(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供給する工程と、前記セラミックグリーンシートの厚みを測定する工程と、前記セラミックグリーンシート上に内部電極を形成する工程と、前記内部電極が形成されたセラミックグリーンシートを積層する工程とを備えた積層型電子部品の製造方法であって、
前記内部電極を形成する工程は、前記内部電極を直接撮像し、得られた内部電極の画像を処理する工程を含み、前記内部電極を撮像する際、リング状照明とドーナツ状プリズムを略同一軸上に配置し、前記ドーナツ状プリズムが入光側から出光側に向かって外径が小さくなるようにテーパ面を有し、該テーパ面に反射処理を施し、前記リング状照明から照射された光のうち、前記テーパ面で反射した光が集光して照明焦点を形成する照明装置を用いて、前記ドーナツ状プリズムのテーパ面で反射した光による照明焦点の位置および照明焦点近傍で照明装置側の位置のいずれか一方の位置に、内部電極を形成した前記セラミックグリーンシートを配置して内部電極を照明しつつ内部電極を撮像し、得られた内部電極の画像により内部電極の面積を測定し、
前記セラミックグリーンシートを積層する工程は、セラミックグリーンシートの厚みおよび内部電極の面積に基づいて所望の静電容量が得られるようにセラミックグリーンシートを積層すること、
を特徴とする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】
積層セラミックコンデンサなどの製造は、複数の内部電極をセラミックグリーンシートの表面に印刷する工程と、この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未焼成のセラミック積層ブロックを形成するプレス成形工程と、セラミック積層ブロックを内部電極の配置に合わせてカットし、個々の積層セラミックチップを切り出すカット工程と、カットした積層セラミックチップを焼成する工程と、焼成した積層セラミックチップに外部電極を形成する工程とを順次経て行なわれる。
【０００３】
ここに、セラミックグリーンシートの表面に内部電極を形成した後、この内部電極の面積を測定するために、内部電極をＣＣＤカメラで撮像して画像処理することが行なわれている。
【０００４】
ＣＣＤカメラで撮像して画像処理する場合、被写体である内部電極に光が不均一に照射されると、ＣＣＤカメラで撮った画像にむらが発生する。このため、リング状照明が一般に使用されている。しかし、被写体が内部電極のように反射物の場合には、照明反射により、得られる画像にハレーションが起きるという問題がある。
【０００５】
そこで、この問題を解決する照明装置としては、例えば特開平６−２３５８２１号公報の照明装置が知られている。図５に示すように、この照明装置５１は、リング状基部５２と、該リング状基部５２に配設された複数個の光ファイバ５３と、拡散反射フード５４にて構成されている。光ファイバ５３は円周外向きに所定の角度をつけてリング状基部５２に設けられている。拡散反射フード５４の内面はテーパ状の拡散反射面５５であり、光ファイバ５３から照射される光を拡散反射させる。
【０００６】
以上の照明装置５１は、図６に示すように、ＣＣＤカメラ３１の先端部に取り付けられ、セラミックグリーンシート４６の表面に形成された内部電極４７を照射する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の照明装置５１は、光ファイバ５３をリング状基部５２に円周外向きに配置した特殊なリング照明と、光を拡散反射させるための拡散反射フード５４とを必要とするため、価格が高価となる。また、従来の照明装置５１は、光を拡散反射（乱反射）させているため、照度劣化が大きいという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、通常のリング照明を使用することができ、かつ、照度劣化が少なく、照明反射によるハレーションを防止することができる照明装置を用いて所望の静電容量を有する積層型電子部品を得ることのできる製造方法を提供することにある。
【０００９】
【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、本発明は、
セラミックグリーンシートを供給する工程と、前記セラミックグリーンシートの厚みを測定する工程と、前記セラミックグリーンシート上に内部電極を形成する工程と、前記内部電極が形成されたセラミックグリーンシートを積層する工程とを備えた積層型電子部品の製造方法であって、
前記内部電極を形成する工程は、前記内部電極を直接撮像し、得られた内部電極の画像を処理する工程を含み、前記内部電極を撮像する際、リング状照明とドーナツ状プリズムを略同一軸上に配置し、前記ドーナツ状プリズムが入光側から出光側に向かって外径が小さくなるようにテーパ面を有し、該テーパ面に反射処理を施し、前記リング状照明から照射された光のうち、前記テーパ面で反射した光が集光して照明焦点を形成する照明装置を用いて、前記ドーナツ状プリズムのテーパ面で反射した光による照明焦点の位置および照明焦点近傍で照明装置側の位置のいずれか一方の位置に、内部電極を形成した前記セラミックグリーンシートを配置して内部電極を照明しつつ内部電極を撮像し、得られた内部電極の画像により内部電極の面積を測定し、
前記セラミックグリーンシートを積層する工程は、セラミックグリーンシートの厚みおよび内部電極の面積に基づいて所望の静電容量が得られるようにセラミックグリーンシートを積層すること、
を特徴とする。
【００１０】
以上の構成により、通常のリング照明を使用することができ、特殊なリング照明が不要となる。また、拡散反射（乱反射）を利用した従来の照明装置とは異なり、リング状照明から照射された光のうち、テーパ面で反射した光を集光して照明焦点を形成するため、照度劣化が抑えられる。
【００１１】
そして、照明装置からの光が、被写体である絶縁層や内部電極を斜め方向から照射するため、絶縁層や内部電極からＣＣＤカメラ等への直接照明反射が少なくなり、ハレーションが抑えられる。また、内部電極を形成した絶縁層を、照明焦点の位置もしくは照明焦点近傍で照明装置側の位置に配置しているため、照明装置と被写体の距離が短くなる。これにより、外部からの光による影響を受けにくく、安定した撮像が可能となる。さらに、照明装置も小型になる。
【００１２】
【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。なお、積層型電子部品として、積層型コンデンサを例にして説明するが、積層型ＬＣフィルタや積層型ＬＣノイズフィルタ、積層型高周波モジュールなどの特にコンデンサを内蔵する積層型電子部品であってもよい。
【００１３】
図１は、積層セラミックコンデンサ用印刷積層装置１の概略構成図である。この装置１は、目標の静電容量のコンデンサを製造するために、インラインでセラミックグリーンシート厚とコンデンサ内部電極面積を精度良く測定し、その測定値に基づいて積層するものである。装置１は、供給部２と、セラミックグリーンシート厚測定部３と、印刷およびコンデンサ内部電極面積測定部４と、乾燥部５と、打抜きおよび積層部６と、排出部７とで構成されている。
【００１４】
供給部２において、長尺のキャリアフィルム付セラミックグリーンシート４６は、供給ローラ１１にロール状に巻かれている。供給ローラ１１から送り出されたセラミックグリーンシート４６は、セラミックグリーンシート厚測定部３へ送り込まれる。セラミックグリーンシート厚測定部３では、放射線方式やレーザ方式の非接触膜厚測定ヘッド２１によって、セラミックグリーンシート４６の厚みが逐次測定される。ただし、マイクロメータなどのような接触式膜厚計により測定してもよい。測定値は、装置１の演算処理装置（図示せず）に記憶される。
【００１５】
次に、厚みが測定されたセラミックグリーンシート４６は、印刷およびコンデンサ内部電極面積測定部４へ搬送される。ここで、印刷台２５上のセラミックグリーンシート４６にスクリーン印刷版（図示せず）を被せ、スキージ２６で導電性ペーストを掃引することにより、セラミックグリーンシート４６の表面に複数のコンデンサ内部電極４７（図２参照）を形成する。ただし、図２には一つのコンデンサ内部電極４７しか記載していない。その後、セラミックグリーンシート４６を測定テーブル３０に真空吸引や静電気などで固定し、ＣＣＤカメラ３１でコンデンサ内部電極４７を撮像する。
【００１６】
ＣＣＤカメラ３１には、例えばノンインターレース（線順次走査）による全画素出力方式（画素数が１００万画素以上）のものが使用される。さらに好ましくは、開口数（ＮＡ）が０．０５以上のテレセントリック系レンズを取り付けたＣＣＤカメラが使用される。撮像の際には、照明装置２９からの光を、被写体のコンデンサ内部電極４７に照射する。得られたコンデンサ内部電極４７の画像は、演算処理装置により処理され、コンデンサ内部電極４７の面積が算出される。コンデンサ内部電極４７の面積は、装置１の演算処理装置に記憶される。
【００１７】
次に、セラミックグリーンシート４６は、乾燥部５へ搬送される。乾燥部５では、ファンヒータ４０からの熱風によってコンデンサ内部電極４７を乾燥させる。コンデンサ内部電極４７を乾燥したセラミックグリーンシート４６は、打抜きおよび積層部６へ搬送される。ここで、打抜きヘッド４１，４２によって、長尺のセラミックグリーンシート４６から矩形状ワークシート４６ａが切り出される。切り出された矩形状ワークシート４６ａ（表面にはコンデンサ内部電極４７が形成されている）は、プレス金型４３内に積み重ねられる。このとき、所望の静電容量Ｃを得るために、装置１の演算処理装置に記憶されているセラミックグリーンシート４６の厚みｔとコンデンサ内部電極４７の面積Ｓとに基づいて、矩形状ワークシート４６ａの積層枚数ｎを以下の（１）式により算出する。
Ｃ＝ε0×ε×（ｎ―１）×Ｓ／ｔ
ｎ＝｛（Ｃ×ｔ）／（ε0×ε×Ｓ）｝＋１      …（１）
ただし、ε0：真空中の誘電率
ε：セラミックグリーンシートの比誘電率
【００１８】
こうして、コンデンサ内部電極４７の面積を順次測定し、累積面積に基づく矩形状ワークシート４６ａの積み重ね枚数が所望の静電容量Ｃに達するまで、打抜きヘッド４１，４２による打ち抜きを繰り返し行い、金型４３内に所望の静電容量Ｃに見合う枚数の矩形状ワークシート４６ａを重ねる。
【００１９】
さらに、必要があれば、打抜きヘッド４１，４２の打ち抜き位置をずらし、矩形状ワークシート４６ａのうちの少なくとも一つを積み重ね方向に対して垂直な方向にずらして打ち抜き、コンデンサ内部電極４７の対向面積を調整する（いわゆる、ずらし積層）。このように、インラインでセラミックグリーンシート４６の厚みｔとコンデンサ内部電極４７の面積Ｓを逐次測定し、得られた測定値に基づいて静電容量設計にフィードフォワードし、ずらし積層することにより、所望の静電容量Ｃを有する積層セラミックコンデンサを精度良く得ることができる。
【００２０】
積み重ねられた矩形状ワークシート４６ａは、図示しないプレス機で加圧密着されて未焼成のセラミック積層ブロックとされる。ワークシート４６ａを切り出した後の長尺のセラミックグリーンシート４６は排出部７に搬送され、巻取りローラ１２に巻き取られる。
【００２１】
こうして得られた未焼成のセラミック積層ブロックは、コンデンサ内部電極４７の配置に合わせてカットされ、個々の積層セラミックチップとされる。切り出された積層セラミックチップは焼成され、外部電極が形成されて製品（積層セラミックコンデンサ）とされる。
【００２２】
ここで、ＣＣＤカメラ３１でコンデンサ内部電極４７を撮像する際に使用される照明装置２９について詳説する。
【００２３】
図２に示すように、照明装置２９は、ＣＣＤカメラ３１の先端側（レンズ側）に配置されている。照明装置２９は、リング状照明２７とプリズム用ホルダ２８と、該プリズム用ホルダ２８に収容されたドーナツ状プリズム３４にて構成されている。リング状照明２７とドーナツ状プリズム３４は略同一軸上に配置されている。リング状照明２７とドーナツ状プリズム３４の間の距離は、短い方が好ましい。リング状照明２７から放射された光が大きく広がらないうちにドーナツ状プリズム３４に入光することにより、照度劣化をより一層抑えることができるからである。リング状照明２７には、通常のＬＥＤ照明、ハロゲン照明、メタルハライド照明、キセノン照明、蛍光灯照明などで、好ましくは１００００ルクス以上の照度を有するものが用いられる。
【００２４】
ドーナツ状プリズム３４は、図３および図４に示すように、中央部に穴３５が設けられ、入光面３６側から出光面３７側に向かって外形が小さくなるようにテーパ面（外周面）３８を有している。テーパ面３８には、塗装または蒸着などによって反射膜（例えばアルミニウム膜などにより反射処理する）が形成されている。入光面３６に略垂直方向から入った光Ｌ２（図４参照）は、ドーナツ状プリズム３４のテーパ面３８から漏れることなく、テーパ面３８で反射され、中央部方向に集光する。つまり、照明装置２９の前方に、ドーナツ状プリズム３４のテーパ面３８で反射した光による照明焦点Ｆが形成されている。なお、入光面に入った光のうち、光Ｌ１（図４参照）はテーパ面３８で反射されることなく、略直進する。
【００２５】
本実施形態の場合、リング状照明２７の径を３５ｍｍにし、ドーナツ状プリズム３４の入光面３６の径を３０〜４０ｍｍ、出光面３７の径を２０〜３５ｍｍ、高さを４〜５ｍｍ、テーパ角θを３５〜５０°に設定した。ただし、ドーナツ状プリズム３４の各部分の寸法値はこれに限定されるものではなく、テーパ面３８で反射された光が、中央部に置かれている被写体（コンデンサ内部電極４７）に集光する寸法値であればよい。
【００２６】
一方、被写体であるコンデンサ内部電極４７を表面に設けたセラミックグリーンシート４６は、ドーナツ状プリズム３４の照明焦点Ｆの位置に配置されたり、あるいは、照明焦点Ｆ近傍で照明装置２９側の位置に配置されたりする。図２〜図４は、照明焦点Ｆ近傍で照明装置２９側の位置に配置した状態の図である。コンデンサ内部電極４７は、ドーナツ状プリズム３４のテーパ面３８で反射された集束光の円形照射エリアＥ２内に配置される。この円形照射エリアＥ２の外側には、テーパ面３８で反射されることなく、プリズム３４内を略直進した光Ｌ１が形成するリング形照射エリアＥ１がある。
【００２７】
円形照射エリアＥ２では、テーパ面３８で反射された光Ｌ３が集光されているため、照度劣化が小さく、高い照度が得られる。また、円形照射エリアＥ２では、照射光が、被写体であるコンデンサ内部電極４７やセラミックグリーンシート４６を斜め方向から照射する。従って、コンデンサ内部電極４７やセラミックグリーンシート４６からＣＣＤカメラ３１への直接照明反射が少なく、ハレーションが起きにくい。特に、乾燥前のコンデンサ内部電極４７は照明反射し易く、本発明を適用する効果は大きい。
【００２８】
また、コンデンサ内部電極４７をスクリーン印刷で形成した場合、図４に示すように、エッジ部分４７ａが盛り上がる現象（いわゆるサドル現象）が生じ易い。このようなサドル現象が起きたエッジ部分４７ａは、図６に示すような従来の略垂直方向からの照射光では影ができ易かった。そのため、精度の良い撮像が困難であった。これに対して、本実施形態のように、サドル現象が起きたエッジ部分４７ａに斜め方向から照射光を当て、エッジ部分４７ａを明るく（高照度に）することにより、高精度の撮像が可能となる。
【００２９】
さらに、被写体であるコンデンサ内部電極４７を形成したセラミックグリーンシート４６を、照明焦点Ｆの位置もしくは照明焦点Ｆ近傍で照明装置２９側の位置に配置しているので、照明装置２９と被写体の距離が短くなる。これにより、外部からの光による影響を受けにくく、安定した撮像が可能となる。さらに、照明装置２９も小型になる。
【００３０】
なお、本発明は、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、反射膜は必ずしもドーナツ状プリズム３４のテーパ面３８に形成する必要はない。すなわち、プリズム用ホルダ２８に、ドーナツ状プリズム３４のテーパ面３８に合ったテーパ形状の穴を設ける。次に、このプリズム用ホルダ２８の穴のテーパ面に反射膜を形成した後、この穴にドーナツ状プリズム３４（ただし、テーパ面３８に反射膜を形成していないもの）を嵌め込んでもよい。
【００３１】
また、セラミックグリーンシートの材料としては、誘電体、磁性体、ガラスセラミックなど任意である。前記実施形態で示した照明装置においては、被写体は積層型電子部品の内部電極に限らず、抵抗体やサーミスタ、バリスタ、コイルなどのセラミック基板の表面に電極パターンなどの被膜からなる被写体が形成されるような電子部品にも適用できる。さらに、前記実施形態では、一つのコンデンサ内部電極４７の面積を測定しているが、複数のコンデンサ内部電極４７の面積を同時に測定してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、通常のリング照明を使用することができ、特殊なリング照明が不要となる。また、拡散反射（乱反射）を利用した従来の照明装置とは異なり、リング状照明から照射された光のうち、テーパ面で反射した光を集光して照明焦点を形成するため、照度劣化を抑えることができる。照明装置からの光が、被写体である絶縁層や内部電極を斜め方向から照射するため、絶縁層や内部電極からＣＣＤカメラ等への直接照明反射が少なくなり、ハレーションが抑えられる。また、内部電極を形成した絶縁層を、照明焦点の位置もしくは照明焦点近傍で照明装置側の位置に配置しているため、照明装置と被写体の距離を短くできる。これにより、外部からの光による影響を受けにくく、安定した撮像が可能となる。さらに、照明装置も小型にできる。
【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に使用される印刷積層装置の一例を示す概略構成図。
【図２】  照明装置の一例を示す正面図。
【図３】  図２に示されているドーナツ状プリズムの外観斜視図。
【図４】  図２に示されているドーナツ状プリズムの断面図。
【図５】  従来の照明装置の断面図。
【図６】  図５に示されている照明装置を用いたＣＣＤカメラの撮像方法を示す正面図。
【符号の説明】
２７…リング状照明
２９…照明装置
３１…ＣＣＤカメラ
３４…ドーナツ状プリズム
３６…入光面
３７…出光面
３８…テーパ面
４６…セラミックグリーンシート
４７…コンデンサ内部電極
Ｆ…照明焦点
【図１】
0003838104.tif 000002
【図２】
0003838104.tif 000003
【図３】
0003838104.tif 000004
【図４】
0003838104.tif 000005
【図５】
0003838104.tif 000006
【図６】
0003838104.tif 000007