JPH08115845A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
積層セラミックコンデンサInfo
- Publication number
- JPH08115845A JPH08115845A JP27587394A JP27587394A JPH08115845A JP H08115845 A JPH08115845 A JP H08115845A JP 27587394 A JP27587394 A JP 27587394A JP 27587394 A JP27587394 A JP 27587394A JP H08115845 A JPH08115845 A JP H08115845A
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- Japan
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- laminated
- dielectric ceramic
- internal
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 デラミネーションの発生しにくい積層セラミ
ックコンデンサを供する。 【構成】 積層体の積層方向に区分けした中央部分Ｂ
と、それを挟み保護層と隣接する２つの部分Ａの内部電
極の構成成分に共材としてのセラミック粉を混入し、し
かも、その混入割合を前者の方を大きくしている。
ックコンデンサを供する。 【構成】 積層体の積層方向に区分けした中央部分Ｂ
と、それを挟み保護層と隣接する２つの部分Ａの内部電
極の構成成分に共材としてのセラミック粉を混入し、し
かも、その混入割合を前者の方を大きくしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デラミネーションの発
生しにくい積層セラミックコンデンサに関する。
生しにくい積層セラミックコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化、高密度化は、非常に
速い速度で進行しており、その中で回路を構成する電子
部品も従来のリード付きデイスクリート部品から表面実
装を可能とするチップタイプの微小部品に変わってきて
いる。積層セラミックコンデンサは、重要な受動部品の
１つとして様々な電子機器に用いられる。
速い速度で進行しており、その中で回路を構成する電子
部品も従来のリード付きデイスクリート部品から表面実
装を可能とするチップタイプの微小部品に変わってきて
いる。積層セラミックコンデンサは、重要な受動部品の
１つとして様々な電子機器に用いられる。
【０００３】積層セラミックコンデンサの製造は、その
材料である誘電体セラミック粉末と有機樹脂とを溶剤を
用いて分散、混練し、セラミックスラリーを得、ドクタ
ーブレード法等により剥離処理を施したフィルムに一定
の厚みに成膜し、グリーンシートを作製する。そのグリ
ーンシートに低抵抗金属粉末と有機樹脂とを溶剤を用い
て分散混練した内部電極ペーストをスクリーン印刷等
で、後に複数の積層セラミックコンデンサ素子が得られ
るように複数パターン印刷し、金型等へ打ち抜き、積層
後、熱プレスにて積層されたグリーンシート各々を圧着
し、積層体を得る。こうして得られた積層体を積層セラ
ミックコンデンサ素子個々に切断し、形成時に使用した
有機樹脂分をなくすための脱バインダ処理を行った後、
焼結を行い、角取り後、内部に積層された内部電極層を
取り出すように端子電極を素子の両端に形成し、積層セ
ラミックコンデンサが作製される。
材料である誘電体セラミック粉末と有機樹脂とを溶剤を
用いて分散、混練し、セラミックスラリーを得、ドクタ
ーブレード法等により剥離処理を施したフィルムに一定
の厚みに成膜し、グリーンシートを作製する。そのグリ
ーンシートに低抵抗金属粉末と有機樹脂とを溶剤を用い
て分散混練した内部電極ペーストをスクリーン印刷等
で、後に複数の積層セラミックコンデンサ素子が得られ
るように複数パターン印刷し、金型等へ打ち抜き、積層
後、熱プレスにて積層されたグリーンシート各々を圧着
し、積層体を得る。こうして得られた積層体を積層セラ
ミックコンデンサ素子個々に切断し、形成時に使用した
有機樹脂分をなくすための脱バインダ処理を行った後、
焼結を行い、角取り後、内部に積層された内部電極層を
取り出すように端子電極を素子の両端に形成し、積層セ
ラミックコンデンサが作製される。
【０００４】ここで、誘電体セラミック粉末と内部電極
に用いられる低抵抗金属粉末との一体焼結を行う場合、
誘電体セラミック層と内部電極層との境界で剥離が生
じ、デラミネーション不良が発生する場合がある。発生
したデラミネーションを観察すると、積層セラミックコ
ンデンサの積層面全面にデラミネーションが発生し、ま
た、内部電極が積層されるコンデンサ素子の高さ方向
（積層方向）の中央部付近に特に多くみられる。誘電体
セラミック粉末の焼結時の収縮具合と内部電極である低
抵抗金属の収縮具合が著しく異なる場合、誘電体セラミ
ック層と内部電極層との境界で剥離が生じ、デラミネー
ション不良が発生する。近年の小型化に対応し、小型大
容量化を実現するためのグリーンシートの薄膜形成を進
めた場合、高誘電体セラミック層と内部電極層との厚み
の差がちぢまり、結果として互いの収縮具合が緩衝され
にくくなり、デラミネーション不良が多発する傾向があ
る。そこで、内部電極ペースト内に積層セラミックコン
デンサ素子の材料であるセラミック粉末を共材として混
入したペーストを用いて、セラミック粉末の焼結時の収
縮具合と内部電極の収縮具合を近付ける試みがなされて
いるが、材料面からの改善だけでは不十分である。それ
は、図１に示すように、積層セラミックコンデンサの構
造上、誘電体セラミック層Ｅと内部電極層Ｃを交互に積
層したコンデンサとして有効層Ｂを包むようにセラミッ
クのみで構成される保護層（マージン部）Ａを設ける必
要があるため、このような素子を焼結する場合、保護層
部分の焼結時の収縮具合と有効層部分の収縮具合に差が
生じ、積層セラミックコンデンサ素子内部、特に、内部
電極が積層されるコンデンサ素子の高さ方向（積層方
向）の中央部付近に残留ストレスが集中するものと推測
されるためである。
に用いられる低抵抗金属粉末との一体焼結を行う場合、
誘電体セラミック層と内部電極層との境界で剥離が生
じ、デラミネーション不良が発生する場合がある。発生
したデラミネーションを観察すると、積層セラミックコ
ンデンサの積層面全面にデラミネーションが発生し、ま
た、内部電極が積層されるコンデンサ素子の高さ方向
（積層方向）の中央部付近に特に多くみられる。誘電体
セラミック粉末の焼結時の収縮具合と内部電極である低
抵抗金属の収縮具合が著しく異なる場合、誘電体セラミ
ック層と内部電極層との境界で剥離が生じ、デラミネー
ション不良が発生する。近年の小型化に対応し、小型大
容量化を実現するためのグリーンシートの薄膜形成を進
めた場合、高誘電体セラミック層と内部電極層との厚み
の差がちぢまり、結果として互いの収縮具合が緩衝され
にくくなり、デラミネーション不良が多発する傾向があ
る。そこで、内部電極ペースト内に積層セラミックコン
デンサ素子の材料であるセラミック粉末を共材として混
入したペーストを用いて、セラミック粉末の焼結時の収
縮具合と内部電極の収縮具合を近付ける試みがなされて
いるが、材料面からの改善だけでは不十分である。それ
は、図１に示すように、積層セラミックコンデンサの構
造上、誘電体セラミック層Ｅと内部電極層Ｃを交互に積
層したコンデンサとして有効層Ｂを包むようにセラミッ
クのみで構成される保護層（マージン部）Ａを設ける必
要があるため、このような素子を焼結する場合、保護層
部分の焼結時の収縮具合と有効層部分の収縮具合に差が
生じ、積層セラミックコンデンサ素子内部、特に、内部
電極が積層されるコンデンサ素子の高さ方向（積層方
向）の中央部付近に残留ストレスが集中するものと推測
されるためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、誘電体セラミック層と内部電極層との境界で発生し
易いデラミネーションの発生要因を除去して、デラミネ
ーションのない積層セラミックコンデンサを供すること
である。
は、誘電体セラミック層と内部電極層との境界で発生し
易いデラミネーションの発生要因を除去して、デラミネ
ーションのない積層セラミックコンデンサを供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するため、積層セラミックコンデンサの表裏に形成
される保護層に接続する部分から内部にかけての内部電
極総積層数の１０〜８０％に相当する端部内部電極積層
部の内部電極に、低抵抗金属分が５７.６〜５９.８重量
部、有機樹脂成分（有機ビヒクル）が３８.４〜３９.９
重量部、積層セラミックコンデンサを形成する誘電体セ
ラミック粉末が０.３〜４.０重量部で構成する内部電極
ペーストを用い、また、上記端部内部電極積層部に挟ま
れた中央内部電極積層部を構成する内部電極の総積層数
の９０〜２０％に相当する内部電極に、低抵抗金属分が
５５.０〜５８.９重量部、有機樹脂成分（有機ビヒク
ル）が３６.７〜３９.３重量部、積層セラミックコンデ
ンサを形成する誘電体セラミック粉末が１.８〜８.３重
量部で構成する内部電極ペーストを用いたことを特徴と
する。
解決するため、積層セラミックコンデンサの表裏に形成
される保護層に接続する部分から内部にかけての内部電
極総積層数の１０〜８０％に相当する端部内部電極積層
部の内部電極に、低抵抗金属分が５７.６〜５９.８重量
部、有機樹脂成分（有機ビヒクル）が３８.４〜３９.９
重量部、積層セラミックコンデンサを形成する誘電体セ
ラミック粉末が０.３〜４.０重量部で構成する内部電極
ペーストを用い、また、上記端部内部電極積層部に挟ま
れた中央内部電極積層部を構成する内部電極の総積層数
の９０〜２０％に相当する内部電極に、低抵抗金属分が
５５.０〜５８.９重量部、有機樹脂成分（有機ビヒク
ル）が３６.７〜３９.３重量部、積層セラミックコンデ
ンサを形成する誘電体セラミック粉末が１.８〜８.３重
量部で構成する内部電極ペーストを用いたことを特徴と
する。
【０００７】即ち、内部電極に誘電体セラミック層と同
材質の誘電体セラミック粉末（共材）を含ませ、更に、
積層セラミックコンデンサ素子の焼結時の残留ストレス
が集中すると思われるコンデンサ素子の高さ方向（積層
方向）の中央部付近に、共材としての誘電体セラミック
粉末を多く含有させた内部電極層を設けることで、デラ
ミネーションの発生を無くすことを目的とする。
材質の誘電体セラミック粉末（共材）を含ませ、更に、
積層セラミックコンデンサ素子の焼結時の残留ストレス
が集中すると思われるコンデンサ素子の高さ方向（積層
方向）の中央部付近に、共材としての誘電体セラミック
粉末を多く含有させた内部電極層を設けることで、デラ
ミネーションの発生を無くすことを目的とする。
【０００８】
【作用】上記のように、積層セラミックコンデンサの積
層方向の上下に形成される保護層に隣接して、内部にか
けての端部内部電極積層部に構成する総積層数の１０〜
８０％の内部電極層に、低抵抗金属分が５７.６〜５９.
８重量部、有機樹脂成分（有機ビヒクル）が３８.４〜
３９.９重量部、積層セラミックコンデンサを形成する
共材としてのセラミック粉末が０.３〜４.０重量部で構
成する内部電極ペーストを用い、そして、上記内部電極
層に挟まれて内部電極積層部中央部に構成する総積層数
の９０〜２０％の内部電極層に、低抵抗金属分が５５.
０〜５８.９重量部、有機樹脂成分（有機ビヒクル）が
３６.７〜３９.３重量部、積層セラミックコンデンサを
形成する共材としてのセラミック粉末が１.８〜８.３重
量部で構成する内部電極ペーストを用いることで、セラ
ミック粉末の焼結時の収縮具合と内部電極に用いられる
低抵抗金属の収縮具合が緩和されるだけでなく、構造
上、有効層部分の収縮具合が強いと思われる積層中央部
分に共材の添加量が多い内部電極を用いているため、素
子全体としての焼結時の収縮がより均一に近くなり、残
留ストレスの発生が緩和される。また、残留ストレスが
生じている場合でも、共材が多い内部電極層が存在する
ため、誘電体セラミック層との密着性が強くデラミネー
ションが抑制される。
層方向の上下に形成される保護層に隣接して、内部にか
けての端部内部電極積層部に構成する総積層数の１０〜
８０％の内部電極層に、低抵抗金属分が５７.６〜５９.
８重量部、有機樹脂成分（有機ビヒクル）が３８.４〜
３９.９重量部、積層セラミックコンデンサを形成する
共材としてのセラミック粉末が０.３〜４.０重量部で構
成する内部電極ペーストを用い、そして、上記内部電極
層に挟まれて内部電極積層部中央部に構成する総積層数
の９０〜２０％の内部電極層に、低抵抗金属分が５５.
０〜５８.９重量部、有機樹脂成分（有機ビヒクル）が
３６.７〜３９.３重量部、積層セラミックコンデンサを
形成する共材としてのセラミック粉末が１.８〜８.３重
量部で構成する内部電極ペーストを用いることで、セラ
ミック粉末の焼結時の収縮具合と内部電極に用いられる
低抵抗金属の収縮具合が緩和されるだけでなく、構造
上、有効層部分の収縮具合が強いと思われる積層中央部
分に共材の添加量が多い内部電極を用いているため、素
子全体としての焼結時の収縮がより均一に近くなり、残
留ストレスの発生が緩和される。また、残留ストレスが
生じている場合でも、共材が多い内部電極層が存在する
ため、誘電体セラミック層との密着性が強くデラミネー
ションが抑制される。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明
する。今回の実験では、形状Ｃ３２２５で静電容量が
３.３μＦ、定格電圧が２５Ｖの積層セラミックコンデ
ンサを作製した。誘電体セラミック粉末にＰ．Ｚ．Ｔ系
の複合ペロブスカイト構造をもつ誘電率が１４０００の
材料を用い、内部電極に銀８０％、パラジウム２０％の
混合粉末を使用した。誘電体セラミック粉末と有機樹脂
及び溶剤、添加材を表１に示す割合で高速ホモミキサを
用いて分散、混合したセラミックスラリーを作製した。
する。今回の実験では、形状Ｃ３２２５で静電容量が
３.３μＦ、定格電圧が２５Ｖの積層セラミックコンデ
ンサを作製した。誘電体セラミック粉末にＰ．Ｚ．Ｔ系
の複合ペロブスカイト構造をもつ誘電率が１４０００の
材料を用い、内部電極に銀８０％、パラジウム２０％の
混合粉末を使用した。誘電体セラミック粉末と有機樹脂
及び溶剤、添加材を表１に示す割合で高速ホモミキサを
用いて分散、混合したセラミックスラリーを作製した。
【００１０】
【００１１】作製したセラミックスラリーをドクターブ
レードにて厚さ１８μｍに成膜し、グリーンシートを作
製した。また、一方で、銀８０％、パラジウム２０％の
混合粉末をＶ型混合機で作製し、有機樹脂及び溶剤、添
加剤を表２に示す割合でロールミキサにより混練し、内
部電極ペーストを作製した。ここで、内部電極ペースト
の混練時にペーストを４分割し、表２に示す添加量で共
材として誘電体セラミック粉末を添加した共材入り内部
電極ペーストを４種類準備した。
レードにて厚さ１８μｍに成膜し、グリーンシートを作
製した。また、一方で、銀８０％、パラジウム２０％の
混合粉末をＶ型混合機で作製し、有機樹脂及び溶剤、添
加剤を表２に示す割合でロールミキサにより混練し、内
部電極ペーストを作製した。ここで、内部電極ペースト
の混練時にペーストを４分割し、表２に示す添加量で共
材として誘電体セラミック粉末を添加した共材入り内部
電極ペーストを４種類準備した。
【００１２】
【００１３】各共材入り内部電極ペーストを、それぞれ
乾燥後の厚みで２.５〜３.０μｍになるように印刷した
グリーンシートを２本準備し積層を行った。積層は、図
２に示すように、まず下側の保護層Ｆとしてのセラミッ
ク層を約２５０μｍ形成するため、内部電極が印刷され
ていないグリーンシートを１４枚（１８μｍ×１４枚＝
２５２μｍ）積層し、容量を３.３μＦ取得のため、内
部電極ペーストを印刷したグリーンシートを計９２枚積
層する（有効層Ｇ）。さらに、上側の保護層Ｆとして、
内部電極が印刷されていないグリーンシートを１４枚積
層し、熱プレスによる熱圧着に移る。ここで、内部電極
ペーストを印刷した９２枚のグリーンシートを積層する
にあたり、表３に示すような内部電極の積層構成を示す
積層セラミックコンデンサを作製した。
乾燥後の厚みで２.５〜３.０μｍになるように印刷した
グリーンシートを２本準備し積層を行った。積層は、図
２に示すように、まず下側の保護層Ｆとしてのセラミッ
ク層を約２５０μｍ形成するため、内部電極が印刷され
ていないグリーンシートを１４枚（１８μｍ×１４枚＝
２５２μｍ）積層し、容量を３.３μＦ取得のため、内
部電極ペーストを印刷したグリーンシートを計９２枚積
層する（有効層Ｇ）。さらに、上側の保護層Ｆとして、
内部電極が印刷されていないグリーンシートを１４枚積
層し、熱プレスによる熱圧着に移る。ここで、内部電極
ペーストを印刷した９２枚のグリーンシートを積層する
にあたり、表３に示すような内部電極の積層構成を示す
積層セラミックコンデンサを作製した。
【００１４】
【表３】
【００１５】こうして得られた積層体をダイシングソー
にて個々のセラミックコンデンサ素子に切断し、４００
℃×４Ｈｒで脱バインダ処理を行った後、９３０℃×１
３Ｈｒの焼結を行った。焼結体は、回転バレル研磨装置
で角取り後、銀とガラスフリットを含む端子電極用ペー
ストを６５０℃で焼き付けし、積層セラミックコンデン
サ素子を得た。焼結後の素子のデラミネーション発生率
を超音波による非破壊検査、及び外部電極形成後に定格
電圧の１０倍（２５０Ｖ）の耐圧試験によるデラミネー
ション発生率を超音波による非破壊検査した結果を表３
に合わせて示す。
にて個々のセラミックコンデンサ素子に切断し、４００
℃×４Ｈｒで脱バインダ処理を行った後、９３０℃×１
３Ｈｒの焼結を行った。焼結体は、回転バレル研磨装置
で角取り後、銀とガラスフリットを含む端子電極用ペー
ストを６５０℃で焼き付けし、積層セラミックコンデン
サ素子を得た。焼結後の素子のデラミネーション発生率
を超音波による非破壊検査、及び外部電極形成後に定格
電圧の１０倍（２５０Ｖ）の耐圧試験によるデラミネー
ション発生率を超音波による非破壊検査した結果を表３
に合わせて示す。
【００１６】表３の試料１〜試料６（本発明）は、その
他のものに比して、焼結後、および耐圧試験後のいずれ
のデラミネーション発生率も０という優れた結果を示し
ている。
他のものに比して、焼結後、および耐圧試験後のいずれ
のデラミネーション発生率も０という優れた結果を示し
ている。
【００１７】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、誘電体セラミック層と内部電極層の一体焼結時の収
縮具合の差を材料面から改善するだけでなく、構造上、
発生すると思われる焼結時の残留ストレスを緩和できる
ため、デラミネーションの発生しにくい積層セラミック
コンデンサの提供が可能となった。
ば、誘電体セラミック層と内部電極層の一体焼結時の収
縮具合の差を材料面から改善するだけでなく、構造上、
発生すると思われる焼結時の残留ストレスを緩和できる
ため、デラミネーションの発生しにくい積層セラミック
コンデンサの提供が可能となった。
【図１】従来構造の積層セラミックコンデンサの断面
図。
図。
【図２】本発明による積層セラミックコンデンサの断面
図。
図。
Ａ 保護層 Ｂ 有効層 Ｃ 内部電極層 Ｄ 外部電極 Ｅ 誘電体セラミック層 Ｆ 保護層 Ｇ 有効層 Ｈ 内部電極層 Ｉ 外部電極 Ｊ 誘電体セラミック層 Ｋ ０.３〜４.０重量％の誘電体セラミック粉末を共
材として含む内部電極積層部（端部内部電極積層部） Ｌ １.８〜８.３重量％の誘電体セラミック粉末を共
材として含む内部電極積層部（中央内部電極積層部）
材として含む内部電極積層部（端部内部電極積層部） Ｌ １.８〜８.３重量％の誘電体セラミック粉末を共
材として含む内部電極積層部（中央内部電極積層部）
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電体セラミック層と低抵抗金属からな
る内部電極層とを交互に積層し、さらに積層方向上下に
保護層を形成した積層体に外部電極を設けてなる積層セ
ラミックコンデンサにおいて、前記上下の保護層に隣接
する部分の端部内部電極積層部と、前記端部内部電極積
層部に挟まれた積層体中央部の中央内部電極積層部を形
成する内部電極とは、いずれも前記誘電体セラミック層
を形成する誘電体セラミックと同材質のセラミック粉末
を含有し、かつ、中央内部電極積層部を形成する内部電
極は、その上、下の端部内部電極積層部を形成する内部
電極よりも、前記セラミック粉末を多く含有することを
特徴とする積層セラミックコンデンサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の端部内部電極積層部の積
層数は、内部電極層の総積層数の１０〜８０％を占め、
その内部電極の組成は、低抵抗金属分が５７.６〜５９.
８重量部、有機樹脂成分が３８.４〜３９.９重量部、お
よび誘電体セラミック層を形成する誘電体セラミックと
同材質のセラミック粉末０.３〜４.０重量部からなり、
かつ、前記中央内部電極積層部の積層数は、内部電極層
の総積層数の２０〜９０％を占め、その内部電極の組成
は、低抵抗金属分が５５.０〜５８.９重量部、有機樹脂
成分が３６.７〜３９.３重量部、および誘電体セラミッ
ク層を形成する誘電体セラミックと同材質のセラミック
粉末１.８〜８.３重量部からなることを特徴とする積層
セラミックコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27587394A JPH08115845A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 積層セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27587394A JPH08115845A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 積層セラミックコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08115845A true JPH08115845A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=17561631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27587394A Pending JPH08115845A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 積層セラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08115845A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000223348A (ja) * | 1998-11-26 | 2000-08-11 | Tokin Corp | 積層セラミックコンデンサ |
| WO2006012889A1 (de) * | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Epcos Ag | Elektrisches bauelement mit aussenelektroden und verfahren zur herstellung eines elektrischen bauelements mit aussenelektroden |
| KR100541075B1 (ko) * | 1998-12-21 | 2006-03-09 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 콘덴서 |
| KR100541074B1 (ko) * | 1998-12-19 | 2006-03-14 | 삼성전기주식회사 | 납내열 특성이 우수한 적층 세라믹 콘덴서 |
| JP2007189143A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Tdk Corp | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
| JP2009170848A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Taiyo Yuden Co Ltd | セラミック電子部品及びその製造方法 |
| JP2013093522A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Kyocera Corp | 電子部品 |
| JP2014236214A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 積層セラミック電子部品及び積層セラミック電子部品の実装基板 |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP27587394A patent/JPH08115845A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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