(57)【要約】【課題】簡単に、かつ確実にコンデンサの分極を開放することができるコンデンサの製造方法を得る。【解決手段】恒温槽２２に水２０とコンデンサ１０とを入れ、恒温槽２２を加圧容器２４に入れる。加圧容器２４内の圧力を上げ、水２０の沸点を上昇させる。コンデンサ１０の基体１２を構成する誘電体セラミックのキュリー点以上となるようにして、恒温槽２２で所定時間だけ水２０の温度を保持する。それにより、絶縁抵抗試験などでコンデンサを構成する誘電体セラミックに生じた分極が開放される。このとき、電圧が発生するが、水２０によって外部電極１４が導通状態になっているため、発生した電圧は除去される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体セラミックを用いたコンデンサの製造方法において、
前記誘電体セラミックのキュリー点以上の温度の導電性液体中で前記誘電体セラミックに生じた分極を開放する工程を含むことを特徴とする、コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記導電性液体として、その沸点が前記誘電体セラミックのキュリー点以上の温度である導電性液体を使用した、請求項１に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項３】
前記導電性液体として、その沸点が前記誘電体セラミックのキュリー点以下の温度である導電性液体を使用し、前記導電性液体の沸点を前記誘電体セラミックのキュリー点以上に上昇させて使用することを特徴とする、請求項１に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項４】
前記導電性液体として水を使用し、前記水を加圧することによりその沸点を上昇させて使用することを特徴とする、請求項３に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項５】
前記導電性液体として、その沸点が前記誘電体セラミックのキュリー点以上の温度である絶縁性液体に導電性を持たせるための添加物を加えた液体を使用したことを特徴とする、請求項１に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項６】
前記添加物として炭素または金属粉末を用いたことを特徴とする、請求項５に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項７】
導電性液体の入った恒温槽、
前記恒温槽にコンデンサを供給するための供給手段、および
前記恒温槽から前記コンデンサを取り出すための取り出し手段を含み、
前記恒温槽において前記コンデンサを構成する誘電体セラミックに生じた分極を開放する工程が実施されるコンデンサの製造装置であって、
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のコンデンサの製造方法が用いられる、コンデンサの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンデンサの製造方法に関し、特に、たとえば積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗試験を行ったときなどに生じる誘電体層の分極を解放する工程を含むコンデンサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、積層セラミックコンデンサなどのセラミックコンデンサにおいては、直流電圧を印加することにより、絶縁抵抗試験が行われる。しかしながら、このような絶縁抵抗試験を行うことにより、誘電体セラミック層に分極が生じる。絶縁抵抗試験ののち、積層セラミックコンデンサに蓄えられた電荷は開放されるが、この場合においても、分極は残留したままである。
【０００３】
このような分極を開放するために、積層セラミックコンデンサは、恒温槽などで分極開放温度（キュリー点）以上に加熱される。分極開放時には、積層セラミックコンデンサに電圧が発生する。そこで、積層セラミックコンデンサ１の電極２間の導通をとって、発生した電圧を除去するために、図４に示すように、ステンレス製のバット３に複数の積層セラミックコンデンサ１が平詰めされる。このように、ステンレス製のバット３に積層セラミックコンデンサ１を平詰めし、キュリー点以上の温度まで加熱することにより、積層セラミックコンデンサ１の誘電体セラミック層に生じた分極は開放される。また、特開２０００−１２３６９号公報には、積層セラミックコンデンサ１を加熱するための方法として、レーザー光を用いる方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法では、ステンレス製のバットへのコンデンサの平詰めに時間がかかったり、平詰めが不十分で電極間が導通状態とならない場合があって、分極が開放されないなどの問題があった。また、数量の多いロットでは、バットが大量に必要となる。さらに、恒温槽に入るバットの数に限りがあり、多数のコンデンサを一度に分極開放処理することができない。また、レーザー光を用いてコンデンサを加熱する場合、個々のコンデンサにレーザー光を照射する必要があり、多量のコンデンサの処理を行うことが困難である。
【０００５】
分極開放されていないコンデンサが出荷された場合、ユーザ側でコンデンサを基板上に実装するときに、リフローによる高温状態のためにコンデンサを構成する誘電体セラミックが分極開放され、そのときに発生する電圧によって周辺のＩＣなどの部品に悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単に、かつ確実にコンデンサの分極を開放することができるコンデンサの製造方法と、このような製造方法を採用したコンデンサの製造装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、誘電体セラミックを用いたコンデンサの製造方法において、誘電体セラミックのキュリー点以上の温度の導電性液体中で誘電体セラミックに生じた分極を開放する工程を含むことを特徴とする、コンデンサの製造方法である。
このようなコンデンサの製造方法において、導電性液体として、その沸点が誘電体セラミックのキュリー点以上の温度である導電性液体を使用することができる。
また、導電性液体として、その沸点が誘電体セラミックのキュリー点以下の温度である導電性液体を使用し、導電性液体の沸点を誘電体セラミックのキュリー点以上に上昇させて使用してもよい。
この場合、導電性液体として水を使用することができ、水を加圧することによりその沸点を上昇させることができる。
また、導電性液体として、その沸点が誘電体セラミックのキュリー点以上の温度である絶縁性液体に導電性を持たせるための添加物を加えた液体を使用してもよい。
この場合、添加物として炭素または金属粉末を用いることができる。
また、この発明は、導電性液体の入った恒温槽と、恒温槽にコンデンサを供給するための供給手段と、恒温槽からコンデンサを取り出すための取り出し手段とを含み、恒温槽においてコンデンサを構成する誘電体セラミックに生じた分極を開放する工程が実施されるコンデンサの製造装置であって、上述のいずれかに記載のコンデンサの製造方法が用いられる、コンデンサの製造装置である。
【０００８】
導電性液体中にコンデンサを投入することにより、確実にコンデンサの電極間を導通状態にすることができる。この状態で、導電性液体をコンデンサを構成する誘電体セラミックのキュリー点以上の温度にすることにより、コンデンサに発生した電圧は除去されて、誘電体セラミックの分極が開放される。
導電性液体としては、その沸点が誘電体セラミックのキュリー点以上であるものが使用されるが、キュリー点以下の沸点を有する導電性液体であっても、その沸点を上げることにより使用可能となる。
たとえば、導電性液体として水を使用する場合、コンデンサを投入した水を加圧することにより、水の沸点を上昇させることができ、誘電体セラミックのキュリー点以上の温度にすることができる。
また、導電性液体の沸点を上昇させる添加物を加えることによって、沸点の低い導電性液体をキュリー点以上の温度にできるようにしてもよい。
さらに、導電性液体として、絶縁性液体に導電性をもたせるための炭素や金属粉末などのような添加物を加えたものを使用することができる。
これらの方法を用いるために、導電性液体をコンデンサの誘電体セラミックのキュリー点以上に保つための恒温槽を有するコンデンサの製造装置を使用することができる。
【０００９】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明のコンデンサの製造方法の一例を示す図解図である。コンデンサ１０は、図２に示すように、誘電体セラミック層と内部電極層とが積層された基体１２を含み、基体１２の両端に外部電極１４が形成されている。コンデンサ１０は、静電容量や絶縁抵抗などが測定され、不良品が除去されるが、絶縁抵抗測定の際には、２つの外部電極１４間に直流電圧が印加される。そのため、基体１２の誘電体セラミック層に分極が生じる。
【００１１】
このような誘電体セラミック層の分極を解放するために、図１に示すように、水２０の入った恒温槽２２が準備される。この恒温槽２２内に、複数のコンデンサ１０が投入される。なお、ここで使用される水２０は、純水ではなくイオンを含む導電性を示す水であり、通常の水道水などを用いることができる。したがって、コンデンサ１０の外部電極１４は、水２０によって全て導通状態となる。
【００１２】
コンデンサ１０が投入された恒温槽２２は、加圧容器２４内に納められる。加圧容器２４において加圧されることにより、恒温槽２２に入れられた水２０の沸点が上昇する。そして、加圧状態で水２０の温度を上昇させることにより、コンデンサ１０の誘電体セラミック層のキュリー点以上の温度にすることができる。誘電体セラミック層の材料として、たとえばチタン酸バリウムを用いた場合、そのキュリー点は１２０℃である。したがって、加圧して水２０の沸点を上昇させることにより、水２０の温度を１２０℃以上にすることができ、チタン酸バリウムで形成された誘電体セラミック層に生じた分極を開放することができる。このとき、外部電極１４は導通状態となっているため、分極開放時に発生する電圧は除去される。
【００１３】
このような方法を採用すれば、水２０を入れた恒温槽２２にコンデンサ１０を投入するだけで、確実に外部電極１４間の導通をとることができる。しかも、外部電極１４間の導通をとるために、平詰めをする必要がないため、大量のコンデンサを恒温槽２２に投入することができ、一度に多数のコンデンサの分極開放を行うことができる。したがって、数量の多いロットであっても、多数の容器を準備する必要がなく、効率的にコンデンサ１０の製造を行うことができる。
【００１４】
このように、この方法を採用することにより、誘電体セラミック層が確実に分極開放されたコンデンサ１０を得ることができる。そのため、ユーザ側において、コンデンサ１０を回路基板に実装する際に、リフローによって半田付けを行っても電圧が発生せず、周辺のＩＣなどの部品に影響を及ぼすことを防止することができる。
【００１５】
さらに、導電性液体として水を使用すれば、容易に導電性液体を入手することができ、しかも安全である。また、誘電体セラミック層の分極解放後、コンデンサ１０を洗浄する必要がなく、乾燥させるだけでよい。
【００１６】
また、導電性液体として、多価アルコール系のグリセリンなどのように、沸点がコンデンサ１０を構成する誘電体セラミック層のキュリー点以上であるものを使用することができる。このような導電性液体を使用すれば、加圧装置を用いる必要がなくなる。
【００１７】
さらに、沸点が誘電体セラミック層のキュリー点以上の絶縁性液体であっても、導電性を有する添加物を加えることによって、導電性液体にしてもよい。このような導電性液体を用いた場合でも、加圧装置を用いる必要がなくなる。このような絶縁性液体の例としては、たとえばスリーエム社のフルオリナート（登録商標）やモンテジソンＳｐＡのガルデン（登録商標）などの市販品がある。
【００１８】
また、導電性を有する添加物としては、たとえば炭素や、金、銀、パラジウムなどの貴金属の粉末、銅、ニッケルなどの卑金属の粉末を使用することができる。なお、コンデンサ１０として、積層セラミックコンデンサを例にしてコンデンサの製造方法を説明したが、この発明の製造方法は、積層型以外のセラミックコンデンサに適用できることは言うまでもない。
【００１９】
このような製造方法を採用するために、図３に示すような製造装置を用いることができる。製造装置３０は、恒温槽２２の入った加圧容器２４を含む。また、恒温槽２２にコンデンサ１０を供給するための供給手段として、たとえばパーツフィーダ３２が用いられる。恒温槽２２には水２０が入れられ、パーツフィーダ３２によって運ばれてきたコンデンサ１０が恒温槽２２に供給される。
【００２０】
恒温槽２２には、排出口３４が形成される。排出口３４から、恒温槽２２内の水２０とコンデンサ１０とが排出され、メッシュ状のフィルタ３６によって水２０のみが捨てられ、フィルタ３６内にコンデンサ１０が残される。
【００２１】
この製造装置３０において、パーツフィーダ３２によって恒温槽２２にコンデンサ１０が供給されると、加圧容器２４が密閉されて加圧される。さらに、恒温槽２２によって、内部の水２０の温度が、コンデンサ１０の誘電体セラミック層のキュリー点以上となるように保持される。これにより、絶縁抵抗測定によって分極したコンデンサ１０の誘電体セラミック層が分極開放される。このとき、コンデンサ１０の外部電極１４は水２０で導通されているため、分極開放によって生じた電圧は除去される。
【００２２】
コンデンサ１０が分極開放されたのち、排出口３４からコンデンサ１０と水２０とが排出され、フィルタ３６によってコンデンサ１０のみが取り出される。取り出されたコンデンサ１０は乾燥させられ、製品として出荷される。なお、恒温槽２２に入れる導電性の液体として、グリセリンなどのような沸点がキュリー点以上である液体を用いれば、加圧容器２４は不要である。ただし、この場合、取り出したコンデンサ１０は、洗浄する必要がある。
【００２３】
【実施例】
ＢａＴｉＯ３　系誘電体セラミックを用いて誘電体セラミック層を形成し、Ｎｉで内部電極層を形成した基体に、Ｃｕで外部電極を形成した積層セラミックコンデンサを準備した。積層セラミックコンデンサのサイズは、２．５×３．２×１．５（ｍｍ）であり、容量値は１０（μＦ）である。この積層セラミックコンデンサについて、定格電圧を３秒間印加して、誘電体セラミック層に分極を生じさせた。
【００２４】
このような積層セラミックコンデンサを１０個準備し、水を入れた恒温槽に投入した。この恒温槽を加圧容器に入れ、２００ｋＰａの圧力となるように加圧した。この状態で、水を１２５℃に加熱し、３０分間放置した。そののち、積層セラミックコンデンサを取り出して乾燥させた。
【００２５】
これらの積層セラミックコンデンサについて、電圧印加前と、電圧印加後と、熱処理後において、静電容量とＤＦ（Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ　Ｆａｃｔｏｒ）とを測定し、その結果を表１に示した。なお、ＤＦは、誘電正接×１００（％）で表される数値である。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１からわかるように、電圧印加前と熱処理後においては、積層セラミックコンデンサの静電容量およびＤＦは、ほぼ同じ値となった。それに比べて、電圧印加後の積層セラミックコンデンサでは、静電容量は小さくなり、ＤＦは大きくなった。これにより、電圧印加を行うことによって誘電体セラミック層に分極が生じ、さらに熱処理を行うことによって、誘電体セラミック層の分極が開放されたことがわかる。
【００２８】
【発明の効果】この発明によれば、導電性液体にコンデンサを投入するだけで、確実に外部電極間の導通をとることができる。また、コンデンサの外部電極を容器などに接触させる必要がないため、コンデンサの投入に手間がかからず、大量のコンデンサの処理が可能である。そして、導電性液体にコンデンサを投入し、誘電体セラミック層のキュリー点以上の温度にすることにより、誘電体セラミック層の分極が開放される。
ここで、導電性液体として水を用いれば、容易に導電性液体を得ることができ、しかも安全性が高いものである。また、分極開放後においても、コンデンサを洗浄する必要がなく、乾燥するだけで分極開放されたコンデンサを得ることができる。
導電性液体の沸点が低い場合には、加圧したり、添加物を加えることにより、沸点を上昇させることができる。また、絶縁性液体であっても、導電性をもたせる添加物を加えることにより、導電性液体とすることができる。
このような方法で作製したコンデンサでは、確実に分極が開放されているため、実装時に他の部品に影響を与えることを防止することができ、ユーザも安心してコンデンサを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のコンデンサの製造方法の一例を示す図解図である。
【図２】この発明の製造方法が適用される積層セラミックコンデンサの一例を示す図解図である。
【図３】この発明のコンデンサの製造方法を用いるための製造装置の一例を示す図解図である。
【図４】従来のコンデンサの製造方法の一例を示す図解図である。
【符号の説明】
１０　コンデンサ
１２　基体
１４　外部電極
２０　水
２２　恒温槽
２４　加圧容器
３０　製造装置
３２　パーツフィーダ
３４　排出口
３６　フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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