JPH104027A - 積層型電子部品 - Google Patents
積層型電子部品Info
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- JPH104027A JPH104027A JP8154211A JP15421196A JPH104027A JP H104027 A JPH104027 A JP H104027A JP 8154211 A JP8154211 A JP 8154211A JP 15421196 A JP15421196 A JP 15421196A JP H104027 A JPH104027 A JP H104027A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 静電容量の温度変化が小さく、かつ、高信頼
性の積層型電子部品を得る。 【解決手段】 積層型コンデンサ１は、チタン酸バリウ
ム系の誘電体セラミック体２内にＮｉからなる内部電極
３ａ，３ｂを対向させて配設した構造をしている。この
内部電極３ａ，３ｂ間で静電容量が形成される。そし
て、焼成時の温度、時間あるいは焼成雰囲気を調整する
ことによって、内部電極３ａ，３ｂからのＮｉの拡散距
離Ｌ２を内部電極３ａ，３ｂ間の距離Ｌ１の３〜３０％
の範囲に設定している。
性の積層型電子部品を得る。 【解決手段】 積層型コンデンサ１は、チタン酸バリウ
ム系の誘電体セラミック体２内にＮｉからなる内部電極
３ａ，３ｂを対向させて配設した構造をしている。この
内部電極３ａ，３ｂ間で静電容量が形成される。そし
て、焼成時の温度、時間あるいは焼成雰囲気を調整する
ことによって、内部電極３ａ，３ｂからのＮｉの拡散距
離Ｌ２を内部電極３ａ，３ｂ間の距離Ｌ１の３〜３０％
の範囲に設定している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型電子部品、
特に、セラミック体内に複数の内部電極が対向して配設
されている積層型電子部品に関する。
特に、セラミック体内に複数の内部電極が対向して配設
されている積層型電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、積層型電子部品の小型化、大容量
化により、内部電極やセラミックシートの薄膜化及び多
層化が進んでいる。また、従来の積層型電子部品におい
て、セラミックシートの材料として、例えばチタン酸バ
リウム系セラミックのような材料を用いてセラミック体
を形成し、Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｇ／Ｐｄ等の高価な貴金属材
料を用いて内部電極を形成した積層型コンデンサが知ら
れている。しかしながら、近年の小型化、大容量化の中
にあって、製造コストを減低させるために内部電極の材
料として、ＮｉやＣｕ等の安価な卑金属材料が用いられ
るようになってきた。
化により、内部電極やセラミックシートの薄膜化及び多
層化が進んでいる。また、従来の積層型電子部品におい
て、セラミックシートの材料として、例えばチタン酸バ
リウム系セラミックのような材料を用いてセラミック体
を形成し、Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｇ／Ｐｄ等の高価な貴金属材
料を用いて内部電極を形成した積層型コンデンサが知ら
れている。しかしながら、近年の小型化、大容量化の中
にあって、製造コストを減低させるために内部電極の材
料として、ＮｉやＣｕ等の安価な卑金属材料が用いられ
るようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、内部電極の
材料として、ＮｉやＣｕ等の卑金属材料を用いた場合、
焼成時に内部電極材料がセラミック体中に若干拡散し、
セラミック体中に新たな酸化物を形成する。このときの
内部電極材料の拡散距離は、内部電極間距離の３％未満
であった。内部電極間のセラミック体の厚みが比較的厚
い場合、この拡散による影響は皆無であるが、セラミッ
ク体の厚みが１０μｍ程度以下になってくると、拡散に
よる容量バラツキや絶縁抵抗の低下、温度特性のバラツ
キ等の問題が顕在化してくる。ところが、従来のもので
は、前記のようにその拡散距離が内部電極間の距離の３
％未満であったため、その影響度を制御することが実質
上困難で、前記問題点の解決ができていない。
材料として、ＮｉやＣｕ等の卑金属材料を用いた場合、
焼成時に内部電極材料がセラミック体中に若干拡散し、
セラミック体中に新たな酸化物を形成する。このときの
内部電極材料の拡散距離は、内部電極間距離の３％未満
であった。内部電極間のセラミック体の厚みが比較的厚
い場合、この拡散による影響は皆無であるが、セラミッ
ク体の厚みが１０μｍ程度以下になってくると、拡散に
よる容量バラツキや絶縁抵抗の低下、温度特性のバラツ
キ等の問題が顕在化してくる。ところが、従来のもので
は、前記のようにその拡散距離が内部電極間の距離の３
％未満であったため、その影響度を制御することが実質
上困難で、前記問題点の解決ができていない。
【０００４】そこで、本発明の目的は、内部電極材料の
拡散による影響度を制御し、静電容量の温度変化が小さ
く、かつ、高信頼性の積層型電子部品を提供することに
ある。
拡散による影響度を制御し、静電容量の温度変化が小さ
く、かつ、高信頼性の積層型電子部品を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る積層型電子部品は、卑金属からなる内
部電極材料をセラミック体内に拡散させ、この内部電極
材料の拡散距離が内部電極間距離の３〜３０％であるこ
とを特徴とする。
め、本発明に係る積層型電子部品は、卑金属からなる内
部電極材料をセラミック体内に拡散させ、この内部電極
材料の拡散距離が内部電極間距離の３〜３０％であるこ
とを特徴とする。
【０００６】
【作用】内部電極材料の拡散距離が内部電極間距離の３
〜３０％になるように設定することにより、静電容量の
温度変化が制御できる。
〜３０％になるように設定することにより、静電容量の
温度変化が制御できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型電子部
品の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
本実施形態では電子部品として、コンデンサを例にして
説明する。図１に示すように、積層型コンデンサ１は、
誘電体セラミック体２内に内部電極３ａ，３ｂを対向さ
せて配設した構造をしている。この内部電極３ａ，３ｂ
間で静電容量が形成される。コンデンサ１の左端部には
外部電極５が内部電極３ａに電気的に接続された状態で
設けられ、右端部には外部電極６が内部電極３ｂに電気
的に接続された状態で設けられている。
品の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
本実施形態では電子部品として、コンデンサを例にして
説明する。図１に示すように、積層型コンデンサ１は、
誘電体セラミック体２内に内部電極３ａ，３ｂを対向さ
せて配設した構造をしている。この内部電極３ａ，３ｂ
間で静電容量が形成される。コンデンサ１の左端部には
外部電極５が内部電極３ａに電気的に接続された状態で
設けられ、右端部には外部電極６が内部電極３ｂに電気
的に接続された状態で設けられている。
【０００８】この積層型コンデンサ１は、誘電体セラミ
ックシートの材料として、チタン酸バリウムを主成分と
する誘電体セラミック粉末を結合剤等と共に混練した
後、ドクターブレード法によって厚みが約１２μｍのグ
リーンシート状にしたものを用いた。内部電極３ａ，３
ｂは、それぞれ前記誘電体セラミックシートの表面に、
有機ビヒクルにＮｉ粉末を混合した導電性ペーストを用
いて印刷法等の方法により形成した。
ックシートの材料として、チタン酸バリウムを主成分と
する誘電体セラミック粉末を結合剤等と共に混練した
後、ドクターブレード法によって厚みが約１２μｍのグ
リーンシート状にしたものを用いた。内部電極３ａ，３
ｂは、それぞれ前記誘電体セラミックシートの表面に、
有機ビヒクルにＮｉ粉末を混合した導電性ペーストを用
いて印刷法等の方法により形成した。
【０００９】内部電極３ａ，３ｂを表面に形成された誘
電体セラミックシートは積み重ねられ、さらに、この上
下に保護層用誘電体セラミックシートを配設して積層体
とした。この積層体を大気雰囲気中で脱脂を行なった。
脱脂終了後、更に、昇温し焼成を行なった。このとき、
内部電極３ａ，３ｂから一部のＮｉが誘電体セラミック
体２に拡散する。内部電極３ａ，３ｂからのＮｉの拡散
距離は、焼成温度や焼成時間や焼成雰囲気を調整するこ
とによって制御することができる。
電体セラミックシートは積み重ねられ、さらに、この上
下に保護層用誘電体セラミックシートを配設して積層体
とした。この積層体を大気雰囲気中で脱脂を行なった。
脱脂終了後、更に、昇温し焼成を行なった。このとき、
内部電極３ａ，３ｂから一部のＮｉが誘電体セラミック
体２に拡散する。内部電極３ａ，３ｂからのＮｉの拡散
距離は、焼成温度や焼成時間や焼成雰囲気を調整するこ
とによって制御することができる。
【００１０】本実施形態では、表１に示すように、Ｎｉ
の拡散距離を焼成時間（最高温度での保持時間）を調整
して制御した（実施例１〜８参照）。ここに、Ｎｉの拡
散距離はオージュ電子分光法により測定した。
の拡散距離を焼成時間（最高温度での保持時間）を調整
して制御した（実施例１〜８参照）。ここに、Ｎｉの拡
散距離はオージュ電子分光法により測定した。
【００１１】
【表１】
【００１２】すなわち、図２に示すように、内部電極間
距離をＬ１、Ｎｉの拡散距離をＬ２とすると、Ｎｉの拡
散距離Ｌ２が内部電極間距離Ｌ１の３〜３５％になるよ
うに変化させた。なお、表１における比較例は、内部電
極を表面に設けない前記誘電体セラミックシートを複数
枚積み重ねて積層体とした後、この積層体の表裏面にそ
れぞれＮｉからなる容量電極を形成し、焼成したもので
ある。これらの積層体の左右の端部にそれぞれＡｇペー
スト等を塗布、焼付けて外部電極５，６を形成し、コン
デンサとした。
距離をＬ１、Ｎｉの拡散距離をＬ２とすると、Ｎｉの拡
散距離Ｌ２が内部電極間距離Ｌ１の３〜３５％になるよ
うに変化させた。なお、表１における比較例は、内部電
極を表面に設けない前記誘電体セラミックシートを複数
枚積み重ねて積層体とした後、この積層体の表裏面にそ
れぞれＮｉからなる容量電極を形成し、焼成したもので
ある。これらの積層体の左右の端部にそれぞれＡｇペー
スト等を塗布、焼付けて外部電極５，６を形成し、コン
デンサとした。
【００１３】こうして得られた各コンデンサに対して、
静電容量の温度変化率、絶縁抵抗（ＩＲ）、絶縁破壊電
圧（ＢＤＶ）及び高温負荷試験を行ない、その評価結果
を表２に示す。ここに、静電容量の温度変化率におい
て、△Ｃ−５５／Ｃ２５は、２５℃での静電容量を基準
にした、−５５℃での静電容量の変化率である。△Ｃ−
１２５／Ｃ２５は、２５℃での静電容量を基準にした、
１２５℃での静電容量の変化率である。｜△Ｃ／Ｃ２５
｜ｍａｘは、２５℃での静電容量を基準にした、−５５
℃〜１２５℃の範囲での静電容量の最大変化率である。
ｌｏｇＩＲは、１０Ｖで１２０秒間充電した時の絶縁抵
抗である。また、絶縁破壊電圧は、２５℃の温度条件下
で１００Ｖ／秒の速度で昇圧したとき、絶縁破壊に至っ
た時の電圧値である。さらに、高温負荷試験は、コンデ
ンサを１５０℃に加熱して１００Ｖの電圧を急峻に立ち
上げて内部電極に印加した際、内部電極３ａ，３ｂ間が
短絡した個数である。
静電容量の温度変化率、絶縁抵抗（ＩＲ）、絶縁破壊電
圧（ＢＤＶ）及び高温負荷試験を行ない、その評価結果
を表２に示す。ここに、静電容量の温度変化率におい
て、△Ｃ−５５／Ｃ２５は、２５℃での静電容量を基準
にした、−５５℃での静電容量の変化率である。△Ｃ−
１２５／Ｃ２５は、２５℃での静電容量を基準にした、
１２５℃での静電容量の変化率である。｜△Ｃ／Ｃ２５
｜ｍａｘは、２５℃での静電容量を基準にした、−５５
℃〜１２５℃の範囲での静電容量の最大変化率である。
ｌｏｇＩＲは、１０Ｖで１２０秒間充電した時の絶縁抵
抗である。また、絶縁破壊電圧は、２５℃の温度条件下
で１００Ｖ／秒の速度で昇圧したとき、絶縁破壊に至っ
た時の電圧値である。さらに、高温負荷試験は、コンデ
ンサを１５０℃に加熱して１００Ｖの電圧を急峻に立ち
上げて内部電極に印加した際、内部電極３ａ，３ｂ間が
短絡した個数である。
【００１４】
【表２】
【００１５】表２より、Ｎｉの拡散距離Ｌ２が内部電極
３ａ，３ｂ間の距離Ｌ１の３０％を越えると、静電容量
の温度変化率が増加すると共に、絶縁抵抗が低下し、高
温負荷試験でも性能劣化することが認められる。従っ
て、焼成時間を調整してＮｉの拡散距離Ｌ２が内部電極
３ａ，３ｂ間の距離Ｌ１の３〜３０％になるようにすれ
ば、静電容量の温度変化率が小さく、絶縁抵抗の低下が
少ない、高信頼性の積層型コンデンサが得られることが
わかる。特に、内部電極３ａ，３ｂ間の距離Ｌ１が小さ
くなる（例えば６μｍ以下）と、絶縁抵抗等の観点から
内部電極材料のＮｉの拡散距離Ｌ２は内部電極間距離Ｌ
１の３〜１０％にするのが好ましく、更に最適値は内部
電極間距離Ｌ１の４〜１０％である。
３ａ，３ｂ間の距離Ｌ１の３０％を越えると、静電容量
の温度変化率が増加すると共に、絶縁抵抗が低下し、高
温負荷試験でも性能劣化することが認められる。従っ
て、焼成時間を調整してＮｉの拡散距離Ｌ２が内部電極
３ａ，３ｂ間の距離Ｌ１の３〜３０％になるようにすれ
ば、静電容量の温度変化率が小さく、絶縁抵抗の低下が
少ない、高信頼性の積層型コンデンサが得られることが
わかる。特に、内部電極３ａ，３ｂ間の距離Ｌ１が小さ
くなる（例えば６μｍ以下）と、絶縁抵抗等の観点から
内部電極材料のＮｉの拡散距離Ｌ２は内部電極間距離Ｌ
１の３〜１０％にするのが好ましく、更に最適値は内部
電極間距離Ｌ１の４〜１０％である。
【００１６】なお、本発明に係る積層型電子部品は前記
実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で
種々に変更することができる。電子部品は、コンデンサ
の他に、インダクタ等であってもよい。また、セラミッ
ク体の材料としては、チタン酸バリウム系の誘電体セラ
ミックの他に、ＰｂＯ系の誘電体セラミック等であって
もよい。さらに、内部電極の材料としては、Ｎｉの他に
Ｃｕ等の卑金属であってもよい。
実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で
種々に変更することができる。電子部品は、コンデンサ
の他に、インダクタ等であってもよい。また、セラミッ
ク体の材料としては、チタン酸バリウム系の誘電体セラ
ミックの他に、ＰｂＯ系の誘電体セラミック等であって
もよい。さらに、内部電極の材料としては、Ｎｉの他に
Ｃｕ等の卑金属であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、焼成温度、焼成時間及び焼成雰囲気等を調整し
て内部電極材料の拡散距離が内部電極間距離の３〜３０
％になるようにしたので、拡散による影響度が制御で
き、静電容量の温度変化の小さい、しかも絶縁抵抗の低
下が少なく高温負荷試験等の信頼性が高い積層型電子部
品を提供できる。
よれば、焼成温度、焼成時間及び焼成雰囲気等を調整し
て内部電極材料の拡散距離が内部電極間距離の３〜３０
％になるようにしたので、拡散による影響度が制御で
き、静電容量の温度変化の小さい、しかも絶縁抵抗の低
下が少なく高温負荷試験等の信頼性が高い積層型電子部
品を提供できる。
【図１】本発明に係る積層型電子部品の一実施形態を示
す断面図。
す断面図。
【図２】図１に示した電子部品の一部拡大断面図。
１…積層型コンデンサ ２…セラミック体 ３，４…内部電極 Ｌ１…内部電極間距離 Ｌ２…内部電極材料拡散距離
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミック体内に複数の内部電極が対向
して配設されている積層型電子部品において、 卑金属からなる前記内部電極材料を前記セラミック体内
に拡散させ、この内部電極材料の拡散距離が内部電極間
距離の３〜３０％であることを特徴とする積層型電子部
品。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8154211A JPH104027A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 積層型電子部品 |
| CN97113621A CN1091538C (zh) | 1996-06-14 | 1997-06-12 | 多层陶瓷电容器 |
| KR1019970024316A KR100245792B1 (ko) | 1996-06-14 | 1997-06-12 | 다층형 전자 부품 |
| US08/874,560 US5910881A (en) | 1996-06-14 | 1997-06-13 | Multilayered electronic element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8154211A JPH104027A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 積層型電子部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH104027A true JPH104027A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15579280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8154211A Pending JPH104027A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 積層型電子部品 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5910881A (ja) |
| JP (1) | JPH104027A (ja) |
| KR (1) | KR100245792B1 (ja) |
| CN (1) | CN1091538C (ja) |
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| KR20170142855A (ko) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 적층 세라믹 콘덴서 |
| KR20170142853A (ko) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 적층 세라믹 콘덴서 |
| KR20170142851A (ko) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 적층 세라믹 콘덴서 |
| KR20170142856A (ko) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 적층 세라믹 콘덴서 |
| KR20170142857A (ko) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 적층 세라믹 콘덴서 |
| KR20170142858A (ko) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 적층 세라믹 콘덴서 |
| KR20170142854A (ko) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 적층 세라믹 콘덴서 |
| US10431383B2 (en) | 2016-06-20 | 2019-10-01 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Multilayer ceramic capacitor |
| US11183334B2 (en) | 2019-06-24 | 2021-11-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic electronic component |
| WO2021235238A1 (ja) | 2020-05-19 | 2021-11-25 | 京セラ株式会社 | コンデンサ |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001101926A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Murata Mfg Co Ltd | 導電性ペースト、ならびに積層セラミックコンデンサおよびその製造方法 |
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