JPH0382008A - 積層コンデンサの製造方法 - Google Patents

積層コンデンサの製造方法

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JPH0382008A
JPH0382008A JP1218277A JP21827789A JPH0382008A JP H0382008 A JPH0382008 A JP H0382008A JP 1218277 A JP1218277 A JP 1218277A JP 21827789 A JP21827789 A JP 21827789A JP H0382008 A JPH0382008 A JP H0382008A
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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、積層コンデンサの製造方法に関し、より特定
的には、内部電極と誘電体側面との間のサイドマージン
領域の形成工程が改良されたt?tJIコンデンサの製
造方法に関する。
〔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。積層コンデンサは、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坑底
し、内部電極材1.2の引出されている焼結体側面に外
部電極を形成することにより得られている。
ところで、セラ電ツクグリーンシート3.4J二に形成
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3
b、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、セラミックグリーンシート
3,4の側端縁3c、3d、4c、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
結体側面に露出することを防止するためである。従って
、従来より、積層コンデンサにおいては、内部電極材1
.2の側方に輻Xのサイドマージン領域5を形成するこ
とが必須不可欠であった。
〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
サイドマージン領域5の幅Xが広い場合には、当然のこ
とながら、内部電極材1゜2の幅が挟まり、大容量化を
妨げることになる。
従って、より小型・大容量化を果たすには、サイドマー
ジン領域5の幅Xは狭い方が好ましい。
他方、積層コンデンサの量産に際しては、第3図(a)
、(b)に示すように、比較的大きな母セラ【ツクグリ
ーンシート6.7を用意し、その一方主面に複数の骨内
部電極材8.9を形成したものを交互に複数枚積層した
後に、−点鎖線A。
Bに沿って積層体を切断することにより、個々の積層体
を得、該個々の積層体を坑底することにより個々の積層
コンデンサを製造している。
ところが、複数の骨内部電極材8.9?形威された母セ
ラ電ツクグリーンシート6.7の積層に際しては、幾分
かの積層ずれが生じざるを得す、その結果、切断後に個
々の積層体内において内部電極材が積層体の側面に露出
する恐れがある。内部電極材が積層体の側面に露出する
と、耐圧不良や内部電極材同士の短絡が生じる。
また、露出しないまでも、内部電極材が焼結体の側面近
傍にまで至っている場合、すなわち第2図(a)、(b
)のサイドマージン領域5が小さい場合には、上下のセ
ラミック層の密着強度が充分でなく、焼結後に層剥がれ
が生じる原因となる。
さらに、積層ずれが生じた場合には、内部電極材同士の
重なり面積も小さくなり、容量値が設計容量よりも低下
するおそれがあった。
上記の諸理由により、サイドマージン領域5の幅Xが狭
い方が好ましいにも関わらず、該幅Xを必要以上に大き
くする必要があり、小型化・大容量化の妨げとなってい
た。また、積層ずれによる容量値のばらつきやデラミネ
ーションも生じがちであった。
よって、本発明の目的は、従来の積層コンデンサに比べ
て、より一層小型化・大容量化が可能であり、容量値の
ばらつきが少なく、かつ比較的簡単な工程で製造し得る
安価な積層コンデンサの製造方法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
積層されており、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の製造方法であって
、下記の工程を備えることを特徴とする。
すなわち、内部電極が間に介在されて複数の誘電体層が
積層されており、かつ内部電極の幅が誘電体層と同一幅
とされた積層型の誘電体を用意する工程と、上記内部電
極の側端縁が露出している積層型の誘電体の側面におい
て、内部電極の側端縁部分をエツチングすることにより
内部電極の側方にサイドマージン領域を形成する工程と
、上記サイドマージン領域が形成された空間に残留して
いるエツチング液を加熱または中和することにより、エ
ツチング液として作用させないようにする工程とを備え
ることを特徴とする。
〔作用) 本発明の製造方法では、サイドマージン領域が積層型の
誘電体を得た後に、エツチングにより形成される。従っ
て、サイドマージン領域の幅を正確に形成することがで
き、内部電極の重なり面積を正確に制御することができ
、ひいては容量ばらつきを低減することができる。
また、誘電体層と同一幅の内部電極を積層しておき、積
層後にエツチングによりサイドマージン領域を形成する
ものであるため、積層ずれ考慮して必要以上にサイドマ
ージン領域の幅を拡げる必要がない。よって、より小型
・大容量の積層コンデンサを得ることができる。
しかも、誘電体層の幅と同一幅の内部電極が積層された
積層体を用いるものであるため、積層ずれに対する許容
度が大きいので、積層作業を容易に行うことができ、か
つ必要最小限の輻のサイドマージン領域を有する積層コ
ンデンサを得ることができる。
さらに、エツチング後に残留しているエツチング液が、
加熱により除去されたり、あるいは中和することにより
蝕刻作用の進行が停止される。従って、残留エツチング
液による内部電極の腐蝕も防止される。
〔実施例の説明〕
第4図〜第10図を参照して、本発明の一実施例の製造
方法を説明する。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の製造方法に適用したものである。
第4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が膜状に形成きれている。
セラミックグリーンシート11.12は、誘電体セラ逅
ツクスを主体とするセラミック・スラリーを図示の形状
に成形することにより得られる。
内部電極材13.14は、Nl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、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二tが必要である。
内部電極材13は、矩形のセラミックグリーンシート1
1の一方端縁11aから反対側の端縁11b側に向かっ
て延びるように、かつ端縁11b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11の輻と同一とされている。すなわ
ち、セラミックグリーンシー1−11の側端縁lie、
lid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、セラミックグリーンシートll、
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4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5図に示す積層
体15を得ることができる。積層体15では、第1.第
2のセラミックグリーンシー)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ミックグ
リーンシート16が適宜数積層されている。
ここでは、3枚の一方の内部電極13a A−13Cが
積層体15の第1の側面15aに、他方の内部電極材1
4a−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、積層体15の第3゜第4の側面15e、i5dに
も露出しているやなお、積層体15を得るに際しては、
実際の量産工程では、第6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aツクグリーンシー)!?上に、所定
距離を隔てて一方端縁17aから他方端縁1,7bに至
る厚内部電極材18a、18bを形成する。同様に、厚
状電体シーh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20a、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、セラミックグリーンシート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5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ξフクグリーンシート17゜19を
利用することにより、第5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5図の積層体1
5では、各内部電極材13a〜13c、14a−14c
は、第3.第4の側面15c、15dにも露出する幅に
形成されている。
従って、第6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6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、母セラ壽ツクグリーンシー)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、電極室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@に示した従来例では、内部電極材l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7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、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易い原因の一つ
となっていた。
これに対して、本実施例では、第7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rm縁XtC。
lid間の全幅に至るように形成されるため、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、
内部電極材の厚みの不均一に起因するデラミネーシヨン
の発生を効果的に防止することができる。
第5図に戻り、積層体15は、焼成に先立ち、厚み方向
にプレスすること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13ax13c。
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5図の■−■
線に沿う第8図(b)の模式的断面図で示すように、第
5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8図(a)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にお
いて厚みが蒲(なり、内部電極材1.2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I域が形成
されている俤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ヨンが生じがちであ
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5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。さらに、第
9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ラチャン1が用い
られる。
エツチング後の状態を第10図に平面断面図で示す、第
10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25a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25
c、25dとの間に形成するように、第3.第4の側面
25C525d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の画側端縁部分が蝕刻
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11図から明らかなように、サイドマージン領
域が形成されている部分には、エンチングにより空隙3
4a、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34a、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場合かある。
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
a、26bを除去する。レジスト材26a、26bの除
去は、機械的研慶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、サイドマージン領域34.35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25e、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、セラ藁ツク
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34.3
5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。
また、11層体側面6において内部電極材が露出してい
る部分から乗れていたとしても、このように垂れた内部
電極材は、エツチングに際し確実に除去される。
最後に、レジスト材26a、26bが除去された面に例
えばAgを主体とする導電ベーストを塗布し、焼付ける
ことにより、第1図及び第12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−13cに、外部電極37は内部電極14a
−14cに電気的に接続される。
好ましくは、外部電極36.37を形成した後に、焼結
体25の第3.第4の側面25e、25dに酸化処理を
施してもよい0M化処理は、例えば第12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
うことにより達成される0本実施例では、焼結体25の
第3.第4の側面25e、25dにおいて、比較的狭い
輻のサイドマージン領域34.35を経て内部電極13
az13e、14a=w14cの側端縁が配置されてい
るため、またエツチングによりサイドマージン領域が形
成されているものであるため、内部電極の側端縁が酸化
雰囲気により酸化されやすく、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
ラミックスと内部電極と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=13c、14a〜14cと誘電体セラミッ
クスとの密着性をより一層高め得ることが可能となる。
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、第11!11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25c、25d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
、一対の外部電極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−13c、14a〜1
4c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ξツクグリーンシートを積
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36.31が形成される焼
結体側面に、Nl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
(、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を構成し得る。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
坑底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、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、長尺状のセラミッ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適用することができ
、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く
〔発明の効果〕
以上のように、本発明の製造方法では、内部電極側方の
サイドマージン領域が、内部電極の引出されている端縁
に隣接する内部電極の2辺をエツチングすることにより
形成される。すなわち、積層後にエツチングによりサイ
ドマージン領域が形成されるものであるため、積層ずれ
等を考慮することなく必要最小限の幅のサイドマージン
領域を正確に形成することができる。よって、小型・大
容量であり、かつ容量値のばらつきの少ない積層コンデ
ンサを得ることができる。
また、積層後にエツチングにより・サイドマージン領域
を形成するものであるため、上記のような小型・大容量
の積層コンデンサを得ることができるだけでなく、誘電
体シートの積層に際しても位買決め許容範囲が広がるた
め、積層作業を比較的簡単に行うことができる。さらに
、内ig電極形成用電極パターンを誘電体層と同一幅に
形成するものであるため、電極パターンの種類を少な(
するこ乏ができる。よって、作業工程の簡略化により、
積層コンデンサのコストを低減することが可能となる。
さらに、残留エツチング液が加熱または中和により、除
去または無力化されるので、残留エツチング液による内
部電極の腐蝕のおそれもない。
また、誘電体としてセラミックを用い、エツチング等の
処理前に焼結するものの場合には、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。
【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
!!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(a)及び(b)は従来の積層コンデンサの量産
に際して用いられる母セラ哉ツクグリーンシー1・及び
その上に形成される母内部電極材の形状を説明するため
の各平面図、第4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5図は積層体を示す斜視図、第6図は母セ
ラミ7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7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8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8図(b)は第5
図の■−■線に沿う部分の断面図、第9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10図
はエン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11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12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は誘電体シートとしてのセラミ
ックグリーンシート、lla、11b。 12a、12bは端縁、llc、Ild、12c。 12dはg4端縁、13.13a−13e、14゜14
a〜14cは内部電極ヰA、17.19は母セラξツク
グリーンシート、!Ha、18b、20a、20bは母
内部電極材、25は焼結体、25a、25bは第1.第
2の側面、25c、25(1は第3.第4の側面、26
a、26bはレジスト材、34.35はサイドマージン
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
    ており、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の製造方法であって、 内部電極が間に介在されて複数の誘電体層が積層されて
    おり、かつ内部電極の幅が誘電体層の幅と同一にされて
    いる積層型の誘電体を得る工程と、前記内部電極の側端
    縁が露出している積層型の誘電体の側面において、露出
    している内部電極の側端縁部分をエッチングすることに
    より、内部電極の側方にサイドマージン領域を形成する
    工程と、前記サイドマージン領域が形成されている空間
    に残留しているエッチング液を、加熱または中和するこ
    とにより、エッチング剤として作用させないようにする
    工程とを備えることを特徴とする、積層コンデンサの製
    造方法。
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