(57)【要約】【課題】積層グリーンシートの段階で不良品を摘出し、良品を効率良く製造し得る積層セラミックコンデンサの製造方法を提供する。【解決手段】積層グリーンシート１は、誘電体１１と、内部電極１２とを含み、誘電体層１１と、内部電極１２とは、交互に積層されている。積層グリーンシート１を検査する工程では、積層グリーンシート１の一部をドライエッチングし、誘電体層１１及び内部電極１２の積層方向の断面を露出させる。【選択図】    図１
2005026324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層グリーンチップを検査する工程を含む積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
前記積層グリーンチップは、誘電体層と、内部電極とを含み、
前記誘電体層と、前記内部電極とは、交互に積層されており、
前記積層グリーンチップを検査する工程は、前記積層グリーンチップの一部をドライエッチングし、前記誘電体層及び前記内部電極の積層方向の断面を露出する工程を含む
積層セラミックコンデンサの製造方法。
【請求項２】
積層グリーンシートを検査する工程を含む積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
前記積層グリーンシートは、誘電体層と、内部電極とを含み、
前記誘電体層と、前記内部電極とは、交互に積層されており、
前記積層グリーンシートを検査する工程は、前記積層グリーンシートの一部をドライエッチングし、前記誘電体層及び前記内部電極の積層方向の断面を露出する工程を含む
積層セラミックコンデンサの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
前記ドライエッチングは、収束イオンビームを用いて行う
積層セラミックコンデンサの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載された積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
収束イオンビーム照射領域に、前記収束イオンビーム照射領域よりも広く、カーボンマスクを塗布する
積層セラミックコンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層グリーンチップまたは積層グリーンシートを検査する工程を含む積層セラミックコンデンサの製造方法に関する。
【０００２】
本発明において、積層グリーンチップとは、セラミック誘電体層と電極層とを積層した未焼成のチップ（小片）をいう。本発明において、積層グリーンシートとは、セラミック誘電体層と電極層とを積層した未焼成のシートであって、形状が不特定のものをいう。
【０００３】
【従来の技術】
積層セラミックコンデンサの製造方法としては、例えば、シート状の可撓性支持体の上に、誘電体塗料を塗布し、誘電体塗料を乾燥させてセラミックグリーンシートを形成し、セラミックグリーンシート上に内部電極を形成した後、セラミックグリーンシートを所定の大きさに切断し、切断されたセラミックグリーンシートを順次に積層して積層グリーンシートを形成し、この積層グリーンシートを細断、焼成し、外部端子を形成して、完成品の積層セラミックコンデンサを得る製造方法が知られている。
【０００４】
積層セラミックコンデンサは、小型化、大容量化の要求が非常に強く、この要求に応えるため、１層あたりの誘電体層の厚みを薄くし、積層数を増大させている。例えば、最近の積層セラミックコンデンサでは、数十センチ四方の積層グリーンシートを数百層積層した積層グリーンシートを形成し、この積層グリーンシートを細断、焼成して、数十万個の積層チップ得ている。このような積層チップに外部端子を取り付けた完成品の積層セラミックコンデンサは、誘電体層や、内部電極の厚みがそれぞれ０．７μｍ、０．１μｍ程度で、外形寸法が縦１．０ｍｍ、横０．５ｍｍ、高さ寸法が横幅より小さい０．５ｍｍ以下のものや、縦０．６ｍｍ、横０．３ｍｍ、高さ寸法が同様に横幅より小さい０．３ｍｍ以下のサイズ等に構成される。
【０００５】
このような微小サイズで積層層数の多い積層セラミックコンデンサは、粒子のネッキングが起こりやすく、各製造工程における製造条件のわずかな振れで不良品が発生するという問題がある。しかも、１枚の積層グリーンシートが不良となり、これに気づかず細断、焼成を行い、外部端子を形成し、積層セラミックコンデンサを完成させることは、数十万個の不良品を製造することを意味する。
【０００６】
従来から、製造工程の早い段階で不良品を摘出し、各製造工程における製造条件に反映させ得る方法が望まれていたが、ナイフ等を用いて積層グリーンシートを切断する機械的な方法では、積層グリーンシートの切断面を歪ませるので好ましくなく、一般的には、焼成後の積層チップの断面を、ダイアモンドカッター等で研磨し、観察する方法が採用されていた。
【０００７】
しかし、焼成後の積層チップにおいて、内部内部電極は、完全に焼結を終了し、途切れの多い板状となる等、元の形態を留めていない。このため、焼成後の積層チップの断面を観察する方法では、多くの有益な情報を得ることができなかった。
【０００８】
また、誘電体や内部電極及びこれらの積層に関する設計際しても、焼成後の積層チップ断面の観察結果や、電気的諸特性から、あるべき姿を想定して試作、試験を繰り返し、種々の設計条件を決定していたが、焼成後の積層チップ断面の観察結果と設計条件との因果関係が明確でなく、適切な設計条件を設定することが困難であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、積層グリーンシートの段階で不良品を摘出し、良品を効率良く製造し得る積層セラミックコンデンサの製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る積層セラミックコンデンサの製造方法は、積層グリーンチップを検査する工程を含む。
【００１１】
前記積層グリーンチップは、誘電体層と、内部電極とを含み、前記誘電体層と、前記内部電極とは、交互に積層されている。このような積層グリーンチップは、可撓性フィルムに存在する積層グリーンシートからチップ状に切り取られたもの、または、可撓性フィルムから剥離し、切断して得られた大判の積層グリーンシートから、チップ状に切り取ったものなどである。
【００１２】
前記積層グリーンチップを検査する工程は、前記積層グリーンチップの一部をドライエッチングし、前記誘電体層及び前記内部電極の積層方向の断面を露出する工程を含む。
【００１３】
上述したように、本発明は、積層グリーンチップの一部をドライエッチングし、機械的な方法によらずに、前記誘電体層及び前記内部電極の積層方向の断面を露出するから、断面が歪むことがない。このため、積層グリーンチップの粒子充填度、密度分布、ライン性、内部内部電極粒子の誘電体層へのアタック状態、内部内部電極中の添加物の挙動及び内部内部電極中の導電金属粒子の分散度等が正確に観察できる。
【００１４】
積層グリーンチップの粒子充填度、密度分布、ライン性、内部内部電極粒子の誘電体層へのアタック状態、内部内部電極中の添加物の挙動及び内部内部電極中の導電金属粒子の分散度等は、積層セラミックコンデンサの諸特性に著しい影響を与える。従って、これらを管理することで、不良品の摘出ができ、良品の積層セラミックコンデンサを効率良く製造することができる。しかも、これらの観察結果は、積層グリーンシートの細断、焼成前の早い段階で確認でき、各製造工程の製造条件に反映させることができるので、更なる工程不良の低減に資することができる。
【００１５】
また、上述の観察結果を解析することにより、誘電体や内部内部電極及びこれらの積層に関する設計条件との因果関係を明確にできるので、体系的な設計が可能となり、試作、試験の回数を削減しうる。
【００１６】
前記ドライエッチングは、収束イオンビームを用いて行うことが、好ましい。収束イオンビームによれば、積層グリーンチップの断面を、観察に適した平滑な研削加工が可能だからである。
【００１７】
ドライエッチングを、収束イオンビームを用いて行う場合は、積層グリーンチップの表面の収束イオンビーム照射領域に、収束イオンビーム照射領域よりも広く、カーボンマスクを塗布する。このような構成によれば、イオンビームの吸収効率があがるので、加工効率が高くなる。
【００１８】
本発明に係る検査方法は、可撓性フィルムに存在する積層グリーンシート、または、可撓性フィルムから剥離し、切断して得られた大判の積層グリーンシート上で実行することもできる。この場合も同様の作用効果を奏する。
【００１９】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。但し、添付図面は、単なる例示に過ぎない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る積層セラミックコンデンサの製造方法に含まれる積層グリーンシートの検査工程を示す図、図２は図１に示した検査工程の正面図、図３は図１及び図２に示した検査工程を実行した後の正面図、図４は図３の検査工程を平面視した図である。
【００２１】
積層グリーンチップ１は、誘電体層１１と、内部電極１２とを含み、誘電体層１１と、内部電極１２とは、交互に積層されている。内部電極１２は、極めて微小な平面積を持ち、これらが、マトリクス状に配置されている。図はマトリクス状に配置された多数の内部電極１２の群の中から、１つの内部電極１２を抽出し、拡大して示したものである。
【００２２】
本発明の適用される積層グリーンチップ１は、セラミック塗料を塗布して誘電体層１１を形成する工程と、内部電極１２を印刷する工程とを、搬送用可撓性フィルム上で、必要回数繰り返して得られたグリーンシートから、チップ状に切り取ったサンプルでもよいし、誘電体層１１の塗布及び内部電極１２の印刷を適当回数繰り返した後、可撓性フィルムから剥離した大判のシートにおいて、そこから切り取ったチップ状のサンプルであってもよい。何れの場合も、得られる積層グリーンチップ１は、焼成前のものである。
【００２３】
積層グリーンチップ１を検査する工程は、積層グリーンチップ１の一部をドライエッチングし、誘電体層１１及び内部電極１２の積層方向の断面を露出する工程を含む。ドライエッチングの個所は、観察の容易性から、積層グリーンチップ１の積層端面が望ましい。ドライエッチング方向凹は、内部電極１２の面に対して平行、又は、垂直の方向の何れでもよい。また、一箇所であっても、複数箇所であってもよい。
【００２４】
ドライエッチングには、レーザービームやイオンビームを用いることができるが、積層グリーンチップ１を、観察に適したように、平滑に研削加工できる点で、収束イオンビームＦＩＢが適している。特に、アルゴン収束イオンビームＦＩＢが適している。
【００２５】
ドライエッチングの具体的方法は、始めにエッチング個所の選定を行い、その周囲にカーボンマスク２をセットしたうえで、エッチング個所に収束イオンビームＦＩＢを照射する。収束イオンビームＦＩＢは、直交２軸Ｘ、Ｙの方向に沿い、矢印Ｘ１、Ｘ２及び矢印Ｙ１、Ｙ２の方向に走査する。カーボンマスク２は、エッチングの目的個所以外の周辺部がエッチングされるのを防止するものであって、積層グリーンチップ１の表面の収束イオンビーム照射領域に、収束イオンビーム照射領域よりも広く塗布する
収束イオンビームＦＩＢの照射により、積層グリーンチップ１のエッチング個所に、図３及び図４に示すように、断面露出部１３が形成され、誘電体層１１及び内部電極１２の積層断面が露出し、図３及び図４に示すような欠陥Ｄ１、Ｄ２等が現れることがある。そこで、断面露出部１３を走査型電子顕微鏡等で観察する。
【００２６】
上記観察によれば、積層グリーンチップ１の粒子充填度、密度分布、ライン性、内部電極１２の粒子の誘電体層１１へのアタック状態、内部電極１２中の添加物の挙動及び内部電極１２中の導電金属粒子の分散度等が正確に観察できる。
【００２７】
積層グリーンチップ１の粒子充填度、密度分布、ライン性、内部電極１２粒子の誘電体層１１へのアタック状態、内部電極１２中の添加物の挙動及び内部電極１２中の導電金属粒子の分散度等は、積層セラミックコンデンサの諸特性に著しい影響を与える。従って、これらを管理することで、不良品の摘出ができ、良品のみ次工程に送ることができるので、良品の積層セラミックコンデンサを効率良く製造することができる。
【００２８】
しかも、これらの観察結果は、積層グリーンチップ１の細断、焼成前の早い段階で確認でき、各製造工程の製造条件に反映させることができるので、更なる工程不良の低減に資することができる。
【００２９】
また、積層グリーンチップ１の内部電極１２の焼結過程も観察できる。例えば、ニッケルを含む内部電極１２の焼結過程を観察する場合、還元雰囲気中で各種温度で熱処理をした積層グリーンチップ１をそれぞれ用意し、積層グリーンチップ１の一部をドライエッチングして切り欠き、誘電体層１１及び内部電極１２の積層方向の断面を露出し、断面露出部１３を走査型電子顕微鏡等で観察する。
【００３０】
以上の観察結果を解析することにより、誘電体や内部内部電極１２及びこれらの積層に関する設計条件との因果関係を明確にできるので、体系的な設計が可能となり、試作、試験の回数を削減しうる。
【００３１】
断面観察が終了した積層グリーンチップ１は、良品のみが本工程に送られ、行、列方向に細かく切断され、多数の積層チップとなる。焼成後の積層チップは、外部端子形成面に外部端子が形成され、完成された積層セラミックコンデンサとなる。外部端子を形成する方法は、従来からよく知られており、例えば焼き付けによる方法が用いられる。
【００３２】
完成された積層セラミックコンデンサは、誘電体層１１及び内部内部電極１２層の厚みがそれぞれ０．７μｍ、０．１μｍ程度で、外形寸法が縦１．０ｍｍ、横０．５ｍｍ、高さ寸法が横幅より小さい０．５ｍｍ以下のものや、縦０．６ｍｍ、横０．３ｍｍ、高さ寸法が同様に横幅より小さい０．３ｍｍ以下のサイズ等に構成される。
【００３３】
図示は省略するが、本発明に係る検査方法は、可撓性フィルムに存在する積層グリーンシート、または、可撓性フィルムから剥離し、切断して得られた大判の積層グリーンシート上で実行することもできる。この場合も同様の作用効果を奏する。
【００３４】
以上、好ましい実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、当業者であれば、その基本的技術思想および教示に基づき、種々の変形例を想到できることは自明である。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、積層グリーンシートの段階で不良品を摘出し、良品を効率良く製造し得る積層セラミックコンデンサの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層セラミックコンデンサの製造方法に含まれる積層グリーンチップの検査工程を示す図である。
【図２】図１に示した検査工程の正面図である。
【図３】図１及び図２に示した検査工程を実行した後の正面図である。
【図４】図３の検査工程を平面視した図である。
【符号の説明】
１                      積層グリーンチップ
１１                    誘電体層
１２                    内部電極
ＦＩＢ                  収束イオンビーム
【図１】
2005026324.tif 000003
【図２】
2005026324.tif 000004
【図３】
2005026324.tif 000005
【図４】
2005026324.tif 000006