TWI530974B - Manufacture of laminated ceramic electronic parts - Google Patents

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TWI530974B
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Eiji Ito
Yasuharu Yamashita
Kenichi Okajima
Togo Matsui
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Murata Manufacturing Co
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Description

積層陶瓷電子零件之製造方法
本發明係關於一種積層陶瓷電容器等積層陶瓷電子零件之製造方法。
先前，積層陶瓷電子零件之煅燒前之積層體晶片之製造係藉由於陶瓷生片上縱橫地印刷多個相當於1個積層體晶片之內部電極，且按所需數量將該陶瓷生片積層並壓接後，切割為單個晶片狀而進行。於該方法中，在陶瓷生片之積層位置之精度或用於切割為積層體晶片之形狀之位置精度之關係上，必需確保積層體晶片之側面(無引出電極之面)上之絕緣體部具有一定寬度。因此，存在因設置該絕緣體部而導致積層體晶片之尺寸增大之情形或由於內部電極之面積減小而使取得電容變小等問題。又，印刷有內部電極之部分僅增厚相當於內部電極之厚度。因此，若電極積層數增多，則印刷有內部電極之部分與絕緣體部之間會產生較大之階差。亦存在因受到該階差之影響而於煅燒後之積層體晶片中產生構造缺陷之問題。
作為改善上述問題之方法，例如，提出有如下所述之積層陶瓷電容器之製造方法。即，該積層陶瓷電容器之製造方法係如下方法：對陶瓷生片以條紋狀印刷成為內部電極之導電膜，且按所需數量將該陶瓷生片積層並壓接後，切割為單個積層體晶片，從而製造積層體晶片。而且，於如圖7所示之絕緣體部形成裝置1中，在水平之金屬板2上形 成絕緣體部用糊膏3之塗膜，該絕緣體部用糊膏3係使積層體晶片中所使用之陶瓷材料共用，且使用有如不溶解積層體之溶劑。其後，對於該塗膜，藉由對由保持板4所保持之積層體晶片5之側面塗佈絕緣體部用糊膏3，而於積層體晶片5上形成絕緣體部(參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開昭61-248413號公報
然而，作為絕緣體部用糊膏，即便設為於積層體晶片之側面與該積層體中所使用之陶瓷材料共用、且使用有如不溶解積層體之溶劑，亦存在如下問題：於藉由如上所述之先前之方法對積層體晶片之側面塗佈絕緣體部用糊膏之情形時，積層體晶片之脊部中之塗佈厚度超過可維持電氣特性之容許範圍而變薄，或無法平滑地塗佈等。
因此，本發明之主要目的在於提供一種可藉由對於積層體晶片之側面具有所需之絕緣體部之厚度，而獲得電氣特性穩定之高可靠性之積層陶瓷電子零件的積層陶瓷電子零件之製造方法。又，提供一種可獲得抑制積層陶瓷電子零件之外觀品質下降之積層陶瓷電子零件的積層陶瓷電子零件之製造方法。
本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法包括如下步驟： 準備積層有複數個陶瓷層與複數個內部電極、且以內部電極之兩側端緣於側面露出之方式而形成之積層體晶片；排列複數個積層體晶片，將積層體晶片之一側面抵壓至具有任意體積之溝槽且於上述體積之溝槽內填充有包含陶瓷糊膏之絕緣體部用糊膏的金屬板，且於將積層體晶片自金屬板拉離時使金屬板或積層體晶片向任意方向搖動，從而於一側面上塗佈絕緣體部用糊膏而形成第1絕緣體部；將積層體晶片之另一側面抵壓至具有任意體積之溝槽且於上述體積之溝槽內填充有絕緣體部用糊膏之金屬板，且於將積層體晶片自金屬板拉離時使金屬板或積層體晶片向任意方向搖動，從而於另一側面上塗佈絕緣體部用糊膏而形成第2絕緣體部；以及對形成有第1絕緣體部及第2絕緣體部之積層體晶片進行煅燒；且絕緣體部用糊膏之特徵在於黏度為500Pa．s~2500Pa．s，且無機固形物成分之含量C(vol%)滿足C≧(S×t/(V/2))×100，式中之C為無機固形物成分之含量(vol%)，t為絕緣層之保證厚度(μm)，S為絕緣層形成面之面積(μm2)，V為與每個晶片相對應之金屬板之溝槽體積(μm3)。
又，於本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法中，構成絕緣體部用糊膏之溶劑成分較佳為與積層體晶片中所含有之黏合劑成分不相溶。
根據本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法，藉由將絕緣體部用糊膏之黏度設定為500Pa．s以上、2500Pa．s以 下，且陶瓷原料之含量滿足上述數式，而於在積層體晶片之側面形成絕緣體部時，可抑制該絕緣體部之塗佈厚度之不均，從而如角狀突起等之塗佈形狀無異常，進而可製造實測厚度不低於保證厚度之積層陶瓷電子零件。因此，可藉由對於積層體晶片之側面具有所需之絕緣體部之厚度，而獲得電氣特性穩定之高可靠性之積層陶瓷電子零件。
又，於本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法中，藉由對於絕緣體部用糊膏中所含有之糊膏溶劑使用不溶解形成有積層體晶片之陶瓷層之黏合劑成分的溶劑，而可獲得電氣特性穩定之積層陶瓷電子零件。
本發明之上述目的、其他目的、特徵及優勢根據以下用於實施發明之形態之說明而更加明確。
對藉由本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法而製造之積層陶瓷電子零件之一實施形態進行說明。圖1表示作為由陶瓷素體及外部電極構成之積層陶瓷電子零件之外觀之一例的積層陶瓷電子零件之概略立體圖，圖2表示說明圖1中所示之積層陶瓷電子零件之A-A線上之剖面的剖面圖解圖。
藉由本實施形態之積層陶瓷電子零件之製造方法而製造之積層陶瓷電子零件10包括陶瓷素體12、以及形成於陶瓷素體12之表面之外部電極14a及14b。
藉由本實施形態之積層陶瓷電子零件之製造方法而製造之積層陶瓷電子零件10中所使用之陶瓷素體12包含複數個 經積層之陶瓷層16a及16b。而且，陶瓷素體12係形成為長方體狀，且包括：沿長度(L)方向及寬度(W)方向延伸之一主面18a及另一主面18b、沿長度(L)方向及高度(T)方向延伸之一側面20a及另一側面20b、以及沿寬度(W)方向及高度(T)方向延伸之一端面22a及另一端面22b。此處，積層陶瓷電子零件10於確保所需之電容之前提下，要求其一側面20a及另一側面20b絕緣。再者，陶瓷素體12較佳為於角部及脊部帶有弧度。
陶瓷層16a及16b之材料可使用例如包含BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3及CaZrO3等主成分之介電陶瓷。又，亦可使用於該等主成分中添加有Mn化合物、Mg化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、稀土類化合物等副成分者。此外，亦可使用PZT(鋯鈦酸鉛)系陶瓷等壓電體陶瓷、尖晶石系陶瓷等半導體陶瓷等。
再者，關於本實施形態之陶瓷素體12，由於使用介電陶瓷，故而發揮電容器之功能。
陶瓷素體12以由複數個陶瓷層16a及16b夾持之方式包括複數個內部電極24a及24b。內部電極24a及24b之材料可使用例如Ni、Cu、Ag、Pd、Ag-Pd合金、Au等。煅燒後之內部電極24a及24b之厚度較佳為0.3~2.0μm。又，煅燒後之陶瓷層16a及16b之厚度較佳為0.5~10μn。
內部電極24a包括對向部26a及引出電極部28a。對向部26a與內部電極24b相對向。引出電極部28a係自對向部26a引出至陶瓷素體12之一端面22a。而且，內部電極24a之引 出電極部28a之端部係以延伸至陶瓷素體12之一端面22a而露出之方式形成。
又，內部電極24b與內部電極24a同樣地，包括與內部電極24a相對向之對向部26b、及自對向部26b引出至陶瓷素體12之另一端面22b之引出電極部28b。內部電極24b之引出電極部28b之端部係以延伸至陶瓷素體12之另一端面22b而露出之方式形成。
於陶瓷素體12之一端面22a，以經由引出電極部28a與內部電極24a電性連接、且覆蓋一端面22a及內部電極24a之方式形成外部電極14a。同樣地，於陶瓷素體12之另一端面22b，以經由引出電極部28b與內部電極24b電性連接、且覆蓋另一端面22b及內部電極24b之方式形成外部電極14b。
外部電極14a及14b之材料可使用例如Cu、Ni、Ag、Pd、Ag-Pd合金、Au等。其中，較佳為使用例如Cu、Ni等賤金屬。外部電極14a及14b之厚度較佳為10~80μm。
其次，對本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法之一實施形態進行說明。圖3(a)~(c)係表示於本發明之一實施形態中之積層陶瓷電子零件之製造方法中製造積層體晶片之步驟之概略圖。本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法係包含如下步驟者，即，於在複數個陶瓷生片上印刷條紋狀電極並進行積層而形成積層體後，切割該積層體而製作於側面部露出有電極之積層體晶片，其後將積層體晶片抵壓至具有填充有絕緣體部用糊膏之任意體積之溝槽的金屬 板，藉此於積層體晶片上形成絕緣體部。以下進行詳細說明。
首先，於製造積層陶瓷電子零件10時，將陶瓷材料粉末、燒結助劑、黏合劑及塑化劑等混合而形成陶瓷漿料(ceramics slurry)。陶瓷漿料係例如使用刮刀成形法(Doctor Brade Method)於承載膜上形成陶瓷生片。繼而，準備複數片陶瓷生片30a及30b。黏合劑成分係使用例如聚乙烯丁醛。又，塑化劑係使用例如鄰苯二甲酸二辛酯。
繼而，如圖3(a)所示，於陶瓷生片30a之表面以帶狀互相平行地印刷複數個導電膜32a。又，於陶瓷生片30b之表面以帶狀互相平行地印刷複數個導電膜32b。於導電膜32a與導電膜32a之間適當地設置間隙34a，於導電膜32b與導電膜32b之間適當地設置間隙34b。結果，於陶瓷生片30a之表面，導電膜32a形成為條紋狀，於陶瓷生片30b之表面，導電膜32b形成為條紋狀。其次，對印刷於陶瓷生片30a及30b之表面之導電膜32a及32b進行乾燥。再者，該導電膜32a成為積層陶瓷電子零件10中之內部電極24a，導電膜32b成為積層陶瓷電子零件10中之內部電極24b。導電膜32a及32b之材料包含導電成分、黏合劑成分及塑化劑。導電成分係使用例如Ni、Cu、Ag、Pd、Ag-Pd合金、Au等。又，黏合劑成分係使用乙基纖維素。又，塑化劑係使用例如醇酸樹脂。
其後，如圖3(b)所示，將呈條紋狀地印刷有導電膜32a及32b之陶瓷生片30a及30b沿相對於導電膜32a及32b之印刷 方向正交之方向，以至少為了確保內部電極24a及24b中之引出電極部28a及28b所需之大小程度交替地錯開而積層。於以上述方式積層之陶瓷生片之上表面及下表面，視需要堆積特定片數之未形成有導電膜之陶瓷生片。繼而，按壓所堆積之陶瓷生片而使其等互相壓接，從而形成包含呈帶狀印刷之導電膜32a及32b之積層體36。
繼而，如圖3(c)所示，將所形成之積層體36於長度(L)方向上以第1切割線38進行切割，於寬度(W)方向上以第2切割線40進行切割，藉此製造積層體晶片42。此時，於積層體晶片42中，導電膜32a發揮作為內部電極24a之功能，導電膜32b發揮作為內部電極24b之功能。
圖4(a)係表示圖3中所示之積層體晶片之製造步驟中所製造之積層體晶片之外觀之一例之概略立體圖。自積層體36切割之積層體晶片42係與積層陶瓷電子零件10同樣地形成為長方體狀，且包括沿長度(L)方向及寬度(W)方向延伸之一主面18a及另一主面18b、沿長度(L)方向及高度(T)方向延伸之一側面20a及另一側面20b、以及沿寬度(W)方向及高度(T)方向延伸之一端面22a及另一端面22b。
圖4(b)及(c)係分別用以說明內部電極之形狀之平面剖面圖。積層體晶片42以由複數個陶瓷層16a及16b夾持之方式包含複數個內部電極24a及24b。因此，積層體晶片42係積層複數個陶瓷層16a及16b以及內部電極24a及24b於而構成。
如圖4(b)所示，內部電極24a包含對向部26a、引出電極 部28a、側面部電極44a及側面部電極44b。而且，引出電極部28a係自對向部26a引出至積層體晶片42之一端面22a。而且，內部電極24a之引出電極部28a之端部係以延伸至積層體晶片42之一端面22a而露出之方式形成。又，側面部電極44a於積層體晶片42之一側面20a露出，側面部電極44b於積層體晶片42之另一側面20b露出。
又，如圖4(c)所示，內部電極24b包含對向部26b、引出電極部28b、側面部電極44a及側面部電極44b。而且，引出電極部28b係自對向部26b引出至積層體晶片42之另一端面22b。而且，內部電極24b之引出電極部28b之端部係以延伸至積層體晶片42之另一端面22b而露出之方式形成。又，側面部電極44a於積層體晶片42之一側面20a露出，側面部電極44b於積層體晶片42之另一側面20b露出。
其次，對用以於積層體晶片上形成絕緣體部之步驟進行說明。藉由該步驟，為了覆蓋所露出之側面部電極44a及44b，而對藉由上述方法所製造之積層體晶片42之一側面20a及另一側面20b塗佈絕緣體部用糊膏。首先，對在積層體晶片42上塗佈絕緣體部用糊膏之步驟中所使用之絕緣體部形成裝置50進行說明。
如圖5(a)所示，絕緣體部形成裝置50包括具有溝槽之金屬板52、絕緣體部用糊膏54及保持板56。除此以外，雖省略了圖示，但絕緣體部形成裝置50還包括用以將絕緣體部用糊膏54填充至具有溝槽之金屬板52之刮漿板(squeegee)、及用以使保持有積層體晶片42之保持板56以 上下左右方向等任意形式搖動或移動之保持板搖動．移動機構等。
絕緣體部形成裝置50係如下裝置：藉由刮漿板動作將絕緣體部用糊膏54填充至形成於具有溝槽之金屬板52之溝槽部後，將積層體晶片42浸漬於填充有該絕緣體部用糊膏54之具有溝槽之金屬板52，藉此形成絕緣體部，由此製造附有絕緣體部之積層體晶片。
具有溝槽之金屬板52係為了供給用以塗佈於積層體晶片42之絕緣體部用糊膏54而設置。具有溝槽之金屬板52係於金屬板上形成有複數個溝槽部52a者。溝槽部52a係形成為長方體狀之凹部。溝槽部52a係於相對於積層體晶片42之長度方向交叉之方向上形成為格子狀。又，溝槽部52a之體積之大小係基於塗佈絕緣體部用糊膏54之積層體晶片42之側面面積而決定。
絕緣體部用糊膏54係用以於積層體晶片42上形成絕緣體部。絕緣體部用糊膏54之材料中包含黏合劑成分、陶瓷原料、塑化劑及糊膏溶劑。黏合劑成分係使用例如聚乙烯丁醛、乙基纖維素及乙酸丁酸纖維素。陶瓷原料係使用BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、CaZrO3等。塑化劑係使用例如鄰苯二甲酸二辛酯。
所使用之絕緣體部用糊膏54具有如下特徵。即，絕緣體部用糊膏54可藉由改變上述黏合劑成分之種類、各黏合劑成分之分子量、作為無機固形物成分之陶瓷原料之含量及陶瓷之體積百分率，而改變其黏度。於本發明之實施形態 中，以絕緣體部用糊膏54於25℃時之黏度為500Pa．s以上、2500Pa．s以下之方式含有上述黏合劑成分。於黏度較低之區域內，絕緣體部用糊膏54易流動，故積層體晶片42之脊部中之絕緣體部之厚度變薄。另一方面，於黏度較高之區域內，絕緣體部用糊膏54難以流動，故維持剛塗佈後之形狀，從而絕緣體部之形狀異常。再者，絕緣體部用糊膏於25℃時之黏度係利用錐板(cone-plate)型旋轉黏度計且使用3°×R9.7mm之錐體以剪切速度(shear rate)0.2(1/s)進行測定。
又，絕緣體部用糊膏54中所含有之作為無機固形物成分之陶瓷原料之含量必需滿足下述數式1。
[數1]C≧(S×t/(V/2))×100
此處，C為陶瓷原料之含量(vol%)，t為第1絕緣體部62a或第2絕緣體部62b之保證厚度(μm)，S為第1絕緣體部62a或第2絕緣體部62b之形成面之面積(μm2)，V為與每個積層體晶片42相對應的具有溝槽之金屬板52之溝槽部52a之溝槽體積(μm3)。再者，所謂保證厚度，係指形成於積層體晶片之側面之絕緣體部之目標厚度。
即，於使用具有溝槽之金屬板52之情形時，將相當於與每個積層體晶片42相對應之溝槽部之空間體積之1/2以上的絕緣體部用糊膏54塗佈於積層體晶片42。因此，用以達成所需之保證厚度之絕緣體部用糊膏54之陶瓷原料之含量 係基於保證厚度、溝槽體積、第1絕緣體部62a或第2絕緣體部62b之形成面之面積而決定。
又，對於絕緣體部用糊膏54所含有之糊膏溶劑，係使用不溶解形成積層體晶片42之陶瓷層16a及16b之黏合劑成分之溶劑。其原因在於：於糊膏溶劑溶解形成積層體晶片42之陶瓷層16a及16b之黏合劑成分之情形時，會對積層體晶片42造成損壞而導致短路不良。例如，絕緣體部用糊膏54所含有之糊膏溶劑就與陶瓷生片30a及30b中所使用之糊膏溶劑之關係而言，較佳為使用與積層體晶片42所含有之黏合劑成分不相溶之糊膏溶劑。該糊膏溶劑例如使用二氫乙酸松油酯。
保持板56之設置目的在於：於保持積層體晶片42後，根據浸漬條件且藉由保持板搖動．移動機構之控制，使積層體晶片42以浸漬於具有溝槽之金屬板52之方式移動。保持板56係由本體部56a及保持部56b構成。積層體晶片42之一側面20a或另一側面20b由保持部56b保持。再者，保持部56b使用例如黏著橡膠。又，將積層體晶片42以例如45行×22列排列於保持部56b。於積層體晶片42之另一側面20b由保持板56保持之情形時，保持板56係以如下方式由保持板搖動．移動機構控制，即，藉由將積層體晶片42之一側面20a抵壓至具有溝槽之金屬板52而使其浸漬於絕緣體部用糊膏54，且於自具有溝槽之金屬板52拉離時，使積層體晶片42向上下左右方向以任意形式搖動。同樣地，於積層體晶片42之一側面20a由保持板56保持之情形時，保持板 56係以如下方式由保持板搖動．移動機構控制，即，藉由將積層體晶片42之另一側面20b抵壓至具有溝槽之金屬板52而使其浸漬於絕緣體部用糊膏54，且於自具有溝槽之金屬板52拉離時，使積層體晶片42向上下左右方向以任意形式搖動。
其次，使用圖5，對在積層陶瓷電子零件之製造方法中將絕緣體部用糊膏塗佈於積層體晶片之步驟進行說明。圖5(a)~(c)係表示於本發明之一實施形態中之積層陶瓷電子零件之製造方法中將絕緣體部用糊膏塗佈於積層體晶片之步驟之概略圖。
首先，如圖5(a)所示，使用刮漿板將絕緣體部用糊膏54填充至具有溝槽之金屬板52之溝槽部52a。如圖5(b)所示，其次，如上所述般於藉由保持板56保持複數個積層體晶片42之另一側面20b之狀態下，將積層體晶片42之一側面20a抵壓至填充有絕緣體部用糊膏54之具有溝槽之金屬板52之溝槽部52a。繼而，如圖5(c)所示，於將積層體晶片42自具有溝槽之金屬板52拉離時，使積層體晶片42向上下左右方向以任意形式搖動，從而使絕緣體部用糊膏54相對於積層體晶片42之一側面20a潤濕擴散。
又，藉由與在圖5(a)~(c)中所說明之對積層體晶片42之一側面20a塗佈絕緣體部用糊膏54之步驟相同之步驟，亦於積層體晶片42之另一側面20b塗佈絕緣體部用糊膏54。結果，於另一側面20b形成第2絕緣體部62b。繼而，製造附有絕緣體部之積層體晶片60。
圖6(a)係表示藉由圖5中所示之將絕緣體部用糊膏塗佈於積層體晶片之步驟而製造之附有絕緣體部之積層體晶片之外觀之一例的概略立體圖。
藉由上述製造方法而製造之附有絕緣體部之積層體晶片60係與積層陶瓷電子零件10或積層體晶片42同樣地形成為長方體狀，且包括沿長度(L)方向及寬度(W)方向延伸之一主面18a及另一主面18b、沿長度(L)方向及高度(T)方向延伸之一側面20a及另一側面20b、以及沿寬度(W)方向及高度(T)方向延伸之一端面22a及另一端面22b。
圖6(b)及(c)係分別用以說明內部電極之形狀之平面剖面圖。附有絕緣體部之積層體晶片60以由複數個陶瓷層16a及16b夾持之方式包含複數個內部電極24a及24b。
如圖6(b)所示，內部電極24a包含對向部26a、引出電極部28a、側面部電極44a及側面部電極44b。而且，引出電極部28a係自對向部26a引出至積層體晶片42之一端面22a。而且，內部電極24a之引出電極部28a之端部係以延伸至積層體晶片42之一端面22a而露出之方式形成。另一方面，側面部電極44a由具有所需之寬度之第1絕緣體部62a覆蓋，側面部電極44b由具有所需之寬度之第2絕緣體部62b覆蓋。
又，如圖6(c)所示，內部電極24b包含對向部26b、引出電極部28b、側面部電極44a及側面部電極44b。而且，引出電極部28b係自對向部26b引出至積層體晶片42之另一端面22b。而且，內部電極24b之引出電極部28b之端部係以 延伸至積層體晶片42之另一端面22b而露出之方式形成。另一方面，側面部電極44a由具有所需之寬度之第1絕緣體部62a覆蓋，側面部電極44b由具有所需之寬度之第2絕緣體部62b覆蓋。
繼而，對藉由上述步驟而製造之附有絕緣體部之積層體晶片60進行煅燒。繼而，對經煅燒之附有絕緣體部之積層體晶片60之一端面22a及另一端面22b塗佈導電糊膏，且對塗佈有導電糊膏之附有絕緣體部之積層體晶片60進行燒接。如此一來，於一端面22a及另一端面22b分別形成外部電極14a及14b，從而製造積層陶瓷電子零件。
根據本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法，由於將絕緣體部用糊膏之黏度設定為500Pa．s以上、2500Pa．s以下，且陶瓷原料之含量滿足特定之條件，故於在積層體晶片42之側面形成絕緣體部時，可抑制該絕緣體部之塗佈厚度之不均，從而如角狀突起等之塗佈形狀無異常，進而可製造實測厚度不低於保證厚度之積層陶瓷電子零件。因此，藉由對於積層體晶片42之側面具有所需之絕緣體部之厚度，而可獲得電氣特性穩定之高可靠性之積層陶瓷電子零件。進而，根據本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法，可獲得抑制積層陶瓷電子零件之外觀品質下降之積層陶瓷電子零件。
又，根據本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法，由於對於絕緣體部用糊膏54使用相對於積層體晶片42為非相溶性之糊膏劑，因此可消除由該糊膏劑所導致之對積層體晶 片42本體之損壞。
[實施例1]
繼而，對本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法之一實施例進行說明。本實施例之積層陶瓷電子零件之製造方法係如下方法：於複數個陶瓷生片上印刷條紋狀之電極並進行積層，將該積層體切割而製成露出有側面部之電極之積層體晶片，其後將該積層體晶片抵壓至具有填充有絕緣體部用糊膏之任意體積之溝槽的具有溝槽之金屬板，藉此製造積層陶瓷電子零件。
於本實施例中，改變黏合劑之種類、黏合劑之分子量、陶瓷原料之含量及陶瓷之體積百分率，而試製成絕緣體部用糊膏之黏度產生有變化之絕緣體部用糊膏。使用各個絕緣體部用糊膏，將積層體晶片浸漬於具有溝槽之金屬板，並一面使該積層體晶片向上下左右方向以任意形式搖動一面提拉，藉此於積層體晶片之側面形成絕緣體部。繼而，確認各積層體晶片之絕緣體部之厚度不均及絕緣體部之形狀。又，改變具有溝槽之金屬板之空間體積，而確認陶瓷原料之含量與絕緣體部之厚度之關係。將結果示於表1、表2、表3及表4中。再者，本實施例之實驗條件如下。
˙實驗條件
˙積層體晶片之尺寸：L1.0mm×W0.5mm×T0.5mm
˙積層體晶片之個數：990個(於黏著橡膠上以45行×22列進行配置)
˙積層體晶片之配置間隔：行距1.0mm、列距2.0mm
˙積層體晶片之有機成分
介電質層： (黏合劑成分)：主要為聚乙烯丁醛
(塑化劑)：鄰苯二甲酸二辛酯
內部電極(導電膜)
(黏合劑成分)：乙基纖維素
(塑化劑)：醇酸樹脂
˙絕緣體部用糊膏之有機成分
(黏合劑成分)：聚乙烯丁醛、乙基纖維素、乙酸丁酸纖維素
(塑化劑)：鄰苯二甲酸二辛酯
(溶劑)：二氫乙酸松油酯
˙具有溝槽之金屬板之空間體積(與1個積層體晶片相當之溝槽部之空間體積)：1.0mm×1.0mm×0.05mm，1.0mm×1.0mm×0.10mm
1.0mm×1.0mm×0.15mm，1.0mm×1.0mm×0.20mm
再者，絕緣體部用糊膏之組成之黏合劑成分之黏合劑之種類及分子量之詳細情況如下。
聚乙烯丁醛：重量平均分子量Mw：25000
乙基纖維素A：重量平均分子量Mw：35000
乙基纖維素B：重量平均分子量Mw：11000
乙酸丁酸纖維素A：重量平均分子量Mw：20000
乙酸丁酸纖維素B：重量平均分子量Mw：11000
乙酸丁酸纖維素C：重量平均分子量Mw：4000
絕緣體部用糊膏之糊膏黏度係利用錐板型旋轉黏度計且使用3°×R9.7mm之錐體，以剪切速度為0.2(1/s)進行測定。詳細之黏度之測定條件如下。
˙黏度計：東機產業股份有限公司製造之TV-30型黏度計
˙錐板類型：TV-30H
˙錐形轉子(Cone Rotor)名稱：3°×R9.7
˙測定試樣量：0.2ml
˙測定溫度：25℃
˙轉速：0.1rpm
˙測定時間：60秒(測定自黏度計開始旋轉起60秒後之黏度)
表1、表2、表3及表4分別表示關於如上述實驗條件所示般，藉由改變構成絕緣體部用糊膏之黏合劑成分之種類等而改變黏度，並改變具有溝槽之金屬板中之溝槽體積之情形時之絕緣體部之厚度之變化的實驗結果。表1及表2表示絕緣體部之保證厚度設定為20μm之情形時之實驗例，表3及表4表示絕緣體部之保證厚度設定為30μm之情形時之實驗例。又，於表1及表2中之試樣編號1~58與表3及表4中之試樣編號61~118中，試樣編號1與61、2與62......分別使用相同之糊膏組成、晶片物性及具有溝槽之金屬板。再者，各表中之※為本發明之範圍外。
此處，於表1、表2、表3及表4中，晶片物性中之側面面積S表示積層體晶片之側面中之絕緣體部之形成面之面積(μm2)。又，PVC(Pigment Volume Concentration，顏料容積濃度)係定義為表示固形物成分中粒子(顏料)所占之體積比率者，此處為以{陶瓷粒子/(陶瓷粒子+固形黏合劑成分)}×100[vol%]之式所求出之值。又，表1、表2、表3及表4中之絕緣體部之實測厚度係以如下方式求出。即，首先，沿端面切割附有絕緣體部之積層體晶片，並利用SEM(Scanning Electron Microscope，掃描電子顯微鏡)觀察一側面上之絕緣體部(9個部位)之狀態，測定陶瓷素體之一側面或另一側面至絕緣體部之端部為止之長度作為絕緣體部之厚度。針對該9個部位之測定結果求出平均值，而將該平均值設為實測厚度之值。又，所謂絕緣體部之厚度不均，係表示9個部位之測定結果各自之值相對於實測厚度 增減多少之比率之最大值與最小值。所謂絕緣體部之保證厚度，係形成於積層體晶片之側面之絕緣體部之目標厚度。又，所謂角形狀，係表示塗佈於積層體晶片上之絕緣體部用糊膏是否形成為角狀之判定結果。
本實施例中之絕緣體部用糊膏之黏度係於相較於實測厚度將厚度不均抑制為±50%以內、且不產生絕緣體部之形狀異常之範圍內決定。再者，絕緣體部之形狀是否異常之判定係對於未形成有角狀突起等之絕緣體部設為「○」而進行。其結果，可確認於絕緣體部用糊膏於25℃時之黏度為500Pa．s以上、2500Pa．s以下之情形時，厚度不均減少，又，絕緣體部之形狀未形成角狀突起等。
繼而，當選出絕緣體部之厚度不均及絕緣體部之形狀不存在問題之絕緣體部用糊膏時，根據實測厚度與保證厚度之關係確認絕緣體部用糊膏之陶瓷原料與具有溝槽之金屬板之溝槽部之空間體積的關係。各絕緣體部用糊膏之絕緣體部之實測厚度之實測值與設為將相當於具有溝槽之金屬板之溝槽部之空間體積之1/2以上的絕緣體部用糊膏塗佈於積層體晶片上之計算值大致一致，不存在小於該計算值之情況。由該結果明確可知，只要達成絕緣體部之保證厚度之絕緣體部用糊膏之陶瓷原料滿足以下數式2即可。
[數式2]C≧(S×t/(V/2))×100
此處，C為陶瓷原料之含量(vol%)，t為絕緣體部之保證 厚度(μm)，S為絕緣體部之形成面之面積(μm2)，V為與每個積層體晶片相對應之具有溝槽之金屬板之溝槽體積(μm3)。再者，所謂保證厚度，係指形成於積層體晶片之側面之絕緣體部之目標厚度。
因此，由本實驗結果明確可知，為了對積層體晶片之側面形成所需厚度之絕緣體部，絕緣體部用糊膏於25℃時之黏度較佳為500Pa．s以上、2500Pa．s以下，進而，必需滿足上述數式2之條件。
進而，於表1、表2、表3及表4中，使保證厚度分別為20μm及30μm而不同。如此，可知於使保證厚度為30μm時，與為20μm之情形相比，本發明之申請專利範圍外之比較例增加。因此，明確可知因將保證厚度設定得較厚而必需與其相應地變更塗佈條件。該情況暗示出若將保證厚度設定得較大，則可維持積層陶瓷電子零件之電氣特性之容許條件變嚴格。
[實施例2]
其次，對本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法之另一實施例進行說明。本實施例之積層陶瓷電子零件之製造方法與實施例1同樣地為如下方法：於複數個陶瓷生片上以條紋狀印刷電極並進行積層，且將該積層體切割而製成露出有側面部之電極之積層體晶片，其後將該積層體晶片抵壓至具有填充有絕緣體部用糊膏之任意體積之溝槽的具有溝槽之金屬板，藉此製造積層陶瓷電子零件。
於陶瓷生片成形用黏合劑中使用有高分子量且羥基較多 之類型之聚乙烯丁醛的積層陶瓷電子零件表示本發明之實施例。對於糊膏溶劑使用與積層體之陶瓷層中所含有之黏合劑成分不相溶之溶劑、及與積層體之陶瓷層中所含有之黏合劑成分相溶之溶劑而製作絕緣體部用糊膏。利用各絕緣體部用糊膏對積層體晶片形成絕緣體部，從而製作積層陶瓷電子零件，其後確認其短路率。再者，本實施例之實驗條件如下。
˙實驗條件
˙積層體晶片之尺寸：L1.0mm×W0.5mm×T0.5mm
˙積層體晶片之個數：990個(於黏著橡膠上以45行×22列進行配置)
˙積層體晶片之配置間隔：行距1.0mm、列距2.0mm
˙積層體晶片之有機成分
介電質層： (黏合劑成分)：聚乙烯丁醛《重量平均分子量200000，羥基34mol%》
(塑化劑)：鄰苯二甲酸二辛酯
內部電極(導電膜)
(黏合劑成分)：乙基纖維素
(塑化劑)醇酸樹脂
˙絕緣體部用糊膏之有機成分
(黏合劑成分)：乙酸丁酸纖維素
(塑化劑)鄰苯二甲酸二辛酯
(溶劑)二氫乙酸松油酯、松油醇
˙具有溝槽之金屬板之空間體積(與1個積層體晶片相當之溝槽部之空間體積)：1.0mm×1.0mm×0.10mm
表5表示絕緣體部用糊膏中所含有之糊膏溶劑與積層體陶瓷電子零件之短路率之關係。如表5所示，對於絕緣體部用糊膏之糊膏溶劑使用相對於形成有積層體晶片之陶瓷層之有機成分不相溶之二氫乙酸松油酯的糊膏之短路率為0%。另一方面，對於糊膏溶劑使用與形成有積層體晶片之陶瓷層之黏合劑成分相溶之松油醇的糊膏之短路率為100%。由該結果明確可知，必需對於糊膏溶劑使用相對於形成有積層體晶片之陶瓷層之黏合劑成分不相溶之溶劑。
根據本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法，藉由將絕緣體部用糊膏之黏度設定為500Pa．s以上、2500Pa．s以下，且陶瓷原料之含量滿足特定條件，而可獲得具有所需之絕緣體部之厚度之積層陶瓷電子零件，因此可獲得電氣特性穩定之高可靠性之積層陶瓷電子零件。
又，於本實施形態中，藉由使用相對於積層體晶片之陶瓷層中所含有之黏合劑成分不相溶之糊膏溶劑作為絕緣體 部用糊膏，從而形成積層體晶片之陶瓷層之黏合劑成分不會被溶解，因此可獲得電氣特性穩定之積層陶瓷電子零件。
於本發明之實施例中，藉由使保持板向上下左右方向以任意形式搖動而使積層體晶片搖動，從而自具有溝槽之金屬板分離，但並不限定於此，亦可使具有溝槽之金屬板向上下左右方向以任意形式搖動而將積層體晶片拉離。
又，由於本發明之實施形態中之陶瓷素體係使用介電陶瓷，故而發揮電容器之功能，但並不限定於此，於使用壓電體陶瓷之情形時發揮壓電零件之功能，於使用半導體陶瓷之情形時發揮熱敏電阻之功能，於使用磁性體陶瓷之情形時發揮電感器之功能。又，於發揮電感器之功能之情形時，內部電極成為螺旋狀之導體。
1‧‧‧絕緣體部形成裝置
2‧‧‧金屬板
3‧‧‧絕緣體部用糊膏
4‧‧‧保持板
5‧‧‧積層體晶片
10‧‧‧積層陶瓷電子零件
12‧‧‧陶瓷素體
14a‧‧‧外部電極
14b‧‧‧外部電極
16a‧‧‧陶瓷層
16b‧‧‧陶瓷層
18a‧‧‧一主面
18b‧‧‧另一主面
20a‧‧‧一側面
20b‧‧‧另一側面
22a‧‧‧一端面
22b‧‧‧另一端面
24a‧‧‧內部電極
24b‧‧‧內部電極
26a‧‧‧對向部
26b‧‧‧對向部
28a‧‧‧引出電極部
28b‧‧‧引出電極部
30a‧‧‧陶瓷生片
30b‧‧‧陶瓷生片
32a‧‧‧導電膜
32b‧‧‧導電膜
34a‧‧‧間隙
34b‧‧‧間隙
36‧‧‧積層體
38‧‧‧第1切割線
40‧‧‧第2切割線
42‧‧‧積層體晶片
44a‧‧‧側面部電極
44b‧‧‧側面部電極
50‧‧‧絕緣體部形成裝置
52‧‧‧具有溝槽之金屬板
52a‧‧‧溝槽部
54‧‧‧絕緣體部用糊膏
56‧‧‧保持板
56a‧‧‧本體部
56b‧‧‧保持部
60‧‧‧附有絕緣體部之積層體晶片
62a‧‧‧第1絕緣體部
62b‧‧‧第2絕緣體部
L‧‧‧長度
W‧‧‧寬度
圖1係表示藉由本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法而製造之積層陶瓷電子零件之外觀之一例之概略立體圖。
圖2係表示藉由本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法而製造之積層陶瓷電子零件之A-A線上之剖面之剖面圖解圖。
圖3係表示於本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法中製造積層體晶片之步驟之概略圖，(a)係於所準備之陶瓷生片上以帶狀印刷導電膜之狀態之圖，(b)係表示積層第1及第2陶瓷生片之步驟之圖，(c)係表示積層體之概略立體圖。
圖4(a)係表示藉由圖3中所示之積層體晶片之製造步驟而製造之積層體晶片之外觀之一例之概略立體圖，(b)及(c)係分別用以說明內部電極之形狀之平面剖面圖。
圖5係表示於本發明之積層陶瓷電子零件之製造方法中將絕緣體部用糊膏塗佈於積層體晶片之步驟之概略圖，(a)係表示使積層體晶片突入至具有溝槽之金屬板之狀態之圖，(b)係表示將積層體晶片抵壓至具有溝槽之金屬板之狀態之圖，(c)表示一面使積層體晶片自具有溝槽之金屬板搖動一面提拉之狀態。
圖6(a)係表示藉由圖5中所示之將絕緣體部用糊膏塗佈於積層體晶片之步驟而製造之附有絕緣體部之積層體晶片之外觀之一例的概略立體圖，(b)及(c)係分別用以說明內部電極之形狀之平面剖面圖。
圖7係表示於先前之積層陶瓷電子零件之製造方法中將絕緣體部用糊膏塗佈於積層體晶片之步驟之概略圖。
42‧‧‧積層體晶片
50‧‧‧絕緣體部形成裝置
52‧‧‧具有溝槽之金屬板
52a‧‧‧溝槽部
54‧‧‧絕緣體部用糊膏
56‧‧‧保持板
56a‧‧‧本體部
56b‧‧‧保持部

Claims (2)

  1. 一種積層陶瓷電子零件之製造方法，其包括如下步驟：準備積層有複數個陶瓷層與複數個內部電極、且以上述內部電極之兩側端緣於側面露出之方式而形成之積層體晶片；排列複數個上述積層體晶片，將上述積層體晶片之一側面抵壓至具有基於塗佈絕緣體部用糊膏之積層體晶片之側面面積而決定體積之溝槽，且於上述體積之溝槽內填充有包含陶瓷糊膏之絕緣體部用糊膏的金屬板，且於將上述積層體晶片自上述金屬板拉離時使上述金屬板或上述積層體晶片向任意方向搖動，從而於上述一側面上塗佈上述絕緣體部用糊膏而形成第1絕緣體部；將上述積層體晶片之另一側面抵壓至具有基於塗佈絕緣體部用糊膏之積層體晶片之側面面積而決定體積之溝槽，且於上述體積之溝槽內填充有絕緣體部用糊膏之金屬板，且於將上述積層體晶片自上述金屬板拉離時使上述金屬板或上述積層體晶片向任意方向搖動，從而於上述另一側面上塗佈上述絕緣體部用糊膏而形成第2絕緣體部；以及對形成有上述第1絕緣體部及上述第2絕緣體部之積層體晶片進行煅燒；且上述絕緣體部用糊膏之特徵在於黏度為500Pa．s~2500Pa．s，且無機固形物成分之含量C(vol%)滿足C≧(S×t/(V/2))×100， 式中之C為無機固形物成分之含量(vol%)，t為絕緣體部之保證厚度(μm)，S為絕緣體部形成面之面積(μm2)，V為與每個晶片相對應之金屬板之溝槽體積(μm3)。
  2. 如請求項1之積層陶瓷電子零件之製造方法，其中構成上述絕緣體部用糊膏之溶劑成分與上述積層體晶片中所含有之黏合劑成分不相溶。
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