積層セラミック電子部品
【課題】積層セラミックコンデンサにおいて、内部電極の引出し部の露出端の幅が、内部電極の対向部の幅より狭く形成され、そのため、引出し部の両側であって、引出し部の側辺と部品本体の側面との間に、マージン領域が形成されるとき、デラミネーションが生じやすい。
【解決手段】マージン領域３３に、ダミー電極３４を形成する。ダミー電極３４は、内部電極１０の対向部２４の、部品本体２の側面５に対向する側辺２２の延長線３６と内部電極１０の引出し部２５の、側面５に対向する側辺３７との間に挟まれた領域において、側面５に対向する側辺２２の延長線３６上にかからないように配置される。ダミー電極３４は、側面５と平行な方向に線状に延びる複数の電極片４０からなることが好ましい。
【解決手段】マージン領域３３に、ダミー電極３４を形成する。ダミー電極３４は、内部電極１０の対向部２４の、部品本体２の側面５に対向する側辺２２の延長線３６と内部電極１０の引出し部２５の、側面５に対向する側辺３７との間に挟まれた領域において、側面５に対向する側辺２２の延長線３６上にかからないように配置される。ダミー電極３４は、側面５と平行な方向に線状に延びる複数の電極片４０からなることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、積層セラミック電子部品に関するもので、特に、セラミック層の薄層化および多層化に適した構造を有する積層セラミック電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ、デジタルオーディオ機器等の小型携帯電子機器の市場が拡大している。これらの携帯電子機器では、小型化が進んでいる一方で、高性能化も同時に進んでいる。これらの携帯電子機器には多数の積層セラミック電子部品が搭載されているが、積層セラミック電子部品についても高性能化が要求されており、たとえば、積層セラミックコンデンサにおいては大容量化が要求されている。これを受けて、積層セラミックコンデンサでは、セラミック層の薄層化が進められており、これによりセラミック層の積層枚数も増加する傾向にある。
【０００３】
通常、積層セラミック電子部品を製造する際には、焼成後にセラミック層となるセラミックグリーンシート上に内部電極パターンを印刷し、内部電極パターンを所定方向にずらすようにセラミックグリーンシートを積層してマザーブロックを積層し、マザーブロックを所定寸法にカットしてグリーンチップを切り出すことが行なわれる。
【０００４】
この製造方法では、積層ずれやカットずれの影響によりグリーンチップ側面に内部電極パターンが露出しないように、グリーンチップ側面と内部電極パターンの側辺との間のサイドギャップ領域のマージンを確保する必要がある。しかし、積層セラミック電子部品の小型化を進めた場合、内部電極の面積に対してサイドギャップ領域の面積の占める割合が大きくなり、その分だけ積層セラミックコンデンサの容量が低下せざるを得なかった。
【０００５】
これを受けて、特許文献１では、内部電極の両側端縁が積層体側面に露出した積層体を用意し、この積層体側面にセラミックグリーンシートを貼り付けることによりサイドギャップ領域を形成するため、積層コンデンサの小型化および大容量化を実現することができると記載されている。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術では、セラミックグリーンシートを貼り付ける前の積層体において、サイドギャップ領域がないため、積層方向にセラミック層同士が密着する箇所が少なくなってしまい、これが原因で、デラミネーションが生じやすくなる。そして、本件発明者は、なかでも、外層（内部電極が形成されていない上下のセラミック層）付近における内部電極の引出し部のコーナー（カット後にグリーンチップのコーナー部に露出する部分）において、デラミネーションが生じやすくなることを発見した。
【０００７】
これは、マザーブロックを所定の寸法に切断する際に応力が集中しやすく、接着面積の小さいコーナー部がデラミネーション発生の起点となりやすいためであると推測される。
【０００８】
なお、同様の問題は、積層セラミックコンデンサに限らず、積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品においても、遭遇し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−３４９６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る、積層セラミック電子部品を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、互いに対向する１対の主面と、互いに対向する１対の側面と、互いに対向する１対の端面とを有し、側面と端面との間の稜線に沿って丸みを帯びた面取り部が形成され、主面方向に延びかつ主面に直交する方向に積層された複数のセラミック層と、セラミック層間の界面に沿って形成されかつ１対の端面のいずれかに露出する露出端を持つが、側面には露出しない複数対の内部電極とを有する、部品本体と、内部電極の各露出端に電気的に接続されるように、部品本体の少なくとも１対の端面上に形成された、外部電極とを備える、積層セラミック電子部品に向けられる。
【００１２】
上記内部電極は、側面に対して平行な１対の側辺を有するとともに、セラミック層を介して別の内部電極と対向する、対向部と、対向部から端面に引き出され、その端部に露出端を形成する、引出し部とを有している。
【００１３】
この発明は、前述した技術的課題を解決するため、側面間を結ぶ幅方向で見て、上記引出し部の露出端の幅は、上記対向部の幅より狭く形成されており、それによって、引出し部の両側であって、引出し部の側辺と側面との間に、マージン領域が形成され、この各マージン領域に、ダミー電極が形成され、ダミー電極は、対向部の、側面に対向する側辺の延長線と引出し部の、側面に対向する側辺との間に挟まれた領域において、側面に対向する側辺の延長線上にかからないように配置されていることを特徴としている。
【００１４】
ダミー電極の側面側の側辺とこれに対向する側面との間隔は、ダミー電極の引出し部側の側辺とこれに対向する引出し部の側辺との間隔より広いことが好ましい。
【００１５】
また、各ダミー電極は、側面と平行な方向に線状に延びる複数の電極片からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、内部電極の引出し部の幅を対向部の幅より狭くすることにより、内部電極の引出し部のコーナー（カット後にグリーンチップのコーナー部に露出する部分）を内側に退避させることができる。よって、切断時の応力集中の影響によるデラミネーションを抑制することができる。
【００１７】
また、内部電極の引出し部の両側に形成されたマージン領域において、セラミック層が互いに密着するため、このこともデラミネーションの抑制に寄与する。
【００１８】
他方、上記のマージン領域は内部電極が形成されない領域となり、再び段差の問題に直面する。しかし、この発明によれば、マージン領域にはダミー電極が形成されるので、上記の段差の問題はダミー電極によって解消または低減される。
【００１９】
この発明において、ダミー電極の側面側の側辺とこれに対向する側面との間隔が、ダミー電極の引出し部側の側辺とこれに対向する引出し部の側辺との間隔より広くされること、あるいは、各ダミー電極が、側面と平行な方向に線状に延びる複数の電極片からなることが、段差抑制とデラミネーション抑制との双方をバランス良く実現することに有効に働く。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の第１の実施形態による積層セラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサ１の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図３】図１に示した積層セラミックコンデンサ１に備える部品本体２の内部構造を示す平面図である。
【図４】図３の左上部分の拡大図である。
【図５】図１に示した積層セラミックコンデンサ１に備える部品本体２の端面図である。
【図６】図１に示した積層セラミックコンデンサ１を製造するために用意されるもので、内部電極パターン４２を形成したセラミックグリーンシート４１を示す平面図である。
【図７】図６に示したセラミックグリーンシート４１が積層された状態を拡大して示す平面図である。
【図８】図６および図７に示したセラミックグリーンシート４１を積層してなるマザーブロック４８を切断して得られたグリーンチップ４９の外観を示す斜視図である。
【図９】図８に示したグリーンチップ４９にセラミック側面層１３および１４を形成した状態を示す斜視図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態による積層セラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサに備える部品本体２の内部構造を示す、図３に対応する平面図である。
【図１１】この発明の第３の実施形態による積層セラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサに備える部品本体２の内部構造を示す、図３に対応する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、この発明を実施するための形態を説明するにあたり、積層セラミック電子部品として、積層セラミックコンデンサを例示する。
【００２２】
図１ないし図９は、この発明の第１の実施形態を説明するためのものである。
【００２３】
まず、図１ないし図５に示すように、積層セラミックコンデンサ１は、部品本体２を備えている。部品本体２は、互いに対向する１対の主面３および４と、互いに対向する１対の側面５および６と、互いに対向する１対の端面７および８とを有する、ほぼ直方体状をなしている。
【００２４】
部品本体２は、図２および図５に示すように、主面３および４の方向に延びかつ主面３および４に直交する方向に積層された複数のセラミック層９と、セラミック層９間の界面に沿って形成された複数対の第１および第２の内部電極１０および１１とをもって構成された積層構造を有する積層部１２を有する。また、部品本体２は、図５に示すように、前述した１対の側面５および６をそれぞれ与えるように積層部１２の各側面上に配置される１対のセラミック側面層１３および１４を有している。セラミック側面層１３および１４は、好ましくは、互いに同じ厚みとされる。
【００２５】
なお、図２および図５では、他の図面に比べて、厚み方向寸法が誇張されている。
【００２６】
内部電極１０および１１の形状の詳細については後述するが、第１の内部電極１０は、第１の端面７に露出する露出端１５を持ち、第２の内部電極１１は、第２の端面８に露出する露出端１６を持っている。しかし、前述したセラミック側面層１３および１４がサイドギャップ領域を構成するため、内部電極１０および１１は、部品本体２の側面５および６には露出しない。
【００２７】
積層セラミックコンデンサ１は、さらに、内部電極１０および１１の各々の露出端１５および１６にそれぞれ電気的に接続されるように、部品本体２の少なくとも１対の端面７および８上にそれぞれ形成された、外部電極１７および１８を備えている。
【００２８】
部品本体２には、図３および図４に示すように、側面５および６の各々と端面７および８の各々との間の稜線に沿って丸みを帯びた面取り部１９が形成され、また、図１および図５に示すように、主面３および４の各々と側面５および６の各々との間の稜線に沿って丸みを帯びた面取り部２０が形成され、さらに、図２に示すように、主面３および４の各々と端面７および８の各々との間の稜線に沿って丸みを帯びた面取り部２１が形成されている。
【００２９】
図３によく示されているように、第１の内部電極１０は、側面５および６に対して平行な１対の側辺２２および２３を有するとともに、セラミック層９を介して第２の内部電極１１と対向する、対向部２４と、対向部２４から第１の端面７に引き出され、その端部に前述の露出端１５を形成する、引出し部２５とを有している。図５には、第１の端面７に露出する第１の内部電極１０の露出端１５が図示されている。
【００３０】
第１の内部電極１０の平面形状に関して、側面５および６間を結ぶ幅方向で見て、引出し部２５の露出端１５の幅は、対向部２４の幅より狭くされている。特に、この実施形態では、引出し部２５が長方形状であり、引出し部２５全体の幅が、対向部２４の幅より狭くされており、対向部２４の、引出し部２５へと連なる領域では、引出し部２５の幅と等しくなるように、幅が次第に狭くなっている。なお、引出し部２５は、端面７に向かって次第に狭くなる幅方向寸法を有する台形状であってもよい。
【００３１】
図３において破線で示した第２の内部電極１１についても、同様に、側面５および６に対して平行な１対の側辺２６および２７を有するとともに、セラミック層９を介して第１の内部電極１０と対向する、対向部２８と、対向部２８から第２の端面８に引き出され、その端部に前述の露出端１６を形成する、引出し部２９とを有している。第２の内部電極１１は、上述した第１の内部電極１０と対称の平面形状を有している。
【００３２】
上述したように、第１の内部電極１０の対向部２４と第２の内部電極１１の対向部２８とがセラミック層９を介して互いに対向していることによって、これら対向部２４および２８間に電気的特性が発現する。すなわち、この積層セラミックコンデンサ１の場合には、静電容量が形成される。
【００３３】
第１の内部電極１０の対向部２４は、側辺２２および２３を結ぶ方向で見て、実質的に平坦である。すなわち、対向部２４は、側辺２２および２３の近傍で薄くなったり、積層方向に湾曲したりすることはない。第２の内部電極１１の対向部２８についても同様である。
【００３４】
第１および第２の内部電極１０および１１の各々の引出し部２５および２９は、それぞれ、端面７および８に引き出される。このとき、露出端１５および１６が前述した面取り部１９の曲面形成範囲にかからないようにされる。すなわち、図４に示すように、対向部２４の側辺２２から部品本体２の側面５までのギャップ寸法をＷｇとし、面取り部１９の曲面の曲率半径をＲｄとし、対向部２４の側辺２２から露出端１５の端部までの距離をＤとしたとき、Ｒｄ＜Ｗｇ＋Ｄを満足するようにされる。露出端１５および１６が面取り部１９の曲面形成範囲にかかってしまうと、内部電極１０および１１のコーナー部が削られてしまい、その部分を起点として剥離が生じやすくなるおそれがあるためである。
【００３５】
内部電極１０および１１のための導電材料としては、たとえば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどを用いることができる。
【００３６】
内部電極１０および１１の各厚みは、０．３〜２．０μｍであることが好ましい。なお、引出し部２５および２９の各厚みは、対向部２４および２８の各厚みに比べて厚くされてもよい。これにより、引出し部２５および２９に関連して生じやすい積層部１２の段差を減少させることができる。
【００３７】
前述したように、内部電極１０および１１は、側面５および６間を結ぶ幅方向で見て、引出し部２５および２９の露出端１５および１６の各幅は、対向部２４および２８の各幅より狭くされており、それによって、引出し部２５および２９の各々の両側であって、引出し部２５および２９の各側辺と側面５および６との間に、マージン領域３３がそれぞれ形成されている。
【００３８】
各マージン領域３３には、端面７または８に露出するダミー電極３４および３５が形成される。ダミー電極３４は、第１の内部電極１０と同一面上に位置され、ダミー電極３５は、第２の内部電極１１と同一面上に位置される。なお、ダミー電極３４および３５は端面７または８に必ずしも露出している必要はないが、露出することにより、外部電極１７および１８の部品本体２に対する接合強度を高めることができる。
【００３９】
図４において図示されたダミー電極３４について説明すると、ダミー電極３４は、対向部２４の、側面５に対向する側辺２２の延長線３６と引出し部２５の、側面５に対向する側辺３７との間に挟まれた領域において、側面５に対向する側辺２２の延長線３６上にかからないように配置されている。すなわち、ダミー電極３４の側面５側の側辺３８とこれに対向する側面５との間隔をＥ、内部電極１０および１１の対向部２４および２８の各々の側辺２２および２６から部品本体２の側面５までのギャップ寸法をＷｇ、としたとき、Ｅ＞Ｗｇを満足する。なお、延長線３６は、後述する積層部１２とセラミック側面層１３との界面３０上に位置している。
【００４０】
好ましくは、ダミー電極３４の側面５側の側辺３８とこれに対向する側面５との間隔Ｅは、ダミー電極３４の引出し部２５側の側辺３９とこれに対向する引出し部２５の側辺３７との間隔Ｆより広くされる。
【００４１】
また、好ましくは、ダミー電極３４は、側面５と平行な方向に線状に延びる複数の電極片４０から構成される。この実施形態では、電極片４０は引出し部２５の両脇に３個ずつ配置されているが、１個ずつ、２個ずつ、または４個以上ずつ配置されていてもよい。電極片４０の印刷性を考慮すれば、電極片４０は２〜３個ずつ配置されることが好ましい。
【００４２】
また、ダミー電極３４が端面７に露出する場合、好ましくは、Ｒｄ＜Ｅとされる。ダミー電極３４が面取り部１９の曲面形成範囲にかかってしまうと、ダミー電極３４のコーナー部が削られてしまい、その部分を起点として剥離が生じやすくなるおそれがあるためである。
【００４３】
図４において図示されたダミー電極３４以外のダミー電極３４および３５についても同様の構成を有している。
【００４４】
ダミー電極３４および３５は、実質的に容量形成に寄与しない。ただし、異電位の内部電極とわずかに対向する場合があり、この場合には、微小容量を形成することもある。よって、ダミー電極３４および３５が容量を形成する場合を除外する意図ではない。
【００４５】
ダミー電極３４および３５は、内部電極１０および１１と同じ材料により構成されることが好ましい。なお、ダミー電極３４および３５の構成材料、厚みなどの条件については、内部電極１０および１１の場合と同様である。
【００４６】
セラミック層９ならびにセラミック側面層１３および１４を構成するセラミック材料としては、たとえば、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＣａＺｒＯ３などを主成分とする誘電体セラミックを用いることができる。誘電体セラミックには、必要に応じて、Ｍｎ化合物、Ｍｇ化合物、Ｓｉ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、希土類元素化合物などの副成分が添加される。
【００４７】
セラミック側面層１３および１４を構成するセラミック材料は、セラミック層９を構成するセラミック材料と少なくとも主成分が同じであることが好ましい。この場合、最も好ましくは、同じ組成のセラミック材料が、セラミック層９とセラミック側面層１３および１４との双方に用いられる。
【００４８】
なお、この発明は、積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品にも適用することができる。積層セラミック電子部品が、たとえば、圧電部品の場合には、ＰＺＴ系セラミックなどの圧電体セラミック、サーミスタの場合には、スピネル系セラミックなどの半導体セラミックが用いられる。
【００４９】
外部電極１７および１８は、前述したように、部品本体２の少なくとも１対の端面７および８上にそれぞれ形成されるが、この実施形態では、主面３および４ならびに側面５および６の各一部にまで回り込んだ部分を有している。
【００５０】
外部電極１７および１８は、図示しないが、下地層と下地層上に形成されるめっき層とで構成されることが好ましい。下地層のための導電材料としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどを用いることができる。下地層は、導電性ペーストを未焼成の部品本体２上に塗布して部品本体２と同時焼成するコファイア法を適用することによって形成されても、導電性ペーストを焼成後の部品本体２上に塗布して焼き付けるポストファイア法を適用することによって形成されてもよい。あるいは、下地層は、直接めっきにより形成されてもよく、熱硬化性樹脂を含む導電性樹脂を硬化させることにより形成されてもよい。
【００５１】
下地層の厚みは、最も厚い部分で、１０〜１５０μｍであることが好ましい。
【００５２】
下地層上に形成されるめっき層を構成する金属としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、ＢｉおよびＺｎからなる群から選ばれる１種の金属または当該金属を含む合金を用いることができる。めっき層は複数層から構成されていてもよい。このようにめっき層が複数層から構成される場合、好ましくは、Ｎｉめっきおよびその上のＳｎめっきの２層構造とされる。また、めっき膜の厚みは、１層あたり、１〜１５μｍであることが好ましい。
【００５３】
下地層とめっき層との間に、応力緩和用の導電性樹脂層が形成されていてもよい。
【００５４】
図４によく示されているように、内部電極１０の対向部２４の側辺２２は、積層部１２とセラミック側面層１３との界面３０上に位置している。同様に、内部電極１１の対向部２８の側辺２６についても、積層部１２とセラミック側面層１３との界面３０上に位置している。したがって、内部電極１０および１１の対向部２４および２８の各々の側辺２２および２６から部品本体２の側面５までのギャップ寸法Ｗｇは、セラミック側面層１３の厚みに相当する。
【００５５】
上述のギャップ寸法Ｗｇは、面取り部１９の曲面の曲率半径Ｒｄとの関係で、Ｗｇ＜Ｒｄを満足するようにされることが好ましい。すなわち、ギャップ寸法Ｗｇより曲率半径Ｒｄの方が大きく、それゆえ、積層部１２とセラミック側面層１３との界面３０と、部品本体２の外表面との交線３２が、面取り部１９の曲面形成範囲内に位置するようにされることが好ましい。
【００５６】
同様の状況が、図４では図示しない、部品本体２の図３における右上、左下および右下の各面取り部１９においても達成されることが好ましい。
【００５７】
上述のように、Ｗｇ＜Ｒｄを満足すれば、セラミック側面層１３および１４が積層部１２から剥離するのを十分に防止することができる。
【００５８】
ギャップ寸法Ｗｇについては、１５μｍ≦Ｗｇを満足することが好ましい。Ｗｇが１５μｍ以上であれば、ギャップ部分で生じ得る亀裂（ギャップ部分を構成するセラミックグリーンシートが破れることに起因する線状のキズ）を防止することができる。なお、積層セラミックコンデンサの小型化、大容量化に応え得るためには、Ｗｇ≦３５μｍを満足することが好ましい。
【００５９】
面取り部１９の曲面の曲率半径Ｒｄについては、５５μｍ≦Ｒｄを満足することが好ましい。Ｒｄが５５μｍ以上であれば、部品本体２において割れや欠けが生じることを防止することができる。また、面取り部１９上に形成される外部電極１７および１８の下地層が局所的に薄くなってしまうことをより確実に防止するためには、Ｒｄ≦９５μｍであることが好ましい。これにより、耐湿性が低下することを防止することができる。
【００６０】
対向部２４の側辺２２から露出端１５の端部までの距離Ｄについては、９０μｍ≦Ｄを満足することが好ましい。Ｄが９０μｍ以上であれば、外部電極１７の端部と部品本体２との間から浸入し得る水分が露出端１５まで到達しにくくなるため、耐湿性が低下することを防止することができる。
【００６１】
ダミー電極３４の側面５側の側辺３８とこれに対向する側面５との間隔Ｅについては、１００μｍ≦Ｅを満足することが好ましい。Ｅが１００μｍ以上であれば、カットずれなどが生じた場合でも、ダミー電極３４が延長線３６上に確実にかからないようにすることができる。
【００６２】
ダミー電極３４の引出し部２５側の側辺３９とこれに対向する引出し部２５の側辺３７との間隔Ｆについては、５０μｍ≦Ｆを満足することが好ましい。Ｆが５０μｍ以上であれば、印刷時の滲みやプレス時の歪みの影響により、ダミー電極３４と引出し部２５とがつながってしまうのを防止することができる。
【００６３】
完成品としての積層セラミックコンデンサ１からＷｇ、Ｒｄ、Ｄ、Ｅ、およびＦを測定する際には、部品本体２を高さ寸法の１／２程度で切断して現れた、主面３および４に平行な面において、４つのコーナー部における曲率半径Ｒｄと、２つのギャップ領域についてのギャップ寸法Ｗｇと、内部電極の対向部の側辺から露出端の端部までの距離Ｄとを測定すればよい。そして、各コーナー部において、Ｅ＞Ｗｇを満足すること、または各種寸法の関係を確認すればよい。
【００６４】
次に、図６ないし図９をさらに参照しながら、上述した積層セラミックコンデンサ１の製造方法について説明する。
【００６５】
まず、セラミック層９となるべきセラミックグリーンシート、内部電極１０および１１ならびにダミー電極３４および３５のための導電性ペースト、セラミック側面層１３および１４のためのセラミックグリーンシート、ならびに、外部電極１７および１８のための導電性ペーストがそれぞれ準備される。これらセラミックグリーンシートおよび導電性ペーストには、バインダおよび溶剤が含まれるが、これらバインダおよび溶剤としては、それぞれ、公知の有機バインダおよび有機溶剤を用いることができる。
【００６６】
次に、図６に示すように、セラミックグリーンシート４１上に、たとえばスクリーン印刷法などにより所定のパターンをもって導電性ペーストが印刷される。これによって、内部電極１０および１１の各々となるべき内部電極パターン４２が形成されたセラミックグリーンシート４１が得られる。
【００６７】
この実施形態では、セラミックグリーンシート４１上に、帯状の内部電極パターン４２が複数列形成される。図６において、帯状の内部電極パターン４２が延びる長手方向（図６による上下方向）の仮想切断線４３およびこれに対して直交する幅方向（図６による左右方向）の仮想切断線４４が図示されている。帯状の内部電極パターン４２は、２つ分の内部電極１０および１１が各々の引出し部２５および２９同士で連結されたものが、長手方向に沿って連なった形状を有している。
【００６８】
帯状の内部電極パターン４２は、上記長手方向に沿って直線状に延びる１対の側辺４５および４６を有する。また、各帯状の内部電極パターン４２では、その幅方向中央において、内部電極パターンが形成されない長手の六角形状の穴あき部４７が、長手方向に沿って所定のピッチで分布している。これは、前述した引出し部２５および２９の形態に由来するものである。
【００６９】
さらに、穴あき部４７の中には、複数の線状のダミー電極パターン５２が形成されている。これは、ダミー電極３４および３５となるべきもので、内部電極パターン４２と同時に印刷される。
【００７０】
次に、上述のように内部電極パターン４２およびダミー電極パターン５２が形成されたセラミックグリーンシート４１を所定の順序でかつ所定枚数積層し、その上下に導電性ペーストが印刷されていない外層用セラミックグリーンシートを所定枚数積層することによって、図７にその一部を示したマザーブロック４８が作製される。図７において、マザーブロック４８は、内部電極パターン４２およびダミー電極パターン５２が形成されたセラミックグリーンシート４１の上にある外層用セラミックグリーンシートが除去された状態で図示されている。
【００７１】
上述の積層工程において、図６（Ａ）と同（Ｂ）とに示すように、帯状の内部電極パターン４２の幅方向に沿って、セラミックグリーンシート４１を所定間隔、すなわち内部電極パターン４２の幅方向寸法の半分ずつ、ずらされながら積層される。
【００７２】
次に、マザーブロック４８は、必要に応じて、静水圧プレスなどの手段により積層方向にプレスされる。
【００７３】
次に、マザーブロック４８は、図６に示した長手方向の仮想切断線４３および幅方向の仮想切断線４４に沿って切断され、図８に示すようなグリーンチップ４９が得られる。図７において、マザーブロック４８におけるグリーンチップ４９となるべき箇所が破線で囲まれて示されている。
【００７４】
図６および図７からわかるように、長手方向の仮想切断線４３は、一方では、帯状の内部電極パターン４２を幅方向において２等分するように、すなわち、穴あき部４７を幅方向において２等分するように位置しており、他方では、隣接する内部電極パターン４２の側辺４５および４６間を幅方向において２等分するように位置している。
【００７５】
図８に示すように、グリーンチップ４９は、部品本体２の側面５および６の各々の内側に位置しかつ側面５および６に平行な面である平行側面５０および５１を有する。これら平行側面５０および５１は、上述した幅方向の仮想切断線４４に沿う切断面によって与えられたものである。グリーンチップ４９は、前述した積層部１２の未焼成の段階にあるものに相当し、未焼成の複数のセラミック層９と未焼成の複数対の内部電極１０および１１とをもって構成された積層構造を有している。
【００７６】
前述したように、露出端１５および１６の幅を対向部２４および２８の幅より狭くして、マージン領域３３を形成することにより、内部電極１０および１１の引出し部２５および２９のコーナーを内側に退避させことができるとともに、マージン領域３３においてセラミック層９を互いに密着されることができる。よって、デラミネーションを生じにくくすることができる。
【００７７】
次に、図９に示すように、グリーンチップ４９の平行側面５０および５１上に、部品本体２の側面５および６を与えるべき未焼成のセラミック側面層１３および１４が形成され、それによって、研磨前の未焼成の部品本体２が得られる。
【００７８】
そのため、グリーンチップ４９の平行側面５０および５１上に未焼成のセラミック材料が付与される。この未焼成のセラミック材料の付与には、前述したセラミックグリーンシートが用いられ、このセラミックグリーンシートが、グリーンチップ４９の平行側面５０および５１上に付与される。この他に、たとえば、スクリーン印刷法等の印刷法、インクジェット法、グラビアコート法等のコート法、噴霧法等によって、グリーンチップ４９の平行側面５０および５１上にセラミックペーストを付与してもよい。これらの付与方法において、セラミックグリーンシートを貼り付ける方法は、別体として独立した物体を接着する分、他の付与方法に比べて接着力が弱くなりやすいため、Ｗｇ＜Ｒｄとすることの効果が特に期待できる。これらセラミック側面層１３および１４の形成によって、平行側面５０および５１に露出した未焼成の内部電極１０および１１が被覆される。
【００７９】
次に、未焼成の部品本体２に対して研磨工程が実施される。研磨手段としては、バレル研磨などを用いることができる。この研磨によって、前述した面取り部１９〜２１が形成される。
【００８０】
この研磨工程において、グリーンチップ４９と未焼成のセラミック側面層１３および１４の各々の界面（積層部１２とセラミック側面層１３および１４の各々の界面３０および３１に相当。図３〜図５参照）と、未焼成の部品本体２の外表面との交線３２が、面取り部１９の曲面形成範囲内に位置するようにされることが好ましい。言い換えれば、未焼成のセラミック側面層１３および１４により形成されたギャップ領域の寸法（前述のギャップ寸法Ｗｇに相当）が、面取り部１９の曲面の曲率半径Ｒｄよりも小さくなるようにされることが好ましい。
【００８１】
上述した条件を満足させるように研磨工程を実施することにより、グリーンチップ４９ならびに／またはセラミック側面層１３および１４を構成する未焼成のセラミック材料が、グリーンチップ４９とセラミック側面層１３および１４の各々との界面を埋めるように伸ばされた結果、この未焼成のセラミック材料が言わば「パテ」のような役割を果たし、グリーンチップ４９とセラミック側面層１３および１４との間の接着力が高められる。
【００８２】
この研磨工程において、未焼成の部品本体２の端面７および８に露出した未焼成の内部電極１０および１１の露出端１５および１６は、前述したように、面取り部１９の曲面形成範囲にかからないようにされる。
【００８３】
次に、未焼成の部品本体２が焼成される。焼成温度は、セラミックグリーンシート４１ならびにセラミック側面層１３および１４に含まれるセラミック材料や内部電極１０および１１に含まれる金属材料にもよるが、たとえば９００〜１３００℃の範囲に選ばれることが好ましい。
【００８４】
次に、焼成後の部品本体２の両端面７および８に導電性ペーストを塗布し、焼き付けることによって、外部電極１７および１８の下地層が形成される。焼き付け温度は、７００〜９００℃であることが好ましい。
【００８５】
そして、必要に応じて、外部電極１７および１８の上記下地層表面にめっきが施され、図１に示した積層セラミックコンデンサ１が完成される。
【００８６】
上述した第１の実施形態において、穴あき部４７の形状を変更することにより、内部電極１０および１１の引出し部２５および２９の形状を種々に変更することができる。
【００８７】
次に、図１０を参照して、この発明の第２の実施形態について説明する。なお、図１０は図３に対応する。図１０において、図３に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８８】
第２の実施形態では、第１の実施形態の場合と同様、内部電極１０および１１の引出し部２５および２９は、対向部２４および２８より狭い幅を有し、かつ一定の幅をもって延びている。しかし、対向部２４および２８の、引出し部２５および２９へと連なる領域で幅が次第に狭くなる構成は採用されていない。
【００８９】
次に、図１１を参照して、この発明の第３の実施形態について説明する。なお、図１１は図３に対応する。図１１において、図３に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９０】
第３の実施形態では、図１１に示すように、内部電極１０および１１は、第１の実施形態の場合と実質的に同様の形態を有している。
【００９１】
第３の実施形態の特徴となるところは、第２のダミー電極６９および７０が、それぞれ、端面８および７に露出するように形成されることである。ダミー電極６９は、第１の内部電極１０と同一面上に位置され、ダミー電極７０は、第２の内部電極１１と同一面上に位置される。
【００９２】
これら第２のダミー電極６９および７０についても、実質的に容量形成に寄与しない。また、ダミー電極６９および７０は、内部電極１０および１１と同じ材料により構成されることが好ましい。なお、ダミー電極６９および７０の構成材料、厚みなどの条件については、内部電極１０および１１の場合と同様である。
【００９３】
この実施形態のように、第２のダミー電極６９および７０を形成することにより、引出し部２５および２９に関連して生じやすい積層部１２またはグリーンチップ４９における段差をより減少させることができるとともに、外部電極１７および１８の部品本体２に対する接合強度をより高めることができる。
【符号の説明】
【００９４】
１ 積層セラミックコンデンサ
２ 部品本体
３，４ 主面
５，６ 側面
７，８ 端面
９ セラミック層
１０，１１ 内部電極
１２ 積層部
１３，１４ セラミック側面層
１５，１６ 露出端
１７，１８ 外部電極
１９〜２１ 面取り部
２２，２３，２６，２７ 対向部の側辺
２４，２８ 対向部
２５，２９ 引出し部
３３ マージン領域
３４，３５ ダミー電極
３６ 対向部の側辺の延長線
３７ 引出し部の側辺
３８，３９ ダミー電極の側辺
４０ 電極片
【技術分野】
【０００１】
この発明は、積層セラミック電子部品に関するもので、特に、セラミック層の薄層化および多層化に適した構造を有する積層セラミック電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ、デジタルオーディオ機器等の小型携帯電子機器の市場が拡大している。これらの携帯電子機器では、小型化が進んでいる一方で、高性能化も同時に進んでいる。これらの携帯電子機器には多数の積層セラミック電子部品が搭載されているが、積層セラミック電子部品についても高性能化が要求されており、たとえば、積層セラミックコンデンサにおいては大容量化が要求されている。これを受けて、積層セラミックコンデンサでは、セラミック層の薄層化が進められており、これによりセラミック層の積層枚数も増加する傾向にある。
【０００３】
通常、積層セラミック電子部品を製造する際には、焼成後にセラミック層となるセラミックグリーンシート上に内部電極パターンを印刷し、内部電極パターンを所定方向にずらすようにセラミックグリーンシートを積層してマザーブロックを積層し、マザーブロックを所定寸法にカットしてグリーンチップを切り出すことが行なわれる。
【０００４】
この製造方法では、積層ずれやカットずれの影響によりグリーンチップ側面に内部電極パターンが露出しないように、グリーンチップ側面と内部電極パターンの側辺との間のサイドギャップ領域のマージンを確保する必要がある。しかし、積層セラミック電子部品の小型化を進めた場合、内部電極の面積に対してサイドギャップ領域の面積の占める割合が大きくなり、その分だけ積層セラミックコンデンサの容量が低下せざるを得なかった。
【０００５】
これを受けて、特許文献１では、内部電極の両側端縁が積層体側面に露出した積層体を用意し、この積層体側面にセラミックグリーンシートを貼り付けることによりサイドギャップ領域を形成するため、積層コンデンサの小型化および大容量化を実現することができると記載されている。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術では、セラミックグリーンシートを貼り付ける前の積層体において、サイドギャップ領域がないため、積層方向にセラミック層同士が密着する箇所が少なくなってしまい、これが原因で、デラミネーションが生じやすくなる。そして、本件発明者は、なかでも、外層（内部電極が形成されていない上下のセラミック層）付近における内部電極の引出し部のコーナー（カット後にグリーンチップのコーナー部に露出する部分）において、デラミネーションが生じやすくなることを発見した。
【０００７】
これは、マザーブロックを所定の寸法に切断する際に応力が集中しやすく、接着面積の小さいコーナー部がデラミネーション発生の起点となりやすいためであると推測される。
【０００８】
なお、同様の問題は、積層セラミックコンデンサに限らず、積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品においても、遭遇し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−３４９６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る、積層セラミック電子部品を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、互いに対向する１対の主面と、互いに対向する１対の側面と、互いに対向する１対の端面とを有し、側面と端面との間の稜線に沿って丸みを帯びた面取り部が形成され、主面方向に延びかつ主面に直交する方向に積層された複数のセラミック層と、セラミック層間の界面に沿って形成されかつ１対の端面のいずれかに露出する露出端を持つが、側面には露出しない複数対の内部電極とを有する、部品本体と、内部電極の各露出端に電気的に接続されるように、部品本体の少なくとも１対の端面上に形成された、外部電極とを備える、積層セラミック電子部品に向けられる。
【００１２】
上記内部電極は、側面に対して平行な１対の側辺を有するとともに、セラミック層を介して別の内部電極と対向する、対向部と、対向部から端面に引き出され、その端部に露出端を形成する、引出し部とを有している。
【００１３】
この発明は、前述した技術的課題を解決するため、側面間を結ぶ幅方向で見て、上記引出し部の露出端の幅は、上記対向部の幅より狭く形成されており、それによって、引出し部の両側であって、引出し部の側辺と側面との間に、マージン領域が形成され、この各マージン領域に、ダミー電極が形成され、ダミー電極は、対向部の、側面に対向する側辺の延長線と引出し部の、側面に対向する側辺との間に挟まれた領域において、側面に対向する側辺の延長線上にかからないように配置されていることを特徴としている。
【００１４】
ダミー電極の側面側の側辺とこれに対向する側面との間隔は、ダミー電極の引出し部側の側辺とこれに対向する引出し部の側辺との間隔より広いことが好ましい。
【００１５】
また、各ダミー電極は、側面と平行な方向に線状に延びる複数の電極片からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、内部電極の引出し部の幅を対向部の幅より狭くすることにより、内部電極の引出し部のコーナー（カット後にグリーンチップのコーナー部に露出する部分）を内側に退避させることができる。よって、切断時の応力集中の影響によるデラミネーションを抑制することができる。
【００１７】
また、内部電極の引出し部の両側に形成されたマージン領域において、セラミック層が互いに密着するため、このこともデラミネーションの抑制に寄与する。
【００１８】
他方、上記のマージン領域は内部電極が形成されない領域となり、再び段差の問題に直面する。しかし、この発明によれば、マージン領域にはダミー電極が形成されるので、上記の段差の問題はダミー電極によって解消または低減される。
【００１９】
この発明において、ダミー電極の側面側の側辺とこれに対向する側面との間隔が、ダミー電極の引出し部側の側辺とこれに対向する引出し部の側辺との間隔より広くされること、あるいは、各ダミー電極が、側面と平行な方向に線状に延びる複数の電極片からなることが、段差抑制とデラミネーション抑制との双方をバランス良く実現することに有効に働く。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の第１の実施形態による積層セラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサ１の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図３】図１に示した積層セラミックコンデンサ１に備える部品本体２の内部構造を示す平面図である。
【図４】図３の左上部分の拡大図である。
【図５】図１に示した積層セラミックコンデンサ１に備える部品本体２の端面図である。
【図６】図１に示した積層セラミックコンデンサ１を製造するために用意されるもので、内部電極パターン４２を形成したセラミックグリーンシート４１を示す平面図である。
【図７】図６に示したセラミックグリーンシート４１が積層された状態を拡大して示す平面図である。
【図８】図６および図７に示したセラミックグリーンシート４１を積層してなるマザーブロック４８を切断して得られたグリーンチップ４９の外観を示す斜視図である。
【図９】図８に示したグリーンチップ４９にセラミック側面層１３および１４を形成した状態を示す斜視図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態による積層セラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサに備える部品本体２の内部構造を示す、図３に対応する平面図である。
【図１１】この発明の第３の実施形態による積層セラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサに備える部品本体２の内部構造を示す、図３に対応する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、この発明を実施するための形態を説明するにあたり、積層セラミック電子部品として、積層セラミックコンデンサを例示する。
【００２２】
図１ないし図９は、この発明の第１の実施形態を説明するためのものである。
【００２３】
まず、図１ないし図５に示すように、積層セラミックコンデンサ１は、部品本体２を備えている。部品本体２は、互いに対向する１対の主面３および４と、互いに対向する１対の側面５および６と、互いに対向する１対の端面７および８とを有する、ほぼ直方体状をなしている。
【００２４】
部品本体２は、図２および図５に示すように、主面３および４の方向に延びかつ主面３および４に直交する方向に積層された複数のセラミック層９と、セラミック層９間の界面に沿って形成された複数対の第１および第２の内部電極１０および１１とをもって構成された積層構造を有する積層部１２を有する。また、部品本体２は、図５に示すように、前述した１対の側面５および６をそれぞれ与えるように積層部１２の各側面上に配置される１対のセラミック側面層１３および１４を有している。セラミック側面層１３および１４は、好ましくは、互いに同じ厚みとされる。
【００２５】
なお、図２および図５では、他の図面に比べて、厚み方向寸法が誇張されている。
【００２６】
内部電極１０および１１の形状の詳細については後述するが、第１の内部電極１０は、第１の端面７に露出する露出端１５を持ち、第２の内部電極１１は、第２の端面８に露出する露出端１６を持っている。しかし、前述したセラミック側面層１３および１４がサイドギャップ領域を構成するため、内部電極１０および１１は、部品本体２の側面５および６には露出しない。
【００２７】
積層セラミックコンデンサ１は、さらに、内部電極１０および１１の各々の露出端１５および１６にそれぞれ電気的に接続されるように、部品本体２の少なくとも１対の端面７および８上にそれぞれ形成された、外部電極１７および１８を備えている。
【００２８】
部品本体２には、図３および図４に示すように、側面５および６の各々と端面７および８の各々との間の稜線に沿って丸みを帯びた面取り部１９が形成され、また、図１および図５に示すように、主面３および４の各々と側面５および６の各々との間の稜線に沿って丸みを帯びた面取り部２０が形成され、さらに、図２に示すように、主面３および４の各々と端面７および８の各々との間の稜線に沿って丸みを帯びた面取り部２１が形成されている。
【００２９】
図３によく示されているように、第１の内部電極１０は、側面５および６に対して平行な１対の側辺２２および２３を有するとともに、セラミック層９を介して第２の内部電極１１と対向する、対向部２４と、対向部２４から第１の端面７に引き出され、その端部に前述の露出端１５を形成する、引出し部２５とを有している。図５には、第１の端面７に露出する第１の内部電極１０の露出端１５が図示されている。
【００３０】
第１の内部電極１０の平面形状に関して、側面５および６間を結ぶ幅方向で見て、引出し部２５の露出端１５の幅は、対向部２４の幅より狭くされている。特に、この実施形態では、引出し部２５が長方形状であり、引出し部２５全体の幅が、対向部２４の幅より狭くされており、対向部２４の、引出し部２５へと連なる領域では、引出し部２５の幅と等しくなるように、幅が次第に狭くなっている。なお、引出し部２５は、端面７に向かって次第に狭くなる幅方向寸法を有する台形状であってもよい。
【００３１】
図３において破線で示した第２の内部電極１１についても、同様に、側面５および６に対して平行な１対の側辺２６および２７を有するとともに、セラミック層９を介して第１の内部電極１０と対向する、対向部２８と、対向部２８から第２の端面８に引き出され、その端部に前述の露出端１６を形成する、引出し部２９とを有している。第２の内部電極１１は、上述した第１の内部電極１０と対称の平面形状を有している。
【００３２】
上述したように、第１の内部電極１０の対向部２４と第２の内部電極１１の対向部２８とがセラミック層９を介して互いに対向していることによって、これら対向部２４および２８間に電気的特性が発現する。すなわち、この積層セラミックコンデンサ１の場合には、静電容量が形成される。
【００３３】
第１の内部電極１０の対向部２４は、側辺２２および２３を結ぶ方向で見て、実質的に平坦である。すなわち、対向部２４は、側辺２２および２３の近傍で薄くなったり、積層方向に湾曲したりすることはない。第２の内部電極１１の対向部２８についても同様である。
【００３４】
第１および第２の内部電極１０および１１の各々の引出し部２５および２９は、それぞれ、端面７および８に引き出される。このとき、露出端１５および１６が前述した面取り部１９の曲面形成範囲にかからないようにされる。すなわち、図４に示すように、対向部２４の側辺２２から部品本体２の側面５までのギャップ寸法をＷｇとし、面取り部１９の曲面の曲率半径をＲｄとし、対向部２４の側辺２２から露出端１５の端部までの距離をＤとしたとき、Ｒｄ＜Ｗｇ＋Ｄを満足するようにされる。露出端１５および１６が面取り部１９の曲面形成範囲にかかってしまうと、内部電極１０および１１のコーナー部が削られてしまい、その部分を起点として剥離が生じやすくなるおそれがあるためである。
【００３５】
内部電極１０および１１のための導電材料としては、たとえば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどを用いることができる。
【００３６】
内部電極１０および１１の各厚みは、０．３〜２．０μｍであることが好ましい。なお、引出し部２５および２９の各厚みは、対向部２４および２８の各厚みに比べて厚くされてもよい。これにより、引出し部２５および２９に関連して生じやすい積層部１２の段差を減少させることができる。
【００３７】
前述したように、内部電極１０および１１は、側面５および６間を結ぶ幅方向で見て、引出し部２５および２９の露出端１５および１６の各幅は、対向部２４および２８の各幅より狭くされており、それによって、引出し部２５および２９の各々の両側であって、引出し部２５および２９の各側辺と側面５および６との間に、マージン領域３３がそれぞれ形成されている。
【００３８】
各マージン領域３３には、端面７または８に露出するダミー電極３４および３５が形成される。ダミー電極３４は、第１の内部電極１０と同一面上に位置され、ダミー電極３５は、第２の内部電極１１と同一面上に位置される。なお、ダミー電極３４および３５は端面７または８に必ずしも露出している必要はないが、露出することにより、外部電極１７および１８の部品本体２に対する接合強度を高めることができる。
【００３９】
図４において図示されたダミー電極３４について説明すると、ダミー電極３４は、対向部２４の、側面５に対向する側辺２２の延長線３６と引出し部２５の、側面５に対向する側辺３７との間に挟まれた領域において、側面５に対向する側辺２２の延長線３６上にかからないように配置されている。すなわち、ダミー電極３４の側面５側の側辺３８とこれに対向する側面５との間隔をＥ、内部電極１０および１１の対向部２４および２８の各々の側辺２２および２６から部品本体２の側面５までのギャップ寸法をＷｇ、としたとき、Ｅ＞Ｗｇを満足する。なお、延長線３６は、後述する積層部１２とセラミック側面層１３との界面３０上に位置している。
【００４０】
好ましくは、ダミー電極３４の側面５側の側辺３８とこれに対向する側面５との間隔Ｅは、ダミー電極３４の引出し部２５側の側辺３９とこれに対向する引出し部２５の側辺３７との間隔Ｆより広くされる。
【００４１】
また、好ましくは、ダミー電極３４は、側面５と平行な方向に線状に延びる複数の電極片４０から構成される。この実施形態では、電極片４０は引出し部２５の両脇に３個ずつ配置されているが、１個ずつ、２個ずつ、または４個以上ずつ配置されていてもよい。電極片４０の印刷性を考慮すれば、電極片４０は２〜３個ずつ配置されることが好ましい。
【００４２】
また、ダミー電極３４が端面７に露出する場合、好ましくは、Ｒｄ＜Ｅとされる。ダミー電極３４が面取り部１９の曲面形成範囲にかかってしまうと、ダミー電極３４のコーナー部が削られてしまい、その部分を起点として剥離が生じやすくなるおそれがあるためである。
【００４３】
図４において図示されたダミー電極３４以外のダミー電極３４および３５についても同様の構成を有している。
【００４４】
ダミー電極３４および３５は、実質的に容量形成に寄与しない。ただし、異電位の内部電極とわずかに対向する場合があり、この場合には、微小容量を形成することもある。よって、ダミー電極３４および３５が容量を形成する場合を除外する意図ではない。
【００４５】
ダミー電極３４および３５は、内部電極１０および１１と同じ材料により構成されることが好ましい。なお、ダミー電極３４および３５の構成材料、厚みなどの条件については、内部電極１０および１１の場合と同様である。
【００４６】
セラミック層９ならびにセラミック側面層１３および１４を構成するセラミック材料としては、たとえば、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＣａＺｒＯ３などを主成分とする誘電体セラミックを用いることができる。誘電体セラミックには、必要に応じて、Ｍｎ化合物、Ｍｇ化合物、Ｓｉ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、希土類元素化合物などの副成分が添加される。
【００４７】
セラミック側面層１３および１４を構成するセラミック材料は、セラミック層９を構成するセラミック材料と少なくとも主成分が同じであることが好ましい。この場合、最も好ましくは、同じ組成のセラミック材料が、セラミック層９とセラミック側面層１３および１４との双方に用いられる。
【００４８】
なお、この発明は、積層セラミックコンデンサ以外の積層セラミック電子部品にも適用することができる。積層セラミック電子部品が、たとえば、圧電部品の場合には、ＰＺＴ系セラミックなどの圧電体セラミック、サーミスタの場合には、スピネル系セラミックなどの半導体セラミックが用いられる。
【００４９】
外部電極１７および１８は、前述したように、部品本体２の少なくとも１対の端面７および８上にそれぞれ形成されるが、この実施形態では、主面３および４ならびに側面５および６の各一部にまで回り込んだ部分を有している。
【００５０】
外部電極１７および１８は、図示しないが、下地層と下地層上に形成されるめっき層とで構成されることが好ましい。下地層のための導電材料としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどを用いることができる。下地層は、導電性ペーストを未焼成の部品本体２上に塗布して部品本体２と同時焼成するコファイア法を適用することによって形成されても、導電性ペーストを焼成後の部品本体２上に塗布して焼き付けるポストファイア法を適用することによって形成されてもよい。あるいは、下地層は、直接めっきにより形成されてもよく、熱硬化性樹脂を含む導電性樹脂を硬化させることにより形成されてもよい。
【００５１】
下地層の厚みは、最も厚い部分で、１０〜１５０μｍであることが好ましい。
【００５２】
下地層上に形成されるめっき層を構成する金属としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、ＢｉおよびＺｎからなる群から選ばれる１種の金属または当該金属を含む合金を用いることができる。めっき層は複数層から構成されていてもよい。このようにめっき層が複数層から構成される場合、好ましくは、Ｎｉめっきおよびその上のＳｎめっきの２層構造とされる。また、めっき膜の厚みは、１層あたり、１〜１５μｍであることが好ましい。
【００５３】
下地層とめっき層との間に、応力緩和用の導電性樹脂層が形成されていてもよい。
【００５４】
図４によく示されているように、内部電極１０の対向部２４の側辺２２は、積層部１２とセラミック側面層１３との界面３０上に位置している。同様に、内部電極１１の対向部２８の側辺２６についても、積層部１２とセラミック側面層１３との界面３０上に位置している。したがって、内部電極１０および１１の対向部２４および２８の各々の側辺２２および２６から部品本体２の側面５までのギャップ寸法Ｗｇは、セラミック側面層１３の厚みに相当する。
【００５５】
上述のギャップ寸法Ｗｇは、面取り部１９の曲面の曲率半径Ｒｄとの関係で、Ｗｇ＜Ｒｄを満足するようにされることが好ましい。すなわち、ギャップ寸法Ｗｇより曲率半径Ｒｄの方が大きく、それゆえ、積層部１２とセラミック側面層１３との界面３０と、部品本体２の外表面との交線３２が、面取り部１９の曲面形成範囲内に位置するようにされることが好ましい。
【００５６】
同様の状況が、図４では図示しない、部品本体２の図３における右上、左下および右下の各面取り部１９においても達成されることが好ましい。
【００５７】
上述のように、Ｗｇ＜Ｒｄを満足すれば、セラミック側面層１３および１４が積層部１２から剥離するのを十分に防止することができる。
【００５８】
ギャップ寸法Ｗｇについては、１５μｍ≦Ｗｇを満足することが好ましい。Ｗｇが１５μｍ以上であれば、ギャップ部分で生じ得る亀裂（ギャップ部分を構成するセラミックグリーンシートが破れることに起因する線状のキズ）を防止することができる。なお、積層セラミックコンデンサの小型化、大容量化に応え得るためには、Ｗｇ≦３５μｍを満足することが好ましい。
【００５９】
面取り部１９の曲面の曲率半径Ｒｄについては、５５μｍ≦Ｒｄを満足することが好ましい。Ｒｄが５５μｍ以上であれば、部品本体２において割れや欠けが生じることを防止することができる。また、面取り部１９上に形成される外部電極１７および１８の下地層が局所的に薄くなってしまうことをより確実に防止するためには、Ｒｄ≦９５μｍであることが好ましい。これにより、耐湿性が低下することを防止することができる。
【００６０】
対向部２４の側辺２２から露出端１５の端部までの距離Ｄについては、９０μｍ≦Ｄを満足することが好ましい。Ｄが９０μｍ以上であれば、外部電極１７の端部と部品本体２との間から浸入し得る水分が露出端１５まで到達しにくくなるため、耐湿性が低下することを防止することができる。
【００６１】
ダミー電極３４の側面５側の側辺３８とこれに対向する側面５との間隔Ｅについては、１００μｍ≦Ｅを満足することが好ましい。Ｅが１００μｍ以上であれば、カットずれなどが生じた場合でも、ダミー電極３４が延長線３６上に確実にかからないようにすることができる。
【００６２】
ダミー電極３４の引出し部２５側の側辺３９とこれに対向する引出し部２５の側辺３７との間隔Ｆについては、５０μｍ≦Ｆを満足することが好ましい。Ｆが５０μｍ以上であれば、印刷時の滲みやプレス時の歪みの影響により、ダミー電極３４と引出し部２５とがつながってしまうのを防止することができる。
【００６３】
完成品としての積層セラミックコンデンサ１からＷｇ、Ｒｄ、Ｄ、Ｅ、およびＦを測定する際には、部品本体２を高さ寸法の１／２程度で切断して現れた、主面３および４に平行な面において、４つのコーナー部における曲率半径Ｒｄと、２つのギャップ領域についてのギャップ寸法Ｗｇと、内部電極の対向部の側辺から露出端の端部までの距離Ｄとを測定すればよい。そして、各コーナー部において、Ｅ＞Ｗｇを満足すること、または各種寸法の関係を確認すればよい。
【００６４】
次に、図６ないし図９をさらに参照しながら、上述した積層セラミックコンデンサ１の製造方法について説明する。
【００６５】
まず、セラミック層９となるべきセラミックグリーンシート、内部電極１０および１１ならびにダミー電極３４および３５のための導電性ペースト、セラミック側面層１３および１４のためのセラミックグリーンシート、ならびに、外部電極１７および１８のための導電性ペーストがそれぞれ準備される。これらセラミックグリーンシートおよび導電性ペーストには、バインダおよび溶剤が含まれるが、これらバインダおよび溶剤としては、それぞれ、公知の有機バインダおよび有機溶剤を用いることができる。
【００６６】
次に、図６に示すように、セラミックグリーンシート４１上に、たとえばスクリーン印刷法などにより所定のパターンをもって導電性ペーストが印刷される。これによって、内部電極１０および１１の各々となるべき内部電極パターン４２が形成されたセラミックグリーンシート４１が得られる。
【００６７】
この実施形態では、セラミックグリーンシート４１上に、帯状の内部電極パターン４２が複数列形成される。図６において、帯状の内部電極パターン４２が延びる長手方向（図６による上下方向）の仮想切断線４３およびこれに対して直交する幅方向（図６による左右方向）の仮想切断線４４が図示されている。帯状の内部電極パターン４２は、２つ分の内部電極１０および１１が各々の引出し部２５および２９同士で連結されたものが、長手方向に沿って連なった形状を有している。
【００６８】
帯状の内部電極パターン４２は、上記長手方向に沿って直線状に延びる１対の側辺４５および４６を有する。また、各帯状の内部電極パターン４２では、その幅方向中央において、内部電極パターンが形成されない長手の六角形状の穴あき部４７が、長手方向に沿って所定のピッチで分布している。これは、前述した引出し部２５および２９の形態に由来するものである。
【００６９】
さらに、穴あき部４７の中には、複数の線状のダミー電極パターン５２が形成されている。これは、ダミー電極３４および３５となるべきもので、内部電極パターン４２と同時に印刷される。
【００７０】
次に、上述のように内部電極パターン４２およびダミー電極パターン５２が形成されたセラミックグリーンシート４１を所定の順序でかつ所定枚数積層し、その上下に導電性ペーストが印刷されていない外層用セラミックグリーンシートを所定枚数積層することによって、図７にその一部を示したマザーブロック４８が作製される。図７において、マザーブロック４８は、内部電極パターン４２およびダミー電極パターン５２が形成されたセラミックグリーンシート４１の上にある外層用セラミックグリーンシートが除去された状態で図示されている。
【００７１】
上述の積層工程において、図６（Ａ）と同（Ｂ）とに示すように、帯状の内部電極パターン４２の幅方向に沿って、セラミックグリーンシート４１を所定間隔、すなわち内部電極パターン４２の幅方向寸法の半分ずつ、ずらされながら積層される。
【００７２】
次に、マザーブロック４８は、必要に応じて、静水圧プレスなどの手段により積層方向にプレスされる。
【００７３】
次に、マザーブロック４８は、図６に示した長手方向の仮想切断線４３および幅方向の仮想切断線４４に沿って切断され、図８に示すようなグリーンチップ４９が得られる。図７において、マザーブロック４８におけるグリーンチップ４９となるべき箇所が破線で囲まれて示されている。
【００７４】
図６および図７からわかるように、長手方向の仮想切断線４３は、一方では、帯状の内部電極パターン４２を幅方向において２等分するように、すなわち、穴あき部４７を幅方向において２等分するように位置しており、他方では、隣接する内部電極パターン４２の側辺４５および４６間を幅方向において２等分するように位置している。
【００７５】
図８に示すように、グリーンチップ４９は、部品本体２の側面５および６の各々の内側に位置しかつ側面５および６に平行な面である平行側面５０および５１を有する。これら平行側面５０および５１は、上述した幅方向の仮想切断線４４に沿う切断面によって与えられたものである。グリーンチップ４９は、前述した積層部１２の未焼成の段階にあるものに相当し、未焼成の複数のセラミック層９と未焼成の複数対の内部電極１０および１１とをもって構成された積層構造を有している。
【００７６】
前述したように、露出端１５および１６の幅を対向部２４および２８の幅より狭くして、マージン領域３３を形成することにより、内部電極１０および１１の引出し部２５および２９のコーナーを内側に退避させことができるとともに、マージン領域３３においてセラミック層９を互いに密着されることができる。よって、デラミネーションを生じにくくすることができる。
【００７７】
次に、図９に示すように、グリーンチップ４９の平行側面５０および５１上に、部品本体２の側面５および６を与えるべき未焼成のセラミック側面層１３および１４が形成され、それによって、研磨前の未焼成の部品本体２が得られる。
【００７８】
そのため、グリーンチップ４９の平行側面５０および５１上に未焼成のセラミック材料が付与される。この未焼成のセラミック材料の付与には、前述したセラミックグリーンシートが用いられ、このセラミックグリーンシートが、グリーンチップ４９の平行側面５０および５１上に付与される。この他に、たとえば、スクリーン印刷法等の印刷法、インクジェット法、グラビアコート法等のコート法、噴霧法等によって、グリーンチップ４９の平行側面５０および５１上にセラミックペーストを付与してもよい。これらの付与方法において、セラミックグリーンシートを貼り付ける方法は、別体として独立した物体を接着する分、他の付与方法に比べて接着力が弱くなりやすいため、Ｗｇ＜Ｒｄとすることの効果が特に期待できる。これらセラミック側面層１３および１４の形成によって、平行側面５０および５１に露出した未焼成の内部電極１０および１１が被覆される。
【００７９】
次に、未焼成の部品本体２に対して研磨工程が実施される。研磨手段としては、バレル研磨などを用いることができる。この研磨によって、前述した面取り部１９〜２１が形成される。
【００８０】
この研磨工程において、グリーンチップ４９と未焼成のセラミック側面層１３および１４の各々の界面（積層部１２とセラミック側面層１３および１４の各々の界面３０および３１に相当。図３〜図５参照）と、未焼成の部品本体２の外表面との交線３２が、面取り部１９の曲面形成範囲内に位置するようにされることが好ましい。言い換えれば、未焼成のセラミック側面層１３および１４により形成されたギャップ領域の寸法（前述のギャップ寸法Ｗｇに相当）が、面取り部１９の曲面の曲率半径Ｒｄよりも小さくなるようにされることが好ましい。
【００８１】
上述した条件を満足させるように研磨工程を実施することにより、グリーンチップ４９ならびに／またはセラミック側面層１３および１４を構成する未焼成のセラミック材料が、グリーンチップ４９とセラミック側面層１３および１４の各々との界面を埋めるように伸ばされた結果、この未焼成のセラミック材料が言わば「パテ」のような役割を果たし、グリーンチップ４９とセラミック側面層１３および１４との間の接着力が高められる。
【００８２】
この研磨工程において、未焼成の部品本体２の端面７および８に露出した未焼成の内部電極１０および１１の露出端１５および１６は、前述したように、面取り部１９の曲面形成範囲にかからないようにされる。
【００８３】
次に、未焼成の部品本体２が焼成される。焼成温度は、セラミックグリーンシート４１ならびにセラミック側面層１３および１４に含まれるセラミック材料や内部電極１０および１１に含まれる金属材料にもよるが、たとえば９００〜１３００℃の範囲に選ばれることが好ましい。
【００８４】
次に、焼成後の部品本体２の両端面７および８に導電性ペーストを塗布し、焼き付けることによって、外部電極１７および１８の下地層が形成される。焼き付け温度は、７００〜９００℃であることが好ましい。
【００８５】
そして、必要に応じて、外部電極１７および１８の上記下地層表面にめっきが施され、図１に示した積層セラミックコンデンサ１が完成される。
【００８６】
上述した第１の実施形態において、穴あき部４７の形状を変更することにより、内部電極１０および１１の引出し部２５および２９の形状を種々に変更することができる。
【００８７】
次に、図１０を参照して、この発明の第２の実施形態について説明する。なお、図１０は図３に対応する。図１０において、図３に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８８】
第２の実施形態では、第１の実施形態の場合と同様、内部電極１０および１１の引出し部２５および２９は、対向部２４および２８より狭い幅を有し、かつ一定の幅をもって延びている。しかし、対向部２４および２８の、引出し部２５および２９へと連なる領域で幅が次第に狭くなる構成は採用されていない。
【００８９】
次に、図１１を参照して、この発明の第３の実施形態について説明する。なお、図１１は図３に対応する。図１１において、図３に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９０】
第３の実施形態では、図１１に示すように、内部電極１０および１１は、第１の実施形態の場合と実質的に同様の形態を有している。
【００９１】
第３の実施形態の特徴となるところは、第２のダミー電極６９および７０が、それぞれ、端面８および７に露出するように形成されることである。ダミー電極６９は、第１の内部電極１０と同一面上に位置され、ダミー電極７０は、第２の内部電極１１と同一面上に位置される。
【００９２】
これら第２のダミー電極６９および７０についても、実質的に容量形成に寄与しない。また、ダミー電極６９および７０は、内部電極１０および１１と同じ材料により構成されることが好ましい。なお、ダミー電極６９および７０の構成材料、厚みなどの条件については、内部電極１０および１１の場合と同様である。
【００９３】
この実施形態のように、第２のダミー電極６９および７０を形成することにより、引出し部２５および２９に関連して生じやすい積層部１２またはグリーンチップ４９における段差をより減少させることができるとともに、外部電極１７および１８の部品本体２に対する接合強度をより高めることができる。
【符号の説明】
【００９４】
１ 積層セラミックコンデンサ
２ 部品本体
３，４ 主面
５，６ 側面
７，８ 端面
９ セラミック層
１０，１１ 内部電極
１２ 積層部
１３，１４ セラミック側面層
１５，１６ 露出端
１７，１８ 外部電極
１９〜２１ 面取り部
２２，２３，２６，２７ 対向部の側辺
２４，２８ 対向部
２５，２９ 引出し部
３３ マージン領域
３４，３５ ダミー電極
３６ 対向部の側辺の延長線
３７ 引出し部の側辺
３８，３９ ダミー電極の側辺
４０ 電極片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する１対の主面と、互いに対向する１対の側面と、互いに対向する１対の端面とを有し、前記側面と前記端面との間の稜線に沿って丸みを帯びた面取り部が形成され、前記主面方向に延びかつ前記主面に直交する方向に積層された複数のセラミック層と、前記セラミック層間の界面に沿って形成されかつ前記１対の端面のいずれかに露出する露出端を持つが、前記側面には露出しない複数対の内部電極とを有する、部品本体と、
前記内部電極の各前記露出端に電気的に接続されるように、前記部品本体の少なくとも前記１対の端面上に形成された、外部電極と
を備え、
前記内部電極は、
前記側面に対して平行な１対の側辺を有するとともに、前記セラミック層を介して別の前記内部電極と対向する、対向部と、
前記対向部から前記端面に引き出され、その端部に前記露出端を形成する、引出し部と
を有し、
前記側面間を結ぶ幅方向で見て、前記引出し部の前記露出端の幅は、前記対向部の幅より狭く形成されており、それによって、前記引出し部の両側であって、前記引出し部の側辺と前記側面との間に、マージン領域が形成され、
各前記マージン領域には、ダミー電極が形成され、
前記ダミー電極は、前記対向部の、前記側面に対向する側辺の延長線と前記引出し部の、前記側面に対向する側辺との間に挟まれた領域において、前記側面に対向する側辺の延長線上にかからないように配置されている、
積層セラミック電子部品。
【請求項２】
前記ダミー電極の前記側面側の側辺とこれに対向する前記側面との間隔は、前記ダミー電極の前記引出し部側の側辺とこれに対向する前記引出し部の側辺との間隔より広い、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項３】
各前記ダミー電極は、前記側面と平行な方向に線状に延びる複数の電極片からなる、請求項１または２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１】
互いに対向する１対の主面と、互いに対向する１対の側面と、互いに対向する１対の端面とを有し、前記側面と前記端面との間の稜線に沿って丸みを帯びた面取り部が形成され、前記主面方向に延びかつ前記主面に直交する方向に積層された複数のセラミック層と、前記セラミック層間の界面に沿って形成されかつ前記１対の端面のいずれかに露出する露出端を持つが、前記側面には露出しない複数対の内部電極とを有する、部品本体と、
前記内部電極の各前記露出端に電気的に接続されるように、前記部品本体の少なくとも前記１対の端面上に形成された、外部電極と
を備え、
前記内部電極は、
前記側面に対して平行な１対の側辺を有するとともに、前記セラミック層を介して別の前記内部電極と対向する、対向部と、
前記対向部から前記端面に引き出され、その端部に前記露出端を形成する、引出し部と
を有し、
前記側面間を結ぶ幅方向で見て、前記引出し部の前記露出端の幅は、前記対向部の幅より狭く形成されており、それによって、前記引出し部の両側であって、前記引出し部の側辺と前記側面との間に、マージン領域が形成され、
各前記マージン領域には、ダミー電極が形成され、
前記ダミー電極は、前記対向部の、前記側面に対向する側辺の延長線と前記引出し部の、前記側面に対向する側辺との間に挟まれた領域において、前記側面に対向する側辺の延長線上にかからないように配置されている、
積層セラミック電子部品。
【請求項２】
前記ダミー電極の前記側面側の側辺とこれに対向する前記側面との間隔は、前記ダミー電極の前記引出し部側の側辺とこれに対向する前記引出し部の側辺との間隔より広い、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項３】
各前記ダミー電極は、前記側面と平行な方向に線状に延びる複数の電極片からなる、請求項１または２に記載の積層セラミック電子部品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−９４８２０（Ｐ２０１２−９４８２０Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７４９２８（Ｐ２０１１−１７４９２８）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]