(57)【要約】【課題】  積層・圧着時に上金型と下金型との間の圧力上昇によって上金型に吸着されたシートに穴が空くことを防止する。【解決手段】  シート４０ａを吸着する吸着孔１１を有し該シート４０ａを搬送する上金型１０と、上金型１０によって搬送されたシート４０ａを積層する下金型２０と、を有し、上金型１０と下金型２０との対向面の中央部に、上金型１０と下金型２０との間の空気を排気する排気手段を有する。【選択図】        図１
2007055205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを吸着する吸着孔を有し該シートを搬送する上金型と、
前記上金型によって搬送されたシートを積層する下金型と、を有し、
前記上金型と前記下金型との対向面の中央部に、前記上金型と前記下金型との間の空気を排気する排気手段を有することを特徴とする積層装置。
【請求項２】
前記排気手段は、前記上金型のシート吸着面の中央部に形成された排気口を備えること特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項３】
前記排気口は、前記吸着孔よりも大径に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の積層装置。
【請求項４】
前記排気手段は、前記下金型のシート積層面の中央部に形成された排気口を備えることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項５】
前記排気手段は、前記排気口に負圧を与えて空気を吸引する真空ポンプを備えることを特徴とする請求項２ないし請求項４のうちいずれか一項に記載の積層装置。
【請求項６】
前記排気手段は前記排気口に負圧を与えて空気を吸引する真空ポンプを備え、前記吸引孔と前記排気口とはそれぞれ独立に吸引可能に構成されていることを特徴とする請求項２あるいは請求項３に記載の積層装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちいずれか一項に記載の積層装置を用いてシートを積層することを特徴とするシートの積層方法。
【請求項８】
請求項２に記載の積層装置を用いるシートの積層方法であって、前記上金型に吸着および搬送されるシートは前記排気口に対応する部分に貫通孔を有し、前記貫通孔および前記排気口を介して前記上金型と前記下金型との間の空気が排気されることを特徴とするシートの積層方法。
【請求項９】
請求項７あるいは請求項８に記載のシートの積層方法によってセラミックグリーンシートを積層して積層体を得る工程と、
前記積層体を焼成して焼結体を得る工程と、
前記焼結体の表面に外部電極を形成する工程と、を有することを特徴とする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、シートを積層する方法およびそれに用いる積層装置に関し、特にセラミックグリーンシートの積層装置および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】
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は、所定形状の電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートを積層装置によって積層、圧着して積層体を形成し、該積層体を焼成してなる。
【０００３】
従来の積層装置の一例として、特許文献１に記載された積層装置を図７に示す。この積層装置は、セラミックグリーンシート１３０を吸着して搬送する上金型１１０と、上金型１１０によって搬送されたセラミックグリーンシート１３０を積層する下金型１２０とを備える。上金型１１０は吸着孔１２１から真空吸引を行うことによってセラミックグリーンシート１３０を吸着して下金型１２０上へ供給し、下金型１２０上でセラミックグリーンシート１３０が積層される。下金型１２０の枠部分には真空ポンプ１２２に接続された排気経路１２１が設けられ、該排気経路１２１によって排気を行うことにより、セラミックグリーンシート１３０間の残留空気が排気されて密着度が向上する。
【特許文献１】特開平１１−２７７５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上金型に吸着されたセラミックグリーンシートを下金型上に積層、圧着する際、上金型は１〜１００ｍｍ／ｓ程度の速度で下金型に接近するため、上金型と下金型の間の圧力（気圧）の上昇が起こる。
【０００５】
数式（１）で表されるベルヌーイの定理（数式（１）において、ｖ：流線に沿った流速、ｇ：重力加速度、ｙ：高さ、Ｐ：圧力、ρ：密度）から、速度Ｖで接近する半径Ｒの平行な平板の、中心から距離ｒの地点の圧力上昇（Ｐ−Ｐ0、ただしＰは中心から距離ｒの地点の圧力、Ｐ0は大気圧）は、おおよそ数式（２）によって表される。
【０００６】
【数１】
2007055205.tif 000003
【０００７】
数式（２）より、ｒが小さいほどＰ−Ｐ0の値が大きくなるので、平板の中心に近いほど圧力上昇が大きいことが明らかである。
【０００８】
上金型と下金型の間の圧力上昇により、吸着孔からの負圧が相対的に大きくなりすぎて、吸着孔の部分でセラミックグリーンシートに穴が空くという不具合が発生することがあった。そして、上記の数式（２）より、圧力上昇は中央部において特に顕著となるため、セラミックグリーンシートの穴空きも中央部で特に発生しやすかった。近年、積層セラミック電子部品の小型化のためにセラミックグリーンシートの厚みが例えば１μｍ以下と極めて薄くなりつつあり、積層・圧着時の穴あきが起きやすくなっていた。
【０００９】
特許文献１に記載された発明では、下金型の枠部分で排気を行っているので圧力上昇の緩和に多少の効果があるが、上述のように圧力上昇は中央部で顕著に発生するため、枠部分で排気を行っても中央部の圧力上昇を効果的に緩和することはできず、セラミックグリーンシートの穴あきを防止するまでには至っていなかった。
【００１０】
このような問題は、セラミックグリーンシートの積層の局面に限定されず、例えば薄膜の有機シートを積層するときなどにも同様の問題が発生しうる。
【００１１】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、積層・圧着時に上金型に吸着されたシートに穴が空くことを防止できる積層装置、シートの積層方法、セラミックグリーンシートの積層方法、および積層セラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題点を解決するために本発明に係る積層装置は、シートを吸着する吸着孔を有し該シートを搬送する上金型と、前記上金型によって搬送されたシートを積層する下金型と、を有し、前記上金型と前記下金型との対向面の中央部に、前記上金型と前記下金型との間の空気を排気する排気手段を有することを特徴とする。
【００１３】
上金型と下金型との対向面の中央部に排気手段を設けることにより、圧力上昇の起こりやすい中央部で効果的に排気が行われて圧力上昇を抑制することができ、シートの穴あきを防止することができる。
【００１４】
また本発明の積層装置は、前記排気手段は、前記上金型のシート吸着面の中央部に形成された排気口を備えること特徴とする。
【００１５】
さらに本発明の積層装置は、前記排気口は、前記吸着孔よりも大径に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
一般に吸着孔の直径は１００〜３００μｍ程度であるが、圧力上昇を効果的に抑制するためには排気口はこれよりも大径に形成されていることが好ましい。より具体的には、排気口の径は０．５〜５．０ｍｍ程度が好ましい。
【００１７】
また、前記排気手段は、前記下金型のシート積層面の中央部に形成された排気口を備えることを特徴とする。
【００１８】
要するに、排気口は上金型および下金型のいずれに形成されていてもよい。
【００１９】
また、前記排気手段は、前記排気口に負圧を与えて空気を吸引する真空ポンプを備えることを特徴とする。
【００２０】
排気手段は、単に大気圧との気圧差によって排気を行うようにしてもよいが、真空ポンプを設けて排気口に負圧を与えることにより、より効果的に圧力上昇を抑制することができる。
【００２１】
そして、上金型に排気口を設ける場合には、前記排気手段は前記排気口に負圧を与えて空気を吸引する真空ポンプを備え、前記吸引孔と前記排気口とはそれぞれ独立に吸引可能に構成されていることが好ましい。
【００２２】
吸着孔と排気口で真空ポンプを共用するようにしてもよいが、吸着孔と排気口とでは負圧を与えるべきタイミングが異なるので、それぞれ独立して負圧を与えられるように真空ポンプを別途に設ける方が好ましい。
【００２３】
また、本発明のシートの積層方法は、上記の積層装置を用いてシートを積層することを特徴とする。
【００２４】
これにより、積層・圧着時の圧力上昇によってシートに穴があくことを防止できる。
【００２５】
また、本発明のシートの積層方法は、前記上金型に吸着および搬送されるシートは前記排気口に対応する部分に貫通孔を有し、前記貫通孔および前記排気口を介して前記上金型と前記下金型との間の空気が排気されることを特徴とする。
【００２６】
上金型に排気口を設ける場合には、このようにしておくことによってシートによって排気口がふさがれてしまうことを防止できる。
【００２７】
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、上記の積層方法によってセラミックグリーンシートを積層して積層体を得る工程と、前記積層体を焼成して焼結体を得る工程と、前記焼結体の表面に外部電極を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２８】
これにより、セラミックグリーンシートに穴があくことなく積層セラミック電子部品を製造することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、上金型と下金型との対向面の中央部に排気手段を設けることにより、圧力上昇の起こりやすい中央部で効果的に排気が行われて圧力上昇を抑制することができ、シートの穴あきを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下において、添付図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について具体的に説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は本発明の第１の実施例に係る積層装置を示す模式図である。図１において、セラミックグリーンシートと上金型のみ、破断面を示している。
【００３２】
本発明の積層装置は、ガイド３２上の駆動装置３１によって上下動可能に支持された上金型１０と、下金型２０を有する。上金型１０は吸着孔１１を有し、真空ポンプ１３ｂによって吸着孔１１に負圧を与えることにより、上金型１０にセラミックグリーンシート４０ａを吸着保持している。また、上金型１０の中央部には吸着孔１１よりも大径の排気口４１が設けられている。そして、上金型１０が下金型２０に向けて下降する動作にあわせて、真空ポンプ１３ａによって排気を行うことにより、上金型１０と下金型２０との間の圧力上昇を抑制する。セラミックグリーンシート４０ａの、排気口１２に対応する部分には貫通孔４１が設けられており、排気口１２からの排気が妨げられないようにされている。
【００３３】
上金型１０を下金型２０に向けて下降させることにより、セラミックグリーンシート４０ｂ上にセラミックグリーンシート４０ａを積層することができる。このとき同時に圧着を行ってもよい。
【００３４】
次に、この積層装置を用いた積層コンデンサの製造方法について説明する。
【００３５】
まず、チタン酸バリウム系の誘電体セラミックスを主成分とする誘電体セラミック粉末を用意し、バインダ、溶剤、可塑剤、消泡剤などを加えて混練し、セラミックスラリーを得る。このセラミックスラリーを用いてドクターブレード法などの周知の方法によってＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などからなるキャリアフィルム上にセラミックグリーンシートを形成する。セラミックグリーンシートの厚みは、例えば０．３μｍ〜３．０μｍ程度になるように適宜調整する。
【００３６】
次に、セラミックグリーンシート上に導電性ペーストを印刷し、所定形状の電極パターンを形成する。また、セラミックグリーンシートの中央部に貫通孔を形成する。
【００３７】
次に、図２（ａ）に示すようにキャリアフィルム４２に支持されたセラミックグリーンシート４０ａを積層装置のステージ３３上に載置し、上金型１０の吸引孔１１に負圧を与えてセラミックグリーンシート４０ａを吸着し、キャリアフィルム４２から剥離する。なお、図２においては、図面が煩雑になることを避けるため、図１に示した真空ポンプ１３ａ，１３ｂは図示を省略している。
【００３８】
そして、図２（ｂ）に示すように上金型１０を下金型２０の上方まで移動させ、セラミックグリーンシート４０ａを下金型２０上に積層する。このとき、上金型１０の降下にあわせて排気口１２に負圧を与えて排気を行い、圧力上昇を抑制する。この一連の動作を複数回繰り返すことにより、下金型２０上に積層体が形成される。
【００３９】
次にこの積層体をカットして焼成し、図３（ａ）に示すような、内部電極５１を内蔵した焼結体５０を得る。この焼結体５０の端面に、内部電極５１と電気的に接続する外部電極５２を焼き付けによって形成し、図３（ｂ）に示す積層コンデンサが完成する。
【００４０】
ここで、本発明の効果を検証するための実験を行った。チタン酸バリウム系の誘電体セラミック粉末を含む厚さ１．５μｍ、２００ｍｍ角のセラミックグリーンシートを作成した。このセラミックグリーンシートを、中央部に直径５ｍｍの排気口を有する本発明の積層装置の上金型に−７０ｋＰａの圧力で吸着させ、上金型の降下速度１０ｍｍ／ｓで上金型と下金型を接近させてから上金型に吸着されているセラミックグリーンシートを観察したところ、セラミックグリーンシートの穴あきは発生していなかった。このセラミックグリーンシートの拡大写真を図４に示す。図面中央部の円形状の陰がセラミックグリーンシートを透過して見える吸着孔であり、吸着孔部分でのセラミックグリーンシートの破れが発生していないことがわかる。なお、吸着孔の直径は１５０μｍである。
【００４１】
これに対し、比較例として排気口を備えていない従来の積層装置を用いて同条件で上金型と下金型とを接近させた後にセラミックグリーンシートを観察すると、吸着孔部分でセラミックグリーンシートの破れが認められた。このセラミックグリーンシートの拡大写真を図５に示す。図面中央部でセラミックグリーンシートの破れが発生していることが確認できる。
【００４２】
本実施例では、積層セラミック電子部品の一例として積層セラミックコンデンサについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、積層インダクタ、積層バリスタ、セラミック多層基板などであってもよい。
【００４３】
また、図１，２では上金型の中央部に一つの排気口が形成されているように図示しているが、排気口は複数設けられていてもよい。
【実施例２】
【００４４】
次に本発明の第２の実施例に係る積層装置について説明する。図６は本実施例の積層装置を示す模式図である。図６においては、図１，２と共通ないしは対応する部分には同一の符号を付しているので、適宜説明を省略する。また、図６において上金型と下金型のみ、断面を示している。
【００４５】
本実施例の積層装置では、下金型２０の中央部に排気口２１を有し、該排気口２１に負圧を与えるための真空ポンプ１３ｂが設けられている。上金型１０の降下にあわせて排気口２１から排気を行うことにより、上金型１０と下金型２０との間の圧力上昇を抑制することができる。
【００４６】
なお、上金型１０によって保持されているセラミックグリーンシート４０ａに貫通孔４１を設けているのは、このセラミックグリーンシート４０ａを下金型２０上に積層したときにセラミックグリーンシート４０ａによって排気口２１がふさがれないようにするためである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の積層装置を示す模式図である。
【図２】本発明の積層方法を示す工程図である。
【図３】本発明に係る積層セラミックコンデンサを示す断面図である。
【図４】実施例の方法に係るセラミックグリーンシートである。
【図５】比較例の方法に係るセラミックグリーンシートである。
【図６】第２の実施例に係る積層装置を示す模式図である。
【図７】従来の積層装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    上金型
１１    吸着孔
１２，２１    排気口
１３ａ，１３ｂ    真空ポンプ
２０    下金型
４０ａ，４０ｂ    セラミックグリーンシート
４１    貫通孔
５０    焼結体
５１    内部電極
５２    外部電極
【図１】
2007055205.tif 000004
【図２】
2007055205.tif 000005
【図３】
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【図４】
2007055205.tif 000007
【図５】
2007055205.tif 000008
【図６】
2007055205.tif 000009
【図７】
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