JP2005109218A

JP2005109218A - 電極ペースト及びこれを用いたセラミック電子部品の製造方法

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Publication number: JP2005109218A
Application number: JP2003341913A
Authority: JP
Inventors: Makoto Takahashi; 誠高橋; Kazuhiko Oda; 和彦小田; Tetsuji Maruno; 哲司丸野; Koji Tanaka; 公二田中; Akira Sasaki; 昭佐々木
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP3939281B2

Abstract

【課題】クラックを抑制しつつ、ショート不良の低減が図られた電極ペースト及びこれを用いたセラミック電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るセラミックコンデンサ１０の製造方法において、電極ペースト２２には、平均粒径がニッケル粉末の平均粒径（例えば、０．４μｍ）以下である、最も小さな平均粒径（例えば、０．１μｍ）を有するＢａＴｉＯ_３粉末が含まれているため、この電極ペースト２２を焼成して作製される内部電極層１４の連続性が有意に向上する。また電極ペースト２２には、平均粒径が電極ペーストの厚さの１／２未満である、最も大きな平均粒径（例えば、０．３５μｍ）を有するＢａＴｉＯ_３粉末が含まれており、ＢａＴｉＯ_３粉末がこのような平均粒径を有する場合、クラックを有意に抑制することができると共に、積層体２６の形成時にＢａＴｉＯ_３粉末がグリーンシート２０，２１を突き破る事態が発生しにくくなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電極ペースト及びこれを用いたセラミック電子部品の製造方法に関するものである。

従来、積層セラミックコンデンサ等のセラミック電子部品を製造する方法としては、一般にシート方式と印刷方式とが知られている。これらの製造方法はいずれも、誘電体層を構成するセラミック誘電体の粉末からなる層と、内部電極層を構成する電極ペーストからなる層とを交互に複数層重ねた積層体を形成し、この積層体を焼成した後、外部電極を設けるという方法によりセラミック電子部品を作製する。

この誘電体層の形成には、セラミック誘電体粉末と有機バインダとを混合してスラリー化した誘電体ペーストをドクターブレード法などの方法でシート状にし、適宜乾燥して作製されたセラミック成形体が用いられる。一方、内部電極層の形成に用いられる電極ペーストは、ニッケル等の金属粉末を有機バインダ及び有機溶剤等に分散させてペースト状にしたものである。

そして積層セラミックコンデンサは、通常、上述したような電極ペーストをシート状のセラミック成形体表面にスクリーン印刷し、電極ペーストに含まれる有機溶剤を乾燥させた後、この成形体を複数枚重ねて加圧成形して得られた積層体をチップ化及び焼成することにより求められる。

ところで、電極ペーストはセラミック成形体及び誘電体ペーストに比べて焼結開始温度が低いため、上記積層体を焼成のために加熱した場合には、セラミック成形体よりも先に電極ペーストの焼結が始まる。その結果、電極ペーストには過剰な焼成処理が施され、電極ペーストの金属成分が偏在した状態で凝集する。そのため焼成後の積層体においては、内部電極層に多くの不連続部分が生じ、電極層の連続性が著しく低下する。それに伴い、内部電極層同士の実質的な対向面積が減少し、焼成した積層体から作製される積層セラミックコンデンサの静電容量が低下してしまうという不具合があった。また、焼成時における誘電体層と内部電極層との間の大きな収縮挙動の相違から、デラミネーション（誘電体層間の剥離）やクラックなどの構造欠陥が生じる不具合があった。

そこで、誘電体ペーストの主成分と同成分の誘電体粉末（共材）を電極ペーストに添加して、この共材を金属粉末の間に散在させることが一般におこなわれている。このような共材の添加により、電極ペーストの焼結開始温度がセラミック成形体の焼結開始温度に近づくと共に、焼成時における電極ペーストの収縮率がセラミック成形体の収縮率に近づく。

なお近年、電子部品の一層の小型化要求に従い、電極層のさらなる薄膜化が求められている。上述したように電極層は、セラミック成形体に塗布した電極ペーストを焼成することにより形成されるが、セラミック成形体に電極ペーストをより薄く均一に塗布するには、電極ペーストに用いる金属粉末の粒径を細かくする必要がある。また上述した共材が電極ペーストに含まれる金属粉末の粒径より大きい場合、共材は金属粉末の間に入り込みにくくなるため、電極ペーストの焼結開始温度をセラミック成形体の焼結開始温度に近づける効果や、焼成時における電極ペーストの収縮率をセラミック成形体の収縮率に近づける効果が弱くなる。そのため、電極ペーストに用いる金属粉末の粒径を細かくした場合には、金属粉末の粒径より小さい粒径を有する共材を選択する必要があった。なお、下記特許文献１や特許文献２等には、金属粉末の粒径より小さい、平均粒径が０．１μm以下や０．２μm以下である微細な誘電体粉末を共材として含む電極ペーストに関する技術が開示されている。

ところが、電極層の薄膜化に伴い、外部電極を回路基板上のランド電極等に半田付けする際のヒートショックにより電極層や誘電体層の内部に発生する熱応力の影響が大きくなる。それにより、外部電極の半田付け時にクラックが発生する。下記特許文献３には、平均粒径が０．０２５〜０．１μmの第１の共材と平均粒径が１〜５μmの第２の共材とが添加された電極ペーストが開示されており、この電極ペーストによれば、平均粒径の大きい第２の共材のアンカー効果によるクラックを抑制することが可能である。

特開２００１−１１０２３３号公報特開２００３−１１５４１６号公報特開２０００−２７７３６９号公報

しかしながら、前述した従来の電極ペーストを用いて作製されるセラミック電子部品には、次のような課題が存在している。すなわち、平均粒径が大きい方の共材が１〜５μmもの大きさであると、電極ペーストを塗布したセラミック成形体を複数枚重ねて加圧成形した際に、電極ペースト中の共材がセラミック成形体を突き破って、ショート不良が発生してしまうという不具合があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、クラックを抑制しつつ、ショート不良の低減が図られた電極ペースト及びこれを用いたセラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、誘電体層と電極層とが交互に積層されたセラミック電子部品の作製に適用され、金属粉末と、平均粒径の異なる複数種の誘電体粉末とを有する電極ペーストを準備するステップと、電極ペーストを、セラミック誘電体粉末をシート状に成形したセラミック成形体の表面に塗布するステップと、電極ペーストが塗布されたセラミック成形体を複数枚重ねて、セラミック成形体と電極ペーストとが交互に積層された積層体を形成するステップと、積層体を焼成するステップとを備え、複数種の誘電体粉末のうち、最も小さな平均粒径を有する誘電体粉末の平均粒径が金属粉末の平均粒径以下であり、且つ最も大きな平均粒径を有する誘電体粉末の平均粒径が、セラミック成形体に塗布された電極ペーストの厚さの１／２未満であることを特徴とする。

このセラミック電子部品の製造方法において、電極ペーストには、平均粒径が金属粉末の平均粒径以下である、最も小さな平均粒径を有する誘電体粉末が含まれているため、この誘電体粉末が有意に金属粉末の間に散在する。そのため、この電極ペーストをセラミック電子部品の作製に用いた場合、電極ペーストの焼結開始温度をセラミック成形体の焼結開始温度に効果的に近づけることができる。それにより、この電極ペーストを焼成して作製される電極層の連続性が有意に向上する。また電極ペーストには、平均粒径が電極ペーストの厚さの１／２未満である、最も大きな平均粒径を有する誘電体粉末が含まれており、誘電体粉末がこのような平均粒径を有する場合、クラックを有意に抑制することができると共に、積層体の形成時に誘電体粉末がセラミック成形体を突き破る事態が発生しにくくなることが、発明者らにより新たに見出された。すなわち、このセラミック電子部品の製造方法によれば、従来のセラミック電子部品の製造方法より、クラックが抑制され、且つショート不良が低減される。

また複数種の誘電体粉末全体の平均粒径が、金属粉末の平均粒径以下であることが好ましい。この場合、誘電体粉末が金属粉末の間に入り込みやすくなる。

また最も大きな平均粒径を有する誘電体粉末の平均粒径が、金属粉末の平均粒径より小さいことが好ましい。この場合には、誘電体粉末がより一層金属粉末の間に入り込みやすくなる。

また最も大きな平均粒径を有する誘電体粉末の、複数種の誘電体粉末全体に対する重量比が、５〜５０ｗｔ％であることが好ましい。さらに、金属粉末がニッケル粉末であることが好ましく、複数種の誘電体粉末はセラミック誘電体粉末の主成分と同じであることが好ましい。

本発明に係る電極ペーストは、内部電極パターンを形成すると共に、誘電体層と内部電極層とが交互に積層されたセラミック電子部品の作製に適用される電極ペーストであって、金属粉末と、平均粒径の異なる複数種の誘電体粉末とを有し、複数種の誘電体粉末のうち、最も小さな平均粒径を有する誘電体粉末の平均粒径が金属粉末の平均粒径以下であり、且つ最も大きな平均粒径を有する誘電体粉末の平均粒径が、誘電体層となる、セラミック誘電体粉末をシート状に成形したセラミック成形体の表面に塗布される際の厚さの１／２未満であることを特徴とする。

この電極ペーストには、金属粉末と、平均粒径の異なる複数種の誘電体粉末とが含まれている。すなわち、電極ペーストには、平均粒径が金属粉末の平均粒径以下である、最も小さな平均粒径を有する誘電体粉末が含まれており、そのため、この誘電体粉末が有意に金属粉末の間に散在する。従って、この電極ペーストをセラミック電子部品の作製に用いた場合、電極ペーストの焼結開始温度をセラミック成形体の焼結開始温度に効果的に近づけることができる。それにより、この電極ペーストを焼成して作製される電極層の連続性が有意に向上する。また電極ペーストには、平均粒径が電極ペーストの厚さの１／２未満である、最も大きな平均粒径を有する誘電体粉末が含まれており、誘電体粉末がこのような平均粒径を有する場合、クラックを有意に抑制することができると共に、積層体の形成時に誘電体粉末がセラミック成形体を突き破る事態が発生しにくくなることが、発明者らにより新たに見出された。すなわち、本発明に係る電極ペーストによれば、作製されるセラミック電子部品のクラックの抑制及びショート不良の低減を図ることができる。

また最も大きな平均粒径を有する誘電体粉末の、複数種の誘電体粉末全体に対する重量比が、５〜５０ｗｔ％であることが好ましい。

本発明によれば、クラックを抑制しつつ、ショート不良の低減が図られた電極ペースト及びこれを用いたセラミック電子部品の製造方法が提供される。

以下、添付図面を参照して本発明に係る電極ペースト及びこれを用いたセラミック電子部品の製造方法を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。

図１に、本発明の実施形態に係るセラミックコンデンサの概略断面図を示す。図１に示すように、セラミック電子部品の一種であるセラミックコンデンサ１０は、最外層である２層の表層１１と、表層１１に挟まれた約３００層の誘電体層１２と、上下に配置された誘電体層１２のそれぞれの間に介在する内部電極層１４とを有する六面体形状のコンデンサ素体１６を備えている。すなわち、コンデンサ素体１６は、約６００層の積層構造を有しており、誘電体層１２と内部電極層１４とが交互に積層されている。また、コンデンサ素体１６の端面のうち、コンデンサ素体１６の厚さ方向に延在し、互いに対向する一対の端面１６ａ，１６ｂそれぞれには、その端面１６ａ，１６ｂの全領域を覆うように一対の外部電極１８，１８が設けられている。

さらに、上下に配置された内部電極層１４同士は、誘電体層１２により互いに電気的に絶縁されており、また、互いに異なる一方の外部電極１８に接続されている。従って、一対の外部電極１８，１８間に所定の電圧を印加した場合には、上下で対向する内部電極層１４の間には電荷が蓄えられる。なお、このセラミックコンデンサ１０の静電容量は、上下で対向する内部電極層１４の対向する面積の大きさに比例する。

表層１１及び誘電体層１２は、ともにＢａＴｉＯ_３を主成分とする層であり、表層１１の厚さはおよそ５０μｍ、各誘電体層１２の厚さはおよそ１〜４μｍである。これら表層１１及び誘電体層１２は、後述するグリーンシート（セラミック成形体）を焼成して形成される。また内部電極層１４は、ニッケルを主成分として含有する金属層であり、その厚さはおよそ１μｍである。各外部電極１８は、ニッケル及びスズで構成されている。

以下、上述したセラミックコンデンサ１０を作製する方法について、図２及び図３を参照しつつ説明する。ここで、図２はグリーンシートの印刷パターンを示した部分拡大図であり、図３はセラミックコンデンサを作製する手順を示した図である。

セラミックコンデンサ１０を作製するにあたり、図２に示すように、まずＢａＴｉＯ_３系の誘電体グリーンシート２０を準備する。このグリーンシート２０は、ＢａＴｉＯ_３粉末（誘電体粉末）と有機バインダとを混合してスラリー化した誘電体ペーストをドクターブレード法でＰＥＴフィルムに塗布して乾燥し、シート状にしたものである。また、グリーンシート２０よりも厚さの厚い、表層１１となるグリーンシート２１を２枚準備する。

そして、グリーンシート２０の表面２０ａに、スクリーン印刷法により所定の内部電極パターンとなるように電極ペースト２２を印刷して乾燥させる。すなわち、グリーンシート表面２０ａの、１個のコンデンサに対応する矩形領域２４のうち３辺の縁領域以外の領域に、電極ペースト２２が塗布される（図２参照）。電極ペースト２２の乾燥後の印刷厚さとしては、例えば１．２μｍが選択されるが、この印刷厚さは印刷装置の設定変更により適宜増減可能である。

この電極ペースト２２は、ニッケル粉末（金属粉末）に、共材、有機バインダ、分散剤及び有機溶剤等を混合すると共に、ボールミル又はロールミル等で分散してペースト状にしたものである。バインダに添加するニッケル粉末の平均粒径は約０．４μｍである。またバインダに添加する共材は成分がＢａＴｉＯ_３であり、平均粒径が０．１μｍのＢａＴｉＯ_３粉末及び平均粒径が０．３５μｍのＢａＴｉＯ_３粉末である。平均粒径が０．１μｍのＢａＴｉＯ_３粉末と平均粒径が０．３５μｍのＢａＴｉＯ_３粉末とは、重量比５０：５０で有機バインダと有機溶剤とに分散されており、両ＢａＴｉＯ_３粉末全体としての平均粒径は約０．２３μｍである。このようにＢａＴｉＯ_３粉末全体としての平均粒径（約０．２３μｍ）がニッケル粉末の平均粒径（約０．４μｍ）以下であるため、ＢａＴｉＯ_３粉末がニッケル粉末の間に入り込みやすくなっている。そのため、焼成時における電極ペースト２２の収縮挙動が、有意にグリーンシート２０，２１の収縮挙動に近づく。また、電極ペースト２２をグリーンシート２０の表面２０ａに薄く均一に印刷することができるため、内部電極層１４の薄型化を図ることが可能である。

また本実施形態では、０．１μｍの平均粒径を有するＢａＴｉＯ_３粉末及び０．３５μｍの平均粒径を有するＢａＴｉＯ_３粉末のいずれも、ニッケル粉末の平均粒径（０．４μｍ）より小さくなっている。そのため、電極ペースト２２に含まれるＢａＴｉＯ_３粉末全体がニッケル粉末の間により一層入り込みやすくなっている。従って、焼成時における電極ペースト２２の収縮挙動が、より有意にグリーンシート２０，２１の収縮挙動に近づくと共に、内部電極層１４のさらなる薄型化を図ることが可能である。なお共材の材料は、誘電体層１２の主成分（ＢａＴｉＯ_３）と同一又は同等の収縮挙動を有する材料から選択可能である。

有機バインダには、公知のものを利用可能であり、例えばセルロース系樹脂、エポキシ樹脂、アリール樹脂、アクリル樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、アルキド樹脂、ロジンエステル等のバインダを用いることができる。また有機溶剤も、公知のものを利用可能であり、例えばブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、テレピン油、α−テレビネオール、エチルセロソルブ、ブチルフタレート等の溶剤を用いることができる。

そして、以上のような電極ペースト２２が塗布されたグリーンシート２０を、電極ペースト２２が上になるようにしてグリーンシート２１上に積層する（図３（ａ）参照）。また、同様の製法で作製された約３００枚のグリーンシート２０を、電極ペースト２２の位置が交互に変わるように順次積層する（図３（ｂ）参照）。そして、積層されたグリーンシート２０上に何も塗布されていないグリーンシート２１を被せると共に、積層方向から押圧して、隣り合うグリーンシート２１、グリーンシート２０及び電極ペースト２２を互いに圧着させる。このようにして、グリーンシート２０と電極ペースト２２とが交互に積層された積層体２６が作製される。

そしてこの積層体２６を、１個のコンデンサに対応する矩形領域２４ごとに切断してチップ化する（図３（ｃ）参照）。その後、チップ化した積層体２６を所定の温度条件で焼成することにより、グリーンシート２１、グリーンシート２０及び電極ペースト２２はそれぞれ上述した表層１１、誘電体層１２及び内部電極層１４になり、積層体２６は誘電体層１２と内部電極層１４とが交互に積層されたコンデンサ素体１６になる。そして最後に、コンデンサ素体１６の端面のうち、積層方向に延在し互いに対向する一対の端面１６ａ，１６ｂを覆うように、公知の方法で外部電極１８を形成して、セラミックコンデンサ１０が完成する（図３（ｄ）参照）。

以上のようにして作製されたセラミックコンデンサ１０について説明する。

セラミックコンデンサ１０の作製には、上述したように、平均粒径が０．１μｍのＢａＴｉＯ_３粉末と平均粒径が０．３５μｍのＢａＴｉＯ_３粉末とが添加された電極ペースト２２が用いられる。そして添加されるＢａＴｉＯ_３粉末のうち、ニッケル粉末の平均粒径（０．４μｍ）以下である０．１μｍの平均粒径を有するＢａＴｉＯ_３粉末が、ニッケル粉末の間に効果的に散在する。従って、セラミックコンデンサ１０は、電極ペースト２２の焼結開始温度（すなわち、内部電極層１４の焼結開始温度）をグリーンシート２１の焼結開始温度（すなわち、誘電体層１２の焼結開始温度）に効果的に近づいている。従って、セラミックコンデンサ１０の内部電極層１４においては高い連続性が実現されている。

また電極ペースト２２には、０．３５μｍの平均粒径を有するＢａＴｉＯ_３粉末が含まれている。このＢａＴｉＯ_３粉末は、アンカー効果によるクラックの抑制に効果的に機能する。また、このＢａＴｉＯ_３粉末の平均粒径は、電極ペーストの厚さ（１．２μｍ）の１／２未満であり、この程度に微細なＢａＴｉＯ_３粉末では、積層体２６の形成時にグリーンシート２０を突き破ることはほとんどない。従って、セラミックコンデンサ１０のショート不良が有意に低減されている。

なお、電極ペースト２２に添加する誘電体粉末は、必ずしも誘電体層１２の主成分と同一成分である粉末でなくてもよいが、誘電体層１２の主成分と同一である場合の方が、より効果的に電極ペースト２２の焼結開始温度や収縮率を誘電体層１２及びグリーンシート２０，２１の焼結開始温度や収縮率に近づけることができる。

また０．３５μｍの平均粒径を有するＢａＴｉＯ_３粉末の、電極ペースト２２に含まれるＢａＴｉＯ_３粉末全体に対する重量比は５〜５０ｗｔ％であることが好ましい。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、電極ペーストに添加する誘電体粉末は、異なる平均粒径を有する２種類の誘電体粉末に限らず、適宜３種類以上の誘電体粉末を添加してもよい。また金属粉末の平均粒径は、約０．４μｍに限定されず、適宜増減してもよい。さらにセラミック電子部品は、セラミックコンデンサに限定されず、例えば、圧電チップ部品やチップバリスタ部品などの種々の電子部品であってもよい。

以下、実施例により本発明の内容を具体的に説明する。

先ず、本実施例において用いる電極ペーストについて説明する。本実施例において用いる電極ペーストは、平均粒径０．４μｍのニッケル粉末に、共材、有機バインダ、分散剤及び有機溶剤等を混合すると共に、ボールミル又はロールミル等で分散してペースト状にしたものである。そして、電極ペーストに添加する共材の種類を変えて、１０種類の試料を用意した。なお、ペーストを構成する各材料の重量比は、ニッケル粉末を１００とした場合、共材が２０、有機バインダが４、分散剤が０．５、有機溶剤が７０である。

ここで、試料Ａは平均粒径が０．１μｍの共材Ａと平均粒径が０．２μｍの共材Ｂとを５０対５０の混合比で含む電極ペースト、試料Ｂは平均粒径が０．１μｍの共材Ａと平均粒径が０．３５μｍの共材Ｂとを５０対５０の混合比で含む電極ペーストである。試料Ｃは平均粒径が０．１μｍの共材Ａと平均粒径が０．５μｍの共材Ｂとを５０対５０の混合比で含む電極ペースト、試料Ｄは平均粒径が０．１μｍの共材Ａと平均粒径が０．５９μｍの共材Ｂとを５０対５０の混合比で含む電極ペーストである。また、試料Ｅ〜試料Ｈはいずれも、試料Ｂ同様、平均粒径が０．１μｍの共材Ａと平均粒径が０．３５μｍの共材Ｂと含む電極ペーストであり、その混合比はそれぞれ９５対５、９０対１０、７０対３０、３０対７０である。

また、比較例として試料Ｉ及び試料Ｊを準備した。ここで試料Ｉは、平均粒径が０．１μｍである１種類の共材のみを含む電極ペーストであり、試料Ｊは平均粒径が０．１μｍである共材Ａと平均粒径が０．８μｍである試料Ｂとを含む電極ペーストである。

上述した各ペースト試料のコンデンサの電極層としての特性を評価するため、各試料を用いてセラミックコンデンサを以下のようにして作製した。すなわち、各ペースト試料をスクリーン印刷法によりＢａＴｉＯ_３を主成分とするグリーンシート表面に塗布した。スクリーンパターンは内部電極層に対応したパターンである。そして、電極ペーストが塗布して、十分に乾燥させたグリーンシートを３５０枚準備した。なお、乾燥後のグリーンシートの厚さは６μｍであり、乾燥後の電極ペーストの厚さは１．２μｍである。そして、このグリーンシートを何も塗布されていないグリーンシート上に順次積層し、最後に何も塗布されていないグリーンシートを被せて積層体を作製した。さらにこの積層体を、その積層方向から１５００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で圧着し、所定サイズに切断してチップ化した。なお、チップ表面の寸法は、２．４ｍｍ×１．４ｍｍである。

そして、チップ化した積層体を、大気雰囲気中の炉内で２００℃／ｈで４００℃まで昇温し、この温度で１時間保持した。それにより、グリーンシート及び電極ペーストの有機成分が燃焼除去される。その後、炉内の雰囲気をＨ_２（３ｖｏｌ％）とＮ_２（９７ｖｏｌ％）との混合ガス雰囲気中に変えて、２００℃／ｈで１２９０℃まで昇温し、この温度で２時間保持した。そして、２００℃／ｈで２０℃まで降温し、積層体の焼成処理が完了した。

この焼成したチップの端面のうち、内部電極層が露出した一対の対向面に、Ｃｕ粉末、ガラスフリット及びビヒクルで構成される電極ペーストを塗布すると共に、乾燥させた。乾燥後、６００〜８００℃、Ｎ_２雰囲気で焼き付けをおこない、さらにニッケルめっき処理及びスズめっき処理を施して、外部電極を形成した。

以上に示した試料Ａ〜試料Ｊについて、表面粗さＲｍａｘＤ、構造欠陥（クラック）発生率、ショート不良率と耐圧不良率との合計を求めた。その結果を図４に示す。図４は、本実施例に係る試料Ａ〜試料Ｊの評価結果を示した表である。なお、構造欠陥発生率の合否基準は１０００ｐｐｍ、ショート不良率と耐圧不良率との合計の合否基準は１％とした。また構造欠陥発生率は、樹脂に埋め込んだ試料を研磨した後、金属顕微鏡で観察して測定した。ショート不良の良／不良は、電圧２Ｖで抵抗値が１０^５Ω以下であるか否かで判断し、耐電圧不良は電圧１５０Ｖで抵抗率が１０^６Ω以下であるか否かで判断した。さらに表面粗さＲｍａｘＤは、表面粗さ計で測定し、その測定値の最大値を示す。

図４から明らかなように、平均粒径が０．１μｍである１種類の共材のみを含む電極ペースト（試料Ｉ）では、表面粗さは低いものの構造欠陥発生率が高くなっている。また、共材Ｂの平均粒径が電極ペースト厚さの１／２より大きい電極ペースト（試料Ｊ）では、ＢａＴｉＯ_３粉末がグリーンシートを突き破ることに起因して高いショート不良発生率となっているため、ショート不良率と耐圧不良率との合計が高くなっている。

一方、共材Ａと共材Ｂとが添加され、共材Ｂの平均粒径が電極ペースト厚さの１／２より小さい電極ペースト（試料Ａ〜Ｈ）は、構造欠陥発生率、及びショート不良率と耐圧不良率との合計のいずれも良好な特性を示した。さらに、平均粒径がニッケルの平均粒径より小さい共材Ｂを含む電極ペースト（試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｅ〜Ｈ）は、表面粗さの小さい良好な電極ペースト特性を示した。また、共材全体（共材Ａ及び共材Ｂ）に対する共材Ｂの重量比が５〜５０ｗｔ％である電極ペースト（試料Ａ〜Ｇ）は、ショート不良率と耐圧不良率との合計が特に低かった。

本発明の実施形態に係るセラミックコンデンサの概略断面図である。グリーンシートの印刷パターンを示した部分拡大図である。セラミックコンデンサを作製する手順を示した図である。実施例に係る試料Ａ〜試料Ｊの評価結果を示した表である。

符号の説明

１０…セラミックコンデンサ、１１…表層、１２…誘電体層、１４…内部電極層、１８…外部電極、２０，２１…グリーンシート、２０ａ…表面、２２…電極ペースト、２６…積層体。

Claims

誘電体層と電極層とが交互に積層されたセラミック電子部品の作製に適用され、
金属粉末と、平均粒径の異なる複数種の誘電体粉末とを有する電極ペーストを準備するステップと、
前記電極ペーストを、セラミック誘電体粉末をシート状に成形したセラミック成形体の表面に塗布するステップと、
前記電極ペーストが塗布された前記セラミック成形体を複数枚重ねて、前記セラミック成形体と前記電極ペーストとが交互に積層された積層体を形成するステップと、
前記積層体を焼成するステップとを備え、
前記複数種の誘電体粉末のうち、最も小さな平均粒径を有する前記誘電体粉末の平均粒径が前記金属粉末の平均粒径以下であり、且つ最も大きな平均粒径を有する前記誘電体粉末の平均粒径が、前記セラミック成形体に塗布された前記電極ペーストの厚さの１／２未満である、セラミック電子部品の製造方法。
前記複数種の前記誘電体粉末全体の平均粒径が、前記金属粉末の平均粒径以下である、請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。
前記最も大きな平均粒径を有する前記誘電体粉末の平均粒径が、前記金属粉末の平均粒径より小さい、請求項２に記載のセラミック電子部品の製造方法。
前記最も大きな平均粒径を有する前記誘電体粉末の、前記複数種の前記誘電体粉末全体に対する重量比が、５〜５０ｗｔ％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセラミック電子部品の製造方法。
前記金属粉末がニッケル粉末である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセラミック電子部品の製造方法。
前記複数種の前記誘電体粉末が、前記セラミック誘電体粉末の主成分と同じである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセラミック電子部品の製造方法。
内部電極パターンを形成すると共に、誘電体層と内部電極層とが交互に積層されたセラミック電子部品の作製に適用される電極ペーストであって、
金属粉末と、平均粒径の異なる複数種の誘電体粉末とを有し、
前記複数種の誘電体粉末のうち、最も小さな平均粒径を有する前記誘電体粉末の平均粒径が前記金属粉末の平均粒径以下であり、且つ最も大きな平均粒径を有する前記誘電体粉末の平均粒径が、前記誘電体層となる、セラミック誘電体粉末をシート状に成形したセラミック成形体の表面に塗布される際の厚さの１／２未満である、電極ペースト。
前記複数種の前記誘電体粉末全体の平均粒径が、前記金属粉末の平均粒径以下である、請求項７に記載の電極ペースト。
前記最も大きな平均粒径を有する前記誘電体粉末の平均粒径が、前記金属粉末の平均粒径より小さい、請求項８に記載の電極ペースト。
前記最も大きな平均粒径を有する前記誘電体粉末の、前記複数種の前記誘電体粉末全体に対する重量比が、５〜５０ｗｔ％である、請求項７〜９のいずれか一項に記載の電極ペースト。