(57)【要約】【課題】セラミック層の表面に簡単に耐酸性処理を施すことが可能な積層セラミック電子部品を提供する。【解決手段】積層セラミックコンデンサ１は、セラミック焼結体１００と内部電極２１０と外部電極２２０とを備える。セラミック焼結体１００は、容量取得部１１０と、容量取得部１１０の外側に形成される上層１２１と下層１２２とを有する。容量取得部１１０は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第一の化合物を主成分として含み、上層１２１と下層１２２は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第二の化合物を主成分として含む。第一の化合物における元素Ａはカルシウムを５０ｍｏｌ％以上含み、第二の化合物における元素Ａは、カルシウムを含まない、または、１０ｍｏｌ％以下含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック層と、
前記セラミック層の内部に配置される内部電極と、
前記セラミック層の外部に配置される外部電極とを備える積層セラミック電子部品であって、
前記セラミック層は、内層と、前記内層の外側に形成される外層とを有し、
前記セラミック層の内層は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第一の化合物を主成分として含み、前記第一の化合物における元素Ａはカルシウムを５０ｍｏｌ％以上含み、
前記セラミック層の外層は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第二の化合物を主成分として含み、前記第二の化合物における元素Ａは、カルシウムを含まない、または、１０ｍｏｌ％以下含む、積層セラミック電子部品。
【請求項２】
前記第一の化合物は、ＣａＺｒＯ３系化合物である、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項３】
前記第二の化合物は、ＢａＴｉＯ３系化合物またはＳｒＺｒＯ３系化合物である、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には積層セラミック電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品には、セラミックを用いて構成されているものがある。電子部品は、回路基板上に取り付けられるときなどに、電極とはんだ付けされることがある。はんだ付けを良好にするために、電子部品の表面はメッキ処理されることが多い。
【０００３】
しかしながら、セラミックを用いて構成されている電子部品においては、表面がメッキ処理される際に、セラミック成分が溶出することがある。特に、酸性の溶液を用いてメッキ処理される場合には、電子部品の表面からセラミック成分が溶出しやすい。電子部品のセラミック層からセラミック成分が溶出すると、抵抗値が変動する等、電子部品の特性が劣化することがある。
【０００４】
そこで、例えば特開平９−１７６０７号公報（以下、特許文献１という）に記載のチップ状回路部品では、チップ状部品素体の表面が外部電極の端縁の間で一部切削され、この切削部にメッキ液に対して耐性のある絶縁樹脂が形成され、外部電極にメッキ膜が形成されている。このようにすることにより、チップ状部品素体がメッキ液に浸漬しないようにされている。このチップ状回路部品の製造過程を図面に基づいて説明する。
【０００５】
図２は、製造過程における従来のチップ状回路部品を示す縦側断面図である。
【０００６】
図２の（Ａ）は、チップ状部品素体９１３の全体を示す縦側断面図である。図２の（Ｂ）に示すように、チップ状部品素体９１３の端部表面に導電ペーストを塗布し、焼き付けて外部電極を形成するための導電膜９１５を形成する。
【０００７】
次に、図２の（Ｃ）に示すように、外部電極９１４の対向した縁部とその間のチップ状部品素体９１３の外周面を一部切削して、切削部９１８を形成する。
【０００８】
図２の（Ｄ）に示すように、切削部９１８にエポキシ樹脂等、メッキ液に対して耐性のある樹脂を塗布し、硬化させる。硬化した樹脂は、絶縁樹脂９１９となる。
【０００９】
その後、図２の（Ｅ）に示すように、このチップ状回路部品をメッキ液に浸漬し、外部電極９１４上にニッケルメッキ膜や半田メッキ膜からなるメッキ膜９２１，９２２を形成させる。このようにして、チップ状回路部品が完成する。
【００１０】
このように、絶縁樹脂をチップ状部品素体の表面に塗布すれば、耐酸性が高まり、チップ状部品素体のセラミック成分はメッキ液中に溶出しにくくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１７６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載のチップ状回路部品は、上述のように、チップ状部品素体の表面を一部切削し、切削部に絶縁樹脂を塗布して硬化させた後、メッキ液に浸漬されている。このようにしてチップ状回路部品を作製する場合には、外部電極を形成してから絶縁樹脂を塗布する場合、絶縁樹脂が外部電極の表面を覆わないように塗布する必要があり、煩雑になり好ましくない。
【００１３】
一方、外部電極を形成する前に、チップ状部品素体に絶縁素子を塗布する場合には、外部電極を焼付電極によって形成すると、絶縁樹脂が蒸発してしまう。また、外部電極をスパッタや蒸着によって形成すると、絶縁樹脂は蒸発しないが、絶縁樹脂が内部電極の露出面に付着しないように塗布する必要があるので、煩雑になる。
【００１４】
そこで、この発明の目的は、セラミック層の表面に簡単に耐酸性処理を施すことが可能な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】
【００１５】
本発明者らは、セラミック層に含まれるカルシウムが酸に特に弱いために、セラミック層からメッキ液中にセラミック成分が溶出することを見出した。また、本発明者らは、外層のカルシウム含有量を少なくすることによって、セラミック層全体からセラミック成分が溶出する量が少なくなることを見出した。特に、外層に含まれるカルシウムの割合が１０ｍｏｌ％以下であれば、粒界に析出するカルシウムがほとんどないことを見出した。
【００１６】
そこで、本発明に従った積層セラミック電子部品は、以下のように構成される。この発明に従った積層セラミック電子部品は、セラミック層と、内部電極と、外部電極とを備える積層セラミック電子部品である。内部電極は、セラミック層の内部に配置される。外部電極は、セラミック層の外部に配置される。
【００１７】
セラミック層は、内層と、内層の外側に形成される外層とを有する。セラミック層の内層は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第一の化合物を主成分として含み、第一の化合物における元素Ａはカルシウムを５０ｍｏｌ％以上含む。セラミック層の外層は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第二の化合物を主成分として含み、第二の化合物における元素Ａは、カルシウムを含まない、または、１０ｍｏｌ％以下含む。
【００１８】
このようにすることにより、積層セラミック電子部品が酸性のメッキ液に浸漬されたとき、セラミック層からのセラミック成分の溶出を低減することができる。
【００１９】
また、積層工程において、内層とは別に作製したグリーンシートを内層上に積層することによって外層を形成することができるので、積層セラミック電子部品の製造工程が簡便になる。
【００２０】
このようにすることにより、セラミック層の表面に簡単に耐酸性処理を施すことが可能な積層セラミック電子部品を提供することができる。
【００２１】
この発明に従った積層セラミック電子部品においては、第一の化合物は、ＣａＺｒＯ３系化合物であることが好ましい。
【００２２】
また、この発明に従った積層セラミック電子部品においては、第二の化合物は、ＢａＴｉＯ３系化合物またはＳｒＺｒＯ３系化合物であることが好ましい。
【００２３】
第二の化合物がＢａＴｉＯ３系化合物またはＳｒＺｒＯ３系化合物であることにより、温度補償用コンデンサに要求されるＣａＺｒＯ３の電気特性を維持したまま、メッキ液やフラックスに含まれる酸に対する耐腐食性を向上することができる。また、共焼結した積層体においても、組成の違いに起因するクラック等の不具合の発生を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、この発明によれば、セラミック層の表面に簡単に耐酸性処理を施すことが可能な積層セラミック電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】積層セラミックコンデンサの全体を模式的に示す断面図である。
【図２】製造過程における従来のチップ状回路部品を示す縦側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１に示すように、この発明の一つの実施の形態の積層セラミック電子部品として積層セラミックコンデンサ１は、セラミック層としてセラミック焼結体１００と、セラミック焼結体１００の内部に配置される内部電極２１０と、セラミック焼結体１００の外部に配置される外部電極（端子電極）２２０とを備える。セラミック焼結体１００は、内層として容量取得部１１０と、外層として上層１２１と下層１２２とを有する。
【００２８】
セラミック焼結体１００の容量取得部１１０は、平板状に形成されている。容量取得部１１０の上面上には上層１２１が積層され、容量取得部１１０の下面上には下層１２２が積層されている。
【００２９】
セラミック焼結体１００の容量取得部１１０内には、複数の内部電極２１０がセラミック層を挟んで、セラミック焼結体１００の厚み方向に積層されている。複数の内部電極２１０のそれぞれは、外部電極２２０に並列に接続されている。
【００３０】
セラミック焼結体１００の容量取得部１１０は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第一の化合物を主成分として含むセラミックによって構成されている。容量取得部１１０においては、第一の化合物における元素Ａはカルシウムを５０ｍｏｌ％以上含む。容量取得部１１０の主材は、例えば、ＣａＺｒＯ３によって構成される。
【００３１】
セラミック焼結体１００の上層１２１と下層１２２は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第二の化合物を主成分として含むセラミックによって構成されている。第二の化合物における元素Ａは、カルシウムを含まない、または、１０ｍｏｌ％以下含む。
【００３２】
このようにすることにより、積層セラミックコンデンサ１が酸性のメッキ液に浸漬されたとき、セラミック焼結体１００からのセラミック成分の溶出を低減することができる。
【００３３】
また、積層工程において、容量取得部１１０とは別に作製したグリーンシートを容量取得部１１０上に積層することによって上層１２１と下層１２２を形成することができるので、積層セラミックコンデンサ１の製造工程が簡便になる。
【００３４】
このようにすることにより、セラミック焼結体１００の表面に簡単に耐酸性処理を施すことが可能な積層セラミック電子部品を提供することができる。
【００３５】
また、積層セラミックコンデンサ１においては、セラミック焼結体１００の容量取得部１１０の主成分である第一の化合物はＣａＺｒＯ３系であることが好ましい。
【００３６】
さらにまた、積層セラミックコンデンサ１においては、セラミック焼結体１００の上層１２１と下層１２２の主成分である第二の化合物は、ＢａＴｉＯ３系またはＳｒＺｒＯ３系であることが好ましい。
【００３７】
上層１２１と下層１２２の主成分である第二の化合物がＢａＴｉＯ３系またはＳｒＺｒＯ３系であることにより、温度補償用コンデンサに要求されるＣａＺｒＯ３の電気特性を維持したまま、メッキ液やフラックスに含まれる酸に対する耐腐食性を向上することができる。また、共焼結した積層体においても、組成の違いに起因するクラック等の不具合の発生を防ぐことができる。
【００３８】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は一例であり、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３９】
図１に示す積層セラミックコンデンサ１を酸性の溶液に浸漬したときに、溶液中に溶出する元素の同定を行った。
【００４０】
（実施例１）
セラミック焼結体１００の容量取得部１１０が主成分としてＣａＺｒＯ３を９８質量％以上含み、上層１２１と下層１２２が主成分としてＢａＴｉＯ３を９８質量％以上含む積層セラミックコンデンサ１を作製した。したがって、容量取得部１１０は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第一の化合物を主成分として含むセラミックによって構成され、第一の化合物における元素Ａはカルシウムのみで構成されていた。セラミック層の外層は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第二の化合物を主成分として含むセラミックによって構成され、第二の化合物における元素Ａはカルシウムを含んでいなかった。
【００４１】
この積層セラミックコンデンサ１を、酸性の溶液としてアジピン酸に６時間浸漬させた。アジピン酸としては、ＰＨ４に調整された溶液とＰＨ６に調整された溶液とを用いた。その後、積層セラミックコンデンサ１を浸漬させたアジピン酸を、ＩＣＰ−ＡＥＳ（高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置）で分析し、アジピン酸溶液中に含まれる元素を同定することによって、積層セラミックコンデンサ１からアジピン酸溶液中に溶出した元素を同定した。
【００４２】
（比較例）
セラミック焼結体１００の容量取得部１１０と上層１２１と下層１２２のいずれもが主成分としてＣａＺｒＯ３を含む積層セラミックコンデンサ１を作製した。したがって、容量取得部１１０と上層１２１と下層１２２は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する化合物を主成分として含むセラミックによって構成され、元素Ａはカルシウムのみで構成されていた。
【００４３】
この積層セラミックコンデンサ１を、（実施例１）と同様に、酸性の溶液としてＰＨ４とＰＨ６に調整されたアジピン酸に６時間浸漬させた。その後、積層セラミックコンデンサ１を浸漬させたアジピン酸を、ＩＣＰ−ＡＥＳで分析し、アジピン酸溶液中に含まれる元素を同定することによって、積層セラミックコンデンサ１からアジピン酸溶液中に溶出した元素を同定した。
【００４４】
実施例１と比較例の結果を表１と表２に示す。表１には、積層セラミックコンデンサ１をＰＨ４に調整されたアジピン酸に浸漬したときの結果を示し、表２には、積層セラミックコンデンサ１をＰＨ６に調整されたアジピン酸に浸漬したときの結果を示す。表中の「‐」は、元素量が検出限界以下であったことを示す。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
【表２】
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【００４７】
表１と表２に示すように、（実施例１）の積層セラミックコンデンサでは、（比較例）の積層セラミックコンデンサと比較して、アジピン酸溶液中へのカルシウム（Ｃａ）とケイ素（Ｓｉ）とジルコニウム（Ｚｒ）の溶出量が少なかった。特に、カルシウム（Ｃａ）については、ＰＨ４に調整されたアジピン酸溶液を用いた場合であってもＰＨ６に調整されたアジピン酸溶液を用いた場合であっても、アジピン酸溶液中への溶出量は検出限界以下であった。
【００４８】
（実施例２）
セラミック焼結体１００の容量取得部１１０が主成分としてＣａＺｒＯ３を９８質量％以上含み、上層１２１と下層１２２が主成分としてＳｒＺｒＯ３を９８質量％以上含む積層セラミックコンデンサ１を作製した。したがって、容量取得部１１０は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第一の化合物を主成分として含むセラミックによって構成され、第一の化合物における元素Ａはカルシウムのみで構成されていた。セラミック層の外層は、元素Ａと元素Ｂと酸素Ｏとを含んで一般式ＡＢＯ３と表されるペロブスカイト構造を有する第二の化合物を主成分として含むセラミックによって構成され、第二の化合物における元素Ａはカルシウムを含んでいなかった。
【００４９】
この積層セラミックコンデンサ１を、酸性の溶液としてアジピン酸に６時間浸漬させた。アジピン酸としては、ＰＨ４に調整された溶液を用いた。その後、積層セラミックコンデンサ１を浸漬させたアジピン酸を、ＩＣＰ−ＡＥＳで分析し、アジピン酸溶液中に含まれる元素を同定することによって、積層セラミックコンデンサ１からアジピン酸溶液中に溶出した元素を同定した。
【００５０】
実施例２と比較例の結果を表３に示す。表３には、積層セラミックコンデンサ１をＰＨ４に調整されたアジピン酸に浸漬したときの結果を示す。表中の「‐」は、元素量が検出限界以下であったことを示す。
【００５１】
【表３】
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【００５２】
表３に示すように、（実施例２）の積層セラミックコンデンサでは、（比較例）の積層セラミックコンデンサと比較して、アジピン酸溶液中へのカルシウム（Ｃａ）とケイ素（Ｓｉ）とジルコニウム（Ｚｒ）の溶出量が少なかった。特に、カルシウム（Ｃａ）については、アジピン酸溶液中への溶出量は検出限界以下であった。
【００５３】
以上の結果から、セラミック層に含まれるカルシウムが酸に特に弱いために、セラミック層からメッキ液中にセラミック成分が溶出することがわかった。また、外層のカルシウム含有量を少なくすることによって、セラミック層全体からセラミック成分の溶出が少なくなることが見出された。特に、外層に含まれるカルシウムの割合が１０ｍｏｌ％以下であれば、粒界に析出するカルシウムがほとんどないことが見出された。
【００５４】
以上に開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態と実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。
【符号の説明】
【００５５】
１：積層セラミックコンデンサ、１００：セラミック焼結体、１１０：容量取得部、１２１：上層、１２２：下層、２１０：内部電極、２２０：外部電極。
【図１】
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【図２】
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