JPS6083314A - 積層セラミツクコンデンサおよびその製造方法 - 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】 本元明は積層セラミックコンデンサ及びその製浩”’ｊ
；　六ｉＶｒ　ＩＪＪ　１１７−、−この種の積層セラ
ミックコンデンサは、第１図の斜視断面圀に示す如く、
セラミツク誘電体３内部の層間に、内部電極１が形成さ
れている。説明を容易にするため、第１図から外部電極
ｚを取り除いて、積層されている１対の層のみを取力出
した分解斜視図を想定し、これを第２図に示す。

このような内部電極１を形成したセラミ、り誘電体３の
製造方法については、特開昭５３−６８８５３号公報に
従来技術と新しい技術の比較として詳述している。

即ち、従来この種の積層セラミックコンデンサは、焼成
前のグ、リーンシート上に内部電極を被層形成させ、こ
れｔ積み重ねた後に、高温での焼成処理上行なって、セ
ラミック誘電体を生成させ。

かつ積層物を一体化する工法が一般的に用いられている
。

従来のこのような積層セラミ、クコンデンサでは、製造
の一工程で高温焼成全行なうため、内部電極としては、
白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）などの貴金属を使用
しており、内Ｓ電極の製造コストに占める割合が高く、
ｎ電ＭＭの大きいものでは非常に高価になるという欠点
があった。この高温（１３００℃以上）でしかも空気中
での焼成によ、！１７内部電極が、酸化した夕、溶融し
にカ、戒はセラミ、りと反応するなどの問題が先するの
を避ける目的で賞金縞が使用されているので、この焼成
温良を下げる試みがなさｉｔ、　９００’０程度で焼成
できる鉛系のセラミック組成物がｂｉ］発された。

しかし、このような、比較的低温で焼成を可能としたニ
オブ（Ｎｂ入タングステンＣ四等の原料を含むセラミッ
ク組成物では、内部電極に貴金属を使用づ−るセラミ、
クコンデンザよりは改善されているものの、末だ十分で
はなかった０％に大写盆のセラミックコンデンサでは必
然的に大型化し谷原料の使用量が増えるため５価格は減
には限界がめっ／ζ−この問題を根本的に解決するｔｉ
ｃは原理的に知られている関係式 ここＫ　Ｃ：　靜電袢蛍 ａ：　誘電体の誘電率 Ｓ：　対同電極面積 ｄ：　誘電体の厚み によって、誘電体の厚みｄ２小さくして、材料全節減す
ることが当然検討された。

誘電体の厚みｄを小さく、薄くすることは、可能であっ
ても、積層セラミックコンデンサでは。

セラミック誘電体とＰ３部電極とが一体化物となってい
為ため、相対的に内部電極の厚みが増加することとなり
、焼成時に生ずる体積収縮や、焼成後の熱膨張、収縮の
バランスがくずれることが判明した。その結果、積層物
の層剥れやクラックを生じ、また製品化されても、電圧
を印加すると、圧電効果（ピエゾ効果）と潜在内部応力
が相乗し、微小のクラックを生じて、絶縁破壊に至るな
ど、積層セラミックコンデンサの品質を著しく低下させ
る。

したがって、誘電体の厚みの減少と内部電極の厚みの減
少とは、非常に密接な関係にあり、誘電体の厚みの減少
に伴って、内部電極の厚みも減少させなければならない
。

一方、内部電極Ｉ科は、一般的には貴金属を使用してい
るため、これ全出来る限り少なく使用することは、誰も
が童心するところであるが、現状では、焼成後２．０μ
（ミクロン）から６．０μ（ミクロン）の範囲で生産さ
れている。これは、内部電極が、ペースト状材料をスク
リーン印刷して形成されているため、最小厚みは印刷ス
クリーンの厚みによって制限されることに起因している
。第３図はこれｔ−説明するがト視図であハスクリーン
印刷の原理を示している０図において、スクリーン４の
網目５からセラミックシート７の上にペースト状電極材
料６が供給され被Ｎする。この被屑されたペースト状電
極制料６の厚みが内部電極の厚みに該当し、スクリーン
４の原みによって大きな影＋７を受けている。

通常スクリーン４には、絹やステンレス、ナイロン等が
用いられており、そのＩ！ｉ　ＡＭ缶曲でえりはｒｒ（
ミクロン）が必要であり、実際にはこの上にマスクパタ
ーン金形成するための乳剤が約１０μ（ミクロンン塗布
されるので、３５μ（ミクロ／）以上となる。′ ペースト状電極拐料６は、印刷塗布された後乾燥され、
焼成されるため、その厚みｒＪ：塗布された時よりも薄
くなるが、ペースト状電極材料の濃度や、電極金−の種
類によって減小率は異なハ焼成後の最小平均厚みは前述
の如く２．０μから６０μの範囲となっている。

不発明の目的は、これら従来の欠点を除去し、信耕住品
質が高く、かつコストの安い積ｌηセラきツクコンデン
サおよびその製造方法を提供することにある。

すなわち、不発明の積層セラミックコンデンサは、高温
焼成して形成されるセラミック誘電体からなるコンデン
サ素子の内部電極の平均厚みが積層１／＃当りＯ１１μ
（ミクロンフ以上、１．５μ（ミクロン）以下ヤあるこ
と全特徴としており、またその製造方法は減圧を伴り瑯
浩儲着〒鉗Ｗ雀響什しない媒体上に所定の電極を形成さ
せた後、この電極金セラミックグリーンシート上に転写
して内部電極ｔ一層形成ること全特徴とする。

以下１本発明を実施例によって図面音用いて詳細に説明
する。

第４図は、本発明の一実施例を説明するために電極パタ
ーン全簡略化した斜視図である。減圧雰囲気中で組成が
変化しない媒体、例えばポリエステルフィルムなどのＭ
機フィルムからなるキャリアシート９の上にテフロンや
７リコン等のＮｉ型剤金薄く塗布しく図示省略）、その
上に蒸着又はスパッタリング等の薄膜形成手段によって
０．１μ〜１．５μ　の′電極薄膜８を形成させる。こ
りようにして出来た電極薄ｊ鵡１」きキャリアシート９
を第６図にボ丁グリーンシー）１０の上に反転させて重
ね、キャリアシート９の電極薄膜８０面がグリーンシー
トｉｏと接触ツーるようにする。セラミックグリーンシ
ート１０は第５図に示す如く、予めキャリアシート９か
ら剥して利用する。電極薄膜８とグリーンシート１０と
を＠着させるには、熱プレス等の適当な手段を用いる１
次に、第８図にボす如く、キャリアシート９を剥して電
極薄膜８の付着したグリーンシート１０を得る。こうし
て得られた電極薄膜付きのグリーンシート全積み重ねて
熱プレスをして、第７図（ａ）の如き積層体とする・第
７図（ａ）の積層体Ａ−Ａ’の断面は、帛７図ｆｂＪの
ように電極薄膜８（内部電極）が交互に配置されている
のでＢ　−Ｂ’の位置全切断し、焼成することによって
積層セラミックコンデンサ素子（第１図から外部電極２
を除いた構成の索子）（以降積層セラミックチップと略
称）となる。

こうして得られる積層セラミックコンデンサ素子の内部
電極の厚みは、第４図のキャリアシート９上に形成され
る電極薄膜８の厚みによって決まるので、既に公知のメ
タライズドプラスチ、クフイルムの電極、＋ｆ＋ｊ［技
術や薄膜ハイプリ、ドＩｅの抵抗材料のスパッタリング
技術を利用することにより、内部電極の厚みを比較的容
易にコントロールすることができる。この厚みが０．ｌ
μＪ：り薄くなると電極断線による容蓋抜けが多くなり
、１５μを超えると焼成はんだ付は等の熱衝撃に弱くな
って良品率が低下する。特にセラミックグリーンシート
の厚みが１．５μ以下のものでは、内部電極の厚みによ
って、良品率が著しく異なハ　コンデンサの品質が左右
される。

以上、不発明の如く、蒸着又はスパッタリング等の範膜
形成手段によって内部電極（電極薄膜）の焼成後の平均
厚みヲＯ１μ以上１．５μ　以下とすることがｂ」能と
な勺、その結果セラミック誘電体の薄膜化による品買低
丁を防止出来、かつ高価な内部電極材料の使用量も少な
くできる。さらにセラミックＳ−を体り薄膜化（換言１
−れはセラミックグリーンシートの薄膜化）は、同一の
対同電極面積であれば％誘電体の厚みが薄くなるのに比
例して、静電秤量が大きくなることｔ慧味する・したが
って％積層セラミックコンデンサの小型化に大きく寄与
する。

このように不発明の冥施により、積層セラミックコンテ
ンサを安価に、詞品質でかつ小屋に生Ｍ。

供給できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１区は、槓盾セラミックコンデンサの断面斜視図、第
２図は、第１図から一対の層のみを想足して取り出した
斜視図、第３図は電極印刷の原理′ｆ：下す説明斜視図
、第４図乃至第８図は不発明の詳細な説明する図であり
、第４図は電極パターンを簡略化した斜視図、第５図は
キャリアシートからのセラミックグリーンシート全剥離
する状態を示す斜視図、第６図は、′（社）極薄膜付き
の有極フィルムをセラミックグリーンシートに重ねた状
態を示す斜視図％第７図ｆａｎ、　（ｂ）は積み重ねた
積層体金示す断面図及び斜視図、第８図は、電極薄膜付
きのセラミックグリーンシートからキャリアシートを剥
離する状態を示す斜視図である。 （符号の説明） １・・・・・・内部電極、２・・・・・・外部電極、３
・・・・・・セラミック誘電体、４・・・・・・スクリ
ーン、５・・・・・・（スクリーン）網目、６・・・・
・・ペースト状箪極材料、８・・・・・・電極薄膜、９
・・・・・・キャリアシート、１０・・・・・セラミッ
クグリーンシート、１１・・・・・・有ａＡフィルｈソ
ート。 ｌ Ｌ　ｌ　図 を 笑　？　図 箭　３　図 θ ｚ　４　図 萬汐図 お　６　図 β’　ａ’　ａ’ 釣　７　図 躬　θ　図 手続補正書（自発） 特許庁長官　殿 １、事件の表示　昭和５８年特　許　願第１９１８４９
号２、発明の名称　積層セラミ、クコンテンサおよびそ
の製造方法３、補正をする者 事件との関係　出　願　人 東京都港区芝五丁目３３番１号 （４２３）　日本電気株式会社 代表者　関本忠弘 ４、代理人 〒１０８　東工；〔都港区芝五丁目３７番８号　住友三
田ビル（連絡先　日本ｉ気株式貧社持許部）−５補止の
対象 （１）明細１の「発明の詳細な説明」の欄。 （２）図面 ６、補正の内容 （２）同頁１８行の「せる」を「ぜていた」に引止。 （３）第７頁９〜１０行の「フィルムからなるキャリア
シート」ヲ「フィルムシート」に引止。 （４）　同頁１０行の［シート９Ｊを「シートＩＩＪに
訂正〇 （５）同頁１４行および１６行と第８頁２行および１３
〜１４行の「キャリアシート９」を「有機フィルムシー
ト１１Ｊにそれぞれ「Ｊ正。 （６）第７貝１９竹の「彫」用する」を「おく」に引止
０ ＋７１　第８負３行の「こうして」の前Ｋｒなお、セラ
ミックグリーンシート１０は、電極簿膜８を付着させて
からキャリアシート９よシ剥して形成させてもよいのは
当然でるる。Ｊを追加０（８）同頁１０〜１１行の［（
以降積階セラミックチップと略称）Ｊを削除。 （９）第９負３行のｒｌ、５Ｊを「１５」に引止。 四　図面の第４図の参照数字「９」を「１１」に１ｌｌ
Ｊ正（添付図面の朱ＭＰ訂正参照）。 ７″Ｆ−〜、 代理人　弁理士　内　原　（５、 【−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温焼成して形成されるセラミック鍔電体からな
   る＝ンデンサ累子の内部電極の平均厚みが積層１層当り
   ０．ｌ（ミクロン）以上１．５μ（、ミクロン）以下で
   あることをす徴とする積層セラミツ、クコンテンサ。
2. （２）減圧全件う製造環境で組成が変化しない媒体上に
   所定の電極髪形成させた後、この電極上セラミックグリ
   ーン７−ト上に転写して内部電極を形成することを特徴
   とするＡ負層セラミックコンデンブの製造方法。　。