JPH0382005A - 積層コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、積層コンデンサに関し、より特定的には、内
部電極と誘電体層との密着強度が高められた構造を有す
る積層コンデンサに間する。

〔従来の技術〕

コンデンサの小型・大容量化を果たすために、積層コン
デンサが広く用いられている。ｍ層コンデンサは、例え
ば第２図（ａ）及び（ｂ）に示すように、導電ペースト
よりなる内部電極材１，２が塗布されたセラミックグリ
ーンシート３．４を用意し、それぞれを交互に複数枚積
層し、得られた積層体を厚み方向に圧着した後に焼威し
、内部電極材１．２の引出されてい易焼結体側面に外部
電極を形成することにより得られている。

ところで、セラａツクグリーンシート３，４上に形成さ
れている内部電極材１．２は、各セラミックグリーンシ
ート３．４の第１の端縁３ａ、４ａから第２の端縁３ｂ
、４ｂ側に向かって延びるように形成されている。また
、各内部電極材１゜２は、セラａツクグリーンシート３
，４の側端縁３ｃ、３ｄ、４ｅ、４ｄとの間に、幅Ｘの
サイドマージン領域５を残すような幅に形成されている
。

サイドマージン領域５を設けているのは、内部電極材１
．２の上下に位置するセラミックグリーンシート同士の
密着性を高めると共に、内部電極材１．２が焼結後に焼
結体側面で接触することを防止するためである。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕上記のような積
層コンデンサにおいて、所定寸法の焼結体を用いてより
大きな容量を得ようとした場合、サイドマージン領域５
の幅Ｘを狭くする必要がある。そこで、従来より、サイ
ドマージン領域５の幅Ｘを可能な範囲で狭めていた。

しかしながら、サイドマージン領域５の幅Ｘをかなり狭
めた場合には、内部電極材１，２の上下に位置するセラ
ミックス同士の密着性が損なわれ、いわゆるデラミネー
ションと称されている層剥がれが生じがちであった。

よって、本発明の目的は、誘電体層同士の密着性がより
高められており、従ってデラミネーションの生じ難い積
層コンデンサを提供することにある。

〔技術的課題を解決するための手段〕

本発明は、間に内部電極を介在させて複数の誘電体層が
積層された積層型の誘電体を有し、前記誘電体層よりも
内部電極の幅が狭（されており、それによって内部電極
の側方にサイドマージン領域が設けられた積層コンデン
サにおいて、下記の構成を備えることを特徴とする。

すなわち、内部電極の少なくとも側端縁が酸化さ゛れて
、酸化被膜が形成されていることを特徴とする。

〔作用〕

内部電極の少なくとも側端縁が酸化され、酸化被膜が形
成されているため、核酸化被膜が誘電体層と化学結合を
生じ、内部電極と誘電体層との結合強度が高められてい
る。従って、内部電極面積を拡げ、サイドマージン領域
を狭めたとしても、上下に位置する誘電体層同士の結合
強度が高められるので、層剥がれやデラミネーションの
発生が防止される。

〔実施例の説明〕

第３図〜第１１図を参照して、本発明の一実施例の製造
方法を説明する０本実施例は、誘電体セラミックスを用
いた積層コンデンサに適用したものである。

第３図は、本実施例の製造に用いられる誘電体層として
のセラミックグリーンシート及びその上に形成される内
部電極材を説明するための斜視図である。矩形のセラミ
ックグリーンシート１１゜１２の上面に、それぞれ、内
部電極材１３．１４が膜状に形成されている。

セラ電ツクグリーンシー）１１．１２は、誘電体セラミ
ックスを主体とするセラミック・スラリーを図示の形状
に底形することにより得られる。

内部電極材１３．１４は、ＮｉまたはＣｕのような導電
性材料を主体とする導電ペーストを塗布することにより
構成されている。内部電極材を構成する材料としては、
Ｎｉ及びＣｕの他、ＡｇまたはＡｇ−Ｐｄのような種々
の金属材料を用いることができる。もっとも、本実施例
では、後述するエツチングに際し、適宜のエッチャント
により蝕刻され得る材料により構成することが必要であ
る。

内部電極材１３は、矩形のセラ逅ツクグリーンシー）１
１の一方端縁１１ａから反対側の端縁ｌｌｂ側に向かっ
て延びるように、かつ端縁ｆｌｂには至らないように形
成されている。また、内部電極材１３の幅は、セラミッ
クグリーンシートｌｌの幅と同一とされている。すなわ
ち、セラミックグリーンシート１１の側端縁１１ｃ、１
１ｄ間の全幅に至る幅に、内部電極材１３が形成されて
いる。

内部電極材１４についても、内部電極材１３と同様に構
成されている。但し、セラ壽ツクグリーンシー）１１．
１２を積層した際に、内部電極材１３と内部電極材１４
とが積層体の対向する側面に引出されるように、内部電
極材１４が引出されているセラミックグリーンシート１
２の一方端縁１２ａは、セラミックグリーンシート１１
の一方端縁１１ａと反対側に位置されている。

第３図に示したセラミックグリーンシート１１゜１２を
、交互に複数枚積層することにより、第４図に示す積層
体１５を得ることができる。積層体１５では蒐集１．第
２のセラ壽ツタグリーンシー）１１．１２が３枚ずつ、
交互に積層されており、さらに最上部に（必要により最
下部にも）内部電極材の付与されていないセラａツクグ
リーンシー１−１６が積層されている。

ここでは、３枚の一方の内部電極１３ａ〜１３Ｃが積層
体１５の第１の側面１５ａに、他方の内部電極材１４ａ
〜１４ｃが第２の側面１５ｂに引出されている。また、
各内部電極材１３ａ〜１３ｃ、１４ａ〜１４Ｃは、共に
、１１層体１５の第３゜第４の側面１５ｃ、＋５ｄにも
露出している。

なお、積層体１５を得るに際しては、実際の量産工程で
は、第５図に示す母セラミックグリーンシートを用いる
ことが好ましい、すなわち、比較的大きな矩形の母セラ
ミックグリーンシート１７上に、所定距離を隔てて一方
端縁１７ａから他方端縁１７ｂに至る保内部電極材１８
ａ、１８ｂを形成する。同様に、厚状電体シートとして
のセラミックグリーンシート１９上にも厚内部電極材２
０ａ、２０ｂをセラミックグリーンシート１９の一方端
縁１９ａから他方端縁１９ｂに至るように形成する。

そして、セラａツクグリーンシート１７．１９を図示の
向きのまま交互に複数枚積層し、−点鎖線Ａ、Ｂに沿う
部分に相当する部分で切断することにより、第４図に示
す積層体１５と同様の構造を多数得ることができる。

このように、母セラ電フクグリーンシート１７゜１９を
利用することにより、第４図に示した積層体１５を効率
良く量産することができる。しかも、第４図の積層体１
５では、各内部電極材１３ａ〜１３ｃ、１４ａ〜１４ｅ
は、第３．第４の側面１５ｅ、１５ｄにも露出する幅に
形成されている。

従って、第５図のセラミックグリーンシート１７゜１９
を積層するに際し、第５図の矢印Ｃ方向に多少ずれが生
じたとしても、得られた積層型の誘電体１５においては
矢印Ｃ方向には内部電極材の重なりずれは生じない。よ
って、濠セラ電ツクグリーンシート１７．１９の積層に
際して避けることができない積層ずれが多少生じたとし
ても、電極型なり面積のばらつきが少ない積層体１５を
安定に得ることができる。

また、第２図に示した従来例では、内部電極材１を構成
するための導電ペーストを塗布した場合、ペーストの表
面張力により、第６図（ａ）に示すように、内部電極材
１の側端縁に隆起部２１ａ。

２１ｂが形成されていた。従って、複数枚のセラミック
グリーンシートを積層した場合、内部電極材の厚みが均
一でないため、焼結後に層剥がれが生じる原因の一つと
なっていた。

これに対して、本実施例では、第６図（ｂ）に相当の断
面図で示すように、内部電極材１３は、セラミックグリ
ーンシート１１の側端縁ｌｉｅ、１１ａ間の全幅に至る
ように形成きれるため、内部電極材１３の厚みが幅方向
において一様とされる。従って、内部電極材の摩みの不
均一に起因するデラミネーションの発生を効果的に防止
することができる。

さらに、本実施例では、内部電極材をセラミックグリー
ンシートの全幅に至る幅に形成するものであるため、。

電極パターンの書類を少なくすることができ、生産コス
トを卯えることができるという効果もある。

第４図に戻り、積層体１５は、焼成に先立ち、厚み方向
にプレスするここにより各セラミックグリーンシート間
が密着される。この場合、本実施例の積層体１５では、
内部電極材１３ａ〜１３ｃ。

１４ａ〜１４ｃが第３．第４の側面１５ｃ、１５ａ間の
全幅に至るように形成されているので、第４図の■−■
線に沿う第７図（ｂ）の模式的断面図で示すように、第
４図のＹ方向において厚みが均一となるように圧着する
ことができる。

これに対して、第２図に示したセラミックグリーンシー
トを用いた従来例では、サイドマージン領域５が予め形
成されているため、第７図Ｃａ）に示すように、積層体
１５中のサイドマージン領域が形成されている部分Ｚに
おいて厚みが薄くなり、内部電極材ｌ、２が形成されて
いる部分の積層体の厚みとサイドマージン領域が形成さ
れている側方の領域との厚みとの差により、得られる焼
結体の側面においてデラミネーションが生じがちであっ
た。

従って、本実施例の積層体では、このような理由による
デラミネーションの発生を効果的に防止できる。

次に、積層方向に圧着された第４図の積層体１５を焼成
し、積層型の誘電体としての焼結体を得る０本実施例の
積層体では、側面に露出している内部電極が、誘電体内
部の焼結を促進する媒体となり、焼結が短時間で良好に
行い得る。さらに、第８図に示すように、得られた焼結
体２５の第１゜第２の側面をレジスト材２６ａ、２６ｂ
で被覆する。このレジスト材２６ａ、２６ｂは、後述す
るエツチングに際して用いるエッチャントにより侵され
ない材料により構成されており、−例を挙げるとエポキ
シ樹脂等の合成樹脂を用いることができる。

焼結体２５内には、前述した内部電極材がセラミックス
の焼成に際して焼付けられることにより、内部電極１３
ａ〜１３ｃ、１４ａ〜１４ｃが形成されている。なお、
内部電極の参照番号は、前述した内部電極材と同一の参
照番号を付して説明することにする。

各内部電極１３ａ−１３ｃ、１４ａ〜１４ｃは、レジス
ト材２６ａ、２６ｂで被覆された部分を除いて、すなわ
ち焼結体２５の第３．第４の側面２５ｃ、２５ｄに露出
されている。

次に、上記焼結体２５の第３．第４の側面２５ｃ、２５
ｄを、内部電極１３ａ〜１３ｃ、１４ａ〜１４ｃを構成
している材料を蝕刻し得るエッチャントによりエツチン
グする。エッチャントとしては、例えば硝酸のような強
酸を用いることができるが、内部電極材料として、Ｃｕ
及びＮｉ以外の金属材料を用いた場合には、そのような
金属材料をエツチングし得る適宜のエッチャントが用い
られる。

エツチング後の状態を第９図に平面断面図で示す、第９
図から明らかなように、焼結体２５内においては、内部
電極１３ａが焼結体２５の第１の側面２５ｇに引出され
ている端縁３１と隣接している二辺３２．３３が、サイ
ドマージン領域３４゜３５を第３．第４の側面２５ｃ、
２５ｄとの間に形成するように、第３．第４の側面２５
ｃ、２５ｄから内側に後退されている。これは、エツチ
ングにより、内部電極１３ａの両側端縁部分が蝕刻され
、それによってサイドマージン領域３４，３５が形成さ
れていることを意味する。

他の内部電極１３ｂ、１３ｃ、１４ａ〜１４ｃ部分にお
いても同様にサイドマージン領域が形成されている。

また、第１０図に拡大して示すように、サイドマージン
領域が形成されている部分には、エツチングにより空隙
３４ａ、３５ａが形成されている。

エツチング後、焼結体２５を水等により洗浄し、エッチ
ャントを除去する。しかし、水洗いだけでは、残留エッ
チャント、特に空隙３４８．３５ａ内に残留しているエ
ッチャントを完全に除去することは難しい、そこで、本
実施例では、次に焼結体２５を加熱雰囲気下に置き、残
留エッチャントを飛散させて除去する。

なお、上記加熱は、後述の外部電極を焼付ける工程で与
えられる熱を利用してもよい、その場合には、残留エッ
チャントの除去と外部電極の焼付けを同一工程で行い得
る。

また、残留エッチャントの除去は、残留エッチャントに
よる内部電極の腐蝕を防止するためである。従って、エ
ツチング作用を奪うことさえ可能であれば、加熱以外の
方法を用いても良い０例えば、強酸のエッチャントであ
れば、アルカリ溶液に浸漬して残留エッチャントを中和
してもよい。

上記残留エッチャントの除去に続いて、レジスト材２６
ｇ、２６ｂを除去する。レジスト材２６ａ、２６ｂの除
去は、機械的研磨または薬剤を用いた方法等により行い
得る。

本実施例では、サイドマージンｊ１Ｍ３４．３５が、エ
ツチングにより形成されるので、焼結体２５の第３．第
４の側面２５ｃ、２５ｄから内側に正確な幅のサイドマ
ージン領域を形成することができる。しかも、セラミッ
クグリーンシートと内部電極材とを積層し、積層体を得
た後に、このサイドマージン領域３４．３５が形成され
るものであるため、積層ずれ等を考慮して余分な幅のサ
イドマージン領域を形成する必要がない、すなわち、従
来例に比べて、より狭い幅にサイドマージン領域３４．
３５を形成することができる。従って、小型・大容量の
積層コンデンサを実現し得ることがわかる。

なお、積層体１５を得た段階で内部電極材が側面に露出
している部分から垂れることがあるが、このように垂れ
た内部電極材が存在したとしても、上記エツチングによ
り確実に除去される。

次に、レジスト材２６ａ、２６ｂが除去された面に例え
ばＡｇを主体とするｉｔペーストを塗布し、焼付けるこ
とにより、第１図及び第１１図に示すように、一対の外
部電極３６．３７を形成する。外部電極３６は、内部電
極１３ａ−１３ｅに、外部電極３７は内部電極１４ａ〜
１４ｅに電気的に接続される。

最後に、外部電極３６．３７を形成した後に、焼結体２
５の第３．第４の側面２５ｅ、２５ｄに酸化処理を施す
、酸化処理は、例えば第１１図の積層コンデンサを酸化
雰囲気中において所定の時間加熱処理を行うことにまり
達成される。本実施例では、焼結体２５の第３、第４の
側面２５Ｃ１２５ｄ側において、比較的狭い幅のサイド
マージン領域３４．３５を経て内部電極１３ａｘ１３ｃ
。

１４ａｘ１４ｃの側端縁が配置されているため、また第
１０図の空隙３４　ａ　＋　　３５　ａが形成されてい
るため、内部電極の側端縁が酸化雰囲気により酸化され
やす（、それによって内部電極側端縁に酸化被膜が形成
される。そして、この酸化被膜の形成により、内部電極
とセラミックスとの密着強度が効果的に高められる。こ
れは、酸化される際に、誘電体セラミックスと丙部電極
乙の間に化学結合を生じるからである。

よって、上記のような酸化処理を行うことにより、内部
電極１３ａ〜１３ｅ、１４ａ−１４ｃど誘電体セラミッ
クスとの密着性をより一層高め得ることが可能とされて
いる。

なお、上記酸化処理は、エツチングによりサイドマージ
ン領域３４．３５を形成した後であれば何れの段階にお
いて行ってもよい、すなわち、外部電極３６．３７の形
成に先立って酸化処理を行ってもよい。

また、好ましくは、上記酸化処理後に、第１０図の空隙
３４ａ、３５ａに、エポキシ樹脂等の合成樹脂を加圧注
入することにより、焼結体２５の側面２５　ｃ、、２５
　ｄの空隙３４ａ、３５ａをシールすることができる。

なお、シール材としては、合成樹脂の他、ゴム等の任意
の材料を用い得る。

上記シール処理についても、外部電極の形成後に行って
もよく、あるいは外部電極の形成に先立って行ってもよ
い。

さらに、上述した実施例では、エツチングを施した後に
、一対の外部を極３６，３７を形成したが、外部電極の
形成はエツチングに先立って行ってもよい。

上記実施例では、内部電極１３ａ〜１３ｅ、１４ａｘ１
４ｅが安価なＮｉまたはＣｕを用いて構成されているの
で、電極コストを低減することができる。また、積層ず
れ等を余り気にせずに母セラミックグリーンシートをＩ
ｆｆ層することができるので、製造工程が簡略化され、
積層コンデンサの量産コストを効果的に低減することが
できる。

なお、好ましくは、外部電極３６．３７が形成される焼
結体側面に、Ｎｉを主体とする導電ペーストをコーティ
ングし、しかる後外部電極３６゜３７を形成するように
すれば、内部電極と外部電極との電気的接続の信頼性を
高めることができる。

また、Ｎｉに代えて、他の導電性材料層を焼結体２５の
第１、第２の側面２５ａ、２５ｂに塗布しておいてもよ
く、その場合、エッチャントにより蝕刻されない材料を
用いれば、上述したレジスト材２６ａ、２６ｂの機能を
も持たせることができる。すなわち、外部電極形成用の
下地電極でレジスト材２６ａ、２６ｂを構威し得る。こ
の場合には、レジスト材の除去は必要でない。

上述した実施例では、硝酸等の化学的薬剤をエッチャン
トとして用いて内部電極の側端縁をエツチングしたが、
実際のエツチングは、エッチャントに焼結体を浸漬する
ことにより、あるいは回転バレル内にエッチャントを貯
留しておき、該バレル内に焼結体を投入しバレルを回転
させることにより行い得る。

上述の実施例では、サイドマージン領域３４゜３５をエ
ツチングにより形成したが、他の方法でサイドマージン
領域が形成された積層コンデンサにも、本発明を適用し
得る。即ち、第２図を参照して説明した従来例において
も、本発明の酸化被膜形成により、同様に誘電体セラミ
ックスと内部電極との結合強度を高め得る。但し、上記
実施例のように空隙３４ａ、３５ａが形成されている方
が、酸化被膜の形成が容易にかつ確実に行われ得る。

上述してきた実施例では、誘電体シートとして、セラミ
ックグリーンシートを用いたが、本発明は、セラミック
グリーンシートを複数枚積層して内部電極材と共に一体
焼成してなる積層セラミックコンデンサに限定されるも
のではない、すなわち、酸化処理により内部電極材と化
学結合を生じ得るものである限り、誘電体シートとして
は、誘電体樹脂フィルムを用いることもでき、いわゆる
積層型フィルムコンデンサにも本発明を適用することが
できる。

さらに、長尺状のセラ壽ツクグリーンシートや樹脂フィ
ルムをその主面上に形成された内部電極と共に巻回して
なる巻回型コンデンサにも本発明を通用することができ
、従って、この種の巻回型コンデンサも本発明にいう積
層コンデンサに含まれるものであることを指摘してお（
。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、内部電極の少なくとも
側端縁が酸化されて、酸化被膜が形成されている。そし
てこの酸化被膜形成時に、内部電極と誘電体層とが化学
結合により結合されることになるため、内部電極上下の
誘電体層との結合強度が高められ、ひいては積層されて
いる誘電体層同士の密着強度が高められる。よって、内
部電極面積を増大させ、サイドマージン領域を狭めたと
しても、デラミネーシヨンの発生を効果的に防止するこ
とができる。

よって、本発明によれば、より小型・大容量の積層コン
デンサを安定に得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の積層コンデンサの平面断面
図、第２図（ａ）及び（ｂ）は従来の積層コンデンサを
製造するのに用いられるセラミックグリーンシート及び
その上に形成される内部電極材形状を示す各平面図、第
３図は本発明の一実施例の製造に用いられる誘電体シー
トとしてのセラミックグリーンシート及びその上に形成
される内部電極材の形状を説明するための斜視図、第４
図は積層体を示す斜視図、第５図は母セラミックグリー
ンシートを積層する工程を説明するための斜視図、第６
図（ａ）及び（ｂ）は、従来例及び実施例における内部
電極材の側端縁の形状を説明するための各断面図であり
、第７図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来例及び実
施例における積層体の圧着後の形状を説明するための略
図的断面図であり、第７図（、ｂ）は第４図の■−■線
に沿う部分の断面図、第８図は焼結体の側面にレジスト
材を付与した状態を示す斜視図、第９図はエツチング後
の内部電極形状を説明するための平面断面図、第１Ｏ図
はエツチングにより生じた空隙を示す略図的拡大断面図
、第１１図は本発明の一実施例の積層コンデンサの斜視
図である。 図において、１１．１２は誘電体層としてのセラミック
グリーンシート、ｌｌａ、ｌｌｂ、１２ａ、１２ｂは端
縁、ｌｌｃ、ｌｉｄ、１２ｃ、１２ｄは側端縁、１３，
１３ａ−１３ｃ、１４．１４ａ〜１４ｃは内部電極材、
２５は焼結体、２５ａ、２５ｂは第１．第２の側面、２
５ｃ、２５ｄは第３．第４の側面、３４．３５はサイ下
マージン領域、３４ａ、３５ａは空隙、３６．３７は外
部電極を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　間に内部電極を介在させて複数の誘電体層が積層され
   た積層型の誘電体を有し、前記誘電体層よりも内部電極
   の幅が狭くされており、それによって内部電極の側方に
   サイドマージン領域が設けられた積層コンデンサにおい
   て、 前記内部電極の少なくとも側端縁が酸化されて、酸化被
   膜が形成されていることを特徴とする、積層コンデンサ
   。