(57)【要約】【課題】小型化、高積層化しても構造欠陥を防止でき、ショート不良の低減ができるとともに生産性の向上が図れる積層セラミック電子部品を提供することを目的とする。【解決手段】ベースフィルム１上にセラミックグリーンシート２を形成し、その上に撥水性を有した段差解消パターン３を形成する。この段差解消パターン３に電極ペースト４を全面塗布する。段差解消パターン３の撥水効果で電極ペースト４をはじかせることで、レベリングにより形成された電極パターン５と段差解消パターン３との段差を少なくし、クラックやデラミネーション等の欠陥を防止でき、信頼性、生産性に優れた、静電容量の低下を抑えた品質のよい積層セラミック電子部品を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上にセラミックグリーンシートを形成する工程と、
このセラミックグリーンシート上に後述する電極パターンの面積に比べて小さい面積になるように撥水性を有する段差解消パターンを形成する工程と、
この段差解消パターンが形成された前記セラミックグリーンシート上のうち残余のセラミックグリーンシート上に電極パターンを形成する工程と、
からなる積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記電極パターンは、電極ペーストが前記セラミックグリーンシートに全面塗布されて形成されることを特徴とする請求項１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記段差解消パターンは、前記セラミックグリーンシート上に前記電極ペーストが全面塗布された場合に前記電極ペーストをはじいて上面が露出することを特徴とする請求項２に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記段差解消パターンの撥水性は、前記段差解消パターンの表面に撥水剤がコートされてなることを特徴とする請求項１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項５】
セラミックグリーンシートと、このセラミックグリーンシート上に後述する電極パターンの面積に比べて面積が小さくなるように設けられた段差解消パターンと、この段差解消パターンが形成された残余のセラミックグリーンシート上に設けられた電極パターンとを有する誘電体を積層した積層体と、この積層体の両端に形成された外部電極とを備え、
前記段差解消パターンの断面形状は、上底の部分と、下底の部分と、前記上底の部分および下底の部分の両端をそれぞれ結び前記電極パターンと接する部分からなり、前記下底の長さが前記上底の長さよりも長く、前記電極パターンと接する部分が丸みを帯びた形状であり、
前記段差解消パターンと前記電極パターンとが同一平面上で平坦であることを特徴とする積層セラミック電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体上にセラミックグリーンシートを形成し、段差解消パターンを形成し、電極パターンを形成し、積層してなる積層セラミック電子部品、および、積層セラミック電子部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、積層セラミックコンデンサなどの積層セラミック電子部品に対する高積層化の要求が高まっている。これに伴い、印刷精度や積層精度の問題で生じる電極パターンと段差解消パターンとの段差の影響が大きくなり、クラックなどの内部構造欠陥やショート不良が発生しやすくなっている。そのため、従来、例えば積層セラミックコンデンサに用いられる電極一体型グリーンシートは、以下のように製造されている。まず、セラミックグリーンシートの上面に、撥水性を有する電極パターンがスクリーン印刷法によって形成される。次に、この電極パターンの周囲に、段差解消パターンがコーティングされる。電極パターン上にドクターブレード法によって形成された段差解消パターンは、電極パターンの撥水性によりはじかれて電極パターンから除去される。この製造方法によって、電極パターンとその周囲との間の段差が小さい電極一体型グリーンシートが得られる（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平９−１１５７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、電極パターンが撥水性を有する場合、この電極パターン上にコーティングされた段差解消パターンは、電極パターンによってはじかれずに、電極パターン上に残留する可能性がある。なぜなら、セラミックグリーンシート上に形成される電極パターンの面積は、段差解消パターンの面積よりも大きいからである。また、電極パターンがスクリーン印刷法によって形成されるため、電極パターンの断面形状は、印刷精度に依存し、電極パターンの断面形状がばらつく可能性がある。電極パターンの断面形状がばらつくと、焼成時に電極パターンが切断される可能性がある。電極パターンが切断されると、電極パターンの被覆率が低下するため、積層セラミックコンデンサの静電容量が低下し、品質が悪くなる。特に、積層セラミックコンデンサが小型化、高積層化されるほど、電極パターンが薄型化するため、電極パターンが切断されることによる静電容量への影響は大きい。
【０００４】
本発明の目的は、電極パターンと段差解消パターンとの段差を少なくするとともに、静電容量の低下を抑えた積層セラミック電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一局面である積層セラミック電子部品の製造方法は、支持体上にセラミックグリーンシートを形成する工程と、セラミックグリーンシート上に電極パターンの面積に比べて小さい面積になるように表面が撥水性を有する段差解消パターンを形成する工程と、この段差解消パターンが形成されたセラミックグリーンシート上のうち残余のセラミックグリーンシート上に電極パターンを形成する工程とからなることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の他の局面である積層セラミック電子部品は、セラミックグリーンシートと、このセラミックグリーンシート上に電極パターンの面積に比べて面積が小さくなるように設けられた段差解消パターンと、この段差解消パターンが形成された残余のセラミックグリーンシート上に設けられた電極パターンとを有する誘電体を積層した積層体と、この積層体の両端に形成された外部電極とを備え、段差解消パターンの断面形状は、上底の部分と、下底の部分と、上底の部分および下底の部分の両端をそれぞれ結び電極パターンと接する部分からなり、下底の長さが上底の長さよりも長く、電極パターンと接する部分が丸みを帯びた形状であり、段差解消パターンと電極パターンとが同一平面上で平坦であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電極パターンと段差解消パターンとの段差を少なくするとともに、静電容量の低下を抑えた積層セラミック電子部品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。
【０００９】
本実施形態では、１００５サイズ（長さ１．０ｍｍ×幅０．５ｍｍ）の積層セラミックコンデンサを製造する場合について説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る製造方法の工程ごとに誘電体層の断面形状が示された断面図である。
【００１１】
図１で示される誘電体層の断面形状は、誘電体層の長さ方向に切断された場合の断面形状である。
【００１２】
本実施形態にかかる製造方法を工程ごとに説明する。
【００１３】
まず、図１（ａ）に示されるように、例えばドクターブレード法によって、支持体としてのＰＥＴフィルムなどのベースフィルム１上に、セラミックグリーンシート２が形成される。このセラミックグリーンシート２は、焼成後の厚みが約１．０μｍになるように形成される。
【００１４】
次に、図１（ｂ）に示されるように、このセラミックグリーンシート２上に、凸版法、凹版法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などによって、誘電体スラリーペーストが印刷され、段差解消パターン３が形成される。誘電体スラリーペーストは、例えば、有機系溶媒中に、誘電体セラミック原料、有機バインダ、撥水シリコンまたはエマルジョン溶液、可塑剤等が加えられて十分に分散されたもので構成される。誘電体セラミック原料は、例えば、誘電率が高くかつ誘電率の温度特性が良好なチタン酸バリウムを主成分とする、アルカリ土類金属化合物、希土類酸化物、遷移金属酸化物で構成される。有機バインダは、例えば、ポリビニルブチラール樹脂あるいはアクリル樹脂などで構成される。撥水シリコンは、シリコン成分からなるシリコーンオイルなどで構成される。エマルジョン溶液には、例えば、フッ素成分などが含まれる。可塑剤は、例えば、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジルなどで構成される。この誘電体スラリーペーストは、撥水性を有する。したがって、誘電体スラリーペーストからなる段差解消パターン３は、撥水性を有する。
【００１５】
次に、図１（ｃ）に示されるように、この段差解消パターン３が形成されたセラミックグリーンシート２上に、ダイコート法、マイクログラビア法、インクジェット法などによって電極ペースト４が全面に塗布される。電極ペースト４は、水系溶媒中に、例えば、パラジウムまたはニッケルなどが加えられ、十分に分散されたもので構成される。この電極ペースト４は、親水性を有する。そして、電極ペースト４は、乾燥後の厚みが段差解消パターン３の厚みと同じになるように調整される。
【００１６】
そして、図１（ｄ）に示されるように、電極ペースト４は、レベリングにより、表面が平坦化されるとともに、厚みが徐々に段差解消パターン３の厚みに近づいていく。この過程で、撥水性を有する段差解消パターン３上に塗布された電極ペースト４ははじかれる。したがって、段差解消パターン３の上面は露出する。
【００１７】
そして、図１（ｅ）に示されるように、セラミックグリーンシート２上のうち、段差解消パターン３が形成されていないセラミックグリーンシート２上に電極パターン５が形成される。段差解消パターン３と電極パターン５とは、焼成後の平均厚みが約１．０μｍになるように調整される。したがって、段差解消パターン３と電極パターン５の表面は全体として平坦になる。
【００１８】
以上より、誘電体層が１枚積層される。本実施形態では、焼成後の厚みが約５０μｍになるように調整された無効層に、誘電体層が温度８０度圧力８０ＭＰａの条件で加圧積層される。そして、積層された誘電体層のベースフィルム１が剥がされて次の誘電体層が積層される。ベースフィルム１が剥がされた誘電体層は、１枚積層された場合、焼成後の厚みが２．０μｍになる。誘電体層は、約２００枚積層されて積層体となる。この積層体のうち、無効層が貼り付けられている側の対面に、焼成後の厚みが約５０μｍになるように調整された別の無効層が貼り付けられる。この無効層が貼り付けられた積層体は個片化される。個片化された積層体には脱バインダ処理が行われる。個片化され、脱バインダ処理が行われた積層体は、電極パターン５が酸化しない程度の還元雰囲気中にて１３００℃−２４時間の焼成条件で焼成される。その後、焼成された積層体の両端に一対の外部電極が形成され、１００５サイズの積層セラミックコンデンサが得られる。
【００１９】
以上の工程によって形成された段差解消パターン３と、電極パターン５の断面形状について説明する。
【００２０】
まず、段差解消パターン３の断面形状について説明する。
【００２１】
図２は、段差解消パターン３の断面形状が示された断面図である。
【００２２】
図２で示される段差解消パターン３の断面形状は、誘電体層の長さ方向に切断された場合の断面形状である。
【００２３】
図２で示されるように、この段差解消パターン３の断面形状は、上底の部分３ａと、下底の部分３ｂと、上底の部分３ａの一端と下底の部分３ｂの一端とを結んだ曲線部分３ｃと、上底の部分３ａの他端と下底の部分３ｂの他端とを結んだ曲線部分３ｄとから構成される。上底の部分３ａは、撥水性により電極パターン５が形成されなかった部分である。誘電体層が積層された場合、この上底の部分３ａは、別の誘電体層のセラミックグリーンシートと接する。下底の部分３ｂは、セラミックグリーンシート２と接する部分であり、略直線状である。上底の部分３ａと下底の部分３ｂとは、略平行である。曲線部分３ｃおよび曲線部分３ｄは、それぞれ別の電極パターンと接する。図２に示されるように、曲線部分３ｃと曲線部分３ｄとは、略同一の円の円周の一部となるように丸みを帯びている。したがって、上底の部分３ａの長さは、下底の部分３ｂの長さよりも短い。また、上底の部分３ａの両端の位置は、下底の部分３ｂの両端の位置よりも段差解消パターン３の中心軸に近い。
【００２４】
次に、電極パターン５の断面形状について説明する。
【００２５】
図３は、電極パターン５の断面形状が示された断面図である。
【００２６】
図３で示される電極パターン５の断面形状は、誘電体層の長さ方向に切断された場合の断面形状である。
【００２７】
図３で示されるように、この電極パターン５の断面形状は、上底の部分５ａと、下底の部分５ｂと、上底の部分５ａの一端と下底の部分５ｂの一端とを結んだ曲線部分５ｃと、上底の部分５ａの他端と下底の部分５ｂの他端とを結んだ曲線部分５ｄとから構成される。上底の部分５ａは、レベリングにより平坦になった部分である。誘電体層が積層された場合、この上底の部分５ａは、別の誘電体層のセラミックグリーンシートと接する。下底の部分５ｂは、セラミックグリーンシート２と接する部分であり略直線状である。上底の部分５ａと下底の部分５ｂとは、略平行である。曲線部分５ｃおよび曲線部分５ｄは、それぞれ別の段差解消パターンと接する。図３に示されるように、上底の部分５ａの長さは、下底の部分５ｂの長さよりも長い。また、上底の部分５ａの両端の位置は、下底の部分５ｂの両端の位置よりも電極パターン５の中心軸から離れている。
【００２８】
段差解消パターン３と電極パターン５とは、焼成後の厚みが１．０μｍで略等しく、レベリングによって同一平面上で平坦化されるよう調整されているので、段差解消パターン３の上底の部分３ａと、電極パターン５の上底の部分５ａとは、略一直線状になっている。
【００２９】
このようにして作成される積層セラミックコンデンサが従来の積層セラミックコンデンサより優れている点について、以下説明する。
【００３０】
セラミックグリーンシート２上の段差解消パターン３の面積と電極パターン５の面積との比は、概して図１（ｅ）に示される長さＬａと長さＬｂとの比で表される。ここで、図２で示されるように、段差解消パターン３の長さＬａは段差解消パターン３の上底の部分３ａの長さである。また、図３に示されるように、電極パターン５の長さＬｂは電極パターン５の上底の部分５ａの長さである。段差解消パターン３の上底の部分３ａの長さＬａが約２００μｍ程度であるのに対し、電極パターン５の上底の部分５ａの長さＬbは、約２０００μｍ程度である。したがって、段差解消パターン３の面積の方が電極パターン５の面積よりも小さい。このため、段差解消パターン３の上底の部分３ａ上に電極ペースト４が残留しにくく、段差解消パターン３の上底の部分３ａ上の電極ペースト４ははじかれやすい。
【００３１】
また、電極パターン５は、例えばスクリーン印刷などの印刷法ではなく全面塗布によってセラミックグリーンシート２上に形成される。したがって、電極パターン５の表面形状は、印刷精度に依存しない。そして、セラミックグリーンシート２のうち、段差解消パターン３が形成されていない残余のセラミックグリーンシート２上に全面塗布された電極ペースト４は、レベリングにより平坦になろうとする。電極ペースト４がレベリング後に段差解消パターン３と同じ厚みになるように調整されるため、電極パターン５の断面形状は、段差解消パターン３の断面形状との段差が小さくなるように形成され、電極パターン５の表面形状は、平坦に形成される。電極パターン５の表面形状が平坦に形成されると、焼成の際に、電極パターン５の表面が切断されて被覆率が低下する現象を抑えることができる。したがって、積層セラミックコンデンサの静電容量の低下を抑えることができる。
【００３２】
以上より、本発明の製造方法によれば、従来の製造方法よりも、電極パターンと段差解消パターンとの段差を少なくし、クラックやデラミネーション等の欠陥を防止でき、信頼性、生産性に優れた積層セラミックコンデンサを提供することができる。さらに、従来の製造方法よりも、静電容量の低下を抑えた品質のよい積層セラミックコンデンサを提供することができる。
【００３３】
なお、本実施形態の製造方法は、積層セラミックコンデンサについて用いられたが、例えばプレーナーフィルターのように積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品について用いられてもよい。
【００３４】
また、本実施形態の積層セラミックコンデンサは、１００５サイズ（長さ１．０ｍｍ×幅０．５ｍｍ）で製造されたが、１６０８サイズ（長さ１．６ｍｍ×幅０．８ｍｍ）や０６０３サイズ（長さ０．６ｍｍ×幅０．３ｍｍ）など他のサイズで製造されてもよい。サイズが大きくなると、段差解消パターン３の面積が、電極パターン５の面積に比べてさらに小さくなる。例えば、１６０８サイズの場合、段差解消パターン３の上底の部分の長さは約２００μｍのままであるのに対して、電極パターン５の上底の部分の長さは、約３２００μｍになる。したがって、従来の製造方法に比べて、より電極パターン５と段差解消パターン３との段差を少なくし、静電容量の低下も抑えることができる。
【００３５】
なお、インクジェット法により、段差解消パターン３の表面に撥水剤を部分的または、全面にコートして段差解消パターン３に撥水性を持たせてもよい。これにより、段差解消パターン３全体に撥水性を持たせる場合に比べて、段差解消パターン３の接着力が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明にかかる積層セラミック電子部品、および、積層セラミック電子部品の製造方法は、生産性向上および小型、高容量かつ信頼性に優れた積層セラミック電子部品、および、積層セラミック電子部品の製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態に係る製造方法の工程ごとに誘電体層の断面形状が示された断面図
【図２】段差解消パターンの断面形状が示された断面図
【図３】電極パターンの断面形状が示された断面図
【符号の説明】
【００３８】
１  ベースフィルム
２  セラミックグリーンシート
３  段差解消パターン
４  電極ペースト
５  電極パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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