JP3078375B2 - 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小型大容量であって、
且つ静電容量の温度変化率を小さくした積層セラミック
コンデンサに関するものである。
且つ静電容量の温度変化率を小さくした積層セラミック
コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその課題】電子機器の小型軽量化が進展
するに伴って、回路基板に搭載する電子部品も小型化、
高密度実装対応が要求されるようになってきた。この様
な要求に対して、コンデンサ分野では、小型で大きな静
電容量の得られるチップタイプの積層セラミックコンデ
ンサが多用されるようになっている。この様な大容量の
積層セラミックコンデンサには、誘電体材料としてチタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）に代表される高誘電率系
材料が用いられてきた。一方、この高誘電率系材料は比
誘電率の温度変化率が大きいという問題点があり、添加
剤によって温度特性の改善を図っているものの、比誘電
率の低下を伴い、小型化の要求に充分対応できないた
め、静電容量の温度変化率が小さく、しかも大容量が要
求される部分には、タンタルコンデンサなどの比較的大
型の部品を使用せざるを得なかった。そのために、小型
大容量であって静電容量の温度変化率が小さい積層セラ
ミックコンデンサの出現が望まれている。
するに伴って、回路基板に搭載する電子部品も小型化、
高密度実装対応が要求されるようになってきた。この様
な要求に対して、コンデンサ分野では、小型で大きな静
電容量の得られるチップタイプの積層セラミックコンデ
ンサが多用されるようになっている。この様な大容量の
積層セラミックコンデンサには、誘電体材料としてチタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）に代表される高誘電率系
材料が用いられてきた。一方、この高誘電率系材料は比
誘電率の温度変化率が大きいという問題点があり、添加
剤によって温度特性の改善を図っているものの、比誘電
率の低下を伴い、小型化の要求に充分対応できないた
め、静電容量の温度変化率が小さく、しかも大容量が要
求される部分には、タンタルコンデンサなどの比較的大
型の部品を使用せざるを得なかった。そのために、小型
大容量であって静電容量の温度変化率が小さい積層セラ
ミックコンデンサの出現が望まれている。
【０００３】この様な背景の中で、高誘電率系積層セラ
ミックコンデンサ材料として低温焼成が可能な複合ペロ
ブスカイト系の誘電体材料を用いると共に、これらの材
料において、キュリー点の異なる複数種類の誘電体層を
積層し、各容量を並列接続した構造として、一体に焼成
して、静電容量の温度変化率を小さくした複合誘電体層
型の積層セラミックコンデンサが提案され、注目されて
いる。 このような積層セラミックコンデンサにおいて
は、異なる誘電体層間の接合部分において焼成時に相互
拡散反応が生じてキュリー点が１つになってしまうこと
を防止する必要がある。
ミックコンデンサ材料として低温焼成が可能な複合ペロ
ブスカイト系の誘電体材料を用いると共に、これらの材
料において、キュリー点の異なる複数種類の誘電体層を
積層し、各容量を並列接続した構造として、一体に焼成
して、静電容量の温度変化率を小さくした複合誘電体層
型の積層セラミックコンデンサが提案され、注目されて
いる。 このような積層セラミックコンデンサにおいて
は、異なる誘電体層間の接合部分において焼成時に相互
拡散反応が生じてキュリー点が１つになってしまうこと
を防止する必要がある。
【０００４】特開昭６２−６４２０９号公報において
は、異なる誘電体層間に１０〜３０μｍの金属層を介在
させ、その金属層を内部電極の一部分とすることによ
り、この目的を達成している。しかしながら、本発明者
らが実験で確認したところ、このような金属層を介在さ
せることにより、拡散反応を防止して静電容量の温度特
性を改善するという目的は達成されたものの、デラミネ
ーションやクラックが生じて製造効率を低下させたり、
機械的強度が劣るために、回路基板に実装して半田づけ
をする際に、半田凝固時の応力が集中してコンデンサが
損傷するという問題が生じた。その原因は、焼成時にお
いて、誘電体層と収縮挙動が異なり、また熱膨張係数の
異なる金属層の層厚が大きいために、発生する内部応力
が大きくなることにあると考えられた。特に、デラミネ
ーションが生じると、外部端子を電解メッキにより形成
する工程で、メッキ液がこの部分に浸入して起きる電流
リーク（いわゆる容量ぬけ）の問題が生じる。このデラ
ミネーションの問題は、特に金属層の厚みが８μｍを越
えると顕著になる。
は、異なる誘電体層間に１０〜３０μｍの金属層を介在
させ、その金属層を内部電極の一部分とすることによ
り、この目的を達成している。しかしながら、本発明者
らが実験で確認したところ、このような金属層を介在さ
せることにより、拡散反応を防止して静電容量の温度特
性を改善するという目的は達成されたものの、デラミネ
ーションやクラックが生じて製造効率を低下させたり、
機械的強度が劣るために、回路基板に実装して半田づけ
をする際に、半田凝固時の応力が集中してコンデンサが
損傷するという問題が生じた。その原因は、焼成時にお
いて、誘電体層と収縮挙動が異なり、また熱膨張係数の
異なる金属層の層厚が大きいために、発生する内部応力
が大きくなることにあると考えられた。特に、デラミネ
ーションが生じると、外部端子を電解メッキにより形成
する工程で、メッキ液がこの部分に浸入して起きる電流
リーク（いわゆる容量ぬけ）の問題が生じる。このデラ
ミネーションの問題は、特に金属層の厚みが８μｍを越
えると顕著になる。
【０００５】また、特開平２−７３６１４号公報におい
ては、異なる誘電体層接合部分を同一極の内部電極層で
挟んで実質的にその部分をコンデンサとして機能しない
ようにする技術が開示されている。しかしこの場合に
は、誘電体境界層の拡散反応そのものの防止策は全く施
されておらず、相互拡散反応が全面にわたって進行する
ため、この影響が他に及ぶのを防止するためには、この
反応層を挟む、前記同一極の内部電極の厚みを大きくし
なければならない。そのために、デラミネーションやク
ラックの問題が同様に生じる。 更に別の先行技術とし
て、特開平２−１０５４０４号に開示された積層セラミ
ックコンデンサがある。この公報には、別々に焼成した
静電容量の異なる個別のコンデンサを、その後、接着用
導体及びガラスにより電気的に並列接続になるように接
合することが示されている。この場合には、異なる誘電
体層間の相互拡散反応という問題はないが、一体焼成で
はないために、製造の工程数が増加するという問題があ
るとともに、体積効率が低く、小型化の要請に反してい
る。
ては、異なる誘電体層接合部分を同一極の内部電極層で
挟んで実質的にその部分をコンデンサとして機能しない
ようにする技術が開示されている。しかしこの場合に
は、誘電体境界層の拡散反応そのものの防止策は全く施
されておらず、相互拡散反応が全面にわたって進行する
ため、この影響が他に及ぶのを防止するためには、この
反応層を挟む、前記同一極の内部電極の厚みを大きくし
なければならない。そのために、デラミネーションやク
ラックの問題が同様に生じる。 更に別の先行技術とし
て、特開平２−１０５４０４号に開示された積層セラミ
ックコンデンサがある。この公報には、別々に焼成した
静電容量の異なる個別のコンデンサを、その後、接着用
導体及びガラスにより電気的に並列接続になるように接
合することが示されている。この場合には、異なる誘電
体層間の相互拡散反応という問題はないが、一体焼成で
はないために、製造の工程数が増加するという問題があ
るとともに、体積効率が低く、小型化の要請に反してい
る。
【０００６】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、製造工程が簡単で、デラミネーションや
クラックが発生しない小型高容量、且つ容量温度変化率
の少ない積層セラミックコンデンサを提供することにあ
る。
たものであり、製造工程が簡単で、デラミネーションや
クラックが発生しない小型高容量、且つ容量温度変化率
の少ない積層セラミックコンデンサを提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体シート
と内部電極とを交互に複数配した比誘電率温度特性依存
性の異なる複数の誘電体層群を積層し、一体焼成した積
層体に、前記積層体の対向する２つの端面に前記内部電
極と導通する端子電極を形成し、各誘電体層群に形成さ
れる容量成分を並列接続してなる積層セラミックコンデ
ンサにおいて、前記積層体の両主面側の誘電体層群が他
の誘電体層群より熱膨張係数小さい層で構成し、且つ、
前記積層体の両主面側の誘電体シートの厚みを他の誘電
体シートの厚みよりも厚く形成し、さらに、前記積層体
の両主面側の誘電体層群のうち、最外表側の誘電体シー
トの層厚を他の誘電体シートの層厚より厚く形成すると
ともに、前記積層体の各誘電体層群の間に、前記積層体
の端面に延在しない導体層を介在させてなることを特徴
とする積層セラミックコンデンサである。
と内部電極とを交互に複数配した比誘電率温度特性依存
性の異なる複数の誘電体層群を積層し、一体焼成した積
層体に、前記積層体の対向する２つの端面に前記内部電
極と導通する端子電極を形成し、各誘電体層群に形成さ
れる容量成分を並列接続してなる積層セラミックコンデ
ンサにおいて、前記積層体の両主面側の誘電体層群が他
の誘電体層群より熱膨張係数小さい層で構成し、且つ、
前記積層体の両主面側の誘電体シートの厚みを他の誘電
体シートの厚みよりも厚く形成し、さらに、前記積層体
の両主面側の誘電体層群のうち、最外表側の誘電体シー
トの層厚を他の誘電体シートの層厚より厚く形成すると
ともに、前記積層体の各誘電体層群の間に、前記積層体
の端面に延在しない導体層を介在させてなることを特徴
とする積層セラミックコンデンサである。
【０００８】
【作用】以上のように本発明によれば、前記積層体の
両主面側の誘電体層群が他の誘電体層群より熱膨張係数
小さい層で構成し、且つ、前記積層体の両主面側の誘電
体シートの厚みを他の誘電体シートの厚みよりも厚く形
成した点前記積層体の両主面側の誘電体層群のうち、
最外表側の誘電体シートの層厚を他の誘電体シートの層
厚より厚く形成する点前記積層体の各誘電体層群間
に、前記積層体の端面に延在しない導体層を介在させる
点により、焼結時に積層体の内部応力が圧縮応力となっ
てデラミネーションの発生を抑えるとともに、異なる誘
電体層群の相互拡散を有効に抑え、積層体の端面での層
剥離を有効に防止でき、小型高容量で容量変化率の少な
い積層セラミックコンデンサが達成される。また、コン
デンサの機械的強度を高めデラミネーションやクラック
を無くして信頼性を向上させることができる。
両主面側の誘電体層群が他の誘電体層群より熱膨張係数
小さい層で構成し、且つ、前記積層体の両主面側の誘電
体シートの厚みを他の誘電体シートの厚みよりも厚く形
成した点前記積層体の両主面側の誘電体層群のうち、
最外表側の誘電体シートの層厚を他の誘電体シートの層
厚より厚く形成する点前記積層体の各誘電体層群間
に、前記積層体の端面に延在しない導体層を介在させる
点により、焼結時に積層体の内部応力が圧縮応力となっ
てデラミネーションの発生を抑えるとともに、異なる誘
電体層群の相互拡散を有効に抑え、積層体の端面での層
剥離を有効に防止でき、小型高容量で容量変化率の少な
い積層セラミックコンデンサが達成される。また、コン
デンサの機械的強度を高めデラミネーションやクラック
を無くして信頼性を向上させることができる。
【０００９】
【実施例】図１に、本発明の積層セラミックコンデンサ
の一例の断面図を示す。
の一例の断面図を示す。
【００１０】図１においては、積層セラミックコンデン
サ１は、所定比誘電率温度依存性の誘電体層２ａとなる
誘電体シートと内部電極とを交互に配した第１の誘電体
層群Ａと、前記誘電体層２ａの所定比誘電率温度依存性
と異なる誘電体層２ｂとなる誘電体シートと内部電極と
を交互に配した第２の誘電体層群Ｂ、前記誘電体層２
ａ、２ｂの所定比誘電率温度依存性と異なる誘電体層２
ｃとなる誘電体シートと内部電極とを交互に配した第３
の誘電体層群Ｃを積層して構成されており、異なる誘電
体層群Ａ、Ｂ、Ｃの各境界部分に、積層体の端部にまで
延在させない導体層３が配置されている。尚、４は内部
電極、５は端子電極である。
サ１は、所定比誘電率温度依存性の誘電体層２ａとなる
誘電体シートと内部電極とを交互に配した第１の誘電体
層群Ａと、前記誘電体層２ａの所定比誘電率温度依存性
と異なる誘電体層２ｂとなる誘電体シートと内部電極と
を交互に配した第２の誘電体層群Ｂ、前記誘電体層２
ａ、２ｂの所定比誘電率温度依存性と異なる誘電体層２
ｃとなる誘電体シートと内部電極とを交互に配した第３
の誘電体層群Ｃを積層して構成されており、異なる誘電
体層群Ａ、Ｂ、Ｃの各境界部分に、積層体の端部にまで
延在させない導体層３が配置されている。尚、４は内部
電極、５は端子電極である。
【００１１】ここで、導体層３は、内部電極４を形成す
る導体材料と同一材料にすることが、製造工程を簡略化
する上で好ましい。すなわち、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ
及びそれらの合金粉末に有機ビヒクルを混合したペース
トを出発原料として用いる。
る導体材料と同一材料にすることが、製造工程を簡略化
する上で好ましい。すなわち、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ
及びそれらの合金粉末に有機ビヒクルを混合したペース
トを出発原料として用いる。
【００１２】ここで、特にデラミネーションを防止する
という目的のために、更にガラスフリットを添加して導
体層の熱膨張係数を調整してもよい。またこの導体層３
の厚みは、１．５〜８μｍ、好ましくは３〜５μｍとす
る。１．５μｍ以下では、拡散反応を抑制する効果がな
く、８μｍを越えるとデラミネーションが発生する。
という目的のために、更にガラスフリットを添加して導
体層の熱膨張係数を調整してもよい。またこの導体層３
の厚みは、１．５〜８μｍ、好ましくは３〜５μｍとす
る。１．５μｍ以下では、拡散反応を抑制する効果がな
く、８μｍを越えるとデラミネーションが発生する。
【００１３】この導体層３は、積層体の端面部分に延在
させないことにより、端子電極と接続されず、内部電極
として作用しない。そのために、たとえ導体層３に局所
的に微少な孔があっても、コンデンサの静電容量に影響
を与えることがない。従って、その層厚を特別に厚くす
る必要がない。また、この様に導体層３が積層体端面に
達していないため、導体層３−各誘電体層群Ａ、Ｂ、Ｃ
との界面で生じる内部応力が閉じこめられ、積層体端面
での層剥離が防止される。導体層端部より積層体端面部
分までの距離は１００〜２８０μｍ、好ましくは、１２
０〜２００μｍとするのがよい。１００μｍ未満では、
積層体端面での層剥離が生じ、２８０μｍを越えると、
各誘電体層群Ａ、Ｂ、Ｃ間の接触面積が大きくなって、
相互拡散反応の影響が問題になる。
させないことにより、端子電極と接続されず、内部電極
として作用しない。そのために、たとえ導体層３に局所
的に微少な孔があっても、コンデンサの静電容量に影響
を与えることがない。従って、その層厚を特別に厚くす
る必要がない。また、この様に導体層３が積層体端面に
達していないため、導体層３−各誘電体層群Ａ、Ｂ、Ｃ
との界面で生じる内部応力が閉じこめられ、積層体端面
での層剥離が防止される。導体層端部より積層体端面部
分までの距離は１００〜２８０μｍ、好ましくは、１２
０〜２００μｍとするのがよい。１００μｍ未満では、
積層体端面での層剥離が生じ、２８０μｍを越えると、
各誘電体層群Ａ、Ｂ、Ｃ間の接触面積が大きくなって、
相互拡散反応の影響が問題になる。
【００１４】誘電体層２ａ、２ｂ、２ｃを構成する誘電
体材料としては、例えば、第１の誘電体材料として、複
合酸化物、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、及びＰｂ
（Ｓｍ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 からなる固溶体、第２の誘電
体材料として、上記材料に更にＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 、ＢａＴｉＯ3 、ＰｂＴｉＯ3 を加えた固
溶体にＭｎＯ2 を添加して第１の誘電体材料に対して異
なる温度特性を示すようにしたものがある。また、第３
の誘電体材料としては、第２の誘電体材料の各々の成分
の組成比を変えてキュリー点を変えたものが挙げられ
る。但し、上記材料の組み合わせは一例であって、本発
明は特にこの材料に限定するものではない。他の複合酸
化物系材料、例えば、Ｐｂ（Ｆｅ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、
Ｐｂ（Ｆｅ2/3 Ｗ1/ 3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｍｇ1/2 Ｗ1/2 ）
Ｏ3 などを要求特性に応じて適宜配合した材料も使用す
ることができる。 誘電体層２ａ、２ｂ、２ｃの一層分
の厚みは、５〜１００μｍの範囲、好ましくは、１０〜
５０μｍの範囲とするのがよい。５μｍ以下では、グリ
ーンシートを均一に作ることが困難で、内部電極間の短
絡が生じる恐れがあり、一方、１００μｍ以上では、小
型化して必要な静電容量を得るという目的を満足させる
ことができない。
体材料としては、例えば、第１の誘電体材料として、複
合酸化物、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、及びＰｂ
（Ｓｍ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 からなる固溶体、第２の誘電
体材料として、上記材料に更にＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 、ＢａＴｉＯ3 、ＰｂＴｉＯ3 を加えた固
溶体にＭｎＯ2 を添加して第１の誘電体材料に対して異
なる温度特性を示すようにしたものがある。また、第３
の誘電体材料としては、第２の誘電体材料の各々の成分
の組成比を変えてキュリー点を変えたものが挙げられ
る。但し、上記材料の組み合わせは一例であって、本発
明は特にこの材料に限定するものではない。他の複合酸
化物系材料、例えば、Ｐｂ（Ｆｅ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、
Ｐｂ（Ｆｅ2/3 Ｗ1/ 3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｍｇ1/2 Ｗ1/2 ）
Ｏ3 などを要求特性に応じて適宜配合した材料も使用す
ることができる。 誘電体層２ａ、２ｂ、２ｃの一層分
の厚みは、５〜１００μｍの範囲、好ましくは、１０〜
５０μｍの範囲とするのがよい。５μｍ以下では、グリ
ーンシートを均一に作ることが困難で、内部電極間の短
絡が生じる恐れがあり、一方、１００μｍ以上では、小
型化して必要な静電容量を得るという目的を満足させる
ことができない。
【００１５】端子電極５は、内部電極４を電気的に並列
に接続して外部回路に導くもので、積層体素子を焼成後
に銀ペーストを塗布焼き付けしたり、更にＮｉやＳｎを
電解メッキして形成する。また、スパッタリング法等の
薄膜形成手段により形成することもできる。層構成に関
しては、図１では、各誘電体層群をＡ、Ｂ、Ｃの順に積
層しているが、図２に示すように、誘電体層２ａから成
る誘電体層群Ａを両表面側に対称的に配置し、誘電体層
２ｂ及び２ｃをはさむ構成としてもよい。またこの場
合、誘電体層群Ｂ及びＣのうちの一方を更に２等分して
両表面側に配置した誘電体層群Ａと導体層３を介して積
層し、積層体の厚み方向に対称に配置しても良い。この
ように誘電体層２ａから成る誘電体層群Ａを両表面側に
配置する場合に、誘電体層２ａの層厚を他の誘電体層群
Ｂ、Ｃを構成する誘電体層２ｂ、２ｃの層厚よりも５〜
３０μｍ大きくしてもよい。
に接続して外部回路に導くもので、積層体素子を焼成後
に銀ペーストを塗布焼き付けしたり、更にＮｉやＳｎを
電解メッキして形成する。また、スパッタリング法等の
薄膜形成手段により形成することもできる。層構成に関
しては、図１では、各誘電体層群をＡ、Ｂ、Ｃの順に積
層しているが、図２に示すように、誘電体層２ａから成
る誘電体層群Ａを両表面側に対称的に配置し、誘電体層
２ｂ及び２ｃをはさむ構成としてもよい。またこの場
合、誘電体層群Ｂ及びＣのうちの一方を更に２等分して
両表面側に配置した誘電体層群Ａと導体層３を介して積
層し、積層体の厚み方向に対称に配置しても良い。この
ように誘電体層２ａから成る誘電体層群Ａを両表面側に
配置する場合に、誘電体層２ａの層厚を他の誘電体層群
Ｂ、Ｃを構成する誘電体層２ｂ、２ｃの層厚よりも５〜
３０μｍ大きくしてもよい。
【００１６】更に、誘電体層群Ａの中で、最外表側の誘
電体層２ａの層厚を、他の誘電体層２ａより厚くするこ
とによって、強度を高めても良い。このためには、内部
電極を印刷しない誘電体層２ａのグリーンシートを積層
することにより容易に実現される。また、誘電体層群
Ａ、Ｂ、Ｃの配置順序としては、熱膨張係数の小さい層
を表面側にもってきた方が、異なる誘電体層群Ａ、Ｂ、
Ｃの境界面で生じる内部応力が圧縮応力となり、デラミ
ネーションが生じにくくなるので、信頼性を上げる意味
で好ましいが、必ずしもそれに限定するものではない。
電体層２ａの層厚を、他の誘電体層２ａより厚くするこ
とによって、強度を高めても良い。このためには、内部
電極を印刷しない誘電体層２ａのグリーンシートを積層
することにより容易に実現される。また、誘電体層群
Ａ、Ｂ、Ｃの配置順序としては、熱膨張係数の小さい層
を表面側にもってきた方が、異なる誘電体層群Ａ、Ｂ、
Ｃの境界面で生じる内部応力が圧縮応力となり、デラミ
ネーションが生じにくくなるので、信頼性を上げる意味
で好ましいが、必ずしもそれに限定するものではない。
【００１７】この様な構成にすることにより、焼成時に
異種誘電体層群Ａ、Ｂ、Ｃ間で生じる内部応力の影響を
低減し、しかもその応力は積層体の両表面側に対して対
称的に作用するため、コンデンサ素子が一表面方向に湾
曲するのを防止することができる。
異種誘電体層群Ａ、Ｂ、Ｃ間で生じる内部応力の影響を
低減し、しかもその応力は積層体の両表面側に対して対
称的に作用するため、コンデンサ素子が一表面方向に湾
曲するのを防止することができる。
【００１８】何れにしても、相互拡散の影響を小さくす
るためには、異種の誘電体層群Ａ、Ｂ、Ｃの境界部分の
数はできるだけ少なくするのが好ましい。そのため、１
種類の誘電体層は最大２分割とする。
るためには、異種の誘電体層群Ａ、Ｂ、Ｃの境界部分の
数はできるだけ少なくするのが好ましい。そのため、１
種類の誘電体層は最大２分割とする。
【００１９】以上の実施例では、３種類の異なる比誘電
率温度依存性を有する誘電体層２ａ、２ｂ、２ｃから成
る誘電体層群Ａ、Ｂ、Ｃを積層した構造を示したが、こ
れに限定されるものではない。以上、本発明の構成にす
ることによって、製造工程を複雑にすることなしに、小
型高容量で容量温度変化率の少ない積層セラミックコン
デンサを得るとともに、コンデンサの機械的強度を高
め、デラミネーションやクラック、更には端部剥離をな
くして信頼性を向上させることができる。
率温度依存性を有する誘電体層２ａ、２ｂ、２ｃから成
る誘電体層群Ａ、Ｂ、Ｃを積層した構造を示したが、こ
れに限定されるものではない。以上、本発明の構成にす
ることによって、製造工程を複雑にすることなしに、小
型高容量で容量温度変化率の少ない積層セラミックコン
デンサを得るとともに、コンデンサの機械的強度を高
め、デラミネーションやクラック、更には端部剥離をな
くして信頼性を向上させることができる。
【００２０】（実験例）４９モル％のＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 、４４モル％のＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）
Ｏ3 、２モル％のＰｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、及び
５モル％のＢａＴｉＯ3 からなる組成物に０．１重量％
のＭｎＯ2 を添加した第１の組成物（誘電体層２ａとな
る）と、９５モル％のＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、
５モル％のＰｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 からなる第２
の組成物（誘電体層２ｂとなる）と、３４モル％のＰｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、５８モル％のＰｂ（Ｚｎ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、２モル％のＰｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ
1/2 ）Ｏ3 、及び６モル％のＰｂＴｉＯ3 からなる組成
物に０．４重量％のＭｎＯ2 を添加した第３の組成物
（誘電体層２ｃなる）を、それぞれの組成物を別々に調
合−混合−仮焼−粉砕の工程によって作製した。尚、上
述の組成物を得るために、出発原料はＰｂＯ、ＭｇＯ・
Ｎｂ2 Ｏ5 、ＺｎＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＢａＴｉＯ3 、Ｐｂ
ＴｉＯ3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、及びＭｎＯ2 の粉末原料を組成
比に応じて、秤量する。また、仮焼はいずれも８００
℃、３時間の条件で行った。また、粉砕はいずれも粉末
の比表面積が４〜６平方メートル／グラムになるまで、
ジルコニアボールを用い、湿式粉砕した。
ｂ2/3 ）Ｏ3 、４４モル％のＰｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）
Ｏ3 、２モル％のＰｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、及び
５モル％のＢａＴｉＯ3 からなる組成物に０．１重量％
のＭｎＯ2 を添加した第１の組成物（誘電体層２ａとな
る）と、９５モル％のＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、
５モル％のＰｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 からなる第２
の組成物（誘電体層２ｂとなる）と、３４モル％のＰｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、５８モル％のＰｂ（Ｚｎ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、２モル％のＰｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ
1/2 ）Ｏ3 、及び６モル％のＰｂＴｉＯ3 からなる組成
物に０．４重量％のＭｎＯ2 を添加した第３の組成物
（誘電体層２ｃなる）を、それぞれの組成物を別々に調
合−混合−仮焼−粉砕の工程によって作製した。尚、上
述の組成物を得るために、出発原料はＰｂＯ、ＭｇＯ・
Ｎｂ2 Ｏ5 、ＺｎＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＢａＴｉＯ3 、Ｐｂ
ＴｉＯ3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、及びＭｎＯ2 の粉末原料を組成
比に応じて、秤量する。また、仮焼はいずれも８００
℃、３時間の条件で行った。また、粉砕はいずれも粉末
の比表面積が４〜６平方メートル／グラムになるまで、
ジルコニアボールを用い、湿式粉砕した。
【００２１】次に第１〜第３の組成物粉末にそれぞれ分
散剤と水を加え、更に有機エマルジョン結合剤を加え
て、ドクターブレード法によって共に厚さ２５μｍの各
誘電体層２ａ、２ｂ、２ｃなるグリーンシートを成形し
た。
散剤と水を加え、更に有機エマルジョン結合剤を加え
て、ドクターブレード法によって共に厚さ２５μｍの各
誘電体層２ａ、２ｂ、２ｃなるグリーンシートを成形し
た。
【００２２】得られた第１のグリーンシートを５枚積層
した後、Ａｇ７０％とＰｄ３０％からなる導電ペースト
を用いて内部電極４を印刷した第１のグリーンシートを
６枚積層し、その後、拡散防止用導体層３を印刷した第
１のシートを１枚積層し、その上に同様に内部電極４を
印刷した第２のシートを５枚積層した後、拡散防止用導
体層３を印刷した第２のシートを１枚積層し、続いて内
部電極４を印刷した第３のシートを５枚積層した後、最
後に導電ペーストを全く印刷しない第３のシートを６枚
積層し、積層圧着した。この時、内部電極４の乾燥後の
厚さは２．８μｍ、拡散防止用導体層３の乾燥後の厚さ
は４μｍであった。
した後、Ａｇ７０％とＰｄ３０％からなる導電ペースト
を用いて内部電極４を印刷した第１のグリーンシートを
６枚積層し、その後、拡散防止用導体層３を印刷した第
１のシートを１枚積層し、その上に同様に内部電極４を
印刷した第２のシートを５枚積層した後、拡散防止用導
体層３を印刷した第２のシートを１枚積層し、続いて内
部電極４を印刷した第３のシートを５枚積層した後、最
後に導電ペーストを全く印刷しない第３のシートを６枚
積層し、積層圧着した。この時、内部電極４の乾燥後の
厚さは２．８μｍ、拡散防止用導体層３の乾燥後の厚さ
は４μｍであった。
【００２３】次に、上記積層圧着体を３．２ｍｍ×１．
６ｍｍサイズの個別の素子に切断した。この素子におい
て、導体層端部から積層体端面までの距離は２００μｍ
であった。
６ｍｍサイズの個別の素子に切断した。この素子におい
て、導体層端部から積層体端面までの距離は２００μｍ
であった。
【００２４】次に、これらの素子の脱バインダー処理を
行った後、１０３０℃で２時間大気雰囲気による焼成を
行った。次いで、焼成後の素子の端子電極部分にＡｇペ
ーストを塗布して７００℃で焼き付けし、最後にＮｉ、
Ｓｎの電解メッキを順次施して積層セラミックコンデン
サの評価用試料を得た。この試料の常温における電気的
特性を測定したところ、平均値で、容量値が１３４．８
ｎＦ、誘電損失tan δが１．８７％、絶縁抵抗ＩＲが
１．４×１０5 ＭΩ、２５℃におけるＣＲ値が１８８７
０ΩＦ、８５℃におけるＣＲ値が８６６０ΩＦ、破壊電
圧ＢＤＶが１１６０Ｖとなり、また温度特性は、Ｙ５Ｒ
を満足することが確認された。
行った後、１０３０℃で２時間大気雰囲気による焼成を
行った。次いで、焼成後の素子の端子電極部分にＡｇペ
ーストを塗布して７００℃で焼き付けし、最後にＮｉ、
Ｓｎの電解メッキを順次施して積層セラミックコンデン
サの評価用試料を得た。この試料の常温における電気的
特性を測定したところ、平均値で、容量値が１３４．８
ｎＦ、誘電損失tan δが１．８７％、絶縁抵抗ＩＲが
１．４×１０5 ＭΩ、２５℃におけるＣＲ値が１８８７
０ΩＦ、８５℃におけるＣＲ値が８６６０ΩＦ、破壊電
圧ＢＤＶが１１６０Ｖとなり、また温度特性は、Ｙ５Ｒ
を満足することが確認された。
【００２５】また、静電容量と誘電損失の温度依存性を
測定した結果は、第３図のようになった。これらの結果
から、誘電損失が３％以下で、比誘電率が平均８０００
と高く、静電容量の変化率が−３０℃〜＋８５℃の範囲
で±１０％以下という、温度特性に優れた積層セラミッ
クコンデンサが得られていることが確認された。
測定した結果は、第３図のようになった。これらの結果
から、誘電損失が３％以下で、比誘電率が平均８０００
と高く、静電容量の変化率が−３０℃〜＋８５℃の範囲
で±１０％以下という、温度特性に優れた積層セラミッ
クコンデンサが得られていることが確認された。
【００２６】この試料１０個を断面観察したが、デラミ
ネーションは発生していなかった。
ネーションは発生していなかった。
【００２７】次に、この試料を１００個準備し実装テス
ト、各種信頼性テストを行っても、クラックや静電容量
不良の問題点は生じなかった。
ト、各種信頼性テストを行っても、クラックや静電容量
不良の問題点は生じなかった。
【００２８】（比較例）第１〜第３のグリーンシートの
厚みを共に２５μｍとして、それぞれのシートに導電ペ
ーストを内部電極のパターン形状に印刷し、順次、第１
のシートを６枚、第２のシートを６枚、第３のシートを
５枚積層した後、最後に導電ペーストを全く印刷しない
第３のシートを１枚積層し、合計１８枚を積層圧着した
点以外は実施例と同様の手順により積層セラミックコン
デンサの評価用試料を得た。 この試料１０個を焼成後
に断面観察したところ、うち２個にデラミネーションが
観察された。 また、この試料を１００個準備して、実
装テスト、各種信頼性テストを行った結果、クラックや
静電容量不良の問題点が総数の５％の割合で生じた。
厚みを共に２５μｍとして、それぞれのシートに導電ペ
ーストを内部電極のパターン形状に印刷し、順次、第１
のシートを６枚、第２のシートを６枚、第３のシートを
５枚積層した後、最後に導電ペーストを全く印刷しない
第３のシートを１枚積層し、合計１８枚を積層圧着した
点以外は実施例と同様の手順により積層セラミックコン
デンサの評価用試料を得た。 この試料１０個を焼成後
に断面観察したところ、うち２個にデラミネーションが
観察された。 また、この試料を１００個準備して、実
装テスト、各種信頼性テストを行った結果、クラックや
静電容量不良の問題点が総数の５％の割合で生じた。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、所定の
比誘電率温度依存性の誘電体層群と他の比誘電率温度依
存性の誘電体層群との間に、導体層を形成したため、両
誘電体層群での拡散が有効に防止でき、さらに、製造工
程を複雑にすることなしに、温度特性に優れた小型高容
量の積層セラミックコンデンサが得られる。
比誘電率温度依存性の誘電体層群と他の比誘電率温度依
存性の誘電体層群との間に、導体層を形成したため、両
誘電体層群での拡散が有効に防止でき、さらに、製造工
程を複雑にすることなしに、温度特性に優れた小型高容
量の積層セラミックコンデンサが得られる。
【００３０】また、導体層を所定形状で形成することに
より、機械的強度に優れ、デラミネーションやクラック
がない信頼性の高い積層セラミックコンデンサが得られ
る。
より、機械的強度に優れ、デラミネーションやクラック
がない信頼性の高い積層セラミックコンデンサが得られ
る。
【００３１】
【図１】本発明の積層セラミックコンデンサの一例を示
す断面図。
す断面図。
【図２】本発明の積層セラミックコンデンサの他の例を
示す断面図。
示す断面図。
【図３】本発明の積層セラミックコンデンサの静電容量
と誘電損失の温度依存性を示す特性図。
と誘電損失の温度依存性を示す特性図。
１・・・・・積層セラミックコンデンサ ２ａ、２ｂ、２ｃ・・・・誘電体層 ３・・・・・誘電体層 ４・・・・・内部電極 ５・・・・・端子電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−64209（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−73614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−170924（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−220421（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−220422（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−97830（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 4/00 - 4/40
Claims (1)
- 【請求項１】 誘電体シートと内部電極とを交互に複数
配した比誘電率温度特性依存性の異なる複数の誘電体層
群を積層し、一体焼成した積層体に、前記積層体の対向
する２つの端面に前記内部電極と導通する端子電極を形
成し、各誘電体層群に形成される容量成分を並列接続し
てなる積層セラミックコンデンサにおいて、前記積層体
の両主面側の誘電体層群が他の誘電体層群より熱膨張係
数小さい層で構成し、且つ、前記積層体の両主面側の誘
電体シートの厚みを他の誘電体シートの厚みよりも厚く
形成し、さらに、前記積層体の両主面側の誘電体層群の
うち、最外表側の誘電体シートの層厚を他の誘電体シー
トの層厚より厚く形成するとともに、前記積層体の各誘
電体層群の間に、前記積層体の端面に延在しない導体層
を介在させてなることを特徴とする積層セラミックコン
デンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03315663A JP3078375B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 積層セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03315663A JP3078375B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 積層セラミックコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152156A JPH05152156A (ja) | 1993-06-18 |
| JP3078375B2 true JP3078375B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=18068088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03315663A Expired - Fee Related JP3078375B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 積層セラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078375B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6699471B2 (ja) | 2016-09-13 | 2020-05-27 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP03315663A patent/JP3078375B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05152156A (ja) | 1993-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |