JP2022077451A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】積層体の端面をバレル研磨することなく、積層セラミックコンデンサ内部電極層と外部電極との接続を十分に確保しうる積層セラミックコンデンサを提供する。
【解決手段】本発明に係る積層セラミックコンデンサは、積層体と、積層体の両端面に第１及び第２の外部電極とを備える。積層体内には、第１の内部電極層と第２の内部電極層とが配置される。第１の内部電極層の第１の端面側の領域から第１の端面に向かって第１の内部電極層が形成されていない第１の領域を有し、第２の内部電極層の第１の端面側の領域から第１の端面に向かって第２の内部電極層が形成されていない第２の領域を有する。第１の外部電極は、第１の領域内に第１の延長部と、第１の延長部と第１の内部電極層との間に第１の相互拡散部とを有し、第２の外部電極は、第２の領域内に第２の延長部と、第２の延長部と第２の内部電極層との間に第２の相互拡散部とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、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からなるセラミック焼結体（積層体）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（たとえば、特許文献１を参照）。

ここで、上記の積層セラミックコンデンサを製造する過程において、内部電極を有するチタン酸バリウムなどの誘電体セラミックスからなるセラミック焼結体を焼結する際に、内部電極の収縮率と誘電体の収縮率の差により、内部電極がセラミック焼結体の端面から露出せずに、セラミック焼結体の表面からセラミック焼結体の内部に内部電極が後退した状態となってしまう場合がある。この場合、内部電極と外部電極との接続性が十分に確保できず、積層セラミックコンデンサの信頼性を十分に確保できない場合がある。

特開平８－３０６５８０号公報 特開平７－２３５４４２号公報

そこで、特許文献２に記載されているように、セラミック素体の端面をバレルなどで研磨する工程を用いて、内部電極をセラミック素体（積層体）の端面から露出させる技術が開示さている。これにより、仮に内部電極がセラミック素体の端面から露出せずに、セラミック素体の表面からセラミック素体の内部に内部電極が後退した状態となってしまう場合であっても、内部電極と外部電極との接続を確保することが可能となる。

しかしながら、特許文献２の技術を用いることでバレル研磨が必要となるためコスト増に繋がるだけでなく、バレル工程では、内部電極と誘電体層のバレル研磨状態にバラツキが生じることがあるため、外部電極との接続性が不安定になることがあった。
また、バレル研磨処理時にセラミック素体にクラックやカケが発生する場合があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、積層体の端面をバレル研磨することなく、積層セラミックコンデンサ内部電極層と外部電極との接続を十分に確保しうる積層セラミックコンデンサを提供することである。

この発明にかかる積層セラミックコンデンサは、積層された複数の誘電体層を含み、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幅方向に相対する第１の側面及び第２の側面と、高さ方向および幅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、を含む積層体と、複数の誘電体層上に配置され、積層体内部に位置する第１の内部電極層と、複数の誘電体層上に配置され、積層体内部に位置する第２の内部電極層と、第１の端面上から第１の主面および第２の主面、ならびに第１の側面および第２の側面の一部に配置される第１の外部電極と、第２の端面上から第１の主面および第２の主面、ならびに第１の側面および第２の側面の一部に配置される第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、第１の内部電極層の第１の端面側の端部の領域から第１の端面に向かって、第１の内部電極層が形成されていない第１の領域を有し、積層体は、第２の内部電極層の第２の端面側の端部の領域から第２の端面に向かって、第２の内部電極層が形成されていない第２の領域を有し、第１の外部電極は、第１の外部電極の金属が第１の領域内に入り込む第１の延長部を有しており、第１の延長部と第１の内部電極層の第１の端面側の端部との間において、第１の内部電極層の金属と第１の外部電極の金属とが相互に拡散する第１の相互拡散部をさらに有し、第２の外部電極は、第２の外部電極の金属が第２の領域内に入り込む第２の延長部を有しており、第２の延長部と第２の内部電極層の第２の端面側の端部との間において、第２の内部電極層の金属と第２の外部電極の金属とが相互に拡散する第２の相互拡散部をさらに有する、積層セラミックコンデンサである。

この発明にかかる積層セラミックコンデンサによれば、第１の外部電極は、第１の外部電極の金属が第１の領域内に入り込む第１の延長部を有しており、第１の延長部と第１の内部電極層の第１の端面側の端部との間において、第１の内部電極層の金属と第１の外部電極の金属とが相互に拡散する第１の相互拡散部を有し、第２の外部電極は、第２の外部電極の金属が第２の領域内に入り込む第２の延長部を有しており、第２の延長部と第２の内部電極層の第２の端面側の端部との間において、第２の内部電極層の金属と第２の外部電極の金属とが相互に拡散する第２の相互拡散部をさらに有するので、第１の内部電極層と第１の外部電極および第２の内部電極層と第２の外部電極との接続性を十分に確保することが可能となるだけでなく、通常、接合強度が弱くなるはずの第１の内部電極層と第１の外部電極との間および第２の内部電極層と第２の外部電極との間において強度を確保できるため、積層セラミックコンデンサを基板に実装した際に生じる基板曲げなどの応力に対して、従来の積層セラミックコンデンサよりも強度を向上させることができる。

この発明によれば、積層体の端面をバレル研磨することなく、積層セラミックコンデンサ内部電極層と外部電極との接続を十分に確保しうる積層セラミックコンデンサを提供することができる。

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かか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ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。 図２における外部電極およびその近傍の拡大図である。 図２の線Ｖ－Ｖにおける断面図である。 図２における線ＶＩ－ＶＩにおける断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、この発明の実施の形態にかかる積層セラミックコンデンサの製造方法における工程を模式的に示した模式断面図である。

１．積層セラミックコンデンサ
この発明の実施の形態にかか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かか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り、図３は、図１の線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図４は、図２における外部電極およびその近傍の拡大図である。図５は、図２の線Ｖ－Ｖにおける断面図であり、図６は、図２における線ＶＩ－ＶＩにおける断面図である。

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および外部電極２４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ことが好ましい。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。さらに、積層体１２の長さ方向ｚの寸法は、幅方向ｙの寸法よりも必ずしも長いとは限らない。

誘電体層１４の枚数は、外層も含み、１００枚以上１５００枚以下であることが好ましい。

積層体１２は、第１の主面１２ａと第２の主面１２ｂとを結ぶ積層方向において、内部電極層１６同士が対向する有効層部１５ａと、最も第１の主面１２ａに近い内部電極層１６と第１の主面１２ａとの間に位置する第１の外層部１５ｂと、最も第２の主面１２ｂに近い内部電極層１６と第２の主面１２ｂとの間に位置する第２の外層部１５ｃと、を有する。
第１の外層部１５ｂは、積層体１２の第１の主面１２ａ側に位置し、第１の主面１２ａと最も第１の主面１２ａに近い内部電極層１６との間に位置する複数枚の誘電体層１４の集合体である。
第２の外層部１５ｃは、積層体１２の第２の主面１２ｂ側に位置し、第２の主面１２ｂと最も第２の主面１２ｂに近い内部電極層１６との間に位置する複数枚の誘電体層１４の集合体である。
第１の外層部１５ｂと第２の外層部１５ｃに挟まれた領域が有効層部１５ａである。

積層体１２の寸法は、特に限定されない。

誘電体層１４は、たとえば、セラミック材料として、誘電体材料により形成することができる。このような誘電体材料としては、たとえば、ＢａＴｉＯ₃、ＣａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、またはＣａＺｒＯ₃などの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。

焼成後の誘電体層１４の厚みは、０．３μｍ以上１０．０μｍ以下であることが好ましい。

積層体１２は、図２および図３に示すように、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および複数の第２の内部電極層１６ｂを有する。複数の第１の内部電極層１６ａおよび複数の第２の内部電極層１６ｂは、積層体１２の積層方向に沿って誘電体層１４を介して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および第２の内部電極層１６ｂは、実装面に対して平行になるように配置されていてもよく、垂直になるように配置されていてもよい。

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１８ａを有する。
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１８ｂを有する。

積層体１２において、第１の内部電極層１６ａの第１の端面１２ｅ側の端部の領域から第１の端面１２ｅに向かって、第１の内部電極層１６ａが形成されていない第１の領域２０ａが配置される。
積層体１２において、第２の内部電極層１６ｂの第２の端面１２ｆ側の端部の領域から第２の端面１２ｆに向かって、第２の内部電極層１６ｂが形成されていない第２の領域２０ｂが配置される。

第１の領域２０ａの第１の端面１２ｅと第２の端面１２ｆとを結ぶ方向の長さＡ₁は、第１の内部電極層１６ａの厚みｔ₁以上である。また、第１の領域２０ａの第１の端面１２ｅと第２の端面１２ｆとを結ぶ方向の長さＡ₁は、第１の端面１２ｅ上に配置される外部電極２４の最表面から第１の主面１２ａに設けられる外部電極２４の先端までの長さｅ₁₁または第１の端面１２ｅ上に配置される外部電極２４の最表面から第２の主面１２ｂに設けられる外部電極２４の先端までの長さｅ₁₂との関係では、ｅ₁₁≧Ａ₁およびｅ₁₂≧Ａ₁であることが好ましい。

第２の領域２０ｂの第１の端面１２ｅと第２の端面１２ｆとを結ぶ方向の長さＡ₂は、第２の内部電極層１６ｂの厚みｔ₂以上である。また、第２の領域２０ｂの第１の端面１２ｅと第２の端面１２ｆとを結ぶ方向の長さＡ₂は、第２の端面１２ｆ上に配置される外部電極２４の最表面から第１の主面１２ａに設けられる外部電極２４の先端までの長さｅ₂₁または第２の端面１２ｆ上に配置される外部電極２４の最表面から第２の主面１２ｂに設けられる外部電極２４の先端までの長さｅ₂₂との関係では、ｅ₂₁≧Ａ₂およびｅ₂₂≧Ａ₂であることが好ましい。

第１の領域２０ａおよび第２の領域２０ｂにおける第１の主面１２ａと第２の主面１２ｂとを結ぶ方向における幅は、内部電極層１６の厚みの大きさと同等である。

第１の内部電極層１６ａの第１の対向電極部１８ａと第２の内部電極層１６ｂの第２の対向電極部１８ｂの形状は、特に限定されないが、矩形状であることが好ましい。もっとも、コーナー部が丸められていたり、コーナー部が斜めに（テーパー状）形成されていたりしてもよい。また、第１の内部電極層１６ａの第１の対向電極部１８ａと第２の内部電極層１６ｂの第２の対向電極部１８ｂの形状は、第１の端面１２ｅ側に向かうにつれて、あるいは、第２の端面１２ｆ側に向かうにつれて、傾斜がついているテーパー状であってもよい。

積層体１２は、第１の対向電極部１８ａおよび第２の対向電極部１８ｂの幅方向ｙの一端と第１の側面１２ｃとの間および第１の対向電極部１８ａおよび第２の対向電極部１８ｂの幅方向ｙの他端と第２の側面１２ｄとの間に形成される積層体１２の側部（Ｗギャップ）２２ａを含む。さらに、積層体１２は、第１の内部電極層１６ａの形成されていない第１の領域２０ａとは反対側の端部と第２の端面１２ｆとの間および第２の内部電極層１６ｂの形成されていない第２の領域２０ｂとは反対側の端部と第１の端面１２ｅとの間に形成される積層体１２の端部（Ｌギャップ）２２ｂを含む。

内部電極層１６は、たとえば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなどの金属や、Ａｇ－Ｐｄ合金などの、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を含有している。内部電極層１６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。

内部電極層１６の厚みは、０．１μｍ以上３．０μｍ以下であることが好ましい。また、内部電極層１６の枚数は、１００枚以上１４００枚以下であることが好ましい。

積層体１２の第１の端面１２ｅ側および第２の端面１２ｆ側には、外部電極２４が配置される。外部電極２４は、第１の外部電極２４ａおよび第２の外部電極２４ｂを有する。

第１の外部電極２４ａ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２４ａ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。

第２の外部電極２４ｂ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２４ｂ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。

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１８ａと第２の内部電極層１６ｂの第２の対向電極部１８ｂ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２４ａと第２の内部電極層１６ｂが接続された第２の外部電極２４ｂ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。

第１の外部電極２４ａは、第１の外部電極２４ａの金属が第１の領域２０ａ内に入り込むことで配置される第１の延長部２６ａを有する。第１の領域２０ａ内において、第１の延長部２６ａと第１の内部電極層１６ａの第１の端面１２ｅ側の端部との間において、第１の相互拡散部２８ａを有する。第１の相互拡散部２８ａは、第１の内部電極層１６ａの金属と第１の外部電極２４ａの金属とが相互に拡散することにより形成された部分である。

第２の外部電極２４ｂは、第２の外部電極２４ｂの金属が第２の領域２０ｂ内に入り込むことで配置される第２の延長部２６ｂを有する。第２の領域２０ｂ内において、第２の延長部２６ｂと第２の内部電極層１６ｂの第２の端面１２ｆ側の端部との間において、第２の相互拡散部２８ｂを有する。第２の相互拡散部２８ｂは、第２の内部電極層１６ｂの金属と第２の外部電極２４ｂの金属とが相互に拡散することにより形成された部分である。

第１の延長部２６ａは、第１の内部電極層１６ａの第１の端面１２ｅ側の端部から第１の端面１２ｅに向かって第１の内部電極層１６ａが形成されていない第１の領域２０ａ内に配置される第１の外部電極２４ａの一部である。従って、第１の延長部２６ａは、第１の領域２０ａ内に第１の外部電極２４ａの金属が入り込んでいる部分である。

第２の延長部２６ｂは、第２の内部電極層１６ｂの第２の端面１２ｆ側の端部から第２の端面１２ｆに向かって第２の内部電極層１６ｂが形成されていない第２の領域２０ｂ内に配置される第２の外部電極２４ｂの一部である。従って、第２の延長部２６ｂは、第２の領域２０ｂ内に第２の外部電極２４ｂの金属が入り込んでいる部分である。

第１の延長部２６ａを有することにより、積層セラミックコンデンサ１０を基板に実装した際に生じる基板曲げなどの応力に対して、従来の積層セラミックコンデンサよりも強度を向上させることができる。これは、第１の外部電極２４ａの金属が第１の領域２０ａ内に入り込んで第１の延長部２６ａを配置させるアンカー効果により積層体１２に対する第１の外部電極２４ａの剥離を防止でき、さらに、第１の内部電極層１６ａと第１の外部電極２４ａとの接続性が十分に確保することができ、通常、接合強度が弱くなるはずの第１の内部電極層１６ａと第１の外部電極２４ａとの間における接合硬度を確保できるためである。
また、第２の延長部２６ｂを有することにより、積層セラミックコンデンサ１０を基板に実装した際に生じる基板曲げなどの応力に対して、従来の積層セラミックコンデンサよりも強度を向上させることができる。これは、第２の外部電極２４ｂの金属が第２の領域２０ｂ内に入り込んで第２の延長部２６ｂを配置させるアンカー効果により積層体１２に対する第２の外部電極２４ｂの剥離を防止でき、さらに、第２の内部電極層１６ｂと第２の外部電極２４ｂとの接続性が十分に確保することができ、通常、接合強度が弱くなるはずの第１の内部電極層１６ａと第２の外部電極２４ｂとの間における接合硬度を確保できるためである。

第１の延長部２６ａの第１の端面１２ｅと第２の端面１２ｆとを結ぶ方向の長さｌ₁は、第１の内部電極層１６ａの厚みｔ₁以上であり、第１の端面１２ｅ上に配置される第１の外部電極２４ａの最表面から第１の主面１２ａに設けられる第１の外部電極２４ａの先端までの長さe₁₁または第１の端面１２ｅ上に配置される第１の外部電極２４ａの最表面から第２の主面１２ｂに設けられる第１の外部電極２４ａの先端までの長さｅ₁₂以下であることが好ましい。すなわち、ｔ₁＜ｌ₁＜ｅ₁₁、ｔ₁＜ｌ₁＜ｅ₁₂であることが好ましい。これにより、第１の内部電極層１６ａと第１の外部電極２４ａとの接続性より強化することができる。
より具体的には、第１の延長部２６ａの長さｌ₁は、第１の内部電極層１６ａの厚みｔ₁に対して１００％以上２０００％以下であることが好ましい。

第１の内部電極層１６ａの厚みｔ₁、第１の延長部２６ａの長さｌ₁、第１の端面１２ｅ上に配置される第１の外部電極２４ａの最表面から第１の主面１２ａに設けられる第１の外部電極２４ａの先端までの長さe₁₁または第１の端面１２ｅ上に配置される第１の外部電極２４ａの最表面から第２の主面１２ｂに設けられる第１の外部電極２４ａの先端までの長さｅ₁₂のそれぞれの長さは、積層セラミックコンデンサ１０の第１の側面１２ｃまたは第２の側面１２ｄとほぼ平行になるように積層セラミックコンデンサ１０の１／２Ｗ寸法位置となるまで研磨を行い露出し、その後、その露出された研磨面（ＬＴ面）において、マイクロスコープを用いて、測定される。

第２の延長部２６ｂの第１の端面１２ｅと第２の端面１２ｆとを結ぶ方向の長さｌ₂は、第２の内部電極層１６ｂの厚みｔ₂以上であり、第２の端面１２ｆ上に配置される第２の外部電極２４ｂの最表面から第１の主面１２ａに設けられる第２の外部電極２４ｂの先端までの長さe₂₁または第２の端面１２ｆ上に配置される第２の外部電極２４ｂの最表面から第２の主面１２ｂに設けられる第２の外部電極２４ｂの先端までの長さｅ₂₂以下であることが好ましい。すなわち、ｔ₂＜ｌ₂＜ｅ₂₁、ｔ₂＜ｌ₂＜ｅ₂₂であることが好ましい。これにより、第２の内部電極層１６ｂと第２の外部電極２４ｂとの接続性より強化することができる。
より具体的には、第２の延長部２６ｂの長さｌ₂は、第２の内部電極層１６ｂの厚みｔ₂に対して１００％以上２０００％以下であることが好ましい。

第２の内部電極層１６ｂの厚みｔ₂、第２の延長部２６ｂの長さｌ₂、第２の端面１２ｆ上に配置される第２の外部電極２４ｂの最表面から第１の主面１２ａに設けられる第２の外部電極２４ｂの先端までの長さe₂₁または第２の端面１２ｆ上に配置される第２の外部電極２４ｂの最表面から第２の主面１２ｂに設けられる第２の外部電極２４ｂの先端までの長さｅ₂₂のそれぞれの長さは、積層セラミックコンデンサ１０の第１の側面１２ｃまたは第２の側面１２ｄとほぼ平行になるように積層セラミックコンデンサ１０の１／２Ｗ寸法位置となるまで研磨を行い露出し、その後、その露出された研磨面（ＬＴ面）において、マイクロスコープを用いて、測定される。

第１の延長部２６ａおよび第２の延長部２６ｂは、たとえば、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。第１の延長部２６ａおよび第２の延長部２６ｂは、ガラス成分を含んでいてもよい。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つを含むことが好ましい。
第１の延長部２６ａおよび第２の延長部２６ｂに含まれるガラス成分の含有量は、１０体積％以下であることが好ましい。

第１の相互拡散部２８ａは、第１の延長部２６ａと第１の内部電極層１６ａの第１の端面１２ｅ側の端部との間において、第１の内部電極層１６ａの金属と第１の外部電極２４ａの金属とが相互に拡散することにより形成された部分である。

第２の相互拡散部２８ｂは、第２の延長部２６ｂと第２の内部電極層１６ｂの第２の端面１２ｆ側の端部との間において、第２の内部電極層１６ｂの金属と第２の外部電極２４ｂの金属とが相互に拡散することにより形成された部分である。

第１の相互拡散部２８ａを有することにより、バレル工程を必要とせず、外部電極ペースト中の微粒金属粒子が焼成によって第１の内部電極層１６ａに到達し、第１の内部電極層１６ａの金属と第１の外部電極２４ａの金属とが相互拡散しつつ、第１の内部電極層１６ａが形成されていない第１の領域２０ａ内に第１の外部電極２４ａの金属が入り込むため、第１の内部電極層１６ａと第１の外部電極２４ａとの接続性を十分に確保することが可能となる。
また、第２の相互拡散部２８ｂを有することにより、バレル工程を必要とせず、外部電極ペースト中の微粒金属粒子が焼成によって第２の内部電極層１６ｂに到達し、第２の内部電極層１６ｂの金属と第２の外部電極２４ｂの金属とが相互拡散しつつ、第２の内部電極層１６ｂが形成されていない第２の領域２０ｂ内に第２の外部電極２４ｂの金属が入り込むため、第２の内部電極層１６ｂと第２の外部電極２４ｂとの接続性を十分に確保することが可能となる。

第１の相互拡散部２８ａの第１の端面１２ｅと第２の端面１２ｆとを結ぶ方向の長さｍ₁は、第１の内部電極層１６ａの厚みｔ₁以上であることが好ましい。より具体的には、第１の相互拡散部２８ａの長さｍ₁は、第１の内部電極層１６ａの厚みｔ₁に対して、１００％以上１０００％以下であることが好ましい。

第２の相互拡散部２８ｂの第１の端面１２ｅと第２の端面１２ｆとを結ぶ方向の長さｍ₂は、第２の内部電極層１６ｂの厚みｔ₂以上であることが好ましい。より具体的には、第２の相互拡散部２８ｂの長さｍ₂は、第２の内部電極層１６ｂの厚みｔ₂に対して、１００％以上１０００％以下であることが好ましい。

第１の相互拡散部２８ａおよび第２の相互拡散部２８ｂの金属は、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ－Ｐｄ合金、Ａｕ等を含む。第１の相互拡散部２８ａおよび第２の相互拡散部２８ｂはガラス成分を含んでいてもよい。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つを含むことが好ましい。

第１の相互拡散部２８ａおよび第２の相互拡散部２８ｂは、ＷＤＸやＥＤＸなどの組成分析により内部電極層１６の金属（たとえば、Ｎｉなど）と外部電極２４の金属（たとえば、Ｃｕなど）の存在分布において、ＣｕとＮｉの元素が同一の領域に存在している部分を相互拡散部とし、当該領域が積層体１２の両端面１２ｅ、１２ｆからどれだけ入り込んでいるかにより検出することができる。なお、相互拡散部におけるＣｕとＮｉの元素の両元素は、多量側の元素と少量側の元素との比は、９：１～１：９である。

外部電極２４は、金属成分及びガラス成分を含む下地電極層３０と、下地電極層３０の表面に形成されるめっき層３２とを含む。

下地電極層３０は、第１の下地電極層３０ａおよび第２の下地電極層３０ｂを有する。

第１の下地電極層３０ａは、積層体１２の第１の端面１２ｅの表面に配置され、第１の端面１２ｅから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄのそれぞれの一部分を覆うように形成される。
第２の下地電極層３０ｂは、積層体１２の第２の端面１２ｆの表面に配置され、第２の端面１２ｆから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄのそれぞれの一部分を覆うように形成される。
なお、第１の下地電極層３０ａは、積層体１２の第１の端面１２ｅの表面のみに配置されてもよいし、第２の下地電極層３０ｂは、積層体１２の第２の端面１２ｆの表面にのみ配置されてもよい。

次に、下地電極層３０は焼付け層からなる。

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、ガラス成分及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、焼成前の内部電極層１６及び誘電体層１４を有する積層チップ焼成して積層体１２を得た後に、積層体１２に導電性ペーストを塗布して焼付けられる。焼付け層に含まれるガラス成分の含有量は、１０体積％以下であることが好ましい。

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３０ａ、３０ｂの高さ方向ｘ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、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３０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３０ａ、３０ｂ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。

なお、焼付け層として形成された下地電極層３０の表面に導電性樹脂層が形成されてもよい。
導電性樹脂層は、焼付け層の表面に焼付け層を覆うように配置される。導電性樹脂層は、下地電極層３０を完全に覆っていてもよいし、部分的に形成されていてもよい。また、導電性樹脂層は、複数層であってもよい。
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、たとえば、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、またはそれらの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ものを使用することができる。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やＮｉを用いることが好ましい。また、Ｃｕに酸化防止処理を施したものを使用することもできる。特に、導電性樹脂層に含まれる金属としてＡｇの導電性金属粉を用いることは、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、好ましい。なお、導電性樹脂層に含まれる金属としてＡｇコーティングされた金属を用いることは、上記のＡｇの特性を保ちつつ、母材の金属を安価なものにすることが可能になるため、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（導電性フィラー）の形状は、特に限定されない。導電性フィラーは、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。
導電性樹脂層に含まれる金属（導電性フィラー）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、たとえば、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（導電性フィラー）は、主に導電性樹脂層の通電性を担う。具体的には、導電性フィラーどうし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。

導電性樹脂層の樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂、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。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、フェノール樹脂、アミン系、酸無水物系、イミダゾール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に位置する下地電極層３０の高さ方向ｘの中央部におけるそれぞれの導電性樹脂層の厚みは、たとえば、１０μｍ以上２００μｍ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、ならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄの表面に下地電極層３０を設ける場合には、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂ、ならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄの表面に位置する下地電極層３０である長さ方向ｚの中央部におけるそれぞれの導電性樹脂層の厚みは、３μｍ以上６０μｍ以下程度であることが好ましい。

めっき層３２は、第１のめっき層３２ａと、第２のめっき層３２ｂとを有している。

続いて、下地電極層３０の上に配され得るめっき層３２である第１のめっき層３２ａ及び第２のめっき層３２ｂについて、図２及び図３を参照して説明する。
第１のめっき層３２ａ及び第２のめっき層３２ｂ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３２ａは、第１の下地電極層３０ａを覆うように配置されている。
第２のめっき層３２ｂは、第２の下地電極層３０ｂを覆うように配置されている。

めっき層３２は、複数層によって形成されてもよい。この場合、めっき層３２は、Ｎｉめっき層とＮｉめっき層の表面に形成されるＳｎめっき層の２層構造であることが好ましい。Ｎｉめっき層が、下地電極層３０の表面を覆うように設けられることで、積層セラミックコンデンサ１０を実装する際に、実装に用いられる半田によって下地電極層３０が侵食されることを防止することができる。また、Ｎｉめっき層の表面に、Ｓｎめっき層を設けることにより、積層セラミックコンデンサ１０を実装する際に、実装に用いられる半田の濡れ性を向上させ、容易に実装することができる。

めっき層３２の一層あたりの厚みは、２μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。

積層体１２、第１の外部電極２４ａおよび第２の外部電極４ｂ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２４ａおよび第２の外部電極２４ｂ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２４ａおよび第２の外部電極２４ｂ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１０．０ｍｍ以下、幅方向ｙのＷ寸法が０．１ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下、高さ方向ｘのＴ寸法が０．１ｍｍ以上１０．０ｍｍ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。

図１に示す積層セラミックコンデンサ１０では、第１の外部電極２４ａは、第１の外部電極２４ａの金属が第１の領域２０ａ内に入り込む第１の延長部２６ａを有しており、第１の延長部２６ａと第１の内部電極層１６ａの第１の端面１２ｅ側の端部との間において、第１の内部電極層１６ａの金属と第１の外部電極２４ａの金属とが相互に拡散する第１の相互拡散部２８ａを有し、第２の外部電極２４ｂは、第２の外部電極２４ｂの金属が第２の領域２０ｂ内に入り込む第２の延長部２６ｂを有しており、第２の延長部２６ｂと第２の内部電極層１６ｂの第２の端面１２ｆ側の端部との間において、第２の内部電極層１６ｂの金属と第２の外部電極２４ｂの金属とが相互に拡散する第２の相互拡散部２８ｂをさらに有するので、第１の内部電極層１６ａと第１の外部電極２４ａおよび第２の内部電極層１６ｂと第２の外部電極２４ｂとの接続性を十分に確保することが可能となるだけでなく、通常、接合強度が弱くなるはずの第１の内部電極層１６ａと第１の外部電極２４ａとの間および第２の内部電極層１６ｂと第２の外部電極２４ｂとの間において強度を確保できるため、積層セラミックコンデンサ１０を基板に実装した際に生じる基板曲げなどの応力に対して、従来の積層セラミックコンデンサよりも強度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。

誘電体グリーンシートおよび内部電極層を形成するための内部電極用導電性ペーストが準備される。なお、誘電体グリーンシートおよび内部電極用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。

そして、誘電体グリーンシート上に、例えば、スクリーン印刷法やグラビア印刷法により、所定のパターンで内部電極用導電性ペーストが印刷され、内部電極パターンが形成される。
この際、第１の内部電極層の第１の端面側の端部の領域から第１の端面に向かって第１の内部電極層が形成されていない第１の領域と、第２の内部電極層の第２の端面側の端部の領域から第２の端面に向かって第２の内部電極層が形成されていない第２の領域を形成する方法としては、印刷版のパターンを変更して、第１の領域と第２の領域とを形成した部分の内部電極用の導電性ペーストが濡れ広がりを制御する。この時、内部電極用の導電性ペーストが濡れ広がった部分には、内部電極用の導電性ペースト中の金属成分が少ない状態となるようにする。

なお、第１の領域と第２の領域の第１の端面と第２の端面とを結ぶ方向の長さは、内部電極用の導電性ペーストの粘度を適宜変更することで制御することができる。より具体的には、内部電極用の導電性ペースト中の樹脂成分の種類と、内部電極用の導電性ペースト中の金属粉の大きさ（粒径）と、金属粉をペースト中に含有させる割合を変更することで、内部電極用の導電性ペーストの粘度を制御する。

次に、内部電極パターンが印刷されていない外層用誘電体グリーンシートが所定枚数積層され、その上に、内部電極パターンが印刷された誘電体グリーンシートが順次積層され、その上に、外層用誘電体グリーンシートが所定枚数積層され、積層体シートが作製される。

続いて、この積層体シートは、静水圧プレスなどの手段により積層方向にプレスされて、積層体ブロックを作製する。

その後、積層体ブロックが所定の形状寸法に切断され、生の積層体チップが切り出される。続いて、切り出された生の積層体チップが焼成され、積層体が作製される。なお、生の積層体チップの焼成温度は、誘電体や内部電極用導電性ペーストの材料に依存するが、９００℃以上１４００℃以下であることが好ましい。

このとき、図７（ａ）に示すように、焼成を行うことによって、内部電極用の導電性ペーストが濡れ広がった部分の内部電極用の導電性ペーストが収縮することにより、第１の内部電極層の第１の端面側の端部の領域から第１の端面に向かって、第１の内部電極層が形成されていない第１の領域が形成され、第２の内部電極層の第２の端面側の端部の領域から第２の端面に向かって、第２の内部電極層が形成されていない第２の領域が形成される。

続いて、積層体１２に外部電極２４が形成される。
まず、下地電極層３０が形成される。

積層体の両端面に外部電極用の導電性ペーストが塗布される。ガラス成分と金属とを含む外部電極用の導電性ペーストは、たとえば、ディッピングなどの方法により行われる。
このとき、図７（ｂ）に示すように、第１の領域２０ａ内に外部電極用の導電性ペーストが入り込み、第２の領域２０ｂ内に外部電極用の導電性ペーストが入り込む。

続いて、積層体の両端面に外部電極用の導電性ペーストが塗布された状態で焼付けられ、外部電極の下地電極層３０として焼付け層が形成される。焼付け温度は、７００℃以上９００℃以下であることが好ましい。
この外部電極用の導電性ペーストを焼き付ける熱処理の際に、図７（ｃ）に示すように、第１の領域２０ａ内において、第１の内部電極層１６ａと第１の領域２０ａ内に入り込んでいる導電性ペーストに含有される金属との間で、それぞれの金属がお互いに合金化されることで第１の相互拡散部２８ａが形成される。同様に、第２の領域２０ｂ内において、第２の内部電極層１６ｂと第２の領域２０ｂ内に入り込んでいる導電性ペーストに含有される金属との間で、それぞれの金属がお互いに合金化されることで第２の相互拡散部２８ｂが形成される。
このように、異種金属が合金により接合されるため、第１の相互拡散部２８ａを介して第１の内部電極層１６ａと第１の外部電極２４ａの第１の延長部２６ａとの接合強度が向上し、第２の相互拡散部２８ｂを介して第２の内部電極層１６ｂと第２の外部電極２４ｂの第２の延長部２６ｂとの接合強度が向上する。

なお、本発明において用いられる外部電極用の導電性ペーストの金属の粒径は、名部電極層の厚み以下の粒径のものを使用し、金属の粒径はより小さいものを使用することが好ましい。また、積層体に外部電極用の導電性ペーストを塗布する工法は特に限定しないが、第１の領域および第２の領域内に外部電極用の導電性ペーストを減圧下で塗布するまたは加圧下で塗布することで、第１の領域および第２の領域内に外部電極用の導電性ペーストを流入させることができる。
これにより、積層体の両端面に内部電極層が露出されてない場合に、内部電極層と外部電極とを接触させるために行われる、積層体の両端面に対するバレル研磨等の処理が不要となるため、コストを削減できるだけでなく、バレル研磨による積層体に対するクラックや、カケが発生することを抑制することができる。

なお、必要に応じて、下地電極層３０の表面に導電性樹脂層が形成されてもよい。導電性樹脂層を形成する場合は、以下の方法で形成することができる。
導電性樹脂層は、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、樹脂を熱硬化させることにより形成される。このとき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。

その後、必要に応じて、下地電極層３０である焼付け層の表面にめっきを施し、めっき層３２が形成される。めっき層３２は、Ｎｉめっき層とＮｉめっき層の表面に形成されるＳｎめっき層の２層構造であることが好ましい。めっき層３２の形成方法としては、電解めっき法、もしくは無電解めっき法などによって形成される。また、めっき層３２は、複数層に形成されることが好ましい。

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。

この実施の形態にかかる積層セラミックコンデンサの製造方法では、内部電極層を積層体の両端面に露出させるためのバレル研磨が不要となるためコストを削減できるだけでなく、バレル研磨による積層体に対するクラックや、カケが発生することを抑制することができる。

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 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 誘電体層
１５ａ 有効層部
１５ｂ 第１の外層部
１５ｃ 第２の外層部
１６ 内部電極層
１６ａ 第１の内部電極層
１６ｂ 第２の内部電極層
１８ａ 第１の対向電極部
１８ｂ 第２の対向電極部
２０ａ 第１の領域
２０ｂ 第２の領域
２２ａ 側部（Ｗギャップ）
２２ｂ 端部（Ｌギャップ）
２４ 外部電極
２４ａ 第１の外部電極
２４ｂ 第２の外部電極
２６ａ 第１の延長部
２６ｂ 第２の延長部
２８ａ 第１の相互拡散部
２８ｂ 第２の相互拡散部
３０ 下地電極層
３０ａ 第１の下地電極層
３０ｂ 第２の下地電極層
３２ めっき層
３２ａ 第１のめっき層
３２ｂ 第２のめっき層
ｘ 高さ方向
ｙ 幅方向
ｚ 長さ方向

Claims (4)

1. 積層された複数の誘電体層を含み、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幅方向に相対する第１の側面及び第２の側面と、高さ方向および幅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、を含む積層体と、
   前記複数の誘電体層上に配置され、前記積層体内部に位置する第１の内部電極層と、
   前記複数の誘電体層上に配置され、前記積層体内部に位置する第２の内部電極層と、
   前記第１の端面上から前記第１の主面および前記第２の主面、ならびに前記第１の側面および前記第２の側面の一部に配置される第１の外部電極と、
   前記第２の端面上から前記第１の主面および前記第２の主面、ならびに前記第１の側面および前記第２の側面の一部に配置される第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、前記第１の内部電極層の前記第１の端面側の端部の領域から前記第１の端面に向かって、第１の内部電極層が形成されていない第１の領域を有し、
   前記積層体は、前記第２の内部電極層の前記第２の端面側の端部の領域から前記第２の端面に向かって、第２の内部電極層が形成されていない第２の領域を有し、
   前記第１の外部電極は、前記第１の外部電極の金属が前記第１の領域内に入り込む第１の延長部を有しており、前記第１の延長部と前記第１の内部電極層の前記第１の端面側の端部との間において、前記第１の内部電極層の金属と前記第１の外部電極の金属とが相互に拡散する第１の相互拡散部をさらに有し、
   前記第２の外部電極は、前記第２の外部電極の金属が前記第２の領域内に入り込む第２の延長部を有しており、前記第２の延長部と前記第２の内部電極層の前記第２の端面側の端部との間において、前記第２の内部電極層の金属と前記第２の外部電極の金属とが相互に拡散する第２の相互拡散部をさらに有する、積層セラミックコンデンサ。
2. 前記第１の内部電極層の前記第１の主面と第２の主面とを結ぶ方向の厚みをｔ₁とし、前記第１の外部電極の第１の延長部の前記第１の端面と前記第２の端面とを結ぶ方向の長さをｌ₁とし、前記第１の端面上に配置される前記第１の外部電極の最表面から前記第１の主面に設けられる第１の外部電極の先端までの長さｅ₁₁または前記第１の端面上に配置される前記第１の外部電極の最表面から前記第２の主面に設けられる前記第１の外部電極の先端までの長さをｅ₁₂としたとき、ｔ₁＜ｌ₁＜ｅ₁₁、ｔ₁＜ｌ₁＜ｅ₁₂である、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。
3. 前記第２の内部電極層の前記第１の主面と第２の主面とを結ぶ方向の厚みをｔ₂とし、前記第２の外部電極の第２の延長部の前記第１の端面と前記第２の端面とを結ぶ方向の長さをｌ₂とし、前記第２の端面上に配置される前記第２の外部電極の最表面から前記第１の主面に設けられる第２の外部電極の先端までの長さｅ₂₁または前記第２の端面上に配置される前記第２の外部電極の最表面から前記第２の主面に設けられる前記第２の外部電極の先端までの長さをｅ₂₂としたとき、ｔ₂＜ｌ₂＜ｅ₂₁、ｔ₂＜ｌ₂＜ｅ₂₂である、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。
4. 前記第１の外部電極および前記第２の外部電極ならびに前記第１の延長部および前記第２の延長部に含まれるガラス成分の含有量は、１０体積％以下である、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。

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