JP6490024B2 - 積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
上記側面にセラミックペーストが塗布される。
塗布された上記セラミックペーストが上記側面に向かって押圧されて平坦化される。
この構成によれば、塗布直後のセラミックペーストが表面張力等によって不均一な厚みになった場合でも、平坦化することによりセラミックペーストの厚みを均一化することができる。これにより、サイドマージン部の部分的な突出、膨出等を防止し、積層セラミック電子部品の小型化を実現することができる。さらに、塗布直後にセラミックペーストの周縁が薄い場合であっても、平坦化によりセラミックペーストが押圧されて当該周縁に流動することで、周縁部の厚みを十分確保することができる。したがって、内部電極の絶縁性を確保することができる。
これにより、複数の積層チップに対して同時に塗布処理を行うことができ、生産性を高めることができる。
これにより、複数の積層チップに対して同時に押圧処理を行うことができ、生産性を高めることができる。
これにより、セラミックペーストと平板が貼り付くことを防止し、押圧処理により所望の形状のサイドマージン部を形成することができる。
セラミックペーストの平坦化前にセラミックペーストを乾燥させることで、平坦化ステップにおいて、セラミックペーストを所望の形状に変形しやすくすることができる。
また、一方の側面にセラミックペーストを塗布した後、他方の側面に対する処理を行う前に、塗布されたセラミックペーストを乾燥させることで、このセラミックペーストの変形を防止することができる。これにより、他方の側面に対する処理において、当該一方の側面を塗布装置又は平坦化装置等によって保持する場合にも、セラミックペーストの変形を防止することができる。
これにより、塗布後のセラミックペーストに膨出した部分があった場合に、当該部分の厚みを減じ、積層セラミック電子部品の小型化を実現することができる。また、塗布されたセラミックペーストの周縁の厚みを十分確保することができ、内部電極の周囲の絶縁性を十分確保することができる。
また例えば、セラミックペーストを上記側面に直交する第2の軸方向に押圧して平坦化する場合に、上記平坦化された部分の上記第1の軸方向及び上記第2の軸方向に直交する第3の軸方向に沿った長さは、上記積層チップの上記第3の軸方向に沿った長さの30%以上70%以下であってもよい。
上記積層チップは、第1の軸方向に積層されたセラミック層と、上記セラミック層の間に配置された内部電極と、上記内部電極が露出した側面と、を有する。
上記サイドマージン部は、上記側面に直交する第2の軸方向の厚みが所定の厚みで形成された平坦部と、上記平坦部の周囲に形成され上記平坦部から離間するに従い上記第2の軸方向の厚みが上記所定の厚みから漸減するように構成された周縁部と、を有し、誘電体セラミックスによって上記側面に設けられる。
この構成により、サイドマージン部の部分的な突出、膨出等を防止し、積層セラミック電子部品の小型化を実現することができる。さらに、周縁部の厚みが急激に薄くならず平坦部から徐々に薄くなるため、側面の周縁においても十分な絶縁性を確保することができる。
また例えば、上記平坦部の上記第1の軸方向及び上記第2の軸方向に直交する第3の軸方向に沿った長さは、上記積層チップの上記第3の軸方向に沿った長さの30%以上70%以下であってもよい。
図面には、適宜相互に直交するX軸、Y軸、及びZ軸が示されている。X軸、Y軸、及びZ軸は全図において共通である。
[積層セラミックコンデンサ10の構成]
図1〜3は、本発明の第1の実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10を示す図である。図1は、積層セラミックコンデンサ10の斜視図である。図2は、積層セラミックコンデンサ10の図1のA−A'線に沿った断面図である。図3は、積層セラミックコンデンサ10のB−B'線に沿った断面図である。
なお、素体11の形状はこのような形状に限定されない。例えば、素体11の各面は曲面であってもよく、素体11は全体として丸みを帯びた形状であってもよい。
外部電極14,15は、単層構造であっても複層構造であってもよい。
下地膜は、例えば、ニッケル、銅、パラジウム、白金、銀、金などを主成分とする金属や合金の焼き付け膜とすることができる。
中間膜は、例えば、白金、パラジウム、金、銅、ニッケルなどを主成分とする金属や合金のメッキ膜とすることができる。
表面膜は、例えば、銅、錫、パラジウム、金、亜鉛などを主成分とする金属や合金のメッキ膜とすることができる。
サイドマージン部17は、X−Z平面に沿って延びる平板状であり、積層チップ16のY軸方向両側面P,Qをそれぞれ覆っている。サイドマージン部17の詳細な構成については、後述する。
積層チップ16は、容量形成部18と、カバー部19と、を有する。カバー部19は、X−Y平面に沿って延びる平板状であり、容量形成部18のZ軸方向両主面をそれぞれ覆っている。
サイドマージン部17及びカバー部19は、主に、容量形成部18を保護するとともに、容量形成部18の周囲の絶縁性を確保する機能を有する。
図4は、素体11をY軸方向から見た側面図である。図3及び図4を参照し、サイドマージン部17の詳細な構成について説明する。
平坦部171は、Y軸方向(第2の軸方向)の厚みが所定の厚みTで形成される。平坦部171は、典型的には、Z軸方向及びX軸方向に沿ったサイドマージン部17の中央部に形成される。周縁部172は、平坦部171の周囲に形成され、平坦部171から離間するに従いY軸方向の厚みが所定の厚みTから漸減するように構成される。すなわち、サイドマージン部17は、最も厚い部分が平坦に構成されており、その周囲が次第に薄くなるように構成される。
これにより、サイドマージン部17の部分的な突出、膨出等を防止することができ、積層セラミックコンデンサ10の小型化を実現可能な適切な形状とすることができる。また、周縁部172が平坦部171から徐々に厚みが薄くなることから、周縁部172の厚みが急激に薄くなることを防止することができる。これにより、側面P,Qの周縁においてもサイドマージン部17が十分な保護機能を発揮することができる。
また、図4に示すように、平坦部171のX軸方向(第3の軸方向)に沿った長さD2は、積層チップ16のX軸方向に沿った長さD1の30%以上70%以下であってもよい。ここでいう「平坦部171のX軸方向に沿った長さ」とは、平坦部171のX軸方向に沿った最も長い部分の長さをいうものとし、同様に、「積層チップ16のX軸方向に沿った長さ」とは、積層チップ16のX軸方向に沿った最も長い部分の長さをいうものとする。
図5は、積層セラミックコンデンサ10の製造方法を示すフローチャートである。図6〜17は、積層セラミックコンデンサ10の製造過程を示す図である。以下、積層セラミックコンデンサ10の製造方法について、図5に沿って、図6〜17を適宜参照しながら説明する。
ステップS01では、容量形成部18を形成するための第1セラミックシート101及び第2セラミックシート102と、カバー部19を形成するための第3セラミックシート103と、を準備する。
ステップS02では、ステップS01で準備したセラミックシート101,102,103を積層することにより積層シート104を作製する。
また、積層シート104では、交互に積層されたセラミックシート101,102のZ軸方向最上面及び最下面にそれぞれカバー部19に対応する第3セラミックシート103が積層される。なお、図7に示す例では、第3セラミックシート103がそれぞれ3枚ずつ積層されているが、第3セラミックシート103の枚数は適宜変更可能である。
ステップS03では、ステップS02で得られた積層シート104を切断することにより未焼成の積層チップ116を作製する。
これにより、積層シート104が個片化され、図9に示す積層チップ116が得られる。積層チップ116には、内部電極112,113が露出した切断面である側面P,Qが形成されている。
ステップS04では、サイドマージン部117を形成するために、ステップS03で得られた積層チップ116の側面Pにセラミックペーストを塗布する。
またステップS04では、側面Pをセラミックペースト201pに浸漬させることによって側面Pにセラミックペースト201pを塗布することができる。これにより、側面Pへのセラミックペースト201pの塗布を容易に行うことができる。セラミックペースト201pの塗布方法はこれに限定されず、例えばローラ等を利用する方法や、スプレー方式による噴射等を適用することもできる。
本実施形態のステップS04では、ディッピング装置(ディップコーター)200を用いる。ディッピング装置200は、例えば、セラミックペースト201pを貯留する容器201と、テープT2を介して積層チップ116を保持する保持具202とを備え、さらに図示しない駆動機構、コントローラ等を備える。容器201及び保持具202は、例えばY軸方向に対向して配置されている。
ディッピング時には、ユーザの入力操作又は予め設定されたプログラム等に基づき、容器201に対して図10の白抜き矢印に示す方向(ここではY軸方向下方)に保持具202が接近することで、塗布対象物である積層チップ116の側面Pがセラミックペースト201p中に浸漬される。浸漬された後、容器201に対して図11の白抜き矢印に示す方向(ここではY軸方向上方)に保持具202が離間することで、セラミックペースト201pから積層チップ116が引き上げられる。
このような方法により、複数の積層チップ116に対して同時にセラミックペースト201pを塗布することができ、塗布処理における生産性を高めることができる。
同図に示すように、側面Pにはセラミックペースト117pが塗布されている。このセラミックペースト117pは、セラミックペースト117pの表面張力によって、中央部がY軸方向に膨出している。すなわち、塗布直後のセラミックペースト117pは、Y軸方向に沿った厚みが中央部で厚く、周縁部で薄く形成されている。仮に、この形状のまま焼成した場合、積層セラミックコンデンサ10のY軸方向に沿った厚みが厚くなり、所望のサイズに形成することが難しくなる。また、サイドマージン部17の周縁部が薄くなることから、当該周縁部において内部電極12,13の絶縁性を十分確保することができなくなり、不具合を引き起こすことにもなりかねない。
なお、ステップS04の後、塗布されたセラミックペースト117pを乾燥させてもよい。これにより、次のステップS05においてセラミックペースト117pを所望の形状に変形しやすくすることができる。乾燥処理の条件は、セラミックペースト117pの性状や押圧条件に応じて適宜調整することができる。
ステップS05では、塗布されたセラミックペースト117pを側面Pに向かって押圧して平坦化し、サイドマージン部117を形成する。
本実施形態のステップS05では、押圧装置300を用いる。押圧装置300は、例えば、セラミックペースト117pを押圧する平板301と、テープT2を介して積層チップ116を保持する保持具302とを備え、さらに図示しない駆動機構、コントローラ等を備える。平板301及び保持具302は、例えばY軸方向に相互に対向して配置されている。
押圧後、図15を参照し、平板301に対して図15の白抜き矢印に示す方向(ここではY軸方向上方)に保持具302が離間する。
これにより、側面Pにサイドマージン部117が形成される。
平坦部117aは、平板301によって押圧されることにより、Y軸方向の厚みが所定の厚みT10で均一に形成される平坦な部分である。厚みT10は、典型的には、側面Pと平板301の表面とが最も接近した際のこれらの間の距離により規定される。平坦部117aは、セラミックペーストの膨出した部分が周縁に流動するように押圧することで形成されるため(図12参照)、典型的にはZ軸方向及びX軸方向に沿ったサイドマージン部117の中央部に形成される。
周縁部117bは、膨出した部分がつぶれることによりセラミックペーストが周縁に流動して形成される部分であり、平坦部117aの周囲に形成される。これにより、セラミックペースト117pの塗布直後と比較して周縁部117bの厚みが厚くなり、平坦部117aから離間するに従いY軸方向の厚みが所定の厚みT10から漸減するように構成される。
また図16(B)を参照し、ステップS05では、平坦部117aのX軸方向に沿った長さD12が、積層チップ116のX軸方向に沿った長さD11の30%以上70%以下となるように、セラミックペースト117pを押圧することができる。ここでいう「平坦部117aのX軸方向に沿った長さD12」とは、平坦部117aのX軸方向に沿った最も長い部分の長さをいうものとし、同様に、「積層チップ116のX軸方向に沿った長さD11」とは、積層チップ116のX軸方向に沿った最も長い部分の長さをいうものとする。
このような形状となるように押圧条件を調整することにより、セラミックペースト117pの平板301表面への貼り付きを抑制し、かつ、内部電極112,113の保護機能を十分に有する所望の形状のサイドマージン部117を形成することができる。
ステップS06では、ステップS05で得られた積層チップ116の側面Qに、セラミックペースト117pを塗布する。ステップS06における側面Qへのセラミックペースト117pの塗布は、ステップS04における側面Pへのセラミックペースト117pの塗布と同様に行うことができる。
ステップS07では、ステップS07で塗布されたセラミックペースト117pを側面Qに向かって押圧して平坦化し、サイドマージン部117を形成する。ステップS07における側面Q側のセラミックペースト117pの平坦化は、ステップS05における側面P側のセラミックペースト117pの平坦化と同様に行うことができる。すなわち、本ステップにより、側面Q側のサイドマージン部117も、図16に示すサイドマージン部117と同様に形成される。
素体111の形状は、焼成後の素体11の形状に応じて決定可能である。例えば、1.0mm×0.5mm×0.5mmの素体11を得るために、1.2mm×0.6mm×0.6mmの素体111を作製することができる。
ステップS08では、ステップS07で得られた未焼成の素体111を焼成することにより、図1〜3に示す積層セラミックコンデンサ10の素体11を作製する。焼成は、例えば、還元雰囲気下、又は低酸素分圧雰囲気下において行うことができる。
ステップS09では、ステップS08で得られた素体11に外部電極14,15を形成することにより、図1〜3に示す積層セラミックコンデンサ10を作製する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
一例として、ステップS03で個片化した未焼成の積層チップ116を焼成して積層チップ16とした後に、積層チップ16にサイドマージン部117を設けてもよい。この場合、焼成後の積層チップ16に対してステップS04〜S08を行うことができる。
なお、本変形例においても、ステップS14,S15,S16の後、必要に応じてセラミックペースト117p又はサイドマージン部117の乾燥処理を行ってもよい。
また、押圧処理も、セラミックペースト117pを側面P,Qに向かって押圧して平坦化できれば平板を用いる方法に限定されない。
11…素体
12,13…内部電極
14,15…外部電極
16…積層チップ
17…サイドマージン部
171…平坦部
172…周縁部
18…容量形成部
19…カバー部
104…積層シート
111…未焼成の素体
112,113…未焼成の内部電極(導電体)
116…未焼成の積層チップ
117…未焼成のサイドマージン部
201p…セラミックペースト
117p…塗布されたセラミックペースト
117a…未焼成の平坦部(セラミックペーストの平坦化された部分)
200…ディッピング装置
300…押圧装置
301…平板
301a…離型層
P,Q…側面
Claims (6)
- 第1の軸方向に積層されたセラミック層と、前記セラミック層の間に配置された内部電極と、前記内部電極が露出した側面と、を有する積層チップを準備し、
前記積層チップを焼成し、
前記焼成された積層チップの側面にセラミックペーストを塗布し、
塗布された前記セラミックペーストの膨出した部分が周縁に流動するように、前記セラミックペーストを前記側面に直交する第2の軸方向に押圧して平坦化し、
前記平坦化された部分の前記第1の軸方向に沿った長さは、前記積層チップの前記第1の軸方向に沿った長さの30%以上70%以下であり、
前記平坦化された部分の前記第1の軸方向及び前記第2の軸方向に直交する第3の軸方向に沿った長さは、前記積層チップの前記第3の軸方向に沿った長さの30%以上70%以下である
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項1に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記側面を前記セラミックペーストに浸漬させることによって前記セラミックペーストを塗布する
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
平板を用いて前記セラミックペーストを押圧することで前記セラミックペーストを平坦化する
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項3に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記平板は、表面に形成された、前記セラミックペーストの離型性を高める離型層を有する
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記セラミックペーストを塗布した後、さらに、前記セラミックペーストを乾燥させる
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項1から5のうちのいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記積層チップは、前記内部電極がそれぞれ露出した第1側面及び第2側面を有し、
前記積層チップを焼成した後、前記焼成された積層チップの前記第1側面にセラミックペーストを塗布し、
前記第1側面に塗布された前記セラミックペーストを前記第1側面に向かって押圧して平坦化し、
前記第1側面側が平坦化された前記積層チップの前記第2側面にセラミックペーストを塗布し、
前記第2側面に塗布された前記セラミックペーストを前記第2側面に向かって押圧して平坦化する
積層セラミック電子部品の製造方法。
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