JPS58159320A - セラミツクコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、セラミックコンデンサの製造方法に関し、
特に、大きな書最を得るために対向する電極−に挾まれ
た誘電体の厚みを薄くしながら、このように薄くされた
誘電体の機械的強直を補償するために補強用セラミック
板で保持された製造のセラミックコンデンサの製造方法
に関する。

容量の大きなコンデンサを得るための１つの手段として
、対向する電極−に挾まれた誘電体の厚みを薄くするこ
とがある。しかしながら、このように厚みを薄くすれば
、その機械的強直が同■となり、そのようなコンデンサ
の製造工程から実験工程に至るまで、取扱い上の同層を
常に伴う。

そこで、書最形成には寄与しないが、−城内強度を向上
させるために補強用セラミック板！用いたセラミックコ
ンデンサが、既にＩＩ案されている。

第１図は、このようなセラミックコンデンサの概要を説
明するためのもので、この発明にとって興味ある従来の
セラミックコンデンサの断面図を示している。

第１図を参照して、大書量を彎ることを目的として厚み
が薄く構成されたセラミック誘電体１の両面には電極２
．３が形成される。電極２が形成された側のセラミック
誘電体１の面には、比較的厚みを有する補強用セラミッ
ク板４が配置される。

このようなセラミック誘電体１と補強用セラミック板４
とは、同時に焼成されることによって互いに焼結されて
いる。補強用セラミック板４には、貫通孔５が設けられ
ていて、貫通孔５が設けられる位置は電極２が形成され
ている面に対応する。

補強用セラミック板４の外側の表面から貫通孔５の内＃
ＩＩＩＩｉ＆：家で延びて、取出し電ｍ６が形成される
。この取出し電機６は、鍜ペーストを塗布して焼付ける
ことにより形成される。この取出し電極６および電極３
には、それでれ、リード纏７．８が、はんだまたは導電
性接着剤９により接続される。

このように構成されたセラミックコンデンサにおいて、
１対の電極２．３閣に形成された容量は、取出し電極６
を介してリード纏７と、１Ｌリード纏８とから取出され
る。

このような従来のセラミックコンデンサにおいて、厚み
の薄いセラミック誘電体１の両開に電極２．３を形成す
ることは、取扱い上−めで困難なものである。すなわち
、このような電極２，３の形成は、たとえば焼成前のグ
リーンシートの状態で行なわれるが、このようなグリー
ンシートの一方面に一方の電極（たとえば電機２）を付
与し、乾燥後、このグリーンシートを反転し、その俵、
他方面に他方の電極（たとえば電極３）を付与しなけれ
ばならない、セラミックグリーンシートは、機械的に極
めて軟弱なものであり、まず、上述のような反転には相
当気を配る必要があり、また、反転を不適当に行なえば
、ひび網れを生じ、できあがったコンデンサの儒鎖性を
低下′ｌＣｔすることになる。また、電機２．３の付与
を終えた後の工程においても、補強用セラミック板４と
の焼結を果たすまでは、セラミック誘電体１の機械的強
度の低さに気を配らなけ、ればならない。

このような同一点に眼れば、それを１ｌＦＷ４できる技
術が、本件特許出願人の出■にかかる特公＠５１−５８
２６０号公報に開示されていることになる。すなわち、
この公報には、生のセラミック誘電体１の一方面にのみ
、まず電機２を形成した後、生の補強用セラミック４１
４を貼り合わせ、その状態で家ず焼成を行ない、その−
１もう一方の電機３を形成する技術が開示されている。

しかしながら、この＊＊の電極３は、たとえば印−によ
り形成されるものであるが、この電極３を形成する際、
補強用セラミック＃１４に設けられている貫通孔５に面
す、る部分におけるセラミック誘電体１の強度が開−と
なる。すなわち、たとえ焼成−であっても、セラミック
誘電体１は離ぐ機械的に弱いものであるので、電極３を
印−する際の一子の圧力が、貫通孔５に面する、すなわ
ち裏園からの支えのない部分においてセラミック誘電体
１に作用したとき、この特定部分において、ひび割れが
生じる可能性が高く、やはり儒鯛性を低下させる＠秦と
なる。

また、これらの従来のセラミックコンデンサ、では、取
出（Ｉ電機６が鏝ペーストを塗布し鴫付けすることによ
り形成されるが、そのための作条は煩雑なものである。

たとえば、このような−ペーストを特定の領域に眼って
塗布することや、貫通孔５の内ｍｍ、にまで取出し電機
６が形成されるように確実に塗布することは、書易なこ
とではない。

さらに、セラミック誘電体１における耐圧が開−となる
。たとえば、セラミック誘電体１中に、ピンホールが存
在したり、異物が■大したりすると、このような耐圧性
をさらに低下させるが、特に、このセラミック誘電体１
は、厚みの薄いものであるので、わずかなビンホールま
たは員−の存在で、絶縁破壊を生じる可−性が極めて高
い。

このように、第１図に示した従来のセラミックコンデン
サには、製造上ならびに結果としての構造において、い
くつかの同麺点があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、このような同■
点を解消し得るセラミックコンデンサの製造方法を提供
することである。

この発明は、簡単に言えば、容量形成のためのセラミッ
ク誘電体を２枚のシートの貼り合わせ構造とし、取出し
電極の形成をめっきにより遍或したものである。２枚の
貼り合わせ構造をもつセラミック誘電体は、１枚のセラ
ミックグリーンシートの両面に電極を対向させて形成す
る場合の反転操作を不要とするとともに、耐圧性の向上
にも寄与する。また、めっきによる取出し電極の形成は
、能率的で貫通孔の内周面にまで確実に取出し電極が形
成されることを可能にする。

この発明のその他の目的と特ＩＩは以下に図面を参照し
′て行なう詳細な説明から一■明らかとなろう。

第２ＷＡないし第６図はこの発明の一実施例の工ｌ２Ｉ
ｌｌは、この実施例において重ね合わされる各種シート
の配置関係を分離状態で示す＠検図である。なお、以下
に説明されるこの実施例の工程は、四時に多数の（１ｍ
示の例では８個の）セラミックコンデンサを得る場合に
ついてである。まず、２枚のすなわち１１および第２の
セラミック誘電体グリーンシートｉｏ、ｉｉが用意され
る。各セラミック誘電体グリーンシート１０．１１には
、それぞれの一方面に複数個の電機１２．１３がそれぞ
れ形成されている。グリーンシート１０．１１は、１５
〜３０μ−ｍｍの厚みを有するもので、その厚さは所定
設計容量に応じて決定される。電極１２．１３は、Ｐｔ
−ＰｄまたはＡｇ−Ｐｄなどが用いられる。第１および
第２のグリーンシーｔ−１０，１１は、背中合わせとな
るように、すなわち電１１ｉ１２．１３が形成された各
面が外側に向くようにＲ１される。このとき、電極１２
と電極１３とは、互いにグリーンシート１０．１１を挾
んで対内する状態となる。

また、第１および第２のセラミック誘電体グリーンシー
ト１０．１１の外側に配置されるものとして、第１およ
び第２のセラミック絶縁体グリーンシート１４．１５が
用意される。これら絶縁体グリーンシート１４．１５は
、少なくとも絶縁性を備えていればよく、たとえば、誘
電体グリーンシート１０．１１を構成する材料と同じも
のであってもよい、また、これは、誘電体グリーンシー
ト１０．１１の熱膨張係教とできるだけ合致させること
が好ましい、絶縁体グリーンシート１４゜１５は、誘電
体グリーンシート１０．１１の補強用として用いるため
、たとえば９０μ−前後の厚さに選ばれるが、そのよう
な厚さにするために、２〜３枚のシートを貼り合わせた
構造としてもよい。図示の実施例では、２枚のシートが
貼り合わされてそれぞれの絶縁体グリーンシート１４，
１５が形成されている。各絶縁体グリーンシート１４．
１゛５には、前述の電極１２．１３の位置に対応する位
置に真通孔１６．１７が設けられている。

この貫通孔１６．１７の形成は、たとえばパンチングに
より行なわれる。第２図では、各々の電極１２．１３の
１個に対して、貫通孔１８．１７がそれぞれ２一般けら
れているが、このような貫通孔１６．１７の数は、電極
１２．１３の大きさや形状に応じて１−であっても３個
以上であってもよい。

第２図に示すような各シート１ｏ、１１．１４゜１５の
配置関係をもって、各シートが諺ね合わされる。第３図
は膿ね合わせ俵の状態を示す斜視図である。第３図に示
した腫ね合わせ状態での端面に見えているように、外側
には第１および第２のセラミック絶縁体グリーンシート
１４．１５がそわぞれ位置し、中間には、第１および第
２のセラミック誘電体グリーンシート１０．１１が位置
している。第３図の状態で、プレス等で圧着し、所定温
［（９５０”〜１３００℃）で焼成が行なわれる。そし
て焼結体１８が得られる。なお、第３図は、■ね合わ１
１俵の状態を示すものと前に説明したが、焼ａｌｌにお
いても実質的に同様の形状であるので、第３図は焼結体
１８をも示しているとｍｓされる。

焼結体１８は、次には、金属めっき工程にさらされる。

たとえば、ニッケルまたは鋼の無電解めっき槽中に焼結
体１８が投入され、めっきが実施される。めっき工程を
終えたとき、焼結体１８の表面は、めプき躾１９で響わ
れる。すなわち、貫通孔１６．１７の内周面もまた、こ
のめつき膳１９によって―われていることになる。

次に、第４図に示す切断線２０ａ〜２０ｄに沿って切断
することが行なわれる。第５！！Ｑは切１ｌｉｌ＆の状
態を、・示す１ｌＩＩｉ図である。第５ｍｌにおいて、
得られたゴンデンサ本子２１の端面のめプき鵬は除去さ
れている。これは、ある部分においては切断間のｊｓｌ
Ｉとしてもたらされたものであるが、他の部分において
は（第４因の焼結体１８自身の端面部分に形成されため
つき−１９においτは）積極的に除去さ゛れ一―結体１
８の端間を露出させなければなら゛ない。この露出のた
めに、たとえば研磨することが行なわれる。この研磨に
代えて、焼結体１８の暖間に予めめっき識を付着させな
いようなしでおき、このレジスト鵬に沿ってめっき躾を
剥がすようにしたりしてもよい、さらに焼結体１８の周
辺を切断線２０ｅ　、２Ｏｆ　、２０ｏ　、２０ｈに沿
９て切断して、端（１１１ｓ分のめつき膜を除去したり
してもよい、第５ａａに示すように、めっき躾は、取出
し電極２２．２３となり、貫通孔１６゜１７を介して電
極１２．１３に接続されている。

なお、ＩＩＪｆｆｉ前の第１および第２のセラミンク誘
電体グリーンシートｉｏ、１ｉは、焼成されて、第１お
よび第２のセラミック誘電体１ｏａ、ｉｉａとなってコ
ンデンサ素子２１中に見出すことができ、１１およびａ
１２のセラミック絶縁体グリーンシート１４．１５は、
第１および第２のセラミック絶縁体１４＆、１５ａとな
ってコンデンサ素子２１中に見出すことができる。そし
て、電極１２゜１３は、第１および第２のセラミック誘
電体１゜ａ、ｉｉａを挾んで相互に対向している。

なお、この実施例では、コンデンサ素子２１を、焼結体
１Ｂｆｖ）断することによって待ているが、論語により
焼結体１８を得る前に同じく切断線２０ａ〜２０ｄに沿
って切断するようにしてもよい。

したがって、この場合は、その−のめつき工程により、
各コンデンサ素子２１の全表面にめっき躾が形成される
ことになる。もちろん、各コンデンサ素子２１の端面の
電極は、ｌ＆終的には付与されていないようにされるこ
とはいうまでもない。

コンデンサ素子２１には、必要に応じて、リード纏が接
続される。第６図はり−ド纏取付慢の状態を示す斜視図
である。すなわら、コンデンサ素子２１の各面に形成さ
れた取出し電極２２．２３にリード纏２４．２５が、は
んだまたは導電性接着剤２６を用いて接続される。リー
ド輪２４．２５は、最初は１本の纏を構成しているが、
このようなコンデンサが実験されるときには、切断され
て別々のリード纏２４．２５と８セする。リード纏２４
．２５が接続されたコンデンサ素子２１は、絶輪性−一
などにより外輪される。

以上述べた実施例では、８−のコンデンサ素子を切断工
程を用いることによって一度に優る場合について説明し
たが、その数はもつと多くても、ざらに少なくたとえば
１−であってもよい、一度に多数のコンデンサ素子を脅
る一合、１枚のセラミック誘電体グリーンシートに形成
される複数−の電極のｗＪＩｌは同じであっても、Ｉ！
Ｉに興ならされてもよい、このように、相互に異ならさ
れた面積をもつ電極が形成されれば、−置に轡られた複
数−のコンデンサ素子は、所定の一一で書最が分布して
いることになる。

また、コンデンサの一方の電極を分割し、他方の電輪が
このような分割された電極に共通的に対向するように構
成してもよい。第７図は、このような場合の一例を示し
たものである。用いられる第１のセラミック誘電体グリ
ーンシート１ｏには、分割された電極１２ａ、１２ｂが
形成される。第２のセラミック誘電体グリーンシート１
１には、これら分割された電極１２ａ、１２ｂに共通し
て対向する１１極１３が形成される。このような誘電体
グリＴンシート１０．１１を用いてコンデンサを構成す
れば、２−の容量をもつコンデンサを得ることができる
、なお、この場合には、第１のセラミック誘電体グリー
ンシート１０上に重ね合わされる補強用の第１のセラミ
ック絶縁体グリーンシート１４（１２図）に設けられる
真通孔１６は、各分割電極１２ａ、１２ｂにそれぞれ独
立的に対応して設けられるとともに、めつき躾１９（第
４図）によって最終的に形成される取出し電極２２（第
５１１）はコンデンサ素子２１の一方面において互いに
独立して分割電極１２ａ、１２ｂに接続されていなけれ
ばならない。取出し電極２２を分割する方法としては、
予めその部分にめプき謹を付与させない処理を施してお
く方法、あるいはめつきレジスト膜を形成しておき、こ
れに沿ってめっき鵬な剥がすことにより境目を形成する
方法、またはめっき膜を機械的に一部研層して、境目を
形成する方法などが考えられる。、この例では、各分割
電極１２ｍ、１２ｂと１１験されている取出し電機にそ
れぞれリード線を取付けると、２個の直列容量が得られ
、さらに共通して対向する電極１３の取出し電極にもリ
ード線を取付けると、２個の独立した容儀が得られるこ
とになる。

上述したような分割された電極の数は３個以上であって
もよい、＊た、分割される電極は、もう一方の電極１３
としてもよく、さらに、これら両方の電極であってもよ
い。

この発明を適用して得られたコンデンサの特性が次に示
される。この適用例は、第１およびｌ１ｉ２のセラミッ
ク関電体グリーンシート１０．１１として鰺８２０μ−
のものを使用し、第１および第２のセラミック絶縁体グ
リーンシート１４．１５として、それぞれ、上述の誘電
体グリーンシート１０．１１と同じ材料および３０μ−
の厚さのシートを３枚圧智したものを使用し、これに貫
通孔１６．１７をそれぞれ１個ずつ設けて試作した場合
ｅある。ＷＩられた各試輯について、静電容量（Ｃ）；
単位μＦ、誘電正接（ｔａｎδ）：単位％、絶縁抵抗（
ＩＲ）；単位Ω、外形寸法（Ｓ）：長さｘ幅Ｘ厚ざ（−
）を測定し、さらに単位山積あたりのＣ（Ｏｓ　）　；
単位ｎＦ／ｃｍ’を求めたものについて以下に示す。

瓢ｌ二Ｌ Ｃ−０，１４１３ ｔａｎ　　δ−１，０５ ＩＲ−４Ｘ１０” Ｓ−９，０ＸＩＯＸ０．２４ ５−１５７ に男」− Ｃ−０，１６２１ ｔａｎδ−１，３９ Ｉ　Ｒ−３Ｘ　１０　” Ｓ−９，ｌＸ１１Ｘ０．２５ ０ｇ−１６２ 区ｌｂし Ｃ−０，１６２３ ｔａｒｔ　　δ−１，６０ ＩＲ−２Ｘ１０” Ｓ−９，２Ｘ１０．５Ｘ０．２３ ５−１６８ 区ｌしＬ Ｃ−０，１５８４ ｔａｎδ藺１．５０ ＩＲ−２，２Ｘ１０１１ Ｓ−９，０Ｘ１１Ｘ０．　２４ ５−１６０ 鼠ＪＬｉ Ｃ−０，１８０２ ｔａｎδ−１，５７ ＩＲ−２，８Ｘ１０” Ｓ−９、ｌＸ１２Ｘ０．　２５ ５−１６５ この発明の適用例において、使用するセラミック統電体
グリーンシートｉｏ、１ｉをそれぞれ１５μ−の厚さに
すると、約１．３倍の２１３ｎＦ／′０１’の単位面積
容量が得られた。

以上のように、この発明によれば、まず、容量形成のた
めの誘電体が２枚のセラミック誘電体シー：・から構成
されるので、容量形成のための電極は、各シートの一方
面にだけ形成されればよいので、薄くて比較的軟弱なセ
ラミック誘電体グリーンシートを電極付与のために反転
させる作業や貫通孔が設けられた位置で電極を印刷で層
成する作条は不要となり、それによって生じる可能性の
高いセラミック誘電体および電極のひび割れなどの発生
が防止できる。また、機械的強直が向上されるので、工
程中における取り扱いも害鳥となり、歩留まりも向上で
きる。また、たとえ各々の誘電体シートにピンホールや
異物が存在していても、それらの欠陥が誘電体シートの
界面を介して対称的に存在することは希であり、絶縁破
壊が生じる危険性を分散させることが可能となり、結果
として絶縁抵抗が向上する。さらに、取出し電極は、金
属めっきにより形成されるので、能率的かつ確実にこれ
を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にとって興味ある従来のセラミックコ
ンデンサの断面図である。第２図ないし第６図はこの発
明の一実施例の工程を順次示すもので、”１１１１２図
はこの実施例にお、いて重ね合わされる各種シートの配
置関係を分離状態で示す斜視図、第３１！１は諺ね合わ
せ後の状態を示す斜視図、第４俵の状態を示す断面図、
第６図はり′−ド纏取付−の状態を示す斜視図である。 第７図はこの発明の他の実施例で用いられるセラミック
誘電体グリーンシートを示すｓｋｉ図である。 図において、１０．１１はセラミック誘電体グリーンシ
ート、１０８．１１ａはセラミック誘電体、１２．１２
ａ　、　１２ｂ　、　１３４を電極、１４゜１５はセラ
ミック絶縁体グリーンシート、１４ａ。 １５．３はピラミック絶縁体、１６．１７は真通孔、１
８は焼結体、１９はめつき膜、２１はコンデンサ素子、
２２．２３は取出し電極である。 特許出願人　株式会社村田製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一方間に少なくとも１−の電機が形成された第１および
   鏑２のセラミック誘電体グリーンシートを用意し、 第１および第２のセラミック誘電体グリーンシートを前
   記一方間が外側に向くように互いに重ね合わせ、それに
   よって前配電−が互いに対向する状錫とし、 互いに臘ね合わされた第１および第２のセラミック誘電
   体グリーンシートの外側に向く面上に重ね合わされるも
   のであって、前記電極が設けられた位置に対応する位置
   に少なくとも１−の貫通孔が設けられた第１および第２
   のセラミック絶縁体グリーンシートを用意し、 第１・旬よび第２のセラミック絶縁体グリーンシートを
   それでれ第１および第２のセラミック誘電体グリーンシ
   ートの外側に向く面上に膿ね合わせ、順次膿ね合わされ
   たセラ友ツク誘電体グリーンシートとセラミックＩＩ！
   １輪体グリーンシートとを焼成し、 この焼成により豐られたＩ１１帖体の表国を金属めっき
   し、 めっきされた前記鋺結体の端間を露出させる、各工程を
   含む、セラミックコンデンサの製造方法。