(57)【要約】【課題】  内部構造が安定した積層電子部品が得られる製造方法及び装置を提供する。【解決手段】  電子写真法を用いて、帯電させた絶縁体粒子をベース部材上に転写して絶縁体層を形成する第１の工程と、帯電させた導体粒子を所定の導体パターンで前記絶縁体層上に転写する第２の工程と、帯電させた絶縁体粒子を前記導体パターンと同層であって且つ該導体パターン間を補充するよう前記絶縁体層上に転写する第３の工程と、前記第２及び第３の工程により絶縁体層上に形成された導体形成層の上に帯電させた絶縁体粒子をベース部材上に転写して絶縁体層を形成する第４の工程とを備え、電子部品の積層数に応じて前記第２乃至第４の工程を繰り返して積層体を形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体形成層と絶縁体層とを積層してなる積層体を備えた電子部品の製造方法において、
感光体表面を帯電させる帯電工程，感光体表面に潜像パターンを形成する露光工程，帯電させた転写物粒子を感光体表面の潜像パターン上に現像する現像工程，被転写体に転写物粒子を転写する転写工程及び被転写体に転写物粒子を定着させる転写工程とを有する電子写真法を用いて、
帯電させた絶縁体粒子をベース部材上に転写して絶縁体層を形成する第１の工程と、
帯電させた導体粒子を所定の導体パターンで前記絶縁体層上に転写する第２の工程と、
帯電させた絶縁体粒子を前記導体パターンと同層であって且つ該導体パターン間を補充するよう前記絶縁体層上に転写する第３の工程と、
前記第２及び第３の工程により絶縁体層上に形成された導体形成層の上に帯電させた絶縁体粒子をベース部材上に転写して絶縁体層を形成する第４の工程とを備え、
電子部品の積層数に応じて前記第２乃至第４の工程を繰り返して積層体を形成する工程を有する
ことを特徴とする積層電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程に先立ちベース部材を所定の位置に移動させる第１の位置決め工程を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の積層電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記第３の工程に先立ちベース部材を所定の位置に移動させる第２の位置決め工程を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の積層電子部品の製造方法。
【請求項４】
導体形成層と絶縁体層とを積層してなる積層体を製造する積層装置において、
帯電させた絶縁体粒子をベース部材又はベース部材上に形成された導体形成層上に転写して絶縁体層を形成する第１の電子写真装置と、
帯電させた導体粒子を所定の導体パターンで前記絶縁体層上に転写する第２の電子写真装置と、
帯電させた絶縁体粒子を前記導体パターンと同層であって且つ該導体パターン間を補充するよう前記絶縁体層上に転写する第３の電子写真装置と、
各電子写真装置間でベース部材を搬送する搬送装置とを備えた
ことを特徴とする積層装置。
【請求項５】
前記第２の電子写真装置に搬入するベース部材の位置決めを行う第１の位置決め手段を備えた
ことを特徴とする請求項４記載の積層装置。
【請求項６】
前記第３の電子写真装置に搬入するベース部材の位置決めを行う第２の位置決め手段を備えた
ことを特徴とする請求項４記載の積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層セラミックコンデンサなど導体形成層と絶縁体層とを積層してなる積層体を備えた電子部品の製造方法及び装置に関し、特に積層体の形成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の積層電子部品は以下のような方法で製造されるのが一般的である。例えば積層セラミックコンデンサの場合、まず、誘電体粉末をバインダーに分散させた有機溶剤系スラリーを作成する。次に、このスラリーをベースフィルム上に薄く塗工してグリーンシートを得る。このグリーンシート上にＮｉなどの導電体粉とバインダとを混練した導電性ペーストをスクリーン印刷法などで印刷する。次に、このグリーンシートをベースフィルムから剥がして所定枚数だけ積層・圧着して積層シート体を得る。次に、この積層シート体を一部品毎にカットして積層体を得る。次に、積層体にディップ法などで外部電極を形成する。最後に、この積層体を所定条件で焼成し、さらに外部電極にメッキ処理を施す。以上の工程により積層電子部品が得られる。
【０００３】
また、他の製造方法としては積層シート体の形成方法として複写機などで用いられている電子写真法を採用したものが提案されている（特許文献１及び２参照）。この電子写真法は、感光体表面を帯電させる帯電工程，感光体表面に潜像パターンを形成する露光工程，帯電させた転写物粒子を感光体表面の潜像パターン上に現像する現像工程，被転写体に転写物粒子を転写する転写工程と、被転写体に転写物粒子を定着させる転写工程とを有している。電子写真法を用いた積層シート体の形成方法は、転写物として誘電体粒子及び導体粒子を用いて、まずベースフィルム上に誘電体粒子を転写して誘電体層を形成する。次に、誘電体層の上に所定の導体パターンで導体粒子を転写して導体層を形成し、さらに該導体パターン上に誘電体粒子を転写して誘電体層を形成する。この導体層の形成工程と誘電体層の形成工程を繰り返し実施することにより積層シート体を得る。
【特許文献１】特開昭５９−２２２９１６号公報
【特許文献２】特開平１１−３５４３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の従来の製造方法では、導体層の形成時には導体部位しか形成しておらず、該導体層のうち導体が形成されていない部位は上下の誘電体層が充填するような構造となる。したがって、積層シート体は、導体を形成した部位の厚みと形成していない部位の厚みに差が発生したり、誘電体の密度が不均一となり、これにより構造が不安定になるという問題があった。このような問題は、近年、積層電子部品の小型化・大容量化の要求にともない顕著となっている。すなわち、誘電体層及び導体層の薄膜化により、誘電体層に対する導体層の相対的な厚みが大きくなってきているので、前記問題点が顕著になっている。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内部構造が安定した積層電子部品が得られる製造方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本願では、導体形成層と絶縁体層とを積層してなる積層体を備えた電子部品の製造方法において、感光体表面を帯電させる帯電工程，感光体表面に潜像パターンを形成する露光工程，帯電させた転写物粒子を感光体表面の潜像パターン上に現像する現像工程，被転写体に転写物粒子を転写する転写工程及び被転写体に転写物粒子を定着させる転写工程とを有する電子写真法を用いて、帯電させた絶縁体粒子をベース部材上に転写して絶縁体層を形成する第１の工程と、帯電させた導体粒子を所定の導体パターンで前記絶縁体層上に転写する第２の工程と、帯電させた絶縁体粒子を前記導体パターンと同層であって且つ該導体パターン間を補充するよう前記絶縁体層上に転写する第３の工程と、前記第２及び第３の工程により絶縁体層上に形成された導体形成層の上に帯電させた絶縁体粒子をベース部材上に転写して絶縁体層を形成する第４の工程とを備え、電子部品の積層数に応じて前記第２乃至第４の工程を繰り返して積層体を形成する工程を有することを特徴とするものを提案する。
【０００７】
本発明によれば、所定の導体パターンで導体粒子を絶縁体層上に転写した後に、同層に導体パターン間を補充するように絶縁体粒子を転写することにより導体形成層を作成している。これにより、導体形成層と絶縁体層とを積層した積層体は厚みが安定したものとなるので、内部構造が安定する。また、本発明では積層体の形成方法として、複写器等で用いられている電子写真法を用いているので、導体パターンの設計変更を容易に行うことができる。したがって、多品種少数の部品製造に好適である。
【０００８】
なお、印刷法などの湿式方式により導体形成層を作成することも考えられるが、この場合には、導電性ペーストと絶縁体粒子ペーストとが混じり合って互いに浸食することを防止するために、導体性ペーストと絶縁体粒子ペーストとは所定の間隔をおいて形成する必要がある。このため、本発明で目的としてる積層体の内部構造の安定性を十分に達成することは困難である。一方、本発明では、乾式方式である電子写真法を用いて導体パターンの転写と絶縁体粒子の転写を行っているので、絶縁体粒子と導体パターン間の距離を極めて小さくとることができる。したがって、導体形成層と絶縁体層とを積層した積層体は厚みが安定したものとなり、その内部構造が安定する。
【０００９】
上述のように本願発明では、１つの導体形成層を、導体粒子の転写工程と絶縁体粒子の転写工程という２つの工程により形成している。このため、導体粒子の転写工程と絶縁体粒子の転写工程には高い精度が求められる。そこで、各工程に先立ちベース部材を所定の位置に移動させる位置決め工程を設けると好適である。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明によれば、所定の導体パターンで導体粒子を絶縁体層上に転写した後に、同層に導体パターン間を補充するように絶縁体粒子を転写することにより導体形成層を作成している。これにより、導体形成層と絶縁体層とを積層した積層体は厚みが安定したものとなるので、内部構造が安定する。また、本発明では積層体の形成方法として、複写器等で用いられている電子写真法を用いているので、導体パターンの設計変更を容易に行うことができる。したがって、多品種少数の部品製造に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施の形態に係る積層電子部品の製造方法及び積層装置について図面を参照して説明する。本実施の形態では積層電子部品の一例として積層セラミックコンデンサの製造方法及び積層装置について説明する。まず、製造対象であると積層セラミックコンデンサの構造について図１を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、積層セラミックコンデンサ１は、誘電体層２と導体形成層３とを交互に積層した積層体４と、該積層体４の端面に形成した外部電極５とを備えている。導体形成層３は、導体からなる内部電極３ａと前記誘電体層２と一体となった誘電体部３ｂとからなる。
【００１３】
従来の積層電子部品の製造方法では、誘電体層２の形成工程と内部電極３ａの形成工程とを交互に繰り返すことにより積層体３を製造していた。したがって、導体形成層３の誘電体部３ｂは、積層・圧着の過程において上下の誘電体層２が湾曲することにより当該部位が形成される。このため、積層体４は、内部電極３ａが形成されている部位と、内部電極３ａが形成されていない部位との厚みが均一とならないという問題があった。本願発明では、誘電体層２の形成工程と内部電極３ａの形成工程に加えて、導体形成層３の誘電体部３ｂの形成工程を設けることにより前記問題を解決している。以下に本願発明における積層体の作成方法について図２及び図３を参照して説明する。
【００１４】
本願発明では、誘電体層２の形成工程と内部電極３ａの形成工程に加えて、導体形成層３の誘電体部３ｂの形成工程を有すること、及び、誘電体層２，内部電極３ａ，誘電体部３ｂの各形成工程を、複写機等で採用されている電子写真法を用いて形成することを特徴としている。
【００１５】
電子写真法は、ドラム状の感光体表面を帯電させる帯電工程と、感光体表面にレーザ等で潜像パターンを形成する露光工程と、帯電させた転写物粒子を感光体表面の潜像パターン上に現像する現像工程と、被転写体に転写物粒子を転写する転写工程と、被転写体に転写物粒子を定着させる転写工程とを有する。本願発明では、誘電体層２及び誘電体部３ｂを形成する際には誘電体粒子を転写物として用い、内部電極３ａを形成する際には導体粒子を転写物として用いる。本実施の形態では誘電体粒子として、ＢａＴｉＯ3粉体と、主として希土類元素の酸化物などの添加物との混合物を用いた。なお、添加物としては、ＭｇＯ，Ｙ2Ｏ3及び焼結補助剤としてＳｉＯ2の混合粉体を用いた。また、導体粒子として、Ｎｉ粉体、前記誘電体粉体及び添加物並びにバインダを混合して作成した。なお、バインダとしてはポリスチレン、スチレン系樹脂及びエポキシ系樹脂が挙げられる。また、誘電体粒子及び導体粒子には、必要に応じて荷電制御剤，離型剤，可塑剤等を混合すると好適である。
【００１６】
本願発明では、図２に示すように、まずＰＥＴシートなどのベース部材１１に、帯電させた誘電体粒子を電子写真法で転写して誘電体層１２を形成する（図２（ａ））。次に、この誘電体層１２上に帯電させた導体粒子を所定の導体パターンで転写して導体形成層の内部電極１３を形成する（図２（ｂ））。図３（ａ）に、この導体パターン２１の一例を示す。次に、この誘電体層１２の上に、帯電させた誘電体粒子を内部電極１３間を補充するようなパターンで導体形成層の誘電体部１４を形成する（図２（ｃ））。この誘電体部１４のパターン２２は、図３（ｂ）に示すように、導体パターン２１を反転させたものである。
【００１７】
以降、誘電体層１２の形成工程（図２（ａ））、内部電極１３の形成工程（図２（ｂ））、誘電体部１４の形成工程（図２（ｃ））を繰り返し実施することで、積層シート体が得られる。この後に、従来の製造方法と同様に、積層シート体の切断工程、外部電極形成工程、焼成工程、メッキ工程を実施することにより積層セラミックコンデンサ１が得られる。
【００１８】
次に、本実施の形態に係る積層体の製造装置について図４を参照して説明する。図４は積層体の製造装置の構成図である。
【００１９】
積層体の製造装置は、図４に示すように、積層シート体を載置するパレット１０１と、パレット１０１を循環搬送する第１の搬送装置１０２と、第１の搬送装置１０２に対してパレット１０１を投入又は第１の搬送装置１０２からパレット１０１を取り出す第２の搬送装置１０３と、第１の搬送装置１０２によるパレット搬送経路上に直列に設置された第１〜第３の電子写真装置１１０，１２０，１３０と、各電子写真装置１１０，１２０，１３０に投入されるパレット１０１の位置決めを行う位置決め装置１４０，１５０，１６０とを備えている。
【００２０】
第１の電子写真装置１１０は、初回はパレット１０１上に載置されたベース部材上の全面に、２周目以降はベース部材上に形成された導体形成層上の全面に、誘電体層を形成する。第２の電子写真装置１２０は、第１の電子写真装置１１０で形成された誘電体層上に導体形成層の内部電極を形成する。第３の電子写真装置１３０は、第１の電子写真装置１１０で形成された誘電体層上であって、第２の電子写真装置１２０で形成した内部電極間を補充するように導体形成層の誘電体部を形成する。
【００２１】
第１の電子写真装置１１０の構造について図５を参照して説明する。なお、第２及び第３の電子写真装置１２０，１３０の構造は第１の電子写真装置１１０と同じである。
【００２２】
第１の電子写真装置１１０は、図５に示すように、ドラム状の感光体１１１と、感光体１１１の表面を帯電させる帯電器１１２と、帯電した感光体１１１に潜像パターンを形成する半導体レーザ１１３及びミラー１１４と、帯電させた誘電体粒子を収容する収容ボックス１１５と、感光体１１１に形成された潜像パターンに転写物である誘電体粒子を付着させるローラー１１６と、感光体１１１に付着している誘電体粒子を被転写体であるベース部材又はベース部材上に形成された導体形成層に転写する転写ユニット１１７と、転写した誘電体粒子を定着させる定着器１１８と、感光体１１１表面に残存している転写物を除去するクリーナ１１９とを備えている。
【００２３】
第１の電子写真装置１１０には、第１の搬送装置１０２により搬送されてくるパレット１０１の位置決めを行う位置決め装置１４０が設置されている。位置決め装置１４０は、パレット１０１の位置を検出するセンサ１４１と、該位置検出センサ１４１の検出信号に基づきパレット１０１の位置を補正する補正装置（図示省略）を備えている。位置検出センサ１４１としては機械的又は光学的なものを用いることができる。本実施の形態では、パレット１０１又はベース部材の所定位置に予め位置決め用の印を付けておき、ＣＣＤカメラによりパレット１０１を撮像し、撮像した画像情報を解析してパレット１０１の位置を把握する。そして、画像の解析情報に基づきパレット１０１の位置を補正する。補正装置は、パレット１０１を水平方向に移動させる駆動モータ等から構成される。
【００２４】
このような積層体の製造装置では、第２の搬送装置１０３が、ベース部材が載置されたパレット１０１を第１の搬送装置１０２に搬送する。当該パレット１０１は第１の搬送装置１０２により第１の電子写真装置１１０に投入される。このとき、第１の位置決め装置１４０によりパレット１０１の位置が高精度で補正される。そして、第１の電子写真装置１１０によりベース部材上に誘電体層が形成される。同様にして、第２の電子写真装置１２０により誘電体層上に導体形成層の内部電極が形成され、第３の電子写真装置１３０により導体形成層の誘電体部が形成される。以降、循環経路を形成する第１の搬送装置１０２により、第１〜第３の電子写真装置１１０〜１３０にパレット１０１を繰り返し投入することによりパレット１０１上に所定枚数積層された積層シート体が形成される。最後に、第１の電子写真装置１１０により最上層の誘電体層を形成した後、第２の反訴装置１０３がパレット１０１を搬出する。
【００２５】
次に、本実施の形態に係る積層体の製造装置の他の例について図６を参照して説明する。図６は積層体の製造装置の構成図である。
【００２６】
この積層体の製造装置は、図６に示すように、帯状のベース部材２１０を一対の回転ローラ２０１，２０２で巻き取るように構成している。そして、回転ローラ２０１，２０２間のベース部材２１０の移動経路上に、前述の第１〜第３の電子写真装置１１０，１２０，１３０と、位置決め装置１４０，１５０，１６０と、第２の搬送装置１０２とを配置している。各装置の構成は図４を参照した前述の製造装置と同様である。
【００２７】
このような製造装置では、第１の電子写真装置１１０によりベース部材２１０上に誘電体層が形成される。次に、回転ローラ２０１，２０２を回転制御することにより、ベース部材２１０の誘電体層形成部は第２の電子写真装置１２０に投入され、該第２の電子写真装置１２０により誘電体層上に内部電極が形成される。次に、回転ローラ２０１，２０２を回転制御することにより、ベース部材２１０の誘電体層形成部は第３の電子写真装置１３０に投入され、該第３の電子写真装置１３０により誘電体層上に導体形成層の誘電体部が形成される。この後に、回転ローラ２０１，２０２を逆方向に回転制御することにより、ベース部材２１０の誘電体層形成部を第１の電子写真装置１１０まで移動させる。以降、第１〜第３の電子写真装置１１０〜１３０によるベース部材２１０上に積層体が形成される。最後に、ベース部材２１０の積層体形成部を第２の搬送装置１０２まで移動させ積層体を搬送する。なお、第２の搬送装置１０２は、ベース部材２１０から積層体のみを剥離して搬送してもよいし、積層体と密着しているベース部材２１０部分を切り取ってベース部材２１０とともに積層体を搬送してもよい。
【００２８】
以上のように本実施の形態に係る積層電子部品の製造方法及び装置では、所定の導体パターンで導体粒子を誘電体層上に転写した後に、同層に導体パターン間を補充するように誘電体粒子を転写することにより導体形成層を作成している。これにより、導体形成層と誘電体層とを積層した積層体は厚みが安定したものとなるので、内部構造が安定する。また、本発明では積層体の形成方法として、複写器等で用いられている電子写真法を用いているので、印刷法などの湿式方式と比較して導体形成層の内部電極と誘電体部との隙間を極めて小さくできるとともに、導体パターンの設計変更を容易に行うことができる。したがって、積層体の内部構造が安定するとともに、多品種少数の部品製造に好適である。
【００２９】
以上、本発明の一実施の形態について詳述したが本発明はこれに限定されるものではない。以下上記実施の形態の変形例について説明する。
【００３０】
上記実施の形態では、誘電体層の形成工程と、導体形成層の内部電極の形成工程と、導体形成層の誘電体部の形成工程とは、それぞれ別個の電子写真装置１１０，１２０，１３０を用いている。ところで、誘電体層の形成工程と導体形成層の誘電体部の形成工程とは転写する材料が同じである。そこで、誘電体層の形成工程と導体形成層の誘電体部の形成工程を、１つの電子写真装置で実施するようにしてもよい。この場合、当該電子写真装置では、感光体への潜像パターンを、誘電体層用のものと、導体形成層の誘電体部用のものとを交互に切り替えればよい。
【００３１】
また、上記実施の形態では、内部電極形成工程と、誘電体部形成工程の各形成工程において定着器による導体粒子又は誘電体粒子の定着を行っている。ところで、この内部電極と誘電体部とは同層（導体形成層）に形成されるものである。そこで、後段の誘電体部の形成時にのみ定着工程を実施するようにしてもよい。
【００３２】
また、上記実施の形態では、複数の電子写真装置を用いていたが、複数種の転写物を取り扱える電子写真装置を用いることにより、１つの電子写真装置のみで積層シート体を製造するようにしてもよい。このような電子写真装置は、複数色のトナーを転写するカラー複写機で用いられており、その転写方法はタンデム方式と中間転写ベルト方式に大別される。タンデム方式では、複数の感光体を被転写体の進行方向に対して直列に配置し、各感光体においてそれぞれ異なる転写物を転写する。また、中間転写ベルト方式では、共通の感光体に付着させた転写物を中間転写ベルトに転写する工程を、転写物の種類数だけ繰り返し、その後に中間転写ベルトに付着した各転写物を被転写体に転写する。本願発明では、いずれの転写方式であっても実施できる。
【００３３】
また、上記実施の形態では、感光体に潜像パターンを形成する手段として半導体レーザを用いたレーザービーム方式を採用したが、ＬＥＤ方式を採用してもよい。
【００３４】
また、上記実施の形態では、製造対象である積層電子部品の一例として積層セラミックコンデンサを例示したが、他の積層電子部品であっても本願発明を適用できる。例えば、積層インダクタや、積層基板や、積層フィルタなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】積層電子部品の断面図
【図２】積層工程を説明する図
【図３】潜像パターンを説明する図
【図４】積層装置の構成図
【図５】電子写真装置の構成図
【図６】積層装置の構成図
【符号の説明】
【００３６】
１…積層セラミックコンデンサ、２…誘電体層、３…導体形成層、３ａ…内部電極、３ｂ…誘電体部、４…積層体、５…外部電極、１１，２１０…ベース部材、１２…誘電体層、１３…内部電極、１４…誘電体部、２１，２２…パターン、１０１…パレット、１０２…第１の搬送装置、１０３…第２の搬送装置、１１０，１２０，１３０…電子写真装置、１１１…感光体、１１２…帯電器、１１３…半導体レーザ、１１４…ミラー、１１５…収容ボックス、１１６…ローラー、１１７…転写ユニット、１１８…定着器、１１９…クリーナ、１４０，１５０，１６０…位置決め装置、１４１…位置検出センサ、２０１，２０２…回転ローラ
【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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