JPH0420248B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は積層セラミツクコンデンサの製造方
法、特にその内部電極の絶縁する方法に関するも
のである。

積層セラミツクコンデンサは小形で大容量が得
られ、しかも信頼性の高いコンデンサとして実用
化が進んでいる。

積層セラミツクコンデンサは一般にはセラミツ
ク生シート上に内部電極を印刷して、印刷したセ
ラミツク生シートを複数層積層圧着し、個別チヤ
ツプに分断した後、焼結するセラミツク生シート
法と誘電体ペーストと、内部電極ペーストを交互
に印刷して、積層し、個別チツプに分断した後焼
結する印刷法の二つの方法が行われている。

いずれの方法でも、内部電極を印刷する際、対
向電極との絶縁および、内部電極が外部に露出し
ないように、内部電極を印刷する時に、第１図に
示すように外部および対向電極の間に空間がある
様な形状で印刷していた。

この空間は印刷時の位置のバラツキ、積層時の
電極ズレ切断時の切断位置のバラツキ等を考慮す
ると、チツプの寸法に関係なく、最低でも400μm
が必要であつた。

従つてチツプの縦、横の寸法が小さくなると、
空間部分の割合が、電極面積に比らべて極端に小
さくなり、この結果、単位体積当りの容量を大き
くすることに限界が生生じていた。

すなわち、チツプの形状が１mm×２mmの場合、
内部電極の有効面積は0.2mm×1.2mm＝0.24mm²とな
り約25％程度になる。コンデンサの容量は、電極
面積に比例するため、単位体積当りの容量は極端
に低下することになる。

このため、内部電極の面積を増加させ、第１図
のa₁〜a₃の距離を400μm以下にすると、対向電極
とのシート内部電極の外部への露出などが起り、
歩留を極端に低下させ、実用的でなくなつてしま
う。

本発明の目的はこのような問題を解決し、形状
が小さくても単位体積当りの容量を低下させるこ
となく、しかも、歩留り良く、量産性のある、積
層セラミツクコンデンサの製造方法を提供するも
のである。

すなわち本発明は誘電体材料と内部電極とが交
互に積層され、該内部電極と一層おきにそれぞれ
接続する２つの外部電極が形成された積層コンデ
ンサ型構造の積層体で積層方向に平行で、しかも
外部電極形成面と異なる２つの面に内部電極層が
露出している構造の積層焼結体を作製する工程
と、該積層体の一方の外部電極と該積層体の外側
に設置する電極板との間に直流電圧を印加し、電
気泳動法によつて前記内部電極露出面の一方の面
において、一層おきの内部電極層上とその近傍に
絶縁材料を形成する工程と、当該積層体の絶縁材
料を形成した面及び内部電極層と異なる内部電極
露出面及び内部電極層とその近傍に前記外部電極
と異なる外部電極と電極板との間に直流電圧を印
加し、電気泳動法によつて絶縁材料を形成する工
程と、当該絶縁材料が形成された積層体の外部電
極形成部近傍及び所定部分を積層方向に切断する
工程と、得られた積層体の絶縁材料が形成されて
いる２つの面に外部電極を形成する工程と、該積
層体の内部電極の露出している２つの面に絶縁層
を形成する工程とを具備することを特徴とする積
層セラミツクコンデンサの製造方法である。本方
法により単位体積当りの容量を低下させることな
く、また歩留りよく積層セラミツクコンデンサを
製造することができる。

次に本発明の詳細を図面と実施例によつて詳細
に説明する。

まず積層セラミツクコンデンサの製造方法とし
て一般的に行われている、グリーンシート法を用
いた場合の、本発明による積層コンデンサを製造
する工程について述べる。

通常行われているように無機粉末と、有機バイ
ンダーと混合しスラリー化した後、ドクターブレ
ードなどの方法を用いて、グリーンシートを作
る。このグリーンシート上に内部電極をスクリー
ン印刷法などによつて形成する。

内部電極を印刷したグリーンシートを所定の設
計に従つ積層圧着して、セラミツク生積層体を形
成する。

この生積層体第２図に示すような形状に切断す
る。第２図の中で１は印刷した内部電極、２はグ
リーンシート部分である。内部電極１は前後には
全面露出しているが、左右には一層毎に露出する
ように印刷、積層されている。

このように切断された積層体個片をセラミツク
の所定の条件で焼結した後、第３図に示すように
個片の左右に仮設電極３，３′を焼き付ける。

この個片に対し、電気泳動法を適用し、第４図
に示すように、内部電極の一層毎に絶縁層４，
４′を形成する。

絶縁層を形成した個片の断面図を第５図に示す
が絶縁層４，４′は一層毎に左右交互に形成され
ている。ここで１，１′は内部電極、２，２′は誘
電体である。

このような積層体を第６図に示すように点線に
添つて切断し、第７図に示すようなチツプを形成
する。このチツプの絶縁層をこのようなチツプの
内部電極の露出した左右の部分に絶縁層６，６′
を印刷、デツプ、電気泳動法などの方法を用いて
形成し、外部電極５，５′を焼付け第８図ａ，ｂ
に示すようなチツプコンデンサとする。

実施例 １ チタン酸バリウム系セラミツク粉末を有機バイ
ンダーとともに溶媒中に分散し、スラリーを作
る。これをドクターブレード法によつて25μm〜
200μmの均一な厚さのセラミツクグリーンシート
を作る。このセラミツクシートを60mm×40mmの矩
形に打ち抜き、その表面に内部電極となるパラジ
ウムペーストをスクリーン印刷法によつて印刷す
る。

このセラミツクシートを所定の枚数、積層圧着
し、積層体を形成する。この積層体を図３のよう
な形状に切断する。

この個片を1350℃で１時間焼結し、第４図に示
すような仮設電極を形成する。

次に絶縁層を電気泳動法によつて形成するため
の懸濁液を作成する。ホウケイ酸亜鉛系結晶化ガ
ラス粉末30g、エタノール290ml、５％ヨウ素エ
タノール溶液10mlを高速ホモジナイザーで混合す
る。30分間超音波をかけた後、30分間静置して、
沈殿物を除去し、残りの懸濁液を使用する。

前記積層焼結個の片面を粘着テープで被い、懸
濁液にねれるのを防いだ後前記懸濁液を満たした
容器に沈める。付着させたい面の前方に付着させ
たい面よりも大きい面積を持つ対向電極を沈め
る。対向電極板に直流電源のプラス端子を接続
し、図中の３，３′で示す仮設電極をマイナス端
子に接続し、20Vの電圧を300秒印加する。終了
後乾燥し、裏面の粘着テープを剥離した後、700
℃で10分間熱処理を行い、内部電極露出部分に付
着したガラスを焼き付ける。この処理を終つた個
片を第４図に示す。図中の２，２′は誘電体セラ
ミツクス１，１′は絶縁層を形成しない内部電極
露出部分、４，４′は内部電極上に形成した絶縁
層、３，３′は仮設電極を示す。

次に同様な方法によつて反対側の面にも絶縁層
を形成するが、この場合は前回絶縁層を形成して
いない内部電極層の露出部分に絶縁層を形成す
る。

以上のように表側と裏側に絶縁層を形成した積
層体個片を第６図で示す点線の位置で切断する。
得られた積層チツプコンデンサを第７図に示す。
得られたチツプの絶縁層を形成した２つの面に外
部電極を形成する。

この積層チツプコンデンサのまだ絶縁層を形成
していない内部電極露出部分に、電気泳動法によ
つて同様に絶縁層を形成して、第８図ａに示すよ
うにする。

このようにして形成した積層チツプコンデンサ
の外形寸法は縦10mm、横20mm、厚さ1.0mmであつ
た。

積層数は20層、電極間距離は40μmであり容量
は3.0nFを得た。

比較のため、従来の製造方法に従つた積層チツ
プコンデンサでは同一材料、同一積層数、同一形
状、同一電極間距離のもので0.4nFの容量しか得
られず、本発明の製造方法によつて、7.5倍の容
量が得られることが明らかである。

実施例 ２ 誘電体材料として、Pb（Fe1/2Nb1/2）O₃−Pb
（Fe2/3Ｗ1/3）O₃系材料、内部電極として銀・パ
ラジウム合金、絶縁材料としてホウケイ酸鉛系結
晶化ガラスを用い、実施例１と同様の方法に従つ
て積層チツプコンデンサを形成した。

形成した積層チツプコンデンサの外形寸法は縦
1.0mm、横3.0mm、厚さ1.0mmであり、積層数は30
層、電極間距離は30μmであり、容量として
277nFを得た。

比較のため従来の製造方法によつて形成した同
一寸法の積層チツプコンデンサは47nFであり、
本発明の製造方法によつて、同一形状で約６倍の
容量が得られた。

以上示したように本発明の製造方法によつて、
従来の積層セラミツクコンデンサよりも単位体積
当りの容量を著しく大きくし、しかも歩留り良く
小形のチツプコンデンサを製造することが可能と
なつた。

本発明は特に形状の小さい、又は縦横比の大き
いコンデンサに対して効果的に容量を大きく、し
かも歩留りを向上させることができる。

なお本実施例では絶縁材料として結晶化ガラス
を焼付けたものを示したが、この他にも使用用途
によつてはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの
高絶縁性有機樹脂を用いても同様の効果があるこ
とを確認した。

さらに、外部電極を形成した後の露出内部電極
部分の絶縁には必ずしも電気泳動法による必要は
なく、印刷法、デイツプ法、吹付法などを用い
て、絶縁層を形成しても同様の効果が得られる。
第８図ｂには印刷法によつて露出内部電極上に絶
縁層を形成した一例を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の積層セラミツクコンデンサの電
極印刷面の断面図である。第２図は生積層体を切
断した後の斜視図である。第３図は切断した個片
に仮電極を形成したものの斜視図である。第４
図、第５図はこれに電気泳動法によつて絶縁層を
形成したものの斜視図および断面図である。第６
図は絶縁層を形成した個片を切断する位置を示し
た斜視図であり、第７図は切断後のチツプの形状
を示す斜視図である。第８図ａ，ｂは本発明の製
造方法によつて製造した積層チツプコンデンサの
斜視図である。 図の中で、１，１′は内部電極、２，２′は誘電
体、３，３′は仮設電極、４，４′は絶縁層、５，
５′は外部電極、６，６′は絶縁層を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 誘電体材料と内部電極とが交互に積層され、
   該内部電極と一層おきにそれぞれ接続する２つの
   外部電極が形成された積層コンデンサ型構造の積
   層体で積層方向に平行で、しかも外部電極形成面
   と異なる２つの面に内部電極層が露出している構
   造の積層焼結体を作製する工程と、該積層体の一
   方の外部電極と該積層体の外側に設置する電極板
   との間に直流電圧を印加し、電気泳動法によつて
   前記内部電極露出面の一方の面において、一層お
   きの内部電極層上とその近傍に絶縁材料を形成す
   る工程と、当該積層体の絶縁材料を形成した面及
   び内部電極層と異なる内部電極露出面及び電極層
   とその近傍に前記外部電極と異なる外部電極と電
   極板との間に直流電圧を印加し、電気泳動法によ
   つて絶縁材料を形成する工程と、当該絶縁材料が
   形成された積層体の外部電極形成部近傍及び所定
   部分を積層方向に切断する工程と、得られた積層
   体の絶縁材料が形成されている２つの面に外部電
   極を形成する工程と、該積層体の内部電極の露出
   している２つの面に絶縁層を形成する工程とを具
   備することを特徴とする積層セラミツクコンデン
   サの製造方法。