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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はセラミック塗料等を可撓性支持体に塗布する塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
積層セラミック電子部品は、例えば一方向に走行する可撓性支持体上にドクターブレード法でセラミック粉、有機バインダー、可塑剤、溶剤等を含むセラミック塗料を塗布してグリーンシートを成形し、その上にパラジウム、銀、ニッケル等の電極がスクリーン印刷により形成される。次に所望の積層構造になるように、グリーンシートを可撓性支持体から剥離し、一枚ずつ積層し、プレス切断工程を経てセラミックグリーンチップを得る。このようにして得られたセラミックグリーンチップ中のバインダーをバーンアウトし、1000℃〜1400℃で焼成し、得られた焼成体に銀、銀−パラジウム、ニッケル、銅等の端子電極を形成し、セラミック電子部品を得る。
【0003】
ところで、例えば、積層セラミックコンデンサの場合、小型化、大容量化の手法として、1層あたりの誘電体層の厚みを薄くし、積層数を多くすることが考えられる。しかし、グリーンシートを可撓性支持体から剥離し積層する方法では、特に薄いグリーンシートの場合、可撓性支持体からグリーンシートがうまく剥離できず、積層歩留りが非常に悪くなる。また、薄いグリーンシートをハンドリングするため、出来上がった製品にショート等の特性不良が多発する。
【0004】
このような問題点を解決する手段として、グリーンシートを可撓性支持体が上になるように熱転写する方法も提案されている(特開昭63−188926号など)。しかし、熱転写方式の場合、誘電体層の一面側に位置する上側の電極と他面側に位置する下側の電極の位置合わせが悪く、さらに毎回熱転写するため、設備能力が小さくなってしまう。
【0005】
更に、グリーンシートが薄くなり、多積層化すればするほど、一種のセラミック電子部品を得るために必要な可撓性支持体の使用量が多くなり、コストアップを招く。
【0006】
このような問題を改善するため、可撓性支持体上で、セラミック塗料を塗布して誘電体層を形成する工程と、誘電体層上に電極を印刷する工程とを、必要な積層数だけ繰り返すことにより積層体を得る方法が考えられる。しかし、この製造方法における問題点の一つは、塗布装置のローラが可撓性支持体のセラミック塗料を塗布する面側にも接触するように設けられるのが普通であったため、当該ローラが誘電体層に接触してピンホールが発生し、結果的に、ショート不良を発生し易いことである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、塗布形成されたグリーンシートにピンホールが発生するのを防止し得る塗布装置を提供することである。
【0008】
本発明のもう一つの課題は、面精度がよく、かつ、厚みバラツキの少ない均一なグリーンシートを得ることができる塗布装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明に係る塗布装置は、繰り出しリールと巻き取りリールとの間に、複数のローラと塗布ヘッドを含む塗布装置であって、複数のローラには、少なくとも一対のサクションローラと、一対の案内ローラとが含まれ、一対の案内ローラは一対のサクションローラの間に配置され、さらに塗布ヘッドは一対の案内ローラの間に配置されており、塗布ヘッドは、一方向に走行する可撓性支持体の一面側にセラミック塗料を塗布するものであり、複数のローラはそれぞれ、可撓性支持体のセラミック塗料を塗布する面とは反対側の面にのみ接触するように配置されており、塗布ヘッドは、押し出し式でなり、サクションローラ間で可撓性支持体に加わるテンションをコントロールし、塗布ヘッドの追い込み寸法を制御する。
【0011】
更に好ましくは、塗布ヘッドは、複数のノズルが併設されている。
本発明に係る塗布装置は、更に定量ポンプ及び質量流量計を含み、前記定量ポンプ及び質量流量計により塗布ヘッドに対する塗料の供給量を制御する。
【0013】
【作用】
塗布ヘッドは、一方向に走行する可撓性支持体の一面側にセラミック塗料を塗布するから、可撓性支持体の上にグリーンシートを形成できる。
ローラのそれぞれは、可撓性支持体のセラミック塗料を塗布する面とは反対側の面にのみ接触するように配置されているから、ローラが塗布形成されたグリーンシートに接触することがなく、グリーンシートにピンホールが発生するのを防止できる。
【0014】
塗布ヘッドが押し出し式でなるので、塗布量を制御でき、面精度がよく、かつ、厚みバラツキの少ない均一なグリーンシートを得ることができる。
【0015】
押し出し式塗布ヘッドは、粘度の低いセラミック塗料のグリーンシート成形に向いている。粘度の低いセラミック塗料は、乾燥縮率が大きいため、乾燥後に同一厚みを得るのに、供給量を多くでき、塗布ヘッドの先端と可撓性支持体(またはグリーンシート)との間のギャップを大きくとり、塗布ヘッドによるスジの発生を回避できる。
【0016】
塗布ヘッドは複数のノズルが併設されている好ましい例では、一方のノズルにより塗布された塗料層の上に、直後にもう一層の塗料層を形成できる。これにより、ピンホールが発生するのを防止できる
本発明に係る塗布装置は、更に定量ポンプ及び質量流量計を含み、定量ポンプ及び質量流量計により塗布ヘッドに対する塗料の供給量を制御する。このため、塗布ヘッドからの塗料の吐出量が安定し、面精度がよく、かつ、厚みバラツキの少ない均一なグリーンシートを得ることができる。
【0018】
本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施例によって更に詳しく説明する。
【0019】
【実施例】
図1は本発明に係る塗布装置の構成及びその塗布装置を用いたグリーンシート形成工程を示す図である。本発明に係る塗布装置は、塗布ヘッド10と、複数のローラ121〜127、151、152、161、162とを含む。ローラ121〜127は案内ローラ、ローラ151、152はサクションローラ、ローラ161、162は蛇行修正ローラである。参照符号11は繰り出しリール、14は乾燥炉、17は巻き取りリールである。
【0020】
塗布ヘッド10は、一方向Fに走行する可撓性支持体19の一面側aにセラミック塗料17aを塗布する。ローラ121〜127、151、152、161、162のそれぞれは、可撓性支持体19のセラミック塗料17aを塗布する面とは反対側の面bにのみ接触するように配置される。グリーンシート面を均一にするため、サクションローラ151ー152間でテンションをコントロールし、塗布ヘッド10の追い込み寸法、ノズル角度を制御する。従来の塗布装置は、ローラ121〜127、151、152、161、162の内いくつかが、セラミック塗料17aを塗布する面側に接触しているのが普通であった。
【0021】
上述したように、塗布ヘッド10は、一方向Fに走行する可撓性支持体19の一面a側にセラミック塗料17aを塗布するから、可撓性支持体19の上にグリーンシート43を連続して形成できる。
【0022】
ローラ121〜127、151、152、161、162のそれぞれは、可撓性支持体19のセラミック塗料を塗布する面とは反対側の他面bにのみ接触するように配置されているから、ローラ121〜127、151、152、161、162が塗布形成されたグリーンシート43に接触することがなく、グリーンシート43にピンホールが発生するのを防止できる。
【0023】
グリーンシート43の成形後、可撓性支持体19は乾燥炉14を経て乾燥され、巻き取りリール17に巻き取られる。
【0024】
図2は塗布ヘッドの断面図、図3は図2に示した塗布ヘッドを用いてグリーンシートを形成する状態を説明する図である。塗布ヘッドは、押し出し式でなる。参照符号46はセラミック塗料排出用スリット、47は上流側ノズル、48は下流側ノズル、49はセラミック塗料だまり、53はセラミック塗料だまりへの供給口である。このような押し出し式塗布ヘッドは公知である。図3において、参照符号F1は可撓性支持体19の走行方向を示している。
【0025】
塗布ヘッド10が押し出し式でなる好ましい例では、塗布量を制御でき、面精度がよく、かつ、厚みバラツキの少ない均一なグリーンシートを得ることができる。第1回目の保護膜となるグリーンシートの成形は、押し出し式塗布ヘッドの代わりに、従来のドクターブレード法やリバースロール法を用いてもよい。さらに、数回繰り返して所望の厚みにしても構わない。
【0026】
図4は押し出し式塗布ヘッドの別の例を示す断面図、図5は図4に示した押し出し式塗布ヘッドを用いてグリーンシートを形成する状態を説明する図である。図4に示す押し出し式塗布ヘッドは複数のノズル461、462を有する複数系列ノズルを有する。参照符号491、492はセラミック塗料だまり、531、532はセラミック塗料だまり491、492への供給口である。この押し出し式塗布ヘッド10を用いた場合、図5に示すように、セラミック塗料だまり491に貯留されたセラミック塗料17aがスリット461を通して可撓性支持体19に塗布された後、塗布されたセラミック塗料層431の上にスリット462を通してもう一層のセラミック塗料層432が連続して重ね塗りされる。これにより、ピンホールの発生が抑制される。
【0027】
上述の押し出し式塗布ヘッド10は、粘度の低いセラミック塗料17aによるグリーンシート成形に向いている。粘度の低いセラミック塗料17aは、乾燥縮率が大きいため、乾燥後に同一厚みを得るのに、セラミック塗料の供給量を多くでき、押し出し式塗布ヘッド10の先端と可撓性支持体19(またはグリーンシート43)との間のギャップを大きくとり、押し出し式塗布ヘッド10によるスジの発生を回避できる。
【0028】
押し出し式塗布ヘッド10は、前述したように、スジの入らない均一なグリーンシートを形成できるほかに、特筆すべき利点がある。それは、一度形成したグリーンシート43の上に再度グリーンシートを形成するのに非常に有効であるということである。ドクターブレード法においては、ドクターブレードのヘッドのエッジ側が常に可撓性支持体19に接触しているため、第1回目のグリーンシート成形時には問題ないが、第2回目以降のグリーンシート成形時にどうしても第1のグリーンシート43のエッジ側の乾燥面が接触する。このため第1のグリーンシート43のエッジ側が削れるという問題がある。また、積層数が増えるにつれて、トータル厚みが厚くなるため、ブレードの上流側に接触してしまい、最終的には剥離してしまう。
【0029】
その点、押し出し式塗布ヘッド10においては、予め形成していたグリーンシート43の面上に、次のグリーンシート43を成形する際、予め形成していたグリーンシート43の面に押し出し式塗布ヘッド10が接触することがなく、削れのない良好なグリーンシート43を得ることができる。
【0030】
可撓性支持体19は、グリーンシート43の剥離を考慮し、グリーンシート成形面に剥離処理を施しておくのがよい。剥離処理は、可撓性支持体19の1面上に例えばSi等でなる剥離用膜を薄くコートすることによって実行することができる。このような剥離処理を施しておくことにより、必要層数の積層工程が終了した後、可撓性支持体19の上に成形されている最下層のグリーンシート43を可撓性支持体19から容易に剥離することができる。
【0031】
図1に示す塗布装置は、更に、定量ポンプ6及び質量流量計9及を含む。定量ポンプ6及び質量流量計9は、押し出し式塗布ヘッド10に対する塗料17aの供給量を制御する。参照符号7は精密定量ギヤポンプ、8はフィルタである。精密定量ギヤポンプ7は定量ポンプ6に対して更に量的精度を向上させるために設けられる。フィルタ8は最終的に異物を除去するために設置される。このため、押し出し式塗布ヘッド10からの塗料17aの吐出量が安定し、面精度がよく、かつ、厚みバラツキの少ない均一なグリーンシート43を得ることができる。
【0032】
図6は本発明に係る塗布装置を使用して製造される積層セラミックコンデンサの断面図である。図において、1は積層セラミックコンデンサ、2は誘電体層、3は電極、4は端子電極である。図7はその積層セラミックコンデンサを製造する場合の製造フローチャート、図8は別の製造例を示す製造フローチャートである。
【0033】
図7の製造フローチャートにおいて、誘電体材料(セラミック)を塗料化しておき、塗料化されたセラミック塗料を可撓性支持体上に塗布し、グリーンシートを形成する。グリーンシートの形成は、上述した塗布装置により行なわれる。
【0034】
次に、グリーンシートを乾燥させた後、グリーンシート上に電極を印刷する。電極印刷が終了した後、乾燥工程に付される。以上の工程の内、グリーンシート成形工程から画像処理による電極印刷工程を経て乾燥に至る工程を、必要な設定積層数に達するまで、可撓性支持体上で繰り返す。設定積層数に到達したとき、最上層に位置する電極及びそれを支持するセラミックグリーンシートの表面に、保護層となるグリーンシートを成形する。この後、電極及びグリーンシートの積層体を切断して、積層セラミックコンデンサを取り出し、更に、焼成、端部電極付与等の必要な工程を経て、積層セラミックコンデンサの完成品が得られる。
【0035】
図7に示す製造フローチャートによると、可撓性支持体上で、セラミック塗料を塗布してグリーンシートを形成するグリーンシート成形工程と、グリーンシート上に電極を印刷する印刷工程とを含むから、可撓性支持体の使用量が少なくて済むようになると共に、量産性が向上する。
【0036】
また、グリーンシートの各々を、可撓性支持体から剥離する必要がないし、ハンドリングする必要もない。また、熱転写工程もない。このため、高精度、高信頼性の積層セラミック電子部品を簡単に製造することができる。また、電極のある部分と無い部分の段差が、グリーンシートの形成と電極印刷との繰り返しにより吸収され、このため、段差によるクラック等の欠陥が改善される。また、複数層のグリーンシートを、電極と共に一体化した積層グリーンチップを得ることができるので、従来問題となっていたプレス後のデラミネーションは見られない。
【0037】
電極印刷工程では、画像処理によって電極を印刷する。印刷工程より前、または、第1回目の印刷工程と同時に、可撓性支持体上に画像処理用の第1のターゲットマークを形成し、第1のターゲットマークの画像処理によって得られた情報に基づいて電極の印刷位置決めを行なう。これにより、第1のターゲットマークを基準とした所定の位置に、電極を高精度で形成することができる。したがって、複雑な電極積層構造であっても、精度よく、短時間で形成することができる。
【0038】
図8に示す製造フローチャートにおいて、図7に示す製造フローチャートと異なる点は、グリーンシート成形工程及び印刷工程を複数回実行し、設定積層数に達した後、得られた積層グリーンシートを可撓性支持体から剥離し、次に、剥離して得られた複数の積層グリーンシートを積層することである。積層後にプレスし、更に切断工程、焼成工程及び端部電極付与工程等の必要な工程をへて、積層セラミックコンデンサの完成品が得られる。
【0039】
図8に示す製造フローチャートよる場合、印刷工程は、グリーンシート上に第2のターゲットマークを印刷する工程を含んでおり、第2のターゲットマークの画像処理によって得られた情報に基づいて、積層グリーンシートの積層を行なう。これにより、複数のグリーンシート積層帯を、互いの電極が、第2のターゲットマークを基準とした所定の位置関係となるように、高精度で位置決めし、積層することができる。保護層は別途シート成形し、積層機により積層する。
【0040】
次により具体的な実施例を参照して、更に詳しく説明する。
【0041】
<誘電体の塗料化>
粒径が0.1μm〜1.0μm程度のチタン酸バリウム、酸化クロム、酸化イットリウム、炭酸マンガン、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化硅素等の粉末を焼成した後、BaTiO3 100モル%として、Cr2O3に換算して0.3モル%、MnOに換算して0.4モル%、BaOに換算して2.4モル%、CaOに換算して1.6モル%、SiO2に換算して4モル%、Y2O3に換算して0.1モル%の組成になるように混合し、ボールミルにより24時間混合し、乾燥後誘電体原料を得た。この誘電体原料100重量部とアクリル樹脂5重量部、塩化メチレン40重量部、アセトン25重量部、ミネラルスピリット6重量部を配合し、市販のφ10mmジルコニアビーズを用い、ポット架台により24時間混合し、誘電体セラミック塗料を得た。
【0042】
<グリーンシート成形>
グリーンシート成形は、本発明に係る塗布装置を用いて行なわれる。上述のようにして得られた誘電体セラミック塗料を、連続的に供給される可撓性支持体に塗布し、グリーンシートを成形する。第1回目のグリーンシート成形工程は可撓性支持体上に保護膜を形成する工程である。保護膜は、図6の積層セラミックコンデンサの場合、最上層または最下層の何れかを構成する外装となる。
【0043】
<ターゲットマーク形成>
次に、電極印刷の前に、図9に示すように、グリーンシート43を有する可撓性支持体19上に画像処理用の第1のターゲットマークa1,b1,c1,d1及びピッチマークe1を形成する。第1のターゲットマークa1〜d1及びピッチマークe1は、グリーンシート43が塗布されている面側であって、可撓性支持体19の幅方向の端部に形成することが望ましい。第1のターゲットマークa1〜d1及びピッチマークe1は、スクリーン印刷またはインクジェット印刷によって形成されたマークまたはスルホールなど、画像処理できるマークであればよく、印刷面は可撓性支持体19の表裏どちらの面でもよい。また、第1のターゲットマークa1〜d1及びピッチマークe1の形成タイミングは、画像処理による電極印刷を行なう以前であればいつでもよく、最初の電極形成と同時であっても構わない。第1のターゲットマークa1〜d1を形成する好ましいタイミングは、可撓性支持体用原反をスリッタで切断する前である。可撓性支持体用原反をスリッタで切断する前に第1のターゲットマークa1〜d1を形成してあれば、スリッタで原反を所定幅に切断する際、第1のターゲットマークa1〜d1を基準にして切断することができる。第1のターゲットマークa1〜d1は可撓性支持体19とのコントラストが明瞭な色で、かつ、円形が望ましい。
【0044】
<画像処理による電極印刷>
次に、可撓性支持体19を巻き取った巻き取りリール17を用いて、可撓性支持体19上のグリーンシート43に電極を印刷する。電極の印刷に当たり、第1のターゲットマークa1〜d1の画像処理によって得られた情報に基づいて電極の印刷位置決めを行なう。図10は電極印刷に用いられる画像処理装置付き印刷機(以下、画像処理印刷機と称す)の構成を概略的に示す図である。グリーンシート43を成形してある可撓性支持体19は、供給ロール21から引き出され、案内ローラ22を通り、x−y−θ−zテーブル25に導かれる。参照符号23は案内ローラ22を支持する支持体、参照符号24は支持台である。
【0045】
テーブル25にはカメラ26a,26b,26c,26dが設けられており、このカメラ26a〜26dにより第1のターゲットマークa1〜d1を読み取り、その読み取り情報に基づいて電極の印刷位置決めを行なう。電極の印刷位置決めはx−y−θ−zテーブル25によって行なう。電極は製版台28に備えられた製版27によって印刷される。x−y−θ−zテーブル25は真空吸着面となっており、図11のように、4隅にカメラ26a〜26dがガラス56a,56b,56c,56dを介して埋め込まれている。カメラ26a〜26dは上向きに配置されており、カメラ26a〜26dの上側を可撓性支持体19が通るような配置となっている。このような構造であると、x−y−θ−zテーブル25の上で上下動する製版27による影響を受けることなく、カメラ26a〜26dによる画像処理を実行できるという極めて優れた効果を得ることができる。x−y−θ−zテーブル25は真空吸着面を有し、グリーンシート43の成形された可撓性支持体19は、真空吸着面に真空吸着されるから、x−y−θ−zテーブル25が補正動作によって駆動された場合でも、可撓性支持体19はx−y−θ−zテーブル25と一体に駆動され、位置ずれを生じることがない。
【0046】
カメラ26a〜26dにより第1のターゲットマークa1〜d1の座標(x,y)を読み取る。読み取られたデータに基づき、図示しないコンピュータシステムによりデータ処理を行ない、x−y−θ−zテーブル25を制御し、θ方向、x方向及びy方向にそれぞれ必要なだけ移動させる。
【0047】
図12は上述の電極印刷工程によって得られた電極パターン44を示し、図13は図12の側面図を示している。電極パターン44を構成する各電極は、適当な電極材料、例えばニッケル、銅等を主成分とする電極材料によって構成されている。電極パターン44は個々の電極が横方向及び縦方向に間隔を隔てて配列されている。実施例において各電極は横方向にm行となるようにまた、縦方向には各奇数列においては6行、各偶数列には5行となっている。電極に付された参照番号のうち1桁目は当該電極の属する列を示し、2桁目は同じく属する行を示している。行数及び列数は任意である。上記電極のうち、横方向に隣り合う電極列、例えば第1列に属する電極211〜261と、第2列に属する電極212〜252では対応する個々の電極(211と212)〜(261と262)が縦方向に所定寸法Lだけ異なるように配列してある。寸法Lは電極間ピッチ2Lの1/2が適当である。ただし、電極パターンは、x−y−θ−zテーブル25により所望のパターンに移動できるため、図示のパターンである必要はない。例えば、各列の電極が同一の配列を繰り返すパターンでもあってもよい。
【0048】
印刷工程において、電極パターン44とともに、第2のターゲットマークa2,b2,c2,d2及びピッチマークe2を印刷する。電極パターン44とともに、第2のターゲットマークa2,b2,c2,d2及びピッチマークe2を印刷することにより、図8の製造フローチャートに示したように、グリーンシート成形工程及び印刷工程を、複数回実行した後、得られた積層グリーンシートを可撓性支持体から剥離し、次に、剥離して得られた複数の積層グリーンシートを積層する工程をとる場合は、互いの電極パターン44が、第2のターゲットマークa2,b2,c2,d2を基準とした所定の位置関係となるように、高精度で位置決めし、積層することができる。また、図7の製造フローチャートによる場合は、製版を交換した時に、電極パターン44と同時に印刷形成される第2のターゲットマークa2,b2,c2,d2に対する第1のターゲットマークa1,b1,c1,d1の位置関係を見ることにより、第1のターゲットマークa1,b1,c1,d1と電極パターン44との相対位置が分かり、画像処理を行なうことができる。
【0049】
<画像処理による位置合わせ>
次に、x−y−θ−zテーブル25による位置決め及び位置合わせの詳細について説明する。図14はx−y−θ−zテーブル25に対する4台のカメラ26a〜26dの位置関係を示す図である。カメラ26a〜26dは、前述した可撓性支持体19上の第1のターゲットマークa1〜d1の位置に対応する4点に配置されている。カメラ26a〜26dの配置位置は設計上定まっているが、実際には配置誤差等があるため、そのままでは座標の読み取り誤差を生じる。これを補正する手段として、当該製造プロセスを稼働する前に、x−y−θ−zテーブル25の下に位置するカメラ26a〜26dの一つ、たとえばカメラ26aを基準として、その中心点を原点(0、0)と定める。次に、x−y−θ−zテーブル25をx軸方向に移動させ、原点(0、0)に対応する位置が、 カメラ26bの中心点に到達した時の座標(Xb,Yb)を読み取る。これによりカメラ26aの中心点を原点(0、0)としたときのカメラ26bの位置が座標(Xb,Yb)として表されたことになる。ほかのカメラ26c,26d についても同様にして、座標(Xc,Yc),(Xd,Yd)を求める。上記の初期補正は、ディスプレイ上の画像処理を併用して行なう。このように各カメラ26a〜26dの座標決定において、精度の高いx−y−θ−zテーブル25を駆動して行なうので、座標の読み取り誤差が極めて小さくなる。参照符号O0はカメラ26a〜26dの位置を表す座標(0、0)〜(Xd、Yd)から計算された中点である。
【0050】
第1のターゲットマークa1〜d1の印刷位置は、殆ど位置ずれがないとしても、可撓性支持体19は搬送されているので、テーブル25の平面内で角度θで回転したり、X軸またはY軸の方向に位置ずれを起していることが多い。この位置ずれを補正して、電極パターン44を高精度で印刷する。その手段として、上記初期補正の終えたカメラ26a〜26dを使用し、x−y−θ−zテーブル25上に真空吸着されている可撓性支持体19の第1のターゲットマークa1〜d1の座標を、図15に示すように読み取る。カメラ26a〜26dによる読み取り値は初期補正によって設定された座標(Xb〜Yb)〜(Xd〜Yd) を加味した座標に変換する。こうしてカメラ26aによって得られた第1のターゲットマークaの座標を(X1,Y1)、カメラ26bによって得られた第1のターゲットマークbの座標を(X2,Y2)、カメラ26cによって得られた座標を(X3,Y3)、カメラ26dによって得られた座標を(X4,Y4)とする。
【0051】
得られた座標(X1,Y1)〜(X4,Y4)のデータから、図15に示すように、第1のターゲットマークa1〜d1によって囲まれた四辺形の最中点O1を求める。最中点O1は、対向2辺の中点(イ)、及び(ロ)を結ぶ線分L1の中点として求められる。この最中点O1が印刷時の位置合わせのための原点となる。そして線分L1に対し最中点O1を通る垂線L2を求める。垂線L2は通常、x−y−θ−zテーブル25のY軸に対して角度θを有する。最中点O1及び角度θの算出は、カメラ26a〜26dから図示しないコンピュータシステムに入力されるデータに基づいて、コンピュータシステムが行なう。そして、コンピュータシステムから与えられる制御信号に基づいて、x−y−θ−zテーブル25がθ=0になるように、矢印の方向に回転駆動され、これにより、角度θが補正される。x−y−θ−zテーブル25は、コンピュータシステムからの制御信号に基づき、更にX軸方向及びY軸方向に駆動され、X軸方向及びY軸方向の位置合わせが行なわれ、位置合わせが完了する。図16は角度θの補正が行なわれた後の状態を示し、図17はX軸方向の位置合わせが行なわれた後の状態を示し、図18はY軸方向の位置合わせが行なわれた後の状態を示している。但し、実際の位置合わせ動作は、角度θを補正しながら、最中点O1を、カメラ26a〜26dの中点O0に合わせるような動作になる。
【0052】
ここでは、精度を上げるため、カメラ26a〜26d及び補正用カメラ30a〜30dを各4個使用しているが、第1のターゲットマーク2個、カメラ2個でも2点間の中点を出し、その2点間のずれ角度θを出し、コンピューターで処理することにより充分画像処理印刷は可能である。x−y−θ−zテーブル25は真空吸着面なっているため、x方向、y方向、θ方向にそれぞれ正確に移動することができる。このように画像処理を行なった後、可撓性支持体背面に接触するように任意の距離だけ、x−y−θ−zテーブル25がz方向に移動され、スクリーン印刷が行なわれる。
【0053】
印刷後、可撓性支持体19は定尺送り装置29(図10参照)により一定寸法だけ移動され、引き続き、補正用のカメラ30a〜30dのある位置に送られる。定尺送り装置29は、可撓性支持体19の接する面が真空吸着面となっており、従って、可撓性支持体19の背面が定尺送り装置29の真空吸着面に吸着固定される。そして、ピッチマークe1をセンサ(カメラ)によって読み取ると共に、次のピッチマークe1がセンサによって読み取られるまで、可撓性支持体19に定尺送りを加える。このように、隣接するピッチマークe1とピッチマークe1との間の間隔分の定尺送りが加えられるので、第1のターゲットマークa1〜d2が搬送ずれによってカメラ30a〜30dの視野からはずれる等の不具合を生じることがない。しかも、定尺送り装置29は、可撓性支持体19の接する面が真空吸着面となっているから、定尺送りの動作中に可撓性支持体19が定尺送り装置29上で位置ずれを起すことがない。
【0054】
補正用カメラ30a〜30dは、ステーションは異なるものの、位置関係はカメラ26a〜26dと同じである。ここで、パターン製版の取付け時の位置ずれは、第1のターゲットマークと、第2のターゲットマークとの間のずれを、上記の画像処理と同じ方法で座標を読み取ることにより測定でき、図示しないコンピューターシステムにより、データ処理を行なって必要な補正量を算出し、x−y−θ−zテーブル25の制御システムにデータをフィードバックし、x−y−θ−zテーブル25を駆動し、位置補正をおこなう。上記説明では、4台の補正用カメラ30a〜30dを使用する場合について説明したが、8台のカメラを用い、この8台のカメラによって、第1のターゲットマークa1〜d1及び第2のターゲットマークa2〜d2を同時に読み取る構成であってもよい。第1のターゲットマークa1〜d1と第2のターゲットマークa2〜d2との位置関係は、予め、第1のターゲットマークa1〜d1を印刷した標準版(例えばガラス標準版)を用いることによって明確化できる。
【0055】
このようにして得られた電極の形成されたグリーンシート19を透過光目視検査台31、案内ローラ32をへて、ローラ33ー34間で回っているベルトコンベア36に乗せ、乾燥炉35で、例えば60℃にて乾燥した後、案内ローラ37を通り、巻取り巻き取りローラ38で巻き取る。
【0056】
<設定積層数を得る工程>
a.図7の製造フローチャートに従う場合
上述のようにして、電極を印刷したグリーンシートを、図1に示す塗布装置を用いたグリーンシート成形工程に付し、再度、繰り出しローラ11に取付け、蛇行修正ローラ13を通して、第1のグリーンシート成形と同じように、所望のグリーンシート厚みになるように制御し、グリーンシート成形を行ない、次に、図10に示す画像処理印刷機による画像処理に基づいて、電極を印刷する工程を、必要とする積層数だけ繰り返す。
【0057】
図19及び図20は第2回目以降の電極印刷工程における電極印刷位置を示す図で、第1回目の電極に対して、一列だけ位置をずらして印刷する。電極パターンが変化した場合は、電極パターンに対応して、x−y−θ−zテーブル25をx方向、y方向またはθ方向に制御し、必要な電極パターンの重なりが得られるように制御する。例えば、図21に示すように、電極パターン44が同一電極列を間隔を隔てて配置したパターンを有する場合は、第1回目の電極パターンに対して、第2回目の電極パターン44を可撓性支持体19の幅方向に移動させる。x−y−θ−zテーブル25はx方向、y方向、θ方向に任意に移動できるため、カメラ26a〜26dで得られた第1のターゲットマークa1〜d1の位置情報をコンピュターシステムに入力し、コンピュターシステムによって、必要な電極パターンの重なりとなるように、x−y−θ−zテーブル25を制御することができる。この2回目以降のグリーンシート成形と、画像処理印刷を所望の積層数まで繰り返す。そして、最終的に、第2の保護層56Bを、例えば160μmの厚みとなるように形成する。
【0058】
図22は上述のようにして得られた積層体の断面図であり、積層グリーンシート55が可撓性支持体19上に形成されている。56Aは第1の保護層、43はグリーンシート、54は乾燥後の電極、56Bは第2の保護層である。
【0059】
b.図8に示した製造フローチャートに従う場合
図8に示した製造フローチャートに従う場合は、グリーンシート成形工程及び印刷工程を複数回実行した後、得られた積層グリーンシートを可撓性支持体から剥離し、次に、別途シート成形された第1の保護層上に、剥離して得られた複数の積層グリーンシートを積層する。次に、得られた積層体の最上層に、別途シート成形された第2の保護層を積層する。図23にその具体例を示す。グリーンシート成形工程及び印刷工程をQ回実行した後、得られた積層グリーンシート561〜56Qを可撓性支持体から剥離し、次に、別途シート成形された第1の保護層56A上に、剥離して得られた複数Qの積層グリーンシート561〜56Qを積層する。積層グリーンシート561〜56Qは、第2のターゲットマークa2〜d2の画像処理によって得られた情報に基づいて位置合わせを行ないながら積層する。位置合わせは図14〜図18で説明した通りである。次に、得られた積層体の最上層に、別途シート成形された第2の保護層56Bを積層する。
【0060】
<設定積層数を得た後の工程>
上述のようにして得られた積層グリーンシートを打ち抜き後プレスし、切断することにより、図24に示す積層グリーンチップが得られる。得られた積層グリーンチップを、所定の温度条件で脱バインダ処理した後、焼成し、更に、端子電極を焼き付け形成する。
【0061】
脱バインダ及び焼成の条件は従来より周知である。例えば、280℃で12時間脱バインダし、還元雰囲気中で1300℃にて2時間焼成する。焼成後得られた積層体に端子電極4(図6参照)を形成する。端子電極4の材質及び形成方法も従来よりよく知られている。例えば、銅を主成分とし、N2+H2中で800℃にて30分焼き付けし、めっきを行なう。
【0062】
<特性の評価1;主として塗布面に対するローラの非接触による効果>
本発明に係る塗布装置を用いて製造された積層セラミックコンデンサと、従来の塗布装置を用いて製造された積層セラミックコンデンサの特性評価を、図26に表1として示す。表1において、試料No.1及び2は従来の塗布装置を用いて製造された積層セラミックコンデンサ、試料No.3及び4は本発明に係る塗布装置を用いて製造された積層セラミックコンデンサである。試料No.1及び2は、グリーンシートを形成する際にローラがグリーンシートに接触する。試料No.3及び4は、グリーンシートを形成する際にローラがグリーンシートに接触しない。
【0063】
試料No.1はグリーンシート厚み11.0μm、焼成後の誘電体層2の一層の厚み6.6μm、積層数110層である。試料No.2はグリーンシート厚み16.0μm、焼成後の誘電体層2の一層の厚み9.6μm、積層数75層である。試料No.3はグリーンシート厚み11.0μm、焼成後の誘電体層2の一層の厚み6.6μm、積層数110層である。試料No.4はグリーンシート厚み16.0μm、焼成後の誘電体層2の一層の厚み9.6μm、積層数75層である。
【0064】
この積層セラミックコンデンサに対し、ピンホール数(個/10m)、静電容量、誘電体損失、絶縁抵抗、破壊電圧、ショート不良率の評価試験を行なった。表1はその評価結果を示している。試料No.1〜4のそれぞれにおいて、試験に供されたサンプル数は30,000個である。
【0065】
a.ピンホール数(個/10m)
本発明に係る塗布装置を用いて製造された試料No.3及び4の何れにおいても、ピンホール数は0(個/10m)である。これに対して、従来の塗布装置を用いて製造された試料No.1では33個/10mのピンホールが認められ、試料No.2では49個/10mのピンホール数が認められた。従来の塗布装置を用いた製造方法では、可撓性支持体のセラミック塗料塗布面が、塗布前及び塗布後の何れの場合においても、ローラに接触するため、グリーンシートに剥離によるピンホールを多発するのに対して、本発明に係る塗布装置を用いた製造方法では、可撓性支持体のセラミック塗料塗布面が、塗布前及び塗布後の何れの場合においても、ローラに接触することがないため、グリーンシートに剥離によるピンホールが発生しないためであると推測される。
【0066】
b.静電容量、誘電体損失
ヒューレットパッカード社製インピーダンスアナライザーHP−4284Aで20℃にて測定した。静電容量は、試料No.1では0.96μFであるのに対し、試料No.3では1.04μFであり、本発明に係る塗布装置を用いて製造された試料No.3は、従来の塗布装置を用いて製造された試料No.1よりも大きな静電容量を取得できる。試料No.2と試料No.4との比較では、同一の静電容量が得られる。本発明に係る塗布装置は、グリーンシートの厚みを薄くした場合に有効である。
【0067】
tanδ(%)に関しては、試料No.1及び2では1.72(%)、1.63(%)であるのに対し、試料No.3及び4では1.70(%)、1.60(%)であり、試料No.3及び4は試料No.1及び2よりも誘電体損失が小さくなっている。
【0068】
c.絶縁抵抗及びショート不良率
ヒューレットパッカード社製高抵抗計HP−4329Aで20℃にて10V印加し、30秒後測定した。絶縁抵抗が1000Ω以下のものをショート不良とし、各試料No.1〜4のそれぞれにおいて、試験に供されたサンプル数に対するショート不良発生数の割合をショート不良率として表示した。
【0069】
絶縁抵抗は、試料No.1及び2では2.3×109Ω、4.3×109Ωであるのに対し、試料No.3及び4では3.0×109Ω、4.9×109Ωあり、本発明に係る塗布装置を用いて製造された試料No.3及び4は、従来の塗布装置を用いて製造された試料No.1及び2よりも大きな絶縁抵抗を取得できる。
【0070】
ショート不良率は、試料No.1および2では10.4(%)、6.5(%)であるのに対し、試料No.3及び4では0.4(%)、0.2(%)であり、本発明に係る塗布装置を用いて製造された試料No.3及び4は、従来の塗布装置を用いて製造された試料No.1及び2よりもショート不良率が著しく小さくなっている。
【0071】
d.破壊電圧
破壊電圧の評価は、自動昇圧試験機にて測定した。破壊電圧は、試料No.1及びでは350(v)、610(v)であるのに対し、試料No.3及び4では580(v)、800(v)であり、本発明に係る製造方法によって得られた試料No.3及び4は、従来の製造方法による試料No.1及び2よりも大きな破壊電圧を確保できる。
【0072】
<特性の評価2;主としてテンション制御による効果>
本発明に係る塗布装置で積層セラミックグリーンシートを得る場合、積層セラミックグリーンシートが厚くなるに従い、巻き取りテンションが強すぎると、可撓性支持体の塗布面がSi等により剥離しやすいように表面加工してあるため、可撓性支持体の塗布面とは反対側の面にその前の巻回数に当るグリーンシートが転写することがある。8μmセラミックグリーンシートを75層積層した場合のテンション別の転写程度を図27に表2として示す。試料No.5では、巻き取りテンションが弱すぎて巻きずれを発生が認められた。試料No.10では、巻き取りテンションが強すぎて18箇所(100mm幅)または31箇所(1000mm幅)で転写の発生が認められた。試料No.6〜試料No.9では転写の発生が認められていない。この結果から見ると、巻き取りテンションは0.1kgf〜1.5kgf/100mm幅が適している。
【0073】
<特性の評価3;ローラ非接触及び画像処理装置による位置合わせによって得られる効果>
次に、積層セラミックコンデンサの製造において、本発明に係る塗布装置とともに、重要な要素である画像処理による位置合わせの効果にかかるデータを、図28に表3として示す。
【0074】
試料No.11〜13は図7の製造フローチャートを経て得られた積層セラミックコンデンサ、試料No.16は図8の製造フローチャートを経て得られた積層セラミックコンデンサ、試料No.14及び15は従来の塗布装置及び位置合わせ装置を用いた製造された積層セラミックコンデンサである。
【0075】
試料No.11はグリーンシート厚み8.0μm、焼成後の誘電体層2の一層の厚み5μm、積層数75層である。試料No.12はグリーンシート厚み2.5μm、焼成後の誘電体層2の一層の厚み1.5μm、積層数75層である。試料No.13はグリーンシート厚み2.5μm、焼成後の誘電体層2の一層の厚み1.5μm、積層数150層である。
【0076】
試料No.14はグリーンシート厚み8.0μm、焼成後の誘電体層2の一層の厚み5μm、積層数75層である。
【0077】
試料No.15はグリーンシート厚み2.5μm、焼成後の誘電体層2の一層の厚み1.5μm、積層数150層である。但し、試料No.15は2.5μmという薄いグリーンシートの厚みのために、積層セラミックコンデンサとして必要な特性を得ることができる程度に積層することができなかった(積層不可)。
【0078】
試料No.16はグリーンシート厚み8.0μm、焼成後の誘電体層2の一層の厚み5μm、積層数75層である。試料No.11〜16を通して、外形寸法は、3.2mmx1.6mmに固定した。厚み寸法は積層数及び一層当たりの誘電体層の厚みによって異なる。
【0079】
この積層セラミックコンデンサに対し、ピンホール数(個/10m)静電容量、誘電体損失、絶縁抵抗、破壊電圧、ショート不良率、印刷ずれ及び歩留の評価試験を行なった。表1はその評価結果を示している。試料No.11〜16のそれぞれにおいて、試験に供されたサンプル数は30,000個である。
【0080】
表3に記載された評価試験結果について、本発明に係る塗布装置を用いた製造方法による積層セラミックコンデンサと、従来技術の塗布装置を用いた製造方法にによる積層セラミックコンデンサとを対比するに当たり、同じグリーンシート数及び同じ積層数を有する試料間で行なうこととする。具体的には試料No.11、16と試料No.14との対比、試料No.12、13と試料No.15との対比である。
【0081】
a.静電容量、誘電体損失
静電容量は、試料No.14では0.91μFであるのに対し、試料No.11では1.01μF、試料No.16では1.03μFであり、本発明に係る塗布装置を用いて製造された試料No.11、16は、従来の塗布装置を用いて製造された試料No.14よりも大きな静電容量を取得できる。
【0082】
試料No.12、13と、試料No.15との比較では、試料No.15はグリーンシートの厚み2.5μmでは積層不可であるのに対し、本発明に係る塗布装置を用いて製造された試料No.12、13は、2.5μmという薄いグリーンシートを用いて、3.3μF、6.63μFの静電容量を取得できる。
【0083】
tanδ(%)に関しては、試料No.14では1.88(%)であるのに対し、試料No.11では1.86(%)、試料No.16では1.85(%)であり、試料No.11、16は試料No.14よりも、誘電体損失が小さくなっている。試料No.12、13は、2.5μmという極めて薄いグリーンシートを用いても、1.87(%)及び1.96(%)の誘電体損失にとどまる。
【0084】
b.絶縁抵抗及びショート不良率
絶縁抵抗が1000Ω以下のものをショート不良とし、各試料No.11〜16のそれぞれにおいて、試験に供されたサンプル数に対するショート不良発生数の割合をショート不良率として表示した。
【0085】
絶縁抵抗は、試料No.14では1.7×109Ωであるのに対し、試料No.11では2.0×109Ω、試料No.16では3.1×109Ωであり、本発明に係る塗布装置を用いて製造された試料No.11、16は、従来の塗布装置を用いて製造された試料No.14よりも大きな絶縁抵抗を取得できる。また、試料No.12、13でも7.1×108Ω、4.6×108Ωの絶縁抵抗を確保できる。
【0086】
ショート不良率は、試料No.14では33.2(%)であるのに対し、試料No.11では0.7(%)、試料No.16では0.4(%)であり、本発明に係る塗布装置を用いて製造された試料No.11、16は、従来の塗布装置を用いて製造された試料No.14よりもショート不良率が著しく小さくなっている。また、試料No.12、13でも0.8(%)、1.0(%)のショート不良率に納まっている。
【0087】
c.破壊電圧
破壊電圧は、試料No.14では150(v)であるのに対し、試料No.11、16では230(v)であり、本発明に係る製造方法によって得られた試料No.11、16は、従来の製造方法による試料No.14よりも大きな破壊電圧を確保できる。また、グリーンシート厚みが2.5μm(乾燥後厚み1.5μm)と非常に薄い試料No.12、13でも90(v)、80(v)の破壊電圧を確保できる。
【0088】
d.印刷ずれ
積層セラミックコンデンサを図25の点線部分で切断し、切断面において10個の電極の位置ずれ量の最大値ΔGmax(図25参照)の平均値ΔGmax−avを測定した。平均値ΔGmax−avは、試料No.14では250μmであるのに対し、試料No.11では8μm、試料No.16では11μmであり、本発明に係る塗布装置を用いて製造された試料No.11、16は、従来の塗布装置を用いて製造された試料No.14よりも印刷ずれが著しく小さくなっている。試料No.12、13でも平均値ΔGmax−avは、12μm、13μmであり、印刷ずれが著しく小さい。
【0089】
e.ピンホール数(個/10m)
本発明に係る塗布装置を用いて製造された試料No.11〜13及び16の何れにおいても、ピンホール数は0(個/10m)である。これに対して、従来の塗布装置を用いて製造された試料No.14では、49個/10mのピンホールが認められ、試料No.15では84個/10mのピンホール数が認められた。
【0090】
f.歩留
歩留は、試料No.14では33(%)であるのに対し、試料No.11、16では92(%)であり、試料No.12、13でも92(%)、90(%)の高歩留を確保できる。本発明に係る塗布装置を用いた製造方法によれば、歩留が著しく改善される。
【0091】
以上を要するに、本発明による塗布装置によれば、従来積層できなかった2.5μmという薄膜のグリーンシートを精度よく積層することが可能で、しかもショート不良率が低く、優れた特性を有する積層セラミックコンデンサを、高歩留で製造することができる。しかも、従来の塗布装置を用いてどうにか積層できる8μmというグリーンシート厚みのところであっても、非常に良好な効果が得られた。
【0092】
更に、従来の塗布装置を用いた製造方法では、電極のある部分とない部分では、電極の厚みと電極の本数との積だけの段差ができる。本発明に係る塗布装置を用いた製造方法においては、グリーンシート上に画像処理印刷を行なったグリーンシートに、再度グリーンシートを成形するため、この段差が解消できる方向にある。実験の結果、電極1本あたり2μmあった段差が1.5μmの段差になった。このようにわずかとは言え、段差が解消された。電極1本あたりではわずかだが、積層数が増えると例えば150層の場合、0.5μm×150=75μmもの段差を解消できる。
【0093】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
(a)塗布形成されたグリーンシートにピンホールが発生するのを防止し得る塗布装置を提供できる。
(b) 面精度がよく、かつ、厚みバラツキの少ない均一なグリーンシートを得る塗布装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る塗布装置の構成及びその塗布装置を用いたグリーンシート形成工程を示す図である。
【図2】本発明に係る塗布装置を構成する押し出し式塗布ヘッドの断面図である。
【図3】図2に示した押し出し式塗布ヘッドを用いてグリーンシートを形成する状態を説明する図である。
【図4】押し出し式塗布ヘッドの別の例を示す断面図である。
【図5】図4に示した押し出し式塗布ヘッドを用いてグリーンシートを形成する状態を説明する図である。
【図6】本発明に係る塗布装置を用いて製造される積層セラミックコンデンサの断面図である。
【図7】図6に示す積層セラミックコンデンサを製造する場合の製造フローチャートである。
【図8】図6に示す積層セラミックコンデンサを製造する別の製造フローチャートである。
【図9】電極印刷に先立ち画像処理用のターゲットマーク及びピッチマークを形成する工程を示す図である。
【図10】積層セラミック電子部品の製造方法に用いられる画像処理印刷機を示す図である。
【図11】図10に示す画像処理印刷機に含まれる画像処理用カメラの配置を示す図である。
【図12】図10に示す画像処理印刷機によって第1回目の電極を印刷した後の可撓性支持体面の平面図である。
【図13】図12に示した可撓性支持体の側面図である。
【図14】画像処理用カメラを用いた画像情報による位置合わせを説明する図である。
【図15】画像処理用カメラを用いた画像情報による位置合わせを説明する図である。
【図16】画像処理用カメラを用いた画像情報による位置合わせにおいてθ補正を説明する図である。
【図17】画像処理用カメラを用いた画像情報による位置合わせにおいてX軸方向位置合わせを説明する図である。
【図18】画像処理用カメラを用いた画像情報による位置合わせにおいてY軸方向位置合わせを説明する図である。
【図19】図10に示す画像処理印刷機によって第2回目の電極を印刷した後の可撓性支持体面の平面図である。
【図20】図19に示した可撓性支持体の側面図である。
【図21】図10に示す画像処理印刷機によって得られる電極の他の例を示す平面図である。
【図22】図7に示す製造フローチャートに従って得られる積層体の断面図である。
【図23】図8に示す製造フローチャートに従って得られる別の積層体の断面図である。
【図24】図22または図23に示す積層体からプレス、切断して得られた積層グリーンチップの斜視図である。
【図25】電極の位置ずれ量の最大値ΔGmaxの定義を説明する図である。
【図26】本発明に係る塗布装置を用いて製造された積層セラミックコンデンサと従来の塗布装置を用いて製造された積層セラミックコンデンサの特性評価データを示す図である。
【図27】可撓性支持体に与えられる巻き取りテンションと転写頻度との関係を示す図である。
【図28】本発明に係る塗布装置を用いた製造装置によって製造された積層セラミックコンデンサと従来の塗布装置を用いた製造装置によって製造された積層セラミックコンデンサの特性評価データを示す図である。
【符号の説明】
121〜127 案内ローラ
151、152 サクションローラ
161、162 蛇行修正ローラ
6 定量ポンプ
9 質量流量計
10 押し出し式塗布ヘッド
17a セラミック塗料
19 可撓性支持体
25 x−y−θ−zテーブル
26a,26b,26c,26d カメラ
a1〜d1 第1のターゲットマーク
a2〜d2 第2のターゲットマーク
27 製版
28 製版台
43 グリーンシート[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an application apparatus for applying a ceramic paint or the like to a flexible support.
[0002]
[Prior art]
For example, a multilayer ceramic electronic component forms a green sheet by applying a ceramic coating containing ceramic powder, organic binder, plasticizer, solvent, etc. on a flexible support that runs in one direction by a doctor blade method. In addition, electrodes of palladium, silver, nickel, etc. are formed by screen printing. Next, the green sheets are peeled off from the flexible support so as to obtain a desired laminated structure, laminated one by one, and a ceramic green chip is obtained through a press cutting process. The binder in the ceramic green chip thus obtained is burned out and fired at 1000 ° C. to 1400 ° C., and terminal electrodes such as silver, silver-palladium, nickel and copper are formed on the obtained fired body, Obtain ceramic electronic components.
[0003]
By the way, in the case of a multilayer ceramic capacitor, for example, it is conceivable to reduce the thickness of the dielectric layer per layer and increase the number of layers as a technique for reducing the size and increasing the capacity. However, in the method of peeling and laminating the green sheet from the flexible support, particularly in the case of a thin green sheet, the green sheet cannot be satisfactorily peeled from the flexible support, resulting in a very poor lamination yield. In addition, since a thin green sheet is handled, a defective product such as a short circuit frequently occurs in the finished product.
[0004]
As means for solving such a problem, a method of thermally transferring a green sheet so that a flexible support is on top has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 63-188926). However, in the case of the thermal transfer method, the alignment of the upper electrode located on one surface side of the dielectric layer and the lower electrode located on the other surface side is poor, and furthermore, heat transfer is performed every time, so that the facility capacity is reduced.
[0005]
Furthermore, as the green sheet becomes thinner and multi-layered, the amount of flexible support necessary for obtaining a kind of ceramic electronic component increases, resulting in an increase in cost.
[0006]
In order to improve such a problem, a process of forming a dielectric layer by applying a ceramic paint on a flexible support and a process of printing an electrode on the dielectric layer are performed by the required number of layers. A method of obtaining a laminated body by repeating is conceivable. However, one of the problems in this manufacturing method is that the roller of the coating device is usually provided so as to come into contact with the surface of the flexible support on which the ceramic paint is applied. A pinhole is generated in contact with the body layer, and as a result, a short circuit failure is likely to occur.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The subject of this invention is providing the coating device which can prevent that a pinhole arises in the green sheet by which application | coating formation was carried out.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a coating apparatus capable of obtaining a uniform green sheet with good surface accuracy and little variation in thickness.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a coating apparatus according to the present invention is:A coating device including a plurality of rollers and a coating head between a supply reel and a take-up reel, wherein the plurality of rollers includes at least a pair of suction rollers and a pair of guide rollers, and a pair of guides The roller is disposed between the pair of suction rollers, and the coating head is disposed between the pair of guide rollers. The coating head applies a ceramic paint on one side of the flexible support that travels in one direction. Each of the plurality of rollers is arranged so as to contact only the surface of the flexible support opposite to the surface on which the ceramic paint is applied, and the application head is an extrusion type, The tension applied to the flexible support between the rollers is controlled, and the follow-up dimension of the coating head is controlled.
[0011]
More preferably, the coating head is provided with a plurality of nozzles.
The coating apparatus according to the present invention further includes a metering pump and a mass flow meter, and controls the amount of paint supplied to the coating head by the metering pump and the mass flow meter.
[0013]
[Action]
Since the coating head coats the ceramic paint on one side of the flexible support that travels in one direction, a green sheet can be formed on the flexible support.
Each of the rollers is disposed so as to contact only the surface of the flexible support opposite to the surface to which the ceramic paint is applied, so that the roller does not contact the coated green sheet, Pinholes can be prevented from occurring in the green sheet.
[0014]
The dispensing head is an extrusion typeSoThe coating amount can be controlled, and a uniform green sheet with good surface accuracy and little thickness variation can be obtained.
[0015]
The extrusion-type coating head is suitable for forming a green sheet of a ceramic paint having a low viscosity. Ceramic paint with low viscosity has a large drying shrinkage, so that the same thickness can be obtained after drying, so that the supply amount can be increased, and the gap between the tip of the coating head and the flexible support (or green sheet) is increased. It is possible to avoid the occurrence of streaks due to the coating head.
[0016]
In a preferred example in which the coating head is provided with a plurality of nozzles, another coating layer can be formed immediately on the coating layer applied by one nozzle. This can prevent pinholes from occurring.
The coating apparatus according to the present invention further includes a metering pump and a mass flow meter, and controls the amount of paint supplied to the coating head by the metering pump and the mass flow meter. For this reason, the discharge amount of the coating material from the coating head is stable, a surface accuracy is good, and a uniform green sheet with little thickness variation can be obtained.
[0018]
Other features of the present invention and the operational effects thereof will be described in more detail by way of examples with reference to the accompanying drawings.
[0019]
【Example】
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a coating apparatus according to the present invention and a green sheet forming process using the coating apparatus. The coating apparatus according to the present invention includes a
[0020]
The
[0021]
As described above, since the
[0022]
Each of the rollers 121-127, 151, 152, 161, 162 is disposed so as to contact only the other surface b of the
[0023]
After the
[0024]
2 is a cross-sectional view of the coating head, and FIG. 3 is a diagram for explaining a state in which a green sheet is formed using the coating head shown in FIG. The coating head is an extrusion type.
[0025]
In a preferable example in which the
[0026]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the extrusion-type coating head, and FIG. 5 is a diagram for explaining a state in which a green sheet is formed using the extrusion-type coating head shown in FIG. The extrusion type coating head shown in FIG. 4 has a plurality of nozzles having a plurality of
[0027]
The above-described extrusion-
[0028]
As described above, the extrusion-
[0029]
In that respect, in the extrusion-
[0030]
In consideration of peeling of the
[0031]
The coating apparatus shown in FIG. 1 further includes a
[0032]
FIG. 6 is a cross-sectional view of a multilayer ceramic capacitor manufactured using the coating apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a multilayer ceramic capacitor, 2 is a dielectric layer, 3 is an electrode, and 4 is a terminal electrode. FIG. 7 is a manufacturing flowchart for manufacturing the multilayer ceramic capacitor, and FIG. 8 is a manufacturing flowchart showing another manufacturing example.
[0033]
In the manufacturing flowchart of FIG. 7, a dielectric material (ceramic) is formed into a paint, and the formed ceramic paint is applied onto a flexible support to form a green sheet. The green sheet is formed by the coating apparatus described above.
[0034]
Next, after the green sheet is dried, an electrode is printed on the green sheet. After electrode printing is completed, it is subjected to a drying process. Among the above steps, the steps from the green sheet forming step through the electrode printing step by image processing to drying are repeated on the flexible support until the required number of laminated layers is reached. When the set number of layers is reached, a green sheet serving as a protective layer is formed on the surface of the electrode positioned on the uppermost layer and the ceramic green sheet supporting the electrode. Thereafter, the laminate of the electrode and the green sheet is cut, the multilayer ceramic capacitor is taken out, and further, through necessary steps such as firing and application of end electrodes, a finished product of the multilayer ceramic capacitor is obtained.
[0035]
The manufacturing flowchart shown in FIG. 7 includes a green sheet forming step of forming a green sheet by applying a ceramic paint on a flexible support, and a printing step of printing an electrode on the green sheet. The use amount of the flexible support can be reduced, and the mass productivity is improved.
[0036]
Further, each green sheet does not need to be peeled off from the flexible support and does not need to be handled. There is also no thermal transfer process. For this reason, a highly accurate and highly reliable multilayer ceramic electronic component can be easily manufactured. Further, the level difference between the part with and without the electrode is absorbed by the repetition of the formation of the green sheet and the electrode printing, so that defects such as cracks due to the level difference are improved. In addition, since a laminated green chip in which a plurality of green sheets are integrated with electrodes can be obtained, delamination after pressing, which has been a problem in the past, is not observed.
[0037]
In the electrode printing process, the electrodes are printed by image processing. Before the printing process or simultaneously with the first printing process, the first target mark for image processing is formed on the flexible support, and the information obtained by the image processing of the first target mark Based on the print positioning of the electrodes. Thereby, the electrode can be formed with high accuracy at a predetermined position with the first target mark as a reference. Therefore, even a complicated electrode laminated structure can be formed with high accuracy in a short time.
[0038]
The manufacturing flowchart shown in FIG. 8 is different from the manufacturing flowchart shown in FIG. 7 in that the green sheet forming process and the printing process are executed a plurality of times, and after reaching the set number of stacks, the obtained stacked green sheets are flexible. Peeling from the support and then laminating a plurality of laminated green sheets obtained by peeling. After the lamination, pressing is performed, and further necessary steps such as a cutting step, a firing step, and an end electrode applying step are performed, and a finished product of the multilayer ceramic capacitor is obtained.
[0039]
In the manufacturing flowchart shown in FIG. 8, the printing process includes a process of printing the second target mark on the green sheet. Based on the information obtained by the image processing of the second target mark, the laminated green Laminate sheets. As a result, the plurality of green sheet laminated bands can be positioned and laminated with high accuracy such that the mutual electrodes have a predetermined positional relationship with respect to the second target mark. The protective layer is separately formed into a sheet and laminated by a laminator.
[0040]
Further details will be described below with reference to more specific examples.
[0041]
<Dielectric coating>
After firing powders of barium titanate, chromium oxide, yttrium oxide, manganese carbonate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon oxide and the like having a particle size of about 0.1 μm to 1.0 μm, BaTiOThree As 100 mol%, Cr2OThree0.3 mol% converted to Mn, 0.4 mol% converted to MnO, 2.4 mol% converted to BaO, 1.6 mol% converted to CaO, SiO2Converted to 4 mol%, Y2OThreeIn order to obtain a dielectric raw material, the mixture was mixed so as to have a composition of 0.1 mol% in terms of, and mixed for 24 hours by a ball mill. 100 parts by weight of this dielectric material, 5 parts by weight of acrylic resin, 40 parts by weight of methylene chloride, 25 parts by weight of acetone, and 6 parts by weight of mineral spirits are mixed using commercially available φ10 mm zirconia beads and mixed for 24 hours by a pot stand. A dielectric ceramic paint was obtained.
[0042]
<Green sheet molding>
The green sheet molding is performed using the coating apparatus according to the present invention. The dielectric ceramic paint obtained as described above is applied to a continuously supplied flexible support to form a green sheet. The first green sheet forming step is a step of forming a protective film on the flexible support. In the case of the multilayer ceramic capacitor of FIG. 6, the protective film is an exterior that constitutes either the uppermost layer or the lowermost layer.
[0043]
<Target mark formation>
Next, before electrode printing, as shown in FIG. 9, first target marks a1, b1, c1, d1 and pitch marks e1 for image processing are placed on a
[0044]
<Electrode printing by image processing>
Next, an electrode is printed on the
[0045]
[0046]
The coordinates (x, y) of the first target marks a1 to d1 are read by the
[0047]
FIG. 12 shows an
[0048]
In the printing process, the second target marks a2, b2, c2, d2 and the pitch mark e2 are printed together with the
[0049]
<Alignment by image processing>
Next, details of positioning and alignment by the xy-θ-z table 25 will be described. FIG. 14 is a diagram illustrating the positional relationship of the four
[0050]
Even if the first target marks a1 to d1 are printed at almost the same position, the
[0051]
From the data of the obtained coordinates (X1, Y1) to (X4, Y4), as shown in FIG. 15, the middle point O1 of the quadrilateral surrounded by the first target marks a1 to d1 is obtained. The middle point O1 is obtained as the midpoint of the line segment L1 connecting the midpoints (a) and (b) of the two opposing sides. This middle point O1 is the origin for alignment during printing. Then, a perpendicular line L2 passing through the middle point O1 with respect to the line segment L1 is obtained. The normal L2 usually has an angle θ with respect to the Y axis of the xy−θ−z table 25. The calculation of the middle point O1 and the angle θ is performed by the computer system based on data input from the
[0052]
Here, in order to increase accuracy, four
[0053]
After printing, the
[0054]
Although the
[0055]
The
[0056]
<Step of obtaining the set number of layers>
a. When following the manufacturing flow chart of FIG.
As described above, the green sheet on which the electrode is printed is subjected to a green sheet forming process using the coating apparatus shown in FIG. 1, is attached again to the feeding
[0057]
19 and 20 are diagrams showing electrode printing positions in the second and subsequent electrode printing steps, and printing is performed by shifting the position by one line with respect to the first electrode. When the electrode pattern is changed, the xy-θ-z table 25 is controlled in the x direction, the y direction, or the θ direction in accordance with the electrode pattern so as to obtain a necessary overlap of the electrode patterns. . For example, as shown in FIG. 21, when the
[0058]
FIG. 22 is a cross-sectional view of the laminate obtained as described above, and a laminate green sheet 55 is formed on the
[0059]
b. When following the manufacturing flowchart shown in FIG.
When the manufacturing flowchart shown in FIG. 8 is followed, after the green sheet forming step and the printing step are executed a plurality of times, the obtained laminated green sheet is peeled off from the flexible support, and then separately formed into a sheet. A plurality of laminated green sheets obtained by peeling are laminated on one protective layer. Next, a second protective layer separately formed into a sheet is laminated on the uppermost layer of the obtained laminate. A specific example is shown in FIG. After executing the green sheet forming step and the printing step Q times, the obtained laminated green sheets 561 to 56Q are peeled off from the flexible support, and then, on the first
[0060]
<Process after obtaining set number of layers>
The laminated green sheet obtained as described above is punched, pressed, and cut to obtain the laminated green chip shown in FIG. The obtained multilayer green chip is subjected to a binder removal treatment under a predetermined temperature condition, then baked, and a terminal electrode is formed by baking.
[0061]
The binder removal and firing conditions are well known. For example, the binder is removed at 280 ° C. for 12 hours and baked at 1300 ° C. for 2 hours in a reducing atmosphere. The terminal electrode 4 (refer FIG. 6) is formed in the laminated body obtained after baking. The material and forming method of the
[0062]
<Evaluation of
Table 1 shows the characteristics evaluation of the multilayer ceramic capacitor manufactured using the coating apparatus according to the present invention and the multilayer ceramic capacitor manufactured using the conventional coating apparatus. In Table 1, Sample No. Nos. 1 and 2 are monolithic ceramic capacitors manufactured using a conventional coating apparatus, Sample Nos.
[0063]
Sample No.
[0064]
This multilayer ceramic capacitor was subjected to an evaluation test of the number of pinholes (pieces / 10 m), capacitance, dielectric loss, insulation resistance, breakdown voltage, and short-circuit defect rate. Table 1 shows the evaluation results. Sample No. In each of 1-4, the number of samples subjected to the test is 30,000.
[0065]
a. Number of pinholes (pieces / 10m)
Sample No. manufactured using the coating apparatus according to the present invention. In both 3 and 4, the number of pinholes is 0 (pieces / 10 m). On the other hand, sample No. manufactured using a conventional coating apparatus. No. 1 has 33/10 m pinholes. In No. 2, the number of pinholes was 49/10 m. In the manufacturing method using the conventional coating apparatus, the ceramic coating surface of the flexible support comes into contact with the roller both before and after the coating, so that pinholes due to peeling frequently occur on the green sheet. On the other hand, in the manufacturing method using the coating apparatus according to the present invention, the ceramic coating surface of the flexible support does not contact the roller either before or after coating. For this reason, it is presumed that no pinholes are generated due to peeling on the green sheet.
[0066]
b. Capacitance, dielectric loss
It measured at 20 degreeC with the impedance analyzer HP-4284A by a Hewlett-Packard company. Capacitance was measured using sample no. 1 is 0.96 μF, whereas sample no. 3 is 1.04 μF, and sample No. 3 manufactured using the coating apparatus according to the present invention is used. 3 is a sample No. 3 manufactured using a conventional coating apparatus. Capacitance greater than 1 can be obtained. Sample No. 2 and sample no. In comparison with 4, the same capacitance can be obtained. The coating apparatus according to the present invention is effective when the thickness of the green sheet is reduced.
[0067]
Regarding tan δ (%), sample No. In Samples Nos. 1 and 2, the sample numbers were 1.72 (%) and 1.63 (%). 3 and 4 are 1.70 (%) and 1.60 (%). 3 and 4 are sample Nos. The dielectric loss is smaller than 1 and 2.
[0068]
c. Insulation resistance and short-circuit failure rate
A high resistance meter HP-4329A manufactured by Hewlett-Packard Company was applied with 10 V at 20 ° C., and measurement was performed after 30 seconds. A sample having an insulation resistance of 1000Ω or less was regarded as a short circuit failure. In each of 1-4, the ratio of the number of short-circuit defects occurring to the number of samples subjected to the test was displayed as the short-circuit defect rate.
[0069]
The insulation resistance is the same as that of sample no. For 1 and 2, 2.3 × 109Ω, 4.3 × 109Ω, while sample No. 3.0 and 10 for 3 and 49Ω, 4.9 × 109Sample No. manufactured using the coating apparatus according to the present invention. Samples Nos. 3 and 4 are sample Nos. Manufactured using a conventional coating apparatus. An insulation resistance greater than 1 and 2 can be obtained.
[0070]
The short-circuit defect rate is determined based on Sample No. 1 and 2 are 10.4 (%) and 6.5 (%). 3 and 4 are 0.4 (%) and 0.2 (%), respectively, and sample Nos. Manufactured using the coating apparatus according to the present invention. Samples Nos. 3 and 4 are sample Nos. Manufactured using a conventional coating apparatus. The short-circuit defect rate is significantly smaller than 1 and 2.
[0071]
d. Breakdown voltage
The breakdown voltage was evaluated with an automatic boost tester. The breakdown voltage is the sample No. 1 and 350 (v) and 610 (v), while sample no. 3 and 4 are 580 (v) and 800 (v), and sample Nos. Obtained by the production method according to the present invention were used. Samples Nos. 3 and 4 are sample Nos. Obtained by a conventional manufacturing method. A breakdown voltage larger than 1 and 2 can be secured.
[0072]
<
When a multilayer ceramic green sheet is obtained with the coating apparatus according to the present invention, the surface of the flexible support is easily peeled off by Si or the like when the multilayer ceramic green sheet becomes thicker and the winding tension is too strong. Since it has been processed, the green sheet corresponding to the previous number of turns may be transferred to the surface of the flexible support opposite to the application surface. Table 2 shows the degree of transfer for each tension when 75 layers of 8 μm ceramic green sheets were laminated. Sample No. In No. 5, the winding tension was too weak and occurrence of winding slip was observed. Sample No. In No. 10, the winding tension was too strong, and transfer was observed at 18 locations (100 mm width) or 31 locations (1000 mm width). Sample No. 6 to Sample No. In 9, no transcription was observed. From this result, a winding tension of 0.1 kgf to 1.5 kgf / 100 mm width is suitable.
[0073]
<
Next, Table 3 shows data relating to the effect of alignment by image processing, which is an important element, together with the coating apparatus according to the present invention in the production of the multilayer ceramic capacitor.
[0074]
Sample No. 11 to 13 are monolithic ceramic capacitors obtained through the manufacturing flowchart of FIG. 16 is a multilayer ceramic capacitor obtained through the manufacturing flowchart of FIG.
[0075]
Sample No.
[0076]
Sample No.
[0077]
Sample No.
[0078]
Sample No. Reference numeral 16 denotes a green sheet thickness of 8.0 μm, a fired
[0079]
This multilayer ceramic capacitor was subjected to evaluation tests for pinhole number (pieces / 10 m) capacitance, dielectric loss, insulation resistance, breakdown voltage, short-circuit defect rate, printing deviation, and yield. Table 1 shows the evaluation results. Sample No. In each of 11 to 16, the number of samples subjected to the test is 30,000.
[0080]
Regarding the evaluation test results shown in Table 3, the same results were obtained when comparing the multilayer ceramic capacitor produced by the production method using the coating apparatus according to the present invention and the multilayer ceramic capacitor produced by the production method using the conventional coating apparatus. This is performed between samples having the same number of green sheets and the same number of layers. Specifically, Sample No. 11 and 16 and sample no. 14 in comparison with Sample No. 12 and 13 and sample no. Contrast with 15.
[0081]
a. Capacitance, dielectric loss
Capacitance was measured using sample no. 14 is 0.91 μF, while sample No. 11 is 1.01 μF, sample no. 16 is 1.03 μF, and the sample No. 16 manufactured using the coating apparatus according to the present invention is used. 11 and 16 are sample Nos. Manufactured using a conventional coating apparatus. Capacitance greater than 14 can be obtained.
[0082]
Sample No. 12 and 13 and sample no. In comparison with Sample No. 15, Sample No. No. 15 cannot be laminated with a green sheet thickness of 2.5 μm, whereas sample No. 15 produced using the coating apparatus according to the present invention. Nos. 12 and 13 can obtain capacitances of 3.3 μF and 6.63 μF using a thin green sheet of 2.5 μm.
[0083]
Regarding tan δ (%), sample No. 14 is 1.88 (%), whereas sample no. 11 was 1.86 (%), sample no. 16 is 1.85 (%). 11 and 16 are sample Nos. The dielectric loss is smaller than 14. Sample No. Nos. 12 and 13 have a dielectric loss of 1.87 (%) and 1.96 (%) even when an extremely thin green sheet of 2.5 μm is used.
[0084]
b. Insulation resistance and short-circuit failure rate
A sample having an insulation resistance of 1000Ω or less was regarded as a short circuit failure. In each of 11 to 16, the ratio of the number of short-circuit defects occurring to the number of samples subjected to the test was displayed as the short-circuit defect rate.
[0085]
The insulation resistance is the same as that of sample no. 14 is 1.7 × 109Ω, while sample No. 11 is 2.0 × 109Ω, sample no. 16 is 3.1 × 109Ω, sample No. manufactured using the coating apparatus according to the present invention. 11 and 16 are sample Nos. Manufactured using a conventional coating apparatus. An insulation resistance greater than 14 can be obtained. Sample No. 7.1 × 10 for 12 and 138Ω, 4.6 × 108Ω insulation resistance can be secured.
[0086]
The short-circuit defect rate is determined based on Sample No. 14 is 33.2 (%), whereas sample no. 11 is 0.7 (%). 16 is 0.4 (%), and sample No. 16 manufactured using the coating apparatus according to the present invention is used. 11 and 16 are sample Nos. Manufactured using a conventional coating apparatus. The short-circuit defect rate is significantly smaller than 14. Sample No. 12 and 13 are within the short-circuit defect rate of 0.8 (%) and 1.0 (%).
[0087]
c. Breakdown voltage
The breakdown voltage is the sample No. 14 is 150 (v), whereas sample no. 11 and 16, it is 230 (v), and sample No. Nos. 11 and 16 are sample Nos. Obtained by a conventional manufacturing method. A breakdown voltage greater than 14 can be secured. In addition, the green sheet thickness is 2.5 μm (the thickness after drying is 1.5 μm) and the sample No. The breakdown voltages of 90 (v) and 80 (v) can be secured even with 12 and 13.
[0088]
d. Print misalignment
The multilayer ceramic capacitor was cut along the dotted line portion in FIG. 25, and the average value ΔGmax-av of the maximum value ΔGmax (see FIG. 25) of the positional deviation amount of the 10 electrodes on the cut surface was measured. The average value ΔGmax-av is the sample No. 14 is 250 μm, whereas sample No. 14 is 250 μm. 11 is 8 μm, sample no. No. 16 is 11 μm, and the sample No. 16 manufactured using the coating apparatus according to the present invention is used. 11 and 16 are sample Nos. Manufactured using a conventional coating apparatus. The printing deviation is significantly smaller than 14. Sample No. 12 and 13, the average value ΔGmax-av is 12 μm and 13 μm, and the printing deviation is remarkably small.
[0089]
e. Number of pinholes (pieces / 10m)
Sample No. manufactured using the coating apparatus according to the present invention. In any of 11-13 and 16, the number of pinholes is 0 (pieces / 10 m). On the other hand, sample No. manufactured using a conventional coating apparatus. No. 14, 49 / 10m pinholes were observed. In 15, a number of pinholes of 84/10 m was recognized.
[0090]
f. Yield
Yield is sample No. 14 is 33 (%), whereas sample no. 11 and 16 were 92 (%). 12 and 13 can secure a high yield of 92 (%) and 90 (%). According to the manufacturing method using the coating apparatus according to the present invention, the yield is remarkably improved.
[0091]
In summary, according to the coating apparatus of the present invention, it is possible to accurately laminate a thin green sheet of 2.5 μm, which could not be conventionally laminated, and has a low short-circuit defect rate and excellent characteristics. Capacitors can be manufactured with high yield. Moreover, a very good effect was obtained even at a green sheet thickness of 8 μm that can be managed by using a conventional coating apparatus.
[0092]
Further, in the manufacturing method using the conventional coating apparatus, there can be a level difference of the product of the thickness of the electrode and the number of electrodes in the portion where the electrode is present and the portion where the electrode is not present. In the manufacturing method using the coating apparatus according to the present invention, since the green sheet is formed again on the green sheet on which image processing printing has been performed on the green sheet, this step can be eliminated. As a result of the experiment, a level difference of 2 μm per electrode became a level difference of 1.5 μm. In this way, the level difference was eliminated. Although it is slight per electrode, when the number of layers increases, for example, 150 μm, 0.5 μm×A step of 150 = 75 μm can be eliminated.
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(A) It is possible to provide a coating apparatus that can prevent the occurrence of pinholes in the coated green sheet.
(B) It is possible to provide a coating apparatus that obtains a uniform green sheet with good surface accuracy and little variation in thickness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a coating apparatus according to the present invention and a green sheet forming process using the coating apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an extrusion-type coating head constituting the coating apparatus according to the present invention.
3 is a diagram illustrating a state in which a green sheet is formed using the extrusion type coating head shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of an extrusion-type coating head.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a green sheet is formed using the extrusion type coating head shown in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a multilayer ceramic capacitor manufactured using the coating apparatus according to the present invention.
7 is a manufacturing flowchart for manufacturing the multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 6;
FIG. 8 is another manufacturing flowchart for manufacturing the multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 6;
FIG. 9 is a diagram illustrating a process of forming a target mark and a pitch mark for image processing prior to electrode printing.
FIG. 10 is a diagram showing an image processing printer used in a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component.
11 is a diagram showing an arrangement of image processing cameras included in the image processing printing machine shown in FIG. 10;
12 is a plan view of the flexible support surface after the first electrode is printed by the image processing printer shown in FIG. 10; FIG.
13 is a side view of the flexible support shown in FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is a diagram for explaining alignment based on image information using an image processing camera.
FIG. 15 is a diagram for explaining alignment based on image information using an image processing camera;
FIG. 16 is a diagram for explaining θ correction in alignment based on image information using an image processing camera.
FIG. 17 is a diagram for explaining alignment in the X-axis direction in alignment based on image information using an image processing camera.
FIG. 18 is a diagram for explaining Y-axis direction alignment in alignment based on image information using an image processing camera.
FIG. 19 is a plan view of the flexible support surface after the second electrode is printed by the image processing printer shown in FIG. 10;
20 is a side view of the flexible support shown in FIG. 19. FIG.
21 is a plan view showing another example of electrodes obtained by the image processing printer shown in FIG.
22 is a cross-sectional view of a laminate obtained according to the manufacturing flowchart shown in FIG.
FIG. 23 is a cross-sectional view of another laminate obtained according to the manufacturing flowchart shown in FIG.
24 is a perspective view of a laminated green chip obtained by pressing and cutting the laminated body shown in FIG. 22 or FIG.
FIG. 25 is a diagram illustrating the definition of the maximum value ΔGmax of the amount of positional deviation of electrodes.
FIG. 26 is a diagram showing characteristic evaluation data of a multilayer ceramic capacitor manufactured using a coating apparatus according to the present invention and a multilayer ceramic capacitor manufactured using a conventional coating apparatus.
FIG. 27 is a diagram showing the relationship between the winding tension applied to the flexible support and the transfer frequency.
FIG. 28 is a diagram showing characteristic evaluation data of a multilayer ceramic capacitor manufactured by a manufacturing apparatus using a coating apparatus according to the present invention and a multilayer ceramic capacitor manufactured by a manufacturing apparatus using a conventional coating apparatus.
[Explanation of symbols]
121-127 guide rollers
151,152 Suction roller
161, 162 Meander correction roller
6 Metering pump
9 Mass flow meter
10 Extrusion-type application head
17a Ceramic paint
19 Flexible support
25 xy-θ-z table
26a, 26b, 26c, 26d Camera
a1 to d1 first target mark
a2 to d2 Second target mark
27 Plate making
28 Plate making table
43 Green Sheet
Claims (3)
塗布ヘッドを含む塗布装置であって、
前記複数のローラには、少なくとも一対のサクションローラと、一対の案内ローラとが含まれ、
前記一対の案内ローラは前記一対のサクションローラの間に配置され、さらに前記塗布ヘッドは前記一対の案内ローラの間に配置されており、
前記塗布ヘッドは、一方向に走行する可撓性支持体の一面側にセラミック塗料を塗布するものであり、
前記複数のローラはそれぞれ、前記可撓性支持体の前記セラミック塗料を塗布する面とは反対側の面にのみ接触するように配置されており、
前記塗布ヘッドは、押し出し式でなり、
前記サクションローラ間で前記可撓性支持体に加わるテンションをコントロールし、前記塗布ヘッドの追い込み寸法を制御する
塗布装置。 There are a plurality of rollers between the feeding reel and the take-up reel.
A coating apparatus including a coating head ,
The plurality of rollers include at least a pair of suction rollers and a pair of guide rollers,
The pair of guide rollers are disposed between the pair of suction rollers, and the coating head is disposed between the pair of guide rollers,
The application head is for applying a ceramic paint to one side of a flexible support that travels in one direction,
Each of the plurality of rollers, Ri Contact said flexible the support is a ceramic paint coating surfaces are arranged to contact only the surface opposite,
The application head is an extrusion type,
A coating apparatus that controls a tension applied to the flexible support between the suction rollers to control a driving size of the coating head.
前記塗布ヘッドは、複数のノズルが併設されている
塗布装置。The coating apparatus according to claim 1,
The coating head is a coating device provided with a plurality of nozzles.
定量ポンプ及び質量流量計を含み、前記定量ポンプ及び質量流量計により前記塗布ヘッドに対する塗料の供給量を制御する
塗布装置。The coating apparatus according to claim 1 or 2,
A coating apparatus that includes a metering pump and a mass flow meter, and controls the amount of paint supplied to the coating head by the metering pump and the mass flow meter.
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