JP2020077815A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】追加の構成要素を付加することなく耐湿信頼性を向上することができる積層セラミックコンデンサを提供すること。【解決手段】本発明の積層セラミックコンデンサは、交互に積層された複数の誘電体層及び複数の内部電極を含む積層体と、上記積層体の表面に設けられ、上記内部電極と接続された外部電極と、を備える。上記内部電極は、上記誘電体層を介して他の内部電極と対向する対向電極部と、上記対向電極部から上記積層体の表面に引き出され、上記外部電極と接続される引出電極部とを備える。少なくとも１層の上記内部電極は、上記引出電極部に屈曲部を有する。上記積層方向に隣り合う上記引出電極部間の距離は、上記対向電極部の端部から上記屈曲部に向かって一旦狭くなり、上記屈曲部から上記外部電極側の上記引出電極部の端部に向かって再び広くなる。【選択図】図５

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサに関する。

積層セラミックコンデンサの一例として、特許文献１には、互いに対向する第１面及び第２面を含み、複数の誘電体層の積層構造と、上記複数の誘電体層を挟んで交互に配置され、それぞれ上記第１面及び第２面に露出された第１及び第２内部電極とを含む本体と、上記第１面及び第２面をカバーして上記第１及び第２内部電極に接続した金属層と、上記金属層をカバーするセラミック層と、上記セラミック層をカバーし、上記金属層と接続してそれぞれ上記第１及び第２内部電極と電気的に連結された第１及び第２外部電極と、を含むキャパシタ部品が開示されている。

特開２０１８−１１０２１２号公報

特許文献１によれば、本体の表面を金属層及びセラミック層でカバーすることによって、外部からの水分の浸入が抑えられるため、耐湿信頼性が向上するとされている。

しかしながら、特許文献１に記載された構造では、金属層やセラミック層といった追加の構成要素を付加する必要があるため、生産性の低下やコストの増大が懸念される。

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、追加の構成要素を付加することなく耐湿信頼性を向上することができる積層セラミックコンデンサを提供することを目的とする。

本発明の積層セラミックコンデンサは、交互に積層された複数の誘電体層及び複数の内部電極を含み、積層方向に相対する第１の主面及び第２の主面と、上記積層方向に直交する長さ方向に相対する第１の端面及び第２の端面と、上記積層方向及び上記長さ方向に直交する幅方向に相対する第１の側面及び第２の側面とを有する積層体と、上記積層体の表面に設けられ、上記内部電極と接続された外部電極と、を備える。上記内部電極は、上記誘電体層を介して他の内部電極と対向する対向電極部と、上記対向電極部から上記積層体の表面に引き出され、上記外部電極と接続される引出電極部とを備える。少なくとも１層の上記内部電極は、上記引出電極部に屈曲部を有する。上記積層方向に隣り合う上記引出電極部間の距離は、上記対向電極部の端部から上記屈曲部に向かって一旦狭くなり、上記屈曲部から上記外部電極側の上記引出電極部の端部に向かって再び広くなる。

本発明によれば、追加の構成要素を付加することなく耐湿信頼性を向上することができる積層セラミックコンデンサを提供することができる。

図１は、本発明の積層セラミックコンデンサの一例を模式的に示す斜視図である。 図２は、図１に示す積層セラミックコンデンサのＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図１に示す積層セラミックコンデンサのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４（ａ）は、第１の内部電極の一例を模式的に示す平面図であり、図４（ｂ）は、第２の内部電極の一例を模式的に示す平面図である。 図５は、屈曲部の一例を模式的に示す断面図である。 図６は、屈曲部の別の一例を模式的に示す断面図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートの一例を模式的に示す平面図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、内部電極パターンの周囲にセラミックペースト層が形成されたセラミックグリーンシートの一例を模式的に示す平面図である。 図９は、各寸法の測定方法を説明するための断面図である。

以下、本発明の積層セラミックコンデンサについて説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。

本発明の積層セラミックコンデンサの一実施形態として、３端子型の積層セラミックコンデンサを例にとって説明する。なお、本発明は、３端子型の積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミックコンデンサにも適用することができる。例えば、２端子型の積層セラミックコンデンサ、多端子型の積層セラミックコンデンサ等が挙げられる。また、ビア電極を備える積層セラミックコンデンサ、底面電極を備える積層セラミックコンデンサ等であってもよい。

図１は、本発明の積層セラミックコンデンサの一例を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す積層セラミックコンデンサのＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、図１に示す積層セラミックコンデンサのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

本明細書においては、積層セラミックコンデンサ及び積層体の積層方向、長さ方向、幅方向を、図１において、それぞれＴ、Ｌ、Ｗで定める方向とする。ここで、積層方向（Ｔ方向）と長さ方向（Ｌ方向）と幅方向（Ｗ方向）とは互いに直交する。積層方向（Ｔ方向）は、複数の誘電体層１４と複数の内部電極１６及び１８とが積み上げられていく方向である。

図１、図２及び図３に積層セラミックコンデンサ１０は、３端子型の積層セラミックコンデンサである。図１、図２及び図３に示すように、積層セラミックコンデンサ１０は、例えば直方体状又は略直方体状の積層体１２を含む。

積層体１２は、交互に積層された複数の誘電体層１４と複数の内部電極１６及び１８とを含む。

積層体１２は、積層方向（Ｔ方向）に相対する第１の主面１２ａ及び第２の主面１２ｂと、積層方向（Ｔ方向）に直交する長さ方向（Ｌ方向）に相対する第１の端面１２ｃ及び第２の端面１２ｄと、積層方向（Ｔ方向）及び長さ方向（Ｌ方向）に直交する幅方向（Ｗ方向）に相対する第１の側面１２ｅ及び第２の側面１２ｆとを有する。

本明細書においては、第１の端面１２ｃ及び第２の端面１２ｄに直交し、かつ、積層方向（Ｔ方向）と平行な積層セラミックコンデンサ１０又は積層体１２の断面をＬＴ断面という。また、第１の側面１２ｅ及び第２の側面１２ｆに直交し、かつ、積層方向（Ｔ方向）と平行な積層セラミックコンデンサ１０又は積層体１２の断面をＷＴ断面という。また、第１の端面１２ｃ、第２の端面１２ｄ、第１の側面１２ｅ及び第２の側面１２ｆに直交し、かつ、積層方向（Ｔ方向）に直交する積層セラミックコンデンサ１０又は積層体１２の断面をＬＷ断面という。したがって、図２は、積層セラミックコンデンサ１０のＬＴ断面であり、図３は、積層セラミックコンデンサ１０のＷＴ断面である。

積層体１２は、角部及び稜線部に丸みが付けられていることが好ましい。角部は、積層体の３面が交わる部分であり、稜線部は、積層体の２面が交わる部分である。

図１に示す積層セラミックコンデンサ１０では、積層体１２の長さ方向（Ｌ方向）の寸法は、幅方向（Ｗ方向）の寸法より長い。しかし、積層体１２の長さ方向の寸法は、幅方向の寸法より短くてもよいし、幅方向の寸法と同じであってもよい。

誘電体層１４は、誘電体材料により形成される。誘電体材料としては、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムカルシウム又はジルコン酸カルシウムなどの主成分を含む誘電体セラミックを用いることができる。上記の誘電体材料を主成分として含む場合、所望する積層セラミックコンデンサ１０の特性に応じて、例えば、Ｍｇ化合物、Ｍｎ化合物、Ｓｉ化合物、Ａｌ化合物、Ｖ化合物、Ｎｉ化合物、希土類化合物などの主成分よりも含有量の少ない副成分を添加したものを用いてもよい。

内部電極に挟まれた誘電体層１４の平均厚みは、０．３μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。

図２に示すように、誘電体層１４は、外層部１４ａと内層部１４ｂとを含む。外層部１４ａは、積層体１２の第１の主面１２ａ側に位置し、第１の主面１２ａと第１の主面１２ａに最も近い内部電極（図２では内部電極１８）との間に位置する誘電体層１４、及び、積層体１２の第２の主面１２ｂ側に位置し、第２の主面１２ｂと第２の主面１２ｂに最も近い内部電極（図２では内部電極１６）との間に位置する誘電体層１４である。そして、両外層部１４ａに挟まれた領域が内層部１４ｂである。

外層部１４ａの厚みは、片側５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

積層体１２の長さ方向（Ｌ方向）の寸法は、０．１５ｍｍ以上６．４ｍｍ以下であることが好ましい。積層体１２の幅方向（Ｗ方向）の寸法は、０．１５ｍｍ以上３．２ｍｍ以下であることが好ましい。積層体１２の積層方向（Ｔ方向）の寸法は、０．０４ｍｍ以上３．２ｍｍ以下であることが好ましい。

積層体１２の第１の端面１２ｃには、第１の外部電極の一例である第１の端面外部電極２０が配置される。第１の端面外部電極２０は、積層体１２の第１の端面１２ｃから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｅ及び第２の側面１２ｆの一部を覆うように配置されることが好ましい。

積層体１２の第２の端面１２ｄには、第２の外部電極の一例である第２の端面外部電極２２が配置される。第２の端面外部電極２２は、積層体１２の第２の端面１２ｄから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｅ及び第２の側面１２ｆの一部を覆うように配置されることが好ましい。

積層体１２の第１の側面１２ｅには、第３の外部電極の一例である第１の側面外部電極２４が配置される。第１の側面外部電極２４は、第１の側面１２ｅから延伸して第１の主面１２ａ及び第２の主面１２ｂの一部を覆うように配置される。なお、第１の側面外部電極２４は、第１の側面１２ｅのみに配置されていてもよい。

積層体１２の第２の側面１２ｆには、第４の外部電極の一例である第２の側面外部電極２６が配置される。第２の側面外部電極２６は、第２の側面１２ｆから延伸して第１の主面１２ａ及び第２の主面１２ｂの一部を覆うように配置される。なお、第２の側面外部電極２６は、第２の側面１２ｆのみに配置されていてもよい。

また、第１の側面外部電極２４が、第１の側面１２ｅから第１の主面１２ａを覆うようにして第２の側面外部電極２６まで延伸し、さらに、第１の側面外部電極２４が、第１の側面１２ｅから第２の主面１２ｂを覆うようにして第２の側面外部電極２６まで延伸することで、第１の側面外部電極２４と第２の側面外部電極２６とが繋がった結果、積層体１２を巻き回すように配置されてもよい。

図２に示すように、第１の端面外部電極２０は、積層体１２側から順に、積層体１２の表面に配置される下地電極層２８と、下地電極層２８を覆うように配置されるめっき層３０とを有する。同様に、第２の端面外部電極２２は、積層体１２側から順に、積層体１２の表面に配置される下地電極層３２と、下地電極層３２を覆うように配置されるめっき層３４とを有する。

図３に示すように、第１の側面外部電極２４は、積層体１２側から順に、積層体１２の表面に配置される下地電極層３６と、下地電極層３６を覆うように配置されるめっき層３８とを有する。同様に、第２の側面外部電極２６は、積層体１２側から順に、積層体１２の表面に配置される下地電極層４０と、下地電極層４０を覆うように配置されるめっき層４２とを有する。

下地電極層は、焼付け電極層、樹脂電極層及び薄膜電極層等から選択される少なくとも１つから成る。

焼付け電極層は、金属と、必要に応じてガラスやセラミックを含む。焼付け電極層の金属としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金及びＡｕ等から選択される少なくとも１つを用いることができる。焼付け電極層のガラスとしては、例えば、Ｂ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｇ、Ａｌ又はＬｉ等を含むガラスを用いることができる。

焼付け電極層は、複数層であってもよい。

焼付け電極層は、金属及びガラスを含む導電性ペーストを、積層体に塗布して焼き付けたものである。焼付け電極層は、積層体と同時焼成してもよく、積層体を焼成した後に焼き付けてもよい。積層体と同時焼成して焼付け電極層を形成する場合、焼付け電極層は、金属及びセラミックを含むことが好ましい。セラミックは共材であることがより好ましい。

下地電極層が焼付け電極層である場合、焼付け電極層の厚みは、最も厚い部分で１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

めっき層の材料としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕ、Ｓｎ等から選択される少なくとも１つが用いられる。

めっき層は、複数層により形成されていてもよい。めっき層は、好ましくは、Ｎｉめっき層とＳｎめっき層との２層構造である。Ｎｉめっき層は、下地電極層が積層セラミックコンデンサを実装する際のはんだによって侵食されることを防止することができる。Ｓｎめっき層は、積層セラミックコンデンサを実装する際のはんだの濡れ性を向上させ、積層セラミックコンデンサの実装を容易にすることができる。

Ｎｉめっき層の平均厚みは、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。Ｓｎめっき層の平均厚みは、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。

図２及び図３に示すように、積層体１２は、複数の第１の内部電極１６及び複数の第２の内部電極１８を含む。複数の第１の内部電極１６及び複数の第２の内部電極１８は、積層体１２の積層方向（Ｔ方向）に沿って等間隔に交互に配置されるように埋設されている。

図４（ａ）は、第１の内部電極の一例を模式的に示す平面図であり、図４（ｂ）は、第２の内部電極の一例を模式的に示す平面図である。

図４（ａ）に示すように、第１の内部電極１６は、第２の内部電極１８と対向する第１の対向電極部１６ａ、第１の対向電極部１６ａから積層体１２の第１の端面１２ｃに引き出される第１の引出電極部１６ｂ、及び、第１の対向電極部１６ａから積層体１２の第２の端面１２ｄに引き出される第２の引出電極部１６ｃを備える。第１の引出電極部１６ｂは、積層体１２の第１の端面１２ｃに露出して第１の端面外部電極２０と接続されており、第２の引出電極部１６ｃは、積層体１２の第２の端面１２ｄに露出して第２の端面外部電極２２と接続されている。

図４（ｂ）に示すように、第２の内部電極１８は、略十字形状であり、第１の内部電極１６と対向する第２の対向電極部１８ａ、第２の対向電極部１８ａから積層体１２の第１の側面１２ｅに引き出される第３の引出電極部１８ｂ、及び、第２の対向電極部１８ａから積層体１２の第２の側面１２ｆに引き出される第４の引出電極部１８ｃを備える。第３の引出電極部１８ｂは、積層体１２の第１の側面１２ｅに露出して第１の側面外部電極２４と接続されており、第４の引出電極部１８ｃは、積層体１２の第２の側面１２ｆに露出して第２の側面外部電極２６と接続されている。

第１の内部電極１６と第２の内部電極１８とが、誘電体セラミック材料からなる誘電体層１４を介して対向することにより静電容量が形成される。これにより、積層セラミックコンデンサ１０は、コンデンサとして機能する。

これらの内部電極は、適宜の導電性材料により構成することができる。内部電極は、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合金などの合金を含有している。内部電極は、さらに誘電体層１４に含まれるセラミックスと同一組成系の誘電体粒子を含んでいてもよい。

内部電極の合計の積層枚数は、５枚以上２０００枚以下であることが好ましい。

内部電極の平均厚みは、０．３μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。

内部電極が誘電体層を覆っている割合は、５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。

図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、積層体１２は、第１の対向電極部１６ａ及び第２の対向電極部１８ａの幅方向（Ｗ方向）の一端と第１の側面１２ｅとの間、並びに、第１の対向電極部１６ａ及び第２の対向電極部１８ａの幅方向（Ｗ方向）の他端と第２の側面１２ｆとの間に形成される積層体１２の側部（以下、「Ｗギャップ」ともいう。）１４ｃを含む。さらに、図２及び図４（ｂ）に示すように、積層体１２は、第１の対向電極部１６ａ及び第２の対向電極部１８ａの長さ方向（Ｌ方向）の一端と第１の端面１２ｃとの間、並びに、第１の対向電極部１６ａ及び第２の対向電極部１８ａの長さ方向（Ｌ方向）の他端と第２の端面１２ｄとの間に形成される積層体１２の端部（以下、「Ｌギャップ」ともいう。）１４ｄを含む。

Ｗギャップ１４ｃの幅方向（Ｗ方向）の平均長さは、１０μｍ以上であることが好ましい。

Ｌギャップ１４ｄの長さ方向（Ｌ方向）の平均長さは、１０μｍ以上であることが好ましい。

積層セラミックコンデンサ１０においては、少なくとも１層の内部電極が、引出電極部に屈曲部を有する。図２では、第１の内部電極１６が引出電極部に屈曲部を有する例を示し、図３では、第２の内部電極１８が引出電極部に屈曲部を有する例を示している。

以下においては、第１の内部電極１６の第１の引出電極部１６ｂが屈曲部を有する場合を例に挙げて説明するが、第１の内部電極１６の第２の引出電極部１６ｃ、第２の内部電極１８の第３の引出電極部１８ｂ、及び、第２の内部電極１８の第４の引出電極部１８ｃが屈曲部を有する場合も同様である。
なお、第２の内部電極１８の第３の引出電極部１８ｂ、及び、第２の内部電極１８の第４の引出電極部１８ｃが屈曲部を有する場合には、長さ方向（Ｌ方向）を幅方向（Ｗ方向）に読み替えればよい。

図５は、屈曲部の一例を模式的に示す断面図である。
図５では、積層体１２の積層方向（Ｔ方向）中央部に向かって、第１の内部電極１６の第１の引出電極部１６ｂが屈曲している。積層体１２の積層方向（Ｔ方向）中央部に位置する第１の内部電極１６の第１の引出電極部１６ｂは、積層方向（Ｔ方向）の上方又は下方に向かって屈曲していてもよい。

図６は、屈曲部の別の一例を模式的に示す断面図である。
図６では、積層体１２の積層方向（Ｔ方向）の下方に向かって、第１の内部電極１６の第１の引出電極部１６ｂが屈曲している。積層体１２の積層方向（Ｔ方向）の最下部に位置する第１の内部電極１６の第１の引出電極部１６ｂは、積層方向（Ｔ方向）の下方に向かって屈曲していてもよい。

また、図示はしないが、積層体１２の積層方向（Ｔ方向）の上方に向かって、第１の内部電極１６の第１の引出電極部１６ｂが屈曲していてもよい。この場合、積層体１２の積層方向（Ｔ方向）の最上部に位置する第１の内部電極１６の第１の引出電極部１６ｂは、積層方向（Ｔ方向）の上方に向かって屈曲していてもよい。

以上のように、少なくとも１層の内部電極が、引出電極部に屈曲部を有する。引出電極部の屈曲部は、積層方向に屈曲しており、屈曲点（図５及び図６中、Ｘで示す点）を有する。屈曲点は、引出電極部の屈曲部において、積層方向に最も屈曲した位置である。これにより、積層方向に隣り合う引出電極部間の距離（図５及び図６中、Ｄで示す長さ）は、対向電極部の端部（図５及び図６中、Ａで示す箇所）から屈曲部に向かって一旦狭くなり、屈曲部から外部電極側の引出電極部の端部（図５及び図６中、Ｂで示す箇所）に向かって再び広くなる。

内部電極の引出電極部に屈曲部を設けることにより、外部からの水分が有効部に浸入するまでの距離が長くなる。その結果、外部からの水分が有効部まで到達しづらくなるため、耐湿信頼性の劣化を抑制することができる。

積層されている内部電極のうち、１０％以上の内部電極が引出電極部に屈曲部を有することが好ましく、４０％以上の内部電極が引出電極部に屈曲部を有することがより好ましく、７０％以上の内部電極が引出電極部に屈曲部を有することがさらに好ましい。特に、１００％の内部電極、すなわち、積層されている全ての内部電極が引出電極部に屈曲部を有することが好ましい。

図２及び図３に示すように、第１の内部電極１６の第１の引出電極部１６ｂ、第１の内部電極１６の第２の引出電極部１６ｃ、第２の内部電極１８の第３の引出電極部１８ｂ、及び、第２の内部電極１８の第４の引出電極部１８ｃの全てが屈曲部を有することが好ましいが、屈曲部を有しない引出電極部が存在してもよい。

図２では、長さ方向（Ｌ方向）における屈曲部の屈曲点の位置は、屈曲部を有する全ての内部電極で同じであるが、内部電極ごとに異なっていてもよい。同様に、図３では、幅方向（Ｗ方向）における屈曲部の屈曲点の位置は、屈曲部を有する全ての内部電極で同じであるが、内部電極ごとに異なっていてもよい。

図５及び図６に示すように、積層方向（Ｔ方向）に隣り合う引出電極部間の距離のうち、対向電極部の端部Ａから屈曲部までの間における最小距離をＤ_ｍｉｎ、屈曲部から外部電極側の引出電極部の端部Ｂまでの間における最大距離をＤ_ｍａｘとしたとき、Ｄ_ｍａｘ／Ｄ_ｍｉｎの値は、１．３以上であることが好ましい。上限値は特に限定されないが、Ｄ_ｍａｘ／Ｄ_ｍｉｎの値は３以下であることが好ましい。
Ｄ_ｍａｘ／Ｄ_ｍｉｎの値を１．３以上にすることにより、外部からの水分が有効部まで到達しづらくなるため、耐湿信頼性の劣化をさらに抑制することができる。

なお、Ｄ_ｍａｘ／Ｄ_ｍｉｎの値は、同層間の距離で比較する。
また、上述のとおり、屈曲部の屈曲点Ｘの位置は、内部電極ごとに異なっていてもよい。そのため、Ｄ_ｍｉｎの位置は、屈曲点Ｘの位置と同じであるとは限らない。

長さ方向（Ｌ方向）又は幅方向（Ｗ方向）において、外部電極側の引出電極部の端部Ｂから屈曲部の屈曲点Ｘまでの距離（図５及び図６中、Ｌ_１で示す長さ）は、５μｍ以上であることが好ましい。上限値は特に限定されないが、外部電極側の引出電極部の端部Ｂから屈曲部の屈曲点Ｘまでの距離は、１００μｍ以下であることが好ましい。

長さ方向（Ｌ方向）又は幅方向（Ｗ方向）において、対向電極部の端部Ａから屈曲部の屈曲点Ｘまでの距離（図５及び図６中、Ｌ_２で示す長さ）は、５μｍ以上であることが好ましい。上限値は特に限定されないが、対向電極部の端部Ａから屈曲部の屈曲点Ｘまでの距離は、１００μｍ以下であることが好ましい。

なお、Ｌ_２の長さは、隣接する内部電極間で測定する。

Ｌ_１及びＬ_２の合計長さに対するＬ_１の長さの割合は、５％以上９５％以下であることが好ましく、Ｌ_１及びＬ_２の合計長さに対するＬ_２の長さの割合は、５％以上９５％以下であることが好ましい。

なお、積層方向に隣り合う引出電極部間には、該引出電極部と同じ外部電極に接続され、容量形成に実質的に寄与しないダミー電極、及び、外部電極に接続されない浮き電極は存在しないことが好ましい。

積層セラミックコンデンサ１０の長さ方向（Ｌ方向）の寸法は、０．２ｍｍ以上６．９ｍｍ以下であることが好ましい。積層セラミックコンデンサ１０の幅方向（Ｗ方向）の寸法は、０．２ｍｍ以上３．７ｍｍ以下であることが好ましい。積層セラミックコンデンサ１０の積層方向（Ｔ方向）の寸法は、０．０５ｍｍ以上３．７ｍｍ以下であることが好ましい。

以下、本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法の一実施形態について説明する。
本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法は、好ましくは、
セラミックグリーンシート上に内部電極パターンを形成する工程と、
前記内部電極パターンの周囲の前記セラミックグリーンシート上に、前記内部電極パターンの周縁部に重ならないようにセラミックペーストを付与して、前記内部電極パターンの厚みによる段差を低減するためのセラミックペースト層を形成する工程と、
前記内部電極パターン及び前記セラミックペースト層が形成された前記セラミックグリーンシートを積層する工程とを備える。

以下においては、図１に示す積層セラミックコンデンサ１０を量産する場合を例にして説明する。

まず、誘電体層１４を形成するためのセラミックグリーンシートが準備される。別途、第１の内部電極１６及び第２の内部電極１８を形成するための内部電極用導電性ペースト、並びに、第１の端面外部電極２０、第２の端面外部電極２２、第１の側面外部電極２４及び第２の側面外部電極２６を形成するための外部電極用導電性ペーストが準備される。なお、セラミックグリーンシート、内部電極用導電性ペースト及び外部電極用導電性ペーストには、有機バインダ及び溶剤が含まれ、公知の有機バインダや有機溶剤を用いることができる。

セラミックグリーンシート上に、例えば、所定のパターンで内部電極用導電性ペーストを付与して、内部電極パターンが形成される。このとき、印刷された内部電極用導電性ペーストの厚みにより段差が形成される。なお、内部電極用導電性ペーストは、スクリーン印刷法などの公知の方法により印刷することができる。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートの一例を模式的に示す平面図である。
図７（ａ）に示すセラミックグリーンシート１１１上には、第１の内部電極１６となる内部電極パターン１２１が形成されており、図７（ｂ）に示すセラミックグリーンシート１１２上には、第２の内部電極１８となる内部電極パターン１２２が形成されている。

図７（ａ）及び図７（ｂ）では、セラミックグリーンシート１１１及び１１２は積層セラミックコンデンサ１０ごとに切り分けられていない。図７（ａ）及び図７（ｂ）には、積層セラミックコンデンサ１０ごとに切り分ける際の切断線ｘ及びｙが示されている。切断線ｘは長さ方向（Ｌ方向）に平行であり、切断線ｙは幅方向（Ｗ方向）に平行である。

内部電極パターン１２１では、複数の第１の内部電極１６が長さ方向（Ｌ方向）で連結されたものが、幅方向（Ｗ方向）に沿って並んでいる。一方、内部電極パターン１２２では、複数の第２の内部電極１８が幅方向（Ｗ方向）で連結されたものが、長さ方向（Ｌ方向）に沿って並んでいる。

次に、内部電極パターンの周囲のセラミックグリーンシート上に、内部電極パターンの周縁部に重ならないようにセラミックペーストを付与して、内部電極パターンの厚みによる段差を低減するためのセラミックペースト層が形成される。なお、セラミックペーストは、スクリーン印刷法などの公知の方法により印刷することができる。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、内部電極パターンの周囲にセラミックペースト層が形成されたセラミックグリーンシートの一例を模式的に示す平面図である。
図８（ａ）に示すセラミックグリーンシート１１１上には、内部電極パターン１２１の周囲にセラミックペースト層１２３が形成されており、図８（ｂ）に示すセラミックグリーンシート１１２上には、内部電極パターン１２２の周囲にセラミックペースト層１２３が形成されている。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、段差を低減するためのセラミックペースト層１２３は、内部電極パターン１２１又は１２２の周縁部に重ならないように形成される。言い換えると、段差を低減するためのセラミックペースト層１２３は、内部電極パターン１２１又は１２２から隙間を空けて形成される。これにより、セラミックグリーンシート１１１及び１１２を積層した際に、内部電極の引出電極部に屈曲部が形成される。

セラミックペースト層と内部電極パターンとの隙間を変更したり、セラミックペースト層の厚みと内部電極パターンの厚みとの比率を変更したりすることにより、内部電極の引出電極部に形成される屈曲部の形状を調整することができる。

なお、内部電極パターンを形成する工程とセラミックペースト層を形成する工程の順序は特に限定されず、セラミックペースト層を形成した後に、内部電極パターンを形成してもよい。

続いて、内部電極パターン及びセラミックペースト層が形成されていない外層用セラミックグリーンシートが所定枚数積層され、その上に、内部電極パターン及びセラミックペースト層が形成されたセラミックグリーンシートが順次積層され、その上に、外層用セラミックグリーンシートが所定枚数積層され、マザー積層体が作製される。必要に応じて、マザー積層体は、静水圧プレスなどの手段により積層方向に圧着させてもよい。

その後、マザー積層体が切断線ｘ及びｙに沿って切断され、未焼成の積層体１２が切り出される。このとき、バレル研磨などにより積層体の角部や稜線部に丸みをつけてもよい。

未焼成の積層体１２が焼成される。その結果、内部に第１の内部電極１６及び第２の内部電極１８が配設された積層体１２が作製される。焼成温度は、用いたセラミック材料や導電性材料に応じて適宜設定することができ、例えば、９００℃以上１３００℃以下程度である。セラミックグリーンシートと内部電極用導電性ペーストとセラミックペーストとは、同時に焼成される。

得られた積層体１２の第１の端面１２ｃに導電性ペーストが塗布・焼き付けられて、第１の端面外部電極２０の下地電極層２８が形成され、第２の端面１２ｄに導電性ペーストが塗布・焼き付けられて、第２の端面外部電極２２の下地電極層３２が形成される。また、積層体１２の第１の側面１２ｅに導電性ペーストが塗布・焼き付けられて、第１の側面外部電極２４の下地電極層３６が形成され、第２の側面１２ｆに導電性ペーストが塗布・焼き付けられて、第２の側面外部電極２６の下地電極層４０が形成される。焼き付け温度は、７００℃以上９００℃以下であることが好ましい。

第１の端面外部電極２０の下地電極層２８の表面にめっき層３０が形成され、第２の端面外部電極２２の下地電極層３２の表面にめっき層３４が形成される。また、第１の側面外部電極２４の下地電極層３６の表面にめっき層３８が形成され、第２の側面外部電極２６の下地電極層４０の表面にめっき層４２が形成される。

上述のようにして、図１に示す積層セラミックコンデンサ１０が製造される。

以下、本発明の積層セラミックコンデンサをより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。

以下の実施例では、３端子型のコンデンサが用いられているが、例えば、２端子型のコンデンサであってもよい。

本実施例で用いられた積層セラミックコンデンサは、図４（ａ）に示すような第１の内部電極１６と図４（ｂ）に示すような第２の内部電極１８とが交互に積層され、各内部電極の引出電極部が積層体の表面に形成された外部電極に接続された構造を有している。なお、積層セラミックコンデンサの寸法は、長さ１．０ｍｍ、幅０．５ｍｍ、厚み０．５ｍｍである。

上記積層セラミックコンデンサは、上述した方法により製造されたものである。

まず、チタン酸バリウムを主成分とするセラミックグリーンシートと、内部電極用導電性ペーストと、チタン酸バリウムを主成分とするセラミックペーストとを準備した。

ドクターブレード法によりシート成形した厚み０．９μｍのセラミックグリーンシート上に、スクリーン印刷法によりＮｉ導電性ペーストを印刷して、マトリックス状に内部電極パターンを形成した。本実施例では、厚みが０．９μｍの内部電極パターンを形成した。

実施例１〜６では、内部電極パターンの周囲のセラミックグリーンシート上に、内部電極パターンの周縁部に重ならないようにセラミックペーストを付与して、内部電極パターンの厚みによる段差を低減するためのセラミックペースト層を形成した。

この際、セラミックペーストの平均厚みを内部電極パターン厚みの０．２〜２倍の範囲で変化させた。

また、内部電極パターンの周縁部とセラミックペーストとの隙間を５〜３０μｍの範囲で変化させた。さらに、焼成後のＬギャップ及びＷギャップの平均長さを７〜５０μｍの範囲で変化させた。

別途、比較例１として、セラミックペーストを塗布しなかったものを準備した。
なお、同一の実施例及び比較例では、ＬギャップとＷギャップは同じ寸法とした。

内部電極パターン及びセラミックペースト層が形成されたセラミックグリーンシートを所定枚数（本実施例では５００層）積み重ね、さらに、上下両主面側に内部電極パターン及びセラミックペースト層が形成されていない外層用セラミックグリーンシートを所定枚数積層し、ラバーを用いて圧着することにより、マザー積層体を作製した。

得られたマザー積層体を所定の位置で切断することにより、未焼成の積層体に分割した。その後、未焼成の積層体を焼成し、得られた焼結体に外部電極を形成することにより、積層セラミックコンデンサを作製した。
外部電極の形成は、ガラス入りＣｕペーストを塗布・焼付け後、Ｎｉめっき及びＳｎめっきを施した。

実施例１〜６の積層セラミックコンデンサのＬＴ断面及びＷＴ断面を観察したところ、内部電極の引出電極部には、積層方向に隣り合う引出電極部間の距離が、対向電極部の端部から外部電極側の引出電極部の端部に向かって一旦狭くなり、再び広くなる屈曲部が確認できた。一方、比較例１の積層セラミックコンデンサのＬＴ断面及びＷＴ断面を観察したところ、内部電極の引出電極部には、積層方向に隣り合う引出電極部間の距離が、対向電極部の端部から外部電極側の引出電極部の端部に向かって一旦狭くなり、再び広くなる屈曲部は確認できなかった。

実施例１〜６の積層セラミックコンデンサについて、対向電極部の端部から屈曲部までの間における最小距離Ｄ_ｍｉｎ、屈曲部から外部電極側の引出電極部の端部までの間における最大距離Ｄ_ｍａｘ、外部電極側の引出電極部の端部から屈曲部の屈曲点までの距離Ｌ_１、及び、対向電極部の端部から屈曲部の屈曲点までの距離Ｌ_２を測定した。結果を表１に示す。

図９は、各寸法の測定方法を説明するための断面図である。
図９では、内部電極の積層されている領域を３等分した上部Ｕ、中部Ｍ、下部Ｄを示している。なお、図９は、各領域を説明するための模式図であり、実際には、より多くの内部電極が各領域に存在する。

（Ｄ_ｍｉｎ及びＤ_ｍａｘの測定方法）
各実施例につき、積層セラミックコンデンサを３チップ準備する。
第１及び第２の引出電極部は、Ｗ方向１／２のＬＴ断面にて測定する。
第３及び第４の引出電極部は、Ｌ方向１／２のＷＴ断面にて測定する。
各断面は、電界放出型走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）を用いて観察する。
図９に示すように、内部電極の積層されている領域を上部Ｕ、中部Ｍ、下部Ｄに３等分し、各部のＴ方向中央付近において５箇所ずつ各種寸法を測定し、平均値を求める。
結果として、３チップ×引出電極部４箇所×上部Ｕ・中部Ｍ・下部Ｄ３領域×５箇所＝１８０箇所測定し、平均値を求める。

（Ｌ_１及びＬ_２の測定方法）
各実施例につき、積層セラミックコンデンサを３チップ準備する。
第１及び第２の引出電極部は、Ｗ方向１／２のＬＴ断面にて測定する。
第３及び第４の引出電極部は、Ｌ方向１／２のＷＴ断面にて測定する。
各断面は、電界放出型走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）を用いて観察する。
内部電極の積層されている領域において、上部Ｕの最外層側引出電極部５本、下部Ｄの最外層側引出電極部５本、中部Ｍの引出電極部５本について各種寸法を測定し、最小値を求める。
結果として、３チップ×引出電極部４箇所×上部Ｕ・中部Ｍ・下部Ｄ３領域×５箇所＝１８０箇所測定し、最小値を求める。

実施例１〜６及び比較例１の積層セラミックコンデンサについて、耐湿信頼性及び高温信頼性を評価した。結果を表１に示す。

（耐湿信頼性）
温度４０℃、湿度９０％ＲＨ、印加電圧４Ｖ、試料数１０個の条件で、２５０時間経過後の絶縁抵抗ＩＲ（Ω）を測定した。ｌｏｇＩＲ≦６となるチップをＮＧ（不良）としてカウントした。

（高温信頼性）
温度８５℃、印加電圧４Ｖ、試料数１０個の条件で、２５０時間経過後の絶縁抵抗ＩＲ（Ω）を測定した。ｌｏｇＩＲ≦６となるチップをＮＧ（不良）としてカウントした。

表１より、内部電極の引出電極部に屈曲部が設けられている実施例１〜６では、屈曲部が設けられていない比較例１と比べて、耐湿信頼性の劣化が低減されている。特に、Ｄ_ｍａｘ／Ｄ_ｍｉｎの値が１．３以上である場合、耐湿信頼性の劣化が認められない。
以上の結果から、内部電極の引出電極部に屈曲部を設けることにより、耐湿信頼性の劣化を抑制できることが確認された。

比較例１では、水分が引出電極部から浸入し、有効部まで到達することにより、絶縁抵抗ＩＲが劣化したと推定される。一方、実施例１〜６では、屈曲部によって有効部までの距離が長くなることにより、水分が有効部まで到達しづらくなったと推定される。
また、引出電極部におけるセラミック部分と電極部分の境界、及び、電極部分の微細なポアが減少することにより、水分が浸入しづらくなったことも関係していると考えられる。

実施例４及び６の比較から、外部電極側の引出電極部の端部から屈曲部の屈曲点までの距離Ｌ_１が５μｍ以上である場合、耐湿信頼性の劣化がさらに抑制されている。
これは、セラミック部分と電極部分の境界、及び、電極部分の微細なポアが減少した空間の距離を確保することにより、水分が浸入しづらくなったことが関係していると考えられる。

実施例５及び６の比較から、対向電極部の端部から屈曲部の屈曲点までの距離Ｌ_２が５μｍ以上である場合、高温信頼性の劣化が抑えられている。
これは、対向電極部の端部から屈曲部の屈曲点までの距離を確保することにより、有効部の厚みの低下が抑制されるためと推定される。

１０ 積層セラミックコンデンサ
１２ 積層体
１２ａ 第１の主面
１２ｂ 第２の主面
１２ｃ 第１の端面
１２ｄ 第２の端面
１２ｅ 第１の側面
１２ｆ 第２の側面
１４ 誘電体層
１４ａ 外層部
１４ｂ 内層部
１４ｃ 側部（Ｗギャップ）
１４ｄ 端部（Ｌギャップ）
１６ 第１の内部電極
１６ａ 第１の対向電極部
１６ｂ 第１の引出電極部
１６ｃ 第２の引出電極部
１８ 第２の内部電極
１８ａ 第２の対向電極部
１８ｂ 第３の引出電極部
１８ｃ 第４の引出電極部
２０ 第１の端面外部電極
２２ 第２の端面外部電極
２４ 第１の側面外部電極
２６ 第２の側面外部電極
２８，３２，３６，４０ 下地電極層
３０，３４，３８，４２ めっき層
１１１，１１２ セラミックグリーンシート
１２１，１２２ 内部電極パターン
１２３ セラミックペースト層
Ａ 対向電極部の端部
Ｂ 外部電極側の引出電極部の端部
Ｄ 積層方向に隣り合う引出電極部間の距離
Ｄ_ｍａｘ 屈曲部から外部電極側の引出電極部の端部までの間における最大距離
Ｄ_ｍｉｎ 対向電極部の端部から屈曲部までの間における最小距離
Ｌ_１ 外部電極側の引出電極部の端部から屈曲部の屈曲点までの距離
Ｌ_２ 対向電極部の端部から屈曲部の屈曲点までの距離
Ｘ 屈曲点

Claims (4)

1. 交互に積層された複数の誘電体層及び複数の内部電極を含み、積層方向に相対する第１の主面及び第２の主面と、前記積層方向に直交する長さ方向に相対する第１の端面及び第２の端面と、前記積層方向及び前記長さ方向に直交する幅方向に相対する第１の側面及び第２の側面とを有する積層体と、
   前記積層体の表面に設けられ、前記内部電極と接続された外部電極と、を備える積層セラミックコンデンサであって、
   前記内部電極は、前記誘電体層を介して他の内部電極と対向する対向電極部と、前記対向電極部から前記積層体の表面に引き出され、前記外部電極と接続される引出電極部とを備え、
   少なくとも１層の前記内部電極は、前記引出電極部に屈曲部を有し、
   前記積層方向に隣り合う前記引出電極部間の距離は、前記対向電極部の端部から前記屈曲部に向かって一旦狭くなり、前記屈曲部から前記外部電極側の前記引出電極部の端部に向かって再び広くなる、積層セラミックコンデンサ。
2. 前記積層方向に隣り合う前記引出電極部間の距離のうち、前記対向電極部の端部から前記屈曲部までの間における最小距離をＤ_ｍｉｎ、前記屈曲部から前記外部電極側の前記引出電極部の端部までの間における最大距離をＤ_ｍａｘとしたとき、Ｄ_ｍａｘ／Ｄ_ｍｉｎの値が１．３以上である、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。
3. 前記長さ方向又は前記幅方向において、前記外部電極側の前記引出電極部の端部から前記屈曲部の屈曲点までの距離が５μｍ以上である、請求項１又は２に記載の積層セラミックコンデンサ。
4. 前記長さ方向又は前記幅方向において、前記対向電極部の端部から前記屈曲部の屈曲点までの距離が５μｍ以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサ。

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