JP2890433B2 - 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は積層セラミックコンデンサおよびその製造方
法に関し、特に積層セラミックコンデンサの外部電極の
固着力を著しく向上させた積層セラミックコンデンサお
よびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

積層セラミックコンデンサの一般的な構造は第16図〜
第18図に示すように、セラミックを用いた誘電体層４と
内部電極５を所要数重ね合わせて焼成し、コンデンサ本
体を形成すると共に、この本体の両端に外部電極10を内
部に埋設された内部電極５と接続した状態で設けて構成
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、上記のような積層セラミックコンデンサ本体の
セラミック表面は平滑であるため、ガラス質11を介在さ
せて、外部電極を固着させている。外部電極10には銀ま
たは銀を主成分とする金属が用いられている。そして実
装時には、外部電極の上にハンダがコートされることに
なる。

ところが、銀やハンダは、積層セラミックコンデンサ
本体と熱膨張係数が異なるため、機械的歪が生じ、外部
電極か剥離するようなせん断力が発生する。このせん断
力は、積層セラミックコンデンサ本体の寸法が大きくな
る程、強力な値となる。

たとえば、6mm×8mm×2.5mm（厚み）の積層セラミッ
クコンデンサを、アルミナ基板上の電極パターン上に
て、ハンダリフロー後、150℃/30秒で急冷した時、外部
電極固着力の劣化ないしは剥離が生ずるという欠点があ
る。

本発明の目的は、従来の欠点を除去し、外部電極固着
力が強くなり、外部電極が剥離することがない積層セラ
ミックコンデンサおよびその製造方法を提供することに
なる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１の発明の積層セラミックコンデンサは、
内部電極が埋設され、外表面にこの内部電極と導電的に
接続された一対の外部電極が設けられた積層セラミック
コンデンサにおいて、空孔を含む海綿構造としたセラミ
ック表面層に、前記一対の外部電極を設けたことを特徴
として構成される。

また、本発明の第２の発明の積層セラミックコンデン
サの製造方法は、樹脂バインダを主成分としたセラミッ
ク泥漿を焼成前の積層セラミックコンデンサ本体の表面
に塗布・乾燥後焼成して、空孔を含む海綿構造のセラミ
ック表面層を作る工程と、前記セラミック表面層上に一
対の外部電極を設ける工程とを含むことを特徴として構
成される。

本発明は外部電極が、空孔を含む海綿構造を成したセ
ラミック表面に食い込んでいるので、外部電極固着力が
強くなるという特徴がある。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。第１
図〜第９図は本発明の第１の実施例を説明するため工程
順に示した斜視図、断面図および一部の拡大図である。

まず、第１図に示すように鉛を主成分としたセラミッ
ク粉末に４〜6wt％（対セラミック粉末重量）の非水溶
性有機バインダと有機溶剤、および可塑剤を加えて均一
な泥漿Ａを作り、ドクターブレード法にて、20〜30ミク
ロンの厚みの膜を作った。この膜上に銀を85〜95wt％含
む内部電極ペーストをスクリーン印刷法にて塗布後乾燥
した内部電極ペーストが印刷された膜を100〜150枚積層
し、可温・加圧し、複数個のコンデンサとなる積層体１
を作った。

一方、泥漿Ａと同一組成のセラミック粉末に20〜30wt
％（対セラミック粉末重量）の水溶性有機バインダと水
および可塑剤を加えて均一な泥漿Ｂを作った。積層体１
を泥漿Ｂに浸漬乾燥し、泥漿Ｂの乾燥膜を積層体１の表
面に10〜20μｍ程の厚みで形成した後、複数個のコンデ
ンサになるように所定の位置で、ダイシングソーにて切
断し、第２図のような生チップ（焼成前のチップ）２を
得た。第３図は第２図の生チップ（泥漿の塗布乾燥後）
のＸ−Ｘ′線の断面図で５は内部電極である。

次に、生チップ２を900℃未満の低温にて焼結し、第
４図のチップ素子６を得た。第５図は第４図のＸ−Ｘ線
の断面図である。このチップ素子６の表面層の断面（Ａ
部）を×1000の電子顕微鏡にて観察したところ、数ミク
ロン径の空孔７を含む第６図のような海綿構造（厚さ約
５ミクロン）となっていた。

次に、チップ素子６の外部電極として、ホウケイ酸ガ
ラスと無機バインダと銀からなるペーストを塗布し、約
600℃で焼成し、第７図のチップコンデンサ９を得た。
第８図は第７図のＸ−Ｘ線の断面図であり、このチップ
コンデンサ９の表面層のＢ部の断面を×1000の電子顕微
鏡にて観察したところ第９図のように空孔に外部電極10
が入り込み、セラミック中には、ホウケイ酸ガラスが浸
透しているのが観察された。

外形寸法が、6mm×10mm×3mm（厚み）のチップコンデ
ンサを、従来構造のものと、本発明構造のもので作っ
た。この両方のチップコンデンサを第10図の穴明き14の
ガラス・エポキシ基板12にAg2.5wt％入のはんだペース
トを使って、同条件で実装した。そしてガラス・エポキ
シ基板の穴から、チップコンデンサを突き上げるような
力Ｆを加えて、外部電極固着力を調べた。この結果を第
１表に示す。

第１表より明らかなように、本発明の実施例の外部電
極固着力が大幅に大きくなり、かつ３σは小さくなり、
その効果が顕著である。第１の実施例の積層体１を複数
個のコンデンサになるように所定の位置でダイシングソ
ーにて切断し、第12図の生チップ16を得た後、外部電極
が塗布される位置に、実施例１の泥漿Ｂを塗布乾燥後約
20ミクロンの厚み900℃以下で焼成した。このチップ素
子17を第14図に示す。このチップ素子17に実施例１と同
様に外部電極を焼きつけた。内部電極と外部電極との接
続上の問題はなかった。そして、第11図の外部電極固着
力試験を行なった。この結果は、第２表となった。本発
明の効果が立証された。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の積層セラミックコンデ
ンサは、セラミック表面に海綿構造層を設けたことによ
り、外部電極固着力を、約２倍以上も強くする事が出
来、その工業上の利用価値は大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第11図は本発明の第１の実施例、第12図から
第15図は本発明の第２の実施例を説明するための図面で
あり、第１図は積層体の斜視図、第２図は泥漿Ｂを塗布
乾燥後切断した生チップの斜視図、第３図は第２図のＸ
−Ｘ面の断面図、第４図は生チップを焼成後のチップ素
子の斜視図、第５図は第４図のＸ−Ｘ面の断面図、第６
図は第５図の一部拡大図、第７図は外部電極焼成後のチ
ップコンデンサ斜視図、第８図は第７図のＸ−Ｘ面の断
面図、第９図は第８図の一部拡大図、第10図は外部電極
固着力試験用のガラス・エポキシ基板の平面図、第11図
はチップコンデンサの外部電極固着力試験方法を説明す
る断面図、第12図は他の実施例における生チップの斜視
図、第13図は第12図のＸ−Ｘ面の断面図、第14図は泥漿
を塗布乾燥後、焼成したチップコンデンサの斜視図、第
15図は第14図のＸ−Ｘ面の断面図、第16図は従来の積層
セラミックコンデンサの斜視図、第17図は第16図のＸ−
Ｘ面の断面図、第18図は第16図の一部拡大図である。 １……積層体、２……生チップ、３……泥漿Ｂの塗布乾
燥膜、４……誘電体、５……内部電極、６……チップ素
子、７……空孔、８……セラミック、９……チップコン
デンサ、10……外部電極、11……浸透したガラス、12…
…ガラス・エポキシ基板、13……パターン、14……穴、
15……ハンダ、16……生チップ、17……チップ素子。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部電極が埋設され、外表面にこの内部電
   極と導電的に接続された一対の外部電極が設けられた積
   層セラミックコンデンサにおいて、空孔を含む海綿構造
   としたセラミック表面層に、前記一対の外部電極を設け
   たことを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
2. 【請求項２】樹脂バインダを主成分としたセラミック泥
   漿を焼成前の積層セラミックコンデンサ本体の表面に塗
   布・乾燥後焼成して、空孔を含む海綿構造のセラミック
   表面層を作る工程と、前記セラミック表面層上に一対の
   外部電極を設け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。