(57)【要約】【課題】誘電体層を薄層化して積層数を増加した場合にも、焼成後のデラミネーションを防止できる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】複数の誘電体層２間に、互いに対面しあう第１及び第２の内部電極層３、４、及び第１及び第２の内部電極層３、４の厚みによる段差を実質的になくすための誘電体充填層１２を介在してなる積層体１と、積層体１の端部に形成されるとともに、第１及び第２の内部電極層３、４に夫々接続される一対の外部電極５、６とを具備してなる積層セラミックコンデンサ１０であって、第１の内部電極層３の寸法は、第２の内部電極層４の寸法より大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層を積層して成る積層体と、
該積層体の誘電体層間に配置され、且つ互いに対向しあうとともに、一対の外側辺、先端辺及び接続辺とを有する概略矩形状の第１及び第２の内部電極層と、
前記第１及び第２の内部電極層の外側辺側の誘電体層間に介在される誘電体充填層と、
前記積層体の両端部に形成され、且つ前記第１及び第２の内部電極層の接続辺に夫々接続される一対の外部電極と成る積層セラミックコンデンサであって、
前記第１の内部電極層の一対の外側辺間の幅Ｗは、前記第２の内部電極層の一対の外側辺間の幅ｗよりも大きく設定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。
【請求項２】
前記第１の内部電極層の外側辺側の誘電体充填層の一部は、前記第１の内部電極層の外側辺を越えて、（Ｗ−ｗ）／２の範囲内で第１の内部電極層の一部に被覆していることを特徴とする請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項３】
前記第２の内部電極層の外側辺側の誘電体充填層は、前記第２の内部電極層の外側辺側に離間しているとともに、該離間距離Ｌｌは、（Ｗ−ｗ）／２よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の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】
本発明は、積層セラミックコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、高密度化に伴い、代表的なセラミック部品である積層セラミックコンデンサは、小型高容量化が求められ、このため誘電体層や内部電極層の薄層化及び多層化が進められている。
【０００３】
このような積層セラミックコンデンサでは、誘電体層の薄層化及び多層化に伴い、誘電体層上に形成された内部電極層の厚みが相対的に厚くなり、内部電極層が存在している部位と、存在していない部位とで内部電極層の厚みによる段差が累積し、内部電極層が形成されていない部位の誘電体層どうしの密着が弱くなり、焼成時にデラミネーションやクラックが発生しやすくなるという問題点があった。
【０００４】
上記問題点を解決するために、図５に示すような積層セラミックコンデンサ４０が提案されている。同図によれば、積層セラミックコンデンサ４０は、積層体３１と、積層体３１の一対の端面に形成した外部電極３５、３６とから構成されている。この積層体３１は、複数の誘電体層３２を複数積層して成るとともに、この誘電体層３２間に、互いに対面しあう第１及び第２の内部電極層３３、３４と、第１及び第２の内部電極層３３、３４の厚みによる段差を実質的になくすための誘電体充填層４２を介在している。具体的には、第１及び第２の内部電極層３３、３４は、概略矩形状をなしており、外部電極３５、３６と接続する辺（図では一方の短辺）が接続辺となり、この接続辺と対をなす辺が先端辺となり、残りの一対の辺（図では、一対の長辺）が外側辺となる。
そして、第１の内部電極層３３、３４の外側辺側には、実質的に第１及び第２の内部電極層３３、３４の厚み同一の誘電体充填層４２が配置されている。
【０００５】
また、積層体３１の対向する一対の端面には、夫々外部電極３５、３６が形成され、夫々第１及び第２の内部電極層３３、３４の接続辺に電気的に接続している。
【０００６】
上記積層セラミックコンデンサ４０の製造方法を図６に示す。なお、各符号は焼成の前後で区別しないことにする。図６は、未焼成状態の積層体３１が抽出される大型積層体４１の断面図である。
【０００７】
図に示すように、大型積層体４１は、第１及び第２の内部電極層３３、３４となる導体パターン（便宜上同一符号を付す）間に、導体パターン３３、３４と接するように誘電体充填層４２となるセラミックパターン（便宜上同一符号を付す）が形成された誘電体層３２となるセラミックグリーンシート（便宜上同一符号を付す）を複数積層することによって作成される（特開２０００−３１１８３１号、特開２００１−７６９５８号公報参照）。
【特許文献１】
特開２０００−３１１８３１号公報（５−８頁、図１−２）
【特許文献２】
特開２００１−７６９５８号公報（２−３頁、図２−３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示すように、導体パターン３３、３４とセラミックパターン４２とが接するように形成する製造方法では、通常、セラミックパターン４２を形成するスクリーン印刷の精度が３０〜２００μｍ程度あり、このような印刷の位置ずれのために、図７に示すように、セラミックパターン４２の一部が導体パターン３３、３４上に乗り上げてしまい、段差を逆に助長する結果を招いてしまっていた。さらに、積層セラミックコンデンサ４０の低コスト化の要求に応えるために、製造工程においては大型積層体４１の大面積化が行われており、このため、ますます印刷による位置ずれの問題が顕在化してきていた。
【０００９】
そして、誘電体層３２や内部電極層３３、３４を薄層化して積層数を増加した場合、位置ずれによる局部的な厚み増加のために、焼成後のデラミネーションが発生しやすいという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、誘電体層を薄層化して積層数を増加した場合にも、焼成後のデラミネーションを防止できる積層セラミックコンデンサを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の誘電体層を積層して成る積層体と、
該積層体の誘電体層間に配置され、且つ互いに対向しあうとともに、一対の外側辺、先端辺及び接続辺とを有する概略矩形状の第１及び第２の内部電極層と、
前記第１及び第２の内部電極層の外側辺側の誘電体層間に介在される誘電体充填層と、
前記積層体の両端部に形成され、且つ前記第１及び第２の内部電極層の接続辺に夫々接続される一対の外部電極と成る積層セラミックコンデンサであって、
前記第１の内部電極層の一対の外側辺間の幅Ｗは、前記第２の内部電極層の一対の外側辺間の幅ｗよりも大きく設定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である。
【００１２】
また、前記第１の内部電極層の外側辺側の誘電体充填層の一部は、前記第１の内部電極層の外側辺を越えて、（Ｗ−ｗ）／２の範囲内で第１の内部電極層の一部に被覆している。
【００１３】
さらに、前記第２の内部電極層の外側辺側の誘電体充填層は、前記第２の内部電極層の外側辺側に離間しているとともに、該離間距離Ｌｌは、（Ｗ−ｗ）／２よりも小さいものである。
【００１４】
【作用】
本発明によれば、第１の内部電極層となる導体パターンの一対の外側辺間の幅Ｗは、第２の内部電極層となる導体パターンのその幅ｗにより大きい。このため、第１及び第２の導体パターンとセラミックパターンとが接するように形成する製造方法において、印刷の位置ずれのためにセラミックパターンの一部が第１及び第２の導体パターン上に乗り上げた場合、（またその反対側で第１及び第２の導体パターンとセラミックパターンとが離間する場合）この乗り上げた部分（離間した部分）が積層方向において累積されることがないため、内部電極層の外側辺領域での段差が低減できる。そして、誘電体層を薄層化して積層数を増加した場合にも、焼成後のデラミネーションを防止できる。
【００１５】
また、第１及び第２の内部電極層となる導体パターン上に、誘電体充填層となるセラミックパターンを意図的にオーバーラップさせて被覆しても、第１の内部電極層となる導体パターンに、この被覆領域を第１の内部電極層と第２の内部電極層の幅の変位量ΔＷ＝（Ｗ−ｗ）／２、即ち、一方外側辺側の変位量の範囲内に位置するため、第１及び第２の内部電極層の外側辺領域での段差を有効に抑えることができる。
【００１６】
逆に、第１及び第２の内部電極層となる導体パターンと誘電体充填層となるセラミックパターンを意図的に離間させる場合でも、第２の内部電極層の外側辺側に位置する離間領域を、第１の内部電極層と第２の内部電極層の幅の変位量ΔＷ＝（Ｗ−ｗ）／２、即ち、一方外側辺側の変位量の範囲内に形成することにより、第１及び第２の内部電極層の外側辺領域での段差を有効に抑えることができる。
【００１７】
これにより、上下のセラミックグリーンシート間の密着が良好になるため、焼成後のデラミネーションを防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の積層セラミックコンデンサを図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の積層セラミックコンデンサを示す図であり、（ａ）外観斜視図、（ｂ）平面断面図、（ｃ）縦断面図である。図２は、図１の積層セラミックコンデンサの製造方法を示す工程図である。
【００２０】
図１において、積層セラミックコンデンサ１０は、積層体１と、積層体１の一対の端面に形成した外部電極５、６とから構成されている。この積層体１は、複数の誘電体層２を複数積層して成るとともに、この誘電体層２間に、互いに対向しあう第１及び第２の内部電極層３、４と、第１及び第２の内部電極層３、４の厚みによる段差を実質的になくすための誘電体充填層１２を介在してなる。ここで、第１の内部電極層３及び第２の内部電極層４は、概略矩形状を成しており、４つの辺は、一対の外側辺（図１（ｂ）では長辺である）と、接続辺、先端辺（いずれも図１（ｂ）では短辺である）となる。そして、第１の内部電極層３の一対の外側辺間の距離（幅Ｗ）は、第２の内部電極層４の一対の外側辺間の距離（幅ｗ）に比較して大きく設定されている。
【００２１】
また、積層体１の対向する一対の端面には、夫々外部電極５、６が形成され、第１及び第２の内部電極層３、４の接続辺に電気的に接続している。
【００２２】
次に、本発明の積層セラミックコンデンサ１０の製造方法について説明する。なお、図面において、各符号は焼成の前後で区別しないことにする。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、まず、支持体（キャリアフィルム）２０上にセラミックスラリを塗布して誘電体層２となるセラミックグリーンシート（便宜上同一符号を付す）を形成する。
【００２４】
次に、図２（ｂ）に示すように、このセラミックグリーンシート２ａの一方主面上に導電性ペーストを印刷して第１の内部電極層３となる導体パターン（便宜上同一符号を付す）を形成する。この導電性ペーストは、金属粒子と、脂肪族炭化水素と高級アルコールとの混合物からなる有機溶剤と、この有機溶剤に対して可溶性のエチルセルロースからなる有機粘結剤と、該有機溶剤に難溶解性のエポキシ樹脂からなる有機粘結剤とを含有するものである。
【００２５】
次に、図２（ｃ）に示すように、この導体パターン３間（第１の内部電極層３の外側辺側となる部分）に、夫々導体パターン３の外側辺から１０μｍ以上の幅Ｌ１で離間させたパターン非形成部１３を有して誘電体充填層１２となるセラミックパターン（便宜上同一符号を付す）を形成する。
このように、形成されたセラミックグリーンシートを支持体２０から剥離して第１の内部電極層となる導体パターン３及びセラミックパターン１２が形成されたセラミックグリーンシートを得る。同様に、図２（ａ）〜（ｃ）の工程により第２の内部電極層４となる導体パターン（便宜上同一符号で説明する）及びセラミックパターン１２が形成されたセラミックグリーンシートを得る。
次に、図２（ｄ）に示すように、第１の内部電極層となる導体パターン３が形成されたセラミックグリーンシート２と、第２の内部電極層となる導体パターン４が形成されたセラミックグリーンシート２とを順次積層して大型積層体１１を得る。
【００２６】
尚、第２の内部電極層となる導体パターン４の一対の外側辺間の幅ｗは、第１の内部電極層となる導体パターン３の幅Ｗに比較して小さくなっている。そして、この導体パターン４の外側辺側には、１０μｍ以上に離間（幅Ｌ１）させてなるパターン非形成部１４を有して誘電体充填層となるセラミックパターン１２を形成する。ここで、印刷の位置ずれによってセラミックパターン１２の一部が導体パターン３、４上に乗り上げることを防止するためには、パターン非形成部１３、１４の幅Ｌ１が１０μｍ以上であることが望ましい。
【００２７】
また、セラミックペーストのバインダ組成は、導電性ペーストと同組成もしくは異なる組成の両方を適用できるが、特に、導電性ペーストの印刷と同じ条件を採用できることおよびセラミックグリーンシート２の表面からの粘結剤の揮発速度を一致させるという理由から、セラミックペーストは導電性ペーストと同じバインダ組成であることが望ましい。
【００２８】
さらに、このセラミックスラリに用いるセラミック粉末組成は、セラミックグリーンシート２の粉末組成もしくは異なる粉末組成のセラミックペーストの両方を適用できるが、セラミックグリーンシート２とセラミックパターンとの密着性を高め、焼成収縮率を合致させるという理由から、セラミックペーストはセラミックグリーンシート２を形成するセラミックスラリと同じ粉末組成であることが望ましい。
【００２９】
この後、この大型積層体１１を各素子領域毎に切断して、未焼成状態の積層体１を得る。
【００３０】
さらに、この未焼成状態の積層体１を所定の雰囲気及び温度条件下で焼成して、積層体１を得る。この積層体１は、複数の誘電体層２と内部電極層３、４とが積層されているとともに、一対の端面に内部電極層３、４が露出している。
【００３１】
次に、外部電極となる導体膜５、６を積層体１の一対の端面にディップ法により形成する。さらに、導体膜は、所定の雰囲気、温度、時間を加えて焼成、外部電極５、６を形成する。そして、外部電極５、６表面にＮｉメッキ／Ｓｎメッキを形成する。
【００３２】
このようにして、図１に示すような積層コンデンサ１０が得られる。
【００３３】
かくして、本発明によれば、第１及び第２の内部電極層となる導体パターン３、４間に、第１及び第２の導体パターン３、４と離間して、誘電体充填層となるセラミックパターン１２を介在してなるため、印刷の位置ずれのためにセラミックパターン１２の一部が第１及び第２の導体パターン３、４上に乗り上げることを防ぐことができる。
【００３４】
また、パターン非形成部１３、１４が積層方向において連続することなくずれることから、パターン非形成部１３、１４の上下のセラミックグリーンシート２間の密着が良好になるため、焼成後のデラミネーションを防止できる。
【００３５】
例えば、図２（ｄ）において、第２の内部電極層となる導体パターン４の外側辺領域のパターン非形成部１４は、第１の内部電極層となる導体パターン３に形成たれたパターン非形成部１３と厚み方向に重ならないように、第１の内部電極層となる導体パターン３と第２の内部電極層となる導体パターン４との幅変位ΔＷ（ΔＷは、一方側の外側辺の変位量であり、（Ｗ−ｗ）／２となる）の範囲内に形成される。即ち、パターン非形成部１４上に、厚み方向に第１の内部電極層となる導体パターン３と重なることになる。
【００３６】
また、第１の内部電極層となる導体パターン３の外側辺領域のパターン非形成部１３は、上述のパターン非形成部１４が変位ΔＷの範囲内で形成されるかぎり、厚み方向に誘電体層２となるセラミックグリーンシートが位置することになる。
【００３７】
即ち、積層の位置ずれが発生したとしても、また、意図的に第１及び第２の内部電極層となる導体パターン３、４の外側辺領域のパターン非形成部１３、１４を形成しても、パターン非形成部１３、１４どうしが重ならないため、第１及び第２の内部電極層３、４の外側辺領域での段差を有効に抑えることができる。これにより、上下のセラミックグリーンシート間の密着が良好になるため、焼成後のデラミネーションを防止できる。
【００３８】
さらに、上記製法によれば、平坦なセラミックグリーンシート２の主面上に導体パターン３、４を形成できることから、導体パターン３、４の形成精度が良好になり、容量ばらつきを低減できるとともに、積層数を増大しても導体パターン３、４の形成精度には影響しないことから、積層セラミックコンデンサ１０の高積層化や大型化を実現できる。
【００３９】
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更・改良を加えることは何ら差し支えない。
【００４０】
図３は、本発明の他の実施の形態の製造方法により作製した大型積層体１１を示す断面図である。同図によれば、第１及び第２の導体パターン３、４とセラミックパターン１２とが接する（一部被覆される）ように形成されている。そして、第１の内部電極層となる導体パターン３の幅Ｗ寸法は、第２の内部電極層となる導体パターン４の幅ｗ寸法より大きいため、図７に示すように、印刷の位置ずれのためにセラミックパターン１２の一部が第１及び第２の導体パターン３、４上に乗り上げた場合も、この乗り上げた部分が積層方向において連続することなくずれるため、段差を低減できる。そして、誘電体層２を薄層化して積層数を増加した場合にも、焼成後のデラミネーションを防止できる。
【００４１】
また、誘電体充填層１２となるセラミックパターン１２の一部を、第１の内部電極層となる導体パターン４の外側辺からその内部側に意図的に被覆する場合にも、第１及び第２の内部電極層となる導体パターン３、４に形成たれた被覆パターンとどうしが厚み方向に重ならないように、第１の内部電極層となる導体パターン３と第２の内部電極層となる導体パターン４との幅変位ΔＷ（ΔＷは、一方側の外側辺の変位量であり、（Ｗ−ｗ）／２となる）の範囲内とすればよい。これにより、第１及び第２の内部電極層となる導体パターン３、４の外側辺付近で誘電体充填層１２となるセラミックパターンの一部が被覆されても、互いに重ならないため、第１及び第２の内部電極層３、４の外側辺付近での段差を有効に抑えることができる。これにより、上下のセラミックグリーンシート間の密着が良好になるため、焼成後のデラミネーションを防止できる。
【００４２】
また、図４は、本発明の積層セラミックコンデンサ１０を製造するための他の実施の形態の工程図である。図４（ａ）に示すように支持体２０上にセラミックグリーンシート２ａを搭載する工程と、図４（ｂ）に示すように、セラミックグリーンシート２ａの主面上に導電性ペーストを印刷して、導体パターン３を所定間隔をおいて複数形成する工程と、図４（ｃ）に示すように導体パターン３の周囲にセラミックペーストを印刷し、セラミックパターン１２を形成する工程と、図４（ｄ）に示すようにセラミックパターン１２及び導体パターン３が形成されたセラミックグリーンシート２ａ上に、別のセラミックグリーンシート２ｂを搭載する工程と、図４（ｅ）に示すようにセラミックグリーンシート２ｂの主面上に、セラミックパターン１２及び導体パターン４を形成する工程を繰り返すことにより、図４（ｆ）に示すように大型積層体１１が作製される。この製法によれば、積層精度が良好になり、容量ばらつきを低減できるとともに、サイドマージンやエンドマージンを小さくできることから、積層セラミックコンデンサの小型化に対応できる。さらに、図４（ｄ）に示す工程において、セラミックパターン１２及び導体パターン３が形成されたセラミックグリーンシート２ａ上に、フィルムによって裏打ちされた別のセラミックグリーンシート２ｂを載置し、フィルム側から加圧加熱することにより、セラミックグリーンシート２ｂをセラミックグリーンシート２ａ上に積層するようにしても良い。このことにより、セラミックグリーンシート２ｂを吸着する工程を設ける必要がないため、セラミックグリーンシート２ｂの欠陥を防止することができる。
【００４３】
さらに、上記実施の形態では、本発明を積層セラミックコンデンサ１０の製造方法に適用した例を用いて説明したが、本発明は、その他の電子部品や、半導体部品など、あらゆる積層セラミック部品の製造方法に適用できる。
【００４４】
本発明者は、本発明の製造方法（図２、３、４）及び比較例の製造方法（図６）を用いて、積層セラミックコンデンサ１０、４０を作製した。尚、図３、図６の製造方法とは、図３及び図６の構造の積層体１１、４１を図２の製造方法で製造したものである。得られた試料について、焼成後のデラミネーション、耐熱衝撃（ΔＴ）試験時のクラックを調べた。
【００４５】
焼成後のデラミネーションは、焼成後の試料各５０個について、その端面及び側面からそれぞれ研磨し、金属顕微鏡を用いて観察することにより発生数を確認した。
【００４６】
耐熱衝撃（ΔＴ）試験時のクラックは、焼成後の試料３００個を２８０℃の半田層に２秒浸漬し、金属顕微鏡を用いて観察することにより発生数を確認した。
【００４７】
【表１】
2004179436.tif 000003
【００４８】
表に示すように、図２、３、４の製造方法では、第１の内部電極層となる導体パターン３の幅Ｗが、第２の内部電極層となる導体パターン４の幅ｗより大きい本実施例（試料番号１〜３）は、焼成後のデラミネーションが０／５００個、耐熱衝撃（ΔＴ）試験時のクラックが０／３００個となった。
【００４９】
また、本実施例（試料番号１〜３）について、未焼成状態の積層体各１００個について金属顕微鏡を用いて観察することにより。焼成前の密着不良発生数を確認したところ、全て密着不良数は０個だった。
【００５０】
これに対し、第１の内部電極層となる導体パターン３の幅寸法が、第２の内部電極層となる導体パターン４の幅寸法が同じである比較例（試料番号４）では、焼成後のデラミネーションが１０／５００個、耐熱衝撃（ΔＴ）試験時のクラックが３２／３００個となった。
【００５１】
これらの結果から、本発明は、第１の内部電極層となる導体パターン３の寸法が、第２の内部電極層となる導体パターン４の寸法より大きいため、焼成後のデラミネーション、耐熱衝撃（ΔＴ）試験時のクラックを防止できることがわかった。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、第１の内部電極層の外側辺間の幅Ｗが、第２の内部電極層の幅ｗより大きいため、誘電体層を薄層化して積層数を増加した場合にも、焼成後のデラミネーションを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層セラミックコンデンサを示す図であり、（ａ）外観斜視図、（ｂ）平面断面図、（ｃ）縦断面図である。
【図２】本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法を示す各工程の断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の積層セラミックコンデンサの製造方法により作製された大型積層体を示す断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態の積層セラミックコンデンサの製造方法を示す各工程の断面図である。
【図５】従来の積層セラミックコンデンサを示す図であり、（ａ）外観斜視図、（ｂ）平面断面図、（ｃ）縦断面図である。
【図６】図５の積層セラミックコンデンサの製造方法を示す図であり、大型積層体の断面図である。
【図７】図６の積層セラミックコンデンサの製造方法の問題点を示す断面図である。
【符号の説明】
１０        積層セラミックコンデンサ
１          積層体
２          誘電体層（セラミックグリーンシート）
３、４      内部電極層（導体パターン）
５、６      外部電極
１１        大型積層体
１２        セラミックパターン
１３、１４  パターン非形成部
２０        支持体（キャリアフィルム）
【図１】
2004179436.tif 000004
【図２】
2004179436.tif 000005
【図３】
2004179436.tif 000006
【図４】
2004179436.tif 000007
【図５】
2004179436.tif 000008
【図６】
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【図７】
2004179436.tif 000010