JPH11345740A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、特性に影響を与えずに、内部電極
材料として用いる貴金属の使用量を削減でき、誘電体層
の剥離不良の低減できる積層セラミックコンデンサを提
供する。 【解決手段】複数積層された四角形状の誘電体層と、該
誘電体層の層間に配置され、且つ前記誘電体層の一方方
向に平行に伸びる一対の帯状内部電極層１２、１３とか
ら成るコンデンサ本体１の端面に、前記一対の帯状内部
内部電極層１２、１３と接続する外部端子電極２、３を
形成するとともに、前記帯状内部電極層１２、１３は、
隣接する誘電体層間の一対の帯状内部電極層１２、１３
に対向しないように、他方方向に変位して配置されてい
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、積層セラミックコ
ンデンサの改良に関し、特に内部電極形状が改良された
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】積層セラミックコンデンサは高周波用と
しては比誘電率が低く、さらに損失が小さい誘電体材料
を用いて作製している。近年、一層の高周波化および低
損失化が求められ、そのための低損失材料や構造が開発
されている。

【０００３】かかる要求に応じるために、（１）電極枚
数を少なくする、（２）誘電体層を厚くする、（３）誘
電体材料の誘電率を小さくするなどの技術が提案されて
いる。

【０００４】しかしながら、（１）の技術では、等価直
列抵抗成分（ＥＳＲ）が大きくなり、高周波特性が劣化
してしまう。また、（２）の技術では、製品自体の厚み
に制限が生じてしまう。さらに、（３）の技術では、新
たに誘電率の低い材料を開発しなければならないという
問題点がある。

【０００５】これらの問題点を解決するために、図４、
５に示す積層セラミックコンデンサ４０が提案されてい
る。尚、図４は、積層セラミックコンデンサ４０の外観
斜視図であり、図５は一対の内部電極層４４、４５の形
状の平面図である。

【０００６】この積層セラミックコンデンサ４０は、チ
タン酸バリウムなどの複数の矩形状の誘電体層及び一対
の内部電極層４４、４５が形成されたコンデンサ本体４
１と、該コンデンサ本体４１の一対の端面に形成された
外部端子電極４２、４３とから構成されている。

【０００７】コンデンサ本体４１の各誘電体層には、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ａｇなどの貴金属材料からなる一対の島状の
内部電極層４４、４５が並んで配設されている。

【０００８】内部電極層４４、４５は、図５に示すよう
に、概略矩形状となっており、その一部は、外部端子電
極４２、４３が形成されるコンデンサ本体４１の一対の
端面となる辺に導出され、内部電極層４４は外部電極４
２に、内部電極４５は外部電極４３に電気的に接続して
いる。

【０００９】そして、上記構成の積層セラミックコンデ
ンサ４０によれば、一対の内部電極層４４、４５の面積
をほぼ同じにして、両者の間隔ｄ部分で所定容量成分が
形成される。即ち、容量成分は、この間隔ｄ及び一対の
内部電極層４４、４５とが対向しあう距離によって容量
成分が決定される。即ち、積層セラミックコンデンサ４
０の容量全体は、内部電極４４、４５の積層数を変える
ことで、精度の高い容量成分の調節が可能となる。

【００１０】

【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４０では、内部電極層４
４、４５としては、電極材料の融点が誘電体層の焼結温
度より高いこと、焼成中に誘電体層と反応しないことな
どが求められ、一般には、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄが使用され
ている。このため、積層セラミックコンデンサが高価な
ものとなってしまうという問題があった。

【００１１】また、一対の内部電極層４４、４５は、隣
接する誘電体層に配置され一対の内部電極層４４、４５
と同一箇所に積層されるため、内部電極層４４、４５が
存在する部位と、存在しない部位とでは、段差が発生す
る。例えば、誘電体グリーンシートに内部電極層４４、
４５となる導体膜を印刷すると、その膜厚が０．１〜２
μｍ程度となり、積層すると積層数分だけ増加してしま
う。この状態で、コンデンサ本体４１を圧着すると、コ
ンデンサ本体内の密度に偏りが発生してしまい、その結
果、圧着不良によるデラミネーション、脱バインダー、
焼結性の不均一となって現れるという問題点があった。

【００１２】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、低コストで、且つ内部電極
層の形成位置に起因するコンデンサ本体の密度分布の不
均一をなくした積層セラミックコンデンサを提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数積層され
た四角形状の誘電体層と、該誘電体層の層間に配置さ
れ、且つ前記誘電体層の一方方向に平行に伸びる一対の
帯状内部電極層とから成るコンデンサ本体の端面に、前
記一対の帯状内部電極層と接続する一対の外部端子電極
を形成して成り、且つ前記一対の帯状内部電極層は、誘
電体層を挟んで隣接する各々が互いに対向しないよう
に、他方方向に変位して配置されている積層セラミック
コンデンサである。

【００１４】

【作用】本発明の一対の内部電極層の構造が、各誘電体
層の層間に、一方方向に伸びる一対の帯状体で構成され
ている。即ち、容量成分は、一対の帯状内部電極層の距
離及び互いに平行に伸びる長さ（対向長さ）によって決
定される。

【００１５】従って、従来の島状の内部電極層に比較し
て、高価な電極材料を極小化することができるため、低
コストが達成できる。

【００１６】また、一対の帯状内部電極層が、隣接する
誘電体層の一対の帯状導体と他方方向に変位するよう
に、積層断面では階段状に配置されている。従って、コ
ンデンサ本体を平面視した時、帯状内部電極層との重な
り度合いを極小化することができるため、コンデンサ本
体の密度分布の不均一化を有効に抑えられ、圧着不良に
よるデラミネーション、脱バインダー、焼結性の不均一
を有効に抑えることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の積層セラミックコ
ンデンサを図面に基づいて詳説する。

【００１８】図１は、本発明の積層セラミックコンデン
サの外観斜視図であり、図２は、内部電極層の配置構成
を示す側面図であり、図３は、内部電極層を示す平面図
である。

【００１９】この積層セラミックコンデンサ１０は、チ
タン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムなどの四角形
状の誘電体層１ａ、１ｂ、１ｃ・・・と、該誘電体層１
ａ、１ｂ、１ｃ・・の各層間に配置された一対の帯状内
部電極層１２、１３とによって、コンデンサ本体１が構
成され、この直方体状のコンデンサ本体１の１つの側面
に形成された外部端子電極２、３とから構成されてい
る。

【００２０】例えば、誘電体層１ａと誘電体層１ｂとの
層間、例えば誘電体層１ｂ上に配置された帯状内部電極
層１２、１３は、図３に示すように、互いに所定間隔ｄ
をもって一方方向、図では上下方向に平行に延びてい
る。この帯状内部電極層１２、１３はＰｔ、Ｐｄ、Ａｇ
などの貴金属材料からなり、夫々コンデンサ本体１の一
方の側面、即ち図３の下側の辺に導出されている。尚、
図３中、点線で示す帯状内部電極層１２’、１３’は隣
接する誘電体層の層間、即ち、誘電体層１ｂと誘電体層
１ｃ間に配置された内部電極層である。

【００２１】また、外部端子電極２、３は、コンデンサ
本体１の同一側面に形成されている。外部端子電極２、
３は、ＡｇやＣｕを主成分とした厚膜下地導体膜と、該
厚膜下地導体膜の表面に被着されたメッキ層とから構成
されている。そして、コンデンサ本体１の側面で、各誘
電体層の層間から導出した帯状内部電極層１２、１３の
一端と電気的に接続されている。 ここで、本発明の積
層セラミックコンデンサ１０の一対の帯状内部電極層１
２、１３は、隣接する誘電体層の層間に配置された一対
の帯状内部電極層１２' 、１３' と他方方向に変位する
ように配置されている。従って、コンデンサ本体１の側
面方向では、図２に示すように、階段状に変位されてい
る。

【００２２】従って、外部端子電極２は階段状に変位し
た帯状の内部電極層１２・・・と同時に接続するように
導体幅を比較的広く形成され、外部端子電極３は階段状
に変位した帯状の内部電極層１３・・・と同時に接続す
るように導体幅を比較的広く形成されている。

【００２３】上述の積層セラミックコンデンサ１０にお
いては、一対の帯状の内部電極層との間隔ｄ部分で所定
容量成分が形成され、各誘電体層間の一対の帯状内部電
極層で発生する容量成分の合成が、外部端子電極２、３
との間から導出されることになる。

【００２４】即ち、容量成分は、一対の帯状内部電極層
１２、１３の間隔と、一方方向に伸びる両帯状内部電極
層１２、１３の対向距離及びその間に存在する誘電体層
の誘電率によって結成され、全体の容量は、これらの一
対の帯状内部電極層１２、１３の積層数によって決定さ
れることになる。

【００２５】上述の積層セラミックコンデンサ１０にお
いては、一対の内部電極層１２、１３が帯状となってい
るため、従来の島状の内部電極層に比較して、高価な電
極材料の使用量が減少する。このため積層セラミックコ
ンデンサの低コスト化が達成できる。

【００２６】また、コンデンサ本体１の側面から、また
はコンデンサ本体１を平面的に見れば、一対の帯状内部
電極層１２、１３が隣接する誘電体層の層間に配置され
る一対の帯状内部電極層１２' 、１３' が他方方向に変
位して配置されていることから、コンデンサ本体１の平
面視で、同一箇所に積層される一対の帯状内部電極層１
２、１３を減少させることができるため、内部電極層の
存在を均一化することができる。

【００２７】このような構成の積層セラミックコンデン
サ１０は次に示す工程で製造される。

【００２８】まず、所定誘電率となる誘電体セラミック
材料からなるグリーンシートを用意する。このグリーン
シートは、所定素子領域が多数抽出できる形状となって
いる。

【００２９】次に、例えば、最上層の誘電体層１ａとな
るグリーンシートを除いて、例えば誘電体層１ｂ、１ｃ
・・・となる各グリーンシートの主面の素子領域に、一
対の帯状内部電極１２、１３となる導体膜を上述した金
属粉末を含有する導電性ペーストのスクリーン印刷で形
成する。

【００３０】次に、帯状内部電極層１２、１３となる導
体膜を形成したグリーンシートを順次積層する。このと
き、帯状内部電極層１２、１３の導体幅相当分だけ、素
子の他方方向側にずらして積層する。尚、複数ずらした
結果、一方の帯状内部電極層１２または１３が素子領域
の他方方向の境界を越えようとする場合には、境界部分
で折り返して配置するようにすればよい。

【００３１】このようにして、内部電極層１２、１３と
なる導体膜を形成したグリーンシートを積層し、最上部
に誘電体層１ａとなるグリーンシートを積層する。

【００３２】その後、全体を上下方向に均一に圧着を行
い、大型クリーンシート積層体を形成する。この時、内
部電極層１２、１３となる導体膜との重なり度合いが非
常に少なくなるため、圧着による積層体の密度が比較的
均一化できる。

【００３３】その後、大型グリーンシート積層体を各素
子領域に応じて切断して、未焼成状態のチップ材を形成
する。

【００３４】ついでこのチップ材を所定の雰囲気、温度
で焼成し、一対の帯状内部電極層及び誘電体層とを一体
的に焼結する。これにより、コンデンサ本体１が形成さ
れることになる。

【００３５】次に、コンデンサ本体１の同一側面、即ち
一対の帯状内部電極層１２、１３の一部が導出する側面
に、外部端子電極２、３を形成する。具体的には、コン
デンサ本体１の側面にＡｇまたはＡｇ−Ｐｄ合金からな
る導電ペーストを印刷などにより選択的に厚膜下地導体
膜となる塗布膜を形成し、所定温度で焼き付け、さら
に、厚膜下地導体膜の表面に、半田食われが生じ難い材
料からなるＮｉメッキ層を形成し、このメッキ層の上に
ＳｎまたはＳｎ−Ｐｂ合金などの材料からなる電極層を
形成する。

【００３６】このような積層セラミックコンデンサ１０
によれば、一対の帯状内部電極層１２、１３の間隔状
態、対向間隔ｄ及びその長さｌによって、容量成分を調
整でき、しかも、一対の帯状内部電極層１２、１３の積
層数によって全体の容量を制御することができる。

【００３７】上述の製造方法において、一対の帯状内部
電極層１２、１３が、隣接した誘電体層の層間に配置さ
れた一対の帯状内部電極層１２、１３と積層方向に互い
に重なり合わないような形状であるため、帯状内部電極
層１２、１３の有無による段差はほとんど無視でき、圧
着する際に圧力が積層体に均一にかかることとなる。

【００３８】また、一対の帯状内部電極層とすることに
より、逆に隣接しあう誘電体層の接触面積が広くなる。
これらのことから、誘電体層どうしの密着性が向上し、
切断時における剥離不良をも低減でき、歩留り向上を図
ることができる。

【００３９】また、帯状内部電極１２、１３の間隔ｄを
大きくし、さらに一対の帯状内部電極層１２、１３の積
層数を増やすことで、電流が通りやすくなり、これによ
り低損失化でき、等価直列抵抗成分が小さくなり、その
結果、近年の小型化の要望に応じられ、しかも高周波化
に対応した低容量化ならびに低損失化の積層セラミック
コンデンサとすることもできる。

【００４０】尚、上述の実施例では、帯状内部電極層１
２、１３と外部端子電極２、３との接続が、帯状内部電
極層１２、１３の一方端部で接続されているが、例え
ば、帯状内部電極層１２を一方側面に、帯状内部電極層
１３を他方側面に夫々導出してもよい。また、帯状内部
電極層１２、１３の両端部を夫々両側面に導出してもよ
い。

【００４１】これは、外部端子電極２、３の形成を容易
にするためである。即ち、厚膜下地導体膜となる塗布膜
を、導電性ペースト槽中にコンデンサ本体１の一部を浸
漬して形成することができる。例えば、一方の帯状内部
電極層１２を一方の側面を中心に導出し、他方の帯状内
部電極層１３を他方の側面に導出する場合、夫々の側面
を中心に外部端子電極２、３を浸漬により形成すること
ができる。また、例えば、帯状内部電極層１２、１３が
両側面に導出する場合には、コンデンサ本体の両側面、
両主面を周回するように、または、コンデンサ本体１の
他方向の中央部付近の両側面、両主面にが絶縁領域を形
成するように、両端部に外部端子電極２、３を浸漬によ
り形成することができる。

【００４２】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
での種々の変更や改良等は何ら差し支えない。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、内部電
極層の構造を帯状としたため、所定容量特性を発生させ
るにあたり、電極材料の使用量を極小化することがで
き、低コストが達成できる。また帯状内部電極層の存在
位置の重なり度合いを極力さけた形状となっているた
め、コンデンサ本体の密度分布を均一させることでき、
誘電体層の剥離等を有効に防止できる積層セラミックコ
ンデンサとなる。

【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外観斜視
図である。

【図２】本発明の積層セラミックコンデンサの側面図で
ある。

【図３】図１の積層セラミックコンデンサの内部電極層
の配置状態を示す平面図である。

【図４】従来の積層セラミックコンデンサの外観斜視図
である。

【図５】従来の積層セラミックコンデンサの内部電極の
構造を示す平面図である。

【符号の説明】

１０・・・・積層セラミックコンデンサ １・・・・・コンデンサ本体 １２、１３・・・・帯状内部電極層 ２、３・・・外部電極層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数積層された四角形状の誘電体層と、
   該誘電体層の層間に配置され、且つ前記誘電体層の一方
   方向に平行に伸びる一対の帯状内部電極層とから成るコ
   ンデンサ本体の端面に、 前記一対の帯状内部電極層と接続する一対の外部端子電
   極を形成して成り、且つ前記一対の帯状内部電極層は、
   誘電体層を挟んで隣接する各々が互いに対向しないよう
   に、他方方向に変位して配置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。