JPS622612A - 積層型セラミツクコンデンサ素子 - Google Patents
積層型セラミツクコンデンサ素子Info
- Publication number
- JPS622612A JPS622612A JP60142876A JP14287685A JPS622612A JP S622612 A JPS622612 A JP S622612A JP 60142876 A JP60142876 A JP 60142876A JP 14287685 A JP14287685 A JP 14287685A JP S622612 A JPS622612 A JP S622612A
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- Japan
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- layer
- capacitor element
- internal electrode
- ceramic capacitor
- silicone resin
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- Pending
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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。
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
本発明は積層型セラミックコンデンサ素子の構成に関し
、特に高温高湿度下でのバイアス電圧印加時の特性劣化
の少ないものに関する。
、特に高温高湿度下でのバイアス電圧印加時の特性劣化
の少ないものに関する。
従来の技術
積層型セラミックコンデンサ素子は数百〜数十μｍ程度
の誘電体セラミ゛ツク層を介して内部電極を積層した構
造を有しておシ、２６〜１００ｖまでの直流バイアス電
圧下での使用が可能であることが要求されている。
の誘電体セラミ゛ツク層を介して内部電極を積層した構
造を有しておシ、２６〜１００ｖまでの直流バイアス電
圧下での使用が可能であることが要求されている。
しかし誘電体セラミック層に上下内部電極層を結ぶ気孔
や亀裂等の空隙が存在し、かつ内部電極層付近に水分が
存在し、さらに内部電極間に直流バイアス電圧が印加さ
れる、３つの条件が満たされると、内部電極の金属材料
がマイグレーションを発生し、特に高温高湿度下ではマ
イグレーションが進行し、上下の内部電極間が短絡して
しまう問題点があった。
や亀裂等の空隙が存在し、かつ内部電極層付近に水分が
存在し、さらに内部電極間に直流バイアス電圧が印加さ
れる、３つの条件が満たされると、内部電極の金属材料
がマイグレーションを発生し、特に高温高湿度下ではマ
イグレーションが進行し、上下の内部電極間が短絡して
しまう問題点があった。
これに対し、誘電体セラミックスを緻密に焼結して、上
下内部電極を結ぶ気孔や亀裂等の空隙をへらし、水分の
浸入を防ぐ方法が、材料的、工法的両面から提案されて
いるほか、素子の外側から樹脂を被覆して水分の浸入を
防ぐ方法などが提案されている。
下内部電極を結ぶ気孔や亀裂等の空隙をへらし、水分の
浸入を防ぐ方法が、材料的、工法的両面から提案されて
いるほか、素子の外側から樹脂を被覆して水分の浸入を
防ぐ方法などが提案されている。
発明が解決しようとする問題点
ところが、誘電体セラミックスを完全にマイクレージタ
ン経路がないように緻密に焼結するのは難しく、特に誘
電体セラミックの膜厚が薄くなるほど問題が多くなる。
ン経路がないように緻密に焼結するのは難しく、特に誘
電体セラミックの膜厚が薄くなるほど問題が多くなる。
また樹脂の被覆をほどこすことは、素子体積の増大と、
素子の基板上への実装にさまざまな制限を与えており、
問題があった。
素子の基板上への実装にさまざまな制限を与えており、
問題があった。
本発明は以上の問題点に鑑み、内部電極のマイグレーシ
ロンを防止し、高温高湿度下でのバイアス電圧印加時の
特性劣化の少ない積層型セラミックコンデンサ素子を与
えることを目的としている。
ロンを防止し、高温高湿度下でのバイアス電圧印加時の
特性劣化の少ない積層型セラミックコンデンサ素子を与
えることを目的としている。
問題点を解決するだめの手段
焼成後の積層型セラミックコンデンサ素子の内部電極層
と誘電体セラミック層の間の少くとも一部にシリコン樹
脂層を形成する。
と誘電体セラミック層の間の少くとも一部にシリコン樹
脂層を形成する。
作用
すなわち、発明者らは積層型コンデンサ素子への水分の
浸入状態を調査した結果、内部電極層と誘電体セラミッ
ク層の間は通常０．１μｍ程度以下のすき間を有しＮお
り、このすき間を通して水分が容易に浸入する。また焼
成後の積層型コンデンサ素子の内部電極層と誘電体セラ
ミック層の間に、シリコン樹脂層を形成すると、水分の
進入はほぼ完全に遮断されることが判明した。
浸入状態を調査した結果、内部電極層と誘電体セラミッ
ク層の間は通常０．１μｍ程度以下のすき間を有しＮお
り、このすき間を通して水分が容易に浸入する。また焼
成後の積層型コンデンサ素子の内部電極層と誘電体セラ
ミック層の間に、シリコン樹脂層を形成すると、水分の
進入はほぼ完全に遮断されることが判明した。
また、シリコン樹脂層形成前の素子中への水分の浸入量
の大半はこの内部電極層と誘電体セラミック層の間への
水の浸入量であることが判明した。
の大半はこの内部電極層と誘電体セラミック層の間への
水の浸入量であることが判明した。
本発明の作用は、シリコン樹脂層を内部電極層と誘電体
セラミック層の間に形成することにより、素子中へ−の
水分の浸入の大半を占める。この部分への水分の浸入を
遮断し、このだめ内部電極のマイグレーシロンの必要条
件の一つである内部電極付近での水分の存在が大きく減
少して、マイグレーシロンが防止されるものである。
セラミック層の間に形成することにより、素子中へ−の
水分の浸入の大半を占める。この部分への水分の浸入を
遮断し、このだめ内部電極のマイグレーシロンの必要条
件の一つである内部電極付近での水分の存在が大きく減
少して、マイグレーシロンが防止されるものである。
実施例
以下に図を用い本発明の詳細な説明する。
実施例（１）
誘電体セラミックの主成分はＰｂ（Ｆｅ ｚ、（Ｗ％）
ｏ。
ｏ。
３０モル％＃ Ｐｂ （Ｍｇ Ｘ Ｎｂ２，６ ）０５
ａ ｏ モ／Ｌ／ ｙ； 。
ａ ｏ モ／Ｌ／ ｙ； 。
Ｐｂ （Ｚｎ ％ Ｎｂ２．、； ） ０３４０ モル
％とし、副成分にＭｎＯ２を０．１重量％添加したもの
を選んだ。出発原料として、化学的に高純度なＰｂＯ，
Ｎｂ２Ｏ５゜ＭｇＯ，ＺｎＯ，ＷＯ３，Ｆｅ２Ｏ３＊
ＭｎＯ２を使用し、ボールミルを用い混合した後、ｓｏ
ｏ’ｃで仮焼した。
％とし、副成分にＭｎＯ２を０．１重量％添加したもの
を選んだ。出発原料として、化学的に高純度なＰｂＯ，
Ｎｂ２Ｏ５゜ＭｇＯ，ＺｎＯ，ＷＯ３，Ｆｅ２Ｏ３＊
ＭｎＯ２を使用し、ボールミルを用い混合した後、ｓｏ
ｏ’ｃで仮焼した。
これをさらにボールミルを用い粉砕しセラミック粉末と
した。この粉末に有機バインダとアルコール系溶剤を加
え、ボールミルを用いスラリー化し、ドクターブレード
法で厚さ２６μｍのグリーンシートを作成した。
した。この粉末に有機バインダとアルコール系溶剤を加
え、ボールミルを用いスラリー化し、ドクターブレード
法で厚さ２６μｍのグリーンシートを作成した。
内部電極の成分は、ムｇ ５５ｗｔ５％、Ｐｄ６ｗｔ％
とじ、いずれも１μｍ以下の粒径の金属粉末を混合し、
有機バインダとエステル系溶剤を加え、フーバマーラヲ
用い、ペースト化シタ。
とじ、いずれも１μｍ以下の粒径の金属粉末を混合し、
有機バインダとエステル系溶剤を加え、フーバマーラヲ
用い、ペースト化シタ。
次に塗布電極面積が９１ｆｆＸ１１ｍとなるようなスク
リーンを用いて、前記グリーンシート上ニ前記内部電極
ペーストを印刷した。このとき内部電極の厚みが焼付後
２．０μｍとなるよう調節した。
リーンを用いて、前記グリーンシート上ニ前記内部電極
ペーストを印刷した。このとき内部電極の厚みが焼付後
２．０μｍとなるよう調節した。
印刷したグリーンシートは所定の寸法に打抜いた後、電
極がグリーンシートを介して交互に重なるよう１１枚積
！シ、上下に電極が印刷されていないグリーンシートを
１０枚ずつ積層し、これを熱プレスで圧着した。次にこ
れを電極を中心忙１２．８ｆｆＸ １２．８ｆｌの形状
にナイフで切断した。
極がグリーンシートを介して交互に重なるよう１１枚積
！シ、上下に電極が印刷されていないグリーンシートを
１０枚ずつ積層し、これを熱プレスで圧着した。次にこ
れを電極を中心忙１２．８ｆｆＸ １２．８ｆｌの形状
にナイフで切断した。
次にこの積層体をアルミナ質さや忙ジルコニア粒を敷粉
にし並べ、電気炉中、空気雰囲気下で、まず３５０’Ｃ
まで８時間で昇温した後６時間保持し、バインダーを焼
却した後その後９２５℃まで３時間で昇温し、２時間焼
結した。
にし並べ、電気炉中、空気雰囲気下で、まず３５０’Ｃ
まで８時間で昇温した後６時間保持し、バインダーを焼
却した後その後９２５℃まで３時間で昇温し、２時間焼
結した。
焼結後、内部電極を引出した端面を８００番エメリーペ
ーパで研磨し、この面にＰｂＯ，Ｂ２０．を主成分とす
る無機バインダと銀からなる外部電極を印刷法によシ塗
布し、ｙ ｏ ｏ ’Ｃで１時間焼成した。
ーパで研磨し、この面にＰｂＯ，Ｂ２０．を主成分とす
る無機バインダと銀からなる外部電極を印刷法によシ塗
布し、ｙ ｏ ｏ ’Ｃで１時間焼成した。
焼成後の素子の形状は外形１０．ＯＸ １０．０ｊｆｆ
。
。
厚さ８．２Ｂで、内部電極の重なシ寸法は７．０×７、
Ｏｊｌ、端面での内部電極の引出し部は７．０ｇの長さ
である。
Ｏｊｌ、端面での内部電極の引出し部は７．０ｇの長さ
である。
次に、下記の構造式をもつオルガノシルセスキオキサン
オリゴマーの２０ｗｔ％エタノール溶液を作成し、前記
外部電極焼付後の素子をこの中に沈め減圧下で１０分間
放置し、常圧にもどした後溶液を６０℃に加熱し、さら
に１０分後素子をとり出した。
オリゴマーの２０ｗｔ％エタノール溶液を作成し、前記
外部電極焼付後の素子をこの中に沈め減圧下で１０分間
放置し、常圧にもどした後溶液を６０℃に加熱し、さら
に１０分後素子をとり出した。
とり出した素子はエタノール中で振とうして外部に付着
したオルガノシルセスキオキサンオリゴマーを除却した
後、乾燥し、さらに２００°Ｃオープン中で２０分間加
熱し、シリコン樹脂の重合硬化をおこなった。
したオルガノシルセスキオキサンオリゴマーを除却した
後、乾燥し、さらに２００°Ｃオープン中で２０分間加
熱し、シリコン樹脂の重合硬化をおこなった。
第１図に作製した素子の断面の拡大図を第２図に素子の
全体の概要を示す。１はセラミック誘電体層、２は内部
電極層、３は外部電極層、４はシリコン樹脂層である。
全体の概要を示す。１はセラミック誘電体層、２は内部
電極層、３は外部電極層、４はシリコン樹脂層である。
シリコン樹脂層４はセラミック誘電体層１と内部電極層
２の間に断続的に存在している。
２の間に断続的に存在している。
第１図はシリコン樹脂層４の存在状態を模式的に示した
もので、セラミック誘電体層１と内部電極層２の間隔は
誇張して大きく書かれており、また外部電極層３とセラ
ミック誘電体層１の間は実際には無機バインダーを介し
て密着している部分もあるが、−密着していない部分に
シリコン樹脂層が形成されることがあるので、すべて密
着していないように示した。また外部電極層３は多孔質
である。
もので、セラミック誘電体層１と内部電極層２の間隔は
誇張して大きく書かれており、また外部電極層３とセラ
ミック誘電体層１の間は実際には無機バインダーを介し
て密着している部分もあるが、−密着していない部分に
シリコン樹脂層が形成されることがあるので、すべて密
着していないように示した。また外部電極層３は多孔質
である。
作製した積層型セラミックコンデンサ素子ヲエポキシ基
板上の電極にハンダ付し１．直流バイアス電圧６ｏｖを
印加し、８５℃、８６％水蒸気中で１ｏｏｏ時間の寿命
試験をおこなった。表１に寿命試験の結果を示す。シリ
コン樹脂層を設けていない試料についても比較データを
示す。
板上の電極にハンダ付し１．直流バイアス電圧６ｏｖを
印加し、８５℃、８６％水蒸気中で１ｏｏｏ時間の寿命
試験をおこなった。表１に寿命試験の結果を示す。シリ
コン樹脂層を設けていない試料についても比較データを
示す。
（以下余 白）
表−１
絶縁不良は直流抵抗値が１×１０９Ω 以下のものを数
えた。シリコン樹脂層なしのものの不良はいずれもシ目
−ト状態であり、電極のマイグレーションが原因である
と考えられる。
えた。シリコン樹脂層なしのものの不良はいずれもシ目
−ト状態であり、電極のマイグレーションが原因である
と考えられる。
実施例（２）
誘電体セラミックの主成分は、ＢａＴｉ０．７０モル％
、 ＢａＺｒＯ３３０モル％とし、副成分としてＭｎＯ
２を０．２重量％添加したものを選んだ。出発原料とし
て化学的に高純度なり１ＬＣＯ５，ＴｉＯ□。
、 ＢａＺｒＯ３３０モル％とし、副成分としてＭｎＯ
２を０．２重量％添加したものを選んだ。出発原料とし
て化学的に高純度なり１ＬＣＯ５，ＴｉＯ□。
ＺｒＯ□を使用し、実施例（１）と同様の方法で厚さ３
６μｍグリーンシートを作成した。
６μｍグリーンシートを作成した。
ただし原料の仮焼温度は１０５０’Ｃとした。
内部電極の成分はＰｄ１００にとし、実施例（１）と同
様にペースト化した。
様にペースト化した。
次に塗布電極面積が１．５！ＺＩＩＸ３．４ｊｒｌｌと
なるようなスクリーンを用い実施例（１）と同様にグリ
ーンシート上に内部電極ペーストを印刷した。
なるようなスクリーンを用い実施例（１）と同様にグリ
ーンシート上に内部電極ペーストを印刷した。
印刷したグリーンシートは所定の寸法に打抜いた後、電
極がグリーンシートを介して交互に重なるように１１枚
積層し、上下に電極が印刷されていないグリーンシート
を３枚ずつ積層し、これを熱プレスで圧着した。次にこ
れを電極を中心に３．６ｆｆＸ２．４ｆｉの形状にナイ
フで切断した。
極がグリーンシートを介して交互に重なるように１１枚
積層し、上下に電極が印刷されていないグリーンシート
を３枚ずつ積層し、これを熱プレスで圧着した。次にこ
れを電極を中心に３．６ｆｆＸ２．４ｆｉの形状にナイ
フで切断した。
これを実施例（１）と同様の方法で焼成し、外部電極を
焼付けた。ただし素子の焼結温度は１３２５℃としだ。
焼付けた。ただし素子の焼結温度は１３２５℃としだ。
焼成後の素子の形状は外形２．ＯＸ ３．Ｑ ｊｌ’１
ｇ 、厚さ６．２謂、内部電極の重なシ寸法は１．２ｆ
ｆｌｌＸ２・５ｆｆＪＩで、端面での内部電極引出し部
は１．２鞘の長さである。
ｇ 、厚さ６．２謂、内部電極の重なシ寸法は１．２ｆ
ｆｌｌＸ２・５ｆｆＪＩで、端面での内部電極引出し部
は１．２鞘の長さである。
この素子に、実施例（１）と同様の方法でシリコン樹脂
層を形成した。ただしシリコン樹脂の構造式は下記のオ
ルガノシルセスキオキサンオリゴマ−を用い、Ｓｗｔ％
エタノール溶液を作成した。
層を形成した。ただしシリコン樹脂の構造式は下記のオ
ルガノシルセスキオキサンオリゴマ−を用い、Ｓｗｔ％
エタノール溶液を作成した。
作製した積層型セラミックコンデンサ素子をエポキシ基
板上の電極にへンダ付し、４．５ＷｔｃＸＮａＯ（ｌ水
溶液を噴霧した後１日放置し、よく洗浄乾燥した後直流
バイアス電圧１．６ｖを印加し８６’Ｃ８５％水蒸気中
で３．０００時間の寿命試唆をおこなった。
板上の電極にへンダ付し、４．５ＷｔｃＸＮａＯ（ｌ水
溶液を噴霧した後１日放置し、よく洗浄乾燥した後直流
バイアス電圧１．６ｖを印加し８６’Ｃ８５％水蒸気中
で３．０００時間の寿命試唆をおこなった。
表２に寿命試験の結果を示す。シリコン樹脂層を設けて
いない試料についても、比較データを示す。
いない試料についても、比較データを示す。
表−２
絶縁不良は直流抵抗値が１×１０９Ω 以下のものを数
えた。不良はいずれもショート状態であり、電極のマイ
グレーシコンが原因と考えられる。
えた。不良はいずれもショート状態であり、電極のマイ
グレーシコンが原因と考えられる。
発明の効果
本発明の積層型セラミックコンデンサ素子は、高温高湿
度下におけるバイアス電圧印加時の特性劣化の少ない優
れた特性を示し工業上の利用両値の大きいものである。
度下におけるバイアス電圧印加時の特性劣化の少ない優
れた特性を示し工業上の利用両値の大きいものである。
第１図は本発明の一実施例における積層型セラミックコ
ンデンサ素子の要部を拡大した断面図、第２図は全体の
断面図を示す。 １・・・・・・誘電体セラミック層、２・・・・・・内
部電極層、３・・・・・・外部成極層、４・・・・・・
シリコン樹脂層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｗｃ
２ 口
ンデンサ素子の要部を拡大した断面図、第２図は全体の
断面図を示す。 １・・・・・・誘電体セラミック層、２・・・・・・内
部電極層、３・・・・・・外部成極層、４・・・・・・
シリコン樹脂層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｗｃ
２ 口
Claims (2)
- （１）セラミック誘電体層と内部電極とが交互に積層さ
れた構造を有し、前記内部電極の層と前記セラミック誘
電体層との間の少くとも一部にシリコン樹脂層が介存し
ていることを特徴とする積層型セラミックコンデンサ素
子。 - （２）シリコン樹脂がオルガノシル セスキ オキサン
オリゴマーからなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の積層型セラミックコンデンサ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60142876A JPS622612A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 積層型セラミツクコンデンサ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60142876A JPS622612A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 積層型セラミツクコンデンサ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622612A true JPS622612A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15325648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60142876A Pending JPS622612A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 積層型セラミツクコンデンサ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622612A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6721166B2 (en) | 2001-04-05 | 2004-04-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ceramic electronic component and method for manufacturing the same |
| US6876537B2 (en) | 1999-10-07 | 2005-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ceramic electronic component and method for manufacturing the same |
| JP2019179820A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
| JP2021009919A (ja) * | 2019-07-01 | 2021-01-28 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60142876A patent/JPS622612A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6876537B2 (en) | 1999-10-07 | 2005-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ceramic electronic component and method for manufacturing the same |
| US6721166B2 (en) | 2001-04-05 | 2004-04-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ceramic electronic component and method for manufacturing the same |
| JP2019179820A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
| JP2021009919A (ja) * | 2019-07-01 | 2021-01-28 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 |
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