JP2014220530A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】内部電極の膨張に起因してセラミック素体にクラックが発生することを抑制、防止することが可能で、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】内部電極２を備えたセラミック素体１０に、内部電極２と導通するように外部電極５が配設された構造を有する積層セラミックコンデンサにおいて、セラミック素体の一対の端面３の一方に引き出された複数の内部電極２のうち、積層方向に隣り合う一対の内部電極２間に存在する誘電体層を電極間誘電体層１１とした場合において、セラミック素体に含まれるの電極間誘電体層のうち、５％以上の電極間誘電体層に、セラミック素体の一対の端面の少なくとも一方付近において、電極間誘電体層を介して隣り合う内部電極間を結ぶ方向の間隙が存在するように構成する。複数の電極間誘電体層のうち、５〜９０％の電極間誘電体層に、上記間隙が存在するように構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサに関し、詳しくは、内部電極を備えたセラミック素体に、上記内部電極と導通するように外部電極が配設された構造を有する積層セラミックコンデンサに関する。

代表的な積層セラミック電子部品の一つに、例えば、特許文献１に開示されているような積層セラミックコンデンサがある。

この積層セラミックコンデンサは、図４に示すように、誘電体層であるセラミック層１０１を介して複数の内部電極１０２（１０２ａ，１０２ｂ）が積層されたセラミック積層体（セラミック素体）１１０の一対の端面１０３（１０３ａ，１０３ｂ）に、内部電極１０２（１０２ａ，１０２ｂ）と導通するように一対の外部電極１０４（１０４ａ，１０４ｂ）が配設された構造を有している。なお、外部電極１０４（１０４ａ，１０４ｂ）の表面にはＮｉおよびＳｎなどのめっき膜１０５が形成されている。

また、上記外部電極１０４（１０４ａ，１０４ｂ）は、金属導体およびガラス組成物を所定の割合で配合した導電ペーストをセラミック素体に塗布して焼き付けることにより形成されている。

そして、特許文献１では、外部電極中に所定の組成を有するガラスを分散させることにより、外部からの機械的応力や熱的衝撃に対する耐性の向上を図ることができるとされている。

しかしながら、上述のような積層セラミックコンデンサの場合、その製造工程で、外部電極形成用の導電ペーストを焼き付ける際に、セラミック素体１１０の、内部電極１０２の積層方向（Ｔ方向）および内部電極１０２の幅方向（内部電極が引き出される方向に直交する方向）（Ｗ方向）への内部電極１０２の膨張により、コンデンサ素体１１０の端面１０３側から見て、例えば、図５に模式的に示すように、複数の内部電極１０２がセラミック層１０１を介して重なり合って容量の形成に寄与する有効領域のコーナ部から、セラミック素体１１０のコーナ部に向かうようなクラック１１１が生じ、信頼性が低下するという問題点がある。

特開平６−１７６９５６号公報

本発明は、上記課題を解決するものであり、内部電極を有するセラミック素体の表面に外部電極が配設された構造を有する積層セラミックコンデンサにおいて、内部電極の膨張に起因してセラミック素体にクラックが発生することを抑制、防止することが可能で、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の積層セラミックコンデンサは、
誘電体セラミックからなる複数の誘電体層と、前記誘電体層を介して積層された複数の内部電極とを備えるとともに、互いに対向する一対の端面に、積層方向に前記誘電体層を介して隣り合う前記内部電極が交互に引き出された構造を有するセラミック素体と、
前記セラミック素体の外表面に前記内部電極と導通するように配設された一対の外部電極と
を備えた積層セラミックコンデンサであって、
前記セラミック素体の前記一対の端面の一方に引き出された複数の内部電極のうち、積層方向に隣り合う一対の内部電極間に存在する誘電体層を電極間誘電体層とした場合において、前記セラミック素体に含まれる複数の前記電極間誘電体層のうち、５％以上の電極間誘電体層に、前記セラミック素体の前記一対の端面の少なくとも一方付近において、前記電極間誘電体層を介して隣り合う前記内部電極間を結ぶ方向の間隙が存在していること
を特徴としている。

また、本発明の積層セラミックコンデンサにおいては、前記複数の電極間誘電体層のうち、５〜９０％の電極間誘電体層に、前記間隙が存在していることが好ましい。

複数の電極間誘電体層のうち、５〜９０％の電極間誘電体層において、セラミック素体の一対の端面の少なくとも一方付近に、電極間誘電体層を介して隣り合う内部電極間を結ぶ方向の間隙が存在するような構成とすることにより、内部電極がコンデンサ素体の長さ方向（Ｌ方向）に膨張することを容易にして、内部電極の積層方向（Ｔ方向）および内部電極の幅方向（内部電極が引き出される方向に直交する方向）（Ｗ方向）への内部電極の膨張をより確実に抑制することができるようになる。したがって、セラミック素体の内部の、積層方向に隣り合う内部電極が電極間誘電体層を介して重なり合って容量の形成に寄与する有効領域のコーナ部から、セラミック素体のコーナ部に向かうようなクラックの発生を確実に抑制することが可能になる。

本発明の積層セラミックコンデンサは、複数の誘電体層と、誘電体層を介して積層された複数の内部電極とを備え、内部電極が引き出された互いに対向する一対の端面と、一対の端面間を結ぶ４つの側面を有する直方体状のセラミック素体に、内部電極と導通する一対の外部電極とを設けた積層セラミックコンデンサにおいて、セラミック素体の一対の端面の一方に引き出された複数の内部電極のうち、積層方向に隣り合う一対の内部電極間に存在する誘電体層を電極間誘電体層した場合において、セラミック素体に含まれる複数の電極間誘電体層のうち、５％以上の電極間誘電体層に、セラミック素体の一対の端面の少なくとも一方付近において、電極間誘電体層を介して隣り合う内部電極間を結ぶ方向の間隙が存在するようにしているので、内部電極のコンデンサ素体の長さ方向（Ｌ方向）への膨張を容易にして、内部電極の積層方向（Ｔ方向）および内部電極の幅方向（内部電極が引き出される方向に直交する方向）（Ｗ方向）への内部電極の膨張を抑制することが可能になる。

その結果、セラミック素体のＷＴ方向（幅方向および厚み方向）への内部電極の膨張によって、セラミック素体の内部の、積層方向に隣り合う内部電極が電極間誘電体層を介して重なり合って容量の形成に寄与する有効領域のコーナ部から、セラミック素体のコーナ部に向かうようなクラックの発生を抑制することが可能で、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供することができる。
なお、本発明において、電極間誘電体層を介して隣り合う内部電極間を結ぶ方向の間隙は、通常、セラミック素体の端面から１０μｍ以内の、端面付近の領域に位置していることが望ましい。

本発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの構成を示す正面断面図である。 本発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの外観構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの要部を、図１とは別に拡大して示す断面図である。 従来の積層セラミックコンデンサの構成を示す正面断面図である。 従来の積層セラミックコンデンサの問題点を説明するための図である。

以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。

図１は、本発明の一実施形態（実施形態１）にかかる積層セラミックコンデンサ５０の構成を示す正面断面図、図２は積層セラミックコンデンサ５０の外観構成を示す斜視図である。

この積層セラミックコンデンサ５０は、誘電体セラミックからなる誘電体層１と、誘電体層１を介して積層された複数の内部電極２（２ａ，２ｂ）とを備えたセラミック素体１０と、セラミック素体１０の外表面に内部電極２（２ａ，２ｂ）と導通するように配設された一対の外部電極５（５ａ，５ｂ）を備えている。

セラミック素体１０は、互いに対向する一対の端面３（３ａ，３ｂ）と、端面３ａ，３ｂ間を結ぶ４つの側面４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）とからなる直方体形状を有している。

また、セラミック素体１０においては、誘電体層（セラミック層）１と、内部電極２（２ａ，２ｂ）とが交互に積層されており、積層方向に互いに隣り合う内部電極２（２ａ，２ｂ）は交互に逆側の端面３（３ａ，３ｂ）に引き出されている。

そして、外部電極５ａ，５ｂは、それぞれ、セラミック素体１０の端面３（３ａ，３ｂ）から、少なくとも一つの側面４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）に回り込むように形成されている（この実施形態では、４つの側面４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのすべてに回り込むように形成されている）。

ここで、セラミック素体１０の一対の端面３ａ，３ｂを結ぶ方向を長さＬ方向、Ｌ方向と直交する方向であって内部電極２の主面に沿う方向を幅Ｗ方向、内部電極２の積層方向を高さＴ方向とすると、この実施形態の積層セラミックコンデンサ５０を構成するセラミック素体１０として、例えば次のような寸法を有するものが例示される。
（ａ）Ｌ：２．０ｍｍ、Ｗ：１．２ｍｍ、Ｔ：１．２ｍｍ
（ｂ）Ｌ：１．６ｍｍ、Ｗ：０．８ｍｍ、Ｔ：０．８ｍｍ
（ｃ）Ｌ：１．０ｍｍ、Ｗ：０．５ｍｍ、Ｔ：０．５ｍｍ
（ｄ）Ｌ：０．６ｍｍ、Ｗ：０．３ｍｍ、Ｔ：０．３ｍｍ
（ｅ）Ｌ：０．４ｍｍ、Ｗ：０．２ｍｍ、Ｔ：０．２ｍｍ

また、上記のように、セラミック素体１０は基本的に直方体形状とされているが、角部および稜線部に所定の曲率半径以下の丸みを有していてもよい。この実施形態の積層セラミックコンデンサ５０においても、セラミック素体１０はバレル研磨により面取りされたものが用いられている。

誘電体層１を構成する材料としては、例えば、ＢａＴｉＯ₃、ＣａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃またはＣａＺｒＯ₃などを主成分とする誘電体セラミックが用いられる。また、誘電体層１を構成する材料としては、上述の主成分に対して、副成分として、Ｍｎ化合物、Ｃｏ化合物、Ｓｉ化合物、希土類化合物などが添加された材料を用いることも可能である。

誘電体層１を介して互いに隣り合う内部電極２（２ａ，２ｂ）は、上述のように、交互に逆側の端面３（３ａ，３ｂ）に引き出されており、一方の内部電極２ａは、セラミック素体１０の一方の端面３ａ側に形成された外部電極５ａに接続され、他方の内部電極２ｂは、セラミック素体１０の他方の端面３ｂ側に形成された外部電極５ｂに接続されている。

内部電極２（２ａ，２ｂ）を構成する材料としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなどの金属、または、これらの金属の少なくとも１種を含む合金、たとえばＡｇとＰｄとの合金などを用いることができる。この実施形態では、内部電極の構成材料としてＮｉを用いている。

なお、最も外側に配置されている内部電極のさらに外側に、外部電極と電気的に接続されていない浮遊内部導体を設けてもよい。この場合、浮遊内部導体を内部電極と同一の材料で構成してもよい。浮遊内部導体を設けた場合、セラミック素体の外部からセラミック素体内への水分の浸入を浮遊内部導体により阻止して、耐湿性を向上させることができる。

また、外部電極５（５ａ，５ｂ）は、セラミック素体１０上に形成されたＣｕを主成分とする焼結金属層１２（１２ａ，１２ｂ）および焼結金属層１２（１２ａ，１２ｂ）を覆うように配設されためっき層３２（３２ａ，３２ｂ）を備えている。

また、めっき層３２（３２ａ，３２ｂ）は、焼結金属層１２（１２ａ，１２ｂ）上に形成されたＮｉめっき層３３（３３ａ，３３ｂ）と、Ｎｉめっき層３３（３３ａ，３３ｂ）上に形成されたＳｎめっき層３４（３４ａ，３４ｂ）を備えた２層構造のめっき層とされている。

Ｎｉめっき層３３（３３ａ，３３ｂ）は、実装時のはんだに対するバリア層として機能する。
Ｓｎめっき層３４（３４ａ，３４ｂ）は、実装時のはんだとの濡れ性を確保する目的で設けられている。

そして、この積層セラミックコンデンサ５０においては、図１および図３に示すように、セラミック素体１０の一対の端面（３ａ，３ｂ）の一方に引き出された複数の内部電極のうち、積層方向に隣り合う一対の内部電極２ａ，２ａ間、あるいは２ｂ，２ｂ間に存在する誘電体層を電極間誘電体層１１とした場合において、セラミック素体１０に含まれる複数の電極間誘電体層１１のうち、５％以上の電極間誘電体層１１には、セラミック素体１０の一対の端面３ａ，３ｂの少なくとも一方付近に、電極間誘電体層１１を介して隣り合う内部電極２ａ，２ａ間、あるいは２ｂ，２ｂ間を結ぶ方向の間隙２１が存在するよう構成されている。なお、この間隙２１の多くは、通常、セラミック素体１０の端面に略平行に形成される。
なお、本発明においては、複数の電極間誘電体層１１のうち、５％以上の電極間誘電体層が、上記の間隙２１を有していることが望ましく、５〜９０％の電極間誘電体層が、上記の間隙２１を有していることがより望ましい。
また、電極間誘電体層１１を介して隣り合う内部電極２間を結ぶ方向の間隙２１は、通常、セラミック素体の端面から１０μｍ以内の、セラミック素体１０の端面近傍領域に位置していることが望ましい。

上述のように構成された、この実施形態の積層セラミックコンデンサ５０においては、電極間誘電体層１１に、内部電極２間を結ぶ方向の間隙２１が形成されていることから、内部電極２がコンデンサ素体１０の長さ方向（Ｌ方向）に容易に膨張することができるようになるため、内部電極２の積層方向（Ｔ方向）および幅方向（内部電極２が引き出される方向に直交する方向）（Ｗ方向）への内部電極２の膨張を抑制することが可能になる。

そのため、従来の積層セラミックコンデンサの場合のように、セラミック素体のＷＴ方向（幅方向および厚み方向）への内部電極の膨張によって、複数の内部電極がセラミック層を介して重なり合って容量の形成に寄与する有効領域のコーナ部から、セラミック素体のコーナ部に向かうようなクラックが発生することを防止することができる。

次に、この積層セラミックコンデンサ５０の製造方法について説明する。
まず、セラミック粉末を含むセラミック原料スラリーを、ダイコータ法、グラビアコータ法またはマイクログラビアコータ法などによりシート状に塗布して乾燥させることにより、セラミックグリーンシートを作製する。

それから、作製した複数枚のセラミックグリーンシートのうちの所定のセラミックグリーンシートに、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法またはグラビア印刷法などによりＮｉ粉末を導電成分とする内部電極形成用の導電ペーストを所定のパターンとなるように塗布して、内部電極パターンを形成する。

それから、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートと、内部電極パターンが形成されていないセラミックグリーンシート（外層用セラミックグリーンシート）を、所定の順序で、所定枚数積み重ねる。

そして、得られた積層ブロックをプレスして、各セラミックグリーンシートを圧着する。積層ブロックをプレスするにあたっては、例えば、圧着ブロックを樹脂フィルムで挟み、静水圧プレスなどの方法によりプレスを行う。

その後、プレスされた積層圧着体を、押切り、切削などの方法を用いて、直方体形状のチップ（個片）に分割し、バレル研磨を行う。チップの角部および稜線部の曲率半径は、１５μｍ未満であることが好ましい。

バレル研磨を行ったチップ（焼成後にセラミック素体１０（図１）となる個片）を、所定の温度に加熱してバインダーを除去した後、例えば、９００〜１３００℃で本焼成を行い、直方体形状のセラミック素体を得る。

それから、このセラミック素体の両端面に、Ｃｕ粉末を導電成分とする導電ペースト（焼成後に外部電極を構成する焼結金属層となる導電ペースト）を塗布する。
導電ペーストを塗布するにあたっては、セラミック素体の他方の端面を保持治具に保持した状態で、セラミック素体の一方の端面側を導電ペーストに浸漬して引き上げることにより、セラミック素体の一方の端面側に導電ペーストを付与する。同様にして、セラミック素体の他方の端面側にも導電ペーストを付与する。

このとき、導電ペーストとして、例えば、球状のガラスフリット、扁平状の金属粒子、バインダーおよび溶剤を含む導電ペーストを用いる。

それから、上述のようにして付与したセラミック素体の一方端部および他方端部の導電ペーストを、例えば７００℃に加熱して、焼き付けることにより、焼結金属層を形成する。

なお、上記のバレル研磨後のチップ（未焼成のチップ）に導電ペーストを塗布した後で焼成することにより、セラミック素体の焼結と、導電ペーストの焼き付けを同時に行って、焼結金属層が形成された焼結済みのセラミック素体を得るように構成することも可能である。

ところで、この外部電極形成用の導電ペーストの焼き付けの工程では、外部電極中のＣｕと、内部電極中のＮｉが相互に拡散し、この拡散量がＣｕ＞Ｎｉの関係にあるとき、内部電極の体積が膨張する。

そして、内部電極の外部電極方向（Ｌ方向）への膨張が進み、この膨張による応力が誘電体セラミックからなる誘電体層の強度を上回ると、誘電体層に間隙が発生する。そして、この間隙が、図１および図３に示すように、セラミック素体の一対の端面の一方に引き出された複数の内部電極のうち、積層方向に隣り合う一対の内部電極間に存在する電極間誘電体層１１において、セラミック素体１０の一対の端面３ａ，３ｂの少なくとも一方付近に発生する、電極間誘電体層１１を介して隣り合う内部電極２ａ，２ａ間（あるいは２ｂ，２ｂ間）を結ぶ方向の間隙２１となる。

ここで、セラミック素体１０の一対の端面３の一方に引き出された複数の内部電極２のうち、積層方向に隣り合う内部電極２ａ，２ａ（あるいは２ｂ，２ｂ）を結ぶ方向の間隙２１が発生すると、内部電極２ａ，２ｂの膨張が、セラミック素体の長さ方向（Ｌ方向）に起こりやすくなり、その分だけ幅方向（Ｗ方向）および高さ方向（Ｔ方向）への膨張が抑制されることになる。ただし、上記の間隙２１自体も、信頼性劣化の一因となる場合があるので、過度な発生は抑制する必要がある。

上述の、積層方向に隣り合う内部電極２ａ，２ａ（あるいは２ｂ，２ｂ）を結ぶ方向の間隙２１を生じやすくする手段の一つに、誘電体層を構成するセラミックを溶解し、アモルファス層や結晶層を形成するようなガラス（反応性の高いガラス）を用いる方法がある。

このガラスとセラミックとの反応によりセラミックが脆化（引張り強度や抗折強度が低下する）して、上述の間隙が発生しやすくなる。

なお、上記ガラスは、誘電体層の形成に用いるセラミックグリーンシートに配合したり、外部電極形成用の導電ペーストに配合して用いたりすることが可能である。

また、予めセラミックに機械的な衝撃を加え脆化させる物理的な方法を用いることも可能である。ここで、機械的な衝撃を加える手段としては、玉石とチップとを円筒容器内に投入し、円筒容器を回転させる方式が例示される。

その後、焼結金属層上に、ＮｉめっきおよびＳｎめっきの順でめっきを行い、Ｎｉめっき層およびＳｎめっき層を形成する。

具体的には、例えば、焼結金属層が設けられた複数のセラミック素体を、めっき液とともにバレルに収容し、バレルを回転させつつ通電することにより、焼結金属層上にＮｉめっき層を形成し、同様にして、Ｎｉめっき層上にＳｎめっき層を形成する。

これにより、図１〜３に示すような構造を備えた本発明の実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ５０が得られる。

このセラミックコンデンサ５０においては、複数の電極間誘電体層１１のうち、５％以上の電極間誘電体層１１に、セラミック素体１０の一対の端面３ａ，３ｂの少なくとも一方付近において、電極間誘電体層１１を介して隣り合う内部電極２ａ，２ａ間、あるいは２ｂ，２ｂ間を結ぶ方向の間隙２１を存在させるようにしているので、内部電極２の膨張が、セラミック素体の長さ方向（Ｌ方向）に起こりやすくなる一方、幅方向（Ｗ方向）、高さ方向（Ｔ方向）への膨張が抑制される。
したがって、従来の積層セラミックコンデンサの場合のように、セラミック素体のＷＴ方向（幅方向および厚み方向）への内部電極の膨張によって、複数の内部電極が誘電体層を介して重なり合って容量の形成に寄与する有効領域のコーナ部から、セラミック素体のコーナ部に向かうようなクラックが生じることを防止して、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを得ることができる。

（実験例）
本発明の効果を確認するため、以下に説明するように、本発明の要件を満たす実施例の積層セラミックコンデンサと、本発明の要件を満たさない比較例の積層セラミックコンデンサ（試料）とを作製し、各試料についてたわみ強度を測定することにより特性を評価した。

Ｎｉからなる内部電極と、チタン酸バリウム系セラミックからなる誘電体層を備えたセラミック素体に、Ｃｕ焼結金属層を形成し、その上にＮｉめっき層およびＳｎめっき層を形成した。

セラミック素体の寸法は、長さＬが１．０ｍｍ、幅Ｗが０．５ｍｍ、高さＴが０．５ｍｍとした。

また、積層方向に隣り合う内部電極間の距離（すなわち誘電体層の厚み）は、１．０μｍとし、内部電極の厚みは１．０μｍとした。さらに、内部電極の積層数は３５０層とした。

さらに、セラミック素体の側面に回り込んだ焼結金属層の回り込み部の最大厚みを２８μｍとした。

また、焼結金属層上に形成されるＮｉめっき層の厚みは３μｍとし、Ｓｎめっき層の厚みも３μｍとした。

以上の条件は、比較例および実施例の各積層セラミックコンデンサで共通とした。

そして、実施例の積層セラミックコンデンサとして、図１および図３に示すように、セラミック素体１０の一対の端面３ａ，３ｂの一方に引き出された複数の内部電極のうち、積層方向に隣り合う一対の内部電極２ａ，２ａ間あるいは２ｂ，２ｂ間に存在する誘電体層を電極間誘電体層１１とした場合において、セラミック素体１０に含まれる複数の電極間誘電体層１１の５〜１００％において、電極間誘電体層１１に、電極間誘電体層１１を介して隣り合う内部電極間２ａ，２ａ間（あるいは２ｂ，２ｂ間）を結ぶ方向の間隙２１が存在する積層セラミックコンデンサ（本発明の要件を備えた表１の試料番号１〜７の試料）を作製した。

また、比較例の積層セラミックコンデンサとして、いずれの電極間誘電体層１１にも、上記の間隙２１が存在しない、本発明の要件を備えていない積層セラミックコンデンサ（表１の試料番号８の試料）を作製した。

なお、試料番号１〜７の各試料（積層セラミックコンデンサ）を作製するにあたっては、焼成済みで、外部電極を形成する前の段階のセラミック素体を、玉石とともに円筒容器内で、所定時間混合し、回転させることにより、セラミック素体に対し、機械的な衝撃を与え、上記の間隙２１を発生させた。そして、円筒容器を回転させる時間を制御することにより、セラミック素体１０に含まれる複数の電極間誘電体層１１への間隙２１の発生率を制御した。
なお、表１の試料番号８の比較例の試料（間隙２１の発生していない試料）の場合、上述の間隙の発生を促す処理は施さなかった。

それから、上述のようにして作製した各試料について、内部電極を結ぶ方向の間隙２１（図１および図３参照）の発生率と、積層方向に隣り合う内部電極が電極間誘電体層を介して重なり合って容量の形成に寄与する有効領域のコーナ部から、セラミック素体のコーナ部に向かうクラックの発生の有無の関係について調べた。
なお、内部電極を結ぶ方向の間隙の発生率は以下に説明する方法により求めた。

（内部電極を結ぶ方向の間隙の発生率の測定方法）
外部電極形成後の試料を、長さ方向（Ｌ方向）と高さ方向（Ｔ方向）で規定される面（ＬＴ面）に平行に、幅方向（Ｗ方向）の中央部まで研磨し、露出した研磨面をＳＥＭにより３０００倍で観察する。

そして、図３に模式的に示すように、セラミック素体１０の端面３に引き出された内部電極２の先端部２２よりも２μｍ以上後退した位置に対応する位置（セラミック素体１０の端面近傍部）において、積層方向に隣り合う内部電極２間に位置する電極間誘電体層１１に、隣り合う内部電極２を結ぶ方向の間隙２１が認められた場合の当該間隙を「内部電極を結ぶ方向の間隙」とする。

そして、図３に示すように、視野に存在する電極間誘電体層１１の数Ａに対する、「内部電極を結ぶ方向の間隙」２１の発生が認められた電極間誘電体層１１の数Ｂから、下記の式(１)により内部電極を結ぶ方向の間隙の発生率を求める。
内部電極を結ぶ方向の間隙の発生率(％)＝（Ｂ／Ａ）×１００……(１)

また、積層方向に隣り合う内部電極が電極間誘電体層を介して重なり合って容量の形成に寄与する有効領域のコーナ部から、セラミック素体のコーナ部に向かうクラック（セラミック素体のコーナに向かうクラック）の発生の有無は、以下に説明する方法で調べた。

外部電極形成後の試料を、幅方向（Ｗ方向）と高さ方向（Ｔ方向）で規定される面（ＷＴ面）に平行に、セラミック素体の一方の端面に引き出された内部電極と、セラミック素体の他方の端面に引き出された内部電極が重なり合う有効領域に達するまで研磨し、露出した研磨端面を金属顕微鏡（倍率：１０００倍）による観察する。そして、内部電極が重なり合う有効領域のコーナ部から、セラミック素体１０のコーナ部に向かうようなクラック（従来の積層セラミックコンデンサの問題点を説明する図５におけるクラック１１１に相当するクラック）の発生が認められた試料については、「セラミック素体のコーナに向かうクラック」の発生について、「有(×)」と判定し、図５のクラック１１１に相当するクラックの発生が認められなかった試料については、「セラミック素体のコーナに向かうクラック」の発生について、「無(○)」と判定した。

また、各試料について、８５℃，ＲＨ８５％，１ＷＶで信頼性試験を行い、１０００ｈｒ経過後と、２０００ｈｒ経過後の特性を調べ、１０００ｈｒまで特性を満足したものを可（○）、２０００ｈｒまで特性を満足したものを良（◎）と評価した。

また、表１には、総合評価の結果を併せて示している。この総合評価は、「セラミック素体のコーナに向かうクラック」の発生が認められず、かつ、信頼性評価の結果が良（◎）のものを良（◎）とし、「セラミック素体のコーナに向かうクラック」の発生は認められないが、信頼性判定の結果が可（○）のものを可（○）とした。

上述のようにして調べた、内部電極を結ぶ方向の間隙の発生率、セラミック素体のコーナに向かうクラックの発生の有無、信頼性評価の結果、総合評価の結果を、表１に併せて示す。

表１に示すように、電極間誘電体層を介して隣り合う内部電極を結ぶ方向の間隙の発生率が０％である、試料番号８の比較例の試料の場合、セラミック素体のコーナに向かうクラックの発生が認められ、好ましくないことが確認された。

これに対し、電極間誘電体層を介して隣り合う内部電極を結ぶ方向の間隙の発生率が５％以上の積層セラミックコンデンサ（試料番号１〜７の試料）の場合、セラミック素体のコーナに向かうクラックの発生は認められなかった。

ただし、隣り合う内部電極を結ぶ方向の間隙の発生率が１００％の試料（試料番号７の試料においては、信頼性評価が低下する傾向が認められた。
この結果から、隣り合う内部電極を結ぶ方向の間隙の発生率は９０％以下であることがより好ましいことがわかる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。

１ 誘電体層
２（２ａ，２ｂ） 内部電極
３（３ａ，３ｂ） セラミック素体の端面
４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ） セラミック素体の側面
５（５ａ，５ｂ） 外部電極
１０ セラミック素体
１１ 電極間誘電体層
１２（１２ａ，１２ｂ） 焼結金属層
２１ 内部電極を結ぶ方向の間隙
２２ 内部電極の先端部
３２（３２ａ，３２ｂ） めっき層
３３（３３ａ，３３ｂ） Ｎｉめっき層
３４（３４ａ，３４ｂ） Ｓｎめっき層
５０ 積層セラミックコンデンサ
Ｌ 積層セラミックコンデンサの長さ
Ｔ 積層セラミックコンデンサの高さ
Ｗ 積層セラミックコンデンサの幅

Claims (2)

1. 誘電体セラミックからなる複数の誘電体層と、前記誘電体層を介して積層された複数の内部電極とを備えるとともに、互いに対向する一対の端面に、積層方向に前記誘電体層を介して隣り合う前記内部電極が交互に引き出された構造を有するセラミック素体と、
   前記セラミック素体の外表面に前記内部電極と導通するように配設された一対の外部電極と
   を備えた積層セラミックコンデンサであって、
   前記セラミック素体の前記一対の端面の一方に引き出された複数の内部電極のうち、積層方向に隣り合う一対の内部電極間に存在する誘電体層を電極間誘電体層とした場合において、前記セラミック素体に含まれる複数の前記電極間誘電体層のうち、５％以上の電極間誘電体層に、前記セラミック素体の前記一対の端面の少なくとも一方付近において、前記電極間誘電体層を介して隣り合う前記内部電極間を結ぶ方向の間隙が存在していること
   を特徴とする積層セラミックコンデンサ。
2. 前記複数の電極間誘電体層のうち、５〜９０％の電極間誘電体層に、前記間隙が存在していることを特徴とする請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。

Images