JP2000049035A

JP2000049035A - 積層セラミックコンデンサ

Info

Publication number: JP2000049035A
Application number: JP10215162A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Uchi; 一隆内
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】素子を小型化した場合も、切断時において内
部電極層間のグリーンシートによって十分に切断応力が
吸収され、ヒビを発生させることがない積層セラミック
コンデンサを提供する。【解決手段】複数の矩形状誘電体磁器層１ａ〜１ｅの
積層体の誘電体磁器層１ａ〜１ｅ間に、交互に第１内部
電極層２ａ、２ｃ及び第２内部電極層２ｂ、２ｄを配置
するとともに、前記積層体１の一方の端部に前記第１内
部電極層２ａ、２ｃに接続する外部端子電極３を、他方
の端部に前記第２内部電極層２ｂ、２ｄに接続する外部
端子電極４を夫々形成して成る積層セラミックコンデン
サである。そして、前記複数の一方の内部電極層２ａ、
２ｃは、一方の外部端子電極３に、該外部端子電極３が
形成される積層体１端部の両側の２つの角部Ｗ、Ｚに各
々分かれて延出して接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は積層セラミックコン
デンサの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、積層セラミックコンデンサは、誘
電体磁器層と内部電極層とが交互に積層された積層体
と、該積層体の一対の端部に形成された外部端子電極と
から構成されていた。

【０００３】積層体は、図４（ａ）に示す第１内部電極
層４２ａとなる導体膜が形成された矩形状誘電体磁器層
となる誘電体グリーンシート４１ａと、図４（ｂ）に示
す第２内部電極層４２ｂとなる導体膜が形成された矩形
状誘電体磁器層となる誘電体グリーンシート４１ｂとを
交互に積層し、一体的に焼成して構成されている。

【０００４】第１内部電極層４２ａは、誘電体磁器層４
１ａの一方の端縁（積層体の一方の端部）に全電極幅に
渡って延出されている。また、第２内部電極層４２ｂ
は、誘電体磁器層４１ｂの他方の端縁（積層体の他方の
端部）に全電極幅に渡って延出されている。

【０００５】また、別の従来の内部電極層の形状は、図
５（ａ）〜図５（ｄ）に示すように、４層の誘電体磁器
層となるグリーンシートが１組に用いられていた。第１
内部電極層５２ａ、５２ｃとなる導体膜が形成された矩
形状誘電体磁器層５１ａ、５１ｃとなる誘電体グリーン
シートは、例えば、図５（ａ）、（ｃ）に示す、誘電体
磁器層５１ａ、５１ｃの一方の端縁となる部位に、電極
幅に比較して小さい電極幅の延出導体膜５３ａ、５３ｃ
を介して延出されている。

【０００６】また、第２内部電極層５２ｂ、５２ｄとな
る導体膜が形成された矩形状誘電体磁器層５１ｂ、５１
ｄとなる誘電体グリーンシートは、例えば、図５
（ｂ）、（ｄ）に示す誘電体磁器層５１ｂ、５１ｄの他
方の端縁となる部位に、電極幅に比較して小さい幅の延
出導体膜５３ｂ、５３ｄを介して延出されている。

【０００７】この図４（ａ）（ｂ）や図５（ａ）〜
（ｄ）に示す第１内部電極層となる導体膜を形成した誘
電体グリーンシート、第２内部電極層となる導体膜を形
成した誘電体グリーンシートを交互に複数積層し、さら
に、例えば最上層に誘電体グリーンシートを積層し、こ
れらの複数の誘電体グリーンシートを積層し、圧着し、
所定形状に裁断した後、焼成して、積層体を形成する。
そして、積層体の一対の端面に、各々第１及び第２外部
端子電極を被着形成する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の製造方法におい
て、図４（ａ）（ｂ）に示す内部電極層を形成した誘電
体グリーンシートを積層し、この未焼成状態の積層グリ
ーンシートを切断する。

【０００９】そして、一対の端面に相当する辺を切断し
た時、この端面に内部電極層４２ａ、４２ｂとなる導体
膜が電極幅の略全幅に渡って露出することになるため、
切断の応力が大きくなってしまう。この結果、誘電体磁
器層４１ａ、４１ｂとなるグリーンシートにヒビが入り
やすくなる。

【００１０】ここでグリーンシートが比較的厚い場合に
は、グリーンシートでこの応力を吸収することができ
る。しかし、グリーンシートの厚みが数１０μｍ程度の
薄い場合、また、シートの積層枚数が多い場合などは、
ヒビの発生が顕著となる。このヒビの発生ために積層セ
ラミックコンデンサの信頼性は大きく低下するという問
題点があった。

【００１１】また、図５（ａ）〜（ｄ）に示すグリーン
シートを積層した場合には、積層体の端面から内部電極
層が露出する幅（延出導体膜５３ａ〜５３ｄの幅）が小
さくなるため、未焼成状態の積層グリーンシートを切断
した際には、誘電体グリーンシートによって十分に切断
応力が吸収され、ヒビを発生させることがない。しか
し、内部電極層５２ａ〜５２ｄと外部端子電極との間の
十分な接続強度及び安定した接続を得るためには、内部
電極層５２ａ〜５２ｄから外部端子電極に延出する導体
膜の幅を０．２ｍｍ以上にする必要がある。

【００１２】また、積層体の一対の端面を含む端部に外
部端子電極を形成した時、積層体の側面部分で一方側の
外部端子電極が他方側の内部電極層に短絡しないよう
に、また、他方側の外部端子電極が一方側の内部電極層
に短絡しないように、積層体の側面両側端部、すなわ
ち、平面的に内部電極層が存在していない周囲部（以
下、サイドマージン部）をそれぞれ０．０６ｍｍ以上設
ける必要がある。

【００１３】このため、素子が小型化した場合、例えば
素子の幅方向の寸法（以下、Ｗ寸）が０．５ｍｍ（１０
０５形）の場合は、積層方向に互いに隣合う２つの内部
電極層が、切断時の切断面において積層方向に互いに重
なり合わないようにするのは困難になるという問題点が
あった。

【００１４】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、誘電体磁器層の端部に付近
でのヒビの発生がなく、また、素子が小型化しても内部
電極層と外部端子電極との安定した接続を得ることがで
きる積層セラミックコンデンサを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の矩形状
誘電体磁器層から成る積層体の誘電体磁器層間に、交互
に第１内部電極層及び第２内部電極層を配置するととも
に、前記積層体の一方端部に前記第１内部電極層に接続
する第１外部端子電極を、他方端部に前記第２内部電極
層に接続する第２外部端子電極を夫々形成して成る積層
セラミックコンデンサにおいて、前記第１、第２内部電
極層の各々は、積層体端部の２つの角部に振り分けられ
て、第１、第２外部端子電極に接続されていることを特
徴とする積層セラミックコンデンサである。

【００１６】

【作用】本発明では、前記複数の一方の内部電極層は、
一方の外部端子電極に、該外部端子電極が形成される積
層体端部の両側の２つの角部に各々分かれて延出して接
続されている。即ち、未焼成状態のグリーンシート上に
配置された内部電極層となる導体膜から延出する導体膜
は、素子形状の角部になる位置に延出し、当該角部を構
成する２つの辺に振り分けられることになる。

【００１７】従って、内部電極層が形成されたグリーン
シートを積層・圧着し、積層グリーンシートを所定形状
に切断するにあたり、切断すべき辺に位置する延出導体
膜の幅は、実際の導体幅に比較して小さくなり、これに
伴い切断時に発生する誘電体グリーンシートに及ぶ切断
応力が小さくなり、誘電体グリーンシートに発生するヒ
ビを有効に抑えることができる。

【００１８】しかも、一方の複数の内部電極層において
は、積層体の一方端面の２つの両端の角部に分けて配置
されることから、積層体の厚み方向で１つの角部付近に
配置される延出導体膜の積層数が半減することからも、
この部分を切断した場合に誘電体グリーンシートに発生
する切断応力を小さくすることができる。

【００１９】また、素子の形状を小型化しても、誘電体
磁器層の長辺側端辺と内部電極層の長辺側端辺との間隔
であるサイドマージン部を設け、しかも、サイドマージ
ン部の大きさとは無関係に内部電極層から延出導体膜を
形成することができる。

【００２０】している。即ち、外部端子電極と延出導体
膜との接続部分が、積層体の一方の端面とこの端面と接
する側面との２つの面で接続されることになる。従っ
て、外部端子電極と延出導体膜との接続幅は、延出導体
膜の実際に幅に比較して広く設定することができる。こ
のため、内部電極層と外部端子電極との接続が安定化
し、接続部分における抵抗成分を小さくすることがで
き、等価直列抵抗（ＥＳＲ）を小さくし、Ｑ値を大きく
することが可能になる。

【００２１】尚、積層体の角部に内部電極層の延出導体
膜が露出することになるため、誘電体グリーンシートを
積層し、切断した時の４つの角部を目視することによ
り、誘電体グリーンシートの積層ずれや内部電極層の印
刷ずれなどに起因する位置ずれを検出することができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の積層セラミックコ
ンデンサを図面に基づいて詳説する。

【００２３】図１は、本発明の積層セラミックコンデン
サ１０を示す外観斜視図であり、図２は積層セラミック
コンデンサ１０の積層体の外観斜視図であり、図３
（ａ）〜図３（ｄ）は、内部電極層を形成した１素子相
当分のシートの概略平面図である。

【００２４】積層セラミックコンデンサ１０は、積層体
１と該積層体１の一対の端面を含む端部に形成した第１
外部端子電極３、第２外部端子電極４とから構成されて
いる。

【００２５】この積層体１は、複数の誘電体磁器層１
ａ、１ｂ・・・が積層され、しかも、その誘電体磁器層
１ａ、１ｂ・・・の層間に４種類の内部電極層２ａ〜２
ｄが配置されて構成されている。

【００２６】各誘電体磁器層１ａ、１ｂ・・・は、チタ
ン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムなどの誘電体材
料から成り、矩形状となっている。また、第１内部電極
層〜第４内部電極層２ａ〜２ｄは、ＰｄまたはＡｇ−Ｐ
ｄ合金などの貴金属材料あるいはＮｉなどの卑金属材料
からなり、例えば矩形状の誘電体磁器層１ａ〜１ｄ上の
外周部分にマージン部（空白領域）を有するように概略
矩形状に形成され、さらに、概略矩形状の内部電極層２
ａ〜２ｄから誘電体磁器層の角部に延出する延出導体膜
２１ａ〜２１ｄを有している。

【００２７】例えば、図３（ａ）に示すように、誘電体
磁器層１ａとなる１素子あたりのグリーンシート上に、
第１の内部電極層２ａとなる導体膜が配置されている。
尚、この第１の内部電極層２ａから誘電体磁器層１ａの
角部に延出する導体膜２１ａは、図中右上隅の角部Ｗに
延出されている。

【００２８】また、図３（ｂ）に示すように、誘電体磁
器層１ｂとなる１素子あたりのグリーンシート上に、第
２の内部電極層２ｂとなる導体膜が配置されている。
尚、この第２の内部電極層２ｂから誘電体磁器層１ｂの
角部に延出する導体膜２１ｂは、図中左上隅の角部Ｘに
延出されている。

【００２９】また、図３（ｃ）に示すように、誘電体磁
器層１ｃとなる１素子あたりのグリーンシート上に、第
３の内部電極層２ｃとなる導体膜が配置されている。
尚、この第３の内部電極層２ｃから誘電体磁器層１ｃの
角部に延出する導体膜２１ｃは、図中右下隅の角部Ｚに
延出されている。

【００３０】また、図３（ｄ）に示すように、誘電体磁
器層１ｄとなる１素子あたりのグリーンシート上に、第
４の内部電極層２ｄとなる導体膜が配置されている。
尚、この第４の内部電極層２ｄから誘電体磁器層１ｄの
角部に延出する導体膜２１ｄは、図中左下隅の角部Ｙに
延出されている。

【００３１】このような図３（ａ）〜（ｄ）の１素子あ
たりのグリーンシートを積層し、さらに、最外面に内部
電極層等を形成していないグリーンシートを積層した状
態が図２の積層体１となる。

【００３２】即ち、複数の第１の内部電極層２ａ・・
は、延出導体膜２１ａを介して積層体１の角部Ｗより外
部延出し、複数の第２の内部電極層２ｂ・・は、延出導
体膜２１ｂを介して積層体１の角部Ｘより外部延出し、
複数の第３の内部電極層２ｃ・・は、延出導体膜２１ｃ
を介して積層体１の角部Ｚより外部延出し、複数の第４
の内部電極層２ｄ・・は、延出導体膜２１ｄを介して積
層体１の角部Ｙより外部延出することになる。

【００３３】このような積層体１の一対の端部に第１外
部端子電極３、第２外部端子電極４が形成されている。
第１外部端子電極３、第２外部端子電極４は、例えばＡ
ｇ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ｃｕなどの厚膜下地導体膜と、該
下地導体膜上に形成された半田接合可能なメッキ層とか
ら構成されている。

【００３４】第１外部端子電極３は、角部Ｗ、Ｚに囲ま
れた端面及びその端面と接する両側面、上下面の一部に
形成されている。即ち、角部Ｗに露出する第１内部電極
層２ａの延出導体膜２１ａを、角部Ｚに露出する第３内
部電極層２ｃの延出導体膜２１ｃを包含するように形成
されている。

【００３５】第２外部端子電極４は、角部Ｘ、Ｙに囲ま
れた端面及びその端面と接する両側面、上下面の一部に
形成されている。即ち、角部Ｘに露出する第２内部電極
層２ｂの延出導体膜２１ｂを、角部Ｙに露出する第４内
部電極層２ｄの延出導体膜２１ｄを包含するように形成
されている。

【００３６】これにより、第１内部電極層２ａと第３内
部電極層２ｃは、夫々第１外部端子電極３に電気的に接
続する。また、第２内部電極層２ｂと第４内部電極層２
ｄは、夫々第２外部端子電極４に電気的に接続する。

【００３７】従って、第１及び第３内部電極層２ａ、２
ｃと第２及び第４内部電極層２ｂ、２ｄとの対抗部分で
発生する容量成分が合成されて、第１外部端子電極３と
第２外部端子電極４との間により導出されることにな
る。

【００３８】上記構成の積層セラミックコンデンサ１０
はつぎのように作製する。

【００３９】まず、まず誘電体磁器層１ａ、１ｂ、・・
・となる誘電体グリーンシートを用意する。誘電体グリ
ーンシートは、所定誘電体材料のスリップ材をドクター
ブレード法により成型し、複数の素子が抽出できる程度
の大きさにテープ成型されて形成される。

【００４０】このグリーンシートには、１素子あたり図
３（ａ）〜図３（ｄ）に示す内部電極層２ａ〜２ｄ及び
延出導体膜２１ａ〜２１ｄとなる導体膜が形成された４
種類のグリーンシートを形成し、また、導体膜が形成さ
れていないグリーンシートを用意する。

【００４１】内部電極層２ａ〜２ｄ及び延出導体膜２１
ａ〜２１ｄとなる導体膜は、例えば、Ａｇ−Ｐｄ合金な
どを主成分とする導電性ペーストを所定形状に印刷し、
乾燥して形成する。

【００４２】このようなグリーンシートは、積層順序を
考慮して積層し、一体的に圧着する。

【００４３】例えば、下側から、図３（ｄ）に示す第４
グリーンシート、図３（ｃ）に示す第３グリーンシー
ト、図３（ｂ）に示す第２グリーンシート、図３（ｂ）
に示す第１グリーンシート、第４グリーンシート、第３
グリーンシート、第２グリーンシート、第１グリーンシ
ート・・・・・内部電極層を形成していないグリーンシ
ートの順である。尚、第１のグリーンシートと第３のグ
リーンシートとを、また、第２のグリーンシートと第４
のグリーンシートとを夫々入れ換えても構わない。

【００４４】次に、上述の未焼成状態の積層したグリー
ンシートを各素子の形状に応じて切断する。これによ
り、図２に示すように、未焼成状態の積層体の角部Ｗか
らは、第１内部電極層２ａの延出導体膜２１ａが、角部
Ｘからは、第２内部電極層２ｂの延出導体膜２１ｂが、
角部Ｙからは、第４内部電極層２ｄの延出導体膜２１ｄ
が、角部Ｚからは、第３内部電極層２ｃの延出導体膜２
１ｃが夫々延出することになる。

【００４５】次いでこの未焼成状態積層体を所定の雰囲
気、温度で焼成し、内部電極層２ａ〜２ｂおよび複数の
誘電体磁器層１ａ、１ｂ・・・の誘電体セラミックスと
の一体焼結体が得られる。その後、各内部電極層２ａ〜
２ｄの延出導体膜２１ａ〜２１ｄが安定して外部に露出
できるようにバレル研磨処理を行う。

【００４６】次いでこの積層体１の一対の両端部、即
ち、角部Ｗ、Ｚを含む端部に第１外部端子電極３を形成
し、角部Ｘ、Ｙを含む端部に第２外部端子電極４を形成
する。

【００４７】外部端子電極３、４は、Ａｇ系（Ａｇまた
はＡｇ−Ｐｄ合金など）導電性ペーストの焼き付けによ
り、厚膜下地導体膜を形成し、さらにその表面に半田食
われが生じ難い材料からなるＮｉメッキ層、このメッキ
層の上にＳｎまたはＳｎ−Ｐｂ合金などの材料からなる
メッキ層を形成する。

【００４８】以上のように、本発明においては、４種類
の内部電極層２ａ〜２ｄは、各々誘電体磁器層１ａ〜１
ｄ等を積層した積層体の角部Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに分かれて
導出されている。即ち、第１外部端子電極３に接続する
第１内部電極層２ａ及び第３内部電極層２ｃは、夫々第
１外部端子電極３の両端部側の角部Ｗ、Ｚに夫々振り分
けられて接続されている。また、第２外部端子電極４に
接続する第２内部電極層２ｂ及び第４内部電極層２ｄ
は、夫々第２外部端子電極４の両端部側の角部Ｘ、Ｙに
夫々振り分けられて接続されている。

【００４９】従って、一方の外部端子電極、例えば第１
外部端子電極３に接続する第１内部電極層２ａ、第３内
部電極層２ｃの延出導体膜２１ａ、２１ｃとが、積層体
１の平面状態で重なり合うことがない。

【００５０】これにより、複数のグリーンシートを積層
し、圧着した時には、内部電極層２ａ〜２ｄの周囲での
磁器密度分布のばらつきを抑え、未焼成状態グリーンシ
ートの積層や焼成で発生する誘電体磁器層１ａ〜１ｄ剥
離を有効に防止できる。

【００５１】同時に、一方の複数の内部電極層（第１及
び第３内部電極層２ａ、２ｃ）においては、積層体１の
一方端面の２つの両端の角部に分けて配置されることか
ら、積層体の厚み方向で１つの角部ＷやＺ付近に配置さ
れる延出導体膜２１ａ、２１ｃの積層数が半減すること
からも、この部分を切断した場合に誘電体グリーンシー
トに発生する切断応力を小さくすることができる。

【００５２】しかも、第１及び第３内部電極層２ａ、２
ｃの延出導体膜２１ａ、２１ｃが、第１外部端子電極３
が形成された端面と側面との２つ面に渡って形成されて
いる。

【００５３】従って、積層体１の端面を形成すべく積層
グリーンシートを切断しても、２つの部位に振り分けら
れ、さらに、１つの延出導体膜が２つの面に分けられて
いるため、積層グリーンシートを所定形状に切断するに
あたり、切断すべき辺に位置する延出導体膜の幅は、実
際の導体幅に比較して小さくなり、これに伴い切断時に
発生する誘電体グリーンシートに及ぶ切断応力が小さく
なり、誘電体グリーンシートに発生するヒビを有効に抑
えることができる。

【００５４】また、素子の形状を小型化しても、誘電体
磁器層の長辺側端辺と内部電極層の長辺側端辺との間隔
であるサイドマージン部を設け、しかも、サイドマージ
ン部の大きさとは無関係に内部電極層から延出導体膜を
形成することができる。

【００５５】また、延出導体膜２１ａ〜２１ｄは、積層
体１の一方の端面とこの端面と接する側面との２つの面
で、第１外部端子電極３又は第２外部端子電極４に接続
されることになる。即ち、延出導体膜２１ａ〜２１ｄを
斜めに切断する部分で第１外部端子電極３又は第２外部
端子電極４に接続されることになる。従って、外部端子
電極３、４と延出導体膜２１ａ〜２１ｄとの接続幅は、
延出導体膜２１ａ〜２１ｄの実際に幅に比較して広く設
定することができる。このため、内部電極層２ａ〜２ｄ
と外部端子電極３、４との接続が安定化し、接続部分に
おける抵抗成分を小さくすることができ、等価直列抵抗
（ＥＳＲ）を小さくし、Ｑ値を大きくすることが可能に
なる。

【００５６】また、積層グリーンシートを切断した時
に、４つの角部Ｗ〜Ｚから延出する延出導体膜２１ａ〜
２１ｄの状態の目視により、誘電体グリーンシートの積
層ずれや内部電極層２ａ〜２ｄの印刷ずれなどに起因す
る位置ずれを検出することができ、製造方法の効率化が
達成できる。

【００５７】また、延出導体膜を端面と側面との角部Ｗ
〜Ｚから引き出すことにより、内部電極層２ａ〜２ｄの
正方形の部分の端部から誘電体磁器層を挟んで引き出し
電極までの距離が長くなることにより、電気力線が長く
なり、単位長さ当たりの電界強度を小さくすることがで
きる。このため、内部電極層の端部への電界集中を緩和
することができ、絶縁破壊電圧が向上する。

【００５８】なお、本発明は上記の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
での種々の変更や改良等は何ら差し支えない。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、積層状
態のグリーンシートを積層体の形状に切断しても、内部
電極層間のグリーンシートによって十分に切断応力が吸
収され、ヒビの発生を有効に抑えることができる。

【００６０】また、素子が小型化しても内部電極層と外
部端子電極との安定した接続を得ることができる。ま
た、積層体の一対の端面と側面との２つ面に内部電極層
の延出導体膜を延出させることができるため、内部電極
層と外部端子電極との接続を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層セラミックコンデンサの外観斜視
図である。

【図２】図１の積層体の外観斜視図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は、積層セラミックコンデンサ
の内部電極層のパターンを示す平面図である。

【図４】（ａ）〜（ｂ）は、従来の積層セラミックコン
デンサに用いられる内部電極層のパターンを示す平面図
である。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は、従来の別の積層セラミック
コンデンサに用いられる内部電極層のパターンを示す平
面図である。

【符号の説明】

１０・・・・・積層セラミックコンデンサ１・・・・・・積層体１ａ〜１ｅ・・誘電体磁器層２ａ〜２ｄ・・内部電極層２１ａ〜２１ｄ・・延出導体膜３・・・第１外部端子電極４・・・第２外部端子電極Ｘ〜Ｚ・・角部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の矩形状誘電体磁器層から成る積層
体の誘電体磁器層間に、交互に第１内部電極層及び第２
内部電極層を配置するとともに、前記積層体の一方端部
に前記第１内部電極層に接続する第１外部端子電極を、
他方端部に前記第２内部電極層に接続する第２外部端子
電極を夫々形成して成る積層セラミックコンデンサにお
いて、前記第１、第２内部電極層の各々は、積層体端部の２つ
の角部に振り分けられて、第１、第２外部端子電極に接
続されていることを特徴とする積層セラミックコンデン
サ。