JPH0613259A - 積層セラミックコンデンサとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層セラミックコンデンサの内部における内
部電極の位置ずれによる対向面積の減少を防止するた
め、生チップの構造を改善し、容量がとれ、ばらつきの
少ない積層セラミックコンデンサを供する。 【構成】 強誘電体のグリーンシート１及び内部電極用
の導電体パターンを印刷したグリーンシート１を準備
し、これらの積層体を切断した生チップ７を焼成し、外
部電極等を加工して成る積層セラミックコンデンサにお
いて、前記生チップ７の１対の側面のそれぞれに、対向
する内部電極１６の同じ極性の内部電極の一端が極性毎
に露出し、他の１対の側面には、すべての内部電極１６
の側端部が露出するよう構成され、前記生チップ７のす
べての内部電極１６が露出している２つの側面（塗布印
刷部分１４）に該生チップの強誘電体グリーンシート１
を形成したスラリーを塗布又は印刷した生チップ７を用
いて製造することを特徴とする積層セラミックコンデン
サとその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層セラミックコンデ
ンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】積層セラミックコンデンサは、強誘電体
セラミック内部に低抵抗金属等からなる対向した内部電
極を形成し、その内部電極の一端を積層体の外側に露出
するよう構成し、積層体の外側に加工される外部電極と
接続することにより完成する。積層セラミックコンデン
サはその構造から小型大容量化が可能となり、さまざま
な電子機器に使用され、装置の小型化に寄与している。
小型化の傾向は表面実装への対応のため、リード線タイ
プからチップタイプへその形状が変わり積層セラミック
コンデンサの小型化、高性能が益々要求されている。し
かし、積層セラミックコンデンサを小型化又は大容量化
しようとする場合、積層セラミックコンデンサの静電容
量ｃは、ｃ＝ｎ×ε₀×ε×ｓ／ｔで示される式により
決まる。ここで、ｃは積層セラミックコンデンサの静電
容量、ｎは内部に積層された内部電極によりはさみ込ま
れるコンデンサ構造をとる強誘電体セラミック層の層
数、ε₀は真空中の誘電率、εは強誘電体セラミックの
誘電率、ｓは内部に積層された内部電極の一方と対向す
る内部電極とで強誘電セラミック層をはさみ込むコンデ
ンサ部の面積、ｔは内部電極によりはさみ込まれた強誘
電体層の厚みである。従って、積層セラミックコンデン
サの小型化、大容量化は、εを大きくするか、ｔを薄く
してｎを多くしなければならないが、いずれの場合もコ
ンデンサ部を形成する部分の面積ｓが一定と仮定し、積
層体の面積が十分に有効な面積ｓとして活用される前提
である。一般に積層体の内部電極の対向面積が製造過程
でばらつくため、前記の各定数に係る改善を行っても、
その効果を面積ｓのばらつきで失っているという問題が
ある。従来の製造方法で作成される積層セラミックコン
デンサは、強誘電体セラミック粉末と有機バインダから
なるペーストでグリーンシートを作成する。このグリー
ンシート上に低抵抗金属粉を含む導電体ペースト等を印
刷又は塗布して内部電極用の電極パターンを形成する。
この導電体ペーストにより、内部電極用の電極パターン
を印刷されたグリーンシートを所定の大きさで切断し、
これを対向する内部電極が所定の面積に重なり合うよ
う、金型等に所定の層数を定まった位置で積層し、プレ
ス機等を用いて熱圧着し、更にこれを単位コンデンサ分
に切断し、生チップを作成する。この生チップを焼成
し、外部電極を加工してコンデンサを完成する。この中
間工程で、グリーンシートを金型に入れ積層していくが
金型とグリーンシートの間のすきまやグリーンシートそ
のものの伸び縮みなどのため、図５（ａ）に示すように
生チップ７の内部に積層される内部電極１６にずれが生
じ、先に述べた対向電極の面積ｓにばらつきが生じ、積
層セラミックコンデンサの容量を低下させるという問題
があり、特に、小型にした場合、その位置を確実に合わ
せて設計値を確実に出すことがむずかしく、小型化、大
容量化の障害になるという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、積層
された積層セラミックコンデンサの内部における内部電
極の位置ずれによる対向面積の減少を防止するため、脱
バインダ、焼成工程に入る前の生チップの構造を改善
し、できるだけ大きな容量がとれ、ばらつきの少ない積
層セラミックコンデンサを供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、積層セラミッ
クコンデンサの製造過程で、誘電体グリーンシートと、
内部電極用の導電体ペーストを印刷した強誘電体グリー
ンシートを積層し、熱プレス等にて圧着成形し、この積
層体を単位コンデンサの大きさに切断して生チップを作
成する。この生チップの側面に露出する積層された内部
電極の配置を、外部電極と接続する外部電極用引き出し
方向以外の両側面には、すべての内部電極が露出するよ
う構成し、このすべての内部電極の端部が露出する生チ
ップの側面に、グリーンシートを作成したものと同質の
誘電体セラミックのスラリーを印刷又は塗布し、絶縁保
護層を加工し、これを焼成し外部電極等加工して製造さ
れる積層セラミックコンデンサ及びその製造方法であ
る。即ち、本発明は、強誘電体のグリーンシート、及び
内部電極用の導電体パターンを印刷した強誘電体のグリ
ーンシートを準備し、これらのグリーンシートを積層
し、この積層体を切断した生チップを焼成し、外部電極
等を加工して成る積層セラミックコンデンサにおいて、
前記生チップの１対の側面のそれぞれに、対向する内部
電極の同じ極性の内部電極の一端が極性毎に露出し、他
の１対の側面には、すべての内部電極の側端部が露出す
るよう構成され、前記生チップのすべての内部電極が露
出している２つの側面に該生チップに用いた強誘電体グ
リーンシートを形成したスラリーを塗布又は印刷した生
チップを用いて製造することを特徴とする積層セラミッ
クコンデンサの製造方法及び、前記の積層セラミックコ
ンデンサの製造方法により製造された積層セラミックコ
ンデンサである。

【０００５】

【作用】外部電極引き出し方向とは直角方向に当たる生
チップの側面に、すべての対向電極の端部が露出した状
態で生チップが加工されるので、少なくとも対向電極の
面積は、外部電極引き出し方向のずれを除けばその直角
方向では切断幅で規定されるのでずれは殆んど０に近く
なり、全体としてずれによる対向電極の面積の減少に大
きく影響していた外部電極接続方向以外の方向のずれが
なくなるので、容量の減少やばらつきは１／２以下にで
きる。又、露出する内部電極の周囲を同質の誘電体セラ
ミックで覆い、焼成されるので、絶縁及び誘電効率も従
来の製法による積層コンデンサと同等に確保される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は強誘電体のグリーンシート１上に内
部電極用ペーストにより内部電極パターンを印刷したグ
リーンシートを示し、図１（ａ）は積層後対向する２つ
の電極となるパターンのうちの１つのパターンＡ３を示
し、図１（ｂ）はパターンＢ４を示す図である。本実施
例において、強誘電体セラミックの粉末としては、鉛、
ジルコニア、チタンにニオブなどの添加剤を加えた比誘
電率が約１６０００の材料を使用した。強誘電体セラミ
ックのスラリーは、強誘電体セラミックの各原料をボー
ルミルにて混合し、約８００℃で予焼した後、粉砕して
得られた強誘電体セラミック粉末５００ｇと、バインダ
としてポリビニルブチラール２５０ｇを用い溶剤として
エチルセルソルブを２０００ｍｌの割合で加え、ミキサ
ーで撹拌し、スラリー状にする。この強誘電体セラミッ
クスラリーを、ドクターブレード法にて、厚み３０μｍ
の強誘電体のグリーンシートに形成する。又、一方で、
銀７０％、パラジウム３０％の銀パラジウム混合粉にバ
インダとしてエチルセルロースを加え、混練し、内部電
極用の導電体ペーストを作成した。次に内部電極のパタ
ーンを図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すような各パター
ンを準備し、強誘電体グリーンシート１上に上述の導電
ペーストを用いてパターンＡ３及びパターンＢ４を印刷
又は塗布等により作成する。内部電極パターンは帯状で
その幅が内部電極の重なり合う幅の２倍と内部電極の外
部電極と接続するための内部電極の引き出し部分の長さ
の２倍の和に等しい幅で長さは積層コンデンサの生チッ
プの幅の整数倍に設定されている。又、帯２と帯２の間
の幅は外部電極と接続するための内部電極の引き出し部
の長さの２倍の長さに設定され、帯の数は積層体を作成
する大きさに合わせて設けられる。電極パターンは図１
（ａ）に示すパターンＡ３と、他の極性の電極となる電
極のパターンで、図１（ｂ）に示すパターンＢ４が準備
される。尚パターンＢ４は、帯の幅が前記の半分のもの
が両端に準備され交互に積層されたとき、電極引き出し
部がとれるよう配慮してある。次にパターンＡのグリー
ンシート１とパターンＢのグリーンシート１を互いに金
型等をガイドに積層し、最後に電極パターンの印刷され
ていない強誘電体のグリーンシートを重ね、プレス機等
で熱圧着して、図２に示すような積層体８を作成する。
図２（ａ）の平面図及び図２（ｂ）の断面図に示すよう
に、パターンＡ３とパターンＢ４はパターンの繰り返し
幅の半分だけずれて配置されている。次に、図３に示す
ように、何れか一方の極性の電極のみの部分６の中央の
切断線９と生チップの幅として設定された幅の切断線１
０で切断し、寸法が約３．２ｍｍ×２．５ｍｍ×１．５
ｍｍの図４に示す生チップ７（図４では積層数を省略し
て示す）を作成する。図４及び図５（ｂ）に示すよう
に、パターンＡの内部電極１１及びパターンＢの内部電
極１２の両方が露出している側面の破線で示す塗布印刷
部分１４に、スクリーン印刷法により、強誘電体グリー
ンシートを作成した強誘電体のスラリーを用いて、繰り
返し印刷塗布し、約２５０μｍの厚さの強誘電体層を両
面に形成し、内部電極を保護し、絶縁する層を形成して
生チップ７を完成する。この生チップを焼成後、外部電
極等を加工して積層セラミックコンデンサを完成する。

【０００７】上記の製造方法を用いて作成した外形寸法
が３．２ｍｍ×２．５ｍｍ×１．５ｍｍの積層数が２２
層の積層セラミックコンデンサについて、その静電容量
を、従来の製造方法で作成された実施例と同じ目標容量
の積層セラミックコンデンサの静電容量と比較して表１
に示す。

【０００８】

【表１】

【０００９】表１から明かなように本発明による積層セ
ラミックコンデンサは静電容量のばらつきが非常に小さ
いことがわかる。

【００１０】

【発明の効果】以上述べたごとく本発明によれば、内部
に積層された内部電極の外部電極取り出し方向と直角方
向では位置ずれによる容量の減少はなくなり、ばらつき
が小さく、又、容量低下も少ない体積効率のよい積層セ
ラミックコンデンサの提供が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】グリーンシート上に内部電極用ペーストにより
内部電極パターンを印刷したグリーンシートを示し、図
１（ａ）は積層後対向する２つの電極となるパターンの
うちの１つのパターンＡを示す説明図。図１（ｂ）はパ
ターンＢを示す説明図。

【図２】図１で示したパターンＡ及びパターンＢの内部
電極の印刷されたグリーンシートを積層した積層体につ
いて示し、図２（ａ）は平面図で内部に積層された内部
電極を透過して示し、図２（ｂ）は断面図。

【図３】積層体の平面図で切断位置を示す。

【図４】生チップの外観斜視図で、側面に内部電極が露
出した状態を示す。

【図５】生チップの内部電極の位置ずれを説明する外部
電極接続方向断面図で、図５（ａ）は従来の生チップ、
図５（ｂ）は本実施例の生チップ。

【符号の説明】

１ グリーンシート ２ （内部電極の）帯 ３ パターンＡ ４ パターンＢ ５ 電極パターンの重なった部分 ６ 何れか一方の極性の電極の部分 ７ 生チップ ８ 積層体 ９ 切断線 １０ 切断線 １１ パターンＡの内部電極 １２ パターンＢの内部電極 １３ 内部電極の引き出し部 １４ 塗布印刷部分 １５ 切断線 １６ 内部電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強誘電体のグリーンシート、及び内部電
   極用の導電体パターンを印刷した強誘電体のグリーンシ
   ートを準備し、これらのグリーンシートを積層し、この
   積層体を切断した生チップを焼成し、外部電極等を加工
   して成る積層セラミックコンデンサにおいて、前記生チ
   ップの１対の側面のそれぞれに、対向する内部電極の同
   じ極性の内部電極の一端が極性毎に露出し、他の１対の
   側面には、すべての内部電極の側端部が露出するよう構
   成され、前記生チップのすべての内部電極が露出してい
   る２つの側面に該生チップに用いた強誘電体グリーンシ
   ートを形成したスラリーを塗布又は印刷した生チップを
   用いて製造することを特徴とする積層セラミックコンデ
   ンサの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の積層セラミックコンデン
   サの製造方法により製造された積層セラミックコンデン
   サ。