JP2011151250A - Electronic component and method of manufacturing electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層セラミックコンデンサなどの電子部品および当該電子部品の製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic component such as a multilayer ceramic capacitor and a method for manufacturing the electronic component.
電子機器に実装される電子部品の一例としては、積層型セラミック電子部品が例示され、コンデンサ、バンドパスフィルタ、インダクタ、積層三端子フィルタ、圧電素子、ＰＴＣサーミスタ、ＮＴＣサーミスタ、またはバリスタ等が知られている。 Examples of electronic components mounted on electronic devices include multilayer ceramic electronic components such as capacitors, bandpass filters, inductors, multilayer three-terminal filters, piezoelectric elements, PTC thermistors, NTC thermistors, or varistors. ing.
これら積層型セラミック電子部品は、たとえば誘電体層と内部電極層とが交互に積層されて構成される直方体形状の素子本体を有し、この素子本体の両端に焼成後に外部電極となる外部電極用ペーストを塗布し、焼成することにより得られる。 These multilayer ceramic electronic components have, for example, a rectangular parallelepiped element body formed by alternately laminating dielectric layers and internal electrode layers, and external electrode electrodes that become external electrodes after firing at both ends of the element body. It is obtained by applying a paste and baking.
ここで、素子本体に外部電極用ペーストを塗布する方法としては、従来、スラリー状の外部電極用ペーストに素子本体の端面を浸漬させる方法が用いられている。 Here, as a method of applying the external electrode paste to the element body, a method of immersing the end face of the element body in a slurry-like external electrode paste has been conventionally used.
しかし、浸漬した後、素子本体を引き上げる際、塗布された外部電極用ペーストには、塗布厚みおよび塗布側面幅のばらつきが生じ、その結果、外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきが生じる。このような外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきは、近年の電子部品の小型化の傾向にともない、より顕著に表れるようになっている。さらに、規格内での大容量化のため、外部電極に対する薄層化の要求が高まっており、外部電極用ペーストを薄く、均一に塗布する技術がより一層求められている。 However, when the element body is pulled up after being immersed, the applied external electrode paste has variations in coating thickness and coating side width, resulting in variations in the electrode thickness and electrode side width of the external electrode. Such variations in the electrode thickness and the electrode side surface width of the external electrode are becoming more prominent with the recent trend toward miniaturization of electronic components. Furthermore, in order to increase the capacity within the standard, there is an increasing demand for thinning of the external electrode, and there is a further demand for a technique for thinly and uniformly applying the external electrode paste.
たとえば、特許文献１には、一旦、素子本体に外部電極用ペーストを塗布し、その後、素子本体に塗布された外部電極用ペーストのうち、外側に盛り上がった部分を余剰ペーストとし、この余剰ペーストを取り除くことにより外部電極の電極厚みを均一にするという方法が開示されている。しかし、この方法では、ペーストのぼりを防止することが困難であり、それによる外部電極の電極側面幅のばらつきを解消することはできない。なお、「ペーストのぼり」については後述する。
For example, in
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、電子部品を小型化しても外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきを抑えることができ、なおかつ外部電極を薄層化することができる電子部品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and even if the electronic component is miniaturized, it is possible to suppress variations in the electrode thickness and electrode side width of the external electrode, and to make the external electrode thin. It aims at providing the manufacturing method of.
上記の目的を達成するため、本発明に係る電子部品の製造方法は、
素子本体を準備する工程と、
外部電極用ペーストを固化させる工程と、
前記固化された外部電極用ペーストを溶解することにより前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布する工程と、
を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing an electronic component according to the present invention includes:
Preparing the element body;
Solidifying the external electrode paste;
Applying the external electrode paste to at least a part of the element body by dissolving the solidified external electrode paste; and
It is characterized by having.
本発明によれば、外部電極用ペーストを素子本体に過剰に塗布することを防ぐことができるため、外部電極を薄層化することができる。しかも、本発明では、外部電極用ペーストの塗布厚みおよび塗布側面幅のばらつきを抑えることができる。このため、小型化しても外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきを抑えることができる電子部品の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the external electrode paste from being excessively applied to the element body, so that the external electrode can be thinned. And in this invention, the dispersion | variation in the application | coating thickness and application | coating side surface width | variety of external electrode paste can be suppressed. For this reason, the manufacturing method of the electronic component which can suppress the dispersion | variation in the electrode thickness of an external electrode and an electrode side surface width even if it reduces in size can be provided.
好ましくは、前記素子本体の少なくとも一部を固化された前記外部電極用ペーストに接触させることにより、前記外部電極用ペーストを溶解させる。 Preferably, the external electrode paste is dissolved by bringing at least a part of the element body into contact with the solidified external electrode paste.
好ましくは、加熱した素子本体を、前記固化された外部電極用ペーストに接触させることにより前記素子本体に前記外部電極用ペーストを塗布する。 Preferably, the external electrode paste is applied to the element body by bringing the heated element body into contact with the solidified external electrode paste.
好ましくは、前記固化された外部電極用ペーストの表面が平坦である。 Preferably, the surface of the solidified external electrode paste is flat.
好ましくは、前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布した後に、前記固化された外部電極用ペーストを溶解する工程と、
前記溶解された外部電極用ペーストの表面を平坦化した後に、前記溶解された外部電極用ペーストを再度固化させる工程と、を有する。
Preferably, after applying the external electrode paste to at least a part of the element body, dissolving the solidified external electrode paste;
And flattening the surface of the dissolved external electrode paste, and then solidifying the dissolved external electrode paste again.
好ましくは、冷却することにより前記外部電極用ペーストを固化させる。 Preferably, the external electrode paste is solidified by cooling.
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
本実施形態に係る電子部品としては、特に限定されないが、積層セラミックコンデンサ、圧電素子、チップインダクタ、チップバリスタ、チップサーミスタ、チップ抵抗、その他の表面実装（ＳＭＤ）チップ型電子部品などが例示される。本実施形態では、電子部品の一例として、積層セラミックコンデンサについて説明する。 The electronic component according to the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include a multilayer ceramic capacitor, a piezoelectric element, a chip inductor, a chip varistor, a chip thermistor, a chip resistor, and other surface mount (SMD) chip type electronic components. . In the present embodiment, a multilayer ceramic capacitor will be described as an example of an electronic component.
積層セラミックコンデンサの全体構成
図１に示すように、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１は、素子本体１０を有する。前記素子本体１０は、図２に示すように、誘電体層２と内部電極層３とが交互に積層された構造である。素子本体１０の形状に特に制限はないが、通常、直方体状とされる。図１に示すように、前記素子本体１０の両側端部には、素子本体１０の内部で交互に配置された内部電極層３と各々導通する一対の外部電極４が形成してある。
Overall Configuration of Multilayer Ceramic Capacitor As shown in FIG. 1, a multilayer
（内部電極層）
内部電極層３の厚みは用途等に応じて適宜決定すればよいが、通常、０．１〜３．０μｍ、特に０．２〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
(Internal electrode layer)
The thickness of the
内部電極層３に含有される導電材は特に限定されないが、誘電体層２の構成材料として、耐還元性を有する材料を使用する場合には、卑金属を用いることができる。導電材として用いる卑金属としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｉ合金またはＣｕ合金が好ましい。内部電極層３の主成分をＮｉにした場合には、誘電体が還元されないように、低酸素分圧還元雰囲気で焼成するという方法がとられている。
The conductive material contained in the
（外部電極）
外部電極４は導電性粉末により構成される。導電性粉末としては例えば卑金属が挙げられるが特に限定されず、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉまたはこれらの合金を用いることができるが、より好ましくはＣｕである。
(External electrode)
The external electrode 4 is made of a conductive powder. Examples of the conductive powder include base metals, but are not particularly limited, and Cu, Ag, Ni, or alloys thereof can be used, and Cu is more preferable.
図１および図２に示す外部電極４の電極側面４ｂの電極側面幅βは、用途により適宜決定されればよいが、好ましくは９０〜２５０μｍ、より好ましくは１００〜１５０μｍである。
The electrode side surface width β of the
（誘電体層）
前記誘電体層２の厚みは、好ましくは２μｍ以下であり、積層数は、２〜３００程度である。
(Dielectric layer)
The thickness of the
前記誘電体層２は主成分としては、例えば組成式（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３で表される誘電体酸化物が挙げられる。この際、酸素（Ｏ）量は、上記式の化学量論組成から若干偏倚してもよい。
The
上記式中、ｘは、好ましくは０≦ｘ≦０．１５である。ｘはＣａの原子数を表し、記号ｘ、すなわちＣａ／Ｂａ比を変えることで結晶の相転移点を任意にシフトさせることが可能となる。そのため、容量温度係数や比誘電率を任意に制御することができる。 In the above formula, x is preferably 0 ≦ x ≦ 0.15. x represents the number of Ca atoms, and the phase transition point of the crystal can be arbitrarily shifted by changing the symbol x, that is, the Ca / Ba ratio. Therefore, the capacity temperature coefficient and the relative dielectric constant can be arbitrarily controlled.
上記式中、ｙは、好ましくは０≦ｙ≦１．００である。ｙはＴｉ原子数を表すが、ＴｉＯ２に比べ還元されにくいＺｒＯ２を置換していくことにより耐還元性がさらに増していく傾向がある。 In the above formula, y is preferably 0 ≦ y ≦ 1.00. Although y represents the number of Ti atoms, there is a tendency that the reduction resistance is further increased by substituting ZrO 2 which is not easily reduced as compared with TiO 2 .
上記式中、ｍは、好ましくは０．９９５≦ｍ≦１．０２０である。ｍを０．９９５以上にすることにより還元雰囲気下での焼成に対して半導体化を生じることが防止され、ｍを１．０２０以下にすることにより焼成温度を高くしなくても緻密な焼結体を得ることができる。 In the above formula, m is preferably 0.995 ≦ m ≦ 1.020. By making m 0.995 or more, it is possible to prevent the formation of a semiconductor for firing in a reducing atmosphere, and by making m to 1.020 or less, dense sintering can be achieved without increasing the firing temperature. You can get a body.
前記誘電体層２の副成分としては、例えば、以下の第１〜第４副成分を含有してもよい。すなわち、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＢａＯおよびＳｒＯから選択される少なくとも１種を含む第１副成分と、酸化シリコンを主成分として含む第２副成分と、Ｖ２Ｏ５，ＭｏＯ３およびＷＯ３から選択される少なくとも１種を含む第３副成分と、Ｒの酸化物（ただし、ＲはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，ＹｂおよびＬｕから選択される少なくとも１種）を含む第４副成分と、を有する。
As subcomponents of the
積層セラミックコンデンサの製造方法
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサは、素子本体に外部電極ペーストを塗布して焼成することにより得られる。素子本体の製造方法としては、たとえば、従来の方法と同様に、ペーストを用いた通常の印刷法やシート法によりグリーンチップを作製し、これを焼成することにより得られるが、その製造方法は特に限定されない。以下、製造方法の一例を具体的に説明する。
Manufacturing Method of Multilayer Ceramic Capacitor The multilayer ceramic capacitor according to this embodiment is obtained by applying an external electrode paste to the element body and firing it. As a manufacturing method of the element body, for example, similarly to the conventional method, it can be obtained by producing a green chip by a normal printing method or a sheet method using a paste and firing this, but the manufacturing method is particularly It is not limited. Hereinafter, an example of the manufacturing method will be specifically described.
（内部電極層用ペースト）
本発明の実施形態に係る内部電極層用ペーストは導電性粒子を有機ビヒクルまたは水系ビヒクルとともに混練することにより塗料化して調整される。なお、内部電極層用ペーストに含まれる成分としては特に限定されず、導電性粒子の他に共材としてセラミック粒子を含んでいてもよい。
(Internal electrode layer paste)
The internal electrode layer paste according to the embodiment of the present invention is prepared by preparing a paint by kneading conductive particles together with an organic vehicle or an aqueous vehicle. In addition, it does not specifically limit as a component contained in the internal electrode layer paste, In addition to the conductive particles, ceramic particles may be included as a co-material.
前記導電性粒子としては、特に限定されないが、焼成後に上記した導電材となる各種導電性金属、合金、各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等が挙げられる。 The conductive particles are not particularly limited, and examples thereof include various conductive metals, alloys, various oxides, organometallic compounds, and resinates that become the conductive material described above after firing.
有機ビヒクルとは、バインダを有機溶剤中に溶解したものである。有機ビヒクルに用いるバインダは特に限定されず、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の通常の各種バインダから適宜選択すればよい。また、用いる有機溶剤も特に限定されず、印刷法やシート法など、利用する方法に応じて、ターピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン等の各種有機溶剤から適宜選択すればよい。 An organic vehicle is obtained by dissolving a binder in an organic solvent. The binder used for the organic vehicle is not particularly limited, and may be appropriately selected from ordinary various binders such as ethyl cellulose resin and polyvinyl butyral resin. Further, the organic solvent to be used is not particularly limited, and may be appropriately selected from various organic solvents such as terpineol, butyl carbitol, acetone, toluene and the like according to a method to be used such as a printing method or a sheet method.
また、水系ビヒクルに用いる水溶性バインダも特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性アクリル樹脂などを用いればよい。 Further, the water-soluble binder used for the water-based vehicle is not particularly limited, and for example, polyvinyl alcohol, cellulose, water-soluble acrylic resin, or the like may be used.
（誘電体層用ペースト）
誘電体層用ペーストは、セラミック粒子を前記有機ビヒクルまたは前記水系ビヒクルとともに混練することにより塗料化して調整される。
(Dielectric layer paste)
The dielectric layer paste is prepared by preparing a paint by kneading ceramic particles together with the organic vehicle or the water-based vehicle.
前記セラミック粒子の組成は、特に限定されず、例えば、焼成後に上記した誘電体粒子となるような組成が挙げられる。 The composition of the ceramic particles is not particularly limited, and examples thereof include a composition that becomes the above-described dielectric particles after firing.
また、セラミック粒子は例えば、上記した誘電体粒子の主成分または副成分の酸化物やその混合物、複合酸化物を混合することにより得られるが、その他、焼成により上記した酸化物や複合酸化物となる各種化合物、例えば、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物等から適宜選択し、混合することによっても得られる。 The ceramic particles can be obtained, for example, by mixing the main component or subcomponent oxide of the above-described dielectric particles, a mixture thereof, or a composite oxide. It can also be obtained by appropriately selecting and mixing various compounds such as carbonate, oxalate, nitrate, hydroxide, organometallic compound and the like.
（グリーンチップ）
次いでグリーンシートと内部電極パターン層が複数積層されたグリーンシートを作製する。
(Green chip)
Next, a green sheet in which a plurality of green sheets and internal electrode pattern layers are stacked is prepared.
グリーンシートは、たとえばＰＥＴフィルムなどで構成される支持体の表面に、ドクターブレード法などで誘電体層用ペーストを塗布することにより形成される。次いで、支持体上に形成されたグリーンシートの表面に、内部電極層用ペーストを所定のパターンに塗布して、内部電極パターン層を形成する。 The green sheet is formed, for example, by applying a dielectric layer paste to the surface of a support composed of a PET film or the like by a doctor blade method or the like. Next, the internal electrode layer paste is applied to the surface of the green sheet formed on the support in a predetermined pattern to form an internal electrode pattern layer.
前記グリーンシートは、焼成後に図２に示す誘電体層２となり、内部電極パターン層は、焼成後に図２に示す内部電極層３となる。
The green sheet becomes the
内部電極パターン層の形成方法は、層を均一に形成できる方法であれば特に限定されず、たとえば内部電極層用ペーストを用いたスクリーン印刷法あるいはグラビア印刷法などの厚膜形成方法、あるいは蒸着、スパッタリングなどの薄膜法が例示される。 The method of forming the internal electrode pattern layer is not particularly limited as long as the layer can be formed uniformly. For example, a thick film forming method such as a screen printing method or a gravure printing method using an internal electrode layer paste, or vapor deposition, A thin film method such as sputtering is exemplified.
本実施形態では、グリーンシートの表面に、内部電極パターン層を形成した後、またはその前に、内部電極パターン層が形成されていないグリーンシートの表面隙間（余白パターン部分）に、内部電極パターン層と実質的に同じ厚みの余白パターン層を形成してもよい。余白パターン層を形成するのは、グリーンシートの上で内部電極パターン層間に段差を生じさせないためである。 In the present embodiment, after the internal electrode pattern layer is formed on the surface of the green sheet, or before the internal electrode pattern layer, the internal electrode pattern layer is formed in the surface gap (blank pattern portion) of the green sheet where the internal electrode pattern layer is not formed. A blank pattern layer having substantially the same thickness may be formed. The reason why the blank pattern layer is formed is that no step is generated between the internal electrode pattern layers on the green sheet.
上記のようにしてグリーンシートと内部電極パターン層を交互に積層させ、積層体を得て、この積層体を格子状に切断することによりグリーンチップが複数形成される。 As described above, green sheets and internal electrode pattern layers are alternately laminated to obtain a laminated body, and a plurality of green chips are formed by cutting the laminated body into a lattice shape.
（グリーンチップの焼成）
グリーンチップはバレル研磨等された後、水で洗浄され、乾燥され、焼成される。なお、焼成前に、グリーンチップに脱バインダ処理を施す。
(Green chip firing)
The green chip is barrel-polished, washed with water, dried, and fired. Note that the green chip is subjected to a binder removal process before firing.
グリーンチップ焼成時の雰囲気は、内部電極層用ペースト中の導電材の種類に応じて適宜決定されればよいが、導電材としてＮｉやＮｉ合金等の卑金属を用いる場合、焼成雰囲気中の酸素分圧は、１０−７〜１０−３Ｐａとすることが好ましい。 The atmosphere at the time of green chip firing may be appropriately determined according to the type of conductive material in the internal electrode layer paste, but when a base metal such as Ni or Ni alloy is used as the conductive material, the oxygen content in the firing atmosphere The pressure is preferably 10 −7 to 10 −3 Pa.
また、焼成時の保持温度は、たとえば、１１００〜１４００℃である。 Moreover, the holding temperature at the time of baking is 1100-1400 degreeC, for example.
還元性雰囲気中で焼成した場合、素子本体にはアニールを施すことが好ましい。アニールは、誘電体層を再酸化するための処理であり、これによりＩＲ寿命を著しく長くすることができるので、信頼性が向上する。 When firing in a reducing atmosphere, the element body is preferably annealed. Annealing is a process for re-oxidizing the dielectric layer, and this can significantly increase the IR lifetime, thereby improving the reliability.
脱バインダ処理、焼成およびアニールは、連続して行なっても、独立に行なってもよい。 The binder removal treatment, firing and annealing may be performed continuously or independently.
上記のようにして得られた焼結体に、例えばバレル研磨やサンドブラストなどにより端面研磨を施し素子本体を得る。 The sintered body obtained as described above is subjected to end face polishing by, for example, barrel polishing or sand blasting to obtain an element body.
（外部電極用ペーストの塗布）
次いで、素子本体に外部電極用ペーストを塗布するが、本実施形態では、固化された外部電極用ペーストに、たとえば素子本体を接触させることにより外部電極用ペーストを部分的に溶解させ、外部電極用ペーストを素子本体に塗布する。
(Applying external electrode paste)
Next, the external electrode paste is applied to the element main body. In this embodiment, the external electrode paste is partially dissolved by bringing the element main body into contact with the solidified external electrode paste, for example. A paste is applied to the element body.
なお、外部電極用ペーストに含有される外部電極用ペーストは、上記した導電性粉末、後述する有機ビヒクルおよび溶剤を混練し、上記した内部電極層用ペーストと同様にして調製すればよい。 The external electrode paste contained in the external electrode paste may be prepared in the same manner as the above internal electrode layer paste by kneading the above-described conductive powder, an organic vehicle and a solvent described later.
本実施形態では上記したように、素子本体の両端部に外部電極が形成されるように外部電極用ペーストを塗布するため、素子本体の端面を前記固化された外部電極用ペーストに接触させる。 In the present embodiment, as described above, in order to apply the external electrode paste so that the external electrodes are formed at both ends of the element body, the end surface of the element body is brought into contact with the solidified external electrode paste.
素子本体を外部電極用ペーストに接触させる方法としては特に限定されず、例えば、保持具や、剥離粘着剤が塗布された工業用両面テープなどに素子本体を固定して、この保持具やテープを操作する方法などが挙げられる。以下では、保持具を用いる方法について説明する。 The method of bringing the element body into contact with the external electrode paste is not particularly limited. For example, the element body is fixed to a holding tool or an industrial double-sided tape coated with a release adhesive, and the holding tool or tape is used. The operation method etc. are mentioned. Below, the method of using a holder is demonstrated.
まず、図３ａに示す保持具３０を準備する。保持具３０はゴム板３１からなり、保持具３０の平坦性を確保するために補強板３２が内蔵されており、等間隔の貫通孔３３を有する。ゴム板３１の厚みは特に限定されず、素子本体１０の厚みに応じて適宜決定される。なお、保持具３０は、必要に応じてゴム板３１を周囲で支持する枠を有していてもよい。
First, the
次いで、素子本体１０を前記貫通孔３３に、端部が所定長さ突き出るように挿入する（図３ｂ）。突き出しの長さとしては、特に限定されず、外部電極用ペースト塗布後に形成される外部電極４の電極側面幅βに応じて決定される。
Next, the
次に、固化された外部電極用ペースト４０を準備する。外部電極用ペーストを固化させる方法としては特に限定されないが、例えば、金属板上に外部電極用ペーストを流し込み、冷却する方法などが例示される。
Next, a solidified
本実施形態の外部電極用ペーストに含まれる溶剤としては−５〜−１０℃で固体化するものが好ましく、具体的には、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ブチラールまたはヘキサンが好ましく、より好ましくはターピネオールである。 The solvent contained in the external electrode paste of the present embodiment is preferably one that solidifies at −5 to −10 ° C., specifically, terpineol, dihydroterpineol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, butyral or hexane. Is preferred, and terpineol is more preferred.
外部電極用ペーストの溶剤としてこれらの溶剤を用いる場合には、冷却温度は、好ましくは−５℃以下、より好ましくは−１０〜−５℃である。 When these solvents are used as the solvent for the external electrode paste, the cooling temperature is preferably −5 ° C. or lower, more preferably −10 to −5 ° C.
外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、外部電極用ペースト中の溶剤の含有量は好ましくは１０〜３５重量部、より好ましくは１３〜２０重量部である。溶剤の含有量をこの範囲とすることで、溶解後の外部電極用ペーストが適度な粘性になり、素子本体への外部電極用ペーストの塗布性が良好なものとなる。 When the total content of the solvent, conductive powder and organic vehicle in the external electrode paste is 100 parts by weight, the content of the solvent in the external electrode paste is preferably 10 to 35 parts by weight, more preferably 13 to 20 parts by weight. By setting the content of the solvent within this range, the external electrode paste after dissolution has an appropriate viscosity, and the applicability of the external electrode paste to the element body becomes good.
固化された外部電極用ペースト４０は図３ｂに示すように表面が平坦であることが好ましい。固化された外部電極用ペースト４０の表面が平坦であることにより、たとえば、複数の素子本体１０を同時に浸漬させる際に、外部電極用ペースト４０に接触させて突き出し深さを調整することができる。これにより複数の素子本体１０を均一な深さで外部電極用ペースト４０に浸漬させることができる。また、傾いている素子本体を外部電極用ペースト４０に対して垂直になるように直すこともできる。
The solidified
金属板３４上に流し込まれ、固化された外部電極用ペースト４０の厚みは電極側面幅βと同等以上の厚みを有し、電極側面幅βよりも好ましくは０〜３０μｍ、より好ましくは５〜１０μｍ厚い。固化された外部電極用ペースト４０の厚みをこの範囲内にすることで、固化された外部電極用ペースト内における組成のばらつきを抑えることができるとともに、十分な電極厚みおよび電極側面幅をもつ外部電極を形成することができる。
The thickness of the
次いで、上記保持具３０で保持された素子本体１０を固化された外部電極用ペースト４０に接触させる。固化された外部電極用ペースト４０は素子本体１０との接触により一部溶解するため、素子本体１０に外部電極用ペースト４０ａが塗布される（図３ｃ）。そして、所定時間（接触時間）経過後、素子本体１０を引き上げる（図３ｄ）。なお、接触時間については後述する。これらの工程により、適度な量の外部電極用ペーストを素子本体１０に塗布することができる。
Next, the
素子本体１０を固化された外部電極用ペースト４０に接触させる際には、上記したように、複数の素子本体１０が均一な深さで外部電極用ペーストに浸漬するように、各素子本体１０の突き出しの長さを調整することが好ましい。
When the
本実施形態では固化された外部電極用ペーストを用い、素子本体の少なくとも一部を溶解させて塗布することにより、外部電極用ペーストの過剰な塗布を防ぐことができる。 In the present embodiment, excessive application of the external electrode paste can be prevented by using a solidified external electrode paste and dissolving and applying at least a part of the element body.
また、従来のように、容器に入ったスラリー状の外部電極用ペーストに素子本体を浸漬させて塗布する方法では、浸漬した後、素子本体を引き上げる際に、塗布された外部電極用ペーストはその粘度により、容器に残された外部電極用ペーストに引っ張られる。このため、素子本体に塗布された外部電極ペーストは、図１に示す電極端面４ａの中央部に集まり、電極端面４ａの中央部の外部電極層が厚くなる傾向にあった。
Also, in the conventional method in which the element body is immersed and applied in a slurry-like external electrode paste contained in a container, when the element body is pulled up after the immersion, the applied external electrode paste is Due to the viscosity, the external electrode paste left in the container is pulled. For this reason, the external electrode paste applied to the element body tends to gather at the center of the
しかし、本実施形態では、上記のとおり外部電極用ペーストが過剰に塗布されず、また、容器に残された外部電極用ペーストは固化しているため、外部電極用ペーストが電極端面４ａの中央部に集まるのを防ぐことができる。
However, in the present embodiment, the external electrode paste is not applied excessively as described above, and the external electrode paste left in the container is solidified, so that the external electrode paste is in the center of the
さらに、上記の従来の塗布方法では、素子本体に塗布された外部電極用ペーストは、外部電極用ペーストの濡れ性により、素子本体の内側に向かって広がり、図１および図２に示す電極側面幅βが広くなる傾向にあった。なお、この現象を、「ペーストのぼり」という。このペーストのぼりは、外部電極のコーナー部間の中央に顕著に表れる。 Furthermore, in the above conventional coating method, the external electrode paste applied to the element body spreads toward the inside of the element body due to the wettability of the external electrode paste, and the electrode side width shown in FIGS. β tended to widen. This phenomenon is called “paste stream”. This paste rise is noticeable in the center between the corners of the external electrode.
しかし、本実施形態では、外部電極用ペーストの過剰な塗布を防ぐことができるため、ペーストのぼりを防ぐことができる。 However, in the present embodiment, excessive application of the external electrode paste can be prevented, so that paste paste can be prevented.
これらの理由から、本実施形態では、電子部品を小型化しても外部電極の電極厚みおよび電極側面幅を一定にすることができ、外部電極を薄層化することができる。本実施形態では、素子本体１０を長さ：０．６〜１．６（ｍｍ）×幅：０．３〜０．８（ｍｍ）×厚み：０．３〜０．８（ｍｍ）と小型化しても、外部電極４の電極厚みおよび電極側面幅を正確に制御することができる。
For these reasons, in this embodiment, even if the electronic component is downsized, the electrode thickness and the electrode side surface width of the external electrode can be made constant, and the external electrode can be made thin. In the present embodiment, the
また、外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、本実施形態における外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有量は好ましくは６０〜８５重量部、より好ましくは８０〜８５重量部である。外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率が高いと、焼成後に外部電極がポーラスになるのを防ぐことができ、湿気などに対するシールド性を高めることができるため、信頼性が向上するという効果がある。 Further, when the total content of the solvent, the conductive powder and the organic vehicle in the external electrode paste is 100 parts by weight, the content of the conductive powder in the external electrode paste in this embodiment is preferably 60 to 85. Part by weight, more preferably 80 to 85 parts by weight. When the content of the conductive powder in the external electrode paste is high, the external electrode can be prevented from becoming porous after firing, and the shielding property against moisture and the like can be improved, so that the reliability is improved. There is.
しかし、従来のようにスラリー状の外部電極用ペースト素子本体を浸漬させて素子本体に外部電極用ペーストを塗布する方法の場合には、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率が高いと、外部電極４の電極端面中央部での電極厚みが厚くなる傾向にあった。 However, in the case of the conventional method of immersing a slurry external electrode paste element body and applying the external electrode paste to the element body, the content of the conductive powder in the external electrode paste is high. The electrode thickness at the center of the electrode end face of the external electrode 4 tended to be thick.
これは、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率が高いほど、外部電極用ペーストの粘度が高くなるため、素子本体を浸漬した後、素子本体を引き上げる際に、電極端面４ａの中央部に外部電極用ペーストが集まるからである。
This is because the higher the content of the conductive powder in the external electrode paste, the higher the viscosity of the external electrode paste. Therefore, when the element body is immersed and then pulled up, the central portion of the
しかし、本実施形態では、上記のように、適度な量の外部電極用ペーストを素子本体に塗布することができるため、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率を高くしても、外部電極の電極厚みのばらつきを抑えることができる。このため、本実施形態では、上記したように、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率を比較的多めにしても、外部電極のシールド性を高めるという効果を得つつ、外部電極の電極厚みのばらつきを抑えることができる。 However, in the present embodiment, as described above, an appropriate amount of external electrode paste can be applied to the element body, so even if the content of the conductive powder in the external electrode paste is increased, the external electrode paste Variations in the electrode thickness of the electrode can be suppressed. For this reason, in this embodiment, as described above, the electrode of the external electrode is obtained while obtaining the effect of enhancing the shielding property of the external electrode even if the content of the conductive powder in the paste for the external electrode is relatively large. Variation in thickness can be suppressed.
また、本実施形態では、外部電極用ペーストのバインダとして好ましくは、エチルセルロース、アクリル樹脂、ブチラール樹脂である。外部電極用ペーストのバインダとしてアクリル樹脂を用いると、焼成工程において還元性雰囲気でなくても分解するため水素を導入する必要がなく、コストの上でメリットがある。 In the present embodiment, ethyl cellulose, acrylic resin, and butyral resin are preferably used as the binder for the external electrode paste. When an acrylic resin is used as a binder for the paste for the external electrode, it is not necessary to introduce hydrogen because it decomposes even if it is not a reducing atmosphere in the firing process, and there is an advantage in terms of cost.
しかし、従来のように、素子本体にスラリー状の外部電極用ペーストを塗布する場合、バインダとしてアクリル樹脂を用いると、電極端面４ａの中央部での外部電極ペーストの塗布厚みが厚くなり、外部電極の電極厚みのばらつきが生じるという問題があった。
However, when the slurry-like external electrode paste is applied to the element body as in the conventional case, if acrylic resin is used as the binder, the application thickness of the external electrode paste at the center of the
これに対して、本実施形態では、上記のように、適度な量の外部電極用ペーストを素子本体に塗布することができるため、外部電極用ペーストにバインダとしてアクリル樹脂を用いても、焼成工程において水素を導入する必要がないというコストメリットを確保しつつ、外部電極の電極厚みのばらつきを抑えることができる。 On the other hand, in the present embodiment, as described above, an appropriate amount of external electrode paste can be applied to the element body. Therefore, even if an acrylic resin is used as the binder for the external electrode paste, the baking step In this case, it is possible to suppress the variation in the electrode thickness of the external electrode while securing the cost merit that it is not necessary to introduce hydrogen.
また、外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、外部電極用ペースト中のバインダの含有量は好ましくは１〜５重量部、より好ましくは１．５〜３．０重量部である。バインダの含有量をこの範囲とすることで、溶解後の外部電極用ペーストが適度な粘性になり、素子本体への外部電極用ペーストの塗布性が良好なものとなる。 Further, when the total content of the solvent, conductive powder and organic vehicle in the external electrode paste is 100 parts by weight, the content of the binder in the external electrode paste is preferably 1 to 5 parts by weight, more preferably 1.5 to 3.0 parts by weight. By setting the binder content in this range, the external electrode paste after dissolution has an appropriate viscosity, and the applicability of the external electrode paste to the element body becomes good.
前記外部電極用ペーストには、上記の他、ガラス粉を添加してもよい。外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、外部電極用ペースト中のガラス粉の含有量は好ましくは２〜１５重量部、より好ましくは５〜８重量部である。ガラス粉の含有量をこの範囲とすることで、端子表面にガラス浮きが無く、かつチップ界面との密着性を確保できる。 In addition to the above, glass powder may be added to the external electrode paste. When the total content of the solvent, the conductive powder and the organic vehicle in the external electrode paste is 100 parts by weight, the content of the glass powder in the external electrode paste is preferably 2 to 15 parts by weight, more preferably 5 parts. ~ 8 parts by weight. By setting the content of the glass powder within this range, there is no glass floating on the terminal surface, and adhesion with the chip interface can be ensured.
上記の工程において、固化された外部電極用ペーストに素子本体を接触させ、圧力をかけることによっても外部電極用ペーストは溶解するが、素子本体を加熱し、素子本体の熱により外部電極用ペーストを溶解することが好ましい。素子本体の加熱温度としては、好ましくは４０〜６０℃である。 In the above process, the external electrode paste is dissolved by bringing the element body into contact with the solidified external electrode paste and applying pressure, but the element body is heated and the external electrode paste is heated by the heat of the element body. It is preferable to dissolve. The heating temperature of the element body is preferably 40 to 60 ° C.
素子本体の加熱温度をこの範囲内とすることで、素子本体に過剰の圧力をかけずに外部電極用ペーストを溶解させることができる。また、外部電極用ペーストは一般的には温度が上がると粘度が低下するため、濡れ性が高まり、ペーストのぼりが起こりやすくなるが、素子本体を上記の温度範囲とすることで、外部電極用ペーストの粘度を適度なものにすることができるため、ペーストのぼりを抑えることができる。 By setting the heating temperature of the element body within this range, the external electrode paste can be dissolved without applying excessive pressure to the element body. Also, external electrode paste generally decreases in viscosity as the temperature rises, so that wettability increases and paste drifts easily. However, by making the element body within the above temperature range, external electrode paste Since the viscosity of the paste can be made moderate, paste sticking can be suppressed.
素子本体の加熱の方法としては、オーブン、遠赤外線ヒーターなどで加熱する方法が挙げられる。また、上記の加熱方法はバッチ式で行ってもよいし、連続式で行ってもよい。 Examples of the method for heating the element body include a method of heating with an oven, a far-infrared heater, or the like. In addition, the heating method described above may be performed batchwise or continuously.
固化された外部電極用ペーストへの素子本体の接触時間は、素子本体が常温の場合には好ましくは３〜５秒間、素子本体が６０℃の場合には好ましくは０．５〜２秒間である。外部電極用ペーストへの素子本体の接触時間がこの範囲の場合、適度な量の外部電極用ペーストを溶解させることができ、素子本体に過剰な外部電極ペーストを塗布することを防ぐことができる。 The contact time of the element body with the solidified external electrode paste is preferably 3 to 5 seconds when the element body is at room temperature, and preferably 0.5 to 2 seconds when the element body is 60 ° C. . When the contact time of the element body with the external electrode paste is within this range, an appropriate amount of the external electrode paste can be dissolved, and application of excessive external electrode paste to the element body can be prevented.
素子本体に外部電極用ペーストを塗布した後に、固化された外部電極用ペーストを再度加熱し、溶解させ、平坦にし、再度固化させることにより、図３ｂに示す固化された外部電極用ペーストとして何度も用いることができる。 After the external electrode paste is applied to the element body, the solidified external electrode paste is heated again, dissolved, flattened, and solidified again to obtain the solidified external electrode paste shown in FIG. Can also be used.
外部電極用ペーストを平坦にする方法としては特に限定されないが、たとえば外部電極用ペーストの表面にＰＥＴフィルムを敷き、その上からアイロンなど加熱した金属板でならす方法や、加熱した溶剤を外部電極ペーストの表面にかける方法などが挙げられる。 The method for flattening the external electrode paste is not particularly limited. For example, a method of laying a PET film on the surface of the external electrode paste and then smoothing it with a heated metal plate such as an iron, or using a heated solvent as an external electrode paste The method of applying to the surface of the.
また、図３ａに示す保持具３０のように貫通孔３３の間隔が十分ある場合には、図３ｅに示すように保持具３０をずらすことによっても、固化された外部電極用ペースト４０のうち平坦な凸部４０ｂに素子本体１０を接触させることができ、素子本体１０に外部電極用ペーストを塗布することができる。
Further, when there is a sufficient interval between the through
また、素子本体１０のうち外部電極用ペースト４０ａが塗布された部分に、上記図３ｂ〜３ｄに示す工程を行い、さらに外部電極用ペーストを塗布し外部電極を二層以上で形成してもよい。
Further, the steps shown in FIGS. 3b to 3d may be performed on the part of the
なお、一層目の外部電極を形成する外部電極用ペーストは上記図３ｂ〜３ｄに示す工程により塗布し、二層目以降は、従来の方法のように、スラリー状の外部電極用ペーストに素子本体の一部を浸漬することにより外部電極用ペーストを塗布してもよい。二層目以降の外部電極はその下層の外部電極用ペーストの存在により、ペーストのぼりが抑えられるからである。 The external electrode paste for forming the first external electrode is applied by the steps shown in FIGS. 3b to 3d, and the second and subsequent layers are applied to the slurry-like external electrode paste as in the conventional method. The external electrode paste may be applied by immersing a part of the electrode. This is because the paste from the second and subsequent external electrodes is suppressed due to the presence of the external electrode paste in the lower layer.
また、一層目は外部電極用ペーストを比較的薄く塗布し、二層目でコーナー部に重点的に外部電極用ペーストを塗布してもよい。これにより、外部電極を薄層化しつつ、コーナー部の外部電極の電極厚みを確保し、信頼性を向上させることができる。この場合、一層目は、外部電極用ペーストの組成の均一性の観点から、金属板上に流し込まれ固化された外部電極用ペーストは上記したように薄い方が好ましいが、二層目以降で本実施形態に係る方法を用いる場合には、金属板上に流し込まれ固化された外部電極用ペーストの電極厚みは厚くてもよい。 Alternatively, the external electrode paste may be applied relatively thinly in the first layer, and the external electrode paste may be applied mainly in the corners in the second layer. Thereby, the thickness of the external electrode at the corner portion can be ensured and the reliability can be improved while making the external electrode thinner. In this case, from the viewpoint of the uniformity of the composition of the external electrode paste, it is preferable that the external electrode paste poured and solidified on the metal plate is thin as described above. When the method according to the embodiment is used, the electrode thickness of the external electrode paste poured and solidified on the metal plate may be thick.
このように、外部電極を二層以上で形成する場合、外部電極用ペーストを塗布した後は、必要に応じて後述する乾燥工程を行ったうえで、次の層を形成する外部電極用ペーストを塗布する。 As described above, when the external electrode is formed of two or more layers, after applying the external electrode paste, the external electrode paste for forming the next layer is formed after performing a drying step described later as necessary. Apply.
外部電極用ペーストを塗布した後は乾燥工程を行う場合には、乾燥温度としては、好ましくは１２０〜１５０℃、乾燥時間としては、好ましくは２０分〜１時間である。なお、上記のように、素子本体が加熱されていると、素子本体の熱によっても外部電極用ペーストが乾燥されるため乾燥工程の時間を短縮できたり、特に上記の条件により乾燥工程を設けなくても、５〜１０分放置するのみで十分乾燥させることができる。 When the drying step is performed after the external electrode paste is applied, the drying temperature is preferably 120 to 150 ° C., and the drying time is preferably 20 minutes to 1 hour. As described above, when the element main body is heated, the external electrode paste is dried by the heat of the element main body, so that the time for the drying process can be shortened. Even if it is left alone for 5 to 10 minutes, it can be sufficiently dried.
さらに、従来、外部電極用ペーストを乾燥機により乾燥する場合には外部電極用ペーストの外側から乾燥するため、外部電極用ペーストを焼成する際の爆ぜの原因となることがあった。これに対して、本実施形態では、素子本体を加熱するため外部電極用ペーストが内側からも乾燥するため、爆ぜを抑えることができる。 Further, conventionally, when the external electrode paste is dried by a dryer, it is dried from the outside of the external electrode paste, which may cause an explosion when firing the external electrode paste. On the other hand, in this embodiment, since the external electrode paste is also dried from the inside because the element body is heated, explosion can be suppressed.
外部電極用ペーストを乾燥した後、焼成し、外部電極４を形成する。外部電極用ペーストの焼成条件は、例えば、加湿したＮ２とＨ２との混合ガス中で６００〜８００℃ にて１０分間〜１時間程度とすることが好ましい。そして、必要に応じ、外部電極４表面に、めっき等により被覆層を形成する。 The external electrode paste is dried and then baked to form the external electrode 4. The firing conditions of the external electrode paste are preferably, for example, about 10 minutes to 1 hour at 600 to 800 ° C. in a humidified mixed gas of N 2 and H 2 . Then, if necessary, a coating layer is formed on the surface of the external electrode 4 by plating or the like.
このようにして製造された本発明の実施形態に係る積層セラミックコンデンサは、ハンダ付等によりプリント基板上などに実装され、各種電子機器等に使用される。 The multilayer ceramic capacitor according to the embodiment of the present invention thus manufactured is mounted on a printed board or the like by soldering or the like, and used for various electronic devices.
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, in the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement in various aspects. .
たとえば、上述した実施形態では、電子部品として積層セラミックコンデンサを例示したが、本発明の実施形態に係る電子部品としては、積層セラミックコンデンサに限定されず、誘電体層および内部電極層を有する電子部品であれば何でも良い。 For example, in the above-described embodiment, the multilayer ceramic capacitor is exemplified as the electronic component. However, the electronic component according to the embodiment of the present invention is not limited to the multilayer ceramic capacitor, and an electronic component having a dielectric layer and an internal electrode layer. Anything is fine.
試料１ａ
（誘電体層用ペースト）
セラミック粒子を作製するための出発原料として、主成分原料（ＢａＴｉＯ３）および副成分原料を用意した。
Sample 1a
(Dielectric layer paste)
As starting materials for producing ceramic particles, a main component material (BaTiO 3 ) and subcomponent materials were prepared.
副成分原料としては、ＭｇＯおよびＭｎＯの原料には炭酸塩（第１副成分：ＭｇＣＯ３、第５副成分：ＭｎＣＯ３）を用い、他の原料には酸化物（第２副成分：（Ｂａ０．６Ｃａ０．４）ＳｉＯ３、第３副成分：Ｖ２Ｏ５、第４副成分：Ｙｂ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３、第６副成分：ＣａＺｒＯ３、その他の副成分：Ａｌ２Ｏ３を用いた。 As subcomponent materials, carbonates (first subcomponent: MgCO 3 , fifth subcomponent: MnCO 3 ) are used as raw materials for MgO and MnO, and oxides (second subcomponent: (Ba 0.6 Ca 0.4 ) SiO 3 , third subcomponent: V 2 O 5 , fourth subcomponent: Yb 2 O 3 + Y 2 O 3 , sixth subcomponent: CaZrO 3 , other subcomponents: Al 2 O 3 was used.
第２副成分である（Ｂａ０．６Ｃａ０．４）ＳｉＯ３は、ＢａＣＯ３，ＣａＣＯ３およびＳｉＯ２をボールミルにより１６時間湿式混合し、乾燥後、１１５０℃で空気中において焼成し、さらに、ボールミルにより１００時間湿式粉砕することにより製造した。第５副成分であるＣａＺｒＯ３は、ＣａＣＯ３およびＺｒＯ２をボールミルにより１６時間湿式混合し、乾燥後、１１５０℃ にて空気中で焼成し、さらにボールミルにより２４時間湿式粉砕することにより製造した。 The second subcomponent (Ba 0.6 Ca 0.4 ) SiO 3 is obtained by wet-mixing BaCO 3 , CaCO 3 and SiO 2 with a ball mill for 16 hours, drying, and firing in air at 1150 ° C., It was manufactured by wet grinding with a ball mill for 100 hours. CaZrO 3 as the fifth subcomponent was produced by wet mixing CaCO 3 and ZrO 2 with a ball mill for 16 hours, drying, firing in air at 1150 ° C., and further wet pulverizing with a ball mill for 24 hours.
これらの原料を、焼成後の組成が、主成分であるＢａＴｉＯ３ １００モルに対して、ＭｇＣＯ３：１モル、（Ｂａ０．６Ｃａ０．４）ＳｉＯ３：３モル、Ｖ２Ｏ５：０．１モル、Ｙｂ２Ｏ３：１．７５モル、Ｙ２Ｏ３：２モル、ＭｎＣＯ３：０．３７４モル、ＣａＺｒＯ３：２．０モル、Ａｌ２Ｏ３：１モル、となるように配合して、ボールミルにより１６時間湿式混合し、乾燥させセラミック原料粒子を得た。 For these raw materials, the composition after firing is 100 mol of BaTiO 3 as a main component, MgCO 3 : 1 mol, (Ba 0.6 Ca 0.4 ) SiO 3 : 3 mol, V 2 O 5 : 0.1 mol, Yb 2 O 3 : 1.75 mol, Y 2 O 3 : 2 mol, MnCO 3 : 0.374 mol, CaZrO 3 : 2.0 mol, Al 2 O 3 : 1 mol The mixture was wet mixed by a ball mill for 16 hours and dried to obtain ceramic raw material particles.
得られたセラミック原料粒子をボールミルで１５時間、湿式粉砕し、乾燥し、０．２μｍのセラミック粒子を得た。次いで、これらと、アクリル樹脂４．８重量部と、酢酸エチル１００重量部と、ミネラルスピリット６重量部と、トルエン４重量部とをボールミルで混合してペースト化し、誘電体層用ペーストを得た。 The obtained ceramic raw material particles were wet-ground with a ball mill for 15 hours and dried to obtain 0.2 μm ceramic particles. Subsequently, 4.8 parts by weight of acrylic resin, 100 parts by weight of ethyl acetate, 6 parts by weight of mineral spirit, and 4 parts by weight of toluene were mixed with a ball mill to obtain a paste for a dielectric layer. .
（内部電極層用ペースト）
平均粒径が０．４μｍのＮｉ粒子１００重量部に対して、セラミック粒子を２０重量部と、有機ビヒクル（エチルセルロース樹脂８重量部をブチルカルビトール９２重量部に溶解したもの）４０重量部と、ブチルカルビトール１０重量部と、を３本ロールにより混練してペースト化し内部電極層用ペーストを得た。
(Internal electrode layer paste)
20 parts by weight of ceramic particles and 40 parts by weight of an organic vehicle (8 parts by weight of ethyl cellulose resin dissolved in 92 parts by weight of butyl carbitol) with respect to 100 parts by weight of Ni particles having an average particle diameter of 0.4 μm; 10 parts by weight of butyl carbitol was kneaded with three rolls to obtain a paste for an internal electrode layer.
（積層体製造工程）
得られた誘電体層用ペーストを用いて、ＰＥＴフィルム上に、ドクターブレード法によりシート成形を行い、乾燥することにより、グリーンシートを形成した。このとき、グリーンシートの厚みは、５μｍとした。この上に内部電極層用ペーストを印刷した後、ＰＥＴフィルムを剥離した。次いで、これらのグリーンシートと内部電極パターン層との積層物を複数積層することにより積層体を得た。
(Laminate manufacturing process)
Using the obtained dielectric layer paste, a sheet was formed on a PET film by a doctor blade method and dried to form a green sheet. At this time, the thickness of the green sheet was 5 μm. After the internal electrode layer paste was printed thereon, the PET film was peeled off. Next, a laminate was obtained by laminating a plurality of laminates of these green sheets and internal electrode pattern layers.
次いで、積層体を所定サイズに切断しグリーンチップを得た後、脱バインダ処理、焼成及びアニールを行って、素子本体を得た。 Next, the laminate was cut into a predetermined size to obtain a green chip, and then a binder removal process, firing and annealing were performed to obtain an element body.
脱バインダ処理は、昇温時間１５℃／時間、保持温度２８０℃、保持時間２時間、空気雰囲気の条件で行った。 The binder removal treatment was performed under conditions of a temperature rising time of 15 ° C./hour, a holding temperature of 280 ° C., a holding time of 2 hours, and an air atmosphere.
焼成は、昇温速度２００℃／時間、保持温度１２６０〜１３４０℃、保持時間２時間、冷却速度３００℃／時間、加湿したＮ２＋Ｈ２混合ガス雰囲気（酸素分圧は１０−６Ｐａ）の条件で行った。 Firing is performed in a temperature rising rate of 200 ° C./hour, a holding temperature of 1260 to 1340 ° C., a holding time of 2 hours, a cooling rate of 300 ° C./hour, and a humidified N 2 + H 2 mixed gas atmosphere (oxygen partial pressure is 10 −6 Pa). Performed under conditions.
アニールは、保持温度１２００℃、温度保持時間２時間、冷却速度３００℃／時間、窒素雰囲気の条件で行った。なお、脱バインダ処理及び焼成の際の雰囲気ガスの加湿には、水温を３５℃としたウェッターを用いた。 The annealing was performed under the conditions of a holding temperature of 1200 ° C., a temperature holding time of 2 hours, a cooling rate of 300 ° C./hour, and a nitrogen atmosphere. Note that a wetter with a water temperature of 35 ° C. was used for humidifying the atmospheric gas during the binder removal and firing.
（外部電極の形成）
このようにして得た素子本体に、サンドブラスト等にて端面研磨を施し、図３ａに示す保持具を準備した。保持具はゴム板からなり、補強板が内蔵されており、等間隔に貫通孔があけられている。この保持具の貫通孔にゴム板から７００μｍ突き出すようにして素子本体を挿入し、保持具ごとオーブンに入れ、素子本体を６０℃に加熱した。
(Formation of external electrodes)
The element body thus obtained was subjected to end face polishing by sandblasting or the like, and a holder shown in FIG. 3a was prepared. The holder is made of a rubber plate, has a built-in reinforcing plate, and has through holes at regular intervals. The element body was inserted into the through hole of the holder so as to protrude 700 μm from the rubber plate, and the holder was put in an oven, and the element body was heated to 60 ° C.
また、上記の工程と並行して、以下の手順により外部電極用ペーストを得た。まず、バインダをエチルセルロース樹脂として、エチルセルロース樹脂１５重量部をターピネオール８５重量部に溶解した有機ビヒクルを準備した。次いで導電性粉末を平均粒径０．５μｍのＣｕ粒子、溶剤をターピネオールとし、外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、を導電性粉末が７５重量部、有機ビヒクルが２２重量部、溶剤が３重量部、ガラス粉が７重量部となるように混練してペースト化し、外部電極用ペーストを得た。
In parallel with the above steps, an external electrode paste was obtained by the following procedure. First, an organic vehicle was prepared by dissolving 15 parts by weight of ethyl cellulose resin in 85 parts by weight of terpineol using a binder as the ethyl cellulose resin. Next, when the conductive powder is Cu particles having an average particle size of 0.5 μm, the solvent is terpineol, and the total content of the solvent, the conductive powder and the organic vehicle in the paste for the external electrode is 100 parts by weight, the
金属板に外部電極用ペーストを厚みが１９０μｍとなるように流し込み（図３ｂ）、−５℃にして冷却し、静置し、表面が平坦になるように固化させた。 The external electrode paste was poured into a metal plate to a thickness of 190 μm (FIG. 3b), cooled to −5 ° C., allowed to stand, and solidified so that the surface was flat.
次いで、前記加熱した素子本体を前記固化させた外部電極用ペーストに１秒間接触させ、外部電極用ペーストを溶解し（図３ｂ、ｃ）、その後引き上げた（図３ｄ）。 Next, the heated element body was brought into contact with the solidified external electrode paste for 1 second to dissolve the external electrode paste (FIGS. 3b and 3c), and then pulled up (FIG. 3d).
なお、通常、積層セラミックコンデンサは素子本体の両端に外部電極ペーストを塗布して得られるが、本実施例では、外部電極の電極厚みおよび電極側面幅を測定することを目的としたため、外部電極用ペーストは素子本体の一端にのみ塗布した。 Normally, a multilayer ceramic capacitor is obtained by applying an external electrode paste to both ends of the element body. However, in this embodiment, the purpose is to measure the electrode thickness and the side surface width of the external electrode. The paste was applied only to one end of the element body.
素子本体に塗布された外部電極用ペーストは塗布直後から乾燥が始まり、塗布後１０分後には外観上、完全に乾燥していたため、特に乾燥工程は設けなかった。
The external electrode paste applied to the element body started to dry immediately after application, and was completely dried in
次いで、素子本体に塗布された外部電極用ペーストを焼成した。焼成条件としては、加湿したＮ２とＨ２との混合ガス中で６００〜８００℃ にて１０分間〜１時間程度とした。このようにして外部電極４を一方にのみ有する試料１ａを得た。
Next, the external electrode paste applied to the element body was baked. Firing conditions were set to 600 to 800 ° C. for 10 minutes to 1 hour in a humidified mixed gas of N 2 and H 2 . Thus, a
得られた試料１ａのサイズは、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍであり、内部電極層に挟まれた誘電体層の数は３８０であり、１層あたりの誘電体層の厚み（層間厚み）は、２μｍであった。
The size of the obtained
試料１ｂ〜１ｄ
外部電極用ペーストを表１に示す組成のものに代えた以外は試料１ａと同様にして、試料１ｂ〜１ｄを作成した。
Samples 1b-1d
Samples 1b to 1d were prepared in the same manner as
試料２ａ〜２ｄ
室温（２５℃）の外部電極用ペーストを厚みが１９０μｍになるように金属板上に流し込み、室温の素子本体を外部電極ペーストに１０秒間浸漬し、引き上げ、素子本体を乾燥機で１５０℃、３０分間乾燥させた後に焼成を行った以外は試料２ａ〜２ｄはそれぞれ試料１ａ〜１ｄと同様にして試料を作成した。試料２ａ〜２ｄの外部電極用ペーストの組成を表１に示す。
Samples 2a to 2d
A room temperature (25 ° C.) external electrode paste was poured onto a metal plate to a thickness of 190 μm, the room temperature element body was immersed in the external electrode paste for 10 seconds, pulled up, and the element body was dried at 150 ° C., 30 ° C. Samples 2a to 2d were prepared in the same manner as
（電極厚みＴ制御）
試料１ａ〜１ｄおよび試料２ａ〜２ｄについて、外部電極の電極厚みＴを測定した。電極厚みＴとは、図４（Ａ）に示すように、外部電極の電極端面４ａの中央部の電極厚みである。結果を図５に示す。
(Electrode thickness T control)
The electrode thickness T of the external electrode was measured for
図５より、外部電極用ペーストを固化させた試料１ａ〜１ｄでは、外部電極用ペーストに含まれる導電性粉末の含有量を変化させても電極厚みＴはほとんど変わらないことが確認できた。これに対し、外部電極用ペーストを固化させなかった試料２ａ〜２ｄでは、外部電極用ペーストに含まれる導電性粉末の含有量が多くなると電極厚みＴが厚くなる傾向にあることが確認できた。
From FIG. 5, it was confirmed that in the
また、試料１ａ〜１ｄにおいては、１０分放置し、自然乾燥のみを行ったのにも関わらず、焼成しても爆ぜは起こらなかった。このことから、試料１ａ〜１ｄは短時間の自然乾燥のみで十分に乾燥できることが確認できた。
Further, in
さらに、試料１ａおよび２ａについては、それぞれ５０個のサンプルを準備し、電極厚みＴのばらつきを求めた。電極厚みＴのばらつきは、サンプルの電極厚みＴの平均値Ｔｈを求め、サンプルの電極厚みＴとＴｈとの差が最大になるサンプルの電極厚みＴをＴｍとし、｜Ｔｈ−Ｔｍ｜／Ｔｈで表わされる。
Further, for
その結果、試料１ａの電極厚みＴのばらつきは３．６％であるのに対し、試料２ａの電極厚みＴのばらつきは１０％となり、外部電極用ペーストを固化させる方法は電極厚みＴのばらつきを抑えるのに効果的であることが確認できた。
As a result, the variation of the electrode thickness T of the
（電極厚みの均一性）
外部電極用ペーストに含まれる導電性粉末をＣｕに代えてＡｇにした以外は試料３１ａ、３２ａおよび３１ｂはそれぞれ試料１ａ、２ａおよび１ｂと同様にして試料を作成した。試料３１ａ、３２ａおよび３１ｂの外部電極用ペーストの組成を表１に示す。
(Uniformity of electrode thickness)
Samples 31a, 32a and 31b were prepared in the same manner as
外部電極用ペーストに含まれる有機ビヒクルとして、エチルセルロース樹脂に代えてアクリル樹脂を用いた以外は、試料４１ａ、４２ａ、４３１ａ、４３２ａ、４１ｂおよび４３１ｂは、それぞれ試料１ａ、２ａ、３１ａ、３２ａ、１ｂおよび３１ｂと同様にして試料を作成した。試料４１ａ、４２ａ、４３１ａ、４３２ａ、４１ｂおよび４３１ｂの外部電極用ペーストの組成を表１に示す。
上記した試料１ａ、２ａ、３１ａ、３２ａ、１ｂ、３１ｂ、４１ａ、４２ａ、４３１ａ、４３２ａ、４１ｂおよび４３１ｂについて、図４（Ａ）に示す外部電極の三か所の電極厚み（電極厚みＴ、電極厚みＦ、電極厚みＲ）を測定した。なお、電極厚みＴは上記のとおりであり、電極厚みＦは、最も外側に積層された内部電極層の部分の電極厚みである。また、電極厚みＲは、素子本体のコーナー部の電極厚みであり、図４（Ｂ）に示すように、積層方向の接線ａと各層に並行な線ｂの交点ｃを通り、前記接線ａとの鋭角δの角度が４５℃となる部分の電極厚みを示す。そして、電極厚みＴに対する電極厚みＦおよび電極厚みＲの比率（膜厚比：Ｆ／Ｔ，Ｒ／Ｔ）を算出した。結果を図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示す。
For the
また、試料１ａ〜１ｄおよび２ａ〜２ｄについても同様にして電極厚みＴ、電極厚みＦおよび電極厚みＲを測定し、膜厚比（Ｆ／Ｔ，Ｒ／Ｔ）を算出した。結果を図７に示す。
Moreover, the electrode thickness T, the electrode thickness F, and the electrode thickness R were similarly measured about
Ｆ／ＴおよびＲ／Ｔは、１に近いほど外部電極の電極厚みが均一であることを意味する。図６（Ａ）より、試料１ａと試料３１ａ、試料２ａと試料３２ａを比較すると、外部電極用ペーストを固化させた試料１ａおよび試料２ａは、外部電極用ペーストを固化させなかった試料３１ａ、３２ａに比べてＦ／ＴおよびＲ／Ｔが１に近く、外部電極の電極厚みが均一であることが確認できた。
F / T and R / T indicate that the closer to 1, the more uniform the electrode thickness of the external electrode. 6A, comparing the
また、図６（Ｂ）より、外部電極用ペーストに含まれるバインダをエチルセルロース樹脂に代えてアクリル樹脂にした場合でも、同様の傾向となることが確認できた。 Further, from FIG. 6B, it was confirmed that the same tendency was observed even when the binder contained in the external electrode paste was changed to an acrylic resin instead of the ethyl cellulose resin.
さらに、図７より、外部電極用ペーストを固化させた場合には、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有量が高くなるほど外部電極の電極厚みが均一になることが確認できた（試料１ａ〜１ｄ）。これに対し、外部電極用ペーストを固化させなかった場合には、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有量が高くなるほど外部電極の電極厚みの均一性が低下することが確認できた（試料２ａ〜２ｄ）。
Furthermore, from FIG. 7, when the external electrode paste was solidified, it was confirmed that the electrode thickness of the external electrode became uniform as the content of the conductive powder in the external electrode paste increased (
（ペーストのぼり制御）
試料１ａと試料２ａについて、電極側面幅βｍａｘおよび電極側面幅βｍｉｎを測定し、（βｍａｘ−βｍｉｎ）／βｍｉｎで表わされるβばらつきを求めた。なお、図８に示すように、電極側面幅βｍｉｎとは外部電極の最も広い電極側面幅であり、電極側面幅βｍｉｎとは素子本体の積層方向の端部の外部電極の電極側面幅である。
(Paste flow control)
With respect to
まず、外部電極用ペーストが塗布された素子本体を目視により確認したところ、試料２ａには三日月型のペーストのぼりが確認できた。これに対し、試料１ａにはペーストのぼりは確認できなかった。
First, when the element body to which the external electrode paste was applied was visually confirmed, a crescent-shaped paste was observed in Sample 2a. On the other hand, the
また、試料１ａでは電極側面幅βｍａｘが５０．５μｍ、電極側面幅βｍｉｎが４７．６μｍでありβばらつきは０．０６であった。これに対し、試料２ａでは電極側面幅βｍａｘが７２．６μｍ、電極側面幅βｍｉｎが６３．１μｍでありβばらつきは０．１５であった。以上より、試料１ａは試料２ａに比べペーストのぼりによる外部電極の電極側面幅のばらつきが改善されていることが確認できた。
In
１… 積層セラミックコンデンサ
１０… 素子本体
２… 誘電体層
３… 内部電極層
４… 外部電極
４ａ… 電極端面
４ｂ… 電極側面
３０… 保持具
３１… ゴム板
３２… 補強板
３３… 貫通孔
３４… 金属板
４０、４０ｂ… 固化された外部電極用ペースト
４０ａ… 外部電極用ペースト
DESCRIPTION OF
Claims (1)
外部電極用ペーストを固化させる工程と、
前記固化された外部電極用ペーストを溶解することにより前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布する工程と、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
Preparing the element body;
Solidifying the external electrode paste;
Applying the external electrode paste to at least a part of the element body by dissolving the solidified external electrode paste; and
A method for manufacturing an electronic component, comprising:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2010012127A JP2011151250A (en) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | Electronic component and method of manufacturing electronic component |
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| JP2011151250A true JP2011151250A (en) | 2011-08-04 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014135463A (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Conductive resin composition, multilayer ceramic capacitor including the same, and method for manufacturing the same |
| WO2015016309A1 (en) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 株式会社村田製作所 | Laminated ceramic capacitor and laminated ceramic capacitor production method |
-
2010
- 2010-01-22 JP JP2010012127A patent/JP2011151250A/en not_active Withdrawn
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