(57)【要約】【課題】本発明は、電気特性の中でも特に静電容量値の歩留まりが高く、耐久信頼性及び安全性に優れた積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品の製造方法及び積層セラミック電子部品を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明は、少なくともセラミック粉末、樹脂及び可塑剤を含むセラミックシートと内部電極シートを交互に積層することにより形成されたラミネート体を所定の形状に切断して生チップを製造する工程と、生チップを熱処理することにより可塑剤成分のみが熱分解された硬化チップを製造する工程と、硬化チップをメディアと共にバレル中に投入し乾式バレル加工する工程とを、順次行うことを特徴とするものである。【選択図】  図１
2004172526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともセラミック粉末、樹脂及び可塑剤を含むセラミックシートと内部電極シートを交互に積層することにより形成されたラミネート体を所定の形状に切断して生チップを製造する工程と、
前記生チップを熱処理することにより可塑剤成分のみが熱分解された硬化チップを製造する工程と、
前記硬化チップをメディアと共にバレル中に投入し乾式バレル加工する工程とを、順次行うことを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】
ＢＥＴの比表面積値が３．０〜５．０ｍ２／ｇの範囲内にあるセラミック粉末１００重量部に対して、少なくとも樹脂を７〜１４重量部及び可塑剤を３〜７重量部各々含むセラミックシートと内部電極シートを交互に積層することにより形成されたラミネート体を所定の形状に切断して生チップを製造する工程と、
前記生チップを熱処理することにより可塑剤成分のみが熱分解された硬化チップを製造する工程と、
前記硬化チップをメディアと共にバレル中に投入し乾式バレル加工する工程とを、順次行うことを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項３】
ＢＥＴの比表面積値が３．０〜５．０ｍ２／ｇの範囲内にあるセラミック粉末１００重量部に対して、少なくとも樹脂を７〜１４重量部及び可塑剤を３〜７重量部各々含むセラミックシートと内部電極シートを交互に積層することにより形成されたラミネート体を所定の形状に切断して生チップを製造する工程と、
前記生チップを熱処理することにより該生チップに含まれている可塑剤成分の２０〜８０％が熱分解された硬化チップを製造する工程と、
前記硬化チップをメディアと共にバレル中に投入し乾式バレル加工する工程とを、順次行うことを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項４】
第１の複数のセラミック層の間に内部電極層を設けた有効層及び第２の複数のセラミック層より成る無効層を有したチップと、前記チップの両端部から側部に至るように設けられ、前記内部電極層と電気的に接合された一対の外部電極とを備えたベアー型の積層セラミック電子部品であって、前記チップを請求項１〜３いずれか１記載の製造方法で製造したことを特徴とする積層セラミック電子部品。
【請求項５】
第１の複数のセラミック層の間に内部電極層を設けた有効層及び第２の複数のセラミック層より成る無効層を有したチップと、前記チップの両端部から側部に至るように設けられ、前記内部電極層と電気的に接合された一対の外部電極と、前記外部電極にそれぞれ接続された端子とを備え、前記チップ及び外部電極が樹脂により埋め込まれたモールド型の積層セラミック電子部品であって、前記チップを請求項１〜３いずれか１記載の製造方法で製造したこと特徴とする積層セラミック電子部品。
【請求項６】
第１の複数のセラミック層の間に内部電極層を設けた有効層及び第２の複数のセラミック層より成る無効層を有したチップと、前記チップの両端部から側部に至るように設けられ、前記内部電極層と電気的に接合された一対の外部電極と、前記外部電極にそれぞれ接続されたリード線とを備え、前記チップ及び外部電極が樹脂により被覆されたリード型の積層セラミック電子部品であって、前記チップを請求項１〜３いずれか１記載の製造方法で製造したことを特徴とする積層セラミック電子部品。
【請求項７】
前記外部電極は上層、下層の二層構造であり、下層は前記チップの端面のみに設けたことを特徴とする請求項４〜６いずれか１記載の積層セラミック電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング電源の１次、２次スナバー回路、液晶バックライトインバータのバラスト回路、その他面実装対応の高電圧回路、及び通信用モデムの対サージ回路等に広く使用される積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品の製造方法及び積層セラミック電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やノート型パソコン等に代表される様に電子通信機器の軽薄短小化に伴いそれに使用される重要な受動部品の１つであるセラミックコンデンサも従来の円板型から積層型への移行が急速に進み、スイッチング電源回路やモデム回路の小型化及び樹脂モールド化に寄与している。また、信用調査機関のデータによると西暦２００５年にはセラミックコンデンサの積層化率は９０％を超える事が確実であり、低定格電圧品のみならず中高圧品、更には安全規格品の領域にまで積層化が波及するのは時間の問題である。
【０００３】
例えば、スイッチング電源回路の１次側スナバー用としては定格電圧が６３０ＶＤＣでＪＩＳ規格Ｂ特性或いはＥＩＡ規格Ｘ７Ｒ特性を満足する中高圧用積層セラミックコンデンサが多数使用されており、一大市場を形成している。
【０００４】
通常の積層セラミックコンデンサは、セラミック誘電体層と内部電極層が交互に複数積層されて静電容量を取得する有効層が形成され、その有効層の上下に全体の寸法調整と内部気密封止の為にセラミック誘電体層のみから成る無効層が形成されている。そして、内部電極層の電気的接続は、それらの終端部分が露出した両端面に外部電極を設けることによって行い、これら外部電極表面には半田付け実装を容易に且つ支障なく行える様に、Ｎｉ鍍金の上にＳｎ鍍金又はＳｎ−Ｐｂ系の半田鍍金が層状に施された構造となっている。
【０００５】
そして、この様な積層セラミックコンデンサの商品としての特性規格値及び信頼性を確保する上において、内部電極層と外部電極の確実な電気的接続を実現することが非常に重要である。そこで、従来からセラミック誘電体シートと内部電極シートにより形成された生チップを脱脂、焼成した後、焼成チップをメディア、水と共にバレル中に投入し湿式バレル加工することにより内部電極を両端面に露出させ外部電極との電気的接続を確保しようという製造方法を採用していた。
【０００６】
しかしながら、この製造方法においては焼成チップの湿式バレル加工であるため、焼成体表面に欠けや亀裂等の欠陥が入りやすく、これらの欠陥が静電容量値等の電気的特性の劣化につながると言う問題があった。同時に、この様な焼成チップの湿式バレル加工において内部電極の端面露出は完璧なものではなく、特にセラミック誘電体と内部電極間の焼成収縮率の相違が大きい場合、湿式バレル加工しても内部電極が両端面に露出し難くなるため、設計通りの静電容量値が得られない等の不具合が発生していた。
【０００７】
この課題に対し、焼成前の生チップの状態でバレル加工し、焼成チップ表面の亀裂や歪みを改善する製造方法が（特許文献１）に開示されている。
【０００８】
それによると、切断された焼成前の生チップをその中に含まれる残存蒸発物量が９８重量％〜３０重量％の範囲で乾燥させた後、該生チップをバレル加工するものであり、これにより焼成後のチップ表面の亀裂や歪み等が改善され、チップ自体の機械的強度が増加し、耐基板曲げ性が改善されるというものである。
【０００９】
【特許文献１】
特公平４−７０７６５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の製造方法において、残存蒸発物は有機バインダ（樹脂）、可塑剤、分散剤、溶剤を示しているが、残存する成分によりバレル加工状態及び加工後のチップの状態が大きく異なる。
【００１１】
例えば、セラミック粉末、樹脂及び可塑剤より成るセラミックシートより構成された生チップの乾燥により樹脂成分の一部が分解された場合、可塑剤成分が殆ど残存しているためチップ自体の可塑性が強くなり、バレル加工において目的とする正常な加工が進行せず、チップの不規則な変形が発生したり、バレル加工中にチップ同士が付着するという不具合が発生し、これは特に水による湿式バレル加工において多く発生していた。また、生チップの乾燥により可塑剤成分のみが殆ど分解された場合、チップ自体の脆性が非常に強くなり、乾式或いは湿式バレル加工にかかわらずチップに欠けや亀裂等の欠陥が多発していた。
【００１２】
そこで本発明は以上の様な課題を解決するものであり、表面に亀裂や欠け或いは不規則な異常変形等の欠陥が無く、良好な機械的性能を有するチップを作製し、該チップの内部電極と外部電極の正常な電気的接続を実現し、電気特性の中でも特に静電容量値の歩留まりが高く、耐久信頼性及び安全性に優れた積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品の製造方法及び積層セラミック電子部品を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、ＢＥＴの比表面積値が３．０〜５．０ｍ２／ｇの範囲内にあるセラミック粉末１００重量部に対して、少なくとも樹脂を７〜１４重量部及び可塑剤を３〜７重量部各々含むセラミックシートと内部電極シートを交互に積層することにより形成されたラミネート体を所定の形状に切断して生チップを製造する工程と、生チップを熱処理することにより該生チップに含まれている可塑剤成分の２０〜８０％を熱分解して硬化チップを製造する工程と、硬化チップをメディアと共にバレル中に投入し乾式バレル加工する工程とを順次行うことを特徴とするものである。
【００１４】
すなわち、生チップ中の可塑剤成分のみが適度に熱分解され、可塑性と脆性とをバランス良く有する硬化チップが得られる工程と、硬化チップを乾式バレル加工する工程とを組み合わせることにより、表面に亀裂や欠け或いは不規則な変形等の欠陥が無く機械的性能に優れたチップが得られ、チップの内部電極と外部電極の正常な電気的接続が実現され、静電容量値の歩留まりが高く、電気特性及び耐久信頼性に優れた積層セラミックコンデンサが得られる事は言うまでもないが、特に高度な耐久信頼性と安全性が要求される中高圧用のモールド型及びリード型の積層セラミックコンデンサの製造方法として最適なものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、少なくともセラミック粉末、樹脂及び可塑剤を含むセラミックシートと内部電極シートを交互に積層することにより形成されたラミネート体を所定の形状に切断して生チップを製造する工程と、生チップを熱処理することにより可塑剤成分のみが熱分解された硬化チップを製造する工程と、硬化チップをメディアと共にバレル中に投入し乾式バレル加工する工程とを順次行うことを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法であり、適度な可塑性を有する硬化チップが得られるため、次工程である乾式バレル加工においてチップの不規則な変形等が発生せず、寸法や電気特性等が商品規格に適合した積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品を実現できるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、ＢＥＴの比表面積値が３．０〜５．０ｍ２／ｇの範囲内にあるセラミック粉末１００重量部に対して、少なくとも樹脂を７〜１４重量部及び可塑剤を３〜７重量部各々含むセラミックシートと内部電極シートを交互に積層することにより形成されたラミネート体を所定の形状に切断して生チップを製造する工程と、生チップを熱処理することにより可塑剤成分のみが熱分解された硬化チップを製造する工程と、硬化チップをメディアと共にバレル中に投入し乾式バレル加工する工程とを順次行うことを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法であり、適度な可塑性を有する硬化チップが得られることは言うまでもないが、セラミック粉末の性状及び樹脂、可塑剤の量を規定することにより、特に機械的強度に優れた硬化チップとなるため、次工程である乾式バレル加工において亀裂や欠け等の欠陥が発生し難くなり、電気特性及び耐久信頼性に優れた積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品を実現できるという作用を有する。
【００１７】
ここで、セラミック粉末のＢＥＴの比表面積値が３．０ｍ２／ｇ未満では積層時においてセラミックシート同士の密着性が悪くなり、硬化チップの乾式バレル加工中に欠けや剥離等の欠陥が発生し易くなり、電気特性の劣化を招き、一方５．０ｍ２／ｇを越えると硬化チップの硬度が大きくなり、乾式バレル加工時の加工性が低下する傾向にありいずれも好ましくない。また、セラミックシート中の樹脂の量がセラミック粉末１００重量部に対して７重量部未満では積層時においてセラミックシート同士の密着性が悪くなり、硬化チップの乾式バレル加工中に欠けや剥離等の欠陥が発生し易くなり、電気特性の劣化を招き、一方１４重量部を越えると過剰となり、積層中にラミネート体に反りが発生するため、製造が困難となりいずれも好ましくない。さらに、セラミックシート中の可塑剤の量がセラミック粉末１００重量部に対して３重量部未満ではセラミックシートに柔軟性が無くなり積層時の密着性が極端に悪くなり、一方、７重量部を越えると積層したラミネート体の保型性が無くなり、切断以降の製造が困難となるためいずれも好ましくない。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、ＢＥＴの比表面積値が３．０〜５．０ｍ２／ｇの範囲内にあるセラミック粉末１００重量部に対して、少なくとも樹脂を７〜１４重量部及び可塑剤を３〜７重量部各々含むセラミックシートと内部電極シートを交互に積層することにより形成されたラミネート体を所定の形状に切断して生チップを製造する工程と、生チップを熱処理することにより生チップに含まれている可塑剤成分の２０〜８０％が熱分解された硬化チップを製造する工程と、硬化チップをメディアと共にバレル中に投入し乾式バレル加工する工程とを順次行うことを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法であり、セラミックシートを構成しているセラミック粉末の性状及び、樹脂、可塑剤の量を規定し、さらに生チップ熱処理時の可塑剤成分の熱分解率を規定することにより、脆性と可塑性をバランス良く併せ持ち且つ機械的強度に優れた硬化チップが得られるため、硬化チップの乾式バレル加工において、メディアの衝撃力による亀裂や欠け或いは剥離等の欠陥や不規則な異常変形が発生せず、正常なバレル加工が実現できるものである。従って、内部電極とチップの両端面に形成される外部電極との電気的接続が確実なものになるため、電気特性の中でも特に静電容量値の歩留まりが向上し、且つ耐久信頼性及び安全性に優れた積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品を実現できるという作用を有する。
【００１９】
ここで、切断後の生チップの熱処理による可塑剤成分の熱分解率が２０％未満では次の乾式バレル加工工程において硬化したチップ同士の付着や不規則な異常変形が発生し、一方熱分解率が８０％を越えるとチップの表面に欠けや剥離等が発生し易くなり、最終的に電気特性の劣化を招くためいずれも好ましくない。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、第１の複数のセラミック層の間に内部電極層を設けた有効層及び第２の複数のセラミック層より成る無効層を有したチップと、チップの両端部から側部に至るように設けられ、内部電極層と電気的に接合された一対の外部電極とを備えたベアー型の積層セラミック電子部品であって、チップを請求項１〜３いずれか１記載の製造方法で製造したことを特徴とするものであり、表面に亀裂や欠け等の欠陥が介在せず、内部電極層と外部電極との電気的接続が確実となるため静電容量値の不良がなく、他の電気的特性も優れた積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品を実現できるという作用を有する。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、第１の複数のセラミック層の間に内部電極層を設けた有効層及び第２の複数のセラミック層より成る無効層を有したチップと、チップの両端部から側部に至るように設けられ、内部電極層と電気的に接合された一対の外部電極と、外部電極にそれぞれ接続された端子とを備え、チップ及び外部電極が樹脂により埋め込まれたモールド型の積層セラミック電子部品であって、チップを請求項１〜３いずれか１記載の製造方法で製造したこと特徴とするものであり、モールドされるチップの表面に亀裂や欠け等の欠陥が存在しないため内部電極層と外部電極との電気的接続が確実となり静電容量値の不良がなく、且つ他の電気的特性も優れていることは言うまでもないが、特にモールド型であるため異常電圧による沿面放電がなく、さらに耐基板曲げ性等の機械的応力に対して優れた耐久性を有する表面実装型の中高圧用積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品を実現できるという作用を有する。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、第１の複数のセラミック層の間に内部電極層を設けた有効層及び第２の複数のセラミック層より成る無効層を有したチップと、チップの両端部から側部に至るように設けられ、内部電極層と電気的に接合された一対の外部電極と、外部電極にそれぞれ接続されたリード線とを備え、チップ及び外部電極が樹脂により被覆されたリード型の積層セラミック電子部品であって、チップを請求項１〜３いずれか１記載の製造方法で製造したことを特徴とするものであり、静電容量値の高い歩留まり、良好な電気特性及び耐久信頼性が保証されることは言うまでもないが、特に異常電圧による沿面放電がなく、さらに表面実装型と異なり、回路基板にはリード線が半田付けされる為、耐基板曲げ等の機械的応力が一切印加されない中高圧用積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品を実現できるという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項４〜６に記載の発明において、前記外部電極は上層、下層の二層構造であり、下層は前記チップの端面のみに設けられたものであり、外部電極を２層構造にすることにより内部電極層との電気的接続が完璧なものになる為、高度な信頼性を有する積層セラミック電子部品を実現できるという作用を有する。
【００２４】
本発明において使用するセラミック粉末は、積層セラミック電子部品の仕様及び用途により異なるが、例えばＢａＴｉＯ３系、ＳｒＴｉＯ３系及びＣａＺｒＯ３系のものであり、また内部電極としては例えばＮｉに代表される還元雰囲気中焼成卑金属系及びＰｄに代表される大気中焼成貴金属系のものが適用される。さらに、外部電極としては、例えば還元雰囲気中でチップと同時焼成されるＮｉ或いはチップ焼成後両端面に付与されるＡｇ、Ｃｕ及びＺｎ等が適用される。
【００２５】
以下、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法について、図面を参照して更に詳しく説明する。
【００２６】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態における乾式バレル加工による積層セラミック電子部品を示す概念図であり、図２は湿式バレル加工による積層セラミック電子部品を示す概念図である。
【００２７】
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、まず、少なくともセラミック粉末、樹脂及び可塑剤を含むセラミックシートと内部電極シートを交互に積層することにより形成されたラミネート体を所定の形状に切断して生チップを作製し、次に、生チップを熱処理することにより可塑剤成分のみが熱分解された硬化チップを得て、更に、この硬化チップをメディアと共にバレル中に投入し乾式バレル加工するものである。
【００２８】
ここで、可塑剤成分の熱分解率は２０％以上、８０％以下であることが好ましい。可塑剤成分の熱分解率が２０％未満では、乾式バレル加工工程において硬化したチップ同士の付着や不規則な異常変形が発生し、一方熱分解率が８０％を越えるとチップの表面に欠けや剥離等が発生し易くなる。
【００２９】
そして、可塑剤のみの熱分解量を制御し、素子に可塑性と脆性をバランス良く付与された硬化チップは、図１に示すように、乾式でのバレル加工によって、エッジ部分が面取りのメディアにより等方的に叩かれるので、欠けや剥離等の機械的な欠陥が一切ない積層セラミック電子部品が得られる。
【００３０】
なお、これに対して、従来のように、可塑剤のみの熱分解量を制御することなく、これを湿式バレル加工での面取りを施した場合、図２に示すように、硬化チップの内部電極とセラミック誘電体界面に水が浸透すると同時に、図２中、矢印で示した方向に研削力が作用するため剥離が発生し易くなる。
【００３１】
このように、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法によれば、可塑剤のみの熱分解量を制御し、素子に可塑性と脆性をバランス良く付与し、且つ水を一切使用しない乾式でのバレル加工を採用するため、水による悪影響がなく、可塑性と脆性をバランス良く併せ持つ素子のエッジ部分が面取りのメディアにより等方的に叩かれるため、欠けや剥離等の機械的な欠陥が一切ない素子が得られる。
【００３２】
【実施例】
次に、実施例により本発明を詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例等により何ら限定されるものではない。
【００３３】
（実施例）
次に、本発明の積層セラミック電子部品の具体例としてセラミックシートと内部電極シートを交互に積層する工程を経由して作製されたチップを樹脂でモールドしたモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサを取り上げ、その製造方法及び性能について詳細に述べる。
【００３４】
まず、主成分であるＢａＴｉＯ３粉末（ＢＥＴの比表面積値：４．０ｍ２／ｇ）及び添加剤であるＤｙ２Ｏ３、ＭｇＯ及びＭｎ３Ｏ４の各粉末の所定量を電子天秤で秤量し、５ｍｍφのＺｒＯ２質ボールと共にポリエチレン製ポットミル中に投入する。
【００３５】
次に、Ｂａ、Ｃａの酢酸塩及びＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）の所定量を電子天秤で秤量した後、酢酸塩は純水に、またＴＥＯＳはエタノールに別々に溶解させる。
【００３６】
そして、酢酸塩水溶液をエタノール溶液中に投入して攪拌を続けながら１規定のアンモニア水を所定量滴下して、焼結助剤成分より成るコロイド状懸濁液を得た。
【００３７】
次に、該コロイド状懸濁液を上記ポットミル中に投入し８０ｒｐｍの回転速度で２０時間混合した。混合物は１５０メッシュのシルクスクリーンで濾過して、フッ素樹脂シートを敷いたステンレスバット中に投入し、ドラフト中で加温しながらエタノール分を揮発させ、アルミ泊で蓋をして１３０℃の温度で乾燥した。乾燥した塊状物はアルミナ乳鉢中で解砕した後、３２メッシュのナイロン篩を通過してアルミナ製坩堝に入れて４００℃／２時間の条件で熱処理してスラリー用粉末を得た。
【００３８】
次に、スラリー用粉末１００重量部に対してポリビニルブチラール樹脂を１０重量部、可塑剤としてのブチルベンジルフタレートを５重量部の割合で配合して所定量の有機溶剤と共に混合することによりセラミックシート成形用のスラリーを作製した。
【００３９】
次に、該スラリーを１５０メッシュのシルクスクリーンで濾過した後、所定の厚みに成形してセラミックシートを得た。成形時の乾燥温度は８０℃であり、スラリー中の有機溶剤成分のみが蒸発する。
【００４０】
そして、該セラミックシートと、Ｎｉを含有するペーストより作製した内部電極シートを用いて転写工法により所定の積層仕様に基づいて積層して、ラミネート体を形成した後、該ラミネート体を切断して生チップを得た。
【００４１】
次に、得られた生チップを乾燥機に投入して１６０℃の温度で６時間熱処理して、生チップに含まれているブチルベンジルフタレートのみを熱分解させて硬化チップを得た。このとき熱処理前後のチップの重量変化より計算したところ、生チップに含まれていた可塑剤成分であるブチルベンジルフタレートの６３％が熱分解されていた。
【００４２】
次に、得られた硬化チップを専用のメディアと共にゴムが内張りされたバレル中に投入して所定の回転速度で所定の時間回転させることにより乾式バレル加工を実施した。この時、媒体として水を使用していないためバレル加工中にチップ同士が付着する事はなかった。
【００４３】
図３に加工後のチップの状態を示している。なお、図３は本発明の実施例におけるバレル加工後のチップの状態を示す断面図である。チップ１１はセラミック誘電体層１２と内部電極層１３を交互に積層することにより形成されているが、図３より明らかなように乾式バレル加工後のチップ１１の表面やエッジ部分に亀裂や欠け等の欠陥は一切発生しておらず、また内部電極１３層の端部がチップ１１の両端面に確実に露出していた。したがって、最終製品であるモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサに対して優れた電気特性と耐久信頼性を保証することができる。
【００４４】
次に、加工したチップの両端面に下層外部電極となるＮｉを含有するペーストを塗布し乾燥した後、Ｎ２雰囲気中４００℃の温度で脱脂した。そして、回転式雰囲気炉により１２５０℃の温度で還元雰囲気焼成を実施した。焼成雰囲気は、グリーンガス、ＣＯ２及びＮ２により調整したＮｉの平衡酸素分圧よりも２桁程度低い酸素分圧雰囲気を適用した。そして、焼成したチップはその表面に欠けや亀裂等の機械的な欠陥はなく良好な表面状態を有していた。そして、焼成したチップの両端面から側面に至るように上層外部電極となるＡｇペーストを塗布して大気中で焼き付けた後、Ｎｉ鍍金及びその上にＣｕ鍍金を施してモールド前の積層チップを完成させた。
【００４５】
次に、該積層チップの両端部に金属端子を３５０℃の温度で半田付けした後、前記積層チップと金属端子の主要部分を１８０℃の温度でエポキシ系の熱硬化性樹脂中に埋め込み、金属端子のみを半田メッキした後、端子加工を施して本実施例のモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサを完成させた。なお、完成させたモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサは定格電圧が２５０ＶＡＣであり、形状が５７４５サイズであり、公称静電容量値が２２００ｐＦの安全規格品として設計されているものである。
【００４６】
ここで、図４は本発明の実施例におけるモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサを示す断面図である。作製した本実施例のモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサは、図４に示したようにセラミック誘電体層２３ａとＮｉを含有する内部電極層２２ａ，２２ｂとを交互に積層して形成された静電容量取得層となる有効層の上下に無効層としてセラミック誘電体層２３ｂが積層されてチップ２１が形成されており、内部電極層２２ｂが露出しているチップ２１の両端面に内部電極層２２ｂと電気的に接合されたＮｉ質下層外部電極２４が設けられ、その上にチップ２１の端面から側面に至るようにＡｇ質上層外部電極２５が設けられている。
【００４７】
そして、熱硬化性樹脂２６に埋込まれたチップ２１の両端部から導電性の金属端子２７が引出され、該金属端子２７を介して回路基板に表面実装できるように構成されている。
【００４８】
作製したモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサは、定格電圧が２５０ＶＡＣで公称静電容量が２２００ｐＦであるが、許容差と経時変化を考慮して上限規格値を２３５０ｐＦ、下限規格値を２０７０ｐＦで設定している。そこで、作製したモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサの静電容量をＮ＝３０個測定してヒストグラムを作成し、分布状態を調査した。なお、静電容量の測定にはＨＥＬＥＴＴＰＡＣＫＡＲＤ製Ｃメータ４２７８Ａを使用し、１Ｖ／１ＫＨｚの信号下で実施した。図５に測定結果のヒストグラムを示している。なお、図５は本発明の実施例におけるモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサの静電容量値の分布を示すグラフである。
【００４９】
これによると、生チップの硬化処理条件を制御し、且つバレル加工において水を使用しない乾式法を適用することにより、バレル加工後のチップの表面やエッジ部分に欠けや亀裂等の欠陥がなく良好な状態を有するチップが得られ、且つ内部電極と外部電極の確実な電気的接続が実現されるため、設計値通りの静電容量が取得され、その規格内率は１００％であった。
【００５０】
以上の様に、積層セラミック電子部品の１例として取り上げた本実施例のモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサの製造方法は、設計通りの静電容量値が歩留り１００％の割合で取得できるものであり、しかも電気特性及び耐久信頼性に優れたモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサを実現できるものである。
【００５１】
（比較例）
次に、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法及び積層セラミック電子部品の比較例として従来の製造方法を適用して作製したモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサを取り上げ、その製造方法及び性能について詳細に述べる。
【００５２】
まず、（実施例）と同様の方法で、セラミックシートと、Ｎｉを含有するペーストより作製した内部電極シートを用いて転写工法により所定の積層仕様に基づいて積層して、ラミネート体を形成した後、該ラミネート体を切断して生チップを得た。
【００５３】
次に、得られた生チップを乾燥機に投入して１８０℃の温度で１０時間熱処理して、生チップに含まれているブチルベンジルフタレートのみを熱分解させて硬化チップを得た。このとき熱処理前後のチップの重量変化より計算したところ、生チップに含まれていた可塑剤成分であるブチルベンジルフタレートの８７％が熱分解されていた。
【００５４】
次に、得られた硬化チップを専用のメディア及び所定量の水と共にゴムが内張りされたバレル中に投入して所定の回転速度で所定の時間回転させることにより湿式バレル加工を実施した。
【００５５】
図６に加工後のチップの状態を示している。なお、図６は比較例におけるバレル加工後のチップの状態を示す断面図である。チップ４１はセラミック誘電体層４２と内部電極層４３を交互に積層することにより形成されているが、図６より明らかなように湿式バレル加工後のチップ４１の表面やエッジ部分に亀裂４５や欠け４４等の欠陥が発生しており、特に内部電極層４３とセラミック誘電体層４２との界面において大きな剥離４６が発生していた。
【００５６】
したがって、最終製品であるモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサにおいて設計通りの静電容量が取得できないのは勿論のこと、他の電気特性及び中高圧品として重要な耐久信頼性及び安全性を保証することは極めて困難であると予測される。
【００５７】
次に、加工したチップの両端面に下層外部電極となるＮｉを含有するペーストを塗布し乾燥した後、Ｎ２雰囲気中４００℃の温度で脱脂した。そして、回転式雰囲気炉により１２５０℃の温度で還元雰囲気焼成を実施した。焼成雰囲気は、グリーンガス、ＣＯ２及びＮ２により調整したＮｉの平衡酸素分圧よりも２桁程度低い酸素分圧雰囲気を適用した。そして、焼成したチップはその表面に欠けや亀裂等の機械的な欠陥はなく良好な表面状態を有していた。そして、焼成したチップの両端面から側面に至るように上層外部電極となるＡｇペーストを塗布して大気中で焼き付けた後、Ｎｉ鍍金及びその上にＣｕ鍍金を施してモールド前の積層チップを完成させた。
【００５８】
次に、該積層チップの両端部に金属端子を３５０℃の温度で半田付けした後、前記積層チップと金属端子の主要部分を１８０℃の温度でエポキシ系の熱硬化性樹脂中に埋め込み、金属端子のみを半田メッキした後、端子加工を施して本比較例のモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサを完成させた。なお、完成させたモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサは（実施例）と同様に定格電圧が２５０ＶＡＣであり、形状が５７４５サイズであり、公称静電容量値が２２００ｐＦの安全規格品として設計されているものである。
【００５９】
（実施例）と同様に、作製した本比較例のモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサの静電容量をＮ＝３０個測定してヒストグラムを作成し、分布状態を調査した。図７に測定結果のヒストグラムを示している。なお、図７は比較例におけるモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサの静電容量値の分布を示すグラフである。
【００６０】
これによると、生チップの硬化処理において、可塑剤として生チップ中に含有されていたブチルベンジルフタレートの８０％以上を熱分解させ、且つバレル加工において水を使用した湿式法を適用した為、バレル加工後のチップの表面やエッジ部分に欠けや亀裂、或いは剥離等の欠陥が発生した。従って、欠陥の中でも特に剥離発生部分のコンデンサ機能が喪失するため、それに相当する分の静電容量が低下し、設計値通りの静電容量が取得されず、その規格内率は０％すなわち歩留りは０％であった。
【００６１】
以上の様に、比較例の製造方法は湿式バレル加工中に内部電極層とセラミック誘電体層の界面において完璧な層間剥離が発生するため、モールド型中高圧用積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品の製造方法としては不向きなものであり、正常な特性を有する製品を製造することはできなかった。
【００６２】
【発明の効果】
以上の様に本発明によれば、生チップ中の可塑剤成分のみが適度に熱分解され、可塑性と脆性とをバランス良く有する硬化チップが得られる工程と、該硬化チップを乾式バレル加工する工程とを組み合わせた積層セラミック電子部品の製造方法であるため、表面に亀裂や欠け或いは層間剥離等の欠陥が無く機械的性能に優れたチップが得られ、該チップの内部電極と外部電極の正常な電気的接続が実現されるため、静電容量値の歩留まりが高く、電気特性及び耐久信頼性に優れたモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品が得られるという効果がある。
【００６３】
また、本発明の製造方法は、特に高度な耐久信頼性と安全性が要求されるスイッチング電源の１次、２次スナバー回路、液晶バックライトインバータのバラスト回路、その他面実装対応の高電圧回路、及び通信用モデムの対サージ回路等に広く使用される中高圧用のベアー型、モールド型及びリード型の積層セラミックコンデンサの製造方法として最適なものであり、安全規格対応の積層セラミック電子部品が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における乾式バレル加工による積層セラミック電子部品を示す概念図
【図２】湿式バレル加工による積層セラミック電子部品を示す概念図
【図３】本発明の実施例におけるバレル加工後のチップの状態を示す断面図
【図４】本発明の実施例におけるモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサを示す断面図
【図５】本発明の実施例におけるモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサの静電容量値の分布を示すグラフ
【図６】比較例におけるバレル加工後のチップの状態を示す断面図
【図７】比較例におけるモールド型中高圧用積層セラミックコンデンサの静電容量値の分布を示すグラフ
【符号の説明】
１１  チップ
１２  セラミック誘電体層
１３  内部電極層
２１  チップ
２２ａ，２２ｂ  内部電極層
２３ａ，２３ｂ  セラミック誘電体層
２４  Ｎｉ質下層外部電極
２５  Ａｇ質上層外部電極
２６  熱硬化性樹脂
２７  金属端子
４１  チップ
４２  セラミック誘電体層
４３  内部電極層
４４  欠け
４５  亀裂
４６  剥離
【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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