JP2001244136A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】誘電体層が概略正方形である場合も、端面をは
っきり区別できる。切断ずれを容易に検出できる。内部
電極と外部端子電極の接続信頼性を安定して維持でき
る。 【解決手段】本発明の積層セラミックコンデンサ１０
は、主面が略正方形状の誘電体層２を複数積層して成る
積層体１の層間に、互いに対向する複数の内部電極３，
４を備え、前記各対向する内部電極３，４が互いに異な
る積層体１の端面に延出するともに、該各延出部が前記
積層体１の端面に形成した外部端子電極５，６と接続し
てなる積層セラミックコンデンサであって前記積層体１
の端面に前記積層体１の積層方向に切り欠き部７を形成
させていることを特徴とする。

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】積層セラミックコンデンサは、内部電極
を層間に有する複数の矩形状誘電体層が積層された積層
体の両端部に外部端子電極が形成されている。

【０００３】このような積層セラミックコンデンサにお
いては、隣接しあう誘電体層の層間に配置された一対の
内部電極は、積層体の平面中央部分で互いに対向しあう
とともに、互いに異なり、かつ、対向する積層体の一方
または他方の端部に導出され、一対の外部端子電極と夫
々電気的に接続される。

【０００４】このような積層セラミックコンデンサの製
造においては、各積層セラミックコンデンサを構成する
誘電体層となる大型セラミックグリーンシート上に、各
素子の領域に内部電極となる導体膜を形成し、これら複
数の大型グリーンシートを積層し、素子領域に応じて所
定の寸法に切断して未焼成状態の積層体を形成する。そ
の後、この未焼成状態の積層体は焼成処理され、次いで
焼成された積層体の一方の端部に導出された内部電極と
導通する外部端子電極を、また積層体の他方の端部に導
出された複数の他方の内部電極と導通する外部端子電極
を形成する。

【０００５】一般に、積層セラミックコンデンサのＬ方
向（一対の外部端子電極が形成される一対の各端部へ向
かう方向）の寸法とＷ方向（外部端子電極が形成されて
いない一対の各端部へ向かう方向）の寸方との関係は、
ＥＩＡ規格における３２１６型（３．２ｍｍ×１．６ｍ
ｍ）や１００５型（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）などのよ
うに、長辺が短辺の約２倍程度に大きい長方形となって
いる。

【０００６】しかしながら、一般的な積層セラミックコ
ンデンサは、構造的に内部電極が一方の外部端子電極側
から他方の外部端子電極膜に向かって細長く延びる形状
となり、厚み方向に隣接する他の内部電極との対向部分
も細長くなるため、各内部電極間のインダクタンス成分
が大きくなり、また抵抗が高くなるため、高周波域にお
けるインピーダンスが大きくなってしまうという問題が
あった。このインピーダンスの問題を解決するために、
誘電体層が略正方形のものが用いられる積層セラミック
コンデンサが提案されている（図7参照）。

【０００７】このことにより、内部電極１３，１４のＬ
方向の寸法を小さくすることができるため、各内部電極
１３，１４の間のインダクタンス成分や、抵抗成分を抑
えることができ、高周波域におけるインピーダンスを小
さくすることができる。

【０００８】また、内部電極１３，１４の形状が、従来
に比較して、正方形または正方形状に近い矩形上となる
ため、誘電体磁器１２の各層上に被着される内部電極１
３，１４の面積効率、すなわち端面からの絶縁ギャップ
層を一定寸法にとった時の誘電体面積当たりの電極面積
が向上するため、大容量化の積層セラミックコンデンサ
が容易となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7に
示す積層セラミックコンデンサ４０によれば、外部端子
電極１５，１６形成時に、積層体の平面が略正方形状で
あるために、積層体側面と端面の区別がつきにくく、図
８のように間違って側面側に外部端子電極１５，１６を
形成してしまうという問題があった。このような問題を
解決するために、上述の大型グリーンシートを積層した
状態から各素子領域毎に切断した時に、一方の内部電極
１３となる導体膜の端部が、切断した積層体の一方端面
から露出するようにし、また、他方の内部電極１４とな
る導体膜が切断した積層体の他方端面から露出するよう
に印刷位置及び切断位置を制御することが行われてい
る。しかしながら、積層セラミックコンデンサを大型グ
リーンシートから切断する場合において、その厚み方向
の切断ずれが生じた場合、その切断面から現れる内部電
極１３，１４の露出状況はその形状等によってある程度
は検査することができる。しかしながら、幅方向の切断
ずれは、仮にずれていても、切断面から現れる内部電極
１３，１４の露出の幅が同一または、導体膜が形成され
ていない領域であるため、この切断端面からは検査する
ことができない。

【００１０】従って、従来、未焼成状態の積層体を、任
意に抜き取り、その幅方向に切断して、断面から切断ず
れを検査していた。しかし、積層セラミックコンデンサ
は通常、数ｍｍ角と小さく、切断すること自体が非常に
困難で検査しがたい欠点があった。また、検査用に切断
した積層セラミックコンデンサは製品化できなくなって
しまう。

【００１１】一方、上記積層セラミックコンデンサ４０
によれば、外部端子電極ペースト内のガラス成分が内部
電極１３，１４の引き出し部分に拡散することにより密
着強度を高めるが、内部電極１３，１４の引き出し部分
の面積が不十分である場合、内部電極１３，１４と外部
端子電極１５，１６との接合不良による等価直列抵抗の
増大、静電容量不足等の不良の原因となり、信頼性の点
で問題があった。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、誘電体層の主面が略正方
形状である場合も、端面をはっきり区別でき、しかも、
切断ずれなども容易に検出することができ、さらに、内
部電極と外部端子電極の接続信頼性を安定して維持でき
る積層セラミックコンデンサを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明の積層セラミックコンデンサは、主面が略
正方形状の誘電体層を複数積層して成る積層体の各層間
に、内部電極を配設するとともに、各内部電極を交互に
対向する積層体の端面側に延出させ、該各延出部を前記
積層体の端面に形成した外部端子電極に接続させてなる
積層セラミックコンデンサにおいて、前記積層体端面の
前記誘電体層の積層方向に切り欠き部を形成したことを
特徴とする。本発明の構成によれば、積層体側面と端面
の区別が切り欠き部ではっきりつき、図８のように間違
って側面側に外部端子電極を形成してしまうという問題
を解決できる。

【００１３】また、図５のように、内部電極３を形成し
たグリーンシート９と、内部電極４を形成したグリーン
シート９とを交互に複数積層して圧着一体化した後、グ
リーンシート９は、積層セラミックコンデンサ１０の端
面の切断予定線（点線で表示）８の中心に、略菱形の切
り欠き部７となる貫通孔を打ち抜き加工し、さらに、グ
リーンシート９を所定素子領域に応じて、切断予定線８
に従って切断し、図４のように、積層セラミックコンデ
ンサ１０の端面予定面を中心に切り欠き部７を有する積
層体１が得られるが、このグリーンシート９を積層セラ
ミックコンデンサ１０の領域にそって切断した際、正し
く切断された場合には、その積層体の端面の片方に切り
欠き部７が存在し、切断した積層体の端面の両方とも切
り欠き部７が存在しなかった場合は、異常位置で切断さ
れたことが視覚的に判断することができ、非常に簡単に
切断の良否を確認できる。

【００１４】また、好ましくは、切り欠き部７は、積層
体端面の片方のみに形成させていることを特徴とする。
上述の構成によれば、切り欠き部７を、積層体１の端面
の両方に設けた場合に比べ、確率的には、導通不良の発
生率を半減することができる。その理由として、図３に
おいて、積層体１の小型化に伴い、菱形状の切り欠き部
７により、互いに異なる電位の外部端子電極５と内部電
極４／外部端子電極６と内部電極３との間の距離が短く
なり、内部電極３、４の印刷ずれが生じた場合に、内部
電極３又は内部電極４が反対極の外部端子電極５又は外
部端子電極６の何れかと導通しやすくなるという問題が
あるが、切り欠き部７を、積層体１の端面の片方にのみ
設けているため、印刷のズレ許容の範囲を大きくするこ
とができるからである。

【００１５】なお、図５に示すように、グリーンシート
９上の切り欠き部７を千鳥状に形成することにより、切
り欠き部７を積層体１の端面の両方に設けなくても、幅
方向の切断ずれの確認は可能である。また、積層体端面
の片方にのみ設けた場合も、積層体側面と端面の区別は
可能である。

【００１６】

【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。

【００１７】図１は、本発明の積層セラミックコンデン
サを示す外観斜視図であり、図２は内部電極と外部端子
電極との関係を示す概略図であり、図３は図１の積層セ
ラミックコンデンサの縦断面図である。

【００１８】図において、１０は積層セラミックコンデ
ンサであり、１は積層体であり、誘電体層２が複数積層
されてなり、その積層体１内部に内部電極３，４が、積
層体１の端面に外部端子電極５，６が、積層体の端面の
一部に切り欠き部７が形成されている。積層体１は、複
数の誘電体層２と、該誘電体層２間に配置された内部電
極３，４とが交互に積層されて構成されている。

【００１９】誘電体層２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磁器材料からなり、その
主面が略正方形状となっている。なお、ここで、略正方
形状は、４辺が等しい矩形状であるが、誘電体層２は焼
成処理を行い焼結収縮などを伴うことになり、完全な正
方形状の誘電体層２は現実的に困難である。従って、概
略正方形状とは、限りなく正方形状に近い形状をいう。

【００２０】内部電極３，４は、ＰｄまたはＡｇ−Ｐｄ
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、その形状は、誘電体層２上に矩形状に形成され
ている。

【００２１】外部端子電極５，６は、積層体１の対向す
る一対の端面を含む端部に被着形成されている。ここ
で、外部端子電極５，６は、ＡｇまたはＡｇ−Ｐｄ合金
からなる下地厚膜導体膜、該下地厚膜導体膜の表面に半
田食われが生じ難い材料からなるＮｉメッキ層、さら
に、Ｎｉ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被着形成して構成されてい
る。

【００２２】また、具体的には、外部端子電極５，６
は、積層体１の対向する一対の端面を中心に、該端面と
隣接する４つの面（積層体１の上面、下面、両側面）の
端部付近に渡って形成されている。

【００２３】これにより、内部電極３，４が夫々延出す
る積層体１の端面で、内部電極３と外部端子電極５と
が、内部電極４と外部端子電極６とが夫々電気的に接続
されることになる。

【００２４】切り欠き部７は積層体１の端面に積層体１
の積層方向に形成されている。また、切り欠き部７は、
積層体１の端面の片方のみに形成させても良い。切り欠
き部の形状としては特に形状は問わないが、好ましくは
逆三角形状に形成することが好ましい。その理由とし
て、切り欠き部７の形状を逆三角形状にすることによ
り、形状が矩形状である場合に比べて斜面の外部から露
出する割合が高くなるため、切断ずれの度合いを確認し
やすくなり、また半円形状である場合に比べて、同じ切
り欠き部７の面積における、内部−外部電極接続面積を
大きくすることができるからである。

【００２５】切り欠き部７は、図６に示すように斜め方
向に形成してもよい。このことにより、積層体１側面と
端面の区別、切断の良否の確認がさらにしやすくなり、
内部電極内の切り欠き部７の断面積が大きくなるため、
外部端子電極５、６の接着強度もさらに大きくすること
ができる。なお、積層体１端面の切り欠き部７の寸法が
小さいと、切断端面の判定が難しくなる。従って、切り
欠き部７のＷ方向の寸法は５０μｍ以上であることが望
ましい。一方、切り欠き部７の幅が大きいと、バレル時
に割れ・欠けの原因となるため、切り欠き部７の幅は引
き出し部の幅の１／２以下であることが望ましい。ま
た、端面から切り欠き部７の頂部への長さが大きいと、
内部電極４の位置ずれが生じた場合、切り欠き部７にお
ける内部−外部電極導通が起こりやすくなるため、上記
長さはエンドマージン、すなわち積層体１の端面から内
部電極３または４への長さの１／２以下であることが望
ましく、また切り欠き部７の寸法が小さいと、切断端面
の判定が難しくなるため、端面から切り欠き部７の頂部
への長さは１０μｍ以上であることが望ましい。

【００２６】上述の積層セラミックコンデンサは次のよ
うに作製する。なお、説明では、内部電極となる導体
膜、積層体は、便宜上、焼成処理前の符号を付す。

【００２７】まず、複数素子が切り出し可能で、且つ誘
電体層２となる大型のセラミックグリーンシート９を用
意する。具体的には、誘電体セラミックス材料のスラリ
ーをドクターブレード法等により、所定厚みとなるよう
に成形・乾燥する。次に、グリーンシート９の各素子領
域に、内部電極３となる導体膜を、Ａｇ−Ｐｄ、卑金属
金属などから成る導電性ペーストを用いて、スクリーン
印刷法等により印刷形成する。同様に、グリーンシート
９の各素子領域に、内部電極４となる導体膜を導電性ペ
ーストを用いて形成する。

【００２８】このように内部電極３となる導体膜が形成
されたグリーンシート９と内部電極４となる導体膜が形
成されたグリーンシート９とを交互に積層し、必要に応
じて上部あるいは下部に導体膜が形成されていないセラ
ミックグリーンシート９をさらに積層し、圧着一体化す
る。次に、積層されたグリーンシート９は、図５のよう
に、積層セラミックコンデンサ１０の端面の切断予定線
（点線で表示）の中心に、断面が略菱形の切り欠き部７
となる貫通孔を打ち抜き加工する。

【００２９】次に、上述の大型積層グリーンシート９を
所定素子領域に応じて、切断予定線８に従って切断し、
図４のように、積層セラミックコンデンサ１０の端面予
定面の中心に、切り欠き部７が形成された積層体１が得
られる。次に、上述のグリーンシート９を所定素子領域
に応じて切断した積層体１の端面の切り欠き部７の有無
を確認し、切断ずれを確認する。すなわち、この切断に
よって正しい位置で行なわれた場合には、積層体１の一
方の切断端面は、必ず図４のように、切り欠き部７が露
出することになる。従って、所定位置で切断されたこと
が切り欠き部７の有無により明瞭に判定することができ
る。なお、ここで、切断ずれと判断できる積層体１は製
造工程から除去されることになる。

【００３０】次いで、正しく切断された未焼成状態の積
層体１を所定雰囲気、所定温度で焼成処理する。これに
より、誘電体層２の層間に、容量形成領域及び引き出し
電極部を有する内部電極３、４が配置された積層体１と
なる。

【００３１】次に、積層体１の端面をバレル研磨処理
し、積層体１の端面から内部電極３、４の引き出し電極
部がその全幅に渡って露出するようにして、切り欠き部
７のを含む端面を中心に、外部端子電極５、６を形成す
る。具体的には、ＡｇやＣｕなどの厚膜導電性ペースト
を焼付けにより下地導体膜を形成し、その表面にＮｉメ
ッキ、Ｓｎメッキ、Ａｕメッキなどを被着する。これに
より、図１に示す積層セラミックコンデンサ１０を得る
ことができる。

【００３２】なお、このとき、切り欠き部７に外部端子
電極５が入り込むため、外観上は切り欠き部７は見られ
ず、通常の積層セラミックコンデンサ１０と全く同じに
なる。かくして、本発明の積層セラミックコンデンサ１
０によれば、略正方形状の誘電体層２を複数積層して成
る積層体１の層間に、互いに対向する複数の内部電極
３，４を備え、前記各対向する内部電極３，４が互いに
異なる積層体１の端面に延出するともに、該各延出部が
前記積層体１の端面に形成した外部端子電極５，６と接
続してなり、前記積層体１の端面に前記積層体１の積層
方向に切り欠き部７を形成させているために、積層体側
面と端面の区別が切り欠き部７ではっきりつき、間違っ
て側面側に外部端子電極を形成してしまうという問題を
解決できる。

【００３３】また、グリーンシート９を素子領域にそっ
て切断時、正しく切断された場合には、その積層体の端
面の片方に切り欠き部７が存在し、２つに切断した積層
体の端面の両方とも切り欠き部７が存在しなかった場合
は、異常位置で切断されたことを示し、非常に簡単に切
断の良否を確認できる。

【００３４】また、焼結体端面に露出した内部電極３，
４部分に切り欠き部７を設けることにより、焼結体内層
に形成された内部電極３，４を確実に露出させるととも
に、露出した内部電極３，４の引き出し部の表面積が広
くなり、その表面を覆うようにして形成する外部端子電
極５、６との間に空洞等が存在することなく良好な合金
層が形成され、電気的接続を確保することが可能にな
り、対向する外部端子電極５、６間で十分な接続距離を
確保するとともに、外部端子電極５、６の接着強度も大
きくすることができる。

【００３５】なお、図５に示すように、グリーンシート
９上の切り欠き部７を千鳥状に形成することにより、切
り欠き部７を積層体１の端面の両方に設けなくても、Ｌ
方向の切断ずれの確認は可能である。また、積層体１の
端面の片方にのみ設けた場合も、積層体１側面と端面の
区別は可能である。

【００３６】なお、誘電体層２が概略正方形状である積
層セラミックコンデンサ１０の容量特性などの測定する
にあたり、測定装置の２本の検出プローブを間違って側
面側に当ててしまうという問題点がある。しかし、測定
装置の２本の検出プローブを、外部端子電極５、６が形
成された積層体１の対角線部分に接触するように設定し
ておけば、このプローブが必ず外部端子電極５、６に接
続させることができる。即ち、図３における左上角部及
び右下部に夫々接触するように２本のプローブを制御す
れば、左上角部のプローブを第１外部端子電極５に接触
させることができ、右下角部のプローブを第２外部端子
電極６に接触させることができる。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。

【００３７】

【発明の効果】以上の通り、本発明の積層セラミックコ
ンデンサは、略正方形状の誘電体層を複数積層して成る
積層体の層間に、互いに対向する複数の内部電極を備
え、前記各対向する内部電極が互いに異なる積層体の端
面に延出するともに、該各延出部が前記積層体の端面に
形成した外部端子電極と接続してなる積層セラミックコ
ンデンサにおいて、前記積層体の端面に前記積層体の積
層方向に切り欠き部を形成させているため、誘電体層が
略正方形状である場合も、積層体側面と端面の区別がは
っきりつき、間違って側面側に外部端子電極を形成して
しまうという問題を解決できる。また、製造工程中、所
定素子形状に応じて、積層体の切断端面を観察し、切り
欠き部の有無によって、所定位置で切断しているか否か
を直接判定できる。また、焼結体端面に露出した内部電
極部分に切り欠き部を設けることにより、焼結体内層に
形成された内部電極を確実に露出させるとともに、露出
した内部電極の引き出し部の表面積が広くなり、その表
面を覆うようにして形成する外部端子電極との間に空洞
等が存在することなく良好な合金層が形成され、電気的
接続を確保することが可能になり、対向する外部端子電
極間で十分な接続距離を確保するとともに、外部端子電
極の接着強度も大きくすることができる。

【００３８】ここで、切り欠き部が存在することによ
り、内部電極の印刷ずれが生じた場合でも、反対極の外
部端子電極と導通しやすくなるという問題点があるが、
切り欠き部を積層体の端面の片方にのみ設けることによ
り、印刷ズレ許容範囲を広くとることができ、導通不良
の発生率を半減できる。

【００３９】なお、切り欠き部を、前記積層体端面の片
方にのみ設けた場合も、積層体側面と端面の区別、切断
ずれの確認をする上では何ら問題はない。さらに、従来
の積層セラミックコンデンサ素子の製造方法を利用する
ことができるので、簡単且つ安価な製造方法となる。

【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】本発明の積層セラミックコンデンサの内部電極
と外部端子電極との関係を示す概略図である。

【図３】本発明の積層セラミックコンデンサの縦断面図
である。

【図４】本発明の積層セラミックコンデンサの切断直後
の外観斜視図である。

【図５】本発明の積層セラミックコンデンサの製造工程
におけるセラミックグリーンシートの平面図である。

【図６】本発明の積層セラミックコンデンサの他の態様
における切断直後の外観斜視図である。

【図７】従来の積層セラミックコンデンサの内部電極と
外部端子電極との関係を示す概略図である。

【図８】従来の積層セラミックコンデンサの問題点を示
す説明図である。

【符号の説明】

１０・・・・・・積層セラミックコンデンサ １・・・・・・・積層体 ２，１２・・・・誘電体層 ３，１３・・・・内部電極 ４，１４・・・・内部電極 ５，１５・・・・外部端子電極 ６，１６・・・・外部端子電極 ７・・・・・・・切り欠き部 ８・・・・・・・切断予定線 ９・・・・・・・グリーンシート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主面が略正方形状の誘電体層を複数積層
   して成る積層体の各層間に、内部電極を配設するととも
   に、各内部電極を交互に対向する積層体の端面側に延出
   させ、該各延出部を前記積層体の端面に形成した外部端
   子電極に接続させてなる積層セラミックコンデンサにお
   いて、 前記積層体端面の前記誘電体層の積層方向に切り欠き部
   を形成したことを特徴とする積層セラミックコンデン
   サ。
2. 【請求項２】 該切り欠き部は、前記積層体端面の片方
   のみに形成れていることを特徴とする請求項１記載の積
   層セラミックコンデンサ。