JPH0562859A - 積層セラミツクコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 簡潔な工程で内部電極と外部電極との良好な
接続が得られる積層セラミックコンデンサを製造する。 【構成】 焼結された積層体の内部電極が露出した端面
に卑金属ペーストを塗布し、乾燥した後、前記卑金属ペ
ースト上に貴金属ペーストを塗布し、これらのペースト
を大気中で焼き付けて外部電極を形成する。内部電極が
露出された端面近傍のセラミック素体が還元され、内部
電極と十分な接続が得られる深さの半導体層が形成さ
れ、これによって外部電極３と内部電極８ａとの接続が
図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内部電極と外部電極と
の接続が良好な積層セラミックコンデンサの製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型・軽量化に伴い、
回路部品であるコンデンサにも小型・大容量化が強く要
求されている。そのようなコンデンサの小型・大容量化
の要求に適したものとして積層セラミックコンデンサが
注目されている。積層セラミックコンデンサは、図４に
示すように、層状の内部電極８ａ、８ｂがセラミック層
７を介して多数積み重ねられ、内部電極８、８ｂが積層
体の端面に交互に引き出されている。そして、これらの
内部電極８ａ、８ｂが引き出された積層体６の端面に外
部電極５、５が形成されている。

【０００３】このような積層セラミックコンデンサの製
造方法は、例えば、図５に示すように、誘電体セラミッ
ク粉末を有機バインダーに分散させたセラミックスラリ
ーをシート状に成形してグリーンシート２１、２１…を
作り、スクリーン印刷法等により、このグリーンシート
２１、２１…の上に導電ペーストで内部電極パターン２
５、２６を印刷する。そして、この内部電極パターン２
５、２６が印刷されたグリーンシート２１、２１…を図
５で示すように積層し、さらにその両側に内部電極パタ
ーンが印刷されてないグリーンシート２７、２８を複数
枚積み重ねる。こうして得られた積層体を内部電極が端
面に露出するようにしてチップ状に切断し、これを焼成
する。これにより、図３で示すような焼結された積層体
６が得られる。そして、この焼結された積層体６の内部
電極８、８が露出した端面に導電ペーストを塗布し、こ
れを焼き付けて外部電極５、５を形成することにより、
図４で示すような積層チップコンデンサが完成する。

【０００４】最近では、このような積層セラミックコン
デンサも更なる小型・大容量化が要求されている。この
更なる小型・大容量化を実現するためには、誘電体セラ
ミック層、内部電極をより薄層化する必要がある。しか
しながら、このように薄層化を進めると、実際製造され
た製品の中に静電容量の不足による不良が起こるという
問題がでてきた。この原因は、積層体６を焼成する際の
内部電極８ａ、８ｂの凝集・収縮によって、いわゆるそ
の引き込み９が発生し、内部電極８ａ、８ｂが積層体６
の端面に充分露出せずに、外部電極５、５と内部電極８
ａ、８ｂとの接続が悪くなるためである。

【０００５】このような引き込み現象は、比較的大きな
チップでも起こるが、大きなチップでは内部電極にある
程度厚みがあり、断面積が比較的大きいので、多少の引
き込みが起こっても、内部電極８ａ、８ｂが外部電極
５、５となお接触する確率が高い。また、外部電極５、
５を形成するための導電ペーストが、内部電極８ａ、８
ｂの引き込みを起こした部分に入り込むことが比較的容
易なので、接触不良の発生が少ない。しかし、チップの
小形化が進むと、内部電極８ａ、８ｂの断面積がそれだ
け小さくなるため、引き込み９が起こった場合に、内部
電極８ａ、８ｂと外部電極５、５とが接触する確率が低
くなってしまう。しかも、外部電極ペーストが引き込み
９を起こした部分に入り込みにくいことから、接触不良
の発生が多くなる。

【０００６】この内部電極８ａ、８ｂの引き込みによる
外部電極５、５との接続不良を解決するための方法とし
て、内部電極８ａ、８ｂの厚みを厚くする、つまりペー
スト塗布量を多くして外部電極５、５との接触面積を大
きくする方法がある。また、引き込みを起こしてしまっ
た積層体６の端面を、バレル研磨などにより研磨し、そ
こに内部電極８ａ、８ｂを露出させてから外部電極５、
５を形成する方法がある。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかし、これらの
方法には次のような問題点がある。まず、ペースト塗布
量を多くして内部電極の厚みを厚くする前者の方法で
は、積層コンデンサ素子の誘電体の厚みに対して内部電
極の厚みの割合が多くなり、内部電極と誘電体の収縮不
整合によりデラミネーションが発生しやすくなる。一
方、積層体の内部電極が露出した端面を、バレル研磨な
どにより研磨する後者の方法では、小形の素子の場合、
積層体とバレル研磨に使用されるメディアとの大きさが
ほぼ同じとなり、素子とメディアの分離が困難になっ
て、作業性が非常に悪くなる。本発明は、以上の問題点
を鑑みて、簡潔な工程で内部電極と外部電極との良好な
接続が得られる方法を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明では、前
記の目的を達成するため、セラミック誘電体層と導体層
とを積層し、該導体層により形成される一対の内部電極
に各々導通するよう積層体の端部に外部電極を形成して
積層セラミックコンデンサを製造する方法において、焼
結された積層体の内部電極が露出した端面に卑金属ペー
ストを塗布し、乾燥した後、前記卑金属ペースト上に貴
金属ペーストを塗布し、これらのペーストを大気中で焼
き付けて外部電極を形成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を提供する。

【０００９】

【作用】卑金属ペーストは、その酸化温度に達すると酸
化される。このとき、卑金属ペーストが塗布された積層
セラミックコンデンサの内部電極が露出された端面近傍
のセラミック素体が還元され、内部電極と電気的接続を
有する半導体層が形成される。ここで卑金属ペーストを
大気中にさらした状態で焼き付けた場合、卑金属ペース
トが大気中の酸素によって酸化されてしまい、セラミッ
ク素体を十分に還元できない。しかし、本発明では、卑
金属ペーストが貴金属ペーストによって大気から隔離さ
れているので、卑金属の酸化に必要な酸素は、専らセラ
ミック素体側のみから供給されることになる。セラミッ
ク素体中の酸素は粒子間拡散によって卑金属ペーストに
取り込まれ、ペースト塗布面から順次還元され、内部電
極と十分な接続が得られる深さの半導体層が形成され
る。

【００１０】

【実施例】次ぎに、本発明の実施例について具体的に説
明する。ＢａＴｉＯ₃ を主成分としたＦ特用誘電体セラ
ミック材料粉末にポリビニルブチラール、分散剤、可塑
剤及びトルエンとエタノールの１：１の混合溶剤を加
え、これらをボールミルで混合し、スラリーを得た。得
られたスラリーをリバースコータ等によりＰＥＴフィル
ム等のベースフィルム上に塗布し、厚さ１５μのセラミ
ックグリーンシートを作成した。

【００１１】このグリーンシート上に導電ペーストをス
クリーン印刷により塗布し、厚さ１．６μの内部電極を
形成した。内部電極を印刷したシートを複数枚積み重
ね、加熱加圧して圧着し、得られた積層体を所定寸法に
切断してチップ状にし、これを焼成した。本発明では、
例えば、こうして得られた焼成後の積層体の内部電極が
露出すた端面にＺｎペーストを塗布し、乾燥する。さら
にその上にＡｇペーストを塗布し、これらを大気中にお
いて８００℃の温度で同時に焼き付け、外部電極５を形
成する。これによって、積層セラミックコンデンサが完
成する。こうして作られた積層セラミックコンデンサを
図１と図２に示す。基本的には、図４に示したものと同
様であるが、既に述べたようにして、積層体の端面付近
のセラミックが半導体化し、仮に内部電極８ｂに引き込
み９が発生した場合でも、前記半導体部分１０によって
外部電極５と内部電極８ｂとの接続が図られる。

【００１２】また、本発明の方法との比較のため、焼成
後の積層体の端面にＺｎペーストを塗布しないで、Ａｇ
ペーストのみを塗布し、これを大気中において８００℃
の温度で焼き付け、積層セラミックコンデンサを作っ
た。前記本発明の方法と比較例の方法とによって製造さ
れた積層セラミックコンデンサについて、各１００個ず
つ静電容量、誘電損失を測定し、不良数を調べ、測定結
果を表１に示した。なお、測定は室温２０℃で行い、静
電容量は所定容量値の８０％以下のもの、誘電損失はｔ
ａｎδで５％以上のものを不良と判定した。

【００１３】

【表１】

【００１４】比較例においては、静電容量不良、誘電損
失不良ともに１００個のサンプルの中に発生しており、
内部電極と外部電極との接続が悪いことを示している。
一方、本発明例においては、静電容量不良、誘電損失不
良ともに１００個のサンプルの中に発生しておらず、内
部電極と外部電極との接続が良好であることを示してい
る。

【００１５】なお、以上の実施例では、外部電極５を形
成するための卑金属ペーストとしてＺｎペーストを、貴
金属ペーストとしてＡｇペーストを各々用いたが、それ
以外の卑金属ペーストと貴金属ペーストを各々用いるこ
とができるのは言うまでもない。

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の方法によれ
ば、外部電極の焼付け時に、積層体の端部でのセラミッ
ク誘電体の還元が行われるため、その部分が半導体化す
る結果、内部電極の厚みが薄く素体内部への内部電極の
引き込みが起こっているような積層セラミックコンダン
サ素子でも、内部電極と外部電極の電気的接続が十分に
なされる。また、ペースト組成、焼き付け温度等の特別
な工程条件を必要としないので、工程が簡潔である。さ
らに、ペースト塗布量は半導体層を形成するために最低
限必要な量で十分なので、外部電極を薄くでき、耐熱衝
撃もよくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により製造された積層セラミック
コンデンサの例を示す一部断面斜視図である。

【図２】同積層セラミックコンデンサの例の要部断面図
である。

【図３】積層セラミックコンデンサの外部電極を形成す
る前の積層体の例を示す一部断面斜視図である。

【図４】従来の方法により製造された積層セラミックコ
ンデンサの例を示す一部断面斜視図である。

【図５】積層セラミックコンデンサを製造する際のシー
トの積層順の例を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

５ 外部電極 ７ セラミック層 ８ａ 内部電極 ８ｂ 内部電極 ９ 引き込み １０ 半導体部分

Claims (1)

【整理番号】 ００３０２００−０１ 【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック誘電体層と導体層とを積層
   し、該導体層により形成される一対の内部電極に各々導
   通するよう積層体の端部に外部電極を形成して積層セラ
   ミックコンデンサを製造する方法において、焼結された
   積層体の内部電極が露出した端面に卑金属ペーストを塗
   布し、乾燥した後、前記卑金属ペースト上に貴金属ペー
   ストを塗布し、これらのペーストを大気中で焼き付けて
   外部電極を形成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。