JP2019125705A

JP2019125705A - 積層セラミックコンデンサ

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Publication number: JP2019125705A
Application number: JP2018005440A
Authority: JP
Inventors: 亮大野; Akira Ono; 哲彦福岡; Tetsuhiko Fukuoka; 昌司楠本; Masashi Kusumoto; 明彦河野; Akihiko Kono
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2038-01-17
Also published as: KR20190088006A; US20190221368A1; KR102613352B1; JP7150437B2; US10622148B2; CN110047654A; TW201933396A; TWI761654B; CN110047654B

Abstract

【課題】適切な形状のサイドマージン部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】積層セラミックコンデンサは、積層部と、サイドマージン部と、を具備する。上記積層部は、容量形成部と、引出部と、カバー部と、を有し、第１方向に向く主面と、上記第２方向に向く端面と、上記第１方向及び上記第２方向に直交する第３方向に向く側面とが形成される。上記サイドマージン部は、上記側面に設けられる。上記側面は、上記主面の外縁により構成された上記第２方向に延びる第１直線部と、上記端面の外縁により構成された上記第１方向に延びる第２直線部と、上記第１直線部及び上記第２直線部を接続する角部と、を有し、角部が所定の湾曲形状を有する。【選択図】図１３

Description

本発明は、サイドマージン部を備えた積層セラミックコンデンサに関する。

近年、電子機器の小型化及び高性能化に伴い、電子機器に用いられる積層セラミックコンデンサに対する小型化及び大容量化の要望がますます強くなってきている。この要望に応えるためには、積層セラミックコンデンサの内部電極を拡大することが有効である。内部電極を拡大するためには、内部電極の周囲の絶縁性を確保するためのサイドマージン部を薄くする必要がある。

この一方で、一般的な積層セラミックコンデンサの製造方法では、各工程（例えば、内部電極のパターニング、積層シートの切断など）の精度により、均一な厚さのサイドマージン部を形成することが難しい。したがって、このような積層セラミックコンデンサの製造方法では、サイドマージン部を薄くするほど、内部電極の周囲の絶縁性を確保することが難しくなる。

特許文献１には、サイドマージン部を後付けする技術が開示されている。つまり、この技術では、内部電極を側面に露出させた状態のグリーンチップにおいて、このグリーンチップの側面をセラミックグリーンシートに押し付ける。これによって、側面用セラミックグリーンシートを打ち抜いてセラミック保護層（サイドマージン部）が設けられる。この技術により、均一な厚さのサイドマージン部を形成可能となるため、サイドマージン部を薄くする場合にも、内部電極の周囲の絶縁性を確保することができる。

特開２０１２−２０９５３９号公報

一方で、特許文献１に記載されているように、グリーンチップの側面を側面用セラミックグリーンシートに押し付ける場合、セラミックグリーンシートが捲れてグリーンチップの側面以外の面に貼り付くことがあった。その一方で、セラミックグリーンシートが十分に打ち抜けず、サイドマージン部が形成できないこともあった。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、適切な形状のサイドマージン部を備えた積層セラミックコンデンサ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コンデンサは、積層部と、サイドマージン部と、を具備する。
上記積層部は、容量形成部と、引出部と、カバー部と、を有する。
上記容量形成部は、第１方向に内部電極が積層される。
上記引出部は、上記容量形成部から上記第１方向に直交する第２方向に延び、上記内部電極が引き出される。
上記カバー部は、上記第１方向から上記容量形成部及び上記引出部を覆う。
上記積層部には、第１方向に向く主面と、上記第２方向に向く端面と、上記第１方向及び上記第２方向に直交する第３方向に向く側面とが形成される。
上記サイドマージン部は、上記側面に設けられる。
上記側面は、
上記主面の外縁により構成された上記第２方向に延びる第１直線部と、上記端面の外縁により構成された上記第１方向に延びる第２直線部と、上記第１直線部及び上記第２直線部を接続する角部と、を有し、
上記角部は、
上記第１直線部が上記第２方向に延長された第１仮想線と、上記第２直線部の上記第１仮想線側の端点と、の間の上記第１方向に沿った距離をａ、上記第２直線部が上記第１方向に延長された第２仮想線と、上記側面から露出した上記引出部の端部であって上記容量形成部と上記カバー部との境界に位置する端部と、の間の上記第２方向に沿った距離をｂとしたときに、０．４≦ａ／ｂ≦２．５、かつ１０μｍ≦ａ，ｂ≦６０μｍの条件を満たすように湾曲する。

上記構成により、サイドマージン部が形成される積層部の側面が、角の丸い長方形状に構成される。上記条件を満たす角部により、サイドマージン部形成用のセラミックシートを打ち抜いてサイドマージン部を形成する場合に、当該セラミックシートに対する荷重を分散させ適切な大きさのせん断力を作用させることができる。これにより、当該セラミックシートを上記側面の外縁に沿った形状で打ち抜くことができ、適切な形状のサイドマージン部を設けることができる。

上記角部は、さらに、０．５≦ａ／ｂ≦１．５の条件を満たすように湾曲してもよい。
これにより、当該セラミックシートの角部近傍へのせん断力の集中を効果的に抑制し、サイドマージン部の外観不良をより確実に防止することができる。

上記角部は、さらに、１．０≦ａ／ｂ≦１．５、かつ１０μｍ≦ｂ≦３０μｍの条件を満たすように湾曲してもよい。
これにより、引出部の第２方向に沿った長さ寸法を短くした場合でも、上記セラミックシートに対して適切な大きさのせん断力を作用させることができる。したがって、積層セラミックコンデンサに占める容量形成部の割合を高めて小型かつ大容量化を実現できるとともに、適切な形状のサイドマージン部を設けることができる。

以上のように、本発明によれば、適切な形状のサイドマージン部を設けることが可能な積層セラミックコンデンサを提供することができる。

本発明の一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製造方法を示すフローチャートである。上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す平面図である。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。上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す断面図である。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。上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す断面図である。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。図２の部分拡大図である。本実施形態の比較例に係る未焼成の積層チップを示す斜視図である。上記比較例に係る積層セラミックコンデンサの製造過程を示す平面図である。上記比較例に係る積層セラミックコンデンサの製造過程を示す断面図である。上記比較例に係る未焼成のセラミック素体を示す斜視図である。

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。

［積層セラミックコンデンサ１０の全体構成］
図１〜３は、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１０を示す図である。図１は、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の図１のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。図３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。

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外部電極１４と、第２外部電極１５と、を備える。セラミック素体１１は、典型的には、Ｚ軸方向を向いた２つの主面と、Ｘ軸方向を向いた２つの端面と、Ｙ軸方向を向いた２つの側面と、を有する。なお、セラミック素体１１の各面を接続する稜部は丸みを帯びている。

外部電極１４，１５は、セラミック素体１１の端面を覆い、セラミック素体１１を挟んでＸ軸方向に対向している。外部電極１４，１５は、セラミック素体１１の端面から主面及び側面に延出している。これにより、外部電極１４，１５では、Ｘ−Ｚ平面に平行な断面、及びＸ−Ｙ平面に平行な断面がいずれもＵ字状となっている。なお、外部電極１４，１５の形状は、図１に示すものに限定されない。

外部電極１４，１５は、電気の良導体により形成されている。外部電極１４，１５を形成する電気の良導体としては、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを主成分とする金属又は合金が挙げられる。

セラミック素体１１は、誘電体セラミックスで形成され、積層部１６と、サイドマージン部１７と、を有する。積層部１６には、Ｘ軸方向を向いた２つの端面１６ａと、Ｙ軸方向を向いた２つの側面１６ｂと、Ｚ軸方向を向いた２つの主面１６ｃと、が形成されている。サイドマージン部１７は、積層部１６の２つの側面１６ｂをそれぞれ被覆している。
なお、図２に示す断面は、積層部１６の側面１６ｂに相当する。

積層部１６は、Ｘ−Ｙ平面に沿って延びる平板状の複数のセラミック層がＺ軸方向に積層された構成を有する。積層部１６は、容量形成部１８と、２つの引出部１９と、２つのカバー部２０と、を有する。引出部１９は、容量形成部１８のＸ軸方向両側にそれぞれ設けられる。引出部１９は、カバー部２０とともに外部電極１４，１５に接続された端面１６ａを構成している。

カバー部２０は、容量形成部１８及び引出部１９をＺ軸方向上下から被覆する。カバー部２０のＺ軸方向に向いた表面は、積層部１６の２つの主面１６ｃを構成している。カバー部２０は、容量形成部１８のＺ軸方向上下を覆う第１カバー領域２１と、引出部１９のＺ軸方向上下を覆う第２カバー領域２２と、を含む。なお、第１カバー領域２１上の主面１６ｃには、平坦領域１６ｄが形成される（図１３参照）。

容量形成部１８は、Ｘ−Ｙ平面に沿って延びるシート状の複数の第１内部電極１２及び第２内部電極１３を有する。容量形成部１８では、内部電極１２，１３が複数のセラミック層を挟んでＺ軸方向に交互に積層される。つまり、内部電極１２，１３は、セラミック層を挟んでＺ軸方向に対向している。容量形成部１８は、積層セラミックコンデンサ１０における電荷を蓄える機能を有する。

内部電極１２，１３は、容量形成部１８のＹ軸方向の全幅にわたって形成され、積層部１６の両側面１６ｂに露出している。セラミック素体１１では、積層部１６の両側面１６ｂを覆うサイドマージン部１７によって、積層部１６の両側面１６ｂにおける隣接する内部電極１２，１３間の絶縁性が確保される。

引出部１９のうち、第１引出部１９ａでは、第１内部電極１２が容量形成部１８から第１外部電極１４に接する端面１６ａまでＸ軸方向外方に延びる。第２引出部１９ｂでは、第２内部電極１３が容量形成部１８から第２外部電極１５に接する端面１６ａまでＸ軸方向外方に延びる。これにより、第１内部電極１２は第１外部電極１４に接続され、第２内部電極１３は第２外部電極１５に接続される。

第１引出部１９ａの第１内部電極１２間のセラミック層は、第２内部電極１３と第１外部電極１４との絶縁性を確保するエンドマージンとして機能する。同様に、第２引出部１９ｂの第２内部電極１３間のセラミック層は、第１内部電極１２と第２外部電極１５との絶縁性を確保するエンドマージンとして機能する。

このような構成により、積層セラミックコンデンサ１０では、第１外部電極１４と第２外部電極１５との間に電圧が印加されると、第１内部電極１２と第２内部電極１３との間の複数のセラミック層に電圧が加わる。これにより、積層セラミックコンデンサ１０では、第１外部電極１４と第２外部電極１５との間の電圧に応じた電荷が蓄えられる。

セラミック素体１１では、内部電極１２，１３間の各セラミック層の容量を大きくするため、高誘電率の誘電体セラミックスが用いられる。高誘電率の誘電体セラミックスとしては、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）に代表される、バリウム（Ｂａ）及びチタン（Ｔｉ）を含むペロブスカイト構造の材料が挙げられる。

なお、セラミック層は、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）系、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ_３）系、チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉＯ_３）系、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ_３）系、チタン酸ジルコン酸カルシウム（Ｃａ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）系、ジルコン酸バリウム（ＢａＺｒＯ_３）系、酸化チタン（ＴｉＯ_２）系などで構成してもよい。

内部電極１２，１３は、電気の良導体により形成されている。内部電極１２，１３を形成する電気の良導体としては、典型的にはニッケル（Ｎｉ）が挙げられ、この他にも銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを主成分とする金属又は合金が挙げられる。

なお、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１０の構成は、図１〜３に示す構成に限定されない。例えば、内部電極１２，１３の枚数は、積層セラミックコンデンサ１０に求められるサイズや性能に応じて、適宜決定可能である。

図２に示すように、第２カバー領域２２上の主面１６ｃは、Ｚ軸方向内方に向かって湾曲している。これに伴い、引出部１９も、容量形成部１８から端面１６ａに向かってＺ軸方向の高さ寸法が漸減するように構成され、引出部１９における内部電極１２，１３も、端面１６ａに向かってＺ軸方向内方に向かって湾曲して配置される。例えば、端面１６ａにおける引出部１９のＺ軸方向に沿った高さ寸法は、容量形成部１８との境界部における引出部１９のＺ軸方向に沿った高さ寸法の８割以下となる。

これにより、側面１６ｂは、角が丸い長方形状に構成される。
上記構成の積層セラミックコンデンサ１０は、以下の製造方法により形成される。

［積層セラミックコンデンサ１０の製造方法］
図４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５〜１２は積層セラミックコンデンサ１０の製造過程を模式的に示す図である。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４に沿って、図５〜１２を適宜参照しながら説明する。

（ステップＳ０１：セラミックシート積層）
ステップＳ０１では、容量形成部１８を形成するための第１セラミックシート１０１及び第２セラミックシート１０２と、カバー部２０を形成するための第３セラミックシート１０３と、を準備し、これらを積層する。

セラミックシート１０１，１０２，１０３は、誘電体セラミックスを主成分とする未焼成の誘電体グリーンシートとして構成される。セラミックシート１０１，１０２，１０３は、例えば、ロールコーターやドクターブレードなどを用いてシート状に成形される。セラミックシート１０１，１０２，１０３の厚さは適宜調整可能である。

図５は、セラミックシート１０１，１０２，１０３の平面図である。この段階では、セラミックシート１０１，１０２，１０３が、個片化されていない大判のシートとして構成される。図５には、積層セラミックコンデンサ１０ごとに個片化する際の切断線Ｌｘ，Ｌｙが示されている。切断線ＬｘはＸ軸に平行であり、切断線ＬｙはＹ軸に平行である。

図５に示すように、第１セラミックシート１０１には第１内部電極１２に対応する未焼成の第１内部電極１１２が形成され、第２セラミックシート１０２には第２内部電極１３に対応する未焼成の第２内部電極１１３が形成されている。なお、カバー部２０に対応する第３セラミックシート１０３には内部電極が形成されていない。

内部電極１１２，１１３は、任意の導電性ペーストをセラミックシート１０１，１０２に塗布することによって形成することができる。導電性ペーストの塗布方法は、公知の技術から任意に選択可能である。例えば、導電性ペーストの塗布には、スクリーン印刷法やグラビア印刷法を用いることができる。

第１セラミックシート１０１には、切断線Ｌｙに沿って、内部電極１１２が塗布されていない非電極形成領域Ｎ１が帯状に形成されている。同様に、第２セラミックシート１０２には、切断線Ｌｙに沿って、内部電極１１３が塗布されていない非電極形成領域Ｎ２が帯状に形成されている。非電極形成領域Ｎ１と非電極形成領域Ｎ２はＸ軸方向に互い違いに配置されている。つまり、非電極形成領域Ｎ１を通る切断線Ｌｙと非電極形成領域Ｎ２を通る切断線Ｌｙとが交互に並んでいる。

これらのセラミックシート１０１，１０２，１０３を図６に示すように積層し、積層シート１０４を作製する。つまり、第１セラミックシート１０１及び第２セラミックシート１０２を交互に積層し、かつセラミックシート１０１，１０２の積層体のＺ軸方向上下面に第３セラミックシート１０３を積層する。積層シート１０４において、非電極形成領域Ｎ１上には内部電極１１３が積層され、非電極形成領域Ｎ２上には内部電極１１２が積層される。なお、図６に示す例では、第３セラミックシート１０３がそれぞれ３枚ずつ積層されているが、第３セラミックシート１０３の枚数は適宜変更可能である。

（ステップＳ０２：圧着）
ステップＳ０２では、積層シート１０４をＺ軸方向から圧着する。

図７は、ステップＳ０２の圧着工程を説明する、Ｙ軸方向から見た模式的な断面図である。
本ステップの圧着工程では、Ｚ軸方向に積層シート１０４を挟むように一対の加圧板Ｓ１を対向させ、積層シート１０４に向かってこれらの加圧板Ｓ１を加圧することによって、積層シート１０４を圧着する。加圧板Ｓ１は、例えば、静水圧加圧や一軸加圧などによって加圧される。

さらに、加圧板Ｓ１と積層シート１０４との間には、弾性シートＳ２が配置される。弾性シートＳ２は、シート状の弾性体によって構成され、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）樹脂によって形成される。弾性シートＳ２は、加圧板Ｓ１によって積層シート１０４に向かって加圧される。

ここで、積層シート１０４には、内部電極１１２，１１３の双方が積層されている容量形成領域１０５と、第１内部電極１１２及び非電極形成領域Ｎ２が積層されている第１引出領域１０６ａと、内部電極１１３及び非電極形成領域Ｎ１が積層されている第２引出領域１０６ｂと、が形成される。容量形成領域１０５は、容量形成部１８及びカバー部２０の第１カバー領域２１に対応する。第１引出領域１０６ａは、第１引出部１９ａ及びカバー部２０の第１カバー領域２１に対応する。第２引出領域１０６ｂは、第２引出部１９ｂ及びカバー部２０の第２カバー領域２２に対応する。第１及び第２引出領域１０６ａ、１０６ｂは、まとめて引出領域１０６とも称する。

弾性シートＳ２を介在させてこのような積層シート１０４を加圧することで、以下に説明するように、Ｚ軸方向内方に沈み込んだ形状の引出領域１０６を形成することができる。

容量形成領域１０５では、内部電極１１２，１１３の双方を含み、セラミックシート１０１，１０２，１０３が隙間なく積層されている。これにより、容量形成領域１０５は、圧着工程によって全体がＸ−Ｙ平面に延ばされつつ、ほぼ均一に圧縮される。この結果、容量形成領域１０５上に略平坦な面が形成される。

一方、加圧前の引出領域１０６には、非電極形成領域Ｎ１，Ｎ２に対応する隙間が形成されている。また、グリーンシートは内部電極１１２，１１３よりも柔らかく延びやすい。このため、加圧により、容量形成領域１０５から延ばされたグリーンシートが当該隙間に入り込む。

さらに、弾性シートＳ２は、弾性変形によって厚さの薄い引出領域１０６に対しても十分に荷重を付加することができる。これにより、引出領域１０６では、容量形成領域１０５から延ばされたグリーンシートと加圧前から積層されていたグリーンシートとが、Ｘ−Ｙ平面内で延びながらＺ軸方向に圧着される。したがって、引出領域１０６では、容量形成領域１０５側から切断線Ｌｙに向かって内部電極１２，１３間の厚さが徐々に薄くなる。この結果、引出領域１０６は、内部電極１１２，１１３を含む全体が切断線Ｌｙ付近でＺ軸方向内方に大きく沈み込むように形成される。

（ステップＳ０３：切断）
ステップＳ０３では、ステップＳ０２で圧着された積層シート１０４を切断線Ｌｘ，Ｌｙに沿って切断することにより、図８に示す未焼成の積層チップ１１６を作製する。積層チップ１１６は、焼成後の積層部１６に対応する。圧着された積層シート１０４の切断には、例えば押し切り刃や回転刃などを用いることができる。

図８に示すように、積層チップ１１６は、容量形成部１８に対応する未焼成の容量形成部１１８と、引出部１９に対応する未焼成の引出部１１９と、カバー部２０に対応する未焼成のカバー部１２０と、を有する。容量形成部１１８は、セラミック層に対応するグリーンシートの間に、内部電極１１２，１１３の双方が交互に積層されている。一方、引出部１１９は、内部電極１１２，１１３のいずれか一方がグリーンシートを挟んで積層されている。

また、積層チップ１１６には、Ｘ軸方向に相互に対向する２つの端面１１６ａと、Ｙ軸方向に相互に対向する２つの側面１１６ｂと、Ｚ軸方向に相互に対向する２つの主面１１６ｃと、が形成されている。
端面１１６ａ及び側面１１６ｂは、切断工程における切断面に対応し、略平坦な面として構成される。

主面１１６ｃは、ステップＳ０２の圧着工程において、未焼成のカバー部１２０を構成する最外層の第３セラミックシート１０３がＺ軸方向から加圧されることで形成される。主面１１６ｃには、容量形成領域１０５に対応する平坦領域１１６ｄが形成される。

また、主面１１６ｃの平坦領域１１６ｄ外方には、ステップＳ０２の圧着工程で形成された引出領域１０６に対応して、Ｚ軸方向内方に向かって湾曲する曲面が形成される。したがって、積層チップ１１６の側面１１６ｂは、当該曲面に起因する丸い角部１１６ｇを有し、角が丸い長方形状に構成される。

（ステップＳ０４：サイドマージン部形成）
ステップＳ０４では、ステップＳ０３で得られた積層チップ１１６における内部電極１１２，１１３が露出した側面１１６ｂに未焼成のサイドマージン部１１７を設ける。以下、図９〜１１を用いて、ステップＳ０５のサイドマージン部１１７形成工程について説明する。

まず、図９に示すように、弾性体からなる平板状のベース部材Ｓ３の上にセラミックシート１１７ｓを配置し、テープＴで一方の側面１１６ｂを保持した積層チップ１１６の他方の側面１１６ｂをセラミックシート１１７ｓに対向させる。

次に、図１０に示すように、積層チップ１１６の側面１１６ｂでセラミックシート１１７ｓをＹ軸方向に押圧する。積層チップ１１６は、セラミックシート１１７ｓとともにベース部材Ｓ３に局所的に深く沈み込む。このとき、側面１１６ｂの外縁に沿ってセラミックシート１１７ｓにせん断力が作用し、このせん断力がセラミックシート１１７ｓのせん断強さ以上になると、セラミックシート１１７ｓが打ち抜かれる。これにより、図１１に示すように、セラミックシート１１７ｓのうち、積層チップ１１６とともに沈み込んだ部分がサイドマージン部１１７として切り離される。

図１２は、積層チップ１１６に未焼成のサイドマージン部１１７が形成された未焼成のセラミック素体１１１を示す図である。サイドマージン部１１７は、側面１１６ｂのみに設けられ、側面１１６ｂの形状に対応する平面形状を有する。

（ステップＳ０５：焼成）
ステップＳ０５では、ステップＳ０４で得られた未焼成のセラミック素体１１１を焼成することにより、図１〜３に示す積層セラミックコンデンサ１０のセラミック素体１１を作製する。ステップＳ０５における焼成温度は、セラミック素体１１１の焼結温度に基づいて決定することができる。また、焼成は、例えば、還元雰囲気下、又は低酸素分圧雰囲気下において行うことができる。

（ステップＳ０６：外部電極形成）
ステップＳ０６では、ステップＳ０５で得られたセラミック素体１１のＸ軸方向両端部に外部電極１４，１５を形成する。ステップＳ０６における外部電極１４，１５の形成方法は、公知の方法から任意に選択可能である。これにより、図１〜３に示すような積層セラミックコンデンサ１０が形成される。

なお、上記のステップＳ０６における処理の一部を、ステップＳ０５の前に行ってもよい。例えば、ステップＳ０５の前に未焼成のセラミック素体１１１のＸ軸方向両端面に未焼成の電極材料を塗布し、ステップＳ０５において、未焼成のセラミック素体１１１を焼成すると同時に、未焼成の電極材料を焼き付けて外部電極１４，１５の下地層を形成してもよい。また、脱バインダー処理したセラミック素体１１１に未焼成の電極材料を塗布して、これらを同時に焼成してもよい。

以上により、積層セラミックコンデンサ１０が完成する。この製造方法では、内部電極１２，１３が露出した積層部１６の側面１６ｂにサイドマージン部１７が後付けされるため、セラミック素体１１における複数の内部電極１２，１３の端部のＹ軸方向の位置が、０．５μｍ以内のばらつきでＺ軸方向に沿って揃う。

また、焼成後の積層部１６の側面１６ｂには、未焼成の積層チップ１１６の側面１１６ｂに形成された丸い角部１１６ｇに対応する角部１６３が形成される。以下、側面１６ｂの形状について説明する。

［積層部１６の側面１６ｂの詳細構成］
図１３は、図２の積層部１６を示す部分断面図であり、積層部１６の側面１６ｂの一部を拡大した図である。

側面１６ｂは、Ｙ軸方向から見た平面視において、角が丸い略長方形状に構成される。すなわち側面１６ｂは、２つの主面１６ｃの外縁によりそれぞれ構成された２つの第１直線部１６１と、２つの端面１６ａの外縁によりそれぞれ構成された２つの第２直線部１６２と、第１直線部１６１及び第２直線部１６２との間を接続する湾曲した４つの角部１６３と、を有する。２つの第１直線部１６１は、Ｚ軸方向に相互に対向し、２つの第２直線部１６２は、Ｘ軸方向に相互に対向する。

側面１６ｂは、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に関してほぼ線対称に構成される。このため、以下では、１つの角部１６３及びそれに接続する第１直線部１６１及び第２直線部１６２の構成について詳細に説明する。

第１直線部１６１は、Ｘ軸方向に延びる直線部分であって、主面１６ｃの平坦領域１６ｄにより構成される。つまり、第１直線部１６１は、ステップＳ０２の圧着工程によって形成された平坦領域１１６ｄに対応し、容量形成部１８を覆う第１カバー領域２１上に形成される。
なお、第１直線部１６１は、実質的に直線であればよく、例えばセラミック素体１１のＺ軸方向の高さ寸法の１％以内のわずかな範囲でＺ軸方向に蛇行、湾曲等していてもよい。

第１直線部１６１の端点Ｐ１は、第１カバー領域２１のＸ軸方向周縁部に位置する。ここで、ステップＳ０２の圧着工程では、容量形成領域１０５に対して荷重が集中し、容量形成領域１０５から引出領域１０６に向かってセラミックシート１０１，１０２，１０３が延ばされる。これにより、容量形成領域１０５のＸ軸方向周縁部では中央部よりも圧縮率が高くなることがある。したがって、端点Ｐ１は、Ｘ軸方向において、引出部１９の容量形成部１８との境界部（すなわち後述する端部Ｐ３）と同一、又は引出部１９の端部Ｐ３よりも容量形成部１８側に位置することになる。

第２直線部１６２は、Ｚ軸方向に延び、平坦面である端面１６ａの外縁により構成される。これにより、第２直線部１６２の端点Ｐ２は、端面１６ａのＺ軸方向端部に位置する。
なお、第２直線部１６２は、実質的に直線であればよく、例えばセラミック素体１１のＸ軸方向の長さ寸法の０．５％以内のわずかな範囲でＸ軸方向に蛇行、湾曲等していてもよい。

角部１６３は、第１直線部１６１の端点Ｐ１と第２直線部１６２の端点Ｐ２とを接続する曲線部分であり、上述のように未焼成の側面１１６ｂの角部１１６ｇに対応する。角部１６３は、主面１１６ｃのＸ軸方向周縁部におけるＹ軸方向の外縁によって構成され、主に引出部１９を覆う第２カバー領域２２により形成される。

角部１６３の形状は、以下のａ及びｂの比率及び値によって定義される。ａは、角部１６３のＺ軸方向に沿った高さ寸法に対応する値であり、ｂは、角部１６３のＸ軸方向に沿った長さ寸法に対応する値である。これにより、角部１６３の好ましい形状が規定される。

より具体的に、ａは、第１直線部１６１から延長された第１仮想線Ｌ１と、第２直線部１６２の第１仮想線Ｌ１側の端点Ｐ２と、の間のＺ軸方向に沿った距離とする。ａの値は、ステップＳ０２の圧着工程において形成される引出領域１０６の圧縮率が大きいほど大きくなる。これにより、ａの値は、セラミックシート１０１，１０２の積層数及びセラミックシート１０１，１０２の厚さの少なくとも一方によって調整することができる。

また、ｂは、第２直線部１６２が延長された第２仮想線Ｌ２と、側面１６ｂに露出する引出部１９の端部であって容量形成部１８とカバー部２０との境界に位置する端部Ｐ３と、の間のＸ軸方向に沿った距離とする。ｂの値は、引出部１９のＸ軸方向の寸法により調整可能である。

実際には、第１直線部１６１の端点Ｐ１のＸ軸方向における位置の制御が難しいため、端点Ｐ１から第２仮想線Ｌ２までの角部１６３のＸ軸方向に沿った長さ寸法とｂの値とが一致しないこともある。しかし、引出部１９上の第２カバー領域２２は、確実にＺ軸方向内方へ湾曲して角部１６３を構成する。このため本実施形態では、角部１６３のＸ軸方向の長さ寸法を規定するために、引出部１９のＺ軸方向最外層におけるＸ軸方向の長さ寸法に対応するｂを用いるものとする。

角部１６３は、０．４≦ａ／ｂ≦２．５かつ１０μｍ≦ａ，ｂ≦６０μｍの条件を満たすように湾曲する。これにより、ステップＳ０４において、セラミックシート１１７ｓを良好に打ち抜くことができ、側面１６ｂのみに形成された適切な形状のサイドマージン部１１７を設けることができる。
以下、比較例を用いて角部１６３の作用効果について説明する。

図１４は、本実施形態の比較例に係る未焼成の積層チップ２１６を示す斜視図である。
積層チップ２１６は、積層チップ１１６と同様に、内部電極２１２，２１３が積層された未焼成の容量形成部２１８と、内部電極２１２，２１３の一方がそれぞれ引き出された２つの引出部２１９と、未焼成のカバー部２２０と、を有する。積層チップ２１６には、積層チップ１１６と同様に、Ｘ軸方向に相互に対向する２つの端面２１６ａと、Ｙ軸方向に相互に対向する２つの側面２１６ｂと、Ｚ軸方向に相互に対向する２つの主面２１６ｃと、が形成されている。

積層チップ２１６は、主面２１６ｃ全体がほぼ平坦に構成される。このため、側面２１６ｂの角部２１６ｇは、角部１１６ｇよりも角ばって形成される。つまり、焼成後の側面２１６ｂの角部２１６ｇは、０．４＞ａ／ｂ及び１０μｍ＞ａの少なくともいずれか一方の条件を満たしており、０．４≦ａ／ｂ≦２．５かつ１０μｍ≦ａ，ｂ≦６０μｍの条件を満たしていない。

このような積層チップ２１６は、例えば、セラミックシート１０１，１０２の非電極形成領域Ｎ１，Ｎ２にセラミックペーストを印刷することで形成される。これにより、セラミックシート１０１，１０２のＺ軸方向の厚さが面内で均一になり、これらを積層した積層シートにおいても、Ｚ軸方向の厚さがほぼ均一になる。したがって、ステップＳ０２の圧着工程においても引出領域がほぼ湾曲せず、角ばった形状の積層チップ２１６が作製される。

積層チップ２１６におけるサイドマージン部２１７の形成工程では、まず、図９の積層チップ１１６と同様に、積層チップ２１６の側面２１６ｂをセラミックシート１１７ｓに対向させる。次に、図１０と同様に、積層チップ２１６の側面２１６ｂでセラミックシート１１７ｓを押圧する。

図１５は、積層チップ２１６の側面２１６ｂでセラミックシート１１７ｓを押圧している態様を示す、Ｙ軸方向から見た模式的な平面図である。なお、図１５では、図９〜図１１に示すテープＴ及び内部電極１１２，１１３の図示を省略している。

側面２１６ｂの角部２１６ｇは、上述のように角ばっている。このため、セラミックシート１１７ｓの角部２１６ｇの近傍には、略平坦な主面２１６ｃの外縁により作用するせん断力と、略平坦な端面２１６ａにより作用するせん断力との双方が付加される。つまり、セラミックシート１１７ｓの角部２１６ｇの近傍に、Ｚ軸方向に沿ったせん断力とＸ軸方向に沿ったせん断力とが集中する。この結果、セラミックシート１１７ｓの角部２１６ｇ近傍に強いせん断応力が生じ、セラミックシート１１７ｓに亀裂Ｒが生じる。

したがって、図１６に示すように、側面２１６ｂでセラミックシート１１７ｓを打ち抜くと、セラミックシート１１７ｓが亀裂Ｒに起因して破れ、断片Ｆが付着したサイドマージン部２１７が形成される。

この結果、図１７に示すように、側面２１６ｂ以外の端面２１６ａ及び主面２１６ｃに、サイドマージン部２１７から延びる断片Ｆが貼りついた未焼成のセラミック素体２１１が形成される。断片Ｆにより、積層セラミックコンデンサの外観が不良となり、歩留まりが低下する。

そこで、積層セラミックコンデンサ１０では、焼成後の側面１６ｂの角部１６３が０．４≦ａ／ｂ及び１０μｍ≦ａの条件を満たすように、未焼成の角部１１６ｇが大きく湾曲して形成される。このため、ステップＳ０４のサイドマージン部１１７の形成工程において、セラミックシート１１７ｓに対して角部１１６ｇの外縁に沿ったせん断力を作用させることができる。この結果、セラミックシート１１７ｓに対して付加される荷重を分散させることができ、セラミックシート１１７ｓの破れを防止することができる。したがって、セラミックシート１１７ｓを側面１１６ｂの外縁に沿った形状で打ち抜くことができ、積層セラミックコンデンサ１０の外観不良を防止することができる。

一方、積層部の側面の角部がａ，ｂ＞６０μｍを満たす場合、側面において角部の占める割合が大きくなり、角部がさらに大きく湾曲することとなる。この場合は、サイドマージン部形成工程において、側面によってセラミックシートに及されるせん断力が小さくなり、セラミックシートを打ち抜くことが難しくなる。

角部がａ／ｂ＞２．５となる場合も同様に、角部がＺ軸方向内方に大きく湾曲し、セラミックシートの打ち抜き不良が発生し得る。さらにこの場合は、第１直線部の端点付近が角ばった形状となることもある。これにより、第１直線部の端点近傍のセラミックシートにせん断力が集中し、図１７のセラミック素体２１１と同様の外観不良が発生することもある。

このことから、積層セラミックコンデンサ１０では、焼成後の側面１６ｂの角部１６３がａ／ｂ≦２．５及びａ，ｂ≦６０μｍの条件を満たすことで、未焼成の側面１１６ｂが、セラミックシート１１７ｓに対して十分なせん断力を及ぼすことができる。したがって、セラミックシート１１７ｓの打ち抜き不良を防止することができる。

また、焼成後の側面１６ｂの角部１６３が１０μｍ≦ｂの条件を満たすことで、引出部１９のＸ軸方向に沿った長さ寸法を十分に確保し、エンドマージンにおける絶縁耐圧を十分に確保することができる。さらに、積層シート１０４におけるセラミックシート１０１，１０２の積層ずれによって、第１外部電極１４と第２内部電極１３、第２外部電極１５と第１内部電極１２が導通することを抑制できる。したがって、引出部１９におけるショートの発生を防止することができる。

以上をまとめると、側面１６ｂの角部１６３が０．４≦ａ／ｂ≦２．５、かつ１０μｍ≦ａ，ｂ≦６０μｍの条件を満たすように積層セラミックコンデンサ１０を作製することで、適切な形状のサイドマージン部１７を形成できるとともに、積層セラミックコンデンサ１０の信頼性を十分に確保することができる。これにより、積層セラミックコンデンサ１０の歩留まりを高めることができる。

さらに、角部１６３が０．５≦ａ／ｂ≦１．５の条件を満たすことで、外観不良をより確実に防止することができ、積層セラミックコンデンサ１０の歩留まりをさらに高めることができる。

また、セラミック素体１１のサイズを変えずに積層セラミックコンデンサ１０の容量を大きくするためには、内部電極１２，１３の交差面積を大きくして引出部１９のＸ軸方向に沿った長さ寸法を短くすればよい。例えば、エンドマージンにおける絶縁性も考慮し、角部１６３を１０μｍ≦ｂ≦３０μｍの条件を満たすように設計することができる。

この場合、さらに角部１６３が１．０≦ａ／ｂ≦１．５の条件を満たすことで、角部１６３が小さい場合でもセラミックシート１１７ｓに対して適切なせん断力を及ぼすことができる。これにより、小型かつ大容量であって、適切な形状のサイドマージン部１７が設けられた積層セラミックコンデンサ１０を実現することができる。

［実施例及び比較例］
本実施形態の実施例及び比較例として、様々な形状の積層部の側面を有する積層セラミックコンデンサのサンプルを作製し、サイドマージン部形成時の不具合の発生について調べた。これらのサンプルでは、Ｘ軸方向の寸法を１．０ｍｍとし、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の寸法を０．５ｍｍとした。

表１に、積層セラミックコンデンサの各実施例及び比較例のサンプルにおいて測定した、上記側面の角部のａ及びｂの値、並びにこれらの値から算出されたａ／ｂの値を示す。なお、表１に示す値は、いずれも各実施例及び比較例における１００個のサンプルの平均値である。

ａは、当該角部のＺ軸方向に沿った高さ寸法に対応する値である。すなわち、図１３に示すように、ａは、当該側面（１６ｂ）のＸ軸方向に沿った第１直線部（１６１）から延長された第１仮想線（Ｌ１）と、当該側面（１６ｂ）のＺ軸方向に沿った第２直線部（１６２）の第１仮想線（Ｌ１）側の端点（Ｐ２）と、の間のＺ軸方向に沿った距離とする。

ｂは、当該角部のＸ軸方向に沿った長さ寸法に対応する値である。すなわち、図１３に示すように、ｂは、第２直線部（１６２）が延長された第２仮想線（Ｌ２）と、引出部（１９）の端部であって容量形成部（１８）とカバー部（２０）との境界に位置する端部（Ｐ３）と、の間のＸ軸方向に沿った距離とする。

表１に示すように、実施例１〜１１のサンプルの角部は、いずれも、０．４≦ａ／ｂ≦２．５、かつ１０μｍ≦ａ，ｂ≦６０μｍの条件を満たしていた。

一方、比較例１，２のサンプルは、いずれもａが９μｍで、１０μｍ≦ａの条件を満たしていなかった。
さらに、比較例１のサンプルは、ａ／ｂが０．２４で、０．４≦ａ／ｂの条件を満たしていなかった。
比較例３のサンプルは、ａが６１μｍ、ｂが６２μで、ａ≦６０μｍの条件を満たしていなかった。
比較例４のサンプルは、ａが６１μｍ、ａ／ｂが２．９０で、ａ≦６０μｍ及びａ／ｂ≦２．５の条件を満たしていなかった。

これらの実施例１〜１１、比較例１〜４のサンプルについて、サイドマージン部形成用のセラミックシートの打ち抜き不良の発生個数を調べた。この場合の打ち抜き不良とは、サイドマージン部形成時にセラミックシートの全部又は一部を打ち抜くことができず、サイドマージン部を側面に形成できないことを言う。

角部が０．４≦ａ／ｂ≦２．５、かつ１０μｍ≦ａ，ｂ≦６０μｍの条件を満たす実施例１〜１１では、打ち抜き不良は発生しなかった。

一方、ａ，ｂの値とも６０μｍより大きい比較例３では、サンプル１００個中３０個と非常に多くの打ち抜き不良が発生した。このことから、角部が０．４≦ａ／ｂ≦２．５の条件を満たしていた場合でも、ａ，ｂ≦６０μｍの条件を満たさないことにより打ち抜き不良が発生し、サイドマージン部を適切に設けることが難しいことが確認された。

さらに、ａ／ｂが２．５よりも大きい比較例４では、サンプル１００個中５個の打ち抜き不良が発生した。これにより、角部においてａ／ｂが２．５よりも大きくなる場合は、セラミックシートに及ぼすせん断力が不安定となり、サイドマージン部を適切に設けることが難しいことが確認された。

続いて実施例１〜１１、比較例１〜４のサンプルのうち、打ち抜き不良が発生しなかったサンプルについて、サイドマージン部形成用のセラミックシートの断片が積層部の側面以外に付着したことによる外観不良の発生個数を調べた。具体的には、実施例１〜１１、及び比較例１，２では１００個のサンプル、比較例３では７０個のサンプル、比較例４では９５個のサンプルについて外観不良の発生個数を調べた。

ａの値が１０μｍ未満の比較例１，２では、サンプル１００個中、９個又は１０個の外観不良が発生した。また、ａの値が６０μｍより大きくａ／ｂの値が２．５より大きい比較例４でも、打ち抜き不良が発生しなかった９５個のサンプルのうち、９個の外観不良が発生した。

一方、実施例１〜１１では、いずれもサンプル１００個中外観不良が発生したサンプルは２個以下であり、歩留まりが良好であった。例えば、ａ／ｂの値が０．４０の実施例９、ａ／ｂの値が２．２６の実施例１でも、外観不良のサンプルは２個に留まっていた。なお、比較例３の打ち抜き不良が発生しなかった７０個のサンプルについても、外観不良が発生したサンプルはなかった。

このことから、角部が１０μｍ≦ａかつ０．４≦ａ／ｂ≦２．５の条件を満たすことにより、サイドマージン部形成用のセラミックシートの回り込みによる外観不良の発生を抑制することができることが確認された。

実際に、実施例１〜１１のサンプルの側面と、外観不良が発生した比較例１，２，４のサンプルの側面との形状を比較したところ、実施例１〜１１の角部はより丸みを帯びており、比較例１、２、４の角部はより角ばっていた。このことから、角部が０．４≦ａ／ｂ≦２．５の条件を満たすことにより、上記セラミックシートにおける角部近傍へのせん断力の集中を抑制できるものと考えられる。

さらに、角部のａ／ｂの値が０．５２（実施例７）以上１．４５（実施例３）以下である実施例３〜７では、サンプル１００個全てにおいて上記外観不良が発生しなかった。これにより、角部が０．５≦ａ／ｂ≦１．５の条件も満たすことにより、より確実に外観不良を防止できることが確認された。

加えて、外観不良が発生しなかった実施例３〜７のうち、ｂの値が２９μｍの実施例３では、ａ／ｂの値が１．４５であり、ｂの値が２８μｍの実施例４では、ａ／ｂの値が１．０７であった。これにより、１０μｍ≦ｂ≦３０μｍとなるように引出部の長さ寸法を小さくした場合でも、１．０≦ａ／ｂ≦１．５を満たすように角部を設計することで、外観不良を防止できることが確認された。つまり、角部が１０μｍ≦ｂ≦３０μｍかつ１．０≦ａ／ｂ≦１．５を満たすことで、歩留まりを高めつつ、内部電極の交差面積を広げて大容量化を実現できる。

また、引出部（エンドマージン）の長さ寸法が１０μｍ未満の積層セラミックコンデンサでは、積層ずれによるショートや、絶縁耐圧の不足に起因するショートが発生し、積層セラミックコンデンサとしての信頼性を十分確保することができなかった。このため、引出部の長さ寸法に対応するｂを１０μｍ以上とすることで、積層セラミックコンデンサの信頼性を確保できることが確認された。

以上より、角部が０．４≦ａ／ｂ≦２．５、かつ１０μｍ≦ａ，ｂ≦６０μｍの条件を満たすことで、打ち抜き不良及び外観不良といったサイドマージン部形成時の不具合の発生を抑制できることが確認された。

以上、本発明の各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。

積層セラミックコンデンサ１０の製造方法は、積層部１６の側面１６ｂに上記形状の角部１６３を形成することができれば、上述の製造方法に限定されない。

さらに、積層セラミックコンデンサ１０では、容量形成部１８がＺ軸方向に複数に分割して設けられていてもよい。この場合、各容量形成部１８において内部電極１２，１３がＺ軸方向に沿って交互に配置されていればよく、容量形成部１８が切り替わる部分において第１内部電極１２又は第２内部電極１３が連続して配置されていてもよい。

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
１４，１５…外部電極
１６…積層部
１７…サイドマージン部
１８…容量形成部
１９，１９ａ，１９ｂ…引出部
２０…カバー部
１６ａ…端面
１６ｂ…側面
１６ｃ…主面
１６１…第１直線部
１６２…第２直線部
１６３…角部

Claims

第１方向に内部電極が積層された容量形成部と、前記容量形成部から前記第１方向に直交する第２方向に延び、前記内部電極が引き出された引出部と、前記第１方向から前記容量形成部及び前記引出部を覆うカバー部と、を有し、前記第１方向に向く主面と、前記第２方向に向く端面と、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に向く側面とが形成された積層部と、
前記側面に設けられたサイドマージン部と、
を具備し、
前記側面は、
前記主面の外縁により構成された前記第２方向に延びる第１直線部と、前記端面の外縁により構成された前記第１方向に延びる第２直線部と、前記第１直線部及び前記第２直線部を接続する角部と、を有し、
前記角部は、
前記第１直線部が前記第２方向に延長された第１仮想線と、前記第２直線部の前記第１仮想線側の端点と、の間の前記第１方向に沿った距離をａ、前記第２直線部が前記第１方向に延長された第２仮想線と、前記側面から露出した前記引出部の端部であって前記容量形成部と前記カバー部との境界に位置する端部と、の間の前記第２方向に沿った距離をｂとしたときに、０．４≦ａ／ｂ≦２．５、かつ１０μｍ≦ａ，ｂ≦６０μｍの条件を満たすように湾曲する
積層セラミックコンデンサ。
請求項１に記載の積層セラミックコンデンサであって、
前記角部は、さらに、０．５≦ａ／ｂ≦１．５の条件を満たすように湾曲する
積層セラミックコンデンサ。
請求項１又は２に記載の積層セラミックコンデンサであって、
前記角部は、さらに、１．０≦ａ／ｂ≦１．５、かつ１０μｍ≦ｂ≦３０μｍの条件を満たすように湾曲する
積層セラミックコンデンサ。