(57)【要約】【課題】ＥＳＲを減少させた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１０のセラミック本体１２の端面１２ｅ、１２ｆ側には、内部電極１６ａ、１６ｂの露出部１８ａ、１８ｂと電気的に接続される外部電極２０ａ、２０ｂが形成される。セラミック本体１２および内部電極１６ａ、１６ｂと外部電極２０ａ、２０ｂとの境界には、内部電極１６ａ、１６ｂの金属と外部電極２０ａ、２０ｂ中の金属との合金層２２ａ、２２ｂが形成される。外部電極２０ａ、２０ｂの表面には、めっき層２４ａ、２４ｂが形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の積層されたセラミック層からなり、互いに対向する一対の主面、互いに対向する一対の側面および互いに対向する一対の端面を有するセラミック本体と、
前記セラミック本体の内部に配置され、前記セラミック本体の前記端面に露出した露出部を有する内部電極と、
前記内部電極の前記露出部と電気的に接続されるようにして、前記セラミック本体の前記一対の端面に形成される金属粉およびガラス粉を含む一対の外部電極と、
前記外部電極上に形成されるめっき膜と、を有するセラミック電子部品であって、
前記外部電極は、前記金属粉が一体化してなる金属媒質および前記ガラス粉が一体化してなるガラス媒質を含み、前記外部電極と前記セラミック本体および前記内部電極との界面において、前記外部電極中の金属と前記内部電極の金属との合金層が形成され、前記金属媒質および前記ガラス媒質は、前記合金層と前記めっき膜との間に存在することを特徴とする、セラミック電子部品。
【請求項２】
前記金属媒質は、Ｃｕからなることを特徴とする、請求項１に記載のセラミック電子部品。
【請求項３】
前記合金層は、Ｎｉ−Ｃｕの合金層であることを特徴とする、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】
前記合金層の前記セラミック本体の端面への被覆率は、７２％以上であることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のセラミック電子部品。
【請求項５】
前記セラミック本体の端面における前記内部電極の露出部の間隔が４μｍ以下であることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のセラミック電子部品。
【請求項６】
前記セラミック本体の端面における前記内部電極の露出割合が６０〜８０％であることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のセラミック電子部品。
【請求項７】
請求項１に記載のセラミック電子部品を製造するためのセラミック電子部品の製造方法であって、
内部に前記内部電極が配置された前記セラミック本体を準備する工程と、
前記セラミック本体において前記内部電極の前記露出部が露出した端面上に、粒子径が０．５μｍ〜２μｍの金属粉と前記金属粉の粒子径よりも粒子径の大きいガラス粉とを含む導電性ペーストを塗布する工程と、
前記導電性ペーストを熱処理して、前記セラミック本体において前記内部電極の前記露出部が露出した端面の上に前記外部電極を形成するとともに、前記外部電極と前記セラミック本体および前記内部電極との界面において前記合金層を形成する工程と、を有する、セラミック電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記ガラス粉の軟化点が、前記内部電極の金属が前記外部電極の金属へ拡散する温度より高く、前記導電性ペーストの熱処理温度が、前記ガラス粉の軟化点より大きいことを特徴とする、請求項７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、例えば積層セラミックコンデンサや積層セラミックインダクタなどのセラミック電子部品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機や携帯音楽プレイヤーなどの電子機器の小型化や薄型化に伴い、電子機器に搭載されるセラミック電子部品の小型化や薄型化が急速に進んでいる。例えば、特開２０１２−２２２２７６公報（特許文献１）には、１００５サイズで（長さ寸法Ｌが１．０ｍｍで幅寸法Ｗが５．０ｍｍで）Ｔ寸（高さ寸法Ｈ）が０．１５ｍｍの積層型コンデンサが開示されている。また、特開２０００−４０６３５公報（特許文献２）には、セラミック中に内部電極が配設された素子に、内部電極と導通する外部電極を配設してなる積層セラミックコンデンサなどのセラミック電子部品が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２２２７６公報
【特許文献２】特開２０００−４０６３５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、積層型コンデンサの高さ寸法Ｈが極めて薄くなると、内部電極の面積が小さくなるばかりではなく、内部電極の積み枚数も少なくなり、積層型コンデンサの本体の等価直列抵抗（ＥＳＲ）が増加するという問題が生じる。
また、積層セラミックコンデンサの外部電極には、通常ガラス成分が含まれており、例えば、特許文献２のように外部電極中のガラスフリットが外部電極を焼き付ける際にセラミック本体のセラミック成分と反応し、外部電極とセラミック本体との界面にガラスとセラミックとの反応層が形成されることがある。このようにセラミック本体と外部電極との界面に反応層が形成されると、内部電極と外部電極との接合面積が反応層のガラスにより阻害されるため、上述のＥＳＲ増加の問題がより顕著になる場合がある。
さらに、積層型コンデンサは、通常、外部電極を形成する前に、セラミック本体の端面にバレル研磨を施して内部電極を露出させる処理を行うが、高さ寸法Ｈが小さい積層型コンデンサは、割れや欠けが発生しやすくなるため、内部電極を露出させる処理を十分に行うことができない。したがって、高さ寸法Ｈが小さい積層型コンデンサでは、内部電極と外部電極との接合面積を確保することが難しくなる。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、ＥＳＲを減少させたセラミック電子部品および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】
【０００６】
この発明にかかるセラミック電子部品は、複数の積層されたセラミック層からなり、互いに対向する一対の主面、互いに対向する一対の側面および互いに対向する一対の端面を有するセラミック本体と、セラミック本体の内部に配置され、セラミック本体の端面に露出した露出部を有する内部電極と、内部電極の露出部と電気的に接続されるようにして、セラミック本体の一対の端面に形成される金属粉およびガラス粉を含む一対の外部電極と、外部電極上に形成されるめっき膜と、を有するセラミック電子部品であって、外部電極は、金属粉が一体化してなる金属媒質およびガラス粉が一体化してなるガラス媒質を含み、外部電極とセラミック本体および内部電極との界面において、外部電極中の金属と内部電極の金属との合金層が形成され、金属媒質およびガラス媒質は、合金層とめっき膜との間に存在することを特徴とする、セラミック電子部品である。
この発明にかかるセラミック電子部品では、例えば、金属媒質は、Ｃｕからなる。
また、この発明にかかるセラミック電子部品では、例えば、合金層は、Ｎｉ−Ｃｕの合金層である。
さらに、この発明にかかるセラミック電子部品では、例えば、合金層のセラミック本体の端面への被覆率は、７２％以上である。
また、この発明にかかるセラミック電子部品では、例えば、セラミック本体の端面における内部電極の露出部の間隔が４μｍ以下である。
さらに、この発明にかかるセラミック電子部品では、例えば、セラミック本体の端面における内部電極の露出割合が６０〜８０％である。
この発明にかかるセラミック電子部品の製造方法は、この発明にかかるセラミック電子部品を製造するためのセラミック電子部品の製造方法であって、内部に内部電極が配置されたセラミック本体を準備する工程と、セラミック本体において内部電極の露出部が露出した端面上に、粒子径が０．５μｍ〜２μｍの金属粉と金属粉の粒子径よりも粒子径の大きいガラス粉とを含む導電性ペーストを塗布する工程と、導電性ペーストを熱処理して、セラミック本体において内部電極の露出部が露出した端面の上に外部電極を形成するとともに、外部電極とセラミック本体および内部電極との界面において合金層を形成する工程と、を有する、セラミック電子部品の製造方法である。
この発明にかかるセラミック電子部品の製造方法では、例えば、ガラス粉の軟化点が、内部電極の金属が外部電極の金属へ拡散する温度より高く、導電性ペーストの熱処理温度が、前記ガラス粉の軟化点より大きい。
【０００７】
この発明にかかるセラミック電子部品では、セラミック本体および内部電極と外部電極との界面に内部電極の金属と外部電極中の金属との合金層を形成することにより、内部電極中の金属と外部電極中の金属との接合面積を増やし、内部電極と外部電極との接続抵抗を減少させ、例えば積層セラミックコンデンサなどのセラミック電子部品の全体のＥＳＲを減少させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ＥＳＲを減少させたセラミック電子部品が得られる。
【０００９】
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】
【００１０】
【図１】この発明にかかる積層セラミックコンデンサの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す積層セラミックコンデンサの側面図である。
【図３】図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。
【図４】図１に示す積層セラミックコンデンサにおいて、セラミック本体、内部電極、合金層、外部電極およびめっき膜の一部分の断面を示す部分拡大断面図である。
【図５】図１に示す積層セラミックコンデンサにおいて、めっき膜を形成する前のセラミック本体、内部電極、合金層および外部電極の一部分を切断した断面の電子顕微鏡写真像である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示す積層セラミックコンデンサ１０は、例えば直方体状の薄型のセラミック本体１２を含む。セラミック本体１２は、複数の積層されたセラミック層１４からなり、互いに対向する一対の主面１２ａ、１２ｂと、互いに対向する一対の側面１２ｃ、１２ｄと、互いに対向する一対の端面１２ｅ、１２ｆとを有する。
なお、この実施の形態の積層セラミックコンデンサ１０では、セラミック本体１２が直方体状に形成されているが、セラミック本体１２の形状は特に限定されない。
また、セラミック本体１２は、コーナー部および稜部に丸みがつけられていることが好ましい。
【００１２】
セラミック本体１２は、セラミック本体１２の一対の主面１２ａ、１２ｂ同士を結んだ方向における長さ（厚み寸法ＤＴ：図１参照）が、セラミック本体１２の主面１２ａ、１２ｂに形成される後述の外部電極２０ａ（２０ｂ）の長さであってセラミック本体１２の一対の端面１２ｅ、１２ｆ同士を結んだ方向における長さ（電極部分寸法ＤＥ１（電極部分寸法ＤＥ２）：図３参照）よりも短く形成されている。
セラミック本体１２の寸法は、特に限定されないが、セラミック本体１２は、図１に示すように、セラミック本体１２の厚み寸法をＤＴ、長さ寸法をＤＬ、幅寸法をＤＷとしたときに、ＤＴ＜ＤＷ＜ＤＬ、（１／５）ＤＷ≦ＤＴ≦（１／２）ＤＷ、または、ＤＴ＜０．３ｍｍが満たされるような薄型のものであってもよい。特に、ＤＴ＜ＤＷ＜ＤＬの場合、セラミック本体１２の幅に比べて、セラミック本体１２の厚みが薄く、セラミック本体１２の長さが長い。また、（１／５）ＤＷ≦ＤＴ≦（１／２）ＤＷの場合、セラミック本体１２の厚みがセラミック本体１２の幅の１／５〜１／２と薄い。具体的には、０．０５ｍｍ≦ＤＴ＜０．３ｍｍ、０．４ｍｍ≦ＤＬ≦１ｍｍ、０．３ｍｍ≦ＤＷ≦０．５ｍｍであってもよい。
【００１３】
セラミック本体１２のセラミック層１４のセラミック材料としては、例えば、ＢａＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＣａＺｒＯ3などの主成分からなる誘電体セラミックを用いることができる。また、これらの主成分にＭｎ化合物、Ｆｅ化合物、Ｃｒ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物などの副成分を添加したものを用いてもよい。
また、セラミック本体１２のセラミック層１４の厚みは、０．５μｍ〜１．６μｍであることが好ましい。
【００１４】
この実施の形態においては、セラミック本体１２の各有効部では後述の内部電極１６ａ、１６ｂが誘電体セラミックからなるセラミック層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。これにより、この実施の形態は、コンデンサとして機能する。
【００１５】
セラミック本体１２の内部には、略矩形状の複数の第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂが、セラミック本体１２の厚み方向に沿って等間隔に交互に配置されている。
第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂの一端部には、セラミック本体１２の端面１２ｅ、１２ｆに露出した露出部１８ａ、１８ｂを有する。具体的には、第１の内部電極１６ａの一端部の露出部１８ａは、セラミック本体１２の第１の端面１２ｅに露出している。また、第２の内部電極１６ｂの一端部の露出部１８ｂは、セラミック本体１２の第２の端面１２ｆに露出している。
さらに、第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂのそれぞれは、セラミック本体１２の第１および第２の主面１２ａ、１２ｂと平行である。また、第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂは、セラミック本体１２の厚み方向において、セラミック層１４を介して、互いに対向している。
第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂのそれぞれの厚さは、例えば、０．２μｍ〜０．８μｍとすることができる。また、セラミック本体１２の端面における内部電極１６ａ（１６ｂ）の露出間隔が４μｍ以下となるように、セラミック層１４の厚みと内部電極１６ａ（１６ｂ）の厚みとを設計することが好ましい。このようにすることで、後述の外部電極２０ａ（２０ｂ）とセラミック本体１２および内部電極１６ａ（１６ｂ）との界面に、外部電極２０ａ（２０ｂ）の金属と内部電極１６ａ（１６ｂ）の金属からなる合金層がより形成しやすくなる。
第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂは、適宜の導電材料により構成することができる。第１および第２の内部電極１６ａ、１６ｂは、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕなどの金属や、これらの金属の１種を含む例えばＡｇ−Ｐｄ合金などの合金により構成することができる。
【００１６】
セラミック本体１２の端面１２ｅ、１２ｆ側には、第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂがそれぞれ形成されている。第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂは、金属粉が一体化してなる金属媒質とガラス粉が一体化してなるガラス媒質とを含み、外部電極２０ａ、２０ｂとセラミック本体１２および内部電極１６ａ、１６ｂとの界面において、外部電極２０ａ、２０ｂ中の金属と内部電極１６ａ、１６ｂの金属との合金層２２ａ、２２ｂが形成されている。また、金属媒質およびガラス媒質は、合金層２２ａ、２２ｂと後述のめっき膜２４ａ、２４ｂとの間に存在している。
【００１７】
第１の外部電極２０ａは、第１の内部電極１６ａの露出部１８ａと電気的に接続されるようにして、セラミック本体１２の第１の端面１２ｅから一対の主面１２ａ、１２ｂおよび一対の側面１２ｃ、１２ｄにわたって形成されている。また、第２の外部電極２０ｂは、第２の内部電極１６ｂの露出部１８ｂと電気的に接続されるようにして、セラミック本体１２の第２の端面１２ｆから一対の主面１２ａ、１２ｂおよび一対の側面１２ｃ、１２ｄにわたって形成されている。
【００１８】
第１、第２の外部電極２０ａ、２０ｂは、金属粉とガラス粉とを含み、これにより金属媒質とガラス媒質とを形成している。
第１、第２の外部電極２０ａ、２０ｂの金属としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどを用いることができるが、その中でも、Ｃｕを用いることが好ましい。
第１、第２の外部電極２０ａ、２０ｂの金属媒質を構成する金属粉の粒子径は、０．５μｍ〜２μｍであることが好ましい。なお、本願において、金属粉の平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒子径をいう。
【００１９】
この発明にかかる実施の形態においては、外部電極２０ａ、２０ｂ中の金属粉の平均粒子径を０．５μｍ〜２μｍとし、ガラス粉の粒径より小さくし、Ｃｕ粉などの金属粉に濡れやすいガラス粉を使用する。このようにすることで、セラミック本体１２および内部電極１６ａ、１６ｂの端面を金属粉で敷き詰めることができ、外部電極２０ａ、２０ｂ中の金属（例えばＣｕ）と内部電極１６ａ、１６ｂ中の金属（例えばＮｉ）との接触面積が増え、セラミック本体１２の端面１２ｅ、１２ｆにおいて内部電極１６ａ、１６ｂおよびセラミック本体１２にて内部電極１６ａ、１６ｂの金属の外部電極２０ａ、２０ｂの金属への拡散を促進し、かつ、外部電極２０ａ、２０ｂ中の金属粉同士のネッキングを促進し、内部電極１６ａ、１６ｂ上の合金と隣の内部電極１６ａ、１６ｂ上の合金とのネッキングを促進する。これにより、セラミック本体１２および内部電極１６ａ、１６ｂと外部電極２０ａ、２０ｂとの界面に合金層２２ａ、２２ｂを形成することができる。この実施の形態では、合金層２２ａ、２２ｂは、セラミック本体１２の端面１２ｅ、１２ｆにおいて内部電極１６ａ、１６ｂの近傍に形成されているが、セラミック本体１２の主面１２ａ、１２ｂおよび側面１２ｃ、１２ｄには形成されていない。
【００２０】
第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂの金属媒質を構成する金属粉は、アスペクト比が８〜１５であることが好ましい。これは、アスペクト比が８〜１５の扁平粉を使用することにより、外部電極ペースト中の空隙率を上げることが可能になるため、外部電極２０ａ、２０ｂの焼成時の脱脂の工程において樹脂などの成分をガスとして外に排出しやすくするためである。また、外部電極２０ａ、２０ｂのコーナー部において、金属粉を外部電極２０ａ、２０ｂのコーナー部に存在させることが可能になるため、外部電極２０ａ、２０ｂの連続性を向上させることができるためである。
【００２１】
第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂのガラス媒質を構成するガラス粉の粒子径は、上述した金属粉の粒子径よりも大きいものを用いる。具体的には、金属粉の粒子径ａと、ガラス／Ｃｕ粉粒径比ｂが、「ｂ≧−０．６６ａ＋２．３２」の関係になるように、ガラス粉の粒子径を選ぶことが好ましい。つまり、この発明にかかる実施の形態では、粒子径の細かい金属粉を使用しつつ、金属粉の粒子径よりも大きい粒子径のガラス粉を使用することにより、金属粉の比表面積に比べて、ガラスの比表面積を大きく下げ、このようにすることで、セラミック本体１２および内部電極１６ａ、１６ｂの端面を金属粉で敷き詰めることができ、より合金層を形成しやすくしている。これにより、セラミック電子部品のＥＳＲを減少させることができる。
【００２２】
また、前述したとおり外部電極を形成する前に内部電極を露出させる処理を十分に行えない積層セラミックコンデンサ、具体的には、セラミック本体の端面における内部電極の露出割合が６０〜８０％程度の積層セラミックコンデンサにおいても、ＥＳＲを減少させることが可能になる。
【００２３】
第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂ中の金属媒質は、金属媒質を形成する金属粉が軟化点以上で熱処理されて溶融した後、凝固して一体化されたものであり、２μｍ以上の連続部を有する。よって、金属媒質は、後述のガラス媒質の隙間を埋めるように存在している。同様に、金属媒質は、金属媒質を形成する金属粉が凝固して一体化した結果、セラミック本体１２および内部電極１６ａ、１６ｂと外部電極２０ａ、２０ｂとの間に形成される合金層２２ａ、２２ｂよりも外部電極２０ａ、２０ｂの表面側に存在する。よって、外部電極２０ａ、２０ｂ中の例えばＣｕと内部電極１６ａ、１６ｂ中の例えばＮｉとの接触面積を増やし、例えばＮｉ−Ｃｕの合金の形成を促進する効果がある。
【００２４】
第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂ中のガラス媒質は、ガラス媒質を形成するガラス粉が軟化点以上で熱処理されて溶融した後、凝固して一体化されたものであり、４μｍ以上の連続部を有する。よって、ガラス媒質は、金属媒質間の隙間を埋めるように存在している。同様に、ガラス媒質は、ガラス媒質を形成するガラス粉が凝固して一体化した結果、セラミック本体１２および内部電極１６ａ、１６ｂと外部電極２０ａ、２０ｂとの間に形成される合金層２２ａ、２２ｂよりも外部電極２０ａ、２０ｂの表面側に存在する。よって、外部電極２０ａ、２０ｂ中の例えばＣｕと内部電極１６ａ、１６ｂの例えばＮｉとの拡散を阻害するガラスを空間的に分離でき、外部電極２０ａ、２０ｂ中の例えばＣｕと内部電極１６ａ、１６ｂの例えばＮｉとの拡散を促進する効果がある。
【００２５】
第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂを形成する導電性ペースト中の金属粉の割合は、６０体積％〜９０体積％であることが好ましく、７０体積％〜７５体積％であることがより好ましい。外部電極２０ａ、２０ｂにおける金属媒質の割合が、６０体積％未満である場合、ガラス媒質が内部電極１６ａ、１６ｂの例えばＮｉと外部電極２０ａ、２０ｂ中の例えばＣｕとの拡散を阻害し、コンタクトが低下することがある。また、外部電極２０ａ、２０ｂにおける金属媒質の割合が、９０体積％を超える場合、外部電極２０ａ、２０ｂ中の例えばＣｕの充填率が上がり、外部電極２０ａ、２０ｂの焼付け時の脱脂プロセスにおいて外部電極２０ａ、２０ｂに亀裂が発生することがある。さらに、外部電極２０ａ、２０ｂにおける金属媒質の割合が７０体積％〜７５体積％である場合、ＥＳＲが高くならない点および外部電極２０ａ、２０ｂに亀裂が発生しない点でより好ましい。
【００２６】
第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂを形成する導電性ペースト中のガラス粉の割合は、１０体積％〜４０体積％であることが好ましく、２５体積％〜３０体積％であることがより好ましい。外部電極２０ａ、２０ｂにおけるガラス媒質の割合が、１０体積％未満である場合、外部電極２０ａ、２０ｂとセラミック本体１２との固着が確保できず、はんだ実装時に外部電極２０ａ、２０ｂがセラミック本体１２から外れてしまうこと（外部電極２０ａ、２０ｂの抜け）がある。また、外部電極２０ａ，２０ｂにおけるガラス媒質の割合が、４０体積％を超える場合、ガラス媒質が内部電極中のＮｉと外部電極中のＣｕとの拡散を阻害し、コンタクトが低下することがある。さらに、外部電極２０ａ、２０ｂにおけるガラス媒質の割合が２５体積％〜３０体積％である場合、外部電極２０ａ、２０ｂの抜け防止不良が発生しない点およびコンタクトが低下しない点でより好ましい。
【００２７】
ガラス媒質を構成するガラスは、例えば、Ｂ2Ｏ3およびＳｉＯ2からなる群より選択される１種以上の網目形成酸化物と、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＣｕＯ、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＺｒＯ2およびＴｉＯ2からなる群より選択される１種以上の網目修飾酸化物とを含むことが好ましい。
【００２８】
ガラス媒質を構成するガラスは、網目修飾酸化物として、第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂの金属粉と同じ金属の酸化物を含むことが好ましい。これにより、第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂ中のガラス粉が第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂ中の金属粉に濡れやすくなる。
【００２９】
ガラス媒質を構成するガラスには、ＳｉＯ2が最も多く含まれていることが好ましい。ガラス全体に占めるＳｉＯ2の割合は、３５ｍｏｌ％以上であることが好ましい。
【００３０】
合金層２２ａ、２２ｂの各厚みは、０．２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。合金層２２ａ、２２ｂの厚みが０．２μｍよりも小さい場合、合金の連続性が確保できず、ガラスによる内部電極１６ａ、１６ｂの例えばＮｉと外部電極２０ａ、２０ｂ中の例えばＣｕとの間の拡散の阻害により、コンタクトが低下することがある。また、合金層２２ａ、２２ｂの厚みが５μｍよりも大きい場合、合金層２２ａ、２２ｂより内側に残っているＣの燃焼によるＣＯガス・ＣＯ2ガスの抜け道がなくなり、ブリスタ不良が発生することがある。
【００３１】
合金層２２ａ（２２ｂ）の厚み１μｍの領域におけるセラミック本体１２の端面１２ｅ（１２ｆ）に対する被覆率は、７２％以上である。合金層２２ａ（２２ｂ）の厚み１μｍの領域におけるセラミック本体１２の端面１２ｅ（１２ｆ）に対する被覆率を７２％以上とすることで、内部電極１６ａ（１６ｂ）中の金属と外部電極２０ａ（２０ｂ）中の金属との接合面積を増やし、内部電極１６ａ（１６ｂ）と外部電極２０ａ（２０ｂ）との接続抵抗を減少させ、積層セラミックコンデンサ１０の全体のＥＳＲをさらに減少させることができるからである。この被覆率の測定方法は、外部電極２０ａ（２０ｂ）中のガラス量が一番多くなる外部電極２０ａ（２０ｂ）の中央部で測定を行う。まず、セラミック本体１２の幅が１／２となる位置まで側面を研磨する。研磨した断面の端部の片方の外部電極２０ａ（２０ｂ）において、セラミック本体１２の端面１２ｅ（１２ｆ）から外部電極２０ａ（２０ｂ）の方向に１μｍ進んだ領域について合金とガラスとを２値により、それぞれ白色と黒色との領域に分ける。その後、画像処理により、白色の部分（合金の領域）の面積率を計算する。２値化を行う領域の長さは、３０μｍ以上とする。そして、外部電極２０ａ（２０ｂ）中のガラス量が一番多くなる外部電極２０ａ（２０ｂ）の中央部で測定した値を、全体の外部電極２０ａ（２０ｂ）中の合金層２２ａ（２２ｂ）の被覆率、すなわち、合金層２２ａ（２２ｂ）の厚み１μｍの領域におけるセラミック本体１２の端面１２ｅ（１２ｆ）に対する被覆率ないしは合金層２２ａ（２２ｂ）のセラミック本体１２の端面１２ｅ（１２ｆ）への被覆率とみなす。
【００３２】
以上のような合金層２２ａ、２２ｂは、Ｎｉ−Ｃｕの合金層であることが好ましい。
【００３３】
第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂ上には、第１および第２のめっき膜２４ａ、２４ｂがそれぞれ形成されている。この場合、第１および第２の外部電極２０ａ、２０ｂは、第１および第２のめっき膜２４ａ、２４ｂによって被覆されている。第１および第２のめっき膜２４ａ、２４ｂは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、ＢｉおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属、またはこれら金属のうち少なくとも１種の金属を含む合金により構成されていることが好ましい。
また、第１および第２のめっき膜２４ａ、２４ｂは、それぞれ１層のめっき膜のみにより構成されていてもよいし、２層以上のめっき膜により構成されていてもよい。めっき膜２４ａ（２４ｂ）は、好ましくは、図４に示すように、Ｎｉめっき膜２６ａ（２６ｂ）およびＳｎめっき膜２８ａ（２８ｂ）の２層構造であるとよい。この場合、Ｎｉめっき膜２６ａ（２６ｂ）はバリア層として機能し、Ｓｎめっき膜２８ａ（２８ｂ）ははんだ付け性を向上させるように機能する。
第１および第２のめっき膜２４ａ、２４ｂを構成するめっき層１層あたりの厚みは、例えば１μｍ〜１５μｍ程度であることが好ましい。
【００３４】
次に、上述の積層セラミックコンデンサ１０を製造する方法の一例について説明する。
【００３５】
まず、セラミック本体１２（セラミック層１４）を構成するためのセラミック材料を含むセラミックグリーンシートを用意する。
【００３６】
次に、そのセラミックグリーンシートの上に、導電性ペーストを塗布することによって、導電パターンを形成する。なお、導電性ペーストの塗布は、例えば、スクリーン印刷法などの各種印刷法によって行うことができる。導電性ペーストは、導電性微粒子の他に、公知のパインダーや溶剤を含んでいてもよい。
【００３７】
そして、導電パターンが形成されていない複数枚のセラミックグリーンシートと、第１または第２の内部電極に対応した形状の導電パターンが形成されているセラミックグリーンシートと、導電パターンが形成されていない複数枚のセラミックグリーンシートとをこの順番で積層し、積層方向にプレスすることによって、マザー積層体を作製する。
【００３８】
それから、マザー積層体の上の仮想のカットラインに沿ってマザー積層体をカッティングすることによって、マザー積層体から複数の生のセラミック積層体を作製する。なお、マザー積層体のカッティングは、ダイシングや押切によって行うことができる。生のセラミック積層体に対しては、バレル研磨などを施し、稜線部や角部を丸めてもよい。
【００３９】
そして、生のセラミック積層体の焼成を行う。この焼成工程において、第１および第２の内部電極が焼成される。焼成温度は、使用するセラミック材料や導電性ペーストの種類により適宜設定することができる。焼成温度は、例えば、９００℃〜１３００℃とすることができる。
【００４０】
それから、ディッピングなどの方法によって、焼成後のセラミック積層体（セラミック本体）の両端部に導電性ペーストを塗布する。この場合、導電性ペースト中の金属粉の粒子径を０．５μｍ〜２μｍとする。これにより、外部電極中の金属（Ｃｕ）と内部電極中の金属（Ｎｉ）との接触面積が増え、セラミック本体の端面において内部電極上の合金の拡散を促進し、かつ、外部電極中の金属粉同士のネッキングを促進し、内部電極上の合金と隣の内部電極上の合金のネッキングを促進する。これにより、セラミック本体および内部電極と外部電極との界面に合金層を形成することができる。また、導電性ペースト中のガラス粉の粒子径は、上述した金属粉の粒子径よりも大きいものを用いる。つまり、この発明にかかる実施の形態では、粒子径の細かい金属粉を使用しつつ、金属粉の粒子径よりも大きい粒子径のガラス粉を使用することにより、金属粉の比表面積に比べて、ガラスの比表面積を大きく下げ、セラミック本体および内部電極と外部電極との界面側に、より金属粉を集めやすくし、より合金層を形成しやすくしている。
【００４１】
次に、セラミック積層体に塗布した導電性ペーストを例えば６０℃〜１８０℃の中で１０分間熱風乾燥する。
【００４２】
その後、乾燥した導電性ペーストを焼き付けて外部電極および合金層を形成する。
【００４３】
外部電極の形成に用いる導電性ペーストは、ガラス粉、金属粉、バインダー、溶剤などを含んでいる。導電性ペースト中の金属粉のアスペクト比は、８〜１５であることが好ましい。これにより、内部電極と外部電極との接続性が向上する。また、内部電極の金属が外部電極の金属へ拡散する温度に対し、軟化点が高いガラスを選択し、ガラスの軟化点より大きい温度で熱処理を行うことが好ましい。このようにすることで、セラミック本体および内部電極と外部電極との界面からガラスが遠ざかるようになり、セラミック本体および内部電極と外部電極との界面に合金層が形成しやすくなる。例えば内部電極の金属がＮｉで外部電極の金属がＣｕの場合、ＮｉがＣｕへ拡散する温度が４００℃程度であるため、軟化点が６００〜７００℃程度のガラスを選択し、７８０℃〜８００℃程度の温度で熱処理することが好ましい。
なお、外部電極の焼成時の昇温速度は、１５０〜２５０℃／分であることが好ましい。
【００４４】
そして、外部電極上にめっき膜を施すことによって、積層セラミックコンデンサ１０を製造することができる。
【００４５】
この積層セラミックコンデンサ１０では、セラミック本体１２および内部電極１６ａ、１６ｂと外部電極２０ａ、２０ｂとの界面に内部電極１６ａ、１６ｂの金属と外部電極２０ａ、２０ｂ中の金属との合金層２２ａ、２２ｂを形成することにより、内部電極１６ａ、１６ｂ中の金属と外部電極２０ａ、２０ｂ中の金属との接合面積を増やし、内部電極１６ａ、１６ｂと外部電極２０ａ、２０ｂとの接続抵抗を減少させ、積層セラミックコンデンサ１０の全体のＥＳＲを減少させることができる。
【００４６】
（実験例）
まず、この発明の実施の形態のサンプルとして、上述の積層セラミックコンデンサ１０において以下の電子部品の仕様となり、金属粉とガラス粉との粒子径をふったサンプルを作製した。
なお、金属粉およびガラス粉の粒子径は、粒度分布測定でＤ５０値、すなわちレーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒子径をいう。
【００４７】
電子部品の仕様（条件ごとに個数ｎ＝１０個）
チップサイズ（設計値）：ＤＬ×ＤＷ×ＤＴ＝１．０ｍｍ×０．５ｍｍ×０．１５ｍｍ
内部電極の金属：Ｎｉ
外部電極の折り返し部分の寸法ＤＥ（セラミック本体の主面および側面上に形成される外部電極の電極部分寸法ＤＥ）：２００μｍ〜４００μｍ（狙い値は３００μｍ）
外部電極を構成する導電性ペースト中の金属：Ｃｕ
Ｃｕ（Ｃｕ粉）の平均粒子径：表１および表２の金属粉粒子径を参照
Ｃｕ粉のアスペクト比：１０（表１〜３の粒子径のＣｕ粉を叩いてこのアスペクト比にした）
外部電極を構成する導電性ペースト中のガラス粉の平均粒子径：表１および表２のガラス粉粒子径を参照
外部電極を構成する導電性ペースト中の金属量：７３体積％
外部電極を構成する導電性ペースト中のガラス量：２７体積％
外部電極を構成する導電性ペーストの乾燥条件：１００℃で１０分間の熱風乾燥
外部電極の焼成条件：昇温速度が１９６℃／分で焼成温度が８３５℃
外部電極の折り返し部分の厚み：８μｍ〜１３μｍ（最厚部）（狙いは１０μｍ）
外部電極の端面厚み：６μｍ〜１２μｍ（最厚部）（狙いは９μｍ）
めっき膜：Ｎｉめっき（狙い３μｍ）およびＳｎめっき（狙い４μｍ）の２層
【００４８】
さらに、比較例のサンプルとして、従来の外部電極ペーストを用いてサンプルを作製した。
【００４９】
そして、それらのサンプルについて、以下のようにして、合金層の被覆率、ＥＳＲおよびＰＣＢＴ不良率（耐湿性不良率）などを調べた。
【００５０】
合金層の被覆率の測定方法
合金層の被覆率は、外部電極中のガラス量が一番多くなる外部電極の中央部で測定を行う。まず、セラミック本体の幅が１／２となる位置まで側面を研磨する。研磨した断面の端部の片方の外部電極において、セラミック本体の端面から外部電極の方向に１μｍ進んだ領域について合金とガラスとを２値により、それぞれ白色と黒色との領域に分ける。その後、画像処理により、白色の部分（合金の領域）の面積率を計算する。２値化を行う領域の長さは、３０μｍ以上で設定した。最後に、１０個分（条件ごと）の値を平均値化した。
【００５１】
ＥＳＲの測定方法
ＥＳＲの測定は、測定前に積層セラミックコンデンサを空気雰囲気で１５０℃で１時間の熱処理を行い、その後、測定用基板に実装し、熱処理完了後２４±２時間後に、ネットワークアナライザを用いて測定した。測定周波数は、１０ＭＨｚとした。最後に、１０個分（条件ごと）の値を平均値化し、４８ｍΩ以上のものを不良（ＮＧ）とした。
【００５２】
ＰＣＢＴ試験方法（耐湿性試験）
各サンプルについて、耐湿負荷試験を次のようにして行った。各サンプルを、共晶はんだを用いてガラスエポキシ基板に実装した。その後、各サンプルを、１２５℃、相対湿度９５％ＲＨの高温高湿槽内において、ＤＣ２Ｖ、７２時間の条件で耐湿加速試験を行い、絶縁抵抗値（ＩＲ値）が、２桁以上低下したものを、耐湿性が劣化した不良（ＮＧ）と判断した。
【００５３】
セラミック本体の端面における内部電極の露出割合の測定方法
各サンプルについて、走査型電子顕微鏡（ＪＣＭ−５７００）によって、外部電極を形成する前のセラミック本体の端面を加速電圧２０ｋＶ、観察倍率１５００倍にて、さらに、走査型電子顕微鏡に付帯するＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析）装置によってＢａに対するＮｉの比率を求めることにより測定した。ここで、セラミック本体の端面における内部電極の露出割合は、各サンプルについて、１０個分（条件ごと）の範囲とし、６０〜８０％であった。
【００５４】
以上の測定結果を表１、表２および表３に示した。
【００５５】
【表１】
2015035581.tif 000003
【００５６】
【表２】
2015035581.tif 000004
【００５７】
【表３】
2015035581.tif 000005
【００５８】
表１の結果より、金属粉の粒子径に対して、ガラス粉の粒子径が大きくなりすぎると、ガラスが焼結助剤としての機能を十分に果たさなくなり、Ｃｕの緻密性が低下し、水分の浸入経路が膜中に生成される。その結果、ＰＣＢＴ試験でＩＲ劣化が発生する。
【００５９】
表２の結果より、金属粉の粒子径に対して、ガラス粉の粒子径が大きくなりすぎると、ガラスが焼結助剤としての機能を十分に果たさなくなり、Ｃｕの緻密性が低下し、水分の浸入経路が膜中に生成される。その結果、ＰＣＢＴ試験でＩＲ劣化が発生する。
【００６０】
表３の結果より、金属粉の粒子径が大きくなると金属粉とガラス粉との大きさを変えても効果が見られない。これは、外部電極中の金属粉と内部電極中の金属との接触面積が減り、チップ端面の内部電極上の合金の拡散が抑制されるためである。
【００６１】
それに対して、この発明の実施の形態にかかるサンプルにおいては、ＥＳＲが良好である。
さらに、金属粉の粒子径ａと、ガラス／Ｃｕ粉粒径比ｂが、「ｂ≦−１．３ａ＋４．６５、かつ、ｂ≧−０．６６ａ＋２．３２」の関係にあれば、ＥＳＲだけでなくＰＣＢＴも良好にすることができる。
なお、チップサイズがＤＬ×ＤＷ×ＤＴ＝０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．１５ｍｍであって、外部電極の折り返しの寸法（セラミック本体の主面および側面上に形成される外部電極の長さ（電極部分寸法ＤＥ）が１８０μｍ〜３２０μｍ（狙い値は２５０μｍ）である、この発明の範囲内のサンプルにおいても、同様の実験を行ったが、同様な効果を得ることができた。
【００６２】
以上のことから、セラミック本体および内部電極と外部電極との界面に内部電極の金属と外部電極中の金属との合金層を形成することにより、内部電極中の金属と外部電極中の金属との接合面積を増やし、内部電極と外部電極との接続抵抗を減少させ、積層セラミックコンデンサの全体のＥＳＲを減少させることができる。
【００６３】
上述の実施の形態および実験例では、セラミック本体の材料として誘電体セラミックを用いたが、この発明では、セラミック電子部品の種類によっては、セラミック本体の材料として、ＰＺＴ系セラミックなどの圧電体セラミック、スピネル系セラミックなどの半導体セラミック、フェライトなどの磁性体セラミックを用いることもできる。
セラミック電子部品のセラミック本体として、圧電体セラミックを用いた場合は圧電部品として機能し、半導体セラミックを用いた場合はサーミスタとして機能し、磁性体セラミックを用いた場合はインダクタとして機能する。ただし、インダクタとして機能させる場合には、内部電極はコイル状の導体となる。
【００６４】
また、上述の実施の形態および実験例では、外部電極がセラミック本体の側面にも形成されているが、外部電極は、セラミック本体の側面には形成されなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
この発明にかかるセラミック電子部品は、特に例えば積層セラミックコンデンサや積層セラミックインダクタとして好適に用いられる。
【符号の説明】
【００６６】
１０  積層セラミックコンデンサ
１２  セラミック本体
１２ａ、１２ｂ  主面
１２ｃ、１２ｄ  側面
１２ｅ、１２ｆ  端面
１４  セラミック層
１６ａ、１６ｂ  内部電極
１８ａ、１８ｂ  露出部
２０ａ、２０ｂ  外部電極
２２ａ、２２ｂ  合金層
２４ａ、２４ｂ  めっき膜
２６ａ、２６ｂ  Ｎｉめっき膜
２８ａ、２８ｂ  Ｓｎめっき膜
【図１】
2015035581.tif 000006
【図２】
2015035581.tif 000007
【図３】
2015035581.tif 000008
【図４】
2015035581.tif 000009
【図５】
2015035581.tif 000010