JP2000049032A - 積層セラミック電子部品及びその製造方法 - Google Patents
積層セラミック電子部品及びその製造方法Info
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Abstract
路基板に実装する際のツームストーン現象を確実に抑制
することができる積層セラミック電子部品を得る。 【解決手段】 セラミック焼結体2内において厚み方向
においてセラミック層を介して重なり合うように外部電
極3〜6が積層されており、セラミック焼結体2の第
1,第2の端面2c,2dに、第1,第2の外部電極
7,8が形成されており、端面2c,2dが、中間高さ
位置でへこんだ凹状面とされており、それによって外部
電極7,8の外表面7a,8aが平坦化されている積層
コンデンサ1。
Description
ンサなどの積層セラミック電子部品及びその製造方法に
関し、より詳細には、セラミック焼結体端面の形状を工
夫することにより外部電極表面が平坦化された積層セラ
ミック電子部品及びその製造方法に関する。
子部品素体の両端に外部電極が形成されている。図3
は、従来の積層コンデンサをプリント回路基板上に実装
した状態を示す断面図である。
スよりなり、直方体状のセラミック焼結体52を有す
る。セラミック焼結体52の内部には、内部電極53〜
56がセラミック層を介して重なり合うように配置され
ている。内部電極53,55は、端面52aに引き出さ
れており、内部電極54,56は、端面52bに引き出
されている。端面52a,52bを覆うように外部電極
57,58が形成されている。
トの塗布・焼き付けにより行われている。すなわち、セ
ラミック焼結体52を端面52a側から導電ペーストに
浸漬し、導電ペーストを付与し、乾燥させた後、焼き付
けることにより、外部電極57が形成されている。外部
電極58についても、同様の方法で形成されている。
外部電極57,58では、端面52a,52bの中央部
分でその厚みが厚くなり、端面52a,52bと、上面
52c及び下面52dとのなす端縁部分、あるいは図示
されていない側面と端面52a,52bとのなす端縁部
分において、外部電極57,58の厚みが薄くなりがち
であった。すなわち、図3の矢印Aで示すように、上記
端縁部分においては、外部電極57,58の厚みが薄く
なりがちであった。
みが薄くなると、外部電極57,58の外側にメッキ層
を形成したり、プリント回路基板59に実装するに際
し、メッキ液や半田フラックス等がセラミック焼結体5
2内に浸入し、特性が低下するおそれがある。
ック焼結体52を得た後に、バレル研磨などにより、セ
ラミック焼結体52の端縁部分を図3に示されているよ
うに丸めることにより、上記端縁部分における外部電極
57,58の厚みを厚くする方法が採用されている。し
かしながら、図3に示されているように、セラミック焼
結体52の端縁部分を研磨により丸めたとしても、依然
として、端縁部分においては、外部電極57,58の厚
みは十分に厚くならず、場合によっては、メッキ液、湿
気あるいは半田フラックスなどの浸入により、特性が低
下することがあった。
て、電子部品の小型化が一層進行している。従って、セ
ラミック焼結体52についても、より一層小さくなって
きている。その結果、例えば、図3に示すように、プリ
ント回路基板59上の電極ランド59a,59bに半田
60,61を用いて積層コンデンサ51を実装する場
合、半田60,61が固化する前に、一方の半田61の
表面張力により、矢印Bで示すようにセラミック焼結体
52が立ち上がってしまうことがあった。特に、上記の
ようにセラミック焼結体52の端面部分を丸めた場合、
上記立ち上がり、すなわちツームストーン現象と称され
ている現象が生じ易かった。
も、ツームストーン現象の発生を抑制することができ、
半田などを用いて実装する際に、プリント回路基板など
に対する電気的接続の信頼性を高め得る積層セラミック
電子部品及びその製造方法を提供することにある。
係る積層セラミック電子部品は、セラミック焼結体と、
前記セラミック焼結体内においてセラミック層を介して
厚み方向に重なり合うように配置された複数の内部電極
と、前記セラミック焼結体の対向し合う第1,第2の端
面にそれぞれ形成されており、かつ何れかの内部電極に
電気的に接続された第1,第2の外部電極とを備え、前
記セラミック焼結体の第1,第2の端面が中間高さ位置
でへこんだ凹状面とされていることを特徴とする。
1,第2の外部電極の外表面は、セラミック焼結体の端
面よりも平坦とされる。請求項3に記載の発明に係る積
層セラミック電子部品の製造方法は、一方主面に内部電
極が形成された複数のセラミックグリーンシートと、内
部電極が形成されていない無地のセラミックグリーンシ
ートとを用意する工程と、前記内部電極が形成された複
数のセラミックグリーンシート積層部分の上下に前記無
地のセラミックグリーンシートが位置するように内部電
極が形成されたセラミックグリーンシート及び無地セラ
ミックグリーンシートを積層して積層体を得る工程と、
前記積層体を焼成することによりセラミック焼結体を得
る工程とを備え、前記内部電極が形成されたセラミック
グリーンシートとして、無地のセラミックグリーンシー
トよりも柔らかいセラミックグリーンシートを用い、か
つ前記焼成に先立ち積層体の端面を研磨剤により研磨す
る工程をさらに備えることを特徴とする。
ク電子部品の製造方法は、一方主面に内部電極が形成さ
れた複数のセラミックグリーンシートと、内部電極が形
成されていない無地のセラミックグリーンシートとを用
意する工程と、前記内部電極が形成された複数のセラミ
ックグリーンシート積層部分の上下に前記無地のセラミ
ックグリーンシートが位置するように内部電極が形成さ
れたセラミックグリーンシート及び無地セラミックグリ
ーンシートを積層して積層体を得る工程と、前記積層体
を焼成することによりセラミック焼結体を得る工程とを
備え、前記無地のセラミックグリーンシートとして、焼
成時の収縮率が、内部電極が形成されるセラミックグリ
ーンシートの収縮率よりも小さいセラミックグリーンシ
ートを用いることを特徴とする。
成されるセラミックグリーンシートとして、無地のセラ
ミックグリーンシートに比べてガラスフリット含有割合
が高いセラミックグリーンシートが用いられる。
成されるセラミックグリーンシートとして、無地のセラ
ミックグリーンシートに比べて可塑剤含有割合が高いセ
ラミックグリーンシートが用いられる。
ック電子部品の一実施例としての積層コンデンサを示す
断面図である。
よりなるセラミック焼結体2を有する。セラミック焼結
体2は、略直方体状の形状を有する。すなわち、セラミ
ック焼結体2は、上面2a、下面2b及び対向し合う一
対の端面2c,2d並びに図示されていない一対の側面
を有する。
は、中間高さ位置においてへこんだ凹状面とされてい
る。また、セラミック焼結体2の端面2c,2dと、上
面2a、下面2b及び一対の側面とのなす端縁部分が丸
められている。すなわち、図1に矢印Aで示すように、
例えば、端面2cと上面2aとのなす端縁部分が丸めら
れている。
極3〜6が、セラミック層を介して厚み方向に重なり合
うように配置されている。内部電極3,5は、端面2c
に露出するように引き出されている。他方、内部電極
4,6は、第2の端面2dに露出するように引き出され
ている。
第1,第2の外部電極7,8が形成されている。外部電
極7,8は、端面2c,2dだけでなく、セラミック焼
結体2の上面2a、下面2b及び一対の側面にも至るよ
うに形成されている。
2を得た後に、導電ペーストを塗布し、焼き付けること
により形成されている。すなわち、セラミック焼結体2
を端面2c側から導電ペーストに浸漬し、引き上げるこ
とにより、導電ペーストを端面2cを覆うように付着さ
せ、しかる後、端面2dにも同様にして導電ペーストを
付着させる。しかる後、導電ペーストを焼き付けること
により、外部電極7,8が形成されている。
dが、中間高さ位置においてへこんだ凹状面とされてい
ることにあり、それによって、外部電極7,8の端面2
c,2dを覆っている部分の外表面7a,8aが平坦と
されている。好ましくは、外部電極7,8の外表面7
a,8aが、セラミック焼結体2の端面2c,2dより
平坦とされる。
は、上記のようにして導電ペーストを端面2c,2dを
覆うように付着させる。この場合、端面が平坦である場
合には、図3に示した従来の積層コンデンサ51の場合
のように、導電ペーストからセラミック焼結体を引き上
げた際に、端面の中央で導電ペーストの厚みが厚くな
る。
2dが凹状面とされているので、導電ペーストに端面2
cまたは端面2dを浸漬し、引き上げた場合、端面2
c,2dの中間高さ位置において導電ペーストが厚く付
着するが、凹状面とされている分だけ導電ペーストの外
表面が平坦化される。従って、焼き付け後に外部電極
7,8の外表面7a,8aの平坦性が高められる。
ーン現象が生じ易くなるが、本実施例の積層コンデンサ
1では、外部電極7,8の外表面7a,8aが平坦化さ
れるので、ツームストーン現象の発生を効果的に抑制す
ることができる。
導電ペーストの付着力によっても異なるため、一義的に
は定め得ないが、好ましくは、上記ツームストーン現象
を効果的に抑制するには、内部電極3〜6が積層されて
いる部分において外部電極7,8の外表面が平坦となる
ように決定される。
ついても、セラミック焼結体2の寸法などによって異な
るため一義的には定め得ないが、例えば、セラミック焼
結体2として、1.6×0.8×0.8mm以下の寸法
のものを用いる場合には、端面2c,2dの最外側端よ
りも最内側端が3μm以上、より好ましくは5μm以上
内側にへこんだ形状とされることが望ましく、それによ
って外部電極7,8の外表面7a,8aをより平坦とす
ることができる。
位置でへこんだ凹状面とする方法については、特に限定
されないが、以下の様々な方法を例示することができ
る。第1の方法としては、セラミック焼結体2を得るに
あたって、内部電極が上面に形成されるセラミックグリ
ーンシートとして、内部電極3〜6が積層されている部
分の上下に配置されている無地のセラミックグリーンシ
ートに比べて柔らかいセラミックグリーンシートを用
い、焼成に先立ち積層体の端面を研磨剤により研磨する
方法が挙げられる。すなわち、サンドブラストなどによ
り積層体を研磨した場合、内部電極が積層されている中
央のセラミックグリーンシートが相対的に柔らかいた
め、積層体端面の中間高さ位置部分が、上方及び下方部
分に比べてより多く研磨される。よって、焼成後に、端
面2c,2dを上記凹状面とすることができる。
セラミックグリーンシートを、無地のセラミックグリー
ンシートよりも柔らかくする方法についても、種々の方
法を用い得るが、例えば、内部電極が形成されるセラミ
ックグリーンシート中の可塑剤含有割合を相対的に高く
する方法等が挙げられる。
セラミックグリーンシートに比べて、上記無地のセラミ
ックグリーンシートとして、焼成時の収縮率が小さいも
のを用いる。この場合には、焼成に先立って積層体を得
た段階では、その端面は平坦であるが、焼成することに
より、上記収縮率差により、端面2c,2dの中間高さ
位置がへこみ、端面2c,2dが凹状面とされる。
いても様々な方法を用いることができる。例えば、内部
電極が形成されるセラミックグリーンシートにおけるガ
ラスフリット含有割合を、無地のセラミックグリーンシ
ートのガラスフリット含有割合よりも高くする方法、あ
るいは内部電極が形成されるセラミックグリーンシート
の可塑剤含有割合を、無地のセラミックグリーンシート
の可塑剤含有割合よりも高くする方法などを挙げること
ができる。
体2を得た後に、セラミック焼結体2の端面2c,2d
の中間高さ位置部分を選択的に研磨し、端面2c,2d
を凹状面としてもよい。なお、端面2c,2dを凹状面
とする上述した各種方法は、適宜併用してもよい。
り、上記積層コンデンサの製造方法を明らかにすると共
に、ツームストーン現象が効果的に抑制されることを具
体的に説明する。
ク粉末、ポリビニルブチラール系バインダ、有機溶剤及
び可塑剤としてのジオクチルフタレートを混合し、ジオ
クチルフタレート含有割合がセラミック粉末100重量
部に対して2.5重量部である、第1のセラミックスラ
リーを得た。
して、但し、ジオクチルフタレート含有割合がセラミッ
ク粉末100重量部に対して3.0重量部である、第2
のセラミックスラリーを用意した。
クターブレード法により第1のセラミックグリーンシー
トを成形した。同様にして、第2のセラミックスラリー
を用い、第2のセラミックグリーンシートを成形した。
第1のセラミックグリーンシートの上面に、導電ペース
トをスクリーン印刷することにより、内部電極を形成し
た。
第2のセラミックグリーンシートを積層し、厚み方向に
加圧することによりセラミック積層体を得た。すなわ
ち、図2(b)及び(c)に示す内部電極12,14が
印刷された第1のセラミックグリーンシート11,13
を交互に70枚積層し、上下に図2(a)及び(d)に
示す無地の第2のセラミックグリーンシート15,16
をそれぞれ15枚積層し、セラミック積層体を得た。
体の第1,第2の端面(内部電極が引き出されている端
面)をサンドブラスト法により研削した。その結果、可
塑剤としてのジオクチルフタレート含有割合が多い第1
のセラミックグリーンシートが積層されている中間高さ
位置部分は、上方部分及び下方部分に比べて多く削ら
れ、端面が凹状面とされた。
セラミック積層体を焼成し、図1に示したセラミック焼
結体2を得た。しかる後、セラミック焼結体2の端面2
c側からセラミック焼結体2を導電ペースト層に浸漬
し、引き上げることにより、端面2cを覆うように導電
ペーストを付着させた。続いて、端面2d側からセラミ
ック焼結体2を導電ペースト層に浸漬し、引き上げるこ
とにより、端面2dを覆うように導電ペースト層を形成
した。
に付着された導電ペーストを焼き付けることにより、第
1,第2の外部電極7,8を形成し、積層コンデンサ1
を得た。積層コンデンサ1の外形寸法は、1.6×0.
8×0.8mmである。
ンドブラスト法による研削条件を変更することにより、
端面2c,2dのへこみ量を下記の表1に示すように0
μm、1μm、3μm及び5μmと変化させ、種々の積
層コンデンサを得た。そして、このようにして得られた
種々の積層コンデンサをプリント回路基板上にリフロー
半田付け法により実装し、ツームストーン現象が生じる
か否かを確認した。結果を下記の表1に示す。
の最外側端から凹状部の最内側端までの水平方向距離を
いうものとする。
のへこみ量が0μmの場合、すなわち凹状面とされてい
ない面には、1000個の積層コンデンサあたり、5個
の積層コンデンサにおいてツームストーン現象が発生し
た。
し、端面2c,2dを凹状面とした場合、ツームストー
ン現象の発生割合を効果的に抑制することができ、特
に、へこみ量3μm以上とした場合はツームストーン現
象の発生が皆無であった。
とにより、導電ペーストの塗布・焼き付けにより形成さ
れた外部電極7,8の外表面7a,8aが平坦化され、
それによってツームストーン現象の発生を効果的に抑制
し得ることがわかる。
例にとり説明したが、本発明に係る積層セラミック電子
部品は、積層コンデンサに限らず、積層サーミスタ、積
層バリスタ、積層圧電セラミック電子部品などの様々な
積層セラミック電子部品一般に適用することができる。
そして、積層セラミック電子部品の外形寸法が1.6×
0.8×0.8mm以下のものに適用するとより効果的
である。
ック電子部品では、セラミック焼結体の第1,第2の端
面が中間高さ位置でへこんだ凹状面とされているので、
第1,第2の外部電極を導電ペーストの塗布・焼き付け
により形成したとしても、第1,第2の外部電極表面が
平坦化される。従って、プリント回路基板などに例えば
リフロー半田法により実装した場合のツームストーン現
象を効果的に抑制することができ、積層セラミック電子
部品の実装作業の信頼性及び安定性を高めることが可能
となる。
端面が上記凹状面とされており、それによって外部電極
の外表面が平坦とされる。従って、プリント回路基板に
積層セラミック電子部品を実装するに際してのツームス
トーン現象を抑制することができ、積層セラミック電子
部品の実装の信頼性及び安定性を高めることができる。
ク電子部品の製造方法では、内部電極が形成されるセラ
ミックグリーンシートとして、無地のセラミックグリー
ンシートよりも柔らかいセラミックグリーンシートを用
い、焼成に先立ち積層体端面を研磨剤により研磨した場
合、内部電極が形成されているセラミックグリーンシー
ト端縁が大きく研磨され、それによって端面を凹状面と
することができる。従って、焼成により、第1,第2の
端面が中間高さ位置でへこんだ凹状面とされているセラ
ミック焼結体を確実に得ることができ、請求項1または
2に記載の積層セラミック電子部品を提供することがで
きる。
ックグリーンシートとして、焼成時の収縮率が、内部電
極が形成されているセラミックグリーンシートの収縮率
よりも小さいセラミックグリーンシートを用いるため、
焼成により得られたセラミック焼結体において、第1,
第2の端面では、内部電極が積層されている中間高さ位
置部分がへこみ、第1,第2の端面が凹状面とされる。
従って、請求項1または2に記載の積層セラミック電子
部品を提供することができる。
極が形成されるセラミックグリーンシートとして、無地
のセラミックグリーンシートに比べてガラスフリット含
有割合が高いセラミックグリーンシートを用いるため、
無地のセラミックグリーンシートの焼成に際しての収縮
率が、内部電極が形成されるセラミックグリーンシート
の収縮率よりも小さくされる。従って、焼成後に、第
1,第2の端面が確実に凹状面とされ、請求項1または
2に記載の積層セラミック電子部品を提供することがで
きる。
成されるセラミックグリーンシートとして、無地のセラ
ミックグリーンシートに比べて可塑剤含有割合が高いセ
ラミックグリーンシートを用いるので、焼成に先立ち第
1,第2の端面を研磨した場合、内部電極が積層されて
いる中間高さ位置が上方及び下方部分に比べて大きく研
磨され、それによって第1,第2の端面を確実に凹状面
とすることができる。また、無地のセラミックグリーン
シートの焼成に際しての収縮率が、内部電極が形成され
るセラミックグリーンシートの収縮率よりも小さくされ
る。従って、焼成後に、第1,第2の端面が確実に凹状
面とされる。よって、請求項1または2に記載の積層セ
ラミック電子部品を提供することができる。
断面図。
得るのに用意したセラミックグリーンシート及びその上
に形成される内部電極形状を説明するための各平面図。
装した場合のツームストーン現象を説明するための縦断
面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 セラミック焼結体と、 前記セラミック焼結体内においてセラミック層を介して
厚み方向に重なり合うように配置された複数の内部電極
と、 前記セラミック焼結体の対向し合う第1,第2の端面に
それぞれ形成されており、かつ何れかの内部電極に電気
的に接続された第1,第2の外部電極とを備え、 前記セラミック焼結体の第1,第2の端面が中間高さ位
置でへこんだ凹状面とされていることを特徴とする、積
層セラミック電子部品。 - 【請求項2】 前記第1,第2の外部電極の外表面がセ
ラミック焼結体の端面よりも平坦である、請求項1に記
載の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
ク電子部品の製造方法であって、 一方主面に内部電極が形成された複数のセラミックグリ
ーンシートと、内部電極が形成されていない無地のセラ
ミックグリーンシートとを用意する工程と、 前記内部電極が形成された複数のセラミックグリーンシ
ート積層部分の上下に前記無地のセラミックグリーンシ
ートが位置するように内部電極が形成されたセラミック
グリーンシート及び無地セラミックグリーンシートを積
層して積層体を得る工程と、 前記積層体を焼成することによりセラミック焼結体を得
る工程とを備え、 前記内部電極が形成されたセラミックグリーンシートと
して、無地のセラミックグリーンシートよりも柔らかい
セラミックグリーンシートを用い、かつ前記焼成に先立
ち積層体の端面を研磨剤により研磨する工程をさらに備
えることを特徴とする、積層セラミック電子部品の製造
方法。 - 【請求項4】 請求項1または2に記載の積層セラミッ
ク電子部品の製造方法であって、 一方主面に内部電極が形成された複数のセラミックグリ
ーンシートと、内部電極が形成されていない無地のセラ
ミックグリーンシートとを用意する工程と、 前記内部電極が形成された複数のセラミックグリーンシ
ート積層部分の上下に前記無地のセラミックグリーンシ
ートが位置するように内部電極が形成されたセラミック
グリーンシート及び無地セラミックグリーンシートを積
層して積層体を得る工程と、 前記積層体を焼成することによりセラミック焼結体を得
る工程とを備え、 前記無地のセラミックグリーンシートとして、焼成時の
収縮率が、内部電極が形成されるセラミックグリーンシ
ートの収縮率よりも小さいセラミックグリーンシートを
用いることを特徴とする、積層セラミック電子部品の製
造方法。 - 【請求項5】 前記内部電極が形成されるセラミックグ
リーンシートとして、無地のセラミックグリーンシート
に比べてガラスフリット含有割合が高いセラミックグリ
ーンシートを用いることを特徴とする、請求項3または
4に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。 - 【請求項6】 前記内部電極が形成されるセラミックグ
リーンシートとして、無地のセラミックグリーンシート
に比べて可塑剤含有割合が高いセラミックグリーンシー
トを用いることを特徴とする、請求項3または4に記載
の積層セラミック電子部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21123698A JP3468110B2 (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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