(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアフィルム上で成形された複数のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
複数の前記セラミックグリーンシートの特定のものの上に所定のパターンを有する内部回路要素膜を形成する工程と、
複数の前記セラミックグリーンシートの各々を積層し、かつプレスすることを繰り返す、積層・プレス工程と
を備える、積層型セラミック電子部品の製造方法であって、
表面粗さがＲａで０．３〜１０μｍである粗面シートを用意する工程をさらに備え、
前記積層・プレス工程は、複数の前記セラミックグリーンシートを複数のグループに分け、各グループ毎に前記粗面シート上において、前記セラミックグリーンシート同士が接する状態となるように複数の前記セラミックグリーンシートの各々を積層し、かつプレスし、その後、前記キャリアフィルムを剥離することを繰り返すことによって、前記粗面シートが各々の一方主面に接するように配置された、複数の予備積層体を作製する工程を備え、
第１の前記予備積層体上に、前記粗面シートが外側に位置する状態で、第２の前記予備積層体を積み重ね、次いでプレスする、第１の工程と、
次いで、第２の前記予備積層体上の前記粗面シートを剥離する、第２の工程とをさらに備え、
前記第１および第２の工程を繰り返すことによって、目的とする積層型セラミック電子部品のための生の積層体を得るようにされ、
前記第１および第２の工程を少なくとも１回実施した後の前記第１の工程における前記第１の予備積層体は、複数の前記予備積層体を積み重ねた状態となっている、
積層型セラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記粗面シートの引っ張り強さは、１０Ｋｇｆ／ｍｍ2 以上である、請求項１に記載の積層型セラミック電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記粗面シートは、樹脂からなる、請求項１または２に記載の積層型セラミック電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記粗面シートは、金属からなる、請求項１または２に記載の積層型セラミック電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記粗面シートを用意する工程は、当該粗面シートとなるべきシート材の表面にサンドブラスト処理またはエッチング処理を施す工程を備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の積層型セラミック電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、積層型セラミック電子部品の製造方法に関するもので、特に、複数のセラミックグリーンシートを積層し、次いでプレスする工程における改良に向けられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば積層セラミックコンデンサのような積層型セラミック電子部品を製造しようとするとき、複数のセラミックグリーンシートを用意し、これらセラミックグリーンシートを積層し、次いでプレスする工程が実施される。特定のセラミックグリーンシート上には、得ようとする積層型セラミック電子部品の機能に応じて、コンデンサ、抵抗、インダクタ、バリスタ、フィルタ等を構成するための内部電極のような内部回路要素膜が形成されている。
【０００３】
このような積層型セラミック電子部品において、その小型化および高性能化を実現するため、セラミックグリーンシートの薄層化および多層化が進められているが、この薄層化および多層化に伴い、特に、複数のセラミックグリーンシートを積層し、次いでプレスする工程において、内部回路要素膜の位置ずれや歪みの問題が生じやすくなる。
【０００４】
より典型的には、図４に示すようないわゆるプレス歪みや図５に示すような、いわゆる積層ずれが生じることがある。
【０００５】
図４および図５は、それぞれ、複数のセラミックグリーンシート１を積層して得られた生の積層体２を図解的に示す断面図であり、セラミックグリーンシート１の特定のものの上には、所定のパターンを有する内部電極のような内部回路要素膜３が、導電性ペーストを印刷することによって形成されている。
【０００６】
図４に示したプレス歪みは、次のような工程を経て生の積層体２が作製されるために生じるものである。
【０００７】
すなわち、生の積層体２を作製するため、複数のセラミックグリーンシート１の各々を積層し、かつプレスすることが繰り返されるが、複数のセラミックグリーンシート１の内、より先に積層されたセラミックグリーンシート１ほど、言い換えると、図４においてより下に位置するセラミックグリーンシート１ほど、プレスを受ける累積回数および累積時間が長くなる。そのため、より下のセラミックグリーンシート１ほど、プレスによるセラミックの流動の度合いが大きくなり、セラミックグリーンシート１がその主面方向により伸びる傾向がある。その結果、より下のセラミックグリーンシート１ほど、その厚みがより薄くなるとともに、セラミックグリーンシート１の伸びに伴って、内部回路要素膜３も広がるように歪んでしまう。
【０００８】
このようなことから、図４に図解的に示すように、複数の内部回路要素膜３は、その最も上に位置するものの寸法Ｓ１に比べて、その最も下に位置するものの寸法Ｓ２が大きくなり、全体として断面上において実質的に台形の形状を有する領域に広がるようになる。
【０００９】
他方、図５に示した積層ずれＤは、次のような種々の原因によってもたらされる。
【００１０】
たとえば、複数のセラミックグリーンシート１を積層する工程での管理が不適切である場合に生じる。セラミックグリーンシート１は、通常、キャリアフィルム（図示せず。）上で成形されるが、このようなキャリアフィルムを剥離した後に、セラミックグリーンシート１を積層する場合、セラミックグリーンシート１が機械的に軟弱であるため、積層ずれＤが特に生じやすい。また、複数のセラミックグリーンシート１の各々を積層した後に実施されるプレスが不十分な場合、あるいは、このようなプレスを実施しなかった場合には、積層を終えた生の積層体２全体をプレスする段階で積層ずれが生じることもあり、特に、キャリアフィルムによって裏打ちされた状態で、セラミックグリーンシート１を積層し、その後、キャリアフィルムを剥離する場合には、このキャリアフィルムの剥離段階で積層ずれが生じることもある。
【００１１】
なお、上述したプレス歪みおよび積層ずれＤは、いずれか一方のみが生じるのではなく、両者が混在して生じることが多い。
【００１２】
このようなプレス歪みおよび／または積層ずれＤは、得られた積層型セラミック電子部品の特性不良や特性のばらつきを生じさせる。また、生の積層体２は、通常、これをカットすることによった、複数の積層型セラミック電子部品のための積層体チップを取り出すようにされたマザーの状態で取り扱われるが、プレス歪みや積層ずれＤが生じている場合、カット後の積層体チップの外表面上の不所望な位置に内部回路要素膜３が露出してしまうという致命的な欠陥に至ることがある。
【００１３】
そこで、上述したプレス歪みや積層ずれＤの問題を解消し得る技術として、たとえば、特開平６−２３１９９６号公報に記載された技術や特開平１−２０８１３０号公報に記載された技術が提案されている。
【００１４】
特開平６−２３１９９６号公報では、複数のセラミックグリーンシートの各々を積層し、かつプレスすることを繰り返す、積層・プレス工程を、粗面シート上で実施することが記載されている。粗面シートは、これに接するセラミックグリーンシートの伸びを抑制し、そのため図４に示すようなプレス歪みを生じにくくすることができる。
【００１５】
他方、特開平１−２０８１３０号公報では、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得られた生の積層体全体をプレスするにあたって、この生の積層体両側から粗面シートで挟むことが記載されている。このような方法によれば、生の積層体全体をプレスする工程でのセラミックグリーンシートのずれが生じにくくなり、したがって、図５に示すような積層ずれＤを生じにくくすることができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−２３１９９６号公報に記載の方法では、セラミックグリーンシートの伸びを防止できるのは、セラミックグリーンシートの積層数が比較的少ない場合に限られ、セラミックグリーンシートの多層化が進むに従って、やはり、下に位置するセラミックグリーンシートほど、プレスを受ける累積回数および累積時間が増し、図４に示すようなプレス歪みを十分に防止することは不可能である。
【００１７】
他方、特開平１−２０８１３０号公報に記載の方法では、生の積層体の積層方向における両端において、粗面シートによるセラミックグリーンシートの伸びの抑制効果が得られるものの、キャリアフィルムを剥離した複数のセラミックグリーンシートを各々積層するにあたっては、各積層毎にプレスを行なわず、すべての積層を終えた段階で、生の積層体を一括してプレスするようにしているので、積層段階およびプレス段階の双方において、図５に示すような積層ずれＤが生じる可能性が高い。
【００１８】
そこで、この発明は、上述したような問題を解決し、多層化が図られても、プレス歪みや積層ずれの生じにくい、積層型セラミック電子部品の製造方法を提供しようとすることである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、キャリアフィルム上で成形された複数のセラミックグリーンシートを用意する工程と、複数のセラミックグリーンシートの特定のものの上に所定のパターンを有する内部回路要素膜を形成する工程と、複数のセラミックグリーンシートの各々を積層し、プレスすることを繰り返す、積層・プレス工程とを備える、積層型セラミック電子部品の製造方法に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。
【００２０】
すなわち、まず、表面粗さがＲａで０．３〜１０μｍである粗面シートが用意される。
【００２１】
また、上述した積層・プレス工程において、複数のセラミックグリーンシートを複数のグループに分け、各グループ毎に粗面シート上において、セラミックグリーンシート同士が接する状態となるように複数のセラミックグリーンシートの各々を積層し、かつプレスし、その後、キャリアフィルムを剥離することを繰り返すことによって、粗面シートが各々の一方主面に接するように配置された、複数の予備積層体を作製する工程が実施される。
【００２２】
そして、これら予備積層体について、粗面シートを付けたまま、積み重ね、次いでプレスする工程が実施される。より詳細には、第１の予備積層体上に粗面シートが外側に位置する状態で、第２の予備積層体を積み重ね、次いでプレスする、第１の工程と、次いで、第２の予備積層体上の粗面シートを剥離する、第２の工程とが実施される。
【００２３】
その後、上述の第１および第２の工程を繰り返すことによって、目的とする積層型セラミック電子部品のための生の積層体が作製される。ここで、第１および第２の工程を少なくとも１回実施した後の第１の工程における第１の予備積層体は、複数の予備積層体を積み重ねた状態となっている。
【００２６】
粗面シートの引っ張り強さは、１０Ｋｇｆ／ｍｍ2 以上であることが好ましい
【００２７】
また、粗面シートにおいて粗面を与えるため、好ましくは、粗面シートとなるべきシート材の表面にサンドブラスト処理またはエッチング処理が施される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は、この発明の一実施形態による積層型セラミック電子部品の製造方法を説明するためのものである。ここで、図１は、目的とする積層型セラミック電子部品のための生の積層体１１を得るための複数の予備積層体１２および１３を積み重ね、次いでプレスする工程を示している。また、図２および図３は、それぞれ、図１に示した工程において用いられる予備積層体１２および１３を作製するための工程が示されている。
【００２９】
図１ないし図３に示すように、粗面シート１４が用意される。粗面シート１４は、この粗面シート１４となるべきシート材の表面に、サンドブラスト処理またはエッチング処理を施すことによって、粗面１５が与えられたものである。
【００３０】
粗面シート１４の材質としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエチレン等の樹脂であっても、ステンレス鋼等の金属であってもよい。
【００３１】
図２を参照して、予備積層体１２の作製方法について説明する。
【００３２】
まず、図２（１）に示すように、粗面シート１４が、粗面１５を上にして配置され、この上に、セラミックグリーンシート１６が重ねられる。セラミックグリーンシート１６は、キャリアフィルム１７上で成形されたものであり、上述の工程は、キャリアフィルム１７によって裏打ちされた状態で実施され、この工程において、キャリアフィルム１７が上になるようにされる。
【００３３】
次に、キャリアフィルム１７を介して、セラミックグリーンシート１６が粗面シート１４に向かってプレスされ、それによって、粗面シート１４上にセラミックグリーンシート１６が転写される。
【００３４】
次に、図２（２）に示すように、キャリアフィルム１７のみが剥離される。
【００３５】
次に、図２（３）に示すように、セラミックグリーンシート１６同士が接する状態となるように、キャリアフィルム１７が剥離されたセラミックグリーンシート１６上に、次のセラミックグリーンシート１６が積層され、次いでプレスされる。このプレスにあたって、好ましくは、加熱される。
【００３６】
次に、図２（４）に示すように、キャリアフィルム１７のみが剥離される。
【００３７】
このような図２（３）および（４）にそれぞれ示した各工程は、所望の回数だけ繰り返され、それによって、図２（５）に示すように、所望の枚数のセラミックグリーンシート１６が積層され、かつ粗面シート１４が一方主面に接するように配置された、予備積層体１２が得られる。
【００３８】
図３は、内部電極のような内部回路要素膜１８が形成された予備積層体１３を作製するための工程を示している。
【００３９】
まず、キャリアフィルム１７によって裏打ちされたセラミックグリーンシート１６上には、たとえば導電性ペーストの印刷によって、所定のパターンを有する内部回路要素膜１８が形成される。
【００４０】
以後、図２を参照して説明した予備積層体１２の作製の場合と実質的に同様の工程が実施される。
【００４１】
すなわち、図３（１）に示すように、粗面シート１４上にセラミックグリーンシート１６が重ねられ、プレスされた後、図３（２）に示すように、キャリアフィルム１７のみが剥離される。
【００４２】
次いで、図３（３）に示すように、次のセラミックグリーンシート１６が積層され、プレスされた後、図３（４）に示すように、キャリアフィルム１７のみが剥離される。
【００４３】
そして、図３（３）および（４）に示した各工程が所望の回数だけ繰り返され、図３（５）に示すように、内部回路要素膜１８をそれぞれ形成した複数のセラミックグリーンシート１６が積層され、かつ粗面シート１４が一方主面に接するように配置された、予備積層体１３が得られる。
【００４４】
得ようとする積層型セラミック電子部品が積層セラミックコンデンサである場合、図２（５）に示した予備積層体１２が２つ用意され、図３に示した予備積層体１３については、得ようとする静電容量にとって必要な数だけ用意される。
【００４５】
なお、図２に示した予備積層体１２に備えるセラミックグリーンシート１６については、すべて、内部回路要素膜が形成されておらず、他方、図３に示した予備積層体１３に備えるセラミックグリーンシート１６については、すべて、内部回路要素膜１８が形成されていたが、このような内部回路要素膜の配置およびパターンについては、得ようとする積層型セラミック電子部品の種類に応じて決定される。
【００４６】
次に、図１に示すような工程が実施され、それによって、得ようとする積層型セラミック電子部品のための生の積層体１１が作製される。
【００４７】
すなわち、まず、図１（１）に示すように、予備積層体１２が、粗面シート１４を介して、図示しない積み重ねステージ上に置かれる。
【００４８】
次に、同じく図１（１）に示すように、粗面シート１４が外側に位置する状態で、粗面シート１４によって裏打ちされた予備積層体１３が、予備積層体１２上に積み重ねられる。
【００４９】
次に、粗面シート１４を介して、予備積層体１３が予備積層体１２に向かってプレスされる。このプレスにあたって、好ましくは、加熱される。
【００５０】
次に、図１（２）に示すように、上の予備積層体１３を裏打ちしていた粗面シート１４のみが剥離される。
【００５１】
その後、上述の図１（１）および（２）に示した各工程が所望の回数だけ繰り返される。
【００５２】
最後に、図１（３）に示すように、最も上の予備積層体１３上に、予備積層体１２が積み重ねられ、次いで、粗面シート１４を介してプレスされた後、粗面シート１４のみが剥離される。
【００５３】
そして、図１（４）に示すように、下の粗面シート１４を剥離すれば、目的とする生の積層体１１が得られる。
【００５４】
上述した図１（１）〜（３）に示した各工程を実施するにあたり、積み重ねの基準とするため、図示しないが、粗面シート１４および予備積層体１２および１３に共通する貫通孔を予め設けておき、他方、積み重ねステージに基準ピンを設けておき、貫通孔に基準ピンを受け入れるようにして、積み重ねの位置合わせを行なうようにしてもよい。また、このような貫通孔と基準ピンとの組み合わせによる位置合わせに代えて、イメージセンサによるセンシングに基づいて位置合わせするようにしてもよい。
【００５５】
以上説明した工程において、粗面シート１４は、セラミックグリーンシート１６の主面方向への伸びを抑制するように作用する。そのため、粗面シート１４には、所定以上の引っ張り強さが必要とされるが、この引っ張り強さに関して、好ましくは、１０Ｋｇｆ／ｍｍ2 以上に選ばれる。
【００５６】
同様に、セラミックグリーンシート１６の主面方向への伸びを抑制する粗面シート１４の作用を効果的に発揮させるため、粗面シート１４の粗面１５の表面粗さについては、Ｒａで０．３〜１０μｍの範囲に選ばれることが好ましく、１〜２μｍの範囲に選ばれることがより好ましい。
【００５７】
この表面粗さＲａが０．３μｍ未満であると、セラミックグリーンシート１６ないしは予備積層体１２または１３を十分に拘束することができず、これらの不所望な伸びが生じ、積層ずれが生じたり、あるいは、セラミックグリーンシート１６ないしは予備積層体１２または１３が粗面シート１４から外れ、これらの取扱いができなくなることがある。他方、表面粗さＲａが１０μｍを超えると、粗面シート１４を剥離した後にセラミックグリーンシート１６の表面に残る痕跡が目立つようになり、積層型セラミック電子部品の外観不良を招くことがあるからである。
【００５８】
なお、予備積層体１２および１３ならびに生の積層体１１をそれぞれ得るための工程において実施されるプレスは、剛体プレスを適用しても、静水圧プレスを適用してもよい。
【００５９】
生の積層体１１が得られた後、この生の積層体１１は、通常、複数の積層型セラミック電子部品のための積層体チップを取り出すためのマザーの状態にあるため、複数の積層体チップを取り出すために、カットされ、得られた積層体チップが焼成され、次いで、端子電極等がその外表面上に形成されることによって、目的とする積層セラミックコンデンサのような積層型セラミック電子部品が完成される。
【００６０】
以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他、種々の実施形態が可能である。
【００６１】
たとえば、この発明が適用される積層型セラミック電子部品については、積層セラミックコンデンサに限らず、抵抗、インダクタ、バリスタ、フィルタ等として機能する他の積層型セラミック電子部品にも、これら機能素子が複合された積層型セラミック電子部品にも適用することができる。
【００６２】
また、内部回路要素膜は、内部電極のような良好な導電性を有する場合のほか、たとえば比較的大きな電気抵抗性あるいは他の電気的特性を有する回路要素を与えるものであってもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、積層・プレス工程において、積み重ねられるべき複数のセラミックグリーンシートを複数のグループに分け、各グループ毎に粗面シート上で複数のセラミックグリーンシートの各々を積層し、かつプレスすることによって、粗面シートが各々の一方主面に接するように配置された、複数の予備積層体を作製するようにしているので、各々の予備積層体にあっては、積層数を小さくすることができ、粗面シートによる作用を十分に及ぼした状態でセラミックグリーンシートの積層およびプレスを行なうことができる。したがって、プレス歪みを生じにくくすることができる。なお、このプレス歪みの度合いは、上述したグループ分けの数を多くするほど、より小さくすることができる。
【００６４】
また、この発明によれば、粗面シートによって裏打ちされたままの状態で、予備積層体の積み重ねおよびプレスし、その後で、粗面シートを剥離するようにしているので、このような予備積層体の積層およびプレスの段階でも、粗面シートの作用を十分に働かせることができる。その結果、予備積層体においてプレスによる歪みを生じにくくすることができるとともに、積層ずれも生じにくくすることができる。
【００６５】
このようなことから、この発明によれば、優れた品質の積層型セラミック電子部品を、ばらつきなく、かつ高い信頼性をもって製造することができる。
【００６６】
この発明において、セラミックグリーンシートが、キャリアフィルム上で成形され、このキャリアフィルムによって裏打ちされた状態で、積層・プレス工程を実施するようにすれば、軟弱なセラミックグリーンシートの取扱いが容易になるとともに、取扱い中におけるセラミックグリーンシートの不所望な変形や破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態による積層型セラミック電子部品の製造方法に備える、予備積層体１２および１３の積み重ねおよびプレス工程を説明するための図解的断面図である。
【図２】図１に示した予備積層体１２を作製するための工程を図解的に示す断面図である。
【図３】図１に示した予備積層体１３を作製するための工程を図解的に示す断面図である。
【図４】この発明が解決しようとする課題を説明するためのもので、プレス歪みが生じている生の積層体２を図解的に示す断面図である。
【図５】この発明が解決しようとする課題を説明するためのもので、積層ずれＤが生じている生の積層体２を図解的に示す断面図である。
【符号の説明】
１１  生の積層体
１２，１３  予備積層体
１４  粗面シート
１５  粗面
１６  セラミックグリーンシート
１７  キャリアフィルム
１８  内部回路要素膜
【図１】
0003925094.tif 000002
【図２】
0003925094.tif 000003
【図３】
0003925094.tif 000004
【図４】
0003925094.tif 000005
【図５】
0003925094.tif 000006