JPH08316087A - 積層セラミック電子部品およびその製造方法 - Google Patents
積層セラミック電子部品およびその製造方法Info
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- JPH08316087A JPH08316087A JP13847695A JP13847695A JPH08316087A JP H08316087 A JPH08316087 A JP H08316087A JP 13847695 A JP13847695 A JP 13847695A JP 13847695 A JP13847695 A JP 13847695A JP H08316087 A JPH08316087 A JP H08316087A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気的、機械的に優れた積層セラミック電子
部品を供する。 【構成】 複数の対向内部電極層１２のほかに、これら
の内部電極から離れた部位の強誘電体セラミックス１１
内部に浮遊内部電極１４を設けた構造とし、また、この
浮遊内部電極は対向内部電極層を印刷形成する際に、同
時に印刷形成する。
部品を供する。 【構成】 複数の対向内部電極層１２のほかに、これら
の内部電極から離れた部位の強誘電体セラミックス１１
内部に浮遊内部電極１４を設けた構造とし、また、この
浮遊内部電極は対向内部電極層を印刷形成する際に、同
時に印刷形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、積層セラミックコンデ
ンサ、積層型圧電アクチュエータや積層圧電トランス等
の積層セラミック電子部品およびその製造方法に関し、
特に電子部品としての性能向上や機械的強度向上に関す
るものである。
ンサ、積層型圧電アクチュエータや積層圧電トランス等
の積層セラミック電子部品およびその製造方法に関し、
特に電子部品としての性能向上や機械的強度向上に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種電子機器や電気装置に積層セ
ラミックコンデンサ、積層型圧電アクチュエータや積層
圧電トランス等の積層セラミック電子部品が数多く使用
されている。積層セラミック電子部品の代表例として、
積層セラミックコンデンサの構造を図３に示した。３１
はセラミック層、３２は内部電極層（破線で示す）、３
３は外部電極層（斜線を施している）をそれぞれ示す。
これらの積層セラミック電子部品の製造方法は、まず、
強誘電体や圧電体のセラミック仮焼粉末、バインダおよ
び分散媒からなるセラミックスラリーをドクターブレー
ド法等により、厚さ数十〜数百μｍのセラミックグリー
ンシートを作製する。次にこのグリーンシート上に白
金、パラジウム、銀等の貴金属を原料とした電極ペース
トで内部電極パターンを印刷し、この内部電極を印刷し
たグリーンシートを所定形状に切断し、所要枚数積層圧
着し、焼結し、その後で端面に露出した内部電極に接続
する外部電極を設けるのが一般的である。
ラミックコンデンサ、積層型圧電アクチュエータや積層
圧電トランス等の積層セラミック電子部品が数多く使用
されている。積層セラミック電子部品の代表例として、
積層セラミックコンデンサの構造を図３に示した。３１
はセラミック層、３２は内部電極層（破線で示す）、３
３は外部電極層（斜線を施している）をそれぞれ示す。
これらの積層セラミック電子部品の製造方法は、まず、
強誘電体や圧電体のセラミック仮焼粉末、バインダおよ
び分散媒からなるセラミックスラリーをドクターブレー
ド法等により、厚さ数十〜数百μｍのセラミックグリー
ンシートを作製する。次にこのグリーンシート上に白
金、パラジウム、銀等の貴金属を原料とした電極ペース
トで内部電極パターンを印刷し、この内部電極を印刷し
たグリーンシートを所定形状に切断し、所要枚数積層圧
着し、焼結し、その後で端面に露出した内部電極に接続
する外部電極を設けるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、白金、パラジ
ウム、銀等の貴金属電極材料は、触媒としても作用し、
チタン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系
セラミックス材料に対して、焼結反応を促進する効果が
ある。したがって、焼結時に内部電極近傍のセラミック
スの部分と内部電極から離れた部分とでセラミックスの
焼結反応の進み具合が異なり、内部電極に近接する部分
のセラミックスの結晶粒径が大きく成長してしまい、反
対に内部電極から離れた部分ではセラミックス結晶粒径
が成長しない現象が現れる。その結果、得られる積層セ
ラミック電子部品は内部電極層近傍が十分に焼結してい
るが、残りの部分が焼結不十分な状態になり、電子部品
としての良好な電気的、機械的特性が得られないという
問題点がある。
ウム、銀等の貴金属電極材料は、触媒としても作用し、
チタン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系
セラミックス材料に対して、焼結反応を促進する効果が
ある。したがって、焼結時に内部電極近傍のセラミック
スの部分と内部電極から離れた部分とでセラミックスの
焼結反応の進み具合が異なり、内部電極に近接する部分
のセラミックスの結晶粒径が大きく成長してしまい、反
対に内部電極から離れた部分ではセラミックス結晶粒径
が成長しない現象が現れる。その結果、得られる積層セ
ラミック電子部品は内部電極層近傍が十分に焼結してい
るが、残りの部分が焼結不十分な状態になり、電子部品
としての良好な電気的、機械的特性が得られないという
問題点がある。
【０００４】一方、チタン酸バリウムやチタン酸ジルコ
ン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックス材料に対して微少量の
白金、パラジウム、銀等の貴金属電極材料を混合分散す
ると、セラミックスの焼結反応を促進し、結晶粒径を大
きくする効果がある。しかし、内部電極層間のセラミッ
ク部に前記貴金属が分散していると、セラミック部の絶
縁抵抗が低下するという問題点がある。
ン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックス材料に対して微少量の
白金、パラジウム、銀等の貴金属電極材料を混合分散す
ると、セラミックスの焼結反応を促進し、結晶粒径を大
きくする効果がある。しかし、内部電極層間のセラミッ
ク部に前記貴金属が分散していると、セラミック部の絶
縁抵抗が低下するという問題点がある。
【０００５】そこで、本発明の技術的課題は、これらの
問題点を解決すべく、焼結時のセラミック結晶粒子の反
応性をコントロールし、積層セラミック全体のセラミッ
クス結晶粒径を均一化し、高性能が得られる構造の積層
セラミック電子部品を提供することにある。
問題点を解決すべく、焼結時のセラミック結晶粒子の反
応性をコントロールし、積層セラミック全体のセラミッ
クス結晶粒径を均一化し、高性能が得られる構造の積層
セラミック電子部品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
対向内部電極層を有する積層セラミック電子部品におい
て、前記内部電極層から離れた部位のセラミック内部に
浮遊内部電極を有する構造としたことを特徴とする積層
セラミック電子部品が得られる。
対向内部電極層を有する積層セラミック電子部品におい
て、前記内部電極層から離れた部位のセラミック内部に
浮遊内部電極を有する構造としたことを特徴とする積層
セラミック電子部品が得られる。
【０００７】また、積層セラミック電子部品の製造方法
において、前記の複数の対向内部電極層を印刷形成する
際に、同時に前記の対向内部電極層から離れた部位に浮
遊内部電極を印刷形成することを特徴とする積層セラミ
ック電子部品の製造方法が得られる。
において、前記の複数の対向内部電極層を印刷形成する
際に、同時に前記の対向内部電極層から離れた部位に浮
遊内部電極を印刷形成することを特徴とする積層セラミ
ック電子部品の製造方法が得られる。
【０００８】
【作用】本発明の構成と方法では、内部電極を印刷時に
同じ電極ペーストを用いて、内部電極から離れた部位の
セラミック内部に浮遊内部電極を形成することにより、
焼結時に浮遊内部電極近傍のセラミックスの焼結も促進
するので、積層セラミック電子部品全体の結晶粒径がほ
ぼ等しくなる。したがって、電気的、機械的特性に優れ
た積層セラミック電子部品およびその製造方法を得るこ
とが可能である。
同じ電極ペーストを用いて、内部電極から離れた部位の
セラミック内部に浮遊内部電極を形成することにより、
焼結時に浮遊内部電極近傍のセラミックスの焼結も促進
するので、積層セラミック電子部品全体の結晶粒径がほ
ぼ等しくなる。したがって、電気的、機械的特性に優れ
た積層セラミック電子部品およびその製造方法を得るこ
とが可能である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。
る。
【００１０】（実施例１）チタン酸バリウム系強誘電体
セラミックスの厚み３０μｍのグリーンシート上にパラ
ジウム電極ペーストで図１（ｂ）および図１（ｃ）に示
す２種類の内部電極パターン及び浮遊内部電極パターン
を組合せたものを印刷し、この印刷シートを交互に計４
０層積層し、その上に電極パターンのないセラミックグ
リーンシートを１層積層し、該積層体を熱圧着し、大気
中１２５０℃で焼結し、更に、銀ペーストを用いて、得
られた焼結体の側面部に内部電極と接続する外部電極を
形成し、長さ５ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ１ｍｍの積層セラ
ミックコンデンサを試作した。試作したセラミックコン
デンサの外観斜視図を図１（ａ）に、２種類の対向内部
電極パターン１６および浮遊内部電極パターン１７の組
合せを図１（ｂ）および図１（ｃ）に、内部電極および
浮遊内部電極の図１（ａ）のＡ−Ａ断面図を図１（ｄ）
にそれぞれ示した。
セラミックスの厚み３０μｍのグリーンシート上にパラ
ジウム電極ペーストで図１（ｂ）および図１（ｃ）に示
す２種類の内部電極パターン及び浮遊内部電極パターン
を組合せたものを印刷し、この印刷シートを交互に計４
０層積層し、その上に電極パターンのないセラミックグ
リーンシートを１層積層し、該積層体を熱圧着し、大気
中１２５０℃で焼結し、更に、銀ペーストを用いて、得
られた焼結体の側面部に内部電極と接続する外部電極を
形成し、長さ５ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ１ｍｍの積層セラ
ミックコンデンサを試作した。試作したセラミックコン
デンサの外観斜視図を図１（ａ）に、２種類の対向内部
電極パターン１６および浮遊内部電極パターン１７の組
合せを図１（ｂ）および図１（ｃ）に、内部電極および
浮遊内部電極の図１（ａ）のＡ−Ａ断面図を図１（ｄ）
にそれぞれ示した。
【００１１】各々の図において、符号１１は強誘電体セ
ラミックス、１２は内部電極層、１３は内部電極に接続
する外部電極、１４は内部電極から離れたセラミックス
部位に形成した浮遊電極、１６は対向内部電極パター
ン、１７は浮遊内部電極パターンをそれぞれ示してい
る。
ラミックス、１２は内部電極層、１３は内部電極に接続
する外部電極、１４は内部電極から離れたセラミックス
部位に形成した浮遊電極、１６は対向内部電極パター
ン、１７は浮遊内部電極パターンをそれぞれ示してい
る。
【００１２】本積層セラミックコンデンサのセラミック
ス結晶粒径、機械的、電気的性能を従来構造と比較して
表１に示した。
ス結晶粒径、機械的、電気的性能を従来構造と比較して
表１に示した。
【００１３】
【００１４】表１より明らかに、本発明構造の積層セラ
ミックコンデンサでは、内部電極から離れた部位に浮遊
内部電極を形成することにより、焼結時のセラミックス
の結晶粒成長をほぼ同程度にでき、従来構造の積層セラ
ミックコンデンサに比較し、機械的特性として３点曲げ
強度が約２倍大きく、電気的特性として静電容量が１０
％大きく、誘電損失が約１／２であるセラミックコンデ
ンサが得られた。
ミックコンデンサでは、内部電極から離れた部位に浮遊
内部電極を形成することにより、焼結時のセラミックス
の結晶粒成長をほぼ同程度にでき、従来構造の積層セラ
ミックコンデンサに比較し、機械的特性として３点曲げ
強度が約２倍大きく、電気的特性として静電容量が１０
％大きく、誘電損失が約１／２であるセラミックコンデ
ンサが得られた。
【００１５】（実施例２）ＰＺＴ系圧電セラミックスの
厚み１３０μｍのグリーンシート上に銀−パラジウム電
極ペーストで図２（ｂ）および図２（ｃ）に示す２種類
の内部電極パターン及び浮遊内部電極パターンを組合せ
たものを印刷し、この印刷シートを交互に計１５層積層
し、その上に電極パターンのないセラミックグリーンシ
ートを１層積層し、この積層体を熱圧着し、大気中１１
００℃で焼結し、更に、銀ペーストを用いて、得られた
焼結体の側面部に内部電極と接続する外部電極を形成
し、長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの積層型圧
電バイモルフアクチュエータを試作した。試作したアク
チュエータの外観斜視図を図２（ａ）に、一組の対向内
部電極および浮遊内部電極パターンを図２（ｂ）および
図２（ｃ）に、内部電極および浮遊内部電極の図２
（ａ）のＢ−Ｂ断面図を図２（ｄ）にそれぞれ示した。
厚み１３０μｍのグリーンシート上に銀−パラジウム電
極ペーストで図２（ｂ）および図２（ｃ）に示す２種類
の内部電極パターン及び浮遊内部電極パターンを組合せ
たものを印刷し、この印刷シートを交互に計１５層積層
し、その上に電極パターンのないセラミックグリーンシ
ートを１層積層し、この積層体を熱圧着し、大気中１１
００℃で焼結し、更に、銀ペーストを用いて、得られた
焼結体の側面部に内部電極と接続する外部電極を形成
し、長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの積層型圧
電バイモルフアクチュエータを試作した。試作したアク
チュエータの外観斜視図を図２（ａ）に、一組の対向内
部電極および浮遊内部電極パターンを図２（ｂ）および
図２（ｃ）に、内部電極および浮遊内部電極の図２
（ａ）のＢ−Ｂ断面図を図２（ｄ）にそれぞれ示した。
【００１６】各々の図において、符号２１は圧電セラミ
ック矩形板、２２は内部電極層、２３は内部電極に接続
する外部電極、２４は浮遊内部電極、２５は片持ち梁構
造の支持台、２６は対向内部電極パターン、２７は浮遊
内部電極パターンをそれぞれ示している。
ック矩形板、２２は内部電極層、２３は内部電極に接続
する外部電極、２４は浮遊内部電極、２５は片持ち梁構
造の支持台、２６は対向内部電極パターン、２７は浮遊
内部電極パターンをそれぞれ示している。
【００１７】セラミックス結晶粒径、片持ち梁構造に支
持した時の圧電バイモルフアクチュエータの機械的、電
気的性能を従来構造と比較して表２に示した。
持した時の圧電バイモルフアクチュエータの機械的、電
気的性能を従来構造と比較して表２に示した。
【００１８】
【００１９】表２より明らかに、本発明構造の積層型圧
電バイモルフアクチュエータでは、内部電極出力部に浮
遊内部電極を形成することにより、焼結時のセラミック
スの結晶粒成長をほぼ同程度にでき、従来構造の圧電バ
イモルフアクチュエータに比較し、機械的として３点曲
げ強度が約３倍大きく、電気的特性として変位量と発生
力が約１０％大きなバイモルフアクチュエータが得られ
た。
電バイモルフアクチュエータでは、内部電極出力部に浮
遊内部電極を形成することにより、焼結時のセラミック
スの結晶粒成長をほぼ同程度にでき、従来構造の圧電バ
イモルフアクチュエータに比較し、機械的として３点曲
げ強度が約３倍大きく、電気的特性として変位量と発生
力が約１０％大きなバイモルフアクチュエータが得られ
た。
【００２０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、電気的、機械的特性に優れた構造の積層セラミ
ック電子部品を提供することが可能である。
よれば、電気的、機械的特性に優れた構造の積層セラミ
ック電子部品を提供することが可能である。
【図１】本発明の積層セラミックコンデンサを説明する
図。図１（ａ）は本発明の実施例１に係る積層セラミッ
クコンデンサの斜視図、図１（ｂ）および図１（ｃ）は
一組の対向内部電極および浮遊内部電極パターン、図１
（ｄ）は図１（ａ）中のＡ−Ａの断面図である。
図。図１（ａ）は本発明の実施例１に係る積層セラミッ
クコンデンサの斜視図、図１（ｂ）および図１（ｃ）は
一組の対向内部電極および浮遊内部電極パターン、図１
（ｄ）は図１（ａ）中のＡ−Ａの断面図である。
【図２】本発明の積層型圧電バイモルフアクチュエータ
を説明する図。図２（ａ）は本発明の実施例２に係る積
層型圧電バイモルフアクチュエータの斜視図、図２
（ｂ）および図２（ｃ）は一組の対向内部電極と浮遊内
部電極パターン、図２（ｄ）は図２（ａ）中のＢ−Ｂの
断面図である。
を説明する図。図２（ａ）は本発明の実施例２に係る積
層型圧電バイモルフアクチュエータの斜視図、図２
（ｂ）および図２（ｃ）は一組の対向内部電極と浮遊内
部電極パターン、図２（ｄ）は図２（ａ）中のＢ−Ｂの
断面図である。
【図３】従来の積層セラミックコンデンサの構造を示す
斜視図。
斜視図。
１１ 強誘電体セラミックス １２，２２，３２ 内部電極層 １３，２３，３３ 外部電極 １４，２４ 浮遊内部電極 １６，２６ 対向内部電極パターン １７，２７ 浮遊内部電極パターン ２１ 圧電セラミック矩形板 ２５ 片持ち梁構造の支持台 ３１ セラミック層
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の対向内部電極層を有する積層セラ
ミック電子部品において、前記内部電極層から離れた部
位のセラミック内部に浮遊内部電極を有する構造とした
ことを特徴とする積層セラミック電子部品。 - 【請求項２】 請求項１記載の積層セラミック電子部品
の製造方法において、前記複数の対向内部電極層を印刷
形成する際に、同時に前記対向内部電極層から離れた部
位に浮遊内部電極を印刷形成することを特徴とする積層
セラミック電子部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13847695A JPH08316087A (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 積層セラミック電子部品およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13847695A JPH08316087A (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 積層セラミック電子部品およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316087A true JPH08316087A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=15222966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13847695A Pending JPH08316087A (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 積層セラミック電子部品およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08316087A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006282483A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Tdk Corp | 電子部品、誘電体磁器組成物およびその製造方法 |
| JP2010539721A (ja) * | 2007-09-18 | 2010-12-16 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 電気的多層構成要素 |
| JP2013211357A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Taiyo Yuden Co Ltd | 積層セラミックコンデンサ |
| US8717738B2 (en) | 2010-09-28 | 2014-05-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic electronic component |
| WO2019053954A1 (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 株式会社村田製作所 | 積層コンデンサおよび回路モジュール |
-
1995
- 1995-05-11 JP JP13847695A patent/JPH08316087A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006282483A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Tdk Corp | 電子部品、誘電体磁器組成物およびその製造方法 |
| JP2010539721A (ja) * | 2007-09-18 | 2010-12-16 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 電気的多層構成要素 |
| KR101454059B1 (ko) * | 2007-09-18 | 2014-10-27 | 에프코스 아게 | 전기적 다층 소자 |
| US8717738B2 (en) | 2010-09-28 | 2014-05-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic electronic component |
| JP2013211357A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Taiyo Yuden Co Ltd | 積層セラミックコンデンサ |
| WO2019053954A1 (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 株式会社村田製作所 | 積層コンデンサおよび回路モジュール |
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