JPH03246915A - 積層セラミックコンデンサ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複数層の誘電体層と複数層の内部電極とを交互
に積層してなる積層セラミックコンデンサに関するもの
である。

［従来の技術］ 第１図は積層セラミックコンデンサの一部切欠斜視図で
ある。

積層セラミックコンデンサは、同図に示すように、コン
デンサ素体１０と、このコンデンサ素体１０の両端部に
形成された一対の外部電極２０゜２０とからなる。

第２図は第１図のＡ部拡大図である。

コンデンサ素体１０の内部は、同図に示すように、複数
層の誘電体層１１と複数層の内部電極１２とが交互に積
層された構造になっている。

ここで、誘電体層１１は、例えばチタン酸バリウム粉末
を主成分とするセラミックグリーンシートを焼成したも
のからなる。

また、内部電極１１は、例えばＡｇ−Ｐｄを主成分とす
る導電性ペーストを焼成したものからなる。

複数層の内部電極１１は対向する一対の外部電極２０．
２０によって交互に電気的に接続されている。

複数層の内部電極１１のうちで最外の各内部電極１１の
外側には、コンデンサ素体１０の内部を大気中の湿気等
から保護するために、保護層１３が各々積層形成されて
いる。

保護層１３は、誘電体層１１と同材質のセラミックグリ
ーンシートを数枚積層・圧着し、焼成したものからなり
、積層構造になっている。

第３図は第１図のＢ部拡大図である。

保護層１３はこのように積層構造になっているので、積
層されたセラミックグリーンシート１４の境界１５は、
セラミック粒子が疎な状態になっており、ボアなどの欠
陥が形成され易い。しかも、この境界１５はコンデンサ
素体１０の側面に露出している。

このため、大気中の湿気がこの露出した境界１５のボア
などの欠陥を伝わって保護層の内部に侵入し、この湿気
が更に内部電極の間に侵入し、これによってコンデンサ
の電気的な特性を悪化させるおそれがあった。

従って、保護層１３を形成している各セラミックグリー
ンシート１４間の境界１５において、ボアなどの欠陥は
できる限り形成されないようにする必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の積層セラミックコンデンサにおいては、
製造条件等の変動などで、この境界にボアなどが多数形
成され、耐湿性の悪いコンデンサが製造されてしまうこ
とがあった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、保護層を形成している各セラミックグリーン
シート間の境界にボアなどの欠陥ができる限り形成され
ないようにした積層セラミックコンデンサを得ることを
目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の積層セラミックコンデンサは、複数層の誘電体
層と複数層の内部電極とが交互に積層され、前記複数層
の内部電極のうちで最外の内部電極の外側に一対の保護
層が積層され、前記複数層の内部電極が一対の外部電極
によって交互に電気的に接続されてなる積層セラミック
コンデンサにおいて、前記保護層が、焼成時に粘性の低
い、しかも濡れの良い低融点の液相を形成し得る添加成
分を含有する複数枚の積層状態のセラミックグリーンシ
ートを焼成したものからなる。

ここで、前記添加成分としては、前記セラミックグリー
ンシートを焼成する温度よりも低い温度で融解し、保護
層内において、ボアの中に滲み込むことのできる、粘性
の低い、しかも保護層や誘電体層に対して濡れの良い液
相を形成し得るものを使用することができる。

このようなものとしては、例えば、 ■Ｌｉｚ　０−ＣａＯ−３ｉＯ２、 ■Ｂ２０ｓ　−ＣａＯ−３ｉ　０２、 ■５ｉＯ− の組成の材料から選択された１種または２種以上のもの
を使用することができる。

ここで、上記■■の材料は単独でも低融点の液相を形成
し、上記■の材料は保護層の材料との相互作用によって
低融点の液相を形成し得るものである。

なお、内部電極としてＰｄが使用されている場合、Ｂｉ
ｚＯａを含む低融点成分を使用すると。

Ｂ　ｉ　＊　ＯユとＰｄが反応する。

このＢ１−０−とＰｄとの反応による影響の大小は誘電
体層や内部電極の組成、焼成温度や焼成時間によって変
化するものである。

従って、ＢｉａＯｚを含む低融点成分を使用する場合、
その添加量はＰｄとの反応による影響を無視できる程度
の量に抑える必要があり、好ましくは避けた方が良い。

また、前記添加成分は、セラミックグリーンシート中に
１ｗｔ％以上、１０ｗｔ％未満含有されていることが好
ましい。

これは、添加成分が１ｗｔ％未満では、ボアなどの欠陥
が多数形成され、添加成分が１０ｗｔ％以上になるとコ
ンデンサの電気的特性が悪くなったり、デラミネーショ
ンが発生するが、添加成分が１ｗｔ％以上、１０ｗｔ％
未満の範囲では、ボアなどの欠陥の形成が抑制され、コ
ンデンサの電気的特性も良好で、デラミネーションの発
生もないからである。

前記誘電体層の材料としては、誘電体となる材料であれ
ば如何なるものを使用してもよく、例えばＦ特性材料、
Ｂ特性材料、Ｅ特性材料、ＣＨ特性材料、ＳＬ特性材料
などを使用することができる。

ここで、Ｆ特性材料、Ｂ特性材料及びＥ特性材料は、通
常、チタン酸バリウムを主原料とするものであり、ＣＨ
特性材料、ＳＬ特性材料はＴｉ０−系あるいはＣａ　Ｔ
　ｉ　０３−希土類を主原料とするものである。

前記内部電極の材料としては、例えばＰｄ。

Ｐｔ、Ｐｄ−Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕなどを主成分とする導電
性ペーストを使用することができる。

［作用］ 本発明によれば、前記保護層が所定量の低融点成分を含
有する複数枚のセラミックグリーンシートを積層して焼
成したものからなるので、この添加成分が焼成時に、単
独でまたは保護層の材料と反応して融点や粘性が低く、
保護層に対して濡れの良い液相を形成し、これが焼成時
間内に各セラミックグリーンシート間の境界の疎の領域
に迅速に拡散する。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例について説明する。

まず、市販のＦ特性材料（ＢａＴｉＯ３−ＢａＺｒ０ｍ
ＢａＳｎＯｘ系）を用いてスラリーを作り、走行するプ
ラスチックフィルム上にこのスラリーをドクタブレード
法で所定の厚さに塗布し、この塗布したスラリーを乾燥
させて、厚さ３０μｍの誘電体層用セラミックグリーン
シートを得た。

また、上記Ｆ特性材料１００重量部に、第１表中に示し
た添加成分（試料１〜１３）を同表に示す量だけ係船し
、ボールミルで十分混合した後、上記誘電体用セラミッ
クグリーンシートと同様にして、厚さ３０μｍの保護層
用セラミックグリーンシートを得た。

そして、この保護層用セラミックグリーンシートを５〜
１０枚積層し、仮圧着して、一対の保護層用シートとし
た。

次に、前記誘電体層用セラミックグリーンシート上に、
Ａｇ−Ｐｄを主成分とする導電性ペーストを、スクリー
ン印刷法により、長さ４ｍｍ、幅７　ｍ　ｍのパターン
で印刷して、内部電極を形成した。

次に、内部電極を印刷したこの誘電体層用セラミックグ
リーンシートを数層から数十層、内部電極がこの誘電体
層用セラミックグリーンシートを挟んで交互に対向する
ように積層した。

次に、これらの上下面に前記保護層用シートを積層し、
積層状態にあるこれらのセラミ・ツクグリーンシート全
体を熱圧着した。

次に、熱圧着したこれらのセラミ・ツクグリーンシート
を小さなサイコロ状のチ・ツブに切断し、脱バインダを
行なった後、１２５０〜１３５０°Ｃの範囲の温度で焼
成した。

次に、焼成されたチップの両端面にＡｇ−Ｐｄを主成分
とする導電性ペーストを塗布して焼き付け、外部電極を
形成した。

以上のようにして、積層セラミ・ツクコンデンサを形成
した。

次に、この積層セラミックコンデンサの保護層の断面を
光学顕微鏡で少なくとも５箇所観察し、各々について１
００Ｘ　１００ｕｍ２の領域に存在しているボアの数を
求めた。

そして、このボアの数を、添加成分を添加しなかった試
料１３のボアの数を１００とした場合の比率で表わした
ところ、第１表に示す通りとなった。また、この積層セ
ラミックコンデンサの電気的特性を調べたところ、第１
表に示す通りとなった。

×が付いた試料は本発明の範囲外のものである。

以上の結果から、保護層を形成するセラミックグリーン
シート中に上記添加成分を含有させると、この添加成分
が焼成時間内に疎の領域に迅速に拡散し、積層されたセ
ラミックグリーンシートの境界に形成されるボアの数が
減少することがわかる。

ただし、これら添加成分の添加量が１０重量％になると
、ボアの数が大幅に減少するものの、内部電極の間にま
で添加成分が拡散し、電気的な特性（例えばεやＩＲな
ど）が低下したり、また各層の収縮のずれが大きくなり
過ぎて、デラミネーションが発生してしまった。

［発明の効果］ 本発明によれば、焼成時に、前記添加成分によって形成
された液相が、保護層を形成している積層状態のセラミ
ックグリーンシートの境界の疎の領域に迅速に拡散し、
ボアなどの欠陥に滲み込むので、この領域に多く存在す
るボアなどの欠陥が減少して、耐湿性に対する信頼性の
高い積層セラミックコンデンサが得られるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は積層セラミックコンデンサの一部切欠斜視図、
第２図は第１図のＡ部拡大図、第３図は第１図のＢ部拡
大図である。 １０・・・コンデンサ素体　　１１・・・誘電体層１２
・・・内部電極　　　　　１３・・・保護層１４・・・
セラミックグリーンシート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数層の誘電体層と複数層の内部電極とが交互に積
   層され、前記複数層の内部電極のうちで最外の内部電極
   の外側に保護層が各々積層され、前記複数層の内部電極
   が一対の外部電極によって交互に電気的に接続されてな
   る積層セラミックコンデンサにおいて、 前記保護層が、焼成時に粘性の低い、しかも濡れの良い
   低融点の液相を形成し得る添加成分を所定量含有した積
   層状態のセラミックグリーンシートを焼成したものから
   なることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。 ２．前記添加成分が下記（１）〜（３）の組成の材料か
   ら選択された１種または２種以上のものからなることを
   特徴とする請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。 （１）Ｌｉ＿２Ｏ−ＣａＯ−ＳｉＯ＿２ （２）Ｂ＿２Ｏ＿３−ＣａＯ−ＳｉＯ＿２ （３）ＳｉＯ＿２ ３．前記添加成分が前記セラミックグリーンシート中に
   １ｗｔ％以上、１０ｗｔ％未満含有されていることを特
   徴とする請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。