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JP2004221304A - Method for manufacturing electronic parts having internal electrode - Google Patents

Method for manufacturing electronic parts having internal electrode Download PDF

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JP2004221304A
JP2004221304A JP2003006646A JP2003006646A JP2004221304A JP 2004221304 A JP2004221304 A JP 2004221304A JP 2003006646 A JP2003006646 A JP 2003006646A JP 2003006646 A JP2003006646 A JP 2003006646A JP 2004221304 A JP2004221304 A JP 2004221304A
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JP
Japan
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electrode layer
green sheet
dielectric
layer
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2003006646A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutaka Suzuki
和孝 鈴木
Shigeki Sato
佐藤  茂樹
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2003006646A priority Critical patent/JP2004221304A/en
Publication of JP2004221304A publication Critical patent/JP2004221304A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing electronic parts having an internal electrode such as a laminate ceramic capacitor capable of effectively suppressing the deterioration of an electrostatic capacity. <P>SOLUTION: This method for manufacturing electronic parts having an internal electrode comprises a process for burning a green chip formed by laminating a green sheet to which an electrode layer formed with a predetermined pattern by a film thinning method is bonded with another green sheet. The electrode layer containing alloy having nickel (Ni) and tungsten (W) where the content of those respective components is Ni: 80 to 100 mol.% (excluding 100 mol.%) and W: 0 to 20 mol.% (excluding 0 mol.%) with thickness ranging from 0.1 to 1 μm is used to burn the green chip at temperatures ranging from 1,000 to 1,300 °C in an atmosphere having oxygen partial pressures of 10<SP>-14</SP>to 10<SP>-8</SP>Pa. Thus, it is possible to provide electronic parts having an internal electrode such as a laminate ceramic capacitor capable of effectively suppressing the deterioration of an electrostatic capacity. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば積層セラミックコンデンサなどの内部電極を持つ電子部品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
内部電極を持つ電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサは、誘電体層と内部電極層とが交互に複数配置された積層構造の素子本体と、該素子本体の両端部に形成された一対の外部端子電極とで構成されることは知られている。
【0003】
この積層セラミックコンデンサは、まず焼成前誘電体層と焼成前内部電極層とを必要枚数だけ交互に複数積層させて焼成前素子本体を製造し、次にこれを焼成した後、焼成後素子本体の両端部に一対の外部端子電極を形成して製造される。
【0004】
焼成前誘電体層は、セラミックグリーンシートが用いられ、焼成前内部電極層は所定パターンの内部電極ペーストや金属薄膜などが用いられる。
【0005】
セラミックグリーンシートは、シート法や延伸法などで製造することができる。シート法とは、誘電体粉末、バインダ、可塑剤および有機溶剤などを含む誘電体塗料を、ドクターブレード法などを用いてPETなどのキャリアシート上に塗布し、加熱乾燥させて製造する方法である。延伸法とは、誘電体粉末とバインダが溶媒に混合された誘電体懸濁液を押出成形して得られるフィルム状成形体を二軸延伸して製造する方法である。
【0006】
所定パターンの内部電極ペーストは、印刷法により製造される。印刷法とは、Pd、Ag−Pd、Niなどの金属を含む導電材と、バインダおよび有機溶剤などを含む導電塗料を、セラミックグリーンシート上に所定パターンで塗布形成する方法である。所定パターンの金属薄膜は、スパッタリングなどの薄膜法により製造される。
【0007】
このように、積層セラミックコンデンサの製造に際しては、焼成前誘電体層と焼成前内部電極層とを同時に焼成することになる。このため、焼成前内部電極層に含まれる導電材には、焼成前誘電体層に含まれる誘電体粉末の焼結温度よりも高い融点を持つこと、誘電体粉末と反応しないこと、焼成後誘電体層に拡散しないこと、が要求される。
【0008】
従来は、これらの要求を満足させるために、焼成前内部電極層に含まれる導電材には、PtやPdなどの貴金属を使用してきた。しかしながら、貴金属はそれ自体が高価であり、結果として最終的に得られる積層セラミックコンデンサがコスト高になるという欠点があった。そこで、従来は、誘電体粉末の焼結温度を900〜1100℃に低下させ、焼成前内部電極層に含まれる導電材にAg−Pd合金を用いたり、Niなどの安価な卑金属を用いたものが広く知られている。
【0009】
ところで、近年、各種電子機器の小型化により、電子機器の内部に装着される積層セラミックコンデンサの小型化および大容量化が進んでいる。この積層セラミックコンデンサの小型化および大容量化を進めるために、誘電体層はもとより、薄くて欠陥の少ない内部電極層を積層することが求められる。
【0010】
しかしながら、焼成前内部電極層に含まれる導電材にNiを用いた場合を例示すると、このNiは、焼成前誘電体層に含まれる誘電体粉末と比較して融点が低い。このため、これらを同時焼成した場合、両者の焼結温度の間で大きな差が生じていた。焼結温度に大きな差がある場合に高い温度で焼結させると、内部電極層の割れや剥離が生じ、一方、低い温度で焼結させると、誘電体粉末の焼成不良を生じることがある。
【0011】
また、焼成前内部電極層の厚みをあまりに薄くし過ぎると、還元雰囲気での焼成中に、導電材に含まれるNi粒子は粒成長により球状化し、焼成前には連結していた隣接するNi粒子同士の間隔が開いて任意の箇所に空孔を生じ、その結果、焼成後内部電極層を連続的に形成することが困難になる。焼成後内部電極層が連続していない場合、積層セラミックコンデンサの静電容量が低下するという問題があった。
【0012】
これに対し、特許文献1〜2では、焼成後内部電極層を構成する導電材に、NiとWの合金を用いる技術が開示してある。この特許文献1〜2に記載の技術によれば、導電材に含まれる合金粒子の粒成長による球状化は比較的防止できるようである。しかしながら、これらの技術では、特に明示的な記載はないが、通常の酸素分圧で焼成した後、比較的高い温度で短時間にアニール処理すると考えるため、Wが酸化しやすく、最終的に得られる積層セラミックコンデンサの静電容量の低下を来すおそれが強い。
【0013】
【特許文献1】特開2000−169923号公報
【特許文献2】特開2002−60877号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、静電容量の低下を効果的に抑制することができる積層セラミックコンデンサなどの内部電極を持つ電子部品の製造方法を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、
薄膜法により所定パターンで形成された電極層が接着されたグリーンシートを、他のグリーンシートと共に積層して形成されたグリーンチップを焼成する工程を有する内部電極を持つ電子部品の製造方法であって、
ニッケル(Ni)とタングステン(W)とを有し、各成分の含有量が、Ni:80〜100モル%(ただし、100モル%は除く)、W:0〜20モル%(ただし、0モル%は除く)である合金を含み、0.1〜1μmの厚みを持つ電極層を用い、
10−14 〜10−8Paの酸素分圧を持つ雰囲気中で、1000〜1300℃の温度で焼成することを特徴とする、内部電極を持つ電子部品の製造方法が提供される。
【0016】
この本発明は、
誘電体を含む剥離層の表面に、電極層を薄膜法により所定パターンで形成する工程と、
前記電極層の表面または前記剥離層に含まれる誘電体と実質的に同じ誘電体を含むグリーンシートの表面に、接着層を転写法により形成する工程と、
前記接着層を、前記グリーンシートの表面または前記電極層の表面に押し付け、前記電極層を前記グリーンシートに接着させる工程と、
前記電極層が接着されたグリーンシートを、他のグリーンシートと共に積層し、グリーンチップを形成する工程と、
前記グリーンチップを焼成する工程とを、有する内部電極を持つ電子部品の製造方法であることが好ましい。
【0017】
好ましくは、前記グリーンチップを焼成する工程の後に、10−2〜10Paの酸素分圧を持つ雰囲気中で、600〜900℃の温度で4〜20時間、アニールする工程を有する。
【0018】
好ましくは、X線回折チャートにおいて、結晶面(111)面の回折線のピーク強度をI(111)とし、結晶面(200)面の回折線のピーク強度をI(200)とし、結晶面(220)面の回折線のピーク強度をI(220)としたとき、(I(111)/I(200))≧3および(I(111)/I(220))≧3の関係を満足する主面を持つ合金を含む電極層を用いる。
【0019】
好ましくは、10〜100nmの結晶子サイズを持つ合金を含む電極層を用いる。
【0020】
本発明では、前記剥離層の表面に、前記電極層を、薄膜法により成膜する。薄膜法としては、特に限定されないが、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法などが例示される。中でも、スパッタリング法が好ましい。薄膜法で電極層を成膜する場合には、真空下におけるバインダおよび可塑剤成分の蒸発が生じると共に、スパッタ粒子や蒸発粒子のために、剥離層にダメージを受けることになる。
しかしながら、このことは、剥離層の強度を弱める方向に作用するので、電極層をグリーンシートの表面に転写するので都合がよい。
【0021】
本発明では、グリーンシートの材質および製造方法などは、特に限定されず、ドクターブレード法により成形されるセラミックグリーンシート、押出成形されたフィルムを二軸延伸して得られる多孔質のセラミックグリーンシートなどであっても良い。
【0022】
前記剥離層は、前記グリーンシートを構成する誘電体と実質的に同じ誘電体を含む。このため、電極層の表面に剥離層が付着して残っていたとしても、その残存している剥離層が問題になることはない。なぜなら、その残存している剥離層は、グリーンシートに比較して十分薄く、しかも、グリーンシートを構成する誘電体と同じ誘電体を含むので、グリーンシートと積層されて同時に焼成されたとしても、グリーンシートと同じように誘電体層の一部となるからである。
【0023】
好ましくは、前記剥離層は、前記グリーンシートに含まれるバインダ樹脂と実質的に同じバインダ樹脂を含む。好ましくは、前記接着層は、前記グリーンシートに含まれるバインダ樹脂と実質的に同じバインダ樹脂を含む。好ましくは、前記電極層は、前記グリーンシートに含まれるバインダ樹脂と実質的に同じバインダ樹脂を含む。好ましくは、前記バインダ樹脂が、ブチラール系樹脂を一部に含む、あるいはブチラール系樹脂のみで構成される。
【0024】
剥離層、接着層、電極層およびグリーンシートには、バインダ樹脂と共に、可塑剤が含まれても良く、可塑剤は、バインダ樹脂100質量部に対して、好ましくは25〜100質量部含まれる。好ましくは、前記剥離層に含まれる誘電体に対するバインダの含有割合が、前記グリーンシートに含まれる誘電体に対するバインダの含有割合と同等、またはそれよりも低い。好ましくは、前記剥離層に含まれる誘電体に対する可塑剤の含有割合が、前記グリーンシートに含まれる誘電体に対する可塑剤の含有割合と同等または高い。好ましくは、前記剥離層に含まれる誘電体に対する離型剤の含有割合が、前記グリーンシートに含まれる誘電体に対する離型剤の含有割合よりも高い。
【0025】
好ましくは、前記グリーンシートの厚みが3μm以下である。好ましくは、前記剥離層の厚みが前記電極層の厚み以下である。剥離層の厚みは、電極層の厚みの好ましくは60%以下の厚み、さらに好ましくは30%以下に設定する。剥離層の厚みの下限は、剥離層に使用可能な誘電体原料の粒径などにより決定され、好ましくは0.1〜0.2μmである。好ましくは、前記電極層を前記グリーンシートの表面に接着する際の圧力が0.2〜15MPaである。また、加圧時の温度は、好ましくは40〜100℃程度である。
【0026】
WはNiよりも融点が高いので、これにより導電材の焼結温度が上昇して誘電体粉末の焼結温度に近づく。一方、WはNiより酸化されやすいので、通常のNi焼成条件ではWが酸化してしまう。Wが酸化すると、静電容量の低下を生じる。本発明では、特定組成のNi−W合金を含む焼成前内部電極層を、通常のNi焼成条件よりも酸素分圧を下げた雰囲気で焼成する。これにより、内部電極層を構成することとなるNi−W合金の焼結開始温度を上昇させつつ、粒成長による球状化を抑制し、内部電極を連続的に形成し、その結果、静電容量の低下を抑制することができる。また、本発明では、好ましくは、上記焼成後に、通常のNiアニール条件よりも低い温度で、時間を長くしてアニールさせる。このアニール処理により、誘電体層の再酸化が図られ、半導体化を阻止し、高い絶縁抵抗を取得することができる。
【0027】
本発明によれば、上記いずれかの方法により製造されることを特徴とする、
内部電極を持つ電子部品が提供される。
【0028】
この発明によると、静電容量の低下が効果的に抑制された積層セラミックコンデンサなどの内部電極を持つ電子部品を提供することができる。
【0029】
内部電極を持つ電子部品としては、特に限定されないが、積層セラミックコンデンサ、圧電素子、チップインダクタ、チップバリスタ、チップサーミスタ、チップ抵抗、その他の表面実装(SMD)チップ型電子部品が例示される。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。ここにおいて、
図1は本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの概略断面図、
図2(A)〜図2(C)および図3(A)〜図3(C)は電極層の転写方法を示す要部断面図、
図4(A)〜図4(C)、図5(A)〜図5(C)および図6(A)〜図6(C)は電極層が接着されたグリーンシートの積層方法を示す要部断面図、
図7は本発明の一実施例に係る合金粉末のX線回折チャートである。
【0031】
まず、本発明に係る方法により製造される電子部品の一実施形態として、積層セラミックコンデンサの全体構成について説明する。
【0032】
図1に示すように、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ2は、コンデンサ素体4と、第1端子電極6と第2端子電極8とを有する。コンデンサ素体4は、誘電体層10と、内部電極層12とを有し、誘電体層10の間に、これらの内部電極層12が交互に積層してある。交互に積層される一方の内部電極層12は、コンデンサ素体4の第1端部4aの外側に形成してある第1端子電極6の内側に対して電気的に接続してある。また、交互に積層される他方の内部電極層12は、コンデンサ素体4の第2端部4bの外側に形成してある第2端子電極8の内側に対して電気的に接続してある。
【0033】
本実施形態では、内部電極層12は、後で詳細に説明するように、図2〜図6に示すように、電極層12aをセラミックグリーンシート10aに転写して形成され、電極層12aと同じ材質で構成されるが、その厚みは、焼成による水平方向の収縮分だけ電極層12aよりも厚くなる。
【0034】
誘電体層10の材質は、特に限定されず、たとえばチタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウムおよび/またはチタン酸バリウムなどの誘電体材料で構成される。各誘電体層10の厚みは、特に限定されないが、数μm〜数百μmのものが一般的である。特に本実施形態では、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下に薄層化されている。
【0035】
端子電極6および8の材質も特に限定されないが、通常、銅や銅合金、ニッケルやニッケル合金などが用いられるが、銀や銀とパラジウムの合金なども使用することができる。端子電極6および8の厚みも特に限定されないが、通常10〜50μm程度である。
【0036】
積層セラミックコンデンサ2の形状やサイズは、目的や用途に応じて適宜決定すればよい。積層セラミックコンデンサ2が直方体形状の場合は、通常、縦(0.6〜5.6mm、好ましくは0.6〜3.2mm)×横(0.3〜5.0mm、好ましくは0.3〜1.6mm)×厚み(0.1〜1.9mm、好ましくは0.3〜1.6mm)程度である。
【0037】
次に、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ2の製造方法の一例を説明する。
【0038】
(1)まず、焼成後に図1に示す誘電体層10を構成することになるセラミックグリーンシートを製造するために、誘電体ペーストを準備する。
【0039】
誘電体ペーストは、通常、誘電体原料と有機ビヒクルとを混練して得られた有機溶剤系ペースト、または水系ペーストで構成される。
【0040】
誘電体原料としては、複合酸化物や酸化物となる各種化合物、たとえば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物などから適宜選択され、混合して用いることができる。誘電体原料は、通常、平均粒子径が0.1〜3.0μm程度の粉末として用いられる。なお、きわめて薄いグリーンシートを形成するためには、グリーンシート厚みよりも細かい粉末を使用することが望ましい。
【0041】
有機ビヒクルとは、バインダを有機溶剤中に溶解したものである。有機ビヒクルに用いられるバインダとしては、特に限定されず、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂などの通常の各種バインダが用いられるが、好ましくはポリビニルブチラールなどのブチラール系樹脂が用いられる。
【0042】
また、有機ビヒクルに用いられる有機溶剤も特に限定されず、テルピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエンなどの有機溶剤が用いられる。また、水系ペーストにおけるビヒクルは、水に水溶性バインダを溶解させたものである。水溶性バインダとしては特に限定されず、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、水溶性アクリル樹脂、エマルジョンなどが用いられる。誘電体ペースト中の各成分の含有量は特に限定されず、通常の含有量、たとえばバインダは1〜5質量%程度、溶剤(または水)は10〜50質量%程度とすればよい。
【0043】
誘電体ペースト中には、必要に応じて各種分散剤、可塑剤、誘電体、ガラスフリット、絶縁体などから選択される添加物が含有されても良い。ただし、これらの総含有量は、10質量%以下とすることが望ましい。バインダ樹脂として、ブチラール系樹脂を用いる場合には、可塑剤は、バインダ樹脂100質量部に対して、25〜100質量部の含有量であることが好ましい。可塑剤が少なすぎると、グリーンシートが脆くなる傾向にあり、多すぎると、可塑剤が滲み出し、取り扱いが困難である。
【0044】
そして、この誘電体ペーストを用いて、ドクターブレード法などにより、図3(A)に示すように、第2支持シートとしてのキャリアシート30上に、好ましくは0.5〜30μm、より好ましくは0.5〜10μm程度の厚みで、グリーンシート10aを形成する。グリーンシート10aは、キャリアシート30に形成された後に乾燥される。グリーンシート10aの乾燥温度は、好ましくは50〜100℃であり、乾燥時間は、好ましくは1〜5分である。
【0045】
(2)上記のキャリアシート30とは別に、図2(A)に示すように、第1支持シートとしてのキャリアシート20を準備し、その上に、剥離層22を形成し、その上に、所定パターンの電極層12aを形成する。
【0046】
キャリアシート20および30としては、たとえばPETフィルムなどが用いられ、剥離性を改善するために、シリコンなどがコーティングしてあるものが好ましい。これらのキャリアシート20および30の厚みは、特に限定されないが、好ましくは、5〜100μmである。これらのキャリアシート20および30の厚みは、同じでも異なっていても良い。
【0047】
剥離層22は、好ましくは図3(A)に示すグリーンシート10aを構成する誘電体と同じ誘電体粒子を含む。また、この剥離層22は、誘電体粒子以外に、バインダと、可塑剤と、(剥離剤と)を含む。誘電体粒子の粒径は、グリーンシートに含まれる誘電体粒子の粒径と同じでも良いが、より小さいことが好ましい。
【0048】
剥離層22の厚みt2は、電極層12aの厚みt1以下の厚みであることが好ましく、電極層12aの厚みt1の、好ましくは60%以下の厚み、さらに好ましくは30%以下に設定する。
【0049】
剥離層22の塗布方法としては、特に限定されないが、きわめて薄く形成する必要があるために、たとえばワイヤーバーコーターを用いる塗布方法が好ましい。なお、剥離層の厚みの調整は、異なるワイヤー径のワイヤーバーコーターを選択することで行うことができる。すなわち、剥離層の塗布厚みを薄くするためには、ワイヤー径の小さいものを選択すれば良く、逆に厚く形成するためには、太いワイヤー径のものを選択すればよい。剥離層22は、塗布後に乾燥される。乾燥温度は、好ましくは50〜100℃であり、乾燥時間は、好ましくは1〜10分である。
【0050】
剥離層22のためのバインダとしては、たとえば、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリスチレン、または、これらの共重合体からなる有機質、またはエマルジョンで構成される。剥離層22に含まれるバインダは、グリーンシート10aに含まれるバインダと同じでも異なっていても良いが同じであることが好ましい。
【0051】
剥離層22のための可塑剤としては、特に限定されないが、たとえばフタル酸エステル、アジピン酸、燐酸エステル、グリコール類などが例示される。剥離層22に含まれる可塑剤は、グリーンシート10aに含まれる可塑剤と同じでも異なっていても良い。
【0052】
剥離層22のための剥離剤としては、特に限定されないが、たとえばパラフィン、ワックス、シリコーン油などが例示される。剥離層22に含まれる剥離剤は、グリーンシート10aに含まれる剥離剤と同じでも異なっていても良い。
【0053】
バインダは、剥離層22中に、誘電体粒子100質量部に対して、好ましくは2.5〜200質量部、さらに好ましくは5〜30質量部、特に好ましくは8〜30質量部程度で含まれる。
【0054】
可塑剤は、剥離層22中に、バインダ100質量部に対して、0〜200質量部、好ましくは20〜200質量部、さらに好ましくは50〜100質量部で含まれることが好ましい。
【0055】
剥離剤は、剥離層22中に、バインダ100質量部に対して、0〜100質量部、好ましくは2〜50質量部、さらに好ましくは5〜20質量部で含まれることが好ましい。
【0056】
剥離層22をキャリアシート30の表面に形成した後、図2(A)に示すように、剥離層22の表面に、焼成後に内部電極層12を構成することになる電極層12aを所定パターンで形成する。
【0057】
形成される電極層(合金薄膜)12aの厚さは、好ましくは0.1〜1μm、より好ましくは0.1〜0.5μm程度である。電極層12aは、単一の層で構成してあってもよく、あるいは2以上の組成の異なる複数の層で構成してあってもよい。
【0058】
電極層12aは、蒸着、スパッタリングなどの薄膜法により、剥離層22の表面に形成される。
【0059】
薄膜法の1種であるスパッタリング法により、剥離層22の表面に電極層12aを形成する場合には、以下のようにして行う。
【0060】
本発明では、スパッタリングターゲット材料として、特定組成の合金を用いる。本発明で用いる合金は、ニッケル(Ni)とタングステン(W)を含む。該合金中のNiの含有量は80〜100モル%(ただし、100モル%は除く)、好ましくは83〜94モル%である。該合金中のWの含有量は0〜20モル%(ただし、0モル%は除く)、好ましくは6〜17モル%である。W量が20モル%を超えると、抵抗率が上昇するなどの不都合を生じる。なお、合金中には、P等の各種微量成分が0.1モル%程度以下で含まれていてもよい。
【0061】
本発明で用いる合金は、たとえば、メッキ法、蒸着法、スパッタリング法などで製造することができる。
【0062】
本実施形態では、上記合金をターゲット材料として、スパッタリングを行う。
【0063】
スパッタリングの条件としては、到達真空度が好ましくは10−2Pa以下、より好ましくは10−3Pa以下、Arガス導入圧力が好ましくは0.1〜2Pa、より好ましくは0.3〜0.8Pa、出力が好ましくは50〜400W、より好ましくは100〜300W、スパッタリング温度が好ましくは20〜150℃、より好ましくは20〜120℃である。
【0064】
本発明では、スパッタターゲットとして特定組成の合金を用いるので、得られた金属薄膜の組成は、ターゲットと同比率のNi合金薄膜とされる。
【0065】
剥離層22の表面に形成される電極層12aは、たとえば図7に示すX線源としてCu−kα線を使用した場合のX線回折チャートにおいて、結晶面(111)のピークが2θ=45°付近に、結晶面(200)のピークが2θ=52°付近に、結晶面(220)のピークが2θ=77°付近に、それぞれ観察され、結晶面(111)面の回折線のピーク強度をI(111)とし、結晶面(200)面の回折線のピーク強度をI(200)とし、結晶面(220)面の回折線のピーク強度をI(220)としたとき、(I(111)/I(200))≧3および(I(111)/I(220))≧3の関係を満足する主面を持つ合金を含むことが好ましく、より好ましくは(I(111)/I(200))≧5および(I(111)/I(220))≧5の関係を満足する主面を持つ合金を含む。本発明では、電極層12aとして、このような結晶配向性を持つ金属を用いることが好ましい。
【0066】
(I(111)/I(200))および(I(111)/I(220))が小さいと、球状化や途切れなどの不都合を生じうる。また、(I(111)/I(200))および(I(111)/I(220))の上限は、それぞれ1:10と1:20である。
【0067】
また、剥離層22の表面に形成される電極層12aは、結晶子サイズが、好ましくは10〜100nm、より好ましくは20〜40nmの合金を含む。結晶子サイズが小さすぎると、球状化や途切れなどの不都合を生じ、大きすぎると膜厚がばらつくなどの不都合を生じる。
【0068】
(3)上記のキャリアシート20および30とは別に、図2(A)に示すように、第3支持シートとしてのキャリアシート26の表面に接着層28が形成してある接着層転写用シートを準備する。キャリアシート26は、キャリアシート20および30と同様なシートで構成される。
【0069】
接着層28の組成は、誘電体粒子を含まない以外は、剥離層22と同様である。すなわち、接着層28は、バインダと、可塑剤と、離型剤とを含む。接着層28には、グリーンシート10aを構成する誘電体と同じ誘電体粒子を含ませても良いが、誘電体粒子の粒径よりも厚みが薄い接着層を形成する場合には、誘電体粒子を含ませない方がよい。また、接着層28に誘電体粒子を含ませる場合には、その誘電体粒子のバインダ重量に対する割合は、グリーンシートに含まれる誘電体粒子のバインダ重量に対する割合より小さいことが好ましい。
【0070】
接着層28のためのバインダおよび可塑剤としては、剥離層22と同じであることが好ましいが、異なっていても良い。
【0071】
可塑剤は、接着層28中に、バインダ100質量部に対して、0〜200質量部、好ましくは20〜200質量部、さらに好ましくは50〜100質量部で含まれることが好ましい。
【0072】
接着層28の厚みは、0.02〜0.3μm程度が好ましい。接着層28の厚みが薄すぎると、接着力が低下し、厚すぎると、欠陥(隙間)の発生原因となる傾向にある。
【0073】
接着層28は、第3支持シートとしてのキャリアシート26の表面に、たとえばバーコータ法、ダイコータ法、リバースコータ法、ディップコーター法、キスコーター法などの方法により形成され、必要に応じて乾燥される。乾燥温度は、特に限定されないが、好ましくは室温〜80℃であり、乾燥時間は、好ましくは1〜5分である。
【0074】
(4)図2(A)に示す電極層12aの表面に、接着層を形成するために、本実施形態では、転写法を採用している。すなわち、図2(B)に示すように、キャリアシート26の接着層28を、電極層12aの表面に押し付け、加熱加圧して、その後キャリアシート26を剥がすことにより、図2(C)に示すように、接着層28を、電極層12aの表面に転写する。
【0075】
その時の加熱温度は、40〜100℃が好ましく、また、加圧力は、0.2〜15MPaが好ましい。加圧は、プレスによる加圧でも、カレンダロールによる加圧でも良いが、一対のロールにより行うことが好ましい。
【0076】
その後に、電極層12aを、図3(A)に示すキャリアシート30の表面に形成してあるグリーンシート10aの表面に接着する。そのために、図3(B)に示すように、キャリアシート20の電極層12aを、接着層28を介して、グリーンシート10aの表面にキャリアシート20と共に押し付け、加熱加圧して、図3(C)に示すように、電極層12aを、グリーンシート10aの表面に転写する。ただし、グリーンシート側のキャリアシート30が引き剥がされることから、グリーンシート10a側から見れば、グリーンシート10aが電極層12aに接着層28を介して転写される。
【0077】
この転写時の加熱および加圧は、プレスによる加圧・加熱でも、カレンダロールによる加圧・加熱でも良いが、一対のロールにより行うことが好ましい。その加熱温度および加圧力は、接着層28を転写するときと同様である。
【0078】
図2(A)〜図3(C)に示す工程により、単一のグリーンシート10a上に、単一層の所定パターンの電極層12aが形成される。電極層12aが形成されたグリーンシート10aを積層させるには、たとえば図4(A)〜図6(C)に示す工程を繰り返せばよい。なお、図4(A)〜図6(C)において、図3(A)〜図4(C)に示す部材と共通する部材には、同一の符号を付し、その説明を一部省略する。
【0079】
まず、図4(A)〜図4(C)に示すように、グリーンシート10aにおける反電極層側表面(裏面)に、接着層28を転写する。その後に、図5(A)〜図(C)に示すように、接着層28を介して、グリーンシート10aの裏面に電極層12aを転写する。
【0080】
次に、図6(A)〜図6(C)に示すように、接着層28を介して、電極層12aの表面に、グリーンシート10aを転写する。その後は、これらの転写を繰り返せば、電極層12aおよびグリーンシート10aが交互に多数積層された積層体が得られる。
【0081】
(5)その後、この積層体を最終加圧した後、キャリアシート20を引き剥がす。最終加圧時の圧力は、好ましくは10〜200MPaである。また、加熱温度は、40〜100℃が好ましい。
【0082】
その後に、積層体を所定サイズに切断し、グリーンチップを形成する。そして、グリーンチップを脱バインダ処理および焼成する。
【0083】
脱バインダ処理は、本発明のように内部電極層の導電体材料に卑金属としてのNi合金を用いる場合、脱バインダ雰囲気中の酸素分圧を10−45 〜10Paとすることが好ましい。また、それ以外の脱バインダ条件としては、昇温速度を好ましくは5〜300℃/時間、より好ましくは10〜50℃/時間、保持温度を好ましくは200〜400℃、より好ましくは250〜350℃、温度保持時間を好ましくは0.5〜20時間、より好ましくは1〜10時間とする。また、脱バインダー雰囲気は、空気もしくは還元性雰囲気とすることが好ましく、還元性雰囲気における雰囲気ガスとしては、たとえばNとHとの混合ガスを加湿して用いることが好ましい。
【0084】
本発明では、グリーンチップの焼成を、酸素分圧が好ましくは10−14 〜10−8Pa、より好ましくは10−11 〜10−9Paの雰囲気で行う。焼成時の酸素分圧が低すぎると、内部電極層の導電材が異常焼結を起こし、途切れてしまうことがあり、逆に酸素分圧が高すぎると、内部電極層が酸化する傾向がある。特に本発明で内部電極材料の一部に用いているWは、焼結後の球状化阻止に役立つものであるが、その反面、Niと比較して酸化されやすい性質を有する。したがって、通常のNi焼成条件、すなわち比較的高い酸素分圧下では、Wが酸化されてしまい、静電容量の低下は免れない。本発明では、Wを酸化させないようにするために、酸素分圧の低い雰囲気下でグリーンチップの焼成を行うこととしたものである。すなわち、上記範囲の酸素分圧でグリーンチップの焼成を行えば、Wは酸化されることはない。その結果、内部電極の球状化を引き起こすことなく、静電容量の低下抑制に寄与しうる。
【0085】
本発明では、グリーンチップの焼成を、1300℃以下、より好ましくは1000〜1300℃、特に好ましくは1150〜1250℃の低温で行う。焼成温度が低すぎると、グリーンチップが緻密せず、逆に焼成温度が高すぎると、内部電極が途切れたり、導電材の拡散により容量温度特性が悪化したり、誘電体の還元が生じてしまうからである。
【0086】
これ以外の焼成条件としては、昇温速度を好ましくは50〜500℃/時間、より好ましくは200〜300℃/時間、温度保持時間を好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは1〜3時間、冷却速度を好ましくは50〜500℃/時間、より好ましくは200〜300℃/時間とする。また、焼成雰囲気は還元性雰囲気とすることが好ましく、雰囲気ガスとしてはたとえば、NとHとの混合ガスをドライ(乾燥)状態で用いることが好ましい。
【0087】
本発明では、焼成後のコンデンサチップ体にはアニールを施すことが好ましい。アニールは、誘電体層を再酸化するための処理であり、これにより絶縁抵抗(IR)の加速寿命を著しく長くすることができ、信頼性が向上する。
【0088】
本発明では、焼成後コンデンサチップ体のアニールを、焼成時の還元雰囲気よりも高い酸素分圧下で行うことが好ましく、具体的には、酸素分圧が好ましくは10−2〜10Pa、より好ましくは10−1〜10Paの雰囲気で行う。アニール時の酸素分圧が低すぎると、誘電体層2の再酸化が困難であり、逆に高すぎると、内部電極層3が酸化する傾向にある。
【0089】
本発明では、アニール時の保持温度または最高温度を、好ましくは900℃以下、より好ましくは600〜900℃、特に好ましくは750〜850℃とする。また、本発明では、これらの温度の保持時間を、好ましくは4〜20時間、より好ましくは8〜20時間、さらに好ましくは10〜14時間とする。アニール時の保持温度または最高温度が、前記範囲未満では誘電体材料の酸化が不十分なために絶縁抵抗寿命が短くなる傾向にあり、前記範囲をこえると内部電極のNiが酸化し、容量が低下するだけでなく、誘電体素地と反応してしまい、寿命も短くなる傾向にある。なお、アニールは昇温過程および降温過程だけから構成してもよい。すなわち、温度保持時間を零としてもよい。この場合、保持温度は最高温度と同義である。
【0090】
すなわち、本発明では、比較的低い保持温度または最高温度で、長時間、アニールする点に特徴がある。本発明で内部電極材料の一部に用いているWは、上述したように、Niと比較して酸化されやすい。したがって、通常のNiアニール条件、すなわち比較的高い温度で短時間にアニールを行うと、Wが酸化されてしまい、静電容量の低下は免れない。本発明では、Wを酸化させないようにするために、比較的低い保持温度または最高温度で、長時間、アニールすることとしたものである。すなわち、上記範囲の保持温度または最高温度で長時間、アニールすることで、Wは酸化されることはない。その結果、内部電極の球状化を引き起こすことなく、静電容量の低下抑制に寄与しうる。
【0091】
これ以外のアニール条件としては、冷却速度を好ましくは50〜500℃/時間、より好ましくは100〜300℃/時間とする。また、アニールの雰囲気ガスとしては、たとえば、加湿したNガス等を用いることが好ましい。
【0092】
なお、Nガスを加湿するには、例えばウェッター等を使用すればよい。この場合、水温は0〜75℃程度が好ましい。
【0093】
脱バインダ処理、焼成およびアニールは、連続して行っても、独立に行ってもよい。これらを連続して行なう場合、脱バインダ処理後、冷却せずに雰囲気を変更し、続いて焼成の際の保持温度まで昇温して焼成を行ない、次いで冷却し、アニールの保持温度に達したときに雰囲気を変更してアニールを行なうことが好ましい。一方、これらを独立して行なう場合、焼成に際しては、脱バインダ処理時の保持温度までNガスあるいは加湿したNガス雰囲気下で昇温した後、雰囲気を変更してさらに昇温を続けることが好ましく、アニール時の保持温度まで冷却した後は、再びNガスあるいは加湿したNガス雰囲気に変更して冷却を続けることが好ましい。また、アニールに際しては、Nガス雰囲気下で保持温度まで昇温した後、雰囲気を変更してもよく、アニールの全過程を加湿したNガス雰囲気としてもよい。
【0094】
このようにして得られた焼結体(素子本体4)には、例えばバレル研磨、サンドプラスト等にて端面研磨を施し、端子電極用ペーストを焼きつけて端子電極6,8が形成される。端子電極用ペーストの焼成条件は、例えば、加湿したNとHとの混合ガス中で600〜800℃にて10分間〜1時間程度とすることが好ましい。そして、必要に応じ、端子電極6,8上にめっき等を行うことによりパッド層を形成する。なお、端子電極用ペーストは、上記した電極ペーストと同様にして調製すればよい。
【0095】
このようにして製造された本発明の積層セラミックコンデンサは、ハンダ付等によりプリント基板上などに実装され、各種電子機器等に使用される。
【0096】
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサの製造方法では、特定組成のNi−W合金を含む焼成前内部電極層を、通常のNi焼成条件よりも酸素分圧を下げた雰囲気で焼成する。これにより、内部電極層を構成することとなるNi−W合金の焼結開始温度を上昇させつつ、粒成長による球状化を抑制し、内部電極を連続的に形成し、その結果、静電容量の低下を抑制することができる。また、本実施形態では、上記焼成後に、通常のNiアニール条件よりも低い温度で、時間を長くしてアニールさせる。このアニール処理により、誘電体層の再酸化が図られ、半導体化を阻止し、高い絶縁抵抗を取得することができる。
【0097】
また、本実施形態では、グリーンシート10aが破壊または変形されることなく、グリーンシート10aの表面に高精度に乾式タイプの電極層12aを容易且つ高精度に転写することが可能である。特に、電極層またはグリーンシートの表面に、転写法により接着層28を形成し、その接着層28を介して、電極層12aをグリーンシート10aの表面に接着する。接着層28を形成することで、電極層12aをグリーンシート10aの表面に接着させて転写する際に、高い圧力や熱が不要となり、より低圧および低温での接着が可能になる。したがって、グリーンシート10aが極めて薄い場合でも、グリーンシート10aが破壊されることはなくなり、電極層12aおよびグリーンシート10aを良好に積層することができ、短絡不良なども発生しない。
【0098】
また、たとえば接着層28の接着力を、剥離層22の粘着力よりも強くし、しかも、剥離層22の粘着力を、グリーンシート10aとキャリアシート30との粘着力よりも強くすることなどにより、グリーンシート10a側のキャリアシート30を選択的に容易に剥離することができる。
【0099】
さらに、電極層12aまたはグリーンシート10aの表面に接着層28をダイレクトに塗布法などで形成せずに、転写法により形成することから、接着層28の成分が電極層12aまたはグリーンシート10aに染み込むことがないと共に、極めて薄い接着層28の形成が可能になる。たとえば接着層28の厚みは、0.02〜0.3μm程度に薄くすることができる。接着層28の厚みは薄くとも、接着層28の成分が電極層12aまたはグリーンシート10aに染み込むことがないことから、接着力は十分であり、しかも、電極層12aまたはグリーンシート10aの組成に悪影響を与えるおそれがない。
【0100】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何等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なる態様で実施し得ることは勿論である。
【0101】
たとえば、本発明の方法は、積層セラミックコンデンサの製造方法に限らず、その他の内部電極を持つ電子部品の製造方法としても適用することが可能である。
【0102】
【実施例】
以下、本発明をさらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【0103】
各ペーストの作製
まず、BaTiO粉末(BT−02/堺化学工業(株))と、MgCO、MnCO、(Ba0.6Ca0.4)SiOおよび希土類(Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y)から選択された粉末とを、ボールミルにより16時間、湿式混合し、乾燥させることにより誘電体材料とした。これら原料粉末の平均粒径は0.1〜1μmであった。(Ba0.6Ca0.4)SiOは、BaCO、CaCOおよびSiOをボールミルにより、16時間、湿式混合し、乾燥後に1150°Cにて空気中で焼成したものをボールミルにより、100時間湿式粉砕して作製した。
得られた誘電体材料をペースト化するために、有機ビヒクルを誘電体材料に加え、ボールミルで混合し、誘電体グリーンシート用ペーストを得た。有機ビヒクルは、誘電体材料100質量部に対して、バインダとしてポリビニルブチラール:6質量部、可塑剤としてフタル酸ビス(2エチルヘキシル)(DOP):3質量部、酢酸エチル:55質量部、トルエン:10質量部、剥離剤としてパラフィン:0.5質量部の配合比である。
【0104】
次に、前記の誘電体グリーンシート用ペーストをエタノール/トルエン(55/10)によって重量比で2倍に希釈したものを剥離層用ペーストとした。
【0105】
次に、誘電体粒子および剥離剤を入れない以外は同様な前記の誘電体グリーンシート用ペーストを、トルエンによって重量比で4倍に希釈したものを接着層用ペーストとした。
【0106】
グリーンシートの形成
まず、上記の誘電体グリーンシート用ペーストを用いて、PETフィルム(第2支持シート)上に、ワイヤーバーコーターを用いて、厚み1.0μmのグリーンシートを形成した。
【0107】
電極層の形成
上記の剥離層用ペーストを、別のPETフィルム(第1支持シート)上に、ワイヤーバーコーターにより塗布乾燥させて、厚み0.2μmの剥離層を形成した。
【0108】
次に、剥離層の表面に、内部電極となる所定パターンが形成されたマスクをセットし、スパッタリング法により、所定厚み(各表参照)の電極層(Ni合金薄膜)を形成した。スパッタリング条件としては、到達真空度:10−3Pa以下、Arガス導入圧力:0.5Pa、出力:200W、温度:室温(20℃)とした。また、NiとWを各表に示すように所定組成に配合し、直径約4インチ、厚さ3mmの形状に切り出して得られたスパッタリングターゲットを用いた。
【0109】
電極層(スパッタリング薄膜)の評価
X線回折により、WはNiに固溶していることを確認した。また、半価幅により結晶子サイズ(単位はnm)を求めた。後述の表1の実施例試料(Ni=97mol%)と、同じく表1の参考例試料(Ni=100mol%)とのスパッタリング薄膜のX線回折チャートをそれぞれ図7に示す。図7に示すX線回折チャートにおいて、Ni合金粒子の結晶面(111)のピークは2θ=45°付近に生じ、結晶面(200)のピークは2θ=52°付近に生じることが確認される。なお、結晶面(220)のピークは2θ=77°付近に生じるが、図7では図示省略してある。これらのX線回折ピークの高さをX線回折強度として捉え、結晶面(200)および結晶面(200)に対する結晶面(111)の強度比を、上記のような関係によって導くことにより、金属薄膜の結晶配向性を評価した。
具体的には、スパッタリング薄膜の図7に示すX線回折チャートにおけるI(111)/I(200)値とI(111)/I(220)値とを各表に示す。スパッタリング薄膜のX線回折チャートは、粉末X線(Cu−Kα線)回折装置により、下記の条件で測定した。X線発生条件は、出力;45kV−40mA、スキャン幅;0.2°/分とした。X線検出条件は、平行スリット;1.0°、発散スリット;1.0°、受講スリット;0.30mmとした。
【0110】
スパッタリング薄膜の厚み(膜厚)は、SEMで観測することにより行った。
【0111】
接着層の形成
上記の接着層用ペーストを、別の、表面にシリコーン系樹脂による剥離処理を施したPETフィルム(第3支持シート)の上に、ワイヤーバーコーターにより塗布乾燥させて、厚み0.2μmの接着層28を形成した。
【0112】
最終積層体(焼成前素子本体)の形成
まず、電極層12aの表面に、図2に示す方法で接着層28を転写した。転写時には、一対のロールを用い、その加圧力は0.1MPa、温度は80℃とした。
【0113】
次に、図3に示す方法で、接着層28を介してグリーンシート10aの表面に内部電極層12aを接着(転写)した。転写時には、一対のロールを用い、その加圧力は0.1MPa、温度は80℃とした。
【0114】
次に、図4〜図6に示す方法で、次々に、内部電極層12aおよびグリーンシート10aを積層し、最終的に、21層の内部電極層12aが積層された最終積層体を得た。積層条件は、加圧力は5MPa、温度は120℃とした。
【0115】
焼結体の作製
次いで、最終積層体を所定サイズに切断し、脱バインダ処理、焼成およびアニール(熱処理)を行って、チップ形状の焼結体を作製した。
【0116】
脱バインダは、
昇温速度:15〜50℃/時間、
保持温度:400℃、
保持時間:2時間、
冷却速度:300℃/時間、
雰囲気ガス:乾燥したNとHの混合ガス、
酸素分圧:10−3Pa、
で行った。
【0117】
焼成は、
昇温速度:200〜300℃/時間、
保持温度:各表参照、
保持時間:2時間、
冷却速度:300℃/時間、
雰囲気ガス:乾燥したNとHの混合ガス、
酸素分圧:各表参照、
で行った。
【0118】
アニール(再酸化)は、
昇温速度:200〜300℃/時間、
保持温度:各表参照、
保持時間:各表参照、
冷却速度:200℃/時間、
雰囲気ガス:加湿したNガス、
酸素分圧:各表参照、
で行った。なお、雰囲気ガスの加湿には、ウェッターを用い、水温0〜75℃にて行った。
【0119】
次いで、チップ形状の焼結体の端面をサンドブラストにて研磨したのち、外部電極用ペーストを端面に転写し、加湿したN+H雰囲気中において、800℃にて10分間焼成して外部電極を形成し、図1に示す構成の積層セラミックコンデンサのサンプルを得た。
【0120】
このようにして得られた各サンプルのサイズは、3.2mm×1.6mm×0.6mmであり、内部電極層に挟まれた誘電体層の数は21、その厚さは1μmであり、内部電極層の厚さは0.5μmであった。各サンプルについて、電気特性(静電容量C、抵抗率、誘電損失tanδ)の特性評価を行った。結果を各表に示す。電気特性(静電容量C、抵抗率、誘電損失tanδ)は、次のようにして評価した。
【0121】
静電容量C(単位はμF)は、サンプルに対し、基準温度25℃でデジタルLCRメータ(YHP社製4274A)にて、周波数1kHz,入力信号レベル(測定電圧)1Vrmsの条件下で測定した。静電容量Cは、好ましくは0.7μF以上を良好とした。
【0122】
抵抗率(単位はΩ・m)は、抵抗率測定器(NPS社製、Σ−5)を用いて、ガラス基板に成膜したスパッタ膜(焼成前)を、25℃において直流4探針法(電流1mA、2秒間)で測定した。抵抗率は、好ましくは70×10−8Ω・m以下を良好とした。
【0123】
誘電損失tanδ(単位は%)は、125℃において、デジタルLCRメータ(YHP社製4274A)にて、周波数1kHz,入力信号レベル(測定電圧)1Vrmsの条件下で測定した。誘電損失tanδは、好ましくは0.1%未満を良好とした。
【0124】
なお、これらの特性値は、サンプル数n=10個を用いて測定した値の平均値から求めた。
【0125】
【表1】

Figure 2004221304
【0126】
【表2】
Figure 2004221304
【0127】
【表3】
Figure 2004221304
【0128】
【表4】
Figure 2004221304
【0129】
【表5】
Figure 2004221304
【0130】
【表6】
Figure 2004221304
【0131】
【表7】
Figure 2004221304
【0132】
表1に示すように、NiとWの含有量(単位はmol%)に関し、Ni:W=100:0であると、静電容量の低下を抑制できなかった。Ni:W=75:25であると、静電容量の低下は抑制できたが、抵抗率が増大し、tanδが増加した。これに対し、Ni:W=80〜100(ただし100は除く):0〜20(ただし0は除く)であると、抵抗率とtanδの増加を引き起こすことなく、静電容量の低下を抑制できることが確認された。
【0133】
表2に示すように、合金薄膜の厚みに関し、合金膜厚み=0.05μmであると、電極層が球状化してしまい、静電容量の低下を抑制できなかった。これに対し、合金膜厚み=0.1〜1μmであると、電極層の球状化を生じることなく、静電容量の低下を抑制できることが確認された。
【0134】
表3に示すように、焼成時の焼成温度に関し、焼成温度=950℃であると、誘電体層が焼結不足となり、静電容量の低下を抑制できなかった。焼成温度=1350℃であると、電極層が球状化するとともに酸化し、誘電体層へ拡散してしまい、静電容量の低下を抑制できなかった。これに対し、焼成温度=1000〜1300℃であると、焼結不足や電極層の球状化や電極層の誘電体層への拡散を生じることもなく、静電容量の低下を抑制できることが確認された。
【0135】
表4に示すように、焼成時の酸素分圧に関し、酸素分圧=10−15 Paであると、電極層が球状化するとともに途切れ、静電容量の低下を抑制できなかった。酸素分圧=10−7Paであると、電極層が球状化するとともに酸化し、誘電体層へ拡散してしまい、静電容量の低下を抑制できなかった。これに対し、酸素分圧=10−14 〜10−8Paであると、電極層の球状化,途切れや電極層の誘電体層への拡散を生じることもなく、静電容量の低下を抑制できることが確認された。
【0136】
表5〜7に示すように、アニール時の保持温度、酸素分圧および温度保持時間に関し、保持温度=550℃、酸素分圧=10−3Paおよび温度保持時間=3〜4時間であると、tanδが大きくなる傾向にあるが、いずれも許容範囲内であった。保持温度=950℃、酸素分圧=10Paおよび温度保持時間=21時間であると、静電容量の低下が進む傾向にあるが、いずれも許容範囲内であった。これに対し、保持温度=600〜900℃、酸素分圧=10−2〜10Paおよび温度保持時間=8〜20時間であると、tanδも低く抑えつつ、静電容量の低下を抑制できることが確認された。
【0137】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、静電容量の低下を効果的に抑制することができる積層セラミックコンデンサなどの内部電極を持つ電子部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの概略断面図である。
【図2】図2(A)〜図2(C)は電極層の転写方法を示す要部断面図である。
【図3】図3(A)〜図3(C)は図2の続きの工程を示す要部断面図である。
【図4】図4(A)〜図4(C)は電極層が接着されたグリーンシートの積層方法を示す要部断面図である。
【図5】図5(A)〜図5(C)は図4の続きの工程を示す電極層が接着されたグリーンシートの積層方法を示す要部断面図である。
【図6】図6(A)〜図6(C)は図5の続きの工程を示す要部断面図である。
【図7】図7は本発明の一実施例に係る合金粉末のX線回折チャートである。
【符号の説明】
2… 積層セラミックコンデンサ
4… コンデンサ素体
6,8… 端子電極
10… 誘電体層
10a… グリーンシート
12… 内部電極層
12a… 電極層
20… キャリアシート(第1支持シート)
22… 剥離層
26… キャリアシート(第3支持シート)
28… 接着層
30… キャリアシート(第2支持シート)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electronic component having internal electrodes such as a multilayer ceramic capacitor.
[0002]
[Prior art]
A multilayer ceramic capacitor as an example of an electronic component having an internal electrode has an element body having a multilayer structure in which a plurality of dielectric layers and internal electrode layers are alternately arranged, and a pair of external elements formed at both ends of the element body. It is known to be composed of terminal electrodes.
[0003]
In this multilayer ceramic capacitor, first, a required number of dielectric layers before firing and internal electrode layers before firing are alternately laminated in a required number to produce an element body before firing. It is manufactured by forming a pair of external terminal electrodes at both ends.
[0004]
As the dielectric layer before firing, a ceramic green sheet is used, and as the internal electrode layer before firing, an internal electrode paste or a metal thin film having a predetermined pattern is used.
[0005]
The ceramic green sheet can be manufactured by a sheet method, a stretching method, or the like. The sheet method is a method in which a dielectric paint containing a dielectric powder, a binder, a plasticizer, an organic solvent, and the like is coated on a carrier sheet such as PET using a doctor blade method or the like, and is heated and dried to manufacture. . The stretching method is a method of biaxially stretching a film-shaped molded product obtained by extruding a dielectric suspension in which a dielectric powder and a binder are mixed in a solvent.
[0006]
The internal electrode paste having a predetermined pattern is manufactured by a printing method. The printing method is a method in which a conductive material containing a metal such as Pd, Ag-Pd, and Ni, and a conductive paint containing a binder, an organic solvent, and the like are applied and formed on a ceramic green sheet in a predetermined pattern. The metal thin film having a predetermined pattern is manufactured by a thin film method such as sputtering.
[0007]
As described above, when manufacturing the multilayer ceramic capacitor, the dielectric layer before firing and the internal electrode layer before firing are simultaneously fired. Therefore, the conductive material contained in the internal electrode layer before firing must have a melting point higher than the sintering temperature of the dielectric powder contained in the dielectric layer before firing, not react with the dielectric powder, It is required not to diffuse into the body layer.
[0008]
Conventionally, in order to satisfy these requirements, a noble metal such as Pt or Pd has been used as a conductive material included in the internal electrode layer before firing. However, the noble metal itself is expensive, and as a result, the resulting multilayer ceramic capacitor has a disadvantage that the cost is high. Therefore, conventionally, the sintering temperature of the dielectric powder was lowered to 900 to 1100 ° C., and an Ag-Pd alloy was used as a conductive material included in the internal electrode layer before firing, or an inexpensive base metal such as Ni was used. Is widely known.
[0009]
By the way, in recent years, with the miniaturization of various electronic devices, multilayer ceramic capacitors mounted inside the electronic devices have been reduced in size and increased in capacity. In order to reduce the size and increase the capacity of the multilayer ceramic capacitor, it is required to laminate not only dielectric layers but also internal electrode layers that are thin and have few defects.
[0010]
However, when the case where Ni is used as the conductive material included in the internal electrode layer before firing is exemplified, the melting point of Ni is lower than that of the dielectric powder included in the dielectric layer before firing. For this reason, when these were co-fired, a large difference occurred between the two sintering temperatures. If there is a large difference in the sintering temperature, sintering at a high temperature may cause cracking or peeling of the internal electrode layer, while sintering at a low temperature may cause poor firing of the dielectric powder.
[0011]
Also, if the thickness of the internal electrode layer before firing is too thin, the Ni particles contained in the conductive material become spherical due to grain growth during firing in a reducing atmosphere, and adjacent Ni particles connected before firing are connected. Voids are formed at arbitrary locations due to an interval between them, and as a result, it becomes difficult to continuously form internal electrode layers after firing. When the internal electrode layers are not continuous after firing, there is a problem that the capacitance of the multilayer ceramic capacitor is reduced.
[0012]
On the other hand, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique in which an alloy of Ni and W is used as a conductive material constituting an internal electrode layer after firing. According to the techniques described in Patent Documents 1 and 2, spheroidization due to grain growth of alloy particles contained in the conductive material seems to be relatively prevented. However, in these techniques, although not explicitly described, it is considered that after baking at a normal oxygen partial pressure, annealing is performed at a relatively high temperature in a short time, so that W is easily oxidized and finally obtained. There is a strong possibility that the capacitance of the resulting multilayer ceramic capacitor will decrease.
[0013]
[Patent Document 1] JP-A-2000-169923
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-60877
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electronic component having an internal electrode such as a multilayer ceramic capacitor capable of effectively suppressing a decrease in capacitance.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the present invention,
A method of manufacturing an electronic component having internal electrodes, comprising a step of firing a green chip formed by laminating a green sheet to which an electrode layer formed in a predetermined pattern by a thin film method is adhered together with another green sheet. ,
It contains nickel (Ni) and tungsten (W), and the content of each component is as follows: Ni: 80 to 100 mol% (excluding 100 mol%), W: 0 to 20 mol% (however, 0 mol) % Excluding), using an electrode layer having a thickness of 0.1 to 1 μm,
10-14-10-8A method for producing an electronic component having internal electrodes, characterized by firing at a temperature of 1000 to 1300 ° C. in an atmosphere having an oxygen partial pressure of Pa.
[0016]
This invention
A step of forming an electrode layer in a predetermined pattern by a thin film method on the surface of the release layer containing the dielectric,
A step of forming an adhesive layer by a transfer method on the surface of the electrode layer or the surface of a green sheet containing substantially the same dielectric as the dielectric contained in the release layer,
Pressing the adhesive layer against the surface of the green sheet or the surface of the electrode layer, and bonding the electrode layer to the green sheet;
A step of laminating the green sheet to which the electrode layer is adhered together with other green sheets to form a green chip,
And a step of baking the green chip.
[0017]
Preferably, after the step of firing the green chip, 10-2A step of annealing at a temperature of 600 to 900 ° C. for 4 to 20 hours in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 to 10 Pa.
[0018]
Preferably, in the X-ray diffraction chart, the peak intensity of the diffraction line on the crystal plane (111) plane is I (111), the peak intensity of the diffraction line on the crystal plane (200) plane is I (200), and the crystal plane ( Assuming that the peak intensity of the diffraction line on the (220) plane is I (220), the relations of (I (111) / I (200)) ≧ 3 and (I (111) / I (220)) ≧ 3 are satisfied. An electrode layer containing an alloy having a main surface is used.
[0019]
Preferably, an electrode layer containing an alloy having a crystallite size of 10 to 100 nm is used.
[0020]
In the present invention, the electrode layer is formed on the surface of the release layer by a thin film method. The thin film method is not particularly limited, but examples include a sputtering method, a vacuum evaporation method, and a CVD method. Especially, a sputtering method is preferable. When the electrode layer is formed by the thin film method, the binder and the plasticizer component are evaporated under vacuum, and the peeling layer is damaged by sputtered particles and evaporated particles.
However, this works in the direction of weakening the strength of the release layer, so that the electrode layer is conveniently transferred to the surface of the green sheet.
[0021]
In the present invention, the material and production method of the green sheet are not particularly limited, and a ceramic green sheet formed by a doctor blade method, a porous ceramic green sheet obtained by biaxially stretching an extruded film, and the like. It may be.
[0022]
The release layer includes a dielectric substantially the same as the dielectric constituting the green sheet. For this reason, even if the release layer adheres and remains on the surface of the electrode layer, the remaining release layer does not pose a problem. Because, the remaining release layer is sufficiently thin compared to the green sheet, and furthermore, since it contains the same dielectric as the dielectric constituting the green sheet, even if it is laminated with the green sheet and fired simultaneously, This is because it becomes a part of the dielectric layer like the green sheet.
[0023]
Preferably, the release layer includes a binder resin substantially the same as the binder resin included in the green sheet. Preferably, the adhesive layer includes a binder resin substantially the same as the binder resin included in the green sheet. Preferably, the electrode layer includes substantially the same binder resin as the binder resin included in the green sheet. Preferably, the binder resin partially contains a butyral-based resin, or is composed of only a butyral-based resin.
[0024]
The release layer, the adhesive layer, the electrode layer, and the green sheet may contain a plasticizer together with the binder resin, and the plasticizer is preferably contained in an amount of 25 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Preferably, the content ratio of the binder to the dielectric contained in the release layer is equal to or lower than the content ratio of the binder to the dielectric contained in the green sheet. Preferably, the content ratio of the plasticizer to the dielectric contained in the release layer is equal to or higher than the content ratio of the plasticizer to the dielectric contained in the green sheet. Preferably, the content ratio of the release agent to the dielectric contained in the release layer is higher than the content ratio of the release agent to the dielectric contained in the green sheet.
[0025]
Preferably, the thickness of the green sheet is 3 μm or less. Preferably, the thickness of the release layer is equal to or less than the thickness of the electrode layer. The thickness of the release layer is set to preferably 60% or less of the thickness of the electrode layer, more preferably 30% or less. The lower limit of the thickness of the release layer is determined by the particle size of the dielectric material that can be used for the release layer, and is preferably 0.1 to 0.2 μm. Preferably, the pressure for bonding the electrode layer to the surface of the green sheet is 0.2 to 15 MPa. The temperature during pressurization is preferably about 40 to 100 ° C.
[0026]
Since W has a higher melting point than Ni, this raises the sintering temperature of the conductive material and approaches the sintering temperature of the dielectric powder. On the other hand, since W is more easily oxidized than Ni, W is oxidized under normal Ni baking conditions. Oxidation of W causes a decrease in capacitance. In the present invention, the pre-firing internal electrode layer containing the Ni—W alloy having the specific composition is fired in an atmosphere in which the oxygen partial pressure is lower than normal Ni firing conditions. Thereby, while increasing the sintering start temperature of the Ni—W alloy that constitutes the internal electrode layer, spheroidization due to grain growth is suppressed, and the internal electrode is continuously formed. Can be suppressed. In the present invention, preferably, after the baking, annealing is performed at a temperature lower than a normal Ni annealing condition for a longer time. By this annealing treatment, re-oxidation of the dielectric layer is achieved, semiconductor formation is prevented, and high insulation resistance can be obtained.
[0027]
According to the present invention, it is produced by any one of the above methods,
An electronic component having an internal electrode is provided.
[0028]
According to the present invention, it is possible to provide an electronic component having internal electrodes such as a multilayer ceramic capacitor in which a decrease in capacitance is effectively suppressed.
[0029]
Although the electronic component having the internal electrode is not particularly limited, a multilayer ceramic capacitor, a piezoelectric element, a chip inductor, a chip varistor, a chip thermistor, a chip resistor, and other surface mount (SMD) chip type electronic components are exemplified.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. put it here,
FIG. 1 is a schematic sectional view of a multilayer ceramic capacitor according to one embodiment of the present invention,
2 (A) to 2 (C) and FIGS. 3 (A) to 3 (C) are cross-sectional views of main parts showing a method of transferring an electrode layer.
FIGS. 4A to 4C, FIGS. 5A to 5C, and FIGS. 6A to 6C show a method of laminating a green sheet to which an electrode layer is adhered. Sectional view,
FIG. 7 is an X-ray diffraction chart of the alloy powder according to one embodiment of the present invention.
[0031]
First, an overall configuration of a multilayer ceramic capacitor will be described as one embodiment of an electronic component manufactured by the method according to the present invention.
[0032]
As shown in FIG. 1, the multilayer ceramic capacitor 2 according to the present embodiment has a capacitor body 4, a first terminal electrode 6, and a second terminal electrode 8. The capacitor body 4 has a dielectric layer 10 and an internal electrode layer 12, and the internal electrode layers 12 are alternately stacked between the dielectric layers 10. One of the alternately laminated internal electrode layers 12 is electrically connected to the inside of the first terminal electrode 6 formed outside the first end 4 a of the capacitor body 4. The other alternately laminated internal electrode layers 12 are electrically connected to the inside of the second terminal electrode 8 formed outside the second end 4 b of the capacitor body 4.
[0033]
In this embodiment, the internal electrode layer 12 is formed by transferring the electrode layer 12a to the ceramic green sheet 10a as shown in FIGS. Although it is made of a material, its thickness is larger than that of the electrode layer 12a by the amount of shrinkage in the horizontal direction due to baking.
[0034]
The material of the dielectric layer 10 is not particularly limited, and is made of a dielectric material such as calcium titanate, strontium titanate, and / or barium titanate. The thickness of each dielectric layer 10 is not particularly limited, but is generally several μm to several hundred μm. In particular, in the present embodiment, the thickness is reduced to preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less.
[0035]
Although the material of the terminal electrodes 6 and 8 is not particularly limited, copper, a copper alloy, nickel, a nickel alloy or the like is usually used, but silver or an alloy of silver and palladium can also be used. The thickness of the terminal electrodes 6 and 8 is not particularly limited, but is usually about 10 to 50 μm.
[0036]
The shape and size of the multilayer ceramic capacitor 2 may be appropriately determined according to the purpose and use. When the multilayer ceramic capacitor 2 has a rectangular parallelepiped shape, it is usually vertical (0.6 to 5.6 mm, preferably 0.6 to 3.2 mm) × horizontal (0.3 to 5.0 mm, preferably 0.3 to 5.0 mm). 1.6 mm) × thickness (0.1 to 1.9 mm, preferably 0.3 to 1.6 mm).
[0037]
Next, an example of a method for manufacturing the multilayer ceramic capacitor 2 according to the present embodiment will be described.
[0038]
(1) First, a dielectric paste is prepared in order to manufacture a ceramic green sheet that will constitute the dielectric layer 10 shown in FIG. 1 after firing.
[0039]
The dielectric paste is usually composed of an organic solvent-based paste or an aqueous paste obtained by kneading a dielectric material and an organic vehicle.
[0040]
As the dielectric material, various compounds that can be used as composite oxides and oxides, for example, carbonates, nitrates, hydroxides, organometallic compounds, and the like can be appropriately selected and used as a mixture. The dielectric material is usually used as a powder having an average particle size of about 0.1 to 3.0 μm. In order to form an extremely thin green sheet, it is desirable to use a powder finer than the green sheet thickness.
[0041]
The organic vehicle is obtained by dissolving a binder in an organic solvent. The binder used for the organic vehicle is not particularly limited, and various ordinary binders such as ethyl cellulose, polyvinyl butyral, and acrylic resin are used, but butyral-based resins such as polyvinyl butyral are preferably used.
[0042]
The organic solvent used for the organic vehicle is not particularly limited, and organic solvents such as terpineol, butyl carbitol, acetone, and toluene are used. The vehicle in the aqueous paste is obtained by dissolving a water-soluble binder in water. The water-soluble binder is not particularly limited, and polyvinyl alcohol, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, water-soluble acrylic resin, emulsion, and the like are used. The content of each component in the dielectric paste is not particularly limited, and may be a usual content, for example, about 1 to 5% by mass of a binder and about 10 to 50% by mass of a solvent (or water).
[0043]
The dielectric paste may contain additives selected from various dispersants, plasticizers, dielectrics, glass frit, insulators, and the like, if necessary. However, the total content thereof is desirably 10% by mass or less. When a butyral resin is used as the binder resin, the content of the plasticizer is preferably 25 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. If the amount of the plasticizer is too small, the green sheet tends to become brittle, and if the amount is too large, the plasticizer oozes out and handling is difficult.
[0044]
Then, using this dielectric paste, a doctor blade method or the like is used, as shown in FIG. 3A, on a carrier sheet 30 as a second support sheet, preferably 0.5 to 30 μm, more preferably 0 to 30 μm. The green sheet 10a is formed with a thickness of about 0.5 to 10 μm. The green sheet 10a is dried after being formed on the carrier sheet 30. The drying temperature of the green sheet 10a is preferably 50 to 100C, and the drying time is preferably 1 to 5 minutes.
[0045]
(2) Separately from the carrier sheet 30, as shown in FIG. 2A, a carrier sheet 20 as a first support sheet is prepared, a release layer 22 is formed thereon, and An electrode layer 12a having a predetermined pattern is formed.
[0046]
As the carrier sheets 20 and 30, for example, a PET film or the like is used, and it is preferable that the carrier sheets 20 and 30 are coated with silicon or the like in order to improve releasability. The thickness of these carrier sheets 20 and 30 is not particularly limited, but is preferably 5 to 100 μm. The thicknesses of the carrier sheets 20 and 30 may be the same or different.
[0047]
The release layer 22 preferably contains the same dielectric particles as the dielectric constituting the green sheet 10a shown in FIG. The release layer 22 contains a binder, a plasticizer, and (a release agent) in addition to the dielectric particles. The particle size of the dielectric particles may be the same as the particle size of the dielectric particles contained in the green sheet, but is preferably smaller.
[0048]
The thickness t2 of the release layer 22 is preferably not more than the thickness t1 of the electrode layer 12a, and is preferably not more than 60%, more preferably not more than 30% of the thickness t1 of the electrode layer 12a.
[0049]
The method for applying the release layer 22 is not particularly limited. However, since it is necessary to form the release layer 22 in an extremely thin manner, an application method using, for example, a wire bar coater is preferable. The thickness of the release layer can be adjusted by selecting wire bar coaters having different wire diameters. That is, in order to reduce the coating thickness of the release layer, a wire having a small wire diameter may be selected, and in order to form a thick layer, a wire having a large wire diameter may be selected. The release layer 22 is dried after the application. The drying temperature is preferably from 50 to 100 ° C., and the drying time is preferably from 1 to 10 minutes.
[0050]
The binder for the release layer 22 is made of, for example, an acrylic resin, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, polyvinyl alcohol, polyolefin, polyurethane, polystyrene, or an organic material composed of a copolymer thereof, or an emulsion. The binder included in the release layer 22 may be the same as or different from the binder included in the green sheet 10a, but is preferably the same.
[0051]
Examples of the plasticizer for the release layer 22 include, but are not particularly limited to, phthalic acid esters, adipic acid, phosphoric acid esters, and glycols. The plasticizer contained in the release layer 22 may be the same as or different from the plasticizer contained in the green sheet 10a.
[0052]
The release agent for the release layer 22 is not particularly limited, and examples thereof include paraffin, wax, and silicone oil. The release agent contained in the release layer 22 may be the same as or different from the release agent contained in the green sheet 10a.
[0053]
The binder is contained in the release layer 22 in an amount of preferably 2.5 to 200 parts by mass, more preferably 5 to 30 parts by mass, and particularly preferably about 8 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dielectric particles. .
[0054]
The plasticizer is preferably contained in the release layer 22 in an amount of 0 to 200 parts by mass, preferably 20 to 200 parts by mass, and more preferably 50 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
[0055]
The release agent is preferably contained in the release layer 22 in an amount of 0 to 100 parts by mass, preferably 2 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
[0056]
After the release layer 22 is formed on the surface of the carrier sheet 30, as shown in FIG. 2A, an electrode layer 12 a that will constitute the internal electrode layer 12 after firing is formed on the surface of the release layer 22 in a predetermined pattern. Form.
[0057]
The thickness of the formed electrode layer (alloy thin film) 12a is preferably about 0.1 to 1 μm, and more preferably about 0.1 to 0.5 μm. The electrode layer 12a may be composed of a single layer, or may be composed of two or more layers having different compositions.
[0058]
The electrode layer 12a is formed on the surface of the release layer 22 by a thin film method such as vapor deposition or sputtering.
[0059]
When the electrode layer 12a is formed on the surface of the peeling layer 22 by a sputtering method, which is a kind of a thin film method, it is performed as follows.
[0060]
In the present invention, an alloy having a specific composition is used as a sputtering target material. The alloy used in the present invention contains nickel (Ni) and tungsten (W). The content of Ni in the alloy is 80 to 100 mol% (excluding 100 mol%), and preferably 83 to 94 mol%. The content of W in the alloy is 0 to 20 mol% (excluding 0 mol%), preferably 6 to 17 mol%. When the amount of W exceeds 20 mol%, problems such as an increase in resistivity occur. The alloy may contain various trace components such as P at about 0.1 mol% or less.
[0061]
The alloy used in the present invention can be produced by, for example, a plating method, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
[0062]
In this embodiment, sputtering is performed using the above alloy as a target material.
[0063]
As the sputtering conditions, the ultimate vacuum degree is preferably 10-2Pa or less, more preferably 10-3Pa or less, Ar gas introduction pressure is preferably 0.1 to 2 Pa, more preferably 0.3 to 0.8 Pa, output is preferably 50 to 400 W, more preferably 100 to 300 W, and sputtering temperature is preferably 20 to 150 W. ° C, more preferably 20 to 120 ° C.
[0064]
In the present invention, since an alloy having a specific composition is used as the sputter target, the composition of the obtained metal thin film is a Ni alloy thin film having the same ratio as the target.
[0065]
The electrode layer 12a formed on the surface of the release layer 22 has a peak of the crystal plane (111) of 2θ = 45 ° in the X-ray diffraction chart when Cu-kα rays are used as the X-ray source shown in FIG. The peak of the crystal plane (200) was observed near 2θ = 52 °, and the peak of the crystal plane (220) was observed near 2θ = 77 °. When I (111), the peak intensity of the diffraction line on the crystal plane (200) plane is I (200), and the peak intensity of the diffraction line on the crystal plane (220) plane is I (220), (I (111) ) / I (200)) ≧ 3 and (I (111) / I (220)) ≧ 3, preferably containing an alloy having a main surface, more preferably (I (111) / I ( 200)) ≧ 5 and (I (111) / I (220) ) Comprises an alloy that has a main surface that satisfies the relationship of ≧ 5. In the present invention, it is preferable to use a metal having such crystal orientation as the electrode layer 12a.
[0066]
When (I (111) / I (200)) and (I (111) / I (220)) are small, inconveniences such as spheroidization and interruption may occur. The upper limits of (I (111) / I (200)) and (I (111) / I (220)) are 1:10 and 1:20, respectively.
[0067]
The electrode layer 12a formed on the surface of the release layer 22 contains an alloy having a crystallite size of preferably 10 to 100 nm, more preferably 20 to 40 nm. If the crystallite size is too small, problems such as spheroidization and interruption occur, and if the crystallite size is too large, problems such as variation in film thickness occur.
[0068]
(3) Separately from the carrier sheets 20 and 30, as shown in FIG. 2A, an adhesive layer transfer sheet having an adhesive layer 28 formed on the surface of a carrier sheet 26 as a third support sheet is used. prepare. The carrier sheet 26 is configured by a sheet similar to the carrier sheets 20 and 30.
[0069]
The composition of the adhesive layer 28 is the same as that of the release layer 22 except that it does not contain dielectric particles. That is, the adhesive layer 28 includes a binder, a plasticizer, and a release agent. The adhesive layer 28 may include the same dielectric particles as the dielectric constituting the green sheet 10a. However, when the adhesive layer having a thickness smaller than the particle diameter of the dielectric particles is formed, the dielectric particles may be used. Should not be included. When dielectric particles are included in the adhesive layer 28, the ratio of the dielectric particles to the binder weight is preferably smaller than the ratio of the dielectric particles included in the green sheet to the binder weight.
[0070]
The binder and plasticizer for the adhesive layer 28 are preferably the same as the release layer 22, but may be different.
[0071]
It is preferable that the plasticizer is contained in the adhesive layer 28 in an amount of 0 to 200 parts by mass, preferably 20 to 200 parts by mass, more preferably 50 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
[0072]
The thickness of the adhesive layer 28 is preferably about 0.02 to 0.3 μm. If the thickness of the adhesive layer 28 is too thin, the adhesive strength is reduced, and if it is too thick, defects (gaps) tend to occur.
[0073]
The adhesive layer 28 is formed on the surface of the carrier sheet 26 as the third support sheet by, for example, a bar coater method, a die coater method, a reverse coater method, a dip coater method, a kiss coater method, and dried as necessary. The drying temperature is not particularly limited, but is preferably room temperature to 80 ° C., and the drying time is preferably 1 to 5 minutes.
[0074]
(4) In order to form an adhesive layer on the surface of the electrode layer 12a shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2B, the adhesive layer 28 of the carrier sheet 26 is pressed against the surface of the electrode layer 12a, heated and pressurized, and then the carrier sheet 26 is peeled off, as shown in FIG. 2C. Thus, the adhesive layer 28 is transferred to the surface of the electrode layer 12a.
[0075]
The heating temperature at that time is preferably 40 to 100 ° C., and the pressure is preferably 0.2 to 15 MPa. Pressing may be performed by a press or a calender roll, but is preferably performed by a pair of rolls.
[0076]
After that, the electrode layer 12a is bonded to the surface of the green sheet 10a formed on the surface of the carrier sheet 30 shown in FIG. For this purpose, as shown in FIG. 3B, the electrode layer 12a of the carrier sheet 20 is pressed together with the carrier sheet 20 onto the surface of the green sheet 10a via the adhesive layer 28, and is heated and pressurized. 2), the electrode layer 12a is transferred to the surface of the green sheet 10a. However, since the carrier sheet 30 on the green sheet side is peeled off, the green sheet 10a is transferred to the electrode layer 12a via the adhesive layer 28 when viewed from the green sheet 10a side.
[0077]
The heating and pressurizing at the time of transfer may be pressurizing and heating by a press or pressurizing and heating by a calendar roll, but are preferably performed by a pair of rolls. The heating temperature and the pressing force are the same as when the adhesive layer 28 is transferred.
[0078]
2 (A) to 3 (C), a single layer of the electrode layer 12a having a predetermined pattern is formed on the single green sheet 10a. In order to stack the green sheets 10a on which the electrode layers 12a are formed, for example, the steps shown in FIGS. 4A to 6C may be repeated. 4 (A) to 6 (C), members common to those shown in FIGS. 3 (A) to 4 (C) are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is partially omitted. .
[0079]
First, as shown in FIGS. 4A to 4C, the adhesive layer 28 is transferred to the surface (back surface) of the green sheet 10a on the side opposite to the electrode layer. Thereafter, as shown in FIGS. 5A to 5C, the electrode layer 12a is transferred to the back surface of the green sheet 10a via the adhesive layer 28.
[0080]
Next, as shown in FIGS. 6A to 6C, the green sheet 10a is transferred to the surface of the electrode layer 12a via the adhesive layer 28. Thereafter, by repeating these transfers, a laminate in which a large number of the electrode layers 12a and the green sheets 10a are alternately laminated is obtained.
[0081]
(5) Then, after the laminate is finally pressed, the carrier sheet 20 is peeled off. The pressure at the time of final pressurization is preferably 10 to 200 MPa. The heating temperature is preferably from 40 to 100C.
[0082]
Thereafter, the laminate is cut into a predetermined size to form a green chip. Then, the green chip is subjected to binder removal processing and firing.
[0083]
In the case of using a Ni alloy as a base metal as the conductor material of the internal electrode layer as in the present invention, the oxygen partial pressure in the binder removal atmosphere is reduced to 10%.−45-105It is preferably Pa. As other binder removal conditions, the temperature raising rate is preferably 5 to 300 ° C / hour, more preferably 10 to 50 ° C / hour, and the holding temperature is preferably 200 to 400 ° C, more preferably 250 to 350 ° C. The temperature and the temperature holding time are preferably 0.5 to 20 hours, more preferably 1 to 10 hours. The debinding atmosphere is preferably air or a reducing atmosphere. As the atmosphere gas in the reducing atmosphere, for example, N 2 is used.2And H2It is preferable to use a mixed gas of humidified and used.
[0084]
In the present invention, the firing of the green chips is carried out at an oxygen partial pressure of preferably 10%.-14-10-8Pa, more preferably 10-11-10-9Performed in an atmosphere of Pa. If the oxygen partial pressure during firing is too low, the conductive material of the internal electrode layer may cause abnormal sintering and may be interrupted, while if the oxygen partial pressure is too high, the internal electrode layer tends to oxidize. . In particular, W used as a part of the internal electrode material in the present invention is useful for preventing spheroidization after sintering, but has the property of being easily oxidized as compared with Ni. Therefore, under normal Ni firing conditions, that is, under a relatively high oxygen partial pressure, W is oxidized, and a decrease in capacitance is inevitable. In the present invention, in order to prevent W from being oxidized, the green chip is fired in an atmosphere having a low oxygen partial pressure. That is, if the green chip is fired at the oxygen partial pressure in the above range, W is not oxidized. As a result, it is possible to contribute to suppressing a decrease in capacitance without causing spheroidization of the internal electrode.
[0085]
In the present invention, firing of the green chip is performed at a low temperature of 1300 ° C. or less, more preferably 1000 to 1300 ° C., and particularly preferably 1150 to 1250 ° C. If the firing temperature is too low, the green chip will not be dense. Conversely, if the firing temperature is too high, the internal electrodes will be interrupted, the capacitance-temperature characteristics will deteriorate due to the diffusion of the conductive material, and the reduction of the dielectric will occur. Because.
[0086]
Other firing conditions include a heating rate of preferably 50 to 500 ° C / hour, more preferably 200 to 300 ° C / hour, and a temperature holding time of preferably 0.5 to 8 hours, more preferably 1 to 3 hours. The time and the cooling rate are preferably 50 to 500 ° C / hour, more preferably 200 to 300 ° C / hour. The firing atmosphere is preferably a reducing atmosphere.2And H2Is preferably used in a dry (dry) state.
[0087]
In the present invention, it is preferable to anneal the fired capacitor chip body. Annealing is a process for reoxidizing the dielectric layer, whereby the accelerated life of the insulation resistance (IR) can be significantly increased, and the reliability is improved.
[0088]
In the present invention, it is preferable that the annealing of the capacitor chip body after firing is performed under a higher oxygen partial pressure than the reducing atmosphere at the time of firing.-2-10 Pa, more preferably 10-1It is performed in an atmosphere of 〜1010 Pa. If the oxygen partial pressure during annealing is too low, reoxidation of the dielectric layer 2 is difficult, and if it is too high, the internal electrode layer 3 tends to be oxidized.
[0089]
In the present invention, the holding temperature or the maximum temperature during annealing is preferably 900 ° C. or lower, more preferably 600 to 900 ° C., and particularly preferably 750 to 850 ° C. In the present invention, the holding time at these temperatures is preferably 4 to 20 hours, more preferably 8 to 20 hours, and further preferably 10 to 14 hours. If the holding temperature or the maximum temperature during annealing is less than the above-mentioned range, the dielectric resistance material tends to be insufficiently oxidized, thereby shortening the insulation resistance life. Not only does it decrease, but it also reacts with the dielectric substrate, which tends to shorten its life. Note that the annealing may include only the temperature increasing process and the temperature decreasing process. That is, the temperature holding time may be set to zero. In this case, the holding temperature is synonymous with the maximum temperature.
[0090]
That is, the present invention is characterized in that annealing is performed at a relatively low holding temperature or the maximum temperature for a long time. As described above, W used as a part of the internal electrode material in the present invention is more easily oxidized than Ni. Therefore, if annealing is performed under normal Ni annealing conditions, that is, at a relatively high temperature for a short time, W is oxidized, and a decrease in capacitance is inevitable. In the present invention, in order to prevent oxidation of W, annealing is performed at a relatively low holding temperature or the maximum temperature for a long time. That is, W is not oxidized by annealing for a long time at the holding temperature or the maximum temperature in the above range. As a result, it is possible to contribute to suppressing a decrease in capacitance without causing spheroidization of the internal electrode.
[0091]
As other annealing conditions, the cooling rate is preferably 50 to 500 ° C./hour, more preferably 100 to 300 ° C./hour. As the atmosphere gas for annealing, for example, humidified N2It is preferable to use gas or the like.
[0092]
Note that N2In order to humidify the gas, for example, a wetter may be used. In this case, the water temperature is preferably about 0 to 75 ° C.
[0093]
The binder removal treatment, firing and annealing may be performed continuously or independently. When these are continuously performed, after removing the binder, the atmosphere is changed without cooling, and then the temperature is raised to the holding temperature at the time of firing, firing is performed, and then cooling is performed, and the temperature reaches the holding temperature of annealing. It is preferable to change the atmosphere sometimes and perform annealing. On the other hand, when these are performed independently, during firing, N2Gas or humidified N2After raising the temperature in a gas atmosphere, it is preferable to change the atmosphere and continue to raise the temperature further.2Gas or humidified N2It is preferable to change to a gas atmosphere and continue cooling. When annealing, N2After raising the temperature to the holding temperature in a gas atmosphere, the atmosphere may be changed, and the entire annealing process is performed by humidified N2A gas atmosphere may be used.
[0094]
The thus obtained sintered body (element body 4) is subjected to end face polishing by, for example, barrel polishing, sand plasting or the like, and the terminal electrode paste is baked to form the terminal electrodes 6, 8. The firing conditions for the terminal electrode paste are, for example, humidified N2And H2It is preferable to set the temperature at 600 to 800 ° C. for about 10 minutes to 1 hour in a mixed gas of the above. Then, a pad layer is formed by plating or the like on the terminal electrodes 6 and 8 as necessary. Note that the terminal electrode paste may be prepared in the same manner as the above-mentioned electrode paste.
[0095]
The multilayer ceramic capacitor of the present invention thus manufactured is mounted on a printed circuit board or the like by soldering or the like, and is used for various electronic devices and the like.
[0096]
In the manufacturing method of the multilayer ceramic capacitor according to the present embodiment, the internal electrode layer before firing including the Ni-W alloy having the specific composition is fired in an atmosphere having a lower oxygen partial pressure than normal Ni firing conditions. Thereby, while increasing the sintering start temperature of the Ni—W alloy that constitutes the internal electrode layer, spheroidization due to grain growth is suppressed, and the internal electrode is continuously formed. Can be suppressed. In the present embodiment, after the baking, annealing is performed at a temperature lower than normal Ni annealing conditions for a longer time. By this annealing treatment, re-oxidation of the dielectric layer is achieved, semiconductor formation is prevented, and high insulation resistance can be obtained.
[0097]
In this embodiment, the dry type electrode layer 12a can be easily and accurately transferred onto the surface of the green sheet 10a without breaking or deforming the green sheet 10a. In particular, an adhesive layer 28 is formed on the surface of the electrode layer or the green sheet by a transfer method, and the electrode layer 12a is adhered to the surface of the green sheet 10a via the adhesive layer 28. The formation of the adhesive layer 28 eliminates the need for high pressure and heat when bonding and transferring the electrode layer 12a to the surface of the green sheet 10a, and enables bonding at lower pressure and lower temperature. Therefore, even when the green sheet 10a is extremely thin, the green sheet 10a is not broken, and the electrode layer 12a and the green sheet 10a can be satisfactorily laminated, and a short circuit does not occur.
[0098]
Further, for example, by making the adhesive strength of the adhesive layer 28 stronger than the adhesive strength of the release layer 22 and making the adhesive strength of the release layer 22 stronger than the adhesive strength between the green sheet 10a and the carrier sheet 30. The carrier sheet 30 on the green sheet 10a side can be selectively and easily peeled off.
[0099]
Furthermore, since the adhesive layer 28 is not formed directly on the surface of the electrode layer 12a or the green sheet 10a by a coating method but formed by a transfer method, the components of the adhesive layer 28 permeate the electrode layer 12a or the green sheet 10a. And an extremely thin adhesive layer 28 can be formed. For example, the thickness of the adhesive layer 28 can be reduced to about 0.02 to 0.3 μm. Even if the thickness of the adhesive layer 28 is small, the components of the adhesive layer 28 do not penetrate into the electrode layer 12a or the green sheet 10a, so that the adhesive strength is sufficient and the composition of the electrode layer 12a or the green sheet 10a is adversely affected. There is no fear of giving.
[0100]
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these embodiments at all, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. .
[0101]
For example, the method of the present invention is not limited to a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor, but can be applied to a method for manufacturing other electronic components having internal electrodes.
[0102]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on more detailed examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0103]
Preparation of each paste
First, BaTiO3Powder (BT-02 / Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) and MgCO3, MnCO3, (Ba0.6Ca0.4) SiO3And rare earth (Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3, Y2O3) Was wet-mixed with a ball mill for 16 hours and dried to obtain a dielectric material. The average particle size of these raw material powders was 0.1 to 1 μm. (Ba0.6Ca0.4) SiO3Is BaCO3, CaCO3And SiO2Was wet-mixed with a ball mill for 16 hours, dried, and then fired in air at 1150 ° C., and wet-pulverized with a ball mill for 100 hours.
In order to paste the obtained dielectric material, an organic vehicle was added to the dielectric material and mixed with a ball mill to obtain a dielectric green sheet paste. The organic vehicle is based on 100 parts by mass of the dielectric material, polyvinyl butyral: 6 parts by mass as a binder, bis (2-ethylhexyl) phthalate (DOP): 3 parts by mass, ethyl acetate: 55 parts by mass, toluene: The mixing ratio was 10 parts by mass and 0.5 parts by mass of paraffin as a release agent.
[0104]
Next, the dielectric green sheet paste was diluted twice with ethanol / toluene (55/10) at a weight ratio to obtain a release layer paste.
[0105]
Next, the same paste for a dielectric green sheet as described above except that the dielectric particles and the release agent were not added was diluted by a factor of 4 with toluene to obtain a paste for an adhesive layer.
[0106]
Green sheet formation
First, a green sheet having a thickness of 1.0 μm was formed on a PET film (second support sheet) using the above-mentioned paste for a dielectric green sheet using a wire bar coater.
[0107]
Formation of electrode layer
The release layer paste was applied and dried on another PET film (first support sheet) using a wire bar coater to form a 0.2 μm thick release layer.
[0108]
Next, a mask on which a predetermined pattern to be an internal electrode was formed was set on the surface of the release layer, and an electrode layer (Ni alloy thin film) having a predetermined thickness (see each table) was formed by a sputtering method. As the sputtering conditions, the ultimate vacuum degree: 10-3Pa or less, Ar gas introduction pressure: 0.5 Pa, output: 200 W, temperature: room temperature (20 ° C.). Also, a sputtering target obtained by mixing Ni and W into a predetermined composition as shown in each table and cutting out into a shape having a diameter of about 4 inches and a thickness of 3 mm was used.
[0109]
Evaluation of electrode layer (sputtering thin film)
X-ray diffraction confirmed that W was dissolved in Ni. The crystallite size (unit: nm) was determined from the half width. FIG. 7 shows X-ray diffraction charts of sputtered thin films of an example sample (Ni = 97 mol%) of Table 1 described later and a reference example sample (Ni = 100 mol%) of Table 1 similarly. In the X-ray diffraction chart shown in FIG. 7, it is confirmed that the peak of the crystal plane (111) of the Ni alloy particles occurs near 2θ = 45 °, and the peak of the crystal plane (200) occurs near 2θ = 52 °. . Although the peak of the crystal plane (220) occurs near 2θ = 77 °, it is not shown in FIG. The heights of these X-ray diffraction peaks are taken as X-ray diffraction intensities, and the crystal plane (200) and the intensity ratio of the crystal plane (111) to the crystal plane (200) are derived by the above-described relationship, so that the metal The crystal orientation of the thin film was evaluated.
Specifically, the I (111) / I (200) value and the I (111) / I (220) value of the sputtering thin film in the X-ray diffraction chart shown in FIG. 7 are shown in each table. The X-ray diffraction chart of the sputtered thin film was measured with a powder X-ray (Cu-Kα ray) diffractometer under the following conditions. The X-ray generation conditions were as follows: output: 45 kV-40 mA, scan width: 0.2 ° / min. The X-ray detection conditions were as follows: parallel slit: 1.0 °, divergent slit: 1.0 °, attended slit: 0.30 mm.
[0110]
The thickness (thickness) of the sputtering thin film was determined by observing with a SEM.
[0111]
Formation of adhesive layer
The above adhesive layer paste is applied to a separate PET film (third support sheet), the surface of which has been subjected to a release treatment with a silicone resin, by a wire bar coater and dried to form an adhesive layer having a thickness of 0.2 μm. 28 were formed.
[0112]
Formation of final laminate (element body before firing)
First, the adhesive layer 28 was transferred to the surface of the electrode layer 12a by the method shown in FIG. At the time of transfer, a pair of rolls was used, the pressure was 0.1 MPa, and the temperature was 80 ° C.
[0113]
Next, the internal electrode layer 12a was bonded (transferred) to the surface of the green sheet 10a via the bonding layer 28 by the method shown in FIG. At the time of transfer, a pair of rolls was used, the pressure was 0.1 MPa, and the temperature was 80 ° C.
[0114]
Next, the internal electrode layers 12a and the green sheets 10a were successively laminated by the method shown in FIGS. 4 to 6 to finally obtain a final laminate in which 21 internal electrode layers 12a were laminated. The laminating conditions were a pressure of 5 MPa and a temperature of 120 ° C.
[0115]
Production of sintered body
Next, the final laminate was cut into a predetermined size, subjected to binder removal treatment, baked, and annealed (heat treated) to produce a chip-shaped sintered body.
[0116]
The binder removal is
Heating rate: 15-50 ° C / hour,
Holding temperature: 400 ° C,
Retention time: 2 hours,
Cooling rate: 300 ° C / hour,
Atmosphere gas: dry N2And H2Gas mixture,
Oxygen partial pressure: 10-3Pa,
I went in.
[0117]
Firing
Heating rate: 200-300 ° C / hour,
Retention temperature: Refer to each table,
Retention time: 2 hours,
Cooling rate: 300 ° C / hour,
Atmosphere gas: dry N2And H2Gas mixture,
Oxygen partial pressure: Refer to each table,
I went in.
[0118]
Annealing (re-oxidation)
Heating rate: 200-300 ° C / hour,
Retention temperature: Refer to each table,
Retention time: Refer to each table,
Cooling rate: 200 ° C / hour,
Atmosphere gas: Humidified N2gas,
Oxygen partial pressure: Refer to each table,
I went in. The humidification of the atmosphere gas was performed at a water temperature of 0 to 75 ° C. using a wetter.
[0119]
Next, after polishing the end face of the chip-shaped sintered body by sand blasting, the external electrode paste was transferred to the end face, and humidified N2+ H2In an atmosphere, firing was performed at 800 ° C. for 10 minutes to form external electrodes, and a sample of the multilayer ceramic capacitor having the configuration shown in FIG. 1 was obtained.
[0120]
The size of each sample thus obtained was 3.2 mm × 1.6 mm × 0.6 mm, the number of dielectric layers sandwiched between the internal electrode layers was 21, the thickness was 1 μm, The thickness of the internal electrode layer was 0.5 μm. Each sample was evaluated for electrical characteristics (capacitance C, resistivity, dielectric loss tan δ). The results are shown in each table. The electrical characteristics (capacitance C, resistivity, dielectric loss tan δ) were evaluated as follows.
[0121]
The capacitance C (unit: μF) was measured for the sample at a reference temperature of 25 ° C. using a digital LCR meter (4274A manufactured by YHP) under the conditions of a frequency of 1 kHz and an input signal level (measurement voltage) of 1 Vrms. The capacitance C is preferably 0.7 μF or more.
[0122]
The resistivity (unit: Ω · m) was determined by measuring the sputtered film (before firing) formed on a glass substrate using a resistivity meter (NPS, Σ-5) at 25 ° C. using a DC four-point probe method. (Current 1 mA, 2 seconds). The resistivity is preferably 70 × 10-8Ω · m or less was regarded as good.
[0123]
The dielectric loss tan δ (unit:%) was measured at 125 ° C. with a digital LCR meter (4274A manufactured by YHP) under the conditions of a frequency of 1 kHz and an input signal level (measurement voltage) of 1 Vrms. The dielectric loss tan δ is preferably less than 0.1%.
[0124]
In addition, these characteristic values were obtained from the average value of the values measured using n = 10 samples.
[0125]
[Table 1]
Figure 2004221304
[0126]
[Table 2]
Figure 2004221304
[0127]
[Table 3]
Figure 2004221304
[0128]
[Table 4]
Figure 2004221304
[0129]
[Table 5]
Figure 2004221304
[0130]
[Table 6]
Figure 2004221304
[0131]
[Table 7]
Figure 2004221304
[0132]
As shown in Table 1, with respect to the contents of Ni and W (unit: mol%), when Ni: W = 100: 0, the decrease in capacitance could not be suppressed. When Ni: W = 75: 25, the decrease in capacitance could be suppressed, but the resistivity increased and tan δ increased. On the other hand, when Ni: W = 80 to 100 (except 100): 0 to 20 (except 0), it is possible to suppress a decrease in capacitance without causing an increase in resistivity and tan δ. Was confirmed.
[0133]
As shown in Table 2, with respect to the thickness of the alloy thin film, when the thickness of the alloy film was 0.05 μm, the electrode layer was spheroidized, and the decrease in capacitance could not be suppressed. On the other hand, it was confirmed that when the thickness of the alloy film was 0.1 to 1 μm, the decrease in capacitance could be suppressed without causing the electrode layer to be spherical.
[0134]
As shown in Table 3, with respect to the firing temperature during firing, when the firing temperature was 950 ° C., the dielectric layer was insufficiently sintered, and the decrease in capacitance could not be suppressed. When the firing temperature was 1350 ° C., the electrode layer was spheroidized and oxidized and diffused into the dielectric layer, so that the decrease in capacitance could not be suppressed. On the other hand, if the firing temperature is 1000 to 1300 ° C., it is confirmed that the decrease in capacitance can be suppressed without causing insufficient sintering, spheroidization of the electrode layer, and diffusion of the electrode layer into the dielectric layer. Was done.
[0135]
As shown in Table 4, with respect to the oxygen partial pressure during firing, the oxygen partial pressure = 10-15When the pressure was Pa, the electrode layer became spherical and interrupted, and the decrease in capacitance could not be suppressed. Oxygen partial pressure = 10-7When the pressure is Pa, the electrode layer is spheroidized and oxidized, and diffuses into the dielectric layer, so that a decrease in capacitance cannot be suppressed. On the other hand, oxygen partial pressure = 10-14-10-8It was confirmed that when the pressure was Pa, it was possible to suppress a decrease in capacitance without causing spheroidization and interruption of the electrode layer and diffusion of the electrode layer into the dielectric layer.
[0136]
As shown in Tables 5 to 7, regarding the holding temperature, oxygen partial pressure and temperature holding time during annealing, holding temperature = 550 ° C., oxygen partial pressure = 10-3When Pa and the temperature holding time were 3 to 4 hours, tan δ tended to increase, but all were within the allowable range. Holding temperature = 950 ° C., oxygen partial pressure = 102When Pa and the temperature holding time are 21 hours, the capacitance tends to decrease, but both are within the allowable range. On the other hand, holding temperature = 600-900 ° C., oxygen partial pressure = 10-2-101It was confirmed that when Pa and the temperature holding time were 8 to 20 hours, it was possible to suppress a decrease in capacitance while suppressing tan δ to be low.
[0137]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing an electronic component having an internal electrode such as a multilayer ceramic capacitor capable of effectively suppressing a decrease in capacitance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a multilayer ceramic capacitor according to one embodiment of the present invention.
FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views of a main part showing a method of transferring an electrode layer.
3 (A) to 3 (C) are cross-sectional views of relevant parts showing a step that follows the step shown in FIG. 2;
FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views of a main part showing a method of laminating a green sheet to which an electrode layer is adhered.
5 (A) to 5 (C) are cross-sectional views of relevant parts showing a method of laminating a green sheet to which an electrode layer is adhered, showing a step subsequent to FIG.
6 (A) to 6 (C) are cross-sectional views of relevant parts showing a step following that shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is an X-ray diffraction chart of the alloy powder according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2. Multilayer ceramic capacitor
4 ... capacitor body
6, 8 ... terminal electrode
10 ... Dielectric layer
10a ... Green sheet
12 Internal electrode layer
12a ... electrode layer
20 Carrier sheet (first support sheet)
22 ... release layer
26 ... Carrier sheet (third support sheet)
28 ... adhesive layer
30 ... Carrier sheet (second support sheet)

Claims (6)

薄膜法により所定パターンで形成された電極層が接着されたグリーンシートを、他のグリーンシートと共に積層して形成されたグリーンチップを焼成する工程を有する内部電極を持つ電子部品の製造方法であって、
ニッケル(Ni)とタングステン(W)とを有し、各成分の含有量が、Ni:80〜100モル%(ただし、100モル%は除く)、W:0〜20モル%(ただし、0モル%は除く)である合金を含み、0.1〜1μmの厚みを持つ電極層を用い、
10−14 〜10−8Paの酸素分圧を持つ雰囲気中で、1000〜1300℃の温度で焼成することを特徴とする、内部電極を持つ電子部品の製造方法。
A method for producing an electronic component having internal electrodes, comprising a step of firing a green chip formed by laminating a green sheet to which an electrode layer formed in a predetermined pattern by a thin film method is adhered together with another green sheet. ,
It contains nickel (Ni) and tungsten (W), and the content of each component is as follows: Ni: 80 to 100 mol% (excluding 100 mol%), W: 0 to 20 mol% (however, 0 mol) % Except), using an electrode layer having a thickness of 0.1 to 1 μm,
A method for producing an electronic component having internal electrodes, characterized by firing in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 -14 to 10 -8 Pa at a temperature of 1000 to 1300C.
前記グリーンチップを焼成する工程の後に、10−2〜10Paの酸素分圧を持つ雰囲気中で、600〜900℃の温度で4〜20時間、アニールする工程を有する、請求項1に記載の内部電極を持つ電子部品の製造方法。2. The internal part according to claim 1, further comprising a step of annealing at a temperature of 600 to 900 ° C. for 4 to 20 hours in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 −2 to 10 Pa after the step of firing the green chip. A method for manufacturing electronic components having electrodes. X線回折チャートにおいて、結晶面(111)面の回折線のピーク強度をI(111)とし、結晶面(200)面の回折線のピーク強度をI(200)とし、結晶面(220)面の回折線のピーク強度をI(220)としたとき、I(111)/I(200))≧3およびI(111)/I(220))≧3の関係を満足する主面を持つ合金を含む電極層を用いる、請求項1または2に記載の内部電極を持つ電子部品の製造方法。In the X-ray diffraction chart, the peak intensity of the diffraction line on the crystal plane (111) is I (111), the peak intensity of the diffraction line on the crystal plane (200) is I (200), and the crystal plane (220) plane is obtained. Alloy having a main surface satisfying the relations of I (111) / I (200)) ≧ 3 and I (111) / I (220)) ≧ 3, where I (220) is the peak intensity of the diffraction line of The method for producing an electronic component having an internal electrode according to claim 1, wherein the method comprises using an electrode layer containing: 10〜100nmの結晶子サイズを持つ合金を含む電極層を用いる、請求項1から3までのいずれかに記載の内部電極を持つ電子部品の製造方法。4. The method for manufacturing an electronic component having internal electrodes according to claim 1, wherein an electrode layer containing an alloy having a crystallite size of 10 to 100 nm is used. スパッタリング法により所定パターンで形成された電極層を用いる請求項1から4までのいずれかに記載の内部電極を持つ電子部品の製造方法。5. The method for manufacturing an electronic component having internal electrodes according to claim 1, wherein an electrode layer formed in a predetermined pattern by a sputtering method is used. 請求項1から5までのいずれかに記載の方法により製造されることを特徴とする、内部電極を持つ電子部品。An electronic component having an internal electrode, manufactured by the method according to any one of claims 1 to 5.
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