JP2001217137A - 積層セラミック電子部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純な構造で、デラミネーションまたはクラ
ックなどによる構造欠陥のない積層セラミック電子部品
およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 誘電体層１２と内部電極層１４とが交互
に積層してある積層構造を有する積層セラミックコンデ
ンサ１０であって、内部電極層１４には、表裏面を貫通
する貫通孔１８が、隣接する内部電極層１４において、
積層方向に略一直線となる位置に形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層コンデンサな
どの積層セラミック電子部品およびその製造方法に係
り、さらに詳しくは、デラミネーションまたはクラック
などによる構造欠陥のない積層セラミック電子部品およ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば図３（Ａ）に、一般的な積層セ
ラミックコンデンサの断面図を示す。積層セラミックコ
ンデンサ１では、誘電体層２の間に、それぞれの外部電
極に接続する内部電極層４が交互に積層してあり、コン
デンサ回路を構成している。

【０００３】誘電体層２および内部電極層４の積層体か
ら成る素子本体は、誘電体磁器組成物からなるグリーン
シート上に導電ペーストを印刷し、該導電ペーストを印
刷した複数枚のグリーンシートを積層し、その積層体を
一体的に焼成し、形成されている。

【０００４】ところが、一般的に、導電ペーストとグリ
ーンシートとの密着性は、グリーンシート相互の密着性
に比べてきわめて悪い。一方、コンデンサの小型化且つ
高容量化に伴い、誘電体層２の薄層化が望まれている。
しかしながら、内部電極層４の厚みは、導電性を確保す
る観点から、誘電体層２の厚みに比例して薄くすること
はできない。そのため、内部電極層４の厚みが、誘電体
層２の厚みに比較して、相対的に厚くなってきている。
内部電極層４の厚みが誘電体層２の厚みに比較して相対
的に厚くなると、素子本体の内部にデラミネーションや
クラックなどの構造欠陥が生じ易くなる。

【０００５】このような課題を解決するために、たとえ
ば特開平９−２６０１９８号公報および図３（Ｂ）に示
すような積層セラミックコンデンサ１ａが提案されてい
る。この積層セラミックコンデンサ１ａでは、内部電極
層４ａに、平面を貫通する開口部８ａ（内径が２〜１５
μｍ）を形成し、その開口部に、主成分（チタン酸バリ
ウムなど）よりも融点の低い誘電体材料を充填し、誘電
体層２ａ間に積層させてある。このように内部電極層４
ａに開口部８ａを形成し、その開口部８ａを誘電体材料
で埋め、その後に誘電体層を積層させることにより、内
部構造欠陥のない積層セラミックコンデンサを得ること
ができるとされている。しかしながら、上記公報に示す
発明のように、内部電極層に形成された内径２〜１５μ
ｍ程度の開口部を誘電体材料で埋める作業は、技術的に
は困難である。

【０００６】そこで、上記公報の内容を、より具体化さ
せた図３（Ｃ）に示すような積層セラミックコンデンサ
１ｂも考えられる。この積層セラミックコンデンサ１ｂ
では、内部電極層４ｂに、平面を貫通する貫通孔８ｂを
形成し、誘電体層２ｂとは別の誘電体材料で貫通孔を埋
めることなく、誘電体層２ｂを積層してある。この技術
では、内部電極層４ｂに形成された貫通孔８ｂに、その
上下に積層される誘電体層２ｂが入り込み、誘電体層２
ｂ間の密着性を向上させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等の新たな知見によれば、各内部電極層４ｂに形成す
る貫通孔８ｂを、上記公報の図に示すように、各電極層
毎にランダムに配置する場合には、依然として、デラミ
ネーションなどの内部構造欠陥が素子本体の内部に発生
しやすいことが判明した。本発明者等は、その原因が、
図３（Ｄ）に示すように、内部電極層４ｂに形成された
貫通孔８ｂに、その上下に積層してある誘電体層２ｂが
入り込む結果ではないかと推測した。それらの誘電体層
２ｂが貫通孔８ｂに入り込むために、他の内部電極層４
ｂとの間に隙間５が生じ、それがデラミネーションの原
因となるのではないかと、本発明者等は推測した。

【０００８】本発明の目的は、単純な構造で、デラミネ
ーションまたはクラックなどによる構造欠陥のない積層
セラミック電子部品およびその製造方法を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る積層セラミック電子部品は、誘電体層
と内部電極層とが交互に積層してある積層構造を有する
積層セラミック電子部品であって、前記内部電極層に
は、表裏面を貫通する貫通孔が、隣接する内部電極層に
おいて、積層方向に略一直線となる位置に形成してある
ことを特徴とする。

【００１０】本発明において、前記貫通孔に内接する円
の内径が０．２mm以上であることが好ましい。貫通孔の
断面形状は、特に限定されず、円形、楕円形、矩形、三
角形、多角形などが例示されるが、円形が好ましい。円
形の場合には、貫通孔に内接する円の内径は、貫通孔の
内径に一致する。

【００１１】各内部電極層には、貫通孔は単一でも複数
形成しても良い。各内部電極層において、電極面積に対
する貫通孔の合計面積の比は、好ましくは１／１００以
上１／５以下、さらに好ましくは１／１００以上１／２
０以下である。

【００１２】本発明に係る積層セラミックコンデンサの
製造方法は、誘電体層となる誘電体用ペーストを準備す
る工程と、内部電極層となる内部電極用ペーストを準備
する工程と、前記誘電体用ペーストで構成された焼結前
誘電体層と、内部電極層用ペーストで構成された焼結前
内部電極層とを交互に積層して積層体を得る際に、前記
焼結前内部電極層に、隣接する焼結前内部電極層におい
て積層方向に略一直線となる位置で、表裏面を貫通する
貫通孔を形成する工程と、前記積層体を焼成する工程と
を有する。

【００１３】本発明の製造方法において、焼結前誘電体
層と焼結前内部電極層との積層方法は、特に限定され
ず、印刷法、転写法、グリーンシート法などを例示する
ことができる。

【００１４】

【作用および効果】本発明に係る積層セラミック電子部
品およびその製造方法では、内部電極層に、表裏面を貫
通する貫通孔が形成してあることから、その貫通孔を通
して、内部電極層を挟む上下の誘電体層が密着する。し
かも、本発明では、内部電極層の貫通孔が、隣接する内
部電極層において、積層方向に略一直線となる位置に形
成してあるため、従来技術のように貫通孔をランダムに
配置する場合に比較し、誘電体層と電極層との間に隙間
を生じにくい。このため、焼成前の積層体の接着強度が
向上し、焼成過程における内部電極の酸化還元、あるい
は積層体中の内部電極層と誘電体層との収縮挙動作に伴
う応力に起因して生じるデラミネーションやクラックな
どの構造欠陥の発生率を大幅に低減することができる。
その結果、信頼性に優れた積層セラミック電子部品を得
ることができる。

【００１５】また、特に本発明の製造方法では、内部電
極層の貫通孔への誘電体材料の充填工程を必要としない
ので、その製造が容易であり、製造工程の短縮を図るこ
とができる。

【００１６】すなわち、本発明によれば、単純な構造で
ありながら、デラミネーションまたはクラックなどによ
る構造欠陥のない積層セラミック電子部品を容易に得る
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面に示す実施
形態に基づき説明する。図１（Ａ）は本発明の１実施形
態に係る積層セラミックコンデンサの概略断面図、図１
（Ｂ）は本発明の他の実施形態に係る積層セラミックコ
ンデンサの概略断面図、図２は図１（Ａ）に示す積層セ
ラミックコンデンサの製造過程を示す概略斜視図、図３
（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の比較例に係る積層セラミック
コンデンサの概略断面図、図３（Ｄ）は図３（Ｃ）に示
すIIID部分の拡大断面図である。

【００１８】積層セラミックコンデンサ 図１（Ａ）に示すように、本発明の一実施形態に係る積
層セラミック電子部品としての積層セラミックコンデン
サ１０は、誘電体層１２と内部電極層１４とが交互に積
層された構成のコンデンサ素子本体１１を有する。この
コンデンサ素子本体１１の両端部には、素子本体１１の
内部で交互に配置された内部電極層１４と各々導通する
一対の外部電極１６が形成してある。コンデンサ素子本
体１１の形状に特に制限はないが、通常、直方体状とさ
れる。また、その寸法にも特に制限はなく、用途に応じ
て適当な寸法とすればよいが、通常、（０．６〜５．６
ｍｍ）×（０．３〜５．０ｍｍ）×（０．３〜１．９ｍ
ｍ）程度である。

【００１９】内部電極層１４は、各端面がコンデンサ素
子本体１１の対向する２端部の表面に交互に露出するよ
うに積層してある。一対の外部電極１６は、コンデンサ
素子本体１１の両端部に形成され、交互に配置された内
部電極層１４の露出端面に接続されて、コンデンサ回路
を構成する。

【００２０】誘電体層１２ 誘電体層１２の組成は、本発明では特に限定されない
が、たとえば以下の誘電体磁器組成物で構成される。本
実施形態の誘電体磁器組成物は、たとえば｛（Ｂａ
_{（１−ｘ−ｙ）} Ｃａ_ｘＳｒ_ｙ ）Ｏ｝_Ａ （Ｔｉ
_{（１−ｚ）} Ｚｒ_ｚ ）_Ｂ Ｏ_２ で表せる主成分を有
する誘電体磁器組成物である。なお、Ａ，Ｂ，ｘ，ｙ，
ｚは、いずれも任意の範囲であるが、たとえば０．９９
０≦Ａ／Ｂ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．８０、０≦ｙ≦
０．５、０．０１≦ｚ≦０．９８であることが好まし
い。誘電体磁器組成物中に主成分と共に含まれる副成分
としては、Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｖ，Ｍｏ，Ｚｎ，Ｃ
ｄ，Ｓｎ，Ｗ，Ｍｎ，Ｓｉ，およびＰの酸化物から選ば
れる１種類以上を含む副成分が例示される。

【００２１】副成分を添加することにより、主成分の誘
電特性を劣化させることなく低温焼成が可能となり、誘
電体層を薄層化した場合の信頼性不良を低減することが
でき、長寿命化を図ることができる。ただし、本発明で
は、誘電体層の組成は、上記に限定されるものではな
い。

【００２２】なお、図１に示す誘電体層１２の積層数や
厚み等の諸条件は、目的や用途に応じ適宜決定すればよ
い。また、誘電体層１２は、グレインと１％以下の粒界
相とで構成され、誘電体層１２のグレインの平均粒子径
は、０．１〜５μｍ程度あることが好ましい。

【００２３】この粒界相は、通常、誘電体材料あるいは
内部電極材料を構成する材質の酸化物や、別途添加され
た材質の酸化物、さらには工程中に不純物として混入す
る材質の酸化物を成分とし、通常ガラスないしガラス質
で構成されている。

【００２４】内部電極層１４ 内部電極層１４に含有される導電材は特に限定されない
が、誘電体層１２の構成材料が耐還元性を有するため、
卑金属を用いることができる。導電材として用いる卑金
属としては、ＮｉまたはＮｉ合金が好ましい。内部電極
層１４の厚さは用途等に応じて適宜決定すればよいが、
通常、０．５〜５μｍ、特に１〜２．５μｍ程度である
ことが好ましい。

【００２５】本実施形態では、各内部電極層１４毎に、
表裏面を貫通する単一の貫通孔１８が、隣接する内部電
極層１４において、積層方向に略一直線となる位置に形
成してある。貫通孔１８の断面形状は、本実施形態では
円形であり、その内径の下限は、好ましくは０．２mm以
上である。また、貫通孔１８の上限は、内部電極層１４
の電極幅の１／３以下である。貫通孔１８の内径が小さ
すぎると、内部電極層１４を挟む上下の誘電体層１２の
密着性が不十分になる傾向にあり、内径が大きすぎる
と、コンデンサとしての静電容量が低下する傾向にあ
る。

【００２６】また、各内部電極層１４毎の電極面積に対
する貫通孔１８の開孔面積の比は、好ましくは１／１０
０以上１／５以下、さらに好ましくは１／１００以上１
／２０以下である。この比が小さすぎると、内部電極層
１４を挟む上下の誘電体層１２の密着性が不十分になる
傾向にあり、比が大きすぎると、コンデンサとしての静
電容量が低下する傾向にある。

【００２７】外部電極１６ 外部電極１６に含有される導電材は特に限定されない
が、通常、ＣｕやＣｕ合金あるいはＮｉやＮｉ合金等を
用いる。なお、ＡｇやＡｇーＰｄ合金等も、もちろん使
用可能である。なお、本実施形態では、安価なＮｉ，Ｃ
ｕや、これらの合金を用いる。外部電極の厚さは用途等
に応じて適宜決定されればよいが、通常、１０〜５０μ
ｍ程度であることが好ましい。

【００２８】積層セラミックコンデンサの製造方法 次に、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデ
ンサの製造方法について説明する。本実施形態では、ペ
ーストを用いた通常の印刷法やシート法によりグリーン
チップを作製し、これを焼成した後、外部電極を印刷ま
たは転写して焼成することにより製造される。以下、製
造方法について具体的に説明する。

【００２９】誘電体層用ペーストは、誘電体原料と有機
ビヒクルとを混練した有機系の塗料であってもよく、水
系の塗料であってもよい。誘電体原料には、前述した誘
電体磁器組成物の組成に応じ、主成分を構成する原料
と、副成分を構成する原料と、必要に応じて焼結助剤を
構成する原料とが用いられる。主成分を構成する原料と
しては、Ｔｉ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｚｒの酸化物および
／または焼成により酸化物になる化合物が用いられる。
副成分を構成する原料としては、Ｓｒ，Ｙ，Ｇｄ，Ｔ
ｂ，Ｄｙ，Ｖ，Ｍｏ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ｗ，Ｍ
ｎ，ＳｉおよびＰの酸化物および／または焼成により酸
化物になる化合物から選ばれる１種類以上、好ましくは
３種類以上の単一酸化物または複合酸化物が用いられ
る。

【００３０】本発明に係る製造方法では、誘電体原料に
は、必ずしも焼結助剤を含ませる必要はないが、焼結助
剤を含ませる場合には、たとえばＳｉまたはＬｉの酸化
物および／または焼成により酸化物になる化合物が用い
られる。焼成により酸化物になる化合物としては、例え
ば炭酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、有機金属化合物等が例
示される。もちろん、酸化物と、焼成により酸化物にな
る化合物とを併用してもよい。これらの原料粉末は、通
常、平均粒子径０．０００５〜５μｍ程度のものが用い
られる。このような原料粉末から誘電体材料を得るには
例えば下記のようにすればよい。

【００３１】まず、出発原料を所定の量比に配合し、例
えば、ボールミル等により湿式混合する。次いで、スプ
レードライヤー等により乾燥させ、その後仮焼し、主成
分を構成する上記式の誘電体酸化物を得る。なお、仮焼
は、通常５００〜１３００℃、好ましくは５００〜１０
００℃、さらに好ましくは８００〜１０００℃にて、２
〜１０時間程度、空気中にて行う。次いで、ジェットミ
ルあるいはボールミル等にて所定粒径となるまで粉砕
し、誘電体材料を得る。副成分と、焼結助剤（ＳｉＯ
_２ またはＬｉ_２ Ｏなど）とは、それぞれ主成分とは
別に仮焼きし、得られた誘電体材料に混合される。この
主成分の仮焼き時に、副成分も含めて行うと所望の特性
が得られない。

【００３２】誘電体層用ペーストを調整する際に用いら
れる結合剤、可塑剤、分散剤、溶剤等の添加剤は種々の
ものであってよい。また、誘電体層用のペーストにはガ
ラスフリットを添加してもよい。結合剤としては、例え
ばエチルセルロース、アビエチン酸レジン、ポリビニー
ル・ブチラールなど、可塑剤としては、例えばアビエチ
ン酸誘導体、ジエチル蓚酸、ポリエチレングリコール、
ポリアルキレングリコール、フタール酸エステル、フタ
ール酸ジブチルなど、分散剤としては、例えばグリセリ
ン、オクタデシルアミン、トリクロロ酢酸、オレイン
酸、オクタジエン、オレイン酸エチル、モノオレイン酸
グリセリン、トリオレイン酸グリセリン、トリステアリ
ン酸グリセリン、メンセーデン油など、溶剤としては、
例えばトルエン、テルピネオール、ブチルカルビトー
ル、メチルエチルケトンなどが挙げられる。このペース
トを焼成する際に、誘電体材料がペースト全体に対して
占める割合は５０〜８０重量％程度とし、その他、結合
剤は２〜５重量％、可塑剤は０．０１〜５重量％、分散
剤は０．０１〜５重量％、溶剤は２０〜５０重量％程度
とする。そして、前記誘電体材料とこれら溶剤などとを
混合し、例えば３本ロール等で混練してペースト（スラ
リー）とする。

【００３３】なお、誘電体層用ペーストを水系の塗料と
する場合には、水溶性のバインダや分散剤などを水に溶
解させた水系ビヒクルと、誘電体原料とを混練すればよ
い。水系ビヒクルに用いる水溶性バインダは特に限定さ
れず、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水
溶性アクリル樹脂などを用いればよい。

【００３４】内部電極層用ペーストは、各種導電性金属
や合金からなる導電体材料、あるいは焼成後に上記した
導電体材料となる各種酸化物、有機金属化合物、レジネ
ート等と、有機ビヒクルとを混練して調製する。

【００３５】内部電極用のペーストを製造する際に用い
る導体材料としては、ＮｉやＮｉ合金さらにはこれらの
混合物を用いる。このような導体材料は、球状、リン片
状等、その形状に特に制限はなく、また、これらの形状
のものが混合したものであってもよい。また、導体材料
の平均粒子径は、通常、０．１〜１０μｍ、好ましくは
０．２〜１μｍ程度のものを用いればよい。

【００３６】有機ビヒクルは、バインダーおよび溶剤を
含有するものである。バインダーとしては、例えばエチ
ルセルロース、アクリル樹脂、ブチラール樹脂等公知の
ものはいずれも使用可能である。バインダー含有量は１
〜５重量％程度とする。溶剤としては、例えばテルピネ
オール、ブチルカルビトール、ケロシン等公知のものは
いずれも使用可能である。溶剤含有量は、ペースト全体
に対して、２０〜５５重量％程度とする。

【００３７】このようにして得られた内部電極層用ペー
ストと誘電体層用ペーストとは、印刷法、転写法、グリ
ーンシート法等により、それぞれ交互に積層される。印
刷法を用いる場合、誘電体層用ペーストおよび内部電極
層用ペーストを、ＰＥＴ等の基板上に積層印刷し、所定
形状に切断した後、基板から剥離して積層体とする。ま
た、シート法を用いる場合、図２に示すように、誘電体
層用ペーストを用いてグリーンシート（焼結前誘電体
層）１２０を形成し、この上に内部電極層用ペーストか
ら成る内部電極パターン（焼結前内部電極層）１４０を
印刷する。内部電極パターン１４０の印刷に際しては、
内部電極パターン１４０には、積層方向に略一直線とな
る位置で、表裏面を貫通する貫通孔１８が形成される。

【００３８】内部電極パターン１４０が印刷されたグリ
ーンシート１２０は、積層方向に多数積層されて積層体
とされ、その積層方向上下端には、内部電極パターン１
４０が印刷されていない複数のグリーンシートも積層さ
れる。

【００３９】次に、このようにして得られた積層体を、
所定の積層体サイズに切断した後、脱バインダ処理およ
び焼成を行う。そして、誘電体層１２を再酸化させるた
め、熱処理を行う。

【００４０】脱バインダ処理は、通常の条件で行えばよ
いが、内部電極層の導電体材料にＮｉやＮｉ合金等の卑
金属を用いる場合、特に下記の条件で行うことが好まし
い。

【００４１】 昇温速度：５〜３００℃／時間、特に１０〜５０℃／時
間、 保持温度：２００〜４００℃、特に２５０〜３５０℃、 保持時間：０．５〜２０時間、特に１〜１０時間、 雰囲気 ：加湿したＮ_２ とＨ_２ との混合ガス。

【００４２】焼成条件は、下記の条件が好ましい。 昇温速度：５０〜５００℃／時間、特に２００〜３００
℃／時間、 保持温度：１１００〜１３００℃、特に１１５０〜１２
５０℃、 保持時間：０．５〜８時間、特に１〜３時間、 冷却速度：５０〜５００℃／時間、特に２００〜３００
℃／時間、 雰囲気ガス：加湿したＮ_２ とＨ_２ との混合ガス等。

【００４３】ただし、焼成時の空気雰囲気中の酸素分圧
は、１０^−７ａｔｍ以下、特に１０ ^−７〜１０^−１３
ａｔｍにて行うことが好ましい。前記範囲を超えると、
内部電極層が酸化する傾向にあり、また、酸素分圧があ
まり低すぎると、内部電極層の電極材料が異常焼結を起
こし、途切れてしまう傾向にある。

【００４４】このような焼成を行った後の熱処理は、保
持温度または最高温度を９００〜１１００℃として行う
ことが好ましい。熱処理時の保持温度または最高温度
が、前記範囲未満では誘電体材料の酸化が不十分なため
に寿命が短くなる傾向にあり、前記範囲をこえると内部
電極のＮｉが酸化し、容量が低下するだけでなく、誘電
体素地と反応してしまい、寿命も短くなる傾向にある。
熱処理の際の酸素分圧は、１０^−８ａｔｍ以上、より好
ましくは１０^−４〜１０^−７ａｔｍ が好ましい。前記
範囲未満では、誘電体層１２の再酸化が困難であり、前
記範囲をこえると内部電極層１４が酸化する傾向にあ
る。そして、そのほかの熱処理条件は下記の条件が好ま
しい。

【００４５】 保持時間：０〜６時間、特に２〜５時間、 冷却速度：５０〜５００℃／時間、特に１００〜３００
℃／時間、 雰囲気用ガス：加湿したＮ_２ ガス等。

【００４６】なお、Ｎ_２ ガスや混合ガス等を加湿する
には、例えばウェッター等を使用すればよい。この場
合、水温は０〜７５℃程度が好ましい。また脱バインダ
処理、焼成および熱処理は、それぞれを連続して行って
も、独立に行ってもよい。これらを連続して行なう場
合、脱バインダ処理後、冷却せずに雰囲気を変更し、続
いて焼成の際の保持温度まで昇温して焼成を行ない、次
いで冷却し、熱処理の保持温度に達したときに雰囲気を
変更して熱処理を行なうことが好ましい。一方、これら
を独立して行なう場合、焼成に際しては、脱バインダ処
理時の保持温度までＮ_２ ガスあるいは加湿したＮ_２
ガス雰囲気下で昇温した後、雰囲気を変更してさらに昇
温を続けることが好ましく、熱処理時の保持温度まで冷
却した後は、再びＮ_２ ガスあるいは加湿したＮ_２ ガ
ス雰囲気に変更して冷却を続けることが好ましい。ま
た、熱処理に際しては、Ｎ_２ ガス雰囲気下で保持温度
まで昇温した後、雰囲気を変更してもよく、熱処理の全
過程を加湿したＮ_２ ガス雰囲気としてもよい。

【００４７】このようにして得られた焼結体（素子本体
１１）には、例えばバレル研磨、サンドプラスト等にて
端面研磨を施し、外部電極用ペーストを焼きつけて外部
電極１６を形成する。外部電極用ペーストの焼成条件
は、例えば、加湿したＮ_２ とＨ_２ との混合ガス中で
６００〜８００℃にて１０分間〜１時間程度とすること
が好ましい。そして、必要に応じ、外部電極１６上にめ
っき等を行うことによりパッド層を形成する。なお、外
部電極用ペーストは、上記した内部電極層用ペーストと
同様にして調製すればよい。このようにして製造された
本発明の積層セラミックコンデンサは、ハンダ付等によ
りプリント基板上などに実装され、各種電子機器等に使
用される。

【００４８】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。たとえば、上述した実施形態では、各内
部電極層１４毎に、単一の貫通孔１８を形成した積層セ
ラミックコンデンサ１０を例示したが、本発明では、図
１（Ｂ）に示すように、各内部電極層１４ａ毎に、複数
の貫通孔１８ａを形成しても良い。すなわち、図１
（Ｂ）に示す積層セラミックコンデンサ１０ａの素子本
体１１ａでは、表裏面を貫通する複数の貫通孔１８ａ
が、隣接する内部電極層１４ａにおいて、それぞれ積層
方向に略一直線となる位置に形成してある。

【００４９】また、上述した実施形態では、本発明に係
る積層セラミック電子部品として積層セラミックコンデ
ンサを例示したが、本発明に係る製造方法で得られる積
層セラミック電子部品としては、積層セラミックコンデ
ンサに限定されない。

【００５０】

【実施例】以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づ
き説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。

【００５１】実施例１ 出発原料として、水熱合成により生成された｛｛Ｂａ
_{（１−ｘ）} Ｃａ_ｘ ｝Ｏ｝_Ａ （Ｔｉ_{（１−ｙ）} Ｚ
ｒ_ｙ）_Ｂ Ｏ_２ で示される組成の誘電体酸化物から成
る主成分を用いた。主成分を示す式中の組成比を示す記
号Ａ，Ｂ，ｘ，ｙが、０．９９０≦Ａ／Ｂ＜１．０１
０、０．０１≦ｘ≦０．２５、０．１≦ｙ≦０．３の関
係の関係にあった。なお、上記誘電体酸化物の平均粒径
は、０．４μｍ、最大粒径は１．５μｍであった。

【００５２】また、主成分１００重量％に対して、０．
２０重量％のＭｎＣＯ_３ と、０．３０重量％のＹ_２
Ｏ_３ と、０．１６重量％のＳｉＯ_２ とを、添加物
（添加物全体の平均粒径０．５μｍ、最大粒径３．３μ
ｍ）として、各々ボールミルで１６時間湿式粉砕し、９
００℃および３時間の条件で、大気雰囲気中で仮焼き
し、その後、解砕のためにボールミルで２０時間湿式粉
砕し、副成分の添加物とした。そして、主成分と添加物
とを、ボールミルで１６時間、湿式混合し、チタン酸バ
リウム系の誘電体材料を得た。

【００５３】この誘電体材料を用いて、下記に示される
配合比にて、ジルコニア製ボールを用いてボールミル混
合し、スラリー化して誘電体層用ペーストとした。すな
わち、誘電体材料：１００重量部、アクリル系樹脂：
５．０重量部、フタル酸ベンジルブチル：２．５重量
部、ミネラルスピリット：６．５重量部、アセトン：
４．０重量部、トリクロロエタン：２０．５重量部、塩
化メチレン：４１．５重量部の配合比である。

【００５４】次に、下記に示される配合比にて、３本ロ
ールにより混練し、スラリー化して内部電極用ペースト
とした。すなわち、Ｎｉ：４４．６重量部、テルピネオ
ール：５２重量部、エチルセルロース：３重量部、ベン
ゾトリアゾール：０．４重量部である。これらのペース
トを用い、以下のようにして、図１に示される積層型セ
ラミックチップコンデンサ１０を製造した。

【００５５】まず、誘電体層用ペーストを用いてキャリ
アフィルム上に１０μｍ厚のシートを、ドクターブレー
ド法などで形成し、この上に内部電極用ペーストを用い
て、内部電極パターンを印刷した。内部電極パターンの
印刷の際には、各内部電極パターンには、積層方向に略
直線となる同じ位置で、単一の内径０．１mmの貫通孔を
形成した。

【００５６】その後、キャリヤフィルムから上記のシー
トを剥離し、内部電極が印刷されたシートを複数枚積層
し、加圧接着した。なお、誘電体層１２の積層数は１０
０層であった。次いで、積層体を所定サイズに切断した
後、脱バインダ処理、焼成および熱処理を連続して下記
の条件にて行った。

【００５７】脱バインダ処理 昇温速度：２０℃／時間、 保持温度：３５０℃、 保持時間：８時間、 雰囲気用ガス：加湿したＮ_２ とＨ_２ との混合ガス
等。

【００５８】焼成 昇温速度：２００℃／時間、 保持温度：１２２０℃、 保持時間：２時間、 冷却速度：２００℃／時間、 雰囲気用ガス：加湿したＮ_２ とＨ_２ の混合ガス、 酸素分圧：１０^−１２ ａｔｍ。

【００５９】熱処理 保持温度：１０５０℃、 保持時間：２時間、 冷却速度：２００℃／時間、 雰囲気用ガス：加湿したＮ_２ ガス、 酸素分圧：１０^−６ａｔｍ。

【００６０】なお、それぞれの雰囲気用ガスの加湿に
は、ウェッターを用い、水温０〜７５℃にて行った。

【００６１】得られた焼結体の端面をサンドブラストに
て研磨した後、Ｉｎ−Ｇａ合金を塗布して、試験用電極
を形成した。このようにして製造した積層コンデンサの
サイズは、３．２ｍｍ×２．５ｍｍ×１．６ｍｍであ
り、誘電体層１２の厚みは５μｍ、内部電極層１４の厚
みは１．５μｍであった。

【００６２】本実施例の積層コンデンサを１００個準備
し、これらコンデンサについて、デラミネーションの発
生率、取得静電容量、ＩＲ不良率および寿命の試験を行
った。結果を表１に示す。

【００６３】

【表１】

【００６４】なお、デラミネーションについては、コン
デンサを切断し、その断面を、顕微鏡により観察し、そ
の発生割合（％）を調べた。また、取得静電容量につい
ては、コンデンサに対して、基準温度２５℃でデジタル
ＬＣＲメータ（ＹＨＰ製４２７４Ａ）にて、周波数１Ｋ
Ｈｚ、測定電圧１．０Ｖｒｍｓの信号を入力し、静電容
量を測定した。実施例１における静電容量を１００％と
した。

【００６５】また、絶縁抵抗値（ＩＲ）の不良率は、コ
ンデンサに１０Ｖの直流電圧を１分間印加して測定し、
１×１０^８ Ω以下を不良品とし、不良品の発生割合を
％で示した。

【００６６】さらに、寿命については、コンデンサに対
し、２００℃にて１０Ｖ／μｍの電界下で加速試験を行
い、絶縁抵抗が１ＭΩ以下になるまでの時間を寿命時間
とした。

【００６７】実施例２ 各内部電極層に形成する貫通孔の内径を０．２mmとした
以外は、実施例１と同様にして、積層セラミックコンデ
ンサを作製して試験を行った。結果を表１に示す。

【００６８】実施例３ 各内部電極層に形成する貫通孔の内径を０．２mmとし、
各内部電極層毎に５つの貫通孔を形成した以外は、実施
例１と同様にして、積層セラミックコンデンサを作製し
て試験を行った。結果を表１に示す。

【００６９】実施例４ 各内部電極層に形成する貫通孔の内径を０．４mmとした
以外は、実施例１と同様にして、積層セラミックコンデ
ンサを作製して試験を行った。結果を表１に示す。

【００７０】実施例５ 各内部電極層に形成する貫通孔の内径を０．６mmとした
以外は、実施例１と同様にして、積層セラミックコンデ
ンサを作製して試験を行った。結果を表１に示す。

【００７１】実施例６ 各内部電極層に形成する貫通孔の内径を０．８mmとした
以外は、実施例１と同様にして、積層セラミックコンデ
ンサを作製して試験を行った。結果を表１に示す。実施例７ 各内部電極層に形成する貫通孔の内径を１．２mmとした
以外は、実施例１と同様にして、積層セラミックコンデ
ンサを作製して試験を行った。結果を表１に示す。

【００７２】比較例１ 各内部電極層には、何ら貫通孔を形成しなかった以外
は、実施例１と同様にして、積層セラミックコンデンサ
を作製して試験を行った。結果を表１に示す。

【００７３】比較例２ ０．０１mmの内径の貫通孔を、各内部電極層毎にランダ
ムに４００個形成した以外は、実施例１と同様にして、
積層セラミックコンデンサを作製して試験を行った。結
果を表１に示す。

【００７４】比較例３ ０．２mmの内径の貫通孔を、各内部電極層毎にランダム
な位置に１個形成した以外は、実施例１と同様にして、
積層セラミックコンデンサを作製して試験を行った。結
果を表１に示す。

【００７５】評価 表１に示すように、実施例１〜７と比較例１〜３とを比
較することで、本実施例によれば、静電容量を大幅に低
下させることなく、デラミネーションを防止し、ＩＲ不
良率が少なく、長寿命な積層セラミックコンデンサを得
ることができることが確認できた。また、表１に示すよ
うに、電極面積に対する貫通孔の合計面積の比が、好ま
しくは１／１００以上１／５以下、さらに好ましくは１
／１００以上１／２０以下である場合に、特に、静電容
量を大幅に低下させることなく、デラミネーションを防
止し、ＩＲ不良率が少なく、長寿命な積層セラミックコ
ンデンサを得ることができることが確認できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１（Ａ）は本発明の１実施形態に係る積層
セラミックコンデンサの概略断面図、図１（Ｂ）は本発
明の他の実施形態に係る積層セラミックコンデンサの概
略断面図である。

【図２】 図２は図１（Ａ）に示す積層セラミックコン
デンサの製造過程を示す概略斜視図である。

【図３】 図３（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の比較例に係る
積層セラミックコンデンサの概略断面図、図３（Ｄ）は
図３（Ｃ）に示すIIID部分の拡大断面図である。

【符号の説明】

１０，１０ａ… 積層セラミックコンデンサ １１ａ，１１ｂ… 素子本体 １２… 誘電体層 １４，１４ａ… 内部電極層 １６… 外部電極 １８，１８ａ… 貫通孔 １２０… グリーンシート １４０… 内部電極パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E001 AB03 AC05 AH01 AH06 AH09 AJ01 AJ02 5E082 AB03 BC32 EE04 EE11 EE35 EE41 FG06 FG26 FG54 GG10 GG28 JJ03 JJ15 JJ23 LL01 LL02 MM24 PP08 PP09

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体層と内部電極層とが交互に積層し
   てある積層構造を有する積層セラミック電子部品であっ
   て、 前記内部電極層には、表裏面を貫通する貫通孔が、隣接
   する内部電極層において、積層方向に略一直線となる位
   置に形成してあることを特徴とする積層セラミック電子
   部品。
2. 【請求項２】 前記貫通孔に内接する円の内径が０．２
   mm以上であることを特徴とする請求項１に記載の積層セ
   ラミック電子部品。
3. 【請求項３】 各内部電極層毎に、貫通孔が複数形成し
   てある請求項１または２に記載の積層セラミック電子部
   品。
4. 【請求項４】 前記各内部電極層において、電極面積に
   対する貫通孔の合計面積の比が１／１００以上１／５以
   下である請求項１〜３のいずれかに記載の積層セラミッ
   ク電子部品。
5. 【請求項５】 誘電体層となる誘電体用ペーストを準備
   する工程と、 内部電極層となる内部電極用ペーストを準備する工程
   と、 前記誘電体用ペーストで構成された焼結前誘電体層と、
   内部電極層用ペーストで構成された焼結前内部電極層と
   を交互に積層して積層体を得る際に、前記焼結前内部電
   極層に、隣接する焼結前内部電極層において積層方向に
   略一直線となる位置で、表裏面を貫通する貫通孔を形成
   する工程と、 前記積層体を焼成する工程とを有する積層セラミック電
   子部品の製造方法。
6. 【請求項６】 前記貫通孔に内接する円の内径を、０．
   ２mm以上とすることを特徴とする請求項５に記載の積層
   セラミック電子部品の製造方法。
7. 【請求項７】 各内部電極層毎に、貫通孔を複数形成す
   ることを特徴とする請求項５または６に記載の積層セラ
   ミック電子部品の製造方法。
8. 【請求項８】 前記各内部電極層において、電極面積に
   対する貫通孔の合計面積の比を１／１００以上１／５以
   下に設定することを特徴とする請求項５〜７のいずれか
   に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。