(57)【要約】【課題】セラミック部品本体の端部に金属焼結体からなる外部電極を形成するときに発生する応力による影響の少ないセラミック電子部品と、その製造方法を得る。【解決手段】積層セラミックコンデンサ１０は、セラミック部品本体１２を含み、その端面に導出された内部電極１４に接続される第１の外部電極２０が形成される。第１の外部電極２０は、その端部がセラミック部品本体１２の側面から離れるように形成される。第１の外部電極２０の全体を覆うように、導電性樹脂からなる第２の外部電極２２が形成され、その上に第１および第２のめっき層２４，２６が形成される。第１の外部電極２０は、導電性金属粉末と、この導電性金属粉末の焼結開始温度より軟化点が高いガラスフリットとを含む導電ペーストをセラミック部品本体１２の端部に付与し、熱処理することにより形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部電極が導出された２つの端面と、２つの前記端面間を連結する側面とを有するセラミック部品本体、
前記内部電極に接続されるようにして前記セラミック部品本体の２つの端面から側面の一部に回り込むように形成される金属焼結体からなる第１の外部電極、および
少なくとも前記セラミック部品本体の側面における前記第１の外部電極全体を覆うように形成される導電性樹脂からなる第２の外部電極を含み、
前記第２の外部電極で覆われた前記第１の外部電極の端部が前記セラミック部品本体の側面から離れた構造である、セラミック電子部品。
【請求項２】
前記第１の外部電極は、Ｃｕと、ＳｉまたはＢを主成分とし、アルカリ金属、アルカリ土類金属、および遷移金属のうち少なくとも１種を含有するガラスとを含む、請求項１に記載のセラミック電子部品。
【請求項３】
前記セラミック部品本体の側面と接している前記第１の外部電極の距離をａ、前記セラミック部品本体の端面から前記セラミック部品本体の側面における前記第１の外部電極の端部までの距離をＡ、前記セラミック部品本体の側面から前記第１の外部電極の外面までの厚みをｂ、前記セラミック部品本体の側面から前記第２の外部電極の外面までの厚みをＢとしたとき、ａ／Ａの割合が１０〜９０％で、ｂ／Ｂの割合が１０〜９０％である、請求項１または請求項２に記載のセラミック電子部品。
【請求項４】
セラミック層と内部電極層とを有し、２つの端面に前記内部電極が導出されたセラミック部品本体を準備する工程、
導電性金属粉末と、前記導電性金属粉末の焼結開始温度より軟化点が高いガラスフリットと、有機ビヒクルとを有する導電性ペーストを準備する工程、
前記導電性ペーストに前記セラミック部品本体の２つの端面を浸漬し、前記セラミック部品本体の２つの端面およびそこから延びる側面の一部に前記導電性ペーストを付与する工程、
前記導電性金属粉末の焼結開始温度より高く、前記ガラスフリットの軟化点より低い温度で熱処理することにより、前記セラミック部品本体の側面から端部が離れた状態で前記金属粉末の焼結を進めたのち、前記ガラスフリットの軟化点より高い温度で焼き付けることにより第１の外部電極を形成する工程、および
少なくとも前記セラミック部品本体の側面における前記第１の外部電極を覆うように導電性樹脂ペーストを付与して第２の外部電極を形成する工程を含む、セラミック電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記導電性金属粉末は、Ｐを含むＣｕである、請求項４に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、セラミック電子部品およびその製造方法に関し、特にたとえば、積層セラミックコンデンサなどのようなセラミック部品本体の端面に端子電極が形成されたセラミック電子部品と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来のセラミック電子部品の一例を示す図解図である。セラミック電子部品１は、セラミック電子部品本体２を含む。セラミック電子部品本体２は、内部電極３の層とセラミック層４とで構成される。セラミック電子部品本体２の２つの端面には、内部電極３が導出され、この内部電極３に接続されるように金属層５が形成される。金属層５は、セラミック電子部品本体２の端面に金属粉末を含む導電性ペーストを焼き付けることによって形成される。金属層５は、セラミック部品本体５の端面から側面の一部に回り込むように形成される。さらに、金属層５上には、導電性樹脂層６が形成される。導電性樹脂層６は、金属粉末とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との混合物を金属層５上に付与し、熱硬化させることによって形成される。導電性樹脂層６は、金属層５全体を覆うように形成される。導電性樹脂層６上には、Ｎｉなどからなる下層膜と、Ｓｎなどからなる表層膜とで構成されるめっき膜７が形成される。
【０００３】
セラミック電子部品本体の端面に金属層を形成したセラミック電子部品では、温度の上昇および下降を繰り返す熱衝撃サイクルのために、金属層に大きいストレスがもたらされ、セラミック部品本体にクラックが生じることがある。このようなストレスは、セラミック部品本体の側面における金属層の端部に集中するため、この部分においてセラミック部品本体にクラックが生じやすい。また、セラミック電子部品を配線基板に取り付けたとき、セラミック電子部品と配線基板の熱膨張係数の差により、熱衝撃サイクルによって、このようなストレスが増大し、セラミック部品本体にクラックが発生しやすくなる。
【０００４】
それに対して、金属層５を導電性樹脂層６で覆うことにより、金属層５に発生するストレスを緩和し、セラミック部品本体２にクラックが発生することを防止できることが記載されている（特許文献１参照）。
また、セラミック部品本体２の側面における金属層５の回り込み長さと導電性樹脂層６の回り込み長さとの比を所定の割合とすることにより、金属層５の熱歪によりセラミック部品本体２にクラックが発生したり、配線基板の撓みによって配線基板に取り付けたセラミック電子部品にクラックが発生することを防止できることが記載されている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７６９５７号公報
【特許文献１】特開平１０−２８４３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなセラミック電子部品では、セラミック電子部品本体の端面に導電性ペーストを付与して焼き付けるときに、金属焼結収縮による応力がセラミック電子部品本体の側面における金属層の端部に集中する。このような応力は、導電性樹脂層で金属層を覆っても緩和することはできず、セラミック電子部品が取り付けられた配線基板が撓んで配線基板の撓みによる応力が加わると、金属層の端部においてセラミック部品本体にクラックが発生しやすくなる。このようなクラックが内部電極まで達すると、セラミック電子部品の特性に影響を及ぼし、たとえば積層セラミックコンデンサの場合、静電容量の低下という事態を引き起こす。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、セラミック部品本体の端部に金属焼結体からなる外部電極を形成するときに発生する応力による影響の少ないセラミック電子部品と、その製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、内部電極が導出された２つの端面と、２つの前記端面間を連結する側面とを有するセラミック部品本体、内部電極に接続されるようにしてセラミック部品本体の２つの端面から側面の一部に回り込むように形成される金属焼結体からなる第１の外部電極、および少なくともセラミック部品本体の側面における第１の外部電極全体を覆うように形成される導電性樹脂からなる第２の外部電極を含み、第２の電極で覆われた第１の外部電極の端部がセラミック部品本体の側面から離れた構造である、セラミック電子部品である。
ここで、第１の外部電極は、Ｃｕと、ＳｉまたはＢを主成分とし、アルカリ金属、アルカリ土類金属、および遷移金属のうち少なくとも１種を含有するガラスとを含む材料で構成することができる。
金属焼結体からなる第１の外部電極の端部がセラミック部品本体の側面から離れている。これは、第１の外部電極の焼結時に発生する応力が、第１の外部電極の端部が起き上がるように作用したためである。
このような形状の第１の外部電極は、Ｃｕのような比較的低い融点を有する導電性粉末と、ＳｉまたはＢを主成分とし、アルカリ金属、アルカリ土類金属、および遷移金属のうち少なくとも１種を含有するガラスとを含む材料を用いたときに得ることができる。
【０００９】
このようなセラミック電子部品において、セラミック部品本体の側面と接している第１の外部電極の距離をａ、セラミック部品本体の端面からセラミック部品本体の側面における第１の外部電極の端部までの距離をＡ、セラミック部品本体の側面から第１の外部電極の外面までの厚みをｂ、セラミック部品本体の側面から第２の外部電極の外面までの厚みをＢとしたとき、ａ／Ａの割合が１０〜９０％で、ｂ／Ｂの割合が１０〜９０％であることが好ましい。
ａ／Ａの割合が１０％未満で、かつｂ／Ｂの割合が１０％未満の場合、第１の外部電極がセラミック部品本体の側面にほとんど形成されず、回り込みがほとんどない状態となる。この場合、第２の外部電極を構成する導電性樹脂とセラミック部品本体との固着力が弱いため、加工途中で導電性樹脂が剥がれ落ちる可能性がある。
ａ／Ａの割合が１０％未満の場合、第１の外部電極の端部とセラミック部品本体の側面との間に第２の外部電極が入り込むため、第２の外部電極が剥がれ落ちる可能性は小さくなるが、セラミック部品本体の側面に接している第１の外部電極が少なく、セラミック部品本体の角部から水分が浸入する可能性がある。
ａ／Ａの割合が９０％を超える場合、第１の外部電極の端部におけるセラミック部品本体の側面から離れている部分の距離が小さく、金属焼結収縮による応力が十分に吸収されずにセラミック部品本体に加わる可能性がある。
ｂ／Ｂの割合が９０％を超える場合、セラミック部品本体の側面において、第１の外部電極を覆う第２の外部電極の厚みが小さく、セラミック電子部品を取り付けた配線基板の撓みによって第１の外部電極に加わる応力が第２の外部電極によって緩和されない可能性がある。
それに対して、ａ／Ａの割合が１０〜９０％の範囲で、ｂ／Ｂの割合が１０〜９０％の範囲であれば、金属焼結収縮による応力はセラミック部品本体から離れた第１の外部電極の端部で吸収され、セラミック電子部品が取り付けられた配線基板の撓みによる応力は第２の外部電極で緩和される。
【００１０】
また、この発明は、セラミック層と内部電極層とを有し、２つの端面に内部電極が導出されたセラミック部品本体を準備する工程、導電性金属粉末と、導電性金属粉末の焼結開始温度より軟化点が高いガラスフリットと、有機ビヒクルとを有する導電性ペーストを準備する工程、導電性ペーストにセラミック部品本体の２つの端面を浸漬し、セラミック部品本体の２つの端面およびそこから延びる側面の一部に導電性ペーストを付与する工程、導電性金属粉末の焼結開始温度より高く、ガラスフリットの軟化点より低い温度で熱処理することにより、セラミック部品本体の側面から端部が離れた状態で金属粉末の焼結を進めたのち、ガラスフリットの軟化点より高い温度で焼き付けることにより第１の外部電極を形成する工程、および少なくともセラミック部品本体の側面における第１の外部電極を覆うように導電性樹脂ペーストを付与して第２の外部電極を形成する工程を含む、セラミック電子部品の製造方法である。
このような電子部品の製造方法において、導電性金属粉末は、Ｐを含むＣｕであることが好ましい。
導電性金属粉末と、この導電性金属粉末の焼結開始温度より軟化点が高いガラスフリットと、有機ビヒクルとを有する導電性ペーストにセラミック部品本体の端面を浸漬し、導電性金属粉末の焼結開始温度より高く、ガラスフリットの軟化点より低い温度で熱処理することにより、ガラスフリットが軟化しない状態で導電性金属粉末の焼結が開始する。このとき、ガラスフリットは軟化流動していないため、ガラスによるセラミックと第１の外部電極界面との密着がない状態で、金属粉末の焼結が進み、焼結収縮による応力によって第１の外部電極の端部がセラミック部品本体の側面から浮き上がるように形成される。そののち、ガラスフリットの軟化点より高い温度で焼き付けることにより、ガラスフリットが軟化流動し、セラミック部品本体と第１の外部電極とが密着した状態で金属焼結体、つまり第１の外部電極が形成される。
ここで、Ｃｕ粉末にＰを含有させることにより、焼結開始温度を低下させることができ、Ｐの含有量の調整により、焼結開始温度を調整することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、金属粉末を焼結して形成される第１の外部電極の焼結収縮による応力がセラミック部品本体にあまり加わらない。また、第１の外部電極上に導電性樹脂からなる第２の外部電極が形成されているため、セラミック電子部品を取り付けた配線基板から伝わる応力が第２の外部電極で緩和される。そのため、セラミック電子部品を取り付けた配線基板に撓みが生じても、第１の外部電極の端部において、セラミック部品本体にクラックが発生しにくい。したがって、配線基板の撓みによるセラミック電子部品の特性の変化を防止することができる。
また、この発明の方法によれば、セラミック部品本体の端面に金属焼結体からなる外部電極を形成するときに生じる応力の影響が少ないセラミック電子部品を製造することができる。
【００１２】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、この発明のセラミック電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサの内部構造を示す図解図である。積層セラミックコンデンサ１０は、対向する端面と、これらの端面を接続する側面とを有するセラミック部品本体１２を含む。セラミック部品本体１２は、複数の内部電極１４の層とセラミック層１６とで構成される。複数の内部電極１４は、セラミック部品本体１２の内部で対向して重なり合い、交互に対向する端面に導出される。
【００１４】
セラミック部品本体１２は、誘電体セラミック材料で形成されたセラミックグリーンシート上に導電性ペーストで内部電極パターンを形成し、複数のセラミックグリーンシートを積層して個々のセラミック部品本体１２の形状に切断し、得られたチップを焼成することによって形成される。
【００１５】
セラミック部品本体１２の両端面には、端子電極１８が形成される。端子電極１８は、内部電極１４に電気的に接続される第１の外部電極２０を含む。第１の外部電極２０は、図２に示すように、セラミック部品本体１２の端面から側面の一部に回り込むように形成される。第１の外部電極２０は、その端部がセラミック部品本体１２の側面から離れるように形成される。
【００１６】
第１の外部電極２０を形成するには、導電性金属粉末とガラスフリットと有機ビヒクルとを含む導電性ペーストが準備される。ここで、ガラスフリットの軟化点が導電性金属粉末の焼結開始温度より高くなるように、導電性金属粉末とガラスフリットが選択される。このような導電性金属粉末としては、たとえば焼結開始温度が５００℃の金属粉末が用いられ、ガラスフリットとしては、たとえば軟化点が６００℃のガラスフリットが用いられる。このような導電性ペーストにセラミック部品本体１２の端面を浸漬することにより、セラミック部品本体１２の端面から側面の一部に回り込むようにして、導電性ペーストが付着する。
【００１７】
導電性ペーストが付与されたセラミック部品本体１２を熱処理することによって、第１の電極２０が形成される。ここで、通常の導電性ペーストを用いた場合、ガラスフリットの軟化点が金属粉末の焼結開始温度より低いため、軟化流動したガラスフリットの作用により金属粉末が焼結して形成された金属焼結体は、その先端までセラミック部品本体１２に密着して形成される。
【００１８】
それに対して、ガラスフリットの軟化点より低い焼結開始温度を有する金属粉末を用いて、ガラスフリットを金属粉末に対して５〜１５質量％添加した場合、その焼結開始温度より高くガラスフリットの軟化点より低い温度で熱処理することにより、ガラスフリットが軟化流動していない状態で金属粉末の焼結が開始する。そのため、軟化したガラスフリットの作用が得られず、金属粉末の焼結収縮時にその端部がセラミック部品本体１２の側面から浮き上がるようにして、第１の外部電極１８が形成される。そののち、ガラスフリットの軟化点以上の温度で熱処理することにより、ガリスフリットが軟化流動し、第１の外部電極１８がセラミック部品本体１２に密着して形成される。
【００１９】
このように、金属粉末の焼結収縮時にその端部が浮き上がるように形成されるため、第１の外部電極１８の形成時における応力が、セラミック部品本体１２にあまり加わらない。ここで、第１の外部電極１８の端部からどれだけの長さを浮き上がらせるかについては、ガラスフリットの軟化点の高低によって調整される。ガラスフリットの軟化点が低いと、ガラスフリットの軟化運動が促進され、焼結金属がセラミック部品本体に密着するため、長さ方向の浮き上がりが小さくなる。逆に、ガラスフリットの軟化点が高いと、ガラスフリットの軟化運動が抑制され、焼結金属の端部における長さ方向の浮き上がりが大きくなる。
【００２０】
また、第１の外部電極１８の端部をどれだけの高さで浮き上がらせるかについては、金属粉末の焼結開始温度とガラスフリットの軟化点との差およびガラスフリットの含有量によって調整される。金属粉末の焼結開始温度とガラフリットの軟化点との差が大きいほど、金属粉末の焼結が進むため、高さ方向に浮き上がりやすくなる。
【００２１】
このような導電性ペーストに用いられる金属ペーストとしては、たとえばアトマイズ法で得られるＣｕ粉末などが用いられる。そして、金属粉末の焼結開始温度を調整するためには、Ｃｕ粉末の粒径を小さくしたり、Ｃｕ粉末にＰを含有させることによって、焼結開始温度を下げることができる。また、ガラスフリットの軟化点を調整するために、網目構成元素であるＢ，Ｓｉにアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属等を添加することが考えられる。このようなガラスフリットとして、たとえば、Ｂ−Ｓｉ−Ｚｎ系ガラスフリットなどを用いることができる。
【００２２】
第１の外部電極２０上には、導電性樹脂からなる第２の外部電極２２が形成される。第２の外部電極２２は、たとえばＡｇフィラーと、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂と、溶剤とを含む導電性樹脂にセラミック部品本体１２の端面を浸漬し、第１の外部電極２０上に熱硬化性樹脂を付与したのち、熱硬化させることによって形成される。第２の外部電極２２は、第１の外部電極２０の全体を覆い、さらにセラミック部品本体１２の側面の一部に跨って形成される。
【００２３】
また、第２の外部電極２２上には、たとえばＮｉなどによって第１のめっき層２４が形成される。さらに、第１のめっき層２４上には、たとえば、Ｓｎなどによって第２のめっき層２６が形成される。
【００２４】
この積層セラミックコンデンサ１０は、たとえば配線基板などに半田付けされて用いられる。ここで、配線基板に撓みが生じると、積層セラミックコンデンサ１０に応力がかかる。図９に示すような従来のセラミック電子部品１の場合、第１の外部電極（金属層５）の形成時に、金属粉末の焼結収縮による応力が第１の外部電極（金属層５）の端部に集中する。そのため、配線基板に撓みが生じ、その応力がセラミック電子部品１に加わると、第１の外部電極（金属層５）の端部においてセラミック部品本体２にクラックが発生しやすくなる。
【００２５】
それに対して、この積層セラミックコンデンサ１０では、第１の外部電極２０の形成時に、金属粉末の焼結収縮による応力により第１の外部電極２０の端部が浮き上がり、セラミック部品本体１２の側面から離れた構造となっている。そのため、金属粉末の焼結収縮による応力がセラミック部品本体１２にあまり加わっておらず、配線基板の撓みによる応力が加わっても、セラミック部品本体１２にクラックが発生しにくい。
【００２６】
また、第１の外部電極２０が導電性樹脂からなる第２の外部電極２２で覆われているため、配線基板の撓みによる応力が第２の外部電極２２で緩和され、セラミック部品本体１２に加わる応力を小さくしている。そのため、さらにセラミック部品本体１２にクラックが発生しにくい。
【００２７】
ここで、図２に示すように、セラミック部品本体１２の側面と接している第１の外部電極２０の距離をａ、セラミック部品本体１２の端面からセラミック部品本体１２の側面における第１の外部電極２０の端部までの距離をＡ、セラミック部品本体１２の側面から第１の外部電極２０の外面までの厚みをｂ、セラミック部品本体１２の側面から第２の外部電極２２の外面までの厚みをＢとしたとき、ａ／Ａの割合が１０〜９０％で、ｂ／Ｂの割合が１０〜９０％であることが好ましい。
【００２８】
ａ／Ａの割合が１０％未満で、かつｂ／Ｂの割合が１０％未満の場合、第１の外部電極２０がセラミック部品本体１２の側面にほとんど形成されず、回り込みがほとんどない状態となる。この場合、第２の外部電極２２を構成する導電性樹脂とセラミック部品本体１２との固着力が弱いため、加工途中で導電性樹脂が剥がれ落ちる可能性がある。
【００２９】
ａ／Ａの割合が１０％未満の場合、第１の外部電極２０の端部とセラミック部品本体１２の側面との間に第２の外部電極２２が入り込むため、第２の外部電極２２が剥がれ落ちる可能性は小さくなるが、セラミック部品本体１２の側面に接している第１の外部電極２０が少なく、セラミック部品本体１２の角部から水分が浸入する可能性がある。
【００３０】
ａ／Ａの割合が９０％を超える場合、第１の外部電極２０の端部におけるセラミック部品本体１２の側面から離れている部分の距離が小さく、金属焼結収縮による応力が十分に吸収されずにセラミック部品本体１２に加わる可能性がある。
【００３１】
ｂ／Ｂの割合が９０％を超える場合、セラミック部品本体１２の側面において、第１の外部電極２０を覆う第２の外部電極２２の厚みが小さく、セラミックコンデンサ１０を取り付けた配線基板の撓みによって第１の外部電極２０に加わる応力が第２の外部電極２２によって緩和されない可能性がある。
【００３２】
それに対して、ａ／Ａの割合が１０〜９０％の範囲で、ｂ／Ｂの割合が１０〜９０％の範囲であれば、金属焼結収縮による応力はセラミック部品本体１２から離れた第１の外部電極２０の端部で吸収され、セラミック電子部品１２が取り付けられた配線基板の撓みによる応力は第２の外部電極２２で緩和される。
【００３３】
なお、ここでは、積層セラミックコンデンサ１０について説明してきたが、この発明は、セラミック部品本体１２とその端面に形成される端子電極１８とを有するセラミック電子部品に適用することができ、たとえばチップ抵抗やチップインダクタなどにも適用することができる。
【実施例１】
【００３４】
積層セラミックコンデンサを作製するために、セラミック部品本体１２として、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍサイズおよび３．２ｍｍ×２．５ｍｍ×２．５ｍｍサイズの焼成後セラミックチップを準備した。セラミックチップは、内部電極層とセラミック層とが交互に積層され、内部電極が対向する端面に導出されたものである。このセラミックチップに、第１の外部電極２０としての金属電極を形成した。そのために、Ｃｕ粉末、ガラスフリット、アクリル、ワニス、溶剤を三本ロールで混合／分散した導電性ペーストを準備した、この導電性ペーストにセラミックチップの端面を浸漬したのち、焼成することによって金属電極を形成した。焼成は、導電性ペーストを塗布したセラミックチップをベルト炉で最高温度８７０℃を５分間維持する温度プロファイルで行った。
【００３５】
金属電極の端部をセラミックチップの側面から離す試料については、導電性ペーストに用いられるＣｕ粉末として、ガラスフリットの軟化点より低い焼結開始温度を有するものを用いた。そして、Ｃｕ粉末の焼結開始温度以上でかつガラスフリットの軟化点より低い温度で熱処理したのち、最高温度８７０℃を５分間維持する温度プロファイルで金属電極を形成した。
【００３６】
さらに、金属電極の上に、第２の外部電極２２としての樹脂電極を形成した。そのために、Ａｇフィラー、エポキシ系樹脂、溶剤を三本ロールで混合／分散した導電性樹脂ペーストを準備した。この導電性樹脂ペーストに金属電極を形成したセラミックチップの端面を浸漬し、金属電極の全体を覆うようにして、導電性樹脂ペーストを塗布した。導電性樹脂ペーストを塗布したセラミックチップを２００℃のオーブンで２時間加熱して樹脂を硬化させ、樹脂電極を形成した。さらに、樹脂電極上に、Ｎｉめっき層およびＳｎめっき層を順次形成して、積層セラミックコンデンサを作製した。
【００３７】
得られた積層セラミックコンデンサをガラスエポキシ系の試験基板に取り付けた。そのために、試験基板に鉛フリー半田のソルダーペーストを印刷し、その上に積層セラミックコンデンサを配置した。積層セラミックコンデンサを配置した試験基板を最高温度２４０℃のリフロー炉に通して、試験基板上に積層セラミックコンデンサを実装した。
【００３８】
次に、図３に示すように、積層セラミックコンデンサが下向きとなるように試験基板を測定機に配置した。ここで、試験基板の両端部を支持し、中央部を押して、積層セラミックコンデンサ実装部を試験基板上部から５ｍｍ撓ませ、そのまま５秒間保持した。
【００３９】
試験基板を撓ませる前後の静電容量を比較し、１０％以上容量が低下したものを不良と判定した。また、樹脂電極について、抜けが発生したかどうかを確認し、抜けが発生したものを不良と判定した。さらに、温度７０℃、湿度９５％の湿式雰囲気中において、１０００時間放置する耐湿性試験を実施し、絶縁抵抗の劣化があったものを不良と判定した。
【００４０】
図２におけるａ，Ａ，ｂ，Ｂについて、ａ／Ａおよびｂ／Ｂの値を変えてこれらの試験を行い、その結果を表１に示した。表１において、◎は不良率１％未満、○は不良率１％以上１０％未満、△は不良率１０％以上２０％未満、×は不良率２０％以上であることを示す。また、表１における試料番号の＊印は、本発明の範囲外であることを示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１において、試料番号１は、図４に示すように、金属電極の回り込みがないものである。このような積層セラミックコンデンサでは、セラミックチップの側面に金属電極形成時の応力が集中していないため、セラミックチップにクラックが発生せず、静電容量低下についての不良率は１％未満である。しかしながら、樹脂電極とセラミックチップとの固着力が弱いため、樹脂電極抜けが多く発生した。また、セラミックチップの角部に金属電極が形成されていないため、その部分から水分が浸入して、耐湿性試験で絶縁抵抗の低下がみられた。
【００４３】
試料番号２〜９は、図５に示すように、金属電極がセラミックチップの角部から側面全体で浮き上がった状態のものである。また、試料番号１０〜３６は、図６に示すように、金属電極の端部から一定の長さだけセラミックチップの側面で浮き上がった状態のものである。これらの積層セラミックコンデンサでは、金属電極形成時に金属粉末の焼結収縮による応力の集中が少ないため、セラミックチップにクラックが発生しにくく、静電容量低下についての不良率が小さい。
【００４４】
なお、試料番号９、１６、２４については、ｂ／Ｂの割合が１００％であり、図７に示すように、セラミックチップの側面において、盛り上がった金属電極の最高点の厚みとその周囲の樹脂電極の厚みとが同じものであり、金属電極の最高点が露出しているものである。このような積層セラミックコンデンサについては、試験基板の撓みによる応力が樹脂電極で緩和されず、金属電極の端部に応力が集中してセラミックチップにクラックが発生し、静電容量低下についての不良率が多くなっている。また、ｂ／Ｂの割合が９５％である試料番号８、１５、２３の積層セラミックコンデンサ、つまり金属電極上の樹脂電極の厚みが少ない場合についても、静電容量の不良率の若干の増加がみられた。さらに、試料番号３４〜３６のように、ａ／Ａの割合が９５％の場合、金属電極の浮き上がりの長さが短いため、金属粉末の焼結収縮による応力が残り、静電容量低下についての不良率の若干の増加がみられた。
【００４５】
試料番号２〜３６のように、金属電極の端部が浮き上がった構造の積層セラミックコンデンサでは、浮き上がった金属電極とセラミックチップとの間に樹脂電極が入り込み、樹脂電極抜けについての不良率は少なかった。ただし、試料番号２、１０、１７、３１、３４のように、ｂ／Ｂの割合が５％の場合、金属電極の厚みが小さいため、金属電極とセラミックチップとの間に入り込む樹脂電極の量が少なく、樹脂電極抜けについての不良率の若干の増加がみられた。
【００４６】
試料番号２〜９のように、セラミックチップの角部から側面全体で金属電極が浮き上がっている場合、セラミックチップの角部からの水分の浸入を十分に防ぐことができないため、耐湿性試験における不良率がやや多くみられた。また、試料番号１０〜１６のように、ａ／Ａの割合が５％の場合、セラミックチップの角部周辺が金属電極で覆われるものの、耐湿性試験における不良率の若干の増加がみられた。
【００４７】
また、試料番号３７は、図８に示すように、金属電極の端部が浮き上がっていない従来の積層セラミックコンデンサであり、金属粉末の焼結収縮時の応力が金属電極の端部に集中し、試験基板の撓みによる応力が加わってセラミックチップにクラックが発生し、静電容量低下についての不良率が大きくなった。また、樹脂電極が金属電極とセラミックチップとの間に入り込まないため、樹脂電極抜けについての不良率がやや多くみられた。
【００４８】
この実施例からわかるように、金属電極の端部がセラミックチップの側面から離れ、かつ金属電極の全体を覆うように樹脂電極が形成されることにより、積層セラミックコンデンサを取り付けた基板に撓みが発生しても、不良が発生しにくくなる。特に、ａ／Ａの割合が１０％〜９０％で、かつｂ／Ｂの割合が１０％〜９０％のとき、優れた効果が得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明のセラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサの内部構造の一例を示す図解図である。
【図２】図１に示す積層セラミックコンデンサの一端を拡大した図解図である。
【図３】実施例における試験方法を示す図解図である。
【図４】実施例における積層セラミックコンデンサの端部の一例を示す図解図である。
【図５】実施例における積層セラミックコンデンサの端部の他の例を示す図解図である。
【図６】実施例における積層セラミックコンデンサの端部のさらに他の例を示す図解図である。
【図７】実施例における積層セラミックコンデンサの端部の別の例を示す図解図である。
【図８】実施例における積層セラミックコンデンサの端部のさらに別の例を示す図解図である。
【図９】従来のセラミック電子部品の一例を示す図解図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  積層セラミックコンデンサ
１２  セラミック部品本体
１４  内部電極
１６  セラミック層
１８  端子電極
２０  第１の外部電極
２２  第２の外部電極
２４  第１のめっき層
２６  第２のめっき層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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