(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックグリーンシートを積み重ねた後、プレスしてセラミックグリーン積層体を形成するプレス成形工程を備えた積層型電子部品の製造方法において、前記プレス成形工程が、
前記セラミックグリーンシートを積み重ね、略常温状態のプレス装置にセットする第１の過程と、
略常温状態を維持しながら、積み重ねられたセラミックグリーンシートを少なくとも所定のプレス圧近傍まで徐々に昇圧するように加圧する第２の過程と、
前記所定のプレス圧近傍の加圧状態を維持しながら、前記積み重ねられたセラミックグリーンシートを所定の温度まで徐々に昇温するように加熱する第３の過程と、
前記積み重ねられたセラミックグリーンシートを所定の温度および圧力を維持してプレスし、セラミックグリーン積層体を形成する第４の過程とを備えていること、
を特徴とする積層型電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記プレス成形工程が、
加圧状態を維持しながら、前記セラミックグリーン積層体を徐々に降温するように冷却する第５の過程と、
前記セラミックグリーン積層体の冷却後、前記セラミックグリーン積層体に加えられているプレス圧を徐々に低くなるように除圧する第６の過程とを備えていること、
を特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記プレス成形工程が、
加熱状態を維持しながら、前記セラミックグリーン積層体に加えられているプレス圧を徐々に低くなるように除圧する第５の過程と、
前記セラミックグリーン積層体の除圧後、前記セラミックグリーン積層体を徐々に降温するように冷却する第６の過程とを備えていること、
を特徴とする請求項１に記載の積層型電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記第１の過程で、内部電極を表面に設けたセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積み重ねていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の積層型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】
本発明は、積層型電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層型コンデンサなどの製造は、多数の内部電極を表面に設けたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、これを加圧密着させてマザーセラミックグリーン積層体を形成するプレス成形工程と、マザーセラミックグリーン積層体を内部電極の配置に合わせて個々の素体に切断するカット工程と、カットした素体を焼成する工程と、焼成した素体に外部電極を形成する工程を順次経て行われる。
【０００３】
ここに、従来のプレス成形方法は以下の通りであった。まず、プレス金型内にセラミックグリーンシートを複数枚積層した後、プレス前の予熱を行う。次に、予め一定温度に加熱しているプレス装置の上下パンチ間に、前記セラミックグリーンシートが内部に積層されているプレス金型をセットし、一定のプレス圧およびプレス時間で加圧する。図７は、従来のプレス圧とプレス温度のダイヤグラムを示している。実線６１がプレス圧を表示し、一点鎖線６２がプレス温度を表示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプレス成形方法では、予熱の際に、セラミックグリーンシートに含まれているバインダや可塑材が蒸発してしまうため、セラミックグリーンシート相互間の密着力が弱くなってしまう。特に、内部電極を表面に設けたセラミックグリーンシートと、予め表面に電極を設けない外層用のセラミックグリーンシートとの相互密着力が弱くなり、焼成後の割れや層間剥がれが発生し易くなる。
【０００５】
さらに、セラミックグリーンシートのシート厚を薄くして積層数を増やすことにより、静電容量を大きくした積層コンデンサの場合、より密着力をアップするためにプレスの高温化が検討されている。プレス温度が高くなると、バインダや可塑材の蒸発がより一層促進されるため、密着力不足の問題は深刻である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、プレス成形前のバインダや可塑材の蒸発を抑え、セラミックグリーンシート相互間の密着力をアップさせることができる積層型電子部品の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る積層型電子部品の製造方法は、内部電極を表面に設けたセラミックグリーンシートを積み重ねた後、プレスしてセラミックグリーン積層体を形成するプレス成形工程を備えた積層型電子部品の製造方法であって、プレス成形工程が、
（ａ）セラミックグリーンシートを積み重ね、略常温状態のプレス装置にセットする第１の過程と、
（ｂ）略常温状態を維持しながら、積み重ねられたセラミックグリーンシートを少なくとも所定のプレス圧近傍まで徐々に昇圧するように加圧する第２の過程と、
（ｃ）前記所定のプレス圧近傍の加圧状態を維持しながら、積み重ねられたセラミックグリーンシートを所定の温度まで徐々に昇温するように加熱する第３の過程と、
（ｄ）積み重ねられたセラミックグリーンシートを所定の温度および圧力を維持してプレスし、セラミックグリーン積層体を形成する第４の過程とを備えている。「略常温」は、常温、並びに、セラミックグリーンシートに含まれているバインダや可塑材が蒸発しにくい温度を含む。「加圧状態を維持」は、加圧状態の条件の下で、という意味であり、第３の過程中、必ずしも圧力を一定に保つ必要はない。また、セラミックグリーンシートの中には、内部電極を表面に設けたセラミックグリーンシートが含まれる。
【０００８】
以上の方法により、従来の予熱過程が不要になり、加圧前にセラミックグリーンシート中のバインダや可塑材が蒸発することがない。
【０００９】
また、本発明に係る積層型電子部品の製造方法は、プレス成形工程が、
（ｅ）加圧状態を維持しながら、セラミックグリーン積層体を徐々に降温するように冷却する第５の過程と、
（ｆ）セラミックグリーン積層体の冷却後、セラミックグリーン積層体に加えられているプレス圧を徐々に低くなるように除圧する第６の過程とを備えている。これにより、セラミックグリーン積層体の残留応力が緩和され、内部歪みの発生が抑えられる。
【００１０】
あるいは、プレス成形工程が、
（ｇ）加熱状態を維持しながら、セラミックグリーン積層体に加えられているプレス圧を徐々に低くなるように除圧する第５の過程と、
（ｈ）セラミックグリーン積層体の除圧後、セラミックグリーン積層体を徐々に降温するように冷却する第６の過程とを備えていてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る積層型電子部品の製造方法の実施形態について添付図面を参照して説明する。電子部品として、積層型コンデンサを例して説明するが、積層型インダクタ、多層デバイス、多層基板などの積層型セラミック部品であってもよいことは言うまでもない。
【００１２】
［第１実施形態、図１〜図４］
積層型セラミックコンデンサの製造は、一般に、多数の内部電極を表面に設けたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、これを加圧密着させてマザーセラミックグリーン積層体を形成するプレス成形工程と、マザーセラミックグリーン積層体を内部電極の配置に合わせて個々の素体に切断するカット工程と、カットした素体を焼成する工程と、焼成した素体に外部電極を形成する工程を順次経て行われる。
【００１３】
ここに、プレス成形工程は、図１に示されているフローチャートの第１〜第６の過程を順次行う。図２は第１〜第６の過程のプレス圧とプレス温度のダイヤグラムを示している。実線２１がプレス圧を表示し、一点鎖線２２がプレス温度を表示している。第１の過程では、図３に示すように、下金型３と枠体４と上金型５からなる剛体のプレス金型２を使用する。下金型３の上面に枠体４を載せ、枠体４で囲まれた凹部内に、内部電極が形成されたセラミックグリーンシート８や予め表面に電極を設けない外層用のセラミックグリーンシート８などを積み重ねる。こうして、各セラミックグリーンシート８は積層体９とされる。さらに、積層体９の上に上金型５を載せる。
【００１４】
その後、図４に示すように、積層体９を収納したプレス金型２をプレス装置の下パンチ（剛体）１２上に載せ、下パンチ１２と上パンチ１１（剛体）の間にセットする。このとき、従来行っていたプレス前の予熱は実施せず、また、上下パンチ１１，１２の温度は常温である。
【００１５】
次に、第２の過程では、上パンチ１１を徐々に下降させて上下パンチ１１，１２間に圧力をかけ、プレス金型２を介して積層体９をプレスする。このとき、例えば約１分間で５０ＭＰａ程度まで昇圧させる。昇圧時間やプレス圧は、積層体９の材料に応じて適宜最適条件が設定される。一度に所定のプレス圧まで昇圧させてもよいし、段階的に昇圧させてもよい。また、本第１実施形態では、上下パンチ１１，１２の温度を常温にしているが、必ずしもこれに限るものではなく、積層体９に含まれているバインダや可塑材が蒸発しにくい温度であればよい。
【００１６】
次に、第３の過程では、上下パンチ１１，１２内にそれぞれ配管されているパイプ１３に、熱媒（本第１実施形態では加熱したオイル）を流し、上下パンチ１１，１２を昇温させると共に、プレス金型２を介して積層体９を昇温加熱する。このとき、例えば約７分間で１００℃程度まで昇温させる。昇温時間や加熱温度は、積層体９の材料に応じて適宜最適条件が設定される。一度に所定の温度まで昇温させてもよいし、昇圧−昇温−更なる昇圧−更なる昇温などのように段階的なプレス条件にしてもよい。さらに、昇圧および昇温の段階（第２および第３の過程）において、積層体９内のボイド（空孔）発生を防ぐため、真空脱気を行ってもよい。また、本第１実施形態では、第２の過程で本プレス圧５０ＭＰａに到達させているが、例えば第２の過程では４０ＭＰａのプレス圧に抑え、第３の過程で本プレス圧５０ＭＰａに到達させるようにしてもよい（図２の点線２３参照）。
【００１７】
次に、第４の過程では、所定の温度およびプレス圧を維持させて積層体９をプレス圧着させる。このとき、例えば約１００℃の温度かつ約５０ＭＰａのプレス圧の条件下で、１０〜２０分間プレスする。プレス時間は、積層体９の材料に応じて適宜最適条件が設定される。また、このプレス時間の間、必ずしもプレス圧を一定に維持する必要はなく、降圧・昇圧を繰り返してもよい。また、第４の過程でも、真空脱気を行ってもよい。
【００１８】
次に、第５の過程では、上下パンチ１１，１２のパイプ１３に、冷媒（本第１実施形態では冷却したオイル）を流し、上下パンチ１１，１２を冷却させると共に、プレス金型２を介して積層体９を冷却する。このとき、例えば約７分間で常温まで冷却させる。加圧状態を維持しながら、積層体９を冷却することにより、積層体９の残留応力が緩和され、内部歪みの発生を抑えることができる。なお、冷却時間や冷却温度は、積層体９の材料に応じて適宜最適条件が設定される。
【００１９】
次に、第６の過程では、上パンチ１１を徐々に上昇させて上下パンチ１１，１２間に加えられているプレス圧を除圧する。このとき、例えば約１分間で完全に零にする。除圧時間は、積層体９の材料に応じて適宜最適条件が設定される。
【００２０】
次に、プレス装置からプレス金型２を取り出した後、上金型５を取り外し、内部の積層体９を取り出す。
【００２１】
以上のプレス成形工程によれば、積層体９を加圧した後加熱するので、積層体９の予熱過程が不要になり、加圧前にセラミックグリーンシート８に含まれているバインダや可塑材が蒸発しない。従って、セラミックグリーンシート８相互間の密着力が強くなり、焼成後の積層型セラミックコンデンサの層間剥がれ、外層剥がれ、割れなどの品質不良の発生を抑えることができる。
【００２２】
［第２実施形態、図５および図６］
図５は、積層型セラミックコンデンサの別のプレス成形工程を示すフローチャートである。図６は、そのプレス圧とプレス温度のダイヤグラムを示している。実線３１がプレス圧を表示し、一点鎖線３２がプレス温度を表示している。
【００２３】
第１の過程〜第４の過程は、前記第１実施形態のプレス成形工程と同様であり、その詳細な説明は省略する。第５の過程では、上パンチ１１を徐々に上昇させて上下パンチ１１，１２間に加えられているプレス圧を除圧する。次に、第６の過程では、プレス装置からプレス金型２を取り出した後、プレス金型２にエアブロアによって冷風を吹き付けて空冷したり、自然放置して冷却したりする。この後、上金型５を取り外し、内部の積層体９を取り出す。
【００２４】
なお、本発明に係る積層型電子部品の製造方法は、前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、本発明は積層型コンデンサに限らず、例えば積層型ＬＣフィルタや高周波モジュールのような積層型電子部品にも適用できる。また、本発明は内部電極を表面に設けたセラミックグリーンシートに限らず、セラミックグリーンシートのみを積層した部分（外層や中間層のダミーシート）においても、セラミックグリーンシート間の密着力向上の効果が得られる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、積み重ねられたセラミックグリーンシートを少なくとも所定のプレス圧近傍まで徐々に昇圧するように加圧した後、この加圧状態を維持しながら所定の温度まで徐々に昇温するように加熱するので、加圧前にセラミックグリーンシートに含まれているバインダや可塑材が蒸発しない。従って、セラミックグリーンシート相互間の密着力が強くなり、焼成後の積層型電子部品の層間剥がれ、外層剥がれ、割れなどの品質不良の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層型電子部品の製造方法の第１実施形態を示すフローチャート。
【図２】図１に示した積層型電子部品の製造方法のプレス圧とプレス温度のダイヤグラム。
【図３】積層体をセットする手順を示す縦断面図。
【図４】積層体をプレスする手順を示す縦断面図。
【図５】本発明に係る積層型電子部品の製造方法の第２実施形態を示すフローチャート。
【図６】図５に示した積層型電子部品の製造方法のプレス圧とプレス温度のダイヤグラム。
【図７】従来の積層型電子部品の製造方法のプレス圧とプレス温度のダイヤグラム。
【符号の説明】
８…セラミックグリーンシート
９…マザーセラミックグリーン積層体
【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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【図７】
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