JP7338665B2 - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
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Description
このように、サイドマージン部32,34が形成された積層体チップを焼結させるときに、セラミック素体12における内部電極が備えられる内層部を焼結させるための条件であっても、このサイドマージン部32,34の内側から外側に向かって、空隙部を少なくすることができるため、サイドマージン部32,34からセラミック素体12の内側に向かって、水分の浸入が抑制されることから、積層セラミックコンデンサの耐湿性を向上させることができる。したがって、信頼性を向上させた積層セラミックコンデンサを提供することができる。
ここで、空隙部とは、空間もしくはガラスが埋まっている箇所と混在している状況である。空隙部の数は、30μm×30μmの範囲を倍率5000でSEMにより撮像し、カウントすることで確認できる。
また、倍率20000~50000倍でSEM撮影し、撮像範囲のグレインを選択しその大きさの平均(たとえば、50個)を算出することで、アウター部32a,34aおよびインナー部32b,34bにおけるグレインサイズの大きさの違いを把握することができる。
内層部20の内層用セラミック層20<アウター部32a,34a<インナー部32b,34b、
である。
このように、このサイドマージン部が内部電極側のインナー部と側面側のアウター部との2層に形成され、インナー部のBa含有量がアウター部のBaの含有量より多いことが好ましい。こうすることで、サイドマージン部を有する積層セラミックコンデンサの信頼性を向上させることができる。
すなわち、セラミック素体12のサイドマージン部の内側から外側に向かって、セラミック誘電体からなるセラミック粒子間のBaの含有量が減少している。そのため、サイドマージン部32,34が形成された積層体チップを焼結させるときに、セラミック素体12における内部電極が備えられる内層部を焼結させるための条件であっても、サイドマージン部32,34の外側の領域における誘電体セラミック粒子の粒成長を促進させることで、より緻密に焼結することができるため、サイドマージン部の外側を構成する誘電体セラミック層における空隙部を少なくすることができることから、サイドマージン部32,34からセラミック素体12の内側に向かって水分の侵入を防ぐことができる。
なお、このようなサイドマージン部32,34のセラミック粒子間における添加剤であるBaの含有量が異なる。なお、Baの含有量の違いは、TEM分析により見出すことができる。
アウター部32a,34aは、Ba:1.000より大きく1.020未満、
インナー部32b,34bは、Ba:1.020より大きく1.040未満、
となるように調合していることが好ましい。こうすることで、サイドマージン部を有する積層セラミックコンデンサの信頼性を向上させることができる。
まず、誘電体セラミック材料として、BaおよびTiを含むペロブスカイト型化合物が準備される。この誘電体セラミック材料から得られた誘電体粉末に、添加剤として、Si、Mg、Baのうちの少なくとも1種、有機バインダ、有機溶剤、可塑剤および分散剤を所定の割合で混合し、セラミックスラリーが作製される。このセラミックスラリーは、樹脂フィルム(図示せず)上にセラミックグリーンシート50a(50b)として複数枚、成形される。セラミックグリーンシート50a(50b)の成形は、たとえば、ダイコータ、グラビアコータ、マイクログラビアコータ等を用いて行われる。
また、積層体チップ60の両側面には、セラミックグリーンシート50aの導電膜52aおよびセラミックグリーンシート50bの導電膜52bのそれぞれが露出している面となる。
次に、サイドマージン部32,34となるサイドマージン用セラミックグリーンシートが準備される。以下、より詳細に説明する。
1.実施例および比較例
実験例では、以下に示す実施例および比較例の積層セラミックコンデンサの各試料が製造され、積層セラミックコンデンサの耐湿負荷試験による評価が行われた。
実施例では、上述の方法で図1に示す積層セラミックコンデンサ10を製造した。この場合、積層セラミックコンデンサ10の外形寸法を長さ0.6mm、幅0.3mm、高さ0.3mmとした。実施例では、サイドマージン部32,34における添加剤であるBaについて、Ti:1molに対するBaのモル比は、アウター部32a,34aが1.020とし、インナー部32b,34bが1.028とした。また、サイドマージン部32,34の厚みは20μmとし、アウター部32a,34aの厚みを16μmとし、インナー部32b,34bの厚みを4μmとした。また、内層用セラミック層20の厚みは、1層あたり0.83μmとし、第1および第2の内部電極22,24の1層あたりの厚みは、0.40μmとし、外層部28および外層部30の厚みは、それぞれ25μmとした。なお、厚みの数値は、全て焼成後の数値である。また、内層用セラミック層20の積層枚数は、280層とした。
比較例では、サイドマージン部の添加材であるBaについて、Ti:1molに対するBaのモル比を一様に1.020とした以外は、実施例と同じ条件で積層セラミックコンデンサを製造した。
実施例および比較例の各試料に対して、耐湿負荷試験を行った。耐湿負荷試験の条件は、相対湿度95%、温度40度とし、定格電圧6.3Vを印加して行った。そして、各試料の絶縁抵抗値を測定し、1.0×106[Ω]以内の絶縁抵抗の劣化が起きた場合を不良と判定した。この耐湿負荷試験には、実施例および比較例の試料それぞれ36個ずつ準備した。
したがって、実施例ではすべての試料で、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを得ることができた。
12 セラミック素体
13 第1の端面
14 第2の端面
15 第1の側面
16 第2の側面
17 第1の主面
18 第2の主面
20 内層用セラミック層
22 第1の内部電極
24 第2の内部電極
26 内層部
28、30 外層部
32、34 サイドマージン部
32a、34a アウター部
32b、34b インナー部
40、42 外部電極
40a、42a 電極層
40b、42b 第1のめっき層
40c、42c 第2のめっき層
50a、50b セラミックグリーンシート
52a、52b 導電膜
60 積層体チップ
Claims (5)
- 両側面に導電膜が露出される積層体チップを準備する工程と、
樹脂フィルム上にサイドマージン部のアウター部となるセラミックスラリーを塗布し、乾燥して、アウター部用セラミックグリーンシートを作製する工程と、
前記アウター部用セラミックグリーンシートの表面に前記サイドマージン部のインナー部となるセラミックスラリーを塗布し、乾燥して、インナー部用セラミックグリーンシートを形成して、サイドマージン用セラミックグリーンシートを作製する工程と、
前記樹脂フィルムから前記サイドマージン用セラミックグリーンシートを剥離する工程と、
前記サイドマージン用セラミックグリーンシートにおけるインナー部用セラミックグリーンシートに向かって、前記積層体チップの前記導電膜が露出している面を押し付けて打ちぬくことでサイドマージン部を形成する工程と、
を含み、
前記サイドマージン部における添加剤Baの含有量が、前記積層チップに含有する添加剤Baの含有量よりも多く、
前記インナー部のBa含有量が前記アウター部のBa含有量より多い、
積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 前記アウター部用セラミックグリーンシートの厚みは、前記インナー部用セラミックグリーンシートの厚みより厚いことを特徴とする、請求項1に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。
- 前記インナー部用セラミックグリーンシートと前記アウター用セラミックグリーンシートの間には界面が存在することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。
- 両側面に導電膜が露出される積層体チップを準備する工程と、
樹脂フィルム上にサイドマージン部のアウター部となるセラミックスラリーを塗布し、乾燥して、アウター部用セラミックグリーンシートを作製する工程と、
前記アウター部用セラミックグリーンシートの表面に前記サイドマージン部のインナー部となるセラミックスラリーを塗布し、乾燥して、インナー部用セラミックグリーンシートを形成して、サイドマージン用セラミックグリーンシートを作製する工程と、
前記樹脂フィルムから前記サイドマージン用セラミックグリーンシートを剥離する工程と、
前記サイドマージン用セラミックグリーンシートにおけるインナー部用セラミックグリーンシートに向かって、前記積層体チップの前記導電膜が露出している面を押し付けて打ちぬくことでサイドマージン部を形成する工程と、
を含み、
前記アウター部用セラミックグリーンシートの厚みは、前記インナー部用セラミックグリーンシートの厚みより厚いことを特徴とする、積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 前記インナー部用セラミックグリーンシートと前記アウター用セラミックグリーンシートの間には界面が存在することを特徴とする、請求項4に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。
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