(57)【要約】【課題】バレル研磨後の積層セラミックコンデンサの素体を乾燥する工程において、水の気化による体積膨張によって発生する素体のクラックを防止することができる積層セラミック電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】複数の内部電極が設けられたセラミック層を複数積層して、マザー積層体を形成する工程と、マザー積層体を複数の素体に分割して、素体の端面に内部電極を露出させる工程と、素体と水溶液とメディアボールとをバレル研磨機のポット内に入れて撹拌し、素体の端面をバレル研磨する工程と、を備え、水溶液は、炭水化物を主成分とする水溶液であること、を特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の内部電極が設けられたセラミック層を複数積層して、マザー積層体を形成する工程と、
前記マザー積層体を複数の素体に分割して、前記素体の端面に前記内部電極を露出させる工程と、
前記素体と水溶液とメディアボールとをバレル研磨機のポット内に入れて撹拌し、前記素体の端面をバレル研磨する工程と、を備え、
前記水溶液は、炭水化物を主成分とする水溶液であること、
を特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】
バレル研磨した後の前記素体の前記端面に、外部電極ペーストを塗布し、焼き付ける工程をさらに備えたこと、を特徴とする、請求項１に記載の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、積層セラミック電子部品の素体、水、メディアボールを、バレル研磨機のポットに入れて研磨する工程を備えた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】
特許文献１には、焼成後の積層セラミックコンデンサの端面をバレル研磨するため、積層セラミックコンデンサの素体、水、メディア（ＳｉＣ）ボールを、バレル研磨機のポットに入れて一定時間研磨する工程を備えた積層セラミック電子部品の製造方法が記載されている。
【０００３】
このバレル研磨機のポットでの研磨工程において、図６に示すように、素体５０の端面５０ａに露出している内部電極５２とセラミック層５４との境界の隙間から、水分が侵入して素体５０の内部に残存してしまう。
【０００４】
研磨後にポットから取り出された素体５０は、超音波洗浄機で洗浄された後、真空乾燥機内で減圧された状態で乾燥される。このとき、真空乾燥機内は、減圧状態であるので、素体５０の内部電極５２とセラミック層５４との境界の隙間から侵入した水分は、乾燥機による加熱によって気化して素体５０の外へ排出されることとなり、効果的な乾燥が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１６３０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、水は気化する際、体積が膨張する。従って、積層セラミックコンデンサの素体５０を乾燥する工程において、水の気化による体積膨張によって素体５０にクラックが発生することがあった。この現象は、減圧状態の下でも変わらず、発生する。従って、特許文献１の技術でも、水の気化による体積膨張によって発生する素体５０のクラックの防止は不十分であった。
【０００７】
それゆえに、本発明の目的は、バレル研磨後の積層セラミックコンデンサの素体を乾燥する工程において、水の気化による体積膨張によって発生する素体のクラックを防止することができる積層セラミック電子部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
複数の内部電極が設けられたセラミック層を複数積層して、マザー積層体を形成する工程と、
マザー積層体を複数の素体に分割して、素体の端面に内部電極を露出させる工程と、
素体と水溶液とメディアボールとをバレル研磨機のポット内に入れて撹拌し、素体の端面をバレル研磨する工程と、を備え、
水溶液は、炭水化物を主成分とする水溶液であること、
を特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法である。
【０００９】
また、本発明は、バレル研磨した後の素体の端面に、外部電極ペーストを塗布し、焼き付ける工程をさらに備えたこと、を特徴とする、積層セラミック電子部品の製造方法である。
【００１０】
本発明では、炭水化物を主成分とする水溶液を用いることで、粘性を有する水溶液が、積層セラミックコンデンサの素体の内部電極が露出している端面の微小隙間へ浸入し難くなり、水分の侵入が抑制される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バレル研磨後の積層セラミックコンデンサの素体を乾燥する工程において、水の気化による体積膨張によって発生する素体のクラックを防止することができる。
【００１２】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】積層セラミック電子部品の一実施の形態を示す外観斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】本発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法の一実施の形態を示すフローチャートである。
【図４】内部電極を形成したセラミックグリーンシートが積層された状態を示す斜視図である。
【図５】バレル研磨機のポット内の状態を示す模式図である。
【図６】従来の積層セラミック電子部品の製造方法の問題点を説明するための模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．セラミック電子部品
本実施の形態では、セラミック電子部品として、積層セラミックコンデンサを一例とし説明するけれども、バリスタなどのセラミック電子部品であってもよいことは言うまでもない。
【００１５】
図１は、積層セラミックコンデンサ１を示す外観斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図である。積層セラミックコンデンサ１は、セラミック素体１０と、セラミック素体１０の左右の端部に形成された外部電極２０，２２と、を備えている。
【００１６】
セラミック素体１０は、複数の内層用セラミック層１１と、複数の内層用セラミック層１１同士の界面に配設された複数の内部電極１２，１３と、複数の内層用セラミック層１１を挟むように上下に配設された外層用セラミック層１５ａ，１５ｂとで構成されている。すなわち、セラミック素体１０は、セラミック層１１，１５ａ，１５ｂと内部電極１２，１３とが交互に積層された直方体形状の積層体構造を有している。内層用セラミック層１１の厚みは０．３〜１０．０μｍであることが好ましい。
【００１７】
内部電極１２と内部電極１３とは、厚み方向において、内層用セラミック層１１を介して対向している。この内部電極１２と内部電極１３とが、内層用セラミック層１１を介して対向している部分に静電容量が実効的に形成されている。
【００１８】
内部電極１２の引出部は、セラミック素体１０の左側の端面に引き出されて外部電極２０に電気的に接続されている。内部電極１３の引出部は、セラミック素体１０の右側の端面に引き出されて外部電極２２に電気的に接続されている。
【００１９】
内部電極１２，１３は、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどからなる。内部電極１２，１３の厚みは０．３〜２．０μｍであることが好ましい。
【００２０】
外部電極２０，２２は、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどからなる下地電極と、該下地電極の表面に形成されるＮｉめっき層およびＳｎめっき層とを含む。
【００２１】
２．積層セラミックコンデンサの製造方法
次に、積層セラミックコンデンサ１の製造方法が、図３に示すフローチャートを参照して説明される。
【００２２】
（１）セラミックグリーンシートの作製
ステップＳ１で、セラミックスラリーが、ドクターブレード法を用いて、支持材であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、乾燥後の厚みが２．５μｍになるように成形され、内層用セラミックグリーンシートや外層用セラミックグリーンシートとされる。
【００２３】
（２）内部電極の形成
次に、ステップＳ２で、内層用セラミックグリーンシート上に、前述のＮｉを主成分とする導電性ペーストが、スクリーン印刷などによって塗布され、所定のパターンの内部電極１２，１３が形成される。内部電極１２，１３の膜厚は、焼成前のＮｉ厚みが０．５〜１．０μｍになるように設定される。
【００２４】
（３）積層
次に、ステップＳ３で、支持材であるＰＥＴフィルムから、内層用セラミックグリーンシートや外層用セラミックグリーンシートが剥離された後、外層用セラミックグリーンシートが、焼成後の外層用セラミック層１５ｂの厚みが所定の厚みになるように、所定枚数積層される。
【００２５】
その上に、図４に示すように、内部電極１２，１３が形成された内層用セラミックグリーンシートが、内部電極１２，１３が交互になるように、順次積層される。内層用セラミックグリーンシートが２００〜８００枚のときに本発明が効果的に発揮される。その上に、外層用セラミックグリーンシートが、焼成後の外層用セラミック層１５ａの厚みが所定の厚みになるように、所定枚数積層される。こうして、マザーセラミック積層体が作製される。
【００２６】
次に、マザーセラミック積層体が、所定の金型に入れられ、静水圧プレスなどの手段によって、積層方向にプレスされる。
【００２７】
（４）分割
次に、ステップＳ４で、マザーセラミック積層体は、カット刃により押し切られ、もしくは、ダイシングソーにより切削されて、所定の製品サイズにカットされ、未焼成のセラミック素体１０が切り出される。なお、ダイシングソーによる切削の場合は水を使用するけれども、カット刃による押し切りの場合は水を使用しないので、カット刃による押し切りの方が好ましい。切断されたセラミック素体１０の一方端面には、内部電極１２が露出しており、他方端面には、内部電極１３が露出している。
【００２８】
（５）焼成
次に、ステップＳ５で、未焼成のセラミック素体１０は焼成される。焼成温度は、９００〜１３００℃であることが好ましい。ここで、内部電極１２，１３と内層用や外層用セラミックグリーンシートとは、焼成時の収縮率が異なり、内部電極１２，１３と内層用や外層用セラミックグリーンシートとの間に隙間が生じる。こうして、内層用セラミックグリーンシートは内層用セラミック層１１とされ、外層用セラミックグリーンシートは外層用セラミック層１５ａ，１５ｂとされる。
【００２９】
（６）バレル研磨
次に、ステップＳ６で、セラミック素体１０は、バレル研磨機によって、内部電極１２，１３がセラミック素体１０の端面に露出させられると共に、コーナー部や稜部に丸みが形成される。すなわち、図５に示すように、バレル研磨は、バレル研磨機の約１．５Ｌの容積を有している研磨槽３０に、メディアボールである研磨石（アルミナ）３２、研磨粉（アルミナ粉）、炭水化物を主成分とする水溶液（例えば、０．０１ｇ〜２０ｇの片栗粉に代表されるでんぷん質を水に溶かした水溶液）と共に、セラミック素体１０が所定量入れられて研磨が実施される。
【００３０】
このとき、水溶液中の炭水化物が、セラミック素体１０の端面に露出した内部電極１２，１３と内層用セラミック層１１との界面の隙間を塞ぎ、隙間から水分がセラミック素体１０内に浸入することを防止する。
【００３１】
（７）外部電極の形成
次に、ステップＳ７で、焼成後のセラミック素体１０の両端面に、Ｃｕを主成分とする導電性ペーストが塗布され、焼き付けられて下地電極が形成される。下地電極を焼き付ける際は、セラミック素体１０内に水分が殆んど侵入していないので、セラミック素体１０内の水分が弾けることによるセラミック素体１０の割れなどの外観不良が発生しない。さらに、下地電極の表面に、湿式めっきによってＮｉ−Ｓｎめっき層が形成され、外部電極２０，２２が形成される。
【００３２】
こうして、積層セラミックコンデンサ１が作成される。積層セラミックコンデンサ１の外形寸法（外部電極２０，２２を含む）は、長さＬが０．４〜３．２ｍｍ、幅Ｗが０．２〜２．５ｍｍ、高さＴが０．２〜２．５ｍｍである。
【００３３】
（実験例）
実験例では、バレル研磨の工程において、異なる条件により積層セラミックコンデンサの各評価サンプルを作製し、外観不良加速試験を行った。
【００３４】
（１）評価サンプルの作製
評価サンプルの積層セラミックコンデンサ１の外形寸法は、長さＬが３．２ｍｍ、幅Ｗが２．５ｍｍ、高さＴが２．５ｍｍである。内部電極１２，１３の総数は５８０層であり、内部電極１２，１３の厚みは６μｍである。各評価サンプルは１０００個作製された。
【００３５】
（ａ）実施例
実施例の場合は、バレル研磨の工程で、研磨槽３０に、メディアボールである研磨石（アルミナ）３２、研磨粉（アルミナ粉）、炭水化物を主成分とする水溶液（片栗粉に代表されるでんぷん質を水に溶かした水溶液）と共に、セラミック素体１０が所定量入れられて研磨が実施された。
【００３６】
（ｂ）比較例
比較例の場合は、バレル研磨の工程で、研磨槽３０に、メディアボールである研磨石（アルミナ）３２と研磨粉（アルミナ粉）と共に、セラミック素体１０が所定量入れられて研磨が実施された。すなわち、炭水化物を主成分とする水溶液は使用しなかった。
【００３７】
（２）評価方法
バレル研磨の工程後、そのまま研磨槽３０からセラミック素体１０を取り出さないで、２０時間放置して、水分のセラミック素体１０内への侵入を促進させる加速試験（外観不良加速試験）を行った。外観不良は、内部電極１２，１３の露出を伴うセラミック素体１０の割れが発生したか否かが目視で確認された。
【００３８】
（３）評価結果
表１は、積層セラミックコンデンサ１の評価結果を示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１より、炭水化物を主成分とする水溶液を用いることで、外観不良抑制効果が確認できた。実施例の場合、水分飛ばしを行わなくても、外観不良数が０であり、十分な効果が得られた。
【００４１】
なお、この発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
【符号の説明】
【００４２】
１  積層セラミックコンデンサ
１０  セラミック素体
１１  内層用セラミック層
１２，１３  内部電極
１５ａ，１５ｂ  外層用セラミック層
２０，２２  外部電極
【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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