JPH03129811A - 積層コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、積層コンデンサの製造方法に関し、より特定
的には、内部電極と誘電体側面との間のサイドマージン
領域の形成工程が改良された積層コンデンサの製造方法
に関する。

〔従来の技術〕

コンデンサの小型化・大容量化を果たすために、積層コ
ンデンサが広く用いられている。積層コンデンサは、例
えば第２図（ａ）及び（ｂ）に示すように、内部電極材
、２が塗布されたセラミックグリーンシート３．４を用
意し、それぞれを交互に複数枚積層し、さらに必要に応
じ上下に内部電極材の塗布されていないセラミックグリ
ーンシートを積層し、得られた積層体を厚み方向に圧着
した後に焼成し、内部電極材、２の引出されている焼結
体端面に外部電極を形成することにより得られる。

ところで、セラミックグリーンシート３．４上に形成さ
れている内部電極材１，２は、各セラミックグリーンシ
ート３．４の第１の端縁３ａ、４ａから第２の端縁３ｂ
、４ｂ側に向かって延びるように印刷されている。また
、各内部電極材１゜２は、セラミックグリーンシート３
．４の側端縁３ｃ、３ｄ、４ｃ、４ｄとの間に、幅Ｘの
サイドマージン領域５を残すような幅に印刷されている
。

サイドマージン領域５を設けているのは、内部電極材、
２の上下に位置するセラミックグリーンシート同士の密
着性を高めると共に、内部電極材１，２が焼結後に焼結
体の側面に露出することを防止するためである。

（発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
サイドマージン領域５の幅Ｘが広い場合には、当然のこ
とながら、内部電極材１゜２の幅が挟まり、大容量化を
妨げることになる。

従って、より小型化・大容量化を果たすには、サイドマ
ージン領域５の幅は狭い方が好ましい。

他方、積層コンデンサの量産に際しては、第３図（ａ）
及び（ｂ）に示すように、比較的大きな母セラミックグ
リーンシート６．７を用意し、その一方主面に複数の厚
内部電極材８．９を形成したものを交互に複数枚積層し
た後に、−点鎖ｔｓＡＢに沿う部分で積層体を切断する
ことにより、個々の積層型誘電体生チップを得、線側々
の積層型誘電体生チップを焼成することにより個々の積
層コンデンサ用の焼結体を得ている。

ところが、複数の厚内部電極材８．９の印刷に際しては
、印刷用スクリーンの経時的な変形により印刷ずれが生
じざるを得ない、また、厚内部電極材８，９が形成され
た母セラミックグリーンシー１６．７の積層に際しても
、幾分かの積層ずれが生じざるを得ない、その結果、切
断後に個々の誘電体生チップにおいて、内部電極材が誘
電体生チップの側面に露出することがある。内部電極材
が誘電体生チップの側面に露出すると、得られた焼結体
において耐圧不良や内部電極同士の短絡が生じる。

また、上記のようにセラミックグリーンシートに積層ず
れが生じた場合、内部電極同士の重なり面積も小さくな
り、取得容量が設計容量よりも低下するおそれがあった
。

さらに、露出しないまでも、内部電極が焼結体の側面近
傍にまで至っている場合、すなわち第２図（ａ）、（ｂ
）のサイドマージン領域５が狭い場合には、これまた耐
圧不良が生じたり、上下のセラミック層の密着強度が十
分でないため焼結後の層側がれが生じたりする原因とな
る。

また、第４図に第２図（ａ）のｍＶ−ｍＶ線に沿う断面
図で示すように、セラミックグリーンシート３よりも幅
の狭い内部電極材１を印刷した場合には、内部電極材１
の側端縁部分１ａ、ｌａにおいて内部電極材ｌの厚みが
他の部分に比べて厚くなりがちである。その結果、積層
・焼結後に内部電極の側端縁部分においてセラミック層
間に層側がれが生じ易いという問題もあった。

上記のような種々の理由により、サイドマージン領域５
の幅Ｘが狭い方が好ましいにも拘らず、従来の積層コン
デンサの製造方法では、線幅Ｘを必要以上に大きくする
必要があった。従って、小型化・大容量化の妨げとなっ
ていた。また、積層ずれによる容量のばらつきや層側が
れも無視できなかった。

よって、本発明の目的は、従来の積層コンデンサに比べ
て、より一層小型化・大容量化を果たすことが可能であ
り、容量値のばらつきが少なく、かつ比較的簡単な工程
で製造し得る安価な積層コンデンサの製造方法を提供す
ることにある。

〔技術的課題を解決するための手段〕

本発明は、間に内部電極を介在させて複数の誘電体セラ
ミック層が積層されており、前記誘電体セラミック層よ
りも内部電極の幅が狭くされており、それによって内部
電極の側方にサイドマージン領域が設けられた積層コン
デンサの製造方法であり、下記の工程を少なくとも具備
することを特徴とする。

すなわち、一の端縁に沿うように該端縁近傍に難エツチ
ング性材料よりなる第１の内部電極材が、該１の内部電
極材に連ねられるようにかつ前記一の端縁と対向する端
縁側に延びるように易エツチング性材料によりなる第２
の内部電極材が全幅にわたるように付与された複数枚の
セラミックグリーンシートが、第１の内部電極材が付与
された側の端縁が厚み方向において交互に反対側の端面
に位置するように積層された積層型の誘電体生チップを
得る工程と、 前記積層型の誘電体生チップを焼成してセラミックグリ
ーンシートを焼結すると共に、第、第２の内部電極材を
焼付けて第、第２の内部電極部よりなる複数の内部電極
を形成する工程と、前記焼結体を、第２の内部電極部を
選択的に蝕刻する薬剤によりエツチングして、第２の内
部電極部の少なくとも焼結体側面に露出している部分及
びその近傍を除去することにより、サイドマージン領域
を形成する工程と、 前記焼結体の内部電極の引出されている一対の端面に外
部電極を形成する工程とを備えることを特徴とを備える
。

【作用〕

本発明の製造方法では、積層型の焼結体を得た後に、エ
ツチングによりサイドマージン領域が形成されるので、
エツチング状態をコントロールすることによってサイド
マージン領域の幅を正確に形成することができる。従っ
て、内部電極同士の重なり面積を正確に制御することが
でき、ひいては容量ばらつきを低減することができる。

また、誘電体セラミック層と同−輻の内部電極材を間に
介在させた誘電体生チップを用いるものであるため、生
チップを得るための積層に際し、積層ずれを考慮して必
要以上にサイドマージン領域の幅を広げる必要がない、
従って、より小型化・大容量の積層コンデンサを得るこ
とができる。

しかも、上記の積層ずれに対する許容度が大きいため、
焼結に先立つ積層作業を容易に行うことができる。

さらに、第１の内部電極部は難エツチング性材料よりな
るため、焼結体全体をエツチング用の薬剤に浸漬するこ
とにより、第２の内部電極部の焼結体側面に露出してい
る部分のみを確実にエツチングすることができるため、
焼結体全体をエツチング用薬剤に浸漬することにより簡
単に上記エツチングを行い得る。

【実施例の説明〕

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施例の製造方法
を説明する。

第５図は、本実施例の製造方法に用いられる誘電体材料
を主体とする母セラミックグリーンシート及びその上面
に形成される内部電極材の塗布形状を説明するための分
解斜視図である。

矩形の母セラミックグリーンシート１１の上面において
、一方端縁１１ａに沿うように、第１の内部電極材１２
ａが帯状に印刷されている。この第１の内部電極材１２
ａと所定距離を隔てて、同じく第１の内部電極材１２ｂ
が一方端縁１１ａに平行に印刷されている。そして、残
りの領域には、第、第２の内部電極材１２ａ、１２ｂよ
りも広幅の第２の内部電極材１３ａ、１３ｂが印刷され
ている。

同様に、セラミックグリーンシート１４の上面にも、第
１の内部電極材１５ａ、１５ｂ及び第２の内部電極材１
６ａ、１６ｂが印刷されている。

第５図から明らかなように、母セラミックグリーンシー
ト１４の上面に印刷された内部電極材の印刷パターンは
、セラミックグリーンシー）１１の上面に形成された内
部電極材の印刷パターンを１８０度反転させたものに相
当する。

上述したセラミックグリーンシー）１、１４は、誘電体
セラミックスを主体とするセラミック・スラリーを、例
えばドクターブレード法等により、図示の形状に成形す
ることにより得られる。

内部電極材１２ａ−１３ｂ、１５ａ−１６ｂは、導電性
材料を有機質バインダと共に混練してなる導電ペースト
で構成されている。導電性材料としては、Ｎｉ、、Ｃｕ
、、ＡｇまたはＡｇ−Ｐｄのような種々の金属材料を用
いることができる。

なお、第１の内部電極材１２ａ、１２ｂ、１５ａ、１５
ｂと、第２の内部電極材１３ａ、１３ｂ。

１６ａ、１６ｂとは、異なる材料で構成されている。す
なわち、第１の内部電極材１２ａ、１２ｂ。

１５ａ、１５ｂは、後述するエツチング工程により使用
されるエツチング用の薬剤により蝕刻され難い材料で構
成されており、他方、第２の内部電極材１３ａ、１３ｂ
、１６ａ、１６ｂは、Ｘ７チング用薬剤によりエツチン
グされ易い材料により構成されている。

第５図に示したセラミックグリーンシート１１゜１４を
、交互に複数枚積層し、さらに、必要に応じ最上部ある
いは最下部に内部電極材が付与されていないセラミック
グリーンシートを積層し、第５図の一点鎖線Ａ及びＢに
相当する部分で切断することにより、第６図に示す積層
型誘電体生チップ１７を得ることができる。

誘電体生チップ１７では、最上部に内部電極材が付与さ
れていないセラミックグリーンシート１８が積層されて
いる。なお、理解を容易とするために、誘電体生チツプ
１７内の内部電極材については、第５図に示した各内部
電極材と同一の参照番号を付して説明することにする。

誘電体生チップ１７の対向している第、第２の側面１７
ａ、１７ｂには、それぞれ、第１の内部電極材１２ａ、
１２ａ、１２ａ及び１５ａ、１５ａ、１５ａが露出され
ている。また、第１の内部電極材１２ａ、１５ａに連ね
られるように配置されている第２の内部電極材１３ａ、
１６ａは、セラミックグリーンシートと同一幅を有する
ので誘電体生チップ１７の第３．第４の側面１７ｃ。

１７ｄに露出されている。

さらに、第２の内部電極材１３ａ、１６ａの第１の内部
電極材１２ａ、１５ａが設けられている側と反対側の端
部が第２または第１の側面１７ｂまたは１７ａにおいて
も露出されている。

上述のように、誘電体生チップ１７を得るにあたっては
、第５図に示したセラミックグリーンシート１、１４を
複数枚積層し、−点鎖線Ａ、　Ｂに沿う部分に相当の部
分で切断することにより得られる。従って、第２図従来
例のように、予めサイドマージン領域５の幅Ｘを考慮し
て積層体を切断する必要がないため、誘電体生チップ１
７を極めて簡単にかつ安定に得ることができる。

なお、第５図に示した母セラミックグリーンシー）１、
１４を用いて、−度に多数の誘電体生チップ１７を製造
する必要は必ずしもない、すなわち、個々の誘電体生チ
ップ１７を積層するのに必要な大きさの矩形のセラミッ
クグリーンシート上にセラミックグリーンシートと同一
幅の各内部電極材を印刷したものを積層し、それによっ
て誘電体生チップ１７を用意してもよい。

次に、誘電体生チップ１７を厚み方向にプレスする。こ
のプレスは、焼結に先立ち誘電体生チップ１７の密度を
高めると共に、各セラミックグリーンシート間の密着性
を高めるために行うものである。

第２図を参照して説明した従来法では、この焼結に先立
つプレスに際し、内部電極材、２がセラミックグリーン
シート３．４よりも狭い面積に印刷されていたため、内
部電極材、２の重なり合っている領域、内部電極材、２
のみが存在する領域及び内部電極材、２が全く存在しな
い領域の３種の領域においてプレス圧がばらつきがちで
あった。すなわち、内部電極材、２の重なり合っている
領域においてのみ高いプレス圧が与えられ、その他の領
域では十分なプレス圧がかからず、焼結後の層剥がれの
原因となっていた。

これに対して、本実施例の製造方法では、第６図及び第
７図（ａ）及び（ｂ）に示すように、誘電体生チップ１
７を平面視した場合の全領域において、内部電極材が重
なりあっている。従って、全領域が十分に大きなプレス
圧によりプレスされるため、後述の焼成によって層剥が
れの生じ難い緻密な焼結体を得ることができる。

また、第４図に示したように、従来の製造方法では、内
部電極材の側端縁部分１ａ、ｌｂが他の部分よりも厚く
なりがちであり、そのため複数枚のセラミックグリーン
シートを積層した場合、内部電極材の厚みが幅方向にお
いて均一でないため、焼結後に層側がれが生じ易かった
。

これに対して、本実施例では、第８図に相当の断面図で
示すように、内部電極材１３ａがセラミックグリーンシ
ー）１１’の全幅に至る幅に形成されているため、内部
電極材１３ａの厚みは幅方向において一様とされる。従
って、内部電極材の幅方向の厚みの不均一性に起因する
デラミネーションの発生を効果的に防止し得る。なお、
セラミックグリーンシート１１’は、生チツプ１７内の
セラミックグリーンシート層の一層を抜き出して示した
ものである。

次に、プレスされた誘電体生チップ１７を焼成し、内部
電極材及びセラミックグリーンシートを一体焼成する。

なお、以下の説明においては、焼成により焼付けられた
各内部電極部は、上述した各内部電極材と同一の参照番
号を付して説明する。

第９図に示すように、得られた焼結体２０内には、複数
の内部電極２、２２が厚み方向において誘電体セラミッ
ク層を介して重なり合うように配置されている。そして
、内部電極２１では、第１の内部電極部１２ａが第１の
側面２０ａに露出されており、内部電極２２では、第１
の内部電極部１５ａが第２の側面２０ｂに露出されてい
る。

また、内部電極２１においては、第２の内部電極部１３
ａは側面２０ｃ、２０ｄと、第２の側面２０ｂに露出さ
れている。同様に、内部電極２２では、第２の内部電極
部１６ａは側面２０ｃ、２０ｄと、第１の側面２０ａと
に露出されている。

すなわち、焼結体２０の厚み方向において、第１の内部
電極部１２ａ、１５ａが交互に、第１゜第２の側面２０
ａ、２０ｂに露出するように、各複数の内部電極２、２
２が配置されている。

次に、焼結体２５を、第２の内部電極部１３ａ。

１６ａを選択的に蝕刻する薬剤に浸漬し、エツチングを
行う、エツチング後の状態を第１０図に斜視図で、第１
図に平面断面図で示す。

第１図から明らかなように、エツチングにより、第２の
内部電極部１３ａの焼結体側面２０ｃ、２０ｄ、２０ｂ
に露出している部分及びその近傍が除去される。すなわ
ち、このエツチングにより、第２の内部電極部１３ａの
側方にサイドマージン領域２３．２４並びに側面２０ｂ
との間に先端マージン領域２５が形成される。この場合
、第１の内部電極部１２ａはエツチングにより蝕刻され
ない。

すなわち、上記エツチングに際しては、第２の内部電極
部１３ａ、１６ａのみを選択的に蝕刻する薬剤を用いる
。また、前述のように、第２の内部電極部１３ａ、１６
ａ用内部電極材は易エツチング性材料により構成されて
おり、第１の内部電極部１２ａ、１５ａを構成する電極
ペーストは難エツチング性材料により構成されている。

第１図では、内部電極２１が形成されている部分のみを
図示したが、内部電極２２の形成されている部分におい
ても、同様にサイドマージン領域及び側面２０ａとの間
の先端マージン領域が形成される。

上記各サイドマージン領域２３．２４及び先端マージン
領域２５の幅は、エツチング条件、すなわち薬剤の種類
及び濃度並びにエツチング時間等を調整することにより
、正確に制御することができる。従って、内部電極同士
の重なり面積を正確に設定することができる。

また、焼結までの積層工程等に関わらず、サイドマージ
ン領域２３．２４を形成し得るので、完成された積層コ
ンデンサにおける内部電極同士の短絡等を防止するのに
必要かつ十分な幅のサイドマージン領域２３．２４を形
成すればよい。すなわち、従来法の場合に比べて、より
幅の狭いサイドマージン領域を形成し得るので、小型・
大容量の積層コンデンサを実現することができる。

次に、第１０図に示した焼結体２０の第、第２の側面２
０ａ、２０ｂに、第１１図に示すように、一対の外部電
極２６．２７を形成する。外部電極２６．２７は、導電
ペーストを塗布・焼付けることにより形成し得るが、め
っきやスパッタリング等の他の導電膜形成法を適宜用い
て形成してもよい。

なお、第１２図に、第１０図のｘｎ−ｘｎ線に沿う断面
図で示すように、上記エツチング後に、サイドマージン
領域２３．２４や先端マージン領域の形成に伴って、空
隙２８が形成される。この空隙２８が無視できない大き
さの場合には、第１３図に示すように、シール材２９を
充填してもよい、シール材２９としては、絶縁性や耐湿
性に優れた合成樹脂を用いることが好ましい。

また、シール材２９の充填は、第１０図の状態で行うこ
とが好ましい、外部電極２６．２７の形成前にシール材
２９を充填することにより、先端マージン領域にもシー
ル材を充填し得るので、内部電極２１または２２と、他
方の内部電極２２または２１に接続される外部電極との
短絡を確実に防止し得るからである。

第１４図（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施例に用
い得るセラミックグリーンシート及びその上に形成され
る外部電極ペーストの印刷形状を説明するための各平面
図である。第１４図（ａ）に示すように、矩形のセラミ
ックグリーンシート３１上に、一方端縁３１ａに沿うよ
うに難エツチング性材料よりなる第１の内部電極材３２
を印刷し、該第１の内部電極材３２に連なるように易エ
ツチング性内部電極材３３を印刷したものを用意する。

ここでは、第２の内部電極材３３は、セラミックグリー
ンシート３１の他方端縁３１ｂには至らない長さとされ
ている。同様に、第１４図（ｂ）に示すように、セラミ
ックグリーンシート３４上に、第、第２の内部電極材３
５．３６を、セラミックグリーンシート３１上とは位置
を反転させた状態に印刷したものを用意する。

このセラミックグリーンシート３、３４を複数枚積層し
、必要に応じ、最上部及び最下部に電極ペーストが印刷
されていないセラミックグリーンシートを積層し、誘電
体生チップを得てもよい。

この場合、第２の内部電極材３３．３６が端縁３１ｂ、
３４ｂに至らないように形成されているため、エツチン
グは、第２の内部電極材３３．３６の側端縁部分におい
てのみ行えばよい、すなわち、前述した実施例における
先端マージン領域は、内部電極材の印刷していない領域
を設けておくことにより形成される。

また、第５図に示した母セラミックグリーンシートに代
えて、第１５図（ａ）及び（ｂ）に示す母セラミックグ
リーンシート３７．３８を交互に複数枚積層してもよい
、第１５図（ａ）の例では、積層後に、第１５図（ａ）
及び（ｂ）の−点鎖線Ａ及びＢに沿って切断することに
なる。もっとも、第５図に示したセラミックグリーンシ
ート１４の上面に形成される内部電極材の印刷形状は、
セラミックグリーンシート１１の上面に形成された内部
電極材の印刷形状を反転させたものに相当するため、印
刷形状は１種類のみでよかったのに対し、第１５図の例
では異なる印刷形状に第、第２の内部電極材が印刷され
たセラミックグリーンシー）３７．３８の２種を用意し
なければならない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の製造方法では、内部電極側方の
サイドマージン領域が、焼結体側面に露出している第２
の内部電極部の側端縁部分及びその近傍をエツチングす
ることにより形成される。

従って、積層型の焼結体を得るにあたって行う積層工程
において、セラミックグリーンシートの積層ずれや内部
電極用導電ペーストの印刷ずれ等を考慮することなく必
要最小限の幅のサイドマージン領域を正確に形成するこ
とができる。よって、小型・大容量であり、かつ容量値
のばらつきの少ない積層コンデンサを得ることができる
。

また、積層型の焼結体では、第２の内部電極部の幅が誘
電体セラミック層の幅と同一とされているため、焼結に
先立つ積層に際し、セラミックグリーンシートの位置決
め許容範囲が拡がり、積層作業を比較的簡単に行うこと
ができる。さらに、第、第２の内部電極部を形成するに
あたっては、導電ペーストをセラミックグリーンシート
と同一幅に印刷するものであるため、電極印刷パターン
の種類を少なくすることができる。よって、作業工程の
簡略化により、積層コンデンサのコストを低減すること
が可能となる。

また、上記一体焼成型の焼結体では、第２の内部電極部
及び第１の内部電極部が側面に露出しているため、焼結
に際して側面に露出している内部電極部分がセラミック
ス内部の焼結を促進する伝熱媒体となり、焼結が短時間
に良好に行われ得るという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の製造方法においてエツチン
グによりサイドマージン領域を形成した状態の平面断面
図、第２図（ａ）及び（ｂ）は従来の積層コンデンサを
製造するのに用いられるセラミックグリーンシート及び
その上に形成される内部電極材の印刷形状を示す各平面
図、第３図（ａ）及び（ｂ）は従来の積層コンデンサの
量産に際して用いられる母セラミックグリーンシート及
び社内部電極材の印刷形状を説明するための各平面図、
第４図は従来の積層コンデンサにおける問題点を説明す
るための断面図、第５図は本発明の一実施例に用いられ
る母セラミックグリーンシート及びその上に形成される
内部電極材の印刷形状を説明するための斜視図、第６図
は積層型の誘電体生チップを示す斜視図、第７図（ａ）
及び（ｂ）は第６図の誘電体生チップの側面断面図及び
平面断面図、第８図は本発明の実施例における第２の内
部電極材の側端縁の形状を説明するための断面図、第９
図は積層型の焼結体を示す斜視図、第１０図はエツチン
グ後の焼結体を示す斜視図、第１１図は外部電極を形成
した状態を示す斜視図、第１２図は第１０図のｘｎ−ｘ
ｎ線に沿う拡大断面図、第１３図は空隙にシール材を充
填した状態を示す断面図、第１４図（ａ）及び（ｂ）は
本発明の他の実施例を説明するための各平面図、第１５
図（ａ）及び（ｂ）は本発明において用い得るセラミッ
クグリーンシート及び内部電極材の印刷形状のさらに他
の例を説明する各平面図である。 図において、１、１４はセラミックグリーンシート、１
２ａ、１２ｂ、１５ａ、１５ｂは第１の内部電極部（第
１の内部電極材）、１３ａ、１３ｂ、１６ａ、１６ｂは
第２の内部電極部（第２の内部電極材）、２０は焼結体
、２０ａ、２０ｂは第、第２の側面、２、２２は内部電
極、２３．２４はサイドマージン領域、２５は先端マー
ジン頭載、２６．２７は外部電極を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　間に内部電極を介在させて複数の誘電体セラミック層
   が積層されており、前記誘電体セラミック層の幅よりも
   内部電極の幅が狭くされており、それによって内部電極
   の側方にサイドマージン領域が形成された積層コンデン
   サの製造方法において、一の端縁に沿うように該端縁近
   傍に難エッチング性材料よりなる第１の内部電極材が、
   該１の内部電極材に連ねられるようにかつ前記一の端縁
   と対向する端縁側に延びるように易エッチング性材料よ
   りなる第２の内部電極材が全幅にわたるように付与され
   た複数枚のセラミックグリーンシートが、第１の内部電
   極材が付与された側の端縁が厚み方向において交互に反
   対側の端面に位置するように積層された積層型の誘電体
   生チップを得る工程と、 前記積層型の誘電体生チップを焼成してセラミックグリ
   ーンシートを焼結すると共に、第１，第２の内部電極材
   を焼付けて第１，第２の内部電極部よりなる複数の内部
   電極を形成する工程と、前記焼結体を、第２の内部電極
   部を選択的に蝕刻する薬剤によりエッチングして、第２
   の内部電極部の少なくとも焼結体側面に露出している部
   分及びその近傍を除去することにより、サイドマージン
   領域を形成する工程と、 前期焼結体の内部電極の引出されている一対の端面に外
   部電極を形成する工程とを備えることを特徴とする積層
   コンデンサの製造方法。