JPH0737749A - セラミック電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部電極によるセラミック焼成温度範囲の制
約を緩和することができ、電気的特性に応じて最適の組
成のセラミック材料を選択し得る、卑金属からなる内部
電極を用いたセラミック電子部品を得る。 【構成】 非還元性複合ペロブスカイト系セラミック材
料からなるセラミック焼結体２１と、前記セラミック焼
結体２１内に配置されており、かつセラミック焼成前に
予め成膜された卑金属膜からなる内部電極２２〜２５と
を備える、セラミック電子部品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば積層コンデンサ
等の内部電極を有するセラミック電子部品に関し、特
に、内部電極として卑金属材料よりなるものを用いたセ
ラミック電子部品の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、従来の積層コンデンサの製造方
法を説明するための斜視図である。従来の積層コンデン
サの製造方法においては、まず、複数枚のセラミックグ
リーンシート１〜７の上面に内部電極形成用の導電ペー
スト８〜１０が印刷されたものを用意し、これらを積層
する。さらに、上下に導電ペーストの印刷されていない
適宜の枚数の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加圧した後、焼成する。しかる
後、焼結体の端面に外部電極を付与する。

【０００３】上記焼成工程では、積層されているセラミ
ックグリーンシート１〜７を焼成してセラミック焼結体
とすると共に、内部の導電ペースト８〜１０について
も、焼結させ、導電性を有する金属膜、すなわち内部電
極として完成させていた。

【０００４】従って、従来の積層コンデンサの製造方法
では、内部電極とセラミックスとを同じ焼成工程におい
て一体焼成するため、セラミックスと内部電極用導電ペ
ーストの焼結温度が近いことが求められており、内部電
極を構成するための金属の融点が、セラミックスの焼結
温度よりも５０〜１００℃程度高いことが必要であると
されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
積層コンデンサの製造方法では、セラミックスと内部電
極とを同じ焼成工程において焼き付け、完成させてい
た。

【０００６】ところで、焼結体を得るためのセラミック
材料として、従来より種々のものが用いられているが、
中でも、非還元性の複合ペロブスカイト系材料は、１０
００℃程度の低温で焼成できるため、低温焼成可能なセ
ラミックスとして注目されている。しかしながら、上記
非還元性複合ペロブスカイト系材料は１０００℃程度の
温度で焼結するため、このような材料からなるセラミッ
ク電子部品を得ようとした場合、内部電極材料として
は、金属の融点の関係から銅を使わざるを得なかった。

【０００７】しかしながら、銅は安価であるものの、焼
成に際しセラミックスと反応したり、セラミックス中に
拡散したりしがちであった。その結果、得られた積層コ
ンデンサにおいて、絶縁抵抗が低下したり、所望の静電
容量が得られなかったりし、電気的特性が低下するとい
う問題があった。

【０００８】従って、セラミックスとの反応性が低く、
コストも安価なＮｉ等の他の卑金属材料を内部電極とし
て用いることが望まれている。しかしながら、非還元性
複合ペロブスカイト系セラミック材料は、上記のように
比較的低温で焼成されるものであるため、Ｎｉのような
他の卑金属材料を用いることはできない。

【０００９】すなわち、従来の積層コンデンサでは、内
部電極材料によって使用するセラミックスの焼成温度範
囲が制限されていた。従って、使用し得るセラミック材
料の組成範囲が狭く、コンデンサとしての特性を最適化
し得るセラミック材料を用いることができないことがあ
った。

【００１０】本発明の目的は、内部電極材料の種類によ
るセラミック焼成温度範囲の制限を緩和することがで
き、従ってセラミック電子部品を構成するのに最適な組
成のセラミック材料を用いることを可能とする構造を備
えた、セラミック電子部品を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、非還元性複合
ペロブスカイト系材料よりなるセラミック焼結体と、セ
ラミック焼結体内に配置されており、セラミックス焼成
に先立ち予め成膜された卑金属膜よりなる内部電極とを
備えることを特徴とするセラミック電子部品である。

【００１２】なお、上記のようにセラミックスの焼成に
先立ち予め成膜された卑金属膜とは、例えばＮｉ、Ｃｕ
等の卑金属を、例えばめっき、蒸着もしくはスパッタ等
の薄膜形成法あるいは厚膜形成法等によって成膜されて
いるものを示す。すなわち、本発明は、内部電極とし
て、セラミックスの焼成に先立ち予め金属膜として完成
されている卑金属膜を用いていることに特徴を有する。

【００１３】

【作用及び発明の効果】本発明のセラミック電子部品で
は、セラミックスの焼成に先立ち金属膜として完成され
た卑金属よりなる内部電極が用いられている。従って、
セラミックスの焼成工程において内部電極を焼結する必
要がないため、内部電極の融点より低い焼成温度のセラ
ミック材料であれば任意のものを使用し得る。よって、
内部電極材料の融点とセラミックスの焼成温度との前述
した関係からの制約を受けることなく、セラミック材料
を選択することができ、しかも、従来よりも低温で焼成
可能なセラミック材料を用いることも可能となる。

【００１４】従って、非還元性複合ペロブスカイト系セ
ラミック材料として、広範な範囲の組成から選択して用
いることができ、目的とする電気的特性等に応じて最適
の組成のセラミック材料を用いることができる。

【００１５】また、内部電極材料としてＮｉを用いた場
合には、銅ペーストを用いた場合のような反応や拡散が
生じ難いため、加工が容易であり電気的特性も安定化す
る。従って、より一層特性が安定であり、かつ安価なセ
ラミック電子部品を得ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照しつつ実施例を説明するこ
とにより、本発明を明らかにする。なお、以下の実施例
の説明においては、積層コンデンサに適用した実施例に
ついて、まず製造方法を説明し、しかる後得られた実施
例の積層コンデンサの構造を説明することにする。

【００１７】まず、図２に示すように、複合ペロブスカ
イト系セラミック材料としてＰｂ（Ｍｇ_1/3 Ｎｂ_2/3)Ｏ
₃ を主成分とするセラミックスラリーをドクターブレー
ド法等によりシート成形し、所定の寸法の矩形形状に打
ち抜き、マザーのセラミックグリーンシート１１を得
る。

【００１８】次に、マザーのセラミックグリーンシート
１１上に、ＮｉまたはＣｕ等の卑金属よりなる複数の内
部電極１２を形成する。この内部電極１２は、蒸着、め
っきもしくはスパッタリング等の薄膜形成方法、あるい
は厚膜形成方法等により形成されており、後述のセラミ
ックスの焼成工程に先立ち金属膜として完成されている
ものである。

【００１９】次に、上記内部電極１２が一方面に形成さ
れたマザーのセラミックグリーンシート１１を、複数個
の積層コンデンサユニットが構成されるように複数枚積
層し、上下に内部電極の形成されていない適宜の枚数の
マザーのセラミックグリーンシートを積層し、図３に示
す積層体１３を得る。この積層体１３を厚み方向に加圧
する。

【００２０】しかる後、加圧された積層体を厚み方向に
切断し、個々の積層コンデンサ単位の積層体を得る。し
かる後、個々の積層体を焼成し、図４に示す焼結体２１
を得る。

【００２１】なお、上記焼成は、セラミックスのみを焼
結するために行われるものである。すなわち、内部電極
については、焼成に先立ち金属膜として完成されている
ため、セラミックスの焼成に際し、金属の焼結は行われ
ない。よって、内部電極材料の金属の融点とセラミック
スの焼成温度とを近づける必要がなく、内部電極１２の
融点より低い任意の焼成温度のセラミック材料を用い得
る。そのため、複合ペロブスカイト系セラミック材料と
して種々の組成のもの、特に、従来使用できなかったよ
うな、より低い温度で焼成し得る材料を選択することが
できる。

【００２２】図４は、上記のようにして得られた焼結体
２１を示す。焼結体２１内においては、複数の内部電極
２２〜２５がセラミックスを介して重なり合うように配
置されている。なお、これらの内部電極２２〜２５は、
前述したマザーの積層体１４内の内部電極１２が切断さ
れて形成されたものである。

【００２３】次に、上記焼結体２１の両端面２１ａ，２
１ｂに外部電極を付与し、図５に示す積層コンデンサ２
６を得る。積層コンデンサ２６において、２７，２８は
外部電極を示し、この外部電極２７，２８は公知の外部
電極形成方法、例えば導電ペーストの塗布・焼き付けあ
るいはスパッタリング等により形成することができる。

【００２４】上記のように本実施例の積層コンデンサ２
６では、内部電極２２〜２５が予め金属膜として完成さ
れた卑金属膜により構成されており、セラミックスの焼
成に際しては焼結されない。従って、例えば内部電極２
２〜２５としてＮｉからなるものを用いた場合において
も、セラミック焼結体２１を構成するセラミック材料と
しては、非還元性の複合ペロブスカイト系セラミック材
料のうち、目的とする電気的特性に最適な組成のセラミ
ック材料を選択することができる。

【００２５】すなわち、従来法では、セラミックスの焼
成に際して内部電極も焼結していたため、内部電極を構
成している金属の融点がセラミックスの焼結温度よりも
５０〜１００℃程度高いことが必要であるという制約が
あったが、本実施例では、このような制約は存在しな
い。

【００２６】よって、従来例では、非還元性複合ペロブ
スカイト系材料からなるセラミック焼結体を焼成するに
際し、内部電極としてＣｕからなるものしか用いること
ができず、使用し得る複合ペロブスカイト系セラミック
材料の焼成温度として図６に示すように、９００℃〜１
０５０℃程度の比較的狭い温度範囲のセラミック材料し
か用いることができなかったのに対し、本実施例では、
１０５０℃程度以下のより低い温度範囲のセラミック材
料も用いることができる。

【００２７】また、内部電極を構成するための卑金属材
料としてＮｉを用いた場合には、Ｃｕに比べて、セラミ
ックスとの間の反応が生じ難く、セラミックス内への拡
散も生じ難いため、電気的特性をより安定なものとする
ことができる。よって、積層コンデンサを構成するのに
最適な組成のセラミック材料を用いることにより、電気
的特性に優れた積層コンデンサを得ることができる。

【００２８】もっとも、本発明では、従来法でも用いら
れていたＣｕからなる内部電極を用いることもできる。
すなわち、使用するセラミック材料の焼結温度がより低
い場合には、Ｃｕからなる金属膜を内部電極として用い
ることができる。この場合においても、導電ペーストを
セラミックスと共に焼結するものでないため、セラミッ
クス焼成時における銅のセラミックスとの反応やセラミ
ックス中への拡散を、従来例に比べて低減することがで
きる。

【００２９】なお、上記実施例では、マザーのセラミッ
クグリーンシート１１上に直接卑金属よりなる内部電極
１２を形成していたが、別途成形された内部電極用金属
膜をセラミックグリーンシート上に積層してもよく、あ
るいは別途成膜された卑金属よりなる内部電極とセラミ
ックグリーンシートとを交互に積層するようにして積層
体を得てもよい。

【００３０】また、上記実施例は、積層コンデンサにつ
き説明したが、本発明は、セラミック多層基板、積層イ
ンダクタまたは圧電共振子等の内部電極を有するセラミ
ック電子部品一般に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の積層コンデンサの製造方法を説明するた
めの分解斜視図。

【図２】実施例においてマザーのセラミックグリーンシ
ート上に内部電極を形成した状態を示す部分切欠断面
図。

【図３】実施例においてマザーのセラミックグリーンシ
ートを積層して得た積層体を示す部分切欠断面図。

【図４】実施例において得られた焼結体を示す断面図。

【図５】実施例の積層コンデンサを示す断面図。

【図６】従来例及び本発明におけるセラミックスの焼成
温度範囲を説明するための図。

【符号の説明】

２１…焼結体 ２２〜２５…内部電極 ２６…積層コンデンサ ２７，２８…外部電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非還元性複合ペロブスカイト系材料より
   なるセラミック焼結体と、 前記セラミック焼結体内に配置されており、セラミック
   ス焼成に先立ち予め成膜された卑金属膜よりなる内部電
   極とを備えることを特徴とする、セラミック電子部品。