JPWO2012132684A1 - 電子部品 - Google Patents

Abstract

コンデンサ導体間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる。積層体（１１）は、複数のセラミック層（１７）が積層されて構成されている。コンデンサ導体（３０,３１）は、積層体（１１）に内蔵され、かつ、セラミック層（１７）を介して互いに対向することによってコンデンサを構成している。コンデンサ導体（３０，３１）はそれぞれ、Ａｌを主成分とする材料によって作製されていると共に、ヒューズ機能を有する狭窄部（５０，５１）を有している。狭窄部（５０,５１）の幅Ｗ１の平均は、コンデンサ導体（３０,３１）の狭窄部（５０,５１）以外の部分の幅Ｗ２の平均よりも小さい。

Description

本発明は、電子部品に関し、より特定的には、コンデンサを内蔵している電子部品に関する。

従来の電子部品としては、例えば、特許文献１に記載の積層セラミックコンデンサが知られている。特許文献１に記載の積層セラミックコンデンサでは、誘電体セラミック層と低抵抗導体からなる内部電極層とが複数回数積み重ねられて形成された積層セラミック体に外部電極が設けられている。内部電極層には、ヒューズ機能を持つ素子部が付与されている。これにより、内部電極層間で短絡が発生したとしても、素子部に過電流が流れて、素子部が断線する。その結果、積層セラミックコンデンサのコンデンサとしての機能が損なわれることが防止される。

しかしながら、特許文献１に記載の積層セラミックコンデンサは、以下に説明するように、内部電極層間で短絡が発生した場合に、コンデンサとしての機能が損なわれることを十分に防止できないという問題を有している。より詳細には、内部電極層は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、ＡｇコートＣｕあるいはＡｇ−Ｐｄ系等の金属材料により作製されている。これらの金属材料は、比較的に高い融点を有している。そのため、素子部に過電流が流れたとしても、素子部が容易に溶融しないために断線しにくい。更に、これらの金属材料は、酸化されにくい性質を有している。そのため、素子部が断線したとしても、素子部の断線した部分が酸化されにくいために、素子部の断線した部分において放電が起こりショートが発生するおそれがある。

特開２０００−１００６５４号公報

そこで、本発明の目的は、コンデンサ導体間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる電子部品を提供することである。

本発明の一形態に係る電子部品は、複数のセラミック層が積層されて構成されている積層体と、前記積層体に内蔵され、かつ、前記セラミック層を介して互いに対向することによってコンデンサを構成している第１のコンデンサ導体及び第２のコンデンサ導体と、を備えており、前記第１のコンデンサ導体は、Ａｌを主成分とする材料によって作製されていると共に、ヒューズ機能を有する第１の狭窄部を有しており、前記第１の狭窄部の幅の平均は、前記第１のコンデンサ導体の該第１の狭窄部以外の部分の幅の平均よりも小さいこと、を特徴とする。

本発明によれば、コンデンサ導体間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる。

第１の実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。 図１の電子部品の積層体の分解斜視図である。 図１の電子部品の内部平面図である。 第１の変形例に係る電子部品の内部平面図である。 第２の変形例に係る電子部品の内部平面図である。 第２の実施形態に係る電子部品の積層体の分解斜視図である。 図６の電子部品の内部平面図である。 図６の電子部品の内部平面図である。 第２の実施形態に係る電子部品の断面構造図である。 第１の実施形態に係る電子部品の断面構造図である。 第４のサンプルの実験結果を示したグラフである。 第４のサンプルに固有の実験結果を示したグラフである。 第３のサンプルに固有の実験結果を示したグラフである。

以下に、本発明の実施形態に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
（電子部品の構成）
まず、第１の実施形態に係る電子部品の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係る電子部品１０の外観斜視図である。図２は、図１の電子部品１０の積層体１１の分解斜視図である。図３は、図１の電子部品の内部平面図である。以下では、積層体１１の積層方向をｚ軸方向と定義する。積層体１１をｚ軸方向から平面視したときに、積層体１１の長辺が延在している方向をｘ軸方向と定義する。積層体１１をｚ軸方向から平面視したときに、積層体１１の短辺が延在している方向をｙ軸方向と定義する。

電子部品１０は、チップコンデンサであり、図１ないし図３に示すように、積層体１１、外部電極１２（１２ａ，１２ｂ）及びコンデンサ導体３０（３０ａ〜３０ｃ），３１（３１ａ〜３１ｃ）（図１には図示せず）を備えている。

積層体１１は、直方体状をなしている。ただし、積層体１１は、面取りが施されることにより角及び稜線において丸みを帯びた形状をなしている。以下では、積層体１１において、ｚ軸方向の正方向側の面を上面Ｓ１とし、ｚ軸方向の負方向側の面を下面Ｓ２とする。また、ｘ軸方向の負方向側の面を端面Ｓ３とし、ｘ軸方向の正方向側の面を端面Ｓ４とする。また、ｙ軸方向の正方向側の面を側面Ｓ５とし、ｙ軸方向の負方向側の面を側面Ｓ６とする。下面Ｓ２は、電子部品１０が回路基板に実装される際に、該回路基板の主面と対向する実装面である。

積層体１１は、図２に示すように、複数のセラミック層１７（１７ａ〜１７ｈ）がｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並ぶように積層されることにより構成されている。セラミック層１７は、長方形状をなしており、ＢａおよびＴｉを含むペロブスカイト型化合物を主成分とする誘電体セラミックであって、Ｂｉ成分を含む誘電体セラミックにより作製されている。具体的には、セラミック層１７は、主成分であるＢａおよびＴｉを含むペロブスカイト型化合物中の１００モル部のＴｉに対して２モル部以上２０モル部以下のＢｉが添加された材料である。以下では、セラミック層１７のｚ軸方向の正方向側の主面を表面と称し、セラミック層１７のｚ軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。

積層体１１の上面Ｓ１は、ｚ軸方向の最も正方向側に設けられているセラミック層１７ａの表面により構成されている。積層体１１の下面Ｓ２は、ｚ軸方向の最も負方向側に設けられているセラミック層１７ｈの裏面により構成されている。また、端面Ｓ３は、セラミック層１７ａ〜１７ｈのｘ軸方向の負方向側の短辺が連なることによって構成されている。端面Ｓ４は、セラミック層１７ａ〜１７ｈのｘ軸方向の正方向側の短辺が連なることによって構成されている。側面Ｓ５は、セラミック層１７ａ〜１７ｈのｙ軸方向の正方向側の長辺が連なることによって構成されている。側面Ｓ６は、セラミック層１７ａ〜１７ｈのｙ軸方向の負方向側の長辺が連なることによって構成されている。

コンデンサ導体３０ａ〜３０ｃ，３１ａ〜３１ｃは、Ａｌを主成分とする材料により作製されている導体層であり、セラミック層１７を介して互いに対向することによってコンデンサを構成している。コンデンサ導体３０ａ〜３０ｃはそれぞれ、図２及び図３に示すように、セラミック層１７ｂ，１７ｄ，１７ｆの表面上に設けられており、積層体１１に内蔵されている。コンデンサ導体３１ａ〜３１ｃはそれぞれ、セラミック層１７ｃ，１７ｅ，１７ｇの表面上に設けられており、積層体１１に内蔵されている。

コンデンサ導体３０（３０ａ〜３０ｃ）は、容量導体１８（１８ａ〜１８ｃ）及び引き出し導体２０（２０ａ〜２０ｃ）を有している。容量導体１８は、長方形状をなしており、セラミック層１７の表面上に設けられている。

引き出し導体２０は、容量導体１８に接続され、かつ、積層体１１の端面Ｓ３に引き出されることにより端面Ｓ３から露出している。より詳細には、引き出し導体２０は、容量導体１８のｘ軸方向の負方向側の短辺から、ｘ軸方向の負方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層１７のｘ軸方向の負方向側の短辺に引き出されている。

コンデンサ導体３１（３１ａ〜３１ｃ）は、容量導体１９（１９ａ〜１９ｃ）及び引き出し導体２１（２１ａ〜２１ｃ）を有している。容量導体１９は、長方形状をなしており、セラミック層１７の表面上に設けられている。容量導体１９は、ｚ軸方向から平面視したときに、セラミック層１７を介して容量導体１８と重なっている。これにより、容量導体１８，１９間には静電容量（すなわち、コンデンサ）が形成されている。

引き出し導体２１は、容量導体１９に接続され、かつ、積層体１１の端面Ｓ４に引き出されることにより端面Ｓ４から露出している。より詳細には、引き出し導体２１は、容量導体１９のｘ軸方向の正方向側の短辺から、ｘ軸方向の正方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層１７のｘ軸方向の正方向側の短辺に引き出されている。

外部電極１２ａ，１２ｂは、Ａｇペーストが塗布されて形成される電極である。外部電極１２ａ，１２ｂはそれぞれ、端面Ｓ３，Ｓ４のそれぞれと積層体１１の上面Ｓ１、下面Ｓ２及び側面Ｓ５，Ｓ６とに跨って設けられ、かつ、引き出し導体２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃのそれぞれに接続されている。より詳細には、外部電極１２ａは、引き出し導体２０ａ〜２０ｃが端面Ｓ３から露出している部分を覆うように、積層体１１の端面Ｓ３の全面を覆っている。更に、外部電極１２ａは、端面Ｓ３から上面Ｓ１、下面Ｓ２及び側面Ｓ５，Ｓ６に折り返されている。外部電極１２ｂは、引き出し導体２１ａ〜２１ｃが端面Ｓ４から露出している部分を覆うように、積層体１１の端面Ｓ４の全面を覆っている。更に、外部電極１２ｂは、端面Ｓ４から上面Ｓ１、下面Ｓ２及び側面Ｓ５，Ｓ６に折り返されている。

ところで、電子部品１０は、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることを防止するために、以下に説明する構成を有している。

図２及び図３に示すように、コンデンサ導体３０，３１はそれぞれ、狭窄部５０，５１を有している。狭窄部５０，５１の幅Ｗ１は、コンデンサ導体３０，３１の狭窄部５０，５１以外の部分の幅Ｗ２よりも小さい。狭窄部５０，５１の幅方向及びコンデンサ導体３０，３１の狭窄部５０，５１以外の部分の幅方向は、端面Ｓ３の法線方向（すなわち、ｘ軸方向）に直交する方向（すなわち、ｙ軸方向）である。

以上のような狭窄部５０，５１を有する電子部品では、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、狭窄部５０，５１間に過電流が流れ、狭窄部５０，５１が発熱し溶融する。その結果、狭窄部５０，５１が断線する。すなわち、狭窄部５０，５１は、ヒューズ機能を有している。

なお、電子部品１０では、狭窄部５０，５１はそれぞれ、引き出し導体２０，２１と一致している。よって、狭窄部５０，５１はそれぞれ、コンデンサ電極３０，３１において、容量導体１８，１９以外の部分に設けられている。

（電子部品の製造方法）
次に、電子部品１０の製造方法について説明する。なお、図面は、図１ないし図３を援用する。

まず、ＢａＴｉＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＢａＣＯ₃の原料粉末に対して、ポリビニルブチラール系バインダ及びエタノール等の有機溶剤を加えてボールミルに投入し、湿式調合を行って、セラミックスラリーを得る。原料粉末は、ＢａＴｉＯ₃が１００モル部、Ｂｉ₂Ｏ₃が３モル部、ＢａＣＯ₃が２モル部の割合で混合されて構成されている。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、キャリアシート上にシート状に形成して乾燥させ、セラミック層１７となるべきセラミックグリーンシートを作製する。セラミック層１７となるべきセラミックグリーンシートの厚さは、例えば、６μｍである。

次に、セラミック層１７となるべきセラミックグリーンシート上に、導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷法で塗布することにより、コンデンサ導体３０，３１を形成する。導電性材料からなるペーストは、金属粉末に、有機バインダ及び有機溶剤が加えられたものである。金属粉末は、Ａｌである。コンデンサ導体３０，３１の焼成後の厚さは、０．４μｍである。

次に、セラミック層１７となるべきセラミックグリーンシートを積層して未焼成のマザー積層体を得る。この後、未焼成のマザー積層体に対して、静水圧プレスにて圧着を施す。

次に、未焼成のマザー積層体を所定寸法にカットして、複数の未焼成の積層体１１を得る。この後、積層体１１の表面に、バレル研磨加工等の研磨加工を施す。

次に、未焼成の積層体１１を大気中で２７０℃に加熱して、未焼成の積層体１１中のバインダを燃焼させる。更に、未焼成の積層体１１を６５０℃で１時間焼成する。この焼成後の積層体１１を溶解し、ＩＣＰ発光分光分析をしたところ、ＴｉとＢｉの組成比が調合時と殆ど同一組成比であることが確認された。

次に、積層体１１に外部電極１２を形成する。具体的には、公知のディップ法やスリット工法等により、積層体１１の表面にＢｉ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＢａＯ系ガラスフリットを含有するＡｇペーストを塗布する。そして、大気中でＡｇペーストを６００℃で焼付けを行うことにより、外部電極１２を形成する。以上の工程により、電子部品１０が完成する。

（効果）
以上の電子部品１０によれば、以下に説明するように、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる。より詳細には、特許文献１に記載の積層セラミックコンデンサでは、内部電極層は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、ＡｇコートＣｕあるいはＡｇ−Ｐｄ系等の金属材料により作製されている。これらの金属材料は、比較的に高い融点を有している。そのため、素子部に過電流が流れたとしても、素子部が溶融して断線しにくい。

一方、電子部品１０では、コンデンサ導体３０，３１は、Ａｌを主成分とする材料により作製されている。Ａｌは、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、ＡｇコートＣｕあるいはＡｇ−Ｐｄ系等の金属材料に比べて、低い融点を有している。そのため、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生して、狭窄部５０，５１に過電流が流れると、狭窄部５０，５１は比較的に容易に溶融して断線する。その結果、電子部品１０では、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。

更に、Ａｌは、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、ＡｇコートＣｕあるいはＡｇ−Ｐｄ系等の金属材料に比べて、酸化されやすい。そのため、狭窄部５０，５１が断線した際に、狭窄部５０，５１の断線した部分が速やかに酸化されて絶縁膜が形成される。そのため、狭窄部５０，５１の断線した部分においてショートが発生することが抑制される。よって、電子部品１０では、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。

また、電子部品１０では、セラミック層１７は、Ｂｉ成分を含有する材料により作製されている。Ｂｉ成分、特にＢｉ₂Ｏ₃は、Ａｌの酸化を促進する性質を有している。よって、電子部品１０では、狭窄部５０，５１の断線した部分がより速やかに酸化されるので、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。

また、電子部品１０では、コンデンサ電極３０，３１が比較的に酸化しやすいＡｌにより作製されているので、コンデンサ電極３０，３１の表面は酸化膜により覆われている。そのため、狭窄部５０，５１に過電流が流れて断線する際に、溶融したＡｌが周囲に拡散することが抑制される。その結果、Ａｌの拡散による電子部品１０の破損の発生が抑制される。

また、電子部品１０では、狭窄部５０，５１はそれぞれ、コンデンサ電極３０，３１において、容量導体１８，１９以外の部分に設けられている。よって、電子部品１０において、狭窄部５０，５１が設けられることによって、容量導体１８，１９の面積が小さくなることが防止される。その結果、電子部品１０では、コンデンサの容量値の低下が抑制される。

また、電子部品１０では、セラミック層１７は、ＢａおよびＴｉを含むペロブスカイト型化合物を含有する材料により作製されているので、大きな誘電率を有している。よって、電子部品１０では、大きな容量値を得ることができる。

（実験）
以上のように構成された電子部品１０が奏する効果をより明確にするために、本願発明者は以下に説明する実験を行った。

まず、本願発明者は、第１のサンプル及び第２のサンプルを３０個ずつ作製した。第１のサンプルでは、コンデンサ導体３０，３１がＡｌを主成分とする材料により作製されており、第２のサンプルでは、コンデンサ導体３０，３１がＡｇにより作製されている。

なお、第１のサンプル及び第２のサンプルにおける共通の条件は以下の通りである。また、第１のサンプル及び第２のサンプルの製造方法は、前記電子部品１０の製造方法と同じである。
電子部品のサイズ：１．０ｍｍ×２．０ｍｍ×１．０ｍｍ
セラミック層の厚み：５μｍ
コンデンサ導体により挟まれているセラミック層の数：１０層
コンデンサ導体のサイズ：Ｗ１＝０．１ｍｍ Ｗ２＝０．９ｍｍ Ｌ＝１．８ｍｍ
コンデンサ導体の容量導体の面積：１．６２×１０^-6ｍ²

本願発明者は、第１のサンプル及び第２のサンプルに対して、ＢＤＶ試験を行った。ＢＤＶ（Ｂｒｅａｋ Ｄｏｗｎ Ｖｏｌｔａｇｅ）試験では、第１のサンプル及び第２のサンプルに０Ｖから１０００Ｖまで１００Ｖ／ｓの昇圧速度で印加電圧を昇圧させた。そして、本願発明者は、ＢＤＶ試験において、絶縁破壊電圧（すなわち、ショートが発生した電圧）及び破損の発生率を調べた。表１は、実験結果を示した表である。

実験では、全てのサンプルにおいて、４００Ｖ〜４５０Ｖにおいて、容量導体１８，１９間（すなわち、容量形成部）でショートが発生し、狭窄部５０,５１が溶断した。その後、更に、印加電圧を昇圧させると、３０個中１０個の第２のサンプルでは、６００Ｖにおいて狭窄部５０,５１においてショートが発生し、チップ破壊が発生した。一方、第１のサンプルでは、１０００Ｖまで印加電圧を昇圧させても、ショート及びチップ破壊が発生しなかった。よって、本実験によれば、コンデンサ導体３０，３１をＡｌとすることによって、狭窄部５０，５１の断線した部分においてショートが発生することを抑制できると共に、電子部品１０の破損を抑制できることが分かる。

なお、本実験において、ショートが発生した部分及び溶断が発生した部分は以下に説明する方法によって特定した。より詳細には、本願発明者は、第１のサンプル及び第２のサンプルを各３０個準備した。第１のサンプル及び第２のサンプルに０Ｖから４５０Ｖまで印加電圧を昇圧させた。そして、印加電圧が４５０Ｖとなった時点で、第１のサンプル及び第２のサンプルのショートが発生した部分及び溶断が発生した部分を調べた。その結果、容量導体１８，１９間においてショートが発生し、狭窄部５０，５１において溶断が発生した。

（第１の変形例）
以下に第１の変形例に係る電子部品１０ａについて説明する。図４は、第１の変形例に係る電子部品１０ａの内部平面図である。

図４に示すように、狭窄部５０，５１は、容量導体１８，１９に設けられていてもよい。この場合、狭窄部５０，５１は、ｚ軸方向から平面視したときに、重なっていることが好ましい。これにより、電子部品１０ａにおいて、狭窄部５０，５１が設けられることによって、容量導体１８，１９が対向している部分の面積が小さくなることが防止される。その結果、電子部品１０ａでは、コンデンサの容量値の低下が抑制される。

（第２の変形例）
以下に第２の変形例に係る電子部品１０ｂについて説明する。図５は、第２の変形例に係る電子部品１０ｂの内部平面図である。

図５に示すように、狭窄部５０，５１は、均一な幅を有していなくてもよい。具体的には、長方形状の容量導体１８，１９に三角形状の切り欠きが設けられることによって、狭窄部５０，５１が設けられていてもよい。

なお、電子部品１０ｂでは、狭窄部５０，５１の幅の平均Ｗ１は、コンデンサ導体３０，３１の狭窄部５０，５１以外の部分の幅Ｗ２よりも小さい。このように平均を用いる理由は、電子部品１０ｂでは狭窄部５０,５１の幅が均一でないからである。また、コンデンサ導体３０,３１の狭窄部５０,５１以外の部分の幅も均一でない場合には、電子部品１０，１０ｂでは、狭窄部５０，５１の幅の平均Ｗ１は、コンデンサ導体３０，３１の狭窄部５０，５１以外の部分の幅の平均Ｗ２よりも小さければよい。

（第２の実施形態）
（電子部品の構成）
次に、第２の実施形態に係る電子部品の構成について図面を参照しながら説明する。図６は、第２の実施形態に係る電子部品１０ｃの積層体１１の分解斜視図である。図７及び図８は、図６の電子部品１０ｃの内部平面図である。以下では、積層体１１の積層方向をｚ軸方向と定義する。積層体１１をｚ軸方向から平面視したときに、積層体１１の長辺が延在している方向をｘ軸方向と定義する。積層体１１をｚ軸方向から平面視したときに、積層体１１の短辺が延在している方向をｙ軸方向と定義する。なお、電子部品１０ｃの外観斜視図については、図１を援用する。

電子部品１０ｃは、チップコンデンサであり、図１、図６ないし図８に示すように、積層体１１、外部電極１２（１２ａ，１２ｂ）及びコンデンサ導体３０（３０ａ，３０ｂ），３１（３１ａ，３１ｂ）（図１には図示せず）を備えている。

積層体１１は、直方体状をなしている。ただし、積層体１１は、面取りが施されることにより角及び稜線において丸みを帯びた形状をなしている。以下では、積層体１１において、ｚ軸方向の正方向側の面を上面Ｓ１とし、ｚ軸方向の負方向側の面を下面Ｓ２とする。また、ｘ軸方向の負方向側の面を端面Ｓ３とし、ｘ軸方向の正方向側の面を端面Ｓ４とする。また、ｙ軸方向の正方向側の面を側面Ｓ５とし、ｙ軸方向の負方向側の面を側面Ｓ６とする。下面Ｓ２は、電子部品１０ｃが回路基板に実装される際に、該回路基板の主面と対向する実装面である。

積層体１１は、図６に示すように、複数のセラミック層１７（１７ａ〜１７ｆ）がｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並ぶように積層されることにより構成されている。ただし、セラミック層１７ｂ，１７ｃは、図６ではそれぞれ１層ずつ設けられているが、交互にｚ軸方向に複数層ずつ並んでいる。同様に、セラミック層１７ｄ，１７ｅは、図６ではそれぞれ１層ずつ設けられているが、交互にｚ軸方向に複数層ずつ並んでいる。

セラミック層１７は、長方形状をなしており、ＢａおよびＴｉを含むペロブスカイト型化合物を主成分とする誘電体セラミックであって、Ｂｉ成分を含む誘電体セラミックにより作製されている。具体的には、セラミック層１７は、主成分であるＢａおよびＴｉを含むペロブスカイト型化合物中の１００モル部のＴｉに対して２モル部以上２０モル部以下のＢｉが添加された材料である。以下では、セラミック層１７のｚ軸方向の正方向側の主面を表面と称し、セラミック層１７のｚ軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。

積層体１１の上面Ｓ１は、ｚ軸方向の最も正方向側に設けられているセラミック層１７ａの表面により構成されている。積層体１１の下面Ｓ２は、ｚ軸方向の最も負方向側に設けられているセラミック層１７ｆの裏面により構成されている。また、端面Ｓ３は、セラミック層１７ａ〜１７ｆのｘ軸方向の負方向側の短辺が連なることによって構成されている。端面Ｓ４は、セラミック層１７ａ〜１７ｆのｘ軸方向の正方向側の短辺が連なることによって構成されている。側面Ｓ５は、セラミック層１７ａ〜１７ｆのｙ軸方向の正方向側の長辺が連なることによって構成されている。側面Ｓ６は、セラミック層１７ａ〜１７ｆのｙ軸方向の負方向側の長辺が連なることによって構成されている。

コンデンサ導体３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂは、Ａｌを主成分とする材料により作製されている導体層であり、セラミック層１７を介して互いに対向することによってコンデンサを構成している。コンデンサ導体３０ａ，３０ｂはそれぞれ、図６ないし図８に示すように、セラミック層１７ｂ，１７ｄの表面上に設けられており、積層体１１に内蔵されている。コンデンサ導体３１ａ，３１ｂはそれぞれ、セラミック層１７ｃ，１７ｅの表面上に設けられており、積層体１１に内蔵されている。

前記の通り、複数のセラミック層１７ｂ，１７ｃが交互にｚ軸方向に並んでいる。よって、セラミック層１７ｂ，１７ｃの表面上に設けられているコンデンサ導体３０ａ，３１ａも交互にｚ軸方向に複数層ずつ並んでいる。同様に、複数のセラミック層１７ｄ，１７ｅが交互にｚ軸方向に並んでいる。よって、セラミック層１７ｄ，１７ｅの表面上に設けられているコンデンサ導体３０ｂ，３１ｂも交互にｚ軸方向に複数層ずつ並んでいる。

コンデンサ導体３０（３０ａ，３０ｂ）は、容量導体１８（１８ａ，１８ｂ）及び引き出し導体２０（２０ａ，２０ｂ）を有している。容量導体１８は、長方形状をなしており、セラミック層１７の表面上に設けられている。

引き出し導体２０ａ，２０ｂは、容量導体１８に接続され、かつ、積層体１１の端面Ｓ３に引き出されることにより端面Ｓ３から露出している。更に、引き出し導体２０ａ，２０ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、２箇所に分散して配置されている。より詳細には、引き出し導体２０ａは、図６及び図７（ａ）に示すように、容量導体１８ａのｘ軸方向の負方向側の短辺の中央よりもｙ軸方向の負方向側から、ｘ軸方向の負方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層１７のｘ軸方向の負方向側の短辺に引き出されている。引き出し導体２０ｂは、図６及び図８（ａ）に示すように、容量導体１８ｂのｘ軸方向の負方向側の短辺の中央よりもｙ軸方向の正方向側から、ｘ軸方向の負方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層１７のｘ軸方向の負方向側の短辺に引き出されている。そして、引き出し導体２０ａ，２０ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、重なり合っていない。

コンデンサ導体３１（３１ａ，３１ｂ）は、容量導体１９（１９ａ，１９ｂ）及び引き出し導体２１（２１ａ，２１ｂ）を有している。容量導体１９は、長方形状をなしており、セラミック層１７の表面上に設けられている。容量導体１９は、ｚ軸方向から平面視したときに、セラミック層１７を介して容量導体１８と重なっている。これにより、容量導体１８，１９間には静電容量（すなわち、コンデンサ）が形成されている。

引き出し導体２１ａ，２１ｂは、容量導体１９に接続され、かつ、積層体１１の端面Ｓ４に引き出されることにより端面Ｓ４から露出している。更に、引き出し導体２１ａ，２１ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、２箇所に分散して配置されている。より詳細には、引き出し導体２１ａは、図６及び図７（ｂ）に示すように、容量導体１９ａのｘ軸方向の正方向側の短辺の中央よりもｙ軸方向の正方向側から、ｘ軸方向の正方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層１７のｘ軸方向の正方向側の短辺に引き出されている。引き出し導体２１ｂは、図６及び図８（ｂ）に示すように、容量導体１９ｂのｘ軸方向の正方向側の短辺の中央よりもｙ軸方向の負方向側から、ｘ軸方向の正方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層１７のｘ軸方向の正方向側の短辺に引き出されている。そして、引き出し導体２１ａ，２１ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、重なり合っていない。

外部電極１２ａ，１２ｂは、Ａｇペーストが塗布されて形成される電極である。外部電極１２ａ，１２ｂはそれぞれ、端面Ｓ３，Ｓ４のそれぞれと積層体１１の上面Ｓ１、下面Ｓ２及び側面Ｓ５，Ｓ６とに跨って設けられ、かつ、引き出し導体２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂのそれぞれに接続されている。より詳細には、外部電極１２ａは、引き出し導体２０ａ，２０ｂが端面Ｓ３から露出している部分を覆うように、積層体１１の端面Ｓ３の全面を覆っている。更に、外部電極１２ａは、端面Ｓ３から上面Ｓ１、下面Ｓ２及び側面Ｓ５，Ｓ６に折り返されている。外部電極１２ｂは、引き出し導体２１ａ，２１ｂが端面Ｓ４から露出している部分を覆うように、積層体１１の端面Ｓ４の全面を覆っている。更に、外部電極１２ｂは、端面Ｓ４から上面Ｓ１、下面Ｓ２及び側面Ｓ５，Ｓ６に折り返されている。

ところで、電子部品１０ｃは、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることを防止するために、以下に説明する構成を有している。

図６ないし図８に示すように、コンデンサ導体３０，３１はそれぞれ、狭窄部５０，５１を有している。狭窄部５０，５１の幅Ｗ１は、コンデンサ導体３０，３１の狭窄部５０，５１以外の部分の幅Ｗ２よりも小さい。狭窄部５０，５１の幅方向及びコンデンサ導体３０，３１の狭窄部５０，５１以外の部分の幅方向は、端面Ｓ３の法線方向（すなわち、ｘ軸方向）に直交する方向（すなわち、ｙ軸方向）である。

以上のような狭窄部５０，５１を有する電子部品では、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、狭窄部５０，５１間に過電流が流れ、狭窄部５０，５１が発熱し溶融する。その結果、狭窄部５０，５１が断線する。すなわち、狭窄部５０，５１は、ヒューズ機能を有している。

なお、電子部品１０ｃでは、狭窄部５０，５１はそれぞれ、引き出し導体２０，２１と一致している。よって、狭窄部５０ａ，５０ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、２箇所に分散して配置されている。そして、狭窄部５０ａ，５０ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、重なり合っていない。同様に、狭窄部５１ａ，５１ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、２箇所に分散して配置されている。そして、狭窄部５１ａ，５１ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、重なり合っていない。

（電子部品の製造方法）
次に、電子部品１０ｃの製造方法について説明する。なお、図面は、図１、図６ないし図８を援用する。

まず、ＢａＴｉＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＢａＣＯ₃の原料粉末に対して、ポリビニルブチラール系バインダ及びエタノール等の有機溶剤を加えてボールミルに投入し、湿式調合を行って、セラミックスラリーを得る。原料粉末は、ＢａＴｉＯ₃が１００モル部、Ｂｉ₂Ｏ₃が３モル部、ＢａＣＯ₃が２モル部の割合で混合されて構成されている。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、キャリアシート上にシート状に形成して乾燥させ、セラミック層１７となるべきセラミックグリーンシートを作製する。セラミック層１７となるべきセラミックグリーンシートの厚さは、例えば、６μｍである。

次に、セラミック層１７となるべきセラミックグリーンシート上に、Ａｌを蒸着してコンデンサ導体３０，３１を形成する。コンデンサ導体３０，３１の焼成後の厚さは、０．４μｍである。

次に、セラミック層１７となるべきセラミックグリーンシートを積層して未焼成のマザー積層体を得る。この後、未焼成のマザー積層体に対して、静水圧プレスにて圧着を施す。

次に、未焼成のマザー積層体を所定寸法にカットして、複数の未焼成の積層体１１を得る。この後、積層体１１の表面に、バレル研磨加工等の研磨加工を施す。

次に、未焼成の積層体１１を大気中で２７０℃に加熱して、未焼成の積層体１１中のバインダを燃焼させる。更に、未焼成の積層体１１を６５０℃で１時間焼成する。この焼成後の積層体１１を溶解し、ＩＣＰ発光分光分析をしたところ、ＴｉとＢｉの組成比が調合時と殆ど同一組成比であることが確認された。

次に、積層体１１に外部電極１２を形成する。具体的には、公知のディップ法やスリット工法等により、積層体１１の表面にＢｉ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＢａＯ系ガラスフリットを含有するＡｇペーストを塗布する。そして、大気中でＡｇペーストを６００℃で焼付けを行うことにより、外部電極１２を形成する。以上の工程により、電子部品１０ｃが完成する。

（効果）
以上のように構成された電子部品１０ｃによれば、電子部品１０と同様に、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。また、電子部品１０ｃによれば、電子部品１０と同様に、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。電子部品１０ｃでは、電子部品１０と同様に、狭窄部５０，５１の断線した部分がより速やかに酸化されるので、コンデンサ導体３０，３１間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。電子部品１０ｃでは、電子部品１０と同様に、Ａｌの拡散による電子部品１０の破損の発生が抑制される。電子部品１０ｃによれば、電子部品１０と同様に、コンデンサの容量値の低下が抑制される。電子部品１０ｃによれば、電子部品１０と同様に、大きな容量値を得ることができる。

また、電子部品１０ｃによれば、狭窄部５０，５１に溶断が発生した際に、コンデンサの容量値が急激に０まで減少することが抑制される。以下では、狭窄部５０を例に挙げて説明する。電子部品１０では、狭窄部５０はそれぞれ、ｚ軸方向から平面視したときに、重なっている。そのため、複数の狭窄部５０のいずれかの狭窄部５０において溶断が発生すると、積層体１２にｚ軸方向にクラックが発生し、溶断が発生した狭窄部５０以外の狭窄部５０が破損するおそれがある。その結果、全ての狭窄部５０が破損して、コンデンサの容量値が急激に０まで減少するおそれがある。

一方、電子部品１０ｃでは、狭窄部５０ａ，５０ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、２箇所に分散して配置されている。そのため、電子部品１０ｃにおける狭窄部５０ａ，５０ｂ間の距離が、電子部品１０における狭窄部５０間の距離よりも大きくなっている。これにより、狭窄部５０ａに溶断が発生しても、クラックが狭窄部５０ｂに伝わりにくい。よって、狭窄部５０ｂが破損することが抑制される。以上より、電子部品１０ｃでは、全ての狭窄部５０ａ，５０ｂが破損して、コンデンサの容量値が急激に０まで減少することが抑制される。

（実験）
以上のように構成された電子部品１０ｃが奏する効果をより明確にするために、本願発明者は以下に説明する実験を行った。図９は、第２の実施形態に係る電子部品１０ｃの断面構造図である。図１０は、第１の実施形態に係る電子部品１０の断面構造図である。

まず、本願発明者は、第３のサンプル及び第４のサンプルを３０個ずつ作製した。第３のサンプルは、図９に示す電子部品１０ｃである。第４のサンプルは、図１０に示す電子部品１０である。

なお、第３のサンプル及び第４のサンプルにおける共通の条件は以下の通りである。また、第３のサンプル及び第４のサンプルの製造方法は、前記電子部品１０ｃの製造方法と同じである。
電子部品のサイズ：１．０ｍｍ×２．０ｍｍ×１．０ｍｍ
セラミック層の厚み：５μｍ
コンデンサ導体により挟まれているセラミック層の数：１０層
コンデンサ導体のサイズ：Ｗ１＝０．１ｍｍ Ｗ２＝０．９ｍｍ Ｌ＝１．８ｍｍ
コンデンサ導体の容量導体の面積：１．６２×１０^-6ｍ²

コンデンサ導体により挟まれているセラミック層の数が１０層であるので、コンデンサ導体３０，３１の合計は、１１層である。より詳細には、第３のサンプルでは、図９（ａ）に示すように、３層のコンデンサ導体３０ａ及び３層のコンデンサ導体３０ｂが設けられている。また、第３のサンプルでは、図９（ｂ）に示すように、３層のコンデンサ導体３１ａ及び２層のコンデンサ導体３１ｂが設けられている。一方、第４のサンプルでは、図１０に示すように、６層のコンデンサ導体３０ａ〜３０ｆが設けられている。また、第４のサンプルでは、図１０（ｂ）に示すように、５層のコンデンサ導体３１ａ〜３１ｅが設けられている。

本願発明者は、第３のサンプル及び第４のサンプルに対して、ＢＤＶ試験を行った。ＢＤＶ（Ｂｒｅａｋ Ｄｏｗｎ Ｖｏｌｔａｇｅ）試験では、第３のサンプル及び第４のサンプルに０Ｖから１０００Ｖまで１００Ｖ／ｓの昇圧速度で印加電圧を昇圧させた。そして、本願発明者は、印加電圧とコンデンサの容量値との関係を調べた。図１１は、第４のサンプルの実験結果を示したグラフである。図１２は、第４のサンプルに固有の実験結果を示したグラフである。図１３は、第３のサンプルに固有の実験結果を示したグラフである。縦軸は印加電圧及び容量値を示し、横軸は時間を示す。

３０個中５個の第４のサンプルでは、印加電圧の上昇に伴って、狭窄部５０，５１が１つずつ溶断した。この場合には、図１１に示すように、コンデンサの容量値は、段階的に減少していることが分かる。このように、コンデンサの容量値は、急激に０に減少するのではなく、段階的に減少することが好ましい。このような容量値の段階的な減少は、第３のサンプルにも同様に見られた。

しかしながら、３０個中２５個の第４のサンプルでは、図１２に示すように、印加電圧の上昇に伴って、全ての狭窄部５０又は全ての狭窄部５１が突然に断線して、コンデンサの容量値が急激に０に低下した。これは、前記の通り、狭窄部５０，５１がそれぞれ、ｚ軸方向から平面視したときに、一致して重なっているため、クラックにより連鎖的に破損したためと考えられる。

一方、第３のサンプルでは、図１３に示すように、印加電圧の上昇に伴って、コンデンサの容量値が段階的に減少していることが分かる。より詳細には、印加電圧が３７５Ｖと４００Ｖとの間であるときに、コンデンサの容量値が減少し、印加電圧が４２５Ｖと４５０Ｖとの間であるときに、コンデンサ容量値が減少している。これは、例えば、狭窄部５０ａが全て破損した場合でも狭窄部５０ｂは断線せずに残り、その後に、狭窄部５０ｂが破損したためであると考えられる。

以上のように、第３のサンプルのように、狭窄部５０ａ，５０ｂが分散して配置され、かつ、狭窄部５１ａ，５１ｂが分散して配置されることにより、コンデンサの容量値が急激に０に低下することが抑制されることが分かる。

（その他の実施形態）
本発明に係る電子部品は、前記実施形態に係る電子部品１０，１０ａ〜１０ｃに限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。

電子部品１０ａ，１０ｂでは、狭窄部５０，５１は、ｚ軸方向から平面視したときに重なっている。しかしながら、狭窄部５０，５１は、ｚ軸方向から平面視したときに重なっていなくてもよい。

なお、電子部品１０，１０ａ〜１０ｃでは、２種類のコンデンサ導体３０,３１が積層されているが、３種類以上のコンデンサ導体が積層されていてもよい。

以上のように、本発明は、電子部品に有用であり、特に、コンデンサ導体間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる点において優れている。

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 電子部品
１１ 積層体
１２ａ，１２ｂ 外部電極
１７ａ〜１７ｈ セラミック層
１８ａ〜１８ｃ，１９ａ〜１９ｃ 容量導体
２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃ 引き出し導体
３０ａ〜３０ｃ，３１ａ〜３１ｃ コンデンサ導体
５０ａ〜５０ｃ，５１ａ〜５１ｃ 狭窄部

Claims (9)

1. 複数のセラミック層が積層されて構成されている積層体と、
   前記積層体に内蔵され、かつ、前記セラミック層を介して互いに対向することによってコンデンサを構成している第１のコンデンサ導体及び第２のコンデンサ導体と、
   を備えており、
   前記第１のコンデンサ導体は、Ａｌを主成分とする材料によって作製されていると共に、ヒューズ機能を有する第１の狭窄部を有しており、
   前記第１の狭窄部の幅の平均は、前記第１のコンデンサ導体の該第１の狭窄部以外の部分の幅の平均よりも小さいこと、
   を特徴とする電子部品。
2. 複数の前記第１のコンデンサ導体が設けられており、
   前記複数の第１の狭窄部は、積層方向から平面視したときに、複数個所に分散して配置されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の電子部品。
3. 複数個所に分散して配置されている前記第１の狭窄部のうちの少なくとも２つは、積層方向から平面視したときに、互いに重なっていないこと、
   を特徴とする請求項２に記載の電子部品。
4. 前記セラミック層は、ＢａおよびＴｉを含むペロブスカイト型化合物を主成分とする誘電体材料であって、Ｂｉ成分を含む誘電体材料により作製されていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品。
5. 前記誘電体材料は、１００モル部のＴｉに対して２モル部以上２０モル部以下のＢｉを含有する組成を有していること、
   を特徴とする請求項４に記載の電子部品。
6. 前記積層体は、直方体状をなしており、
   前記電子部品は、
   前記第１のコンデンサ導体に接続され、かつ、前記積層体の第１の端面を覆っている第１の外部電極と、
   前記第２のコンデンサ導体に接続され、かつ、前記積層体の第２の端面を覆っている第２の外部電極と、
   を更に備えており、
   前記第１の狭窄部の幅方向及び前記第１のコンデンサ導体の該第１の狭窄部以外の部分の幅方向は、前記第１の端面の法線方向に対して直交していること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電子部品。
7. 前記第１の狭窄部は、積層方向から平面視したときに、前記第１のコンデンサ導体と前記第２のコンデンサ導体とが重なっている部分以外の部分に設けられていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電子部品。
8. 前記第２のコンデンサ導体は、Ａｌによって作製されていると共に、ヒューズ機能を有する第２の狭窄部を有しており、
   前記第２の狭窄部の幅の平均は、前記第２のコンデンサ導体の該第２の狭窄部以外の部分の幅の平均よりも小さいこと、
   を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の電子部品。
9. 前記第１の狭窄部は、積層方向から平面視したときに、前記第２の狭窄部と重なっていること、
   を特徴とする請求項８に記載の電子部品。

Images