JPH0766070A - 積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】積層セラミックコンデンサを製造するにあた
り、内部電極を具備する積層セラミックコンデンサ素体
を作製し、得られたコンデンサ素体を８００℃〜１００
０℃の温度で熱処理した後、熱処理後の素体の端部に薄
膜法により端子電極を被着形成する。 【効果】コンデンサ素体表面の微粒子や研磨屑などを再
焼結させるとともに、マイクロクラック等をヒーリング
効果により除去し、薄膜の端子電極の素体への密着性を
高めることができ、信頼性の高いコンデンサを提供する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層セラミックコンデ
ンサの端子電極を薄膜法により形成する場合の改良に関
する。

【０００２】

【従来技術】積層セラミックコンデンサは、一般に図２
に示すように、セラミックからなる誘電体１と内部電極
２とを積層して焼成一体化してコンデンサ素体を作製し
たのち、その端部に端子電極３を被着形成することによ
り作製される。

【０００３】また、端子電極を形成するには、例えば、
コンデンサ素体のコーナー部を除去するためにバレル研
磨等を処理を行った後に、Ａｇ−Ｐｄとフリットからな
るペーストを端部に塗布し焼き付けた後、さらに半田耐
熱層としてＮｉ等を、半田濡れ性改善の目的でＳｎ等を
それぞれメッキにて形成している。

【０００４】また、端子電極の他の形成方法としては、
スパッタリング等の薄膜法により形成することも特開昭
５８−６４０１７号等に提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、端子
電極をＡｇ−Ｐｄ等による焼き付けで形成したものは、
半田濡れ性が悪く、実装時に高度な半田濡れ性が要求さ
れる部品には使用できない。また、メッキ品について
は、半田濡れ性は良好なものが得られやすいが、メッキ
液の侵入等による信頼性の低下等の弊害が多く、工程の
歩留りを落とす要因になっている。さらに、両タイプに
おいて、焼き付け時のフリットとの反応による磁器強度
が弱くなり機械的強度が低下したり、電極部分の寸法の
ばらつきによりコンデンサ素子自体の寸法バラツキが大
きくなるという弊害もある。

【０００６】これに対して、特開昭５８−６４０１７号
等に提案されるように端子電極を薄膜法により形成する
と、これらの問題は一気に解決されるが、単純に成膜す
るだけでは、電極の十分な密着強度を確保することがで
きない。

【０００７】また、コンデンサ素体の表面状態の影響を
受けやすく、特に端子電極を形成するコンデンサ素体の
端部にはバレル研磨により脱落途中の微粒子やマイクロ
クラック等が残留しさらには研磨屑の再付着等も見ら
れ、仮に密着性の高い端子電極が形成できても磁器その
ものから剥離し見かけ上、電極の密着強度が低下してし
まうという欠点があった。

【０００８】このような問題に対して特開昭５８−６４
０１７号や、特開平３−２２５８１号には端子電極を形
成する前にスパッタエッチングすることが提案されてい
るが、かかる方法によれば、十分な効果を得るためには
プロセスが長くなったり、また付着した磁器屑等は取り
除けてもマイクロクラックなどは除去できないという欠
点がある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明者等は、薄膜法
により端子電極を形成した場合の端子電極の密着性を高
める方法について検討を重ねた結果、端子電極を薄膜法
により形成する前に、コンデンサ素体を８００℃〜１０
００℃の温度に加熱処理し、その後、薄膜法により端子
電極を形成することにより優れた密着強度が得られるこ
とを見出し、本発明に至った。

【００１０】

【作用】通常、内部電極が埋設されたコンデンサ素体の
端部に端子電極を形成する場合、内部電極と誘電体との
一体焼成によりコンデンサ素体の表面は焼成により表面
荒れが生じている。しかも、素体のエッジ等を除去する
ためにバレル研磨等を処理することも行われるが、この
ような場合においても素体表面には、脱落途中の微粒子
が存在したり、マイクロクラック等が残留し、さらには
研磨屑が素体表面に再付着している場合もある。このよ
うなコンデンサ素体に端子電極を形成する場合には、上
記の要因により薄膜形成された端子電極が剥離し易くな
る。

【００１１】本発明によれば、このような端子電極を薄
膜法により形成する前に８００〜１０００℃で熱処理す
ることにより、コンデンサ素体表面の微粒子や研磨屑な
どを再焼結させるとともに、マイクロクラック等をヒー
リング効果により除去することができる。

【００１２】これにより、端子電極を形成するコンデン
サ素体の表面が平滑化されるとともに素体自体の強度が
向上することにより、薄膜の端子電極の素体への密着性
を高めることができるのである。

【００１３】なお、本発明において熱処理条件を８００
〜１０００℃に規定したのは、８００℃より低いと本発
明による密着強度の向上が見られず、１０００℃を越え
るとコンデンサの誘電特性に影響を及ぼす可能性がある
ためである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体的な例で説明する。誘電
体としてＢａＴｉＯ₃ 系誘電体を用いてグリーンシート
を作製し、このシート表面にＡｇ−Ｐｄ（Ａｇ：７０重
量％）を導体とする内部電極ペーストを塗布しこれを積
層して圧着後、１３００℃の大気中で焼成して積層コン
デンサ素体を作製した。

【００１５】次に、この積層コンデンサ素体を４時間バ
レル研磨処理した。研磨処理後のコンデンサ素体の表面
を顕微鏡により観察したところ、０．１〜２μｍの長さ
のマイクロクラックや１〜１０μｍの大きさの研磨屑等
の付着が確認された。

【００１６】そして、この研磨処理後の素体に対して８
００℃〜１０００℃の大気中で１０分間熱処理を施し
た。その後、スパッタ法により、Ｃｒを０．１μｍ、Ｎ
ｉを０．４μｍ、Ａｇを０．４μｍの厚みで順次形成
し、積層セラミックコンデンサを作製した。得られたコ
ンデンサの端子電極に金属製試験棒を半田により接着
し、引っ張り破断試験を行い、破断するまでの引っ張り
強度を測定し、熱処理を全く行わなかった場合の強度に
対する比を求め、その結果を図１に示した。

【００１７】図１から明らかなように、熱処理を全く施
さなかった場合の強度が４ｋｇｆであったが、熱処理温
度８００℃より引っ張り強度が高くなり、９００℃以上
では効果はほぼ一定となり、熱処理しない場合に比較し
て２５％向上した。なお、１１００℃では、コンデンサ
の特性の劣化が確認されたため試験を中止した。

【００１８】なお、誘電体としてＢａＴｉＯ₃ 系誘電体
を用いた上記実施例では特に９００℃以上で優れた効果
があったが、最適な処理温度は誘電体により多少異な
り、誘電体の材質により８００〜１０００℃の範囲内で
適宜調整すればよい。

【００１９】また、本発明において端子電極を形成する
のに使用される薄膜法とは、上記スパッタリング法以外
に、真空蒸着法、イオンプレーティング法などが挙げら
れ、これにより形成される端子電極の厚みは０．１〜１
０μｍが適当である。

【００２０】さらに、端子電極の材質としては、コンデ
ンサ素体の表面にまず、素体との密着性を高めるため
に、Ｃｒ、Ａｌ等を０．１〜１．０μｍの厚みで、ハン
ダ耐熱性向上のためにＮｉ、Ｎｉ−Ｖ合金等を０．２〜
２．０μｍの厚みで、そして半田濡れ性向上のためにＡ
ｇ、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｂ合金等を０．２〜２．０μｍの厚
みを形成することが密着性を高める上で望ましい。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、端
子電極を薄膜法により形成する前に８００〜１０００℃
で熱処理することにより、コンデンサ素体表面の微粒子
や研磨屑などを再焼結させるとともに、マイクロクラッ
ク等をヒーリング効果により除去し、薄膜の端子電極の
素体への密着性を高めることができ、信頼性の高いコン
デンサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンデンサ素体に対する熱処理温度と引っ張り
強度比との関係を示した図である。

【図２】積層セラミックコンデンサの構造を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 誘電体 ２ 内部電極 ３ 端子電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部電極を具備する積層セラミックコンデ
   ンサ素体を作製する工程と、該素体を８００℃〜１００
   ０℃の温度で熱処理する工程と、該熱処理後の素体の端
   部に薄膜法により端子電極を被着形成する工程とを具備
   してなる積層セラミックコンデンサの製造方法。