JP4508342B2

JP4508342B2 - Multilayer electronic component and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4508342B2
Application number: JP2000054848A
Authority: JP
Inventors: 成一小泉
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: JP2001244138A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層型電子部品およびその製法に関するもので、特に、複数のセラミックグリーンシートを積み重ねて形成された積層セラミックコンデンサに好適に用いられる積層型電子部品およびその製法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の積層セラミックコンデンサは、図１０乃至図１２に示すように、複数のセラミック層１と、長辺３ａと短辺３ｂを有する複数の長方形状の内部電極３を交互に積層してなる積層体５の上下面に、上側端面セラミック層６および下側端面セラミック層７が形成されて、電子部品本体８が形成されており、この電子部品本体８の両端部に外部電極９を設けて構成されていた。
【０００３】
電子部品本体８は、異なる極性の内部電極３が重畳し、実質的に容量を発生させる容量発生部１０と、その両側に形成された容量非発生部１１とから構成され、電子部品本体８の両端部にそれぞれ形成された外部電極９は、内部電極３の短辺側が一層毎に容量非発生部１１を介して接続されている。
【０００４】
このような積層セラミックコンデンサは、例えば、先ず、ＰＥＴフィルム上に、セラミック粉末、有機バインダーおよび溶剤を含むセラミックスラリーを塗布し、４０〜８０℃で１０〜６０秒間乾燥後、これをＰＥＴフィルムから剥離して複数のセラミックグリーンシートを形成し、これらを複数積層して下側と上側の端面セラミックグリーンシートを形成する。この下側端面セラミックグリーンシートを台板上に配置し、プレス機により圧着して貼り付ける。
【０００５】
一方、ＰＥＴフィルム上に、上記と同様のセラミックスラリーを塗布し、４０〜８０℃で１０〜６０秒間乾燥後、このセラミックグリーンシート上に、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄのうち一種を含む内部電極ペーストを塗布して、セラミックグリーンシート上に長辺と短辺を有する長方形状の内部電極パターンを複数形成した後、この内部電極パターンが形成されたグリーンシートをＰＥＴフィルムから剥離する。
【０００６】
この後、下側端面セラミックグリーンシートの上に、内部電極パターンが形成されたグリーンシートを積層し、プレス機により加圧して仮固定する工程を繰り返して内部電極パターンが形成されたグリーンシートを所定枚数積層し、次に、上側端面セラミックグリーンシートを積層し、複数のセラミックグリーンシートと、長辺と短辺を有する複数の長方形状の内部電極パターンを交互に積層してなる積層成形体の上下面に、端面セラミックグリーンシート層が積層された電子部品成形体を作製する。
【０００７】
次に、図１３に示すように、セラミックグリーンシート１２と内部電極パターン１３が交互に積層された電子部品成形体１５を、セラミックグリーンシート１２および内部電極パターン１３が軟化する温度に一挙に加熱した状態で積層方向からプレス機により加圧して圧着し、さらに、この後、電子部品成形体１５の上部にゴム型を配置し、上記と同様の温度に加熱した状態で静水圧成形する。
【０００８】
この後、所定のチップ形状にカットし、そのチップ状成形体の両端面に外部電極ペーストを塗布して、焼成することにより、積層セラミックコンデンサが形成されていた。尚、外部電極については、焼成されたチップ状成形体の両端面に外部電極ペーストを塗布して焼き付けることによっても形成されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セラミックグリーンシート１２および内部電極パターン１３が軟化する温度に一挙に加熱した状態で、積層方向からプレス機により加圧して圧着していたため、図１３に矢印で示したように、異なる極性の内部電極パターン１３が重畳する部分（容量発生部）から、異なる極性の内部電極パターン１３が重畳しない部分（容量非発生部）へ、セラミックグリーンシート１２が押し出され、セラミックグリーンシート１２が湾曲するとともに内部電極パターン１３が湾曲し、また、セラミックグリーンシート１２がプレス機の加圧力に応じて伸び、層厚が薄くなり、ショートの発生率が増加するという問題があった。特に、セラミックグリーンシート１２を薄くすればする程、ショート発生率が増加するという問題があった。
【００１０】
さらに、内部電極パターン１３に、異なる極性の内部電極パターン１３の湾曲部分が近づき、ショート不良が集中するという問題があった。また、ショートまで至らない製品であっても、信頼性評価にて著しく寿命が低下するという問題があった。
【００１１】
また、内部電極パターンが形成されたグリーンシートを積層し、プレス機により加圧して仮固定する工程を繰り返して電子部品成形体１５を形成していたため、下層のセラミックグリーンシート同士は加圧工程を受ける回数が多いため密着力は高いが、上層にいくほど加圧工程を受ける回数が少なくなり、セラミックグリーンシート同士の密着性が低下するという問題もあった。
【００１２】
従って、セラミックグリーンシート１２および内部電極パターン１３が軟化する温度に一挙に加熱した状態で積層方向からプレス機により加圧して圧着すると、上層のセラミックグリーンシート１２は接着強度が弱いため、容易に伸び、薄くなって、上記と同様、電子部品本体１５の上層部においてショート不良が集中するという問題があった。この場合においても、小型薄型化のためにセラミック層の厚みを薄くすればする程、その傾向が大きくなるという問題があった。
【００１３】
また、セラミックグリーンシート自体を薄く形成すると、シート作製時に発生するピンホール及びハンドリングによって生じるシート破れ等により、ショート不良が発生しやすくなるという問題があった。
【００１４】
本発明は、セラミック層を薄くしても異なる極性の内部電極間のショートを抑制できる積層型電子部品およびその製法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層型電子部品は、複数のセラミック層と複数の長方形状の内部電極とを交互に積層してなり、容量を発生させる容量発生部とその両側に形成された容量非発生部とを有する電子部品本体と、該電子部品本体の両端面にそれぞれ形成され、前記内部電極が前記容量非発生部を介して交互に接続された外部電極とを具備する積層型電子部品において、前記容量非発生部の積層方向中央部における複数の前記内部電極に屈曲部を有するとともに、該屈曲部が前記容量非発生部の積層方向に対して所定角度を有する直線状に形成されており、かつ前記容量発生部における内部電極の一対の長辺と、該内部電極の一対の長辺間における電極中央部とがほぼ同一平面上に存在することを特徴とする。
【００１６】
このような積層型電子部品は、セラミックグリーンシートに複数の長方形状の内部電極パターンを形成する工程と、該セラミックグリーンシートを複数積層して積層成形体を作製する工程と、該積層成形体を、前記セラミックグリーンシートが軟化する温度で、かつ前記内部電極パターンが軟化しない温度に加熱して加圧板により加圧した後、前記内部電極パターンが軟化する温度まで加熱して前記加圧板により加圧し、複数のチップ状成形体を有する電子部品成形体を作製する工程と、該電子部品成形体の隣設する内部電極パターンの長辺間におけるセラミックグリーンシートを切断除去して、前記内部電極パターンの長手方向に複数のチップ状成形体が形成された連結体を離間せしめる工程と、この状態で前記セラミックグリーンシートが軟化する温度で、かつ前記内部電極パターンが軟化しない温度に加熱して加圧板により加圧する工程と、前記連結体の隣設する内部電極パターンの短辺間におけるセラミックグリーンシートを切断してチップ状成形体を作製する工程とを具備する製法により作製される。
【００１７】
このように、セラミックグリーンシートを複数積層した後、プレス設定温度をセラミックグリーンシートが軟化する温度であって、内部電極パターンが軟化しない温度に加熱して加圧板により加圧することにより、異なる極性の内部電極パターンが重畳する部分（容量発生部）から、異なる極性の内部電極パターンが重畳しない部分（容量非発生部）へ、セラミックグリーンシートが押し出されるが、内部電極パターンは軟化していないため、ある一定量グリーンシートが押し出されると、その部分で内部電極パターンが屈曲し、この内部電極パターンの屈曲部が防壁の役目をして、セラミックグリーンシートの押し出しが阻止される。
【００１８】
屈曲部が形成される部位は、電子部品成形体は上下方向から加圧されるため、その積層方向中央部に形成される。また、セラミックグリーンシートが薄くなる程、一層の内部電極パターンに複数の屈曲部が形成され易く、また、内部電極パターンに形成された屈曲部は、積層方向に対して所定角度をなす直線状に形成され易い。
【００１９】
この後、セラミックグリーンシートが軟化する温度よりも高く、かつ内部電極パターンが軟化する温度にまで加熱して加圧板により加圧することにより、セラミックグリーンシートと内部電極パターンとの密着性、セラミックグリーンシート相互間の密着性を向上でき、クラックやデラミネーションの発生を防止できる。
【００２０】
従って、一部の層厚が異常に薄くなることを抑制でき、異なる極性の内部電極間の近接を抑制でき、ショートの発生を抑制できる。
【００２１】
また、上層にいくほどセラミックグリーンシート同士の密着性が低下したとしても、セラミックグリーンシートおよび内部電極パターンが軟化する温度に一挙に加熱することなく、先ず、セラミックグリーンシートが軟化する温度に加熱して加圧板により加圧することにより、内部電極パターンに屈曲部が形成され、それ以降のセラミックグリーンシートの押し出しが阻止されるため、上層のセラミックグリーンシートが異常に薄くなることがなく、下層部から上層部まで均一な厚みになり、上層部に集中していたショート不良の発生を抑制できる。
【００２２】
さらに、加圧板を用いて加圧しており、しかも、内部電極が屈曲しているため、容量非発生部における上下部分における内部電極はほぼ平坦となる。
【００２３】
また、電子部品成形体の作製工程において、セラミックグリーンシートの軟化温度から、内部電極パターンの軟化温度までに、段階的に加圧力を大きくして加圧することが望ましい。このように段階的に加圧力を大きくすることにより、各セラミックグリーンシートをより均一厚みとすることができる。
【００２４】
そして、本発明では、内部電極パターンの長辺間におけるセラミックグリーンシートを切断除去して、内部電極パターンの長手方向に複数のチップ状成形体が形成された複数の連結体を離間せしめる工程と、この状態でセラミックグリーンシートが軟化する温度で、かつ内部電極パターンが軟化しない温度に加熱して加圧板により加圧する工程と、連結体の隣設する内部電極パターンの短辺間におけるセラミックグリーンシートを切断してチップ状成形体を作製する。
【００２５】
これにより、複数の連結体間には、例えば、ダイシングソーにより切断除去されて形成された溝が形成されており、この状態で、再度セラミックグリーンシートの軟化温度以上で且つ内部電極パターンの軟化温度よりも低い温度で加圧することにより、セラミックグリーンシートが、内部電極パターンの長辺方向に、即ち、連結体間の溝へ向けて流動し、セラミックグリーンシートが薄くなり、より一層の誘電体層の薄層化が実現できる。
【００２６】
このため、セラミックグリーンシートを作製時に薄層化することなく、セラミックグリーンシートを積層した後に所定条件で加圧することにより薄層化できるため、薄いシートの作製時に生じるピンホール、及び搬送時のハンドリングによるシート破れ等を防止でき、より高信頼性の薄層積層体を得ることができる。
【００２７】
また、セラミックグリーンシートが連結体間の溝へ向けて流動することにより、湾曲していた内部電極パターンの長辺側がほぼ平坦に修正され、内部電極の長辺側端と電極中央部がほぼ平坦となる。
【００２８】
さらに、本発明の積層型電子部品では、容量非発生部の積層方向中央部における複数の内部電極の屈曲部として、上方向に向いた屈曲部と、下方向に向いた屈曲部とを有することが望ましい。このように屈曲部を同一平面に分散して形成することにより、その屈曲部での異なる極性の内部電極の近接を防止し、また内部応力の集中を抑制でき、高信頼性を確保できる。
【００２９】
また、本発明の積層型電子部品では、屈曲部のうち同一方向に向いた前記屈曲部同士が、前記容量非発生部の積層方向に対して所定角度を有する直線状に形成されていることが望ましい。このように屈曲部の形成位置が積層方向に対してずれていることにより、容量発生部、容量非発生部に該当する電子部品本体の表面を平坦とすることができるとともに、容量非発生部における応力集中が抑制され、焼成時におけるクラックやデラミネーションの発生を抑制できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の積層型電子部品を、例えば、積層セラミックコンデンサを例にして説明する。本発明の積層セラミックコンデンサは、図１乃至図３に示すように、複数のセラミック層３１と、長辺３３ａと短辺３３ｂを有する複数の長方形状の内部電極３３を交互に積層してなる積層体３５の上下面に、上側端面セラミック層３６および下側端面セラミック層３７が形成されて、電子部品本体３８が形成されており、この電子部品本体３８の両端部に外部電極３９を設けて構成されている。
【００３１】
電子部品本体３８は、異なる極性の内部電極３３が交互に重畳し、実質的に容量を発生させる容量発生部４０と、その両側に形成された容量非発生部４１とから構成され、電子部品本体３８の両端面にそれぞれ形成された外部電極３９には、内部電極３３短辺側が一層毎に容量非発生部４１を介して接続されている。
【００３２】
内部電極３３の短辺３３ｂは、図１に示したように、容量非発生部４１を介して電子部品本体３８の両端面に交互に露出しており、これらの短辺３３ｂが外部電極３９に接続されている。
【００３３】
そして、容量発生部４０における内部電極３３の一対の長辺３３ａと、該内部電極３３の一対の長辺３３ａ間における電極中央部３３ｃとがほぼ同一平面上に存在している。即ち、内部電極３３の幅方向（一対の長辺３３ａ間）はほぼ平坦とされている。ほぼ平坦とは、平坦であることが最も望ましいが、電極中央部３３ｃの平面を長辺まで延設した場合に、その延長線と長辺との距離が３μｍ以下ならば差し支えない。尚、通常、セラミックコンデンサの内部電極の短辺長さは１ｍｍ程度である。
【００３４】
また、容量非発生部４１における積層方向中央部（セラミック層３１の厚み方向中央部）の内部電極３３には、図１に示したように、それぞれ屈曲部Ａが形成されており、容量非発生部４１の上下部分における内部電極３３は、略平坦とされている。容量非発生部４１における内部電極３３の屈曲部Ａは、図４に示すように、積層方向ｘに対して（セラミック層３１の厚み方向に対して）所定角度θを有する直線状に形成されている。尚、図１では、便宜上、屈曲部を同じ位置に記載した。
【００３５】
積層体３５の積層方向中央部における内部電極３３の長辺３３ａは、上下端の内部電極３３の長辺３３ａよりも３０μｍ以下外方に突出する場合もある。
【００３６】
複数のセラミック層３１の厚みは、３μｍ以下、特には２μｍ以下とされており、その厚み差は０．２μｍ以内であることが望ましい。このように、セラミック層３１の厚みが薄くなればなるほど、異なる極性の内部電極が近づき、ショートや絶縁抵抗の低下が発生し易くなる。また、厚み差を０．２μｍ以内とすることにより、ショート不良および絶縁不良を抑制することができる。
【００３７】
積層セラミックコンデンサは、例えば、先ず、ＰＥＴフィルム上に、セラミック粉末、有機バインダーおよび溶剤を含むセラミックスラリーを塗布し、乾燥器内で乾燥後、これを剥離して複数のセラミックグリーンシートを形成し、これらを複数積層して端面セラミックグリーンシートを形成する。
【００３８】
そして、端面セラミックグリーンシートを、上記グリーンシートの乾燥温度よりも高く、かつ長時間乾燥させ、例えば、６０〜１２０℃で１０〜６０分間乾燥することにより、十分に乾燥させて収縮させ、硬化させる。この端面セラミックグリーンシートの厚みは、５０〜１５０μｍとされており、図５に示すように、このような端面セラミックグリーンシート４２を、台板４３上に配置し、プレス機により圧着して台板４３上に貼り付ける。
【００３９】
セラミック粉末としては、例えば、ＢａＴｉＯ₃粉末にＭｇＣＯ₃、ＭｎＣＯ₃、Ｙ₂Ｏ₃粉末、ガラス形成材料を混合したものが用いられ、有機バインダーとしては、例えば、ブチラール樹脂が用いられ、溶剤としてはトルエンが用いられる。尚、本発明では、セラミックとは、ガラスセラミックも含む概念である。
【００４０】
一方、ＰＥＴフィルム上に、上記と同一のセラミックスラリーを塗布し、乾燥器内で乾燥後、この厚み２〜１０μｍのセラミックグリーンシートに、例えば、Ｎｉ粒子、ＢａＴｉＯ₃粉末、有機バインダーとして、例えば、エチルセルロースを用い、溶剤として炭化水素系溶剤を含む内部電極ペーストを塗布して乾燥し、グリーンシート上に長辺と短辺を有する長方形状の内部電極パターンを複数形成し、乾燥後、剥離する。尚、セラミックスラリーは、端面セラミックグリーンシートと同一である必要はなく、異なる組成であっても良い。
【００４１】
この後、図５に示すように、端面セラミックグリーンシート４２の上に、内部電極パターンが形成されたグリーンシートを積層し、プレス機の加圧板により仮固定し、これらの工程を複数回繰り返し、この後、端面セラミックグリーンシート４４を積層し、複数のセラミックグリーンシートと、長辺と短辺を有する複数の長方形状の内部電極パターンを交互に積層してなる積層物４５の上下面に、端面セラミックグリーンシート層４２、４４が積層された積層成形体４７を作製する。
【００４２】
次に、図６（ａ）に示すように、積層成形体４７が形成された台板４３を金型５１に載置し、所定温度に加熱した状態で、積層方向からプレス機の加圧板５３により加圧して圧着する。
【００４３】
特に、本発明では、積層体４７を、図７に示すように、セラミックグリーンシートが軟化する温度に加熱して加圧板により加圧した後、このセラミックグリーンシート軟化温度よりも高く、かつ内部電極パターンが軟化する温度まで加熱して加圧板により加圧し、複数のチップ状成形体を有する電子部品成形体を作製することが重要である。このセラミックグリーンシートや内部電極パターンの軟化温度は、一般に有機バインダーの種類、量によって決定されるため、内部電極パターンの軟化温度がセラミックグリーンシートの軟化温度よりも高くなるように設定する必要がある。尚、セラミックグリーンシートが軟化する温度とは、セラミックグリーンシートの軟化温度以上の温度をいい、内部電極パターンが軟化する温度とは、内部電極パターンの軟化温度以上の温度をいう。
【００４４】
加圧は、台板４３および積層成形体４７に均等に温度が行き渡ってから昇圧するように一定時間をおき、また各昇圧スピードは、緩やかにすることが望ましい。
【００４５】
この後、図６（ｂ）に示すように、さらに電子部品成形体５５の上部にゴム型５８を配置し、所定温度に加熱した状態で、静水圧成形する。尚、電子部品成形体５５を上下からゴム型により静水圧成形しても良い。静水圧成形時の加熱温度は、内部電極の軟化温度よりも高くなるように設定する。ゴム型による静水圧成形により、内部電極パターンの長辺近傍は中央側に向けて湾曲している。
【００４６】
この後に、図８に示すように、電子部品成形体５５の隣接する内部電極パターンの長辺間におけるセラミックグリーンシートを切断して、内部電極パターンの長手方向に複数のチップ状成形体５４が整列した複数の連結体５６を離間せしめる。
【００４７】
即ち、複数の連結体５６間には、例えば、ダイシングソーにより切断されて形成された溝５７が形成されており、この状態で、再度セラミックグリーンシートが軟化する温度以上で且つ内部電極が軟化する温度よりも低い温度で、図６（ａ）に示す加圧板５３で加圧することにより、セラミックグリーンシートが、内部電極パターンの長辺方向に、即ち、連結体５６間の溝５７へ向けて（図８（ｃ）の矢印方向に）流動し、セラミックグリーンシートが薄くなり、より一層の誘電体層の薄層化が実現できる。溝５７の幅は、ダイシングソーの精度という点から７５〜２００μｍとされている。
【００４８】
そして、湾曲していた内部電極の長辺近傍は、セラミックグリーンシートが連結体５６間の溝５７へ向けて流動することに伴い、湾曲が修正されて、電極中央部とほぼ同一平面となる。
【００４９】
次に、連結体５６の隣接する内部電極パターンの短辺間におけるセラミックグリーンシートを切断して（例えば、図８（ｂ）に示す一点鎖線で示す部分を切断して）、チップ状成形体５４を作製する。
【００５０】
この後、そのチップ状成形体の両端面に、例えばＮｉを含有する外部電極ペーストを塗布して、焼成することにより、積層セラミックコンデンサが形成される。尚、外部電極については、焼成されたチップ状成形体の両端面に外部電極ペーストを塗布して焼き付けることによっても形成できる。
【００５１】
以上のように構成された積層セラミックコンデンサでは、図７に示すように、プレス設定温度をセラミックグリーンシート軟化温度以上に加熱して加圧板５３により加圧することにより、図９（ａ）に示すように、異なる極性の内部電極パターンが重畳する部分（容量発生部）から、異なる極性の内部電極パターンが重畳しない部分（容量非発生部）へ、セラミックグリーンシートが押し出されるが、内部電極パターンは軟化していないため、ある一定量グリーンシートが押し出されると、その部分で内部電極パターンが屈曲し、この内部電極パターンの屈曲部が防壁の役目をして、セラミックグリーンシートの押し出しが阻止される。
【００５２】
この後、図７に示したように、セラミックグリーンシート軟化温度よりも高く、かつ内部電極パターンが軟化する温度にまで加熱して加圧板により加圧することにより、セラミックグリーンシートと内部電極パターンとの密着性を向上でき、デラミネーションやクラックの発生を防止できる。
【００５３】
従って、一部分においてセラミック層の層厚が異常に薄くなることを抑制でき、異なる極性の内部電極間の近接を抑制でき、ショートの発生を抑制できる。
【００５４】
また、上層にいくほどセラミックグリーンシート同士の密着性が低下したとしても、セラミックグリーンシートおよび内部電極パターンが軟化する温度に一挙に加熱することなく、先ず、セラミックグリーンシート軟化温度に加熱して加圧板により加圧することにより、内部電極パターンに屈曲部が形成され、それ以降のセラミックグリーンシートの押し出しが阻止されるため、上層のセラミックグリーンシートが異常に薄くなることがなく、下層部から上層部にいたるまで均一な厚みになり、上層部に集中していたショート不良の発生を抑制できる。
【００５５】
さらに、加圧板を用いて加圧しているので、容量非発生部における上下部分における内部電極はほぼ平坦となる。
【００５６】
また、積層方向からプレス機の加圧板５３により加圧すると、図９（ｂ）に示すように、積層方向中央部では内部電極パターンの長辺近傍が横方向に延びるものの、端面セラミックグリーンシート層４２、４４が乾燥され硬化されているため延びにくく、これらの端面セラミックグリーンシート層４２、４４に引きずられて上下端部の内部電極パターンの長辺の延びが抑制され、積層方向中央部では内部電極パターンの長辺が、上下端の内部電極パターンの長辺よりも突出した状態となる。
【００５７】
また、積層方向中央部では内部電極パターンの長辺近傍が横方向に延びるものの、端面セラミックグリーンシート層４２、４４が延びにくいため、この端面セラミックグリーンシート層４２、４４に引きずられて電子部品成形体４７の横方向への延びが抑制され、セラミックグリーンシート間の剥離やクラックを防止でき、これにより、積層型電子部品のデラミネーションおよびクラックの発生を抑制することができる。
【００５８】
そして、サイドマージンをカットして溝を開けた後に再度セラミックグリーンシートの軟化温度以上で、内部電極の軟化温度より低い温度で加圧することにより、図９（ｂ）に示すように、セラミックグリーンシートをサイドマージン部の溝に流動させることができ、より均一で薄層のセラミック層を得ることができる。
【００５９】
尚、上記例では、本発明の積層型電子部品を積層セラミックコンデンサに適用した例について説明したが、本発明では上記例に限定されるものではなく、例えば、積層型インダクタ、圧電トランス、圧電アクチュエータ等に用いても良いことは勿論である。
【００６０】
【実施例】
先ず、ＰＥＴフィルム上に、ＢａＴｉＯ₃、ＭｇＣＯ₃、ＭｎＣＯ₃およびＹ₂Ｏ₃粉末、ブチラール樹脂、およびトルエンからなるセラミックスラリーを作製し、これをドクターブレード法により塗布し、乾燥器内で６０℃で１５秒間乾燥後、これを剥離して厚み９μｍのセラミックグリーンシートを１０枚形成し、これらを積層して端面セラミックグリーンシートを形成した。そして、これらの端面セラミックグリーンシートを、９０℃で３０分間乾燥させた。
【００６１】
この端面セラミックグリーンシートを台板４３上に配置し、プレス機により圧して台板４３上に貼り付けた。
【００６２】
一方、ＰＥＴフィルム上に、上記と同一のセラミックスラリーをドクターブレード法により塗布し、６０℃で１５秒間乾燥後、厚み３μｍのセラミックグリーンシートを多数作製した。このセラミックグリーンシートの軟化温度は６０℃であった。
【００６３】
このＰＥＴフィルム上のセラミックグリーンシートに、Ｎｉ粉末、ＢａＴｉＯ₃末、エチルセルロース、炭化水素系溶剤からなる内部電極ペーストを塗布し、グリーンシート上に長辺と短辺を有する長方形状の内部電極パターンを複数形成し、乾燥後、剥離した。内部電極パターンの軟化温度は８０℃であった。
【００６４】
この後、図５に示すように、端面セラミックグリーンシート４２の上に、内部電極パターンが形成されたグリーンシートを積層し、プレス機の加圧板５３により仮固定し、この工程を繰り返して内部電極パターンが形成されたグリーンシートを３６１枚積層し、この後、端面セラミックグリーンシート４４を積層し、積層成形体４７を作製した。
【００６５】
次に、積層成形体４７を、図６（ａ）に示すように、金型５１上に載置し、図７に示すように、セラミックグリーンシートが軟化する温度の６５℃に加熱して、段階的に加圧力を増加させて加圧板５３により加圧した後、セラミックグリーンシート軟化温度よりも高く、かつ内部電極パターンが軟化する温度の９０℃に加熱して、セラミックグリーンシート軟化温度での加圧力よりも大きい圧力で加圧し、電子部品成形体５５を作製した。
【００６６】
この後、図６（ｂ）に示すように、さらに電子部品成形体５５の上部にゴム型５８を配置し、静水圧成形した。
【００６７】
この後、この電子部品成形体５５をダイシングソーで厚み１２５μｍのブレードで、図８に示すように、サイドマージンをカットし、幅１２５μｍの溝５７を有し、チップ状成形体５４が長手方向に連結した連結体５６をもつ電子部品成形体５５を得た。その電子部品成形体５５を再度金型５１上に載置し、図７に示すように、セラミックグリーンシートが軟化する温度の６５℃に加熱して、段階的に加圧力を増加させて加圧板５３により加圧した。
【００６８】
その後所定の連結体５６をチップ形状にカットし、そのチップ状成形体５４の両端面に、Ｎｉを含有する外部電極ペーストを塗布して、焼成し、積層セラミックコンデンサを作製した。
【００６９】
そして、作製された積層セラミックコンデンサの横断面を光学顕微鏡により観察したところ、図４に示すように、容量非発生部における積層方向中央部の内部電極に複数の屈曲部が形成され、複数の屈曲部が、積層方向に対して所定角度を有する直線状に形成されており、電子部品本体の上面は略平坦であった。
【００７０】
さらに、作製された積層セラミックコンデンサについて、ＬＣＲメーターにより、１ＫＨｚ、１Ｖｒｍｓの条件で測定し、容量およびショート不良の発生を測定し、また、容量値が得られた製品について絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗が１００ＫΩ以下である場合に絶縁不良とした。
【００７１】
さらに、作製された積層セラミックコンデンサの横断面を光学顕微鏡により観察して、デラミネーションやクラックの発生を確認した。これらの結果を表１に記載した。
【００７２】
さらに、得られた積層セラミックコンデンサの側面端面を研磨し内部を観察することにより、セラミック層の厚みを測定し、その平均厚みを算出するとともに、その厚みバラツキを測定した。その結果も表１に記載した。
【００７３】
また、図２に示すような横断面において、電極中央部３３ｃの平面を長辺まで延設した場合に、その延長線と長辺が同一面上にあるか、あるいは延長線と長辺との距離が３μｍ以下であるかにより、容量発生部４０における内部電極３３の一対の長辺３３ａと、該内部電極３３の一対の長辺３３ａ間における電極中央部とが同一平面上に存在するかどうかを確認した。
【００７４】
また、本発明者は、上記実施例において、図６（ａ）に示すように、金型５１上に載置し、一挙にセラミックグリーンシートおよび内部電極パターンが軟化する温度の９０℃まで加熱して、最終加圧力を上記実施例と同じように段階的に加圧し、また溝５７を形成せず、その後の加熱、加圧を行なった以外は、上記と同様にして比較例の積層セラミックコンデンサを作製した。
【００７５】
また、上記実施例において、ラバープレス後において、電子部品成形体５５に溝５７を形成せず、その後の加熱、加圧を行わない以外は、上記と同様にして比較例の積層セラミックコンデンサを作製した。これらの積層セラミックコンデンサについても、上記と同様の特性を評価し、表１に記載した。
【００７６】
【表１】

【００７７】
この表１から、本発明の試料Ｎｏ．１〜４では、厚みバラツキが０．１５μｍ以下であり、ショート、絶縁不良、デラミネーション、クラックの発生がないことが判る。また、一挙に最終加圧状態まで印加した試料Ｎｏ．５では、厚みバラツキが０．１７μｍとやや大きいことが判る。また、本発明の試料では、セラミック層の厚みが２μｍ以下であり、容量も１３μＦ以上であることが判る。
【００７８】
一方、一挙に内部電極パターンが軟化する温度まで上げて段階的に加圧したが、溝５７を形成せず、その後の加熱、加圧を行わない比較例の試料Ｎｏ．６では、セラミック層の厚みが２．７５μｍであり、また、屈曲部は形成されず、しかも、厚みバラツキが０．２５μｍと大きく、また、ショートや絶縁不良が発生することが判る。
【００７９】
さらに、電子部品成形体に溝を形成せず、その後の加熱、加圧も行わなかった試料Ｎｏ．７では、屈曲部が形成され、厚みバラツキも小さく、ショートや絶縁不良も発生しないものの、セラミック層の厚みが厚く、容量が９．１μＦと小さいことが判る。
【００８０】
【発明の効果】
本発明の積層型電子部品およびその製法によれば、セラミックグリーンシートと内部電極パターンとの密着性、セラミックグリーンシート相互間の密着性を向上でき、クラックやデラミネーションの発生を防止でき、異なる極性の内部電極間の近接を抑制でき、ショートの発生を抑制できる。
【００８１】
さらに、複数の連結体間に、例えば、ダイシングソーにより切断されて形成された溝が形成されており、この状態で、再度セラミックグリーンシートの軟化温度以上で且つ内部電極の軟化温度よりも低い温度で加圧することにより、セラミックグリーンシートが、内部電極パターンの長辺方向に、即ち、連結体間の溝へ向けて流動し、セラミックグリーンシートが薄くなり、より一層の誘電体層の薄層化が実現できる。これにより、セラミックグリーンシートを作製時に薄層化することなく、セラミックグリーンシートを積層した後に所定条件で加圧することにより薄層化できるため、薄いシートの作製時に生じるピンホール、及び搬送時のハンドリングによるシート破れ等を防止でき、より高信頼性で、高容量の積層型セラミックコンデンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層型電子部品の縦断面模式図である。
【図２】図１のａ−ａ線に沿った横断面図である。
【図３】セラミック層上の内部電極を説明するための斜視図である。
【図４】複数の屈曲部が直線状に配列している状態を示す断面図である。
【図５】台板上に電子部品成形体を形成した状態を示す側面図である。
【図６】本発明の製法を説明するための説明図であり、（ａ）は加圧成形する状態を示す断面図、（ｂ）はゴム型により静水圧成形する状態を示す断面図である。
【図７】時間に対する加熱温度と加圧力との関係を示すグラフである。
【図８】電子部品成形体を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は加圧する状態を示す側面図である。
【図９】電子部品成形体の断面図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のｃ−ｃ線に沿った横断面図である。
【図１０】従来の積層型電子部品を示す断面図である。
【図１１】図１０のｂ−ｂ線に沿った横断面図である。
【図１２】従来のセラミック層上の内部電極を説明する斜視図である。
【図１３】従来の電子部品成形体を示す断面図である。
【符号の説明】
３１・・・セラミック層
３３・・・内部電極
３３ａ・・・長辺
３３ｂ・・・短辺
３３ｃ・・・電極中央部
３８・・・電子部品本体
３９・・・外部電極
４０・・・容量発生部
４１・・・容量非発生部
５４・・・チップ状成形体
５５・・・電子部品成形体
５６・・・連結体
Ａ・・・屈曲部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer electronic component and a method for manufacturing the same, and particularly to a multilayer electronic component suitably used for a multilayer ceramic capacitor formed by stacking a plurality of ceramic green sheets and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIGS. 10 to 12, a conventional multilayer ceramic capacitor is a multilayer body in which a plurality of ceramic layers 1 and a plurality of rectangular internal electrodes 3 having long sides 3a and short sides 3b are alternately stacked. An upper end ceramic layer 6 and a lower end ceramic layer 7 are formed on the upper and lower surfaces 5 to form an electronic component body 8, and external electrodes 9 are provided at both ends of the electronic component body 8. It was.
[0003]
The electronic component main body 8 is composed of a capacitance generating portion 10 that superimposes internal electrodes 3 of different polarities and generates a capacitance substantially, and a capacitance non-generating portion 11 formed on both sides thereof. In the external electrodes 9 formed at both ends, the short sides of the internal electrodes 3 are connected to each other via a capacitance non-generating portion 11.
[0004]
In such a multilayer ceramic capacitor, for example, first, a ceramic slurry containing a ceramic powder, an organic binder and a solvent is applied onto a PET film, dried at 40 to 80 ° C. for 10 to 60 seconds, and then peeled off from the PET film. Then, a plurality of ceramic green sheets are formed, and a plurality of these are laminated to form lower and upper end ceramic green sheets. This lower end face ceramic green sheet is placed on a base plate, and is bonded by pressing with a press.
[0005]
On the other hand, a ceramic slurry similar to the above is applied on a PET film, dried at 40 to 80 ° C. for 10 to 60 seconds, and then, for example, one of Ni, Cu, and Ag—Pd is included on the ceramic green sheet. After applying an internal electrode paste to form a plurality of rectangular internal electrode patterns having long sides and short sides on the ceramic green sheet, the green sheet on which the internal electrode patterns are formed is peeled from the PET film.
[0006]
Thereafter, a process of laminating the green sheet on which the internal electrode pattern is formed on the lower end face ceramic green sheet and pressing and temporarily fixing the green sheet on the press machine is repeated to obtain the green sheet on which the internal electrode pattern is formed. The upper end face ceramic green sheet is laminated, and then the laminated molded body is formed by alternately laminating a plurality of ceramic green sheets and a plurality of rectangular internal electrode patterns having long sides and short sides. An electronic component molded body in which an end face ceramic green sheet layer is laminated on the lower surface is produced.
[0007]
Next, as shown in FIG. 13, the electronic component molded body 15 in which the ceramic green sheets 12 and the internal electrode patterns 13 are alternately laminated is heated at a temperature to soften the ceramic green sheets 12 and the internal electrode patterns 13. In this state, pressurization is performed by pressing with a pressing machine from the laminating direction, and thereafter, a rubber mold is disposed on the upper part of the electronic component molded body 15 and hydrostatic pressure molding is performed in a state heated to the same temperature as described above.
[0008]
After that, the multilayer ceramic capacitor was formed by cutting into a predetermined chip shape, applying an external electrode paste to both end faces of the chip-shaped molded body, and firing. The external electrode was also formed by applying and baking an external electrode paste on both end faces of the fired chip-shaped molded body.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the ceramic green sheet 12 and the internal electrode pattern 13 were heated at once to a softening temperature, they were pressed and pressed by a pressing machine from the laminating direction. The ceramic green sheet 12 is pushed out from the portion where the internal electrode pattern 13 overlaps (capacity generation portion) to the portion where the internal electrode pattern 13 of different polarity does not overlap (capacity non-generation portion), and the ceramic green sheet 12 is curved. The internal electrode pattern 13 is curved, and the ceramic green sheet 12 is stretched according to the pressurizing force of the press, resulting in a problem that the layer thickness becomes thin and the occurrence rate of short circuit increases. In particular, as the ceramic green sheet 12 is made thinner, there is a problem that the occurrence rate of short circuit increases.
[0010]
Further, the curved portion of the internal electrode pattern 13 having a different polarity approaches the internal electrode pattern 13, and there is a problem that short-circuit defects are concentrated. Moreover, even if the product does not reach a short circuit, there is a problem that the life is significantly reduced in the reliability evaluation.
[0011]
In addition, since the electronic component molded body 15 was formed by repeating the process of laminating the green sheets on which the internal electrode patterns were formed and pressing and temporarily fixing them with a press machine, the lower ceramic green sheets were subjected to the pressing process. Although the adhesive force is high because the number of times of receiving is high, there is also a problem that the adhesiveness between the ceramic green sheets is lowered because the number of times of the pressurizing step is decreased as the upper layer is reached.
[0012]
Therefore, when the ceramic green sheet 12 and the internal electrode pattern 13 are heated at a stretch to a temperature at which they are softened and pressed with a press from the laminating direction, the upper ceramic green sheet 12 has a low adhesive strength and thus easily stretches. As described above, there is a problem that short-circuit defects are concentrated in the upper layer portion of the electronic component main body 15 as described above. Even in this case, there is a problem that the tendency increases as the thickness of the ceramic layer is reduced in order to reduce the size and thickness.
[0013]
In addition, when the ceramic green sheet itself is thinly formed, there is a problem that short-circuit defects are likely to occur due to pinholes generated during sheet preparation and sheet breakage caused by handling.
[0014]
An object of the present invention is to provide a multilayer electronic component that can suppress short-circuiting between internal electrodes of different polarities even when the ceramic layer is thinned, and a method for manufacturing the same.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The multilayer electronic component of the present invention is plural Ceramic layer and plural Capacitance generating part that generates rectangular capacitance by alternately laminating rectangular internal electrodes, and non-capacitance generating part formed on both sides When A multilayer electronic component comprising: an electronic component main body including: and an external electrode formed on both end faces of the electronic component main body, wherein the internal electrodes are alternately connected via the non-capacitance generating portion. In the central part of the non-generating part in the stacking direction Multiple said Internal electrode bend Have And The bent portion is formed in a straight line having a predetermined angle with respect to the stacking direction of the capacity non-generating portion; and A pair of long sides of the internal electrode in the capacitance generating portion, and an electrode central portion between the pair of long sides of the internal electrode When Exist on substantially the same plane.
[0016]
Such a multilayer electronic component includes a step of forming a plurality of rectangular internal electrode patterns on a ceramic green sheet, a step of stacking a plurality of the ceramic green sheets to produce a multilayer molded body, The ceramic green sheet is heated to a temperature at which the internal electrode pattern is softened and heated to a temperature at which the internal electrode pattern is not softened, and is pressurized with a pressure plate, and then heated to a temperature at which the internal electrode pattern is softened and pressurized with the pressure plate. A step of producing an electronic component molded body having a plurality of chip-shaped molded bodies, and cutting and removing the ceramic green sheet between the long sides of the internal electrode pattern adjacent to the electronic component molded body, A step of separating the connecting body in which a plurality of chip-shaped formed bodies are formed in the longitudinal direction, and the ceramic green sheet in this state A step of heating to a temperature at which the internal electrode pattern is softened and pressurizing with a pressure plate at a temperature at which the internal electrode pattern is not softened, and cutting a ceramic green sheet between the short sides of the internal electrode pattern adjacent to the connector to form a chip It is produced by the manufacturing method which comprises the process of producing a molded object.
[0017]
As described above, after laminating a plurality of ceramic green sheets, the press set temperature is a temperature at which the ceramic green sheets soften, and the internal electrode pattern is heated to a temperature at which the internal electrode pattern does not soften and is pressed with a pressure plate, thereby having different polarities The ceramic green sheet is pushed out from the part where the internal electrode pattern overlaps (capacity generation part) to the part where the internal electrode pattern of different polarity does not overlap (capacity non-generation part), but the internal electrode pattern is not softened, When a certain amount of green sheet is extruded, the internal electrode pattern is bent at that portion, and the bent portion of the internal electrode pattern serves as a barrier to prevent the extrusion of the ceramic green sheet.
[0018]
The portion where the bent portion is formed is formed in the central portion in the stacking direction because the electronic component molded body is pressurized from above and below. Also, the thinner the ceramic green sheet, the easier it is to form a plurality of bent portions in one internal electrode pattern, and the bent portions formed in the internal electrode pattern are linear with a predetermined angle with respect to the stacking direction. Easy to form.
[0019]
Thereafter, the ceramic green sheet is heated to a temperature higher than the temperature at which the ceramic green sheet softens and the internal electrode pattern is softened, and is pressed with a pressure plate, whereby the adhesion between the ceramic green sheet and the internal electrode pattern is increased. The adhesion between each other can be improved, and the occurrence of cracks and delamination can be prevented.
[0020]
Therefore, it is possible to suppress a part of the layer thickness from becoming abnormally thin, to suppress proximity between the internal electrodes having different polarities, and to suppress occurrence of a short circuit.
[0021]
Also, even if the adhesion between the ceramic green sheets decreases as the layer goes up, the ceramic green sheets and the internal electrode pattern are heated to a temperature at which the ceramic green sheets soften at first. By applying pressure with the pressure plate, a bent portion is formed in the internal electrode pattern, and subsequent extrusion of the ceramic green sheet is prevented, so that the upper ceramic green sheet does not become abnormally thin, The thickness is uniform up to the upper layer, and the occurrence of short-circuit defects concentrated on the upper layer can be suppressed.
[0022]
Furthermore, since pressure is applied using a pressure plate and the internal electrodes are bent, the internal electrodes in the upper and lower portions of the non-capacitance portion are almost flat.
[0023]
Further, in the manufacturing process of the electronic component molded body, it is desirable to increase the pressure in steps from the softening temperature of the ceramic green sheet to the softening temperature of the internal electrode pattern. In this way, by increasing the pressing force stepwise, each ceramic green sheet can be made to have a more uniform thickness.
[0024]
And, in the present invention, the step of cutting and removing the ceramic green sheet between the long sides of the internal electrode pattern to separate the plurality of connected bodies formed with the plurality of chip-shaped molded bodies in the longitudinal direction of the internal electrode pattern, In this state, a process of heating to a temperature at which the ceramic green sheet softens and a temperature at which the internal electrode pattern does not soften and pressurizing with a pressure plate, and a ceramic green sheet between the short sides of the internal electrode pattern adjacent to the connector A chip-shaped molded body is produced by cutting.
[0025]
Thereby, a groove formed by cutting and removing with a dicing saw, for example, is formed between the plurality of connected bodies. In this state, the softening temperature of the internal electrode pattern is higher than the softening temperature of the ceramic green sheet again. By pressurizing at a lower temperature, the ceramic green sheet flows in the long side direction of the internal electrode pattern, that is, toward the groove between the coupling bodies, and the ceramic green sheet becomes thinner, and a further dielectric layer Can be realized.
[0026]
For this reason, since the ceramic green sheet can be thinned by laminating the ceramic green sheet by pressing under predetermined conditions without thinning the ceramic green sheet at the time of production, pinholes that occur during the production of the thin sheet, and handling during conveyance Can prevent sheet breakage and the like, and a highly reliable thin-layer laminate can be obtained.
[0027]
In addition, the ceramic green sheet flows toward the groove between the connecting bodies, so that the long side of the curved internal electrode pattern is corrected to be almost flat, and the long side end of the internal electrode and the center of the electrode are almost flat. It becomes.
[0028]
Furthermore, in the multilayer electronic component of the present invention, At the center of the stacking direction Multiple internal electrodes of Bent part As above, it has a bent part facing upward and a bent part facing downward It is desirable. By forming the bent portions in the same plane in this way, it is possible to prevent the internal electrodes having different polarities from approaching the bent portions, and to suppress the concentration of internal stress, thereby ensuring high reliability.
[0029]
In the multilayer electronic component of the present invention, , Bend Music part The bent portions facing in the same direction are It is desirable to form a straight line having a predetermined angle with respect to the stacking direction. As described above, since the formation position of the bent portion is deviated with respect to the stacking direction, the surface of the electronic component main body corresponding to the capacitance generation portion and the capacitance non-generation portion can be flattened, and in the capacitance non-generation portion. Stress concentration is suppressed, and generation of cracks and delamination during firing can be suppressed.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The multilayer electronic component of the present invention will be described by taking a multilayer ceramic capacitor as an example. As shown in FIGS. 1 to 3, the multilayer ceramic capacitor of the present invention is a multilayer formed by alternately laminating a plurality of ceramic layers 31 and a plurality of rectangular internal electrodes 33 having long sides 33a and short sides 33b. An upper end ceramic layer 36 and a lower end ceramic layer 37 are formed on the upper and lower surfaces of the body 35 to form an electronic component body 38, and external electrodes 39 are provided at both ends of the electronic component body 38. Has been.
[0031]
The electronic component main body 38 is composed of a capacitance generating portion 40 that alternately overlaps the internal electrodes 33 of different polarities to generate a capacitance, and a capacitance non-generating portion 41 formed on both sides thereof. The external electrodes 39 formed on the both end faces of 38 are respectively connected to the short side of the internal electrode 33 via a capacitance non-generating portion 41 for each layer.
[0032]
As shown in FIG. 1, the short sides 33 b of the internal electrodes 33 are alternately exposed on both end faces of the electronic component main body 38 through the capacitance non-generating portion 41, and these short sides 33 b are connected to the external electrodes 39. It is connected.
[0033]
The pair of long sides 33a of the internal electrode 33 in the capacitance generating unit 40 and the electrode central portion 33c between the pair of long sides 33a of the internal electrode 33 are present on substantially the same plane. That is, the width direction of the internal electrode 33 (between the pair of long sides 33a) is substantially flat. Although it is most desirable to be substantially flat, when the plane of the electrode central portion 33c extends to the long side, the distance between the extended line and the long side may be 3 μm or less. Normally, the short side length of the internal electrode of the ceramic capacitor is about 1 mm.
[0034]
Further, as shown in FIG. 1, each of the internal electrodes 33 at the central portion in the stacking direction (the central portion in the thickness direction of the ceramic layer 31) of the non-capacitance generating portion 41 is formed with a bent portion A. The internal electrodes 33 in the upper and lower portions of the portion 41 are substantially flat. As shown in FIG. 4, the bent portion A of the internal electrode 33 in the capacitance non-generating portion 41 is formed in a straight line having a predetermined angle θ with respect to the stacking direction x (with respect to the thickness direction of the ceramic layer 31). Yes. In FIG. 1, the bent portions are shown at the same position for convenience.
[0035]
The long side 33a of the internal electrode 33 at the center in the stacking direction of the stacked body 35 may protrude outward by 30 μm or less from the long side 33a of the internal electrode 33 at the upper and lower ends.
[0036]
The thickness of the plurality of ceramic layers 31 is 3 μm or less, particularly 2 μm or less, and the thickness difference is preferably within 0.2 μm. Thus, as the thickness of the ceramic layer 31 becomes thinner, the internal electrodes having different polarities approach each other, and a short circuit and a decrease in insulation resistance are likely to occur. Moreover, short-circuit failure and insulation failure can be suppressed by setting the thickness difference to be within 0.2 μm.
[0037]
The multilayer ceramic capacitor, for example, first, on a PET film, a ceramic slurry containing a ceramic powder, an organic binder and a solvent is applied, dried in a dryer, and then peeled to form a plurality of ceramic green sheets, A plurality of these are laminated to form an end face ceramic green sheet.
[0038]
Then, the end face ceramic green sheet is dried at a temperature higher than the drying temperature of the green sheet for a long time, for example, by drying at 60 to 120 ° C. for 10 to 60 minutes, thereby sufficiently drying, shrinking, and curing. . The thickness of the end face ceramic green sheet is 50 to 150 μm. As shown in FIG. 5, such end face ceramic green sheet 42 is placed on a base plate 43 and pressed by a press machine to form a base plate. 43 is pasted.
[0039]
As ceramic powder, for example, BaTiO _Three MgCO in powder _Three , MnCO _Three , Y ₂ O _Three A mixture of powder and glass forming material is used. For example, butyral resin is used as the organic binder, and toluene is used as the solvent. In the present invention, ceramic is a concept including glass ceramic.
[0040]
On the other hand, the same ceramic slurry as above is applied onto a PET film, dried in a drier, and then applied to a ceramic green sheet having a thickness of 2 to 10 μm, for example, Ni particles, BaTiO. _Three For example, ethyl cellulose is used as a powder and organic binder, and an internal electrode paste containing a hydrocarbon solvent as a solvent is applied and dried to form a plurality of rectangular internal electrode patterns having long and short sides on a green sheet. And peels off after drying. The ceramic slurry is not necessarily the same as the end face ceramic green sheet, and may have a different composition.
[0041]
Thereafter, as shown in FIG. 5, the green sheet having the internal electrode pattern formed thereon is laminated on the end face ceramic green sheet 42 and temporarily fixed by a press plate of a press machine, and these steps are repeated a plurality of times. Thereafter, the end face ceramic green sheets 44 are laminated, and the end faces are formed on the upper and lower surfaces of a laminate 45 in which a plurality of ceramic green sheets and a plurality of rectangular internal electrode patterns having long sides and short sides are alternately laminated. A laminated molded body 47 in which the ceramic green sheet layers 42 and 44 are laminated is produced.
[0042]
Next, as shown in FIG. 6 (a), the base plate 43 on which the laminated molded body 47 is formed is placed on the mold 51 and heated to a predetermined temperature, and the pressure plate 53 of the press machine from the laminating direction. Pressurize and pressure-bond.
[0043]
In particular, in the present invention, as shown in FIG. 7, the laminated body 47 is heated to a temperature at which the ceramic green sheet is softened and pressed by a pressure plate, and then the temperature is higher than the ceramic green sheet softening temperature and the internal electrode. It is important to produce an electronic component molded body having a plurality of chip-shaped molded bodies by heating to a temperature at which the pattern softens and pressing with a pressure plate. Since the softening temperature of the ceramic green sheet and internal electrode pattern is generally determined by the type and amount of the organic binder, it is necessary to set the softening temperature of the internal electrode pattern to be higher than the softening temperature of the ceramic green sheet. . The temperature at which the ceramic green sheet softens refers to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the ceramic green sheet, and the temperature at which the internal electrode pattern softens refers to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the internal electrode pattern.
[0044]
It is desirable that the pressurization is performed for a certain time so that the pressure is increased after the temperature reaches the base plate 43 and the laminated molded body 47 evenly, and each pressure increase speed is preferably slow.
[0045]
Thereafter, as shown in FIG. 6 (b), a rubber mold 58 is further disposed on the upper part of the electronic component molded body 55, and is hydrostatically molded while being heated to a predetermined temperature. The electronic component molded body 55 may be hydrostatically molded from above and below with a rubber mold. The heating temperature during isostatic pressing is set to be higher than the softening temperature of the internal electrode. By hydrostatic pressure molding with a rubber mold, the vicinity of the long side of the internal electrode pattern is curved toward the center side.
[0046]
Thereafter, as shown in FIG. 8, the ceramic green sheets between the long sides of the adjacent internal electrode patterns of the electronic component molded body 55 are cut, and a plurality of chip-shaped molded bodies 54 are aligned in the longitudinal direction of the internal electrode patterns. The plurality of connected bodies 56 are separated from each other.
[0047]
That is, a groove 57 formed by, for example, cutting with a dicing saw is formed between the plurality of coupling bodies 56. In this state, the temperature is higher than the temperature at which the ceramic green sheet is softened again, and the internal electrode is softened. By applying pressure with the pressure plate 53 shown in FIG. 6A at a temperature lower than the temperature, the ceramic green sheet moves in the long side direction of the internal electrode pattern, that is, toward the groove 57 between the coupling bodies 56 ( Flowing (in the direction of the arrow in FIG. 8C), the ceramic green sheet becomes thinner, and a further thinner dielectric layer can be realized. The width of the groove 57 is set to 75 to 200 μm from the viewpoint of the accuracy of the dicing saw.
[0048]
Then, in the vicinity of the long side of the curved internal electrode, as the ceramic green sheet flows toward the groove 57 between the coupling bodies 56, the curvature is corrected and becomes substantially flush with the center portion of the electrode.
[0049]
Next, the ceramic green sheet between the short sides of the adjacent internal electrode patterns of the connection body 56 is cut (for example, the portion indicated by the alternate long and short dash line shown in FIG. 8B) is cut, and the chip-like molded body 54 is cut. Is made.
[0050]
Thereafter, an external electrode paste containing, for example, Ni is applied to both end faces of the chip-shaped molded body and fired to form a multilayer ceramic capacitor. The external electrode can also be formed by applying and baking an external electrode paste on both end faces of the fired chip-shaped molded body.
[0051]
In the multilayer ceramic capacitor configured as described above, as shown in FIG. 7, as shown in FIG. 9A, the press set temperature is heated to the ceramic green sheet softening temperature or higher and pressurized by the pressure plate 53. The ceramic green sheet is pushed out from the part where the internal electrode patterns with different polarities overlap (capacity generation part) to the part where the internal electrode patterns with different polarities do not overlap (capacity non-generation part), but the internal electrode pattern softens Therefore, when a certain amount of green sheet is pushed out, the internal electrode pattern is bent at that portion, and the bent portion of the internal electrode pattern serves as a barrier to prevent the extrusion of the ceramic green sheet.
[0052]
Thereafter, as shown in FIG. 7, the ceramic green sheet is heated to a temperature higher than the ceramic green sheet softening temperature and the internal electrode pattern is softened, and is pressed with a pressure plate. Adhesion can be improved and delamination and cracking can be prevented.
[0053]
Therefore, it is possible to suppress the thickness of the ceramic layer from becoming abnormally thin in a part, to suppress the proximity between the internal electrodes having different polarities, and to suppress the occurrence of a short circuit.
[0054]
In addition, even if the adhesion between the ceramic green sheets decreases as the layer goes up, the ceramic green sheets and internal electrode patterns are first heated to the ceramic green sheet softening temperature without being heated to the temperature at which the ceramic green sheets and internal electrode patterns are softened all at once. By applying pressure with the pressure plate, a bent part is formed in the internal electrode pattern, and subsequent extrusion of the ceramic green sheet is prevented, so that the upper ceramic green sheet does not become abnormally thin, and the upper layer part is changed from the lower part to the upper part. Thus, the thickness becomes uniform and the occurrence of short-circuit defects concentrated on the upper layer portion can be suppressed.
[0055]
Furthermore, since the pressure is applied using the pressure plate, the internal electrodes in the upper and lower portions of the capacity non-generating portion are almost flat.
[0056]
Further, when pressure is applied from the laminating direction by the pressing plate 53 of the press machine, as shown in FIG. 9B, the vicinity of the long side of the internal electrode pattern extends in the lateral direction at the center in the laminating direction, but the end face ceramic

green sheet layer

42, 44 is hard to extend because it is dried and hardened, and it is dragged by these end face ceramic green sheet layers 42, 44 to suppress the extension of the long sides of the internal electrode patterns at the upper and lower end portions. The long side of the electrode pattern protrudes beyond the long sides of the upper and lower internal electrode patterns.
[0057]
Further, although the vicinity of the long side of the internal electrode pattern extends in the lateral direction in the central portion in the stacking direction, the end face ceramic green sheet layers 42 and 44 are difficult to extend. The lateral extension of the body 47 is suppressed, and peeling and cracking between the ceramic green sheets can be prevented, thereby preventing delamination and cracking of the multilayer electronic component.
[0058]
Then, after cutting the side margin and opening the groove, the ceramic green sheet is pressed again at a temperature higher than the softening temperature of the ceramic green sheet and lower than the softening temperature of the internal electrode, as shown in FIG. 9B. Can flow into the groove in the side margin, and a more uniform and thin ceramic layer can be obtained.
[0059]
In the above example, the example in which the multilayer electronic component of the present invention is applied to a multilayer ceramic capacitor has been described. However, the present invention is not limited to the above example, and examples include a multilayer inductor, a piezoelectric transformer, and a piezoelectric actuator. Of course, it may be used for the above.
[0060]
【Example】
First, on a PET film, BaTiO _Three , MgCO _Three , MnCO _Three And Y ₂ O _Three A ceramic slurry consisting of powder, butyral resin, and toluene was prepared, applied by the doctor blade method, dried at 60 ° C. for 15 seconds in a dryer, and then peeled to peel off 10 ceramic green sheets having a thickness of 9 μm. Then, these were laminated to form an end face ceramic green sheet. These end face ceramic green sheets were dried at 90 ° C. for 30 minutes.
[0061]
This end face ceramic green sheet was placed on the base plate 43 and pressed with a press to be stuck on the base plate 43.
[0062]
On the other hand, the same ceramic slurry as described above was applied onto a PET film by a doctor blade method, dried at 60 ° C. for 15 seconds, and many ceramic green sheets having a thickness of 3 μm were produced. The softening temperature of this ceramic green sheet was 60 ° C.
[0063]
To this ceramic green sheet on PET film, Ni powder, BaTiO _Three Then, an internal electrode paste composed of ethyl cellulose and a hydrocarbon solvent was applied to form a plurality of rectangular internal electrode patterns having long sides and short sides on the green sheet, and then dried and peeled off. The softening temperature of the internal electrode pattern was 80 ° C.
[0064]
Thereafter, as shown in FIG. 5, a green sheet on which an internal electrode pattern is formed is laminated on the end face ceramic green sheet 42, and temporarily fixed by a pressure plate 53 of a press machine, and this process is repeated to form an internal electrode. 361 green sheets on which a pattern was formed were laminated, and thereafter, end face ceramic green sheets 44 were laminated to produce a laminated molded body 47.
[0065]
Next, as shown in FIG. 6A, the laminated molded body 47 is placed on the mold 51, and as shown in FIG. 7, the ceramic green sheet is heated to 65 ° C., which is a softening temperature. The pressure is increased stepwise and pressed by the pressure plate 53, and then heated to 90 ° C., which is higher than the ceramic green sheet softening temperature and the internal electrode pattern is softened, at the ceramic green sheet softening temperature. Pressurization was performed at a pressure larger than the applied pressure to produce an electronic component molded body 55.
[0066]
Thereafter, as shown in FIG. 6B, a rubber mold 58 was further disposed on the upper part of the electronic component molded body 55 and subjected to isostatic pressing.
[0067]
Thereafter, the electronic component molded body 55 is cut by a dicing saw with a blade having a thickness of 125 μm, and as shown in FIG. 8, the side margin is cut and a groove 57 having a width of 125 μm is provided. An electronic component molded body 55 having a connected body 56 was obtained. The electronic component molded body 55 is placed again on the mold 51 and heated to 65 ° C., the temperature at which the ceramic green sheet softens, as shown in FIG. The The pressure was increased by the pressure plate 53.
[0068]
Thereafter, the predetermined connecting body 56 was cut into a chip shape, and an external electrode paste containing Ni was applied to both end faces of the chip-like molded body 54 and fired to produce a multilayer ceramic capacitor.
[0069]
Then, when the cross section of the produced multilayer ceramic capacitor was observed with an optical microscope, as shown in FIG. 4, a plurality of bent portions were formed on the internal electrode in the central portion in the stacking direction in the non-capacitance portion. The part was formed in a straight line having a predetermined angle with respect to the stacking direction, and the upper surface of the electronic component main body was substantially flat.
[0070]
Further, the produced multilayer ceramic capacitor is measured with an LCR meter under the conditions of 1 KHz and 1 Vrms, the occurrence of capacitance and short-circuit failure is measured, and the insulation resistance is measured for the product with the obtained capacitance value. An insulation failure was determined when the resistance was 100 KΩ or less.
[0071]
Furthermore, the cross section of the produced multilayer ceramic capacitor was observed with an optical microscope to confirm the occurrence of delamination and cracks. These results are shown in Table 1.
[0072]
Furthermore, the side surface of the obtained multilayer ceramic capacitor was polished and the inside thereof was observed, whereby the thickness of the ceramic layer was measured, the average thickness was calculated, and the thickness variation was measured. The results are also shown in Table 1.
[0073]
Further, in the cross section as shown in FIG. 2, when the plane of the electrode central portion 33c is extended to the long side, the extension line and the long side are on the same plane, or the extension line and the long side Whether the pair of long sides 33a of the internal electrode 33 in the capacitance generation unit 40 and the electrode central portion between the pair of long sides 33a of the internal electrode 33 are on the same plane depending on whether the distance is 3 μm or less. It was confirmed.
[0074]
In addition, as shown in FIG. 6A, the present inventor placed on the mold 51 and heated to 90 ° C. at a temperature at which the ceramic green sheet and the internal electrode pattern were softened at once. Thus, the final pressure is gradually increased in the same manner as in the above embodiment, and the groove 57 is not formed, and the subsequent heating and pressurization are performed. Become A multilayer ceramic capacitor of a comparative example was produced in the same manner as described above except that.
[0075]
Further, in the above embodiment, after the rubber press, the groove 57 is not formed in the electronic component molded body 55, and the subsequent heating and pressurization are not performed, and the multilayer ceramic capacitor of the comparative example is manufactured in the same manner as described above. did. These multilayer ceramic capacitors were also evaluated for the same characteristics as described above and listed in Table 1.
[0076]
[Table 1]

[0077]
From Table 1, the sample No. 1 to 4, the thickness variation is 0.15 μm or less, and it can be seen that there is no occurrence of short circuit, insulation failure, delamination, or crack. In addition, the sample No. 5 shows that the thickness variation is a little as large as 0.17 μm. Moreover, in the sample of this invention, it turns out that the thickness of a ceramic layer is 2 micrometers or less, and a capacity | capacitance is 13 micrometers or more.
[0078]
On the other hand, although the internal electrode pattern was raised to a temperature at which the internal electrode pattern was softened and pressurized in stages, the groove 57 was not formed, and no subsequent heating or pressurization was performed. 6 shows that the thickness of the ceramic layer is 2.75 μm, the bent portion is not formed, the thickness variation is as large as 0.25 μm, and a short circuit or poor insulation occurs.
[0079]
Further, the sample No. 1 was not formed with a groove in the electronic component molded body and was not heated or pressurized thereafter. 7 shows that the bent portion is formed, the thickness variation is small, and the short circuit and the insulation failure do not occur, but the ceramic layer is thick and the capacitance is as small as 9.1 μF.
[0080]
【The invention's effect】
According to the multilayer electronic component and the manufacturing method thereof of the present invention, the adhesion between the ceramic green sheet and the internal electrode pattern, the adhesion between the ceramic green sheets can be improved, the occurrence of cracks and delamination can be prevented, and different polarities Proximity between the internal electrodes can be suppressed, and occurrence of a short circuit can be suppressed.
[0081]
Furthermore, a groove formed by, for example, cutting with a dicing saw is formed between the plurality of connected bodies. In this state, the temperature is again higher than the softening temperature of the ceramic green sheet and lower than the softening temperature of the internal electrode. By applying pressure, the ceramic green sheet flows in the long side direction of the internal electrode pattern, that is, toward the groove between the connected bodies, and the ceramic green sheet becomes thinner, and the dielectric layer becomes thinner. Can be realized. This makes it possible to reduce the thickness of the ceramic green sheet by laminating the ceramic green sheets by pressing them under the specified conditions without laminating the ceramic green sheets. The sheet breakage due to the above can be prevented, and a highly reliable and high capacity multilayer ceramic capacitor can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a multilayer electronic component of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line aa in FIG.
FIG. 3 is a perspective view for explaining internal electrodes on a ceramic layer.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where a plurality of bent portions are arranged in a straight line.
FIG. 5 is a side view showing a state where an electronic component molded body is formed on a base plate.
6A and 6B are explanatory views for explaining the manufacturing method of the present invention, in which FIG. 6A is a cross-sectional view showing a state where pressure molding is performed, and FIG. 6B is a cross-sectional view showing a state where hydrostatic pressure molding is performed using a rubber mold. .
FIG. 7 is a graph showing the relationship between heating temperature and pressure against time.
8A and 8B show an electronic component molded body, in which FIG. 8A is a perspective view, FIG. 8B is a plan view of FIG. 8A, and FIG. 8C is a side view showing a state where pressure is applied.
9A and 9B are cross-sectional views of an electronic component molded body, wherein FIG. 9A is a longitudinal cross-sectional view, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line cc of FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional multilayer electronic component.
11 is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG.
FIG. 12 is a perspective view illustrating a conventional internal electrode on a ceramic layer.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a conventional electronic component molded body.
[Explanation of symbols]
31 ... Ceramic layer
33 ... Internal electrode
33a ... long side
33b ... Short side
33c ... Center of electrode
38 ... Electronic component body
39 ... External electrode
40 ... Capacity generator
41 ... Capacity non-generating part
54 ... Chip-shaped molded body
55. Electronic component molded body
56 ... Connected body
A ... Bent part

Claims

複数のセラミック層と複数の長方形状の内部電極とを交互に積層してなり、容量を発生させる容量発生部とその両側に形成された容量非発生部とを有する電子部品本体と、該電子部品本体の両端面にそれぞれ形成され、前記内部電極が前記容量非発生部を介して交互に接続された外部電極とを具備する積層型電子部品において、前記容量非発生部の積層方向中央部における複数の前記内部電極に屈曲部を有するとともに、該屈曲部が前記容量非発生部の積層方向に対して所定角度を有する直線状に形成されており、かつ前記容量発生部における内部電極の一対の長辺と、該内部電極の一対の長辺間における電極中央部とがほぼ同一平面上に存在することを特徴とする積層型電子部品。An electronic component main body having a capacitance generating portion for generating a capacitance and a capacitance non-generating portion formed on both sides thereof, wherein a plurality of ceramic layers and a plurality of rectangular internal electrodes are alternately laminated, and the electronic component They are respectively formed on both end surfaces of the body, the multilayer electronic component wherein the internal electrode includes an external electrode connected alternately via the capacitive non-generating unit, a plurality in the stacking direction central portion of the capacitive non-generating unit a pair of said internal electrodes to have a bent portion Rutotomoni is formed in a linear shape having a predetermined angle the bent portion to the stacking direction of the capacitor non-generating portion and the internal electrode in the capacitance generation portion long side and multilayer electronic component, wherein a and the electrode central portion between the pair of long sides of the internal electrode present on substantially the same plane.

前記容量非発生部の積層方向中央部における複数の前記内部電極の前記屈曲部として、上方向に向いた屈曲部と、下方向に向いた屈曲部とを有することを特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品。 As the bent portions of the plurality of the internal electrodes in the stacking direction central portion of the capacitive non-generating portion, a bent portion facing upward, to claim 1, characterized in that it comprises a bent portion facing downward The laminated electronic component described.

前記屈曲部のうち同一方向に向いた前記屈曲部同士が、前記容量非発生部の積層方向に対して所定角度を有する直線状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の積層型電子部品。Laminate according the bent portions facing the same direction of the bent portion, to claim 2, characterized in that it is formed in a linear shape having a predetermined angle to the stacking direction of the capacitor non-generating unit Type electronic components.

セラミックグリーンシートに複数の長方形状の内部電極パターンを形成する工程と、該内部電極パターンを形成したセラミックグリーンシートを複数積層して積層成形体を作製する工程と、該積層成形体を、前記セラミックグリーンシートが軟化する温度で、かつ前記内部電極パターンが軟化しない温度に加熱して加圧板により加圧した後、前記内部電極パターンが軟化する温度まで加熱して前記加圧板により加圧し、複数のチップ状成形体を有する電子部品成形体を作製する工程と、該電子部品成形体の隣設する前記内部電極パターンの長辺間における前記セラミックグリーンシートを切断除去して、前記内部電極パターンの長手方向に複数のチップ状成形体が形成された連結体を離間せしめる工程と、この状態で前記セラミックグリーンシートが軟化する温度で、かつ前記内部電極パターンが軟化しない温度に加熱して加圧板により加圧する工程と、前記連結体の隣設する前記内部電極パターンの短辺間における前記セラミックグリーンシートを切断して前記チップ状成形体を作製する工程とを具備することを特徴とする積層型電子部品の製法。Forming a plurality of rectangular internal electrode pattern on the ceramic green sheet, a process of forming a molded laminate by stacking a plurality of ceramic green sheets forming the internal electrode pattern, the laminated molded body, the ceramic After heating to a temperature at which the green sheet softens and the internal electrode pattern does not soften and pressurizing with a pressure plate, heating to a temperature at which the internal electrode pattern softens and pressurizing with the pressure plate, a plurality of a step of fabricating an electronic component molded body having a chip-shaped molded body was cut and removed the ceramic green sheets between the long sides of the internal electrode patterns adjacent set of electronic components molded body, longitudinal of the internal electrode pattern A step of separating the connecting body formed with a plurality of chip-shaped molded bodies in the direction, and in this state the ceramic green At a temperature over preparative softens, and the step of pressing by heated to a temperature at which the internal electrode pattern does not soften the pressing plate, the ceramic green sheets between the short sides of the internal electrode patterns adjacent set of said connecting member preparation of multilayer electronic components, characterized by comprising the step of fabricating the chip-shaped molded body is cut.

前記電子部品成形体を作製する工程において、前記セラミックグリーンシートの軟化温度から、前記内部電極パターンの軟化温度までの加圧力を段階的に大きくすることを特徴とする請求項４に記載の積層型電子部品の製法。In the step of fabricating the electronic component molded body, the ceramic green sheet of the softening temperature, the multilayer of claim 4, characterized in that to increase the pressure up to the softening temperature of the internal electrode pattern stepwise Manufacturing method of electronic parts.