(57)【要約】【課題】積層セラミックコンデンサにおいて、外部電極の厚みを薄くしても、めっき液による劣化が外部電極の固着力の低下にまで及ばないようにする。【解決手段】外部電極８，９は、内部電極３，４に電気的に接続されるものであって、セラミック素体２の端面５，６における内部電極３，４が露出した領域に接するＴｉスパッタ層１２，１３と、Ｔｉスパッタ層１２，１３を覆う導電性金属層１４，１５と、導電性金属層１４，１５上に形成されたＮｉ層１６，１７と、その上に形成されたＳｎ層１８，１９と、を備える。Ｔｉスパッタ層１２，１３は、セラミック素体２に対する固着力が強く、耐剥離性に優れ、その周辺からのめっき液の浸入を生じさせにくい。【選択図】図１
2018110201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品本体となるセラミック素体と、
前記セラミック素体の内部において、複数の層をなす状態で配置され、かつ端縁が前記セラミック素体の外表面に露出している、内部電極と、
前記内部電極の前記端縁に電気的に接続されるように、前記セラミック素体の外表面上に形成された、外部電極と、
を備え、
前記外部電極は、前記内部電極に電気的に接続されるものであって、前記セラミック素体の外表面における前記内部電極が露出した領域の少なくとも周囲において前記セラミック素体の外表面に接するＴｉスパッタ層と、前記Ｔｉスパッタ層を覆う導電性金属層と、を備える、
積層セラミックコンデンサ。
【請求項２】
前記Ｔｉスパッタ層は、０．１μｍ以上かつ０．５μｍ未満の厚みを有する、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項３】
前記導電性金属層は、Ｃｕスパッタ層を含む、請求項１または２に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項４】
前記Ｃｕスパッタ層は、０．５μｍ以上かつ５．０μｍ未満の厚みを有する、請求項３に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項５】
前記Ｔｉスパッタ層は、前記セラミック素体の外表面における前記内部電極が露出した領域に接している、請求項１ないし４のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項６】
前記外部電極は、前記導電性金属層上に形成されたＮｉ層およびその上に形成されたＳｎ層をさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載の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】
この発明は、積層セラミックコンデンサに関するもので、特に、外部電極の構成についての改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層セラミックコンデンサは、部品本体となるセラミック素体と、セラミック素体の内部において、複数の層をなす状態で配置された、内部電極と、内部電極に電気的に接続されるように、セラミック素体の外表面上に形成された、外部電極と、を備えている。
【０００３】
このような積層セラミックコンデンサにおいて、外部電極は、たとえば特開２００３−２４３２４９号公報（特許文献１）などに記載されるように、通常、Ｃｕ粒子およびガラスを含んだ導電性ペーストを、セラミック素体上に塗布し、焼き付けることによって下地層を形成し、次いで、この下地層上にＮｉめっきおよびＳｎめっきを順次施すことによって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４３２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
取得静電容量を所定以上に維持しながら、積層セラミックコンデンサの小型化を図ったり、積層セラミックコンデンサの外形寸法を所定の範囲内に収めながら、その主機能である静電容量を大きく得るようにしたりするためには、外部電極の厚みを薄くする方法がある。外部電極の厚みを薄くするには、下地層となるＣｕ焼付層の厚みを薄くすることが有効である。
【０００６】
しかしながら、Ｃｕ焼付層の厚みを薄くした場合、その上に施されるＮｉめっきおよびＳｎめっきの各工程において、めっき液がＣｕ焼付層を劣化させ、そのため、Ｃｕ焼付層の、セラミック素体への固着力を低下させるという問題に遭遇し得る。さらに深刻な場合には、Ｃｕ焼付層の厚みを薄くするに従って、上記めっき液がＣｕ焼付層の周辺からセラミック素体とＣｕ焼付層との界面に沿ってより浸入しやすくなり、その結果、めっき液がセラミック素体を劣化させるという問題にも発展しかねない。
【０００７】
このような問題を回避するためには、前述した外部電極の厚みを薄くするという要望に反して、Ｃｕ焼付層の厚みを、セラミック素体の端面における内部電極が露出する領域全体の８割程度において５μｍ〜１０μｍ以上、かつ１割以下の範囲において１μｍ以上とすることが必要とされていた。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る、積層セラミックコンデンサの特に外部電極を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、部品本体となるセラミック素体と、セラミック素体の内部において、複数の層をなす状態で配置され、かつ端縁がセラミック素体の外表面に露出している、内部電極と、内部電極の端縁に電気的に接続されるように、セラミック素体の外表面上に形成された、外部電極と、を備える、積層セラミックコンデンサに向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、外部電極は、内部電極に電気的に接続されるものであって、セラミック素体の外表面における内部電極が露出した領域の少なくとも周囲においてセラミック素体の外表面に接するＴｉスパッタ層と、Ｔｉスパッタ層を覆う導電性金属層と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
Ｔｉスパッタ層は、セラミック素体に対する固着力が強く、耐剥離性に優れ、その周辺からのめっき液の浸入を生じさせにくい。また、Ｔｉスパッタ層を覆う導電性金属層は、Ｔｉスパッタ層の表面の酸化を防止する。
【００１１】
Ｔｉスパッタ層は、０．１μｍ以上かつ０．５μｍ未満の厚みを有することが好ましい。Ｔｉスパッタ層は、その厚みが０．１μｍ未満では、連続した膜が形成されにくく、不連続部分からめっき液が浸入しやすくなる。他方、Ｔｉスパッタ層が、厚み０．５μｍ以上であると、Ｔｉスパッタ層に亀裂が入りやすく、亀裂からめっき液の浸入が起きる可能性がある。
【００１２】
上述した導電性金属層は、Ｃｕスパッタ層を含むことが好ましい。この場合、Ｃｕを含む層としてのＣｕスパッタ層は、０．５μｍ以上かつ５．０μｍ未満の厚みに抑えることができる。
【００１３】
内部電極とＴｉスパッタ層との接合性を上げるため、内部電極の主成分となる金属と同じ金属または別の導電性金属からなる導体を内部電極とＴｉスパッタ層との間に介在させてもよいが、このような導体が省略される場合には、Ｔｉスパッタ層は、セラミック素体の外表面における内部電極が露出した領域に接している。
【００１４】
外部電極は、導電性金属層上に形成されたＮｉ層およびその上に形成されたＳｎ層をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、外部電極において、良好なはんだ付け性を与えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、めっき液による外部電極およびセラミック素体の劣化の問題を回避しながら、外部電極の厚みを薄くすることができる。したがって、外部電極の厚みの低減による積層セラミックコンデンサの小型化、または積層セラミックコンデンサの外形寸法を所定の範囲内に収めながらの取得静電容量の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の一実施形態による積層セラミックコンデンサ１を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照して、この発明の一実施形態による積層セラミックコンデンサ１について説明する。なお、図１に示した積層セラミックコンデンサ１に含まれる各要素についての寸法関係は、図面の明瞭化または簡略化のため、適宜変更されている。
【００１８】
積層セラミックコンデンサ１は、部品本体となるもので、誘電体セラミックからなるセラミック素体２を備えている。セラミック素体２の内部には、複数の層をなす状態で内部電極３および４が配置されている。内部電極３および４は、セラミック素体２の第１の端面５に端縁が露出する第１の内部電極３と、セラミック素体２の第２の端面６に端縁が露出する第２の内部電極４と、に分類される。各々複数の第１の内部電極３と第２の内部電極４とは、各々の主要部においてセラミック層７を介して互いに対向し、かつ積層方向に見て交互に配置される。内部電極３および４は、たとえば、ニッケルを主成分としている。
【００１９】
セラミック素体２の第１の端面５には、第１の内部電極３の各端縁に電気的に接続されるように、第１の外部電極８が形成されている。セラミック素体２の第２の端面６には、第２の内部電極４の各端縁に電気的に接続されるように、第２の外部電極９が形成されている。
【００２０】
第１および第２の外部電極８および９は、各々の端縁部分をセラミック素体２の端面５および６に隣接する主面１０および１１上ならびに図示しないが側面上に位置させている。
【００２１】
外部電極８および９は、それぞれ、内部電極３および４に電気的に接続されるものであって、セラミック素体２の端面５および６における内部電極３および４が露出した領域に接するＴｉスパッタ層１２および１３と、Ｔｉスパッタ層１２および１３を覆う導電性金属層１４および１５と、導電性金属層１４および１５上に形成されたＮｉ層１６および１７と、その上に形成されたＳｎ層１８および１９と、を備える。
【００２２】
このような外部電極８および９の詳細について、その形成方法に従って以下に説明する。
【００２３】
まず、内部電極３および４が内部に配置されたセラミック素体２を用意する。
【００２４】
次に、セラミック素体２の端面５および６における内部電極３および４の露出度合いを上げるため、セラミック素体２の端面５および６を研磨する。
【００２５】
次に、たとえばプラズマクリーニングにより、セラミック素体２の外表面の汚れを落とす。
【００２６】
次に、セラミック素体２をマスクに挿入する。
【００２７】
次に、Ｔｉに対してスパッタリング法を適用して、セラミック素体２の端面５および６を含む所定の部分にＴｉスパッタ層１２および１３を形成する。Ｔｉスパッタ層１２および１３は、０．１μｍ以上かつ０．５μｍ未満の厚みとすることが好ましい。
【００２８】
なお、Ｔｉスパッタ層１２および１３と内部電極３および４との接合性を上げるため、内部電極３および４の主成分となる導電性金属と同じ金属または別の導電性金属を含む導体を、Ｔｉスパッタ層１２および１３と内部電極３および４との間に介在させてもよい。この場合においても、Ｔｉスパッタ層１２および１３は、セラミック素体２の端面５および６における内部電極３および４が露出した領域の少なくとも周囲においてセラミック素体２の外表面に接するようにされる。
【００２９】
次に、Ｔｉスパッタ層１２および１３を覆うように、導電性金属層１４および１５を形成する。導電性金属層１４および１５は、Ｔｉスパッタ層１２および１３の表面の酸化を防止する。導電性金属層１４および１５は、好ましくは、Ｃｕスパッタ層から構成される。この場合、Ｃｕに対してスパッタリング法を適用して、Ｔｉスパッタ層１２および１３上に、Ｃｕスパッタ層を形成する。Ｃｕスパッタ層は、０．５μｍ以上かつ５．０μｍ未満の厚みとすることが好ましい。
【００３０】
導電性金属層１４および１５は、Ｃｕ以外に、Ａｇ、ＮｉＣｒなどで構成されてもよい。また、導電性金属層１４および１５の形成には、スパッタリング法のほか、電気めっき法、あるいは、導電性金属を含む導電性ペーストを塗布し、焼き付ける方法が適用されてもよい。
【００３１】
次に、導電性金属層１４および１５上に、Ｎｉ層１６および１７が形成される。Ｎｉ層１６および１７の形成には、たとえば、スパッタリング法または電気めっき法が適用される。
【００３２】
Ｎｉ層１６および１７上に、Ｓｎ層１８および１９が形成される。Ｓｎ層１８および１９の形成には、たとえば、電気めっき法が適用される。
【００３３】
以上のようにして、積層セラミックコンデンサ１のセラミック素体２に外部電極８および９が形成される。
【００３４】
次に、この発明による効果を確認するために実施した、積層セラミックコンデンサにおける外部電極の固着力試験について記載する。
【００３５】
試料として、平面寸法が０．２５ｍｍ×０．１２５ｍｍのセラミック素体を用いた。そして、試料１では、上記セラミック素体の端面を研磨せず、外部電極を形成するため、セラミック素体の端面ならびに端面に隣接する主面および側面の各一部に、厚み０．１５μｍのＴｉスパッタ層、その上に、Ｃｕスパッタ層、Ｎｉめっき層およびＳｎめっき層を順次形成した。他方、試料２では、上記セラミック素体の端面を研磨し、外部電極を形成するため、セラミック素体の端面ならびに端面に隣接する主面および側面の各一部に、厚み０．１５μｍのＴｉスパッタ層、その上に、Ｃｕスパッタ層、Ｎｉめっき層およびＳｎめっき層を順次形成した。
【００３６】
このようにして得られた試料１および２の各々につき、６個の試料で横押しタイプの固着力試験を実施し、外部電極の固着力を測定した。その結果が表１に示されている。
【００３７】
【表１】
2018110201.tif 000003
【００３８】
表１から、試料１および２の双方において、外部電極の固着力が十分に高いことがわかる。
【００３９】
他方、セラミック素体の端面ならびに端面に隣接する主面および側面の各一部に、Ｃｕ粒子およびガラスを含んだ導電性ペーストを塗布し、焼き付けることによって下地層を形成し、次いで、この下地層上にＮｉめっきおよびＳｎめっきを順次施すことによって外部電極を形成した比較例では、０．２Ｎ以上かつ０．４Ｎ以下の固着力となった。
【００４０】
前述した試料１および２は、上記比較例と比較して、より高い固着力が得られている。
【００４１】
以上、この発明を、図１に示したような２端子型の積層セラミックコンデンサ１について説明したが、この発明が適用される積層セラミックコンデンサは、３端子型のような多端子型であってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  積層セラミックコンデンサ
２  セラミック素体
３，４  内部電極
５，６  端面
８，９  外部電極
１２，１３  Ｔｉスパッタ層
１４，１５  導電性金属層
１６，１７  Ｎｉ層
１８，１９  Ｓｎ層
【図１】
2018110201.tif 000004