(57)【要約】【課題】特に高温環境下における実装において、積層セラミックコンデンサへのクラックを抑制しつつ、実装部分における半田クラックの生じな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１０は、複数の誘電体層１４および複数の内部電極層１６が積層されることにより形成された積層体１２と、内部電極層１６と電気的に接続されるように積層体１２の両端面１２ｅ，１２ｆに形成された一対の外部電極２４ａ，２４ｂとを備える。外部電極２４ａ，２４ｂのそれぞれは、下地電極層２６と、下地電極層２６の表面に配置される熱硬化性樹脂および金属成分を含む導電性樹脂層２８と、導電性樹脂層２８の表面に配置されるＣｕめっき層３０と、Ｃｕめっき層３０の表面に配置される金属層３２と、を有する。Ｃｕめっき層の厚みは、４．５６μｍ以上３７．３１μｍ以下である。【選択図】図４
2019040943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の誘電体層と積層された内部電極層とを含み、積層方向に相対する第１の主面および第２の主面と、積層方向に直交する幅方向に相対する第１の側面および第２の側面と、積層方向および幅方向に直交する長さ方向に相対する第１の端面および第２の端面と、を含む積層体と、
前記内部電極層に接続される、前記端面上、および前記第１および第２の主面上の一部、および第１および第２の側面上に配置された一対の外部電極と、
を有する積層セラミックコンデンサにおいて、
前記一対の外部電極のそれぞれは、
導電性金属およびガラス成分を含む下地電極層と、前記下地電極層の表面に配置される熱硬化性樹脂および金属成分を含む導電性樹脂層と、前記導電性樹脂層の表面に配置されるＣｕめっき層と、前記Ｃｕめっき層の表面に配置される金属層と、を有し、
前記Ｃｕめっき層の厚みが、４．５６μｍ以上３７．３１μｍ以下である、積層セラミックコンデンサ。
【請求項２】
前記金属層は、Ｎｉめっき層と、前記Ｎｉめっき層の表面に配置されるＳｎめっき層である、請求項１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し、特に、複層構造の外部電極を備えた積層セラミックコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、積層セラミックコンデンサに代表されるセラミック電子部品は、従来に比べて過酷な環境下で使用されるようになってきている。
たとえば、携帯電話や携帯音楽プレーヤーなどのモバイル機器に用いられる積層セラミックコンデンサは、落下などの衝撃に耐えることが求められる。具体的には、積層セラミックコンデンサは、落下などの衝撃を受けても、実装基板から脱落せず、クラックが生じないようにする必要がある。また、ＥＣＵなどの車載機器に用いられる積層セラミックコンデンサは、熱サイクルなどの衝撃に耐えることが求められる。具体的には、積層セラミックコンデンサは、熱サイクルを受けて実装基板が線膨張・収縮することにより発生するたわみ応力や外部電極にかかる引張り応力を受けても、クラックが生じないようにする必要がある。
【０００３】
上記のような要求に応じることを目的として、熱硬化性樹脂層を含む外部電極を備えた積層セラミックコンデンサが知られている。特許文献１では、従来の電極層とＮｉめっきとの間に、エポキシ系熱硬化性樹脂層を形成し、厳しい環境下でもコンデンサ本体（積層体）にクラックが入らないような対策を行っている（たわみ耐性の向上）。
【０００４】
特許文献１に示す積層セラミックコンデンサの構成においては、落下時の衝撃による応力や、熱サイクルを受けて実装基板が熱膨張・収縮することにより発生するたわみ応力が発生した際、実装基板に伝わる応力（実装基板のゆがみ）をエポキシ系熱硬化性樹脂層の先端を基点として電極層とエポキシ系熱硬化性樹脂層との間で剥離させることで応力を逃がし、積層セラミックコンデンサのコンデンサ本体にクラックが入らないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６２７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のような積層セラミックコンデンサの構造では、落下時の衝撃による応力や、熱サイクルを受けて実装基板が熱膨張・収縮することにより発生するたわみ応力によるコンデンサ本体にクラックが入ることは抑制することができるが、高温環境下の使用においては、積層セラミックコンデンサと実装基板との線膨張係数差が顕著となり、この線膨張係数差によって生じる応力による、実装部分における剥離・亀裂などの機械的破壊が生じる場合があった。特に、実装材料として半田を使用する場合、半田内部や半田と被着体との接合界面に生じる機械的破壊（半田クラック）が生じやすく、半田クラックが生じることで、外部電極の導電性の悪化や外部電極と実装基板との固着力の低下を引き起こし、積層セラミックコンデンサの高温環境下での実装の課題となっている。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、特に高温環境下における実装において、積層セラミックコンデンサへのクラックを抑制しつつ、実装部分における半田クラックの生じない積層セラミックコンデンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る積層セラミックコンデンサは、積層された複数の誘電体層と積層された内部電極層とを含み、積層方向に相対する第１の主面および第２の主面と、積層方向に直交する幅方向に相対する第１の側面および第２の側面と、積層方向および幅方向に直交する長さ方向に相対する第１の端面および第２の端面と、を含む積層体と、内部電極層に接続される、端面上、および第１および第２の主面上の一部、および第１および第２の側面上に配置された一対の外部電極と、を有する積層セラミックコンデンサにおいて、一対の外部電極のそれぞれは、導電性金属およびガラス成分を含む下地電極層と、下地電極層の表面に配置される熱硬化性樹脂および金属成分を含む導電性樹脂層と、導電性樹脂層の表面に配置されるＣｕめっき層と、Ｃｕめっき層の表面に配置される金属層と、を有し、Ｃｕめっき層の厚みが、４．５６μｍ以上３７．３１μｍ以下である、積層セラミックコンデンサである。
この発明に係る積層セラミックコンデンサは、金属層が、Ｎｉめっき層と、Ｎｉめっき層の表面に配置されるＳｎめっき層であることが好ましい。
【０００９】
この発明に係る積層セラミックコンデンサは、Ｃｕめっき層の厚みが４．５６μｍ以上３７．３１μｍ以下であるので、リフロー実装時での積層セラミックコンデンサとガラスエポキシ基板の中間の線膨張係数の物質が樹脂電極表面で積層セラミックコンデンサと機械的接合をしない状態で存在することにより、リフロー時の線膨張係数差による応力を緩和し実装後の残留応力を低減することができる。したがって、熱衝撃サイクル時の線膨張係数差と残留応力の和で生じる半田クラックの発生を抑制することができる。
また、導電性樹脂層と金属層であるＮｉめっき層との間に、下地電極層中の金属粉およびＮｉめっきと相性のよいＣｕめっき層が形成されることにより、導電性樹脂層と金属層との接触抵抗を低くすることができ（すなわち、外部電極全体の導電性を向上させることができ）、ＥＳＲを低くすることが可能になる。
また、この発明に係る積層セラミックコンデンサは、金属層において、Ｎｉめっきからなるめっき層を設けられると、積層セラミックコンデンサを実装する際に、実装に用いられる半田によって下地電極層や導電性樹脂層が侵食されることを防止することができる。また、Ｎｉめっきからなるめっき層の表面に、さらにＳｎめっきからなるめっき層が設けられると、積層セラミックコンデンサを実装する際に、実装に用いられる半田の濡れ性を向上させ、容易に実装することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、特に高温環境下における実装において、積層セラミックコンデンサへのクラックを抑制しつつ、実装部分における半田クラックの生じない積層セラミックコンデンサを提供し得る。
【００１１】
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】
【００１２】
【図１】この発明の一実施の形態に係る積層セラミックコンデンサを示す外観斜視図である。
【図２】この発明の一実施の形態に係る積層セラミックコンデンサを示す図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【図３】この発明の一実施の形態に係る積層セラミックコンデンサを示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面である。
【図４】この発明の一実施の形態に係る積層セラミックコンデンサを示す図２の断面図における外部電極およびその近傍の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
１．積層セラミックコンデンサ
この発明にかかる積層セラミックコンデンサについて説明する。図１は、この発明の一実施の形態に係る積層セラミックコンデンサを示す外観斜視図である。図２は、この発明の一実施の形態に係る積層セラミックコンデンサを示す図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図であり、図３は、この発明の一実施の形態に係る積層セラミックコンデンサを示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面である。図４は、この発明の一実施の形態に係る積層セラミックコンデンサを示す図２の断面図における外部電極およびその近傍の拡大図である。
【００１４】
図１ないし図３に示すように、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。
【００１５】
積層体１２は、積層された複数の誘電体層１４と複数の内部電極層１６とを有する。さらに、積層体１２は、積層方向ｘに相対する第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂと、積層方向ｘに直交する幅方向ｙに相対する第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄと、積層方向ｘおよび幅方向ｙに直交する長さ方向ｚに相対する第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆとを有する。この積層体１２には、角部および稜線部に丸みがつけられている。なお、角部とは、積層体の隣接する３面が交わる部分のことであり、稜線部とは、積層体の隣接する２面が交わる部分のことである。また、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄ、ならびに第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆの一部または全部に凹凸などが形成されていてもよい。
【００１６】
積層体１２の誘電体層１４は、外層部１４ａと内層部１４ｂとを含む。外層部１４ａは、積層体１２の第１の主面１２ａ側および第２の主面１２ｂ側に位置し、第１の主面１２ａと最も第１の主面１２ａに近い内部電極層１６との間に位置する誘電体層１４、および第２の主面１２ｂと最も第２の主面１２ｂに近い内部電極層１６との間に位置する誘電体層１４である。そして、両外層部１４ａに挟まれた領域が内層部１４ｂである。なお、外層部１４ａの厚みは、５０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
積層される誘電体層１４の枚数は、特に限定されないが、外層部１４ａを含み、１５枚以上２００枚以下であることが好ましい。
【００１８】
積層体１２の寸法は、特に限定されないが、長さ方向ｚの寸法は、１．５ｍｍ以上５．６ｍｍ以下、幅方向ｙの寸法は、０．７ｍｍ以上４．９ｍｍ以下、積層方向ｘの寸法は、０．７ｍｍ以上２．９ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
誘電体層１４は、たとえば、誘電体材料により形成することができる。このような誘電体材料としては、たとえば、ＢａＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、またはＣａＺｒＯ3などの主成分を含む誘電体セラミックを用いることができる。上記の誘電体材料を主成分として含む場合、所望する積層体１２の特性に応じて、たとえば、Ｍｎ化合物、Ｆｅ化合物、Ｃｒ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物などの主成分よりも含有量の少ない副成分を添加したものを用いてもよい。
【００２０】
焼成後の誘電体層１４の厚みは、０．５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
積層体１２は、複数の内部電極層１６として、たとえば略矩形状の複数の第１の内部電極層１６ａおよび複数の第２の内部電極層１６ｂを有する。複数の第１の内部電極層１６ａおよび複数の第２の内部電極層１６ｂは、積層体１２の積層方向ｘに沿って誘電体層１４を挟んで等間隔に交互に配置されるように埋設されている。
【００２２】
第１の内部電極層１６ａは、第２の内部電極層１６ｂと対向する第１の対向電極部１８ａと、第１の内部電極層１６ａの一端側に位置し、第１の対向電極部１８ａから積層体１２の第１の端面１２ｅまでの第１の引出電極部２０ａを有する。第１の引出電極部２０ａは、その端部が第１の端面１２ｅに引き出され、露出している。
第２の内部電極層１６ｂは、第１の内部電極層１６ａと対向する第２の対向電極部１８ｂと、第２の内部電極層１６ｂの一端側に位置し、第２の対向電極部１８ｂから積層体１２の第２の端面１２ｆまでの第２の引出電極部２０ｂを有する。第２の引出電極部２０ｂは、その端部が第２の端面１２ｆに引き出され、露出している。
【００２３】
積層体１２は、第１の対向電極部１８ａおよび第２の対向電極部１８ｂの幅方向ｙの一端と第１の側面１２ｃとの間および第１の対向電極部１８ａおよび第２の対向電極部１８ｂの幅方向ｙの他端と第２の側面１２ｄとの間に形成される積層体１２の側部（以下、「Ｗギャップ」という。）２２ａを含む。さらに、積層体１２は、第１の内部電極層１６ａの第１の引出電極部２０ａとは反対側の端部と第２の端面１２ｆとの間および第２の内部電極層１６ｂの第２の引出電極部２０ｂとは反対側の端部と第１の端面１２ｅとの間に形成される積層体１２の端部（以下、「Ｌギャップ」という。）２２ｂを含む。
【００２４】
内部電極層１６は、たとえば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなどの金属や、Ａｇ−Ｐｄ合金等の、それらの金属の少なくとも一種を含む合金などの適宜の導電材料により構成することができる。内部電極層１６は、さらに誘電体層１４に含まれるセラミックスと同一組成系の誘電体粒子を含んでいてもよい。
【００２５】
内部電極層１６の厚みは、０．２μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましい。また、内部電極層１６の枚数は、１５枚以上２００枚以下であることが好ましい。
【００２６】
積層体１２の第１の端面１２ｅ側および第２の端面１２ｆ側には、外部電極２４が配置される。外部電極２４は、第１の外部電極２４ａおよび第２の外部電極２４ｂを有する。
第１の外部電極２４ａは、積層体１２の第１の端面１２ｅの表面に配置され、第１の端面１２ｅから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄのそれぞれの一部分を覆うように形成される。この場合、第１の外部電極２４ａは、第１の内部電極層１６ａの第１の引出電極部２０ａと電気的に接続される。
第２の外部電極２４ｂは、積層体１２の第２の端面１２ｆの表面に配置され、第２の端面１２ｆから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄのそれぞれの一部分を覆うように形成される。この場合、第２の外部電極２４ｂは、第２の内部電極層１６ｂの第２の引出電極部２０ｂと電気的に接続される。
【００２７】
積層体１２内においては、第１の内部電極層１６ａの第１の対向電極部１８ａと第２の内部電極層１６ｂの第２の対向電極部１８ｂとが誘電体層１４を介して対向することにより、静電容量が形成されている。そのため、第１の内部電極層１６ａが接続された第１の外部電極２４ａと第２の内部電極層１６ｂが接続された第２の外部電極２４ｂとの間に、静電容量を得ることができ、コンデンサの特性が発現する。
【００２８】
第１の外部電極２４ａおよび第２の外部電極２４ｂは、導電性金属およびガラス成分を含む下地電極層２６と、熱硬化性樹脂および金属製分を含む導電性樹脂層２８と、Ｃｕめっき層３０と、金属層３２とを含む。
【００２９】
下地電極層２６は、第１の下地電極層２６ａおよび第２の下地電極層２６ｂを有する。
第１の下地電極層２６ａは、積層体１２の第１の端面１２ｅの表面に配置され、第１の端面１２ｅから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄのそれぞれの一部分を覆うように形成される。
また、第２の下地電極層２６ｂは、積層体１２の第２の端面１２ｆの表面に配置され、第２の端面１２ｆから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄのそれぞれの一部分を覆うように形成される。
なお、第１の下地電極層２６ａは、積層体１２の第１の端面１２ｅの表面のみに配置されてもよいし、第２の下地電極層２６ｂは、積層体１２の第２の端面１２ｆの表面にのみ配置されてもよい。
【００３０】
下地電極層２６は、導電性金属およびガラス成分を含む。下地電極層２６の金属としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕ等から選ばれる少なくとも１つを含む。また、下地電極層２６のガラスとしては、Ｂ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｇ、ＡｌおよびＬｉ等から選ばれる少なくとも１つを含む。下地電極層２６は、複数層であってもよい。下地電極層２６は、ガラスおよび金属を含む導電性ペーストを積層体１２に塗布して焼き付けたものであり、誘電体層１４および内部電極層１６と同時に焼成したものでもよく、誘電体層１４および内部電極層１６を焼成した後に焼き付けたものでもよい。下地電極層２６のうちの最も厚い部分の厚みは、１０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆ上に位置する下地電極層２６は、その他の部分よりも中央部の厚みが厚い形状を有している。これにより、半田の外部電極２４上のめっきへの接続接触角が鋭角になり、熱衝撃サイクル時に半田からめっきに加わる応力の方向がめっき平面と平行な成分が強くなるために、さらに半田クラックの発生確率を減じる効果を得ることができる。下地電極層２６の第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂ上、ならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｆ上の外部電極２４の厚みは、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
導電性樹脂層２８は、第１の導電性樹脂層２８ａおよび第２の導電性樹脂層２８ｂを有する。
第１の導電性樹脂層２８ａは、第１の下地電極層２６ａを覆うように配置される。具体的には、第１の導電性樹脂層２８ａは、第１の下地電極層２６ａの表面の第１の端面１２ｅに配置され、第１の下地電極層２６ａの表面の第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄにも至るように設けられていることが好ましい。なお、第１の導電性樹脂層２８ａは、第１の端面１２ｅに配置される第１の下地電極層２６ａの表面のみに配置されてもよく、第１の端面１２ｅに配置される第１の下地電極層２６ａの表面および第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに配置される第１の下地電極層２６ａの表面の一部を覆うように配置されていてもよい。
同様に、第２の導電性樹脂層２８ｂは、第２の下地電極層２６ｂを覆うように配置される。具体的には、第２の導電性樹脂層２８ｂは、第２の下地電極層２６ｂの表面の第２の端面１２ｆに配置され、第２の下地電極層２６ｂの表面の第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄにも至るように設けられていることが好ましい。なお、第２の導電性樹脂層２８ｂは、第２の端面１２ｆに配置される第２の下地電極層２６ｂの表面のみに配置されてもよく、第２の端面１２ｆに配置される第２の下地電極層２６ｂの表面および第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに配置される第２の導電性樹脂層２８ｂの表面の一部を覆うように配置されていてもよい。
【００３３】
導電性樹脂層２８の厚みは、たとえば、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。導電性樹脂層２８は、熱硬化性樹脂および金属成分を含む。導電性樹脂層２８は、熱硬化性樹脂を含むため、たとえば、めっき膜や導電性ペーストの焼成物からなる下地電極層２６よりも柔軟性に富んでいる。このため、積層セラミックコンデンサ１０に物理的な衝撃や熱サイクルに起因する衝撃が加わった場合であっても、導電性樹脂層２８が緩衝層として機能し、積層セラミックコンデンサ１０へのクラックを防止することができる。
【００３４】
導電性樹脂層２８に含まれる熱硬化性樹脂の具体例としては、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの公知の種々の熱硬化性樹脂を使用することができる。その中でも、耐熱性、耐湿性、密着性などに優れたエポキシ樹脂は最も適切な樹脂の一つである。導電性樹脂層２８には、熱硬化性樹脂とともに、硬化剤を含むことが好ましい。硬化剤としては、ベース樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂の硬化剤としては、フェノール系、アミン系、酸無水物系、イミダゾール系など公知の種々の化合物を使用することができる。
【００３５】
導電性樹脂層２８に含まれる金属としては、Ａｇ、Ｃｕ、またはそれらの合金を使用することができる。また、金属粉の表面にＡｇコーティングされたものを使用することができる。金属粉の表面にＡｇコーティングされたものを使用する際には金属粉としてＣｕやＮｉを用いることが好ましい。また、Ｃｕに酸化防止処理を施したものを使用することもできる。Ａｇコーティングされた金属を用いる理由は、上記のＡｇの特性は保ちつつ、母材の金属を安価なものにすることが可能になるためである。
【００３６】
導電性樹脂層２８に含まれる金属は、導電性樹脂全体の体積に対して、３５ｖｏｌ％以上７５ｖｏｌ％以下で含まれていることが好ましい。導電性樹脂層２８に含まれる金属は、導電性フィラー（金属粉）として含まれる。導電性フィラーの形状は、特に限定されない。導電性フィラーは、球形状、扁平状等であってもよいが、球形状金属粉と扁平状金属粉とを混合して用いるのが好ましい。導電性樹脂層２８に含まれる導電性フィラーの平均粒径は、たとえば、０．３μｍ以上１０．０μｍであってもよいが、特に限定されない。導電性樹脂層２８に含まれる導電性フィラーは、主に、導電性樹脂層２８の通電性を担う。具体的には、導電性フィラーどうしが接触することにより、導電性樹脂層２８内部に通電経路が形成される。導電性樹脂２８の先端は、下地電極層２６の先端から５０μｍ以上８００μｍ以下延びて形成されていることが好ましい。これにより、熱衝撃サイクル時の応力を減少させるための樹脂電極層の面積を十分に取ることができ、半田クラック緩和効果を得ることができる。
【００３７】
Ｃｕめっき層３０は、第１のＣｕめっき層３０ａおよび第２のＣｕめっき層３０ｂを有する。
第１のＣｕめっき層３０ａは、第１の導電性樹脂層２８ａを覆うように配置される。具体的には、第１のＣｕめっき層３０ａは、第１の端面１２ｅ上に位置する第１の導電性樹脂層２８ａの表面に配置され、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに位置する第１の導電性樹脂層２８ａの表面にも至るように設けられていることが好ましい。なお、第１のＣｕめっき層３０ａは、第１の端面１２ｅに配置される第１の導電性樹脂層２８ａの表面のみに配置されてもよく、第１の端面１２ｅに配置される第１の導電性樹脂層２８ａの表面および第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに配置される第１の導電性樹脂層２８ａの表面の一部を覆うように配置されていてもよい。なお、この場合、第１の導電性樹脂層２８ａに覆われていない部分の第１の下地電極層２６ａの表面上にも第１のＣｕめっき層３０ａが配置されていてもよい。
同様に、第２のＣｕめっき層３０ｂは、第２の導電性樹脂層２８ｂを覆うように配置される。具体的には、第２のＣｕめっき層３０ｂは、第２の端面１２ｆ上に位置する第２の導電性樹脂層２８ｂの表面に配置され、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに位置する第２の導電性樹脂層２８ｂの表面にも至るように設けられていることが好ましい。なお、第２のＣｕめっき層３０ｂは、第２の端面１２ｆに配置される第２の導電性樹脂層２８ｂの表面のみに配置されてもよく、第２の端面１２ｆに配置される第２の導電性樹脂層２８ｂの表面および第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに配置される第２の導電性樹脂層２８ｂの表面の一部を覆うように配置されていてもよい。なお、この場合、第２の導電性樹脂層２８ｂに覆われていない部分の第２の下地電極層２６ｂの表面上にも第２のＣｕめっき層３０ｂが配置されていてもよい。
【００３８】
Ｃｕめっき層３０は、Ｃｕからなる。Ｃｕめっき層３０は、複数層により形成されてもよいが、単層により形成されていることが好ましい。Ｃｕめっき層３０の厚みは、４．５６μｍ以上３７．３１μｍ以下である。
【００３９】
金属層３２は、第１の金属層３２ａおよび第２の金属層３２ｂを有する。
第１の金属層３２ａは、第１のＣｕめっき層３０ａを覆うように配置される。具体的には、第１の金属層３２ａは、第１の端面１２ｅ上に位置する第１のＣｕめっき層３０ａの表面に配置され、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに位置する第１のＣｕめっき層３０ａの表面にも至るように設けられていることが好ましい。
同様に、第２の金属層３２ｂは、第２のＣｕめっき層３０ｂを覆うように配置される。具体的には、第２の金属層３２ｂは、第２の端面１２ｆ上に位置する第２のＣｕめっき層３０ｂの表面に配置され、第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂならびに第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに位置する第２のＣｕめっき層３０ｂの表面にも至るように設けられていることが好ましい。
【００４０】
金属層３２は、複数層により形成されていることが好ましい。具体的には、第１の金属層３２ａは、第１のＮｉめっき層と、第１のＮｉめっき層の表面に配置される第１のＳｎめっき層であることが好ましい。同様に、第２の金属層３２ｂは、第２のＮｉめっき層と、第２のＮｉめっき層の表面に配置される第２のＳｎめっき層であることが好ましい。
【００４１】
積層体１２、第１の外部電極２４ａおよび第２の外部電極２４ｂを含む積層セラミックコンデンサ１０の長さ方向ｚの寸法をＬ寸法とし、積層体１２、第１の外部電極２４ａおよび第２の外部電極２４ｂを含む積層セラミックコンデンサ１０の積層方向ｘの寸法をＴ寸法とし、積層体１２、第１の外部電極２４ａおよび第２の外部電極２４ｂを含む積層セラミックコンデンサ１０の幅方向ｙの寸法をＷ寸法とする。
積層セラミックコンデンサ１０の寸法は、長さ方向ｚのＬ寸法が１．６ｍｍ以上５．７ｍｍ以下、幅方向ｙのＷ寸法が０．８ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、積層方向ｘのＴ寸法が０．８ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。
【００４２】
図１に示す積層セラミックコンデンサ１０では、Ｃｕめっき層３０の厚みが４．５６μｍ以上３７．３１μｍ以下である。これにより、リフロー実装時での積層セラミックコンデンサ１０とガラスエポキシ基板の中間の線膨張係数の物質が樹脂電極表面で積層セラミックコンデンサ１０と機械的接合をしない状態で存在することにより、リフロー時の線膨張係数差による応力を緩和し実装後の残留応力を低減することができる。したがって、熱衝撃サイクル時の線膨張係数差と残留応力の和で生じる半田クラックの発生を抑制することができる。
また、導電性樹脂層２８と金属層３２であるＮｉめっき層との間に、下地電極層２６中の金属粉およびＮｉめっきと相性のよいＣｕめっき層が形成されることにより、導電性樹脂層２８と金属層３２との接触抵抗を低くすることができ（すなわち、外部電極２４全体の導電性を向上させることができ）、ＥＳＲを低くすることが可能になる。
【００４３】
図１に示す積層セラミックコンデンサ１０は、金属層３２において、Ｎｉめっきからなるめっき層を設けることにより、積層セラミックコンデンサを実装する際に、実装に用いられる半田によって下地電極層２６や導電性樹脂層２８が侵食されることを防止することができる。また、Ｎｉめっきからなるめっき層の表面に、さらにＳｎめっきからなるめっき層を設けることにより、積層セラミックコンデンサを実装する際に、実装に用いられる半田の濡れ性を向上させ、容易に実装することができる。
【００４４】
２．積層セラミックコンデンサの製造方法
次に、以上の構成からなる積層セラミックコンデンサの製造方法の一実施の形態について、図１に示す積層セラミックコンデンサ１０の製造方法を例にして説明する。
【００４５】
まず、セラミックグリーンシート、内部電極層１６を形成するための内部電極用導電性ペーストおよび外部電極２４の下地電極層２６を形成するための外部電極用導電性ペーストが準備される。なお、セラミックグリーンシート、内部電極用導電性ペーストおよび外部電極用導電性ペーストには、有機バインダおよび溶剤が含まれるが、公知の有機バインダや有機溶剤を用いることができる。
【００４６】
そして、セラミックグリーンシート上に、例えば、所定のパターンで内部電極用導電性ペーストを印刷し、セラミックグリーンシートには、内部電極パターンが形成される。なお、内分電極用導電性ペーストは、スクリーン印刷法やグラビア印刷法などの公知の方法により印刷することができる。
【００４７】
次に、内部電極パターンが印刷されていない外層用セラミックグリーンシートが所定枚数積層され、その上に、内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートが順次積層され、その上に、外層用セラミックグリーンシートが所定枚数積層され、マザー積層体が作製される。必要に応じて、このマザー積層体は、静水圧プレスなどの手段により積層方向ｘに圧着させてもよい。
【００４８】
その後、マザー積層体が所定の形状寸法に切断され、生の積層体チップが切り出される。このとき、バレル研磨などにより積層体の角部や稜部に丸みをつけてもよい。続いて、切り出された生の積層体チップが焼成され、積層体が生成される。なお、生の積層体チップの焼成温度は、セラミックの材料や内部電極用導電性ペーストの材料に依存するが、９００℃以上１３００℃以下であることが好ましい。
【００４９】
次に、下地電極層２６が形成される。まず、焼成後の積層体の両端面に外部電極用導電性ペーストを塗布し、焼き付け、第１の外部電極２４ａの第１の下地電極層２６ａおよび第２の外部電極２４ｂの第２の下地電極層２６ｂが形成される。焼き付け温度は、７００℃以上９００℃以下であることが好ましい。
【００５０】
続いて、導電性樹脂層２８が形成される。まず、第１の下地電極層２６ａを覆うように、金属成分および熱硬化性樹脂を含む導電性ペーストを塗布し、第１の導電性樹脂層２８ａが形成され、同様に、第２の下地電極層２６ｂを覆うように、金属成分および熱硬化性樹脂を含む導電性ペーストを塗布し、第２の導電性樹脂層２８ｂが形成される。導電性ペーストの塗布は、２５０℃以上５５０℃以下の温度で熱処理を行い、樹脂を熱硬化させることで行われる。熱処理時の雰囲気は、Ｎ2雰囲気であることが好ましい。また、樹脂の飛散を防ぎ、かつ、各種金属成分の酸化を防ぐため、酸素濃度は１００ｐｐｍ以下に抑えることが好ましい。
【００５１】
次に、Ｃｕめっき層３０が形成される。まず、第１の導電性樹脂層２８ａを覆うように、第１のＣｕめっき層３０ａが形成され、同様に、第２の導電性樹脂２８ｂを覆うように、第２のＣｕめっき層３０ｂが形成される。Ｃｕめっき層３０は、電解めっき法や無電解めっき法で形成することができる。Ｃｕめっき層３０の厚みは、電流値やめっき時間を制御することで調整することができる。具体的には、めっき形成面積に対するめっき電流値×めっき時間を調整することで加工することが好ましい。
【００５２】
続いて、金属層３２が形成される。まず、第１のＣｕめっき層３０ａを覆うように、第１の金属層３２ａが形成され、同様に、第２のＣｕめっき層３０ｂを覆うように、第２の金属層３２ｂが形成される。金属層３２は、たとえば、Ｎｉめっき層およびＳｎめっき層の２構造により形成される。
【００５３】
以上のようにして、積層セラミックコンデンサ１０が製造される。
【００５４】
３．実験例
次に、上述の方法により得られた積層セラミックコンデンサ１０について、Ｃｕめっき層の厚みを変化させた試料を準備した上で、熱衝撃サイクル試験、固着力確認試験および耐基板曲げ性試験を行った。
【００５５】
上述した積層セラミックコンデンサの製造方法にしたがって、Ｃｕめっき層の厚みの大きさが異なり、以下に記載するような仕様を有する試料１ないし試料９の積層セラミックコンデンサのサンプルを作製した。本実験例では、Ｃｕめっき層は、電解めっき法で形成した。
【００５６】
各実施例は、以下のようなスペックの積層セラミックコンデンサである。
・積層セラミックコンデンサのサイズ（設計値）：長さ×幅×高さ＝３．２ｍｍ×２．５ｍｍ×２．５ｍｍ
・誘電体層の材料：ＢａＴｉＯ3
・容量：１０μＦ
・定格電圧：２５Ｖ
・内部電極の材料：Ｎｉ
・外部電極の構造
下地電極層
下地電極層の材料：導電性金属（Ｃｕ）
下地電極層の厚み：６５μｍ（端面中央部の最も厚い部分）
導電性樹脂層
導電性フィラー（金属粉）：Ａｇ
樹脂：エポキシ系
熱硬化温度：約２００℃
導電性樹脂層の厚み：５０μｍ（端面中央部の最も厚い部分）
Ｃｕめっき層：厚みは表１を参照
金属層：Ｎｉめっき層とその表面にＳｎめっき層が配置される２層構造
Ｎｉめっき層の厚み：５．０μｍ
Ｓｎめっき層の厚み：５．０μｍ
【００５７】
また、比較のために、Ｃｕめっき層を有さない試料１０の積層セラミックコンデンサを作製した。試料１０の外部電極の構造は、下地電極層に導電性樹脂層が形成され、さらに、その表面に、Ｎｉめっき層とＳｎめっき層とが配置される２層構造の金属層を含む。すなわち、試料１０の積層セラミックコンデンサの仕様は、試料１ないし試料９とは外部電極の構造を除き、同一である。
【００５８】
（１）Ｃｕめっき層の厚みの測定方法
Ｘ線膜厚計を用いて、積層セラミックコンデンサの各試料のサンプルにおける端面中央部厚のＣｕめっき層の厚みを測定した。第１の端面側と第２の端面側のそれぞれを測定し、サンプル１個の平均とした。各試料のサンプル数はｎ＝１０とした。そして、各試料のサンプル数ｎ＝１０に対してそれぞれ測定し、その測定値の平均値を表１に示す。
【００５９】
（２）熱衝撃サイクル試験
各試料のサンプルである積層セラミックコンデンサを、ＬＦ半田を用いてＪＩＳ基板（ガラスエポキシ基板）に実装した。そして、気槽式熱衝撃試験器による熱衝撃サイクル試験の条件として、試験に用いる基板を、−５５℃の低温の環境下で３０分保持し、その後、温度１２５℃の環境下で３０分保持した。これを１サイクルとし、低温と高温とを交互に２０００サイクル実施した。各試料について、熱衝撃サイクル試験後に、基板実装状態で、積層セラミックコンデンサのサンプルの側面方向からチップ幅の１／２まで断面研磨をした。その後、半田クラックの予測経路から完全破断した状態を１００％としたときに、進展率５０％以上となっているサンプルをカウントした。サンプルの第１の端面側と第２の端面側とにおいて断面を確認し、半田クラックが長い側を計測に使用した。各試料のサンプル数は、ｎ＝４０とし、進展率５０％以上のサンプル数が１０個未満の試料は良好な試料であると判断した。
【００６０】
（３）固着力確認試験
各試料のサンプルである積層セラミックコンデンサを、ＬＦ半田を用いてＪＩＳ基板（ガラスエポキシ基板）に実装した。実装後、側面からサンプル側面中央に対してプッシュブルゲージを使用して押し込み、破断したときの破壊強度を計測した。実装後、熱衝撃サイクル試験を実施していないものと実装後、上記した熱衝撃サイクル試験をしたものを各ｎ＝１０で実施し、ｎ＝１０の各平均値を算出した。そして、固着力限界値劣化率＝（実装後に熱衝撃サイクル試験を実施したサンプルの固着力）−（実装後に熱衝撃サイクル試験を実施しないサンプルの固着力）／（実装後に熱衝撃サイクル試験を実施しないサンプルの固着力）として算出した。−３０％以上を良好な試料であると判断した。
【００６１】
（３）耐基板曲げ性試験
厚さ１．６ｍｍのＪＩＳ基板（ガラスエポキシ基板）に半田を用いて、積層セラミックコンデンサのサンプルを実装した。実装されていない基板面から押し治具にて基板を曲げ、機械的ストレスをかけた。この時、保持時間を５秒とし、曲げ量は５ｍｍとした。基板曲げ後、基板から積層セラミックコンデンサのサンプルを外し、基板面に対して垂直方向に研磨を行い、クラックを観察し、各試料におけるクラックの生じたサンプルの発生数をカウントした。各試料のサンプル数は、ｎ＝１５とした。
【００６２】
以上の、積層セラミックコンデンサの各試料のそれぞれに対するＣｕめっき層厚みの測定結果、熱衝撃サイクル試験の結果、固着力確認試験の結果および耐基板曲げ性試験の結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2019040943.tif 000003
【００６４】
表１に示すように、試料３ないし試料８では、Ｃｕめっき層の厚みが４．５６μｍ以上３７．３１μｍであるので、熱衝撃サイクル試験の結果、半田クラックの進展率が５０％以上となっているサンプルはいずれの試料も１０個未満で良好であり、固着力確認試験の結果もいずれの試料も半田クラックの進展率が−３０％以上であり、さらに、耐基板曲げ性試験の結果も、いずれの試料もクラックが発生しないことから、良好な結果が得られた。
このように、導電性樹脂層の表面と金属層との間に、特定のＣｕめっき層を有することで、リフロー実装時に生じる実装基板と積層セラミックコンデンサとの間にある線膨張係数差から生じる残留応力を緩和することができ、積層セラミックコンデンサの実装時の半田クラックの発生を抑制することができる。また、固着力の低下も抑制されることが示唆された。
【００６５】
一方、表１に示すように、試料１および試料２では、Ｃｕめっき層の厚みが４．５６μｍ未満であり、試料１０では、Ｃｕめっき層が形成されていないので、熱衝撃サイクル試験の結果、いずれの試料についても、半田クラックの進展率が５０％以上であるサンプル数が１０個以上であり、固着力確認試験の結果もいずれの試料も半田クラックの進展率が−３０％未満であった。また、試料９では、Ｃｕめっき層の厚みが４８．８２μｍであるため、耐基板曲げ性試験の結果、１５個中６個のサンプルについてクラックが発生した。これは、Ｃｕめっき層の厚みが薄いと、実装時の線膨張係数差を十分に緩和することができないため、進展率の大きい半田クラックが多くのサンプルにおいて発生し、Ｃｕめっき層の厚みが厚すぎると、導電性樹脂槽で応力を緩和する前に、Ｃｕめっき層の先端部に応力が集中してしまい、クラックが発生したと考えられる。
【００６６】
なお、この発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
【符号の説明】
【００６７】
１０  積層セラミックコンデンサ
１２  積層体
１２ａ  第１の主面
１２ｂ  第２の主面
１２ｃ  第１の側面
１２ｄ  第２の側面
１２ｅ  第１の端面
１２ｆ  第２の端面
１４  誘電体層
１４ａ  外層部
１４ｂ  内層部
１６  内部電極層
１６ａ  第１の内部電極層
１６ｂ  第２の内部電極層
１８ａ  第１の対向電極部
１８ｂ  第２の対向電極部
２０ａ  第１の引出電極部
２０ｂ  第２の引出電極部
２２ａ  側部（Ｗギャップ）
２２ｂ  端部（Ｌギャップ）
２４  外部電極
２４ａ  第１の外部電極
２４ｂ  第２の外部電極
２６  下地電極層
２６ａ  第１の下地電極層
２６ｂ  第２の下地電極層
２８  導電性樹脂層
２８ａ  第１の導電性樹脂層
２８ｂ  第２の導電性樹脂層
３０  Ｃｕめっき層
３０ａ  第１のＣｕめっき層
３０ｂ  第２のＣｕめっき層
３２  金属層
３２ａ  第１の金属層
３２ｂ  第２の金属層
ｘ  積層方向
ｙ  幅方向
ｚ  長さ方向
【図１】
2019040943.tif 000004
【図２】
2019040943.tif 000005
【図３】
2019040943.tif 000006
【図４】
2019040943.tif 000007