JP7328747B2 - Ceramic electronic component and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、セラミック電子部品及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ceramic electronic component and a manufacturing method thereof.
配線基板に実装されるセラミック電子部品には様々なタイプのものがある。なかでも、積層セラミックコンデンサは、セラミックの誘電体層と内部電極層とを交互に積層した構造を有しており、小型で大容量のコンデンサを実現できる。積層セラミックコンデンサは、例えばセラミックのグリーンシートの上にスクリーン印刷で導電パターンを印刷し、その導電パターンの周囲のグリーンシートの上にスクリーン印刷で誘電体ペーストを印刷し、それを焼成することにより形成される。 There are various types of ceramic electronic components mounted on wiring boards. Among them, a laminated ceramic capacitor has a structure in which ceramic dielectric layers and internal electrode layers are alternately laminated, and can realize a compact capacitor with a large capacity. A multilayer ceramic capacitor is formed by, for example, printing a conductive pattern on a ceramic green sheet by screen printing, printing a dielectric paste on the green sheet around the conductive pattern by screen printing, and firing it. be done.
ところで、上記した導電パターンは、印刷時に周縁部が盛り上がり、周縁部の膜厚が厚くなることが知られている(特許文献1)。このような現象はサドル現象とも呼ばれる。また、上記のように誘電体ペーストを印刷する際の位置ずれにより、誘電体ペーストが導電パターンの上に乗り上げてしまい、焼成後の誘電体層の平坦性が悪くなることも知られている(特許文献2)。 By the way, it is known that the conductive pattern described above has a bulge at the peripheral portion during printing, and the thickness of the peripheral portion increases (Patent Document 1). Such a phenomenon is also called a saddle phenomenon. In addition, it is also known that misalignment during printing of the dielectric paste as described above causes the dielectric paste to run over the conductive pattern, degrading the flatness of the dielectric layer after firing ( Patent document 2).
各層の厚みにバラツキが生じると、積層セラミックコンデンサの信頼性が低下するおそれがある。 Variation in the thickness of each layer may reduce the reliability of the multilayer ceramic capacitor.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、信頼性を向上させることができるセラミック電子部品とその製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a ceramic electronic component capable of improving reliability and a method of manufacturing the same.
本発明に係るセラミック電子部品は、複数の内部電極層がセラミックを主成分とする誘電体層を介して積層された積層チップと、前記複数の内部電極層のうちの少なくとも半数以上に形成されたスリットとを有し、上面視において、異なる層における前記スリットの位置が5μm以内の範囲で揃っていることを特徴とする。 A ceramic electronic component according to the present invention comprises a laminated chip in which a plurality of internal electrode layers are laminated via a dielectric layer containing ceramic as a main component, and at least half or more of the plurality of internal electrode layers. and slits, and the positions of the slits in different layers are uniform within a range of 5 μm when viewed from above.
上記セラミック電子部品において、前記複数の内部電極層の各々は上面視で長方形であると共に、上面視において前記複数の内部電極層の各々の長辺が揃えられており、かつ、前記長辺に沿って前記スリットが形成されてもよい。 In the above ceramic electronic component, each of the plurality of internal electrode layers has a rectangular shape when viewed from above, long sides of each of the plurality of internal electrode layers are aligned when viewed from above, and The slit may be formed by
上記セラミック電子部品において、前記スリットは、前記内部電極層を分断しないように形成されてもよい。 In the above ceramic electronic component, the slits may be formed so as not to divide the internal electrode layers.
上記セラミック電子部品において、前記内部電極層は、前記スリットによって複数の電極片に分けられており、各々の前記電極片に接続された外部電極を更に有してもよい。 In the above ceramic electronic component, the internal electrode layer may be divided into a plurality of electrode pieces by the slits, and may further have an external electrode connected to each of the electrode pieces.
上記セラミック電子部品において、前記積層チップの上面の中心から前記積層チップの短手方向に延びる第1の仮想線の下に、前記短手方向に延びる第2の仮想線を前記第1の仮想線から前記積層チップの厚みの1%の間隔をおいて引いたときに、前記第2の仮想線が前記積層チップの上面と交わる二点間の距離が、前記内部電極層の前記短手方向の幅以上であってもよい。 In the above ceramic electronic component, a second imaginary line extending in the transverse direction is positioned below a first imaginary line extending in the transverse direction of the laminated chip from the center of the upper surface of the laminated chip. , the distance between two points at which the second imaginary line intersects the upper surface of the laminated chip is the width of the internal electrode layer in the lateral direction. It may be greater than or equal to the width.
本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、セラミックを主成分とするグリーンシートの表面に印刷法で導電パターンを形成する工程と、前記グリーンシートと前記導電パターンとを交互に複数積層してなる積層体を形成する工程と、前記積層体を加圧することにより、前記グリーンシートと前記導電パターンの各々を圧着する工程と、前記積層体を焼成することにより、前記グリーンシートを誘電体層にすると共に、前記導電パターンを内部電極層にする工程とを有し、前記積層体に含まれる複数の導電パターンの少なくとも半数以上の前記導電パターンを形成する工程において、前記導電パターンにスリットを形成することを特徴とする。 A method for manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention includes a step of forming a conductive pattern on the surface of a green sheet containing ceramic as a main component by a printing method, and alternately laminating a plurality of the green sheets and the conductive pattern. forming a laminate; pressing the laminate to press each of the green sheets and the conductive patterns; and firing the laminate to form the green sheets into dielectric layers. and forming a slit in the conductive pattern in the step of forming at least half or more of the plurality of conductive patterns included in the laminate in the step of forming the conductive pattern as an internal electrode layer. characterized by
上記セラミック電子部品の製造方法において、前記導電パターンの周囲の前記グリーンシートの上に、前記セラミックを含むパターンを形成する工程を更に有してもよい。 The method for manufacturing a ceramic electronic component may further include the step of forming a pattern containing the ceramic on the green sheet around the conductive pattern.
上記セラミック電子部品の製造方法において、前記導電パターンを形成する工程において、前記導電パターンを上面視で長方形に形成すると共に、前記長方形の長辺に沿って前記スリットを形成し、前記積層体を形成する工程において、上面視において複数の前記導電パターンの各々の長辺を揃えてもよい。 In the method for manufacturing a ceramic electronic component, in the step of forming the conductive pattern, the conductive pattern is formed into a rectangle when viewed from above, and the slits are formed along the long sides of the rectangle to form the laminate. In the step of forming, long sides of the plurality of conductive patterns may be aligned when viewed from above.
上記セラミック電子部品の製造方法において、前記導電パターンを形成する工程において、前記導電パターンを分断しないように前記スリットを形成してもよい。 In the method for manufacturing a ceramic electronic component, in the step of forming the conductive pattern, the slits may be formed so as not to divide the conductive pattern.
本発明によれば、セラミック電子部品の信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, the reliability of ceramic electronic components can be improved.
本実施形態の説明に先立ち、本願発明者が調査した事項について説明する。 Prior to the description of this embodiment, the matters investigated by the inventors of the present application will be described.
図1(a)~(c)及び図2(a)、(b)は、その調査に使用した積層セラミックコンデンサの製造途中の断面図であり、図3(a)、(b)はその分解斜視図である。 FIGS. 1(a) to 1(c) and FIGS. 2(a) and (b) are cross-sectional views of the multilayer ceramic capacitor used in the investigation during manufacturing, and FIGS. 3(a) and 3(b) are exploded It is a perspective view.
まず、図1(a)に示すように、樹脂製のキャリアフィルム1の上にダイコータで誘電体スラリを塗布し、それを乾燥させてグリーンシート2aを形成する。そして、そのグリーンシート2aの上に、導電パターン3としてスクリーン印刷により導電ペーストを印刷する。導電ペーストの材料は特に限定されないが、この例ではニッケル粉末、誘電体粉末、バインダ、及び溶剤を混練してなる導電ペーストを使用する。このとき、サドル現象によって導電パターン3の周縁に凸部3aが形成されることになる。
First, as shown in FIG. 1(a), dielectric slurry is applied on a
図4は、導電パターン3の上面図である。なお、上記した図1(a)は図4のI-I線に沿う断面図に相当する。図4に示されるように導電パターン3は上面視で長方形である。
FIG. 4 is a top view of the
続いて、図1(b)に示すように、導電パターン3の周囲のグリーンシート2aの上にスクリーン印刷により逆パターン2bを形成し、グリーンシート2aと導電パターン3との段差を逆パターン2bで埋める。例えば、逆パターン2bの主成分を、グリーンシート2aの主成分と同じ材料とする。その後に、図1(c)に示すように、キャリアフィルム1からグリーンシート2aを剥離し、パターン形成シート4を得る。
Subsequently, as shown in FIG. 1B, a
次に、図2(a)に示すように、複数のパターン形成シート4を積層すると共に、最下層と最上層にカバーシート6を配することにより、グリーンシート2aと導電パターン3とを交互に複数積層してなる積層体5を形成する。例えば、カバーシート6の主成分を、グリーンシート2aの主成分と同じ材料とする。
Next, as shown in FIG. 2(a), a plurality of
そして、この状態で積層体5を上下から加圧することにより、複数のパターン形成シート4の各々を圧着する。このとき、上記のサドル現象で形成された凸部3aに過大な圧力が加わるため、凸部3aの上下のグリーンシート2aの膜厚が低下したり、凸部3aの周囲のグリーンシート2aに過剰なストレスが加わることになる。
In this state, each of the plurality of
続いて、図2(b)に示すように、積層体5をカットして複数の積層チップ8を切り出す。そして、その積層チップ8を加熱することにより、各グリーンシート2aを焼成して誘電体層11にすると共に、導電パターン3を焼成して内部電極層7にする。
Subsequently, as shown in FIG. 2B, the
図3(a)は、焼成後の積層チップ8の分解斜視図である。なお、前述の図1~図2の断面図は、図3(a)のII-II線に沿う断面図に相当する。図3(a)に示されるように、積層チップ8は概略直方体であり、互いに相対する端面8a、8bを有する。次に、図3(b)に示すように、各端面8a、8bの各々に導電ペーストを塗布して焼き付けることにより一対の外部電極9a、9bを形成する。
FIG. 3(a) is an exploded perspective view of the
以上により、この例に係る積層セラミックコンデンサ10の基本構造が完成する。
With the above, the basic structure of the multilayer
上記した積層セラミックコンデンサ10の製造方法によれば、図2(a)に示したように、サドル現象で導電パターン3に形成された凸部3aにより、積層体5を加圧するときに凸部3aに過大な圧力が加わることになる。その結果、凸部3aの周囲のグリーンシート2aの膜厚が低下する等して積層セラミックコンデンサ10の信頼性が低下する。
According to the manufacturing method of the laminated
また、図1(c)の工程で導電パターン3の周囲に逆パターン2bを形成する際に、逆パターン2bと導電パターン3とが位置ずれをすることもある。図5は、このように逆パターン2bと導電パターン3とが位置ずれをした場合のシート4の断面図である。図5の例では、位置ずれによって凸部3aの上に逆パターン2bが乗り上げている。こうなると、図2(a)の工程で積層体5を加圧する際に、凸部3aの上の逆パターン2bに過剰な圧力が加わり、積層セラミックコンデンサ10の信頼性が一層低下することになる。
Further, when the
以下に、積層セラミックコンデンサの信頼性を高めることが可能な本実施形態について説明する。 The present embodiment capable of improving the reliability of the multilayer ceramic capacitor will be described below.
(本実施形態)
本実施形態では、以下のようにして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製造する。
(this embodiment)
In this embodiment, a laminated ceramic capacitor is manufactured as a ceramic electronic component as follows.
図6(a)~(c)、及び図7(a)、(b)は、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサの製造途中の断面図であり、図8(a)、(b)はその分解斜視図である。 6(a) to (c), and FIGS. 7(a) and (b) are cross-sectional views of the multilayer ceramic capacitor according to the present embodiment during manufacturing, and FIGS. It is an exploded perspective view.
まず、図6(a)に示すように、樹脂製のキャリアフィルム21の上にダイコータで誘電体スラリを塗布し、それを乾燥させてグリーンシート22aを4μm程度の厚さに形成する。誘電体スラリは、セラミックの誘電体を主成分とするスラリであって、例えばバインダであるPVB(ポリビニルブチラール)に誘電体粉末と溶媒とを混練してなる。なお、PVBに代えてエチルセルロースをバインダとして使用してもよい。
First, as shown in FIG. 6A, dielectric slurry is applied on a
また、誘電体粉末の材料としては、一般式ABO3で表されるペロブスカイト構造を有するセラミック材料を使用し得る。そのようなセラミック材料としては、例えば、BaTiO3(チタン酸バリウム)、CaZrO3(ジルコン酸カルシウム)、CaTiO3(チタン酸カルシウム)、及びSrTiO3(チタン酸ストロンチウム)等がある。なお、化学量論的組成から外れたABO3-αで表されるペロブスカイト構造を有するセラミック材料を誘電体粉末の材料として使用してもよい。更に、ペロブスカイト構造を有するBa1-x-yCaxSryTi1-zZr2O3(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1)を誘電体粉末の材料として採用してもよい。 A ceramic material having a perovskite structure represented by the general formula ABO3 can be used as the dielectric powder material. Examples of such ceramic materials include BaTiO 3 (barium titanate), CaZrO 3 (calcium zirconate), CaTiO 3 (calcium titanate), and SrTiO 3 (strontium titanate). A ceramic material having a perovskite structure represented by ABO 3-α deviating from the stoichiometric composition may be used as the dielectric powder material. Furthermore, Ba 1-x-y Ca x Sr y Ti 1-z Zr 2 O 3 (0≦x≦1, 0≦y≦1, 0≦z≦1) having a perovskite structure is used as a dielectric powder material. may be adopted.
そして、グリーンシート22aの上にスクリーン印刷により導電パターン23として導電ペーストを焼成後の厚さが0.6μm~1.5μm程度となるように印刷する。その導電ペーストとして、例えばニッケル粉末、誘電体粉末、バインダ、及び溶剤を混練してなるペーストを使用する。このうち、バインダとしては、例えばPVBやエチルセルロースがある。また、ニッケル粉末に代えて、銅やスズ等の金属粉末を使用してもよい。更に、白金、パラジウム、銀、及び金等の貴金属やこれらの合金の金属粉末をニッケル粉末に代えて使用してもよい。
Then, a conductive paste is printed as the
更に、本実施形態では、スクリーン印刷で使用するスクリーン印刷版の形状を適宜選択することにより、導電パターン23の縁部23a寄りの部分に、導電パターン23を貫通するスリットGを形成する。そのスリットGの幅は特に限定されないが、例えば0.5μm~30μm程度とする。なお、この例ではスクリーン印刷により導電パターン23を形成したが、グラビア印刷により導電パターン23を形成してもよい。その後に、導電パターン23を乾燥させることにより、導電パターン23から溶剤を除去する。このように印刷法で導電パターン23を形成すると、前述のサドル現象によってスリットGの横の導電パターン23に凸部23cが形成される。
Furthermore, in this embodiment, the slit G penetrating the
図9は、本工程を終了した時点でのキャリアフィルム21の上面図であり、先の図6(a)は図9のIII-III線に沿う断面図に相当する。図9に示すように、導電パターン23は、長手方向Xの長さが短手方向Yの長さよりも長い長方形であり、その長辺23dに沿ってスリットGが形成される。なお、各々の導電パターン23は、後でカットする際に、短手方向Yに平行な切断線Dに沿って切断される。切断線Dは、導電パターン23を二等分するように設定される。カットする前の導電パターン23の平面サイズは特に限定されない。例えば、長辺23dの長さは0.45mm~11mmであり、短辺23kの長さは0.06mm~3.7mmである。
FIG. 9 is a top view of the
また、図10(a)は、導電パターン23を印刷するときに使用するスクリーン印刷版の上面図であり、図10(b)は図10(a)のIV-IV線に沿う断面図である。図10(a)、(b)に示すように、このスクリーン印刷版50は、メッシュ部51と乳剤部52とを有する。このうち、メッシュ部51は、導電ペーストを透過する部位であって、繊維状の金属細線を編み込むことにより形成される。また、乳剤部52は、導電ペーストをマスクする部位であり、前述のスリットGに対応した平面形状を有する。
10(a) is a top view of a screen printing plate used when printing the
続いて、図6(b)に示すように、導電パターン23の周囲のグリーンシート22aの上にスクリーン印刷により逆パターン22bを導電パターン23と同程度の厚さ、例えば焼成後の厚さが0.6μm~1.5μmとなるように形成する。そのスクリーン印刷においては、グリーンシート22aを形成した際に使用した誘電体スラリと同じ材料の誘電体ペーストを逆パターン22bとして印刷する。なお、スクリーン印刷に代えてグラビア印刷により逆パターン22bを形成してもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, a
その後に、図6(c)に示すように、キャリアフィルム21からグリーンシート22aを剥離して、パターン形成シート24を得る。そのパターン形成シート24においては、導電パターン23の周囲に逆パターン22bを形成したため、グリーンシート22aと導電パターン23との段差が逆パターン22bで埋められて、パターン形成シート24の平坦性が良好となる。
Thereafter, as shown in FIG. 6(c), the
次に、図7(a)に示すように、複数の導電パターン23の各々の長辺23dを上面視で揃えた状態で200層~500層のパターン形成シート24を積層する。これと共に、最下層と最上層にカバーシート26を配することにより、グリーンシート22aと導電パターン23とを交互に複数積層してなる積層体25を形成する。例えば、カバーシート26の主成分を、グリーンシート22aの主成分と同じ材料とする。
Next, as shown in FIG. 7(a), 200 to 500 layers of
そして、この積層体25を50℃~300℃程度の温度に加熱しながら、10MPa~500MPa程度の圧力で上下から加圧することにより、グリーンシート22aと導電パターン23の各々を圧着する。
Then, while heating the laminate 25 to a temperature of about 50° C. to 300° C., pressure of about 10 MPa to 500 MPa is applied from above and below to press the
このとき、本実施形態では導電パターン23にスリットGを形成したため、矢印Aのように加圧時の圧力によって凸部23cが変形してスリットGに逃げるようになり、凸部23cの周囲のグリーンシート22aに過剰な圧力が加わるのが抑制される。
At this time, since the slits G are formed in the
特に、この例のように複数の導電パターン23の長辺23d同士を揃えると、各導電パターン23の凸部23cが上下に連なるように位置するため、各凸部23cの間に高い圧力が加わる。よって、図9のように長辺23dに沿ってスリットGを形成することにより、加圧時に各凸部23cがスリットGに一層逃げ易くなり、凸部23cの周囲のグリーンシート22aに加わるストレスを緩和し易くなる。
In particular, when the
続いて、図7(b)に示すように、積層体25をカットして複数の積層チップ28を切り出す。その後に、積層チップ28を200℃~1000℃程度の温度に加熱して積層チップ28に含まれるバインダを除去する。そして、酸素分圧10-5~10-8atmの還元雰囲気中で積層チップ28を1100℃~1400℃程度の温度で10分~2時間程度加熱する。これにより、各グリーンシート22aが焼成して誘電体層31になると共に、導電パターン23が焼成して内部電極層27となる。
Subsequently, as shown in FIG. 7B, the laminate 25 is cut to cut out a plurality of
図8(a)は、その積層チップ28の分解斜視図である。なお、前述の図6~図7の断面図は、図8(a)のV-V線に沿う断面図に相当する。図8(a)に示されるように、積層チップ28は概略直方体であり、互いに相対する端面28a、28bを有する。
FIG. 8(a) is an exploded perspective view of the
次に、図8(b)に示すように、各端面28a、28bの各々に導電ペーストを塗布して焼き付けることにより一対の外部電極29a、29bを形成する。その後に、外部電極29a、29bの表面にニッケル層とスズ層とをこの順に積層してなるめっき層を形成し、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ30の基本構造を完成させる。
Next, as shown in FIG. 8(b), a pair of
なお、この例では、積層チップ28を焼成した後に外部電極29a、29bを形成したが、工程順はこれに限定されない。例えば、焼成前の積層チップ28の、外部電極29a,29bに対応する位置に導電ペーストを塗布し、同時に焼成してもよい。
In this example, the
積層セラミックコンデンサ30のサイズは、例えば、長さ0.25mm、幅0.125mm、高さ0.125mmであり、または長さ0.4mm、幅0.2mm、高さ0.2mm、または長さ0.6mm、幅0.3mm、高さ0.3mmであり、または長さ1.0mm、幅0.5mm、高さ0.5mmであり、または長さ3.2mm、幅1.6mm、高さ1.6mmであり、または長さ4.5mm、幅3.2mm、高さ2.5mmであるが、これらのサイズに限定されるものではない。
The size of the laminated
図11は、図8(b)のVI-VI線に沿う断面図である。図11に示すように、この積層セラミックコンデンサ30においては、各内部電極層27が一層おきに外部電極29a、29bのいずれかに接続されており、上下に隣接する内部電極層27によって複数のキャパシタが形成される。
FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 8(b). As shown in FIG. 11, in this multilayer
また、図12は、積層セラミックコンデンサ30における各内部電極層27の配置を示す斜視図である。なお、図11においては、各内部電極層27同士の位置関係を見やすくするために、内部電極層27以外の要素については省略してある。
12 is a perspective view showing the arrangement of the internal electrode layers 27 in the laminated
図12に示すように、各内部電極層27は、各々の長手方向Xに沿って互い違いになるように積層される。また、長手方向Xに沿った内部電極層27の長さをLとすると、上下に隣接する内部電極層27は、L/5~L/10の長さだけ相互にずれるように互い違いに積層される。更に、スリットGは、各々の内部電極層27を貫通するように形成される。また、スリットGは、各々の内部電極27を分断しないように形成される。なお、スリットGが内部電極層27を分断しないとは、内部電極層27がスリットGで複数片に分けられておらず、内部電極層27内の任意の二点を繋ぐ部分が当該内部電極層27に存在することを言う。
また、焼成後のスリットGの長さaは、内部電極層27の長さLの80%~96%程度の値であり、例えば0.2mm~3.6mmである。一方、焼成後のスリットGの幅bは、内部電極層27の幅Wの0.2%~8.0%程度の値であり、例えば0.5μm~30μmとなる。
なお、本実施形態に従って作製した積層セラミックコンデンサ30においては、上面視において、異なる層におけるスリットGの位置が、長手方向Xと短手方向Yの各々において5μm以内の範囲で揃うようになる。
As shown in FIG. 12, the internal electrode layers 27 are stacked alternately along the longitudinal direction X of each. Further, when the length of the internal electrode layers 27 along the longitudinal direction X is L, the vertically adjacent internal electrode layers 27 are stacked alternately so as to be shifted from each other by a length of L/5 to L/10. be. Further, slits G are formed to penetrate each
Moreover, the length a of the slit G after firing is a value of about 80% to 96% of the length L of the
In the multilayer
以上説明した本実施形態によれば、図9に示したように、導電パターン23にスリットGを形成する。そのため、図7(a)の工程で積層体25を加圧するときに凸部23cが変形してスリットGに逃げるようになり、凸部23cの周囲のグリーンシート22aに過剰な圧力が加わるのが抑制される。その結果、凸部23cの周囲のグリーンシート22aが薄くなる等の不都合を回避でき、ひいては積層セラミックコンデンサ30の信頼性を向上させることが可能となる。
なお、スリットGではなく有底の溝を用いる構成では、積層体25を加圧したときに凸部23cが逃げるスペースが少なくなり、凸部23cを十分に吸収できないとうい不都合が生じるが、本実施形態のように導電パターン23を貫通したスリットGを用いることで、凸部23cを十分に吸収することができる。
According to the present embodiment described above, slits G are formed in the
In addition, in the configuration using the bottomed grooves instead of the slits G, the space for the
しかも、本実施形態では、図12に示したように、各々の内部電極層27がスリットGで分断されずに一枚の状態に維持される。そのため、内部電極層27に不要なキャパシタが形成されるのを防止することができ、設計値に近い容量を有する積層セラミックコンデンサを得ることができる。 Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 12, the internal electrode layers 27 are not separated by the slits G and are maintained as one sheet. Therefore, formation of unnecessary capacitors in the internal electrode layers 27 can be prevented, and a multilayer ceramic capacitor having a capacitance close to the designed value can be obtained.
なお、本実施形態では、図6(c)の工程でスクリーン印刷で逆パターン22bを形成する。そのため、印刷の際の位置ずれによって導電パターン23の上に逆パターン22bが乗り上げることがある。図13(a)は、その場合の拡大断面図である。図13(a)の例では、逆パターン22bの縁部が導電パターン23の上に乗り上げている。
In addition, in this embodiment, the
図13(b)は、この状態で図7(a)の工程で加圧をしたときのパターンシート24の拡大断面図である。図13(b)に示すように、加圧によって凸部23cが矢印Aのように変形してスリットGに逃げると共に、導電パターン23に乗り上げていた部分の逆パターン22bも矢印Bのように潰れてスリットGに逃げるようになる。そのため、加圧の際に逆パターン22bに過剰な圧力が加わるのが抑制され、積層セラミックコンデンサ10の信頼性を高めることが可能となる。
FIG. 13(b) is an enlarged sectional view of the
また、本実施形態では、図6(c)に示したように、導電パターン23の周囲に逆パターン22bを形成したことでパターン形成シート4の平坦性が良好となる。これにより、凸部23cがスリットGに逃げるのと相俟って、パターン形成シート4を積層してなる積層チップ28の上面の平坦性が高められる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6C, by forming the
本願発明者は、本実施形態において積層チップ28の平坦性がどの程度向上するのかを調査した。
The inventor of the present application investigated how much the flatness of the
図14は、その調査で使用した積層チップ28の模式断面図である。この調査では、積層チップ28の上面28cの平坦性を図るために、上面28cの中心Cから積層チップ28の短手方向Yに延びる第1の仮想線L1を引いた。そして、その第1の仮想線L1の下に、積層チップ28の厚みTの1%の間隔Δをおいて短手方向Yに延びる第2の仮想線L2を引いた。また、第2の仮想線L2が積層チップ28の上面28cと交わる二点P、Q間の距離をdとした。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the
この場合、本実施形態では、距離dが、内部電極層27の短手方向Yの幅W以上(d≧W)となった。これに対し、逆パターン22bとスリットGとを形成しない積層チップ28においては、距離dが幅Wよりも狭くなった。このことから、逆パターン22bとスリットGとを形成することが、積層チップ28の上面28cの平坦性を高めるのに有効であることが確かめられた。
In this case, in this embodiment, the distance d is equal to or greater than the width W of the internal electrode layers 27 in the lateral direction Y (d≧W). On the other hand, the distance d was narrower than the width W in the
このように上面28cの平坦性が高められると、上面28cを下にして積層セラミックコンデンサ30を配線基板に実装する際に配線基板の表面に上面28cが密着するため、配線基板に積層セラミックコンデンサ30を安定して実装できるようになる。
When the flatness of the
次に、本実施形態の変形例について説明する。 Next, a modified example of this embodiment will be described.
(第1変形例)
図15は、第1変形例に係るパターン形成シート24の上面図である。図15に示すように、本変形例では、パターン形成シート24を形成する際に、長方形状の導電パターン23の四辺に沿って枠状にスリットGを形成する。また、この導電パターン23は、カットの際に切断線Dに沿って切断される。
(First modification)
FIG. 15 is a top view of the
導電パターン23は、前述のようにスクリーン印刷により形成される。図16は、そのスクリーン印刷で使用するスクリーン版の上面図である。図16に示すように、このスクリーン版55の乳剤部52は、スリットGに対応した枠状の平面形状を有する。そして、枠状の乳剤部52の内側と外側の領域にメッシュ部51が設けられており、そのメッシュ部51を導電ペーストが透過することで図15に示したような平面形状の導電パターン23が形成される。
The
なお、このように一枚のスクリーン版55を使用するのに代えて、次のように二枚のスクリーン版を使用して導電パターン23を形成してもよい。図17(a)は第1のスクリーン版61の上面図であり、図17(b)は第2のスクリーン版62の上面図である。
Instead of using one
このうち、第1のスクリーン版61は、上面視でスリットG(図15参照)よりも内側の領域に相当する長方形状のメッシュ部51を有しており、そのメッシュ部51の外側の領域に乳剤部52が設けられる。また、第2のスクリーン版62は、上面視でスリットG(図15参照)よりも外側の領域に相当する枠状のメッシュ部51を有しており、そのメッシュ部51の内側の領域に乳剤部52が設けられる。
Of these, the
これらのスクリーン版61、62を用いる場合には、例えば最初に第1のスクリーン版61を用いてスリットGよりも内側の領域に導電ペーストを印刷する。その後に、第2のスクリーン版62を用いてスリットGよりも外側の領域に導電ペーストを印刷することで、図15のような平面形状を有する導電パターン23を形成することができる。
このように二回に分けて導電パターン23を形成することで、各回の印刷におけるペースト量や粘度等を最適化することができ、一回で導電パターン23を形成する場合よりもスリットGの幅を狭くすることができる。
When using these
By forming the
図18は、導電パターン23を切断線Dに沿って切断し、更に焼成をして得られた内部電極層27の上面図である。内部電極層27は、スリットGによって複数の電極片27e、27fに分けられる。これらの電極片27e、27fは、前述の切断線Dに対応する縁部27g、27hを有する。本変形例では、これらの縁部27g、27hを外部電極29a(図8(b)参照)や外部電極29bに接続する。また、スリットGは、内部電極層27の長辺27dと短辺27kの各々に沿うように形成される。
FIG. 18 is a top view of the
図19は、本変形例に係る積層セラミックコンデンサ30における各内部電極層27の配置を示す斜視図である。なお、図19では、各内部電極層27同士の位置関係を見やすくするために内部電極層27以外の要素については省略してある。これについては後述の図22や図24でも同様である。図12の例と同様に、本変形例においても、各内部電極層27は、L/5の長さだけ相互にずれるように互い違いに積層される。
なお、本変形例における焼成後のスリットGの長さaは、内部電極層27の長さLの90%~96%程度の値であり、例えば0.2mm~3.6mmである。一方、焼成後のスリットGの幅bは、内部電極層27の幅Wの0.2%~8.0%程度の値であり、例えば0.5μm~30μmである。
FIG. 19 is a perspective view showing the arrangement of internal electrode layers 27 in a laminated
Note that the length a of the slit G after firing in this modified example is about 90% to 96% of the length L of the
図20は、本変形例に係る積層セラミックコンデンサ30の断面図であって、図19のVII-VII線に沿う断面図に相当する。前述のように、本変形例では内部電極層27がスリットGによって電極片27e、27fに分けられており、その各々が外部電極29aや外部電極29bに接続される。そのため、電極片27e、27fの各々の電位を同一に保つことができ、各電極片27e、27fによって不要なキャパシタが形成されるのを防止できる。
FIG. 20 is a cross-sectional view of the laminated
以上説明した本変形例においても、導電パターン23にスリットGを形成することにより、サドル現象によって導電パターン23に発生した凸部をスリットGに逃がし、積層セラミックコンデンサ30の信頼性を向上させることができる。
Also in this modified example described above, by forming the slits G in the
しかも、本変形例においては、内部電極層27の長辺27dだけでなく短辺27kに沿ってスリットGを形成する。そのため、サドル効果によって短辺27kの近傍に生じた凸部もスリットGに逃がすことができるようになる。
Moreover, in this modification, the slits G are formed along not only the
(第2変形例)
図21(a)は、第2変形例に係るパターン形成シート24の上面図である。図21(a)に示すように、本変形例では、パターン形成シート24を形成する際に、長方形状の導電パターン23の短辺23kに沿ってスリットGを形成する。なお、導電パターン23の長辺23dに沿う部分にはスリットGを形成しない。
グラビア印刷で導電パターン23を形成すると短辺23k側にサドル現象が強くでることがあるが、このように短辺23kに沿ってスリットGを形成することでサドル現象を効果的に防止できる。しかも、長辺23dに沿う部分にスリットGを形成しないため、スリットGによって内部電極層27同士の対向面積が低減するのを抑制できる。
(Second modification)
FIG. 21(a) is a top view of a
When the
図21(b)は、この導電パターン23を切断線Dに沿って切断し、更に焼成をして得られた内部電極層27の上面図である。図21(b)に示すように、内部電極層27はスリットGで分断されておらず、内部電極層27は一枚に繋がった状態となる。
FIG. 21(b) is a top view of the
図22は、本変形例に係る積層セラミックコンデンサ30における各内部電極層27の配置を示す斜視図である。図12や図19の例と同様に、本変形例においても、各内部電極層27は、L/5の長さだけ相互にずれるように互い違いに積層される。また、本変形例では、スリットGの位置を交互に入れ替えながら各内部電極層27を積層する。
なお、本変形例における焼成後のスリットGの長さaは、内部電極層27の幅Wの80%~96%程度の値であり、例えば0.04mm~2.8mmである。一方、焼成後のスリットGの幅bは、内部電極層27の長さLの0.1%~3.1%程度の値であり、例えば0.5μm~30μmである。
FIG. 22 is a perspective view showing the arrangement of internal electrode layers 27 in a laminated
In addition, the length a of the slit G after firing in this modified example is a value of about 80% to 96% of the width W of the
図23は、本変形例に係る積層セラミックコンデンサ30の断面図であって、図22のVIII-VIII線に沿う断面図に相当する。図23に示すように、スリットGの位置を交互に入れ替えながら各内部電極層27を積層することで、積層セラミックコンデンサ30の断面の一部領域RにおいてはスリットGが一層おきに現れるようになる。
これにより、内部電極層27同士の対向面積がスリットGによって減少するのを抑制しつつ、サドル効果を抑えることができる。
FIG. 23 is a cross-sectional view of the laminated
As a result, it is possible to suppress the saddle effect while suppressing the decrease in the facing area between the internal electrode layers 27 due to the slit G.
以上説明した本変形例においても、第1変形例と同様に、内部電極層27にスリットGを形成することにより、積層セラミックコンデンサ30の信頼性を向上させることができる。
Also in this modified example described above, the reliability of the laminated
(第3変形例)
図24は、本変形例に係る積層セラミックコンデンサ30における各内部電極層27の配置を示す斜視図である。図24に示すように、本変形例では、スリットGが形成されていない内部電極層27と、スリットGが形成されている内部電極層27とを交互に積層する。このように複数の内部電極層27のうちの半数のみにスリットGを形成し、残りの内部電極層27にスリットGを形成しなくても、スリットGによる信頼性の向上をある程度期待することができる。
(Third modification)
FIG. 24 is a perspective view showing the arrangement of internal electrode layers 27 in a laminated
以下、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサを作製し、その特性について調べた。
(実施例1)
A laminated ceramic capacitor according to this embodiment was produced and its characteristics were investigated.
(Example 1)
図12に示した形状の内部電極層27を備えた積層セラミックコンデンサ30を2000個作製し、その各々に対して温度を150℃、各外部電極29a、29b間の電圧を38Vとする条件で高温負荷試験を行った。
2000 multilayer
なお、導電パターン23の厚さは1.0μmとし、スリットGの幅は20μmとした。また、導電パターン23の積層数は474層とし、グリーンシート22aの厚さは2.7μm、逆パターン22bの厚さは0.9μmとした。その高温負荷試験の結果、本実施例ではスリットGを形成しない場合と比較して故障率が1/10に低減することが明らかとなった。
(実施例2)
The thickness of the
(Example 2)
第1変形例に従い、図19に示した形状の内部電極層27を備えた積層セラミックコンデンサ30を2000個作製し、その各々に対して温度を150℃、各外部電極29a、29b間の電圧を38Vとする条件で高温負荷試験を行った。
According to the first modification, 2000 laminated
なお、導電パターン23の厚さは1.0μmとし、スリットGの幅は20μmとした。また、導電パターン23の積層数は474層とし、グリーンシート22aの厚さは2.7μm、逆パターン22bの厚さは0.9μmとした。その高温負荷試験の結果、本実施例ではスリットGを形成しない場合と比較して故障率が1/15に低減することが明らかとなった。
(実施例3)
The thickness of the
(Example 3)
第2変形例に従い、図22に示した形状の内部電極層27を備えた積層セラミックコンデンサ30を2000個作製し、その各々に対して温度を150℃、各外部電極29a、29b間の電圧を38Vとする条件で高温負荷試験を行った。
According to the second modification, 2000 laminated
なお、導電パターン23の厚さは1.0μmとし、スリットGの幅は20μmとした。また、導電パターン23の積層数は474層とし、グリーンシート22aの厚さは2.7μm、逆パターン22bの厚さは0.9μmとした。その高温負荷試験の結果、本実施例ではスリットGを形成しない場合と比較して故障率が1/3に低減することが明らかとなった。
The thickness of the
以上、本実施形態について詳細に説明したが、本実施形態は上記に限定されない。例えば、上記では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製造したが、バリスタやサーミスタ等をセラミック電子部品として製造してもよい。 As mentioned above, although this embodiment was described in detail, this embodiment is not limited above. For example, in the above description, a laminated ceramic capacitor was manufactured as a ceramic electronic component, but a varistor, a thermistor, or the like may be manufactured as a ceramic electronic component.
1 キャリアフィルム
2a グリーンシート
2b 逆パターン
3 導電パターン
3a 凸部
4 パターン形成シート
5 積層体
6 カバーシート
7 内部電極層
8 積層チップ
8a 端面
8b 端面
9a 外部電極
9b 外部電極
10 積層セラミックコンデンサ
11 誘電体層
21 キャリアフィルム
22a グリーンシート
22b 逆パターン
23 導電パターン
23a 縁部
23c 凸部
23d 長辺
24 パターン形成シート
25 積層体
26 カバーシート
27 内部電極層
27d 長辺
27e 電極片
27f 電極片
27g 縁部
27h 縁部
27k 短辺
28 積層チップ
28a 端面
28b 端面
28c 上面
29a 外部電極
29b 外部電極
30 積層セラミックコンデンサ
31 誘電体層
50 スクリーン印刷版
51 メッシュ部
52 乳剤部
55 スクリーン版
61 第1のスクリーン版
62 第2のスクリーン版
G スリット
1
Claims (4)
前記2端面のそれぞれに形成された外部電極と、
前記複数の内部電極層のうちの少なくとも半数以上に設けられ、前記2端面が対向する方向に延びる複数本のスリットと、を有し、
上面視において、異なる層における前記複数本のスリットの位置が5μm以内の範囲で揃っており、
前記複数本のスリットは、前記スリットを備える内部電極層が接続される前記外部電極に至るまで幅が大きくならないように延び、他方の前記外部電極側では前記積層チップの表面に露出せず、かつ前記他方の外部電極側で、前記複数本のスリットが延びる方向に略直交するスリットによって互いに接続されていることを特徴とするセラミック電子部品。 A laminated chip formed by alternately laminating a plurality of dielectric layers containing ceramic as a main component and a plurality of internal electrode layers, wherein the plurality of laminated internal electrode layers are alternately led out to two different end surfaces. and,
an external electrode formed on each of the two end faces;
a plurality of slits provided in at least half or more of the plurality of internal electrode layers and extending in a direction in which the two end faces face each other ;
In a top view, the positions of the plurality of slits in different layers are aligned within a range of 5 μm,
The plurality of slits extend to the external electrodes to which the internal electrode layers having the slits are connected so as not to increase in width , and the other external electrode side is not exposed on the surface of the laminated chip, and A ceramic electronic component , wherein the slits are connected to each other on the other external electrode side by means of slits substantially perpendicular to the extending direction of the plurality of slits.
前記積層体の焼成時または焼成後に、前記2端面に外部電極を形成する工程と、を含み、
前記積層体に含まれる複数の前記導電パターンの少なくとも半数以上の前記導電パターンを形成する工程において、前記導電パターンに、前記2端面が対向する方向に延びる複数本のスリットを形成し、前記複数本のスリットは、前記2端面のいずれかまで幅が大きくならずに延び、他方の端面側では前記他方の端面の表面に露出せず、かつ前記他方の端面側で、前記複数本のスリットが延びる方向に略直交する方向に前記複数本のスリットを接続するスリットを形成することを特徴とするセラミック電子部品の製造方法。 A green sheet containing ceramic as a main component and a conductive pattern formed on the surface of the green sheet by a printing method are alternately laminated to form a laminate before firing, and the laminate is pressurized to obtain the above-described a step of crimping each of the green sheets and the conductive patterns to alternately expose the stacked conductive patterns on two different end faces of the laminate;
forming external electrodes on the two end surfaces during or after firing the laminate,
In the step of forming at least half or more of the plurality of conductive patterns included in the laminate, a plurality of slits extending in a direction in which the two end faces face each other are formed in the conductive pattern, and the plurality of slits are formed in the conductive pattern. extends to one of the two end faces without increasing its width, is not exposed on the surface of the other end face on the other end face side, and the plurality of slits extends on the other end face side A method of manufacturing a ceramic electronic component, characterized by forming a slit connecting the plurality of slits in a direction substantially perpendicular to the direction of the ceramic electronic component.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006270010A (en) | 2004-05-27 | 2006-10-05 | Kyocera Corp | Chip type electronic component |
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KR20140050210A (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-29 | 삼성전기주식회사 | Multi-layered ceramic electronic component |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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