JPH10241993A - 積層セラミック電子部品 - Google Patents
積層セラミック電子部品Info
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- JPH10241993A JPH10241993A JP9043265A JP4326597A JPH10241993A JP H10241993 A JPH10241993 A JP H10241993A JP 9043265 A JP9043265 A JP 9043265A JP 4326597 A JP4326597 A JP 4326597A JP H10241993 A JPH10241993 A JP H10241993A
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造工程の歩留まりが高く、機械的特性に優
れた積層セラミック電子部品を提供する。 【解決手段】 チタン酸バリウム系の強誘電体セラミッ
ク１１から製作された厚み３０μｍのグリーンシート上
にパラジウム電極ペーストで内部電極パターンを印刷
し、更に、対向内部電極層終端部１２Ａと外部電極１３
に接続する内部電極層１２の中間位置に浮遊内部電極層
１４を印刷形成する。該印刷シートを４０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１３を形成し、積
層セラミックコンデンサを構成する。
れた積層セラミック電子部品を提供する。 【解決手段】 チタン酸バリウム系の強誘電体セラミッ
ク１１から製作された厚み３０μｍのグリーンシート上
にパラジウム電極ペーストで内部電極パターンを印刷
し、更に、対向内部電極層終端部１２Ａと外部電極１３
に接続する内部電極層１２の中間位置に浮遊内部電極層
１４を印刷形成する。該印刷シートを４０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１３を形成し、積
層セラミックコンデンサを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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、積層型圧電トラ
ンス等の積層セラミック電子部品に関し、特に電子部品
としての機械的強度向上及び性能向上のため、内部に発
生する電界及び応力の集中を改善する構造に関するもの
である。
ンデンサ、積層型圧電アクチュエータ、積層型圧電トラ
ンス等の積層セラミック電子部品に関し、特に電子部品
としての機械的強度向上及び性能向上のため、内部に発
生する電界及び応力の集中を改善する構造に関するもの
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、積層
型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、３３は外部電
極層を、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、強誘電体又は圧電体のセラミッ
ク仮焼粉末、バインダと分散媒から成るセラミックスラ
リーをドクターブレード法等により、厚さ数十〜数百μ
ｍのセラミックグリーンシートに形成する。次に、該グ
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、該
内部電極印刷シートを所定形状に切断し、所要枚数積層
圧着し、焼結し、しかる後に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、積層
型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、３３は外部電
極層を、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、強誘電体又は圧電体のセラミッ
ク仮焼粉末、バインダと分散媒から成るセラミックスラ
リーをドクターブレード法等により、厚さ数十〜数百μ
ｍのセラミックグリーンシートに形成する。次に、該グ
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、該
内部電極印刷シートを所定形状に切断し、所要枚数積層
圧着し、焼結し、しかる後に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】図３に示したように、
対向電極を有する電子部品の積層構造では、一層置きに
対向する外部電極に接続するように、片端の内部電極層
終端部がセラミック内部に埋め込まれ、電気的に絶縁さ
れた構造が一般的である。このような構造において、対
向内部電極間に電圧が印加されると、対向内部電極層及
び対向外部電極から内部電極層終端部に向かって電界が
集中する。その電界集中箇所には、圧電効果又は電歪効
果により、歪みが発生し、その結果電界集中箇所に応力
が集中する。その応力値がセラミックスの破壊応力より
大きい場合、亀裂の発生と伝搬により積層体が破壊され
るという問題点がある。一部の電子部品においては、か
かる問題点を解決すべく、積層体断面と内部電極断面を
一致させ、外部で一層置きに絶縁処理した構造を採用
し、商品化されているが、工法が煩雑でコストがかかる
という欠点がある。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、内部電極間の電界の集中を
低減し、機械的強度が向上した構造の積層セラミック電
子部品を提供することにある。
対向電極を有する電子部品の積層構造では、一層置きに
対向する外部電極に接続するように、片端の内部電極層
終端部がセラミック内部に埋め込まれ、電気的に絶縁さ
れた構造が一般的である。このような構造において、対
向内部電極間に電圧が印加されると、対向内部電極層及
び対向外部電極から内部電極層終端部に向かって電界が
集中する。その電界集中箇所には、圧電効果又は電歪効
果により、歪みが発生し、その結果電界集中箇所に応力
が集中する。その応力値がセラミックスの破壊応力より
大きい場合、亀裂の発生と伝搬により積層体が破壊され
るという問題点がある。一部の電子部品においては、か
かる問題点を解決すべく、積層体断面と内部電極断面を
一致させ、外部で一層置きに絶縁処理した構造を採用
し、商品化されているが、工法が煩雑でコストがかかる
という欠点がある。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、内部電極間の電界の集中を
低減し、機械的強度が向上した構造の積層セラミック電
子部品を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、次の手段を採用する。
決するため、次の手段を採用する。
【０００５】（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、同一外部電極に接続する
一対の内部電極層に挟まれ、前記外部電極に接続しない
対向内部電極層終端部と前記外部電極に接続する内部電
極層の中間位置に、該内部電極層と平行に複数の浮遊内
部電極層を有する積層セラミック電子部品。
セラミック電子部品において、同一外部電極に接続する
一対の内部電極層に挟まれ、前記外部電極に接続しない
対向内部電極層終端部と前記外部電極に接続する内部電
極層の中間位置に、該内部電極層と平行に複数の浮遊内
部電極層を有する積層セラミック電子部品。
【０００６】（２）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、対向する外部電極に接続
する内部電極層間に、前記外部電極に接続しない、前記
内部電極層と平行に複数の浮遊内部電極層を有する積層
セラミック電子部品。
セラミック電子部品において、対向する外部電極に接続
する内部電極層間に、前記外部電極に接続しない、前記
内部電極層と平行に複数の浮遊内部電極層を有する積層
セラミック電子部品。
【０００７】
【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、対向内部電極層終端部と外
部電極に接続する内部電極層の中間位置に浮遊内部電極
層を形成するので、該浮遊電極上は同一電界強度とな
る。また、各内部電極層間に浮遊内部電極層を形成して
も同様の効果が得られる。したがって、浮遊電極の無い
場合と比較し、電界の集中度合いを約半分に低減する事
が可能であり、機械的特性に優れた積層セラミック電子
部品を得ることが可能である。
同じ電極ペーストを用いて、対向内部電極層終端部と外
部電極に接続する内部電極層の中間位置に浮遊内部電極
層を形成するので、該浮遊電極上は同一電界強度とな
る。また、各内部電極層間に浮遊内部電極層を形成して
も同様の効果が得られる。したがって、浮遊電極の無い
場合と比較し、電界の集中度合いを約半分に低減する事
が可能であり、機械的特性に優れた積層セラミック電子
部品を得ることが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態については、
実施例の項で詳細に説明する。
実施例の項で詳細に説明する。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の二つの実施例について図１と
図２を参照して説明する。
図２を参照して説明する。
【００１０】実施例１（図１参照） チタン酸バリウム系の強誘電体セラミック１１から製作
された厚み３０μｍのグリーンシート上にパラジウム電
極ペーストで内部電極パターンを印刷し、更に、対向内
部電極層終端部１２Ａと外部電極１３に接続する内部電
極層１２の中間位置に浮遊内部電極層１４を印刷形成
し、該印刷シートを４０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１３を形成し、長さ５ｍｍ、幅２ｍ
ｍ、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一組の対向内部電
極および浮遊内部電極パターンの断面図を図１に示す。
された厚み３０μｍのグリーンシート上にパラジウム電
極ペーストで内部電極パターンを印刷し、更に、対向内
部電極層終端部１２Ａと外部電極１３に接続する内部電
極層１２の中間位置に浮遊内部電極層１４を印刷形成
し、該印刷シートを４０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１３を形成し、長さ５ｍｍ、幅２ｍ
ｍ、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一組の対向内部電
極および浮遊内部電極パターンの断面図を図１に示す。
【００１１】本積層セラミックコンデンサの機械的特性
及び電気的特性を従来の積層セラミックコンデンサ（浮
遊電極無し）のそれらと比較し、下記の表１に示す。
及び電気的特性を従来の積層セラミックコンデンサ（浮
遊電極無し）のそれらと比較し、下記の表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】この表１から判明するように、実施例１に
よれば、対向内部電極層終端部１２Ａと外部電極１３に
接続する内部電極層１２の中間位置に浮遊内部電極層１
４を形成することにより、電界の集中が低減され、従来
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、電気的特性として耐電圧が３
倍以上で、静電容量と誘電損失がほぼ同等の積層セラミ
ックコンデンサが得られた。
よれば、対向内部電極層終端部１２Ａと外部電極１３に
接続する内部電極層１２の中間位置に浮遊内部電極層１
４を形成することにより、電界の集中が低減され、従来
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、電気的特性として耐電圧が３
倍以上で、静電容量と誘電損失がほぼ同等の積層セラミ
ックコンデンサが得られた。
【００１４】実施例２（図２参照） ＰＺＴ系の圧電セラミック２１から製作された厚み６０
μｍのグリーンシート上に銀−パラジウム電極ペースト
で内部電極パターンを印刷し、更に、各トランス出力部
内部電極層２２の間及び各トランス入力部内部電極層２
５の間には、各トランス出力部浮遊内部電極層２３及び
各トランス入力部浮遊内部電極層２６を印刷形成した。
次に、それぞれ該印刷シートを１５０層ずつ積層し、そ
の上に電極パ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１１００℃で焼
結した。更に、銀ペーストを用いて、得られた焼結体の
側面部にトランス出力部内部電極及びトランス入力部内
部電極とそれぞれ接続するトランス出力部外部電極２４
及びトランス入力部外部電極２７を形成し、長さ１５ｍ
ｍ、断面５ｍｍ×３ｍｍの積層型圧電トランスを試作し
た。試作したトランスの長さ方向の共振を利用し、長さ
方向の模式的断面図を図２に示す。
μｍのグリーンシート上に銀−パラジウム電極ペースト
で内部電極パターンを印刷し、更に、各トランス出力部
内部電極層２２の間及び各トランス入力部内部電極層２
５の間には、各トランス出力部浮遊内部電極層２３及び
各トランス入力部浮遊内部電極層２６を印刷形成した。
次に、それぞれ該印刷シートを１５０層ずつ積層し、そ
の上に電極パ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１１００℃で焼
結した。更に、銀ペーストを用いて、得られた焼結体の
側面部にトランス出力部内部電極及びトランス入力部内
部電極とそれぞれ接続するトランス出力部外部電極２４
及びトランス入力部外部電極２７を形成し、長さ１５ｍ
ｍ、断面５ｍｍ×３ｍｍの積層型圧電トランスを試作し
た。試作したトランスの長さ方向の共振を利用し、長さ
方向の模式的断面図を図２に示す。
【００１５】本積層型圧電トランスの分極時の製造歩留
まり、機械的特性及び３Ｗの冷陰極管点灯用インバータ
に搭載したときの特性を、従来の積層型圧電トランス
（浮遊電極無し）のそれらと比較し、下記の表２に示
す。
まり、機械的特性及び３Ｗの冷陰極管点灯用インバータ
に搭載したときの特性を、従来の積層型圧電トランス
（浮遊電極無し）のそれらと比較し、下記の表２に示
す。
【００１６】
【表２】
【００１７】この表２から判明するように、実施例２に
よれば、各トランス出力部内部電極層２２の間及び各ト
ランス入力部内部電極層２５の間に、各トランス出力部
浮遊内部電極層２３及び各トランス入力部浮遊内部電極
層２６を形成することにより、従来の積層型圧電トラン
スに比較し、分極工程において応力の集中による破壊の
程度が軽減され、製造歩留まりが大きく改善され、機械
的特性として３点曲げ強度が約２倍、インバータの電気
的特性としてほぼ等しい昇圧比と効率が得られた。
よれば、各トランス出力部内部電極層２２の間及び各ト
ランス入力部内部電極層２５の間に、各トランス出力部
浮遊内部電極層２３及び各トランス入力部浮遊内部電極
層２６を形成することにより、従来の積層型圧電トラン
スに比較し、分極工程において応力の集中による破壊の
程度が軽減され、製造歩留まりが大きく改善され、機械
的特性として３点曲げ強度が約２倍、インバータの電気
的特性としてほぼ等しい昇圧比と効率が得られた。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、製造工程の歩留まりが高く、機械的特性に優
れた積層セラミック電子部品を提供することができる。
によれば、製造工程の歩留まりが高く、機械的特性に優
れた積層セラミック電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の積層セラミックコンデンサ
の模式的断面図である。
の模式的断面図である。
【図２】本発明の実施例２の積層型圧電トランスの模式
的断面図である。
的断面図である。
【図３】従来の積層セラミックコンデンサの模式的断面
図である。
図である。
１１ 強誘電体セラミック １２ 内部電極層 １２Ａ 対向内部電極層終端部 １３ 外部電極 １４ 浮遊内部電極層 ２１ 圧電セラミック ２２ トランス出力部内部電極層 ２３ トランス出力部浮遊内部電極層 ２４ トランス出力部外部電極 ２５ トランス入力部内部電極層 ２６ トランス入力部浮遊内部電極層 ２７ トランス入力部外部電極
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、同一外部電極に接続する一対
の内部電極層に挟まれ、前記外部電極に接続しない対向
内部電極層終端部と前記外部電極に接続する内部電極層
の中間位置に、該内部電極層と平行に複数の浮遊内部電
極層を有することを特徴とする積層セラミック電子部
品。 - 【請求項２】 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、対向する外部電極に接続する
内部電極層間に、前記外部電極に接続しない、前記内部
電極層と平行に複数の浮遊内部電極層を有することを特
徴とする積層セラミック電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9043265A JPH10241993A (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 積層セラミック電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9043265A JPH10241993A (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 積層セラミック電子部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10241993A true JPH10241993A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12659021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9043265A Withdrawn JPH10241993A (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 積層セラミック電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10241993A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6735839B2 (en) | 1998-12-01 | 2004-05-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing a multilayer piezoelectric component |
| JP2006196717A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Nec Tokin Corp | 積層型圧電セラミックス素子およびその製造方法 |
| EP1764844A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-21 | Delphi Technologies, Inc. | Piezoelectric actuator |
| KR100714129B1 (ko) | 2005-12-08 | 2007-05-02 | 한국전자통신연구원 | 저온동시소성 적층형 초고주파 가변소자 및 그 제조방법 |
| JP2008166731A (ja) * | 2006-12-29 | 2008-07-17 | Samsung Electro Mech Co Ltd | キャパシタ及びこれを用いたキャパシタ内蔵型多層配線基板 |
| WO2012132660A1 (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-04 | 日本碍子株式会社 | 圧電デバイス、及び、その焼成前の成形体であるグリーン成形体の製造方法 |
| US20130335882A1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Uchicago Argonne, Llc. | Method of making dielectric capacitors with increased dielectric breakdown strength |
| JP5416840B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2014-02-12 | 太陽誘電株式会社 | コンデンサ及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-02-27 JP JP9043265A patent/JPH10241993A/ja not_active Withdrawn
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