(57)【要約】【課題】余白印刷を伴うことなく、内部電極などの導電層に起因した段差を解消することができる、積層電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】積層電子部品の製造方法は、第１のセラミックグリーンシート２５の上に第２のセラミックグリーンシート２７が設けられ、その上に内部電極５、７が設けられている単位層構成２３を少なくとも含むシート積層体２１を形成するステップと、シート積層体をプレスするステップとを含む。そして、内部電極を形成するペーストに含まれる溶剤に対して、第２のセラミックグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂の方は、第１のセラミックグリーンシート２５を形成するペーストに含まれる樹脂よりも溶解しやすい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のグリーンシート上に第２のグリーンシートが設けられ、該第２のグリーンシートの上に導電層が設けられている単位層構成を少なくとも含むシート積層体を形成するステップと、
前記シート積層体をプレスするステップとを含み、
前記導電層を形成するペーストに含まれる溶剤に対して、前記第２のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂の方が、前記第１のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂よりも溶解しやすい、
積層電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記シート積層体を形成するステップにおいては、前記単位層構成を得た後、その導電層に対して乾燥処理を行い、その後に前記単位層構成を積層に供して前記シート積層体を得る
請求項１に記載の積層電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記プレスするステップの後に、前記単位層構成に対して熱処理を施すステップを、さらに含む
請求項１又は２に記載の積層電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記導電層を形成するペーストに含まれる溶剤は、ジヒドロターピネオールであり、
前記第２のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂は、ポリビニルアセタール樹脂である
請求項１乃至３の何れか一項に記載の積層電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記導電層を形成するペーストに含まれる溶剤は、ジヒドロターピネオールであり、
前記第１のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂は、セルロース樹脂である
請求項１乃至４の何れか一項に記載の積層電子部品の製造方法。
【請求項６】
前記シート積層体を用意するステップにおいては、前記第２のグリーンシートが前記第１のグリーンシートの上に塗布態様によって形成される
請求項１乃至５の何れか一項に記載の積層電子部品の製造方法。
【請求項７】
基体の内部に複数の導電層が埋設されている積層電子部品であって、
前記基体は、それぞれがペーストから形成される第１のグリーンシート及び第２のグリーンシートを焼成して得られるものであり、
前記導電層を形成するペーストに含まれる溶剤に対して、前記第２のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂の方が、前記第１のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂よりも溶解しやすい態様で、前記第１のグリーンシート上に前記第２のグリーンシートが設けられ且つ該第２のグリーンシートの上に導電層が設けられた単位層構成を少なくとも含むシート積層体を形成し、それをプレスし、その後、焼成することを介して得られる、
積層電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層電子部品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層電子部品の一つである積層セラミックコンデンサは、一般に、次のような工程によって製造されている。まず、原料となるセラミック粉末、バインダ、溶剤等を含むセラミックペーストにより、いわゆるグリーンシートを形成する。次に、このグリーンシートに、導電ペーストにより複数の内部電極をスクリーン印刷法などで形成する。そして、内部電極を有するグリーンシートを、内部電極の位置が交互にずれて重なるように複数枚積層し、シート積層体を作る。次に、かかるシート積層体をプレスし、一つのコンデンサの形状に向けた所定の大きさに切断して、積層チップ体を得る。さらに、その積層チップ体に対して、バインダ等を除去する脱バインダ処理を行い、所定条件で焼成した後、積層チップ体の両端部に外部電極を形成して、積層セラミックコンデンサを得る。
【０００３】
また、このようにして製造される積層セラミックコンデンサにおいては、積層数が多層になるほど内部電極の厚みによる他の部位との段差が無視できなくなる。すなわち、内部電極が印刷されていない余白部分を含む積層領域と、内部電極を含んだ積層領域との間で、内部電極の有無による段差が生じる。かかる段差は、焼成時のクラックやデラミネーションなどを誘発させ、製品の特性の劣化や歩留まりの低下を招く原因となり得る。そこで、いわゆる余白印刷として、内部電極の周囲に段差吸収用のセラミックペーストを印刷し、上記段差の問題の解消を試みるものもある（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、余白印刷を伴う態様では、精度の高い印刷工程が余計に増加する問題がある。また、余白印刷位置がずれて内部電極との間に隙間が生じたり逆に内部電極に乗り上げたりするなどのおそれがあることから、印刷精度の管理が容易ではないという問題もある。
【特許文献１】特開２００１−１６７９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、いわゆる余白印刷を伴うことなく、内部電極などの導電層に起因した段差を解消することができる、積層電子部品の製造方法等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】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明の積層電子部品の製造方法は、第１のグリーンシート上に第２のグリーンシートが設けられ、該第２のグリーンシートの上に導電層が設けられている単位層構成を少なくとも含むシート積層体を形成するステップと、前記シート積層体をプレスするステップとを含み、前記導電層を形成するペーストに含まれる溶剤に対して、前記第２のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂の方が、前記第１のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂よりも溶解しやすい、ことを特徴とする。
【０００７】
好適には、前記シート積層体を形成するステップにおいては、前記単位層構成を得た後、その導電層に対して乾燥処理を行い、その後に前記単位層構成を積層に供して前記シート積層体を得る。
【０００８】
また、前記プレスするステップの後に、前記単位層構成に対して熱処理を施すステップを、さらに含むようにしてもよい。
【０００９】
また、前記導電層を形成するペーストに含まれる溶剤を、ジヒドロターピネオールとし、その場合、前記第２のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂を、ポリビニルアセタール樹脂としてもよいし、及び／又は、前記第１のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂を、セルロース樹脂としてもよい。
【００１０】
また、前記シート積層体を用意するステップにおいては、前記第２のグリーンシートが前記第１のグリーンシートの上に塗布態様によって形成されるようにしてもよい。
【００１１】
同課題を達成するための本発明の積層電子部品は、基体の内部に複数の導電層が埋設されている積層電子部品であって、前記基体は、それぞれがペーストから形成される第１のグリーンシート及び第２のグリーンシートを焼成して得られるものであり、前記導電層を形成するペーストに含まれる溶剤に対して、前記第２のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂の方が、前記第１のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂よりも溶解しやすい態様で、前記第１のグリーンシート上に前記第２のグリーンシートが設けられ且つ該第２のグリーンシートの上に導電層が設けられた単位層構成を少なくとも含むシート積層体を形成し、それをプレスし、その後、焼成することを介して得られるものである。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本発明によれば、いわゆるシートアタック作用に先導され、導電層を第２のグリーンシートに押し込むことで、導電層の存在に起因した段差を緩和・解消し、クラックやデラミネーションの発生を抑制することができる。しかも、余白印刷を強いられないため、印刷工程の増加や印刷精度の管理といった問題を伴わずに済む。また、第１のグリーンシートにおいてシートアタック作用の進行を抑制する効果が期待できるため、過剰なシートアタック作用によるショート不良などを防止することができる。
【００１３】
また、シート積層体を形成するステップにおいて、前記単位層構成を得た後、その導電層の乾燥を行う場合には、乾燥条件を制御することで、導電層を形成するペーストに含まれる溶剤の拡散・樹脂の溶解を制御することができ、シートアタック作用の進みすぎや不足を回避し、プレス前に望ましいシートアタック作用の適切な進行状態を実現することができる。
【００１４】
また、前記プレスするステップの後に、前記単位層構成に対して熱処理を施すステップを、さらに含む場合には、導電層を形成するペーストに含まれる溶剤による更なる拡散を停止させ、シートアタック作用を終了させることができる。
【００１５】
また、前記シート積層体を用意するステップにおいては、前記第２のグリーンシートが前記第１のグリーンシートの上に塗布態様によって形成される場合には、その後のＰＥＴフィルムからの剥離において、ある程度の層厚を有したシートとして容易に剥離することができ、グリーンシート毎にＰＥＴフィルムから剥離を行う場合よりも作業性が良好である。
【００１６】
なお、本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施の形態によって更に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る積層電子部品及びその製造方法を、積層セラミックコンデンサに関するものとして実施した場合の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサ、また本実施の形態に係る製造方法を適用する積層セラミックコンデンサの一例を示す断面図である。図示の積層セラミックコンデンサ１は、セラミック基体３の内部に、複数の内部電極（導電層）５、７が埋設されている。セラミック基体３は後述するように複数のセラミックグリーンシートを積層することによって構成されている。
【００１９】
図中上下に隣り合う関係の内部電極５、７は、位置が互い違いになるように配置され、セラミック基体３を構成するセラミック層を介して向き合っている。内部電極５、７の層数は、要求される静電容量に応じて決定される。
【００２０】
セラミック基体３は、内層部分９及び外層部分１１，１３によって構成されている。上記の内部電極５、７は、厳密には、セラミック基体３のうちの内層部分９に埋設されていた。外層部分１１，１３は上下一対設けられており、すなわち、内層部分９の上方には上部外層部分１１が積層され、内層部分９の下方には下部外層部分１３が積層されている。内層部分９は、複数の内部電極を備えたコンデンサの機能領域であり、外層部分１１，１３はそれぞれ、保護領域として機能する。
【００２１】
セラミック基体３の対向する側面には外部電極としての端子電極１５、１７が設けられている。内部電極５は、このうちの端子電極１５に導通されており、内部電極７は端子電極１７に導通されている。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。図２に示されるように、ステップＳ１として、まず、グリーンシート積層体を形成・用意する。
【００２３】
グリーンシート積層体は、本発明としては、第１のグリーンシート上に第２のグリーンシートが設けられ、その第２のグリーンシートの上に導電層（内部電極）が設けられている単位層構成を少なくとも一つ含むものであるが、本実施の形態としては、内層部分が全て単位層構成２３の積層によって形成されているグリーンシート積層体２１を図３に例示する。
【００２４】
図３に示されるように、内層部分９における単位層構成２３のそれぞれは、第１のセラミックグリーンシート２５上に第２のセラミックグリーンシート２７が設けられ、その第２のセラミックグリーンシート２７の上に内部電極５、７が設けられている。また、外層部分１１，１３においては、外層部分の構成用のセラミックグリーンシート２９が積層されている。
【００２５】
単位層構成２３の形成態様は特に限定されるものではないが、まず一例を説明する。図２に示されるように、ステップＳ１−１として、第１のセラミックグリーンシート２５を形成するための第１のセラミックペーストを用意し、これを可撓性のあるＰＥＴフィルムの上に塗布し、乾燥させて、第１のセラミックグリーンシート２５を得る。次に、予め用意された第２のセラミックグリーンシート２７を形成するための第２のセラミックペーストを、第１のセラミックグリーンシート２５の上面に、塗布し、乾燥させる。これによって、第１のセラミックグリーンシート２５の上に第２のセラミックグリーンシート２７が積層された構成を得る。なお、これらのセラミックペーストの塗布は、例えばドクターブレード又は押出ヘッド等を用いることができる。
【００２６】
次に、予め用意された内部電極５、７を形成するための導電ペーストを、第２のセラミックグリーンシート２７の上面に複数箇所に分離する態様で配置する。このようにして、第１のセラミックグリーンシート２５上に第２のセラミックグリーンシート２７が設けられ、その第２のセラミックグリーンシート２７の上に内部電極５、７が設けられた一つの単位層構成２３を得る。
【００２７】
続いて、ステップＳ１−２として、単位層構成２３における内部電極５、７に対して乾燥処理を行う。次に、かかる単位層構成２３を複数積層する。この積層は、内部電極５、７の位置が交互にずれる態様で行われる。さらに、内層部分９に対して外層部分１１，１３を積層する。
【００２８】
このようにして、内層部分９が複数の単位層構成２３で構成され、内層部分９の上下に外層部分１１，１３が積層されているグリーンシート積層体２１が得られる。
【００２９】
なお、本発明としては、ペーストの配置方法に関しては上記に限定されるものではなく、セラミックペースト及び導電ペーストのそれぞれにつき、既存の方法である塗布、印刷、転写などの方法は勿論、それ以外の如何なる方法を用いてもよい。
【００３０】
また、乾燥と積層との関係についても上記の例に限定されるものではない。単位層構成２３の形成に際しては、例えば、第１のセラミックペーストを乾燥させた第１のセラミックグリーンシート２５と、第２のセラミックペーストを乾燥させた第２のセラミックグリーンシート２７とを予め個別に作成しておき、乾燥済みの第１のセラミックグリーンシート２５及び第２のセラミックグリーンシート２７を積層した後に、第２のセラミックグリーンシート２７の上面に内部電極５、７を形成する導電ペーストを配置する態様でもよい。
【００３１】
また、グリーンシート積層体２１の内層部分９を構成するに際しては、個々の単位層構成２３を形成しておき、それらの単位層構成２３をまとめて積層する態様には限定されず、より下層を構成するものから順次あるいは何層かまとめて、対応するセラミックペーストや導電ペーストを塗布等して乾燥することを繰り返し、結果的に図３に示す内層部分９を構成するような積層態様であってもよい。要するに、最終的に、複数のグリーンシートの間に導電層が介在されて構成される態様であれば特定の態様に限定されるものではない。
【００３２】
また、グリーンシート積層体２１全体に関しても同様であり、内層部分９と、外層部分１１，１３とを個別に形成しておき、最後に積層する態様は勿論、より下層を構成するものから順次あるいは何層かまとめて、対応するセラミックペーストや導電ペーストを塗布等して乾燥することを繰り返すような態様でもよい。
【００３３】
次に、セラミックペーストの構成について説明する。本発明としては、導電層（内部電極）を形成するペーストに含まれる溶剤に対して、第２のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂の方が、第１のグリーンシートを形成するペーストに含まれる樹脂よりも溶解しやすい、という態様を満たすように、各ペーストを用意する。なお、これは、相互の溶解度パラメータが近いほど溶解しやすい関係にあるとして、その溶解度パラメータの一例として、ＳＰ値を挙げておく。
【００３４】
上記を満たす具体的な態様として、本実施の形態における各ペーストは、例えば、以下の表１のような構成を備える。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
まず、内部電極５、７を形成するための導電ペーストは、導電体粉末、溶剤及びバインダなどを少なくとも含み、溶剤としては、ジヒドロターピネオールが用いられ、バインダとしては、セルロース系樹脂が用いられる。
【００３７】
また、第２のセラミックグリーンシート２７を形成するためのセラミックペーストは、セラミック粉末、溶剤、バインダ及び可塑剤などを少なくとも含む。そして、溶剤としては、ターピネオールが用いられ、バインダとしては、ポリビニルアセタール樹脂（ブチラール）が用いられる。
【００３８】
また、第１のセラミックグリーンシート２５を形成するためのセラミックペーストは、セラミック粉末、溶剤、バインダ及び可塑剤などを少なくとも含む。そして、溶剤としては、メンタノールプロピオネートに加え、ジヒドロターピネオール又はターピニルアセテート又はジヒドロターピニルアセテートを含むものが用いられる。バインダとしては、セルロース系樹脂が用いられる。
【００３９】
次に、図２に戻り、ステップＳ２として、グリーンシート積層体２１をプレスし、ステップＳ３として、プレス後（裁断前）のグリーンシート積層体２１（特に単位層構成２３）に対して、熱処理を施す。さらに、ステップＳ４として、グリーンシート積層体２１を、製品に向けた適切な大きさのグリーンチップへと裁断する。
【００４０】
次に、ステップＳ５として、裁断された複数のグリーンチップに対して、固化乾燥処理を施す。かかる熱処理は、ペーストに含まれている可塑剤成分を揮発させ、グリーンチップに適当な硬度を与えるための処理である。
【００４１】
ステップＳ６として、第１バレル研磨を行う。第１バレル研磨は、いわゆる湿式バレル研磨であり、グリーンチップの角を予め程よく丸め、後の製造過程中にグリーンチップに欠けや剥がれなどが発生するのを防止するためのものである。
【００４２】
次に、ステップＳ７として、脱バインダ処理及び焼成（焼結）処理を行い、ステップＳ８として、第２バレル研磨を行う。かかるバレル研磨は、内部電極５、７と、後に設けられる端子電極１５、１７との接続性をより確実にするために行われるものである。最後に、ステップＳ９として、端子電極１５、１７を形成して、積層セラミックコンデンサを得る。
【００４３】
上述した本実施の形態によれば、以下に説明するようにして、内部電極５、７の存在に起因する段差を緩和・解消し、クラックやデラミネーションの発生を抑制することができる。
【００４４】
まず、図２のステップＳ１−１において、単位層構成２３を形成した段階では、図４の（ａ）に示されるように、下層から順に、第１のセラミックグリーンシート２５、第２のセラミックグリーンシート２７及び内部電極５、７が単純に積層された状態にある。
【００４５】
上記の積層がなされると、内部電極５、７を形成するための導電ペーストに含まれた溶剤は、図４の（ｂ）に示されるように、すぐ下方の第２のセラミックグリーンシート２７へと徐々に拡散し始め、第２のグリーンシート２７を形成するペーストに含まれていた樹脂成分を溶解させていく。すなわち、シートアタック作用が始まる。
【００４６】
その後、単位層構成２３は、図２のステップＳ２に示したように、グリーンシート積層体２１を構成するように積層され、プレスされる。このプレスによって、内部電極５、７には、第２のセラミックグリーンシート２７に向けた押圧力が作用し、また、第２のセラミックグリーンシート２７を溶解させるシートアタック作用も相俟って、図４の（ｃ）並びに図５に示されるように、内部電極５、７は、第２のセラミックグリーンシート２７に押し込まれる。
【００４７】
このように内部電極５、７が押し込まれることによって、内部電極５、７の上面位置が第２のセラミックグリーンシート２７の上面位置とほぼ同じになるか又は同じにならないにしても両者の高さ差が単なるプレスによる場合以上に縮小する。よって、内部電極５、７の存在に起因する段差を緩和・解消し、クラックやデラミネーションの発生を抑制することができる。しかも、かかる段差の緩和・解消効果は、精度の高い余白印刷を行うことなく、印刷工程の増加や印刷精度の管理といった新たな問題を伴わずに済む。
【００４８】
なお、図４の（ｃ）の図示は、プレスによって内部電極５、７と第２のセラミックグリーンシート２７の上面位置がほぼ同じになる場合を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。両者の上面位置がほぼ同じとはならない場合であっても、シートアタックに先導されて内部電極５、７をセラミックグリーンシートに押し込む態様であれば、本発明に含まれるものであり、単にプレスするだけの態様に比べて、上記段差の緩和・解消効果が得られる。
【００４９】
また、各ペーストの関係として、内部電極５、７を形成するペーストに含まれる溶剤に対して、第２のグリーンシート２７を形成するペーストに含まれる樹脂の方が、第１のグリーンシート２５を形成するペーストに含まれる樹脂よりも溶解しやすい、という関係が満たされている。このため、第２のセラミックグリーンシート２７に生じるシートアタック作用は、容易には、第１のセラミックグリーンシート２５において進行しない。よって、過剰なシートアタック作用によるショート不良などを防止することができる。
【００５０】
また、上述した本実施の形態においては、図２のステップＳ１−２に示したように、単位層構成２３を形成した後であって、グリーンシート積層体２１のプレス前に、単位層構成２３の内部電極５、７の乾燥処理を行う。このため、かかる乾燥処理の乾燥条件を制御することで、内部電極５、７を形成するペーストに含まれる溶剤の拡散・樹脂の溶解を制御することができる。したがって、シートアタック作用の進みすぎや不足を回避し、プレス前に望ましいシートアタック作用の適切な進行状態を実現することができる。
【００５１】
さらに、本実施の形態においては、図２のステップＳ３に示したように、プレス後であって裁断前に、単位層構成２３に対して熱処理を施している。このため、内部電極５、７を形成するペーストに含まれる溶剤による更なる拡散を停止させ、シートアタック作用を終了させることができる。
【００５２】
さらに、本実施の形態では、第２のセラミックグリーンシート２７が第１のセラミックグリーンシート２５の上に塗布態様によって形成される。このため、その後のＰＥＴフィルムからの剥離においては、ある程度の層厚を有したシートとして容易に剥離することができ、セラミックグリーンシート毎にＰＥＴフィルムから剥離を行う場合よりも作業性が良好である。
【００５３】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【００５４】
例えば、本発明を適用する積層電子部品は、積層セラミックコンデンサに限定されるものではない。基体の内部に複数の導電層が埋設されている積層電子部品であって、ペーストによって形成したシート状部材、さらに、その上にペーストによって形成した導電層を有するシート状部材などを積層することで構成される積層電子部品に対してならば、広く適用することができる。したがって、例えば、インダクタ、ＬＣフィルタ、アレイ部品等に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態に関する積層セラミックコンデンサの断面図である。
【図２】本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの製造方法に関する工程図である。
【図３】本実施の形態に関するグリーンシート積層体の構成を示す図である。
【図４】単位層構成におけるプレス前後の構成変化を示す図である。
【図５】本実施の形態に関するプレス後のグリーンシート積層体の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１                            積層セラミックコンデンサ（積層電子部品）
３                            セラミック基体
５、７                        内部電極（導電層）
２１                          グリーンシート積層体
２３                          単位層構成
２５                          第１のセラミックグリーンシート
２７                          第２のセラミックグリーンシート
【図１】
2007180198.tif 000004
【図２】
2007180198.tif 000005
【図３】
2007180198.tif 000006
【図４】
2007180198.tif 000007
【図５】
2007180198.tif 000008