JP2859678B2 - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
積層セラミックコンデンサInfo
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- JP2859678B2 JP2859678B2 JP4366690A JP4366690A JP2859678B2 JP 2859678 B2 JP2859678 B2 JP 2859678B2 JP 4366690 A JP4366690 A JP 4366690A JP 4366690 A JP4366690 A JP 4366690A JP 2859678 B2 JP2859678 B2 JP 2859678B2
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- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複数層の誘電体層と複数層の内部電極とを交
互に積層してなる積層セラミックコンデンサに関するも
のである。
互に積層してなる積層セラミックコンデンサに関するも
のである。
［従来の技術］ 第１図は積層セラミックコンデンサの一部切欠斜視図
である。
である。
積層セラミックコンデンサは、同図に示すように、コ
ンデンサ素体10と、このコンデンサ素体10の両端部に形
成された一対の外部電極20,20とからなる。
ンデンサ素体10と、このコンデンサ素体10の両端部に形
成された一対の外部電極20,20とからなる。
第２図は第１図のＡ部拡大図である。
コンデンサ素体10の内部は、同図に示すように、複数
層の誘電体層11と複数層の内部電極12とが交互に積層さ
れた構造になっている。
層の誘電体層11と複数層の内部電極12とが交互に積層さ
れた構造になっている。
ここで、誘電体層11は、例えばチタン酸バリウム粉末
を主成分とするセラミックグリーンシートを焼成したも
のからなる。
を主成分とするセラミックグリーンシートを焼成したも
のからなる。
また、内部電極11は、例えばAg−Pdを主成分とする導
電性ペーストを焼成したものからなる。
電性ペーストを焼成したものからなる。
複数層の内部電極11は対向する一対の外部電極20,20
によって交互に電気的に接続されている。
によって交互に電気的に接続されている。
複数層の内部電極11のうちで最外の各内部電極11の外
側には、コンデンサ素体10の内部を大気中の湿気等から
保護するために、保護層13が各々積層形成されている。
側には、コンデンサ素体10の内部を大気中の湿気等から
保護するために、保護層13が各々積層形成されている。
保護層13は、誘電体層11と同材質のセラミックグリー
ンシートを数枚積層・圧着し、焼成したものからなり、
積層構造になっている。
ンシートを数枚積層・圧着し、焼成したものからなり、
積層構造になっている。
第３図は第１図のＢ部拡大図である。
保護層13はこのように積層構造になっているので、積
層されたセラミックグリーンシート14の境界15は、セラ
ミック粒子が疎な状態になっており、ポアなどの欠陥が
形成され易い。しかも、この境界15はコンデンサ素体10
の側面に露出している。
層されたセラミックグリーンシート14の境界15は、セラ
ミック粒子が疎な状態になっており、ポアなどの欠陥が
形成され易い。しかも、この境界15はコンデンサ素体10
の側面に露出している。
このため、大気中の湿気がこの露出した境界15のポア
などの欠陥を伝わって保護層の内部に侵入し、この湿気
が更に内部電極の間に侵入し、これによってコンデンサ
の電気的な特性を悪化させるおそれがあった。
などの欠陥を伝わって保護層の内部に侵入し、この湿気
が更に内部電極の間に侵入し、これによってコンデンサ
の電気的な特性を悪化させるおそれがあった。
従って、保護層13を形成している各セラミックグリー
ンシート14間の境界15において、ポアなどの欠陥はでき
る限り形成されないようにする必要がある。
ンシート14間の境界15において、ポアなどの欠陥はでき
る限り形成されないようにする必要がある。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の積層セラミックコンデンサにおいて
は、製造条件等の変動などで、この境界にポアなどが多
数形成され、耐湿性の悪いコンデンサが製造されてしま
うことがあった。
は、製造条件等の変動などで、この境界にポアなどが多
数形成され、耐湿性の悪いコンデンサが製造されてしま
うことがあった。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、保護層を形成している各セラミックグリー
ンシート間の境界にポアなどの欠陥ができる限り形成さ
れないようにした積層セラミックコンデンサを得ること
を目的とするものである。
れたもので、保護層を形成している各セラミックグリー
ンシート間の境界にポアなどの欠陥ができる限り形成さ
れないようにした積層セラミックコンデンサを得ること
を目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明の積層セラミックコンデンサは、複数層の誘電
体層と複数層の内部電極とが交互に積層され、前記複数
層の内部電極のうちで最外の内部電極の外側に一対の保
護層が積層され、前記複数層の内部電極が一対の外部電
極によって交互に電気的に接続されてなる積層セラミッ
クコンデンサにおいて、前記保護層が、焼成時に粘性の
低い、しかも濡れの良い低融点の液相を形成し得る添加
成分を含有する複数枚の積層状態のセラミックグリーン
シートを焼成したものからなる。
体層と複数層の内部電極とが交互に積層され、前記複数
層の内部電極のうちで最外の内部電極の外側に一対の保
護層が積層され、前記複数層の内部電極が一対の外部電
極によって交互に電気的に接続されてなる積層セラミッ
クコンデンサにおいて、前記保護層が、焼成時に粘性の
低い、しかも濡れの良い低融点の液相を形成し得る添加
成分を含有する複数枚の積層状態のセラミックグリーン
シートを焼成したものからなる。
ここで、前記添加成分としては、前記セラミックグリ
ーンシートを焼成する温度よりも低い温度で融解し、保
護層内において、ポアの中に滲み込むことのできる、粘
性の低い、しかも保護層や誘電体層に対して濡れの良い
液相を形成し得るものを使用することができる。
ーンシートを焼成する温度よりも低い温度で融解し、保
護層内において、ポアの中に滲み込むことのできる、粘
性の低い、しかも保護層や誘電体層に対して濡れの良い
液相を形成し得るものを使用することができる。
このようなものとしては、例えば、 Li2O−CaO−SiO2、 B2O3−CaO−SiO2、 SiO2、 の組成の材料から選択された１種または２種以上のもの
を使用することができる。
を使用することができる。
ここで、上記の材料は単独でも低融点の液相を形
成し、上記の材料は保護層の材料との相互作用によっ
て低融点の液相を形成し得るものである。
成し、上記の材料は保護層の材料との相互作用によっ
て低融点の液相を形成し得るものである。
なお、内部電極としてPdが使用されている場合、Bi2O
3を含む低融点成分を使用すると、Bi2O3とPdが反応す
る。
3を含む低融点成分を使用すると、Bi2O3とPdが反応す
る。
このBi2O3とPdとの反応による影響の大小は誘電体層
や内部電極の組成、焼成温度や焼成時間によって変化す
るものである。
や内部電極の組成、焼成温度や焼成時間によって変化す
るものである。
従って、Bi2O3を含む低融点成分を使用する場合、そ
の添加量はPdと４の反応による影響を無視できる程度の
量に抑える必要があり、好ましくは避けた方が良い。
の添加量はPdと４の反応による影響を無視できる程度の
量に抑える必要があり、好ましくは避けた方が良い。
また、前記添加成分は、セラミックグリーンシート中
に1wt％以上、10wt％未満含有されていることが好まし
い。
に1wt％以上、10wt％未満含有されていることが好まし
い。
これは、添加成分が1wt％未満では、ポアなどの欠陥
が多数形成され、添加成分が10wt％以上になるとコンデ
ンサの電気的特性が悪くなったり、デラミネーションが
発生するが、添加成分が1wt％以上、10wt％未満の範囲
では、ポアなどの欠陥の形成が抑制され、コンデンサの
電気的特性も良好で、デラミネーションの発生もないか
らである。
が多数形成され、添加成分が10wt％以上になるとコンデ
ンサの電気的特性が悪くなったり、デラミネーションが
発生するが、添加成分が1wt％以上、10wt％未満の範囲
では、ポアなどの欠陥の形成が抑制され、コンデンサの
電気的特性も良好で、デラミネーションの発生もないか
らである。
前記誘電体層の材料としては、誘電体となる材料であ
れば如何なるものを使用してもよく、例えばＦ特性材
料、Ｂ特性材料、Ｅ特性材料、CH特性材料、SL特性材料
などを使用することができる。
れば如何なるものを使用してもよく、例えばＦ特性材
料、Ｂ特性材料、Ｅ特性材料、CH特性材料、SL特性材料
などを使用することができる。
ここで、Ｆ特性材料、Ｂ特性材料及びＥ特性材料は、
通常、チタン酸バリウムを主原料とするものであり、CH
特性材料、SL特性材料はTiO2系あるいはCaTiO3−希土類
を主原料とするものである。
通常、チタン酸バリウムを主原料とするものであり、CH
特性材料、SL特性材料はTiO2系あるいはCaTiO3−希土類
を主原料とするものである。
前記内部電極の材料としては、例えばPd,Pt,Pd−Ag,N
i,Cuなどを主成分とする導電性ペーストを使用すること
ができる。
i,Cuなどを主成分とする導電性ペーストを使用すること
ができる。
［作用］ 本発明によれば、前記保護層が所定量の低融点成分を
含有する複数枚のセラミックグリーンシートを積層して
焼成したものからなるので、この添加成分が焼成時に、
単独でまたは保護層の材料と反応して融点や粘性が低
く、保護層に対して濡れの良い液相を形成し、これが焼
成時間内に各セラミックグリーンシート間の境界の疎の
領域に迅速に拡散する。
含有する複数枚のセラミックグリーンシートを積層して
焼成したものからなるので、この添加成分が焼成時に、
単独でまたは保護層の材料と反応して融点や粘性が低
く、保護層に対して濡れの良い液相を形成し、これが焼
成時間内に各セラミックグリーンシート間の境界の疎の
領域に迅速に拡散する。
［実施例］ 次に、本発明の一実施例について説明する。
まず、市販のＦ特性材料（BaTiO3−BaZrO3−BaSnO
3系）を用いてスラリーを作り、走行するプラスチック
フィルム上にこのスラリーをドクターブレード法で所定
の厚さに塗布し、この塗布したスラリーを乾燥させて、
厚さ30μｍの誘電体層用セラミックグリーンシートを得
た。
3系）を用いてスラリーを作り、走行するプラスチック
フィルム上にこのスラリーをドクターブレード法で所定
の厚さに塗布し、この塗布したスラリーを乾燥させて、
厚さ30μｍの誘電体層用セラミックグリーンシートを得
た。
また、上記Ｆ特性材料100重量部に、第１表中に示し
た添加成分（試料１〜13）を同表に示す量だけ添加し、
ボールミルで十分混合した後、上記誘電体用セラミック
グリーンシートと同様にして、厚さ30μｍの保護層用セ
ラミックグリーンシートを得た。
た添加成分（試料１〜13）を同表に示す量だけ添加し、
ボールミルで十分混合した後、上記誘電体用セラミック
グリーンシートと同様にして、厚さ30μｍの保護層用セ
ラミックグリーンシートを得た。
そして、この保護層用セラミックグリーンシートを５
〜10枚積層し、仮圧着して、一対の保護層用シートとし
た。
〜10枚積層し、仮圧着して、一対の保護層用シートとし
た。
次に、前記誘電体層用セラミックグリーンシート上
に、Ag−Pdを主成分とする導電性ペーストを、スクリー
ン印刷法により、長さ4mm、幅7mmのパターンで印刷し
て、内部電極を形成した。
に、Ag−Pdを主成分とする導電性ペーストを、スクリー
ン印刷法により、長さ4mm、幅7mmのパターンで印刷し
て、内部電極を形成した。
次に、内部電極を印刷したこの誘電体層用セラミック
グリーンシートを数層から数十層、内部電極がこの誘電
体層用セラミックグリーンシートを挟んで交互に対向す
るように積層した。
グリーンシートを数層から数十層、内部電極がこの誘電
体層用セラミックグリーンシートを挟んで交互に対向す
るように積層した。
次に、これらの上下面に前記保護層用シートを積層
し、積層状態にあるこれらのセラミックグリーンシート
全体を熱圧着した。
し、積層状態にあるこれらのセラミックグリーンシート
全体を熱圧着した。
次に、熱圧着したこれらのセラミックグリーンシート
を小さなサイコロ状のチップに切断し、脱バインダを行
なった後、1250〜1350℃の範囲の温度で焼成した。
を小さなサイコロ状のチップに切断し、脱バインダを行
なった後、1250〜1350℃の範囲の温度で焼成した。
次に、焼成されたチップの両端面にAg−Pdを主成分と
する導電性ペーストを塗布して焼き付け、外部電極を形
成した。
する導電性ペーストを塗布して焼き付け、外部電極を形
成した。
以上のようにして、積層セラミックコンデンサを形成
した。
した。
次に、この積層セラミックコンデンサの保護層の断面
を光学顕微鏡で少なくとも５箇所観察し、各々について
100×100μm2の領域に存在しているポアの数を求めた。
を光学顕微鏡で少なくとも５箇所観察し、各々について
100×100μm2の領域に存在しているポアの数を求めた。
そして、このポアの数を、添加成分を添加しなかった
試料13のポアの数を100とした場合の比率で表わしたと
ころ、第１表に示す通りとなった。また、この積層セラ
ミックコンデンサの電気的特性を調べたところ、第１表
に示す通りとなった。
試料13のポアの数を100とした場合の比率で表わしたと
ころ、第１表に示す通りとなった。また、この積層セラ
ミックコンデンサの電気的特性を調べたところ、第１表
に示す通りとなった。
以上の結果から、保護層を形成するセラミックグリー
ンシート中に上記添加成分を含有させると、この添加成
分が焼成時間内に疎の領域に迅速に拡散し、積層された
セラミックグリーンシートの境界に形成されるポアの数
が減少することがわかる。
ンシート中に上記添加成分を含有させると、この添加成
分が焼成時間内に疎の領域に迅速に拡散し、積層された
セラミックグリーンシートの境界に形成されるポアの数
が減少することがわかる。
ただし、これら添加成分の添加量が10重量％になる
と、ポアの数が大幅に減少するものの、内部電極の間に
まで添加成分が拡散し、電気的な特性（例えばεやIRな
ど）が低下したり、また各層の収縮のずれが大きくなり
過ぎて、デラミネーションが発生してしまった。
と、ポアの数が大幅に減少するものの、内部電極の間に
まで添加成分が拡散し、電気的な特性（例えばεやIRな
ど）が低下したり、また各層の収縮のずれが大きくなり
過ぎて、デラミネーションが発生してしまった。
［発明の効果］ 本発明によれば、焼成時に、前記添加成分によって形
成された液相が、保護層を形成している積層状態のセラ
ミックグリーンシートの境界の疎の領域に迅速に拡散
し、ポアなどの欠陥に滲み込むので、この領域に多く存
在するポアなどの欠陥が減少して、耐湿性に対する信頼
性の高い積層セラミックコンデンサが得られるという効
果がある。
成された液相が、保護層を形成している積層状態のセラ
ミックグリーンシートの境界の疎の領域に迅速に拡散
し、ポアなどの欠陥に滲み込むので、この領域に多く存
在するポアなどの欠陥が減少して、耐湿性に対する信頼
性の高い積層セラミックコンデンサが得られるという効
果がある。
第１図は積層セラミックコンデンサの一部切欠斜視図、
第２図は第１図のＡ部拡大図、第３図は第１図のＢ部拡
大図である。 10……コンデンサ素体、11……誘電体層 12……内部電極、13……保護層 14……セラミックグリーンシート 15……境界、20……外部電極
第２図は第１図のＡ部拡大図、第３図は第１図のＢ部拡
大図である。 10……コンデンサ素体、11……誘電体層 12……内部電極、13……保護層 14……セラミックグリーンシート 15……境界、20……外部電極
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 4/12 H01G 4/30 H01G 13/00
Claims (3)
- 【請求項１】複数層の誘電体層と複数層の内部電極とが
交互に積層され、前記複数層の内部電極のうちで最外の
内部電極の外側に保護層が各々積層され、前記複数層の
内部電極が一対の外部電極によって交互に電気的に接続
されてなる積層セラミックコンデンサにおいて、 前記保護層が、焼成時に粘性の低い、しかも濡れの良い
低融点の液相を形成し得る添加成分を所定量含有した積
層状態のセラミックグリーンシートを焼成したものから
なることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。 - 【請求項２】前記添加成分が下記〜の組成の材料か
ら選択された１種または２種以上のものからなることを
特徴とする請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。 Li2O−CaO−SiO2 B2O3−CaO−SiO2 SiO2 - 【請求項３】前記添加成分が前記セラミックグリーンシ
ート中に1wt％以上、10wt％未満含有されていることを
特徴とする請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4366690A JP2859678B2 (ja) | 1990-02-24 | 1990-02-24 | 積層セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4366690A JP2859678B2 (ja) | 1990-02-24 | 1990-02-24 | 積層セラミックコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03246915A JPH03246915A (ja) | 1991-11-05 |
| JP2859678B2 true JP2859678B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=12670177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4366690A Expired - Lifetime JP2859678B2 (ja) | 1990-02-24 | 1990-02-24 | 積層セラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2859678B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105206423A (zh) * | 2014-05-28 | 2015-12-30 | 三星电机株式会社 | 多层陶瓷电容器及其制造方法和具有多层陶瓷电容器的板 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007096110A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Tdk Corp | 積層電子部品の製造方法 |
| US9607766B2 (en) | 2012-06-19 | 2017-03-28 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Laminated ceramic capacitor |
-
1990
- 1990-02-24 JP JP4366690A patent/JP2859678B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105206423A (zh) * | 2014-05-28 | 2015-12-30 | 三星电机株式会社 | 多层陶瓷电容器及其制造方法和具有多层陶瓷电容器的板 |
| CN105206423B (zh) * | 2014-05-28 | 2019-06-04 | 三星电机株式会社 | 多层陶瓷电容器及其制造方法和具有多层陶瓷电容器的板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03246915A (ja) | 1991-11-05 |
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