JP3464112B2 - コンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容量値を可変する
ことができるコンデンサの製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、容量値を可変することができ
るコンデンサは、図６に示す構造が知られている（実開
昭５６−１４１４４０号の第４図）。

【０００３】図において、下部側誘電体層１ａと、上部
側誘電体層１ｂとから成る積層体１と、２つの誘電体層
１ａ、１ｂの層間に配置した２つの内部容量電極２ａ、
２ｂと、上部誘電体層１ｂ上に、該個別容量電極２ａ、
２ｂと共通的に対向する表面容量電極３と、積層体１の
対向する１対の端部に内部容量電極２ａ、２ｂに接続す
る端子電極４ａ、４ｂが形成されている。

【０００４】具体的には、動作的には、表面容量電極３
と２つの内部容量電極２ａ、２ｂとが表面誘電体層１ｂ
を介して対向する２つの領域で発生する２つ容量成分
が、表面容量電極３によって合成され、合成された容量
成分が内部容量電極２ａ、２ｂと接続する端子電極４
ａ、４ｂ間から導出されるものである。

【０００５】そして、表面容量電極３１が、内部容量電
極２ａ、２ｂとの対向部分の一部をレーザーや機械的に
除去することにより、対向面積が減少して、端子電極４
ａ、４ｂから導出される容量を制御することができる。

【０００６】この容量制御は、非常に精度が要求される
ことから、表面容量電極３１の切断・除去するにあた
り、表面容量電極３１の形成位置を、除去装置のセンサ
ーで光学的に読み取り、また、端子電極４ａ、４ｂから
導出される容量成分を除去装置の測定器でモニタリング
しながら、レーザー照射及び走査を行い所定量除去して
いる。

【０００７】このため、表面容量電極３１は、光学的な
認識を高めるため、表面容量電極３１の層構成を、Ａｇ
−Ｐｄなどの下地層、Ｎｉメッキ層、Ａｕの表面メッキ
層としたいた。これにより、表面容量電極３の表面が実
質的に光沢性に優れた金属で被覆することができ、これ
により、積層体１の表面誘電体層１ｂの表面との間で、
コントラスト、反射などの光学的な識別が高まり、安定
した調整が可能となっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
Ａｕメッキ層を形成する場合には、先行してＮｉなどの
下地メッキ層、また下地Ｎｉ層を形成するためにメタラ
イズ下地導体層が必要であるため、製造プロセスが複雑
であった。

【０００９】また、この場合には、表面容量電極３１以
外に積層体の外部に露出する導体膜、即ち端子電極４
ａ、４ｂの表面にもＡｕメッキが被覆されることにな
り、非常にコスト高となってしまう。

【００１０】本発明は、上述の課題に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、光学的な認識による信頼性を
維持してつつ、製造プロセスが簡単で、低コスト化が可
能なコンデンサの製造方法を提供するものである。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】本発明のコンデンサの
製造方法は、複数の誘電体層を積層して成る四角形状の
積層体と、該積層体最外部に位置する誘電体層の表裏面
に形成された１つ又は１対の内部容量電極と１対又は１
つの表面容量電極と、前記積層体の対向する端部に形成
され、前記１対の内部容量電極または１対の表面容量電
極に接続された一対の端子電極とを有するコンデンサを
下記工程〜により製造することを特徴とするもので
ある。誘電体層となる第１の誘電体グリーンシート上
に、前記内部容量電極となる導体膜を形成する工程前
記導体膜を形成した前記第１の誘電体グリーンシート上
に、最外部の誘電体層となる第２の誘電体グリーンシー
トを積層する工程。前記導体膜と第１及び第２の誘電
体グリーンシートとを同時焼成して複数の誘電体層を積
層して成る積層体を形成する工程。最外部に位置する
誘電体層の表面にＡｕが主成分の有機金属を含むペース
トを印刷・焼き付けして表面容量電極を０．５〜１．５
μmの厚さで形成する工程。前記表面容量電極の一部
をレーザー照射により切断・除去することによりコンデ
ンサの容量調整を行う工程。また本発明のコンデンサの
製造方法は、複数の誘電体層を積層して成る四角形状の
積層体と、該積層体最外部に位置する誘電体層の表裏面
に形成された１つの内部容量電極及び１対の表面容量電
極と、前記積層体の対向する端部から周囲面に回り込む
ように形成され、前記１対の表面容量電極と一部重なる
ように接続された一対の端子電極とを有するコンデンサ
を下記工程〜により製造することを特徴とするもの
である。誘電体層となる第１の誘電体グリーンシート
上に、前記内部容量電極となる導体膜を形成する工程
前記導体膜を形成した前記第１の誘電体グリーンシート
上に、最外部の誘電体層となる第２の誘電体グリーンシ
ートを積層する工程。前記導体膜と第１及び第２の誘
電体グリーンシートとを同時焼成して複数の誘電体層を
積層して成る積層体を形成する工程。最外部に位置す
る誘電体層の表面にＡｕが主成分の有機金属を含むペー
ストを印刷・焼き付けして表面容量電極を０．５〜１．
５μmの厚さで形成する工程。前記表面容量電極の一
部をレーザー照射により切断・除去することによりコン
デンサの容量調整を行う工程。

【００１２】

【作用】本発明によれば、表面容量電極がＡｕを含む有
機金属を含むペースト（一般にオーガニックペーストと
言われている）の印刷・焼きつけにより０．５〜１．５
μmの厚さで形成されている。従って、表面容量電極を
光学的認識手段によって認識しても非常に高い認識率が
得られ、表面容量電極の一部をレーザー照射により切断
・除去することにより安定した容量成分の調整が可能と
なる。

【００１３】しかも、この表面容量電極は、焼成された
積層体の表面に形成されることになるため、例えば、誘
電体グリーンシートの焼結挙動による誘電体層の寸法の
変動に影響されることがない。

【００１４】また、表面容量電極が上述のようにペース
トの印刷、焼きつけという厚膜手法により形成され、例
えば、内部容量電極の導体膜の形成方法と同様であるた
め、プロセスが複雑になることがないため、非常に簡単
なプロセスと言える。

【００１５】さらに、Ａｕを主成分とするオーガニック
ペーストは、１回の印刷により焼きつけ後の厚みが約
０．５μｍと非常に薄く、しかも、所定位置に選択的に
形成されることから、Ａｕの消費量が少なくて済み、低
コストが達成できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンデンサを
図面に基づいて説明する。

【００１７】図１は、本発明に係るコンデンサの外観斜
視図であり、図２は、長手方向の断面構造図を示す。
尚、従来の図６と同一部分は、同一符号で示す。

【００１８】本発明に係るコンデンサは、下部側誘電体
層１ａと、本発明でいう最外部の誘電体層である上部側
誘電体層１ｂとから成る積層体１と、２つの誘電体層１
ａ、１ｂの層間に配置した一対の内部容量電極（以下、
個別容量電極という）２ａ、２ｂと、上部側誘電体層１
ｂ上に、該個別容量電極２ａ、２ｂと共通的に対向する
表面容量電極（以下、共通容量電極という）３と、積層
体１の対向する１対の端部に個別容量電極２ａ、２ｂに
接続する端子電極４ａ、４ｂが形成されている。

【００１９】積層体１を構成する誘電体層１ａ、１ｂ
は、例えばＢａＴｉＯ₃ 系の誘電体セラミック材料から
なり、特に、容量成分の制御に寄与する上部側誘電体層
１ｂの厚みは２５μｍ程度である。尚、下部側誘電体層
１ａの厚みは、機械的な強度を付与するために、厚み
は、２５μｍ以上に設定される。また、材料についも、
ＢａＴｉＯ₃ 系の誘電体セラミック材料以外に、誘電体
層１ｂと焼結挙動が実質的に同一であれば、誘電体セラ
ミック材料に限る必要もない。

【００２０】誘電体層１ａと１ｂとの間に配置される個
別容量電極２ａ、２ｂは、例えばＡｇやＰｄの合金を主
成分とした導体からなり、その厚みは概略４〜５μｍ程
度である。個別容量電極２ａ、２ｂは、図３の誘電体層
１ａの平面図に示されるように、誘電体層１ａの一対の
端部に夫々の個別容量電極２ａ、２ｂの一方の端部が延
出するようにして、また、その中央で、所定間隔をおい
て並設されている。

【００２１】また、誘電体層１ａと１ｂとによって形成
される積層体１の表面に配置される共通容量電極３は、
Ａｕを主成分とする導体からなり、その厚みは概略０．
５〜１．５μｍ程度である。共通容量電極３は、図４の
誘電体１の平面図に示されるように、誘電体層１ａと１
ｂと間の間に配置される個別容量電極２ａ、２ｂ（点線
で示す）の他方端部に跨がるように配置されている。

【００２２】さらに、積層体１の対向刷る一対の端部に
は、端子電極４ａ、４ｂが形成されている。この端子電
極４ａ、４ｂは、Ａｇ及びＰｄの合金を主成分とした導
体膜からなり、積層体１の端部の表面、端面及び裏面の
３つの面に跨がって形成されている。

【００２３】上述の構造により、個別容量電極２ａの他
方端部（積層体１の中央側の端部）と共通電極３の一部
及び個別容量電極２ｂの他方端部（積層体１の中央側の
端部）と共通電極３の一部の間で、誘電体層１ｂの誘電
率、厚み及び対向面積で規定される２つの容量成分が発
生する。この２つの容量成分は、共通容量電極３によっ
て直列的に合成され、個別容量電極２ａ、２ｂと夫々接
続する２つの端子電極４ａ、４ｂから導出されることに
なる。

【００２４】一般に、電子機器や通信機器などで所定動
作を達成させるためにプリント回路基板上に各種電子部
品を搭載して回路を構成するが、これらの電子部品に夫
々の電子部品の特性の変動率が極めて小さい部品を用い
ても、全体として、変動が発生してしまう。このような
場合には、本発明に係るコンデンサを用い、積層体１の
配置した共通容量電極３の一部を切断・除去して、上述
の２つの容量成分を調整して、もって回路全体の特性の
調整を行う。

【００２５】積層体１の表面に配置した共通容量電極３
の切断・除去は、レーザーなどの照射及び走査によっ
て、実質的に共通容量電極３と個別容量電極２ａ、２ｂ
との対向面積を減少させることによって行われる。この
具体的な切断・除去は、減少させたい容量値によって、
種々の実施され、例えば、共通容量電極３を複数回のレ
ーザー照射によって、共通容量電極の一部を焼失させ
て、個別容量電極２ａ、２ｂとの対向面積を減少させた
り、共通容量電極の一部を、レーザー照射及び走査によ
って、容量結合動作的に浮き領域を作成するようにす
る。

【００２６】上述のように微調整の容量調整が必要とな
る本発明に係るコンデンサにおいては、特に、積層体１
の表面に形成した共通容量電極３の位置を、正しく認識
して、レザー照射の走査時にその情報を提供する必要が
ある。本発明において、その認識を高めるために、光学
的読み取り装置で認識し易くするために、Ａｕを主成分
とする共通容量電極３を用いた。

【００２７】これにより、積層体１の表面でセラミック
の表面は光沢がなく、共通容量電極３表面が光沢を有す
るため、光学的読み取り装置の測定に用いる光を散乱さ
せるか、反射させるかによって、共通容量電極３の位置
を精度よく読み取ることが可能となる。また白色系のセ
ラミック材料の場合には、色彩コントラストを用いて読
み取ることも可能である。

【００２８】次に、本発明のコンデンサの製造方法を説
明する。

【００２９】まず、積層体１を構成する誘電体層１ａ、
１ｂとなる誘電体グリーンシートを用意する。

【００３０】次に、誘電体層１ａとなるグリーンシート
上に、個別容量電極２ａ、２ｂとなる導体膜を、Ａｇ−
Ｐｄを含む導電性ペーストの印刷、乾燥により形成す
る。

【００３１】次に、このような誘電体層１ａとなるグリ
ーンシート上に、誘電体層１ｂとなるグリーンシートを
積層して、熱圧着によって一体化する。

【００３２】次に、積層体１の形状に対応して、グリー
ンシートの積層体を切断する。これにより、切断したグ
リーンシートの積層体の一対の端部からは、個別容量電
極２ａ、２ｂとなる導体膜の一方の端部が露出すること
になる。

【００３３】次に、脱バインダー工程及び焼成処理によ
り、誘電体層１ａ、１ｂ及び内部の個別容量電極２ａ、
２ｂが焼結されて、積層体１を構成する。

【００３４】次に、バレル研磨により、積層体１の端部
に個別容量電極２ａ、２ｂの端部を端然に露出させる。

【００３５】次に、焼成した積層体１を整列治具で整列
させて、積層体１の表面の中央部分に共通容量電極３を
形成する。具体的には、Ａｕを含有する有機化合物を含
有するメタロオーガニックペーストを用いて、印刷、焼
きつけにより形成する。

【００３６】このメタロオーガッニクペーストの焼きつ
けによって形成された共通容量電極３は、その厚みを非
常に薄くすることができる。例えば、１回の印刷・焼き
つけより約０．５μｍ程度の膜厚となる。尚、本発明に
おいては、１回目の印刷、乾燥、２回目の印刷乾燥し、
一括的に焼きつけ処理を行い、約１．０μｍの膜厚とし
た。

【００３７】次に、各積層体１を整列治具で整列させ
て、積層体１の両端部を、Ａｇ−Ｐｄの導体材料を用い
た粘度の低いペースト浴に浸漬し、導体膜を塗布し、乾
燥後、焼きつけ処理を行う。これにより、積層体１の両
端部には、積層体１の内部の個別容量電極２ａ、２ｂと
接続する端子電極４ａ、４ｂが形成されることになる。

【００３８】上述の製造方法において、積層体１の表面
の共通容量電極３が、焼成された積層体１上に形成され
る。また、共通容量電極３が、Ａｕを含むメタロオーガ
ニックペーストの印刷、焼きつけにより形成される。

【００３９】まず、積層体１を焼成した後に、共通容量
電極３を形成するのは、グリーンシート状の積層体から
積層体１に焼成処理にあたり、誘電体層１ａ、１ｂで微
細制御が不可能な焼結収縮が発生してしまうためであ
る。即ち、誘電体層１ｂとなるグリーンシート上に共通
容量電極３となる導体膜を形成し、積層体の焼成で一体
的に焼成すると、個別容量電極２ａ、２ｂとの対向面
積、対向距離（誘電体層１ｂが厚み）が変動して、設計
どおりの容量成分を得られないためである。

【００４０】また、共通容量電極３をＡｕを含むメタロ
オーガニックペーストで形成するのは、焼き上がりの共
通容量電極３の膜厚を非常に薄く形成でき、しかも、積
層体１の表面の必要部分のみにＡｕの層を形成すること
ができ、全体として、コスト高を抑えることができるた
めである。

【００４１】図５は、本発明に係るコンデンサの他の実
施例を示す断面図である。図５では、積層体１の内部
に、共通容量電極２０をＡｇ−Ｐｄを主成分とする導体
膜で形成し、積層体１の表面に個別容量電極３０ａ、３
０ｂを形成し、この個別容量電極３０ａ、３０ｂと端子
電極４ａ、４ｂとの接続を積層体１の表面の端部でおこ
なっている。

【００４２】そして、容量成分の調整にあたり、表面の
個別容量電極３０ａ、３０ｂの一部をレーザー照射及び
走査によって行われる。

【００４３】このようにすれば、積層体の誘電体層１ａ
と１ｂとの層間から、積層体１の端部に電極が露出させ
るためのバレル研磨が不要となる。また、内部に配置さ
れた導体膜の面積を減少させることができるため、焼結
時の誘電体層の焼結挙動と内部の導体膜との焼結挙動の
差を小さくすることができ、層間剥離現象を有効に抑え
ることができる。

【００４４】また、表面の個別容量電極３０ａ、３０ｂ
と端子電極４ａ、４ｂとの接続が、面として接続するた
め（図１〜図４では積層体の端面で線として接続してい
た）、接続安定性が向上するとともに、端子電極４ａ、
４ｂの形成位置が変動しても表面の個別容量電極３０
ａ、３０ｂ間の短絡しないため、端子電極４ａ、４ｂの
形成が非常に容易となる。

【００４５】尚、上述の構造において、端子電極４ａ、
４ｂの半田濡れ性を向上させるために、端子電極４ａ、
４ｂの表面に、Ｎｉメッキ層、Ｓｎメッキ層（半田メッ
キ層）などを形成することが考えられる。この場合に
は、表面のＡｕの共通容量電極３（個別容量電極３０
ａ、３０ｂ）を形成した後、続いてそのこの表面にメッ
キ層が付着しないように、透明な低融点ガラス層を印刷
・焼きつけにより被覆すれば、端子電極４ａ、４ｂを形
成した後には、支障なくメッキ被覆することができる。

【００４６】

【発明の効果】表面にＡｕを有する容量電極が形成され
ているため、この容量電極の一部を切断するにあたり、
光学的認識装置により、その位置を正確に認識させるこ
とができ、切断制御の精度が高まり、容量特性の可変制
御が正確となる。また、この容量電極の形成が厚膜技法
を用いて形成できるため、製造プロセスが簡単となり、
しかも、Ａｕの使用量を少なくすることができ、低コス
ト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコンデンサの外観斜視図である。

【図２】本発明に係るコンデンサの断面構造図である。

【図３】本発明に係るコンデンサの個別容量電極を示す
平面図である。

【図４】本発明に係るコンデンサの共通容量電極を示す
平面図である。

【図５】本発明に係る他のコンデンサの断面構造図であ
る。

【図６】従来のコンデンサの断面構造図である。

【符号の説明】

１・・・・・積層体 １ａ、１ｂ・・・誘電体層 ２ａ、２ｂ・・・個別容量電極 ３・・・・・・・共通容量電極 ４ａ、４ｂ・・・端子電極

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の誘電体層を積層して成る四角形状の
   積層体と、 該積層体最外部に位置する誘電体層の表裏面に形成され
   た１つ又は１対の内部容量電極と１対又は１つの表面容
   量電極と、 前記積層体の対向する端部に形成され、前記１対の内部
   容量電極または１対の表面容量電極に接続された一対の
   端子電極とを有するコンデンサを下記工程〜により
   製造することを特徴とするコンデンサの製造方法。誘
   電体層となる第１の誘電体グリーンシート上に、前記内
   部容量電極となる導体膜を形成する工程前記導体膜を
   形成した前記第１の誘電体グリーンシート上に、最外部
   の誘電体層となる第２の誘電体グリーンシートを積層す
   る工程。前記導体膜と第１及び第２の誘電体グリーン
   シートとを同時焼成して複数の誘電体層を積層して成る
   積層体を形成する工程。最外部に位置する誘電体層の
   表面にＡｕが主成分の有機金属を含むペーストを印刷・
   焼き付けして表面容量電極を０．５〜１．５μmの厚さ
   で形成する工程。前記表面容量電極の一部をレーザー
   照射により切断・除去することによりコンデンサの容量
   調整を行う工程。
2. 【請求項２】複数の誘電体層を積層して成る四角形状の
   積層体と、 該積層体最外部に位置する誘電体層の表裏面に形成され
   た１つの内部容量電極及び１対の表面容量電極と、 前記積層体の対向する端部から周囲面に回り込むように
   形成され、前記１対の表面容量電極と一部重なるように
   接続された一対の端子電極とを有するコンデンサを下記
   工程〜により製造することを特徴とするコンデンサ
   の製造方法。誘電体層となる第１の誘電体グリーンシ
   ート上に、前記内部容量電極となる導体膜を形成する工
   程 前記導体膜を形成した前記第１の誘電体グリーンシー
   ト上に、最外部の誘電体層となる第２の誘電体グリーン
   シートを積層する工程。 前記導体膜と第１及び第２の
   誘電体グリーンシートとを同時焼成して複数の誘電体層
   を積層して成る積層体を形成する工程。 最外部に位置する誘電体層の表面にＡｕが主成分の有
   機金属を含むペーストを印刷・焼き付けして表面容量電
   極を０．５〜１．５μmの厚さで形成する工程。 前記表面容量電極の一部をレーザー照射により切断・
   除去することによりコンデンサの容量調整を行う工程。