(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極パターンが印刷されたセラミック材質のグリーンシートを複数積層して積層体を形成する段階と、
前記積層体の一側面に複数のプリプレグを積層して形成された第１複合積層プレートを積層し、前記積層体の他側面に複数のプリプレグを積層して形成された第２複合積層プレートを積層して拘束する段階と、
前記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートを通して前記積層体を加熱して圧着する段階と、を含み、
前記第１複合積層プレート及び前記第２複合積層プレートは、加熱圧着時の前記積層体の物性に基づく熱変形を低減するように、前記積層体の物性に応じて前記複数のプリプレグのそれぞれの積層角度が調節されていることを特徴とする積層セラミックキャパシタの製造方法。
【請求項２】
前記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートの少なくとも一つに少なくとも一つの追加積層体を積層する段階と、
前記追加積層体に追加複合積層プレートを積層して拘束する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
【請求項３】
前記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートは、積層されるプリプレグの中心層を基準として積層数及び積層角度が上下対称を成すことを特徴とする請求項１または２に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
【請求項４】
前記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートは、プリプレグの積層数及び積層角度が相互同一であることを特徴とする請求項１または２に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
【請求項５】
前記積層体から前記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートを除去した後表面を研磨する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の積層セラミックキャパシタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層セラミックキャパシタの製造方法に関するもので、さらに詳しくは複合積層プレートの熱膨張係数を選択的に調節して圧着工程時にセラミックシート積層体から発生する面方向への熱変形を最少化することが可能な積層セラミックキャパシタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に積層セラミックキャパシタ（Ｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ、ＭＬＣＣ）は電気を一時的に備蓄することが可能な部品で、交流は通過し直流は通過できない特性を利用して移動通信機器、デジタルＡＶ機器、コンピュータなどの電子機器でＤＣ−ｂｌｏｃｋｉｎｇ、Ｂｙ−ｐａｓｓｉｎｇ、カップリングなどの多様な用途に使用される電子部品である。
【０００３】
このようなＭＬＣＣはニッケルペースト（ｐｈａｓｔｅ）を通して内部電極として使用される電極パターンが印刷された薄膜の誘電体シート（セラミックシート）を数十枚ないし数百枚を積層圧着して高温で焼結させ、外部電極を塗布した後焼付して端子電極部を形成しこれをメッキすることにより製造される。
【０００４】
圧着工程のため、従来にはアルミニウムベースプレート上にＭＬＣＣ積層体を配置し、再度その上にＳＵＳからなる圧着プレートを積層してこれを所定の温度及び圧力を与える方式で圧着工程を行った。
【０００５】
しかし、上記ＭＬＣＣ積層体はセラミックシートにニッケルなどの金属電極が印刷され積層された形態で、異方性（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）の特性を有しており、このような異方性は等方性（ｉｓｏｔrｏｐｉｃ）材料とは異なって材料の物性が方向性を有するという特徴がある。
【０００６】
従って、ＭＬＣＣ積層体の場合ｘ軸及びｙ軸方向に相違する熱的、機械的な物性を示すこととなり、このような物性が積層体変形発生の根本的な原因として作用する。
【０００７】
特に、セラミックシートを作製するため熱膨張の特性が大きい多量のバインダー、可塑剤、添加剤などが使用されるが、これは圧着工程上で起こる熱荷重の条件により積層体の変形を発生させる主要原因と知られている。
【０００８】
このような積層体の変形は切断工程時に各チップの切断マージン部に対する規格を満たすことが出来なくなり製品不良を誘発させる原因の一つで、これに対する改善を通して不良率を低減することが求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述の従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、圧着工程時に積層体に与える熱変形を最少化して製品の不良率を低減することが出来る積層セラミックキャパシタの製造方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような目的を達成すべく技術的な構成として、本発明による積層セラミックキャパシタの製造方法は、電極パターンが印刷されたセラミック材質のグリーンシートを複数積層して積層体を形成する段階と、上記積層体の一側面に第１複合積層プレートを積層し、上記積層体の他側面に第２複合積層プレートを積層して拘束する段階と、上記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートを通して上記積層体を加熱して圧着する段階と、を含み、第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートは、積層角度の異なる複数のプリプレグが積層されて形成される。
【００１１】
好ましく、本発明は上記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートの少なくとも一つに少なくとも一つの追加積層体を積層する段階と、上記追加積層体に追加複合積層プレートを積層して拘束する段階と、をさらに含む。
【００１２】
好ましく、上記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートは、少なくとも一つのプリプレグが積層されて形成されることを特徴とする。
【００１３】
さらに好ましく、上記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートは、上記プリプレグの積層角度が調節されて積層されることを特徴とする。
【００１４】
さらに好ましく、上記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートは、積層されるプリプレグの中心層を基準として積層数及び積層角度が実質的に上下対称を成すことを特徴とする。
【００１５】
さらに好ましく、上記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートは、プリプレグの積層数及び積層角度が相互実質的に同一であることを特徴とする。
【００１６】
好ましく、本発明は上記積層体から上記第１複合積層プレート及び第２複合積層プレートを除去した後表面を研磨する段階をさらに含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、複合積層プレートの熱膨張係数を選択的に調節することにより圧着工程時にセラミックグリーンシート積層体から発生する面方向への熱変形を最少化してチップ不良の発生を低減することが出来るという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明による積層セラミックキャパシタの製造方法に関する具体的な事項を図面を参照に説明する。
【００１９】
図１は電極パターンが印刷された複数のセラミックグリーンシートが積層された積層体を表した斜視図で、図２は図１の積層体の両側面に複合積層プレートを積層して拘束した状態を表した斜視図及び断面図である。
【００２０】
先ず、図１のようにガラス粉末と無機物フィラーが混合された混合粉末に有機溶媒及びバインダーと可塑剤などを混合し、ドクターブレード法などでテープ成形した後所定の大きさに裁断してセラミックグリーンシート１を成形する。
【００２１】
ここで、ガラス粉末は１０〜５５ｗｔ％ＣａＯ、４５〜７０ｗｔ％ＳｉＯ２、０〜３０ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３、１０ｗｔ％以内の不純物で構成され、無機物フィラーとしては石英、ジルコニア、アルミナなどが挙げられる。
【００２２】
次に、上記グリーンシート１上には電極パターン２が備えられるようスクリーン印刷方式などを通して導電性電極パターン２を印刷した後、製品を形成するのに必要な数だけ複数層に重ねて積層し積層体１０を形成する。
【００２３】
その後、図２のように上記積層された積層体１０の一側面には第１複合積層プレート２１を積層し、上記積層体１０の他側面には第２複合積層プレート２２を積層して上記積層体１０を拘束する。
【００２４】
この際、上記積層体１０と上記第１複合積層プレート２１及び第２複合積層プレート２２との間には向後圧着工程の後分離が容易であるようシリコンがコーティングされたＰＥＴフィルム１１を積層することが好ましい。
【００２５】
本発明の好ましい実施例では第１複合積層プレート２１と第２複合積層プレート２２との間に一つの積層体１０が積層されることについて図示しているが、これに限定されず複数の積層体が積層される場合も含まれることが出来る。
【００２６】
この場合、上記第１複合積層プレート２１及び第２複合積層プレート２２の少なくとも一つに少なくとも一つの追加積層体をさらに積層し、また上記追加積層体に上記第１複合積層プレート２１及び第２複合積層プレート２２のいずれか一つを積層して上記追加積層体を拘束する。
【００２７】
上記のように、第１複合積層プレート２１と第２複合積層プレート２２との間に上記積層体１０を積層して拘束されるようにした後、ビニルバックに入れて真空包装した後密封して圧着工程を用意する。
【００２８】
本圧着工程は８５℃条件で静水圧を加えることが出来る装備（未図示）内に上記のように真空包装した積層体を配置し、１時間ないし２時間程度１００ＭＰａの圧力を加えて加圧成形する。
【００２９】
従来にはアルミニウムプレート及びＳＵＳプレートを使用して積層体を拘束し圧着したが、本発明では複合材料からなる積層プレートを使用して熱膨張係数（ＣＴＥ）を調節することにより圧着工程時に発生する積層体の変形を最少化することが出来るようにした。
【００３０】
図２で図示する第１複合積層プレート２１及び第２複合積層プレート２２に関するより具体的な構成について図３（ａ）、図３（ｂ）を参照に説明する。
【００３１】
図３（ａ）は図２の複合積層プレートを表した斜視図で、図３（ｂ）は積層角度によってプリプレグが積層された状態を表した切開斜視図である。
【００３２】
図３（ａ）に図示されたように、上記第１複合積層プレート２１及び第２複合積層プレート２２は少なくとも一つのプリプレグ３０が積層されて形成されるもので、一種の複合材料からなるプレート部材である。
【００３３】
上記プリプレグ３０はエポキシ樹脂に炭素ファイバ３１を一定の方向に含浸させ形成したもので、単方向（ｕｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）のプリプレグであることが好ましい。
【００３４】
本発明の好ましい実施例では炭素ファイバからなるプリプレグについて説明しているが、これに限定されずガラスファイバからなるプリプレグも含まれることが出来る。
【００３５】
一方、図３（ｂ）のように上記複合積層プレート２１、２２はｘ軸とｙ軸方向の熱膨張係数が設計された数値を有するようプリプレグ３０の積層角度θを調節して積層する。
【００３６】
即ち、セラミック積層体１０の物性によってプリプレグ３０の積層角度による積層順番を調節することにより、上記積層体１０を両側面で拘束する複合積層プレート２１、２２のｘ軸及びｙ軸方向への熱膨張係数を任意で設計し、所望の熱的特性を具現することが出来るようにする。
【００３７】
好ましく、上記第１複合積層プレート２１及び第２複合積層プレート２２は積層されるプリプレグ３０の中心層を基準として上記プリプレグ３０の積層数及び積層角度が実質的に上下対称を成すようにする。
【００３８】
図４では、上記説明したような積層角度によるプリプレグ３０の積層順番による複合積層プレートを多様な実施例を通して図示している。
【実施例１】
【００３９】
積層順番：［（θ／−θ）４］ｓ
図４（ａ）のように、本発明の一実施例による複合積層プレート２１、２２は中心層のプリプレグ３０の積層角度が−θ°で、その上に積層されるプリプレグ３０の積層角度がθ°の場合で、４回を繰り返して積層され、上記中心層を基準として実質的に上下対称の構造を有し全体１６層のプリプレグ３０が積層された構造を有する。
【実施例２】
【００４０】
積層順番：［（θ／−θ）２／０２］ｓ
図４（ｂ）では、本発明の他の実施例による複合積層プレート２１'、２２'を図示しており、中心層を基準として積層されるプリプレグ３０の積層角度が０°、０°、−θ°、θ°、−θ°、θ°で、上記中心層を基準として対称の構造を有し全体１２層のプリプレグ３０が積層された構造を有する。
【実施例３】
【００４１】
積層順番：［（θ／−θ）３／０／９０］ｓ
図４（ｃ）では、本発明のさらに他の実施例による複合積層プレート２１"、２２"を図示しており、中心層を基準として積層されるプリプレグ３０の積層角度が９０°、０°、−θ°、θ°、−θ°、θ°、−θ°、θ°で、上記中心層を基準として対称の構造を有し全体１６層のプリプレグ３０が積層された構造を有する。
【００４２】
図５（ａ）〜５（ｃ）では、上記プリプレグ３０の積層順番の変化によって複合積層プレートのｘ軸及びｙ軸方向に熱膨張係数の変化がどのように表れるのかをグラフを通して図示している。これを通じて任意の熱膨張係数の設計が可能であることが分かる。
【００４３】
従来のアルミニウムプレートと本発明による複合積層プレートの熱変形量を比較して表１に表した。両側のプレートは何れも１７８ｍｍ×１７８ｍｍの大きさを有し、圧着工程時の温度は８５℃で、常温（２０℃）との温度差（ΔＴ）は６５℃であり、圧力は１００ＭＰａの条件下で変形量を導き出すことが出来る。
【００４４】
【表１】
0004905900.tif 000002
【００４５】
上記表１のように、複合積層プレートでの変形量に比べてアルミニウムプレートから発生する面方向への変形量は非常に大きいと表れ、これは上記アルミニウムプレートにより拘束される積層体の変形を加重させる要因となる。
【００４６】
しかし、本発明のように複合積層プレートを使用する場合には、積層体から発生する変形を低減させる効果があることが分かる。
【００４７】
一方、上記第１複合積層プレート２１及び第２複合積層プレート２２は、プリプレグ３０の積層数及び／または積層角度が相互実質的に同一であるようにする。
【００４８】
従って、上記第１複合積層プレート２１及び第２複合積層プレート２２が同一な物性を有するようプリプレグ３０の積層数及び積層角度を同一にすることができ、かつ積層数と積層角度を相違にするか、そのいずれか一つを相違するようにして上記第１複合積層プレート２１及び第２複合積層プレート２２が異なる物性を有するようにすることも出来る。
【００４９】
上記のように圧着工程が完了した後は上記積層体１０から上記第１複合積層プレート２１及び第２複合積層プレート２２を除去した後、上記積層体１０の表面を研磨して平らにする。
【００５０】
その後、切断工程を通して切断線に沿って上記積層体１０を切断してＭＬＣＣを製造する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】電極パターンが印刷された複数のセラミックグリーンシートが積層された積層体を表した斜視図である。
【図２】図１の積層体の両側面に複合積層プレートを積層して拘束した状態を表した斜視図及び断面図である。
【図３】図２の複合積層プレートを表した斜視図及び積層角度によって積層された状態を表した切開斜視図である。
【図４】プリプレグの積層角度及び積層順番を変えて形成される複合積層プレートを表した断面図である。
【図５】図４のプリプレグの積層順番の変化による複合積層プレートのｘ軸及びｙ軸方向に熱膨張係数の変化を表したグラフである。
【図１】
0004905900.tif 000003
【図２】
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【図３】
0004905900.tif 000005
【図４】
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【図５】
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