JP2008258190A - 積層電子部品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内部電極層3と誘電体層2とが交互に積層された電子部品であって、前記内部電極層3は電極途切れ部12を有し、前記電極途切れ部12を針状結晶8が貫通し、前記針状結晶8が誘電体層2にブリッジをかけるように配置されていることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
【選択図】図2
Description
内部電極層と誘電体層とが交互に積層された電子部品であって、
前記内部電極層は電極途切れ部を有し、
前記電極途切れ部を針状粒子が貫通し、
前記針状粒子が内部電極層にブリッジをかけるように配置されていることを特徴とする。
前記電極途切れ部は、前記針状粒子と誘電体粒子で埋められていても良い。
前記電極途切れ部を埋める誘電体粒子は共材粒子であっても良い。
前記誘電体層は、少なくともMg酸化物とSiを含み、
前記誘電体層に含まれるMgとSiのモル比がMg/Si≧2であっても良い。
図1は本発明の一実施形態に係る積層電子部品である積層セラミックコンデンサの断面図、
図2は本発明の実施例1に係る積層セラミックコンデンサの断面図、
図3は本発明の比較例1に係る積層セラミックコンデンサの断面図、
図4は本発明の比較例2に係る積層セラミックコンデンサの断面図である。
図1に示されるように、本発明の一実施形態に係る積層電子部品である積層セラミックコンデンサ1は、誘電体層2と内部電極3とが交互に積層された構成のコンデンサ素子本体10を有する。このコンデンサ素子本体10の両端部には、素子本体10の内部で交互に配置された内部電極層3と各々導通する一対の外部電極4が形成してある。コンデンサ素子本体10の形状に特に制限はないが、通常、直方体状とされる。また、その寸法にも特に制限はなく、用途に応じて適当な寸法とすればよい。
誘電体層2は、好ましくは焼成時に針状結晶8を生成する誘電体磁器組成物を含有する。焼成時に針状結晶8を生成する誘電体磁器組成物としては、例えば、主成分であるBaTiO3 と、MgO,CaO,BaO,SrOおよびCr2O3から選択される少なくとも1種を含む第1副成分と、SiO2を含むガラス成分、好ましくは、(Ba,Ca)x SiO2+x(ただし、x=0.8〜1.2)で表される第2副成分と、V2O5,MoO3およびWO3から選択される少なくとも1種を含む第3副成分と、を有するものが挙げられる。この誘電体磁器組成物には、針状結晶8を生成させるために、必要に応じて、R1の酸化物(ただし、R1はSc,Er,Tm,YbおよびLuから選択される少なくとも1種)を含む第4副成分、および/または、R2の酸化物(ただし、R2はY、Dy、Ho、Tb、GdおよびEuから選択される少なくとも一種)を含む第5副成分が含まれる。
第1副成分:0.1〜3モル、
第2副成分:2〜10モル、
第3副成分:0.01〜0.5モル、
第4副成分:0〜7モル(好ましくは0.5〜7モル)、
第5副成分:0〜9モル(好ましくは2〜9モル)
である。また第1副成分としてMgOを選択した場合において、MgとSiのモル比をMg/Si≧2とすることによって、電極途切れ部を貫通する針状結晶8を確実に形成することが可能になる。
内部電極層3に含有される導電材は特に限定されないが、たとえばNiまたはNi合金を用いることができる。Ni合金としては、Mn,Cr,CoおよびAlから選択される1種以上の元素とNiとの合金が好ましく、合金中のNi含有量は95重量%以上であることが好ましい。
外部電極4に含有される導電材は特に限定されないが、本発明では安価なNi,Cuや、これらの合金を用いることができる。
本発明の一実施形態に係る積層電子部品である積層セラミックコンデンサ1は、ペースト法を用いた通常の印刷法やシート法によりグリーンチップを作製し、これを焼成した後、外部電極4を印刷または転写して焼成することにより製造される。以下、製造方法について具体的に説明する。
昇温速度:5〜300℃
保持温度:180〜400℃
温度保持時間:0.5〜24時間
雰囲気:空気中。
昇温速度:50〜500℃/時間
冷却速度50〜500℃/時間
なお、焼成雰囲気は還元性雰囲気とすることが好ましく、雰囲気ガスとしては、例えば、N2とH2との混合ガスを加湿して用いることが好ましい。
酸素分圧:10−9気圧以上、特に10−6〜10−9気圧
保持温度:1100℃以下、特に500℃〜1100℃
温度保持時間:0〜20時間
冷却速度:50〜500℃/時間
なお、雰囲気ガスには、加湿したN2ガス等を用いることが好ましい。
(積層型セラミックコンデンサの作製)各実施例および比較例では、誘電体磁器組成物の主成分をBaTiO3とし、第1副成分としてMgOおよびCr2O3、第2副成分としてBaSiO3、第3副成分としてV2O5、第5副成分としてY2O3を用い、下記の組成量となるように秤量し、ボールミルにて湿式混合し、乾燥させ誘電体材料とした。各成文の比率は、BaTiO3100モルに対し、
MgO:1.9モル、
Cr2O3:0.21モル、
BaSiO3:0.5モル、
V2O5:0.08モル、
Y2O3:0.54モル
とした。Mg/Siは3.8であり、2以上であった。
昇温速度:20℃/時間、
保持温度:240℃、
温度保持時間:6時間、
雰囲気:空気。
昇温速度:200℃/時間、
保持温度:1050℃、
温度保持時間:2時間
冷却速度:200℃/時間、
焼成雰囲気:加湿したN2とH2との混合ガスを使用、
酸素分圧:10−11 気圧。
保持温度:1050℃、
温度保持時間:2時間、
冷却速度:200℃/時間、
アニール雰囲気:加湿したN2ガスを使用、
酸素分圧:10−7気圧。
このようにして得られた積層セラミックコンデンサについて、下記の試験を行った。試験結果を表1に示す。
比較例1では、焼成時間を8時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、コンデンサを作製し、同様な試験を行った。試験結果を表1に示す。
比較例2では、第1副成分のうちMgOの添加量を0.8モル、第3副成分であるBaSiO3の添加量を0.5モルにそれぞれ変更してMg/Si<2とし、また、内部電極用ペーストに添加する共材粒子の粒径を、約0.1μmとし、添加量を20重量部に変更した以外は実施例1と同様にして、コンデンサを作製し、同様な試験を行った。試験結果を表1に示す。
実施例1では、図2に示すように、内部電極層3の一部に電極途切れ部12が形成されていた。また、一部の電極途切れ部12では、針状結晶8が内部電極層3の電極途切れ部12を貫通していた。それによって針状結晶8は、内部電極3を挟む前記誘電体層2を繋いでブリッジをかけるように形成されていた。なお電極途切れ部12は、針状結晶8、共材粒子9、誘電体粒子6、空隙14またはこれらの組み合わせによって埋められていた。
3… 内部電極層
6… 誘電体層を構成する誘電体粒子
8… 針状結晶
9… 共材粒子
12… 電極途切れ部
Claims (4)
- 内部電極層と誘電体層とが交互に積層された電子部品であって、
前記内部電極層は電極途切れ部を有し、
前記電極途切れ部を針状粒子が貫通し、
前記針状粒子が前記内部電極を挟む前記誘電体層間にブリッジをかけるように配置されていることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。 - 前記電極途切れ部は、前記針状粒子と誘電体粒子で埋められていることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記電極途切れ部を埋める誘電体粒子は共材粒子であることを特徴とする請求項2に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記誘電体層は、少なくともMg酸化物とSiを含み、
前記誘電体層に含まれるMgとSiのモル比がMg/Si≧2であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の積層電子部品。
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