JP7314983B2 - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
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Description
また、この発明に係る積層セラミックコンデンサでは、積層体は、第1の側面および第2の側面における第1の内部電極および第2の内部電極の露出面は、第1の内部電極および第2の内部電極の中央部よりもSiを多く含むことが好ましい。
さらに、この発明に係る積層セラミックコンデンサでは、サイドマージン部のSiのmol数/Tiのmol数は、1.0以上7.0以下であることが好ましい。
またさらに、この発明に係る積層セラミックコンデンサでは、サイドマージン部の幅方向に沿った寸法は5μm以上40μm以下であることが好ましい。
この発明に係る積層セラミックコンデンサの一実施例について、図1~4を参照して説明する。図1は、実施の形態の積層セラミックコンデンサを示す外観斜視図である。図2は、実施の形態の積層セラミックコンデンサを示す図1のA-A断面図である。図3は、実施の形態の積層セラミックコンデンサを示す図1のB-B断面図である。図4は、実施の形態の積層セラミックコンデンサを示す図3のC部拡大図である。
内層用セラミック層20<アウター層32a、34a<インナー層32b、34b、
である。
このように、内層用セラミック層20、アウター層32a、34aおよびインナー層32b、34bそれぞれのセラミック粒子間におけるBaの含有量が異なる。なお、Baの含有量の違いは、TEM分析により見出すことができる。
アウター層32a、34aは、1.01より大きく1.020以下、
インナー層32b、34bは、1.020より大きく1.040未満、
内層部26は、0.99より大きく1.01未満、
であるように調合される。
第1の外部電極40は、積層体12の第1の端面13を覆うように形成され、且つ積層体12の第1の端面13に引き出された第1の内部電極22と電気的に接続される。また、第2の外部電極42は、積層体12の第2の端面14を覆うように形成され、且つ積層体12の第2の端面14に引き出された第2の内部電極24と電気的に接続される。
つづいて、積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。図9は、この実施の形態の積層セラミックコンデンサの製造方法を説明するための図であり、(a)が導電膜の形成されたセラミックグリーンシートを示す概略図、(b)が導電膜の形成されたセラミックグリーンシートを積層する様子を示した模式図である。図10は、この実施の形態の積層セラミックコンデンサの製造方法において得られる積層体チップの外観の一例を示す斜視図である。
まず、誘電体セラミック材料として、BaおよびTiを含むペロブスカイト型化合物が準備される。この誘電体セラミック材料から得られる誘電体粉末に、添加剤として、Si、MgおよびBaのうちの少なくとも一種、並びに有機バインダ、有機溶剤、可塑剤および分散剤を所定の割合で混合することにより、セラミックスラリーが作製される。セラミックスラリーは、複数枚の樹脂フィルム(図示せず)の表面にセラミックグリーンシート50aと50bが成形される。セラミックグリーンシート50bは、セラミックグリーンシート50aと交互に積層されるものであり、セラミックグリーンシート50a(50b)の成形は、例えば、ダイコータ、グラビアコータおよびマイクログラビアコータなどを用いて行われる。
また、積層体チップ60の両側面には、セラミックグリーンシート50aの導電膜52a、およびセラミックグリーンシート50bの導電膜52bのそれぞれが露出する。
つづいて、サイドマージン部32、34となるサイドマージン用セラミックグリーンシートを作製する手順について説明する。
以下、この発明の効果を確認するために発明者らが行った実験例について説明する。実験例では、以下に示す実施例および比較例の積層セラミックコンデンサの各試料が製造され、積層セラミックコンデンサのサイドマージン部表面の硬度がビッカース硬度計で計測されることにより評価した。
まず、実施例では、上述の方法で、図1に示された積層セラミックコンデンサの試料を製造した。この場合、積層セラミックコンデンサの外形寸法を長さ1.0mm、幅0.5mm、高さ0.5mmとした。実施例では、Tiに対してSiをSiのmol数/Tiのmol数が3.5となるに含有するインナー層と、Tiに対してSiをSiのmol数/Tiのmol数が5となるように含有するアウター層とからなる2層構造のサイドマージン部を備える積層セラミックコンデンサが準備された。また、サイドマージン部の厚みは、20μmとした。なお、実施例のサイドマージン部について、アウター層の厚みを16μmとし、インナー層の厚みを4μmとした。
比較例では、インナー層およびアウター層の2層からなるサイドマージン部を設けずにTiに対してSiをSiのmol数/Tiのmol数が3.5となるように含有する1層構造のサイドマージン部とした以外は、実施例と同じ条件で積層セラミックコンデンサを製造した。
上記した実施例および比較例の積層セラミックコンデンサの各試料をそれぞれ5個ずつ準備し、積層セラミックコンデンサの両側面のサイドマージン部表面の硬度をビッカース硬度計で測定した。ビッカース硬度の測定条件は、測定加重:200gf、下死点保持時間:10sとした。また、実施例および比較例の積層セラミックコンデンサの各試料のサイドマージン部表面近傍のポア面積率が算出された。このポア面積率は、サイドマージン部を含む面を露出させ、SEMにより撮像する。撮像した画像に画像処理を施しポアの面積を測定する。このポアの面積を撮像した画像に写っている積層セラミックコンデンサの面積で割ったものをポア面積率として算出している。
実験の結果、図11に示すように、実施例の積層セラミックコンデンサでは、サイドマージン部表面付近のポア面積率0.3%であり、サイドマージン部表面のビッカース硬度は1470MPa以上1680MPa以下であった。
一方、図11に示すように、比較例の積層セラミックコンデンサでは、サイドマージン部表面付近のポア面積率は1.9%であり、サイドマージン部表面のビッカース硬さは1140MPa以上1270MPa以下であった。
以上より、実施例の積層セラミックコンデンサの方が比較例の積層セラミックコンデンサよりも抗折強度が向上していることが明らかとなった。
12 積層体
13 第1の端面
14 第2の端面
15 第1の側面
16 第2の側面
17 第1の主面
18 第2の主面
20 内層用セラミック層
22 第1の内部電極
22a、24a 偏析部
22b 第1の主面に最も近い第1の内部電極
24 第2の内部電極
24b 第2の主面に最も近い第2の内部電極
26 内層部
28、30 外層部
32、34 サイドマージン部
32a、34a アウター層
32b、34b インナー層
40 第1の外部電極
42 第2の外部電極
40a、42a ベース電極層
40b、42b 下層めっき
40c、42c 上層めっき
46、48 外層用セラミック層
50a、50b セラミックグリーンシート
52a、52b 導電膜
60 積層体チップ
Claims (4)
- 積層された複数の誘電体層と複数の内部電極を含む積層体と、前記内部電極に電気的に接続された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、
前記積層体は、積層方向において相対する第1の主面および第2の主面、積層方向と直交する幅方向において相対する第1の側面および第2の側面、並びに積層方向および幅方向と直交する長さ方向において相対する第1の端面および第2の端面を含む直方体状に形成され、
前記複数の内部電極は、前記第1の端面に露出する第1の内部電極と、前記第1の内部電極と誘電体層を介して対向するように前記第2の端面に露出する第2の内部電極とを含み、
前記積層体は、前記誘電体層と、前記第1の内部電極および前記第2内部電極とを複数積層して構成される内層部と、複数の前記誘電体層を有し、前記内層部を積層方向から挟むように配置される外層部と、
前記内層部と前記外層部とを前記幅方向から複数のセラミック層で挟むように形成されたサイドマージン部を有し、
前記複数の外部電極は、前記第1の端面を覆うように形成され、且つ前記第1の内部電極に電気的に接続された第1の外部電極と、前記第2の端面を覆うように形成され、且つ前記第2の内部電極に接続された第2の外部電極とを含み、
前記サイドマージン部は、前記積層体の前記長さ方向中央部において、前記積層方向と前記幅方向に平行な断面で見たとき、前記第1の側面および前記第2の側面を含むアウター層と、前記アウター層よりも前記幅方向内側に位置するインナー層とを有し、
前記内部電極の端部にはSiが偏析しており、前記アウター層のSiのmol数/Tiのmol数が3.0以上7.0以下であり、前記インナー層のSiのmol数/Tiのmol数が1.0以上4.0以下であり、
前記アウター層の前記幅方向に沿った寸法は、5μm以上20μm以下であり、前記インナー層の前記幅方向に沿った寸法は、0.1μm以上20μm以下であり、且つ前記アウター層の幅方向に沿った寸法は、前記インナー層の幅方向に沿った寸法よりも大きい、積層セラミックコンデンサ。 - 前記積層体は、前記第1の側面および前記第2の側面における前記第1の内部電極および前記第2の内部電極の露出面は、前記第1の内部電極および第2の内部電極の中央部よりもSiを多く含むことを特徴とする、請求項1に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記サイドマージン部のSiのmol数/Tiのmol数は、1.0以上7.0以下であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記サイドマージン部の前記幅方向に沿った寸法は5μm以上40μm以下であることを特徴とする、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
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