JP2002164248A

JP2002164248A - 積層型電子部品及び積層型電子部品の製造方法

Info

Publication number: JP2002164248A
Application number: JP2000362481A
Authority: JP
Inventors: Taisuke Abiko; 泰介安彦; Atsushi Masuda; 淳増田; Koji Tanaka; 公二田中; Masatoshi Ishikawa; 正利石川; Akira Sasaki; 昭佐々木; Masaaki Togashi; 正明富樫
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2002-06-07
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: JP3753935B2

Abstract

(57)【要約】【課題】静電容量の安定化及びＥＳＲの低下を図る。【解決手段】内部電極１４〜２８が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ合金或いは、Ｎｉ合金の何れかの金属材料を主体とし
て２．５μｍ以下の厚さで膜状に形成されて、セラミッ
ク層１２Ａ間にそれぞれ配置される。各内部電極１４〜
２８は、それぞれの全面積に対して、内部電極に生じた
貫通孔の総面積の占める割合が、４０％〜０％となって
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、薄層化した内部電
極を多数層用いた場合でも低ＥＳＲ化が図られた積層型
電子部品及びその製造方法に係り、特に積層チップコン
デンサに好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子部品の一種としてのコン
デンサが幅広く用いられており、ＬＳＩの電源回路にお
いても、積層セラミックチップコンデンサが用いられて
いる。そして、近年のＣＰＵの高性能化の要求に伴っ
て、クロック数を高めてＣＰＵの処理速度の高速化が図
られるようになった為、この処理速度の高速化に合わせ
てＥＳＬで表される等価直列インダクタンスの低いコン
デンサが必要になった。

【０００３】これに対して、低ＥＳＬ化されたコンデン
サとしては、例えば縦横の長さを逆転したフリップコン
デンサや３端子貫通コンデンサが知られている。また、
更なる低ＥＳＬ化の為に、隣り合った端子電極同士を異
なる極性として交互電流を生じさせるインダクタンス相
殺型のチップコンデンサが採用され始めている。他方、
内部電極を多数層有することを特徴とする小型で静電容
量の高い積層セラミックチップコンデンサを作製する為
に、内部電極の一層の薄層化が最近図られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、内部電極が薄
くなると内部電極に構造欠陥である貫通孔が生じて、セ
ラミック層を内部電極が覆う被覆率が低下する。そし
て、この被覆率が６０％未満と低くなると、静電容量が
低下すると共にＥＳＲで表される等価直列抵抗が上昇す
るようになる。この一方、ＣＰＵの高クロック化の弊害
として高ワッテージ化が進むことで、ピーク間で２０Ａ
もの大電流が流れるようになった。これに対して、従来
の２０１２形状で１μＦ程度の静電容量を有するインダ
クタンス相殺型のチップコンデンサでも、１０〜２０ｍ
ΩのＥＳＲが一般に存在するので、大電流が流れる際の
ＥＳＲによる発熱が無視できなくなる。

【０００５】ここでコンデンサの発熱は、内部電極の抵
抗Ｒｅ（＝ＥＳＲ）によるものと、誘電体の損失Ｒｆと
に、大別される。そして、ＥＳＲによる発熱はＰ＝Ｉ²
×Ｒｅで一般に表されている。ＥＳＲすなわちＲｅは、Ｒｅ＝（ρ・Ｌ）／（Ｗ・ｔ・Ｋ・ｎ）の式で求められ
る。尚、ρは物質の抵抗率、Ｌは電極長さ、Ｗは電極幅、ｔ
は電極厚み、Ｋは被覆率、ｎは層数である。

【０００６】以上の結果として、ＥＳＲの更なる低減化
がこのようなコンデンサに要求されるようになった。本
発明は上記事実を考慮し、静電容量の安定化及びＥＳＲ
の低下を図った積層型電子部品及びその製造方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１による積層型電
子部品は、金属材料を主体とする２．５μｍ以下の厚さ
で膜状の内部電極が誘電体層の表面に形成され、前記内
部電極が形成された前記誘電体層を繰り返して積層して
形成した積層型電子部品であって、内部電極の全面積に
対して、前記内部電極に生じた貫通孔の総面積の占める
割合が、４０〜０％であることを特徴とした。

【０００８】請求項１に係る積層型電子部品によれば、
誘電体層の表面に、金属材料を主体とする２．５μｍ以
下の厚さで膜状の内部電極が形成され、内部電極を表面
に有したこの誘電体層を繰り返して積層することで、こ
の積層型電子部品が形成されている。さらに、この内部
電極の全面積に対して、内部電極に生じた貫通孔の総面
積の占める割合が、４０％〜０％とされている。従っ
て、内部電極の全面積に対して貫通孔の総面積の占める
割合を４０％〜０％とすることで、内部電極の被覆率が
向上して構造欠陥を抑制でき、静電容量の安定化及びＥ
ＳＲの低下が図られるようになる。

【０００９】請求項２に係る積層型電子部品によれば、
請求項１の積層型電子部品と同様の構成の他に、前記内
部電極とされる粉体状物を含む内部電極用導電材料が、
平均粒径を１μｍ以下とし、比表面積（ＢＥＴ値）を
１．５ｍ²／ｇ〜２．８ｍ²／ｇとし、タップ密度を
３．７ｇ／ｃｍ³〜５．０ｇ／ｃｍ³としたものである
という構成を有している。

【００１０】従って、従来のＢＥＴ値が０．４ｍ²／ｇ
程度の粉体と異なって、この条件を満たす内部電極用導
電材料を用いることで、内部電極の厚さが２．５μｍ以
下であっても、内部電極の全面積に対する内部電極に生
じた貫通孔の総面積の占める割合を４０％〜０％とする
ことができる。尚、比表面積（ＢＥＴ値）は高い程、平
均粒径が小さくなると考えられるが、２．８ｍ²／ｇを
越えると、粉体状物が凝集して大きな粒径として作用し
て不適切なものとなる。

【００１１】請求項３に係る積層型電子部品によれば、
請求項２の積層型電子部品と同様の構成の他に、前記内
部電極用導電材料の主成分が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｕ合金或
いは、Ｎｉ合金の何れかであるという構成を有してい
る。従って、これらの金属材料を用いることで、内部電
極用導電材料として従来用いられていたパラジウム等の
金属材料と比較して、製造コストを低減しつつＥＳＲの
一層の低下が図られるようになる。

【００１２】請求項４に係る積層型電子部品によれば、
請求項２及び請求項３の積層型電子部品と同様の構成の
他に、前記内部電極用導電材料の副成分として、誘電体
層と同一もしくは類似組成の材料を１０ｗｔ％〜３０ｗ
ｔ％含んだペースト材が用いられるという構成を有して
いる。つまり、誘電体層と同一もしくは類似組成の材料
を共材として１０ｗｔ％以上添加すると、内部電極の収
縮が抑制されて、焼成後に構造欠陥が生じるおそれがな
くなる。この一方、この共材を３０ｗｔ％を越えて含有
すると、電気特性の内の特に静電容量やｔａｎδ及びＥ
ＳＲが悪化する。この結果、誘電体層と同一もしくは類
似組成の材料の適正量として、内部電極用導電材料とさ
れる例えばＮｉ粉末に対して１０〜３０ｗｔ％の含有率
が妥当となる。

【００１３】請求項５に係る積層型電子部品によれば、
請求項４の積層型電子部品と同様の構成の他に、ペース
ト材の乾燥密度が、５．３ｇ／ｃｍ³〜６．２ｇ／ｃｍ
³とされるという構成を有している。従って、この条件
を満たすペースト材を用いることで、ペースト材が誘電
体層と同一もしくは類似組成の材料を１０ｗｔ％〜３０
ｗｔ％含んでいても、積層型電子部品の製造の際に、内
部電極用導電材料の副成分として問題が生じない。尚、
内部電極用導電材料の作成の際には、溶剤及び有機バイ
ンダー等が用いられるが、ここでいうペースト材の乾燥
密度とは、有機バインダーが存在するものの、溶剤がす
でに無くなっている状態の密度を言う。

【００１４】請求項６に係る積層型電子部品によれば、
請求項１から請求項５の積層型電子部品と同様の構成の
他に、誘電体層を積層して誘電体素体が形成され、前記
内部電極を表面に有した誘電体層が繰り返して積層され
ることで、誘電体素体内に誘電体層で隔てられつつ複数
の内部電極が配置され、これら複数の内部電極が誘電体
素体の何れかの側面に向かって引き出される少なくとも
一つづつの引出部を有し、この少なくとも一つの引出部
を介して一つの内部電極にそれぞれ接続される複数の端
子電極が誘電体素体外に配置されるという構成を有して
いる。

【００１５】以上より、複数存在する内部電極の何れか
に少なくとも一つの引出部を介して、複数の端子電極が
それぞれ接続されるようになる。そして、本請求項に係
る積層型電子部品への通電の際に、例えば複数の端子電
極が交互に正負極に順次なって、引出部を介して端子電
極とそれぞれ接続される複数の内部電極が、相互に対向
しつつ並列に配置されるコンデンサの電極となる。

【００１６】つまり、本請求項では、少なくとも一つの
引出部が内部電極から誘電体素体の側面に向かって引き
出される構成となっているので、隣り合って位置する引
出部同士で正負の電流を相互に逆方向に流して磁束を相
殺させ、積層型電子部品自体が持つ寄生インダクタンス
を少なくすることで、等価直列インダクタンスが低減さ
れる。

【００１７】請求項７による積層型電子部品の製造方法
は、平均粒径を１μｍ以下、比表面積を１．５〜２．８
ｍ²／ｇ、タップ密度を３．７〜５．０ｇ／ｃｍ³とし
た金属材料より成る粉体状物と、誘電体層と同一もしく
は類似組成の材料を１０〜３０ｗｔ％副成分として混ぜ
て、内部電極用ペーストを作成し、次に、この内部電極
用ペーストをグリーンシートに印刷し、この後、このグ
リーンシートを乾燥し、この後、これら内部電極が形成
されたグリーンシートを積層切断してチップ化した後に
焼成し、誘電体層間に形成された前記内部電極を２．５
μｍ以下の厚さとすると共に、内部電極の全面積に対し
て、前記内部電極に生じた貫通孔の総面積の占める割合
を、４０〜０％としたことを特徴とした。

【００１８】請求項７に係る積層型電子部品の製造方法
によれば、内部電極用導電材料となる内部電極用ペース
トを作製する際に、平均粒径を１μｍ以下、比表面積を
１．５〜２．８ｍ²／ｇ、タップ密度を３．７〜５．０
ｇ／ｃｍ³とした金属材料より成る粉体状物を主成分と
する。そして、誘電体層と同一もしくは類似組成の材料
を１０〜３０ｗｔ％含んだ例えばペースト材を副成分と
して混ぜて、内部電極用ペーストが作製される。

【００１９】次に、この内部電極用導電材料をグリーン
シートに印刷した後に、このグリーンシートを乾燥して
内部電極を形成する。そして、これらグリーンシートを
積層すると共に切断してチップ化してから焼成してグリ
ーンシートを誘電体層とすることで、２．５μｍ以下の
厚さの内部電極を誘電体層間に形成する。

【００２０】そして、上記の製造条件を満たす内部電極
用導電材料を用いることで、内部電極の厚さが２．５μ
ｍ以下であっても、内部電極の全面積に対する内部電極
に生じた貫通孔の総面積の占める割合を４０％〜０％と
することができる。この結果、内部電極の全面積に対し
て貫通孔の総面積の占める割合を４０％〜０％とするこ
とで、内部電極の被覆率が向上して構造欠陥を抑制で
き、静電容量の安定化及びＥＳＲの低下が図られるよう
になる。

【００２１】さらに、内部電極用導電材料とされる例え
ばＮｉ粉末に対して、例えばセラミック材料等の誘電体
層と同一もしくは類似組成の材料の含有率を、１０〜３
０ｗｔ％とすれば、内部電極の収縮が抑制されて焼成後
に構造欠陥がより確実に生じないようになり、また、電
気特性の内の特に静電容量やｔａｎδが悪化することが
無くなる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型電子部
品及びその製造方法の実施の形態を図面に基づき説明す
る。本発明の第１の実施の形態に係る積層型電子部品で
あるアレイ型の多端子型積層コンデンサ１０を図１から
図４に示す。これらの図に示すように、誘電体層とされ
るセラミックグリーンシートを複数枚積層した積層体を
焼成することで得られた直方体状の焼結体である誘電体
素体１２を主要部として、多端子型積層コンデンサ１０
が構成されている。

【００２３】この誘電体素体１２内の所定の高さ位置に
は、面状の第１の内部電極１４が配置されており、誘電
体素体１２内においてセラミック層１２Ａを隔てた第１
の内部電極１４の下方には、同じく面状の第２の内部電
極１６が配置されている。同じく誘電体素体１２内にお
いてセラミック層１２Ａを隔てた第２の内部電極１６の
下方には、同じく面状の第３の内部電極１８が配置さ
れ、同じく誘電体素体１２内においてセラミック層１２
Ａを隔てた第３の内部電極１８の下方には、同じく面状
の第４の内部電極２０が配置されている。

【００２４】さらに、同じく誘電体素体１２内において
セラミック層１２Ａを隔てた第４の内部電極４０の下方
には、同じく面状の第５の内部電極２２が配置されてお
り、誘電体素体１２内においてセラミック層１２Ａを隔
てた第５の内部電極２２の下方には、同じく面状の第６
の内部電極２４が配置されている。同じく誘電体素体１
２内においてセラミック層１２Ａを隔てた第６の内部電
極２４の下方には、同じく面状の第７の内部電極２６が
配置され、同じく誘電体素体１２内においてセラミック
層１２Ａを隔てた第７の内部電極２６の下方には、同じ
く面状の第８の内部電極２８が配置されている。

【００２５】この為、これら第１の内部電極１４から第
８の内部電極２８までが誘電体素体１２内においてセラ
ミック層１２Ａを介して隔てられつつ相互に対向して配
置されることになる。そして、これら第１の内部電極１
４から第８の内部電極２８までの中心は、誘電体素体１
２の中心とほぼ同位置に配置されており、また、第１の
内部電極１４から第８の内部電極２８までの縦横寸法
は、対応する誘電体素体１２の辺の長さより小さくされ
ている。

【００２６】ここで、これらの内部電極１４〜２８が、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｕ合金或いは、Ｎｉ合金の何れかの金属
材料を主体として２．５μｍ以下の厚さで膜状に形成さ
れて、セラミック層１２Ａ間にそれぞれ配置されてい
る。但し、これら各内部電極１４〜２８は、それぞれの
全面積に対して、内部電極に生じた貫通孔（図８の島状
に点在する部分）の総面積の占める割合が、４０％〜０
％となっている。従って、本実施の形態では、内部電極
の全面積に対して、貫通孔の総面積を除いた面積の占め
る割合となる被覆率は、６０％〜１００％となってい
る。

【００２７】さらに、図４に示すように、第１の内部電
極１４の手前側の端部から左方向に向かって電極が１箇
所引き出されることで、第１の内部電極１４に１つの引
出部１４Ａが形成されている。また、第２の内部電極１
６の手前側寄りの部分から左方向に向かって電極が１箇
所引き出されることで、第２の内部電極１６に１つの引
出部１６Ａが形成されている。一方、第３の内部電極１
８の奥側寄りの部分から左方向に向かって電極が１箇所
引き出されることで、第３の内部電極１８に１つの引出
部１８Ａが形成されている。また、第４の内部電極２０
の奥側の端部から左方向に向かって電極が１箇所引き出
されることで、第４の内部電極２０に１つの引出部２０
Ａが形成されている。

【００２８】そして、第５の内部電極２２の奥側の端部
から右方向に向かって電極が１箇所引き出されること
で、第５の内部電極２２に１つの引出部２２Ａが形成さ
れている。また、第６の内部電極２４の奥側寄りの部分
から右方向に向かって電極が１箇所引き出されること
で、第６の内部電極２４に１つの引出部２４Ａが形成さ
れている。他方、第７の内部電極２６の手前側寄りの部
分から右方向に向かって電極が１箇所引き出されること
で、第７の内部電極２６に１つの引出部２６Ａが形成さ
れている。また、第８の内部電極２８の手前側の端部か
ら右方向に向かって電極が１箇所引き出されることで、
第８の内部電極２８に１つの引出部２８Ａが形成されて
いる。以上より、引出部１４Ａ〜２８Ａまでの計８ヵ所
の引出部分が相互に重ならない位置で内部電極１４〜２
８からそれぞれ引き出されている。

【００２９】さらに、図１から図４に示すように、内部
電極１４の引出部１４Ａに接続される第１の端子電極３
１、内部電極１６の引出部１６Ａに接続される第２の端
子電極３２、内部電極１８の引出部１８Ａに接続される
第３の端子電極３３及び、内部電極２０の引出部２０Ａ
に接続される第４の端子電極３４が、誘電体素体１２の
左側の側面１２Ｂにそれぞれ配置されている。

【００３０】つまり、第１の内部電極１４の引出部１４
Ａから第４の内部電極２０の引出部２０Ａまでがこれら
内部電極の図４の左側で相互に重ならずに位置している
ので、これら引出部１４Ａ〜２０Ａを介して、隣り合う
端子電極同士が相互に異なる内部電極１４〜２０に順次
接続される形で、これら端子電極３１〜３４が誘電体素
体１２の左側の側面１２Ｂに配置されて、例えば隣り合
う端子電極同士が相互に逆の極性で使用可能となる。

【００３１】また、図１から図４に示すように、内部電
極２２の引出部２２Ａに接続される第５の端子電極３
５、内部電極２４の引出部２４Ａに接続される第６の端
子電極３６、内部電極２６の引出部２６Ａに接続される
第７の端子電極３７及び、内部電極２８の引出部２８Ａ
に接続される第８の端子電極３８が、誘電体素体１２の
右側の側面１２Ｂにそれぞれ配置されている。

【００３２】つまり、第５の内部電極２２の引出部２２
Ａから第８の内部電極２８の引出部２８Ａまでがこれら
内部電極の図４の右側で相互に重ならずに位置している
ので、これら引出部２２Ａ〜２８Ａを介して、隣り合う
端子電極同士が相互に異なる内部電極２２〜２８に順次
接続される形で、これら端子電極３５〜３８が誘電体素
体１２の右側の側面１２Ｂに配置されて、例えば隣り合
う端子電極同士が相互に逆の極性で使用可能となる。

【００３３】以上より、本実施の形態では、多端子型積
層コンデンサ１０の左側の側面１２Ｂに端子電極３１〜
３４がそれぞれ配置され、右側の側面１２Ｂに端子電極
３５〜３８がそれぞれ配置されることで、直方体である
六面体形状とされる誘電体素体１２の４つの側面１２
Ｂ、１２Ｃの内の２つの側面１２Ｂに端子電極３１〜３
８がそれぞれ配置されることになる。

【００３４】次に、本実施の形態に係る多端子型積層コ
ンデンサ１０の製造方法について、図４に基づき説明す
る。先ず、多端子型積層コンデンサ１０の製造に際して
は、コンデンサとして機能する誘電体材料よりなる複数
枚のセラミックグリーンシート３０Ａ、３０Ｂ、３０
Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ、３０Ｈを用意す
る。

【００３５】この図４に示すように、それぞれ左方向に
引き出される１箇所の引出部１４Ａ、１６Ａ、１８Ａ、
２０Ａを有した内部電極１４、１６、１８、２０を形成
するために、セラミックグリーンシート３０Ａ、３０
Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの上面に、それぞれこれらの内部電
極１４、１６、１８、２０に応じて内部電極材用導電材
料が配置されている。さらに、それぞれ右方向に引き出
される１箇所の引出部２２Ａ、２４Ａ、２６Ａ、２８Ａ
を有した内部電極２２、２４、２６、２８を形成するた
めに、セラミックグリーンシート３０Ｅ、３０Ｆ、３０
Ｇ、３０Ｈの上面に、それぞれこれらの内部電極２２、
２４、２６、２８に応じて内部電極材用導電材料が配置
されている。

【００３６】尚、セラミックグリーンシート３０Ａ〜３
０Ｈの上面に配置される内部電極材用導電材料は、例え
ば導電性のペースト材が印刷されて設けられる。また、
セラミックグリーンシート３０Ａ〜３０Ｄとセラミック
グリーンシート３０Ｅ〜３０Ｈとの間で、必要とされる
特性に合わせてシート厚等を相違させても良い。

【００３７】つまり、本実施の形態の完成品では、金属
材料を主体とする２．５μｍ以下の厚さで膜状の内部電
極１４〜２８をセラミックグリーンシート３０Ａ〜３０
Ｈの表面にそれぞれ形成し、これら内部電極１４〜２８
を表面に有したセラミック層１２Ａとなるセラミックグ
リーンシート３０Ａ〜３０Ｈを積層した形となってい
る。

【００３８】また、これら内部電極１４〜２８を形成す
る為に粉体状物を含む内部電極用導電材料（内部電極用
ペースト）が用いられており、この粉体状の内部電極用
導電材料が、平均粒径を１μｍ以下とし、比表面積（Ｂ
ＥＴ値）を１．５ｍ²／ｇ〜２．８ｍ²／ｇとし、タッ
プ密度を３．７ｇ／ｃｍ³〜５．０ｇ／ｃｍ³とされた
ものとなっている。さらに、この内部電極用導電材料の
主成分としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｕ合金或いは、Ｎｉ合
金の何れかが用いられる。また、内部電極用導電材料の
副成分としては、セラミック材料と同一もしくは類似組
成の材料を１０ｗｔ％〜３０ｗｔ％含み、乾燥密度を
５．３ｇ／ｃｍ³〜６．２ｇ／ｃｍ³としたペースト材
が用いられている。

【００３９】そして、それぞれ平面形状を矩形としたセ
ラミックグリーンシート３０Ａ〜３０Ｈをこの図の順序
で積層し、内部電極１４の引出部１４Ａに接続される第
１の端子電極３１、内部電極１６の引出部１６Ａに接続
される第２の端子電極３２、内部電極１８の引出部１８
Ａに接続される第３の端子電極３３、内部電極２０の引
出部２０Ａに接続される第４の端子電極３４、内部電極
２２の引出部２２Ａに接続される第５の端子電極３５、
内部電極２４の引出部２４Ａに接続される第６の端子電
極３６、内部電極２６の引出部２６Ａに接続される第７
の端子電極３７及び、内部電極２８の引出部２８Ａに接
続される第８の端子電極３８をこれら積層されたセラミ
ックグリーンシートの周囲に配置する。

【００４０】さらに、第１の内部電極１４の上面等の部
分をこれらセラミックグリーンシートと同一の材料で覆
って、これらを一体焼成することにより、誘電体素体１
２の４つの側面１２Ｂ、１２Ｃの内の左側の側面１２Ｂ
に端子電極３１〜３４が配置されると共に右側の側面１
２Ｂに端子電極３５〜３８が配置された多端子型積層コ
ンデンサ１０を得ることができる。尚、実際に多端子型
積層コンデンサ１０を作製する際には、同一の電極パタ
ーンが多数並んだセラミックグリーンシートを乾燥した
後に、これらグリーンシートを積層すると共に切断して
チップ化してから、一体焼成する手法を用いることが考
えられる。

【００４１】次に、本実施の形態に係る多端子型積層コ
ンデンサ１０及びその製造方法の作用を説明する。セラ
ミック等の誘電体層を積層して形成された誘電体素体１
２内に、セラミック層１２Ａを介して隔てられつつ８枚
の内部電極１４〜２８がそれぞれ配置される。

【００４２】また、これらの内部電極１４〜２８は、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｕ合金或いは、Ｎｉ合金の何れかの金属材
料を主体とする２．５μｍ以下の厚さで、膜状にそれぞ
れセラミック層１２Ａの表面に形成されており、これら
内部電極１４〜２８を有したセラミック層１２Ａを繰り
返して積層される形となっている。尚、この際の内部電
極１４〜２８の厚さとして、表２に示すようにより好ま
しくは１．８μｍ以下、更に好ましくは１．４μｍ以下
とすることが考えられる。さらに、これら内部電極１４
〜２８の全面積に対して、内部電極に生じた貫通孔の総
面積の占める割合が、４０％〜０％とされているので、
被覆率が６０％〜１００％となっている。

【００４３】一方、この多端子型積層コンデンサ１０の
製造に際しての内部電極用導電材料の印刷時に、Ｃｕ、
Ｎｉ、Ｃｕ合金或いは、Ｎｉ合金の何れかを主成分とす
る粉体状物を含む内部電極用導電材料が使用されるが、
この内部電極用導電材料は、平均粒径を１μｍ以下と
し、比表面積（ＢＥＴ値）を１．５ｍ²／ｇ〜２．８ｍ
²／ｇとし、タップ密度を３．７ｇ／ｃｍ³〜５．０ｇ
／ｃｍ³（即ち、ｇ／ｃｃ）としたものとなっている。

【００４４】以上より、この条件を満たす内部電極用導
電材料を用いることで、内部電極１４〜２８の厚さが
２．５μｍ以下であっても、内部電極の全面積に対する
内部電極に生じた貫通孔の総面積の占める割合を４０％
〜０％とすることができる。この結果として、内部電極
１４〜２８の被覆率が向上して構造欠陥を抑制でき、低
ＥＳＬ化を図った場合でも、静電容量が安定化すると共
にＥＳＲが低下するようになる。

【００４５】さらに、内部電極用導電材料の主成分とし
て、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｕ合金或いは、Ｎｉ合金の何れかの
金属材料が用いられることで、内部電極用導電材料とし
て従来用いられていたパラジウム等の金属材料と比較し
て、製造コストを低減しつつＥＳＲの一層の低下が図ら
れるようになった。

【００４６】他方、本実施の形態では、この多端子型積
層コンデンサ１０の製造に際して、セラミック材料と同
一もしくは類似組成の材料を１０ｗｔ％〜３０ｗｔ％含
み、乾燥密度を５．３ｇ／ｃｍ³〜６．２ｇ／ｃｍ
³（即ち、ｇ／ｃｃ）としたペースト材が、内部電極用
導電材料の副成分として用いられている。つまり、セラ
ミック材料と同一もしくは類似組成の材料を共材として
１０ｗｔ％以上添加すると、内部電極１４〜２８の収縮
が抑制されて、焼成後に構造欠陥が生じるおそれがなく
なる。この一方、この共材を３０ｗｔ％を越えて含有す
ると、電気特性の内の特に静電容量やｔａｎδが悪化す
る。この結果、セラミック材料と同一もしくは類似組成
の材料の適正量として、内部電極用導電材料とされる例
えばＮｉ粉末に対して、１０〜３０ｗｔ％の含有率が妥
当となる。

【００４７】そしてこの際、乾燥密度が、５．３ｇ／ｃ
ｍ³〜６．２ｇ／ｃｍ³とされる条件を満たすペースト
材を内部電極用導電材料の副成分として用いることで、
ペースト材がセラミック材料と同一もしくは類似組成の
材料を１０ｗｔ％〜３０ｗｔ％含んでいても、多端子型
積層コンデンサ１０の製造の際に、内部電極用導電材料
の副成分として問題が生じないようになる。

【００４８】また、これら８枚の内部電極１４〜２８
は、誘電体素体１２の相互に対向する２つの側面１２Ｂ
に向かってそれぞれ引き出される引出部１４Ａ〜２８Ａ
を有していて、計８個の端子電極３１〜３８が誘電体素
体１２外にそれぞれ配置されている。これら引出部１４
Ａ〜２８Ａの内の引出部１４Ａを介して内部電極１４に
第１の端子電極３１が接続されており、引出部１６Ａを
介して内部電極１６に第２の端子電極３２が接続されて
おり、引出部１８Ａを介して内部電極１８に第３の端子
電極３３が接続されており、引出部２０Ａを介して内部
電極２０に第４の端子電極３４がそれぞれ接続されてい
る。そして、これら内部電極１４、１６、１８、２０及
び端子電極３１、３２、３３、３４で一つのコンデンサ
を構成し、このコンデンサへの通電の際にこれら端子電
極３１〜３４が交互に正負極に順次なって、引出部１４
Ａ〜２０Ａを介して端子電極３１〜３４とそれぞれ接続
される４枚の内部電極１４〜２０が、相互に対向しつつ
並列に配置されるコンデンサの電極となる。

【００４９】また、引出部２２Ａを介して内部電極２２
に第５の端子電極３５が接続されており、引出部２４Ａ
を介して内部電極２４に第６の端子電極３６が接続され
ており、引出部２６Ａを介して内部電極２６に第７の端
子電極３７が接続されており、引出部２８Ａを介して内
部電極２８に第８の端子電極３８が接続されている。そ
して、これら内部電極２２、２４、２６、２８及び端子
電極３５、３６、３７、３８でもう一つのコンデンサを
構成し、このコンデンサへの通電の際にこれら端子電極
３５〜３８が交互に正負極に順次なって、引出部２２Ａ
〜２８Ａを介して端子電極３５〜３８とそれぞれ接続さ
れる４枚の内部電極２２〜２８が、相互に対向しつつ並
列に配置されるコンデンサの電極となる。

【００５０】さらに、本実施の形態では、誘電体素体１
２が六面体形状に形成され、この六面体形状の誘電体素
体１２の４つの側面１２Ｂ、１２Ｃの内の２つの側面１
２Ｂにそれぞれ４つづつの端子電極３１〜３８が配置さ
れており、同一の側面１２Ｂ内に配置されたこれらの端
子電極３１〜３４が順に相互に異なる内部電極１４〜２
０に接続され、同じく同一の側面１２Ｂ内に配置された
これらの端子電極３５〜３８が順に相互に異なる内部電
極２２〜２８に接続される構造となっている。

【００５１】従って、このような構造の多端子型積層コ
ンデンサ１０において、端子電極３１〜３４及び端子電
極３５〜３８の内の相互に隣り合う端子電極間の極性が
相互に異なるように交互に正負となる高周波電流が、端
子電極３１〜３４及び端子電極３５〜３８にそれぞれ流
された場合、隣り合う引出部間において電流が相互に逆
方向に流されるので、磁束を相殺させる効果がこれら側
面１２Ｂで集中的に生じて、等価直列インダクタンスが
低減される。

【００５２】さらに、本実施の形態では、前述のように
一つの多端子型積層コンデンサ１０内に２つのコンデン
サが実質的に組み込まれた形となっている為、多端子型
積層コンデンサ１０の数を減らすことで、製造コストが
削減されると共に、回路が高集積化されるのに伴って要
求される省スペース化が図られることになった。

【００５３】次に、本実施の形態に係る多端子型積層コ
ンデンサ１０の使用例を図５に基づき説明する。図５に
示すように、グランド端子ＧＮＤと所定の電位を有した
端子Ｖとの間に、本実施の形態の多端子型積層コンデン
サ１０がＬＳＩチップと並列で配置されている。但し、
多端子型積層コンデンサ１０の図において左側に位置す
る端子電極３１〜３４及び、この端子電極３１〜３４と
接続される内部電極１４〜２０が一つのコンデンサを構
成し、多端子型積層コンデンサ１０の図において右側に
位置する端子電極３５〜３８及び、この端子電極３５〜
３８と接続されるこの内部電極２２〜２８がもう一つの
コンデンサを構成しているので、実質的に２つのコンデ
ンサが個々にＬＳＩチップと並列に接続される形となっ
ている。

【００５４】従って、多端子型積層コンデンサ１０の両
側に配置される端子電極３１〜３４及び端子電極３５〜
３８の内の相互に隣合った端子電極同士が、前述のよう
に相互に逆の極性となるだけなく、用途に合わせて静電
容量を相互に異ならせることで、一方を高周波用のコン
デンサとすると共に、他方を低周波用のコンデンサとす
ることが可能となった。

【００５５】次に、本発明に係る積層型電子部品の第２
の実施の形態を図６及び図７に基づき説明する。尚、第
１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の
符号を付して、重複した説明を省略する。図６及び図７
に、本発明の第１の実施の形態に係る積層型電子部品で
ある２端子型積層コンデンサ１００を示す。

【００５６】これらの図に示すように、この２端子型積
層コンデンサ１００の誘電体素体１１２内の所定の高さ
位置には、面状の第１の内部電極１１４が配置されてお
り、誘電体素体１１２内においてセラミック層１１２Ａ
を隔てた第１の内部電極１１４の下方には、同じく面状
の第２の内部電極１１６が配置されている。さらに、図
６に示すように、内部電極１１４の奥側から引き出され
た部分に接続される端子電極１１８及び、内部電極１１
６の手前側から引き出された部分に接続される端子電極
１２０が、誘電体素体１１２の奥と手前の側面にそれぞ
れ配置されている。

【００５７】そして、本実施の形態のこれら内部電極１
１４、１１６も、第１の実施の形態で採用された内部電
極の物性及び製造方法と同様の物性及び製造方法によ
り、形成されている。従って、本実施の形態も第１の実
施の形態と同様に、内部電極の被覆率が向上して構造欠
陥を抑制でき、低ＥＳＬ化を図った場合でも、静電容量
が安定化すると共にＥＳＲが低下するようになる。

【００５８】次に、図８に示す内部電極の顕微鏡写真及
び図９に示す被覆率と静電容量との関係のグラフに基づ
き、内部電極の全面積に対して、内部電極に生じた貫通
孔の総面積の占める割合を、４０〜０％とした理由を以
下に説明する。つまり、図８に示す顕微鏡写真内の黒く
島状に点在する部分が内部電極に生じた貫通孔であり、
この貫通孔の総面積の占める割合が、内部電極の全面積
に対して４０％（つまり被覆率が６０％）を越えると、
図９に示すように、急に静電容量が減少してコンデンサ
としての機能が低下するだけでなく、ＥＳＲも大きくな
って、実使用に適さなくなる。この為、上記実施の形態
では、内部電極の全面積に対して、貫通孔の総面積の占
める割合を４０〜０％とした。

【００５９】次に、平均粒径が１μｍ以下とされる粉体
状の内部電極用導電材料の顕微鏡写真を図１０から図１
２に示し、以下に説明する。これらの図の内の図１０に
示すものが本実施の形態の内部電極用導電材料を約５０
００倍に拡大した顕微鏡写真であり、平均粒径が１μｍ
以下で粒径分布が安定していることが分かる。これに対
して、同様に図１１に示すものでは粒径分布が大きく、
また、同様に図１２に示すものでは粒径が大きくて、そ
れぞれ不適切なものとなっている。

【００６０】次に、Ｎｉ粉を用いたペースト材の種類を
変えて作成した積層型電子部品の各特性を、下記の表１
に示し、以下に説明する。但し、表１の実施例１は、従
来例の印刷付着量と同じにして作成したものであり、実
施例２は、実施例１と同じペースト材を用いたものであ
るが、印刷付着量を高めて作成したものである。

【００６１】

【表１】

【００６２】図１３（Ａ）に示す断面の顕微鏡写真のよ
うに、従来例は図において白くなっている電極厚みが厚
く途切れて貫通孔が生じた形となっているのに対し、図
１３（Ｂ）に示す実施例１は電極の連続性が良く、厚み
方向への膨らみの少ないものとなり、表１のようにＥＳ
Ｒを低減できる。また、図１３（Ｃ）に示す実施例２
は、実施例１によりさらにＥＳＲを低減できることが、
表１より分かる。

【００６３】次に、表２のように、積層型電子部品の各
物性を変えると共に内部電極の厚みを変えたサンプルを
作成して、内部電極の被覆率を測定した結果を説明す
る。ここで、Ｎｏ．４〜Ｎｏ．７のサンプルの物性が、
上記実施の形態の限定範囲内となっている。

【００６４】

【表２】

【００６５】この表２より、上記実施の形態の限定範囲
に入るＮｏ．４〜Ｎｏ．７のサンプルでは、電極厚みを
２．５μｍ、１．８μｍ、１．４μｍとした場合、それ
ぞれ被覆率が６０％以上となる。さらに、１．０μｍの
厚みではＮｏ．５のサンプルのみが、６０％以上の被覆
率となった。尚、この表２において「不可」は内部電極
を薄くしたものができないことを意味する。以上より、
内部電極の厚みが、２．５μｍ以下であって１．０μｍ
或いは１．４μｍ以上とされる範囲が、適正な内部電極
の厚みの範囲と言える。

【００６６】次に、セラミック材等の共材の添加量と、
構造欠陥、静電容量及びｔａｎδとの関係を下記の表３
に表し、以下に説明する。但し、表３では共材粒径（Ｄ
５０）を０．１０μｍとしたものを用いた。この表３よ
り、上記実施の形態の限定範囲である１０〜３０ｗｔ％
に入るＴＥＳＴ２〜ＴＥＳＴ７までのサンプルは、静電
容量が１μＦ以上であって、ｔａｎδの値も２．５前後
に安定したものとなっていることが確認できる。つま
り、共材を添加すると内部電極の収縮が抑制され、焼成
後の構造欠陥に効果が現れるものの、共材を入れ過ぎる
と電気特性の内の特に静電容量やｔａｎδが悪化するの
で、適正量としては、Ｎｉ粉末に対して１０〜３０ｗｔ
％が妥当であることが確認された。

【００６７】

【表３】

【００６８】尚、この表３で、構造欠陥は、埋め込み断
面研磨によりそれぞれ１００個のサンプルの内の欠陥数
を確認した結果である。また、静電容量及びｔａｎδの
値は、ＬＣＲメーターでそれぞれ１００個のサンプルを
測定した結果である。

【００６９】次に、共材粒径と構造欠陥の発生率及び表
面粗さとの関係について、表４に表す。この表４より、
共材粒径が大きいと構造欠陥に対して効果が薄くなる一
方、共材粒径が細かすぎるとペースト化時の分散がうま
くいかず、表面粗さが大きくなる欠点があることが確認
できる。従って、適正粒径（Ｄ５０）は０．０５μｍ〜
０．５０μｍが妥当である。尚、ここで共材の添加量と
してはＮｉに対して１０重量部（ｗｔ％）とした。

【００７０】

【表４】

【００７１】尚、上記第１の実施の形態に係る多端子型
積層コンデンサ１０は、８枚の内部電極１４〜２８を有
する構造とされているものの、２回路に対応するべく、
実質的に４枚の内部電極１４〜２０間でそれぞれ静電容
量を得る一つのコンデンサと、４枚の内部電極２２〜２
８間でそれぞれ静電容量を得るもう一つのコンデンサと
の２つのコンデンサから構成されている。但し、内部電
極の枚数は４枚に限定されず、４回路に対応できるよう
に例えば２枚づつとして４つのコンデンサから構成され
る構造としても良く、また全体の内部電極の枚数も８枚
に限定されることなく、４枚、６枚、１０枚、１２枚、
１４枚、１６枚としても良く、さらに多くの枚数として
も良い。そして、このように多数の内部電極を有する構
造とすれば、さらに多数の回路に対応できるようにな
る。

【００７２】一方、上記の実施の形態において、内部電
極用導電材料の物性及び製造方法を種々説明したが、内
部電極用導電材料の副成分とされるセラミック材料と同
一もしくは類似組成の材料は含有しなくとも良く、ま
た、内部電極用導電材料の物性を規定した平均粒径、比
表面積、タップ密度等も種々の変化が考えられる。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、静電容量の安定化及び
ＥＳＲの低下が図られた積層型電子部品及びその製造方
法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る多端子型積層
コンデンサを示す断面図であって、図３の１−１矢視線
断面に対応する図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る多端子型積層
コンデンサを示す断面図であって、図３の２−２矢視線
断面に対応する図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る多端子型積層
コンデンサを示す斜視図である。

【図４】第１の実施の形態の多端子型積層コンデンサの
製造工程において用いられる複数枚のセラミックグリー
ンシート及び電極形状を示す分解斜視図である。

【図５】第１の実施の形態に係る多端子型積層コンデン
サの使用状態を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る多端子型積層
コンデンサを示す斜視図である。

【図７】第２の実施の形態の多端子型積層コンデンサの
製造工程において用いられる複数枚のセラミックグリー
ンシート及び電極形状を示す分解斜視図である。

【図８】本発明の実施の形態に係る内部電極の顕微鏡写
真を示す。

【図９】本発明の実施の形態に係る内部電極の被覆率と
静電容量との関係を表すグラフを示す図である。

【図１０】本実施の形態の内部電極用導電材料を拡大し
た顕微鏡写真を示す。

【図１１】第１の比較例の内部電極用導電材料を拡大し
た顕微鏡写真を示す。

【図１２】第２の比較例の内部電極用導電材料を拡大し
た顕微鏡写真を示す。

【図１３】積層コンデンサの断面を拡大した顕微鏡写真
であって、（Ａ）は従来例の顕微鏡写真であり、（Ｂ）
は実施例１の顕微鏡写真であり、（Ｃ）は実施例２の顕
微鏡写真である。

【符号の説明】

１０多端子型積層コンデンサ１２誘電体素体１２Ａセラミック層１４、１６、１８、２０、２２、２４、２７、２８内
部電極

フロントページの続き (72)発明者田中公二秋田県由利郡仁賀保町平沢字前田151 ティーディーケイエムシーシー株式会社内 (72)発明者石川正利東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者佐々木昭東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者富樫正明東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 5E001 AB03 AC09 AF06 AH01 AH06 AH09 AJ01 5E082 AB03 BC14 CC03 EE04 EE23 EE26 EE35 PP09 PP10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属材料を主体とする２．５μｍ以下の
厚さで膜状の内部電極が誘電体層の表面に形成され、前
記内部電極が形成された前記誘電体層を繰り返して積層
して形成した積層型電子部品であって、内部電極の全面積に対して、前記内部電極に生じた貫通
孔の総面積の占める割合が、４０〜０％であることを特
徴とした積層型電子部品。
【請求項２】前記内部電極とされる粉体状物を含む内
部電極用導電材料が、平均粒径を１μｍ以下とし、比表
面積を１．５〜２．８ｍ²／ｇとし、タップ密度を３．
７〜５．０ｇ／ｃｍ³としたものであることを特徴とす
る請求項１記載の積層型電子部品。
【請求項３】前記内部電極用導電材料の主成分が、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｕ合金或いは、Ｎｉ合金の何れかであるこ
とを特徴とした請求項２記載の積層型電子部品。
【請求項４】前記内部電極用導電材料の副成分とし
て、前記誘電体層と同一もしくは類似組成の材料を１０
〜３０ｗｔ％含んだペースト材が用いられることを特徴
とした請求項２或いは請求項３記載の積層型電子部品。
【請求項５】ペースト材の乾燥密度が、５．３〜６．
２ｇ／ｃｍ³とされることを特徴とした請求項４記載の
積層型電子部品。
【請求項６】誘電体層を積層して誘電体素体が形成さ
れ、前記内部電極を表面に有した誘電体層が繰り返して積層
されることで、誘電体素体内に誘電体層で隔てられつつ
複数の内部電極が配置され、これら複数の内部電極が誘電体素体の何れかの側面に向
かって引き出される少なくとも一つづつの引出部を有
し、この少なくとも一つの引出部を介して一つの内部電極に
それぞれ接続される複数の端子電極が誘電体素体外に配
置されることを特徴とした請求項１から請求項５の何れ
かに記載の積層型電子部品。
【請求項７】平均粒径を１μｍ以下、比表面積を１．
５〜２．８ｍ²／ｇ、タップ密度を３．７〜５．０ｇ／
ｃｍ³とした金属材料より成る粉体状物と、誘電体層と
同一もしくは類似組成の材料を１０〜３０ｗｔ％副成分
として混ぜて、内部電極用ペーストを作成し、次に、この内部電極用ペーストをグリーンシートに印刷
し、この後、このグリーンシートを乾燥し、この後、これら内部電極が形成されたグリーンシートを
積層切断してチップ化した後に焼成し、誘電体層間に形
成された前記内部電極を２．５μｍ以下の厚さとすると
共に、内部電極の全面積に対して、前記内部電極に生じ
た貫通孔の総面積の占める割合を、４０〜０％としたこ
とを特徴とした積層型電子部品の製造方法。