JPS61158406A - Manufacture of ceramic laminate - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は１例えば積層型コンデンサに供されるセラミッ
ク積層体の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic laminate used, for example, in a multilayer capacitor.

（従来の技術） 従来、セラミック積層体を製造するには、セラミック粉
末に少量の樹脂を加え、さらに有機溶剤を加えてスラリ
ーとし、続いてスラリーをシート状に成形していわゆる
グリーンシートを得、その後グリーンシートを積み重ね
、樹脂の軟化温度まで加熱した後に、加圧、接着するよ
うにしていた。ただし、積層型コンデンサとして供され
る場合には、該グリーンシート上に内部電極が印刷、形
成され、さらに前記積層、一体化が完了した後ｌＣ，最
終焼成が行われることとなる。(Prior art) Conventionally, in order to manufacture a ceramic laminate, a small amount of resin is added to ceramic powder, an organic solvent is added to form a slurry, and the slurry is then formed into a sheet to obtain a so-called green sheet. The green sheets were then stacked, heated to the softening temperature of the resin, and then pressed and bonded together. However, when used as a multilayer capacitor, internal electrodes are printed and formed on the green sheet, and after the lamination and integration are completed, IC and final firing are performed.

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記グリーンシートを積層し、加圧、接着す
るに擬して、その積層数が多数になると、グリーンシー
ト各層への圧力の伝達が悪く□なるた゛め、それらの接
着が不十分となり、剥離が起こり鳥いという問題があっ
た。また、より良好な接着状態を得るために加圧力を高
めると、グリーンシート自体が圧縮されて変形するよう
になり、結局、その変形に追随できずに亀裂が発生する
という問題があった。(Problem to be Solved by the Invention) By the way, if the above-mentioned green sheets are laminated, pressed, and bonded, if the number of laminated layers increases, the pressure will not be transmitted to each layer of the green sheets. However, there was a problem that their adhesion was insufficient and peeling occurred. Furthermore, when the pressing force is increased in order to obtain a better adhesion state, the green sheet itself becomes compressed and deformed, and as a result, it is unable to follow the deformation and cracks occur.

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するため、グリーンシート
の積層体を、該グリーンシートの成形時に用いた有機溶
剤の加熱雰囲気中にわずか圧力を加えつつ放置し、その
後に所定の圧力を加えて、接着してセラミック積層体を
得るようにしたことを、要旨とする。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a stack of green sheets that is left under a slight pressure in a heated atmosphere of an organic solvent used when molding the green sheets. The gist is that a predetermined pressure is then applied to bond the ceramic laminate to obtain a ceramic laminate.

また所望により、グリーンシートの成形に際して、その
少くとも片面に微小な溝を設けるようにしたことを、要
旨とする。Further, the gist is that, if desired, minute grooves are provided on at least one side of the green sheet when the green sheet is formed.

（作　用） 上記構成において、グリーンシートの積層体を、有機溶
剤の加熱雰囲気中にわずか圧力を加えつつ放置したこと
により、初期のエア抜きがなされかつ位置ずれの防止が
なされ・た状態で。(Function) In the above configuration, the green sheet laminate is left in a heated atmosphere of an organic solvent while applying a slight pressure, so that initial air is removed and positional displacement is prevented.

該グリーンシート中ｉこ含まれる樹脂の軟化が促進され
、より低温、低加圧力での接着が可能となり、結果的に
接着強度が高く、亀裂等の欠陥のない高品質のセラミッ
ク積層体が得られるようになる。The softening of the resin contained in the green sheet is promoted, making it possible to bond at lower temperatures and lower pressures, resulting in a high-quality ceramic laminate with high adhesive strength and no defects such as cracks. You will be able to do it.

（実施例） 以下１本発明の実施例を比較例と対比しつつ説明する。(Example) An example of the present invention will be described below in comparison with a comparative example.

実施例１ ポリビニール・ブチラール（ＰＶＢ）４重量（ｗｔ）悌
、有機溶剤（トリクレンとエタノール）　３０ｗｔ１Ｇ
、ＰＺＴ−に−ラミック粉末（ＰｂＺｒ０．−　ＰｂＴ
ｉｏ、）６６ｗｔ１　□を配合しボールミルを用いて混
入してスラリーとした。続いて該スラリーをドクタブレ
ード法によりシート状に成形し、後乾燥して（Ｌ　ｉ　
ｍｓｓ厚さのグリーンシートを得た。Example 1 Polyvinyl butyral (PVB) 4 weight (wt), organic solvent (triclene and ethanol) 30wt1G
, PZT-to-ramic powder (PbZr0.- PbT
io, )66wt1 □ was blended and mixed using a ball mill to form a slurry. Subsequently, the slurry was formed into a sheet by a doctor blade method, and then dried (L i
A green sheet with a thickness of mss was obtained.

このグリーンシートを２０　ｎａｍ角に切断した後。After cutting this green sheet into 20 nm square pieces.

２００枚積み重ねて積層体とし、これを第１図に示す加
圧装置に投入した。同図において、１は前記のようにし
て得たグリーンシートの積層体で、該積層体１は、密閉
ケース２内に設置した受圧盤３上に載置される。密閉ケ
ース２内底部には上記グリーンシートの成形時に用いた
有機溶剤（ここではエタノール）４が封入され。200 sheets were stacked to form a laminate, which was placed in the pressurizing device shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a laminate of green sheets obtained as described above, and the laminate 1 is placed on a pressure receiving plate 3 installed in a sealed case 2. An organic solvent (ethanol in this case) 4 used in molding the green sheet is sealed in the inner bottom of the sealed case 2.

一方、密閉ケース２の下面に近接してヒータ５が配設さ
れている。すなわち、有機溶剤４はヒータ５により加熱
され、その蒸気４′が密閉ケース２内に充満するように
なっている。６は加圧盤で、密閉ケース２の上方に配設
したシリンダ７から延びるピストンロッド８に固定され
、前記受圧盤３上に載置された積層体１を任意加圧する
ものとなる。なお、９はコントローラ、　１０は温度セ
ンサ、１１はシール部材である。On the other hand, a heater 5 is disposed close to the bottom surface of the sealed case 2. That is, the organic solvent 4 is heated by the heater 5, and its vapor 4' fills the sealed case 2. Reference numeral 6 denotes a pressure plate, which is fixed to a piston rod 8 extending from a cylinder 7 disposed above the sealed case 2, and arbitrarily pressurizes the laminated body 1 placed on the pressure receiving plate 3. Note that 9 is a controller, 10 is a temperature sensor, and 11 is a seal member.

上記構成の加圧装置により、先ずヒータ５で有１幾溶剤
４を加熱して密閉ケース２内を有機溶剤の加熱雰囲気と
し、同時ζこシリンダ７を作動して加圧盤６を下げ、積
層体１に（Ｌ２ＫＦ／−の予圧力を加える。そして前記
状態を維持しつつ該積層体１を所定時間放置し、その後
所定の圧力を加えてセラミック積層体を得、その接着状
態を調べた。！１ａは、前記雰囲気温度、放置時間、加
圧力を種々変化させた時の接着状態を示したものである
。Using the pressurizing device configured as described above, first, the heater 5 heats the organic solvent 4 to create a heating atmosphere of the organic solvent inside the sealed case 2, and simultaneously operates the cylinder 7 to lower the pressurizing plate 6, thereby forming the laminate. A preload force of (L2KF/-) was applied to 1. The laminate 1 was left for a predetermined time while maintaining the above state, and then a predetermined pressure was applied to obtain a ceramic laminate, and its adhesion state was examined. 1a shows the adhesion state when the atmospheric temperature, standing time, and pressing force were variously changed.

第　　１　　表 なお、第１表において０印は接着良好を、Δ印は一部接
着を、Ｘ印は接着不良または亀裂発生状態をそれぞれ表
わす。Table 1 In Table 1, the mark 0 indicates good adhesion, the mark Δ indicates partial adhesion, and the mark X indicates poor adhesion or cracking.

これより、有機溶剤雰囲気温度５５’Ｏ，放置時間２０
分、加圧力２〜／−で良好な接着状態が得られることが
確認でき、前記条件で製造したセラミック積層体を試料
人とし、これを後述する剥離試験に供した。From this, the organic solvent atmosphere temperature is 55'O, and the standing time is 20
It was confirmed that a good adhesion state could be obtained with a pressing force of 2 to 2 minutes, and a ceramic laminate manufactured under the above conditions was used as a sample and subjected to the peel test described below.

実施例２ 実施例１と同一のスラリーを、高さ１０〜２０μｍの網
目状の突起を有するポリエチレン製のフィルム上にドク
タブレード法によりシート状に成形し、後乾燥して、第
２図および第３図に示すようなグリーンシートを得た。Example 2 The same slurry as in Example 1 was formed into a sheet by a doctor blade method on a polyethylene film having mesh-like protrusions with a height of 10 to 20 μm, and then dried. A green sheet as shown in Figure 3 was obtained.

すなわち、グリーンシート２０の片面には、格子状の微
小な溝２１が形成されるようになる。その後、前記グリ
ーンシート２０を実施例１と同様に積層し、後前記加圧
装置（第１図）により実施例１と同様の条件でセラミッ
ク積層体を得、その接着状態を調べた。第２表は、その
結果を第１表同様の表示で示したもので、これより実施
例２のものは実施例１のものに比し、より小さな加圧力
で接着可能となることが明らかとなり、以降、有機溶剤
雰囲気温度５５’Ｏ，放置時間１０分、加圧力１．５１
１／−の条件で得たセラミック積層体を試料Ｂとし、こ
れを後述する剥離試験に供した。That is, a lattice-like minute groove 21 is formed on one side of the green sheet 20. Thereafter, the green sheets 20 were laminated in the same manner as in Example 1, and then a ceramic laminate was obtained using the pressure device (FIG. 1) under the same conditions as in Example 1, and its adhesion state was examined. Table 2 shows the results in the same way as in Table 1, and it is clear from this that the products of Example 2 can be bonded with a smaller pressure force than those of Example 1. , thereafter, the organic solvent atmosphere temperature was 55'O, the standing time was 10 minutes, and the pressure was 1.51.
The ceramic laminate obtained under the conditions of 1/- was designated as Sample B, and was subjected to the peel test described below.

第２表 実施例３ 前記試料人（実施例１）およびＢ（実施例２）のセラミ
ック積層体を脱脂工程を経て１１００’ＯＸ１時間で焼
成を行い、焼成セラミック積層体を得た。このうち試料
人を焼成したものを試料Ａ′、試料Ｂを焼成したものを
試料Ｂ′とし、それぞれ後述する曲げ試験に供した。Table 2 Example 3 The ceramic laminates of Samples No. 1 (Example 1) and B (Example 2) were subjected to a degreasing process and fired at 1100'OX for 1 hour to obtain fired ceramic laminates. Among these, the fired sample was designated as Sample A', and the fired sample B was designated as Sample B', and each was subjected to the bending test described below.

実施例４ ＰＶＢ５ｗｔｌ　、有機溶剤（トリクレンとエタノール
）　４５ｗｔ１−１．ｏｓから成るセラミック粉末５０
ｗｔ４を配合し、ボールミルを用いて混合してスラリー
とした。以降、実施例１と同様の条件でキキｇ厚き考セ
ラミック積層体を得、さらに実施例３と同様の条件で焼
成を行い、焼成セラミック積層体を得た。これを試料Ｃ
として後述する曲げ試験に供した。Example 4 PVB5wtl, organic solvent (triclene and ethanol) 45wt1-1. Ceramic powder 50 consisting of os
wt4 was blended and mixed using a ball mill to form a slurry. Thereafter, a thick ceramic laminate was obtained under the same conditions as in Example 1, and firing was performed under the same conditions as in Example 3 to obtain a fired ceramic laminate. This is sample C
It was subjected to the bending test described later.

実施例５ 実施例４と同様にＡｔ、ｏ　＠粉末を含むスラリーから
実施例２と同様の条件でセラミック積層体を得、さらに
実施例３と同様の条件で焼成を行い、焼成セラミック積
層体を得た。これを試料りとして後述する曲げ試験に供
した。Example 5 A ceramic laminate was obtained from a slurry containing At, o @ powder under the same conditions as in Example 2, and fired under the same conditions as in Example 3 to obtain a fired ceramic laminate. Obtained. This was used as a sample for the bending test described below.

比較例１ 比較例１と同一のスラリーから［Ｌｌｍｍ厚さのグリー
ンシートを得、これを２０ｍｎ５角に切断後。Comparative Example 1 A green sheet with a thickness of Ll mm was obtained from the same slurry as in Comparative Example 1, and this was cut into 20 mm square pieces.

２００枚積み重ねて積層体とし、続いて該積層体を所定
温度の電気炉内で１０分間保持し、その後所定圧力を加
えてセラミック積層体を得。200 sheets were stacked to form a laminate, then the laminate was held in an electric furnace at a predetermined temperature for 10 minutes, and then a predetermined pressure was applied to obtain a ceramic laminate.

その接着状態を調べた。第５表はその結果を第１表と同
様の表示で示したもので、加熱温度１２０’Ｏ，加圧力
１０に／−で良好な接着状態となることが確認でき、以
降、前記条件で得たセラミック積層体を試料Ｅとして後
述する曲げ試験に供した。The state of adhesion was investigated. Table 5 shows the results in the same way as Table 1, and it was confirmed that good adhesion was achieved at a heating temperature of 120'O and a pressure of 10/-. The ceramic laminate obtained as Sample E was subjected to the bending test described below.

第　　３　　表 比較例２ 試料Ｅ（比較例１）を脱脂工程を経て１１００℃×１時
間の焼成を行い、焼成セラミック積層体を得た。これを
試料Ｐとして後述する曲げ試験に供した。Table 3 Comparative Example 2 Sample E (Comparative Example 1) was subjected to a degreasing process and then fired at 1100° C. for 1 hour to obtain a fired ceramic laminate. This was used as sample P for the bending test described below.

比較例３ 実施例４と同様にｍ、ｏｓ粉末を含むスラリ−から比較
例１と同様の条件でセラミック積層体を得、さらに比較
例２と同様の条件で焼成を行い、焼成セラミック積層体
を得た。これを試料Ｇとして後述する曲げ試験に供した
。Comparative Example 3 A ceramic laminate was obtained from a slurry containing m and os powders under the same conditions as in Comparative Example 1 in the same manner as in Example 4, and then fired under the same conditions as in Comparative Example 2 to obtain a fired ceramic laminate. Obtained. This was used as sample G for the bending test described below.

以下、実施例１〜５（試料Ａ、Ｂ、にｙＢ’　ｇ　Ｏｙ
Ｄ）および比較例１〜３（試料Ｅ、Ｆ、Ｇ）に関する剥
離試験並びに曲げ試験の結果について述べる。Examples 1 to 5 (sample A, B, yB' g Oy
D) and comparative examples 1 to 3 (samples E, F, and G), the results of the peel test and bending test will be described.

第４表は、剥離試験の結果を示したものである。剥離試
験は各セラミック積層体の接触面に鋭利な刃物を差し込
むことにより行い、剥離しないことにより生ずるグリー
ンシートの破断サンプル数のサンプル数に対する比とし
て求めた。Table 4 shows the results of the peel test. The peeling test was conducted by inserting a sharp knife into the contact surface of each ceramic laminate, and the ratio of the number of samples of broken green sheets that occurred due to no peeling to the number of samples was determined.

第　　４　　表 これより１本発明にかかる試料Ａ、Ｂは、グリーンシー
トが破断しても、なお剥離せず、その接着力の大きいこ
とが確認できた。これに対して従来法で製造した試料Ｅ
はサンプル数の７割が剥離した。Table 4 From this, it was confirmed that Samples A and B according to the present invention did not peel off even after the green sheets were broken, and their adhesive strength was high. On the other hand, sample E produced by the conventional method
70% of the samples peeled off.

第５表は１曲げ試験の結果を示したものである。曲げ試
験は、第４図に示すように、１５Ｘ３Ｘ　３　ｍｍ大き
さで１面粗度α８Ｒｚ、稜の面取り１２ｍｗｒとした試
験片３０を備え、これをスパン１２　Ｆｌｌｌｌｌで並
べた支持棒５１上に載置し、中央の押し棒３２で押圧す
ることにより行い（三点曲げ試験）、その時の抗折強度
を求めた。なお。Table 5 shows the results of one bending test. In the bending test, as shown in Fig. 4, a test piece 30 with a size of 15 x 3 x 3 mm, one surface roughness of α8Rz, and a chamfered edge of 12 mwr was provided, and this was placed on support rods 51 lined up with a span of 12 Fllllll. The bending strength at that time was determined by placing the test piece in place and pressing it with the central push rod 32 (three-point bending test). In addition.

サンプル数は１０とした。The number of samples was 10.

これより１本発明ζこかかるセラミック積層体である試
料Ｘ、Ｗ並びに前記セラミック積層体をもととする焼成
セラミック積層体である試料０、Ｄは、従来法番こより
得た試料Ｆ、Ｇに比し。From this, Samples X and W, which are ceramic laminates according to the present invention, and Samples 0 and D, which are fired ceramic laminates based on the ceramic laminates, are different from Samples F and G obtained by the conventional method. Comparison.

いずれも高い抗折強度を示し、またバラツキも小さいこ
とが確認できた。また本発明にかかるセラミック積層体
並びに焼成セラミック積層体筒　　５　　表 の中では、グリーンシート成形時に、その片面に微小な
溝２１を設けたもの（試料Ｂ’、Ｄ）が該溝２１を設け
ないもの（Ａ’、Ｏ）よりもわずかに高い抗折強度を示
したが、これは溝２１の存在により、有機溶剤のグリー
ンシート接合面への侵入が促進されたためと推量される
。It was confirmed that all of them exhibited high bending strength and that the variation was small. Furthermore, in Table 5, ceramic laminates and fired ceramic laminate cylinders according to the present invention are those in which minute grooves 21 are provided on one side of the green sheet during molding (Samples B' and D), and those in which the grooves 21 are not provided. Although the bending strength was slightly higher than that of the green sheets (A', O), this is presumed to be because the presence of the grooves 21 facilitated the intrusion of the organic solvent into the green sheet bonding surface.

なシ、上記実施例において、グリーンシートの積層体を
有機溶剤の加熱雰囲気中に放置するに、予圧力を加えた
が、これは該積層体を安定的に保持するためにかつ初期
のエア抜きを行う丸めに加えたもの、である。In the above example, a preload force was applied to the green sheet laminate when it was left in a heated atmosphere of an organic solvent. This is in addition to the rounding performed.

（発明の効果） 以上、詳細に説明したようｉこ１本発明はセラミック積
層体の製造に際し、グリーンシートの積層体を有機溶剤
の加熱雰囲気中にわずか圧力を加えつつ放置し、その後
１本加圧を行って接着するようにしたので、初期のエア
抜きがなされかつ位置ずれが防止される中で、グリーン
シート中に含まれる樹脂の軟化が促進され、従来より低
温かつ低加圧力での接着が可能になった。(Effects of the Invention) As described above in detail, the present invention is applicable to the production of ceramic laminates by leaving a laminate of green sheets in a heated atmosphere of an organic solvent while applying a slight pressure, and then applying one layer of green sheets to the ceramic laminate. By applying pressure to bond, the initial air is removed and positional displacement is prevented, while the softening of the resin contained in the green sheet is promoted, allowing for bonding at lower temperatures and lower pressure than conventional methods. is now possible.

そして、結果的に接着強度が高く、亀裂等の欠陥のない
、高品質で安定したセラミック積層体が得られるように
なり、高品質の焼成セラミック積層体の製造をも可能と
する効果を奏した。As a result, a high-quality, stable ceramic laminate with high adhesive strength and no defects such as cracks was obtained, making it possible to manufacture high-quality fired ceramic laminates. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明にかかるセラミック積層体の製造を実行
する加圧装置の構造を示す模式図。 第２図と第３図は本発明にかかる製造過程で得たグリー
ンシートの形状の一例を示したもので。 第２図は斜視図、第３図は第２図の１１矢視線に沿う断
面図、第４図は三点曲げ試験の実行態様を示す斜視図で
ある。 １・・・グリーンシー１層体 ２０・・・グリーンシート ２１・・・溝 （ほか１名） 第１図FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of a pressurizing device for manufacturing a ceramic laminate according to the present invention. Figures 2 and 3 show an example of the shape of a green sheet obtained through the manufacturing process according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line 11 of FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view showing how a three-point bending test is carried out. 1... Green Sea 1 layer body 20... Green sheet 21... Groove (1 other person) Figure 1

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）セラミック粉末に少量の樹脂を加え、さらに有機
溶剤を加えて成るスラリーからグリーンシートを成形し
、このグリーンシートを積み重ねた積層体を前記有機溶
剤の加熱雰囲気中にわずか圧力を加えつつ放置し、その
後 所定の圧力を加えて接着することを特徴とするセラミッ
ク積層体の製造方法。(1) A green sheet is formed from a slurry made by adding a small amount of resin to ceramic powder and an organic solvent, and the laminate of green sheets is left in a heated atmosphere of the organic solvent while applying slight pressure. and then applying a predetermined pressure to bond the ceramic laminate. （２）グリーンシートを、その少くとも片面に微小な溝
を設けるように形成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のセラミック積層体の製造方法。(2) The method for manufacturing a ceramic laminate according to claim 1, wherein the green sheet is formed so as to have minute grooves on at least one side thereof.