JP7619315B2 - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサに関し、更に詳しくは、セラミック素体を貫通して形成された貫通部材と、セラミック素体の表面に形成された強化層とを備えた積層セラミックコンデンサに関する。

積層セラミックコンデンサが、電子機器や電気機器に広く使用されている。従来の一般的な積層セラミックコンデンサは、セラミック素体の両端に、それぞれ、外部電極がキャップ状に形成されていた。すなわち、外部電極が、セラミック素体の端面に形成されるだけではなく、端面から、両主面（実装面と天面）の一部、および、両側面の一部に延出されて形成されていた。なお、これらの延出された部分は、外部電極の折返し部と呼ばれる場合がある。

一方、近時、電子機器や電気機器の小型化、軽量化が進み、積層セラミックコンデンサを含む電子部品にも、小型化、軽量化が求められている。この要求に応えた積層セラミックコンデンサとして、Ｌ字型外部電極を備えた積層セラミックコンデンサが知られている。

特許文献１（ＷＯ２０１８／２２０９０１Ａ１公報）に、Ｌ字型外部電極を備えた積層セラミックコンデンサ（セラミック電子部品）が開示されている。図１７に、特許文献１に開示された積層セラミックコンデンサ１０００を示す。

積層セラミックコンデンサ１０００は、セラミック素体１０１を備えている。セラミック素体１０１の内部に、内部電極１０２、１０３が形成されている。内部電極１０２はセラミック素体１０１の一方の端面に引出され、内部電極１０３はセラミック素体１０１の他方の端面に引出されている。

セラミック素体１０１の一方の端部に外部電極１０４が形成され、セラミック素体１０１の他方の端部に外部電極１０５が形成されている。内部電極１０２が外部電極１０４に電気的に接続され、内部電極１０３が外部電極１０５に電気的に接続されている。

外部電極１０４は、セラミック素体１０１の一方の端面と、実装面側の主面の一部とに形成され、天面側の主面には形成されていない。同様に、外部電極１０５は、セラミック素体１０１の他方の端面と、実装面側の主面の一部とに形成され、天面側の主面には形成されていない。積層セラミックコンデンサ１０００を、側面と平行な面で切断し、その断面を見たとき、外部電極１０４、１０５は、Ｌ字型をしている。そのため、外部電極１０４、１０５は、Ｌ字型外部電極と呼ばれる。

Ｌ字型外部電極である外部電極１０４、１０５を備えた積層セラミックコンデンサ１０００は、セラミック素体１０１の天面側の主面に外部電極が形成されていないため、薄層化（低背化）により小型化がはかられている。また、外部電極の一部分が省略されているため、軽量化がはかられている。

ＷＯ２０１８／２２０９０１Ａ１公報

上述したとおり、積層セラミックコンデンサを含む電子部品に対し、小型化、軽量化が求められており、近時、高さ寸法が１００μｍ以下といった、超薄層化された積層セラミックコンデンサも実用化されつつある。

一方、積層セラミックコンデンサを含む電子部品は、一般的に、真空吸着ノズル備えたマウンターで吸着し、基板などに実装されることが多い。

このような状況のもと、薄層化され、かつ、Ｌ字型外部電極を備えた積層セラミックコンデンサにおいて、マウンターで基板などに実装する際の衝撃によって、セラミック素体に割れや欠けが発生して、ＩＲ（絶縁抵抗）が劣化したり、内部電極と外部電極との間の電気的接続が外れて（断線して）、電気的特性が変動したりする虞が発生している。すなわち、外部電極が、キャップ状ではなく、Ｌ字型であることによって、外部電極でセラミック素体を十分に保護することができず、衝撃によって、セラミック素体に割れや欠けが発生したり、内部電極と外部電極との間の電気的接続が外れたりする虞が発生している。

本発明は上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その手段として本発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサは、高さ方向に積層された複数のセラミック層と複数の第１内部電極と複数の第２内部電極とを有し、高さ方向において相互に対向する第１主面および第２主面と、高さ方向に直交する長さ方向において相互に対向する第１端面および第２端面と、高さ方向および長さ方向に直交する幅方向において相互に対向する第１側面および第２側面とを有するセラミック素体を備え、第１端面の少なくとも一部と、第１主面の一部とに形成され、第２主面には形成されていない、第１内部電極と電気的に接続された第１外部電極と、第２端面の少なくとも一部と、第１主面の一部とに形成され、第２主面には形成されていない、第２内部電極と電気的に接続された第２外部電極と、セラミック素体の第１主面と第２主面との間を貫通して形成された、少なくとも２つの貫通部材と、セラミック素体の第２主面の少なくとも一部に形成され、セラミック素体から露出した貫通部材を覆った強化層と、を備え、貫通部材は、絶縁性の樹脂製、または、絶縁性のゴム製であり、少なくとも１つの貫通部材は、第１主面に形成された第１外部電極と当接しているものとする。
また、本発明の別の実施形態にかかる積層セラミックコンデンサは、高さ方向に積層された複数のセラミック層と複数の第１内部電極と複数の第２内部電極とを有し、高さ方向において相互に対向する第１主面および第２主面と、高さ方向に直交する長さ方向において相互に対向する第１端面および第２端面と、高さ方向および長さ方向に直交する幅方向において相互に対向する第１側面および第２側面とを有するセラミック素体を備え、第１端面の少なくとも一部と、第１主面の一部とに形成され、第２主面には形成されていない、第１内部電極と電気的に接続された第１外部電極と、第２端面の少なくとも一部と、第１主面の一部とに形成され、第２主面には形成されていない、第２内部電極と電気的に接続された第２外部電極と、セラミック素体の第１主面と第２主面との間を貫通して形成された、少なくとも２つの貫通部材と、セラミック素体の第２主面の少なくとも一部に形成され、セラミック素体から露出した貫通部材を覆った強化層と、を備え、少なくとも１つの貫通部材は、第１主面に形成された第１外部電極、および、強化層と当接し、強化層の材質はＤＬＣであり、セラミック素体の高さ寸法が１００μｍ以下であり、貫通部材は、絶縁性の樹脂製、または、絶縁性のゴム製であるものとする。

本発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサは、衝撃によって、セラミック素体に割れや欠けが発生したり、内部電極と外部電極との間の電気的接続が外れたりすることが抑制されている。

積層セラミックコンデンサ１００の斜視図である。 積層セラミックコンデンサ１００の断面図であり、図１の一点鎖線矢印で示すＸ-Ｘ部分を示している。 積層セラミックコンデンサ１００の分解斜視図である。 積層セラミックコンデンサ１００の分解斜視図である。 図５（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、積層セラミックコンデンサ１００の実装方法の一例を示す説明図である。 図６（Ａ）～（Ｃ）は、それぞれ、積層セラミックコンデンサ１００の製造方法の一例において実施される工程を示す説明図である。 図７（Ｄ）～（Ｆ）は、図６（Ｃ）の続きであり、それぞれ、積層セラミックコンデンサ１００の製造方法の一例において実施される工程を示す説明図である。 積層セラミックコンデンサ２００の断面図である。 積層セラミックコンデンサ２００の分解斜視図である。 図１０（Ａ）～（Ｃ）は、それぞれ、積層セラミックコンデンサ２００の製造方法の一例において実施される工程を示す説明図である。 図１１（Ｄ）～（Ｆ）は、図１０（Ｃ）の続きであり、それぞれ、積層セラミックコンデンサ２００の製造方法の一例において実施される工程を示す説明図である。 図１２（Ａ）は、積層セラミックコンデンサ３００の平面透視図である。図１２（Ｂ）は、積層セラミックコンデンサ３００の断面図であり、図１２（Ａ）の一点鎖線矢印で示すＹ-Ｙ部分を示している。図１２（Ｃ）は、積層セラミックコンデンサ３００の断面図であり、図１２（Ａ）の一点鎖線矢印で示すＺ-Ｚ部分を示している。 図１３（Ａ）は、積層セラミックコンデンサ４００の平面透視図である。図１３（Ｂ）は、積層セラミックコンデンサ４００の断面図であり、図１３（Ａ）の一点鎖線矢印で示すＹ-Ｙ部分を示している。図１３（Ｃ）は、積層セラミックコンデンサ４００の断面図であり、図１３（Ａ）の一点鎖線矢印で示すＺ-Ｚ部分を示している。 積層セラミックコンデンサ５００の断面図である。 積層セラミックコンデンサ６００の断面図である。 積層セラミックコンデンサ７００の断面図である。 特許文献１に開示された積層セラミックコンデンサ１０００の断面図である。

以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。

なお、各実施形態は、本発明の実施の形態を例示的に示したものであり、本発明が実施形態の内容に限定されることはない。また、異なる実施形態に記載された内容を組合せて実施することも可能であり、その場合の実施内容も本発明に含まれる。また、図面は、明細書の理解を助けるためのものであって、模式的に描画されている場合があり、描画された構成要素または構成要素間の寸法の比率が、明細書に記載されたそれらの寸法の比率と一致していない場合がある。また、明細書に記載されている構成要素が、図面において省略されている場合や、個数を省略して描画されている場合などがある。

［第１実施形態］
図１～図４に、それぞれ、第１実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ１００を示す。ただし、図１は、積層セラミックコンデンサ１００の斜視図である。図２は、積層セラミックコンデンサ１００の断面図であり、図１の一点鎖線矢印で示すＸ-Ｘ部分を示している。図３は、積層セラミックコンデンサ１００の分解斜視図であり、後述するセラミック素体１から、後述する強化層８を取り外した状態を示している。図４も、積層セラミックコンデンサ１００の分解斜視図であり、セラミック素体１から、更に後述する第１外部電極４、第２外部電極５を取り外すとともに、セラミック素体１を後述する複数のセラミック層１ａに分解した状態を示している。なお、各図には、積層セラミックコンデンサ１００の高さ方向Ｔ、長さ方向Ｌ、幅方向Ｗを示しており、以下の説明において、これらの方向に言及する場合がある。なお、本実施形態においては、セラミック層１ａが積層される方向を、高さ方向Ｔとしている。

積層セラミックコンデンサ１００は、複数のセラミック層１ａが積層されたセラミック素体１を備えている。セラミック素体１は、直方体形状からなり、高さ方向Ｔにおいて相互に対向する第１主面１Ａおよび第２主面１Ｂと、高さ方向Ｔに直行する長さ方向Ｌにおいて相互に対向する第１端面１Ｃおよび第２端面１Ｄと、高さ方向Ｔおよび長さ方向Ｌに直行する幅方向Ｗにおいて相互に対向する第１側面１Ｅおよび第２側面１Ｆと、を有している。なお、セラミック素体１において、第１主面１Ａが実装面であり、第２主面１Ｂが天面である。

セラミック素体１（セラミック層１ａ）の材質は任意であり、たとえば、ＢａＴｉＯ_３を主成分とする誘電体セラミックを使用することができる。ただし、ＢａＴｉＯ_３に代えて、ＣａＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、ＣａＺｒＯ_３など、他の材質を主成分とする誘電体セラミックを使用してもよい。

セラミック層１ａの層数は任意である。セラミック層１ａの厚さ寸法も任意であるが、たとえば、０．３μｍ以上、３．０μｍ以下程度であることが好ましい。セラミック素体１の寸法も任意であるが、本実施形態においては、高さ方向Ｔの寸法を１００μｍ、長さ方向Ｌの寸法を４００μｍ、幅方向Ｗの寸法を２００μｍとした。

セラミック素体１は、所定の層間に第１内部電極２が形成され、別の所定の層間に第２内部電極３が形成されている。第１内部電極２は、セラミック素体１の第１端面１Ｃに引出されている。第２内部電極３は、セラミック素体１の第２端面１Ｄに引出されている。

第１内部電極２、第２内部電極３は、それぞれ、２層以上からなる。第１内部電極２と第２内部電極３とは、通常、高さ方向Ｔにおいて、交互に配置されている。第１内部電極２、第２内部電極３の厚さ寸法は任意であるが、たとえば、０．１μｍ以上、２．０μｍ以下程度であることが好ましい。

第１内部電極２、第２内部電極３の主成分の材質は任意であるが、本実施形態においては、Ｎｉを使用した。ただし、Ｎｉに代えて、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなど、他の金属を使用してもよい。また、ＮｉやＣｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなどは、他の金属との合金であってもよい。

セラミック素体１の一方の端部に、第１外部電極４が形成されている。第１外部電極４は、Ｌ字型外部電極である。すなわち、積層セラミックコンデンサ１００を第１側面１Ｅおよび第２側面１Ｆと平行な面で切断し、その断面を見たとき、第１外部電極４はＬ字型をしている。具体的には、第１外部電極４は、セラミック素体１の第１端面１Ｃの全部と、第１主面１Ａの一部と、第１側面１Ｅの一部と、第２側面１Ｆの一部とに形成されていて、第２主面１Ｂには形成されていない。なお、第１側面１Ｅ、第２側面１Ｆに形成された第１外部電極４は、省略してもよい。

セラミック素体１の他方の端部に、第２外部電極５が形成されている。第２外部電極５も、Ｌ字型外部電極である。具体的には、第２外部電極５は、セラミック素体１の第２端面１Ｄの全部と、第１主面１Ａの一部と、第１側面１Ｅの一部と、第２側面１Ｆの一部とに形成されていて、第２主面１Ｂには形成されていない。なお、第１側面１Ｅ、第２側面１Ｆに形成された第２外部電極５は、省略してもよい。

第１外部電極４は、セラミック素体１の第１端面１Ｃにおいて、第１内部電極２と電気的に接続されている。第２外部電極５は、セラミック素体１の第２端面１Ｄにおいて、第２内部電極３と電気的に接続されている。

第１外部電極４、第２外部電極５の構造、主成分の材質、形成方法は任意であるが、本実施形態においては、第１外部電極４、第２外部電極５を、それぞれ、導電性ペーストを焼き付けて形成した第１層と、めっきによって形成した第２層、第３層、第４層との多層構造に形成した。具体的には、導電性ペーストを焼き付けて形成した第１層は、主成分にＮｉを使用した。ただし、Ｎｉに代えて、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなど、他の金属を使用してもよい。また、ＮｉやＣｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなどは、他の金属との合金であってもよい。また、めっきによって形成した第２層は主成分にＣｕを使用し、第３層は主成分にＮｉを使用し、第４層は主成分にＳｎを使用した。なお、図３の断面図においては、見やすくするために、第１外部電極４、第２外部電極５を多層（第１層～第４層）には示さず、１層に示している。

第１外部電極４の厚さ寸法は任意であるが、本実施形態においては、セラミック素体１の第１主面１Ａにおいてにおいて１０μｍ程度とし、第１端面１Ｃにおいて１０μｍ程度とした。同様に、第２外部電極５の厚さ寸法も任意であるが、本実施形態においては、セラミック素体１の第１主面１Ａにおいてにおいて１０μｍ程度とし、第２端面１Ｄにおいて１０μｍ程度とした。

積層セラミックコンデンサ１００は、セラミック素体１の第１主面１Ａと第２主面１Ｂとの間を貫通して形成された、第１貫通部材６と、第２貫通部材７とを備えている。本実施形態においては、第１貫通部材６、第２貫通部材７を金属製とした。したがって、第１貫通部材６、第２貫通部材７は、導電性を備えている。

第１貫通部材６、第２貫通部材７の具体的な主成分（金属）の材質は任意であるが、本実施形態においては、Ｎｉを使用した。ただし、Ｎｉに代えて、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなど、他の金属を使用してもよい。また、ＮｉやＣｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなどは、他の金属との合金であってもよい。なお、第１貫通部材６、第２貫通部材７は、金属製ではなく、導電性樹脂などであってもよい。

第１貫通部材６、第２貫通部材７は、セラミック素体１に衝撃（応力）が加わっても、セラミック素体１への影響をできるだけ小さくするために設けられたものである。すなわち、第１貫通部材６、第２貫通部材７は、一方向から衝撃が加わった場合、セラミック素体１への影響をできるだけ小さくしたうえで、衝撃を反対方向に逃がす機能を有している。また、第１貫通部材６、第２貫通部材７は、両方向（上下両方向）から衝撃が加わった場合、セラミック素体１への影響ができるだけ小さくなるように、衝撃を緩和したり、吸収したり、支えたりする機能を有している。

第１貫通部材６、第２貫通部材７の形状は任意であるが、本実施形態においては、円柱状にした。第１貫通部材６、第２貫通部材７を、円柱状に代えて、４角柱状や５角柱状など、他の柱状に置き換えてもよい。第１貫通部材６、第２貫通部材７の寸法も任意であるが、本実施形態においては、直径を３０μｍ程度とした。なお、第１貫通部材６、第２貫通部材７の高さ方向Ｔの寸法は、セラミック素体１の高さ方向Ｔの寸法と同じである。

第１貫通部材６は、セラミック素体１の内部において、第１内部電極２と電気的に接続されている。また、第１貫通部材６は、セラミック素体１の第１主面１Ａにおいて、第１外部電極４と電気的に接続されている。

第２貫通部材７は、セラミック素体１の内部において、第２内部電極３と電気的に接続されている。また、第２貫通部材７は、セラミック素体１の第１主面１Ａにおいて、第２外部電極５と電気的に接続されている。

セラミック素体１の第２主面１Ｂに、強化層８が形成されている。強化層８は、セラミック素体１の機械的強度を向上させるために設けられたものである。すなわち、セラミック素体１に加わる衝撃（応力）を、緩和するために設けられたものである。

強化層８の材質は任意であるが、本実施形態においては、材質にＤＬＣ（Diamond-Like Carbon；ダイヤモンドライクカーボン）を使用した。ＤＬＣは、高い硬度、高い耐摩耗性、高い耐腐食性などを備えている。また、ＤＬＣは、十分な電気的絶縁性を備えている。強化層８の寸法も任意であるが、本実施形態においては、厚さを５μｍ程度とした。この値は、セラミック素体１の機械的強度を向上させるために、必要十分な値だからである。

強化層８は、セラミック素体１の第２主面１Ｂから露出した、第１貫通部材６と第２貫通部材７とを覆っている。本実施形態においては、セラミック素体１の第２主面１Ｂの全面に、強化層８が形成されている。ただし、強化層８は、少なくとも、セラミック素体１の第２主面１Ｂから露出した、第１貫通部材６と第２貫通部材７とを覆っていればよい。

積層セラミックコンデンサ１００は、上述したとおり、第１外部電極４、第２外部電極５にＬ字型外部電極を採用している。この第１の目的は薄層化（低背化）であるが、第１外部電極４、第２外部電極５にＬ字型外部電極を採用することは、第２主面１Ｂ側からセラミック素体１に加わる衝撃を緩和するうえでも極めて好ましい。すなわち、第１外部電極４、第２外部電極５にＬ字型外部電極を採用すれば、セラミック素体１の第２主面１Ｂに外部電極は形成されず平坦になり、そこに形成される強化層８も平坦になる。一方、第１外部電極４、第２外部電極５が、仮に、セラミック素体１の第２主面１Ｂにも外部電極が形成されたキャップ状であれば、そこに形成される強化層８は平坦にならず、段差が発生する。平坦な強化層８は、段差のある強化層８よりも、衝撃を緩和（吸収）する効果が高い。積層セラミックコンデンサ１００は、第１外部電極４、第２外部電極５にＬ字型外部電極を採用しており、強化層８を平坦にすることができるため、キャップ状の外部電極を採用した場合に比べて、衝撃を緩和する効果が高い。

（積層セラミックコンデンサ１００の実装方法の一例）
積層セラミックコンデンサ１００は、たとえば、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す方法で基板などに実装される。図５（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、積層セラミックコンデンサ１００の実装方法の一例を示す説明図である。なお、図５（Ａ）は、実装される積層セラミックコンデンサ１００をセラミック素体１の第２側面１Ｆの方向から見ている。図５（Ｂ）は、実装される積層セラミックコンデンサ１００をセラミック素体１の第２主面１Ｂの方向から見ている。

まず、積層セラミックコンデンサ１００は、セラミック素体１の第２主面１Ｂに形成された強化層８において、真空吸着ノズルによって吸着される。真空吸着ノズルは、内部に管が形成されている。積層セラミックコンデンサ１００が吸着されるときには、管の内部の圧力は、真空にされるか、または、大気圧よりも減圧される。

次に、真空吸着ノズルを移動させることによって、真空吸着ノズルに吸着された積層セラミックコンデンサ１００が、基板上に載置される。

次に、真空吸着ノズルの管の内部の圧力が、大気圧と等しくされる。この結果、真空吸着ノズルから積層セラミックコンデンサ１００が外れる。このあと、たとえばリフローはんだによって、積層セラミックコンデンサ１００が基板の電極に固定され、電気的に接続される。以上により、積層セラミックコンデンサ１００の基板などへの実装が完了する。

以上の工程においては、真空吸着ノズルによって積層セラミックコンデンサ１００を基板上に載置するときに、積層セラミックコンデンサ１００に大きな衝撃が加わる。より具体的には、真空吸着ノズルと基板との両側から、積層セラミックコンデンサ１００に大きな衝撃が加わる。薄層化され、かつ、Ｌ字型外部電極を備えた従来の積層セラミックコンデンサにおいては、このときに、セラミック素体に割れや欠けが発生したり、内部電極と外部電極との電気的接続が外れたりする虞があった。

これに対し、積層セラミックコンデンサ１００では、強化層８によって、この衝撃が緩和される。また、積層セラミックコンデンサ１００では、第１貫通部材６、第２貫通部材７によって、この衝撃が緩和される。より正確には、強化層８、第１貫通部材６、第２貫通部材７によって、衝撃によるセラミック素体１への影響が緩和される。

なお、これらの効果を大きくするためには、真空吸着ノズルで積層セラミックコンデンサ１００を吸着するときには、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、真空吸着ノズルを積層セラミックコンデンサ１００の第１貫通部材６、第２貫通部材７が形成されている部分に当接させることが好ましい。

本実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ１００においては、積層セラミックコンデンサ１００を基板などに実装するときなどに発生する衝撃が、強化層８、第１貫通部材６、第２貫通部材７によって緩和されるため、セラミック素体１に割れや欠けが発生することが抑制されるとともに、第１内部電極２と第１外部電極４との間の電気的接続や第２内部電極３と第２外部電極５との間の電気的接続が外れることが抑制されている。

そして、積層セラミックコンデンサ１００においては、セラミック素体１に割れや欠けが発生することに起因する、ＩＲ（絶縁抵抗）の劣化が抑制されている。また、積層セラミックコンデンサ１００においては、第１内部電極２と第１外部電極４との間の電気的接続や第２内部電極３と第２外部電極５との間の電気的接続が外れる（断線する）ことに起因する、電気的特性の変動が抑制されている。

（積層セラミックコンデンサ１００の製造方法の一例）
積層セラミックコンデンサ１００は、たとえば、図６（Ａ）～図７（Ｆ）に示す製造方法で製造することができる。

まず、図６（Ａ）に示す、未焼成セラミック素体１１を作製する。未焼成セラミック素体１１は、複数のセラミックグリーンシート１１ａと、第１内部電極２を形成するための複数の導電性ペースト１２と、第２内部電極３を形成するための複数の導電性ペースト１３とが積層され、加圧され、一体化されたものからなる。

図示は省略するが、まず、誘電体セラミックスの粉末、バインダー樹脂、溶剤などを用意し、これらを湿式混合してセラミックスラリーを作製する。

次に、キャリアフィルム上に、セラミックスラリーをダイコータ、グラビアコーター、マイクログラビアコーターなどを用いてシート状に塗布し、乾燥させて、セラミックグリーンシートを作製する。

次に、所定のセラミックグリーンシートの主面に、第１内部電極２、第２内部電極３を形成するために、予め用意した導電性ペースト１２、１３を所望のパターン形状に塗布（たとえば印刷）する。なお、外層となるセラミックグリーンシートには、導電性ペーストは塗布しない。なお、導電性ペーストには、たとえば、溶剤、バインダー樹脂、金属粉末（たとえばＮｉ粉末）などを混合したものを使用することができる。

次に、セラミックグリーンシートを所定の順番に積層し、加熱圧着して一体化させ、図６（Ａ）に示す未焼成セラミック素体１１を作製する。なお、一般的な製造ラインにおいては、多数個の積層セラミックコンデンサ１００を高い生産性で製造するために、マザーセラミックグリーンシートを作製し、それらに導電性ペースト１２、１３を塗布し、マザーセラミックグリーンシートを積層し、加圧し、一体化させてマザー未焼成セラミック素体を作製し、そのマザー未焼成セラミック素体を個々に分割して未焼成セラミック素体１１を作製する場合が多い。

次に、図６（Ｂ）に示すように、未焼成セラミック素体１１の両主面間を貫通させて、第１貫通部材６を形成するための貫通孔１４、第２貫通部材７を形成するための貫通孔１５を形成する。貫通孔１４、１５は、たとえば、レーザー光の照射により形成する。

次に、図６（Ｃ）に示すように、貫通孔１４に、予め用意した第１貫通部材６を形成するための導電性ペースト１６を充填し、貫通孔１５に、予め用意した第２貫通部材７を形成するための導電性ペースト１７を充填する。

なお、上述したように、マザー未焼成セラミック素体を作製し、そのマザー未焼成セラミック素体を個々に分割して未焼成セラミック素体１１を作製する場合には、貫通孔１４、１５を形成し、貫通孔１４に導電性ペースト１６を充填し、貫通孔１５に導電性ペースト１７を充填した後に、そのマザー未焼成セラミック素体を個々に分割して未焼成セラミック素体１１を作製することが好ましい。

次に、未焼成セラミック素体１１を、所定のプロファイルで焼成して、図７（Ｄ）に示すセラミック素体１を完成させる。このとき、セラミックグリーンシート１１ａが焼成されてセラミック層１ａになり、セラミックグリーンシート１１ａの主面に塗布された導電性ペースト１２、１３が同時に焼成されて第１内部電極２、第２内部電極３になる。また、貫通孔１４に充填された導電性ペースト１６、貫通孔１５に充填された導電性ペースト１７も焼成されて、導電性ペースト１６が第１貫通部材６になり、導電性ペースト１７が第２貫通部材７になる。

次に、図７（Ｅ）に示すように、セラミック素体１の第２主面１Ｂに、強化層８を形成する。上述したとおり、本実施形態においては強化層８の材質にＤＬＣを使用しているが、この場合には、たとえば、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、含酸素炭化水素類、含窒素炭化水素類などを原料として、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザーアブレーション法などの方法によって、セラミック素体１の第２主面１Ｂに強化層８を製膜する。ただし、強化層８の原料や形成方法は、これらには限られない。

次に、図７（Ｆ）に示すように、セラミック素体１の表面に第１外部電極４、第２外部電極５を形成する。具体的には、導電性ペーストを塗布し、焼き付けることによって、第１層を形成する。続いて、めっきにより、第２層、第３層、第４層をそれぞれ形成する。

以上により、第１実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ１００が完成する。

［第２実施形態］
図８、図９に、それぞれ、第２実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ２００を示す。ただし、図８は、積層セラミックコンデンサ２００の断面図である。図９は、積層セラミックコンデンサ２００の分解斜視図である。

第２実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ２００は、上述した第１実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ１００の構成の一部に変更を加えた。具体的には、積層セラミックコンデンサ１００では、第１貫通部材６、第２貫通部材７が柱状（円柱状）であった。積層セラミックコンデンサ２００は、これを変更し、第１貫通部材２６、第２貫通部材２７を、筒状（円筒状）にした。すなわち、第１貫通部材２６は、内部に空洞の筒部２６ａを備えている。第２貫通部材２７は、内部に空洞の筒部２７ａを備えている。ただし、筒部２６ａ、２７ａの内部には、他の材質（たとえば強化層２８の材質など）が充填されていてもよい。また、第１貫通部材２６、第２貫通部材２７を、円筒状に代えて、４角筒状や５角筒状など、他の筒状に置き換えてもよい。

第１貫通部材２６、第２貫通部材２７の材質は任意であるが、積層セラミックコンデンサ１００の第１貫通部材６、第２貫通部材７と同じく、Ｎｉを使用した。

積層セラミックコンデンサ２００においても、セラミック素体１の第２主面１Ｂに強化層２８が形成されているが、セラミック素体１の第２主面１Ｂに露出した第１貫通部材２６の筒部２６ａに対応する部分に孔２８ａが形成され、第２貫通部材２７の筒部２７ａに対応する部分に孔２８ｂが形成されている。孔２８ａ、２８ｂは、強化層２８を形成する工程において、製造技術上の問題によって空いたものである。なお、上述したように、第１貫通部材２６の筒部２６ａと、第２貫通部材２７の筒部２７ａとは、強化層２８の材質によって埋められていてもよい。

積層セラミックコンデンサ１００は、第１貫通部材６、第２貫通部材７が、内部が詰まった柱状であることに起因して、衝撃が加わったときなどに、第１貫通部材６とセラミック素体１との間や、第２貫通部材７とセラミック素体１との間に、クラックが発生する虞があった。これに対し、積層セラミックコンデンサ２００は、第１貫通部材２６、第２貫通部材２７が、内部に空洞（筒部２６ａ、筒部２７ａ）を有する筒状であるため、第１貫通部材２６とセラミック素体１との間や、第２貫通部材２７とセラミック素体１との間に、クラックが発生することが抑制されている。

（積層セラミックコンデンサ２００の製造方法の一例）
積層セラミックコンデンサ２００は、たとえば、図１０（Ａ）～図１１（Ｆ）に示す製造方法で製造することができる。

まず、図１０（Ａ）に示す、未焼成セラミック素体１１を作製する。

次に、図１０（Ｂ）に示すように、未焼成セラミック素体１１の両主面間を貫通させて、第１貫通部材２６を形成するための貫通孔１４、第２貫通部材２７を形成するための貫通孔１５を形成する。

次に、未焼成セラミック素体１１を、所定のプロファイルで焼成して、図１０（Ｃ）に示すセラミック素体１を完成させる。

次に、図１１（Ｄ）に示すように、めっき、蒸着法、スパッタリング法などにより、貫通孔１４の内部に第１貫通部材２６を形成し、貫通孔１５の内部に第２貫通部材２７を形成する。形成された第１貫通部材２６は、内部に空洞の筒部２６ａを備え、形成された第２貫通部材２７は、内部に空洞の筒部２７ａを備えている。

次に、図１１（Ｅ）に示すように、セラミック素体１の第２主面１Ｂに、強化層２８を形成する。形成された強化層２８は、孔２８ａ、２８ｂを備えている。

最期に、図１１（Ｆ）に示すように、セラミック素体１の表面に第１外部電極４、第２外部電極５を形成することによって、第２実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ２００が完成する。

［第３実施形態］
図１２（Ａ）～（Ｃ）に、それぞれ、第３実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ３００を示す。ただし、図１２（Ａ）は、積層セラミックコンデンサ３００の平面透視図である。図１２（Ｂ）は、積層セラミックコンデンサ３００の断面図であり、図１２（Ａ）の一点鎖線矢印で示すＹ-Ｙ部分を示している。図１２（Ｃ）も、積層セラミックコンデンサ３００の断面図であり、図１２（Ａ）の一点鎖線矢印で示すＺ-Ｚ部分を示している。

第３実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ３００は、上述した第１実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ１００の構成の一部に変更を加えた。具体的には、積層セラミックコンデンサ１００では、第１貫通部材６が、第１内部電極２と電気的に接続されていた。また、積層セラミックコンデンサ１００では、第２貫通部材７が、第２内部電極３と電気的に接続されていた。これに対し、積層セラミックコンデンサ３００では、第１貫通部材３６と第１内部電極２とは電気的に接続されておらず、第２貫通部材３７と第２内部電極３とは電気的に接続されていない。なお、積層セラミックコンデンサ３００では、第１貫通部材３６の数が２つに増やされたうえで、第１内部電極２の幅方向Ｗにおける両側に形成され、第２貫通部材３７の数が２つに増やされたうえで、第２内部電極３の幅方向Ｗにおける両側に形成されている。

積層セラミックコンデンサ３００においては、第１貫通部材３６、第１内部電極２は、電気的な接続には使用されていないため、金属製から、樹脂製、ゴム製など、非導電性の材質に置き換えることもできる。もちろん、金属製であってもよい。なお、樹脂製、ゴム製であれば、金属製よりも、より高い効果で、衝撃を緩和できる場合がある。

積層セラミックコンデンサ３００においても、第１実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ１００などと同じように、衝撃が、強化層８、第１貫通部材２６、第２貫通部材２７によって緩和されるため、セラミック素体１に割れや欠けが発生することが抑制されるとともに、第１内部電極２と第１外部電極４との間の電気的接続や第２内部電極３と第２外部電極５との間の電気的接続が外れることが抑制されている。

また、積層セラミックコンデンサ３００は、第１貫通部材２６の数を２つに増やし、第２貫通部材２７の数を２つに増やしているため、衝撃を緩和する効果が向上している。

［第４実施形態］
図１３（Ａ）～（Ｃ）に、それぞれ、第４実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ４００を示す。ただし、図１３（Ａ）は、積層セラミックコンデンサ４００の平面透視図である。図１３（Ｂ）は、積層セラミックコンデンサ４００の断面図であり、図１３（Ａ）の一点鎖線矢印で示すＹ-Ｙ部分を示している。図１３（Ｃ）も、積層セラミックコンデンサ４００の断面図であり、図１３（Ａ）の一点鎖線矢印で示すＺ-Ｚ部分を示している。

第４実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ４００は、上述した第３実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ３００に、更に変更を加えたものである。具体的には、積層セラミックコンデンサ３００では、第１貫通部材２６、第２貫通部材２７が柱状（円柱状）であったが、積層セラミックコンデンサ４００では、第１貫通部材４６、第２貫通部材４７を筒状（円筒状）にした。すなわち、第１貫通部材４６は内部に空洞の筒部４６ａを有し、第２貫通部材４７は内部に空洞の筒部４７ａを有している。なお、積層セラミックコンデンサ４００では、強化層４８において、筒部４６ａ、４７ａに対応する部分に、それぞれ、孔４８ａが形成されている。

積層セラミックコンデンサ４００においても、衝撃によって、セラミック素体１に割れや欠けが発生することが抑制されるとともに、第１内部電極２と第１外部電極４との間の電気的接続や第２内部電極３と第２外部電極５との間の電気的接続が外れることが抑制されている。

［第５実施形態］
図１４に、第５実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ５００を示す。ただし、図１４は、積層セラミックコンデンサ５００の断面図である。

第５実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ５００は、上述した第１実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ１００に、更に構成を追加したものである。具体的には、積層セラミックコンデンサ５００は、セラミック素体１の第１主面の第１外部電極４、第２外部電極が形成されていない部分に、第２強化層５８を形成されている。

積層セラミックコンデンサ５００は、セラミック素体１に割れや欠けが発生することを抑制する効果や、第１内部電極２と第１外部電極４との間の電気的接続や第２内部電極３と第２外部電極５との間の電気的接続が外れることを抑制する効果が、積層セラミックコンデンサ１００に比べて、更に向上している。

なお、積層セラミックコンデンサ５００において、第２実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ２００と同じように、第１貫通部材６、第２貫通部材７の形状を、柱状（円柱状）から筒状（円筒状など）に変更してもよい。また、積層セラミックコンデンサ５００において、第３実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ３００と同じように、第１貫通部材６が第１内部電極２に電気的に接続されず、第２貫通部材７が第２内部電極３に電気的に接続されないようにしてもよい。

［第６実施形態］
図１５に、第６実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ６００を示す。ただし、図１５は、積層セラミックコンデンサ６００の断面図である。

第６実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ６００は、上述した第５実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ５００の構成の一部を変更したものである。具体的には、積層セラミックコンデンサ５００では、第２強化層５８が、セラミック素体１の第１主面の第１外部電極４、第２外部電極５が形成されていない部分に形成されていた。積層セラミックコンデンサ６００は、これを変更し、第２強化層６８を、第１外部電極４、第２外部電極５の形成されている部分も含めて、第１外部電極４、第２外部電極５の上から、セラミック素体１の第１主面１Ａの全面に形成した。

積層セラミックコンデンサ６００においても、セラミック素体１に割れや欠けが発生することを抑制する効果や、第１内部電極２と第１外部電極４との間の電気的接続や第２内部電極３と第２外部電極５との間の電気的接続が外れることを抑制する効果が、積層セラミックコンデンサ１００に比べて、更に向上している。

なお、積層セラミックコンデンサ６００を基板などに実装するときには、たとえば、セラミック素体１の第１端面１Ｃに形成された第１外部電極４と、基板の電極との間に、はんだフィレットを形成し、セラミック素体１の第２端面１Ｄに形成された第２外部電極５と、基板の電極との間に、はんだフィレットを形成するなどして、積層セラミックコンデンサ６００を基板に固定するとともに、電気的接続をはかればよい。

［第７実施形態］
図１６に、第７実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ７００を示す。ただし、図１７は、積層セラミックコンデンサ７００の断面図である。

第７実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ６００も、上述した第５実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ５００の構成の一部を変更したものである。具体的には、積層セラミックコンデンサ５００では、第２強化層５８が、セラミック素体１の第１主面の第１外部電極４、第２外部電極５が形成されていない部分に形成されていた。積層セラミックコンデンサ７００は、これを変更し、第２強化層７８を、セラミック素体１の第１主面１Ａの全面に形成したうえで、第２強化層７８の上に、第１外部電極４、第２外部電極５を形成した。

積層セラミックコンデンサ７００においても、セラミック素体１に割れや欠けが発生することを抑制する効果や、第１内部電極２と第１外部電極４との間の電気的接続や第２内部電極３と第２外部電極５との間の電気的接続が外れることを抑制する効果が、積層セラミックコンデンサ１００に比べて、更に向上している。

以上、第1実施形態～第７実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００について説明した。しかしながら、本発明が上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って種々の変更をなすことができる。

たとえば、積層セラミックコンデンサ１００などでは、第１貫通部材６、第２貫通部材７が円柱状であったが、これに代えて、４角柱状や５角柱状など、他の柱状としてもよい。また、積層セラミックコンデンサ２００などでは、第１貫通部材２６、第２貫通部材２７が円筒状であったが、これに代えて、４角筒状や５角筒状など、他の筒状としてもよい。

また、積層セラミックコンデンサ２００など、第１貫通部材２６、第２貫通部材２７が筒部２６ａ、２７ａを備えるものにおいては、それらの内部に、他の材質（たとえば強化層２８の材質など）が充填されてもよい。

また、積層セラミックコンデンサ１００などでは、第１貫通部材６、第２貫通部材７の数が、それぞれ１つであり、積層セラミックコンデンサ３００などでは、第１貫通部材３６、第１内部電極２の数が、それぞれ２つであったが、これらの数は任意であり、いずれも、増減することができる。

また、第１貫通部材６、２６、３６、４６、第２貫通部材７、２７、３７、４７の材質は金属には限られず、電気的な導通が求められない場合には、樹脂やゴムなど、導電性をもたない材質を使用してもよい。

また、強化層８、２８、４８、第２強化層５８、６８、７８の材質は任意であり、例示したＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）には限られず、衝撃を緩和する効果が期待できるものであれば、あらゆる材質を使用することができる。たとえば、樹脂やゴムなどを使用してもよい。

本発明の一実施態様にかかる積層セラミックコンデンサは、「課題を解決するための手段」の欄に記載したとおりである。

この積層セラミックコンデンサにおいて、少なくとも１つの貫通部材が、導電性であり、第１外部電極と電気的に接続され、少なくとも１つの別の貫通部材が、導電性であり、第２外部電極と電気的に接続されることも好ましい。この場合には、貫通部材を、電気的接続の経路として使用することができる。

第１外部電極と電気的に接続された導電性の貫通部材が、第１内部電極と電気的に接続され、第２外部電極と電気的に接続された導電性の貫通部材が、第２内部電極と電気的に接続されることも好ましい。この場合には、貫通部材を、電気的接続の経路として使用することができる。

貫通部材が、樹脂製、または、ゴム製であることも好ましい。すなわち、貫通部材が唯一で必須の電気的接続の経路でない場合には、貫通部材は非導電性であってもよい。貫通部材を、樹脂製、または、ゴム製にすれば、衝撃を緩和する効果が向上する。

第１内部電極と第１外部電極とが、セラミック素体の第１端面において電気的に接続され、第２内部電極と第２外部電極とが、セラミック素体の第２端面において電気的に接続されることも好ましい。本発明においては、これらの部分において、第１内部電極と第１外部電極との間の電気的接続や、第２内部電極と第２外部電極との間の電気的接続が外れる（断線する）ことが抑制される。

貫通部材は、たとえば、柱状とすることができる。あるいは、貫通部材は、たとえば、筒状とすることができる。

強化層の材質が、ＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）であることも好ましい。この場合には、セラミック素体に割れや欠けが発生することを抑制し、内部電極と外部電極との間の電気的接続外れることを抑制することができる。

セラミック素体の高さ寸法は、たとえば、１００μｍ以下とすることができる。本発明は、セラミック素体が超薄層化された場合に、特に有益である。セラミック素体の高さ寸法は、１００μｍよりも、更に小さくしてもよい。

セラミック素体の第１主面に、第２強化層が形成されることも好ましい。この場合には、セラミック素体に割れや欠けが発生することを抑制する効果や、内部電極と外部電極との間の電気的接続が外れることを抑制する効果が、更に向上する。第２強化層は、たとえば、セラミック素体の第１主面における、第１外部電極、および、第２外部電極のいずれもが形成されていない部分に形成することができる。

あるいは、セラミック素体の第１主面の全面に第２強化層を形成し、第１外部電極の一部、第２外部電極の一部を、それぞれ、第２強化層の上に形成してもよい。この場合には、第１外部電極、第２外部電極の機能を低下させることなく、セラミック素体に割れや欠けが発生することを抑制する効果や、内部電極と外部電極との間の電気的接続が外れることを抑制する効果を向上させることができる。

１・・・セラミック素体
１Ａ・・・第１主面
１Ｂ・・・第２主面
１Ｃ・・・第１端面
１Ｄ・・・第２端面
１Ｅ・・・第１側面
１Ｆ・・・第２側面
２・・・第１内部電極
３・・・第２内部電極
４・・・第１外部電極
５・・・第２外部電極
６、２６、３６、４６・・・第１貫通部材
７、２７，３７、４７・・・第２貫通部材
８、２８、４８・・・強化層
５８、６８、７８・・・第２強化層

Claims (8)

1. 高さ方向に積層された複数のセラミック層と複数の第１内部電極と複数の第２内部電極とを有し、前記高さ方向において相互に対向する第１主面および第２主面と、前記高さ方向に直交する長さ方向において相互に対向する第１端面および第２端面と、前記高さ方向および前記長さ方向に直交する幅方向において相互に対向する第１側面および第２側面とを有するセラミック素体を備え、
   前記第１端面の少なくとも一部と、前記第１主面の一部とに形成され、前記第２主面には形成されていない、前記第１内部電極と電気的に接続された第１外部電極と、
   前記第２端面の少なくとも一部と、前記第１主面の一部とに形成され、前記第２主面には形成されていない、前記第２内部電極と電気的に接続された第２外部電極と、
   前記セラミック素体の前記第１主面と前記第２主面との間を貫通して形成された、少なくとも２つの貫通部材と、
   前記セラミック素体の前記第２主面の少なくとも一部に形成され、前記セラミック素体から露出した前記貫通部材を覆った強化層と、を備え、
   前記貫通部材は、絶縁性の樹脂製、または、絶縁性のゴム製であり、
   少なくとも１つの前記貫通部材は、前記第１主面に形成された前記第１外部電極と当接している、
   積層セラミックコンデンサ。
2. 高さ方向に積層された複数のセラミック層と複数の第１内部電極と複数の第２内部電極とを有し、前記高さ方向において相互に対向する第１主面および第２主面と、前記高さ方向に直交する長さ方向において相互に対向する第１端面および第２端面と、前記高さ方向および前記長さ方向に直交する幅方向において相互に対向する第１側面および第２側面とを有するセラミック素体を備え、
   前記第１端面の少なくとも一部と、前記第１主面の一部とに形成され、前記第２主面には形成されていない、前記第１内部電極と電気的に接続された第１外部電極と、
   前記第２端面の少なくとも一部と、前記第１主面の一部とに形成され、前記第２主面には形成されていない、前記第２内部電極と電気的に接続された第２外部電極と、
   前記セラミック素体の前記第１主面と前記第２主面との間を貫通して形成された、少なくとも２つの貫通部材と、
   前記セラミック素体の前記第２主面の少なくとも一部に形成され、前記セラミック素体から露出した前記貫通部材を覆った強化層と、を備え、
   少なくとも１つの前記貫通部材は、前記第１主面に形成された前記第１外部電極、および、前記強化層と当接し、
   前記強化層の材質はＤＬＣであり、
   前記セラミック素体の高さ寸法が１００μｍ以下であり、
   前記貫通部材は、絶縁性の樹脂製、または、絶縁性のゴム製である、
   積層セラミックコンデンサ。
3. 前記第１内部電極と前記第１外部電極とが、前記セラミック素体の前記第１端面において電気的に接続され、
   前記第２内部電極と前記第２外部電極とが、前記セラミック素体の前記第２端面において電気的に接続された、
   請求項１または２に記載された積層セラミックコンデンサ。
4. 前記貫通部材が柱状である、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載された積層セラミックコンデンサ。
5. 前記貫通部材が筒状である、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載された積層セラミックコンデンサ。
6. 前記セラミック素体の前記第１主面に、第２強化層が形成された、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載された積層セラミックコンデンサ。
7. 前記第２強化層が、前記セラミック素体の前記第１主面における、前記第１外部電極、および、第２外部電極のいずれもが形成されていない部分に形成された、
   請求項６に記載された積層セラミックコンデンサ。
8. 前記第２強化層が、前記セラミック素体の前記第１主面の全面に形成され、
   前記第１外部電極の一部、第２外部電極の一部が、それぞれ、前記第２強化層の上に形成された、
   請求項７に記載された積層セラミックコンデンサ。

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