セラミック積層体の製造方法、セラミック積層体の製造装置および積層セラミック電子部品の製造方法
【課題】 セラミックグリーンシートを高精度に積層できるセラミック積層体の製造方法等を提供する。
【解決手段】
設置されている第１グリーンシートの上に、キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートを積み重ねる工程と、前記キャリアフィルムの上から、前記第１および第２グリーンシートの周縁部分には第１の圧力を印加し、前記第１および第２グリーンシートの中央部分には前記第１の圧力とは異なる第２の圧力を印加して、前記第１のグリーンシートと第２のグリーンシートを仮圧着する工程と、前記キャリアフィルムを前記第１グリーンシートから剥がす工程とを有するセラミック積層体の製造方法。
【解決手段】
設置されている第１グリーンシートの上に、キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートを積み重ねる工程と、前記キャリアフィルムの上から、前記第１および第２グリーンシートの周縁部分には第１の圧力を印加し、前記第１および第２グリーンシートの中央部分には前記第１の圧力とは異なる第２の圧力を印加して、前記第１のグリーンシートと第２のグリーンシートを仮圧着する工程と、前記キャリアフィルムを前記第１グリーンシートから剥がす工程とを有するセラミック積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック積層体の製造方法、セラミック積層体の製造装置、および積層セラミック電子部品の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型で電気特性の良い電子部品を製造するために、セラミックグリーンシートを高精度に積層できるセラミック積層体の製造方法が求められている。高精度に積層されたセラミック積層体を得るためには、積み重ねられたグリーンシートをプレスする際に、グリーンシートが変形したり、積層ずれを起こしたりする現象を抑制する必要がある。
【０００３】
積み重ねられたグリーンシートをプレスする従来技術としては、例えば、セラミック積層体を内部に充填し、セラミック積層体の中央部と周縁部とを、別々のポンチで押圧するものが知られている（特許文献１等参照）。このような従来技術では、セラミック積層体の中央部と周縁部に対して、ほぼ均一な圧力を加えることができる。
【０００４】
しかしながら、従来技術に係るセラミック積層体の製造方法では、積層が完了したグリーンシートをプレスしているために、積層された各グリーンシートの間で積層ずれが発生する場合がある。例えば、各グリーンシートが十分に密着していないような場合には、プレス時に、各グリーンシートの間で発生する積層ずれが大きくなる場合がある。
【特許文献１】特開平６−１１２０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、セラミックグリーンシートを高精度に積層できるセラミック積層体の製造方法、セラミック積層体の製造装置および積層電子部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を解決するため、本発明に係るセラミック積層体の製造方法は、
設置されている第１グリーンシートの上に、キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートを積み重ねる工程と、
前記キャリアフィルムの上から、前記第１および第２グリーンシートの周縁部分には第１の圧力を印加し、前記第１および第２グリーンシートの中央部分には前記第１の圧力とは異なる第２の圧力を印加して、前記第１のグリーンシートと第２のグリーンシートを仮圧着する工程と、
前記キャリアフィルムを前記第１グリーンシートから剥がす工程とを有するセラミック積層体の製造方法。
【０００７】
本発明に係るセラミック積層体の製造方法では、グリーンシートは、各グリーンシート毎に仮圧着されながら積層されるので、グリーンシート間の積層ずれが抑制される。また、本発明に係るセラミック積層体の製造方法では、仮圧着の際に、グリーンシートの周縁部分に印加する圧力と、グリーンシートの中央部分に印加する圧力が異なるため、周縁部分と中央部分の双方に対して、適切な圧力が印加される。
【０００８】
本発明に係るセラミック積層体の製造方法において、前記第１の圧力は、前記第２の圧力より大きくてもよい。例えば、第２の圧力より、第１の圧力を大きくすることによって、グリーンシートの周縁部分が強固に固定され、キャリアフィルムをグリーンシートから剥離する際に、グリーンシートが損傷することを防止できる。また、第２の圧力を、第１の圧力より小さくすることによって、電極層が形成されているグリーンシート中央部分に過剰な圧力が印加され、グリーンシートの積層ずれや、崩れが発生することを防止できる。
【０００９】
本発明に係るセラミック積層体の製造装置は、
設置されている第１グリーンシートの上に、キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートが積み重ねられて設置される下型と、
前記キャリアフィルムの上から前記第１および第２グリーンシートの周縁部分を加圧する周縁部パンチ型と、前記周縁部パンチ型に対して加圧方向に相対移動自在であって前記キャリアフィルムの上から前記第１および第２グリーンシートの中央部分を加圧する中央部パンチとを有する上型と、
前記上型または前記下型を駆動する型駆動手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、例えば、本発明に係るセラミック積層体の装置において、前記周縁部パンチ型が前記第１および第２グリーンシートの前記周縁部分を加圧する第１の圧力は、前記中央部パンチが前記第１および第２グリーンシートの前記中央部分を加圧する第２の圧力より大きくてもよい。
【００１１】
本発明に係るセラミック積層体の製造装置によれば、キャリアフィルムの上からグリーンシートを仮圧着する際に、グリーンシートの周縁部分と、グリーンシートの中央部分とで異なる圧力を印加することができる。したがって、仮圧着において、周縁部分と中央部分の双方に対して、適切な圧力を印加することができるため、グリーンシートの変形や損傷を防止することができる。また、第１の圧力を、第２の圧力より大きくすることによって、キャリアフィルム剥離する際にグリーンシートが損傷することを防止しつつ、グリーンシート中央部分において積層ずれや、崩れが発生することを防止できる。
【００１２】
また、例えば、本発明に係るセラミック積層体の装置は、前記キャリアフィルムを剥離する剥離手段をさらに有していてよい。
また、例えば、前記型駆動手段から前記中央部パンチに伝えられる力を調整する弾性部材をさらに有していてもよい。
【００１３】
本発明の第２の観点に係るセラミック積層体の製造装置によれば、弾性部材によって、グリーンシートに印加する第１の圧力および第２の圧力を適切な値に調整することができる。
【００１４】
また、例えば、前記型駆動手段は、前記周縁部パンチ型を加圧する周縁部駆動手段と、前記中央部パンチを加圧する中央部駆動手段とを有していてもよい。
【００１５】
また、例えば、前記周縁部駆動手段は流体シリンダであり、前記中央部駆動手段はサーボモータであってもよい。
【００１６】
また、例えば、前記周縁部駆動手段および前記中央部駆動手段は、サーボモータであってもよい。
【００１７】
本発明の第３の観点に係るセラミック積層体の製造装置によれば、型駆動手段として上記のような駆動手段を用いることにより、グリーンシートに印加する第１の圧力および第２の圧力を適切な値に調整することができる。
【００１８】
また、例えば、本発明に係るセラミック積層体の装置は、前記キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートを、前記下型に設置する供給手段をさらに有していてもよい。
【００１９】
また、本発明に係る積層電子部品の製造方法では、上記いずれかに記載のセラミック積層体の製造方法によってセラミック積層体を得る工程と、
前記セラミック積層体を切断してグリーンチップを得る工程と、
前記グリーンチップを焼成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る積層電子部品の製造方法によれば、セラミックグリーンシートが高精度に積層されたセラミック積層体を用いて積層電子部品を製造するため、小型で電気特性の良い電子部品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法によって製造されたセラミックコンデンサの一例を表す概略断面図、
図２は、本発明の第１実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図、
図３は、図２に示す製造装置の積層部に供給されるグリーンシートを表す平面図、
図４は、図３に示すグリーンシートのＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、
図５は、図３に示すグリーンシートの表面の一部を拡大した拡大図、
図６は、図２に示す製造装置の積層部において、グリーンシートをプレスする状態を表した要部断面図、
図７は、図２に示す製造装置の積層部において、グリーンシートからキャリアフィルムを剥離する状態を表した要部断面図、
図８は、図２に示す製造装置によって製造されたセラミック積層体の一例を表した断面図、
図９は、本発明の第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図、
図１０は、本発明の参考例に係る金型装置を表した概略断面図、
図１１は、本発明の実施例において、グリーンシートに印加される圧力の分布を調査した感圧シートを示す写真、
図１２は、本発明の参考例において、グリーンシートに印加される圧力の分布を調査した感圧シートを示す写真である。
第１実施形態
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品の製造装置を用いて製造されたセラミックコンデンサ２の一例を表す概略断面図である。ただし、実施形態に係る製造装置を用いて製造される積層セラミック電子部品としては、コンデンサに限定されず、インダクタ、バリスタ、フィルタ等の他の電子部品であってもよい。
【００２３】
図１に示すように、積層セラミックコンデンサ２は、コンデンサ素体４と、第１端子電極６と第２端子電極８とを有する。コンデンサ素体４は、誘電体層１０と、内部電極層１２とを有し、誘電体層１０の間に内部電極層１２が交互に積層してある。交互に積層される一方の内部電極層１２は、コンデンサ素体４の外側に形成してある第１または第２端子電極６，８の内側に対して電気的に接続してある。
【００２４】
図２に、本発明の第１実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図を示す。本実施形態に係るセラミック積層体の製造装置９０は、キャリアフィルム２８の表面に形成されたセラミックグリーンシート２０を、積層部８２に供給する供給部８０と、グリーンシート２０を積層する積層部８２とを有する。
【００２５】
供給部８０は、供給テーブル３０と搬送ヘッド３２を有する。供給テーブル３０には、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０（図３）が設置される。搬送ヘッド３２は、供給テーブル３０に設置されているキャリアフィルム２８を吸着し、供給部８０の供給テーブル３０から、積層部８２の下部金型３４まで搬送する。
【００２６】
図３は、供給テーブル３０に設置されるキャリアフィルム２８およびグリーンシート２０を、供給テーブル３０の側（Ｚ軸負方向側）から観察した平面図である。本実施形態に係るグリーンシート２０およびキャリアフィルム２８は、矩形平板形状を有しており、キャリアフィルムは２８は、グリーンシート２０と同じか、若干広い面積を有している。グリーンシート２０は、表面に電極パターン層２４を有しないグリーンシート周縁部２０ａと、表面に電極パターン層２４が形成されるグリーンシート中央部２０ｂとを有する。
【００２７】
図４に示すように、グリーンシート２０の一方の表面は、キャリアフィルム２８と接触しており、一方の表面の反対側の表面である他方の表面に、電極パターン層２４が形成される。電極パターン層２４は、図５に示すように、通常多数の電極パターン２４ａによって構成される。ただし、電極パターン層２４を構成する電極パターン２４ａの形状および数は特に限定されず、作製される電子部品に応じて適宜設計される。
【００２８】
グリーンシート２０を形成するための誘電体用ペーストは、例えば、セラミック粉末と有機ビヒクルとを混練して得られた有機溶剤系ペースト、または水系ペーストで構成される。なお、有機ビヒクルとは、バインダを有機溶剤中に溶解したものである。有機ビヒクルに用いるバインダは特に限定されず、エチルセルロース、ポリビニルブチラール等の通常の各種バインダから適宜選択すればよい。
【００２９】
電極パターン２４ａを形成するための内部電極用ペーストは、各種導電性金属や合金からなる導電材、あるいは焼成後に導電材となる各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等と、上記した有機ビヒクルとを混練して調製する。
【００３０】
グリーンシート２０は、図４に示すキャリアフィルム２８の表面に、ドクターブレード法等によって上述の誘電体ペーストを塗布して作製される。また、電極パターン層２４は、グリーンシート２０の表面に、上述の内部電極法ペーストをスクリーン印刷法等によって印刷して形成される。なお、グリーンシート２０は、最終的には図１に示す誘電体層１０となる部分であり、電極パターン層２４は、最終的には図１に示す内部電極層１２となる部分である。
【００３１】
図２に示す積層部８２は、金型装置３３を有する。金型装置３３は、下部金型３４、周縁部パンチ型４０と中央部パンチ４２とを有する上部金型３９、上部金型３９を駆動するサーボ駆動機構５０等を有する。また、金型装置３３は、第１〜第３取付部４８ａ〜４８ｃによって構成される上部金型取付部４８と、周縁部取付部４６と、コイルスプリング４４とを有する。下部金型３４は、台３３の上に設置されており、台３３に対して固定されている。上部金型３９は、上部金型取付部４８等を介してサーボ駆動機構５０の可動部５０ａに取り付けられており、下部金型３４に対向するように配置されている。
【００３２】
本実施形態に係る下部金型３４には、上部金型３９に対向する設置面３４ａから上部金型３９の方向に延びる位置決めピン３６が形成されている。位置決めピン３６は、図３に示すキャリアフィルム２８の４つの角部に形成されたシート孔２９に対応して、上部金型３９の４つの角部に形成されている。図２に示す搬送ヘッド３２から下部金型３４にグリーンシート２０が受け渡される際、キャリアフィルム２８のシート孔２９（図３）が位置決めピン３６を挿通することによって、グリーンシート２０が下部金型３４に対して位置決めされる。
【００３３】
位置決めピン３６は、下部金型３４に対して移動可能に取り付けられており、下部金型３４の設置面３４ａから突出している位置（図２）から、先端が設置面３４ａより下方に収納される位置まで移動することができる。なお、下部金型３４における上部金型３９に対向する設置面３４ａには、台紙３７が設置されており、一層目のグリーンシート２０は台紙３７の上に設置される。
【００３４】
サーボモータ機構５０の可動部５０ａには、取付部４８等を介して、上部金型３９が取り付けられている。サーボモータ機構５０は、不図示の制御部の制御に応じて、可動部５０ａを矢印５１に示す方向（Ｚ軸方向）に移動させる。
【００３５】
サーボモータ機構５０は、上部金型３９を、下部金型３４に押し付ける位置まで移動させ、さらに上部金型３９を所定の圧力で加圧することができる。したがって、上部金型３９は、下部金型３４との間にセラミックグリーンシート２０を挟み、セラミックグリーンシート２０を加圧することができる。
【００３６】
上部金型３９は、周縁部パンチ型４０と中央部パンチ４２とを有する。周縁部パンチ型４０は、略矩形形状である中央部パンチ４２の側面４２ｂ（下部金型３７に対向する面に垂直な面）に沿って、中央部パンチ４２の側面４２ｂを取り囲むように形成されている。下部金型３４に対向する周縁部パンチ型４０の周縁部加圧面４０ａは、図３に示すセラミックグリーンシート２０のグリーンシート周縁部２０ａの形状に対応する窓枠形状を有している。周縁部パンチ型４０は、上金型３９が下部金型３４に設置されたグリーンシート２０を加圧する際に、周縁部加圧面４０ａを介して、グリーンシート２０のグリーンシート周縁部２０ａを加圧する。
【００３７】
それに対して、下部金型３４に対向する中央部パンチ４２の中央部加圧面４２ａは、図３に示すセラミックグリーンシート２０のグリーンシート中央部２０ｂに対応する長方形状を有する。中央部パンチ４２は、上部金型３９が下部金型３４に設置されたグリーンシート２０を加圧する際に、中央部加圧面４２ａを介して、グリーンシート２０のグリーンシート中央部２０ｂを加圧する。
【００３８】
周縁部パンチ型４０は、周縁部取付部４６を介して上部金型取付部４８に取り付けられている。周縁部パンチ型４０と周縁部取付部４６は、固定ボルト５４によって互いに固定されており、周縁部取付部４６と上部金型取付部４８も互いに固定されている。さらに、サーボモータ機構５０の可動部５０ａと上部金型取付部４８も互いに固定されている。すなわち、周縁部パンチ型４０は、サーボモータ機構の可動部５０ａに対し、周縁部取付部４６および上部金型取付部４８を介して、互いに相対移動しないように固定されている。
【００３９】
それに対して、中央部パンチ４２は、可動ボルト５２で中央部パンチ４２に固定されるカラー（円筒シャフト）５２ｂを介して、上部金型取付部４８の第３取付部４８ｃに対して、中央部加圧面４２ａの法線方向（Ｚ軸方向）に移動自在に取り付けられている。可動ボルト５２とカラー５２ｂは、第３取付部４８ｃに設けられた貫通孔４８ｄを、移動自在に挿通している。また、可動ボルト５２の一方の端部に形成されたボルト頭とカラー５２ｂに挟まれるワッシャ５２ａを有しており、ワッシャ５２ａは、第３取付部４８ｃよりサーボ機構部側（Ｚ軸正方向側）に配置され、第２取付部４８ｂに設けられた貫通孔に収納されている。可動ボルト５２でカラー５２ｂと一体に固定されたワッシャ５２ａは、貫通孔４８ｄの径より大きく、貫通孔４８ｄを通過できない。したがって、ワッシャ５２ａと第３取付部４８ｃの係合により可動ボルト５２の他方の端部に取り付けられた中央部パンチ４２は、上部金型取付部４８に保持される。そして、可動ボルト５２の一方の端部であるボルト頭の上端部と、第１取付部４８ａの下面の間には隙間が設けられているので、中央部パンチ４２は上方へ移動することができる。
【００４０】
第３取付部４８ｃと中央部パンチ４２の間には、中央部パンチ４２を第３取付部４８ｃに対して反対方向（Ｚ軸負方向）に付勢するスプリング４４が配置されている。スプリング４４は、Ｚ軸方向の両端部を、第３取付部４８ｃと中央部パンチ４２に挟まれ、Ｚ軸方向に縮められた状態で配置されている。本実施形態では、可動ボルト５２とカラー５２ｂがスプリング４４を挿通しており、可動ボルト５２に沿う方向（Ｚ軸方向）以外の方向に、スプリング４４が変形することを防止している。したがって、スプリング４４は、安定した力で中央部パンチ４２を付勢することができる。
【００４１】
中央部パンチ４２は、周縁部パンチ型４０が固定されている上部金型取付部４８に対して移動自在に取り付けられているため、周縁部パンチ型４０に対して相対移動自在である。すなわち、上部金型３９がグリーンシート２０を加圧する際、中央部パンチ４２の中央部加圧面４２ａは、周縁部パンチ型４０の周縁部加圧面４０ａに対して、中央部加圧面４２ａの法線方向に沿って、下部金型３４とは反対側の方向（Ｚ軸正方向）へ相対移動できる。この際、中央部加圧面４２ａを介して加圧されるグリーンシート中央部２０ｂは、スプリング４４が中央部パンチ４２を付勢する力（スプリング４４の復元力）に相当する力で加圧される。
【００４２】
このようにして、スプリング４４は、上部金型３９が下部金型３４に設置されたグリーンシート２０を加圧する際、サーボ駆動機構５２から中央部パンチ４２に伝えられる力を調整することができる。したがって、金型装置３３によれば、仮圧着の際に、グリーンシート周縁部２０ａと中央部２０ｂ（図３）とを、互いに異なる圧力で加圧することができる。
【００４３】
また、金型装置３３によれば、スプリング４４のばね定数および縮みを適切な値に設定し、スプリング４４が中央部パンチ４２を付勢する力を所定の大きさに調整できる。したがって、例えば、中央部パンチ４２によって、中央部加圧面４２ａを介してグリーンシートのグリーンシート中央部２０ｂ（図３）に印加される圧力を、下部金型２４に積層されているグリーンシート２０の層数にかかわわらず略一定とすることができる。なお、スプリング４４は、中央部加圧面４２ａを介して、グリーンシート２０のグリーンシート中央部２０ｂ（図３）を略均一に加圧できるように、金型装置３３の中心軸αに対して略対称に配置されることが好ましい。
【００４４】
本実施形態に係る積層部８２には、図７に示すフィルム剥離機構５６が備えられている。フィルム剥離機構５６は、クランプ部５６ａと、当該クランプ部５６ａを矢印５７で示す方向に移動させる不図示の移動手段を有する。フィルム剥離機構５６は、クランプ部５６ａにキャリアフィルム２８をクランプさせ、クランプ部５６ａを移動させることによって、グリーンシート２０からキャリアフィルム２８を剥離することができる。
【００４５】
なお、図２に示す積層部８２に備えられるフィルム剥離機構としては、キャリアフィルム２８をクランプして剥離するものに限られず、たとえば、粘着テープにキャリアフィルムを粘着させて剥離するフィルム剥離機構や、その他の剥離機構であってもよい。
【００４６】
以下に、図２に示すセラミック積層体の製造装置９０を用いて、グリーンシート２０を積層する工程について説明する。まず、供給部８０の搬送ヘッド３２が、キャリアフィルム２８の表面に形成されたセラミックグリーンシート２０を、供給テーブル３０から積層部８２の下部金型３４に搬送し、下部金型３４の設置面３４ａに設置する。
【００４７】
キャリアフィルム２８の表面に形成されたセラミックグリーンシート２０は、図４に示すキャリアフィルム２８表面のうち、セラミックグリーンシート２０が形成されている側の表面を、図２に示す下金型３４の側に向けて、設置面３４ａに設置される。すなわち、図４に示すキャリアフィルム２８表面のうち、セラミックグリーンシート２０が形成されていない側の表面２８ａを、図２に示す上金型３９の側に向けて、設置面３４ａに設置される。
【００４８】
なお、積層する層が２層目以降の場合は、キャリアフィルム２８の表面に形成されたセラミックグリーンシート２０は、下金型３４に既に設置されているグリーンシート２１（図６）の上に設置される。また、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０は、図３に示すシート孔２９を、図２に示す下金型３９の位置決めピン３４に挿通させることによって、下金型３４に既に設置されているグリーンシート２１に対して位置合わせされる。
【００４９】
次に、図２に示す金型装置３３のサーボモータ機構５０は、上部金型３９を、下部金型３４に押し付ける位置まで移動させる。さらに、サーボモータ機構５０は、上部金型３９を所定の圧力で加圧し、キャリアフィルム２８の表面に形成されたセラミックグリーンシート２０を、下部金型３４に既に設置されているグリーンシート２１に対して仮圧着する（図６）。図６は、下部金型３４に既に設置されているグリーンシート２１に対して、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０を仮圧着する状態を表した要部断面図である。
【００５０】
上金型３９の周縁部パンチ型４０および中央部パンチ４２は、キャリアフィルム２８の上からグリーンシート２０，２１を加圧する。周縁部パンチ型４０は、既に設置されているグリーンシート２１の周縁部２１ａと、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０の周縁部２０ａとを仮圧着するために、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａを加圧する。
【００５１】
それに対して、中央部パンチ４２は、既に設置されているグリーンシート２１の中央部２１ｂと、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０の中央部２０ｂとを仮圧着するために、グリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂを加圧する。このとき、中央部パンチ４２の加圧面４２ａは、中央部パンチ４２をグリーンシート２０，２１の側に付勢しているスプリング４６が収縮することによって、周縁部パンチ型４０の周縁部加圧面４０ａに対して相対的に移動することができる。これによって、中央部パンチ４２がグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに印加する圧力は、所定の大きさに調整される。
【００５２】
すなわち、図６に示すように、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａには電極パターン層２４が形成されていないのに対して、グリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂには電極パターン層２４が形成されている。したがって、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａと、グリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂとの間には段差Ｄが発生する。また、段差Ｄの大きさは、設置されているグリーンシート２１の積層数に応じて変化する。このような場合であっても、本実施形態に係る製造装置によれば、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａと中央部２０ｂ，２１ｂの双方に対して、適切な圧力を印加することができる。
【００５３】
例えば、不図示の制御部が、図２に示すサーボモータ機構５０を制御し、周縁部パンチ型４０がグリーンシート周縁部２０ａ，２１ａに加える圧力を適切な値に設定する。中央部パンチ４２は、図６に示すように、スプリング４６が収縮することによって、下金型３４とは反対側（Ｚ軸正方向）に移動するため、段差Ｄの大きさにかかわらず、略一定の圧力をグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに印加することができる。これによって、本実施形態に係る金型装置３３は、電極パターン層２４が形成されているグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに過剰な圧力が印加されることを回避して、グリーンシートの積層ずれや崩れを防止することができる。したがって、本実施形態に係る製造装置９０は、グリーンシートを高精度に積層することができる。
【００５４】
また、周縁部パンチ型４０がグリーンシート周縁部２０ａ，２１ａに加える圧力は、中央部パンチ４２がグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに加える圧力より大きくなるように設定されてもよい。グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａに加えられる圧力を大きくすれば、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａが強固に圧着されるため、キャリアフィルム２８をグリーンシート２０からきれいに剥離することができる。
【００５５】
すなわち、従来技術では、キャリアフィルム２８を剥離する場合、グリーンシート２０の外縁がキャリアフィルム２８から離れる剥がし始めにおいて、グリーンシート２０の外縁がキャリアフィルム２８に引っ張られて変形したり、損傷する場合があった。しかし、本実施形態に係る製造装置は、キャリアフィルム２８を剥離する際に、グリーンシート２０が変形したり、損傷することを防止できる。
【００５６】
なお、本実施形態に係る製造装置は、スプリング４４によってグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに加えられる圧力が調整されるため、周縁部２０ａ，２１ａに加えられる圧力を大きくしても、中央部２０ｂ，２１ｂに過剰な圧力が加えられることを回避できる。
【００５７】
グリーンシート２０を仮圧着した後に、図２に示す金型装置３３のサーボモータ機構５０は、上部金型３９をＺ軸正方向側に移動させ、下金型３４から離間させる。その後、図７に示すフィルム剥離機構５６によって、グリーンシート２０からキャリアフィルム２８が剥がす。剥離機構５６のクランプ部５６ａは、キャリアフィルム２８をクランプした後、矢印５７で示す方向に移動することによって、グリーンシート２０からキャリアフィルム２８を剥離する。
【００５８】
図２に示すセラミック積層体の製造装置９０を用いて、上述のように、グリーンシート２０を下部金型３４に設置する工程と、グリーンシート２０，２１を加圧して仮圧着させる工程と、キャリアフィルム２８を剥がす工程とを有する一連の工程を繰り返すことによって、図８に示すようなグリーンシート積層体５９を得ることができる。上述のような製造方法によれば、積層数が増加して図６に示す段差Ｄが大きくなった場合でも、積層数が少ない場合とほぼ同じ圧力でグリーンシート２０，２１を加圧し、圧着させることができる。したがって、各グリーンシート２０は略均一な圧力で、各層ごとに仮圧着される。これにより、上述のような製造方法によれば、積層ずれが少なく、高精度に積層されたグリーンシート積層体を得ることができる。
【００５９】
また本実施形態に係るセラミック積層体の製造装置９０によれば、仮圧着の際に、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａと中央部２０ｂ，２１ｂの双方に対して、適切な圧力が印加される。したがって、例えばグリーンシート周縁部２０ａ，２１ａを強固に圧着し、キャリアフィルム２８をグリーンシート２０から剥離する際に、グリーンシート２０が損傷することを防止できる。さらに、電極パターン層２４が形成されているグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに過剰な圧力が印加されることを防止し、過剰な圧力が印加されることによって発生するグリーンシートの積層ずれや崩れを防止できる。
【００６０】
セラミック積層体の製造装置９０によって得られた積層体は、必要に応じてプレス装置で更に押圧された後、切断工程において切断されて、グリーンチップが作製される。グリーンチップは、焼成工程において焼成された後、端子電極６，８等が取り付けられ、図１に示すセラミックコンデンサ２となる。このようにして作製されたセラミックコンデンサ２は、グリーンシートが高精度に積層されたセラミック積層体を用いて製造されているため、小型化に適しており、電気特性が良い。なお、上述のように、各層ごとにグリーンシート２０を仮圧着する製造方法によれば、例えばインダクタのように電極パターンが層毎に変化する積層体を製造する場合でも、各層をほぼ同じような圧力で圧着することができる。したがって、本実施形態に係る製造装置では、グリーンシート２０の表面方向だけでなく、積層方向に関する圧力の均一性も十分に考慮されており、積層体の一部に過剰な圧力が加わることを防止し、積層ずれの発生を低減できる。
第２実施形態
【００６１】
図９は、本発明の第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図である。第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置９０ａは、供給テーブル３０ａと、金型装置３３ａとを有する。金型装置３３ａは、下部金型３４、周縁部パンチ型９６と中央部パンチ９８とを有する上部金型９４、上部金型９４を駆動するサーボ駆動機構５０等を有する。また、金型装置３３ａは、第１〜第３中央部取付部７４ａ〜７４ｃと、流体シリンダ６２とを有する。なお、第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置９０ａにおいて、第１実施形態に係る製造装置９０と同様の部材には、第１実施形態と同様の部材番号を付し、説明を省略する。
【００６２】
本実施形態に係る製造装置９０ａにおいて、供給テーブル３０ａと下部金型３４がそれぞれ水平方向に移動可能であり、上部金型９４に対向する位置と退避する位置との間をそれぞれ移動し、上部金型９４は上下方向にのみ移動して、供給テーブル３０ａとグリーンシートの受け渡しと、下部金型３４に対する積層動作を行うことができる。上部金型９４は、吸着部６４にキャリアフィルム２８を吸着することによって、供給テーブル３０ａから下部金型３４へグリーンシート２０を移動させることができる。
【００６３】
また、本実施形態に係る製造装置９０ａは、第１実施形態に係る製造装置９０と同様に、既に設置されているグリーンシートと、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０（図３）とを仮圧着することができる。
【００６４】
本実施形態において、周縁部パンチ型９６は、サーボモータ機構５０の可動部５０ａに対して、油圧シリンダ６２を介して取り付けられている。図９に示すように、サーボモータ機構５０の可動部５０ａには、油圧シリンダ６２が固定されており、油圧シリンダ６２の可動軸部６２ａには、周縁部パンチ型９６が取り付けられている。
【００６５】
油圧シリンダ６２の可動軸部６２ａは、不図示の油圧制御部からの制御を受けて、図９に示すＺ軸方向に移動することができる。したがって、可動軸部６２ａに固定されている周縁部パンチ型９６は、サーボモータ機構５０の可動部５０ａに対して、周縁部パンチ型９６の周縁部加圧面９６ａの法線方向（Ｚ軸方向）に移動自在に備えられている。
【００６６】
これに対して、上部金型９４の中央部パンチ９８は、サーボモータ機構５０の可動部５０ａに対し、第１〜第３中央部取付部７４ａ〜７４ｃを介して、互いに相対移動しないように固定されている。このように、本実施形態では、周縁部パンチ型９６が油圧シリンダ６２の可動軸部６２ａに取り付けられているため、中央部パンチ９８は、周縁部パンチ型９６に対して相対移動自在である。
【００６７】
したがって、金型装置３３ａによれば、第１実施形態と同様に、仮圧着の際に、グリーンシート周縁部２０ａと中央部２０ｂ（図３）とを、互いに異なる圧力で加圧することができる。なお、図９に示す上部金型９４における周縁部加圧面９６ａおよび中央部加圧面９８ａの形状は、第１実施形態の周縁部加圧面４０ａおよび中央部加圧面４２ａと同様である。
【００６８】
また、本実施形態に係る金型装置３３ａでは、例えば、サーボモータ機構５０を制御してグリーンシート中央部２０ｂに加える圧力を調整した後、流体シリンダ６２によって周縁部２０ａに加える圧力を調整することができる。したがって、本実施形態に係る金型装置３３ａでは、仮圧着の際に、グリーンシート周縁部２０ａと中央部２０ｂの双方に対して、適切な圧力を印加することができる。
【００６９】
第２実施形態に係る製造装置９０ａは、第１実施形態と同様に、図３に示すグリーンシート２０からキャリアフィルム２８を剥離するフィルム剥離手段（図７）を有していてもよい。これにより、第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置９０ａは、第１実施形態と同様に、先に示した一連の工程を繰り返すことによって、図８に示すようなグリーンシート積層体５９を得ることができる。
【００７０】
第２実施形態に係る製造装置９０ａは、サーボモータ機構５０および油圧シリンダ６２を制御することによって、第１実施形態と同様に、積層ずれが少なく、高精度に積層されたグリーンシート積層体を得ることができる。すなわち、電極パターン層２４が形成されているグリーンシート中央部分に過剰な圧力が印加されることを防止し、グリーンシートの積層ずれや、崩れが発生することを防止できる。また、第１実施形態と同様に、グリーンシート周縁部を強固に圧着し、圧着後にキャリアフィルム２８をグリーンシート２０からきれいに剥離することができる。
【００７１】
さらに、第２実施形態に係る製造装置９０ａは、サーボモータ機構５０および油圧シリンダ６２の２つの駆動手段によって、グリーンシート周縁部２０ａおよび中央部２０ｂに印加する圧力を調整できる。したがって、第２実施形態に係る製造装置９０ａは、グリーンシート周縁部２０ａに印加する圧力と、グリーンシート中央部２０ｂに印加する圧力を、詳細に設定および調整することができる。また、サーボモータ機構５０および油圧シリンダ６２を、各制御部から制御することによって、グリーンシート２０に印加する圧力を積層工程の最中に調整することができる。従って、第２実施形態に係る製造装置９０ａは、積層されるグリーンシートの枚数や、グリーンシートの種類に合わせて、グリーンシート２０に印加する圧力を、より詳細に設定することができる。なお、図９に示す油圧シリンダ６２は、サーボモータ等の他の駆動手段に置き換えられてもよく、この場合であっても同様の効果を得ることができる。
【００７２】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例
【００７３】
図２に示す第１実施形態に係る製造装置を用いて、図３に示すグリーンシート２０を１８層目まで（１８シート）積層し、積層体を作製した。３層目および１８層目を積層する時点で、キャリアフィルム２８表面に感圧シートを設置して仮圧着を行い、圧力分布を調査するとともに、グリーンシートの周縁部２０ａおよび中央部２０ｂに印加されている圧力を測定した。
【００７４】
グリーンシート２０の厚さは３０〜７０μｍ、グリーンシート２０の表面に形成された電極パターン層２４の厚さは１０μｍ、グリーンシート２０のサイズは１２０ｍｍ×１２０ｍｍのものを積層した。結果を表１および図１１に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１に示すとおり、実施例では、３層目を積層する際にグリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力と、１８層目を積層する際にグリーンシート周縁部２０ａ（図３）に印加される圧力がほぼ等しい。また、３層目を積層する際にグリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力と、１８層目を積層する際にグリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力もほぼ等しい。
【００７７】
すなわち、実施例では、積層数が増加して図６に示す段差Ｄが大きくなった場合でも、積層数が少ない場合とほぼ同じ圧力でグリーンシート２０を加圧し、圧着させている。積層方向に均一に加圧されることによって、積層体の一部に荷重が集中することによって発生する積層ずれが抑制される。
【００７８】
また、表１に示すとおり、実施例では、３層目を積層する際にも、１８層目を積層する際にも、グリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力が、グリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力より十分に大きい。したがって、実施例では、３層目を積層する際にも、１８層目を積層する際にも、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａを強固に圧着することができ、キャリアフィルム２８をグリーンシート２０からきれいに剥離することができる。
【００７９】
また、表１に示すとおり、実施例では、３層目を積層する際にも、１８層目を積層する際にも、グリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力が、グリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力より十分に小さく、しかもほぼ同一である。したがって、実施例では、３層目を積層する際にも、１８層目を積層する際にも、グリーンシート中央部に過剰な圧力が印加されることが防止されており、グリーンシートの積層ずれや、崩れの発生が防止されている。
【００８０】
図１１は、実施例において、３層目および１８層目を積層する時点でキャリアフィルム２８表面の上に設置された感圧シートを示す写真である。図１１の上部に示す写真は、３層目を積層する時点で設置された感圧シートであり、図１１の下部に示す写真は、１８層目を積層する時点で設置された感圧シートである。なお、各感圧シートにおいて、より濃く着色されている部分ほど、より大きい圧力が印加されたことを意味する。
【００８１】
図１１に示すように、実施例では、３層目を積層する際にグリーンシート２０に印加される圧力の分布と、１８層目を積層する際にグリーンシート２０に印加される圧力がほぼ等しい。したがって、１８層目までの各グリーンシート２０は、ほぼ同じ圧力分布で圧着されている。また、実施例では、３層目を積層する際にも、１８層目を積層する際にも、グリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力が、グリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力より十分に大きい。
参考例
【００８２】
図１０に示すに係る金型装置１９０を有する製造装置を用いて、図３に示すグリーンシート２０を１８層目まで積層し、積層体を作製した。金型装置１９０は、一体に形成されている上部金型１３９を有している。上部金型１３９は、周縁部加圧面１４０ａと中央部加圧面１４２ａとを有している。上部金型１３９は、周縁部加圧面１４０ａを介して、グリーンシート周縁部２０ａを加圧し、中央部加圧面１４２ａを介して、グリーンシート中央部２０ｂを加圧する。
【００８３】
上部金型１３９は、取付部材１４６を介して、上部金型取付部４８に対して固定されている。したがって、中央部加圧面１４２ａは、周縁部加圧面１４０ａに対する相対的位置を変化させることはできない。なお、中央部加圧面１４２ａは、周縁部加圧面１４０ａに対して４０μｍ上方（Ｚ軸正方向側）に配置されている（図１０の寸法Ｇ参照）。
【００８４】
金型装置１９０のその他の部分は、実施例で用いた金型装置９０（図２）と同様であり、図１０では、下部金型３４は図示を省略している。参考例に用いた製造装置における供給部および剥離機構についても、実施例（第１実施形態）と同様である。
【００８５】
参考例では、実施例と同様に、３層目および１８層目を積層する時点で、キャリアフィルム２８表面に感圧シートを設置して仮圧着し、圧力分布を調査するとともに、グリーンシートの周縁部２０ａおよび中央部２０ｂに印加されている圧力を測定した。グリーンシート２０は、実施例で用いたグリーンシート２０と同様のものを用いた。結果を表１および図１２に示す。
【００８６】
表１に示すとおり、参考例では、１８層目を積層する際にグリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力が、３層目を積層する際にグリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力より小さい。このため、参考例では、１８層目を積層する際には、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａを強固に圧着することができず、キャリアフィルム２８をグリーンシート２０からきれいに剥離することができない場合がある。
【００８７】
また、参考例では、１８層目を積層する際にグリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力が、３層目を積層する際にグリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力より大きい。このため、参考例では、積層数が増加すると、グリーンシート中央部に過剰な圧力が印加され、グリーンシートの積層ずれや、崩れが発生する場合がある。
【００８８】
図１２は、参考例において、３層目および１８層目を積層する時点でキャリアフィルム２８表面の上に設置された感圧シートを示す写真である。図１２の上部に示す写真は、３層目を積層する時点で設置された感圧シートであり、図１２の下部に示す写真は、１８層目を積層する時点で設置された感圧シートである。
【００８９】
図１２および表１に示すように、参考例では、１８層目を積層する際に、グリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力と、グリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力とがほぼ等しくなっている。したがって、参考例では、グリーンシート中央部２０ｂと周縁部２０ａとの双方に対して適切な圧力を印加することは困難である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法によって製造されたセラミックコンデンサの一例を表す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図である。
【図３】図３は、図２に示す製造装置の積層部に供給されるグリーンシートを表す平面図である。
【図４】図４は、図３に示すグリーンシートのＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図３に示すグリーンシートの表面の一部を拡大した拡大図である。
【図６】図６は、図２に示す製造装置の積層部において、グリーンシートをプレスする状態を表した要部断面図である。
【図７】図７は、図２に示す製造装置の積層部において、グリーンシートからキャリアフィルムを剥離する状態を表した要部断面図である。
【図８】図８は、図２に示す製造装置によって製造されたセラミック積層体の一例を表した断面図である。
【図９】図９は、本発明の第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の参考例に係る金型装置を表した概略断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例において、グリーンシートに印加される圧力の分布を調査した感圧シートを示す写真である。
【図１２】図１２は、本発明の参考例において、グリーンシートに印加される圧力の分布を調査した感圧シートを示す写真である。
【符号の説明】
【００９１】
２０，２１… グリーンシート
２０ａ，２１ａ… グリーンシート周縁部
２０ｂ，２１ｂ… グリーンシート中央部
２４… 電極パターン層
２８… キャリアフィルム
３３，３３ａ… 金型装置
３４… 下部金型
４０，９６… 周縁部パンチ型
４２，９８… 中央部パンチ
４４… スプリング
５０… サーボモータ機構
５６… フィルム剥離機構
６２… 油圧シリンダ
８０… 供給部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック積層体の製造方法、セラミック積層体の製造装置、および積層セラミック電子部品の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型で電気特性の良い電子部品を製造するために、セラミックグリーンシートを高精度に積層できるセラミック積層体の製造方法が求められている。高精度に積層されたセラミック積層体を得るためには、積み重ねられたグリーンシートをプレスする際に、グリーンシートが変形したり、積層ずれを起こしたりする現象を抑制する必要がある。
【０００３】
積み重ねられたグリーンシートをプレスする従来技術としては、例えば、セラミック積層体を内部に充填し、セラミック積層体の中央部と周縁部とを、別々のポンチで押圧するものが知られている（特許文献１等参照）。このような従来技術では、セラミック積層体の中央部と周縁部に対して、ほぼ均一な圧力を加えることができる。
【０００４】
しかしながら、従来技術に係るセラミック積層体の製造方法では、積層が完了したグリーンシートをプレスしているために、積層された各グリーンシートの間で積層ずれが発生する場合がある。例えば、各グリーンシートが十分に密着していないような場合には、プレス時に、各グリーンシートの間で発生する積層ずれが大きくなる場合がある。
【特許文献１】特開平６−１１２０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、セラミックグリーンシートを高精度に積層できるセラミック積層体の製造方法、セラミック積層体の製造装置および積層電子部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を解決するため、本発明に係るセラミック積層体の製造方法は、
設置されている第１グリーンシートの上に、キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートを積み重ねる工程と、
前記キャリアフィルムの上から、前記第１および第２グリーンシートの周縁部分には第１の圧力を印加し、前記第１および第２グリーンシートの中央部分には前記第１の圧力とは異なる第２の圧力を印加して、前記第１のグリーンシートと第２のグリーンシートを仮圧着する工程と、
前記キャリアフィルムを前記第１グリーンシートから剥がす工程とを有するセラミック積層体の製造方法。
【０００７】
本発明に係るセラミック積層体の製造方法では、グリーンシートは、各グリーンシート毎に仮圧着されながら積層されるので、グリーンシート間の積層ずれが抑制される。また、本発明に係るセラミック積層体の製造方法では、仮圧着の際に、グリーンシートの周縁部分に印加する圧力と、グリーンシートの中央部分に印加する圧力が異なるため、周縁部分と中央部分の双方に対して、適切な圧力が印加される。
【０００８】
本発明に係るセラミック積層体の製造方法において、前記第１の圧力は、前記第２の圧力より大きくてもよい。例えば、第２の圧力より、第１の圧力を大きくすることによって、グリーンシートの周縁部分が強固に固定され、キャリアフィルムをグリーンシートから剥離する際に、グリーンシートが損傷することを防止できる。また、第２の圧力を、第１の圧力より小さくすることによって、電極層が形成されているグリーンシート中央部分に過剰な圧力が印加され、グリーンシートの積層ずれや、崩れが発生することを防止できる。
【０００９】
本発明に係るセラミック積層体の製造装置は、
設置されている第１グリーンシートの上に、キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートが積み重ねられて設置される下型と、
前記キャリアフィルムの上から前記第１および第２グリーンシートの周縁部分を加圧する周縁部パンチ型と、前記周縁部パンチ型に対して加圧方向に相対移動自在であって前記キャリアフィルムの上から前記第１および第２グリーンシートの中央部分を加圧する中央部パンチとを有する上型と、
前記上型または前記下型を駆動する型駆動手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、例えば、本発明に係るセラミック積層体の装置において、前記周縁部パンチ型が前記第１および第２グリーンシートの前記周縁部分を加圧する第１の圧力は、前記中央部パンチが前記第１および第２グリーンシートの前記中央部分を加圧する第２の圧力より大きくてもよい。
【００１１】
本発明に係るセラミック積層体の製造装置によれば、キャリアフィルムの上からグリーンシートを仮圧着する際に、グリーンシートの周縁部分と、グリーンシートの中央部分とで異なる圧力を印加することができる。したがって、仮圧着において、周縁部分と中央部分の双方に対して、適切な圧力を印加することができるため、グリーンシートの変形や損傷を防止することができる。また、第１の圧力を、第２の圧力より大きくすることによって、キャリアフィルム剥離する際にグリーンシートが損傷することを防止しつつ、グリーンシート中央部分において積層ずれや、崩れが発生することを防止できる。
【００１２】
また、例えば、本発明に係るセラミック積層体の装置は、前記キャリアフィルムを剥離する剥離手段をさらに有していてよい。
また、例えば、前記型駆動手段から前記中央部パンチに伝えられる力を調整する弾性部材をさらに有していてもよい。
【００１３】
本発明の第２の観点に係るセラミック積層体の製造装置によれば、弾性部材によって、グリーンシートに印加する第１の圧力および第２の圧力を適切な値に調整することができる。
【００１４】
また、例えば、前記型駆動手段は、前記周縁部パンチ型を加圧する周縁部駆動手段と、前記中央部パンチを加圧する中央部駆動手段とを有していてもよい。
【００１５】
また、例えば、前記周縁部駆動手段は流体シリンダであり、前記中央部駆動手段はサーボモータであってもよい。
【００１６】
また、例えば、前記周縁部駆動手段および前記中央部駆動手段は、サーボモータであってもよい。
【００１７】
本発明の第３の観点に係るセラミック積層体の製造装置によれば、型駆動手段として上記のような駆動手段を用いることにより、グリーンシートに印加する第１の圧力および第２の圧力を適切な値に調整することができる。
【００１８】
また、例えば、本発明に係るセラミック積層体の装置は、前記キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートを、前記下型に設置する供給手段をさらに有していてもよい。
【００１９】
また、本発明に係る積層電子部品の製造方法では、上記いずれかに記載のセラミック積層体の製造方法によってセラミック積層体を得る工程と、
前記セラミック積層体を切断してグリーンチップを得る工程と、
前記グリーンチップを焼成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る積層電子部品の製造方法によれば、セラミックグリーンシートが高精度に積層されたセラミック積層体を用いて積層電子部品を製造するため、小型で電気特性の良い電子部品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法によって製造されたセラミックコンデンサの一例を表す概略断面図、
図２は、本発明の第１実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図、
図３は、図２に示す製造装置の積層部に供給されるグリーンシートを表す平面図、
図４は、図３に示すグリーンシートのＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、
図５は、図３に示すグリーンシートの表面の一部を拡大した拡大図、
図６は、図２に示す製造装置の積層部において、グリーンシートをプレスする状態を表した要部断面図、
図７は、図２に示す製造装置の積層部において、グリーンシートからキャリアフィルムを剥離する状態を表した要部断面図、
図８は、図２に示す製造装置によって製造されたセラミック積層体の一例を表した断面図、
図９は、本発明の第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図、
図１０は、本発明の参考例に係る金型装置を表した概略断面図、
図１１は、本発明の実施例において、グリーンシートに印加される圧力の分布を調査した感圧シートを示す写真、
図１２は、本発明の参考例において、グリーンシートに印加される圧力の分布を調査した感圧シートを示す写真である。
第１実施形態
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品の製造装置を用いて製造されたセラミックコンデンサ２の一例を表す概略断面図である。ただし、実施形態に係る製造装置を用いて製造される積層セラミック電子部品としては、コンデンサに限定されず、インダクタ、バリスタ、フィルタ等の他の電子部品であってもよい。
【００２３】
図１に示すように、積層セラミックコンデンサ２は、コンデンサ素体４と、第１端子電極６と第２端子電極８とを有する。コンデンサ素体４は、誘電体層１０と、内部電極層１２とを有し、誘電体層１０の間に内部電極層１２が交互に積層してある。交互に積層される一方の内部電極層１２は、コンデンサ素体４の外側に形成してある第１または第２端子電極６，８の内側に対して電気的に接続してある。
【００２４】
図２に、本発明の第１実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図を示す。本実施形態に係るセラミック積層体の製造装置９０は、キャリアフィルム２８の表面に形成されたセラミックグリーンシート２０を、積層部８２に供給する供給部８０と、グリーンシート２０を積層する積層部８２とを有する。
【００２５】
供給部８０は、供給テーブル３０と搬送ヘッド３２を有する。供給テーブル３０には、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０（図３）が設置される。搬送ヘッド３２は、供給テーブル３０に設置されているキャリアフィルム２８を吸着し、供給部８０の供給テーブル３０から、積層部８２の下部金型３４まで搬送する。
【００２６】
図３は、供給テーブル３０に設置されるキャリアフィルム２８およびグリーンシート２０を、供給テーブル３０の側（Ｚ軸負方向側）から観察した平面図である。本実施形態に係るグリーンシート２０およびキャリアフィルム２８は、矩形平板形状を有しており、キャリアフィルムは２８は、グリーンシート２０と同じか、若干広い面積を有している。グリーンシート２０は、表面に電極パターン層２４を有しないグリーンシート周縁部２０ａと、表面に電極パターン層２４が形成されるグリーンシート中央部２０ｂとを有する。
【００２７】
図４に示すように、グリーンシート２０の一方の表面は、キャリアフィルム２８と接触しており、一方の表面の反対側の表面である他方の表面に、電極パターン層２４が形成される。電極パターン層２４は、図５に示すように、通常多数の電極パターン２４ａによって構成される。ただし、電極パターン層２４を構成する電極パターン２４ａの形状および数は特に限定されず、作製される電子部品に応じて適宜設計される。
【００２８】
グリーンシート２０を形成するための誘電体用ペーストは、例えば、セラミック粉末と有機ビヒクルとを混練して得られた有機溶剤系ペースト、または水系ペーストで構成される。なお、有機ビヒクルとは、バインダを有機溶剤中に溶解したものである。有機ビヒクルに用いるバインダは特に限定されず、エチルセルロース、ポリビニルブチラール等の通常の各種バインダから適宜選択すればよい。
【００２９】
電極パターン２４ａを形成するための内部電極用ペーストは、各種導電性金属や合金からなる導電材、あるいは焼成後に導電材となる各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等と、上記した有機ビヒクルとを混練して調製する。
【００３０】
グリーンシート２０は、図４に示すキャリアフィルム２８の表面に、ドクターブレード法等によって上述の誘電体ペーストを塗布して作製される。また、電極パターン層２４は、グリーンシート２０の表面に、上述の内部電極法ペーストをスクリーン印刷法等によって印刷して形成される。なお、グリーンシート２０は、最終的には図１に示す誘電体層１０となる部分であり、電極パターン層２４は、最終的には図１に示す内部電極層１２となる部分である。
【００３１】
図２に示す積層部８２は、金型装置３３を有する。金型装置３３は、下部金型３４、周縁部パンチ型４０と中央部パンチ４２とを有する上部金型３９、上部金型３９を駆動するサーボ駆動機構５０等を有する。また、金型装置３３は、第１〜第３取付部４８ａ〜４８ｃによって構成される上部金型取付部４８と、周縁部取付部４６と、コイルスプリング４４とを有する。下部金型３４は、台３３の上に設置されており、台３３に対して固定されている。上部金型３９は、上部金型取付部４８等を介してサーボ駆動機構５０の可動部５０ａに取り付けられており、下部金型３４に対向するように配置されている。
【００３２】
本実施形態に係る下部金型３４には、上部金型３９に対向する設置面３４ａから上部金型３９の方向に延びる位置決めピン３６が形成されている。位置決めピン３６は、図３に示すキャリアフィルム２８の４つの角部に形成されたシート孔２９に対応して、上部金型３９の４つの角部に形成されている。図２に示す搬送ヘッド３２から下部金型３４にグリーンシート２０が受け渡される際、キャリアフィルム２８のシート孔２９（図３）が位置決めピン３６を挿通することによって、グリーンシート２０が下部金型３４に対して位置決めされる。
【００３３】
位置決めピン３６は、下部金型３４に対して移動可能に取り付けられており、下部金型３４の設置面３４ａから突出している位置（図２）から、先端が設置面３４ａより下方に収納される位置まで移動することができる。なお、下部金型３４における上部金型３９に対向する設置面３４ａには、台紙３７が設置されており、一層目のグリーンシート２０は台紙３７の上に設置される。
【００３４】
サーボモータ機構５０の可動部５０ａには、取付部４８等を介して、上部金型３９が取り付けられている。サーボモータ機構５０は、不図示の制御部の制御に応じて、可動部５０ａを矢印５１に示す方向（Ｚ軸方向）に移動させる。
【００３５】
サーボモータ機構５０は、上部金型３９を、下部金型３４に押し付ける位置まで移動させ、さらに上部金型３９を所定の圧力で加圧することができる。したがって、上部金型３９は、下部金型３４との間にセラミックグリーンシート２０を挟み、セラミックグリーンシート２０を加圧することができる。
【００３６】
上部金型３９は、周縁部パンチ型４０と中央部パンチ４２とを有する。周縁部パンチ型４０は、略矩形形状である中央部パンチ４２の側面４２ｂ（下部金型３７に対向する面に垂直な面）に沿って、中央部パンチ４２の側面４２ｂを取り囲むように形成されている。下部金型３４に対向する周縁部パンチ型４０の周縁部加圧面４０ａは、図３に示すセラミックグリーンシート２０のグリーンシート周縁部２０ａの形状に対応する窓枠形状を有している。周縁部パンチ型４０は、上金型３９が下部金型３４に設置されたグリーンシート２０を加圧する際に、周縁部加圧面４０ａを介して、グリーンシート２０のグリーンシート周縁部２０ａを加圧する。
【００３７】
それに対して、下部金型３４に対向する中央部パンチ４２の中央部加圧面４２ａは、図３に示すセラミックグリーンシート２０のグリーンシート中央部２０ｂに対応する長方形状を有する。中央部パンチ４２は、上部金型３９が下部金型３４に設置されたグリーンシート２０を加圧する際に、中央部加圧面４２ａを介して、グリーンシート２０のグリーンシート中央部２０ｂを加圧する。
【００３８】
周縁部パンチ型４０は、周縁部取付部４６を介して上部金型取付部４８に取り付けられている。周縁部パンチ型４０と周縁部取付部４６は、固定ボルト５４によって互いに固定されており、周縁部取付部４６と上部金型取付部４８も互いに固定されている。さらに、サーボモータ機構５０の可動部５０ａと上部金型取付部４８も互いに固定されている。すなわち、周縁部パンチ型４０は、サーボモータ機構の可動部５０ａに対し、周縁部取付部４６および上部金型取付部４８を介して、互いに相対移動しないように固定されている。
【００３９】
それに対して、中央部パンチ４２は、可動ボルト５２で中央部パンチ４２に固定されるカラー（円筒シャフト）５２ｂを介して、上部金型取付部４８の第３取付部４８ｃに対して、中央部加圧面４２ａの法線方向（Ｚ軸方向）に移動自在に取り付けられている。可動ボルト５２とカラー５２ｂは、第３取付部４８ｃに設けられた貫通孔４８ｄを、移動自在に挿通している。また、可動ボルト５２の一方の端部に形成されたボルト頭とカラー５２ｂに挟まれるワッシャ５２ａを有しており、ワッシャ５２ａは、第３取付部４８ｃよりサーボ機構部側（Ｚ軸正方向側）に配置され、第２取付部４８ｂに設けられた貫通孔に収納されている。可動ボルト５２でカラー５２ｂと一体に固定されたワッシャ５２ａは、貫通孔４８ｄの径より大きく、貫通孔４８ｄを通過できない。したがって、ワッシャ５２ａと第３取付部４８ｃの係合により可動ボルト５２の他方の端部に取り付けられた中央部パンチ４２は、上部金型取付部４８に保持される。そして、可動ボルト５２の一方の端部であるボルト頭の上端部と、第１取付部４８ａの下面の間には隙間が設けられているので、中央部パンチ４２は上方へ移動することができる。
【００４０】
第３取付部４８ｃと中央部パンチ４２の間には、中央部パンチ４２を第３取付部４８ｃに対して反対方向（Ｚ軸負方向）に付勢するスプリング４４が配置されている。スプリング４４は、Ｚ軸方向の両端部を、第３取付部４８ｃと中央部パンチ４２に挟まれ、Ｚ軸方向に縮められた状態で配置されている。本実施形態では、可動ボルト５２とカラー５２ｂがスプリング４４を挿通しており、可動ボルト５２に沿う方向（Ｚ軸方向）以外の方向に、スプリング４４が変形することを防止している。したがって、スプリング４４は、安定した力で中央部パンチ４２を付勢することができる。
【００４１】
中央部パンチ４２は、周縁部パンチ型４０が固定されている上部金型取付部４８に対して移動自在に取り付けられているため、周縁部パンチ型４０に対して相対移動自在である。すなわち、上部金型３９がグリーンシート２０を加圧する際、中央部パンチ４２の中央部加圧面４２ａは、周縁部パンチ型４０の周縁部加圧面４０ａに対して、中央部加圧面４２ａの法線方向に沿って、下部金型３４とは反対側の方向（Ｚ軸正方向）へ相対移動できる。この際、中央部加圧面４２ａを介して加圧されるグリーンシート中央部２０ｂは、スプリング４４が中央部パンチ４２を付勢する力（スプリング４４の復元力）に相当する力で加圧される。
【００４２】
このようにして、スプリング４４は、上部金型３９が下部金型３４に設置されたグリーンシート２０を加圧する際、サーボ駆動機構５２から中央部パンチ４２に伝えられる力を調整することができる。したがって、金型装置３３によれば、仮圧着の際に、グリーンシート周縁部２０ａと中央部２０ｂ（図３）とを、互いに異なる圧力で加圧することができる。
【００４３】
また、金型装置３３によれば、スプリング４４のばね定数および縮みを適切な値に設定し、スプリング４４が中央部パンチ４２を付勢する力を所定の大きさに調整できる。したがって、例えば、中央部パンチ４２によって、中央部加圧面４２ａを介してグリーンシートのグリーンシート中央部２０ｂ（図３）に印加される圧力を、下部金型２４に積層されているグリーンシート２０の層数にかかわわらず略一定とすることができる。なお、スプリング４４は、中央部加圧面４２ａを介して、グリーンシート２０のグリーンシート中央部２０ｂ（図３）を略均一に加圧できるように、金型装置３３の中心軸αに対して略対称に配置されることが好ましい。
【００４４】
本実施形態に係る積層部８２には、図７に示すフィルム剥離機構５６が備えられている。フィルム剥離機構５６は、クランプ部５６ａと、当該クランプ部５６ａを矢印５７で示す方向に移動させる不図示の移動手段を有する。フィルム剥離機構５６は、クランプ部５６ａにキャリアフィルム２８をクランプさせ、クランプ部５６ａを移動させることによって、グリーンシート２０からキャリアフィルム２８を剥離することができる。
【００４５】
なお、図２に示す積層部８２に備えられるフィルム剥離機構としては、キャリアフィルム２８をクランプして剥離するものに限られず、たとえば、粘着テープにキャリアフィルムを粘着させて剥離するフィルム剥離機構や、その他の剥離機構であってもよい。
【００４６】
以下に、図２に示すセラミック積層体の製造装置９０を用いて、グリーンシート２０を積層する工程について説明する。まず、供給部８０の搬送ヘッド３２が、キャリアフィルム２８の表面に形成されたセラミックグリーンシート２０を、供給テーブル３０から積層部８２の下部金型３４に搬送し、下部金型３４の設置面３４ａに設置する。
【００４７】
キャリアフィルム２８の表面に形成されたセラミックグリーンシート２０は、図４に示すキャリアフィルム２８表面のうち、セラミックグリーンシート２０が形成されている側の表面を、図２に示す下金型３４の側に向けて、設置面３４ａに設置される。すなわち、図４に示すキャリアフィルム２８表面のうち、セラミックグリーンシート２０が形成されていない側の表面２８ａを、図２に示す上金型３９の側に向けて、設置面３４ａに設置される。
【００４８】
なお、積層する層が２層目以降の場合は、キャリアフィルム２８の表面に形成されたセラミックグリーンシート２０は、下金型３４に既に設置されているグリーンシート２１（図６）の上に設置される。また、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０は、図３に示すシート孔２９を、図２に示す下金型３９の位置決めピン３４に挿通させることによって、下金型３４に既に設置されているグリーンシート２１に対して位置合わせされる。
【００４９】
次に、図２に示す金型装置３３のサーボモータ機構５０は、上部金型３９を、下部金型３４に押し付ける位置まで移動させる。さらに、サーボモータ機構５０は、上部金型３９を所定の圧力で加圧し、キャリアフィルム２８の表面に形成されたセラミックグリーンシート２０を、下部金型３４に既に設置されているグリーンシート２１に対して仮圧着する（図６）。図６は、下部金型３４に既に設置されているグリーンシート２１に対して、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０を仮圧着する状態を表した要部断面図である。
【００５０】
上金型３９の周縁部パンチ型４０および中央部パンチ４２は、キャリアフィルム２８の上からグリーンシート２０，２１を加圧する。周縁部パンチ型４０は、既に設置されているグリーンシート２１の周縁部２１ａと、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０の周縁部２０ａとを仮圧着するために、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａを加圧する。
【００５１】
それに対して、中央部パンチ４２は、既に設置されているグリーンシート２１の中央部２１ｂと、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０の中央部２０ｂとを仮圧着するために、グリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂを加圧する。このとき、中央部パンチ４２の加圧面４２ａは、中央部パンチ４２をグリーンシート２０，２１の側に付勢しているスプリング４６が収縮することによって、周縁部パンチ型４０の周縁部加圧面４０ａに対して相対的に移動することができる。これによって、中央部パンチ４２がグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに印加する圧力は、所定の大きさに調整される。
【００５２】
すなわち、図６に示すように、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａには電極パターン層２４が形成されていないのに対して、グリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂには電極パターン層２４が形成されている。したがって、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａと、グリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂとの間には段差Ｄが発生する。また、段差Ｄの大きさは、設置されているグリーンシート２１の積層数に応じて変化する。このような場合であっても、本実施形態に係る製造装置によれば、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａと中央部２０ｂ，２１ｂの双方に対して、適切な圧力を印加することができる。
【００５３】
例えば、不図示の制御部が、図２に示すサーボモータ機構５０を制御し、周縁部パンチ型４０がグリーンシート周縁部２０ａ，２１ａに加える圧力を適切な値に設定する。中央部パンチ４２は、図６に示すように、スプリング４６が収縮することによって、下金型３４とは反対側（Ｚ軸正方向）に移動するため、段差Ｄの大きさにかかわらず、略一定の圧力をグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに印加することができる。これによって、本実施形態に係る金型装置３３は、電極パターン層２４が形成されているグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに過剰な圧力が印加されることを回避して、グリーンシートの積層ずれや崩れを防止することができる。したがって、本実施形態に係る製造装置９０は、グリーンシートを高精度に積層することができる。
【００５４】
また、周縁部パンチ型４０がグリーンシート周縁部２０ａ，２１ａに加える圧力は、中央部パンチ４２がグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに加える圧力より大きくなるように設定されてもよい。グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａに加えられる圧力を大きくすれば、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａが強固に圧着されるため、キャリアフィルム２８をグリーンシート２０からきれいに剥離することができる。
【００５５】
すなわち、従来技術では、キャリアフィルム２８を剥離する場合、グリーンシート２０の外縁がキャリアフィルム２８から離れる剥がし始めにおいて、グリーンシート２０の外縁がキャリアフィルム２８に引っ張られて変形したり、損傷する場合があった。しかし、本実施形態に係る製造装置は、キャリアフィルム２８を剥離する際に、グリーンシート２０が変形したり、損傷することを防止できる。
【００５６】
なお、本実施形態に係る製造装置は、スプリング４４によってグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに加えられる圧力が調整されるため、周縁部２０ａ，２１ａに加えられる圧力を大きくしても、中央部２０ｂ，２１ｂに過剰な圧力が加えられることを回避できる。
【００５７】
グリーンシート２０を仮圧着した後に、図２に示す金型装置３３のサーボモータ機構５０は、上部金型３９をＺ軸正方向側に移動させ、下金型３４から離間させる。その後、図７に示すフィルム剥離機構５６によって、グリーンシート２０からキャリアフィルム２８が剥がす。剥離機構５６のクランプ部５６ａは、キャリアフィルム２８をクランプした後、矢印５７で示す方向に移動することによって、グリーンシート２０からキャリアフィルム２８を剥離する。
【００５８】
図２に示すセラミック積層体の製造装置９０を用いて、上述のように、グリーンシート２０を下部金型３４に設置する工程と、グリーンシート２０，２１を加圧して仮圧着させる工程と、キャリアフィルム２８を剥がす工程とを有する一連の工程を繰り返すことによって、図８に示すようなグリーンシート積層体５９を得ることができる。上述のような製造方法によれば、積層数が増加して図６に示す段差Ｄが大きくなった場合でも、積層数が少ない場合とほぼ同じ圧力でグリーンシート２０，２１を加圧し、圧着させることができる。したがって、各グリーンシート２０は略均一な圧力で、各層ごとに仮圧着される。これにより、上述のような製造方法によれば、積層ずれが少なく、高精度に積層されたグリーンシート積層体を得ることができる。
【００５９】
また本実施形態に係るセラミック積層体の製造装置９０によれば、仮圧着の際に、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａと中央部２０ｂ，２１ｂの双方に対して、適切な圧力が印加される。したがって、例えばグリーンシート周縁部２０ａ，２１ａを強固に圧着し、キャリアフィルム２８をグリーンシート２０から剥離する際に、グリーンシート２０が損傷することを防止できる。さらに、電極パターン層２４が形成されているグリーンシート中央部２０ｂ，２１ｂに過剰な圧力が印加されることを防止し、過剰な圧力が印加されることによって発生するグリーンシートの積層ずれや崩れを防止できる。
【００６０】
セラミック積層体の製造装置９０によって得られた積層体は、必要に応じてプレス装置で更に押圧された後、切断工程において切断されて、グリーンチップが作製される。グリーンチップは、焼成工程において焼成された後、端子電極６，８等が取り付けられ、図１に示すセラミックコンデンサ２となる。このようにして作製されたセラミックコンデンサ２は、グリーンシートが高精度に積層されたセラミック積層体を用いて製造されているため、小型化に適しており、電気特性が良い。なお、上述のように、各層ごとにグリーンシート２０を仮圧着する製造方法によれば、例えばインダクタのように電極パターンが層毎に変化する積層体を製造する場合でも、各層をほぼ同じような圧力で圧着することができる。したがって、本実施形態に係る製造装置では、グリーンシート２０の表面方向だけでなく、積層方向に関する圧力の均一性も十分に考慮されており、積層体の一部に過剰な圧力が加わることを防止し、積層ずれの発生を低減できる。
第２実施形態
【００６１】
図９は、本発明の第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図である。第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置９０ａは、供給テーブル３０ａと、金型装置３３ａとを有する。金型装置３３ａは、下部金型３４、周縁部パンチ型９６と中央部パンチ９８とを有する上部金型９４、上部金型９４を駆動するサーボ駆動機構５０等を有する。また、金型装置３３ａは、第１〜第３中央部取付部７４ａ〜７４ｃと、流体シリンダ６２とを有する。なお、第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置９０ａにおいて、第１実施形態に係る製造装置９０と同様の部材には、第１実施形態と同様の部材番号を付し、説明を省略する。
【００６２】
本実施形態に係る製造装置９０ａにおいて、供給テーブル３０ａと下部金型３４がそれぞれ水平方向に移動可能であり、上部金型９４に対向する位置と退避する位置との間をそれぞれ移動し、上部金型９４は上下方向にのみ移動して、供給テーブル３０ａとグリーンシートの受け渡しと、下部金型３４に対する積層動作を行うことができる。上部金型９４は、吸着部６４にキャリアフィルム２８を吸着することによって、供給テーブル３０ａから下部金型３４へグリーンシート２０を移動させることができる。
【００６３】
また、本実施形態に係る製造装置９０ａは、第１実施形態に係る製造装置９０と同様に、既に設置されているグリーンシートと、キャリアフィルム２８の表面に形成されたグリーンシート２０（図３）とを仮圧着することができる。
【００６４】
本実施形態において、周縁部パンチ型９６は、サーボモータ機構５０の可動部５０ａに対して、油圧シリンダ６２を介して取り付けられている。図９に示すように、サーボモータ機構５０の可動部５０ａには、油圧シリンダ６２が固定されており、油圧シリンダ６２の可動軸部６２ａには、周縁部パンチ型９６が取り付けられている。
【００６５】
油圧シリンダ６２の可動軸部６２ａは、不図示の油圧制御部からの制御を受けて、図９に示すＺ軸方向に移動することができる。したがって、可動軸部６２ａに固定されている周縁部パンチ型９６は、サーボモータ機構５０の可動部５０ａに対して、周縁部パンチ型９６の周縁部加圧面９６ａの法線方向（Ｚ軸方向）に移動自在に備えられている。
【００６６】
これに対して、上部金型９４の中央部パンチ９８は、サーボモータ機構５０の可動部５０ａに対し、第１〜第３中央部取付部７４ａ〜７４ｃを介して、互いに相対移動しないように固定されている。このように、本実施形態では、周縁部パンチ型９６が油圧シリンダ６２の可動軸部６２ａに取り付けられているため、中央部パンチ９８は、周縁部パンチ型９６に対して相対移動自在である。
【００６７】
したがって、金型装置３３ａによれば、第１実施形態と同様に、仮圧着の際に、グリーンシート周縁部２０ａと中央部２０ｂ（図３）とを、互いに異なる圧力で加圧することができる。なお、図９に示す上部金型９４における周縁部加圧面９６ａおよび中央部加圧面９８ａの形状は、第１実施形態の周縁部加圧面４０ａおよび中央部加圧面４２ａと同様である。
【００６８】
また、本実施形態に係る金型装置３３ａでは、例えば、サーボモータ機構５０を制御してグリーンシート中央部２０ｂに加える圧力を調整した後、流体シリンダ６２によって周縁部２０ａに加える圧力を調整することができる。したがって、本実施形態に係る金型装置３３ａでは、仮圧着の際に、グリーンシート周縁部２０ａと中央部２０ｂの双方に対して、適切な圧力を印加することができる。
【００６９】
第２実施形態に係る製造装置９０ａは、第１実施形態と同様に、図３に示すグリーンシート２０からキャリアフィルム２８を剥離するフィルム剥離手段（図７）を有していてもよい。これにより、第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置９０ａは、第１実施形態と同様に、先に示した一連の工程を繰り返すことによって、図８に示すようなグリーンシート積層体５９を得ることができる。
【００７０】
第２実施形態に係る製造装置９０ａは、サーボモータ機構５０および油圧シリンダ６２を制御することによって、第１実施形態と同様に、積層ずれが少なく、高精度に積層されたグリーンシート積層体を得ることができる。すなわち、電極パターン層２４が形成されているグリーンシート中央部分に過剰な圧力が印加されることを防止し、グリーンシートの積層ずれや、崩れが発生することを防止できる。また、第１実施形態と同様に、グリーンシート周縁部を強固に圧着し、圧着後にキャリアフィルム２８をグリーンシート２０からきれいに剥離することができる。
【００７１】
さらに、第２実施形態に係る製造装置９０ａは、サーボモータ機構５０および油圧シリンダ６２の２つの駆動手段によって、グリーンシート周縁部２０ａおよび中央部２０ｂに印加する圧力を調整できる。したがって、第２実施形態に係る製造装置９０ａは、グリーンシート周縁部２０ａに印加する圧力と、グリーンシート中央部２０ｂに印加する圧力を、詳細に設定および調整することができる。また、サーボモータ機構５０および油圧シリンダ６２を、各制御部から制御することによって、グリーンシート２０に印加する圧力を積層工程の最中に調整することができる。従って、第２実施形態に係る製造装置９０ａは、積層されるグリーンシートの枚数や、グリーンシートの種類に合わせて、グリーンシート２０に印加する圧力を、より詳細に設定することができる。なお、図９に示す油圧シリンダ６２は、サーボモータ等の他の駆動手段に置き換えられてもよく、この場合であっても同様の効果を得ることができる。
【００７２】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例
【００７３】
図２に示す第１実施形態に係る製造装置を用いて、図３に示すグリーンシート２０を１８層目まで（１８シート）積層し、積層体を作製した。３層目および１８層目を積層する時点で、キャリアフィルム２８表面に感圧シートを設置して仮圧着を行い、圧力分布を調査するとともに、グリーンシートの周縁部２０ａおよび中央部２０ｂに印加されている圧力を測定した。
【００７４】
グリーンシート２０の厚さは３０〜７０μｍ、グリーンシート２０の表面に形成された電極パターン層２４の厚さは１０μｍ、グリーンシート２０のサイズは１２０ｍｍ×１２０ｍｍのものを積層した。結果を表１および図１１に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１に示すとおり、実施例では、３層目を積層する際にグリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力と、１８層目を積層する際にグリーンシート周縁部２０ａ（図３）に印加される圧力がほぼ等しい。また、３層目を積層する際にグリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力と、１８層目を積層する際にグリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力もほぼ等しい。
【００７７】
すなわち、実施例では、積層数が増加して図６に示す段差Ｄが大きくなった場合でも、積層数が少ない場合とほぼ同じ圧力でグリーンシート２０を加圧し、圧着させている。積層方向に均一に加圧されることによって、積層体の一部に荷重が集中することによって発生する積層ずれが抑制される。
【００７８】
また、表１に示すとおり、実施例では、３層目を積層する際にも、１８層目を積層する際にも、グリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力が、グリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力より十分に大きい。したがって、実施例では、３層目を積層する際にも、１８層目を積層する際にも、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａを強固に圧着することができ、キャリアフィルム２８をグリーンシート２０からきれいに剥離することができる。
【００７９】
また、表１に示すとおり、実施例では、３層目を積層する際にも、１８層目を積層する際にも、グリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力が、グリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力より十分に小さく、しかもほぼ同一である。したがって、実施例では、３層目を積層する際にも、１８層目を積層する際にも、グリーンシート中央部に過剰な圧力が印加されることが防止されており、グリーンシートの積層ずれや、崩れの発生が防止されている。
【００８０】
図１１は、実施例において、３層目および１８層目を積層する時点でキャリアフィルム２８表面の上に設置された感圧シートを示す写真である。図１１の上部に示す写真は、３層目を積層する時点で設置された感圧シートであり、図１１の下部に示す写真は、１８層目を積層する時点で設置された感圧シートである。なお、各感圧シートにおいて、より濃く着色されている部分ほど、より大きい圧力が印加されたことを意味する。
【００８１】
図１１に示すように、実施例では、３層目を積層する際にグリーンシート２０に印加される圧力の分布と、１８層目を積層する際にグリーンシート２０に印加される圧力がほぼ等しい。したがって、１８層目までの各グリーンシート２０は、ほぼ同じ圧力分布で圧着されている。また、実施例では、３層目を積層する際にも、１８層目を積層する際にも、グリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力が、グリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力より十分に大きい。
参考例
【００８２】
図１０に示すに係る金型装置１９０を有する製造装置を用いて、図３に示すグリーンシート２０を１８層目まで積層し、積層体を作製した。金型装置１９０は、一体に形成されている上部金型１３９を有している。上部金型１３９は、周縁部加圧面１４０ａと中央部加圧面１４２ａとを有している。上部金型１３９は、周縁部加圧面１４０ａを介して、グリーンシート周縁部２０ａを加圧し、中央部加圧面１４２ａを介して、グリーンシート中央部２０ｂを加圧する。
【００８３】
上部金型１３９は、取付部材１４６を介して、上部金型取付部４８に対して固定されている。したがって、中央部加圧面１４２ａは、周縁部加圧面１４０ａに対する相対的位置を変化させることはできない。なお、中央部加圧面１４２ａは、周縁部加圧面１４０ａに対して４０μｍ上方（Ｚ軸正方向側）に配置されている（図１０の寸法Ｇ参照）。
【００８４】
金型装置１９０のその他の部分は、実施例で用いた金型装置９０（図２）と同様であり、図１０では、下部金型３４は図示を省略している。参考例に用いた製造装置における供給部および剥離機構についても、実施例（第１実施形態）と同様である。
【００８５】
参考例では、実施例と同様に、３層目および１８層目を積層する時点で、キャリアフィルム２８表面に感圧シートを設置して仮圧着し、圧力分布を調査するとともに、グリーンシートの周縁部２０ａおよび中央部２０ｂに印加されている圧力を測定した。グリーンシート２０は、実施例で用いたグリーンシート２０と同様のものを用いた。結果を表１および図１２に示す。
【００８６】
表１に示すとおり、参考例では、１８層目を積層する際にグリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力が、３層目を積層する際にグリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力より小さい。このため、参考例では、１８層目を積層する際には、グリーンシート周縁部２０ａ，２１ａを強固に圧着することができず、キャリアフィルム２８をグリーンシート２０からきれいに剥離することができない場合がある。
【００８７】
また、参考例では、１８層目を積層する際にグリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力が、３層目を積層する際にグリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力より大きい。このため、参考例では、積層数が増加すると、グリーンシート中央部に過剰な圧力が印加され、グリーンシートの積層ずれや、崩れが発生する場合がある。
【００８８】
図１２は、参考例において、３層目および１８層目を積層する時点でキャリアフィルム２８表面の上に設置された感圧シートを示す写真である。図１２の上部に示す写真は、３層目を積層する時点で設置された感圧シートであり、図１２の下部に示す写真は、１８層目を積層する時点で設置された感圧シートである。
【００８９】
図１２および表１に示すように、参考例では、１８層目を積層する際に、グリーンシート中央部２０ｂに印加される圧力と、グリーンシート周縁部２０ａに印加される圧力とがほぼ等しくなっている。したがって、参考例では、グリーンシート中央部２０ｂと周縁部２０ａとの双方に対して適切な圧力を印加することは困難である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法によって製造されたセラミックコンデンサの一例を表す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図である。
【図３】図３は、図２に示す製造装置の積層部に供給されるグリーンシートを表す平面図である。
【図４】図４は、図３に示すグリーンシートのＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図３に示すグリーンシートの表面の一部を拡大した拡大図である。
【図６】図６は、図２に示す製造装置の積層部において、グリーンシートをプレスする状態を表した要部断面図である。
【図７】図７は、図２に示す製造装置の積層部において、グリーンシートからキャリアフィルムを剥離する状態を表した要部断面図である。
【図８】図８は、図２に示す製造装置によって製造されたセラミック積層体の一例を表した断面図である。
【図９】図９は、本発明の第２実施形態に係るセラミック積層体の製造装置の概略断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の参考例に係る金型装置を表した概略断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例において、グリーンシートに印加される圧力の分布を調査した感圧シートを示す写真である。
【図１２】図１２は、本発明の参考例において、グリーンシートに印加される圧力の分布を調査した感圧シートを示す写真である。
【符号の説明】
【００９１】
２０，２１… グリーンシート
２０ａ，２１ａ… グリーンシート周縁部
２０ｂ，２１ｂ… グリーンシート中央部
２４… 電極パターン層
２８… キャリアフィルム
３３，３３ａ… 金型装置
３４… 下部金型
４０，９６… 周縁部パンチ型
４２，９８… 中央部パンチ
４４… スプリング
５０… サーボモータ機構
５６… フィルム剥離機構
６２… 油圧シリンダ
８０… 供給部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置されている第１グリーンシートの上に、キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートを積み重ねる工程と、
前記キャリアフィルムの上から、前記第１および第２グリーンシートの周縁部分には第１の圧力を印加し、前記第１および第２グリーンシートの中央部分には前記第１の圧力とは異なる第２の圧力を印加して、前記第１のグリーンシートと第２のグリーンシートを仮圧着する工程と、
前記キャリアフィルムを前記第１グリーンシートから剥がす工程とを有するセラミック積層体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたセラミック積層体の製造方法であって、
前記第１の圧力は、前記第２の圧力より大きいことを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項３】
設置されている第１グリーンシートの上に、キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートが積み重ねられて設置される下型と、
前記キャリアフィルムの上から前記第１および第２グリーンシートの周縁部分を加圧する周縁部パンチ型と、前記周縁部パンチ型に対して加圧方向に相対移動自在であって前記キャリアフィルムの上から前記第１および第２グリーンシートの中央部分を加圧する中央部パンチとを有する上型と、
前記上型または前記下型を駆動する型駆動手段と、を有することを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項４】
請求項３に記載された製造装置であって、
前記周縁部パンチ型が前記第１および第２グリーンシートの前記周縁部分を加圧する第１の圧力は、前記中央部パンチが前記第１および第２グリーンシートの前記中央部分を加圧する第２の圧力より大きいことを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載された製造装置であって、
前記キャリアフィルムを剥離する剥離手段をさらに有することを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれかに記載された製造装置であって、
前記型駆動手段から前記中央部パンチに伝えられる力を調整する弾性部材をさらに有すること特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項７】
請求項３から６のいずれかに記載された製造装置であって、
前記型駆動手段は、前記周縁部パンチ型を加圧する周縁部駆動手段と、前記中央部パンチを加圧する中央部駆動手段とを有することを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項８】
請求項７に記載された製造装置であって、
前記周縁部駆動手段は流体シリンダであり、前記中央部駆動手段はサーボモータであることを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項９】
請求項７に記載された製造装置であって、
前記周縁部駆動手段および前記中央部駆動手段はサーボモータであることを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項１０】
請求項３から９のいずれかに記載された製造装置であって、
前記型駆動手段の駆動力を制御する制御手段をさらに有することを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項１１】
請求項３から１０のいずれかに記載された製造装置であって、
前記キャリアフィルムの表面に形成された前記第２グリーンシートを、前記下型に設置する供給手段をさらに有することを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項１２】
請求項１または２に記載のセラミック積層体の製造方法によってグリーンシートを積層し、セラミック積層体を得る工程と、
前記セラミック積層体を切断してグリーンチップを得る工程と、
前記グリーンチップを焼成する工程と、を有することを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１】
設置されている第１グリーンシートの上に、キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートを積み重ねる工程と、
前記キャリアフィルムの上から、前記第１および第２グリーンシートの周縁部分には第１の圧力を印加し、前記第１および第２グリーンシートの中央部分には前記第１の圧力とは異なる第２の圧力を印加して、前記第１のグリーンシートと第２のグリーンシートを仮圧着する工程と、
前記キャリアフィルムを前記第１グリーンシートから剥がす工程とを有するセラミック積層体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたセラミック積層体の製造方法であって、
前記第１の圧力は、前記第２の圧力より大きいことを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項３】
設置されている第１グリーンシートの上に、キャリアフィルムの表面に形成された第２グリーンシートが積み重ねられて設置される下型と、
前記キャリアフィルムの上から前記第１および第２グリーンシートの周縁部分を加圧する周縁部パンチ型と、前記周縁部パンチ型に対して加圧方向に相対移動自在であって前記キャリアフィルムの上から前記第１および第２グリーンシートの中央部分を加圧する中央部パンチとを有する上型と、
前記上型または前記下型を駆動する型駆動手段と、を有することを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項４】
請求項３に記載された製造装置であって、
前記周縁部パンチ型が前記第１および第２グリーンシートの前記周縁部分を加圧する第１の圧力は、前記中央部パンチが前記第１および第２グリーンシートの前記中央部分を加圧する第２の圧力より大きいことを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載された製造装置であって、
前記キャリアフィルムを剥離する剥離手段をさらに有することを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれかに記載された製造装置であって、
前記型駆動手段から前記中央部パンチに伝えられる力を調整する弾性部材をさらに有すること特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項７】
請求項３から６のいずれかに記載された製造装置であって、
前記型駆動手段は、前記周縁部パンチ型を加圧する周縁部駆動手段と、前記中央部パンチを加圧する中央部駆動手段とを有することを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項８】
請求項７に記載された製造装置であって、
前記周縁部駆動手段は流体シリンダであり、前記中央部駆動手段はサーボモータであることを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項９】
請求項７に記載された製造装置であって、
前記周縁部駆動手段および前記中央部駆動手段はサーボモータであることを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項１０】
請求項３から９のいずれかに記載された製造装置であって、
前記型駆動手段の駆動力を制御する制御手段をさらに有することを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項１１】
請求項３から１０のいずれかに記載された製造装置であって、
前記キャリアフィルムの表面に形成された前記第２グリーンシートを、前記下型に設置する供給手段をさらに有することを特徴とするセラミック積層体の製造装置。
【請求項１２】
請求項１または２に記載のセラミック積層体の製造方法によってグリーンシートを積層し、セラミック積層体を得る工程と、
前記セラミック積層体を切断してグリーンチップを得る工程と、
前記グリーンチップを焼成する工程と、を有することを特徴とする積層セラミック電子部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２４６２９８（Ｐ２００９−２４６２９８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９４０９２（Ｐ２００８−９４０９２）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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