JPH11135356A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

積層セラミックコンデンサ

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JPH11135356A
JPH11135356A JP9298539A JP29853997A JPH11135356A JP H11135356 A JPH11135356 A JP H11135356A JP 9298539 A JP9298539 A JP 9298539A JP 29853997 A JP29853997 A JP 29853997A JP H11135356 A JPH11135356 A JP H11135356A
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JP
Japan
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capacitor
multilayer ceramic
ceramic capacitor
capacitor body
internal electrode
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JP9298539A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Tsuneno
宏 常野
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】セラミック焼結体(コンデンサ本体)のクラッ
クを防止する。 【解決手段】積層セラミックコンデンサ7において、コ
ンデンサ本体2の内部にセラミック層を介在して内部電
極3a〜3c、4a〜4cが配設され、さらに内部電極
3a〜3cを外部電極5に、内部電極4a〜4cを外部
電極6に電気的に接続させるために、ビアホール導体8
a、8bをコンデンサ本体2の内部に形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内部電極の外部電極
への取り出し構造が改善された積層セラミックコンデン
サに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の積層セラミックコンデンサを図9
および図10により説明する。図9は積層セラミックコ
ンデンサ1の断面図であって、チタン酸バリウムなどの
誘電体からなるセラミック焼結体2(コンデンサ本体)
で構成され、このセラミック焼結体2の内部にはセラミ
ック層(誘電体層)を介して、PdまたはAg−Pd合
金などの貴金属材料あるいはNiなどの卑金属材料から
なる内部電極3a〜3cおよび4a〜4cが配設されて
いる。そして、内部電極3a〜3cは外部電極5に、内
部電極4a〜4cは外部電極6に電気的に接続されてい
る。
【0003】また、図10は図9における外部電極6の
A部の拡大図であって、外部電極5、6は通常、それぞ
れ三層構造の電極層から構成されている。同図によれ
ば、セラミック焼結体2の表面にAgまたはAg−Pd
合金からなる導電ぺーストを塗布し、そして、焼き付け
ることで形成された電極層6aがあり、この電極層6a
の表面に半田食われが生じ難い材料からなるNiメッキ
層6bが形成され、さらにNiメッキ層6bの上にSn
またはSn−Pb合金などの材料からなる電極層6cが
形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の積層セラミックコンデンサ1においてはセラミック
焼結体2にクラックが発生し、製造歩留りを低下させて
いた。以下、この問題点を説明する。内部電極3a〜3
c、4a〜4cの一方の端部はセラミック焼結体2の外
表面に露出され、その状態で導出されて外部電極と接続
するという構造であるが、この構造によれば、内部電極
3a〜3c、4a〜4cの終端部においてセラミック焼
結体2の焼成収縮応力が開放され、これにより、応力に
アンバランスが生じた状態になり、その結果、応力集中
が生じ易くなり、その終端部を起点にしてクラックが発
生し易くかった。
【0005】具体的には内部電極との積層を終えた積層
セラミック素体を焼成しただけで、セラミック焼結体2
に、この内部電極の終端部に生じた応力集中が原因でク
ラックが発生し、歩留まりが低下していた。また、この
焼成後にクラックが生じなくても、外部電極5、6を焼
き付けた際、外部電極材料の焼結収縮によって外力が加
わり、これにより、応力集中が加速され、セラミック焼
結体2にクラックが発生していた。
【0006】さらに外部電極の焼き付け時にクラックが
生じなくても、電子回路のプリント基板にこの積層セラ
ミックコンデンサを半田で接続する際の熱衝撃が作用
し、セラミック焼結体2の内部に蓄積された残留応力に
起因してクラックが発生する場合もある。
【0007】さらにまた、内部電極と外部電極との間で
異種の金属が採用されることが多く、このように異種の
金属材料同士が接合されると、新たに熱膨張率の異なる
合金層が形成され、そのために熱応力集中が助長され易
くなり、クラックが発生する場合もある。
【0008】また、内部電極がセラミック焼結体の外端
面に導出されているため、Niメッキ層6bを形成する
際、内部電極の導出端からメッキ液が主としてセラミッ
ク・内部電極の積層界面を伝って積層体内部にまで浸透
して、その積層接着界面を溶解するなどして接合部の強
度を劣化させ、これにより、その後の回路基板への半田
付けの熱衝撃で、その接合部の強度劣化に起因してセラ
ミック焼結体にクラックを引き起こす場合もある。そし
て、かかる問題点は、積層数が増す大容量タイプにて顕
著であった。
【0009】したがって本発明は、上記事情に鑑みて完
成されたものであり、その目的はセラミック焼結体のク
ラックを防止することにより、製造歩留まりを高め、高
品質かつ高信頼性の積層セラミックコンデンサを提供す
ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の積層セラミック
コンデンサは、第1内部電極群と第2内部電極群との間
にそれぞれ誘電体層を介して交互に積層してコンデンサ
本体を形成するとともに、上記コンデンサ本体の両端面
に外部電極を形成してなり、第1内部電極群および第2
内部電極群はその各々がコンデンサ本体内に配設された
第1導電部材および第2導電部材を介して共通に接続す
るとともに、該第1および第2導電部材はそれぞれが上
記外部電極に接続されていることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明の積層セラミックコ
ンデンサ7の断面構造を示す。図2〜図5は前記導電部
材であるビアホール導体のさまざまな設け方を示したも
のである。また、図6は本発明の積層セラミックコンデ
ンサ7に対し、斜めから透視した状態図であり、図7は
上から透視した状態図である。さらに図8は他の実施形
態例を示す。なお、これらの図において従来の積層セラ
ミックコンデンサ1と同一箇所には同一符号を付す。
【0012】図1に示す積層セラミックコンデンサ7に
おいて、チタン酸バリウムなどの誘電体からなるコンデ
ンサ本体2の内部にセラミック層を介在して、Pdまた
はAg−Pd合金などの貴金属材料あるいはNiなどの
卑金属材料からなる内部電極3a〜3cおよび4a〜4
cが配設されている。
【0013】さらに内部電極3a〜3cを外部電極5
に、内部電極4a〜4cを外部電極6に電気的に接続さ
せるために、導電部材としてのビアホール導体8a、8
bをコンデンサ本体2の内部に形成している。すなわ
ち、内部電極3a〜3cはビアホール導体8aを通して
外部電極5に、内部電極4a〜4cはビアホール導体8
bを通して外部電極6に電気的に通じている。
【0014】また、上記の構成では、ビアホール導体8
a、8bのそれぞれを上下に伸ばして外部電極5、6に
接続しているが、これに代えて、図2〜図5に示すよう
にビアホール導体8a、8bをコンデンサ本体2の内部
で上もしくは下に伸ばしてもよく、図2の積層セラミッ
クコンデンサ7aはビアホール導体8a、8bを双方と
もに上方に伸ばした場合であり、図3の積層セラミック
コンデンサ7bはビアホール導体8a、8bを双方とも
に下方に伸ばした場合である。また、図4の積層セラミ
ックコンデンサ7cおよび図5の積層セラミックコンデ
ンサ7dは一方を上方に他方を下方に伸ばした場合であ
る。さらに図3および図5の積層セラミックコンデンサ
7b、7dに関して、図6と図7によってビアホール導
体8a、8bの状態を示す。
【0015】上記構成の積層セラミックコンデンサ7、
7a〜7dはつぎのように作製する。まず、セラミック
グリーンシートの所定の位置にビアホール導体を形成
し、その一面に内部電極となる金属粉末のペーストを多
数の長方形が規則的に並ぶように印刷する。その際、ビ
アホール導体にもペーストが充填されるように印刷をお
こなう。このような印刷シートとしてビアホール導体と
長方形のパターンとが所定の距離だけ互いに逆の方向に
ずらした2種類のシートを用意する。この2種類の印刷
シートを交互にビアホール導体を所定の精度に合わせた
状態に所定の枚数を積層し、そして、これを積層方向に
所定の寸法に切断してチップ材を形成する。その際の切
断位置は印刷パターンの端から所定の距離だけ外側にず
れた箇所に設定する。
【0016】ついで上記チップ材を所定の雰囲気、温度
で焼成し、内部電極とビアホール導体および誘電体セラ
ミックスとの一体焼結体、すなわちコンデンサ本体2を
作製する。
【0017】つぎに上記構成のコンデンサ本体2の両端
面に外部電極5、6を従来どおりに形成する。コンデン
サ本体2の表面にAgまたはAg−Pd合金からなる導
電ぺーストをディッピングして、コンデンサ本体2の外
表面に露出したビアホール導体と接続される状態に、そ
の導電ペーストを塗布する。そして、ペースト塗布後の
焼結チップを導電ペーストが所望の接着強度が得られる
ように所定の雰囲気、温度で焼き付け、電極層6aを形
成する。そして、電極層6aの表面に、半田食われが生
じ難い材料からなるNiメッキ層6bを形成し、このN
iメッキ層6bの上にSnまたはSn−Pb合金などの
材料からなる電極層6cを形成する。
【0018】かくして本発明の積層セラミックコンデン
サ7、7a〜7dによれば、すべての内部電極3a〜3
c、4a〜4cの両端はコンデンサ本体2の外表面に露
出されることがなく、そして、ビアホール導体8a、8
bを通して外部電極5、6に通じているので、内部電極
の数に依存しないで、内部電極のコンデンサ本体2の表
面への露出部は最大でもわずかに4ヶ所に、少なくとも
2ヶ所にできた。そのため、内部電極がコンデンサ本体
の端部に露出されなくなるので、応力のアンバランスが
解消され、Niメッキの侵入による内部電極の溶出およ
び外部電極をなす金属との間の異種合金層の発生が著し
く制限され、その結果、応力集中が低減され,クラック
が発生しなくなり、もしくは発生しても非常に少なくな
った。
【0019】本発明の積層セラミックコンデンサ7、7
a〜7dにおいては、いずれも前記導電部材としてビア
ホール導体を用いたが、これに代えて図8に示すような
スリット状導体部9a、9bで連結をしてもよい。同図
は図7の積層セラミックコンデンサ7b、7dに関し
て、ビアホール導体8a、8bに代えて、その一部もし
くは全部をスリット状導体部9a、9bにした場合を示
す。そして、このように接続面積の大きいスリット状導
体部9a、9bを使用すると、導通抵抗を小さくなり、
とくに大電流を流したり、高周波電流を流す場合に有利
となる。
【0020】なお、本発明は上記の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
で種々の変更や改良等は何ら差し支えない。たとえば、
この例では外部電極の第1層目である電極層6aの形成
法として、あらかじめ焼成の終わった積層コンデンサ本
体にペーストを塗布して焼き付ける、いわゆるポストフ
ァイヤー法を採用したが、これに代えて生の積層セラミ
ックに所定の導電ペーストを塗布した後に一体焼成す
る、いわゆる同時焼成法を用いてもよい。また、他の例
としてそれぞれ複数のビアホール導体8a、8bを積層
方向に設けてもよい。
【0021】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の積層セラミック
コンデンサによれば、コンデンサ本体の内部に第1内部
電極群と第2内部電極群とを誘電体層を介して交互に重
ね合せるように積層配設し、このコンデンサ本体の両端
面に外部電極を形成し、第1内部電極群を、積層方向に
形成した第1導電部材を通して接続して、第1導電部材
を介して一方の外部電極に通電させ、第2内部電極群
を、積層方向に形成した第2導電部材を通して接続し
て、第2導電部材を介して他方の外部電極に通電させた
構成にしており、このような構成にしたことで、内部電
極の一端がコンデンサ本体の外表面に露出しなくなり、
内部電極のコンデンサ本体の表面への露出部は少なくと
も2ヶ所になり、そのため、内部電極がコンデンサ本体
の端部に露出されなくなるので、応力のアンバランスが
解消され、Niメッキの侵入による内部電極の溶出およ
び外部電極をなす金属との間の異種合金層の発生が著し
く制限され、その結果、応力集中が低減され、クラック
が発生しなくなり、もしくは発生しても非常に少なくな
って、セラミック焼結体のクラックを防止することによ
り、製造歩留まりを高め、高品質かつ高信頼性の積層セ
ラミックコンデンサが提供できた。
【0022】また、本発明によれば、誘電体の薄層化な
らびに多層化が必要とされる小型・大容量の積層セラミ
ックコンデンサにおいて最も顕著なクラック防止策とな
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断面図で
ある。
【図2】本発明の他の積層セラミックコンデンサの断面
図である。
【図3】本発明の他の積層セラミックコンデンサの断面
図である。
【図4】本発明の他の積層セラミックコンデンサの断面
図である。
【図5】本発明の他の積層セラミックコンデンサの断面
図である。
【図6】本発明の積層セラミックコンデンサの透視状態
図である。
【図7】本発明の積層セラミックコンデンサの上面図で
ある。
【図8】本発明の他の積層セラミックコンデンサの上面
図である。
【図9】従来の積層セラミックコンデンサの断面図であ
る。
【図10】従来の積層セラミックコンデンサの要部拡大
断面図である。
【符号の説明】
1、7、7a〜7d 積層セラミックコンデンサ 2 コンデンサ本体 3a〜3c、4a〜4c 内部電極 5、6 外部電極 8a、8b ビアホール導体 9a、9b スリット状導体部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1内部電極群と第2内部電極群との間に
    それぞれ誘電体層を介して交互に積層してコンデンサ本
    体を形成するとともに、上記コンデンサ本体の両端面に
    外部電極を形成してなり、第1内部電極群および第2内
    部電極群はその各々がコンデンサ本体内に配設された第
    1導電部材および第2導電部材を介して共通に接続する
    とともに、該第1および第2導電部材はそれぞれが上記
    外部電極に接続されていることを特徴とする積層セラミ
    ックコンデンサ。
JP9298539A 1997-10-30 1997-10-30 積層セラミックコンデンサ Pending JPH11135356A (ja)

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