JP2002033236A - チップ型電子部品 - Google Patents
チップ型電子部品Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 曲げや引っ張り等の機械的応力やさらに熱応
力に対する耐久性が高く、重要な評価項目であるたわみ
強度の向上を図り、電気特性の安定性と信頼性に優れた
高性能のチップ型電子部品を提供することを目的とする
ものである。 【解決手段】 有効層と無効層を有する積層体１１の内
部に内部電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃを埋設すると共
に。内部電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃを挟むように複数
の補強層１４を設けたチップ型電子部品において、複数
の補強層１４の内最外部の補強層と積層体１１の表面と
の間隔Ｔ１を５０〜５００μｍの範囲内とし、且つ補強
層１４同士の間隔Ｔ２を１０〜１００μｍの範囲内とな
るように構成した。
力に対する耐久性が高く、重要な評価項目であるたわみ
強度の向上を図り、電気特性の安定性と信頼性に優れた
高性能のチップ型電子部品を提供することを目的とする
ものである。 【解決手段】 有効層と無効層を有する積層体１１の内
部に内部電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃを埋設すると共
に。内部電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃを挟むように複数
の補強層１４を設けたチップ型電子部品において、複数
の補強層１４の内最外部の補強層と積層体１１の表面と
の間隔Ｔ１を５０〜５００μｍの範囲内とし、且つ補強
層１４同士の間隔Ｔ２を１０〜１００μｍの範囲内とな
るように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路、照明用インバータ回
路用としてプリント基板に表面実装される例えば積層セ
ラミックコンデンサ等のチップ型電子部品に関するもの
である。
回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路、照明用インバータ回
路用としてプリント基板に表面実装される例えば積層セ
ラミックコンデンサ等のチップ型電子部品に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、プリント基板に表面実装され
る種々のチップ型電子部品が知られているが、例えばそ
の一例として積層セラミックコンデンサがある。以下に
この積層セラミックコンデンサの従来の技術について図
面を用いて説明する。
る種々のチップ型電子部品が知られているが、例えばそ
の一例として積層セラミックコンデンサがある。以下に
この積層セラミックコンデンサの従来の技術について図
面を用いて説明する。
【０００３】従来の積層セラミックコンデンサとして、
例えば特開平９−２５１９０３号公報に開示されている
ようなものがある。それによると、図５に示すように、
まずセラミック層５３と内部電極５２ａ，５２ｂ，５２
ｃとを交互に積層して有効層を形成し、該有効層の上下
に設けられた無効層中に補強層５４が、その一方の端部
が内部電極５２ｂ，５２ｃの露出した両端面に設けられ
た外部電極５０と接続されるように構成されていた。
例えば特開平９−２５１９０３号公報に開示されている
ようなものがある。それによると、図５に示すように、
まずセラミック層５３と内部電極５２ａ，５２ｂ，５２
ｃとを交互に積層して有効層を形成し、該有効層の上下
に設けられた無効層中に補強層５４が、その一方の端部
が内部電極５２ｂ，５２ｃの露出した両端面に設けられ
た外部電極５０と接続されるように構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成では積層体５１の上下の無効層中に設け
られた補強層５４が１層のみであるため、積層体５１の
曲げや引っ張り等の機械的応力に対する強度が弱く、場
合によっては破壊に至ることがあり、さらには熱応力に
対する耐久性が不足しているという問題点を有してい
た。また、一般的に上記のような補強層が形成された積
層セラミックコンデンサにおいて、補強層と積層体の表
面との間隔により期待通りの結果が得られず、場合によ
っては積層体の表面に亀裂が発生して曲げや引っ張り等
の機械的強度が低下したり、或いは積層体の機械的強度
の向上に全く効果がないなどの問題点を有していた。
うな従来の構成では積層体５１の上下の無効層中に設け
られた補強層５４が１層のみであるため、積層体５１の
曲げや引っ張り等の機械的応力に対する強度が弱く、場
合によっては破壊に至ることがあり、さらには熱応力に
対する耐久性が不足しているという問題点を有してい
た。また、一般的に上記のような補強層が形成された積
層セラミックコンデンサにおいて、補強層と積層体の表
面との間隔により期待通りの結果が得られず、場合によ
っては積層体の表面に亀裂が発生して曲げや引っ張り等
の機械的強度が低下したり、或いは積層体の機械的強度
の向上に全く効果がないなどの問題点を有していた。
【０００５】そこで本発明は以上の様な課題を解決し、
曲げや引っ張り等の機械的応力やさらに熱応力に対する
耐久性が高く、重要な評価項目であるたわみ強度の向上
を図り、電気特性の安定性と信頼性に優れた高性能のチ
ップ型電子部品を提供することを目的とするものであ
る。
曲げや引っ張り等の機械的応力やさらに熱応力に対する
耐久性が高く、重要な評価項目であるたわみ強度の向上
を図り、電気特性の安定性と信頼性に優れた高性能のチ
ップ型電子部品を提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のチップ型電子部品は、第１の複数のセラミッ
ク層の間に内部電極層を設けた有効層及び第２の複数の
セラミック層の間に設けられ所定間隔で配置された複数
の補強層を備えた無効層を有した基体と、基体の両端部
に設けられ、内部電極層と電気的に接合された一対の外
部電極とを備えたチップ型電子部品であって、前記無効
層中に備えられた複数の補強層の内一方の最外部に備え
られた補強層と無効層の表面との間隔Ｔ１を５０〜５０
０μｍの範囲内とし、且つ補強層同士の間隔Ｔ２を１０
〜１００μｍの範囲内とした。
に本発明のチップ型電子部品は、第１の複数のセラミッ
ク層の間に内部電極層を設けた有効層及び第２の複数の
セラミック層の間に設けられ所定間隔で配置された複数
の補強層を備えた無効層を有した基体と、基体の両端部
に設けられ、内部電極層と電気的に接合された一対の外
部電極とを備えたチップ型電子部品であって、前記無効
層中に備えられた複数の補強層の内一方の最外部に備え
られた補強層と無効層の表面との間隔Ｔ１を５０〜５０
０μｍの範囲内とし、且つ補強層同士の間隔Ｔ２を１０
〜１００μｍの範囲内とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、第１の複
数のセラミック層の間に内部電極層を設けた有効層及び
第２の複数のセラミック層の間に設けられ所定間隔で配
置された複数の補強層を備えた無効層を有した基体と、
前記基体の両端部に設けられ、前記内部電極層と電気的
に接合された一対の外部電極とを備え、前記第１及び第
２の複数のセラミック層をチタン酸塩系セラミック材料
を含む材料で構成したチップ型電子部品であって、無効
層中に備えられた複数の補強層の内一方の最外部に備え
られた補強層と無効層の外表面との間隔Ｔ１が５０〜５
００μｍの範囲内で、且つ隣り合う補強層同士の間隔Ｔ
２が１０〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする
チップ型電子部品とすることで、曲げや引っ張り等の機
械的応力に対する耐久性が向上し、亀裂の発生を防止す
ると共に、たとえ亀裂が発生したとしても、発生した亀
裂の進展が抑制される。ここで、無効層中に備えられた
複数の補強層の内一方の最外部に備えられた補強層と無
効層の表面との間隔Ｔ１が５０μｍ未満ではセラミック
層と補強層との熱膨張係数の相違が顕著になり無効層の
表面に亀裂が発生し易くなり、また５００μｍを越える
と特に曲げ応力に対する耐久性に効果が得られずいずれ
も好ましくない。補強層同士の間隔Ｔ２が１０μｍ未満
では補強層間のセラミック層と補強層との熱膨張係数の
相違により無効層内に亀裂が発生し易くなり、また１０
０μｍを越えると複数の補強層を備えた効果が得られず
いずれも好ましくない。
数のセラミック層の間に内部電極層を設けた有効層及び
第２の複数のセラミック層の間に設けられ所定間隔で配
置された複数の補強層を備えた無効層を有した基体と、
前記基体の両端部に設けられ、前記内部電極層と電気的
に接合された一対の外部電極とを備え、前記第１及び第
２の複数のセラミック層をチタン酸塩系セラミック材料
を含む材料で構成したチップ型電子部品であって、無効
層中に備えられた複数の補強層の内一方の最外部に備え
られた補強層と無効層の外表面との間隔Ｔ１が５０〜５
００μｍの範囲内で、且つ隣り合う補強層同士の間隔Ｔ
２が１０〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする
チップ型電子部品とすることで、曲げや引っ張り等の機
械的応力に対する耐久性が向上し、亀裂の発生を防止す
ると共に、たとえ亀裂が発生したとしても、発生した亀
裂の進展が抑制される。ここで、無効層中に備えられた
複数の補強層の内一方の最外部に備えられた補強層と無
効層の表面との間隔Ｔ１が５０μｍ未満ではセラミック
層と補強層との熱膨張係数の相違が顕著になり無効層の
表面に亀裂が発生し易くなり、また５００μｍを越える
と特に曲げ応力に対する耐久性に効果が得られずいずれ
も好ましくない。補強層同士の間隔Ｔ２が１０μｍ未満
では補強層間のセラミック層と補強層との熱膨張係数の
相違により無効層内に亀裂が発生し易くなり、また１０
０μｍを越えると複数の補強層を備えた効果が得られず
いずれも好ましくない。
【０００８】請求項２記載の発明は、有効層を挟むよう
に前記有効層の両側に無効層を設けたことを特徴とする
請求項１記載のチップ型電子部品とすることで、更に機
械的な強度を向上させることができる。
に前記有効層の両側に無効層を設けたことを特徴とする
請求項１記載のチップ型電子部品とすることで、更に機
械的な強度を向上させることができる。
【０００９】請求項３記載の発明は、複数の補強層の内
少なくとも一層の補強層はセラミック層の表面において
複数に分割されていることを特徴とする請求項１記載の
チップ型電子部品とすることで、分割された補強層の配
置を様々換えることで、仕様に応じた機械的強度を得る
ことができる。
少なくとも一層の補強層はセラミック層の表面において
複数に分割されていることを特徴とする請求項１記載の
チップ型電子部品とすることで、分割された補強層の配
置を様々換えることで、仕様に応じた機械的強度を得る
ことができる。
【００１０】請求項４記載の発明は、複数の補強層の内
少なくとも一層の補強層はセラミック層の表面において
連続した一つの補強層であることを特徴とする請求項１
記載のチップ型電子部品とすることで、補強層の作製が
容易になり生産性が向上する。
少なくとも一層の補強層はセラミック層の表面において
連続した一つの補強層であることを特徴とする請求項１
記載のチップ型電子部品とすることで、補強層の作製が
容易になり生産性が向上する。
【００１１】請求項５記載の発明は、全ての補強層が外
部電極とは非接触となるように構成されたことを特徴と
する請求項１記載のチップ型電子部品とすることで、複
数の補強層と外部電極を非接触としているため積層セラ
ミックコンデンサとして余分な静電容量成分が発生する
ことがなく、また機械的応力に対し十分な耐久性を有す
る信頼性に優れたチップ型電子部品を実現できるという
作用を有する。
部電極とは非接触となるように構成されたことを特徴と
する請求項１記載のチップ型電子部品とすることで、複
数の補強層と外部電極を非接触としているため積層セラ
ミックコンデンサとして余分な静電容量成分が発生する
ことがなく、また機械的応力に対し十分な耐久性を有す
る信頼性に優れたチップ型電子部品を実現できるという
作用を有する。
【００１２】請求項６記載の発明は、全ての補強層が外
部電極と接触するように構成されたことを特徴とする請
求項１記載のチップ型電子部品とすることで、最も応力
のかかりやすい補強層の他方の端部が対向する外部電極
と物理的に接合されている為、機械的応力や熱応力に対
し高度な耐久性を有し、信頼性に優れたチップ型電子部
品を実現できるという作用を有する。
部電極と接触するように構成されたことを特徴とする請
求項１記載のチップ型電子部品とすることで、最も応力
のかかりやすい補強層の他方の端部が対向する外部電極
と物理的に接合されている為、機械的応力や熱応力に対
し高度な耐久性を有し、信頼性に優れたチップ型電子部
品を実現できるという作用を有する。
【００１３】請求項７記載の発明は、複数の補強層の内
一部の補強層は外部電極と非接触に設けられており、他
の補強層は外部電極と接触していることを特徴とする請
求項１記載のチップ型電子部品とすることで、最も応力
のかかりやすい補強層の他方の端部が対向する外部電極
と物理的に接合されている為、機械的応力や熱応力に対
し高度な耐久性を有し、信頼性に優れたチップ型電子部
品を実現できるという作用を有するとともに、補強層と
外部電極を非接触としているため積層セラミックコンデ
ンサとして余分な静電容量成分が発生することがなく、
また機械的応力に対し十分な耐久性を有する信頼性に優
れたチップ型電子部品を実現できるという作用を有す
る。
一部の補強層は外部電極と非接触に設けられており、他
の補強層は外部電極と接触していることを特徴とする請
求項１記載のチップ型電子部品とすることで、最も応力
のかかりやすい補強層の他方の端部が対向する外部電極
と物理的に接合されている為、機械的応力や熱応力に対
し高度な耐久性を有し、信頼性に優れたチップ型電子部
品を実現できるという作用を有するとともに、補強層と
外部電極を非接触としているため積層セラミックコンデ
ンサとして余分な静電容量成分が発生することがなく、
また機械的応力に対し十分な耐久性を有する信頼性に優
れたチップ型電子部品を実現できるという作用を有す
る。
【００１４】請求項８記載の発明は、補強層と外部電極
のそれぞれの構成材料は、同一元素を含むことを特徴と
する請求項１記載のチップ型電子部品とすることで、補
強層と外部電極の物理的接合を容易に行うことができる
という作用を有する。
のそれぞれの構成材料は、同一元素を含むことを特徴と
する請求項１記載のチップ型電子部品とすることで、補
強層と外部電極の物理的接合を容易に行うことができる
という作用を有する。
【００１５】請求項９記載の発明は、同一元素はＮｉで
あることを特徴とする請求項８に記載のチップ型電子部
品とすることで、周波数特性に優れた、高性能のチップ
型電子部品を実現できるという作用を有する。
あることを特徴とする請求項８に記載のチップ型電子部
品とすることで、周波数特性に優れた、高性能のチップ
型電子部品を実現できるという作用を有する。
【００１６】請求項１０記載の発明は、補強層を構成す
る金属と外部電極を構成する金属とは合金を形成するこ
とを特徴とする請求項１記載のチップ型電子部品とする
ことによって、補強層を構成する金属と外部電極を構成
する金属が合金を形成することで、補強層と外部電極の
物理的及び電気的接合が容易になり、引っ張りや曲げ等
の機械的応力を分散することができるため、機械的応力
に対する耐久性が高いチップ型電子部品を実現できると
いう作用を有する。
る金属と外部電極を構成する金属とは合金を形成するこ
とを特徴とする請求項１記載のチップ型電子部品とする
ことによって、補強層を構成する金属と外部電極を構成
する金属が合金を形成することで、補強層と外部電極の
物理的及び電気的接合が容易になり、引っ張りや曲げ等
の機械的応力を分散することができるため、機械的応力
に対する耐久性が高いチップ型電子部品を実現できると
いう作用を有する。
【００１７】請求項１１記載の発明は、外部電極は上
層、下層の二層構造であり、下層は積層体の端面のみに
設けたことを特徴とする請求項１記載のチップ型電子部
品とすることで、外部電極を２層構造にすることにより
外部電極側に分散された引っ張りや曲げ等の機械的応力
をさらに分散できるため、亀裂などの発生を防止でき
る。
層、下層の二層構造であり、下層は積層体の端面のみに
設けたことを特徴とする請求項１記載のチップ型電子部
品とすることで、外部電極を２層構造にすることにより
外部電極側に分散された引っ張りや曲げ等の機械的応力
をさらに分散できるため、亀裂などの発生を防止でき
る。
【００１８】請求項１２記載の発明は、外部電極の下層
と内部電極のそれぞれの構成材料は、同一元素を含むこ
とを特徴とする請求項１１に記載のチップ型電子部品と
するものであり、外部電極の下層と内部電極との物理的
接合が容易になり引っ張りや曲げ等の機械的応力が外部
電極側に分散され易くなり、また外部電極の下層と内部
電極との電気的接続が完璧なものとなるため、機械的耐
久性及び電気特性に優れた高信頼性のチップ型電子部品
を実現できるという作用を有する。
と内部電極のそれぞれの構成材料は、同一元素を含むこ
とを特徴とする請求項１１に記載のチップ型電子部品と
するものであり、外部電極の下層と内部電極との物理的
接合が容易になり引っ張りや曲げ等の機械的応力が外部
電極側に分散され易くなり、また外部電極の下層と内部
電極との電気的接続が完璧なものとなるため、機械的耐
久性及び電気特性に優れた高信頼性のチップ型電子部品
を実現できるという作用を有する。
【００１９】本発明のチップ型電子部品において、セラ
ミック層を構成する主成分化合物としては主にＢａＴｉ
Ｏ3，ＳｒＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3等のチタン酸塩系が適
用され、内部電極層を構成する金属としては、Ｎｉの他
に場合によってはＡｇ−Ｐｄ系，Ｃｕ系を使用しても差
し支えない。また、工法上積層体と同時に焼成される下
層外部電極としては上記したようにＮｉが適用できる
が、その場合上層外部電極には、主としてＡｇ系が用い
られる。また、外部電極にＣｕを適用しても差し支えな
い。
ミック層を構成する主成分化合物としては主にＢａＴｉ
Ｏ3，ＳｒＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3等のチタン酸塩系が適
用され、内部電極層を構成する金属としては、Ｎｉの他
に場合によってはＡｇ−Ｐｄ系，Ｃｕ系を使用しても差
し支えない。また、工法上積層体と同時に焼成される下
層外部電極としては上記したようにＮｉが適用できる
が、その場合上層外部電極には、主としてＡｇ系が用い
られる。また、外部電極にＣｕを適用しても差し支えな
い。
【００２０】また、本発明のチップ型電子部品におい
て、積層体の無効層中に設けられる補強層としてはセラ
ミック層よりも展性や延性に富む金属が好ましく、Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ系等が用いられる。
て、積層体の無効層中に設けられる補強層としてはセラ
ミック層よりも展性や延性に富む金属が好ましく、Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ系等が用いられる。
【００２１】以下、実施の形態において、本発明のチッ
プ型電子部品について、当該電子部品の一つである積層
セラミックコンデンサを用いて、図面を参照しながら詳
しく説明する。
プ型電子部品について、当該電子部品の一つである積層
セラミックコンデンサを用いて、図面を参照しながら詳
しく説明する。
【００２２】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１におけるチップ型電子部品を示す断面図であり、１
１は積層体、１２ａ，１２ｂ，１２ｃは内部電極、１３
はセラミック層、１４は補強層、１５は下層外部電極、
１６は上層外部電極である。
態１におけるチップ型電子部品を示す断面図であり、１
１は積層体、１２ａ，１２ｂ，１２ｃは内部電極、１３
はセラミック層、１４は補強層、１５は下層外部電極、
１６は上層外部電極である。
【００２３】ここで、該積層セラミックコンデンサの製
造方法を説明する。
造方法を説明する。
【００２４】主成分であるＢａＴｉＯ3粉末と添加剤の
各粉末を電子天秤で所定量を秤量し、焼結助剤成分と共
にボールミル中で２０時間混合した。混合物はシルクス
クリーンで濾過して、テフロン（登録商標）シートを敷
いたステンレスバット中に投入し乾燥させた。乾燥した
塊状物はアルミナ乳鉢中で解砕した後、熱処理してスラ
リー用粉末とした。
各粉末を電子天秤で所定量を秤量し、焼結助剤成分と共
にボールミル中で２０時間混合した。混合物はシルクス
クリーンで濾過して、テフロン（登録商標）シートを敷
いたステンレスバット中に投入し乾燥させた。乾燥した
塊状物はアルミナ乳鉢中で解砕した後、熱処理してスラ
リー用粉末とした。
【００２５】次に、スラリー用粉末の所定量を溶剤及び
可塑剤と共に混合することにより湿潤した。湿潤後、ポ
リビニルブチラール樹脂より成るビヒクルを使用してシ
ート成形用スラリーを作製した。
可塑剤と共に混合することにより湿潤した。湿潤後、ポ
リビニルブチラール樹脂より成るビヒクルを使用してシ
ート成形用スラリーを作製した。
【００２６】次に、該スラリーを１５０メッシュのシル
クスクリーンで濾過した後、成膜してセラミック生シー
トを得た。そして、該セラミック生シートと、Ｎｉペー
ストより作製した内部電極シート及び補強層となるシー
トを用いて転写工法により所定の積層仕様に基ずいて積
層した後、切断してグリーンチップを得た。ここで、セ
ラミック生シート、内部電極シート及び補強層となるシ
ートは、焼成後の構造において、補強層と積層体の表面
との間隔Ｔ１が２５〜６００μｍの範囲内になるよう
に、また補強層同士の間隔Ｔ２が６〜１５０μｍの範囲
内になるように調整して積層した。なお、Ｔ２の間隔
は、隣り合う補強層それぞれの補強層の中心間の距離で
ある。例えば、第１の補強層と、第１の補強層に隣り合
う第２の補強層の膜厚をそれぞれ２μｍとし、第１及び
第２の補強層の間に設けられたセラミック層の間隔を１
０μｍとすると、第１及び第２の補強層の膜厚は２μｍ
であるので、第１及び第２の補強層の中心とセラミック
層との間隔は１μｍとなる。従ってこの場合には、セラ
ミック層が１０μｍの厚さを有し、しかもセラミック層
から第１及び第２の補強層の中心までは両側部でそれぞ
れ１μｍとなるので、第１の補強層と第２の補強層の間
隔Ｔ２は１２μｍの間隔を有することになる。
クスクリーンで濾過した後、成膜してセラミック生シー
トを得た。そして、該セラミック生シートと、Ｎｉペー
ストより作製した内部電極シート及び補強層となるシー
トを用いて転写工法により所定の積層仕様に基ずいて積
層した後、切断してグリーンチップを得た。ここで、セ
ラミック生シート、内部電極シート及び補強層となるシ
ートは、焼成後の構造において、補強層と積層体の表面
との間隔Ｔ１が２５〜６００μｍの範囲内になるよう
に、また補強層同士の間隔Ｔ２が６〜１５０μｍの範囲
内になるように調整して積層した。なお、Ｔ２の間隔
は、隣り合う補強層それぞれの補強層の中心間の距離で
ある。例えば、第１の補強層と、第１の補強層に隣り合
う第２の補強層の膜厚をそれぞれ２μｍとし、第１及び
第２の補強層の間に設けられたセラミック層の間隔を１
０μｍとすると、第１及び第２の補強層の膜厚は２μｍ
であるので、第１及び第２の補強層の中心とセラミック
層との間隔は１μｍとなる。従ってこの場合には、セラ
ミック層が１０μｍの厚さを有し、しかもセラミック層
から第１及び第２の補強層の中心までは両側部でそれぞ
れ１μｍとなるので、第１の補強層と第２の補強層の間
隔Ｔ２は１２μｍの間隔を有することになる。
【００２７】次に、得られたグリーンチップを面取りし
た後、その両端面に下層外部電極となるＮｉペーストを
塗布し乾燥した後、脱脂した。そして、回転式雰囲気炉
により還元雰囲気焼成を実施した。グリーンガス、ＣＯ
2及びＮ2により調整したＮｉの平衡酸素分圧よりも２桁
低い酸素分圧雰囲気中で１２５０゜Ｃの温度で２時間保
持した。そして、焼成したチップの両端面に上層外部電
極となるＡｇを塗布して大気中で焼き付けた後、Ｎｉ鍍
金及びＳｎ鍍金を施して本実施の形態の積層セラミック
コンデンサを完成させた。
た後、その両端面に下層外部電極となるＮｉペーストを
塗布し乾燥した後、脱脂した。そして、回転式雰囲気炉
により還元雰囲気焼成を実施した。グリーンガス、ＣＯ
2及びＮ2により調整したＮｉの平衡酸素分圧よりも２桁
低い酸素分圧雰囲気中で１２５０゜Ｃの温度で２時間保
持した。そして、焼成したチップの両端面に上層外部電
極となるＡｇを塗布して大気中で焼き付けた後、Ｎｉ鍍
金及びＳｎ鍍金を施して本実施の形態の積層セラミック
コンデンサを完成させた。
【００２８】該積層セラミックコンデンサは、図１に示
したようにＢａＴｉＯ3質セラミック層１３とＮｉを含
む内部電極層１２ａ，１２ｂ，１２ｃとを交互に積層し
て形成された静電容量取得層となる有効層の上下に無効
層としてＢａＴｉＯ3質セラミック層１３が積層されて
積層体１１が形成されており、該無効層中に複数のＮｉ
質補強層１４形成されていた。そして、該複数のＮｉ質
補強層１４は同一平面上でギャップを隔てて一方の端部
同士が向かい合い、他方の端部は対向するＮｉ質下層外
部電極１５と接合されており、該Ｎｉ質下層外部電極１
５の上にＡｇ質上層外部電極１６が設けられていた。
したようにＢａＴｉＯ3質セラミック層１３とＮｉを含
む内部電極層１２ａ，１２ｂ，１２ｃとを交互に積層し
て形成された静電容量取得層となる有効層の上下に無効
層としてＢａＴｉＯ3質セラミック層１３が積層されて
積層体１１が形成されており、該無効層中に複数のＮｉ
質補強層１４形成されていた。そして、該複数のＮｉ質
補強層１４は同一平面上でギャップを隔てて一方の端部
同士が向かい合い、他方の端部は対向するＮｉ質下層外
部電極１５と接合されており、該Ｎｉ質下層外部電極１
５の上にＡｇ質上層外部電極１６が設けられていた。
【００２９】次に、本実施の形態の積層セラミックコン
デンサを図５に示した従来の構造より成る積層セラミッ
クコンデンサと共にたわみ試験に供した。なお、試験に
供した積層セラミックコンデンサは定格電圧が６３０Ｖ
ＤＣで３２１６サイズの１００００ＰＦ品として作製し
たものであり、各々２０個試験した。その結果を（表
１）に示す。（表１）において、※印を記したものは本
発明範囲外の積層セラミックコンデンサ及び従来の構造
より成る積層セラミックコンデンサである。
デンサを図５に示した従来の構造より成る積層セラミッ
クコンデンサと共にたわみ試験に供した。なお、試験に
供した積層セラミックコンデンサは定格電圧が６３０Ｖ
ＤＣで３２１６サイズの１００００ＰＦ品として作製し
たものであり、各々２０個試験した。その結果を（表
１）に示す。（表１）において、※印を記したものは本
発明範囲外の積層セラミックコンデンサ及び従来の構造
より成る積層セラミックコンデンサである。
【００３０】
【表１】
【００３１】たわみ試験はチップ型電子部品の信頼性を
判断する為の重要な評価項目であり、専用のプリント基
板に被試験品を半田付けした後、専用の治具で３点曲げ
を付加させながら静電容量を測定し、静電容量値が急激
に低下した時点での基板のたわみ幅（ｍｍ）をたわみ強
度とするものである。通常、静電容量値が急激に低下し
た時点で被試験品に亀裂が発生している。本発明範囲外
の積層セラミックコンデンサは従来の構造より成る積層
セラミックコンデンサと同じように、たわみ幅（ｍｍ）
が３ｍｍで静電容量値が急激に低下して亀裂が発生した
被試験品が見られたのに対して、本発明の積層セラミッ
クコンデンサは、補強層１４の内最外部の補強層と積層
体１１の表面との間隔Ｔ１が５０〜５００μｍの範囲内
で、かつ補強層１４同士の間隔Ｔ２が１０〜１００μｍ
の範囲内であり、全てたわみ幅（ｍｍ）が７ｍｍ以上あ
り、たわみ強度の優れたものであった。
判断する為の重要な評価項目であり、専用のプリント基
板に被試験品を半田付けした後、専用の治具で３点曲げ
を付加させながら静電容量を測定し、静電容量値が急激
に低下した時点での基板のたわみ幅（ｍｍ）をたわみ強
度とするものである。通常、静電容量値が急激に低下し
た時点で被試験品に亀裂が発生している。本発明範囲外
の積層セラミックコンデンサは従来の構造より成る積層
セラミックコンデンサと同じように、たわみ幅（ｍｍ）
が３ｍｍで静電容量値が急激に低下して亀裂が発生した
被試験品が見られたのに対して、本発明の積層セラミッ
クコンデンサは、補強層１４の内最外部の補強層と積層
体１１の表面との間隔Ｔ１が５０〜５００μｍの範囲内
で、かつ補強層１４同士の間隔Ｔ２が１０〜１００μｍ
の範囲内であり、全てたわみ幅（ｍｍ）が７ｍｍ以上あ
り、たわみ強度の優れたものであった。
【００３２】本実施の形態の積層セラミックコンデンサ
は、補強層１４と下層外部電極１５は共にＮｉ質である
ため、物理的接合が完璧になり機械的応力を外部電極側
に分散する事が可能で、たわみ強度が向上し、さらに良
好な周波数特性を有するものである。また、外部電極を
２層構造とすることにより、機械的応力の外部電極側分
散効果が更に高くなる。
は、補強層１４と下層外部電極１５は共にＮｉ質である
ため、物理的接合が完璧になり機械的応力を外部電極側
に分散する事が可能で、たわみ強度が向上し、さらに良
好な周波数特性を有するものである。また、外部電極を
２層構造とすることにより、機械的応力の外部電極側分
散効果が更に高くなる。
【００３３】以上の様に本実施の形態によれば、機械的
応力に対し高度な耐久性を有し、たわみ強度に優れたチ
ップ型電子部品を実現できるという作用を有する。
応力に対し高度な耐久性を有し、たわみ強度に優れたチ
ップ型電子部品を実現できるという作用を有する。
【００３４】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２におけるチップ型電子部品を示す断面図であり、２
１は積層体、２２ａ，２２ｂ，２２ｃは内部電極、２３
はセラミック層、２４は補強層、２５は下層外部電極、
２６は上層外部電極である。
態２におけるチップ型電子部品を示す断面図であり、２
１は積層体、２２ａ，２２ｂ，２２ｃは内部電極、２３
はセラミック層、２４は補強層、２５は下層外部電極、
２６は上層外部電極である。
【００３５】実施の形態１と同様の方法で作製した該積
層セラミックコンデンサは、図２に示したようにＢａＴ
ｉＯ3質セラミック層２３とＮｉ質内部電極層２２ａ，
２２ｂ，２２ｃとを交互に積層して形成された静電容量
取得層となる有効層の上下に無効層としてＢａＴｉＯ3
質セラミック層２３が積層されて積層体２１が形成され
ており、該無効層中に複数のＮｉ質補強層２４形成され
ていた。そして、該複数のＮｉ質補強層２４は同一平面
上でギャップを隔てて一方の端部同士が向かい合い、他
方の端部の内少なくとも１層は対向するＮｉ質下層外部
電極と物理的に非接触であり、該Ｎｉ質下層外部電極２
５の上にＡｇ質上層外部電極が設けられていた。
層セラミックコンデンサは、図２に示したようにＢａＴ
ｉＯ3質セラミック層２３とＮｉ質内部電極層２２ａ，
２２ｂ，２２ｃとを交互に積層して形成された静電容量
取得層となる有効層の上下に無効層としてＢａＴｉＯ3
質セラミック層２３が積層されて積層体２１が形成され
ており、該無効層中に複数のＮｉ質補強層２４形成され
ていた。そして、該複数のＮｉ質補強層２４は同一平面
上でギャップを隔てて一方の端部同士が向かい合い、他
方の端部の内少なくとも１層は対向するＮｉ質下層外部
電極と物理的に非接触であり、該Ｎｉ質下層外部電極２
５の上にＡｇ質上層外部電極が設けられていた。
【００３６】また、Ｎｉ質補強層２４の内最外部の補強
層と積層体２１の表面との間隔Ｔ１は５０〜５００μｍ
の範囲内で、かつＮｉ質補強層２４同士の間隔Ｔ２は１
０〜１００μｍの範囲内であった。
層と積層体２１の表面との間隔Ｔ１は５０〜５００μｍ
の範囲内で、かつＮｉ質補強層２４同士の間隔Ｔ２は１
０〜１００μｍの範囲内であった。
【００３７】本実施の形態の積層セラミックコンデンサ
も実施の形態１と同様に機械的耐久性に優れ、たわみ強
度の良好なものであった。
も実施の形態１と同様に機械的耐久性に優れ、たわみ強
度の良好なものであった。
【００３８】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３におけるチップ型電子部品を示す断面図であり、３
１は積層体、３２ａ，３２ｂ，３２ｃは内部電極、３３
はセラミック層、３４は補強層、３５は下層外部電極、
３６は上層外部電極である。
態３におけるチップ型電子部品を示す断面図であり、３
１は積層体、３２ａ，３２ｂ，３２ｃは内部電極、３３
はセラミック層、３４は補強層、３５は下層外部電極、
３６は上層外部電極である。
【００３９】実施の形態１と同様の方法で作製した該積
層セラミックコンデンサは、図３に示したようにＢａＴ
ｉＯ3質セラミック層３３とＮｉ質内部電極層３２ａ，
３２ｂ，３２ｃとを交互に積層して形成された静電容量
取得層となる有効層の上下に無効層としてＢａＴｉＯ3
質セラミック層３３が積層されて積層体３１が形成され
ており、該無効層中に複数のＮｉ質補強層３４形成され
ていた。そして、該複数のＮｉ質補強層３４は同一平面
上でギャップを隔てて一方の端部同士が向かい合い、他
方の端部は対向する下層外部電極３５と物理的に非接触
であり、該Ｎｉ質下層外部電極３５の上にＡｇ質上層外
部電極３６が設けられていた。
層セラミックコンデンサは、図３に示したようにＢａＴ
ｉＯ3質セラミック層３３とＮｉ質内部電極層３２ａ，
３２ｂ，３２ｃとを交互に積層して形成された静電容量
取得層となる有効層の上下に無効層としてＢａＴｉＯ3
質セラミック層３３が積層されて積層体３１が形成され
ており、該無効層中に複数のＮｉ質補強層３４形成され
ていた。そして、該複数のＮｉ質補強層３４は同一平面
上でギャップを隔てて一方の端部同士が向かい合い、他
方の端部は対向する下層外部電極３５と物理的に非接触
であり、該Ｎｉ質下層外部電極３５の上にＡｇ質上層外
部電極３６が設けられていた。
【００４０】また、Ｎｉ質補強層３４の内最外部の補強
層と積層体３１の表面との間隔Ｔ１は５０〜５００μｍ
の範囲内で、かつＮｉ質補強層３４同士の間隔Ｔ２は１
０〜１００μｍの範囲内であった。
層と積層体３１の表面との間隔Ｔ１は５０〜５００μｍ
の範囲内で、かつＮｉ質補強層３４同士の間隔Ｔ２は１
０〜１００μｍの範囲内であった。
【００４１】本実施の形態の積層セラミックコンデンサ
は、複数の補強層と外部電極を非接触としているため積
層セラミックコンデンサとして余分な静電容量成分が発
生することがなく、また機械的応力に対し十分な耐久性
を有する信頼性に優れたものであった。
は、複数の補強層と外部電極を非接触としているため積
層セラミックコンデンサとして余分な静電容量成分が発
生することがなく、また機械的応力に対し十分な耐久性
を有する信頼性に優れたものであった。
【００４２】（実施の形態４）図４は本発明の実施の形
態４におけるチップ型電子部品を示す断面図であり、４
１は積層体、４２ａ，４２ｂ，４２ｃは内部電極、４３
はセラミック層、４４は補強層、４５は下層外部電極、
４６は上層外部電極である。
態４におけるチップ型電子部品を示す断面図であり、４
１は積層体、４２ａ，４２ｂ，４２ｃは内部電極、４３
はセラミック層、４４は補強層、４５は下層外部電極、
４６は上層外部電極である。
【００４３】実施の形態１と同様の方法で作製した該積
層セラミックコンデンサは、図４に示したようにＢａＴ
ｉＯ3質セラミック層４３とＮｉ質内部電極層４２ａ，
４２ｂ，４２ｃとを交互に積層して形成された静電容量
取得層となる有効層の上下に無効層としてＢａＴｉＯ3
質セラミック層４３が積層されて積層体４１が形成され
ており、無効層中に複数のＮｉ質補強層４４形成されて
いた。そして、該複数のＮｉ質補強層４４は一方の端部
及び他方の端部共に対向する外部電極と物理的に非接触
であり、該Ｎｉ質下層外部電極４５の上にＡｇ質上層外
部電極４６が設けられていた。
層セラミックコンデンサは、図４に示したようにＢａＴ
ｉＯ3質セラミック層４３とＮｉ質内部電極層４２ａ，
４２ｂ，４２ｃとを交互に積層して形成された静電容量
取得層となる有効層の上下に無効層としてＢａＴｉＯ3
質セラミック層４３が積層されて積層体４１が形成され
ており、無効層中に複数のＮｉ質補強層４４形成されて
いた。そして、該複数のＮｉ質補強層４４は一方の端部
及び他方の端部共に対向する外部電極と物理的に非接触
であり、該Ｎｉ質下層外部電極４５の上にＡｇ質上層外
部電極４６が設けられていた。
【００４４】また、Ｎｉ質補強層４４の内最外部の補強
層と積層体４１の表面との間隔Ｔ１は５０〜５００μｍ
の範囲内で、かつＮｉ質補強層４４同士の間隔Ｔ２は１
０〜１００μｍの範囲内であった。
層と積層体４１の表面との間隔Ｔ１は５０〜５００μｍ
の範囲内で、かつＮｉ質補強層４４同士の間隔Ｔ２は１
０〜１００μｍの範囲内であった。
【００４５】本実施の形態の積層セラミックコンデンサ
は、余分な静電容量成分が発生することがなく、また引
っ張りや曲げ等の機械的応力や熱的応力に対し十分な耐
久性を有するものであった。
は、余分な静電容量成分が発生することがなく、また引
っ張りや曲げ等の機械的応力や熱的応力に対し十分な耐
久性を有するものであった。
【００４６】なお、上記実施の形態においては内部電極
層が直列構造を有する積層セラミックコンデンサについ
て説明したが、内部電極層が並列構造を有する積層セラ
ミックコンデンサはもちろん、セラミック層と内部電極
層とを交互に積層したチップ型電子部品全般において本
発明は同様の効果が得られるものである。
層が直列構造を有する積層セラミックコンデンサについ
て説明したが、内部電極層が並列構造を有する積層セラ
ミックコンデンサはもちろん、セラミック層と内部電極
層とを交互に積層したチップ型電子部品全般において本
発明は同様の効果が得られるものである。
【００４７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、セラミッ
ク層と内部電極層とを交互に積層して形成した有効層の
上下にセラミック層のみを積層して形成した無効層中に
複数の補強層を設け、設けられた複数の補強層の内最外
部の補強層と積層体の表面との間隔及び補強層同士の間
隔を限定することにより、曲げや引っ張り等の機械的応
力や熱応力に対する耐久性が高く、特にたわみ強度に優
れたチップ型電子部品を提供することができる。
ク層と内部電極層とを交互に積層して形成した有効層の
上下にセラミック層のみを積層して形成した無効層中に
複数の補強層を設け、設けられた複数の補強層の内最外
部の補強層と積層体の表面との間隔及び補強層同士の間
隔を限定することにより、曲げや引っ張り等の機械的応
力や熱応力に対する耐久性が高く、特にたわみ強度に優
れたチップ型電子部品を提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態１におけるチップ型電子部
品を示す断面図
品を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるチップ型電子部
品を示す断面図
品を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態３におけるチップ型電子部
品を示す断面図
品を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態４におけるチップ型電子部
品を示す断面図
品を示す断面図
【図５】従来のチップ型電子部品を示す断面図
１１，２１，３１，４１ 積層体 １２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ 内部電極 １２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ 内部電極 １２ｃ，２２ｃ，３２ｃ，４２ｃ 内部電極 １３，２３，３３，４３ セラミック層 １４，２４，３４，４４ 補強層 １５，２５，３５，４５ 下層外部電極 １６，２６，３６，４６ 上層外部電極 ５１ 積層体 ５２ａ 内部電極 ５２ｂ 内部電極 ５２ｃ 内部電極 ５３ セラミック層 ５４ 補強層 ５０ 外部電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日高 晃男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 益裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E001 AB03 AC04 AC06 AC07 AC09 AE02 AE03 AF00 AF06 5E082 AA01 AB03 BC33 EE04 EE11 EE23 EE35 FG06 FG26 GG10 GG26 GG28 JJ03 JJ15 JJ23 PP09
Claims (12)
- 【請求項１】第１の複数のセラミック層の間に内部電極
層を設けた有効層及び第２の複数のセラミック層の間に
設けられ所定間隔で配置された複数の補強層を備えた無
効層を有した基体と、前記基体の両端部に設けられ、前
記内部電極層と電気的に接合された一対の外部電極とを
備え、前記第１及び第２の複数のセラミック層をチタン
酸塩系セラミック材料を含む材料で構成したチップ型電
子部品であって、無効層中に備えられた複数の補強層の
内一方の最外部に備えられた補強層と無効層の外表面と
の間隔Ｔ１が５０〜５００μｍの範囲内で、且つ隣り合
う補強層同士の間隔Ｔ２が１０〜１００μｍの範囲内で
あることを特徴とするチップ型電子部品。 - 【請求項２】有効層を挟むように前記有効層の両側に無
効層を設けたことを特徴とする請求項１記載のチップ型
電子部品。 - 【請求項３】複数の補強層の内少なくとも一層の補強層
はセラミック層の表面において複数に分割されているこ
とを特徴とする請求項１記載のチップ型電子部品。 - 【請求項４】複数の補強層の内少なくとも一層の補強層
はセラミック層の表面において連続した一つの補強層で
あることを特徴とする請求項１記載のチップ型電子部
品。 - 【請求項５】全ての補強層が外部電極とは非接触となる
ように構成されたことを特徴とする請求項１記載のチッ
プ型電子部品。 - 【請求項６】全ての補強層が外部電極と接触するように
構成されたことを特徴とする請求項１記載のチップ型電
子部品。 - 【請求項７】複数の補強層の内一部の補強層は外部電極
と非接触に設けられており、他の補強層は外部電極と接
触していることを特徴とする請求項１記載のチップ型電
子部品。 - 【請求項８】補強層と外部電極のそれぞれの構成材料
は、同一元素を含むことを特徴とする請求項１記載のチ
ップ型電子部品。 - 【請求項９】同一元素はＮｉであることを特徴とする請
求項８に記載のチップ型電子部品。 - 【請求項１０】補強層を構成する金属と外部電極を構成
する金属とは合金を形成することを特徴とする請求項１
記載のチップ型電子部品。 - 【請求項１１】外部電極は上層、下層の二層構造であ
り、下層は積層体の端面のみに設けたことを特徴とする
請求項１記載のチップ型電子部品。 - 【請求項１２】外部電極の下層と内部電極のそれぞれの
構成材料は、同一元素を含むことを特徴とする請求項１
１に記載のチップ型電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000212354A JP4581194B2 (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | チップ型電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000212354A JP4581194B2 (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | チップ型電子部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002033236A true JP2002033236A (ja) | 2002-01-31 |
| JP4581194B2 JP4581194B2 (ja) | 2010-11-17 |
Family
ID=18708287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000212354A Expired - Fee Related JP4581194B2 (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | チップ型電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4581194B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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