CN107068400A

CN107068400A - 层叠电子部件

Info

Publication number: CN107068400A
Application number: CN201610827585.3A
Authority: CN
Inventors: 冈井圭祐; 远藤诚; 野田洋平; 田中博文; 郡司知训; 杉浦结; 进藤宏史
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2017-08-18
Anticipated expiration: 2036-09-14
Also published as: US9972440B2; US20170076864A1; JP6724321B2; JP2017059630A; CN107068400B

Abstract

本发明提供一种层叠电子部件，具备元件主体，该元件主体沿着第三轴的方向交替层叠有与包含第一轴及第二轴的平面实质性地平行的内部电极层和电介质层，其特征在于，在元件主体的第一轴的方向上相互相对的一对侧面上分别具备绝缘层，在元件主体的第二轴的方向上相互相对的一对端面上分别具备与内部电极层电连接的外部电极，绝缘层的弹性模量为12GPa以上且140GPa以下。

Description

层叠电子部件

技术领域

本发明涉及层叠电子部件。

背景技术

近年来，随着手机等数码电子设备所使用的电子电路的高密度化，对电子部件的小型化的要求日益增高，构成该电路的层叠电子部件的小型化、大电容化不断迅速发展。

层叠陶瓷电容器等层叠电子部件中，在元件主体内配置有多个内部电极，专利文献1中，通过以遍及矩形的陶瓷生坯片材的整个宽度的方式印刷导电膏，并将印刷有该导电膏的多张陶瓷生坯片材层叠、切断，而得到导体层的两侧端缘露出的层叠体。

而且，专利文献1中，通过烧成该层叠体，得到导体层端缘不仅在预先制定与外部电极连接的端面露出，而且在一对侧面也露出的陶瓷烧结体。接着，在陶瓷烧结体的侧面涂布陶瓷进行形成。通过设为具有这种结构的层叠陶瓷电子部件，不会降低耐湿特性等，且不会产生内部缺陷，在形成外部电极时，可以降低产生放射裂缝的可能性，并可以确保对外部冲击的机械强度。

但是，就层叠陶瓷电子部件而言，在侧面烧附陶瓷时，侧面与涂布并形成于侧面的陶瓷(侧间隙)的粘接性差，因此，易于引起电容器的结构缺陷。另外，弹性模量较高的陶瓷存在在电容器特有的电致伸缩改变时易于产生噪声的问题。

另外，专利文献2中记载有一种技术，作为噪声对策，在电容器主体的两端分别安装截面L字形上的金属端子，构成脉动电容器，并将各金属端子焊接于衬底上，以使电容器主体从基板表面浮起。由此，可抑制振动音，不使电容器主体的脉动引起的振动直接传递给基板。

但是，专利文献2所记载的技术中，将脉动电容器安装于衬底上，使电容器主体从基板表面浮起，因此，不得不增大脉动电容器的高度尺寸，不适于高度方向上具有限制的安装结构。

专利文献1：日本特开2012-191159号公报

专利文献2：日本特开2004-153121号公报

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而研发的，其目的在于，提供一种层叠电子部件，耐热冲击性良好且降低噪声。

用于解决课题的方案

为了解决所述目的，本发明提供一种层叠电子部件，其如下。

[1]一种层叠电子部件，其特征在于，具备沿着第三轴的方向交替层叠有与包含第一轴及第二轴的平面实质性地平行的内部电极层和电介质层的元件主体，

在所述元件主体的所述第一轴的方向上相互相对的一对端面(侧面)上分别具备绝缘层，

在所述元件主体的所述第二轴的方向上相互相对的一对端面上分别具备与所述内部电极层电连接的外部电极，

所述绝缘层的弹性模量为12GPa以上且140GPa以下。

根据本发明，可提供耐热冲击性良好且降低噪声的层叠电子部件。

作为所述[1]的具体方式，可示例下述的方式。

[2]如所述[1]所记载的层叠电子部件，其中，所述绝缘层一体具有覆盖所述元件主体的所述第三轴的方向上相互相对的端面(主面)的一部分的绝缘层延长部，

所述外部电极覆盖所述绝缘层延长部的至少一部分。

[3]如所述[2]所记载的层叠电子部件，其中，

在将所述元件主体的沿着所述第一轴的宽度设为W0，

将所述绝缘层延长部的沿着所述第一轴的宽度设为W1的情况下，

W1/W0满足下述式(1)。

1/30≦W1/W0＜1/2 (1)

[4]如所述[2]或[3]中任一项所记载的层叠电子部件，其中，

在将距所述元件主体的所述第三轴方向的端面(主面)的所述绝缘层在所述第三轴方向的最大厚度设为Mf，

将距所述元件主体的所述第一轴方向的端面(侧面)的所述绝缘层在所述第一轴方向的最大厚度设为Mt的情况下，

Mf/Mt满足下述式(2)。

0.5≦Mf/Mt≦2.0 (2)

[5]如所述[1]～[4]中任一项所记载的层叠电子部件，其中，

所述绝缘层由玻璃成分构成。

[6]如所述[1]～[5]中任一项所记载的层叠电子部件，其中，

所述绝缘层包含分别低于5质量％的Bi₂O₃及Na₂O。

[7]一种层叠电子部件的制造方法，其特征在于，

具有：

与第一轴的方向连续，将形成有与包含第一轴及第二轴的平面实质性地平行的内部电极图案层的生坯片材沿第三轴的方向层叠，得到生坯层叠体的工序；

将所述生坯层叠体以得到与包含第二轴及第三轴的平面平行的切面的方式切断，得到生坯芯片的工序；

烧成所述生坯芯片，得到内部电极层和电介质层交替层叠的元件主体的工序；

通过向所述元件主体的第一轴方向的端面涂布绝缘层用膏并进行烧附，得到形成有绝缘层的陶瓷烧结体的工序；

通过在所述陶瓷烧结体的第二轴方向的端面上烧附外部电极用膏，得到形成有外部电极的层叠电子部件的工序，

所述绝缘层的弹性模量为12GPa以上且140GPa以下。

附图说明

图1是本发明实施方式的层叠陶瓷电容器的概略剖视图；

图2是沿着图1所示的II‐II线的剖视图；

图3A是用于说明图2的绝缘层的Mf/Mt比的示意图；

图3B是用于说明图2的绝缘层的Mf/Mt比的示意图；

图4是表示图1所示的层叠陶瓷电容器的制造过程中的生坯片材的层叠工序的概略剖视图；

图5 Aa是表示沿着图4所示的V‐V线的第n层内部电极图案层的一部分的俯视图；

图5 Ab是表示第n+1层内部电极图案层的一部分的俯视图；

图5B是表示沿着图4所示的V‐V线的内部电极图案层的一部分的俯视图；

图6A是将图4所示的生坯片材与层叠后的层叠体的X‐Z轴平面平行的概略剖视图；

图6B是将图4所示的生坯片材与层叠后的层叠体的Y‐Z轴平面平行的概略剖视图；

图7是说明本实施例的粘固强度的测定方法的示意图。

符号说明

2、102…层叠陶瓷电容器

3…元件主体、

4…陶瓷烧结体

6…第一外部电极

8…第二外部电极

10…内侧电介质层

10a…内侧生坯片材

11…外装区域

11a…外侧生坯片材

12…内部电极层

12A、12B…引出部

12a…内部电极图案层

13…内装区域

13a…内部层叠体

14…电容区域

15A、15B…引出区域

16…绝缘层

16a…绝缘层延长部

20…高度差吸收层

32…内部电极图案层的间隙

104…基板

106…加压夹具

具体实施方式

基于本实施方式，参照附图进行详细地说明，但本发明不仅限定于以下说明的实施方式。

另外，就以下记载的构成要素而言，从业人员可容易假定的要素也包含实质性地相同的要素。另外，以下记载的构成要素可以适当组合。

以下，本发明基于附图所示的实施方式进行说明。

层叠陶瓷电容器的整体结构

作为本实施方式的层叠电子部件的一个实施方式，说明层叠陶瓷电容器的整体结构。

如图1所示，本实施方式的层叠陶瓷电容器2具有陶瓷烧结体4、第一外部电极6和第二外部电极8。另外，如图2所示，陶瓷烧结体4具有元件主体3和绝缘层16。

元件主体3具有与包含X轴及Y轴的平面实质性地平行的内侧电介质层10和内部电极层12，在内侧电介质层10之间，沿着Z轴的方向交替层叠有内部电极层12。在此，“实质性地平行”是指大部分平行，但也可以具有稍微不平行的部分，内部电极层12和内侧电介质层10是指稍微具有凹凸，或倾斜的意思。

将内侧电介质层10和内部电极层12交替层叠的部分是内装区域13。

另外，元件主体3在其层叠方向Z(Z轴)的两端面具有外装区域11。外装区域11通过将比构成内装区域13的内侧电介质层10更厚的外侧电介质层层叠多层而形成。

此外，以下，有时将“内侧电介质层10”及“外侧电介质层”统一记载为“电介质层”。

构成内侧电介质层10及外装区域11的电介质层的材质也可以相同，也可以不同，没有特别限定，例如以ABO₃等钙钛矿结构的电介质材料或铌酸碱系陶瓷为主成分构成。

ABO₃中，A为例如Ca、Ba、Sr等至少一种，B为Ti、Zr等至少一种。A/B的摩尔比没有特别限定，为0.980～1.020。

除此之外，作为副成分，可举出二氧化硅、氧化铝、氧化镁、碱金属化合物、碱土金属化合物、氧化锰、稀土元素氧化物、氧化钒等，但不限定于此。其含量也只要根据组成等适当决定即可。

此外，作为副成分，通过使用二氧化硅、氧化铝，可以降低烧成温度。另外，作为副成分，通过使用氧化镁、碱金属化合物、碱土金属化合物、氧化锰、稀土元素氧化物、氧化钒，可以改善寿命。

交替层叠的一内部电极层12具有相对于在陶瓷烧结体4的Y轴方向第一端部的外侧形成的第一外部电极6的内侧进行电连接的引出部12A。另外，交替层叠的另一内部电极层12具有相对于在陶瓷烧结体4的Y轴方向第二端部的外侧形成的第二外部电极8的内侧进行电连接的引出部12B。

内装区域13具有电容区域14和引出区域15A、15B。电容区域14是内部电极层12沿着层叠方向夹持内侧电介质层10而层叠的区域。引出区域15A是位于与外部电极6连接的内部电极层12的引出部12A之间的区域。引出区域15B是位于与外部电极8连接的内部电极层12的引出部12B之间的区域。

内部电极层12所含有的导电材没有特别限定，可以使用Ni、Cu、Ag、Pd、Al、Pt等金属或它们的合金。作为Ni合金，优选为选自Mn、Cr、Co及Al的1种以上的元素和Ni的合金，合金中的Ni含量优选为95重量％以上。此外，Ni或Ni合金中也可以含有0.1重量％左右以下的P等各种微量成分。

内部电极层12也可以使用市售的电极用膏形成，内部电极层12的厚度只要根据用途等适当决定即可。

如图2所示，在陶瓷烧结体4的X轴方向的两端面具备覆盖元件主体3的内部电极层12的端面的绝缘层16。

本实施方式中，也可以在绝缘层16和内侧电介质层10的界面形成绝缘层16的构成成分的至少一者扩散至内侧电介质层10的反应相。通过在绝缘层16和内侧电介质层10的界面具有反应相，可以利用玻璃填埋元件主体3的侧面，而最小限度地抑制界面的空隙率。由此，提高元件主体3的端面的绝缘性，且可提高耐电压性。另外，通过在电介质层10和绝缘层16的界面具有反应相，可以提高电介质层和绝缘层16的界面的粘接性。由此，可以抑制元件主体3和绝缘层16的脱层，提高其抗折强度。

对于反应相的认定，例如，对陶瓷烧结体的电介质层和绝缘层的界面进行Si元素的STEM-EDS分析，得到Si元素的映射数据，可将Si元素存在的部位认定为反应相。

另外，本实施方式中，由层叠方向(Z轴方向)上邻接的电介质层10夹持的内部电极层12的X轴方向端部从元件主体3的X轴方向端面即电介质层10的X轴方向端部向内侧以规定的引入长度凹下。引入长度也可以与各内部电极层12均不同，但其平均例如为0以上，优选为0.1～5.0μm。

此外，通过将形成绝缘层16之前的元件主体3的X轴方向端面利用滚筒研磨等进行研磨，也可以消除内部电极层12的X轴方向端部的引入。内部电极层12的X轴方向端部的引入根据例如形成内部电极层12的材料和形成电介质层10的材料的烧结收缩率的不同而形成。

优选本实施方式的绝缘层16一体具有覆盖元件主体3的Z轴方向的端面(主面)的X轴方向的两端部的绝缘层延长部16a。虽然省略图示，但外部电极6、8的Z轴方向的两端部覆盖绝缘层延长部16a的Y轴方向的两端部。另外，本实施方式中，图1所示的外部电极6、8的X轴方向的两端部未从X轴方向的两侧覆盖图2所示的绝缘层16的Y轴方向的两端部，但也可以以覆盖的方式构成。

本实施方式的绝缘层16的弹性模量为12GPa以上140Gpa以下。由此，可降低电致伸缩引起的结构缺陷及噪声。因此，本实施方式的层叠陶瓷电容器不使用端子金属件等，也可以安装于高度方向上具有限制的安装部分，可抑制噪声。本发明人等认为得到这种效果的主要原因如下。

当对从元件主体露出的内部电极层烧附陶瓷时，陶瓷和元件主体的端面的粘接性降低，另外，陶瓷的弹性模量较高，因此，成为易于产生电致伸缩引起的结构缺陷及噪声的原因。

与之相对，本实施方式的绝缘层16一体具有覆盖元件主体3的Z轴方向的两端面的X轴方向的两侧部分的绝缘层延长部16a，并且与陶瓷相比，弹性模量较低。通过绝缘层16的这种结构，可以抑制电致伸缩引起的元件主体3的变形。另外，通过降低绝缘层16的弹性模量，可以缓和电致伸缩引起的应力。其结果，认为可以降低作为现有技术的课题的电致伸缩引起的结构缺陷和噪声。

另外，绝缘层16也可以局部覆盖元件主体3中的Y轴方向的两端面的X轴方向的端部。

绝缘层16的软化点优选为500℃～1000℃。由此，可以降低在前后工序中可产生的结构缺陷的影响。

构成本实施方式的绝缘层16的成分只要满足上述的弹性模量，就没有特别限定，例如可举出：陶瓷、铝、玻璃、钛、环氧树脂等，但优选以玻璃成分构成。通过利用玻璃成分构成绝缘层16，粘固强度良好。认为这是由于，在玻璃和元件主体3的界面上形成反应相，因此，玻璃和元件主体3的密合性比其它绝缘性物质优异。

通过利用绝缘层16包覆元件主体3的X轴方向的端面，不仅提高绝缘性，而且相对于来自外部的环境负荷，持久性、耐湿性增大。另外，由于绝缘层16包覆烧成后的陶瓷烧结体4的X轴方向的端面，因此，可以缩小侧间隙的宽度，且形成均匀的绝缘层16。

构成本实施方式的绝缘层16的玻璃成分没有特别限定，例如包含：BaO、SiO₂、Na等碱金属氧化物；Bi₂O₃、ZrO₂、Al₂O₃、CaO。

另外，优选本实施方式的绝缘层16分别含有低于5质量％的Bi₂O₃及Na₂O。由此，可以提高耐镀敷性。此外，分别含有低于5质量％的Bi₂O₃及Na₂O的情况中包含Bi₂O₃的含量及/或Na₂O的含量为0质量％的情况。

外部电极6、8的材质也没有特别限定，但可以使用Cu、Ag、Pd、Pt、Au或它们合金、导电性树脂等公知的导电材。外部电极的厚度只要根据用途等适当决定即可。

此外，图1中，X轴、Y轴及Z轴相互垂直，Z轴与内侧电介质层10及内部电极层12的层叠方向一致，Y轴与形成引出区域15A、15B(引出部12A、12B)的方向一致。

本实施方式中，如图2所示，将绝缘层16中沿着陶瓷烧结体4的宽度方向(X轴方向)从元件主体3的X轴方向的端面到绝缘层16的外面的区间设为间隙部。

本实施方式中，间隙部的X轴方向的宽度Wgap与沿着陶瓷烧结体4的宽度方向(X轴方向)从元件主体3的X轴方向的端面到绝缘层16的X轴方向的端面的尺寸一致，但宽度Wgap不需要沿着Z轴方向均匀，也可以稍微变动。宽度Wgap优选为0.1μm～40μm，如果与元件主体3的宽度W0相比，则极小。本实施方式中，与以往相比，可以使宽度Wgap极小，而且，内部电极层12的引入距离充分小。因此，本实施方式中，可以得到小型同时较大电容的层叠电容器。

此外，元件主体3的宽度W0与内侧电介质层10的沿着X轴方向的宽度一致。

通过将Wgap设为上述的范围内，不易产生裂缝，并且即使陶瓷烧结体4更小型化，静电电容的降低也较少。

本实施方式中，如图3A、图3B所示，在绝缘层16的Z轴方向的两端部，覆盖元件主体3的Z轴方向的两端面的X轴方向端部的绝缘层延长部16a一体形成于绝缘层16。距元件主体3的X轴方向的两端面的绝缘层延长部16a的X轴方向的各个宽度W1和W0的比优选为1/30≦W1/W0＜1/2。

通过W1/W0为1/30以上，可以进一步降低电致伸缩引起的结构缺陷及噪声。另外，W1/W0也可以为1/2，但在该情况下，成为一绝缘层延长部16a和另一绝缘层延长部16a连接的结构。即，成为绝缘层16在元件主体3的主面和侧面的4个面覆盖的结构。在这种情况下，通过绝缘层16的涂布方法等，可能减薄包覆元件主体3中的X轴方向的端面的绝缘层，而处于降低电致伸缩的缓和效果的倾向。

另外，如图3A所示，在将距元件主体3的Z轴方向的端面的绝缘层16的Z轴方向的最大厚度设为Mf，且将距元件主体3的X轴方向的端面的绝缘层16的X轴方向的最大厚度设为Mt的情况下，Mf/Mt优选为0.5≦Mf/Mt≦2.0。

由此，可以得到粘固强度良好且安装性优异的层叠电容器。

与Mf/Mt低于0.5的情况相比，在Mf/Mt为0.5以上的情况下，Z轴方向的端面的包覆充分，可降低噪声。

与Mf/Mt超过2.0的情况相比，在Mf/Mt为2.0以下的情况下，安装时的焊料附着性良好，粘固强度良好。

此外，形成于元件主体3的X轴方向的端面的绝缘层16也可以如图3B所示，为中央部凹下的形状。在该情况下，与绝缘层16的Z-X平面平行的截面中，成为凸状的部位出现两个部位。在该情况下，两个部位的凸状部位中，将具有厚度更厚的一方设为最大厚度Mt。

陶瓷烧结体4的X轴方向的两侧的宽度Wgap也可以相互相同，也可以不同。另外，陶瓷烧结体4的X轴方向的两侧的宽度W1也可以相互相同，也可以不同。另外，优选绝缘层16不宽阔地覆盖图1所示的元件主体3的Y轴方向的两端面。是由于，需要在元件主体3的Y轴方向的两端面上形成外部电极6、8且与内部电极12连接。另外，本实施方式的外部电极6、8成为覆盖绝缘层延长部16a的结构。

内侧电介质层10的厚度td没有特别限定，优选为0.1μm～5.0μm。

内部电极层12的厚度te没有特别限定，优选为0.1μm～5.0μm。

外装区域11的厚度to没有特别限定，优选为0.1μm～40.0μm。

层叠陶瓷电容器的制造方法

接着，具体地说明作为本发明一实施方式的层叠陶瓷电容器2的制造方法。

首先，为了制造在烧成后构成图1所示的内侧电介质层10而成的内侧生坯片材10a及构成外侧电介质层而成的外侧生坯片材11a，准备内侧生坯片材用膏及外侧生坯片材用膏。

内侧生坯片材用膏及外侧生坯片材用膏通常由将陶瓷粉末和有机载体混炼而得到的有机溶剂系膏或水系膏构成。

作为陶瓷粉末的原料，可以从成为复合氧化物或氧化物的各种化合物、例如碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物、有机金属化合物等适当选择并混合使用。本实施方式中，陶瓷粉末的原料制成平均粒径为0.45μm以下、优选为0.1～0.3μm左右的粉体使用。此外，为了使内侧生坯片材极薄，优选使用比生坯片材厚度更细的粉体。

有机载体是将粘合剂溶解于有机溶剂中的物质。有机载体所使用的粘合剂没有特别限定，只要从乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛等通常的各种粘合剂适当选择即可。使用的有机溶剂也没有特别限定，只要从醇、丙酮、甲苯等各种有机溶剂适当选择即可。

另外，生坯片材用膏中，也可以根据需要含有选自各种分散剂、增塑剂、电介质、副成分化合物、玻璃粉、绝缘体等的添加物。

作为增塑剂，可示例邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸丁苄酯等邻苯二甲酸酯、己二酸、磷酸酯、二醇类等。

接着，为了制造在烧成后构成图1所示的内部电极层12A、12B而成的内部电极图案层12a，而准备内部电极层用膏。内部电极层用膏通过将由上述的各种导电性金属或合金构成的导电材料和上述的有机载体混炼而制备。

在使用Ni作为导电材料的情况下，也可以使用例如市售的使用CVD法、湿式化学还原法等制作的Ni的粉体。

在烧成后构成图1所示的外部电极6、8而成的外部电极用膏只要与上述的内部电极层用膏同样地制备即可。

使用上述中调整的内侧生坯片材用膏及内部电极层用膏，如图4所示，将内侧生坯片材10a和内部电极图案层12a交替层叠，制造内部层叠体13a。而且，在制造内部层叠体13a后，使用外侧生坯片材用膏形成外侧生坯片材11a，且沿层叠方向加压，得到生坯层叠体。

此外，作为生坯层叠体的制造方法，除了上述以外，也可以在外侧生坯片材11a上交替层叠规定数的直接内侧生坯片材10a和内部电极图案层12a，并沿层叠方向进行加压，得到生坯层叠体。

具体而言，首先，通过刮刀法等，在作为支承体的载片(例如PET膜)上形成内侧生坯片材10a。内侧生坯片材10a在形成于载片上之后干燥。

接着，如图4所示，在内侧生坯片材10a的表面上，使用内部电极层用膏形成内部电极图案层12a，得到具有内部电极图案层12a的内侧生坯片材10a。

此时，如图5Aa所示，在第n层上，形成内部电极图案层12a在Y轴方向上的间隙32，且形成X轴方向上连续的平坦的内部电极图案层12a。

接着，如图5Ab所示，在第n+1层上，也形成内部电极图案层12a在Y轴方向上的间隙32，且形成X轴方向上连续的平坦的内部电极图案层12a。此时，第n层和第n+1层内部电极图案层的间隙32以在作为层叠方向的Z轴方向上不重叠的方式形成。

这样，在将具有内部电极图案层12a的内侧生坯片材10a层叠多层，制造内部层叠体13a之后，在内部层叠体13a的上下使用外侧生坯片材用膏，形成适当张数的外侧生坯片材11a，沿层叠方向加压，得到生坯层叠体。

接着，沿着图5Aa、图5Ab、图6A、图6B的C1切面及C2切面，将生坯层叠体切断，得到生坯芯片。C1是与Y‐Z轴平面平行的切面，C2是与Z-X轴平面平行的切面。

如图5Aa所示，第n层中将内部电极图案层12a切断的C2切面的两相邻的C2切面将内部电极图案层12a的间隙32切断。另外，第n层中将内部电极图案层12a切断的C2切面在第n+1层将内部电极图案层12a的间隙32切断。

通过这种切断方法得到生坯芯片，由此，生坯芯片的第n层内部电极图案层12a在生坯芯片的C2切面上成为在一切面露出且在另一切面不露出的结构。另外，生坯芯片的第n+1层内部电极图案层12a在生坯芯片的C2切面上成为在内部电极图案层12a在第n层露出的一切面上，不露出内部电极图案层12a，且在内部电极图案层12a在第n层不露出的一切面上，露出内部电极图案层12a的结构。

另外，在生坯芯片的C1切面上，成为内部电极图案层12a在所有的层露出的结构。

另外，作为内部电极图案层12a的形成方法，没有特别限定，除了印刷法、转印法以外，也可以通过蒸镀、溅射等薄膜形成方法形成。

另外，也可以在内部电极图案层12a的间隙32形成高度差吸收层20。通过形成高度差吸收层20，在生坯片材10a的表面上内部电极图案层12a产生的高度差消失，有助于防止最终得到的陶瓷烧结体4的变形。

高度差吸收层20与例如内部电极图案层12a一样，通过印刷法等形成。高度差吸收层20含有与生坯片材10a同样的陶瓷粉末和有机载体，但为了与生坯片材10a不同而通过印刷形成，以易于印刷的方式进行调整。作为印刷法，可示例丝网印刷、凹版印刷等。

生坯芯片通过固化干燥将增塑剂除去而固化。固化干燥后的生坯芯片与介质及研磨液一起投入滚筒容器内，并利用卧式离心滚筒机等进行滚筒研磨。滚筒研磨后的生坯芯片利用水净洗并干燥。通过对干燥后的生坯芯片进行脱粘合剂工序、烧成工序、根据需要进行的退火工序，得到元件主体3。

脱粘合剂工序只要设为公知的条件即可，例如，只要将保持温度设为200℃～900℃即可。

本实施方式中，烧成工序及退火工序只要设为公知的条件即可，例如，烧成的保持温度为1100℃～1300℃，退火的保持温度为500℃～1100℃。

脱粘合剂工序、烧成工序及退火工序也可以连续进行，也可以独立进行。

烧成工序或退火工序之后，进行内部电极层的端部的绝缘处理。本实施方式中，通过在大气氛围下进行烧成，进行内部电极层的端部的绝缘处理，但优选在下述条件下进行。就绝缘处理条件而言，升温(降温)速度：10℃～5000℃/小时，保持温度：500℃～1000℃，氛围设为大气中。

对于上述那样得到的元件主体3的Y轴方向的两端面及/或Z轴方向的两端面，根据需要通过例如滚筒研磨或喷砂等实施端面研磨。

接着，通过在上述元件主体3的X轴方向的两端面涂布绝缘层用膏并进行烧附，形成绝缘层16，而得到图1及图2所示的陶瓷烧结体4。利用该绝缘层16，不仅提高绝缘性，而且耐湿性也良好。在涂布绝缘层用膏的情况下，膏不仅涂布于元件主体3的X轴方向的两端部，而且还涂布于元件主体3的Z轴方向的两端面上的X轴方向的两端部。

在利用玻璃构成绝缘层的情况下，该绝缘层用膏通过将例如上述的玻璃原料、以乙基纤维素为主成分的粘合剂、作为分散介质的萜品醇及丙酮利用混合机混炼而得到。

绝缘层用膏对元件主体3的涂布方法没有特别限定，例如可举出浸泡(dip)、印刷、涂布、蒸镀、溅射等，但从调整W1/W0或Mf/Mt的观点来看，优选通过浸泡涂布。

向元件主体3涂布绝缘层用膏，进行干燥、脱粘合剂处理、烧附，得到陶瓷烧结体4。

在烧附时进行液状化的玻璃成分通过毛细管现象容易进入从内侧电介质层10的端部到内部电极层12的端部的空隙中。因此，利用绝缘层16可靠地填满上述空隙，不仅提高绝缘性，而且耐湿性也良好。

对于上述那样得到的陶瓷烧结体4的Y轴方向的两端面及/或Z轴方向的两端面，根据需要通过例如滚筒研磨或喷砂等实施端面研磨。

接着，对烧付了绝缘层16的陶瓷烧结体的Y轴方向的两端面涂布外部电极用膏并进行烧附，形成外部电极6、8。对于外部电极6、8的形成，也可以在绝缘层16的形成之前进行，也可以在绝缘层16的形成后进行，也可以同时进行绝缘层16的形成，但优选在形成绝缘层16后进行。

另外，外部电极6、8的形成方法也没有特别限定，可以使用外部电极用膏的涂布/烧附、镀敷、蒸镀、溅射等适当的方法。

而且，根据需要在外部电极4表面上，通过镀敷等形成包覆层。

这样制造的本实施方式的层叠陶瓷电容器2通过焊接等安装于印刷基板上等，并用于各种电子设备等。

以往，将电介质层的一部分设为间隙部，因此，生坯片材的表面中、在烧成后成为间隙部的部分，形成沿着X轴方向以规定间隔不形成内部电极图案层的空白图案。

与之相对，本实施方式中，内部电极图案层沿着X轴方向连续形成，间隙部通过在元件主体上形成绝缘层而得到。因此，未形成用于形成间隙部的空白图案。因此，与现有的方法不同，在生坯片材上形成平坦的内部电极图案层的膜。因此，生坯片材的每单位面积的生坯芯片的取得个数能够比以往增加。

另外，本实施方式中，与以往不同，只要在切断生坯层叠体时不考虑空白图案即可，因此，与以往相比，改善切断成品率。

另外，以往存在如下问题，即，当层叠生坯片材时，空白图案部分的厚度比形成内部电极图案层的部分的厚度薄，在切断时，生坯芯片的切面附近弯曲。另外，以往在内部电极图案层的空白图案部分附近形成鼓起，因此，在内部电极层产生凹凸，通过层叠这些电极层，内部电极或生坯片材可能变形。与之相对，本实施方式中，未形成空白图案，也不会形成内部电极图案层的鼓起。

另外，本实施方式中，内部电极图案层为平坦的膜，不形成内部电极图案层的鼓起，且在间隙部附近，未产生内部电极图案层的渗出或磨擦，因此，可提高取得电容。元件主体越小，该效果越显著。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于上述任何实施方式，可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种改变。

例如，就内部电极图案层12a而言，除了图5Aa、图5Ab所示的图案以外，也可以如图5B所示，是具有格子状的内部电极图案层12a的间隙32的图案。

另外，本发明的层叠电子部件不限定于层叠陶瓷电容器，可以适用于其它层叠电子部件。作为其它层叠电子部件，可示例电介质层经由内部电极而层叠的所有的电子部件、例如带通滤波器、芯片电感、层叠三端子滤波器、压电元件、片式热敏电阻、片式压敏电阻器、片式电阻器、其它表面安装(SMD)片式电子部件等。

实施例

以下，基于更详细的实施例说明本发明，但本发明不限定于这些实施例。

实施例1

如下述，制作试样编号1～试样编号8的电容器试样，并进行弹性模量的测定以及耐热冲击性及声压的评价。

首先，将BaTiO₃系陶瓷粉末：100重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂：10重量份、作为增塑剂的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)：5重量份、作为溶剂的醇：100重量份，利用球磨机混合并膏化，得到内侧生坯片材用膏。

另外，与上述分开，将Ni粒子44.6重量份、萜品醇：52重量份、乙基纤维素：3重量份、苯并三唑：0.4重量份，利用三辊混炼并浆料化，制作内部电极层用膏。

使用上述中制作的内侧生坯片材用膏，在PET膜上以干燥后的厚度成为7μm的方式形成内侧生坯片材10a。接着，在内侧生坯片材10a上使用内部电极层用膏，以规定图案印刷内部电极图案层12a之后，从PET膜剥离片材，得到具有内部电极图案层12a的内侧生坯片材10a。

如图4所示，层叠具有内部电极图案层12a的内侧生坯片材10a，制造内部层叠体13a之后，对内部层叠体13a的上下使用外侧生坯片材用膏，形成适当张数的外侧生坯片材11a，并沿层叠方向加压粘接，得到生坯层叠体。外侧生坯片材用膏通过与内侧生坯片材用膏同样的方法得到。

接着，如图5Aa、图5Ab、图6A、图6B所示，将生坯层叠体沿着C1切面及C2切面切断，得到生坯芯片。

接着，对得到的生坯芯片按照下述条件进行脱粘合剂处理、烧成及退火，得到元件主体3。

脱粘合剂处理条件设为升温速度：60℃/小时、保持温度：260℃、温度保持时间：8小时、氛围：空气中。

烧成条件设为升温速度：200℃/小时、保持温度：1000℃～1200℃，且将温度保持时间设为2小时。冷却速度设为200℃/小时。此外，氛围气体设为加湿的N₂+H₂混合气体。

退火条件设为升温速度：200℃/小时、保持温度：500℃～1000℃、温度保持时间：2小时、冷却速度：200℃/小时、氛围气体：加湿的N₂气。

此外，烧成及退火时的氛围气体的加湿中使用润湿剂。

接着，进行内部电极层的端部的绝缘处理。

接着，将表1所示的组成及软化点的玻璃粉末、以乙基纤维素为主成分的粘合剂和作为分散介质的萜品醇及丙酮利用混合机混炼，制备绝缘层用膏。

将绝缘层用膏通过浸泡涂布于元件主体3的X轴方向的端面的整个面、Y轴方向的端面的X轴方向的端部和Z轴方向的端面的X轴方向的端部后，进行干燥，对得到的芯片使用皮带传送炉进行脱粘合剂处理、烧附，在元件主体3上形成绝缘层16，得到陶瓷烧结体4。绝缘层用膏的干燥、脱粘合剂处理、烧附条件如以下。

干燥

温度：180℃

脱粘合剂处理

升温速度：1000℃/小时

保持温度：500℃

温度保持时间：0.25小时

氛围：空气中

烧附

升温速度：700℃/小时

保持温度：700℃～1000℃

温度保持时间：0.5小时

氛围：加湿的N₂气

通过滚筒处理研磨得到的陶瓷烧结体4的Y轴方向的端面。

接着，将平均粒径0.4μm的球状的Cu粒子、片状的Cu粉的混合物100重量份、有机载体(将乙基纤维素树脂5重量份溶解于丁基卡必醇95重量份的载体)30重量份及丁基卡必醇6重量份进行混炼，得到膏化的外部电极用膏。

将得到的外部电极用膏转印至陶瓷烧结体4的Y轴方向的端面，在N₂氛围下以850℃烧成10分钟，形成外部电极6、8，得到层叠陶瓷电容器2。

如上述制造的电容器试样(层叠陶瓷电容器2)的大小为3.2×2.5×1.5mm，内侧电介质层10为10层。此外，内侧电介质层10的厚度为5.0μm，内部电极层12的厚度约为1.2μm，由绝缘层16构成的间隙部的X轴方向的宽度Wgap约为20.0μm。

通过下述的方法测定或评价得到的电容器试样等。

＜弹性模量＞

就弹性模量而言，对电容器试样的形成有绝缘层的X轴方向的端面，通过纳米压痕进行压入深度试验进行测定。将结果在表2中表示。

具体的方法如下。此外，压入试验装置中使用了ENT-2100(Elionix制造)。

(1)首先，在将电容器试样的X轴方向的端面朝上的状态下设置于样品台上，利用热蜡固定。

(2)接着，使金刚石压头位于电容器试样的X轴方向的端面的中央，在压入最大负载为500mN的测定条件进行压入试验。

＜耐热冲击性＞

对于100个电容器试样，以10cm/sec的速度浸渍于250℃的熔融焊料中，10秒钟后，以10cm/sec拉出，将该动作重复进行10次后，测定绝缘电阻，调查短路不良率。将结果在表2中表示。将250℃下的短路不良率为0％的情况判断为良好。

＜声压＞

使用FAV‐3简易型消声箱(国洋电气工业制造)、信号产生器、确认用的示波器及解析软件DS‐0221(小野测器制造)，在消声箱内放入安装有麦克风及电容器试样的电路基板，在将样品距离麦克风5cm配置的状态下，利用信号产生器，在频率：1kHz、0.5kHz刻度、DC偏置：20V的发送条件下施加交流电压，在2～4kHz之间，测定电路基板中产生的声压。将结果在表2中表示。此外，作为声压的评价基准，将低于40dB判断为更良好，将40dB以上且低于50dB判断为良好。可判断为声压越低，越降低噪声。

【表1】

表1

【表2】

表2

与弹性模量为10GPa的情况(试样编号1)相比，可确认到在弹性模量超过10GPa超且低于180GPa的情况下(试样编号2～试样编号6)，耐热冲击性良好。可确认到在弹性模量为10GPa的情况下，弹性的影响过强，不能承受热冲击，而产生裂缝或短路。

与弹性模量为180GPa以上的情况(试样编号7及试样编号8)相比，可确认到在弹性模量超过10GPa超且低于180GPa的情况下(试样编号2～试样编号6)，声压良好，可降低噪声。

实施例2

除了将绝缘层用膏的涂布方法设为如下以外，与实施例1同样地制作试样编号9～试样编号16的电容器试样，并进行弹性模量及沿着绝缘层延长部16a的X轴的宽度W1相对于沿着元件主体3的X轴的宽度W0的比(W1/W0)的测定以及耐热冲击性及声压的评价。将结果在表3中表示。此外，试样编号9～试样编号16的弹性模量的测定以及耐热冲击性及声压的评价与实施例1同样地进行。W1/W0的测定方法如后述。

将屏蔽用膏通过浸泡涂布于元件主体3的Y轴方向的端面的X轴方向的中央部和Z轴方向的端面的X轴方向的中央部。然后，将绝缘层用膏通过浸泡涂布于元件主体3的X轴方向的端面的整个面、Y轴方向的端面的X轴方向的端部和Z轴方向的端面的X轴方向的端部。将此时的元件主体3的降低时间设为一定(30秒钟)，调节绝缘层用膏的X轴方向的厚度，由此，调节W1。

＜W1/W0＞

电容器试样以将Y轴方向的端面朝下竖立的方式进行树脂填埋，将另一端面沿着层叠陶瓷电容器2的Y轴方向进行研磨，得到元件主体3的Y轴方向的长度成为1/2L0的研磨截面。接着，对该研磨截面进行离子研磨，除去因研磨引起的底切(undercut)。这样，得到观察用的截面。

接着，在截面上测定图2所示的沿着元件主体的X轴的宽度W0及沿着绝缘层延长部的X轴的宽度W1。宽度的测定中使用了数码显微镜(Keyence株式会社制造VHX显微镜)，并以5000倍透镜进行观察及测定。

对一个试样测定两个绝缘层16的W0，对于一个试样，在绝缘层16的角的4个部位测定W1。对30个电容器试样进行该作业，求得W1/W0的平均。将结果在表3中表示。但是，对绝缘层缺损的部位不进行计数。

【表3】

表3

与没有绝缘层延长部的情况(试样编号9)相比，可确认到在具有绝缘层延长部的情况下(试样编号10～试样编号16)，声压良好。认为这是由于具有绝缘层延长部，由此，进一步减少电致伸缩引起的结构缺陷。

另外，与没有绝缘层延长部的情况(试样编号9)、绝缘层延长部为1/50的情况(试样编号10)或W1/W0为1/2的情况(试样编号16)相比，可确认到具有绝缘层延长部且1/30≦W1/W0＜1/2(试样编号11～试样编号15)中，声压特别良好。认为当将W1/W0设为1/2时，成为一绝缘层延长部和另一绝缘层延长部连接的结构，由于包覆X轴方向的端面的绝缘层变薄，而降低电致伸缩的缓和效果。

实施例3

除了将绝缘层用膏的涂布方法设为如下以外，与实施例1同样地制作试样编号17～试样编号22的电容器试样，并进行弹性模量、W1/W0及距元件主体3的Z轴方向的端面的绝缘层16中的Z轴方向的最大厚度Mf相对于距元件主体3的X轴方向的端面的绝缘层16中的X轴方向的最大厚度Mt的比(Mf/Mt)的测定以及耐热冲击性、声压及粘固强度的评价。将结果在表4中表示。此外，试样编号17～试样编号22的弹性模量的测定以及耐热冲击性及声压的评价与实施例1同样地进行。Mf/Mt的测定方法和粘固强度的评价方法如后述。

将屏蔽用膏通过浸泡涂布于元件主体3的Y轴方向的端面的X轴方向的中央部和Z轴方向的端面的X轴方向的中央部。然后，将绝缘层用膏通过浸泡涂布于元件主体3的X轴方向的端面的整个面、Y轴方向的端面的X轴方向的端部和Z轴方向的端面的X轴方向的端部。通过调节此时的元件主体3的绝缘层用膏的X轴方向的厚度、元件主体3的浸泡时间(降下时间)及浸泡次数，而调节Mt。

＜Mf/Mt＞

电容器试样以将Y轴方向的端面朝下竖立的方式进行树脂填埋，将另一端面沿着层叠陶瓷电容器的Y轴方向进行研磨，得到元件主体的Y轴方向的长度成为1/2L0的研磨截面。接着，对该研磨截面进行离子研磨，除去因研磨引起的底切(undercut)。这样，得到观察用的截面。

接着，在截面上测定图3所示的距元件主体的Z轴方向的端面的绝缘层中的Z轴方向的最大厚度Mf及距元件主体的X轴方向的端面的绝缘层中的X轴方向的最大厚度Mt。宽度的测定中使用了数码显微镜(Keyence株式会社制造VHX显微镜)，并以5000倍透镜进行观察及测定。

对于一个试样，在绝缘层16的角的4个部位测定Mf。如图3A所示，在一绝缘层16的截面上的一个部位出现凸状部位的情况下，Mt测定该1个部位，并作为相同的绝缘层的两个部位的Mf各自的分母求得Mf/Mt。另外，如图3B所示，在一绝缘层16的截面上的两个部位出现凸状部位的情况下，Mt测定两个部位，采用具有厚度更厚的一方，并以采用的一凸状部位的Mf为分子求得Mf/Mt。

对于形成于一个电容器试样的两个绝缘层分别求得Mf/Mt。对30个电容器试样进行该作业，求得平均。将结果在表4中表示。但是，对绝缘层缺损的部位不进行计数。

＜粘固强度测定＞

粘固强度试验中，如图7所示，在将电容器试样102安装于电路基板104的状态下，使超硬的加压夹具106以30mm/min的速度向电容器试样102的X轴方向的端面移动，利用加压夹具106，从箭头P1方向对电容器试样102加压。此时，根据在10N的负载下电容器试样102是否破坏，评价粘固强度。对100个电容器试样进行试验。将结果在表4中表示。作为评价基准，将粘固强度的不良率低于10％设为更良好，将10％以上且低于15％设为良好。此外，本实施例的电容器试样102的内部结构与图1及图2所示的层叠陶瓷电容器2相同。

【表4】

表4

与Mf/Mt为0.1的情况(试样编号17)相比，可确认到在Mf/Mt比0.1大的情况下(试样编号18～试样编号22)，声压良好。认为这是由于，与Mf/Mt为0.1的情况相比，在Mf/Mt比0.1大的情况下，绝缘层延长部充分包覆至元件主体的Z轴方向的端面，由此，可以防止结构缺陷。因此，认为与Mf/Mt为0.1的情况相比，在Mf/Mt比0.1大的情况下，可降低噪声。

与Mf/Mt为2.5的情况(试样编号22)相比，可确认到在Mf/Mt低于2.5的情况下(试样编号17～21)，粘固强度良好。因此，认为与Mf/Mt为2.5的情况(试样编号22)相比，在Mf/Mt低于2.5的情况下(试样编号17～21)，安装时的焊料附着性良好。

实施例4

将构成绝缘层的成分设为表5所示的成分。在绝缘层为树脂(试样编号24)的情况下，不仅绝缘层用膏，而且将双酚型环氧树脂涂布于X轴方向的端面的整个面、Y轴方向的端面的X轴方向的端部和Z轴方向的端面的X轴方向的端部，仅进行180℃的干燥，不进行脱粘合剂处理和烧附。在绝缘层为陶瓷的情况下(试样编号25)，使用了不仅包含玻璃、而且包含陶瓷的绝缘层用膏。绝缘层为玻璃的情况下(试样编号23)，将烧附时的保持温度设为700℃，在绝缘层为陶瓷的情况下(试样编号25)，将烧附的保持时间设为1000℃。除了以上的点以外，与实施例1同样地制作试样编号23～试样编号25的电容器试样，进行弹性模量、W1/W0及Mf/Mt的测定以及耐热冲击性、声压及粘固强度的评价。将结果在表5中表示。此外，试样编号23～试样编号25的弹性模量、W1/W2及Mf/Mt的测定以及耐热冲击性、声压及粘固强度的评价与实施例1～实施例3同样地进行。

【表5】

表5

可确认到在绝缘层为玻璃的情况下(试样编号23)，耐热冲击性、声压及粘固强度全部良好。另外，与绝缘层为树脂的情况(试样编号24)相比，在绝缘层为玻璃的情况下(试样编号23)，粘固强度良好。另外，与绝缘层为陶瓷的情况(试样编号25)相比，在绝缘层为玻璃的情况下(试样编号23)，声压及粘固强度良好。认为这是由于玻璃与元件主体的密合性比树脂或陶瓷与元件主体的密合性优异。

实施例5

除了将玻璃粉末的组成及软化点设为表6所示的组成且将烧附时的保持温度设为700℃以外，与实施例1同样地制作试样编号26～试样编号30的电容器试样，并进行弹性模量、W1/W0及Mf/Mt的测定以及耐热冲击性、声压、粘固强度及耐镀敷性的评价。将结果在表7中表示。此外，试样编号26～试样编号30的弹性模量、W1/W0及Mf/Mt的测定以及耐热冲击性、声压及粘固强度的评价与实施例1～实施例3同样地进行。耐镀敷性的评价方法如下。另外，表6的试样编号26～试样编号30的玻璃粉末中的BaO、SiO₂、Na₂O及Bi₂O₃的组成中，合计未成为100质量％，这是由于玻璃粉末包含BaO、SiO₂、Na₂O及Bi₂O₃以外的微少成分。

＜耐镀敷性＞

将电容器试样在镀Ni液中以浸渍温度50℃、浸渍时间120min进行镀Ni，然后，在镀Sn液中以浸渍温度25℃、浸渍时间80min进行镀Sn，测定绝缘电阻，并调查短路不良率。对100个电容器试样进行上述试验。将结果在表7中表示。将短路不良率为0％的情况判断为良好。

【表6】

表6

【表7】

表7

与含有5质量％以上的Na₂O或Bi₂O₃的情况(试样编号26～28)相比，可确认到在分别含有低于5质量％的Na₂O及Bi₂O₃的情况下(试样编号29及试样编号30)，耐镀敷性良好。

产业上的可利用性

如以上，本发明的层叠陶瓷电子部件作为大多以小型高电容使用的笔记本电脑或智能手机所使用的电子部件是有用的。

Claims

1.一种层叠电子部件，其特征在于，

具备沿着第三轴的方向交替层叠有与包含第一轴及第二轴的平面实质上平行的内部电极层和电介质层的元件主体，

在所述元件主体的所述第一轴的方向上相互相对的一对侧面上分别具备绝缘层，

所述绝缘层的弹性模量为12GPa以上且140GPa以下。

2.根据权利要求1所述的层叠电子部件，其特征在于，

所述绝缘层一体地具有绝缘层延长部，该绝缘层延长部覆盖在所述元件主体的所述第三轴的方向上相互相对的主面的一部分，

所述外部电极覆盖所述绝缘层延长部的至少一部分。

3.根据权利要求2所述的层叠电子部件，其特征在于，

在将所述元件主体的沿着所述第一轴的宽度设为W0，

W1/W0满足下述式(1)，

1/30≦W1/W0＜1/2 (1)。

4.根据权利要求2或3所述的层叠电子部件，其特征在于，

在将距所述元件主体的所述主面的所述绝缘层在所述第三轴方向的最大厚度设为Mf，

将距所述元件主体的所述侧面的所述绝缘层在所述第一轴方向的最大厚度设为Mt的情况下，

Mf/Mt满足下述式(2)，

0.5≦Mf/Mt≦2.0 (2)。

5.根据权利要求1或2所述的层叠电子部件，其特征在于，

所述绝缘层由玻璃成分构成。

6.根据权利要求1或2所述的层叠电子部件，其特征在于，

所述绝缘层包含分别低于5质量％的Bi₂O₃及Na₂O。