電子部品および電子部品の製造方法
【課題】電子部品を小型化しても外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきを抑えることができ、なおかつ外部電極を薄層化することができる電子部品の製造方法を提供すること。
【解決手段】素子本体を準備する工程と、外部電極用ペーストを固化させる工程と、前記固化された外部電極用ペーストを溶解することにより前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布する工程と、を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【解決手段】素子本体を準備する工程と、外部電極用ペーストを固化させる工程と、前記固化された外部電極用ペーストを溶解することにより前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布する工程と、を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層セラミックコンデンサなどの電子部品および当該電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に実装される電子部品の一例としては、積層型セラミック電子部品が例示され、コンデンサ、バンドパスフィルタ、インダクタ、積層三端子フィルタ、圧電素子、ＰＴＣサーミスタ、ＮＴＣサーミスタ、またはバリスタ等が知られている。
【０００３】
これら積層型セラミック電子部品は、たとえば誘電体層と内部電極層とが交互に積層されて構成される直方体形状の素子本体を有し、この素子本体の両端に焼成後に外部電極となる外部電極用ペーストを塗布し、焼成することにより得られる。
【０００４】
ここで、素子本体に外部電極用ペーストを塗布する方法としては、従来、スラリー状の外部電極用ペーストに素子本体の端面を浸漬させる方法が用いられている。
【０００５】
しかし、浸漬した後、素子本体を引き上げる際、塗布された外部電極用ペーストには、塗布厚みおよび塗布側面幅のばらつきが生じ、その結果、外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきが生じる。このような外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきは、近年の電子部品の小型化の傾向にともない、より顕著に表れるようになっている。さらに、規格内での大容量化のため、外部電極に対する薄層化の要求が高まっており、外部電極用ペーストを薄く、均一に塗布する技術がより一層求められている。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、一旦、素子本体に外部電極用ペーストを塗布し、その後、素子本体に塗布された外部電極用ペーストのうち、外側に盛り上がった部分を余剰ペーストとし、この余剰ペーストを取り除くことにより外部電極の電極厚みを均一にするという方法が開示されている。しかし、この方法では、ペーストのぼりを防止することが困難であり、それによる外部電極の電極側面幅のばらつきを解消することはできない。なお、「ペーストのぼり」については後述する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３２８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、電子部品を小型化しても外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきを抑えることができ、なおかつ外部電極を薄層化することができる電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電子部品の製造方法は、
素子本体を準備する工程と、
外部電極用ペーストを固化させる工程と、
前記固化された外部電極用ペーストを溶解することにより前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布する工程と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、外部電極用ペーストを素子本体に過剰に塗布することを防ぐことができるため、外部電極を薄層化することができる。しかも、本発明では、外部電極用ペーストの塗布厚みおよび塗布側面幅のばらつきを抑えることができる。このため、小型化しても外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきを抑えることができる電子部品の製造方法を提供することができる。
【００１１】
好ましくは、前記素子本体の少なくとも一部を固化された前記外部電極用ペーストに接触させることにより、前記外部電極用ペーストを溶解させる。
【００１２】
好ましくは、加熱した素子本体を、前記固化された外部電極用ペーストに接触させることにより前記素子本体に前記外部電極用ペーストを塗布する。
【００１３】
好ましくは、前記固化された外部電極用ペーストの表面が平坦である。
【００１４】
好ましくは、前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布した後に、前記固化された外部電極用ペーストを溶解する工程と、
前記溶解された外部電極用ペーストの表面を平坦化した後に、前記溶解された外部電極用ペーストを再度固化させる工程と、を有する。
【００１５】
好ましくは、冷却することにより前記外部電極用ペーストを固化させる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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斜視図である。
【図２】図２は、図１のII−II線に沿う概略断面図である。
【図３ａ】図３ａ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製造に用いる素子本体に外部電極用ペーストを塗布する工程を示す工程概略図である。
【図３ｂ】図３ｂは、図３ａの続きの工程を示す工程概略図である。
【図３ｃ】図３ｃは、図３ｂの続きの工程を示す工程概略図である。
【図３ｄ】図３ｄは、図３ｃの続きの工程を示す工程概略図である。
【図３ｅ】図３ｅは、図３ｄの続きの工程を示す工程概略図である。
【図４】図４（Ａ）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４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す積層セラミックコンデンサのコーナー部分IVＢを拡大した拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例における外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率に対する電極厚みＴの関係を示したグラフである。
【図６】図６（Ａ）は、本発明の実施例における外部電極用ペースト中のバインダをエチルセルロース樹脂とした場合の各試料の膜厚比を示すグラフ、図６（Ｂ）は、本発明の実施例における外部電極用ペースト中のバインダをアクリル樹脂とした場合の各試料の膜厚比を示すグラフである。
【図７】図７は、本発明の実施例における外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率に対する膜厚比の関係を示すグラフである。
【図８】図８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平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１８】
本実施形態に係る電子部品としては、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）チップ型電子部品などが例示される。本実施形態では、電子部品の一例として、積層セラミックコンデンサについて説明する。
【００１９】
積層セラミックコンデンサの全体構成
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１は、素子本体１０を有する。前記素子本体１０は、図２に示すように、誘電体層２と内部電極層３とが交互に積層された構造である。素子本体１０の形状に特に制限はないが、通常、直方体状とされる。図１に示すように、前記素子本体１０の両側端部には、素子本体１０の内部で交互に配置された内部電極層３と各々導通する一対の外部電極４が形成してある。
【００２０】
（内部電極層）
内部電極層３の厚みは用途等に応じて適宜決定すればよいが、通常、０．１〜３．０μｍ、特に０．２〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
【００２１】
内部電極層３に含有される導電材は特に限定されないが、誘電体層２の構成材料として、耐還元性を有する材料を使用する場合には、卑金属を用いることができる。導電材として用いる卑金属としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｉ合金またはＣｕ合金が好ましい。内部電極層３の主成分をＮｉにした場合には、誘電体が還元されないように、低酸素分圧還元雰囲気で焼成するという方法がとられている。
【００２２】
（外部電極）
外部電極４は導電性粉末により構成される。導電性粉末としては例えば卑金属が挙げられるが特に限定されず、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉまたはこれらの合金を用いることができるが、より好ましくはＣｕである。
【００２３】
図１および図２に示す外部電極４の電極側面４ｂの電極側面幅βは、用途により適宜決定されればよいが、好ましくは９０〜２５０μｍ、より好ましくは１００〜１５０μｍである。
【００２４】
（誘電体層）
前記誘電体層２の厚みは、好ましくは２μｍ以下であり、積層数は、２〜３００程度である。
【００２５】
前記誘電体層２は主成分としては、例えば組成式（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３で表される誘電体酸化物が挙げられる。この際、酸素（Ｏ）量は、上記式の化学量論組成から若干偏倚してもよい。
【００２６】
上記式中、ｘは、好ましくは０≦ｘ≦０．１５である。ｘはＣａの原子数を表し、記号ｘ、すなわちＣａ／Ｂａ比を変えることで結晶の相転移点を任意にシフトさせることが可能となる。そのため、容量温度係数や比誘電率を任意に制御することができる。
【００２７】
上記式中、ｙは、好ましくは０≦ｙ≦１．００である。ｙはＴｉ原子数を表すが、ＴｉＯ２に比べ還元されにくいＺｒＯ２を置換していくことにより耐還元性がさらに増していく傾向がある。
【００２８】
上記式中、ｍは、好ましくは０．９９５≦ｍ≦１．０２０である。ｍを０．９９５以上にすることにより還元雰囲気下での焼成に対して半導体化を生じることが防止され、ｍを１．０２０以下にすることにより焼成温度を高くしなくても緻密な焼結体を得ることができる。
【００２９】
前記誘電体層２の副成分としては、例えば、以下の第１〜第４副成分を含有してもよい。すなわち、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＢａＯおよびＳｒＯから選択される少なくとも１種を含む第１副成分と、酸化シリコンを主成分として含む第２副成分と、Ｖ２Ｏ５，ＭｏＯ３およびＷＯ３から選択される少なくとも１種を含む第３副成分と、Ｒの酸化物（ただし、ＲはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，ＹｂおよびＬｕから選択される少なくとも１種）を含む第４副成分と、を有する。
【００３０】
積層セラミックコンデンサの製造方法
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサは、素子本体に外部電極ペーストを塗布して焼成することにより得られる。素子本体の製造方法としては、たとえば、従来の方法と同様に、ペーストを用いた通常の印刷法やシート法によりグリーンチップを作製し、これを焼成することにより得られるが、その製造方法は特に限定されない。以下、製造方法の一例を具体的に説明する。
【００３１】
（内部電極層用ペースト）
本発明の実施形態に係る内部電極層用ペーストは導電性粒子を有機ビヒクルまたは水系ビヒクルとともに混練することにより塗料化して調整される。なお、内部電極層用ペーストに含まれる成分としては特に限定されず、導電性粒子の他に共材としてセラミック粒子を含んでいてもよい。
【００３２】
前記導電性粒子としては、特に限定されないが、焼成後に上記した導電材となる各種導電性金属、合金、各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等が挙げられる。
【００３３】
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るバインダは特に限定されず、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の通常の各種バインダから適宜選択すればよい。また、用いる有機溶剤も特に限定されず、印刷法やシート法など、利用する方法に応じて、ターピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン等の各種有機溶剤から適宜選択すればよい。
【００３４】
また、水系ビヒクルに用いる水溶性バインダも特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性アクリル樹脂などを用いればよい。
【００３５】
（誘電体層用ペースト）
誘電体層用ペーストは、セラミック粒子を前記有機ビヒクルまたは前記水系ビヒクルとともに混練することにより塗料化して調整される。
【００３６】
前記セラミック粒子の組成は、特に限定されず、例えば、焼成後に上記した誘電体粒子となるような組成が挙げられる。
【００３７】
また、セラミック粒子は例えば、上記した誘電体粒子の主成分または副成分の酸化物やその混合物、複合酸化物を混合することにより得られるが、その他、焼成により上記した酸化物や複合酸化物となる各種化合物、例えば、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物等から適宜選択し、混合することによっても得られる。
【００３８】
（グリーンチップ）
次いでグリーンシートと内部電極パターン層が複数積層されたグリーンシートを作製する。
【００３９】
グリーンシートは、たとえばＰＥＴフィルムなどで構成される支持体の表面に、ドクターブレード法などで誘電体層用ペーストを塗布することにより形成される。次いで、支持体上に形成されたグリーンシートの表面に、内部電極層用ペーストを所定のパターンに塗布して、内部電極パターン層を形成する。
【００４０】
前記グリーンシートは、焼成後に図２に示す誘電体層２となり、内部電極パターン層は、焼成後に図２に示す内部電極層３となる。
【００４１】
内部電極パターン層の形成方法は、層を均一に形成できる方法であれば特に限定されず、たとえば内部電極層用ペーストを用いたスクリーン印刷法あるいはグラビア印刷法などの厚膜形成方法、あるいは蒸着、スパッタリングなどの薄膜法が例示される。
【００４２】
本実施形態では、グリーンシートの表面に、内部電極パターン層を形成した後、またはその前に、内部電極パターン層が形成されていないグリーンシートの表面隙間（余白パターン部分）に、内部電極パターン層と実質的に同じ厚みの余白パターン層を形成してもよい。余白パターン層を形成するのは、グリーンシートの上で内部電極パターン層間に段差を生じさせないためである。
【００４３】
上記のようにしてグリーンシートと内部電極パターン層を交互に積層させ、積層体を得て、この積層体を格子状に切断することによりグリーンチップが複数形成される。
【００４４】
（グリーンチップの焼成）
グリーンチップはバレル研磨等された後、水で洗浄され、乾燥され、焼成される。なお、焼成前に、グリーンチップに脱バインダ処理を施す。
【００４５】
グリーンチップ焼成時の雰囲気は、内部電極層用ペースト中の導電材の種類に応じて適宜決定されればよいが、導電材としてＮｉやＮｉ合金等の卑金属を用いる場合、焼成雰囲気中の酸素分圧は、１０−７〜１０−３Ｐａとすることが好ましい。
【００４６】
また、焼成時の保持温度は、たとえば、１１００〜１４００℃である。
【００４７】
還元性雰囲気中で焼成した場合、素子本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ＩＲ寿命を著しく長くすることができるので、信頼性が向上する。
【００４８】
脱バインダ処理、焼成およびアニールは、連続して行なっても、独立に行なってもよい。
【００４９】
上記のようにして得られた焼結体に、例えばバレル研磨やサンドブラストなどにより端面研磨を施し素子本体を得る。
【００５０】
（外部電極用ペーストの塗布）
次いで、素子本体に外部電極用ペーストを塗布するが、本実施形態では、固化された外部電極用ペーストに、たとえば素子本体を接触させることにより外部電極用ペーストを部分的に溶解させ、外部電極用ペーストを素子本体に塗布する。
【００５１】
なお、外部電極用ペーストに含有される外部電極用ペーストは、上記した導電性粉末、後述する有機ビヒクルおよび溶剤を混練し、上記した内部電極層用ペーストと同様にして調製すればよい。
【００５２】
本実施形態では上記したように、素子本体の両端部に外部電極が形成されるように外部電極用ペーストを塗布するため、素子本体の端面を前記固化された外部電極用ペーストに接触させる。
【００５３】
素子本体を外部電極用ペーストに接触させる方法としては特に限定されず、例えば、保持具や、剥離粘着剤が塗布された工業用両面テープなどに素子本体を固定して、この保持具やテープを操作する方法などが挙げられる。以下では、保持具を用いる方法について説明する。
【００５４】
まず、図３ａに示す保持具３０を準備する。保持具３０はゴム板３１からなり、保持具３０の平坦性を確保するために補強板３２が内蔵されており、等間隔の貫通孔３３を有する。ゴム板３１の厚みは特に限定されず、素子本体１０の厚みに応じて適宜決定される。なお、保持具３０は、必要に応じてゴム板３１を周囲で支持する枠を有していてもよい。
【００５５】
次いで、素子本体１０を前記貫通孔３３に、端部が所定長さ突き出るように挿入する（図３ｂ）。突き出しの長さとしては、特に限定されず、外部電極用ペースト塗布後に形成される外部電極４の電極側面幅βに応じて決定される。
【００５６】
次に、固化された外部電極用ペースト４０を準備する。外部電極用ペーストを固化させる方法としては特に限定されないが、例えば、金属板上に外部電極用ペーストを流し込み、冷却する方法などが例示される。
【００５７】
本実施形態の外部電極用ペーストに含まれる溶剤としては−５〜−１０℃で固体化するものが好ましく、具体的には、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ブチラールまたはヘキサンが好ましく、より好ましくはターピネオールである。
【００５８】
外部電極用ペーストの溶剤としてこれらの溶剤を用いる場合には、冷却温度は、好ましくは−５℃以下、より好ましくは−１０〜−５℃である。
【００５９】
外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、外部電極用ペースト中の溶剤の含有量は好ましくは１０〜３５重量部、より好ましくは１３〜２０重量部である。溶剤の含有量をこの範囲とすることで、溶解後の外部電極用ペーストが適度な粘性になり、素子本体への外部電極用ペーストの塗布性が良好なものとなる。
【００６０】
固化された外部電極用ペースト４０は図３ｂに示すように表面が平坦であることが好ましい。固化された外部電極用ペースト４０の表面が平坦であることにより、たとえば、複数の素子本体１０を同時に浸漬させる際に、外部電極用ペースト４０に接触させて突き出し深さを調整することができる。これにより複数の素子本体１０を均一な深さで外部電極用ペースト４０に浸漬させることができる。また、傾いている素子本体を外部電極用ペースト４０に対して垂直になるように直すこともできる。
【００６１】
金属板３４上に流し込まれ、固化された外部電極用ペースト４０の厚みは電極側面幅βと同等以上の厚みを有し、電極側面幅βよりも好ましくは０〜３０μｍ、より好ましくは５〜１０μｍ厚い。固化された外部電極用ペースト４０の厚みをこの範囲内にすることで、固化された外部電極用ペースト内における組成のばらつきを抑えることができるとともに、十分な電極厚みおよび電極側面幅をもつ外部電極を形成することができる。
【００６２】
次いで、上記保持具３０で保持された素子本体１０を固化された外部電極用ペースト４０に接触させる。固化された外部電極用ペースト４０は素子本体１０との接触により一部溶解するため、素子本体１０に外部電極用ペースト４０ａが塗布される（図３ｃ）。そして、所定時間（接触時間）経過後、素子本体１０を引き上げる（図３ｄ）。なお、接触時間については後述する。これらの工程により、適度な量の外部電極用ペーストを素子本体１０に塗布することができる。
【００６３】
素子本体１０を固化された外部電極用ペースト４０に接触させる際には、上記したように、複数の素子本体１０が均一な深さで外部電極用ペーストに浸漬するように、各素子本体１０の突き出しの長さを調整することが好ましい。
【００６４】
本実施形態では固化された外部電極用ペーストを用い、素子本体の少なくとも一部を溶解させて塗布することにより、外部電極用ペーストの過剰な塗布を防ぐことができる。
【００６５】
また、従来のように、容器に入ったスラリー状の外部電極用ペーストに素子本体を浸漬させて塗布する方法では、浸漬した後、素子本体を引き上げる際に、塗布された外部電極用ペーストはその粘度により、容器に残された外部電極用ペーストに引っ張られる。このため、素子本体に塗布された外部電極ペーストは、図１に示す電極端面４ａの中央部に集まり、電極端面４ａの中央部の外部電極層が厚くなる傾向にあった。
【００６６】
しかし、本実施形態では、上記のとおり外部電極用ペーストが過剰に塗布されず、また、容器に残された外部電極用ペーストは固化しているため、外部電極用ペーストが電極端面４ａの中央部に集まるのを防ぐことができる。
【００６７】
さらに、上記の従来の塗布方法では、素子本体に塗布された外部電極用ペーストは、外部電極用ペーストの濡れ性により、素子本体の内側に向かって広がり、図１および図２に示す電極側面幅βが広くなる傾向にあった。なお、この現象を、「ペーストのぼり」という。このペーストのぼりは、外部電極のコーナー部間の中央に顕著に表れる。
【００６８】
しかし、本実施形態では、外部電極用ペーストの過剰な塗布を防ぐことができるため、ペーストのぼりを防ぐことができる。
【００６９】
これらの理由から、本実施形態では、電子部品を小型化しても外部電極の電極厚みおよび電極側面幅を一定にすることができ、外部電極を薄層化することができる。本実施形態では、素子本体１０を長さ：０．６〜１．６（ｍｍ）×幅：０．３〜０．８（ｍｍ）×厚み：０．３〜０．８（ｍｍ）と小型化しても、外部電極４の電極厚みおよび電極側面幅を正確に制御することができる。
【００７０】
また、外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、本実施形態における外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有量は好ましくは６０〜８５重量部、より好ましくは８０〜８５重量部である。外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率が高いと、焼成後に外部電極がポーラスになるのを防ぐことができ、湿気などに対するシールド性を高めることができるため、信頼性が向上するという効果がある。
【００７１】
しかし、従来のようにスラリー状の外部電極用ペースト素子本体を浸漬させて素子本体に外部電極用ペーストを塗布する方法の場合には、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率が高いと、外部電極４の電極端面中央部での電極厚みが厚くなる傾向にあった。
【００７２】
これは、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率が高いほど、外部電極用ペーストの粘度が高くなるため、素子本体を浸漬した後、素子本体を引き上げる際に、電極端面４ａの中央部に外部電極用ペーストが集まるからである。
【００７３】
しかし、本実施形態では、上記のように、適度な量の外部電極用ペーストを素子本体に塗布することができるため、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率を高くしても、外部電極の電極厚みのばらつきを抑えることができる。このため、本実施形態では、上記したように、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率を比較的多めにしても、外部電極のシールド性を高めるという効果を得つつ、外部電極の電極厚みのばらつきを抑えることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、外部電極用ペーストのバインダとして好ましくは、エチルセルロース、アクリル樹脂、ブチラール樹脂である。外部電極用ペーストのバインダとしてアクリル樹脂を用いると、焼成工程において還元性雰囲気でなくても分解するため水素を導入する必要がなく、コストの上でメリットがある。
【００７５】
しかし、従来のように、素子本体にスラリー状の外部電極用ペーストを塗布する場合、バインダとしてアクリル樹脂を用いると、電極端面４ａの中央部での外部電極ペーストの塗布厚みが厚くなり、外部電極の電極厚みのばらつきが生じるという問題があった。
【００７６】
これに対して、本実施形態では、上記のように、適度な量の外部電極用ペーストを素子本体に塗布することができるため、外部電極用ペーストにバインダとしてアクリル樹脂を用いても、焼成工程において水素を導入する必要がないというコストメリットを確保しつつ、外部電極の電極厚みのばらつきを抑えることができる。
【００７７】
また、外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、外部電極用ペースト中のバインダの含有量は好ましくは１〜５重量部、より好ましくは１．５〜３．０重量部である。バインダの含有量をこの範囲とすることで、溶解後の外部電極用ペーストが適度な粘性になり、素子本体への外部電極用ペーストの塗布性が良好なものとなる。
【００７８】
前記外部電極用ペーストには、上記の他、ガラス粉を添加してもよい。外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、外部電極用ペースト中のガラス粉の含有量は好ましくは２〜１５重量部、より好ましくは５〜８重量部である。ガラス粉の含有量をこの範囲とすることで、端子表面にガラス浮きが無く、かつチップ界面との密着性を確保できる。
【００７９】
上記の工程において、固化された外部電極用ペーストに素子本体を接触させ、圧力をかけることによっても外部電極用ペーストは溶解するが、素子本体を加熱し、素子本体の熱により外部電極用ペーストを溶解することが好ましい。素子本体の加熱温度としては、好ましくは４０〜６０℃である。
【００８０】
素子本体の加熱温度をこの範囲内とすることで、素子本体に過剰の圧力をかけずに外部電極用ペーストを溶解させることができる。また、外部電極用ペーストは一般的には温度が上がると粘度が低下するため、濡れ性が高まり、ペーストのぼりが起こりやすくなるが、素子本体を上記の温度範囲とすることで、外部電極用ペーストの粘度を適度なものにすることができるため、ペーストのぼりを抑えることができる。
【００８１】
素子本体の加熱の方法としては、オーブン、遠赤外線ヒーターなどで加熱する方法が挙げられる。また、上記の加熱方法はバッチ式で行ってもよいし、連続式で行ってもよい。
【００８２】
固化された外部電極用ペーストへの素子本体の接触時間は、素子本体が常温の場合には好ましくは３〜５秒間、素子本体が６０℃の場合には好ましくは０．５〜２秒間である。外部電極用ペーストへの素子本体の接触時間がこの範囲の場合、適度な量の外部電極用ペーストを溶解させることができ、素子本体に過剰な外部電極ペーストを塗布することを防ぐことができる。
【００８３】
素子本体に外部電極用ペーストを塗布した後に、固化された外部電極用ペーストを再度加熱し、溶解させ、平坦にし、再度固化させることにより、図３ｂに示す固化された外部電極用ペーストとして何度も用いることができる。
【００８４】
外部電極用ペーストを平坦にする方法としては特に限定されないが、たとえば外部電極用ペーストの表面にＰＥＴフィルムを敷き、その上からアイロンなど加熱した金属板でならす方法や、加熱した溶剤を外部電極ペーストの表面にかける方法などが挙げられる。
【００８５】
また、図３ａに示す保持具３０のように貫通孔３３の間隔が十分ある場合には、図３ｅに示すように保持具３０をずらすことによっても、固化された外部電極用ペースト４０のうち平坦な凸部４０ｂに素子本体１０を接触させることができ、素子本体１０に外部電極用ペーストを塗布することができる。
【００８６】
また、素子本体１０のうち外部電極用ペースト４０ａが塗布された部分に、上記図３ｂ〜３ｄに示す工程を行い、さらに外部電極用ペーストを塗布し外部電極を二層以上で形成してもよい。
【００８７】
なお、一層目の外部電極を形成する外部電極用ペーストは上記図３ｂ〜３ｄに示す工程により塗布し、二層目以降は、従来の方法のように、スラリー状の外部電極用ペーストに素子本体の一部を浸漬することにより外部電極用ペーストを塗布してもよい。二層目以降の外部電極はその下層の外部電極用ペーストの存在により、ペーストのぼりが抑えられるからである。
【００８８】
また、一層目は外部電極用ペーストを比較的薄く塗布し、二層目でコーナー部に重点的に外部電極用ペーストを塗布してもよい。これにより、外部電極を薄層化しつつ、コーナー部の外部電極の電極厚みを確保し、信頼性を向上させることができる。この場合、一層目は、外部電極用ペーストの組成の均一性の観点から、金属板上に流し込まれ固化された外部電極用ペーストは上記したように薄い方が好ましいが、二層目以降で本実施形態に係る方法を用いる場合には、金属板上に流し込まれ固化された外部電極用ペーストの電極厚みは厚くてもよい。
【００８９】
このように、外部電極を二層以上で形成する場合、外部電極用ペーストを塗布した後は、必要に応じて後述する乾燥工程を行ったうえで、次の層を形成する外部電極用ペーストを塗布する。
【００９０】
外部電極用ペーストを塗布した後は乾燥工程を行う場合には、乾燥温度としては、好ましくは１２０〜１５０℃、乾燥時間としては、好ましくは２０分〜１時間である。なお、上記のように、素子本体が加熱されていると、素子本体の熱によっても外部電極用ペーストが乾燥されるため乾燥工程の時間を短縮できたり、特に上記の条件により乾燥工程を設けなくても、５〜１０分放置するのみで十分乾燥させることができる。
【００９１】
さらに、従来、外部電極用ペーストを乾燥機により乾燥する場合には外部電極用ペーストの外側から乾燥するため、外部電極用ペーストを焼成する際の爆ぜの原因となることがあった。これに対して、本実施形態では、素子本体を加熱するため外部電極用ペーストが内側からも乾燥するため、爆ぜを抑えることができる。
【００９２】
外部電極用ペーストを乾燥した後、焼成し、外部電極４を形成する。外部電極用ペーストの焼成条件は、例えば、加湿したＮ２とＨ２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、外部電極４表面に、めっき等により被覆層を形成する。
【００９３】
このようにして製造された本発明の実施形態に係る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。
【００９４】
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。
【００９５】
たとえば、上述した実施形態では、電子部品として積層セラミックコンデンサを例示したが、本発明の実施形態に係る電子部品としては、積層セラミックコンデンサに限定されず、誘電体層および内部電極層を有する電子部品であれば何でも良い。
【実施例】
【００９６】
試料１ａ
（誘電体層用ペースト）
セラミック粒子を作製するための出発原料として、主成分原料（ＢａＴｉＯ３）および副成分原料を用意した。
【００９７】
副成分原料としては、ＭｇＯおよびＭｎＯの原料には炭酸塩（第１副成分：ＭｇＣＯ３、第５副成分：ＭｎＣＯ３）を用い、他の原料には酸化物（第２副成分：（Ｂａ０．６Ｃａ０．４）ＳｉＯ３、第３副成分：Ｖ２Ｏ５、第４副成分：Ｙｂ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３、第６副成分：ＣａＺｒＯ３、その他の副成分：Ａｌ２Ｏ３を用いた。
【００９８】
第２副成分である（Ｂａ０．６Ｃａ０．４）ＳｉＯ３は、ＢａＣＯ３，ＣａＣＯ３およびＳｉＯ２をボールミルにより１６時間湿式混合し、乾燥後、１１５０℃で空気中において焼成し、さらに、ボールミルにより１００時間湿式粉砕することにより製造した。第５副成分であるＣａＺｒＯ３は、ＣａＣＯ３およびＺｒＯ２をボールミルにより１６時間湿式混合し、乾燥後、１１５０℃ にて空気中で焼成し、さらにボールミルにより２４時間湿式粉砕することにより製造した。
【００９９】
これらの原料を、焼成後の組成が、主成分であるＢａＴｉＯ３ １００モルに対して、ＭｇＣＯ３：１モル、（Ｂａ０．６Ｃａ０．４）ＳｉＯ３：３モル、Ｖ２Ｏ５：０．１モル、Ｙｂ２Ｏ３：１．７５モル、Ｙ２Ｏ３：２モル、ＭｎＣＯ３：０．３７４モル、ＣａＺｒＯ３：２．０モル、Ａｌ２Ｏ３：１モル、となるように配合して、ボールミルにより１６時間湿式混合し、乾燥させセラミック原料粒子を得た。
【０１００】
得られたセラミック原料粒子をボールミルで１５時間、湿式粉砕し、乾燥し、０．２μｍのセラミック粒子を得た。次いで、これらと、アクリル樹脂４．８重量部と、酢酸エチル１００重量部と、ミネラルスピリット６重量部と、トルエン４重量部とをボールミルで混合してペースト化し、誘電体層用ペーストを得た。
【０１０１】
（内部電極層用ペースト）
平均粒径が０．４μｍのＮｉ粒子１００重量部に対して、セラミック粒子を２０重量部と、有機ビヒクル（エチルセルロース樹脂８重量部をブチルカルビトール９２重量部に溶解したもの）４０重量部と、ブチルカルビトール１０重量部と、を３本ロールにより混練してペースト化し内部電極層用ペーストを得た。
【０１０２】
（積層体製造工程）
得られた誘電体層用ペーストを用いて、ＰＥＴフィルム上に、ドクターブレード法によりシート成形を行い、乾燥することにより、グリーンシートを形成した。このとき、グリーンシートの厚みは、５μｍとした。この上に内部電極層用ペーストを印刷した後、ＰＥＴフィルムを剥離した。次いで、これらのグリーンシートと内部電極パターン層との積層物を複数積層することにより積層体を得た。
【０１０３】
次いで、積層体を所定サイズに切断しグリーンチップを得た後、脱バインダ処理、焼成及びアニールを行って、素子本体を得た。
【０１０４】
脱バインダ処理は、昇温時間１５℃／時間、保持温度２８０℃、保持時間２時間、空気雰囲気の条件で行った。
【０１０５】
焼成は、昇温速度２００℃／時間、保持温度１２６０〜１３４０℃、保持時間２時間、冷却速度３００℃／時間、加湿したＮ２＋Ｈ２混合ガス雰囲気（酸素分圧は１０−６Ｐａ）の条件で行った。
【０１０６】
アニールは、保持温度１２００℃、温度保持時間２時間、冷却速度３００℃／時間、窒素雰囲気の条件で行った。なお、脱バインダ処理及び焼成の際の雰囲気ガスの加湿には、水温を３５℃としたウェッターを用いた。
【０１０７】
（外部電極の形成）
このようにして得た素子本体に、サンドブラスト等にて端面研磨を施し、図３ａに示す保持具を準備した。保持具はゴム板からなり、補強板が内蔵されており、等間隔に貫通孔があけられている。この保持具の貫通孔にゴム板から７００μｍ突き出すようにして素子本体を挿入し、保持具ごとオーブンに入れ、素子本体を６０℃に加熱した。
【０１０８】
また、上記の工程と並行して、以下の手順により外部電極用ペーストを得た。まず、バインダをエチルセルロース樹脂として、エチルセルロース樹脂１５重量部をターピネオール８５重量部に溶解した有機ビヒクルを準備した。次いで導電性粉末を平均粒径０．５μｍのＣｕ粒子、溶剤をターピネオールとし、外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、を導電性粉末が７５重量部、有機ビヒクルが２２重量部、溶剤が３重量部、ガラス粉が７重量部となるように混練してペースト化し、外部電極用ペーストを得た。
【０１０９】
金属板に外部電極用ペーストを厚みが１９０μｍとなるように流し込み（図３ｂ）、−５℃にして冷却し、静置し、表面が平坦になるように固化させた。
【０１１０】
次いで、前記加熱した素子本体を前記固化させた外部電極用ペーストに１秒間接触させ、外部電極用ペーストを溶解し（図３ｂ、ｃ）、その後引き上げた（図３ｄ）。
【０１１１】
なお、通常、積層セラミックコンデンサは素子本体の両端に外部電極ペーストを塗布して得られるが、本実施例では、外部電極の電極厚みおよび電極側面幅を測定することを目的としたため、外部電極用ペーストは素子本体の一端にのみ塗布した。
【０１１２】
素子本体に塗布された外部電極用ペーストは塗布直後から乾燥が始まり、塗布後１０分後には外観上、完全に乾燥していたため、特に乾燥工程は設けなかった。
【０１１３】
次いで、素子本体に塗布された外部電極用ペーストを焼成した。焼成条件としては、加湿したＮ２とＨ２との混合ガス中で６００〜８００℃ にて１０分間〜１時間程度とした。このようにして外部電極４を一方にのみ有する試料１ａを得た。
【０１１４】
得られた試料１ａのサイズは、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍであり、内部電極層に挟まれた誘電体層の数は３８０であり、１層あたりの誘電体層の厚み（層間厚み）は、２μｍであった。
【０１１５】
試料１ｂ〜１ｄ
外部電極用ペーストを表１に示す組成のものに代えた以外は試料１ａと同様にして、試料１ｂ〜１ｄを作成した。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
試料２ａ〜２ｄ
室温（２５℃）の外部電極用ペーストを厚みが１９０μｍになるように金属板上に流し込み、室温の素子本体を外部電極ペーストに１０秒間浸漬し、引き上げ、素子本体を乾燥機で１５０℃、３０分間乾燥させた後に焼成を行った以外は試料２ａ〜２ｄはそれぞれ試料１ａ〜１ｄと同様にして試料を作成した。試料２ａ〜２ｄの外部電極用ペーストの組成を表１に示す。
【０１１８】
（電極厚みＴ制御）
試料１ａ〜１ｄおよび試料２ａ〜２ｄについて、外部電極の電極厚みＴを測定した。電極厚みＴとは、図４（Ａ）に示すように、外部電極の電極端面４ａの中央部の電極厚みである。結果を図５に示す。
【０１１９】
図５より、外部電極用ペーストを固化させた試料１ａ〜１ｄでは、外部電極用ペーストに含まれる導電性粉末の含有量を変化させても電極厚みＴはほとんど変わらないことが確認できた。これに対し、外部電極用ペーストを固化させなかった試料２ａ〜２ｄでは、外部電極用ペーストに含まれる導電性粉末の含有量が多くなると電極厚みＴが厚くなる傾向にあることが確認できた。
【０１２０】
また、試料１ａ〜１ｄにおいては、１０分放置し、自然乾燥のみを行ったのにも関わらず、焼成しても爆ぜは起こらなかった。このことから、試料１ａ〜１ｄは短時間の自然乾燥のみで十分に乾燥できることが確認できた。
【０１２１】
さらに、試料１ａおよび２ａについては、それぞれ５０個のサンプルを準備し、電極厚みＴのばらつきを求めた。電極厚みＴのばらつきは、サンプルの電極厚みＴの平均値Ｔｈを求め、サンプルの電極厚みＴとＴｈとの差が最大になるサンプルの電極厚みＴをＴｍとし、｜Ｔｈ−Ｔｍ｜／Ｔｈで表わされる。
【０１２２】
その結果、試料１ａの電極厚みＴのばらつきは３．６％であるのに対し、試料２ａの電極厚みＴのばらつきは１０％となり、外部電極用ペーストを固化させる方法は電極厚みＴのばらつきを抑えるのに効果的であることが確認できた。
【０１２３】
（電極厚みの均一性）
外部電極用ペーストに含まれる導電性粉末をＣｕに代えてＡｇにした以外は試料３１ａ、３２ａおよび３１ｂはそれぞれ試料１ａ、２ａおよび１ｂと同様にして試料を作成した。試料３１ａ、３２ａおよび３１ｂの外部電極用ペーストの組成を表１に示す。
【０１２４】
外部電極用ペーストに含まれる有機ビヒクルとして、エチルセルロース樹脂に代えてアクリル樹脂を用いた以外は、試料４１ａ、４２ａ、４３１ａ、４３２ａ、４１ｂおよび４３１ｂは、それぞれ試料１ａ、２ａ、３１ａ、３２ａ、１ｂおよび３１ｂと同様にして試料を作成した。試料４１ａ、４２ａ、４３１ａ、４３２ａ、４１ｂおよび４３１ｂの外部電極用ペーストの組成を表１に示す。
【０１２５】
上記した試料１ａ、２ａ、３１ａ、３２ａ、１ｂ、３１ｂ、４１ａ、４２ａ、４３１ａ、４３２ａ、４１ｂおよび４３１ｂについて、図４（Ａ）に示す外部電極の三か所の電極厚み（電極厚みＴ、電極厚みＦ、電極厚みＲ）を測定した。なお、電極厚みＴは上記のとおりであり、電極厚みＦは、最も外側に積層された内部電極層の部分の電極厚みである。また、電極厚みＲは、素子本体のコーナー部の電極厚みであり、図４（Ｂ）に示すように、積層方向の接線ａと各層に並行な線ｂの交点ｃを通り、前記接線ａとの鋭角δの角度が４５℃となる部分の電極厚みを示す。そして、電極厚みＴに対する電極厚みＦおよび電極厚みＲの比率（膜厚比：Ｆ／Ｔ，Ｒ／Ｔ）を算出した。結果を図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示す。
【０１２６】
また、試料１ａ〜１ｄおよび２ａ〜２ｄについても同様にして電極厚みＴ、電極厚みＦおよび電極厚みＲを測定し、膜厚比（Ｆ／Ｔ，Ｒ／Ｔ）を算出した。結果を図７に示す。
【０１２７】
Ｆ／ＴおよびＲ／Ｔは、１に近いほど外部電極の電極厚みが均一であることを意味する。図６（Ａ）より、試料１ａと試料３１ａ、試料２ａと試料３２ａを比較すると、外部電極用ペーストを固化させた試料１ａおよび試料２ａは、外部電極用ペーストを固化させなかった試料３１ａ、３２ａに比べてＦ／ＴおよびＲ／Ｔが１に近く、外部電極の電極厚みが均一であることが確認できた。
【０１２８】
また、図６（Ｂ）より、外部電極用ペーストに含まれるバインダをエチルセルロース樹脂に代えてアクリル樹脂にした場合でも、同様の傾向となることが確認できた。
【０１２９】
さらに、図７より、外部電極用ペーストを固化させた場合には、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有量が高くなるほど外部電極の電極厚みが均一になることが確認できた（試料１ａ〜１ｄ）。これに対し、外部電極用ペーストを固化させなかった場合には、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有量が高くなるほど外部電極の電極厚みの均一性が低下することが確認できた（試料２ａ〜２ｄ）。
【０１３０】
（ペーストのぼり制御）
試料１ａと試料２ａについて、電極側面幅βｍａｘおよび電極側面幅βｍｉｎを測定し、（βｍａｘ−βｍｉｎ）／βｍｉｎで表わされるβばらつきを求めた。なお、図８に示すように、電極側面幅βｍｉｎとは外部電極の最も広い電極側面幅であり、電極側面幅βｍｉｎとは素子本体の積層方向の端部の外部電極の電極側面幅である。
【０１３１】
まず、外部電極用ペーストが塗布された素子本体を目視により確認したところ、試料２ａには三日月型のペーストのぼりが確認できた。これに対し、試料１ａにはペーストのぼりは確認できなかった。
【０１３２】
また、試料１ａでは電極側面幅βｍａｘが５０．５μｍ、電極側面幅βｍｉｎが４７．６μｍでありβばらつきは０．０６であった。これに対し、試料２ａでは電極側面幅βｍａｘが７２．６μｍ、電極側面幅βｍｉｎが６３．１μｍでありβばらつきは０．１５であった。以上より、試料１ａは試料２ａに比べペーストのぼりによる外部電極の電極側面幅のばらつきが改善されていることが確認できた。
【符号の説明】
【０１３３】
１… 積層セラミックコンデンサ
１０… 素子本体
２… 誘電体層
３… 内部電極層
４… 外部電極
４ａ… 電極端面
４ｂ… 電極側面
３０… 保持具
３１… ゴム板
３２… 補強板
３３… 貫通孔
３４… 金属板
４０、４０ｂ… 固化された外部電極用ペースト
４０ａ… 外部電極用ペースト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層セラミックコンデンサなどの電子部品および当該電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に実装される電子部品の一例としては、積層型セラミック電子部品が例示され、コンデンサ、バンドパスフィルタ、インダクタ、積層三端子フィルタ、圧電素子、ＰＴＣサーミスタ、ＮＴＣサーミスタ、またはバリスタ等が知られている。
【０００３】
これら積層型セラミック電子部品は、たとえば誘電体層と内部電極層とが交互に積層されて構成される直方体形状の素子本体を有し、この素子本体の両端に焼成後に外部電極となる外部電極用ペーストを塗布し、焼成することにより得られる。
【０００４】
ここで、素子本体に外部電極用ペーストを塗布する方法としては、従来、スラリー状の外部電極用ペーストに素子本体の端面を浸漬させる方法が用いられている。
【０００５】
しかし、浸漬した後、素子本体を引き上げる際、塗布された外部電極用ペーストには、塗布厚みおよび塗布側面幅のばらつきが生じ、その結果、外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきが生じる。このような外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきは、近年の電子部品の小型化の傾向にともない、より顕著に表れるようになっている。さらに、規格内での大容量化のため、外部電極に対する薄層化の要求が高まっており、外部電極用ペーストを薄く、均一に塗布する技術がより一層求められている。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、一旦、素子本体に外部電極用ペーストを塗布し、その後、素子本体に塗布された外部電極用ペーストのうち、外側に盛り上がった部分を余剰ペーストとし、この余剰ペーストを取り除くことにより外部電極の電極厚みを均一にするという方法が開示されている。しかし、この方法では、ペーストのぼりを防止することが困難であり、それによる外部電極の電極側面幅のばらつきを解消することはできない。なお、「ペーストのぼり」については後述する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３２８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、電子部品を小型化しても外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきを抑えることができ、なおかつ外部電極を薄層化することができる電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電子部品の製造方法は、
素子本体を準備する工程と、
外部電極用ペーストを固化させる工程と、
前記固化された外部電極用ペーストを溶解することにより前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布する工程と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、外部電極用ペーストを素子本体に過剰に塗布することを防ぐことができるため、外部電極を薄層化することができる。しかも、本発明では、外部電極用ペーストの塗布厚みおよび塗布側面幅のばらつきを抑えることができる。このため、小型化しても外部電極の電極厚みおよび電極側面幅のばらつきを抑えることができる電子部品の製造方法を提供することができる。
【００１１】
好ましくは、前記素子本体の少なくとも一部を固化された前記外部電極用ペーストに接触させることにより、前記外部電極用ペーストを溶解させる。
【００１２】
好ましくは、加熱した素子本体を、前記固化された外部電極用ペーストに接触させることにより前記素子本体に前記外部電極用ペーストを塗布する。
【００１３】
好ましくは、前記固化された外部電極用ペーストの表面が平坦である。
【００１４】
好ましくは、前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布した後に、前記固化された外部電極用ペーストを溶解する工程と、
前記溶解された外部電極用ペーストの表面を平坦化した後に、前記溶解された外部電極用ペーストを再度固化させる工程と、を有する。
【００１５】
好ましくは、冷却することにより前記外部電極用ペーストを固化させる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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斜視図である。
【図２】図２は、図１のII−II線に沿う概略断面図である。
【図３ａ】図３ａ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製造に用いる素子本体に外部電極用ペーストを塗布する工程を示す工程概略図である。
【図３ｂ】図３ｂは、図３ａの続きの工程を示す工程概略図である。
【図３ｃ】図３ｃは、図３ｂの続きの工程を示す工程概略図である。
【図３ｄ】図３ｄは、図３ｃの続きの工程を示す工程概略図である。
【図３ｅ】図３ｅは、図３ｄの続きの工程を示す工程概略図である。
【図４】図４（Ａ）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４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す積層セラミックコンデンサのコーナー部分IVＢを拡大した拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例における外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率に対する電極厚みＴの関係を示したグラフである。
【図６】図６（Ａ）は、本発明の実施例における外部電極用ペースト中のバインダをエチルセルロース樹脂とした場合の各試料の膜厚比を示すグラフ、図６（Ｂ）は、本発明の実施例における外部電極用ペースト中のバインダをアクリル樹脂とした場合の各試料の膜厚比を示すグラフである。
【図７】図７は、本発明の実施例における外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率に対する膜厚比の関係を示すグラフである。
【図８】図８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平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１８】
本実施形態に係る電子部品としては、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）チップ型電子部品などが例示される。本実施形態では、電子部品の一例として、積層セラミックコンデンサについて説明する。
【００１９】
積層セラミックコンデンサの全体構成
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１は、素子本体１０を有する。前記素子本体１０は、図２に示すように、誘電体層２と内部電極層３とが交互に積層された構造である。素子本体１０の形状に特に制限はないが、通常、直方体状とされる。図１に示すように、前記素子本体１０の両側端部には、素子本体１０の内部で交互に配置された内部電極層３と各々導通する一対の外部電極４が形成してある。
【００２０】
（内部電極層）
内部電極層３の厚みは用途等に応じて適宜決定すればよいが、通常、０．１〜３．０μｍ、特に０．２〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
【００２１】
内部電極層３に含有される導電材は特に限定されないが、誘電体層２の構成材料として、耐還元性を有する材料を使用する場合には、卑金属を用いることができる。導電材として用いる卑金属としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｉ合金またはＣｕ合金が好ましい。内部電極層３の主成分をＮｉにした場合には、誘電体が還元されないように、低酸素分圧還元雰囲気で焼成するという方法がとられている。
【００２２】
（外部電極）
外部電極４は導電性粉末により構成される。導電性粉末としては例えば卑金属が挙げられるが特に限定されず、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉまたはこれらの合金を用いることができるが、より好ましくはＣｕである。
【００２３】
図１および図２に示す外部電極４の電極側面４ｂの電極側面幅βは、用途により適宜決定されればよいが、好ましくは９０〜２５０μｍ、より好ましくは１００〜１５０μｍである。
【００２４】
（誘電体層）
前記誘電体層２の厚みは、好ましくは２μｍ以下であり、積層数は、２〜３００程度である。
【００２５】
前記誘電体層２は主成分としては、例えば組成式（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３で表される誘電体酸化物が挙げられる。この際、酸素（Ｏ）量は、上記式の化学量論組成から若干偏倚してもよい。
【００２６】
上記式中、ｘは、好ましくは０≦ｘ≦０．１５である。ｘはＣａの原子数を表し、記号ｘ、すなわちＣａ／Ｂａ比を変えることで結晶の相転移点を任意にシフトさせることが可能となる。そのため、容量温度係数や比誘電率を任意に制御することができる。
【００２７】
上記式中、ｙは、好ましくは０≦ｙ≦１．００である。ｙはＴｉ原子数を表すが、ＴｉＯ２に比べ還元されにくいＺｒＯ２を置換していくことにより耐還元性がさらに増していく傾向がある。
【００２８】
上記式中、ｍは、好ましくは０．９９５≦ｍ≦１．０２０である。ｍを０．９９５以上にすることにより還元雰囲気下での焼成に対して半導体化を生じることが防止され、ｍを１．０２０以下にすることにより焼成温度を高くしなくても緻密な焼結体を得ることができる。
【００２９】
前記誘電体層２の副成分としては、例えば、以下の第１〜第４副成分を含有してもよい。すなわち、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＢａＯおよびＳｒＯから選択される少なくとも１種を含む第１副成分と、酸化シリコンを主成分として含む第２副成分と、Ｖ２Ｏ５，ＭｏＯ３およびＷＯ３から選択される少なくとも１種を含む第３副成分と、Ｒの酸化物（ただし、ＲはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，ＹｂおよびＬｕから選択される少なくとも１種）を含む第４副成分と、を有する。
【００３０】
積層セラミックコンデンサの製造方法
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサは、素子本体に外部電極ペーストを塗布して焼成することにより得られる。素子本体の製造方法としては、たとえば、従来の方法と同様に、ペーストを用いた通常の印刷法やシート法によりグリーンチップを作製し、これを焼成することにより得られるが、その製造方法は特に限定されない。以下、製造方法の一例を具体的に説明する。
【００３１】
（内部電極層用ペースト）
本発明の実施形態に係る内部電極層用ペーストは導電性粒子を有機ビヒクルまたは水系ビヒクルとともに混練することにより塗料化して調整される。なお、内部電極層用ペーストに含まれる成分としては特に限定されず、導電性粒子の他に共材としてセラミック粒子を含んでいてもよい。
【００３２】
前記導電性粒子としては、特に限定されないが、焼成後に上記した導電材となる各種導電性金属、合金、各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等が挙げられる。
【００３３】
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るバインダは特に限定されず、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の通常の各種バインダから適宜選択すればよい。また、用いる有機溶剤も特に限定されず、印刷法やシート法など、利用する方法に応じて、ターピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン等の各種有機溶剤から適宜選択すればよい。
【００３４】
また、水系ビヒクルに用いる水溶性バインダも特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性アクリル樹脂などを用いればよい。
【００３５】
（誘電体層用ペースト）
誘電体層用ペーストは、セラミック粒子を前記有機ビヒクルまたは前記水系ビヒクルとともに混練することにより塗料化して調整される。
【００３６】
前記セラミック粒子の組成は、特に限定されず、例えば、焼成後に上記した誘電体粒子となるような組成が挙げられる。
【００３７】
また、セラミック粒子は例えば、上記した誘電体粒子の主成分または副成分の酸化物やその混合物、複合酸化物を混合することにより得られるが、その他、焼成により上記した酸化物や複合酸化物となる各種化合物、例えば、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物等から適宜選択し、混合することによっても得られる。
【００３８】
（グリーンチップ）
次いでグリーンシートと内部電極パターン層が複数積層されたグリーンシートを作製する。
【００３９】
グリーンシートは、たとえばＰＥＴフィルムなどで構成される支持体の表面に、ドクターブレード法などで誘電体層用ペーストを塗布することにより形成される。次いで、支持体上に形成されたグリーンシートの表面に、内部電極層用ペーストを所定のパターンに塗布して、内部電極パターン層を形成する。
【００４０】
前記グリーンシートは、焼成後に図２に示す誘電体層２となり、内部電極パターン層は、焼成後に図２に示す内部電極層３となる。
【００４１】
内部電極パターン層の形成方法は、層を均一に形成できる方法であれば特に限定されず、たとえば内部電極層用ペーストを用いたスクリーン印刷法あるいはグラビア印刷法などの厚膜形成方法、あるいは蒸着、スパッタリングなどの薄膜法が例示される。
【００４２】
本実施形態では、グリーンシートの表面に、内部電極パターン層を形成した後、またはその前に、内部電極パターン層が形成されていないグリーンシートの表面隙間（余白パターン部分）に、内部電極パターン層と実質的に同じ厚みの余白パターン層を形成してもよい。余白パターン層を形成するのは、グリーンシートの上で内部電極パターン層間に段差を生じさせないためである。
【００４３】
上記のようにしてグリーンシートと内部電極パターン層を交互に積層させ、積層体を得て、この積層体を格子状に切断することによりグリーンチップが複数形成される。
【００４４】
（グリーンチップの焼成）
グリーンチップはバレル研磨等された後、水で洗浄され、乾燥され、焼成される。なお、焼成前に、グリーンチップに脱バインダ処理を施す。
【００４５】
グリーンチップ焼成時の雰囲気は、内部電極層用ペースト中の導電材の種類に応じて適宜決定されればよいが、導電材としてＮｉやＮｉ合金等の卑金属を用いる場合、焼成雰囲気中の酸素分圧は、１０−７〜１０−３Ｐａとすることが好ましい。
【００４６】
また、焼成時の保持温度は、たとえば、１１００〜１４００℃である。
【００４７】
還元性雰囲気中で焼成した場合、素子本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ＩＲ寿命を著しく長くすることができるので、信頼性が向上する。
【００４８】
脱バインダ処理、焼成およびアニールは、連続して行なっても、独立に行なってもよい。
【００４９】
上記のようにして得られた焼結体に、例えばバレル研磨やサンドブラストなどにより端面研磨を施し素子本体を得る。
【００５０】
（外部電極用ペーストの塗布）
次いで、素子本体に外部電極用ペーストを塗布するが、本実施形態では、固化された外部電極用ペーストに、たとえば素子本体を接触させることにより外部電極用ペーストを部分的に溶解させ、外部電極用ペーストを素子本体に塗布する。
【００５１】
なお、外部電極用ペーストに含有される外部電極用ペーストは、上記した導電性粉末、後述する有機ビヒクルおよび溶剤を混練し、上記した内部電極層用ペーストと同様にして調製すればよい。
【００５２】
本実施形態では上記したように、素子本体の両端部に外部電極が形成されるように外部電極用ペーストを塗布するため、素子本体の端面を前記固化された外部電極用ペーストに接触させる。
【００５３】
素子本体を外部電極用ペーストに接触させる方法としては特に限定されず、例えば、保持具や、剥離粘着剤が塗布された工業用両面テープなどに素子本体を固定して、この保持具やテープを操作する方法などが挙げられる。以下では、保持具を用いる方法について説明する。
【００５４】
まず、図３ａに示す保持具３０を準備する。保持具３０はゴム板３１からなり、保持具３０の平坦性を確保するために補強板３２が内蔵されており、等間隔の貫通孔３３を有する。ゴム板３１の厚みは特に限定されず、素子本体１０の厚みに応じて適宜決定される。なお、保持具３０は、必要に応じてゴム板３１を周囲で支持する枠を有していてもよい。
【００５５】
次いで、素子本体１０を前記貫通孔３３に、端部が所定長さ突き出るように挿入する（図３ｂ）。突き出しの長さとしては、特に限定されず、外部電極用ペースト塗布後に形成される外部電極４の電極側面幅βに応じて決定される。
【００５６】
次に、固化された外部電極用ペースト４０を準備する。外部電極用ペーストを固化させる方法としては特に限定されないが、例えば、金属板上に外部電極用ペーストを流し込み、冷却する方法などが例示される。
【００５７】
本実施形態の外部電極用ペーストに含まれる溶剤としては−５〜−１０℃で固体化するものが好ましく、具体的には、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ブチラールまたはヘキサンが好ましく、より好ましくはターピネオールである。
【００５８】
外部電極用ペーストの溶剤としてこれらの溶剤を用いる場合には、冷却温度は、好ましくは−５℃以下、より好ましくは−１０〜−５℃である。
【００５９】
外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、外部電極用ペースト中の溶剤の含有量は好ましくは１０〜３５重量部、より好ましくは１３〜２０重量部である。溶剤の含有量をこの範囲とすることで、溶解後の外部電極用ペーストが適度な粘性になり、素子本体への外部電極用ペーストの塗布性が良好なものとなる。
【００６０】
固化された外部電極用ペースト４０は図３ｂに示すように表面が平坦であることが好ましい。固化された外部電極用ペースト４０の表面が平坦であることにより、たとえば、複数の素子本体１０を同時に浸漬させる際に、外部電極用ペースト４０に接触させて突き出し深さを調整することができる。これにより複数の素子本体１０を均一な深さで外部電極用ペースト４０に浸漬させることができる。また、傾いている素子本体を外部電極用ペースト４０に対して垂直になるように直すこともできる。
【００６１】
金属板３４上に流し込まれ、固化された外部電極用ペースト４０の厚みは電極側面幅βと同等以上の厚みを有し、電極側面幅βよりも好ましくは０〜３０μｍ、より好ましくは５〜１０μｍ厚い。固化された外部電極用ペースト４０の厚みをこの範囲内にすることで、固化された外部電極用ペースト内における組成のばらつきを抑えることができるとともに、十分な電極厚みおよび電極側面幅をもつ外部電極を形成することができる。
【００６２】
次いで、上記保持具３０で保持された素子本体１０を固化された外部電極用ペースト４０に接触させる。固化された外部電極用ペースト４０は素子本体１０との接触により一部溶解するため、素子本体１０に外部電極用ペースト４０ａが塗布される（図３ｃ）。そして、所定時間（接触時間）経過後、素子本体１０を引き上げる（図３ｄ）。なお、接触時間については後述する。これらの工程により、適度な量の外部電極用ペーストを素子本体１０に塗布することができる。
【００６３】
素子本体１０を固化された外部電極用ペースト４０に接触させる際には、上記したように、複数の素子本体１０が均一な深さで外部電極用ペーストに浸漬するように、各素子本体１０の突き出しの長さを調整することが好ましい。
【００６４】
本実施形態では固化された外部電極用ペーストを用い、素子本体の少なくとも一部を溶解させて塗布することにより、外部電極用ペーストの過剰な塗布を防ぐことができる。
【００６５】
また、従来のように、容器に入ったスラリー状の外部電極用ペーストに素子本体を浸漬させて塗布する方法では、浸漬した後、素子本体を引き上げる際に、塗布された外部電極用ペーストはその粘度により、容器に残された外部電極用ペーストに引っ張られる。このため、素子本体に塗布された外部電極ペーストは、図１に示す電極端面４ａの中央部に集まり、電極端面４ａの中央部の外部電極層が厚くなる傾向にあった。
【００６６】
しかし、本実施形態では、上記のとおり外部電極用ペーストが過剰に塗布されず、また、容器に残された外部電極用ペーストは固化しているため、外部電極用ペーストが電極端面４ａの中央部に集まるのを防ぐことができる。
【００６７】
さらに、上記の従来の塗布方法では、素子本体に塗布された外部電極用ペーストは、外部電極用ペーストの濡れ性により、素子本体の内側に向かって広がり、図１および図２に示す電極側面幅βが広くなる傾向にあった。なお、この現象を、「ペーストのぼり」という。このペーストのぼりは、外部電極のコーナー部間の中央に顕著に表れる。
【００６８】
しかし、本実施形態では、外部電極用ペーストの過剰な塗布を防ぐことができるため、ペーストのぼりを防ぐことができる。
【００６９】
これらの理由から、本実施形態では、電子部品を小型化しても外部電極の電極厚みおよび電極側面幅を一定にすることができ、外部電極を薄層化することができる。本実施形態では、素子本体１０を長さ：０．６〜１．６（ｍｍ）×幅：０．３〜０．８（ｍｍ）×厚み：０．３〜０．８（ｍｍ）と小型化しても、外部電極４の電極厚みおよび電極側面幅を正確に制御することができる。
【００７０】
また、外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、本実施形態における外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有量は好ましくは６０〜８５重量部、より好ましくは８０〜８５重量部である。外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率が高いと、焼成後に外部電極がポーラスになるのを防ぐことができ、湿気などに対するシールド性を高めることができるため、信頼性が向上するという効果がある。
【００７１】
しかし、従来のようにスラリー状の外部電極用ペースト素子本体を浸漬させて素子本体に外部電極用ペーストを塗布する方法の場合には、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率が高いと、外部電極４の電極端面中央部での電極厚みが厚くなる傾向にあった。
【００７２】
これは、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率が高いほど、外部電極用ペーストの粘度が高くなるため、素子本体を浸漬した後、素子本体を引き上げる際に、電極端面４ａの中央部に外部電極用ペーストが集まるからである。
【００７３】
しかし、本実施形態では、上記のように、適度な量の外部電極用ペーストを素子本体に塗布することができるため、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率を高くしても、外部電極の電極厚みのばらつきを抑えることができる。このため、本実施形態では、上記したように、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有率を比較的多めにしても、外部電極のシールド性を高めるという効果を得つつ、外部電極の電極厚みのばらつきを抑えることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、外部電極用ペーストのバインダとして好ましくは、エチルセルロース、アクリル樹脂、ブチラール樹脂である。外部電極用ペーストのバインダとしてアクリル樹脂を用いると、焼成工程において還元性雰囲気でなくても分解するため水素を導入する必要がなく、コストの上でメリットがある。
【００７５】
しかし、従来のように、素子本体にスラリー状の外部電極用ペーストを塗布する場合、バインダとしてアクリル樹脂を用いると、電極端面４ａの中央部での外部電極ペーストの塗布厚みが厚くなり、外部電極の電極厚みのばらつきが生じるという問題があった。
【００７６】
これに対して、本実施形態では、上記のように、適度な量の外部電極用ペーストを素子本体に塗布することができるため、外部電極用ペーストにバインダとしてアクリル樹脂を用いても、焼成工程において水素を導入する必要がないというコストメリットを確保しつつ、外部電極の電極厚みのばらつきを抑えることができる。
【００７７】
また、外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、外部電極用ペースト中のバインダの含有量は好ましくは１〜５重量部、より好ましくは１．５〜３．０重量部である。バインダの含有量をこの範囲とすることで、溶解後の外部電極用ペーストが適度な粘性になり、素子本体への外部電極用ペーストの塗布性が良好なものとなる。
【００７８】
前記外部電極用ペーストには、上記の他、ガラス粉を添加してもよい。外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、外部電極用ペースト中のガラス粉の含有量は好ましくは２〜１５重量部、より好ましくは５〜８重量部である。ガラス粉の含有量をこの範囲とすることで、端子表面にガラス浮きが無く、かつチップ界面との密着性を確保できる。
【００７９】
上記の工程において、固化された外部電極用ペーストに素子本体を接触させ、圧力をかけることによっても外部電極用ペーストは溶解するが、素子本体を加熱し、素子本体の熱により外部電極用ペーストを溶解することが好ましい。素子本体の加熱温度としては、好ましくは４０〜６０℃である。
【００８０】
素子本体の加熱温度をこの範囲内とすることで、素子本体に過剰の圧力をかけずに外部電極用ペーストを溶解させることができる。また、外部電極用ペーストは一般的には温度が上がると粘度が低下するため、濡れ性が高まり、ペーストのぼりが起こりやすくなるが、素子本体を上記の温度範囲とすることで、外部電極用ペーストの粘度を適度なものにすることができるため、ペーストのぼりを抑えることができる。
【００８１】
素子本体の加熱の方法としては、オーブン、遠赤外線ヒーターなどで加熱する方法が挙げられる。また、上記の加熱方法はバッチ式で行ってもよいし、連続式で行ってもよい。
【００８２】
固化された外部電極用ペーストへの素子本体の接触時間は、素子本体が常温の場合には好ましくは３〜５秒間、素子本体が６０℃の場合には好ましくは０．５〜２秒間である。外部電極用ペーストへの素子本体の接触時間がこの範囲の場合、適度な量の外部電極用ペーストを溶解させることができ、素子本体に過剰な外部電極ペーストを塗布することを防ぐことができる。
【００８３】
素子本体に外部電極用ペーストを塗布した後に、固化された外部電極用ペーストを再度加熱し、溶解させ、平坦にし、再度固化させることにより、図３ｂに示す固化された外部電極用ペーストとして何度も用いることができる。
【００８４】
外部電極用ペーストを平坦にする方法としては特に限定されないが、たとえば外部電極用ペーストの表面にＰＥＴフィルムを敷き、その上からアイロンなど加熱した金属板でならす方法や、加熱した溶剤を外部電極ペーストの表面にかける方法などが挙げられる。
【００８５】
また、図３ａに示す保持具３０のように貫通孔３３の間隔が十分ある場合には、図３ｅに示すように保持具３０をずらすことによっても、固化された外部電極用ペースト４０のうち平坦な凸部４０ｂに素子本体１０を接触させることができ、素子本体１０に外部電極用ペーストを塗布することができる。
【００８６】
また、素子本体１０のうち外部電極用ペースト４０ａが塗布された部分に、上記図３ｂ〜３ｄに示す工程を行い、さらに外部電極用ペーストを塗布し外部電極を二層以上で形成してもよい。
【００８７】
なお、一層目の外部電極を形成する外部電極用ペーストは上記図３ｂ〜３ｄに示す工程により塗布し、二層目以降は、従来の方法のように、スラリー状の外部電極用ペーストに素子本体の一部を浸漬することにより外部電極用ペーストを塗布してもよい。二層目以降の外部電極はその下層の外部電極用ペーストの存在により、ペーストのぼりが抑えられるからである。
【００８８】
また、一層目は外部電極用ペーストを比較的薄く塗布し、二層目でコーナー部に重点的に外部電極用ペーストを塗布してもよい。これにより、外部電極を薄層化しつつ、コーナー部の外部電極の電極厚みを確保し、信頼性を向上させることができる。この場合、一層目は、外部電極用ペーストの組成の均一性の観点から、金属板上に流し込まれ固化された外部電極用ペーストは上記したように薄い方が好ましいが、二層目以降で本実施形態に係る方法を用いる場合には、金属板上に流し込まれ固化された外部電極用ペーストの電極厚みは厚くてもよい。
【００８９】
このように、外部電極を二層以上で形成する場合、外部電極用ペーストを塗布した後は、必要に応じて後述する乾燥工程を行ったうえで、次の層を形成する外部電極用ペーストを塗布する。
【００９０】
外部電極用ペーストを塗布した後は乾燥工程を行う場合には、乾燥温度としては、好ましくは１２０〜１５０℃、乾燥時間としては、好ましくは２０分〜１時間である。なお、上記のように、素子本体が加熱されていると、素子本体の熱によっても外部電極用ペーストが乾燥されるため乾燥工程の時間を短縮できたり、特に上記の条件により乾燥工程を設けなくても、５〜１０分放置するのみで十分乾燥させることができる。
【００９１】
さらに、従来、外部電極用ペーストを乾燥機により乾燥する場合には外部電極用ペーストの外側から乾燥するため、外部電極用ペーストを焼成する際の爆ぜの原因となることがあった。これに対して、本実施形態では、素子本体を加熱するため外部電極用ペーストが内側からも乾燥するため、爆ぜを抑えることができる。
【００９２】
外部電極用ペーストを乾燥した後、焼成し、外部電極４を形成する。外部電極用ペーストの焼成条件は、例えば、加湿したＮ２とＨ２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、外部電極４表面に、めっき等により被覆層を形成する。
【００９３】
このようにして製造された本発明の実施形態に係る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。
【００９４】
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。
【００９５】
たとえば、上述した実施形態では、電子部品として積層セラミックコンデンサを例示したが、本発明の実施形態に係る電子部品としては、積層セラミックコンデンサに限定されず、誘電体層および内部電極層を有する電子部品であれば何でも良い。
【実施例】
【００９６】
試料１ａ
（誘電体層用ペースト）
セラミック粒子を作製するための出発原料として、主成分原料（ＢａＴｉＯ３）および副成分原料を用意した。
【００９７】
副成分原料としては、ＭｇＯおよびＭｎＯの原料には炭酸塩（第１副成分：ＭｇＣＯ３、第５副成分：ＭｎＣＯ３）を用い、他の原料には酸化物（第２副成分：（Ｂａ０．６Ｃａ０．４）ＳｉＯ３、第３副成分：Ｖ２Ｏ５、第４副成分：Ｙｂ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３、第６副成分：ＣａＺｒＯ３、その他の副成分：Ａｌ２Ｏ３を用いた。
【００９８】
第２副成分である（Ｂａ０．６Ｃａ０．４）ＳｉＯ３は、ＢａＣＯ３，ＣａＣＯ３およびＳｉＯ２をボールミルにより１６時間湿式混合し、乾燥後、１１５０℃で空気中において焼成し、さらに、ボールミルにより１００時間湿式粉砕することにより製造した。第５副成分であるＣａＺｒＯ３は、ＣａＣＯ３およびＺｒＯ２をボールミルにより１６時間湿式混合し、乾燥後、１１５０℃ にて空気中で焼成し、さらにボールミルにより２４時間湿式粉砕することにより製造した。
【００９９】
これらの原料を、焼成後の組成が、主成分であるＢａＴｉＯ３ １００モルに対して、ＭｇＣＯ３：１モル、（Ｂａ０．６Ｃａ０．４）ＳｉＯ３：３モル、Ｖ２Ｏ５：０．１モル、Ｙｂ２Ｏ３：１．７５モル、Ｙ２Ｏ３：２モル、ＭｎＣＯ３：０．３７４モル、ＣａＺｒＯ３：２．０モル、Ａｌ２Ｏ３：１モル、となるように配合して、ボールミルにより１６時間湿式混合し、乾燥させセラミック原料粒子を得た。
【０１００】
得られたセラミック原料粒子をボールミルで１５時間、湿式粉砕し、乾燥し、０．２μｍのセラミック粒子を得た。次いで、これらと、アクリル樹脂４．８重量部と、酢酸エチル１００重量部と、ミネラルスピリット６重量部と、トルエン４重量部とをボールミルで混合してペースト化し、誘電体層用ペーストを得た。
【０１０１】
（内部電極層用ペースト）
平均粒径が０．４μｍのＮｉ粒子１００重量部に対して、セラミック粒子を２０重量部と、有機ビヒクル（エチルセルロース樹脂８重量部をブチルカルビトール９２重量部に溶解したもの）４０重量部と、ブチルカルビトール１０重量部と、を３本ロールにより混練してペースト化し内部電極層用ペーストを得た。
【０１０２】
（積層体製造工程）
得られた誘電体層用ペーストを用いて、ＰＥＴフィルム上に、ドクターブレード法によりシート成形を行い、乾燥することにより、グリーンシートを形成した。このとき、グリーンシートの厚みは、５μｍとした。この上に内部電極層用ペーストを印刷した後、ＰＥＴフィルムを剥離した。次いで、これらのグリーンシートと内部電極パターン層との積層物を複数積層することにより積層体を得た。
【０１０３】
次いで、積層体を所定サイズに切断しグリーンチップを得た後、脱バインダ処理、焼成及びアニールを行って、素子本体を得た。
【０１０４】
脱バインダ処理は、昇温時間１５℃／時間、保持温度２８０℃、保持時間２時間、空気雰囲気の条件で行った。
【０１０５】
焼成は、昇温速度２００℃／時間、保持温度１２６０〜１３４０℃、保持時間２時間、冷却速度３００℃／時間、加湿したＮ２＋Ｈ２混合ガス雰囲気（酸素分圧は１０−６Ｐａ）の条件で行った。
【０１０６】
アニールは、保持温度１２００℃、温度保持時間２時間、冷却速度３００℃／時間、窒素雰囲気の条件で行った。なお、脱バインダ処理及び焼成の際の雰囲気ガスの加湿には、水温を３５℃としたウェッターを用いた。
【０１０７】
（外部電極の形成）
このようにして得た素子本体に、サンドブラスト等にて端面研磨を施し、図３ａに示す保持具を準備した。保持具はゴム板からなり、補強板が内蔵されており、等間隔に貫通孔があけられている。この保持具の貫通孔にゴム板から７００μｍ突き出すようにして素子本体を挿入し、保持具ごとオーブンに入れ、素子本体を６０℃に加熱した。
【０１０８】
また、上記の工程と並行して、以下の手順により外部電極用ペーストを得た。まず、バインダをエチルセルロース樹脂として、エチルセルロース樹脂１５重量部をターピネオール８５重量部に溶解した有機ビヒクルを準備した。次いで導電性粉末を平均粒径０．５μｍのＣｕ粒子、溶剤をターピネオールとし、外部電極用ペースト中の溶剤、導電性粉末および有機ビヒクルの合計含有量を１００重量部としたとき、を導電性粉末が７５重量部、有機ビヒクルが２２重量部、溶剤が３重量部、ガラス粉が７重量部となるように混練してペースト化し、外部電極用ペーストを得た。
【０１０９】
金属板に外部電極用ペーストを厚みが１９０μｍとなるように流し込み（図３ｂ）、−５℃にして冷却し、静置し、表面が平坦になるように固化させた。
【０１１０】
次いで、前記加熱した素子本体を前記固化させた外部電極用ペーストに１秒間接触させ、外部電極用ペーストを溶解し（図３ｂ、ｃ）、その後引き上げた（図３ｄ）。
【０１１１】
なお、通常、積層セラミックコンデンサは素子本体の両端に外部電極ペーストを塗布して得られるが、本実施例では、外部電極の電極厚みおよび電極側面幅を測定することを目的としたため、外部電極用ペーストは素子本体の一端にのみ塗布した。
【０１１２】
素子本体に塗布された外部電極用ペーストは塗布直後から乾燥が始まり、塗布後１０分後には外観上、完全に乾燥していたため、特に乾燥工程は設けなかった。
【０１１３】
次いで、素子本体に塗布された外部電極用ペーストを焼成した。焼成条件としては、加湿したＮ２とＨ２との混合ガス中で６００〜８００℃ にて１０分間〜１時間程度とした。このようにして外部電極４を一方にのみ有する試料１ａを得た。
【０１１４】
得られた試料１ａのサイズは、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍであり、内部電極層に挟まれた誘電体層の数は３８０であり、１層あたりの誘電体層の厚み（層間厚み）は、２μｍであった。
【０１１５】
試料１ｂ〜１ｄ
外部電極用ペーストを表１に示す組成のものに代えた以外は試料１ａと同様にして、試料１ｂ〜１ｄを作成した。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
試料２ａ〜２ｄ
室温（２５℃）の外部電極用ペーストを厚みが１９０μｍになるように金属板上に流し込み、室温の素子本体を外部電極ペーストに１０秒間浸漬し、引き上げ、素子本体を乾燥機で１５０℃、３０分間乾燥させた後に焼成を行った以外は試料２ａ〜２ｄはそれぞれ試料１ａ〜１ｄと同様にして試料を作成した。試料２ａ〜２ｄの外部電極用ペーストの組成を表１に示す。
【０１１８】
（電極厚みＴ制御）
試料１ａ〜１ｄおよび試料２ａ〜２ｄについて、外部電極の電極厚みＴを測定した。電極厚みＴとは、図４（Ａ）に示すように、外部電極の電極端面４ａの中央部の電極厚みである。結果を図５に示す。
【０１１９】
図５より、外部電極用ペーストを固化させた試料１ａ〜１ｄでは、外部電極用ペーストに含まれる導電性粉末の含有量を変化させても電極厚みＴはほとんど変わらないことが確認できた。これに対し、外部電極用ペーストを固化させなかった試料２ａ〜２ｄでは、外部電極用ペーストに含まれる導電性粉末の含有量が多くなると電極厚みＴが厚くなる傾向にあることが確認できた。
【０１２０】
また、試料１ａ〜１ｄにおいては、１０分放置し、自然乾燥のみを行ったのにも関わらず、焼成しても爆ぜは起こらなかった。このことから、試料１ａ〜１ｄは短時間の自然乾燥のみで十分に乾燥できることが確認できた。
【０１２１】
さらに、試料１ａおよび２ａについては、それぞれ５０個のサンプルを準備し、電極厚みＴのばらつきを求めた。電極厚みＴのばらつきは、サンプルの電極厚みＴの平均値Ｔｈを求め、サンプルの電極厚みＴとＴｈとの差が最大になるサンプルの電極厚みＴをＴｍとし、｜Ｔｈ−Ｔｍ｜／Ｔｈで表わされる。
【０１２２】
その結果、試料１ａの電極厚みＴのばらつきは３．６％であるのに対し、試料２ａの電極厚みＴのばらつきは１０％となり、外部電極用ペーストを固化させる方法は電極厚みＴのばらつきを抑えるのに効果的であることが確認できた。
【０１２３】
（電極厚みの均一性）
外部電極用ペーストに含まれる導電性粉末をＣｕに代えてＡｇにした以外は試料３１ａ、３２ａおよび３１ｂはそれぞれ試料１ａ、２ａおよび１ｂと同様にして試料を作成した。試料３１ａ、３２ａおよび３１ｂの外部電極用ペーストの組成を表１に示す。
【０１２４】
外部電極用ペーストに含まれる有機ビヒクルとして、エチルセルロース樹脂に代えてアクリル樹脂を用いた以外は、試料４１ａ、４２ａ、４３１ａ、４３２ａ、４１ｂおよび４３１ｂは、それぞれ試料１ａ、２ａ、３１ａ、３２ａ、１ｂおよび３１ｂと同様にして試料を作成した。試料４１ａ、４２ａ、４３１ａ、４３２ａ、４１ｂおよび４３１ｂの外部電極用ペーストの組成を表１に示す。
【０１２５】
上記した試料１ａ、２ａ、３１ａ、３２ａ、１ｂ、３１ｂ、４１ａ、４２ａ、４３１ａ、４３２ａ、４１ｂおよび４３１ｂについて、図４（Ａ）に示す外部電極の三か所の電極厚み（電極厚みＴ、電極厚みＦ、電極厚みＲ）を測定した。なお、電極厚みＴは上記のとおりであり、電極厚みＦは、最も外側に積層された内部電極層の部分の電極厚みである。また、電極厚みＲは、素子本体のコーナー部の電極厚みであり、図４（Ｂ）に示すように、積層方向の接線ａと各層に並行な線ｂの交点ｃを通り、前記接線ａとの鋭角δの角度が４５℃となる部分の電極厚みを示す。そして、電極厚みＴに対する電極厚みＦおよび電極厚みＲの比率（膜厚比：Ｆ／Ｔ，Ｒ／Ｔ）を算出した。結果を図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示す。
【０１２６】
また、試料１ａ〜１ｄおよび２ａ〜２ｄについても同様にして電極厚みＴ、電極厚みＦおよび電極厚みＲを測定し、膜厚比（Ｆ／Ｔ，Ｒ／Ｔ）を算出した。結果を図７に示す。
【０１２７】
Ｆ／ＴおよびＲ／Ｔは、１に近いほど外部電極の電極厚みが均一であることを意味する。図６（Ａ）より、試料１ａと試料３１ａ、試料２ａと試料３２ａを比較すると、外部電極用ペーストを固化させた試料１ａおよび試料２ａは、外部電極用ペーストを固化させなかった試料３１ａ、３２ａに比べてＦ／ＴおよびＲ／Ｔが１に近く、外部電極の電極厚みが均一であることが確認できた。
【０１２８】
また、図６（Ｂ）より、外部電極用ペーストに含まれるバインダをエチルセルロース樹脂に代えてアクリル樹脂にした場合でも、同様の傾向となることが確認できた。
【０１２９】
さらに、図７より、外部電極用ペーストを固化させた場合には、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有量が高くなるほど外部電極の電極厚みが均一になることが確認できた（試料１ａ〜１ｄ）。これに対し、外部電極用ペーストを固化させなかった場合には、外部電極用ペースト中の導電性粉末の含有量が高くなるほど外部電極の電極厚みの均一性が低下することが確認できた（試料２ａ〜２ｄ）。
【０１３０】
（ペーストのぼり制御）
試料１ａと試料２ａについて、電極側面幅βｍａｘおよび電極側面幅βｍｉｎを測定し、（βｍａｘ−βｍｉｎ）／βｍｉｎで表わされるβばらつきを求めた。なお、図８に示すように、電極側面幅βｍｉｎとは外部電極の最も広い電極側面幅であり、電極側面幅βｍｉｎとは素子本体の積層方向の端部の外部電極の電極側面幅である。
【０１３１】
まず、外部電極用ペーストが塗布された素子本体を目視により確認したところ、試料２ａには三日月型のペーストのぼりが確認できた。これに対し、試料１ａにはペーストのぼりは確認できなかった。
【０１３２】
また、試料１ａでは電極側面幅βｍａｘが５０．５μｍ、電極側面幅βｍｉｎが４７．６μｍでありβばらつきは０．０６であった。これに対し、試料２ａでは電極側面幅βｍａｘが７２．６μｍ、電極側面幅βｍｉｎが６３．１μｍでありβばらつきは０．１５であった。以上より、試料１ａは試料２ａに比べペーストのぼりによる外部電極の電極側面幅のばらつきが改善されていることが確認できた。
【符号の説明】
【０１３３】
１… 積層セラミックコンデンサ
１０… 素子本体
２… 誘電体層
３… 内部電極層
４… 外部電極
４ａ… 電極端面
４ｂ… 電極側面
３０… 保持具
３１… ゴム板
３２… 補強板
３３… 貫通孔
３４… 金属板
４０、４０ｂ… 固化された外部電極用ペースト
４０ａ… 外部電極用ペースト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子本体を準備する工程と、
外部電極用ペーストを固化させる工程と、
前記固化された外部電極用ペーストを溶解することにより前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布する工程と、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項１】
素子本体を準備する工程と、
外部電極用ペーストを固化させる工程と、
前記固化された外部電極用ペーストを溶解することにより前記素子本体の少なくとも一部に外部電極用ペーストを塗布する工程と、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図３ｅ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図３ｅ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１５１２５０（Ｐ２０１１−１５１２５０Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２１２７（Ｐ２０１０−１２１２７）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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