JP2002015942A

JP2002015942A - 積層型電子部品

Info

Publication number: JP2002015942A
Application number: JP2000197388A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Fujioka; 芳博藤岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2002-01-18
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP4577951B2

Abstract

(57)【要約】【課題】表面実装工程及び実装後におけるクラックの発
生を抑制できる積層型電子部品を提供する。【解決手段】複数のセラミック層３１と複数の内部電極
３３とを交互に積層してなり、容量を発生させる容量発
生部４０とその両側に形成された容量非発生部４１とを
有する電子部品本体３８と、該電子部品本体３８の両端
面にそれぞれ形成され、内部電極３３が容量非発生部４
１を介して交互に接続された外部電極３９とを具備した
積層型電子部品において、容量非発生部４１に空隙Ｂが
形成されている

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層型電子部品に
関するもので、特に、複数のセラミックグリーンシート
を積み重ねて形成された積層セラミックコンデンサに好
適に用いられる積層型電子部品に関する。

【０００２】

【従来技術】従来の積層セラミックコンデンサは、図９
乃至図１１に示すように、複数のセラミック層１と、長
辺３ａと短辺３ｂを有する複数の長方形状の内部電極３
を交互に積層してなる積層体５の上下面に、上側端面セ
ラミック層６および下側端面セラミック層７が形成され
て、電子部品本体８が形成されており、この電子部品本
体８の両端部に外部電極９を設けて構成されていた。

【０００３】電子部品本体８は、異なる極性の内部電極
３が交互に重畳し、実質的に容量を発生させる容量発生
部１０と、その両側に形成された実質的に容量を発生さ
せない容量非発生部１１とから構成され、電子部品本体
８の両端部にそれぞれ形成された外部電極９には、内部
電極３が一層毎に容量非発生部１１を介して接続されて
いる。

【０００４】このような積層セラミックコンデンサは、
例えば、先ず、ＰＥＴフィルム上に、セラミック粉末、
有機バインダーおよび溶剤を含むセラミックスラリーを
塗布し、４０〜８０℃で１０〜２０秒間乾燥後、これを
ＰＥＴフィルムから剥離して複数のセラミックグリーン
シートを形成し、これらを複数積層して下側と上側の端
面セラミックグリーンシートを形成する。この下側端面
セラミックグリーンシートを台板上に配置し、プレス機
により圧着して貼り付ける。

【０００５】一方、ＰＥＴフィルム上に、上記と同様の
セラミックスラリーを塗布し、４０〜８０℃で１０〜２
０秒間乾燥後、このセラミックグリーンシート上に、例
えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄのうち一種を含む内部電
極ペーストを塗布して、セラミックグリーンシート上に
長辺と短辺を有する長方形状の内部電極パターンを複数
形成した後、この内部電極パターンが形成されたグリー
ンシートをＰＥＴフィルムから剥離する。

【０００６】この後、下側端面セラミックグリーンシー
トの上に、内部電極パターンが形成されたグリーンシー
トを積層し、プレス機により加圧して仮固定する工程を
繰り返して内部電極パターンが形成されたグリーンシー
トを所定枚数積層し、次に、上側端面セラミックグリー
ンシートを積層し、複数のセラミックグリーンシート
と、長辺と短辺を有する複数の長方形状の内部電極パタ
ーンを交互に積層してなる積層成形体の上下面に、端面
セラミックグリーンシート層が積層された電子部品成形
体を作製する。

【０００７】次に、図１２に示すように、セラミックグ
リーンシート１２と内部電極パターン１３が交互に積層
された電子部品成形体１５を、セラミックグリーンシー
ト１２および内部電極パターン１３が軟化する温度に一
挙に加熱した状態で積層方向からプレス機により加圧し
て圧着し、さらに、この後、電子部品成形体１５の上部
にゴム型を配置し、上記と同様の温度に加熱した状態で
静水圧成形する。この後、所定のチップ形状にカット
し、そのチップ状成形体の両端面に外部電極ペーストを
塗布して、焼成することにより、積層セラミックコンデ
ンサが形成されていた。尚、外部電極については、焼成
されたチップ状成形体の両端面に外部電極ペーストを塗
布して焼き付けることによっても形成されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、積層型
電子部品の作製工程においては、焼成時あるいは外部電
極を焼き付ける際に誘電体層と、内部電極および外部電
極との収縮率、及び熱膨張係数の違いによりストレスが
生じる。これにより表面実装時の熱衝撃や配線基板への
実装後に発生する曲げ応力により積層型電子部品にクラ
ックを生じることがあった。そしてクラックが容量発生
部の内部電極まで達すると信頼性の低下を引き起こすと
いう問題があった。

【０００９】また、セラミックグリーンシート１２およ
び内部電極パターン１３が軟化する温度に一挙に加熱し
た状態で積層方向からプレス機により加圧して圧着して
いたため、図１２に矢印で示したように、異なる極性の
内部電極パターン１３が重畳する部分（容量発生部）か
ら、異なる極性の内部電極パターン１３が重畳しない部
分（容量非発生部）へ、セラミックグリーンシート１２
が押し出され、セラミックグリーンシート１２が湾曲す
るとともに内部電極パターン１３が湾曲し、また、セラ
ミックグリーンシート１２がプレス機の加圧力に応じて
伸び、層厚が薄くなり、ショートの発生率が増加すると
いう問題があった。特に、セラミックグリーンシート１
２を薄くすればする程、ショート発生率が増加するとい
う問題があった。

【００１０】また、内部電極パターン１３に、異なる極
性の内部電極パターン１３の湾曲部分が近づき、特に誘
電体層が薄くなればなるほど、ショート不良が発生する
という問題があった。また、ショートまで至らない製品
であっても、信頼性評価にて著しく寿命が低下するとい
う問題があった。

【００１１】また、内部電極パターンが形成されたグリ
ーンシートを積層し、プレス機により加圧して仮固定す
る工程を繰り返して電子部品成形体１５を形成していた
ため、下層のセラミックグリーンシート同士は加圧工程
を受ける回数が多いため密着力は高いが、上層にいくほ
ど加圧工程を受ける回数が少なくなり、セラミックグリ
ーンシート同士の密着性が低下する。

【００１２】従って、セラミックグリーンシート１２お
よび内部電極パターン１３が軟化する温度に一挙に加熱
した状態で積層方向からプレス機により加圧して圧着す
ると、上層のセラミックグリーンシート１２は接着強度
が弱いため、容易に伸び、薄くなって、上記と同様、電
子部品本体８の上層部においてショート不良が集中する
という問題があった。この場合においても、小型薄型化
のためにセラミック層の厚みを薄くすればする程、その
傾向が大きくなるという問題があった。

【００１３】本発明は、表面実装工程及び実装後におけ
るクラックの発生を抑制できる積層型電子部品を提供す
ることを目的とし、さらには、セラミック層を薄くして
も異なる極性の内部電極間のショートを抑制できる積層
型電子部品を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の積層型電子部品
は、複数のセラミック層と複数の内部電極とを交互に積
層してなり、容量を発生させる容量発生部とその両側に
形成された容量非発生部を有する電子部品本体と、該電
子部品本体の容量非発生部にそれぞれ形成され、前記内
部電極が前記容量非発生部を介して交互に接続された外
部電極とを具備する積層型電子部品において、前記容量
非発生部に空隙が形成されているものである。

【００１５】このような積層型電子部品では、セラミッ
クと金属の収縮差及び熱膨張係数の差により、焼成時や
外部電極焼き付け時に発生する内部応力を空隙により緩
和でき、これにより表面実装時の熱衝撃や配線基板への
実装後における曲げ応力によるクラックが生じにくく、
磁器強度以上の外部応力が加えられても、空隙に応力が
集中し、少なくとも容量発生部の内部電極まで達するク
ラックは生じないため、高信頼性を確保できる。

【００１６】本発明の積層型電子部品では、容量非発生
部の内部電極に屈曲部が形成されていることが望まし
い。

【００１７】このような屈曲部は、セラミックグリーン
シートに複数の内部電極パターンを形成する工程と、該
セラミックグリーンシートを複数積層し、これを所定温
度で加圧して電子部品成形体を作製する工程と、該電子
部品成形体を、所定位置で切断してチップ状成形体を作
製する工程とを具備する積層型電子部品の製法であっ
て、前記電子部品成形体を作製する工程が、前記内部電
極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを複
数積層し、これを前記セラミックグリーンシートが軟化
する温度で、かつ前記内部電極パターンが軟化しない温
度に加熱して加圧板により加圧した後、前記内部電極パ
ターンが軟化する温度まで加熱して前記加圧板により加
圧し、前記電子部品成形体を作製することにより得られ
る。

【００１８】このように、セラミックグリーンシートを
複数積層した後、プレス設定温度をセラミックグリーン
シート軟化温度であって、内部電極パターンが軟化しな
い温度に加熱して加圧板により加圧することにより、異
なる極性の内部電極パターンが重畳する部分（容量発生
部）から、異なる極性の内部電極パターンが重畳しない
部分（容量非発生部）へ、セラミックグリーンシートが
押し出されるが、内部電極パターンは軟化していないた
め、ある一定量グリーンシートが押し出されると、容量
非発生部の内部電極パターンが屈曲し、この内部電極パ
ターンの屈曲部が防壁の役目をして、セラミックグリー
ンシートの押し出しが阻止される。

【００１９】空隙は、容量非発生部における内部電極の
一部に、焼成工程において消失する材料でパターンを形
成することにより、焼成後に空隙が形成されるが、上記
した屈曲部は、焼成工程において消失する材料で形成さ
れたパターンの部分が頂点となる屈曲部を形成できる。
また、屈曲部は、焼成工程において消失する材料で形成
されたパターンにより形成される段差に発生しやすくな
るため、屈曲部の形成位置を制御できる。

【００２０】また、屈曲部は、積層方向に対して所定角
度をなす直線上に屈曲部が形成されやすい。屈曲部を形
成する消失材料によるパターンは内部電極全層に形成す
る必要はなく、また、屈曲部を容量発生部から離れた位
置に形成することにより異なる極性の内部電極の湾曲に
よるショートを防止することができる。

【００２１】この後、セラミックグリーンシート軟化温
度よりも高く、かつ内部電極パターンが軟化する温度に
まで加熱して加圧板により加圧することにより、セラミ
ックグリーンシートと内部電極パターンとの密着性、セ
ラミックグリーンシート相互間の密着性を向上でき、ク
ラックやデラミネーションの発生を防止できる。

【００２２】従って、層厚が異常に薄くなることを抑制
でき、異なる極性の内部電極間の近接を抑制でき、ショ
ートの発生を抑制できる。

【００２３】また、上層にいくほどセラミックグリーン
シート同士の密着性が低下したとしても、セラミックグ
リーンシートおよび内部電極パターンが軟化する温度に
一挙に加熱することなく、先ず、セラミックグリーンシ
ート軟化温度に加熱して加圧板により加圧することによ
り、内部電極パターンに屈曲部が形成され、それ以降の
セラミックグリーンシートの押し出しが阻止されるた
め、上層のセラミックグリーンシートが異常に薄くなる
ことがなく、下層部から上層部にいたるまで均一な厚み
になり、上層部に集中していたショート不良の発生を抑
制できる。

【００２４】また、セラミックグリーンシートの軟化温
度から、内部電極パターンの軟化温度までに、段階的に
加圧力を大きくして加圧することが望ましい。このよう
に段階的に加圧力を大きくすることにより、各セラミッ
クグリーンシートをより均一厚みとすることができる。

【００２５】また、空隙は、内部電極の屈曲部近傍に形
成されていることが望ましい。これにより、内部電極の
屈曲による応力を緩和できるとともに、外部応力が印可
された際に応力を容量非発生部に集中させ、少なくとも
容量発生部まで達するクラックは生じないため、高信頼
性を確保することができる。

【００２６】また、空隙は、内部電極の屈曲部に沿って
形成されており、その長さは、容量非発生部の内部電極
の幅以下とすることが望ましい。これにより、チップ外
部に応力集中の起点を形成することなく、内部応力を緩
和することができる。

【００２７】さらに、空隙の幅は２〜４０μｍであるこ
とが望ましい。これにより、実装時および実装後の応力
を緩和することができる。

【００２８】また、電子部品本体の上下には端面セラミ
ック層が形成されており、容量非発生部の最も外側に形
成された内部電極よりも前記端面セラミック層側に空隙
が形成されていることが望ましい。これにより、端子電
極焼き付け時の応力を緩和することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の積層型電子部品を、例え
ば、積層セラミックコンデンサを例にして説明する。本
発明の積層セラミックコンデンサは、図１乃至図３に示
すように、複数のセラミック層３１と、長辺３３ａと短
辺３３ｂを有する複数の長方形状の内部電極３３を交互
に積層してなる積層体３５の上下面に、上側端面セラミ
ック層３６および下側端面セラミック層３７が形成され
て、電子部品本体３８が形成されており、この電子部品
本体３８の両端部に外部電極３９を設けて構成されてい
る。

【００３０】電子部品本体３８は、異なる極性の内部電
極３３が重畳し、実質的に容量を発生させる容量発生部
４０と、その両側に形成された実質的に容量を発生させ
ない容量非発生部４１とから構成され、電子部品本体３
８の両端面にそれぞれ形成された外部電極３９には、内
部電極３３が一層毎に容量非発生部４１を介して接続さ
れている。

【００３１】内部電極３３は、図２に示すように、長辺
３３ａと短辺３３ｂを有しており、その短辺３３ｂは、
図１（ａ）に示したように、容量非発生部４１を介して
電子部品本体３８の両端面に交互に露出しており、これ
らの短辺３３ｂが外部電極３９に接続されている。

【００３２】そして、容量非発生部４１の内部電極３３
には、それぞれ屈曲部Ａが形成されており、容量非発生
部４１における内部電極３３の屈曲部Ａは、図３に示す
ように、積層方向ｘに対して（セラミック層３１の厚み
方向に対して）所定角度θを有する直線状に形成されて
いる。尚、図１（ａ）では、便宜上、屈曲部を同じ位置
に記載した。

【００３３】また、容量非発生部４１には空隙Ｂが形成
されており、これらの空隙Ｂは、内部電極３３の屈曲部
Ａ近傍に形成されている。空隙Ｂは、図１（ｂ）に拡大
して示すように、内部電極３３の屈曲部Ａに沿って形成
されており、その長さＬは、容量非発生部４１の内部電
極３３の幅以下とされ、内部電極３３の幅中央部では拡
幅している。

【００３４】空隙Ｂの幅Ｈは２〜４０μｍされている。
この範囲内の場合には、応力緩和効果が大きいからであ
る。一方、空隙Ｂの大きさが２μｍ未満であると、配線
基板実装時及び実装後のストレスの緩和効果をあまり期
待できず、４０μｍよりも大きいとストレス発生時に破
壊源となる場合があるからである。空隙Ｂの幅Ｈは、応
力緩和効果が大きくするという点から、４〜３０μｍで
あることが望ましい。

【００３５】また、容量非発生部４１の最も外側に形成
された内部電極３３よりも端面セラミック層３６側に空
隙Ｂが形成されている。この部分に空隙Ｂを形成するこ
とにより、外部電極焼き付け時の電子部品本体への引っ
張り応力を緩和することができる。

【００３６】積層体３５の積層方向中央部における内部
電極３３の長辺３３ａは、図１（ｃ）に示したように、
上下端の内部電極３３の長辺３３ａよりも距離ｘだけ、
即ち２０〜７０μｍ外方に突出している。また、上下端
の内部電極３３の長辺３３ａ近傍が積層方向中央部に向
けて湾曲しており、その曲率半径Ｒ₂は５０μｍ以上と
されている。

【００３７】複数のセラミック層３１の厚みは、３μｍ
以下、特には２．５μｍ以下とされており、その厚み差
は０．２μｍ以内であることが望ましい。このように、
セラミック層３１の厚みが薄くなればなるほど、異なる
極性の内部電極が近づき、ショートや絶縁抵抗の低下が
発生し易くなる。また、厚み差を０．２μｍ以内とする
ことにより、ショート不良および絶縁不良を抑制するこ
とができる。

【００３８】本発明の積層セラミックコンデンサは、例
えば、先ず、ＰＥＴフィルム上に、セラミック粉末、有
機バインダーおよび溶剤を含むセラミックスラリーを塗
布し、乾燥器内で乾燥後、これを剥離して複数のセラミ
ックグリーンシートを形成し、これらを複数積層して端
面セラミックグリーンシートを形成する。

【００３９】この場合、図４（ａ）に示すように下側端
面セラミックグリーンシート４２の最上層に相当するシ
ートには、焼成工程において空隙を形成するための有機
可塑剤ペースト６１が、積層後に容量非発生部となる位
置（屈曲部が形成される位置）に塗布されている。尚、
符号６２は切断面である。

【００４０】空隙は、有機可塑剤ペーストと内部電極ペ
ーストの塗布順を変えることにより、内部電極の上下い
ずれにも形成することが可能である。上述の有機可塑剤
としてはポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、ジブ
チルフタレート、ジオクチルフタレート等を用いる。

【００４１】そして、端面セラミックグリーンシート
を、セラミック層３１を形成する上記グリーンシートの
乾燥温度よりも高く、かつ長時間乾燥させ、例えば、６
０〜１２０℃で１０〜６０分間乾燥することにより、十
分に乾燥させて収縮させ、硬化させる。この端面セラミ
ックグリーンシートの厚みは、５０〜１５０μｍとされ
ており、図５に示すように、このような端面セラミック
グリーンシート４２を、台板４３上に配置し、プレス機
により圧着して台板４３上に貼り付ける。

【００４２】セラミック粉末としては、例えば、ＢａＴ
ｉＯ₃粉末にＭｇＣＯ₃、ＭｎＣＯ₃、Ｙ₂Ｏ₃粉末を混合
したものが用いられ、所望により焼結助剤が用いられ、
有機バインダーとしては、例えば、ブチラール樹脂が用
いられ、溶剤としてはトルエンが用いられる。

【００４３】一方、ＰＥＴフィルム上に、上記と同一の
セラミックスラリーを塗布し、乾燥器内で乾燥後、この
厚み２〜１０μｍのセラミックグリーンシート３１に、
図４（ｂ）に示すように、例えば、Ｎｉ粒子、ＢａＴｉ
Ｏ₃粉末、有機バインダーとして、例えば、エチルセル
ロースを、溶剤として炭化水素系溶剤を含む内部電極ペ
ーストを塗布して乾燥し、グリーンシート上に長辺と短
辺を有する長方形状の内部電極パターン６３を形成し、
さらに容量非発生部に該当する内部電極パターンの部分
に、焼成工程において空隙を形成するための有機可塑剤
ペースト６１を塗布し、グリーンシート乾燥後、ＰＥＴ
フィルムから剥離する。尚、セラミックスラリーは、端
面セラミックグリーンシートと同一である必要はなく、
異なる組成であっても良い。

【００４４】この後、図５に示すように、端面セラミッ
クグリーンシート４２の上に、内部電極パターンが形成
されたグリーンシートを積層し、プレス機の加圧板によ
り仮固定し、この工程を複数回繰り返し、この後、端面
セラミックグリーンシート４４を積層し、複数のセラミ
ックグリーンシートと、長辺と短辺を有する複数の長方
形状の内部電極パターンを交互に積層してなる積層成形
体４５の上下面に、端面セラミックグリーンシート層４
２、４４が積層された電子部品成形体４７を作製する。

【００４５】尚、有機可塑剤ペースト６１を、空隙を形
成する部分のグリーンシートに形成された内部電極パタ
ーンに塗布することにより、所望の位置に、所望の数の
空隙を形成できる。

【００４６】次に、電子部品成形体４７を、図６（ａ）
に示すように、電子部品成形体４７が形成された台板４
３を金型５１に載置し、所定温度に加熱した状態で、積
層方向からプレス機の加圧板５３により加圧して圧着す
る。

【００４７】特に、本発明では、電子部品成形体４７
を、図７に示すように、セラミックグリーンシートが軟
化する温度に加熱して加圧板により加圧した後、このセ
ラミックグリーンシート軟化温度よりも高く、かつ内部
電極パターンが軟化する温度まで加熱して加圧板により
加圧することが重要である。このセラミックグリーンシ
ートや内部電極パターンの軟化温度は、一般に有機バイ
ンダーの種類、量によって決定されるため、内部電極パ
ターンの軟化温度がセラミックグリーンシートの軟化温
度よりも高くなるように設定する必要がある。

【００４８】温度は、台板４３および電子部品成形体４
７に均等に温度が行き渡ってから昇圧するように一定時
間をおき、また各昇圧スピードは、緩やかにすることが
望ましい。

【００４９】この後、図６（ｂ）に示すように、さらに
電子部品成形体４７の上部にゴム型５７を配置し、所定
温度に加熱した状態で、静水圧成形し、この後、台板４
３から電子部品成形体４７を剥離する。尚、電子部品成
形体４７を上下からゴム型により静水圧成形しても良
い。静水圧成形時の加熱温度は、内部電極の軟化温度よ
りも高くなるように設定する。

【００５０】このような加圧成形工程により、図８に示
すような電子部品成形体４７が得られる。

【００５１】この後、この電子部品成形体４７を所定の
チップ形状に符号６２の位置でカットし、そのチップ状
成形体の両端面に、例えばＮｉを含有する外部電極ペー
ストを塗布して、焼成することにより、積層セラミック
コンデンサが形成される。尚、外部電極については、焼
成されたチップ状成形体の両端面に外部電極ペーストを
塗布して焼き付けることによっても形成できる。

【００５２】以上のように構成された積層セラミックコ
ンデンサでは、図７に示すように、プレス設定温度をセ
ラミックグリーンシート軟化温度に加熱して加圧板５３
により加圧することにより、図８（ａ）に示すように、
異なる極性の内部電極パターンが重畳する部分（容量発
生部）から、異なる極性の内部電極パターンが重畳しな
い部分（容量非発生部）へ、セラミックグリーンシート
が押し出されるが、内部電極パターンは軟化していない
ため、ある一定量グリーンシートが押し出されると、そ
の部分で内部電極パターンが屈曲し、この内部電極パタ
ーンの屈曲部が防壁の役目をして、セラミックグリーン
シートの押し出しが阻止される。

【００５３】この後、図７に示したように、セラミック
グリーンシート軟化温度よりも高く、かつ内部電極パタ
ーンが軟化する温度にまで加熱して加圧板により加圧す
ることにより、セラミックグリーンシートと内部電極パ
ターンとの密着性を向上でき、デラミネーションやクラ
ックの発生を防止できる。従って、一部分においてセラ
ミック層の層厚が異常に薄くなることを抑制できる。

【００５４】さらに、内部電極パターンの容量非発生部
に有機可塑剤を塗布することにより、厚みの段差によっ
て、有機可塑剤を塗布した位置に屈曲部が形成される。
有機可塑剤の塗布位置を容量発生部から離すことによ
り、異なる極性の内部電極間の近接を抑制でき、ショー
トの発生を抑制できる。

【００５５】また、上層にいくほどセラミックグリーン
シート同士の密着性が低下したとしても、セラミックグ
リーンシートおよび内部電極パターンが軟化する温度に
一挙に加熱することなく、先ず、セラミックグリーンシ
ート軟化温度に加熱して加圧板により加圧することによ
り、内部電極パターンに屈曲部が形成され、それ以降の
セラミックグリーンシートの押し出しが阻止されるた
め、上層のセラミックグリーンシートが異常に薄くなる
ことがなく、下層部から上層部にいたるまで均一な厚み
になり、上層部に集中していたショート不良の発生を抑
制できる。

【００５６】また、積層方向からプレス機の加圧板５３
により加圧すると、図８（ｂ）に示すように、積層方向
中央部では内部電極パターンの長辺近傍が横方向に延び
るものの、端面セラミックグリーンシート層４２、４４
が乾燥され硬化されているため延びにくく、これらの端
面セラミックグリーンシート層４２、４４に引きずられ
て上下端部の内部電極パターンの長辺の延びが抑制さ
れ、積層方向中央部では内部電極パターンの長辺が、上
下端の内部電極パターンの長辺よりも突出した状態とな
る。

【００５７】そして、この後、ゴム型５７を用いて静水
圧成形すると、図８（ｂ）に示すように、内部電極パタ
ーンの長辺近傍は、従来よりも曲率半径が大きい湾曲状
態となり、その下方にある極性の異なる内部電極パター
ンとの距離も従来よりも大きくすることができ、ショー
ト不良や絶縁抵抗低下を抑制することができる。

【００５８】また、積層方向中央部では内部電極パター
ンの長辺近傍が横方向に延びるものの、端面セラミック
グリーンシート層４２、４４が延びにくいため、この端
面セラミックグリーンシート層４２、４４に引きずられ
て電子部品成形体４７の横方向への延びが抑制され、セ
ラミックグリーンシート間の剥離やクラックを防止で
き、これにより、積層型電子部品のデラミネーションお
よびクラックの発生を抑制することができる。

【００５９】そして、熱圧着後、成形体を所定の寸法に
切断し、グリーンチップを得る。得られた生チップを、
例えば、酸素分圧３×１０^-8〜３×１０^-3Ｐａ、温度１
１５０〜１３００℃で０．５〜３時間焼成し、この後、
酸素分圧１×１０^-2〜２×１０⁴Ｐａ、温度８００〜１
１５０℃で３０分〜５時間熱処理を行い、コンデンサ本
体を作製する。

【００６０】成形工程において、有機可塑剤が塗布され
た部分において、その厚みの段差により、有機可塑剤塗
布部分を頂点に屈曲しているが、有機可塑剤が、焼成工
程において消失することにより、空隙が形成される。こ
の空隙によりセラミックと金属の収縮差及び熱膨張係数
の差により焼成、外部電極焼き付けにより発生する内部
応力を緩和でき、これにより表面実装時の熱衝撃や配線
基板に実装後の曲げ応力によるクラックが生じにくく、
磁器強度以上の外部応力が加えられても、空隙部に応力
が集中し、少なくとも容量発生部の内部電極まで達する
クラックは生じないため、高信頼性を確保できる。

【００６１】本発明の積層型電子部品では、容量非発生
部の複数の内部電極にそれぞれ複数の屈曲部が形成され
ており、屈曲部の少なくとも１つに空隙が形成されてい
ることが望ましい。このように屈曲部を容量非発生部に
形成することにより、異なる極性の内部電極の近接を防
止し、屈曲部に空隙を設けることにより内部応力の集中
を抑制でき、高信頼性を確保できる。

【００６２】さらに、本発明の積層型電子部品では、複
数の内部電極にそれぞれ複数の屈曲部が形成されてお
り、該複数の屈曲部が、積層方向に対して所定角度を有
する直線状に形成されており、前記屈曲部の少なくとも
１つに空隙を有することが望ましい。このように屈曲部
の形成位置が積層方向に対してずれていることにより、
容量発生部、容量非発生部に該当する電子部品本体の表
面を平坦とすることができるとともに、容量非発生部に
おける応力集中が抑制され、屈曲部に空隙を設けること
により、焼成時におけるクラックやデラミネーションの
発生を抑制できる。

【００６３】尚、上記例では、本発明の積層型電子部品
を積層セラミックコンデンサに適用した例について説明
したが、本発明では上記例に限定されるものではなく、
例えば、積層型インダクタ、圧電トランス、圧電アクチ
ュエータ等に用いても良いことは勿論である。

【００６４】

【実施例】先ず、ＰＥＴフィルム上に、ＢａＴｉＯ₃、
ＭｇＣＯ₃、ＭｎＣＯ₃およびＹ₂Ｏ ₃粉末、ブチラール樹
脂、およびトルエンからなるセラミックスラリーを作製
し、これをドクターブレード法により塗布し、乾燥器内
で６０℃で１５秒間乾燥後、これを剥離して厚み９μｍ
のセラミックグリーンシートを１０枚形成し、これらを
積層して端面セラミックグリーンシートを形成した。

【００６５】下側端面セラミックグリーンシートの最上
層に相当するシートには、焼成工程において空隙を形成
するための有機可塑剤ペースト（ポリビニルブチラー
ル）を積層後に容量非発生部となる部分に塗布した。そ
して、端面セラミックグリーンシートを、９０℃で３０
分間乾燥させた。

【００６６】この端面セラミックグリーンシートを台板
４３上に配置し、プレス機により圧着して台板４３上に
貼り付けた。

【００６７】一方、ＰＥＴフィルム上に、上記と同一の
セラミックスラリーをドクターブレード法により塗布
し、６０℃で１５秒間乾燥後、厚み２．５μｍのセラミ
ックグリーンシートを多数作製した。このセラミックグ
リーンシートの軟化温度は６０℃であった。

【００６８】このＰＥＴフィルム上のセラミックグリー
ンシートに、Ｎｉ粉末、ＢａＴｉＯ ₃粉末、エチルセル
ロース、炭化水素系溶剤からなる内部電極ペーストを塗
布し、グリーンシート上に長辺と短辺を有する長方形状
の内部電極パターンを複数形成し、さらに内部電極パタ
ーンの容量非発生部の部分に、焼成工程において空隙を
形成するための有機可塑剤ペースト（ポリビニルブチラ
ール）を塗布し、乾燥後、剥離した。内部電極パターン
の軟化温度は８０℃であった。

【００６９】この後、図５に示すように、端面セラミッ
クグリーンシート４２の上に、上記した内部電極パター
ンが形成されたグリーンシートを積層し、プレス機の加
圧板５３により仮固定し、この工程を繰り返して内部電
極パターンが形成されたグリーンシートを３００枚積層
し、この後、端面セラミックグリーンシート４４を積層
し、電子部品成形体４７を作製した。尚、有機可塑剤ペ
ーストは、所定位置のグリーンシートのみに塗布した。

【００７０】次に、電子部品成形体４７を、図６（ａ）
に示すように、金型５１上に載置し、図７に示すよう
に、セラミックグリーンシートが軟化する温度の６５℃
に加熱して、段階的に加圧力で増加させて加圧板５３に
より加圧した後、セラミックグリーンシート軟化温度よ
りも高く、かつ内部電極パターンが軟化する温度の９０
℃に加熱して、セラミックグリーンシート軟化温度での
加圧力よりも大きい圧力で加圧した。

【００７１】この後、図６（ｂ）に示すように、さらに
電子部品成形体４７の上部にゴム型５７を配置し、静水
圧成形した。

【００７２】この後、この電子部品成形体４７を所定の
チップ形状にカットし、そのチップ状成形体の両端面
に、Ｎｉを含有する外部電極ペーストを塗布して、焼成
し、積層セラミックコンデンサを作製した。

【００７３】そして、作製された積層セラミックコンデ
ンサの横断面を光学顕微鏡により観察したところ、図３
に示すように、容量非発生部の内部電極に複数の屈曲部
が積層方向に対して所定角度を有する直線状に形成され
ており、有機可塑剤ペーストが塗布された位置には内部
電極の短辺以下の長さを有し、幅が２〜４０μｍの空隙
が形成され、電子部品本体の上面は略平坦であった。

【００７４】さらに、作製された積層セラミックコンデ
ンサについて、ＬＣＲメーターにより、１ＫＨｚ、１Ｖ
ｒｍｓの条件で測定し、容量およびショート不良の発生
を測定し、また、容量値が得られた製品について絶縁抵
抗を測定し、絶縁抵抗が１００ＫΩ以下である場合に絶
縁不良とした。

【００７５】さらに、作製された積層セラミックコンデ
ンサの横断面を光学顕微鏡により観察して、デラミネー
ションやクラックの発生を確認した。

【００７６】さらに、得られた積層セラミックコンデン
サの側面端面を研磨し内部を観察することにより、セラ
ミック層の厚みを測定し、その平均厚みを算出するとと
もに、その厚みバラツキを測定した。

【００７７】また、得られた積層セラミックコンデンサ
を室温から３６０℃の半田槽に１秒間浸漬し、熱衝撃に
よるクラックの発生を実体顕微鏡で確認した。

【００７８】さらに、上記コンデンサを銅配線されたガ
ラスエポキシ基板上に半田付けし、該基板の間隔が９０
ｍｍの支持台に載せ、基板の裏面より押してコンデンサ
にクラックが入るまでのたわみ変形量を求めた（日本電
子機械工業会規格ＲＣ−３４０２に準拠）。これらの結
果を表１に記載した。

【００７９】また、本発明者は、上記実施例において、
有機可塑剤ペーストを塗布せず、また、図６（ａ）に示
すように、金型５１上に載置し、一挙にセラミックグリ
ーンシートおよび内部電極パターンが軟化する温度の９
０℃まで加熱して、最終加圧力を上記実施例と同じよう
に段階的に加圧した以外は、上記と同様にして比較例の
積層セラミックコンデンサを作製した。この積層セラミ
ックコンデンサについても、上記と同様の特性を評価
し、表１に記載した。

【００８０】

【表１】

【００８１】この表１から、本発明の試料１〜４では、
厚みバラツキが０．１０μｍ以下であり、ショート、絶
縁不良、デラミネーション、クラックの発生がなく、熱
衝撃試験においてもクラックが発生せず、たわみ量も５
ｍｍ以上と大きいことが判る。また、一挙に最終加圧状
態まで印加した試料Ｎｏ．５では、厚みバラツキが０．
１３μｍとやや大きいがショートやクラックの発生はな
く、耐熱衝撃性及びたわみに対しても強いことが判る。

【００８２】一方、一挙に内部電極パターンが軟化する
温度まで上げて加圧した、空隙を形成していない比較例
の試料Ｎｏ．６では、屈曲部は形成されず、しかも、厚
みバラツキが０．２５μｍと大きく、また、ショートや
絶縁不良が発生することが判る。また、熱衝撃試験にお
いて、１５／１００のクラックが発生し、たわみ量も
２．０ｍｍと本発明に対し劣ることが判る。

【００８３】

【発明の効果】本発明の積層型電子部品によれば、容量
非発生部に空隙が形成されているため、セラミックと金
属の収縮差及び熱膨張係数の差により焼成、外部電極焼
き付けにより発生する内部応力を緩和でき、これにより
表面実装時の熱衝撃や配線基板に実装後の曲げ応力によ
るクラックが生じにくく、磁器強度以上の外部応力が加
えられても、空隙部に応力が集中し、少なくとも容量発
生部の内部電極まで達するクラックは生じないため、高
信頼性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層型電子部品の断面模式図であり、
（ａ）は縦断面図、（ｂ）は内部電極の屈曲部およびそ
の近傍を示す斜視図、（ｃ）は（ａ）のａ−ａ線に沿っ
た横断面図である。

【図２】セラミック層上の内部電極を説明するための斜
視図である。

【図３】複数の屈曲部が直線状に配列している状態を示
す断面図である。

【図４】有機可塑剤ペーストの位置を示す平面図であ
り、（ａ）は下側端面セラミックグリーンシートの上面
に、（ｂ）は内部電極パターンの容量非発生部となる位
置に有機可塑剤ペーストを塗布した平面図である。

【図５】台板上に電子部品成形体を形成した状態を示す
側面図である。

【図６】本発明の積層型電子部品の製法を説明するため
の説明図であり、（ａ）は加圧成形する状態を示す断面
図、（ｂ）はゴム型により静水圧成形する状態を示す断
面図である。

【図７】時間に対する加熱温度と加圧力との関係を示す
グラフである。

【図８】電子部品成形体の断面図であり、（ａ）は縦断
面図、（ｂ）は（ａ）のｃ−ｃ線に沿った横断面図であ
る。

【図９】従来の積層型電子部品の縦断面図である。

【図１０】図９のｂ−ｂ線に沿った横断面図である。

【図１１】従来のセラミック層上の内部電極を説明する
ための斜視図である。

【図１２】従来の電子部品成形体を示す断面図である。

【符号の説明】

３１・・・セラミック層３３・・・内部電極３８・・・電子部品本体３９・・・外部電極４０・・・容量発生部４１・・・容量非発生部４７・・・電子部品成形体６１・・・有機可塑剤ペーストＡ・・・屈曲部Ｂ・・・空隙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のセラミック層と複数の内部電極とを
交互に積層してなり、容量を発生させる容量発生部とそ
の両側に形成された容量非発生部を有する電子部品本体
と、該電子部品本体の容量非発生部にそれぞれ形成さ
れ、前記内部電極が前記容量非発生部を介して交互に接
続された外部電極とを具備する積層型電子部品におい
て、前記容量非発生部に空隙が形成されていることを特
徴とする積層型電子部品。
【請求項２】容量非発生部の内部電極に屈曲部が形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の積層型電子部
品。
【請求項３】空隙は、内部電極の屈曲部近傍に形成され
ていることを特徴とする請求項２記載の積層型電子部
品。
【請求項４】空隙は、内部電極の屈曲部に沿って形成さ
れており、その長さは、容量非発生部の内部電極の幅以
下とされていることを特徴とする請求項２または３記載
の積層型電子部品。
【請求項５】電子部品本体の上下には端面セラミック層
が形成されており、容量非発生部の最も外側に形成され
た内部電極の前記端面セラミック層側に空隙が形成され
ていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか
に記載の積層型電子部品。