JP2021125673A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】積層体に対してクラックが生ずることを抑制しうることで、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供する。【解決手段】本発明にかかる積層セラミックコンデンサは、複数の誘電体層及び複数の内部電極が層積層されて形成された積層体と、内部電極と電気的に接続され、積層体の両端面に形成された一対の外部電極とを備える。積層体は、複数の内部電極層が対向する内層部と、第１及び第２の主面側に位置する主面側外層部と、第１及び第２の側面側に位置する側面側外層部と、第１及び第２の端面側に位置する端面側外層部とを有する。主面側外層部、端面側外層部及び側面側外層部を形成する誘電体層はＣａＺｒＯ3を主成分とし、内層部を形成する誘電体層はＢａＴｉＯ3を主成分とする。【選択図】図２

Description

この発明は、積層セラミックコンデンサに関する。

一般に、積層セラミックコンデンサは、チタン酸バリウムなどの誘電体セラミックスよりなるセラミック焼結体を用いて構成され、セラミック焼結体の内部には、セラミック層を介して重なり合うように複数の内部電極が形成されている。また、セラミック焼結体の一方端面上には、内部電極に電気的に接続されるように外部電極が形成され、他方端面上には、内部電極に電気的に接続されるように外部電極が形成されている（特許文献１を参照）。

特開平８−３０６５８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の積層セラミックコンデンサの構成においては、誘電体セラミックスがすべて、チタン酸バリウムで形成されている。この場合、この積層セラミックコンデンサを構成するセラミック焼結体のヤング率が小さい傾向にあるため、セラミック焼結体が脆い傾向にある。このため、以下に記載する問題が生じる場合があった。
すなわち、
（１）セラミック焼結体の加工時に作用する応力で欠けや割れが発生する課題、
（２）熱サイクルを受けて実装基板が熱膨張収縮することにより発生するたわみ応力を受けて、セラミック焼結体にクラックが生じる課題、および、
（３）チタン酸バリウムは高誘電率系セラミックスのため、電圧印加時に電歪現象によって内部電極の端部に応力がかかり、電歪クラックが生ずる課題、
である。

それゆえに、この発明の主たる目的は、積層体に対してクラックが生ずることを抑制しうることで、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供することである。

この発明に係る積層セラミックコンデンサは、複数の積層された誘電体層を有し、高さ方向に相対する第１の主面および第２の主面と、高さ方向に直交する長さ方向に相対する第１の端面および第２の端面と、高さ方向および長さ方向に直交する幅方向に相対する第１の側面および第２の側面とを有する積層体と、複数の誘電体層上に配置され、第１の端面に露出する複数の第１の内部電極層と、複数の誘電体層上に配置され、第２の端面に露出する複数の第２の内部電極層と、第１の端面上に配置される第１の外部電極と、第２の端面上に配置される第２の外部電極と、を有する積層セラミックコンデンサであって、積層体は、複数の第１の内部電極層と複数の第２の内部電極層とが対向する内層部と、第１の主面側に位置し、第１の主面と第１の主面側の内層部の最表面と該最表面の延長線上との間に位置する複数の誘電体層から形成される第１の主面側外層部と、第２の主面側に位置し、第２の主面と第２の主面側の内層部の最表面と該最表面の延長上との間に位置する複数の誘電体層から形成される第２の主面側外層部と、第１の側面側に位置し、第１の側面と第１の側面側の内層部の最表面との間に位置する複数の誘電体層から形成される第１の側面側外層部と、第２の側面側に位置し、第２の側面と第２の側面側の内層部の最表面との間に位置する複数の誘電体層から形成される第２の側面側外層部と、第１の端面側に位置し、第１の端面と第１の端面側の内層部の最表面との間に位置する複数の誘電体層から形成される第１の端面側外層部と、第２の端面側に位置し、第２の端面と第２の端面側の内層部の最表面との間に位置する複数の誘電体層から形成される第２の端面側外層部と、を有し、第１の主面側外層部および第２の主面側外層部、第１の側面側外層部および第２の側面側外層部、ならびに、第１の端面側外層部および第２の端面側外層部を形成する複数の誘電体層は、ＣａＺｒＯ₃を主成分とし、内層部を形成する複数の誘電体層は、ＢａＴｉＯ₃を主成分とする、積層セラミックコンデンサである。

この発明に係る積層セラミックコンデンサは、積層体において、第１の主面側外層部および第２の主面側外層部、第１の側面側外層部および第２の側面側外層部、ならびに、第１の端面側外層部および第２の端面側外層部を形成する複数の誘電体層は、ＣａＺｒＯ₃を主成分とし、内層部を形成する複数の誘電体層は、ＢａＴｉＯ₃を主成分とするので、比較的ヤング率の低い内層部をヤング率の高いＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層で囲むことにより、積層体の製造工程中における加工時やハンドリング時の衝撃に対する耐性を向上することができ、積層体に対する欠けや割れを抑制することができる。また、比較的ヤング率の低い内層部をヤング率の高いＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層で囲むことにより、基板たわみ時や熱サイクルを受けて実装基板が熱膨張収縮することにより外部電極の先端にかかる応力に対する耐性を向上することができ、積層体に対するクラックの発生を抑制することができる。さらに、比較的ヤング率の低い内層部をヤング率の高いＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層で囲むことにより、電圧印加時の電歪現象による応力に対する耐性を向上することができ、積層体に対するクラックの発生を抑制するとこができる。

この発明によれば、積層体に対してクラックが生ずることを抑制しうることで、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供し得る。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。

この発明の実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの一例を示す外観斜視図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩにおける断面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩにおいて、ＢａＴｉＯ₃領域とＣａＺｒＯ₃領域を模式的に示す断面図である。 図１の線ＩＶ−ＩＶにおける断面図である。 図１の線ＩＶ−ＩＶにおいて、ＢａＴｉＯ₃領域とＣａＺｒＯ₃領域を模式的に示す断面図である。 この発明の実施の形態の変形例に係る積層セラミックコンデンサの一例を示す外観斜視図である。 図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。 図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおいて、ＢａＴｉＯ₃領域とＣａＺｒＯ₃領域を模式的に示す断面図である。 図６の線Ｘ−Ｘにおける断面図である。 図６の線Ｘ−Ｘにおいて、ＢａＴｉＯ₃領域とＣａＺｒＯ₃領域を模式的に示す断面図である。 （ａ）この発明にかかる積層セラミックコンデンサの内部電極層の対向電極部が２つに分割された構造を示す図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図であり、（ｂ）この発明にかかる積層セラミックコンデンサの内部電極層の対向電極部が３つに分割された構造を示す図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図であり、（ｃ）この発明にかかる積層セラミックコンデンサの内部電極層の対向電極部が４つに分割された構造を示す図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。

１．積層セラミックコンデンサ
この発明の実施の形態に係る積層セラミックコンデンサについて説明する。図１は、この発明の実施の形態に係る積層セラミックコンデンサの一例を示す外観斜視図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける断面図である。図３は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおいて、ＢａＴｉＯ₃領域とＣａＺｒＯ₃領域を模式的に示す断面図である。図４は、図１の線ＩＶ−ＩＶにおける断面図である。図５は、図１の線ＩＶ−ＩＶにおいて、ＢａＴｉＯ₃領域とＣａＺｒＯ₃領域を模式的に示す断面図である。

図１ないし図３に示すように、積層セラミックコンデンサ１０は、直方体状の積層体１２を含む。

積層体１２は、積層された複数の誘電体層１４と複数の内部電極層１６とを有する。さらに、積層体１２は、高さ方向ｘに相対する第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂと、高さ方向ｘに直交する幅方向ｙに相対する第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄと、高さ方向ｘおよび幅方向ｙに直交する長さ方向ｚに相対する第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆとを有する。この積層体１２には、角部および稜線部に丸みがつけられている。なお、角部とは、積層体の隣接する３面が交わる部分のことであり、稜線部とは、積層体の隣接する２面が交わる部分のことである。また、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄ、ならびに第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆの一部または全部に凹凸などが形成されていてもよい。

積層体１２は、単数もしくは複数枚の誘電体層１４ｂとそれらの上に配置される複数枚の内部電極層１６から構成される内層部１８を有する。内層部１８では、複数枚の内部電極層１６が対向している。

積層体１２は、第１の主面１２ａ側に位置し、第１の主面１２ａと第１の主面１２ａ側の内層部１８の最表面とその最表面の一直線上との間に位置する複数の誘電体層１４ａから形成される第１の主面側外層部２０ａを有する。
同様に、積層体１２は、第２の主面１２ｂ側に位置し、第２の主面１２ｂと第２の主面１２ｂ側の内層部１８の最表面とその最表面の一直線上との間に位置する複数の誘電体層１４ａから形成される第２の主面側外層部２０ｂを有する。

積層体１２は、第１の側面１２ｃ側に位置し、第１の側面１２ｃと第１の側面１２ｃ側の内層部１８の最表面との間に位置する複数の誘電体層１４ｂから形成される第１の側面側外層部２２ａを有する。
同様に、積層体１２は、第２の側面１２ｄ側に位置し、第２の側面１２ｄと第２の側面１２ｄ側の内層部１８の最表面との間に位置する複数の誘電体層１４ｂから形成される第２の側面側外層部２２ｂを有する。

積層体１２は、第１の端面側１２ｅ側に位置し、第１の端面１２ｅと第１の端面１２ｅ側の内層部１８の最表面との間に位置する複数の誘電体層１４ｂから形成される第１の端面側外層部２４ａを有する。
同様に、積層体１２は、第２の端面１２ｆ側に位置し、第２の端面１２ｆと第２の端面１２ｆ側の内層部１８の最表面との間に位置する複数の誘電体層１４ｂから形成される第２の端面側外層部２４ｂを有する。

積層体１２における内層部１８を形成する複数の誘電体層１４は、誘電体材料のうち、ＢａＴｉＯ₃を主成分として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、所望する積層体１２の特性に応じて、たとえば、Ｍｎ化合物、Ｆｅ化合物、Ｃｒ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ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。

積層体１２における第１の主面側外層部２０ａおよび第２の主面側外層部２０ｂ、第１の側面側外層部２２ａおよび第２の側面側外層部２２ｂ、ならびに第１の端面側外層部２４ａおよび第２の端面側外層部２４ｂを形成する複数の誘電体層１４は、誘電体材料のうち、ＣａＺｒＯ₃を主成分として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、所望する積層体１２の特性に応じて、たとえば、Ｍｎ化合物、Ｆｅ化合物、Ｃｒ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ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。

従って、積層体１２の内層部１８と同一の領域において、誘電体材料であるＢａＴｉＯ₃を主成分とするＢａＴｉＯ₃領域２５ａが形成される。また、積層体１２における内層部１８を囲むように配置される第１の主面側外層部２０ａおよび第２の主面側外層部２０ｂ、第１の側面側外層部２２ａおよび第２の側面側外層部２２ｂ、ならびに第１の端面側外層部２４ａおよび第２の端面側外層部２４ｂにより形成される領域において、誘電体材料であるＣａＺｒＯ₃を主成分とするＣａＺｒＯ₃領域２５ｂが形成される。

焼成後の誘電体層１４の厚みは、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。

積層体１２は、複数の内部電極層１６として、たとえば略矩形状の複数の第１の内部電極層１６ａ及び複数の第２の内部電極層１６ｂを有する。複数の第１の内部電極層１６ａ及び複数の第２の内部電極層１６ｂは、積層体１２の高さ方向ｘに沿って誘電体層１４を挟んで等間隔に交互に配置されるように埋設されている。

第１の内部電極層１６ａは、第２の内部電極層１６ｂと対向する第１の対向電極部２６ａと、第１の内部電極層１６ａの一端側に位置し、第１の対向電極部２６ａから積層体１２の第１の端面１２ｅまでの第１の引出電極部２８ａとを有する。第１の引出電極部２８ａは、その端部が第１の端面１２ｅに引き出され、露出している。

第１の内部電極層１６ａの第１の対向電極部２６ａの形状は、特に限定されないが平面視矩形状であることが好ましい。もっとも、平面視コーナー部を丸められていたり、コーナー部を平面視斜めに形成したりしてよい（テーパー状）。また、どちらかに向かうにつれて傾斜がついている平面視テーパー状であってもよい。

第１の内部電極層１６ａの第１の引出電極部２８ａの形状は、特に限定されないが平面視矩形状であることが好ましい。もっとも、平面視コーナー部を丸められていたり、コーナー部を平面視斜めに形成したりしてよい（テーパー状）。また、どちらかに向かうにつれて傾斜がついている平面視テーパー状であってもよい。

第１の内部電極層１６ａの第１の対向電極部２６ａの幅と、第１の内部電極層１６ａの第１の引出電極部２８ａの幅は、同じ幅で形成されていてもよく、どちらか一方が、幅が狭く形成されていてもよい。

第２の内部電極層１６ｂは、第１の内部電極層１６ａと対向する第２の対向電極部２６ｂと、第２の内部電極層１６ｂの一端側に位置し、第２の対向電極部２６ｂから積層体１２の第２の端面１２ｆまでの第２の引出電極部２８ｂを有する。第２の引出電極部２８ｂは、その端部が第２の端面１２ｆに引き出され、露出している。

第２の内部電極層１６ｂの第２の対向電極部２６ｂの形状は、特に限定されないが平面視矩形状であることが好ましい。もっとも、平面視コーナー部を丸められていたり、コーナー部を平面視斜めに形成したりしてよい（テーパー状）。また、どちらかに向かうにつれて傾斜がついている平面視テーパー状であってもよい。

第２の内部電極層１６ｂの第２の引出電極部２８ｂの形状は、特に限定されないが平面視矩形状であることが好ましい。もっとも、平面視コーナー部を丸められていたり、コーナー部を平面視斜めに形成したりしてよい（テーパー状）。また、どちらかに向かうにつれて傾斜がついている平面視テーパー状であってもよい。

第２の内部電極層１６ｂの第２の対向電極層２６ｂの幅と、第２の内部電極層１６ｂの第２の引出電極部２８ｂの幅は、同じ幅で形成されていてもよく、どちらか一方が、幅が狭く形成されていてもよい。

第１の内部電極層１６ａ及び第２の内部電極層１６ｂは、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなどの金属や、Ａｇ−Ｐｄ合金等の、それらの金属の少なくとも一種を含む合金などの適宜の導電材料により構成することができる。

内部電極層１６、すなわち第１の内部電極層１６ａ及び第２の内部電極層１６ｂのそれぞれの厚みは、０．２μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましい。
また、第１の内部電極層１６ａ及び第２の内部電極層１６ｂの枚数は、合わせて１５枚以上２００枚以下であることが好ましい。

内部電極層１６は、回路基板に実装する面に対して平行となるように設けられていてもよく、垂直となるように設けられていてもよいが、回路基板５２に実装する面に対して平行となるように設けられているのがより好ましい。

積層体１２の第１の端面１２ｅ側及び第２の端面１２ｆ側には、図１〜図５に示されるように、外部電極３０が配置される。

外部電極３０は、金属成分及びガラス成分を含む下地電極層３２と、下地電極層３２の表面に形成されるめっき層３４とを含む。
外部電極３０は、第１の外部電極３０ａ及び第２の外部電極３０ｂを有する。

第１の外部電極３０ａは、第１の内部電極層１６ａに接続され、第１の端面１２ｅの表面に配置されている。また、第１の外部電極３０ａは、第１の端面１２ｅから延伸して第１の主面１２ａの一部および第２の主面１２ｂの一部、ならびに第１の側面１２ｃの一部および第２の側面１２ｄの一部にも配置される。この場合、第１の外部電極３０ａは、第１の内部電極層１６ａの第１の引出電極部２８ａと電気的に接続される。

第２の外部電極３０ｂは、第２の内部電極層１６ｂに接続され、第２の端面１２ｆの表面に配置されている。また、第２の外部電極３０ｂは、第２の端面１２ｆから延伸して第１の主面１２ａの一部および第２の主面１２ｂの一部、ならびに第１の側面１２ｃの一部および第２の側面１２ｄの一部にも配置される。この場合、第２の外部電極３０ｂは、第２の内部電極層１６ｂの第２の引出電極部２８ｂと電気的に接続される。

めっき層３４は、第１のめっき層３４ａと、第２のめっき層３４ｂとを有している。

積層体１２内においては、第１の内部電極層１６ａの第１の対向電極部２６ａと第２の内部電極層１６ｂの第２の対向電極部２６ｂとが誘電体層１４を介して対向することにより、静電容量が形成されている。そのため、第１の内部電極層１６ａが接続された第１の外部電極３０ａと第２の内部電極層１６ｂが接続された第２の外部電極３０ｂとの間に、静電容量を得ることができ、コンデンサの特性が発現する。

下地電極層３２は、焼付け層、導電性樹脂層、薄膜層等から選ばれる少なくとも１つを含む。
以下、下地電極層３２を上記の焼付け層、導電性樹脂層、薄膜層とした場合の各構成について説明する。

（焼付け層の場合）
焼付け層は、ガラス成分と金属成分とを含む。焼付け層のガラス成分は、Ｂ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｌｉ等から選ばれる少なくとも１つを含む。焼付け層の金属成分としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕ等から選ばれる少なくとも１つを含む。焼付け層は、複数層であってもよい。焼付け層は、ガラス成分および金属成分を含む導電性ペーストを積層体１２に塗布して焼付けたものであり、内部電極層１６および誘電体層１４と同時焼成したものでもよく、内部電極層１６および誘電体層１４を焼成した後に焼付けてもよい。なお、焼付け層を内部電極層１６および誘電体層１４と同時に焼成する場合には、ガラス成分の代わりにセラミック材料を添加して焼付け層を形成することが好ましい。

第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆに位置する第１および第２の下地電極層３２ａ、２６ｂの高さ方向ｘ中央部における第１および第２の焼付け層の厚みは、例えば、１５μｍ以上１６０μｍ以下程度であることが好ましい。
また、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄ上に下地電極層３２を設ける場合には、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄ上に位置する第１および第２の下地電極層３２ａ、３２ｂである長さ方向ｚの中央部における第１および第２の焼付け層の厚みは、例えば、５μｍ以上４０μｍ以下程度であることが好ましい。

（導電性樹脂層の場合）
導電性樹脂層は、複数層であってもよい。
導電性樹脂層は、焼付け層上に焼付け層を覆うように配置されるか、積層体１２上に直接配置されてもよい。
導電性樹脂層は、熱硬化性樹脂および金属を含む。
導電性樹脂層は、熱硬化性樹脂を含むため、例えばめっき膜や導電性ペーストの焼成物からなる導電層よりも柔軟性に富んでいる。このため、積層セラミックコンデンサ１０に物理的な衝撃や熱サイクルに起因する衝撃が加わった場合であっても、導電性樹脂層が緩衝層として機能し、積層セラミックコンデンサ１０へのクラックを防止することができる。

導電性樹脂層に含まれる金属としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｂｉまたは、それらを含む合金を使用することができる。
また、金属粉の表面にＡｇコーティングされた金属粉を使用することもできる。金属粉の表面にＡｇコーティングされたものを使用する際には金属粉としてＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｂｉ又はそれらの合金粉を用いることが好ましい。導電性金属にＡｇの導電性金属粉を用いる理由としては、Ａｇは金属の中でもっとも比抵抗が低いため電極材料に適しており、Ａｇは貴金属であるため酸化せず耐候性が高いためである。また、上記のＡｇの特性は保ちつつ、母材の金属を安価なものにすることが可能になるためである。

さらに、導電性樹脂層に含まれる金属としては、Ｃｕ、Ｎｉに酸化防止処理を施したものを使用することもできる。
なお、導電性樹脂層に含まれる金属としては、金属粉の表面にＳｎ、Ｎｉ、Ｃｕをコーティングした金属粉を使用することもできる。金属粉の表面にＳｎ、Ｎｉ、Ｃｕをコーティングされたものを使用する際には金属粉としてＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｂｉ又はそれらの合金粉を用いることが好ましい。

導電性樹脂層に含まれる金属は、導電性樹脂全体の体積に対して、３５ｖｏｌ％以上７５ｖｏｌ％以下で含まれていることが好ましい。
導電性樹脂層に含まれる金属の平均粒径は、特に限定されない。導電性フィラーの平均粒径は、例えば、０.３μｍ以上１０μｍ以下程度であってもよい。
導電性樹脂層に含まれる金属は、主に導電性樹脂層の通電性を担う。具体的には、導電性フィラー同士が接触することにより、導電性樹脂層内部に通電経路が形成される。

導電性樹脂層に含まれる金属は、球形状、扁平状などのものを用いることができるが、球形状金属粉と扁平状金属粉とを混合して用いるのが好ましい。

導電性樹脂層の樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの公知の種々の熱硬化性樹脂を使用することができる。その中でも、耐熱性、耐湿性、密着性などに優れたエポキシ樹脂は最も適切な樹脂の一つである。
導電性樹脂層に含まれる樹脂は、導電性樹脂全体の体積に対して、２５ｖｏｌ％以上６５ｖｏｌ％以下で含まれていることが好ましい。

また、導電性樹脂層には、熱硬化性樹脂とともに、硬化剤を含むことが好ましい。硬化剤としては、ベース樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂の硬化剤としては、フェノール系、アミン系、酸無水物系、イミダゾール系、活性エステル系、アミドイミド系など公知の種々の化合物を使用することができる。

第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆに位置する積層体１２の高さ方向ｘ中央部に位置する導電性樹脂層の厚みは、例えば、５μｍ以上５０μｍ以下程度であることが好ましい。

また、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄ上にも導電性樹脂層を設ける場合には、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに位置する導電性樹脂層の長さ方向ｚの中央部における導電性樹脂層の厚みは、例えば、５μｍ以上５０μｍ以下程度であることが好ましい。

（薄膜層の場合）
薄膜層は、スパッタリング法または蒸着法等の薄膜形成法により形成され、金属粒子が堆積された１μｍ以下の層である。

（めっき層）
続いて、下地電極層３２の上に配され得るめっき層３４である第１のめっき層３４ａ及び第２のめっき層３４ｂについて、図２及び図４を参照して説明する。
第１のめっき層３４ａ及び第２のめっき層３４ｂとしては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕ等から選ばれる少なくとも１つを含む。

第１のめっき層３４ａは、第１の下地電極層３２ａを覆うように配置されている。
第２のめっき層３４ｂは、第２の下地電極層３２ｂを覆うように配置されている。

第１のめっき層３４ａ及び第２のめっき層３４ｂは、複数層により形成されていてもよい。この場合、めっき層３４は、下地電極層３２上に形成されるＮｉめっきによる下層めっき層と、下層めっき層上に形成されるＳｎめっきによる上層めっき層の２層構造であることが好ましい。
すなわち、第１のめっき層３４ａは、第１の下層めっき層と、第１の下層めっき層の表面に位置する第１の上層めっき層とを有する。
また、第２のめっき層３４ｂは、第２の下層めっき層と、第２の下層めっき層の表面に位置する第２の上層めっき層とを有する。

Ｎｉめっきによる下層めっき層は、下地電極層３２が積層セラミックコンデンサ１０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ために用いられ、Ｓｎめっきによる上層めっき層は、積層セラミックコンデンサ１０を実装する際の半田の濡れ性を向上させて、容易に実装することができるようにするために用いられる。
めっき層一層あたりの厚みは、２．０μｍ以上、１５．０μｍ以下であることが好ましい。

なお、下地電極層３２を設けずにめっき層だけで外部電極３０を形成してもよい。
以下、図示はしていないが、下地電極層３２を設けずにめっき層を設ける構造について説明する。

第１の外部電極３０ａおよび第２の外部電極３０ｂのそれぞれは、下地電極層が設けられず、めっき層がセラミック素体１２の表面に直接形成されていてもよい。すなわち、積層セラミックコンデンサ１０は、第１の内部電極層１６ａまたは第２の内部電極層１６ｂに電気的に接続されるめっき層を含む構造であってもよい。このような場合、前処理として積層体１２の表面に触媒を配設した後で、めっき層が形成されてもよい。

ここで、下地電極層３２を設けずにめっき層だけで外部電極３０を形成する場合、下地電極層３２を設けずに配置するめっき層の１層あたりの厚みは、１μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。
めっき層は、積層体１２の表面に形成される下層めっき電極と、下層めっき電極の表面に形成される上層めっき電極とを含むことが好ましい。下層めっき電極および上層めっき電極はそれぞれ、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｂｉ又はＺｎなどから選ばれる少なくとも１種の金属または当該金属を含む合金を含むことが好ましい。
更に、下層めっき電極は、半田バリア性能を有するＮｉを用いて形成されることが好ましく、上層めっき電極は、半田濡れ性が良好なＳｎやＡｕを用いて形成されることが好ましい。

また、例えば、第１の内部電極層１６ａおよび第２の内部電極層１６ｂがＮｉを用いて形成される場合、下層めっき電極は、Ｎｉと接合性のよいＣｕを用いて形成されることが好ましい。なお、上層めっき電極は必要に応じて形成されればよく、第１の外部電極３０ａおよび第２の外部電極３０ｂはそれぞれ、下層めっき電極のみで構成されてもよい。めっき層は、上層めっき電極を最外層としてもよいし、上層めっき電極の表面にさらに他のめっき電極を形成してもよい。
さらに、めっき層は、ガラスを含まないことが好ましい。めっき層の単位体積あたりの金属割合は、９９体積％以上であることが好ましい。

積層体１２、第１の外部電極３０ａおよび第２の外部電極３０ｂを含む積層セラミックコンデンサ１０の長さ方向ｚの寸法をＬ寸法とし、積層体１２、第１の外部電極３０ａおよび第２の外部電極３０ｂを含む積層セラミックコンデンサ１０の高さ方向ｘの寸法をＴ寸法とし、積層体１２、第１の外部電極３０ａおよび第２の外部電極３０ｂを含む積層セラミックコンデンサ１０の幅方向ｙの寸法をＷ寸法とする。
積層セラミックコンデンサ１０の寸法は、特に限定されないが、長さ方向ｚのＬ寸法が０．２ｍｍ以上７．５ｍｍ以下、幅方向ｙのＷ寸法が０．１ｍｍ以上３．５ｍｍ以下、高さ方向ｘのＴ寸法が０．２ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である。なお、長さ方向ｚのＬ寸法は、幅方向ｙのＷ寸法よりも必ずしも長いとは限らない。また、積層セラミックコンデンサ１０の寸法は、マイクロスコープにより測定することができる。

また、図１に示す積層セラミックコンデンサ１０は、積層体１２における内層部１８を形成する複数の誘電体層１４は、誘電体材料としてＢａＴｉＯ₃を主成分とする誘電体セラミックを用い、積層体１２における第１の主面側外層部２０ａおよび第２の主面側外層部２０ｂ、第１の側面側外層部２２ａおよび第２の側面側外層部２２ｂ、ならびに第１の端面側外層部２４ａおよび第２の端面側外層部２４ｂを形成する複数の誘電体層１４は、誘電体材料としてＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体セラミックを用いているので、比較的ヤング率の低い内層部１８をヤング率の高いＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層１４で囲むことにより、積層体の製造工程中における加工時やハンドリング時の衝撃に対する耐性を向上することができ、積層体に対する欠けや割れを抑制することができる。

また、図１に示す積層セラミックコンデンサ１０は、上述した構成により、比較的ヤング率の低い内層部１８をヤング率の高いＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層１４で囲んでいることから、基板たわみ時や熱サイクルを受けて実装基板が熱膨張収縮することにより外部電極の先端にかかる応力に対する耐性を向上することができ、積層体に対するクラックの発生を抑制することができる。

さらに、図１に示す積層セラミックコンデンサ１０は、上述した構成により、比較的ヤング率の低い内層部１８をヤング率の高いＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層１４で囲んでいることから、電圧印加時の電歪現象による応力に対する耐性を向上することができ、積層体に対するクラックの発生を抑制することができる。

次に、この発明の実施の形態の変形例に係る積層セラミックコンデンサについて説明する。図６は、この発明の実施の形態の変形例に係る積層セラミックコンデンサの一例を示す外観斜視図である。図７は、図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。図８は、図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおいて、ＢａＴｉＯ₃領域とＣａＺｒＯ₃領域を模式的に示す断面図である。図９は、図６の線Ｘ−Ｘにおける断面図である。図１０は、図６の線Ｘ−Ｘにおいて、ＢａＴｉＯ₃領域とＣａＺｒＯ₃領域を模式的に示す断面図である。

なお、この変形例に係る積層セラミックコンデンサ１０Ａは、ＢａＴｉＯ₃領域２５ａの範囲が内層部１８による領域よりも小さく、ＣａＺｒＯ₃領域２５ｂが内層部１８の内側に入り込んでいることを除いて、図１を用いて説明した積層セラミックコンデンサ１０と同様の構成を有する。従って、図１に示した積層セラミックコンデンサ１０と同一部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図８および図１０に示すように、内層部１８の第１の端面１２ｅ側の最表面および内層部１８の第２の端面１２ｆ側の最表面から内層部１８の内側に向かって、ＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層１４の領域であるＣａＺｒＯ₃領域が入り込んでいることが好ましい。これにより、電界が集中する第１の内部電極層１６ａの先端部および第２の内部電極層１６ｂの先端部まで、高ＩＲ特性を有するＣａＺｒＯ３を主成分とする誘電体層１４で囲うことができるため、絶縁破壊電圧および信頼性実力（電圧印加時の漏れ電流抑制）を向上させることができる。

また、内層部１８の第１の端面１２ｅ側の最表面および内層部１８の第２の端面１２ｆ側の最表面から内層部１８の内側に入りこんだＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層１４の端部までの長さは、内層部１８の第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆの端面を結ぶ長さ方向の寸法に対して、４％以上１３％以下であることが好ましい。換言すると、内層部１８の第１の端面１２ｅ側の最表面から内層部１８の内部に入り込んだＣａＺｒＯ₃領域の第１の端面１２ｅ側の最表面までの長さは、内層部１８の第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆの端面を結ぶ長さ方向の寸法に対して、４％以上１３％以下であることが好ましく、内層部１８の第２の端面１２ｆ側の最表面から内層部１８の内部に入り込んだＣａＺｒＯ₃領域の第２の端面１２ｆ側の最表面までの長さは、内層部１８の第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆの端面を結ぶ長さ方向の寸法に対して、４％以上１３％以下であることが好ましい。

図８および図１０に示すように、内層部１８の第１の側面１２ｃ側の最表面および内層部１８の第２の側面１２ｄ側の最表面から内層部１８の内側に向かって、ＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層１４の領域であるＣａＺｒＯ₃領域が入り込んでいることが好ましい。これにより、電界が集中する第１の内部電極層１６ａの先端部および第２の内部電極層１６ｂの先端部まで、高ＩＲ特性を有するＣａＺｒＯ３を主成分とする誘電体層１４で囲うことができるため、絶縁破壊電圧および信頼性実力（電圧印加時の漏れ電流抑制）を向上させることができる。

また、内層部１８の第１の側面１２ｃ側の最表面および内層部１８の第２の側面１２ｄ側の最表面から内層部１８の内側に入りこんだＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層１４の端部までの長さは、内層部１８の第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄの端面を結ぶ長さ方向の寸法に対して、４％以上２９％以下であることが好ましい。換言すると、内層部１８の第１の側面１２ｃ側の最表面から内層部１８の内部に入り込んだＣａＺｒＯ₃領域の第１の側面１２ｃ側の最表面までの長さは、内層部１８の第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄの端面を結ぶ幅方向の寸法に対して、４％以上２９％以下であることが好ましく、内層部１８の第２の側面１２ｄ側の最表面から内層部１８の内部に入り込んだＣａＺｒＯ₃領域の第２の側面１２ｄ側の最表面までの長さは、内層部１８の第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄの端面を結ぶ長さ方向の寸法に対して、４％以上２９％以下であることが好ましい。

図６に示す積層セラミックコンデンサ１０Ａによれば、図１に示す積層セラミックコンデンサ１０と同様の効果を奏するとともに、次の効果も奏する。
図６に示す積層セラミックコンデンサ１０Ａは、ＣａＺｒＯ₃領域２５ｂが内層部１８の内側に入り込んでいるので、電界が集中する第１の内部電極層１６ａの先端部および第２の内部電極層１６ｂの先端部まで、高ＩＲ特性を有するＣａＺｒＯ３を主成分とする誘電体層１４で囲うことができるため、絶縁破壊電圧および信頼性実力（電圧印加時の漏れ電流抑制）を向上させることができる。

２．積層セラミックコンデンサの製造方法
次に、本発明にかかる積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。

（ｉ）チタン酸バリウム系の誘電体ペースト、ジルコン酸カルシウム系の誘電体ペースト、および内部電極用の導電性ペーストが準備される。２種類の誘電体ペーストや内部電極用の導電性ペーストには、バインダおよび溶剤が含まれるが、公知の有機バインダや有機溶剤を用いることができる。

（ｉｉ）予めプログラムしておいた図１に示す積層セラミックコンデンサ１０の三次元構造を、（ｉ）で準備した各種のペーストを用いてインクジェットによって印刷される。

（ｉｉｉ）内部電極層１６のパターンが印刷されていない外層用の誘電体シートを所定枚数積層し、その上に内部電極パターンが印刷された誘電体シートを順次積層し、その上に外層用の誘電体シートを所定枚数積層し、積層シートを作製する。

（ｉｖ）積層シートを静水圧プレスなどの手段により積層方向にプレスし積層ブロックを作製する。

（ｖ）積層ブロックを所定のサイズにカットし、積層チップを切り出す。このとき、バレル研磨などにより積層チップの角部および稜線部に丸みをつけてもよい。

（ｖｉ）積層チップを焼成し積層体１２を作製する。焼成温度は、誘電体である誘電体層１４や内部電極層１６の材料にもよるが、９００℃以上１４００℃以下であることが好ましい。

（下地電極層）
（ｖｉｉ）積層体１２の両端面１２ｅ、１２ｆに外部電極用の導電性ペーストを塗布し、焼付け、外部電極３０の下地電極層３２として、焼付け層を形成する。焼付け層を形成する場合には、ガラス成分と金属とを含む導電性ペーストを例えばディッピングなどの方法により、塗布し、その後、焼付け処理を行い、下地電極層３２を形成する。このときの焼付け温度は、７００℃以上９００℃以下であることが好ましい。

（導電性樹脂層）
なお、下地電極層３２を導電性樹脂層で形成する場合は、以下の方法で導電性樹脂層を形成することができる。なお、導電性樹脂層は、焼付け層の表面に形成されてもよく、焼付け層を形成せずに導電性樹脂層を単体で積層体１２上に直接形成してもよい。

導電性樹脂層の形成方法としては、熱硬化性樹脂および金属成分を含む導電性樹脂ペーストを焼付け層上もしくは積層体１２上に塗布し、２５０℃以上５５０℃以下の温度で熱処理を行い、樹脂を熱硬化させ、導電性樹脂層を形成する。この時の熱処理時の雰囲気は、Ｎ₂雰囲気であることが好ましい。また、樹脂の飛散を防ぎ、かつ、各種金属成分の酸化を防ぐため、酸素濃度は１００ｐｐｍ以下に抑えることが好ましい。

（薄膜層）
また、下地電極層３２を薄膜層で形成する場合は、スパッタリング法または蒸着法等の薄膜形成法により下地電極層を形成することができる。薄膜層で形成された下地電極層は金属粒子が堆積された１μｍ以下の層とする。

（めっき電極）
さらに、下地電極層３２を設けずに積層体１２の内部電極層１６が露出する第１、第２の引出電極部２８ａ、２８ｂにめっき電極を設けてもよい。その場合は、以下の方法で形成することができる。

積層体１２の第１の端面１２ｅ及び第２の端面１２ｆにめっき処理を施し、内部電極層１６の露出部である第１、第２の引出電極部２８ａ、２８ｂ上に下層めっき電極を形成する。めっき処理を行うにあたっては、電解めっき、無電解めっきのどちらを採用してもよいが、無電解めっきはめっき析出速度を向上させるために、触媒などによる前処理が必要となり、工程が複雑化するというデメリットがある。したがって、通常は、電解めっきを採用することが好ましい。めっき工法としては、バレルめっきを用いることが好ましい。また、必要に応じて、下層めっき電極の表面に形成される上層めっき電極を同様に形成してもよい。

（ｖｉｉｉ）上記（ｖｉｉ）の後、必要に応じて、下地電極層３２の表面、導電性樹脂層の表面もしくは下層めっき電極の表面、上層めっき電極の表面に、めっき層３４が形成される。
本実施の形態では焼付け層である下地電極層３２上にＮｉめっき層、およびＳｎめっき層を形成した。Ｎｉめっき層およびＳｎめっき層は、たとえばバレルめっき法により、順次形成される。

上述のようにして、本実施の形態にかかる積層セラミックコンデンサ１０が製造される。

続いて、本実施の形態の積層体１２の変形例について説明する。本変形例について、上記実施の形態の構成要素に相当するものについては同じ符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。
すなわち、本変形例に係る積層体１２は、図１１に示されるように、第１の内部電極層１６ａおよび第２の内部電極層１６ｂに加えて、第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆのどちらにも引き出されない浮き内部電極層１６ｃが設けられており、浮き内部電極層１６ｃによって、対向電極部２６ｃが複数に分割された構造としてもよい。例えば、図１１（ａ）に示される２連、図１１（ｂ）に示される３連、図１１（ｃ）に示されるような４連構造であり、４連以上の構造でもよいことは言うまでもない。このように、対向電極部２６ｃを複数個に分割した構造とすることによって、対向する内部電極層１６ａ、１６ｂ、１６ｃ間において複数のコンデンサ成分が形成され、これらのコンデンサ成分が直列に接続された構成となる。そのため、それぞれのコンデンサ成分に印加される電圧が低くなり、積層セラミックコンデンサ１０の高耐圧化を図ることができる。

なお、以上のように、本発明の実施の形態は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施の形態に対し、機序、形状、材質、数量、位置又は配置等に関して、様々の変更を加えることができるものであり、それらは、本発明に含まれるものである。

１０、１０Ａ 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の側面
１２ｄ 第２の側面
１２ｅ 第１の端面
１２ｆ 第２の端面
１４、１４ａ、１４ｂ 誘電体層
１６ 内部電極層
１６ａ 第１の内部電極層
１６ｂ 第２の内部電極層
１８ 内層部
２０ａ 第１の主面側外層部
２０ｂ 第２の主面側外層部
２２ａ 第１の側面側外層部
２２ｂ 第２の側面側外層部
２４ａ 第１の端面側外層部
２４ｂ 第２の端面側外層部
２５ａ ＢａＴｉＯ₃領域
２５ｂ ＣａＺｒＯ₃領域
２６ａ 第１の対向電極部
２６ｂ 第２の対向電極部
２８ａ 第１の引出電極部
２８ｂ 第２の引出電極部
３０ 外部電極
３０ａ 第１の外部電極
３０ｂ 第２の外部電極
３２ 下地電極層
３２ａ 第１の下地電極層
３２ｂ 第２の下地電極層
３４ めっき層
３４ａ 第１のめっき層
３４ｂ 第２のめっき層
ｘ 高さ方向
ｙ 幅方向
ｚ 長さ方向

Claims (5)

1. 複数の積層された誘電体層を有し、高さ方向に相対する第１の主面および第２の主面と、前記高さ方向に直交する長さ方向に相対する第１の端面および第２の端面と、前記高さ方向および前記長さ方向に直交する幅方向に相対する第１の側面および第２の側面とを有する積層体と、
   前記複数の誘電体層上に配置され、前記第１の端面に露出する複数の第１の内部電極層と、
   前記複数の誘電体層上に配置され、前記第２の端面に露出する複数の第２の内部電極層と、
   前記第１の端面上に配置される第１の外部電極と、
   前記第２の端面上に配置される第２の外部電極と、
   を有する積層セラミックコンデンサであって、
   前記積層体は、
   前記複数の第１の内部電極層と前記複数の第２の内部電極層とが対向する内層部と、
   前記第１の主面側に位置し、前記第１の主面と前記第１の主面側の前記内層部の最表面と該最表面の延長線上との間に位置する前記複数の誘電体層から形成される第１の主面側外層部と、
   前記第２の主面側に位置し、前記第２の主面と前記第２の主面側の前記内層部の最表面と該最表面の延長上との間に位置する前記複数の誘電体層から形成される第２の主面側外層部と、
   前記第１の側面側に位置し、前記第１の側面と前記第１の側面側の前記内層部の最表面との間に位置する前記複数の誘電体層から形成される第１の側面側外層部と、
   前記第２の側面側に位置し、前記第２の側面と前記第２の側面側の前記内層部の最表面との間に位置する前記複数の誘電体層から形成される第２の側面側外層部と、
   前記第１の端面側に位置し、前記第１の端面と前記第１の端面側の前記内層部の最表面との間に位置する前記複数の誘電体層から形成される第１の端面側外層部と、
   前記第２の端面側に位置し、前記第２の端面と前記第２の端面側の前記内層部の最表面との間に位置する前記複数の誘電体層から形成される第２の端面側外層部と、
   を有し、
   前記第１の主面側外層部および前記第２の主面側外層部、前記第１の側面側外層部および前記第２の側面側外層部、ならびに、前記第１の端面側外層部および前記第２の端面側外層部を形成する複数の前記誘電体層は、ＣａＺｒＯ₃を主成分とし、
   前記内層部を形成する複数の前記誘電体層は、ＢａＴｉＯ₃を主成分とする、積層セラミックコンデンサ。
2. 前記内層部の前記第１の端面側の最表面および前記内層部の前記第２の端面側の最表面から前記内層部の内側に向かって、ＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層が入り込んでいる、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。
3. 前記内層部の前記第１の端面側の最表面および前記内層部の前記第２の端面側の最表面から、前記内層部の内側に入り込んだＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層の端部までの長さは、前記内層部の前記第１の端面および前記第２の端面を結ぶ長さ方向の寸法に対して、４％以上１３％以下である、請求項２に記載の積層セラミックコンデンサ。
4. 前記内層部の前記第１の側面側の最表面および前記内層部の前記第２の側面側の最表面から前記内層部の内側に向かって、ＣａＺｒＯ₃を主成分とする誘電体層が入り込んでる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
5. 前記内層部の前記第１の側面側の最表面および前記内層部の前記第２の側面側の最表面から、前記内層部の内側に入り込んだＣａＺｒＯ３を主成分とする誘電体層の端部までの長さは、前記内層部の前記第１の側面および前記第２の側面を結ぶ幅方向の寸法に対して、４％以上２９％以下である、請求項４に記載の積層セラミックコンデンサ。

Images