JPH07120600B2 - 積層コンデンサの製造方法 - Google Patents

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、内部電極ペ
ースト1,2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ペースト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、内部電極ペースト1,2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
ている内部電極ペースト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形成されている。また、各内部電
極ペースト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
を残すような幅に形成されている。

サイドマージン領域５を設けているのは、内部電極ペー
スト1,2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、内部電極ペースト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、内部電極ペースト1,2の幅が
狭まり、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母内
部電極ペースト8,9を形成したものを交互に複数枚積層
した後に、一点鎖線A,Bに沿って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、該個々の積
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、複数の母内部電極ペースト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、母内部電極ペースト8,9が
形成された母セラミックグリーンシート6,7の積層に際
しても、幾分かの積層ずれを生じざるを得ない。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
ペーストが誘電体生チップの側面に露出することがあ
る。内部電極ペースト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、容量値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、やはり
耐圧不良となったり、上下のセラミック層の密着強度が
十分でなく、焼結後の層剥がれが生じる原因となる。

また、第４図に第２図（ａ）のIV−IV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
い内部電極ペースト１を印刷した場合には、内部電極ペ
ースト１の側端縁部分1a,1aにおいて内部電極ペースト
１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
ラミック層間に層剥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関わらず、従来の積層コ
ンデンサの製造方法では、該幅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剥
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、内部電極ペーストが間に介在された複数の誘
電体セラミックグリーンシートが積層されており、かつ
内部電極ペーストの幅がセラミックグリーンシートの幅
と同一にされている積層型の誘電体生チップを用意する
工程と、 上記内部電極ペーストの側端縁が露出している積層型の
誘電体生チップの側面を、内部電極ペースト中のバイン
ダを選択的に溶解する溶剤に浸し、露出している内部電
極ペーストの側端縁部分を溶出することにより、内部電
極ペーストの側方にサイドマージン領域を形成する工程
と、 前記積層型の誘電体生チップを焼成して内部電極を介在
させて複数の誘電体セラミック層が一体焼成された焼結
体を得る工程とを備える。

〔作用〕

本発明では、積層型の誘電体生チップを得た後に、内部
電極ペースト中のバインダを選択的に溶解する溶剤で誘
電体生チップの側面に露出している内部電極ペーストを
溶出することによりサイドマージン領域が形成される。
従って、必要かつ十分な幅のサイドマージン領域を正確
に形成することができ、内部電極の重なり面積を確実に
制御することができ、引いては容量ばらつきを低減する
ことができる。

また、内部電極ペーストは誘電体セラミックグリーンシ
ートと同一幅とされており、積層型の誘電体生チップを
得た後に上記のサイドマージン領域を形成するものであ
るため、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。よって、より小型・大容
量の積層コンデンサを得ることができる。

しかも、積層型の誘電体生チップを得るに当たっては、
誘電体セラミックグリーンシートの幅と同一幅の内部電
極ペーストが積層されたものを用いるものであるため、
積層ずれに対する許容度が大きく、積層作業を容易に行
うことができる。

〔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ペーストを説明するための分解斜視
図である。矩形のセラミックグリーンシート11,12の上
面に、それぞれ、内部電極ペースト13,14が膜状に形成
されている。

セラミックグリーンシート11,12は、誘電体セラミック
スを主体とするセラミックス・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。

内部電極ペースト13,14は、NiまたはCuのような導電性
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。内部電極ペーストを構成する導電性
材料としては、Ni及びCuの他、AgまたはAg−Pdのような
種々の金属材料を用い得る。

内部電極ペースト13は、セラミックグリーンシート11の
一方端縁11aから反対側の端縁11b側に向かって延びるよ
うに、かつ端縁11bには至らないように形成されてい
る。また、内部電極ペースト13の幅は、セラミックグリ
ーンシート11の幅と同一とされている。すなわち、セラ
ミックグリーンシート11の両側端縁11c,11d間の全幅に
至る幅に、内部電極ペースト13が印刷されている。

内部電極ペースト14についても、内部電極ペースト13と
同様の平面形状に形成されている。但し、セラミックグ
リーンシート11,12を積層した際に、内部電極ペースト1
3と内部電極ペースト14とが積層体の対向する端面に引
出されるように、内部電極ペースト14の引出されている
セラミックグリーンシート12の一方端縁12aが、セラミ
ックグリーンシート11の上記一方端縁11aと反対側に位
置されている。

第５図に示したセラミックグリーンシート11,12を、交
互に複数枚積層し、さらに最上部に内部電極ペーストが
付与されていないセラミックグリーンシート16を積層す
ることにより、第６図に示す積層型の誘電体生チップ15
を得ることができる。

積層型の誘電体生チップ15では、内部電極ペースト13a
〜13cが生チップ15の第１の側面15aに、他方の内部電極
ペースト14a〜14cが第２の側面15bに引出されている。
また、各内部電極ペースト13a〜13c,14a〜14cは、共
に、誘電体生チップ15の第3,第４の側面15c,15dにも露
出している。

なお、積層型の誘電体生チップ15を得るに際しては、実
際の量産工程では、第７図に示す母セラミックグリーン
シートを用いることが好ましい。すなわち、比較的大き
な矩形の母セラミックグリーンシート17上に、所定距離
を隔てて一方端縁17aから他方端縁17bに至る母内部電極
ペースト18a,18bを印刷する。同様に、母誘電体セラミ
ックグリーンシートとしてのセラミックグリーンシート
19上にも母内部電極ペースト20a,20bをセラミックグリ
ーンシート19の一方端縁19aから他方端縁19bに至るよう
に印刷する。

そして、セラミックグリーンシート17,19を図示の向き
のまま交互に複数枚積層し、一点鎖線A,Bに沿う部分に
相当する部分で切断することにより、第６図に示す積層
型の生チップ15と同様の構造を一度に多数得ることがで
きる。

このように、母セラミックグリーンシート17,19を利用
することにより、第６図に示した積層型の誘電体生チッ
プ15を効率良く量産し得る。しかも、第６図の誘電体生
チップ15では、各内部電極ペースト13a〜13c,14a〜14c
は、第3,第４の側面15c,15dに露出する幅に形成されて
いる。従って、第７図のセラミックグリーンシート17,1
9を積層するに際し、第７図の矢印Ｃ方向に多少のずれ
が生じたとしても、得られた積層型の生チップ15におい
ては矢印Ｃ方向には内部電極ペーストの重なりずれが生
じない。よって、母セラミックグリーンシート17,19の
積層に際し避けることができない積層ずれが多少生じた
としても、内部電極ペースト同士の重なり面積のばらつ
きの少ない誘電体生チップ15を安定に得ることができ
る。

さらに、第７図の一点鎖線A,Bに相当の部分で切断して
積層型の誘電体生チップ15を得る場合、誘電体生チップ
の切断面において内部電極ペーストが垂れるおそれがあ
る。しかしながら、このような内部電極ペーストの垂れ
は、後述の溶出工程に用いる溶剤により確実に除去され
る。

また、従来例では、第４図に示したように、内部電極ペ
ーストの表面張力により、内部電極ペースト１の側端縁
部分1a,1bの厚みが厚くなっていた。従って、複数枚の
セラミックグリーンシートを積層した場合、内部電極ペ
ーストの厚みが均一でないため、焼結後に層剥がれが生
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、内部電極ペースト13が、セラミックグリー
ンシート11の側端縁11c,11d間の全幅に至る幅に形成さ
れるため、内部電極ペースト13の厚みは幅方向において
一様とされ得る。よって、内部電極ペーストの厚みの不
均一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。

次に、第６図に戻り、積層型の誘電体生チップ15を厚み
方向にプレスする。この厚み方向のプレスにより、各セ
ラミックグリーンシート間が密着される。この場合、積
層型誘電体生チップ15では、内部電極ペースト13a〜13
c,14a〜14cがセラミックグリーンシートの幅方向の全幅
に至るように形成されているので、第６図のＹ方向にお
いて、積層型の誘電体生チップ15は均一な力でプレスさ
れ得る。

従って、側面15c,15d近傍においても均一な力で厚み方
向にプレスされるので該側面15c,15d近傍における層剥
がれの発生を防止することができる。

次に、上記誘電体生チップ15の側面15c,15dを、第10図
に示すように、溶剤21が貯留された槽22内において、該
溶剤21に浸漬する。溶剤21は、内部電極ペースト13a〜1
3c,14a〜14cに含まれているバインダを選択的に溶解す
るもので構成されている。ここで、「選択的に」なる意
味は、内部電極ペースト中のバインダを溶解するが、誘
電体セラミックグリーンシート中のバインダは溶解しな
いという意味で用いられている。このような溶剤21とし
ては、内部電極ペースト中に含まれているバインダがセ
ルロース系バインダの場合には水が、アクリル系のバイ
ンダが用いられる場合にはトルエン及びエタノールの1:
1混合物が用いられる。なお、通常、セラミックグリー
ンシートのバインダとしては酢酸ビニルが用いられてお
り、この酢酸ビニルは、水やトルエン及びエタノールの
混合溶媒に溶解されない。

第10図に示したように、上記のような溶剤21中に誘電体
生チップ15の側縁15c及び15dを順に浸し漬けることによ
り、内部電極ペースト13a〜13c及び14a〜14cの誘電体生
チップの側面15c,15dに露出している部分が溶出され
る。すなわち、内部電極ペースト13a〜13c,14a〜14c中
のバインダが溶解されて、該バインダに囲まれていた導
電性粒子が生チップ15外に溶出される。

上記のような溶出により、第９図に内部電極ペースト13
aを代表的に示すように、誘電体生チップ15の側面15c,1
5dと内部電極ペースト13aの側端縁23,23との間にサイド
マージン領域24,24が形成される。

上記のように、サイドマージン領域24,24は、溶剤21を
用いた溶出により形成されるため、溶剤21に浸漬する深
さ及び浸漬時間等を考慮することにより、所望の幅のサ
イドマージン領域24,24を正確に形成することができ
る。従って、各内部電極ペースト13a〜13c,14a〜14c間
の重なり面積を正確にコントロールし得る。また、後述
の焼成後における内部電極同士の短絡を防止するために
必要かつ十分な幅のサイドマージン領域24,24を形成す
ればよいだけであるため、すなわち積層ずれ等を全く考
慮する必要がないため、サイドマージン領域24,24の幅
を狭くすることができる。

上記溶出工程に続き、積層型の誘電体生チップ15を焼成
することにより第11図に示す焼結体25を得ることができ
る。そして、焼結体25の内部電極13a〜13c,14a〜14cが
引出されている両側面25a,25b（第１図参照）に一対の
外部で36,37を形成することにより、積層コンデンサ38
を得ることができる。この積層コンデンサ38の上部を除
いた平面断面図を第１図に示す。

上記焼成及び外部電極36,37の形成は、積層コンデンサ
の製造に際して従来より用いられている一般的な方法を
用いることにより行い得る。

第１図から明らかなように、得られた積層コンデンサ38
では、必要かつ十分な幅のサイドマージン領域24,24が
形成されるため、小型・大容量の積層コンデンサを得る
ことができる。

なお、上述した実施例では、誘電体生チップ15を溶剤21
に浸して内部電極ペーストを溶出させてサイドマージン
領域を形成していたが、誘電体生チップ15の側面15a,15
b（第６図参照）に溶剤21が付着した場合、該側面15a,1
5bに引出されている部分で内部電極ペースト13a〜13c,1
4a〜14cが溶出されるおそれがある。側面15a,15bに露出
している内部電極ペースト13a〜13c,14a〜14cが溶出し
た場合、外部電極と内部電極との間の電気的接続不良の
生じるおそれがある。従って、外部電極と内部電極との
電気的接続を確実にするには、例えば、溶剤21への浸漬
に先立ち、側面15a,15bに、溶剤21では溶解しないバイ
ンダを、例えば酢酸ビニルを含む導電ペーストを塗布し
ておいてもよい。この導電ペーストに含ませる導電性粒
子としては、内部電極ペースト13a〜13c,14a〜14cに含
まれる導電性粒子と同一物であってもよく、あるいは内
部電極ペースト中の導電粒子と合金化しやすい金属から
なるものであってもよい。

また、上記導電ペーストに変えて、溶剤21では溶解され
ない樹脂で側面15a,15bを被覆した後に、溶剤21による
溶出工程の後、該被覆材を除去し、しかる後外部電極を
側面15a,15b上に形成してもよい。

また、第12図に示すように、焼成後の内部電極13a〜13
c,14a〜14cの側方に、すなわち焼結体の側面25c,25d側
に、上記内部電極ペーストの溶出により空隙39,39が形
成されるかもしれない。この場合には、第13図に示すよ
うに、該空隙39内に耐湿性及び絶縁性に優れた樹脂から
なるシール材40を充填すればよい。シール材40の充填
は、シール材40を構成する樹脂の硬化前に、真空下ある
いは加圧下またはそれらの両方の条件下において空隙39
に浸透させ、硬化させればよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の製造方法では、積層型の誘電体
生チップの状態で、該誘電体生チップの側面に露出して
いる内部電極ペースト部分を内部電極ペースト中のバイ
ンダを溶解させる溶剤で溶出させることにより、内部電
極側方のサイドマージン領域が形成される。すなわち、
複数枚のセラミックグリーンシートを積層した後に、上
記溶剤により溶出を行ってサイドマージン領域を形成す
るものであるため、積層ずれ等を何ら考慮することなく
必要最小限の幅のサイドマージン領域を正確に形成し得
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、誘電体セラミックグリーンシートの積層に際して
の位置決め許容範囲が広がるため、積層作業を比較的簡
単に行うことができ、かつ内部電極ペーストを誘電体セ
ラミックグリーンシートと同一幅に形成するものである
ため、内部電極ペーストの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できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例により得られた積層コンデン
サの平面断面図、第２図（ａ）及び（ｂ）は従来の積層
コンデンサの製造方法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ペーストの形状
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
ーンシート及びその上に形成される母内部電極ペースト
の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ペーストの印
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図は母セラミックグリー
ンシートを積層する工程を説明するための斜視図、第８
図は本発明の実施例における内部電極ペーストの側端縁
の形状を説明するための断面図、第９図は内部電極側端
縁を溶出してサイドマージン領域を形成した状態を説明
するための平面断面図、第10図は誘電体生チップを溶剤
に浸漬する工程を説明するための断面図、第11図は本発
明の一実施例により得られた積層コンデンサの斜視図、
第12図はサイドマージン領域が形成された部分に生じた
空隙を説明するための断面図、第13図は空隙にシール材
を充填した状態を示す断面図である。 図において、11,12は誘電体セラミックグリーンシー
ト、11a,11b,12a,12bは端縁、11c,11d,12c,12dは側端
縁、13,13a〜13c,14,14a〜14cは内部電極ペースト、17,
19は母セラミックグリーンシート、18a,18b,20a,20bは
母内部電極ペースト、15は誘電体生チップ、15c,15dは
誘電体生チップの側面、21は溶剤、23は内部電極ペース
トの側端縁、24はサイドマージン領域、25は焼結体、3
6,37は外部電極、38は積層コンデンサを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】間に内部電極を介在させて複数の誘電体層
   が積層されており、前記誘電体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
   あって、 内部電極ペーストが間に介在されて複数の誘電体セラミ
   ックグリーンシートが積層されており、かつ内部電極ペ
   ーストの幅が前記セラミックグリーンシートの幅と同一
   にされている積層型の誘電体生チップを用意する工程
   と、 前記内部電極ペーストの側端縁が露出している積層型の
   誘電体生チップの少なくとも側面を、内部電極ペースト
   中のバインダを選択的に溶解する溶剤に浸すことによ
   り、露出している前記内部電極ペーストの側端縁部分を
   溶出することにより、内部電極ペーストの側方にサイド
   マージン領域を形成する工程と、 前記積層型の誘電体生チップを焼成して内部電極を介在
   されて複数の誘電体セラミック層が一体焼成された焼結
   体を得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。