(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数のセラミック層と、前記セラミック層間の界面に沿って形成される内部電極とを有する積層体、および
前記積層体の外表面に形成される外部電極を含む積層セラミック電子部品であって、
前記外部電極が形成されていない前記積層体の外表面の一部に当該外表面より突出して蛍光体が配置され、
前記蛍光体は、ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型化合物を主成分とし、添加成分としてＲを含むものであり、ＡはＢａ、Ｓｒ、Ｃａの中の少なくとも１種を含み、ＢはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｓｎの中の少なくとも１種を含み、Ｏは酸素を表し、ＲはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＹの中の少なくとも１種を含む、積層セラミック電子部品。
【請求項２】
前記セラミック層は誘電体セラミック層である、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項３】
前記内部電極は卑金属を含む、請求項１または請求項２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項４】
前記外部部品は卑金属を含む、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の積層セラミック電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、積層セラミック電子部品に関し、特にたとえば、複数のセラミック層および複数の内部電極が積層された積層体と、積層体の外表面に形成される外部電極とを含む積層セラミック電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサチップや抵抗チップなどのチップ型電子部品は、テープ状の梱包材に収納される。梱包材は、厚みを有する収納用テープを含む。収納用テープには、その長手方向に分布するように複数の貫通孔が形成される。収納用テープの一方面にカバーシートが貼着され、収納用テープの貫通孔内にチップ型電子部品が収納された後に、収納用テープの他方面にカバーシートが貼着される。このようにして、テープ状の梱包材に収納されたチップ型電子部品が得られる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２１７３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
テープ状の梱包材に収納されたチップ型電子部品を回路基板に実装する際には、一方のカバーシートが剥がされる。そして、収納用テープから露出したチップ型電子部品の側面が吸着搬送装置で吸着され、梱包材から取り出されたチップ型電子部品が回路基板上に載置される。このとき、チップ型電子部品の吸着搬送装置で吸着された側面が上になった状態で、チップ型電子部品が回路基板に実装される。【０００５】
ここで、チップ型電子部品が、積層セラミックコンデンサなどのように、積層されたセラミック層と内部電極とを有する積層体を用いた積層セラミック電子部品である場合、内部電極の対向する面が回路基板の実装面に対して平行である場合と垂直である場合とで、内部電極と外部の導体部品との間の電気容量や、内部電極による磁界等に差が生じる。そのため、積層セラミック電子部品の内部電極の対向方向と回路基板の実装面との関係によってその電気的特性が異なり、積層セラミック電子部品の電気的特性にばらつきが生じる。【０００６】
また、積層セラミックインダクタなどのように、複数の内部電極が対向していない積層セラミック電子部品であっても、積層体内に内部電極が配置されている場合、その内部電極の配置方向によって電気的特性がばらつくので問題がある。そこで、積層セラミック電子部品の内部電極の配置方向が揃うように回路基板に実装するために、内部電極の配置方向が揃うように梱包することが求められている。【０００７】
しかしながら、完成した積層セラミック電子部品において、積層体の内部に配置された内部電極はセラミック層および外部電極で覆われているため、その方向を確認することができない。特に、外部電極が形成された積層体の端面が正方形に近い形状である場合、積層体の全ての側面がほぼ同じ形状であるので、積層体の形状から内部電極の配置方向を判別することができない。【０００８】
それゆえに、この発明の主たる目的は、内部電極の配置方向を容易に判別することができる積層セラミック電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、積層された複数のセラミック層と、セラミック層間の界面に沿って形成される内部電極とを有する積層体、および積層体の外表面に形成される外部電極を含む積層セラミック電子部品であって、外部電極が形成されていない積層体の外表面の一部に外表面より突出して蛍光体が配置され、蛍光体は、ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型化合物を主成分とし、添加成分としてＲを含むものであり、ＡはＢａ、Ｓｒ、Ｃａの中の少なくとも１種を含み、ＢはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｓｎの中の少なくとも１種を含み、Ｏは酸素を表し、ＲはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＹの中の少なくとも１種を含む、積層セラミック電子部品である。
積層体の外表面の一部に外表面より突出して蛍光体が配置されることにより、紫外線等を照射すると、蛍光体が発光する。したがって、積層セラミック電子部品に紫外線等を照射して、カメラで撮像すれば、画像判断によって蛍光体が配置されている積層体の表面を判別することができ、蛍光体と一定の関係にある内部電極の方向性を判断することができる。
【００１１】
また、セラミック層は、誘電体セラミック層とすることができる。【００１３】
また、内部電極は卑金属を含むことができる。
さらに、外部電極は卑金属を含むことができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、積層セラミック電子部品に紫外線等を照射して撮像し、画像解析を行なうことにより、容易に蛍光体が配置された積層体の外表面を判断することができる。したがって、内部電極の向きに対して一定の関係となるように蛍光体を配置しておくことにより、内部電極の方向性を知ることができる。そのため、内部電極の方向性を考慮した上で積層セラミック電子部品を回路基板に実装することができ、安定した電気的特性を得ることができる。また、積層セラミック電子部品が積層セラミックコンデンサである場合、回路基板の実装面に対する内部電極の向きを調整することにより、誘電体セラミックの電歪作用による回路基板の振動を抑制することができる。したがって、いわゆる鳴きといわれる発音現象を抑制することができる。さらに、積層セラミック電子部品が積層セラミックインダクタである場合、内部電極による磁束発生方向を判断することができ、他の部品等への磁界の影響を防止することができる。【００１５】
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形態の説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明の積層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を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す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。
【図３】図３は、この発明の積層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他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、この発明の積層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を示す斜視図である。積層セラミックコンデンサ１０は、直方体状の積層体１２を含む。積層体１２は、長さ方向、幅方向および厚さ方向を有する。ここでは、幅方向の長さと高さ方向の長さとが同じであるか、１：１に近い割合である積層体１２が用いられる。
【００１８】
積層体１２は、図２に示すように、複数の積層された誘電体セラミック層１４を含む。誘電体はペロブスカイト型化合物であることが好ましい。積層体１２の内部において、積層された誘電体セラミック層１４の界面には、第１の内部電極１６ａおよび第２の内部電極１６ｂが形成される。第１の内部電極１６ａは、誘電体セラミック層１４の長さ方向の一端側に引き出され、この一端側から他端側に向かって延びるように形成されるが、誘電体セラミック層１４の長さ方向の他端側には引き出されていない。第２の内部電極１６ｂは、誘電体セラミック層１４の長さ方向の他端側に引き出され、この他端側から一端側に向かって延びるように形成されるが、誘電体セラミック層１４の長さ方向の一端側には引き出されていない。第１の内部電極１６ａおよび第２の内部電極１６ｂとしては、例えばＮｉなどの卑金属材料を用いることができる。
【００１９】
これらの第１の内部電極１６ａと第２の内部電極１６ｂとが誘電体セラミック層１４を介して交互に積層され、必要に応じてその両側に内部電極が形成されていない誘電体セラミック層が積層されることにより、積層体１２が形成されている。したがって、第１の内部電極１６ａと第２の内部電極１６ｂとが互いに対向するようにして、積層体１２の厚さ方向に第１の内部電極１６ａおよび第２の内部電極１６ｂが積層される。そして、積層体１２の長さ方向の一端側の端面には、第１の内部電極１６ａが引き出され、積層体１２の長さ方向の他端側の端面には、第２の内部電極１６ｂが引き出される。
【００２０】
積層体１２の長さ方向の両端には、外部電極１８が形成される。外部電極１８としては、例えばＣｕなどの卑金属材料を用いることができる。外部電極１８は、積層体１２の長さ方向の両側の端面から４つの側面に向かって回り込むように形成される。外部電極１８には、積層体１２の長さ方向の両端面に引き出された第１の内部電極１６ａおよび第２の内部電極１６ｂが接続される。したがって、２つの外部電極１８の間で第１の内部電極１６ａと第２の内部電極１６ｂとが対向するように配置され、２つの外部電極１８間に静電容量が形成される。
【００２１】
第１の内部電極１６ａおよび第２の内部電極１６ｂの積層方向の両側において、２つの外部電極１８の間の積層体１２の表面に、蛍光体２０が配置される。蛍光体２０は、例えば積層体１２の表面の中央部において円形に形成される。もちろん、蛍光体２０の形状としては、矩形や星形などの他の形状に形成されてもよい。また、第１の内部電極１６ａおよび第２の内部電極１６ｂの積層方向の両側において、２つの外部電極１８の間における積層体１２の表面の全面に蛍光体２０が配置されてもよい。さらに、このような蛍光体２０が配置されるのは、図３に示すように、第１の内部電極１６ａおよび第２の内部電極１６ｂの積層方向に垂直な方向にある積層体１２の側面であってもよい。
【００２２】
なお、蛍光体材料として、酸化物、酸窒化物、窒化物を含む材料を用いることができる。このような蛍光体としては、Ｙ2Ｏ3：ＭｎやＧａ2Ｏ3：Ｃｒ、ＣａＧａ2Ｏ4：Ｍｎ、Ｙ2ＧｅＯ5：Ｍｎ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＺｎＧａ2Ｏ4：Ｍｎ、Ｚｎ2Ｓｉ0.6Ｇｅ0.4Ｏ4：Ｍｎ、Ｚｎ（Ｇａ0.7Ａｌ0.3）Ｏ4：Ｍｎ、（（Ｙ2Ｏ3）0.6−（ＧｅＯ2）0.4）：Ｍｎ、（（Ｇａ2Ｏ3）0.7−（Ａｌ2Ｏ3）0.3）：Ｍｎ、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ、Ｓｒ3Ｓｉ13Ａｌ3Ｏ2Ｎ21：Ｅｕ、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕなどがある。
【００２３】
また、ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型化合物を主成分とし、添加成分としてＲを含み、ＡはＢａ、Ｓｒ、Ｃａの中の少なくとも１種を含み、ＢはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｓｎの中の少なくとも１種を含み、Ｏは酸素を表し、ＲはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＹの中の少なくとも１種を含む蛍光体を用いることができる。このような蛍光体は、誘電体材料としてチタン酸バリウム等のペロブスカイト型化合物を用いた焼成前の積層体に蛍光体の出発材料を付与し、この積層体を焼成するときに同時焼成によって蛍光体を合成し、積層体表面に付与することができる。このような蛍光体としては、ＣａＴｉＯ3：ＰｒやＳｒ（Ｔｉ0.85Ａｌ0.20）Ｏ3：Ｐｒ、ＢａＴｉＯ3：Ｐｒ、ＳｒＨｆＯ3：Ｔｍ、ＣａＳｎＯ3：Ｔｂなどがある。
【００２４】
このような積層セラミックコンデンサ１０を作製するために、誘電体セラミック原料が準備される。この誘電体セラミック原料に、バインダ、可塑剤、有機溶剤などが加えられ、これらをボールミルで湿式混合することにより、セラミックスラリーを得ることができる。このセラミックスラリーを例えばリップ方式などによりシート成形することによって、矩形のセラミックグリーンシートが形成される。得られたセラミックグリーンシート上に、Ｎｉなどを含有する導電性ペーストをスクリーン印刷することにより、内部電極となる導電性ペースト膜が形成される。
【００２５】
導電性ペースト膜が形成されたセラミックグリーンシートが積層され、その両側に導電性ペースト膜が形成されていないセラミックグリーンシートが積層されることによって、マザー積層体が形成される。このとき、マザー積層体を所定の位置で切断したときに、長さ方向の両端面において積層された導電性ペースト膜が交互に露出するようにセラミックグリーンシートが積層される。このマザー積層体の表面に、蛍光材料が付与される。ここで、マザー積層体を所定の位置で切断したときに、切断された生の積層体チップの側面の中央部に蛍光材料が配置されるように、蛍光材料が付与される。また、マザー積層体の表面の全面に蛍光材料が付与されてもよい。蛍光材料を付与する方法としては、たとえば、ペースト状の蛍光材料をマザー積層体に塗布してもよいし、シート状にした蛍光材料をマザー積層体の表面に積層、圧着してもよい。
【００２６】
そして、マザー積層体を所定の位置で切断することにより、生の積層体チップが得られる。上述のようにセラミックグリーンシート上に導電性ペースト膜が形成されていることにより、生の積層体チップの長さ方向の両端面には、積層された導電性ペースト膜が交互に引き出されている。また、導電性ペースト膜の積層方向の両側において、切断された生の積層体チップの側面に蛍光材料が付与されている。
【００２７】
得られた生の積層体チップをＮ2雰囲気中で加熱することによりバインダを燃焼させ、さらに、酸素分圧１０-9〜１０-12ＭＰａの還元雰囲気中で焼成することにより、誘電体セラミック層１４、第１の内部電極１６ａ、第２の内部電極１６ｂおよび蛍光体２０を有する積層体１２を得ることができる。得られた積層体１２の長さ方向の両端面にガラスフリットを含有するＣｕペーストを塗布し、Ｎ2雰囲気中で焼き付けることにより、第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂに電気的に接続された外部電極１８が形成される。必用に応じて、外部電極１８には、めっき処理が施される。このような方法を採用することにより、この発明の積層セラミックコンデンサ１０を作製することができる。
【００２８】
この積層セラミックコンデンサ１０では、第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの積層方向における積層体１２の１側面に蛍光体２０が配置されているため、積層セラミックコンデンサ１０に紫外線等を照射すると、蛍光体２０が発光する。したがって、積層セラミックコンデンサ１０に紫外線等を照射してカメラで撮像し、画像判断を実行することにより、蛍光体２０が配置されている面であるかどうかを判別することができる。そのため、積層セラミックコンデンサ１０をテープ状の梱包材に収納する際に、内部電極１６ａ、１６ｂの方向性を揃えることができる。したがって、積層セラミックコンデンサ１０を回路基板などに実装する際に、回路基板の実装面に対する第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの方向性を揃えることができる。それにより、回路基板に実装された積層セラミックコンデンサ１０の特性を揃えることができる。
【００２９】
また、積層セラミックコンデンサ１０に交流電圧を印加すると、誘電体セラミック層１４の電歪作用により積層体１２が振動し、この振動が回路基板に伝わって回路基板が振動して、いわゆる鳴きと呼ばれる音が発生する場合がある。この場合、第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの積層方向が回路基板の実装面に対して垂直となるように、つまり第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの面が回路基板の実装面と平行になるように、積層セラミックコンデンサ１０を実装することにより、第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの面が回路基板の実装面と垂直になるように積層セラミックコンデンサ１０を実装する場合に比べて、積層セラミックコンデンサ１０で生じた振動が基板に伝わりにくくなると推測される。よって、第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの面が回路基板の実装面と平行になるように積層セラミックコンデンサ１０を実装することにより、積層セラミックコンデンサ１０の振動の影響を少なくすることができる。この発明の積層セラミックコンデンサ１０では、第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの積層方向を容易に知ることができるため、これらの内部電極１６ａ、１６ｂの積層方向が回路基板の実装面に垂直となるように、積層セラミックコンデンサ１０を回路基板に実装することができる。それにより、積層セラミックコンデンサ１０の振動の影響を小さくすることができる。
【００３０】
また、積層セラミック電子部品が積層セラミックインダクタなどである場合、内部電極の方向性によって、磁束発生方向が決定されるが、このような磁束発生方向を考慮して積層セラミックインダクタを回路基板に実装することにより、他の部品への磁界の影響を小さくすることができる。したがって、積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品についても、積層体の側面に蛍光体を配置して内部電極の方向性を把握することにより、優れた効果を得ることができる。
【００３１】
なお、蛍光体２０は、第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの積層方向における積層体１２の両側面に配置されてもよいし、一方の側面にのみ配置されてもよい。また、第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの積層方向に垂直な向きにおける積層体１２の側面に蛍光体２０が配置されてもよい。この場合においても、積層体１２の両側面に蛍光体２０が配置されてもよいし、一方の側面にのみ蛍光体２０が配置されてもよい。第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの積層方向に垂直な向きにおける積層体１２の側面に蛍光体２０が配置される場合、マザー積層体を切断した後に、得られた生の積層体チップの切断面に蛍光材料が付与される。
【００３２】
さらに、生の積層体チップが焼成された後に、焼結した積層体の側面に蛍光材料を塗布して焼き付け処理や乾燥処理を施してもよい。この場合、積層体の長さ方向の端部に引き出された第１の内部電極１６ａまたは第２の内部電極１６ｂによって、これらの内部電極１６ａ、１６ｂの方向性を知ることができる。したがって、焼結された積層体の正確な側面に蛍光材料を付与することができる。
【実施例１】
【００３３】
上述の積層セラミックコンデンサの製造方法を用いて、積層セラミックコンデンサを作製した。セラミック原料としては、チタン酸バリウムを用いた。出発原料としてＢａＣＯ3粉末とＴｉＯ2粉末とが所定量秤量されて、ボールミルによって湿式混合され、乾燥後、１１５０℃で熱処理される。これにより、平均粒径が０．１５μｍ、Ｂａ／Ｔｉモル比が１．００７０のチタン酸バリウムを得た。セラミックスラリーの作製時に、セラミック原料に加えるバインダとしてポリビニルブチラール系バインダを使用し、有機溶剤としてエタノールを使用した。また、セラミックグリーンシートの作製時に、厚さ４．５μｍのセラミックグリーンシートを作製した。内部電極は、Ｎｉを主成分とする導電性ペーストをセラミックグリーンシート上に印刷することで形成した。【００３４】
さらに、生の積層体チップを焼成するときに、Ｎ2雰囲気中において、生の積層体チップを３５０℃の温度で３時間加熱して、バインダを燃焼させた。その後、酸素分圧１０-10ＭＰａのＨ2−Ｎ2−Ｈ2Ｏガスからなる還元雰囲気中において、１２００℃で２時間焼成して焼結した積層体を得た。なお、材料の混合時に用いたＹＳＺボールからの混入により、誘電体材料中のＺｒの含有量がごく微量であるが、０．０２モル部程度増加した。【００３５】
得られた積層体個片の表面についてＸＲＤ構造解析を行なったところ、積層体の表面に配置された蛍光体が所望の構造を有する化合物であることが明らかとなった。【００３６】
また、焼結した積層体の両端面に、ガラスフリットを含有するＣｕペーストを塗布し、Ｎ2雰囲気中において８００℃の温度で焼き付けて外部電極を形成した。このようにして、幅１．２５ｍｍ、長さ２．０ｍｍ、厚さ１．２５ｍｍの外形寸法を有し、内部電極間に介在する誘電体セラミック層の厚みが３．０μｍで、有効誘電体セラミック層の総数が１０であり、１層当たりの対向電極面積が１．６ｍｍ2である積層セラミックコンデンサを作製した。【００３７】
この実施例において用いられる蛍光体種およびその蛍光体系統を表１に示す。表１における発光中心の添加量は、蛍光体母体１モル部に対する発光中心元素の含有量を示す。
表１に示す実施例１〜実施例１４については、合成された蛍光体を含む蛍光体ペーストを焼成前のマザー積層体の１表面に塗布し、切断した後、焼成した。例えば、実施例３の場合、蛍光体の出発原料として１モル部のＣａＣＯ3粉末と１モル部のＧａ2Ｏ3粉末と０．５モル部のＭｎＣＯ3粉末が秤量されて、ボールミルによって湿式混合される。これを乾燥後、１４００℃で熱処理することで蛍光体が合成される。このようにして得られた蛍光体材料にポリビニルブチラール系バインダと有機溶剤としてのエタノールを添加し、蛍光体ペーストを作製した。実施例１、２、４〜１４についても、同様にして蛍光体を合成し、蛍光体ペーストを作製した。
また、実施例１５〜実施例１９については、マザー積層体の１表面に蛍光体の出発原料を含む蛍光体出発原料ペーストを塗布し、切断した後、積層体の焼成と同時に蛍光体を合成した。例えば、実施例１５の場合、蛍光体の出発原料として１モル部のＣａＣＯ3粉末と１モル部のＴｉＯ2粉末と０．００１モル部のＰｒ2Ｏ3粉末が秤量されて、ボールミルによって湿式混合される。これを乾燥後、ポリビニルブチラール系バインダと有機溶剤としてのエタノールを添加し、蛍光体出発原料ペーストを作製した。実施例１６〜１９についても、同様にして蛍光体出発原料ペーストを作製し、積層体の焼成と同時に蛍光体を合成した。
さらに、比較例１として、蛍光体が形成されていない積層セラミックコンデンサを準備した。【００３８】
【表１】
0005915813.tif 000002
【００３９】
これらの実施例および比較例の各試料について、それぞれ１００個の積層セラミックコンデンサに対して紫外線照射時の画像判断を実施し、積層方向の判断を行なった。その結果、比較例１の積層セラミックコンデンサについては、内部電極の積層方向を認識することはできなかったが、実施例１〜実施例１９の積層セラミックコンデンサについては、全ての積層セラミックコンデンサの内部電極の積層方向を把握することができた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
積層体の側面に蛍光体を配置することにより、内部電極の方向性を確認するという技術は、全ての積層セラミック電子部品に応用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０    積層セラミックコンデンサ
１２    積層体
１４    誘電体セラミック層
１６ａ  第１の内部電極
１６ｂ  第２の内部電極
１８    外部電極
２０    蛍光体
【図１】
0005915813.tif 000003
【図２】
0005915813.tif 000004
【図３】
0005915813.tif 000005