JP2000340449A - 積層型電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外部電極を薄膜化しても、対向する内部電極層
間の水分等の浸入による絶縁不良を防止することができ
る積層型電子部品を提供する。 【解決手段】複数の誘電体層２と複数の内部電極層１と
を交互に積層してなり、両端面に内部電極層１の端部が
交互に露出する電子部品本体３と、該電子部品本体３の
両端部にそれぞれ設けられ、内部電極層１の端部と接続
する外部電極４とを具備する積層型電子部品であって、
電子部品本体３の両端面に、露出した内部電極層１の端
部を取り囲む環状溝６を設け、該環状溝６内に導電性材
料を充填して筒状導電体７を形成し、該筒状導電体７に
外部電極４を接続してなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層型コンデン
サ、積層型圧電アクチュエータ等の積層型電子部品に関
するものである。

【０００２】

【従来技術】従来より、典型的な積層型電子部品として
積層型コンデンサが知られている。積層型コンデンサ
は、図４および図５に示すように、複数の内部電極層１
と誘電体層２とを交互に積層してなる電子部品本体３
と、該電子部品本体３の両端部にそれぞれ設けられ外部
電極４とから構成されている。

【０００３】内部電極層１の端部は交互に電子部品本体
３の両端面に露出しており、電子部品本体３の両端部に
外部電極４を設けることにより、内部電極層１は交互に
外部電極４に接続されている。

【０００４】このような積層型コンデンサは、まず誘電
体セラミック材料および結合剤等の有機成分からなるグ
リーンシートに、内部電極層１を形成する金属を含有す
る導電性ペーストを印刷し、電極パターンを形成する。
導電性ペーストはＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ等の金属を含有する
ものである。

【０００５】次に、電極パターンが形成されたグリーン
シートを目的に応じて複数枚積み重ねて積層成形体を形
成し、全体を熱圧着する。さらにコンデンサの幅および
長さに基づき切断して電子部品本体成形体を得る。この
とき電子部品本体成形体の両端面には、電極パターンの
端部が交互に露出するように切断される。

【０００６】この後、電子部品本体成形体の両端面に、
金属粉末、共材、有機金属レゾネート及びその他結合材
等の有機成分からなるペーストを塗布、乾燥し、これを
大気中で約３００℃まで加熱して、電子部品本体成形体
中に含有される有機成分を分離させる脱バインダー処理
を行い、その後内部電極、外部電極金属の酸化を防ぐた
めに弱還元性雰囲気で焼成を行い、該焼結体の外部電極
の表面に、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ等のメッキ処理を行い、積
層型コンデンサを製造している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した製造方法で
は、積層型コンデンサの小型高容量化を図る場合、外部
電極の薄膜化が最も有効であり、これによって電子部品
本体のサイズアップ、すなわち電荷を蓄える内部電極層
の有効面積の拡大が可能となる。

【０００８】しかしながら、外部電極ペーストを用いた
一般的な積層型電子部品の外部電極の厚みは１００μｍ
以上であり、外部電極ペーストの稀釈等で外部電極の薄
膜化を図った場合には、電子部品本体の端面角部が露出
するという問題があった。

【０００９】これにより、焼成後に行うメッキ処理で
は、露出した電子部品本体の端面角部におけるメッキ層
の形成が不十分となり、この部分からメッキ液あるいは
水分が侵入し、対向する極性の異なる内部電極層間の絶
縁不良等によって製品の信頼性を著しく損なうという問
題があった。

【００１０】外部電極を薄層化した場合、電子部品本体
の端面角部が露出するのは、電子部品本体成形体の端部
を導電ペースト槽中に浸漬し、該導電ペースト槽から電
子部品本体成形体を引き上げる際に、電子部品本体成形
体の端面と、導電ペースト槽のペースト表面間に負圧領
域が発生し、この負圧領域へ電子部品本体成形体の側面
や角部に付着していたペーストが端面中央部に向けて流
動することが一つの原因と考えられており、従来、この
ような負圧領域の発生を抑制する様々な手段が考えられ
ている（例えば、特開平１０−２９４２４５号公報）。

【００１１】本発明は、外部電極を薄膜化しても、対向
する内部電極層間の水分等の浸入による絶縁不良を防止
することができ、その結果、小型化、高容量化および高
信頼性化を実現できる積層型電子部品を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の積層型電子部品
は、複数の誘電体層と複数の内部電極層とを交互に積層
してなり、両端面に前記内部電極層の端部が交互に露出
する電子部品本体と、該電子部品本体の両端にそれぞれ
設けられ、前記内部電極層の端部に接続する外部電極と
を具備する積層型電子部品であって、前記電子部品本体
の両端面に、前記露出した内部電極層の端部を取り囲む
環状溝を設け、該環状溝内に導電性材料を充填して筒状
導電体を形成し、該筒状導電体に前記外部電極を接続し
てなるものである。

【００１３】ここで、環状溝の深さは３００μｍ以上で
あることが望ましい。また、外部電極の厚みは５０μｍ
以下であることが望ましい。

【００１４】

【作用】本発明の積層型電子部品では、露出した内部電
極層の端部を取り囲む筒状導電体が形成され、この筒状
導電体に外部電極が接続されているため、外部電極を薄
く形成し、電子部品本体の端面角部が露出していても、
電子部品本体の端面に露出した内部電極層の端部は外部
電極と筒状導電体により囲まれており、電子部品本体の
端面角部の露出した部分から浸入したメッキ液や水分
が、電子部品本体の端面に露出した内部電極層の端部へ
浸入することを阻止できる。これにより、外部電極によ
る端面角部の被覆を考慮する必要がない。また、電子部
品本体内に筒状導電体が埋設されているため、この筒状
導電体のアンカー効果により、電子部品本体への外部電
極の付着強度を向上できる。

【００１５】また、環状溝の深さを３００μｍ以上とす
ることにより、メッキ液や水分が環状溝を介して内部電
極層の端部に浸入することを確実に防止できる。

【００１６】さらに、外部電極の厚みを５０μｍ以下と
することにより、積層型電子部品の小型化を達成できる
とともに、同一寸法とするならば高容量を達成でき、し
かも、このように外部電極の厚みを薄くしても、上記し
たように、外部電極と筒状導電体により、メッキ液成分
あるいは水分等の浸入を阻止できるため、電子部品本体
の端面角部の露出を何ら気にする必要もなく、その結
果、外部電極を薄膜化した分、電子部品本体のサイズア
ップが可能となり、積層型電子部品の高容量化が可能と
なる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の積層型電子部品は、例え
ば、積層型コンデンサに適用され、図１に示すように、
複数の内部電極層１と複数の誘電体層２とを交互に積層
してなる電子部品本体３と、該電子部品本体３の両端部
にそれぞれ設けられ外部電極４とから構成されている。

【００１８】内部電極層１の端部は交互に電子部品本体
３の両端面に露出しており、この電子部品本体３の両端
部には外部電極４が設けられ、内部電極層１が交互に外
部電極４に接続されている。この外部電極４の上面に
は、図示しないが、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎの各メッキ層が順
次積層されている。尚、外部電極４は、電子部品本体３
の両端面にのみ形成されている場合であっても良い。

【００１９】そして、本発明の積層型電子部品では、電
子部品本体３の両端面に、露出した内部電極層１の端部
を取り囲む環状溝６が形成され、この環状溝６内には導
電性材料が充填されて筒状導電体７が形成され、この筒
状導電体７には外部電極４が接続されている。つまり、
電子部品本体３の両端面には筒状導電体７の端部が露出
しており、この端部に外部電極４が接合され、内部電極
の端部を収容するような有底筒状の導電体が形成されて
いる。この筒状導電体７の厚みｘは、内部電極層１によ
り挟持されていない、電子部品本体３の積層方向の両側
に形成された不活性体（マージン部）の厚みを考慮する
と、２０〜３０μｍとされている。

【００２０】また、本発明の積層型電子部品では、環状
溝６の深さｄは３００μｍ以上とされている。このよう
に環状溝６の深さｄを３００μｍ以上としたのは、３０
０μｍ以上の深さを有していれば、この環状溝６を介し
て水分等が浸入し難くなるからである。一方、環状溝６
の深さｄ（筒状導電体７の長さ）が３００μｍよりも浅
い場合には、電子部品本体３の端面角部の露出部分から
水分等が、環状溝６を介して、筒状導電体７内部に浸入
し、対向する極性の異なる内部電極層１間で絶縁不良が
生じる虞があるからである。尚、環状溝６の形状は円筒
状であっても良い。

【００２１】さらに、本発明の積層型電子部品では、電
子部品本体３の両側面における外部電極４の厚みｔは５
０μｍ以下、特には１〜５０μｍとされている。このよ
うに外部電極４の厚みｔを５０μｍ以下としたのは、外
部電極４の厚みを薄くすることにより積層型電子部品を
小型化でき、外形寸法を同一とするならば容量を高くで
きるからであり、また、外部電極４を薄くすると、外部
電極４の表面に形成された内部電極層１の端面による突
部を確認することにより、内部電極１と外部電極４の接
続を目視で確認することができるからである。

【００２２】一方、外部電極４の厚みｔを５０μｍ以下
と従来よりも薄くして、電子部品本体３の端面角部が露
出したとしても、上記した外部電極４と筒状導電体７に
より、対向する内部電極間の絶縁性を維持できるからで
ある。外部電極４の厚みｔは、小型化、高容量化という
点から、５〜２０μｍが特に望ましい。

【００２３】誘電体層２は、シート状のセラミック焼結
体からなり、例えば、チタン酸バリウムを主成分とする
グリーンシートを焼成して形成した誘電体磁器からな
る。

【００２４】また、内部電極層１は、導電性ペーストの
薄膜を焼結させた金属薄膜からなり、導電性ペーストと
しては、例えば、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ等の卑金属が使用さ
れている。また、外部電極４は内部電極層１の金属と同
一のＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ等を含有する金属からなる。さら
に、筒状導電体７はＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ等の導電性材料か
ら構成されており、外部電極４と同一材料から構成され
ている。尚、外部電極４と筒状導電体７は必ずしも同一
材料から構成される必要はない。

【００２５】本発明の積層型電子部品は、例えば、まず
グリーンシートに導電性ペーストからなる内部電極層の
電極パターンを印刷し、これを乾燥させる。次にこのグ
リーンシートを複数枚積層し、熱圧着させる。その後、
この積層物を格子状に切断して電子部品本体成形体を得
る。この電子部品本体成形体の両端面には、内部電極層
の電極パターンの端部が交互に露出している。

【００２６】次に、この電子部品本体成形体の両端部
を、例えば、図２に示すような金属金型９に押しつける
ことによって、電子部品本体成形体の両端部のマージン
部に、露出している内部電極層の電極パターンの端部を
取り囲むように、環状溝６を形成する。

【００２７】その後、図３（ａ）に示すように、電子部
品本体成形体１１の端面をＮｉ等の卑金属元素を含有す
る導電ペースト槽１２中に浸漬させ、その後、図３
（ｂ）に示すように、電子部品本体成形体１１を導電ペ
ースト槽１２から引き上げる。これにより電子部品本体
成形体１１の両端部に導電ペースト１３を被着させ、こ
れを乾燥させる。尚、環状溝６内への導電ペースト１３
の充填と、外部電極用のペーストの塗布は同時に行われ
る。即ち、導電ペースト槽１２中に環状溝６が形成され
た電子部品本体成形体１１を浸漬するだけで、毛細管現
象により、導電ペーストが環状溝６内に充填されるので
ある。

【００２８】次に、導電ペースト１３が両端部に被着し
た電子部品本体成形体１１を、弱還元性雰囲気中で１０
００〜１３００℃まで加熱し、電子部品本体成形体１１
および金属ペースト１３中の有機成分を分離し、その後
焼結を行って、誘電体層２と内部電極層１とを交互に積
層した電子部品本体３の両端部に外部電極４が形成され
た本発明の積層型電子部品を得る。最後に、外部電極４
の表面に金属メッキ処理によってＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ等の
層を順次積層し、積層型コンデンサが製造される。

【００２９】尚、環状溝６の形成方法は、上記例に限定
されるものではなく、例えば、環状溝６を形成する部分
のシート上に樹脂を塗布し、また、環状溝６を形成する
シートにスルーホールを形成して樹脂を充填し、このシ
ートを積層し、加熱することにより樹脂を飛散させ、環
状溝６を形成しても良い。この場合、外部電極は、その
後に形成されることになる。

【００３０】以上のように構成された積層型電子部品で
は、外部電極４を５０μｍ以下と薄く形成し、電子部品
本体３の端面角部が露出していても、電子部品本体３の
端面に露出した内部電極層１の端部は、外部電極４と筒
状導電体７により囲まれており、電子部品本体３の端面
角部の露出した部分から浸入したメッキ液や水分が、外
部電極４および筒状導電体７により内部電極層１の端部
へ浸入することを阻止できる。従って、外部電極４を薄
膜化し、小型大容量化および高信頼性化を実現すること
ができる。

【００３１】

【実施例】先ず、ＢａＴｉＯ₃ 系グリーンシートを作製
し、このシートにＮｉ含有導電性ペーストを塗布し、内
部電極層の電極パターンを形成した。

【００３２】このような電極パターンが形成されたシー
トを複数積層し、最後に電極パターンを形成しないシー
トを積層し、熱圧着した。

【００３３】この後、この積層物を格子状に切断して、
両端面に内部電極層の電極パターンの端部が交互に露出
した電子部品本体成形体を作製した。

【００３４】次に、この電子部品本体成形体の両端部
を、図２に示すような金属金型９に押しつけることによ
って、電子部品本体成形体の両端部のマージン部に、露
出している内部電極層の電極パターンの端部を取り囲む
ように環状溝６を形成した。

【００３５】次に、図３に示すように、金属Ｎｉをセル
ロース系の結合材と共にパラフィン等の有機溶剤に分散
させた導電ペースト槽１２中に、電子部品本体成形体１
１の端部を浸漬させ、その後、引き上げ、電子部品本体
成形体１１の環状溝６に導電ペーストを充填するととも
に、両端部に導電ペースト１３を被着させ、これを乾燥
させた。

【００３６】これをピーク温度１２０℃の乾燥炉を通過
させることによって、有機溶剤を揮発させて金属Ｎｉを
電子部品本体成形体１１の両端面に着床させた。次に電
子部品本体成形体１１中に存在する結合材等の有機成分
の脱バインダーを行い、弱還元雰囲気中で１０００〜１
３００℃の温度で焼成し、磁器の焼結および外部電極の
焼き付けを行ない、筒状導電体を有する積層型電子部品
を１０００個得た。

【００３７】尚、電子部品本体成形体１１の金属金型９
への押圧力を変えることにより、環状溝６の深さｄを表
１に示すように変更した。また、導電ペースト槽１２中
の導電ペーストの粘度を変更することにより金属ペース
ト１３の厚みを変更し、外部電極の厚みｔを表１に示す
ように変更した。

【００３８】環状溝６を形成する以外は、上記と同様に
して従来の積層型電子部品を１０００個作製した。

【００３９】得られた積層型電子部品は、両者とも、外
形寸法が１．６ｍｍ×０．８ｍｍ、内部電極の一層当た
りの有効電極面積が０．６８８ｍｍ² 、容量を構成する
誘電体層の有効積層数が８９層であった。

【００４０】そして、得られた積層型電子部品の静電容
量を、ＬＣＲメーター４２８４Ａを用いて、周波数１．
０ｋＨｚ、入力信号レベル１．０Ｖｒｍｓにて静電容量
を測定した。また、６５℃において湿度９５％、定格電
圧６．３Ｖの条件で１０００時間の湿中負荷試験を行
い、試験後の絶縁抵抗値を、絶縁抵抗計ＤＳＭ８１０３
により測定して、１×１０⁹ Ω以下を絶縁不良とし、絶
縁不良率を算出した。これらの結果を表１に記載した。

【００４１】

【表１】

【００４２】この表１より、本発明の積層型電子部品で
は、外部電極の厚みｔを５〜５０μｍとした場合でも、
湿中負荷試験において絶縁不良率が０であるのに対し
て、筒状導電体を形成していない従来の試料Ｎo.８で
は、外部電極の厚みｔが３０μｍの場合に３％の絶縁不
良率となった。これにより、本発明の積層型電子部品で
は、外部電極を薄くしても絶縁不良を防止することがで
き、その結果、小型化、高容量化および高信頼性化を実
現できることが判る。

【００４３】

【発明の効果】本発明の積層型電子部品では、露出した
内部電極層の端部を取り囲む筒状導電体が形成され、こ
の筒状導電体に外部電極が接続されているため、外部電
極を薄く形成し、電子部品本体の端面角部が露出してい
ても、電子部品本体の端面に露出した内部電極層の端部
は外部電極と筒状導電体により囲まれており、電子部品
本体の端面角部の露出した部分から浸入したメッキ液や
水分が、電子部品本体の端面に露出した内部電極層の端
部へ浸入することを阻止でき、小型高容量化を実現で
き、耐水性に優れた高信頼性を示す積層電子部品を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層型電子部品を示すもので、（ａ）
は一部縦断面図、（ｂ）は横断面図である。

【図２】環状溝を形成するための金型を示す斜視図であ
る。

【図３】電子部品本体成形体の環状溝内に金属ペースト
を充填するとともに、端面に塗布する工程を示す工程図
である。

【図４】従来の積層型電子部品の分解斜視図である。

【図５】従来の積層型電子部品の縦断面図である。

【符号の説明】

１・・・内部電極層 ２・・・誘電体層 ３・・・電子部品本体 ４・・・外部電極 ６・・・環状溝 ７・・・筒状導電体 ｄ・・・環状溝の深さ ｔ・・・外部電極の厚み

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の誘電体層と複数の内部電極層とを交
   互に積層してなり、両端面に前記内部電極層の端部が交
   互に露出する電子部品本体と、該電子部品本体の両端に
   それぞれ設けられ、前記内部電極層の端部に接続する外
   部電極とを具備する積層型電子部品であって、前記電子
   部品本体の両端面に、前記露出した内部電極層の端部を
   取り囲む環状溝を設け、該環状溝内に導電性材料を充填
   して筒状導電体を形成し、該筒状導電体に前記外部電極
   を接続してなることを特徴とする積層型電子部品。
2. 【請求項２】環状溝の深さが３００μｍ以上であること
   を特徴とする請求項１記載の積層型電子部品。
3. 【請求項３】外部電極の厚みが５０μｍ以下であること
   を特徴とする請求項１または２記載の積層型電子部品。