(57)【要約】【課題】第２のセラミック層の剥離を抑制することのできるセラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】パラフィンを含有した第１のセラミック層１１と内部電極１３とを交互に積層し、上、下に第２のセラミック層１２を積層した積層体を作製する。次に、積層体を所定の温度で保持することによりパラフィンを第２のセラミック層１２に拡散させる。その後、積層体を焼成し、外部電極１４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】
無機粉末と、重量平均分子量が４００，０００以上のオレフィン炭化水素と、パラフィン炭化水素を含有する第１のセラミック層と内部電極とを交互に積層し、上下に無機粉末と、重量平均分子量が４００，０００以上のオレフィン炭化水素を含有する第２のセラミック層を積層した積層体を作製する第１の工程と、前記第１のセラミック層のパラフィン炭化水素を前記第２のセラミック層に拡散させる第２の工程と、前記積層体の加圧及び加熱を行う第３の工程と、前記積層体を焼成する第４の工程とを有するセラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】
第１のセラミック層に含まれるパラフィン炭化水素は、２〜１０ｗｔ％以下である請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項３】
第２の工程は、積層体を所定時間放置することにより行う請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項４】
第２の工程においてパラフィン炭化水素の融点以上かつ第１及び第２のセラミック層が収縮しない温度に積層体を加熱する請求項３に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項５】
第１のセラミック層は網目構造を有し、前記第１のセラミック層の空隙にパラフィン炭化水素が存在する請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項６】
第１及び第２のセラミック層の多孔度は５０％以上である請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項７】
無機粉末と、重量平均分子量が４００，０００以上のオレフィン炭化水素を含有する第１のセラミック層と内部電極とを交互に積層し、上下に無機粉末と、重量平均分子量が４００，０００以上のオレフィン炭化水素と、パラフィンを含有する第２のセラミック層を積層した積層体を作製する第１の工程と、前記第２のセラミック層のパラフィンを前記第１のセラミック層に拡散させる第２の工程と、前記積層体の加圧及び加熱を行う第３の工程と、前記積層体を焼成する第４の工程とを有するセラミック電子部品の製造方法。
【請求項８】
第２のセラミック層に含まれるパラフィンは、２〜１０ｗｔ％以下である請求項７に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項９】
第２の工程は、積層体を所定時間放置することにより行う請求項７に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１０】
第２の工程においてパラフィンの融点以上でかつ第１及び第２のセラミック層が収縮しない温度に積層体を加熱する請求項９に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１１】
第２のセラミック層は網目構造を有し、前記第２のセラミック層の空隙にパラフィン炭化水素が存在する請求項７に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１２】
第１及び第２のセラミック層の多孔度は５０％以上である請求項７に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば積層セラミックコンデンサなどのセラミック電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセラミック電子部品の製造方法について、積層セラミックコンデンサを例に説明する。
【０００３】
まず、セラミック原料粉末と高分子ポリエチレンからなるセラミックシートを作製する。
【０００４】
次に、このセラミックシートの上に金属粉末と有機物からなる金属ペーストを印刷し、内部電極付き第１のセラミック層を得る。
【０００５】
次いで、内部電極を形成していないセラミックシートを複数枚積層して、第２のセラミック層を作製し、この上に内部電極付き第１のセラミック層を積層する。そしてこの上に再び第２のセラミック層を作製し積層体を得る。
【０００６】
その後、積層体を加熱及び加圧して一体化させた後、所望の形状に切断し、焼成する。
【０００７】
次いでこの積層体の両端面に外部電極を形成することにより、積層セラミックコンデンサを得る。
【０００８】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−６７５７８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成における加熱は、第１及び第２のセラミック層の形状を保持するために、ポリエチレンの流動性が大きくならないようにしなければならない。
【００１１】
従って、第１のセラミック層と第２のセラミック層間の十分な接着性を得ることができず、焼成後の積層体において第２のセラミック層が剥離するという問題点を有していた。
【００１２】
そこで本発明は、第１及び第２のセラミック層の接着性を向上させ、第２のセラミック層の剥離を抑制することのできるセラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、以下の構成を有するものである。
【００１４】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、無機粉末と、重量平均分子量が４００，０００以上のオレフィン炭化水素と、パラフィン炭化水素を含有する第１のセラミック層と内部電極とを交互に積層し、上下に無機粉末と、重量平均分子量が４００，０００以上のオレフィン炭化水素を含有する第２のセラミック層を積層した積層体を作製し、前記第１のセラミック層のパラフィン炭化水素を前記第２のセラミック層に拡散させた後、加熱及び加圧を行い、そして焼成するものであり、第１のセラミック層と第２のセラミック層との接着強度が向上し、剥離不良の発生を抑制することができる。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第１のセラミック層に含まれるパラフィンの量を２〜１０ｗｔ％とするものであり、セラミック層の変形を抑制しつつ、第１及び第２のセラミック層間の接着強度を向上させることができる。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、第１のセラミック層から第２のセラミック層へのパラフィン炭化水素の拡散は、積層体を所定時間放置することにより行うものであり、加熱圧着時、第１及び第２のセラミック層間の接着強度を向上させることができる。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、第１のセラミック層から第２のセラミック層へのパラフィン炭化水素の拡散はパラフィン炭化水素の融点以上かつ第１及び第２のセラミック層が収縮しない温度に積層体を加熱することにより行うものであり、パラフィン炭化水素の流動性が向上し、短時間で拡散させることができる。
【００１８】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、第１のセラミック層は網目構造を有し、前記第１のセラミック層の空隙にパラフィン炭化水素を存在させるものであり、パラフィン炭化水素は他の物質と化学的に結合していないので、容易に拡散させることができる。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の発明は、特に、第１及び第２のセラミック層の多孔度は５０％以上であり、パラフィン炭化水素を容易に拡散させることができる。
【００２０】
本発明の請求項７に記載の発明は、特に、無機粉末と、重量平均分子量が４００，０００以上のオレフィン炭化水素を含有する第１のセラミック層と内部電極とを交互に積層し、上下に無機粉末と、重量平均分子量が４００，０００以上のオレフィン炭化水素と、パラフィン炭化水素を含有する第２のセラミック層を積層した積層体を作製し、前記第２のセラミック層のパラフィン炭化水素を前記第１のセラミック層に拡散させた後、加圧及び加熱を行い、そして焼成するものであり、第１のセラミック層と第２のセラミック層との接着強度が向上し、剥離不良の発生を抑制することができる。
【００２１】
本発明の請求項８に記載の発明は、特に、第１のセラミック層に含まれるパラフィン炭化水素の量を２〜１０ｗｔ％とするものであり、セラミック層の変形を抑制しつつ、第１及び第２のセラミック層間の接着強度を向上させることができる。
【００２２】
本発明の請求項９に記載の発明は、特に、第２のセラミック層から第１のセラミック層へのパラフィン炭化水素の拡散は、積層体を所定時間放置することにより行うものであり、加熱圧着時、第１及び第２のセラミック層間の接着強度を向上させることができる。
【００２３】
本発明の請求項１０に記載の発明は、特に、第２のセラミック層から第１のセラミック層へのパラフィン炭化水素の拡散は、パラフィンの融点以上かつ第１及び第２のセラミック層が収縮しない温度に積層体を加熱することにより行うものであり、パラフィン炭化水素の流動性が向上し、短時間で拡散させることができる。
【００２４】
本発明の請求項１１に記載の発明は、特に、第２のセラミック層は網目構造を有し、前記第２のセラミック層の空隙にパラフィン炭化水素を存在させるものであり、パラフィン炭化水素は他の物質と化学的に結合していないので、容易に拡散させることができる。
【００２５】
本発明の請求項１２に記載の発明は、特に、第１及び第２のセラミック層の多孔度は５０％以上であり、パラフィン炭化水素を容易に拡散させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜６に記載の発明について積層セラミックコンデンサを用いて説明する。
【００２７】
図１は本実施の形態１、２における積層セラミックコンデンサの断面図であり、１１は第１のセラミック層、１２は第２のセラミック層、１３は内部電極、１４は外部電極である。
【００２８】
まず、重量平均分子量が４００，０００以上のポリエチレンと、パラフィン炭化水素と、チタン酸バリウムを主成分とするセラミック原料粉末とを用いて、空隙率が５０％以上の第１のセラミックシートを作製する。第１のセラミックシートは、第１のセラミック層１１となるものである。
【００２９】
また、重量平均分子量が４００，０００以上のポリエチレンと、チタン酸バリウムを主成分とするセラミック原料粉末とを用いて、空隙率が５０％以上の第２のセラミックシートを作製する。第２のセラミックシートは、第２のセラミック層１２となるものである。
【００３０】
第１及び第２のセラミックシートは、ポリエチレンが網目構造でかつ層状になっており、この網にセラミック粉末が吸着しているため、セラミックシート自体も網目構造のものが層状になっている。
【００３１】
さらに、第１のセラミックシートにおいて、２〜１０ｗｔ％のパラフィン炭化水素をポリエチレンの中に均一に分散させている。パラフィン炭化水素の量を２〜１０ｗｔ％としたのは２％未満では十分な接着性を得ることが困難となり、１０％を超えると第１のセラミックシートの強度が弱くなり取り扱いが困難となるからである。
【００３２】
また、ニッケルにバインダとしてエチルセルロース、アクリル樹脂、ブチラール樹脂などの樹脂、可塑剤としてベンジルブチルフタレート、溶剤として脂肪族または芳香族系溶剤を添加した金属ペーストを準備し、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のベースフィルム上に内部電極１３を複数形成する。
【００３３】
また、後工程で内部電極１３とベースフィルムとを離型させやすくするために、あらかじめベースフィルム上にアクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂のうち、少なくとも一種類以上からなる離型層を介して内部電極１３を印刷することが望ましい。特に、アクリル樹脂とメラミン樹脂の混合系においては所望の離型性が得られる。また、シリコン樹脂においては所望の離型性が得られるだけでなく、耐溶剤性、耐湿性などに優れるために有効である。
【００３４】
次に、内部電極１３をベースフィルムごと第１のセラミックシートに積層し、ベースフィルム上から加圧及び加熱して内部電極１３を第１のセラミックシートに積層した後、ベースフィルムを剥離し、内部電極付き第１のセラミック層１１を作製する。
【００３５】
次いで、第２のセラミックシートを複数枚積層した第２のセラミック層１２の上に、内部電極付き第１のセラミック層１１を積層し、さらに第２のセラミック層１２を積層し、積層体を得る。
【００３６】
内部電極付き第１のセラミック層１１を積層する際、加圧及び加熱を行うことにより、内部電極１３に含まれる可塑剤および第１のセラミック層１１に含まれるパラフィン炭化水素を拡散させて、第１及び第２のセラミック層１１、１２間の接着強度を向上させることが望ましい。
【００３７】
加熱、加圧することで第１及び第２のセラミック層１１、１２の内部に含まれるパラフィン炭化水素及び可塑剤が第１及び第２のセラミック層１１、１２の表面に移動することで両者の接着性に寄与すると考えられる。ただし、積層体において可塑剤、パラフィン炭化水素は均一に拡散していない状態である。
【００３８】
さらに、積層体を６０℃で２４時間保持することにより、内部電極１３中の可塑剤、第１のセラミック層１１中のパラフィン炭化水素を第２のセラミック層１２へ拡散させて、各層間の接着強度を向上させる。この熱処理により、積層体において可塑剤、パラフィン炭化水素が均一に拡散した状態となる。
【００３９】
また、積層体の保持は、パラフィン炭化水素の流動性が促進される温度以上で行うことが望ましい。しかし、積層体の形状保持のためポリエチレンの融点以下とすることが望ましい。従って、６０℃以上１４０℃以下が望ましい。
【００４０】
さらに、第１及び第２のセラミック層１１、１２は網目構造かつ多孔度が５０％以上のセラミックシートで形成しているため、パラフィン炭化水素及び可塑剤を拡散させやすい。
【００４１】
その後、積層体全体を１５０ＭＰａ、１６５℃で加圧及び加熱する。積層体におけるパラフィン炭化水素の分布が均一になり、各層間の接着性も向上する。
【００４２】
その後、積層体を所望の形状に切断し、脱脂後、焼成を行い、内部電極１３の露出した端面に外部電極１４を形成することにより図１に示す積層セラミックコンデンサを得る。
【００４３】
この積層セラミックコンデンサは、第２のセラミック層１２が剥離しておらず、優れた特性を有するものとなる。
【００４４】
（実施の形態２）
以下、本実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項７〜１２に記載の発明について積層セラミックコンデンサを用いて説明する。
【００４５】
まず、重量平均分子量が４００，０００以上のポリエチレンと、チタン酸バリウムを主成分とするセラミック原料粉末とを用いて、空隙率が５０％以上の第１のセラミックシートを作製する。第１のセラミックシートは、第１のセラミック層１１となるものである。
【００４６】
また、重量平均分子量が４００，０００以上のポリエチレンと、パラフィン炭化水素と、チタン酸バリウムを主成分とするセラミック原料粉末とを用いて、空隙率が５０％以上の第２のセラミックシートを作製する。第２のセラミックシートは、第２のセラミック層１２となるものである。
【００４７】
第１及び第２のセラミックシートは、ポリエチレンが網目構造でかつ層状になっており、この網にセラミック粉末が吸着しているため、セラミックシート自体も網目構造のものが層状になっている。
【００４８】
さらに、第２のセラミックシートにおいて、２〜１０ｗｔ％のパラフィン炭化水素をポリエチレンの中に均一に分散させている。２％未満では十分な接着性を得ることが困難で、１０％を超えるとセラミックシートの強度が弱くなり取り扱いが困難となるため２〜１０ｗｔ％とすることが望ましい。
【００４９】
また、ニッケルにバインダとしてエチルセルロース、アクリル樹脂、ブチラール樹脂などの樹脂、可塑剤としてベンジルブチルフタレート、溶剤として脂肪族または芳香族系溶剤を添加した金属ペーストを準備し、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のベースフィルム上に内部電極１３を複数形成する。
【００５０】
また、後工程で内部電極１３とベースフィルムとを離型させやすくするために、あらかじめベースフィルム上にアクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂のうち、少なくとも一種類以上からなる離型層を介して内部電極１３を印刷することが望ましい。特に、アクリル樹脂とメラミン樹脂の混合系においては所望の離型性が得られる。また、シリコン樹脂においては所望の離型性が得られるだけでなく、耐溶剤性、耐湿性などに優れるために有効である。
【００５１】
次に、内部電極１３をベースフィルムごと第１のセラミックシートに積層し、ベースフィルム上から加圧及び加熱して内部電極１３を第１のセラミックシートに転写した後、ベースフィルムを剥離し、内部電極付き第１のセラミック層１１を作製する。
【００５２】
次いで、第２のセラミックシートを複数枚積層した第２のセラミック層１２の上に、内部電極付き第１のセラミック層１１を積層し、さらに第２のセラミック層１２を積層し、積層体を得る。
【００５３】
内部電極付き第１のセラミック層１１を積層する際、加圧及び加熱を行うことにより、内部電極１３に含まれる可塑剤および第１のセラミック層１１に含まれるパラフィン炭化水素を拡散させて、第１及び第２のセラミック層１１、１２間の接着強度を向上させることが望ましい。加熱、加圧することで第１及び第２のセラミック層１１、１２の内部に含まれるパラフィン炭化水素及び可塑剤が第１及び第２のセラミック層１１、１２の表面に移動することで両者の接着性に寄与すると考えられる。ただし、積層体において可塑剤、パラフィン炭化水素は均一に拡散していない状態である。
【００５４】
さらに、積層体を６０℃で２４時間保持することにより、内部電極１３中の可塑剤、第２のセラミック層１２中のパラフィンを第１のセラミック層１１へ拡散させて、各層間の接着強度を向上させる。この熱処理により、積層体において可塑剤、パラフィン炭化水素が均一に拡散した状態となる。
【００５５】
また、積層体の保持は、パラフィン炭化水素の流動性が促進される温度以上で行うことが望ましい。しかし、積層体の形状保持のためポリエチレンの融点以下とすることが望ましい。従って、６０℃以上１４０℃以下が望ましい。
【００５６】
この時、第１及び第２のセラミック層１１、１２は網目構造かつ多孔度が５０％以上のセラミックシートで形成しているため、パラフィン及び可塑剤を拡散させやすい。
【００５７】
その後、積層体全体を１５０ＭＰａ、１６５℃で加圧及び加熱する。積層体におけるパラフィン炭化水素の分布が均一になり、各層間の接着性も向上する。
【００５８】
その後、積層体を所望の形状に切断し、脱脂後、焼成を行い、内部電極１３の露出した端面に外部電極１４を形成することにより図１に示す積層セラミックコンデンサを得る。
【００５９】
この積層セラミックコンデンサも実施の形態１に示したものと同様に、第２のセラミック層１２が剥離しておらず、優れた特性を有するものとなる。
【００６０】
なお、内部電極１３に添加した可塑剤も第１及び第２のセラミック層１１、１２間の接着性に寄与する。しかしながら、可塑剤を含有せず、パラフィンのみの場合でも、第２のセラミック層１２の剥離は発生しない。
【００６１】
また、パラフィンを第１のセラミック層１１あるいは第２のセラミック層１２に添加した場合のみを説明したが、両方に添加する方がさらに接着強度を向上させることができる。
【００６２】
さらに、第１あるいは第２のセラミック層１１、１２のいずれか一方にパラフィン炭化水素を添加する場合、第２のセラミック層１２に添加することが望ましい。パラフィン炭化水素を添加するとセラミックシートの強度が低下する。そこで複数枚のセラミックシートを積層して作製する第２のセラミック層１２であれば、強度の低下が第１のセラミック層１１の場合と比較すると問題になりにくいからである。特に焼成後の第１のセラミック層１１の厚みが３μｍ以下となる場合は、実施の形態２で示した方法を用いることが望ましい。
【００６３】
また、積層セラミックコンデンサを例に説明したが、セラミック層と内部電極とを交互に積層し、上あるいは下の少なくとも一方にさらにセラミック層を設ける積層サーミスタ、積層インダクタ、積層バリスタ、セラミック基板などのセラミック部品においては同様の効果が得られる。
【００６４】
【発明の効果】
以上、本発明によると、内部電極間に挟まれた第１のセラミック層にパラフィンを含有させて、焼成前に、第２のセラミック層へ拡散させることにより、焼成により第２のセラミック層の剥離を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における積層セラミックコンデンサの断面図
【符号の説明】
１１  第１のセラミック層
１２  第２のセラミック層
１３  内部電極
１４  外部電極
【図１】
2004311494.tif 000003