JPH08236393A - 積層セラミックコンデンサーの製造方法 - Google Patents

積層セラミックコンデンサーの製造方法

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JPH08236393A
JPH08236393A JP5992695A JP5992695A JPH08236393A JP H08236393 A JPH08236393 A JP H08236393A JP 5992695 A JP5992695 A JP 5992695A JP 5992695 A JP5992695 A JP 5992695A JP H08236393 A JPH08236393 A JP H08236393A
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JP
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ceramic capacitor
high dielectric
glass
laminated
external electrode
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JP5992695A
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Masatsugu Abe
正嗣 阿部
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 デラミネーションが発生しにくく、絶縁不良
が少なくなる積層セラミックコンデンサーの製造方法を
提供すること。 【構成】 高誘電体層1と内部電極層2を交互に積層
し、熱圧着後、所定の形状に切断してチップ状の素子を
得る。一方、内部電極層2を有しない高誘電体層1のみ
の積層体を熱圧着し、所定の形状に切断したダミー生チ
ップを得る。前記素子及びダミー生チップの体積が、5
0%以下になるように水を加えた後、バレル研磨機を稼
動して、これらの素子及びダミー生チップを共磨りし、
角取りを行う。その後、前記素子を脱バインダー・焼成
する。又、その後、焼成上り素子に、ほうけい酸鉛ガラ
スを10wt%以下含む銀ペーストからなるガラス含有
外部電極6を塗布・乾燥・焼付け後、ガラス無銀ペースト
7を塗布し、減圧処理をした後、乾燥・焼付けを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器の受動部品と
して用いられる積層セラミックコンデンサーの製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器の小型化、高密度化は、非常に
速い速度で進行しており、その中で、回路を構成する電
子部品も、従来のリード付きディスクリート部品から表
面実装を可能とするチップタイプの微小部品に変わって
きている。
【0003】積層セラミックコンデンサーは、重要な受
動部品の一つとして、様々な電子機器に用いられる。
【0004】従来の積層セラミックコンデンサーの構造
を断面図で図9に示す。即ち、従来の積層セラミックコ
ンデンサは、高誘電体セラミック層1と、内部電極2と
が交互に積層された積層体を切断した素子と、内部電極
2を一層おきに引き出して接続した外部電極11から構
成される。
【0005】このような積層セラミックコンデンサーの
製造は、次のように行われる。その材料である高誘電体
セラミック粉末と有機樹脂と溶剤を用いて、分散、混練
し、セラミックスラリーを得、ドクターブレード法等に
より、剥離処理を施したフィルム上に、一定の厚みに成
膜し、グリーンシートを作製する。
【0006】そのグリーンシートに低抵抗金属粉末と有
機樹脂と溶剤を用いて混練した内部電極ペーストをスク
リーン印刷等で、後に複数の積層セラミックコンデンサ
ー素子が得られるように、複数パターン印刷し、金型等
へ打ち抜きした後、積層された高誘電体セラミック層と
内部電極からなるグリーンシート各々を熱プレスにて圧
着し、積層体を得る。
【0007】こうして得られた積層体を、図2に示すよ
うに、内部電極2を有する積層セラミックコンデンサー
素子9に個々に切断する。切断後、形成時に使用した有
機樹脂分をなくすための脱バインダー処理を行う。その
後、焼結を行う。その際、図2に示す稜部12が進展し
て、図3に示すように、鋭角の角部5が、より一層鮮明
に形成される。後工程で、この鋭角の角部5が欠けやす
いので、角取りする。前記素子9の角部5を角取りした
後、内部に積層された内部電極2を取り出すため、外部
電極を素子9の両端に形成し、積層セラミックコンデン
サーが得られる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の積層セ
ラミックコンデンサーの製造方法によれば、 高誘電体セラミック層と内部電極層の熱圧着時に、空
気を素子の内部に封じ込めたまま焼結したり、焼結時の
高誘電体セラミック層や内部電極層の収縮差が生じるこ
とにより、素子の内部及び先端部に数ミクロンのマイク
ロポアが発生していた。又、前記素子の両端に外部電極
を焼付けする際に、特に、外部電極内にマイクロポアが
多発していた。 高誘電体セラミック粉末と内部電極に用いられる低抵
抗金属粉の一体焼結を行う場合、高誘電体セラミックと
内部電極の組成による収縮率の相違のために、高誘電体
セラミック層と内部電極との境界で、図4に示すような
層間剥離、即ち、デラミネーション4が発生し、角取り
工程で、より顕著に現れていた。 角取り工程で、バレル研磨機内に投入された前記素子
と角取り用砥石が稼働中に衝突し合い、マイクロクラッ
クが多発していた。 以上のことから、デラミネーションの不良が多発した
り、前述したマイクロクラック等の内部欠陥や、外部電
極に生じたマイクロポアへ水分が浸透し、更には、外部
電極を形成した後の、めっき処理の際にめっき液が浸透
し、前記素子の絶縁不良が発生するという問題があっ
た。
【0009】本発明は、デラミネーションや絶縁不良を
極力少なくし、信頼性が高い積層セラミックコンデンサ
ーの製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明により、順に高誘
電体セラミック層と内部電極層を交互に積層する工程
と、熱圧着工程と、切断工程と、角取り工程と、
脱バインダー工程と、焼結工程と、外部電極形成工
程と、焼付工程と、めっき工程からなることを特
徴とする積層セラミックコンデンサーの製造方法を提供
できる。
【0011】又、本発明により、前記角取り工程が、
高誘電体セラミック層からなる生チップと、高誘電体セ
ラミック層と内部電極層とを交互に積層した生チップ
と、水とで角取りを行うことからなることを特徴とする
前記積層セラミックコンデンサーの製造方法を提供でき
る。
【0012】又、本発明により、前記外部電極形成工程
が、10wt%以下のほうけい酸鉛ガラスを含む銀ペ
ーストによって外部電極を形成し、乾燥、焼付した後、
ガラスを含まない銀ペーストを塗布し、減圧処理した
後、乾燥、焼付することからなることを特徴とする前記
積層セラミックコンデンサーの製造方法を提供できる。
これらのことによって、前述した課題を解決することが
できる。
【0013】
【作用】従来の積層セラミックコンデンサーの製造方法
は、高誘電体セラミック層と内部電極層を交互に積層す
る工程→熱圧着工程→切断工程→脱バインダー工
程→焼結工程→角取り工程→外部電極形成工程
→焼付工程→めっき工程の9工程に大別される。
【0014】この従来の製造方法によると、熱圧着工程
で封じ込められた空気が、焼結時に、積層セラミック
コンデンサー素子の内部及び両端近傍にマイクロポアと
して多く発生する。更に、特に、外部電極焼付時にもペ
ースト中のバインダー成分の偏在やAgが収縮し、その
偏在部分が外部電極にマイクロポアとして多発する。
又、角取り工程で焼結上りの脆いチップがバレル研磨
機に投入され、機内で回転され、砥石と相互に衝突し、
図3に示すように、チップの角部5が機械的衝撃を受け
るので、欠けたり摩耗する。この機械的衝撃により、マ
イクロクラックがチップの表面及び内部に無数に発生す
る。
【0015】更に、この時に、水がふんだんにかけら
れ、チップのマイクロクラックやデラミネーションやマ
イクロポア等の内部欠陥に水が浸透したり、めっき作業
時に、めっき液が浸透することにより、絶縁不良が多発
するようになる。
【0016】これに対して、本発明の積層セラミックコ
ンデンサーの製造方法では、高誘電体セラミック層と内
部電極層を交互に積層する工程→前記熱圧着工程→
切断工程→角取り工程→脱バインダー工程→焼結
工程→外部電極を形成する工程→焼付け工程→め
っき工程とする。即ち、本発明では、従来の角取り工
程を、切断工程の次に角取り工程として施すもの
である。
【0017】従来の上記角取り工程においては、バレ
ル研磨機に使用される砥石は、研磨用砥石等、非常に硬
い、削りやすい砥石を用いていたが、本発明の角取り工
程では、この砥石の代わりに、マイクロクラックが生
じにくい、軟らかい、専用のバレル研磨用の誘電体セラ
ミックのみからなるダミー生チップを作製し、用いてい
る。このため、機械的衝撃は少なくなり、マイクロクラ
ックが著しく減少する。その後の脱バインダー及び焼結
工程で発生するデラミネーションは、前述した衝撃が減
少するので、押さえられる。又、内部欠陥に水分やめっ
き液の浸透も少なくなるので、絶縁不良が減少する。従
って、品質が向上する。
【0018】又、外部電極形成のため、チップの両端
に、ほうけい酸鉛ガラス10wt%以下を含む外部電極
銀ペーストを一度、塗布・乾燥・焼付けする。更に、ガラ
ス無の銀100%ペーストをその外部電極の上に塗布・
減圧処理する。このような処理をすることによって、水
分の浸透やめっき作業時のめっき液が内部へ浸透し難く
なり、焼付けされた外部電極の中に内在するマイクロポ
アの影響を少なくでき、耐湿負荷試験や外部電極めっき
処理品の絶縁劣化が解消される。
【0019】
【実施例】本発明の実施例を図を用いて説明する。
【0020】図1に示すように、まず、約30μm厚に
形成された高誘電体セラミック層1に、#400メッシ
ュのステンレススクリーンを用いて、パラジウムと銀の
混合金属材料からなる内部電極2のパターンを印刷す
る。
【0021】次に、図2に示すように、両端面に外部電
極と導通する内部電極取出口3を設けながら、内部電極
2のパターンが印刷された高誘電体層を100枚積層し
た。その後、更に、その上下面に約200μm厚の保護
層を設けた。その後、約110℃で加熱しながら、30
分間300kg/cm2で熱圧着を行った。冷却後、プ
レス体を所定の幅2.9mm×長さ3.8mm×厚さ2.
0mmの寸法に切断して、素子9を得た。
【0022】次に、図6に示すように、ダミー生チップ
10を作るために、約30μm厚の高誘電体セラミック
層のみを50枚積層し、110℃で加熱しながら、30
分間300kg/cm2で熱圧着を行った。冷却後、プ
レス体を所定の幅1.4mm×長さ3.8mm×厚さ1.
0mmに切断した。
【0023】図2及び図6に示す素子9及びダミー生チ
ップ10は、切断上りで角張った状態である。図2に示
す素子9を6000個と、図6に示すダミー生チップ1
0を10000個を遠心バレル研磨機に入れ、水を満杯
に入れ、100rpm−10分で共磨りを行った。図5
に示すように、素子9の角部5aのアール量が0.15
のものを得た。なお、この際、素子9及び生チップの体
積が、それらに水を加えた体積の50%以下となるよう
にすることが好ましい。
【0024】更に、図5に示す素子9を所定の昇温速度
で300℃まで上げ、脱バインダーを行った。その後、
950℃で焼成し、内部電極との安定した導通を得るた
めに、機械的衝撃を加えるコンタクトバレルを行わず、
図7に示すように、このチップに、銀を主成分とするほ
うけい酸鉛ガラス5wt%程度を含むガラス含有外部電
極6を塗布して、乾燥した後、600℃〜800℃の間
で焼付けを行った。
【0025】更に、図8に示すように、この外部電極上
にガラス無銀ペースト7を塗布した。その後、760m
mHg以下で、1分減圧処理し、乾燥した。その後、6
00℃で焼付けを行い、積層セラミックコンデンサーを
得た。
【0026】次に、本発明の方法により作られた積層セ
ラミックコンデンサーと従来の方法で作られた積層セラ
ミックコンデンサーの角取り後でのデラミネーション発
生率、外部電極端子めっき品の電気特性検査終了後のデ
ラミネーション発生率を超音波探傷機で調査した結果、
及び耐湿負荷試験(温度85℃×電圧25V×湿度85
%で500H)の結果を表1に比較して示す。
【0027】
【0028】本発明法と従来法を比較した場合、誘電体
セラミック層と内部電極層の間に収縮差が生じる場合、
焼成前に角取りを行った方が均一に収縮し易く、焼成残
留応力が発生し難いため、焼成上り時のデラミネーショ
ン発生率が少ないと考えられる。更に、外部電極の緻密
化を図ったことで、めっき液のチップ内部への浸透や、
水分の浸透の抑制効果が大であることが確認された。
【0029】
【発明の効果】以上、述べたごとく、本発明によれば、
デラミネーションや絶縁不良が少ない、極めて信頼性の
高い積層セラミックコンデンサーの製造方法を提供する
ことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】高誘電体層に内部電極パターンが印刷された状
態を示す斜視図。
【図2】熱圧着後、切断された生チップ積層セラミック
コンデンサーの外観斜視図。
【図3】熱圧着後、切断された生チップ積層セラミック
コンデンサーの脱バインダー・焼成後の外観斜視図。
【図4】図3に示す積層セラミックコンデンサーチップ
に角取り処理を施した後、デラミネーションが発生した
状態を示す断面図。
【図5】図2に示す生チップに角取り処理を施した状態
を示す外観斜視図。
【図6】高誘電体層でのみ積層、熱圧着後、切断され
た、図2の生チップと寸法の異なる生チップ積層セラミ
ックコンデンサーの外観斜視図。
【図7】図5に示す生チップに脱バインダー・焼成後、
ガラス含有外部電極焼付けした状態を示す断面図。
【図8】図7に示すチップの外部電極上にガラス無外部
電極を焼付けした状態を示す断面図。
【図9】従来の積層セラミックコンデンサーの断面図。
【符号の説明】
1 高誘電体層(高誘電体セラミック層) 2 内部電極 3 内部電極取出し面 4 デラミネーション 5 角部 6 ガラス含有外部電極 7 ガラス無外部電極(ガラス無銀ペースト) 8 (焼付け上り)マイクロポア 9 (積層セラミックコンデンサー)素子 10 ダミー生チップ 11 外部電極 12 稜部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 順に高誘電体セラミック層と内部電極層
    を交互に積層する工程と、熱圧着工程と、切断工程
    と、角取り工程と、脱バインダー工程と、焼結工
    程と、外部電極形成工程と、焼付工程と、めっき
    工程からなることを特徴とする積層セラミックコンデ
    ンサーの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記角取り工程が、高誘電体セラミッ
    ク層からなる生チップと、高誘電体セラミック層と内部
    電極層とを交互に積層した生チップと、水とで角取りを
    行うことからなることを特徴とする請求項1記載の積層
    セラミックコンデンサーの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記外部電極形成工程が、10wt%
    以下のほうけい酸鉛ガラスを含む銀ペーストによって外
    部電極を形成し、乾燥、焼付した後、ガラスを含まない
    銀ペーストを塗布し、減圧処理した後、乾燥、焼付する
    ことからなることを特徴とする請求項1記載の積層セラ
    ミックコンデンサーの製造方法。
JP5992695A 1995-02-22 1995-02-22 積層セラミックコンデンサーの製造方法 Pending JPH08236393A (ja)

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