JPH03246916A - 積層セラミック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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、積層セラミックコンデンサとその製造方法に
関する。

［従来の技術］ 一般的に、積層セラミックコンデンサｌは、第２図のよ
うに、外部端子電極２ａｓ２ｂ、　　セラミック誘電体
層３及び内部電極層４から構成されている。すなわち、
セラミック誘電体層３と内部電極４ａ、４ａ・・・　４
ｂ、４ｂ、　　・・・とが交互に積層されると共に、内
部電極４ａと４ｂは、積層体１の両端に交互に露出され
、同積層体１の両端部に設けられた外部電極２　ａｘ　
　２　ｂに各々接続されている。

このような積層セラミックコンデンサを製造する場合、
まず、前記セラミック誘電体層３となるセラミックグリ
ーンシートが作られるが、その方法として、例えば、　
ドクターブレード法と呼ばれる次に示す方法が多く用い
られている。

すなわち、誘電体を構成する材料に有機バインダーや水
あるいは有機溶媒を加えて混合したスラリーを作り、こ
れを第３図のような装置の液ダム７の中に供給する。こ
の液ダム７は、第３図中矢印で示す向きに回転する回転
ドラム等の支持体５の周面上に形成されている。この支
持体５が前記液ダム７の中のスラリー６と接触する位は
、より詳しくは、支持体５にスラリー６が付着する位置
の上部近傍にドクターブレードと呼ばれるアプリケータ
８が、支持体５の周面から所定の間隔をおいて配置され
、このアプリケータ８により支持体５の表面に付着する
スラリー６の厚みが一定となるように規制することによ
り、セラミックを一定厚みのシート状に形成する。そし
て、これを乾燥し、グリーンシートが得られる。

第７図で示すように、スクリーン印刷法で前記グリーン
シート３′上に内部電極４ａ１４ｂを形成するためのＰ
ｄやＮｉ等の内部電極用導電ペースト４ａ’　　４ｂ’
を印刷し、乾燥する。

そして、このグリーンシート３′上に印刷された導電ペ
ースト４ａ’　　　４ｂ’が、グリーンシート３′の一
方の端部側に各々交互にずれるようにして、グリーンシ
ート３′　　３′・・・を複数枚積層し、さらにその両
側に導電ペースト４ａｘ４ｂが印刷されてないグリーン
シート３′３′を積層する。この積層体を積層面に温度
を加えながら圧着し、積層生チップを得る。なお、第４
図では、積層生チップ１つ分が積層される状態を示して
いるが、実際には、積層生チツプ複数個分の導電ペース
トを印刷した大きなグリーンシートを複数枚積層し、こ
れを積層生チツプ１個分ずつに切り出すことにより、個
々の積層生チップを得る。次いでこの積層生チップを焼
結する。これにより、誘電体３を介して２組の内部電極
４　ａｓ　　４　ｂが対向し、かつこれら２組の内部電
極４ａｓ４ｂが両端面に露出した積層体１が得られる。

この積層体１の、内部電極４ａｓ４ｂが露出した前記端
面にＡｇやＮｉ等の外部電極用導電ペーストを塗布し、
これを焼付けることにより、第２図で示すような積層コ
ンデンサが完成する。

このような積層セラミックコンデンサの静電容ＮＣは、
真空の誘電率ε０、誘電体の比誘電率εｒ１　内部電極
４ａｓ４ｂの対向面積Ｓ及び誘電体層３の積層数ｎに比
例し、誘電体層３の厚さｔに反比例する。

近年、電子回路に使われるコンデンサは小型でしかも静
電容量の大きいものが要求されている。コンデンサーの
静電容量Ｃを大きくするためには、前記のような関係か
ら、例えば次のような方法が考えられる。

ア）誘電体層の比誘電率εｒを上げる。

イ）内部電極の対向面積Ｓを大きくする。

つ）誘電体層の厚みｔを薄くする。

工）誘電体層の積層数ｎを増やす。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、比誘電率εｒの大きい誘電体材料を用い
ると、温度特性が変動するため、所定の規格値が得られ
ない。従って、実際に使える誘電体の比誘電率εｒの上
限値は実用上限られてしまう。また、コンデンサの外観
形状・大きさが決まると電極面積Ｓは自ずと決まってし
まい、それを特に大きくすることはできない。

誘電体層３０厚みｔを薄くすることは、その結集積層セ
ラミックコンデンサの耐電圧や絶縁抵抗特性が悪くなる
ことから、やはり実用上に限界がある。さらに、誘電体
層３の積層数ｎは、コンデンサの形状や大きさと誘電体
層３の厚みｔが決まると、自ずと決まってしまい、その
積層数を増やすことにも制約がある。

そこで本発明は、以上の問題を解決し、このような制約
の中で、より大きな静電容量が得られる積層セラミック
コンデンサおよびその製造方法を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ すなわち、前記目的を達成するため、本発明では、２組
の内部電極４　ａｘ　　４　ｂがセラミック誘電体層３
を挟んで交互に対向しており、セラミック誘電体層３の
積層体１の両端に、前記各組の内部電極４８．　’４　
ｂと各々接続される外部電極２ａ、２ｂが設けられた積
層セラミックコンデンサにおいて、前記内部電極４ａ、
４ｂが誘電体層３の厚み方向に湾曲している積層セラミ
ックコンデンサを提供する。

さらに、各々内部電極用導電ペーストを塗布したセラミ
ックグリーンシートを積層して焼成し、上下の層の導電
ペーストが交互に露出した該積層体の両端部に外部電極
用導電ペーストを塗布し、この外部電極用導電ペースト
を焼き付けることにより、２組の内部電極４ａｓ４ｂが
セラミック誘電体層３を挟んで交互に対向し、かつセラ
ミック誘電体層３の積層体１の両端に、前記各組の内部
電極４ａ、４ｂと各々接続される外部電極２ａ、２ｂが
設けられた積層セラミックコンデンサの製造方法におい
て、セラミック誘電体層３となる前記セラミックグリー
ンシートの表面に凹凸を形成し、この表面に内部電極４
８％　　４　ｂを形成するための導電ペーストを塗布す
る積層セラミックコンデンサの製造方法を提供する。

［作　　　用コ 本発明による積層セラミックコンデンサでは、内部電極
４８％　　４　ｂが湾曲しているため、平面上の投影面
積が従来の積層セラミックコンデンサの内部電極と同じ
であっても、その表面積、つまり、内部電極４ａｓ４ｂ
を真直に展開した時の平面投影面積は広くなり、内部電
極４ａｓ４ｂの対向面積が広くなる。

さらに本発明による積層セラミックコンデンサの製造方
法では、誘電体層３となるセラミックグリーンシートの
表面に凹凸を形成し、この表面に導電ペーストを塗布し
て、内部電極４ａｔ４ｂを形成するため、湾曲した内部
電極４ａ１４ｂが既存の技術を用いて容易に形成できる
。

［実　施　例コ 以下、本発明の実施例について、具体的に説明する。

積層セラミックコンデンサを製造する場合、まず、誘電
体層となるセラミックグリーンシートが作られるが、同
グリーンシートの成形装置として、既に述べた第３図で
示すような装置の他、第４図に示すようなドクターブレ
ード装置が多く用いられる。すなわち、ドラム１０から
ドラム１１．１２．１３を経てドラム１４に巻取られる
ポリエチレンテレフタレートフィルム等の保持フィルム
１６を所定の速度で搬送する。

また、誘電体を構成する材料に有機バインダー水あるい
は有機溶媒を加えて混合してスラリーを作り、これを前
記ドラム１１と１２の間の保持フィルム１６の上に形成
された液ダム１７の中に供給する。この液ダム１７は、
ドクターブレードと呼ばれるアプリケータ１９で仕切ら
れていると共にこのアプリケータ１９の先端は、支持フ
ィルム１６の上面から所定の間隔をおいて配置されてい
る。このアプリケータ１９により、支持フィルム１６の
上面に付着するスラリー６の厚みが一定となるように規
制することにより、セラミックを一定厚みのシート状と
して、保持フィルム１６の上に載せた状態で前記アプリ
ケータ１９から第４図において右側に引き出す。その後
、乾燥室２０を通してこのシートを乾燥した後、ドラム
１２において、ベースフィルム１２から分離し、ロール
１５に巻き取る。

積層セラミックコンデンサの内部電極４ａｔ４ｂを湾曲
させて形成するため、前記工程において、同積層セラミ
ックコンデンサの誘電体層３となる前記グリーンシート
３′の表面に凹凸を形成する。このための手段としては
、例えば、セラミック粒子に有機バインダー　水あるい
は有機溶媒を加えて混合した前記セラミックスラリ−中
に、凝集剤を加えて、シートを形成し、このシートを乾
燥させる際にシート表面に凝集体を作る方法が挙げられ
る。凝集剤を添加することにより、凝集剤がセラミック
粒子や有機バインダーなどの粒子の表面に吸着し、当該
粒子間に架橋構造を形成し、粒子の凝集を起こさせる。

こうして作られたグリーンシート３′の表面には、第５
図で示すような凹凸が形成される。

この場合に使用する凝集剤としては、アミド基やカルボ
キシル基等を多数持つ高分子凝集剤が例示できる。

第５図では、凹凸はグリーンシートの片面にしか形成さ
れていないので、第６図のように凹凸面が表に出るよう
に、かつ一方の凸面き他方の凹面が対応するようにグリ
ーンシートを張り合わせる。

このグリーンシート３　Ｉ＋を用いて、既に述べたよう
な方法でその表面に導電ペースト印刷し、乾燥し、これ
を積層して得られた積層セラミックコンデンサは、前記
グリーンシート３゛″の表面の凹凸により、第１図で示
すように、内部電極４ａｓ４ｂが誘電体層３の厚み方向
に湾曲して形成される。

次ぎに、本発明の具体例について説明すると、チタン酸
バリウム（ＢａＴｉ０３）を主成分としたセラミック粉
体に、水、有機バインダーそして凝集剤としてポリアク
リルアミドを添加し、混合し、セラミックスラリ−を作
った。これをドクターブレード法によりシート状に形成
した後、乾燥させてセラミックグリーンシートを形成し
た。形成したセラミックグリーンシート３′の表面を観
察したところ、第５図に示すように凝集剤ａを核とする
セラミックの凝集体が形成され、表面が凹凸形状をして
いるのが確認された。

このグリーンシート３′を凹凸面が表に出るように、か
つ一方の凸面と他方の凹面とが対応するように張り合わ
せてグリーンシート３′′を形成した。このグリーンシ
ート３′”を用いて、既に述べた従来と同様の積層セラ
ミックコンデンサの製法に従い、積層セラミックコンデ
ンサを製造した。

第１図は、こうして得られた本発明の積層セラミックコ
ンデンサを、誘電体の積層面及び積層体の両端面に対し
て垂直な方向に一部切断した断面図である。電極を取り
付けたセラミックグリーンシートを積層し、積層面を圧
着してチップ状に切断して焼成した後でも、このように
内部電極２ａ２ｂが湾曲していることが確認された。

他方、比較例として、凝集剤を添加しなかったこと以外
は、前記と同様にして積層セラミックコンデンサを製造
した。

得られた２Ｎ類の積層セラミックコンデンサは、外観形
状、大きさ、誘電体層の積層数及び誘電体の組成等は全
く同一であるが、これらの静電容量をそれぞれ測定した
きころ、本発明による積層コンデンサの静電容量は、比
較例の積層コンデンサに比べて、１．１〜１．　５倍で
あった０ ［発明の効果コ 以上説明したように、本発明による積層セラミックコン
デンサは、外観形状、大きさ、誘電体層の積層数、誘電
体組成等が従来のものと同じ、換言すると積層セラミッ
クコンデンサの他の特性を変えることなく、より広い内
部電極の対向面積が得られ、大きな静電容量が取得でき
る。そして、本発明による積層セラミックコンデンサの
製造方法では、前記積層セラミックコンデンサが簡便な
方法で製造が可能であり、量産性に優れた製造方法が提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例による積層セラミックコンデ
ンサを示す一部断面斜視図、第２図は、従来例による積
層セラミックコンデンサを示す一部断面斜視図、第３図
と第４図は、積層セラミックコンデンサを製造するため
のグリーンシートを形成する工程を示す説明図、第５図
と第６図は、本発明の方法で製造されたグリーンシート
の各個を示す要部断面図、第７図は、積層セラミックコ
ンデンサの製造法を示す斜視図である。１・・・積層体
　２８％　　２　ｂ・・・外部電極３・・・誘電体層 ３′・・・グリーンシー ト ａｓ ４ｂ・・・内部電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２組の内部電極４ａ、４ｂがセラミック誘電体層
   ３を挟んで交互に対向しており、セラミック誘電体層３
   の積層体１の両端に、前記各組の内部電極４ａ、４ｂと
   各々接続される外部電極２ａ、２ｂが設けられた積層セ
   ラミックコンデンサにおいて、前記内部電極４ａ、４ｂ
   が誘電体層３の厚み方向に湾曲していることを特徴とす
   る積層セラミックコンデンサ。
2. （２）各々導電ペーストを塗布したセラミックグリーン
   シートを積層し、上下の層の導電ペーストが交互に露出
   した該積層体の両端部に導電ペーストを塗布し、かつこ
   れらセラミックグリーンシートを焼成すると共に、導電
   ペーストを焼き付けることにより、２組の内部電極４ａ
   、４ｂがセラミック誘電体層３を挟んで交互に対向し、
   かつセラミック誘電体層３の積層体１の両端に、前記各
   組の内部電極４ａ、４ｂと各々接続される外部電極２ａ
   、２ｂが設けられた積層セラミックコンデンサを製造す
   る方法において、セラミック誘電体層３となる前記セラ
   ミックグリーンシートの表面に凹凸を形成し、この表面
   に内部電極４ａ、４ｂを形成するための導電ペーストを
   塗布する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。