JPS61248412A - 積層セラミツクコンデンサ - 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】 産業上の利用分野 本発明は誘電体材料より成るグリーンシートに所要の内
部電極を印刷し、これを必要層数積層して構成したいわ
ゆる積層セラミックコンデンサに関する。

従来の技術 最近、電子部品が小形化、薄形化されて行くに従い、こ
れら電子部品を搭載する電子機器も産業用、一般民生用
を問わず超小形化、超薄形化の方向を順次指向しつ＼あ
り、さらにこの傾向は電子部品に対して一層の小形化や
大集積化を要求しつつある。電子部品の中で重要な要素
を占めるコンデンサ部品においても、比較的容量の小さ
いセラミックコンデンサは従来のディスク形から積層す
ることによって容量値を大きく、かつ小形化の可能なチ
ップタイプのコンデンサへ移行し、現在その需要は急激
に拡大しつつある。しかしながら、前記チップコンデン
サといえども単一のディスクリート部品であり、他の電
子部品などと共に１つの電子部品として構成された場合
、電子部品の集積密度としては限界がある。そこで、最
近１つのコンデンサチップでありながらその中に複数個
のそれぞれ異った容量値を有するコンデンサブロックが
開発されつ＼ある。但し、この場合、ある電気回路の中
の１つの回路部分を１ブロツクとして構成する必要があ
るので、１ケのコンデンサブロックの中に包含すべき容
量値は多岐にわたり、したがってその内部電極のパター
ン形状は極めて複雑なものとなる。一方、上記のセラミ
ック積層コンデンサチップ（以下単にコンデンサチップ
という）の製造工程上、不良品を発生する主な原因の１
つとしてコンデンサチップ中の内部電極層に発生するデ
ラミネーションと呼ばれる層間剥離現象がある。前記デ
ラミネーションの原因については未だ十分なる解明は行
なわれていないが、主として材料的な面からはコンデン
サチップを構成する誘電体、グリーンシートを成形する
際に必要なスラリー化するための有機バインダ材料、お
よび内部電極があり、製造条件の面からはグリーンシー
トを積層する際の温度と圧力、焼成の際の温度プロファ
イルなどが要因として考えられる。さらに最近になって
上記デラミネーションの原因が前記の材料、製造条件ば
かりでなく内部電極の形状によってその傾向に大きな差
のあることが研究の結果、明らかになって来た。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら従来一般的に使用されている材料を用いて
従来の単純な形状の内部電極を有するコンデンサチップ
を製造する場合には発生しなかった。または発生する頻
度の少なかったデラミネーションによる不良が前記複数
個のそれぞれ異なった容量値を有するいわゆる複雑な電
極形状を有するコンデンサチップにおいて多発する結果
を生じた。

本発明は上記問題点に鑑み、前記した様な複数個のそれ
ぞれ異なった容量値を持つコンデンサを１ケのセラミッ
クチップの中に包含するために、複雑な内部電極形状を
必要とし、そのためにデラミネーション不良の発生し易
いコンデンサチップの問題点を解決しようとするところ
の積層セラミックコンデンサを提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明は内部電極のペース
ト材料の中に、このペーストをグリーンシートに印刷し
た時の厚さとほぼ同等の寸法の直径を有する誘電体粉末
を３重量％から２０重量％の範囲で添加したものであり
、誘電体粉末の粒子を積層セラミックコンデンサの焼成
後に内部電極中に該内部電極の両側に存在する誘電体層
を結合する形で存在させたものである・ 作　　　用 本発明は上記した手段によって前記の問題点に指摘した
ようなデラミネーションによる不良を防止できる。

以下に本発明の作用について詳述する。

デラミネーションの原因については前記した如くその本
質はまだ十分解明されてはいないが、王な原因の１つと
して調成体材料と内部電極材料との接合の問題がある。

積層セラミックコンデンサは厚さが約２ｏ〜６０μの誘
電体シート、いわゆるグリーンシートの上に内部電極を
印刷したものを２枚以上、通常約６〜３０枚程度を重ね
合わしたものを加圧成形して一体化させ、約１０００〜
１４００°Ｃの高温で焼成されることによって作られる
。この場合、内部電極の印刷されていない部内は同じグ
リーンシートであるため一定以上の圧力で加圧積層する
ことによりお互いに接着し容易に一体化できるが、内部
電極が印刷された部分は金属パラジウムとチタン酸バリ
ウムという異質の材料であるため、高温で焼成してもお
互いが接着するということはない。したがって両者の間
に空間ができ易くデラミネーションとなる。

第２図は内部電極中に介在させた誘電体粒子の粒径が電
極層の厚さよりも小さい場合で、内部電極層の両側にあ
る誘電体層を同時に結合しておらず、効果が得られてい
ない場合の例である。

本発明は前記した原因によるデラミネーションの発生を
防止するものであって、本発明の内容によって構成され
た内部電極ペーストを使用して作られた積層セラミック
コンデンサはその内部電極層に存在する誘電体粉末が焼
成時に内部電極層の両側にある誘電体層を架橋状態で結
合しているために積層セラミックコンデンサの内部構造
はあたかも誘電体シートの各層が多数の柱で結合されて
おりその間隙に電気的に連続した形で金属パラジウム層
が介在しているので極めて強固なものとなっている。

実施例 第１図は本発明によって構成された積層セラミックコン
デンサの一部の拡大断面図を示したものであって、図に
おいて、１，２．３は誘電体層、４は内部電極中に介在
させたところの誘電体粒子、６は金属パラジウムより成
る内部電極層を示すものである。

電極ペーストは導電材料であるところの金属粉末および
ペースト化するための有機バインダより構成される。ま
ず有機糊材として粘度が１０　ｃｐｓ〜１００　ｃｐｓ
のエチルセルロース４０ｇをミネラルスピリット２００
ｐ、テレピン油２（ｌの混合溶剤に加えてよく攪拌し、
溶解する。これに金属粉末を有機バインダによく分散さ
せる分散剤としてソルビタントリオレートを２０ｇ、可
塑剤としてブチルベンジルフタシート２０９を加えてさ
らに混合し有機バインダとする。次に平均粒径ｏ、０６
〜２．０μの金属パラジウム粉末１８０ｇ、および平均
粒径３〜６μの誘電体粉末２０．９を良く混合した後に
上記有機バインダ１２０．９加えて再び良く混合する。

しかるのちこのペースト状混合物を３本ロール機にかけ
て十分均質になるまで混練する。この場合、使用する誘
電体粉末の粒径は印刷される電極層の厚さによって加減
する。たとえば電極層の厚さが３μ程度であれば、誘電
体粉末の粒径は３〜５μ、電極層の厚さが５μ程度であ
れば誘電体粉末の粒径は５〜６μのものを使用する。

電極層の厚さより小さい粒径の誘電体粉末の使用は好ま
しくない。

上記の如く調製された電極ペーストを用いて積層セラミ
ックコンデンサを製造する場合、まず誘電体粉末を有機
バインダを混合し、ボールミルなどを用いて約３〜７日
間粉砕してスラリーとする。

このスラリーをドクタブレードにより厚さが２０〜４０
μのグリーンシートに成形したのち、所定寸法に切り抜
き、上記電極ペーストを用いてスクリーン印刷により所
定の形状に印刷する。これを９０°Ｃで約６分間乾燥し
たのち必要枚数積層し、加圧成形したのち各チップに切
断し電気炉に入れ、あらかじめ定められた昇温プログラ
ムに沿って最高１０００〜１４００°Ｃで約２時間焼成
する。

本発明の構成において電極ペースト中の誘電体粉末の量
が３重量％以下の場合は本文中で説明したような架橋に
よる結合の効果が得られにくい。

また２０重量％以上では内部電極の比抵抗値が上昇し、
コンデンサとしての電気特性が悪くなる。

電極ペースト中に添加する誘電体粉末の粒径を電極の印
刷厚さ寸法と同等または同等以上としたのは、粒径寸法
が印刷厚さ以下になると第２図で示したように架橋構造
をとれないからである。内部電極ペーストに混入させる
誘電体粉末はグリーンシートに使用される誘電体材料と
同一でも良ければ他材料でも差し支えない。また実施例
では内部電極の導電材料として金属）くラジウムの例を
とりあげたが、銀−パラジウム合金や、銀、または金、
白金などの貴金属類、あるいは銅、二、フケルなどの卑
金属材料を使用することも可能である。

発明の効果 以上詳述した様に本発明は、積層セラミ、ツクコンデン
サを製造する時に、電極ペースト中に誘電体粉末を所定
量混合することによって焼成特電極層間口誘電体による
架橋を構成させるという本発明にもとづく構造をとるこ
とによってデラミネーション不良の発生しない積層セラ
ミックコンデンサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって作られた積層セラミックコンデ
ンサの一部拡大断面図、第２図は従来の積層セラミック
コンデンサの一部拡大断面図である。 １．２，３・・・・・・誘電体層、４・・・・・・内部
電極中に混在する誘電体粒子、６・・・・・・内部電極
層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　誘電体材料より成るグリーンシート上に所要の内部電
   極を印刷し、所要枚数を積層した後、高温で焼成して得
   られる積層セラミックコンデンサにおいて、上記内部電
   極中に粒径が内部電極の厚さとほゞ同等の寸法を持つ誘
   電体材料を３重量％〜２０重量％の範囲内で含有するこ
   とを特徴とする積層セラミックコンデンサ。