(57)【要約】【課題】生産性を向上させることが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】間に所定の導体パターンを介して複数個のセラミックグリーンシートを積層してなる仮積層体を準備する工程と、前記仮積層体を剛板上に載置させるとともに、該剛板及び前記仮積層体を可撓性を備えた外包体の内部に収納して、前記外包体内を脱気・密封することにより、外包体の内面を前記仮積層体の上面及び周面と前記剛板の下面に対し密着させる工程と、前記仮積層体を外包体内に収容した状態で、加圧流体が注入された圧力容器内に配置させるとともに、前記仮積層体を前記加圧流体によって静水圧プレスすることにより、圧着積層体を形成するとともに、該圧着積層体の上面に基板領域の境界部に対応する窪みを形成する工程と、前記窪みが形成されている圧着積層体の上面を下に向けて分割ステージ上に載置させ、しかる後、カッターを用いて前記圧着積層体の下面側より圧着積層体を各基板領域の外周に沿って切断する工程とを経て積層セラミック電子部品を製造する。【選択図】図５
2004356351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の基板領域を有し、かつ、間に該基板領域と１対１に対応する複数個の導体パターンを介して複数個のセラミックグリーンシートを積層してなる仮積層体を準備する工程と、
前記仮積層体を、少なくとも上面に平坦部を有した剛板の前記平坦部上に載置させるとともに、該剛板及び前記仮積層体を可撓性を備えた外包体の内部に収納して、前記外包体内を脱気・密封することにより、外包体の内面を前記仮積層体の上面及び周面と前記剛板の下面に対し密着させる工程と、
前記仮積層体及び剛板を前記外包体内に収容した状態で、加圧流体が注入された圧力容器内に配置させるとともに、前記仮積層体を前記加圧流体によって静水圧プレスすることにより、圧着積層体を形成するとともに、該圧着積層体の上面に前記基板領域の境界部に対応する窪みを形成し、しかる後、前記圧着積層体を外包体より取り出す工程と、
前記窪みが形成されている圧着積層体の上面を下に向けて分割ステージ上に載置させ、しかる後、カッターを用いて前記圧着積層体の下面側より圧着積層体を各基板領域の外周に沿って切断することによって個々の基板領域に対応した複数個の積層セラミック電子部品を得る工程と、を含む積層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、積層セラミックコンデンサ、積層バリスタ、積層チップインダクタ、多層配線基板等の積層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】
従来より、積層セラミックコンデンサ等の積層セラミック電子部品は、通常、多数個取りの手法によって製作されている。
【０００３】
具体的には、例えば、略均一な厚みを有した複数個のセラミックグリーンシートを間に所定の導体パターンを介して積層することによって仮積層体を形成するとともに、該仮積層体を構成する複数個のセラミックグリーンシートを従来周知のプレス成形法によって相互に圧着させ、該圧着積層体を個々の積層セラミック電子部品と１対１に対応した基板領域毎にカッターで切断し、得られた個片を焼成することによって複数個の積層セラミック電子部品が同時に得られる。
【０００４】
尚、上述した従来の製造方法においては、仮積層体をプレス成形するのに静水圧プレスが用いられている。この静水圧プレスは、まずステンレス、ステンレス合金、アルミニウム等から成る平坦な剛板の上面に上述の仮積層体を載置させて、これをゴムやプラスチック等の可撓性材料から成る外包体の中に入れ、その後、外包体の内部を脱気・密封することにより、外包体の内面を仮積層体の上面及び周面と剛板の下面に対し密着させる。次に、外包体で包まれた仮積層体を静水圧プレス機の圧力容器内に配置させた上、圧力容器内に加圧流体を注入して圧力容器内に高い圧力を発生させることにより仮積層体を外包体の周囲より加圧して、仮積層体を構成するセラミックグリーンシート同士を相互に圧着させることによって行なわれる。
【０００５】
また、得られた圧着積層体の各基板領域には、その内部に導体ペーストが多く介在されている領域と、導体ペーストが全く存在しなかったり、或いは、導体ペーストが殆ど介在されていない領域とが存在し、この２つの領域間で圧着積層体の厚みが異なることから、上述した静水圧プレスの工程において剛体と接していた面は平坦面となるのに対し、外包体と接していた面には導体ペーストの有無に起因した凹凸が形成されることとなる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
そして、圧着積層体の分割工程では、図６に示す如く、静水圧プレスの際に剛板と接していた平坦な面を下に向けて圧着積層体を分割ステージ２０上に載置させた上、カッター２１を用いて圧着積層体の上方より各基板領域２２の外周に沿って切断することによって個々の基板領域２２に対応した複数個の積層セラミック電子部品を得るようにしていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開平４−７２８６４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の積層セラミック電子部品の製造方法によれば、静水圧プレスの工程において剛体と接するように配されていた圧着積層体の下面は平坦になっている。したがって、前述の平坦面を分割ステージ２０の上面に当接させた状態で圧着積層体の上方よりカッター２１を入れると、分割によって得られた個片２２の下面と側面との間の角部に“バリ”や“欠け”等を発生してしまうことが多く、このことが積層セラミック電子部品の生産性を著しく低下させる原因の一つとなっていた。
【０００９】
本発明は上述の課題に鑑み案出されたもので、その目的は、圧着積層体からの分割によって得られる積層セラミック電子部品の下面と側面との間の角部に“バリ”や“欠け”等が発生するのを有効に防止して、生産性を向上させることが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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、複数個の基板領域を有し、かつ、間に該基板領域と１対１に対応する複数個の導体パターンを介して複数個のセラミックグリーンシートを積層してなる仮積層体を準備する工程と、前記仮積層体を、少なくとも上面に平坦部を有した剛板の前記平坦部上に載置させるとともに、該剛板及び前記仮積層体を可撓性を備えた外包体の内部に収納して、前記外包体内を脱気・密封することにより、外包体の内面を前記仮積層体の上面及び周面と前記剛板の下面に対し密着させる工程と、前記仮積層体及び剛板を前記外包体内に収容した状態で、加圧流体が注入された圧力容器内に配置させるとともに、前記仮積層体を前記加圧流体によって静水圧プレスすることにより、圧着積層体を形成するとともに、該圧着積層体の上面に前記基板領域の境界部に対応する窪みを形成し、しかる後、前記圧着積層体を外包体より取り出する工程と、前記窪みが形成されている圧着積層体の上面を下に向けて分割ステージ上に載置させ、しかる後、カッターを用いて前記圧着積層体の下面側より圧着積層体を各基板領域の外周に沿って切断することによって個々の基板領域に対応した複数個の積層セラミック電子部品を得る工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法によれば、静水圧プレスの工程において各基板領域の外周と対応する位置に窪みが形成される圧着積層体の上面を分割ステージ側に向けて圧着積層体を分割ステージ上に載置させた上、平坦に形成された圧着積層体の下面側よりカッターを入れることにより圧着積層体を分割するようにしたことから、この分割に際して圧着積層体上面の窪みが分割の終点として機能するようになり、分割によって得られた個々の積層セラミック電子部品における“バリ”や“欠け”等の発生が有効に防止されるようになる。これにより、積層セラミック電子部品の生産性を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の製造方法によって製作した積層セラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサを示す断面図であり、１は積層体、２は誘電体層、３は第１の内部電極、４は第２の内部電極、５ａ，５ｂは一対の外部電極である。
【００１４】
同図に示す積層セラミックコンデンサは、矩形状を成す複数個の誘電体層２を積層して略直方体状の積層体１を形成するとともに、該積層体１の内部で、各誘電体層間２−２に、第１の内部電極３及び第２の内部電極４を一部対向させた状態で交互に介在させた上、前記積層体１の両端面から各端面の近傍に位置する両主面及び側面にかけて外部電極５ａ，５ｂを被着・形成した構造を有している。
【００１５】
また、前記積層体１の内部に配設されている複数個の第１の内部電極３は積層体１の一端面側で外部電極５ａに共通接続され、複数個の第２の内部電極４は積層体１の他端面側で外部電極５ｂに共通接続されており、これら一対の外部電極５ａ，５ｂ間に電界が印加されると、第１の内部電極３と第２の内部電極４との間に位置する誘電体層２の誘電率、厚み、対向面積及び層数に対応した所定の静電容量が形成されるようになっている。
【００１６】
尚、前記誘電体層２は、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム等を主成分とする誘電体材料によって１層あたり１μｍ〜３μｍの厚みに形成されており、一方、前記第１の内部電極３及び第２の内部電極４は、ニッケル、銅、ニッケル／銅、銀／パラジウム等の金属を主成分とする導体材料によって、例えば０．５μｍ〜１．５μｍの厚みに形成され、両内部電極の対向面積は、例えば０．０４〜３０ｍｍ２に設定される。
【００１７】
また、前記外部電極５ａ，５ｂは、第１，第２の内部電極３、４がニッケル／銅から成る場合、例えば銅を主成分とする導体材料によって２０μｍ〜１５０μｍの厚みに形成され、その表面には、積層セラミックコンデンサを配線基板上に半田付けするにあたり、表面の半田濡れ性を良好となすために、ニッケルメッキ、金メッキ等が施される。
【００１８】
次に上述した積層セラミックコンデンサの製造方法について、図２乃至図５を用いて説明する。
【００１９】
（工程１）
まず、図２に示す如く、複数個のセラミックグリーンシート１２を積層してなる仮積層体１１を準備する。
【００２０】
前記仮積層体１１は、複数個の積層セラミックコンデンサを切り出すことのできる大きさを有したものが用いられ、積層セラミックコンデンサと１対１に対応する複数個の基板領域１０を有している。
【００２１】
かかる仮積層体１１を構成している複数個のセラミックグリーンシート１２は、積層セラミックコンデンサの誘電体層２を形成するためのものであり、例えば、誘電体層２がチタン酸バリウムを主成分とする誘電体材料から成る場合、チタン酸バリウムの粉末に適当な有機溶剤、ガラスフリット、有機バインダ等を添加・混合して泥漿状になすとともに、これを従来周知のドクターブレード法等を採用し、所定形状、所定厚みのシート状に加工することによって形成され、得られたセラミックグリーンシート１２を従来周知のグリーンシート積層法等にて１枚ずつ仮圧着させながら所定枚数、積層することによって仮積層体１１が製作される。
【００２２】
また、前記仮積層体１１の内部には、セラミックグリーンシート間１２−１２に基板領域１０と１対１に対応する複数個の導体パターン１３、１４、具体的には第１の内部電極３となる導電パターン１３と、第２の内部電極４となる導電パターン１４とが一部対向するようにして交互に介在されている。
【００２３】
前記導体パターン１３、１４は、第１，第２の内部電極３、４がニッケル／銅から成る場合、ニッケル／銅の粉末に適当な有機溶剤、ガラスフリット、有機バインダ等を添加・混合して得た導体ペーストを、上述したセラミックグリーンシート１２の積層前に各セラミックグリーンシート１２の一主面に従来周知のスクリーン印刷法等によって所定パターンに印刷・塗布しておくことにより各セラミックグリーンシート間１２−１２に介在される。尚、前述した導体ペースト中に、更にセラミックグリーンシート１２中に含有されている誘電体材料を別途、添加・混合させておいても構わない。
【００２４】
このとき、仮積層体１１の内部には、導体パターン１３，１４が多く存在している領域とあまり存在していない領域、具体的には、全てのセラミックグリーンシート間に導体パターン１３，１４が存在されている各基板領域の中央部と、セラミックグリーンシート２層おきに導体パターン１３もしくは導体パターン１４が介在されている各基板領域の周辺部とが存在し、隣合う基板領域１０の境界部においても導体パターン１３もしくは導体パターン１４のいずれか一方のみが存在する形となる。
【００２５】
（工程２）
次に、工程１で得た仮積層体１１を、上面に平坦部を有した剛板１６の平坦部上に載置させるとともに、該剛板１６及び仮積層体１１を外包体１７の内部に収納して、外包体１７内を脱気・密封する。
【００２６】
前記剛板１６は、ステンレス、ステンレス合金、アルミニウム等の金属材料によって所定の厚みに形成されており、その上面に設けられている平坦部で仮積層体１１を支持するためのものである。このような剛板１６には、後述する静水圧プレスの工程において大きな変形を生じない程度の剛性を必要とし、例えば、ＳＵＳ４３０、ＳＫＤ１１、ＳＫＨ５１等のロックウェルＣスケール硬さが５５ＨＲＣ以上のものを用いることが好ましい。
【００２７】
また、前記外包体１７は、適度な可撓性を備え、且つ内部を脱気・密封することが可能な可撓性材料、例えば、ゴム、ナイロン、その他のプラスチック等によって袋状をなすように形成されており、この外包体１７内に上述した仮積層体１１及び剛板１６を収納させた上、真空装置等を用いて外包体１７内の空気を排出し、しかる後、外包体１７のシール部を熱溶着等によって密閉することにより仮積層体１１の密封作業が行なわれる。このように外包体１７を用いて真空パックすることにより、外包体１７の内面が仮積層体１１の上面及び周面と剛板１６の下面及び側面に対し密着された状態となる。
【００２８】
尚、このとき、外包体１７の内部の真空度は、例えば−０．１ｍＰａ以下に設定することが好ましい。
【００２９】
（工程３）
次に、図３に示す如く、仮積層体１１及び剛板１６を外包体１７内に収容した状態のまま、加圧流体１８が注入された静水圧プレス装置の圧力容器１５内に配置させ、仮積層体１１を加圧流体１８によって静水圧プレスする。
【００３０】
前記圧力容器１５内に注入される加圧流体１８としては、シリコーンオイル、水等の流体が好適に用いられ、このような加圧流体１８としてシリコーンオイルを用いる場合、その温度を、例えば、１００℃以上まで上昇させた上、圧力容器１５を構成する壁の一つを内側へ向かって移動させたり、或いは、圧力容器１５内に加圧流体１８を高い圧力をかけながら注入したりすることによって外包体１７に対して所定の圧力が印加され、これによって外包体１７の内部に収容されている仮圧着体１１の上面及び周面に対し加圧流体１８からの圧力が均等に印加される。このとき、仮積層体１１に印加される静水圧プレスによる圧力は、例えば５０ＭＰａ〜１５０ＭＰａ程度に設定され、これによって、各セラミックグリーンシート１２がその上下に隣接する他のセラミックグリーンシートと良好に圧着されて圧着積層体１１´が形成される。尚、加圧流体１８として水を用いる場合は、その温度を、例えば、５０℃〜６０℃の温度まで上昇させた上、上述の静水圧プレスを行う。
【００３１】
このとき、圧着積層体１１´の上面には、図４に示す如く、基板領域１０の境界部に対応する所定の窪み１９が形成され、その深さは、例えば、１００μｍ〜４００μｍ程度となる。
【００３２】
（工程４）
次に、工程３で得た圧着積層体１１´を外包体１７の内部より取り出した上、図５に示す如く、窪み１９が形成されている圧着積層体１１´の上面を下に向けて分割ステージ２０上に載置させ、しかる後、カッター２１を用いて圧着積層体１１´の下面側（平坦面側）より圧着積層体１１´を各基板領域１０の外周に沿って切断することによって個々の基板領域１０に対応した複数個の個片２２に分割する。
【００３３】
前記圧着積層体１１´は外包体１７のシール部を開封することによって取り出され、また分割の際に用いるカッター２１としては、例えば、長尺状のブレードや回転刃等が挙げられる。
【００３４】
前記カッター２１としてブレードを用いる場合には、ブレードの刃先を圧着積層体１１´の下面の所定箇所（基板領域１０の境界部）に押し付けて、そのまま裁断することによって圧着積層体１１´が分割される。
【００３５】
この場合、圧着積層体１１´の上面には、各基板領域１０の外周と対応する位置に窪み１９が形成されており、このような窪み１９が形成された面を分割ステージ２０側に向けて圧着積層体１１´を分割ステージ２０上に載置させた上、圧着積層体１１´の平坦面（下面）側よりカッター２１を入れて圧着積層体１１´を分割するようにしたことから、この分割に際して圧着積層体上面の窪み１９が分割の終点として機能するようになる。したがって、分割によって得られた個々の個片２２の外周部に“バリ”や“欠け”等が発生することは殆どなく、積層セラミック電子部品の生産性を向上させることが可能となる。
【００３６】
（工程５）
次に工程４で得た個々の個片２２を焼成し、最後に各個片１０の所定箇所に外部電極５ａ，５ｂを被着・形成する。
【００３７】
前記個片２２は略直方体状をなすように形成されており、例えば１１００℃〜１４００℃の温度で焼成することにより、セラミックグリーンシート１２が誘電体層２となり、また導体ペーストから成る導体パターン１３，１４が第１の内部電極３及び第２の内部電極４となる。
【００３８】
また、外部電極５ａ，５ｂは、各個片２２の両端面からその近傍に位置する両主面及び側面にかけて形成され、例えば、銅等の金属を主成分とする導体ペーストを従来周知の浸漬法等によって個片２２の両端面及びその近傍に塗布し、これを高温で焼き付けることによって形成され、これによって製品としての積層セラミックコンデンサが製作される。
【００３９】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、改良等が可能である。
【００４０】
例えば、上述の実施形態においては、積層セラミック電子部品として積層セラミックコンデンサを例にとって説明したが、例えば、積層バリスタ、積層チップインダクタ、多層配線基板等の他の積層セラミック電子部品にも適用可能であることは言うまでもない。
【００４１】
また、上述した実施形態において、複数個の仮積層体１１を静水圧プレス装置の圧力容器内に入れて同時に静水圧プレスを行うようにしても構わない。
【００４２】
更に、上述の実施形態においては、圧着積層体１１´を分割した後で焼成するようにしたが、これに代えて、圧着積層体１１´を焼成した後で分割するようにしても構わない。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法によれば、静水圧プレスの工程において各基板領域の外周と対応する位置に窪みが形成される圧着積層体の上面を分割ステージ側に向けて圧着積層体を分割ステージ上に載置させた上、平坦に形成された圧着積層体の下面側よりカッターを入れることにより圧着積層体を分割するようにしたことから、この分割に際して圧着積層体上面の窪みが分割の終点として機能するようになり、分割によって得られた個々の積層セラミック電子部品における“バリ”や“欠け”等の発生が有効に防止されるようになる。これにより、積層セラミック電子部品の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によって製作した積層セラミックコンデンサの断面図である。
【図２】図１に示す積層セラミックコンデンサの製造方法において用いられる仮積層体１１の断面図である。
【図３】仮積層体１１を外包体１７内に収容して静水圧プレス装置の圧力容器１５内に配置させた状態を示す概略図である。
【図４】仮積層体１１を静水圧プレスによって圧着して得た圧着積層体１１´の概略断面図である。
【図５】圧着積層体１１´を分割する工程を示す概略断面図である。
【図６】従来の積層セラミック電子部品の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１・・・積層体
２・・・誘電体層
３・・・第１の内部電極
４・・・第２の内部電極
５ａ，５ｂ・・・外部電極
１０・・・基板領域
１１・・・仮積層体
１１´・・・圧着積層体
１２・・・セラミックグリーンシート
１３，１４・・・導体パターン
１５・・・静水圧プレス装置の圧力容器
１６・・・剛板
１７・・・外包体
１８・・・加圧流体
１９・・・窪み
２０・・・分割ステージ
２１・・・カッター
２２・・・個片
【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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