JP2021089940A - セラミック電子部品およびその製造方法 - Google Patents
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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。
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51を塗工して乾燥させる。
その後、基材から剥離した状態で、図11(b)で例示するように、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、積層単位を交互に積層する。
このようにして得られたセラミック積層体を、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、積層チップ10が得られる。
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、積層チップ10に外部電極20a,20bを形成する。例えば、スパッタリングなどの物理蒸着(PVD)や、化学蒸着(CVD)などによって、積層チップ10の2端面に下地層を形成する。または、金属フィラー、ガラスフリット、バインダ、および溶剤を含む外部電極形成用の金属導電ペーストを積層チップ10の2端面に塗布して焼き付けることで、下地層を形成してもよい。または、焼成前のセラミック積層体の2端面に外部電極形成用の金属導電ペーストを付着させてセラミック積層体と同時焼成することで、下地層を形成してもよい。下地層の形成後、めっき処理により、下地層に、各種のめっき層を形成する。
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
18 貫通孔
20a,20b 外部電極
51 誘電体グリーンシート
52 第1パターン
53 第2パターン
100 積層セラミックコンデンサ
Claims (10)
- 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を備え、
前記積層チップの積層方向の略同一箇所において各誘電体層が積層方向のいずれか一方に凸となる褶曲部が形成され、
前記褶曲部において、2層以上の前記内部電極層に、前記2端面が対向する第1方向、および前記内部電極層の平面内において前記第1方向と直交する第2方向において欠損する貫通孔が、2層以上の内部電極層に形成されていることを特徴とするセラミック電子部品。 - 前記褶曲部の凸側先端方向に向かって、各誘電体層の褶曲が緩くなるように、各誘電体層が褶曲していることを特徴とする請求項1記載のセラミック電子部品。
- 前記第1方向および前記第2方向において、前記貫通孔を挟んで前記褶曲部がなす角度は、120°未満であることを特徴とする請求項1または2に記載のセラミック電子部品。
- 前記褶曲部は、前記積層チップにおいて、1/6の厚さ以上、1/4の厚さ以下の範囲で形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。
- 前記褶曲部は、前記積層チップの積層方向の両端の1/5の厚さ範囲の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。
- 前記褶曲部は、前記積層チップを積層方向の上面または下面から見た場合に、外周部の1/5の幅の範囲内に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。
- 前記褶曲部は、前記積層チップにおいて、前記第1方向に5等分した場合に、両端の1/5の幅の範囲内の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。
- 前記褶曲部は、前記積層チップを積層方向において5等分した場合に、中央の3/5の厚さ範囲内の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。
- 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パターンを印刷する第1工程と、
前記第1工程によって得られた積層単位を複数積層してセラミック積層体を得る第2工程と、
前記第2工程で得られたセラミック積層体に対して、積層方向に圧着する第3工程と、
前記第3工程で得られたセラミック積層体を焼成する第4工程と、を含み、
前記第1工程において複数の前記積層単位の前記パターンの所定位置にピンホールを形成しておくことで、前記第3工程において、積層方向の同一箇所に、2つ以上の前記積層単位に積層方向のいずれか一方に凸となる褶曲部を形成することを特徴とするセラミック電子部品の製造方法。 - 前記第2工程において、前記積層単位を、前記パターンの配置位置がずれるように複数積層してセラミック積層体を得て、前記パターンを前記セラミック積層体の2端面の少なくとも一方に露出させることで、積層方向の同一箇所に、1層おきに前記ピンホールを位置させることを特徴とする請求項9記載のセラミック電子部品の製造方法。
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