JP2020167379A - 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、積層セラミックコンデンサの概要について説明する。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1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。
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ABO3の粒子の焼結体の形で誘電体層11に含まれる。例えば、BaTiO3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BaTiO3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。
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、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。
このようにして得られた成型体を酸素分圧10−7〜10−10atmの還元雰囲気中で1100〜1300℃で10分〜2時間焼成する。
その後、N2ガス雰囲気中で600℃〜1000℃で再酸化処理を行ってもよい。
次に、金属フィラー、ガラスフリット、バインダ、および溶剤を含む金属ペーストを積層チップ10の両端面にディップ法で塗布し、乾燥させ、焼き付ける。それにより、下地層21が形成される。なお、バインダおよび溶剤は、焼き付けによって揮発する。この手法の金属フィラーには、Cu等が好適である。なお、焼き付けは、700℃〜900℃で約3分〜30分、特に760℃〜840℃で5分〜15分行うことが好ましい。その後、めっきによって、第1めっき層22を下地層21上に形成してもよい。
次に、フッ素ゴムを150℃以上に加熱し、加工中の製品の表面に接触させる。それにより、積層チップ10の表面の外部電極20a,20bが形成されていない領域および外部電極20a,20bの表面の少なくとも一部に、フッ素化合物14を付着させることができる。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。
チタン酸バリウムを主成分とする耐還元性を有するセラミック粉末を有機バインダと混練してスラリーを調製し、これをドクターブレード等でシート状に形成して誘電体グリーンシートを作製した。この誘電体グリーンシートにスクリーン印刷法によってNiの金属導電ペーストを所定のパターンで塗布して内部電極パターンを形成した。内部電極パターンを形成した誘電体グリーンシートを所定の形状に裁断し、所定枚数積み重ねた後、熱圧着してセラミック積層体を作製した。
熱分解条件 :熱分解温度 60℃〜800℃
:昇温レート 20℃/min
カラム :カラム内径 0.25mm
:カラム長さ 5m
オーブン温度条件 :温度領域 250℃
:保持時間 37分
11 誘電体層
12 内部電極層
13 カバー層
14 フッ素化合物
20a,20b 外部電極
100 積層セラミックコンデンサ
Claims (9)
- セラミックを主成分とする複数の誘電体層と、複数の内部電極層と、が積層され、積層された複数の前記内部電極層が対向する2端面の少なくとも一方に露出するように形成され、略直方体形状を有する積層チップと、
前記2端面に形成された1対の外部電極と、
前記積層チップの表面の前記外部電極が形成されていない領域および前記外部電極の表面の少なくとも一部に付着し、380℃以上のいずれかの温度で放出されるフッ素化合物と、を備えることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。 - 前記フッ素化合物は、GC−MS分析において質量電荷比としてm/z=19の化合物であることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記フッ素化合物は、380℃以上のいずれかの温度に放出ピークをもつことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記フッ素化合物は、前記積層チップの表面において、前記1対の外部電極の間に付着していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記外部電極は、金属成分を含有する導電性樹脂層を含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記フッ素化合物は、380℃未満では放出されないことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。
- セラミックを主成分とする複数の誘電体層と複数の内部電極層とが積層され、積層された複数の前記内部電極層が対向する2端面の少なくとも一方に露出するように形成され、略直方体形状を有する積層チップと、前記2端面に形成された1対の外部電極と、を備える積層セラミックコンデンサを用意する工程と、
前記積層チップの表面の前記外部電極が形成されていない領域および前記外部電極の表面の少なくとも一部に、加熱したフッ素ゴムを接触させることで、380℃以上のいずれかの温度で放出されるフッ素化合物を付着させる工程と、を含む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。 - 前記フッ素化合物を付着させる前の前記積層セラミックコンデンサを基板に実装し、加熱したフッ素ゴムのシートを前記積層セラミックコンデンサに押し付けることで、前記積層チップの表面の前記外部電極が形成されていない領域および前記外部電極の表面の少なくとも一部に、前記フッ素化合物を付着させることを特徴とする請求項7に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。
- 前記積層チップの前記外部電極が形成されていない領域および前記外部電極の表面の少なくとも一部に、150℃以上に加熱した前記フッ素ゴムを接触させることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。
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