TWI754016B - 積層陶瓷電容器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種即便使陶瓷層之平均厚度為0.4 μm以下亦不易產生內部電極間之短路之積層陶瓷電容器。 積層陶瓷電容器具備積層部、及側邊緣部。上述積層部具有：複數個陶瓷層，其等積層於第1方向；複數個內部電極，其等配置於上述複數個陶瓷層之間；主面，其朝向上述第1方向；表層部，其自上述主面起為特定深度以內；及中央部，其於上述第1方向上與上述表層部鄰接。上述側邊緣部自與上述第1方向正交之第2方向覆蓋上述積層部。上述複數個陶瓷層之各者之上述第1方向之平均尺寸為0.4 μm以下。上述複數個內部電極具有與上述側邊緣部鄰接之氧化區域。上述表層部中之上述氧化區域之上述第2方向的尺寸為上述複數個陶瓷層之上述第1方向之平均尺寸的2倍以上。
Description
本發明係關於一種加裝有側邊緣部之積層陶瓷電容器。
於積層陶瓷電容器之製造方法中，周知的是加裝對內部電極之周圍進行保護之側邊緣部之技術(參照專利文獻1、2)。例如專利文獻1記載之技術中，製作於側面露出內部電極之積層體，且於該積層體之側面設置有側邊緣部。 使用加裝側邊緣部之技術而製造之積層陶瓷電容器中，於積層體之側面附近容易產生內部電極間之短路。針對上述問題，於專利文獻1記載之技術中，藉由於內部電極之前端設置氧化區域而抑制於積層體之側面附近產生內部電極間之短路。 [先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1：日本專利特開2014-204113號公報 專利文獻2：日本專利特開2014-143392號公報
[發明所欲解決之問題] 為了積層陶瓷電容器之更大電容化及更小型化，必須使內部電極間之陶瓷層更薄。然而，使陶瓷層越薄，越容易產生內部電極間之短路。因此，需要即便使陶瓷層變薄亦可抑制內部電極間之短路之產生之技術。 鑒於以上情況，本發明之目的在於提供一種即便使陶瓷層之平均厚度為0.4 μm以下亦不易產生內部電極間之短路之積層陶瓷電容器。 [解決問題之技術手段] 為了達成上述目的，本發明之一形態之積層陶瓷電容器具備積層部、及側邊緣部。 上述積層部具有：複數個陶瓷層，其等積層於第1方向；複數個內部電極，其等配置於上述複數個陶瓷層之間；主面，其朝向上述第1方向；表層部，其自上述主面起為特定深度以內；及中央部，其於上述第1方向上與上述表層部鄰接。 上述側邊緣部自與上述第1方向正交之第2方向覆蓋上述積層部。 上述複數個陶瓷層之各者之上述第1方向之平均尺寸為0.4 μm以下。 上述複數個內部電極具有與上述側邊緣部鄰接之氧化區域。 上述表層部中之上述氧化區域之上述第2方向的尺寸為上述複數個陶瓷層之上述第1方向之平均尺寸的2倍以上。 該構成中，於與側邊緣部鄰接之位置上之易於產生內部電極間之短路的積層部之表層部使氧化區域之尺寸變大。藉此，即便使陶瓷層之平均厚度為0.4 μm以下，亦可抑制內部電極間之短路之產生。 上述特定深度亦可規定為上述積層部之上述第1方向之尺寸之10%。 該構成中，可更有效地抑制內部電極間之短路。 上述中央部，亦可為上述氧化區域之上述第2方向之尺寸較上述表層部小。 上述表層部中之上述氧化區域之上述第2方向的尺寸亦可為上述複數個陶瓷層之上述第1方向之平均尺寸的4倍以下。 該等構成中，藉由使氧化區域較小而可將設置氧化區域所致之電容之降低抑制得較小，又，亦可抑制焊料耐熱不良之產生。 上述複數個內部電極亦能以鎳為主成分。 該構成中，由於易於控制內部電極之氧化區域之尺寸，因此容易獲得上述構成。 [發明之效果] 本發明提供即便使陶瓷層之平均厚度為0.4 μm以下亦不易產生內部電極間之短路之積層陶瓷電容器。
以下，一邊參照圖式一邊對本發明之實施形態進行說明。 圖式中適當表示有相互正交之X軸、Y軸及Z軸。X軸、Y軸及Z軸於所有圖式中通用。 1.積層陶瓷電容器10之基本構成 圖1～3係表示本發明之一實施形態之積層陶瓷電容器10之圖。圖1係積層陶瓷電容器10之立體圖。圖2係積層陶瓷電容器10之沿圖1之A-A'線之剖視圖。圖3係積層陶瓷電容器10之沿圖1之B-B'線之剖視圖。 積層陶瓷電容器10具備陶瓷坯體11、第1外部電極14、及第2外部電極15。陶瓷坯體11典型的是具有朝向X軸方向之2個端面、朝向Y軸方向之2個側面、及朝向Z軸方向之2個主面。連接陶瓷坯體11之各面之稜部被施以倒角。 再者，陶瓷坯體11之形狀並不限定於上述者。即，陶瓷坯體11亦可不為圖1～3所示之長方體形狀。例如，陶瓷坯體11之各面亦可為曲面，陶瓷坯體11亦可整體上為帶有弧度之形狀。 外部電極14、15覆蓋陶瓷坯體11之X軸方向兩端面，且延伸至與X軸方向兩端面連接之4個面(2個主面及2個側面)。藉此，於外部電極14、15之任一者，與X-Z平面平行之剖面及與X-Y平面平行之剖面之形狀均成為U字狀。 陶瓷坯體11具有積層部16、及側邊緣部17。側邊緣部17分別覆蓋積層部16之朝向Y軸方向之兩側面之全部區域。又，陶瓷坯體11亦可根據需要而具有用以接合積層部16與側邊緣部17之接合部。 積層部16具有電容形成部19、及外殼部20。外殼部20分別覆蓋電容形成部19之Z軸方向上下表面。電容形成部19具有複數個陶瓷層21、複數個第1內部電極12、及複數個第2內部電極13。未於外殼部20設置內部電極12、13。 內部電極12、13沿Z軸方向交替配置於沿Z軸方向積層之複數個陶瓷層21之間。第1內部電極12連接於第1外部電極14，且與第2外部電極15相隔。第2內部電極13連接於第2外部電極15，且與第1外部電極14相隔。 內部電極12、13典型的是以鎳(Ni)為主成分而構成，且作為積層陶瓷電容器10之內部電極發揮功能。再者，內部電極12、13除鎳以外，亦能以銅(Cu)、銀(Ag)、鈀(Pd)之至少一種為主成分。 如此，陶瓷坯體11中，電容形成部19之除設置有外部電極14、15之X軸方向兩端面以外之面由側邊緣部17及外殼部20覆蓋。側邊緣部17及外殼部20主要保護電容形成部19之周圍，具有確保內部電極12、13之絕緣性之功能。 電容形成部19中之內部電極12、13間之陶瓷層21由介電陶瓷形成。積層陶瓷電容器10中，為了使電容形成部19之電容變大，作為構成陶瓷層21之介電陶瓷而使用高介電常數者。 更具體而言，積層陶瓷電容器10中，作為構成陶瓷層21之高介電常數之介電陶瓷，使用鈦酸鋇(BaTiO3
)系材料之多晶體，即包含鋇(Ba)及鈦(Ti)之鈣鈦礦構造之多晶體。藉此，積層陶瓷電容器10可獲得大電容。 再者，陶瓷層21亦可由鈦酸鍶(SrTiO3
)系、鈦酸鈣(CaTiO3
)系、鈦酸鎂(MgTiO3
)系、鋯酸鈣(CaZrO3
)系、鈦酸鋯酸鈣(Ca(Zr, Ti)O3
)系、鋯酸鋇(BaZrO3
)系、氧化鈦(TiO2
)系等構成。 側邊緣部17及外殼部20由介電陶瓷形成。形成側邊緣部17及外殼部20之材料只要為絕緣性陶瓷即可，藉由使用與陶瓷層21相同之介電陶瓷而抑制陶瓷坯體11之內部應力。 藉由上述構成，積層陶瓷電容器10當於第1外部電極14與第2外部電極15之間施加有電壓時，對第1內部電極12與第2內部電極13之間之複數個陶瓷層21施加有電壓。藉此，積層陶瓷電容器10儲存和第1外部電極14與第2外部電極15之間之電壓對應之電荷。 再者，本實施形態之積層陶瓷電容器10之基本構成並不限定於圖1～3所示之構成，可適當變更。例如，內部電極12、13之片數或陶瓷層21之厚度可根據對積層陶瓷電容器10要求之尺寸或性能而適當決定。 2.積層陶瓷電容器10之詳細構成 積層陶瓷電容器10中，構成積層部16之陶瓷層21非常薄，具體而言，陶瓷層21之Z軸方向之平均尺寸即平均厚度T(參照圖5)為0.4 μm以下。積層陶瓷電容器10中，藉由使陶瓷層21變薄而有利於大電容化、小型化或薄型化。 陶瓷層21之平均厚度T可作為於陶瓷層21之複數個部位測定之厚度之平均值而求出。測定陶瓷層21之厚度之位置或個數可任意決定。以下，一面參照圖4一面對陶瓷層21之平均厚度T之測定方法之一例進行說明。 圖4係表示藉由掃描型電子顯微鏡以12.6 μm×8.35 μm之視野觀察之陶瓷坯體11之剖面的微細組織之圖。針對該視野內之6層陶瓷層21，測定以2 μm之等間隔之箭頭表示之5部位的厚度。然後，可將所獲得之30部位之厚度之平均值設為平均厚度T。 積層陶瓷電容器10之製造方法中，將側邊緣部17加裝於積層部16之側面。因使用該製造方法而容易於積層部16之側面附近產生內部電極12、13間之短路。至於其詳細內容，將於「積層陶瓷電容器10之製造方法」之項目中進行說明。 積層陶瓷電容器10中，由於如上所述陶瓷層21非常薄，故於Z軸方向鄰接之內部電極12、13間之距離變近。因此，積層陶瓷電容器10中，因陶瓷層21非常薄之構成而更容易於積層部16之側面附近產生內部電極12、13間之短路。 針對此，本實施形態之積層陶瓷電容器10使用加裝側邊緣部17之製造方法，且具有即便使陶瓷層21非常薄亦可抑制於積層部16之側面附近產生內部電極12、13間之短路之構成。以下，對該構成之詳細內容進行說明。 圖5係將積層陶瓷電容器10之圖3之由單點鏈線包圍之區域P放大表示之局部剖視圖。內部電極12、13於積層部16之側面附近之Y軸方向之端部具有不具導電性之氧化區域12a、13a。氧化區域12a、13a由包含金屬材料之氧化物構成，該金屬材料構成內部電極12、13。 因此，積層陶瓷電容器10中，即便鄰接之氧化區域12a、13a接觸，內部電極12、13亦不會導通。因此，積層陶瓷電容器10中，可有效地抑制於積層部16之側面附近產生內部電極12、13間之短路。 此處，將積層部16於Z軸方向分為3個部分來考慮。即，如圖3所示，考慮積層部16為由自朝向Z軸方向之兩主面起為特定深度以內之2個表層部16a、及配置於2個表層部16a間之中央部16b構成者。 圖3中表示有積層部16之Z軸方向之尺寸E、表層部16a之Z軸方向之尺寸E1、及中央部16b之Z軸方向之尺寸E2。積層部16之尺寸E為表層部16a及中央部16b之尺寸E1、E2之合計。即，E＝E1＋E2＋E1之等式成立。 各表層部16a之尺寸E1雖可任意決定，但較佳為規定為積層部16之尺寸E之10%。再者，圖3中，為方便說明，並未準確表示積層部16之各尺寸E1、E2之比率，即，將表層部16a之尺寸E1相對於中央部16b之尺寸E2較大地表示。 於陶瓷層21之平均厚度T為通常程度(例如1 μm左右)之情形時，氧化區域12a、13a之Y軸方向之尺寸Da、Db設為與陶瓷層21之平均厚度T為相同程度。然而，當以與此相同之設計使陶瓷層21之平均厚度T為0.4 μm以下時，確認於表層部16a容易產生內部電極12、13間之短路。 因此，陶瓷層21之平均厚度T為0.4 μm以下之構成中，需要與陶瓷層21之平均厚度T為通常程度之構成不同之設計。就該點而言，於本發明中發現使表層部16a之氧化區域12a、13a之Y軸方向之尺寸Da變大則較為有效。 更具體而言，如圖5所示，積層陶瓷電容器10中，使表層部16a之氧化區域12a、13a之Y軸方向的尺寸Da為陶瓷層21之平均厚度T之2倍以上。藉此，於陶瓷層21之平均厚度T為0.4 μm以下之構成中，不易於表層部16a產生內部電極12、13間之短路。 另一方面，由於氧化區域12a、13a未作為電極發揮功能，故氧化區域12a、13a越大，積層陶瓷電容器10之電容變得越小。因此，較佳為，表層部16a之氧化區域12a、13a之尺寸Da於可抑制內部電極12、13間之短路之產生的範圍內較小。 又，氧化區域12a、13a可藉由於煅燒時使內部電極12、13之Y軸方向之端部氧化而形成。煅燒時之氧化區域12a、13a之形成中伴隨有體積膨脹。因此，氧化區域12a、13a之尺寸Da越大，陶瓷坯體11之內部應力變得越大。 積層陶瓷電容器10中，陶瓷坯體11之內部應力越大，越容易產生焊接時之耐熱不良(焊料耐熱不良)，即於安裝時容易產生裂痕。自該觀點而言，亦較佳為表層部16a之氧化區域12a、13a之尺寸Da較小。 因此，表層部16a之氧化區域12a、13a之尺寸Da，較佳為陶瓷層21之平均厚度T之4倍以下。藉此，積層陶瓷電容器10中，可確保較大之電容，並且可抑制安裝時之焊料耐熱不良之產生。 再者，與外殼部20鄰接之最外層之內部電極12、13存在如下情況，即，因煅燒時經由外殼部20供給之氧而幾乎全體氧化，已無法作為電極發揮功能。該情形時，視為最外層之內部電極12、13消失，僅考慮除最外層以外之內部電極12、13之氧化區域12a、13a。 又，於較表層部16a而更不易產生內部電極12、13間之短路之中央部16b中，氧化區域12a、13a之Y軸方向之尺寸Db亦可未達陶瓷層21之平均厚度T之2倍。藉此，可抑制積層陶瓷電容器10之電容之降低及焊料耐熱不良之產生。 進而，氧化區域12a、13a之側邊緣部17側之端部有時於製造過程(後述之切斷步驟(步驟S03)煅燒步驟(步驟S04)等)中於Y軸方向偏移±0.1 μm左右。該情形時，氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db以該偏移之位置為基準而測定。 3.積層陶瓷電容器10之製造方法 圖6係表示積層陶瓷電容器10之製造方法之流程圖。圖7～13係表示積層陶瓷電容器10之製造過程之圖。以下，對積層陶瓷電容器10之製造方法，沿著圖6並適當參照圖7～13進行說明。 3.1 步驟S01：準備陶瓷片材 步驟S01中，準備用以形成電容形成部19之第1陶瓷片材101及第2陶瓷片材102、與用以形成外殼部20之第3陶瓷片材103。陶瓷片材101、102、103構成為以介電陶瓷為主成分之未煅燒之介電坯片。 陶瓷片材101、102、103例如使用輥塗佈機或刮刀等成形為片狀。陶瓷片材101、102之厚度以煅燒後之電容形成部19之陶瓷層21的平均厚度T成為0.4 μm以下之方式調整。陶瓷片材103之厚度可適當調整。 圖7係陶瓷片材101、102、103之俯視圖。於該階段，陶瓷片材101、102、103構成為未經單片化之大張片材。圖7中表示有針對各積層陶瓷電容器10進行單片化時之切斷線Lx、Ly。切斷線Lx與X軸平行，切斷線Ly與Y軸平行。 如圖7所示，於第1陶瓷片材101形成有與第1內部電極12對應之未煅燒之第1內部電極112，於第2陶瓷片材102形成有與第2內部電極13對應之未煅燒之第2內部電極113。再者，未於與外殼部20對應之第3陶瓷片材103形成內部電極。 內部電極112、113可藉由將任意之導電性膏塗佈於陶瓷片材101、102而形成。導電性膏之塗佈方法可自周知之技術任意選擇。例如，於導電性膏之塗佈中可使用絲網印刷法或凹版印刷法。 於內部電極112、113，間隔1條切斷線Ly而形成沿切斷線Ly之X軸方向之間隙。第1內部電極112之間隙與第2內部電極113之間隙於X軸方向上相互交錯配置。即，通過第1內部電極112之間隙之切斷線Ly與通過第2內部電極113之間隙之切斷線Ly交替排列。 3.2 步驟S02：積層 步驟S02中，藉由將步驟S01中準備之陶瓷片材101、102、103如圖8所示般積層而製作積層片材104。積層片材104中，與電容形成部19對應之第1陶瓷片材101及第2陶瓷片材102於Z軸方向交替積層。 又，積層片材104中，於交替積層之陶瓷片材101、102之Z軸方向上下表面積層有與外殼部20對應之第3陶瓷片材103。再者，圖8所示之例中，第3陶瓷片材103分別每3片地積層，但第3陶瓷片材103之片數可適當變更。 積層片材104藉由將陶瓷片材101、102、103壓接而一體化。於陶瓷片材101、102、103之壓接中，較佳為例如使用靜壓加壓或單軸加壓等。藉此，可使積層片材104高密度化。 3.3 步驟S03：切斷 步驟S03中，藉由將步驟S02中獲得之積層片材104如圖9所示般沿切斷線Lx、Ly切斷而製作未煅燒之積層晶片116。積層晶片116對應於煅燒後之積層部16。積層片材104之切斷可使用例如壓切刀或旋轉刀等。 更詳細而言，積層片材104於由保持構件C保持之狀態下沿切斷線Lx、Ly切斷。藉此，積層片材104被單片化而獲得積層晶片116。此時，保持構件C未被切斷，各積層晶片116藉由保持構件C連接。 圖10係步驟S03中獲得之積層晶片116之立體圖。於積層晶片116形成有電容形成部119及外殼部120。積層晶片116中，於作為切斷面之兩側面露出有內部電極112、113。於內部電極112、113之間形成有陶瓷層121。 圖11係例示步驟S03之過程之積層片材104之局部剖視圖。圖11所示之例中，藉由使用壓切刀B而沿切斷線Lx、Ly將積層片材104切斷。圖11表示利用壓切刀B切斷積層片材104之途中之狀態。 更詳細而言，圖11所示之例中，藉由對沿切斷線Lx、Ly配置之壓切刀B施加按壓力，而使壓切刀B之前端自積層片材104之Z軸方向上表面移動至到達保持構件C為止。藉此，將積層片材104切斷並按各積層晶片116切分。 於壓切刀B之前端自積層片材104之Z軸方向上表面到達保持構件C之過程中，對積層片材104之切斷面施加有自壓切刀B向Z軸方向下方之力。藉此，於積層片材104之切斷面附近產生朝向Z軸方向下側之變形。越為積層片材104之Z軸方向上側之區域，越容易產生該變形。 因此，經單片化之積層晶片116之內部電極112、113，於側面附近產生朝向Z軸方向下側彎曲之變形。該內部電極112、113之變形容易於Z軸方向上側之表層部116a產生，幾乎不會於中央部116b及Z軸方向下側之表層部116a產生。 因此，Z軸方向上側之表層部116a中，於側面附近內部電極112、113容易接觸。然而，本步驟中即便內部電極112、113接觸，由於在後述之步驟S05(煅燒)中適當形成有氧化區域12a、13a，因此亦不會於煅燒後之內部電極12、13產生短路。 3.4 步驟S04：形成側邊緣部 步驟S04中，於在步驟S03中獲得之積層晶片116之露出有內部電極112、113之側面設置未煅燒之側邊緣部117，藉此製作圖12所示之未煅燒之陶瓷坯體111。側邊緣部117由陶瓷片材或陶瓷漿料形成。 步驟S04中，於步驟S03之積層晶片116之切斷面即兩側面設置側邊緣部117。因此，步驟S04中，較佳為預先自保持構件C剝離積層晶片116，且預先使積層晶片116之方向旋轉90度。 側邊緣部117可藉由例如將陶瓷片材貼附於積層晶片116之側面而形成。又，側邊緣部117亦可藉由例如利用塗佈或浸漬等以陶瓷漿料塗佈積層晶片116之側面而形成。 本步驟之前之積層晶片116中，有時於側面上內部電極112、113連接。例如，內部電極112、113有時經由附著於積層晶片116之側面之導電性異物而連接。又，內部電極112、113亦有時於步驟S03(切斷)中在切斷面延展而直接接觸。 該情形時，於積層晶片116之側面以內部電極112、113連接之狀態設置側邊緣部117。然而，本步驟中，即便內部電極112、113連接，由於在後述之步驟S05(煅燒)中適當形成有氧化區域12a、13a，故亦不會於煅燒後之內部電極12、13產生短路。 3.5 步驟S05：煅燒 步驟S05中，藉由使步驟S04中獲得之未煅燒之陶瓷坯體111燒結而製作圖1～3所示之積層陶瓷電容器10之陶瓷坯體11。即，藉由步驟S05而積層晶片116成為積層部16，且側邊緣部117成為側邊緣部17。 步驟S05之煅燒溫度可基於陶瓷坯體111之燒結溫度而決定。例如，於使用鈦酸鋇系材料作為介電陶瓷之情形時，可使煅燒溫度為1000～1300℃左右。又，煅燒可於例如還原環境下、或低氧分壓環境下進行。 煅燒時，由於燒結行為於積層晶片116與側邊緣部117不同，因此自側邊緣部117對積層晶片116之側面施加應力。該應力尤其集中於Z軸方向上下之表層部116a。因此，存在配置於表層部116a之內部電極112、113於側面附近變形之情形。 該情形時，有時於煅燒中內部電極112、113彼此接觸。然而，即便內部電極112、113接觸，由於如以下說明般於內部電極112、113形成有氧化區域12a、13a，因此亦不會於煅燒後之內部電極12、13產生短路。 圖13係表示煅燒過程之陶瓷坯體111之局部剖視圖。於陶瓷坯體111之煅燒時，自陶瓷坯體111之外部對內部電極112、113之Y軸方向之端部供給有氧。藉此，產生包含構成內部電極112、113之金屬材料之氧化物，從而形成有氧化區域12a、13a。 氧化區域12a、13a於煅燒中朝向Y軸方向之中央部成長。即，可藉由調整煅燒中之氧化區域12a、13a之成長量而控制氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db。氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db之控制可利用各種方法。 例如，可藉由側邊緣部117之厚度而控制氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db。該方法中，藉由調整側邊緣部117之厚度而控制經由側邊緣部117自外部供給至內部電極112、113之Y軸方向之端部的氧之量。 即，使側邊緣部117越薄則氧之供給量變得越多，因此可使氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db變大。反之，使側邊緣部117越厚則氧之供給量變得越少，因此可使氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db變小。 又，亦可藉由側邊緣部117之組成而控制氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db。例如，於以鎳為主成分之導電性膏形成內部電極112、113之情形時，可調整側邊緣部117中之鎂(Mg)之含量。 於側邊緣部117含有鎂之構成中，於煅燒時，側邊緣部117中包含之鎂被供給至內部電極112、113之Y軸方向之端部。藉此，於內部電極112、113之Y軸方向之端部，一面由鎳結合鎂及氧一面形成氧化區域12a、13a。 因此，使側邊緣部117中之鎂之含量越多則鎂之供給量變得越多，因此可使氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db變大。反之，使側邊緣部117中之鎂之含量越少，則鎂之供給量變得越少，因此可使氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db變小。 又，為了使配置於中央部16b之氧化區域12a、13a之尺寸Db較小，而僅使配置於表層部16a之氧化區域12a、13a之尺寸Da變大，例如有效的是使外殼部120變薄、對陶瓷坯體111進行倒角或使外殼部120中之鎂之含量變多。 即，藉由使外殼部120變薄，而經由外殼部120自外部供給至內部電極112、113之氧之量變多。經由外殼部120供給至內部電極112、113之氧雖容易到達表層部116a，但難以到達中央部116b。 因此，藉由使外殼部120變薄，可選擇性地將氧供給至配置於表層部116a之內部電極112、113之Y軸方向之端部。藉此，可僅使配置於表層部16a之氧化區域12a、13a之尺寸Da變大。 又，藉由滾筒研磨等對煅燒前之陶瓷坯體111進行倒角，藉此可使外殼部120與側邊緣部117連接之稜部為薄壁。藉此，亦可使向配置於表層部116a之內部電極112、113之Y軸方向之端部之氧的供給量變多。 進而，藉由使外殼部120中之鎂之含量變多，而使自外殼部供給至內部電極112、113之鎂之量變多。自外殼部120供給之鎂雖容易到達表層部116a，但難以到達中央部116b。 因此，藉由使外殼部120中之鎂之含量變多，可將鎂選擇性地供給至配置於表層部116a之內部電極112、113之Y軸方向之端部。因此，可僅使配置於表層部16a之氧化區域12a、13a之尺寸Da變大。 藉由以上方法，可將氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db控制為各種尺寸。因此，以圖5所示之構成為代表，可形成各種構成之氧化區域12a、13a。再者，氧化區域12a、13a之尺寸Da、Db之控制方法並不限定於上述。 3.6 步驟S06：形成外部電極 步驟S06中，於步驟S05中獲得之陶瓷坯體11形成外部電極14、15，藉此製作圖1～3所示之積層陶瓷電容器10。步驟S06中，例如於陶瓷坯體11之X軸方向端面形成構成外部電極14、15之基底膜、中間膜及表面膜。 更詳細而言，步驟S06中，首先，以覆蓋陶瓷坯體11之X軸方向兩端面之方式塗佈未煅燒之電極材料。將塗佈之未煅燒之電極材料例如於還原環境下、或低氧分壓環境下進行燒附而於陶瓷坯體11形成外部電極14、15之基底膜。 然後，於燒附於陶瓷坯體11之外部電極14、15之基底膜之上形成外部電極14、15之中間膜，進而形成外部電極14、15之表面膜。外部電極14、15之中間膜及基底膜之形成可使用例如電解鍍覆等鍍覆處理。 再者，亦可於步驟S05之前進行上述步驟S06之處理之一部分。例如，亦可於步驟S05之前，於未煅燒之陶瓷坯體111之X軸方向兩端面塗佈未煅燒之電極材料。藉此，於步驟S05，可同時進行未煅燒之陶瓷坯體111之煅燒與電極材料之燒附。 4.實施例及比較例 作為本實施形態之實施例及比較例，基於上述製造方法而製作積層陶瓷電容器10之樣品。該樣品中，使X軸方向之尺寸為1 mm，且使Y軸方向及Z軸方向之尺寸為0.5 mm。又，該樣品中，使陶瓷層21之平均厚度T為0.4 μm以下。 各樣品中，使表層部16a中之氧化區域12a、13a之尺寸Da的相對於陶瓷層21之平均厚度T之比率Da/T於自0至6之範圍內進行各種變化。再者，氧化區域12a、13a之比率Da/T為零之樣品中，未形成氧化區域12a、13a。 首先，進行各樣品之短路率之評估。短路率之評估係使用LCR (inductance capacitance resistance meter，電感電容電阻)測定計，於施加Osc(Oscillation level，振盪位準)為0.5 V且頻率為1 kHz之電壓之條件下進行。對於各樣品，進行200個之評估，將200個中產生短路者之個數之比率設為短路率。 圖14係表示氧化區域12a、13a之比率Da/T所致之短路率之變化的曲線圖。氧化區域12a、13a之比率Da/T未達2之區域中，觀察到短路率單調減少之傾向。另一方面，氧化區域12a、13a之比率Da/T為2以上之區域中，短路率大致固定。 又，氧化區域12a、13a之比率Da/T為2以上之區域中，短路率收斂於10%程度以內。根據該結果得知，藉由使表層部16a中之氧化區域12a、13a之尺寸Da為陶瓷層21之平均厚度T之2倍以上，可獲得短路率較低之積層陶瓷電容器10。 其次，進行各樣品之焊料耐熱不良率之評估。焊料耐熱不良率之評估中，再現將各樣品安裝於基板時之條件，使各樣品於270℃之焊料溶液中浸漬5秒。對於各樣品，進行200個之評估，將200個中產生裂痕者之個數之比率設為焊料耐熱不良率。 圖15係表示氧化區域12a、13a之比率Da/T所致之焊料耐熱不良率之變化之曲線圖。氧化區域12a、13a之比率Da/T為4以下之區域中，不產生焊料耐熱不良。另一方面，氧化區域12a、13a之比率Da/T超過4之區域中，產生焊料耐熱不良。 其結果得知，於氧化區域12a、13a之尺寸Da較大之樣品中，陶瓷坯體11之內部應力較大，成為容易產生裂痕之狀態。因此，表層部16a中之氧化區域12a、13a之尺寸Da較佳為陶瓷層21之平均厚度T之4倍以下。 5.其他實施形態 以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態，當然可進行各種變更。 例如，積層陶瓷電容器10中，亦可於Z軸方向上分割為複數個而形成電容形成部19。該情形時，於各電容形成部19中，內部電極12、13沿Z軸方向交替配置即可，於電容形成部19切換之部分，第1內部電極12或第2內部電極13亦可連續配置。
10‧‧‧積層陶瓷電容器11‧‧‧陶瓷坯體12‧‧‧內部電極12a‧‧‧氧化區域13‧‧‧內部電極13a‧‧‧氧化區域14‧‧‧外部電極15‧‧‧外部電極16‧‧‧積層部16a‧‧‧表層部16b‧‧‧中央部17‧‧‧側邊緣部19‧‧‧電容形成部20‧‧‧外殼部21‧‧‧陶瓷層101‧‧‧第1陶瓷片材102‧‧‧第2陶瓷片材103‧‧‧第3陶瓷片材104‧‧‧積層片材111‧‧‧陶瓷坯體112‧‧‧內部電極113‧‧‧內部電極116‧‧‧積層晶片116a‧‧‧表層部116b‧‧‧中央部117‧‧‧側邊緣部119‧‧‧電容形成部120‧‧‧外殼部121‧‧‧陶瓷層B‧‧‧壓切刀C‧‧‧保持構件A-A'‧‧‧線B-B'‧‧‧線Da‧‧‧尺寸Db‧‧‧尺寸E‧‧‧尺寸E1‧‧‧尺寸E2‧‧‧尺寸Lx‧‧‧切斷線Ly‧‧‧切斷線P‧‧‧區域S01‧‧‧步驟S02‧‧‧步驟S03‧‧‧步驟S04‧‧‧步驟S05‧‧‧步驟S06‧‧‧步驟T‧‧‧平均厚度X‧‧‧軸Y‧‧‧軸Z‧‧‧軸
圖1係本發明之一實施形態之積層陶瓷電容器之立體圖。 圖2係上述積層陶瓷電容器之沿圖1之A-A'線之剖視圖。 圖3係上述積層陶瓷電容器之沿圖1之B-B'線之剖視圖。 圖4係表示上述積層陶瓷電容器之剖面之微細組織之圖。 圖5係將上述積層陶瓷電容器之圖3之區域P放大表示之局部剖視圖。 圖6係表示上述積層陶瓷電容器之製造方法之流程圖。 圖7A～C係表示上述積層陶瓷電容器之製造過程之俯視圖。 圖8係表示上述積層陶瓷電容器之製造過程之立體圖。 圖9係表示上述積層陶瓷電容器之製造過程之俯視圖。 圖10係表示上述積層陶瓷電容器之製造過程之立體圖。 圖11係表示上述積層陶瓷電容器之製造過程之局部剖視圖。 圖12係表示上述積層陶瓷電容器之製造過程之立體圖。 圖13係表示上述積層陶瓷電容器之製造過程之局部剖視圖。 圖14係表示短路率之評估結果之曲線圖。 圖15係表示焊料耐熱不良率之評估結果之曲線圖。
12‧‧‧內部電極
12a‧‧‧氧化區域
13‧‧‧內部電極
13a‧‧‧氧化區域
16‧‧‧積層部
16a‧‧‧表層部
16b‧‧‧中央部
17‧‧‧側邊緣部
21‧‧‧陶瓷層
Da‧‧‧尺寸
Db‧‧‧尺寸
T‧‧‧平均厚度
X‧‧‧軸
Y‧‧‧軸
Z‧‧‧軸
Claims (10)
- 一種積層陶瓷電容器，其具備：積層部，其具有：積層於第1方向之複數個陶瓷層，配置於上述複數個陶瓷層之間之複數個內部電極，朝向上述第1方向之主面，自上述主面起為特定深度以內之表層部，及於上述第1方向上與上述表層部鄰接之中央部；及側邊緣部，其自與上述第1方向正交之第2方向覆蓋上述積層部；且上述複數個陶瓷層之各者之上述第1方向之平均尺寸為0.4μm以下，上述複數個內部電極具有與上述側邊緣部鄰接之氧化區域，上述表層部中之上述氧化區域之上述第2方向的尺寸為上述複數個陶瓷層之上述第1方向之平均尺寸的2倍以上，上述特定深度被規定為上述積層部之上述第1方向之尺寸之10%。
- 如請求項1之積層陶瓷電容器，其中於上述中央部，上述氧化區域之上述第2方向之尺寸較上述表層部小。
- 如請求項1或2之積層陶瓷電容器，其中上述表層部中之上述氧化區域之上述第2方向的尺寸為上述複數個陶瓷層之上述第1方向之平均尺寸的4倍以下。
- 如請求項1或2之積層陶瓷電容器，其中上述複數個內部電極以鎳為主成分。
- 如請求項3之積層陶瓷電容器，其中上述複數個內部電極以鎳為主成分。
- 一種積層陶瓷電容器，其具備：積層部，其具有：積層於第1方向之複數個陶瓷層，配置於上述複數個陶瓷層之間之複數個內部電極，朝向上述第1方向之主面，自上述主面起為特定深度以內之表層部，及於上述第1方向上與上述表層部鄰接之中央部；及側邊緣部，其自與上述第1方向正交之第2方向覆蓋上述積層部；且上述複數個陶瓷層之各者之上述第1方向之平均尺寸為0.4μm以下，上述複數個內部電極具有與上述側邊緣部鄰接之氧化區域，上述表層部中之上述氧化區域之上述第2方向的尺寸為上述複數個陶瓷層之上述第1方向之平均尺寸的2倍以上，於上述中央部，上述氧化區域之上述第2方向之尺寸較上述表層部小。
- 如請求項6之積層陶瓷電容器，其中上述表層部中之上述氧化區域之上述第2方向的尺寸為上述複數個陶瓷層之上述第1方向之平均尺寸的4倍以下。
- 如請求項6或7之積層陶瓷電容器，其中上述複數個內部電極以鎳為主成分。
- 一種積層陶瓷電容器，其具備：積層部，其具有：積層於第1方向之複數個陶瓷層，配置於上述複數個陶瓷層之間之複數個內部電極，朝向上述第1方向之主面，自上述主面起為特定深度以內之表層部，及於上述第1方向上與上述表層部鄰接之中央部；及側邊緣部，其自與上述第1方向正交之第2方向覆蓋上述積層部；且上述複數個陶瓷層之各者之上述第1方向之平均尺寸為0.4μm以下，上述複數個內部電極具有與上述側邊緣部鄰接之氧化區域，上述表層部中之上述氧化區域之上述第2方向的尺寸為上述複數個陶瓷層之上述第1方向之平均尺寸的2倍以上，上述表層部中之上述氧化區域之上述第2方向的尺寸為上述複數個陶瓷層之上述第1方向之平均尺寸的4倍以下。
- 如請求項9之積層陶瓷電容器，其中上述複數個內部電極以鎳為主成分。
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