JP7145652B2 - 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
まず、積層セラミックコンデンサについて説明する。図1は、積層セラミックコンデンサ100の部分断面斜視図である。図1で例示するように、積層セラミックコンデンサ100は、直方体形状を有する積層チップ10と、積層チップ10のいずれかの対向する2端面に設けられた外部電極20a,20bとを備える。なお、積層チップ10の当該2端面以外の4面を側面と称する。外部電極20a,20bは、4つの側面に延在している。ただし、外部電極20a,20bは、4つの側面において互いに離間している。
まず、誘電体層11の主成分であるセラミック材料の粉末に、目的に応じて所定の添加化合物を添加する。添加化合物としては、Mg(マグネシウム),Mn(マンガン),V(バナジウム),Cr(クロム),希土類元素(Y(イットリウム),Sm(サマリウム),Eu(ユウロピウム),Gd(ガドリニウム),Tb(テルビウム),Dy(ジスプロシウム),Ho(ホロミウム),Er(エルビウム),Tm(ツリウム)およびYb(イッテルビウム))の酸化物、並びに、Co(コバルト),Ni,Li(リチウム),B,Na(ナトリウム),K(カリウム)およびSiの酸化物もしくはガラスが挙げられる。例えば、まず、セラミック材料の粉末に添加化合物を含む化合物を混合して仮焼を行う。続いて、得られたセラミック材料の粒子を添加化合物とともに湿式混合し、乾燥および粉砕してセラミック材料の粉末を調製する。
次に、得られたセラミック材料の粉末に、ポリビニルブチラール(PVB)樹脂等のバインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、可塑剤とを加えて湿式混合する。得られたスラリーを使用して、例えばダイコータ法やドクターブレード法により、基材上に例えば厚み0.8μm以下の帯状の誘電体グリーンシートを塗工して乾燥させる。
次に、積層工程で得られたセラミック積層体を、200℃~500℃のN2雰囲気中で脱バインダした後に、セラミック積層体の両端面から各側面にかけて、金属フィラー、共材、バインダ、溶剤およびMo源を含む金属ペーストを塗布し、乾燥させる。この金属ペーストは、外部電極形成用金属ペーストである。このとき、Mo源の濃度が表面側で高くなるように塗布し、乾燥させることが好ましい。例えば、Mo源の濃度が異なる外部電極形成用金属ペーストを用意し、セラミック積層体の端面側のMo源の濃度が低く、表面側のMo源の濃度が高くなるようにしてもよい。
次に、外部電極形成用金属ペーストが塗布されたセラミック積層体を、還元雰囲気中で1100~1300℃で10分~2時間焼成する。このようにして、内部に焼結体からなる誘電体層11と内部電極層12とが交互に積層されてなる積層チップ10と、積層方向上下の最外層として形成されるカバー層13と、下地層21とを有する焼結体が得られる。
その後、めっき処理工程を実施することによって、Cuめっき層22、Niめっき層23およびSnめっき層24を、下地層21上に順に形成する。以上の工程を経て、積層セラミックコンデンサ100が完成する。
チタン酸バリウム粉末に必要な添加物を添加し、ボールミルで十分に湿式混合粉砕して誘電体材料を得た。誘電体材料に有機バインダおよび溶剤を加えてドクターブレード法にて誘電体グリーンシートを作製した。誘電体グリーンシートの塗工厚みを0.8μmとし、有機バインダとしてポリビニルブチラール(PVB)等を用い、溶剤としてエタノール、トルエン酸等を加えた。その他、可塑剤などを加えた。次に、内部電極層12の主成分金属の粉末と、バインダと、溶剤と、必要に応じてその他助剤とを含んでいる内部電極形成用導電ペーストを作製した。内部電極形成用導電ペーストの有機バインダおよび溶剤には、誘電体グリーンシートとは異なるものを用いた。誘電体シートに内部電極形成用導電ペーストをスクリーン印刷した。内部電極形成用導電ペーストを印刷したシートを250枚重ね、その上下にカバーシートをそれぞれ積層した。その後、熱圧着によりセラミック積層体を得て、所定の形状に切断した。
比較例では下地層21用の金属ペーストにMo源を添加しなかった。他は、実施例と同様の条件とした。比較例に係るサンプルをそれぞれ100個作成した。
11 誘電体層
12 内部電極層
20a,20b 外部電極
21 下地層
22 Cuめっき層
23 Niめっき層
24 Snめっき層
100 積層セラミックコンデンサ
Claims (5)
- セラミックを主成分とする誘電体層と、内部電極層と、が交互に積層され、積層された複数の前記内部電極層が交互に対向する2端面に露出するように形成され、略直方体形状を有する積層チップと、
前記2端面に形成された1対の外部電極と、を備え、
前記1対の外部電極は、下地層上にめっき層が形成された構造を有し、
前記下地層は、Niを主成分とし、前記めっき層側の表面の少なくとも一部に、酸化モリブデンが備わることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。 - 前記めっき層は、Snめっき層を含むことを特徴とする請求項1記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記内部電極層は、Niを主成分とすることを特徴とする請求項1または2に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記誘電体層の主成分セラミックは、ペロブスカイト構造を有することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。
- セラミック誘電体層グリーンシートと、内部電極形成用導電ペーストと、を交互に積層し、積層された複数の内部電極形成用導電ペーストを交互に対向する2端面に露出させることによって、略直方体形状のセラミック積層体を形成し、
前記2端面に接するように、NiおよびCuの少なくともいずれか一方を含む金属または合金を主成分とする金属粉末と、酸化モリブデンとを含む金属ペーストを塗布し、
前記金属ペーストの塗布後の前記セラミック積層体を焼成し、
前記金属ペーストを焼成することによって得られる下地層上にめっき層を形成する、ことを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。
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