(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック素体の内部に、複数の内部電極層を有し、前記セラミック素体の相対向する２側面に前記内部電極層の端部と接続される端子電極を有するセラミックコンデンサであって、
前記セラミック素体は、ＢａＴｉＯ３系セラミックでなり、その全表面が拡散層によって覆われており、
前記拡散層は、
前記セラミック素体を構成する成分と、Ａｌ、Ｓｉ、Ｌｉ又はＢから選択された少なくとも一種の元素との拡散反応により生じた酸化物の層であり、
前記セラミック素体となる未焼成のグリーンチップの全表面に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｌｉ又はＢから選択された少なくとも一種を付着させ、その後に、前記グリーンチップを焼成することにより、生成されたものであり、
前記端子電極は、前記拡散層によって覆われた前記側面上で、前記内部電極層の前記端部と接続される、
セラミックコンデンサ。
【請求項２】
請求項１に記載されたセラミックコンデンサであって、前記拡散層は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｌｉ又はＢから選択された元素の量が、前記セラミック素体の他の領域に含まれる量の１．１倍以上である、セラミックコンデンサ。
【請求項３】
ＢａＴｉＯ３系セラミックでなるセラミック素体の内部に、内部電極層を有するセラミックコンデンサを製造する方法であって、
前記セラミック素体となる未焼成のグリーンチップの全表面に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｌｉ又はＢから選択された少なくとも一種を付着させ、
その後に、前記グリーンチップを焼成することにより、前記セラミック素体の全表面に、前記セラミック素体に含まれる元素の少なくとも一部と、前記Ａｌ、Ｓｉ、Ｌｉ又はＢから選択された少なくとも一種との拡散反応による酸化物の層である拡散層を形成し、
更に、前記拡散層を形成した後、前記セラミック素体の前記拡散層によって覆われた側面上に、前記内部電極層の端部と接続される端子電極を形成するステップを含む、
製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック電子部品の代表例であるセラミックコンデンサは、例えば、ＢａＴｉＯ３系セラミック素体の内部に、微小厚みのセラミック層を介して対向する多数の内部電極層を埋設してある。セラミック素体は、厚み方向の両側が内部電極層間のセラミック層よりも充分に厚い外層によって覆われており、また、長さ方向の両側端面に、内部電極層に導通する端子電極を付着させてある。端子電極を付着させた両側端面を除き、その全面に、セラミック素体が露出している。
【０００３】
上述したように、この種のセラミック電子部品では、端子電極のある両側端面を除き、セラミック素体の表面が最外面を構成するので、セラミック素体自体が、外部から衝撃などを受けても、クラックや割れなどを発生しにくい物性的特性を持つ必要がある。
【０００４】
ところが、この種のセラミック電子部品は、多数の内部電極層を埋設してあるグリーンチップ（焼成前）を焼成し、焼成後に端子電極を付与する工程を経て製造される。この焼成工程において、外層のセラミック層が十分に焼結されず、機械的強度が低下し、セラミック素体に、クラック、割れなどが発生し易いという問題があった。
【０００５】
上述した問題点を解決する手段として、特許文献１は、外部電極（端子電極）を形成した後、外表面全体を酸化物ガラスでコーティングしてガラスコート層を形成し、次に、端子電極の電極被り部よりも外側においてガラスコート層を研磨し、端子電極表面を露出させる技術を開示している。
【０００６】
しかし、この従来技術の場合は、端子電極を形成した後、酸化物ガラスでコーティングしてガラスコート層を形成し、その後、端子電極の電極被り部よりも外側において、ガラスコート層を研磨し、端子電極表面を露出させるという面倒で複雑な工程を経なければならない。しかも、保護層がガラスコート層であるため、ガラスの性質上、クラックについて、その発生を完全に防止し得るものではない。
【０００７】
更に、この種のセラミック電子部品では、端子電極のある両側端面を除き、セラミック素体の表面が外面を構成するので、セラミック素体に、充分な耐湿性とともに、端子電極間に表面リーク電流が流れるのを阻止する機能を持たせなければならない。表面リーク電流は、端子電極間にあるセラミック素体の表面に、不純物が付着した場合などに、現れるものであるから、その阻止に当たっては、セラミック素体に、不純物の付着し難い表面性を持たせる必要がある。特に、最近のセラミック電子部品は、セラミックコンデンサに見られるように、小型、薄型化が急激に進展しており、端子電極間の距離が極めて短くなっているので、端子電極間に露出するセラミック素体に不純物が付着した場合、容易に表面電流リークが生じてしまう。
上述した特許文献１、２を含め、このような問題点を認識し、その解決策を開示した従来技術は知られていない。
【特許文献１】特開２００１−４４０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、硬質で、クラックが発生し難いセラミック電子部品を提供することである。
【０００９】
本発明のもう一つの課題は、耐湿性が高く、しかも、表面リーク電流の流れ難い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】
【００１０】
上述した課題を解決するため、本発明に係るセラミック電子部品は、セラミック素体の内部に内部電極層を有する構造において、前記セラミック素体は、その表面が拡散層によって覆われている。前記拡散層は、前記セラミック素体に含まれる元素の少なくとも一部が拡散した酸化物の層であって、最外側に位置する内部電極層よりも、前記セラミック素体の表面側の領域に形成されている。
【００１１】
上述したように、本発明に係るセラミック電子部品は、セラミック素体の内部に内部電極層を有しているから、セラミックコンデンサ、インダクタ又はそれらを組み合わせた複合部品として要求される基本的構成が満たされる。
【００１２】
セラミック素体は、その表面が拡散層によって覆われている。拡散層は、セラミック素体に含まれる元素の少なくとも一部が拡散した酸化物の層であり、要求される特性を満たすべく構成元素を限定せざるを得ないセラミック素体と異なって、酸化物を構成すべき元素を自由に選択できるから、元素選択によって、セラミック素体よりも硬質化することができる。したがって、拡散層を、セラミック素体にクラックが発生するのを防止する保護膜として、有効に機能させることができる。この拡散層による保護機能は、外層のセラミック層が十分に焼結されず、機械的強度が低下しがちな積層セラミックコンデンサにおいて、極めて有用である。
【００１３】
また、拡散層を構成する元素の選択によって、耐湿性を向上させることができるし、セラミック素体に対する不純物の付着を妨げ、表面リーク電流を低減することもできる。拡散層による表面リーク電流阻止機能は、小型、薄型化が進展し、端子電極間の距離が極小化されている各種チップ部品において、極めて高い有用性を持つ。
【００１４】
拡散層は、最外側に位置する内部電極層よりも、セラミック素体の表面側の領域に形成されている。この構成によれば、拡散層による内部電極層への電気的影響を回避することができる。従って、拡散層による硬質化、耐湿性の向上、及び、表面リーク電流の低減などを図りつつ、内部電極層及びセラミック素体により、所定の意図した電気的特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）硬質で、クラックが発生し難いセラミック電子部品を提供することができる。
（ｂ）耐湿性が高く、しかも、表面リーク電流の流れ難いセラミック電子部品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明に係るセラミック電子部品を概略的に示す断面図である。図は、この種のセラミック電子部品の代表例として、チップ状セラミックコンデンサを示している。このほか、チップインダクタ、チップフィルタ、チップ抵抗、チップバリスタまたは、これらの素子を組み合わせた複合型セラミック電子部品も含まれる。
【００１７】
図示のセラミック電子部品は、セラミック素体１の内部に、内部電極層２１、２２を有する。実施例は、セラミックコンデンサを示しているので、セラミック素体１は、ＢａＴｉＯ３系セラミックで構成されている。内部電極層２１、２２は、対の容量電極層を構成するものであって、互いの相反する一端が、セラミック素体1の相反する両側端面に導かれ、両側端面に形成された端子電極３１、３２にそれぞれ接続されている。端子電極３１、３２は、互いに間隔Ｇ１を隔てており、間隔Ｇ１にセラミック素体１の表面が露出している。
【００１８】
セラミック素体１は、その表面が拡散層１２によって覆われている。拡散層１２よりも内側の領域は、本来の誘電体層１１を構成する。拡散層１２は、セラミック素体１に含まれる元素の少なくとも一部が拡散した酸化物（金属酸化物）の層であって、最外側に位置する内部電極層２１、２２よりも、セラミック素体１の表面側の領域に形成されている。即ち、最上層の内部電極層２１と、最下層の内部電極層２２は、その対向電極部分が、本来の誘電体層１１の内部にあり、拡散層１２は、本来の誘電体層１１の外側にある。もっとも、誘電体層１１と拡散層１２とは、図示の明確な境界線(鎖線表示）によって区画されているわけではなく、両者の間には、元素拡散勾配が存在する。また、拡散層１２は、セラミック素体１の全面に存在することは必ずしも必須ではない。端子電極３１、３２の間において、セラミック素体１の露出する面の大部分を覆っていればよい。
【００１９】
上述したように、本発明に係るセラミック電子部品は、セラミック素体１の内部に複数の内部電極層２１、２２を有しているから、セラミックコンデンサ、インダクタ又はそれらを組み合わせた複合部品として必要な基本的構成が満たされる。
【００２０】
セラミック素体１の表面を覆う拡散層１２は、セラミック素体１に含まれる元素の少なくとも一部が拡散した酸化物の層であり、要求される特性を満たすべく、構成元素を限定せざるを得ない誘電体層１１と異なって、構成元素の選択の自由度が高いから、元素選択によって、誘電体層１１よりも硬質化することができる。したがって、拡散層１２を、クラックが発生するのを防止する保護膜として、有効に機能させることができる。この拡散層１２による保護機能は、外層のセラミック層が十分に焼結されず、機械的強度が低下しがちな積層セラミックコンデンサにおいて、極めて有用である。
【００２１】
また、拡散層１２を構成する元素の選択によって、耐湿性を向上させることができるし、セラミック素体１に対する導電性粒子などの不純物の付着を妨げ、表面リーク電流を低減することもできる。拡散層１２による表面リーク電流阻止機能は、小型、薄型化が進展し、端子電極間の距離が極小化されている各種チップ部品において、極めて高い有用性を持つ。
【００２２】
拡散層１２は、複数設けられる内部電極層２１、２２のうち、最外側に位置する内部電極層２１、２２よりも、セラミック素体１の表面側の領域に形成されているから、拡散層１２による内部電極層２１、２２への電気的影響を回避することができる。従って、拡散層１２による硬質化、耐湿性の向上、及び、表面リーク電流の低減などを図りつつ、内部電極層２１、２２及び誘電体層１１により、意図した電気的特性を得ることができる。実施例に示すセラミックコンデンサの場合には、端子電極３１、３２の間で、所定の容量を取得することができる。
【００２３】
セラミックコンデンサの場合、拡散層１２を生じさせるには、ＢａＴｉＯ３系セラミックを用いたグリーンチップの表面に、ごく微量のＡｌ、Ｓｉ、Ｌｉ、Ｂなどの元素を含む物質を付着させ、その後、焼成する。これにより、セラミック素体１を構成するＢａＴｉＯ３系セラミックに含まれる成分と、Ａｌ、Ｓｉ、Ｌｉ、Ｂなどの元素とを化学的に拡散反応させ、拡散層１２を生じさせることができる。例えば、ＢａＴｉＯ３系セラミックでなるグリーンチップに、Ａｌ２Ｏ３の微粒子を付着させ、これを焼成した場合、ＢａＡｌ２Ｏ４を主成分とする拡散層１２が生じる。
【００２４】
拡散層１２の硬質化、クラックの発生のし難さ、耐湿性の向上、及び、表面リーク電流阻止機能などは、拡散層１２におけるＡｌ、Ｓｉ、Ｌｉ又はＢから選択された元素の量によって変化する。拡散層１２におけるＡｌ、Ｓｉ、Ｌｉ又はＢから選択された元素の量が、セラミック素体１の他の領域、代表的には、誘電体層１１に含まれるその量の１．１倍以上であることが好ましい。この範囲であれば、硬質で、クラックの発生しにくく、しかも、耐湿性が高く、かつ、表面リーク電流の流れ難い拡散層１２を生じさせることができる。拡散層１２を構成する元素の量は、ＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザ)による元素分析によって測定することができる。
【００２５】
グリーンチップにＡｌ、Ｓｉ、Ｌｉ、Ｂなどの元素を含む物質を付着させるには、これらの元素を含む液体中にグリーンチップを浸漬するか、又はそのような液体をグリーンチップにスプレーするなどの手段をとりえる。また、Ａｌ、Ｓｉ、Ｌｉ、Ｂなどの元素を含むメディア、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＬｉＯ２、Ｂ２Ｏ３などのメディアを用いて、水バレルを施すなどの手段も有効であり、メディアの量、粒径などを調節することにより、所望の層厚を有する拡散層１２を生じさせることができる。
【００２６】
何れの手段を用いる場合でも、特許文献１に記載された技術と対比して、クラックの発生を防止するための拡散層１２を、より簡単なプロセスによって形成することができる。
【００２７】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るセラミック電子部品を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１                    セラミック素体
１１                    誘電体層
１２                    拡散層
２１、２２              内部電極層
３１、３２              端子電極
【図１】
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