JP2015039014A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

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悟 松野
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Abstract

【課題】接合抵抗が低くかつ優れたシール性を有し、更に、めっき付き性が良好な外部電極を備えた積層セラミックコンデンサを提供する。【解決手段】セラミック素体10は、セラミック層13と、セラミック層13間の複数の界面にセラミック層13を介して互いに対向するように配設されている内部電極11,12とで構成された積層構造である。外部電極15,16は、内部電極11に接続するようにセラミック素体10の端部に設けられている。外部電極15,16は、焼き付けられて形成された焼成電極である。外部電極(焼成電極)15,16は、第1層23と、第1層23の上に配設された第2層25とを有し、第1層23はB−Si−Ba−Zn系ガラスを含み、第2層25はB−Ba−Zn系ガラスを含み、第2層25のガラス組成中のSi含有比率が、第1層23のガラス組成中のSi含有比率より低い。【選択図】図2

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサに関する。
一般に、特許文献1などに記載された積層セラミックコンデンサは、内部電極と外部電極との接合抵抗が低いことが好ましい。そして、低い接合抵抗を得るためには、外部電極は、金属占有率が高く、外部電極の材料組成を焼結が進む組成であることが必要である。
特開2013−201417号公報
しかしながら、外部電極の金属占有率を高くし、外部電極の材料組成を焼結が進む組成にすると、外部電極のシール性を確保することが困難になる。
また、外部電極のシール性を確保しようとすると、外部電極を緻密な膜にする必要がある。そうすると、外部電極の表面にガラスが浮くようになり、外部電極の表面に浮いたガラスによって、外部電極の表面をめっき処理する際に、めっき付き性が悪化するという問題が発生する。
それゆえに、本発明の目的は、接合抵抗が低くかつ優れたシール性を有し、更に、めっき付き性が良好な外部電極を備えた積層セラミックコンデンサを提供することである。
本発明の積層セラミックコンデンサは、
セラミック層と、セラミック層間の複数の界面にセラミック層を介して互いに対向するように配設されている第1内部電極および第2内部電極とで構成された、互いに対向する第1主面および第2主面と、互いに対向する第1側面および第2側面と、互いに対向する第1端面および第2端面とを有する積層構造のセラミック素体と、
第1内部電極に接続するようにセラミック素体の第1端面に設けられ、セラミック素体の第1主面および第2主面と第1側面および第2側面とに延在している折り返し部を有する第1外部電極と、
第2内部電極に接続するようにセラミック素体の第2端面に設けられ、セラミック素体の第1主面および第2主面と第1側面および第2側面とに延在している折り返し部を有する第2外部電極と、を備え、
第1外部電極および第2外部電極は、それぞれ、焼き付けられて形成された焼成電極であり、
焼成電極は、第1層と、第1層の上に配設された第2層とを有し、第1層はB−Si−Ba−Zn系ガラスを含み、第2層はB−Ba−Zn系ガラスを含み、第2層のガラス組成中のSi含有比率が、第1層のガラス組成中のSi含有比率より低いこと、
を特徴とする、積層セラミックコンデンサである。
また、本発明の積層セラミックコンデンサは、
セラミック層と、セラミック層間の複数の界面にセラミック層を介して互いに対向するように配設されている第1内部電極および第2内部電極とで構成された、互いに対向する第1主面および第2主面と、互いに対向する第1側面および第2側面と、互いに対向する第1端面および第2端面とを有する積層構造のセラミック素体と、
第1内部電極に接続するようにセラミック素体の第1端面に設けられ、セラミック素体の第1主面および第2主面と第1側面および第2側面とに延在している折り返し部を有する第1外部電極と、
第1内部電極に接続するようにセラミック素体の第2端面に設けられ、セラミック素体の第1主面および第2主面と第1側面および第2側面とに延在している折り返し部を有する第2外部電極と、
第2内部電極に接続するようにセラミック素体の第1側面に設けられ、セラミック素体の第1主面および第2主面に延在している折り返し部を有する第3外部電極と、
第2内部電極に接続するようにセラミック素体の第2側面に設けられ、セラミック素体の第1主面および第2主面に延在している折り返し部を有する第4外部電極と、を備え、
第1外部電極、第2外部電極、第3外部電極および第4外部電極は、それぞれ、焼き付けられて形成された焼成電極であり、
焼成電極は、第1層と、第1層の上に配設された第2層とを有し、第1層はB−Si−Ba−Zn系ガラスを含み、第2層はB−Ba−Zn系ガラスを含み、第2層のガラス組成中のSi含有比率が、第1層のガラス組成中のSi含有比率より低いこと、
を特徴とする、積層セラミックコンデンサである。
なお、第1層と第2層との間にガラス接着層が配設されていてもよい。
本発明では、第1層のガラス組成中のSi含有比率が多いため、第1層は高温でのガラス粘度が高く、内部電極との接合を阻害しない。従って、外部電極と内部電極との接合性が良好となり、接合抵抗が低くなる。また、第2層のガラス組成中のSi含有比率が少ないため、第2層は高温でのガラス粘度が低い。従って、第2層の緻密化が促進され、第2層は良好な緻密性(シール性)とめっき付き性が得られる。
本発明によれば、接合抵抗が低くかつ優れたシール性を有し、更に、めっき付き性が良好な外部電極を備えた積層セラミックコンデンサを得ることができる。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
本発明に係る積層セラミックコンデンサの第1の実施の形態を示す外観斜視図である。 図1のII−IIにおける断面図である。 図1のIII−IIIにおける断面図である。 外部電極(焼成電極)を模式的に説明するための説明図である。 積層セラミックコンデンサの製造方法の一例を示すフローチャートである。 本発明に係る積層セラミックコンデンサの第2の実施の形態を示す外観斜視図である。 図6のVII−VIIにおける断面図である。
(第1の実施の形態)
1.積層セラミックコンデンサ
図1は、第1の実施の形態の積層セラミックコンデンサ1を示す外観斜視図である。図2は図1のII−IIにおける断面図であり、図3は図1のIII−IIIにおける断面図である。
(a)セラミック素体
積層セラミックコンデンサ1は、略直方体状のセラミック素体10を含む。セラミック素体10は、複数の積層された第1内部電極11と第2内部電極12とセラミック層13とを含む。セラミック素体10は、互いに対向する第1主面10aおよび第2主面10bと、互いに対向する第1端面10cおよび第2端面10dと、互いに対向する第1側面10eおよび第2側面10fとを有する。
第1主面10aおよび第2主面10bは、それぞれ、長さ方向Lおよび幅方向Wに沿って延在している。第1端面10cおよび第2端面10dは、それぞれ、幅方向Wおよび厚み方向Tに沿って延在している。第1側面10eおよび第2側面10fは、それぞれ、長さ方向Lおよび厚み方向Tに沿って延在している。
したがって、長さ方向Lとは、第1端面10cおよび第2端面10d同士を結んだ方向であり、幅方向Wとは第1側面10eおよび第2側面10f同士を結んだ方向であり、厚み方向Tとは第1主面10aおよび第2主面10b同士を結んだ方向である。
セラミック素体10は、コーナー部および稜部が平面状または曲面状に面取りされていることが好ましい。また、主面10a,10bや側面10e,10fには、凹凸が設けられていてもよい。
セラミック素体10のセラミック層13は、誘電体セラミック材料により形成することができる。セラミック層13の誘電体セラミック材料としては、例えば、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、CaZrO3などの主成分からなる誘電体セラミックを用いることができる。また、所望する積層セラミックコンデンサ1の特性に応じて、これらの主成分にMn化合物、Mg化合物、Si化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物、希土類化合物などの副成分を添加したものを用いてもよい。
セラミック素体10の第1内部電極11と第2内部電極12の対向部が、誘電体セラミック材料からなるセラミック層13を介して対向することにより静電容量が形成されている。これにより、積層セラミックコンデンサ1は、コンデンサとして機能する。
セラミック素体10の内部には、略矩形状の複数の第1内部電極11および第2内部電極12が、セラミック素体10の厚みTの方向に沿って等間隔に交互に配置されている。
図2に示すように、第1内部電極11は、一方の引出部がセラミック素体10の第1端面10cに延びて露出するように形成されており、他方の引出部が第2端面10dに延びて露出するように形成されている。第1内部電極11は、第1側面10eおよび第2側面10fには露出していない。
図3に示すように、第2内部電極12は、一方の引出部がセラミック素体10の第1側面10eに延びて露出するように形成されており、他方の引出部が第2側面10fに延びて露出するように形成されている。第2内部電極12は、第1端面10cおよび第2端面10dには露出していない。
さらに、第1内部電極11および第2内部電極12のそれぞれは、セラミック素体10の第1主面10aおよび第2主面10bと平行である。
第1内部電極11および第2内部電極12は、適宜の導電材料により構成することができる。第1内部電極11および第2内部電極12は、例えば、Ni、Cu、Ag、Pd、Auなどの金属や、これらの金属の1種を含む例えばAg−Pd合金などの合金により構成することができる。
(b)外部電極
セラミック素体10の第1端面10c側および第2端面10d側には、第1外部電極15および第2外部電極16がそれぞれ設けられている。セラミック素体10の第1側面10e側および第2側面10f側には、第3外部電極17および第4外部電極18がそれぞれ設けられている。
第1外部電極15は、第1端面10cにおいて第1内部電極11に電気的に接続されている。第1外部電極15には、第1端面10cの表面から主面10a,10bおよび側面10e,10fに延在している折り返し部15aが、主面10a,10bの一部および側面10e,10fの一部を覆うように設けられている。さらに、第2外部電極16は、第2端面10dにおいて第1内部電極11に電気的に接続されている。第2外部電極16には、第2端面10dの表面から主面10a,10bおよび側面10e,10fに延在している折り返し部16aが、主面10a,10bの一部および側面10e,10fの一部を覆うように設けられている。
第3外部電極17は、第1側面10eにおいて第2内部電極12に電気的に接続されている。第3外部電極17には、第1側面10eの表面から主面10a,10bに延在している折り返し部17aが、主面10a,10bの一部を覆うように設けられている。さらに、第4外部電極18は、第2側面10fにおいて第2内部電極12に電気的に接続されている。第4外部電極18には、第2側面10fの表面から主面10a,10bに延在している折り返し部18aが、主面10a,10bの一部を覆うように設けられている。
第1外部電極15、第2外部電極16、第3外部電極17および第4外部電極18は、それぞれ、ガラスと金属粉とを含む導電性ペーストが焼き付けられて形成された焼成電極である。金属粉の材料は、たとえば、Ni、Cu、Ag、Pd、Au,Ag−Pd合金などの適宜の金属を用いることができる。
外部電極(焼成電極)15,16,17,18は、図4に一例を示すように、それぞれ、第1層23と、第1層23の上に配設された第2層25と、第2層25の上に配設された第3層26と、第1層23と第2層25との間に配設されたガラス接着層24とを有している。なお、本発明において、第3層26は必ずしも必要なものではない。
第1層23は、例えば表1に示された組成の第1層用導電性ペーストが焼き付けられて形成されたものである。表1の導電性ペーストの金属粉はCu粉である。Cu粉は、長径が3.0μmの扁平粉である。表1の導電性ペーストのガラスはB−Si−Ba−Zn系ガラスである。このB−Si−Ba−Zn系ガラスは、例えば表2に示された組成からなる。
第1層23のCu結晶子32の大きさは、0.8μm以上2.4μm以下と大きい傾向にあり、これにより、第1層23(外部電極15〜18)と内部電極11,12との接合抵抗が低くなる。第1層23のガラスドメイン30の内径の大きさは、1.8μm以上3.3μm以下である。
第2層25は、例えば表3に示された組成の導電性ペーストが焼き付けられて形成されたものである。表3の導電性ペーストの金属粉はCu粉である。Cu粉は、長径が3.0μmの扁平粉である。表3の導電性ペーストのガラスはB−Ba−Zn系ガラスである。このB−Ba−Zn系ガラスは、例えば表4に示された組成からなる。
第2層25のCu結晶子32の大きさは、0.3μm以上1.2μm以下であり、第1層23のCu結晶子32の大きさ(0.8μm以上2.4μm以下)と比較して小さい傾向にある。これにより、第2層25のシール性(緻密性)が確保できる。
また、第2層25のガラスドメイン30の内径の大きさは、0.7μm以上2.4μm以下である。従って、第1層23のガラスドメイン30の内径の大きさ(1.8μm以上3.3μm以下)は大きい傾向にあり、第2層25のガラスドメイン30の内径の大きさ(0.7μm以上2.4μm以下)は小さい傾向にある。好ましくは、第1層23のガラスドメイン30の内径の大きさは、第2層25のガラスドメイン30の内径の大きさの0.7〜4.7倍である。
第1層23のガラスドメイン30の内径の大きさが大きい傾向の場合、第1層23のシール性が良好となる。さらに、仮に、ガラス接着層24が存在しない場合でも、第2層25との密着性が良好となる。一方、第2層25のガラスドメイン30の内径の大きさが小さい傾向の場合、第2層25のめっき付き性が良好となる。
また、第2層25のガラス組成中のSi含有比率は、第1層23のガラス組成中のSi含有比率より低い。好ましくは、原子数%で、第1層23のガラス組成中のSi含有比率は、第2層25のガラス組成中のSi含有比率の6〜11倍である。第1層23のガラス組成中のSi含有量が多い場合、第1層23は高温でのガラス粘度が高くなるため、内部電極11,12との接合を阻害しない。従って、外部電極15〜18と内部電極11,12との接合性が良好となり、接合抵抗Rdcが低くなる。
一方、第1層23のガラス組成中のSi含有量が多い場合には、第1層23のガラス粘度が高くなるため、第1層23の緻密性やめっき付き性は劣っている。そこで、第2層25のガラス組成中のSi含有量を少なくすることによって、第2層25の高温でのガラス粘度を下げる。この結果、第2層25の緻密化が促進され、第2層25は良好な緻密性(シール性)とめっき付き性とを得ることができる。
第3層26は、第2層25の表面部をサンドブラスト処理などして形成されたものである。第3層26のCu結晶子32の大きさは0.3μm以下であり、これにより、めっき付き性が更に改善される。第3層26はガラスを含まない層である。
ガラス接着層24は、例えば表5に示された組成のB−Si−Ba−Zn系ガラスを含み、かつ、0.4μm以上2.6μm以下の厚みを有している。従って、ガラス接着層24は、第1層23と第2層25との間の強固な固着力が得られると共に、第1層23と第2層25との間の良好な電気的接続が得られる。ガラス接着層24の組成は、第1層23と第2層25との間の強固な固着力や良好な電気的接続を得るために、第1層23のガラス組成や第2層25のガラス組成と類似であることが好ましい。同様に、ガラス接着層24の高温でのガラス粘度も、第1層23の高温でのガラス粘度と第2層25の高温でのガラス粘度との中間であることが好ましい。
一方、ガラス接着層24の厚みが0.4μm未満の場合は、ガラス接着層24は第1層23と第2層25との間の固着力が得られないため、第1層23と第2層25とが剥がれる。ガラス接着層24の厚みが2.6μmを超える場合は、ガラス接着層24の導電性が低下する。
ここで、第1層23、第2層25および第3層26のCu結晶子32の大きさは、以下の方法で測定される。エポキシ樹脂で固められた積層セラミックコンデンサ1が、外部電極15〜18の断面が露出するまで粗研磨される。次に、外部電極15〜18の断面が鏡面研磨される。次に、鏡面研磨された面がFIB加工された後、内部電極11,12との接合部分の外部電極15〜18のSIM像が取得される。次に、SIM像に現れたCu結晶子32に最も大きく内接する内接円の径が測定される。Cu結晶子32の内接円のうち、大きい方の5個が選択され、その平均値がCu結晶子32の大きさとされる。こうして、第1層23、第2層25および第3層26のCu結晶子32の大きさが測定される。
また、第1層23および第2層25のガラスドメイン30の内径の大きさは、以下の方法で測定される。エポキシ樹脂で固められた積層セラミックコンデンサ1が、外部電極15〜18の断面が露出するまで粗研磨される。次に、外部電極15〜18の断面が鏡面研磨される。次に、鏡面研磨された面がFIB加工された後、内部電極11,12との接合部分の外部電極15〜18のSIM像が取得される。次に、SIM像に現れたガラスドメイン30に最も大きく内接する内接円の径が測定される。ガラスドメイン30の内接円のうち、大きい方の5個が選択され、その平均値がガラスドメイン30の内径の大きさとされる。こうして、第1層23および第2層25のガラスドメイン30の内径の大きさが測定される。
また、第1層23、第2層25およびガラス接着層24のガラス組成は、以下の方法で測定される。エポキシ樹脂で固められた積層セラミックコンデンサ1が、外部電極15〜18の断面が露出するまで粗研磨される。次に、外部電極15〜18の断面が鏡面研磨される。次に、鏡面研磨された面のガラス部分がFE−WDXによる定性/定量分析されて、第1層23、第2層25およびガラス接着層24のガラス組成が測定される。
また、ガラス接着層24の厚みは、以下の方法で測定される。エポキシ樹脂で固められた積層セラミックコンデンサ1が、外部電極15〜18の断面が露出するまで粗研磨される。次に、外部電極15〜18の断面が鏡面研磨される。次に、鏡面研磨された面がFIB加工された後、SIM像観察されて、ガラス接着層24の厚みが測定される。
図示しないけれども、外部電極15〜18の表面には、更に、Niめっき層とSnめっき層とが順に形成されていてもよい。Niめっき層は、外部電極15〜18を保護する。Snめっき層は、外部電極15〜18のはんだ付け性を良好にする。なお、本発明の場合、Niめっき層やSnめっき層は必ずしも必要なものではない。
2.積層セラミックコンデンサの製造方法
次に、第1の実施の形態の積層セラミックコンデンサ1の製造方法を説明する。図5は、積層セラミックコンデンサ1の製造方法を示すフローチャートである。
工程S1で、チタン酸バリウム系材料またはチタン酸ストロンチウム系材料などからなるセラミック粉末に、有機バインダ、分散剤および可塑剤などが添加されて、シート成形用スラリーが作製される。次に、シート成形用スラリーは、ドクターブレード法によって、内層もしくは外層用セラミックグリーンシートに成形される。
次に、工程S2で、内層用セラミックグリーンシート上に、Agを含有する内部電極ペーストがスクリーン印刷法で塗布され、第1内部電極11および第2内部電極12となるべき電極ペースト膜が形成される。
次に、工程S3で、電極ペースト膜が形成された内層用セラミックグリーンシートは、第1内部電極11の電極ペースト膜と第2内部電極12の電極ペースト膜とが交互になるように複数枚積層される。さらに、内部電極の電極ペースト膜が形成されていない複数枚の外層用セラミックグリーンシートが、積層された内層用セラミックグリーンシートを挟むように積層されてプレス圧着される。この積層セラミックグリーンシートは、ダイシングや押切によって個々のセラミック素体10となるべき外形寸法に切断され、複数の未焼成のセラミック素体10とされる。
未焼成のセラミック素体10は、稜線部やコーナー部がバレル研磨されて平面状または曲面状とされる。
次に、工程S4で、未焼成のセラミック素体10は、脱バインダ処理された後、焼成され、焼結したセラミック素体10とされる。焼成温度は、使用するセラミック材料や導電性ペーストの種類により適宜設定することができる。内層用および外層用セラミックグリーンシートと電極ペースト膜とは同時焼成され、内層用セラミックグリーンシートは内層用セラミック層13となり、外層用セラミックグリーンシートは外層用セラミック層13となり、電極ペースト膜は第1内部電極11もしくは第2内部電極12となる。
次に、焼結したセラミック素体10の両端部および両側部に、外部電極15〜18が形成される。工程S5で、セラミック素体10の両側部に、第3外部電極17および第4外部電極18の第1層用導電性ペースト(Cu粉とB−Si−Ba−Zn系ガラスとのペースト)が、ディッピングなどの方法によって塗布される。次に、工程S6で、セラミック素体10に塗布された第1層用導電性ペーストが、乾燥された後、焼付け温度が950℃で45分間焼き付けられる。これにより、第3外部電極17および第4外部電極18の第1層23が形成される。
次に、工程S7で、セラミック素体10の両側部に、第3外部電極17および第4外部電極18の第2層用導電性ペースト(Cu粉とB−Ba−Zn系ガラスとのペースト)が、ディッピングなどの方法によって塗布される。次に、工程S8で、セラミック素体10に塗布された第2層用導電性ペーストが、乾燥された後、焼付け温度が900℃で45分間焼き付けられる。これにより、第3外部電極17および第4外部電極18の第2層25が形成されると共に、第3外部電極17および第4外部電極18のガラス接着層24が形成される。
次に、工程S9で、セラミック素体10の両端部に、第1外部電極15および第2外部電極16の第1層用導電性ペースト(Cu粉とB−Si−Ba−Zn系ガラスとのペースト)が、ディッピングなどの方法によって塗布される。次に、工程S10で、セラミック素体10に塗布された第1層用導電性ペーストが、乾燥された後、焼付け温度が950℃で45分間焼き付けられる。これにより、第1外部電極15および第2外部電極16の第1層23が形成される。
次に、工程S11で、セラミック素体10の両端部に、第1外部電極15および第2外部電極16の第2層用導電性ペースト(Cu粉とB−Ba−Zn系ガラスとのペースト)が、ディッピングなどの方法によって塗布される。次に、工程S12で、セラミック素体10に塗布された第2層用導電性ペーストが、乾燥された後、焼付け温度が900℃で45分間焼き付けられる。これにより、第1外部電極15および第2外部電極16の第2層25が形成されると共に、第1外部電極15および第2外部電極16のガラス接着層24が形成される。
次に、工程S13で、外部電極15〜18の表面がサンドブラスト処理される。例えば、1万個のセラミック素体10が、ジルコニアビーズ56Kgが入っている50Lのサンドブラストタンクの中に50分間投入されて、ジルコニアビーズに衝突される。これにより、外部電極15〜18の第2層25の表面部のCu結晶子32の大きさが、小さくなって0.3μm以下になり、外部電極15〜18の第2層25の表面部は第3層26とされる。
次に、工程S14で、外部電極15〜18のそれぞれの表面に、Niめっき層、Snめっき層が順に形成される。こうして、積層セラミックコンデンサ1が得られる。
(第2の実施の形態)
1.積層セラミックコンデンサ
図6は、第2の実施の形態の積層セラミックコンデンサ1Aを示す外観斜視図である。図7は図6のVII−VIIにおける断面図である。なお、第2の実施の形態の積層セラミックコンデンサ1Aにおいて、前記第1の実施の形態の積層セラミックコンデンサ1と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(a)セラミック素体
積層セラミックコンデンサ1Aは、略直方体状のセラミック素体10を含む。セラミック素体10は、複数の積層された第1内部電極11と第2内部電極12とセラミック層13とを含む。セラミック素体10は、互いに対向する第1主面10aおよび第2主面10bと、互いに対向する第1端面10cおよび第2端面10dと、互いに対向する第1側面10eおよび第2側面10fとを有する。
セラミック素体10の第1内部電極11と第2内部電極12の対向部が、誘電体セラミック材料からなるセラミック層13を介して対向することにより静電容量が形成されている。これにより、積層セラミックコンデンサ1Aは、コンデンサとして機能する。
セラミック素体10の内部には、略矩形状の複数の第1内部電極11および第2内部電極12が、セラミック素体10の厚みTの方向に沿って等間隔に交互に配置されている。
図7に示すように、第1内部電極11は、引出部がセラミック素体10の第1端面10cに延びて露出するように形成されている。第1内部電極11は、第2端面10d、第1側面10eおよび第2側面10fには露出していない。
第2内部電極12は、引出部がセラミック素体10の第2端面10dに延びて露出するように形成されている。第2内部電極12は、第1端面10c、第1側面10eおよび第2側面10fには露出していない。
さらに、第1内部電極11および第2内部電極12のそれぞれは、セラミック素体10の第1主面10aおよび第2主面10bと平行である。
(b)外部電極
セラミック素体10の第1端面10c側および第2端面10d側には、第1外部電極15および第2外部電極16がそれぞれ設けられている。
第1外部電極15は、第1端面10cにおいて第1内部電極11に電気的に接続されている。第1外部電極15には、第1端面10cの表面から主面10a,10bおよび側面10e,10fに延在している折り返し部15aが、主面10a,10bの一部および側面10e,10fの一部を覆うように設けられている。さらに、第2外部電極16は、第2端面10dにおいて第2内部電極12に電気的に接続されている。第2外部電極16には、第2端面10dの表面から主面10a,10bおよび側面10e,10fに延在している折り返し部16aが、主面10a,10bの一部および側面10e,10fの一部を覆うように設けられている。
第1外部電極15および第2外部電極16は、それぞれ、ガラスと金属粉とを含む導電性ペーストが焼き付けられて形成された焼成電極である。金属粉の材料は、たとえば、Ni、Cu、Ag、Pd、Au,Ag−Pd合金などの適宜の金属を用いることができる。
外部電極(焼成電極)15,16は、図4に一例を示すように、それぞれ、第1層23と、第1層23の上に配設された第2層25と、第2層25の上に配設された第3層26と、第1層23と第2層25との間に配設されたガラス接着層24とを有している。なお、本発明において、第3層26は必ずしも必要なものではない。
第1層23は、例えば前出の表1に示された組成の第1層用導電性ペーストが焼き付けられて形成されたものである。表1の導電性ペーストの金属粉はCu粉である。Cu粉は、長径が3.0μmの扁平粉である。表1の導電性ペーストのガラスはB−Si−Ba−Zn系ガラスである。このB−Si−Ba−Zn系ガラスは、例えば前出の表2に示された組成からなる。
第1層23のCu結晶子32の大きさは、0.8μm以上2.4μm以下と大きい傾向にあり、これにより、第1層23(外部電極15,16)と内部電極11,12との接合抵抗が低くなる。第1層23のガラスドメイン30の内径の大きさは、1.8μm以上3.3μm以下である。
第2層25は、例えば前出の表3に示された組成の導電性ペーストが焼き付けられて形成されたものである。表3の導電性ペーストの金属粉はCu粉である。Cu粉は、長径が3.0μmの扁平粉である。表3の導電性ペーストのガラスはB−Ba−Zn系ガラスである。このB−Ba−Zn系ガラスは、例えば前出の表4に示された組成からなる。
第2層25のCu結晶子32の大きさは、0.3μm以上1.2μm以下であり、第1層23のCu結晶子32の大きさ(0.8μm以上2.4μm以下)と比較して小さい傾向にある。これにより、第2層25のシール性(緻密性)が確保できる。
また、第2層25のガラスドメイン30の内径の大きさは、0.7μm以上2.4μm以下である。従って、第1層23のガラスドメイン30の内径の大きさ(1.8μm以上3.3μm以下)は大きい傾向にあり、第2層25のガラスドメイン30の内径の大きさ(0.7μm以上2.4μm以下)は小さい傾向にある。好ましくは、第1層23のガラスドメイン30の内径の大きさは、第2層25のガラスドメイン30の内径の大きさの0.7〜4.7倍である。
第1層23のガラスドメイン30の内径の大きさが大きい傾向の場合、第1層23のシール性が良好となる。さらに、仮に、ガラス接着層24が存在しない場合でも、第2層25との密着性が良好となる。一方、第2層25のガラスドメイン30の内径の大きさが小さい傾向の場合、第2層25のめっき付き性が良好となる。
また、第2層25のガラス組成中のSi含有比率は、第1層23のガラス組成中のSi含有比率より低い。好ましくは、原子数%で、第1層23のガラス組成中のSi含有比率は、第2層25のガラス組成中のSi含有比率の6〜11倍である。第1層23のガラス組成中のSi含有量が多い場合、第1層23は高温でのガラス粘度が高くなるため、内部電極11,12との接合を阻害しない。従って、外部電極15,16と内部電極11,12との接合性が良好となり、接合抵抗Rdcが低くなる。
一方、第1層23のガラス組成中のSi含有量が多い場合には、第1層23のガラス粘度が高くなるため、第1層23の緻密性やめっき付き性は劣っている。そこで、第2層25のガラス組成中のSi含有量を少なくすることによって、第2層25の高温でのガラス粘度を下げる。この結果、第2層25の緻密化が促進され、第2層25は良好な緻密性(シール性)とめっき付き性とを得ることができる。
第3層26は、第2層25の表面部をサンドブラスト処理などして形成されたものである。第3層26のCu結晶子32の大きさは0.3μm以下であり、これにより、めっき付き性が更に改善される。第3層26はガラスを含まない層である。
ガラス接着層24は、例えば前出の表5に示された組成のB−Si−Ba−Zn系ガラスを含み、かつ、0.4μm以上2.6μm以下の厚みを有している。従って、ガラス接着層24は、第1層23と第2層25との間の強固な固着力が得られると共に、第1層23と第2層25との間の良好な電気的接続が得られる。ガラス接着層24の組成は、第1層23と第2層25との間の強固な固着力や良好な電気的接続を得るために、第1層23のガラス組成や第2層25のガラス組成と類似であることが好ましい。同様に、ガラス接着層24の高温でのガラス粘度も、第1層23の高温でのガラス粘度と第2層25の高温でのガラス粘度との中間であることが好ましい。
一方、ガラス接着層24の厚みが0.4μm未満の場合は、ガラス接着層24は第1層23と第2層25との間の固着力が得られないため、第1層23と第2層25とが剥がれる。ガラス接着層24の厚みが2.6μmを超える場合は、ガラス接着層24の導電性が低下する。
図示しないけれども、外部電極15,16の表面には、更に、Niめっき層とSnめっき層とが順に形成されていてもよい。Niめっき層は、外部電極15,16を保護する。Snめっき層は、外部電極15,16のはんだ付け性を良好にする。なお、本発明の場合、Niめっき層やSnめっき層は必ずしも必要なものではない。
2.積層セラミックコンデンサの製造方法
次に、第2の実施の形態の積層セラミックコンデンサ1Aの製造方法を説明する。図5は、積層セラミックコンデンサ1Aの製造方法を示すフローチャートである。
工程S1で、チタン酸バリウム系材料またはチタン酸ストロンチウム系材料などからなるセラミック粉末に、有機バインダ、分散剤および可塑剤などが添加されて、シート成形用スラリーが作製される。次に、シート成形用スラリーは、ドクターブレード法によって、内層もしくは外層用セラミックグリーンシートに成形される。
次に、工程S2で、内層用セラミックグリーンシート上に、Agを含有する内部電極ペーストがスクリーン印刷法で塗布され、第1内部電極11および第2内部電極12となるべき電極ペースト膜が形成される。
次に、工程S3で、電極ペースト膜が形成された内層用セラミックグリーンシートは、第1内部電極11の電極ペースト膜と第2内部電極12の電極ペースト膜とが交互になるように複数枚積層される。さらに、内部電極の電極ペースト膜が形成されていない複数枚の外層用セラミックグリーンシートが、積層された内層用セラミックグリーンシートを挟むように積層されてプレス圧着される。この積層セラミックグリーンシートは、ダイシングや押切によって個々のセラミック素体10となるべき外形寸法に切断され、複数の未焼成のセラミック素体10とされる。
未焼成のセラミック素体10は、稜線部やコーナー部がバレル研磨されて平面状または曲面状とされる。
次に、工程S4で、未焼成のセラミック素体10は、脱バインダ処理された後、焼成され、焼結したセラミック素体10とされる。焼成温度は、使用するセラミック材料や導電性ペーストの種類により適宜設定することができる。内層用および外層用セラミックグリーンシートと電極ペースト膜とは同時焼成され、内層用セラミックグリーンシートは内層用セラミック層13となり、外層用セラミックグリーンシートは外層用セラミック層13となり、電極ペースト膜は第1内部電極11もしくは第2内部電極12となる。
次に、焼結したセラミック素体10の両端部に、外部電極15,16が形成される。工程S9で、セラミック素体10の両端部に、第1外部電極15および第2外部電極16の第1層用導電性ペースト(Cu粉とB−Si−Ba−Zn系ガラスとのペースト)が、ディッピングなどの方法によって塗布される。次に、工程S10で、セラミック素体10に塗布された第1層用導電性ペーストが、乾燥された後、焼付け温度が950℃で45分間焼き付けられる。これにより、第1外部電極15および第2外部電極16の第1層23が形成される。
次に、工程S11で、セラミック素体10の両端部に、第1外部電極15および第2外部電極16の第2層用導電性ペースト(Cu粉とB−Ba−Zn系ガラスとのペースト)が、ディッピングなどの方法によって塗布される。次に、工程S12で、セラミック素体10に塗布された第2層用導電性ペーストが、乾燥された後、焼付け温度が900℃で45分間焼き付けられる。これにより、第1外部電極15および第2外部電極16の第2層25が形成されると共に、第1外部電極15および第2外部電極16のガラス接着層24が形成される。
次に、工程S13で、外部電極15,16の表面がサンドブラスト処理される。例えば、1万個のセラミック素体10が、ジルコニアビーズ56Kgが入っている50Lのサンドブラストタンクの中に50分間投入されて、ジルコニアビーズに衝突される。これにより、外部電極15,16の第2層25の表面部のCu結晶子32の大きさが、小さくなって0.3μm以下になり、外部電極15,16の第2層25の表面部は第3層26とされる。
次に、工程S14で、外部電極15,16のそれぞれの表面に、Niめっき層、Snめっき層が順に形成される。こうして、積層セラミックコンデンサ1Aが得られる。
なお、この発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
1,1A 積層セラミックコンデンサ
10 セラミック素体
10a 第1主面
10b 第2主面
10c 第1端面
10d 第2端面
10e 第1側面
10f 第2側面
11 第1内部電極
12 第2内部電極
13 セラミック層
15 第1外部電極
16 第2外部電極
17 第3外部電極
18 第4外部電極
15a,16a,17a,18a 折り返し部
23 第1層
24 ガラス接着層
25 第2層
26 第3層
30 ガラスドメイン
32 Cu結晶子
L 長さ方向
T 厚み方向
W 幅方向

Claims (2)

  1. セラミック層と、前記セラミック層間の複数の界面に前記セラミック層を介して互いに対向するように配設されている第1内部電極および第2内部電極とで構成された、互いに対向する第1主面および第2主面と、互いに対向する第1側面および第2側面と、互いに対向する第1端面および第2端面とを有する積層構造のセラミック素体と、
    前記第1内部電極に接続するように前記セラミック素体の前記第1端面に設けられ、前記セラミック素体の前記第1主面および前記第2主面と前記第1側面および前記第2側面とに延在している折り返し部を有する第1外部電極と、
    前記第2内部電極に接続するように前記セラミック素体の前記第2端面に設けられ、前記セラミック素体の前記第1主面および前記第2主面と前記第1側面および前記第2側面とに延在している折り返し部を有する第2外部電極と、を備え、
    前記第1外部電極および前記第2外部電極は、それぞれ、焼き付けられて形成された焼成電極であり、
    前記焼成電極は、第1層と、前記第1層の上に配設された第2層とを有し、前記第1層はB−Si−Ba−Zn系ガラスを含み、前記第2層はB−Ba−Zn系ガラスを含み、前記第2層のガラス組成中のSi含有比率が、前記第1層のガラス組成中のSi含有比率より低いこと、
    を特徴とする、積層セラミックコンデンサ。
  2. セラミック層と、前記セラミック層間の複数の界面に前記セラミック層を介して互いに対向するように配設されている第1内部電極および第2内部電極とで構成された、互いに対向する第1主面および第2主面と、互いに対向する第1側面および第2側面と、互いに対向する第1端面および第2端面とを有する積層構造のセラミック素体と、
    前記第1内部電極に接続するように前記セラミック素体の前記第1端面に設けられ、前記セラミック素体の前記第1主面および前記第2主面と前記第1側面および前記第2側面とに延在している折り返し部を有する第1外部電極と、
    前記第1内部電極に接続するように前記セラミック素体の前記第2端面に設けられ、前記セラミック素体の前記第1主面および前記第2主面と前記第1側面および前記第2側面とに延在している折り返し部を有する第2外部電極と、
    前記第2内部電極に接続するように前記セラミック素体の前記第1側面に設けられ、前記セラミック素体の前記第1主面および前記第2主面に延在している折り返し部を有する第3外部電極と、
    前記第2内部電極に接続するように前記セラミック素体の前記第2側面に設けられ、前記セラミック素体の前記第1主面および前記第2主面に延在している折り返し部を有する第4外部電極と、を備え、
    前記第1外部電極、前記第2外部電極、前記第3外部電極および前記第4外部電極は、それぞれ、焼き付けられて形成された焼成電極であり、
    前記焼成電極は、第1層と、前記第1層の上に配設された第2層とを有し、前記第1層はB−Si−Ba−Zn系ガラスを含み、前記第2層はB−Ba−Zn系ガラスを含み、前記第2層のガラス組成中のSi含有比率が、前記第1層のガラス組成中のSi含有比率より低いこと、
    を特徴とする、積層セラミックコンデンサ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017028253A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 株式会社村田製作所 積層セラミック電子部品およびその製造方法
JP2017112163A (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法
US10573460B2 (en) * 2018-06-19 2020-02-25 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component and board for mounting of the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017028253A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 株式会社村田製作所 積層セラミック電子部品およびその製造方法
JP2017112163A (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法
US10573460B2 (en) * 2018-06-19 2020-02-25 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component and board for mounting of the same
US20200066451A1 (en) * 2018-06-19 2020-02-27 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component and board for mounting of the same
US11069481B2 (en) 2018-06-19 2021-07-20 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component and board for mounting of the same
US20210335546A1 (en) * 2018-06-19 2021-10-28 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component and board for mounting of the same
US11682526B2 (en) 2018-06-19 2023-06-20 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component and board for mounting of the same

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