(57)【要約】【課題】積層セラミック基板の焼成時の収縮率を広い変動可能幅で調整することができる電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】セラミックグリーンシート１１の製造に用いられるセラミックスラリーは、アルミナなどのセラミック粉末を、有機バインダと有機溶媒と添加剤からなる有機ビヒクル中に混練して分散することにより製作される。このセラミックスラリーの比重を変えることにより、未焼成セラミック成形体の焼成時の収縮を調整する。セラミックスラリーの比重を高くするには、セラミック粉末や有機バインダなどの樹脂固形物の割合を増加させたり、セラミックスラリーの脱泡量を増加させたりすることによって行われる。【選択図】  図１
2005011946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック粉末と有機バインダと有機溶媒とを主成分とする混合物からなるセラミックスラリーをシート状にして、セラミックグリーンシートを製作する工程と、
前記セラミックグリーンシートの表面に内部電極を形成する工程と、
前記内部電極を形成したセラミックグリーンシートを積み重ねて未焼成の成形体を形成する工程と、
前記未焼成の成形体を焼成して、焼結積層体を形成する工程とを備えた電子部品の製造方法において、
前記セラミックグリーンシートを製作する際に、前記セラミックスラリーの比重を調整してセラミックグリーンシートの密度を変化させることを特徴とする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、電子部品の製造方法、特に積層セラミック電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層セラミック基板の製造は、セラミックスラリーをシート状にしてセラミックグリーンシートを製作する工程と、内部電極をセラミックグリーンシートの表面に印刷する工程と、セラミックグリーンシートを複数枚積層し、これを加圧密着させて未焼成のセラミック成形体を形成するプレス成形工程と、セラミック成形体を焼成する工程とを順次経て行われる。
【０００３】
ところで、セラミック成形体は焼成することによって収縮する。収縮率は、積層セラミック基板の内部電極のパターン形状やセラミックグリーンシートの積層枚数によって大きく変わることがわかっている。一方、積層セラミック基板上には、通常、チップ型電子部品が自動実装機にて実装される。従って、積層セラミック基板が所望の寸法を有していなければ、実装ずれが生じてしまう。従って、従来は、積層セラミック基板の内部電極のパターン形状やセラミックグリーンシートの積層枚数などの設計変更があった場合には、プレス成形時のプレス条件を変更することにより、焼成時の収縮を調整していた（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
図３は、プレス圧調整による未焼成セラミック成形体の焼成時の収縮率変動を示すグラフである。収縮率は、｛（プレス後の寸法）／（プレス前の寸法）｝×１００％で算出した。プレス圧が６０ｔｏｎの場合には層間剥がれが発生するため、現実的な調整範囲は８０〜１４０ｔｏｎとなる。変動可能幅は、原料ロットによって若干異なるものの、８４．４％（１４０ｔｏｎ）−８３．８％（８０ｔｏｎ）＝０．６％程度である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−８６０８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、チップ型電子部品の小型化の傾向が一層顕著になってきており、積層セラミック基板の寸法に対する要求も厳しくなってきている。これに対して従来のプレス圧によるセラミック成形体の収縮率調整では、変動可能幅が０．６％程度と小さく、このため、従来のプレス条件だけでは所望の寸法の積層セラミック基板を得ることが困難になってきた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、積層セラミック基板の焼成時の収縮率を広い変動可能幅で調整することができる電子部品の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る電子部品の製造方法は、セラミック粉末と有機バインダと有機溶媒とを主成分とする混合物からなるセラミックスラリーをシート状にして、セラミックグリーンシートを製作する工程と、セラミックグリーンシートの表面に内部電極を形成する工程と、内部電極を形成したセラミックグリーンシートを積み重ねて未焼成の成形体を形成する工程と、未焼成の成形体を焼成して、焼結積層体を形成する工程とを備えた電子部品の製造方法であって、セラミックグリーンシートを製作する際に、セラミックスラリーの比重を調整してセラミックグリーンシートの密度を変化させることを特徴とする。
【０００９】
セラミックスラリーの比重は、セラミック粉末と有機バインダの樹脂固形物の割合が多いほど高くなる。そして、比重が低い（すなわち、有機溶媒の割合が多い）セラミックスラリーを用いてセラミックグリーンシートを製作すると、密度の小さいセラミックグリーンシートが得られる。この密度の小さいセラミックグリーンシートを積層した成形体を焼成すると、焼成時の収縮が大きくなる。
【００１０】
逆に、比重が高いセラミックスラリーを用いてセラミックグリーンシートを製作すると、密度の大きいセラミックグリーンシートが得られる。この密度の大きいセラミックグリーンシートを積層した成形体を焼成すると、焼成時の収縮が小さくなる。従って、セラミックグリーンシートの比重を調整することにより、未焼成成形体の焼成時の収縮が調整される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品の製造方法の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、積層セラミック基板１０は、キャリアフィルム（図示せず）上にセラミックスラリーをシート状に塗布してセラミックグリーンシート１１を形成した後、レーザビームなどを用いて層間接続用ビアホールの孔を明け、さらに、導電性材料をスクリーン印刷して内部電極（回路パターン）１６を形成するとともに、孔に導電性材料を充填させて層間接続用ビアホール１４を形成する。
【００１３】
こうして、製作された複数枚のセラミックグリーンシート１１はキャリアフィルムから剥がされた後、積み重ねられ、周知のプレス装置（図示せず）により加圧密着され、未焼成のセラミック成形体とされる。
【００１４】
次に、未焼成のセラミック成形体の上下面にそれぞれランドパターン２，３が転写やスクリーン印刷などの方法により形成される。この後、セラミック成形体を焼成して焼結積層体（積層セラミック基板）１０を形成する。こうして得られた積層セラミック基板１０の上面に、インダクタやコンデンサや抵抗やＩＣなどのチップ型電子部品３１，３２が実装される。
【００１５】
より詳細に積層セラミック基板の製造方法を説明する。
セラミックグリーンシート１１の製造に用いられるセラミックスラリーは、アルミナなどのセラミック粉末を、有機バインダと有機溶媒と添加剤からなる有機ビヒクル中に混練して分散することにより製作される。このセラミックスラリーの比重を変えることにより、未焼成セラミック成形体の焼成時の収縮が調整される。
【００１６】
セラミックスラリーの比重は、セラミックスラリーのうち、セラミック粉末と有機バインダなどの樹脂固形物の割合が多いほど高くなる。従って、セラミックスラリーの比重を高くするには、セラミック粉末や有機バインダなどの樹脂固形物の割合を増加させたり、セラミックスラリーの脱泡量を増加させたりすることによって行われる。
【００１７】
次に、このセラミックスラリーを、ダイコータなどの成形機を用いてキャリアフィルム上に所定の厚みで塗布し、乾燥させることで有機溶媒を揮発除去させ、セラミックグリーンシート１１を得る。ここで、比重が低い（すなわち、有機溶媒の割合が多い）セラミックスラリーを用いてセラミックグリーンシート１１を製作した場合には、密度の小さいセラミックグリーンシート１１が得られる。逆に、比重が高いセラミックスラリーを用いてセラミックグリーンシート１１を製作した場合には、密度の大きいセラミックグリーンシート１１が得られる。
【００１８】
この後、セラミックグリーンシート１１にレーザビームなどを用いて層間接続用ビアホールの孔を明け、さらに、セラミックグリーンシート１１の表面に、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄなどからなる導電性ペーストをスクリーン印刷して、内部電極１６を形成するとともに、孔に導電性ペーストを充填させて層間接続用ビアホール１４を形成する。
【００１９】
次に、内部電極１６を形成した複数枚のセラミックグリーンシート１１をキャリアフィルムを剥がして積み重ねる。さらに、この上下に、カバー用のセラミックグリーンシート１１を積み重ね、周知のプレス装置により加圧密着し、未焼成のセラミック成形体とする。
【００２０】
次に、未焼成のセラミック成形体の上下面にそれぞれランドパターン２，３を形成した後、セラミック成形体を焼成して焼結積層体（積層セラミック基板）１０を得る。ここで、密度の小さいセラミックグリーンシート１１からなる未焼成のセラミック成形体を焼成した場合には、焼成時の収縮が大きくなる。逆に、密度の大きいセラミックグリーンシート１１からなる未焼成のセラミック成形体を焼成した場合には、焼成時の収縮が小さくなる。
【００２１】
従って、セラミックグリーンシート１１の製作時にシートのひび割れなどの欠陥が発生しない程度までセラミックスラリーの比重を低くした場合から、成形機を用いてキャリアフィルム上に所定の厚みで塗布できるほど流動性（展開性）が良好な程度までセラミックスラリーの比重を高くした場合まで、セラミックスラリーの比重を変動させると、従来のプレス圧などによる調整量以上に、未焼成セラミック成形体の焼成時の収縮を変化させることができる。
【００２２】
図２は、セラミックスラリーの比重調整による未焼成セラミック成形体の焼成時の収縮率変動を示すグラフである。比重の調整は、セラミックスラリーの脱泡量を調整することにより行った。つまり、アルミナ系原料１００重量部に対して、有機バインダなどは１７．７重量部（通常１０〜２０重量部）で一定にした。そして、有機溶媒を脱泡や濃縮して比重を変えた。
【００２３】
変動可能幅は、原料ロットによって若干異なるものの、８４．９％（１．６ｇ／ｃｍ３  ）−８３．４％（１．１ｇ／ｃｍ３  ）＝１．５％程度である。従って、従来のプレス圧調整による収縮率変動可能幅の０．６％より大きい。この結果、積層セラミック基板１０の内部電極１６のパターン形状やセラミックグリーンシート１１の積層枚数などの設計変更があっても、セラミックスラリーの比重を変更することにより、焼成時の収縮を調整でき、所望の寸法の積層セラミック基板１０を得ることができる。
【００２４】
また、同一仕様の積層セラミック基板１０の場合には、セラミックスラリーの比重の管理幅を狭くすることにより、セラミックグリーンシート１１の製造ロット間の焼成収縮率のばらつきを抑えることができる。この結果、品質の安定した積層セラミック基板１０を供給することができる。
【００２５】
なお、本発明に係る電子部品の製造方法は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、セラミックスラリーの比重調整に加えて、プレス圧調整も行って、所望の寸法の積層セラミック基板を得るようにしてもよい。
【００２６】
また、本発明は、チップ型電子部品などが実装される積層セラミック基板の製造の他に、積層セラミック電子部品（積層セラミックコンデンサなど）を量産製造する際に製作されるマザー積層セラミックブロックなどにも適用される。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、セラミックグリーンシートを製作する際に、セラミックスラリーの比重を調整してセラミックグリーンシートの密度を変化させることにより、広い変動幅で焼成時の収縮を調整することができる。この結果、所望の寸法の積層セラミック基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子部品の製造方法を説明するための積層セラミック基板の一例を示す断面図。
【図２】セラミックスラリーの比重調整による未焼成セラミック成形体の焼成時の収縮率変動を示すグラフ。
【図３】従来の調整方法による未焼成セラミック成形体の焼成時の収縮率変動を示すグラフ。
【符号の説明】
１０…積層セラミック基板（焼結積層体）
１１…セラミックグリーンシート
１６…内部電極
【図１】
2005011946.tif 000003
【図２】
2005011946.tif 000004
【図３】
2005011946.tif 000005