JP4543447B2

JP4543447B2 - Manufacturing method of multilayer ceramic electronic component

Info

Publication number: JP4543447B2
Application number: JP10515899A
Authority: JP
Inventors: 雅文中山
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2019-04-13
Also published as: JP2000299246A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層セラミックコンデンサなどの積層セラミック電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の積層セラミック電子部品として、積層セラミックコンデンサの製造方法を例に説明を行う。
【０００３】
先ず、セラミック材料粉末にバインダー等を加えたスラリーを用い、ドクターブレード法等でセラミックグリーンシートを作製する。
【０００４】
次に、セラミックグリーンシート面に内部電極を形成した後、これを支持台パレットの上に複数枚加熱積層し積層グリーンブロックを作製する。尚、内部電極を形成したセラミックグリーンシートは一層ごと交互に内部電極の長手方向に所定寸法ずらしながら積層を行う。
【０００５】
次いで、積層グリーンブロックを所定の積層グリーンチップ形状に切断した後、これを支持台パレットから分離した後、サヤ詰めし、６００℃前後の温度で脱バイに続いて焼成を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
最近の積層セラミックコンデンサは小型、大容量化に伴う内部電極及びセラミックグリーンシートの高積層品は、内部電極の積層及び積層グリーンチップの切断に高い精度が要求されている。高精度の対応には、支持台パレット上に積層するセラミックグリーンシートの面積を小さくし、切断時の位置ずれを防止するかまたは支持台パレットと積層グリーンブロックの間に１００℃程度の加熱で発泡して、切断後の積層グリーンチップの分離が容易な粘着発泡シートを介在させ積層グリーンブロックを固定し、切断時の積層グリーンブロックの位置ずれを防止する方法が用いられている。
【０００７】
前者は生産性が悪いという課題が有り、後者は粘着発泡シートを用いるためコストアップとなることに加え、粘着発泡シートから積層グリーンチップを分離する際に加熱するため、セラミックグリーンシート中のバインダーや可塑剤が流動性を増し、切断した積層グリーンチップどうしを最融着させその分解が困難になる。特にセラミックグリーンシートの積層数が多く、製品寸法の厚い大容量積層セラミックコンデンサにおいてはこの課題が顕著で、分離の際に機械的な負荷を積層グリーンチップに加えると、割れ、欠けなどが発生し品質的な問題も有していた。
【０００８】
また、積層グリーンチップどうしの再融着を低減する方策として、セラミックグリーンシートのバインダー量を減量する方法があるが、この場合、積層時にセラミックグリーンシートどうしの接着性が低下し、最終焼結体の内部にデラミネーション等の内部構造欠陥が発生しやすい。
【０００９】
本発明は積層グリーンブロックを精度良く積層グリーンチップ形状に切断し、これを分離する際に積層グリーンチップどうしの再融着と、外観不良の発生を防ぎ、しかも生産性の優れた積層セラミックコンデンサ等の積層セラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、支持台パレットの上にセラミックグリーンシートと内部電極とを交互に複数層積層した積層グリーンブロックを所定の積層グリーンチップ形状に切断した後、脱バイ、分離、焼成を行い積層セラミック電子部品を製造する製造工程において、支持台パレットと積層グリーンブロックとの間にセラミックグリーンシートのバインダーまたはこれより低沸点の粘結剤あるいはバインダーと可塑剤の混合物からなる粘着層を介在させ、これによって積層グリーンブロックを支持台パレットの上に強固に固定し、積層グリーンブロックの切断を行い、切断時の積層グリーンブロックの位置ずれを防止し、支持台パレット上に積層グリーンチップを載置したまま、２４０℃〜６００℃の温度で加熱処理を行い、粘着層及び積層グリーンチップのバインダー、可塑剤の除去を行った後、積層グリーンチップを支持台パレットからの分離を行い、支持台パレット上に積層グリーンチップを整列して脱バイを行うため、積層グリーンチップの再融着が防止され、しかも局部的な発熱がなく、均一に脱バイ処理ができ、内部構造欠陥等の不良低減に対しても有効な手段である。
【００１１】
この製造方法によって、積層、切断精度が高まり、また切断後の積層グリーンチップの分離作業が容易となり、外観不良の発生を抑制し、しかも生産性が向上することができるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、支持台パレットの上にセラミックグリーンシートと内部電極とを交互に複数層積層して積層グリーンブロックを形成し、その積層グリーンブロックを所定形状の積層グリーンチップに切断後、脱バイ、分離、焼成を行って積層セラミック電子部品を製造する製造工程において、前記支持台パレット面に粘結剤あるいは粘結剤と可塑剤の混合物からなる粘着層を形成し、粘着層を介して支持台パレット上にセラミックグリーンシート及び内部電極を交互に積層固着する積層セラミック電子部品の製造方法であり、最近の積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品は、小型化、大容量に対応しセラミックグリーンシート及び内部電極の高積層化が進行すると共に、内部電極の積層及び積層グリーンチップの切断に高い精度が要求され、これに対処するために生産効率を下げて支持台パレット上に小さい面積のセラミックグリーンシートを積層し積層グリーンチップ切断時の積層グリーンブロックの位置ずれを防止するか、または支持台パレットと積層グリーンブロックの間に１００℃程度の加熱により発泡する発泡粘着を用いて積層グリーンブロックを固定し、積層グリーンブロックの切断時の位置ずれを防止する必要があったが本発明はコストの高い粘着発泡シートに替えて、セラミックグリーンシートと同じバインダーまたはこれより低沸点の粘結剤を用い支持台パレット上に粘着層を形成し、これによって積層グリーンブロックを強固に固着するものであり、広い面積のセラミックグリーンシートを用い積層グリーンブロックを積層した場合においても、積層グリーンチップ形状に切断時に積層グリーンブロックを強固に支持台パレットに固着できる粘着層で、積層グリーンブロックの位置ずれを防止して、切断寸法精度の高い積層セラミック電子部品の製造方法を提供することができるものである。
【００１３】
また粘結剤と可塑剤の混合物において可塑剤の含有比率を７０重量％以下とする積層セラミック電子部品の製造方法は、支持台パレットの上に形成した粘着層が積層グリーンブロックを強固に接着することのできる粘着層の組成比率を規定したものであり、組成比率を規定した理由は、可塑剤の含有比率が多くなると粘着層の接着力が低下し、支持台パレット上で積層グリーンブロックの固着が弱く、剥がれ易くなり、このため積層グリーンチップ形状に切断する際に積層グリーンブロックが位置ずれし、切断精度が悪化するのを防止するためである。
【００１４】
また離型層を設けたフィルムの上面に有機溶剤、粘結剤及び可塑剤からなる混合物を塗布して粘着層を形成し、この粘着層を支持台パレットの面に転写した後フィルムを剥離し、支持台パレット面に粘着層を形成する積層セラミック電子部品の製造方法とすることにより、前もって長期間の保存の可能な粘着層シートを作製し、積層セラミック電子部品の製造の際に支持台パレットに転写することで容易に粘着層を形成することができ、積層セラミック電子部品の生産効率を高めることができ、より実用的な手段となる。
【００１５】
また有機溶剤、粘結剤及び可塑剤からなる混合物を支持台パレットの面に印刷した後、乾燥し支持台パレット面に粘着層を形成する積層セラミック電子部品の製造方法とすることにより、粘着層材料を粘結剤と可塑剤を混合したビヒクルとして保存しておき、積層セラミック電子部品の製造の際に支持台パレットに印刷することで、容易に粘着層を形成することができ積層セラミック電子部品の生産効率を高めるより実用的な手段となり、また前記フィルムの使用が節約できる低コストの製造手段が実現できる。
【００１６】
また支持台パレットの上で積層グリーンブロックを所定の積層グリーンチップ形状に切断した後、支持台パレットと共に２４０℃〜６００℃の温度で加熱処理を行い、次に支持台パレットから積層グリーンチップを分離する積層セラミック電子部品の製造方法とすることにより、従来方法では積層グリーンチップ状に切断した後、粘着層から分離する際に積層グリーンチップに大きな機械的な力を加える必要があり、この負荷が積層グリーンチップの割れ、欠けの原因となり外観不良を誘発する惧れが有ったが、これを防止するために切断した積層グリーンチップを支持台パレットと共に２４０℃〜６００℃の温度で加熱処理を行い粘着層及び積層グリーンチップに含まれるバインダー、可塑剤を分解除去した後、分離を行う方法では粘着層が分解除去されているため、ごく僅かな力で支持台パレットから分離でき外観不良を発生させることがなく、更に積層グリーンチップからバインダー、可塑剤が分解除去されているため切断した積層グリーンチップの再融着が発生しないという作用を有する。尚、加熱処理温度を２４０℃〜６００℃とした理由は、粘着層及び積層グリーンチップのバインダー、可塑剤の分解除去に必要な温度範囲を規定したものであり、処理温度が低い場合は、積層グリーンチップに含まれるバインダー、可塑剤の除去が不十分となり積層グリーンチップどうしが再融着し、処理温度が高い場合は積層グリーンチップ中のセラミック粒子間でネッキングが始まり、分離ができなくなるのを防止するためである。
【００１７】
また加熱処理を非酸化性雰囲気中で行う積層セラミック電子部品の製造方法とすることにより、切断した積層グリーンチップを同時に大量処理しても非酸化性雰囲気中であるため、バインダー、可塑剤の急激な発熱を伴う燃焼を抑制するとともに、最近の積層セラミック電子部品には低コスト化を図るために、内部電極にニッケル等の卑金属を用いるものが主流となってきており、この酸化を防止する。
【００１８】
また粘着層の厚みを２０μｍ以下に形成する積層セラミック電子部品の製造方法は、積層グリーンブロックを支持台パレットに固着させるに十分な粘着層を確保し、積層グリーンチップ形状に切断する際に積層グリーンブロックの位置ずれを防ぎ、精度の高い切断を可能にする粘着層の厚さを規定すると共に、２４０℃〜６００℃の温度での加熱処理で容易に分解除去できる厚さを規定したものである。
【００１９】
またアクリル系の粘結剤を用いる積層セラミック電子部品の製造方法は、２４０℃〜６００℃の温度範囲で完全に分解し、かつ非酸化性雰囲気で加熱処理を行っても粘着層が分解しやすい材質を規定したものである。
【００２０】
また支持台パレットにアルミナまたはアルミナ質磁器を用いる積層セラミック電子部品の製造方法とすることにより、支持台パレットに金属を用いた場合、繰返しの使用で支持台パレットの表面が酸化され粗れたり、また形成された酸化物皮膜が積層グリーンチップの表面に付着し製品性能を劣化させる惧れがあり、また更に、支持台パレットが６００℃近傍温度で熱歪みを受け変形し積層グリーンシート及び内部電極の積層または積層グリーンチップの切断の精度に悪影響を与え、これを防止するため支持台パレットに耐酸化性、耐熱性のアルミナまたはアルミナ系磁器を用いることにより、前記課題を解消することができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
まず、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体セラミック粉末に、バインダーとしてポリビニールブチラール、可塑剤としてジブチルフタレート、有機溶剤として酢酸ブチルを加えスラリー化した後、公知のドクターブレード法を用いて厚さ１０μｍのグリーンシートを作製する。
【００２３】
また、これとは別に粘結剤のアクリル酸エステル重合体、可塑剤のジブチルフタレート、有機溶剤の酢酸ブチルを（表１）に示す組成比で混合し、公知のドクターブレード法を用いて表面に離型層を設けたポリエチレン製のフィルム面に厚さ１０μｍの粘着層シートを作製した。次に、これをアルミナ質磁器製の支持台パレットの面に転写した後フィルムを剥離し粘着層を形成した。
【００２４】
次に、セラミックグリーンシートを２０ｃｍ角に切断した後、この面にパラジウムを主成分とする電極ペーストを用いて内部電極を印刷塗工し、内部電極を形成したセラミックグリーンシートを一層ごと交互に内部電極の長手方向に所定寸法ずらしながら、粘着層を形成した支持台パレットの上に順次１００枚積層し積層セラミックコンデンサの積層グリーンブロックを作製した。
【００２５】
次いで積層グリーンブロックを最終の積層セラミックコンデンサの完成製品寸法が長さ３．２ｍｍ、幅１．６ｍｍの寸法になるように考慮し積層グリーンチップ形状に切断を行った。
【００２６】
その後、積層グリーンチップを支持台パレットに載置したまま（表１）に示す大気中の温度で一時間加熱処理を行った後、支持台パレットから積層グリーンチップを分離し、フルイを通して、積層グリーンチップどうしのくっつき発生数と、顕微鏡で分離した積層グリーンチップの変形、欠け、割れ等の外観不良発生数及び内部電極が露出している端部を観察し切断ずれ不良発生品を検査しその結果を併せて（表１）に示した。尚、切断ずれは、図１に示したように内部電極１の端部からセラミックグリーンシート２の端部までのサイドマージンＳ１、Ｓ２のいずれかが１００μｍより小さいものを不良としてカウントした。
【００２７】
【表１】

【００２８】
（表１）からわかるように、可塑剤の混合比率が多いＮｏ．５は粘着層の接着性が弱いために、切断時に積層グリーンブロックが支持台パレットより剥がれやすくなり、位置ずれを起こし切断不良が多発している。しかしながらいずれともくっつき及び外観不良の発生は認められなかった。これから粘着層の可塑剤の混合比率を７０％より少なくすることで良好な接着性を有する粘着層が形成されることが明らかとなる。
【００２９】
（実施の形態２）
先ず、（表１）のＮｏ．３に示すビヒクルをアルミナ質磁器製の支持台パレット面に厚さ５μｍで印刷、乾燥し粘着層を形成した。
【００３０】
次に、実施の形態１と同様に、パラジウムを主成分とする電極ペーストで内部電極を形成した２０ｃｍ角のセラミックグリーンシートを、一層ごと交互に内部電極の長手方向に所定寸法ずらしながら、粘着層を形成した前記支持台パレットの上に順次１００枚積層し積層セラミックコンデンサの積層グリーンブロックを作製した。
【００３１】
次いで、積層グリーンチップ形状に切断した後、支持台パレットごと（表２）に示す大気中の温度で一時間加熱処理を行い、支持台パレットから分離し、実施の形態１と同じ評価方法で、くっつき不良と外観不良の発生数を調査しその結果を（表２）に併せて示した。
【００３２】
【表２】

【００３３】
（表２）からわかるように、加熱処理を行わなかったＮｏ．６は支持台パレットから分離する際に、大きな機械的負荷を積層グリーンチップに加えたために外観不良が多発し、また加熱処理温度が本発明の範囲より低いＮｏ．７は逆に、積層グリーンチップのバインダーが中途半端な加熱で流動性を増し、切断した積層グリーンチップを再融着させくっつき不良が多発すると共に、粘着層の分解が不十分で粘着力を有しているため、支持台パレットから分離する際に大きな機械的負荷を積層グリーンチップに加えたために外観不良も多発している。
【００３４】
また更に、加熱処理温度が本発明の範囲より高いＮｏ．１０は積層グリーンチップのセラミック粒子のネッキングが始まり、これにより積層グリーンチップどうしのくっつき不良発生数が多くなる。これに対して、加熱処理を２４０℃〜６００℃の範囲で実施したＮｏ．８、９は、粘着層及び積層グリーンチップのバインダー、可塑剤が完全に除去されているため容易に支持台パレットから分離され、またセラミック粒子のネッキングも起こっていないため、くっつき不良、外観不良の発生も認められない。この結果から切断した積層グリーンチップを支持台パレットと共に２４０℃〜６００℃の温度で熱処理を行うことが有効な手段であることが明らかとなる。
【００３５】
（実施の形態３）
先ず、実施の形態２と同様に（表１）のＮｏ．３に示すビヒクルをアルミナ質磁器製の支持台パレット面に厚さ５μｍで印刷、乾燥し粘着層を形成した。
【００３６】
次に、実施の形態１と同様の方法で作製した２０ｃｍ角のセラミックグリーンシート面にニッケルを主成分とする電極ペーストを用い内部電極を形成した。
【００３７】
次いで、内部電極を印刷したセラミックグリーンシートを、一層ごと交互に内部電極の長手方向に所定寸法ずらしながら粘着層を形成した前記支持台パレットの上に順次１００枚積層し積層セラミックコンデンサの積層グリーンブロックを作製した。
【００３８】
その後、積層グリーンブロックを積層グリーンチップ形状に切断した後、支持台パレットごと（表３）に示す非酸化性雰囲気中の温度で一時間加熱処理を行い、支持台パレットから分離し、実施の形態１と同じ評価方法で、くっつき不良と外観不良の発生数を調査しその結果を（表３）に併せて示した。
【００３９】
【表３】

【００４０】
（表３）からわかるように、加熱処理温度が本発明の範囲より低いＮｏ．１１は、積層グリーンチップのバインダーが中途半端な加熱温度で流動性を増し、切断した積層グリーンチップを再融着させくっつき不良が多発すると共に、粘着層の分解が不十分で粘着力を有しているため、支持台パレットから分離する際に大きな機械的負荷を積層グリーンチップに加えたために外観不良も多発している。
また、加熱処理温度が本発明の範囲より高いＮｏ．１５はグリーンチップのセラミック粒子のネッキングが始まり、これにより積層グリーンチップどうしのくっつき不良発生数が多くなる。これに対して、本発明の範囲内の温度で加熱処理を実施したＮｏ．１２〜Ｎｏ．１４は非酸化性雰囲気中においても粘着層及び積層グリーンチップのバインダー、可塑剤が完全に除去されているため容易に支持台パレットから分離することができ、またセラミック粒子間のネッキングも起こっていないためくっつき不良の発生が少なく、外観不良の発生も認められなかった。この結果から内部電極にニッケルを用いた積層グリーンチップにおいても非酸化性雰囲気中で支持台パレットと共に２４０℃〜６００℃の温度で熱処理を行うことが有効な手段であることが明らかとなる。
【００４１】
（実施の形態４）
先ず、実施の形態２と同様に（表１）のＮｏ．３に示すビヒクルを用い、ポリエステル製のフィルム面に公知のドクターブレード法を（表４）に示す厚さの粘着層を形成した後、これをアルミナ質磁器製の支持台パレット面にそれぞれ転写を行い粘着層を形成した。
【００４２】
次に、粘着層を形成した支持台パレット上に実施の形態と同様に、内部電極を印刷した２０ｃｍ角のセラミックグリーンシートを、一層ごと交互に内部電極の長手方向に所定寸法ずらしながら、順次１００枚積層し積層セラミックコンデンサの積層グリーンブロックを作製した。
【００４３】
次いで、積層グリーンブロックを積層グリーンチップ形状に切断した後、支持台パレットごと（表４）に示す大気中の温度で一時間加熱処理を行い、次に支持台パレットから積層グリーンチップを分離、フルイを通して、実施の形態１と同様の評価方法で、くっつき不良と外観不良の発生数を調査しその結果を併せて（表４）に示した。
【００４４】
【表４】

【００４５】
（表４）からわかるように、粘着層の厚みが本発明の範囲より厚いＮｏ．１８は、４５０℃の温度で一時間加熱処理を行っても粘着層の分解除去が不十分なため、支持台パレットから積層グリーンチップを分離する際に機械的負荷を加える必要があり、このため取り外し不良が発生している。これに対し、粘着層の厚みが本発明の範囲内のＮｏ．１６とＮｏ．１７は、一時間の加熱処理で粘着層が十分に分解され、外観不良が発生していないことが明らかである。この結果から粘着層の厚さは２０μｍ以下に制御する必要があることが分かる。
【００４６】
（実施の形態５）
先ず、実施の形態２と同様に（表１）のＮｏ．３に示すビヒクルをアルミナ質磁器製の支持台パレットと、ステンレス製の支持台パレット面にそれぞれ厚さ５μｍで印刷、乾燥し粘着層を形成した。
【００４７】
次に、実施の形態１と同様にパラジウムを主成分とする電極ペーストで内部電極を形成した２０ｃｍ角のセラミックグリーンシートを、一層ごと交互に内部電極の長手方向に所定寸法ずらしながら粘着層を形成した前記それぞれの支持台パレットの上に順次１００枚積層し積層セラミックコンデンサの積層グリーンブロックを作製した。
【００４８】
次いで、積層グリーンチップ形状に切断した後、支持台パレットごと（表５）に示す大気中の温度で一時間加熱処理を行った後、積層グリーンチップを支持台パレットから分離し、支持台パレットの表面粗れ、変形、凹凸の有無を目視検査した。支持台パレットに異常がない場合は、再度その支持台パレット面に粘着層を形成した後、積層グリーンブロックの積層、積層グリーンチップの切断、支持台パレットごと（表５）に示す大気中の温度で一時間加熱処理、及び支持台パレットから積層グリーンチップの分離の作業を繰り返し行いながら、支持台パレットの表面粗れ、変形、凹凸の有無の目視検査を行った。この繰り返し作業において、表面粗れ、変形、凹凸などの異常が確認された場合、その支持台パレットの使用限界とし、その結果を併せて（表５）に示した。
【００４９】
【表５】

【００５０】
（表５）からわかるように、ステンレス製の支持台パレットは、加熱処理温度が高くなるに従って表面粗れ、変形、凹凸などの異常が早期に発生しやすく、耐久性に問題があることが分かる。これに対して、アルミナ質の支持台パレットは、高い温度で加熱処理を繰り返し行っても、表面粗れ、変形、凹凸などの異常が発生せず、耐久性が高いことが明らかである。この結果から６００℃前後の温度で繰り返し長期間使用するためにはアルミナ質磁器等のセラミック材料が有効な材料となることが明らかとなる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、支持台パレットの上にセラミックグリーンシートと内部電極とを交互に複数層積層して積層グリーンブロックを形成し、その積層グリーンブロックを所定形状の積層グリーンチップに切断後、脱バイ、分離、焼成を行って積層セラミック電子部品を作製する製造工程において、先ず支持台パレット面に粘結剤、あるいは粘結剤と可塑剤の混合物からなる粘着層を形成し、次に、この粘着層を形成した支持台パレット上にセラミックグリーンシート及び内部電極を交互に積層した積層グリーンブロックを作製し、次いで、積層グリーンブロックを所定の積層グリーンチップ形状に切断を行った後、支持台パレット上に積層グリーンチップを載置したまま、２４０℃〜６００℃の温度で加熱処理を行って、積層グリーンチップを支持台パレットから分離する製造方法によれば、切断した積層グリーンチップを支持台パレットから分離する際に、積層グリーンチップに機械的負荷を加えることなく容易に分離することができるため、変形、欠け、割れ等の外観不良の発生を防ぎ、しかも切断した積層グリーンチップどうしの再融着の発生もなくなり、生産性に優れた積層セラミック電子部品を容易に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層セラミック電子部品の製造方法における積層グリーンチップに切断したときの切断ずれを説明する説明図
【符号の説明】
１内部電極
２セラミックグリーンシート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor.
[0002]
[Prior art]
As a conventional multilayer ceramic electronic component, description will be made by taking a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor as an example.
[0003]
First, a ceramic green sheet is prepared by a doctor blade method or the like using a slurry obtained by adding a binder or the like to ceramic material powder.
[0004]
Next, after an internal electrode is formed on the ceramic green sheet surface, a plurality of these are heated and laminated on a support pallet to produce a laminated green block. The ceramic green sheets on which the internal electrodes are formed are stacked while being shifted by a predetermined dimension in the longitudinal direction of the internal electrodes alternately.
[0005]
Next, after the laminated green block was cut into a predetermined laminated green chip shape, this was separated from the support pallet and then packed, and then baked at a temperature of about 600 ° C. following debuy.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Recent multilayer ceramic capacitors are required to have high precision in the lamination of internal electrodes and the cutting of the multilayer green chip in the high lamination products of internal electrodes and ceramic green sheets accompanying the downsizing and increasing capacity. For high accuracy, reduce the area of the ceramic green sheet laminated on the support pallet to prevent misalignment during cutting, or foam by heating at about 100 ° C between the support pallet and the laminated green block. Then, a method is used in which the laminated green block is fixed by interposing an adhesive foam sheet that allows easy separation of the laminated green chip after cutting, thereby preventing misalignment of the laminated green block at the time of cutting.
[0007]
The former has a problem of poor productivity, and the latter uses a pressure-sensitive adhesive foam sheet, which increases costs, and in addition to heating when separating the laminated green chip from the pressure-sensitive adhesive foam sheet, the binder in the ceramic green sheet The plasticizer increases the fluidity, and the laminated green chips that have been cut are fused together to make it difficult to decompose. This problem is particularly noticeable in large-capacity multilayer ceramic capacitors with a large number of ceramic green sheets and thick product dimensions. If a mechanical load is applied to the multilayer green chip during separation, cracks and chips will occur. It also had quality problems.
[0008]
In addition, there is a method to reduce the binder amount of the ceramic green sheets as a measure to reduce the re-fusion between the laminated green chips. In this case, the adhesion between the ceramic green sheets is lowered during lamination, and the final sintered body is reduced. Internal structural defects such as delamination are likely to occur inside.
[0009]
The present invention cuts a multilayer green block into a multilayer green chip shape with high accuracy and prevents re-fusion of the multilayer green chips and occurrence of poor appearance when separating the multilayer green chip, and has excellent productivity. An object of the present invention is to provide a method for producing a multilayer ceramic electronic component.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention cuts a laminated green block in which a plurality of layers of ceramic green sheets and internal electrodes are alternately laminated on a support base pallet into a predetermined laminated green chip shape, and then debuys and separates. In a manufacturing process for producing a multilayer ceramic electronic component by firing, an adhesive composed of a binder of a ceramic green sheet or a binder having a lower boiling point than this, or a mixture of a binder and a plasticizer, between the support pallet and the multilayer green block. The laminated green block is firmly fixed on the support pallet, and the laminated green block is cut to prevent misalignment of the laminated green block at the time of cutting, and the laminated green block is placed on the support pallet. While the chip is placed, heat treatment is performed at a temperature of 240 ° C. to 600 ° C. In addition, after removing the binder and plasticizer of the laminated green chip, the laminated green chip is separated from the support pallet, and the laminated green chip is aligned on the support pallet to perform debuy. This is an effective means for reducing defects such as internal structural defects and the like.
[0011]
With this manufacturing method, the stacking and cutting accuracy can be improved, the separating operation of the stacked green chip after cutting can be facilitated, the appearance defects can be suppressed, and the productivity can be improved.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention forms a laminated green block by alternately laminating a plurality of layers of ceramic green sheets and internal electrodes on a support pallet, cutting the laminated green block into laminated green chips of a predetermined shape, In a manufacturing process for producing a multilayer ceramic electronic component by separating and firing, an adhesive layer made of a binder or a mixture of a binder and a plasticizer is formed on the support base pallet surface, and the support base is interposed via the adhesive layer. A multilayer ceramic electronic component manufacturing method in which ceramic green sheets and internal electrodes are alternately laminated and fixed on a pallet. The multilayer ceramic electronic components represented by recent multilayer ceramic capacitors are small and have a large capacity, and are ceramic green. As the number of sheets and internal electrodes increases, the internal electrodes are stacked and the green chip is cut. To cope with this, the production efficiency is lowered and ceramic green sheets with a small area are laminated on the support pallet to prevent or support the misalignment of the laminated green blocks when cutting the laminated green chips. It was necessary to fix the laminated green block between the base pallet and the laminated green block using foaming adhesive that foamed by heating at about 100 ° C. to prevent misalignment when the laminated green block was cut. Instead of a high-adhesive foam sheet, an adhesive layer is formed on a support pallet using the same binder as the ceramic green sheet or a binder having a lower boiling point than this, thereby firmly fixing the laminated green block. When a laminated green block is laminated using a ceramic green sheet of a large area Even, in viscous adhesive layer laminated green block when cutting the laminated green chip shape may be affixed to firmly support base pallet, to prevent the displacement of the laminated green blocks, a method of producing high monolithic ceramic electronic component of the cutting dimension accuracy Can be provided.
[0013]
Further, in the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component in which the plasticizer content in the mixture of the binder and the plasticizer is 70% by weight or less, the adhesive layer formed on the support base pallet firmly adheres the multilayer green block. The composition ratio of the pressure-sensitive adhesive layer can be specified, and the reason for specifying the composition ratio is that the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer decreases as the plasticizer content ratio increases, and the laminated green block is fixed on the support pallet. This is to prevent the laminated green block from being displaced and the cutting accuracy from being deteriorated when cutting into a laminated green chip shape.
[0014]
Also , an adhesive layer is formed by applying a mixture of an organic solvent, a binder and a plasticizer on the upper surface of the film provided with a release layer, and after the adhesive layer is transferred to the surface of the support pallet, the film is peeled off. By producing a multilayer ceramic electronic component manufacturing method in which an adhesive layer is formed on the surface of the support pallet, an adhesive layer sheet that can be stored for a long period of time is prepared in advance, and the support pallet is used when manufacturing the multilayer ceramic electronic component. by transferring can be easily formed an adhesive layer on, it is possible to increase the production efficiency of multilayer ceramic electronic components, a more practical means.
[0015]
The organic solvent, after printing the mixture consisting of binder and plasticizer on the surface of the support pallet, by a method of manufacturing a multilayer ceramic electronic component for forming an adhesive layer on the dried support base pallet surface, the adhesive layer The material is stored as a vehicle in which a binder and a plasticizer are mixed, and printed on a support pallet when the multilayer ceramic electronic component is manufactured, so that an adhesive layer can be easily formed. production efficiency becomes practical means more enhanced and low-cost manufacturing means can save the use of the film can be realized.
[0016]
In addition, after cutting the laminated green block into a predetermined laminated green chip shape on the support pallet, heat treatment is performed at a temperature of 240 ° C. to 600 ° C. together with the support pallet, and then the laminated green chip is separated from the support pallet. In the conventional method, it is necessary to apply a large mechanical force to the multilayer green chip when it is separated from the adhesive layer after being cut into a multilayer green chip shape. There was a possibility of causing cracks and chipping of the laminated green chips, and inducing appearance defects. To prevent this, the cut laminated green chips were heat-treated at a temperature of 240 ° C. to 600 ° C. with the support pallet. after decomposing and removing the binder, the plasticizer contained in the perform viscosity adhesive layer and the laminated green chip, viscous adhesive layer in the method for separating Since it has been disassembled and removed, it can be separated from the support pallet with very little force, causing no poor appearance, and since the binder and plasticizer have been disassembled and removed from the laminated green chip, the cut laminated green chip can be reused. It has the effect that fusion does not occur. The reason why the heat treatment temperature is set to 240 ° C. to 600 ° C. is that the temperature range necessary for the decomposition and removal of the adhesive layer and the binder of the laminated green chip and the plasticizer is specified. When the binder and plasticizer contained in the green chip are insufficiently removed and the laminated green chips are re-fused together, and the processing temperature is high, necking begins between the ceramic particles in the laminated green chip, making separation impossible. This is to prevent it.
[0017]
In addition, by adopting a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component in which heat treatment is performed in a non-oxidizing atmosphere, even if a large number of cut multilayer green chips are simultaneously processed, the non-oxidizing atmosphere is present. It suppresses combustion with much heat, for the recent multilayer ceramic electronic component to reduce the cost, those using a base metal such as nickel internal electrode has become the mainstream, to prevent this oxidation.
[0018]
In addition, the manufacturing method of the multilayer ceramic electronic component in which the thickness of the adhesive layer is 20 μm or less secures an adhesive layer sufficient for fixing the multilayer green block to the support base pallet, and the laminated green chip is cut into the multilayer green chip shape. It defines the thickness of the adhesive layer that prevents block misalignment and enables highly accurate cutting, and also defines the thickness that can be easily decomposed and removed by heat treatment at a temperature of 240 ° C. to 600 ° C. .
[0019]
Moreover, the manufacturing method of the multilayer ceramic electronic component using an acrylic binder is completely decomposed in a temperature range of 240 ° C. to 600 ° C., and the adhesive layer is easily decomposed even when heat treatment is performed in a non-oxidizing atmosphere. The material is specified.
[0020]
In addition, by using a multilayer ceramic electronic component manufacturing method that uses alumina or alumina-based porcelain for the support pallet, when using metal for the support pallet, the surface of the support pallet is oxidized and roughened by repeated use, In addition, the formed oxide film may adhere to the surface of the laminated green chip and deteriorate the product performance. Furthermore, the support pallet is deformed by thermal strain at a temperature near 600 ° C. The above problem can be solved by using oxidation-resistant and heat-resistant alumina or alumina-based porcelain for the support pallet in order to adversely affect the cutting accuracy of the laminated or laminated green chip.
[0021]
Embodiments of the present invention will be described below.
[0022]
(Embodiment 1)
First, a dielectric ceramic powder mainly composed of barium titanate is slurried by adding polyvinyl butyral as a binder, dibutyl phthalate as a plasticizer, and butyl acetate as an organic solvent, and then using a known doctor blade method to obtain a thickness. A 10 μm green sheet is prepared.
[0023]
Separately, an acrylic acid ester polymer as a binder, dibutyl phthalate as a plasticizer, and butyl acetate as an organic solvent are mixed in a composition ratio shown in (Table 1), and the surface is formed using a known doctor blade method. An adhesive layer sheet having a thickness of 10 μm was prepared on a polyethylene film surface provided with a release layer. Next, this was transferred to the surface of a support pallet made of alumina porcelain, and then the film was peeled off to form an adhesive layer.
[0024]
Next, after cutting the ceramic green sheet into 20 cm square, internal electrodes are printed on the surface by using an electrode paste mainly composed of palladium, and the ceramic green sheets having the internal electrodes formed therein are alternately layered inside. while shifting the predetermined dimension in the longitudinal direction of the electrode were sequentially laminated 100 sheets to form a laminated green blocks of the multilayer ceramic capacitor on a support base pallet to form a viscous adhesive layer.
[0025]
Next, the multilayer green block was cut into a multilayer green chip shape in consideration of the final product dimensions of the final multilayer ceramic capacitor being 3.2 mm long and 1.6 mm wide.
[0026]
After that, the laminated green chip is placed on the support pallet and subjected to heat treatment at the atmospheric temperature shown in Table 1 for one hour, and then the laminated green chip is separated from the support pallet and passed through the sieve. The number of chips sticking to each other, the number of appearance defects such as deformation, chipping and cracking of the laminated green chip separated by a microscope, and the end where the internal electrodes are exposed are observed, and the products with defective cutting deviation are inspected. Are also shown in (Table 1). In addition, as shown in FIG. 1, the cutting deviation was counted as a defect when any of the side margins S1 and S2 from the end of the internal electrode 1 to the end of the ceramic green sheet 2 was smaller than 100 μm.
[0027]
[Table 1]

[0028]
As can be seen from (Table 1), No. with a large mixing ratio of plasticizers. In No. 5, since the adhesiveness of the adhesive layer is weak, the laminated green block is easily peeled off from the support base pallet at the time of cutting, resulting in misalignment and frequent cutting failures. However, no sticking or appearance failure was observed in either case. From this, it becomes clear that a pressure-sensitive adhesive layer having good adhesiveness can be formed by reducing the mixing ratio of the plasticizer in the pressure-sensitive adhesive layer to less than 70%.
[0029]
(Embodiment 2)
First, No. 1 in (Table 1). The vehicle shown in FIG. 3 was printed on a support pallet surface made of alumina porcelain with a thickness of 5 μm and dried to form an adhesive layer.
[0030]
Then, as in the first embodiment, the ceramic green sheets of 20cm square forming the internal electrodes in the electrode paste mainly composed of palladium, while shifting a predetermined dimension in the longitudinal direction of the internal electrodes are alternately layer by layer, viscosity adhesive On the support base pallet on which the layers were formed, 100 sheets were sequentially laminated to produce a laminated green block of laminated ceramic capacitors.
[0031]
Next, after cutting into a laminated green chip shape, heat treatment is performed for 1 hour at the temperature in the atmosphere shown for each support base pallet (Table 2), separated from the support base pallet, with the same evaluation method as in the first embodiment, The number of sticking defects and appearance defects was investigated, and the results are also shown in (Table 2).
[0032]
[Table 2]

[0033]
As can be seen from (Table 2), no heat treatment was performed. No. 6 has a large mechanical load applied to the laminated green chip when separated from the support pallet, resulting in frequent appearance defects, and No. 6 having a heat treatment temperature lower than the range of the present invention. On the other hand, the binder of the laminated green chip increases the fluidity by halfway heating, and the cut laminated green chip is re-fused to cause frequent sticking, and the adhesive layer is not sufficiently decomposed and has adhesive strength. Therefore, a large mechanical load is applied to the laminated green chip when separating from the support pallet, resulting in frequent appearance defects.
[0034]
Furthermore, No. having a heat treatment temperature higher than the range of the present invention. No. 10 starts the necking of the ceramic particles of the laminated green chip, thereby increasing the number of sticking defects between the laminated green chips. On the other hand, No. which implemented heat processing in the range of 240 to 600 degreeC. Nos. 8 and 9 are easily separated from the support pallet because the binder and plasticizer of the adhesive layer and the laminated green chip are completely removed, and the ceramic particles are not necked. Occurrence is not recognized. From this result, it becomes clear that it is an effective means to heat the cut laminated green chip together with the support pallet at a temperature of 240 ° C. to 600 ° C.
[0035]
(Embodiment 3)
First, in the same manner as in the second embodiment (No. in Table 1), The vehicle shown in FIG. 3 was printed on a support pallet surface made of alumina porcelain with a thickness of 5 μm and dried to form an adhesive layer.
[0036]
Next, an internal electrode was formed using an electrode paste mainly composed of nickel on the surface of a 20 cm square ceramic green sheet produced by the same method as in the first embodiment.
[0037]
Then, the ceramic green sheets printed with internal electrodes, longitudinally successively laminated hundred on the support base pallet to form a tacky adhesive layer while shifting a predetermined size stack green multilayer ceramic capacitor internal electrodes alternately each layer A block was made.
[0038]
Thereafter, after the laminated green block is cut into a laminated green chip shape, heat treatment is performed at a temperature in the non-oxidizing atmosphere shown in Table 3 for each support base pallet to separate it from the support pallet, The same evaluation method as in No. 1 was used to investigate the number of sticking defects and appearance defects, and the results are also shown in (Table 3).
[0039]
[Table 3]

[0040]
As can be seen from (Table 3), the heat treatment temperature is lower than the range of the present invention. No. 11, the binder of the laminated green chip has increased fluidity at a halfway heating temperature, and the laminated green chip that has been cut is re-fused to cause frequent sticking, and the adhesive layer is insufficiently decomposed and has adhesive strength. For this reason, a large mechanical load is applied to the laminated green chip when separating from the support pallet, resulting in frequent appearance defects.
Moreover, No. whose heat processing temperature is higher than the range of this invention. No. 15 starts the necking of the ceramic particles of the green chip, thereby increasing the number of sticking defects between the stacked green chips. On the other hand, No. which performed heat processing at the temperature within the range of the present invention. 12-No. No. 14 can be easily separated from the support pallet because the binder and plasticizer of the adhesive layer and the laminated green chip are completely removed even in a non-oxidizing atmosphere, and there is no necking between the ceramic particles. Therefore, there was little occurrence of sticking failure and no appearance failure was observed. From this result, it is clear that even in a laminated green chip using nickel as an internal electrode, it is effective means to perform heat treatment at a temperature of 240 ° C. to 600 ° C. together with a support pallet in a non-oxidizing atmosphere.
[0041]
(Embodiment 4)
First, in the same manner as in the second embodiment (No. in Table 1), Using the vehicle shown in FIG. 3, after forming a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness shown in (Table 4) on a polyester film surface using a known doctor blade method, this is transferred to a support pallet surface made of alumina porcelain. To form an adhesive layer.
[0042]
Next, in the same manner as in the embodiment, the 20 cm square ceramic green sheets on which the internal electrodes were printed on the support pallet on which the adhesive layer was formed were sequentially 100 by sequentially shifting the predetermined dimensions in the longitudinal direction of the internal electrodes. A multilayer green block of multilayer ceramic capacitors was manufactured by laminating one sheet.
[0043]
Next, after the laminated green block is cut into a laminated green chip shape, heat treatment is performed for one hour at the atmospheric temperature shown in Table 4 for each support pallet, and then the laminated green chip is separated from the support pallet. Through the same evaluation method as in the first embodiment, the number of sticking defects and appearance defects was investigated, and the results are also shown in Table 4.
[0044]
[Table 4]

[0045]
As can be seen from (Table 4), the thickness of the adhesive layer is thicker than the range of the present invention. No. 18, since the decomposition and removal of the adhesive layer is insufficient even if heat treatment is performed at a temperature of 450 ° C. for one hour, it is necessary to apply a mechanical load when separating the laminated green chip from the support pallet. Detachment has occurred. On the other hand, the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is No. within the scope of the present invention. 16 and no. In No. 17, it is clear that the adhesive layer was sufficiently decomposed by the heat treatment for one hour and no appearance defect occurred. From this result, it is understood that the thickness of the adhesive layer needs to be controlled to 20 μm or less.
[0046]
(Embodiment 5)
First, in the same manner as in the second embodiment (No. in Table 1), The vehicle shown in No. 3 was printed on an alumina porcelain support pallet and a stainless steel support pallet with a thickness of 5 μm and dried to form an adhesive layer.
[0047]
Next, as in the first embodiment, a 20 cm square ceramic green sheet having an internal electrode formed of an electrode paste containing palladium as a main component is formed with an adhesive layer being alternately shifted by a predetermined dimension in the longitudinal direction of the internal electrode. A laminated green block of monolithic ceramic capacitors was produced by sequentially laminating 100 sheets on each of the support pallets.
[0048]
Next, after cutting into a laminated green chip shape, heat treatment was performed for 1 hour at the temperature in the atmosphere shown for each support pallet (Table 5), and then the laminated green chip was separated from the support pallet. The surface was visually inspected for roughness, deformation, and unevenness. If there is no abnormality in the support pallet, after forming an adhesive layer on the surface of the support pallet again, stacking the laminated green blocks, cutting the laminated green chip, and the temperature in the atmosphere shown for each support pallet (Table 5) Then, while repeating the heat treatment for 1 hour and the separation of the laminated green chip from the support pallet, the surface of the support pallet was visually inspected for surface roughness, deformation, and unevenness. When abnormalities such as surface roughness, deformation, unevenness, etc. were confirmed in this repetitive operation, the usage limit of the support pallet was determined, and the results are also shown in (Table 5).
[0049]
[Table 5]

[0050]
As can be seen from (Table 5), it is understood that the stainless steel support pallet is likely to have abnormalities such as surface roughness, deformation, and unevenness at an early stage as the heat treatment temperature increases, and there is a problem in durability. . On the other hand, it is clear that the alumina-based support pallet has high durability without causing abnormalities such as surface roughness, deformation, and unevenness even when heat treatment is repeated at a high temperature. From this result, it becomes clear that ceramic materials such as alumina ceramics are effective materials for repeated use at temperatures around 600 ° C. for a long period of time.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of ceramic green sheets and internal electrodes are alternately stacked on a support pallet to form a stacked green block, and the stacked green block is formed into a stacked green chip of a predetermined shape. In the manufacturing process of producing a multilayer ceramic electronic component by performing debuying, separation and firing after cutting, first, an adhesive layer made of a binder or a mixture of a binder and a plasticizer is formed on the support pallet surface, Next, a laminated green block is produced by alternately laminating ceramic green sheets and internal electrodes on the support pallet on which the adhesive layer is formed, and then the laminated green block is cut into a predetermined laminated green chip shape. While the laminated green chip is placed on the support pallet, heat treatment is performed at a temperature of 240 ° C. to 600 ° C. According to the manufacturing method of separating the chip from the support pallet, when separating the laminated green chip from the support pallet, it is possible to easily separate the stacked green chip without applying a mechanical load. In addition, it is possible to prevent occurrence of appearance defects such as chipping and cracking, and to eliminate the occurrence of re-fusion between cut multilayer green chips, and to easily provide a multilayer ceramic electronic component having excellent productivity.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a cutting deviation when cutting into a multilayer green chip in a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention.
1 Internal electrode 2 Ceramic green sheet

Claims

Forming a pressure-sensitive adhesive layer on a support pallet; forming a laminated green block by sequentially laminating ceramic green sheets having internal electrodes formed on the pressure-sensitive adhesive layer ; and A method for producing a multilayer ceramic electronic component comprising: a step of cutting a multilayer green block into a multilayer green chip having a predetermined shape; and a step of firing the multilayer green chip,
The adhesive layer is made of a mixture of a binder made of resin and a plasticizer, and is subjected to heat treatment at 240 ° C. to 600 ° C. while the cutting step and the laminated green chip are placed on the support pallet. Manufacture of a multilayer ceramic electronic component comprising a step of decomposing and removing the adhesive layer and removing the multilayer green chip, a step of separating the multilayer green chip from the support base pallet, and a step of firing. Method.

The method for producing a multilayer ceramic electronic component according to claim 1, wherein the content ratio of the plasticizer is 70% by weight or less.

The method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to claim 1, wherein the heat treatment is performed in a non-oxidizing atmosphere.

The manufacturing method of the multilayer ceramic electronic component of Claim 1 which forms the thickness of the said adhesion layer in 20 micrometers or less.