JP2012009556A - セラミック電子部品及びその製造方法 - Google Patents

セラミック電子部品及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2012009556A
JP2012009556A JP2010142905A JP2010142905A JP2012009556A JP 2012009556 A JP2012009556 A JP 2012009556A JP 2010142905 A JP2010142905 A JP 2010142905A JP 2010142905 A JP2010142905 A JP 2010142905A JP 2012009556 A JP2012009556 A JP 2012009556A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode layer
electrode
ceramic
electronic component
ceramic body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010142905A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Taniguchi
晋 谷口
Satoru Kurimoto
哲 栗本
Shintaro Tokumitsu
慎太郎 徳光
竜玄 ▲柳▼橋
Ryugen Yanagihashi
Toshiyuki Abe
寿之 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2010142905A priority Critical patent/JP2012009556A/ja
Publication of JP2012009556A publication Critical patent/JP2012009556A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

【課題】十分に優れた信頼性を有するセラミック電子部品を提供すること。
【解決手段】本発明は、内部電極9が埋設されたセラミック素体1と、内部電極9が露出するセラミック素体1の両端面11をそれぞれ覆うように設けられる一対の端子電極3と、を備えるセラミック電子部品100であって、端子電極3は、セラミック素体1側から第1の電極層と、第1の電極層よりもガラス成分の含有量が多い第2の電極層と、を有するセラミック電子部品100を提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、セラミック電子部品及びその製造方法に関する。
セラミック素体とその端面上に端子電極とを有する積層セラミックコンデンサ(MLCC)などのセラミック電子部品が、様々な電子機器等に用いられている。最近、電子機器の小型化、高性能化が進展しており、それに伴って、セラミック電子部品に対する小型化及び高容量化への要求が益々高まりつつある。
セラミック電子部品に設けられる端子電極は、通常、下地金属層と下地金属層の上に形成される上部電極層とから構成される。下地金属層は、一般的に、セラミック素体上に、銀及びパラジウムなどの貴金属粉末や銅及びニッケルなどの卑金属粉末と、ガラスフリットとを含む導体ペーストを塗布し、焼き付けることによって形成される。この下地電極層の上に、通常電気めっき処理を施し、上部電極層としてめっき層が設けられる。
このように上部電極層を形成する際にめっき処理を行うことから、下地電極層は、めっき層を容易に形成できるような特性を有することが求められる。例えば、特許文献1では、下地電極層である焼付電極層の表面に均一な金属めっき層を形成するために、金属成分とガラス成分とを含む導体ペーストを焼き付けて焼付電極層を形成し、当該焼付電極層を、ガラス成分を含まない材料を用いて形成されるコート層で被覆することが提案されている。
特開2003−243245号公報
上述の特許文献1のように、セラミック素体の表面上に直接塗布して焼付けされる端子電極の焼付電極層は、通常、端子電極とセラミック素体との密着性を確保させるために、他の電極層(コート層)よりも、ガラス成分をより多く含有する導体ペーストを用いて形成される。しかしながら、ガラス成分を多く含有する導体ペーストを用いると、焼付電極層を十分に緻密にすることは困難である。このように、十分に緻密な組織となっていない焼付電極層にめっき処理を施すと、めっき液の成分やめっき時に発生する水素等の生成物がセラミック素体にまで浸透して、内部電極や誘電体層などのセラミック層が腐食してしまい、セラミック電子部品の絶縁抵抗が低下したり、内部電極の抵抗が上昇したりしてしまうことが懸念される。
端子電極における焼付電極層の緻密化を図る手法として、焼付電極層におけるガラス成分の含有量を低減することが考えられる。しかしながら、ガラス成分の含有量を低減して焼付電極層を緻密にすると、端子電極とセラミック素体との密着性が損なわれて、セラミック電子部品の信頼性が損なわれてしまうことが懸念される。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、十分に優れた信頼性を有するセラミック電子部品を提供することを目的とする。また、十分に優れた信頼性を有するセラミック電子部品を製造する方法を提供することを目的とする。
本発明では、内部電極が埋設されたセラミック素体と、内部電極が露出するセラミック素体の両端面をそれぞれ覆うように設けられる一対の端子電極と、を備えるセラミック電子部品であって、端子電極は、セラミック素体側から第1の電極層と、第1の電極層よりもガラス成分の含有量が多い第2の電極層と、を有するセラミック電子部品を提供する。
このようなセラミック電子部品は、第1の電極層におけるガラス成分の含有量が第2の電極層におけるガラス成分の含有量よりも少なくなっている。このため、第1の電極層における金属成分の比率を十分に高くすることができる。これによって、内部電極が露出するセラミック素体の両端面を、十分に緻密な第1の電極層で覆うことできる。その結果、めっき処理時におけるセラミック素体の腐食が抑制され、十分に優れた信頼性を有するセラミック電子部品とすることができる。
本発明のセラミック電子部品の第2の電極層は、端面に直交するセラミック素体の側面に回りこむようにして側面の一部を覆い、且つ側面に接していることが好ましい。これによって、第1の電極層よりもガラス成分の含有量が多い第2の電極層がセラミック素体と直接接することとなり、端子電極とセラミック素体との密着性を向上することができる。したがって、一層優れた信頼性を有するセラミック電子部品とすることができる。また、第2の電極層は、端面に直交するセラミック素体の側面に回りこむようにして側面の一部を覆っている。その結果、他の部品(例えば、回路基板や電子部品等)に対する実装性が確保される。
本発明のセラミック電子部品における端子電極は、第2の電極層を覆うようにめっき層からなる第3の電極層を有することが好ましい。これによって、回路に実装する際のハンダによる電極食われを十分に抑制することができる。
本発明のセラミック電子部品における端子電極の第1の電極層の厚みは、第2の電極層の厚みよりも薄いことが好ましい。このように、従来は厚みが最も厚かったセラミック素体側に設けられる第1の電極層の厚みを薄くしても、第1の電極層が緻密であることから、めっき液による腐食を十分に抑制することができる。これによって、端子電極の厚みが薄くなるとともに寸法精度が向上し、小型化しても十分に信頼性に優れたセラミック電子部品を提供することができる。また、セラミック電子部品のセラミック素体のサイズを相対的に大きくして高容量化を図ることもできる。
本発明ではまた、内部電極が埋設されたセラミック素体と、内部電極が露出するセラミック素体の両端面をそれぞれ覆うように設けられる一対の端子電極と、を備えるセラミック電子部品の製造方法を提供する。この製造方法は、以下の工程を有する。
(i)有機バインダと金属成分とを含む導体グリーンシートをセラミック素体の端面を覆うように貼付する貼付工程
(ii)セラミック素体の端面に貼付された導体グリーンシートを覆うように、ガラス成分と金属成分とを含む導体ペーストを付着させて、端面の上に導体グリーンシートと導体ペーストとを有する電極グリーン体を形成する付着工程
(iii)電極グリーン体を焼付けして、セラミック素体側から第1の電極層と、第1の電極層よりもガラス成分の含有量が多い第2の電極層と、を有する焼付電極層を形成する焼付け工程
このようなセラミック電子部品の製造方法によれば、内部電極が露出するセラミック素体の端面を、第2の電極層よりもガラス成分の含有量が少ない緻密な第1の電極層で覆うことができる。これによって、めっき処理時のセラミック素体の腐食が抑制され、十分に優れた信頼性を有するセラミック電子部品を得ることができる。
また、第1の電極層を所望の厚みのシート状である導体グリーンシートを用いて形成していることから、端子電極の厚みを薄くして、セラミック電子部品の小型化を図ることができる。また、製造ロット毎の端子電極の厚みやサイズのばらつきを十分に小さくすることができる。
上述の焼付け工程において、導体ペーストのガラス成分の一部を導体グリーンシートに拡散させることが好ましい。これによって、導体グリーンシートから形成される第1の電極層の緻密さを損なうことなく、第1の電極層とセラミック素体との密着性を向上することができる。したがって、一層優れた信頼性を有するセラミック電子部品を得ることができる。
本発明によれば、めっき処理等に伴うセラミック素体の腐食を抑制することによって、十分に優れた信頼性を有するセラミック電子部品を提供することができる。また、めっき処理等に伴うセラミック素体の腐食を抑制することによって、十分に優れた信頼性を有するセラミック電子部品を製造する方法を提供することができる。
本発明のセラミック電子部品の好適な一実施形態を示す斜視図である。 図1に示すセラミック電子部品のII−II線の切断面を模式的に示す断面図である。 本発明のセラミック電子部品の製造方法の好適な一実施形態における一工程を模式的に示す概略図である。
以下、場合により図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
図1は、本発明のセラミック電子部品の好適な一実施形態を示す斜視図である。本実施形態のセラミック電子部品100は、チップ状の積層型セラミックコンデンサである。このセラミック電子部品100は、略直方体形状を有しており、例えば、長手方向(横)の長さが2.0mm程度、幅方向の長さ及び奥行き方向の長さが1.2mm程度である。
セラミック電子部品100は、略直方体形状のセラミック素体(チップ素体)1と、セラミック素体1の両端部にそれぞれ形成された一対の端子電極3と、を備えている。セラミック素体1は、互いに対向する端面11a及び端面11b(以下、纏めて「端面11」という。)と、端面11に直交し互いに対向する側面13a及び13b(以下、纏めて「側面13」という。)と、端面11に直交し互いに対向する側面15a及び側面15b(以下、纏めて「側面15」という。)とを有する。側面13と側面15とは互いに直交する。
セラミック素体1は、端面11と側面13aとの間の稜部R13、端面11と側面13bとの間の稜部R14、端面11と側面15aとの間の稜部R15、端面11と側面15bとの間の稜部R16、側面13aと側面15aとの間の稜部R33、側面15aと側面13bとの間の稜部R34、側面13bと側面11bとの間の稜部R35、及び、側面15bと側面13aとの間の稜部R36を有している。
稜部R13,R14,R15,R16(以下、纏めて「R13〜R16」という。)、稜部R33,R34,R35,R36(以下、纏めて「R33〜R36」という。)は、セラミック素体1が研磨されてR形状をなしている部分である。このようなR形状を有することによって、セラミック素体1の稜部R13〜R16、R33〜R36における破損の発生を抑制することができる。セラミック素体1における稜部の曲率半径は、例えば、セラミック電子部品100の幅方向の長さの3〜15%とすることができる。
端子電極3は、セラミック素体1における端面11、稜部R13〜R16を覆うとともに、側面13,15の端面11側の一部を一体的に覆うように設けられている。したがって、端子電極3は、セラミック素体1の頂部22を覆うように設けられている。
図2は、図1に示すセラミック電子部品のII−II線の切断面を模式的に示す断面図である。すなわち、図2は、図1に示すセラミック電子部品100を、側面13に垂直で側面15に平行な面で切断した場合の断面構造を示す図である。
セラミック素体1は、複数の誘電体層7とその間に内部電極9が埋設された積層構造を有している。端子電極3は、セラミック素体1の端面11の上において、セラミック素体1側から順に第1の電極層4、第2の電極層5及び第3の電極層6がこの順で積層された積層構造を有する。第1の電極層4は、第2の電極層5よりもガラス成分の含有量が少なくなっている。
第1の電極層4は、例えば、Cu,Ag,Pd,Au,Pt,Fe,Zn,Al,Sn及びNiから選ばれる少なくとも一つの元素を含む金属又は合金(纏めて、「金属成分」という。)を主成分として含有する。このように、第1の電極層4は、例えば全体の60〜90質量%が金属成分であるため、十分に緻密な組織となっており、高いシールド性を有する。このため、めっき液の成分やめっき処理に伴って生成する水素などの生成物が、セラミック素体1の端面11に浸透することを十分に抑制することができる。したがって、端面11に露出する誘電体層7及び内部電極9の腐食が十分に抑制されて、十分に信頼性に優れたセラミック電子部品100とすることができる。
第1の電極層4は、副成分として、ガラス成分を含有していてもよく、含有していなくてもよい。第1の電極層4は、ガラス成分を、好ましくは0〜25質量%、より好ましくは10〜25質量%含有すれば、十分に緻密な組織を維持しつつ、端子電極3とセラミック素体1との密着性を十分に高くすることができる。このような第1の電極層4は、金属成分とそれ以外の成分(ガラス成分、有機バインダ、分散剤又は溶剤など)を含む導体グリーンシートを用いて形成することができる。
第1の電極層4は、セラミック素体1の端面11に露出する全ての内部電極9を覆うように、端面11上に固着している。すなわち、第1の電極層4は、セラミック素体1の最も外側に配置される内部電極9を覆うように設けられている。これによって、めっき液等の侵入による内部電極9の腐食を十分に抑制することができる。また、第1の電極層4は、稜部R13〜R16の一部を覆うように設けられている。これによって、めっき液等の侵入による内部電極9の腐食をより確実に抑制することができる。なお、セラミック素体1の側面13及び側面15上には、第1の電極層4は実質的に設けられていない。
第1の電極層4の厚みは好ましくは1〜15μmであり、より好ましくは3〜10μmである。第1の電極層4の厚みが薄くなり過ぎると、十分に高いシールド性が得難くなる傾向にある。一方、第1の電極層4の厚みが厚くなり過ぎると、端子電極3の厚みが厚くなって、セラミック電子部品100を小型化することが困難になる傾向にある。
第2の電極層5は、例えば、Cu,Ag,Pd,Au,Pt,Fe,Zn,Al,Sn及びNiから選ばれる少なくとも一つの元素を含む金属又は合金(纏めて、「金属成分」という。)を含有する。第2の電極層5は、金属成分とガラス成分とバインダ、分散剤及び溶剤の少なくとも一つとを含む導体ペーストを用いて形成される。第2の電極層5は、第1の電極層4よりも、ガラス成分の含有量が多く且つ金属成分の含有量が少なくなっている。
第2の電極層5は、第1の電極層4の外側表面の全体を覆うとともに、その端部がセラミック素体1の側面13及び側面15の上に回りこむように設けられている。したがって、第2の電極層5は、セラミック素体1の稜部R13〜R16、並びに側面13及び側面15の一部を覆っている。このため、第2の電極層5は、稜部R13〜R16と、側面13及び側面15と、において、セラミック素体1に直接固着している。このように、第1の電極層4よりもガラス成分の含有量が多い第2の電極層5がセラミック素体1に直接固着していることから、端子電極3とセラミック素体1とは、強固に固着されることとなる。また、第2の電極層5は、端面11に直交するセラミック素体1の側面13,15に回りこむようにして側面13,15の一部を覆っている。その結果、他の部品(例えば、回路基板や電子部品等)に対する実装性が確保される。
第2の電極層5の厚みは好ましくは5〜30μmであり、より好ましくは10〜20μmである。第2の電極層5の厚みが薄くなり過ぎると、十分に高いシールド性が得難くなる傾向にある。一方、第2の電極層5の厚みが厚くなり過ぎると、端子電極3の厚みが厚くなって、セラミック電子部品100を小型化することが困難になる傾向にある。
第3の電極層6は、例えば、Ni層(ニッケル層)及びSn層(スズ層)が積層されためっき層であり、めっき液を用いて形成することができる。このめっき層は、例えば、Pd,Au,Ni及びSnから選ばれる少なくとも一つの元素を含む金属又は合金を含有する。第3の電極6は、第2の電極層5の外側表面の全体を覆うように設けられる。
第3の電極層6の厚みは好ましくは4〜12μmであり、より好ましくは6〜10μmである。第3の電極層6の厚みが薄くなり過ぎると、回路に実装する際に、ハンダによる電極食われが発生する傾向にある。一方、第3の電極層6の厚みが厚くなり過ぎると、端子電極3の厚みが厚くなって、セラミック電子部品100を小型化することが困難になる傾向にある。
セラミック素体1は、複数の誘電体層7と複数の内部電極9とが交互に積層されて構成されている。この積層方向は、端子電極3が設けられている一対の端面11の対向方向に垂直であり、一対の側面13の対向方向に平行である。なお、説明の都合上、図2では、誘電体層7及び内部電極9の積層数を図面上で容易に視認できる程度の数としているが、所望の電気特性に応じて、誘電体層7及び内部電極9の積層数を適宜変更してもよい。積層数は、例えば、誘電体層7及び内部電極9を、それぞれ数十層としてもよく、100〜500層程度としてもよい。また、誘電体層7は、互いの間の境界が視認できない程度に一体化されていてもよい。
内部電極9aは、一方の端面11a側の端子電極3と電気的に接続されており、他方の端面11b側の端子電極3とは電気的に絶縁されている。また、内部電極9bは、他方の端面11b側の端子電極3と電気的に接続されており、一方の端面11a側の端子電極3とは電気的に絶縁されている。内部電極9a及び内部電極9bは、誘電体層7を挟んで交互に積層されている。本実施形態のセラミック電子部品100は、端面11a側の端子電極3と内部電極9bとの絶縁信頼性、及び端面11b側の端子電極3と内部電極9aとの絶縁信頼性に優れている。
端子電極3は、セラミック素体1の端面11及び側面13(側面15)上において、それぞれ最大厚みT及びHを有する。また、端子電極3は、最も外側に配置される内部電極9bの端面11aに向かう延長線上において、厚みFを有する。優れた絶縁信頼性や接続信頼性を確保する観点からは、セラミック素体1の頂部22付近における端子電極の厚み(図2中の厚みF)を厚くすることが好ましい。しかしながら、従来のセラミック電子部品のように端子電極3の焼付電極層8を導体ペーストのみを用いて形成する場合では、厚みFを厚くすると、結果的に端面及び側面の上における端子電極3の厚み(図2中の厚みTと厚みH)が厚くなり、小型化を図ることが困難であった。
本実施形態のセラミック電子部品100では、第1の電極層4がセラミック素体1の端面11上に設けられており、側面13,15上には第1の電極層4が設けられていない。このため、端子電極3の厚みHを薄くしつつ、厚みFを十分厚くすることができる。したがって、十分な小型化を図りつつ優れた信頼性を有するセラミック電子部品100とすることができる。
セラミック電子部品の小型化を図りつつ十分に高い信頼性を確保する観点から、セラミック電子部品100における端子電極3の厚みHは、好ましくは10〜60μmであり、より好ましくは10〜40μmである。同様の観点から、セラミック電子部品100における端子電極3の厚みF及びTは、好ましくは10〜60μmであり、より好ましくは10〜40μmである。また、同様の観点から、端子電極3の厚みTに対する厚みFの比率は、好ましくは0.6以上であり、より好ましくは0.7〜1.0である。
端子電極3は、Cu,Ag,Pd,Au,Pt,Fe,Zn,Al、Sn及びNiから選ばれる少なくとも一種の元素を含有する金属又は合金を含有することが好ましい。これによって、優れた接続信頼性を有するセラミック電子部品とすることができる。内部電極9は、Ni,Cuなどの卑金属を含有することが好ましい。誘電体層7は、例えば、チタン酸バリウムを含有する。
本発明のセラミック電子部品の製造方法の好適な実施形態を以下に説明する。本実施形態の製造方法は、図1及び図2に示すセラミック電子部品100の製造方法である。セラミック電子部品100の製造方法は、セラミック素体の形成工程、導体グリーンシートの形成工程、導体グリーンシートをセラミック素体に貼り付ける貼付工程、導体ペーストを塗布して導体グリーンシートと導体ペーストとを有する電極グリーン体を形成する付着工程、電極グリーン体を焼付けして焼付電極層を形成する焼付け工程、及び焼付電極層にめっき処理を施すめっき工程を有する。以下、各工程の詳細を説明する。
セラミック素体の形成工程では、セラミック素体1を形成する。セラミック素体1を形成するために、まず、誘電体層7となるセラミックグリーンシートを形成する。セラミックグリーンシートは、ドクターブレード法等を用いてセラミックスラリーをPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム上に、塗布後、乾燥させて形成することができる。セラミックスラリーは、例えば、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体材料に、溶剤及び可塑剤を加え、混合することによって得ることができる。形成したセラミックグリーンシートに、内部電極9となる電極パターンをスクリーン印刷し、乾燥させる。電極パターンのスクリーン印刷には、ニッケル粉末、パラジウム粉末、銀粉末及び銅粉末から選ばれる少なくとも一種の粉末にバインダや溶剤等を混合した電極ペーストを用いることができる。
このようにして複数の電極パターン付グリーンシート形成し、積層する。続いて、電極パターン付グリーンシートの積層体を積層方向と垂直に切断して直方体形状の積層チップを形成し、加熱処理を行って脱バインダを行う。加熱処理は、180〜400℃で0.5〜30時間行うことが好ましい。加熱処理して得られた積層チップを800〜1400℃で0.5〜8.0時間焼成し、バレル研磨して面取りを行い、直方体形状の稜部をR状にする。これによって、略直方体形状のセラミック素体1を得ることができる。
導体グリーンシートの形成工程では、まず、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどの支持体の上に、コーター等を用いて、導体グリーンシート用のペーストを70μm程度の厚みで塗布する。導体グリーンシート用のペーストは、Cu,Ag,Pd,Au,Pt,Fe,Zn,Al,Sn及びNiから選ばれる少なくとも一種の元素を含む金属又は合金の粉末と、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を含むバインダと、有機溶剤と、を混合したものを用いることができる。
次に、支持体上に塗布したペーストを乾燥させて、導体グリーンシートを形成する。導体グリーンシートの厚さは、例えば、10〜50μm程度とすることができる。乾燥後、導体グリーンシートを支持体上で所望のサイズに切断して、導体グリーンシート31(図3)を形成する。ここで、導体グリーンシート31は、セラミック素体1に貼り合わせる面31sが、セラミック素体1の端面11とほぼ同じ大きさとなるように切断する。切断後、導体グリーンシート31から支持体を剥離する。このようにして、導体グリーンシート31を得ることができる。
図3は、本実施形態のセラミック電子部品の貼付工程を模式的に示す概要図である。図3に示すように、セラミック素体1の一方の端面11aと、導体グリーンシート31の面31sとが向かい合うようにして、セラミック素体1を導体グリーンシート31に押し当てる。そして、10〜100kPa程度の圧力でセラミック素体1を導体グリーンシート31に押し当てた状態で、導体グリーンシート31に含まれる熱可塑性樹脂が粘着性を有するようになる温度まで導体グリーンシート31を加熱する。このときの加熱温度は、例えば50〜200℃とする。これによって、導体グリーンシート31がセラミック素体1の端面11aに固着する。上述の圧力及び加熱温度で、セラミック素体1を導体グリーンシート31に押し当てることによって、導体グリーンシート31を、セラミック素体1に強固に固着させることができる。
導体グリーンシート31の面31sと、セラミック素体1の端面11aとは、ほぼ同じ大きさを有していることから、セラミック素体1の端面11aのみが導体グリーンシート31に覆われることとなる。このように、導体グリーンシート31がセラミック素体1の側面13及び側面15上には設けられないことから、側面13及び側面15上における端子電極3の厚みHを十分に薄くすることができる。
導体ペーストの付着工程では、セラミック素体1の端面11a上に貼付した導体グリーンシート31全体と、導体グリーンシート31が貼り付けられていない稜部R13,R14と、側面13,15の端面11a側の一部の領域と、に導体ペーストを付着させる。導体ペーストとしては、導体グリーンシート用のペーストが含有する成分にガラスフリットを加えたものを用いることもできる。導体ペーストを付着させる方法は、導体グリーンシート31、及び該導体グリーンシート31が貼付されたセラミック素体1の一部を、導体ペースト中に浸す方法(ディップ法)や、導体ペーストを印刷する方法などが挙げられる。
ディップ法で導体ペーストを付着させる場合、セラミック素体1の一方の端面11aを下方にして、端面11aに貼付した導体グリーンシート31全体と、稜部R13〜R16と、側面13,15の端面11a側の部分と、を導体ペースト中に浸漬する。これにより、セラミック素体1の端面11a上の導体グリーンシート31、稜部R13〜R16、及び側面13,15の端面11側の部分に、導体ペーストを付着させる。導体ペーストを付着させた後、導体ペーストが付着した付着面を、金属板上などに押し付けて、導体ペーストの厚みを調整してもよい。
セラミック素体1の他方の端面11b側にも、端面11a側と同様に導体グリーンシートの貼付工程及び導体ペーストの付着工程を行う。このようにしてセラミック素体1の両端面上に導体ペーストを付着させた後、導体ペーストを乾燥して、導体グリーンシート31と、セラミック素体1の端面11と、稜部R13〜R16と、側面13,15の一部とを覆うように、導体グリーンシート31と導体ペーストとからなる電極グリーン体(電極の前駆体層)を形成する。その後、300〜600℃の温度範囲で、0.2〜1.5時間加熱して、電極グリーン体からバインダを除去する。
焼付け工程では、セラミック素体1の端面11上及び側面13,15上に形成された電極グリーン体を焼付けして、焼付電極層8を形成する。焼付けは、例えば450〜850℃で0.2〜1.5時間行なうことが好ましい。このような温度範囲で焼付けすることによって、セラミック素体1の熱によるダメージを回避しつつ、焼付電極層8をセラミック素体1に十分に密着させることができる。
焼付電極層8は、セラミック素体1の端面11の上に、セラミック素体1側から、第1の電極層4と第2の電極層5とが積層された積層構造を有する。第1の電極層4は、導体グリーンシート31を焼付けして形成されたものであるため、第2の電極層5よりもガラス成分の含有量が低く、金属成分の含有量が高くなっている。このため、第2の電極層5よりも十分に緻密であり、後述するめっき工程において、めっき液の成分やめっき工程で発生する水素などの生成物がセラミック素体1の端面11に侵入することを十分に抑制することができる。
焼付電極層8の第1の電極層4の外側に設けられる第2の電極層5は、セラミック素体1の端面11の上のみならず、稜部R13〜R16及び側面13,15の端面11側の部分の上にも設けられる。第2の電極層5は、第1の電極層4よりもガラス成分の含有量が多いため、セラミック素体1の稜部R13〜R16及び側面13,15の上において、セラミック素体1に強固に固着することができる。このように、焼付電極層8は、互いにガラス成分の含有量が異なる第1の電極層4と第2の電極層5とを有していることから、セラミック素体1との密着性に優れるとともに、セラミック素体1の端面11における誘電体層7及び内部電極9の腐食を抑制することができる。
めっき工程は、セラミック素体1上に設けられた焼付電極層8に電気めっきを施して、焼付電極層8の上にめっき層である第3の電極層6を形成する工程である。めっき層は、Niめっき浴(例えば、ワット浴)、Snめっき浴(例えば、中性Snめっき浴)を用いた、例えばバレルめっき法により、Niめっき層とSnめっき層とを順次形成する方法によって得ることができる。
めっき工程によって、図2に示すような、第1の電極層4、第2の電極層5、及び第3の電極層6からなる積層構造を有する端子電極3が得られる。第3の電極層6であるめっき層は、焼付電極層8の表面に沿って薄く形成されるので、端子電極3と焼付電極層8とは同様の形状を有する。以上の工程を有する製造方法によって、セラミック電子部品100を製造することできる。
上述の製造方法によって得られるセラミック電子部品100は、端子電極3における第1の電極層4が、導体グリーンシート31を用いて形成される。このため、導体ペーストのみを用いて端子電極3の焼付電極層8を形成する場合に比べて、端子電極3の厚みTを薄く維持しつつ、厚みFを厚くすることができる。さらに、セラミック素体1の側面13及び側面15の上には、第1の電極層4が設けられていないことから、端子電極3の厚みHも十分に薄くすることができる。このように、端子電極3の厚みHや厚みTを薄くしても、厚みFが厚いために、めっき液の侵入やめっき時に発生する水素の拡散等による腐食を十分に抑制することができる。さらに、端子電極3の第1の電極層4は、ガラス成分が少なく十分に緻密な組織を有しているため、めっき液に含まれる成分やめっきに伴って発生する水素などの生成物がセラミック素体1の端面11に到達することを十分に抑制することができる。これらの要因によって、小型化が可能であり、優れた信頼性と寸法精度とを有するセラミック電子部品を得ることができる。
なお、本明細書における「略直方体形状」とは、立方体形状や直方体形状のみならず、本実施形態におけるセラミック素体1のように、直方体の稜線部分に面取りが施されて、稜部がR形状となっている形状を含むことはいうまでもない。すなわち、本実施形態におけるセラミック電子部品のセラミック素体は、実質的に立方体形状又は直方体形状を有していればよい。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、セラミック電子部品100をコンデンサとして説明したが、これに限定されるものではない。本発明のセラミック電子部品は、バリスタ、インダクタ、又はLCR(インダクタ、コンデンサ、抵抗の複合電子部品)であってもよい。また、セラミック素体1は、上述した誘電体層7に代えてバリスタ層又は磁性体層を有するものであってもよい。
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
<セラミック素体の形成>
市販のBaTiO系誘電体材料粉末、バインダ、有機溶剤、可塑剤等を混合してセラミックスラリーを調製した。このセラミックスラリーを、ドクターブレード法等を用いて、PETフィルム上に塗布した後、乾燥させてセラミックグリーンシートを形成した。
形成したセラミックグリーンシート上に、ニッケル粉末にバインダや溶剤等を混合した電極ペーストをスクリーン印刷し、乾燥させて電極パターン付グリーンシートを形成した。
同じ方法を繰り返して行い、複数の電極パターン付グリーンシートを形成して積層し積層体を作製した。この積層体を積層方向と垂直に切断し、加熱処理を施して脱バインダを行い、直方体形状の積層チップを得た。加熱処理は、180〜400℃で0.5時間行った。この積層チップを800〜1400℃で0.5〜8.0時間焼成した。その後、バレル研磨して面取りを行い、直方体形状の稜部をR状に加工して、図1に示すような略直方体形状を有するセラミック素体1を得た。
<導体グリーンシートの形成>
市販の銅粉末とアクリル樹脂を含む樹脂バインダと有機溶剤とを混合してペーストを調製した。このペーストにはガラスフリット等のガラス成分を含有させなかった。このペーストを市販のPETフィルム上に塗布して乾燥し、所定のサイズに切断して導体グリーンシート31を形成した。なお、導体グリーンシート31のセラミック素体1の端面11と貼り合わされる面31sは、導体グリーンシート31のセラミック素体1の端面11と同じ大きさとした。
<導体グリーンシートをセラミック素体に貼り付ける貼付工程>
図3に示すように、セラミック素体1の一方の端面11aを下方に向けて、導体グリーンシート31の面31sにセラミック素体1の端面11aを50kPaの圧力で押し付けた。この状態で、導体グリーンシート31を、導体グリーンシート31の下方に配置したヒータを用いて100℃に加熱することによって、導体グリーンシート31をセラミック素体1の端面11a上に固着した。
<導体ペーストを塗布して、導体グリーンシートと導体ペーストとを有する電極グリーン体を形成する付着工程>
市販の銅粉末と樹脂性バインダ(アクリル樹脂バインダ)とガラスフリットと有機溶剤とを含有する導体ペーストを調製した。この導体ペーストにおけるガラスフリットと銅粉末の合計に対するガラスフリットの比率は、5質量%であった。上述の通り、導体グリーンシート31を貼り合わせたセラミック素体の一方の端面11a側を下方に向けて、導体グリーンシート31と、導体グリーンシート31を貼り合わせた端面11aに隣接する稜部R13〜R16と、側面13,15の端面11a側の部分と、を導体ペースト中に浸漬した。これにより、セラミック素体1の一方の端面11aに貼り合わせた導体グリーンシート31、稜部R13〜R16、及び側面13,15の端面11a側の部分に、導体ペーストを付着させた。その後、導体ペーストを乾燥させて、セラミック素体1の端面11a、稜部R13〜R16、及び側面13,15の端面11a側の部分の上に、電極グリーン体を形成した。
続いて、セラミック素体1の端面11b側にも、端面11a側と同様にして、電極グリーン体を形成した。
<電極グリーン体を焼付けして焼付電極層を形成する焼付け工程>
次に、セラミック素体1の端面11上及び側面13,15上に形成された電極グリーン体を、電気炉中、400〜850℃で0.2〜5.0時間の条件で焼き付けて、焼付電極層8を有するセラミック電子部品を作製した。
焼付電極層8は、セラミック素体1の端面11及び端面11側の稜部R13〜R16の上において、セラミック素体側から、導体グリーンシート31から形成された第1の電極層4と、導体ペーストから形成された第2の電極層5とが順次積層された積層構造を有していた。また、側面13,15側の稜部R13〜R16、及び、側面13,15の端子11側の一部には、第2の電極層5が直接接触していた。
上述の通り作製したセラミック電子部品の焼付電極層8の厚みを、以下の通りにして測定した。セラミック電子部品を側面13に垂直で側面15に平行な方向に切断して、図2に示すようなセラミック電子部品の切断面を得た。この切断面における焼付電極層8の厚みT(T寸法)及び厚みF(F寸法)を顕微鏡観察によって測定した(なお、図2では、第3の電極層6が形成されているが、本実施例では、第3の電極層6を形成せずに焼付電極層8の厚みを測定した)。また、厚みTの測定においては、第1の電極層4と第2の電極層5の厚みも併せて求めた。これらの結果を纏めて表1に示す。
(比較例1)
実施例1と同様にしてセラミック素体を作製し、このセラミック素体の一方の端面と該端面に隣接する稜部と側面の該端面側の部分とを実施例1と同じ導体ペースト中に浸漬し、セラミック素体の端面上、稜部上、及び側面の端面側の部分の上に導体ペーストを付着させた。その後、セラミック素体に付着した導体ペーストを乾燥させた。
上述の導体ペーストの付着と乾燥を、合計で3回繰り返して行い、セラミック素体の端面、稜部、及び側面の端面側の部分の上に、3層構造を有する電極グリーン体を備えるセラミック素体を得た。セラミック素体の他方の端面についても、同様の工程を行って、両端面上に一対の電極グリーン体が形成されたセラミック素体を得た。
セラミック素体上に形成された電極グリーン体を、電気炉中、400〜850℃で0.2〜5.0時間の条件で焼き付けて、焼付電極層を有するセラミック電子部品を作製した。このセラミック電子部品は、導体ペーストを用いて形成された焼付電極層8を有していた。
実施例1と同様にして、セラミック電子部品の焼付電極層8の厚みを測定した。結果を表1に示す。
Figure 2012009556
表1に示すように、第1の電極層を、導体グリーンシートを用いて形成した実施例1のセラミック電子部品では、焼付電極層8の厚みT(T寸法)を十分に薄くしつつ、焼付電極層8の厚みF(F寸法)を厚くすることができた。一方、導体グリーンシートを用いずに導体ペーストのみを用いて焼付電極層8を形成した比較例1のセラミック電子部品では、実施例1のセラミック電子部品の焼付電極層8よりも厚みTを厚くしたにもかかわらず、厚みFが薄かった。
上述の結果から、実施例1のセラミック電子部品は、小型化しても、十分に優れた信頼性を有すると考えられる。
1…セラミック素体、3…端子電極、4…第1の電極層、5…第2の電極層、6…第3の電極層(めっき層)、7…誘電体層、8…焼付電極層、9…内部電極、11…端面、13,15…側面、22…頂部、31…導体グリーンシート、100…セラミック電子部品(チップコンデンサ)、R13〜R16,R33〜R36…稜部。

Claims (6)

  1. 内部電極が埋設されたセラミック素体と、前記内部電極が露出する前記セラミック素体の両端面をそれぞれ覆うように設けられる一対の端子電極と、を備えるセラミック電子部品であって、
    前記端子電極は、前記セラミック素体側から第1の電極層と、前記第1の電極層よりもガラス成分の含有量が多い第2の電極層と、を有するセラミック電子部品。
  2. 前記第2の電極層は、前記端面に直交する前記セラミック素体の側面に回りこむようにして前記側面の一部を覆っており、前記第2の電極層は前記側面に接している、請求項1に記載のセラミック電子部品。
  3. 前記端子電極は、前記第2の電極層を覆うようにめっき層からなる第3の電極層を有する、請求項1又は2に記載のセラミック電子部品。
  4. 前記第1の電極層の厚みは前記第2の電極層の厚みよりも薄い、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。
  5. 内部電極が埋設されたセラミック素体と、前記内部電極が露出する前記セラミック素体の両端面をそれぞれ覆うように設けられる一対の端子電極と、を備えるセラミック電子部品の製造方法であって、
    有機バインダと金属成分とを含む導体グリーンシートを前記セラミック素体の端面を覆うように貼付する貼付工程と、
    前記端面に貼付された前記導体グリーンシートを覆うように、ガラス成分と金属成分とを含む導体ペーストを付着させて、前記端面の上に前記導体グリーンシートと前記導体ペーストとを有する電極グリーン体を形成する付着工程と、
    前記電極グリーン体を焼付けして、前記セラミック素体側から第1の電極層と前記第1の電極層よりもガラス成分の含有量が多い第2の電極層とを有する前記端子電極を形成する焼付け工程と、を有するセラミック電子部品の製造方法。
  6. 前記焼付け工程において、前記導体ペーストの前記ガラス成分の一部を前記導体グリーンシートに拡散させる、請求項5に記載のセラミック電子部品の製造方法。
JP2010142905A 2010-06-23 2010-06-23 セラミック電子部品及びその製造方法 Pending JP2012009556A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010142905A JP2012009556A (ja) 2010-06-23 2010-06-23 セラミック電子部品及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010142905A JP2012009556A (ja) 2010-06-23 2010-06-23 セラミック電子部品及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012009556A true JP2012009556A (ja) 2012-01-12

Family

ID=45539798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010142905A Pending JP2012009556A (ja) 2010-06-23 2010-06-23 セラミック電子部品及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012009556A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013106035A (ja) * 2011-11-11 2013-05-30 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 積層セラミック電子部品
JP2014116502A (ja) * 2012-12-11 2014-06-26 Tdk Corp 積層コンデンサ
JP2017120809A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 株式会社村田製作所 表面実装インダクタ
JP2020155719A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
US11682526B2 (en) 2018-06-19 2023-06-20 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component and board for mounting of the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10163067A (ja) * 1996-12-02 1998-06-19 Mitsubishi Materials Corp チップ型電子部品の外部電極
JPH11102835A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Tdk Corp 積層型セラミック電子部品およびその製造方法
JP2007073882A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Rohm Co Ltd チップ型電子部品
JP2009088420A (ja) * 2007-10-03 2009-04-23 Taiyo Yuden Co Ltd 積層セラミックコンデンサ
JP2009170599A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Tdk Corp 電子部品の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10163067A (ja) * 1996-12-02 1998-06-19 Mitsubishi Materials Corp チップ型電子部品の外部電極
JPH11102835A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Tdk Corp 積層型セラミック電子部品およびその製造方法
JP2007073882A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Rohm Co Ltd チップ型電子部品
JP2009088420A (ja) * 2007-10-03 2009-04-23 Taiyo Yuden Co Ltd 積層セラミックコンデンサ
JP2009170599A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Tdk Corp 電子部品の製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013106035A (ja) * 2011-11-11 2013-05-30 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 積層セラミック電子部品
US8941972B2 (en) 2011-11-11 2015-01-27 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component
JP2014116502A (ja) * 2012-12-11 2014-06-26 Tdk Corp 積層コンデンサ
JP2017120809A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 株式会社村田製作所 表面実装インダクタ
US11682526B2 (en) 2018-06-19 2023-06-20 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component and board for mounting of the same
JP2020155719A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP7081543B2 (ja) 2019-03-22 2022-06-07 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5206440B2 (ja) セラミック電子部品
KR101266343B1 (ko) 세라믹 전자 부품
JP6351159B2 (ja) 積層セラミック電子部品及びその実装基板並びに製造方法
KR101376828B1 (ko) 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법
JP2852372B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP2021153206A (ja) 積層セラミック電子部品及びその実装基板
KR101444536B1 (ko) 적층 세라믹 전자 부품 및 그 제조방법
CN108288544B (zh) 多层陶瓷电容器及安装有该多层陶瓷电容器的板
JP2012253338A (ja) 積層セラミック電子部品
JP2015173292A (ja) 積層セラミックキャパシタ及びその製造方法
JP2007036003A (ja) 積層コンデンサ
JP2010003891A (ja) 積層セラミック電子部品およびその製造方法
US11495407B2 (en) Capacitor component
JP2012099786A (ja) 積層型セラミックキャパシタ及びその製造方法
JP2012009679A (ja) セラミック電子部品及びその製造方法
US9496087B2 (en) Multilayer ceramic capacitor
JP2012009556A (ja) セラミック電子部品及びその製造方法
JP5780856B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ
US20130155573A1 (en) Electronic component and manufacturing method thereof
JP2012156171A (ja) 積層セラミックコンデンサ及び積層セラミックコンデンサの製造方法
JP2012064779A (ja) 電子部品
KR20140013289A (ko) 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법
WO2024075470A1 (ja) 積層セラミックコンデンサとその製造方法
US20230260710A1 (en) Multilayer ceramic capacitor and method for manufacturing multilayer ceramic capacitor
WO2023243504A1 (ja) 積層セラミック電子部品

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130326

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20130424

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140107

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140507