JP2003217968A - 積層電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度に内部電極を形成することができ、高
信頼性を有する積層電子部品を製造する。 【解決手段】 長尺状のキャリアフィルム１０の表面
に、まず、セラミックペーストをグラビア印刷し、乾燥
して、段差解消セラミック用パターン３を形成する。こ
の段差解消セラミック用パターン３により形成された枠
内に、導電ペーストをグラビア印刷し、乾燥して、内部
電極パターン２を形成する。次に、これらのパターンに
よる層の表面にセラミックスラリーを塗工してセラミッ
クグリーンシート１を形成する。このように形成された
二層の複合シート４を積層、圧着して積層体を形成し、
所定形状にカット、焼成して各素体を形成する。この素
体の外面に外部電極を設けて積層電子部品を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、積層電子部品の
製造方法、特に、グラビア印刷法により、内部電極パタ
ーンおよび段差解消セラミック用パターンを形成する積
層電子部品の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】積層電子部品である積層セラミックコン
デンサは、多数のセラミック層と、これらセラミック層
の間に配置され、一端が対向する側面に交互に露出する
内部電極と、対向する側面にそれぞれ設けられた一対の
外部電極とから構成されている。

【０００３】現状、このような積層セラミックコンデン
サにおいては、小型化、大容量化が進んでおり、これに
伴ってセラミック層および内部電極の薄膜化が要求され
ている。

【０００４】従来の積層セラミックコンデンサのセラミ
ック層および内部電極は以下のように形成されていた。
まず、キャリアフィルム上にセラミック粉末と有機バイ
ンダからなるセラミックスラリーを塗工し、乾燥するこ
とによりセラミック層となるセラミックグリーンシート
を形成する。次に、このセラミックグリーンシート表面
に導電ペーストおよびセラミックペーストをスクリーン
印刷し、乾燥することにより、内部電極パターンおよび
段差解消セラミック用パターンを形成する。このような
工程で形成された二層の複合シートをキャリアフィルム
から剥離して、所定枚数だけ積層し、圧着を行って一体
化して積層体を形成する。その後、積層体を厚み方向に
切断し個々の素体を形成して焼結し、一対の外部電極を
内部電極に導通するように素体の端面に塗布・焼結する
ことにより積層セラミックコンデンサを形成する。

【０００５】しかし、このようなスクリーン印刷法で
は、ペーストをスクリーン印刷版の開口部から印刷する
ため、少なくともスクリーン印刷版の厚み分、ペースト
が形成される。現状では、最薄で２〜３μｍ程度となっ
てしまう。この結果、積層セラミックコンデンサを薄膜
化することが難しくなる。

【０００６】一方、内部電極パターンおよび段差解消セ
ラミック用パターンの他の形成方法として、グラビア印
刷を用いる方法がある。グラビア印刷法では、搬送方向
に長いキャリアフィルム表面に前述と同様に、セラミッ
クスラリーを塗布し、乾燥させてセラミックグリーンシ
ートを形成する。次に、キャリアフィルム上のセラミッ
クグリーンシートの表面に、所定の形状の凹部に導電ペ
ーストを充填したグラビアロールを接触させ、導電ペー
ストを転写する。同様に、セラミックペーストを転写
し、導電ペーストおよびセラミックペーストを乾燥し
て、内部電極パターンおよび段差解消セラミック用パタ
ーンを形成する。このように、内部電極パターンおよび
段差解消セラミック用パターンを表面に形成したセラミ
ックグリーンシートをキャリアフィルムから剥離し、前
述のように積層・圧着することにより積層体を形成す
る。この積層体を厚み方向に切断することにより、各素
体を形成し、各々に外部電極を設けて積層セラミックコ
ンデンサを構成する。このように、グラビア印刷を用い
た場合、内部電極パターンおよび段差解消セラミック用
パターンの厚みを１μｍ程度とすることができる。よっ
て、積層セラミックコンデンサの薄膜化が可能となる。

【０００７】このようなグラビア印刷により内部電極パ
ターンおよび段差解消セラミック用パターンを形成する
方法の改良発明として、特開平８−２５０３７０号お
よび 特開平１１−８１５６号が考案、開示されている。

【０００８】の発明においては、キャリアフィルム上
に、グラビア印刷にてセラミックグリーンシートを形成
し、このセラミックグリーンシートの表面に内部電極パ
ターンおよび段差解消セラミック用パターンを、グラビ
ア印刷して、乾燥することにより形成する。この工程を
少なくとも１回以上繰り返すことにより、キャリアフィ
ルム上に２層以上からなる複合シートを形成する。この
複合シートを更に積み重ねていき、圧着することにより
積層体を形成する。この積層体を厚み方向に切断・焼成
して、個別の素体にし、各々外部電極を設けて積層セラ
ミックコンデンサを形成している。

【０００９】の発明においては、キャリアフィルム上
に、グラビア印刷にて、内部電極パターンを形成した
後、段差解消セラミック用パターンを形成する。この層
の上面に、セラミックスラリーを塗工することにより複
合シートを形成する。複合シートはキャリアフィルムが
付いた状態で、同様に形成した他の複合シートに圧着
し、圧着後にキャリアフィルムを剥離する。このような
工程を繰り返すことにより、積層体を形成する。この積
層体を厚み方向に切断・焼成して、個別の素体にし、各
々外部電極を設けて積層セラミックコンデンサを形成し
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のよう
な従来の積層電子部品の製造方法においては、以下に示
す解決すべき課題が存在した。

【００１１】に示す製造方法においては、セラミック
グリーンシートとなるセラミックスラリーを印刷した後
に、まず内部電極パターンとなる導電ペーストを印刷
し、次に段差解消セラミック用パターンとなるセラミッ
クペーストを印刷する。その後、パターン化された導電
ペーストおよびセラミックペーストを乾燥して、それぞ
れ内部電極パターンおよび段差解消セラミック用パター
ンを形成する。このため、図６に示すように、内部電極
パターンに滲みが発生する。

【００１２】図６は積層セラミックコンデンサの積層体
の部分断面拡大図である。図６において、１はセラミッ
クグリーンシート、２は内部電極パターン、３は段差解
消セラミック用パターン、４は複合シート、２０は内部
電極パターンの滲みである。図６に示すように、内部電
極パターン２に滲み２０が発生すると、段差解消セラミ
ック用パターン３は内部電極パターン２の滲み２０上に
形成される。このような内部電極パターン２および段差
解消セラミック用パターン３とセラミックグリーンシー
ト１とからなる複合シート４を積層して、積層セラミッ
クコンデンサを形成した場合、滲み分だけ内部電極面積
が大きくなってしまい、設計した容量とは異なるものが
できてしまう。また、滲みの範囲が広がると、隣り合う
内部電極パターンとの間隔が狭くなり、絶縁抵抗不良が
発生したり、更に滲みが広がった場合には、短絡する可
能性が生じる。

【００１３】更に、セラミックグリーンシートとなるセ
ラミックスラリー、内部電極パターンとなる導電ペース
ト、および段差解消セラミック用パターンとなるセラミ
ックペーストをそれぞれ印刷した後に、同時に乾燥す
る。このため、乾燥前に導電ペーストが流動しやすく、
滲みがひどくなってしまう。

【００１４】に示した製造方法においても、図７に示
すように、内部電極パターンに滲みが発生する。図７は
キャリアフィルム１０上に設けられた内部電極パターン
２、段差解消セラミック用パターン３、セラミックグリ
ーンシート１、および複合シート４を表した側面断面図
であり、２０は内部電極パターン２の滲みである。図７
に示すように、キャリアフィルム１０の表面に、まず導
電ペーストを印刷し、次にセラミックペーストを印刷す
る。その後、セラミックスラリーを塗工して、内部電極
パターン２、段差解消セラミック用パターン３、および
セラミックグリーンシート１を含む複合シート４を形成
する。この製造方法では、キャリアフィルム上で、内部
電極パターン２の滲み２０が発生する。このような二層
の複合シート４を積層して積層体を形成する場合、キャ
リアフィルム１０からこの二層の複合シート４を剥離す
る際に、図８に示すような問題が生じる。図８はキャリ
アフィルムから二層のシートを剥離した状態を示した図
であり、１はセラミックグリーンシート、２は内部電極
パターン、３は段差解消セラミック用パターン、４は複
合シート、２０は内部電極パターンの滲み、２１は内部
電極パターン２の剥離残部、２２は内部電極パターン２
の欠け部である。 通常、キャリアフィルム１０の表面
には、段差解消セラミック用パターン３が剥離し易いよ
うに所定の処理を行っているが、内部電極パターン２の
ような、段差解消セラミック用パターン３と組成の異な
るものに対しては剥離効果が効きにくい。このため、内
部電極パターン２の剥離においては、内部電極パターン
２が部分的にキャリアフィルム１０上に残る等の不良が
発生しやすい。

【００１５】図８に示すように、内部電極パターン２の
端部が滲み２０による極薄膜になっているため、更に剥
離が困難となり、内部電極パターン２の剥離残部２１お
よびそれに伴う欠け部２２が発生し易くなってしまう。

【００１６】このような不良を抑制するために、内部電
極パターン２と段差解消セラミック用パターン３との剥
離強度を一致させるように組成を構成することも可能で
ある。しかし、それぞれの組成に制限を加えることとな
り、設計の自由度が低下してしまう。

【００１７】この発明の目的は、高精度に内部電極を形
成することができ、高信頼性を有する積層電子部品の製
造方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明は、キャリアフ
ィルム表面に、セラミックペーストをグラビア印刷する
ことにより、段差解消セラミック用パターンを形成した
後、段差解消セラミック用パターンの非形成部に導電ペ
ーストをグラビア印刷することにより内部電極を形成
し、段差解消セラミック用パターンおよび内部電極パタ
ーンからなる層の表面にセラミックスラリーを塗工して
セラミックグリーンシートを形成して、複合シートを形
成し、この複合シートを積層することにより積層電子部
品を製造する。

【００１９】また、この発明は、キャリアフィルム表面
に、セラミックスラリーを塗工してセラミックグリーン
シートを形成し、セラミックグリーンシート表面にセラ
ミックペーストをグラビア印刷することにより、段差解
消セラミック用パターンを形成した後、段差解消セラミ
ック用パターンの非形成部に導電ペーストをグラビア印
刷することにより内部電極パターンを形成して、複合シ
ートを形成し、複合シートを積層することにより積層電
子部品を製造する。

【００２０】

【発明の実施の形態】第１の実施形態に係る積層電子部
品の製造方法について、図１〜図３を参照して説明す
る。図１は、セラミックパターン３および内部電極パタ
ーン２を形成するグラビア印刷工程の概念図である。図
１において、１０は表面にセラミックグリーンシート１
を形成したキャリアフィルム、５２はキャリアフィルム
１０を搬送するテンションロール、５３ａ，５３ｂは、
それぞれセラミックペースト３１および導電ペースト２
１を転写するグラビアロール、５４ａ，５４ｂはグラビ
アロール５３ａ，５３ｂを補助する圧胴、５５ａはセラ
ミックペースト槽、５５ｂは導電ペースト槽、５６ａ，
５６ｂは不必要なセラミックペースト３１および導電ペ
ースト２１を除去するドクターブレード、５７ａ，５７
ｂはそれぞれセラミックペースト３１および導電ペース
ト２１を乾燥する乾燥炉である。

【００２１】図２は複合シートの形成過程を示した断面
図であり、図３はその部分外観斜視図である。図２、図
３において、１はセラミックグリーンシート、２は内部
電極パターン、３は段差解消セラミック用パターン、４
は複合シート、３０は段差解消セラミック用パターン３
の滲み、１０はキャリアフィルムである。

【００２２】キャリアフィルム１０の表面には、ダイコ
ート法により、セラミックスラリーを塗布し、ブレード
で均一な厚みに形成していく。平坦に形成されたセラミ
ックスラリーを乾燥してセラミックグリーンシート１を
形成する（図２の（ａ）、図３の（ａ））。

【００２３】次に、図１に示すように、セラミックグリ
ーンシートを形成したキャリアフィルム１０は複数のテ
ンションロール５２間を経由して、グラビアロール５３
ａに達する。グラビアロール５３ａには所定の形状でセ
ラミックペースト３１を充填する凹部を備えるグラビア
印刷版を設置している。グラビアロール５３ａは、一部
をセラミックペースト槽５５ａ内に蓄えられたセラミッ
クペースト３１に浸漬しており、回転しながら、グラビ
ア印刷版の凹部にセラミックペースト３１を供給する。
供給されたセラミックペースト３１はドクターブレード
５６ａにより余剰な分を掻き取られ、必要量のみが凹部
に充填される。圧胴５４ａはグラビアロール５３ａと同
調して回転する。キャリアフィルム１０がグラビアロー
ル５３ａと圧胴５４ａとの間を通過することにより、セ
ラミックグリーンシート１の表面にセラミックペースト
３１が所定の形状で転写される。転写されたセラミック
ペースト３１は乾燥炉５７ａ内を通過することにより乾
燥され、段差解消セラミック用パターン３を形成する
（図２の（ｂ）、図３の（ｂ））。

【００２４】ここで、セラミックペースト３１は転写さ
れてから乾燥されるまでに、パターンの外方向に広が
り、滲み３０を形成する。

【００２５】段差解消セラミック用パターン３を形成し
たセラミックグリーンシート１を備えるキャリアフィル
ム１０は複数のテンションロール２を経由した後に、グ
ラビアロール５３ｂに達する。グラビアロール５３ｂに
は所定の形状で導電ペースト２１を充填する凹部を備え
るグラビア印刷版を設置している。グラビアロール５３
ｂは、一部を導電ペースト槽５５ｂ内に蓄えられた導電
ペースト２１に浸漬しており、回転しながら、グラビア
印刷版の凹部に導電ペースト２１を供給する。供給され
た導電ペースト２１はドクターブレード５６ｂにより余
剰な分を掻き取られ、必要量のみが凹部に充填される。
圧胴５４ｂはグラビアロール５３ｂと同調して回転す
る。キャリアフィルム１０がグラビアロール５３ｂと圧
胴５４ｂとの間を通過することにより、セラミックグリ
ーンシート１の表面に導電ペースト２１が段差解消セラ
ミック用パターン３からなる枠内に転写される。ここ
で、段差解消セラミック用パターン３により形成された
壁があるため、転写された導電ペースト２１が広がるこ
とを防止することができる。このように転写された導電
ペースト２１は乾燥炉５７ｂ内を通過することにより乾
燥され、内部電極パターン２を形成する（図２の
（ｃ）、図３の（ｃ））。

【００２６】グラビア印刷法は、前述のように、グラビ
ア印刷版に設けられた凹部により転写量を決定する方法
である。よって、凹部の深さおよび使用する転写物の物
理特性（粘性等）により、転写できる厚みに制限があ
る。例えば、厚みを０．３μｍ以下にしようとすると、
カスレ等が発生しやすくなる。逆に厚みを１．５μｍ以
上としても、グラビア印刷版の厚みに限界があり、それ
だけの転写物（インク）を一度に供給できない。このた
め、段差解消セラミック用パターン３および内部電極パ
ターン２の厚みは０．３μｍ〜１．５μｍであることが
望ましい。

【００２７】このように形成した二層からなる複合シー
ト４を、キャリアフィルム１０から剥がして複数積層、
圧着することにより、積層体が形成される。積層体に
は、セラミックグリーンシート１からなるセラミック層
と内部電極および段差解消セラミックからなる層とが交
互に積層形成されている。次に、この積層体を厚み方向
に切断、焼成して、個々の素体を形成し、該素体に導電
ペーストを塗布、焼結して外部電極を形成することによ
り、積層セラミックコンデンサを構成する。

【００２８】このような構成とすることにより、導電ペ
ースト２１の滲みを防止し、所定の面積の内部電極パタ
ーン２を容易に形成することができる。よって、高精度
の特性を有する積層電子部品を製造することができる。

【００２９】次に、第２の実施形態に係る積層電子部品
の製造方法について、図４、図５を参照して説明する。
図４は積層過程を示した断面図であり、図５はその部分
外観斜視図である。図４、図５において、１はセラミッ
クグリーンシート、２は内部電極パターン、３は段差解
消セラミック用パターン、４は複合シート、３０は段差
解消セラミック用パターン３の滲み、１０はキャリアフ
ィルムである。

【００３０】第２の実施形態に示す積層電子部品である
積層セラミックコンデンサの製造方法では、図１に示し
たグラビア印刷工程を使用し、予めセラミックグリーン
シートを形成していないキャリアフィルム１０を用い
る。

【００３１】キャリアフィルム１０は複数のテンション
ロール２を経由した後に、グラビアロール５３ａに達す
る。グラビアロール５３ａは前述のように、キャリアフ
ィルム１０の表面に直接セラミックペースト３１を転写
して、段差解消セラミック用パターン３を形成する（図
４の（ａ）、図５の（ａ））。ここで、セラミックペー
スト３１は転写されてから乾燥されるまでに、パターン
の外方向に広がり、滲み３０を形成する。次に、グラビ
ア印刷ロール５３ｂにより、キャリアフィルム１０の表
面の段差解消セラミック用パターン３による枠内に導電
ペースト２１を転写し、内部電極パターン２を形成する
（図４の（ｂ）、図５の（ｂ））。このように、形成さ
れた段差解消セラミック用パターン３および内部電極パ
ターン２からなる層の表面に、ダイコート法により、セ
ラミックスラリーを塗布、乾燥して、セラミックグリー
ンシート１を形成する（図４の（ｃ）、図５の
（ｃ））。

【００３２】このように形成した二層からなるシート
を、キャリアフィルム１０から剥がして複数積層、圧着
することにより、積層体が形成される。積層体には、セ
ラミックグリーンシート１からなるセラミック層と内部
電極および段差解消セラミックからなる層とが交互に積
層形成されている。次に、この積層体を厚み方向に切
断、焼成して、個々の素体を形成し、該素体に導電ペー
ストを塗布、焼結して外部電極を形成することにより、
積層セラミックコンデンサを構成する。

【００３３】このような構成とすることにより、導電ペ
ースト２１の滲みを防止し、所定の面積の内部電極パタ
ーン２を容易に形成することができる。よって、高精度
の特性を有する積層電子部品を製造することができる。

【００３４】また、キャリアフィルムに接する内部電極
パターンの稜の為す角が鈍角となっており、かつ段差解
消セラミック用パターンに包まれるような形状となって
いる。このため、キャリアフィルムから二層の複合シー
トを剥がす際に、この段差解消セラミック用パターンの
包み込み部が剥離のきっかけに為るとともに、段差解消
セラミック用パターンで内部電極パターンを抱え込むよ
うに剥離することができ、内部電極パターンの剥がれ残
りを抑制することができる。

【００３５】また、キャリアフィルム表面に直接、導電
ペーストを転写し、乾燥した後にセラミックグリーンシ
ートを形成することにより、導電ペーストに含まれる溶
剤によるセラミックグリーンシートへのダメージを抑制
することができる。

【００３６】また、セラミックグリーンシートをダイコ
ート法で形成することにより、広範囲で平坦な平面を形
成することができる。

【００３７】また、段差解消セラミック用パターンおよ
び内部電極パターンをグラビア印刷法で形成することに
より、スクリーン印刷と比較して高速に処理することが
できる。これにより、大容量になるほど負荷が大きくな
る印刷工程の処理能力を向上することができ、コストダ
ウンすることが可能となる。

【００３８】なお、前記実施形態では、積層セラミック
コンデンサを用いて説明したが、これに限るものではな
く、本発明は、内部電極を有する積層電子部品、例え
ば、積層インダクタや積層ＬＣフィルタ等にも適用する
ことができる。また、前記実施形態では、二層の複合シ
ートを形成していたが、これに限るものではなく、二層
以上の複合シートとしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】この発明によれば、キャリアフィルム表
面に、セラミックペーストをグラビア印刷することによ
り、段差解消セラミック用パターンを形成した後、段差
解消セラミック用パターンの非形成部に導電ペーストを
グラビア印刷することにより内部電極パターンを形成
し、段差解消セラミック用パターンおよび内部電極パタ
ーンからなる層の表面にセラミックスラリーを塗工して
セラミックグリーンシートを形成して、複合シートを形
成し、この複合シートを積層することで、内部電極面積
を高精度に形成することができ、高精度の特性を備える
積層電子部品を製造することができる。

【００４０】また、段差解消セラミック用パターンが内
部電極パターンを包み込むように形成されるため、キャ
リアフィルムから剥離する際に容易に剥離することがで
き、高信頼性を備える積層電子部品を容易に製造するこ
とができる。

【００４１】また、この発明によれば、キャリアフィル
ム表面に、セラミックスラリーを塗工してセラミックグ
リーンシートを形成し、セラミックグリーンシート表面
にセラミックペーストをグラビア印刷することにより、
段差解消セラミック用パターンを形成した後、段差解消
セラミック用パターンの非形成部に導電ペーストをグラ
ビア印刷することにより内部電極パターンを形成して、
複合シートを形成し、複合シートを積層することで、内
部電極面積を高精度に形成することができ、高精度の特
性を備える積層電子部品を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る積層電子部品のセラミッ
クパターンおよび内部電極パターンを形成するグラビア
印刷工程の概念図

【図２】第１の実施形態に係る積層電子部品に二層の複
合シートの積層過程を示した断面図

【図３】第１の実施形態に係る積層電子部品を形成する
二層の複合シートの部分外観斜視図

【図４】第２の実施形態に係る積層電子部品に二層の複
合シートの積層過程を示した断面図

【図５】第２の実施形態に係る積層電子部品を形成する
二層の複合シートの部分外観斜視図

【図６】従来の積層セラミックコンデンサの積層体の部
分断面拡大図

【図７】キャリアフィルム上に設けられた内部電極パタ
ーン、段差解消セラミック用パターン、およびセラミッ
クグリーンシートを表した側面断面図

【図８】従来のキャリアフィルムから二層の複合シート
を剥離した状態を示した図

【符号の説明】

１−セラミックグリーンシート ２−内部電極パターン ２０−内部電極パターンの滲み ２１−内部電極パターン２の剥離残部 ２２−内部電極パターン２の欠け部 ３−段差解消セラミック用パターン ３０−段差解消セラミック用パターン３の滲み １０−キャリアフィルム ２１−導電ペースト ３１−セラミックペースト ４−複合シート ５２−テンションロール ５３ａ，５３ｂ−グラビアロール ５４ａ，５４ｂ−圧胴 ５５ａ−セラミックペースト槽 ５５ｂ−導電ペースト槽 ５６ａ，５６ｂ−ドクターブレード ５７ａ，５７ｂ−乾燥炉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 憲 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 幸川 進一 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5E082 AA01 AB03 BB01 BC14 EE04 EE23 FF05 FG04 FG06 FG26 FG46 MM22

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリアフィルム表面に、セラミックペ
   ーストをグラビア印刷することにより、段差解消セラミ
   ック用パターンを形成した後、 該段差解消セラミック用パターンの非形成部に導電ペー
   ストをグラビア印刷することにより内部電極パターンを
   形成し、 前記段差解消セラミック用パターンおよび前記内部電極
   パターンからなる層の表面にセラミックスラリーを塗工
   してセラミックグリーンシートを形成して、 前記段差解消セラミック用パターンおよび前記内部電極
   パターンからなる層と前記セラミックグリーンシートと
   を含む複合シートを形成する工程と、 該複合シートを積層する工程とを含む積層電子部品の製
   造方法。
2. 【請求項２】 キャリアフィルム表面に、セラミックス
   ラリーを塗工してセラミックグリーンシートを形成し、 該セラミックグリーンシート表面にセラミックペースト
   をグラビア印刷することにより、段差解消セラミック用
   パターンを形成した後、 該段差解消セラミック用パターンの非形成部に導電ペー
   ストをグラビア印刷することにより内部電極パターンを
   形成して、 前記セラミックグリーンシートと前記段差解消セラミッ
   ク用パターンおよび前記内部電極パターンからなる層と
   を含む複合シートを形成する工程と、 該複合シートを積層する工程とを含む積層電子部品の製
   造方法。