特許 7613658 積層セラミック電子部品及び積層セラミック電子部品の製造方法

(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】2025-01-06

(45)【発行日】2025-01-15

(54)【発明の名称】積層セラミック電子部品及び積層セラミック電子部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20250107BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 201N

H01G4/30 201K

H01G4/30 201L

H01G4/30 311E

H01G4/30 311Z

H01G4/30 512

H01G4/30 515

H01G4/30 517

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019175235

(22)【出願日】2019-09-26

(65)【公開番号】P2021052132

(43)【公開日】2021-04-01

【審査請求日】2022-08-30

【審判番号】

【審判請求日】2024-03-08

(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】寺岡 秀弥

(72)【発明者】

【氏名】今井 敦史

【合議体】

【審判長】井上 信一

【審判官】渡辺 努

【審判官】▲高▼橋 徳浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１４０２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２９１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－３２８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０６５２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H01G4/30

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向にそれぞれ向いた第１端面及び第２端面と、前記第１端面に引き出された第１内部電極と前記第２端面に引き出された第２内部電極とが前記第１方向と直交する第２方向にセラミック層を挟んで相互に積層された機能部と、前記第１端面と前記第２内部電極との間及び前記第２端面と前記第１内部電極との間にそれぞれ設けられたエンドマージン部と、前記機能部を前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向から覆うサイドマージン部と、を有するセラミック素体と、
前記第１端面及び前記第２端面にそれぞれ設けられた外部電極と、
を具備し、
前記エンドマージン部は、ホウ素（Ｂ）、及び、該ホウ素より高い濃度のケイ素（Ｓｉ）を含み、
前記サイドマージン部は、前記エンドマージン部よりも高い濃度のケイ素（Ｓｉ）と、該ケイ素より低い濃度、かつ、前記エンドマージン部よりも低い濃度のホウ素と、を含む
積層セラミック電子部品。

【請求項2】

請求項１に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記エンドマージン部は、一般式ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を主相とするセラミック材料を主成分とし、
前記エンドマージン部のセラミック材料のＢサイトの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、前記エンドマージン部のホウ素濃度が０．０１５ａｔｍ％以上０．０２５ａｔｍ％以下である
積層セラミック電子部品。

【請求項3】

請求項１または２に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記サイドマージン部のホウ素濃度は、前記エンドマージン部のホウ素濃度の７０％以下である
積層セラミック電子部品。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記第１内部電極と前記第２内部電極の前記第３方向における端部の位置は、前記第３方向に０．５μｍの範囲内に相互に揃っている
積層セラミック電子部品。

【請求項5】

第１方向にそれぞれ向いた第１端面及び第２端面と、前記第１端面に引き出された第１内部電極と前記第２端面に引き出された第２内部電極とが前記第１方向と直交する第２方向にセラミック層を挟んで相互に積層された機能部と、前記第１端面と前記第２内部電極との間及び前記第２端面と前記第１内部電極との間にそれぞれ設けられ、ホウ素（Ｂ）、及び、該ホウ素より高い濃度のケイ素（Ｓｉ）を含むエンドマージン部と、前記機能部を前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向から覆い、前記エンドマージン部よりも高い濃度のケイ素（Ｓｉ）と該ケイ素より低い濃度、かつ、前記エンドマージン部よりも低い濃度のホウ素とを含むサイドマージン部と、を有する未焼成のセラミック素体を作製し、
前記第１端面及び前記第２端面にそれぞれ未焼成の外部電極を形成し、
前記未焼成の外部電極が形成された前記未焼成のセラミック素体を焼成する、
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】

本発明は、積層セラミック電子部品及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

代表的な積層セラミック電子部品に積層セラミックコンデンサがある。近年、電子機器の小型化及び高性能化に伴い、積層セラミックコンデンサに対する小型化及び大容量化等の要望がますます強くなってきている。

【0003】

積層セラミックコンデンサは、典型的には、内部電極とセラミック層とが交互に積層された機能部（容量形成部）と、その周囲のセラミック材料からなるマージン部と、内部電極と接続された外部電極と、を備える。マージン部は、例えば、内部電極と外部電極との間に形成されたエンドマージン部と、内部電極の側端部を被覆するサイドマージン部と、を含む。
これらのマージン部は、セラミック材料からなるため、金属からなる内部電極とは異なる焼結挙動を示す。具体的には、マージン部は、金属よりも焼結温度が高く、焼結の進行が遅い。このため、焼成時において、内部電極を有する機能部とマージン部との間には、焼結挙動の差に起因する応力が付加され、クラック等の構造欠陥が生じやすくなる。

【0004】

そこで、マージン部の焼結性を高めるため、マージン部に焼結助剤を添加する試みがなされている。例えば特許文献１には、第１の内部電極層及び第２の内部電極層と積層された内部誘電体よりも、マンガンやマグネシウムのような焼結助剤を多く含有する外部誘電体を備えた積層セラミックコンデンサが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－１１１７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一方で、エンドマージン部及びサイドマージン部に対しては、それぞれ異なる焼結性が求められる。すなわち、外部電極に覆われているエンドマージン部に対しては、内部電極と外部電極との接続を確保する観点から、金属の焼結挙動に近づけて焼結をできるだけ速めたいという要求がある。サイドマージン部については、機能部との間の応力緩和の観点からは金属の焼結挙動に近づけたいものの、焼成雰囲気に曝され易く、過焼結しやすい。サイドマージン部が過焼結した場合、内部電極の球状化・分断化による絶縁性の低下が生じる。このため、サイドマージン部に対しては、過焼結を抑制しつつ、焼結性を高めたいという要求がある。

【0007】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、内部電極と外部電極との接続不良を抑制し、かつ、絶縁不良を抑制することが可能な積層セラミック電子部品及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る積層セラミック電子部品は、セラミック素体と、外部電極と、を具備する。
上記セラミック素体は、第１方向にそれぞれ向いた第１端面及び第２端面と、上記第１端面に引き出された第１内部電極と上記第２端面に引き出された第２内部電極とが上記第１方向と直交する第２方向にセラミック層を挟んで相互に積層された機能部と、上記第１端面と上記第２内部電極との間及び上記第２端面と上記第１内部電極との間にそれぞれ設けられたエンドマージン部と、上記機能部を上記第１方向及び上記第２方向に直交する第３方向から覆うサイドマージン部と、を有する。
上記外部電極は、上記第１端面及び上記第２端面にそれぞれ設けられる。
上記エンドマージン部は、ホウ素（Ｂ）、及び、該ホウ素より高い濃度のケイ素（Ｓｉ）を含む。
上記サイドマージン部は、上記エンドマージン部よりも高い濃度のケイ素（Ｓｉ）と、該ケイ素より低い濃度、かつ、上記エンドマージン部よりも低い濃度のホウ素と、を含む。

【0009】

エンドマージン部が、焼結性を高める効果の高いホウ素を高濃度で含むことで、金属である外部電極及び内部電極の焼結挙動により近くなる。これにより、エンドマージン部が、焼成時に外部電極及び内部電極に追従して収縮し易くなる。したがって、外部電極及び内部電極の接続不良を抑制することができる。
一方、サイドマージン部は、焼成雰囲気に曝され易く、ホウ素によって過焼結が起きやすい。このため、サイドマージン部のホウ素濃度をエンドマージン部よりも低くすることで、過焼結によるセラミック粒子の異常粒成長を抑えて、内部電極の球状化・分断化による短絡や、絶縁性の低下を抑制できる。またこれとともに、ケイ素によってサイドマージン部の焼結性を緩やかに高めることで、内部電極を有する機能部との間の焼結挙動の差に起因する応力を抑制することができる。したがって、サイドマージン部と機能部との間のクラック等の構造欠陥を抑制し、これに起因する絶縁不良を抑制することができる。

【0010】

上記エンドマージン部は、ケイ素（Ｓｉ）を含み、
上記サイドマージン部は、上記エンドマージン部よりも高い濃度のケイ素を含んでもよい。
サイドマージン部が高い濃度のケイ素を含むことで、ケイ素によってサイドマージン部の焼結性を制御することができる。したがって、サイドマージン部における過焼結を抑制しつつも、内部電極を有する機能部との間の焼結挙動の差に起因する応力を抑制することができる。したがって、サイドマージン部と機能部との間のクラック等の構造欠陥をより確実に抑制し、これに起因する絶縁不良を抑制することができる。

【0011】

例えば、上記エンドマージン部は、一般式ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を主相とするセラミック材料を主成分とし、
上記エンドマージン部のセラミック材料のＢサイトの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、上記エンドマージン部のホウ素濃度が０．０１５ａｔｍ％以上０．０２５ａｔｍ％以下であってもよい。

【0012】

また例えば、上記サイドマージン部のホウ素濃度は、上記エンドマージン部のホウ素濃度の７０％以下であってもよい。

【0013】

本発明の他の形態に係るセラミック電子部品の製造方法は、第１方向にそれぞれ向いた第１端面及び第２端面と、上記第１端面に引き出された第１内部電極と上記第２端面に引き出された第２内部電極とが上記第１方向と直交する第２方向にセラミック層を挟んで相互に積層された機能部と、上記第１端面と上記第２内部電極との間及び上記第２端面と上記第１内部電極との間にそれぞれ設けられたホウ素（Ｂ）、及び、該ホウ素より高い濃度のケイ素（Ｓｉ）を含むエンドマージン部と、上記機能部を上記第１方向及び上記第２方向に直交する第３方向から覆い、上記エンドマージン部よりも高い濃度のケイ素（Ｓｉ）と該ケイ素より低い濃度、かつ、上記エンドマージン部よりも低い濃度のホウ素とを含むサイドマージン部と、を有する未焼成のセラミック素体を作製する工程を含む。
上記第１端面及び上記第２端面にそれぞれ未焼成の外部電極が形成される。
上記未焼成の外部電極が形成された上記未焼成のセラミック素体が焼成される。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本発明によれば、内部電極と外部電極との接続不良を抑制し、かつ、絶縁不良を抑制することが可能な積層セラミック電子部品及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態に係る積層セラミックコンデンサの斜視図である。

【図2】上記積層セラミックコンデンサの図１のＡ－Ａ'線に沿った斜視図である。

【図3】上記積層セラミックコンデンサの図１のＢ－Ｂ'線に沿った断面図である。

【図4】上記積層セラミックコンデンサの製造方法を示すフローチャートである。

【図5】上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す平面図である。

【図6】上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す斜視図である。

【図7】上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す斜視図である。

【図8】上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す斜視図である。

【図9】上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す模式的な断面図である。

【図10】本発明の第１実施形態に係る上記積層セラミックコンデンサへのＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳによるレーザ照射方法を示す断面図である。

【図11】上記積層セラミックコンデンサのセラミック層及びサイドマージン部のＹ軸方向のホウ素濃度を示すグラフである。

【図12】本発明の第１実施形態に係る上記積層セラミックコンデンサへのＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳによるレーザ照射方法を示す断面図である。

【図13】上記積層セラミックコンデンサのセラミック層及びエンドマージン部のＸ軸方向のホウ素濃度を示すグラフである。

【図14】本発明の第２実施形態に係る積層セラミックコンデンサの図２に対応する切断面の断面図である。

【図15】上記積層セラミックコンデンサの図３に対応する切断面の断面図である。

【図16】上記積層セラミックコンデンサの製造方法を示すフローチャートである。

【図17】上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す平面図である。

【図18】上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す斜視図である。

【図19】上記積層セラミックコンデンサの製造過程を示す模式的な断面図である。

【図20】本発明の第３実施形態に係る積層セラミックコンデンサの製造過程を示す模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図面には、適宜相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が示されている。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は全図において共通である。

【0017】

＜第１実施形態＞
［積層セラミックコンデンサ１０の構成］
図１～３は、本発明の第１実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１０を示す図である。図１は、積層セラミックコンデンサ１０の斜視図である。図２は、積層セラミックコンデンサ１０の図１のＡ－Ａ'線に沿った断面図である。図３は、積層セラミックコンデンサ１０の図１のＢ－Ｂ'線に沿った断面図である。

【0018】

積層セラミックコンデンサ１０は、セラミック素体１１と、第１外部電極１４と、第２外部電極１５と、を備える。セラミック素体１１は、Ｘ軸方向を向いた第１端面１１ａ及び第２端面１１ｂと、Ｙ軸方向を向いた第１側面１１ｃ及び第２側面１１ｄと、Ｚ軸方向を向いた第１主面１１ｅ及び第２主面１１ｆと、を有する。なお、セラミック素体１１の各面を接続する稜部は丸みを帯びていてもよい。

【0019】

第１外部電極１４は、第１端面１１ａに設けられる。第２外部電極１５は、第２端面１１ｂに設けられる。第１外部電極１４は、セラミック素体１１の第１端面１１ａから両主面１１ｅ，１１ｆ及び両側面１１ｃ，１１ｄに延出している。同様に、第２外部電極１５は、セラミック素体１１の第２端面１１ｂから両主面１１ｅ，１１ｆ及び両側面１１ｃ，１１ｄに延出している。これにより、外部電極１４，１５では、Ｘ－Ｚ平面に平行な断面、及びＸ－Ｙ平面に平行な断面がいずれもＵ字状となっている。なお、外部電極１４，１５の形状は、図１に示すものに限定されない。

【0020】

外部電極１４，１５は、電気の良導体により形成されている。外部電極１４，１５を形成する電気の良導体としては、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを主成分とする金属又は合金が挙げられる。

【0021】

セラミック素体１１は、容量形成部１６と、サイドマージン部１７と、エンドマージン部１８と、カバー部１９と、を有する。容量形成部１６は、本実施形態における機能部として構成される。

【0022】

容量形成部１６は、複数のセラミック層２０を挟んでＺ軸方向に交互に積層された第１内部電極１２及び第２内部電極１３を有する。内部電極１２，１３は、電気の良導体により形成されている。内部電極１２，１３を形成する電気の良導体としては、典型的にはニッケル（Ｎｉ）が挙げられ、この他にも銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを主成分とする金属又は合金が挙げられる。

【0023】

内部電極１２，１３は、それぞれ、Ｘ－Ｙ平面に沿って延びるシート状に構成される。第１内部電極１２は、第１端面１１ａに引き出され、第１外部電極１４に接続される。第２内部電極１３は、第２端面１１ｂに引き出され、第２外部電極１５に接続される。これにより、第１外部電極１４及び第２外部電極１５の間に電圧が印加されると、第１内部電極１２と第２内部電極１３との間のセラミック層２０に電圧が加わり、容量形成部１６に当該電圧に応じた電荷が蓄えられる。

【0024】

セラミック素体１１では、内部電極１２，１３間の各セラミック層２０の容量を大きくするため、高誘電率の誘電体セラミックスが用いられる。高誘電率の誘電体セラミックスとしては、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）に代表される、バリウム（Ｂａ）及びチタン（Ｔｉ）を含むペロブスカイト構造の材料が挙げられる。

【0025】

なお、セラミック層２０は、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）系、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ_３）系、チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉＯ_３）系、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ_３）系、チタン酸ジルコン酸カルシウム（Ｃａ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）系、ジルコン酸バリウム（ＢａＺｒＯ_３）系、酸化チタン（ＴｉＯ_２）系などで構成してもよい。

【0026】

また、セラミック層２０は上記の主成分の他に、副成分としてホウ素（Ｂ）を含んでいてもよい。その他に、セラミック層２０は、ケイ素（Ｓｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、希土類元素（イットリウム（Ｙ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ））等を副成分として含んでもよく、その種類は上記に限定されない。

【0027】

エンドマージン部１８は、容量形成部１６と外部電極１４，１５の間にそれぞれ設けられる。具体的に、エンドマージン部１８は、第１端面１１ａと第２内部電極１３との間、及び第２端面１１ｂと第１内部電極１２との間にそれぞれ設けられる。エンドマージン部１８は、絶縁性セラミックスで形成され、第１内部電極１２と第２外部電極１５との絶縁性を確保し、かつ、第２内部電極１３と第１外部電極１４との絶縁性を確保する。

【0028】

カバー部１９は、容量形成部１６のＺ軸方向両側にそれぞれ設けられる。カバー部１９は、絶縁性セラミックスで形成され、容量形成部１６のＺ軸方向における絶縁性を確保するとともに、容量形成部１６を保護する。本実施形態では、容量形成部１６、エンドマージン部１８及びカバー部１９が、略直方体状の積層体として構成される。

【0029】

サイドマージン部１７は、容量形成部１６をＹ軸方向から覆う。サイドマージン部１７は、絶縁性セラミックスで形成され、容量形成部１６のＹ軸方向における絶縁性を確保するとともに、容量形成部１６を保護する。本実施形態のサイドマージン部１７は、容量形成部１６、エンドマージン部１８及びカバー部１９からなる上記積層体のＹ軸方向側面を覆うように構成される。この場合、内部電極１２，１３のＹ軸方向端部の位置は、Ｙ軸方向に０．５μｍの範囲内に相互に揃っている。

【0030】

エンドマージン部１８、カバー部１９及びサイドマージン部１７に用いられる絶縁性セラミックスは、セラミック層２０で用いられた誘電体セラミックスを含んでいてもよい。より詳細に、サイドマージン部１７及びエンドマージン部１８については、以下のような組成を有する。

【0031】

［サイドマージン部１７及びエンドマージン部１８の組成］
サイドマージン部１７及びエンドマージン部１８は、例えば、一般式ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を主相とするセラミック材料を主成分とする。このようなセラミック材料としては、例えば、上述のチタン酸バリウムが挙げられるが、この他、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、ジルコン酸カルシウム、チタン酸ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸バリウムなどが挙げられる。

【0032】

さらに、エンドマージン部１８は、副成分として、ホウ素を含む。ホウ素は、後述するように、セラミックスの焼結性を高める焼結助剤として機能する。具体的に、エンドマージン部１８のホウ素濃度は、エンドマージン部１８のセラミック材料（主成分）のＢサイトの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、０．０１５ａｔｍ％以上０．０２５ａｔｍ％以下であってもよい。なおエンドマージン部１８のセラミック材料の主成分がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）の場合、Ｂサイトの元素はチタン（Ｔｉ）となる。

【0033】

サイドマージン部１７は、エンドマージン部１８よりも低い濃度のホウ素を含む。サイドマージン部１７のホウ素濃度は、エンドマージン部１８のホウ素濃度の７０％以下であってもよい。

【0034】

ホウ素は、少量でもセラミック材料の焼結温度を下げる効果を有する。一般に、セラミック材料は、金属材料よりも焼結温度が高い。このため、焼結温度の低い金属材料は、焼成時において、セラミック材料よりも低温で収縮を開始する。仮に内部電極１２，１３及び外部電極１４，１５がエンドマージン部１８に対して収縮した場合、端面１１ａ，１１ｂにおいてこれらが離間し、内部電極１２，１３が外部電極１４，１５と接続することが難しくなる。

【0035】

エンドマージン部１８に比較的高濃度のホウ素を添加することで、エンドマージン部１８の焼結温度を外部電極１４，１５及び内部電極１２，１３の焼結温度に近づけることができる。すなわち、焼成時に、エンドマージン部１８を外部電極１４，１５及び内部電極１２，１３に追従するように収縮させることができる。これにより、外部電極１４，１５と内部電極１２，１３が端面１１ａ，１１ｂにおいて離間することを抑制することができる。したがって、第１内部電極１２と第１外部電極１４並びに第２内部電極１３と第２外部電極１５の接続を確保し、外部電極１４，１５の接続不良を抑制することができる。

【0036】

また、サイドマージン部１７のホウ素濃度を抑制することで、焼成雰囲気に曝され易いサイドマージン部１７の過焼結に伴うセラミック粒子の異常粒成長を抑制できる。サイドマージン部１７のセラミック粒子が異常粒成長した場合、サイドマージン部１７近傍の内部電極１２，１３端部の微細構造が破壊され、当該端部の球状化及び分断化を招き易い。この結果、隣接する内部電極１２，１３の端部同士が接近又は接触し、短絡などの絶縁不良を生じる可能性がある。したがって、サイドマージン部１７の過焼結を抑制することで、内部電極１２，１３の絶縁不良を抑制することができる。

【0037】

さらに、サイドマージン部１７は、ケイ素を含む。ケイ素も焼結助剤として機能するが、ケイ素の方がホウ素よりも焼結性を高める効果が緩やかである。このため、サイドマージン部１７が低濃度のホウ素に加えてケイ素を含むことで、過焼結を抑制しつつ、焼結性を高めることができる。サイドマージン部１７の焼結性が高められることにより、焼結過程において、容量形成部１６及びサイドマージン部１７の焼結挙動の差に起因する応力が緩和される。したがって、容量形成部１６及びサイドマージン部１７の間のクラック等の構造欠陥が防止され、これに伴う絶縁不良も抑制される。

【0038】

本実施形態では、エンドマージン部１８もケイ素を含むが、サイドマージン部１７は、エンドマージン部１８よりも高い濃度のケイ素を含んでもよい。サイドマージン部１７のケイ素濃度は、サイドマージン部１７のセラミック材料（主成分）のＢサイトの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、例えば２．０ａｔｍ％以上であってもよい。サイドマージン部１７のセラミック材料の主成分がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）の場合、Ｂサイトの元素はチタン（Ｔｉ）である。

【0039】

以下、焼成工程を含む積層セラミックコンデンサ１０の製造方法について詳細に説明する。

【0040】

［積層セラミックコンデンサ１０の製造方法］
図４は、積層セラミックコンデンサ１０の製造方法を示すフローチャートである。図５～９は積層セラミックコンデンサ１０の製造過程を模式的に示す図である。以下、積層セラミックコンデンサ１０の製造方法について、図４に沿って、図５～９を適宜参照しながら説明する。

【0041】

（ステップＳ１１：内部電極パターン形成）
ステップＳ１１では、容量形成部１６及びエンドマージン部１８を形成するための第１セラミックシート１０１及び第２セラミックシート１０２上に、内部電極パターン１１２ｐ，１１３ｐを形成する。

【0042】

図５は、セラミックシート１０１，１０２の平面図である。セラミックシート１０１，１０２は、誘電体セラミックスを主成分とする未焼成の誘電体グリーンシートとして構成される。セラミックシート１０１，１０２は、上述の主成分である誘電体セラミックスの他、副成分としてホウ素やケイ素等を含んでいてもよい。セラミックシート１０１，１０２は、例えば、ロールコーターやドクターブレードなどを用いてシート状に成形される。

【0043】

この段階では、セラミックシート１０１，１０２が、個片化されていない大判のシートとして構成される。図５には、積層セラミックコンデンサ１０ごとに個片化する際の切断線Ｌｘ，Ｌｙ１，Ｌｙ２が示されている。切断線ＬｘはＸ軸に平行であり、切断線Ｌｙ１，Ｌｙ２はＹ軸に平行である。

【0044】

図５に示すように、第１セラミックシート１０１には第１内部電極１２に対応する未焼成の第１内部電極パターン１１２ｐが形成され、第２セラミックシート１０２には第２内部電極１３に対応する未焼成の第２内部電極パターン１１３ｐが形成されている。

【0045】

内部電極パターン１１２ｐ，１１３ｐは、任意の導電性ペーストをセラミックシート１０１，１０２に塗布することによって形成することができる。導電性ペーストの塗布方法は、公知の技術から任意に選択可能であり、例えば、スクリーン印刷法やグラビア印刷法を用いることができる。

【0046】

第１セラミックシート１０１上の各内部電極パターン１１２ｐは、切断線Ｌｙ１に沿ってＹ軸方向に延びる帯状に構成される。切断線Ｌｙ２上には、内部電極パターン１１２ｐは形成されていない。各内部電極パターン１１２ｐは、切断線Ｌｙ１、Ｌｙ２及びＬｘで切断されることにより、各積層セラミックコンデンサ１０の第１内部電極１２を形成する。

【0047】

第２セラミックシート１０２上の各内部電極パターン１１３ｐは、切断線Ｌｙ２に沿ってＸ軸方向に延びる帯状に構成される。切断線Ｌｙ１上には、内部電極パターン１１２ｐは形成されていない。つまり、内部電極パターン１１３ｐは、内部電極パターン１１２ｐとＸ軸方向に１素子分ずれて配置されている。各内部電極パターン１１３ｐは、切断線Ｌｙ１、Ｌｙ２及びＬｘで切断されることにより、各積層セラミックコンデンサ１０の第２内部電極１３を形成する。

【0048】

（ステップＳ１２：エンドマージンパターン形成）
ステップＳ１２では、第１セラミックシート１０１及び第２セラミックシート１０２における内部電極パターン１１２ｐ，１１３ｐの周囲の領域に、エンドマージンパターン１１８ｐを形成する。

【0049】

図５に示すように、エンドマージンパターン１１８ｐは、セラミックシート１０１，１０２における内部電極パターン１１２ｐ，１１３ｐが形成されていない領域に形成される。第１セラミックシート１０１において、エンドマージンパターン１１８ｐは、Ｘ軸方向に隣り合う内部電極パターン１１２ｐの間の切断線Ｌｙ２に沿って延びる帯領域として構成される。第２セラミックシート１０２において、エンドマージンパターン１１８ｐは、Ｘ軸方向に隣り合う内部電極パターン１１３ｐの間の切断線Ｌｙ１に沿って延びる帯領域として構成される。

【0050】

エンドマージンパターン１１８ｐは、セラミックペーストをセラミックシート１０１，１０２の電極が形成されていない領域に塗布することによって形成することができる。セラミックペーストの塗布には、例えばスクリーン印刷法やグラビア印刷法を用いることができる。

【0051】

エンドマージンパターン１１８ｐは、切断線Ｌｙ１、Ｌｙ２及びＬｘで切断されることにより、エンドマージン部１８の一部を形成する。エンドマージンパターン１１８ｐを構成するセラミックペーストは、誘電体セラミックスを主成分とし、例えば一般式ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を主相とするセラミック材料を主成分する。さらに、当該セラミックペーストは、ホウ素を含み、さらにケイ素等の他の副成分を含んでいてもよい。

【0052】

（ステップＳ１３：積層）
ステップＳ１３では、ステップＳ１１，Ｓ１２で準備したセラミックシート１０１，１０２及び第３セラミックシート１０３を、図６に示すように積層することにより積層シート１０４を作製する。第３セラミックシート１０３は、内部電極パターン１１２ｐ，１１３ｐ及びエンドマージンパターン１１８ｐが形成されていないセラミックシートである。

【0053】

積層シート１０４は、第１セラミックシート１０１及び第２セラミックシート１０２がＺ軸方向に交互に積層され、そのＺ軸方向上下面に第３セラミックシート１０３が積層される。セラミックシート１０１，１０２の積層体は、焼成後の容量形成部１６及びエンドマージン部１８に対応する。第３セラミックシート１０３の積層体は、焼成後のカバー部１９に対応する。セラミックシート１０１，１０２，１０３の積層数は、図示の例に限定されず、適宜調整可能である。

【0054】

積層シート１０４は、セラミックシート１０１，１０２，１０３を圧着することにより一体化される。セラミックシート１０１，１０２，１０３の圧着には、例えば、静水圧加圧や一軸加圧などを用いることが好ましい。これにより、積層シート１０４を高密度化することが可能である。

【0055】

（ステップＳ１４：切断）
ステップＳ１４では、ステップＳ１３で得られた積層シート１０４を切断線Ｌｘ，Ｌｙ１，Ｌｙ２に沿って切断することにより、図７に示すような未焼成の積層チップ１０５を作製する。積層チップ１０５は、容量形成部１６、エンドマージン部１８及びカバー部１９からなる積層体に対応する。

【0056】

すなわち、積層チップ１０５は、内部電極１１２，１１３がセラミック層１２０を挟んで交互に積層された未焼成の容量形成部１１６と、第１端面１０５ａと第２内部電極１１３との間及び第２端面１０５ｂと第１内部電極１１２との間にそれぞれ設けられた未焼成のエンドマージン部１１８と、容量形成部１１６のＺ軸方向両側を覆うカバー部１１９と、を有する。セラミック層１２０は、セラミックシート１０１，１０２が切断されることにより形成される。

【0057】

積層チップ１０５のＸ軸方向に向いた端面１０５ａ，１０５ｂは、切断線Ｌｙ１，Ｌｙ２による切断面にそれぞれ対応する。積層チップ１０５のＹ軸方向に向いた側面１０５ｃ，１０５ｄは、切断線Ｌｘによる切断面に対応する。側面１０５ｃ，１０５ｄからは、内部電極パターン１１２ｐ，１１３ｐが切断された未焼成の内部電極１１２，１１３の端部が露出している。

【0058】

（ステップＳ１５：サイドマージン部形成）
ステップＳ１５では、積層チップ１０５の側面１０５ｃ，１０５ｄに、サイドマージン部１１７を形成する。これにより、図８に示すような未焼成のセラミック素体１１１が作製される。

【0059】

サイドマージン部１１７は、未焼成のセラミック材料を含み、具体的にはセラミックシートやセラミックスラリーから形成される。サイドマージン部１１７は、例えば、セラミックシートを積層チップ１０５の側面１０５ｃ，１０５ｄに貼り付けることにより形成することができる。また、サイドマージン部１１７は、積層チップ１０５の側面１０５ｃ，１０５ｄを、例えば塗布やディップなどによってセラミックスラリーでコーティングすることにより形成することもできる。

【0060】

サイドマージン部１１７は、誘電体セラミックスを主成分とし、例えば一般式ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を主相とするセラミック材料を主成分とする。さらに、サイドマージン部１１７は、ホウ素及びケイ素等の副成分を含んでいてもよい。

【0061】

図８に示すように、セラミック素体１１１は、Ｘ軸方向に向いた第１端面１１１ａ及び第２端面１１１ｂと、未焼成の容量形成部１１６（図７参照）と、第１端面１１１ａと第２内部電極１１３との間及び第２端面１１１ｂと第１内部電極１１２との間にそれぞれ設けられた未焼成のエンドマージン部１１８と、容量形成部１１６をＹ軸方向から覆う未焼成のサイドマージン部１１７と、未焼成のカバー部１１９と、を有する。

【0062】

図９は、セラミック素体１１１の模式的な断面図であり、図９Ａは図８のＣ－Ｃ'線に沿った模式的な断面図、図９Ｂは図８のＤ－Ｄ'線に沿った模式的な断面図である。なお、図９において、内部電極１１２，１１３及びセラミック層１２０の層数は、説明のため、図８よりも少なく示している。また、図９において、内部電極１１２，１１３のハッチングは省略している。

【0063】

図９Ａに示すように、本実施形態のエンドマージン部１１８は、セラミックシート１０１，１０２が切断されたセラミック層１２０及びエンドマージンパターン１１８ｐにより形成される。サイドマージン部１１７は、上述のセラミックシートやセラミックスラリーにより形成される。

【0064】

本実施形態において、エンドマージンパターン１１８ｐは、セラミックシート１０１，１０２及びサイドマージン部１１７よりも高いホウ素濃度を有する。例えば、エンドマージンパターン１１８ｐは、エンドマージンパターン１１８ｐのセラミック材料のＢサイト（主成分がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）の場合はチタン（Ｔｉ））の元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、０．１５ａｔｍ％以上０．３０ａｔｍ％以下のホウ素濃度を有する。一方、セラミックシート１０１，１０２（セラミック層１２０）及びサイドマージン部１１７は、これらの主成分のセラミック材料のＢサイト（主成分がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）の場合はチタン（Ｔｉ））の元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、例えば０．１５ａｔｍ％未満のホウ素濃度を有する。

【0065】

これにより、エンドマージンパターン１１８ｐとセラミックシート１０１，１０２（セラミック層１２０）からなるエンドマージン部１１８は、全体として、サイドマージン部１１７よりも高い濃度のホウ素を含むことになる。

【0066】

さらに、サイドマージン部１１７は、ケイ素を含んでいてもよい。セラミック層１２０及びエンドマージンパターン１１８ｐもケイ素を含んでいてもよいが、例えば、サイドマージン部１１７はセラミック層１２０及びエンドマージンパターン１１８ｐよりも高い濃度のケイ素を含む。サイドマージン部１１７のケイ素濃度は、サイドマージン部１１７のセラミック材料のＢサイトの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、例えば１．０ａｔｍ％以上３．０ａｔｍ％以下となる。

【0067】

エンドマージン部１１８及びサイドマージン部１１７が上記構成を有することで、後述する焼成工程において、エンドマージン部１１８及びサイドマージン部１１７が好ましい焼結挙動を示す。

【0068】

（ステップＳ１６：外部電極形成）
ステップＳ１６では、ステップＳ１５で得られたセラミック素体１１１の端面１１１ａ，１１１ｂに未焼成の外部電極１４，１５を形成する。未焼成の外部電極１４，１５は、例えば、導電性ペーストを端面１１１ａ，１１１ｂに塗布することにより、形成される。塗布方法は特に限定されず、ディップ法、印刷法等を適宜選択することができる。

【0069】

（ステップＳ１７：焼成）
ステップＳ１７では、ステップＳ１６で得られた外部電極１４，１５が形成された未焼成のセラミック素体１１１を焼成することにより、図１～３に示す積層セラミックコンデンサ１０を作製する。つまり、ステップＳ１７によって、容量形成部１１６が容量形成部１６になり、サイドマージン部１１７がサイドマージン部１７になり、エンドマージン部１１８がエンドマージン部１８になり、カバー部１１９がカバー部１９になる。焼成は、例えば、還元雰囲気下、又は低酸素分圧雰囲気下において行うことができる。

【0070】

ステップＳ１７では、まず、焼結温度がより低温である金属で構成された内部電極１１２，１１３及び外部電極１４，１５から焼結が開始される。つまり、内部電極１１２，１１３及び外部電極１４，１５がセラミックスよりも先に収縮を開始する。

【0071】

本実施形態では、エンドマージン部１１８が比較的高濃度のホウ素を含む。ホウ素は、上述のように、少量でも焼結温度を下げる作用を有する。このため、外部電極１４，１５及び内部電極１１２，１１３に挟まれたエンドマージン部１１８の焼結温度が低下し、エンドマージン部１１８が外部電極１４，１５及び内部電極１１２，１１３に追従するように収縮することができる。これにより、外部電極１４，１５及び内部電極１１２，１１３がエンドマージン部１１８よりも大きく収縮してこれらが離間することを抑制できる。したがって、第１内部電極１２と第１外部電極１４、並びに第２内部電極１３と第２外部電極１５の接続を確保することができる。

【0072】

一方で、サイドマージン部１１７は、エンドマージン部１１８よりも低い濃度のホウ素を含む。ホウ素は、焼結性を高める効果が高い一方で、焼成雰囲気に曝されやすいサイドマージン部１１７に対しては、過焼結を促進するリスクもある。特に、還元雰囲気下での焼成では、ホウ素によってサイドマージン部１１７の過焼結が促進されるリスクが高まる。サイドマージン部１１７が過焼結の状態になった場合、サイドマージン部１１７においてセラミック粒子の粒成長が促進され、過度な粒成長が生じる。

【0073】

内部電極１１２，１１３（容量形成部１１６）の近傍のサイドマージン部１１７のセラミック粒子が過度に粒成長した場合、内部電極１１２，１１３の微細な層構造を乱す恐れがある。具体的には、内部電極１１２，１１３の端部が、粒成長したセラミック粒子の影響を受けて分断化される。これにより、融液となっている内部電極が球形化すると、Ｚ軸方向上下の内部電極が接近し絶縁性の低下が起こる。また、内部電極の形状が変化するため、交差面積が減少し静電容量の低下が起こる。

【0074】

そこで、サイドマージン部１１７のホウ素濃度を抑制することで、過焼結及び異常な粒成長のリスクを抑え、内部電極１２，１３の絶縁不良を抑制することができる。

【0075】

さらに、サイドマージン部１１７がケイ素を含む。ケイ素は、ホウ素よりも焼結性を緩やかに高め、過焼結のリスクを抑制しつつ、焼成温度を下げる作用を有する。サイドマージン部１１７では、ケイ素と少量のホウ素とが協働することで、過焼結及びそれに伴うセラミック粒子の異常粒成長を抑制しつつも、焼成温度を低下させることができる。これにより、サイドマージン部１７も内部電極１２，１３の収縮に追従して収縮しやすくなり、内部電極１２，１３の収縮によってサイドマージン部１７に生じる応力を抑制することができる。したがって、サイドマージン部１７と容量形成部１６との間のクラック等の構造欠陥を抑制し、これに伴う絶縁不良を抑制することができる。

【0076】

ステップＳ１７における焼成温度は、セラミック素体１１１の焼結温度に基づいて決定することができる。本実施形態では、セラミック素体１１１を構成するセラミック材料に焼結助剤としてのホウ素及びケイ素が添加されている。そのため、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）系材料を用いる場合には、１０００～１２００℃程度の低温で焼成することが可能となる。

【0077】

以上の製造方法により、積層セラミックコンデンサ１０が作製される。なお、焼成後の外部電極１４，１５には、さらにメッキ膜が形成されてもよい。

【0078】

［実施例］
第１実施形態の実施例として、上記製造方法を用いて積層セラミックコンデンサの実施例サンプルを作製した。このサンプルでは、Ｘ軸方向の寸法を約６６０μｍ、Ｙ軸方向の寸法を約３４０μｍ及びＺ軸方向の寸法を約３００μｍとした。また、焼成温度は、１０００～１２００℃の範囲で、焼成後にサイドマージン部１７のポア率が５％以下となる温度を選択することとした。ここで、ポア率は、サイドマージン部１７の断面を撮像した画像におけるポアの面積の割合と規定される。

【0079】

上記実施例サンプルにおいて、セラミックシート１０１，１０２のホウ素濃度は、セラミック材料の主成分であるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）に含まれるチタン（Ｔｉ）の元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、０．２６ａｔｍ％であった。エンドマージンパターン１１８ｐのホウ素濃度は、同様にチタンの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、０．２６ａｔｍ％であった。サイドマージン部１１７のホウ素濃度は、同様にチタンの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、０．１３ａｔｍ％であった。

【0080】

また、セラミックシート１０１，１０２のケイ素濃度は、ホウ素と同様にチタンの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、２．０ａｔｍ％であった。エンドマージンパターン１１８ｐのケイ素濃度は、同様にチタンの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、２．０ａｔｍ％であった。サイドマージン部１１７のケイ素濃度は、同様にチタンの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、２．０ａｔｍ％であった。

【0081】

作製された積層セラミックコンデンサ１０におけるホウ素濃度分布及びケイ素濃度分布を確認するため、ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳ（レーザアブレーションＩＣＰ質量分析）により、積層セラミックコンデンサ１０のセラミック素体１１のホウ素濃度分布及びケイ素濃度分布を測定した。

【0082】

まず、サイドマージン部１７のホウ素濃度分布及びケイ素濃度分布を測定するため、実施例サンプルのセラミック素体１１を、Ｙ－Ｚ平面に沿って切断し、当該切断面が正面（Ｘ軸方向）を向いた測定用サンプルを作製した。

【0083】

次に、図１０に示すように、測定用サンプルの上記切断面にレーザ光を複数回スポット照射することで、複数の照射スポットＳ１を生じさせた。そして、照射スポットＳ１から揮発した微粒子の元素組成をＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳにより分析した。

【0084】

レーザ光の照射方法としては、セラミック素体１１の一方の側面１１ｃ側のサイドマージン部１７から、容量形成部１６のセラミック層２０及び第２側面１１ｄ側のサイドマージン部１７までを、Ｙ軸方向に沿って横断するように複数箇所にスポット照射し、直径１０μｍ、スポット間隔２０μｍの照射スポットＳ１を生じさせた。レーザ光の照射条件としては、各照射スポットＳ１にて、エネルギーを１１～１２Ｊ／ｃｍ^２、周波数を１０Ｈｚとし、レーザ照射時間を１５秒間とした。なお、図１０に示す照射スポット数は、実際の照射スポット数よりも少なく示している。

【0085】

そして、照射スポットＳ１より揮発した微粒子中からカウントしたホウ素原子数及びケイ素原子数に基づいて、各スポット位置におけるホウ素濃度及びケイ素濃度を算出した。この結果を、表１及び図１１に示す。

【0086】

表１は、各照射スポットＳ１において算出されたホウ素濃度（Ｂ）及びケイ素濃度（Ｓｉ）の値を示す。
図１１は、表１に対応するホウ素濃度分布を示す折れ線グラフである。具体的には、図１１は、各照射スポットＳ１より揮発した微粒子数に基づいて算出したホウ素濃度（縦軸）と、セラミック素体１１の第１側面１１ｃからのＹ軸方向の距離（横軸）との関係を示すグラフである。

【0087】

【表1】

【0088】

図１１より、両側面１１ｃ，１１ｄ側のサイドマージン部１７ではホウ素濃度が低く、容量形成部１６のＹ軸方向内部に進むに従ってホウ素濃度が増加していることが分かる。実際に、表１に示すように、第１側面１１ｃから０μｍ及び３４０μｍのサイドマージン部１７では、ホウ素濃度がそれぞれ０．００９ａｔｍ％、０．０１０ａｔｍ％であった。また、第１側面１１ｃから４０～３００μｍの容量形成部１６のセラミック層１２０では、ホウ素濃度が０．０１７～０．０２１ａｔｍ％の範囲であった。

【0089】

また、表１より、第１側面１１ｃから０μｍ及び３４０μｍのサイドマージン部１７のケイ素濃度は、それぞれ２．０ａｔｍ％、２．１ａｔｍ％であった。また、第１側面１１ｃから４０～３００μｍの容量形成部１６のセラミック層１２０では、ケイ素濃度が１．３～１．７ａｔｍ％の範囲であった。

【0090】

続いて、エンドマージン部１８のホウ素濃度分布及びケイ素濃度分布を測定するため、実施例サンプルのセラミック素体１１を、Ｘ－Ｚ平面に沿って切断し、当該切断面が正面（Ｙ軸方向）を向いた測定用サンプルを作製した。

【0091】

そして、図１２に示すように、測定用サンプルの上記切断面にレーザ光を複数回スポット照射することで、複数の照射スポットＳ２を生じさせた。そして、照射スポットＳ２から揮発した微粒子の元素組成をＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳにより分析した。

【0092】

レーザ光の照射方法としては、セラミック素体１１の第１端面１１ａ側のエンドマージン部１８から、容量形成部１６のセラミック層２０及び第２端面１１ｂ側のエンドマージン部１８までを、Ｘ軸方向に沿って横断するように複数箇所にスポット照射し、直径１０μｍ、スポット間隔２０μｍの照射スポットＳ２を生じさせた。レーザ光の照射条件は、サイドマージン部１７側の測定と同様とした。なお、図１２に示す照射スポット数は、実際の照射スポット数よりも少なく示している。

【0093】

そして、照射スポットＳ２より揮発した微粒子中からカウントしたホウ素原子数及びケイ素原子数に基づいて、各スポット位置におけるホウ素濃度及びケイ素濃度を算出した。この結果を、表２及び図１３に示す。

【0094】

表２は、各照射スポットＳ２において算出されたホウ素濃度（Ｂ）及びケイ素濃度（Ｓｉ）の値を示す。
図１３は、表２に対応するホウ素濃度分布を示す折れ線グラフである。具体的には、図１３は、各照射スポットＳ１より揮発した微粒子数に基づいて算出したホウ素濃度（縦軸）と、セラミック素体１１の第１側面１１ｃからのＹ軸方向の距離（横軸）との関係を示すグラフである。

【0095】

【表2】

【0096】

図１３より、エンドマージン部１８のホウ素濃度は、容量形成部１６と同等のホウ素濃度を有することが分かった。表２に示すように、第１端面１１ａから０μｍ、２０μｍ、４０μｍ、６２０μｍ、６４０μｍ及び６６０μｍのエンドマージン部１８では、ホウ素濃度が、それぞれ、０．０２１ａｔｍ％、０．０１８ａｔｍ％、０．０２１ａｔｍ％、０．０１７ａｔｍ％、０．０２１ａｔｍ％及び０．０２１ａｔｍ％であった。また、第１端面１１ａから６０～６００μｍの容量形成部１６のセラミック層１２０では、ホウ素濃度が０．０１７～０．０２１ａｔｍ％の範囲であった。

【0097】

また、表２より、第１端面１１ａから０μｍ、２０μｍ、４０μｍ、６２０μｍ、６４０μｍ及び６６０μｍのエンドマージン部１８では、ケイ素濃度が、それぞれ、１．９ａｔｍ％、１．８ａｔｍ％、１．７ａｔｍ％、１．５ａｔｍ％、１．８ａｔｍ％及び１．９ａｔｍ％であった。また、第１端面１１ａから６０～６００μｍの容量形成部１６のセラミック層１２０では、ケイ素濃度が１．３～１．７ａｔｍ％の範囲であった。

【0098】

これらの結果より、エンドマージン部１８は、サイドマージン部１７よりも高い濃度のホウ素を含むことが確認された。また、エンドマージン部１８のホウ素濃度は、０．０１５ａｔｍ%以上０．０２５ａｔｍ％以下であることが確認された。
また、サイドマージン部１７は、ケイ素を含み、かつ、エンドマージン部１８よりも高い濃度のケイ素を含むことが確認された。

【0099】

また、この実施例サンプルの各切断面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）により観察したところ、サイドマージン部１７と容量形成部１６との間のクラック等の構造欠陥は見られなかった。また、端面１１ａ，１１ｂにおける外部電極１４，１５と内部電極１２，１３との離間も見られなかった。

【0100】

さらに、この実施例サンプル１０００個に対して、４Ｖの直流電圧を印加し、その抵抗率が１ＭΩ以下のサンプル発生率（ＩＲ不良率）を調べたところ、ＩＲ不良率は０．５％未満であり、非常に低い結果となった。これらの結果により、本実施例の積層セラミックコンデンサ１０によれば、絶縁不良を抑制でき、かつ、外部電極１４，１５と内部電極１２，１３との接続不良も抑制できることが確認された。

【0101】

＜第２実施形態＞
以上の実施形態では、未焼成のセラミック素体１１１の作製方法として、サイドマージン部１１７が後付けされる方法を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、サイドマージン部がエンドマージン部と同様に内部電極パターン間の誘電体パターンによって形成されていてもよい。
以下の実施形態において、第１実施形態と同様の構成について同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0102】

［積層セラミックコンデンサ３０の構成］
図１４及び１５は、本発明の第２実施形態に係る積層セラミックコンデンサ３０を示す図である。図１４は、積層セラミックコンデンサ３０の図２に対応する切断面を示す断面図である。図１５は、積層セラミックコンデンサ３０の図３に対応する切断面を示す断面図である。

【0103】

積層セラミックコンデンサ３０は、セラミック素体３１と、第１外部電極１４と、第２外部電極１５と、を備える。セラミック素体３１は、Ｘ軸方向を向いた第１端面３１ａ及び第２端面３１ｂと、Ｙ軸方向を向いた第１側面３１ｃ及び第２側面３１ｄと、Ｚ軸方向を向いた第１主面３１ｅ及び第２主面３１ｆと、を有する。第１外部電極１４は、第１端面３１ａに設けられる。第２外部電極１５は、第２端面３１ｂに設けられる。

【0104】

セラミック素体３１は、容量形成部１６と、サイドマージン部３７と、エンドマージン部１８と、カバー部３９と、を有する。すなわちセラミック素体３１では、第１実施形態のセラミック素体１１に対し、サイドマージン部３７及びカバー部３９の構成が異なる。

【0105】

サイドマージン部３７は、本実施形態において、容量形成部１６及びエンドマージン部１８をＹ軸方向から覆う。カバー部３９は、容量形成部１６、エンドマージン部１８及びサイドマージン部３７のＺ軸方向上下に設けられる。

【0106】

エンドマージン部１８は、第１実施形態と同様に、ホウ素を含む。サイドマージン部３７も、第１実施形態と同様に、エンドマージン部１８よりも低い濃度のホウ素と、ケイ素と、を含む。

【0107】

［積層セラミックコンデンサ３０の製造方法］
図１６は、積層セラミックコンデンサ３０の製造方法を示すフローチャートである。図１７～１９は、積層セラミックコンデンサ３０の製造過程を模式的に示す図である。以下、積層セラミックコンデンサ３０の製造方法について、図１６に沿って、図１７～１９を適宜参照しながら説明する。

【0108】

（ステップＳ２１：内部電極パターン形成）
ステップＳ２１では、容量形成部１６及びエンドマージン部１８を形成するための第１セラミックシート２０１及び第２セラミックシート２０２上に、内部電極パターン２１２ｐ，２１３ｐを形成する。

【0109】

図１７は、セラミックシート２０１，２０２の平面図である。この段階では、セラミックシート２０１，２０２が、個片化されていない大判のシートとして構成される。図１７には、積層セラミックコンデンサ３０ごとに個片化する際の切断線Ｌｘ，Ｌｙ１，Ｌｙ２が示されている。切断線ＬｘはＸ軸に平行であり、切断線Ｌｙ１，Ｌｙ２はＹ軸に平行である。

【0110】

図１７に示すように、第１セラミックシート２０１には第１内部電極１２に対応する未焼成の第１内部電極パターン２１２ｐが形成され、第２セラミックシート２０２には第２内部電極１３に対応する未焼成の第２内部電極パターン２１３ｐが形成されている。

【0111】

第１セラミックシート２０１上の各内部電極パターン２１２ｐは、１本の切断線Ｌｙ１又はＬｙ２を跨いでＸ軸方向に延びる略矩形に構成される。各内部電極パターン２１２ｐは、切断線Ｌｙ１、Ｌｙ２及びＬｘで切断されることにより、各積層セラミックコンデンサ３０の第１内部電極１２を形成する。

【0112】

第１セラミックシート２０１では、切断線Ｌｙ１を跨いで延びる内部電極パターン２１２ｐがＸ軸方向に沿って配置された第１列と、切断線Ｌｙ２を跨いで延びる内部電極パターン２１２ｐがＸ軸方向に沿って配置された第２列とが、Ｙ軸方向に交互に並んでいる。第１列では、Ｘ軸方向に隣接する内部電極パターン２１２ｐ同士が切断線Ｌｙ２を挟んで相互に対向する。第２列では、Ｘ軸方向に隣接する内部電極パターン２１２ｐ同士が切断線Ｌｙ１を挟んで相互に対向する。つまり、Ｙ軸方向に隣接する第１列と第２列では、内部電極パターン２１２ｐが、１チップ分ずつＸ軸方向にずれて配置されている。

【0113】

第２セラミックシート２０２上の内部電極パターン２１３ｐも、内部電極パターン２１２ｐと同様に構成される。但し、第２セラミックシート２０２では、第１セラミックシート２０１の第１列に対応する列の内部電極パターン２１３ｐが、切断線Ｌｙ２を跨いで延び、第１セラミックシート２０１の第２列に対応する列の内部電極パターン２１３ｐが、切断線Ｌｙ１を跨いで延びる。つまり、内部電極パターン２１３ｐは、内部電極パターン２１２ｐとはＸ軸方向又はＹ軸方向に１チップ分ずれて形成されている。

【0114】

（ステップＳ２２：エンドマージンパターン形成）
ステップＳ２２では、第１セラミックシート２０１及び第２セラミックシート２０２における内部電極パターン２１２ｐ，２１３ｐのＸ軸方向周囲に、エンドマージン部１８に対応するエンドマージンパターン２１８ｐを形成する。

【0115】

図１７Ａに示すように、第１セラミックシート２０１におけるエンドマージンパターン２１８ｐは、本実施形態において、切断線Ｌｙ１，Ｌｙ２上の、Ｘ軸方向に隣接する内部電極パターン２１２ｐ間の間隙を埋めるように形成される。図１７Ｂに示すように、第２セラミックシート２０２におけるエンドマージンパターン２１８ｐも同様に、Ｘ軸方向に隣接する内部電極パターン２１３ｐ間の間隙を埋めるように形成される。

【0116】

エンドマージンパターン２１８ｐは、主成分としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）等の誘電体セラミックスを含み、副成分としてホウ素とケイ素とを含む。

【0117】

（ステップＳ２３：サイドマージンパターン形成）
ステップＳ２３では、第１セラミックシート２０１及び第２セラミックシート２０２における内部電極パターン２１２ｐ，２１３ｐのＹ軸方向周囲に、サイドマージン部３７に対応するサイドマージンパターン２３７ｐを形成する。

【0118】

図１７Ａ，Ｂに示すように、サイドマージンパターン２３７ｐは、切断線Ｌｘを含むＸ軸方向に延びる帯状の領域に形成される。つまり、図１７Ａに示すように、第１セラミックシート２０１におけるサイドマージンパターン２３７ｐは、Ｙ軸方向に隣接する内部電極パターン２１２ｐ間の間隙を埋めるように形成される。図１７Ｂに示すように、第２セラミックシート２０２におけるサイドマージンパターン２３７ｐは、Ｙ軸方向に隣接する内部電極パターン２１３ｐ間の間隙を埋めるように形成される。

【0119】

サイドマージンパターン２３７ｐは、主成分としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）等の誘電体セラミックスを含み、副成分としてホウ素とケイ素とを含む。本実施形態において、サイドマージンパターン２３７ｐは、エンドマージンパターン２１８ｐよりも低い濃度のホウ素を含む。また、サイドマージンパターン２３７ｐは、エンドマージンパターン２１８ｐよりも高い濃度のケイ素を含んでいてもよい。

【0120】

なお、ステップＳ２２とステップＳ２３は、順番を入れ替えて行ってもよい。すなわち、ステップＳ２３を先に行い、ステップＳ２２をその後に行ってもよい。

【0121】

（ステップＳ２４：積層）
ステップＳ２４では、ステップＳ２１，Ｓ２２で準備したセラミックシート２０１，２０２及び第３セラミックシート２０３を、図１８で示すように積層及び圧着することにより積層シート２０４を作製する。なお、セラミックシート２０１，２０２，２０３の積層数は図示の例に限定されない。

【0122】

（ステップＳ２５：切断）
ステップＳ２５では、ステップＳ２４で得られた積層シート２０４を切断線Ｌｘ，Ｌｙ１，Ｌｙ２に沿って切断することにより、未焼成のセラミック素体２３１を作製する。

【0123】

図１９は、セラミック素体２３１の模式的な断面図であり、図１９Ａは図９Ａに対応する切断面を示す断面図、図１９Ｂは図９Ｂに対応する切断面を示す断面図である。なお、図１９において、内部電極２１２，２１３及びセラミック層２２０の層数は、説明のため、図１４及び１５よりも少なく示している。また、図１９において内部電極２１２，２１３のハッチングは省略している。

【0124】

これらの図に示すように、セラミック素体２３１は、Ｘ軸方向に向いた第１端面２３１ａ及び第２端面２３１ｂと、内部電極２１２，２１３がセラミック層２２０を挟んで交互に積層された未焼成の容量形成部２１６と、第１端面２３１ａと第２内部電極２１３との間及び第２端面２３１ｂと第１内部電極２１２との間にそれぞれ設けられた未焼成のエンドマージン部２１８と、容量形成部２１６をＹ軸方向から覆う未焼成のサイドマージン部２３７と、を有する。

【0125】

図１９Ａに示すように、エンドマージン部２１８は、セラミックシート２０１，２０２が切断されたセラミック層２２０及びエンドマージンパターン２１８ｐにより形成される。サイドマージン部２３７は、セラミックシート２０１，２０２が切断されたセラミック層２２０及びサイドマージンパターン２３７ｐにより形成される。

【0126】

エンドマージンパターン２１８ｐは、第１実施形態と同様に、セラミックシート２０１，２０２及びサイドマージンパターン２３７ｐよりも高いホウ素濃度を有する。例えば、エンドマージンパターン２１８ｐは、エンドマージンパターン２１８ｐのセラミック材料のＢサイトの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、０．１５ａｔｍ％以上０．３０ａｔｍ％以下のホウ素濃度を有する。一方、セラミックシート１０１，１０２（セラミック層２２０）及びサイドマージン部２３７は、これらのセラミック材料のＢサイトの元素濃度を１００ａｔｍ％としたときに、０．１５ａｔｍ％未満のホウ素濃度を有する。

【0127】

これにより、エンドマージンパターン２１８ｐとセラミックシート２０１，２０２（セラミック層２２０）からなるエンドマージン部２１８は、全体として、サイドマージンパターン２３７ｐとセラミックシート２０１，２０２（セラミック層２２０）からなるサイドマージン部２３７よりも高い濃度のホウ素を含む。

【0128】

さらに、サイドマージンパターン２３７ｐは、ケイ素を含んでいてもよい。セラミックシート２０１，２０２（セラミック層２２０）及びエンドマージンパターン２１８ｐもケイ素を含んでいてもよいが、例えば、サイドマージンパターン２３７ｐは、セラミックシート２０１，２０２（セラミック層２２０）及びエンドマージンパターン２１８ｐよりも高い濃度のケイ素を含んでいてもよい。

【0129】

（ステップＳ２６：外部電極形成）
ステップＳ２６では、第１実施形態のステップＳ１６と同様に、ステップＳ２５で得られたセラミック素体２３１の端面２３１ａ，２３１ｂに未焼成の外部電極１４，１５を形成する。

【0130】

（ステップＳ２７：焼成）
ステップＳ２７では、ステップＳ２６で得られた、未焼成の外部電極１４，１５が形成された未焼成のセラミック素体２３１を焼成することにより、図１４及び１５に示す積層セラミックコンデンサ３０のセラミック素体３１を作製する。つまり、ステップＳ２７によって、容量形成部２１６が容量形成部１６になり、サイドマージン部２３７がサイドマージン部３７になり、エンドマージン部２１８がエンドマージン部１８になり、カバー部２３９がカバー部３９になる。焼成は、例えば、還元雰囲気下、又は低酸素分圧雰囲気下において行うことができる。

【0131】

本実施形態でも、第１実施形態と同様に、エンドマージン部２１８がホウ素を含むことで、エンドマージン部２１８に対する外部電極１４，１５及び内部電極２１２，２１３の収縮を抑制する。これにより、第１内部電極１２と第１外部電極１４、並びに第２内部電極１３と第２外部電極１５の接続を確保することができる。

【0132】

一方で、サイドマージン部２３７がエンドマージン部２１８よりも低い濃度のホウ素を含むことで、セラミック粒子の過度な粒成長が抑制され、内部電極１２，１３の微細構造を維持することができる。これにより、内部電極１２，１３の絶縁不良を抑制することができる。また、サイドマージン部２３７がケイ素を含むことで、ケイ素がホウ素と協働して焼結温度を下げる作用を有する。これにより、サイドマージン部３７も内部電極１２，１３の収縮に追従して収縮しやすくなり、サイドマージン部３７と容量形成部１６との間のクラック等の構造欠陥を抑制して、これに伴う絶縁不良を抑制することができる。

【0133】

＜第３実施形態＞
第２実施形態では、積層セラミックコンデンサ３０の製造方法のステップＳ２２及びステップＳ２３で、エンドマージンパターン２１８ｐ及びサイドマージンパターン２３７ｐの双方を形成した。しかし、以下の第３実施形態に示すように、サイドマージンパターンを形成せずに、エンドマージンパターン２１８ｐのみ形成してもよい。

【0134】

図２０は、第３実施形態の未焼成のセラミック素体３３１の模式的な断面図であり、図２０Ａは図９Ａに対応する切断面を示す断面図、図２０Ｂは図９Ｂに対応する切断面を示す断面図である。なお、図２０において、内部電極３１２，３１３及びセラミック層３２０の層数は、説明のため、図１４及び１５よりも少なく示している。また、図２０において内部電極３１２，３１３のハッチングは省略している。

【0135】

これらの図に示すように、セラミック素体３３１は、Ｘ軸方向に向いた第１端面３３１ａ及び第２端面３３１ｂと、内部電極３１２，３１３がセラミック層３２０を挟んで交互に積層された未焼成の容量形成部３１６と、第１端面３３１ａと第２内部電極３１３との間及び第２端面３３１ｂと第１内部電極３１２との間にそれぞれ設けられた未焼成のエンドマージン部３１８と、容量形成部３１６をＹ軸方向から覆う未焼成のサイドマージン部３３７と、容量形成部３１６をＺ軸方向から覆う未焼成のカバー部３３９と、を有する。

【0136】

図２０Ａに示すように、エンドマージン部３１８は、セラミックシートが切断されたセラミック層３２０及びエンドマージンパターン３１８ｐにより形成される。サイドマージン部３３７は、本実施形態において、セラミックシートが切断されたセラミック層３２０により形成される。

【0137】

本実施形態のサイドマージン部３３７は、容量形成部３１６及びエンドマージン部３１８よりも積層数が少なくなる。このため、サイドマージン部３３７は、Ｚ軸方向から圧着されることにより、Ｚ軸方向の厚みが容量形成部３１６及びエンドマージン部３１８よりも薄くなる。

【0138】

エンドマージンパターン３１８ｐは、第１実施形態と同様に、セラミックシート（セラミック層３２０）よりも高いホウ素濃度を有する。これにより、エンドマージンパターン３１８ｐとセラミック層３２０からなるエンドマージン部３１８は、全体として、セラミック層３２０のみからなるサイドマージン部３３７よりも高い濃度のホウ素を含む。

【0139】

さらに、セラミックシート（セラミック層３２０）は、ケイ素を含んでいてもよい。エンドマージンパターン３１８ｐもケイ素を含んでいてもよいが、例えば、セラミックシート（セラミック層３２０）はエンドマージンパターン１１８ｐよりも高い濃度のケイ素を含んでいてもよい。これにより、サイドマージン部３３７は、全体として、エンドマージンパターン３１８ｐ及びセラミックシートからなるエンドマージン部３１８よりも高い濃度のケイ素を含んでいてもよい。

【0140】

このようなセラミック素体３３１は、端面３３１ａ，３３１ｂに外部電極１４，１５が形成された後に焼成される。これにより、図１４及び１５に示すような構成の積層セラミックコンデンサ３０が作製される。

【0141】

本実施形態でも、第１実施形態と同様に、エンドマージン部３１８がホウ素を含むことで、エンドマージン部３１８に対する外部電極１４，１５及び内部電極３１２，３１３の収縮を抑制する。これにより、第１内部電極１２と第１外部電極１４、並びに第２内部電極１３と第２外部電極１５の接続を確保することができる。

【0142】

また、サイドマージン部３３７がエンドマージン部３１８よりも低い濃度のホウ素を含むことで、セラミック粒子の過度な粒成長が抑制され、内部電極１２，１３の微細構造を維持することができる。これにより、内部電極１２，１３の絶縁不良を抑制することができる。また、サイドマージン部３３７がケイ素を含むことで、ケイ素がホウ素と協働して焼結温度を下げる作用を有する。これにより、サイドマージン部３７も内部電極１２，１３の収縮に追従して収縮しやすくなり、サイドマージン部３７と容量形成部１６との間のクラック等の構造欠陥を抑制して、これに伴う絶縁不良を抑制することができる。

【0143】

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば本発明の実施形態は各実施形態を組み合わせた実施形態とすることができる。

【0144】

また、上記各実施形態では積層セラミック電子部品の一例として積層セラミックコンデンサ１０及び３０について説明したが、本発明は一対の外部電極を有する積層セラミック電子部品全般に適用可能である。このような積層セラミック電子部品としては、例えば、チップバリスタ、チップサーミスタ、積層インダクタなどが挙げられる。

【符号の説明】

【0145】

１０，３０…積層セラミックコンデンサ（積層セラミック電子部品）
１１，３１…セラミック素体
１１１，２３１，３３１…未焼成のセラミック素体
１１ａ，３１ａ，１１１ａ，２３１ａ，３３１ａ…第１端面
１１ｂ，３１ｂ，１１１ｂ，２３１ｂ，３３１ｂ…第２端面
１２，１３，１１２，１１３，２１２，２１３，３１２，３１３…内部電極
１４，１５…外部電極
１６，１１６，２１６，３１６…容量形成部（機能部）
１７，３７，１１７，２３７，３３７…サイドマージン部
１８，１１８，２１８，３１８…エンドマージン部
２０，１２０，２２０，３２０…セラミック層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】