(57)【要約】【課題】はがれなどの構造欠陥がなく、外部からの水分の影響を受けにくい、信頼性の高い積層セラミックコンデンサ及びその製造方法を提供する。【解決手段】内部電極２の引き出し部５の形状を、セラミック素子の端面に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状部５ａを備えた形状とするとともに、内部電極２の引き出し部５と逆側の端部６の形状を方形状とし、セラミック層を介して互いに対向する一対の内部電極２において、一方の内部電極２の方形状部分のコーナー部７が、対向する他方の内部電極２のテーパー形状部５ａの近傍かつ外側に位置するように内部電極２をずらして積層する。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン印刷法を用いて導電ペーストを塗布することにより、表面に内部電極パターンが配設されたセラミックグリーンシートを積層する工程を経て製造され、セラミック素子中に、複数の内部電極がセラミック層を介して対向するように配設され、かつ、互いに対向する内部電極が交互にセラミック素子の逆側の端面に引き出され、該端面に形成された外部電極に接続された構造を有する積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
内部電極の引き出し部を、セラミック素子の端面に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状部を備えた形状とし、内部電極の前記引き出し部とは逆側の端部を方形状とし、
前記セラミック層を介して互いに対向する一対の内部電極において、一方の内部電極の前記方形状部分のコーナー部が、対向する他方の内部電極の前記テーパー形状部の近傍かつ外側に位置するように、内部電極の位置をずらして積層すること
を特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。
【請求項２】
セラミック素子中に、スクリーン印刷法によりパターンが形成された複数の内部電極がセラミック層を介して対向するように配設され、かつ、互いに対向する内部電極が交互にセラミック素子の逆側の端面に引き出され、該端面に形成された外部電極に接続された構造を有する積層セラミックコンデンサであって、
内部電極の引き出し部が、セラミック素子の端面に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状部を備え、内部電極の前記引き出し部とは逆側の端部が方形状であって、
前記セラミック層を介して互いに対向する一対の内部電極において、内部電極の前記引き出し部と逆側の方形状部分のコーナー部が、対向する他方の内部電極の前記テーパー形状部の近傍かつ外側に位置するように配設されていること
を特徴とする積層セラミックコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、セラミック素子中に、複数の内部電極がセラミック層を介して積層され、かつ、互いに対向する内部電極が交互にセラミック素子の逆側の端面に引き出されて、該端面に形成された外部電極に接続された構造を有する積層セラミックコンデンサ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
積層セラミックコンデンサは、例えば、図５に示すように、セラミック素子５１中に、複数の内部電極５２がセラミック層５３を介して積層され、かつ、セラミック層５３を介して互いに対向する内部電極５２が交互にセラミック素子５１の逆側の端面に引き出されて、該端面に形成された外部電極５４に接続された構造を有している。
【０００３】
このような構造を有する積層セラミックコンデンサは、通常、例えば、図６に示すように、スクリーン印刷法などの方法により、導電ペーストを塗布して表面に内部電極パターン５２ａを形成したセラミックグリーンシート５３ａを積層するとともにその上下両面側に、内部電極が形成されていないセラミックグリーンシート（ダミーシート）５３ｂを積層、圧着し、焼成した後、焼成後の積層体（セラミック素子）５１の両端面に導電ペーストを塗布し、焼き付けて一対の外部電極５４（図５）を形成することにより製造されている。
【０００４】
ところで、上述のような構造を有する積層セラミックコンデンサにおいては、内部電極５２が引き出されている端面の内部電極５２の露出部分から、セラミック素子５１の内部に水分が侵入して特性を劣化させたり、はがれを生じさせたりするという問題点がある。
【０００５】
そこで、このような問題点を解決するために、図７（ａ），（ｂ）に示すように、内部電極５２の引き出し部５５の幅Ｗを、他の部分（容量形成部）５６の幅Ｗ０より小さくして、外部からの水分の侵入や、はがれの発生を抑制するようにした積層セラミックコンデンサが提案されている（特開平８−９７０７１号、特開平１１−９７２８４号）。
【０００６】
しかし、引き出し部５５の幅Ｗを小さくした積層セラミックコンデンサにおいては、内部電極５２（容量形成部５６）のコーナー部（図７（ｂ）の領域Ａ）や、引き出し部５５と容量形成部５６の境界部（図７（ｂ）の領域Ｂ）などにおいて、図８に示すように、内部電極５２の厚みが厚くなり、積層された場合に内部応力が発生することになる。そして、その結果、耐熱衝撃性が低下して、クラックが発生し、特性の低下を招くという問題点がある。特に、スクリーン印刷法により導電ペーストを印刷して、内部電極パターンを形成するようにした場合、上述のコーナー部Ａや境界部Ｂで内部電極５２の厚みが厚くなりやすく、内部応力が大きくなって、耐熱衝撃性の低下を招きやすいという問題点がある。
【０００７】
本願発明は、上記問題点を解決するものであり、はがれなどの構造欠陥がなく、外部からの水分の影響を受けにくい、信頼性の高い積層セラミックコンデンサ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明（請求項１）の積層セラミックコンデンサの製造方法は、
スクリーン印刷法を用いて導電ペーストを塗布することにより、表面に内部電極パターンが配設されたセラミックグリーンシートを積層する工程を経て製造され、セラミック素子中に、複数の内部電極がセラミック層を介して対向するように配設され、かつ、互いに対向する内部電極が交互にセラミック素子の逆側の端面に引き出され、該端面に形成された外部電極に接続された構造を有する積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
内部電極の引き出し部を、セラミック素子の端面に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状部を備えた形状とし、内部電極の前記引き出し部とは逆側の端部を方形状とし、
前記セラミック層を介して互いに対向する一対の内部電極において、一方の内部電極の前記方形状部分のコーナー部が、対向する他方の内部電極の前記テーパー形状部の近傍かつ外側に位置するように、内部電極の位置をずらして積層すること
を特徴としている。
【０００９】
内部電極の引き出し部の形状を、セラミック素子の端面に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状部を備えた形状とするとともに、内部電極の引き出し部と逆側の端部の形状を方形状とし、セラミック層を介して互いに対向する一対の内部電極において、一方の内部電極の方形状部分のコーナー部が、対向する他方の内部電極のテーパー形状部の近傍かつ外側に位置するように内部電極をずらして積層することにより、内部電極のコーナー部などの厚みが厚い部分どうしが重なり合うことを防止して、内部応力の発生を抑制することが可能になる。したがって、はがれなどの構造欠陥がなく、外部からの水分の影響を受けにくい、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを効率よく製造することが可能になる。
【００１０】
また、本願発明（請求項２）の積層セラミックコンデンサは、
セラミック素子中に、スクリーン印刷法によりパターンが形成された複数の内部電極がセラミック層を介して対向するように配設され、かつ、互いに対向する内部電極が交互にセラミック素子の逆側の端面に引き出され、該端面に形成された外部電極に接続された構造を有する積層セラミックコンデンサであって、
内部電極の引き出し部が、セラミック素子の端面に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状部を備え、内部電極の前記引き出し部とは逆側の端部が方形状であって、
前記セラミック層を介して互いに対向する一対の内部電極において、内部電極の前記引き出し部と逆側の方形状部分のコーナー部が、対向する他方の内部電極の前記テーパー形状部の近傍かつ外側に位置するように配設されていること
を特徴としている。
【００１１】
本願発明の積層セラミックコンデンサは、内部電極の引き出し部が、セラミック素子の端面に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状部を備え、内部電極の引き出し部とは逆側の端部が方形状であって、セラミック層を介して互いに対向する一対の内部電極において、内部電極の引き出し部と逆側の方形状部分のコーナー部が、対向する他方の内部電極のテーパー形状部の近傍かつ外側に位置するように、内部電極を、互いにその位置をずらして配設しているので、内部電極のコーナー部などの厚みが厚い部分どうしが重なり合うことを防止して、内部応力の発生を抑制することが可能になる。したがって、はがれなどの構造欠陥の発生や、外部からの水分の影響を受けることを抑制して、信頼性を向上させることが可能になる。
【００１２】
また、本願発明の積層セラミックコンデンサにおいては、従来の積層セラミックコンデンサに比べて、内部電極のコーナー部のわずかな領域のみが容量の形成に寄与しなくなるだけで、実質的に取得できる容量をほとんど減らすことなく、内部欠陥の発生を防止して、信頼性を向上させることが可能になる。
【００１３】
なお、本願発明において、内部電極のテーパー形状部は、引き出し部の一部に形成されていればよく、例えば、先端側に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状としたテーパー形状部を設けるとともに、該テーパー形状部よりも引き出し方向先端側に、内部電極の引き出し方向に平行な平行部を設けた形状とすることも可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を示してその特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００１５】
［実施形態１］
（１）セラミック原料粉体としてチタン酸バリウム系材料、樹脂バインダーとしてポリビニルブチラール、可塑剤としてフタル酸ジオクチル、溶剤としてエタノール及びトルエンを用意し、これらを混合、分散させることによりセラミックスラリーを調製した。
（２）次に、このセラミックスラリーを用いて厚さ３μｍのセラミックグリーンシートを作製した。
（３）それから、図１に示すように、セラミックグリーンシート３ａ（セラミック層３）の表面に卑金属粉末を導電成分とする導電性ペーストをスクリーン印刷法により印刷して、引き出し部５が、セラミックグリーンシート３ａの端部に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状を有し、かつ、引き出し部５（テーパー形状部５ａ）とは逆側の端部６の、コーナー部７の角度が略直角である方形状の内部電極パターン２ａ（内部電極２）を形成した。
（４）そして、この内部電極パターン２ａ（内部電極２）が形成されたセラミックグリーンシート３ａを３００層積層し、さらにその上下に内部電極パターンの形成されていないセラミックグリーンシート（ダミーシート）３ｂを積層することにより積層体を形成し、この積層体をプレスした後、製品寸法が、長さ３．２ｍｍ×幅１．６ｍｍ×高さ１．６ｍｍになるように切断して、未焼成のセラミック素子１ａを得た。なお、図２はこのセラミック素子１ａの構成を模式的に示す分解斜視図である。
なお、セラミックグリーンシート３ａを積層するにあたっては、図１（ｂ）に示すように、セラミックグリーンシート３ａを介して互いに対向する一対の内部電極パターン２ａどうしにおいて、一方の内部電極パターン２ａの、方形状部分のコーナー部７が、対向する他方の内部電極パターン２ａの、テーパー形状部５ａの近傍かつ外側に位置するように、内部電極パターン２ａの位置をずらして積層した。
（５）その後脱脂し、さらにＮ２＋Ｈ２（Ｈ２＝５％）の雰囲気炉にて、１３００℃の温度で焼成した。
（６）焼成後、図３に示すように、セラミック素子１の両端側に、Ｃｕペーストを塗布、焼付けし、その上にＮｉめっき、Ｓｎめっきを順次施すことにより一対の外部電極４を形成した。
【００１６】
これにより、図３に示すように、セラミック素子１中に、複数の内部電極２がセラミック層３を介して積層され、かつ、セラミック層３を介して互いに対向する内部電極２が交互にセラミック素子１の逆側の端面に引き出されて、該端面に形成された外部電極４に接続された構造を有する積層セラミックコンデンサを得た。
【００１７】
上述のようにして作成した実施形態の積層セラミックコンデンサについて、焼成後構造欠陥の有無の観察、クラック加速評価、及び熱衝撃試験を行い、特性を調べた。なお、このとき、内部電極の位置のずらし量を５０μｍ、２５０μｍとした積層セラミックコンデンサ（実施例１−１及び実施例１−２）について特性を調べた。
なお、焼成後構造欠陥の有無は、内部電極引き出し部における剥離不良を観察
することにより確認した。
また、クラック加速評価は、高温高圧のスチームに５０時間さらしてＰＣＴ試験（高温負荷試験）を行い、ＩＲ（絶縁抵抗）の劣化を確認することにより行った。
さらに、熱衝撃試験は、３００℃及び３５０℃のはんだ中に積層セラミックコンデンサ（チップ）を浸漬し、クラックの発生の有無を確認することにより行った。
その結果を表１に示す。
【００１８】
また、図６に示すように、内部電極を長方形とした従来の積層セラミックコンデンサ（比較例１）、及び、図７（ａ），（ｂ）に示すように、内部電極の引き出し部の幅Ｗを容量形成部の幅Ｗ０より狭くした従来の積層セラミックコンデンサ（比較例２）、内部電極の引き出し部の幅Ｗを容量形成部の幅Ｗ０より狭くしてテーパー形状部を形成しているが、内部電極の位置をずらしていない（すなわち、一方の内部電極の方形状部分のコーナー部が、対向する他方の内部電極のテーパー形状部の基端部と重なるような）積層セラミックコンデンサ（比較例３）について、上記実施例１−１及び実施例１−２の場合と同様の方法で調べた特性を表１に併せて示す。なお、このときの各例の引き出し部の幅Ｗは同一としている。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１より、長方形の内部電極を有する比較例１を除いて、内部電極の引き出し部の幅Ｗを容量形成部の幅Ｗ０より狭くしたものについては、すべて内部電極引き出し部の剥離不良が０．１ｐｐｍ未満で、ＰＣＴ試験後のＩＲ劣化も生じていない。これに対して、比較例１では、内部電極引き出し部の剥離不良が１００ｐｐｍと大きく、ＰＣＴ試験後のＩＲ劣化も０．１％生じている。
ところが、熱衝撃試験においては、内部電極の引き出し部の幅Ｗを容量形成部の幅Ｗ０より狭くした比較例２及び比較例３の方が、長方形の内部電極を有する比較例１よりもクラック発生率が大きくなっている。これは、比較例２及び比較例３では、内部電極の引き出し部の幅Ｗを容量形成部の幅Ｗ０より狭くした結果、内部電極の引き出し部と容量形成部との境界部など、スクリーン印刷により内部電極パターンを印刷、形成する場合に、電極厚みが厚くなりやすい部分が増えたことによるものである。
【００２１】
一方、表１に示すように、テーパー形状部を有し、内部電極位置をずらした実施例１−１及び実施例１−２の積層セラミックコンデンサにおいては、熱衝撃試験において、クラックが全く発生していないことがわかる。これは、内部電極位置をずらすことによって、スクリーン印刷により電極厚みが厚くなりやすい部分が重ならないようにしてことによるものである。
以上のように、この実施形態１の構成によれば、内部電極引き出し部の剥離不良がほとんど生じず、ＰＣＴ試験後のＩＲ劣化も良好で、かつ熱衝撃試験においてもクラックの発生が押さえられ、全体として良好な特性を備えた積層セラミックコンデンサが得られる。
【００２２】
なお、この実施形態１の積層セラミックコンデンサ（実施例１−１及び実施例１−２の試料）においては、内部電極位置をずらさない比較例１〜３の従来の積層セラミックコンデンサに比べて、内部電極のコーナー部のわずかな領域のみが容量の形成に寄与しなくなるだけであるので、表１に示すように、実質的に取得できる容量はほとんど減少していない。この場合、ずらし量を大きくとればとるほど熱衝撃による内部応力は小さくなるが、それだけ取得できる容量が小さくなる。上記実施形態１の積層セラミックコンデンサでは、ずらし量が３００μｍを越えると、取得できる静電容量が本来の静電容量から１０％以上減少することになるので好ましくない。
【００２３】
［実施形態２］
図４（ａ），（ｂ）は、本願発明の他の実施形態にかかる積層セラミックコンデンサを示す図であり、（ａ）は一対の内部電極の形状を示す斜視図、（ｂ）は一対の内部電極を積み重ねた状態を示す平面図である。なお、図４において、図１と同一符号を付した部分は、同一又は相当部分を示している。
【００２４】
この実施形態２においては、図４（ａ），（ｂ）に示すように、内部電極２の引き出し部１５を、先端側に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状としたテーパー形状部１５ａと、該テーパー形状部１５ａよりも先端側に形成され、幅Ｗ１が容量形成部の幅Ｗ０より狭く、引き出し方向に平行な平行部１５ｂを備えた形状としている。
【００２５】
この実施形態２の積層セラミックコンデンサのように、内部電極２の形状を、図４（ａ），（ｂ）に示すような、テーパー形状部１５ａと、平行部１５ｂを備えた形状とした場合にも、図１〜３に示す上記実施形態１の積層セラミックコンデンサの場合と同等の効果を得ることができる。
【００２６】
なお、本願発明は、上記実施形態１，２に限定されるものではなく、例えば、テーパー形状部が湾曲していてもよく、また方形状部分のコーナー部が若干の丸みを帯びているものでもよく、スクリーン印刷法により塗布される導電ペーストの種類、印刷パターン（内部電極パターン）の具体的な形状、誘電体として用いられるセラミックの種類、内部電極の積層数、外部電極の配設位置やパターンなどに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００２７】
【発明の効果】
上述のように、本願発明（請求項１）の積層セラミックコンデンサの製造方法は、内部電極の引き出し部の形状を、セラミック素子の端面に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状部を備えた形状とするとともに、内部電極の引き出し部と逆側の端部の形状を方形状とし、セラミック層を介して互いに対向する一対の内部電極において、一方の内部電極の方形状部分のコーナー部が、対向する他方の内部電極のテーパー形状部の近傍かつ外側に位置するように内部電極をずらして積層するようにしているので、内部電極のコーナー部などの厚みが厚い部分どうしが重なり合うことを防止して、内部応力の発生を抑制することが可能になる。その結果、はがれなどの構造欠陥がなく、外部からの水分の影響を受けにくい、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを効率よく製造することができるようになる。
【００２８】
また、本願発明（請求項２）の積層セラミックコンデンサの製造方法は、内部電極の引き出し部が、セラミック素子の端面に近づくにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー形状部を備え、内部電極の引き出し部とは逆側の端部が方形状であって、セラミック層を介して互いに対向する一対の内部電極において、内部電極の引き出し部と逆側の方形状部分のコーナー部が、対向する他方の内部電極のテーパー形状部の近傍かつ外側に位置するように、内部電極を、互いにその位置をずらして配設しているので、内部電極のコーナー部などの厚みが厚い部分どうしが重なり合うことを防止して、内部応力の発生を抑制することが可能になる。したがって、はがれなどの構造欠陥の発生や、外部からの水分の影響を受けることを抑制して、信頼性を向上させることが可能になる。
【００２９】
また、本願発明の積層セラミックコンデンサにおいては、従来の積層セラミックコンデンサに比べて、内部電極のコーナー部のわずかな領域のみが容量の形成に寄与しなくなるだけで、実質的に取得できる容量をほとんど減らすことなく、内部欠陥の発生を防止して、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサを構成する内部電極を示す図であり、（ａ）は一対の内部電極の形状を示す斜視図、（ｂ）は一対の内部電極を積み重ねた状態を示す平面図である。
【図２】本願発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの構成及び製造方法を説明するための分解斜視図である。
【図３】本願発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの製造方法により製造された積層セラミックコンデンサを示す断面図である。
【図４】本願発明の他の実施形態にかかる積層セラミックコンデンサを構成する内部電極を示す図であり、（ａ）は一対の内部電極の形状を示す斜視図、（ｂ）は一対の内部電極を積み重ねた状態を示す平面図である。
【図５】従来の積層セラミックコンデンサの断面図である。
【図６】従来の積層セラミックコンデンサの構成及び製造方法を説明するための分解斜視図である。
【図７】従来の他の積層セラミックコンデンサの構成を示す図であり、（ａ）は一対の内部電極の形状を示す斜視図、（ｂ）は一対の内部電極を積み重ねた状態を示す平面図である。
【図８】内部電極のコーナー部などの厚みが厚くなっている状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　　セラミック素子
１ａ　　　未焼成のセラミック素子
２　　　　内部電極
２ａ　　　内部電極パターン
３　　　　セラミック層
３ａ　　　セラミックグリーンシート
３ｂ　　　セラミックグリーンシート（ダミーシート）
４　　　　外部電極
５　　　　引き出し部
５ａ　　　テーパー形状部
６　　　　引き出し部と逆側の端部
７　　　　コーナー部
１５　　　引き出し部
１５ａ　　テーパー形状部
１５ｂ　　平行部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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