JPH11111553A - Laminated ceramic capacitor - Google Patents

Laminated ceramic capacitor

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JPH11111553A
JPH11111553A JP9266315A JP26631597A JPH11111553A JP H11111553 A JPH11111553 A JP H11111553A JP 9266315 A JP9266315 A JP 9266315A JP 26631597 A JP26631597 A JP 26631597A JP H11111553 A JPH11111553 A JP H11111553A
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laminate
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capacitor
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layer
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芳博 藤岡
Shinichi Osawa
真一 大沢
Kenichi Iwasaki
健一 岩崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminated ceramic capacitor which can improve electrostatic capacity, prevent deterioration of dielectric characteristic, restrains cracks during a surface-mounting step, and improve the reliability of capacitor. SOLUTION: A capacitor body C comprises an effective laminate A, which is formed by alternately laminating a first conductor layer 12 having an oxidized region on one end and a second conductor layer 13 having an oxidized region on the other end with a dielectric layer 11 (11a, 11b) in between, and a non-effective laminate B which is formed by alternately laminating a third conductor layer 14 having an oxidized are on both ends and a dielectric layer. Furthermore the dielectric layer 11 of the non-effective laminate B is made to be smaller by just 4-10×10<-7> / deg.C in coefficient of thermal expansion than that of the effective laminate A, and a ratio of the thickness of the non-effective laminate B to that of the capacitor body C is set to 2.5 to 25%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、積層セラミックコ
ンデンサに関し、特に、外部電極と電気的に接続される
部分を除く内部電極の外周部が内部電極を構成する金属
の酸化物によって電気的に絶縁された積層セラミックコ
ンデンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilayer ceramic capacitor, and more particularly, to an outer peripheral portion of an internal electrode except for a portion electrically connected to an external electrode, which is electrically insulated by a metal oxide forming the internal electrode. To a laminated ceramic capacitor.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、積層セラミックコンデンサとして
は、誘電体層と、1種類の内部電極層とを交互に積層
し、内部電極層の一部分を交互に積層体表面の異なる場
所に露出させ、この露出部分に端子電極を形成した構造
としていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a laminated ceramic capacitor, a dielectric layer and one kind of internal electrode layer are alternately laminated, and a part of the internal electrode layer is alternately exposed at a different place on the surface of the laminated body. The structure is such that a terminal electrode is formed in the portion.

【0003】以下に、このような積層セラミックコンデ
ンサの一般的な製造方法について説明する。まず、誘電
体セラミック粉末を有機バインダーに分散させたセラミ
ックスラリーをシート状に成形してセラミックグリーン
シートを作製し、スクリーン印刷法などにより、このセ
ラミックグリーンシートの上に導電ペーストで内部電極
パターンを印刷する。そして、この内部電極パターンが
印刷されたセラミックグリーンシートを積層し、さらに
その両側に内部電極パターンが印刷されていないセラミ
ックグリーンシートを複数枚積み重ねる。
Hereinafter, a general method for manufacturing such a multilayer ceramic capacitor will be described. First, a ceramic slurry in which dielectric ceramic powder is dispersed in an organic binder is formed into a sheet to form a ceramic green sheet, and an internal electrode pattern is printed on the ceramic green sheet with a conductive paste by a screen printing method or the like. I do. Then, the ceramic green sheets on which the internal electrode patterns are printed are stacked, and a plurality of ceramic green sheets on which the internal electrode patterns are not printed are stacked on both sides thereof.

【0004】こうして得られた積層体を内部電極が端面
に露出するようにしてチップ状に切断し、これを焼成す
る。そして、この焼結された積層体を研磨することで、
その端面に内部電極を露出させ、さらにこの端面に導電
ペーストを塗布し、これを焼き付けて外部電極を形成す
ることにより、所望の積層チップコンデンサが作製され
ていた。
[0004] The laminate thus obtained is cut into chips in such a manner that the internal electrodes are exposed at the end faces, and the chips are fired. And by polishing this sintered laminate,
A desired multilayer chip capacitor has been manufactured by exposing an internal electrode to the end face, further applying a conductive paste to the end face, and baking this to form an external electrode.

【0005】また、他の積層セラミックコンデンサの製
造方法として、セラミックの積層体を焼成する前に、そ
の端部に予め導電ペーストを塗布し、同時焼成するとい
う製造方法もある。さらに、積層体を得る方法も、セラ
ミックグリーンシートを使用する、いわゆるシート法の
他に、セラミックペーストと導電ペーストとを交互に印
刷していく、いわゆる印刷法も採用されている。
[0005] As another method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor, there is a manufacturing method in which a conductive paste is applied in advance to the end portion of a ceramic laminate before firing, and firing is performed simultaneously. Further, as a method for obtaining a laminate, a so-called printing method in which a ceramic paste and a conductive paste are alternately printed is used in addition to a so-called sheet method using ceramic green sheets.

【0006】ところで、このような積層コンデンサは、
近年においては小型化と共に大容量化が要求されてい
る。この要求に応えるため誘電体セラミック層を薄層化
することにより高積層化を可能にしている。しかし、積
層数が多くなると、内部電極の厚みにより、積層体内部
でセラミック層を介して内部電極が重なり合っている部
分と、それ以外のマージン部分との積層厚みの差が大き
くなる。大きな容量を得るためにサイドマージンを狭め
た場合には内部電極の上下に位置するセラミックス同士
の接着が損なわれ、デラミネーションと呼ばれる層剥離
が生じがちであった。
By the way, such a multilayer capacitor is
In recent years, there has been a demand for large capacity as well as miniaturization. In order to meet this demand, the dielectric ceramic layers are made thinner to enable a higher lamination. However, when the number of laminations increases, the difference in lamination thickness between the portion where the internal electrodes overlap via the ceramic layer inside the laminate and the other margin portion increases due to the thickness of the internal electrodes. When the side margin is narrowed in order to obtain a large capacity, the adhesion between the ceramics located above and below the internal electrode is impaired, and delamination tends to occur.

【0007】このような問題点を解決する手段として、
例えば特開平3−82005号公報には、内部電極の側
端部が酸化された積層セラミックコンデンサが提案され
ている。この積層セラミックコンデンサの内部電極層の
各層(奇数層、偶数層)における断面図を図5に示す。
このコンデンサの構造によれば、内部電極層1の側端部
が酸化されて酸化物2が形成されているため、内部電極
層1とこの上下に位置する誘電体層との結合が強く、デ
ラミネーションが抑制され、高容量コンデンサが得られ
る。尚、図中、符号6は外部電極を示し、符号8はエン
ドマージン領域を示す。
As a means for solving such a problem,
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 3-82005 proposes a multilayer ceramic capacitor in which the side ends of internal electrodes are oxidized. FIG. 5 is a cross-sectional view of each layer (odd layer, even layer) of the internal electrode layer of the multilayer ceramic capacitor.
According to the structure of this capacitor, since the side edges of the internal electrode layer 1 are oxidized to form the oxide 2, the internal electrode layer 1 and the dielectric layers located above and below the internal electrode layer 1 are strongly bonded to each other. Lamination is suppressed and a high capacity capacitor is obtained. In the drawing, reference numeral 6 indicates an external electrode, and reference numeral 8 indicates an end margin area.

【0008】さらに、例えば特開平8−181032号
公報には、外部電極とは電気的に接続しない内部電極層
と同一組成の導体層を形成した非有効積層体を備えた積
層セラミックコンデンサが開示されている。これによれ
ば、内部電極層を積層している有効積層体とそれ以外の
非有効積層体の焼成収縮差が緩和され、デラミネーショ
ンの発生が抑制され、信頼性の高い積層セラミックコン
デンサが得られるとされている。
Further, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei. 8-180332 discloses a multilayer ceramic capacitor having a non-effective laminated body in which a conductor layer having the same composition as an internal electrode layer not electrically connected to an external electrode is formed. ing. According to this, the difference in firing shrinkage between the effective laminate in which the internal electrode layers are laminated and the other ineffective laminate is reduced, the occurrence of delamination is suppressed, and a highly reliable multilayer ceramic capacitor is obtained. It has been.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】積層セラミックコンデ
ンサでは、内部電極層の一端は外部電極と接続されてお
り、その他端は外部電極と絶縁されているが、上記特開
平3−82005号公報に開示された積層セラミックコ
ンデンサでは、図5に示すように、内部電極層1の他端
が外部電極6と接続しないように、内部電極形成面積を
印刷パターンによって制御し、いわゆるエンドマージン
領域8を形成させている。このため、印刷精度による短
絡及びデラミネーションを防止するためには、大きなエ
ンドマージン領域8を形成する必要があり、従って有効
電極面積を大きくするには限界があった。
In a multilayer ceramic capacitor, one end of an internal electrode layer is connected to an external electrode and the other end is insulated from the external electrode. In the multilayer ceramic capacitor thus manufactured, as shown in FIG. 5, the internal electrode forming area is controlled by a printing pattern so that the other end of the internal electrode layer 1 is not connected to the external electrode 6, so that a so-called end margin region 8 is formed. ing. For this reason, in order to prevent short circuit and delamination due to printing accuracy, it is necessary to form a large end margin region 8, and there is a limit in increasing the effective electrode area.

【0010】また、この技術を用いて誘電体層を薄層
化、高積層化した場合、内部電極1が重なり合っている
部分とそれ以外のエンドマージン領域8との積層厚みの
差が大きくなり、未だ厚み差によるひずみが大きいとい
う問題があった。
When the dielectric layer is made thinner and more highly laminated using this technique, the difference in the laminated thickness between the portion where the internal electrode 1 overlaps and the other end margin region 8 becomes large, There is still a problem that distortion due to the thickness difference is large.

【0011】上記特開平8−181032号公報に開示
された積層セラミックコンデンサでは、非有効積層体内
部に導体層を形成している。このため、印刷精度による
導体層の露出を防止するには、大きなエンドマージン領
域及びサイドマージン領域を形成する必要があり、導体
層が重なり合っている部分とそれ以外のエンド及びサイ
ドマージン領域との積層厚みの差が導体層を形成しない
ものに比べて大きくなり、厚み差によるひずみが大きい
という問題があった。
In the multilayer ceramic capacitor disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-180332, a conductor layer is formed inside an ineffective laminate. For this reason, in order to prevent the conductor layer from being exposed due to printing accuracy, it is necessary to form a large end margin region and a side margin region, and the lamination of the portion where the conductor layer overlaps and the other end and side margin regions There is a problem that the difference in thickness is larger than that in which the conductor layer is not formed, and the strain due to the difference in thickness is large.

【0012】さらに、上記いずれの技術においても、内
部電極層に含まれる金属とセラミックとの焼成時におけ
る収縮率や熱膨張係数等の違いにより、コンデンサに発
生する内部応力が大きくなり、歪みが大きくなる。この
歪みによって、同じ誘電体層厚みであっても積層数の増
大により誘電特性が悪化すると共に、表面実装工程で生
じる熱応力や機械的応力さらには熱衝撃等によりコンデ
ンサにクラックを生じ、その信頼性の低下を引き起こす
という問題があった。
Further, in any of the above techniques, the internal stress generated in the capacitor increases due to the difference in the shrinkage rate and the coefficient of thermal expansion during firing of the metal and ceramic contained in the internal electrode layer, and the distortion increases. Become. Due to this distortion, even if the thickness of the dielectric layer is the same, the dielectric characteristics are deteriorated due to an increase in the number of stacked layers, and thermal stress and mechanical stress generated in the surface mounting process, as well as cracks in the capacitor due to thermal shock, etc. There is a problem that causes a decrease in sex.

【0013】そこで本発明は、上述の従来の諸問題を解
消するとともに、有効電極面積を大きくして静電容量を
向上させることができるとともに、誘電体層を薄層化、
高積層化による誘電特性の悪化を防止し、さらには表面
実装工程でのクラック発生を抑制し、コンデンサとして
の信頼性を向上し得る積層セラミックコンデンサを提供
することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, increases the effective electrode area to improve the capacitance, and reduces the thickness of the dielectric layer.
It is an object of the present invention to provide a multilayer ceramic capacitor capable of preventing deterioration of dielectric properties due to high stacking, suppressing cracks in a surface mounting process, and improving reliability as a capacitor.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
について鋭意検討した結果、積層セラミックコンデンサ
の有効積層体における内部電極層を、異なる金属を主成
分とする2種類の内部電極層ペーストを用いて全面に形
成し、内部電極層の外部電極に接する部分を一層おきに
内部電極層を構成する金属の酸化物によって電気的に絶
縁すると、有効電極面積を大きくすることができると同
時に、全面に内部電極領域が形成されるためにコンデン
サの場所による厚み差が生じないことを知見し、さらに
内部電極層の形成されていない非有効積層体内に、内部
電極層の卑金属部と同一組成の導体層を全面に形成する
ことにより、焼成時の有効積層体と非有効積層体の収縮
差も緩和できることを知見し、さらにまた前記非有効積
層体の誘電体層の熱膨張係数が前記有効積層体の誘電体
層の熱膨張係数より4〜10×10-7/℃だけ小さく、
かつ全体の厚みに対する非有効積層体の厚みの割合をそ
れぞれ2.5〜25%とすることにより、内部電極層に
含まれる金属とセラミックとの焼成時における収縮率や
熱膨張係数等の違いにより、コンデンサに発生する内部
応力を小さくできることを見出し本発明に至った。
Means for Solving the Problems As a result of diligent studies on the above problems, the present inventors have found that the internal electrode layers in the effective laminated body of the multilayer ceramic capacitor are formed of two types of internal electrode layer paste mainly composed of different metals. When the portion of the internal electrode layer in contact with the external electrode is electrically insulated by a metal oxide constituting the internal electrode layer every other layer, the effective electrode area can be increased, Knowing that there is no thickness difference due to the location of the capacitor because the internal electrode region is formed on the entire surface, furthermore, in the ineffective laminate where the internal electrode layer is not formed, the same composition as the base metal part of the internal electrode layer By forming the conductor layer over the entire surface, it has been found that the difference in shrinkage between the effective laminate and the ineffective laminate during firing can be reduced, and furthermore, the dielectric layer of the ineffective laminate has 4~10 × 10 -7 / ℃ only smaller than the expansion coefficient of the thermal expansion coefficient of the dielectric layer of the effective stack,
In addition, by setting the ratio of the thickness of the non-effective laminate to the entire thickness to be 2.5 to 25%, the metal and ceramic contained in the internal electrode layer may have different shrinkage rates and thermal expansion coefficients during firing. The present inventors have found that the internal stress generated in the capacitor can be reduced, and have reached the present invention.

【0015】即ち、本発明の積層セラミックコンデンサ
は、コンデンサ本体と該コンデンサ本体の両端部に配設
された一対の外部電極からなる積層セラミックコンデン
サであって、前記コンデンサ本体を、一端側に酸化領域
を有する第一導体層と他端側に酸化領域を有する第2導
体層とを、間に誘電体層を挟んで交互に積層してなる有
効積層体と、該有効積層体の両面にそれぞれ配置され、
両端に酸化領域を有する第3導体層と誘電体層とを交互
に積層してなる非有効積層体とから構成するとともに、
前記有効積層体の第1導体層を一方の外部電極に、前記
第2導体層を他方の外部電極に接続し、さらに、前記非
有効積層体の誘電体層の熱膨張係数を前記有効積層体の
誘電体層の熱膨張係数より4〜10×10-7/℃だけ小
さくし、かつ前記コンデンサ本体の厚みに対する前記非
有効積層体の厚みの割合を2.5〜25%としたことを
特徴とする。
That is, a multilayer ceramic capacitor according to the present invention is a multilayer ceramic capacitor comprising a capacitor body and a pair of external electrodes disposed at both ends of the capacitor body, wherein the capacitor body has an oxidized region at one end. And a second conductor layer having an oxidized region on the other end side alternately laminated with a dielectric layer interposed therebetween, and disposed on both sides of the effective laminate, respectively. And
A third conductor layer having oxidized regions at both ends and a non-effective laminate formed by alternately laminating dielectric layers,
The first conductor layer of the effective laminate is connected to one external electrode, the second conductor layer is connected to the other external electrode, and the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer of the non-effective laminate is determined by the effective laminate. Wherein the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer is smaller by 4 to 10 × 10 −7 / ° C., and the ratio of the thickness of the ineffective laminate to the thickness of the capacitor body is 2.5 to 25%. And

【0016】ここで、有効積層体の第1導体層および第
2導体層が、貴金属を主成分とする貴金属部と、貴金属
以外の金属を主成分とする卑金属部とから構成されてい
ることが望ましい。また、非有効積層体の第3導体層
が、貴金属以外の金属を主成分、即ち、前記卑金属部と
同一組成とすることを特徴とする。尚、導体層は1層以
上とする。
Here, the first conductor layer and the second conductor layer of the effective laminated body may be composed of a noble metal portion mainly containing a noble metal and a base metal portion mainly containing a metal other than the noble metal. desirable. Further, the third conductor layer of the ineffective laminate has a main component of a metal other than the noble metal, that is, the third conductor layer has the same composition as the base metal portion. The number of conductor layers is one or more.

【0017】[0017]

【作用】本発明の積層セラミックコンデンサは、内部電
極層の第1導体層と第2導体層とが間に誘電体層を介し
て形成され、かつ外部電極と電気的に接続される内部電
極層の一端部分を除き、内部電極層の外周部が酸化さ
れ、酸化物が形成されているため、外部と電気的に絶縁
できるとともに、内部電極の他端と外部電極との間の絶
縁するための距離(エンドマージン)を最小にすること
ができ、これにより有効電極面積を大きくすることがで
き、静電容量を大きくすることができる。
The multilayer ceramic capacitor of the present invention has an internal electrode layer in which a first conductive layer and a second conductive layer of internal electrode layers are formed with a dielectric layer interposed therebetween, and are electrically connected to external electrodes. Except for one end portion of the inner electrode layer, the outer peripheral portion of the internal electrode layer is oxidized and the oxide is formed, so that it can be electrically insulated from the outside and insulated between the other end of the internal electrode and the external electrode. The distance (end margin) can be minimized, whereby the effective electrode area can be increased, and the capacitance can be increased.

【0018】即ち、上記した特開平3−82005号公
報に開示された積層セラミックコンデンサでは、内部電
極の他端が外部電極と接続しないように、内部電極形成
面積を印刷パターンによって制御していたため、大きな
エンドマージン領域を形成せざるを得なかったが、本発
明では、内部電極層を形成するための印刷パターンを制
御することなく、内部電極層の端部を酸化することによ
り外部電極と絶縁できるため、有効電極面積を大きくす
ることができるのである。
That is, in the multilayer ceramic capacitor disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 3-82005, the internal electrode formation area is controlled by the printing pattern so that the other end of the internal electrode is not connected to the external electrode. Although a large end margin area had to be formed, in the present invention, it is possible to insulate the external electrode by oxidizing the end of the internal electrode layer without controlling the printing pattern for forming the internal electrode layer. Therefore, the effective electrode area can be increased.

【0019】さらに、特開平8―181032号公報に
開示された積層セラミックコンデンサでは、非有効積層
体内部に導体層を形成するため、印刷精度による導体層
の露出を防止するには、大きなエンド及びサイドマージ
ン領域を形成する必要があったが、本発明では、内部電
極層を形成するための印刷パターンを制御することな
く、内部電極層の端部を酸化することにより外部電極と
絶縁できるため、有効積層体と非有効積層体の焼結時の
収縮差をより小さくすることができる。
Further, in the multilayer ceramic capacitor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-181332, since the conductor layer is formed inside the non-effective laminate, a large end and a large end are required to prevent the conductor layer from being exposed due to printing accuracy. Although it was necessary to form the side margin region, in the present invention, without controlling the printing pattern for forming the internal electrode layer, it is possible to insulate the external electrode by oxidizing the end of the internal electrode layer, The difference in shrinkage during sintering between the effective laminate and the non-effective laminate can be further reduced.

【0020】また、誘電体層の間に形成される内部電極
及び導体層の面積は、誘電体層と同じ面積であるため、
コンデンサの場所による厚み差が生じることはない。こ
れにより、厚み差に起因する内部応力からデラミネーシ
ョンが発生することを防止できる。
Further, since the area of the internal electrode and the conductor layer formed between the dielectric layers is the same as the area of the dielectric layer,
There is no thickness difference depending on the location of the capacitor. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of delamination due to the internal stress caused by the thickness difference.

【0021】さらに、内部電極層が、外部電極と電気的
に接続される側に形成されたパラジウムを主成分とする
貴金属領域と、その他の例えばニッケルを主成分とする
卑金属領域から構成することにより、コンデンサ本体を
作製する際において、内部電極層の一端部に、外部電極
と電気的に接続できるようにパラジウム主成分の領域が
形成され、その他の部分に卑金属を主成分とする領域が
形成される。
Further, the internal electrode layer is composed of a noble metal region mainly composed of palladium formed on the side electrically connected to the external electrode and another base metal region mainly composed of nickel, for example. When manufacturing the capacitor body, a region mainly composed of palladium is formed at one end of the internal electrode layer so as to be electrically connectable to an external electrode, and a region mainly composed of a base metal is formed in other portions. You.

【0022】従って、コンデンサ本体を酸化処理するこ
とにより、卑金属を主成分とする領域の外周部が酸化さ
れ、卑金属の酸化物が形成され、コンデンサ本体に外部
電極を形成した時、内部電極層の一端部と外部電極とが
電気的に接続されるとともに、内部電極層の他端部と外
部電極とが絶縁され、さらに、内部電極層の側面部が酸
化されるために外部と絶縁されることになる。
Therefore, by oxidizing the capacitor body, the outer peripheral portion of the region containing the base metal as a main component is oxidized to form an oxide of the base metal. One end and the external electrode are electrically connected, the other end of the internal electrode layer is insulated from the external electrode, and the side surface of the internal electrode layer is oxidized and insulated from the outside. become.

【0023】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
は、非有効積層体の誘電体層の熱膨張係数が有効積層体
の誘電体層の熱膨張係数より所定量小さく、かつ、コン
デンサ本体の厚みに対する非有効積層体の厚みの割合を
2.5〜25%としたために、焼結後の冷却過程で有効
積層体に引張応力が、非有効積層体に圧縮応力が蓄積さ
れ残留し、この応力によって有効積層体の誘電体セラミ
ック層は本来の特性を示すことができる。
Further, in the multilayer ceramic capacitor of the present invention, the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer of the non-effective laminated body is smaller than the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer of the effective laminated body by a predetermined amount, and the non-effective laminated body has a non-effective thickness. Since the thickness ratio of the effective laminate is set to 2.5 to 25%, tensile stress is accumulated in the effective laminate and compressive stress is accumulated in the non-effective laminate during the cooling process after sintering. The dielectric ceramic layers of the laminate can exhibit the original characteristics.

【0024】即ち、例えば、図8に示すように、本発明
の積層セラミックコンデンサの一対の外部電極6を、銅
配線されたガラスエポキシ等の基板17上に半田18に
より実装する場合、外部電極6の間のコンデンサ本体に
は、実装過程で生じる熱応力、機械的応力さらには熱衝
撃(基板に加わる曲げ応力やハンダ付けの際の熱負荷等
による)等による引張応力が作用するが、この引張応力
は非有効積層体の圧縮応力により吸収され、その結果非
有効積層体と有効積層体との間にストレスが生じず、ク
ラックの発生が未然に防止される。
That is, for example, as shown in FIG. 8, when a pair of external electrodes 6 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention are mounted on a substrate 17 made of glass epoxy or the like with copper wiring by solder 18, The tensile stress due to thermal stress, mechanical stress, thermal shock (due to bending stress applied to the board, thermal load during soldering, etc.) generated during the mounting process acts on the capacitor body during this period. The stress is absorbed by the compressive stress of the ineffective laminate, and as a result, no stress is generated between the ineffective laminate and the effective laminate, thereby preventing cracks from occurring.

【0025】また、積層セラミックコンデンサの幅及び
厚みが同等の場合、実装方向の峻別が難しいが、応力が
集中するコーナー部は上記熱膨張係数の特定された非有
効積層体であるため、どの方向に実装しても引張応力の
大半を吸収することができる。
When the width and thickness of the multilayer ceramic capacitor are the same, it is difficult to distinguish the mounting direction. However, since the corner where the stress is concentrated is an ineffective laminate having the specified thermal expansion coefficient, Can absorb most of the tensile stress.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づき詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0027】図1は、本発明の積層セラミックコンデン
サC1の一例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the multilayer ceramic capacitor C1 of the present invention.

【0028】図1に示すように、積層セラミックコンデ
ンサC1は、誘電体層11と内部電極層(第1導体層1
2、第2導体層13)とが交互に積層され、さらにコン
デンサ本体Cの両端部に、一部の導体層(一端側に酸化
領域を有する第1導体層12、他端側に酸化領域を有す
る第2導体層13)が電気的に接続される外部電極16
を配設してなるものであり、コンデンサ本体C1は、誘
電体層11aと内部電極層(第1導体層12、第2導体
層13)とが交互に積層された有効積層体Aと、この有
効積層体Aの両面側に配設され、誘電体層11bと両端
14aに酸化領域を有する第3導体層14とが交互に積
層された非有効積層体Bとから構成されている。
As shown in FIG. 1, the multilayer ceramic capacitor C1 includes a dielectric layer 11 and an internal electrode layer (the first conductor layer 1).
2, the second conductor layer 13) are alternately laminated, and further, a part of the conductor layer (the first conductor layer 12 having an oxidized region on one end side, and an oxidized region on the other end side) are provided at both ends of the capacitor body C. External electrode 16 to which the second conductive layer 13) is electrically connected
The capacitor body C1 includes an effective laminated body A in which dielectric layers 11a and internal electrode layers (first conductor layer 12, second conductor layer 13) are alternately laminated, A non-effective laminate B is provided on both sides of the effective laminate A, and the dielectric layer 11b and the third conductor layers 14 having oxidized regions at both ends 14a are alternately laminated.

【0029】図2は、内部電極層の各層(第1導体層1
2、第2導体層13)の断面図を示すものであり、図2
(a)は有効積層体Aの下側から数えて奇数層(第1導
体層12)の断面を、図2(b)は偶数層(第2導体層
13)の断面をそれぞれ示す。
FIG. 2 shows each of the internal electrode layers (the first conductive layer 1).
2 is a cross-sectional view of the second conductor layer 13), and FIG.
2A shows a cross section of an odd-numbered layer (first conductor layer 12) counted from below the effective laminated body A, and FIG. 2B shows a cross-section of an even-numbered layer (second conductor layer 13).

【0030】図2(a)(b)に示すように、有効積層
体Aにおいては、第1及び第2導体層12,13の外部
電極16に位置する一端部12a,13aを貴金属
(金、銀、及び白金族(Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Pt))を主成分とする貴金属部とし、それ以外の
外周部12b、13b、内側領域12c,13cを貴金
属以外の金属(貴金属よりイオン化傾向の小さい金属)
を主成分とする卑金属部とし、例えば図1に示すように
外周部12b、13bを酸化領域としている。ここで卑
金属部を構成する金属としては、Ni、Co、Fe、C
u等が好適であるが、貴金属部としてはPdを、卑金属
部としてニッケルを主成分とするのが望ましい。これは
PdやNiが安価である上、互いに融点が近似してお
り、共晶等の低融点の化合物を作らない組み合わせとし
て最適であるからである。
As shown in FIGS. 2A and 2B, in the effective laminate A, one ends 12a and 13a of the first and second conductor layers 12 and 13 located at the external electrodes 16 are made of a noble metal (gold, Silver and platinum groups (Ru, Rh, Pd, Os, I
r, Pt)) as a precious metal portion, and other outer portions 12b, 13b and inner regions 12c, 13c as metals other than noble metals (metals having a lower ionization tendency than noble metals).
Is a base metal portion whose main component is, for example, the outer peripheral portions 12b and 13b are oxidized regions as shown in FIG. Here, metals constituting the base metal portion include Ni, Co, Fe, and C.
Although u or the like is preferable, it is preferable that Pd is used as the noble metal portion and nickel is used as the base metal portion. This is because Pd and Ni are inexpensive, have melting points close to each other, and are optimal as a combination that does not produce a low melting point compound such as eutectic.

【0031】また、非有効積層体B内の第3導体層14
は上記内部電極層の卑金属部と同一組成とすると作製上
好ましく、第3導体層14の外周部14aは酸化されて
いる。
The third conductor layer 14 in the ineffective laminate B
It is preferable for fabrication to have the same composition as the base metal portion of the internal electrode layer, and the outer peripheral portion 14a of the third conductor layer 14 is oxidized.

【0032】また、第1〜第3導体層12〜14は金属
を主成分とするものであればよく、金属の他に金属の酸
化物やガラス、誘電体層と同一のセラミック材料等を含
有していても良い。
The first to third conductor layers 12 to 14 only need to be mainly composed of a metal, and contain metal oxides, glass, and the same ceramic material as that of the dielectric layer in addition to the metal. May be.

【0033】そして、非有効積層体Bの誘電体層11b
の熱膨張係数が有効積層体Aの誘電体層11aの熱膨張
係数より4〜10×10-7/℃だけ小さく、かつ、図1
に示すように、コンデンサ本体Cの厚み(A+2B)に
対する非有効積層体Bの厚みの割合(B/(A+2
B))がそれぞれ2.5〜25%とされている。
Then, the dielectric layer 11b of the ineffective laminate B
1 is smaller than that of the dielectric layer 11a of the effective laminate A by 4 to 10 × 10 −7 / ° C., and FIG.
, The ratio of the thickness of the ineffective laminate B to the thickness (A + 2B) of the capacitor body C (B / (A + 2
B)) is 2.5 to 25%, respectively.

【0034】非有効積層体Bと有効積層体Aの誘電体層
の熱膨張係数差及びコンデンサ本体Cの厚みに対する片
側の非有効積層体Bの厚みの割合を上記のごとく特定し
た理由は、熱膨張係数差が4×10-7/℃未満の場合、
誘電特性の悪化を防止するための引張応力を有効積層体
Aに十分付与できず、かつ表面実装工程で生じる熱応
力、機械的応力さらには熱衝撃を吸収し得るに十分な圧
縮応力を非有効積層体に付与できず表面からクラックが
生じ易くなるからである。
The reason why the difference between the thermal expansion coefficients of the dielectric layers of the ineffective laminate B and the effective laminate A and the ratio of the thickness of the ineffective laminate B on one side to the thickness of the capacitor body C is specified as described above is as follows. When the difference in expansion coefficient is less than 4 × 10 −7 / ° C.,
Insufficient compressive stress cannot be applied to the effective laminated body A to apply tensile stress for preventing the deterioration of the dielectric properties to the effective laminated body A and sufficient to absorb thermal stress, mechanical stress and thermal shock generated in the surface mounting process. This is because it cannot be applied to the laminate and cracks tend to occur from the surface.

【0035】また、コンデンサ本体Cの厚みに対する非
有効積層体Bの割合が2.5%未満の場合、誘電特性の
悪化を防止するための引張応力を有効積層体Aに付与で
きないからである。一方熱膨張係数差が10×10-7
℃を越え、あるいはコンデンサ本体Cの厚みに対する非
有効積層体Bの厚みの割合が25%よりも大きい場合、
有効積層体Aに付与される引張応力が大きくなり過ぎ
て、有効積層体Aからクラックが生じ易くなるからであ
る。
Further, if the ratio of the ineffective laminate B to the thickness of the capacitor body C is less than 2.5%, a tensile stress for preventing deterioration of the dielectric properties cannot be applied to the effective laminate A. On the other hand, the thermal expansion coefficient difference is 10 × 10 −7 /
° C. or when the ratio of the thickness of the ineffective laminate B to the thickness of the capacitor body C is greater than 25%,
This is because the tensile stress applied to the effective laminate A becomes too large, and cracks are easily generated from the effective laminate A.

【0036】非有効積層体Bと有効積層体Aの誘電体層
の熱膨張係数差は、誘電特性の悪化を防止すると共に、
表面実装工程等で生じる圧縮応力を低減するために、有
効積層体Aに最適な引張応力を付与するという理由か
ら、有効積層体Aが6〜10×10-7/℃大きいことが
望ましい。
The difference in the coefficient of thermal expansion between the dielectric layers of the ineffective laminate B and the effective laminate A prevents the dielectric properties from deteriorating,
In order to reduce the compressive stress generated in the surface mounting step or the like, it is desirable that the effective laminated body A is larger by 6 to 10 × 10 −7 / ° C. because the optimum tensile stress is applied to the effective laminated body A.

【0037】また、コンデンサ本体Cの厚みに対する片
側の非有効積層体Bの厚みの割合は、有効積層体Aに最
適な引張応力を付与するという理由から、7.5〜20
%であることが望ましい。
The ratio of the thickness of the non-effective laminate B on one side to the thickness of the capacitor body C is 7.5 to 20 because the optimum laminate A is given an optimal tensile stress.
% Is desirable.

【0038】誘電体層は、誘電特性向上という点から、
主に、チタン酸バリウム、チタン酸ランタン、チタン酸
カルシウム、チタン酸ネオジウム及びチタン酸マグネシ
ウム等のチタン酸塩を主成分とする誘電体セラミックス
から構成することが望ましい。この場合は、上記非有効
積層体の誘電体層が有効積層体の誘電体層よりジルコニ
ウム酸塩を5〜15mol%多く含むよう調整すること
により、非有効積層体と有効積層体との熱膨張係数の差
を上記のごとく設定することができる。非有効積層体に
おけるジルコニウム酸塩の過剰含有量が5mol%未満
の場合、上記熱膨張係数差が4×10-7/℃を下回り、
逆に15mol%を越えると同熱膨張係数差が10×1
-7/℃を上回ることになる。
From the viewpoint of improving the dielectric properties, the dielectric layer
It is preferable that the dielectric ceramic is mainly composed of a dielectric ceramic mainly containing a titanate such as barium titanate, lanthanum titanate, calcium titanate, neodymium titanate and magnesium titanate. In this case, by adjusting the dielectric layer of the ineffective laminate to contain 5 to 15 mol% more zirconate than the dielectric layer of the effective laminate, the thermal expansion between the ineffective laminate and the effective laminate is adjusted. The difference between the coefficients can be set as described above. When the excess content of zirconate in the ineffective laminate is less than 5 mol%, the difference in thermal expansion coefficient is less than 4 × 10 −7 / ° C.,
Conversely, if it exceeds 15 mol%, the difference in thermal expansion coefficient is 10 × 1.
0 -7 / ° C.

【0039】尚、誘電体層の原料として、ジルコニウム
酸塩を用いてはいないが、原料中に不可避的に含まれて
いる場合があること、誘電体層の一組成材料としてジル
コニウム酸塩を後添加する場合もあることから、ジルコ
ニウム酸塩について非有効積層体が5〜15mol%多
く含むと表現した。このように、誘電体層の原料として
ジルコニウム酸塩を添加すると、コンデンサとしての磁
器強度も大となるので望ましい。
Although zirconate is not used as a raw material for the dielectric layer, it may be inevitably contained in the raw material, and zirconate is later used as one constituent material of the dielectric layer. Since zirconate was added in some cases, the ineffective laminate was described as containing 5 to 15 mol% more. As described above, it is desirable to add zirconate as a raw material of the dielectric layer, because the ceramic strength of the capacitor increases.

【0040】本発明の積層セラミックコンデンサC1
は、例えば、先ず、誘電体層となるグリーンシートを作
製することにより得られる。グリーンシートは、例え
ば、チタン酸バリウムを主成分とし、酸化イットリウ
ム、炭酸マンガン及び酸化マグネシウムを加えた誘電体
粉末に、水及び分散剤を加え、ボールミルにて混合粉砕
した後、有機バインダーを混合し、得られたスラリーを
所定厚みのテープ状に成形することにより得られる。
The multilayer ceramic capacitor C1 of the present invention
Can be obtained, for example, by first preparing a green sheet to be a dielectric layer. The green sheet contains, for example, barium titanate as a main component, yttrium oxide, a dielectric powder to which manganese carbonate and magnesium oxide are added, water and a dispersant, and after mixing and grinding in a ball mill, an organic binder is mixed. The obtained slurry is formed into a tape having a predetermined thickness.

【0041】有効積層体の誘電体層の材料としては、チ
タン酸バリウムを主成分とし、この主成分100モル部
に対して、酸化マグネシウムを0.5〜8モル部、炭酸
マンガンを0.05〜0.5モル部、酸化イットリウム
を0.3〜4モル部添加含有したものを用いることが誘
電率などの特性を向上するという点から望ましい。
As a material of the dielectric layer of the effective laminate, barium titanate is used as a main component, and 0.5 to 8 mole parts of magnesium oxide and 0.05% of manganese carbonate are added to 100 mole parts of the main component. It is desirable to use a material containing 0.5 to 0.5 mol part of yttrium oxide and 0.3 to 4 mol part of yttrium oxide in terms of improving properties such as dielectric constant.

【0042】有効積層体の誘電体層の原料粉末に、ジル
コン酸塩、例えばジルコン酸カルシウム(CaZr
3 )、ジルコン酸バリウム(BaZrO3 )粉末を5
〜15モル%加え、非有効積層体の材料とする。
The raw material powder for the dielectric layer of the effective laminate is made of a zirconate such as calcium zirconate (CaZr
O 3 ) and barium zirconate (BaZrO 3 ) powder
1515 mol% to make a material for an ineffective laminate.

【0043】導体ペーストは、例えば、ニッケル粉末に
有機可塑剤を加えたペースト、及びパラジウム粉末に有
機可塑剤を加えたペーストを作製する。なお、ニッケル
やパラジウムはペースト中に例えば40〜60重量%程
度含有するものとする。
As the conductor paste, for example, a paste in which an organic plasticizer is added to nickel powder and a paste in which an organic plasticizer is added to palladium powder are prepared. Note that nickel and palladium are contained in the paste, for example, at about 40 to 60% by weight.

【0044】そして、図3に示すように、上記有効積層
体用の誘電体層のグリーンシート31の上面に、例え
ば、スクリーン印刷法によりニッケルの導体ペースト及
びパラジウムの導体ペーストを塗布し、ニッケル内部電
極領域33とパラジウム内部電極領域35が交互に並ぶ
ように、導体ペーストを塗布したグリーンシート31を
積層し有効積層体を形成する。
As shown in FIG. 3, a conductive paste of nickel and a conductive paste of palladium are applied to the upper surface of the green sheet 31 of the dielectric layer for the effective laminate by, for example, a screen printing method. The green sheets 31 coated with the conductive paste are laminated so that the electrode regions 33 and the palladium internal electrode regions 35 are alternately arranged to form an effective laminated body.

【0045】一方、有効積層体両面にスクリーン印刷法
により内部電極と同一のニッケルの導体ペーストを塗布
した非有効積層体用の誘電体グリーンシートを複数枚積
層し非有効積層体を形成する。
On the other hand, a plurality of dielectric green sheets for an ineffective laminate in which the same nickel conductive paste as the internal electrodes is applied to both surfaces of the effective laminate by a screen printing method are laminated to form an ineffective laminate.

【0046】そして、得られた積層成形体を所定寸法に
切断したのち、例えば、酸素分圧3×10-8〜3×10
-3Pa、温度1150〜1300℃で0.5〜3時間焼
成し、この後、大気中において温度800〜1150℃
で30分〜5時間熱処理することにより焼結体表面に露
出したニッケルを酸化させ、コンデンサ本体を作製す
る。このコンデンサ本体を図4に示す。
Then, after cutting the obtained laminated molded body to a predetermined size, for example, the oxygen partial pressure is 3 × 10 −8 to 3 × 10 −8.
-3 Pa, firing at a temperature of 1150-1300 ° C for 0.5-3 hours, and thereafter, a temperature of 800-1150 ° C in the air.
For 30 minutes to 5 hours to oxidize the nickel exposed on the surface of the sintered body to produce a capacitor body. This capacitor body is shown in FIG.

【0047】次に、銅粉末に有機可塑剤を加えたペース
トを作製し、このペーストを、前記内部電極層と交互に
電気的に接続するようにコンデンサ本体の両端に焼き付
けて積層セラミックコンデンサを作製する。
Next, a paste in which an organic plasticizer is added to copper powder is prepared, and this paste is baked on both ends of the capacitor body so as to be electrically connected alternately with the internal electrode layers, thereby preparing a multilayer ceramic capacitor. I do.

【0048】尚、上記例では、ニッケルとパラジウムの
組み合わせからなる内部電極を形成したが、本発明は上
記例に限定されるものではない。さらに、例えばスパッ
タ法等の薄膜形成手法を用いて、外部電極を前記内部電
極層と交互に電気的に接続するように焼結体に形成すれ
ば有効電極面積を更に大きくすることができる。
In the above example, the internal electrodes made of a combination of nickel and palladium are formed, but the present invention is not limited to the above example. Furthermore, the effective electrode area can be further increased by forming the external electrodes on the sintered body so as to be electrically connected alternately with the internal electrode layers by using a thin film forming technique such as a sputtering method.

【0049】[0049]

【実施例】先ず、チタン酸バリウムを主成分とし、この
主成分100モル部に対して、酸化イットリウムを1モ
ル部、酸化マグネシウムを2モル部、酸化マンガンを
0.1モル部添加した誘電体粉末に、水及び分散剤を加
え、ZrO2 ボールを用いたボールミルにて混合粉砕し
た後、有機バインダーを混合し、得られたスラリーを厚
み8μmのテープ状に成形し、有効積層体用および非有
効積層体の誘電体グリーンシートを得た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a dielectric material containing barium titanate as a main component, 1 mole portion of yttrium oxide, 2 mole portions of magnesium oxide and 0.1 mole portion of manganese oxide was added to 100 mole portions of the main component. Water and a dispersant are added to the powder, mixed and pulverized by a ball mill using ZrO 2 balls, and then an organic binder is mixed. The resulting slurry is formed into a tape having a thickness of 8 μm, and the slurry is used for an effective laminated body A dielectric green sheet of the effective laminate was obtained.

【0050】一方、内部電極として、ニッケル粉末に有
機可塑剤を加えたペースト、及びパラジウム粉末に有機
可塑剤を加えたペーストを用意し、各々上記有効積層体
用のテープ上に図3に示すようにニッケルとパラジウム
が交互に並ぶようにスクリーン印刷法にて形成し、テー
プを積層した。
On the other hand, a paste in which an organic plasticizer was added to nickel powder and a paste in which an organic plasticizer was added to palladium powder were prepared as internal electrodes, each of which was placed on the tape for the effective laminate as shown in FIG. Then, nickel and palladium were alternately arranged by screen printing, and tapes were laminated.

【0051】次に、従来の図6に示すような一般的なコ
ンデンサを作製するため、内部電極としてニッケルを用
い、スクリーン印刷によりエンド及びサイドマージン領
域を形成したグリーンシートを積層して成形体を作製す
るとともに、図5に示したようなコンデンサを作製する
ため、内部電極としてニッケルを使用し、スクリーン印
刷によりエンドマージン部8を形成したグリーンシート
を積層して成形体を作製した。
Next, in order to fabricate a conventional general capacitor as shown in FIG. 6, a green sheet having nickel and an end and a side margin region formed by screen printing is laminated using nickel as an internal electrode to form a molded body. In order to manufacture the capacitor as shown in FIG. 5, a green body having nickel and nickel as an internal electrode and having an end margin 8 formed by screen printing was laminated to form a molded body.

【0052】尚、図5、図6において符号1は内部電
極、符号6は外部電極、符号8はエンドマージン領域、
符号9はサイドマージン領域である。さらに、図7に示
したような非有効積層体を有するコンデンサ(特開平8
−181032号)を作製するため、非有効積層体内の
内部導体層にニッケルを使用し、スクリーン印刷により
エンド及びサイドマージン領域を形成した成形体を用意
した。尚、有効積層体の内部電極層は図6と同じであ
る。得られた成形体を切断したのち、酸素分圧1×10
-6Pa、温度1260℃で2時間焼成し、次に、酸素分
圧1×101 Pa、温度1000℃で1時間熱処理を行
った。
In FIGS. 5 and 6, reference numeral 1 denotes an internal electrode, reference numeral 6 denotes an external electrode, reference numeral 8 denotes an end margin area,
Reference numeral 9 denotes a side margin area. Further, a capacitor having an ineffective laminated body as shown in FIG.
-181032), a molded body was prepared in which the end and side margin regions were formed by screen printing using nickel for the internal conductor layer in the ineffective laminate. The internal electrode layers of the effective laminate are the same as those in FIG. After cutting the obtained molded body, the oxygen partial pressure was 1 × 10
Calcination was performed at -6 Pa and a temperature of 1260 ° C. for 2 hours, and then heat treatment was performed at an oxygen partial pressure of 1 × 10 1 Pa and a temperature of 1000 ° C. for 1 hour.

【0053】この焼結体をバレル研磨後、コンデンサの
内部電極が露出した両端面に銅ペーストを塗布し、90
0℃で焼き付け、さらにその上にNiメッキ及びSnメ
ッキを施し、誘電体層厚み5μm、有効誘電体層数15
0層、外形寸法3.2mm×1.6mm×0.96〜
2.1mm、有効電極面積4.38(3.04×1.4
4)mm2 の積層コンデンサを得た。
After barrel polishing the sintered body, a copper paste was applied to both end surfaces of the capacitor where the internal electrodes were exposed,
Baking at 0 ° C., and further performing Ni plating and Sn plating thereon, with a dielectric layer thickness of 5 μm and an effective dielectric layer number of 15
0 layer, external dimensions 3.2mm x 1.6mm x 0.96 ~
2.1 mm, effective electrode area 4.38 (3.04 × 1.4)
4) A multilayer capacitor of mm 2 was obtained.

【0054】次にこれらの試料を、LCRメーター42
84Aを用いて周波数1.0kHz、入力信号レベル
1.0Vrmsにて+25℃における静電容量を測定し
た。
Next, these samples were transferred to the LCR meter 42
The capacitance at + 25 ° C. was measured using 84A at a frequency of 1.0 kHz and an input signal level of 1.0 Vrms.

【0055】この結果、従来の一般的な図6及び図7の
コンデンサの場合、静電容量は3350nFであり、図
5に示したようなコンデンサの場合3560nFであっ
たのに対して、内部電極としてニッケルとパラジウムを
交互に並ぶように形成し、内部電極層の外部電極に接す
る部分を一層おきに内部電極を構成する金属の酸化物に
よって電気的に絶縁した本発明の場合、静電容量は45
00nFであった。よって静電容量の大きい積層セラミ
ックコンデンサを作製できることがわかる。
As a result, the capacitance of the conventional general capacitor of FIG. 6 and FIG. 7 was 3350 nF, and the capacitance of the capacitor as shown in FIG. In the case of the present invention in which nickel and palladium are formed so as to be alternately arranged, and the part of the internal electrode layer that is in contact with the external electrode is electrically insulated by a metal oxide constituting the internal electrode every other layer, the capacitance is 45
00 nF. Therefore, it can be seen that a multilayer ceramic capacitor having a large capacitance can be manufactured.

【0056】次にこれらのコンデンサのデラミネーショ
ン発生状況を確認した。この結果、従来のコンデンサ
(図6)では50個中49個にデラミネーションまたは
クラックが発生し、非有効積層体に金属を設けない場合
(図5)は、50個中20個にデラミネーションが発生
し、有効積層体内に導体層を形成した場合(図7)は、
50個中17個にデラミネーションが発生し、本発明の
有効積層体内に外周部が露出するように金属層を形成し
た場合は、クラック、デラミネーションの発生は無かっ
た。これにより、本発明の積層セラミックコンデンサは
従来の積層セラミックコンデンサと比較して、デラミネ
ーションおよびクラックがみられず、高い信頼性が得ら
れることがわかる。
Next, the state of occurrence of delamination of these capacitors was confirmed. As a result, in the conventional capacitor (FIG. 6), delamination or crack occurs in 49 out of 50 capacitors, and when no metal is provided in the ineffective laminate (FIG. 5), 20 out of 50 capacitors have delamination. Occurs, and a conductor layer is formed in the effective laminate (FIG. 7).
When delamination occurred in 17 of the 50 laminates, and when the metal layer was formed such that the outer peripheral portion was exposed in the effective laminate of the present invention, cracks and delamination did not occur. This indicates that the multilayer ceramic capacitor of the present invention has no delamination and no cracks as compared with the conventional multilayer ceramic capacitor, and high reliability can be obtained.

【0057】次に、上記誘電体材料粉末にジルコン酸カ
ルシウム(CaZrO3 )及び/またはジルコン酸バリ
ウム(BaZrO3 )粉末を、表1に示す量だけ加え、
上記誘電体セラミック用のスラリーと同様に処理して非
有効積層体用のグリーンシートを得、上記と同様にして
積層セラミックコンデンサを作製した。
Next, calcium zirconate (CaZrO 3 ) and / or barium zirconate (BaZrO 3 ) powder was added to the above-mentioned dielectric material powder in an amount shown in Table 1.
A green sheet for an ineffective laminated body was obtained by treating in the same manner as the slurry for the dielectric ceramic, and a laminated ceramic capacitor was produced in the same manner as above.

【0058】そして、非有効積層体の厚み、CaZrO
3 及びBaZrO3 の添加量を変えた試料について、図
1に示す片側の非有効積層体の厚みBとコンデンサ本体
の厚み(A+2B)との比を表1に示した。また有効積
層体の誘電体層の熱膨張係数から非有効積層体の誘電体
層の熱膨張係数を差し引いた値Δαを測定算出し、さら
に残留応力(非有効積層体の圧縮応力、有効積層体の引
張応力)をFEM解析法により求めた。
Then, the thickness of the ineffective laminate, CaZrO
Table 1 shows the ratio between the thickness B of the non-effective laminated body on one side and the thickness (A + 2B) of the capacitor body shown in FIG. 1 for the samples in which the addition amounts of 3 and BaZrO 3 were changed. In addition, a value Δα obtained by subtracting the thermal expansion coefficient of the dielectric layer of the ineffective laminate from the thermal expansion coefficient of the dielectric layer of the effective laminate is measured and calculated, and the residual stress (compressive stress of the ineffective laminate, effective laminate Tensile stress) was determined by FEM analysis.

【0059】また、試料をLCRメーター4284Aを
用いて、周波数1kHz、入力信号レベル1.0Vrm
sにて−55〜125℃における静電容量を測定し、+
25℃での静電容量に対する各温度での静電容量の変化
率TCCを算出した。
The sample was measured using an LCR meter 4284A at a frequency of 1 kHz and an input signal level of 1.0 Vrm.
The capacitance at −55 to 125 ° C. was measured at s, and +
The change ratio TCC of the capacitance at each temperature with respect to the capacitance at 25 ° C. was calculated.

【0060】上記コンデンサを銅配線されたガラスエポ
キシ基板上にハンダ付けし、該基板を間隔が90mmの
支持台に載せ、基板の裏面より押圧してコンデンサにク
ラックが入るまでのたわみ変形量を求めた(日本電子機
械工業会規格RC−3402に準拠)。
The above capacitor was soldered on a glass epoxy board with copper wiring, and the board was placed on a support having a spacing of 90 mm. The board was pressed from the back side of the board to determine the amount of flexure deformation until a crack was formed in the capacitor. (Based on the Japan Electronic Machinery Manufacturers Association standard RC-3402).

【0061】上記焼結体の研磨断面を実体顕微鏡(×4
0)で観察し、内部のクラックの有無を調べた。
The polished cross section of the sintered body was examined with a stereo microscope (× 4
Observation was performed in 0) to check for the presence of internal cracks.

【0062】非有効積層体の厚み、CaZrO3 及びB
aZrO3 の添加量、非有効積層体の熱膨張係数α、非
有効積層体と有効積層体との熱膨張係数の差Δα、残留
応力、誘電特性、クラックが入るまでのたわみ変形量及
び内部クラックの有無の観察結果を一括して表1、2に
示す。
Ineffective laminate thickness, CaZrO 3 and B
aZrO 3 addition amount, thermal expansion coefficient α of ineffective laminate, difference Δα in thermal expansion coefficient between ineffective laminate and effective laminate, residual stress, dielectric properties, flexural deformation before cracking, and internal crack Tables 1 and 2 collectively show the observation results of the presence / absence of.

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】これらの表1、2において、試料No.3
〜9、11、12、14、15は、いずれも非有効積層
体部の圧縮応力が有効積層体の引張応力より大きいた
め、上記規格RC−3402の試験法によるクラックが
入るまでの変形量が大きく、表面実装時の引張応力に十
分耐えることが理解される。また、有効積層体の引張応
力が5kg/mm2 よりも小さく従って内部クラックが
皆無である。
In Tables 1 and 2, the sample No. 3
Since the compressive stress of the non-effective laminate is larger than the tensile stress of the effective laminate, the amount of deformation until cracks are formed by the test method of the above-mentioned standard RC-3402 is reduced. It is understood that it is large enough to withstand the tensile stress during surface mounting. Further, the tensile stress of the effective laminate is less than 5 kg / mm 2 , so that there is no internal crack.

【0066】これに対し、試料No.1、17は、非有
効積層体と有効積層体との熱膨張係数に差がないため、
非有効積層体に圧縮応力が蓄積されず、従ってクラック
が入るまでの変形量が小さく、表面実装の際の引張応力
によりクラックが発生する可能性がある。
On the other hand, the sample No. Nos. 1 and 17 have no difference in the thermal expansion coefficient between the non-effective laminate and the effective laminate.
Compressive stress is not accumulated in the ineffective laminate, so that the amount of deformation before cracking is small, and cracking may occur due to tensile stress during surface mounting.

【0067】試料No.13は、積層セラミックコンデ
ンサの全厚みに対する非有効積層体の割合が大きいため
有効積層体の引張応力が大となり、焼結体内部にクラッ
クが発生した。
Sample No. In No. 13, since the ratio of the ineffective laminate to the total thickness of the multilayer ceramic capacitor was large, the tensile stress of the effective laminate was large, and cracks occurred inside the sintered body.

【0068】逆に試料No.10は非有効積層体の割合
が小さいために有効積層体の引張応力が0.5kg/m
2 よりも小さくTCCを改善できない。また試料N
o.2は熱膨張係数の差が小さいために有効積層体の引
張応力が0.5kg/mm2 よりも小さくなりTCCを
改善できない。更に、試料No.16は、熱膨張係数の
差が大きいため有効積層体の引張応力が5kg/mm2
よりも大となり試料No.13と同様内部クラックが発
生した。
Conversely, for sample no. No. 10 has a tensile stress of the effective laminate of 0.5 kg / m because the ratio of the non-effective laminate is small.
smaller than m 2 and cannot improve TCC. Sample N
o. In No. 2, since the difference in the coefficient of thermal expansion is small, the tensile stress of the effective laminate is smaller than 0.5 kg / mm 2 and the TCC cannot be improved. Further, the sample No. In No. 16, the tensile stress of the effective laminate was 5 kg / mm 2 because of a large difference in the coefficient of thermal expansion.
Sample no. As in the case of No. 13, internal cracks occurred.

【0069】尚、上記では非有効積層体の熱膨張係数を
小さくする手段として、有効積層体の誘電体材料にジル
コン酸塩を添加する方法を採用したが、他の方法の採用
を除外するものではない。
In the above description, a method of adding zirconate to the dielectric material of the effective laminated body was adopted as a means for reducing the coefficient of thermal expansion of the ineffective laminated body, but other methods were excluded. is not.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明の積層セラミックコンデンサは、
内部電極層が誘電体層の全面に形成され、かつ、外部電
極と電気的に接続される内部電極層の一端部分を除き、
内部電極層の外周部が酸化され、酸化物が形成されてい
るため、外部と絶縁することができるとともに、有効電
極面積を大きくすることができ、静電容量を大きくする
ことができる。
The multilayer ceramic capacitor of the present invention has the following features.
An internal electrode layer is formed on the entire surface of the dielectric layer, and except for one end of the internal electrode layer electrically connected to an external electrode,
Since the outer peripheral portion of the internal electrode layer is oxidized and the oxide is formed, it can be insulated from the outside, the effective electrode area can be increased, and the capacitance can be increased.

【0071】さらに、非有効積層体に金属層を形成して
いるため、有効積層体と非有効積層体の焼結収縮による
応力が緩和される。また、非有効積層体部の熱膨張係数
が有効積層体のそれより所定量小さく、コンデンサ本体
の厚みに対する非有効積層体の厚みの割合が2.5〜2
5%であるため、焼結後、有効積層体には引張応力が蓄
積残留し、高積層時においても誘電特性が劣化せず、非
有効積層体に圧縮応力が蓄積残留し、表面実装時の引張
応力が吸収され、クラック発生が抑止され、コンデンサ
の信頼性が維持される。上記優れた特性を有する積層セ
ラミックコンデンサが確実に得られる。
Further, since the metal layer is formed on the ineffective laminate, stress due to sintering shrinkage of the effective laminate and the ineffective laminate is reduced. The coefficient of thermal expansion of the ineffective laminate is smaller than that of the effective laminate by a predetermined amount, and the ratio of the thickness of the ineffective laminate to the thickness of the capacitor body is 2.5 to 2%.
Because of 5%, after sintering, tensile stress accumulates and remains in the effective laminate, dielectric characteristics do not deteriorate even in high lamination, and compressive stress accumulates and remains in the non-effective laminate, resulting in surface mounting. The tensile stress is absorbed, cracks are suppressed, and the reliability of the capacitor is maintained. A multilayer ceramic capacitor having the above excellent characteristics can be obtained reliably.

【0072】このように特筆すべき効果を有する本発明
の実用価値はきわめて大である。
The practical value of the present invention having such remarkable effects is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の積層セラミックコンデンサを説明する
縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a multilayer ceramic capacitor of the present invention.

【図2】図1における横断面であり、(a)、(b)は
それぞれ内部電極層の各層の横断面図である。
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views of FIG. 1, and FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views of respective internal electrode layers.

【図3】導電ペーストが塗布されたグリーンシートを積
層する状態を模式的に示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a state in which green sheets coated with a conductive paste are stacked.

【図4】コンデンサ本体の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a capacitor body.

【図5】従来の内部電極の側端部を酸化して形成された
積層セラミックコンデンサの横断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional multilayer ceramic capacitor formed by oxidizing a side end of an internal electrode.

【図6】従来の一般的な積層セラミックコンデンサの横
断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional general multilayer ceramic capacitor.

【図7】従来の非有効積層体に導体層を形成した積層セ
ラミックコンデンサの非有効積層体を示す横断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a non-effective laminated body of a multilayer ceramic capacitor in which a conductor layer is formed on a conventional ineffective laminated body.

【図8】積層セラミックコンデンサの基板への表面実装
を示す縦断面図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing surface mounting of the multilayer ceramic capacitor on a substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11・・・誘電体層 12・・・第1導体層 13・・・第2導体層 14・・・第3導体層 16・・・外部電極 12a、13a・・・貴金属部 12b、13b、13c、14a・・・卑金属部 A・・・有効積層体 B・・・非有効積層体 C・・・コンデンサ本体 C1・・・積層セラミックコンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Dielectric layer 12 ... 1st conductor layer 13 ... 2nd conductor layer 14 ... 3rd conductor layer 16 ... External electrode 12a, 13a ... Noble metal part 12b, 13b, 13c , 14a: base metal portion A: effective laminate B: ineffective laminate C: capacitor body C1: multilayer ceramic capacitor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コンデンサ本体と該コンデンサ本体の両端
部に配設された一対の外部電極からなる積層セラミック
コンデンサであって、前記コンデンサ本体を、一端側に
酸化領域を有する第一導体層と他端側に酸化領域を有す
る第2導体層とを、間に誘電体層を挟んで交互に積層し
てなる有効積層体と、該有効積層体の両面にそれぞれ配
置され、両端に酸化領域を有する第3導体層と誘電体層
とを交互に積層してなる非有効積層体とから構成すると
ともに、前記有効積層体の第1導体層を一方の外部電極
に、前記第2導体層を他方の外部電極に接続し、さら
に、前記非有効積層体の誘電体層の熱膨張係数を前記有
効積層体の誘電体層の熱膨張係数より4〜10×10-7
/℃だけ小さくし、かつ前記コンデンサ本体の厚みに対
する前記非有効積層体の厚みの割合を2.5〜25%と
したことを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
1. A multilayer ceramic capacitor comprising a capacitor main body and a pair of external electrodes disposed at both ends of the capacitor main body, wherein the capacitor main body is provided with a first conductor layer having an oxidized region on one end side. An effective laminated body obtained by alternately laminating a second conductor layer having an oxidized region on an end side with a dielectric layer interposed therebetween, and having an oxidized region at both ends disposed on both surfaces of the effective laminated body, respectively; A third conductor layer and a non-effective laminate obtained by alternately laminating dielectric layers, wherein the first conductor layer of the effective laminate is used as one external electrode, and the second conductor layer is used as the other. Connected to an external electrode, and further having the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer of the non-effective laminate be 4 to 10 × 10 −7 more than the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer of the effective laminate.
/ C, and the ratio of the thickness of the ineffective laminate to the thickness of the capacitor body is set to 2.5 to 25%.
【請求項2】有効積層体の第1導体層および第2導体層
が、貴金属を主成分とする貴金属部と、貴金属以外の金
属を主成分とする卑金属部とから構成されていることを
特徴とする請求項1記載の積層セラミックコンデンサ。
2. The method according to claim 1, wherein the first conductor layer and the second conductor layer of the effective laminate are composed of a noble metal portion mainly containing a noble metal and a base metal portion mainly containing a metal other than the noble metal. The multilayer ceramic capacitor according to claim 1, wherein
【請求項3】非有効積層体の第3導体層が、貴金属以外
の金属を主成分とすることを特徴とする請求項1または
2記載の積層セラミックコンデンサ。
3. The multilayer ceramic capacitor according to claim 1, wherein the third conductor layer of the ineffective laminate has a main component of a metal other than a noble metal.
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