JP2001076956A - 積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents
積層セラミックコンデンサの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部電極を価格的に安価な卑金属で形成して
も、積層チップ素体の焼成に伴う誘電体層と内部電極と
の熱収縮差や熱膨張差による応力でコンデンサ主要部が
全体的に大きく収縮するのを防ぎ、保護外装部の境界を
起点とするクラックが発生するのを防ぎ、特に、誘電体
層の厚みが薄くて多層積みのものであっても、クラック
の発生を防いで構造欠陥のない多層高容量のものに製造
する。 【請求項１】 コンデンサ主要部Ｃ１，Ｃ２を形成する
誘電体層１０，内部電極１１の層間に、保護外装部１
２，１３を形成する誘電体層と同等厚みの誘電体層１４
を介在させてコンデンサ主要部Ｃ１，Ｃ２を複数層毎に
区分け、それを積層チップ素体Ｔとして焼成する。
も、積層チップ素体の焼成に伴う誘電体層と内部電極と
の熱収縮差や熱膨張差による応力でコンデンサ主要部が
全体的に大きく収縮するのを防ぎ、保護外装部の境界を
起点とするクラックが発生するのを防ぎ、特に、誘電体
層の厚みが薄くて多層積みのものであっても、クラック
の発生を防いで構造欠陥のない多層高容量のものに製造
する。 【請求項１】 コンデンサ主要部Ｃ１，Ｃ２を形成する
誘電体層１０，内部電極１１の層間に、保護外装部１
２，１３を形成する誘電体層と同等厚みの誘電体層１４
を介在させてコンデンサ主要部Ｃ１，Ｃ２を複数層毎に
区分け、それを積層チップ素体Ｔとして焼成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に、ニッケル等
の卑金属により内部電極を形成する積層セラミックコン
デンサの製造方法に関するものである。
の卑金属により内部電極を形成する積層セラミックコン
デンサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】積層セラミックコンデンサは、図３で示
すように所定厚みの誘電体層１を内部電極２と複数交互
に積層させてコンデンサ主要部Ｃを形成すると共に、そ
のコンデンサ主要部Ｃの誘電体層１よりも厚みの厚い誘
電体層を最外層に積層させて保護外装部３，４を形成
し、これを積層チップ素体Ｔとして焼成後に、内部電極
２と電気的に導通する外部電極（図示せず）を積層チッ
プ素体Ｔの両端部に設けることにより製造されている。
すように所定厚みの誘電体層１を内部電極２と複数交互
に積層させてコンデンサ主要部Ｃを形成すると共に、そ
のコンデンサ主要部Ｃの誘電体層１よりも厚みの厚い誘
電体層を最外層に積層させて保護外装部３，４を形成
し、これを積層チップ素体Ｔとして焼成後に、内部電極
２と電気的に導通する外部電極（図示せず）を積層チッ
プ素体Ｔの両端部に設けることにより製造されている。
【０００３】その積層セラミックコンデンサとしてＢａ
ＴｉＯ３を主成分とするセラミック材料から製造する場
合、中性または還元性の低酸素分圧下で焼成すると、セ
ラミック材料自体が還元され、半導体化されて低抵抗な
ものになってしまう。この課題を解決するには、セラミ
ック材料を半導体化させない高酸素分圧下で焼成すれば
よい。
ＴｉＯ３を主成分とするセラミック材料から製造する場
合、中性または還元性の低酸素分圧下で焼成すると、セ
ラミック材料自体が還元され、半導体化されて低抵抗な
ものになってしまう。この課題を解決するには、セラミ
ック材料を半導体化させない高酸素分圧下で焼成すれば
よい。
【０００４】それには内部電極材料が燒結する温度下で
も溶融することがなく、且つ、セラミック材料を半導体
化させない高酸素分圧下で焼成しても酸化されない導電
性材料により内部電極を形成する必要がある。この導電
性材料としてはパラジウム，白金等の貴金属が用いられ
ており、それは高価もので積層セラミックコンデンサの
低コスト化を妨げる大きなネックとなっている。
も溶融することがなく、且つ、セラミック材料を半導体
化させない高酸素分圧下で焼成しても酸化されない導電
性材料により内部電極を形成する必要がある。この導電
性材料としてはパラジウム，白金等の貴金属が用いられ
ており、それは高価もので積層セラミックコンデンサの
低コスト化を妨げる大きなネックとなっている。
【０００５】価格面からすれば、例えばニッケル等の安
価な卑金属により内部電極を形成すればよい。然し、そ
の卑金属により内部電極を形成し、セラミック材料を半
導体化させない酸素分圧の高い雰囲気で積層チップ素体
を焼成すると、内部電極が酸化されてしまい、内部電極
としての機能が果たせなくなってしまう。
価な卑金属により内部電極を形成すればよい。然し、そ
の卑金属により内部電極を形成し、セラミック材料を半
導体化させない酸素分圧の高い雰囲気で積層チップ素体
を焼成すると、内部電極が酸化されてしまい、内部電極
としての機能が果たせなくなってしまう。
【０００６】その内部電極の酸化を防ぐため、積層チッ
プ素体を酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気で焼成
し、また、この酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気
で焼成しても、セラミック材料が半導体化されない優れ
た誘電特性を有する材料が必要となる。
プ素体を酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気で焼成
し、また、この酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気
で焼成しても、セラミック材料が半導体化されない優れ
た誘電特性を有する材料が必要となる。
【０００７】その条件を満たす材料としては、ＢａＴｉ
Ｏ３―ＣａＺｒＯ３―ＭＮＯ―ＭｇＯ系組成物（特開昭
６２−２５６４２２号公報）、ＢａＴｉＯ３―ＭｎＯ―
ＭｇＯ―希土類酸化物系組成物（特開昭６３−１０３８
６１号公報）、ＢａＴｉＯ３―（Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃ
ａ）Ｏ―Ｌｉ２―ＳｉＯ２―ＭＯ（ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｃ
ａＯ）系組成物（特公昭６１−１４６１０号公報）或い
は（Ｂａ、Ｃａ，Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃｅ）（Ｔｉ、Ｚｒ）Ｏ
３系組成物（特開平３−２６３７０８号公報）等が提案
されている。
Ｏ３―ＣａＺｒＯ３―ＭＮＯ―ＭｇＯ系組成物（特開昭
６２−２５６４２２号公報）、ＢａＴｉＯ３―ＭｎＯ―
ＭｇＯ―希土類酸化物系組成物（特開昭６３−１０３８
６１号公報）、ＢａＴｉＯ３―（Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃ
ａ）Ｏ―Ｌｉ２―ＳｉＯ２―ＭＯ（ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｃ
ａＯ）系組成物（特公昭６１−１４６１０号公報）或い
は（Ｂａ、Ｃａ，Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃｅ）（Ｔｉ、Ｚｒ）Ｏ
３系組成物（特開平３−２６３７０８号公報）等が提案
されている。
【０００８】然し、そのセラミック材料を用いても、集
積回路に用いられる積層セラミックコンデンサの多層
化、極小化から誘電体層の厚みが薄くて多層積みになる
と、焼成時に誘電体層と卑金属の内部電極との熱収縮差
や熱膨張差で生ずる応力により内部電極と誘電体層との
界面に残留応力が生じ、この影響からクラックによる構
造欠陥が生ずる。
積回路に用いられる積層セラミックコンデンサの多層
化、極小化から誘電体層の厚みが薄くて多層積みになる
と、焼成時に誘電体層と卑金属の内部電極との熱収縮差
や熱膨張差で生ずる応力により内部電極と誘電体層との
界面に残留応力が生じ、この影響からクラックによる構
造欠陥が生ずる。
【０００９】それは積層チップ素体Ｔを焼成すると、図
４で示すように誘電体層１と卑金属の内部電極２との熱
収縮差や熱膨張差による応力でコンデンサ主要部Ｃが全
体的に大きく収縮することにより、誘電体層１と内部電
極２との界面に生ずる残留応力が皺寄せとなって保護外
装部３，４の境界を起点とするクラックＸとして集中的
に現れる。特に、誘電体層の厚みが薄くて多層積みにな
ると著しい。
４で示すように誘電体層１と卑金属の内部電極２との熱
収縮差や熱膨張差による応力でコンデンサ主要部Ｃが全
体的に大きく収縮することにより、誘電体層１と内部電
極２との界面に生ずる残留応力が皺寄せとなって保護外
装部３，４の境界を起点とするクラックＸとして集中的
に現れる。特に、誘電体層の厚みが薄くて多層積みにな
ると著しい。
【００１０】その防止対策として保護外装部３，４の密
度を制御することが考えられるが、全体の燒結性が異な
ってくるため、効果は期待できない。
度を制御することが考えられるが、全体の燒結性が異な
ってくるため、効果は期待できない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、内部電極を
価格的に安価な卑金属で形成しても、積層チップ素体の
焼成に伴う誘電体層と内部電極との熱収縮差や熱膨張差
による応力でコンデンサ主要部が全体的に大きく収縮す
るのを防ぎ、保護外装部の境界を起点とするクラックの
発生を防ぐもので、特に、誘電体層の厚みが薄くて多層
積みのものであっても、クラックの発生を防いで構造欠
陥のない多層高容量のものとして製造可能な積層セラミ
ックコンデンサの製造方法を提供することを目的とす
る。
価格的に安価な卑金属で形成しても、積層チップ素体の
焼成に伴う誘電体層と内部電極との熱収縮差や熱膨張差
による応力でコンデンサ主要部が全体的に大きく収縮す
るのを防ぎ、保護外装部の境界を起点とするクラックの
発生を防ぐもので、特に、誘電体層の厚みが薄くて多層
積みのものであっても、クラックの発生を防いで構造欠
陥のない多層高容量のものとして製造可能な積層セラミ
ックコンデンサの製造方法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】本発明に係る積層セラミ
ックコンデンサの製造方法においては、コンデンサ主要
部を形成する誘電体層，内部電極の層間に、保護外装部
を形成する誘電体層と同等厚みの誘電体層を介在させて
コンデンサ主要部を複数層毎に区分け、それを積層チッ
プ素体として焼成するようにされている。
ックコンデンサの製造方法においては、コンデンサ主要
部を形成する誘電体層，内部電極の層間に、保護外装部
を形成する誘電体層と同等厚みの誘電体層を介在させて
コンデンサ主要部を複数層毎に区分け、それを積層チッ
プ素体として焼成するようにされている。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図１，図２を参照して説明
すると、本発明に係る積層セラミックコンデンサの製造
方法は、主に、ニッケル等の卑金属により内部電極を形
成し、この内部電極の酸化を防ぐため、酸素分圧の低い
中性または還元性雰囲気で積層チップ素体を焼成し、ま
た、酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気で積層チッ
プ素体を焼成しても半導体化されない優れたコンデンサ
特性を有するセラミック材料からなる誘電体層を形成す
ることにより積層セラミックコンデンサを製造する。
すると、本発明に係る積層セラミックコンデンサの製造
方法は、主に、ニッケル等の卑金属により内部電極を形
成し、この内部電極の酸化を防ぐため、酸素分圧の低い
中性または還元性雰囲気で積層チップ素体を焼成し、ま
た、酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気で積層チッ
プ素体を焼成しても半導体化されない優れたコンデンサ
特性を有するセラミック材料からなる誘電体層を形成す
ることにより積層セラミックコンデンサを製造する。
【００１４】その積層セラミックコンデンサは、図１で
示すように所定厚みの誘電体層１０を内部電極１１と複
数交互に積層し、また、この内部電極１１と複数交互に
積層する誘電体層１０よりも厚みの厚い誘電体層を保護
外装部１２，１３として最外層に積層し、更に、保護外
装部１２，１３を形成する誘電体層と同等厚みの区分け
層となる誘電体層１４を介在させてコンデンサ主要部Ｃ
１，Ｃ２を複数層毎に積層し、それを加圧圧着後に積層
チップ素体Ｔとして焼成することにより製造する。
示すように所定厚みの誘電体層１０を内部電極１１と複
数交互に積層し、また、この内部電極１１と複数交互に
積層する誘電体層１０よりも厚みの厚い誘電体層を保護
外装部１２，１３として最外層に積層し、更に、保護外
装部１２，１３を形成する誘電体層と同等厚みの区分け
層となる誘電体層１４を介在させてコンデンサ主要部Ｃ
１，Ｃ２を複数層毎に積層し、それを加圧圧着後に積層
チップ素体Ｔとして焼成することにより製造する。
【００１５】その積層チップ素体Ｔの製造工程を概略的
に説明すると、酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気
で焼成しても半導体化されない誘電特性を有するセラミ
ック材料を主成分とするセラミックペーストを用い、Ｐ
ＥＴフイルムをキャリアフイルムとしてドクターブレー
ド法によりセラミックグリーンシートを形成する。
に説明すると、酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気
で焼成しても半導体化されない誘電特性を有するセラミ
ック材料を主成分とするセラミックペーストを用い、Ｐ
ＥＴフイルムをキャリアフイルムとしてドクターブレー
ド法によりセラミックグリーンシートを形成する。
【００１６】そのドクターブレード法により、コンデン
サ主要部用の誘電体層１０は厚さ5μｍ程度のセラミッ
クグリ―ンシートとして形成する。このコンデンサ主要
部用のセラミックグリ―ンシートには、ニッケルを主成
分とする導電性ペーストにより厚さ１．０μｍ程度の内
部電極１１をスクリーン印刷等で形成する。保護外装部
１２，１３用の誘電体層は厚さ100〜200μｍのセラミッ
クグリーンシートとして形成し、区分け層用の誘電体層
１４は保護外装部１２，１３と同等厚みの厚さ100〜200
μｍのセラミックグリ―ンシートとして形成する。
サ主要部用の誘電体層１０は厚さ5μｍ程度のセラミッ
クグリ―ンシートとして形成する。このコンデンサ主要
部用のセラミックグリ―ンシートには、ニッケルを主成
分とする導電性ペーストにより厚さ１．０μｍ程度の内
部電極１１をスクリーン印刷等で形成する。保護外装部
１２，１３用の誘電体層は厚さ100〜200μｍのセラミッ
クグリーンシートとして形成し、区分け層用の誘電体層
１４は保護外装部１２，１３と同等厚みの厚さ100〜200
μｍのセラミックグリ―ンシートとして形成する。
【００１７】そのコンデンサ主要部用は、内部電極１１
と誘電体層１０とが交互になるよう所定数複数積層させ
て第１のコンデンサ主要部Ｃ１を形成する。次に、第１
のコンデンサ主要部Ｃ１に重ねて区分け層用を積層し、
この区分け層用に重ねて内部電極１１と誘電体層１０と
を交互に所定数複数積層させて第２のコンデンサ主要部
Ｃ１を形成する。最外層には、保護外装部用を積層させ
て熱加圧で圧着し、所定の大きさに切断することにより
積層チップ素体Ｔとして得られる。
と誘電体層１０とが交互になるよう所定数複数積層させ
て第１のコンデンサ主要部Ｃ１を形成する。次に、第１
のコンデンサ主要部Ｃ１に重ねて区分け層用を積層し、
この区分け層用に重ねて内部電極１１と誘電体層１０と
を交互に所定数複数積層させて第２のコンデンサ主要部
Ｃ１を形成する。最外層には、保護外装部用を積層させ
て熱加圧で圧着し、所定の大きさに切断することにより
積層チップ素体Ｔとして得られる。
【００１８】上述した実施の形態ではコンデンサ主要部
Ｃ１，Ｃ２の区分け層として誘電体層１４を一層設ける
場合を説明したが、それは所定の容量が得られる誘電体
層１０と内部電極１１の積層数に応じて必要数設けられ
る。例えば、３００層の積層セラミックコンデンサを製
造する場合、７５〜１００層毎に介在させればよい。
Ｃ１，Ｃ２の区分け層として誘電体層１４を一層設ける
場合を説明したが、それは所定の容量が得られる誘電体
層１０と内部電極１１の積層数に応じて必要数設けられ
る。例えば、３００層の積層セラミックコンデンサを製
造する場合、７５〜１００層毎に介在させればよい。
【００１９】その積層チップ素体Ｔは、中性または還元
性雰囲気（Ｐｏ２≦10-１０ａｔｍ）下で1200〜1300℃
の焼成温度で焼成する。これにより、図２で示すように
コンデンサ主要部Ｃ１，Ｃ２の熱収縮及び熱膨張差が区
分け層となる誘電体層１４の介在で緩和されて大きく収
縮しないことから、最外層となる保護外装部１２，１３
の境界を起点とするクラックが発生するのを抑えられ
る。
性雰囲気（Ｐｏ２≦10-１０ａｔｍ）下で1200〜1300℃
の焼成温度で焼成する。これにより、図２で示すように
コンデンサ主要部Ｃ１，Ｃ２の熱収縮及び熱膨張差が区
分け層となる誘電体層１４の介在で緩和されて大きく収
縮しないことから、最外層となる保護外装部１２，１３
の境界を起点とするクラックが発生するのを抑えられ
る。
【００２０】その積層セラミックコンデンサは、誘電体
層１０，１２〜１４が酸素分圧の低い中性または還元性
雰囲気で焼成しても半導体化されないセラミック材料で
形成されていると共に、卑金属の内部電極１１も酸化さ
れないところから、誘電体層の厚みが薄くて多層積みの
ものであっても、クラックの発生を防いで構造欠陥のな
い多層高容量のものとして製造製造できる。なお、絶縁
抵抗及び誘電率等の電気的特性はコンデンサ主要部
Ｃ１，Ｃ２の区分け層となる誘電体層１４を介在させて
も、従来のものと変わりない。
層１０，１２〜１４が酸素分圧の低い中性または還元性
雰囲気で焼成しても半導体化されないセラミック材料で
形成されていると共に、卑金属の内部電極１１も酸化さ
れないところから、誘電体層の厚みが薄くて多層積みの
ものであっても、クラックの発生を防いで構造欠陥のな
い多層高容量のものとして製造製造できる。なお、絶縁
抵抗及び誘電率等の電気的特性はコンデンサ主要部
Ｃ１，Ｃ２の区分け層となる誘電体層１４を介在させて
も、従来のものと変わりない。
【００２１】
【発明の効果】以上の如く、本発明に係る積層セラミッ
クコンデンサの製造方法に依れば、コンデンサ主要部を
形成する誘電体層，内部電極の層間に、保護外装部を形
成する誘電体層と同等厚みの誘電体層を介在させてコン
デンサ主要部を複数層毎に区分け、それを積層チップ素
体として焼成することにより、内部電極を価格的に安価
な卑金属で形成しても、積層チップ素体の焼成に伴う誘
電体層と内部電極との熱収縮差や熱膨張差による応力で
コンデンサ主要部が全体的に大きく収縮するのを防げる
から、保護外装部の境界を起点とするクラックが発生す
るのを防げ、特に、誘電体層の厚みが薄くて多層積みの
ものであっても、クラックの発生を防いで構造欠陥のな
い多層高容量の積層セラミックコンデンサとして製造す
ることができる。
クコンデンサの製造方法に依れば、コンデンサ主要部を
形成する誘電体層，内部電極の層間に、保護外装部を形
成する誘電体層と同等厚みの誘電体層を介在させてコン
デンサ主要部を複数層毎に区分け、それを積層チップ素
体として焼成することにより、内部電極を価格的に安価
な卑金属で形成しても、積層チップ素体の焼成に伴う誘
電体層と内部電極との熱収縮差や熱膨張差による応力で
コンデンサ主要部が全体的に大きく収縮するのを防げる
から、保護外装部の境界を起点とするクラックが発生す
るのを防げ、特に、誘電体層の厚みが薄くて多層積みの
ものであっても、クラックの発生を防いで構造欠陥のな
い多層高容量の積層セラミックコンデンサとして製造す
ることができる。
【図１】本発明に係る積層セラミックコンデンサの製造
方法で積層形成した積層チップ素体の内部構造を示す説
明図である。
方法で積層形成した積層チップ素体の内部構造を示す説
明図である。
【図２】図１の積層チップ素体を焼成した後の内部構造
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】従来例に係る積層セラミックコンデンサの製造
方法で積層形成した積層チップ素体の内部構造を示す説
明図である。
方法で積層形成した積層チップ素体の内部構造を示す説
明図である。
【図４】図３の積層チップ素体を焼成した後の内部構造
を示す説明図である。
を示す説明図である。
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ主要部 Ｔ 積層チップ素体 １０ コンデンサ主要部の誘電体層 １１ 内部電極 １２，１３ 保護外装部 １４ 区分け層の誘電体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E001 AB03 AC09 AE02 AE03 AH01 AH05 AH06 AH09 AJ01 AJ02 AZ01 5E082 AB03 BC33 EE04 EE23 EE35 FG06 FG26 FG27 FG54 HH43 KK01 LL01 LL02 LL03 MM22 MM24
Claims (1)
- 【請求項１】 所定厚みの誘電体層を内部電極と複数交
互に積層させてコンデンサ主要部を形成すると共に、そ
のコンデンサ主要部の誘電体層よりも厚みの厚い誘電体
層を最外層に積層させて保護外装部を形成し、これを積
層チップ素体として焼成する積層セラミックコンデンサ
の製造方法において、コンデンサ主要部を形成する誘電
体層，内部電極の層間に、保護外装部を形成する誘電体
層と同等厚みの誘電体層を介在させてコンデンサ主要部
を複数層毎に区分け、それを積層チップ素体として焼成
するようにしたことを特徴とする積層セラミックコンデ
ンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24927999A JP2001076956A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24927999A JP2001076956A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001076956A true JP2001076956A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17190609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24927999A Pending JP2001076956A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001076956A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7291235B2 (en) * | 2004-04-16 | 2007-11-06 | Kemet Electronics Corporation | Thermal dissipating capacitor and electrical component comprising same |
| JP2014053588A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-03-20 | Murata Mfg Co Ltd | コンデンサ部品及びコンデンサ部品実装構造体 |
-
1999
- 1999-09-02 JP JP24927999A patent/JP2001076956A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7291235B2 (en) * | 2004-04-16 | 2007-11-06 | Kemet Electronics Corporation | Thermal dissipating capacitor and electrical component comprising same |
| JP2014053588A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-03-20 | Murata Mfg Co Ltd | コンデンサ部品及びコンデンサ部品実装構造体 |
| US9867278B2 (en) | 2012-08-09 | 2018-01-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Capacitor component and capacitor component mounting structure |
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