JP3197266B2 - 積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

積層セラミックコンデンサの製造方法

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JP3197266B2 JP04357990A JP4357990A JP3197266B2 JP 3197266 B2 JP3197266 B2 JP 3197266B2 JP 04357990 A JP04357990 A JP 04357990A JP 4357990 A JP4357990 A JP 4357990A JP 3197266 B2 JP3197266 B2 JP 3197266B2
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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とその製造方法
に関する。
[従来の技術] 一般的に、積層セラミックコンデンサ1は、第2図の
ように、外部端子電極2a、2b、セラミック誘電体層3及
び内部電極層4から構成されている。すなわち、セラミ
ック誘電体層3と内部電極4a、4a…、4b、4b、…とが交
互に積層されると共に、内部電極4aと4bは、積層体1の
両端に交互に露出され、同積層体1の両端部に設けられ
た外部電極2a、2bに各々接続されている。
このような積層セラミックコンデンサを製造する場
合、まず、前記セラミック誘電体層3となるセラミック
グリーンシートが作られるが、その方法として、例え
ば、ドクターブレード法と呼ばれる次に示す方法が多く
用いられている。すなわち、誘電体を構成する材料に有
機バインダーや水あるいは有機溶媒を加えて混合したス
ラリーを作り、これを第3図のような装置の液ダム7の
中に供給する。この液ダム7は、第3図中矢印で示す向
きに回転する回転ドラム等の支持体5の周面上に形成さ
れている。この支持体5が前記液ダム7の中のスラリー
6と接触する位置、より詳しくは、支持体5にスラリー
6が付着する位置の上部近傍にドクターブレードと呼ば
れるアプリケータ8が、支持体5の周面から所定の間隔
をおいて配置され、このアプリケータ8により支持体5
の表面に付着するスラリー6の厚みが一定となるように
規制することにより、セラミックを一定厚みのシート状
に形成する。そして、これを乾燥し、グリーンシートが
得られる。
第7図で示すように、スクリーン印刷法で前記グリー
ンシート3′上に内部電極4a、4bを形成するためのPdや
Ni等の内部電極用導電ペースト4a′、4b′を印刷し、乾
燥する。そして、このグリーンシート3′上に印刷され
た導電ペースト4a′、4b′が、グリーンシート3′の一
方の端部側に各々交互にずれるようにして、グリーンシ
ート3′、3′…を複数枚積層し、さらにその両側に導
電ペースト4a、4bが印刷されてないグリーンシート
3′、3′を積層する。この積層体を積層面に温度を加
えながら圧着し、積層生チップを得る。なお、第4図で
は、積層生チップ1つ分が積層される状態を示している
が、実際には、積層生チップ複数個分の導電ペーストを
印刷した大きなグリーンシートを複数枚積層し、これを
積層生チップ1個分ずつに切り出すことにより、個々の
積層生チップを得る。次いでこの積層生チップを焼結す
る。これにより、誘電体3を介して2組の内部電極4a、
4bが対向し、かつこれら2組の内部電極4a、4bが両端面
に露出した積層体1が得られる。この積層体1の、内部
電極4a、4bが露出した前記端面にAgやNi等の外部電極用
導電ペーストを塗布し、これを焼付けることにより、第
2図で示すような積層コンデンサが完成する。
このような積層セラミックコンデンサの静電容量C
は、真空の誘電率ε0、誘電体の比誘電率εr、内部電
極4a、4bの対向面積S及び誘電体層3の積層数nに比例
し、誘電体層3の厚さtに反比例する。
近年、電子回路に使われるコンデンサは小型でしかも
静電容量の大きいものが要求されている。コンデンサー
の静電容量Cを大きくするためには、前記のような関係
から、例えば次のような方法が考えられる。
ア)誘電体層の比誘電率εrを上げる。
イ)内部電極の対向面積Sを大きくする。
ウ)誘電体層の厚みtを薄くする。
エ)誘電体層の積層数nを増やす。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、比誘電率εrの大きい誘電体材料を用
いると、温度特性が変動するため、所定の規格値が得ら
れない。従って、実際に使える誘電体の比誘電率εrの
上限値は実用上限られてしまう。また、コンデンサの外
観形状・大きさが決まると電極面積Sは自ずと決まって
しまい、それを特に大きくすることはできない。誘電体
層3の厚みtを薄くすることは、その結果積層セラミッ
クコンデンサの耐電圧や絶縁抵抗特性が悪くなることか
ら、やはり実用上に限界がある。さらに、誘電体層3の
積層数nは、コンデンサの形状や大きさと誘電体層3の
厚みtが決まると、自ずと決まってしまい、その積層数
を増やすことにも制約がある。
そこで本発明は、以上の問題を解決し、このような制
約の中で、より大きな静電容量が得られる積層セラミッ
クコンデンサおよびその製造方法を提供することを目的
とする。
[課題を解決するための手段] すなわち、前記目的を達成するため、本発明では、各
々導電ペーストを塗布したセラミックグリーンシートを
積層し、上下の層の導電ペーストが交互に露出した該積
層体の両端部に導電ペーストを塗布し、かつこれらセラ
ミックグリーンシートを焼成すると共に、導電ペースト
を焼き付けることにより、2組の内部電極4a、4bがセラ
ミック誘電体層3を挟んで交互に対向し、かつセラミッ
ク誘電体層3の積層体1の両端に、前記各組の内部電極
4a、4bと各々接続される外部電極2a、2bが設けられた積
層セラミックコンデンサを製造する方法において、セラ
ミックスラリー中に凝集剤を加えてセラミック誘導体層
3となる前記セラミックグリーンシートを形成し、この
セラミックグリーンシートを乾燥させる際にセラミック
グリーンシートの表面に凝集体を形成することにより、
前記セラミックグリーンシートの表面に凹凸を形成し、
この表面に内部電極4a、4bを形成するための導電ペース
トを塗布することを特徴とする積層セラミックコンデン
サの製造方法を提供する。
[作用] 本発明により得られた積層セラミックコンデンサで
は、内部電極4a、4bが湾曲しているため、平面上の投影
面積が従来の積層セラミックコンデンサの内部電極と同
じであっても、その表面積、つまり、内部電極4a、4bを
真直に展開した時の平面投影面積は広くなり、内部電極
4a、4bの対向面積が広くなる。
さらに本発明による積層セラミックコンデンサの製造
方法では、誘電体層3となるセラミックグリーンシート
の表面に凹凸を形成し、この表面に導電ペーストを塗布
して、内部電極4a、4bを形成するため、湾曲した内部電
極4a、4bが既存の技術を用いて容易に形成できる。
特に、本発明では、セラミックスラリー中に凝集剤を
加えてセラミック誘電体層3となる前記セラミックグリ
ーンシートを形成し、このセラミックグリーンシートを
乾燥させる際にセラミックグリーンシートの表面に凝集
体を形成することにより、機械的な加工手段を使用せず
に、セラミックグリーンシートの表面に凹凸を形成する
ことができる。これにより、セラミックグリーンシート
に傷を付けることなく、その表面に凹凸を形成すること
ができるので、薄いセラミックグリーンシートでも、破
損することなく湾曲した内部電極4a、4bを形成すること
ができることになる。
寸法的に小形の積層セラミックコンデンサにおいて、
大きな静電容量を得るためには、出来るだけ薄いセラミ
ックグリーンシートを使用する必要がある。本発明は、
機械的な加工手段を使用しないため、薄いセラミックグ
リーンシートを使用して積層セラミックコンデンサを製
造する工程にも容易に適用することが可能である。
[実施例] 以下、本発明の実施例について、具体的に説明する。
積層セラミックコンデンサを製造する場合、まず、誘
電体層となるセラミックグリーンシートが作られるが、
同グリーンシートの成形装置として、既に述べた第3図
で示すような装置の他、第4図に示すようなドクターブ
レード装置が多く用いられる。すなわち、ドラム10から
ドラム11、12、13を経てドラム14に巻取られるポリエチ
レンテレフタレートフィルム等の保持フィルム16を所定
の速度で搬送する。また、誘電体を構成する材料に有機
バインダー、水あるいは有機溶媒を加えて混合してスラ
リーを作り、これを前記ドラム11と12の間の保持フィル
ム16の上に形成された液ダム17の中に供給する。この液
ダム17は、ドクターブレードと呼ばれるアプリケータ19
で仕切られていると共にこのアプリケータ19の先端は、
支持フィルム16の上面から所定の間隔をおいて配置され
ている。このアプリケータ19により、支持フィルム16の
上面に付着するスラリー6の厚みが一定となるように規
制することにより、セラミックを一定厚みのシート状と
して、保持フィルム16の上に載せた状態で前記アプリケ
ータ19から第4図において右側に引き出す。その後、乾
燥室20を通してこのシートを乾燥した後、ドラム12にお
いて、ベースフィルム12から分離し、ロール15に巻き取
る。
積層セラミックコンデンサの内部電極4a、4bを湾曲さ
せて形成するため、前記工程において、同積層セラミッ
クコンデンサの誘電体層3となる前記グリーンシート
3′の表面に凹凸を形成する。このための手段として
は、例えば、セラミック粒子に有機バインダー、水ある
いは有機溶媒を加えて混合した前記セラミックスラリー
中に、凝集剤を加えて、シートを形成し、このシートを
乾燥させる際にシート表面に凝集体を作る方法が挙げら
れる。凝集剤を添加することにより、凝集剤がセラミッ
ク粒子や有機バインダーなどの粒子の表面に吸着し、当
該粒子間に架橋構造を形成し、粒子の凝集を起こさせ
る。こうして作られたグリーンシート3′の表面には、
第5図で示すような凹凸が形成される。
この場合に使用する凝集剤としては、アミド基やカル
ボキシル基等を多数持つ高分子凝集剤が例示できる。
第5図では、凹凸はグリーンシートの片面にしか形成
されていないので、第6図のように凹凸面が表に出るよ
うに、かつ一方の凸面と他方の凹面が対応するようにグ
リーンシートを張り合わせる。
このグリーンシート3″を用いて、既に述べたような
方法でその表面に導電ペースト印刷し、乾燥し、これを
積層して得られた積層セラミックコンデンサは、前記グ
リーンシート3″の表面の凹凸により、第1図で示すよ
うに、内部電極4a、4bが誘電体層3の厚み方向に湾曲し
て形成される。
次ぎに、本発明の具体例について説明すると、チタン
酸バリウム(BaTiO3)を主成分としたセラミック粉体
に、水、有機バインダー、そして凝集剤としてポリアク
リルアミドを添加し、混合し、セラミックスラリーを作
った。これをドクターブレード法によりシート状に形成
した後、乾燥させてセラミックグリーンシートを形成し
た。形成したセラミックグリーンシート3′の表面を観
察したところ、第5図に示すように凝集剤aを核とする
セラミックの凝集体が形成され、表面が凹凸形状をして
いるのが確認された。
このグリーンシート3′を凹凸面が表に出るように、
かつ一方の凸面と他方の凹面とが対応するように張り合
わせてグリーンシート3″を形成した。このグリーンシ
ート3″を用いて、既に述べた従来と同様の積層セラミ
ックコンデンサの製法に従い、積層セラミックコンデン
サを製造した。
第1図は、こうして得られた本発明の積層セラミック
コンデンサを、誘電体の積層面及び積層体の両端面に対
して垂直な方向に一部切断した断面図である。電極を取
り付けたセラミックグリーンシートを積層し、積層面を
圧着してチップ状に切断して焼成した後でも、このよう
に内部電極2a、2bが湾曲していることが確認された。
他方、比較例として、凝集剤を添加しなかったこと以
外は、前記と同様にして積層セラミックコンデンサを製
造した。
得られた2種類の積層セラミックコンデンサは、外観
形状、大きさ、誘電体層の積層数及び誘電体の組成等は
全く同一であるが、これらの静電容量をそれぞれ測定し
たところ、本発明による積層コンデンサの静電容量は、
比較例の積層コンデンサに比べて、1.1〜1.5倍であっ
た。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明による積層セラミックコ
ンデンサは、外観形状、大きさ、誘電体層の積層数、誘
電体組成等が従来のものと同じ、換言すると積層セラミ
ックコンデンサの他の特性を変えることなく、より広い
内部電極の対向面積が得られ、大きな静電容量が取得で
きる。そして、本発明による積層セラミックコンデンサ
の製造方法では、前記積層セラミックコンデンサが簡便
な方法で製造が可能であり、量産性に優れた製造方法が
提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例による積層セラミックコンデ
ンサを示す一部断面斜視図、第2図は、従来例による積
層セラミックコンデンサを示す一部断面斜視図、第3図
と第4図は、積層セラミックコンデンサを製造するため
のグリーンシートを形成する工程を示す説明図、第5図
と第6図は、本発明の方法で製造されたグリーンシート
の各例を示す要部断面図、第7図は、積層セラミックコ
ンデンサの製造法を示す斜視図である。1……積層体、
2a、2b……外部電極、3……誘電体層、3′……グリー
ンシート、4a、4b……内部電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01G 4/30 311 H01G 1/005 (72)発明者 上原 孝行 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽 誘電株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−225903(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各々導電ペーストを塗布したセラミックグ
    リーンシートを積層し、上下の層の導電ペーストが交互
    に露出した該積層体の両端部に導電ペーストを塗布し、
    かつこれらセラミックグリーンシートを焼成すると共
    に、導電ペーストを焼き付けることにより、2組の内部
    電極4a、4bがセラミック誘電体層3を挟んで交互に対向
    し、かつセラミック誘電体層3の積層体1の両端に、前
    記各組の内部電極4a、4bと各々接続される外部電極2a、
    2bが設けられた積層セラミックコンデンサを製造する方
    法において、セラミックスラリー中に凝集剤を加えてセ
    ラミック誘導体層3となる前記セラミックグリーンシー
    トを形成し、このセラミックグリーンシートを乾燥させ
    る際にセラミックグリーンシートの表面に凝集体を形成
    することにより、前記セラミックグリーンシートの表面
    に凹凸を形成し、この表面に内部電極4a、4bを形成する
    ための導電ペーストを塗布する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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170019845A (ko) * 2015-08-13 2017-02-22 삼성전기주식회사 적층 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170019845A (ko) * 2015-08-13 2017-02-22 삼성전기주식회사 적층 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법
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