(57)【要約】【課題】高価な測定装置や精密な制御を必要とせず、量産性の高い方法で、厚み差の少ない積層体を得ることができ、さらに積層セラミック電子部品の異形状化を防止する方法を提供することを目的とする。【解決手段】セラミックシートと内部電極となる導電体層とを交互に積層して積層体を作製する積層体の製造方法において、積層途中における積層体の厚みばらつきを測定し、前記積層体の厚みばらつきに応じてセラミックシートの平面内の方向を調整しつつ積層を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックシートと内部電極となる導電体層とを交互に積層して積層体を作製する積層体の製造方法において、積層体の厚みばらつきを低減するため、前記積層体の厚みばらつきに応じてセラミックシートの平面内の方向を調整しつつ積層を行う積層体の製造方法。
【請求項２】
セラミックシートと導電体層とを交互に積層する工程は、セラミックシート上に導電体層を印刷しながら行うものである請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項３】
セラミックシートと導電体層とを交互に積層する工程は、セラミックシート上にあらかじめ導電体層を形成した導電体層付セラミックシートを積層するものである請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項４】
セラミックシートと導電体層とを交互に積層する工程は、セラミックシート上に導電体層を転写しつつ積層するものである請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項５】
セラミックシートと内部電極となる導電体層とを交互に積層して積層体を作製する積層体の製造方法において、積層途中における積層体の厚みばらつきを測定し、前記積層体の厚みばらつきに応じてセラミックシートの平面内の方向を調整しつつ積層を行う工程と、前記積層体を切断して個片の積層チップに分割後焼成する工程と、前記焼成後の積層チップの両端面に外部電極を形成する工程とを含む積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項６】
平面内の方向調整は、セラミックシートを平面方向で９０度、１８０度、２７０度のいずれかの角度で回転させるものである請求項５に記載の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】
本発明は、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の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やノートパソコンなどの電子機器の小型化、高性能化にともなって、これらの電子機器に多数使用される、内部電極と誘電体層を交互に積層した構造の積層セラミックコンデンサなどにおいては、さらに小型化あるいは大容量化が求められている。
【０００３】
積層セラミックコンデンサの小型化あるいは大容量化には、積層数の増加とともに誘電体層の薄層化が不可欠であり、最近ではわずか３．２ｍｍ×１．６ｍｍの積層セラミックコンデンサ中に４００層もの誘電体層（ならびに導電体層）が形成され、この場合の誘電体層の厚み（ならびに導電体層の厚み）は数μｍと極度に薄いものとなる。
【０００４】
このように薄層化された誘電体層を、欠陥なく多数積層するために、種々の提案がなされており、例えば特許文献１には以下の方法が提案されている。
【０００５】
すなわち、チタン酸バリウム等の誘電体を主成分とするセラミック粉末よりセラミックスラリーを作製し、このセラミックスラリーをドクターブレード法等によりキャリアフィルム上にセラミックシートとして形成し、ロール状に巻き取る。
【０００６】
また、導電体層として導電粉体、有機溶剤、及び有機バインダーからなる導電性ペーストを、キャリアフィルム上にスクリーン印刷法などにより形成し、乾燥させたのち、ロール状に巻き取る。
【０００７】
次に、上記のセラミックシートと導電体層とを交互に熱転写によって繰り返し積層して積層体を得る。
【０００８】
そして得られた積層体を静水圧等で加圧処理したのち、所定の寸法に切断して積層セラミックコンデンサ素体を得る。
【特許文献１】特開２００３−３４７１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
より薄層化されたセラミックシートあるいは導電体層をより均一に、数十分の１μｍの精度で作製しようとしても、セラミックスラリーや導電性ペーストの表面張力や乾燥収縮のばらつきによってわずかな厚み差が生じてしまう。このようなわずかな厚みばらつきは製造工程において制御するのは不可能に近く、またばらつきを測定するのにも多大な労力や高価な装置を必要とする。
【００１０】
また、ドクターブレード、ダイコータ等のセラミックシート成形方法では、成形の進行方向においてはセラミックシートの厚みは比較的均一でばらつきが少ないが、進行方向と直角の方向（幅方向）では厚みばらつきが発生する場合がある。
【００１１】
しかしながら、１μｍ未満のわずかな厚みの差であっても、上記のように４００層程度の非常に多くの積層数となった場合には、その差が累積される結果、積層時の加圧が不均一となり、デラミネーションなどの構造欠陥発生の一因となる。
【００１２】
また積層ブロックを切断、焼成して得られる積層セラミック電子部品においては、両端の厚みが異なることとなり、甚だしい場合には部品の上面が傾斜を持った、即ち台形を横に倒したような異形状となり、実装機での吸着不良の原因ともなる。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、高価な測定装置や精密な制御を必要とせず、量産性の高い方法で、厚み差の少ない積層体を得ることができ、さらに積層セラミック電子部品の異形状化を防止する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するために本発明は、セラミックシートと内部電極となる導電体層とを交互に積層して積層体を作製する積層体の製造方法において、あらかじめ本発明を使用しない通常の方法により積層した積層体の厚みばらつきを測定した結果に基づいて、または積層途中の積層体の厚みばらつきを測定しつつ、前記積層体の厚みばらつきに応じてセラミックシートの平面内の方向を調整しながら積層を行う積層体の製造方法であり、さらにこの積層体を切断して個片の積層チップに分割後焼成する工程と、前記焼成後の積層チップの両端面に外部電極を形成する工程とを含む積層セラミック電子部品の製造方法であり、１μｍというわずかな厚みばらつきを持つセラミックシートや導電体層を多数積層した場合でも、セラミックシートを回転させつつ積層することにより厚みのばらつきを吸収することができ、多数積層時に厚みばらつきが累積することなく、従って寸法精度がよく、内部構造欠陥等の発生のない積層体や積層セラミック電子部品を得ることができる。
【００１５】
また、上記の積層時に、積層体の主要箇所ごとの厚みを検出しつつ、積層体の厚みばらつきに応じてセラミックシートの一部を９０度、１８０度、２７０度のいずれかの角度で回転させつつ積層するものであり、より精度良く厚みばらつきの少ない積層体が得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、積層時に制御や測定が困難な、わずかな厚みばらつきを持つセラミックシートであっても、積層途中における積層体の厚みばらつきを測定し、前記積層体の厚みばらつきに応じてセラミックシートの平面内の方向を調整しつつ積層を行うことにより、多数積層の積層体においてもセラミックシートの厚みばらつきが累積されて大きくなることなく、従って均一な積層加圧が達成でき、内部構造欠陥のない、寸法精度にすぐれた積層体や積層セラミック電子部品を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について積層セラミックコンデンサを例に説明する。
【００１８】
図１は、積層セラミックコンデンサ１１の一部切欠斜視図であり、誘電体層１２と内部電極１３とが交互に積層されて積層体を構成し、内部電極１３はその端面が積層体の対向する両端面に交互に露出するよう積層されており、積層体の両端面に形成された一対の外部電極１４に交互に接続されている。
【００１９】
上記のような構造を持つ積層セラミックコンデンサの製造方法について、以下に詳細に説明する。
【００２０】
まず主成分であるチタン酸バリウムと、希土類元素化合物やＭｎ化合物などの添加物を混合し、必要に応じて仮焼や粉砕の工程を経てセラミック粉体を作製する。
【００２１】
次にこのセラミック粉体と、有機物としてバインダの役割を持つポリビニルブチラール樹脂と、可塑剤の役割をもつフタル酸エステルと、溶剤の役割を持つ酢酸ブチルなどの有機物とを混合してセラミックスラリーを作製する。
【００２２】
このセラミックスラリーをドクターブレード法などの成形法を用いて、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと称する）フィルムなどの支持体の片側上面に、厚み２μｍのセラミックシートを作製し、ロール状に巻き取る。
【００２３】
一方、ＰＥＴフィルムなどの支持体の片側上面に、Ｎｉなどの金属粉末とバインダや可塑剤を含む導電性ペーストをスクリーン印刷などの方法により所定の形状に印刷して導電体層を形成して上記セラミックシートと同様にロール状に巻き取る。
【００２４】
上記セラミックシートと導電体層は、焼成により誘電体層および内部電極となるものである。
【００２５】
次に、ロール状に巻き取ったセラミックシートと導電体層とが向き合うように、支持体ごと重ね合わせて２本の加熱されたローラー間で圧着したのち、導電体層を形成した支持体を剥離し、支持体付きのセラミックシート上に導電体層が転写されたセラミックシートを得る。
【００２６】
次に、この導電体層が転写されたセラミックシートを支持体ごと切断し、カットシートを得る。
【００２７】
この時、カットシートの向きは、セラミックシートを成形した時の進行方向などの同一の向きに揃うように揃えておく。
【００２８】
このカットシートを、積層体の両側面の厚みを５０枚積層する毎に測定しつつ、最初はカットシートの向きを同一にして積層を繰り返し、１００枚積層した時点で積層体の両側面の厚みばらつきが３５μｍ（０．０３５ｍｍ）となったため、その後の１００枚はカットシートの向きを１８０度回転させて積層を繰り返した。
【００２９】
このように積層体の厚みばらつきを測定しつつ、積層し、積層体の両側面の厚み差が１０μｍ以下の積層体を得た。
【００３０】
従来方法における比較例として、最初から最後までカットシートの方向を同一にして積層する以外は、実施の形態１と同様に４００層積層した場合の積層体の両側面における厚み差は１５０μｍ（０．１５ｍｍ）であり、細かく見ると積層体の上面が傾斜した状態になっていた。
【００３１】
上記の実施の形態１の方法により作製した積層体と、従来の比較例として作製した積層体の２種の積層体を所定の寸法に切断して個片の積層チップとし、これを焼成して積層セラミックコンデンサ試料を作製した。
【００３２】
この２種類の積層セラミックコンデンサ試料１００個について、試料の両側面の厚み差を測定し、平均値を算出して（表１）に示した。
【００３３】
また試料をエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に埋め込んで研磨し、内部構造を観察し、デラミネーションが発生した個数を数えて（表１）に示した。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
（表１）から明らかなように、本発明による積層体では、その両側面における厚み差を解消しつつ積層したので、得られた積層セラミックコンデンサにはデラミネーションなどの内部構造欠陥が見られず、また寸法精度に優れたものであった。
【００３６】
なお、本実施の形態１では、ロール状に巻き取ったセラミックシートと導電体層とが向き合うように、支持体ごと重ね合わせて２本の加熱されたローラー間で圧着したのち、導電体層を形成した支持体を剥離し、支持体付きのセラミックシート上に導電体層が転写されたセラミックシートを得たが、セラミックシート上にスクリーン印刷法などにより導電体層を形成しても良い。
【００３７】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について積層セラミックコンデンサを例に説明する。
【００３８】
実施の形態２において実施の形態１と異なるのは、積層工程において導電体層を形成したセラミックシートを積層するのではなく、セラミックシートと支持体上に形成した導電体層とを転写により積層して積層体を作製する点である。その他の工程は実施の形態１と同様である。
【００３９】
実施の形態１と同様にセラミックスラリーを作製し、ドクターブレード法などの方法によりＰＥＴフィルム上に厚み２μｍのセラミックシートを連続して作製し、乾燥した後、成形の進行方向を揃えた状態で、例えば１４０ｍｍ×１４０ｍｍなどの所定の寸法に裁断して複数枚のカットシートを作製する。
【００４０】
このカットシートは上記のように支持体とセラミックシートが一体になったものである。
【００４１】
また別途、別のＰＥＴフィルム上に内部電極となる導電体層をグラビア印刷法などにより形成する。
【００４２】
次に、上記カットシートのセラミックシートと導電体層とが対向するように、支持体ごと重ね合わせて加圧した後、導電体層側の支持体を剥離して、セラミックシート上に導電体層を転写する。
【００４３】
次に、導電体層が転写されたセラミックシートに、別のカットシートを導電体層とセラミックシートが対向するように、支持体ごと重ね合わせて加圧した後、セラミックシート側の支持体を剥離し、セラミックシートを転写する。
【００４４】
上記のように、導電体層とカットシートの向きを揃えた状態でセラミックシートの転写を繰り返して積層し、積層体を得る。
【００４５】
この積層工程において、導電体層またはセラミックシートが５０回繰り返し転写積層されるごとに積層体の両側面の厚みを測定し、厚みばらつきが３５μｍを超えた時点でカットシートの向きを１８０度回転させて積層を繰り返した。
【００４６】
その後も積層体の両側面の厚み差が３５μｍ以内となるように、転写に用いるカットシートの向きを調整しながらセラミックシートまたは導電体層を３００回転写し、積層体の両側面の厚み差が１０μｍ以下の積層体を得た。
【００４７】
これとは別に、従来の比較例として、最初から最後までカットシートの向きを同一にする以外は実施の形態２と同様に４００層転写積層した場合の積層体の両側面における厚み差は１７０μｍであり、細かく見ると積層体の上面は傾斜した状態になっていた。
【００４８】
上記のように、実施の形態２の方法で作製した積層体及び従来の比較例として作製した積層体の２種の積層体について、実施の形態１と同様に所定の寸法に切断し、焼成して積層セラミックコンデンサ試料を作製した。
【００４９】
上記２種類の積層セラミックコンデンサ試料１００個について、試料の両側面の厚み差を測定し、平均値を算出して（表２）に示した。
【００５０】
また試料をエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に埋め込んで研磨し、内部構造を観察し、デラミネーションが発生した個数を数えて（表２）に示した。
【００５１】
【表２】
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【００５２】
（表２）から明らかなように、実施の形態２による積層体においても、その両側面における厚み差を解消しつつ積層したので、得られた積層セラミックコンデンサにはデラミネーションなどの内部構造欠陥が見られず、また寸法精度に優れたものであった。
【００５３】
なお、本実施の形態１ではあらかじめ導電体層を形成したセラミックシートを積層して積層体を得、また本実施の形態２では導電体層を転写しつつ積層して積層体を得ているが、セラミックシート上にスクリーン印刷法などにより導電体層を形成しつつ積層を行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明にかかるセラミック電子部品の製造方法は、積層時に制御や測定が困難な、わずかな厚みばらつきを持つセラミックシートであっても、積層途中における積層体の厚みばらつきを測定し、前記積層体の厚みばらつきに応じてセラミックシートの平面内の方向を調整しつつ積層を行うことにより、多数積層の積層体においてもセラミックシートの厚みばらつきが累積されて大きくなることなく、従って均一な積層加圧が達成でき、内部構造欠陥のない、寸法精度にすぐれた積層体や積層セラミック電子部品を得ることができるため、積層セラミックコンデンサなど積層セラミック電子部品の製造方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態における積層セラミックコンデンサの一部切欠斜視図
【符号の説明】
【００５６】
１１  積層セラミックコンデンサ
１２  誘電体層
１３  内部電極
１４  外部電極
【図１】
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