專利名稱：電子元件用的積層體的制造方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子元件例如陶瓷電容器用的積層體的制造方法和裝置。更詳細(xì)地說，就是涉及在工業(yè)上可以高效率地制造電子元件用的多層化積層體的制造方法和裝置。
先有技術(shù)近年來，在電子元件領(lǐng)域，隨著高密度表面裝配化的發(fā)展，便期望積層陶瓷電容器及積層壓敏電阻、積層濾波器、積層壓電元件等積層型電子元件的小型化和功能的多樣化。下面，以積層陶瓷電容器為例進(jìn)行說明。
積層陶瓷電容器由多個(gè)電介質(zhì)陶瓷層和在各電介質(zhì)陶瓷層間形成的多個(gè)內(nèi)部電極以及在電介質(zhì)陶瓷層的各端面與這些內(nèi)部電極連接的外部電極構(gòu)成。
以往，積層陶瓷電容器按以下的工序進(jìn)行制造。
例如，通過利用刮板法將陶瓷料漿涂到不銹鋼帶等上，準(zhǔn)備形成為薄片狀的陶瓷生片，使用包含例如鈀、銀—鈀、鎳等成為內(nèi)部電極的金屬的導(dǎo)電膠利用絲網(wǎng)印刷等方法在其上面形成指定的電極圖形。通常，在1片生片上形成多個(gè)電極圖形，然后，積層上第2片生片，利用壓力機(jī)在厚度方向加壓，在該第2片生片上形成圖形，然后，積層上第3片生片，以后，進(jìn)行和第2片一樣的處理，形成積層了多個(gè)的生片的積層體，通過在后面的工序中進(jìn)行切斷，就制造成多個(gè)積層陶瓷電容器。
作為壓力機(jī)，可以使用濕式或干式的各向等壓壓力機(jī)。
其次，將緊密擠壓而成的積層體切斷，得到用于獲得各個(gè)積層陶瓷電容器的積層體，將切斷而得到的各個(gè)積層體進(jìn)行脫粘合劑處理，并進(jìn)而進(jìn)行燒結(jié)而得到燒結(jié)體。然后，通過對與內(nèi)部電極導(dǎo)通的外部電極進(jìn)行烘烤，制造成積層陶瓷電容器。
近年來，在這樣的積層型電子元件中，為了實(shí)現(xiàn)小型化和大容量化，期望陶瓷積層體的薄層化和多層化。
但是，在積層多片陶瓷生片而制造積層型電子元件的上述裝置中，伴隨陶瓷積層體的薄層化和多層化而陶瓷生片的積層片數(shù)的增大，制造1個(gè)積層體需要很長的時(shí)間。
因此，就要求開發(fā)與上述將陶瓷生片切斷為指定形狀并積層多個(gè)薄片制造積層型電子元件的裝置不同的可以提高生產(chǎn)效率的積層體制造裝置。
然而，在特表平4-500835號公報(bào)中公開了作為薄層體由實(shí)際上結(jié)合劑由重量平均分子量為400000以上的聚合物構(gòu)成的、與調(diào)合到適當(dāng)?shù)娜軇┲械脑摼酆衔镄纬删哂惺覝匾陨系哪z點(diǎn)和熔解點(diǎn)的熱可逆粘膠類、以無機(jī)物質(zhì)的積分率對于結(jié)合劑和無機(jī)物質(zhì)的總和量大于45％為特征的含有無機(jī)物質(zhì)和結(jié)合劑并且厚度不到25μm的薄的自立性的未加工壓縮物。在該公報(bào)中，作為該未加工壓縮物的例子雖然公開了多層磁電容器，但是，對于其制造方法和裝置沒有作任何介紹。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的旨在提供使用含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料的自立性生片制造電子元件例如陶瓷電容器用的積層體的裝置。
本發(fā)明的其他目的旨在提供使用無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料的自立性生片可以在工業(yè)上高效率地制造電子元件用的多層化的積層體的制造裝置。
本發(fā)明的其他目的旨在提供在工業(yè)上有利于制造上述電子元件例如陶瓷電容器用的積層體特別是多層化的積層體的方法。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)，通過以下的說明即可明白。
按照本發(fā)明，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)，第1是利用具有以下特征的電子元件用的積層體的制造裝置(以下，有時(shí)稱為本發(fā)明的第1制造裝置)來實(shí)現(xiàn)的。該電子元件用的積層體的制造裝置的特征在于具有(1)含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料的自立性生片的卷繞部；(2)卷繞上述自立性生片并且用于進(jìn)行積層的圓柱狀滾輪；(3)用于將各層間固定以使卷繞在圓柱狀滾輪上的生片的層間不發(fā)生偏離的固定裝置；(4)用于在卷繞在圓柱狀滾輪上的生片上形成具有指定的圖形的內(nèi)部導(dǎo)電層的圖形形成部；和
(5)相對于卷繞在圓柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，決定在與該生片G1上相鄰地積層的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形的位置的圖形定位部。
本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)，第2是利用具有以下特征的陶瓷電容器用的積層體的制造裝置(以下，有時(shí)稱為本發(fā)明的第2制造裝置)來實(shí)現(xiàn)的。該陶瓷電容器用的積層體的制造裝置的特征在于具有(1)含有陶瓷粉末和有機(jī)結(jié)合材料的自立性生片的卷繞部；(2)卷繞上述自立性生片并且用于進(jìn)行積層的柱狀滾輪；(3)用于將各層間固定以使卷繞在圓柱狀滾輪上的生片的層間不發(fā)生偏離的固定裝置；(4)用于使卷繞在圓柱狀滾輪上的生片的層間緊密接觸的加壓裝置；(5)用于在卷繞在圓柱狀滾輪上的生片上形成具有指定的圖形的內(nèi)部導(dǎo)電層的圖形形成部；和(6)相對于卷繞在圓柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，決定在與該生片G1上相鄰地積層的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形的位置的圖形定位部。
本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)，第3是利用具有以下特征的電子元件用的積層體的制造裝置(以下，有時(shí)稱為本發(fā)明的第3制造裝置)來實(shí)現(xiàn)的。該電子元件用的積層體的制造裝置的特征在于具有(1)含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料的自立性生片的卷繞部；(2)卷繞上述自立性生片并且用于進(jìn)行積層的柱狀滾輪；(3)用于將各層間固定以使卷繞在圓柱狀滾輪上的生片的層間不發(fā)生偏離的固定裝置；和(4)相對于卷繞在圓柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，決定在與該生片G1上相鄰地積層的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形的位置的圖形定位部。
此外，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)，第4是利用具有以下特征的方法(以下，有時(shí)稱為本發(fā)明的第1制造方法)來實(shí)現(xiàn)的。該方法是將含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料并且用于在其上形成內(nèi)部導(dǎo)電層的具有指定的圖形的自立性生片卷繞在柱狀滾輪上多圈制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于在生片G上相鄰地卷繞生片G2以使相對于卷繞在柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，與在該生片G1上相鄰地卷繞的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形滿足一定的位置關(guān)系。
本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)，第5是利用具有以下特征的方法(以下，有時(shí)稱為本發(fā)明的第2制造方法)來實(shí)現(xiàn)的。該方法是將含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料并且用于在其上形成內(nèi)部導(dǎo)電層的具有指定的圖形的自立性生片卷繞在柱狀滾輪上多圈制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于將在生片G上相鄰地卷繞生片G2以使相對于卷繞在柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，與在該生片G1上相鄰地卷繞的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形滿足一定的位置關(guān)系的工序以及下述2個(gè)工序，即將得到的卷繞在柱狀滾輪上的積層體進(jìn)行加熱膨松處理以使在200℃下積層面內(nèi)的收縮率小于1％的工序和將卷繞在柱狀滾輪上的積層體進(jìn)行靜水壓加壓的工序中的某一工序或上述2個(gè)工序按照上述順序?qū)嵤?br> 最后，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)，是利用具有以下特征的方法(以下，有時(shí)稱為本發(fā)明的第3制造方法)來實(shí)現(xiàn)的。該方法是使用含有陶瓷粉末和超高分子量聚乙烯的自立性生片卷繞在圓柱狀滾輪上多圈的積層體制造陶瓷電容器的方法，其特征在于在生片G上相鄰地卷繞生片G2以使相對于卷繞在柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，與該生片G1上相鄰地卷繞的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形滿足一定的位置關(guān)系，在不具有用于形成內(nèi)部導(dǎo)電層的指定的圖形的自立性生片G1上相鄰地卷繞下一圈的自立性生片G2之前向生片G1上形成指定的圖形，并且，指定的圖形由四邊形的直線的排列的一列或多列構(gòu)成，該四邊形以比與該排列方向平行的一邊的長度短的間隔排列，并且，在上述排列的相鄰的四邊形間的間隔上卷繞生片G2使卷繞在G1上的下一圈的生片G2的四邊形位于將該間隔覆蓋的位置，從而在相鄰的生片G1和G2的指定的圖形間形成上述一定的位置關(guān)系。
下面，說明本發(fā)明的上述制造裝置和制造方法。
附圖的簡單說明

圖1是用于說明本發(fā)明的制造裝置的1例的總體的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖2是利用本發(fā)明制造的積層陶瓷電容器的1例的剖面圖。
圖3是用于說明與本發(fā)明的制造裝置的圖1的例子不同的其他例子的總體結(jié)構(gòu)的說明圖。
發(fā)明的詳細(xì)說明第1制造裝置。
用于卷繞自立性生片的卷繞部(1)由滾輪狀的用于供給生片的卷繞軸構(gòu)成。另外，根據(jù)需要，也可以在卷繞軸上使用制動器及離合器或驅(qū)動用電機(jī)。作為上述驅(qū)動電機(jī)，可以使用伺服電機(jī)、直流(DC)電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)等。
本發(fā)明的生片，最好不是載物帶等支持基材而是具有可以單獨(dú)處理的自立性、柔軟而有彈性并且具有伸縮性的薄片。并且，最好是分子通過一軸或二軸延伸而取向的并通過加熱而在延伸方向至少發(fā)生1％收縮的取向薄片。
自立性生片含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料。
作為構(gòu)成自立性生片的無機(jī)物粉末，有例如金屬或陶瓷的粉末或填料等可以燒結(jié)的無機(jī)物質(zhì)的粉末。作為金屬，例如有金、銀、銅、鎳、鋅等，另外，作為陶瓷，有例如由鈦、鋁、鈀、鉛、鋯、硅、釔等構(gòu)成的氧化物陶瓷。無機(jī)物粉末最好是平均粒徑為0.1～10μm的粉末。
作為有機(jī)結(jié)合材料成分，有例如聚烯烴、丙烯?；悩渲?、各種纖維素電介質(zhì)、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂等高分子物質(zhì)。如后面所述，在這樣的高分子物質(zhì)中，最好使用特表平4-500835號公報(bào)所述的聚烯烴。
如果使用重量平均分子量40萬以上的超高分子量聚烯烴則更好。如果重量平均分子量低于40萬，在熔融時(shí)將發(fā)生有機(jī)結(jié)合材料的流動，形狀發(fā)生變形，另外，除了聚烯烴外，難于得到理想的分子量的聚合體。作為聚烯烴，從聚乙烯、聚乙烯醇、它們的共聚物中選擇或者選擇它們的1種以上，最好分子量大于40萬，在100萬以上則更好，例如，在聚乙烯的情況時(shí)，就稱為超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
自立性生片最好是空隙比為1～80容積％的薄片?？障侗葹?0～70容積％時(shí)比較好，而為60～70容積％時(shí)則更好。這樣的空隙，是利用濕式或干式的成形法在制造生片時(shí)形成的。作為有這樣的空隙的生片的例子，有特表平4-500835號公報(bào)中記載的薄膜。
這樣的自立性生片，由重量占50～95％的無機(jī)成分和重量占5～50％的有機(jī)結(jié)合材料成分構(gòu)成的薄片是很合適的。雖然無機(jī)成分的含量越多越好，但是，如果有機(jī)結(jié)合材料成分太少，薄片及其積層體和成形體的強(qiáng)度則往往是不足的。作為非常理想的范圍，是無機(jī)成分的重量占60～94％、有機(jī)結(jié)合材料成分的重量占6～40％，特別是無機(jī)成分的重量占約70～93％而有機(jī)結(jié)合材料成分的重量占約7～30％則更好。
該自立性生片的厚度沒有特別的限制，但是，最好是例如1～100μm的厚度。
其次，用于卷繞自立性生片并進(jìn)行積層的圓柱狀滾輪(2)具有用于使之間歇性地轉(zhuǎn)動的驅(qū)動源。另外，作為上述驅(qū)動源，可以使用例如伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)或上述電機(jī)中的某一種與凸輪機(jī)構(gòu)及十字輪機(jī)構(gòu)等機(jī)械式的分度裝置的組合等。
圓柱狀滾輪(2)可以是例如周面形成圓滑的凸面的柱體、多角柱體或板狀體。
作為周面形成圓滑的凸面的柱體，可以是例如在與柱體的長度方向成直角方向的剖面為圓、橢圓等的柱體例如圓柱體。作為多角柱體，可以是例如在與柱體的長度方向成直角方向的剖面為三角形、長方形、五邊形等柱體例如長方柱體。多角柱體的各柱面也可以形成幾分凸面。
另外，板狀體有自立性生片卷繞的面實(shí)際上由2面構(gòu)成的板狀體，各面也可以形成幾分凸面。
將生片從卷繞部(1)傳送到柱狀滾輪(2)，根據(jù)情況不同將發(fā)生方向轉(zhuǎn)換，為了防止發(fā)生橫向偏移，可以在卷繞部(1)與柱狀滾輪(2)之間設(shè)置各種薄片導(dǎo)輪。只要是在滾輪與生片間不發(fā)生滑動的結(jié)構(gòu)就行，可以利用電機(jī)驅(qū)動而轉(zhuǎn)動或隨生片的運(yùn)行而轉(zhuǎn)動。各種薄片導(dǎo)輪，可以使用由樹脂等材質(zhì)構(gòu)成的滾輪。
用于使各層間固定以使卷繞在柱狀滾輪上的生片的層間不發(fā)生偏離的固定裝置(3)是例如利用粘接劑進(jìn)行粘接的裝置或熱融粘接裝置等。例如，熱融粘接裝置可以由加熱器控制裝置和由加熱器控制裝置將溫度控制為指定的溫度的加熱器構(gòu)成。由固定裝置(3)固定的區(qū)域可以大于利用后面所述的圖形形成部(4)形成的內(nèi)部導(dǎo)電層的面積。作為在利用加熱方式進(jìn)行粘接中使用的加熱器，可以使用前端為尖頂狀、平板狀或矩形狀的形狀的加熱器，可以應(yīng)用能夠以接觸或非接觸狀態(tài)將生片加熱粘接的方式。
固定裝置具有用于使固定裝置(3)向與生片接近的方向、生片的寬度方向和/或生片的長度方向的指定位置移動的驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置可以由例如直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)構(gòu)成。直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以利用氣壓設(shè)備及液壓設(shè)備或利用圓頭螺栓和電機(jī)使之進(jìn)行直線運(yùn)動的方式等來實(shí)現(xiàn)。
在柱狀滾輪上為了使生片之間緊密接觸，可以將擠壓裝置設(shè)置在圖形形成部的上流側(cè)。作為擠壓裝置，可以是例如夾具裝置或壓力機(jī)裝置。夾具裝置可以一定的張力并且無皺紋地使生片之間在柱狀滾輪上緊密接觸，由例如可以自由轉(zhuǎn)動的自由輥和使自由輥向指定位置移動的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)構(gòu)成。直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)可以利用汽缸及液壓缸或利用圓頭螺栓和電機(jī)使之進(jìn)行直線運(yùn)動的方式等來實(shí)現(xiàn)。
壓力機(jī)裝置可以使用在柱狀滾輪上使生片之間緊密接觸的同時(shí)使積層方向壓縮、并且為了使在后面的工序中實(shí)施的圖形形成容易最好是具有大小可以覆蓋例如在后面的工序中實(shí)施的圖形形成時(shí)的全部圖形的平面或凸面的壓力機(jī)。使用這樣的壓力機(jī)時(shí)，可以在生片不發(fā)生收縮或變形的范圍內(nèi)進(jìn)行加熱。
圖形形成部(4)是利用印刷等方式形成具有指定的圖形的內(nèi)部導(dǎo)電層的裝置。圖形可以利用使預(yù)先形成了內(nèi)部導(dǎo)電層的轉(zhuǎn)印薄膜在室溫或加熱氛圍下與生片接觸擠壓而形成的方式或絲網(wǎng)印刷法、凹版印刷法等各種印刷法或蒸發(fā)鍍膜法、濺射法等薄膜形成法這樣的方式來形成。圖形形成部可以設(shè)置到柱狀滾輪的周面上的任意的部分，但是，為了防止附著灰塵，最好將柱狀滾輪設(shè)置成柱軸在水平方向，而在其上方設(shè)置圖形形成部。在使用轉(zhuǎn)印薄膜的圖形形成部中，圖形形成部由具有用于供給轉(zhuǎn)印薄膜和滾輪狀的轉(zhuǎn)印薄膜的卷繞軸的卷繞裝置、用于將轉(zhuǎn)印薄膜向轉(zhuǎn)印頭傳送、進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換和防止橫向偏移的導(dǎo)輪、具有在利用熱轉(zhuǎn)印頭將圖形轉(zhuǎn)印到生片上后用于卷取轉(zhuǎn)印薄膜的基膜的卷取軸的卷取裝置、利用汽缸或液壓缸或圓頭螺栓和電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的轉(zhuǎn)印頭驅(qū)動裝置、安裝在轉(zhuǎn)印頭驅(qū)動裝置的活塞的前端并且將轉(zhuǎn)印薄膜在生片上在室溫下或加熱加壓使之緊密接觸用于轉(zhuǎn)印圖形的轉(zhuǎn)印頭、利用測力傳感器方式等直接測定轉(zhuǎn)印薄膜的張力的方式或利用張力調(diào)節(jié)輥方式檢測卷繞裝置與卷取裝置間的轉(zhuǎn)印薄膜的張力的張力檢測裝置和利用制動器或驅(qū)動電機(jī)或驅(qū)動電機(jī)和離合器根據(jù)上述檢測的張力數(shù)據(jù)調(diào)整轉(zhuǎn)印薄膜的張力的張力調(diào)整裝置構(gòu)成。導(dǎo)輪只要是在導(dǎo)輪與轉(zhuǎn)印薄膜間不發(fā)生滑動的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)就行，可以利用電機(jī)驅(qū)動而轉(zhuǎn)動或隨轉(zhuǎn)印薄膜的運(yùn)行而轉(zhuǎn)動。
上述轉(zhuǎn)印頭通過加壓而壓緊在轉(zhuǎn)印薄膜上，所以，可以兼作上述加壓裝置的壓力工序。
轉(zhuǎn)印薄膜是在聚酯、聚烯烴等基膜上形成應(yīng)轉(zhuǎn)印的圖形的薄膜。在形成了該圖形的基膜上，最好適當(dāng)?shù)赝恳杂晒璧葮?gòu)成的分離劑。圖形可以利用絲網(wǎng)印刷法、凹版印刷法等各種印刷法或蒸發(fā)鍍膜、濺射法等薄膜形成法先有的眾所周知的方法來形成。
此外，圖形定位部(5)決定相對于在柱狀滾輪上卷繞的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，在與該生片G1上相鄰地積層的下一圈的生片G2上形成的和G1上的該圖形相同的圖形的位置。
圖形定位部(5)主要由決定柱狀滾輪的周面上的圖形形成部分與上述圖形形成部的相對位置的位置調(diào)整部和利用圖形識別或圖象處理等的視覺識別裝置檢測上述轉(zhuǎn)印薄膜的位置從而決定薄膜的位置的定位裝置構(gòu)成。這樣的位置調(diào)整部和定位裝置處于可以相互聯(lián)絡(luò)信息的一體化的關(guān)系。位置調(diào)整部由例如設(shè)置在柱狀滾輪的特定位置的特定形狀部和與柱狀滾輪的周面上的特定的位置相對設(shè)置的并與該特定形狀部的特定形狀嵌合的形狀的定位銷釘構(gòu)成。另外，使定位銷釘向柱狀滾輪移動的驅(qū)動裝置由氣壓設(shè)備或液壓設(shè)備或由電機(jī)和圓頭螺栓等構(gòu)成。
檢測轉(zhuǎn)印薄膜的位置的定位裝置在由位置調(diào)整部決定柱狀滾輪的周面上的生片的位置后，為了在該生片的指定的位置形成指定的圖形而決定轉(zhuǎn)印薄膜的位置。
圖形定位可以例如按以下方式進(jìn)行。為了卷取生片，形成圖形，先使柱狀滾輪轉(zhuǎn)動并在指定的角度停止，然后使位置調(diào)整部的特定形狀的定位銷釘向柱狀滾輪移動，通過使定位銷釘與設(shè)置在柱狀滾輪的特定位置的特定形狀嵌合，來決定柱狀滾輪的周面上的圖形形成部分的位置。接著，利用定位裝置決定轉(zhuǎn)印薄膜的位置，完成最后的圖形定位。
利用圖形定位部(5)決定的相鄰的生片G1和G2間的圖形之間的位置關(guān)系可以采用以下的位置關(guān)系，例如在生片G1上形成的指定的圖形由四邊形的直線的排列構(gòu)成，該四邊形以比與該排列方向平行的一邊的長度短的間隔進(jìn)行排列，并且，在生片G2上也以相同的排列形成和G1相同的圖形即相同形狀的四邊形時(shí)，G2上的相同的圖形就與G1上的圖形的上述排列錯(cuò)開形成用以將G1上的圖形的上述排列的相鄰的四邊形間的間隔覆蓋。本例的情況，G1和G2上的指定的圖形的四邊形的直線的排列可以由一列構(gòu)成，或者多列例如2～1000列最好由10～1000列構(gòu)成。
更具體而言，例如就是G2上的1個(gè)矩形圖形的中心位于排列在G1上的圖形的例如長度方向的2個(gè)矩形圖形間的正中央的關(guān)系。
另外，也可以具有檢測卷繞部(1)與柱狀滾輪(2)間的生片的張力的薄片張力檢測裝置。該薄片張力檢測裝置由松緊調(diào)節(jié)輥方式或測力傳感器方式等直接測定生片的張力的方式的張力檢測器構(gòu)成。
另外，在卷繞部(1)與柱狀滾輪(2)間的特定位置，設(shè)置由制動器或驅(qū)動電機(jī)或驅(qū)動電機(jī)和離合器等構(gòu)成的調(diào)整生片的張力的張力調(diào)整裝置，可以根據(jù)上述檢測的生片的張力數(shù)據(jù)調(diào)整上述生片的張力。作為上述驅(qū)動電機(jī)，可以使用伺服電機(jī)、直流電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)等。
第2制造裝置。
第2制造裝置是陶瓷電容器用的積層體的制造裝置。第2制造裝置是以用于使柱狀滾輪卷取的生片的層間緊密接觸的壓力裝置作為結(jié)構(gòu)要件的。壓接裝置在第1制造裝置中，是作為任意的結(jié)構(gòu)要素來說明的。在陶瓷電容器中，特別要求多層化，這時(shí)，層間的密接性就非常重要。多層化陶瓷電容器，例如為50～1000層，最好為100～1000層。
未對第2制造裝置說明的事項(xiàng)，應(yīng)理解為與第1制造裝置的說明一樣。
第3制造裝置。
第3制造裝置缺少了作為第1制造裝置的結(jié)構(gòu)要素的用于在柱狀滾輪卷取生片上形成具有指定的圖形的內(nèi)部導(dǎo)電層的圖形形成部。因此，在自立性生片的卷繞部可以使用含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料的并且具有用于在其上形成內(nèi)部導(dǎo)電層的指定的圖形的自立性生片，在從卷繞部到卷繞到柱狀滾輪上之間，也可以有在生片上形成圖形的圖形形成部。按照這樣的方法，則并不像上述那樣與柱狀滾輪關(guān)聯(lián)地設(shè)置圖形形成部。
為了準(zhǔn)備預(yù)先具有指定的圖形的自立性生片，可以在室溫或加熱氛圍下利用使預(yù)先形成了內(nèi)部導(dǎo)電層的轉(zhuǎn)印薄膜與生片接觸加壓的方法、絲網(wǎng)印刷法、凹版印刷法等各種印刷法、蒸發(fā)鍍膜法、濺射法等薄膜形成法等進(jìn)行。
在該裝置中，必須在使柱狀滾輪轉(zhuǎn)動從而卷繞生片的同時(shí)，在相鄰的生片間決定圖形的位置關(guān)系。因此，要監(jiān)視柱狀滾輪的生片的位置。
圖形定位部由圖像檢測攝像機(jī)和圖象處理控制器和使柱狀滾輪轉(zhuǎn)動用于決定在生片上形成的指定的圖形的位置的柱狀滾輪驅(qū)動電機(jī)8構(gòu)成。
圖形定位，按以下方式進(jìn)行。在生片的長度方向間隔地排列的指定的圖形和檢測用標(biāo)志到達(dá)圖像檢測攝像機(jī)的檢測位置之前，由柱狀滾輪驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動柱狀滾輪轉(zhuǎn)動。在由圖像檢測攝像機(jī)和圖象處理控制器檢測到檢測標(biāo)志時(shí)，柱狀滾輪驅(qū)動電機(jī)就停止轉(zhuǎn)動，從而使柱狀滾輪停止。這里，在檢測標(biāo)志偏離指定位置時(shí)，通過由柱狀滾輪驅(qū)動電機(jī)使柱狀滾輪向某一方向轉(zhuǎn)動，使生片拉緊或放松，來進(jìn)行在生片上形成的指定的圖形的定位。
如果決定了在生片上形成的指定的圖形的位置，然后就利用加壓裝置使生片的各層間緊密接觸，并利用薄片粘接部通過粘接而固定，以使卷繞的生片1的各層間不偏離。
在第3制造裝置的情況時(shí)，具有指定的圖形的生片G1和具有相同指定的圖形的生片G2，可以由不同的生片構(gòu)成(從而卷繞部也是2個(gè))。生片G1和生片G2是以使指定的圖形之間滿足一定的位置關(guān)系那樣G2重疊到G1上再卷繞到柱狀滾輪上進(jìn)行積層。進(jìn)行該積層時(shí)，即生片G2積層到生片G1上時(shí)，同樣也是使指定的圖形之間滿足一定的位置關(guān)系地進(jìn)行積層。
未對第3制造裝置說明的事項(xiàng)，應(yīng)理解為和對第1制造裝置的說明一樣。
第1制造方法。
本發(fā)明的第1制造方法，是將含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料并且具有用于在其上形成內(nèi)部導(dǎo)電層的指定的圖形的自立性生片卷繞到柱狀滾輪上多圈，制造電子元件用的積層體的方法。這時(shí)，必須將G2卷繞到G1上以使卷繞在柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上的指定的圖形和與G1上相鄰地卷繞的下一圈的生片G2上的指定的圖形(該圖形和G1上的指定的圖形相同)的關(guān)系滿足一定的位置關(guān)系。按照將具有指定的圖形的自立性生片卷繞到柱狀滾輪上多圈制造積層體的方法，在每次的卷繞中，前面的卷繞與圖形之間容易滿足一定的位置關(guān)系，所以，生產(chǎn)效率高，并且在工業(yè)上有利，可以很容易地制造電子元件用的積層體。
為了加固生片G1上的指定的圖形和與其上相鄰地卷繞的下一圈的生片G2上的指定的圖形滿足一定的位置關(guān)系，即為了使生片G1和G2上的指定的圖形之間保持一定的位置關(guān)系，有利于制造本發(fā)明的積層體，最好在一定的位置關(guān)系利用熱將生片G1和G2固定。
具有用于形成內(nèi)部導(dǎo)電層的指定的圖形的自立性生片，可以在實(shí)施第1制造方法之前預(yù)先準(zhǔn)備或在實(shí)施第1制造方法時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)備。在后者的情況時(shí)，對于卷繞在柱狀滾輪上的某一圈的生片，在卷繞下一圈的生片之前，必須形成指定的圖形。在自立性生片上預(yù)先形成指定的圖形的方法，是針對第3制造裝置而說明的。另外，在制造中在生片上形成指定的圖形的方法，已在第1制造裝置中說明過了。
作為生片G1上的指定的圖形和與其上相鄰地卷繞的下一圈的生片G2上的指定的圖形之間的一定的位置關(guān)系，可以是以下所述的位置關(guān)系，例如在生片G1上形成的指定的圖形由四邊形的直線的排列構(gòu)成，該四邊形以比與該排列方向平行的一邊的長度短的間隔排列，并且，在生片G2上也形成與G1相同的圖形即以相同的排列形成相同形狀的四邊形時(shí)，G2上的相同的圖形與G1的圖形的上述排列錯(cuò)開形成，用以將G1上的圖形的上述排列的相鄰的四邊形間的間隔覆蓋。本例的情況，G1和G2上的指定的圖形的四邊形的直線排列可以僅由一列構(gòu)成，或由多列例如2～1000列構(gòu)成，最好由10～1000列構(gòu)成。
本發(fā)明的第1制造方法，可以使用例如上述第1～第3制造裝置進(jìn)行實(shí)施。
下面，說明使用第1制造裝置實(shí)施第1制造方法的情況。
含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料的自立性生片從卷繞部(1)供給柱狀滾輪(2)，卷繞并積層到柱狀滾輪(2)上。向柱狀滾輪(2)上卷繞并積層時(shí)，用固定裝置(3)將各層間固定，以使已卷繞的生片的層間不發(fā)生偏離。然后，利用圖形形成部(4)在各層間已固定的生片上形成具有指定的圖形的內(nèi)部導(dǎo)電層。這時(shí)，在生片上形成具有指定的圖形的內(nèi)部導(dǎo)電層的位置，利用圖形定位部(5)進(jìn)行決定，用以使相對于在先卷繞的生片G1上形成的指定的圖形滿足一定的位置關(guān)系。
從卷繞部(1)向柱狀滾輪(2)供給生片時(shí)，為了提高供給的生片與已卷繞在柱狀滾輪(2)上的積層生片的密接性，最好利用壓接裝置進(jìn)行擠壓。
根據(jù)上述說明，也可以理解使用第2制造裝置和第3制造裝置的本發(fā)明的第1制造方法。
第2制造方法。
在本發(fā)明的第2制造方法中，實(shí)施進(jìn)而處理在本發(fā)明的第1制造方法中得到的積層體的工序。
即，接著第1制造方法的實(shí)施，實(shí)施將得到的卷繞在柱狀滾輪上的積層體進(jìn)行加熱松弛處理使在200℃下積層面內(nèi)的收縮率小于1％的工序和將卷繞到柱狀滾輪上的積層體進(jìn)行靜水壓加壓的工序中的某一工序或按上述順序?qū)嵤﹥蓚€(gè)工序。
加熱松弛處理，在卷繞在柱狀滾輪上的狀態(tài)下進(jìn)行，以使積層體不發(fā)生面內(nèi)收縮。
作為生片，使用以超高分子量聚乙烯為有機(jī)結(jié)合材料成分的一軸延伸薄膜時(shí)，通過進(jìn)行利用所加溫度的加熱處理，該生片的應(yīng)力得到放松而收縮，但是，收縮時(shí)的應(yīng)力均勻地加到積層體的中心方向，所以，幾乎不會發(fā)生由于收縮而引起卷繞的偏離。如果是能夠抗收縮時(shí)的應(yīng)力的生片，發(fā)生收縮將會使積層體緊密化，所以是有利的。作為對積層體進(jìn)行加熱的溫度，以超高分子量聚乙烯為有機(jī)結(jié)合材料成分時(shí)，采用大于其熔點(diǎn)的溫度是有利的。在未達(dá)到熔點(diǎn)以上時(shí)，該有機(jī)結(jié)合材料成分的熱松弛就不充分，在例如制造電容器時(shí)，在后續(xù)工序中進(jìn)行的除去有機(jī)結(jié)合材料成分時(shí)該積層體將發(fā)生收縮，這是所不希望的。作為熱處理溫度，也多少與加工方法有關(guān)，但是，最好是約為140～170℃。通過進(jìn)行這樣的加熱處理，就可使在該生片的面內(nèi)的收縮率在200℃下小于1％。
另外，靜水壓加壓，可以使用靜水壓壓力機(jī)進(jìn)行。通常，壓力為100～4000kg/cm2。處理可以在從室溫到超過積層體的熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行，但是，在熔點(diǎn)附近或高于熔點(diǎn)的溫度(例如，從(熔點(diǎn)-80)℃～(熔點(diǎn)+30)℃)下進(jìn)行處理，在積層體的緊密化和有機(jī)結(jié)合材料成分的熱松弛方面是很理想的。
通過實(shí)施上述工序中的某一工序或按上述順序?qū)嵤┥鲜鰞蓚€(gè)工序，可以得到即使通過以后的加熱也不會發(fā)生收縮的緊密的積層體。例如，按照電極圖形將得到的積層體基片化，通過將其加熱進(jìn)行去粘合劑和燒結(jié)并進(jìn)而形成外部電極，便可得到積層陶瓷電容器，但是，這時(shí)可以毫無障礙地進(jìn)行基片化和去粘合劑等操作，從而可以得到合格率高的品質(zhì)良好的陶瓷電容器。
第3制造方法。
第3制造方法，是制造陶瓷電容器的方法。在生片上形成的指定的圖形，由四邊形的直線的排列的一列或多列構(gòu)成，并且，該四邊形以比與該排列方向平行的一邊的長度短的間隔進(jìn)行排列。通過使在積層體的層間保持一定的位置關(guān)系來形成這樣的圖形，可以有利地從得到的積層體制造陶瓷電容器。對于第3制造方法，作為有機(jī)結(jié)合材料，使用超高分子量聚乙烯，另外，關(guān)于上述一定的位置關(guān)系，和對第1制造方法說明的相同。
在第3制造方法中，和對第1制造方法說明的那樣，可以實(shí)施通過加熱將生片G1與G2固定的工序，以使生片G1上的指定的圖形和與其上相鄰地卷繞的下一圈的生片G2上的指定的圖形滿足一定的位置關(guān)系。
另外，在生片G2上形成指定的圖形之前，為了使生片G1和G2緊密接觸，可以將生片G1和G2在積層方向進(jìn)行加壓。這樣的加壓，可以使用對第2制造方法說明的加壓裝置來實(shí)施。
此外，在第3制造方法中，和在第2制造方法中說明的相同，可以實(shí)施加熱松弛處理工序和靜水壓加壓工序中的某一工序或按上述順序?qū)嵤﹥蓚€(gè)工序。
理想的實(shí)施例。
下面，參照圖1說明將本發(fā)明應(yīng)用于積層陶瓷電容器用的積層體的制造的情況。
圖1是表示本發(fā)明的積層陶瓷電容器用的積層體的制造裝置的實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)的說明圖。圖中，2是具有卷繞軸的卷出部，用于卷出具有用于根據(jù)由薄片張力檢測裝置3檢測的張力調(diào)整生片1的張力的張力調(diào)整裝置(圖中未示出)的滾輪狀的生片1，3是用于檢測生片1在傳送中發(fā)生的張力變化的薄片張力檢測裝置，4是將生片1從卷出部2向柱狀滾輪5導(dǎo)引的各種薄片導(dǎo)輪，5是在周面上多個(gè)平面部分沿周邊方向連接而形成的多角柱狀滾輪，6是決定多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分與圖形形成部的相對位置的圖形定位部，7是用于使卷取的生片1的各層間緊密接觸的生片加壓裝置，8是用于通過粘接進(jìn)行固定以使卷取的生片1的各層間不會偏離的薄片固定部，9是與多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分相對地設(shè)置的用于在生片1上形成具有指定的圖形的內(nèi)部導(dǎo)電層的圖形形成部，10是使多角柱狀滾輪5向指定方向轉(zhuǎn)動的多角柱狀滾輪驅(qū)動電機(jī)。
滾輪狀的生片1從在卷繞軸上設(shè)置了制動器的卷出部2上卷出。薄片張力檢測裝置3由生片1繞過其上的松緊調(diào)節(jié)輥11、用一端部支持該松緊調(diào)節(jié)輥的設(shè)置得可以自由搖動的松緊調(diào)節(jié)臂12和檢測松緊調(diào)節(jié)臂12的搖動角的角度傳感器13構(gòu)成。并且，還設(shè)置了檢測松緊調(diào)節(jié)輥11的位置變化并利用設(shè)置在卷出部2的卷繞軸上的制動器調(diào)整生片1的張力用以控制松緊調(diào)節(jié)輥11的位置保持一定的張力控制系統(tǒng)(圖中未示出)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，向多角柱狀滾輪5上卷取時(shí)的生片1的張力，就是由薄片張力檢測裝置3的松緊調(diào)節(jié)輥11和松緊調(diào)節(jié)臂12的重量作用的張力的綜合的張力。卷取時(shí)的生片1的張力設(shè)定，通過改變薄片張力檢測裝置3的松緊調(diào)節(jié)輥11和松緊調(diào)節(jié)臂12的重量而進(jìn)行。
從卷出部2卷出的生片1由各種薄片導(dǎo)輪4進(jìn)行導(dǎo)引傳送用以向多角柱狀滾輪5上卷取。
圖形定位部6與多角柱狀滾輪5的周面上相對地設(shè)置。多角柱狀滾輪5由驅(qū)動電機(jī)10驅(qū)動間歇式地轉(zhuǎn)動，在指定角度停止后，由圖形定位部6決定多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分與圖形形成部9的相對位置。在多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分設(shè)置多個(gè)定位孔，另一方面，在圖形定位部6上設(shè)置定位用的突起。圖形定位部6由汽缸15驅(qū)動使定位用的突起14與設(shè)置在多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分的定位孔(圖中未示出)嵌合而進(jìn)行定位。
生片加壓裝置7設(shè)置在生片1向多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分開始卷取的位置。生片加壓裝置7由自由轉(zhuǎn)動的加壓滾輪16和驅(qū)動用汽缸17構(gòu)成。生片加壓裝置7的加壓操作，由驅(qū)動用汽缸17使加壓滾輪移動，使生片1夾在加壓滾輪16和多角柱狀滾輪5之間，從而使生片1與多角柱狀滾輪5緊密接觸。并且，在利用薄片固定部8將生片1粘接之后，加壓滾輪16向遠(yuǎn)離生片1的方向移動。
生片加壓裝置7既可以在利用薄片固定部8完成粘接之后使加壓滾輪16向遠(yuǎn)離多角柱狀滾輪5的方向移動，也可以在利用圖形形成部9形成內(nèi)部導(dǎo)電層之后使之向遠(yuǎn)離多角柱狀滾輪5的方向移動。
薄片固定部8設(shè)置在生片加壓裝置7之后。本實(shí)施例的薄片固定部8由使用加熱器的固定裝置18和利用汽缸的固定裝置驅(qū)動裝置19構(gòu)成。加熱器的形狀為圓筒形。并且，在由生片加壓裝置7將生片1壓緊之后，由固定裝置驅(qū)動裝置19驅(qū)動上述固定裝置18向多角柱狀滾輪5接近，使加熱到有機(jī)結(jié)合材料的軟化點(diǎn)附近的溫度的加熱器前端擠壓住生片1，同時(shí)使固定裝置18的加熱器向生片1的寬度方向和長度方向移動通過熱熔融而將卷取的生片1的層間粘接。在粘接之后，固定裝置18就向遠(yuǎn)離生片1的方向移動，從而完成粘接處理。
在薄片粘接之后，由圖形形成部9在生片1上形成內(nèi)部導(dǎo)電層。圖形形成部9與多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分相對地設(shè)置。本實(shí)施例的圖形形成部9由滾輪狀的轉(zhuǎn)印薄膜20、具有卷繞軸的卷出裝置21、傳送轉(zhuǎn)印薄膜的導(dǎo)輪22、用于卷取轉(zhuǎn)印薄膜的基膜的卷取裝置23、轉(zhuǎn)印頭24、轉(zhuǎn)印頭驅(qū)動裝置25、轉(zhuǎn)印薄膜的張力檢測裝置26、轉(zhuǎn)印薄膜的張力調(diào)整裝置27和檢測轉(zhuǎn)印薄膜的位置的定位裝置28構(gòu)成。轉(zhuǎn)印薄膜20從卷出裝置21的卷繞軸供給，由導(dǎo)輪22進(jìn)行傳送使之與多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分平行地配置，在進(jìn)行轉(zhuǎn)印之后，卷繞到卷取裝置23上。在進(jìn)行傳送時(shí)的轉(zhuǎn)印薄膜20的張力由轉(zhuǎn)印薄膜的張力檢測裝置26和轉(zhuǎn)印薄膜的張力調(diào)整裝置27控制，用以使其張力保持一定。轉(zhuǎn)印頭24設(shè)置在與多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分平行地配置的導(dǎo)輪22、22之間。進(jìn)行轉(zhuǎn)印時(shí)，先使圖形形成部9全體下降，與多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分靠近。然后，進(jìn)而只使轉(zhuǎn)印頭24下降，將內(nèi)部導(dǎo)電層轉(zhuǎn)印到生片1上。更詳細(xì)地說，就是轉(zhuǎn)印頭24在轉(zhuǎn)印頭驅(qū)動裝置25的液壓汽缸的驅(qū)動下上下移動，在與多角柱狀滾輪5接觸的狀態(tài)下，將轉(zhuǎn)印薄膜20上的指定的圖形的內(nèi)部導(dǎo)電層轉(zhuǎn)印到生片1上。內(nèi)部導(dǎo)電層的轉(zhuǎn)印，通過使由加熱器加熱的轉(zhuǎn)印頭24與轉(zhuǎn)印薄膜20接觸、壓緊而進(jìn)行。在進(jìn)行轉(zhuǎn)印之后，使圖形形成部9全體上升，圖形形成部9遠(yuǎn)離多角柱狀滾輪5，為了進(jìn)行下一次的轉(zhuǎn)印，由卷出裝置21、卷取裝置23和定位裝置28將轉(zhuǎn)印薄膜20傳送指定長度。另外，圖形定位部6的定位突起14也向遠(yuǎn)離多角柱狀滾輪5的方向移動，結(jié)束定位。
在內(nèi)部導(dǎo)電層形成之后，多角柱狀滾輪5間歇式轉(zhuǎn)動到達(dá)多角柱狀滾輪5的周面上的向一個(gè)平面部分。
上述操作，反復(fù)進(jìn)行直至得到所希望的積層數(shù)的積層陶瓷電容器用的積層體為止。
在作成形成了上述內(nèi)部導(dǎo)電層的積層體的前后，為了得到圖2所示的積層陶瓷電容器29的覆蓋層32，使多角柱狀滾輪5間歇式地轉(zhuǎn)動，實(shí)施內(nèi)部導(dǎo)電層的形成以外的工序。本操作實(shí)施到得到所希望的積層數(shù)的覆蓋層32為止。
這樣，就按多角柱狀滾輪5的周面上的平面部分的范圍內(nèi)的大小形成積層陶瓷電容器用的積層體34。
另外，按照本發(fā)明，可以在一系列操作的基礎(chǔ)上，在柱狀滾輪上實(shí)施形成內(nèi)部導(dǎo)電層和形成積層體的各工序，所以，在不是在一系列操作的基礎(chǔ)上實(shí)施這些各工序時(shí)，就不需要在必要的工序間進(jìn)行的傳送作業(yè)等，同時(shí)，通過將導(dǎo)電層形成采用轉(zhuǎn)印方式，也可以采用不包含干燥工序的方法，所以，可以縮短得到積層體的時(shí)間，從而可以高效率地制造積層體。
另外，將積層體用于制造陶瓷電容器時(shí)，使用加熱向延伸方向收縮的生片得到的積層體，通過后面實(shí)施的加熱處理向積層體的卷繞的中心方向發(fā)生熱收縮，所以，可以實(shí)現(xiàn)非常致密化，從而可以提供小型化和大容量化的電容器。
圖3是表示本發(fā)明的積層陶瓷電容器用的積層體制造裝置的實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)的說明圖。圖3的裝置是使用在其上形成了指定的圖形的生片制造積層體的裝置。這里，圖中，42是用于卷出滾輪狀的生片41的卷出軸，43是驅(qū)動卷出軸并根據(jù)由張力檢測裝置44檢測的張力調(diào)整生片41的張力的卷出軸驅(qū)動電機(jī)，44是檢測生片41在傳送中發(fā)生的張力變化的張力檢測裝置，45是將生片41從卷出軸42向柱狀滾輪47導(dǎo)引的導(dǎo)輪，46是用于調(diào)整柱狀滾輪47在加減速時(shí)發(fā)生的張力變化的松緊調(diào)節(jié)輥的張力調(diào)整裝置，47是用于卷取生片41并且形成積層體的柱狀滾輪，48是使柱狀滾輪47向指定方向轉(zhuǎn)動并且相對于在卷取到柱狀滾輪47上的生片41上形成的指定的圖形決定在生片41上相鄰地積層的生片41上形成的指定的圖形的位置的柱狀滾輪驅(qū)動電機(jī)。另外，49是相對于在卷取到柱狀滾輪47上的生片41上形成的指定的圖形，決定在生片41上相鄰地積層的生片41上形成的指定的圖形的位置的圖形定位部，50是使所卷取的生片41的各層間緊密接觸的生片加壓裝置，51是通過粘接進(jìn)行固定以使所卷取的生片41的各層間不會發(fā)生偏離的薄片粘接部。
預(yù)先在其上形成指定的圖形的滾輪狀的生片41通過卷出軸42和卷出驅(qū)動電機(jī)43卷出。張力檢測裝置44由利用差動變壓器檢測板簧基于生片41的張力而發(fā)生的彎曲的張力檢測傳感器構(gòu)成。并且，設(shè)置了利用張力檢測裝置44檢測張力變化，通過控制卷出驅(qū)動電機(jī)43的轉(zhuǎn)矩來調(diào)整生片41的張力的張力控制系統(tǒng)。此外，為了調(diào)整柱狀滾輪47在加減速時(shí)發(fā)生的張力變化，設(shè)置了由松緊調(diào)節(jié)輥52、彈簧53和阻尼器54構(gòu)成的松緊調(diào)節(jié)輥方式的張力調(diào)整裝置46。
從卷出軸42卷繞出的生片41由導(dǎo)輪45傳送卷取到柱狀滾輪47上。
圖形定位部49由圖像檢測攝像機(jī)55和使圖象處理控制器(圖中未示出)和柱狀滾輪47轉(zhuǎn)動用于決定在生片41上形成的指定的圖形的位置的柱狀滾輪驅(qū)動電機(jī)48構(gòu)成。
下面，說明圖形定位。由柱狀滾輪驅(qū)動電機(jī)48驅(qū)動柱狀滾輪47轉(zhuǎn)動，直至在生片41的長度方向相隔指定間隔排列的指定的圖形和檢測用標(biāo)志到達(dá)圖像檢測攝像機(jī)55的檢測位置為止。在由圖像檢測攝像機(jī)55和圖象處理控制器檢測到檢測標(biāo)志時(shí)，柱狀滾輪驅(qū)動電機(jī)48就停止轉(zhuǎn)動，從而使柱狀滾輪47停止。這里，在檢測標(biāo)志偏離指定位置時(shí)，通過由柱狀滾輪驅(qū)動電機(jī)48使柱狀滾輪47向某一方向轉(zhuǎn)動，使生片41拉緊或放松，進(jìn)行在生片41上形成的指定的圖形的定位。
在決定了在生片41上形成的指定的圖形的位置后，由生片加壓裝置50使已卷繞的生片與生片41的各層間緊密接觸，并利用薄片粘接部51進(jìn)行粘接固定以使所卷取的生片41的各層間不會發(fā)生偏離。
生片加壓裝置50設(shè)置在生片41開始向柱狀滾輪47上卷繞的位置。生片加壓裝置50由可以自由轉(zhuǎn)動的加壓滾輪56和驅(qū)動用汽缸57構(gòu)成。生片加壓裝置50的加壓操作，由驅(qū)動用汽缸57使加壓滾輪56移動，將生片41夾在加壓滾輪56與柱狀滾輪47之間，并使生片41與柱狀滾輪47緊密接觸。并且，在由薄片粘接部51將生片41粘接后，加壓滾輪56向遠(yuǎn)離生片41的方向移動。
薄片粘接部51設(shè)置在生片加壓裝置50之后。本實(shí)施例的薄片粘接部51由使用加熱器的粘接裝置58和利用汽缸的粘接裝置驅(qū)動裝置59構(gòu)成。加熱器的形狀為平板形，配置為將在生片41上形成的指定的圖形的長度方向和寬度方向的4個(gè)邊包圍。并且，在由生片加壓裝置50將生片41加壓后，由粘接裝置驅(qū)動裝置59驅(qū)動粘接裝置59向柱狀滾輪47移動，使加熱器前端壓到生片41上，通過熱熔融將所卷取的生片41的層間粘接。在進(jìn)行粘接之后，粘接裝置56向遠(yuǎn)離生片41的方向移動，從而粘接處理結(jié)束。
在將生片41粘接之后，為了決定下一個(gè)在生片41上形成的指定的圖形的位置，使柱狀滾輪47轉(zhuǎn)動，直至由圖像檢測攝像機(jī)檢測到檢測標(biāo)志為止。
反復(fù)實(shí)施上述操作，直至得到所希望的積層數(shù)的積層陶瓷電容器用的積層體為止。
在作成形成了上述內(nèi)部電極的積層體的前后，為了得到圖2所示的積層陶瓷電容器29的覆蓋層32，使柱狀滾輪47轉(zhuǎn)動，實(shí)施內(nèi)部電極的形成以外的工序。本操作實(shí)施到得到所希望的積層數(shù)的覆蓋層32為止。
這樣，就按柱狀滾輪47的周面上的范圍內(nèi)的大小形成積層陶瓷電容器用的積層體34。
下面，通過實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
實(shí)施例1.
使用以鈦酸鋇為主要成分的陶瓷91％的重量、超高分子量聚乙烯9％的重量、空隙率50％、厚度15μm、每單位面積的重量為40g/m2、在155℃下的收縮率為45％、寬度12cm的生片。該生片在6角柱滾輪上卷繞20圈，作為覆蓋層。這時(shí)，每一周的卷繞中，為了將該生片層間粘接，在140℃下將6角柱的各柱面上的生片的4端進(jìn)行熱固定，然后，在50kg/cm2的壓力下，在120℃下加壓5秒鐘。
然后，利用絲網(wǎng)印刷法在覆蓋層的最上層即第20層的生片上形成電極層用的圖形。該印刷，作為金屬粉，使用銀/鈀(重量比70/30)，作為粘合劑樹脂，使用乙基纖維素，作為溶劑，使用碳?xì)浠衔锵等軇┡c高沸點(diǎn)的酒精的混合溶劑類的溶劑。圖形為6.92mm×1.3mm的矩形圖形，圖形間的距離為0.6mm，在長邊(長度)方向形成8列，在短邊(寬度)方向形成30列。在印刷之后，在60℃下進(jìn)行干燥3分鐘。其次，就第21層的生片卷繞到第20層的生片上，和作成上述覆蓋層一樣，在140℃下將生片上的4端進(jìn)行熱固定，從而將第20層與第21層的生片層間粘接。然后，在50kg/cm2的壓力下，在120℃下加壓5秒鐘。接著，在該第21層的生片上相對于在第20層的生片上形成的圖形在長邊方向偏離3.76mm利用上述絲網(wǎng)印刷法形成圖形。進(jìn)而，和上述一樣，將第22層的生片卷繞到第21層的生片上，進(jìn)行熱固定和加壓處理。以后，順序反復(fù)進(jìn)行生片的卷繞、熱固定、加壓、圖形形成處理，直至圖形層達(dá)到51層為止。然后，再次將覆蓋層積層20層，最后，在140℃下將生片末端進(jìn)行熱固定，從而得到積層體。
對于得到的積層體，在155℃下進(jìn)行加熱松弛處理4分鐘。該時(shí)刻在使用抽取出一部分的樣品進(jìn)行測定的200℃時(shí)的收縮率不到0.3％。然后，使用耐熱性的袋子將該積層體進(jìn)行真空包裝，并裝入到充滿了155℃的三甘醇的靜水壓壓力機(jī)中，在150℃下在1000kg/cm2下加壓4分鐘后，取出樣品，按照圖形作成基片。最后，將得到的基片在大氣中慢慢地燃燒，升溫至1140℃，并保持2小時(shí)進(jìn)行燒結(jié)。
使用銀的導(dǎo)電膠給得到的燒結(jié)體燒接上外部電極。這樣形成的積層陶瓷電容器在1kHz時(shí)的電容量為203nF，介電損失為2.4％。
實(shí)施例2.
在以鈦酸鋇為主要成分的陶瓷91％的重量、超高分子量聚乙烯9％的重量、空隙率20％、厚度14μm、寬度12cm的生片上形成電極用圖形。圖形為6.92mm×1.3mm的矩形的圖形，在生片上利用絲網(wǎng)印刷法，使用銀/鈀重量比為70/30的導(dǎo)電膠來形成。該圖形的長軸與生片的長度方向平行，圖形間的距離為0.6mm，在生片的寬度方向形成30列。
將2個(gè)(G1、G2)生片交替地卷繞到外周為1196mm的圓筒骨架上。首先，將2薄片的未印刷圖形的部分交替地分別卷繞7圈后，為了使同一薄片之間的圖形在1圈中恰好到達(dá)重疊的位置，另外卷繞G2上的圖形用以將G1上的圖形間的間隔覆蓋，為了將G2上的圖形間的間隔覆蓋，再卷繞G1上的圖形。即，G1、G2上的各圖形相互位于偏離半個(gè)圖形的位置。這樣，對于骨架最內(nèi)側(cè)的圖形形成使用的生片，卷繞11圈，另一方面的生片卷繞10圈，在形成20層覆蓋層后，再次分別卷繞7層未印刷圖形的生片。
其次，使用耐熱膠帶將生片的末端固定，并將該卷繞體在155℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中保持30分鐘。然后，將該卷繞體沿著與骨架的圓周方向垂直地切開，作為積層薄片取出后，將其作成基片。將得到的基片在大氣中慢慢地燃燒，升溫至1140℃，并保持2小時(shí)進(jìn)行燒結(jié)。
使用銀的導(dǎo)電膠給得到的燒結(jié)體燒接上外部電極。這樣形成的積層陶瓷電容器在1kHz時(shí)的電容量為110nF，介電損失為1.9％。
實(shí)施例3.在以鈦酸鋇為主要成分的陶瓷91％的重量、超高分子量聚乙烯9％的重量、空隙率10％、厚度20μm、寬度12cm的生片上形成電極用的矩形的圖形。圖形為6.92mm×1.3mm的矩形的圖形，在生片上利用絲網(wǎng)印刷法，使用銀/鈀重量比為70/30的導(dǎo)電膠來形成。該圖形的長軸與生片的長度方向平行，圖形間的距離為0.6mm，在生片的寬度方向形成30列。
將該生片卷繞到周長為1200mm的圓筒骨架上。首先，將未印刷圖形的部分卷繞15圈后，在1圈的卷繞中，圖形恰好偏離半個(gè)圖形。即，對于第1圈的卷繞，則卷繞為第160個(gè)與第161個(gè)圖形間的中央部分位于第1個(gè)圖形的中央部分，對于第2圈的卷繞，則卷繞為第319個(gè)與第320個(gè)圖形間的中央部分與第160個(gè)矩形的圖形的中央部分重疊(這時(shí)，第1個(gè)圖形與第320個(gè)圖形恰好重疊)。按照同樣的方法繼續(xù)進(jìn)行卷繞，卷繞20圈。并再次將未印刷圖形的部分分別卷繞15層。然后，使用耐熱膠帶將生片的末端固定，并將該卷繞體在155℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中保持30分鐘。最后，將該卷繞體沿著與骨架的圓周方向垂直地切開，作為積層薄片取出后，將其作成基片。將得到的基片在大氣中慢慢地燃燒，升溫至1140℃，并保持2小時(shí)進(jìn)行燒結(jié)。
使用銀的導(dǎo)電膠給得到的燒結(jié)體燒接上外部電極。這樣形成的積層陶瓷電容器在1kHz時(shí)的電容量為104nF，介電損失為1.9％。
權(quán)利要求
1.一種電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于具有(1)含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料的自立性生片的卷繞部；(2)卷繞上述自立性生片并且用于進(jìn)行積層的柱狀滾輪；(3)用于將各層間固定以使卷繞在圓柱狀滾輪上的生片的層間不發(fā)生偏離的固定裝置；(4)用于在卷繞在圓柱狀滾輪上的生片上形成具有指定的圖形的內(nèi)部導(dǎo)電層的圖形形成部；和(5)相對于卷繞在圓柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，決定在與該生片G1上相鄰地積層的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形的位置的圖形定位部。
2.按權(quán)利要求1所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于卷出部(1)的有機(jī)結(jié)合材料是超高分子量聚乙烯。
3.按權(quán)利要求1所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于卷出部(1)的生片是空隙率占1～80％容積的一軸或二軸取向薄片。
4.按權(quán)利要求1所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于柱狀滾輪(2)是周面形成圓滑的凸面的柱體、多角柱體或板狀體。
5.按權(quán)利要求1所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于固定裝置(3)利用熱將積層的生片的層間固定。
6.按權(quán)利要求1所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于圖形形成部(4)通過轉(zhuǎn)印在卷繞到柱狀滾輪上的生片上形成指定的圖形。
7.按權(quán)利要求1所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于在卷繞到柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形由四邊形的直線性排列構(gòu)成，該四邊形以比與該排列方向平行的一邊的長度短的間隔排列，并且，在與該生片G1上相鄰地積層的下一圈的生片G2上偏離上述排列按相同排列形成相同形狀的四邊形，用以將G1上的圖形的上述排列的相鄰的四邊形間的間隔覆蓋。
8.按權(quán)利要求7所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于指定的圖形由四邊形的直線排列的多個(gè)列構(gòu)成。
9.一種電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于具有(1)含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料的自立性生片的卷繞部；(2)卷繞上述自立性生片并且用于進(jìn)行積層的柱狀滾輪；(3)用于將各層間固定以使卷繞在圓柱狀滾輪上的生片的層間不發(fā)生偏離的固定裝置；和(4)相對于卷繞在圓柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，決定在與該生片G1上相鄰地積層的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形的位置的圖形定位部。
10.按權(quán)利要求9所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于卷出部(1)的有機(jī)結(jié)合材料是超高分子量聚乙烯。
11.權(quán)利要求9所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于，卷出部(1)的生片是空隙率占1～80％容積的一軸或二軸取向薄片。
12.按權(quán)利要求9所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于柱狀滾輪(2)是周面形成圓滑的凸面的柱體、多角柱體或板狀體。
13.按權(quán)利要求9所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于固定裝置(3)利用熱將積層的生片的層間固定。
14.按權(quán)利要求9所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于在卷繞到柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形由四邊形的直線性排列構(gòu)成，該四邊形以比與該排列方向平行的一邊的長度短的間隔排列，并且，在與該生片G1上相鄰地積層的下一圈的生片G2上偏離上述排列按相同排列形成相同形狀的四邊形，用以將G1上的圖形的上述排列的相鄰的四邊形間的間隔覆蓋。
15.按權(quán)利要求14所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于指定的圖形由四邊形的直線性排列的多個(gè)列構(gòu)成。
16.按權(quán)利要求9所述的電子元件用的積層體的制造裝置，其特征在于進(jìn)而包括用于使卷繞到柱狀滾輪上的生片的層間緊密接觸的加壓裝置。
17.一種陶瓷電容器用的積層體的制造裝置，其特征在于具有(1)含有陶瓷粉末和有機(jī)結(jié)合材料的自立性生片的卷繞部；(2)卷繞上述自立性生片并且用于進(jìn)行積層的柱狀滾輪；(3)用于將各層間固定以使卷繞在圓柱狀滾輪上的生片的層間不發(fā)生偏離的固定裝置；(4)用于使卷繞在圓柱狀滾輪上的生片的層間緊密接觸的加壓裝置；(5)用于在卷繞在圓柱狀滾輪上的生片上形成具有指定的圖形的內(nèi)部導(dǎo)電層的圖形形成部；和(6)相對于卷繞在圓柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，決定在與該生片G1上相鄰地積層的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形的位置的圖形定位部。
18.一種將含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料并且用于在其上形成內(nèi)部導(dǎo)電層的具有指定的圖形的自立性生片卷繞在圓柱狀滾輪上多圈制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于在生片G1上相鄰地卷繞生片G2以使相對于卷繞在柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，與在該生片G1上相鄰地卷繞的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形滿足一定的位置關(guān)系。
19.按權(quán)利要求18所述的制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于為了有助于實(shí)現(xiàn)在相鄰地卷繞的生片G1和G2上形成的指定的圖形之間滿足一定的位置關(guān)系，進(jìn)而包括利用熱將生片G1和G2固定的工序。
20.按權(quán)利要求18所述的制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于在卷繞到柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形由四邊形的直線性排列的一列或多個(gè)列構(gòu)成，該四邊形以比與該排列方向平行的一邊的長度短的間隔排列，并且，通過使卷繞在G1上的下一圈的生片G2的四邊形位于上述排列的相鄰的四邊形間的間隔上卷繞生片G2用以覆蓋該間隔，在相鄰的生片G1和G2的指定的圖形之間形成一定的位置關(guān)系。
21.按權(quán)利要求18所述的制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于使用預(yù)先在自立性生片上形成了用于形成內(nèi)部導(dǎo)電層的指定的圖形的自立性生片。
22.按權(quán)利要求18所述的制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于在不具有用于形成內(nèi)部導(dǎo)電層的指定的圖形的某一圈的自立性生片G1上相鄰地卷繞下一圈的自立性生片G2之前，形成用于形成內(nèi)部導(dǎo)電層的指定的圖形。
23.按權(quán)利要求18所述的制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于有機(jī)結(jié)合材料是超高分子量聚乙烯。
24.按權(quán)利要求18所述的制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于生片是空隙率占1～80％容積的一軸或二軸取向薄片。
25.按權(quán)利要求18所述的制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于柱狀滾輪是周面形成圓滑的凸面的柱體、多角柱體或板狀體。
26.按權(quán)利要求18所述的制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于在卷繞到柱狀滾輪上的不具有內(nèi)部導(dǎo)電層的自立性生片上通過轉(zhuǎn)印形成用于形成內(nèi)部導(dǎo)電層的指定的圖形。
27.按權(quán)利要求18所述的制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于進(jìn)而實(shí)施對卷繞在柱狀滾輪上的積層體進(jìn)行加熱松弛處理從而使之在200℃下積層面內(nèi)的收縮率小于1％的工序。
28.按權(quán)利要求18或27所述的制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于進(jìn)而實(shí)施對卷繞在柱狀滾輪上的積層體進(jìn)行靜水壓加壓處理的工序。
29.一種將含有無機(jī)物粉末和有機(jī)結(jié)合材料并且用于在其上形成內(nèi)部導(dǎo)電層的具有指定的圖形的自立性生片卷繞在柱狀滾輪上多圈制造電子元件用的積層體的方法，其特征在于將在生片G上相鄰地卷繞生片G2以使相對于卷繞在用于狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，與在該生片G1上相鄰地卷繞的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形滿足一定的位置關(guān)系的工序以及下述2個(gè)工序，即將得到的卷繞在柱狀滾輪上的積層體進(jìn)行加熱膨松處理以使在200℃下積層面內(nèi)的收縮率小于1％的工序和將卷繞在柱狀滾輪上的積層體進(jìn)行靜水壓加壓的工序中的某一工序或上述2個(gè)工序按照上述順序?qū)嵤?br> 30.一種使用含有陶瓷粉末和超高分子量聚乙烯的自立性生片卷繞在柱狀滾輪上多圈的積層體制造陶瓷電容器的方法，其特征在于在生片G上相鄰地卷繞生片G2以使相對于卷繞在柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形，與在該生片G1上相鄰地卷繞的下一圈的生片G2上形成的與G1上的圖形相同的圖形滿足一定的位置關(guān)系，在不具有用于形成內(nèi)部導(dǎo)電層的指定的圖形的自立性生片G1上相鄰地卷繞下一圈的自立性生片G2之前在生片G1上形成指定的圖形，并且，指定的圖形由四邊形的直線性排列的一列或多列構(gòu)成，該四邊形以比與該排列方向平行的一邊的長度短的間隔排列，并且，在上述排列的相鄰的四邊形間的間隔上卷繞生片G2使卷繞在G1上的下一圈的生片G2的四邊形位于將該間隔覆蓋的位置，從而在相鄰的生片G1和G2的指定的圖形間形成上述一定的位置關(guān)系。
31.按權(quán)利要求30所述的制造陶瓷電容器的方法，其特征在于為了有助于實(shí)現(xiàn)在相鄰地卷繞的生片G1和G2上形成的指定的圖形之間滿足一定的位置關(guān)系，進(jìn)而包括利用熱將生片G1和G2固定的工序。
32.按權(quán)利要求30所述的制造陶瓷電容器的方法，其特征在于為了使相鄰地卷繞的生片G1和G2緊密接觸，進(jìn)而包括在生片G2上形成指定的圖形之前對生片G1和G2向積層方向加壓的工序。
33.按權(quán)利要求30所述的制造陶瓷電容器的方法，其特征在于進(jìn)而實(shí)施對卷繞在柱狀滾輪上的積層體進(jìn)行加熱松弛處理從而使之在200℃下積層面內(nèi)的收縮率小于1％的工序。
34.按權(quán)利要求30或33所述的制造陶瓷電容器的方法，其特征在于進(jìn)而實(shí)施對卷繞在柱狀滾輪上的積層體進(jìn)行靜水壓加壓處理的工序。
全文摘要
一種電子元件例如陶瓷電容器用的積層體的制造裝置和制造方法。將由無機(jī)物例如陶瓷的粉末和有機(jī)結(jié)合材料構(gòu)成的自立性生片在其上形成內(nèi)部導(dǎo)電層用的指定的圖形后卷繞并積層到柱狀滾輪上。這時(shí),其特征在于:相對于在卷繞到柱狀滾輪上的某一圈的生片G1上形成的指定的圖形,決定在該生片G1上相鄰地積層的下一圈的生片G2上形成的與上述圖形相同的圖形的位置。
文檔編號H01G4/30GK1263631SQ99800560
公開日2000年8月16日 申請日期1999年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月19日
發(fā)明者大野隆央, 城戶伸明, 中村勤, 吉野道夫, 大薗正敏, 定延治朗 申請人:帝人株式會社