JP2017028240A - 積層セラミック電子部品及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】絶縁不良が発生しにくい積層セラミック電子部品を提供する。【解決手段】積層セラミック電子部品は、セラミック素体と、端部外部電極部と、側面外部電極部と、を具備する。上記セラミック素体は、複数のセラミック層と、内部電極部と、を有する。上記複数のセラミック層は、一対の第1側面に沿って延び、一対の第2側面に沿って積層される。上記内部電極部は、上記複数のセラミック層の間に交互に配置された第1及び第2内部電極を含み、上記第1内部電極が一対の端面側の両端部に引き出され、上記第2内部電極が一対の第2側面の上記両端部の間の領域に引き出される。上記端部外部電極部は、上記第1内部電極に接続される。上記側面外部電極部は、一対の第1及び第2側面のうちの一方から他方に回り込み、当該他方において直接的又は間接的に互いに接続される第1及び第2側面外部電極を有し、上記第2内部電極に接続される。【選択図】図1

Description

本発明は、積層セラミック電子部品及びその製造方法に関する。
積層セラミック電子部品の一つである貫通型積層セラミックコンデンサは、インダクタンス成分が低減される構成の積層セラミックコンデンサとして知られている。一般的な貫通型積層セラミックコンデンサは、端面に引き出された内部電極を接続する端面外部電極と、側面に引き出された内部電極を接続する側面外部電極と、を有する。
貫通型積層セラミックコンデンサは、一般的に部品実装基板や部品内蔵基板に搭載されるが、例えばビア(貫通電極)が設けられた部品内蔵基板に搭載される場合には、側面外部電極をビアに容易に接続可能な構成であることが好ましい。このような構成は、側面外部電極を、内部電極が引き出された2つの側面のみならず、4つの側面の全周にわたって設けることで実現可能である。
特許文献1には、貫通型積層セラミックコンデンサの4つの側面に側面外部電極を設ける技術が開示されている。当該技術では、4つの側面にそれぞれ導電性ペーストを塗布し、焼き付けることにより、側面外部電極が設けられる。また、当該技術では、信頼性を確保するために、導電性ペーストが各側面に隣接する側面に回り込むように塗布される。
特開2014−27077号公報
上記文献に係る技術では、導電性ペーストが、各側面を接続する稜部を互いに超えて2層に重なる。これにより、稜部近傍において導電性ペーストが過剰となり、導電性ペーストが稜部方向の端面に向けて広がる。このため、当該技術で得られる貫通型積層セラミックコンデンサでは、稜部近傍において側面外部電極の幅が広くなりやすい。
側面外部電極の幅が広い部分が存在すると、端面外部電極と側面外部電極との距離が近くなる。これにより、貫通型積層セラミックコンデンサでは、例えば耐湿試験などの際に、絶縁不良が発生しやすくなる。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、絶縁不良が発生しにくい積層セラミック電子部品及びその製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る積層セラミック電子部品は、セラミック素体と、端部外部電極部と、側面外部電極部と、を具備する。
上記セラミック素体は、互いに対向する、一対の端面、一対の第1側面、及び一対の第2側面を含む。上記セラミック素体は、複数のセラミック層と、内部電極部と、を有する。上記複数のセラミック層は、上記一対の第1側面に沿って延び、上記一対の第2側面に沿って積層される。上記内部電極部は、上記複数のセラミック層の間に交互に配置された第1及び第2内部電極を含み、上記第1内部電極が上記一対の端面側の両端部に引き出され、上記第2内部電極が上記一対の第2側面の上記両端部の間の領域に引き出される。
上記端部外部電極部は、上記第1内部電極に接続される。
上記側面外部電極部は、上記一対の第1及び第2側面のうちの一方から他方に回り込み、上記他方において直接的又は間接的に互いに接続される第1及び第2側面外部電極を有し、上記第2内部電極に接続される。
この構成では、セラミック素体の第1及び第2側面を接続する稜部近傍に第1及び第2側面外部電極のいずれか一方のみが配置される。つまり、側面外部電極部が、第1及び第2側面外部電極の両方が稜部を超えて重なる構成とはならない。このため、稜部近傍において側面外部電極部の幅が広がることを防止することができる。したがって、この構成によれば、絶縁不良が発生しにくい積層セラミック電子部品が得られる。
上記第1及び第2側面外部電極が、上記一対の第1側面から上記一対の第2側面に回り込み、上記一対の第2側面において互いに接続されてもよい。
この構成では、内部電極部が引き出されていない第1側面に第1及び第2側面外部電極のいずれか一方のみが配置される。このため、側面外部電極部は、第1側面において平坦性が損なわれない。これにより、積層セラミック電子部品は、第1側面を基板の実装面に対向させて実装される場合に、適正な姿勢を保つことが可能である。
上記第1及び第2側面外部電極のいずれか一方が、上記一対の第1側面のいずれか一方において部品内蔵基板に設けられたビアに接続されてもよい。
この構成により、部品内蔵基板に搭載された積層セラミック電子部品が適正な姿勢を保つことができるとともに、側面外部電極部を容易に部品内蔵基板のビアに接続することが可能となる。
上記一対の第2側面のそれぞれにおいて、上記第1及び第2側面外部電極のいずれか一方が他方を介することなくすべての上記第2内部電極に接続されてもよい。
この構成では、一対の第2側面にそれぞれ引き出された第2内部電極が一括して第1及び第2側面外部電極のいずれか一方によって接続される。これにより、第2内部電極と側面外部電極部とをより確実に接続することができる。
上記側面外部電極部が、上記第1側面外部電極と上記第2側面外部電極とを接続する第3側面外部電極を更に有していてもよい。
この構成では、第3側面外部電極を用いることにより、第1及び第2側面外部電極の第2側面への回り込み量を小さくすることができる。これにより、第1及び第2側面外部電極をより容易に形成可能となる。
上記第1及び第2側面外部電極が、上記一対の第1側面から上記一対の第2側面に回り込み、上記一対の第2側面において互いに接続されてもよい。
上記第3側面外部電極が、上記第2内部電極に接続されてもよい。
この構成では、一対の第2側面にそれぞれ引き出された第2内部電極が一括して第3側面外部電極によって接続される。これにより、第2内部電極と側面外部電極部とをより確実に接続することができる。
上記一対の端面に垂直な方向において、上記第1、第2、及び第3側面外部電極のうち少なくとも1つの幅が相対的に狭くてもよい。
上記一対の端面に垂直な方向において、上記第3側面外部電極の幅が上記第1及び第2側面外部電極の幅よりも狭くてもよい。
この構成では、側面外部電極部に相対的に幅が狭い部分を設けることにより、当該部分において側面外部電極部と端部外部電極との間隔を広げることができる。これにより、側面外部電極部と端部外部電極部とのショートを防止することができる。
また、側面外部電極部における基板の実装面に接続される部分の幅を相対的に広くすることにより、側面外部電極部と基板の実装面との良好な接続を容易に得ることが可能となる。
上記セラミック素体では、上記一対の第1側面に垂直な方向の厚さが、上記一対の第2側面に垂直な方向の幅の50%以下であってもよい。
上記一対の第1側面に垂直な方向における上記セラミック素体の厚さが、上記一対の端面に垂直な方向における上記側面外部電極部の幅の80%以下であってもよい。
これらの構成では、第1及び第2側面外部電極の回り込み量が小さくて済むため、側面外部電極部を容易に形成可能となる。
本発明の一形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法では、互いに対向する、互いに対向する、一対の端面、一対の第1側面及び一対の第2側面を含むセラミック素体が用意される。上記セラミック素体は、複数のセラミック層と、内部電極部と、を有する。上記複数のセラミック層は、上記一対の第1側面に沿って延び、上記一対の第2側面に沿って積層される。上記内部電極部は、上記複数のセラミック層の間に交互に配置された第1及び第2内部電極を含み、上記第1内部電極が上記一対の端面側の両端部に引き出され、上記第2内部電極が上記一対の第2側面の上記両端部の間の領域に引き出される。
上記第1内部電極に接続された端部外部電極部が、上記両端部にそれぞれ設けられる。
上記一対の第1及び第2側面のうちの一方から他方に回り込み、上記他方において直接的又は間接的に互いに接続される第1及び第2側面外部電極を有し、上記第2内部電極に接続された側面外部電極部が設けられる。
上記一対の第1及び第2側面のうちの上記他方に、上記第1及び第2側面外部電極を接続する第3側面外部電極が設けられてもよい。
絶縁不良が発生しにくい積層セラミック電子部品及びその製造方法を提供することができる。
本発明の第1の実施形態に係る積層セラミックコンデンサの斜視図である。 上記積層セラミックコンデンサの平面図である。 上記積層セラミックコンデンサの側面図である。 上記積層セラミックコンデンサの分解斜視図である。 上記積層セラミックコンデンサの図1のA−A'線に沿った断面図である。 上記積層セラミックコンデンサの図1のB−B'線に沿った断面図である。 上記積層セラミックコンデンサの図1のB−B'線に沿った断面図である。 上記積層セラミックコンデンサの製造方法を示すフローチャートである。 上記製造方法で用いられるセラミックシートの平面図である。 上記積層セラミックコンデンサのセラミック素体の斜視図である。 上記製造方法の外部電極形成工程を示す斜視図である。 第1の実施形態の変形例1,2に係る積層セラミックコンデンサの断面図である。 第1の実施形態の変形例1,2に係る積層セラミックコンデンサの構成例を示す側面図である。 第1の実施形態の変形例3に係る積層セラミックコンデンサの斜視図である。 第1の実施形態の変形例3に係る積層セラミックコンデンサの側面図である。 第1の実施形態の変形例3に係る積層セラミックコンデンサの分解斜視図である。 第1の実施形態の変形例3に係る積層セラミックコンデンサの構成例を示す分解斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係る積層セラミックコンデンサの斜視図である。 上記積層セラミックコンデンサの図18のC−C'線に沿った断面図である。 上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す斜視図である。 第2の実施形態の変形例1に係る積層セラミックコンデンサを示す図である。 第2の実施形態の変形例2に係る積層セラミックコンデンサを示す図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図面には、適宜相互に直交するX軸、Y軸及びZ軸が示されている。X軸、Y軸及びZ軸は全図において共通である。
<第1の実施形態>
[積層セラミックコンデンサ10の全体構成]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10の斜視図である。図2は積層セラミックコンデンサ10の平面図であり、図3は積層セラミックコンデンサ10の側面図である。
積層セラミックコンデンサ10は、セラミック素体11と、第1及び第2端部外部電極14a,14bと、第1及び第2側面外部電極15a,15bと、を具備する貫通型(3端子型)積層セラミックコンデンサである。積層セラミックコンデンサ10では、第1及び第2端部外部電極14a,14bが端部外部電極部を構成し、第1及び第2側面外部電極15a,15bが端部外部電極部と対を成す側面外部電極部を構成している。
積層セラミックコンデンサ10では、例えば、第1及び第2端部外部電極14a,14bがスルー電極として構成され、第1及び第2側面外部電極15a,15bがグランド電極として構成される。なお、図1では、端部外部電極14a,14b及び側面外部電極15a,15bを破線で示すとともに透過させてセラミック素体11を示している。
セラミック素体11は、実質的にX軸、Y軸及びZ軸方向に延びる稜部を有する略直方体状に形成されている。セラミック素体11の稜部は面取りされて丸み帯びた曲面として構成される。セラミック素体11は、X軸に垂直な一対の端面T1,T2と、Z軸に垂直な一対の第1側面S1,S2と、Y軸に垂直な一対の第2側面S3,S4と、を有する。なお、セラミック素体11の各面T1,T2,S1,S2,S3,S4は、平面であっても曲面であってもよい。
積層セラミックコンデンサ10は、例えば、第1側面S1又は第1側面S2を基板の実装面に対向させて実装される。積層セラミックコンデンサ10は、例えば、ビア(貫通電極)が設けられた部品内蔵基板に搭載可能である。この場合、第1端部外部電極14a及び第2端部外部電極14b、並びに第1側面外部電極15a又は第2側面外部電極15bが、部品内蔵基板の実装面に対向する第1側面S1又は第1側面S2において、基板に設けられたビアに接続される。
セラミック素体11は、XY平面に沿って延び、Z軸方向に交互に配置された第1及び第2内部電極12,13を有する。第1内部電極12は端面T1,T2にそれぞれ引き出され、第2内部電極13は第2側面S3,S4にそれぞれ引き出されている。相互に対を成す第1及び第2内部電極12,13は、積層セラミックコンデンサ10の内部電極部を構成している。
なお、本発明における「交互に配置」とは、全ての第1及び第2内部電極12,13が完全に交互に配置される場合に限定されず、積層構造の一部において複数の第1内部電極12又は第2内部電極13が連続して配置される場合も含むものである。
端部外部電極14a,14bは、セラミック素体11の端面T1,T2を含めた両端部を覆っており、端面T1,T2に引き出された第1内部電極12を接続している。端部外部電極14a,14bは、端面T1,T2から側面S1,S2,S3,S4に延出しており、X軸方向に開口したカップ状を呈している。
側面外部電極15a,15bは、セラミック素体11のX軸方向の中央領域に、端部外部電極14a,14bから間隔をあけて設けられ、第2側面S3,S4に引き出された第2内部電極13を接続している。
側面外部電極15a,15bは、それぞれセラミック素体11の第1側面S1,S2を覆い、第1側面S1,S2から第2側面S3,S4に回り込んでいる。そして、側面外部電極15a,15bは、第2側面S3,S4のZ軸方向中央領域の接続部15jにおいて互いに接続されている。このような構成により、側面外部電極15a,15bは、側面S1,S2,S3,S4の全周にわたって連続した構成となっている。
図4は、セラミック素体11の分解斜視図である。図5は積層セラミックコンデンサ10の図1のA−A'線に沿った断面図であり、図6は積層セラミックコンデンサ10の図1のB−B'線に沿った断面図である。なお、実際には焼成後のセラミック素体11を分解することはできないが、図4では説明の便宜上セラミック素体11を分解して示している。
セラミック素体11は、Z軸方向中央領域の内部電極12,13が配置された容量形成部17と、容量形成部17をZ軸方向に挟むカバー部18,19と、によって構成されている。容量形成部17は、静電容量を形成する機能を有する。カバー部18,19は、静電容量を形成せず、主に容量形成部17を保護する機能などを有する。
また、図4に示すように、セラミック素体11は、XY平面に沿って延びる複数のセラミック層16がZ軸方向に積層された積層構造を有する。容量形成部17では、第1内部電極12が形成されたセラミック層16と、第2内部電極13が形成されたセラミック層16と、が交互に積層されている。カバー部18,19では、内部電極12,13が形成されていないセラミック層16が複数枚積層されている。
第1内部電極12は、帯状であり、第2内部電極13に対向する対向面と等しい幅で端面T1,T2に引き出されている。第2内部電極13は、第1内部電極12に対向する対向面よりも狭い幅でX軸方向中央領域において第2側面S3,S4に引き出されている。なお、容量形成部17及びカバー部18,19におけるセラミック層16の積層数は、積層セラミックコンデンサ10に求められる性能や形状などに応じて任意に決定可能である。
容量形成部17では、第1内部電極12が端部外部電極14a,14bによって互いに接続され、第2内部電極13が側面外部電極15a,15bによって互いに接続されている。このため、端部外部電極14a,14bと側面外部電極15a,15bとの間に電圧が印加されると、内部電極12,13間のセラミック層16に電圧が加わる。これにより、容量形成部17には、電圧に応じた電荷が蓄えられる。
各セラミック層16は、誘電体セラミックスによって形成されている。
各セラミック層16を形成する誘電体セラミックスとしては、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、ジルコン酸カルシウム、チタン酸ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸バリウム、酸化チタンなどを主成分とする材料を利用可能である。
なお、カバー部18,19は静電容量を形成しないため、カバー部18,19を構成するセラミック層16を形成する誘電体セラミックスには高誘電率が要求されない。したがって、カバー部18,19を構成するセラミック層16と容量形成部17を構成するセラミック層16とで異なる誘電体セラミックスを用いてもよい。しかし、構造安定性などの観点から、カバー部18,19を構成するセラミック層16と容量形成部17を構成するセラミック層16とで同様の誘電体セラミックスを用いることが好ましい。
内部電極12,13は、良導体により形成される。内部電極12,13を形成する良導体としては、例えば、ニッケル、銅、パラジウム、白金、銀、金などを主成分とする金属や合金を利用可能である。
端部外部電極14a,14b及び側面外部電極15a,15bも、良導体により形成される。端部外部電極14a,14b及び側面外部電極15a,15bを形成する良導体としては、例えば、ニッケル、銅、パラジウム、白金、銀、金などを主成分とする金属や合金を利用可能である。
端部外部電極14a,14b及び側面外部電極15a,15bは、単層構造であっても複層構造であってもよい。複層構造は、例えば、下地膜と表面膜との2層構造や、下地膜と中間膜と表面膜との3層構造として構成されていてもよい。
下地膜は、例えば、ニッケル、銅、パラジウム、白金、銀、金などを主成分とする金属や合金の焼き付け膜とすることができる。
中間膜は、例えば、白金、パラジウム、金、銅、ニッケルなどを主成分とする金属や合金のメッキ膜とすることができる。
表面膜は、例えば、銅、錫、パラジウム、金、亜鉛などを主成分とする金属や合金のメッキ膜とすることができる。
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10では、側面外部電極15a,15bが接続される接続部15jを第2側面S3,S4に設けることにより、第1側面外部電極15aと第2側面外部電極15bとが、第1側面S1,S2と第2側面S3,S4とを接続する稜部を互いに超えて重なる構成とはならない。このため、製造過程で稜部近傍において側面外部電極15a,15bの幅が広がることを防止することができる。
このように、積層セラミックコンデンサ10では、稜部近傍において側面外部電極15a,15bの幅が広くならないため、端部外部電極14a,14bと側面外部電極15a,15bとの間隔を充分に広く確保することができる。したがって、積層セラミックコンデンサ10では、例えば耐湿試験などの際にも、絶縁不良が発生しにくい。
また、側面外部電極15a,15bは、接続部15jにおいて厚さが不均一になりやすい。つまり、接続部15jは、図6に示すように側面外部電極15a,15bの端部であるため薄くなることがあり、反対に図7に示すように側面外部電極15a,15b同士の重なりによって厚くなることもある。このため、接続部15jが設けられた面では平坦性が損なわれやすい。
この点、積層セラミックコンデンサ10では、接続部15jが、基板への実装面である第1側面S1,S2ではなく、第2側面S3,S4に設けられる。つまり、第1側面S1,S2には、均一な厚さの一連の側面外部電極15a,15bが配置される。このため、側面外部電極15a,15bは、第1側面S1,S2において平坦性が良好に保たれる。
このように、積層セラミックコンデンサ10では、第1側面S1,S2において側面外部電極15a,15bの平坦性が保たれるため、第1側面S1,S2を基板の実装面に対向させて実装される場合にも、傾くことなく、適正な姿勢を保つことが可能となる。また、第1側面S1又は第1側面S2において第1側面外部電極15a又は第2側面外部電極15bを基板のビアに接続する場合、接続が容易になる。
更に、セラミック素体11のX軸、Y軸及びZ軸方向の寸法のアスペクト比は、積層セラミックコンデンサ10に求められる性能や形状などに応じて任意に決定可能である。
しかし、本発明は、セラミック素体11のZ軸方向の厚さがY軸方向の幅の100%以下である薄型のセラミックコンデンサ10に特に有用である。つまり、薄型のセラミックコンデンサ10では、側面外部電極15a,15bの回り込み量が小さくて済むため、側面外部電極15a,15bを容易に接続可能となる。特に、セラミック素体11のZ軸方向の厚さがY軸方向の幅の50%以下である場合に特に高い製造効率が得られることが確認されている。
また、同様に、本発明は、セラミック素体11のZ軸方向の厚さが側面外部電極15a,15bのX軸方向の幅の100%以下である薄型のセラミックコンデンサにおいても特に有用である。特に、セラミック素体11のZ軸方向の厚さが側面外部電極15a,15bのX軸方向の幅の80%以下である場合に特に高い製造効率が得られることが確認されている。
[積層セラミックコンデンサ10の製造方法]
図8は、積層セラミックコンデンサ10の製造方法を示すフローチャートである。図9〜11は、積層セラミックコンデンサ10の製造過程を示す図である。以下、積層セラミックコンデンサ10の製造方法について、図8に沿って、図9〜11を適宜参照しながら説明する。
(ステップST1:セラミックシート用意工程)
ステップST1では、未焼成のセラミックシート16Uを用意する。
図9は、ステップST1で用意されるセラミックシート16Uの平面図である。具体的には、図9(a)に示す未焼成の第1内部電極12Uが形成されたセラミックシート16Uと、図9(b)に示す未焼成の第2内部電極13Uが形成されたセラミックシート16Uと、図9(c)に示す内部電極12U,13Uが形成されていないセラミックシート16Uと、が用意される。
セラミックシート16Uを作製するために、まずセラミックスラリーを用意する。セラミックスラリーは、例えば、誘電体セラミックス粉末(チタン酸バリウム粉末など)と、溶剤(エタノールなど)と、バインダ(ポリビニルブチラールなど)と、添加剤(分散剤など)と、を混合することにより得られる。
そして、上記のセラミックスラリーをシート状に成形することによりセラミックシート16Uが得られる。セラミックスラリーの成形には、例えば、ダイコータやグラビアコータなどの成形装置を用いることができる。
セラミックシート16Uに内部電極12U,13Uを形成するために、まず金属ペーストを用意する。金属ペーストは、例えば、金属粉末(ニッケル粉末など)と、溶剤(ターピネオールなど)と、バインダ(エチルセルロースなど)と、添加剤(分散剤など)と、を混合することにより得られる。
そして、上記の金属ペーストをセラミックシート16Uに印刷することにより内部電極12U,13Uを形成することができる。金属ペーストの印刷には、例えば、スクリーン印刷機やグラビア印刷機などの印刷装置を用いることができる。
(ステップST2:積層工程)
ステップST2では、ステップST1で準備されたセラミックシート16UをZ軸方向に積層する。つまり、図4に示す構成となるように、図9に示す各セラミックシート16Uを積層し、熱圧着することにより未焼成のセラミック素体11Uが得られる。セラミックシート16Uの積層には、例えば、可動式吸着ヘッドなどの積層装置を用いることができる。
(ステップST3:焼成工程)
ステップST3では、ステップST2で得られた未焼成のセラミック素体11Uを焼成する。つまり、未焼成のセラミック素体11Uを加熱して焼結させる。そして、バレル研磨などにより面取りすることにより、図10に示すセラミック素体11が得られる。セラミック素体11Uの焼成は、例えば、トンネル型焼成炉や箱型焼成炉などの焼成装置を用いて、還元性雰囲気や低酸素分圧雰囲気で行うことができる。
(ステップST4:外部電極形成工程)
ステップST4では、ステップST3で得られたセラミック素体11に、端部外部電極14a,14b及び側面外部電極15a,15bを形成する。端部外部電極14a,14b及び側面外部電極15a,15bは、セラミック素体11に導電性ペーストを塗布し、焼き付けることにより形成される。
図11は、ステップST4の過程を示すセラミック素体11の斜視図である。
まず、図11(a)に示すように、セラミック素体11に導電性ペーストを塗布することにより、未焼成の第1及び第2端部外部電極14aU,14bUを形成する。
次に、図11(b)に示すように、セラミック素体11に導電性ペーストを塗布することにより、未焼成の第1側面外部電極15aUを形成する。
更に、図11(c)に示すように、セラミック素体11に導電性ペーストを塗布することにより、未焼成の第2側面外部電極15bUを形成する。
セラミック素体11への導電性ペーストの塗布には、例えば、ローラ塗布機やディップ塗布機などの塗布装置を用いることができる。なお、端部外部電極14aU,14bU及び側面外部電極15aU,15bUの形成の順序は任意に決定可能である。
そして、図11(c)に示す端部外部電極14aU,14bU及び側面外部電極15aU,15bUをセラミック素体11に焼き付けることにより、端部外部電極14a,14b及び側面外部電極15a,15bが形成され、図1等に示す積層セラミックコンデンサ10が得られる。
セラミック素体11への端部外部電極14aU,14bU及び側面外部電極15aU,15bUの焼き付けは、例えば、還元性雰囲気や低酸素分圧雰囲気で行うことができる。なお、端部外部電極14a,14b及び側面外部電極15a,15bは、上記の導電性ペーストの焼き付け膜を下地膜とし、下地膜と表面膜との2層構造や、下地膜と中間膜と表面膜との3層構造としても構わない。
本実施形態に係る製造方法では、側面外部電極15a,15bを形成するために導電性ペーストをセラミック素体11の第1側面S1及び第1側面S2から塗布する。つまり、2回の導電性ペーストの塗布により側面外部電極15a,15bを形成することができる。このように、本実施形態に係る製造方法では、導電性ペーストの塗布回数が少なくて済むため、製造プロセスが簡単になるとともに、導電性ペーストの位置ずれが生じにくい。
なお、製造効率などの観点から、ステップST1(セラミックシート用意工程)において複数の積層セラミックコンデンサ10ごとに個片化されていない大径のセラミックシート16Uが用意され、ステップST2(積層工程)の後に個片化されることが好ましい。本実施形態では、説明の便宜上、ステップST1において個片化されたセラミックシート16Uが用意されるものとしたが、個片化のタイミングは任意に決定可能である。
また、上記では、セラミック素体11を焼成した後に、端部外部電極14a,14b及び側面外部電極15a,15bを焼き付ける例について説明した。しかし、セラミック素体11と端部外部電極14a,14bと側面外部電極15a,15bとを同時に焼成しても構わない。
[変形例1,2に係る積層セラミックコンデンサ10]
図12は、上記第1の実施形態の変形例1,2に係る積層セラミックコンデンサ10の断面図である。
図12(a)に示す変形例1に係る積層セラミックコンデンサ10では、第1側面外部電極15aの第2側面S3,S4への回り込み量が、第2側面外部電極15bの第2側面S3,S4への回り込み量よりも大きい。これにより、第2側面S3,S4のいずれにおいても、第1側面外部電極15aが第2側面外部電極15bを介することなくすべての第2内部電極13に接続されている。
ここで、第2側面S3,S4のそれぞれにおいて、第1側面外部電極15aのみに接続された第2内部電極13と、第2側面外部電極15bのみに接続された第2内部電極13と、が存在する場合を想定する。この場合、第1側面外部電極15aと第2側面外部電極15bとの境界部において、第2内部電極13と側面外部電極15a,15bとの接続が不安定になることが有り得る。
この点、変形例1に係る積層セラミックコンデンサ10では、第2側面S3,S4に引き出された第2内部電極13が一括して第1側面外部電極15aによって接続されている。これにより、第2内部電極13と側面外部電極15a,15bとをより確実に接続することができる。
なお、第1側面外部電極15aは、第2側面S3,S4と第1側面S2とを接続する稜部まで達していてもよい。しかし、第2側面外部電極15bの平坦性の確保の観点から、第1側面外部電極15aが第1側面S2に達していることは好ましくない。
図12(b)に示す変形例2に係る積層セラミックコンデンサ10も、変形例1と同様に、第2内部電極13と側面外部電極15a,15bとをより確実に接続することができる構成を有する。
つまり、変形例2に係る積層セラミックコンデンサ10では、変形例1とは異なり、第2側面外部電極15bの第2側面S3への回り込み量が、第1側面外部電極15aの第2側面S3への回り込み量よりも大きい。これにより、第2側面S3において、第2側面外部電極15bが第1側面外部電極15aを介することなくすべての第2内部電極13に接続されている。
このように、第2側面S3,S4のそれぞれにおいて、側面外部電極15a,15bのいずれか一方が他方を介することなくすべての第2内部電極13に接続されていれば、変形例1と同様の効果が得られる。
なお、第2側面S3,S4のそれぞれにおいて、第2内部電極13が引き出された全領域が側面外部電極15a,15bのいずれか一方によって覆われている構成は必須ではない。
例えば、図13に示すように、第1側面外部電極15aが、Z軸方向最下部にある第2内部電極13のX軸方向中央部のみを覆い、X軸方向両端部を覆っていなくてもよい。この場合にも、第1側面外部電極15aがすべての第2内部電極13を一括して接続しているため、第2内部電極13と側面外部電極15a,15bとをより確実に接続することができる。
[変形例3に係る積層セラミックコンデンサ10]
図14は、上記第1の実施形態の変形例3に係る積層セラミックコンデンサ10の斜視図である。図15は積層セラミックコンデンサ10の側面図であり、図16は積層セラミックコンデンサ10の分解斜視図である。
変形例3に係る積層セラミックコンデンサ10では、上記第1の実施形態とは異なり、第1内部電極12が、端面T1,T2ではなく、第2側面S3,S4の端面T1,T2側の両端部に引き出されている。つまり、第1内部電極は、端部外部電極14a,14bの第2側面S3,S4への延出部に覆われている。このため、変形例3に係る積層セラミックコンデンサ10でも第1内部電極12が端部外部電極14a,14bによって接続されている。
変形例3に係る積層セラミックコンデンサ10でも、上記第1の実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10と同様の効果が得られる。
このように、積層セラミックコンデンサ10の第1内部電極12は、端部外部電極14a,14bに覆われるセラミック素体11の端面T1,T2側の端部に引き出されていればよく、第2側面S3,S4に引き出されていてもよい。
この場合、端部外部電極14a,14bは、端面T1,T2を覆わず、側面S1,S2,S3,S4のX軸方向両端部のみを覆っていてもよい。更に、端部外部電極14は、第2側面S3,S4の第1内部電極12が引き出された領域のみを覆っていてもよい。
加えて、図17に示すように、第1内部電極12は、端面T1,T2及び第2側面S3,S4の双方にまたがって引き出されていてもよい。
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10について説明する。本実施形態では、第1の実施形態と共通の構成について、その説明を適宜省略する。また、本実施形態の構成のうち、第1の実施形態に対応する構成には、第1の実施形態と同様の符号を用いる。
[積層セラミックコンデンサ10の構成]
図18は本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10の斜視図であり、図19は積層セラミックコンデンサ10の図18のC−C'線に沿った断面図である。
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10は、第1及び第2側面外部電極15a,15bと同様の方法で第2側面S3,S4に設けられた第3側面外部電極15cを有する。第3側面外部電極15cは、X軸方向の寸法が第1及び第2側面外部電極15a,15bと同様であり、第2側面S3,S4のZ軸方向の中央領域を覆っている。
第1及び第2側面外部電極15a,15bは、第3側面外部電極15cを介して接続されている。つまり、第2側面S3,S4にはそれぞれ、第1側面外部電極15aと第3側面外部電極15cとの接続部15jと、第2側面外部電極15bと第3側面外部電極15cとの接続部15jと、が設けられている。
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10では、第1及び第2側面外部電極15a,15bの第2側面S3,S4への回り込み量が小さいため、第1及び第2側面外部電極15a,15bを容易に形成可能となる。
また、第3側面外部電極15cは、セラミック素体11の容量形成部17を覆っていることが好ましい。つまり、第2側面S3,S4に設けられた接続部15jがいずれもカバー部18,19に配置されていることが好ましい。この場合に、第2内部電極13が一括して第3側面外部電極15cのみによって接続されるため、第2内部電極13と側面外部電極15a,15b,15cとをより確実に接続することができる。
[積層セラミックコンデンサ10の製造方法]
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10の製造方法は、図8に示すステップST1〜ST3について第1の実施形態と共通であり、ステップST4のみが第1の実施形態とは異なる。
図20は、ステップST4の過程を示すセラミック素体11の斜視図である。
まず、図20(a)に示すように、未焼成の第1及び第2端部外部電極14aU,14bUが形成されたセラミック素体11に導電性ペーストを塗布することにより、未焼成の第3側面外部電極15cUを形成する。
次に、図20(b)に示すように、セラミック素体11に導電性ペーストを塗布することにより、未焼成の第1側面外部電極15aUを形成する。更に、セラミック素体11に導電性ペーストを塗布することにより、未焼成の第2側面外部電極15bUを形成する。
そして、端部外部電極14aU,14bU及び側面外部電極15aU,15bU,15cUをセラミック素体11に焼き付けることにより、端部外部電極14a,14b及び側面外部電極15a,15b,15cが形成され、図18等に示す積層セラミックコンデンサ10が得られる。
なお、第3側面外部電極15cは、第2側面S3,S4にのみ設けられればよく、第1側面S1,S2に回り込む必要がないため、導電性ペーストを焼き付ける方法に限らず、多種多様な方法で形成可能である。このような方法としては、例えば、蒸着法、スパッタ法、メッキ法、印刷法などが挙げられる。
[変形例1に係る積層セラミックコンデンサ10]
図21は、上記第2の実施形態の変形例1に係る積層セラミックコンデンサ10を示す図である。図21(a)は積層セラミックコンデンサ10の側面図であり、図21(b)は積層セラミックコンデンサ10の平面図である。
変形例1に係る積層セラミックコンデンサ10では、第2側面S3,S4に引き出された第2内部電極13の全体を覆うように第3側面外部電極15cが設けられている。第3側面外部電極15cは、第2内部電極13の引き出し幅に合わせて、X軸方向における幅d1がなるべく狭くなるように形成されている。
これにより、第3側面外部電極15cと第2内部電極13との良好な接続を担保しつつ、第2内部電極13と接続される第3側面外部電極15cを端部外部電極14a,14bから充分離して配置することが可能となる。このため、第3側面外部電極15cと端部外部電極14a,14bとの間において、例えば沿面放電などによるショートを防止することができる。
しかし、上記第2の実施形態(図18等)のように側面外部電極15a,15b,15cのX軸方向の幅がいずれも等しいと、第1側面外部電極15a又は第2側面外部電極15bにおいて基板の実装面に接続される領域の面積を充分に広く確保できない場合がある。これにより、積層セラミックコンデンサ10では、基板の実装面に対する良好な接続が得られなくなる。
そこで、変形例1に係る積層セラミックコンデンサ10では、図21に示すように、第1側面外部電極15a及び第2側面外部電極15bのX軸方向における幅d2を、第3側面外部電極15cのX軸方向の幅d1よりも広くする。
なお、第1側面外部電極15a及び第2側面外部電極15bの幅d2は、第1側面S1,S2のY軸方向の中央部で測定される値とすることができる。また、第3側面外部電極15cの幅d1は、第2側面S3,S4のZ軸方向の中央部で測定される値とすることができる。
これにより、変形例1に係る積層セラミックコンデンサ10では、第1側面S1,S2上において第1及び第2側面外部電極15a,15bの面積を広く確保することができる。このため、変形例1の構成では、積層セラミックコンデンサ10と基板の実装面との良好な接続を容易に得ることができる。
なお、第1側面外部電極15aと第2側面外部電極15bとで、幅d2が相互に異なっていてもよい。特に、第1側面外部電極15a及び第2側面外部電極15bのいずれか一方の幅d2のみが第3側面外部電極15cの幅d1よりも広くてもよい。
例えば、基板への実装面が予め第1側面S1に決まっている場合には、第1側面外部電極15aの幅d2のみを広くしてもよい。反対に、基板への実装面が予め第1側面S2に決まっている場合には、第2側面外部電極15bの幅d2のみを広くしてもよい。
また、変形例1に係る積層セラミックコンデンサ10では、第1及び第2側面外部電極15a,15bがX軸方向の広範囲にわたって設けられるため、第3側面外部電極15cがX軸方向に多少ずれる場合であっても、第1及び第2側面外部電極15a,15bと第3側面外部電極15cとの良好な接続が担保される。これにより、変形例1に係る積層セラミックコンデンサ10では、高い信頼性を確保することができる。
[変形例2に係る積層セラミックコンデンサ10]
図22は、上記第2の実施形態の変形例2に係る積層セラミックコンデンサ10を示す図である。図22(a)は積層セラミックコンデンサ10の側面図であり、図22(b)は積層セラミックコンデンサ10の平面図である。
変形例2に係る積層セラミックコンデンサ10でも、第2側面S3,S4に引き出された第2内部電極13の全体を覆うように第3側面外部電極15cが設けられている。第3側面外部電極15cは、第2内部電極13の引き出し幅に合わせて、X軸方向における幅d1がなるべく狭くなるように形成されている。
しかし、上記第2の実施形態のように側面外部電極15a,15b,15cのX軸方向の幅がいずれも等しいと、第2内部電極13の引き出し幅が広い場合に、側面外部電極15a,15b,15cの全周にわたって端部外部電極14a,14bとの間隔が狭くなってしまう。これにより、側面外部電極15a,15b,15cと端部外部電極14a,14bとの間においてショートが発生しやすくなる。
そこで、変形例2に係る積層セラミックコンデンサ10では、第1側面外部電極15a及び第2側面外部電極15bのX軸方向における幅d2を、第3側面外部電極15cのX軸方向の幅d1よりも狭くする。
これにより、変形例2に係る積層セラミックコンデンサ10では、第1及び第2側面外部電極15a,15bを端部外部電極14a,14bから充分に離して配置することが可能となる。これにより、第1及び第2側面外部電極15a,15bと端部外部電極14a,14bとの間においてショートが発生することを防止することができる。
特に、変形例2に係る積層セラミックコンデンサ10では、第1側面外部電極15a又は第2側面外部電極15bが基板の実装面上のはんだを介して端部外部電極14a,14bと導通されるショートを効果的に防止することができる。これにより、積層セラミックコンデンサ10では、高い信頼性を確保することができる。
なお、第1側面外部電極15aと第2側面外部電極15bとで、幅d2が相互に異なっていてもよい。特に、第1側面外部電極15a及び第2側面外部電極15bのいずれか一方の幅d2のみが第3側面外部電極15cの幅d1よりも狭くてもよい。
例えば、基板への実装面が予め第1側面S1に決まっている場合には、第1側面外部電極15aの幅d2のみを狭くしてもよい。反対に、基板への実装面が予め第1側面S2に決まっている場合には、第2側面外部電極15bの幅d2のみを狭くしてもよい。
<その他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、側面外部電極15a,15bの接続部15jは、上記実施形態ではいずれもセラミック素体11の第2内部電極13が引き出された第2側面S3,S4に設けられているが、この構成は必須ではない。
より具体的には、側面外部電極15a,15bの接続部15jは、必要に応じて第2内部電極13が引き出されていない第1側面S1,S2に設けられていてもよい。つまり、側面外部電極15a,15bは、第2側面S3,S4から第1側面S1,S2に回り込むように形成されていてもよい。
この場合にも、セラミック素体11の稜部近傍において側面外部電極15a,15bの幅が広くなることを防止することができ、絶縁不良が発生しにくい積層セラミックコンデンサ10が得られる。
更に、この場合、第2側面S3,S4に引き出された第2内部電極13が一括して第1側面外部電極15a又は第2側面外部電極15bによって接続される。このため、側面外部電極15a,15bの接続態様によらずに、第2内部電極13と側面外部電極15a,15bとをより確実に接続することができる。
また、本発明は、積層セラミックコンデンサ以外にも、4つの側面の全周にわたって側面外部電極が設けられる任意の積層セラミック電子部品に適用可能である。本発明を適用可能な、積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品としては、例えば、誘電体フィルタなどが挙げられる。
なお、積層セラミックコンデンサの各構成(側面外部電極など)の寸法は、例えば、ロットを代表するように任意に抜き取った25個のサンプルを測定した寸法の平均値とすることができる。また、各サンプルの寸法は、工場顕微鏡によって測定してもよく、又は光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡などによって得られた画像からスケールを参考に数値を読み取ってもよい。この際、必要であれば対象サンプルを研磨した断面で測定しても良い 。
10…積層セラミックコンデンサ
11…セラミック素体
12,13…内部電極
14a,14b…端部外部電極
15a,15b,15c…側面外部電極
15j…接続部
16…セラミック層
17…容量形成部
18,19…カバー部
T1,T2…端面
S1,S2…第1側面
S3,S4…第2側面

Claims (12)

  1. 互いに対向する、一対の端面、一対の第1側面、及び一対の第2側面を含み、
    前記一対の第1側面に沿って延び、前記一対の第2側面に沿って積層された複数のセラミック層と、
    前記複数のセラミック層の間に交互に配置された第1及び第2内部電極を含み、前記第1内部電極が前記一対の端面側の両端部に引き出され、前記第2内部電極が前記一対の第2側面の前記両端部の間の領域に引き出された内部電極部と、
    を有するセラミック素体と、
    前記第1内部電極に接続された端部外部電極部と、
    前記一対の第1及び第2側面のうちの一方から他方に回り込み、前記他方において直接的又は間接的に互いに接続される第1及び第2側面外部電極を有し、前記第2内部電極に接続された側面外部電極部と、
    を具備する積層セラミック電子部品。
  2. 請求項1に記載の積層セラミック電子部品であって、
    前記第1及び第2側面外部電極が、前記一対の第1側面から前記一対の第2側面に回り込み、前記一対の第2側面において互いに接続される
    積層セラミック電子部品。
  3. 請求項2に記載の積層セラミック電子部品であって、
    前記第1及び第2側面外部電極のいずれか一方が、前記一対の第1側面のいずれか一方において部品内蔵基板に設けられたビアに接続される
    積層セラミック電子部品。
  4. 請求項2又は3に記載の積層セラミック電子部品であって、
    前記一対の第2側面のそれぞれにおいて、前記第1及び第2側面外部電極のいずれか一方が他方を介することなくすべての前記第2内部電極に接続される
    積層セラミック電子部品。
  5. 請求項1から3のいずれか1項に記載の積層セラミック電子部品であって、
    前記側面外部電極部が、前記第1側面外部電極と前記第2側面外部電極とを接続する第3側面外部電極を更に有する
    積層セラミック電子部品。
  6. 請求項5に記載の積層セラミック電子部品であって、
    前記第1及び第2側面外部電極が、前記一対の第1側面から前記一対の第2側面に回り込み、前記一対の第2側面において互いに接続され、
    前記第3側面外部電極が、前記第2内部電極に接続される
    積層セラミック電子部品。
  7. 請求項6に記載の積層セラミック電子部品であって、
    前記一対の端面に垂直な方向において、前記第1、第2、及び第3側面外部電極のうち少なくとも1つの幅が相対的に狭い
    積層セラミック電子部品。
  8. 請求項7に記載の積層セラミック電子部品であって、
    前記一対の端面に垂直な方向において、前記第3側面外部電極の幅が前記第1及び第2側面外部電極の幅よりも狭い
    積層セラミック電子部品。
  9. 請求項1から8のいずれか1項に記載の積層セラミック電子部品であって、
    前記セラミック素体では、前記一対の第1側面に垂直な方向の厚さが、前記一対の第2側面に垂直な方向の幅の50%以下である
    積層セラミック電子部品。
  10. 請求項1から9のいずれか1項に記載の積層セラミック電子部品であって、
    前記一対の第1側面に垂直な方向における前記セラミック素体の厚さが、前記一対の端面に垂直な方向における前記側面外部電極部の幅の80%以下である
    積層セラミック電子部品。
  11. 互いに対向する、一対の端面、一対の第1側面、及び一対の第2側面を含み、
    前記一対の第1側面に沿って延び、前記一対の第2側面に沿って積層された複数のセラミック層と、
    前記複数のセラミック層の間に交互に配置された第1及び第2内部電極を有し、前記第1内部電極が前記一対の端面側の両端部に引き出され、前記第2内部電極が前記一対の第2側面の前記両端部の間の領域に引き出された内部電極部と、
    を有するセラミック素体を用意し、
    前記第1内部電極に接続された端部外部電極部を、前記両端部にそれぞれ設け、
    前記一対の第1及び第2側面のうちの一方から他方に回り込み、前記他方において直接的又は間接的に互いに接続される第1及び第2側面外部電極を有し、前記第2内部電極に接続された側面外部電極部を設ける
    積層セラミック電子部品の製造方法。
  12. 請求項11に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
    前記一対の第1及び第2側面のうちの前記他方に、前記第1及び第2側面外部電極を接続する第3側面外部電極を設ける
    積層セラミック電子部品の製造方法。
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