JP2019140199A - 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、積層セラミックコンデンサについて説明する。図1は、積層セラミックコンデンサ100の部分断面斜視図である。図1で例示するように、積層セラミックコンデンサ100は、直方体形状を有するセラミック積層体10と、セラミック積層体10のいずれかの対向する2端面に設けられた外部電極20a,20bとを備える。なお、セラミック積層体10の当該2端面以外の4面を側面と称する。外部電極20a,20bは、4つの側面に延在している。ただし、外部電極20a,20bは、4つの側面において互いに離間している。
TA=CL×CW×CT (1)
TE=EL×EW×ET×内部電極層12の積層数 (2)
温度係数Tc=300×TE/TA−12 (3)
300×TE/TA−12≦30 (4)
まず、セラミック誘電体層11の主成分であるセラミック材料の粉末に、目的に応じて所定の添加化合物を添加する。添加化合物としては、Mg(マグネシウム),Mn(マンガン),V(バナジウム),Cr(クロム),希土類元素(Y(イットリウム),Sm(サマリウム),Eu(ユウロピウム),Gd(ガドリニウム),Tb(テルビウム),Dy(ジスプロシウム),Ho(ホロミウム),Er(エルビウム),Tm(ツリウム)およびYb(イッテルビウム))の酸化物、並びに、Co,Ni,Li(リチウム),B(ホウ素),Na(ナトリウム),K(カリウム)およびSi(シリコン)の酸化物もしくはガラスが挙げられる。例えば、まず、セラミック材料の粉末に添加化合物を含む化合物を混合して仮焼を行う。続いて、得られたセラミック材料の粒子を添加化合物とともに湿式混合し、乾燥および粉砕してセラミック材料の粉末を調製する。
次に、誘電体グリーンシートの表面に、内部電極形成用導電ペーストをスクリーン印刷、グラビア印刷等により印刷することで、内部電極層12のパターンを配置する。内部電極層形成用導電ペーストは、内部電極層12の主成分金属の粉末と、バインダと、溶剤と、必要に応じてその他助剤とを含んでいる。バインダおよび溶剤は、上記したセラミックペーストと同様のものを使用できる。また、内部電極形成用導電ペーストには、共材として、セラミック誘電体層11の主成分であるセラミック材料を分散させてもよい。
次に、外部電極形成用金属ペーストが塗布されたセラミック積層体を、例えば、H2が1.0体積%程度の還元雰囲気中において、1100℃〜1400℃程度の焼成温度で2時間程度焼成する。このようにして、内部に焼結体からなるセラミック誘電体層11と内部電極層12とが交互に積層されてなるセラミック積層体10と、積層方向上下の最外層として形成されるカバー層13と、下地導体層21とを有する焼結体が得られる。なお、過焼結による温度特性の悪化を抑制するために、焼成温度を1100℃〜1200℃とすることが好ましい。
次に、下地導体層21上に、めっき処理により、第1めっき層22を形成する。さらに、第1めっき層22上に、めっき処理により、第2めっき層23を形成する。
セラミック誘電体層11の主成分のセラミック材料として、BaCaSrZrTiO3を用いた。内部電極層12の主成分として、Niを用いた。焼成工程において、H2が1.0体積%程度の還元雰囲気、1155℃の焼成温度とした。外部電極20a,20bの下地導体層21の主成分としてNiを用いた。下地めっき層としてCuを用いた。第1めっき層22には、Niを用いた。第2めっき層23には、Snを用いた。
実施例1〜6および比較例1〜9のサンプルに対して、温度特性を測定した。図9に結果を示す、実施例1〜6のいずれにおいても、CG特性(Tc≦30)を満たしていた。これは、300×TE/TA−12≦30の関係が得られているからであると考えられる。一方、比較例1〜9では、CG特性(Tc≦30)を満たさなかった。これは、300×TE/TA−12≦30の関係が得られていないからであると考えられる。
11 セラミック誘電体層
12 内部電極層
20a,20b 外部電極
21 下地導体層
22 第1めっき層
23 第2めっき層
100 積層セラミックコンデンサ
Claims (5)
- CaおよびZrを含み一般式ABO3で表されるペロブスカイト構造を主相とするセラミック誘電体層と、内部電極層とが交互に積層され、積層された複数の前記内部電極層が交互に異なる端面に露出するように形成されたセラミック積層体と、
前記セラミック積層体の前記内部電極層が露出する端面に形成された1対の外部電極と、を備え、
前記セラミック積層体の長さCL×幅CW×厚みCTを体積TAとし、異なる前記外部電極に接続された前記内部電極層同士が対向する容量領域における前記内部電極層の長さEL×幅EW×厚みET×前記内部電極層の積層数を体積TEとした場合に、300×TE/TA−12≦30を満たすことを特徴とする積層セラミックコンデンサ。 - 前記セラミック誘電体層は、Ba1-x−yCaxSryTi1−zZrzO3(0<x≦1,0.5<x+y≦1,0.5<z≦1)を主成分とすることを特徴とする請求項1記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記外部電極は、前記セラミック誘電体層の主成分と同じセラミックを含んで前記セラミック積層体に接して設けられた下地導体層と、前記下地導体層を覆うめっき層と、を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の積層セラミックコンデンサ。
- セラミック粒子を含むグリーンシートと、セラミックの共材を含む内部電極形成用導電ペーストと、を交互に積層することで積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を焼成することでセラミック積層体を得る焼成工程と、
前記セラミック積層体の内部電極層が露出する各端面に、外部電極をそれぞれ形成する工程と、を含み、
前記セラミック積層体の長さCL×幅CW×厚みCTを体積TAとし、異なる前記外部電極に接続された前記内部電極層同士が対向する容量領域における前記内部電極層の長さEL×幅EW×厚みET×前記内部電極層の積層数を体積TEとした場合に、300×TE/TA−12≦30を満たすように、前記積層工程および前記焼成工程を行うことを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 前記焼成工程における焼成温度を1100℃から1400℃とすることを特徴とする請求項4記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。
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