(57)【要約】【課題】  グリーンシートが凹凸状に変形するのを防ぐことが可能な積層装置及びグリーンシートの積層方法を提供すること。【解決手段】  積層装置１は、載置面１０を有する載置ステージ２と、加圧面１７を有すると共に、載置ステージ２に対して相対的に昇降する加圧ステージ３とを備えている。載置ステージ２には載置面１０に静電気を発生させる静電吸着部５が設置されており、グリーンシート１１は静電吸着部５により載置面１０に静電吸着される。加圧ステージ３には加圧面１７に磁力を発生させる磁力発生体１６が設置されており、グリーンシート１９は磁力発生体１６により加圧面１７に磁気吸着される。【選択図】  図１
2006021362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置面を有する載置ステージと、
前記載置面に対向する加圧面を有すると共に、前記載置ステージに対して相対的に昇降する加圧ステージと、を備えており、
前記載置ステージには、前記載置面に静電気を発生させる静電吸着手段が設けられ、
前記加圧ステージには、前記加圧面に磁力を発生させる磁力発生手段が設けられていることを特徴とする積層装置。
【請求項２】
前記磁力発生手段における磁力の発生及び解除を制御する磁力制御手段が更に備えることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項３】
載置面と有する載置ステージと、前記載置面に対向する加圧面を有すると共に、前記載置ステージに対して相対的に昇降する加圧ステージと、を備えており、前記載置ステージには、前記載置面に静電気を発生させる静電吸着手段が設けられ、前記加圧ステージには、前記加圧面に磁力を発生させる磁力発生手段が設けられた積層装置を用い、
グリーンシートを前記静電吸着手段により前記載置面に静電吸着させる工程と、
強磁性体材料を含む電極が形成されたグリーンシートを前記磁力発生手段により前記加圧面に磁気吸着させる工程と、
前記加圧ステージを前記載置ステージに対して相対的に下降させて、前記載置面に静電吸着したグリーンシートと前記加圧面に磁気吸着したグリーンシートとを圧着して積層する工程と、を備えることを特徴とするグリーンシートの積層方法。
【請求項４】
前記磁力発生手段の磁力を解除して、前記加圧ステージを前記載置ステージに対して相対的に上昇させる工程を更に備えることを特徴とする請求項３に記載のグリーンシートの積層方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層装置及びグリーンシートの積層方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の積層装置として、複数個の吸引穴が設けられたテーブルと、複数個の空気穴が設けられると共にテーブルに対して上下方向に移動するヘッドとを備えるものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、上記テーブル及びヘッドを備えた積層装置を用いて、グリーンシートを積層する方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載された積層方法では、まず、複数個の吸引穴に負圧を与え、グリーンシートを取り出すためのマザーシートをテーブルに対して位置決めする。一方、ヘッドには、空気穴に負圧を与え、マザーシートから切り出されたグリーンシートを吸着する。そして、ヘッドをテーブルに近接させて、テーブルに対して位置決めしたグリーンシート（マザーシート）と、ヘッドに吸着したグリーンシートを圧着して、積層する。
【特許文献１】特許第２５０４２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された積層装置、及び、当該積層装置を用いたグリーンシートの積層方法では、次のような問題点が生じる。
【０００５】
グリーンシート（その積層体も含む）は、焼成前の段階にあり、柔軟性を有している。このため、グリーンシートを負圧によりテーブルあるいはヘッドに吸着する場合、グリーンシートには吸引穴あるいは空気穴を通して負圧が作用し、グリーンシートのテーブルあるいはヘッドとの接触面は、吸引穴あるいは空気穴により凹凸状に変形する。この変形は、複数のグリーンシートを圧着して積層する際に、より一層顕著となり、グリーンシートが薄層化するほど悪影響を及ぼす。
【０００６】
凹凸状の変形は、グリーンシート全体に歪を生じさせ、積層ズレやグリーンシートに形成された電極パターンズレの原因となる。この結果、グリーンシートの積層体には、密度が不均一となるといった構造欠陥が生じることとなる。この構造欠陥は、デラミネーションやクラック等の発生の原因となる。
【０００７】
本発明の目的は、グリーンシートが凹凸状に変形するのを防ぐことが可能な積層装置及びグリーンシートの積層方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る積層装置は、載置面を有する載置ステージと、載置面に対向する加圧面を有すると共に、載置ステージに対して相対的に昇降する加圧ステージと、を備えており、
載置ステージには、載置面に静電気を発生させる静電吸着手段が設けられ、加圧ステージには、加圧面に磁力を発生させる磁力発生手段が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る積層装置では、載置ステージに静電吸着手段が設けられており、グリーンシートは静電吸着手段により載置面に静電吸着されることとなる。加圧ステージに磁力発生手段が設けられており、強磁性体材料を含む電極が形成されたグリーンシートは、磁力発生手段により加圧面に磁気吸着されることとなる。このように、本発明では、グリーンシートを負圧により吸着しないので、載置ステージ及び加圧ステージには吸引穴等を設ける必要がない。この結果、グリーンシートを積層する際に、当該グリーンシートが凹凸状に変形するのを防ぐことができる。
【００１０】
また、磁力発生手段における磁力の発生及び解除を制御する磁力制御手段を更に備えることが好ましい。この場合、磁力制御手段により、グリーンシートの加圧面への吸着及び吸着の解除の制御が可能となる。また、磁力を常時発生させるものに比して、電極が磁化されてしまうのを抑制することができると共に、他の周辺機器への磁気の影響を最小限度に抑えることもできる。
【００１１】
一方、本発明に係るグリーンシートの積層方法は、載置面を有する載置ステージと、載置面に対向する加圧面を有すると共に、載置ステージに対して相対的に昇降する加圧ステージと、を備えており、載置ステージには、載置面に静電気を発生させる静電吸着手段が設けられ、加圧ステージには、加圧面に磁力を発生させる磁力発生手段が設けられた積層装置を用い、グリーンシートを静電吸着手段により載置面に静電吸着させる工程と、強磁性体材料を含む電極で形成されたグリーンシートを磁力発生手段により加圧面に磁気吸着させる工程と、加圧ステージを載置ステージに対して相対的に下降させて、載置面に静電吸着したグリーンシートと、加圧面に磁気吸着したグリーンシートとを圧着して、積層する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るグリーンシートの積層方法では、グリーンシートが静電吸着手段により載置面に静電吸着される一方、強磁性体を含む電極が形成されたグリーンシートが磁力発生手段により加圧面に磁気吸着されることとなる。このように、本発明では、グリーンシートを負圧により吸着しないので、載置ステージ及び加圧ステージには吸引穴等を設ける必要がない。この結果、グリーンシートを積層する際に、当該グリーンシートが凹凸状に変形するのを防ぐことができる。
【００１３】
また、磁力発生手段の磁力を解除して、加圧ステージを載置ステージに対して相対的に上昇させる工程を更に備えることが好ましい。この場合、積層したグリーンシートが加圧ステージに吸着されることなく、グリーンシートと加圧ステージとを確実に離すことができる。また、磁力を常時発生させないので、電極が磁化されてしまうのを抑制することができると共に、他の周辺機器への磁気の影響を最小限度に抑えることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、グリーンシートが凹凸状に変形するのを防ぐことが可能な積層装置及びグリーンシートの積層方法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】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１６】
まず、図１に基づいて、本実施形態に係る積層装置１の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る積層装置を示す構成図である。同図において、本実施形態の積層装置１は、載置ステージ２と、加圧ステージ３と、固定台４と、プレス台１２と、支柱１３，１４とを備えている。
【００１７】
載置ステージ２は、固定台４の上面４ａに取付けられている。載置ステージ２の上面２ａには、直方体状の凹部が設けられて、凹部の中に静電吸着部５が備え付けられている。静電吸着部５と固定台４の上面４ａとの間には、熱圧着時にグリーンシート１１を加熱するヒーター６が設置されている。
【００１８】
静電吸着部５は、誘電体７と、帯電電極８と、電源９とを備えている。帯電電極８は、誘電体７の中に組み込まれて、電源９の例えば正電位側に接続される。図１では、電源９として、直流電源を示したが、交流電源であってもよい。また、帯電電極８は複数であっても良く、それぞれに対して、位相の異なる交流電源を供給してもよい。
【００１９】
誘電体７は、加熱及び加圧に対する耐久性が優れたアルミナ等のセラミック絶縁材料で形成されており、グリーンシート１１の形状より大きく且つ平面状の載置面１０を有していることが好適である。載置面１０は、載置ステージ２の上面２ａと同一平面に位置し、表面平面度が５０ｎｍ以下であることが好ましい。載置面１０には、グリーンシート１１が静電吸着部５により発生する静電気で静電吸着されることとなる。
【００２０】
図２に示すように、帯電電極８は、電源９の正電位側に接続され、正に帯電される。このとき、帯電電極８に近接した誘電体７では、誘電分極が起こり、その表面の帯電電極８に近い側に負電荷が誘導され、帯電電極８から遠い側が正に帯電する。図２は、静電吸着部及び静電吸着されたグリーンシートの帯電状態を示す概念図である。
【００２１】
載置面１０に配置されたグリーンシート１１の載置面１０側に負電荷が誘導されたため、グリーンシート１１は載置面１０の正電荷によって静電吸着される。載置面１０の表面は平滑に形成されているため、載置面１０に載せられ、静電吸着されたグリーンシート１１に凹凸変形の発生を抑制することができる。
【００２２】
また、図１に示すように、載置ステージ２の上方には、加圧ステージ３が設置されている。加圧ステージ３は、プレス台１２の下面１２ａに取付けられ、両側が支柱１３，１４によって支持される。加圧ステージ３は、載置ステージ２に対し、図示しない駆動機構による上昇又は下降することが可能な構造を具備している。更に、加圧ステージ３の内部には、熱圧着時にグリーンシート１９を均一に加熱するヒーター１５が設けられている。
【００２３】
加圧ステージ３の下面３ａには直方体状の凹部が設けられて、凹部の中に磁力発生体１６（磁力発生手段）が配置されている。磁力発生体１６は、磁力を制御できる電磁石が好適であり、磁力制御部１８（磁力制御手段）により磁力の発生または磁力の解除を制御されている。磁力発生体１６の形状は、グリーンシート１９の形状より大きく且つ平面状の加圧面１７を有していることが好適である。加圧面１７は、加圧ステージ３の下面３ａと同一平面に位置し、表面平面度は５０ｎｍ以下であることが好ましい。また、加圧ステージ３自体は非磁性材料で形成されている。
【００２４】
本実施形態に係る積層装置１は、複数枚のグリーンシートを圧着積層する必要のある積層型電子部品の製造に広く使用されている。以下に、その代表例として、積層型コンデンサの製造において、上記の積層装置を用いるグリーンシートの積層方法について説明する。
【００２５】
図３は積層型コンデンサの製造に用いるグリーンシートの平面図である。同図に示すように、グリーンシート１１（１９）は、セラミック粉、有機バインダ、可塑剤、溶剤等を含む塗料により成形された塗料層１１ａ（１９ａ）の上に、強磁性体材料（例えば、ニッケル等）を含む電極Ｅ１１〜Ｅｍｎを、ｍ行ｎ列のマトリクス状に、スクリーン印刷により形成したものである。図示の電極Ｅ１１〜Ｅｍｎは、縦方向Yよりも、横方向Xに長い平面形状を有する。塗料層１１ａ（１９ａ）及び電極Ｅ１１〜Ｅｍｎは乾燥後の状態にある。
【００２６】
図４は積層型コンデンサを製造するときのグリーンシートの積層順序を示す斜視図である。１枚目のグリーンシートＳ１に対し、２枚目のグリーンシートＳ２は、Ｘ方向にオフセットΔＸして位置決めされ、圧着積層される。３枚目のグリーンシートＳ３は、１枚目のグリーンシートＳ１と面方向において同一位置に位置決めされ、２枚目のグリーンシートＳ２の上に積み重ね、圧着積層される。図示しない４枚目以降のグリーンシートは同様に交互にオフセットされ、順次に圧着積層して、グリーンシートの積層体２０となる。
【００２７】
グリーンシート１１（１９）の電極印刷プロセスにおいて、２つの製版を用い、電極にオフセットを付した２種のグリーンシート１１と１９をそれぞれ製造し、これらを交互に圧着積層するプロセスを採用することもできる。この場合には、積層するグリーンシート１１と１９の相互に、上述したオフセットを付する必要はない。
【００２８】
グリーンシート積層体２０は、所定の大きさにカットされ、グリーンチップとなる。このようにして得られたグリーンチップは、内部のバインダがバーンアウトされ、１０００〜１４００℃の温度範囲で焼成される。得られた焼成体は、銀、銀―パラジウム、ニッケル、銅、錫等の端子電極が形成されることによって、積層型コンデンサとなる。
【００２９】
次に、本実施形態に係る積層装置１を用いて、積層型コンデンサの製造におけるグリーンシートの積層方法について具体的に説明する。
【００３０】
図１に示すように、まず、載置ステージ２の載置面１０に、グリーンシート１１を載せ、位置決めてから静電吸着部５により静電気を発生し、グリーンシート１１を静電吸着する。このとき、ヒーター６は、グリーンシート１１を熱圧着に適した温度（例えば７０℃〜１５０℃）に均一に加熱する。
【００３１】
加圧ステージ３の加圧面１７に、グリーンシート１９を、図４に示すように、載置ステージ２に静電吸着されたグリーンシート１１に対し、Ｘ方向にΔＸのオフセット位置と合わせて設置し、磁力制御部１８により磁力発生体１６に磁力を発生する。このとき、グリーンシート１９には、ニッケル等の強磁性体材料を含む電極パターンが配置されているため、磁力発生体１６が発生した磁力により、内部電極パターンが引き付けられる。このため、グリーンシート１９は、加圧面１７に磁気吸着されることとなる。同時に、グリーンシート１９はヒーター１５より熱圧着に適した温度（例えば７０℃〜１５０℃）に加熱される。
【００３２】
続いて、加圧ステージ３を、駆動機構（図示せず）により、載置ステージ２に対して下降させて、載置ステージ２の載置面１０に静電吸着したグリーンシート１１と、加圧面１７に磁気吸着したグリーンシート１９とを圧着し、積層する。この状態を図５に示す。積層後、磁力制御部１８により磁力発生体１６に磁力を解除して、加圧ステージ３を駆動機構（図示せず）により、載置ステージ２に対して上昇させる。このとき、グリーンシート１９はグリーンシート１１と積層され、一体化になったため、静電吸着部５により発生した静電気によって、載置面１０に静電吸着されることとなる。
【００３３】
続いて、加圧ステージ３に次の積層グリーンシートを、図４に示すように、グリーンシート１１と面方向において同一の位置に設置してから、上述の磁気吸着工程ならびにその後の圧着積層工程が実施される。以上の工程が所定の枚数まで繰り返されるにより、載置ステージ２の載置面１０には、目的とするグリーンシート積層体２０が形成される。（図６参照）。その後、静電吸着作用を解除して、積層された積層体２０を載置ステージ２から取り外す。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、グリーンシート１１が載置面１０に静電吸着される一方、グリーンシート１９が加圧面１７に磁気吸着されることとなる。このように、本実施形態では、グリーンシート１１，１９を負圧により吸着しないので、載置ステージ２及び加圧ステージ３には吸引穴等を設ける必要がない。この結果、グリーンシート１１，１９を積層する際に、当該グリーンシート１１，１９が凹凸状に変形するのを防ぐことができる。
【００３５】
また、グリーンシート１１，１９が凹凸状に変形するのを防ぐので、圧着積層後もグリーンシート積層体２０に歪が発生せず、積層ズレや電極パターンのズレが防止でき、グリーンシート積層体２０の密度が不均一となるといった構造欠陥を引き起こすことがない。従って、デラミネーションやクラックの発生を抑制することができる。
【００３６】
また、積層装置１は、磁力発生体１６における磁力の発生及び解除を制御する磁力制御部１８を備える。これにより、磁力制御部１８により、グリーンシート１９の加圧面１７への吸着及び吸着の解除の制御が可能となる。また、磁力を常時発生させるものに比して、電極が磁化されてしまうのを抑制することができると共に、他の周辺機器への磁気の影響を最小限度に抑えることもできる。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、加圧ステージ３にグリーンシート１９を一枚ずつ磁気吸着し、載置ステージ２に静電吸着されたグリーンシート１１と順次圧着積層したが、積層されたブロックを、加圧ステージ３と載置ステージ２にそれぞれ設置し、磁気吸着または静電吸着させ、圧着積層することもよい。また、本実施形態では、載置ステージ２を固定型とし、加圧ステージ３を可動型としているが、載置ステージ２を可動型とし、加圧ステージ３を固定型としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態に係る積層装置を示す構成図である。
【図２】静電吸着部及び静電吸着されたグリーンシートの帯電状態を示す概念図である。
【図３】積層型コンデンサの製造に用いるグリーンシートシートの平面図である。
【図４】積層型コンデンサを製造するときのグリーンシートの積層順序を示す斜視図である。
【図５】グリーンシートの積層方法を説明するための側面図である。
【図６】グリーンシートの積層方法を説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…積層装置、２…載置ステージ、３…加圧ステージ、５…静電吸着部、１０…載置面、１６…磁力発生体、１７…加圧面、１８…磁力制御部、１１、１９…グリーンシート。
【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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