JP3527899B2 - 積層型電子部品およびその製法 - Google Patents

積層型電子部品およびその製法

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JP3527899B2 JP2001197119A JP2001197119A JP3527899B2 JP 3527899 B2 JP3527899 B2 JP 3527899B2 JP 2001197119 A JP2001197119 A JP 2001197119A JP 2001197119 A JP2001197119 A JP 2001197119A JP 3527899 B2 JP3527899 B2 JP 3527899B2
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【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層型電子部品お
よびその製法に関し、特に、配線基板や積層セラミック
コンデンサのように誘電体磁器層および内部電極層が薄
層多層化された積層型電子部品およびその製法に関する
ものである。

【0002】

【従来技術】近年、電子機器の小型化、高密度実装化に
伴い、この電子機器の中に実装される積層型電子部品
は、薄型化、高寸法精度が要求されており、例えば、積
層セラミックコンデンサでは小型高容量化が求められ、
このため誘電体磁器層や内部電極層の薄層化および多層
化が進められている。

【0003】このような積層型電子部品では、誘電体磁
器層の薄層化および多層化に伴い、誘電体磁器層間に形
成された内部電極層の厚みが大きく影響するようにな
り、内部電極層が形成されている部分と形成されていな
い部分との間で内部電極層の厚みによる段差が累積し、
内部電極層の無い周囲の誘電体磁器層同士の密着が弱く
なり、デラミネーションやクラックが発生しやすくな
る。このため誘電体磁器層上の段差を無くす工夫が図ら
れている。

【0004】このような積層型電子部品として、例え
ば、特開2000−311831号公報に開示されるよ
うなものが知られている。この公報に開示された積層セ
ラミックコンデンサでは、誘電体グリーンシートの主面
に形成された内部電極パターンの周囲に、この誘電体グ
リーンシート中の誘電体粉末と同一組成からなる誘電体
粉末を含む誘電体パターンが、内部電極パターンに隣接
して形成されている。

【0005】このような製法によれば、内部電極層の厚
みによる段差を実質的に無くすことができるため、内部
電極層の厚みの影響を受けない状態で、誘電体磁器層を
積層することができる。

【0006】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開2000−311831号公報に開示される積層
型電子部品では、内部電極層に起因する段差を無くすた
めに形成される誘電体パターンが、誘電体グリーンシー
トと同一組成の材料により形成されることから、誘電体
パターンの厚み方向の焼成収縮率が内部電極層の厚み方
向の焼成収縮率よりも小さいために、誘電体磁器層と内
部電極層との界面の接合強度が弱くなり、内部電極層の
周辺にデラミネーションが発生するという問題があっ
た。

【0007】また、誘電体磁器層と内部電極層との界面
の接合強度が弱いことから、積層型電子部品の内部電極
層の周辺や端部に、半田付けや熱衝撃試験時にクラック
が発生するという問題があった。

【0008】このような誘電体磁器層と内部電極層との
焼成収縮差によるデラミネーションやクラックは、誘電
体磁器層を薄くすればするほど発生しやすく、特に、3
μm以下となれば発生しやすいという問題があった。

【0009】従って、本発明は、誘電体磁器層を薄層化
して積層数を増加した場合にも、内部電極層の厚みによ
る段差を無くすことができるとともに、クラックやデラ
ミネーションの発生を抑制できる積層型電子部品および
その製法を提供することを目的とする。

【0010】

【課題を解決するための手段】本発明の積層型電子部品
は、誘電体磁器層と内部電極層とを交互に積層してなる
容量部の側面に、前記内部電極層が延設して形成された
内部電極層延設部と誘電体磁器層とからなる非容量部を
一体に形成するとともに、該非容量部に前記内部電極層
延設部と交互に接続する一対の外部電極を設けてなる積
層型電子部品であって、前記容量部の誘電体磁器層およ
び非容量部の誘電体磁器層が誘電体粒子とガラス相とか
らなるとともに、前記非容量部の誘電体磁器層に含まれ
るガラス量を、前記容量部の誘電体磁器層に含まれるガ
ラス量よりも多くして、前記内部電極層と前記内部電極
層延設部が実質的に段差のない同一平面を形成するとと
もに、前記非容量部の誘電体磁器層を前記容量部の誘電
体磁器層よりも高い焼結性を有する磁器で構成したこと
を特徴とする。

【0011】このような構成によれば、非容量部におけ
る内部電極層延設部に起因する段差を無くすことがで
き、また、容量部に比較して非容量部の焼結性が高いこ
とから、非容量部の密度ならびに機械的強度が高まり、
内部電極層周辺のデラミネーションやクラックを防止で
きる。

【0012】このように容量部および非容量部を構成す
る誘電体磁器層の誘電体粒子間に、ともにガラスが存在
することにより、誘電特性に影響することなしに容量部
および非容量部を構成する誘電体磁器層の焼結性を制御
でき、特に、容量部に比較して非容量部のガラス量を多
くすることにより、この非容量部の焼結性を高めること
ができる。

【0013】本発明の積層型電子部品は、誘電体磁器層
と内部電極層とを交互に積層してなる容量部の側面に、
前記内部電極層が延設して形成された内部電極層延設部
と誘電体磁器層とからなる非容量部を一体に形成すると
ともに、該非容量部に前記内部電極層延設部と交互に接
続する一対の外部電極を設けてなる積層型電子部品であ
って、前記非容量部の誘電体磁器層を構成する誘電体粒
子の平均粒径を、前記容量部の誘電体磁器層を構成する
誘電体粒子の平均粒径よりも小さくして、前記内部電極
層と前記内部電極層延設部が実質的に段差のない同一平
面を形成するとともに、前記非容量部の誘電体磁器層を
前記容量部の誘電体磁器層よりも高い焼結性を有する磁
器で構成したことを特徴とする。

【0014】このように非容量部を構成する誘電体磁器
層の誘電体粒子の平均粒径を容量部を構成する誘電体磁
器層の誘電体粒子の平均粒径に比較して小さくすること
により、非容量部の焼結性ならびに機械的強度をさらに
高め、クラックを防止できる。

【0015】本発明の積層型電子部品の製法は、誘電体
粉末を含有する誘電体グリーンシートの主面上に内部電
極用ペーストを印刷して内部電極パターンを所定間隔を
おいて複数形成する工程と、該内部電極パターン間に、
誘電体パターンとして、少なくとも誘電体粉末と、前記
誘電体グリーンシートよりも多い量のガラス粉末量を含
み、焼結性が高い材料からなる誘電体ペーストを印刷
し、前記内部電極パターンと実質的に同一厚みの誘電体
パターンを形成する工程と、前記内部電極パターンおよ
び前記誘電体パターンが形成された誘電体グリーンシー
トを複数積層する工程とを備えることを特徴とする。

【0016】このような構成によれば、内部電極パター
ン間に誘電体パターンを形成することにより内部電極パ
ターンに起因した段差を容易に無くすことができ、さら
に、誘電体グリーンシートを複数積層しても上記の誘電
体グリーンシートが内部電極パターン間に落ち込むこと
を抑制でき、このことにより積層型電子部品の変形を防
止できる。また、誘電体パターンの焼結性が高いことか
ら、非容量部における誘電体磁器層と内部電極層との接
合強度を容易に高めることができ、デラミネーションや
クラックを防止できる。

【0017】本発明の積層型電子部品の製法は、誘電体
粉末を含有する誘電体グリーンシートの主面上に内部電
極用ペーストを印刷して内部電極パターンを所定間隔を
おいて複数形成する工程と、該内部電極パターン間に、
誘電体パターンとして、少なくとも誘電体粉末とガラス
粉末を含み、該ガラス粉末の軟化点が、前記誘電体グリ
ーンシートに含まれるガラス粉末の軟化点よりも低く、
焼結性が高い材料からなる誘電体ペーストを印刷し、前
記内部電極パターンと実質的に同一厚みの誘電体パター
ンを形成する工程と、前記内部電極パターンおよび前記
誘電体パターンが形成された誘電体グリーンシートを複
数積層する工程とを備えることを特徴とする。

【0018】誘電体パターンに含まれるガラス粉末の軟
化点が、誘電体グリーンシートに含まれるガラス粉末の
軟化点よりも低いことにより、容易に非容量部の焼成収
縮率を高め、緻密化を促進できる。

【0019】本発明の積層型電子部品の製法は、誘電体
粉末を含有する誘電体グリーンシートの主面上に内部電
極用ペーストを印刷して内部電極パターンを所定間隔を
おいて複数形成する工程と、該内部電極パターン間に、
誘電体パターンとして、少なくとも誘電体粉末とガラス
粉末を含み、該誘電体粉末の平均粒径が、前記誘電体グ
リーンシートに含まれる誘電体粉末の平均粒径よりも小
さく、焼結性が高い材料からなる誘電体ペーストを印刷
し、前記内部電極パターンと実質的に同一厚みの誘電体
パターンを形成する工程と、前記内部電極パターンおよ
び前記誘電体パターンが形成された誘電体グリーンシー
トを複数積層する工程とを備えることを特徴とする。

【0020】上記積層型電子部品の製法では、誘電体ペ
ーストに含まれる誘電体粉末の平均粒径を、誘電体グリ
ーンシートに含まれる誘電体粉末の平均粒径よりも小さ
くすることにより、容易に非容量部の焼成収縮率を高
め、緻密化を促進でき、容量部を構成する誘電体磁器層
に比較して、非容量部を構成する誘電体磁器層の焼結性
ならびに機械的強度をさらに高め、クラックを防止でき
る。

【0021】

【発明の実施の形態】(構造)本発明の積層型電子部品
は、例えば、図1に示すような積層セラミックコンデン
サに適用される。

【0022】本発明の積層セラミックコンデンサは、誘
電特性を発現する容量部1の両側面に、誘電特性を発現
しない非容量部3が一体的に形成され、さらに、これら
の非容量部3の露出する端部にそれぞれ一対の外部電極
5が設けられている。

【0023】容量部1は誘電体磁器層7aと内部電極層
9とが交互に積層され構成されている。

【0024】一方、非容量部3は、容量部1の内部に形
成された内部電極層9が延設して形成された内部電極層
延設部11と誘電体磁器層7bとから構成され、容量部
1に形成された内部電極層9と、非容量部3に形成され
た内部電極層延設部11とは段差のない状態で同一平面
上に形成されている。

【0025】言い換えれば、内部電極層9は、1層毎
に、内部電極層延設部11を介して外部電極5に接続さ
れ、外部電極5と接続されない内部電極9の外部電極5
側には、内部電極層9とほぼ同一厚みの誘電体磁器層7
bが形成されている。

【0026】そして、容量部1を構成する誘電体磁器層
7aの厚みは、積層型電子部品の小型高容量化のため薄
層多層化という理由から、3μm以下とされており、高
容量および高誘電性という理由から誘電体磁器層7aの
厚みは1.5〜3μmが望ましい。

【0027】一方、非容量部3を構成する誘電体磁器層
7bの厚みは、前述のように、容量部1を構成する内部
電極層9と誘電体磁器層7aとの界面での接合を高める
とともに、内部電極層延設部11が内部電極層9と同一
平面になるような状態を妨げない程度に、容量部1側よ
りも薄く形成されていることが好ましい。

【0028】また、非容量部3の幅Wは、容量部1を構
成する内部電極層9の有効面積を大きくし静電容量を高
めるという理由から、100μm以下が望ましく、ま
た、耐湿信頼性を高めるという理由から、非容量部3の
幅は50〜100μmの範囲であることが望ましい。

【0029】また、容量部1を形成している誘電体磁器
層7aは、図2に示すように、例えば、チタン酸バリウ
ム等の誘電体粒子13とガラス相15との混相により構
成されるが、特に、内部電極層9として卑金属を用いる
場合には、還元雰囲気中で焼成する必要があることか
ら、耐還元性の材料を用いる必要がある。

【0030】一方、非容量部3を形成している誘電体磁
器層7bもまた、容量部1と同様、チタン酸バリウム等
の誘電体粒子13とガラス相15との混相により構成さ
れ、容量部1と非容量部3との焼成収縮開始温度を近づ
かせ、容量部1の誘電特性に影響を与えないようにほぼ
同じ相で構成されていることが望ましい。

【0031】ここで、非容量部3の誘電体磁器層7bの
焼結性は容量部1の焼結性よりも高いことが重要であ
り、このため非容量部3のガラス量は容量部1のガラス
量よりも多いことを特徴とする

【0032】また、容量部1を構成する誘電体磁器層7
aの誘電体粒子13の平均粒径は0.2μm以上である
ことが望ましく、積層数200層以上の高積層セラミッ
クコンデンサでは、誘電体粒子13で構成されている容
量部1の誘電体磁器層7aを薄層化しても比誘電率およ
び絶縁抵抗を高く維持するという理由から0.3〜0.
8μmであることが望ましい。

【0033】一方、非容量部3の誘電体磁器層7bを構
成する誘電体粒子13の平均粒径は、高強度を要すると
いう理由から容量部1の誘電体磁器層7aを構成する誘
電体粒子13よりも平均粒径の小さな誘電体粒子13に
より構成され、0.45μm以下が望ましく、特に、
0.1〜0.45μmであることが望ましい。

【0034】また、容量部1を構成している誘電体磁器
層7aに含まれるガラス相15は、アルカリ金属酸化物
を含み、SiO、CaO、およびBaO等を主体とし
た非晶質相から構成されており、これらのガラス相15
は、誘電体粒子13間に存在し、一部、誘電体粒子13
との間でBaSiO系等の化合物が形成されている。

【0035】一方、非容量部3を構成している誘電体磁
器層7bもまた容量部1と同様のガラス相15が含まれ
ており、このガラス相15のために非容量部3の密度が
高まり、機械的強度の向上を図ることができる。

【0036】また、容量部1を構成する誘電体磁器層7
aに含まれるガラス相15の量は、0.2〜5重量%が
望ましく、特に、誘電体磁器層7aと内部電極層9との
収縮率を一致させるという理由から0.9〜2.6重量
%が望ましい。

【0037】一方、非容量部3を構成する誘電体磁器層
7bに含まれるガラス量は容量部1を構成する誘電体磁
器層7aに含まれるガラス量よりも多いことが誘電体磁
器層7bの焼結性を高めるという理由から重要であり
そのガラス量は0.8〜25重量%、特に、2.7〜1
4.1重量%がより望ましい。

【0038】そして、容量部1のガラス相含有量Gc
1、非容量部3のガラス相含有量をGc2としたとき、G
c1/Gc2の重量比は0.03〜0.9の範囲が望まし
い。

【0039】一方、内部電極層9は導電性ペーストの膜
を焼結させた金属膜からなり、導電性ペーストとして
は、例えば、Ni、Co、Cu等の卑金属が使用されて
いる。また、内部電極層9は、このように卑金属を主相
とし、概略矩形状の導体膜であり、上から第1層目、第
3層目、第5層目・・・の奇数層の内部電極層9は、内
部電極層延設部11に接続され、その内部電極層延設部
11の一端が非容量部3の一方端面に露出しており、上
から第2層目、第4層目、第6層目・・・の内部電極層
9は、他方側の内部電極層延設部11に接続され、その
内部電極層延設部11の一端が非容量部3の他方端面に
露出している。尚、外部電極5と内部電極層9は必ずし
も同一材料から構成される必要はない。

【0040】一方、内部電極層9の厚みは2μm以下が
望ましく、この内部電極層9に含まれる金属量の低減が
図れるとともに、充分な有効面積を確保するという理由
から、特に、0.5〜1.5μmであることが望まし
い。

【0041】そして、容量部1を構成する誘電体磁器層
7aと内部電極層9との厚み比は、容量部1を構成する
誘電体磁器層7aの厚みをt1、内部電極層9の厚みを
t2とした時、t2/t1>0.2、且つt2<2μmであ
る場合に、本発明の非容量部3を構成する誘電体磁器層
7bが好適に適用され、さらには、内部電極層9の過剰
厚みによるデラミネーション等を抑制するために、厚み
比t2/t1は、0.2〜0.75であることが望まし
い。

【0042】また、誘電体磁器層7a上に形成された内
部電極層9の端面は、誘電体磁器層7aに対して鋭角を
もつ傾斜面となるように形成され、この内部電極層9の
周縁部に非容量部3の誘電体磁器層7bが重なるように
形成されても良い。

【0043】また、本発明の積層型電子部品の積層数
は、その積層型電子部品を構成する誘電体磁器層7a、
7bが薄層多層化され、この誘電体磁器層7a、7b上
で、内部電極層9が形成されている部分と形成されてい
ない部分との間で内部電極層9の厚みによる段差が累積
されても、内部電極層9の無い周囲の誘電体磁器層7
a、7b同士の密着力を高め、デラミネーションやクラ
ックを抑えられるという理由から、積層型電子部品の小
型高容量化に対してその積層数は100層以上が望まし
い。

【0044】(製法)次に、本発明の、積層セラミック
コンデンサの製法について、図3をもとに説明する。

【0045】図3(a)に示すように、誘電体磁器層7
aとなる厚さ1.5〜4μmの誘電体グリーンシート2
1をスリップキャスト法を用いて作製する。スリップキ
ャスト法の具体的な方法としては、引き上げ法、ドクタ
ーブレード法、リバースロールコーター法、グラビアコ
ータ法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法およびダイ
コーター法を用いることができる。

【0046】そして、この誘電体グリーンシート21の
厚みは、小型、大容量化および高絶縁性という理由から
2.5〜4μmであることが望ましい。

【0047】誘電体材料としては、具体的には、BaT
iO−MnO−MgO−Y等のセラミック粉末
が耐還元性を有するという理由から使用されており、さ
らに、この誘電体粉末に焼結助剤としてガラス粉末が添
加されている。

【0048】そして、この誘電体グリーンシート21に
用いる誘電体粉末の平均粒径は、誘電体グリーンシート
21の薄層化という理由から1.5μm以下が望まし
く、また、高誘電性、高誘電性という理由から0.1〜
0.9μmが望ましい。

【0049】誘電体グリーンシート21に誘電体粉末と
ともに添加するガラス粉末はアルカリ金属酸化物を含む
SiO−CaO−BaO系のガラスが誘電特性への影響
を抑制するとともに、焼成収縮率を大きくし、密度を高
めるという理由から好適に用いられる。

【0050】また、誘電体グリーンシート21に含まれ
るガラス粉末量は、誘電体グリーンシート21の焼結性
を高めるとともに、誘電特性を高めるという理由から、
誘電体粉末に対して、0.5〜5重量%が望ましく、特
に、誘電体磁器層7aの密度、機械的強度、および誘電
特性を高めるという理由から1〜3重量%がより望まし
い。

【0051】そして、誘電体グリーンシート21に用い
るガラス粉末の平均粒径は、誘電体グリーンシート21
の高焼結、高密度化という理由から1.5μm以下が望
ましく、また、高誘電性、高誘電性という理由から0.
1〜0.9μmが望ましい。

【0052】また、誘電体粉末の主原料であるBaTi
粉末の合成法は、固相法、液相法(蓚酸塩を経過す
る方法等)、水熱合成法があるが、そのうち粒度分布が
狭く、結晶性が高いという理由から水熱合成法が望まし
い。そして、BaTiO3粉末の平均比表面積は1.1
〜10m/gが好ましい。

【0053】次に、図3(b)に示すように、この誘電
体グリーンシート21の表面に、導電性ペーストを用い
て、スクリーン印刷法、グラビア印刷、オフセット印刷
法等の周知の印刷方法により内部電極パターン23を形
成する。その厚みは、コンデンサの小型、高信頼性化と
いう点から2μm以下、特には1.5μm以下であるこ
とが望ましい。

【0054】この導電性ペーストは、金属粒子と、脂肪
族炭化水素と高級アルコールとの混合物からなる有機溶
剤と、この有機溶剤に対して可溶性のエチルセルロース
からなる有機粘結剤と、該有機溶剤に難溶解性のエポキ
シ樹脂からなる有機粘結剤とを含有するものである。

【0055】導電性ペースト中に含まれる金属粒子とし
ては、平均粒径0.05〜0.5μmの卑金属粒子が用
いられる。卑金属としては、Ni、Co、Cuがあり、
金属の焼成温度が一般の誘電体の焼成温度と一致する
点、およびコストが安いという点からNiが望ましい。

【0056】卑金属粒子の平均粒径は、金属粉末の分散
性の向上と焼成時の金属肥大化を防止するために、0.
1〜0.5μmの範囲が望ましい。そして、緻密で表面
平滑な金属膜を形成するという理由から卑金属の平均粒
径は0.15〜0.4μmが望ましい。

【0057】また、導電性ペーストには、固形分とし
て、金属粉末以外に、内部電極パターン23の焼結性を
抑えるために微細な誘電体粉末を混合して用いることが
好ましく、内部電極層9の均一な粒子径の形成と、平滑
性を向上させるために、誘電体粉末の粒径は0.05〜
0.3μmが望ましい。

【0058】また、導電性ペーストに含有されているエ
ポキシ樹脂は、共に含有されているエチルセルロースに
対して、0.05〜1.5重量%が望ましい。

【0059】次に、図3(c)に示すように、誘電体グ
リーンシート21の表面に形成された内部電極パターン
23間に誘電体ペーストを塗布することにより誘電体パ
ターン25を形成する。この誘電体ペーストはスクリー
ン印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、インキ
ジェット法、凸版印刷等の周知の方法により形成でき
る。尚、この誘電体パターン25の厚みは、内部電極パ
ターン23厚みに相当する厚みに形成される。

【0060】また、この誘電体パターン25を形成する
ための誘電体ペーストは、例えば、誘電体グリーンシー
ト21と誘電体パターン25とが一体化し、焼結性を高
めるために、ガラス粉末量を多く含んでいることが重要
である

【0061】この誘電体ペーストに含まれる誘電体粉末
の平均粒径は、誘電体グリーンシート21に用いた誘電
体粉末よりも小さく、1μm以下が望ましく、誘電体磁
器層7や内部電極層9との関係で焼成収縮率の制御が容
易となり、異常粒成長が無く機械的強度が高くなるとい
う理由から、特に、平均粒子径は0.05〜0.7μm
が望ましい。

【0062】誘電体パターン25に誘電体粉末とともに
添加するガラス粉末は、焼成収縮を一致させるとともに
高密度を達成するという理由から誘電体グリーンシート
21と同様のSiO−CaO−BaO系にアルカリ金属
酸化物を添加したガラス粉末が好適に用いられる。そし
て、このガラス粉末の軟化点はアルカリ金属酸化物の量
により変更できる。

【0063】また、誘電体ペーストに用いられるガラス
粉末量は、非容量部3の誘電体磁器層7bの焼結性を高
め、機械的強度を高めるという理由から、誘電体粉末に
対して、1〜25重量%添加することがクラックやデラ
ミネーションを抑えるために望ましく、特に、耐熱衝撃
性をたかめるという理由から3〜15重量%が望まし
い。

【0064】そして、誘電体ペーストに用いるガラス粉
末の平均粒径は、誘電体グリーンシート21に用いてい
るガラス粉末に比較して高焼結、高密度化という理由か
ら1.5μm以下が望ましく、また、非容量部3の高強
度という理由から0.07〜0.7μmが望ましい。

【0065】さらに、この誘電体ペーストに用いるガラ
ス粉末の軟化点は、誘電体グリーンシート21に用いる
ガラス粉末の軟化点よりも低い方が重要である。非容量
部3の誘電体磁器層7bが容量部1の誘電体磁器層7a
よりも大きく収縮し、高密度、高強度となり、デラミネ
ーションやクラックを抑制できる。

【0066】誘電体ペーストは、この誘電体グリーンシ
ート21に用いているアルカリ金属酸化物を含む誘電体
粉末、SiO−CaO−BaO系ガラス粉末、脂肪族炭
化水素と高級アルコールとの混合物からなる有機溶剤
と、該有機溶剤に対して可溶性のエチルセルロースから
なる有機粘結剤と、該有機溶剤に難溶解性のエポキシ樹
脂からなる有機粘結剤とを含有するものである。

【0067】また、誘電体ペーストを内部電極パターン
23の周辺部に塗布し、誘電体グリーンシート21を上
面に形成するか、あるいは誘電体グリーンシート21上
の内部電極パターン23の周辺に転写しても良い。

【0068】次に、図3(d)に示すように、導電性ペ
ーストが塗布された誘電体グリーンシート21を複数枚
積層し、温度25〜80℃、圧力0.1〜10MPa
で、第1回目の積層を行い、仮積層成形体を形成する。
この時、積層された誘電体グリーンシート21は完全に
密着されていない状態であり、次の第2回目の積層時に
充分な脱気ができるだけの隙間が残される。これは、エ
ポキシ樹脂が高いガラス転移点Tg(120℃)を有す
るため、25〜80℃での加熱加圧時には可塑化しない
ためである。

【0069】次に、この仮積層成形体を温度90〜13
0℃、圧力10〜100MPaで第2回目の積層プレス
を行い、完全に密着させて積層成形体を得る。

【0070】本発明の積層成形体では、内部電極パター
ン23を形成した誘電体グリーンシート21の一方主面
に、この内部電極パターン23ととともに誘電体パター
ン25を形成しているため、積層プレス時に加熱加圧に
よる誘電体グリーンシート21や内部電極パターン23
の変形が生じることが無く積層成形体を形成することが
できる。

【0071】次に、この積層成形体を格子状に切断し
て、電子部品本体成形体を得る。この成形体の両端面に
は、内部電極層9および内部電極層延設部11となる内
部電極パターン23の一端が交互に露出している。

【0072】この電子部品本体成形体は、上記方法に限
定されるものではなく、薄層化した誘電体グリーンシー
ト21と内部電極パターン23とを交互に積層した成形
体を作製できるものであればスラリーディップ等のよう
な方法でも良い。

【0073】次に、この電子部品本体成形体を大気中で
250〜300℃または酸素分圧0.1〜1Paの低酸
素雰囲気中500〜800℃で脱バイした後、非酸化性
雰囲気で1200〜1300℃で2〜3時間焼成する。
さらに、所望により、酸素分圧が0.1〜10-4Pa程
度の低酸素分圧下、900〜1100℃で5〜15時間
再酸化処理を施すことにより還元された電子部品本体が
酸化され、高い静電容量と誘電特性を有する電子部品本
体を得ることができる。

【0074】最後に、得られた電子部品本体に対し、各
端面にCuペーストを塗布し、Ni/Snメッキを施
し、内部電極層延設部11と電気的に接続された外部電
極5を形成して積層セラミックコンデンサを作製する。

【0075】(作用)以上のように、誘電体磁器層7a
と、内部電極層9とを交互に積層してなる容量部1の側
面に、この内部電極層9が延設して形成された内部電極
層延設部11と誘電体磁器層7bとからなる非容量部3
を一体に形成し、容量部1の内部電極層9と非容量部3
の内部電極層延設部11が実質的に段差のない同一平面
を形成するとともに、この非容量部3の誘電体磁器層7
bを容量部1の誘電体磁器層7aよりも高い焼結性を有
する磁器で構成したことにより、非容量部3における内
部電極層延設部11に起因する段差を無くすことがで
き、また、容量部1に比較して、非容量部3の焼結性が
高いことから、誘電体磁器層7bと内部電極層延設部1
1との界面近傍の機械的強度が高くなり、内部電極層周
辺のデラミネーションやクラックを防止できる。

【0076】

【実施例】セラミック積層体の一つである積層セラミッ
クコンデンサを以下のように作製した。

【0077】誘電体グリーンシートは、BaTiO
9.5モル%と MnO0.5モル%とからなる組成物
100モル%に対して、Yを0.5モル%とMg
Oを0.5モル%添加し、さらに、表1に示す軟化点、
添加量のガラス粉末を含む組成の誘電体セラミックスラ
リーを、ダイコーター法を用いてポリエステルより成る
帯状のキャリアフィルム上に厚み3μmの誘電体グリー
ンシートを成膜した。尚、誘電体粉末の平均粒径は、含
有量の多いBaTiO3粉末に支配されるため、BaT
iOの平均粒径とした。

【0078】ここで、誘電体グリーンシートに用いる誘
電体粉末の平均粒径は約0.4μm、また、ガラス粉末
の平均粒径は約0.7μm、軟化点は680℃のものを
用いて、表1に示す量を添加して誘電体グリーンシート
を作製した。

【0079】導電性ペーストは、平均粒径約0.2μm
のNi粉末45重量%に対し、エチルセルロース5.5
重量%と石油系アルコール94.5重量%からなるビヒ
クル55重量%とを3本ロールで混練して調製した。

【0080】誘電体パターン用の誘電体ペーストは、上
記の誘電体セラミックスラリーの一部をBaTiO
平均粒径が表1に示す平均粒径になるまで粉砕し、導電
ペーストと同様にペースト化して調製した。

【0081】ガラス粉末は、上記した成分を含有し、表
1に示す軟化点を有するガラス粉末を用い、誘電体粉末
100重量部に対し、表1に示す量を添加した。ガラス
粉末の平均粒径はおおよそ0.5μmとした。

【0082】次に、図3(b)に示すように、得られた
誘電体グリーンシートの主面上に、スクリーン印刷装置
を用いて、上記した導電性ペーストを内部電極パターン
状に印刷し、乾燥させた。

【0083】さらに、図3(c)に示すように、誘電体
グリーンシート上に形成された内部電極パターンの周辺
にスクリーン印刷により誘電体ペーストを印刷、乾燥さ
せ、内部電極パターンとともに誘電体パターンが塗布形
成された誘電体グリーンシートを作製した。

【0084】次に、図3(d)に示すように、誘電体グ
リーンシートを200層積層し、さらにその上下層に誘
電層となる内部電極パターンおよび誘電体パターンが形
成されていない誘電体グリーンシートを各10枚積層
し、仮積層成形体を形成した。

【0085】この条件で作製した仮積層成形体は、誘電
体グリーンシートが完全に密着されていない状態であ
り、次の第2回目の積層プレス時に充分な脱気ができる
だけの隙間を残していた。

【0086】次に、この仮積層成形体を温度100℃、
圧力20MPaで第2回目の積層プレスを行い、内部電
極パターンを塗布した誘電体グリーンシートおよびその
上下の誘電体グリーンシートと同一材料からなる誘電体
グリーンシートを積層して完全に密着させて積層成形体
を得た。

【0087】本発明の積層型電子部品となる積層成形体
は、内部電極パターンを形成した誘電体グリーンシート
の一方主面に、この内部電極パターンとともに誘電体パ
ターンを形成しているため、この積層プレス工程におい
て、加熱加圧による誘電体グリーンシートや内部電極パ
ターンの変形が生じることが無く積層成形体を形成する
ことができた。

【0088】次に、この積層成形体を格子状に切断し
て、電子部品本体の成形体を得た。この積層成形体の両
端面には、内部電極層延設部を構成する内部電極パター
ンの一端が交互に露出していた。

【0089】次に、この電子部品本体の成形体を大気中
250℃または0.1Paの酸素/窒素雰囲気中500
℃に加熱し、脱バイ処理を行った。

【0090】さらに、脱バイ後の電子部品本体の成形体
に対して、10−7Paの酸素/窒素雰囲気中、125
0℃で2時間焼成し、さらに、10−2Paの酸素窒素
雰囲気中にて900℃で4時間の再酸化処理を行い、電
子部品本体を得た。焼成後、セラミック焼結体の端面に
Cuペーストを900℃で焼き付け、さらにNi/Sn
メッキを施し、内部電極層と接続する外部電極を形成し
た。

【0091】このようにして得られた積層セラミックコ
ンデンサの外形寸法は、幅0.8mm、長さ1.6mm
であった。また内部電極層に起因する段差はなく、この
内部電極層は湾曲することなく平坦であった。

【0092】得られた積層セラミックコンデンサについ
て、1000個の試料を40倍の双眼顕微鏡にて観察
し、積層セラミックコンデンサの端面のクラックの有無
を評価した。

【0093】また各300個の試料を焼結体の端面及び
側面からそれぞれ研磨し、内部電極層周縁部のデラミネ
ーションの有無を評価した。

【0094】また、上記のようにして得られた積層セラ
ミックコンデンサを用いて、試料数各300個につい
て、周波数1.0kHz、測定電圧0.5Vrmsの測
定条件で静電容量を測定し、平均値を算出した。次に、
試料数各300個について、温度(ΔT=280℃)の
ときの耐熱衝撃性試験をJIS規格に基づいて行い、ク
ラックの発生数を評価した。

【0095】また、積層セラミックコンデンサ各10個
を断面研磨した後、熱エッチングし、電子顕微鏡(SE
M)観察を行い、このSEM写真を画像解析して容量部
および非容量部を構成する誘電体磁器層中の気孔率を求
めた。また、ガラス量はSiについて分析電子顕微鏡
(EPMA)を用いて測定し、標準試料の組成を基準に
して求めた。

【0096】ここで作製した積層セラミックコンデンサ
の容量部を構成する誘電体粒子の平均粒径はいずれの試
料においても0.42μmであった。

【0097】また、誘電体グリーンシートに用いた誘電
体粉末(BaTiO粉末)とガラス粉末、および誘電
体ペーストに用いた誘電体粉末(BaTiO粉末)と
ガラス粉末の平均粒径は、ステージ上に分散させた粉末
を100個について電子顕微鏡により測定し、その平均
値を算出した。以上の結果をまとめて表1に示した。

【0098】

【表1】

【0099】表1の結果から、非容量部を構成する誘電
体磁器層中のガラス量を容量部を構成する誘電体磁器層
中のガラス量よりも多くした試料No.1〜10では、
試料No.9および10において、誘電体磁器層中のガ
ラス量により静電容量の僅かな低下が見られたものの、
焼成後の非容量部の気孔率が容量部の気孔率よりも低く
なり、焼結性が高くなっていた。そして、クラックやデ
ラミネーションが殆ど見られず、特に、耐熱衝撃試験に
おいても、クラックの増加が見られなかった。

【0100】また、非容量部および容量部を構成する誘
電体磁器層中のガラス量を同量として、誘電体ペースト
中のガラス粉末の軟化点を誘電体グリーンシート中のガ
ラス粉末よりも低減した試料No.11、12において
も、焼成後の非容量部の気孔率が容量部の気孔率よりも
低くなり、クラック、デラミネーション、耐熱衝撃試験
を改善できた。

【0101】さらに、非容量部および容量部を構成する
誘電体磁器層中のガラス量を同量として、誘電体ペース
ト中の誘電体粉末の平均粒径を誘電体グリーンシート中
の平均粒径よりも小さくした試料No.13、14にお
いても、気孔率が小さくなり、焼成後のクラック、デラ
ミネーションを改善できた。

【0102】そして、誘電体ペースト中の誘電体粉末の
平均粒径を誘電体グリーンシート中の平均粒径よりも小
さくし、且つ非容量部を構成する誘電体磁器層中のガラ
ス量を容量部を構成する誘電体磁器層中のガラス量より
も多くした試料No.15〜16では、積層セラミック
コンデンサの静電容量を高め、焼成後のクラック、デラ
ミネーション、および耐熱衝撃試験(△Tクラック)を無
くすことができた。

【0103】一方、非容量部および容量部を構成する誘
電体磁器層中のガラス量、ガラス粉末の軟化点、および
誘電体粒子の平均粒径を同じにした試料No.17で
は、非容量部と容量部との焼成収縮率が近く、気孔率が
同じであったことから、内部電極層延設部の高い焼成収
縮率のために、内部電極層延設部と誘電体磁器層との界
面の接合強度が弱くなり、クラックやデラミネーション
が増し、特に、機械的強度が弱いことから耐熱衝撃試験
において、クラックの発生数が増加した。

【0104】また、非容量部となる誘電体ペースト中の
ガラス添加量を容量部となる誘電体グリーンシート中の
ガラス添加量よりも少なくした試料No.18ならびに
誘電体ペーストに用いる誘電体粉末の平均粒径を大きく
した試料No.19では、焼成後の非容量部の気孔率が
容量部の気孔率に比較して小さくなり、クラックやデラ
ミネーションがさらに増加した。

【0105】

【発明の効果】以上詳述した通り、内部電極層と内部電
極層延設部が実質的に段差のない同一平面を形成すると
ともに、非容量部を構成する誘電体磁器層を、容量部を
構成する誘電体磁器層よりも高い焼結性を有する磁器で
構成したことにより、非容量部における内部電極層延設
部に起因する段差を無くすことができ、また、容量部に
比較して、非容量部の焼結性が高いことから、誘電体磁
器層と内部電極層との界面近傍の機械的強度が高くな
り、内部電極層周辺のデラミネーションやクラックを防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の積層型電子部品の概略断面図である。

【図2】本発明の積層型電子部品を構成する容量部およ
び非容量部を拡大した模式図である。

【図3】本発明の積層型電子部品を製造するための工程
図である。

【符号の説明】

1・・・・・・容量部 3・・・・・・非容量部 5・・・・・・外部電極 7a、7b・・誘電体磁器層 9・・・・・・内部電極層 11・・・・・内部電極層延設部 13・・・・・誘電体粒子 15・・・・・ガラス相 21・・・・・誘電体グリーンシート 23・・・・・内部電極パターン 25・・・・・誘電体パターン

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘電体磁器層と内部電極層とを交互に積層
    してなる容量部の側面に、前記内部電極層が延設して形
    成された内部電極層延設部と誘電体磁器層とからなる非
    容量部を一体に形成するとともに、該非容量部に前記内
    部電極層延設部と交互に接続する一対の外部電極を設け
    てなる積層型電子部品であって、前記容量部の誘電体磁
    器層および非容量部の誘電体磁器層が誘電体粒子とガラ
    ス相とからなるとともに、前記非容量部の誘電体磁器層
    に含まれるガラス量を、前記容量部の誘電体磁器層に含
    まれるガラス量よりも多くして、前記内部電極層と前記
    内部電極層延設部が実質的に段差のない同一平面を形成
    するとともに、前記非容量部の誘電体磁器層を前記容量
    部の誘電体磁器層よりも高い焼結性を有する磁器で構成
    したことを特徴とする積層型電子部品。
  2. 【請求項2】誘電体磁器層と内部電極層とを交互に積層
    してなる容量部の側面に、前記内部電極層が延設して形
    成された内部電極層延設部と誘電体磁器層とからなる非
    容量部を一体に形成するとともに、該非容量部に前記内
    部電極層延設部と交互に接続する一対の外部電極を設け
    てなる積層型電子部品であって、前記非容量部の誘電体
    磁器層を構成する誘電体粒子の平均粒径を、前記容量部
    の誘電体磁器層を構成する誘電体粒子の平均粒径よりも
    小さくして、前記内部電極層と前記内部電極層延設部が
    実質的に段差のない同一平面を形成するとともに、前記
    非容量部の誘電体磁器層を前記容量部の誘電体磁器層よ
    りも高い焼結性を有する磁器で構成したことを特徴とす
    る積層型電子部品。
  3. 【請求項3】誘電体粉末を含有する誘電体グリーンシー
    トの主面上に内部電極用ペーストを印刷して内部電極パ
    ターンを所定間隔をおいて複数形成する工程と、該内部
    電極パターン間に、誘電体パターンとして、少なくとも
    誘電体粉末と、前記誘電体グリーンシートよりも多い量
    のガラス粉末量を含み、焼結性が高い材料からなる誘電
    体ペーストを印刷し、前記内部電極パターンと実質的に
    同一厚みの誘電体パターンを形成する工程と、前記内部
    電極パターンおよび前記誘電体パターンが形成された誘
    電体グリーンシートを複数積層する工程とを備えること
    を特徴とする積層型電子部品の製法。
  4. 【請求項4】誘電体粉末を含有する誘電体グリーンシー
    トの主面上に内部電極用ペーストを印刷して内部電極パ
    ターンを所定間隔をおいて複数形成する工程と、該内部
    電極パターン間に、誘電体パターンとして、少なくとも
    誘電体粉末とガラス粉末を含み、該ガラス粉末の軟化点
    が、前記誘電体グリーンシートに含まれるガラス粉末の
    軟化点よりも低く、焼結性が高い材料からなる誘電体ペ
    ーストを印刷し、前記内部電極パターンと実質的に同一
    厚みの誘電体パターンを形成する工程と、前記内部電極
    パターンおよび前記誘電体パターンが形成された誘電体
    グリーンシートを複数積層する工程とを備えることを特
    徴とする積層型電子部品の製法。
  5. 【請求項5】誘電体粉末を含有する誘電体グリーンシー
    トの主面上に内部電極用ペーストを印刷して内部電極パ
    ターンを所定間隔をおいて複数形成する工程と、該内部
    電極パターン間に、誘電体パターンとして、少なくとも
    誘電体粉末とガラス粉末を含み、該誘電体粉末の平均粒
    径が、前記誘電体グリーンシートに含まれる誘電体粉末
    の平均粒径よりも小さく、焼結性が高い材料からなる誘
    電体ペーストを印刷し、前記内部電極パターンと実質的
    に同一厚みの誘電体パターンを形成する工程と、前記内
    部電極パターンおよび前記誘電体パターンが形成された
    誘電体グリーンシートを複数積層する工程とを備えるこ
    とを特徴とする積層型電子部品の製法。
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