(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミックグリーンシートを作製する、グリーンシート作製工程と、
特定の前記セラミックグリーンシート上に導体膜を形成する、導体膜形成工程と、
複数の前記セラミックグリーンシートが積層された生の積層体を作製する、積層体作製工程と、
前記生の積層体を焼成する、焼成工程と
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、
前記積層体作製工程は、
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、各グループ毎に複数の前記セラミックグリーンシートを積層して複数の予備積層ブロックを作製する工程と、
複数の前記予備積層ブロックを積層方向に仮プレスする工程と、
前記生の積層体を得るため、仮プレスされた複数の前記予備積層ブロックを積層する工程と、
前記生の積層体を前記仮プレスでのプレス条件以上のプレス条件で積層方向に本プレスする工程と
を備え、
前記予備積層ブロックを仮プレスする工程は、各前記予備積層ブロックを前記生の積層体においてとる面方向と一致する面方向に配向させ、かつ互いの間に付着防止用シートを介在させながら積み重ねた状態として、複数の前記予備積層ブロックを同一金型内で同時に仮プレスする工程を備えることを特徴とする、積層型セラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記予備積層ブロックを積層する工程は、前記予備積層ブロック間に位置する前記付着防止用シートを除去する工程を含む、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】
前記予備積層ブロックを仮プレスする工程は、各前記予備積層ブロックの積層方向における両端面上に前記付着防止用シートを配置した状態で実施される、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】
前記予備積層ブロックを仮プレスする工程において、複数の前記予備積層ブロックは、前記生の積層体においてとる積層順序と一致する積層順序をもって積み重ねられる、請求項１ないし３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。
【請求項５】
前記付着防止用シートは、容易に変形可能な樹脂フィルムからなる、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。
【請求項６】
前記予備積層ブロックを仮プレスする工程の後、特定の前記予備積層ブロックに対して、ビアホール導体またはスルーホール導体を設けるための穴を形成する工程と、前記穴に導電性ペーストを充填する工程とをさらに備える、請求項１ないし５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の積層工程およびプレス工程における改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この発明にとって興味ある従来技術として、たとえば特開平４−２８２８１２号公報に記載されたものがある。
【０００３】
この従来技術では、積層型セラミック電子部品のための生の積層体を作製するにあたって、積層さ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、各グループ毎に複数のセラミックグリーンシートを積層し仮プレスすることによって、複数の予備積層ブロックを作製し、次いで、複数の予備積層ブロックを積層し本プレスすることによって、積層型セラミック電子部品のための最終的な生の積層体を得るようにしている。
【０００４】
この従来技術によれば、最終的な生の積層体を得るため、複数のセラミックグリーンシートのすべてを一挙に積層しプレスする方法を採用する場合に比べて、積層における位置精度が向上し、また、セラミックグリーンシート上に形成されていた導体膜の歪みを低減できるという利点が奏される。
【０００５】
また、上述した従来技術に類似するものとして、たとえば特開平３−２８３５９５号公報には、生の積層体の一部となる複数のセラミックグリーンシートを予め積層し仮プレスすることによって、予備積層ブロックを得た後、ビアホール導体またはスルーホール導体を設けるための穴を、この予備積層ブロックを貫通するように設け、この穴に導電性ペーストを充填することが記載されている。
【０００６】
上述の特開平３−２８３５９５号公報に記載の技術によれば、生の積層体の一部については、セラミックグリーンシートの１枚毎に、穴を形成し、穴に導電性ペーストを充填し、その後、積層する、というような工程を経る必要がないので、穴形成工程および導電性ペースト充填工程の数を少なくすることができるとともに、前述した特開平４−２８２８１２号公報に記載の技術の場合と同様、積層における位置精度が向上し、また、歪みを低減できるため、導体膜およびビアホール導体またはスルーホール導体の各々に関して、積層における位置ずれの問題を低減でき、また、ビアホール導体またはスルーホール導体の導通不良の問題を低減できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術、特に特開平４−２８２８１２号公報に記載された技術では、複数の予備積層ブロックが作製され、複数の予備積層ブロックの各々に対して、別々に仮プレスが実施される。このとき、複数の予備積層ブロックの仮プレスを能率的に済ませるためには、仮プレスのための金型を複数用意し、各金型内に、別々に各予備積層ブロックを装填して仮プレスを実施するようにしたり、さらなる能率化のために、これら複数の予備積層ブロックの仮プレスを同時に実施したりすることが行なわれることになる。
【０００８】
しかしながら、上述のような方法を採用すると、複数の予備積層ブロック間で互いに異なるプレス歪みがもたらされることがある。その原因としては、まず、複数の予備積層ブロック間での導体膜の配置状態の相違、あるいはビアホール導体および／またはスルーホール導体の配置状態の相違が考えられるが、そればかりでなく、用いた金型またはプレス装置のいわゆる「くせ」による場合も少なくない。
【０００９】
上述のように、複数の予備積層ブロック間で互いに異なるプレス歪みが生じていると、これらを積層して得られた最終的な生の積層体において、導体膜あるいはビアホール導体および／またはスルーホール導体の位置ずれや歪みが異なる態様で生じる可能性が高い。その結果、生の積層体から得られ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の場合には、静電容量のばらつきが生じたり、ビアホール導体またはスルーホール導体が設けられている多層セラミック基板の場合には、ビアホール導体またはスルーホール導体における導通不良が生じたりすることがある。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述した問題を解決し得る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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数のセラミックグリーンシートを作製する、グリーンシート作製工程と、特定のセラミックグリーンシート上に導体膜を形成する、導体膜形成工程と、複数のセラミックグリーンシートが積層された生の積層体を作製する、積層体作製工程と、生の積層体を焼成する、焼成工程とを備える、積層型セラミック電子部品の製造方法に向けられる。
【００１２】
上述した積層体作製工程は、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、各グループ毎に複数のセラミックグリーンシートを積層して複数の予備積層ブロックを作製する工程と、複数の予備積層ブロックを積層方向に仮プレスする工程と、生の積層体を得るため、仮プレスされた複数の予備積層ブロックを積層する工程と、生の積層体を仮プレスでのプレス条件以上のプレス条件で積層方向に本プレスする工程とを備える。
【００１３】
そして、この発明は、前述した技術的課題を解決するため、予備積層ブロックを仮プレスする工程において、各予備積層ブロックを生の積層体においてとる面方向と一致する面方向に配向させ、かつ互いの間に付着防止用シートを介在させながら積み重ねた状態として、複数の予備積層ブロックを同一金型内で同時に仮プレスするようにすることを特徴としている。
【００１４】
この発明において、予備積層ブロックを積層する工程において、予備積層ブロック間に付着防止用シートが位置する場合には、この付着防止用シートを除去するようにされる。
【００１５】
また、予備積層ブロックを仮プレスする工程は、各予備積層ブロックの積層方向における両端面上に付着防止用シートを配置した状態で実施されることが好ましい。
【００１６】
また、予備積層ブロックを仮プレスする工程において、複数の予備積層ブロックは、生の積層体においてとる積層順序と一致する積層順序をもって積み重ねられることが好ましい。
【００１７】
また、付着防止用シートとしては、容易に変形可能な樹脂フィルムが用いられることが好ましい。
【００１８】
この発明が、たとえばビアホール導体および／またはスルーホール導体を備える多層セラミック基板の製造方法に適用される場合には、予備積層ブロックを仮プレスする工程の後、特定の予備積層ブロックに対して、ビアホール導体またはスルーホール導体を設けるための穴を形成する工程と、穴に導電性ペーストを充填する工程とをさらに実施することが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４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に含まれる典型的な工程を順次示す断面図である。ここでは、等価直列インダクタンスの低減化を可能とする、特開２００１−１１８７４６号公報に記載のような貫通導体すなわちビアホール導体およびスルーホール導体を有する、積層型セラミックコンデンサの製造方法が示されている。
【００２０】
まず、図１（１）に示すように、複数のセラミックグリーンシート１が作製される。セラミックグリーンシート１の作製にあたっては、周知のように、たとえば、ポリエチレンテレフタレートなどからなるキャリアフィルム上で、ドクターブレード法を適用して、セラミックスラリーをシート状に成形することが行なわれる。
【００２１】
次に、特定のセラミックグリーンシート１上に、所望のパターンをもって導体膜２が形成される。導体膜２は、たとえば銀、銅またはニッケルのような導電性金属粉末を含む導電性ペーストをスクリーン印刷法等により対応のセラミックグリーンシート１上に付与することによって形成される。
【００２２】
次に、同じく図１（１）に示すように、複数のセラミックグリーンシート１が、複数のグループ、たとえば２つのグループに分けられ、各グループ毎に複数のセラミックグリーンシート１を積層して２つの予備積層ブロック３および４が作製される。
【００２３】
次に、図１（２）に示すように、付着防止用シート５、６、７および８が用意される。付着防止用シート５〜８は、以後の工程において、予備積層ブロック３および４が互いに付着したり、予備積層ブロック３および４の各々がプレスの金型等に付着したりすることを防止するためのものである。
【００２４】
付着防止用シート５〜８は、好ましくは、容易に変形可能な樹脂フィルムから構成され、より好ましくは、付着防止の機能を高めるため、この樹脂フィルムの少なくとも予備積層ブロック３または４に接触する面には、離型剤が塗布される。
【００２５】
付着防止用シート５〜８を構成する樹脂フィルムとしては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンまたはポリエチレン等からなるものが有利に用いられる。また、付着防止用シート５〜８は、たとえばステンレス鋼などからなる金属薄板から構成されてもよい。
【００２６】
図１（２）に示すように、付着防止用シート５〜８は、予備積層ブロック３および４の各々の積層方向における両端面上に位置するように配置されながら、後述する図２（１）に示す金型９内に装填される。予備積層ブロック３および４の間に位置する２枚の付着防止用シート６および７については、その一方を省略してもよい。
【００２７】
なお、前述したように、セラミックグリーンシート１を成形する際に用いたキャリアフィルムを、そのまま、付着防止用シート５〜８として用いるようにしてもよい。この場合には、予備積層ブロック３および４の各々の積層方向における端部に位置するセラミックグリーンシート１についてのみ、キャリアフィルムが剥離されずに残されることになる。
【００２８】
次に、図１（２）に示した積層順序をもって、図２（１）に示すように、予備積層ブロック３および４が、付着防止用シート５〜８とともに、金型９内に装填される。金型９は、予備積層ブロック３および４を受ける底板１０と予備積層ブロック３および４を取り囲む枠１１とを備えている。
【００２９】
図２（１）および後述する図２（２）において、予備積層ブロック３および４は、省略的に図示されているが、付着防止用シート５〜８との位置関係については、明確に理解され得るように図示されている。
【００３０】
金型９内において、予備積層ブロック３および４の各々は、得ようとする最終的な生の積層体１２（図４（２）参照）においてとる面方向と一致する面方向に配向されている。すなわち、予備積層ブロック３および４の各々は、得ようとする最終的な生の積層体１２においてとる姿勢から、面方向に、たとえば１８０度や９０度といった回転をしていない方向に配向されている。また、好ましくは、予備積層ブロック３および４は、最終的な生の積層体１２においてとる積層順序と一致する積層順序をもって積み重ねられている。
【００３１】
次に、図２（２）に示すように、予備積層ブロック３および４を積層方向に仮プレスする工程が実施される。
【００３２】
より詳細には、金型９に向かって、ポンチ１３が矢印１４で示すように作動し、たとえば１００〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2 のプレス圧力が及ぼされ、それによって、２つの予備積層ブロック３および４が、同一の金型９内で同時に仮プレスされる。
【００３３】
このように、２つの予備積層ブロック３および４を、同一の金型９内で同時に仮プレスすることによって、予備積層ブロック３および４の間でのプレス歪みの差を少なくすることができる。
【００３４】
次に、図２（３）に示すように、仮プレス後の予備積層ブロック３および４が、付着防止用シート５〜８とともに、金型９から取り出される。
【００３５】
次に、図３（１）に示すように、予備積層ブロック３および４の各々に対して、ビアホール導体またはスルーホール導体を設けるための穴１５を形成する工程が実施される。
【００３６】
上述した穴１５を形成するため、たとえば、パンチング、レーザまたはドリリング等が適用される。なお、図示の実施形態では、穴１５は、すべて、両端が開口とされた貫通する穴であったが、一方端のみが開口とされた穴である場合には、これを形成するにあたっては、レーザ光を照射する方法を適用することが好ましい。
【００３７】
また、図示の実施形態では、穴１５は、付着防止用シート５〜８をも貫通するように設けられている。したがって、付着防止用シート５〜８の厚みや材質は、このような穴あけに適したものとされることが好ましい。なお、図３（１）に示した穴１５を形成する工程に先立って、付着防止用シート５〜８を、予備積層ブロック３および４から剥離しておいてもよい。
【００３８】
次に、図３（２）に示すように、穴１５に導電性ペースト１６が充填される。この導電性ペースト１６としては、前述した導体膜２を形成するために用いた導電性ペーストと実質的に同様のものを用いることができる。
【００３９】
導電性ペースト１６の充填にあたっては、たとえば、付着防止用シート５または６および７または８上に導電性ペースト１６を付与し、スキージ（図示せず。）を作動させることによって、この導電性ペースト１６を穴１５内に埋め込む方法、または、ディスペンサ（図示せず。）を用いて、導電性ペースト１６を穴１５内に注入する方法等を適用することができる。
【００４０】
また、穴１５に導電性ペースト１６を充填しようとするとき、穴１５の一方開口側から真空吸引を実施しながら、他方開口側から導電性ペースト１６を埋め込みまたは注入するようにすれば、穴１５への導電性ペースト１６の充填を能率的に行なうことができる。
【００４１】
また、この実施形態のように、付着防止用シート５〜８を残したままで導電性ペースト１６の充填工程を実施すれば、付着防止用シート５〜８は、予備積層ブロック３および４の各々の表面が導電性ペースト１６によって汚されることを防止するように作用する。
【００４２】
次に、図４（１）に示すように、２つの予備積層ブロック３および４を積層し、次いで、これらを積層方向に本プレスする工程が実施される。
【００４３】
より詳細には、仮プレスされた後の予備積層ブロック３および４は、これらの互いに対向する面上に位置されていた付着防止用シート６および７のみが剥がされ除去された後、金型１７内に装填される。金型１７は、前述の仮プレスにおいて用いた金型９の場合と同様、底板１８および枠１９を備えている。
【００４４】
なお、図４（１）においても、前述の図２（１）および（２）の場合と同様、予備積層ブロック３および４が省略的に図示されている。
【００４５】
次に、同じく図４（１）に示すように、ポンチ２０を、金型１７に向かって矢印２１で示すように作動させることにより、予備積層ブロック３および４を積層方向に本プレスする工程が実施される。この本プレス工程では、前述した仮プレス工程でのプレス条件以上のプレス条件が適用され、たとえば、６５０〜７５０ｋｇｆ／ｃｍ2 のプレス圧力が適用される。
【００４６】
なお、図４（１）に示した本プレス工程において、付着防止用シート５および８をそのまま用いたが、前述したように、付着防止用シート５〜８が仮プレス工程後において剥がされる場合には、別の付着防止用シートを用いるようにしてもよい。
【００４７】
上述の本プレス工程を実施した後に金型１７から取り出された生の積層体１２が、図４（２）に示されている。
【００４８】
この生の積層体１２は、必要に応じてカットされ、その後、焼成され、それによって、目的とする積層型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得られる。この積層型セラミック電子部品は、セラミックグリーンシート１によって与えられたセラミック層、導体膜２ならびに穴１５に充填された導電性ペースト１６によって与えられたビアホール導体およびスルーホール導体を備えている。
【００４９】
このような積層型セラミック電子部品において、前述したように、仮プレス工程の後に生じる予備積層ブロック３および４の間でのプレス歪みの差を小さくすることができるので、導体膜２の位置ずれやビアホール導体およびスルーホール導体の導通不良を生じにくくすることができる。
【００５０】
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、種々の変形例が可能である。
【００５１】
たとえば、図示の実施形態は、ビアホール導体およびスルーホール導体を備える積層型セラミックコンデンサの製造方法を例示したものであったが、この発明は、ビアホール導体またはスルーホール導体を備えない積層型セラミックコンデンサの製造方法にも、あるいは、積層インダクタまたは多層セラミック基板等の製造方法にも適用することができる。
【００５２】
なお、ビアホール導体およびスルーホール導体のいずれをも備えない積層型セラミック電子部品の製造方法の場合には、前述した図３（１）および（２）に示した工程を省略すればよい。
【００５３】
また、図示の実施形態では、積層されるべき複数のセラミックグリーンシート１を２つのグループに分けたが、このグループの数は任意に変更することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、積層さ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、各グループ毎に複数のセラミックグリーンシートを積層して複数の予備積層ブロックを得てから、これら複数の予備積層ブロックを積層して、最終の生の積層体を得るようにしている。したがって、予備積層ブロックを得る段階では、比較的少ない数のセラミックグリーンシートを取り扱うに過ぎないので、セラミックグリーンシートの積層の位置ずれや導体膜あるいはビアホール導体またはスルーホール導体の歪みや位置ずれを生じにくくすることができる。
【００５５】
また、予備積層ブロックを仮プレスする工程において、各予備積層ブロックを生の積層体においてとる面方向と一致する面方向に配向させ、かつ互いの間に付着防止用シートを介在させながら積み重ねた状態として、複数の予備積層ブロックを同一金型内で同時に仮プレスするようにしているので、仮プレス工程後において、予備積層ブロックの間でのプレス歪みの差を小さくすることができる。
【００５６】
したがって、複数の予備積層ブロックを積層して生の積層体を得たとき、上述のプレス歪みの差に起因する導体膜またはビアホール導体もしくはスルーホール導体の位置ずれや歪みの差を生じにくくすることができ、前述したように、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、各グループ毎に複数のセラミックグリーンシートを積層して複数の予備積層ブロックを作製する工程を採用したことによる効果が、阻害されることなく、最大限に発揮されることができる。
【００５７】
その結果、この発明が、ビアホール導体および／またはスルーホール導体を備える積層型セラミック電子部品の製造方法に適用された場合には、ビアホール導体および／またはスルーホール導体での導通不良を生じにくくすることができ、多層セラミック基板の製造方法に適用された場合には、多層セラミック基板の小型化を図りながらも配線の高密度化を有利に図ることができ、また、積層セラミックコンデンサの製造方法に適用された場合には、積層セラミックコンデンサの小型化を図りながらも大容量化を有利に図ることができる。
【００５８】
この発明において、予備積層ブロックを仮プレスするにあたって、複数の予備積層ブロックが、生の積層体においてとる積層順序と一致する積層順序をもって積み重ねられると、仮プレス工程において隣り合う予備積層ブロックの各々の界面近傍で歪みを同様の態様で生じさせることができ、この同様の態様で歪みが生じた各部分が、本プレス工程で互いに接することになるので、仮プレス工程で生じたプレス歪みが、前述したような位置ずれをもたらす可能性を低減することができる。
【００５９】
また、この発明において、付着防止用シートとして、容易に変形可能な樹脂フィルムを用いると、複数の予備積層ブロックの仮プレス工程後のプレス歪みをより一致させることが可能となり、複数の予備積層ブロック間のプレス歪みの差をより小さくすることが可能となる。
【００６０】
また、この発明において、予備積層ブロックを仮プレスする工程の後、特定の予備積層ブロックに対して、ビアホール導体またはスルーホール導体を設けるための穴を形成し、穴に導電性ペーストを充填するようにすれば、ビアホール導体またはスルーホール導体を設けるための穴を形成する工程および導電性ペーストを充填する工程の数を低減でき、また、個々のセラミックグリーンシートに穴を設ける場合に比べて、穴の位置合わせ不良によるビアホール導体またはスルーホール導体の導通不良の問題をより生じにくくすることができる。
【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含まれる典型的な工程を順次示す断面図である。
【図２】図１に示した工程に続く典型的な工程を順次示す断面図である。
【図３】図２に示した工程に続く典型的な工程を順次示す断面図である。
【図４】図３に示した工程に続く典型的な工程を順次示す断面図である。
【符号の説明】
１  セラミックグリーンシート
２  導体膜
３，４  予備積層ブロック
５〜８  付着防止用シート
９，１７  金型
１２  生の積層体
１３，２０  ポンチ
１５  穴
１６  導電性ペースト
【図１】
0003741007.tif 000002
【図２】
0003741007.tif 000003
【図３】
0003741007.tif 000004
【図４】
0003741007.tif 000005