JP5251993B2 - Laminated electronic components - Google Patents

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Description

本発明は、電極層と誘電体層が交互に積層された積層セラミックコンデンサなどの積層電子部品に関する。   The present invention relates to a multilayer electronic component such as a multilayer ceramic capacitor in which electrode layers and dielectric layers are alternately stacked.

電子部品としての積層セラミックコンデンサは、小型、大容量、高信頼性の電子部品として様々な用途に利用されている。従って、積層セラミックコンデンサが使用される温度環境も多岐にわたっている。例えば、自動車のエンジンルーム内に搭載するエンジン電子制御ユニット(ECU)、クランク角センサ、アンチロックブレーキシステム(ABS)などの各種電子装置が置かれる温度環境は、−20℃程度から+130℃程度の広範囲にわたり、各種電子部品に設置される電子部品も広範な温度環境に曝されることとなる。   Multilayer ceramic capacitors as electronic components are used in various applications as small, large-capacity, and highly reliable electronic components. Therefore, the temperature environment in which the multilayer ceramic capacitor is used also varies widely. For example, the temperature environment where various electronic devices such as an engine electronic control unit (ECU), a crank angle sensor, and an antilock brake system (ABS) mounted in an engine room of an automobile are placed is about -20 ° C to about + 130 ° C. Electronic components installed in various electronic components over a wide range are also exposed to a wide range of temperature environments.

これらの電子装置に用いられるコンデンサ等の電子部品は、静電容量の温度依存性が、広い範囲において平坦である等の電気的特性に加えて、低温から高温までの繰り返し熱衝撃に耐えうる機械的強度が求められる。   Electronic parts such as capacitors used in these electronic devices are machines that can withstand repeated thermal shocks from low to high temperatures in addition to electrical characteristics such as the temperature dependence of capacitance being flat over a wide range. Strength is required.

セラミックコンデンサ等の積層電子部品の機械的強度を向上させる従来技術としては、例えば特許文献1に記載されるものが挙げられる。特許文献1に代表されるような従来技術は、セラミックコンデンサの誘電体層内に針状の2次相を形成したものであり、セラミックグレイン間の境界相の強度向上に寄与するものである。   Examples of conventional techniques for improving the mechanical strength of multilayer electronic components such as ceramic capacitors include those described in Patent Document 1. The conventional technology represented by Patent Document 1 is a method in which a needle-like secondary phase is formed in a dielectric layer of a ceramic capacitor, and contributes to improving the strength of the boundary phase between ceramic grains.

また、内部電極層に誘電体の粗大粒子を形成する従来技術が、例えば特許文献2に記載されている。このような従来技術では、粗大粒子が層間の剥離強度をある程度向上させる。しかしながら粗大粒子の形状が、球もしくは正多面体に近い等方体形状であるため誘電体層との接触面積が少ない。したがって、粒の大きさの割には誘電体層間の接続力が弱く、剥離強度が不十分であった。   Further, for example, Patent Document 2 discloses a conventional technique for forming coarse particles of dielectric on the internal electrode layer. In such a prior art, coarse particles improve the peel strength between layers to some extent. However, since the shape of the coarse particles is an isotropic shape close to a sphere or regular polyhedron, the contact area with the dielectric layer is small. Therefore, the connection force between the dielectric layers was weak for the size of the grains, and the peel strength was insufficient.

さらに、特許文献3では、内部電極層の不連続部分を貫通する針状偏析物(BaおよびTiを主成分とする)を形成することにより、静電容量を損なうことなく、機械的強度を向上させることが提案されている。この特許文献3に記載の電子部品においては、機械的強度が向上することが確認されたが、さらに静電容量の向上と信頼性の向上が望まれている。   Furthermore, in Patent Document 3, the mechanical strength is improved without impairing the capacitance by forming a needle-like segregated material (based on Ba and Ti) that penetrates the discontinuous portion of the internal electrode layer. It has been proposed to let In the electronic component described in Patent Document 3, it has been confirmed that the mechanical strength is improved, but further improvement in capacitance and reliability are desired.

特開平8−22929号公報JP-A-8-22929 特開2003−77761号公報JP 2003-77761 A 特開2008−258190号公報JP 2008-258190 A

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、機械的強度が向上すると共に、信頼性の向上を図ることができる積層電子部品を提供することである。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a laminated electronic component capable of improving mechanical strength and improving reliability.

上記目的を達成するために、本発明に係る積層電子部品は、
内部電極層と誘電体層とが交互に積層された積層体を有する積層電子部品であって、
前記内部電極層は不連続部分を有し、
前記誘電体層と前記内部電極層との界面には、MgおよびCrを主成分として含む針状偏析物が存在し、
前記針状偏析物が、前記内部電極層に沿って前記不連続部分を塞ぐように配置してあることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the multilayer electronic component according to the present invention is
A laminated electronic component having a laminate in which internal electrode layers and dielectric layers are alternately laminated,
The internal electrode layer has a discontinuous portion;
At the interface between the dielectric layer and the internal electrode layer, there is an acicular segregated material containing Mg and Cr as main components,
The acicular segregated material is arranged so as to block the discontinuous portion along the internal electrode layer.

本発明の積層電子部品は、不連続部分を持つ内部電極を有し、この不連続部分を塞ぐように、内部電極層に沿って配置してある針状偏析物が存在する。針状偏析物は、MgおよびCrを主成分として含み、不連続部分を塞ぐように、内部電極層に沿って配置してある。このため、機械的強度の向上および進行性クラックの抑制を図れると共に、静電容量の向上および信頼性の向上を図ることが可能である。   The multilayer electronic component of the present invention has an internal electrode having a discontinuous portion, and there is a needle-like segregated material arranged along the internal electrode layer so as to close the discontinuous portion. The acicular segregated material contains Mg and Cr as main components and is arranged along the internal electrode layer so as to close the discontinuous portion. For this reason, it is possible to improve mechanical strength and suppress progressive cracks, and to improve capacitance and reliability.

本発明において、機械的強度の向上および進行性クラックの抑制を図れるのみでなく、静電容量の向上および信頼性の向上を図ることが可能な理由は、たとえば次のように考えられる。CrはSiやMnと比べ硬度が高いため、進行性クラックを抑制する効果が高いと考えられる。また、SiやMnと比べ、MgやCrの方が伝導率が高く、容量取得率を上げる効果が高いため、偏析の成分は、Mg−Crであることで他の成分の偏析に比べ優れている。   In the present invention, the reason why it is possible not only to improve the mechanical strength and suppress progressive cracks, but also to improve the capacitance and reliability can be considered as follows. Since Cr has a higher hardness than Si and Mn, it is considered that the effect of suppressing progressive cracking is high. In addition, compared to Si and Mn, Mg and Cr have higher conductivity and a higher effect of increasing the capacity acquisition rate. Therefore, the segregation component is Mg-Cr, which is superior to the segregation of other components. Yes.

好ましくは、前記誘電体層が、一般式ABOで表され、ペロブスカイト型結晶構造を有する主成分と、MgおよびCrを少なくとも含む副成分とを有する誘電体磁器組成物で構成してある。また、好ましくは、前記主成分100モルに対して、酸化物換算で、Mgを0.5〜4モル、さらに好ましくは1.0〜1.9モル含み、Crを好ましくは0.1〜0.5モル、さらに好ましくは0.1〜0.3モル含み、MgとCrとのモル数の比率(Mg/Cr)が、好ましくは2.5〜20、さらに好ましくは5〜19である。Mg,CrおよびMg/Crの比率を、このような範囲とすることにより、より確実に、Mg−Crを主成分とする針状偏析物を形成することが可能となる。 Preferably, the dielectric layer is composed of a dielectric ceramic composition represented by the general formula ABO 3 and having a main component having a perovskite crystal structure and a subcomponent containing at least Mg and Cr. Preferably, Mg is contained in an amount of 0.5 to 4 mol, more preferably 1.0 to 1.9 mol, and Cr is preferably 0.1 to 0 mol in terms of oxide with respect to 100 mol of the main component. 0.5 mol, more preferably 0.1 to 0.3 mol, and the ratio of the number of moles of Mg and Cr (Mg / Cr) is preferably 2.5 to 20, more preferably 5 to 19. By setting the ratio of Mg, Cr and Mg / Cr within such a range, it is possible to more reliably form needle-like segregated materials containing Mg—Cr as a main component.

好ましくは、前記内部電極層に垂直な所定面積の断面における前記不連続部分の長さの合計(Lt)に対して、前記針状偏析物で塞がれている前記不連続部分の長さの合計(mt)の割合(mt/Lt)が、40%以上である。mt/Ltを大きくすることで、積層電子部品の静電容量の向上を図りつつ機械的強度を向上させることができる。   Preferably, the total length (Lt) of the discontinuous portions in a cross section having a predetermined area perpendicular to the internal electrode layer is equal to the length of the discontinuous portions blocked by the acicular segregated matter. The ratio (mt / Lt) of the total (mt) is 40% or more. By increasing mt / Lt, the mechanical strength can be improved while improving the capacitance of the multilayer electronic component.

好ましくは、前記不連続部分を塞ぐように配置してある前記針状偏析物のうち、前記不連続部分を貫通せずに前記不連続部分を塞ぐように、前記誘電体層と前記内部電極層との界面で、前記内部電極層に沿って配置してある前記針状偏析物の割合が、30%以上である。   Preferably, among the acicular segregated matter arranged so as to close the discontinuous portion, the dielectric layer and the internal electrode layer are formed so as to close the discontinuous portion without penetrating the discontinuous portion. The ratio of the needle-like segregated matter arranged along the internal electrode layer at the interface is 30% or more.

不連続部分を貫通して不連続部分を塞ぐ偏析物が多く存在する場合に比べ、不連続部分を貫通せずに不連続部分を塞ぐ偏析物が多く存在する場合には、機械的強度(剥離強度)については同等以上であり、しかも信頼性の観点でも優れていることが本発明者等により確認できた。初期不良の発生は、進行性クラックの発生が原因のひとつとして考えられる。絶縁体である誘電体よりも、金属である偏析の方が伝導率が高いため、不連続部分を貫通して不連続部分を塞ぎ誘電体層間をブリッジする針状偏析物の形態よりも、ブリッジしない形態で不連続部分を埋める(不連続部分を貫通せずに不連続部分を塞ぐ)針状偏析物の方が、絶縁層間の距離を保ちながら強度を増すことができるためと考えられる。   Compared to the case where there are many segregated materials that pass through the discontinuous portions and block the discontinuous portions, the mechanical strength (peeling) It has been confirmed by the present inventors that the strength is equal to or greater than that and is excellent in terms of reliability. The occurrence of an initial failure is considered as one of the causes due to the occurrence of progressive cracks. Since segregation, which is a metal, has a higher conductivity than dielectric, which is an insulator, it bridges more than the form of needle-like segregation, which penetrates the discontinuity and closes the discontinuity to bridge the dielectric layers. It is considered that the acicular segregated material that fills the discontinuous portion in a form that does not pass (closes the discontinuous portion without penetrating the discontinuous portion) can increase the strength while maintaining the distance between the insulating layers.

図1は本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention. 図2は図1に示す誘電体層の要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the dielectric layer shown in FIG. 図3は図2に示す針状偏析が不連続部分を塞ぐ閉塞割合を求める模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for obtaining a blocking ratio at which the needle-like segregation shown in FIG. 図4は剥離強度試験の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a peel strength test.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.

<積層セラミックコンデンサ1>
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサ1は、誘電体層2と、内部電極層3と、が交互に積層された構成のコンデンサ素子本体10を有する。この素子本体10の両端部には、素子本体10の内部で交互に配置された内部電極層3と各々導通する一対の外部電極4が形成してある。素子本体10の形状に特に制限はないが、通常、直方体状とされる。また、その寸法にも特に制限はなく、用途に応じて適当な寸法とすればよい。
<Multilayer ceramic capacitor 1>
As shown in FIG. 1, a multilayer ceramic capacitor 1 according to an embodiment of the present invention includes a capacitor element body 10 having a configuration in which dielectric layers 2 and internal electrode layers 3 are alternately stacked. At both ends of the element body 10, a pair of external electrodes 4 are formed which are electrically connected to the internal electrode layers 3 arranged alternately in the element body 10. Although there is no restriction | limiting in particular in the shape of the element main body 10, Usually, it is set as a rectangular parallelepiped shape. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also in the dimension, What is necessary is just to set it as a suitable dimension according to a use.

<誘電体層2>
誘電体層2は、誘電体磁器組成物から構成されている。該誘電体磁器組成物は、主成分として、一般式ABO(Aは、Ba、CaおよびSrからなる群から選ばれる少なくとも1つであり、Bは、Ti、ZrおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1つである)で表され、ペロブスカイト型結晶構造を有する化合物から成る主成分を含有する。さらに、副成分として、Mgの酸化物と、Crの酸化物と、必要に応じて、R元素の酸化物と、Siを含む酸化物と、を含有する。なお、酸素(O)量は、上記式の化学量論組成から若干偏倚してもよい。
<Dielectric layer 2>
The dielectric layer 2 is composed of a dielectric ceramic composition. The dielectric ceramic composition has, as a main component, a general formula ABO 3 (A is at least one selected from the group consisting of Ba, Ca and Sr, and B is selected from the group consisting of Ti, Zr and Hf. And a main component made of a compound having a perovskite crystal structure. Furthermore, Mg oxide, Cr oxide, R element oxide, and Si-containing oxide are contained as subcomponents, if necessary. The amount of oxygen (O) may be slightly deviated from the stoichiometric composition of the above formula.

主成分を構成する化合物は、本実施形態では、組成式(Ba1−x−y CaSr)TiOで表される。すなわち、Bサイト原子はTiで構成される。 Compound constituting the main component, in the present embodiment is represented by a composition formula (Ba 1-x-y Ca x Sr y) TiO 3. That is, the B site atom is composed of Ti.

本実施形態では、Bサイト原子はTiのみであるが、不純物量程度であれば、Ti以外の元素(たとえばZrやHf)がBサイト原子に含まれていてもよい。この場合、Bサイト原子100原子%に対し、Ti以外の原子の含有量が0.3原子%以下であれば不純物量とみなすことができる。   In this embodiment, the B site atom is only Ti, but an element other than Ti (for example, Zr or Hf) may be contained in the B site atom as long as the amount of impurities is about. In this case, if the content of atoms other than Ti is 0.3 atomic% or less with respect to 100 atomic% of B site atoms, it can be regarded as the amount of impurities.

また、Aサイト原子(Ba、SrおよびCa)と、Bサイト原子(Ti)と、のモル比は、A/B比として表され、本実施形態では、A/B比は、0.98〜1.02であることが好ましい。なお、xおよびyは、いずれも任意の範囲であるが、以下の範囲であることが好ましい。   In addition, the molar ratio between the A site atoms (Ba, Sr and Ca) and the B site atoms (Ti) is expressed as an A / B ratio. In this embodiment, the A / B ratio is 0.98 to 1.02 is preferred. In addition, although both x and y are arbitrary ranges, it is preferable that it is the following ranges.

本実施形態では、上記式中xは、好ましくは0≦x≦0.5である。xはCa原子数を表し、xを上記範囲とすることにより、容量温度係数や比誘電率を制御することができる。本実施形態においては、必ずしもCaを含まなくてもよい。   In the present embodiment, x in the above formula is preferably 0 ≦ x ≦ 0.5. x represents the number of Ca atoms, and by setting x to the above range, the capacity temperature coefficient and the relative dielectric constant can be controlled. In the present embodiment, Ca may not necessarily be included.

本実施形態では、上記式中yは、好ましくは0≦y≦0.5である。yはSr原子数を表し、yを上記範囲とすることにより、室温での比誘電率を向上させることができる。本実施形態においては、必ずしもSrを含まなくてもよい。   In the present embodiment, y in the above formula is preferably 0 ≦ y ≦ 0.5. y represents the number of Sr atoms, and the relative permittivity at room temperature can be improved by setting y within the above range. In the present embodiment, Sr does not necessarily have to be included.

Mgの酸化物の含有量は、所望の特性に応じて決定すればよいが、ABO100モルに対して、MgO換算で、好ましくは0.5〜4.0モル、さらに好ましくは1.0〜1.9モルである。該酸化物を含有させることで、所望の容量温度特性およびIR寿命が得られると共に、誘電体層2と内部電極層3との界面に、MgおよびCrを主成分とする針状偏析物を形成しやすくなる。 The content of the Mg oxide may be determined according to the desired characteristics, but is preferably 0.5 to 4.0 mol, more preferably 1.0 in terms of MgO with respect to 100 mol of ABO 3. -1.9 mol. By containing the oxide, desired capacitance-temperature characteristics and IR lifetime can be obtained, and needle-like segregated materials mainly composed of Mg and Cr are formed at the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3. It becomes easy to do.

Crの酸化物の含有量は、所望の特性に応じて決定すればよいが、ABO100モルに対して、Cr換算で、好ましくは0.1〜0.5モル、さらに好ましくは0.1〜0.3モルである。該酸化物を含有させることで、長寿命化すると共に、誘電体層2と内部電極層3との界面に、MgおよびCrを主成分とする針状偏析物を形成しやすくなる。 The content of the Cr oxide may be determined according to desired characteristics, but is preferably 0.1 to 0.5 mol, more preferably in terms of Cr 2 O 3 with respect to 100 mol of ABO 3. 0.1 to 0.3 mol. By containing the oxide, the lifetime is extended, and it becomes easy to form a needle-like segregated material mainly composed of Mg and Cr at the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3.

また、誘電体磁器組成物に含まれるMgとCrとのモル数の比率(Mg/Cr)は、好ましくは2.5〜20、さらに好ましくは5〜19である。Mg,CrおよびMg/Crの比率を、このような範囲とすることにより、より確実に、Mg−Crを主成分とする針状偏析物を形成することが可能となる。   The ratio of the number of moles of Mg and Cr (Mg / Cr) contained in the dielectric ceramic composition is preferably 2.5 to 20, and more preferably 5 to 19. By setting the ratio of Mg, Cr and Mg / Cr within such a range, it is possible to more reliably form needle-like segregated materials containing Mg—Cr as a main component.

Siを含む酸化物の含有量は、所望の特性に応じて決定すればよいが、ABO100モルに対して、SiO換算で、好ましくは0.1〜4.0モルである。該酸化物を含有させることで、主に誘電体磁器組成物の焼結性を向上させる。なお、Siを含む酸化物としては、Siと他の金属元素(たとえば、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属)との複合酸化物等であってもよいが、本実施形態では、SiとBaおよびCaとの複合酸化物である(Ba,Ca)SiOが好ましい。 The content of the oxide containing Si may be determined according to desired characteristics, but is preferably 0.1 to 4.0 mol in terms of SiO 2 with respect to 100 mol of ABO 3 . Inclusion of the oxide mainly improves the sinterability of the dielectric ceramic composition. The oxide containing Si may be a composite oxide of Si and another metal element (for example, an alkali metal or an alkaline earth metal). In this embodiment, Si, Ba, and Ca are used. (Ba, Ca) SiO 3 is preferable.

誘電体磁器組成物に含まれるCrとSiとのモル数の比率(Cr/Si)は、好ましくは0.19〜0.96である。この比率が小さすぎると、Mg−Crを主成分とする針状偏析物を形成することが困難になる傾向にあり、大きすぎると、偏析物の形状・方向性の制御が困難となる傾向にある。   The mole ratio (Cr / Si) of Cr and Si contained in the dielectric ceramic composition is preferably 0.19 to 0.96. If this ratio is too small, it tends to be difficult to form a needle-like segregated material containing Mg-Cr as a main component, and if it is too large, it tends to be difficult to control the shape and orientation of the segregated material. is there.

R元素の酸化物の含有量は、所望の特性に応じて決定すればよいが、ABO100モルに対して、R換算で、好ましくは0.2〜2.5モルである。該酸化物を含有させることで、IR寿命を向上させるという利点を有する。R元素は、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuからなる群から選ばれる少なくとも1つであり、Y、Dy、GdおよびHoからなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。 The content of the R element oxide may be determined according to desired characteristics, but is preferably 0.2 to 2.5 mol in terms of R 2 O 3 with respect to 100 mol of ABO 3 . The inclusion of the oxide has the advantage of improving the IR life. The R element is at least one selected from the group consisting of Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu; It is preferably at least one selected from the group consisting of Dy, Gd and Ho.

本実施形態では、上記の誘電体磁器組成物は、さらに、所望の特性に応じて、その他の副成分を含有してもよい。   In the present embodiment, the above dielectric ceramic composition may further contain other subcomponents according to desired characteristics.

たとえば、本実施形態に係る誘電体磁器組成物には、Mnの酸化物が含有されていてもよい。該酸化物の含有量は、ABO100モルに対して、各酸化物換算で、0.02〜0.30モルであることが好ましい。 For example, the dielectric ceramic composition according to the present embodiment may contain an oxide of Mn. The content of the oxide, based on ABO 3 100 moles, each in terms of oxide is preferably 0.02 to 0.30 mol.

また、本実施形態に係る誘電体磁器組成物には、V、Ta、Nb、MoおよびWから選ばれる少なくとも1つの元素の酸化物が含有されていてもよい。該酸化物の含有量は、ABO100モルに対して、各酸化物換算で、0.02〜0.30モルであることが好ましい。 The dielectric ceramic composition according to the present embodiment may contain an oxide of at least one element selected from V, Ta, Nb, Mo, and W. The content of the oxide, based on ABO 3 100 moles, each in terms of oxide is preferably 0.02 to 0.30 mol.

誘電体層2の厚みは、特に限定されず、所望の特性や用途等に応じて適宜決定すればよい。また、誘電体層2の積層数は、特に限定されないが、20以上であることが好ましく、より好ましくは50以上、特に好ましくは、100以上である。   The thickness of the dielectric layer 2 is not particularly limited, and may be determined as appropriate according to desired characteristics and applications. The number of laminated dielectric layers 2 is not particularly limited, but is preferably 20 or more, more preferably 50 or more, and particularly preferably 100 or more.

誘電体層2は、誘電体粒子(図示省略)と、隣接する複数の誘電体粒子間に形成された粒界(図示省略)と、後述する偏析物2,2a1,2a2,2a3とを含む。本実施形態では、誘電体粒子は、主成分粒子(ABO粒子)単独であっても良く、主成分粒子(ABO粒子)に対し、R元素、MgやSiなどの副成分元素が固溶(拡散)した粒子であってもよい。 The dielectric layer 2 includes dielectric particles (not shown), grain boundaries (not shown) formed between a plurality of adjacent dielectric particles, and segregated materials 2, 2a1, 2a2, and 2a3 described later. In the present embodiment, the dielectric particles may be the main component particles (ABO 3 particles) alone, and the subcomponent elements such as R element, Mg and Si are dissolved in the main component particles (ABO 3 particles). It may be (diffused) particles.

誘電体粒子の結晶粒子径は、特に限定されないが、好ましくは、0.1〜0.5μmである。誘電体粒子の結晶粒子径は、たとえば、以下のようにして測定される。すなわち、素子本体10を誘電体層2および内部電極層3の積層方向に切断し、その断面において誘電体粒子の平均面積を測定し、円相当径として直径を算出し1.27倍した値である。そして、結晶粒子径を200個以上の誘電体粒子について測定し、得られた結晶粒子径の累積度数分布から累積が50%となる値を平均結晶粒子径(単位:μm)とすればよい。なお、結晶粒子径は、誘電体層2の厚さなどに応じて決定すればよい。   The crystal particle diameter of the dielectric particles is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 0.5 μm. The crystal particle diameter of the dielectric particles is measured, for example, as follows. That is, the element body 10 is cut in the stacking direction of the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3, the average area of the dielectric particles is measured in the cross section, the diameter is calculated as the equivalent circle diameter, and the value is 1.27 times is there. Then, the crystal particle diameter may be measured for 200 or more dielectric particles, and the value at which the accumulation is 50% from the cumulative frequency distribution of the obtained crystal particle diameter may be the average crystal particle diameter (unit: μm). The crystal particle diameter may be determined according to the thickness of the dielectric layer 2 and the like.

<内部電極層3と針状偏析物>
内部電極層3に含有される導電材は特に限定されないが、本実施形態では、NiまたはNi合金が好ましい。Ni合金としては、Mn,Cr,CoおよびAlから選択される1種以上の元素とNiとの合金が好ましく、合金中のNi含有量は95重量%以上であることが好ましい。なお、NiまたはNi合金中には、P等の各種微量成分が0.1重量%程度以下含まれていてもよい。内部電極層3の厚さは用途等に応じて適宜決定すればよい。
<Internal electrode layer 3 and needle-like segregation>
The conductive material contained in the internal electrode layer 3 is not particularly limited, but Ni or Ni alloy is preferable in the present embodiment. The Ni alloy is preferably an alloy of Ni and one or more elements selected from Mn, Cr, Co and Al, and the Ni content in the alloy is preferably 95% by weight or more. In addition, in Ni or Ni alloy, various trace components, such as P, may be contained about 0.1 wt% or less. What is necessary is just to determine the thickness of the internal electrode layer 3 suitably according to a use etc.

図2は、図1に示す積層セラミックコンデンサ1の断面における中央部分S1、内部電極層3の重なり初め部分S2、または内部電極層3の引出部分S3における断面の拡大図である。図2に示すように、内部電極層3を拡大すると、内部電極が形成されるべき部分に、実際には内部電極が形成されていない部分(不連続部3a)が存在する。この不連続部3aは、焼成時において、導電材粒子(主にNi粒子)が粒成長により球状化した結果、隣接していた導電材粒子との間隔が開き、導電材が存在しなくなった領域である。   FIG. 2 is an enlarged view of the cross section of the central portion S1, the first overlapping portion S2 of the internal electrode layer 3, or the lead portion S3 of the internal electrode layer 3 in the cross section of the multilayer ceramic capacitor 1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, when the internal electrode layer 3 is enlarged, a portion where the internal electrode is not actually formed (discontinuous portion 3a) exists in the portion where the internal electrode is to be formed. This discontinuous portion 3a is a region where conductive material particles (mainly Ni particles) are spheroidized by grain growth during firing, resulting in a gap between adjacent conductive material particles and no conductive material. It is.

図2に示す断面においては、この不連続部3aにより、内部電極層3は不連続であるように見えるが、不連続部3aは内部電極層3の主面に点在している。したがって、図2に示す断面では内部電極層3が不連続となっていても、他の断面においては連続しており、内部電極層3の導通は確保されている。不連続部3aは、理想長さ(たとえば焼成前の内部電極層3の長さ)に対して、通常3〜35%の割合で内部電極層3に形成される。   In the cross section shown in FIG. 2, the discontinuous portions 3 a make the internal electrode layer 3 appear discontinuous, but the discontinuous portions 3 a are scattered on the main surface of the internal electrode layer 3. Therefore, even if the internal electrode layer 3 is discontinuous in the cross section shown in FIG. 2, it is continuous in the other cross sections, and conduction of the internal electrode layer 3 is ensured. The discontinuous portion 3a is usually formed in the internal electrode layer 3 at a ratio of 3 to 35% with respect to the ideal length (for example, the length of the internal electrode layer 3 before firing).

本実施形態では、誘電体層2と内部電極層3との界面で、MgおよびCrを主成分として含む針状偏析物2a,2a1,2a2が存在する。この針状偏析物2a,2a1,2a2は、誘電体層2と内部電極層3との界面で、内部電極層3に沿って不連続部3aを塞ぐように配置してある。本実施形態では、誘電体層2と内部電極層3との界面以外で、内部電極層3に接触しないように配置してある針状偏析物2a3が存在しても良いが、その数(n3)は、誘電体層2と内部電極層3との界面で不連続部分3aを塞ぐように位置に存在する針状偏析物2a,2a1,2a2の数(n1)に比較して少ないことが好ましい。所定の視野面積における全ての針状偏析物の数(n0)に対して、不連続部3aを塞ぐように界面に存在する針状偏析物2a,2a1,2a2の数(n1)の比率(n1/n0)は、好ましくは0.3以上、さらに好ましくは0.5以上である。   In the present embodiment, needle-like segregated substances 2a, 2a1, and 2a2 containing Mg and Cr as main components exist at the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3. The needle-like segregated materials 2 a, 2 a 1 and 2 a 2 are arranged at the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3 so as to block the discontinuous portion 3 a along the internal electrode layer 3. In the present embodiment, there may be acicular segregated materials 2a3 arranged so as not to contact the internal electrode layer 3 except at the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3, but the number (n3) ) Is preferably smaller than the number (n1) of acicular segregated materials 2a, 2a1, 2a2 present at positions so as to block the discontinuous portion 3a at the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3. . The ratio (n1 / n0) of the number (n1) of needle-like segregated materials 2a, 2a1, 2a2 present at the interface so as to block the discontinuous portion 3a with respect to the number (n0) of all needle-like segregated materials in a predetermined visual field area. ) Is preferably 0.3 or more, more preferably 0.5 or more.

本実施形態では、誘電体層2と内部電極層3との界面以外に存在する針状偏析物2a3を除き、誘電体層2と内部電極層3との界面に存在する針状偏析物2a,2a1,2a2が、内部電極層3の不連続部分3aを塞ぐ閉塞割合は、以下のようにして定義される。   In the present embodiment, the acicular segregated material 2a existing at the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3 is removed except for the acicular segregated material 2a3 that exists at a location other than the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3. The blockage ratio at which 2a1 and 2a2 block the discontinuous portion 3a of the internal electrode layer 3 is defined as follows.

たとえば図3に示すように、内部電極層3に垂直な所定の視野面積の断面写真において、まず、内部電極層3の不連続部分3aの長さL1,L2,L3,L4,L5,L6…の合計(Lt)を求める。次に、同じ視野面積の断面写真において、針状偏析物2a,2a1,2a2で塞がれている不連続部分3aの長さm1,m2,m3,m4…の合計(mt)を求める。その際に、不連続部分3aを完全に塞いでいる針状偏析物2aのみでなく、不連続部分3aの一部のみを塞いでいる針状偏析物2a1と、不連続部分3aを貫通しており隣接する誘電体層2を跨いでいる針状偏析物2a2とに関しても、塞いでいる不連続部分3aの長さm3,m4をカウントする。   For example, as shown in FIG. 3, in a cross-sectional photograph of a predetermined field area perpendicular to the internal electrode layer 3, first, the lengths L1, L2, L3, L4, L5, L6,. Is obtained (Lt). Next, the sum (mt) of the lengths m1, m2, m3, m4... Of the discontinuous portions 3a closed by the needle-like segregated materials 2a, 2a1, 2a2 in the cross-sectional photographs having the same visual field area is obtained. At that time, not only the needle-like segregated material 2a that completely blocks the discontinuous portion 3a, but also the needle-like segregated material 2a1 that blocks only a part of the discontinuous portion 3a and the discontinuous portion 3a. The lengths m3 and m4 of the discontinuous portions 3a that are closed are counted for the needle-like segregated material 2a2 that straddles the adjacent dielectric layer 2.

そして、これらの不連続部分3aの長さ合計(Lt)に対して、塞がれている不連続部分3aの長さの合計(mt)の割合(mt/Lt)を求め、それを閉塞割合として定義する。本実施形態では、その閉塞割合(mt/Lt)は、40%以上、さらに好ましくは47%以上、特に好ましくは67%以上である。閉塞割合の上限は、100%である。mt/Ltを大きくすることで、積層セラミックコンデンサ1の静電容量の向上を図りつつ機械的強度を向上させることができる。mt/Ltは、たとえば素子本体10を焼成する際の焼成条件、焼成後のアニール温度、副成分としてのMg、Cr、Siの添加量などを変化させることで制御できる。   Then, the ratio (mt / Lt) of the total length (mt) of the discontinuous portions 3a that are blocked with respect to the total length (Lt) of these discontinuous portions 3a is obtained, and is calculated as the blocking ratio. Define as In this embodiment, the occlusion ratio (mt / Lt) is 40% or more, more preferably 47% or more, and particularly preferably 67% or more. The upper limit of the blocking rate is 100%. By increasing mt / Lt, it is possible to improve the mechanical strength while improving the capacitance of the multilayer ceramic capacitor 1. The mt / Lt can be controlled, for example, by changing the firing conditions when firing the element body 10, the annealing temperature after firing, the added amounts of Mg, Cr, Si as subcomponents, and the like.

なお、所定の視野面積とは、たとえば、倍率7000倍の倍率で複数視野分測定した場合の平均値とすることが好ましい。また、倍率についても、特に制限されず適宜設定すればよいが、1視野の範囲に、少なくとも一対の内部電極層3が含まれるような倍率が好ましい。このような倍率とすることで、内部電極層3に接する形態で存在する偏析物2aの割合を含めて観察できるからである。   The predetermined visual field area is preferably, for example, an average value when a plurality of visual fields are measured at a magnification of 7000 times. Further, the magnification is not particularly limited and may be set as appropriate. However, a magnification in which at least a pair of internal electrode layers 3 is included in one field of view is preferable. This is because, by setting such a magnification, it is possible to observe including the ratio of the segregated material 2 a existing in a form in contact with the internal electrode layer 3.

本実施形態では、特定の視野面積において、観察される針状偏析物2a,2a1〜2a3の合計の面積割合は、誘電体層2の面積100%に対し、好ましくは0.05〜3.0%、より好ましくは0.5〜3.0%である。偏析物の面積割合を算出する方法としては、特に制限されないが、上記の視野において、誘電体層2および内部電極層3とは異なるコントラストを有する領域を偏析物2aとし、目視あるいは画像処理を行うソフトウェア等によりその面積割合を算出すればよい。   In the present embodiment, the total area ratio of the acicular segregated materials 2a and 2a1 to 2a3 observed in a specific visual field area is preferably 0.05 to 3.0 with respect to the area 100% of the dielectric layer 2. %, More preferably 0.5 to 3.0%. The method for calculating the area ratio of the segregated material is not particularly limited, but in the above field of view, a region having a contrast different from that of the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3 is set as the segregated material 2a, and visual or image processing is performed. The area ratio may be calculated by software or the like.

本実施形態では、特定の視野面積において、不連続部分3aを塞ぐように配置してある針状偏析物2,2a,2a1,2a2のうち、不連続部分3aを貫通せずに不連続部分3aを塞ぐように、誘電体層2と内部電極層3との界面で、内部電極層3に沿って配置してある針状偏析物2,2a,2a1の割合が、好ましくは30%以上、さらに好ましくは50%以上、特に好ましくは70%以上である。   In the present embodiment, the discontinuous portion 3a without penetrating the discontinuous portion 3a among the needle-like segregated materials 2, 2a, 2a1 and 2a2 arranged so as to close the discontinuous portion 3a in a specific visual field area. The ratio of the acicular segregated materials 2, 2a, 2a1 arranged along the internal electrode layer 3 at the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3 is preferably 30% or more, Preferably it is 50% or more, particularly preferably 70% or more.

不連続部分3aを貫通して不連続部分3aを塞ぐ偏析物2a2が多く存在する場合に比べ、不連続部分3aを貫通せずに不連続部分3aを塞ぐ偏析物2a,2a1が多く存在する場合には、機械的強度(剥離強度)については同等以上であり、しかも信頼性の観点でも優れていることが本発明者等により確認できた。初期不良の発生は、進行性クラックの発生が原因のひとつとして考えられる。絶縁体である誘電体よりも、金属である偏析の方が伝導率が高いため、不連続部分3aを貫通して不連続部分3aを塞ぎ誘電体層2間をブリッジする針状偏析物2a2の形態よりも、ブリッジしない形態で不連続部分3aを埋める(不連続部分を貫通せずに不連続部分を塞ぐ)針状偏析物2a,2a1の方が、誘電体層2の厚みを保ちながら強度を増すことができるためと考えられる。   Compared with the case where there are many segregated substances 2a2 penetrating the discontinuous part 3a and blocking the discontinuous part 3a, there are many segregated substances 2a and 2a1 blocking the discontinuous part 3a without penetrating the discontinuous part 3a. It was confirmed by the present inventors that the mechanical strength (peel strength) is equal to or higher than that and excellent in terms of reliability. The occurrence of an initial failure is considered as one of the causes due to the occurrence of progressive cracks. Since the segregation that is a metal has a higher conductivity than the dielectric that is an insulator, the needle-like segregation 2a2 that penetrates the discontinuous portion 3a and blocks the discontinuous portion 3a and bridges between the dielectric layers 2 is used. The needle-like segregated materials 2a and 2a1 that fill the discontinuous part 3a in a form that does not bridge (close the discontinuous part without penetrating the discontinuous part) are stronger than the form, while maintaining the thickness of the dielectric layer 2. This is considered to be possible to increase

針状偏析物2a,2a1〜2a3の有無は、たとえば電子顕微鏡(SEM)の2次電子像もしくは反射電子像にて、電極や誘電体と比較して、コントラストの違いから確認できる。異なるコントラストを有するか否かの判断は、目視により行ってもよいし、画像処理を行うソフトウェア等により判断してもよい。また、この針状偏析物2a,2a1〜2a3の主成分が、MgおよびCrであることは、たとえば電子線マイクロアナライザ(EPMA)を用いて確認する事ができる。また、簡易的にはエネルギー分散型検出器(EDS)を用いて確認することもできる。本実施形態の針状偏析物2a,2a1〜2a3は、主成分が、MgおよびCrであり、その他の微量成分を含んでも良いが、微量成分は、針状偏析物2a,2a1〜2a3の全体に対して、15モル%以下である。   The presence or absence of the needle-like segregated materials 2a, 2a1-2a3 can be confirmed from the difference in contrast as compared with an electrode or a dielectric, for example, in a secondary electron image or reflected electron image of an electron microscope (SEM). The determination of whether or not the contrast is different may be made by visual observation, or may be made by software or the like that performs image processing. Moreover, it can be confirmed using, for example, an electron beam microanalyzer (EPMA) that the main components of the needle-like segregated materials 2a, 2a1-2a3 are Mg and Cr. Moreover, it can also confirm simply using an energy dispersive detector (EDS). The needle-like segregated materials 2a, 2a1-2a3 of the present embodiment are mainly composed of Mg and Cr and may contain other trace components, but the trace components are the entire needle-like segregated materials 2a, 2a1-2a3. Is 15 mol% or less.

本実施形態において、針状偏析物2a,2a1〜2a3とは、偏析物試料の断面を電子顕微鏡等で確認した際に、偏析物の長さが最も長い線分の距離を長さとし、その長さに対して垂直で、試料の交点の線分が最も長くなる距離を厚さとしたとき、試料の長さが厚さの1.8倍以上であるものを針状偏析物とみなす。本実施形態において、針状偏析物2a,2a1〜2a3の厚みは、好ましくは、内部電極層3の厚みの0.1〜0.5倍である。   In the present embodiment, the needle-like segregated matter 2a, 2a1-2a3 is the length of the longest segment of the segregated matter when the cross section of the segregated matter sample is confirmed with an electron microscope or the like. When the distance perpendicular to the thickness and the line segment at the intersection of the sample is the longest is the thickness, the sample whose length is 1.8 times or more of the thickness is regarded as a needle-like segregated material. In the present embodiment, the thicknesses of the needle-like segregated materials 2a and 2a1 to 2a3 are preferably 0.1 to 0.5 times the thickness of the internal electrode layer 3.

<外部電極4>
外部電極4に含有される導電材は特に限定されないが、本発明では安価なNi,Cuや、これらの合金を用いることができる。外部電極4の厚さは用途等に応じて適宜決定すればよい。
<External electrode 4>
The conductive material contained in the external electrode 4 is not particularly limited, but in the present invention, inexpensive Ni, Cu, and alloys thereof can be used. What is necessary is just to determine the thickness of the external electrode 4 suitably according to a use etc.

<積層セラミックコンデンサ1の製造方法>
本実施形態の積層セラミックコンデンサ1は、従来の積層セラミックコンデンサと同様に、ペーストを用いた通常の印刷法やシート法によりグリーンチップを作製し、これを焼成した後、外部電極を印刷または転写して焼成することにより製造される。以下、製造方法について具体的に説明する。
<Method for Manufacturing Multilayer Ceramic Capacitor 1>
In the multilayer ceramic capacitor 1 of this embodiment, a green chip is produced by a normal printing method or a sheet method using a paste, and fired, and then printed or transferred an external electrode, similarly to a conventional multilayer ceramic capacitor. It is manufactured by baking. Hereinafter, the manufacturing method will be specifically described.

まず、誘電体層を形成するための誘電体原料を準備し、これを塗料化して、誘電体層用ペーストを調製する。   First, a dielectric material for forming a dielectric layer is prepared, and this is made into a paint to prepare a dielectric layer paste.

誘電体原料として、まずABOの原料と、Mgの酸化物の原料と、Rの酸化物の原料と、Siを含む酸化物の原料と、を準備する。これらの原料としては、上記した成分の酸化物やその混合物、複合酸化物を用いることができるが、その他、焼成により上記した酸化物や複合酸化物となる各種化合物、たとえば、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物等から適宜選択し、混合して用いることもできる。 As dielectric materials, first, an ABO 3 material, an Mg oxide material, an R oxide material, and an Si-containing oxide material are prepared. As these raw materials, oxides of the above-described components, mixtures thereof, and composite oxides can be used. In addition, various compounds that become the above-described oxides or composite oxides by firing, such as carbonates and oxalic acid. They can be appropriately selected from salts, nitrates, hydroxides, organometallic compounds, and the like, and can be used as a mixture.

なお、ABOの原料は、いわゆる固相法の他、各種液相法(たとえば、シュウ酸塩法、水熱合成法、アルコキシド法、ゾルゲル法など)により製造されたものなど、種々の方法で製造されたものを用いることができる。 In addition to the so-called solid phase method, the raw material of ABO 3 can be produced by various methods such as those produced by various liquid phase methods (for example, oxalate method, hydrothermal synthesis method, alkoxide method, sol-gel method, etc.). What was manufactured can be used.

さらに、誘電体層に、上記の主成分および副成分以外の成分が含有される場合には、該成分の原料として、上記と同様に、それらの成分の酸化物やその混合物、複合酸化物を用いることができる。また、その他、焼成により上記した酸化物や複合酸化物となる各種化合物を用いることができる。   Further, when the dielectric layer contains components other than the main component and subcomponents, as described above, oxides of these components, mixtures thereof, and composite oxides are used as the raw materials of the components. Can be used. In addition, various compounds that become oxides or composite oxides by firing can be used.

誘電体原料中の各化合物の含有量は、焼成後に上述した誘電体磁器組成物の組成となるように決定すればよい。塗料化する前の状態で、誘電体原料の粒径は、通常、平均粒径0.1〜1μm程度である。   What is necessary is just to determine content of each compound in a dielectric raw material so that it may become a composition of the dielectric ceramic composition mentioned above after baking. In the state before forming a paint, the particle size of the dielectric material is usually about 0.1 to 1 μm in average particle size.

誘電体層用ペーストは、誘電体原料と有機ビヒクルとを混練した有機系の塗料であってもよく、水系の塗料であってもよい。   The dielectric layer paste may be an organic paint obtained by kneading a dielectric material and an organic vehicle, or may be a water-based paint.

有機ビヒクルとは、バインダを有機溶剤中に溶解したものである。バインダは特に限定されず、エチルセルロース、ポリビニルブチラール等の通常の各種バインダから適宜選択すればよい。有機溶剤も特に限定されず、印刷法やシート法などに応じて、テルピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン等の各種有機溶剤から適宜選択すればよい。   An organic vehicle is obtained by dissolving a binder in an organic solvent. A binder is not specifically limited, What is necessary is just to select suitably from normal various binders, such as an ethyl cellulose and polyvinyl butyral. The organic solvent is not particularly limited, and may be appropriately selected from various organic solvents such as terpineol, butyl carbitol, acetone, and toluene depending on the printing method, the sheet method, and the like.

また、誘電体層用ペーストを水系の塗料とする場合には、水溶性のバインダや分散剤などを水に溶解させた水系ビヒクルと、誘電体原料とを混練すればよい。水溶性バインダは特に限定されず、たとえば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性アクリル樹脂などを用いればよい。   Further, when the dielectric layer paste is used as a water-based paint, a water-based vehicle in which a water-soluble binder or a dispersant is dissolved in water and a dielectric material may be kneaded. The water-soluble binder is not particularly limited, and for example, polyvinyl alcohol, cellulose, water-soluble acrylic resin, etc. may be used.

内部電極層用ペーストは、上記したNiやNi合金からなる導電材、あるいは焼成後に上記したNiやNi合金となる各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等と、上記した有機ビヒクルとを混練して調製すればよい。また、内部電極層用ペーストには、共材が含まれていてもよい。共材としては特に制限されないが、主成分と同様の組成を有していることが好ましい。   The internal electrode layer paste is obtained by kneading the above-described organic vehicle with the above-described conductive material made of Ni or Ni alloy, or various oxides, organometallic compounds, resinates, etc. that become Ni or Ni alloy after firing. What is necessary is just to prepare. The internal electrode layer paste may contain a common material. The common material is not particularly limited, but preferably has the same composition as the main component.

外部電極用ペーストは、上記した内部電極層用ペーストと同様にして調製すればよい。   The external electrode paste may be prepared in the same manner as the internal electrode layer paste described above.

上記した各ペースト中の有機ビヒクルの含有量に特に制限はなく、通常の含有量、たとえば、バインダは1〜5重量%程度、溶剤は10〜50重量%程度とすればよい。また、各ペースト中には、必要に応じて各種分散剤、可塑剤、誘電体、絶縁体等から選択される添加物が含有されていてもよい。これらの総含有量は、10重量%以下とすることが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular in content of the organic vehicle in each above-mentioned paste, For example, what is necessary is just about 1-5 weight% of binders, for example, about 10-50 weight% of binders. Each paste may contain additives selected from various dispersants, plasticizers, dielectrics, insulators, and the like as necessary. The total content of these is preferably 10% by weight or less.

印刷法を用いる場合、誘電体層用ペーストおよび内部電極層用ペーストを、PET等の基板上に印刷、積層し、所定形状に切断した後、基板から剥離してグリーンチップとする。   When the printing method is used, the dielectric layer paste and the internal electrode layer paste are printed and laminated on a substrate such as PET, cut into a predetermined shape, and then peeled from the substrate to obtain a green chip.

また、シート法を用いる場合、誘電体層用ペーストを用いてグリーンシートを形成し、この上に内部電極層用ペーストを印刷した後、これらを積層し、所定形状に切断してグリーンチップとする。   In the case of using the sheet method, a green sheet is formed using a dielectric layer paste, and after printing the internal electrode layer paste thereon, these are stacked, cut into a predetermined shape, and formed into a green chip. .

焼成前に、グリーンチップに脱バインダ処理を施す。脱バインダ条件としては、昇温速度を好ましくは5〜300℃/時間、保持温度を好ましくは180〜400℃、温度保持時間を好ましくは0.5〜24時間とする。また、脱バインダ処理における雰囲気は、空気もしくは還元性雰囲気とする。   Before firing, the green chip is subjected to binder removal processing. As binder removal conditions, the temperature rising rate is preferably 5 to 300 ° C./hour, the holding temperature is preferably 180 to 400 ° C., and the temperature holding time is preferably 0.5 to 24 hours. The atmosphere in the binder removal process is air or a reducing atmosphere.

脱バインダ後、グリーンチップの焼成を行う。本実施形態の焼成工程では、昇温速度を好ましくは200℃/時間以上とする。焼成時の保持温度は、好ましくは1000〜1300℃であり、その保持時間は、好ましくは0.1〜4時間である。   After removing the binder, the green chip is fired. In the firing step of the present embodiment, the rate of temperature rise is preferably 200 ° C./hour or more. The holding temperature during firing is preferably 1000 to 1300 ° C., and the holding time is preferably 0.1 to 4 hours.

焼成時の雰囲気は、還元性雰囲気とすることが好ましく、雰囲気ガスとしてはたとえば、NとHとの混合ガスを加湿して用いることができる。 The atmosphere during firing is preferably a reducing atmosphere, and as the atmosphere gas, for example, a mixed gas of N 2 and H 2 can be used by humidification.

また、焼成時の酸素分圧は、内部電極層用ペースト中の導電材の種類に応じて適宜決定されればよいが、導電材としてNiやNi合金等の卑金属を用いる場合、雰囲気中の酸素分圧は、1.0×10−8〜1.0×10−2Paとすることが好ましい。降温速度は、好ましくは50℃/時間以上である。 In addition, the oxygen partial pressure during firing may be appropriately determined according to the type of the conductive material in the internal electrode layer paste, but when a base metal such as Ni or Ni alloy is used as the conductive material, oxygen in the atmosphere The partial pressure is preferably 1.0 × 10 −8 to 1.0 × 10 −2 Pa. The temperature lowering rate is preferably 50 ° C./hour or more.

本実施形態では、焼成後の素子本体に対し、アニール処理(誘電体層の酸化処理)を行うことが好ましい。具体的には、アニール処理における保持温度は、好ましくは950〜1250°C、さらに好ましくは1060〜1250°Cであり、保持時間は、好ましくは0.1〜4時間である。また、酸化処理時の雰囲気は、加湿したNガス(酸素分圧:1.0×10−3〜1.0Pa)とすることが好ましい。 In this embodiment, it is preferable to perform an annealing process (dielectric layer oxidation process) on the element body after firing. Specifically, the holding temperature in the annealing treatment is preferably 950 to 1250 ° C, more preferably 1060 to 1250 ° C, and the holding time is preferably 0.1 to 4 hours. Further, the atmosphere during the oxidation treatment is preferably humidified N 2 gas (oxygen partial pressure: 1.0 × 10 −3 to 1.0 Pa).

上記した脱バインダ処理、焼成および酸化処理において、Nガスや混合ガス等を加湿する場合には、たとえばウェッター等を使用すればよい。この場合、水温は5〜75℃程度が好ましい。 In the above-described binder removal treatment, firing and oxidation treatment, for example, a wetter or the like may be used when humidifying N 2 gas, mixed gas, or the like. In this case, the water temperature is preferably about 5 to 75 ° C.

脱バインダ処理、焼成および酸化処理は、連続して行なっても、独立に行なってもよい。   The binder removal treatment, firing and oxidation treatment may be performed continuously or independently.

焼成条件および酸化処理条件を上記のように制御することで、MgおよびCrを主成分として含む針状偏析物を、内部電極層に沿って不連続部分を塞ぐように配置させることが容易になる。また、不連続部分の長さの合計(Lt)に対して、前記針状偏析物で塞がれている前記不連続部分の長さの合計(mt)の割合(mt/Lt)を、40%以上に制御することも容易になる。さらに、不連続部分を塞ぐように配置してある針状偏析物のうち、不連続部分を貫通せずに不連続部分を塞ぐように配置してある針状偏析物の割合を制御することが容易になる。   By controlling the firing conditions and the oxidation treatment conditions as described above, it becomes easy to dispose the needle-like segregated materials containing Mg and Cr as main components so as to block the discontinuous portions along the internal electrode layers. . In addition, the ratio (mt / Lt) of the total length (mt) of the discontinuous portions blocked by the acicular segregated matter to the total length (Lt) of the discontinuous portions is 40 It becomes easy to control to more than%. Furthermore, among the needle-like segregated matter arranged so as to close the discontinuous portion, the ratio of the needle-like segregated matter arranged so as to close the discontinuous portion without penetrating the discontinuous portion can be controlled. It becomes easy.

上記のようにして得られたコンデンサ素子本体に、たとえばバレル研磨やサンドブラストなどにより端面研磨を施し、外部電極用ペーストを塗布して焼成し、外部電極4を形成する。そして、必要に応じ、外部電極4の表面に、めっき等により被覆層を形成する。   The capacitor element main body obtained as described above is subjected to end face polishing, for example, by barrel polishing or sand blasting, and the external electrode paste is applied and fired to form the external electrode 4. Then, if necessary, a coating layer is formed on the surface of the external electrode 4 by plating or the like.

このようにして製造された本実施形態の積層セラミックコンデンサは、ハンダ付等によりプリント基板上などに実装され、各種電子機器等に使用される。   The multilayer ceramic capacitor of this embodiment manufactured in this way is mounted on a printed circuit board or the like by soldering or the like and used for various electronic devices.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々に改変することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the embodiment mentioned above at all, and can be variously modified within the range which does not deviate from the summary of this invention.

上述した実施形態では、本発明に係る積層型セラミック電子部品として積層セラミックコンデンサを例示したが、本発明に係る積層型セラミック電子部品としては、積層セラミックコンデンサに限定されず、上記構成を有する電子部品であれば何でも良い。   In the above-described embodiment, the multilayer ceramic capacitor is exemplified as the multilayer ceramic electronic component according to the present invention. However, the multilayer ceramic electronic component according to the present invention is not limited to the multilayer ceramic capacitor, and the electronic component having the above configuration. Anything is fine.

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。   Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples.

<実験例1>
まず、主成分であるABOの原料としてBaTiO粉末を準備した。また、副成分の原料としては、Mgの酸化物の原料としてMgCO粉末、Crの酸化物の原料としてCr粉末、R元素の酸化物の原料としてR粉末、Siを含む酸化物の原料として(Ba0.6 Ca0.4 )SiO(以下、BCGともいう)粉末、Mnの酸化物の原料としてMnO粉末、Vの酸化物の原料としてV粉末を、それぞれ準備した。なお、MgCOは、焼成後には、MgOとして誘電体磁器組成物中に含有されることとなる。
<Experimental example 1>
First, BaTiO 3 powder was prepared as a raw material for ABO 3 as a main component. In addition, the secondary component materials include MgCO 3 powder as the Mg oxide material, Cr 2 O 3 powder as the Cr oxide material, R 2 O 3 powder and Si as the R element oxide material. (Ba 0.6 Ca 0.4 ) SiO 3 (hereinafter also referred to as BCG) powder as an oxide raw material, MnO powder as an Mn oxide raw material, V 2 O 5 powder as a V oxide raw material, Prepared each. Incidentally, MgCO 3, after firing, and thus included in the dielectric ceramic composition as MgO.

次に、上記で準備したBaTiO粉末(平均粒子径:0.3μm)と副成分の原料とをボールミルで15時間湿式粉砕し、乾燥して誘電体原料を得た。なお、各副成分の添加量は、焼成後の誘電体磁器組成物において主成分であるBaTiO100モルに対して、MgO、CrおよびBCGが各元素換算で、表1に示すモル数、各酸化物換算で、Yが1.0モル、MnOが0.1モル、Vが0.1モルとなるようにした。 Next, the BaTiO 3 powder prepared above (average particle size: 0.3 μm) and the raw material of the accessory component were wet pulverized with a ball mill for 15 hours and dried to obtain a dielectric raw material. In addition, the addition amount of each subcomponent is the mol shown in Table 1 for MgO, Cr 2 O 3 and BCG in terms of each element with respect to 100 mol of BaTiO 3 which is the main component in the fired dielectric ceramic composition. In terms of the number and each oxide, Y 2 O 3 was 1.0 mol, MnO was 0.1 mol, and V 2 O 5 was 0.1 mol.

次いで、得られた誘電体原料:100重量部と、ポリビニルブチラール樹脂:10重量部と、可塑剤としてのジオクチルフタレート(DOP):5重量部と、溶媒としてのアルコール:100重量部とをボールミルで混合してペースト化し、誘電体層用ペーストを得た。   Next, the obtained dielectric material: 100 parts by weight, polyvinyl butyral resin: 10 parts by weight, dioctyl phthalate (DOP) as a plasticizer: 5 parts by weight, and alcohol as a solvent: 100 parts by weight with a ball mill The mixture was made into a paste to obtain a dielectric layer paste.

また、上記とは別に、Ni粉末:44.6重量部と、テルピネオール:52重量部と、エチルセルロース:3重量部と、ベンゾトリアゾール:0.4重量部とを、3本ロールにより混練し、スラリー化して内部電極層用ペーストを作製した。   In addition to the above, Ni powder: 44.6 parts by weight, terpineol: 52 parts by weight, ethyl cellulose: 3 parts by weight, and benzotriazole: 0.4 parts by weight are kneaded by three rolls to form a slurry. To prepare an internal electrode layer paste.

そして、上記にて作製した誘電体層用ペーストを用いて、PETフィルム上にグリーンシートを形成した。次いで、この上に内部電極層用ペーストを用いて、電極層を所定パターンで印刷した後、PETフィルムからシートを剥離し、電極層を有するグリーンシートを作製した。次いで、電極層を有するグリーンシートを複数枚積層し、加圧接着することによりグリーン積層体とし、このグリーン積層体を所定サイズに切断することにより、グリーンチップを得た。   And the green sheet was formed on PET film using the dielectric layer paste produced above. Next, the electrode layer was printed in a predetermined pattern using the internal electrode layer paste thereon, and then the sheet was peeled off from the PET film to produce a green sheet having the electrode layer. Next, a plurality of green sheets having electrode layers were laminated and pressure-bonded to obtain a green laminated body, and the green laminated body was cut into a predetermined size to obtain a green chip.

次いで、得られたグリーンチップについて、脱バインダ処理、焼成および酸化処理を下記条件にて行って、焼結体としての素子本体を得た。   Next, the obtained green chip was subjected to binder removal treatment, firing and oxidation treatment under the following conditions to obtain an element body as a sintered body.

脱バインダ処理条件は、昇温速度:15℃/時間、保持温度:280℃、温度保持時間:8時間、雰囲気:空気中とした。   The binder removal treatment conditions were temperature rising rate: 15 ° C./hour, holding temperature: 280 ° C., temperature holding time: 8 hours, and atmosphere: air.

焼成条件は、昇温速度:200〜2000℃/時間、保持温度:1000〜1300℃とし、保持時間を0.5〜2時間とし、降温速度:200〜2000℃/時間、雰囲気ガス:加湿したN+H混合ガス(酸素分圧が1.0×10−10 〜1.0×10−7Pa)とした。 The firing conditions were temperature rising rate: 200 to 2000 ° C./hour, holding temperature: 1000 to 1300 ° C., holding time was 0.5 to 2 hours, cooling rate: 200 to 2000 ° C./hour, and atmospheric gas: humidified. N 2 + H 2 mixed gas (oxygen partial pressure of 1.0 × 10 −10 to 1.0 × 10 −7 Pa) was used.

アニール処理条件は、昇温速度:250℃/時間、保持温度:950〜1250°C、好ましくは1060〜1250°C、保持時間:2時間、降温速度:150℃/時間、雰囲気ガス:加湿したN2ガス(酸素分圧:1.0×10−3Pa)とした。 The annealing treatment conditions were as follows: heating rate: 250 ° C./hour, holding temperature: 950 to 1250 ° C., preferably 1060 to 1250 ° C., holding time: 2 hours, cooling rate: 150 ° C./hour, atmospheric gas: humidified N 2 gas (oxygen partial pressure: 1.0 × 10 −3 Pa) was used.

なお、焼成および酸化処理の際の雰囲気ガスの加湿には、ウェッターを用いた。   A wetter was used for humidifying the atmospheric gas during firing and oxidation treatment.

次いで、得られた素子本体の端面をサンドブラストにて研磨した後、外部電極としてCuを塗布し、図1に示す積層セラミックコンデンサの試料を得た。得られたコンデンサ試料のサイズは、1.6mm×0.8mm×0.8mmであり、誘電体層の厚みが1.0μm、内部電極層の厚みが1.0μmであった。また、内部電極層に挟まれた誘電体層の数は350とした。   Next, after polishing the end face of the obtained element body by sandblasting, Cu was applied as an external electrode to obtain a sample of the multilayer ceramic capacitor shown in FIG. The size of the obtained capacitor sample was 1.6 mm × 0.8 mm × 0.8 mm, the thickness of the dielectric layer was 1.0 μm, and the thickness of the internal electrode layer was 1.0 μm. The number of dielectric layers sandwiched between internal electrode layers was 350.

表1に示すように、得られたコンデンサ試料1〜14について、Mg−Cr偏析の有無、機械的強度、容量増加率および信頼性の試験を、それぞれ下記に示す方法により行った。   As shown in Table 1, the obtained capacitor samples 1 to 14 were tested for the presence or absence of Mg—Cr segregation, mechanical strength, capacity increase rate, and reliability by the methods shown below.

<Mg−Crの針状偏析物の有無>
まず、図1に示すように、コンデンサ試料を誘電体層2および内部電極層3に対して垂直な面で切断した。この切断面の中央部分S1、内部電極層3の重なり初め部分S2、または内部電極層3の引出部分S3について、電子顕微鏡(SEM)の2次電子像もしくは反射電子像を撮影し、針状偏析物2a,2a1〜2a3の有無を判断した。針状偏析物2a,2a1〜2a3の有無は、電極や誘電体と比較して、コントラストの違いから確認できた。
<Presence / absence of Mg-Cr acicular segregates>
First, as shown in FIG. 1, the capacitor sample was cut along a plane perpendicular to the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3. A secondary electron image or reflected electron image of an electron microscope (SEM) is taken for the central portion S1 of the cut surface, the overlapping portion S2 of the internal electrode layer 3, or the extraction portion S3 of the internal electrode layer 3, and acicular segregation is performed. The presence or absence of the objects 2a, 2a1-2a3 was judged. The presence or absence of needle-like segregated materials 2a, 2a1-2a3 could be confirmed from the difference in contrast as compared with the electrodes and dielectric.

なお、偏析物試料の断面を電子顕微鏡等で確認した際に、偏析物の長さが最も長い線分の距離を長さとし、その長さに対して垂直で、試料の交点の線分が最も長くなる距離を厚さとしたとき、試料の長さが厚さの1.8倍以上であるものを針状偏析物とみなした。また、その偏析物が、MgおよびCrを主成分とする針状偏析物か否かは、電子線マイクロアナライザ(EPMA)を用いて確認した。   When the cross section of the segregated material sample is confirmed with an electron microscope or the like, the distance of the longest segment of the segregated material is taken as the length, and the line segment at the intersection of the sample is the most perpendicular to the length. When the longer distance was defined as the thickness, a sample having a length of 1.8 times or more of the thickness was regarded as a needle-like segregated material. Further, whether or not the segregated material is a needle-like segregated material containing Mg and Cr as main components was confirmed using an electron beam microanalyzer (EPMA).

図2に示すように、誘電体層2と内部電極層3との界面で、内部電極層3に沿って不連続部分3aを塞ぐように配置してあるMgおよびCrを主成分として含む針状偏析物2a,2a1,2a2が存在するか否かは、次のようにして判断した。まず、電子顕微鏡写真の特定視野面積において、図2に示すように、全ての針状偏析物2a,2a1,2a2,2a3の数(n0)と、誘電体層2と内部電極層3との界面で、内部電極層3の不連続部分3aを塞ぐように配置してある針状偏析物2a,2a1,2a2の数(n1)とを測定した。その比率(n1/n0)が、0.05以上である場合に、誘電体層2と内部電極層3との界面で、内部電極層3に沿って不連続部分3aを塞ぐように配置してあるMgおよびCrを主成分として含む針状偏析物2a,2a1,2a2が存在すると判断した。針状偏析物2a,2a1,2a2が存在する場合を、表1において、Mg−Cr偏析の有無を○と表記し、上記の条件を満たさない場合には、×と表記した。   As shown in FIG. 2, at the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3, a needle-like structure containing Mg and Cr as main components arranged so as to block the discontinuous portion 3a along the internal electrode layer 3 Whether or not the segregated materials 2a, 2a1, and 2a2 are present was determined as follows. First, in the specific visual field area of the electron micrograph, as shown in FIG. 2, the number (n0) of all the needle-like segregated materials 2a, 2a1, 2a2, and 2a3 and the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3 Thus, the number (n1) of needle-like segregated materials 2a, 2a1, 2a2 arranged so as to block the discontinuous portion 3a of the internal electrode layer 3 was measured. When the ratio (n1 / n0) is 0.05 or more, it is arranged so as to block the discontinuous portion 3a along the internal electrode layer 3 at the interface between the dielectric layer 2 and the internal electrode layer 3. It was judged that there existed acicular segregated materials 2a, 2a1, 2a2 containing certain Mg and Cr as main components. In Table 1, when the needle-like segregated materials 2a, 2a1, and 2a2 exist, the presence or absence of Mg—Cr segregation is indicated as “◯”, and when the above conditions are not satisfied, “x” is indicated.

<機械的強度>
各コンデンサ試料の機械的強度(剥離強度)は、荷重測定器(INSTORN社5864)を用いて行った。図4に示すように、まず、アニール処理後のチップ試料10aを、チップ試料10aの短辺の半分の長さ分で凸になっている搭載専用の台20の上に、積層方向が地面と垂直になるように置き、チップ試料10aの平面(蓋の面)の中心付近を吸引装置22により吸引して固定した。そして、台20に乗っているチップ試料10aの反対側(上)方向から、台20の凸部とチップ試料10aが重ならない面を押す事のできる刃24を用いて、チップ試料10aの内部電極層と誘電体層との積層構造をはがすように押し込む。その際に、刃24が受ける最大荷重の値(剥離強度)を、INSTORN社製5864試験機を用いて、各試料100個について測定し、強度が低いもの50個の平均値を求めた。結果を表1に示す。剥離強度は、90N以上が好ましく、105N以上がさらに好ましい。
<Mechanical strength>
The mechanical strength (peel strength) of each capacitor sample was measured using a load measuring instrument (INSTORN 5864). As shown in FIG. 4, first, the chip sample 10a after the annealing treatment is placed on a mount-only table 20 that is convex with half the short side of the chip sample 10a, and the stacking direction is the ground. The sample was placed vertically, and the vicinity of the center of the flat surface (lid surface) of the chip sample 10a was sucked and fixed by the suction device 22. And the internal electrode of the chip sample 10a is used by using the blade 24 that can push the surface where the convex part of the table 20 and the chip sample 10a do not overlap from the opposite (upper) direction of the chip sample 10a on the table 20. It pushes so that the laminated structure of a layer and a dielectric material layer may be peeled off. At that time, the maximum load value (peeling strength) received by the blade 24 was measured for 100 samples using a 5864 tester manufactured by INSTORN, and an average value of 50 samples having low strength was obtained. The results are shown in Table 1. The peel strength is preferably 90N or more, and more preferably 105N or more.

<信頼性>
各コンデンサ試料に対し、高温負荷信頼性試験を行い、信頼性を測定した。具体的には、各コンデンサ試料について、良品チップを2000個準備し、10個並列で200ch(計2,000個)を基板に実装し、160℃で6.3V(定格)の電圧をかけた状態での漏れ電流が、電圧をかけてから1分後の値から、2桁低くなったところを故障とした。故障するまでの時間(hr)を測定した。200のうち、故障するまでの時間(hr)が短い10chの試料について、平均値を求めた。結果を表1に示す。信頼性は、2時間(hr)以上が好ましく、3時間以上がさらに好ましい。
<Reliability>
Each capacitor sample was subjected to a high temperature load reliability test to measure the reliability. Specifically, for each capacitor sample, 2000 non-defective chips were prepared, 10 in parallel, 200 ch (2,000 in total) were mounted on the substrate, and a voltage of 6.3 V (rated) was applied at 160 ° C. A failure was determined when the leakage current in the state became two orders of magnitude lower than the value one minute after applying the voltage. The time until failure (hr) was measured. Among 200 samples, an average value was obtained for 10 ch samples having a short time to failure (hr). The results are shown in Table 1. The reliability is preferably 2 hours (hr) or longer, and more preferably 3 hours or longer.

<静電容量の増加率>
各コンデンサ試料について、静電容量の増加率は、次のようにして求めた。まず、各コンデンサ試料について、LCRメータ4980A(アジレント・テクノロジー社)を用いて、熱処理から十数時間後に容量を測定し、既知のエージング係数から1000時間後の実測値の静電容量CRを求めた。
<Capacitance increase rate>
For each capacitor sample, the rate of increase in capacitance was determined as follows. First, for each capacitor sample, the capacitance was measured 10 hours after the heat treatment using an LCR meter 4980A (Agilent Technology), and the measured capacitance CR after 1000 hours was obtained from a known aging coefficient. .

各コンデンサ試料を、側面方向から、積層状態が見えるように研磨し、レーザー顕微鏡(キーエンス社VK−8710)を用いて、×100のレンズで撮影し、画像処理にて被覆率を求めた。ここで、被覆率とは、内部Ni電極があるべきライン上に、実際に存在する割合のことである。コンデンサの静電容量は、内部電極の面積に比例するため、内部電極層が途切れることによって、コンデンサの静電容量は損なわれる。そこで、内部電極層の途切れ(不連続部3a)を無視するために、実際の静電容量を被覆率の値で割ることで、電極途切れによって損なわれた容量を無視した値で比較することができる。   Each capacitor sample was polished from the side surface so that the laminated state could be seen, photographed with a lens of × 100 using a laser microscope (Keyence VK-8710), and the coverage was determined by image processing. Here, the coverage is the ratio that actually exists on the line where the internal Ni electrode should be. Since the capacitance of the capacitor is proportional to the area of the internal electrode, the capacitance of the capacitor is lost when the internal electrode layer is interrupted. Therefore, in order to ignore the discontinuity of the internal electrode layer (discontinuous portion 3a), it is possible to compare the capacitance lost by the electrode discontinuity by dividing the actual capacitance by the coverage value. it can.

実施例では、前述した実測値の静電容量CRは、Mg−Crの偏析が不連続部分を埋めた閉塞割合mt/Ltと、不連続部分の割合Uに関係する。すなわち、CRは、閉塞割合mt/LtとUの関数であり、CR(mt/Lt,U)で表される。Mg−Crの偏析によって埋められたことで変化した容量値(容量増加率%)を得るため、Mg−Crの偏析によって埋められていない場合の容量を仮にCIとする。容量増加率は偏析による閉塞割合mt/Ltとほぼ比例しているため、CIは、複数の閉塞割合mt/Ltから外挿して求められた近似的な予測値である。なお、容量CIは、Uの関数であり、CI(U)で表される。   In the embodiment, the above-described actually measured capacitance CR is related to the blockage rate mt / Lt in which the segregation of Mg—Cr fills the discontinuous portion and the discontinuous portion ratio U. That is, CR is a function of the blockage ratio mt / Lt and U, and is represented by CR (mt / Lt, U). In order to obtain a capacitance value (capacity increase rate%) that has been changed by being buried by Mg-Cr segregation, the capacity when not filled by Mg-Cr segregation is assumed to be CI. Since the capacity increase rate is substantially proportional to the blockage rate mt / Lt due to segregation, CI is an approximate predicted value obtained by extrapolating from a plurality of blockage rates mt / Lt. The capacitance CI is a function of U and is represented by CI (U).

次に、不連続部分の割合による容量変化を考慮するため、CR、CIのそれぞれを、被覆率(1−U)で割ってCRUとCIUを得る。すなわち、CRUとCIUは、それぞれCRU=CR/(1−U)、CIU=CI/(1−U)で表される。ここで、次の容量変化率の評価の際に対比するCRUとCIUの不連続部分の割合Uは等しいものとする。なお、不連続部の割合Uはアニール温度、焼成条件、内部電極層用ペースト印刷時のペースト厚さなどによって適宜調整可能である。   Next, in order to consider the capacity change due to the ratio of the discontinuous portions, CR and CI are divided by the coverage ratio (1-U) to obtain CRU and CIU. That is, CRU and CIU are represented by CRU = CR / (1-U) and CIU = CI / (1-U), respectively. Here, it is assumed that the ratio U of the discontinuous portions of CRU and CIU to be compared in the next evaluation of the capacity change rate is the same. The discontinuous portion ratio U can be appropriately adjusted depending on the annealing temperature, firing conditions, paste thickness at the time of printing the internal electrode layer paste, and the like.

以上より、Mg−Crの偏析によって不連続部分が埋められることで変化した容量はCRU−CIUで表される。容量の変化割合を求めるため、変化した容量をCRUで割った値xを容量変化率(容量増加率)と定義する。すなわち、x=(CRU−CIU)×100/CRUで表される。結果を表1に示す。容量増加率(%)は、好ましくは1%以上であり、さらに好ましくは2%以上、特に好ましくは3%以上である。   From the above, the capacity changed by filling the discontinuous portion due to the segregation of Mg—Cr is represented by CRU-CIU. In order to obtain the change rate of the capacity, a value x obtained by dividing the changed capacity by the CRU is defined as a capacity change rate (capacity increase rate). That is, x = (CRU−CIU) × 100 / CRU. The results are shown in Table 1. The capacity increase rate (%) is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, and particularly preferably 3% or more.

Figure 0005251993
Figure 0005251993

表1より、内部電極層と誘電体層との界面に内部電極層の不連続部を覆うように、Mg−Cr偏析を析出させ、十分な機械的強度、容量増加率および信頼性を得るためには、次に示す条件を満足することが好ましいことが確認できた。すなわち、主成分100モルに対して、Mgは、好ましくは0.5〜4モル、さらに好ましくは1〜1.9モルであり、Crは、好ましくは0.1〜0.5モル、さらに好ましくは0.1〜0.3モル、Mg/Crは、好ましくは2.5〜20、さらに好ましくは5〜19、Cr/Siは、好ましくは0.19〜0.96である。   From Table 1, Mg—Cr segregation is deposited to cover the discontinuity of the internal electrode layer at the interface between the internal electrode layer and the dielectric layer, and sufficient mechanical strength, capacity increase rate and reliability are obtained. It was confirmed that it is preferable to satisfy the following conditions. That is, with respect to 100 mol of the main component, Mg is preferably 0.5 to 4 mol, more preferably 1 to 1.9 mol, and Cr is preferably 0.1 to 0.5 mol, more preferably Is 0.1 to 0.3 mol, Mg / Cr is preferably 2.5 to 20, more preferably 5 to 19, and Cr / Si is preferably 0.19 to 0.96.

<実験例2>
焼成時の冷却速度を20℃/時間とした以外は、実験例1の試料6と同様にして、コンデンサ試料20を作成し、同様な実験を行った。また、700〜900°Cでアニール処理を行うと共に、Cr/Si=0.2とした以外は、実験例1の試料6と同様にして、コンデンサ試料21を作成し、同様な実験を行った。さらに、焼成保持温度を1150℃、保持時間を0.4時間とした以外は、実験例1の試料6と同様にして、コンデンサ試料22を作成し、同様な実験を行った。さらにまた、焼成温度を1350℃とした以外は、実験例1の試料6と同様にして、コンデンサ試料23を作成し、同様な実験を行った。結果を表2に示す。
<Experimental example 2>
A capacitor sample 20 was prepared in the same manner as the sample 6 of Experimental Example 1 except that the cooling rate during firing was 20 ° C./hour, and a similar experiment was performed. Further, a capacitor sample 21 was prepared and a similar experiment was performed in the same manner as the sample 6 of Experimental Example 1 except that annealing was performed at 700 to 900 ° C. and Cr / Si = 0.2. . Further, a capacitor sample 22 was prepared in the same manner as the sample 6 of Experimental Example 1 except that the firing holding temperature was 1150 ° C. and the holding time was 0.4 hour, and a similar experiment was performed. Further, a capacitor sample 23 was prepared in the same manner as the sample 6 of Experimental Example 1 except that the firing temperature was 1350 ° C., and a similar experiment was performed. The results are shown in Table 2.

Figure 0005251993
Figure 0005251993

表2に示すように、内部電極層と誘電体層との界面に内部電極層の不連続部を覆うように、Mg−Cr偏析を析出させることで、十分な機械的強度、容量増加率および信頼性を得ることができることが確認できた。   As shown in Table 2, by depositing Mg-Cr segregation so as to cover the discontinuity of the internal electrode layer at the interface between the internal electrode layer and the dielectric layer, sufficient mechanical strength, capacity increase rate and It was confirmed that reliability could be obtained.

<実験例3>
アニール温度を700℃から1250℃の範囲で変化させた以外は、実験例1の試料6と同様にして、コンデンサ試料30〜36を作成し、同様な実験を行った。ただし、実験例3では、前述した方法により、内部電極層3の不連続部分3aの長さ合計(Lt)に対して、塞がれている不連続部分3aの長さの合計(mt)の割合(mt/Lt)を求め、それを閉塞割合として定義し、その閉塞割合(mt/Lt)を、各試料30〜36について求めた。結果を表3に示す。
<Experimental example 3>
Except for changing the annealing temperature in the range of 700 ° C. to 1250 ° C., capacitor samples 30 to 36 were prepared in the same manner as the sample 6 of Experimental Example 1, and the same experiment was performed. However, in Experimental Example 3, the total length (mt) of the discontinuous portions 3a that are closed is compared to the total length (Lt) of the discontinuous portions 3a of the internal electrode layer 3 by the method described above. The ratio (mt / Lt) was determined and defined as the blocking ratio, and the blocking ratio (mt / Lt) was determined for each sample 30-36. The results are shown in Table 3.

Figure 0005251993
Figure 0005251993

表3より、閉塞割合(mt/Lt)は、40%以上、さらに好ましくは47%以上、特に好ましくは67%以上であることが確認できた。   From Table 3, it was confirmed that the occlusion ratio (mt / Lt) was 40% or more, more preferably 47% or more, and particularly preferably 67% or more.

<実験例4>
焼成時の冷却速度を200℃/時間から2000℃/時間の間で変化させた以外は、実験例1の試料6と同様にして、コンデンサ試料41〜49を作成し、同様な実験を行った。ただし、実験例4では、不連続部分3aを塞ぐように配置してある針状偏析物2,2a,2a1,2a2のうち、不連続部分3aを貫通して、隣接する誘電体層2の間を跨ぐように配置してある針状偏析物2a2の割合(A粒子の割合)を求めた。さらに、不連続部分3aを塞ぐように配置してある針状偏析物2,2a,2a1,2a2のうち、不連続部分3aを貫通せずに不連続部分3aを塞ぐように、誘電体層2と内部電極層3との界面で、内部電極層3に沿って配置してある針状偏析物2,2a,2a1の割合(B粒子の割合)も求めた。結果を表4に示す。
<Experimental example 4>
Capacitor samples 41 to 49 were prepared in the same manner as Sample 6 of Experimental Example 1, except that the cooling rate during firing was changed between 200 ° C./hour and 2000 ° C./hour, and similar experiments were performed. . However, in Experimental Example 4, among the needle-like segregated materials 2, 2a, 2a1, and 2a2 arranged so as to close the discontinuous portion 3a, the discontinuous portion 3a passes between the adjacent dielectric layers 2. The ratio of the needle-like segregated material 2a2 arranged so as to straddle (A particle ratio) was determined. Furthermore, among the needle-like segregated matter 2, 2a, 2a1, 2a2 arranged so as to close the discontinuous portion 3a, the dielectric layer 2 is formed so as to close the discontinuous portion 3a without penetrating the discontinuous portion 3a. The ratio of needle segregated materials 2, 2a, 2a1 arranged along the internal electrode layer 3 at the interface between the internal electrode layer 3 and the internal electrode layer 3 was also determined. The results are shown in Table 4.

Figure 0005251993
Figure 0005251993

表4より、B粒子の割合が、好ましくは30%以上、さらに好ましくは50%以上、特に好ましくは70%以上であることが確認できた。   From Table 4, it was confirmed that the proportion of B particles was preferably 30% or more, more preferably 50% or more, and particularly preferably 70% or more.

1… 積層セラミックコンデンサ
10… 素子本体
2… 誘電体層
2a,2a1,2a2,2a3… 針状偏析物
3… 内部電極層
3a… 不連続部
4… 外部電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multilayer ceramic capacitor 10 ... Element main body 2 ... Dielectric layer 2a, 2a1, 2a2, 2a3 ... Needle segregation 3 ... Internal electrode layer 3a ... Discontinuous part 4 ... External electrode

Claims (3)

内部電極層と誘電体層とが交互に積層された積層体を有する積層電子部品であって、
前記内部電極層は不連続部分を有し、
前記誘電体層と前記内部電極層との界面には、MgおよびCrを主成分として含む針状偏析物が存在し、
前記針状偏析物が、前記内部電極層に沿って前記不連続部分を塞ぐように配置してあり、
前記内部電極層に垂直な所定面積の断面における前記不連続部分の長さの合計(Lt)に対して、前記針状偏析物で塞がれている前記不連続部分の長さの合計(mt)の割合(mt/Lt)が、40%以上であることを特徴とする積層電子部品。
A laminated electronic component having a laminate in which internal electrode layers and dielectric layers are alternately laminated,
The internal electrode layer has a discontinuous portion;
At the interface between the dielectric layer and the internal electrode layer, there is an acicular segregated material containing Mg and Cr as main components,
The acicular segregated material is disposed so as to block the discontinuous portion along the internal electrode layer ,
The total length (mt) of the discontinuous portions blocked by the needle-like segregated material with respect to the total length (Lt) of the discontinuous portions in a cross section having a predetermined area perpendicular to the internal electrode layer. ) Ratio (mt / Lt) is 40% or more .
前記不連続部分を塞ぐように配置してある前記針状偏析物のうち、前記不連続部分を貫通せずに前記不連続部分を塞ぐように、前記誘電体層と前記内部電極層との界面で、前記内部電極層に沿って配置してある前記針状偏析物の割合が、30%以上である請求項に記載の積層電子部品。 Of the acicular segregated matter arranged so as to close the discontinuous portion, the interface between the dielectric layer and the internal electrode layer so as to close the discontinuous portion without penetrating the discontinuous portion. 2. The multilayer electronic component according to claim 1 , wherein a ratio of the needle-like segregated matter arranged along the internal electrode layer is 30% or more. 前記誘電体層が、一般式ABOで表され、ペロブスカイト型結晶構造を有する主成分と、MgおよびCrを少なくとも含む副成分とを有する誘電体磁器組成物で構成してあり、
前記主成分100モルに対して、酸化物換算で、Mgを0.5〜4モル含み、Crを0.1〜0.5モル含み、MgとCrとのモル数の比率(Mg/Cr)が、2.5〜20である請求項1または2に記載の積層電子部品。
The dielectric layer is composed of a dielectric ceramic composition represented by the general formula ABO 3 and having a main component having a perovskite crystal structure and a subcomponent containing at least Mg and Cr,
100 to 100 mol of the main component contains 0.5 to 4 mol of Mg, 0.1 to 0.5 mol of Cr in terms of oxide, and the ratio of the number of moles of Mg and Cr (Mg / Cr) The laminated electronic component according to claim 1 or 2 , wherein is 2.5 to 20 .
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