JPH11340082A - 積層チップ部品とその製造方法 - Google Patents

積層チップ部品とその製造方法

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JPH11340082A
JPH11340082A JP10146999A JP14699998A JPH11340082A JP H11340082 A JPH11340082 A JP H11340082A JP 10146999 A JP10146999 A JP 10146999A JP 14699998 A JP14699998 A JP 14699998A JP H11340082 A JPH11340082 A JP H11340082A
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JP
Japan
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ceramic
layer
multilayer chip
chip component
layers
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Takeshi Mori
猛 森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層チップ部品10を配線基板22上に形成
された導体ランド24に半田付けすると、半田の固化収
縮によって積層チップ部品10の素体18の上側で、外
部電極20の縁部の直下にクラック28を生じることが
ある。 【解決手段】 複数のセラミック層12と複数の内部導
体層14とを所定のパターンで積層し、最外層に保護層
16を積層してなる素体18と、素体18の両端部に形
成された一対の外部電極20,20とを備えた積層チッ
プ部品10において、保護層16内の、外部電極20の
縁部を含む平面と交差する部分に扁平な空隙35を内部
導体層14と略平行に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば積層チッ
プコンデンサ、積層チップインダクタ、複合LCチップ
等の積層チップ部品とその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の積層チップコンデンサの一
部を切り欠いた斜視図である。同図において、10は積
層チップコンデンサであり、この積層チップコンデンサ
10は、誘電体層(セラミック層)12と内部電極(内
部導体層)14とを交互に積層し、最外層に保護層16
を積層してなる素体18と、素体18の両端部に形成さ
れた一対の外部電極20,20とからなる。
【0003】内部電極14,14は誘電体層12を介し
て対向し、この対向する内部電極14,14は別々の外
部電極20,20に電気的に接続されている。また、誘
電体層12及び保護層16は例えばBaTiO 等を
主成分とする誘電体磁器組成物からなり、内部電極14
はAg,Ag−Pd,Ni等の金属粉末を主成分とする
導電性ペーストの焼結体からなる。
【0004】この積層チップコンデンサ10は、例え
ば、次のようなプロセスにより製造されている。
【0005】まず、例えばBaTiO 等を主成分と
するセラミック原料粉末及び有機バインダーを用いてセ
ラミックスラリーを作り、このセラミックスラリーをド
クターブレード法でシート状に成形し、これを乾燥させ
てセラミックグリーンシートを得る。また、Ag,Ag
−Pd,Ni等の金属粉末を主成分とする導電性ペース
トを用意する。
【0006】次に、このセラミックグリーンシートに導
電性ペーストからなる多数の内部電極パターンをスクリ
ーン印刷法で印刷する。そして、この多数の内部電極パ
ターンを印刷したセラミックグリーンシートを複数枚積
層し、その外側に内部電極パターンを印刷してないセラ
ミックグリーンシートを複数枚積層する。
【0007】次に、これらのセラミックグリーンシート
を圧着し、得られた積層体をチップ状に裁断し、このチ
ップ状の積層体を、例えば1200〜1300℃程度の
高温で焼成して素体を形成する。この焼成により、内部
電極パターンは内部電極となり、これを印刷していたセ
ラミックグリーンシートは誘電体層12となり、内部電
極パターンを印刷してないセラミックグリーンシートは
保護層16となる。
【0008】次に、上記焼成により形成された素体の両
端部に外部電極用の導電性ペーストを塗布して焼き付
け、その外側に半田メッキを施して外部電極20,20
を形成する。これにより、完成品の積層チップコンデン
サ10が得られる。
【0009】この積層チップコンデンサ10は、図6に
示すように、配線基板22上に形成された導体ランド2
4にフローやリフローにより半田付けされる。ここで、
フローとは、溶融半田中に配線基板22を積層チップコ
ンデンサ10とともに浸漬して、配線基板22に積層チ
ップコンデンサ10を半田付けする方法であり、リフロ
ーとは、配線基板22上の導体ランド24に半田ペース
トを予め塗布し、この上に積層チップコンデンサを載置
し、全体を半田ペーストが溶融する温度で加熱して半田
ペーストを溶融させ、積層チップコンデンサ10を半田
付けする方法である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、積層チップ
コンデンサ10を配線基板22上に形成された導体ラン
ド24にフローやリフローにより半田付けすると、ま
ず、積層チップコンデンサ10の外部電極20と配線基
板22上に形成された導体ランド24とが半田の滴26
を介して接続される。
【0011】しかし、この半田の滴26が冷却し、固化
する際、半田の滴は収縮し、図6に矢印Aで示すよう
に、積層チップコンデンサ10の外部電極20と配線基
板22の導体ランド24の間に両者を引っ張る応力が生
ずる。特に、配線基板22の導体ランド24上に載置さ
れた積層チップコンデンサ10の素体18の上側で、外
部電極20の縁部の直下に大きな引っ張り応力が働き、
この部分に、図6、図7に示すようにクラック28を生
じてしまうことがある。そして、クラック28が内部電
極14にまで達すると積層チップ部品の信頼性が劣化し
てしまうという問題があった。
【0012】この発明は、配線基板上に形成された導体
ランドにフローやリフローで半田付けをしても、少なく
とも内部導体層にまで達するようなクラックは生じない
ような積層チップ部品とその製造方法を提供することを
目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明に係る積層チッ
プ部品は、セラミック層と内部導体層とを積層し、最外
層に保護層を積層してなる素体と、該素体の両端部に形
成された一対の外部電極とを備えた積層チップ部品にお
いて、前記保護層内の、前記外部電極の縁部を含む平面
と交差する部分に扁平な空隙を前記内部導体層と略平行
に形成したものである。
【0014】ここで、前記セラミック層を誘電体磁器組
成物で形成し、前記内部導体層を該セラミック層を介し
て対向させ、対向する該内部導体層を別々の外部電極に
接続させ、積層チップコンデンサを形成してもよい。
【0015】また、前記セラミック層内の、前記外部電
極の縁部を含む平面と交差する部分にも扁平な空隙を前
記内部導体層と略平行に形成してもよい。このようにす
れば、保護層が基板に対して直角になった場合、すなわ
ち保護層が上面側にならない場合にもクラックの発生が
防止される。
【0016】この発明に係る積層チップ部品の製造方法
は、複数のセラミック層用のセラミックグリーンシート
と複数の内部導体用の導電パターンとを所定のパターン
で積層し、最外層に保護層用のセラミックグリーンシー
トを積層してなる積層体を形成する工程と、該積層体を
焼成して素体を形成する工程と、該素体の両端部に外部
電極を形成する工程とを備えた積層チップ部品の製造方
法において、前記保護層用のセラミックグリーンシート
の、前記外部電極の縁部を含む平面と交差することにな
る部分に、焼成によって消失する材料のパターンを形成
したものである。
【0017】ここで、前記セラミック層用のセラミック
グリーンシートの、前記外部電極の縁部を含む平面と交
差することになる部分に、焼成によって消失する材料の
パターンを更に形成してもよい。また、焼成によって消
失する材料としては有機バインダー、カーボン等を挙げ
ることができるが、これらに限定されるものではなく、
焼成によって焼失する材料であれば、これら以外の材料
を使用してもよい。
【0018】なお、後述する実施例では積層チップコン
デンサについてのみ説明しているが、この発明は積層チ
ップコンデンサのみならず、積層チップインダクタ、複
合LCチップ等の積層チップ部品にも適用できるもので
ある。
【0019】
【実施例】実施例1 まず、BaTiO を主成分とするセラミック粉末
と、有機バインダーであるPVB(ポリビニルブチラー
ル)樹脂と、可塑剤であるDOP(ジオプチルフタレー
ト)を各々秤量し、これらをボールミルに入れ、湿式で
充分に混合してセラミックスラリーを形成した。
【0020】次に、上記混合によって形成されたセラミ
ックスラリーをドクターブレード法でPETフィルム上
にシート状に成形し、これを乾燥させて、厚さ8μmの
セラミックグリーンシートを得た。
【0021】また、Ni粉末と、BaTiO 粉末
と、エチルセルロース樹脂を各々秤量し、これらを3本
ロールミルで充分に混練して、内部電極用の導電性ペー
ストを形成した。
【0022】次に、図1に示すように、セラミックグリ
ーンシート30上に有機バインダーからなる多数のバイ
ンダパターン32を、スクリーン印刷法で形成し、この
セラミックグリーンシートを内部電極用のセラミックグ
リーンシートとした。なお、同図中、33はカットライ
ンである。
【0023】また、図2に示すように、セラミックグリ
ーンシート30上に導電性ペーストからなる多数の内部
電極パターン34をスクリーン印刷法で形成した。そし
て、同図に示すように、このセラミックグリーンシート
30に有機バインダーからなる多数のバインダパターン
36を、スクリーン印刷法で形成し、このセラミックグ
リーンシートを内部電極用のセラミックグリーンシート
とした。
【0024】次に、これらのセラミックグリーンシート
を、表1に示す通りの条件で積層し、温度100℃下に
おいて、圧力0.6t/cm で加圧し、厚さ2.0
mmの積層体を得た。
【0025】次に、この積層体を内部電極パターンに合
わせて格子状に切断し、3.7mm×2.0mm×2.
0mmのチップ状の積層体を得た。そして、このチップ
状の積層体を、H 濃度1.0%の窒素雰囲気中にお
いて1300℃で焼成した。
【0026】次に、上記焼成により形成された素体の両
端部に外部電極用の導電性ペーストを塗布して焼き付
け、その外側に半田メッキを施して外部電極を形成し
た。これにより、図3に示すような積層セラミックコン
デンサ10が得られた。この積層セラミックコンデンサ
10の誘電体層12及び保護層16には扁平な空隙35
が形成されている。
【0027】次に、この積層チップコンデンサ200個
を内部電極層に対して直角な面で切断し、この切断面を
研磨し、光学顕微鏡を使用し、この研磨面を倍率76倍
で観察したところ、クラックの発生状況及び発生数は、
表2に示す通りであった。
【0028】次に、この積層チップコンデンサについて
絶縁抵抗劣化数を調べたところ、表2に示す通りであっ
た。
【0029】実施例2 内部電極パターン34だけを印刷し、バインダパターン
36を印刷してないものを内部電極用のセラミックグリ
ーンシートとし、その他の条件は表1に示す通りとし、
実施例1と同様にして、図4に示すような積層セラミッ
クコンデンサ10を作成した。そして、実施例1と同様
にしてクラックの発生及び絶縁抵抗の劣化を調べたとこ
ろ、表2に示す通りの結果が得られた。
【0030】比較例1 有機バインダーからなる多数のパターンを形成してな
い、通常のセラミックグリーンシートを内部電極用及び
保護層用のセラミックグリーンシートとした他は実施例
1と同様にして積層セラミックコンデンサを作成した。
そして、実施例1と同様にクラックの発生及び絶縁抵抗
の劣化を調べたところ、表2に示す通りの結果が得られ
た。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】上記の結果から、比較例1では内部電極ま
で達するクラックの発生が認められるが、実施例1,2
では、内部電極まで達するクラックは認められない。従
って、この結果から、この発明によれば半田付けによる
クラックの発生を防止できることがわかる。
【0034】
【発明の効果】この発明によれば、半田付けの際に外部
電極に大きな応力が作用しても素体の外部電極の縁部の
下方位置に、内部導体層にまで達するようなクラックは
生じ難い、信頼性の高い積層チップ部品を提供すること
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】有機バインダーのパターンを印刷した保護層用
のセラミックグリーンシートの平面図である。
【図2】有機バインダーのパターンを印刷した誘電体層
用のセラミックグリーンシートの平面図である。
【図3】この発明の一例に係る積層チップコンデンサの
断面図である。
【図4】この発明の他の例に係る積層チップコンデンサ
の一部を切り欠いた斜視図である。
【図5】従来例に係る積層チップコンデンサの一部を切
り欠いた斜視図である。
【図6】配線基板に積層チップコンデンサを取り付けた
状態を側方から示した説明図である。
【図7】素体の一部にクラックの入った積層チップコン
デンサの一部を切り欠いた斜視図である。
【符号の説明】
10 積層チップコンデンサ 12 セラミック層(誘電体層) 14 内部導体層(内部電極) 16 保護層 18 素体 20 外部電極 22 配線基板 24 導体ランド 26 半田の滴 28 クラック 30 セラミックグリーンシート 32 バインダパターン 33 カットライン 34 内部電極パターン 35 空隙 36 バインダパターン

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のセラミック層と複数の内部導体層
    とを所定のパターンで積層し、最外層に保護層を積層し
    てなる素体と、該素体の両端部に形成された一対の外部
    電極とを備えた積層チップ部品において、前記保護層内
    の、前記外部電極の縁部を含む平面と交差する部分に扁
    平な空隙を前記内部導体層と略平行に設けたことを特徴
    とする積層チップ部品。
  2. 【請求項2】 前記セラミック層が誘電体磁器組成物か
    らなり、前記内部導体層が該セラミック層を介して対向
    し、対向する該内部導体層が別々の外部電極に接続され
    ていることを特徴とする請求項1に記載の積層チップ部
    品。
  3. 【請求項3】 前記セラミック層内の、前記外部電極の
    縁部を含む平面と交差する部分に扁平な空隙を前記内部
    導体層と略平行に設けたことを特徴とする請求項1又は
    2に記載の積層チップ部品。
  4. 【請求項4】 複数のセラミック層用のセラミックグリ
    ーンシートと複数の内部導体層用の導電パターンとを所
    定のパターンで積層し、最外層に保護層用のセラミック
    グリーンシートを積層してなる積層体を形成する工程
    と、該積層体を焼成して素体を形成する工程と、該素体
    の両端部に外部電極を形成する工程とを備えた積層チッ
    プ部品の製造方法において、前記保護層用のセラミック
    グリーンシートの、前記外部電極の縁部を含む平面と交
    差することになる部分に、焼成によって消失する材料の
    パターンを形成したことを特徴とする積層チップ部品の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 前記セラミック層用のセラミックグリー
    ンシートの、前記外部電極の縁部を含む平面と交差する
    ことになる部分に、焼成によって消失する材料のパター
    ンを形成したことを特徴とする請求項4に記載の積層チ
    ップ部品の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記焼成によって消失する材料が有機バ
    インダー又はカーボンであることを特徴とする請求項4
    又は5に記載の積層チップ部品の製造方法。
JP10146999A 1998-05-28 1998-05-28 積層チップ部品とその製造方法 Withdrawn JPH11340082A (ja)

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