(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックを誘電体として用いた積層セラミックコンデンサの製造方法において、
製造工程で実施される試験において電圧が印加され、誘電体セラミックに分極の生じた積層セラミックコンデンサを搬送する工程で、レーザー光が、積層セラミックコンデンサの中央部に照射されるように搬送ピッチを調整して、レーザー光を積層セラミックコンデンサの中央部に照射することにより、分極が生じた誘電体セラミック全体の消極を行うこと
を特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記レーザー光として、紫外線レーザー光又は赤外線レーザー光を用い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の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層セラミックコンデンサの製造方法に関し、詳しくは、製造工程における電圧印加試験などによって分極が生じたセラミック（誘電体セラミック）を消極して、所望の特性を備えた積層セラミックコンデンサを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
量産工程を経て製造されるセラミックコンデンサは、通常、静電容量値、誘電損失、絶縁抵抗、耐圧試験などの各種特性について検査を行った後に出荷されている。
【０００３】
そして、規格外の製品や不良品が出荷されないようにするためには、全数検査を行うことが望ましい。
【０００４】
ところで、上記の各種特性の中で、耐圧試験は、定格電圧の１．２倍〜数倍の電圧を印加した後に、絶縁破壊あるいは絶縁抵抗の劣化の有無を調べるものであり、セラミックコンデンサが定格（以上）の電圧印加に耐えられることを確認するとともに、内部欠陥の有無や信頼性をチェックする上で重要な試験である。
【０００５】
しかし、誘電体セラミック、特にチタン酸バリウムに代表されるような強誘電体材料は、電圧が印加されると分極を生じる。この分極は、強誘電体材料に直流電界を加えた場合に、電界の強度、方向に応じて結晶が伸び縮みし、極性が付与される現象である。この極性は電界を取り去っても結晶中に残留する。
【０００６】
そして、上記の耐圧試験などにおいて、セラミックコンデンサに電界が印加されると、セラミックコンデンサを構成する誘電体セラミックに分極が発生し、得られる静電容量に変動が生じる。
【０００７】
分極による静電容量の変動は、材料の種類や組成、印加電圧（電界強度）などにより様々であるが、一般に強誘電材料であって、かつ、誘電率の高い材料は静電容量の変動幅が大きい。したがって、このような材料を誘電体として用いるセラミックコンデンサを全数検査する場合、耐圧試験などの後で、試験電圧により分極の生じた状態（残留歪みがある状態）から歪みを取り去って、耐圧試験前の状態（分極が生じる前の元の状態）に戻すこと、すなわち、消極することが必要になる。
【０００８】
そのため、従来は、強誘電相から常誘電相に相転移する温度より高い温度（キュリー点）で熱処理して、相転移時の結晶相の変化により、分極の生じたセラミック（誘電体セラミック）の消極を行っている。
【０００９】
しかし、従来の熱処理による方法では、手間がかかるばかりでなく、インラインでの処理ができないため、消極に時間を要し、効率が悪いという問題点がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、分極の生じた誘電体セラミックを、容易かつ確実に消極して元の状態に戻し、効率よく所望の特性を有する積層セラミックコンデンサを製造することが可能な積層セラミックコンデンサの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、発明者は、種々の実験、検討を行い、次のような知見を得た。
チタン酸バリウムなどの強誘電体は、赤外光（赤外線）を照射すると、赤外光を吸収して発熱する。したがって、この熱により、格子振動を与えて残留歪みを取り去り、消極を行うことができる。
【００１２】
また、チタン酸塩などの強誘電体は、多少の格子欠陥を含んでいるため、半導体セラミックほどではないが、紫外光（紫外線）を吸収する性質があり、格子欠陥によりエネルギーが励起され、これが消失する際に熱エネルギーに変換され、この熱エネルギーにより、消極を行うことができる。
【００１３】
また、赤外光、紫外光として、レーザー光を用いるようにした場合、波長がそろっており、かつ、光収束性、直線性に優れているため、複雑な光学系を必要とせずに、目的位置に確実に照射することが可能になり、かつ、レーザー光は高いエネルギーを持っているため、短時間で効率よく消極を行うことが可能になる。
かかる知見を得て、さらに実験、検討を行い、本発明を完成した。
【００１４】
すなわち、本発明（請求項１）の積層セラミックコンデンサの製造方法は、
セラミックを誘電体として用いた積層セラミックコンデンサの製造方法において、
製造工程で実施される試験において電圧が印加され、誘電体セラミックに分極の生じた積層セラミックコンデンサを搬送する工程で、レーザー光が、積層セラミックコンデンサの中央部に照射されるように搬送ピッチを調整して、レーザー光を積層セラミックコンデンサの中央部に照射することにより、分極が生じた誘電体セラミック全体の消極を行うこと
を特徴としている。
【００１５】
分極の生じた誘電体セラミックの中央部にレーザー光を照射することにより、短時間で、効率よくエネルギーを与えることが可能になり、誘電体セラミックを加熱、昇温し、あるいは、結晶格子を振動させることにより、残留歪みを速やかに取り除いて、効率よく消極を行うことが可能になる。
【００１６】
また、積層セラミックコンデンサは、通常、耐圧試験などの電圧印加試験を行った後に出荷されることが多く、耐圧試験などの電圧印加試験で、誘電体セラミックが分極されてしまい、得られる静電容量に変動が生じるが、このような試験などによる電圧印加により誘電体セラミックに分極の生じた積層セラミックコンデンサを搬送する工程で、レーザー光が、積層セラミックコンデンサの中央部に照射されるように搬送ピッチを調整して、レーザー光を積層セラミックコンデンサの中央部に照射し、分極が生じた誘電体セラミック全体の消極を行うことにより、製造工程の流れを中断することなく、効率よく消極して、元の状態に戻すことが可能になる。したがって、所望の特性を有する積層セラミックコンデンサを効率よく製造することができるようになる。
【００１７】
なお、誘電体セラミックの消極に用いる光線の種類は、原理的には、レーザー光に限定されるものではないが、レーザー光は、波長がそろっており、かつ、光収束性、直線性に優れているため、目的位置に確実に照射することが可能で、しかも、高いエネルギーを持っているため、短時間で、極めて効率よく消極を行うことが可能になるという特徴を有していることから、本発明においては、レーザー光を用いることとした。
【００１８】
また、請求項２の積層セラミックコンデンサの製造方法は、前記レーザー光として、紫外線レーザー光又は赤外線レーザー光を用いることを特徴としている。
【００１９】
レーザー光として、紫外線レーザー光を用いることにより、誘電体セラミックの結晶格子を振動させ、また、赤外線レーザー光を用いることにより、誘電体セラミックを効率よく加熱して、速やかに消極を行うことが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
なお、この実施形態では、定格電圧５００Ｖの積層セラミックコンデンサに、約７５０Ｖの印加電圧を与えて耐圧試験を行った後に、積層セラミックコンデンサの消極を行う場合を例にとって説明する。
【００２１】
図１は、この実施形態において、積層セラミックコンデンサの消極に用いた装置の要部を示す図であり、(ａ)は正面図、(ｂ)は平面図である。
この装置は、図１に示すように、電圧を印加して耐圧試験を行った後の、積層セラミックコンデンサ（この実施形態では、表面実装型の積層セラミックコンデンサ）１にレーザー光２を照射するためのレーザー光源３と、積層セラミックコンデンサ１を矢印Ａの方向に搬送するための搬送レール４とを備えている。
【００２２】
そして、この実施形態（実施例）では、レーザー光源３として、赤外線波長を有する炭酸ガスレーザーを発生するレーザー装置を用いた。
なお、この装置では、レーザー光２が、積層セラミックコンデンサ１の上面の中央部１ａに照射されるように、搬送ピッチが調整されている。
【００２３】
そして、この装置を用いて、レーザー光源３から、耐圧試験終了後の積層セラミックコンデンサ１の上面の中央部１ａにレーザー光を１秒間照射して消極処理を行った。
そして、レーザー光照射の前後における静電容量値を測定し、その変化率を調べた。
【００２４】
また、比較のため、定格電圧５００Ｖの積層セラミックコンデンサに、約７５０Ｖの印加電圧を与えて耐圧試験を行った後、１５０℃で熱処理を施し、熱処理の前後における静電容量値を測定して、その変化率を調べた。なお、比較例１では１５０℃で３０分間の熱処理（消極処理）を施し、比較例２では１５０℃で１０秒間の熱処理（消極処理）を施した。その結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１に示すように、比較例１，比較例２、及び実施例の方法による消極処理に供した各積層セラミックコンデンサは、いずれも、耐圧試験後（消極処理前）には、静電容量の変化率が約２％となっている。
【００２７】
これに対して、１５０℃で３０分間の熱処理を施した比較例１の場合には、静電容量の変化率が０．１０％となっており、ほぼ完全に消極が行われていることがわかる。
しかし、１５０℃で１０秒間の熱処理を施した比較例２の場合には、静電容量の変化率が１．８１％と、消極が十分には行われていないことがわかる。
【００２８】
一方、１秒間のレーザー光を照射した実施例の場合、極めて短時間の消極処理で、変化率が０．００％となり、完全に消極が行われることが確認された。
【００２９】
上記の結果より、従来の熱処理による消極方法でも消極を行うことはできるが、３０分間という長時間の熱処理を行うことが必要（比較例１）であり、比較例２のように、熱処理時間を短縮すると十分な消極効果を得ることができないのに対して、本発明の実施例の場合、比較例１の方法に比べて、１／１８００という極めて短い時間で、完全に消極が行われることがわかる。
【００３０】
したがって、本発明の方法を用いることにより、耐圧試験後の消極処理を極めて短時間で、効率よく行うことが可能になり、生産性を向上させることが可能になる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、耐圧試験を行った後に消極処理を施す場合を例にとって説明したが、本発明は、耐圧試験に限らず、種々の試験などの電圧印加で分極が生じた積層セラミックコンデンサに消極処理を施す場合に広く適用することが可能である。
また、本発明は、電圧印加試験に限らず、さらにその他の理由で分極が生じた積層セラミックコンデンサに消極処理を施す場合にも適用することが可能である。
【００３２】
なお、上記実施形態では、赤外線波長を有する炭酸ガスレーザーを用いた場合について説明したが、紫外線波長を有する希ガス・ハライドエキシマーレーザーなどを用いることも可能であり、その場合にも同様の効果を得ることができる。
【００３３】
本発明はさらにその他の点においても、上記実施形態に限定されるものではなく、レーザー光の照射条件などに関し、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
上述のように、本発明（請求項１）の積層セラミックコンデンサの製造方法は、誘電体セラミックに分極の生じた積層セラミックコンデンサを搬送する工程で、レーザー光が、積層セラミックコンデンサの中央部に照射されるように搬送ピッチを調整して、レーザー光を積層セラミックコンデンサの中央部に照射し、分極が生じた誘電体セラミック全体の消極を行うようにしているので、短時間で、効率よくエネルギーを与えることが可能になり、誘電体セラミックを加熱、昇温し、あるいは、結晶格子を振動させることにより、残留歪みを速やかに取り除いて、効率よく消極を行うことが可能になる。
【００３５】
また、試験などによる電圧印加により誘電体セラミックに分極の生じた積層セラミックコンデンサを搬送する工程で、レーザー光が、積層セラミックコンデンサの中央部に照射されるように搬送ピッチを調整して、レーザー光を積層セラミックコンデンサの中央部に照射し、分極が生じた誘電体セラミック全体の消極を行うようにしているので、製造工程の流れを中断することなく、効率よく誘電体セラミックの消極を行うことが可能になり、所望の特性を有する積層セラミックコンデンサを効率よく製造することができるようになる。
【００３６】
また、この発明で用いられるレーザー光は、波長がそろっており、かつ、光収束性、直線性に優れているため、目的位置に確実に照射することが可能で、複雑な光学系を備えた高価な設備を必要とせず、しかもインラインでの設置にも適しているので、誘電体セラミックの消極にレーザー光を用いることにより所望の特性を備えた積層セラミックコンデンサを経済的に製造することができる。
【００３７】
また、請求項２の積層セラミックコンデンサの製造方法のように、レーザー光として、紫外線レーザー光又は赤外線レーザー光を用いた場合、誘電体セラミックの結晶格子を振動させて、あるいは、誘電体セラミックを効率よく加熱して、速やかに消極を行うことが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態において、積層セラミックコンデンサを消極するのに用いた装置の要部を示す図であり、(ａ)は正面図、(ｂ)は平面図である。
【符号の説明】
１            積層セラミックコンデンサ
１ａ          セラミックコンデンサの上面の中央部
２            レーザー光
３            レーザー光源
４            搬送レール
Ａ            セラミックコンデンサの搬送方向
【図１】
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