JPH09260201A - 積層コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部構造欠陥のない積層コンデンサを提供す
る。 【解決手段】 各内部電極２３のそれぞれの周縁部を凹
凸状に形成し、この内部電極２３と誘電体層２１ａを積
層して積層コンデンサを形成する。これにより、内部電
極２３の周縁部と誘電体層２１とが噛み合った状態とな
り、内部電極２３及び誘電体層２１ａの伸縮による内部
歪みを回避できるので、Ｐｄ等からなる内部電極２３及
び誘電体層２１ａの酸化膨張による構造欠陥（デラミネ
ーション、クラック等）の発生率を大幅に低減すること
ができ、信頼性の高い積層コンデンサを得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、積層コンデンサに
関し、特に信頼性の改善を図った積層コンデンサに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図２乃至図４に従来例の積層コンデンサ
を示す。図２は分解斜視図、図３は平面図、図４は図３
のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。

【０００３】図において、１０は積層コンデンサで、誘
電体層１１と内部電極１２とを交互に積層してなる素体
１３と、素体１３の両端部において内部電極を交互に並
列に接続している一対の外部電極１４とから構成されて
いる。

【０００４】内部電極１２は、誘電体層１１の中央領域
付近に設けられた内部電極片１２ａと、外部電極１４に
沿って外部電極１４に接続した状態で設けられた内部電
極引出部１２ｂとから成り、内部電極片１２ａは内部電
極引出部１２ｂを介して外部電極１４に接続されてい
る。

【０００５】誘電体層１１は矩形のシート上のセラミッ
ク焼結体からなり、セラミック焼結体は、例えばチタン
酸バリウム等を主成分とする誘電体磁器材料から形成さ
れている。内部電極１２は金属ペーストを焼結させた金
属薄膜からなり、金属ペーストとしては、例えばＰｄや
Ａｇ−Ｐｄのような貴金属材料を主成分とするものが使
用されている。外部電極１４も内部電極１２と同様の材
料により形成され、表面には半田濡れ性をよくするため
に半田メッキが施されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、大容
量化へ移行してきており、この種の積層コンデンサにお
いては、構造欠陥（デラミネーション、クラック等）の
発生率が大きくなってしまう。

【０００７】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、内部
構造欠陥のない積層コンデンサを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項１では、所定面積を有する平板状の
内部電極と誘電体層とを交互に積層してなる素体と、該
素体の両端部において前記内部電極を交互に並列に接続
している一対の外部電極とを有する積層コンデンサにお
いて、前記内部電極の周縁部が凹凸形状をなしている積
層コンデンサを提案する。

【０００９】該積層コンデンサによれば、内部電極の周
縁部が凹凸形状をなしているため、該周縁部と周囲の誘
電体層とが噛み合った状態となる。

【００１０】また、請求項２では、請求項１記載の積層
コンデンサにおいて、少なくとも前記内部電極の平面内
中央部にはその平面を貫く開口部を有し、該開口部には
誘電体材料が充填されている積層コンデンサを提案す
る。

【００１１】該積層コンデンサによれば、前記内部電極
の開口部において該内部電極の上下層にある誘電体層が
前記開口部内に充填されている誘電体材料によって密着
される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図１は本実施形態における積層コ
ンデンサの外観図、図５は第１の実施形態における積層
コンデンサの要部分解斜視図、図６は平面断面図であ
る。図１において、２０は積層コンデンサで、誘電体層
及び内部電極を積層してなる素体２１と、この素体２１
の両端部において内部電極２３に接続するように設けら
れた一対の外部電極２２ａ，２２ｂから構成されてい
る。

【００１３】また、素体２１は図５及び図６に示すよう
に、その内部に例えば複数の誘電体層２１を有し、それ
ぞれの誘電体層２１の上面には内部電極２３が形成され
ている。

【００１４】これらの内部電極２３はほぼ同一形状をな
し、誘電体層２１ａの長手方向一端において一方の外部
電極２２ａに接続され、この一端から他端側に向けて所
定長延ばして形成されている。

【００１５】同様にして、これと隣接する誘電体層２１
ａの上面には内部電極２３が形成され、この内部電極２
３も前述と同様の形状をなし、誘電体層２１の長手方向
他端において他方の外部電極２２ｂに接続され、ここか
ら一端側に向けて所定長延ばして形成されている。

【００１６】これにより、一方の外部電極２２ａに接続
された内部電極２３と他方の外部電極２２ｂに接続され
た内部電極２３は、そのほぼ中央部分において所定の面
積で重なり合い、それぞれの平面が対向して高周波用の
小さな静電容量が得られるようになっている。

【００１７】さらに、各内部電極２３のそれぞれの周縁
部は凹凸形状をなし、これらの凹凸は内部電極面積当た
り２０乃至４０％形成されていることが望ましく、凹凸
の厚さは２乃至１０μｍが望ましく、高さは１乃至８μ
ｍが望ましい。これらの凹凸は内部電極の金属粒子の成
長、グリーンシート中のセラミック粉末に凝集体を設け
て粉度分布、グリーンシート中のバインダー等を適宜調
整することにより得ることができる。

【００１８】このように、各内部電極２３のそれぞれの
凹凸形状をなした周縁部は、誘電体層と噛み合った状態
になっている。

【００１９】内部電極２３は、誘電体層２１ａの中央領
域付近に設けられた内部電極片２３ａと、外部電極２２
ａ，２２ｂに沿って外部電極２２ａ，２２ｂに接続した
状態で設けられた内部電極引出部２３ｂとから成り、内
部電極片２３ａは内部電極引出部２３ｂを介して外部電
極２２ａ，２２ｂに接続されている。

【００２０】前述の誘電体層は、矩形のシート状のセラ
ミック焼結体からなり、焼結体は例えばＳｉ、Ｍｎ、Ｂ
ａ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｚｒ、又はＨｏ、Ｙ等の希土類元素を
含んだチタン酸バリウムを主成分とするグリーンシート
を焼成して形成した誘電体磁器材料からなる。

【００２１】また、内部電極２３は導電性ペーストの薄
膜を焼結させた金属薄膜からなり、導電性ペーストとし
ては、例えばニッケル、銀、パラジウム粉末を主成分と
するものが使用されている。外部電極２２ａ，２２ｂも
内部電極２３と同様の材料により形成され、表面には半
田濡れ性をよくするために半田メッキが施されている。

【００２２】この積層コンデンサは次のようにして製造
した。まず、誘電体の原料粉末に有機バインダーを１５
重量％添加し、さらに水を５０重量％加え、これらをボ
ールミルに入れて十分に混合し、誘電体磁器原料のスラ
リーを作成した。

【００２３】次に、このスラリーを真空脱泡器に入れて
脱泡した後、リバースロールコーターに入れ、ポリエス
テルフィルム上にこのスラリーからなる薄膜を形成し、
この薄膜をポリエステルフィルム上で１００℃に加熱し
て乾燥させ、これを打ち抜いて、１０ｃｍ角、厚さ約２
０μｍのグリーンシートを得た。

【００２４】一方、平均粒径が１．５μｍのパラジウム
粉末１０ｇと、エチルセルロース０．９ｇをブチルカル
ビトール９．１ｇに溶解させたものとを攪拌器に入れ、
１０時間攪拌することにより内部電極用の導電性ペース
トを得た。

【００２５】この後、上述した内部電極のパターンを５
０個有する各スクリーンを用いて、上記グリーンシート
の片面にこの導電性ペーストからなる内部電極のパター
ンを各々印刷し、これを乾燥させた。

【００２６】次に、上記印刷面を上にしてグリーンシー
トを複数枚積層し、さらにこの積層物の上下両面に印刷
の施されていないグリーンシートを積層した。次いで、
この積層物を約５０℃の温度で厚さ方向に約４０トンの
圧力を加えて圧着させた。この後、この積層物を格子状
に裁断し、約５０個の積層チップを得た。

【００２７】次に、この積層チップを雰囲気焼成可能な
炉に入れ、大気中で６００℃まで加熱して、有機バイン
ダーを焼成させ、その後、炉の雰囲気を大気中雰囲気と
し、積層体チップの加熱温度を６００℃から焼成温度の
１１５０℃（最高温度）を３時間保持した。この後、１
００℃／ｈｒの速度で６００℃まで降温し、室温まで冷
却して、焼結体チップを得た。

【００２８】次いで、内部電極が露出する焼結体チップ
の側面に銀とガラスフリットとビヒクルからなる導電性
ペーストを塗布して乾燥させ、これを大気中で８００℃
の温度で１５分間焼き付け、銀電極層を形成し、さらに
この上に銅を無電解メッキで被着させ、この上に電気メ
ッキ法でＰｂ−Ｓｎ半田層を設けて、一対の外部電極を
形成した。これによって前述した積層コンデンサが得ら
れた。

【００２９】前述の構成よりなる本実施形態によれば、
内部電極２３のそれぞれの周縁部が凹凸形状をなし、誘
電体層２１ａと噛み合った状態になっているので、内部
電極２３とこれを挟む誘電体層２１ａとの密着強度が強
化されるため、内部電極２３の局部的な累積による内部
歪みを回避でき、Ｐｄ等からなる内部電極２３の酸化膨
張によるデラミネーションやクラック等の構造欠陥の発
生率を大幅に低減することができ、信頼性の高い積層コ
ンデンサを得ることができる。

【００３０】次に、本発明の第２の実施形態を説明す
る。図７は第２の実施形態における積層コンデンサの要
部分解斜視図、図８は側面断面図である。図において前
述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもっ
て表しその説明を省略する。また、第１の実施形態と第
２の実施形態との相違点は、第１の実施形態の構成に加
えて、第２の実施形態では内部電極２３の中央部にその
平面を貫く複数の小さな開口部２４が形成され、これら
の開口部２４には誘電体層を形成する誘電体材料が充填
されている。

【００３１】前述の構成よりなる本実施形態によれば、
内部電極２３のそれぞれの周縁部が凹凸形状をなし、誘
電体層２１ａと噛み合った状態になっていると共に、内
部電極２３の中央部に平面を貫く複数の開口部２４が形
成され、これらの開口部２４内に誘電体材料が充填され
ているので、内部電極２３を挟む誘電体層２１ａの密着
強度が開口部２４内の誘電体材料によって強化されるた
め、内部電極２３の局部的な累積による内部歪みを回避
でき、Ｐｄ等からなる内部電極２３の酸化膨張によるデ
ラミネーションやクラック等の構造欠陥の発生率を大幅
に低減することができ、信頼性の高い積層コンデンサを
得ることができる。

【００３２】また、内部電極の面積が開口部２４を形成
しない場合と同じであっても、開口部２５の大きさが所
定範囲内であれば、取得静電容量を低下させることがな
い。さらに、これによって高価な内部電極材料の使用量
を低減することができる。

【００３３】尚、本実施形態は一例でありこれに限定さ
れることはない。

【００３４】また、本実施形態では電極群を形成しない
一般的な積層コンデンサ２０を構成したが、例えば図９
に示すように、複数枚の内部電極２３により電極群を形
成し、これを複数組積層してコンデンサを形成しても同
様の効果を得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１記
載の積層コンデンサによれば、内部電極の周縁部が凹凸
形状をなしているため、該周縁部と周囲の誘電体層とが
噛み合った状態となるので、前記内部電極とこれを挟む
誘電体層との密着強度が強化されるため、前記内部電極
の局部的な累積による内部歪みを回避でき、Ｐｄ等から
なる内部電極の酸化膨張によるデラミネーションやクラ
ック等の構造欠陥の発生率を大幅に低減することがで
き、信頼性の高い積層コンデンサを得ることができる。

【００３６】また、請求項２記載の積層コンデンサによ
れば、上記の効果に加えて、前記内部電極のそれぞれの
中央部に開口部が形成され、これらの開口部内に誘電体
材料が充填されているので、内部電極を挟む誘電体層の
密着強度が開口部内の誘電体材料によってさらに強化さ
れるため、構造欠陥（デラミネーション、クラック等）
の発生率をさらに低減することができ、信頼性の高い積
層コンデンサを得ることができる。また、内部電極の面
積が開口部を形成しない場合と同じであっても、開口部
の大きさが所定範囲内であれば、取得静電容量を低下さ
せることがない。さらに、これによって高価な内部電極
材料の使用量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における積層コンデンサを
示す外観図

【図２】従来例の積層コンデンサを示す分解斜視図

【図３】従来例の積層コンデンサを示す平断面図

【図４】図３のＡ−Ａ線矢視方向の断面図

【図５】本発明の第１の実施形態における積層コンデン
サの要部分解斜視図

【図６】本発明の第１の実施形態における積層コンデン
サの平面断面図

【図７】本発明の第２の実施形態における積層コンデン
サの要部分解斜視図

【図８】本発明の第２の実施形態における積層コンデン
サの側面断面図

【図９】本実施形態における他の例を示す側面断面図

【符号の説明】

２０…積層コンデンサ、２１…素体、２１ａ…誘電体
層、２２ａ，２２ｂ…外部電極、２３…内部電極、２４
…開口部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定面積を有する平板状の内部電極と誘
   電体層とを交互に積層してなる素体と、該素体の両端部
   において前記内部電極を交互に並列に接続している一対
   の外部電極とを有する積層コンデンサにおいて、 前記内部電極の周縁部が凹凸形状をなしていることを特
   徴とする積層コンデンサ。
2. 【請求項２】 少なくとも前記内部電極の平面内中央部
   にはその平面を貫く開口部を有し、該開口部には誘電体
   材料が充填されていることを特徴とする請求項１記載の
   積層コンデンサ。