JP2005159055A - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱加圧時の破損を防止しつつ、焼成時の層間剥離を防止できる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】第1のバインダ樹脂を含有した複数の第1のセラミックグリーンシート2aを間に導体パターン3、4を介して積層してなる内装体11aを、第1のバインダ樹脂の軟化温度よりも高温で軟化する第2のバインダ樹脂を含有した第2のセラミックグリーンシート2bから成る一対の外装体11bで積層方向の両側より挟み込んで一体化することにより積層素体11を形成する工程Aと、積層素体11を加熱しつつ積層方向に加圧することにより圧着積層体11を形成する工程Bと、圧着積層体11を焼成することによって積層セラミック電子部品を得る工程Cと、を含む積層セラミック電子部品の製造方法である。
【選択図】図1
【解決手段】第1のバインダ樹脂を含有した複数の第1のセラミックグリーンシート2aを間に導体パターン3、4を介して積層してなる内装体11aを、第1のバインダ樹脂の軟化温度よりも高温で軟化する第2のバインダ樹脂を含有した第2のセラミックグリーンシート2bから成る一対の外装体11bで積層方向の両側より挟み込んで一体化することにより積層素体11を形成する工程Aと、積層素体11を加熱しつつ積層方向に加圧することにより圧着積層体11を形成する工程Bと、圧着積層体11を焼成することによって積層セラミック電子部品を得る工程Cと、を含む積層セラミック電子部品の製造方法である。
【選択図】図1
Description
本発明は、積層セラミック電子部品の製造方法に関するものである。
代表的な積層セラミック電子部品として、積層セラミックコンデンサを用いて説明する。
図3は、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。
積層セラミックコンデンサの製造方法は、まず、チタン酸バリウム(BaTiO3)などの誘電体材料を主成分とするセラミック粉末、バインダ樹脂、溶剤などを混合したセラミックスラリーを、シート状に成形するとともに乾燥し、誘電体層となるセラミックグリーンシート32を形成する。
次に、セラミックグリーンシート32上に、スクリーン印刷法などにより、Cu、Niなどの金属粉末、バインダ樹脂、溶剤などを混合した導体ペーストを薄膜状に塗布するとともに乾燥し、内部電極となる導体パターン33、34を形成する。
次に、導体パターン33、34が形成されたセラミックグリーンシート32を積層した積層素体41を温度T0で加熱しつつ積層方向に加圧することにより、圧着積層体41を形成する。具体的には、台板上に形成した積層素体41の周囲を枠で囲い、さらに積層素体41上に剛体板を配置し、これらを可撓性袋内に収納させて内部を脱気・密封した状態で静水圧プレス装置の加圧室内に投入する。
そして、圧着積層体41を各素子領域に切断、焼成することによって、積層体31を形成した後、積層体31端部に内部電極33、34と接続する外部電極を形成し、積層セラミックコンデンサを得る。
このとき、バインダ樹脂の軟化温度をT1とした場合、T1<T0の関係を満足する積層セラミックコンデンサの製造方法が特許文献1に開示され、T0<T1の関係を満足する積層セラミックコンデンサの製造方法が特許文献2に開示されている。
特開平08−167537号公報(3−4頁、図1−2)
特開平09−275030号公報(3−5頁)
しかしながら、上述した特許文献1の製造方法によれば、図3(a)に示すように、積層素体41を加熱加圧することにより圧着積層体41を形成した後、圧着積層体41の最外層のセラミックグリーンシート32が台板や剛体板に貼り付いてしまい、圧着積層体41を台板や剛体板から剥離する際に確実に剥離できず、圧着積層体の破損42が生じるという問題点があった。
一方、特許文献2の製造方法によれば、図3(b)に示すように、セラミックグリーンシート32と導体パターン33、34の密着強度が不十分であり、焼成時の層間剥離43が生じるという問題点があった。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、加熱加圧時の破損を防止しつつ、焼成時の層間剥離を防止できる積層セラミック電子部品の製造方法を提供することにある。
本発明は、第1のバインダ樹脂を含有した複数の第1のセラミックグリーンシートを間に導体パターンを介して積層してなる内装体を、前記第1のバインダ樹脂の軟化温度よりも高温で軟化する第2のバインダ樹脂を含有した第2のセラミックグリーンシートから成る一対の外装体で積層方向の両側より挟み込んで一体化することにより積層素体を形成する工程Aと、該積層素体を加熱しつつ積層方向に加圧することにより圧着積層体を形成する工程Bと、前記圧着積層体を焼成することによって積層セラミック電子部品を得る工程Cと、を含む積層セラミック電子部品の製造方法である。
また、前記工程Bにおける積層素体の加熱温度をT0、前記第1のバインダ樹脂の軟化温度をT1、前記第2のバインダ樹脂の軟化温度をT2とした場合、T1<T0<T2の関係を満足することを特徴とするものである。
さらに、前記工程Aにおいて前記内装体と一体化される一対の外装体の各々が、複数の第2のセラミックグリーンシートを加熱・圧着させた積層シートからなることを特徴とするものである。
本発明によれば、第2のバインダ樹脂は、第1のバインダ樹脂の軟化温度よりも高温で軟化する。すなわち、第1のバインダ樹脂の軟化温度を低くできるため、工程Bにおいて、第1のセラミックグリーンシートが十分粘着性を有することから、第1のセラミックグリーンシート同士、あるいは第1のセラミックグリーンシートと導体パターンの密着性を向上させることができ、焼成時(工程C)の層間剥離を防止できる。一方、第2のバインダ樹脂の軟化温度を高くできるため、圧着積層体を台板や剛体板から剥離する際に確実に剥離することができ、圧着積層体の破損を防止できる。ここで、セラミックグリーンシート同士の密着性は、セラミックグリーンシートと導体パターン間の密着性に比べて良好であるため、第2のバインダ樹脂の軟化温度を高くしても、第2のセラミックグリーンシート間の層間剥離が問題になることはない。
また、工程Bにおける積層素体の加熱温度をT0、第1のバインダ樹脂の軟化温度をT1、第2のバインダ樹脂の軟化温度をT2とした場合、T1<T0<T2の関係を満足する。すなわち、第1バインダ樹脂の軟化温度T1より高い温度で加熱するため、焼成時の層間剥離をより効果的に防止できる。一方、第2バインダ樹脂の軟化温度T2より低い温度で加熱するため、圧着積層体の破損をより効果的に防止できる。
さらに、工程Aにおいて内装体と一体化される一対の外装体の各々が、複数の第2のセラミックグリーンシートを加熱・圧着させた積層シートからなるため、第2のセラミックグリーンシート間の層間剥離が問題にならないように、加熱加圧の条件を別途設定することができる。
以下、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法を図面に基づいて説明する。
代表的な積層セラミック電子部品として、積層セラミックコンデンサを用いて説明する。
図1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図であり、工程Bを示す断面図である。図2は、本発明の積層セラミックコンデンサを示す図であり、(a)は外観斜視図、(b)は縦断面図である。
これらの図において、積層セラミックコンデンサ10は、複数の誘電体層2を積層するとともに、誘電体層2間に内部電極3、4を形成した積層体と、積層体1の一対の端面に形成された外部電極5、6とからなる。また、内部電極3と外部電極5、内部電極4と外部電極6が夫々電気的に接続している。
以下、本発明の積層セラミックコンデンサ10の製造方法について説明する。なお図番は、焼成の前後で区別しないものとする。
まず、チタン酸バリウム(BaTiO3)などの誘電体材料を主成分とするセラミック粉末、バインダ樹脂、溶剤、可塑剤、分散剤などを混合したセラミックスラリーを、ドクターブレード法、引き上げ法、ダイコーター、グラビアロールコータなどにより、シート状に成形するとともに乾燥し、誘電体層となる第1のセラミックグリーンシート2a、第2のセラミックグリーンシート2bを形成する。
ここで、第1のセラミックグリーンシート2aに含有される第1バインダ樹脂の軟化温度T1は、第2のセラミックグリーンシート2bに含有される第2バインダ樹脂の軟化温度T2より低くする。具体的には、第1バインダ樹脂にポリビニルブチラール(T1=50℃)を用いた場合、第2バインダ樹脂にポリビニルアルコール(T2=60〜85℃)を用いる方法などが挙げられる。
次に、第1のセラミックグリーンシート2a上に、スクリーン印刷法などにより、Cu、Niなどの金属粉末、バインダ樹脂、溶剤などを混合した導体ペーストを薄膜状に塗布するとともに乾燥し、内部電極となる導体パターン3、4を形成する。
次に、台板21上に、複数の第2のセラミックグリーンシート2bを積層することにより、一方の外装体11bを形成する。また、導体パターン3、4が形成された第1のセラミックグリーンシート2aを交互に積層することにより、内装体11aを形成する。さらに、内装体11a上に他方の外装体11bを形成することにより積層素体11を形成する。また、内装体11aと外装体11bの密着強度を向上させるためには、内装体11aの一対の最外層は、導体パターン3、4ではなく、第1のセラミックグリーンシート2aである方が良い(以上、工程A)。
このとき、台板21上に一方の外装体11bを形成した後、一方の外装体11b上に内装体11aを形成した後、内装体11a上に他方の外装体11bを形成することにより積層素体11を形成し、さらに積層素体11を台板21上に形成した状態で加熱しつつ積層方向に加圧することにより、圧着積層体11を形成するようにしても良い。このことにより、簡単且つ安価な工程になるとともに、工程の途中でのハンドリングによる積層ズレを防止できる。
また、外装体11bは、複数の第2のセラミックグリーンシート2bを加熱・圧着させた積層シートからなるようにしても良い。このことにより、第2のセラミックグリーンシート2b間の層間剥離が問題にならないように、加圧時の圧力を大きくするなど、加熱加圧の条件を別途設定することができる。
次に、積層素体11を台板21上に形成した状態で加熱(例えば、T0=70〜80℃)しつつ積層方向に加圧することにより、圧着積層体11を形成する(工程B)。具体的には、図2に示すように、台板21上に形成した積層素体11の周囲を枠23で囲い、さらに積層素体11上に剛体板22を配置し、これらを可撓性袋内に収納させて内部を脱気・密封した状態で静水圧プレス装置の加圧室内に投入する。このとき、圧着積層体11が可撓性袋24から剥離しやすいように、これらの間にPETフィルムなどを介在させても良い。
このとき、第2のバインダ樹脂の軟化温度T2を高くできるため、圧着積層体11を台板21や剛体板22から剥離する際に確実に剥離することができ、圧着積層体11の破損を防止できる。ここで、セラミックグリーンシート2同士の密着性は、セラミックグリーンシート2aと導体パターン3、4間の密着性に比べて良好であるため、第2のバインダ樹脂の軟化温度を高くしても、第2のセラミックグリーンシート2b間の層間剥離T2が問題になることはない。
次に、圧着積層体11を各素子領域毎に切断し、未焼成状態の積層体1を形成する。すなわち、第1のバインダ樹脂の軟化温度を低くできるため、工程Bにおいて、第1のセラミックグリーンシート2aが十分粘着性を有することから、第1のセラミックグリーンシート2a同士、あるいは第1のセラミックグリーンシート2aと導体パターン3、4の密着性を向上させることができ、焼成時(工程C)の層間剥離を防止できる。
ここで、台板21上に一方の外装体11bを形成した後、一方の外装体11b上に内装体11aを形成し、さらに内装体11a上に他方の外装体11bを形成することにより積層素体11を形成している。また、積層素体11を台板21上に形成した状態で加熱しつつ積層方向に加圧することにより、圧着積層体11を形成し、圧着積層体11を台板21上で切断している。このため、簡単且つ安価な工程になるとともに、工程の途中でのハンドリングによる積層ズレを防止できる。
次に、未焼成状態の積層体1を焼成し、積層体1を得る(以上、工程C)。
得られた積層体1の一対の端部に、外部電極5、6を形成する。
このようにして、図1に示すような積層セラミックコンデンサ10が得られる。
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などは何ら差し支えない。
例えば、上記実施の形態では、本発明を積層セラミックコンデンサ10の製造方法に適用した例について説明したが、本発明は、回路基板、積層圧電部品、半導体部品など、あらゆる積層セラミック電子部品10の製造方法に適用できる。
また、積層素体11を加熱しつつ積層方向に加圧することにより圧着積層体11を形成する方法として、剛体プレスを用いても良い。
さらに、工程Aにおける積層素体11の加熱温度をT0とした場合、T1<T0<T2の関係を満足するようにしても良い。このことにより、積層素体11の層間剥離を防止することができる。
10・・・・・・・積層セラミックコンデンサ
1・・・・・・・・積層体
2・・・・・・・・誘電体層(セラミックグリーンシート)
3、4・・・・・・内部電極(導体パターン)
5、6・・・・・・外部電極
11・・・・・・・圧着積層体(積層素体)
11a・・・・・・内装体
11b・・・・・・外装体
21・・・・・・・台板
22・・・・・・・剛体板
23・・・・・・・枠
24・・・・・・・可撓性袋
1・・・・・・・・積層体
2・・・・・・・・誘電体層(セラミックグリーンシート)
3、4・・・・・・内部電極(導体パターン)
5、6・・・・・・外部電極
11・・・・・・・圧着積層体(積層素体)
11a・・・・・・内装体
11b・・・・・・外装体
21・・・・・・・台板
22・・・・・・・剛体板
23・・・・・・・枠
24・・・・・・・可撓性袋
Claims (3)
- 第1のバインダ樹脂を含有した複数の第1のセラミックグリーンシートを間に導体パターンを介して積層してなる内装体を、前記第1のバインダ樹脂の軟化温度よりも高温で軟化する第2のバインダ樹脂を含有した第2のセラミックグリーンシートから成る一対の外装体で積層方向の両側より挟み込んで一体化することにより積層素体を形成する工程Aと、
該積層素体を加熱しつつ積層方向に加圧することにより圧着積層体を形成する工程Bと、
前記圧着積層体を焼成することによって積層セラミック電子部品を得る工程Cと、を含む積層セラミック電子部品の製造方法。 - 前記工程Bにおける積層素体の加熱温度をT0、前記第1のバインダ樹脂の軟化温度をT1、前記第2のバインダ樹脂の軟化温度をT2とした場合、T1<T0<T2の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記工程Aにおいて前記内装体と一体化される一対の外装体の各々が、複数の第2のセラミックグリーンシートを加熱・圧着させた積層シートからなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003396419A JP2005159055A (ja) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003396419A JP2005159055A (ja) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
Publications (1)
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JP2005159055A true JP2005159055A (ja) | 2005-06-16 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009200439A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Tdk Corp | 積層型電子部品の製造方法 |
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2003
- 2003-11-26 JP JP2003396419A patent/JP2005159055A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009200439A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Tdk Corp | 積層型電子部品の製造方法 |
JP4600490B2 (ja) * | 2008-02-25 | 2010-12-15 | Tdk株式会社 | 積層型電子部品の製造方法 |
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