JP7292101B2 - 積層セラミック電子部品及び積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
上記積層体は、第1方向に積層された複数のセラミック層と、上記複数のセラミック層の間に配置され上記第1方向と直交する第2方向の端部の位置が上記第2方向に0.5μmの範囲内に相互に揃っている複数の内部電極と、を有する。
上記サイドマージン部は、上記第1方向に直交する第2方向から上記積層体を覆う。
さらに、上記サイドマージン部は、上記第1方向及び上記第2方向に直交する第3方向並びに上記第1方向における中央部よりもポア率の低い、上記第1方向及び上記第3方向における角部を有する。
また、上記中央部のポア率は、2%以上であり、
上記角部のポア率は、1%以下であってもよい。
これにより、角部のポア率が十分低くなり、絶縁劣化をより確実に抑制でき、積層セラミック電子部品の信頼性をより高めることができる。
これにより、サイドマージン部を薄く構成でき、積層セラミック電子部品を小型化することができる。また、内部電極の交差面積を確保でき、小型でかつ大容量の積層セラミック電子部品を実現することができる。
上記周縁部は、上記中央部よりもポア率が小さい構成とすることができる。
これにより、角部を含む周縁部が緻密な構成となり、サイドマージン部の機械的強度及び耐湿性をより向上させることができる。したがって、積層セラミック電子部品の信頼性をさらに高めることができる。
上記第1方向及び上記第2方向に直交する第3方向並びに上記第1方向における中央部よりもポア率の低い、上記第1方向及び上記第3方向における角部を有するサイドマージン部が、上記積層チップの上記側面に形成される。
上記積層チップの側面に、未焼成のセラミックスからなる未処理サイドマージン部が形成され、
上記未処理サイドマージン部の上記第1方向及び上記第3方向における角部が、上記第2方向から加圧されてもよい。
これにより、未処理サイドマージン部の角部が加圧処理により圧縮され、角部の粉体充填率が上昇する。したがって、角部が粉体充填率の高い状態で焼成され、角部をポア率の低い緻密な状態で焼結させることができる。
図面には、適宜相互に直交するX軸、Y軸、及びZ軸が示されている。X軸、Y軸、及びZ軸は全図において共通である。
[積層セラミックコンデンサ10の構成]
図1~4は、本発明の第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10を示す図である。図1は、積層セラミックコンデンサ10の斜視図である。図2は、積層セラミックコンデンサ10の図1のA-A'線に沿った断面図である。図3は、積層セラミックコンデンサ10の図1のB-B'線に沿った断面図である。図4は、積層セラミックコンデンサ10の図1のC-C'線に沿った断面図である。
サイドマージン部17は、積層体16の2つの側面16bをそれぞれ被覆している。サイドマージン部17も、絶縁性セラミックスで形成されるが、カバー部19及びエンドマージン部20と同様に内部応力抑制等の観点から、セラミック層21で用いられた誘電体セラミックスで形成されてもよい。
周縁部Eのポア率が1%以下である場合、中央部Cのポア率は、例えば2%以上とすることができる。
また、周縁部Eのポア率は、例えば、中央部Cのポア率よりも1%以上低くすることができる。これにより、周縁部Eのポア率を十分低くすることができる。
図5は、積層セラミックコンデンサ10の製造方法を示すフローチャートである。図6~10は積層セラミックコンデンサ10の製造過程を模式的に示す図である。以下、積層セラミックコンデンサ10の製造方法について、図5に沿って、図6~10を適宜参照しながら説明する。
ステップS01では、容量形成部18を形成するための第1セラミックシート101及び第2セラミックシート102と、カバー部19を形成するための第3セラミックシート103と、を積層し、切断することで、未焼成のセラミック積層チップ(積層チップ)116を作製する。
なお、セラミックシート101,102,103の積層枚数等は、適宜調整可能である。
ステップS02では、積層チップ116の側面116bに、未処理サイドマージン部117uを形成する。未処理サイドマージン部117uは、後述する加圧処理前のサイドマージン部である。
ステップS03では、未処理サイドマージン部117uの周縁部Euを、Y軸方向から加圧する。
ステップS04では、ステップS03で得られた未焼成のセラミック素体111を焼成する。ステップS04における焼成温度は、未焼成のセラミック素体の焼結温度に基づいて決定することができる。また、焼成は、例えば、還元雰囲気下、又は低酸素分圧雰囲気下において行うことができる。
ステップS05では、焼成されたセラミック素体に対してバレル研磨を施し、面取りする。バレル研磨は、例えば、複数のセラミック素体をバレル容器に封入し、当該バレル容器に回転や振動を与えることにより行われる。バレル容器には、複数のセラミック素体とともに、研磨媒体や液体が封入されてもよい。本ステップのバレル研磨により、各面を接続する稜部及び角部が丸みを帯び、図1~4に示すようなセラミック素体11が作製される。
ステップS06では、ステップS05で得られたセラミック素体11のX軸方向両端部に外部電極14,15を形成する。一例として、まず、導電性ペーストをセラミック素体11のX軸方向両端部に塗布し、この導電性ペーストを焼き付けて下地膜を形成する。次に、下地膜が形成されたセラミック素体11をメッキ液に浸漬させて電解メッキを行うことで、1又は複数のメッキ膜を形成する。
これにより、図1~4に示すような積層セラミックコンデンサ10が形成される。
本実施形態の実施例及び比較例として、上記の製造方法に基づいて積層セラミックコンデンサ10のサンプルを作製した。このサンプルでは、X軸方向の寸法を1mmとし、Y軸方向及びZ軸方向の寸法を0.5mmとした。
一方、比較例のサンプルでは、ステップS03を行わなかった。
これにより、実施例のサンプルは、周縁部のポア率が低く緻密であるため、落下などの外的な衝撃にも高い耐性を有し、絶縁劣化しにくく信頼性が高い構成であることが確認された。
サイドマージン部は、周縁部の中でも、特に角部における強度が重要となる。
そこで、本実施形態では、サイドマージン部の角部のポア率が高い構成について説明する。
以下の説明において、上述の第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
角部Eaは、周縁部Eに含まれ、Z軸方向及びX軸方向における各サイドマージン部37の角(四隅)を構成する。つまり、各サイドマージン部37には、4つの角部Eaが規定される。各角部EaのZ軸方向内方における境界面は、容量形成部18とカバー部19との境界面をY軸方向及びX軸方向に延長した面に一致するものとする。同様に、各角部EaのX軸方向内方における境界面は、容量形成部18とエンドマージン部20との境界面をY軸方向及びZ軸方向に延長した面に一致するものとする。また、各角部EaのY軸方向内方における境界面は、サイドマージン部37と積層体16との境界面に一致するものとする。
中央部Cは、第1実施形態と同様に、Y軸方向から見たときに、Z軸方向及びX軸方向における中心点を中心とする略矩形の平面形状を有する領域として規定される。
具体的には、角部Eaのポア率は、3%以下であると良く、1%以下であるとより良い。これにより、角部Eaの機械的強度及び耐湿性を十分に高めることができる。
角部Eaのポア率が1%以下である場合、中央部Cのポア率は、例えば2%以上とすることができる。
また、角部Eaのポア率は、例えば、中央部Cのポア率よりも1%以上低くすることができる。これにより、角部Eaのポア率を十分低くすることができる。
例えば、サイドマージン部の周縁部又は角部と中央部とで、異なるセラミック材料が用いられてもよい。具体的には、周縁部又は角部は、中央部のセラミック材料よりも、セラミック粒子径が小さいセラミック材料で形成されてもよい。また、周縁部又は角部は、中央部のセラミック材料よりも、ガラス質の含有量が少ないセラミック材料で形成されてもよい。
あるいは、脱バインダ処理が施されたサイドマージン部の周縁部又は角部に、選択的にセラミックスを堆積させ、脱バインダ処理によって生じた空隙を埋めることで、ポア率を小さくしてもよい。セラミックスの堆積方法としては、例えばセラミックスの粉体を吹き付けるスプレードライ法や、スパッタ法、真空蒸着法等が挙げられる。
12,13…内部電極
16…積層体
17,37…サイドマージン部
E…周縁部
Ea…角部
C…中央部
Claims (7)
- 第1方向に積層された複数のセラミック層と、前記複数のセラミック層の間に配置され前記第1方向と直交する第2方向の端部の位置が前記第2方向に0.5μmの範囲内に相互に揃っている複数の内部電極と、を有する積層体と、
前記第1方向に直交する第2方向から前記積層体を覆うサイドマージン部と、
を具備し、
前記サイドマージン部は、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向並びに前記第1方向における中央部よりもポア率の低い、前記第1方向及び前記第3方向における角部を有する
積層セラミック電子部品。 - 請求項1に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記角部のポア率は、3%以下である
積層セラミック電子部品。 - 請求項2に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記中央部のポア率は、2%以上であり、
前記角部のポア率は、1%以下である
積層セラミック電子部品。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記サイドマージン部の前記第2方向における厚みは、30μm以下である
積層セラミック電子部品。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記サイドマージン部は、前記角部を含み、前記中央部の前記第1方向及び前記第3方向における外側を取り囲む周縁部を有し、
前記周縁部は、前記中央部よりもポア率が小さい
積層セラミック電子部品。 - 第1方向に積層された複数のセラミック層と、前記複数のセラミック層の間に配置され前記第1方向に直交する第2方向に向いた側面から露出した複数の内部電極と、を有する積層チップを作製し、
前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向並びに前記第1方向における中央部よりもポア率の低い、前記第1方向及び前記第3方向における角部を有するサイドマージン部を、前記積層チップの前記側面に形成する
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項6に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記サイドマージン部を形成する工程では、
前記積層チップの側面に、未焼成のセラミックスからなる未処理サイドマージン部を形成し、
前記未処理サイドマージン部の前記第1方向及び前記第3方向における角部を、前記第2方向から加圧する
積層セラミック電子部品の製造方法。
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