(57)【要約】【課題】  低粘度の導電性ペーストを用いても、表面平滑性に優れた導電性ペースト膜を形成でき、かつより薄い導電性ペースト膜を形成することができる、グラビア印刷機を提供する。【解決手段】  グラビアロール２の周面上に形成される画線部１３において、印刷方向土手２１とせき止め方向土手２２とによって区画される複数個のセル２４を形成し、せき止め方向土手２２に、印刷方向１５に隣り合うセル２４間を連通状態とするための切欠き２５，２６を設ける。これら切欠きのうち、その少なくとも一部のものについては、底部がせき止め方向土手２２の上端部より低いが、セル２４の底面より高い位置にある、中間深さ切欠き２５とすることによって、この中間深さ切欠き２５を通しての導電性ペーストの流れを制限するとともに、中間深さ切欠き２５での導電性ペーストの保持量を少なくする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペースト膜を被印刷シート上にグラビア印刷によって形成するためのグラビア印刷機であり、
前記ペースト膜を与える印刷ペーストが付与される画線部をその周面上に形成しているグラビアロールを備え、
前記画線部には、印刷方向に対して略平行方向に延びる複数本の印刷方向土手と前記印刷方向土手に沿う前記印刷ペーストの流動をせき止める方向に延びる複数本のせき止め方向土手とによって区画された、複数個のセルが形成され、
前記せき止め方向土手には、印刷方向に隣り合う前記セル間を連通状態とするための切欠きが設けられ、
前記切欠きのうちの少なくとも一部のものについては、その底部が前記せき止め方向土手の上端部より低いが、前記セルの底面より高い位置にある、中間深さ切欠きとされている、
グラビア印刷機。
【請求項２】
前記セルの底面から前記中間深さ切欠きの底部までの高さ方向寸法は、前記セルの底面から前記せき止め方向土手の上端部までの高さ方向寸法の０．３倍以上かつ０．８倍以下とされる、請求項１に記載のグラビア印刷機。
【請求項３】
前記中間深さ切欠きは、前記画線部の、印刷方向と平行な側縁に沿う部分に分布されている、請求項１または２に記載のグラビア印刷機。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のグラビア印刷機を用いて実施されるものであり、前記印刷ペーストとして導電性ペーストが用いられ、前記被印刷シートとしてのセラミックグリーンシートまたはキャリアフィルム上に、前記ペースト膜としての内部電極となる導電性ペースト膜を形成する工程を備える、積層セラミック電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、グラビア印刷機およびこれを用いて実施される積層セラミック電子部品の製造方法に関するもので、特に、グラビア印刷によって形成されるペースト膜の表面の平滑性を向上させるための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品を製造するため、たとえば、内部電極となる導電性ペースト膜をセラミックグリーンシート上に形成する工程が実施される。この導電性ペースト膜によって与えられる内部電極は、高いパターン精度を有していることが要求される。この要求を満たし得る技術として、グラビア印刷が注目されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
他方、グラビア印刷等によって形成される内部電極となるべき導電性ペースト膜は、その表面が全体にわたって平滑であり、かつ薄膜化されることが重要である。なぜなら、導電性ペースト膜の表面に凹凸が生じていたり、導電性ペースト膜自体が厚かったりすると、積層セラミック電子部品を製造するための生の積層体をプレスする工程において、局部的または内部電極部分に応力が集中し、特定のセラミック層を介して内部電極同士が不所望にも接触してショート不良を引き起こしたり、特定のセラミック層の厚みが局部的に薄くなり、絶縁抵抗不良を引き起こしたりすることがあるためである。
【０００４】
より平滑なペースト膜を形成し得るものとして、電子部品の分野での適用を意図したものではないが、画線部に形成される複数個のセルを規定する土手を、印刷方向に対して斜めに延びるように配置するとともに、セルを隣り合うものの間で連通状態とするため、各セルを区画する土手において切欠きが設けられたものが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
上述の特許文献２に記載の技術によれば、土手に切欠きが設けられるため、画線部全体の面積に対する印刷ペーストを保持し得る領域（すなわち、セルおよび切欠き）の面積の比率を高めることができるので、セルが比較的浅くても、画線部によって保持されることができる印刷ペーストの量を十分に確保することができる。また、土手に切欠きが設けられているので、切欠きを通しての印刷ペーストの流動が可能となり、平滑なペースト膜を形成することができる。
【０００６】
また、導電性ペースト膜の表面平滑性を向上させかつ薄膜化を図るためには、導電性ペーストとして、粘度の低いものを用いることが有効である。しかしながら、導電性ペーストが低粘度であると、グラビアロールの周面上の余分な導電性ペーストを掻き取るためにドクターブレードを適用したとき、あるいは、印刷工程中において、導電性ペーストの流動が過度に生じ、セル内に導電性ペーストを十分に留めておくことができず、印刷された導電性ペースト膜において、すじやかすれが生じ、導電性ペースト膜の表面平滑性が損なわれることがある。
【０００７】
これに関連して、特許文献２に記載の技術では、切欠きの間隔を土手の幅より小さくすることが必須の要件となっているため、上述した導電性ペーストの過度の流動をある程度防止することができる。しかしながら、切欠きの間隔が小さいと、セラミックグリーンシートのような被印刷シートがグラビアロールから離れるときの導電性ペーストのいわゆる糸引きが、連続的に形成されにくく、このことが原因となって、導電性ペースト膜の表面に生じ得る凹凸を大きくしてしまうことがある。また、画線部における土手や切欠きは、一般的にエッチングによって形成されるが、間隔の小さい切欠きを形成しようとした場合、サイドエッチングの問題が顕著になるため、小さい間隔をもって切欠きを形成することは比較的困難である。
【０００８】
他方、導電性ペースト膜の薄膜化のためには、セルが与える空間の体積を小さくすることも考えられる。すなわち、セルを浅くし、また、セルの開口面積を小さくすることである。しかしながら、セルの深さや開口面積についての変更可能な範囲は、用いられる導電性ペーストの粘度との関係である程度限定されるものであるため、導電性ペーストの粘度とは無関係に、セルの深さおよび開口面積を大きく変更することはできない。
【特許文献１】特開平６−３１６１７４号公報
【特許文献２】実公平５−４１０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、この発明の目的は、上述のような問題を解決し得る、グラビア印刷機およびこれを用いて実施される積層セラミック電子部品の製造方法を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、ペースト膜を被印刷シート上にグラビア印刷によって形成するためのグラビア印刷機にまず向けられる。
【００１１】
このグラビア印刷機は、ペースト膜を与える印刷ペーストが付与される画線部をその周面上に形成しているグラビアロールを備えている。
【００１２】
このような構成を備えるグラビア印刷機において、前述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。
【００１３】
すなわち、画線部には、印刷方向に対して略平行方向に延びる複数本の印刷方向土手と印刷方向土手に沿う印刷ペーストの流動をせき止める方向に延びる複数本のせき止め方向土手とによって区画された、複数個のセルが形成され、せき止め方向土手には、印刷方向に隣り合うセル間を連通状態とするための切欠きが設けられる。そして、切欠きのうちの少なくとも一部のものについては、その底部がせき止め方向土手の上端部より低いが、セルの底面より高い位置にある、中間深さ切欠きとされていることを特徴としている。
【００１４】
この発明に係るグラビア印刷機において、セルの底面から中間深さ切欠きの底部までの高さ方向寸法は、セルの底面からせき止め方向土手の上端部までの高さ方向寸法の０．３倍以上かつ０．８倍以下とされることが好ましい。
【００１５】
また、中間深さ切欠きは、画線部の、印刷方向と平行な側縁に沿う部分に分布されていることが好ましい。
【００１６】
この発明は、また、上述のようなグラビア印刷機を用いて実施される積層セラミック電子部品の製造方法にも向けられる。この発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法は、印刷ペーストとして導電性ペーストが用いられ、被印刷シートとしてのセラミックグリーンシートまたはキャリアフィルム上に、ペースト膜としての内部電極となる導電性ペースト膜を形成する工程を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明に係るグラビア印刷機によれば、グラビアロールの周面上の画線部に形成される複数個のセルを区画するせき止め方向土手には、印刷方向に隣り合うセル間を連通状態とするための切欠きが設けられ、これら切欠きのうちの少なくとも一部のものについては、その底部がせき止め方向土手の上端部より低いが、セルの底面より高い位置にある、中間深さ切欠きとされているので、この中間深さ切欠きを通しての印刷方向への印刷ペーストの流れを制限することができる。他方、印刷工程において、被印刷シートがグラビアロールから離れるときの印刷ペーストの糸引きについては、切欠きの深さにあまり依存しない。これらのことから、低粘度の印刷ペーストを用いても、印刷されたペースト膜において、すじやかすれが生じにくくなり、ペースト膜の表面の平滑性を向上させることができる。
【００１８】
また、上述した中間深さ切欠きは、そこに充填され得る印刷ペーストの量を少なくするように作用するので、セルをより浅くしたり、セルの開口面積をより小さくしたり（すなわち、土手間の間隔を短くしたり）することなく、印刷されたペースト膜の薄膜化を図ることができる。
【００１９】
なお、中間深さ切欠きを分布させる領域を選ぶことにより、上述したペースト膜の薄膜化を図る領域を任意に変更することができる。したがって、中間深さ切欠きを、画線部の、印刷方向と平行な側縁に沿う部分に分布させると、ペースト膜の周縁部が中央部よりも厚くなる、いわゆる「サドル現象」の防止に効果的である。
【００２０】
また、この発明に係るグラビア印刷機によれば、前述したように、印刷ペーストが低粘度であっても、これを実質的に問題なく用いることができるので、印刷ペーストの粘度についての許容範囲を広げることができ、印刷ペーストに含有される樹脂材料の選定を容易にすることができる。
【００２１】
この発明に係るグラビア印刷機において、セルの底面から中間深さ切欠きの底部までの高さ方向寸法が、セルの底面からせき止め方向土手の上端部までの高さ方向寸法の０．３倍以上かつ０．８倍以下とされると、上述した効果がより確実に奏されることができる。
【００２２】
以上のようなことから、この発明に係るグラビア印刷機は、表面が平滑であり、かつ薄膜化されることが好ましい、たとえば積層セラミック電子部品の内部電極となる導電性ペースト膜を形成するのに有利に適用されることができる。
【００２３】
それゆえ、この発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法によれば、この発明に係るグラビア印刷機を用いて内部電極となる導電性ペースト膜を形成するようにしているので、表面が平滑でかつ薄膜化された導電性ペースト膜を得ることができる。したがって、製造された積層セラミック電子部品において、ショート不良を引き起こしたり、絶縁抵抗不良を引き起こしたりすることを防止でき、それゆえ、良好な品質の積層セラミック電子部品を、高い歩留まりをもって製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、この発明の第１の実施形態によるグラビア印刷機１を概略的に示す正面図である。
【００２５】
グラビア印刷機１は、グラビアロール２と、グラビアロール２に対して、被印刷シート３を挟んで対向する圧胴４とを備えている。これらグラビアロール２および圧胴４は、それぞれ、矢印５および６方向に回転し、それによって、被印刷シート３は矢印７方向へ搬送される。なお、グラビア平版印刷機の場合のように、圧胴を備えないグラビア印刷機もあり得る。
【００２６】
グラビア印刷機１は、たとえば積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品を製造するために用いられるものである。より特定的には、グラビア印刷機１は、積層セラミック電子部品に備える積層構造物の一部をなすパターニングされた層となるべきペースト膜を被印刷シート３上にグラビア印刷によって形成するために用いられる。より具体的には、図２に示すように、セラミックグリーンシート８上に、パターニングされた内部電極となるべき導電性ペースト膜９がグラビア印刷によって形成される。
【００２７】
セラミックグリーンシート８は、図２に示すように、キャリアフィルム１０によって裏打ちされた状態にある。したがって、図１に示した被印刷シート３は、このようにキャリアフィルム１０によって裏打ちされたセラミックグリーンシート８である。
【００２８】
グラビアロール２は、図１に示すように、タンク１１内に収容された導電性ペースト１２内に浸漬され、それによって、グラビアロール２の周面上に形成された複数個の画線部１３（その一部が概略的に図示されている。）に導電性ペースト１２が付与される。画線部１３の詳細については、後述する。なお、グラビアロール２への導電性ペースト１２の供給は、導電性ペースト１２をグラビアロール２に向かって射出するなどの方法によってもよい。グラビアロール２の周面上の余分な導電性ペースト１２は、ドクターブレード１４によって掻き取られる。
【００２９】
画線部１３は、その代表的なもののみが図３に概略的に図示されているように、図２に示した導電性ペースト膜９のパターンに対応するパターンを有している。この実施形態では、画線部１３の長手方向がグラビアロール２の周方向に向くようにされている。
【００３０】
図４は、１個の画線部１３を拡大して示す、グラビアロール２の周面の展開図である。図４において、印刷方向が矢印１５で示されているが、この印刷方向１５は、図１に示した矢印５に対応している。
【００３１】
より詳細には、画線部１３の図４における下端側が印刷始端側であり、上端側が印刷終端側である。したがって、印刷工程において、画線部１３の、被印刷シート３に接触する領域は、図４における下端側から上端側へとその位置を変える。また、この実施形態では、ドクターブレード１４による、グラビアロール２の周面上での導電性ペースト１２の掻き取り方向は、上述した印刷方向１５と同じである。
【００３２】
画線部１３には、印刷方向１５に対して略平行方向に延びる複数本の印刷方向土手２１と印刷方向土手２１に沿う導電性ペースト１２の流動をせき止める方向に延びる複数本のせき止め方向土手２２とが設けられる。そして、印刷方向土手２１とせき止め方向土手２２とによって区画された、複数個のセル２４が形成される。
【００３３】
なお、上述のように、印刷方向土手２１の延びる方向が印刷方向１５に対して略平行方向であるとしたのは、印刷方向１５に対して±５度程度の許容範囲があるためである。
【００３４】
上述した印刷方向土手２１は、画線部１３における印刷始端から印刷終端に至るまで実質的に連続して延びるように設けられていることが好ましい。なお、印刷方向土手２１が実質的に連続して延びるとは、印刷方向土手２１が、わずかであれば、途中で数箇所途切れていてもよいことを意味している。
【００３５】
せき止め方向土手２２には、印刷方向１５に隣り合うセル２４間を連通状態とするための切欠き２５および２６が設けられている。なお、切欠き２５と切欠き２６とは、以下に詳細に説明するように、その深さによって区別される。以下の説明では、切欠き２５と切欠き２６とを区別するため、切欠き２５については、「中間深さ切欠き」と言い、切欠き２６については、「全深さ切欠き」と言う。これら中間深さ切欠き２５および全深さ切欠き２６の各々の詳細について以下に説明する。
【００３６】
図５は、図４の線Ｖ−Ｖに沿う拡大断面図である。図５には、中間深さ切欠き２５の形状の詳細が図示されている。
【００３７】
この実施形態では、中間深さ切欠き２５は、図４に示すように、画線部１３の中央部に分布していて、各セル２４の対角線方向に対向する２つの角の部分に位置している。
【００３８】
中間深さ切欠き２５の位置を上述のように選ぶことにより、グラビアロール２の周面上の余分な導電性ペースト１２をドクターブレード１４によって掻き取ったときに、不所望にも、各セル２４内に留めるべき導電性ペースト１２まで掻き出してしまい、そのため、導電性ペースト膜９が部分的に薄くなってしまうことを有利に防止することができる。
【００３９】
中間深さ切欠き２５は、図５に示されるように、その底部２７がせき止め方向土手２２の上端部２８より低いが、セル２４の底面２９より高い位置にある。そして、セル２４の底面２９から中間深さ切欠き２５の底部２７までの高さ方向寸法Ｈ１は、セル２４の底面２９からせき止め方向土手２２の上端部２８までの高さ方向寸法Ｈ２の０．３倍以上かつ０．８倍以下とされることが好ましい。
【００４０】
中間深さ切欠き２５を規定するせき止め方向土手２２の壁面と印刷方向土手２１とが交差する部分には、アール面取り部３０が設けられることが好ましい。これによって、セル２４内の導電性ペースト１２を拭き取りやすくすることができ、印刷後におけるグラビアロール２の清掃が容易になる。
【００４１】
他方、全深さ切欠き２６は、この実施形態では、図４に示されるように、画線部１３の周縁部に分布されている。全深さ切欠き２６は、特に図示しないが、その深さがセル２４の深さと同じである。
【００４２】
グラビアロール２における画線部１３は、エッチングによって製作することができる。レーザ製版を適用する場合、まず、円筒状のアルミニウムからなるロールに銅めっきを施し、研磨、レジストコーティング、露光、現像、エッチング、クロムめっきおよび研磨の各工程を経て、画線部１３が製作される。このとき、中間深さ切欠き２５については、せき止め方向土手２２の部分よりも細く設計して、エッチング時のサイドエッチングを利用して形成することができる。すなわち、サイドエッチングによりせき止め方向土手２２の上部が削られ、中間深さ切欠き２５となるべき部分において、せき止め方向土手２２の高さが他の部分に比べて低く形成される。
【００４３】
このような方法を採用することにより、中間深さ切欠き２５におけるせき止め方向土手２２の高さは、せき止め方向土手２２の当初の高さとサイドエッチング量によって決定されるが、たとえば２回のエッチングを行なう等の特別な処理が必要でないため、コストの上昇を招くことはない。
【００４４】
なお、上述したような中間深さ切欠き２５を形成するためには、現像後において、中間深さ切欠き２５となるべき部分に、他の部分に比べて細くレジストが残るようにすればよく、したがって、フィルム製版を適用して画線部１３が製作されてもよい。また、パンチ力を調整できる場合には、彫刻方式によって、画線部１３を製作することもできる。
【００４５】
この実施形態によれば、印刷時において、中間深さ切欠き２５を通しての印刷方向１５への導電性ペースト１２の流れを制限することができる。また、中間深さ切欠き２５は、全深さ切欠き２６に比べて、そこに充填され得る導電性ペースト１２の量を少なくすることができる。このようなことから、低粘度の導電性ペースト１２を用いても、印刷された導電性ペースト膜９において、すじやかすれが生じにくくなり、導電性ペースト膜９の表面の平滑性を向上させることができる。また、印刷された導電性ペースト膜９の薄膜化を図ることができる。
【００４６】
前述したように、セル２４の底面２９から中間深さ切欠き２５の底部２７までの高さ方向寸法Ｈ１が、セル２４の底面２９からせき止め方向土手２２の上端部２８までの高さ方向寸法Ｈ２の０．３倍以上かつ０．８倍以下であることが好ましいとされたのは、これが０．３倍未満では、導電性ペースト１２の流れを制限する効果が低く、他方、０．８倍を超えると、導電性ペースト１２の流れが悪くなり、切欠きを設けた効果が実質的になくなるためである。
【００４７】
この実施形態において、一例として、印刷方向土手２１およびせき止め方向土手２２の各幅は、５〜２０μｍとされ、切欠き２５および２６の各間隔は、２０〜４０μｍとされ、セル２４の底面２９から中間深さ切欠き２５の底部２７までの高さ方向寸法Ｈ１は、６μｍとされ、セル２４の底面２９からせき止め方向土手２２の上端部２８までの高さ方向寸法Ｈ２は、１５μｍとされ、印刷速度は、１５ｍ／分とされる。そして、導電性ペースト１２としては、その粘度が０．０１〜４０Ｐａ・ｓの範囲内で使用可能であり、印刷され得る導電性ペースト膜９の最小厚みとして、０．３μｍが可能である。また、導電性ペースト膜９の平滑度Ｒｙとしては、０．２μｍの表面平滑性を得ることができる。
【００４８】
図６は、この発明の第２の実施形態を説明するための図４に相当する図である。図６において、図４に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４９】
図６に示した第２の実施形態は、中間深さ切欠き２５が、画線部１３の、印刷方向１５と平行な側縁３１および３２に沿う部分に分布され、画線部１３の中央部には、全深さ切欠き２６が分布されていることを特徴としている。
【００５０】
この第２の実施形態によれば、画線部１３の側縁３１および３２近傍における導電性ペースト１２の保持量を少なくすることができる。したがって、印刷された導電性ペースト膜９の周縁部が中央部よりも厚くなる「サドル現象」を効果的に防止することができる。
【００５１】
以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他、種々の変形例が可能である。
【００５２】
たとえば、前述した実施形態では、１個の画線部１３内において、中間深さ切欠き２５と全深さ切欠き２６との双方が設けられていたが、切欠きのすべてが中間深さ切欠きであってもよい。この場合、深さの互いに異なる中間深さ切欠きが混在していてもよい。
【００５３】
また、中間深さ切欠き２５と全深さ切欠き２６との各々の分布状態を選ぶことにより、印刷された導電性ペースト膜９において、その任意の領域での厚みを任意に変えることができる。したがって、たとえば積層セラミックコンデンサの内部電極の引出部分においてのみ導電性ペースト膜をより厚くし、内部電極による段差を減じながらも、外部電極との電気的接続の信頼性を向上させることもできる。
【００５４】
また、図示の実施形態では、被印刷シート３が、キャリアフィルム１０によって裏打ちされたセラミックグリーンシート８であり、導電性ペースト膜９がセラミックグリーンシート８上に形成されたが、たとえばキャリアフィルム１０のような樹脂シートのみを被印刷シート３として用い、この樹脂シート上に導電性ペースト膜を形成するようにしてもよい。この場合には、樹脂シート上に形成された導電性ペースト膜は、その後の工程において、セラミックグリーンシート８上に転写されたり、あるいは、導電性ペースト膜が形成された樹脂シートをキャリアフィルムとして、その上でセラミックグリーンシートが成形されることになる。
【００５５】
また、図示の実施形態では、グラビア印刷によって形成されるペースト膜が導電性ペースト膜９であったが、たとえば、セラミックスラリーのようなペースト状のものからなる膜であってもよい。より具体的には、たとえば積層セラミックコンデンサなどにおいて、内部電極の厚みによる段差を吸収するため、内部電極が形成されない領域に段差吸収用のセラミック層が形成されることがあるが、このようなセラミック層となるべきセラミックスラリーからなるペースト膜を形成しようとする場合にも、この発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の第１の実施形態によるグラビア印刷機１を概略的に示す正面図である。
【図２】図１に示したグラビア印刷機１によって、被印刷シート３としてのキャリアフィルム１０によって裏打ちされたセラミックグリーンシート８上に導電性ペースト膜９が形成された状態を示す断面図である。
【図３】図１に示したグラビアロール２を単独で示す斜視図である。
【図４】図３に示した１個の画線部１３を拡大して示す、グラビアロール２の周面の展開図である。
【図５】図４の線Ｖ−Ｖに沿う拡大断面図である。
【図６】この発明の第２の実施形態を説明するための図４に相当する図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  グラビア印刷機
２  グラビアロール
３  被印刷シート
８  セラミックグリーンシート
９  導電性ペースト膜
１２  導電性ペースト
１３  画線部
１５  印刷方向または掻き取り方向を示す矢印
２１  印刷方向土手
２２  せき止め方向土手
２４  セル
２５  中間深さ切欠き
２６  全深さ切欠き
２７  底部
２８  上端部
２９  底面
３１，３２  側縁
【図１】
2006110825.tif 000003
【図２】
2006110825.tif 000004
【図３】
2006110825.tif 000005
【図４】
2006110825.tif 000006
【図５】
2006110825.tif 000007
【図６】
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