(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023174139
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】積層セラミック電子部品およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01G 4/30 20060101AFI20231130BHJP
【ＦＩ】
H01G4/30 513
H01G4/30 516
H01G4/30 515
H01G4/30 517
H01G4/30 201C
H01G4/30 201D
H01G4/30 201F
H01G4/30 201L
H01G4/30 311D
H01G4/30 311E
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022086821
(22)【出願日】2022-05-27
(71)【出願人】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100075557
【弁理士】
【氏名又は名称】西教 圭一郎
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 恒
(72)【発明者】
【氏名】杉本 幸史郎
【テーマコード（参考）】
5E001
5E082
【Ｆターム（参考）】
5E001AB03
5E001AC03
5E001AC10
5E001AE02
5E001AE03
5E001AH01
5E001AH05
5E001AH06
5E001AH07
5E001AH09
5E001AJ01
5E001AJ02
5E001AJ03
5E082AB03
5E082BC32
5E082BC40
5E082EE04
5E082EE15
5E082EE23
5E082EE26
5E082EE27
5E082EE35
5E082FG04
5E082FG26
5E082FG46
5E082FG54
5E082GG10
5E082GG26
5E082LL02
5E082LL03
5E082MM24
5E082PP06
(57)【要約】
【課題】 セラミック素体の表面に、直接めっきにより外部端子電極を形成する場合において、めっき膜を所定のめっき部位に均一な連続膜として形成された積層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。
【解決手段】 略直方体の有効層部Ａ、および有効層部Ａを該有効層部Ａの厚み方向両側に位置する一対のカバー層部Ｂ１，Ｂ２を有する素体部品２と一対の外部電極３とを含み、有効層部Ａは、複数の内部電極層５と複数の第１セラミック層４ａとを有し、複数の内部電極層５および複数の第１セラミック層４ａのそれぞれが交互に積層され、複数の内部電極層５は、極性別に一対の端面８からそれぞれ露出し、一対のカバー層部Ｂ１，Ｂ２のそれぞれは、アンカー導体６と第２セラミック層４ｂとが混交し合っている混交領域２５を有し、混交領域２５は少なくとも一対の端面８および素体部品２の一対の主面７に露出し、有効層部Ａの内部電極層５の露出部と、カバー層部Ｂ１，Ｂ２の混交領域２５の露出部が、外部電極３に接続している。
【選択図】 図２Ａ
【解決手段】 略直方体の有効層部Ａ、および有効層部Ａを該有効層部Ａの厚み方向両側に位置する一対のカバー層部Ｂ１，Ｂ２を有する素体部品２と一対の外部電極３とを含み、有効層部Ａは、複数の内部電極層５と複数の第１セラミック層４ａとを有し、複数の内部電極層５および複数の第１セラミック層４ａのそれぞれが交互に積層され、複数の内部電極層５は、極性別に一対の端面８からそれぞれ露出し、一対のカバー層部Ｂ１，Ｂ２のそれぞれは、アンカー導体６と第２セラミック層４ｂとが混交し合っている混交領域２５を有し、混交領域２５は少なくとも一対の端面８および素体部品２の一対の主面７に露出し、有効層部Ａの内部電極層５の露出部と、カバー層部Ｂ１，Ｂ２の混交領域２５の露出部が、外部電極３に接続している。
【選択図】 図２Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
略直方体の有効層部、および前記有効層部を該有効層部の厚み方向両側に位置する一対のカバー層部を有する素体部品と、
一対の外部電極と、を含み、
前記有効層部は、複数の内部電極層と複数の第１セラミック層とを有し、
前記複数の内部電極層および前記複数の第１セラミック層のそれぞれが交互に積層され、前記複数の内部電極層は、極性別に一対の端面からそれぞれ露出しており、
前記一対のカバー層部のそれぞれは、アンカー導体と第２セラミック層とが混交し合っている混交領域を有し、
前記混交領域は、少なくとも前記一対の端面および前記素体部品の一対の主面に露出しており、
前記有効層部の前記内部電極層の露出部と、前記カバー層部の前記混交領域の露出部とが、前記一対の外部電極に接続している、積層セラミック電子部品。
一対の外部電極と、を含み、
前記有効層部は、複数の内部電極層と複数の第１セラミック層とを有し、
前記複数の内部電極層および前記複数の第１セラミック層のそれぞれが交互に積層され、前記複数の内部電極層は、極性別に一対の端面からそれぞれ露出しており、
前記一対のカバー層部のそれぞれは、アンカー導体と第２セラミック層とが混交し合っている混交領域を有し、
前記混交領域は、少なくとも前記一対の端面および前記素体部品の一対の主面に露出しており、
前記有効層部の前記内部電極層の露出部と、前記カバー層部の前記混交領域の露出部とが、前記一対の外部電極に接続している、積層セラミック電子部品。
【請求項2】
前記有効層部の前記内部電極層から前記アンカー導体までの間隔が、前記有効層部の隣接する内部電極層間の間隔よりも広い、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項3】
前記外部電極は、直接めっきにより前記素体部品の前記アンカー導体の露出部を被覆して形成される下地層と、前記下地層の表面を覆うめっき膜とを有する、請求項１または２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項4】
前記混交領域には、前記アンカー導体が前記第２セラミック層からループ状に露出している、請求項１または２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項5】
前記下地層の主成分がＣｕである、請求項３に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項6】
略直方体の素体部品と、一対の外部電極とを含み、前記素体部品が、極性の異なる内部電極層を有するセラミックグリーンシートを交互に積層して有効層部を形成し、前記有効層部を保護するカバー層部を備える積層セラミック電子部品の製造方法において、
前記カバー層部を、前記セラミックグリーンシートに対してシートアタックを伴うアンカー導体ペーストを付与したセラミックグリーンシートを積層して形成する工程と、
前記素体部品を焼成および面取りした後に、直接めっきを行って、外部電極の下地層を形成する工程と、を含む、積層セラミック電子部品の製造方法。
前記カバー層部を、前記セラミックグリーンシートに対してシートアタックを伴うアンカー導体ペーストを付与したセラミックグリーンシートを積層して形成する工程と、
前記素体部品を焼成および面取りした後に、直接めっきを行って、外部電極の下地層を形成する工程と、を含む、積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項7】
前記アンカー導体ペーストは、デカノール、トリデカノール、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ブチルカルビトール、ブチル、カルビトールアセテート、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテートのいずれかの溶剤を主溶剤としている、請求項６に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項8】
前記カバー層部と前記有効層部との間に少なくとも１層のセラミックグリーンシートを挿入する工程を含む、請求項６または７に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項9】
前記セラミックグリーンシートが、前記導電ペーストの溶剤にシートアタックに対する耐性の高いセラミックグリーンシートである、請求項８に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項10】
前記直接めっき後に、６００℃以上、１０００℃以下の温度で前記素体部品を加熱する工程を含む、請求項６に記載の積層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】
本開示は、薄層外部電極を有する積層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】
積層セラミックコンデンサの外部端子電極は、セラミック素体端面に外部電極ペーストをペーストプールの中で浸漬塗布し、焼き付けることにより形成されてきたが、焼き付けられた外部電極中に導電性に寄与しないガラス相とボイドとが存在するため、２０μｍを超える厚みの外部電極となり、厚みが２０μｍ以下の薄い薄層外部電極を形成することが困難であった。
【0003】
特許文献１では、外部電極を直接めっきにより形成する方法が提案されている。この方法によれば、セラミック素体端面における内部電極の露出部を核としてめっき膜が析出し、めっき膜が成長することにより、隣り合う内部電極の露出部どうしが接続される。従って、従来の導電性ペーストの焼き付けによる方法に比べて、薄い外部電極となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００４－３２７９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、隣接するアンカータブと称されるアンカー導体の露出部の距離を積層方向の頂面および底面に向かってより近接させなければならないので、アンカー導体を敷設するセラミックグリーンシートの厚みを多種用意しなければならない。そのため、製造が煩雑になり、工数および製造コストが増大するという問題がある。アンカー導体は、静電容量形成に関わっていないダミー電極であり、その露出部がめっき成長起点となり、外部電極となるめっき膜を形成するとともに、めっき膜を本体のセラミック素体に固定する役目を果たしている。
【0006】
このような従来技術では、セラミック素体の表面に、直接めっきにより外部電極を形成する場合において、めっき膜を所定のめっき部位に均一な厚みの連続膜として成長させて高い固着強度で外部電極を効率よく形成することが困難である。したがって、めっき膜を所定のめっき部位に均一な厚みの連続膜として形成して、高い固着強度を有する外部電極を効率よく形成することができる積層セラミック電子部品およびその製造方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の積層セラミック電子部品は、略直方体の有効層部、および前記有効層部を該有効層部の厚み方向両側に位置する一対のカバー層部を有する素体部品と、一対の外部電極とを含み、前記有効層部は、複数の内部電極層と複数の第１セラミック層とを有し、前記複数の内部電極層および前記複数の第１セラミック層のそれぞれが交互に積層され、前記複数の内部電極層は、極性別に一対の端面からそれぞれ露出しており、前記一対のカバー層部のそれぞれは、アンカー導体と第２セラミック層とが混交し合っている混交領域を有し、前記混交領域は、少なくとも前記一対の端面および前記素体部品の一対の主面に露出しており、前記有効層部の前記内部電極層の露出部と、前記カバー層部の前記混交領域の露出部とが、前記一対の外部電極に接続している。
【0008】
本開示の積層セラミック電子部品の製造方法は、略直方体の素体部品と、一対の外部電極とを含み、前記素体部品が、極性の異なる内部電極層を有するセラミックグリーンシートを交互に積層して有効層部を形成し、前記有効層部を保護するカバー層部を備える積層セラミック電子部品の製造方法において、前記カバー層部を、前記セラミックグリーンシートに対してシートアタックを伴うアンカー導体ペーストを付与したセラミックグリーンシートを積層して形成する工程と、前記素体部品を焼成および面取りした後に、直接めっきを行って、外部電極の下地層を形成する工程と、を含む。
【発明の効果】
【0009】
本開示の積層セラミック電子部品によれば、第２セラミック層の表面に、近接して露出する混交領域の露出部にめっき膜が結合されて、固着強度が強く薄層の外部電極が形成されているので、定められた規格サイズにおいて、高い固着強度で外部電極が形成されたより高機能の積層セラミック電子部品を効率よく提供できる。
【0010】
本開示の積層セラミック電子部品の製造方法によれば、直接めっきを施した際に、露出している導体間の間隔が広いエリアが無いため、近接散在した導体露出部を起点にめっきが成長し、固着強度に優れためっき膜が効率よく形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1A】本開示の一実施形態の積層セラミック電子部品の一例を示す斜視図である。
【図1B】本開示の実施形態の積層セラミック電子部品の変形例を示す斜視図である。
【図4A】内部電極ペーストの印刷体の拡大断面図である。
【図4B】本開示の実施形態の積層セラミックコンデンサに用いられるアンカー導体の印刷体の拡大断面図である。
【図5A】焼成前の素体部品を製作する場合の印刷体を示す斜視図である。
【図5B】極性の異なる内部電極のパターンが印刷されたグリーンシートを示す斜視図である。
【図5C】極性の異なる内部電極のパターンが印刷されたグリーンシートの斜視図である。
【図6B】グリーンシートの積層状態の他の例を示す分解斜視図である。
【図7】母積層体を示す斜視図である。
【図8】第２の実施形態の積層セラミック電子部品を示す斜視図である。
【図9A】導体ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図9B】導体ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートの他の例を示す斜視図である。
【図9C】導体ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートの他の例を示す斜視図である。
【図11】母積層体の斜視図である。
【図12A】内部電極層５が露出している素体前駆体の側面に、保護層を取り付ける様子を示す分解斜視図である。
【図12B】素体前駆体に保護層が貼り付けられた素体部品を示す斜視図である。
【図13A】素体前駆体の側面の一方が剥離可能な粘着性の保持シートを介して台座に逆さに固定され状態を示す正面図である。
【図13B】素体前駆体が樹脂フィルム上のセラミックグリーンシートに押し付けられている示す正面図である
【図13C】素体前駆体の側面に押し付けられたセラミックグリーンシートを付着させた状態で上に引き上げた様子を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照しつつ、本開示の積層セラミック電子部品およびその製造方法の実施形態について、積層セラミック電子部品である積層セラミックコンデンサについて複数の例を挙げて説明する。本開示の対象となる積層セラミック電子部品は、主面に表面電極がある電子部品であれば、積層セラミックコンデンサに限らず、積層型圧電素子、積層サーミスタ素子、積層チップコイル、およびセラミック多層基板等の様々な積層セラミック部品にも適用することができる。
【0013】
図１Ａは、本開示の一実施形態の積層セラミック電子部品の一例を示す斜視図である。以下で参照する図面は、模式的なものであり、図面に示された寸法比率等は、必ずしも正確に図示されたものではない。また、本明細書においては、便宜的に直交座標系ＸＹＺを定義する。
【0014】
本実施形態の積層セラミックコンデンサ１Ａは、略直方体の有効層部Ａおよび有効層部Ａの厚み方向である第３方向Ｚの両側に位置する一対のカバー層部Ｂ１，Ｂ２を有する素体部品２と、一対の外部電極３とを含む。有効層部Ａは、複数の内部電極層５と第１セラミック層を構成する第１セラミック層４ａとが交互に積層され、一対の端面８のそれぞれに内部電極層５が露出している。一対のカバー層部Ｂ１，Ｂ２のそれぞれは、アンカー導体６と第２セラミック層を構成する第２セラミック層４ｂとが混交し合っている混交領域２５を有し、混交領域２５が少なくとも一対の端面８および一対の主面７に露出している。有効層部Ａの内部電極層５（図２Ａおよび図２Ｂを参照）の露出部と、カバー層部Ｂ１，Ｂ２の混交領域２５の露出部とは、外部電極３に接続している。
【0015】
図１Ｂは、本開示の実施形態の積層セラミック電子部品の変形例を示す斜視図である。本実施形態の積層セラミック電子部品である積層セラミックコンデンサ１Ｂは、前述の実施形態の積層セラミックコンデンサ１Ａと混交領域２５および外部電極３の位置が異なる点でのみ相違し、他の構成は同一である。そのため、対応する構成は同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の積層セラミックコンデンサ１Ｂは、混交領域２５が少なくとも一対の側面９および一対の主面７に露出している。有効層部Ａの内部電極層５の露出部と、カバー層部Ｂ１，Ｂ２の混交領域２５の露出部とは、外部電極３に接続している。
【0016】
図１Ａの積層セラミックコンデンサ１Ａおよび図１Ｂの積層セラミックコンデンサ１Ｂのどちらも、略直方体の素体部品２と、外部電極３とを有している。素体部品２は、内部電極層５を有する。内部電極層５は、第１方向Ｘに対向する一対の端面８で露出し、外部電極３と連結している。図１Ａの積層セラミックコンデンサ１Ａでは、外部電極３は、素体部品２の端面８から隣接する主面７および各側面９に回り込み、図１Ｂの積層セラミックコンデンサ１Ｂでは、各側面９から隣接する主面７に回り込んでいる。
【0017】
混交領域２５のうち側面に露出している部分のＸ方向の長さは、内部電極層５のうち側面に露出している部分のＸ方向の長さと略同一であってもよい。
【0018】
部品の小型化と同時に外部電極３の厚みが薄くなってきており、外部電極３の部位に直接めっきを行って外部電極３を形成することもできる。
【0019】
図２Ａおよび図２Ｂは、本開示の直接めっき前の素体部品の斜視図である。図２Ａおよび図２Ｂに示される素体部品のそれぞれが、図１Ａおよび図１Ｂの積層セラミックコンデンサ１Ａ，１Ｂに対応している。内部電極層５は、層状に端面８、あるいは側面９に露出し、アンカー導体層部のアンカー導体６の露出部分は、主面７、端面８、あるいは側面９に、近接散在して露出している。従って、内部電極層５とアンカー導体６の露出部とは、複数列、第３方向Ｚの積層方向に配列されている。これによって、直接めっきを施した際に、露出しているアンカー導体６間の間隔が広い領域が無いため、近接した内部電極層５の露出部と、近接して散在したアンカー導体６の露出部とを起点に外部電極３のめっき膜が成長し、厚みが均一なめっき膜が形成される。
【0020】
さらに、従来のアンカー層は、層状であっため、特に主面ではメッキ膜がアンカー層の層ごと剥がれることがあったが、本開示では、めっき膜が、アンカー導体の露出部を介して、素体部品の内部に網目状に存在するアンカー導体と繋がっているので、固着強度に優れためっき膜が形成される。
【0021】
図３Ａは、図２Ａの切断面線ＩＩＩＡ－ＩＩＩＡから見た素体部品の一部の拡大断面図であり、図３Ｂは、図２Ｂの切断面線ＩＩＩＢ－ＩＩＩＢから見た素体部品の一部の拡大断面図である。図３Ａは、積層セラミックコンデンサ１Ａの主面７と端面８との稜線部を拡大した断面を示し、図３Ｂは、積層セラミックコンデンサ１Ｂの主面７と側面９との稜線部を拡大した断面を示す。第２セラミック層間のアンカー導体６の断面は、曲がりくねっている。なお、図中の２点鎖線２０は、面取り後の表面位置を概念的に示している。
【0022】
図３Ｂは、図３Ａの素体部品２を焼成し、面取りを行った後に、直接めっき層を形成した状態を示している。素体部品２を焼成してバレル研磨後の表面の導体の露出部は、主面７側では小さなループ状に散在し、側面９側では、露出幅を変化させながら曲折した線状に存在している。それぞれの露出導体は近接しているため、それらを核として成長しためっき膜が析出成長して、隣接する露出導体同士が繋がり、均一なめっき膜を形成することができる。
【0023】
素体部品２が得た均一なめっき膜は、外部電極３の下地電極となる。ただし、この状態では、導体露出部とめっき膜との接合力が弱いので、高温処理を行うのがよい。内部電極層５およびアンカー導体６がＮｉであり、無電解メッキでＣｕめっき膜を形成した場合は、低酸素分圧下６００℃～１０００℃で、高温アニールを行う。高温アニールによって、ＣｕとＮｉの相互拡散が起こり、両者の接合はより強固なものになる。
【0024】
図４Ａおよび図４Ｂを参照して、曲折するアンカー導体６の形成方法を説明する。図４Ａは、内部電極ペーストの印刷体の拡大断面を示している。ＰＥＴなどの樹脂シート１６上に成形された薄層のセラミックグリーンシート１０が準備され、その上に所定のパターンで内部電極層用導電ペースト２２が印刷されている。内部電極層用導電ペースト２２の層は、セラミックグリーンシート１０に平行な整合層となっている。例えば、樹脂シート１６の厚みは、２０μｍ～３０μｍであり、セラミックグリーンシート１０の厚みは、０．５μｍ～２μｍであり、印刷乾燥後の内部電極層用導電ペースト２２の厚みは、０．５μｍ～２μｍである。内部電極層用導電ペースト２２は、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇなどの導体金属粉末、焼結抑制助剤、樹脂バインダを溶剤中に入れて混錬したものである。
【0025】
図４Ｂは、本開示の実施形態の積層セラミックコンデンサ１Ａ，１Ｂに用いられるアンカー導体６の印刷体の拡大断面を示している。図４Ａと同一の工程でセラミックグリーンシート１０の上に所定のパターンでアンカー導体用導電ペースト２３を印刷して形成している。アンカー導体用導電ペースト２３の溶剤は、セラミックグリーンシート１０を膨潤して溶解させるものを用いている。アンカー導体用導電ペースト２３に含まれる溶剤で、膨潤と変形が起こり、乾燥後に、アンカー導体６とセラミックグリーンシート１０は、樹脂シート１６上で、シートアタック現象によって、混交した状態になる。導電膜表面に凹凸ができる。このような混交したシートを積層し、加圧することで、図３Ａで示したような、曲折したアンカー導体６となる。
【0026】
本実施形態において、シートアタック現象とは、導電ペーストをセラミックグリーンシート上に塗工すると、導電ペースト中の有機溶剤が、セラミックグリーンシートに含まれるバインダー成分を溶解する現象のことである。近年では、積層セラミックコンデンサに更なる高容量化が求められており、より一層の多層化、薄膜化が検討されているが、このような薄膜化が進んだ積層セラミックコンデンサにおいて、シートアタック現象に起因するセラミック層の穴や皺が発生した場合、所望の電気特性が得られないという問題が起こる。
【0027】
アンカー導体用導電ペースト２３に含まれる溶剤は、セラミックグリーンシート１０と相溶性の良い溶剤である。例えば、デカノール、トリデカノール、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ブチルカルビトール、ブチル、カルビトールアセテート、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテートのいずれかの溶剤を主溶剤とする。
【0028】
図５Ａ～図５Ｃは、焼成前の素体部品を製作する場合に用いる印刷体を示す斜視図であり、図５Ａは、アンカー導体のパターンが印刷されたセラミックグリーンシートを示す斜視図であり、図５Ｂおよび図５Ｃは、極性の異なる内部電極層のパターンが印刷されたセラミックグリーンシートを示す斜視図である。セラミックグリーンシート１０にアンカー導体６または内部電極層５が印刷されたものを印刷体と称する。図５Ａの印刷体において、アンカー導体６が存在するエリアは、セラミックグリーンシート１０と混交している。内部電極層５は、所定の電極パターンでセラミックグリーンシート１０上に印刷して形成される。
【0029】
図６Ａは、グリーンシートの積層状態を模式的に示す分解斜視図である。アンカー導体６および内部電極層５が印刷されたセラミックグリーンシート１０を積層後に、加圧して、図７に示すような大型の母積層体１１を得ることができる。母積層体１１を、破線で描かれた切断予定線１２の位置で所定の寸法で縦横に切断することによって、個別の素体部品２を得ることができる。
【0030】
図６Ｂのグリーンシートの他の例を示す分解斜視図である。図６Ｂの各セラミックグリーンシート１０は、図５Ａのセラミックグリーンシート１０の積層パターンとほぼ同一であるが、アンカー導体６と内部電極層５との間にセラミックグリーンシートのブランクシート１０ａが挿入されている。積層方向において有効層Ａに最も近いアンカー導体６から、そのアンカー導体６に積層方向において近接する内部電極層５までの距離を広げることが好ましい。また、アンカー導体６に含まれる溶剤は、染み出して内部電極層５に到達してしまうと、内部電極層５が溶けて変形してしまうので、ブランクシート１０ａを介在させることによって、アンカー導体６と内部電極層５の間の距離を離すことができる。アンカー導体６の溶剤が積層後に沁みだして電気特性に大きく影響する有効層部Ａに悪影響を与える可能性を阻止する効果がある。挿入するセラミックグリーンシート１０は、電気特性に影響が無ければ、内部電極層５と異なったものでもよい。また、単層でもあってよく、複数層でもあってもよい。
【0031】
なお、図６Ｂのブランクシート１０ａは、アンカー導体６に含まれている溶剤に対して濡れ性の低いバインダを用いたグリーンシートであってもよい。アンカー導体６の溶剤の有効層部Ａへの浸透を、ブランクシート１０ａを厚くしなくとも遮断することができるので、有効層部Ａのブランクシート１０ａおよびブランクシート１０ａの積層数の減少を軽減する効果がある。
【0032】
次に、図７および図８を参照して、第２の実施形態について説明する。図７は、母積層対を示す斜視図であり、図８は本開示の第２の実施形態の積層セラミック電子部品を示す斜視図である。本実施形態は、図８に示されるように、各一対の主面７、端面８および側面９の６面に外部電極３を有する積層セラミックコンデンサを例とするもので、側面保護シートが積層後に後付けされて素体部品２となる電子部品である。
【0033】
図９Ａ～図９Ｃは、アンカー導体ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを示す。図９Ａは、アンカー導体のパターンが印刷されたグリーンシートを示し、図９Ｂおよび図９Ｃは、極性の異なる内部電極層５のそれぞれのパターンが印刷されたセラミックグリーンシート１０２，１０３を示す。図９Ａのアンカー導体６が存在するエリアは、アンカー導体６とセラミックグリーンシート１０１とが混交している。
【0034】
図１０は、図５Ａ～図５Ｃに示される印刷体の積層状態を模式的に示す分解斜視図である。積層後に、加圧して図１１に示すような大型の母積層体１１を得て、所定の寸法の切断予定線１２で縦横に切断されて、図１２Ａの素体前駆体１３を得ることができる。
【0035】
図１２Ａは、内部電極層５が露出している素体前駆体１３の側面９に、保護層１４を取り付ける様子を示す分解斜視図である。図１２Ｂは、素体前駆体１３に保護層１４が貼り付けられた素体部品２を示す斜視図である。アンカー導体６の露出部は、主面７では小さな円形、楕円形、または長円に近いループ形状を成す露出部分が散在し、側面９では、露出幅を変化させながら曲折した線状の露出部分で複数が存在している。
【0036】
素体前駆体１３を焼成して、バレル研磨で面取りを行い、直接めっきで外部電極３の下地層を形成し、さらに電解めっきで下地層上に外部電極３の外層を形成して、図８の積層セラミックコンデンサを得ることができる。側面９に外部電極３が無いこのような形態の積層セラミックコンデンサは、搭載される回路基板上で互いに近接配置して、部品の実装密度を向上させることができる。
【0037】
外部電極３は、直接めっきが施された下地層を高温アニールした後に、はんだに対するバリア層となる電解Ｎｉめっき層を敷設し、表層にははんだ濡れ性を確保するための電解Ｓｎめっき層を敷設して形成してもよい。
【0038】
以下、図１Ａの素体部品２を例にして、その製造方法について説明する。
【0039】
先ず、セラミック誘電体材料であるＢａＴｉＯ３に添加剤を加えたセラミックの混合粉体をビーズミルで湿式粉砕混合する。この粉砕混合したスラリーに、ポリビニルブチラール系バインダ、可塑剤、および有機溶剤を加えて混合し、セラミックスラリーを作製する。
【0040】
次に、ダイコーターを用いて、キャリアフィルム上にセラミックグリーンシート１０のシート素材を成形する。セラミックグリーンシート１０のシート素材の厚みは、例えば、１μｍ以上１０μｍ未満である。セラミックグリーンシート１０のシート素材の厚みを薄くするほど、積層セラミックコンデンサの静電容量を高くすることができる。セラミックグリーンシート１０のシート素材の成形は、ダイコーターだけに限られず、例えば、ドクターブレードコーターまたはグラビアコーター等を用いて行ってもよい。
【0041】
セラミックグリーンシート１０のシート素材の厚みは、１０μｍ以下であるのが望ましい。直接めっきで外部電極３を形成する場合は、素体部品２の側面９に露出した内部電極層５の層端を核としてめっきが成長して隣接の内部電極層５の層端で成長するめっきと結合しためっき膜を形成するので、１０μｍ以上の内部電極層５の間隔にすると、めっき膜の連続性が損なわれるおそれがある。
【0042】
一方、内部電極層用導電ペースト２２を準備する。内部電極層用導電ペースト２２は、例えばＮｉ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属粉、またはそれらの合金紛と、樹脂バインダとを溶剤中に入れて混錬したものであり、焼結をコントールするためのＢａＴｉＯ３などのセラミック微粉末などを添加してもよい。
【0043】
内部電極層用導電ペースト２２に用いる溶剤は、セラミックグリーンシート１０のシート素材と相溶しない溶剤を用いる。セラミックグリーンシート１０のシート素材に対して溶剤起因のシートアタックが起こると、短絡の原因となる。シートアタックとは、セラミックグリーンシート１０のシート素材に内部電極用ペーストが接触したとき、セラミックグリーンシート１０のシート素材の有機バインダを内部電極層用導電ペースト２２の有機溶剤が溶解する現象をいう。
【0044】
内部電極層用導電ペースト２２は、例えばＮｉ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属粉、又はそれらを含む合金紛と、樹脂バインダを、分散剤と共に溶剤中に入れて混錬したものであり、焼結をコントールするためのＢａＴｉＯ３などのセラミック微粉末などを添加してもよい。
【0045】
アンカー導体用導電ペースト２３の溶剤は、セラミックグリーンシート１０のシート素材と相溶性の良い溶剤を用いる。例えば、デカノール、トリデカノール、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ブチルカルビトール、ブチル、カルビトールアセテート、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテートのいずれかの溶剤を主溶剤としてもよい。
【0046】
次に、図１１～図１３に示すように、内部電極パターンとアンカー導体パターンをセラミックグリーンシート１０のシート素材に、グラビア印刷法を用いて、所定のパターンで印刷する。導電性ペーストの印刷は、グラビア印刷法だけに限られず、例えば、スクリーン印刷法等を用いて行ってもよい。実際の印刷パターンは、多数個の個々の電極パターンを有する版を用いて、大型グリーンシートに印刷が行われる。
【0047】
アンカー導体６の層には、アンカー導体用導電ペースト２３を印刷し、有効層部Ａのセラミックグリーンシート１０のシート素材には、内部電極層用導電ペースト２２が印刷される。印刷後に印刷した内部電極層用導電ペースト２２の乾燥を行うが、アンカー導体用導電ペースト２３が印刷された箇所では、表面から見るとシートアタックによってマイクロ皺が３次元的に発生している。
【0048】
次に、内部電極層５とアンカー導体６とが印刷されたセラミックグリーンシート１０を積層する。図１０は、内部電極層５とアンカー導体６とが印刷されたセラミックグリーンシート１０の積層状態を模式的に示す分解斜視図である。支持シート１８上に、所定枚数のアンカー導体用導電ペースト２３が印刷されたセラミックグリーンシート１０が積層され、次に、ブランクシート１０ａを挟んで、交互に積まれた所定組数の極性の異なる２種の内部電極層５を持つセラミックグリーンシート１０を交互に積層し、最後にブランクシート１０ａを挟んでから、所定枚数のアンカー導体用導電ペースト２３が印刷されたセラミックグリーンシート１０が積層される。なお、上記の支持シート１８は、弱粘着シート又は発泡剥離シート等の粘着および剥離が可能な粘着剥離シートであってもよい。
【0049】
アンカー導体用導電ペースト２３の層の溶剤が積層後に沁みだして有効層部Ａに悪影響を与える可能性を低減するためにブランクシート１０ａを挿入して、有効層部Ａまでの距離を広げて、部品の信頼性を高めることができる。挿入するブランクシート１０ａは単層でもあってよく、複数層でもあってもよい。
【0050】
次に、積層体をプレス工程で圧着して、図１１に示すような一体化した母積層体１１を得ることができる。母積層体１１のプレスは、例えば静水圧プレス装置を用いて行うことができる。プレス時に加温してセラミックグリーンシート１０の密着を加速させてもよい。図１２に示す仮想線１２は、切断位置を示す切断予定線である。なお、母積層体１１の下には、セラミックグリーンシート１０を積層する際に用いた支持シート１８が位置している。
【0051】
次に、押切り切断装置を用いて、母積層体１１を所定の寸法で切断し、図１Ａまたは図１Ｂの素体前駆体１３を得る。なお、母積層体１１を切断する方法は、押切り切断装置を用いる方法に限定されず、例えばダイシングソー等を用いてもよい。
【0052】
次に、素体部品２を焼成工程で脱脂および焼成を行う。脱脂は、素体部品２を窒素雰囲気炉で７００℃まで昇温して行い、その後の焼成を、水素雰囲気の還元炉でピーク温度を１１００～１２５０℃に制御し、素体部品２を焼結させる。
【0053】
次に、バレル研磨で面取りを行う。バレルは、複数の素体部品２をセラミック紛などの研磨材と共に回転ポットの中に入れて水中で研磨する湿式バレルで行う。図２Ａおよび図２Ｂは、面取り後の素体部品２の斜視図である。面取り後の素体部品２は、全ての稜辺および頂角に、丸みがついている。すべての表面が研磨され、６面の表層が一定量削られて除去されている。バレル研磨後の表面の導電体の露出部は、主面７側では前述したように小さなループ状の露出部分が散在し、側面９側では、露出幅を変化させながら曲折した線状の露出部分も存在している。
【0054】
面取り後は、素体部品２に、無電解めっきを施して、外部電極３の下地となる銅めっき膜を形成する。銅めっき膜は、内部電極層５およびアンカー導体６の導体露出端を核として、銅めっき膜が成長する。アンカー電極部も内部電極層５も露出導体間の空きスペースに広い箇所が無いため、すなわち高密度に導体露出部が形成されるので、それらの導体露出部を核として、直接めっきのめっき膜が析出成長して、露出導体の隣接部分同士が高密度で繋がり、均一な厚みのめっき層を形成することができる。無電解めっきは、銅めっき以外の金属、例えばＰｄやＮｉめっきであってもよい。めっき後は、６００℃～９００℃の高温でアニールを行い、Ｎｉを主成分とする内部電極層５と接合部での合金を形成させて、内部電極層５とめっき膜との接合強度を高めてもよい。
【0055】
【0056】
次に、第２の実施形態について説明する。図６Ａおよび図６Ｂは、外部電極３が端面８から主面７に延展した積層セラミックコンデンサの一例の斜視図である。なお、前述の実施形態と対応する部分に、同一の参照符を付す。
【0057】
セラミックグリーンシート１０のシート素材やアンカー導体用導電ペースト２３を準備する工程は、第１の実施形態に記述した通りである。
【0058】
それらの材料を用いて、図１３Ａ～図１３Ｃに示すように、内部電極パターンとアンカー導体パターンを上記で作成したセラミックグリーンシート１０のシート素材に、グラビア印刷法を用いて、内部電極層５となるアンカー導体用導電ペースト２３を所定のパターンで印刷して形成する。アンカー導体用導電ペーストの印刷は、グラビア印刷法だけに限られず、例えば、スクリーン印刷法等を用いて行ってもよい。実際の印刷パターンは、多数個の個々の電極パターンを有する版を用いて、大型グリーンシートに印刷が行われる。
【0059】
アンカー導体層には、アンカー導体用導電ペースト２３が印刷され、有効層部Ａのセラミックグリーンシート１０のシート素材には、内部電極シートに、内部電極層用導電ペースト２２が印刷される。印刷後に印刷したペーストの乾燥を行うが、アンカー導体用導電ペースト２３が印刷された箇所では、表面から見るとマイクロ皺が発生している。ひび割れが見られる場合は、アンカー導体用導電ペースト２３の溶剤種、溶剤量、および乾燥時間を制御して防ぐ。
【0060】
次に、内部電極層５とアンカー導体用導電ペースト２３が印刷されたセラミックグリーンシート１０を積層する。図１２Ａは、積層状態を模式的に示している。支持シート１８
が印刷されたセラミックグリーンシート１０が積層され、ブランクシート１０ａを挿入した後、所定組数の極性の異なる２種パターンの内部電極層５を持つセラミックグリーンシート１０を交互に積層し、また、ブランクシート１０ａを挿入し、最後に所定枚数の内部電極層用導電ペースト２２およびアンカー導体用導電ペースト２３が印刷されたセラミックグリーンシート１０を積層している。
が印刷されたセラミックグリーンシート１０が積層され、ブランクシート１０ａを挿入した後、所定組数の極性の異なる２種パターンの内部電極層５を持つセラミックグリーンシート１０を交互に積層し、また、ブランクシート１０ａを挿入し、最後に所定枚数の内部電極層用導電ペースト２２およびアンカー導体用導電ペースト２３が印刷されたセラミックグリーンシート１０を積層している。
【0061】
アンカー導体６はセラミックグリーンシート上に導体ペーストを印刷後に乾燥して形成されるが、残量溶剤成分が存在していることは否めない。残留溶剤成分が有効層に影響を与えると、有効層のセラミックグリーンシートが変形して絶縁性を劣化させるおそれある。アンカー導体６と有効層部Ａとの間にセラミックグリーンシートのブランクシート１０ａを挿入したのは、信頼性を高めるためであり、複数層でもよい。なお、上記の支持シート１８は、弱粘着シート又は発泡剥離シート等の粘着および剥離が可能な粘着剥離シートであってもよい。
【0062】
次に、積層体をプレス工程で圧着して、図１１に示すような一体化した母積層体１１を得る。母積層体１１のプレスは、例えば静水圧プレス装置を用いて行うことができる。プレス時に母積層体１１を加温して、セラミックグリーンシート１０同士を密着させ、プレス時間を加速させてもよい。図１１の仮想線１２は、切断位置を示す切断予定線である。なお、図６Ａおよび図６Ｂでは省略されているが、母積層体１１の下には、セラミックグリーンシート１０を積層する際に用いた支持シート１８が位置している。
【0063】
次に、押切り切断装置を用いて、母積層体１１を切断予定線１２の所定の寸法で切断し、図１２Ａの素体前駆体１３を得ることができる。なお、母積層体１１を切断する方法は、押切り切断装置を用いる方法に限定されず、例えばダイシングソー装置等を用いてもよい。母積層体１１の第１面１１ａおよび第２面１１ｂ、端面８および側面９は、素体部品２の第１面７Ａおよび第２面７Ｂ、端面８、および側面９にそれぞれ対応する。
【0064】
図１２Ｂの素体前駆体１３が示すように、アンカー導体部では、アンカー導体用導電ペースト２３がセラミックグリーンシート１０にシートアタックを起こし、導体層とセラミックグリーンシート１０のセラミック層とが混交している。
【0065】
【0066】
図１３Ａは、素体前駆体１３の一方の側面９が、剥離可能な粘着性の支持シート１８を介して台座２４に逆さに固定された状態を示す正面図である。
【0067】
図１３Ｂは、素体前駆体１３が、樹脂フィルム２７上のセラミックグリーンシート１０に押し付けられている状態を示す正面図である。この状態で、セラミックグリーンシート１０が側面９に貼り付けられるが、貼り付け力を高めるために、粘着性のセラミックグリーンシートにしたり、圧着時に４０℃～６０℃で加熱してもよく、或いは最終製品に影響を与えない接着媒体材を使用してもよい。保護層１４となる印刷前のセラミックグリーンシート１０は、単層のセラミックグリーンシートであってもよく、複数層のセラミックグリーンシートであってもよい。そのような場合の複数層のセラミックグリーンシート１０は、互いに異なる成分を有していてもよい。
【0068】
図１３Ｃは、素体前駆体１３の側面９に押し付けられたセラミックグリーンシート１０を付着させた状態で上に引き上げた様子を示す正面図である。セラミックグリーンシート１０のシート素材の素体部品２に接触していない面は、樹脂シート１６上に残る。このため、この場合のセラミックグリーンシート１０のシート素材は、破断強度が低い性状のものを用いてもよい。
【0069】
両面にセラミックグリーンシート１０を貼り付けた後に、或いは貼り付け中に、素体部品２をプレスでさらに圧着して、保護層１４となるセラミックグリーンシート１０のシート素材を強固に密着させてもよい。図１２Ｂの斜視図は、側面９に保護層１４が敷設されたセラミックグリーンシート１０のシート素材を貼り付けた素体部品２の様子を示したものである。
【0070】
なお、保護層１４の形成は、素体前駆体１３の側面９への貼り付けに限らず、例えば、セラミックスラリーを側面９に塗布後に乾燥して形成してもよい。
【0071】
焼成工程以降の工程は、第一の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【0072】
以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【0073】
１，１Ａ，１Ｂ 積層セラミックコンデンサ
２ 素体部品
３ 外部電極
４ａ，４ｂ 誘電体セラミック
５ 内部電極層
６ アンカー導体
７ 主面
８ 端面
９ 側面
１０ セラミックグリーンシート
１１ 母積層体
１２ 切断予定線
１３ 素体前駆体
１４ 保護層
１６ 樹脂シート
１７ めっき成長起点
１８ 支持シート
２０ 研磨後の表面位置
２２ 内部電極用導電ペースト
２３ アンカー導体用導電ペースト
２４ 台座
２５ 混交領域
Ａ 有効層部
Ｂ１，Ｂ２ カバー層部
２ 素体部品
３ 外部電極
４ａ，４ｂ 誘電体セラミック
５ 内部電極層
６ アンカー導体
７ 主面
８ 端面
９ 側面
１０ セラミックグリーンシート
１１ 母積層体
１２ 切断予定線
１３ 素体前駆体
１４ 保護層
１６ 樹脂シート
１７ めっき成長起点
１８ 支持シート
２０ 研磨後の表面位置
２２ 内部電極用導電ペースト
２３ アンカー導体用導電ペースト
２４ 台座
２５ 混交領域
Ａ 有効層部
Ｂ１，Ｂ２ カバー層部
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
