JPWO2011071145A1 - 積層型セラミックコンデンサ - Google Patents

積層型セラミックコンデンサ Download PDF

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Abstract

大容量かつ高い信頼性を有する積層型セラミックコンデンサを提供する。積層型セラミックコンデンサ2は、積層された複数のセラミック層15を含むセラミック焼結体10と、セラミック焼結体10の内部に、セラミック層15を介して、セラミック層15の積層方向において互いに対向するように交互に設けられている第1及び第2の内部電極11,12を備えている。セラミック焼結体10は、第1及び第2の内部電極11,12が対向している領域に位置している第1の部分と、第1の部分の外側に位置している第2の部分を含む。セラミック層15のXRD分析によるa軸のピーク強度(Ia)に対するc軸のピーク強度(Ic)の比(Ic/Ia)が2以上である。

Description

本発明は、積層型セラミックコンデンサに関する。特に、本発明は、直方体状のセラミック焼結体と、セラミック焼結体の内部に、セラミック層を介して互いに対向するように交互に設けられている複数の第1及び第2の内部電極とを備える積層型セラミックコンデンサに関する。
従来、携帯電話やノート型パソコンなどの電子機器において、積層型セラミックコンデンサが多用されている。
近年、積層型セラミックコンデンサが搭載されている電子機器の小型化及び大容量化が進んできており、積層型セラミックコンデンサに対する小型化及び大容量化の要求も益々高まってきている。それに伴い、例えば下記の特許文献1などにおいて、小型でありつつ大容量を有する積層型セラミックコンデンサ及びその製造方法が種々提案されている。
特開2003−318060号公報
積層型セラミックコンデンサを大容量化する有力な方法のひとつとして、電極間に介在するセラミック層の厚みを小さくする方法が挙げられる。しかしながら、セラミック層の厚みを小さくしようとすると、グレインの大きさを小さくしなければならない。グレインの大きさを小さくするためには、長時間にわたって粉砕工程を行う必要がある。このため、製造に要する時間及び製造コストが増大してしまう。さらに、セラミック層が薄い場合は、絶縁破壊が生じやすくなるため、セラミックコンデンサの信頼性が低下してしまうという問題もある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、大容量かつ高い信頼性を有する積層型セラミックコンデンサを提供することにある。
本発明に係る積層型セラミックコンデンサは、セラミック焼結体と、第1及び第2の内部電極とを備えている。セラミック焼結体は、積層された複数のセラミック層を含む。第1及び第2の内部電極は、セラミック焼結体の内部に、セラミック層を介して、セラミック層の積層方向において互いに対向するように交互に設けられている。セラミック焼結体は、第1の部分と、第2の部分とを含む。第1の部分は、第1及び第2の内部電極が対向している領域に位置している。第2の部分は、第1の部分の外側に位置している。第1の部分において、セラミック層は、積層方向に配向されている。セラミック層のXRD分析(X線回折分析)によるa軸のピーク強度(Ia)に対するc軸のピーク強度(Ic)の比(Ic/Ia)が2以上である。
本発明に係る積層型セラミックコンデンサのある特定の局面では、前記セラミック焼結体が、長さ方向と、前記長さ方向に垂直な幅方向とに沿って延びる第1,第2の主面と、前記長さ方向及び前記幅方向の両方に垂直な厚み方向と、前記長さ方向とに沿って延びる第1,第2の側面と、前記幅方向及び厚み方向に沿って延びる第1,第2の端面とを有する直方体状のセラミック焼結体であり、前記第1の部分が、前記第1及び第2の内部電極が対向している対向部であり、前記第2の部分が、前記長さ方向において前記対向部の両側に位置しており、前記第1及び第2の内部電極が対向していない非対向部と、前記幅方向において前記対向部の両側に位置しており、前記第1及び第2の内部電極のいずれもが設けられていないサイドギャップ部とを有する。
本発明に係る積層型セラミックコンデンサの他の特定の局面では、積層方向から視た際に、セラミック焼結体における第1の部分の占める面積の割合は、80%以上である。
本発明に係る積層型セラミックコンデンサのさらに他の特定の局面では、前記各サイドギャップ部の前記幅方向における長さは45μm以下とされている。
本発明に係る積層型セラミックコンデンサのさらに他の特定の局面では、前記各非対向部の前記長さ方向における長さが57.5μm以下とされている。
本発明では、セラミック層のXRD分析によるa軸ピーク強度(Ia)に対するc軸のピーク強度(Ic)の比(Ic/Ia)が2以上である。このため、第1の部分におけるセラミック層の分極度を高めることができる。よって、セラミック層を薄くしすぎることなく、大容量化を図れる。従って、大容量かつ高い信頼性を有する積層型セラミックコンデンサを提供することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るセラミックコンデンサの略図的斜視図ある。 図2は、図1のII−II線に沿う断面図である。 図3は、図2のIII−III線に沿う断面図である。 図4は、図2のIV−IV線に沿う断面図である。 図5は、図1のV−V線に沿う断面の部分拡大断面図である。 図6は、導体パターンが印刷されたセラミックグリーンシートの略図的平面図である。 図7は、セラミック部材の略図的斜視図である。 図8は、両側面上にセラミック層を形成する工程を表す略図的斜視図である。 図9は、本発明の第2の実施形態に係る積層型セラミックコンデンサの略図的斜視図である。 図10は、図9の線II−IIにおける略図的断面図である。 図11は、図9の線III−IIIにおける略図的断面図である。 図12は、図9の線IV−IVにおける略図的断面図である。 図13は、試料1及び8例に係る積層型セラミックコンデンサのXRD分析におけるピーク強度を表すグラフである。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態のセラミックコンデンサの略図的斜視図である。図2は、図1の線II−IIにおける略図的断面図である。図3は、図1の線III−IIIにおける略図的断面図である。図4は、図2の線IV−IVにおける略図的断面図である。
この積層型セラミックコンデンサ2は、直方体状のセラミック焼結体10を備えている。セラミック焼結体10は、第1及び第2の主面10a,10bと、第1及び第2の側面10c,10dと、第1及び第2の端面10e,10fとを備えている。第1及び第2の10a,10bは、長さ方向L及び幅方向Wに沿って延びている。第1及び第2の側面10c,10dは、長さ方向L及び厚み方向Tに沿って延びている。第1及び第2の端面10e,10fは、幅方向W及び厚み方向Tに沿って延びている。
なお、本発明において、「直方体」には、角部や稜線部の少なくとも一部が面取りやR面取りされているものも含まれるものとする。
セラミック焼結体10の寸法は特に限定されない。セラミック焼結体10の長さ方向Lにおける長さは、例えば、0.4mm〜3.2mm程度とすることができる。セラミック焼結体10の幅方向Wにおける長さは、例えば、0.2mm〜2.6mm程度とすることができる。セラミック焼結体10の厚み方向Tにおける長さは、例えば、0.2mm〜2.6mm程度とすることができる。
セラミック焼結体10は、積層された複数のセラミック層15(図2及び図4を参照)を含む。セラミック層15は、セラミックを含むセラミック材料からなる。セラミック材料には、セラミックの他に、Si、Mg、Bやガラス成分などの焼成助剤などが含まれていてもよい。
セラミック層15は、誘電体セラミックにより形成される。誘電体セラミックは、チタン酸バリウムを主成分としたペロブスカイト構造の結晶格子を持つセラミックが用いられる。誘電体セラミックには、例えば、Mn化合物、Mg化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、希土類化合物などの副成分を適宜添加してもよい。
図2〜図5に示すように、セラミック焼結体10の内部には、複数の第1及び第2の内部電極11,12が設けられている。第1及び第2の内部電極11,12のそれぞれは、第1及び第2の主面10a、10bに対して平行に設けられている。第1及び第2の内部電極11,12のそれぞれの平面形状は、矩形である。複数の第1及び第2の内部電極11,12は、厚み方向Tにおいて互いに対向するように交互に配置されている。すなわち、第1及び第2の内部電極11,12は、厚み方向Tにおいて、セラミック焼結体10に複数設けられたセラミック層15を介して対向するように配置されている。
なお、セラミック層15の層厚は、例えば、0.3μm〜2μmの範囲内にあることが好ましい。また、第1及び第2の内部電極11,12の厚みは、例えば、0.2μm〜1μmの範囲内にあることが好ましい。セラミック層15の層厚は、第1及び第2の内部電極11,12の厚みの1倍〜3倍の範囲内にあることが好ましい。
第1の内部電極11は、第1の端面10eに露出している一方、第2の端面10f、第1及び第2の主面10a、10b並びに第1及び第2の側面10c、10dには露出していない。一方、第2の内部電極12は、第2の端面10fに露出している一方、第1の端面10e、第1及び第2の主面10a、10b並びに第1及び第2の側面10c、10dには露出していない。
第1の端面10e上には、第1の外部電極13が設けられている。第1の外部電極13は、第1の内部電極11に接続されている。一方、第2の端面10f上には、第2の外部電極14が設けられている。第2の外部電極14は、第2の内部電極12に接続されている。
なお、第1及び第2の内部電極11,12並びに第1及び第2の外部電極13,14の形成材料は、導電材料である限りにおいて特に限定されない。第1及び第2の内部電極11,12並びに第1及び第2の外部電極13,14は、例えば、Ag,Au、Pt,Pd,Ni,Cr,Al,Cuなどの金属や、それらの金属のうちの一種以上を含む合金により形成することができる。また、第1及び第2の内部電極11,12並びに第1及び第2の外部電極13,14は、複数の導電膜の積層体により構成されていてもよい。
図3〜図5に示すように、セラミック焼結体10には、第1及び第2の外層部10A,10Bと、第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dと、内層部10Eとが設けられている。
第1及び第2の外層部10A,10Bは、第1及び第2の内部電極の対向方向(=厚み方向T)において、第1及び第2の内部電極11,12が設けられている部分よりも外側に位置する部分である。具体的には本実施形態では、第1及び第2の外層部10A,10Bは、セラミック焼結体10の厚み方向Tにおける両端部に設けられている。
第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dは、対向方向(=厚み方向T)から視た際に第1及び第2の内部電極11,12のいずれもが設けられていない部分である。具体的には本実施形態では、第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dは、セラミック焼結体10の幅方向Wにおける両端部に設けられている。
内層部10Eは、セラミック焼結体10の第1及び第2の外層部10A,10B並びに第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dを除いた部分である。具体的には本実施形態では、セラミック焼結体10の厚み方向Tの両端部と幅方向Wの両端部を除いた領域に設けられている。内層部10Eは、厚み方向Tにおいて第1及び第2の内部電極11,12が互いに対向している部分と、厚み方向Tから視たときに第1または第2の内部電極11,12のみが設けられている部分とを含んでいる。
本実施形態では、第1の部分を構成している対向部において、積層方向におけるX線分析(XRD分析)によるa軸のピーク強度(Ia)に対するc軸のピーク強度(Ic)の比(Ic/Ia)が2以上とされている。すなわち、静電容量を得る第1の部分において、セラミックの結晶格子のc軸配列が、積層方向に並行に揃った状態とされる割合が多いことを示している。このため、対向部(第1の部分)におけるセラミック層15の分極度を高めることができる。よって、セラミック層15を薄くしすぎることなく、積層型セラミックコンデンサ2の大容量化を図れる。
また、セラミック材料の誘電率を非常に大きくする必要がないため、誘電率を大きくするためにセラミック粒子を粒成長させたことに起因する信頼性の低下も抑制することができる。従って、大容量かつ高い信頼性を有する積層型セラミックコンデンサ2を提供することができる。
セラミック層15の分極度をより高くして、より高い性能を実現する観点からは、第1の部分を構成している対向部において、セラミック層の積層方向におけるXRD分析によるa軸のピーク強度(Ia)に対するc軸のピーク強度(Ic)の比(Ic/Ia)(以下、単に「比(Ic/Ia)」とする。)が、2以上であることが好ましい。
なお、比(Ic/Ia)の調整は、幅方向W(積層方向)から視た際の、セラミック焼結体10における対向部(第1の部分)の占める面積の割合を調整することによって行うことができる。具体的には、後述するように、サイドギャップ部10C,10Dを小さくし、セラミック焼結体10における対向部10E1(第1の部分)の占める面積の割合を大きくすることによって、比(Ic/Ia)を大きくすることができる。これは、サイドギャップ部10C,10Dの幅が小さくなることにより、焼成の際、サイドギャップ部10C,10Dと対向部の厚み方向Tに沿った収縮量の差が小さくなり、対向部に加わる厚み方向Tへの圧縮応力が小さくなるためと考えられる。
また、サイドギャップ部10C,10Dを後付けすることによっても、比(Ic/Ia)を大きくすることができる。これは、幅方向Wにおいて対向部とサイドギャップ部との間に段差が生じなくなることにより、焼成の際、サイドギャップ部と対向部の厚み方向Tに沿った収縮量の差が小さくなり、対向部に加わる厚み方向Tへの圧縮応力が小さくなるためと考えられる。比(Ic/Ia)を2以上とするためには、例えば、積層方向から視た際の、セラミック焼結体10における対向部(第1の部分)の占める面積の割合を80%以上とすることが好ましい。
次に、本実施形態の積層型セラミックコンデンサ2の製造方法の一例について、図6〜図8を参照しながら詳細に説明する。
まず、図6に示すセラミックグリーンシート20を成形する。セラミックグリーンシート20の成形方法は特に限定されない。セラミックグリーンシート20の成形は、例えば、ダイコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター等により行うことができる。
次に、セラミックグリーンシート20の上に、導体パターン21を形成する。この導体パターン21は、第1及び第2の内部電極11,12を形成するためのものである。導体パターン21の形成方法は、特に限定されない。導体パターン21は、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット法、グラビア印刷法などにより形成することができる。
次に、導体パターン21が形成された複数のセラミックグリーンシート20を積層することにより積層体を形成する。具体的には、具体的には、まず、導体パターン21を形成していないセラミックグリーンシート20を複数枚積層した後に、導体パターン21が形成されているセラミックグリーンシート20を、x方向の一方側と他方側とに交互にずらして複数枚積層する。さらに、その上に、導体パターン21を形成していないセラミックグリーンシート20を複数枚積層し積層体を完成させる。ここで、最初と最後に積層する、導体パターン21を形成していないセラミックグリーンシート20は、第1及び第2の外層部10A,10Bを形成するためのものである。
次に、積層体を図6に示す仮想カットラインLに沿って切断することにより、図7に示す直方体状のセラミック部材23を複数形成する。なお、積層体の切断は、ダイシングや押切りにより行うことができる。また、レーザーを用いて積層体22を切断してもよい。
次に、図8に示すように、セラミック部材23の側面23e、23fの上に、側面23e、23fを覆うように、セラミック層24,25を形成する。このセラミック層24,25は、第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dを形成するためのものである。
なお、セラミック層24,25の形成方法は特に限定されず、スクリーン印刷法等の印刷法、インクジェット法、グラビアコート法等のコート法、噴霧法等により行うことができる。
次に、セラミック層24,25を形成したセラミック部材23を焼結する。これにより、セラミック焼結体10を完成させる。
そして、最後に、第1及び第2の外部電極13,14を形成することにより積層型セラミックコンデンサ2を完成させる。なお、第1及び第2の外部電極13,14の形成方法は、特に限定されない。第1及び第2の外部電極13,14は、例えば、導電性ペーストを塗布した後に焼き付けることにより形成してもよい。その場合、上記セラミック部材23の焼成前に導電性ペーストを塗布し、焼成と同時に第1及び第2の外部電極13,14を形成してもよい。また、第1及び第2の外部電極13,14は、例えば、めっき等により形成してもよい。
(第2の実施形態)
本発明は、上述した第1の実施形態の積層セラミックコンデンサに限らず、様々な構造の積層型セラミックコンデンサを提供することができる。図9は、本発明の第2の実施形態に係る積層型セラミックコンデンサを示す略図的斜視図である。図10は、図9の線II−IIに沿う部分の断面図であり、図11は、図9のIII−III線に沿う断面図であり、図12は、図9のIV−V線に沿う断面図である。
図9に示すように、本実施形態の積層型セラミックコンデンサ101は、直方体状のセラミック焼結体10を備えている。セラミック焼結体10は、第1及び第2の主面10a、10bと、第1及び第2の側面10c、10dと、第1及び第2の端面10e、10fとを備えている。第1及び第2の主面10a、10bは、長さ方向L及び幅方向Wに沿って延びている。第1及び第2の側面10c、10dは、長さ方向L及び厚み方向Tに沿って延びている。第1及び第2の端面10e、10fは、幅方向W及び厚み方向Tに沿って延びている。
セラミック焼結体10の寸法は特に限定されない。セラミック焼結体10の長さ方向Lにおける長さは、例えば、0.4mm〜3.2mm程度とすることができる。セラミック焼結体10の幅方向Wにおける長さは、例えば、0.2mm〜2.6mm程度とすることができる。セラミック焼結体10の厚み方向Tにおける長さは、例えば、0.2mm〜2.6mm程度とすることができる。
セラミック焼結体10は、積層された複数のセラミック層15(図10及び図12を参照)を含む。セラミック層15は、セラミックを含むセラミック組成物からなる。セラミック組成物には、セラミックの他に、Si、Mg、Bやガラス成分などの焼成助剤などが含まれていてもよい。
セラミック組成物に主として含まれる
誘電体セラミックの具体例としては、例えば、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、CaZrO3などが挙げられる。誘電体セラミックには、例えば、Mn化合物、Mg化合物、Co化合物、Ni化合物、希土類化合物などの副成分を適宜添加してもよい。
図10及び図12に示すように、セラミック焼結体10の内部には、複数の第1及び第2の内部電極11,12が設けられている。第1及び第2の内部電極11,12のそれぞれは、第1及び第2の側面10c、10dに対して平行に設けられている。第1及び第2の内部電極11,12のそれぞれの平面形状は、矩形である。複数の第1及び第2の内部電極11,12は、幅方向W(積層方向)において、セラミック層15を介して互いに対向するように交互に配置されている。なお、セラミック層15の幅方向Wに沿った厚みは、特に限定されない。セラミック層15の幅方向Wに沿った厚みは、例えば、0.3μm〜0.7μmの範囲内であることが好ましい。セラミック層15の幅方向Wに沿った厚みが0.3μmより小さくなると、絶縁破壊が生じやすくなる場合がる。従って、積層型セラミックコンデンサ101の信頼性が低下する場合がある。
第1の内部電極11は、第1の主面10aに露出している一方、第2の主面10b、第1及び第2の側面10c、10d並びに第1及び第2の端面10e、10fには露出していない。一方、第2の内部電極12は、第2の主面10bに露出している一方、第1の主面10a、第1及び第2の側面10c、10d並びに第1及び第2の端面10e、10fには露出していない。
なお、第1及び第2の内部電極11,12のそれぞれの幅方向Wにおける厚みも特に限定されない。第1及び第2の内部電極11,12のそれぞれの幅方向Wにおける厚みは、0.2μm〜0.6μm程度とすることができる。
第1の主面10a上には、第1の外部電極13が設けられている。第1の外部電極13は、第1の内部電極11に接続されている。一方、第2の主面10b上には、第2の外部電極14が設けられている。第2の外部電極14は、第2の内部電極12に接続されている。
なお、第1及び第2の内部電極11,12並びに第1及び第2の外部電極13,14の形成材料は、導電材料である限りにおいて特に限定されない。第1及び第2の内部電極11,12並びに第1及び第2の外部電極13,14は、例えば、Ag,Au、Pt,Pd,Ni,Cr,Cuなどの金属や、それらの金属のうちの一種以上を含む合金により形成することができる。また、第1及び第2の内部電極11,12並びに第1及び第2の外部電極13,14は、複数の導電膜の積層体により構成されていてもよい。
図10及び図12に示すように、セラミック焼結体10には、第1及び第2の外層部10A,10Bと、第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dと、内層部10Eとが設けられている。
内層部10Eは、セラミック焼結体10のうち、幅方向W(積層方向)から視た際に第1及び第2の内部電極11,12のうちの少なくとも一方が設けられている領域に位置する部分である。内層部10Eは、対向部10E1と、非対向部10E2とを含む。対向部10E1は、幅方向W(積層方向)に第1及び第2の内部電極11,12が対向している領域に位置する部分である。このため、本実施形態では、対向部10E1が第1の部分に構成している。セラミック焼結体10のうち、対向部10E1を除く部分、すなわち、非対向部10E2と、第1及び第2の外層部10A,10Bと、第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dとが第2の部分10Fを構成している。第2の部分10Fは、第1の部分を構成している対向部10E1の外側に位置している。
非対向部10E2は、幅方向W(積層方向)から視た際に、第1または第2の内部電極11,12が設けられている部分である。非対向部10E2は、厚み方向T(第2の方向)におけるセラミック焼結体10の両端部に位置している。
第1及び第2の外層部10A,10Bと、第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dとは、第1及び第2の内部電極11,12のいずれも設けられていない部分である。第1及び第2の外層部10A,10Bは、セラミック焼結体10の幅方向Wにおける両端部に位置している。一方、第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dは、セラミック焼結体10の長さ方向L(第1の方向)における両端部に位置している。
また、本実施形態においても、セラミック焼結体におけるセラミック層のXRD分析によるピーク強度(Ia)に対するピーク強度(Ic)の比(Ic/Ia)は、2以上とされる。それによって、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態の積層型セラミックコンデンサ101についても、上記第1の実施形態の積層型セラミックコンデンサ2と同様の方法により製造することができる。
本実施形態の積層型セラミックコンデンサ101の製造に際しても、上述した第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dが形成されていない積層体を用意し、第1及び第2のサイドギャップ部10C,10Dを形成するセラミック層を形成する方法が用いられる。そのようにして得られたセラミック積層体を焼成することにより、セラミック焼結体10を得ることができる。それによって、サイドギャップ部10C,10Dの前記第1の方向における寸法を小さくすることができる。
本実施形態においても、好ましくは、上記サイドギャップ部10C,10Dの焼成後の第1の方向における長さは、それぞれ45μm以下であることが好ましい。また、本実施形態においても、非対向部の上記第2の方向における長さが57.5μm以下であることが望ましい。それによって、対向部分における第1及び第2の内部電極の対向面積を高めることができる。
(変形例)
以下、上記実施形態の変形例について説明する。なお、以下の変形例の説明において、上記実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を挙通の符号で参照し、説明を省略する。
上記実施形態では、第1及び第2の内部電極11,12が第1及び第2の側面10c、10dに平行であり、かつ、第1の内部電極11が第1の主面10aに引き出されている一方、第2の内部電極12が第2の主面10bに引き出されている例について説明した。但し、本発明では、セラミック焼結体にギャップ層が形成される限りにおいて、第1及び第2の内部電極の配置は特に限定されない。
例えば、第1及び第2の内部電極は、第1及び第2の主面もしくは第1及び第2の端面に平行に形成されていてもよい。
(実施例)
上記製造方法により、下記の設計パラメータで、上記図1に示した第1の実施形態の積層型セラミックコンデンサを作製した。
セラミック層15の組成:BaTiO
セラミック層15の層厚:0.8μm
セラミック焼結体の寸法:1.0mm×0.5mm×0.5mm(寸法公差±0.1mm)
セラミック層の厚み:0.8μm
外層(片側)厚み:36μm
内部電極の材料:Ni
内部電極の厚み:0.5μm
内部電極の層数:380層
焼成温度:1200℃
外部電極の材料:Cu(その上にNi、Snめっきを形成した)
外部電極焼き付け温度:800℃
また、サイドギャップ部10C,10Dの幅方向寸法、第1の内部電極及び第2の内部電極の非対向部のセラミック焼結体10の長さ方向に沿う寸法、積層方向から見た際にセラミック焼結体10における対向部の占める面積の割合である対向部面積率を下記の表1に示すように種々異ならせ、試料1〜8の積層型セラミックコンデンサ2を作製した。試料1〜4はサイドギャップ部を後付けしない従来の工法により作製した。試料5〜8はサイドギャップ部を後付けした工法により作製した。
上記のようにして得た各積層型セラミックコンデンサについて、対向部の長さ方向Lにおける中央と、幅方向Wにおける端部において、XRD分析によるピーク強度を測定した。使用したXRD装置は、Bruker AXS社製、品番:D8−Discover with GADDSである。
上記XRD分析から求められたa軸(400)のピーク強度(Ia)と、c軸(004)のピーク強度(Ic)を求め、さらに比Ic/Iaを算出した。結果を下記の表1に示す。
また、各積層型セラミックコンデンサにおける静電容量を、LCRメータ(ヒューレット・パッカード社製、品番:HP4284A)を用い、周波数1kHz、0.5Vrmsの電圧を印加し測定した。得られた静電容量から比誘電率を計算により求めた。結果を下記の表1に示す。
また、上記表1中の試料1及び試料8のXRDスペクトルを代表例として図13に示す。なお、図13におけるXRDスペクトルは、図3の破線Xで示す部分に相当する部分(対向部の長さ方向Lにおける中央、幅方向Wにおける端部)において測定した結果である。
Figure 2011071145
表1から明らかなように、試料1〜4では、比Ic/Iaが、1.52以下であるため、比誘電率が2211以下と低かった。
これに対して、比Ic/Iaが2.0以上である試料5〜8では、比誘電率を2920以上と大幅に高め得ることがわかる。なお、図13に代表例として示すように、本発明の範囲外である試料1では、Icに比べ、Iaが大きく、本発明の実施例である試料8では、IcがIaの2倍以上であることがわかる。
1,2…積層型セラミックコンデンサ
10…セラミック焼結体
10A,10B…外層部
10C,10D…サイドギャップ部
10E…内層部
10E1…対向部
10E2…非対向部
10F…第2の部分
10a…第1の主面
10b…第2の主面
10c…第1の側面
10d…第2の側面
10e…第1の端面
10f…第2の端面
11…第1の内部電極
12…第2の内部電極
13…第1の外部電極
14…第2の外部電極
15…セラミック層
20…セラミックグリーンシート
21…導体パターン
22…積層体
23…セラミック部材
23e、23f…セラミック部材の端面
24,25…セラミック層
本発明に係る積層型セラミックコンデンサは、セラミック焼結体と、第1及び第2の内部電極とを備えている。直方体状のセラミック焼結体は、積層された複数のセラミック層を含み、長さ方向と、前記長さ方向に垂直な幅方向とに沿って延びる第1,第2の主面と、前記長さ方向及び前記幅方向の両方に垂直な厚み方向と、前記長さ方向とに沿って延びる第1,第2の側面と、前記幅方向及び厚み方向に沿って延びる第1,第2の端面とを有する。第1及び第2の内部電極は、セラミック焼結体の内部に、セラミック層を介して、セラミック層の積層方向において互いに対向するように交互に設けられている。セラミック焼結体は、第1の部分と、第2の部分とを含む。第1の部分は、第1及び第2の内部電極が対向している領域に位置している。第2の部分は、第1の部分の外側に位置している。前記第1の部分が、前記第1及び第2の内部電極が対向している対向部であり、前記第2の部分が、前記長さ方向において前記対向部の両側に位置しており、前記第1及び第2の内部電極が対向していない非対向部と、前記幅方向において前記対向部の両側に位置しており、前記第1及び第2の内部電極のいずれもが設けられていないサイドギャップ部とを有し、前記積層方向から視た際に、前記セラミック焼結体における前記第1の部分の占める面積の割合は、80%以上である。第1の部分において、セラミック層は、積層方向に配向されている。セラミック層のXRD分析(X線回折分析)によるa軸のピーク強度(Ia)に対するc軸のピーク強度(Ic)の比(Ic/Ia)が2.05以上、2.77以下である。

Claims (5)

  1. 積層された複数のセラミック層を含むセラミック焼結体と、
    前記セラミック焼結体の内部に、前記セラミック層を介して、前記セラミック層の積層方向において互いに対向するように交互に設けられている第1及び第2の内部電極とを備え、
    前記セラミック焼結体は、前記第1及び第2の内部電極が対向している領域に位置している第1の部分と、前記第1の部分の外側に位置している第2の部分とを含み、
    前記第1の部分において、前記セラミック層は、前記積層方向に配向されており、かつ、前記セラミック層のXRD分析によるa軸のピーク強度(Ia)に対するc軸のピーク強度(Ic)の比(Ic/Ia)が2以上である、積層型セラミックコンデンサ。
  2. 前記セラミック焼結体が、長さ方向と、前記長さ方向に垂直な幅方向とに沿って延びる第1,第2の主面と、前記長さ方向及び前記幅方向の両方に垂直な厚み方向と、前記長さ方向とに沿って延びる第1,第2の側面と、前記幅方向及び厚み方向に沿って延びる第1,第2の端面とを有する直方体状のセラミック焼結体であり、
    前記第1の部分が、前記第1及び第2の内部電極が対向している対向部であり、
    前記第2の部分が、前記長さ方向において前記対向部の両側に位置しており、前記第1及び第2の内部電極が対向していない非対向部と、前記幅方向において前記対向部の両側に位置しており、前記第1及び第2の内部電極のいずれもが設けられていないサイドギャップ部とを有する、請求項1に記載の積層型セラミックコンデンサ。
  3. 前記積層方向から視た際に、前記セラミック焼結体における前記第1の部分の占める面積の割合は、80%以上である、請求項1または2に記載の積層型セラミックコンデンサ。
  4. 前記各サイドギャップ部の前記幅方向における長さが45μm以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層型セラミックコンデンサ。
  5. 前記各非対向部の前記長さ方向における長さが57.5μm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層型セラミックコンデンサ。
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