(57)【要約】【課題】安定してサイドマージン部を形成可能な積層セラミック電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の一形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法では、第１方向に積層された複数のセラミック層と、上記複数のセラミック層の間に配置された複数の内部電極と、を有する容量形成部と、上記第１方向と直交する第２方向を向いた側面と、上記容量形成部を上記第１方向から覆うカバー部と、を有する積層体が作製される。サイドマージンシートが表面に配置された弾性体に、上記積層体を、上記側面側から上記サイドマージンシートの上記第２方向の厚みの２倍以上、かつ、上記積層体の上記第２方向の厚みの２倍以下押し込むことで、上記サイドマージンシートが打ち抜かれる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に積層された複数のセラミック層と、前記複数のセラミック層の間に配置された複数の内部電極と、を有する容量形成部と、前記第１方向と直交する第２方向を向いた側面と、前記容量形成部を前記第１方向から覆うカバー部と、を有する積層体を作製し、
サイドマージンシートが表面に配置された弾性体に、前記積層体を、前記側面側から前記サイドマージンシートの前記第２方向の厚みの２倍以上、かつ、前記積層体の前記第２方向の厚みの２倍以下押し込むことで、前記サイドマージンシートを打ち抜く
積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記弾性体の静的せん断弾性率が、５ＭＰａ以下である
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】
本発明は、サイドマージン部が後付けされる積層セラミック電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な積層セラミック電子部品に積層セラミックコンデンサがある。近年、電子機器の小型化及び高性能化に伴い、積層セラミックコンデンサに対する大容量化の要望がますます強くなってきている。
【０００３】
積層セラミックコンデンサを大容量化するために、サイドマージン部を後付けする技術が知られている。当該技術によれば、サイドマージン部を薄く作製できるため、内部電極の交差面積を広く確保でき、積層セラミックコンデンサの大容量化に寄与する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、セラミックグリーンシートが配置された弾性体に積層チップの側面を押し付けることにより、積層チップの側面にサイドマージン部を形成する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０９５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、弾性体への積層チップの押し込み量が少ない場合、セラミックグリーンシートを打ち抜くことができない。その一方で、押し込み量が多い場合、圧縮変形した弾性体の応力が積層チップの主面方向及び端面方向に強く働く。このため、弾性体から積層チップを引き戻す際に、貼り付けたセラミックグリーンシートが積層チップから剥がれたり、積層チップが保持部材から剥がれたりしてしまう問題が発生する。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、安定してサイドマージン部を形成可能な積層セラミック電子部品の製造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】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法では、第１方向に積層された複数のセラミック層と、上記複数のセラミック層の間に配置された複数の内部電極と、を有する容量形成部と、上記第１方向と直交する第２方向を向いた側面と、上記容量形成部を上記第１方向から覆うカバー部と、を有する積層体が作製される。
サイドマージンシートが表面に配置された弾性体に、上記積層体を、上記側面側から上記サイドマージンシートの上記第２方向の厚みの２倍以上、かつ、上記積層体の上記第２方向の厚みの２倍以下押し込むことで、上記サイドマージンシートが打ち抜かれる。
【０００９】
上記製造方法によれば、サイドマージン部を打ち抜く際、積層体の押し込み量を適切な範囲とすることができる。これにより、安定してサイドマージン部を形成することが可能となる。
【００１０】
上記弾性体の静的せん断弾性率が５ＭＰａ以下であってもよい。
この構成によれば、打ち抜きに充分な量のせん断力をサイドマージンシートに与えることができ、かつ、弾性体に積層体を適切に押し込むことができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べたように、本発明によれば、安定してサイドマージン部を形成可能な積層セラミック電子部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの斜視図である。
【図２】上記積層セラミックコンデンサの図１のＡ−Ａ'線に沿った斜視図である。
【図３】上記積層セラミックコンデンサの図１のＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。
【図４】上記積層セラミックコンデンサの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】上記製造方法のステップＳ０１で準備される積層体の斜視図である。
【図６】上記製造方法のステップＳ０２を示す積層体の端面側から見た図である。
【図７】上記製造方法のステップＳ０２の後の未焼成のセラミック素体の斜視図である。
【図８】一般的な打ち抜き方法を示す積層体の端面側から見た図である。
【図９】上記実施形態に係る打ち抜き方法を示す積層体の端面側から見た図である。
【図１０】上記実施形態に係る打ち抜き方法を示す積層体の端面側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図面には、適宜相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が示されている。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は全図において共通である。
【００１４】
［積層セラミックコンデンサ１０の全体構成］
図１〜３は、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１０を示す図である。図２は、積層セラミックコンデンサ１０の図１のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。図３は、積層セラミックコンデンサ１０の図１のＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。
【００１５】
積層セラミックコンデンサ１０は、セラミック素体１１と、第１外部電極１４と、第２外部電極１５と、を備える。セラミック素体１１は、典型的には、Ｘ軸方向を向いた２つの端面と、Ｙ軸方向を向いた２つの側面と、Ｚ軸方向を向いた２つの主面と、を有する。なお、セラミック素体１１の形状はこのような形状に限定されない。例えば、セラミック素体１１の各面は曲面であってもよく、セラミック素体１１は全体として丸みを帯びた形状であってもよい。
【００１６】
外部電極１４，１５は、セラミック素体１１の端面を覆い、セラミック素体１１を挟んでＸ軸方向に対向している。外部電極１４，１５は、セラミック素体１１の端面から主面及び側面に延出している。これにより、外部電極１４，１５では、Ｘ−Ｚ平面に平行な断面、及びＸ−Ｙ平面に平行な断面がいずれもＵ字状となっている。なお、外部電極１４，１５の形状は、図１に示すものに限定されない。
【００１７】
外部電極１４，１５は、電気の良導体により形成されている。外部電極１４，１５を形成する電気の良導体としては、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを主成分とする金属又は合金が挙げられる。
【００１８】
セラミック素体１１は、誘電体セラミックスで形成され、積層体１６と、サイドマージン部１７と、を有する。積層体１６は、Ｘ軸方向を向いた２つの端面と、Ｙ軸方向を向いた２つの側面Ｓと、Ｚ軸方向を向いた２つの主面と、を有し、Ｘ−Ｙ平面に沿って延びる平板状の複数のセラミック層がＺ軸方向に積層された構成を有する。サイドマージン部１７は、積層体１６の両側面Ｓに形成されている。
【００１９】
積層体１６は、容量形成部１８と、カバー部１９と、を有する。容量形成部１８は、誘電体セラミックスに覆われた第１内部電極１２及び第２内部電極１３を有し、Ｚ軸方向上下からカバー部１９に被覆されている。
【００２０】
内部電極１２，１３は、いずれもＸ−Ｙ平面に沿って延びるシート状であり、Ｚ軸方向に沿って交互に配置されている。つまり、内部電極１２，１３は、セラミック層を挟んでＺ軸方向に対向している。第１内部電極１２は、セラミック素体１１の一方の端面に引き出され、第１外部電極１４に接続されている。第２内部電極１３は、セラミック素体１１の他方の端面に引き出され、第２外部電極１５に接続されている。
【００２１】
一方の端面側の第１内部電極１２間のセラミック層は、第２内部電極１３と第１外部電極１４との絶縁性を確保するエンドマージンとして機能する。同様に、他方の端面側の第２内部電極１３間のセラミック層は、第１内部電極１２と第２外部電極１５との絶縁性を確保するエンドマージンとして機能する。
【００２２】
このような構成により、積層セラミックコンデンサ１０では、第１外部電極１４と第２外部電極１５との間に電圧が印加されると、第１内部電極１２と第２内部電極１３との間の複数のセラミック層に電圧が加わる。これにより、積層セラミックコンデンサ１０では、第１外部電極１４と第２外部電極１５との間の電圧に応じた電荷が蓄えられる。
【００２３】
また、容量形成部１８では、外部電極１４，１５が設けられたＸ軸方向両端面以外の面がサイドマージン部１７及びカバー部１９によって覆われている。したがって、容量形成部１８では、サイドマージン部１７及びカバー部１９によってその周囲が保護され、内部電極１２，１３の絶縁性が確保される。
【００２４】
セラミック素体１１では、内部電極１２，１３間の各セラミック層の容量を大きくするため、高誘電率の誘電体セラミックスが主成分として用いられる。高誘電率の誘電体セラミックスとしては、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）に代表される、バリウム（Ｂａ）及びチタン（Ｔｉ）を含むペロブスカイト構造の材料が挙げられる。
【００２５】
なお、セラミック層の主成分は、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）系、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）系、チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉＯ３）系、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ３）系、チタン酸ジルコン酸カルシウム（Ｃａ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）系、ジルコン酸バリウム（ＢａＺｒＯ３）系、酸化チタン（ＴｉＯ２）系等で構成してもよい。
【００２６】
内部電極１２，１３は、電気の良導体により形成されている。内部電極１２，１３を形成する電気の良導体としては、典型的にはニッケル（Ｎｉ）が挙げられ、この他にも銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等を主成分とする金属又は合金が挙げられる。
【００２７】
なお、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１０は、積層体１６及びサイドマージン部１７を備えていればよく、その他の構成について適宜変更可能である。例えば、第１及び第２内部電極１２，１３の枚数は、積層セラミックコンデンサ１０に求められるサイズや性能に応じて、適宜決定可能である。
【００２８】
［積層セラミックコンデンサ１０の製造方法］
図４は、積層セラミックコンデンサ１０の製造方法を示すフローチャートである。図５〜７は積層セラミックコンデンサ１０の製造過程を示す図である。以下、積層セラミックコンデンサ１０の製造方法について、図４に沿って、図５〜７を適宜参照しながら説明する。
【００２９】
（ステップＳ０１：積層体準備）
ステップＳ０１では、積層体１１６を準備する。図５は、積層体１１６の斜視図である。積層体１１６は、内部電極１１２，１１３が適宜パターニングされた、複数の未焼成の誘電体グリーンシートが積層されて構成されている。これにより、積層体１１６には、内部電極１１２，１１３の間に配置された複数の未焼成のセラミック層を有する未焼成の容量形成部１１８と、カバー部１１９とが形成されている。
【００３０】
（ステップＳ０２：サイドマージン部形成）
ステップＳ０２では、ステップＳ０１で準備された積層体１１６の側面Ｓに未焼成のサイドマージン部１１７を設けることにより、未焼成のセラミック素体１１１を作製する。サイドマージン部１１７の形成には、打ち抜き法を用いる。つまり、打ち抜き法では、積層体１１６の側面でサイドマージンシート１１７ｓを打ち抜くことで、サイドマージン部１１７を形成する。
【００３１】
図６（ａ）〜（ｃ）は、積層体１１６の側面Ｓでサイドマージンシート１１７ｓを打ち抜く方法を示す図である。まず、図６（ａ）に示すように、粘着性を有するテープＴで一方の側面Ｓを保持した積層体１１６の他方の側面Ｓを、平板状の弾性体２００の上に配置されたサイドマージンシート１１７ｓに対向させる。本実施形態では、弾性体２００は保持部材３００によって保持されており、保持部材３００はＹ軸方向に沿って移動可能に構成されている。
【００３２】
サイドマージンシート１１７ｓは、未焼成のサイドマージン部１１７を形成するための大判の誘電体グリーンシートとして構成される。サイドマージンシート１１７ｓの厚みによって、図２，３に示す積層セラミックコンデンサ１０のサイドマージン部１７のＹ軸方向の厚みを調整可能である。サイドマージンシート１１７ｓは、例えば、ロールコーターやドクターブレードを用いてシート状に成形することにより、厚みを正確に制御可能である。
【００３３】
次に、図６（ｂ）に示すように、積層体１１６の側面Ｓをサイドマージンシート１１７ｓに押し込み、積層体１１６をサイドマージンシート１１７ｓとともに弾性体２００に沈みこませる。このとき、サイドマージンシート１１７ｓは、弾性体２００から加わるせん断力によって、積層体１１６に押圧された領域のみが切り離される。
【００３４】
そして、図６（ｃ）に示すように、積層体１１６を弾性体２００から離間するように移動させると、サイドマージンシート１１７ｓにおける積層体１１６の側面Ｓに貼り付いた部分のみが弾性体２００から離間する。これにより、積層体１１６の側面Ｓにサイドマージン部１１７が形成される。
【００３５】
続いて、積層体１１６を保持するテープＴを別のテープＴに張り替えることにより、積層体１１６のＹ軸方向の向きを反転させる。そして、サイドマージン部１１７が形成されていない積層体１１６の反対側の側面Ｓにも、上記と同様の要領でサイドマージン部１１７を形成する。本実施形態では、積層体１１６の押し込み量を調整することで、安定してサイドマージンシート１１７ｓを打ち抜くことができる。その詳細な方法については後述する。
【００３６】
ステップＳ０２により、積層体１１６の両側面Ｓに、サイドマージン部１１７が形成された未焼成のセラミック素体１１１が得られる。図７は、未焼成のセラミック素体１１１の斜視図である。未焼成のセラミック素体１１１では、内部電極１１２，１１３が露出した積層体１１６の側面Ｓがサイドマージン部１１７によって覆われている。
【００３７】
なお、図６及び図８〜１０では、テープＴ上に積層体１１６が３つ配置されているが、積層体１１６はＸ−Ｙ平面に沿って等間隔に複数個並んでおり、その数及び間隔は適宜変更可能である。また、積層体１１６は、典型的にはテープＴ上に矩形に並んでいるが、並び方はこれに限られない。
【００３８】
（ステップＳ０３：焼成）
ステップＳ０３では、ステップＳ０２で得られた未焼成のセラミック素体１１１を焼成することにより、図１〜３に示す積層セラミックコンデンサ１０のセラミック素体１１を作製する。つまり、ステップＳ０３によって、積層体１１６が積層体１６になり、サイドマージン部１１７がサイドマージン部１７になる。
【００３９】
ステップＳ０３における焼成温度は、未焼成のセラミック素体１１１の焼結温度に基づいて決定することができる。例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系材料を用いる場合には、焼成温度は１０００〜１３００℃程度とすることができる。また、焼成は、例えば、還元雰囲気下、又は低酸素分圧雰囲気下において行うことができる。
【００４０】
（ステップＳ０４：外部電極形成）
ステップＳ０４では、ステップＳ０３で得られたセラミック素体１１のＸ軸方向両端部に外部電極１４，１５を形成することにより、図１，３に示す積層セラミックコンデンサ１０を作製する。ステップＳ０４における外部電極１４，１５の形成方法は、公知の方法から任意に選択可能である。
【００４１】
また、外部電極１４，１５は、未焼成のセラミック素体１１１と同時焼成してもよい。即ち、ステップＳ０２の後に未焼成のセラミック素体１１１のＸ軸方向両端部に未焼成の外部電極を形成し、ステップＳ０３で未焼成のセラミック素体１１１と同時に焼成することで外部電極１４，１５を形成することも可能である。
【００４２】
以上の製造方法により、積層セラミックコンデンサ１０が作製される。
【００４３】
［サイドマージンシート１１７ｓの打ち抜き方法の詳細］
ステップＳ０２において、積層体１１６の側面Ｓでサイドマージンシート１１７ｓを打ち抜くことにより、積層体１１６の側面Ｓにサイドマージン部１１７を形成する方法について詳細に説明する。なお、積層体１１６の他方の側面Ｓについても、一方の側面Ｓと同様にサイドマージン部１１７を形成可能である。
【００４４】
一般に、弾性体を用いてサイドマージン部を後付けする方法では、積層体の押し込み量が少なすぎると、弾性体によるせん断力が足りないためにサイドマージンシートが切り離されず、適切にサイドマージンシートを打ち抜くことができない。これにより、サイドマージンシートの打ち抜き不良が発生する。このため、積層体の押し込み量を充分に多くする必要がある。
【００４５】
しかし、積層体の押し込み量が多すぎる場合にも不具合が発生する。図８（ａ）は、弾性体２００への積層体１１６の押し込み量が多すぎる状態を示す図である。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態から積層体１１６を引き抜いた状態を示す図である。
【００４６】
積層体１１６の押し込み量が多すぎると、図８（ａ）に示すように、圧縮変形した弾性体２００の応力（復元力）が積層体１１６の主面方向及び端面方向に強く働く。この状態で、弾性体２００から積層体１１６を引き抜くと、図８（ｂ）に示すように、積層体１１６の側面に貼り付けたサイドマージン部１１７が剥離してしまったり（図中左の積層体１１６）、サイドマージン部１１７がズレてしまったり（図中中央の積層体１１６）、テープＴから積層体１１６が引き剥がされてしまったり（図中右の積層体１１６）することがある。
【００４７】
よって、上記のように打ち抜き量が極端な場合では、製造過程においてサイドマージンシートの打ち抜き不良や剥離等が発生するため、製品の歩留まりが低下する問題が生じる。
【００４８】
そこで、本実施形態では、ステップＳ０２において、サイドマージンシート１１７ｓが配置された弾性体２００に対して、積層体１１６の押し込み量Ｄが適切な量に設定されている。以下、本実施形態のサイドマージンシート１１７ｓの打ち抜き方法について説明する。図９（ａ）は、弾性体２００に積層体１１６を押し込む寸前の状態を示す図である。また、図９（ｂ）は、弾性体２００に積層体１１６を適切な押し込み量で押し込んだ状態を示す図である。
【００４９】
本実施形態において、積層体１１６の押し込み量Ｄとは、サイドマージンシート１１７ｓが配置された弾性体２００に、積層体１１６をＹ軸方向に沿って押し込んだときの、積層体１１６のＹ軸方向の変位である。具体的に、積層体１１６の弾性体２００側を向いた側面Ｓがサイドマージンシート１１７ｓに接触した状態（図９（ａ）の状態）から押し込み後（図９（ｂ）の状態）までの、当該側面ＳのＹ軸方向の変位を押し込み量Ｄとする。即ち、押し込み量Ｄは、弾性体２００を保持する保持部材３００及び当該側面Ｓ間の距離によって規定される。
【００５０】
図９（ａ）に示すように、弾性体２００に積層体１１６を押し込む寸前の状態では、サイドマージンシート１１７ｓと、積層体１１６の弾性体２００側の側面Ｓとが接触している。このときの保持部材３００及び当該側面Ｓ間の距離をＤ０とし、押し込み量Ｄの基準値とする。従って、このときの押し込み量Ｄは０となる。
【００５１】
次に、図９（ｂ）に示すように、弾性体２００に積層体１１６を押し込んだ状態では、弾性体２００側の側面Ｓが保持部材３００に近づく。このときの保持部材３００及び当該側面Ｓ間の距離をＤ１とすると、押し込み量Ｄは、Ｄ＝Ｄ０−Ｄ１で表すことができる。
【００５２】
本実施形態では、押し込み量Ｄは、サイドマージンシート１１７ｓのＹ軸方向の厚みの２倍以上、かつ、積層体１１６のＹ軸方向の厚みの２倍以下となっている。押し込み量Ｄを、サイドマージンシート１１７ｓのＹ軸方向の厚みの２倍以上とすることにより、サイドマージンシート１１７ｓに、打ち抜きに充分な量のせん断力を加えることができる。これにより、サイドマージンシート１１７ｓを適切に打ち抜くことができる。
【００５３】
また、押し込み量Ｄを、積層体１１６のＹ軸方向の厚みの２倍以下とすることにより、積層体１１６の主面及び端面に働く、圧縮変形した弾性体２００による応力を軽減することができる。これにより、サイドマージン部１１７や積層体１１６の剥離を防止することができる。
【００５４】
つまり、上記の各条件を満たすことで、積層体１１６の側面Ｓに安定してサイドマージン部１１７を形成することが可能となる。
【００５５】
本実施形態では、弾性体２００の静的せん断弾性率は、５ＭＰａ以下とすることが好ましい。弾性体２００の静的せん断弾性率を５ＭＰａ以下とすることで、弾性体２００に積層体１１６を適切に押し込むことができる。
【００５６】
なお、図９（ｂ）の状態においても、圧縮変形した弾性体２００の応力が積層体１１６の主面方向及び端面方向に働いているが、弾性体２００が大きく圧縮変形していないため、その力は弱くなる。このため、積層体１１６及び貼り付けたサイドマージンシート１１７ｓが剥がれるおそれがない。
【００５７】
図１０（ａ）は、積層体１１６間のサイドマージンシート１１７ｓがテープＴに接するまで押し込んだ状態を示す図である。また、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の状態から積層体１１６を引き抜いた状態を示す図である。
【００５８】
図１０（ａ）に示すように、積層体１１６間のサイドマージンシート１１７ｓがテープＴに接するまで押し込んだ状態であっても、押し込み量Ｄがサイドマージンシート１１７ｓのＹ軸方向の厚みの２倍以上、かつ、積層体１１６のＹ軸方向の厚みの２倍以下となっていれば、図１０（ｂ）に示すように問題なく打ち抜くことができる。
【００５９】
図１０（ｂ）において、テープＴに接着されたサイドマージンシート１１７ｓは、積層体１１６を別のテープＴに移し替える際に回収することができる。よって、上記のようなサイドマージンシート１１７ｓの打ち抜き方法によれば、サイドマージン部１１７を安定して形成可能であり、かつ、打ち抜き後のサイドマージンシート１１７ｓの残留を防止することが可能である。
【００６０】
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
【００６１】
例えば、上記実施形態では積層セラミック電子部品の一例として積層セラミックコンデンサ１０について説明したが、本発明は積層セラミック電子部品全般に適用可能である。このような積層セラミック電子部品としては、例えば、チップバリスタ、チップサーミスタ、積層インダクタなどが挙げられる。
【符号の説明】
【００６２】
１０…積層セラミックコンデンサ
１１，１１１…セラミック素体
１２，１３，１１２，１１３…内部電極
１６，１１６…積層体
１７，１１７…サイドマージン部
１１７ｓ…サイドマージンシート
１８，１１８…容量形成部
１９，１１９…カバー部
２００…弾性体
３００…保持部材
Ｓ…側面
Ｔ…テープ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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