特許 7122085 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-10

(45)【発行日】2022-08-19

(54)【発明の名称】積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20220812BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 513

H01G4/30 201F

H01G4/30 201G

H01G4/30 201K

H01G4/30 201L

H01G4/30 201P

H01G4/30 511

H01G4/30 514

H01G4/30 517

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2017080822

(22)【出願日】2017-04-14

(65)【公開番号】P2018182107

(43)【公開日】2018-11-15

【審査請求日】2020-04-07

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】浅井 尚

(72)【発明者】

【氏名】石井 佳祐

(72)【発明者】

【氏名】中村 智彰

【審査官】鈴木 駿平

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／１０８５３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２０４７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０４５７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１４０９０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１６９３３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｇ ４／００－４／２２４

Ｈ０１Ｇ ４／２５５－４／４０

Ｈ０１Ｇ １３／００－１３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セラミックを主成分とする誘電体層と、内部電極層と、が交互に積層され、積層された複数の前記内部電極層が交互に対向する２端面に露出するように形成され、略直方体形状を有する積層チップと、
前記２端面に形成された外部電極と、
前記誘電体層の主成分セラミックとは異なる成分を含み、前記外部電極と前記積層チップとの間に形成されたガラス成分層と、を備え、
前記外部電極は、下地層上にめっき層が形成された構造を有し、前記２端面から前記積層チップの上面、下面および２側面のうち少なくともいずれかの面にかけて延在領域を備え、
前記ガラス成分層は、前記２端面に形成されており、当該２端面から前記上面、前記下面、および前記２側面のうち少なくともいずれかの面にかけて延在しており、
前記ガラス成分層は、前記延在領域において、前記下地層よりも、他方の前記外部電極側に向かって延在しており、
前記下地層が前記２端面から他方の端面まで延びる距離は、前記積層チップの前記２端面間の距離の１／４以下であ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】

前記ガラス成分層は、ＺｎおよびＳｉを含む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】

前記ガラス成分層が前記下地層よりも延在する距離は、５μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項4】

前記下地層は、Ｃｕを主成分とすることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項5】

前記下地層が前記２端面から他方の端面まで延びる距離は、８００μｍ以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項6】

セラミックを主成分とする誘電体層と、内部電極層と、が交互に積層され、積層された複数の前記内部電極層が交互に対向する２端面に露出するように形成され略直方体形状を有する積層チップにおいて、前記２端面から、上面、下面および２側面の少なくともいずれかの面にかけてガラス成分を含む導電ペーストを配置し当該導電ペーストに対して熱処理を行うことで、金属を主成分とする下地層を焼き付け、
前記下地層に対してエッチング処理を行うことで、前記下地層と前記積層チップとの間に形成され前記ガラス成分を含むガラス成分層の一部を露出させ、
前記下地層上にめっき層を形成し、
前記下地層を焼き付ける際に、前記下地層が前記２端面から他方の端面まで延びる距離が前記積層チップの前記２端面間の距離の１／４以下となるように、前記下地層を焼き付け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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層セラミックコンデンサおよびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

内部電極が埋設されたセラミック素体の両端面に外部電極用導電性ペーストを塗布し、焼き付け処理を行うことで、外部電極が形成された積層セラミックコンデンサを作製することができる。このような積層セラミックコンデンサにおいて、Ｃｕ，Ｎｉ，及びＣｕ－Ｎｉ合金のいずれかを主成分とする導電性材料と、Ｂ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物を含むガラス成分からなる外部電極を用い、同ガラス成分をセラミック素体に１～８μｍの距離で浸透させることで、外部電極の固着強度を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－２２８９０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

積層セラミックコンデンサは、基板上に実装される。昨今の市販製品の小型・薄型化要望に応えるため、高密度実装が望まれているため、ランドパターンの縮小化が著しい。ランドパターンの縮小化に伴い、半田フィレットが形成されにくくなり、基板と積層セラミックコンデンサとの接合強度が低下してしまうことが課題となっている。これらの対策として、外部電極幅を大きくするという手法が考えられる。しかしながら、この場合、耐ヒートショック性が悪化するおそれがある。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板と積層セラミックコンデンサとの接合強度の低下を抑制しつつ、外部電極の固着強度および耐ヒートショック性を向上させることができる積層セラミックコンデンサおよびその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る積層セラミックコンデンサは、セラミックを主成分とする誘電体層と、内部電極層と、が交互に積層され、積層された複数の前記内部電極層が交互に対向する２端面に露出するように形成され、略直方体形状を有する積層チップと、前記２端面に形成された外部電極と、前記誘電体層の主成分セラミックとは異なる成分を含み、前記外部電極と前記積層チップとの間に形成されたガラス成分層と、を備え、前記外部電極は、下地層上にめっき層が形成された構造を有し、前記２端面から前記積層チップの上面、下面および２側面のうち少なくともいずれかの面にかけて延在領域を備え、前記ガラス成分層は、前記２端面に形成されており、当該２端面から前記上面、前記下面、および前記２側面のうち少なくともいずれかの面にかけて延在しており、前記ガラス成分層は、前記延在領域において、前記下地層よりも、他方の前記外部電極側に向かって延在しており、前記下地層が前記２端面から他方の端面まで延びる距離は、前記積層チップの前記２端面間の距離の１／４以下であることを特徴とする。

【0007】

上記積層セラミックコンデンサにおいて、前記ガラス成分層は、ＺｎおよびＳｉを含んでいてもよい。

【0008】

上記積層セラミックコンデンサにおいて、前記ガラス成分層が前記下地層よりも延在する距離を、５μｍ以上１００μｍ以下としてもよい。

【0009】

上記積層セラミックコンデンサにおいて、前記下地層は、Ｃｕを主成分としてもよい。前記下地層が前記２端面から他方の端面まで延びる距離は、８００μｍ以下であってもよい。

【0010】

本発明に係る積層セラミックコンデンサの製造方法は、セラミックを主成分とする誘電体層と、内部電極層と、が交互に積層され、積層された複数の前記内部電極層が交互に対向する２端面に露出するように形成され略直方体形状を有する積層チップにおいて、前記２端面から、上面、下面および２側面の少なくともいずれかの面にかけてガラス成分を含む導電ペーストを配置し当該導電ペーストに対して熱処理を行うことで、金属を主成分とする下地層を焼き付け、前記下地層に対してエッチング処理を行うことで、前記下地層と前記積層チップとの間に形成され前記ガラス成分を含むガラス成分層の一部を露出させ、前記下地層上にめっき層を形成し、前記下地層を焼き付ける際に、前記下地層が前記２端面から他方の端面まで延びる距離が前記積層チップの前記２端面間の距離の１／４以下となるように、前記下地層を焼き付けることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、基板と積層セラミックコンデンサとの接合強度の低下を抑制しつつ、外部電極の固着強度および耐ヒートショック性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る積層セラミックコンデンサの部分断面斜視図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】図１のＢ－Ｂ線断面図である。

【図4】（ａ）は外部電極の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図であり、（ｃ）はサイドマージンにおける部分拡大図である。

【図5】積層セラミックコンデンサの製造方法のフローを例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。

【0014】

（実施形態）
図１は、実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１００の部分断面斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。図３は、図１のＢ－Ｂ線断面図である。図１～図３で例示するように、積層セラミックコンデンサ１００は、略直方体形状を有する積層チップ１０と、積層チップ１０のいずれかの対向する２端面に設けられた外部電極２０ａ，２０ｂとを備える。なお、積層チップ１０の当該２端面以外の４面のうち、積層方向の上面および下面以外の２面を側面と称する。外部電極２０ａ，２０ｂは、積層チップ１０の積層方向の上面、下面および２側面の少なくともいずれかの面に延在する延在領域を有している。本実施形態においては、一例として、外部電極２０ａ，２０ｂは、積層チップ１０の上面、下面および２側面に延在領域を有している。ただし、外部電極２０ａ，２０ｂは、互いに離間している。

【0015】

積層チップ１０は、誘電体として機能するセラミック材料を含む誘電体層１１と、卑金属材料を含む内部電極層１２とが、交互に積層された構成を有する。各内部電極層１２の端縁は、積層チップ１０の外部電極２０ａが設けられた端面と、外部電極２０ｂが設けられた端面とに、交互に露出している。それにより、各内部電極層１２は、外部電極２０ａと外部電極２０ｂとに、交互に導通している。また、誘電体層１１と内部電極層１２との積層体において、積層方向の最外層には内部電極層１２が配置され、当該積層体の上面および下面は、カバー層１３によって覆われている。カバー層１３は、セラミック材料を主成分とする。例えば、カバー層１３の材料は、誘電体層１１とセラミック材料の主成分が同じである。

【0016】

積層セラミックコンデンサ１００のサイズは、例えば、長さ０．２ｍｍ、幅０．１２５ｍｍ、高さ０．１２５ｍｍであり、または長さ０．４ｍｍ、幅０．２ｍｍ、高さ０．２ｍｍ、または長さ０．６ｍｍ、幅０．３ｍｍ、高さ０．３ｍｍであり、または長さ１．０ｍｍ、幅０．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍであり、または長さ３．２ｍｍ、幅１．６ｍｍ、高さ１．６ｍｍであり、または長さ４．５ｍｍ、幅３．２ｍｍ、高さ２．５ｍｍであるが、これらのサイズに限定されるものではない。

【0017】

内部電極層１２は、Ｎｉ（ニッケル），Ｃｕ（銅），Ｓｎ（スズ）等の卑金属を主成分とする。内部電極層１２として、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）などの貴金属やこれらを含む合金を用いてもよい。誘電体層１１は、例えば、一般式ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するセラミック材料を主成分とする。なお、当該ペロブスカイト構造は、化学量論組成から外れたＡＢＯ_３－αを含む。例えば、当該セラミック材料として、ＢａＴｉＯ_３（チタン酸バリウム）、ＣａＺｒＯ_３（ジルコン酸カルシウム）、ＣａＴｉＯ_３（チタン酸カルシウム）、ＳｒＴｉＯ_３（チタン酸ストロンチウム）、ペロブスカイト構造を形成するＢａ_{１-ｘ－ｙ}Ｃａ_ｘＳｒ_ｙＴｉ_１－ｚＺｒ_ｚＯ_３(０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｚ≦１)等を用いることができる。

【0018】

図２で例示するように、外部電極２０ａに接続された内部電極層１２と外部電極２０ｂに接続された内部電極層１２とが対向する領域は、積層セラミックコンデンサ１００において電気容量を生じる領域である。そこで、当該領域を、容量領域１４と称する。すなわち、容量領域１４は、異なる外部電極に接続された２つの隣接する内部電極層１２が対向する領域である。

【0019】

外部電極２０ａに接続された内部電極層１２同士が、外部電極２０ｂに接続された内部電極層１２を介さずに対向する領域を、エンドマージン１５と称する。また、外部電極２０ｂに接続された内部電極層１２同士が、外部電極２０ａに接続された内部電極層１２を介さずに対向する領域も、エンドマージン１５である。すなわち、エンドマージン１５は、同じ外部電極に接続された内部電極層１２が異なる外部電極に接続された内部電極層１２を介さずに対向する領域である。エンドマージン１５は、容量を生じない領域である。

【0020】

図３で例示するように、積層チップ１０において、積層チップ１０の２側面から内部電極層１２に至るまでの領域をサイドマージン１６と称する。すなわち、サイドマージン１６は、上記積層構造において積層された複数の内部電極層１２が２側面側に延びた端部を覆うように設けられた領域であり、誘電体層１１が内部電極層１２を介さずに積層された領域である。

【0021】

図４（ａ）は、外部電極２０ｂの断面図であり、図１のＡ－Ａ線の部分断面図である。なお、図４（ａ）では断面を表すハッチを省略している。図４（ａ）で例示するように、外部電極２０ｂは、下地層２１上に、めっき層２２が形成された構造を有する。本実施形態においては、下地層２１およびめっき層２２は、積層チップ１０の両端面から上面、下面および２つの側面に延在している。なお、図４（ａ）では、外部電極２０ｂについて例示しているが、外部電極２０ａも同様の構造を有する。

【0022】

下地層２１は、Ｃｕ，Ｎｉなどの金属を主成分とする。下地層２１には、下地層２１の緻密化のためのガラス成分や、下地層２１の焼結性を制御するための共材が含まれていてもよい。めっき層２２は、Ｎｉ，Ｓｎ，Ｃｕなどの金属を主成分とし、例えば、Ｎｉめっき層上にＳｎめっき層が形成された構造を有する。

【0023】

図４（ｂ）は、図４（ａ）の部分拡大図である。図４（ｂ）で例示するように、積層チップ１０の上面および下面において、下地層２１とカバー層１３との間にガラス成分層３０が形成されている。図４（ｃ）で例示するように、サイドマージン１６においては、ガラス成分層３０は、下地層２１とサイドマージン１６（誘電体層１１）との間に形成されている。ガラス成分層３０は、下地層２１よりも、対向する他方の外部電極側に向かって延在している。したがって、外部電極２０ａの下に形成されたガラス成分層３０は外部電極２０ｂ側に向かって延在し、外部電極２０ｂの下に形成されたガラス成分層３０は外部電極２０ａ側に向かって延在している。なお、図４（ｂ）および図４（ｃ）において、図４（ａ）と同様にハッチを省略してある。

【0024】

ガラス成分層３０は、ガラスであれば特に限定されるものではないが、少なくとも誘電体層１１およびカバー層１３の主成分セラミックとは異なる成分を含んでいる。誘電体層１１およびカバー層１３がガラス成分を含んでいる場合には、誘電体層１１およびカバー層１３における当該ガラス成分の濃度よりも高い濃度でガラス成分層３０に当該ガラス成分が含まれていてもよい。例えば、ガラス成分層３０は、Ｚｎ（亜鉛），Ｂ（ホウ素），Ａｌ（アルミニウム），Ｂａ（バリウム），Ｓｒ（ストロンチウム），Ｃａ（カルシウム），Ｓｉなどの酸化物を含んでいる。一例として、Ｓｉが誘電体層１１およびカバー層１３に含まれている場合には、誘電体層１１およびカバー層１３におけるＳｉ濃度よりも高い濃度で、ガラス成分層３０にＳｉが含まれていてもよい。

【0025】

ガラス成分層３０は、カバー層１３およびサイドマージン１６との間に高い固着強度を有する。これは、カバー層１３、サイドマージン１６およびガラス成分層３０のいずれも酸化物であるため、濡れ性が良く、接触面積が増加するため、固着強度が向上するからであると考えられる。また、下地層２１とカバー層１３およびサイドマージン１６との間にガラス成分層３０が介在することにより、下地層２１とカバー層１３およびサイドマージン１６との固着強度が高くなる。これは、ペースト中のガラス成分が、カバー層１３およびサイドマージン１６と、下地層２１との間に拡散することで、ガラス成分層３０上に下地層２１が連続的に形成されるためと考えられる。したがって、ガラス成分層３０が下地層２１の先端から対向する他方の外部電極側に延在することにより、下地層２１の面積を大きくせずに、外部電極２０ａ，２０ｂと積層チップ１０との固着強度を高くすることができる。下地層２１の面積を大きくせずに済むため、耐ヒートショック性を向上させることができる。これは、下地層２１の金属とカバー層１３やサイドマージン１６のセラミックとの熱膨張率差の影響が抑制されるからである。また、ガラス成分層３０が下地層２１の先端から対向する他方の外部電極側に延在する部分をめっき層２２によって覆うことができるため、下地層２１の面積を大きくせずに、外部電極２０ａ，２０ｂの幅（積層チップ１０の両端面間方向の距離）を大きくすることができる。それにより、積層セラミックコンデンサ１００の実装性が向上する。

【0026】

下地層形成用導電ペーストを積層チップ１０の両端面に塗布して焼き付けによって下地層２１を形成する場合、当該導電ペーストからガラス成分が下地層２１と積層チップ１０との間に拡散することになる。この場合、下地層２１の先端部分をエッチングにより除去することで、ガラス成分層３０を下地層２１の先端から対向する他方の外部電極層に延在させることになる。下地層２１に対するエッチング量がガラス成分層３０の延在距離に相当するが、当該延在距離は、エッチング前の下地層２１の膜厚以下である必要がある。したがって、ガラス成分層３０の延在距離に上限を設けることが好ましい。積層チップ１０の角部で下地層２１の膜厚が小さくなることを考慮して、本実施形態においては、ガラス成分層３０の延在距離を１００μｍ以下とすることが好ましい。また、ガラス成分層３０の延在距離が短いと、下地層２１と積層チップ１０との固着強度を十分に確保することが困難である。したがって、ガラス成分層３０の延在距離に下限を設けることが好ましい。本実施形態においては、ガラス成分層３０の延在距離の下限を５μｍ以上とすることが好ましい。

【0027】

続いて、積層セラミックコンデンサ１００の製造方法について説明する。図５は、積層セラミックコンデンサ１００の製造方法のフローを例示する図である。

【0028】

（原料粉末作製工程）
まず、誘電体層１１の主成分であるセラミック材料の粉末を用意する。当該セラミック材料の粉末に、目的に応じて所定の添加化合物を添加する。添加化合物としては、Ｍｇ（マグネシウム），Ｍｎ（マンガン），Ｖ（バナジウム），Ｃｒ（クロム），希土類元素(Ｙ（イットリウム）,Ｄｙ（ジスプロシウム）,Ｔｍ（ツリウム）,Ｈｏ（ホロミウム）,Ｔｂ（テルビウム），Ｙｂ（イッテルビウム），Ｓｍ（サマリウム），Ｅｕ（ユウロビウム），Ｇｄ（ガドリニウム）およびＥｒ（エルビウム）)の酸化物、並びに、Ｃｏ（コバルト），Ｎｉ，Ｌｉ（リチウム），Ｂ，Ｎａ（ナトリウム），Ｋ（カリウム）およびＳｉの酸化物もしくはガラスが挙げられる。例えば、まず、セラミック材料の粉末に添加化合物を含む化合物を混合して仮焼を行う。続いて、得られたセラミック材料の粒子を添加化合物とともに湿式混合し、乾燥および粉砕してセラミック材料の粉末を調製する。

【0029】

（積層工程）
次に、得られたセラミック材料の粉末に、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂等のバインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）等の可塑剤とを加えて湿式混合する。得られたスラリーを使用して、例えばダイコータ法やドクターブレード法により、基材上に例えば厚み０．８μｍ以下の帯状の誘電体グリーンシートを塗工して乾燥させる。

【0030】

次に、誘電体グリーンシートの表面に、内部電極形成用導電ペーストをスクリーン印刷、グラビア印刷等により印刷することで、内部電極層１２のパターンを配置する。内部電極層形成用導電ペーストは、内部電極層１２の主成分金属の粉末と、バインダと、溶剤と、必要に応じてその他助剤とを含んでいる。バインダおよび溶剤は、上記したセラミックスラリーと異なるものを使用することが好ましい。また、内部電極形成用導電ペーストには、共材として、誘電体層１１の主成分であるセラミック材料を分散させてもよい。

【0031】

次に、内部電極層パターンが印刷された誘電体グリーンシートを所定の大きさに打ち抜いて、打ち抜かれた誘電体グリーンシートを、基材を剥離した状態で、内部電極層１２と誘電体層１１とが互い違いになるように、かつ内部電極層１２が誘電体層１１の長さ方向両端面に端縁が交互に露出して極性の異なる一対の外部電極に交互に引き出されるように、所定層数（例えば２００～１０００層）だけ積層する。

【0032】

次に、得られた積層体の上下にカバー層１３となるカバーシートを圧着させ、所定チップ寸法（例えば３．２ｍｍ×２．５ｍｍ）にカットする。これにより、略直方体形状のセラミック積層体が得られる。

【0033】

（焼成工程）
このようにして得られた積層体を、２５０～５００℃のＮ_２雰囲気中で脱バインダした後に、還元雰囲気中で１１００～１３００℃で１０分～２４時間焼成することで、誘電体グリーンシートを構成する各化合物が焼結する。このようにして、内部に焼結体からなる誘電体層１１と内部電極層１２とが交互に積層されて最外層にカバー層１３が形成された積層チップ１０が得られる。

【0034】

（アニール処理工程、再酸化処理工程）
その後、１０００～１３００℃の還元雰囲気で４～２４時間アニール処理を行ってもよい。さらに、Ｎ_２ガス雰囲気中で６００℃～１０００℃で再酸化処理を行ってもよい。

【0035】

（下地層２１の焼き付け工程）
次に、得られた積層チップ１０の２端面から上面、下面および２側面の一部にかけて、下地層形成用導電ペーストを塗布する。下地層形成用導電ペーストは、下地層２１の主成分金属の粉末、バインダ、溶剤、ガラスフィレットなどを含んでいる。バインダおよび溶剤は、上記したセラミックペーストと同様のものを使用できる。ガラスフィレットとして、少なくともガラス成分層３０の構成成分が含まれている。その後、内部電極層パターンに対して、例えば８００℃のＮ_２雰囲気で焼き付けを行う。それにより、下地層２１が形成される。また、ガラス成分の拡散によって、下地層２１とカバー層１３およびサイドマージン１６との間にガラス成分層３０が形成される。その後、ソフトエッチング剤（例えば過硫酸カリウム、硫酸水素カリウムなどを主成分とする）を用い、形成された下地層２１を必要量だけエッチングする。それにより、下地層２１の先端部が除去されるため、下地層２１の先端部のガラス成分層３０が露出する。

【0036】

（めっき処理工程）
その後、半田食われを予防し、実装可能とするため、めっき層２２をめっき処理により形成する。それにより、下地層２１と、ガラス成分層３０の延在部分の少なくとも一部とがめっき層２２によって覆われる。以上の工程により、積層セラミックコンデンサ１００が完成する。

【0037】

本実施例に係る積層セラミックコンデンサの製造方法によれば、下地層形成用導電ペーストにガラス成分が含まれているため、下地層２１の焼き付けの際に、ガラス成分の拡散によって下地層２１と積層チップ１０との間にガラス成分層３０が形成される。ガラス成分層３０は、カバー層１３およびサイドマージン１６との間に高い固着強度を有する。これは、下地層形成用導電ペースト塗布後に温度を高くして焼き付けを行うことで、カバー層１３上およびサイドマージン１６上にガラス成分層３０を形成するからである。また、下地層２１とカバー層１３およびサイドマージン１６との間にガラス成分層３０が介在することにより、下地層２１とカバー層１３およびサイドマージン１６との固着強度が高くなる。これは、ペースト塗布後に温度を高くして焼き付けを行うことで、ガラス成分層３０上に下地層２１を形成するからである。したがって、ガラス成分層３０が下地層２１の先端から対向する他方の外部電極側に延在することにより、下地層２１の面積を大きくせずに、外部電極２０ａ，２０ｂと積層チップ１０との固着強度を高くすることができる。下地層２１の面積を大きくせずに済むため、耐ヒートショック性を向上させることができる。これは、下地層２１の金属とカバー層１３やサイドマージン１６のセラミックとの熱膨張率差の影響が抑制されるからである。また、ガラス成分層３０が下地層２１の先端から対向する他方の外部電極側に延在する部分をめっき層２２によって覆うことができるため、下地層２１の面積を大きくせずに、外部電極２０ａ，２０ｂの幅（積層チップ１０の両端面間方向の距離）を大きくすることができる。それにより、積層セラミックコンデンサ１００の実装性が向上する。

【0038】

なお、下地層２１に対するエッチング量がガラス成分層３０の延在距離に相当するが、当該延在距離は、エッチング前の下地層２１の膜厚以下である必要がある。したがって、ガラス成分層３０の延在距離に上限を設けることが好ましい。積層チップ１０の角部で下地層２１の膜厚が小さくなることを考慮して、本実施形態においては、ガラス成分層３０の延在距離を１００μｍ以下とすることが好ましい。また、ガラス成分層３０の延在距離が短いと、下地層２１と積層チップ１０との固着強度を十分に確保することが困難である。したがって、ガラス成分層３０の延在距離に下限を設けることが好ましい。本実施形態においては、ガラス成分層３０の延在距離の下限を５μｍ以上とすることが好ましい。

【実施例】

【0039】

実施形態に係る積層セラミックコンデンサを作製し、特性について調べた。

【0040】

（実施例１～４）
チタン酸バリウム粉末に必要な添加物を添加し、ボールミルで十分に湿式混合粉砕して誘電体材料を得た。誘電体材料に、有機バインダとしてＰＶＢ（ポリビニルブチラール）を加え、溶剤としてトルエン、エタノール等を加えて、ドクターブレード法にて誘電体グリーンシートを作製した。次に、内部電極層１２の主成分金属（Ｎｉ）の粉末と、バインダ（エチルセルロース）と、溶剤（トルエン、エタノール等）と、必要に応じてその他助剤とを含んでいる内部電極形成用導電ペーストを作製した。誘電体シートに内部電極形成用導電ペーストをスクリーン印刷した。内部電極形成用導電ペーストを印刷したシートを８００枚重ね、その上下に、誘電体グリーンシートと同じ主成分の材料のカバーシートをそれぞれ積層した。その後、熱圧着によりセラミック積層体を得て、所定の形状に切断した。得られたセラミック積層体をＮ_２雰囲気中で脱バインダした後に焼成して焼結体を得た。その後、焼結体に対して、アニール処理を行った後、再酸化処理を行った。それにより、積層チップ１０を得た。再酸化処理後の誘電体層１１の厚みは、１．６μｍであった。

【0041】

次に、積層チップ１０の両端面から上面、下面および２側面の一部にかけて、ガラスフィレット（Ｚｎ，Ｓｉ）を含みＣｕを主成分金属とする下地層形成用導電ペーストを塗布し、８００℃のＮ_２雰囲気で焼き付けを行った。形成された下地層２１の上記上面、下面および２側面における膜厚は、１２０μｍであった。その後、ソフトエッチング剤（主成分は過硫酸カリウム、硫酸水素カリウム）を用いて、下地層２１に対して必要量だけエッチングした。さらに、半田食われを予防し、実装可能とするため、ＮｉおよびＳｎのめっき処理を行うことで、下地層２１およびガラス成分層３０の延在部分をめっき層２２で覆った。それにより、積層セラミックコンデンサ１００を作製した。

【0042】

実施例１では、下地層２１の先端からのガラス成分層３０の延在距離ａを５μｍとした。実施例２では、ガラス成分層３０の延在距離ａを１０μｍとした。実施例３では、ガラス成分層３０の延在距離ａを５０μｍとした。実施例４では、ガラス成分層３０の延在距離ａを１００μｍとした。ガラス成分層３０の延在距離ａは、下地層２１に対するエッチング量により調整した。実施例１～４のいずれにおいても、積層チップ１０の端面からガラス成分層３０全体の長さは、６５０μｍとした。

【0043】

（比較例１）
比較例１では、下地層２１に対してエッチング処理を行わなかった。したがって、下地層２１の先端からのガラス成分層３０の延在距離ａはゼロである。他の製造条件は、実施例１～４と同様とした。

【0044】

（分析１）
実施例１～４および比較例１の外部電極２０ａ，２０ｂに対して、チップ実装後に治具を用いて引き剥がすことで固着強度を測定した。測定結果を表１に示す。表１に示すように、実施例１～４では、比較例１に対して固着強度が高くなった。これは、下地層２１の先端からガラス成分層３０を延在させることによって、積層チップ１０に対する外部電極２０ａ，２０ｂの固着強度が高くなったからであると考えられる。また、ガラス成分層３０の延在距離が長くなるにつれて、固着強度も高くなった。

【表1】

【0045】

（実施例５）
実施例５では、実施例１～４と同様の条件で、積層セラミックコンデンサ１００を作製した。積層チップ１０の両端面からの下地層２１の幅を７１０μｍとし、ガラス成分層３０の延在距離を１００μｍとし、積層チップ１０の両端面からのめっき層２２の幅を８１０μｍとした。

【0046】

（実施例６）
実施例６では、実施例１～４と同様の条件で、積層セラミックコンデンサ１００を作製した。積層チップ１０の両端面からの下地層２１の幅を７５０μｍとし、ガラス成分層３０の延在距離を１００μｍとし、積層チップ１０の両端面からのめっき層２２の幅を８５０μｍとした。

【0047】

（実施例７）
実施例７では、実施例１～４と同様の条件で、積層セラミックコンデンサ１００を作製した。積層チップ１０の両端面からの下地層２１の幅を８００μｍとし、ガラス成分層３０の延在距離を１００μｍとし、積層チップ１０の両端面からのめっき層２２の幅を９００μｍとした。

【0048】

（比較例２）
比較例２では、比較例１と同様の条件で、積層セラミックコンデンサ１００を作製した。積層チップ１０の両端面からの下地層２１の幅を８１０μｍとし、積層チップ１０の両端面からのめっき層２２の幅を８１０μｍとした。

【0049】

（比較例３）
比較例３では、比較例１と同様の条件で、積層セラミックコンデンサ１００を作製した。積層チップ１０の両端面からの下地層２１の幅を８５０μｍとし、積層チップ１０の両端面からのめっき層２２の幅を８５０μｍとした。

【0050】

（比較例４）
比較例４では、比較例１と同様の条件で、積層セラミックコンデンサ１００を作製した。積層チップ１０の両端面からの下地層２１の幅を９００μｍとし、積層チップ１０の両端面からのめっき層２２の幅を９００μｍとした。

【0051】

（分析２）
実施例５～７および比較例２～４の各１００個のサンプルに対してヒートショック試験を行った。具体的には、－５５℃で３０分放置し、１２５℃で３０分放置することを１サイクルとし、５サイクル、１０サイクル、５０サイクル、１００サイクル後の容量が１５％以上低下するサンプルの率をＮＧ率として測定した。表２に測定結果を示す。表２に示すように、実施例５～７のいずれにおいても、ＮＧ率が低かった。これは、下地層２１の幅を小さくしたことでヒートショックが抑制されたからであると考えられる。一方、比較例２～４のいずれにおいても、ＮＧ率が高くなった。これは、下地層２１の幅を小さくできなかったことで、ヒートショックが抑制されなかったからであると考えられる。

【表2】

【0052】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0053】

１０ 積層チップ
１１ 誘電体層
１２ 内部電極層
１３ カバー層
１４ 容量領域
１５ エンドマージン
１６ サイドマージン
２０ａ，２０ｂ 外部電極
２１ 下地層
２２ めっき層
３０ ガラス成分層
１００ 積層セラミックコンデンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】