, wherein the slurry flowing through the first pipe is circulated from the downstream of the filter to the storage tank.