JPH10293107A - 積層セラミックコンデンサの内部欠陥検査方法 - Google Patents

積層セラミックコンデンサの内部欠陥検査方法

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JPH10293107A
JPH10293107A JP10017760A JP1776098A JPH10293107A JP H10293107 A JPH10293107 A JP H10293107A JP 10017760 A JP10017760 A JP 10017760A JP 1776098 A JP1776098 A JP 1776098A JP H10293107 A JPH10293107 A JP H10293107A
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JP
Japan
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multilayer ceramic
ceramic capacitor
frequency
delamination
impedance
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JP10017760A
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English (en)
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Yohei Watabe
洋平 渡部
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層セラミックコンデンサに内在するデラミ
ネーション等の欠陥を簡単に、しかも、効率良く選別を
可能とする積層セラミックコンデンサの内部欠陥検査方
法を提供すること。 【解決手段】 積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗、
静電容量測定後にDCバイアスを印加し、周波数を変化
させて得られるインピーダンスの周波数特性の変化によ
り、デラミネーション等の内部欠陥を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックコンデ
ンサの検査方法に関わり、特に、積層セラミックコンデ
ンサの内部欠陥検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】積層セラミックコンデンサの製造は、図
5に示すように行われる。
【0003】まず、誘電体セラミック粉末と有機樹脂等
のバインダーを、有機溶剤中に分散混合させたスラリー
をドクターブレード法等で一定の厚みに成膜し、グリー
ンシートを作製する。
【0004】次に、スクリーン印刷法により、金、パラ
ジウム、銀、銅、ニッケル等の低抵抗金属と有機ビヒク
ルからなる内部電極ペーストを前記グリーンシート上へ
印刷して内部電極を形成する。
【0005】次に、この内部電極が、交互に対向する電
極となるようにグリーンシートを打ち抜き、金型内へ積
層し、熱プレス等で圧着して、積層体を得る。
【0006】この積層体を一個一個のコンデンサ素子に
切断し、脱バインダー、焼結を行い、積層セラミックコ
ンデンサ素子を得る。
【0007】こうして得られた積層セラミックコンデン
サ素子の対向する内部電極の各々の電極引き出し部が露
出する両端面に、外部電極端子を形成し、積層セラミッ
クコンデンサが完成する。
【0008】上記方法で積層セラミックコンデンサを製
造する場合、焼結時に内部電極層と誘電体層の熱膨張係
数が異なるため、コンデンサ内部にひび割れを発生し、
内在する場合がある。
【0009】コンデンサ内部にひび割れが内在した場
合、このひび割れが、外部電極塗布、焼き付け時や絶縁
抵抗等の電気特性検査時に拡大し、デラミネーション
(層間剥離)を引き起こしてしまう。
【0010】又、外部電極塗布時に、空気の巻き込み等
によって、外部電極とチップ間に空隙部を形成したり、
成膜、積層時に付着した異物により、厚み方向へのひび
割れ等により、内部欠陥が生じている。
【0011】上記のような欠陥は、大きさの程度によっ
ては、絶縁抵抗や静電容量等の電気特性や機械的強度を
劣化させてしまう。
【0012】従来、このような欠陥不良品は、定格電圧
の数倍の電圧を印加し、絶縁抵抗を測定し、除去する。
更に、絶縁抵抗の高いものに対しては、超音波探傷装置
による非破壊検査方法によって取り除かれている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記超
音波探傷装置による検査方法は、積層セラミックコンデ
ンサの長さ、幅、厚み寸法が近い場合、超音波をかける
方向に整列させなければならない等、大量測定に不向き
である。
【0014】又、厚み方向のひびやひび割れを検出する
ことは、超音波進行方向に対して平行な向きの欠陥であ
るため、検出が困難である。更に、外部電極の密着状態
等、検出することができない。
【0015】この超音波探傷装置による検査方法の場
合、積層セラミックコンデンサを水中に浸漬する必要が
あり、浸漬後、乾燥を行うが、この水分が内部に残留し
ていた場合、内部電極層でのマイグレーションを引き起
こすという問題がある。
【0016】従って、本発明の目的は、デラミネーショ
ン等の内部欠陥のある積層セラミックコンデンサを簡単
に、高効率で選別することを可能とする積層セラミック
コンデンサの内部欠陥検査方法を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、積層セ
ラミックコンデンサの絶縁抵抗、静電容量を測定した後
にDCバイアスを印加し、周波数を変化させて得られる
インピーダンスの周波数特性の変化により、デラミネー
ションを検出することを特徴とする積層セラミックコン
デンサの内部欠陥検査方法が得られる。
【0018】又、本発明によれば、積層セラミックコン
デンサにDCバイアスを印加し、周波数を変化させて得
られるインピーダンスの周波数特性の変化により、外部
電極と積層セラミックコンデンサ素子との間の密着不良
を検出することを特徴とする積層セラミックコンデンサ
の内部欠陥検査方法が得られる。
【0019】又、本発明によれば、積層セラミックコン
デンサにDCバイアスを印加し、周波数を変化させて得
られるインピーダンスの周波数特性の変化により、チッ
プ厚み方向に入っているひび割れ、あるいは欠けを検出
することを特徴とする積層セラミックコンデンサの内部
欠陥検査方法が得られる。
【0020】又、本発明によれば、積層セラミックコン
デンサの絶縁抵抗、静電容量を測定した後に、積層セラ
ミックコンデンサにDCバイアスを印加し、周波数を変
化させて得られるインピーダンスの周波数特性を判別
し、デラミネーション等の内部欠陥を検出することを特
徴とする積層セラミックコンデンサの内部欠陥検査方法
が得られる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
【0022】本発明は、検査工程の超音波探傷装置によ
るデラミネーションを検出する代わりに、インピーダン
ス測定装置を用いてデラミネーション等の内部欠陥を検
出するものであり、絶縁抵抗、静電容量の特性を測定
し、不良品を取り除いた良品に対して検査を行うこと
で、効率良く選別できる。
【0023】即ち、インピーダンス測定装置で積層セラ
ミックコンデンサにDCバイアスを印加しながら、周波
数を変化させて得られるインピーダンスの周波数特性を
測定し、その周波数特性値を比較することにより、デラ
ミネーションの内部欠陥等のある不良品を正確に短時間
で検出することが可能となる。
【0024】図1は、デラミネーションの形態を示す説
明図である。図1(a)は、内部電極層と誘電体層全体
が複数層にわたってデラミネーションを生じている不良
品の積層セラミックコンデンサ(以下、デラミモードA
とする)の説明図である。図1(b)は、図1(a)の
A−A断面図である。図1(c)は、内部電極層と誘電
体層が剥離し、パターン端部付近に発生したデラミネー
ションによる不良品の積層セラミックコンデンサ(以
下、デラミモードBとする)の説明図である。図1
(d)は、図1(c)のB−B断面図である。
【0025】図2は、厚みが1.5mmの3216サイ
ズの積層セラミックコンデンサでの、良品及び不良品の
インピーダンスの周波数特性を示す図である。図2
(a)は、デラミネーションが観察されない良品のイン
ピーダンスの周波数特性を示す。図2(b)は、図1
(c)、図1(d)に示したデラミモードBのインピー
ダンスの周波数特性を示す図である。図2(c)は、デ
ラミモードAのインピーダンス特性を示す図である。
【0026】図2(a)に示すように、周波数範囲94
0〜1100kHzで1060±5kHzに反共振周波
数が観察される。この反共振周波数は、以下に示す厚み
方向の振動の(1)式と長さ方向の振動の(2)式の2
倍周波数と一致することにより、厚み方向と長さ方向の
合成のインピーダンスの変化であることが分かる。
【0027】 fa=Nx/t(Hz)・・・・・・・・・・(1)
【0028】 fa=2Ny/L(Hz)・・・・・・・・(2)
【0029】ここで、faは反共振周波数、Nxは材料
の厚み方向振動の周波数定数、tは積層セラミックコン
デンサの厚みで、Nyは材料の長さ方向振動の周波数定
数、Lは積層セラミックコンデンサの長さである。
【0030】しかし、図2(b)及び図2(c)に、イ
ンピーダンスの周波数特性で示したデラミネーションの
ある積層セラミックコンデンサは、同一周波数範囲にお
いて、この厚みと長さ方向の合成された反共振周波数付
近に、共振、反共振点のスプリアス波形が観察されるほ
か、反共振点がシフトしているのが分かる。
【0031】又、図3(a)は、外部電極層3とセラミ
ック積層体である積層セラミックコンデンサ素子7との
間の密着不良(空隙部5)が生じた積層セラミックコン
デンサ8の断面図である。図3(b)は、図3(a)に
示す空隙部5を有するコンデンサ8のインピーダンスの
周波数特性を示す図である。このようなコンデンサに
も、デラミネーションと同様に、この厚みと長さ方向の
合成された反共振周波数付近に、共振・反共振点のスプ
リアス波形が観察される。
【0032】図4(a)は、厚み方向にひび割れ6、あ
るいは欠け等が生じた積層セラミックコンデンサ8の断
面図である。図4(b)は、図4(a)に示すひび割れ
6を有するコンデンサ8のインピーダンスの周波数特性
を示す図である。このようなコンデンサにおいても、デ
ラミネーションと同様に、この厚みと長さ方向の合成さ
れた反共振周波数付近に、共振・反共振点のスプリアス
波形が観察されるほか、反共振点がシフトしているのが
わかる。
【0033】更に、1608〜5750サイズの積層セ
ラミックコンデンサでデラミモードAとデラミモードB
についても、3216サイズと同様に、厚み方向の共振
・反共振点に着目することにより、デラミネーションや
ひび割れ等を検出することが可能であることがわかっ
た。
【0034】この結果を利用することにより、積層セラ
ミックコンデンサのデラミネーションやひび割れ等を電
気的に選別することができる。又、超音波探傷装置によ
るデラミネーションの検査方法に比べ、検査時間の短縮
ができる。
【0035】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、積層セラミックコンデンサ内部にあるデラミネーシ
ョンやひび割れ等の内部欠陥を電気的特性から、簡単
に、効率よく検出することができる積層セラミックコン
デンサの内部欠陥検査方法の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の積層セラミックコンデンサの内部欠陥
検査方法を適用する積層セラミックコンデンサのデラミ
ネーションの形態を示す説明図。図1(a)は、内部電
極層と誘電体層全体が複数層にわたって剥離している不
良品の積層セラミックコンデンサの説明図。図1(b)
は、図1(a)のA−A断面図。図1(c)は、内部電
極層と誘電体層が剥離している不良品の積層セラミック
コンデンサの説明図。図1(d)は、図1(c)のB−
B断面図。
【図2】本発明の積層セラミックコンデンサの内部欠陥
検査方法による良品と不良品のインピーダンスの周波数
特性を示す図。図2(a)は、デラミネーションが観察
されない良品の積層セラミックコンデンサのインピーダ
ンスの周波数特性を示す図。図2(b)は、内部電極層
と誘電体層全体が複数層にわたって剥離している不良品
の積層セラミックコンデンサのインピーダンスの周波数
特性を示す図。図2(c)は、内部電極層と誘電体層が
剥離している不良品の積層セラミックコンデンサのイン
ピーダンスの周波数特性を示す図。
【図3】本発明の積層セラミックコンデンサの内部欠陥
検査方法を適用する積層セラミックコンデンサのデラミ
ネーションの形態を示す説明図及びインピーダンスの周
波数特性を示す図。図3(a)は、外部電極とセラミッ
ク積層体である積層セラミックコンデンサ素子との間の
密着不良(空隙部)が生じた積層セラミックコンデンサ
の断面図。図3(b)は、図3(a)に示す空隙部を有
するコンデンサのインピーダンスの周波数特性を示す
図。
【図4】本発明の積層セラミックコンデンサの内部欠陥
検査方法を適用する積層セラミックコンデンサのデラミ
ネーションの形態を示す説明図及びインピーダンスの周
波数特性を示す図。図4(a)は、厚み方向にひび割れ
6あるいは欠け等が生じた積層セラミックコンデンサの
断面図。図4(b)は、図4(a)に示すひび割れを有
するコンデンサのインピーダンスの周波数特性を示す
図。
【図5】積層セラミックコンデンサの工程を示す図。
【符号の説明】
1 誘電体層 2 内部電極層 3 外部電極層 4 デラミネーション 5 空隙部 6 ひび割れ 7 (積層セラミックコンデンサ)素子 8 (積層セラミック)コンデンサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積層セラミックコンデンサにDCバイア
    スを印加し、周波数を変化させて得られるインピーダン
    スの周波数特性の変化により、デラミネーションを検出
    することを特徴とする積層セラミックコンデンサの内部
    欠陥検査方法。
  2. 【請求項2】 積層セラミックコンデンサにDCバイア
    スを印加し、周波数を変化させて得られるインピーダン
    スの周波数特性の変化により、外部電極と積層セラミッ
    クコンデンサ素子との間の密着不良を検出することを特
    徴とする積層セラミックコンデンサの内部欠陥検査方
    法。
  3. 【請求項3】 積層セラミックコンデンサにDCバイア
    スを印加し、周波数を変化させて得られるインピーダン
    スの周波数特性の変化により、チップ厚み方向に入って
    いるひび割れ、あるいは欠けを検出することを特徴とす
    る積層セラミックコンデンサの内部欠陥検査方法。
  4. 【請求項4】 積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗、
    静電容量を測定した後に、積層セラミックコンデンサに
    DCバイアスを印加し、周波数を変化させて得られるイ
    ンピーダンスの周波数特性を判別し、デラミネーション
    等の内部欠陥を検出することを特徴とする請求項1〜3
    のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサの内部欠
    陥検査方法。
JP10017760A 1997-02-19 1998-01-14 積層セラミックコンデンサの内部欠陥検査方法 Pending JPH10293107A (ja)

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