JP7360827B2 - 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[1]誘電体層と内部電極層が交互に積層された積層体を備えた積層セラミックコンデンサであって、
前記誘電体層と前記内部電極層が離間した離間部を有し、
前記離間部には、シリコン(ただし、酸化物ではない)が存在する、積層セラミックコンデンサ。
前記内部電極層は空隙部を有し、
前記空隙部には、シリコン(ただし、酸化物ではない)が存在する、積層セラミックコンデンサ。
前記誘電体層を形成するためのグリーンシートを準備するステップと、
前記グリーンシートの一部に、シリコンを含む容量調整剤を塗布するステップと、
前記グリーンシートの少なくとも前記容量調整剤が塗布された領域を覆うようにして、内部電極層を印刷する工程と、
印刷後の前記グリーンシートを切断した後、その切断したグリーンシートを積層して積層物を得る工程と、
前記積層物をカットして積層体チップを得る工程と、
前記積層体チップを焼成する工程と、
前記積層体チップに、外部電極を形成する工程と、
を含む積層セラミックコンデンサの製造方法。
前記誘電体層を形成するためのグリーンシートを準備するステップと、
前記グリーンシートに内部電極層を印刷する工程と、
前記グリーンシートに印刷された前記内部電極層の一部に、シリコンを含む容量調整剤を塗布するステップと、
印刷後の前記グリーンシートを切断した後、その切断したグリーンシートを積層して積層物を得る工程と、
前記積層物をカットして積層体チップを得る工程と、
前記積層体チップを焼成する工程と、
前記積層体チップに、外部電極を形成する工程と、
を含む積層セラミックコンデンサの製造方法。
図1に示すように、積層セラミックコンデンサ10は、略直方体の素体16を備えている。素体16は、6つの面を備えている。本明細書では、素体16の左右の面を端面12a、12bと呼び、上下の面を主面12c、12dと呼び、残りの一対の面を側面12e、12fと呼ぶ。図1において、左右方向は、内部電極層が外部電極14に交互に引き出される方向である。上下方向は、内部電極層と誘電体層とが交互に積層される方向である。
図8に示すように、まず、誘電体層を形成するための原料粉末を準備する。原料粉末としては、誘電体材料を形成し得る各種の粉末を使用することができる。例えば、TiO2とBaCO3を等モル量で混合した原料粉末を使用することができる。
ステップS10で調製した原料粉末に、分散剤、バインダ、及び有機溶剤を加えて混合することでスラリーを調製する。分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸アンモニウムを使用できる。バインダとしては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂やポリビニルアセタール樹脂を使用できる。有機溶剤としては、例えば、エタノール及び/又はトルエンを使用できる。スラリー中に原料粉末を均一に分散させるために、例えばボールミルを使用してスラリーを混合してもよい。
PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどのキャリアフィルム上に、ステップS12で調製したスラリーを、ドクターブレード法でシート状に塗布して乾燥させることでグリーンシートを成形する。グリーンシートの厚さは、好ましくは、0.4~15μmである。
ステップS14で準備したグリーンシートの一部に、シリコン(珪素)を含む容量調整剤を塗布する。この容量調整剤は、積層体20の内部に離間部30あるいは空隙部40を形成するためのものである。容量調整剤は、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、あるいはグラビア印刷法によって塗布することができる。グリーンシートにシリコンを含む容量調整剤を塗布することによって、積層セラミックコンデンサ10の容量値を容易かつ精密に調整することができる。
グリーンシートの少なくとも容量調整剤が塗布された領域を覆うようにして、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、あるいはグラビア印刷法などによって、導電ペーストを塗布して所定のパターンを形成する。これにより、グリーンシートの少なくとも容量調整剤が塗布された領域の上に、内部電極層18を形成するためのパターンが印刷される。導電ペーストの主成分は、例えばNiやCuなどである。
複数枚のグリーンシートのうち、内部電極層18を形成するためのパターンが印刷されたグリーンシートと、パターンが印刷されていないグリーンシートを、ハンドリングしやすい大きさに切断する。その後、パターンが印刷されたグリーンシートと、パターンが印刷されていないグリーンシートを、所定の順序で、複数枚積み重ねる。パターンが印刷されていないグリーンシートは、最上面、最下面にそれぞれ複数枚積み重ねる。なお、パターンが印刷された複数枚のグリーンシートについては、内部電極層が交互に外部電極に引き出されるように、交互にその位置をずらしながら積み重ねる。複数枚のグリーンシートを積み重ねて得られた積層物を、製品1個のサイズにカットして、積層体チップを得る。なお、カットは、押切り、ブレードダイシングなどの公知の方法で行うことができる。
ステップS20で得られた積層体チップを、バレル研磨する。このような研磨によって、素体16と外部電極14との密着を強固にすることができる。また、素体16の角部の欠けを防止することができる。
ステップS22で研磨した積層体チップの両端面に、焼成後に外部電極の下地電極を形成する導電ペーストを塗布して乾燥させる。このようなペーストとしては、例えば、Niを含む導電ペーストを用いることができる。
ステップS24で導電ペーストを塗布した積層体チップを、例えば、焼成炉の内部で、H2ガス濃度0.5%の還元雰囲気中で、60分~120分の間、1200±50℃で焼成する。これにより、セラミックスからなる誘電体層と内部電極層とが一体化した素体16と、外部電極の下地電極が得られる。
ステップS26で得られた素体の両端面に形成された外部電極の下地電極の表面に、Cu、Ni、Snの順番で電解めっき層を形成する。具体的には、ステップS26で得られた複数の素体を、めっき液とともにバレルに収容する。次に、バレルを回転させつつ、めっき液に通電を行う。これにより、素体の両端面に形成された外部電極の下地電極の表面に、めっき層を形成することができる。Niめっきは、外部電極のはんだ耐熱性を向上させる目的で形成される。Snめっきは、外部電極のはんだ濡れ性を高める目的で形成される。
外形寸法:1.6mm×0.8mm×0.8mm
内部電極層の交差領域の寸法:1.0mm×0.5mm
内部電極層の材質:ニッケル
誘電体層の1層の厚さ:10μm
誘電体層の積層数:15層
容量の狙い値:10pF
14 外部電極
16 素体
17、17a、17b 誘電体層
18、18a、18b、18c 内部電極層
20 積層体
22 カバー層
24 サイドマージン
30 離間部
40 空隙部
Claims (6)
- 誘電体層と内部電極層が交互に積層された積層体を備えた積層セラミックコンデンサであって、
前記誘電体層が一方に凹み、それに対向する前記内部電極層が他方に凹むことにより、前記誘電体層と前記内部電極層が離間した離間部を有し、
前記離間部には、シリコン(ただし、酸化物ではない)が存在する、積層セラミックコンデンサ。 - 誘電体層と内部電極層が交互に積層された積層体を備えた積層セラミックコンデンサであって、
前記内部電極層は空隙部を有し、
前記空隙部には、シリコン(ただし、酸化物ではない)が存在する、積層セラミックコンデンサ。 - 前記離間部または前記空隙部には、カーボンが存在する、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。
- 誘電体層と内部電極層が交互に積層された積層体を備えた積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
前記誘電体層を形成するためのグリーンシートを準備するステップと、
前記グリーンシートの一部に、シリコンを含む容量調整剤を塗布するステップと、
前記グリーンシートの少なくとも前記容量調整剤が塗布された領域を覆うようにして、
内部電極層を印刷する工程と、
印刷後の前記グリーンシートを切断した後、その切断したグリーンシートを積層して積層物を得る工程と、
前記積層物をカットして積層体チップを得る工程と、
前記積層体チップを焼成する工程と、
前記積層体チップに、外部電極を形成する工程と、
を含む積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 誘電体層と内部電極層が交互に積層された積層体を備えた積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
前記誘電体層を形成するためのグリーンシートを準備するステップと、
前記グリーンシートに内部電極層を印刷する工程と、
前記グリーンシートに印刷された前記内部電極層の一部に、シリコンを含む容量調整剤を塗布するステップと、
印刷後の前記グリーンシートを切断した後、その切断したグリーンシートを積層して積層物を得る工程と、
前記積層物をカットして積層体チップを得る工程と、
前記積層体チップを焼成する工程と、
前記積層体チップに、外部電極を形成する工程と、
を含む積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 前記容量調整剤はカーボンを含む、請求項4または請求項5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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