JP5293951B2 - Electronic components - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic component having high electrostatic capacitance and a high breakdown voltage even when an internal electrode layer is made thin and multi-layered, and also having a suppressed structural defect. <P>SOLUTION: The electronic component has an element body including the internal electrode layer and a dielectric layer, and the internal electrode layer contains at least Ni and has a line coverage of &ge;75%, an electrode average thickness of &le;0.8 &mu;m, and an electrode average length of &ge;3.0 &mu;m, conductive paste used to form an electrode paste film which becomes the internal electrode layer after being burnt contains conductive powder having the Ni and common material particles made of ceramic particles, wherein &gt;0 to &le;10 mass% of the common material particles is contained for 100 mass% of the conductive powder. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、電子部品に係り、さらに詳しくは、電極層の薄層化および多層化を実現し、高い静電容量および破壊電圧を得られ、しかも、誘電損失を抑制できる電子部品に関する。   The present invention relates to an electronic component, and more particularly, to an electronic component that realizes thinning and multilayering of an electrode layer, obtains high capacitance and breakdown voltage, and suppresses dielectric loss.

電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサは、誘電体層と内部電極層とが交互に複数配置された積層構造の素子本体を有する。この素子本体の両端部には、一対の外部端子電極が形成してある。この積層セラミックコンデンサは、まず焼成前誘電体層と焼成前内部電極層とを必要枚数だけ交互に複数積層させて焼成前素子本体を製造し、次にこれを焼成した後、焼成後素子本体の両端部に一対の外部端子電極を形成して製造される。   A multilayer ceramic capacitor as an example of an electronic component has an element body having a multilayer structure in which a plurality of dielectric layers and internal electrode layers are alternately arranged. A pair of external terminal electrodes is formed at both ends of the element body. This multilayer ceramic capacitor is manufactured by first laminating a plurality of pre-firing dielectric layers and pre-firing internal electrode layers alternately in a necessary number to produce a pre-firing element body, and then firing the pre-firing element body. It is manufactured by forming a pair of external terminal electrodes at both ends.

焼成前誘電体層は、セラミックグリーンシートが用いられ、焼成前内部電極層は所定パターンの内部電極ペースト膜や金属薄膜などが用いられる。   A ceramic green sheet is used as the dielectric layer before firing, and an internal electrode paste film or a metal thin film having a predetermined pattern is used as the internal electrode layer before firing.

セラミックグリーンシートは、シート法や延伸法などで製造することができる。シート法とは、誘電体粉末、バインダ、可塑剤および有機溶剤などを含む誘電体塗料を、ドクターブレード法などを用いてPETなどのキャリアシート上に塗布し、加熱乾燥させて製造する方法である。延伸法とは、誘電体粉末とバインダが溶媒に混合された誘電体懸濁液を押出成形して得られるフィルム状成形体を二軸延伸して製造する方法である。   The ceramic green sheet can be manufactured by a sheet method or a stretching method. The sheet method is a method in which a dielectric coating containing a dielectric powder, a binder, a plasticizer, an organic solvent, and the like is applied on a carrier sheet such as PET using a doctor blade method, and dried by heating. . The stretching method is a method in which a film-like molded body obtained by extrusion molding a dielectric suspension in which a dielectric powder and a binder are mixed in a solvent is produced by biaxial stretching.

所定パターンの内部電極ペースト膜は、印刷法により製造される。印刷法とは、Pd、Ag−Pd、Niなどの金属を含む導電材と、バインダおよび有機溶剤などを含む導電性ペーストを、セラミックグリーンシート上に所定パターンで塗布形成する方法である。   The internal electrode paste film having a predetermined pattern is manufactured by a printing method. The printing method is a method in which a conductive material containing a metal such as Pd, Ag-Pd, or Ni and a conductive paste containing a binder and an organic solvent are applied and formed in a predetermined pattern on a ceramic green sheet.

このような積層セラミックコンデンサの製造に際しては、焼成前誘電体層と焼成前内部電極層とを同時に焼成することになる。このため、誘電体層と内部電極層との熱収縮挙動を近似させ、デラミネーションやクラックの発生を防止することが要求される。この要求に対し、誘電体層に含まれる誘電体粒子よりも粒径が小さい誘電体粒子を共材粒子として、内部電極ペーストに含ませて、誘電体層と内部電極層との熱収縮挙動を近似させている。   In manufacturing such a multilayer ceramic capacitor, the pre-fired dielectric layer and the pre-fired internal electrode layer are fired simultaneously. For this reason, it is required to approximate the thermal contraction behavior of the dielectric layer and the internal electrode layer to prevent the occurrence of delamination and cracks. In response to this requirement, dielectric particles having a particle size smaller than the dielectric particles contained in the dielectric layer are used as co-material particles in the internal electrode paste, and the thermal contraction behavior between the dielectric layer and the internal electrode layer is reduced. Approximate.

ところで、近年、各種電子機器の小型化により、電子機器の内部に装着される積層セラミックコンデンサの小型化および大容量化が進んでいる。この積層セラミックコンデンサの小型化および大容量化を進めるために、誘電体層および内部電極層をできる限り薄くし(薄層化)、かつできる限り多く積層する(多層化)必要がある。   By the way, in recent years, with the miniaturization of various electronic devices, miniaturization and large capacity of the multilayer ceramic capacitor mounted inside the electronic device are progressing. In order to reduce the size and increase the capacity of the multilayer ceramic capacitor, it is necessary to make the dielectric layer and the internal electrode layer as thin as possible (thinning) and as many as possible (multi-layering).

これを解決するために、たとえば、特許文献1には、Niを主成分とする第1導電性粉末と、Niと貴金属との合金を主成分とする第2導電性粉末と、を含む導電性ペーストが開示されている。そして、この第1導電性粉末と第2導電性粉末との粒径比を特定の範囲とすることで、Ni粒子の粒成長を抑制し、内部電極層が実際に誘電体層を覆う面積比率(電極被覆率)を大きくし、その結果、高い静電容量を取得できることが記載されている。   In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 discloses a conductive material including a first conductive powder mainly composed of Ni and a second conductive powder mainly composed of an alloy of Ni and a noble metal. A paste is disclosed. And by making the particle size ratio of this 1st electroconductive powder and 2nd electroconductive powder into a specific range, the grain growth of Ni particle is suppressed and the area ratio which an internal electrode layer actually covers a dielectric material layer It is described that (electrode coverage) is increased, and as a result, a high capacitance can be obtained.

ところが、電極被覆率が高いにもかかわらず、高い静電容量が得られないばかりか、破壊電圧までもが低下してしまうという問題が生じていた。そのため、高い静電容量を実現するには、被覆率だけでなく、別の観点からのアプローチが必要とされていた。
特開2007−242599号公報
However, in spite of the high electrode coverage, there is a problem that not only a high capacitance cannot be obtained, but also the breakdown voltage is lowered. Therefore, in order to realize a high capacitance, an approach from another viewpoint as well as the coverage is required.
JP 2007-242599 A

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、特に内部電極層を薄層化および多層化した場合であっても、高い静電容量および破壊電圧を得ることができ、構造欠陥が抑制された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 the object thereof is to obtain a high electrostatic capacity and a high breakdown voltage even when the internal electrode layer is thinned and multilayered. It is to provide an electronic component in which is suppressed.

上記目的を達成するために、本発明に係る電子部品は、
内部電極層と誘電体層とを含む素子本体を有する電子部品であって、
前記内部電極層が少なくともNiを有し、
前記内部電極層の線被覆率が75%以上、前記内部電極層の電極平均厚みが0.8μm以下、前記内部電極層の電極平均長さが3.0μm以上であり、
焼成後に前記内部電極層となる電極ペースト膜を形成するために用いられる導電性ペーストが、前記Niを有する導電性粉末と、セラミック粒子からなる共材粒子と、を含み、
前記共材粒子が、前記導電性粉末100質量%に対して、0質量%より多く、10質量%以下含有されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an electronic component according to the present invention includes:
An electronic component having an element body including an internal electrode layer and a dielectric layer,
The internal electrode layer has at least Ni;
The wire coverage of the internal electrode layer is 75% or more, the electrode average thickness of the internal electrode layer is 0.8 μm or less, the electrode average length of the internal electrode layer is 3.0 μm or more,
The conductive paste used to form the electrode paste film that becomes the internal electrode layer after firing includes the conductive powder having the Ni and the co-material particles made of ceramic particles,
The co-material particles are contained in an amount of more than 0% by mass and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the conductive powder.

通常、焼成された電子部品においては、内部電極層を構成するNiの焼結状態等に起因して、内部電極層が形成されるべき箇所に、内部電極層が形成されていない部分(電極途切れ部)が存在している。   Usually, in a fired electronic component, due to the sintered state of Ni constituting the internal electrode layer, etc., the portion where the internal electrode layer is not formed at the location where the internal electrode layer is to be formed (electrode discontinuity) Part) exists.

本発明では、電子部品を内部電極層に垂直な面で切断した面において、内部電極層に電極途切れ部が全く存在しないと仮定した場合に、内部電極層が誘電体層を被覆する長さの割合を100%とし、内部電極層が誘電体層を実際に被覆している長さの割合を、線被覆率と定義する。   In the present invention, when it is assumed that there is no electrode discontinuity in the internal electrode layer on the surface obtained by cutting the electronic component along a plane perpendicular to the internal electrode layer, the internal electrode layer has a length that covers the dielectric layer. The ratio of the length in which the ratio is 100% and the internal electrode layer actually covers the dielectric layer is defined as the line coverage.

また、本発明では、素子本体の端部または内部電極層の一方の電極途切れ部から、素子本体の他方の端部または内部電極層の他方の電極途切れ部まで、内部電極層が連続している長さを、電極長さと定義する。そして、電子部品における電極長さの平均値を、平均電極長さと定義する。   In the present invention, the internal electrode layer is continuous from the end of the element body or one of the electrode breaks of the internal electrode layer to the other end of the element body or the other electrode break of the internal electrode layer. The length is defined as the electrode length. And the average value of the electrode length in an electronic component is defined as average electrode length.

また、電子部品における内部電極層の厚み(垂直方向の長さ)の平均値を、平均電極厚みと定義する。   Moreover, the average value of the thickness (length in the vertical direction) of the internal electrode layer in the electronic component is defined as the average electrode thickness.

本発明に係る電子部品においては、内部電極層が少なくともNiを有しており、かつ、内部電極層の平均電極厚み、平均電極長さおよび線被覆率を上記の範囲としている。このような電極構造を有し、上記の導電性ペーストに、共材が特定の含有量で含まれることで、本発明に係る電子部品は、高い静電容量および破壊電圧が得られ、しかもデラミネーションが効果的に防止される。   In the electronic component according to the present invention, the internal electrode layer has at least Ni, and the average electrode thickness, average electrode length, and wire coverage of the internal electrode layer are within the above ranges. By having such an electrode structure and the above-mentioned conductive paste containing the common material at a specific content, the electronic component according to the present invention can obtain a high capacitance and breakdown voltage, and can be Lamination is effectively prevented.

特に、平均電極長さを長くすることで、線被覆率が同じであっても、静電容量および破壊電圧をより向上させることができる。   In particular, by increasing the average electrode length, the capacitance and breakdown voltage can be further improved even if the wire coverage is the same.

好ましくは、前記導電性粉末が、第1導電性粉末および第2導電性粉末からなり、前記第1導電性粉末の平均粒子径が0.05〜0.4μmであり、前記第2導電性粉末の平均粒子径が、前記第1導電性粉末の平均粒子径の1/2未満である。第1導電性粉末および第2導電性粉末の平均粒子径を上記のように制御することで、上記の効果をさらに高めることができる。   Preferably, the conductive powder includes a first conductive powder and a second conductive powder, and the first conductive powder has an average particle diameter of 0.05 to 0.4 μm, and the second conductive powder. Is less than ½ of the average particle diameter of the first conductive powder. By controlling the average particle diameter of the first conductive powder and the second conductive powder as described above, the above effect can be further enhanced.

好ましくは、前記第2導電性粉末が、前記導電性粉末100質量%に対して、15〜35質量%含有される。第1導電性粉末と第2導電性粉末との重量比を上記の範囲とすることで、上記の効果をさらに高めることができる。   Preferably, the second conductive powder is contained in an amount of 15 to 35% by mass with respect to 100% by mass of the conductive powder. By making the weight ratio of the first conductive powder and the second conductive powder within the above range, the above effect can be further enhanced.

また、本発明に係る導電性ペーストは、焼成後に内部電極層となる電極ペースト膜を形成するために用いられる導電性ペーストであって、
Niを有する導電性粉末と、セラミック粒子からなる共材粒子と、を含み、
前記導電性粉末が、第1導電性粉末および第2導電性粉末からなり、前記第1導電性粉末の平均粒子径が0.05〜0.4μmであり、前記第2導電性粉末の平均粒子径が、前記第1導電性粉末の平均粒子径の1/2未満であり、
前記第2導電性粉末が、前記導電性粉末100質量%中に、15〜35質量%含有され、
前記共材粒子が、前記導電性粉末100質量%に対して、0質量%より多く、10質量%以下含有されることを特徴とする。
The conductive paste according to the present invention is a conductive paste used for forming an electrode paste film that becomes an internal electrode layer after firing,
Conductive powder having Ni, and co-material particles made of ceramic particles,
The conductive powder is composed of a first conductive powder and a second conductive powder, the average particle diameter of the first conductive powder is 0.05 to 0.4 μm, and the average particle of the second conductive powder The diameter is less than ½ of the average particle diameter of the first conductive powder;
The second conductive powder is contained in 15 to 35% by mass in 100% by mass of the conductive powder,
The co-material particles are contained in an amount of more than 0% by mass and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the conductive powder.

本発明に係る導電性ペーストは、上記の構成を有していることにより、上記の電子部品の製造に好適に用いられる。   Since the conductive paste according to the present invention has the above-described configuration, it is suitably used for manufacturing the electronic component.

また、本発明において、電子部品としては、特に限定されないが、積層セラミックコンデンサ、圧電素子、チップインダクタ、チップバリスタ、チップサーミスタ、チップ抵抗、その他の表面実装(SMD)チップ型電子部品が例示される。   In the present invention, the electronic component is not particularly limited, and examples thereof include multilayer ceramic capacitors, piezoelectric elements, chip inductors, chip varistors, chip thermistors, chip resistors, and other surface mount (SMD) chip type electronic components. .

本発明に係る電子部品は、Niを有する内部電極層と、誘電体層と、を含む素子本体を有している。そして、内部電極層の平均電極厚み、平均電極長さ、線被覆率が特定の範囲内にある。このような電極構造を有していることで、高い静電容量および破壊電圧が得られる。また、内部電極層を形成するために用いる導電性ペーストに含まれる共材粒子(セラミック粒子)を上記の範囲で含有させることで、デラミネーションを効果的に防止することができる。   The electronic component according to the present invention has an element body including an internal electrode layer having Ni and a dielectric layer. The average electrode thickness, average electrode length, and wire coverage of the internal electrode layer are within a specific range. By having such an electrode structure, high capacitance and breakdown voltage can be obtained. Moreover, delamination can be effectively prevented by containing the co-material particles (ceramic particles) contained in the conductive paste used for forming the internal electrode layer in the above range.

平均電極厚みを上記の範囲とすることで、内部電極層の薄層化および多層化を実現でき、同サイズであっても、電子部品としての静電容量を高めることができる。また、線被覆率は、上述したように、内部電極層が誘電体層を実際に被覆している長さの割合を表している。したがって、線被覆率が高いほど、静電容量に寄与できる内部電極層を確保することができ、その結果、静電容量を高めることができる。   By setting the average electrode thickness within the above range, the internal electrode layer can be made thinner and multi-layered, and the capacitance as an electronic component can be increased even with the same size. Further, as described above, the line coverage represents the ratio of the length that the internal electrode layer actually covers the dielectric layer. Therefore, the higher the line coverage, the more internal electrode layers that can contribute to the capacitance can be secured, and as a result, the capacitance can be increased.

これらに加え、本発明者らは、上述の平均電極長さにも着目し、この平均電極長さが長くなるほど、高い静電容量および破壊電圧が得られることを見いだした。すなわち、線被覆率が同じであっても、平均電極長さが長いほど、高い静電容量および破壊電圧を得ることができる。   In addition to these, the present inventors also paid attention to the above-mentioned average electrode length, and found that a higher electrostatic capacity and breakdown voltage can be obtained as the average electrode length becomes longer. That is, even if the wire coverage is the same, the longer the average electrode length, the higher the capacitance and breakdown voltage.

さらには、導電性ペーストに含まれる導電性粉末として、平均粒子径の異なる第1導電性粉末および第2導電性粉末を用いることで、電極ペースト膜におけるNi粒子の充填性が向上する。その結果、内部電極層の平均電極厚み、平均電極長さ、線被覆率を上記の範囲内とすることができ、上述の効果をさらに高めることができる。また、第1導電性粉末および第2導電性粉末の含有割合を特定の範囲とすることによっても、上述の効果をさらに高めることができる。すなわち、本発明に係る導電性ペーストは、上記の電子部品の製造に好適に用いられる。   Furthermore, the filling property of the Ni particles in the electrode paste film is improved by using the first conductive powder and the second conductive powder having different average particle diameters as the conductive powder contained in the conductive paste. As a result, the average electrode thickness, average electrode length, and wire coverage of the internal electrode layer can be within the above ranges, and the above-described effects can be further enhanced. Moreover, the above-mentioned effect can be further enhanced by setting the content ratio of the first conductive powder and the second conductive powder within a specific range. That is, the conductive paste according to the present invention is suitably used for manufacturing the electronic component.

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ここにおいて、
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概略断面図、
図2は、本発明の線被覆率、平均電極長さおよび平均電極厚みを説明するために、図1の積層セラミックコンデンサの中央付近IIを拡大した断面模式図である。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. put it here,
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view enlarging the vicinity II of the multilayer ceramic capacitor of FIG. 1 in order to explain the wire coverage, average electrode length, and average electrode thickness of the present invention.

まず、本発明に係る電子部品の一実施形態として、積層セラミックコンデンサの全体構成について説明する。   First, an overall configuration of a multilayer ceramic capacitor will be described as an embodiment of an electronic component according to the present invention.

積層セラミックコンデンサ2
図1に示すように、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ2は、コンデンサ素子4と、第1端子電極6と第2端子電極8とを有する。コンデンサ素子4は、誘電体層10と、内部電極層12とを有し、誘電体層10の間に、これらの内部電極層12が交互に積層してある。交互に積層される一方の内部電極層12は、コンデンサ素子4の第1端部4aの外側に形成してある第1端子電極6の内側に対して電気的に接続してある。また、交互に積層される他方の内部電極層12は、コンデンサ素子4の第2端部4bの外側に形成してある第2端子電極8の内側に対して電気的に接続してある。
Multilayer ceramic capacitor 2
As shown in FIG. 1, the multilayer ceramic capacitor 2 according to this embodiment includes a capacitor element 4, a first terminal electrode 6, and a second terminal electrode 8. The capacitor element 4 includes dielectric layers 10 and internal electrode layers 12, and the internal electrode layers 12 are alternately stacked between the dielectric layers 10. One of the internal electrode layers 12 stacked alternately is electrically connected to the inside of the first terminal electrode 6 formed outside the first end 4 a of the capacitor element 4. The other internal electrode layer 12 that is alternately stacked is electrically connected to the inside of the second terminal electrode 8 that is formed outside the second end 4 b of the capacitor element 4.

誘電体層10の材質は、特に限定されず、たとえばチタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウムおよび/またはチタン酸バリウムなどのペロブスカイト型結晶構造を有する誘電体材料で構成される。この誘電体層10は、好ましくは、還元雰囲気焼成が可能な誘電体材料で構成してある。   The material of the dielectric layer 10 is not particularly limited, and is made of a dielectric material having a perovskite crystal structure such as calcium titanate, strontium titanate and / or barium titanate. The dielectric layer 10 is preferably made of a dielectric material that can be fired in a reducing atmosphere.

また、本実施形態においては、各誘電体層10の厚みは、好ましくは4μm以下、より好ましくは2μm以下に薄層化されている。   In the present embodiment, the thickness of each dielectric layer 10 is preferably 4 μm or less, more preferably 2 μm or less.

内部電極層12を構成する導電材としては、Niを有していれば、特に制限されないが、NiまたはNi合金から構成されることが好ましい。   The conductive material constituting the internal electrode layer 12 is not particularly limited as long as it has Ni, but is preferably made of Ni or a Ni alloy.

図1に示すように、内部電極層12は、誘電体層10を挟み込むように存在している。しかしながら、焼成後の内部電極層12を拡大すると、通常、図2に示すように、内部電極が形成されるべき箇所に、内部電極が形成されていない部分(電極途切れ部)が存在する。この電極途切れ部20は、焼成時において、Ni粒子が粒成長により球状化した結果、隣接していたNi粒子との間隔が開き、Niが存在しなくなった領域である。   As shown in FIG. 1, the internal electrode layer 12 exists so as to sandwich the dielectric layer 10. However, when the internal electrode layer 12 after firing is enlarged, as shown in FIG. 2, there is usually a portion where no internal electrode is formed (electrode discontinuity portion) at a location where the internal electrode is to be formed. This electrode discontinuity portion 20 is a region where Ni particles are spheroidized by grain growth at the time of firing, and as a result, there is an interval between adjacent Ni particles and Ni is no longer present.

本実施形態では、コンデンサ2を内部電極層12に垂直な面で切断した面において、内部電極層12に電極途切れ部が存在しないと仮定した場合に、内部電極層が誘電体層を被覆する長さの割合を100%とし、内部電極層が誘電体層を実際に被覆している長さの割合を線被覆率と定義する。   In the present embodiment, it is assumed that the internal electrode layer covers the dielectric layer when it is assumed that the internal electrode layer 12 does not have an electrode discontinuity in a plane obtained by cutting the capacitor 2 along a plane perpendicular to the internal electrode layer 12. The ratio of the length is defined as 100%, and the ratio of the length in which the internal electrode layer actually covers the dielectric layer is defined as the line coverage.

図2を用いて、具体的に説明すると、図2において、内部電極層12a〜12dの長さをL0とする。ここで、内部電極層12aは、長さがL1、L2、L3の電極部と、2つの電極途切れ部20と、から構成される。同様に、内部電極層12bは、長さL4、L5の電極部と、1つの電極途切れ部20と、から構成される。内部電極層12cおよび12dも同様である。この場合、線被覆率は、下記の数1で表される。   Specifically, the length of the internal electrode layers 12a to 12d is L0 in FIG. Here, the internal electrode layer 12a is composed of electrode portions having lengths L1, L2, and L3 and two electrode break portions 20. Similarly, the internal electrode layer 12b is composed of electrode portions having lengths L4 and L5 and one electrode break portion 20. The same applies to the internal electrode layers 12c and 12d. In this case, the wire coverage is expressed by the following formula 1.

なお、線被覆率が100%のときは、各内部電極層が、それぞれ1本の直線として存在することになる。   When the line coverage is 100%, each internal electrode layer exists as one straight line.

本発明に係る電子部品においては、線被覆率が75%以上である。線被覆率を上記の範囲とすることで、高い静電容量および破壊電圧を実現することができ、しかも、誘電損失を抑制できる。   In the electronic component according to the present invention, the wire coverage is 75% or more. By setting the wire coverage to the above range, high capacitance and breakdown voltage can be realized, and dielectric loss can be suppressed.

また、本実施形態では、コンデンサ2を内部電極層12に垂直な面で切断した面において、一方の電極途切れ部から他方の電極途切れ部まで連続している電極部の長さを、電極長さと定義し、その平均値を平均電極長さと定義する。   Further, in the present embodiment, the length of the electrode part that continues from one electrode breakage part to the other electrode breakage part on the surface obtained by cutting the capacitor 2 along a plane perpendicular to the internal electrode layer 12 is defined as the electrode length. The average value is defined as the average electrode length.

図2を用いて具体的に説明すると、図2において、両端が図2に現れている電極部の長さのみを測定し、その平均値を算出し、平均電極長さとする。ここでは、L2、L7、L10、L11の平均値を算出する。すなわち、平均電極長さ=(L2+L7+L10+L11)/4である。   Specifically, using FIG. 2, in FIG. 2, only the lengths of the electrode portions whose both ends appear in FIG. 2 are measured, and the average value thereof is calculated to obtain the average electrode length. Here, the average value of L2, L7, L10, and L11 is calculated. That is, average electrode length = (L2 + L7 + L10 + L11) / 4.

なお、L1、L3〜L6、L8、L9、L12の長さを持つ電極部は、その一端が、図2中に現れていない。そのため、これらの電極部の実際の電極長さは不明である。したがって、これらは、平均電極長さを算出する際には除かれる。   Note that one end of the electrode portion having the lengths L1, L3 to L6, L8, L9, and L12 does not appear in FIG. Therefore, the actual electrode lengths of these electrode portions are unknown. Therefore, these are excluded when calculating the average electrode length.

本発明に係る電子部品においては、平均電極長さが3.0μm以上である。平均電極長さを上記の範囲とすることで、高い静電容量および破壊電圧を実現することができる。特に、線被覆率が同じであっても、平均電極長さを長くすることで、より高い静電容量および破壊電圧を実現することができる。この理由は明らかではないが、内部電極層間に存在する誘電体層10に引張応力が作用することで、比誘電率が高まることなどが考えられる。   In the electronic component according to the present invention, the average electrode length is 3.0 μm or more. By setting the average electrode length within the above range, high capacitance and breakdown voltage can be realized. In particular, even if the wire coverage is the same, higher capacitance and breakdown voltage can be realized by increasing the average electrode length. The reason for this is not clear, but it is conceivable that the dielectric constant increases due to the tensile stress acting on the dielectric layer 10 existing between the internal electrode layers.

さらに、本実施形態では、内部電極層および誘電体層の積層(垂直)方向における、内部電極層の長さを、電極厚みと定義し、その平均値を平均電極厚みと定義する。図2においては、内部電極層12a〜12dの電極厚みはT0である。したがって、平均電極厚みはT0となる。   Furthermore, in the present embodiment, the length of the internal electrode layer in the stacking (vertical) direction of the internal electrode layer and the dielectric layer is defined as the electrode thickness, and the average value is defined as the average electrode thickness. In FIG. 2, the electrode thicknesses of the internal electrode layers 12a to 12d are T0. Therefore, the average electrode thickness is T0.

本発明に係る電子部品においては、平均電極厚みが0.8μm以下である。平均電極厚みを上記の範囲とすることで、薄層化を実現することができ、その結果、同じ寸法であっても、高い静電容量を取得することができる。   In the electronic component according to the present invention, the average electrode thickness is 0.8 μm or less. By making the average electrode thickness within the above range, a thin layer can be realized, and as a result, a high capacitance can be obtained even with the same dimensions.

図1において、端子電極6および8の材質は特に限定されないが、通常、銅や銅合金、ニッケルやニッケル合金などが用いられ、また、銀や銀とパラジウムの合金なども使用することができる。端子電極6および8の厚みも特に限定されないが、通常10〜50μm程度である。   In FIG. 1, the material of the terminal electrodes 6 and 8 is not particularly limited, but usually copper, copper alloy, nickel, nickel alloy or the like can be used, and silver or silver-palladium alloy can also be used. The thickness of the terminal electrodes 6 and 8 is not particularly limited, but is usually about 10 to 50 μm.

積層セラミックコンデンサ2の形状やサイズは、目的や用途に応じて適宜決定すればよい。積層セラミックコンデンサ2が直方体形状の場合は、通常、縦(0.4〜5.6mm、好ましくは0.4〜3.2mm)×横(0.2〜5.0mm、好ましくは0.2〜1.6mm)×厚み(0.1〜1.9mm、好ましくは0.1〜1.6mm)程度である。   The shape and size of the multilayer ceramic capacitor 2 may be appropriately determined according to the purpose and application. When the multilayer ceramic capacitor 2 has a rectangular parallelepiped shape, it is usually vertical (0.4 to 5.6 mm, preferably 0.4 to 3.2 mm) × horizontal (0.2 to 5.0 mm, preferably 0.2 to 1.6 mm) × thickness (0.1 to 1.9 mm, preferably 0.1 to 1.6 mm).

次に、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ2の製造方法の一例を説明する。本実施形態の積層セラミックコンデンサ2としては、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、端子電極を印刷または塗布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。   Next, an example of a method for manufacturing the multilayer ceramic capacitor 2 according to the present embodiment will be described. As the multilayer ceramic capacitor 2 of the present embodiment, a green chip is produced by a normal printing method or sheet method using a paste, and fired, and then printed or coated with a terminal electrode, as in the conventional multilayer ceramic capacitor. And then baked. Hereinafter, the manufacturing method will be specifically described.

まず、焼成後に図1に示す誘電体層10を構成することになるセラミックグリーンシートを形成するために、誘電体層用ペーストを準備する。   First, in order to form a ceramic green sheet that will constitute the dielectric layer 10 shown in FIG. 1 after firing, a dielectric layer paste is prepared.

誘電体層用ペーストは、通常、誘電体材料の原料と有機ビヒクルとを混練して得られた有機溶剤系ペースト、または水系ペーストで構成される。   The dielectric layer paste is usually composed of an organic solvent-based paste or an aqueous paste obtained by kneading a dielectric material raw material and an organic vehicle.

誘電体材料の原料としては、上述したチタン酸バリウムなどの複合酸化物や酸化物に加え、焼成により上記の複合酸化物や酸化物となる各種化合物、たとえば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物などから適宜選択して用いればよく、混合して用いてもよい。誘電体材料の原料は、通常、平均粒子径が1μm以下、好ましくは0.5μm以下の粉末として用いられる。なお、きわめて薄いグリーンシートを形成するためには、グリーンシート厚みよりも細かい粉末を使用することが望ましい。   In addition to the complex oxides and oxides such as barium titanate described above, various materials that become the above complex oxides and oxides upon firing, such as carbonates, nitrates, hydroxides, organics, etc. What is necessary is just to select suitably from a metal compound etc. and to use it, mixing. The raw material of the dielectric material is usually used as a powder having an average particle size of 1 μm or less, preferably 0.5 μm or less. In order to form a very thin green sheet, it is desirable to use a powder finer than the thickness of the green sheet.

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。有機ビヒクルに用いられるバインダとしては、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、アクリル樹脂などの通常の各種バインダが例示される。   An organic vehicle is obtained by dissolving a binder in an organic solvent. The binder used for the organic vehicle is not particularly limited, and examples thereof include various usual binders such as ethyl cellulose, polyvinyl butyral, and acrylic resin.

また、有機ビヒクルに用いられる有機溶剤も特に限定されず、テルピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエンなどの有機溶剤が用いられる。また、水系ペーストにおけるビヒクルは、水に水溶性バインダを溶解させたものである。水溶性バインダとしては特に限定されず、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、水溶性アクリル樹脂、エマルジョンなどが用いられる。誘電体ペースト中の各成分の含有量は特に限定されず、通常の含有量、たとえばバインダは1〜5重量%程度、溶剤(または水)は10〜50重量%程度とすればよい。   Moreover, the organic solvent used for the organic vehicle is not particularly limited, and organic solvents such as terpineol, butyl carbitol, acetone, and toluene are used. Further, the vehicle in the aqueous paste is obtained by dissolving a water-soluble binder in water. The water-soluble binder is not particularly limited, and polyvinyl alcohol, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, water-soluble acrylic resin, emulsion and the like are used. The content of each component in the dielectric paste is not particularly limited, and may be a normal content, for example, about 1 to 5% by weight of the binder and about 10 to 50% by weight of the solvent (or water).

次に、焼成後に図1に示す内部電極層12を構成することになる電極ペースト膜を形成するための導電性ペーストを準備する。   Next, a conductive paste is prepared for forming an electrode paste film that will form the internal electrode layer 12 shown in FIG. 1 after firing.

本実施形態では、内部電極層12を形成するために用いる導電性ペーストは、導電性粉末と、セラミック粒子からなる共材粒子と、有機ビヒクルと、を混練して調製される。   In this embodiment, the conductive paste used to form the internal electrode layer 12 is prepared by kneading conductive powder, co-material particles made of ceramic particles, and an organic vehicle.

導電性粉末は、少なくともNiを含み、NiまたはNi合金で構成されていることが好ましい。Ni合金としては、Mn、Cr、CoおよびAlから選択される少なくとも1種の元素とNiとの合金が好ましく、Ni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、Fe、Mgなどの各種微量成分が0.1重量%程度以下含まれていてもよい。   The conductive powder preferably contains at least Ni and is composed of Ni or a Ni alloy. The Ni alloy is preferably an alloy of Ni and at least one element selected from Mn, Cr, Co and Al, and the Ni content in the Ni alloy is preferably 95% by weight or more. In addition, in Ni or Ni alloy, various trace components, such as P, Fe, and Mg, may be contained about 0.1 wt% or less.

また、導電性粉末は、導電性ペースト全体に対して、好ましくは20〜60質量%で含まれる。   The conductive powder is preferably contained at 20 to 60% by mass with respect to the entire conductive paste.

本実施形態では、導電性粉末は、第1導電性粉末と第2導電性粉末からなり、どちらも、NiまたはNi合金で構成されていることが好ましい。第1導電性粉末の平均粒子径は、好ましくは0.05〜0.4μm、より好ましくは0.05〜0.2μmである。また、第2導電性粉末の平均粒子径は、第1導電性粉末の平均粒子径の1/2未満であることが好ましく、さらに好ましくは0.25以下である。第1導電性粉末および第2導電性粉末の粒度分布のピークは、どちらも単一で、かつシャープであることが好ましい。   In the present embodiment, the conductive powder is composed of a first conductive powder and a second conductive powder, and both are preferably made of Ni or Ni alloy. The average particle diameter of the first conductive powder is preferably 0.05 to 0.4 μm, more preferably 0.05 to 0.2 μm. Moreover, it is preferable that the average particle diameter of 2nd electroconductive powder is less than 1/2 of the average particle diameter of 1st electroconductive powder, More preferably, it is 0.25 or less. It is preferable that the peak of the particle size distribution of the first conductive powder and the second conductive powder is both single and sharp.

第1導電性粉末および第2導電性粉末の平均粒子径が上記の範囲にあることで、第2導電性粉末粒子が、粒子径の大きい第1導電性粉末粒子同士の空隙に入り込むことができ、電極ペースト膜におけるNi粒子の充填性が向上する。その結果、線被覆率、平均電極長さ、平均電極厚みを本発明の範囲内とすることができ、高い静電容量と破壊電圧とを実現することができる。   When the average particle diameter of the first conductive powder and the second conductive powder is in the above range, the second conductive powder particles can enter the gap between the first conductive powder particles having a large particle diameter. The filling property of Ni particles in the electrode paste film is improved. As a result, the wire coverage, the average electrode length, and the average electrode thickness can be within the scope of the present invention, and a high capacitance and breakdown voltage can be realized.

第2導電性粉末の平均粒子径が上記の範囲から外れると、第2導電性粉末粒子が、第1導電性粉末粒子同士の空隙に入り込んだ場合、逆に、第1導電性粉末粒子間の距離が大きくなってしまい、Ni粒子の充填性が悪化してしまう傾向にある。   When the average particle diameter of the second conductive powder deviates from the above range, when the second conductive powder particles enter the gap between the first conductive powder particles, conversely, between the first conductive powder particles There is a tendency that the distance becomes large and the filling property of Ni particles deteriorates.

また、第2導電性粉末は、導電性粉末100質量%中に、好ましくは15〜35質量%、より好ましくは20〜30質量%含有される。すなわち、第1導電性粉末および第2導電性粉末の含有割合が、質量比で、85:15〜65:35であることが好ましい。   The second conductive powder is contained in 100% by mass of the conductive powder, preferably 15 to 35% by mass, and more preferably 20 to 30% by mass. That is, the content ratio of the first conductive powder and the second conductive powder is preferably 85:15 to 65:35 in mass ratio.

第1導電性粉末および第2導電性粉末の含有割合が上記の範囲内にある場合に、電極ペースト膜におけるNi粒子の充填性が良好になる。   When the content ratio of the first conductive powder and the second conductive powder is within the above range, the filling property of the Ni particles in the electrode paste film is improved.

共材粒子は、セラミック粒子であれば、特に制限されないが、ペロブスカイト型結晶構造を有するセラミック粒子であることが好ましく、誘電体層用ペーストに含まれる誘電体材料の原料と同様の組成を有するセラミック粒子であることがより好ましい。共材粒子が導電性ペーストに含まれることにより、共材粒子が、Ni粒子の周囲に介在し、焼成段階におけるNi粒子の粒成長を抑制する。   The co-material particles are not particularly limited as long as they are ceramic particles, but are preferably ceramic particles having a perovskite crystal structure, and a ceramic having the same composition as the raw material of the dielectric material contained in the dielectric layer paste More preferably, it is a particle. By including the common material particles in the conductive paste, the common material particles are interposed around the Ni particles and suppress the grain growth of the Ni particles in the firing stage.

共材粒子の含有量は、導電性粉末100質量%に対して、0質量%より多く、10質量%以下、好ましくは0質量%より多く、5質量%以下、より好ましくは0質量%より多く、4質量%以下である。   The content of the co-material particles is more than 0% by weight, more than 10% by weight, preferably more than 0% by weight, more preferably less than 5% by weight, more preferably more than 0% by weight with respect to 100% by weight of the conductive powder. 4% by mass or less.

共材粒子が含まれていない場合には、焼結体にデラミネーションが発生する傾向にある。逆に、共材粒子の含有量が多すぎると、電極ペースト膜におけるNiの充填性が悪くなるため、平均電極長さが短くなってしまい、その結果、静電容量が小さくなってしまう。また、電極ペースト膜におけるNiの粗密差が大きくなるため、電極厚みのバラツキが大きくなってしまい、その結果、破壊電圧も低下する傾向にある。なお、共材粒子が導電性ペースト中に微量含まれていれば、本発明の効果を得ることができるため、共材粒子の含有量はできる限り少ない方が好ましい。   When the co-material particles are not included, delamination tends to occur in the sintered body. On the contrary, if the content of the co-material particles is too large, the Ni filling property in the electrode paste film is deteriorated, so that the average electrode length is shortened, and as a result, the electrostatic capacity is decreased. In addition, since the Ni density difference in the electrode paste film increases, the variation in the electrode thickness increases, and as a result, the breakdown voltage tends to decrease. In addition, since the effect of this invention can be acquired if the amount of co-material particles is contained in the conductive paste, the content of the co-material particles is preferably as small as possible.

また、共材粒子の平均粒径についても、特に制限はないが、導電性粉末の平均粒径よりも小さいことが好ましく、具体的には、0.01〜0.1μmが好ましい。   Further, the average particle size of the co-material particles is not particularly limited, but is preferably smaller than the average particle size of the conductive powder, and specifically, 0.01 to 0.1 μm is preferable.

有機ビヒクルとしては、上記した誘電体層用ペーストと同様のものを使用すればよい。また、グリーンシートとの接着性を改善する目的で可塑剤または粘着剤をさらに含んでいてもよいし、導電体粒子および共材の分散性の向上とペーストの安定性を改善する目的で分散剤をさらに含んでいてもよい。   As the organic vehicle, the same one as the above-described dielectric layer paste may be used. Further, it may further contain a plasticizer or a pressure-sensitive adhesive for the purpose of improving the adhesiveness with the green sheet, and a dispersant for the purpose of improving the dispersibility of the conductor particles and the co-material and improving the paste stability. May further be included.

導電性ペーストは、上記各成分を、ボールミルや3本ロールミルなどで混合し、スラリー化することにより作製することができる。   The conductive paste can be produced by mixing each of the above components with a ball mill, a three-roll mill, or the like to form a slurry.

次に、上記にて作製した誘電体層用ペーストを用いて、ダイコート法、ドクターブレード法などにより、支持体としてのキャリアシート上に、グリーンシートを形成する。グリーンシートの厚みは、2μm以下とすることが好ましい。グリーンシートをこのような厚みで形成することにより、焼成後の誘電体層10の厚みを、所望の厚みとすることができる。   Next, using the dielectric layer paste prepared above, a green sheet is formed on a carrier sheet as a support by a die coating method, a doctor blade method, or the like. The thickness of the green sheet is preferably 2 μm or less. By forming the green sheet with such a thickness, the thickness of the dielectric layer 10 after firing can be set to a desired thickness.

次に、上記にて作製した導電性ペーストを用いて、印刷法などの厚膜形成方法により、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.8μm以下の厚みで、グリーンシートの表面に電極ペースト膜を形成する。上記の導電性ペーストを用いて電極ペースト膜を形成することにより、焼成後の内部電極層12の厚みを、好ましくは0.8μm以下、より好ましくは0.7μm以下と薄層化することができる。   Next, using the conductive paste produced above, an electrode paste film is formed on the surface of the green sheet with a thickness of preferably 1 μm or less, more preferably 0.8 μm or less, by a thick film forming method such as a printing method. Form. By forming an electrode paste film using the above conductive paste, the thickness of the internal electrode layer 12 after firing can be reduced to preferably 0.8 μm or less, more preferably 0.7 μm or less. .

次に、内部電極ペースト膜が形成されたグリーンシートを、内部電極ペースト膜が形成されていないグリーンシート(外層用グリーンシート)の上に積層し、その前または後に、キャリアシートを剥離する。そして、この作業を繰り返し、内部電極ペースト膜が形成されたグリーンシートを所望の積層数まで複数積層する。そして、最後に外層用グリーンシートを積層して、焼成前の積層体を得る。この積層体を所定サイズに切断し、グリーンチップを得て、脱バインダ処理を施す。   Next, the green sheet on which the internal electrode paste film is formed is laminated on the green sheet (outer layer green sheet) on which the internal electrode paste film is not formed, and the carrier sheet is peeled off before or after that. Then, this operation is repeated, and a plurality of green sheets on which the internal electrode paste film is formed are stacked up to a desired number of layers. And finally, the green sheet for outer layers is laminated | stacked, and the laminated body before baking is obtained. This laminated body is cut into a predetermined size to obtain a green chip, and a binder removal process is performed.

具体的な脱バインダ処理条件としては、保持温度:200〜700℃、保持時間:0.5〜20時間、雰囲気:大気中または加湿したNとHとの混合ガスとすることが好ましい。 Specific binder removal conditions are preferably a holding temperature: 200 to 700 ° C., a holding time: 0.5 to 20 hours, and an atmosphere: a mixed gas of N 2 and H 2 in the air or humidified.

次いで、脱バインダ処理を行ったグリーンチップについて、焼成および熱処理を施す。   Next, the green chip subjected to the binder removal treatment is subjected to firing and heat treatment.

焼成は、保持温度:1050〜1350℃、保持時間:0.5〜8時間、雰囲気ガス:加湿したNとHとの混合ガス等の条件とすることが好ましい。 Firing is preferably performed under conditions such as a holding temperature: 1050 to 1350 ° C., a holding time: 0.5 to 8 hours, and an atmosphere gas: a mixed gas of humidified N 2 and H 2 .

ただし、焼成時の雰囲気中の酸素分圧は、10−2Pa以下とすることが好ましい。前記範囲を超えると、内部電極層が酸化する傾向にあり、また、酸素分圧があまり低すぎると、内部電極層の電極材料が異常焼結を起こし、途切れてしまう傾向にある。 However, the oxygen partial pressure in the atmosphere during firing is preferably 10 −2 Pa or less. If the above range is exceeded, the internal electrode layer tends to oxidize, and if the oxygen partial pressure is too low, the electrode material of the internal electrode layer tends to abnormally sinter and tend to break.

このような焼成を行った後の熱処理(アニール)は、保持温度または最高温度を、好ましくは900℃以上として行うことが好ましい。熱処理時の保持温度または最高温度が、前記範囲未満では誘電体材料の酸化が不十分なために絶縁抵抗寿命が短くなる傾向にあり、前記範囲をこえると内部電極のNiが酸化し、容量が低下するだけでなく、誘電体素地と反応してしまい、寿命も短くなる傾向にある。熱処理の際の酸素分圧は、焼成時の還元雰囲気よりも高い酸素分圧であり、好ましくは10−3Pa〜1Paである。前記範囲未満では、誘電体層10の再酸化が困難であり、前記範囲をこえると内部電極層12が酸化する傾向にある。 The heat treatment (annealing) after such firing is preferably performed at a holding temperature or a maximum temperature of preferably 900 ° C. or higher. If the holding temperature or maximum temperature during heat treatment is less than the above range, the dielectric material is insufficiently oxidized and the insulation resistance life tends to be shortened. In addition to a decrease, it tends to react with the dielectric substrate and shorten its lifetime. The oxygen partial pressure during the heat treatment is an oxygen partial pressure higher than that of the reducing atmosphere during firing, and is preferably 10 −3 Pa to 1 Pa. Below the range, it is difficult to re-oxidize the dielectric layer 10, and when the range is exceeded, the internal electrode layer 12 tends to oxidize.

そして、そのほかの熱処理条件としては、保持時間:0〜6時間、雰囲気用ガス:加湿したNガス等とすることが好ましい。 Then, as the other heat treatment conditions, retention time: 0-6 hours, Atmosphere gas: it is preferable that a wet N 2 gas or the like.

また、脱バインダ処理、焼成および熱処理は、それぞれを連続して行っても、独立に行ってもよい。   Further, the binder removal treatment, firing and heat treatment may be performed continuously or independently.

このようにして得られた焼結体(素子本体4)には、例えばバレル研磨、サンドブラスト等にて端面研磨を施し、端子電極用ペーストを焼きつけて端子電極6,8が形成される。端子電極用ペーストの焼成条件は、例えば、加湿したNとHとの混合ガス中で600〜800℃にて10分間〜1時間程度とすることが好ましい。そして、必要に応じ、端子電極6,8上にめっき等を行うことによりパッド層を形成する。なお、端子電極用ペーストは、上記した導電性ペーストと同様にして調製すればよい。 The sintered body (element body 4) thus obtained is subjected to end face polishing by, for example, barrel polishing, sand blasting, etc., and terminal electrode paste is baked to form terminal electrodes 6 and 8. The firing conditions for the terminal electrode paste are preferably, for example, about 10 minutes to 1 hour at 600 to 800 ° C. in a humidified mixed gas of N 2 and H 2 . Then, if necessary, a pad layer is formed on the terminal electrodes 6 and 8 by plating or the like. In addition, what is necessary is just to prepare the paste for terminal electrodes like the above-mentioned conductive paste.

このようにして製造された本発明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 the present invention thus manufactured is mounted on a printed circuit board by soldering or the like and used for various electronic devices.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態では、本発明に係る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、本発明に係る電子部品としては積層セラミックコンデンサに限らず、誘電体層を有する電子部品であれば何でもよい。   For example, in the above-described embodiment, the multilayer ceramic capacitor is exemplified as the electronic component according to the present invention. However, the electronic component according to the present invention is not limited to the multilayer ceramic capacitor, and any electronic component having a dielectric layer may be used. .

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, the present invention will be described based on further detailed examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1〜4、比較例1、2
導電性ペーストの作製
まず、導電性粉末としての平均粒径0.2μmであるNi粉末100質量%に対して、共材粒子(セラミック粒子)として、平均粒径0.03μmのBaTiO粉末を表1に示す量で加え、さらに、有機ビヒクル(バインダ樹脂としてエチルセルロース樹脂4.5質量%をターピネオール228質量%に溶解したもの)を加え、3本ロールにより混練し、スラリー化して、内部電極形成用の導電性ペーストを得た。なお、比較例1では、共材粒子を添加しなかった。
Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2
Production of Conductive Paste First, a BaTiO 3 powder having an average particle size of 0.03 μm is represented as co-material particles (ceramic particles) with respect to 100% by mass of Ni powder having an average particle size of 0.2 μm as the conductive powder. In addition, an organic vehicle (4.5% by mass of ethyl cellulose resin as a binder resin dissolved in 228% by mass of terpineol) was added and kneaded with three rolls to form a slurry for internal electrode formation. A conductive paste was obtained. In Comparative Example 1, no co-material particles were added.

なお、Ni粉末は、以下のようにして作製した。まず、Niのスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法により、Ni薄膜を得た。次に、得られたNi薄膜を、乳鉢で粗粉砕した後、ボールミルで微粉砕した。これを回収した後、分級して、Ni粉末を作製した。   In addition, Ni powder was produced as follows. First, a Ni thin film was obtained by sputtering using a Ni sputtering target. Next, the obtained Ni thin film was coarsely pulverized with a mortar and then finely pulverized with a ball mill. After collecting this, it classified and produced Ni powder.

得られたNi粉末の平均粒子径は、Ni粉末を30000〜300000倍の視野でSEM観察し、視野中の500個以上のNi粒子の面積径の平均値から算出した。また、粒度分布は単一のピークであった。   The average particle diameter of the obtained Ni powder was calculated from the average value of the area diameters of 500 or more Ni particles in the visual field by observing the Ni powder with a field of view of 30000 to 300000 times. The particle size distribution was a single peak.

誘電体層用ペーストの作製
BaTiOを主成分とする誘電体材料と、有機ビヒクルとを、ボールミルで混合し、誘電体層用ペーストを得た。有機ビヒクルは、誘電体材料100質量%に対して、バインダとしてポリビニルブチラール:6質量%、可塑剤としてフタル酸ビス(2エチルヘキシル)(DOP):3質量%、酢酸エチル:55質量%、トルエン:10質量%、剥離剤としてパラフィン:0.5質量%の配合とした。
Preparation of Dielectric Layer Paste A dielectric material mainly composed of BaTiO 3 and an organic vehicle were mixed with a ball mill to obtain a dielectric layer paste. The organic vehicle is based on 100% by mass of the dielectric material, polyvinyl butyral as a binder: 6% by mass, bis (2-ethylhexyl) phthalate (DOP) as a plasticizer: 3% by mass, ethyl acetate: 55% by mass, toluene: The composition was 10% by mass and 0.5% by mass of paraffin as a release agent.

グリーンシートの形成
まず、上記の誘電体層用ペーストを用いて、PETフィルム上に、ワイヤーバーコーターを用いて、乾燥後の厚みが1.0μmとなるようにグリーンシートを形成した。
Formation of Green Sheet First, using the above dielectric layer paste, a green sheet was formed on a PET film using a wire bar coater so that the thickness after drying was 1.0 μm.

電極ペースト膜の形成
上記で作製した導電性ペーストを用いて、スクリーン印刷により、グリーンシートの表面に、乾燥後の厚みが0.8μmとなるように所定パターンの電極ペースト膜を形成した。
Formation of Electrode Paste Film Using the conductive paste prepared above, an electrode paste film having a predetermined pattern was formed on the surface of the green sheet by screen printing so that the thickness after drying was 0.8 μm.

最終積層体(焼成前素子本体)の形成
次に、電極ペースト膜およびグリーンシートを次々に積層し、最終的に、50層の電極ペースト膜が積層された最終積層体を得た。
Formation of final laminated body (element body before firing) Next, an electrode paste film and a green sheet were laminated one after another, and finally, a final laminated body in which 50 electrode paste films were laminated was obtained.

焼結体の作製
次いで、最終積層体を所定サイズに切断してグリーンチップを得て、脱バインダ処理、焼成およびアニール(熱処理)を行って、チップ形状の焼結体を作製した。
Production of sintered body Next, the final laminate was cut into a predetermined size to obtain a green chip, which was subjected to binder removal processing, firing and annealing (heat treatment) to produce a chip-shaped sintered body.

脱バインダは、保持温度:200〜400℃、保持時間:0.5〜20時間、雰囲気ガス:加湿したNとHの混合ガス、の条件で行った。 The binder removal was performed under the conditions of a holding temperature: 200 to 400 ° C., a holding time: 0.5 to 20 hours, and an atmosphere gas: a mixed gas of humidified N 2 and H 2 .

焼成は、保持温度:1000〜1300℃、保持時間:0.5〜8時間、雰囲気ガス:加湿したNとHの混合ガス、酸素分圧:10−7Pa、の条件で行った。 Firing was performed under the conditions of a holding temperature: 1000 to 1300 ° C., a holding time: 0.5 to 8 hours, an atmospheric gas: a humidified mixed gas of N 2 and H 2 , and an oxygen partial pressure: 10 −7 Pa.

アニール(再酸化)は、保持温度:1050℃、保持時間:2時間、雰囲気ガス:加湿したNガス、酸素分圧:10−1Pa、の条件で行った。なお、雰囲気ガスの加湿には、ウェッターを用い、水温を0〜75℃とした。 Annealing (reoxidation) was performed under the conditions of holding temperature: 1050 ° C., holding time: 2 hours, atmospheric gas: humidified N 2 gas, oxygen partial pressure: 10 −1 Pa. Note that a wetter was used for humidifying the atmospheric gas, and the water temperature was set to 0 to 75 ° C.

次いで、チップ形状の焼結体の端面をサンドブラストにて研磨したのち、端子電極用ペーストを端面に転写し、加湿したN+H雰囲気中において、800℃にて10分間焼成して端子電極を形成し、図1に示す構成の積層セラミックコンデンサの試料を得た。 Next, after polishing the end face of the chip-shaped sintered body by sand blasting, the terminal electrode paste is transferred to the end face and baked at 800 ° C. for 10 minutes in a humidified N 2 + H 2 atmosphere. A multilayer ceramic capacitor sample having the structure shown in FIG. 1 was obtained.

このようにして得られた各試料のサイズは、2.0mm×1.2mm×0.5mmであり、内部電極層に挟まれた誘電体層の数は50、その平均厚さは1.0μmであった。   The size of each sample thus obtained is 2.0 mm × 1.2 mm × 0.5 mm, the number of dielectric layers sandwiched between internal electrode layers is 50, and the average thickness is 1.0 μm. Met.

得られたコンデンサ試料について、焼成後の内部電極層の平均電極厚み、平均電極長さおよび線被覆率を、以下の方法により、それぞれ測定した。   About the obtained capacitor | condenser sample, the average electrode thickness of the internal electrode layer after baking, average electrode length, and wire coverage were measured with the following method, respectively.

平均電極厚み
まず、得られたコンデンサ試料を内部電極に垂直な面で切断し、その切断面を研磨し、その研磨面の複数箇所を金属顕微鏡で観察した。次に、金属顕微鏡で観察した画像についてデジタル処理を行うことにより焼結後の各内部電極層の厚みを求め、その平均値を算出し、これを平均電極厚みとした。結果を表1に示す。
Average Electrode Thickness First, the obtained capacitor sample was cut along a surface perpendicular to the internal electrode, the cut surface was polished, and a plurality of locations on the polished surface were observed with a metal microscope. Next, the thickness of each internal electrode layer after sintering was calculated | required by performing digital processing about the image observed with the metal microscope, the average value was computed, and this was made into average electrode thickness. The results are shown in Table 1.

平均電極長さ
平均電極長さは、上記の研磨面において、ある電極途切れ部から、もう一方の電極途切れ部までの長さを測定し、その平均値を算出して求めた。結果を表1に示す。
Average electrode length The average electrode length was obtained by measuring the length from one electrode breakage portion to the other electrode breakage portion and calculating the average value on the polished surface. The results are shown in Table 1.

線被覆率
線被覆率は、上記の研磨面において、内部電極層に電極途切れ部が全く無いとして仮定した場合に、内部電極層が誘電体層を被覆する長さの割合を100%とし、内部電極層が誘電体層を実際に被覆している長さの割合を計算することにより求めた。
Wire coverage The wire coverage is 100% when the internal electrode layer covers the dielectric layer when the internal electrode layer is assumed to have no electrode discontinuity on the polished surface. It was determined by calculating the ratio of the length that the electrode layer actually covers the dielectric layer.

なお、平均電極長さおよび線被覆率は、視野69μm×69μmについて測定したレーザー顕微鏡写真20枚を使用して求めた。また、平均電極長さは、上記の視野内に観察した内部電極の両端が存在するものについてのみ測定した。結果を表1に示す。   The average electrode length and wire coverage were determined using 20 laser micrographs measured for a visual field of 69 μm × 69 μm. In addition, the average electrode length was measured only for the case where both ends of the internal electrode observed in the field of view were present. The results are shown in Table 1.

さらに、各試料について電気特性(静電容量、破壊電圧)を、次のようにして評価した。   Furthermore, the electrical characteristics (capacitance, breakdown voltage) of each sample were evaluated as follows.

静電容量
静電容量C(単位はμF)は、コンデンサ試料に対し、基準温度25℃でデジタルLCRメータ(YHP社製4274A)にて、周波数1kHz,入力信号レベル(測定電圧)0.5Vrmsの条件下で測定した。また、この静電容量の測定は、50個のコンデンサ試料について行い、その平均値を静電容量とした。静電容量Cは、好ましくは2.0μF以上を良好とした。結果を表1に示す。
Capacitance capacitance C (unit is .mu.F), compared capacitor samples by a digital LCR meter at a reference temperature 25 ° C. (YHP Co. 4274A), frequency 1 kHz, the input signal level (measured voltage) 0.5 Vrms Measured under conditions. In addition, the capacitance was measured for 50 capacitor samples, and the average value was defined as the capacitance. The capacitance C is preferably 2.0 μF or more. The results are shown in Table 1.

破壊電圧
コンデンサ試料に対し、温度25℃において、直流電圧を10V/sの条件で印加し、2mAの電流が流れた時の誘電体層厚みに対する電圧値(単位:V)を破壊電圧とした。破壊電圧を測定することにより、コンデンサ試料の耐圧を評価した。また、この破壊電圧の測定は、50個のコンデンサ試料について行い、その平均値を破壊電圧とした。破壊電圧は、好ましくは50V以上とした。結果を表1に示す。
A DC voltage was applied to the breakdown voltage capacitor sample at a temperature of 25 ° C. under the condition of 10 V / s, and a voltage value (unit: V) with respect to the thickness of the dielectric layer when a current of 2 mA flowed was defined as a breakdown voltage. The breakdown voltage of the capacitor sample was evaluated by measuring the breakdown voltage. The breakdown voltage was measured for 50 capacitor samples, and the average value was taken as the breakdown voltage. The breakdown voltage is preferably 50 V or higher. The results are shown in Table 1.

実施例5〜8、比較例3
導電性粉末として、平均粒子径0.2μmのNi粉末(第1導電性粉末)と、平均粒子径を表1に示す値としたNi粉末(第2導電性粉末)を用いた以外は、実施例2と同様にして、導電性ペーストを調製し、これを用いてコンデンサ試料を作製し、特性評価を行った。第1導電性粉末および第2導電性粉末の粒子径比は表1に示す値であった。なお、第1導電性粉末と第2導電性粉末との質量比は77:23であった。結果を表1に示す。
Examples 5-8, Comparative Example 3
Implementation was conducted except that Ni powder (first conductive powder) having an average particle diameter of 0.2 μm and Ni powder (second conductive powder) having an average particle diameter as shown in Table 1 were used as the conductive powder. In the same manner as in Example 2, a conductive paste was prepared, and a capacitor sample was prepared using the conductive paste, and the characteristics were evaluated. The particle size ratio of the first conductive powder and the second conductive powder was the value shown in Table 1. The mass ratio of the first conductive powder to the second conductive powder was 77:23. The results are shown in Table 1.

実施例9〜11
第1導電性粉末および第2導電性粉末の粒子径比が0.15となるように、第1導電性粉末および第2導電性粉末の平均粒子径を表1に示す値に変更した以外は、実施例6と同様にして、導電性ペーストを調製し、これを用いてコンデンサ試料を作製し、特性評価を行った。結果を表1に示す。
Examples 9-11
Except for changing the average particle size of the first conductive powder and the second conductive powder to the values shown in Table 1 so that the particle size ratio of the first conductive powder and the second conductive powder is 0.15. In the same manner as in Example 6, a conductive paste was prepared, and a capacitor sample was prepared using the conductive paste, and the characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

実施例12〜14、比較例4、5
導電性粉末に対する共材粒子の含有量を表1に示す値に変更した以外は、実施例6と同様にして、導電性ペーストを調製し、これを用いてコンデンサ試料を作製し、特性評価を行った。結果を表1に示す。
Examples 12-14, Comparative Examples 4, 5
A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 6 except that the content of the co-material particles with respect to the conductive powder was changed to the values shown in Table 1, and a capacitor sample was produced using this to evaluate the characteristics. went. The results are shown in Table 1.

実施例15、16
第1導電性粉末と第2導電性粉末との重量比を表1に示す値に変更した以外は、実施例6と同様にして、導電性ペーストを調製し、これを用いてコンデンサ試料を作製し、特性評価を行った。結果を表1に示す。
Examples 15 and 16
A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 6 except that the weight ratio of the first conductive powder and the second conductive powder was changed to the values shown in Table 1, and a capacitor sample was produced using this. Then, the characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

表1より、導電性ペーストに共材粒子(セラミック粒子)が含有されない場合(比較例1)には、焼結体にデラミネーションが発生してしまい、特性が測定できなかった。また、導電性粉末に対して、共材粒子(セラミック粒子)の含有量が多すぎる場合(比較例2)には、電極ペースト膜におけるNiの充填性が悪くなるため、線被覆率が低下し、平均電極長さが短くなり、さらには平均電極厚みが大きくなってしまう。その結果、静電容量が低下し、破壊電圧も低下していることが確認できる。   From Table 1, when the common paste (ceramic particles) was not contained in the conductive paste (Comparative Example 1), delamination occurred in the sintered body, and the characteristics could not be measured. In addition, when the content of the co-material particles (ceramic particles) is too large with respect to the conductive powder (Comparative Example 2), the filling rate of Ni in the electrode paste film is deteriorated, so that the wire coverage is reduced. The average electrode length is shortened, and the average electrode thickness is increased. As a result, it can be confirmed that the capacitance is lowered and the breakdown voltage is also lowered.

これに対し、共材粒子の含有量が本発明の範囲内である場合(実施例1〜4)には、共材粒子がNiの粒成長を抑制し、デラミネーションの発生を抑えつつ、電極ペースト膜におけるNiの充填性を高くすることができるため、線被覆率、平均電極長さ、平均電極厚みを本発明の範囲内とすることができる。その結果、高い静電容量および破壊電圧が得られることが確認できる。   On the other hand, when the content of the common material particles is within the scope of the present invention (Examples 1 to 4), the common material particles suppress the grain growth of Ni, while suppressing the occurrence of delamination, Since the filling property of Ni in the paste film can be increased, the wire coverage, the average electrode length, and the average electrode thickness can be within the scope of the present invention. As a result, it can be confirmed that high capacitance and breakdown voltage can be obtained.

第2導電性粉末の平均粒子径が、第1導電性粉末の平均粒子径の1/2未満である場合(実施例5〜8)には、第1導電性粉末粒子同士の空隙に、第2導電性粉末が入り込むため、電極ペースト膜におけるNi粒子の充填性が良好になる。その結果、線被覆率、平均電極長さ、平均電極厚みを本発明の範囲内とすることができ、高い静電容量および破壊電圧が得られることが確認できる。   When the average particle diameter of the second conductive powder is less than half the average particle diameter of the first conductive powder (Examples 5 to 8), 2 Since the conductive powder enters, the filling property of the Ni particles in the electrode paste film is improved. As a result, it can be confirmed that the wire coverage, the average electrode length, and the average electrode thickness can be within the scope of the present invention, and a high capacitance and breakdown voltage can be obtained.

一方、第2導電性粉末の平均粒子径が、第1導電性粉末の平均粒子径の1/2以上である場合(比較例3)には、第2導電性粉末が、第1導電性粉末粒子同士の空隙に入ると、かえって第1導電性粉末粒子間の距離が大きくなってしまう。その結果、電極ペースト膜におけるNi粒子の充填性が悪化し、線被覆率、平均電極長さ、平均電極厚みを本発明の範囲内とすることができず、静電容量および破壊電圧が悪化してしまう。   On the other hand, when the average particle diameter of the second conductive powder is ½ or more of the average particle diameter of the first conductive powder (Comparative Example 3), the second conductive powder is the first conductive powder. When entering the voids between the particles, the distance between the first conductive powder particles is rather increased. As a result, the filling properties of the Ni particles in the electrode paste film are deteriorated, the wire coverage, the average electrode length, and the average electrode thickness cannot be within the range of the present invention, and the electrostatic capacity and the breakdown voltage are deteriorated. End up.

第1導電性粉末の平均粒子径を、本発明の好ましい範囲内で変化させた場合(実施例6、実施例9〜11)には、線被覆率、平均電極長さ、平均電極厚みを本発明の範囲内とすることができ、高い静電容量および破壊電圧が得られることが確認できる。   When the average particle diameter of the first conductive powder is changed within the preferred range of the present invention (Example 6, Examples 9 to 11), the wire coverage, the average electrode length, and the average electrode thickness are as follows. It can be within the scope of the invention, and it can be confirmed that high capacitance and breakdown voltage can be obtained.

導電性粉末として、第1導電性粉末と第2導電性粉末とを用いた場合(実施例6、実施例12〜14)であっても、共材粒子の含有量が本発明の範囲内とすることで、実施例1〜4と同様の傾向にある。一方、共材粒子の含有量が本発明の範囲外の場合(比較例4、5)にも、比較例1、2と同様の傾向にあることが分かる。   Even when the first conductive powder and the second conductive powder are used as the conductive powder (Example 6, Examples 12 to 14), the content of the co-material particles is within the scope of the present invention. As a result, the same tendency as in Examples 1 to 4 is obtained. On the other hand, when the content of the co-material particles is outside the range of the present invention (Comparative Examples 4 and 5), it can be seen that the same tendency as in Comparative Examples 1 and 2 is observed.

導電性粉末中における第2導電性粉末の含有割合が、本発明の好ましい範囲内である場合(実施例6、実施例15、16)には、線被覆率、平均電極長さ、平均電極厚みを本発明の範囲内とすることができ、高い静電容量および破壊電圧が得られることが確認できる。   When the content ratio of the second conductive powder in the conductive powder is within the preferred range of the present invention (Example 6, Examples 15 and 16), the wire coverage, the average electrode length, and the average electrode thickness. In the range of the present invention, and it can be confirmed that high capacitance and breakdown voltage can be obtained.

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概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の線被覆率、平均電極長さおよび平均電極厚みを説明するために、図1の積層セラミックコンデンサの中央付近IIを拡大した断面模式図である。2 is a schematic cross-sectional view enlarging the vicinity II of the multilayer ceramic capacitor of FIG. 1 in order to explain the wire coverage, average electrode length, and average electrode thickness of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

2… 積層セラミックコンデンサ
4… コンデンサ素体
4a… 第1端部
4b… 第2端部
6,8… 端子電極
10… 誘電体層
12、12a〜12d… 内部電極層
20… 電極途切れ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Multilayer ceramic capacitor 4 ... Capacitor body 4a ... 1st edge part 4b ... 2nd edge part 6, 8 ... Terminal electrode 10 ... Dielectric layer 12, 12a-12d ... Internal electrode layer 20 ... Electrode discontinuity part

Claims (3)

内部電極層と誘電体層とを含む素子本体を有する電子部品であって、
前記内部電極層が少なくともNiを有し、
前記内部電極層の線被覆率が75%以上、前記内部電極層の平均電極厚みが0.8μm以下、前記内部電極層の平均電極長さが3.0μm以上であり、
焼成後に前記内部電極層となる電極ペースト膜を形成するために用いられる導電性ペーストが、前記Niを有する導電性粉末と、セラミック粒子からなる共材粒子と、を含み、
前記共材粒子が、前記導電性粉末100質量%に対して、0質量%より多く、質量%以下含有され、
前記導電性粉末が、第1導電性粉末および第2導電性粉末からなり、前記第1導電性粉末の平均粒子径が0.05〜0.4μmであり、前記第2導電性粉末の平均粒子径が、前記第1導電性粉末の平均粒子径の1/2未満であることを特徴とする電子部品。
An electronic component having an element body including an internal electrode layer and a dielectric layer,
The internal electrode layer has at least Ni;
The line coverage of the internal electrode layer is 75% or more, the average electrode thickness of the internal electrode layer is 0.8 μm or less, the average electrode length of the internal electrode layer is 3.0 μm or more,
The conductive paste used to form the electrode paste film that becomes the internal electrode layer after firing includes the conductive powder having the Ni and the co-material particles made of ceramic particles,
The co-material particles are contained in an amount of more than 0% by mass and 4 % by mass or less based on 100% by mass of the conductive powder
The conductive powder is composed of a first conductive powder and a second conductive powder, the average particle diameter of the first conductive powder is 0.05 to 0.4 μm, and the average particle of the second conductive powder electronic component diameter, characterized by less than half der Rukoto an average particle diameter of the first conductive powder.
前記第2導電性粉末が、前記導電性粉末100質量%中に、15〜35質量%含有される請求項に記載の電子部品。 The electronic component according to claim 1 , wherein the second conductive powder is contained in an amount of 15 to 35% by mass in 100% by mass of the conductive powder. 焼成後に内部電極層となる電極ペースト膜を形成するために用いられる導電性ペーストであって、
Niを有する導電性粉末と、セラミック粒子からなる共材粒子と、を含み、
前記導電性粉末が、第1導電性粉末および第2導電性粉末からなり、前記第1導電性粉末の平均粒子径が0.05〜0.4μmであり、前記第2導電性粉末の平均粒子径が、前記第1導電性粉末の平均粒子径の1/2未満であり、
前記第2導電性粉末が、前記導電性粉末100質量%中に、15〜35質量%含有され、
前記共材粒子が、前記導電性粉末100質量%に対して、0質量%より多く、質量%以下含有されることを特徴とする導電性ペースト。
A conductive paste used to form an electrode paste film that becomes an internal electrode layer after firing,
Conductive powder having Ni, and co-material particles made of ceramic particles,
The conductive powder is composed of a first conductive powder and a second conductive powder, the average particle diameter of the first conductive powder is 0.05 to 0.4 μm, and the average particle of the second conductive powder The diameter is less than ½ of the average particle diameter of the first conductive powder;
The second conductive powder is contained in 15 to 35% by mass in 100% by mass of the conductive powder,
The conductive paste, wherein the co-material particles are contained in an amount of more than 0% by mass and 4 % by mass or less with respect to 100% by mass of the conductive powder.
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