(57)【要約】      （修正有）【課題】電歪によるクラックが発生しにくい積層セラミックコンデンサを提供する。【解決手段】積層セラミックコンデンサは、セラミック素体１１と、第１外部電極と、第２外部電極と、を具備する。セラミック素体は、第１方向に積層された複数のセラミック層と、複数のセラミック層の間に配置された第１及び第２内部電極と、第１内部電極と第２内部電極とが第１方向に対向する対向部１６と、対向部を第１方向から覆うカバー部１７と、を有する。対向部は、マンガン、希土類、及びマグネシウムの少なくとも１つの元素を含み、元素の第１方向に沿った濃度分布が平坦な第１領域１６１と、カバー部と第１領域との間に配置され、第１領域からカバー部に向けて元素の濃度が増大する第２領域１６２と、を有する。複数のセラミック層は、第１内部電極と第２内部電極とに挟まれた容量形成層と、第１領域と第２領域との間に跨るダミー層２１ｂと、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に積層された複数のセラミック層と、前記複数のセラミック層の間に配置された第１及び第２内部電極と、前記第１内部電極と前記第２内部電極とが前記第１方向に対向する対向部と、前記第１内部電極が前記対向部から引き出された第１端面と、前記第２内部電極が前記対向部から引き出された第２端面と、前記対向部を前記第１方向から覆うカバー部と、を有するセラミック素体と、
前記第１端面を覆う第１外部電極と、
前記第２端面を覆う第２外部電極と、
を具備し、
前記対向部は、マンガン、希土類、及びマグネシウムの少なくとも１つの元素を含み、前記元素の前記第１方向に沿った濃度分布が平坦な第１領域と、前記カバー部と前記第１領域との間に配置され、前記第１領域から前記カバー部に向けて前記元素の濃度が増大する第２領域と、を有し、
前記複数のセラミック層は、前記第１内部電極と前記第２内部電極とに挟まれた容量形成層と、前記第１及び第２内部電極のいずれか一方に挟まれ、前記第１領域と前記第２領域との間に跨るダミー層と、を含む
積層セラミックコンデンサ。
【請求項２】
請求項１に記載の積層セラミックコンデンサであって、
前記ダミー層の前記第１方向の寸法が前記容量形成層よりも大きい
積層セラミックコンデンサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の積層セラミックコンデンサであって、
前記ダミー層の前記第１方向の寸法が５μｍ以上１０μｍ以下である
積層セラミックコンデンサ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサであって、
前記カバー部は、前記対向部の前記第１方向の両側にそれぞれ配置された一対のカバー部を含み、
前記第２領域は、前記一対のカバー部と前記第１領域との間にそれぞれ配置された一対の第２領域を含み、
前記ダミー層は、前記第１領域と前記一対の第２領域との間にそれぞれ跨る一対のダミー層を含む
積層セラミックコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層セラミックコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
積層セラミックコンデンサは、積層された多数のセラミック層のそれぞれに電圧を印加可能なように構成される。このような積層セラミックコンデンサでは、電圧が印加された各セラミック層に圧電効果による機械的変形（電歪）が発生する。積層セラミックコンデンサでは、この電歪によってクラックが発生することがある。
【０００３】
特許文献１には、電歪によるクラックの発生を抑制可能な積層セラミックコンデンサが開示されている。この積層セラミックコンデンサでは、電圧が加わらない構成の応力緩和層が設けられる。この積層セラミックコンデンサでは、電歪が発生しない応力緩和層よって内部応力が緩和されるため、クラックが発生しにくくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０１３１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の積層セラミックコンデンサでは、更なる内部応力の緩和のために容量形成に寄与しない応力緩和層を拡大すると、全体としての容量が不足しやすくなる。したがって、積層セラミックコンデンサでは、容量を極力犠牲にせずに、クラックの発生を効果的に抑制可能な技術が求められる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、電歪によるクラックが発生しにくい積層セラミックコンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る積層セラミックコンデンサは、セラミック素体と、第１外部電極と、第２外部電極と、を具備する。
上記セラミック素体は、第１方向に積層された複数のセラミック層と、上記複数のセラミック層の間に配置された第１及び第２内部電極と、上記第１内部電極と上記第２内部電極とが上記第１方向に対向する対向部と、上記第１内部電極が上記対向部から引き出された第１端面と、上記第２内部電極が上記対向部から引き出された第２端面と、上記対向部を上記第１方向から覆うカバー部と、を有する。
上記第１外部電極は、上記第１端面を覆う。
上記第２外部電極は、上記第２端面を覆う。
上記対向部は、マンガン、希土類、及びマグネシウムの少なくとも１つの元素を含み、上記元素の上記第１方向に沿った濃度分布が平坦な第１領域と、上記カバー部と上記第１領域との間に配置され、上記第１領域から上記カバー部に向けて上記元素の濃度が増大する第２領域と、を有する。
上記複数のセラミック層は、上記第１内部電極と上記第２内部電極とに挟まれた容量形成層と、上記第１及び第２内部電極のいずれか一方に挟まれ、上記第１領域と上記第２領域との間に跨るダミー層と、を含む。
【０００８】
この構成では、対向部に、結晶成長を抑制する作用を有するマンガン、希土類、及びマグネシウムの少なくとも１つの元素が含まれる。この対向部には、上記元素によって結晶成長を適切に抑制可能なように、上記元素の濃度分布の異なる第１領域及び第２領域が設けられる。
本願の発明者は、対向部における第１領域と第２領域との境界部の付近において、結晶粒の粗大化によって、電歪によるクラックが発生しやすくなることを見出した。これに対し、上記の構成では、境界部に電圧の加わらないダミー層が配置されるため、境界部の付近に粗大な結晶粒が生成されていても、電歪によるクラックが発生しにくい。
【０００９】
上記ダミー層の上記第１方向の寸法が上記容量形成層よりも大きくてもよい。
上記ダミー層の上記第１方向の寸法が５μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。
これらの構成では、ダミー層を設けることによる容量の低下を小さく抑えつつ、ダミー層による効果がより有効に得られる。
【００１０】
上記カバー部は、上記対向部の上記第１方向の両側にそれぞれ配置された一対のカバー部を含んでもよい。
上記第２領域は、上記一対のカバー部と上記第１領域との間にそれぞれ配置された一対の第２領域を含んでもよい。
上記ダミー層は、上記第１領域と上記一対の第２領域との間にそれぞれ跨る一対のダミー層を含んでもよい。
【発明の効果】
【００１１】
電歪によるクラックが発生しにくい積層セラミックコンデンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの斜視図である。
【図２】上記積層セラミックコンデンサの図１のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図３】上記積層セラミックコンデンサの図１のＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。
【図４】上記積層セラミックコンデンサのセラミック素体におけるマンガンの濃度分布を示す模式図である。
【図５】上記セラミック素体の対向部の構成を例示する断面図である。
【図６】上記セラミック素体の対向部の構成を例示する断面図である。
【図７】上記セラミック素体の対向部の構成を例示する断面図である。
【図８】上記セラミック素体の対向部におけるマンガンの濃度分布の一例を示すグラフである。
【図９】上記セラミック素体の対向部におけるマンガンの濃度分布の一例を示すグラフである。
【図１０】上記積層セラミックコンデンサの製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図面には、適宜相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が示されている。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は全図において共通である。
【００１４】
［積層セラミックコンデンサ１０の全体構成］
図１〜３は、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１０を示す図である。図１は、積層セラミックコンデンサ１０の斜視図である。図２は、積層セラミックコンデンサ１０の図１のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。図３は、積層セラミックコンデンサ１０の図１のＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。
【００１５】
積層セラミックコンデンサ１０は、セラミック素体１１と、第１外部電極１４と、第２外部電極１５と、を備える。セラミック素体１１は、Ｘ軸方向を向いた２つの端面Ｅ１，Ｅ２と、Ｚ軸方向を向いた２つの主面Ｍ１，Ｍ２と、Ｙ軸方向を向いた２つの側面と、を有する。セラミック素体１１の各面を接続する稜部は面取りされている。
【００１６】
なお、セラミック素体１１の形状は、上記のものに限定されない。つまり、セラミック素体１１は、図１〜３に示すような直方体形状でなくてもよい。例えば、セラミック素体１１の各面は曲面であってもよく、セラミック素体１１は全体として丸みを帯びた形状であってもよい。
【００１７】
外部電極１４，１５は、セラミック素体１１の両端面Ｅ１，Ｅ２を覆い、両端面Ｅ１，Ｅ２に接続する４つの面（両主面Ｍ１，Ｍ２及び両側面）に延出している。これにより、外部電極１４，１５のいずれにおいても、Ｘ−Ｚ平面に平行な断面及びＸ−Ｙ平面に平行な断面の形状がＵ字状となっている。
【００１８】
外部電極１４，１５はそれぞれ、電気の良導体により形成され、積層セラミックコンデンサ１０の端子として機能する。外部電極１４，１５を形成する電気の良導体としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを主成分とする金属や合金を用いることができる。
【００１９】
外部電極１４，１５は、特定の構成に限定されない。例えば、外部電極１４，１５は、単層構造であっても複層構造であってもよい。複層構造の外部電極１４，１５は、例えば、下地膜と表面膜との２層構造や、下地膜と中間膜と表面膜との３層構造として構成されていてもよい。
【００２０】
セラミック素体１１は、Ｘ−Ｙ平面に沿って延びるシート状の複数のセラミック層がＺ軸方向に積層された積層構造を有する。セラミック素体１１は、対向部１６と、カバー部１７と、サイドマージン部１８と、第１エンドマージン部１９と、第２エンドマージン部２０と、を有する。
【００２１】
対向部１６は、セラミック素体１１の中央部に配置されている。カバー部１７は、対向部１６のＺ軸方向両側にそれぞれ配置されている。サイドマージン部１８は、対向部１６のＹ軸方向両側にそれぞれ配置されている。カバー部１７及びサイドマージン部１８は、主に、対向部１６を保護し、対向部１６の周囲の絶縁性を確保する機能を有する。
【００２２】
エンドマージン部１９，２０は、対向部１６のＸ軸方向両側に配置されている。つまり、第１エンドマージン部１９は、端面Ｅ１を構成し、対向部１６と第１外部電極１４との間に配置されている。第２エンドマージン部２０は、端面Ｅ２を構成し、対向部１６と第２外部電極１５との間に配置されている。
【００２３】
セラミック素体１１には、複数の第１内部電極１２と、複数の第２内部電極１３と、が設けられている。内部電極１２，１３は、いずれもＸ−Ｙ平面に沿って延びるシート状であり、複数のセラミック層の間に配置されている。内部電極１２，１３は、対向部１６においてＺ軸方向に相互に対向する。つまり、対向部１６は、内部電極１２，１３がＺ軸方向に重なり合った積層部として構成される。
【００２４】
図２に示すように、第１内部電極１２は、対向部１６から第１エンドマージン部１９を介して端面Ｅ１に引き出され、第１外部電極１４に接続されている。第２内部電極１３は、対向部１６から第２エンドマージン部２０を介して端面Ｅ２に引き出され、第２外部電極１５に接続されている。
【００２５】
また、第１内部電極１２は、第２エンドマージン部２０によって第２外部電極１５との間に間隔が形成され、第２外部電極１５から絶縁されている。第２内部電極１３は、第１エンドマージン部１９によって第１外部電極１４との間に間隔が形成され、第１外部電極１４から絶縁されている。
【００２６】
内部電極１２，１３は、それぞれ導電性材料からなり、積層セラミックコンデンサ１０の内部電極として機能する。内部電極１２，１３を形成する導電性材料としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、又はこれらの合金を含む金属材料が用いられる。
【００２７】
対向部１６及びエンドマージン部１９，２０は、高誘電率の誘電体セラミックスで形成されることが好ましい。これにより、積層セラミックコンデンサ１０では、対向部１６において相互に対向する内部電極１２，１３間の各セラミック層（容量形成層２１ａ）の容量が大きくなるため、全体として大容量が得られる。
【００２８】
より具体的に、積層セラミックコンデンサ１０では、高誘電率の誘電体セラミックスとして、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系材料の多結晶体、つまりバリウム（Ｂａ）及びチタン（Ｔｉ）を含むペロブスカイト構造の多結晶体を用いることができる。これにより、積層セラミックコンデンサ１０では大容量が得られる。
【００２９】
なお、誘電体セラミックスは、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）、チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉＯ３）、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ３）、チタン酸ジルコン酸カルシウム（Ｃａ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ジルコン酸バリウム（ＢａＺｒＯ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの組成系でもよい。
【００３０】
カバー部１７及びサイドマージン部１８も、対向部１６及びエンドマージン部１９，２０と同様の組成系の誘電体セラミックスによって形成されることが好ましい。これにより、積層セラミックコンデンサ１０では、物性の違いに起因する内部応力が発生しにくくなるため、高い信頼性が得られる。
【００３１】
セラミック素体１１では、対向部１６を構成する複数のセラミック層に、容量形成層２１ａと、ダミー層２１ｂと、が含まれる。対向部１６を構成する複数のセラミック層のうち、ほとんどのセラミック層が容量形成層２１ａとして構成され、ごく一部のセラミック層のみがダミー層２１ｂとして構成される。
【００３２】
容量形成層２１ａは、対向部１６において第１内部電極１２と第２内部電極１３との間に挟まれている。このため、外部電極１４，１５間に電圧が印加されると、内部電極１２，１３に挟まれた各容量形成層２１ａに電圧が加わる。これにより、積層セラミックコンデンサ１０では、外部電極１４，１５間の電圧に応じた電荷が蓄えられる。
【００３３】
ダミー層２１ｂは、対向部１６においてＺ軸方向に連続して配置された第１内部電極１２及び第２内部電極１３のいずれか一方に挟まれている。このため、外部電極１４，１５に電圧が印加されても、同電位の内部電極１２，１３の一方のみによって挟まれたダミー層２１ｂには電圧が加わらない。つまり、ダミー層２１ｂは容量の形成に寄与しない。
【００３４】
積層セラミックコンデンサ１０では、外部電極１４，１５間に電圧が印加されると、各容量形成層２１ａに圧電効果による機械的変形である電歪が発生する。積層セラミックコンデンサ１０では、容量形成層２１ａの電歪によるクラックの発生を抑制することにより、信頼性の向上が図られている。
【００３５】
具体的に、積層セラミックコンデンサ１０では、結晶成長を抑制する作用を有する元素であるマンガン（Ｍｎ）の濃度分布を適切に調整することにより、焼成時の対向部１６における結晶成長を効果的に抑制することができる。これにより、結晶粒の粗大化による対向部１６の機械的強度の低下が発生しにくくなる。
【００３６】
また、積層セラミックコンデンサ１０では、対向部１６の適切な位置にダミー層２１ｂを配置することにより、対向部１６における粗大な結晶粒が生成されやすい部分に電歪が発生しない構成とすることができる。これにより、対向部１６におけるクラックの発生を抑制することができる。
【００３７】
このように、積層セラミックコンデンサ１０では、対向部１６におけるマンガンの適切な濃度分布及びダミー層２１ｂの適切な配置を組み合わせた構成により、対向部１６におけるクラックの発生を効果的に抑制することができる。以下、積層セラミックコンデンサ１０における対向部１６の詳細構成について説明する。
【００３８】
［対向部１６の詳細構成］
（マンガンの濃度分布）
図４は、セラミック素体１１におけるマンガンの濃度分布を模式的に示すグラフである。図４の横軸は、セラミック素体１１の主面Ｍ１と主面Ｍ２との間におけるＺ軸方向に沿った位置を示している。図４の縦軸は、セラミック素体１１の各位置におけるマンガンの濃度を示している。
【００３９】
対向部１６には、マンガンの濃度分布の異なる第１領域１６１及び第２領域１６２が設けられている。第１領域１６１は、対向部１６のＺ軸方向中央部に位置する。第２領域１６２は、第１領域１６１のＺ軸方向両側に位置し、つまり２つのカバー部１７と第１領域１６１との間にそれぞれ配置されている。
【００４０】
図４に示すように、セラミック素体１１におけるマンガンの濃度分布は、第１領域１６１を底部とする椀型の曲線となる。つまり、セラミック素体１１におけるマンガンの濃度分布は、第１領域１６１において平坦であり、第２領域１６２及びカバー部１７において第１領域１６１から主面Ｍ１，Ｍ２に向けて増大するように傾斜する。
【００４１】
なお、第１領域１６１では、マンガンの濃度分布が平坦となるものの、必ずしもマンガンの濃度が一定でなくても構わない。第１領域１６１では、全体にわたってマンガンの濃度がその平均値に対して標準偏差の±３倍の範囲内に収まっていれば、マンガンの濃度分布が平坦であるものとみなすことができる。
【００４２】
対向部１６におけるＺ軸方向内側に位置する第１領域１６１では、焼成時の熱による結晶成長の促進作用を受けにくいため、粗大な結晶粒が生成されにくい。したがって、第１領域１６１には、結晶成長の抑制を目的とするマンガンは含ませず、各種物性などを担保するために必要な量のマンガンのみが含まれる。
【００４３】
この一方で、第２領域１６２では、Ｚ軸方向外側のカバー部１７に近づくほど、焼成時の熱による結晶成長の促進作用を受けやすくなる。このため、第２領域１６２では、カバー部１７に向けてマンガンの濃度を増大させることにより結晶成長の抑制作用を高め、焼成時の熱による結晶成長の促進作用を打ち消している。
【００４４】
このように、対向部１６では、マンガンの濃度分布を上記のように調整することにより、結晶成長の抑制を目的とするマンガンの存在による容量の低下を小さく留めつつ、結晶粒の粗大化を効果的に抑制することができる。これにより、積層セラミックコンデンサ１０では、容量を確保しつつ、信頼性を向上することができる。
【００４５】
（ダミー層２１ｂの位置）
図４には、対向部１６における第１領域１６１と第２領域１６２との境界を規定する境界部Ｖが示されている。つまり、対向部１６では、平坦なマンガンの濃度分布を有する第１領域１６１と、傾斜したマンガンの濃度分布を有する第２領域１６２と、が境界部Ｖにおいて切り替わる。
【００４６】
本願の発明者は、対向部１６の境界部Ｖの付近において粗大な結晶粒が生成されやすいことを見出した。このことから、マンガンによる結晶成長の抑制作用の有無が切り替わる境界部Ｖの付近において、焼成時に結晶粒が粗大化しやすくなるという特有の現象が発生しているものと考えられる。
【００４７】
そこで、積層セラミックコンデンサ１０では、対向部１６における境界部Ｖの位置に合わせてダミー層２１ｂが配置される。つまり、積層セラミックコンデンサ１０では、図４にドットパターンで示すように、ダミー層２１ｂが対向部１６における第１領域１６１と第２領域１６２とに跨るように配置される。
【００４８】
これにより、積層セラミックコンデンサ１０では、外部電極１４，１５間に電圧が印加されても、ダミー層２１ｂが配置された境界部Ｖの付近には電歪が発生しない。このため、ダミー層２１ｂが配置された境界部Ｖの付近では、粗大な結晶粒が存在していてもクラックが発生しにくい。
【００４９】
図５は、対向部１６の構成を例示する断面図である。図５には、対向部１６における第１領域１６１と第２領域１６２との境界部Ｖが破線で示されている。図５に示す構成では、境界部Ｖがダミー層２１ｂ内においてＸ−Ｙ平面に沿って延びている。つまり、境界部Ｖの全領域が、電圧が加わらないダミー層２１ｂで構成されている。
【００５０】
図５に示す構成では、境界部Ｖの全領域にわたって電歪が発生しないため、対向部１６におけるクラックの発生を特に効果的に抑制可能である。しかし、積層セラミックコンデンサ１０では、境界部Ｖの少なくとも一部がダミー層２１ｂとして構成されていれば、電歪によるクラックの発生を抑制可能である。
【００５１】
例えば、図６，７に示すように、境界部ＶがＺ軸方向に湾曲した曲面である場合には、境界部Ｖの全領域をダミー層２１ｂで構成することが困難である。この場合、図６に示すように境界部Ｖの中央領域のみをダミー層２１ｂとし、あるいは図７に示すように境界部Ｖの外側領域のみをダミー層２１ｂとすることができる。
【００５２】
積層セラミックコンデンサ１０では、クラックの発生を効果的に抑制するために、ダミー層２１ｂのＺ軸方向の寸法は、容量形成層２１ａよりも大きいことが好ましく、また５μｍ以上であることが好ましい。また、容量の低下を小さく抑えるため、容量の形成に寄与しないダミー層２１ｂのＺ軸方向の寸法は１０μｍ以下に留めることが好ましい。
【００５３】
（境界部Ｖの決定方法）
対向部１６における第１領域１６１と第２領域１６２との境界部Ｖは、対向部１６の断面におけるマンガンの濃度分布から決定することができる。対向部１６の断面におけるマンガンの濃度は、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ：Electron Probe Micro Analyzer)による定量測定によって得られる。
【００５４】
より詳細に、本実施形態では、セラミック素体１１のＺ軸に平行な縦断面について、対向部１６を通るＺ軸に平行な直線に沿って１μｍ間隔でマンガンの濃度を測定する。そして、この測定結果から、対向部１６のＺ軸方向に沿った各位置におけるマンガンの濃度をプロットしたグラフを作成する。
【００５５】
図８は、上記により得られる対向部１６におけるマンガンの濃度分布の一例を示すグラフである。境界部Ｖは、このグラフ上のプロットに基づいて決定することができる。典型的には、境界部Ｖは、第１領域１６１のプロットの近似直線Ｌ１と、第２領域１６２のプロットの近似直線Ｌ２と、の交点として得られる。
【００５６】
しかしながら、実際の対向部１６では、図９に示すように第２領域１６２におけるマンガンの濃度分布が直線的にならない場合が多い。このような場合には、第２領域１６２のプロットの近似直線Ｌ２が不正確となる。このため、本実施形態では、第１領域１６１のプロットの近似直線Ｌ１のみを用いて境界部Ｖを決定する。
【００５７】
近似直線Ｌ１は、マンガンの濃度が一定の直線である。近似直線Ｌ１は、対向部１６におけるマンガンの濃度が安定しているＺ軸方向中央の領域（例えば、対向部１６をＺ軸方向に三等分した３つの領域のうちの中央の領域）にあるプロットのマンガン濃度の平均値として決定可能である。
【００５８】
そして、本実施形態では、図９に示すように、マンガンの濃度が、近似直線Ｌ１に対して標準偏差の±３倍の範囲Ｒ内に収まる領域を第１領域１６１と定義する。つまり、本実施形態では、マンガンの濃度が範囲Ｒ内に収まる一連のプロットの中で最もＺ軸方向外側に存在するプロットの位置を境界部Ｖと決定することができる。
【００５９】
［積層セラミックコンデンサ１０の製造方法］
図１０は、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１０の製造方法を示すフローチャートである。図１１は、積層セラミックコンデンサ１０の製造過程を示す斜視図である。以下、積層セラミックコンデンサ１０の製造方法について、図１０に沿って、図１１を適宜参照しながら説明する。
【００６０】
（ステップＳ０１：セラミック素体作製）
ステップＳ０１では、未焼成のセラミック素体１１を作製する。未焼成のセラミック素体１１は、図１１に示すように、複数のセラミックシートをＺ軸方向に積層して熱圧着することにより得られる。複数のセラミックシートとしては、マンガンの添加量の異なる２種類のセラミックシート１０１，１０２を用いる。
【００６１】
セラミックシート１０１は、セラミック素体１１における対向部１６、サイドマージン部１８、及びエンドマージン部１９，２０の形成に用いられる。つまり、容量形成層２１ａ及びダミー層２１ｂは、セラミックシート１０１で形成される。セラミックシート１０２は、セラミック素体１１におけるカバー部１７の形成に用いられる。
【００６２】
セラミック素体１１におけるダミー層２１ｂでは、複数のセラミックシート１０１を重ねて配置することにより、容量形成層２１ａよりもＺ軸方向の寸法を大きくすることができる。なお、ダミー層２１ｂの形成に容量形成層２１ａよりも厚いセラミックシート１０１を用いることもできる。
【００６３】
セラミックシート１０１，１０２は、セラミックスラリーをシート状に成形した未焼成の誘電体グリーンシートである。セラミックシート１０１，１０２は、例えば、ロールコーターやドクターブレードなどを用いてシート状に成形される。セラミックシート１０１，１０２の厚さは、成形の条件によって制御可能である。
【００６４】
セラミックシート１０１には、必要に応じて未焼成の内部電極１２，１３が配置される。内部電極１２，１３は、セラミック素体１１において適切にサイドマージン部１８及びエンドマージン部１９，２０が形成されるようなパターンで導電性ペーストを印刷することによって形成可能である。
【００６５】
セラミックシート１０２は、セラミックシート１０１よりもマンガンの濃度が高い。つまり、未焼成のセラミック素体１１では、カバー部１７のみにおいてマンガンの濃度が高く、対向部１６を構成する容量形成層２１ａ及びダミー層２１ｂにおけるマンガンの濃度が一定となっている。
【００６６】
一例として、セラミックシート１０１，１０２の誘電体セラミックスとしてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を用いる場合、チタンの濃度を１００ａｔ％としたときのマンガンの濃度は、セラミックシート１０１において０．０３ａｔ％とし、セラミックシート１０２において１．３ａｔ％とすることができる。
【００６７】
なお、セラミックシート１０１には、マンガン以外に、例えば、チタンの濃度１００ａｔ％に対し、０．３ａｔ％のジスプロシウムと、０．３ａｔ％のマグネシウムと、０．１ａｔ％のバナジウムと、０．２ａｔ％のケイ素と、０．００１ａｔ％のジルコニウムと、を含ませることができる。
【００６８】
また、セラミックシート１０２には、マンガン以外に、例えば、チタンの濃度１００ａｔ％に対し、０．９ａｔ％のジスプロシウムと、１．２ａｔ％のマグネシウムと、０．２ａｔ％のバナジウムと、０．３３ａｔ％のケイ素と、０．００２ａｔ％のジルコニウムと、を含ませることができる。
【００６９】
（ステップＳ０２：焼成）
ステップＳ０２では、ステップＳ０１で得られた未焼成のセラミック素体１１を焼成する。これにより、セラミック素体１１が焼結する。ステップＳ０２では、その過程において、カバー部１７を構成するセラミックシート１０２に含まれるマンガンを、対向部１６を構成するセラミックシート１０１に拡散させる。
【００７０】
これにより、図４に示すように、主面Ｍ１，Ｍ２から第１領域１６１に向けてマンガンの濃度が低減するカバー部１７及び第２領域１６２を形成することができる。ステップＳ０２では、セラミックシート１０２からセラミックシート１０１に拡散されるマンガンによって対向部１６の第２領域１６２における結晶成長が抑制される。
【００７１】
（ステップＳ０３：外部電極形成）
ステップＳ０３では、ステップＳ０２で得られたセラミック素体１１に外部電極１４，１５を形成することにより、図１〜３に示す積層セラミックコンデンサ１０を作製する。ステップＳ０３では、例えば、セラミック素体１１の端面Ｅ１，Ｅ２に、外部電極１４，１５を構成する下地膜、中間膜、及び表面膜を形成する。
【００７２】
より詳細に、ステップＳ０３では、まず、セラミック素体１１の両端面Ｅ１，Ｅ２を覆うように未焼成の電極材料を塗布する。塗布された未焼成の電極材料を、例えば、還元雰囲気下、又は低酸素分圧雰囲気下において焼き付けを行うことにより、セラミック素体１１に外部電極１４，１５の下地膜が形成される。
【００７３】
そして、セラミック素体１１に焼き付けられた外部電極１４，１５の下地膜の上に、外部電極１４，１５の中間膜が形成され、更に外部電極１４，１５の表面膜が形成される。外部電極１４，１５の中間膜及び下地膜の形成には、例えば、電解メッキなどのメッキ処理を用いることができる。
【００７４】
なお、上記のステップＳ０３における処理の一部を、ステップＳ０２の前に行ってもよい。例えば、ステップＳ０３の前に未焼成のセラミック素体１１の両端面Ｅ１，Ｅ２に未焼成の電極材料を塗布してもよい。これにより、ステップＳ０２において、未焼成のセラミック素体１１１の焼成と電極材料の焼き付けとを同時に行うことができる。
【００７５】
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７６】
例えば、対向部１６の結晶成長を抑制する元素としては、マンガン以外にも、希土類及びマグネシウム（Ｍｇ）を用いることができる。つまり、本実施形態では、マンガン、希土類、及びマグネシウムの少なくとも１つの濃度分布が上記の構成になっていればよい。希土類としては、例えば、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などが挙げられる。
【００７７】
また、対向部１６には、２つのカバー部１７に隣接する位置にそれぞれ第２領域１６２が設けられていることが好ましいが、必要に応じて一方のカバー部１７に隣接する位置のみに第２領域１６２が設けられていてもよい。この場合、対向部１６は、ダミー層２１ｂが１層のみの構成とすることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０…積層セラミックコンデンサ
１１…セラミック素体
１２，１３…内部電極
１４，１５…外部電極
１６…対向部
１６１…第１領域
１６２…第２領域
１７…カバー部
１８…サイドマージン部
１９，２０…エンドマージン部
２１ａ…容量形成層
２１ｂ…ダミー層
Ｖ…境界部
Ｅ１，Ｅ２…端面
Ｍ１，Ｍ２…主面
【図１】
2020115522.tif 000003
【図２】
2020115522.tif 000004
【図３】
2020115522.tif 000005
【図４】
2020115522.tif 000006
【図５】
2020115522.tif 000007
【図６】
2020115522.tif 000008
【図７】
2020115522.tif 000009
【図８】
2020115522.tif 000010
【図９】
2020115522.tif 000011
【図１０】
2020115522.tif 000012
【図１１】
2020115522.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月28日(2019.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に積層された複数のセラミック層と、前記複数のセラミック層の間に配置された第１及び第２内部電極と、前記第１内部電極と前記第２内部電極とが前記第１方向に対向する対向部と、前記第１内部電極が前記対向部から引き出された第１端面と、前記第２内部電極が前記対向部から引き出された第２端面と、前記対向部を前記第１方向から覆うカバー部と、を有するセラミック素体と、
前記第１端面を覆う第１外部電極と、
前記第２端面を覆う第２外部電極と、
を具備し、
前記対向部は、マンガン、希土類、及びマグネシウムの少なくとも１つの元素を含み、前記元素の前記第１方向に沿った濃度分布が平坦な第１領域と、前記カバー部と前記第１領域との間に配置され、前記第１領域から前記カバー部に向けて前記元素の濃度が増大する第２領域と、を有し、
前記複数のセラミック層は、前記第１内部電極と前記第２内部電極とに挟まれた容量形成層と、前記第１及び第２内部電極のいずれか一方に挟まれ、前記第１領域と前記第２領域との間に跨るダミー層と、を含む
積層セラミックコンデンサ。
【請求項２】
請求項１に記載の積層セラミックコンデンサであって、
前記ダミー層の前記第１方向の寸法が前記容量形成層よりも大きい
積層セラミックコンデンサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の積層セラミックコンデンサであって、
前記ダミー層の前記第１方向の寸法が５μｍ以上１０μｍ以下である
積層セラミックコンデンサ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサであって、
前記カバー部は、前記対向部の前記第１方向の両側にそれぞれ配置された一対のカバー部を含み、
前記第２領域は、前記一対のカバー部と前記第１領域との間にそれぞれ配置された一対の第２領域を含み、
前記ダミー層は、前記第１領域と前記一対の第２領域との間にそれぞれ跨る一対のダミー層を含む
積層セラミックコンデンサ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサであって、
前記第１領域では、前記元素の濃度がその平均値に対して標準偏差の±３倍の範囲内である
積層セラミックコンデンサ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサであって、
前記第１領域と前記第２領域との境界部は、
前記元素の濃度が前記対向部を前記第１方向に３等分した３つの領域の内の中央領域の濃度の平均値に対して、前記中央領域の濃度の標準偏差の±３倍の濃度となる前記第１方向の外側の位置である
積層セラミックコンデンサ。