(57)【要約】【課題】積層体を圧着する際のプレス圧を容易に、かつ、適正な値に設定することが可能で、不適切なプレス圧で積層体を圧着した場合に生じるような構造欠陥（クラックや層間剥離）や絶縁不良の発生を防止することが可能な積層セラミック電子部品の製造方法を実現する。【解決手段】電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、圧着する工程において、各プレス圧Ａにおける、プレス前後の積層体厚みの変化率である圧下率Ｂを求めるとともに、プレス圧Ａの差ΔＡ（kgf／cm2）と、該ΔＡに対応する圧下率Ｂの差ΔＢ（％）の関係を求め、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件を満たすプレス圧領域で圧着を行う。  積層体を圧着する工程において、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））となるプレス圧Ｐ（kgf／cm2）以上、（Ｐ＋２００）（kgf／cm2）以下のプレス圧領域で圧着を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層、圧着する工程を経て製造される積層セラミック電子部品の製造方法であって、
電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、圧着する工程において、各プレス圧Ａにおける、プレス前後の積層体厚みの変化率である圧下率Ｂを求めるとともに、
プレス圧Ａの差ΔＡ（kgf／cm2）と、該ΔＡに対応する圧下率Ｂの差ΔＢ（％）の関係を求め、
ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件を満たすプレス圧領域で前記圧着を行うこと
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】
プレス圧Ａの差ΔＡ（kgf／cm2）を１００〜２００とした場合において、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件を満たすプレス圧領域で前記圧着を行うこと
を特徴とする請求項１記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、圧着する工程において、
ΔＢ／ΔＡ＝０．００５（％／（kgf／cm2））となるプレス圧Ｐ（kgf／cm2）以上で、（Ｐ＋２００）（kgf／cm2）以下のプレス圧領域で前記圧着を行うこと
を特徴とする請求項１又は２記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項４】
積層セラミックコンデンサを製造する場合に用いられるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層セラミック電子部品の製造方法に関し、詳しくは、電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層、圧着する工程を経て製造される積層セラミックコンデンサなどの積層セラミック電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な積層セラミック電子部品の一つに、例えば図１に示すような構造を有するチップ型の積層セラミックコンデンサがある。
この積層セラミックコンデンサは、セラミック素子１の内部に、セラミック層２を介して複数の内部電極３ａ，３ｂが互いに対向するように配設され、かつ、その一端側が交互にセラミック素子１の異なる側の端面５ａ，５ｂに引き出されているとともに、セラミック素子１の両端側に、内部電極３ａ，３ｂと導通するように一対の外部電極４ａ，４ｂが配設された構造を有している。
【０００３】
このような積層セラミックコンデンサの製造方法としては、例えば、図５に示すように、セラミックグリーンシート５１ａと導電体層５２ａとを積層した後、上下プレス板５５ａ，５５ｂを介して、所定の圧力で圧着することにより積層体５３を形成し、所定の大きさに切断して焼成した後、所定の位置に導電体層５２ａと電気的に接続するように外部電極を形成する方法が知られている。
【０００４】
また、上下プレス板５５ａ，５５ｂに代えて、フィルムで積層体を密閉化して静水圧で圧着することにより積層体を形成する方法も知られている。そして、この方法においては、例えば、１０００kgf／cm2以上の高圧力で圧着することによりデラミネーション等の構造欠陥を防止することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、これらの方法の場合、種々の圧力で圧着して積層体を形成し、得られた製品（例えば、積層セラミックコンデンサ）について、積層体を圧着する際の圧力と構造欠陥（クラックや層間剥離）の発生の有無の関係を調べてから圧着の際のプレス圧を決定することが必要になるため、プレス圧を決定するのに多大の時間を要し、製造コストの増大を招くという問題点がある。
【０００６】
また、積層体を圧着する際のプレス圧が高くなりすぎると、セラミックグリーンシートの圧縮率が高くなりすぎて内部電極（導電体層）どうしが短絡する絶縁不良を引き起こすという問題点がある。
【特許文献１】特開平１１−４０４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決して、積層体を圧着する際のプレス圧を容易に、かつ、適正な値に設定することが可能で、不適切なプレス力で積層体を圧着した場合に生じるような構造欠陥（クラックや層間剥離）や絶縁不良の発生を防止す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を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明（請求項１）の積層セラミック電子部品の製造方法は、
電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層、圧着する工程を経て製造される積層セラミック電子部品の製造方法であって、
電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、圧着する工程において、各プレス圧Ａにおける、プレス前後の積層体厚みの変化率である圧下率Ｂを求めるとともに、
プレス圧Ａの差ΔＡ（kgf／cm2）と、該ΔＡに対応する圧下率Ｂの差ΔＢ（％）の関係を求め、
ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件を満たすプレス圧領域で前記圧着を行うこと
を特徴としている。
【０００９】
また、請求項２の積層セラミック電子部品の製造方法は、プレス圧Ａの差ΔＡ（kgf／cm2）を１００〜２００とした場合において、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件を満たすプレス圧領域で前記圧着を行うことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３の積層セラミック電子部品の製造方法は、
前記電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、圧着する工程において、
ΔＢ／ΔＡ＝０．００５（％／（kgf／cm2））となるプレス圧Ｐ（kgf／cm2）以上で、（Ｐ＋２００）（kgf／cm2）以下のプレス圧領域で前記圧着を行うこと
を特徴としている。
【００１１】
また、請求項４の積層セラミック電子部品の製造方法は、積層セラミックコンデンサを製造する場合に用いられるものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明（請求項１）の積層セラミック電子部品の製造方法は、電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、圧着する工程において、各プレス圧Ａにおける、プレス前後の積層体厚みの変化率である圧下率Ｂ（％）を求めるとともに、プレス圧Ａの差ΔＡ（kgf／cm2）と、該ΔＡ（kgf／cm2）に対応する圧下率Ｂの差ΔＢ（％）の関係を求め、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件を満たすプレス圧領域で圧着を行うようにしているので、積層体を圧着する際のプレス圧を容易に、かつ、適正な値に設定することが可能になり、不適切なプレス圧で積層体を圧着した場合に生じるような構造欠陥（クラックや層間剥離）や絶縁不良の発生を防止することが可能になる。
【００１３】
すなわち、本発明の方法によれば、各プレス圧Ａにおける圧下率Ｂを求めるとともに、プレス圧Ａの差ΔＡ（kgf／cm2）と、該ΔＡに対応する圧下率Ｂの差ΔＢ（％）の関係を求め、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件を満たすプレス圧領域で圧着を行うようにしているので、従来のように、種々のプレス圧で圧着して積層体を形成し、得られた製品（積層セラミック電子部品）について、圧着の際のプレス圧と構造欠陥の有無の関係などを調べてから圧着時のプレス圧を決定するという複雑な処理を行うことが不要になるため、生産効率を向上させることが可能になるとともに、適切なプレス圧で圧着することが可能になるため、圧着時のプレス圧が低すぎた場合に生じるようなクラックや層間剥離などの構造欠陥、圧着時のプレス圧が高すぎた場合に生じるような絶縁不良の発生を防止して、信頼性の高い積層セラミック電子部品を効率よく製造することが可能になる。
【００１４】
また、請求項２の積層セラミック電子部品の製造方法のように、プレス圧Ａの差ΔＡ（kgf／cm2）を１００〜２００とした場合において、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件を満たすプレス圧領域で圧着を行うようにした場合、適正な条件で積層体の圧着を行うことが可能になり、本発明を実効あらしめることができるようになる。
【００１５】
なお、プレス圧Ａの差ΔＡ（kgf／cm2）を１００〜２００としたのは、ΔＡが１００未満になると、ΔＡとΔＢの検出が困難になり、また、ΔＡが２００を超えると、ΔＡの値が適切であればΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の要件を満たすような場合にも、見かけ上、要件を満たさない場合が生じることになり、本発明の効果を損なう結果となることによる。
【００１６】
また、請求項３の積層セラミック電子部品の製造方法のように、積層体を圧着する工程において、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））となるプレス圧Ｐ（kgf／cm2）以上で、かつ、（Ｐ＋２００）（kgf／cm2）以下のプレス圧領域で圧着することにより、さらに適正な条件で積層体の圧着を行うことが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。
【００１７】
すなわち、積層体を圧着する際のプレス圧を、ΔＢ／ΔＡ＝０．００５（％／（kgf／cm2））となるプレス圧Ｐ（kgf／cm2）以上で、（Ｐ＋２００）（kgf／cm2）以下とすることにより、プレス圧が低くなりすぎた場合のクラックや層間剥離などの構造欠陥の発生を防止するとともに、プレス圧が高くなりすぎた場合における、セラミックグリーンシートの圧縮率が高くなりすぎて内部電極どうしが短絡する絶縁不良の発生を防止することが可能になり、より確実に、信頼性の高い積層セラミック電子部品を製造することが可能になる。
【００１８】
また、積層セラミックコンデンサは小型、大容量の要求に応えるため、薄層化、多層化が進んでおり、積層体を圧着する際のプレス圧が不適切になると、クラック、層間剥離などの構造欠陥や、絶縁不良などが発生しやすいが、請求項４のように、このような積層セラミックコンデンサを製造する場合に本発明を適用することにより、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを効率よく製造することが可能になり、特に有意義である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施例を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００２０】
この実施例１では、図１に示すように、セラミック素子（セラミック電子部品素子）１の内部に、セラミック層２を介して複数の内部電極３ａ，３ｂが互いに対向するように配設され、かつ、その一端側が交互にセラミック素子１の異なる側の端面５ａ，５ｂに引き出されているとともに、セラミック素子１の両端側に、内部電極３ａ，３ｂと導通するように一対の外部電極４ａ，４ｂが配設された構造を有する積層セラミックコンデンサを製造するにあたって、セラミックグリーンシートを積層した積層体を圧着する場合を例にとって説明する。
【００２１】
(１)まず、ＢａＴｉＯ3を主成分とする誘電体粉末と有機バインダ、分散剤及び溶剤を混合してセラミックスラリーを調整し、このセラミックスラリーを成形することにより複数枚のセラミックグリーンシートを形成する。
(２)それから、Ｐｄ粉末と有機ビヒクルを混錬して作成した内部電極形成用の導電性ペーストをセラミックグリーンシートの表面に印刷して内部電極パターンを形成する。
(３)そして、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを所定枚数積層するとともに、その上下に、内部電極パターンの形成されていないセラミックグリーンシートを積層した後、圧着することにより、積層体（圧着積層体）を形成した。
積層体の圧着工程においては、表１に示すようにプレス圧Ａを６００〜１３００（kgf／cm2）に設定して圧着を行った。なお、表１にはＰａを単位とするプレス圧を併せて示している。
そして、各プレス圧Ａにおけるプレス前後の積層体厚みの変化率である圧下率Ｂを調べるとともに、その結果から、プレス圧Ａの差ΔＡ（kgf／cm2）と、該ΔＡ（kgf／cm2）に対応する圧下率Ｂの差ΔＢ（％）の関係、すなわち、ΔＢ／ΔＡ（％／（kgf／cm2））を求めた。
(４)次に、この積層体を所定形状に切断して個々のチップ（セラミック素子））に分割し、１３００℃で焼成して、磁器化させた。
(５)それから、このようにして得た焼成後のセラミック素子１（図１）の、内部電極３ａ，３ｂの露出している端面５ａ，５ｂに、外部電極として銅ペーストを塗布し、焼き付けることにより外部電極４ａ，４ｂを形成し、さらに、はんだ付け性を向上させるためにめっき処理を施して、図１に示すような積層セラミックコンデンサを得た。
【００２２】
そして、得られた積層セラミックコンデンサについて、構造欠陥の発生率を調べた。その結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
2005136205.tif 000003
【００２４】
表１に示すように、ΔＢ／ΔＡが０．００５（％／（kgf／cm2））を超える、６００〜８００kgf／cm2、８００〜９００kgf／cm2、９００〜１０００kgf／cm2の区間では、積層体の内部に多くの空隙が含まれ、内部電極とセラミックシートとの密着力が不十分になる結果、プレス圧Ａが６００〜９００kgf／cm2の場合には構造欠陥が発生した。
【００２５】
これに対し、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件が満たされるプレス圧１０００〜１１００kgf／cm2、１１００〜１２００kgf／cm2、１２００〜１３００kgf／cm2の区間を含む、プレス圧Ａが１０００〜１３００kgf／cm2の場合には、構造欠陥の発生は認められなかった。これは、十分なプレス圧で圧着される結果、内部電極がセラミックグリーンシートに埋没するような態様で圧着が行われることから、内部電極とセラミックグリーンシートの密着力が向上したためであると考えられる。
【００２６】
なお、図２は、積層体を圧着する際のプレス圧Ａと圧下率Ｂとの関係を示す図である。図２より、プレス圧Ａと圧下率Ｂの関係には、その傾向が大きく変化する変位点Ｘがあり、この変位点Ｘよりプレス圧が高い領域では、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件が実現されることがわかる。
【００２７】
上述のように、この実施例１の方法によれば、積層体の圧下率を調べるだけで、構造欠陥を抑制することが可能な適切なプレス圧を容易に設定することが可能になるとともに、従来のように、種々のプレス圧で圧着して積層体を形成し、最終的に得られた製品（積層セラミックコンデンサ）について、圧着の際のプレス圧と構造欠陥の有無の関係などを調べてから圧着時のプレス圧を決定するというような面倒な作業が不要になるため、生産効率を向上させることが可能になる。
【実施例２】
【００２８】
この実施例２では、上記実施例１の場合と同様の方法により形成した積層体について、表２に示すプレス圧９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００kgf／cm2で圧着を行い、各プレス圧Ａにおける圧下率Ｂ、ΔＢ／ΔＡを調べるとともに、得られた試料について構造欠陥の発生率及び絶縁不良の発生率を調べた。
その結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
なお、この実施例２では、ΔＢ／ΔＡの値を求めるにあたって、ΔＡの値を表２に示した各プレス圧Ａを中心とする１０（kgf／cm2）の範囲に設定して、ΔＢ／ΔＡの値を求めた。
【００３１】
そして、プレス圧Ａと圧下率Ｂの関係をプロットするとともに（図３参照）、プレス圧ＡとΔＢ／ΔＡの関係をプロットした（図４参照）。
その結果、図４に示すように、
(１)実施例２の条件では、ΔＢ／ΔＡが０．００５を超える領域と、ΔＢ／ΔＡが０．００５未満になる領域を分ける変位点Ｙのプレス圧Ａ（すなわち、ΔＢ／ΔＡ＝０．００５（％／（kgf／cm2））となるプレス圧Ｐ）が約１０５０（kgf／cm2）であること、
(２)ΔＢ／ΔＡが０．００５（％／（kgf／cm2））未満になる点Ｙにおけるプレス圧Ｐ（１０５０（kgf／cm2））が、図３のプレス圧Ａと圧下率Ｂの関係が大きく変化する変位点Ｘのプレス圧Ｐ（１０５０（kgf／cm2））とほぼ一致すること
が確認された。
【００３２】
上述のような結果を考慮しつつ、表２の構造欠陥の発生率と絶縁不良の発生率をみてみると、ΔＢ／ΔＡが０．００５（％／（kgf／cm2））未満になる変位点Ｙのプレス圧Ｐ（１０５０（kgf／cm2））以上のプレス圧で圧着した場合には、構造欠陥の発生が認められなくなっていることがわかる。但し、表２では、プレス圧Ｐ（１０５０（kgf／cm2））に近いプレス圧１０００kgf／cm2で圧着した場合にも構造欠陥の発生は認められていない。
【００３３】
一方、絶縁不良については、１３００kgf／cm2までのプレス圧で圧着した場合には、絶縁不良はほとんど発生しないが、プレス圧Ａが１４００（kgf／cm2）になると５％の試料に絶縁不良が発生し、１５００（kgf／cm2）では絶縁不良の発生率が２０％とさらに高くなっていることがわかる。
このことから、ΔＢ／ΔＡ≦０．００５（％／（kgf／cm2））の条件を満たすことにより、構造欠陥を防止することができるが、絶縁不良の発生を抑制するためにはプレス圧を高くしすぎないようにする必要があることがわかった。
すなわち、この実施例２においては、プレス圧を、ΔＢ／ΔＡ＝０．００５（％／（kgf／cm2））となるプレス圧Ｐである１０５０（kgf／cm2）以上で、１４００（kgf／cm2）未満とすべきことがわかった。
【００３４】
そこで、この絶縁不良の発生を防止するために必要なプレス圧Ａの条件をさらに詳しく調べるため、上記実施例２で用いた積層体以外にも種々の積層体を作製して、所定の条件で圧着を行い、圧下率Ｂ、ΔＢ／ΔＡを調べるとともに、構造欠陥発生率及び絶縁不良発生率を調べた。
その結果、ΔＢ／ΔＡ＝０．００５（％／（kgf／cm2））となるプレス圧Ｐ（kgf／cm2）以上で、（Ｐ＋２００）（kgf／cm2）以下のプレス圧領域で圧着を行うことにより、構造欠陥の発生を防止しつつ、絶縁不良の発生を防止できることが確認された。
【００３５】
なお、上記実施例１及び２では、積層セラミックコンデンサを製造する場合を例にとって説明したが、本発明は、その他の種々の積層セラミック電子部品を製造する場合に適用することが可能である。
【００３６】
本発明は、さらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、セラミックグリーンシートの厚みや積層数、セラミックグリーンシートを構成する材料の種類、積層体の厚みなどに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、各プレス圧Ａにおける、プレス前後の積層体厚みの変化率である圧下率Ｂを調べるだけで、クラックや層間剥離などの構造欠陥を抑制することが可能な最適プレス圧を容易に設定することができるとともに、積層体厚み変化率に基づいて定めたプレス圧Ｐから所定の範囲内のプレス圧（（Ｐ＋２００）（kgf／cm2））で圧着を行うことにより、絶縁不良の発生も併せて防止することができるようになり、さらには、得られた製品について、圧着の際のプレス圧と構造欠陥の有無の関係などを調べてから圧着時のプレス圧を決定するという複雑な処理が不要になるため、生産効率を向上させることが可能になる。したがって、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、積層セラミックコンデンサなどの積層セラミック電子部品を製造する場合に広く利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】積層セラミックコンデンサの構造を示す断面図である。
【図２】実施例１で調べた、積層体を圧着する際のプレス圧と圧下率との関係を示す図である。
【図３】実施例２で調べた、積層体を圧着する際のプレス圧と圧下率との関係を示す図である。
【図４】実施例２で調べた、プレス圧ＡとΔＢ／ΔＡの関係を示す図である。
【図５】従来の積層セラミックコンデンサの製造方法における積層体の圧着方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１            セラミック素子
２            セラミック層
３ａ，３ｂ    内部電極
４ａ，４ｂ    外部電極
５ａ，５ｂ    セラミック素子の端面
【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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