JP2000286142A

JP2000286142A - 積層セラミックコンデンサおよび外部電極ペースト

Info

Publication number: JP2000286142A
Application number: JP11091773A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yamaguchi; 泰史山口
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP3905994B2

Abstract

(57)【要約】【課題】外部電極にピンホールが形成されることがな
く、薄く、かつ磁器チップの端面の角部にも外部電極が
形成でき、さらにチップ本体にクラックが発生しない積
層セラミックコンデンサおよび外部電極ペーストを提供
する。【解決手段】内部電極ペースト膜と誘電体グリーンシー
トとが交互に積層され、両端面に内部電極ペースト膜が
交互に露出した未焼成のチップ本体の両端部に、外部電
極ペーストを塗布し、チップ本体１と外部電極６を同時
に焼成してなる積層セラミックコンデンサであって、チ
ップ本体１の端面２１における外部電極６の厚みが１〜
４０μｍであり、かつ、チップ本体１の端面２１以外の
部分における外部電極６の厚みが１〜２０μｍである。

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
デンサおよび外部電極ペーストに関するものである。

【０００２】

【従来技術】積層セラミックコンデンサは、図１に示す
ように、チップ本体１の両端面に外部電極６を形成して
構成されている。チップ本体１は、内部電極層２と誘電
体層３を交互に積層してなる容量部４の積層方向の両面
に、誘電体層３と同一材料からなる絶縁層５を形成して
構成されている。

【０００３】また外部電極６の表面には順にＣｕメッキ
層７、Ｎｉメッキ層８、Ｓｎメッキ層もしくはＳｎ−Ｐ
ｂ合金メッキ層９を形成して構成されている。

【０００４】上述の積層セラミックコンデンサは、内部
電極層２となる内部電極ペーストを所定のパターンで印
刷した未焼成誘電体グリーンシートを多数枚積層し、こ
れを所定の大きさに切断して、未焼成のチップ本体の端
面に下地電極Ｎｉ層用のＮｉペーストを塗布した後、脱
バインダーして炉中で焼成する。その後、下地電極Ｎｉ
層（外部電極６）の上にＣｕメッキ層７を施し、その次
にＮｉメッキ層８を施し、その後Ｓｎメッキ層もしくは
Ｓｎ−Ｐｂ合金メッキ層９を施すのが一般的である（特
開平７−５７９５９号公報参照）。

【０００５】積層セラミックコンデンサの外部電極ペー
ストは、有機バインダとなる樹脂を有機溶剤に溶解して
得られたビヒクル中に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属粉末
を分散させ、固形分調整用に希釈溶剤と呼ばれる有機溶
剤を加えたものである。ビヒクル中の有機溶剤には一般
にテルピネオール、メチルエチルケトン等が用いられ、
またバインダ樹脂としてはエチルセルロース、ニトロセ
ルロース等のセルロース系樹脂やブチルメタクリレー
ト、メチルメタクリレート等のアクリル系樹脂が使用さ
れる。希釈溶剤にはテルピネオール、ベンジルアルコー
ル、ブチルカルビトールアセテートが使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、未焼成
のチップ本体に外部電極ペーストを塗布した際、付着ペ
ーストが気泡を巻き込み、付着ペースト中に気泡が残留
するという問題があった（特開平４−２６３４１０号公
報、特開平４−２６３４１４号公報参照）。このような
残留気泡は、チップ本体と外部電極との同時焼成後、外
部電極にピンホールとなって残留する。このピンホール
の発生原因は、塗布中の気泡の巻き込みによるだけでな
く、外部電極ペーストの乾燥時、希釈溶剤の蒸発が原因
となっても発生する。

【０００７】即ち、従来、外部電極ペーストの希釈溶剤
にはテルピネオール、ベンジルアルコール、ブチルカル
ビトールアセテートが使用されていたため、この外部電
極ペーストを未焼成のチップ本体に塗布すると、塗布時
に気泡を巻き込み、このような残留気泡は、焼成後、外
部電極にピンホールとなって残留する。

【０００８】さらに外部電極ペーストの乾燥時に、付着
ペースト表面の希釈溶剤が蒸発して乾燥膜が形成され
る。その後付着ペースト内部の希釈溶剤が蒸発するが、
蒸発した希釈溶剤は乾燥膜によって付着ペースト内部に
滞留する。しかし、ある圧力以上になると乾燥膜を破っ
て蒸発が起こり、その結果外部電極にピンホールが形成
される。

【０００９】また、未焼成のチップ本体に外部電極ペー
ストを塗布すると、チップ本体の端面角部にペーストが
塗布されずチップ本体の角部が露出し、これを焼成する
と磁器チップの端面の角部には外部電極は形成されない
という問題もあった。

【００１０】外部電極にピンホールが存在し、また磁器
チップの端面の角部に外部電極が形成されず、磁器が露
出したコンデンサの外部電極にメッキを施した場合、こ
のピンホールや露出部からメッキ液が磁器チップの内部
電極のＮｉと反応して腐食したり、あるいは磁器チップ
内部に残留したメッキ液が、連続通電状態で電気化学的
変化を発生させ、積層セラミックコンデンサとして致命
的な故障の原因を引き起こすという問題があった。

【００１１】さらに磁器チップの角部の露出を防ぐため
に、従来、外部電極ペーストを厚くすることが行われて
いるが、厚く塗布しすぎると、焼成時に外部電極との焼
成収縮差により磁器チップにクラックが発生する。この
クラックからメッキ液が磁器チップの内部電極のＮｉと
反応して腐食したり、あるいは磁器チップ内部に残留し
たメッキ液が、連続通電状態で電気化学的変化を発生さ
せ、積層セラミックコンデンサとして致命的な故障の原
因を引き起こすこともあった。

【００１２】従って、本発明は上述の課題に鑑みて案出
されたものであり、その目的は、外部電極にピンホール
が形成されることがなく、薄く、かつ磁器チップの端面
の角部にも外部電極が形成でき、さらにチップ本体にク
ラックが発生しない積層セラミックコンデンサおよび外
部電極ペーストを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の積層セラミック
コンデンサは、内部電極ペースト膜と誘電体グリーンシ
ートとが交互に積層され、両端面に内部電極ペースト膜
が交互に露出した未焼成のチップ本体の両端部に、外部
電極ペーストを塗布し、チップ本体と外部電極を同時に
焼成してなる積層セラミックコンデンサであって、チッ
プ本体の端面における外部電極の厚みが１〜４０μｍで
あり、かつ、チップ本体の端面以外の部分における外部
電極の厚みが１〜２０μｍである。ここで、外部電極の
被覆面積は、チップ本体の全表面積の１５〜７０％であ
ることが望ましい。また、内部電極および外部電極は卑
金属を主成分とすることが望ましい。

【００１４】また、本発明の外部電極ペーストは、金属
粉末と、有機バインダと、該有機バインダを溶解するた
めの有機溶剤と、希釈溶剤とを含有する外部電極ペース
トであって、前記希釈溶剤が、沸点が２３０〜２９０℃
の脂肪族飽和炭化水素から選ばれる少なくとも１種と、
沸点が１２０〜２２０℃の脂肪族飽和炭化水素から選ば
れる少なくとも１種とを含有するものである。ここで、
希釈溶剤が、沸点が２３０〜２９０℃の脂肪族飽和炭化
水素から選ばれる少なくとも１種を５〜３０重量％、沸
点が１２０〜２２０℃の脂肪族飽和炭化水素から選ばれ
る少なくとも１種を７０〜９５重量％からなることが望
ましい。

【００１５】

【作用】本発明の外部電極ペーストでは、２３０〜２９
０℃の高い沸点の脂肪族飽和炭化水素を含有することに
より、付着ペースト表面の乾燥膜は形成し難くなり、付
着ペースト内部の希釈溶剤が外部に蒸発し、付着ペース
ト内部に滞留することがない。また１２０〜２２０℃の
低い沸点の脂肪族飽和炭化水素を含有することにより付
着ペースト全体の乾燥を促進できる。従って、外部電極
におけるピンホールの形成を抑制できるとともに、付着
ペーストの乾燥を促進できる。

【００１６】さらに２３０〜２９０℃の脂肪族飽和炭化
水素に比べて、低い表面張力を持つ１２０〜２２０℃の
脂肪族飽和炭化水素を多く添加することにより、未焼成
のチップ本体と外部電極ペーストの濡れ性が向上し、こ
れにより磁器チップの端面角部にも外部電極を形成で
き、チップ本体の端面の厚みが１〜４０μｍであり、か
つ、チップ本体の端面以外の部分の厚みが１〜２０μｍ
である外部電極が薄層の積層セラミックコンデンサが得
られ、外部電極の厚みを薄くして磁器チップにおけるク
ラックの発生を防止できるとともに、磁器チップの端面
角部の露出を抑制できる。

【００１７】またチップ本体の端面に、例えば、卑金属
であるＮｉを主成分とする外部電極ペーストを塗布して
焼成すると、チップ本体と外部電極の焼成収縮率の差に
よって応力が発生する。この応力がチップ本体の強度以
上になるとクラックが発生するが、外部電極厚みを薄く
することによりこの応力を低減することができる。

【００１８】さらに、外部電極の被覆面積を、チップ本
体の全表面積の１５〜７０％とすることにより、上記応
力に対する抵抗力が増加し、焼成収縮率の差によるクラ
ックの発生を抑制できるとともに、たわみ強度が向上す
るため、使用中における破損を防止できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は積層セラミックコンデンサ
の縦断面図を示すもので、図１において、符号１はチッ
プ本体、符号２は内部電極層、符号３は誘電体層、符号
４は容量部、符号５は絶縁層、符号６は外部電極、符号
７はＣｕメッキ層、符号８はＮｉメッキ層、符号９はＳ
ｎメッキ層もしくはＳｎ−Ｐｂ合金メッキ層を示してい
る。

【００２０】この積層セラミックコンデンサは、チップ
本体１の両端面に外部電極６を形成して構成されてい
る。チップ本体１は、内部電極層２と誘電体層３を交互
に積層してなる容量部４の積層方向の両面に、誘電体層
３と同一材料からなる絶縁層５を形成して構成されてい
る。外部電極６の表面には、順にＣｕメッキ層７、Ｎｉ
メッキ層８、Ｓｎメッキ層もしくはＳｎ−Ｐｂ合金メッ
キ層９を形成して構成されている。

【００２１】誘電体層３は、例えば、チタン酸バリウム
やチタン酸バリウムに酸化イットリウム、酸化マグネシ
ウム、炭酸マンガンなどを含有する誘電体磁器であり、
焼成後の１層当たりの層厚みは１０〜３０μｍが望し
い。

【００２２】内部電極層２は、卑金属、例えば、Ｎｉを
主成分とし、概略矩形状の導体膜であり、上から第１層
目、第３層目、第５層目・・・の奇数層の内部電極層３
は、その一端がチップ本体１の一方端面に露出してお
り、上から第２層目、第４層目、第６層目・・・の内部
電極層２は、その一端がチップ本体１の他方端面に露出
している。

【００２３】Ｎｉを主成分とする内部電極層２とは、Ｎ
ｉのみからなる場合も含まれる概念であるが、Ｎｉの酸
化物を含有することがあり、さらに、例えば、Ｃｒ、Ｃ
ｏ、Ｃｕ等の金属や化合物等が意図的に、また不純物と
して含まれる場合を含め、これらを総称して、Ｎｉを主
成分とする内部電極層２という。

【００２４】外部電極６は、未焼成のチップ本体の両端
部に、卑金属、例えば、Ｎｉを主成分とする外部電極ペ
ーストを塗布および脱バインダ、焼成することによって
形成されるものである。

【００２５】Ｎｉを主成分とする外部電極６とは、Ｎｉ
のみからなるものも含まれる概念であるが、Ｎｉの酸化
物を含有することがあり、さらに、例えば、Ｃｒ、Ｃ
ｏ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属や化合物等が意図的に、また不
純物として含まれる場合を含め、これらを総称してＮｉ
を主成分とする外部電極６という。卑金属としては、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕ等がある。

【００２６】そして、本発明の積層セラミックコンデン
サでは、チップ本体１の端面２１における外部電極６の
厚みｔ₁が１〜４０μｍとされ、かつ、チップ本体１の
端面以外の部分における外部電極６の厚みｔ₂が１〜２
０μｍとされている。ここで、チップ本体１の端面２１
とは、内部電極層の端面が露出している面を言い、チッ
プ本体１の端面２１以外の部分とは、誘電体層３の積層
方向の上下面、およびチップ本体１の側面を言う。チッ
プ本体１の端面２１における外部電極６の厚みｔ₁は２
０〜３０μｍ、チップ本体１の端面以外の部分における
外部電極６の厚みｔ₂は１０〜２０μｍが望ましい。

【００２７】上記のように外部電極６の厚みを規定した
のは、外部電極６の厚みが１μｍ未満では、チップ本体
１の角部の一部が露出するため、外部電極６表面に形成
するＣｕメッキ層７を形成できないからであり、一方、
端面部以外の厚みが２０μｍを越える場合、端面部の厚
みが４０μｍを越える場合には、焼成後、外部電極との
焼成収縮差によりチップ本体１にクラックが発生するか
らである。

【００２８】そして、外部電極６はチップ本体１の全表
面積の１５〜７０％を被覆していることが望ましいが、
これは、外部電極６の形成面積割合が１５％未満では、
積層セラミックコンデンサのたわみ強度が低くなる傾向
にあり、一方７０％を越えると焼成後、チップ本体１に
クラックが発生し易くなるからである。外部電極６はチ
ップ本体１の全表面積の３５〜５５％を被覆しているこ
とが望ましい。

【００２９】さらに外部電極６の表面にはＣｕメッキ層
７が形成されているが、このＣｕメッキ層７は外部電極
６とＮｉ、Ｓｎメッキ層の密着性を向上させるものであ
る。Ｃｕメッキ層７の表面には順にＮｉメッキ層８、Ｓ
ｎメッキ層もしくはＳｎ−Ｐｂ合金メッキ層９が構成さ
れている。これらは下地電極Ｎｉ層の半田食われを防止
や、半田濡れ性を補うものである。

【００３０】尚、上記例では、内部電極ペーストおよび
外部電極ペーストとしてＮｉを主成分とするものを使用
した例について説明したが、本発明ではこれに限定され
るものではなく、例えば、内部電極ペーストとしてＮ
ｉ、外部電極としてＣｕを主成分とするペーストを用い
ても良い。本発明では、内部電極ペーストとして卑金
属、特にＮｉを主成分とするものが望ましく、外部電極
ペーストとして卑金属、特にＮｉを主成分とするものが
望ましい。

【００３１】本発明の外部電極ペーストは、有機バイン
ダとなる樹脂を有機溶剤に溶解して得られたビヒクル中
に、例えば、Ｎｉを主成分とする金属粉末を分散させ、
固形分調整用に希釈溶剤と呼ばれる有機溶剤を加えたも
のである。ビヒクル中の有機溶剤には、例えばテルピネ
オール、メチルエチルケトン等が用いられ、またバイン
ダ樹脂としては、例えばエチルセルロース、ニトロセル
ロース等のセルロース系樹脂やブチルメタクリレート、
メチルメタクリレート等のアクリル系樹脂が使用され
る。その他に可塑剤や界面活性剤を含有することがあ
る。

【００３２】希釈溶剤は、沸点が２３０〜２９０℃の脂
肪族飽和炭化水素の中から選ばれる少なくとも１種と、
沸点が１２０〜２２０℃の脂肪族飽和炭化水素の中から
選ばれる少なくとも１種とを含有するもので、その量
は、沸点が２３０〜２９０℃の脂肪族飽和炭化水素の中
から選ばれる少なくとも１種を５〜３０重量％、かつ沸
点が１２０〜２２０℃の脂肪族飽和炭化水素の中から選
ばれる少なくとも１種を７０〜９５重量％であることが
望ましい。沸点が２３０〜２９０℃の脂肪族飽和炭化水
素の中から選ばれる少なくとも１種を１０〜２０重量
％、かつ沸点が１２０〜２２０℃の脂肪族飽和炭化水素
の中から選ばれる少なくとも１種を８０〜９０重量％で
あることが望ましい。

【００３３】希釈溶剤で沸点が２３０〜２９０℃の脂肪
族飽和炭化水素とは、ｎ−トリデカン、ｎ−テトラデカ
ン、ｎ−ペンタデカン、ｎ−ヘキサデカン等の直鎖状の
飽和炭化水素を言い、また沸点が１２０〜２２０℃の脂
肪族飽和炭化水素とは、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ
−デカン、ｎ−ウンデカン、ｎ−ドデカン等の直鎖状の
飽和炭化水素のことである。

【００３４】ペースト中のこれら脂肪族飽和炭化水素
は、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）にて
定性、定量可能である。沸点が２３０〜２９０℃の脂肪
族炭化水素が５重量％未満、即ち沸点が１２０〜２２０
℃の脂肪族炭化水素が９５重量％を越える場合、ペース
トの乾燥時、付着ペースト表面に乾燥膜が形成され易く
なり、その結果焼成後外部電極にピンホールが形成され
易くなるからである。

【００３５】一方、沸点が２３０〜２９０℃の脂肪族炭
化水素が３０重量％を越える場合、即ち沸点が１２０〜
２２０℃の脂肪族炭化水素が７０重量％未満の場合、沸
点が２３０℃以上の希釈溶剤の量が多くなるために付着
ペーストが乾燥し難くなり、乾燥工程が長くなってしま
うからである。また、低い表面張力を持つ沸点が１２０
〜２２０℃の希釈溶剤の量が少なくなるために、未焼成
のチップ本体と外部電極ペーストの濡れ性が低下して、
これにより磁器チップの端面角部に外部電極が形成でき
ず、磁器の露出が発生するからである。

【００３６】また、外部電極厚みが厚くなるため、焼成
収縮差により磁器チップにクラックが発生し易くなる。

【００３７】さらに、希釈溶剤として、沸点が１２０℃
未満の脂肪族炭化水素、例えばｎ−ヘプタンのみを用い
た場合、沸点が低いため揮発性が高く、外部電極ペース
トの付着作業中に容易に揮発し、ペーストの固形分が変
動し易く作業性が低下するからであり、また、沸点が２
９０℃よりも高く脂肪族炭化水素、例えばｎ−ヘプタデ
カンのみを用いた場合、沸点が高いため揮発性が低く、
付着後の乾燥工程で付着ペーストが乾燥し難いからであ
る。本発明の外部電極ペーストでは、沸点が低い溶剤
と、高い溶剤の２種を用いることが特徴であり、その比
率も沸点が低い溶剤を多く使用することが特徴である。

【００３８】本発明の積層セラミックコンデンサは、誘
電体グリーンシートと内部電極ペースト膜を交互に積層
し、両端面に内部電極ペースト膜が交互に露出した未焼
成のチップ本体の両端部に、外部電極ペーストを塗布
し、チップ本体と外部電極を同時に焼成して形成される
ものである。

【００３９】外部電極ペーストは、例えば、平均粒径が
２μｍのＮｉ粉末と、平均粒径が１μｍのＢａＴｉＯ₃
系セラミック粉末を、エチルセルロース樹脂をテルピネ
オールに溶解した有機ビヒクル中に、三本ロールによっ
て分散させた。その後、固形分が６０重量％になるよう
に上記希釈溶剤を所定量添加し、混合攪拌して外部電極
ペーストが作製される。

【００４０】外部電極ペーストの塗布は、外部電極ペー
ストが収容された槽に向かって、未焼成のチップ本体を
垂直に降下させ、その端部を所定の付着寸法まで外部電
極ペースト槽に浸漬させた後、該チップ本体を引き上げ
ることで行われている。付着ペーストの乾燥は、例え
ば、１２０℃で１０分乾燥等の条件で行われている。

【００４１】以上のように構成された積層セラミックコ
ンデンサでは、Ｎｉを主成分とする内部電極層および外
部電極を有するため、低コスト化が図れる。しかも、２
３０〜２９０℃の高い沸点の脂肪族飽和炭化水素と、１
２０〜２２０℃の低い沸点の脂肪族飽和炭化水素を添加
することにより積層セラミックコンデンサの外部電極に
おけるピンホールの発生を抑制できる。

【００４２】さらに２３０〜２９０℃の脂肪族飽和炭化
水素に比べて、低い表面張力を持つ１２０〜２２０℃の
脂肪族飽和炭化水素を多く添加することにより、外部電
極の厚みを薄くできるとともに、磁器チップの端面角部
にも外部電極を形成でき、磁器の露出を抑制できる。

【００４３】その結果、積層セラミックコンデンサの外
部電極にメッキを施した場合、このピンホールや露出部
からメッキ液が浸入することによるチップ本体の内部電
極のＮｉとの反応を抑制したり、あるいは、チップ本体
内部に残留したメッキ液による連続通電状態での電気化
学的変化を抑制して、積層セラミックコンデンサの絶縁
抵抗、耐熱衝撃性、長期信頼性を向上できる。

【００４４】また外部電極はチップ本体の１５〜７０％
を被覆することにより、実装時のたわみ強度が向上す
る。そして、外部電極の厚みをチップ本体の端面以外の
部分で１〜２０μｍ、かつ端面部の厚みを１〜４０μｍ
にすることによって、焼成後のクラックを抑制すること
ができ、クラックからメッキ液が浸入することによるチ
ップ本体の内部電極のＮｉと反応して腐食したり、ある
いはチップ本体内部に残留したメッキ液による連続通電
状態での電気化学的変化を抑制できる。

【００４５】

【実施例】まず、外部電極ペーストを作製した。Ｎｉ粉
末と共材を有機ビヒクル中に三本ロールによって分散さ
せた。Ｎｉ粉末は、化学純度９９．５％、平均粒径２．
０μｍである。共材は誘電体層と同じ耐還元性誘電体磁
器組成物の粉末（平均粒径１．０μｍ）で、Ｎｉ粉末１
００重量部に対して２０重量部の割合である。有機ビヒ
クルは、テルピネオール１００重量部に対してエチルセ
ルロースを１０重量部の割合に溶解した。その後、Ｎｉ
粉末と共材からなる固形分が６０重量％になるように種
々の希釈溶剤を表１に示す配合割合で添加し、混合攪拌
して外部電極ペーストを作製した。

【００４６】次に未焼成のチップ本体を作製した。まず
セラミックグリーンシートを作製した。即ち、チタン酸
バリウム（ＢａＴｉＯ₃）と、このチタン酸バリウム１
００重量部に対して酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）を１
重量部、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を０．２重量部、
炭酸マンガン（ＭｎＣＯ₃）０．１重量部、Ｌｉ₂Ｏと
ＳｉＯ₂とからなるガラス成分（ＬｉとＳｉのモル比が
１：１）を０．５重量部含有する耐還元性誘電体磁器組
成物の粉末を直径が１０ｍｍのＺｒＯ₂ボールを用いた
ボールミルにて平均粒径が０．９μｍになるまで湿式粉
砕した。

【００４７】尚、平均粒径はレーザー回折方式の粒度分
布計で測定した値である。このセラミック粉末と有機バ
インダを混合し、スラリーを得た後、ドクターブレード
法により、厚さ１０μｍの誘電体グリーンシートを成形
した。次にこのシート上に、Ｎｉ粉末と、エチルセルロ
ース、テルピネオールとからなる内部電極ペーストを用
いてスクリーン印刷した。その際、電極の有効面積は
４．５ｍｍ²とした。

【００４８】該内部電極ペーストを印刷したシートを１
００枚積層し、容量部を形成した。この後容量部の上下
面に、内部電極ペーストを印刷していないシートを２０
枚積層して絶縁層を形成し、ホットプレスして一体化
し、所定寸法に切断して未焼成のチップ本体を作製し
た。

【００４９】次に外部電極を形成するために、未焼成の
チップ本体の両端面それぞれに、上記外部電極ペースト
を、表１に示す厚みで塗布した。外部電極ペーストの塗
布は、外部電極ペーストが収容された槽に向けて、未焼
成のチップ本体を垂直に降下させ、その端部を所定の付
着寸法まで外部電極ペースト槽に浸漬させた後、該チッ
プ本体を引き上げることで行った。付着ペーストの乾燥
は、１２０℃で１０分乾燥の条件で行った。

【００５０】端面の塗布厚みは、チップ本体の浸漬深
さ、ペースト槽の固形分濃度、さらに、ペーストが付着
したチップ本体のペースト塗布部分を、ペーストが塗布
されていない平板上に当接することにより厚みを変化さ
せた。また、端面以外の部分における塗布厚みは、チッ
プ本体の浸漬深さ、ペースト槽の固形分濃度により変化
させた。

【００５１】この下地電極Ｎｉペースト（外部電極ペー
スト）を塗布した未焼成のチップ本体を大気中で４００
℃にて脱バインダ処理を行い、その後１２５０℃（酸素
分圧は、１０^-11ａｔｍ）で２時間焼成し、続いてＮ₂
雰囲気中１０００℃で再酸化処理をし、チップ本体の焼
成と同時に外部電極の形成を行った。

【００５２】その後、外部電極上に順にＣｕメッキ、Ｎ
ｉメッキ、Ｓｎメッキを施し、本発明の積層セラミック
コンデンサを得た。

【００５３】以上のようにして得られた積層セラミック
コンデンサに対して以下の評価を行った。まず、作製し
た積層セラミックコンデンサの外部電極の外観の確認
を、各試験のコンデンサについて各５００個ずつ行っ
た。外観は、外部電極におけるピンホールの発生の有
無、また外部電極形成部分の磁器チップの露出の有無、
さらにメッキの未形成の有無を確認した。

【００５４】次に該積層セラミックコンデンサを１００
個ずつ研磨し顕微鏡で外部電極とチップ本体の境界面近
傍を観察してクラックの発生率を評価した。

【００５５】たわみ強度は、長さ９０ｍｍ、幅４０ｍ
ｍ、厚み１．６ｍｍのガラスエポキシ基板の中央に該積
層セラミックコンデンサの外部電極をはんだ付けし、こ
のはんだ付け面を下面にして、基板をスパン９０ｍｍの
支持台に載せ、スパン中心の上面に荷重をかけ、該積層
セラミックコンデンサが基板から剥離するまでの基板の
たわみ量を測定した。たわみ量が１ｍｍ未満を不良とし
た。

【００５６】また該積層セラミックコンデンサをアルミ
ナ基板上に半田付けして実装させ、以下の条件の湿中負
荷試験を行った。その試験方法は、６５℃−９０％ＲＨ
の環境下にて定格電圧を印加して、５００時間稼働後
の、静電容量、絶縁抵抗をそれぞれ該積層セラミックコ
ンデンサ１０００個について測定した。

【００５７】静電容量値は試験前の静電容量値に対して
試験後の容量低下率が±３０％以上を不良とした。絶縁
抵抗値は、試験後において１．０×１０⁹Ω以下を不良
とした。これらの結果を表２に示す。

【００５８】さらに、付着した外部電極ペーストの乾燥
性を確認した。付着ペーストを１２０℃の乾燥器中に１
０分間置き、その後、外部電極が乾燥しているかどうか
を確認した。乾燥しているものを良、乾燥していないも
のを不良とした。また外部電極ペーストを４時間放置し
た後のペーストの固形分が、工程前の６０重量部に対し
て６２重量部以上になっていたものも不良とした。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【表２】

【００６１】これらの表１、表２より、試料Ｎｏ．１
０、１８は、外部電極の端面部、あるいはそれ以外の厚
みが厚いため、焼成後チップ本体にクラックが発生し、
さらに湿中負荷試験で不良が発生する。試料Ｎｏ．５、
１１は、外部電極の端面、あるいはそれ以外の厚みが１
μｍ未満なのでメッキ膜が未形成の部分が発生する。

【００６２】これに対して、本発明の積層セラミックコ
ンデンサは、外観不良がなく、チップ本体にクラックが
発生せず、たわみ強度も高く、しかも湿中負荷試験も良
好であることが判る。尚、上記試料Ｎo.１〜２２につい
ては、ピンホールも発生せず、磁器チップの露出もなか
った。また、試料Ｎo.１〜２２の外部電極ペーストでは
乾燥性については良好であった。

【００６３】本発明者は、希釈溶剤として、沸点が１２
０℃より低い脂肪族炭化水素としてヘプタン８２重量
％、沸点が２３０〜２９０℃の脂肪族炭化水素としてテ
トラデカン１８重量％を用いた場合（試料Ｎo.２３）、
希釈溶剤として、沸点が１２０〜２２０℃の脂肪族炭化
水素としてウンデカン８８重量％、沸点が２３０〜２９
０℃の脂肪族炭化水素としてトリデカンと、沸点が２９
０℃よりも高いヘプタデカンを合計で１２重量％を用い
た場合（試料Ｎo.２４）、希釈溶剤として、沸点が１２
０℃よりも低いヘプタンと、１２０〜２２０℃のデカン
７３重量％、沸点が２９０℃よりも高いオクタデカン２
７重量％を用いた場合（試料Ｎo.２５）、沸点が２１９
℃のテルピネオールのみを用いた場合（試料Ｎo.２６）
について実験した。

【００６４】これらの試料Ｎo.２３〜２６についてはす
べて乾燥性が不良であった。また、これらの希釈溶剤を
用いて、外部電極の端面の厚みが２８μｍ、端面以外の
厚みが１５μｍ、外部電極の被覆率を４０％である積層
セラミックコンデンサを作製したところ、たわみ強度は
いずれの試料も３ｍｍ以上と良好であったが、試料Ｎo.
２６のテルピネオールを用いた場合には、ピンホールが
４５％、磁器の露出が２８％、メッキ未形成が２８％生
じ、湿中負荷試験においても静電容量の不良が３５％、
絶縁抵抗の不良率が６２％生じた。

【００６５】試料Ｎｏ．２３、２５については、沸点が
１２０℃未満の脂肪族炭化水素ヘプタンを用いたので、
沸点が低いため揮発性が高く、端子電極の付着作業中に
容易に揮発し、外部電極ペーストを４時間放置した後の
ペーストの固形分が、工程前の６０重量％に対して６２
重量％以上になっていた。

【００６６】試料Ｎｏ．２４，２５については、沸点が
２９０℃以上の脂肪族炭化水素オクタデカン、ヘプデカ
ンを用いたので、１２０℃の乾燥機中１０分間では乾燥
しない。

【００６７】一方、本発明の外部電極ペーストでは、上
記したように、乾燥性が良好であり、しかも積層セラミ
ックコンデンサを作製したところ、外部電極ペーストが
原因となる、外観不良もなく、クラック発生もなく、た
わみ強度も良好であり、湿中負荷試験も良好であった。

【００６８】

【発明の効果】本発明の外部電極ペーストでは、２３０
〜２９０℃の高い沸点の脂肪族飽和炭化水素を含有する
ことにより、付着ペースト表面の乾燥膜は形成し難くな
り、付着ペースト内部の希釈溶剤が外部に蒸発し、付着
ペースト内部に滞留することがない。また１２０〜２２
０℃の低い沸点の脂肪族飽和炭化水素を含有することに
より付着ペースト全体の乾燥を促進できる。従って、外
部電極におけるピンホールの形成を抑制できるととも
に、付着ペーストの乾燥を促進できる。

【００６９】さらに２３０〜２９０℃の脂肪族飽和炭化
水素に比べて、低い表面張力を持つ１２０〜２２０℃の
脂肪族飽和炭化水素を多く添加することにより、未焼成
のチップ本体と外部電極ペーストの濡れ性が向上し、こ
れにより磁器チップの端面角部にも外部電極を形成で
き、チップ本体の端面の厚みが１〜４０μｍであり、か
つ、チップ本体の端面以外の部分の厚みが１〜２０μｍ
である外部電極が薄層の積層セラミックコンデンサが得
られ、外部電極の厚みを薄くして磁器チップにおけるク
ラックの発生を防止できるとともに、磁器チップの端面
角部の露出を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】積層セラミックコンデンサを示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・チップ本体２・・・内部電極層３・・・誘電体層６・・・外部電極２１・・・端面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部電極ペースト膜と誘電体グリーンシー
トとが交互に積層され、両端面に内部電極ペースト膜が
交互に露出した未焼成のチップ本体の両端部に、外部電
極ペーストを塗布し、チップ本体と外部電極を同時に焼
成してなる積層セラミックコンデンサであって、チップ
本体の端面における外部電極の厚みが１〜４０μｍであ
り、かつ、チップ本体の端面以外の部分における外部電
極の厚みが１〜２０μｍであることを特徴とする積層セ
ラミックコンデンサ。
【請求項２】外部電極の被覆面積は、チップ本体の全表
面積の１５〜７０％であることを特徴とする請求項１記
載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項３】内部電極および外部電極は卑金属を主成分
とすることを特徴とする請求項１または２記載の積層セ
ラミックコンデンサ。
【請求項４】金属粉末と、有機バインダと、該有機バイ
ンダを溶解するための有機溶剤と、希釈溶剤とを含有す
る外部電極ペーストであって、前記希釈溶剤が、沸点が
２３０〜２９０℃の脂肪族飽和炭化水素から選ばれる少
なくとも１種と、沸点が１２０〜２２０℃の脂肪族飽和
炭化水素から選ばれる少なくとも１種とを含有すること
を特徴とする外部電極ペースト。
【請求項５】希釈溶剤が、沸点が２３０〜２９０℃の脂
肪族飽和炭化水素から選ばれる少なくとも１種を５〜３
０重量％、沸点が１２０〜２２０℃の脂肪族飽和炭化水
素から選ばれる少なくとも１種を７０〜９５重量％から
なることを特徴とする請求項４記載の外部電極ペース
ト。