JPS6216005B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は小型で大容量の得られる積層形半導
体セラミツクコンデンサの製造方法に関するもの
である。

小型で大容量が得られるセラミツクコンデンサ
として、積層形セラミツクコンデンサがあること
は知られている。しかしながら、小型で大容量で
あるといつても、通常の誘電体材料を使用する限
りでは限度があつた。

一方、これに代わるものとして、還元再酸化
型、いわゆる表面絶縁層形セラミツクコンデンサ
があるが、単板からなるものではこれも大容量化
に限度があり、大容量化を図ろうとすれば大型の
ものになつてしまう。また、この表面絶縁層形の
セラミツクコンデンサを用いた積層形セラミツク
コンデンサも考えられる。しかしながらもともと
表面絶縁層形セラミツクコンデンサは、少なくと
も電極の下に再酸化層を存在させるタイプである
ため、セラミツクグリーンシートの上に内部電極
となる導電ペースト層を塗布、印刷などの手段で
形成し、このセラミツクグリーンシートを導電ペ
ースト層の端部が一層おきに交互に露出するよう
に積層し、この積層体を焼成し、さらに還元、再
酸化熱処理を行つても、内部電極に対応するセラ
ミツク領域に再酸化層を形成することがむつかし
く、実際には積層形の表面絶縁層セラミツクコン
デンサが得られにくいものであつた。

したがつて、この発明は還元再酸化型、いわゆ
る表面絶縁層形セラミツクコンデンサにより積層
化を図り、小型、大容量化が実現できる積層形半
導体セラミツクコンデンサを製造する方法を提供
するものである。

すなわち、この発明を要約すると、還元再酸化
型の誘電体セラミツクグリーンシートの上に、少
なくとも内部電極を形成すべき位置に対応して酸
化促進剤層を形成し、さらに内部電極となる導電
ペースト層を形成し、この導電ペースト層の端部
が一層おきに交互に露出するように前記誘電体セ
ラミツクグリーンシートを積層し、この積層体を
酸化性雰囲気中で焼成し、さらに還元雰囲気中で
熱処理したのち、ふたたび酸化性雰囲気中で熱処
理することを特徴とする積層形半導体セラミツク
コンデンサの製造方法である。

以下、この発明を実施例に従つて詳細に説明す
る。

還元再酸化型の半導体セラミツクコンデンサの
材料として、主材料はBaTiO₃、SrTiO₃、
BaZrO₃、CaTiO₃、CaZrO₃などを用い、これに
加えられる副材料としてBi₂O₃、TiO₂、MgCO₃な
どを用い、さらに添加剤としてMnCO₃、NiO、
Fe₂O₃、CO₂O₃、SiO₂、Al₂O₃などを用い、これ
ら各材料を適宜選択して調合する。

次いで、調合原料にバインダーを加えてスラリ
ー状とし、このスラリーをドクターブレード法に
より所定の厚み、大きさのセラミツクグリーンシ
ートとする。

このようにして得られたセラミツクグリーンシ
ートの上に、酸化促進剤である粉末状のZrO₂を
エチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸セル
ロース、アルキツド樹脂、アクリル樹脂などをテ
レピネオールなどで溶解して作成したビヒクルと
混合したペーストを塗布、印刷などの手段で付与
する。このとき酸化促進剤層はセラミツクグリー
ンシートの全面に付与する。

引きつづき、この酸化促進剤層を含めてセラミ
ツクグリーンシートの上に、高融点金属である
Au、Pt、Pd、Agからなる導電粉末をビヒクルと
混合した導電ペーストを塗布、印刷などの手段で
付与する。なお、Agの１種のみは除かれる。

さらに、このように酸化促進剤層および導電ペ
ースト層を形成した各セラミツクグリーンシート
をこの導電ペースト層の端部が一層おきに交互に
露出するように積層する。このとき積層体の密着
性を良好なものとするため、熱圧着する工程を用
いることが好ましい。そして得られた積層体を空
気中などの酸化性雰囲気中、たとえば1350〜1450
℃で焼成する。この段階で積層焼結体が得られる
が、再酸化層はまだ形成されておらず、内部電極
と導通する外部電極を形成しても大きな容量は獲
得できない。

次に得られた積層焼結体をたとえば、水素を含
有する還元雰囲気中で熱処理する。このとき焼結
されたセラミツク層はその抵抗値が低下し、比抵
抗が10゜〜10²Ω・cm程度となる。このときの熱
処理温度は好ましくは焼成温度より低いことが望
ましい。これは焼成温度より高くなりすぎると、
還元処理が急速に進むとともに、還元されすぎて
次の工程における再酸化処理を行つても、再酸化
層、つまり絶縁層が得られにくいことによる。

さらに、引きつづいて空気中などの酸化性雰囲
気中で熱処理を行う。この酸化性雰囲気中の熱処
理、いわゆる再酸化処理によつて抵抗値の下がつ
たセラミツク層の表面層および内部電極との接触
面層側には再酸化層（絶縁層）が形成されること
になる。

このとき、セラミツク層の外部に露出している
表面は、ZrO₂の酸化促進剤層が形成されている
ことと、外部雰囲気に露出していることから、再
酸化処理が行われ、再酸化層が形成されることは
もちろんであるが、内部電極と接するセラミツク
層についても、酸化促進剤層であるZrO₂がその
表面に形成されているため、このZrO₂の働らき
により再酸化工程において、再酸化層が形成され
ることになる。

こののち、積層体の内部電極が露出している側
面に外部電極を形成することにより、内部電極と
導通させ、この外部電極を接続端子とした積層形
半導体セラミツクコンデンサが得られることにな
る。

第１図はこの発明方法により得られた積層形半
導体セラミツクコンデンサの概略側断面図を示し
たものである。

図において、１は焼結されたセラミツク層であ
り、内部が低抵抗で外部表面近傍に薄膜状の誘電
体層２が形成されている。３，４は内部電極であ
り、セラミツク層１を積層した積層体５におい
て、一層おきに交互に内部電極３，４の端部が積
層体５の端面に露出している。また６，７は積層
体５の側面に形成された外部電極であり、内部電
極３，４と導通している。

なお、上述の実施例では内部電極としてAu、
Pt、Pd、Agなどの高融点金属を用いたが、還元
再酸化型の誘電体セラミツクグリーンシートに低
温で焼結できる材料を用いたものであれば、低融
点金属を用いればよい。また酸化促進剤として
は、ZrO₂のほかに再酸化工程において再酸化層
の形成を助けるものであればいかなるものでもよ
い。

また、上述の実施例では、酸化促進剤層は誘電
体セラミツクグリーンシートの全表面に形成した
が、この酸化促進剤層は少なくともセラミツク層
と内部電極間に存在しておればよく、要は少なく
とも内部電極を形成すべき位置に対応して酸化促
進剤層を誘電体セラミツクグリーンシート上に形
成すればよい。

以上、積層形半導体セラミツクコンデンサにお
いて、従来還元再酸化型のセラミツクコンデンサ
を用いて構成しようとする場合、内部電極と接す
るセラミツク層に再酸化層を形成することが最大
のネツクとされていたが、この発明方法を用いる
ことにより、つまり還元再酸化型の誘電体セラミ
ツクグリーンシートの上に、少なくとも内部電極
を形成すべき位置に対応して酸化促進剤層を形成
することにより、還元再酸化処理を行えば、内部
電極に接するセラミツク層表面にも再酸化層を形
成することができるようになり、還元再酸化型の
半導体セラミツクコンデンサを用いて小型、大容
量化を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法により得られた積層形半
導体セラミツクコンデンサの概略断面図である。 １……セラミツク層、２……誘電体層、３，４
……内部電極、５……積層体、６，７……外部電
極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 還元再酸化型の誘電体セラミツクグリーンシ
   ートの上に、少なくとも内部電極を形成すべき位
   置に対応して酸化促進剤層を形成し、さらに内部
   電極となる導電ペースト層を形成し、この導電ペ
   ースト層の端部が一層おきに交互に露出するよう
   に前記誘電体セラミツクグリーンシートを積層
   し、この積層体を酸化性雰囲気中で焼成し、さら
   に還元雰囲気中で熱処理したのち、ふたたび酸化
   性雰囲気中で熱処理することを特徴とする積層形
   半導体セラミツクコンデンサの製造方法。 ２ 導電ペースト層は高融点金属粉末を含むもの
   である特許請求の範囲第１項記載の積層形半導体
   セラミツクコンデンサの製造方法。 ３ 酸化促進剤層は二酸化ジルコニウムを含むも
   のである特許請求の範囲第１項記載の積層形半導
   体セラミツクコンデンサの製造方法。