JP2000252155A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容量抜けの発生しない信頼性の高い積層セラ
ミックコンデンサを提供することを目的とするものであ
る。 【解決手段】 上部無効層４と下部無効層３を有し、そ
の間に誘電体セラミック有効層２と内部電極５とを交互
に複数層積層した焼結体１３と、その両端部に内部電極
５と電気的に接続するように形成した一対の外部電極１
４を備えた積層セラミックコンデンサ１５において、内
部電極５を焼結体１３の少なくとも一方の側面側に片寄
せ、その一方の端部を誘電体セラミック有効層２を挟ん
で、焼結体１３の対向する異なる端面７に交互に露出さ
せ、また上部無効層４、下部無効層３の厚さを誘電体セ
ラミック有効層２の厚さより厚くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は積層セラミックコン
デンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の積層セラミックコンデンサについ
て、図８〜図１４を用いて説明する。先ず、公知の積層
コンデンサ製造方法を用い、誘電体セラミックグリーン
シート４２を作製する。

【０００３】次に作製した誘電体セラミックグリーンシ
ート４２を複数枚積層し上部無効層４４と下部無効層４
３を作製する。

【０００４】次いで下部無効層４３面上に誘電体セラミ
ックグリーンシート４２を積層し、その上に第一層目の
内部電極４５を印刷した後、第一層目の内部電極４５上
に誘電体セラミックグリーンシート４２を積層し第一層
目の有効層５２とし、その上に第一層目の内部電極４５
と対になる第二層目の内部電極４５を印刷する。続いて
第二層目の内部電極４５上に誘電体セラミックグリーン
シート４２を積層し第二層目の有効層５２とし、その上
に第二層目の内部電極４５と対になる第三層目の内部電
極４５を第一層目の内部電極４５の上部位置に印刷した
後、最後に上部無効層４４を重ね加圧積層して積層体グ
リーンブロック（図示せず）を作製する。

【０００５】次に作製した積層体グリーンブロックを、
図８に示すグリーンチップ４１の形状に切断する。この
時、第一層目と第三層目の内部電極４５の一方の端部
は、グリーンチップ４１の端面４６のほぼ中央部に、ま
た第二層目の内部電極４５はその反対側の端面４６のほ
ぼ中央部に露出するように印刷、積層している。

【０００６】次いで、グリーンチップ４１を所定温度で
焼成し焼結体４７を作製する。

【０００７】得られた焼結体４７をバレル研磨を行い、
図１０に示すように内部に形成された内部電極４５の一
方の端部を焼結体４７の端面４６に確実に露出させた
後、内部電極４５が露出した端面４６部分を覆うように
外部電極４８を形成し、図１１に示すような積層セラミ
ックコンデンサ４９を製造する方法が一般的に知られて
いる。

【０００８】また図１４に示すようなＴ型内部電極５０
を形成した積層セラミックコンデンサ４９も知られてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の積
層セラミックコンデンサ４９は、グリーンチップ４１の
端面４６のほぼ中央部に内部電極４５の端部が露出する
ように積層しているため、内部電極４５の端部全体を、
焼結体４７の端面４６に確実に露出させるには長時間の
バレル研磨時間が必要で、研磨時間が短い場合は、研磨
後に焼結体４７の端面４６に形成する外部電極４８と、
内部電極４５との電気的接続が不完全となり、所謂静電
容量抜けが発生するという問題点があった。またＴ型内
部電極５０を形成した積層セラミックコンデンサ４９の
場合は、Ｔ型内部電極５０の端部が露出したコーナー５
１近傍で誘電体セラミックグリーンシート４２同士の密
着強度が低下し、得られた焼結体の層間剥離が発生する
という問題点があった。

【００１０】本発明は前記従来の問題点を解決し、比較
的短い時間のバレル研磨で内部電極の一方の端部を焼結
体の端面に確実に露出させ、外部電極と確実に電気的に
接続することのできる積層セラミックコンデンサを提供
することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は上下層に無効層を有し、その間に有効層と内
部電極とを交互に複数層積層した積層体と、前記積層体
の両端部に前記内部電極と電気的に接続するように形成
した一対の外部電極を備えた積層セラミックコンデンサ
において、前記内部電極を積層体の少なくとも一方の側
面側に片寄せるとともに、この内部電極の一方の端部を
前記有効層を挟んで、積層体の対向する異なる端面に交
互に露出させ、上下無効層の厚さを有効層の厚さより厚
く積層するものである。これによれば、内部電極の露出
した端部は、バレル研磨時に被研磨量の大きい焼結体の
側面側の稜に近い位置に露出しているため、比較的短い
時間のバレル研磨で内部電極の一方の端部全体を確実に
焼結体端面に露出させることが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、上下層に無効層を有し、その間に有効層と内部電極
とを交互に複数層積層した積層体と、前記積層体の両端
部に前記内部電極と電気的に接続するように形成した一
対の外部電極を備えた積層セラミックコンデンサにおい
て、前記内部電極を積層体の少なくとも一方の側面側に
片寄せるとともに、この内部電極の一方の端部を前記有
効層を挟んで積層体の対向する異なる端面に交互に露出
させ、上下無効層の厚さを有効層の厚さより厚く積層し
たことを特徴とする積層セラミックコンデンサである。
これによれば、内部電極は焼結体の側面側に片寄せて積
層されているため、得られた焼結体は内部電極が露出し
た端部が焼結体の被研磨量が大きい側面側の稜に近い位
置に露出する。従って比較的短い時間のバレル研磨で内
部電極の一方の端部全体を、焼結体端面に露出させるこ
とが可能となるという作用を有するものである。

【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は内部電極
の側辺と、内部電極を片寄せた側の積層体側面までの間
隔幅を、内部電極間に挟まれた有効層の厚みより大きく
したことを特徴とする請求項１に記載の積層セラミック
コンデンサである。これにより内部電極の側辺と積層体
側面までの間隔幅を有効層の厚さより大きくしているた
め、得られた焼結体のバレル研磨後に、焼結体の端部に
形成する外部電極の廻り込み部分と、内部電極の側辺と
の絶縁距離が有効層間より広い。従って積層セラミック
コンデンサの外部電極間に高電圧を印加した時の耐圧絶
縁破壊は絶縁距離が小さい有効層間で常に発生し、外部
電極と内部電極側辺間での耐圧絶縁破壊電圧が低下する
ことはない。

【００１４】以下、本発明の一実施形態について図を用
いて説明する。

【００１５】（実施の形態１）図１から図７に本発明の
一実施形態の積層セラミックコンデンサを示した。図１
〜図７において、１はグリーンチップ、２は有効層、３
は下部無効層、４は上部無効層、５は内部電極、６は誘
電体セラミックグリーンシート、７は端面、８は平面、
９は側面、１０は稜部、１１は内部電極の幅狭非形成
部、１２は内部電極の幅広非形成部、１３は焼結体、１
４は外部電極、１５は積層セラミックコンデンサであ
る。

【００１６】先ず、誘電体セラミック粉末とバインダ
ー、及び可塑剤を混合分散したスラリーからリバースロ
ール成形法を用い、厚さ２０μｍの誘電体セラミックグ
リーンシート６を作製する。

【００１７】次に、作製した誘電体セラミックグリーン
シート６を１９Ｘ枚積層し下部無効層３と１９Ｘ枚積層
して上部無効層４を作製する（Ｘは定数）。

【００１８】次いで、下部無効層３の上に誘電体セラミ
ックグリーンシート６を積層し、その面に第一層目の内
部電極５を印刷した後、その上に誘電体セラミックグリ
ーンシート６を積層し有効層２とする。続いて、第一層
目の内部電極５と対になる第二層目の内部電極５を印刷
した後、その上に誘電体セラミックグリーンシート６を
積層し有効層２とし、その面に第二層目の内部電極５と
対になる第三層目の内部電極５を、第一層目の内部電極
５の上部位置に印刷する。更に続いて、その上に上部無
効層４を重ね加圧積層して積層体グリーンブロック（図
示せず）を作製する。

【００１９】続いて作製した積層体グリーンブロックを
長さ１．６Ｙｍｍ、幅０．８Ｙｍｍ、厚さ０．８Ｙｍｍ
の形状に切断し、図１に示すグリーンシート１を得る
（Ｙは定数）。この時、図１、図２に示すように内部電
極５をグリーンチップ１の一方の側面９に片寄せ、しか
も内部電極５の側辺と内部電極５を片寄せた側の側面９
との幅狭非形成部１１は有効層２グリーンシートの厚さ
より広い１００μｍになるように、内部電極５を印刷
し、積層を行った。

【００２０】次に、グリーンチップ１を所定温度で焼成
し燒結体１３を作製する。

【００２１】次いで、焼結体１３を２５分間のバレル研
磨を行い、内部に形成された内部電極５の一方の端部全
体を焼結体１３の端面７に露出させた。この時、図３に
示すように内部電極５端部は焼結体１３の被研磨量が大
きい稜１０側に近い位置に露出させているため、２５分
間の短い時間のバレル研磨で内部電極５の端部全体を確
実に焼結体１３の端面７に露出させることが可能とな
る。

【００２２】その後、内部電極５端部を露出させた焼結
体１３の端面７部を覆うように外部電極１４を形成し、
図４に示すような積層セラミックコンデンサ１５を完成
させた。

【００２３】このようにして作製した本発明の積層セラ
ミックコンデンサ１５と、従来例の積層セラミックコン
デンサ４９各々１００個を２０℃の室温中において、測
定信号１ＭＨｚ・１Ｖｒｍｓで静電容量の測定を行い、
その結果を（表１）に示した。尚、試料の積層セラミッ
クコンデンサは、公称静電容量値１．０ｐＦ、静電容量
許容差±０．２５ｐＦ、静電容量温度特性ＣＨ特性のも
のを用いた。

【００２４】

【表１】

【００２５】（表１）から明らかなように本発明の積層
セラミックコンデンサ１５は、静電容量不良品が発生し
ていないのに対し、従来の積層セラミックコンデンサ４
９は１３個の静電容量小不良が発生している。これは従
来の積層セラミックコンデンサ４９はバレル研磨で、焼
結体４７の端面４６に内部電極４５の端部が完全に露出
していないため、バレル研磨後に焼結体４７の端部に形
成した外部電極４８と内部電極４５端部との間の合金化
が不十分となり電気的接続が不完全となり静電容量小不
良が発生したものと思われる。これを確認するため、本
発明の積層セラミックコンデンサ１５と、従来の積層セ
ラミックコンデンサ４９の静電容量良品各３０個、及び
積層セラミックコンデンサ４９の静電容量小不良品１３
個を樹脂に埋め込み研磨を行い、内部電極５、４５と外
部電極１４、４８との間の接続状態を調べた結果、静電
容量良品は何れも内部電極５、４５と外部電極１４、４
８との間で完全に合金化が為されているのに対し、不良
品は全て内部電極４５と外部電極４８との合金化反応が
不十分な箇所が確認された。尚、従来の積層セラミック
コンデンサ４９も５５分間以上のバレル研磨を行うこと
により静電容量不良品を低減させることは可能である
が、焼結体４７のすべての稜が必要以上に研磨され直方
体形状を保つことができず好ましくない。また、データ
として示していないが、内部電極５を片寄せた側の側面
９との幅狭非形成部１１は有効層２の厚さより広い１０
０μｍとしているため、積層セラミックコンデンサ１５
完成品の外部電極１４間に１．５Ｚｋｖの直流高電圧を
印加した時、耐絶縁破壊は絶縁距離の短い有効層２間で
発生し、外部電極１４の廻り込み部と内部電極２側辺間
の絶縁破壊電圧を低下させないことが確認されている
（Ｚは定数）。更に、焼結体１３は内部電極５の非形成
部１１、１２を十分広くしているため有効層２間同士の
接着強度が確保され、層間剥離の発生は無かった。又更
に、本実施形態において、内部電極５を一方の側面９側
に片寄せて露出させたが、図７に示すように上部無効層
４と下部無効層３の厚さを同じにし、両側面９側の二ヵ
所に内部電極５端部を露出させた場合においても、静電
容量のバラツキ幅の小さい、層間剥離の発生しない優れ
た積層セラミックコンデンサ１５を得ることができるこ
とも確認されている。

【００２６】以上の結果から、本発明の積層セラミック
コンデンサ１５は、比較的短い時間のバレル研磨で内部
電極５端部全体を焼結体１３の端面７に確実に露出させ
ることができ、その後焼結体１３の端部７に形成する外
部電極１４との電気的接続を確実にすることが可能とな
り信頼性の高い積層セラミックコンデンサが得られるこ
とが分かる。又本発明の積層セラミックコンデンサ１５
は内部電極５の積層数の少ない、低静電容量タイプの積
層セラミックコンデンサ１５に対し特に有効な手段とな
る。

【００２７】

【発明の効果】以上本発明によれば、積層セラミックコ
ンデンサのグリーン積層体をグリーンチップ形状に切断
した際に、内部電極をグリーンチップの少なくとも一方
の側面側に片寄せた状態となるように印刷、積層するこ
とにより、内部電極はバレル研磨で被研磨量が大きい焼
結体の稜部に近い位置に内部電極端部を露出した状態と
なっている。このため比較的短い時間のバレル研磨で内
部電極の一方の端部を焼結体端面に確実に露出させるこ
とができる。従ってバレル研磨後に焼結体端部に形成す
る外部電極と内部電極端部との間で電気的接続が確保さ
れ、所謂静電容量抜けの発生しない信頼性の高い積層セ
ラミックコンデンサを提供することが可能となる。また
本発明は内部電極の積層数の少ない低容量タイプの積層
セラミックコンデンサに対し特に有効な手段となるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の積層セラミックコンデン
サのグリーンチップの斜視図

【図２】同、グリーンチップの展開図

【図３】同、バレル研磨済み焼結体の斜視図

【図４】同、完成品の斜視図

【図５】同、完成品の側面断面図

【図６】同、完成品の平面断面図

【図７】同、内部電極端部を端面の２箇所に露出させた
積層セラミックコンデンサのグリーンチップの斜視図

【図８】従来例の積層セラミックコンデンサのグリーン
チップの斜視図

【図９】同、グリーンチップの展開図

【図１０】同、バレル研磨済み焼結体の斜視図

【図１１】同、完成品の斜視図

【図１２】同、完成品の側面断面図

【図１３】同、完成品の平面断面図

【図１４】同、Ｔ型内部電極を形成した完成品の平面断
面図

【符号の説明】

１ グリーンチップ ２ 有効層 ３ 下部無効層 ４ 上部無効層 ５ 内部電極 ６ 誘電体セラミックグリーンシート ７ 端面 ８ 平面 ９ 側面 １０ 稜部 １１ 幅狭非形成部 １２ 幅広非形成部 １３ バレル研磨済み焼結体 １４ 外部電極 １５ 積層セラミックコンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G052 DA04 DB01 4G055 AA08 AB00 AC01 BA22 5E001 AB03 AC00 AC03 AC08 AD03 AF06 AG00 AH01 AH05 AH06 AH09 AJ01 AJ04 5E082 AA01 AB03 BC32 BC35 BC38 EE04 EE11 EE35 EE41 FG06 FG26 FG48 FG52 FG54 GG01 HH21 HH43 HH51 JJ03 LL02 LL03 MM22 PP09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下層に無効層を有し、その間に誘電体
   セラミック有効層と内部電極とを交互に複数層積層した
   積層体と、前記積層体の両端部に前記内部電極と電気的
   に接続するように形成した一対の外部電極を備えた積層
   セラミックコンデンサにおいて、前記内部電極を積層体
   の側面の少なくとも一方側に片寄せるとともに、この内
   部電極の一方の端部を前記誘電体セラミック有効層を挟
   んで、積層体の対向する異なる端面に交互に露出させ、
   上下無効層の厚さを前記誘電体セラミック有効層の厚さ
   より厚くしたことを特徴とする積層セラミックコンデン
   サ。
2. 【請求項２】 内部電極の側辺と、内部電極を片寄せた
   側の積層体側面までの間隔を、内部電極に挟まれた誘電
   体セラミック有効層の厚みより広くしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。