(57)【要約】【課題】  ワイヤーソーを用いて、歩留まりが向上され、高い加工精度が得られ、効率よく製造できるセラミック積層体の製造方法を提供する。【解決手段】  未焼成セラミック層と未焼成導体層とが交互積層された未焼成積層体（１００）を切断して柱状部（１１０）を得る切断工程と、これを焼成してセラミック層と導体層とが交互積層されたセラミック積層体を得る焼成工程と、導体層が積層方向に沿って交互接続された一対の外部電極を形成する外部電極形成工程と、を備える製造方法であって、柱状部（１１０）は多角柱状をなしており、切断工程は、研削液（６００）を供給した状態でワイヤーソー（４００）を用いて一組の対向した切断側面が同時に得られるよう切断する操作を繰り返して柱状部（１１０）を得る工程であり、外部電極形成工程では、２回目以降の上記操作で得られた側面（Ｐ２）に対して外部電極を形成する【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未焼成セラミック層と未焼成導体層とが交互に積層された積層部を有する未焼成積層体を積層方向に向かって切断して柱状未焼成積層部を形成する切断工程と、該柱状未焼成積層部を焼成してセラミック層と導体層とが交互に積層されたセラミック積層体を得る焼成工程と、該導体層が積層方向に沿って交互に電気的に接続された一対の外部電極を該セラミック積層体の側面に形成する外部電極形成工程と、を備えるセラミック積層体の製造方法であって、
上記柱状未焼成積層部は、複数組の対向した切断側面を有する多角柱状をなしており、
上記切断工程は、研削液を供給した状態でワイヤーソーを用いて、上記複数組のうちの一組の上記対向した切断側面が同時に得られるよう上記未焼成積層体を切断する操作を繰り返して上記柱状未焼成積層部を得る工程であり、
上記外部電極形成工程では、上記操作のうちの２回目以降の操作によって得られた一組の対向した切断側面に対して上記外部電極を形成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項２】
上記未焼成積層体は、上記未焼成セラミック層の少なくとも１面に上記未焼成導体層を印刷形成する未焼成導体層印刷工程と、該未焼成導体層が積層された複数の未焼成セラミック層を、該未焼成導体層が該未焼成セラミック層間に挟持されるように積層する積層工程と、を備える未焼成積層体作製工程により得られ、
上記未焼成導体層印刷工程では、上記未焼成導体層の上記印刷に用いる印刷マスクを用いて該未焼成導体層の形成と同時に上記切断を行う際の位置指標となる切断マークを形成する請求項１に記載のセラミック積層体の製造方法。
【請求項３】
上記印刷マスクは１種のみである請求項１又は２に記載のセラミック積層体の製造方法。
【請求項４】
未焼成セラミック層と未焼成導体層とが交互に積層された積層部を有する未焼成積層体を積層方向に向かって切断して柱状未焼成積層部を形成する切断工程と、該柱状未焼成積層部を焼成してセラミック層と導体層とが交互に積層されたセラミック積層体を得る焼成工程と、を備えるセラミック積層体の製造方法であって、
上記未焼成積層体は、上記未焼成セラミック層の少なくとも１面に上記未焼成導体層を印刷形成する未焼成導体層印刷工程と、該未焼成導体層が積層された複数の未焼成セラミック層を該未焼成導体層が該未焼成セラミック層間に挟持されるように積層する積層工程と、を備えて得られ、
上記未焼成導体層印刷工程では、上記未焼成導体層の印刷に用いる印刷マスクを用いて該未焼成導体層の形成と同時に上記切断を行う際の位置指標となる切断マークを形成し、
上記切断工程は、ワイヤーソーを用いて行うことを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項５】
上記未焼成導体層印刷工程で用いる印刷マスクは１種のみである請求項４に記載のセラミック積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセラミック積層体の製造方法に関する。更に詳しくは、歩留まりが向上され、高い加工精度が得られ、更には製造効率が向上されるセラミック積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品における精密化により製造工程で要求される加工精度は厳しくなる一方、このような製品を効率よく安価に製造できることが求められている。この電子部品のなかで、例えば、積層型の圧電セラミック素子及び積層型のセラミックコンデンサ等は、セラミック層と導体層とが交互に多数積層された構造を有する。このような積層構造を有する電子部品では、各々個別に電子部品を製造するのは効率及びコスト等の面において不利となるため、製品を複数個取りできる未焼成ブロックを先に作製し、この未焼成ブロックから個別の柱状未焼成積層部を切り出す工程を経ることが多い。
従来、この未焼成ブロックから個別の未焼成積層部を切り出す方法については、下記特許文献１において、回転砥石を用いる方法、ワイヤーソーを用いる方法、ウォータージェットを用いる方法、ホットワイヤーを用いる方法、超音波を用いる方法等が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５８３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１は、切断する未焼成ブロックを所定形状に収めることで層間剥離を抑制できる点において優れている。しかし、切り出し工程については一般的な検討に留まるものである。
この未焼成ブロックから個別の柱状未焼成積層部を切り出す工程を含む製造方法では、切り出し工程は特に重要な工程となる。即ち、この工程は未焼成ブロックを扱う最終段階であり、個別化された柱状未焼成積層部を扱う後工程と異なり、加工時の影響がロット全体におよぶことも多い。このため、この切り出し工程における加工精度の向上及び効率化等によるメリットは大きい。
本発明は、上記に鑑みてなされた発明であり、未焼成セラミック層と未焼成導体層とが交互に積層された未焼成ブロック（未焼成積層体）から個別の柱状未焼成積層部を切断する工程を備える製造方法において、特にワイヤーソーを用いて、歩留まりが向上され、高い加工精度が得られ、更には、効率よく製造できるセラミック積層体の製造方法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】
本発明は、以下に示す通りである。
（１）未焼成セラミック層と未焼成導体層とが交互に積層された積層部を有する未焼成積層体を積層方向に向かって切断して柱状未焼成積層部を形成する切断工程と、該柱状未焼成積層部を焼成してセラミック層と導体層とが交互に積層されたセラミック積層体を得る焼成工程と、該導体層が積層方向に沿って交互に電気的に接続された一対の外部電極を該セラミック積層体の側面に形成する外部電極形成工程と、を備えるセラミック積層体の製造方法であって、
上記柱状未焼成積層部は、複数組の対向した切断側面を有する多角柱状をなしており、
上記切断工程は、研削液を供給した状態でワイヤーソーを用いて、上記複数組のうちの一組の上記対向した切断側面が同時に得られるよう上記未焼成積層体を切断する操作を繰り返して上記柱状未焼成積層部を得る工程であり、
上記外部電極形成工程では、上記操作のうちの２回目以降の操作によって得られた一組の対向した切断側面に対して上記外部電極を形成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
（２）上記未焼成積層体は、上記未焼成セラミック層の少なくとも１面に上記未焼成導体層を印刷形成する未焼成導体層印刷工程と、該未焼成導体層が積層された複数の未焼成セラミック層を、該未焼成導体層が該未焼成セラミック層間に挟持されるように積層する積層工程と、を備える未焼成積層体作製工程により得られ、
上記未焼成導体層印刷工程では、上記未焼成導体層の上記印刷に用いる印刷マスクを用いて該未焼成導体層の形成と同時に上記切断を行う際の位置指標となる切断マークを形成する上記（１）に記載のセラミック積層体の製造方法。
（３）上記印刷マスクは１種のみである上記（１）又は（２）に記載のセラミック積層体の製造方法。
（４）未焼成セラミック層と未焼成導体層とが交互に積層された積層部を有する未焼成積層体を積層方向に向かって切断して柱状未焼成積層部を形成する切断工程と、該柱状未焼成積層部を焼成してセラミック層と導体層とが交互に積層されたセラミック積層体を得る焼成工程と、を備えるセラミック積層体の製造方法であって、
上記未焼成積層体は、上記未焼成セラミック層の少なくとも１面に上記未焼成導体層を印刷形成する未焼成導体層印刷工程と、該未焼成導体層が積層された複数の未焼成セラミック層を該未焼成導体層が該未焼成セラミック層間に挟持されるように積層する積層工程と、を備えて得られ、
上記未焼成導体層印刷工程では、上記未焼成導体層の印刷に用いる印刷マスクを用いて該未焼成導体層の形成と同時に上記切断を行う際の位置指標となる切断マークを形成し、
上記切断工程は、ワイヤーソーを用いて行うことを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
（５）上記未焼成導体層印刷工程で用いる印刷マスクは１種のみである上記（４）に記載のセラミック積層体の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のセラミック積層体の製造方法では、未焼成セラミック層と未焼成導体層とが交互に積層された積層部を有する未焼成積層体を切断して柱状未焼成積層部を形成するにあたり、研削液を供給した状態でワイヤーソーを用いて、一組の対向した切断側面が同時に得られるよう未焼成積層体を切断する操作（切断操作）を繰り返して柱状未焼成積層部を形成する手法を採用している。従って、上記切断工程における２回目以降の切断操作では、１回目の切断操作で形成された切断溝に研削液が入り込んでいるため、１回目の切断操作で得られた切断側面に比べて２回目以降の切断操作で得られた切断側面の方がより平滑な切断側面となる。本発明では、上記外部電極形成工程において、この２回目以降の切断操作で得られたより平滑な切断側面（外部電極が形成される際には、少なくとも焼成工程を経た切断側面である）に外部電極を形成することを特定している。これにより、より平滑な側面に外部電極が形成され、切断側面の凹凸の影響によって外部電極に切れ（断線）が生じるのを確実に防止することができ、電気的信頼性に優れたセラミック積層体を得ることができる。
更に、本発明の製造方法によると、研削液を供給しながらワイヤーソーにて未焼成積層体への切断を行うことで、切断時に付与される応力を緩和することができ、変形や歪みが抑制された柱状未焼成積層部を切り出すことができる。また、このような切断工程を採用することで、歩留まりが向上され、高い加工精度を得ることができ、更には、製造工程を簡略化できる等、製造効率が向上される。
【０００７】
また、未焼成導体層を形成する際に共通の印刷マスクを用いて切断マークを形成する未焼成導体層印刷工程を備える場合は、セラミック積層体の製造工程を更に簡略化でき、製造効率がより向上される。とりわけ、ワイヤーソーによる切断時の位置合わせの精度が向上されるため、高い加工精度のセラミック積層体を効率よく得ることができる。
印刷マスクを１種のみ用いる場合は、特に効率よく安価に切断マークを形成でき、切断マークが形成されることによる効果をそのまま享受できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明について、以下詳細に説明する。
［１］２回目以降の切断操作で得られる柱状未焼成積層部の切断側面に対して外部電極を形成することを特徴とする方法
本製造方法は、未焼成セラミック層と未焼成導体層とが交互に積層された積層部を有する未焼成積層体を積層方向に向かって切断して柱状未焼成積層部を形成する切断工程と、該柱状未焼成積層部を焼成してセラミック層と導体層とが交互に積層されたセラミック積層体を得る焼成工程と、該導体層が積層方向に沿って交互に電気的に接続された一対の外部電極を該セラミック積層体の側面に形成する外部電極形成工程と、を備えるセラミック積層体の製造方法であって、
上記柱状未焼成積層部は、複数組の対向した切断側面を有する多角柱状をなしており、
上記切断工程は、研削液を供給した状態でワイヤーソーを用いて、上記複数組のうちの一組の上記対向した切断側面が同時に得られるよう上記未焼成積層体を切断する操作を繰り返して上記柱状未焼成積層部を得る工程であり、
上記外部電極形成工程では、上記操作のうちの２回目以降の操作によって得られた一組の対向した切断側面に対して上記外部電極を形成することを特徴とする。
【０００９】
上記「未焼成セラミック層」は、焼成後にセラミック積層体のセラミック層となる層である。未焼成セラミック層は、通常、成形性を得るためにバインダが含有される。更にその他、可塑剤、溶剤及び分散剤等が含有されていてもよい。
未焼成セラミック層の切断後の形状（柱状未焼成積層部内での形状）は断面（積層方向に垂直な断面）が多角形であれば特に限定されず、例えば四角形状及び六角形状等の多角柱形状が挙げられる。また、未焼成セラミック層の大きさは限定されないが、１辺の長さは１．０〜２０．０ｍｍ（５．０〜１０．０ｍｍが好ましい）とすることができる。更に、その厚さ（未焼成積層体中における厚さ）は限定されないが、１．０μｍ〜１．０ｍｍ（２０．０μｍ〜１５０．０μｍが好ましい）とすることができる。
【００１０】
上記「未焼成導体層」は、焼成後にセラミック積層体の導体層となる層である。
この未焼成導体層の構成材料は特に限定されないが、少なくとも焼成後に導電性を発揮できる成分が含有される。また、未焼成導体層は、通常、成形性を得るためにバインダが含有される。更にその他、可塑剤、溶剤及び分散剤等が含有されていてもよい。また、セラミック層との密着性を向上させるために、未焼成セラミック層を構成するセラミック成分が含有されていてもよい。
【００１１】
上記「積層部」は、未焼成セラミック層と未焼成導体層とが交互に積層された部分である。この「交互に積層された」とは、未焼成セラミック層と未焼成導体層とが積層方向に向かって交互に配置されていることである。即ち、例えば、この積層部の構造としては、図３に示す構造が挙げられる。この図３の構造では未焼成導体層（１０２）、未焼成セラミック層（１０１）、未焼成導体層（１０５）、未焼成セラミック層（１０４）、未焼成導体層（１０８）、未焼成セラミック層（１０７）の順に各々交互に積層されている。
但し、この積層部では、結果的に交互の積層であればよく、例えば、連続して積層された複数層（通常、３層以下）の未焼成セラミック層毎に１層の未焼成導体層が積層された構造等（未焼成導体層の複層化も可能）も、本発明にいう交互に積層された構造であるものとする。目的機能が発揮されるための実質の一層を、複数層の未焼成セラミック層を積層して予め形成したグリーンシートを積層する等して形成することが可能だからである。
【００１２】
また、積層部に含まれる未焼成セラミック層と未焼成導体層との数は特に限定されないが、通常、各々２層以上（更には１０層以上、特に２０層以上、通常１２００層以下）である。また、この積層部は、未焼成積層体の製造時に未焼成セラミック層と未焼成導体層とを交互に積層することにより形成されてもよく、予め積層部のみを別途形成してもよい（即ち、未焼成積層体は予め別途形成された積層部を積層して形成することとなる）。
【００１３】
この未焼成積層体が切断工程を経ることで得られる柱状未焼成積層部の数は特に限定されないが、２個以上（より好ましくは２５個以上、特に好ましくは１００個以上、通常２５０００個以下）であることが製造効率上好ましい。この未焼成積層体は積層の際に圧着積層又は加熱圧着することができる。この際の押圧力は限定されないが、例えば、５ＭＰａ／ｃｍ２以上（更には１０ＭＰａ／ｃｍ２以上、特に１００ＭＰａ／ｃｍ２以上、通常３００ＭＰａ／ｃｍ２以下）することができる。
【００１４】
更に、この未焼成積層体は切断を行う際の位置指標となる切断マークを備えることが好ましい。また、この切断マークの位置は未焼成導体層との位置と相関を有するものであることが好ましい。この切断マークを備える形態は限定されないが、例えば、未焼成積層体の最上面にのみ備えてもよく、各層の全ての端面から視認できるように備えてもよく、隔層（１層おき、２層おき等）の端面から視認できるように備えてもよい。切断マークを備えない場合には、切断位置の正否確認は未焼成積層体の外形のみが基準となり、未焼成積層体端部の欠け等により切断後の素子の電極形状に差異を生じる場合がある。これに対して、切断マークを備えることにより、未焼成導体層のパターンに応じた任意の切断位置での位置合わせが可能となる。また、画像処理等による切断位置の微調整も容易となる。特に積層側面（全ての層又は隔層）から切断マークが確認できる場合は切断位置のずれが防止され、未焼成導体層の配置のばらつきが小さく、より均一で正確な内部導体層を有するセラミック積層体を得ることができる。
【００１５】
未焼成積層体の作製方法は特に限定されないが、未焼成セラミック層の少なくとも１面に未焼成導体層を印刷形成する未焼成導体層印刷工程と、未焼成導体層が積層された複数の未焼成セラミック層を、未焼成導体層が該未焼成セラミック層間に挟持されるように積層する積層工程と、を備える未焼成積層体作製工程により一括して得ることができる（以下、単に「一括積層方法」ともいう）。また、未焼成セラミック層の１面に未焼成導体層を印刷形成する未焼成導体層印刷工程と、この未焼成導体層上に未焼成セラミック層を形成する未焼成セラミック層形成工程と、の２つの工程を順次繰り返して未焼成積層体を作製する未焼成積層体作製工程により得ることができる（以下、単に「逐次積層方法」ともいう）。これらのうちでは、製造効率の面から一括積層方法が好ましい。
【００１６】
更に、この一括積層方法においては、未焼成導体層印刷工程で、未焼成導体層の印刷に用いる印刷マスクを用いて未焼成導体層の形成と同時に切断マークを形成することが好ましい。これにより、工程数少なく、切断位置のズレを防止でき、より正確な切断を行うことができる。即ち、未焼成導体層の印刷マスクと切断マークの印刷マスクとを共通化することで、これらを別個に印刷する必要がなく製造工程を簡略化できる。また、特に積層数が多い場合は、僅かな印刷のズレを生じる場合があるが、このような印刷ズレは印刷マスクが共通であることにより回避できる。未焼成導体層と印刷マークとで同じように印刷のズレを生じるために相対的に一定の相関を保つことができるからである。
【００１７】
また、本発明の製造方法では、この印刷マスクは１種のみとすることができる。即ち、例えば、図５に示す１種の印刷マスク（２００）｛未焼成導体層印刷用孔（２０１）、切断マーク用切り欠き（２０２）を備える｝のみを用いて、図３を援用して示すように各未焼成セラミック層（１０１及び１０４）に未焼成導体層（１０２及び１０５）を印刷する際に印刷マスクの位置を移動（例えば、所定距離だけ一層おきに移動）させることで、全ての層の未焼成導体層を形成できる。一種のみの印刷マスクを用いることにより、切断位置のズレをより確実に防止でき、より正確な切断を行うことができる。尚、印刷マスクが１種のみであるとは、１種のマスクパターンのみであることを意味する。
【００１８】
上記「切断工程」は、研削液を供給した状態でワイヤーソーを用いて、未焼成積層体を積層方向に向かって切断して柱状未焼成積層部を形成する工程（図１参照）である。この切断工程において「積層方向に向かって」とは、即ち、積層方向に対して平行方向である。積層方向は各層が積み重ねられた方向である。但し、本発明でいう切断は、結果的に柱状未焼成積層部が得られる切断であり、未焼成積層体を積層方向に完全に切断することのみでなく、未焼成積層体の積層下部に所定厚み（通常、５ｍｍ以下）を残した切断を含む意味である。所定厚みを残して切断することで、切断工程の途中で未焼成積層体が各部に分離されることを防止できる。また、未焼成積層体をダミー板に接着した状態で、ダミー板については完全に切断せずに未焼成積層体を積層方向に完全に切断し、全ての切断後にダミー板の接着を解くことで、切断工程の途中で未焼成積層体が各部に分離されることを防止しつつ、個別化された柱状未焼成積層部を得ることができる。
【００１９】
また、この切断工程は、「一組の対向した切断側面が同時に得られるよう」に未焼成積層体を切断する操作（切断操作）を繰り返す工程である。即ち、例えば、得られる柱状未焼成積層部が四角柱形状である場合には切断操作を２回繰り返す工程である。同様に、六角柱形状である場合には切断操作を３回、八角柱形状である場合には切断操作を４回繰り返すこととなる。尚、この各回の操作は各々同じワイヤーソーを用いて行ってもよく、異なるワイヤーソーを用いて行ってもよい。
【００２０】
上記「ワイヤーソー」は、未焼成積層体とワイヤーとを当接させて、研削液を供給した状態でワイヤーを目的とする方向（積層方向）に進行（前進又は後退）又は往復させて未焼成積層体に切り込みを入れることができる装置をいう。ワイヤーソーは切断時の力を積層方向（に向かって）にかけることができる点において、外周刃等を有する切断手段と異なる。このため、外周刃等を有する切断手段に比べて、被切断体への応力残留が抑制され、ひいては柱状未焼成積層部に切断に起因した変形や歪みが生じるのを抑制することができる。
【００２１】
また、このワイヤーソーは、複数のワイヤーを備える。従って、上記複数組のうちの一組の対向した切断側面が同時に得られるように未焼成積層体を切断できる。このワイヤーソーが備えるワイヤーの数などは特に限定されない。また、用いるワイヤーの線径は限定されないが、２００μｍ以下であることが好ましい。この範囲では効果的に応力の残留を抑制できる。また、ワイヤーの走行する速さも限定されないが、平均線速が１００ｍ／分以上（より好ましくは平均線速が２５０ｍ／分以上、更に好ましくは平均線速が３６０ｍ／分以上）であることが好ましい。
【００２２】
上記「研削液」の種類は特に限定されないが、通常、砥粒入りの液体が用いられる。砥粒の種類は限定されないが、炭化ケイ素質砥粒、アルミナ質砥粒、窒化ホウ素質砥粒、ダイヤモンド、ガーネット、炭化ホウ素、炭酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化クロム、二酸化マンガン、三酸化二マンガン、酸化鉄等から構成される粒子が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。更に、砥粒の粒径は限定されず、切断する未焼成積層体の性状（材質、大きさ、厚さ等）により適宜のものとすることが好ましいが、例えば、平均粒径５０μｍ以下とすると良い。この範囲では効果的に応力の残留を抑制できる。特に、上記のように、ワイヤーの線径が２００μｍ以下であり且つ砥粒の平均粒径が５０μｍ以下である場合には、応力残留抑制の効果が高い。また、砥粒の含有量は限定されないが、研削液に対して０．０１〜５．０ｋｇ／Ｌ（より好ましくは０．５〜２．０ｋｇ／Ｌ、更に好ましくは０．８〜１．２ｋｇ／Ｌ）であることが好ましい。
更に、研削液を構成する分散媒（液体）の種類は特に限定されず、水であってもよく、有機溶媒であってもよく、これらの混合溶媒であってもよい。更に、研削液には、砥粒及び分散媒以外にも他の成分が含有されてもよい。他の成分としては分散剤、防錆剤、洗浄剤等が挙げられる。
【００２３】
上記「研削液を供給した状態で」とは、研削液がワイヤーに付着されて使用できる状態にあることを意味する。即ち、例えば、ワイヤーソーが実際に往復運動等をしている間、研削液は供給され続けてもよく、予め供給されているために供給が停止されていてもよく、断続的に必要に応じて供給されていてもよい。また、研削液の供給場所は限定されず、例えば、未焼成積層体に対して供給してもよく、ワイヤーに対して供給してもよく、これらの両方に対して供給してもよい。更に、研削液の供給量は限定されず、切断する未焼成積層体の性状（材質、大きさ、厚さ等）及び切断条件（ワイヤー線径、線速、砥粒種等）により適宜の量とすれば良い。
【００２４】
また、未焼成積層体とワイヤーとの当接方法は限定されないが、通常、未焼成積層体をステージ上に固定し、このステージを上方又は下方へ移動させて未焼成積層体をワイヤーへ押圧して行うことが好ましい。更に、対向する一組の一対の切断側面を順に形成していくための未焼成積層体の方向転換も上記ステージを用いて行うことが好ましい。ワイヤーを移動させる場合に比べてより高い加工精度が得られ易い。
【００２５】
上記「柱状未焼成積層部」は、複数組の対向する切断側面を有し、且つ、多角柱状をなす部分である。例えば、図２に示す柱状未焼成積層部は、２組の対向する切断側面を有する。即ち、第１切断側面（Ｐ１）と、この第１切断側面と隣り合う第２切断側面（Ｐ２）とを有する。この図２に示す柱状未焼成部（１１０）は、ワイヤーソーを用いて一対の対向した第１切断側面（Ｐ１）を１回目の操作で得て、次いで、２回目の上記操作で対向した第２切断側面（Ｐ２）を得て、未焼成積層体から切り出すことができる。
なお、柱状未焼成積層部は、上述のように未焼成積層体から切り離されていなくてもよく、切り離されていてもよい。
【００２６】
また、この柱状未焼成積層部における未焼成セラミック層と未焼成導体層（即ち、セラミック積層体におけるセラミック層と導体層）とは、未焼成セラミック層（セラミック層）の表面全体に未焼成導体層（導体層）が形成され、柱状未焼成積層部（セラミック積層体）の全ての切断側面（側面）から未焼成導体層（導体層）が露出する全面電極構造であってもよい。また、柱状未焼成積層部（セラミック積層体）のうち外部電極が形成されることになる２つの切断側面（側面）に未焼成導体層（導体層）が交互に露出するように、未焼成導体層（導体層）の一方の端部が２つの切断側面（側面）の一方にまで延びつつ、未焼成導体層（導体層）の他方の端部が２つの切断側面（側面）の他方からは引っ込むようにして未焼成導体層（導体層）が未焼成セラミック層（セラミック層）に形成される部分電極構造（図３、６参照）であってもよい。尚、全面電極構造である場合には、２つの切断側面（側面）に外部電極を各々形成するにあたって、当該２つの切断側面（側面）に未焼成導体層（導体層）が交互に露出するように絶縁物により絶縁被覆を行う必要があり、部分電極構造に比べ、セラミック積層体のコストアップを招くことから、部分電極構造とすることが好ましい。
【００２７】
この切断工程では、前述のように切断操作を繰り返して柱状未焼成積層部を得る。即ち、図１（２回目の切断操作を行っている様子である）に示すように、ワイヤーソー（４００）による２回目の切断操作では、１回目の切断操作で未焼成積層体（１００）に形成された切断溝（５００）に研削液（６００）が入り込んでいる。このため、より平滑な切断側面が得られ、更に、切断時の応力をより低減した状態で切断側面を形成することができる。従って、図２に示すように、１回目の切断操作で得られた一組の対向した第１切断側面（Ｐ１）と２回目の切断操作で得られた一組の対向した第２切断側面（Ｐ２）とを比較したとき、第２切断側面（Ｐ２）の方がより平滑となる。
【００２８】
そして、本発明では、柱状未焼成積層部を焼成した後のセラミック積層体において、外部電極を２回目以降の切断操作で得られた切断側面（外部電極が形成される際には少なくとも焼成工程を経ている）に形成することで、一対の外部電極を導体層に交互に電気的に接続させる。即ち、例えば、図６に示すように外部電極（３２０）に導体層（３０２及び３０８）が一層おきに電気的に接続される。
このように２回目以降の切断操作で得られる切断側面に外部電極を形成することで、切断工程後にこの切断側面の研磨を行わなくとも、又は、簡略な研磨（例えば、従来複数段研磨を行っていたのに対して、１段研磨のみでよい等）を行うだけで、外部電極を形成できる。このようにして形成された外部電極では、切断側面の凹凸に起因した切れ（断線）が生じることを効果的に防止できるメリットが得られる。尚、外部電極が形成される側面（切断側面）以外の側面は、必要に応じて焼成工程の前及び／又は後に研磨を行うことができる。
【００２９】
上記「焼成工程」は、柱状未焼成積層部を焼成してセラミック積層体を得る工程である。ここで、この焼成工程には、「柱状未焼成積層部を備える未焼成積層体を焼成する」場合と、「未焼成積層体から切り離された柱状未焼成積層部を未焼成積層体から分離して、個別化した柱状未焼成積層部を焼成する」場合の２つが挙げられる。このうち、「柱状未焼成積層部を備える未焼成積層体を焼成する」場合とは、柱状未焼成積層部が切り離されていない未焼成積層体をそのまま焼成する場合が挙げられる。例えば、未焼成積層体の下層部に未焼成ダミー層が形成されており、未焼成ダミー層上に積層部（未焼成セラミック層と未焼成導体層とが交互に積層された部分であり、切断工程で柱状未焼成積層部となる）が形成されており、且つ、加熱により焼失又は脆化する接合材等を用いて未焼成ダミー層と積層部とが接合されている場合等に好適である。即ち、セラミック積層体をダミー層等から切り離す工程を備えることなく、セラミック積層体を得ることができる。一方、「未焼成積層体から切り離された柱状未焼成積層部を焼成する場合」とは、焼成前に柱状未焼成積層部を未焼成積層体から分離して、個別化した柱状未焼成積層部を焼成する場合が挙げられる。
【００３０】
上記「外部電極形成工程」は、２回目以降の切断操作によって得られた一組の対向した切断側面に対して外部電極を形成する工程である。即ち、前記切断工程で得られたより平滑な切断側面に対して外部電極を形成する。「切断側面に対して」とは、未焼成の切断側面に外部電極を形成するのではなく、切断工程の後、焼成工程を経た当該切断側面（以下、「焼成後切断側面」ともいう）に外部電極を形成することを意味する。但し、外部電極を形成する際の焼成後切断側面は、焼成工程により焼成されたままの面であってもよいが、この面には外部電極を形成する前に、更に平滑化するために簡易な研磨を施してもよい。既により平滑な面となっているために、この研磨は１回目の切断操作で得られる切断側面に比べるとより簡易な研磨操作で優れた平滑性が得られるため製造効率も向上されることとなる。
【００３１】
また、この外部電極形成工程で形成する外部電極は、「導体層が（セラミック積層体の）積層方向に沿って交互に電気的に接続された一対の外部電極」である。即ち、図６に示すように、外部電極（３２０）は、導体層（３０２）と導体層（３０８）とは電気的に接続されるが、これらの導体層（３０２）と導体層（３０８）とに挟まれた導体層（３０５）とは電気的に接続されない交互の配置となっていることを意味する。尚、この外部電極（３２０）に接続されていない導体層（３０５）は、外部電極（３２０）に対向された図示されない他方の外部電極と電気的に接続されている。
【００３２】
本発明のセラミック積層体の製造方法は、切断工程及び焼成工程、外部電極形成工程以外にも他の工程を備えてもよい。他の工程を備える場合の他の工程としては、上下面の平行度を確保するための研磨工程、最初に得られた一対の切断側面を平滑化するための複数段研磨工程、外部電極を形成するための切断側面をより平滑にするための簡易的な研磨工程等が挙げられる。これらの工程は１種のみを備えてもよく、２種以上を備えてもよい。
【００３３】
［２］未焼成導体層と切断マークとを同時形成することを特徴とする方法
本製造方法は、柱状未焼成積層部を形成する切断工程と、柱状未焼成積層部を焼成してセラミック積層体を得る焼成工程と、を備えるセラミック積層体の製造方法であって、
未焼成積層体は、未焼成セラミック層の少なくとも１面に未焼成導体層を印刷形成する未焼成導体層印刷工程と、未焼成導体層が積層された複数の未焼成セラミック層を未焼成導体層が未焼成セラミック層間に挟持されるように積層する積層工程と、を備えて得られ、
未焼成導体層印刷工程では、未焼成導体層の印刷に用いる印刷マスクを用いて未焼成導体層の形成と同時に切断を行う際の位置指標となる切断マークを形成し、
切断工程は、ワイヤーソーを用いて行うことを特徴とする。
【００３４】
即ち、未焼成積層体を、前記一括積層方法により得る場合に、未焼成導体層印刷工程で、未焼成導体層の印刷に用いる印刷マスクを用いて未焼成導体層の形成と同時に切断マークを形成する製造方法である。これにより、工程数少なく、切断位置のズレを防止でき、より正確な切断を行うことができる。即ち、未焼成導体層の印刷マスクと切断マークの印刷マスクとを共通化することで、これらを各々別工程で印刷する必要がなく製造工程を簡略化できる。また、特に積層数が多い（例えば、未焼成導体層が２００層以上）場合は、僅かな印刷のズレを生じる場合があるが、このような印刷ズレは印刷マスクが共通であることにより回避できる。未焼成導体層と印刷マークとで同じように印刷のズレを生じるために相対的に一定の相関を保つことができるからである。
また、本発明の製造方法では、この印刷マスクは１種のみとすることができる。即ち、前述におけると同様に図５に示す一種のみの印刷マスク（２００）を用いてマスク位置を移動することで、全ての未焼成導体層を形成できる。一種のみの印刷マスクを用いることにより、切断位置のズレをより確実に防止でき、より正確な切断を行うことができる。
尚、切断マークを有することにより効果は前述の通りである。
【００３５】
上記「切断工程」は、ワイヤーソーを用いて行うこと以外は特に限定されない。即ち、例えば、研削液を用いてもよく、研削液を用いなくてもよいが、これらのうち研削液を用いることが好ましい。研削液を用いた切断工程については、前記［１］の方法における切断工程をそのまま適用できる。
【００３６】
本発明の製造方法では、切断工程後且つ焼成工程前に柱状未焼成積層体の側面に未焼成外部電極を形成する未焼成外部電極形成工程を備えることができる。未焼成外部電極とは、焼成工程を経て外部電極となる未焼成部分である。但し、未焼成外部電極が形成される柱状未焼成積層体の切断側面は、前記［１］の方法におけると同様に、２回目以降の切断操作により得られた切断側面であってもよく、その他の切断側面であってもよい。これらのうちでは、前記と同様に２回目以降の切断操作により得られた切断側面が好ましい。
また、本発明の製造方法では、上記未焼成外部電極形成工程を備えない場合に、焼成工程の後に外部電極形成工程を備えることができる。この外部電極形成工程は、前記［１］の方法における外部電極形成工程をそのまま適用できる。
本製造方法は、上記切断工程、焼成工程、未焼成外部電極形成工程、あるいは外部電極形成工程以外にも他の工程を備えることができる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
（１）未焼成セラミック層の作製
Ｋ２ＣＯ３粉末、Ｎａ２ＣＯ３粉末、ＣａＣＯ３粉末、Ｎｂ２Ｏ５粉末、及びＴｉＯ２粉末の各圧電磁器原料と、焼結助剤として機能するＮｉＯ粉末及びＣｕＯ粉末とを混合し、仮焼して得たセラミック仮焼粉末と、有機成分（分散剤、バインダ及び溶剤等を含む）を所定量比で含有する未焼成セラミック層用スラリーをドクターブレード法により厚さ１００μｍのシート状に成形して、未焼成セラミック層（グリーンシート）を得た。
【００３８】
（２）未焼成導体層及び切断マークの同時形成（未焼成導体層印刷工程）
白金粉末と、有機成分（分散剤、バインダ及び溶剤等を含む）と、上記グリーンシート形成時に用いたセラミック粉末と、を所定量比で含有する未焼成導体層用ペーストを、上記（１）で得られた未焼成セラミック層の各々表面に、図５に示す印刷マスクを用いて、印刷した。この印刷により１枚の印刷マスクを用いて未焼成導体層と切断マークとが同時に形成された。尚、未焼成導体層の印刷は、柱状未焼成積層部を切り出した際に、外部電極形成面となる２つの切断側面に交互に導体層が露出されるように、印刷マスクを１層毎に移動させながら適宜行った。
【００３９】
（３）積層工程
上記（２）で得られた未焼成導体層及び切断マークが印刷形成された３００枚の未焼成セラミック層を積層し、活性部（３１１、図６参照）となる未焼成活性部（１１１、図２参照）を形成した。次いで、未焼成活性部（１１１）を構成する部位の積層方向の両端部に上記（１）で得られた未焼成セラミック層のみを３０枚ずつ積層し、不活性部（３１２、図６参照）となる未焼成不活性部（１１２、図２参照）を形成した。そして、上記（２）で得られた未焼成導体層及び切断マークが印刷形成された１枚の未焼成セラミック層を、上記未焼成不活性部（１１２）のうち、未焼成活性部（１１１）に面する側とは反対側の端面に、未焼成導体層及び切断マークが外部から視認できるよう積層した。次いで、得られた未焼成積層体を温度５０℃で加熱しながら１００ＭＰａ／ｃｍ２の圧力でプレスして未焼成積層体を得た。得られた未焼成積層体は、縦１５０ｍｍ、横１５０ｍｍ、高さ４０ｍｍであった。
【００４０】
（４）切断工程
まず、上記（３）までに得られた最上面に未焼成導体層及び切断マークが露出した未焼成積層体（１００）を、ダミー層となるカーボン板（８００）に接着剤（低温ＷＡＸ）を介して接着する（図１参照）。尚、カーボン板（８００）は、未焼成積層体（１００）のうち、最上面とは反対側に位置する面側に接着した。次いで、ワイヤーソーのステージに未焼成積層体（１００）が接着されたカーボン板（８００）を固定し、図４に示すように最上面の未焼成導体層により形成される切断マーク（１０３、Ｌ１方向）に対し、切断位置調整を行い、図１に示すようにステージを上昇させて切断用のワイヤー（４００）に未焼成積層体（１００）を当接させ、研削液（６００）を液供給装置（７００）より供給した状態で、ワイヤーの平均走行速度３６０ｍ／分の条件にて１回目の切断操作を行った（図１参照、尚、図１は２回目の切断操作を行っている状態を示す）。この際、柱状未焼成積層部（１１０）において未焼成セラミック層と未焼成導体層との全ての端面が露出された一対の対向する第１切断側面（Ｐ１）を得た。
【００４１】
次いで、上記ステージを下降させて９０度回転させた後、図４に示すように最上面の未焼成導体層により形成される切断マーク（１０３、Ｌ２方向）に対し、切断位置調整を行い、再びステージを上昇させて切断用のワイヤー（４００）に１回目の切断操作を経て切断溝（５００）が形成された未焼成積層体（１００）を当接させ、上記と同じ切断条件で２回目の切断操作（図１参照）を行った。この際、柱状未焼成積層部（１１０）において未焼成導体層の端面が一層おきに積層方向に対して垂直方向に露出された一対の対向する第２切断側面（Ｐ２）を得た。
【００４２】
上記１回目の切断操作では、図４に示すＬ１に沿って切断を行い、２回目の切断操作ではＬ２に沿って切断を行った。また、ワイヤーソーによる１回目の切断操作、２回目の切断操作は、いずれもカーボン板（８００）が完全に切断されないように、且つ未焼成積層体（１００）が完全に切断されるように行った。このようにして、カーボン板（８００）に接着された状態の柱状未焼成積層部（１１０）を得た。
【００４３】
その後、接着剤を融かしてカーボン板（８００）から個別化された複数の柱状未焼成積層部（１１０）を得た。尚、個別化された柱状未焼成積層部（１１０）を、図２に示す。図２に示すように、柱状未焼成積層部（１１０）は、四角柱状をなし、最終的に活性部（３１１）となる未焼成活性部（１１１）と、この未焼成活性部（１１１）の両端部に位置し、最終的に不活性部（３１２）となる未焼成活性部（１１２）とから構成されている。また、未焼成活性部（１１１）において、２回目の切断操作によって得られた第２切断側面（Ｐ２）は、１回目の切断操作によって得られた第１切断側面（Ｐ１）よりも平滑になっている。この一対の対向する第２切断側面（Ｐ２）は、焼成工程後に外部電極を形成する面となる。尚、図２では、最上層に露出する未焼成導体層の図示については省略している。
【００４４】
（５）脱脂工程及び焼成工程
上記（４）までに得られた複数の未焼成積層体を焼成炉に入れて、大気雰囲気下２５０℃で１０時間保持して脱脂を行った。その後、引き続いて、炉内の温度を１０７０℃まで昇温して５時間保持して焼成を行い、複数のセラミック積層体を得た。
【００４５】
（６）研磨工程
上記（５）までに得られたセラミック積層体のうち、図６に示すように、上記（４）の切断工程において得られた第１切断側面（Ｐ１）が焼成されてなる面を複数段研磨して第１側面（Ｓ１）を得た。また、セラミック積層体の上下面を複数段研磨して上下面（Ｓ３）を得た。これらの研磨によりセラミック積層体の各寸法を整えた。尚、この研磨工程でセラミック積層体の最上面に露出していた導体層は取り除かれる。また、第２切断側面（Ｐ２）が焼成されてなる第２側面（上記研磨を行っていない面）はＳ２とする。
【００４６】
（７）外部電極形成工程
上記（６）までに得られたセラミック積層体のうち、図６に示すように一対の第２側面（Ｓ２）にＡｇペーストを塗布し、６００〜８００℃で焼き付けて、一対の外部電極（３２０）を形成する。
尚、外部電極（３２０）の一方は、セラミック層（３０１、３０４、３０７、・・・）の積層方向に沿って交互に露出する導体層のうち、図６において右側に露出して見える導体層（３０２、３０８、・・・）に電気的に接続され、外部電極（３２０）の他方は、導体層（３０５、・・・）に電気的に接続される。そして、一対の外部電極（３２０）に分極用電極を接触させ、あるいは外部電極（３２０）からリード線を取り出すなどしたうえ、一対の外部電極（３２０）間、従って隣り合う導体層間に直流電圧を印加して、活性部（３１１）を構成する各セラミック層（３０１、３０４、３０７、・・・）を分極する。これにより、活性部（３１１）を構成する各セラミック層は圧電層として機能することになる。このようにして、活性部（３１１）と不活性部（３１２）とから構成されるセラミック積層体の１つである積層型圧電素子（３１０）が完成する。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の製造方法は、各種セラミック積層体の製造に広く用いられる。即ち、例えば、流量制御用圧電素子（インジェクタ用圧電素子、プリンタインク用圧電素子）に用いるセラミック積層体、位置制御用圧電素子（機械加工ステージ制御用圧電素子）に用いるセラミック積層体、積層コンデンサに用いるセラミック積層体等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】未焼成積層体をワイヤーソーにより切断する様子を模式的に示す斜視図である。
【図２】柱状未焼成積層部の一例を模式的に示す斜視図である。
【図３】柱状未焼成積層部の一例の一部を模式的に示す分解斜視図である。
【図４】未焼成積層体の一例の一部を模式的に示す分解斜視図である。
【図５】未焼成導体層及び切断マークを印刷するための印刷マスクの一例を模式的に示す平面図である。
【図６】セラミック積層体（積層型圧電素子）の対向する側面に、導体層と一層おきに交互に電気的に接続される外部電極が形成された状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００；未焼成積層体、
１１０；柱状未焼成積層部、
Ｐ１；第１切断側面、
Ｐ２；第２切断側面、
１０１、１０４及び１０７；未焼成セラミック層、
１０２、１０５及び１０８；未焼成導体層、
１０３、１０６、１０９；切断マーク、
１１１；未焼成活性部、
１１２；未焼成不活性部、
２００；印刷マスク、
２０１；未焼成導体層印刷用孔、
２０２；切断マーク印刷用孔、
２０３；位置決め穴、
３１０；積層型圧電素子（セラミック積層体）、
３０１、３０４及び３０７；セラミック層、
３０２、３０５及び３０８；導体層、
３２０；外部電極、
４００；ワイヤー、
５００；切断溝、
６００；研削液、
７００；研削液供給装置、
８００；カーボン板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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