JP2019021816A - Multilayer ceramic capacitor and method for manufacturing the same - Google Patents

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紀之 千輝
Noriyuki Chigira
紀之 千輝
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Abstract

To provide a multilayer ceramic capacitor which enables an increase in reliability, and a method for manufacturing the multilayer ceramic capacitor.SOLUTION: A multilayer ceramic capacitor comprises a laminate structure having a generally rectangular parallelepiped shape, in which dielectric layers including a ceramic as a primary component and internal electrode layers are laminated to alternate, and the laminated internal electrode layers are alternately exposed from opposing two end faces. In at least one of end margin areas where the internal electrode layers laminated in the laminate structure and exposed from the same end face are opposed to each other in a state in which the internal electrode layers exposed from the other end face are located therebetween, and side-margin areas provided so as to cover respective ends of the internal electrode layers laminated in the laminate structure and extending to two side faces other than the two opposing end faces, the concentration of a donor element to the primary component ceramic is lower than the concentration of a donor element to the primary component ceramic in the dielectric layers of the laminate structure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a multilayer ceramic capacitor and a method for manufacturing the same.

近年、スマートフォンや携帯電話などの電子機器の小型化に伴い、搭載される電子部品の小型化が急速に進んでいる。例えば、積層セラミックコンデンサにおいては、所定の特性を確保しつつ、チップサイズを小さくするために、誘電体層及び内部電極層の薄層化が進んでいる。   In recent years, along with miniaturization of electronic devices such as smartphones and mobile phones, miniaturization of electronic components to be mounted is rapidly progressing. For example, in a multilayer ceramic capacitor, the dielectric layer and the internal electrode layer have been made thinner in order to reduce the chip size while ensuring predetermined characteristics.

誘電体層の薄層化に伴い、1層の誘電体層に印加される電圧が増大し、誘電体層の寿命時間が短くなる。その結果、積層セラミックコンデンサの信頼性が低下するおそれがある。そこで、誘電体層にMo(モリブデン)やNb(ニオブ)、Ta(タンタル)、W(タングステン)などのドナー元素を添加する技術が開示されている(例えば、特許文献1〜4参照)。   As the dielectric layer is made thinner, the voltage applied to one dielectric layer increases, and the lifetime of the dielectric layer is shortened. As a result, the reliability of the multilayer ceramic capacitor may be reduced. Therefore, a technique for adding a donor element such as Mo (molybdenum), Nb (niobium), Ta (tantalum), or W (tungsten) to the dielectric layer is disclosed (for example, see Patent Documents 1 to 4).

特開2016−127120号公報JP 2016-127120 A 特開2016−139720号公報JP-A-2006-139720 特開2017−028224号公報JP 2017-028224 A 特開2017−028225号公報JP 2017-028225 A

しかしながら、エンドマージン領域やサイドマージン領域のドナー元素濃度が高いと、焼結遅れやチップ表面の異常粒成長などに起因して構造欠陥が生じ、その結果として積層セラミックコンデンサの信頼性が低下するおそれがある。   However, if the donor element concentration in the end margin region or side margin region is high, structural defects may occur due to sintering delay, abnormal grain growth on the chip surface, etc., and as a result, the reliability of the multilayer ceramic capacitor may be reduced. There is.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、信頼性を向上させることができる積層セラミックコンデンサおよびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a multilayer ceramic capacitor that can improve reliability and a method for manufacturing the same.

本発明に係る積層セラミックコンデンサは、セラミックを主成分とする誘電体層と、内部電極層と、が交互に積層され、略直方体形状を有し、積層された複数の前記内部電極層が交互に対向する2端面に露出するように形成された積層構造を備え、前記積層構造において同じ端面に露出する内部電極層同士が異なる端面に露出する内部電極層を介さずに対向するエンドマージン領域、および前記積層構造において積層された複数の前記内部電極層が前記2端面以外の2側面に延びた端部を覆うように設けられたサイドマージン領域のうち、少なくとも一方のマージン領域における主成分セラミックに対するドナー元素濃度は、前記積層構造の前記誘電体層における主成分セラミックに対するドナー元素濃度よりも低いことを特徴とする。   In the multilayer ceramic capacitor according to the present invention, dielectric layers mainly composed of ceramic and internal electrode layers are alternately stacked to have a substantially rectangular parallelepiped shape, and the plurality of stacked internal electrode layers are alternately stacked. An end margin region having a laminated structure formed so as to be exposed at two opposing end faces, wherein the internal electrode layers exposed at the same end face in the laminated structure are opposed to each other without the internal electrode layers exposed at different end faces; and The donor for the main component ceramic in at least one of the side margin regions provided so that the plurality of internal electrode layers stacked in the stacked structure cover the end portions extending on the two side surfaces other than the two end surfaces The element concentration is lower than a donor element concentration with respect to a main component ceramic in the dielectric layer of the laminated structure.

上記積層セラミックコンデンサにおいて、前記マージン領域の主成分セラミックおよび前記積層構造の前記誘電体層の主成分セラミックは、チタン酸バリウムとしてもよい。   In the multilayer ceramic capacitor, the main component ceramic in the margin region and the main component ceramic in the dielectric layer of the multilayer structure may be barium titanate.

上記積層セラミックコンデンサにおいて、前記ドナー元素を、Moとしてもよい。   In the multilayer ceramic capacitor, the donor element may be Mo.

本発明に係る積層セラミックコンデンサの製造方法は、主成分セラミック粒子を含むグリーンシート上に、金属導電ペーストの第1パターンを配置する第1工程と、前記グリーンシート上において前記金属導電ペーストの周辺領域に、主成分セラミック粒子を含む第2パターンを配置する第2工程と、前記第2工程によって得られた積層単位を、前記第1パターンの配置位置が交互にずれるように複数積層して得られたセラミック積層体を焼成する第3工程と、を含み、前記第2パターンにおける主成分セラミックに対するドナー元素の濃度を、前記グリーンシートにおける主成分セラミックに対するドナー元素の濃度よりも低くすることを特徴とする。   The method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor according to the present invention includes a first step of arranging a first pattern of a metal conductive paste on a green sheet containing main component ceramic particles, and a peripheral region of the metal conductive paste on the green sheet. In addition, a second step of arranging the second pattern including the main component ceramic particles and a stack unit obtained by the second step are obtained by laminating a plurality of layers so that the arrangement positions of the first pattern are alternately shifted. A third step of firing the ceramic laminate, wherein the concentration of the donor element relative to the main component ceramic in the second pattern is lower than the concentration of the donor element relative to the main component ceramic in the green sheet. To do.

上記積層セラミックコンデンサの製造方法において、前記ドナー元素は、Moとしてもよい。   In the method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor, the donor element may be Mo.

上記積層セラミックコンデンサの製造方法において、前記第2パターンにおける主成分セラミックに対するMo濃度を、0.2atm%未満としてもよい。   In the method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor, the Mo concentration with respect to the main component ceramic in the second pattern may be less than 0.2 atm%.

上記積層セラミックコンデンサの製造方法において、前記グリーンシートおよび前記第2パターンの主成分セラミックを、チタン酸バリウムとしてもよい。   In the method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor, the main component ceramic of the green sheet and the second pattern may be barium titanate.

本発明によれば、積層セラミックコンデンサの信頼性を向上させることができる。   According to the present invention, the reliability of the multilayer ceramic capacitor can be improved.

積層セラミックコンデンサの部分断面斜視図である。It is a partial section perspective view of a multilayer ceramic capacitor. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図1のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. (a)はサイドマージン領域の断面の拡大図であり、(b)はエンドマージン領域の断面の拡大図である。(A) is an enlarged view of a cross section of a side margin region, and (b) is an enlarged view of a cross section of an end margin region. 積層セラミックコンデンサの製造方法のフローを例示する図である。It is a figure which illustrates the flow of the manufacturing method of a multilayer ceramic capacitor. 測定結果を示す図である。It is a figure which shows a measurement result.

以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

(実施形態)
図1は、実施形態に係る積層セラミックコンデンサ100の部分断面斜視図である。図2は、図1のA−A線断面図である。図3は、図1のB−B線断面図である。図1〜図3で例示するように、積層セラミックコンデンサ100は、直方体形状を有する積層チップ10と、積層チップ10のいずれかの対向する2端面に設けられた外部電極20a,20bとを備える。なお、積層チップ10の当該2端面以外の4面のうち、積層方向の上面および下面以外の2面を側面と称する。外部電極20a,20bは、積層チップ10の積層方向の上面、下面および2側面に延在している。ただし、外部電極20a,20bは、互いに離間している。
(Embodiment)
FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view of a multilayer ceramic capacitor 100 according to an embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. As illustrated in FIGS. 1 to 3, the multilayer ceramic capacitor 100 includes a multilayer chip 10 having a rectangular parallelepiped shape and external electrodes 20 a and 20 b provided on two opposing end faces of the multilayer chip 10. Of the four surfaces other than the two end surfaces of the multilayer chip 10, two surfaces other than the upper surface and the lower surface in the stacking direction are referred to as side surfaces. The external electrodes 20 a and 20 b extend on the upper surface, the lower surface, and the two side surfaces of the multilayer chip 10 in the stacking direction. However, the external electrodes 20a and 20b are separated from each other.

積層チップ10は、誘電体として機能するセラミック材料を含む誘電体層11と、卑金属材料を含む内部電極層12とが、交互に積層された構成を有する。各内部電極層12の端縁は、積層チップ10の外部電極20aが設けられた端面と、外部電極20bが設けられた端面とに、交互に露出している。それにより、各内部電極層12は、外部電極20aと外部電極20bとに、交互に導通している。その結果、積層セラミックコンデンサ100は、複数の誘電体層11が内部電極層12を介して積層された構成を有する。また、誘電体層11と内部電極層12との積層体において、積層方向の最外層には内部電極層12が配置され、当該積層体の上面および下面は、カバー層13によって覆われている。カバー層13は、セラミック材料を主成分とする。例えば、カバー層13の材料は、誘電体層11とセラミック材料の主成分が同じである。   The multilayer chip 10 has a configuration in which dielectric layers 11 including a ceramic material functioning as a dielectric and internal electrode layers 12 including a base metal material are alternately stacked. The edge of each internal electrode layer 12 is alternately exposed on the end surface of the multilayer chip 10 where the external electrode 20a is provided and the end surface where the external electrode 20b is provided. Thereby, each internal electrode layer 12 is alternately conducted to the external electrode 20a and the external electrode 20b. As a result, the multilayer ceramic capacitor 100 has a configuration in which a plurality of dielectric layers 11 are stacked via the internal electrode layer 12. In the laminate of the dielectric layer 11 and the internal electrode layer 12, the internal electrode layer 12 is disposed as the outermost layer in the stacking direction, and the upper and lower surfaces of the laminate are covered with the cover layer 13. The cover layer 13 is mainly composed of a ceramic material. For example, the material of the cover layer 13 is the same as that of the dielectric layer 11 and the ceramic material.

積層セラミックコンデンサ100のサイズは、例えば、長さ0.2mm、幅0.125mm、高さ0.125mmであり、または長さ0.4mm、幅0.2mm、高さ0.2mm、または長さ0.6mm、幅0.3mm、高さ0.3mmであり、または長さ1.0mm、幅0.5mm、高さ0.5mmであり、または長さ3.2mm、幅1.6mm、高さ1.6mmであり、または長さ4.5mm、幅3.2mm、高さ2.5mmであるが、これらのサイズに限定されるものではない。   The size of the multilayer ceramic capacitor 100 is, for example, a length of 0.2 mm, a width of 0.125 mm, and a height of 0.125 mm, or a length of 0.4 mm, a width of 0.2 mm, a height of 0.2 mm, or a length. 0.6 mm, width 0.3 mm, height 0.3 mm, or length 1.0 mm, width 0.5 mm, height 0.5 mm, or length 3.2 mm, width 1.6 mm, height The length is 1.6 mm, or the length is 4.5 mm, the width is 3.2 mm, and the height is 2.5 mm, but is not limited to these sizes.

内部電極層12は、Ni(ニッケル),Cu(銅),Sn(スズ)等の卑金属を主成分とする。内部電極層12として、Pt(白金),Pd(パラジウム),Ag(銀),Au(金)などの貴金属やこれらを含む合金を用いてもよい。誘電体層11は、例えば、一般式ABOで表されるペロブスカイト構造を有するセラミック材料を主成分とする。なお、当該ペロブスカイト構造は、化学量論組成から外れたABO3−αを含む。例えば、当該セラミック材料として、BaTiO(チタン酸バリウム),CaZrO(ジルコン酸カルシウム),CaTiO(チタン酸カルシウム),SrTiO(チタン酸ストロンチウム),ペロブスカイト構造を形成するBa1-x−yCaSrTi1−zZr(0≦x≦1,0≦y≦1,0≦z≦1)等を用いることができる。 The internal electrode layer 12 is mainly composed of a base metal such as Ni (nickel), Cu (copper), or Sn (tin). As the internal electrode layer 12, a noble metal such as Pt (platinum), Pd (palladium), Ag (silver), Au (gold), or an alloy containing these may be used. The dielectric layer 11 includes, for example, a ceramic material having a perovskite structure represented by the general formula ABO 3 as a main component. Note that the perovskite structure includes ABO 3-α deviating from the stoichiometric composition. For example, as the ceramic material, BaTiO 3 (barium titanate), CaZrO 3 (calcium zirconate), CaTiO 3 (calcium titanate), SrTiO 3 (strontium titanate), Ba 1-xy which forms a perovskite structure. Ca x Sr y Ti 1-z Zr z O 3 (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1,0 ≦ z ≦ 1) , or the like can be used.

図2で例示するように、外部電極20aに接続された内部電極層12と外部電極20bに接続された内部電極層12とが対向する領域は、積層セラミックコンデンサ100において電気容量を生じる領域である。そこで、当該領域を、容量領域14と称する。すなわち、容量領域14は、異なる外部電極に接続された2つの隣接する内部電極層12が対向する領域である。   As illustrated in FIG. 2, a region where the internal electrode layer 12 connected to the external electrode 20 a and the internal electrode layer 12 connected to the external electrode 20 b face each other is a region in which electric capacity is generated in the multilayer ceramic capacitor 100. . Therefore, this area is referred to as a capacity area 14. That is, the capacitance region 14 is a region where two adjacent internal electrode layers 12 connected to different external electrodes face each other.

外部電極20aに接続された内部電極層12同士が、外部電極20bに接続された内部電極層12を介さずに対向する領域を、エンドマージン領域15と称する。また、外部電極20bに接続された内部電極層12同士が、外部電極20aに接続された内部電極層12を介さずに対向する領域も、エンドマージン領域15である。すなわち、エンドマージン領域15は、同じ外部電極に接続された内部電極層12が異なる外部電極に接続された内部電極層12を介さずに対向する領域である。エンドマージン領域15は、容量を生じない領域である。   A region where the internal electrode layers 12 connected to the external electrode 20a are opposed to each other without the internal electrode layer 12 connected to the external electrode 20b is referred to as an end margin region 15. The region where the internal electrode layers 12 connected to the external electrode 20b face each other without the internal electrode layer 12 connected to the external electrode 20a is also the end margin region 15. That is, the end margin region 15 is a region where the internal electrode layers 12 connected to the same external electrode face each other without the internal electrode layers 12 connected to different external electrodes. The end margin area 15 is an area where no capacity is generated.

図3で例示するように、積層チップ10において、積層チップ10の2側面から内部電極層12に至るまでの領域をサイドマージン領域16と称する。すなわち、サイドマージン領域16は、上記積層構造において積層された複数の内部電極層12が2側面側に延びた端部を覆うように設けられた領域である。サイドマージン領域16も、容量を生じない領域である。   As illustrated in FIG. 3, in the multilayer chip 10, an area from the two side surfaces of the multilayer chip 10 to the internal electrode layer 12 is referred to as a side margin area 16. That is, the side margin region 16 is a region provided so as to cover the end portions of the plurality of internal electrode layers 12 stacked in the stacked structure extending to the two side surfaces. The side margin region 16 is also a region where no capacitance is generated.

図4(a)は、サイドマージン領域16の断面の拡大図である。サイドマージン領域16は、誘電体層11と逆パターン層17とが、容量領域14における誘電体層11と内部電極層12との積層方向において交互に積層された構造を有する。容量領域14の各誘電体層11とサイドマージン領域16の各誘電体層11とは、互いに連続する層である。この構成によれば、容量領域14とサイドマージン領域16との段差が抑制される。   FIG. 4A is an enlarged view of a cross section of the side margin region 16. The side margin region 16 has a structure in which the dielectric layers 11 and the reverse pattern layers 17 are alternately stacked in the stacking direction of the dielectric layers 11 and the internal electrode layers 12 in the capacitor region 14. Each dielectric layer 11 in the capacitance region 14 and each dielectric layer 11 in the side margin region 16 are continuous layers. According to this configuration, a step between the capacitance region 14 and the side margin region 16 is suppressed.

図4(b)は、エンドマージン領域15の断面の拡大図である。サイドマージン領域16との比較において、エンドマージン領域15では、積層される複数の内部電極層12のうち、1つおきにエンドマージン領域15の端面まで内部電極層12が延在する。また、内部電極層12がエンドマージン領域15の端面まで延在する層では、逆パターン層17が積層されていない。容量領域14の各誘電体層11とエンドマージン領域15の各誘電体層11とは、互いに連続する層である。この構成によれば、容量領域14とエンドマージン領域15との段差が抑制される。   FIG. 4B is an enlarged view of a cross section of the end margin region 15. In comparison with the side margin region 16, in the end margin region 15, the internal electrode layers 12 extend to the end surface of the end margin region 15 every other one of the plurality of stacked internal electrode layers 12. Further, the reverse pattern layer 17 is not laminated in the layer in which the internal electrode layer 12 extends to the end face of the end margin region 15. Each dielectric layer 11 in the capacitance region 14 and each dielectric layer 11 in the end margin region 15 are continuous layers. According to this configuration, a step between the capacitance region 14 and the end margin region 15 is suppressed.

誘電体層11は、例えば、ペロブスカイト構造を有する主成分セラミックの原材料粉末を焼成することによって得られる。焼成の際に原材料粉末が還元雰囲気にさらされるため、主成分セラミックに酸素欠陥が生じる。そこで、誘電体層11に、ABOで表されるペロブスカイト構造のBサイトを置換し、ドナーとして機能するMo,Nb,Ta,Wなどを添加することが考えられる。ドナー元素を誘電体層11に添加することで、主成分セラミックの酸素欠陥の生成が抑制される。その結果、誘電体層11の寿命特性が向上して信頼性が向上し、高い誘電率が得られ、良好なバイアス特性が得られる。しかしながら、逆パターン層17においてもドナー元素を多く添加すると、主成分セラミックの粒成長が促進されることによる積層チップ10の表面での異常粒成長や、その影響で緻密化が阻害されることで、焼結遅れに起因した構造欠陥が生じる。または、逆パターン層17においてもドナー元素を多く添加すると、逆パターン層17の粒成長が促進されることにより、逆パターン層17近傍の内部電極層12の球状化に起因した構造欠陥が生じる。その結果、積層セラミックコンデンサ100の信頼性が低下するおそれがある。例えば、上記緻密化の阻害により、耐湿性が不足するようになる。球状化に起因した構造欠陥により、ショート率上昇、寿命低下、耐電圧(BDV)低下などの不具合が生じるようになる。 The dielectric layer 11 is obtained, for example, by firing a raw material powder of a main component ceramic having a perovskite structure. Since the raw material powder is exposed to a reducing atmosphere during firing, oxygen defects occur in the main component ceramic. Therefore, it is conceivable to replace the B site of the perovskite structure represented by ABO 3 and add Mo, Nb, Ta, W or the like that functions as a donor to the dielectric layer 11. By adding the donor element to the dielectric layer 11, the generation of oxygen defects in the main component ceramic is suppressed. As a result, the lifetime characteristics of the dielectric layer 11 are improved, reliability is improved, a high dielectric constant is obtained, and good bias characteristics are obtained. However, when a large amount of donor element is also added to the reverse pattern layer 17, abnormal grain growth on the surface of the multilayer chip 10 due to promotion of grain growth of the main component ceramic, and densification are hindered by the influence thereof. Structural defects resulting from the sintering delay occur. Alternatively, when a large amount of donor element is also added to the reverse pattern layer 17, grain growth of the reverse pattern layer 17 is promoted, resulting in structural defects due to the spheroidization of the internal electrode layer 12 in the vicinity of the reverse pattern layer 17. As a result, the reliability of the multilayer ceramic capacitor 100 may be reduced. For example, moisture resistance becomes insufficient due to the inhibition of the densification. Due to the structural defects resulting from the spheroidization, problems such as an increase in the short-circuit rate, a decrease in life, and a decrease in withstand voltage (BDV) are caused.

そこで、本実施形態においては、逆パターン層17における主成分セラミックに対するドナー元素濃度を、誘電体層11における主成分セラミックに対するMo濃度よりも低くする。この構成においては、積層チップ10の表面での異常粒成長や焼結遅れが抑制され、構造欠陥が抑制される。その結果、積層セラミックコンデンサ100の信頼性が向上する。   Therefore, in the present embodiment, the donor element concentration with respect to the main component ceramic in the reverse pattern layer 17 is set lower than the Mo concentration with respect to the main component ceramic in the dielectric layer 11. In this configuration, abnormal grain growth and sintering delay on the surface of the multilayer chip 10 are suppressed, and structural defects are suppressed. As a result, the reliability of the multilayer ceramic capacitor 100 is improved.

なお、焼成時のドナー元素の拡散により、エンドマージン領域15およびサイドマージン領域16(以下、マージン領域と総称することがある)の全体における主成分セラミックに対するドナー元素濃度が、容量領域14の誘電体層11における主成分セラミックに対するドナー元素濃度よりも低くなる。   Note that the concentration of the donor element relative to the main component ceramic in the entire end margin region 15 and side margin region 16 (hereinafter sometimes referred to as a margin region) due to the diffusion of the donor element during firing is such that the dielectric of the capacitor region 14 It becomes lower than the donor element concentration with respect to the main component ceramic in the layer 11.

逆パターン層17におけるドナー元素量が多すぎると、積層チップ10の表面での異常粒成長や焼結遅れが十分に抑制されなくなるおそれがある。そこで、逆パターン層17におけるドナー元素濃度に上限を設けることが好ましい。本実施形態においては、一例として、ドナー元素としてMoを用いた場合、逆パターン層17において主成分セラミックに対するMo濃度を0.2atm%未満とすることが好ましく、0.1atm%以下とすることがより好ましい。なお、濃度(atm%)は、一般式ABOで表されるペロブスカイト構造を有する主成分セラミックのBサイトを100atm%とした場合の濃度のことである。以下、同様とする。 If the amount of the donor element in the reverse pattern layer 17 is too large, abnormal grain growth and sintering delay on the surface of the multilayer chip 10 may not be sufficiently suppressed. Therefore, it is preferable to set an upper limit on the donor element concentration in the reverse pattern layer 17. In the present embodiment, as an example, when Mo is used as the donor element, the Mo concentration with respect to the main component ceramic in the reverse pattern layer 17 is preferably less than 0.2 atm%, and is preferably 0.1 atm% or less. More preferred. The concentration (atm%) is a concentration when the B site of the main component ceramic having a perovskite structure represented by the general formula ABO 3 is 100 atm%. The same shall apply hereinafter.

なお、本実施形態においては、エンドマージン領域15およびサイドマージン領域16の両方における主成分セラミックに対するドナー元素濃度が、容量領域14の誘電体層11における主成分セラミックに対するドナー元素濃度よりも低くなっているが、それに限られない。例えば、いずれか一方のマージン領域における主成分セラミックに対するドナー元素濃度が、容量領域14の誘電体層11における主成分セラミックに対するドナー元素濃度よりも低くなっていればよい。   In the present embodiment, the donor element concentration relative to the main component ceramic in both the end margin region 15 and the side margin region 16 is lower than the donor element concentration relative to the main component ceramic in the dielectric layer 11 in the capacitor region 14. Yes, but not limited to that. For example, the donor element concentration with respect to the main component ceramic in any one of the margin regions may be lower than the donor element concentration with respect to the main component ceramic in the dielectric layer 11 in the capacitor region 14.

続いて、積層セラミックコンデンサ100の製造方法について説明する。図5は、積層セラミックコンデンサ100の製造方法のフローを例示する図である。   Then, the manufacturing method of the multilayer ceramic capacitor 100 is demonstrated. FIG. 5 is a diagram illustrating a flow of a method for manufacturing the multilayer ceramic capacitor 100.

(原料粉末作製工程)
まず、誘電体層11を形成するための誘電体材料を用意する。誘電体層11に含まれるAサイト元素およびBサイト元素は、通常はABOの粒子の焼結体の形で誘電体層11に含まれる。例えば、BaTiOは、ペロブスカイト構造を有する正方晶化合物であって、高い誘電率を示す。このBaTiOは、一般的に、二酸化チタンなどのチタン原料と炭酸バリウムなどのバリウム原料とを反応させてチタン酸バリウムを合成することで得ることができる。誘電体層11を構成するセラミックの合成方法としては、従来種々の方法が知られており、例えば固相法、ゾル−ゲル法、水熱法等が知られている。本実施形態においては、これらのいずれも採用することができる。
(Raw material powder production process)
First, a dielectric material for forming the dielectric layer 11 is prepared. The A site element and the B site element contained in the dielectric layer 11 are usually contained in the dielectric layer 11 in the form of a sintered body of ABO 3 particles. For example, BaTiO 3 is a tetragonal compound having a perovskite structure and exhibits a high dielectric constant. This BaTiO 3 can be generally obtained by reacting a titanium raw material such as titanium dioxide with a barium raw material such as barium carbonate to synthesize barium titanate. As a method for synthesizing the ceramic constituting the dielectric layer 11, various methods are conventionally known, and for example, a solid phase method, a sol-gel method, a hydrothermal method, and the like are known. Any of these may be employed in the present embodiment.

得られたセラミック粉末に、目的に応じて所定の添加化合物を添加する。添加化合物としては、Mo,Nb,Ta,W,Mn(マンガン),V(バナジウム),Cr(クロム),希土類元素(Y(イットリウム),Sm(サマリウム),Eu(ユウロピウム),Gd(ガドリニウム),Tb(テルビウム),Dy(ジスプロシウム),Ho(ホロミウム),Er(エルビウム),Tm(ツリウム)およびYb(イッテルビウム))の酸化物、並びに、Co(コバルト),Ni,Li(リチウム),B(ホウ素),Na(ナトリウム),K(カリウム)およびSi(シリコン)の酸化物もしくはガラスが挙げられる。本実施形態においては、得られたセラミック粉末に、少なくとも、ドナー元素のうちいずれか1つを添加する。   A predetermined additive compound is added to the obtained ceramic powder according to the purpose. As additive compounds, Mo, Nb, Ta, W, Mn (manganese), V (vanadium), Cr (chromium), rare earth elements (Y (yttrium), Sm (samarium), Eu (europium), Gd (gadolinium) , Tb (terbium), Dy (dysprosium), Ho (holmium), Er (erbium), Tm (thulium) and Yb (ytterbium)), and Co (cobalt), Ni, Li (lithium), B (Boron), Na (sodium), K (potassium) and Si (silicon) oxide or glass. In the present embodiment, at least one of the donor elements is added to the obtained ceramic powder.

本実施形態においては、好ましくは、まず誘電体層11を構成するセラミックの粒子に添加化合物を含む化合物を混合して820〜1150℃で仮焼を行う。続いて、得られたセラミック粒子を添加化合物とともに湿式混合し、乾燥および粉砕してセラミック粉末を調製する。例えば、セラミック粉末の平均粒子径は、誘電体層11の薄層化の観点から、好ましくは50〜300nmである。例えば、上記のようにして得られたセラミック粉末について、必要に応じて粉砕処理して粒径を調節し、あるいは分級処理と組み合わせることで粒径を整えてもよい。   In the present embodiment, preferably, first, the ceramic particles constituting the dielectric layer 11 are mixed with a compound containing an additive compound and calcined at 820 to 1150 ° C. Subsequently, the obtained ceramic particles are wet-mixed with an additive compound, dried and pulverized to prepare a ceramic powder. For example, the average particle diameter of the ceramic powder is preferably 50 to 300 nm from the viewpoint of thinning the dielectric layer 11. For example, the ceramic powder obtained as described above may be pulverized as necessary to adjust the particle size, or may be combined with a classification treatment to adjust the particle size.

次に、エンドマージン領域15およびサイドマージン領域16を形成するための逆パターン材料を用意する。上記の誘電体材料の作製工程と同様の工程により得られたチタン酸バリウムのセラミック粉末に、目的に応じて所定の添加化合物を添加する。添加化合物としては、Mn,V,Cr,希土類元素(Y, Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,TmおよびYb)の酸化物、並びに、Co,Ni,Li,B,Na,KおよびSiの酸化物もしくはガラスが挙げられる。本実施形態においては、ドナー元素を添加しないか、誘電体材料と比較してドナー元素の添加量を少なくする。   Next, a reverse pattern material for forming the end margin region 15 and the side margin region 16 is prepared. Depending on the purpose, a predetermined additive compound is added to the barium titanate ceramic powder obtained by the same process as that for producing the dielectric material. Examples of the additive compound include Mn, V, Cr, rare earth elements (Y, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb), and Co, Ni, Li, B, Na, Examples include K and Si oxides or glasses. In the present embodiment, the donor element is not added or the amount of the donor element added is reduced as compared with the dielectric material.

本実施形態においては、好ましくは、まずエンドマージン領域15およびサイドマージン領域16を構成するセラミックの粒子に添加化合物を含む化合物を混合して820〜1150℃で仮焼を行う。続いて、得られたセラミック粒子を添加化合物とともに湿式混合し、乾燥および粉砕してセラミック粉末を調製する。例えば、セラミック粉末の平均粒子径は、誘電体材料に合わせて、好ましくは50〜300nmである。例えば、上記のようにして得られたセラミック粉末について、必要に応じて粉砕処理して粒径を調節し、あるいは分級処理と組み合わせることで粒径を整えてもよい。   In the present embodiment, preferably, a compound containing an additive compound is first mixed with ceramic particles constituting the end margin region 15 and the side margin region 16 and calcined at 820 to 1150 ° C. Subsequently, the obtained ceramic particles are wet-mixed with an additive compound, dried and pulverized to prepare a ceramic powder. For example, the average particle size of the ceramic powder is preferably 50 to 300 nm in accordance with the dielectric material. For example, the ceramic powder obtained as described above may be pulverized as necessary to adjust the particle size, or may be combined with a classification treatment to adjust the particle size.

(積層工程)
次に、得られた誘電体材料に、ポリビニルブチラール(PVB)樹脂等のバインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、フタル酸ジオクチル(DOP)等の可塑剤とを加えて湿式混合する。得られたスラリーを使用して、例えばダイコータ法やドクターブレード法により、基材上に例えば厚み0.8μm以下の帯状の誘電体グリーンシートを塗工して乾燥させる。
(Lamination process)
Next, a binder such as polyvinyl butyral (PVB) resin, an organic solvent such as ethanol and toluene, and a plasticizer such as dioctyl phthalate (DOP) are added to the obtained dielectric material and wet mixed. Using the obtained slurry, for example, a band-shaped dielectric green sheet having a thickness of 0.8 μm or less is applied on a substrate by, for example, a die coater method or a doctor blade method and dried.

次に、誘電体グリーンシートの表面に、有機バインダを含む内部電極形成用の金属導電ペーストをスクリーン印刷、グラビア印刷等により印刷することで、極性の異なる一対の外部電極に交互に引き出される内部電極層パターン(第1パターン)を配置する。金属導電ペーストには、共材としてセラミック粒子を添加する。セラミック粒子の主成分は、特に限定するものではないが、誘電体層11の主成分セラミックと同じであることが好ましい。例えば、平均粒子径が50nm以下のBaTiOを均一に分散させてもよい。 Next, internal electrodes that are alternately drawn out to a pair of external electrodes having different polarities by printing a metal conductive paste containing an organic binder on the surface of the dielectric green sheet by screen printing, gravure printing, or the like. A layer pattern (first pattern) is arranged. Ceramic particles are added as a co-material to the metal conductive paste. The main component of the ceramic particles is not particularly limited, but is preferably the same as the main component ceramic of the dielectric layer 11. For example, BaTiO 3 having an average particle diameter of 50 nm or less may be uniformly dispersed.

次に、逆パターン材料に、エチルセルロース系等のバインダと、ターピネオール系等の有機溶剤とを加え、ロールミルにて混練して逆パターンペーストを得た。誘電体グリーンシート上において、内部電極層パターンが印刷されていない周辺領域に逆パターンペーストを印刷することで逆パターン(第2パターン)を配置し、内部電極層パターンとの段差を埋める。   Next, an ethyl cellulose-based binder and a terpineol-based organic solvent were added to the reverse pattern material and kneaded by a roll mill to obtain a reverse pattern paste. On the dielectric green sheet, a reverse pattern (second pattern) is arranged by printing a reverse pattern paste in a peripheral region where the internal electrode layer pattern is not printed, thereby filling a step with the internal electrode layer pattern.

その後、内部電極層パターンおよび逆パターンが印刷された誘電体グリーンシートを所定の大きさに打ち抜いて、打ち抜かれた誘電体グリーンシートを、基材を剥離した状態で、内部電極層12と誘電体層11とが互い違いになるように、かつ内部電極層12が誘電体層11の長さ方向両端面に端縁が交互に露出して極性の異なる一対の外部電極20a,20bに交互に引き出されるように、所定層数(例えば100〜500層)だけ積層する。積層した誘電体グリーンシートの上下にカバー層13となるカバーシートを圧着させ、所定チップ寸法(例えば1.0mm×0.5mm)にカットし、その後に外部電極20a,20bとなる金属導電ペーストを、カットした積層体の両側面にディップ法等で塗布して乾燥させる。これにより、積層セラミックコンデンサ100の成型体が得られる。   Thereafter, the dielectric green sheet on which the internal electrode layer pattern and the reverse pattern are printed is punched to a predetermined size, and the punched dielectric green sheet is peeled off from the internal electrode layer 12 and the dielectric. The internal electrode layers 12 are alternately drawn out to a pair of external electrodes 20a and 20b having different polarities so that the edges of the internal electrode layers 12 are alternately exposed at both end surfaces in the length direction of the dielectric layer 11 so that the layers 11 are alternated. As described above, a predetermined number of layers (for example, 100 to 500 layers) are stacked. A cover sheet to be the cover layer 13 is pressure-bonded to the upper and lower sides of the laminated dielectric green sheets, cut into a predetermined chip size (for example, 1.0 mm × 0.5 mm), and then a metal conductive paste to be the external electrodes 20a and 20b is applied. Then, it is applied to both sides of the cut laminate by a dip method and dried. Thereby, a molded body of the multilayer ceramic capacitor 100 is obtained.

(焼成工程)
このようにして得られた成型体を、250〜500℃のN雰囲気中で脱バインダ処理した後に、酸素分圧10−5〜10−8atmの還元雰囲気中で1100〜1300℃で10分〜2時間焼成することで、各化合物が焼結して粒成長する。このようにして、積層セラミックコンデンサ100が得られる。
(Baking process)
The molded body thus obtained was subjected to binder removal treatment in an N 2 atmosphere at 250 to 500 ° C., and then at 1100 to 1300 ° C. for 10 minutes in a reducing atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 −5 to 10 −8 atm. By firing for 2 hours, each compound sinters and grows. In this way, the multilayer ceramic capacitor 100 is obtained.

(再酸化処理工程)
その後、Nガス雰囲気中で600℃〜1000℃で再酸化処理を行ってもよい。
(めっき処理工程)
その後、めっき処理により、外部電極20a,20bに、Cu,Ni,Sn等の金属コーティングを行ってもよい。
(Reoxidation process)
It may then be subjected to re-oxidizing treatment at 600 ° C. to 1000 ° C. in an N 2 gas atmosphere.
(Plating process)
Thereafter, a metal coating such as Cu, Ni, or Sn may be applied to the external electrodes 20a and 20b by plating.

本実施形態に係る製造方法によれば、逆パターン材料における主成分セラミックに対するドナー元素濃度が、誘電体材料における主成分セラミックに対するドナー元素濃度よりも低くなる。この場合、焼成工程において、積層チップ10の表面での異常粒成長や焼結遅れが抑制され、構造欠陥が抑制される。その結果、積層セラミックコンデンサ100の信頼性が向上する。   According to the manufacturing method according to the present embodiment, the donor element concentration with respect to the main component ceramic in the reverse pattern material is lower than the donor element concentration with respect to the main component ceramic in the dielectric material. In this case, in the firing step, abnormal grain growth and sintering delay on the surface of the multilayer chip 10 are suppressed, and structural defects are suppressed. As a result, the reliability of the multilayer ceramic capacitor 100 is improved.

逆パターン材料におけるドナー元素量が多すぎると、積層チップ10の表面での異常粒成長や焼結遅れが十分に抑制されなくなるおそれがある。そこで、逆パターン材料におけるドナー元素濃度に上限を設けることが好ましい。本実施形態においては、一例として、ドナー元素としてMoを用いた場合、逆パターン材料における主成分セラミックに対するMo濃度を0,2atm%未満とすることが好ましく、0.1atm%以下とすることがより好ましく、ゼロとすることがさらに好ましい。   If the amount of the donor element in the reverse pattern material is too large, there is a possibility that abnormal grain growth and sintering delay on the surface of the laminated chip 10 are not sufficiently suppressed. Therefore, it is preferable to set an upper limit on the donor element concentration in the reverse pattern material. In the present embodiment, as an example, when Mo is used as the donor element, the Mo concentration with respect to the main component ceramic in the reverse pattern material is preferably less than 0.2 atm%, more preferably 0.1 atm% or less. Preferably, it is more preferably zero.

以下、実施形態に係る積層セラミックコンデンサを作製し、特性について調べた。   Hereinafter, the multilayer ceramic capacitor according to the embodiment was produced, and the characteristics were examined.

(実施例1,2)
(誘電体材料の作製)
チタン酸バリウム粉末(平均粒子径0.15μm)100atm%に対して、Ho濃度が0.4atm%、Mn濃度が0.2atm%、V濃度が0.1atm%、Si濃度が0.6atm%、Mo濃度が0.2atm%となるようにHo、MnCO、V、SiO、およびMoOを秤量し、ボールミルで十分に湿式混合粉砕して誘電体材料を得た。
(Examples 1 and 2)
(Production of dielectric material)
For barium titanate powder (average particle size 0.15 μm) 100 atm%, Ho concentration is 0.4 atm%, Mn concentration is 0.2 atm%, V concentration is 0.1 atm%, Si concentration is 0.6 atm%, Ho 2 O 3 , MnCO 3 , V 2 O 5 , SiO 2 , and MoO 3 were weighed so that the Mo concentration was 0.2 atm%, and sufficiently wet mixed and pulverized with a ball mill to obtain a dielectric material.

(逆パターン材料の作製)
実施例1においては、チタン酸バリウム粉末(平均粒子径0.15μm)100atm%に対し、Ho濃度が0.4atm%、Mn濃度が2atm%、V濃度が0.1atm%、Si濃度が2atm%、B濃度が0.3atm%となるように、Ho、MnCO、V、SiO、およびBを秤量した。実施例2においては、さらにMo濃度が0.1atm%となるようにMoOを秤量した。その後、ボールミルで十分に湿式混合粉砕して逆パターン材料を得た。
(Production of reverse pattern material)
In Example 1, the Ho concentration is 0.4 atm%, the Mn concentration is 2 atm%, the V concentration is 0.1 atm%, and the Si concentration is 2 atm% with respect to 100 atm% of the barium titanate powder (average particle size 0.15 μm). , Ho 2 O 3 , MnCO 3 , V 2 O 5 , SiO 2 , and B 2 O 3 were weighed so that the B concentration was 0.3 atm%. In Example 2, MoO 3 was weighed so that the Mo concentration was 0.1 atm%. Thereafter, the mixture was sufficiently wet-mixed and pulverized with a ball mill to obtain a reverse pattern material.

(逆パターンペーストの作製)
逆パターン材料に有機バインダとしてエチルセルロース系、溶剤としてターピネオール系を加えてロールミルにて混練して逆パターンペーストを得た。
(Preparation of reverse pattern paste)
The reverse pattern paste was obtained by adding ethyl cellulose type as an organic binder and terpineol type as a solvent to the reverse pattern material and kneading with a roll mill.

(積層セラミックコンデンサの作製)
誘電体材料に有機バインダとしてブチラール系、溶剤としてトルエン、エチルアルコールを加えてドクターブレード法にて焼結後の誘電体層11の厚みが0.8μmになるようにグリーンシートを作製した。得られたシートに内部電極形成用ペーストをスクリーン印刷して内部電極を形成、逆パターンペーストを内部電極が無い部分にスクリーン印刷して内部電極の段差を埋めた。印刷したシートを250枚重ね、その上下にカバーシートをそれぞれ30μmずつ積層した。その後、熱圧着により積層体を得て、所定の形状に切断した。得られた積層体にNi外部電極をディップ法で形成し、N雰囲気で脱バインダ処理の後、還元雰囲気下(O分圧:10−5〜10−8atm)、1250℃で焼成して焼結体を得た。形状寸法は、長さ0.6mm、幅0.3mm、高さ0.3mmであった。焼結体をN雰囲気下800℃の条件で再酸化処理を行った後、めっき処理して外部電極端子の表面にCu,Ni,Snの金属コーティングを行い、積層セラミックコンデンサを得た。なお焼成後においてNi内部電極の厚みは1.0μmであった。
(Production of multilayer ceramic capacitor)
A green sheet was prepared by adding butyral as an organic binder and toluene and ethyl alcohol as solvents to the dielectric material, so that the thickness of the dielectric layer 11 after sintering was 0.8 μm by a doctor blade method. An internal electrode forming paste was screen-printed on the obtained sheet to form an internal electrode, and a reverse pattern paste was screen-printed on a portion without the internal electrode to fill the steps of the internal electrode. 250 printed sheets were stacked, and 30 μm of cover sheets were stacked on the top and bottom. Then, the laminated body was obtained by thermocompression bonding and cut into a predetermined shape. A Ni external electrode is formed on the obtained laminate by a dip method, and after a binder removal treatment in an N 2 atmosphere, firing is performed at 1250 ° C. in a reducing atmosphere (O 2 partial pressure: 10 −5 to 10 −8 atm). Thus, a sintered body was obtained. The shape dimensions were 0.6 mm in length, 0.3 mm in width, and 0.3 mm in height. The sintered body was subjected to a re-oxidation treatment under a N 2 atmosphere at 800 ° C., and then plated, and the surface of the external electrode terminal was coated with Cu, Ni, and Sn to obtain a multilayer ceramic capacitor. Note that, after firing, the thickness of the Ni internal electrode was 1.0 μm.

(比較例1)
比較例1においては、逆パターン材料を作製する工程において、チタン酸バリウム粉末(平均粒子径0.15μm)100atm%に対し、Ho濃度が0.4atm%、Mn濃度が2atm%、V濃度が0.1atm%、Si濃度が2atm%、B濃度が0.3atm%、Mo濃度が0.2atm%となるように、Ho、MnCO、V、SiO、BおよびMoOを秤量した。その他の条件は実施例1と同様とした。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, in the process of producing the reverse pattern material, the Ho concentration is 0.4 atm%, the Mn concentration is 2 atm%, and the V concentration is 0 with respect to 100 atm% of the barium titanate powder (average particle diameter 0.15 μm). 0.1 atm%, Si concentration at 2 atm%, B concentration at 0.3 atm%, and Mo concentration at 0.2 atm%, Ho 2 O 3 , MnCO 3 , V 2 O 5 , SiO 2 , B 2 O 3 And MoO 3 were weighed. Other conditions were the same as in Example 1.

(比較例2)
比較例2においては、誘電体材料を作製する工程において、チタン酸バリウム粉末(平均粒子径0.15μm)100atm%に対して、Ho濃度が0.4atm%、Mn濃度が0.2atm%、V濃度が0.1atm%、Si濃度が0.6atm%となるようにHo、MnCO、VおよびSiOを秤量し、Mo源を添加しなかった。その他の条件は、実施例1と同様とした。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, in the step of manufacturing the dielectric material, the Ho concentration is 0.4 atm%, the Mn concentration is 0.2 atm%, and V is 100 atm% of the barium titanate powder (average particle diameter 0.15 μm). Ho 2 O 3 , MnCO 3 , V 2 O 5 and SiO 2 were weighed so that the concentration was 0.1 atm% and the Si concentration was 0.6 atm%, and no Mo source was added. Other conditions were the same as in Example 1.

(分析)
実施例1,2および比較例1,2に対してHALT(高温加速寿命試験:Highly Accelerated Limit Test)不良率および容量取得率を測定した。HALT不良率の測定においては、125℃−12Vdc−120min−100個のHALT試験を実施し、ショート不良率5%未満を合格(○)とし、5%以上10%未満を△とし、10%以上を不合格(×)とした。容量取得率の測定においては、容量をLCRメーターにて測定した。この測定値と、誘電体材料の誘電率(予め誘電体材料のみでφ=10mm×T=1mmの円板状焼結体を作製して容量を測定し、誘電率を算出)、内部電極の交差面積、誘電体セラミック層厚み、積層枚数から計算される設計値を比較し、容量取得率(測定値/設計値×100)が95%〜105%のものを合格(○)とした。
(analysis)
HALT (Highly Accelerated Limit Test) defect rate and capacity acquisition rate were measured for Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. In the measurement of the HALT defect rate, 125 ° C-12Vdc-120min-100 HALT tests are performed, a short defect rate of less than 5% is accepted (◯), 5% or more and less than 10% is △, and 10% or more. Was rejected (x). In measuring the capacity acquisition rate, the capacity was measured with an LCR meter. This measured value and the dielectric constant of the dielectric material (preparing a disk-shaped sintered body of φ = 10 mm × T = 1 mm using only the dielectric material and measuring the capacitance to calculate the dielectric constant) The design values calculated from the crossing area, the dielectric ceramic layer thickness, and the number of laminated layers were compared, and those having a capacity acquisition rate (measured value / design value × 100) of 95% to 105% were determined to be acceptable (◯).

図6は、測定結果を示す図である。なお、図6において、「マージン」の欄は、マージン領域において誘電体材料と逆パターン材料とが交互に積層されることから、誘電体材料と逆パターン材料との平均値が示されている。比較例1では、HALT不良率が31%と大きくなった。これは、逆パターン材料にもMoを多く添加したことで、積層チップ10の表面での異常粒成長や、焼結遅れに起因して、構造欠陥が生じたからであると考えられる。次に、比較例2でも、HALT不良率が50%と大きくなった。これは、誘電体材料にMoを添加しなかったことで、誘電体層11の寿命時間を長くできなかったからであると考えられる。これらに対して、実施例1,2のいずれにおいても、HALT不良率が10%未満となった。これは、逆パターン材料における主成分セラミックに対するMo濃度を誘電体材料における主成分セラミックに対するMo濃度よりも低くしたことで、誘電体層11の寿命時間が長くなり、積層チップ10の表面での異常粒成長や焼結遅れが抑制され、構造欠陥が抑制されたからであると考えられる。なお、焼成後のマージン領域の全体における主成分セラミックに対するMo濃度は、容量領域14の誘電体層11における主成分セラミックに対するMo濃度よりも低くなっていた。   FIG. 6 is a diagram showing the measurement results. In FIG. 6, the “margin” column shows the average value of the dielectric material and the reverse pattern material because the dielectric material and the reverse pattern material are alternately laminated in the margin region. In Comparative Example 1, the HALT defect rate increased to 31%. This is presumably because structural defects occurred due to abnormal grain growth on the surface of the multilayer chip 10 and sintering delay due to the addition of a large amount of Mo to the reverse pattern material. Next, also in Comparative Example 2, the HALT defect rate increased to 50%. This is presumably because the lifetime of the dielectric layer 11 could not be increased because Mo was not added to the dielectric material. In contrast, in both Examples 1 and 2, the HALT defect rate was less than 10%. This is because the Mo concentration with respect to the main component ceramic in the reverse pattern material is made lower than the Mo concentration with respect to the main component ceramic in the dielectric material, so that the lifetime of the dielectric layer 11 becomes longer and abnormalities on the surface of the multilayer chip 10 occur. This is probably because grain growth and sintering delay were suppressed and structural defects were suppressed. The Mo concentration relative to the main component ceramic in the entire margin region after firing was lower than the Mo concentration relative to the main component ceramic in the dielectric layer 11 in the capacitor region 14.

次に、実施例2に対して実施例1のHALT不良率が低くなった。これは、実施例1において逆パターン材料にMoを添加しなかったことで、マージン領域における主成分セラミックに対するMo濃度がより低くなったからであると考えられる。   Next, the HALT defect rate of Example 1 was lower than that of Example 2. This is presumably because the Mo concentration with respect to the main component ceramic in the margin region became lower because Mo was not added to the reverse pattern material in Example 1.

なお、比較例1,2では実施例1,2と比較して容量取得率にバラツキが生じた。比較例1では、容量取得率が低くなった。これは、Mo過剰でサイドマージン付近の粒成長が促進され、内部電極端部のNiが球状化(連続性が低下)して容量取得率が低下したものと考えられる。比較例2では、容量取得率が高くなった。これは、比較例2では粒成長を促進するMoが添加されなかったからであり、さらに、添加剤総量が少なくなったことで比誘電率が若干上昇したからであると考えられる。   In Comparative Examples 1 and 2, the capacity acquisition rate varied compared to Examples 1 and 2. In Comparative Example 1, the capacity acquisition rate was low. This is considered to be because Mo growth promoted grain growth in the vicinity of the side margin, and Ni at the end of the internal electrode was spheroidized (continuity decreased), resulting in a decrease in capacity acquisition rate. In Comparative Example 2, the capacity acquisition rate was high. This is presumably because Mo for promoting grain growth was not added in Comparative Example 2, and the relative dielectric constant slightly increased due to the decrease in the total amount of additives.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

10 積層チップ
11 誘電体層
12 内部電極層
13 カバー層
14 容量領域
15 エンドマージン領域
16 サイドマージン領域
17 逆パターン層
20a,20b 外部電極
100 積層セラミックコンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Multilayer chip 11 Dielectric layer 12 Internal electrode layer 13 Cover layer 14 Capacitance area | region 15 End margin area | region 16 Side margin area | region 17 Reverse pattern layer 20a, 20b External electrode 100 Multilayer ceramic capacitor

Claims (7)

セラミックを主成分とする誘電体層と、内部電極層と、が交互に積層され、略直方体形状を有し、積層された複数の前記内部電極層が交互に対向する2端面に露出するように形成された積層構造を備え、
前記積層構造において同じ端面に露出する内部電極層同士が異なる端面に露出する内部電極層を介さずに対向するエンドマージン領域、および前記積層構造において積層された複数の前記内部電極層が前記2端面以外の2側面に延びた端部を覆うように設けられたサイドマージン領域のうち、少なくとも一方のマージン領域における主成分セラミックに対するドナー元素濃度は、前記積層構造の前記誘電体層における主成分セラミックに対するドナー元素濃度よりも低いことを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
Dielectric layers mainly composed of ceramics and internal electrode layers are alternately stacked so as to have a substantially rectangular parallelepiped shape, and the plurality of stacked internal electrode layers are exposed on two opposing end surfaces. With a formed laminated structure,
In the laminated structure, the internal electrode layers exposed at the same end face are opposed to each other without the internal electrode layers exposed at different end faces, and the plurality of internal electrode layers laminated in the laminated structure are the two end faces. Among the side margin regions provided so as to cover the end portions extending to the other two side surfaces, the donor element concentration with respect to the main component ceramic in at least one margin region is set to the main component ceramic in the dielectric layer of the multilayer structure. A multilayer ceramic capacitor having a lower concentration than a donor element.
前記マージン領域の主成分セラミックおよび前記積層構造の前記誘電体層の主成分セラミックは、チタン酸バリウムであることを特徴とする請求項1記載の積層セラミックコンデンサ。   2. The multilayer ceramic capacitor according to claim 1, wherein the main component ceramic of the margin region and the main component ceramic of the dielectric layer of the multilayer structure are barium titanate. 前記ドナー元素は、Moであることを特徴とする請求項1または2に記載の積層セラミックコンデンサ。   The multilayer ceramic capacitor according to claim 1, wherein the donor element is Mo. 主成分セラミック粒子を含むグリーンシート上に、金属導電ペーストの第1パターンを配置する第1工程と、
前記グリーンシート上において前記金属導電ペーストの周辺領域に、主成分セラミック粒子を含む第2パターンを配置する第2工程と、
前記第2工程によって得られた積層単位を、前記第1パターンの配置位置が交互にずれるように複数積層して得られたセラミック積層体を焼成する第3工程と、を含み、
前記第2パターンにおける主成分セラミックに対するドナー元素の濃度を、前記グリーンシートにおける主成分セラミックに対するドナー元素の濃度よりも低くすることを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。
A first step of disposing a first pattern of a metal conductive paste on a green sheet containing main component ceramic particles;
A second step of disposing a second pattern containing main component ceramic particles in a peripheral region of the metal conductive paste on the green sheet;
A third step of firing a ceramic laminate obtained by laminating a plurality of lamination units obtained in the second step so that the arrangement positions of the first patterns are alternately shifted, and
A method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor, wherein a concentration of a donor element with respect to a main component ceramic in the second pattern is lower than a concentration of a donor element with respect to the main component ceramic in the green sheet.
前記ドナー元素は、Moであることを特徴とする請求項4記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。   The method for producing a multilayer ceramic capacitor according to claim 4, wherein the donor element is Mo. 前記第2パターンにおける主成分セラミックに対するMo濃度は、0.2atm%未満であることを特徴とする請求項5記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。   The method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor according to claim 5, wherein the Mo concentration in the second pattern with respect to the main component ceramic is less than 0.2 atm%. 前記グリーンシートおよび前記第2パターンの主成分セラミックは、チタン酸バリウムであることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。   The method for producing a multilayer ceramic capacitor according to claim 4, wherein the green sheet and the main ceramic component of the second pattern are barium titanate.
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