WO2025028600A1 - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
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- external electrode
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
Definitions
- This disclosure relates to multilayer ceramic capacitors with retrofitted side margins, particularly small multilayer ceramic capacitors.
- Patent Document 1 A conventional multilayer ceramic capacitor is described, for example, in Patent Document 1.
- the multilayer ceramic capacitor of the present disclosure is a substantially rectangular parallelepiped laminate including a plurality of internal electrodes and a plurality of dielectric layers that are alternately laminated, and having a first surface and a second surface that face each other in a lamination direction, a laminate having a first side surface, a second side surface, a third side surface, and a fourth side surface around an axis along the stacking direction, and further having a first ridge portion located between the first side surface and the second side surface, a second ridge portion located between the second side surface and the third side surface, a third ridge portion located between the third side surface and the fourth side surface, and a fourth ridge portion located between the fourth side surface and the first side surface; a protective layer that covers an area of the first side surface, the second side surface, the third side surface, and the fourth side surface excluding a predetermined edge portion among the first edge portion, the second edge portion, the third edge portion, and the fourth edge portion;
- the semiconductor device includes a plurality of internal electrodes
- FIG. 1 is a perspective view showing a multilayer ceramic capacitor according to a first embodiment and a second embodiment
- 1 is a perspective view showing a laminate of a multilayer ceramic capacitor in accordance with a first embodiment.
- FIG. 2 is a perspective view showing a protective layer of the multilayer ceramic capacitor in accordance with the first embodiment.
- 1 is a perspective view showing an element part of a multilayer ceramic capacitor in accordance with a first embodiment; 1 is a plan view showing an element part of a multilayer ceramic capacitor in accordance with a first embodiment.
- FIG. FIG. 6 is a perspective view showing a laminate of a multilayer ceramic capacitor in accordance with a second embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view showing a protective layer of the multilayer ceramic capacitor in accordance with a second embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view showing an element part of a multilayer ceramic capacitor in accordance with a second embodiment.
- FIG. 11 is a plan view showing an element part of a multilayer ceramic capacitor in accordance with a second embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view showing an example of a multilayer ceramic capacitor in accordance with a third embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view showing another example of the multilayer ceramic capacitor in accordance with the third embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view showing an example of a laminate of the multilayer ceramic capacitor in accordance with a third embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view showing a protective layer of the multilayer ceramic capacitor in accordance with a third embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view showing an element part of a multilayer ceramic capacitor in accordance with a third embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view showing another example of the laminate of the multilayer ceramic capacitor in accordance with the third embodiment.
- FIG. 11 is a plan view showing an element part of a multilayer ceramic capacitor in accordance with a third embodiment.
- FIG. 11 is a plan view showing a multilayer ceramic capacitor in accordance with a third embodiment.
- FIG. 11 is a plan view showing a multilayer ceramic capacitor that does not have the features of the multilayer ceramic capacitor in accordance with the third embodiment.
- FIG. 2 is a plan view showing a ceramic green sheet on which an internal electrode pattern is printed.
- FIG. 2 is a plan view showing a ceramic green sheet on which an internal electrode pattern is printed.
- FIG. 1 is a plan view showing a ceramic green sheet on which an internal electrode pattern is printed.
- FIG. 2 is a perspective view illustrating an example of a process for producing a base laminate.
- FIG. 2 is a plan view showing a ceramic green sheet on which a dummy electrode pattern is printed.
- FIG. 11 is a perspective view illustrating another example of the process for producing the base laminate.
- FIG. 2 is a perspective view showing an example of a base laminate.
- FIG. 15 is a perspective view showing a plurality of laminate precursors obtained by cutting the base laminate of FIG. 14 .
- FIG. 2 is a perspective view showing a plurality of laminate precursors aligned on a support sheet.
- FIG. 4 is a perspective view showing a step of attaching a ceramic green sheet for a protective layer to a side surface of the laminate precursor.
- FIG. 4 is a perspective view showing a step of attaching a ceramic green sheet for a protective layer to a side surface of the laminate precursor.
- FIG. 4 is a perspective view showing a step of attaching a ceramic green sheet for a protective layer to a side surface of the laminate precursor.
- FIG. 2 is a perspective view showing an element part precursor;
- FIG. 2 is a perspective view showing an element part on which a first layer of an external electrode is formed.
- a multilayer ceramic capacitor includes a laminate in which multiple ceramic dielectric layers and multiple internal electrode layers are alternately stacked in a predetermined direction (stacking direction).
- a multilayer ceramic capacitor can have a large capacitance, for example, by increasing the overlap area (effective area) between adjacent internal electrode layers in the stacking direction.
- Patent Document 1 discloses a technology for increasing the effective area by exposing multiple internal electrode layers to the side of an unfired laminate, adding a slurry of the ceramic material that constitutes the ceramic dielectric layer to the side to form an unfired side margin portion, and simultaneously firing the laminate and the side margin portion.
- any direction may be considered to be up or down, but in this specification, for convenience, a Cartesian coordinate system XYZ is defined in some drawings.
- the positive side in the Z-axis direction is considered to be up, and terms such as upper surface and lower surface may be used.
- the X-axis direction is also referred to as the first direction or length direction.
- the Y-axis direction is also referred to as the second direction or width direction.
- the Z-axis direction is also referred to as the third direction, height direction, or stacking direction.
- the plan view area means the area of the part or member of interest when viewed along the stacking direction (Z-axis direction).
- the plan view shape means the shape of the part or member of interest when viewed along the stacking direction (Z-axis direction).
- FIG. 1 is a perspective view showing a laminated ceramic capacitor according to the first and second embodiments.
- FIG. 2A is a perspective view showing a laminate of the laminated ceramic capacitor according to the first embodiment
- FIG. 2B is a perspective view showing a protective layer of the laminated ceramic capacitor according to the first embodiment
- FIG. 2C is a perspective view showing a base component of the laminated ceramic capacitor according to the first embodiment
- FIG. 3 is a plan view showing a base component of the laminated ceramic capacitor according to the first embodiment.
- FIG. 4A is a perspective view showing a laminate of the laminated ceramic capacitor according to the second embodiment
- FIG. 4B is a perspective view showing a protective layer of the laminated ceramic capacitor according to the second embodiment
- FIG. 4C is a perspective view showing a base component of the laminated ceramic capacitor according to the second embodiment
- FIG. 5 is a plan view showing a base component of the laminated ceramic capacitor according to the second embodiment. Note that FIGS. 2A, 2B, 4A, and 4B show the laminate or protective layer before polishing, and FIGS. 2C, 3, 4C, and 5 show the base component after polishing.
- the multilayer ceramic capacitor 1 of this embodiment includes a base component 2 and an external electrode 3.
- the base component 2 includes a laminate 4 and a protective layer 5.
- the laminate 4 is constructed by alternately stacking multiple internal electrodes 6 and multiple dielectric layers 7.
- the multiple internal electrodes 6 and multiple dielectric layers 7 are stacked in the stacking direction (Z-axis direction).
- the laminate 4 is substantially rectangular.
- the laminate 4 has a first surface 8a and a second surface 8b that face each other in the stacking direction (Z-axis direction).
- the first surface 8a and the second surface 8b may be perpendicular to the stacking direction.
- the first surface 8a and the second surface 8b may be collectively referred to as the main surfaces 8a and 8b.
- the laminate 4 may be substantially square in plan view. In other words, the main surfaces 8a and 8b may be substantially square in plan view.
- the laminate 4 has a first side 9a, a second side 9b, a third side 9c, and a fourth side 9d around an axis perpendicular to the main surfaces 8a and 8b.
- the first side 9a, the second side 9b, the third side 9c, and the fourth side 9d may be parallel to the stacking direction.
- the laminate 4 also has a first ridge portion 10a located between the first side 9a and the second side 9b, a second ridge portion 10b located between the second side 9b and the third side 9c, a third ridge portion 10c located between the third side 9c and the fourth side 9d, and a fourth ridge portion 10d located between the fourth side 9d and the first side 9a.
- the first ridge portion 10a refers to a portion extending from a region of the first side surface 9a close to the first ridge portion 11a to a region of the second side surface 9b close to the first ridge portion 11a via the first ridge portion 11a, when the ridge formed by the intersection of the first side surface 9a and the second side surface 9b is defined as the first ridge portion 11a.
- the corner portion of the laminate 4 extending from the first side surface 9a to the second side surface 9b may be chamfered, and in this case, the edge extending in the third direction in the chamfered portion may be defined as the first ridge portion 11a.
- first side surface 9a, the second side surface 9b, the third side surface 9c, and the fourth side surface 9d may be collectively referred to as the side surfaces 9a to 9d.
- first edge portion 10a, the second edge portion 10b, the third edge portion 10c, and the fourth edge portion 10d may be collectively referred to as edge portions 10a to 10d.
- the internal electrode 6 is made of a conductive material.
- the internal electrode 6 may be made of a metal material mainly composed of metals such as Ni (nickel), Cu (copper), Sn (tin), Pt (platinum), Pd (palladium), Ag (silver), Au (gold), etc., or alloys thereof.
- the term "main component” refers to the component that is contained in the highest proportion in the material or member of interest.
- the internal electrode 6 may have a thickness of, for example, 1.5 ⁇ m or less. In this case, internal defects caused by internal stress when the laminate 4 is fired or when a voltage is applied to the internal electrode 6 can be reduced, and the reliability of the multilayer ceramic capacitor 1 can be improved.
- the dielectric layer 7 is made of a dielectric material.
- the dielectric layer 7 may be made of a ceramic material mainly composed of BaTiO 3 (barium titanate), CaTiO 3 (calcium titanate), SrTiO 3 (strontium titanate), BaZrO 3 (barium zirconate), etc.
- the ceramic material constituting the dielectric layer 7 may contain Mn (manganese) compounds, Mg (magnesium) compounds, Si (silicon) compounds, Co (cobalt) compounds, Ni compounds, rare earth compounds, etc. as subcomponents whose content is lower than that of the main component.
- the dielectric layer 7 may have a thickness of, for example, 0.1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
- the multiple internal electrodes 6 include at least one first internal electrode 6a and at least one second internal electrode 6b.
- the first internal electrode 6a and the second internal electrode 6b have polarities different from each other, and when the first internal electrode 6a has a first polarity, the second internal electrode 6b has a second polarity different from the first polarity.
- the first internal electrode 6a and the second internal electrode 6b are arranged alternately in the stacking direction with the dielectric layer 7 sandwiched therebetween.
- the first internal electrode 6a is exposed in a region of the side surfaces 9a to 9d of the laminate 4 excluding at least one of the ridge portions 10a to 10d.
- the second internal electrode 6b is exposed in a region of the side surfaces 9a to 9d of the laminate 4 excluding at least one of the ridge portions 10a to 10d.
- the first internal electrode 6a is exposed in a region of the side surfaces 9a to 9d excluding the second ridge portion 10b
- the second internal electrode 6b is exposed in a region of the side surfaces 9a to 9d excluding the first ridge portion 10a.
- the ridge portion (second ridge portion 10b) where the first internal electrode 6a is not exposed is different from the ridge portion (first ridge portion 10a) where the second internal electrode 6b is not exposed.
- the number of edges where the first internal electrode 6a is not exposed may be the same as the number of edges where the second internal electrode 6b is not exposed. In this case, it is easy to ensure the characteristics of the multilayer ceramic capacitor.
- the first internal electrode 6a has a notch 12b in a substantially right-angled triangular shape with its apex (right-angled apex) located on the second edge 11b in a plan view.
- the first internal electrode 6a has the same shape in a plan view as the laminate 4, except for the notch 12b.
- the second internal electrode 6b has a notch 12a in a substantially right-angled triangular shape with its apex (right-angled apex) located on the first edge 11a in a plan view.
- the second internal electrode 6b has the same shape in a plan view as the laminate 4, except for the notch 12a.
- the effective area contributing to the capacitance is reduced by the area of the notches 12a and 12b compared to the plan view area of the laminate 4. Therefore, from the viewpoint of increasing the capacitance of the multilayer ceramic capacitor 1, the smaller the area of the notches 12a and 12b (the sum of the areas of the notches 12a and 12b), the better.
- the planar shape of the notch 12b of the first internal electrode 6a may be an approximately right-angled isosceles triangle.
- the planar shape of the notch 12b is not limited to an approximately right-angled triangle.
- the planar shape of the notch 12b may be a rectangle with one vertex located on the second edge 11b, a sector (quadrants) with its center located on the second edge 11b, or the like.
- the notch may be a right-angled triangle with a vertex located on the edge of the edge, or a right-angled triangle with a right-angled hypotenuse bulging in an arc shape.
- planar shape of the notch 12b is an approximately right-angled isosceles triangle, it becomes easier to print the internal electrode pattern having a hole that becomes the notch 12b (the square-shaped hole in the internal electrode pattern shown in Figures 9A and 9B) in the manufacturing process of the multilayer ceramic capacitor 1. The same applies to the notch 12a of the second internal electrode 6b.
- the protective layer 5 is located on the side surfaces 9a to 9d of the laminate 4 and forms a side margin.
- the protective layer 5 covers the areas of the side surfaces 9a to 9d excluding predetermined ridges among the ridges 10a to 10d.
- the predetermined ridges that are not covered by the protective layer 5 are ridges where one of the first internal electrode 6a and the second internal electrode 6b is exposed and the other is not exposed.
- the protective layer 5 covers the areas of the side surfaces 9a to 9d excluding the first ridge portion 10a and the second ridge portion 10b. In other words, the protective layer 5 covers at least the areas where the first internal electrode 6a and the second internal electrode 6b overlap and are exposed when the side surfaces 9a to 9d are viewed in the stacking direction.
- the protective layer 5 is made of a dielectric material.
- the protective layer 5 may be made of a ceramic material mainly composed of, for example, BaTiO 3 , CaTiO 3 , SrTiO 3 , BaZrO 3 , etc.
- the ceramic material constituting the protective layer 5 may contain, as a subcomponent, a Mn compound, a Mg compound, a Si compound, a Co compound, a Ni compound, a rare earth compound, etc.
- the protective layer 5 may be made of a ceramic material mainly composed of the same material as the ceramic material constituting the dielectric layer 7.
- the protective layer 5 electrically insulates the external electrode 3 and the internal electrode 6 of different polarities from each other.
- the protective layer 5 also electrically insulates the ends of the internal electrodes 6 of different polarities exposed on the side surfaces 9a to 9d from each other, and also physically protects the ends of the internal electrodes 6 exposed on the side surfaces 9a to 9d.
- the distance between the ends of the protective layer 5 is longer than the distance between the two ends of the internal electrodes 6 exposed on the side surfaces. This reduces the possibility of a short circuit caused by the internal electrodes being exposed from the protective layer.
- the effective area of the internal electrodes 6 is increased and the distance between the two ends of the internal electrodes 6 exposed on the side surfaces is increased, the distance between the ends of the protective layer 5 is increased, thereby reducing the possibility of the internal electrodes 6 being exposed from the protective layer 5 and reducing the possibility of a short circuit with the external electrode 3.
- This increases the ratio of the effective area to the planar area of the element component 2, making it possible to reduce the size of the multilayer ceramic capacitor 1 while increasing its capacitance.
- the effective area refers to the overlapping area in the stacking direction between adjacent internal electrodes 6.
- the protective layer 5 may have a thickness of, for example, 30 ⁇ m or less.
- the protective layer 5 may be located in the first region R1 and the second region R2 within a range that does not reach the ridges of the predetermined ridge portions.
- the external electrodes 3 and internal electrodes 6 of the same polarity can be connected to each other, while the external electrodes 3 and internal electrodes 6 of different polarities can be electrically insulated from each other.
- the external electrode 3 is made of a conductive material.
- the external electrode 3 includes a first external electrode 3a and a second external electrode 3b.
- the first external electrode 3a and the second external electrode 3b are electrically insulated from each other.
- the first external electrode 3a is located from the first side surface 9a to at least one of the second side surface 9b, the fourth side surface 9d, and the first surface 8a and the second surface 8b.
- the first external electrode 3a covers the first ridge portion 10a and is connected to the first internal electrode 6a exposed at the first ridge portion 10a.
- the first external electrode 3a may be located from the first side surface 9a to at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the second external electrode 3b is located from the third side surface 9c to at least one of the second side surface 9b, the fourth side surface 9d, and the first surface 8a and the second surface 8b.
- the second external electrode 3b covers the second ridge portion 10b and is connected to the second internal electrode 6b exposed at the second ridge portion 10b.
- the second external electrode 3b may be located from the third side surface 9c to at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the second external electrode 3b When the first external electrode 3a is located on the first surface 8a, the second external electrode 3b may also be located on the first surface 8a, and when the first external electrode 3a is located on the second surface 8b, the second external electrode 3b may also be located on the second surface 8b.
- the first surface 8a or the second surface 8b on which the first external electrode 3a and the second external electrode 3b are located is mounted facing the mounting surface of the substrate, so that the multilayer ceramic capacitor 1 can be easily mounted on the substrate.
- the second external electrode 3b When the first external electrode 3a is located on the first surface 8a and the second surface 8b, the second external electrode 3b may also be located on the first surface 8a and the second surface 8b. In this case, when mounting the multilayer ceramic capacitor 1 on a substrate, either the first surface 8a or the second surface 8b may be opposed to the mounting surface, so that the mounting process can be simplified.
- the multilayer ceramic capacitor 1 has a minimum distance between the external electrode 3 of a first polarity and the internal electrode 6 of a second polarity that is equal to or greater than a predetermined insulation distance H.
- the insulation distance H may be, for example, approximately the thickness of the protective layer 5.
- the external electrode 3 may be configured to include a first layer in contact with the element component 2 and a second layer covering the first layer.
- the first layer may be a sintered metal layer.
- the first layer may be formed by baking a conductive paste containing a metal material such as Cu, Ni, Ag, Pd, Ag-Pd alloy, Au, etc., onto the surface of the element component 2.
- the first layer may be formed by baking a conductive paste containing the material by sputtering onto the surface of the element component 2.
- the first layer may also be a vapor-deposited metal film.
- a metal film of Cu, Ni, Ag, Pd, Ag-Pd alloy, Au, etc. may be formed by sputtering.
- the first layer may also be a conductive resin.
- the second layer may be an epoxy resin or a phenolic resin containing a metal powder such as Ag.
- the second layer may be a plating layer.
- the second layer may be formed by a plating method such as an electroless plating method or an electrolytic plating method.
- the second layer may be configured to include, for example, a Ni plating layer and a Sn plating layer covering the Ni plating layer.
- the second layer may include, for example, a Sn plating layer, a Cu plating layer, an Au plating layer, etc.
- the second layer may also be configured by stacking multiple plating layers.
- the external electrode 3 may be composed of only a plating layer. In this case, the thickness of the external electrode 3 can be made thin, allowing the multilayer ceramic capacitor 1 to be made smaller.
- the external electrode 3 may be composed of a conductive resin paste. In this case, the stress generated when mounting the multilayer ceramic capacitor 1 on a substrate can be alleviated, reducing the risk of cracks occurring in the element component 2, thereby improving the reliability of the mounting structure formed by mounting the multilayer ceramic capacitor 1 on a substrate. In addition, when the multilayer ceramic capacitor 1 is mounted on a substrate for use, it is possible to reduce noise from the substrate due to electrostriction when voltage is applied.
- the first internal electrode 6a has a rectangular cutout with its long side located on the third side surface 9c
- the second internal electrode 6b has a rectangular cutout with its long side located on the first side surface 9a
- the length of the short side of the rectangular cutout needs to be approximately the insulation distance H, which may result in a lower ratio of the effective area to the plan view area of the base component 2.
- the cutouts 12a, 12b are located only at the corners including the first ridge 10a and the second ridge 10b of the laminate 4, so that the area of the cutouts 12a, 12b can be reduced and the ratio of the effective area to the planar area of the base component 2 can be increased. Therefore, according to the first embodiment, a multilayer ceramic capacitor 1 that is small and has a large capacitance can be provided.
- the cutouts 12a, 12b are located at the corners including the first ridge 10a and the second ridge 10b of the laminate 4, but the same function and effect can be achieved even if they are located at the corners including the first ridge 10a and the third ridge 10c.
- the multilayer ceramic capacitor 1A of this embodiment differs from the multilayer ceramic capacitor 1 of the above embodiment in the configuration of the internal electrodes 6 and protective layer 5, but has a similar configuration in other respects. Therefore, the same reference characters as those in the multilayer ceramic capacitor 1 are used for the similar configuration, and detailed description will be omitted.
- the multilayer ceramic capacitor 1A includes an element component 2 and an external electrode 3, as shown in FIG. 1.
- the element component 2 includes a laminate 4 and a protective layer 5, as shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C.
- the laminate 4 is formed by alternately stacking a plurality of internal electrodes 6 and a plurality of dielectric layers 7.
- the plurality of internal electrodes 6 include at least one first internal electrode 6a and at least one second internal electrode 6b.
- the first internal electrode 6a and the second internal electrode 6b have mutually opposite polarities.
- the laminate 4 may be substantially square in plan view. In other words, the main surfaces 8a, 8b may be substantially square in plan view.
- the first internal electrode 6a is exposed in the area of the side surfaces 9a to 9d of the laminate 4 excluding the second edge portion 10b and the third edge portion 10c.
- the first internal electrode 6a has a right-angled triangular cutout portion 12b whose apex (right-angled apex) is located on the second edge 11b, and a right-angled triangular cutout portion 12c whose apex (right-angled apex) is located on the third edge 11c.
- the first internal electrode 6a has the same shape in a plan view as the laminate 4, except for the cutout portions 12b and 12c.
- the second internal electrode 6b is exposed in the area of the side surfaces 9a to 9d of the laminate 4 excluding the fourth edge portion 10d and the first edge portion 10a.
- the second internal electrode 6b has a right-angled triangular cutout portion 12d whose apex (right-angled apex) is located on the fourth edge 11d, and a right-angled triangular cutout portion 12a whose apex (right-angled apex) is located on the first edge 11a.
- the second internal electrode 6b has the same shape in a plan view as the laminate 4, except for the cutout portions 12d and 12a.
- the protective layer 5 covers the areas of the sides 9a to 9d except for the first edge portion 10a, the second edge portion 10b, the third edge portion 10c, and the fourth edge portion 10d.
- the first external electrode 3a is located from the first side surface 9a to at least one of the second side surface 9b, the fourth side surface 9d, and the first surface 8a and the second surface 8b.
- the first external electrode 3a covers the fourth ridge portion 10d and the first ridge portion 10a, and is connected to the first internal electrode 6a exposed at the fourth ridge portion 10d and the first ridge portion 10a.
- the first external electrode 3a may be located from the first side surface 9a to at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the second external electrode 3b is located from the third side surface 9c to at least one of the second side surface 9b, the fourth side surface 9d, and the first surface 8a and the second surface 8b.
- the second external electrode 3b covers the second ridge portion 10b and the third ridge portion 10c, and is connected to the second internal electrode 6b exposed at the second ridge portion 10b and the third ridge portion 10c.
- the second external electrode 3b may be located from the third side surface 9c to at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the multilayer ceramic capacitor 1A has a slightly lower capacitance than the multilayer ceramic capacitor 1 because the first internal electrode 6a has the notches 12d, 12a and the second internal electrode 6b has the notches 12b, 12c, and therefore the ratio of the effective area to the planar area of the element component 2 is slightly lower than that of the multilayer ceramic capacitor 1.
- the multilayer ceramic capacitor 1A has a lower equivalent series resistance (ESR) than the multilayer ceramic capacitor 1 because the first external electrode 3a is connected to the first internal electrode 6a at the fourth ridge 10d and the first ridge 10a, and the second external electrode 3b is connected to the second internal electrode 6b at the second ridge 10b and the third ridge 10c.
- ESR equivalent series resistance
- the multilayer ceramic capacitor 1 and the multilayer ceramic capacitor 1A may be used appropriately according to the required characteristics of the electronic circuit in which the multilayer ceramic capacitors 1 and 1A are used.
- FIG. 6A is a perspective view showing an example of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment
- FIG. 6B is a perspective view showing another example of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment
- FIG. 7A is a perspective view showing an example of a laminate of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment
- FIG. 7B is a perspective view showing a protective layer of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment
- FIG. 7C is a perspective view showing an element part of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment
- FIG. 7D is a perspective view showing another example of the laminate of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment.
- FIG. 7A is a perspective view showing an example of a laminate of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment
- FIG. 7B is a perspective view showing a protective layer of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment
- FIG. 7C is a perspective view showing an element part of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment
- FIG. 7D is a perspective view showing another
- FIG. 8 is a plan view showing an element part of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment.
- FIG. 9A is a plan view showing the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment
- FIG. 9B is a plan view showing a multilayer ceramic capacitor that does not have the characteristics of the multilayer ceramic capacitor according to the third embodiment.
- FIGS. 7A, 7B, and 7D show the laminate or protective layer before polishing
- FIGS. 7C and 8 show the element part after polishing.
- the multilayer ceramic capacitor 1B of this embodiment differs from the multilayer ceramic capacitor 1 of the above embodiment in the configuration of the internal electrode 6, protective layer 5, and external electrode 3, but is otherwise similar in configuration, so the same reference characters as in the multilayer ceramic capacitor 1 are used for the similar configuration and detailed description is omitted.
- the multilayer ceramic capacitor 1B includes a base component 2 and an external electrode 3.
- the base component 2 includes a laminate 4 and a protective layer 5.
- the laminate 4 is formed by alternately stacking a plurality of internal electrodes 6 and a plurality of dielectric layers 7.
- the multiple internal electrodes 6 include at least one first internal electrode 6a and at least one second internal electrode 6b.
- the first internal electrode 6a and the second internal electrode 6b have polarities opposite to each other.
- the laminate 4 may be substantially square in plan view.
- the main surfaces 8a and 8b may be substantially square in plan view.
- the first internal electrode 6a is exposed in the area of the side surfaces 9a to 9d of the laminate 4 excluding the second edge portion 10b and the fourth edge portion 10d.
- the first internal electrode 6a has a right-angled triangular cutout portion 12b whose apex (right-angled apex) is located on the second edge 11b, and a right-angled triangular cutout portion 12d whose apex (right-angled apex) is located on the fourth edge 11d.
- the first internal electrode 6a has the same shape in a plan view as the laminate 4, except for the cutout portions 12b and 12d.
- the second internal electrode 6b is exposed in the area of the side surfaces 9a to 9d of the laminate 4 excluding the first edge portion 10a and the third edge portion 10c.
- the second internal electrode 6b has a right-angled triangular cutout portion 12a whose apex (right-angled apex) is located on the first edge 11a, and a right-angled triangular cutout portion 12c whose apex (right-angled apex) is located on the third edge 11c.
- the second internal electrode 6b has the same shape in a plan view as the laminate 4, except for the cutout portions 12a and 12c.
- the protective layer 5 covers the areas of the sides 9a to 9d except for the first edge portion 10a, the second edge portion 10b, the third edge portion 10c, and the fourth edge portion 10d.
- the external electrodes 3 include a first external electrode 3a, a second external electrode 3b, a third external electrode 3c, and a fourth external electrode 3d.
- the first external electrode 3a and the third external electrode 3c are electrically insulated from the second external electrode 3b and the fourth external electrode 3d.
- the first external electrode 3a is located from the first side surface 9a to the second side surface 9b and at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the first external electrode 3a covers the first ridge portion 10a and is connected to the first internal electrode 6a exposed at the first ridge portion 10a.
- the first external electrode 3a may be located from the first side surface 9a to at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the second external electrode 3b is located from the second side surface 9b to the third side surface 9c and at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the second external electrode 3b covers the second ridge portion 10b and is connected to the second internal electrode 6b exposed at the second ridge portion 10b.
- the second external electrode 3b may be located from the second side surface 9b to at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the third external electrode 3c is located from the third side surface 9c to the fourth side surface 9d and at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the third external electrode 3c covers the third ridge portion 10c and is connected to the first internal electrode 6a exposed at the third ridge portion 10c.
- the third external electrode 3c may be located from the third side surface 9c to at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the fourth external electrode 3d is located from the fourth side surface 9d to at least one of the first side surface 9a, and the first surface 8a and the second surface 8b.
- the fourth external electrode 3d covers the fourth ridge portion 10d and is connected to the second internal electrode 6b exposed at the fourth ridge portion 10d.
- the fourth external electrode 3d may be located from the fourth side surface 9d to at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the external electrode 3 may be substantially rectangular when viewed in a direction perpendicular to the side surfaces 9a to 9d.
- the contact area between the element component 2 and each of the first external electrode 3a, the second external electrode 3b, the third external electrode 3c, and the fourth external electrode 3d can be increased.
- the adhesion between the external electrode 3 and the element component 2 can be increased, improving the reliability of the multilayer ceramic capacitor 1B.
- the first internal electrode 6a has the notches 12b, 12d
- the second internal electrode 6b has the notches 12a, 12c, so that the ratio of the effective area to the planar area of the element component 2 is slightly lower than that of the multilayer ceramic capacitor 1, resulting in a slightly lower capacitance.
- the external electrode 3 is connected to the internal electrode 6 at the four edges 10a to 10d, so that the multilayer ceramic capacitor 1B has a lower equivalent series resistance (ESR) than the multilayer ceramic capacitor 1.
- ESR equivalent series resistance
- the multilayer ceramic capacitors 1, 1A, and 1B may be used appropriately depending on the required characteristics of the electronic circuit in which the multilayer ceramic capacitors 1, 1A, and 1B are used.
- the external electrode 3 may be U-shaped when viewed in a direction perpendicular to the side surfaces 9a to 9d.
- the external electrode 3 when mounting the multilayer ceramic capacitor 1B on a substrate, it is possible to reduce the creeping up of the solder paste and improve reliability against substrate deflection and temperature cycles. It is also possible to reduce the occurrence of short circuits between the first external electrode 3a and the third external electrode 3c and the second external electrode 3b and the fourth external electrode 3d due to migration. As a result, it is possible to improve the reliability of a mounting structure in which the multilayer ceramic capacitor 1B is mounted on a substrate.
- the multilayer ceramic capacitor 1B may be configured such that the first external electrode 3a, the second external electrode 3b, the third external electrode 3c, and the fourth external electrode 3d are all located on at least one of the first surface 8a and the second surface 8b.
- the first surface 8a or the second surface 8b on which the first external electrode 3a, the second external electrode 3b, the third external electrode 3c, and the fourth external electrode 3d are all located is mounted facing the mounting surface of the substrate, thereby making it possible to easily mount the multilayer ceramic capacitor 1B on the substrate.
- the multilayer ceramic capacitor 1B may be configured such that the first external electrode 3a, the second external electrode 3b, the third external electrode 3c, and the fourth external electrode 3d are all located on both the first surface 8a and the second surface 8b.
- first surface 8a or the second surface 8b may face the mounting surface, simplifying the mounting process.
- the multilayer ceramic capacitor 1B is configured so that its electrical characteristics do not change even if it is rotated 90° around an axis along the lamination direction (Z-axis direction) when mounted on a substrate. For this reason, multilayer ceramic capacitor 1B can simplify the mounting process.
- the laminate 4 includes a capacitance forming portion 40, and a first cover layer 41 and a second cover layer 42 located at both ends of the capacitance forming portion in the stacking direction (Z-axis direction).
- the capacitance forming portion 40 is configured by alternately stacking a plurality of internal electrodes 6 and a plurality of dielectric layers 7, and forms a capacitance.
- the first cover layer 41 and the second cover layer 42 protect the capacitance forming portion 40.
- the first cover layer 41 includes a dielectric 41a and a plurality of first dummy electrodes 41b.
- the plurality of first dummy electrodes 41b are exposed on the first surface 8a and the side surfaces 9a to 9d, and are connected to the external electrode 3.
- the plurality of first dummy electrodes 41b do not connect the first external electrode 3a, the second external electrode 3b, the third external electrode 3c, and the fourth external electrode 3d to one another.
- the second cover layer 42 includes a dielectric 42a and a plurality of second dummy electrodes 42b.
- the plurality of second dummy electrodes 42b are exposed on the second surface 8b and the side surfaces 9a to 9d, and are connected to the external electrode 3.
- the plurality of second dummy electrodes 42b do not connect the first external electrode 3a, the second external electrode 3b, the third external electrode 3c, and the fourth external electrode 3d to one another.
- the dielectrics 41a, 42a are made of a dielectric material.
- the dielectrics 41a, 42a may be made of a ceramic material having the same main component as the ceramic material that constitutes the dielectric layer 7.
- the first dummy electrode 41b and the second dummy electrode 42b are made of a conductive material.
- the first dummy electrode 41b and the second dummy electrode 42b may be made of a metallic material having the same main component as the metallic material that constitutes the internal electrode 6.
- the laminate 4 shown in FIG. 7D can increase the contact area between the base component 2 and each of the first external electrode 3a, the second external electrode 3b, the third external electrode 3c, and the fourth external electrode 3d. As a result, the adhesion between the external electrodes 3 and the base component 2 can be further improved, and the reliability of the laminated ceramic capacitor 1B can be further improved.
- the multiple first dummy electrodes 41b may be separated from each other in the stacking direction (Z-axis direction) with the dielectric 41a therebetween, or may be integrated. The same applies to the multiple second dummy electrodes 42b.
- Figure 9A shows the multilayer ceramic capacitor 1B of this embodiment
- Figure 9B shows a multilayer ceramic capacitor (hereinafter also referred to as multilayer ceramic capacitor C) that does not have the characteristics of the multilayer ceramic capacitor 1B.
- the multilayer ceramic capacitor C is a multilayer ceramic capacitor manufactured by a manufacturing method that does not add a side margin.
- the multilayer ceramic capacitor C has the same appearance as the multilayer ceramic capacitor 1B, but differs from the multilayer ceramic capacitor 1B in the configuration of the laminate 4, particularly the side margin and the internal electrode 6.
- the thickness of the side margin needs to be set relatively large in order to reduce the exposure of the internal electrode to the side surface of the laminate during the manufacture of the laminate.
- the area surrounded by a dashed line indicates the area that contributes to the formation of the capacitance in the internal electrode 6.
- the length L and width W were set to 0.6 mm
- the thickness SM of protective layer 5 was set to 0.032 mm
- the length b along the side of each edge was set to 0.08 mm
- the length L1 and width L1 of element component 2 were set to 0.57 mm.
- the length L and width W were set to 0.6 mm
- the thickness SM of the side margin was set to 0.57 mm.
- the length L1 and width L1 of element component of multilayer ceramic capacitor C were set to 0.57 mm.
- multilayer ceramic capacitor 1B is referred to as capacitor 1B
- multilayer ceramic capacitor C is referred to as capacitor C.
- the capacitance contribution area in Table 1 indicates the effective area of multilayer ceramic capacitor 1B and multilayer ceramic capacitor C.
- the area ratio in Table 1 indicates the ratio of the capacitance contribution area of multilayer ceramic capacitor 1B to the capacitance contribution area of multilayer ceramic capacitor C.
- Multilayer ceramic capacitor 1B has an area ratio of 1.1, which means that its effective area is increased by 10% compared to multilayer ceramic capacitor C. Since the capacitance of a multilayer ceramic capacitor is proportional to its effective area, it can be said that multilayer ceramic capacitor 1B has a capacitance increased by 10% compared to multilayer ceramic capacitor C.
- FIGS. 10A and 10B are plan views showing ceramic green sheets on which an internal electrode pattern is printed
- FIG. 11 is a perspective view illustrating an example of a process for producing a mother laminate
- FIG. 12 is a plan view showing a ceramic green sheet on which a dummy electrode pattern is printed
- FIG. 13 is a perspective view illustrating another example of a process for producing a mother laminate
- FIG. 14 is a perspective view showing an example of a mother laminate.
- FIG. 15 is a perspective view showing a plurality of laminate precursors obtained by cutting the mother laminate of FIG. 14,
- FIG. 16 is a perspective view showing a plurality of laminate precursors aligned on a support sheet, and FIGS.
- FIG. 17A, 17B, and 17C are perspective views showing a process for forming a protective layer precursor on the side of the laminate precursor.
- FIG. 18A is a perspective view showing a base part precursor
- FIG. 18B is a perspective view showing a base part
- FIG. 18C is a perspective view showing a base part on which a first layer of an external electrode is formed.
- the internal electrode patterns, dummy electrode patterns, and external electrode inks are shown hatched to facilitate illustration. Note that the internal electrode patterns are shown with grid-like cutting lines that do not actually exist to make it easier to understand the areas that are incorporated into the individual laminates.
- a raw material powder mainly composed of BaTiO 3 is prepared.
- an organic vehicle is mixed with the prepared raw material powder to prepare a ceramic slurry.
- the organic vehicle used to prepare the ceramic slurry may be, for example, a resin such as a butyral resin dissolved in a solvent mixed with ethyl alcohol and toluene.
- the prepared ceramic slurry is used to form a ceramic green sheet 13, which will become the dielectric layer 7, on a carrier film by a sheet forming method such as a die coater method, a doctor blade method, or a gravure coater method.
- the thickness of the ceramic green sheet 13 may be, for example, about 0.5 to 5 ⁇ m. The thinner the ceramic green sheet 13 is, the greater the capacitance of the multilayer ceramic capacitor can be.
- an organic vehicle is mixed with a powder mainly composed of a metal such as Ni, Cu, Sn, Pt, Pd, Ag, or Au, or an alloy thereof, to prepare a conductive paste.
- the organic vehicle used to prepare the conductive paste may be, for example, a resin such as ethyl cellulose dissolved in a solvent mixed with a dihydroterpineol-based solvent and butyl cellosolve.
- the dispersant may be, for example, oleic acid, polyethylene glycol, or the like.
- the prepared conductive paste is used to produce ceramic green sheets 13 having an internal electrode pattern that becomes the internal electrodes 6 printed on the main surfaces by a printing method such as screen printing or gravure printing.
- FIGS. 10A and 10B show an example in which a plurality of internal electrode patterns are printed in a row, the plurality of internal electrode patterns may be printed at a distance from each other.
- the ceramic green sheet 13 on which the internal electrode pattern that will become the first internal electrode 6a is printed may be referred to as the first pattern sheet 14.
- the ceramic green sheet 13 on which the internal electrode pattern that will become the second internal electrode 6b is printed may be referred to as the second pattern sheet 15.
- first pattern sheet 14 and the second pattern sheet 15 may be collectively referred to as the pattern sheets 14 and 15.
- the outer periphery of the first pattern sheet 14 and the second pattern sheet 15 may be a margin portion (i.e., a blank portion where no internal electrode pattern is printed).
- FIGS. 10A and 10B show an example in which the first pattern sheet 14 and the second pattern sheet 15 are produced separately, but this is not limiting.
- multiple first pattern sheets 14 may be produced, and when producing a temporary laminate (see FIG. 11), the multiple first pattern sheets 14 may be stacked while being offset by a predetermined distance.
- a predetermined number of pattern sheets 14 and 15 are laminated on top of a predetermined number of laminated ceramic green sheets (also called cover sheets) 13, and a predetermined number of cover sheets 13 are laminated on top of the pattern sheets 14 and 15 to produce a temporary laminate.
- the pattern sheets 14 and 15 may be laminated by alternating first pattern sheets 14 and second pattern sheets 15, or the first pattern sheet 14 may be laminated while shifting it by a predetermined distance.
- the temporary laminate is produced on a support sheet 16.
- the support sheet 16 may be an adhesive release sheet that can be adhered and released, such as a weak adhesive sheet or a foam release sheet.
- the support sheet 16 may be fixed to a base (also called a first base) 17.
- a ceramic green sheet 13 on which a dummy electrode pattern is printed to become dummy electrodes (first dummy electrode 41b and second dummy electrode 42b) that do not contribute to the capacitance of the laminated ceramic capacitor 1B may be used as the cover sheet 13 (see FIG. 12).
- the ceramic green sheet 13 on which the dummy electrode pattern is printed may be referred to as a dummy sheet 18.
- the dummy sheet 18 may have a margin portion (i.e., a blank portion on which the dummy electrode pattern is not printed) at its outer periphery.
- the laminate 13 shows an example of preparing a provisional laminate by stacking a predetermined number of pattern sheets 14 and 15 on a predetermined number of stacked dummy sheets 18, and stacking a predetermined number of dummy sheets 18 on the pattern sheets 14 and 15.
- the laminate 4 includes dummy electrodes, which facilitates the formation of the external electrodes 3 using a plating method.
- at least one ceramic green sheet 13 may be placed between the dummy sheet 18 and the pattern sheets 14 and 15.
- the top and bottom layers of the temporary laminate may be ceramic green sheets 13.
- the laminate precursor 21 obtained by cutting the base laminate 19 is peeled off from the support sheet 16, it is possible to reduce the possibility that a part of the dummy electrode pattern will remain on the support sheet 16 (electrode erosion). As a result, it is possible to reduce the occurrence of poor formation of the dummy electrodes due to electrode erosion, and ultimately improve the reliability of the multilayer ceramic capacitor 1B.
- the temporary laminate is pressed in the lamination direction to obtain the mother laminate 19 as shown in FIG. 14.
- the temporary laminate can be pressed using, for example, a hydrostatic press.
- FIG. 14 shows external electrode ink 22, which serves as a base for the external electrode 3, printed on the upper surface of the base laminate 19 obtained by pressing the temporary laminate shown in FIG. 13 in the stacking direction.
- the base may be formed on the upper and lower surfaces of the base laminate 19, in which case it is possible to further improve the adhesion between the external electrode 3 and the base component 2.
- the external electrode ink 22 may be a paste made by kneading powder of a metal material such as Cu, Ni, Ag, Pd, Ag-Pd alloy, or Au with a sintering aid such as glass powder, a binder resin, and a plasticizer together with a solvent.
- the external electrode ink 22 is fired together with the element component precursor 25 (see FIG. 18A) to form the base for the external electrode 3. It is also possible to use a resin paste as the external electrode ink 22.
- the external electrode ink 22 does not have to be printed on the base laminate 19.
- the external electrode ink 22 may be printed on the ceramic green sheet 13, and when the temporary laminate is produced, the ceramic green sheet 13 on which the external electrode ink 22 is printed may be used as the uppermost layer of the temporary laminate.
- the mother laminate 19 is cut along the planned cutting lines 20 to produce a plurality of laminate precursors 21.
- the mother laminate 19 may be cut while it is placed on the support sheet 16.
- the mother laminate 19 may be cut using, for example, a press cutter, a dicing saw device, or the like.
- each laminate precursor 21 is rotated 90° on the support sheet 16 so that the side on which the internal electrode pattern is exposed becomes the open surface (upper surface).
- multiple laminate precursors 21 may be aligned in a matrix on the support sheet 16. In this case, it becomes possible to efficiently attach the ceramic green sheet that will become the protective layer 5 to the side of the laminate precursor 21.
- a ceramic green sheet that will become protective layer 5 (also called a ceramic green sheet for protective layer) is attached to the side of the laminate precursor to produce a base component precursor.
- the ceramic green sheet that will become protective layer 5 may be referred to as a ceramic green sheet for protective layer 23.
- Figures 17A, 17B, and 17C show the process of attaching a ceramic green sheet for protective layer 23 to the side of laminate precursor 21.
- a strip-shaped ceramic green sheet 23 for protective layer is prepared, and the ceramic green sheet 23 for protective layer is placed on the upper surface of a base (also called a second base) 24.
- a plurality of laminate precursors 21 shown in FIG. 16 are placed so that the open surface of each laminate precursor 21 faces the upper surface of the second base 24.
- the plurality of laminate precursors 21 are held by a support sheet 16 fixed to a first base 17.
- the thickness of the ceramic green sheet 23 for protective layer may be 30 ⁇ m or less, or may be 25 ⁇ m to 10 ⁇ m.
- the width of the ceramic green sheet 23 for protective layer width in the left-right direction in FIG.
- 17A may be a dimension that completely covers the area on the side of the laminate precursor 21 where the internal electrode pattern that becomes the first internal electrode 6a and the internal electrode pattern that becomes the second internal electrode 6b overlap in the stacking direction and are exposed, and does not cover the area that becomes the edge portions 10a to 10d.
- the first seat 17 is moved toward the second seat 24, and the open surface of each laminate precursor 21 is pressed against the protective layer ceramic green sheet 23, thereby bonding the protective layer ceramic green sheet 23 to the open surface of each laminate precursor 21.
- the pressing force may be set appropriately.
- the protective layer ceramic green sheet 23 may also be bonded to the open surface of each laminate precursor 21 while at least one of the open surface of each laminate precursor 21 and the protective layer ceramic green sheet 23 is heated. In this case, the protective layer ceramic green sheet 23 can be bonded well to the open surface of each laminate precursor 21.
- the first pedestal 17 is moved away from the second pedestal 24 to produce a laminate precursor 21 having a protective layer ceramic green sheet 23 bonded to its open surface.
- a laminate precursor 21 having a protective layer ceramic green sheet 23 bonded to four side surfaces, i.e., a base part precursor 25, can be produced (see FIG. 18A).
- Figs. 17A, 17B, and 17C show an example in which protective layer ceramic green sheets 23 are pressed onto the side of laminate precursor 21 to produce bare part precursor 25, this is not limiting. Bare part precursor 25 may also be produced by applying protective layer ceramic slurry to the side of laminate precursor 21 and drying it.
- the firing temperature can be set appropriately depending on the metal material contained in the conductive paste that becomes the internal electrode 6, the ceramic material contained in the ceramic green sheet that becomes the dielectric layer 7, etc.
- the firing temperature may be, for example, about 1100 to 1250°C.
- a degreasing process may be performed on the element component precursor 25 before firing.
- the degreasing process may be performed in an air atmosphere, an inert gas atmosphere, or a reducing atmosphere.
- the degreasing process may be performed under atmospheric pressure or under reduced pressure.
- the element component 2 after firing may be subjected to a re-oxidation process in an oxidizing atmosphere.
- FIG. 18B shows the element component 2 after polishing.
- FIG. 18C shows an element part on which the first layer 31 of the external electrode 3 is formed.
- the first layer 31 of the external electrode 3 can be formed by repeating the process of immersing the edge portions 10a-10d on which the first layer 31 is to be formed in external electrode paste, then lifting them out of the external electrode paste, and baking the external electrode paste attached to the edge portions 10a-10d.
- the external electrode paste may be applied to the edge portions 10a-10d on which the first layer is to be formed by a printing method such as screen printing or gravure printing.
- a metal film of Ni or Cu may also be formed by a sputtering method or the like.
- the second layer is formed by a plating method such as electroless plating or electrolytic plating so as to cover the first layer 31, thereby manufacturing the multilayer ceramic capacitor 1B of FIG. 6B.
- This disclosure makes it possible to provide a small, high-capacity multilayer ceramic capacitor.
- This disclosure can be implemented in the following configurations (1) to (9).
- a multilayer ceramic capacitor comprising: a plurality of internal electrodes and external electrodes
- the external electrodes are a first external electrode located at least from the first side surface to the first surface and/or the second surface and connected to an internal electrode of a first polarity among the plurality of internal electrodes at the first edge portion;
- a multilayer ceramic capacitor as described in the above configuration (1) including a second external electrode located at least from the third side surface to the first surface and/or the second surface, and connected to an internal electrode of a second polarity among the plurality of internal electrodes at the second edge portion.
- the external electrodes are a first external electrode located at least from the first side surface to the first surface and/or the second surface, and connected to an internal electrode of a first polarity among the plurality of internal electrodes at the first edge portion and the fourth edge portion;
- a multilayer ceramic capacitor as described in the above configuration (1) including a second external electrode located at least from the third side surface to the first surface and/or the second surface, and connected to an internal electrode of a second polarity among the plurality of internal electrodes at the second edge portion and the third edge portion.
- the external electrodes are a first external electrode located at least from the first side surface to the first surface and/or the second surface and connected to an internal electrode of a first polarity among the plurality of internal electrodes at the first edge portion; a second external electrode located at least from the second side surface to the first surface and/or the second surface and connected to an internal electrode of a second polarity among the plurality of internal electrodes at the second edge portion; a third external electrode located at least from the third side surface to the first surface and/or the second surface, and connected to an internal electrode of a first polarity among the plurality of internal electrodes at the third edge portion;
- each of the multiple internal electrodes has a notch portion that, when viewed in the stacking direction, is in the shape of a right triangle whose apex is located on the edge of the predetermined edge portion, or in the shape of a right triangle whose hypotenuse bulges in an arc shape.
- the laminate includes a first cover layer including the first surface and a second cover layer including the second surface, the first cover layer includes a plurality of first dummy electrodes to which the external electrodes are connected;
- the multilayer ceramic capacitor according to any one of the above configurations (1) to (8), wherein the second cover layer includes a plurality of second dummy electrodes to which the external electrodes are connected.
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Abstract
積層セラミックコンデンサは、積層体、保護層及び外部電極を含む。積層体は、複数の内部電極と複数の誘電体層とが積層されてなり、積層方向に対向する第1面と第2面とを有する略直方体状である。積層体は、第1側面、第2側面、第3側面及び第4側面を有し、第1側面と第2側面との間の第1稜辺部、第2側面と第3側面の間の第2稜辺部、第3側面と第4側面との間の第3稜辺部、及び第4側面と第1側面との間の第4稜辺部を有する。保護層は、第1側面、第2側面、第3側面及び第4側面における予め定められた稜辺部を除いた領域を覆う。外部電極は、複数の内部電極と予め定められた稜辺部で接続される。
Description
本開示は、サイドマージン部が後付けされる積層セラミックコンデンサ、特に、小型の積層セラミックコンデンサに関する。
従来技術の積層セラミックコンデンサは、例えば特許文献1に記載されている。
本開示の積層セラミックコンデンサは、交互に積層された複数の内部電極と複数の誘電体層とを含み、積層方向に対向する第1面と第2面とを有する略直方体状の積層体であって、
前記積層方向に沿う軸線まわりに第1側面、第2側面、第3側面、および第4側面を有し、さらに前記第1側面と前記第2側面との間に位置する第1稜辺部、前記第2側面と前記第3側面との間に位置する第2稜辺部、前記第3側面と前記第4側面との間に位置する第3稜辺部、および前記第4側面と前記第1側面との間に位置する第4稜辺部を有する積層体と、
前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、および前記第4側面の、前記第1稜辺部、前記第2稜辺部、前記第3稜辺部、および前記第4稜辺部のうちの予め定められた稜辺部を除いた領域を覆う保護層と、
複数の内部電極と前記予め定められた稜辺部で接続される外部電極と、を含む。
前記積層方向に沿う軸線まわりに第1側面、第2側面、第3側面、および第4側面を有し、さらに前記第1側面と前記第2側面との間に位置する第1稜辺部、前記第2側面と前記第3側面との間に位置する第2稜辺部、前記第3側面と前記第4側面との間に位置する第3稜辺部、および前記第4側面と前記第1側面との間に位置する第4稜辺部を有する積層体と、
前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、および前記第4側面の、前記第1稜辺部、前記第2稜辺部、前記第3稜辺部、および前記第4稜辺部のうちの予め定められた稜辺部を除いた領域を覆う保護層と、
複数の内部電極と前記予め定められた稜辺部で接続される外部電極と、を含む。
本開示の目的、特色、及び利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
第1実施形態および第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサを示す斜視図である。
第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサの積層体を示す斜視図である。
第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサの保護層を示す斜視図である。
第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す斜視図である。
第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す平面図である。
第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサの積層体を示す斜視図である。
第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサの保護層を示す斜視図である。
第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す斜視図である。
第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す平面図である。
第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの一例を示す斜視図である。
第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの他の例を示す斜視図である。
第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの積層体の一例を示す斜視図である。
第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの保護層を示す斜視図である。
第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す斜視図である。
第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの積層体の他の例を示す斜視図である。
第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す平面図である。
第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサを示す平面図である。
第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの特徴を有さない積層セラミックコンデンサを示す平面図である。
内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートを示す平面図である。
内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートを示す平面図である。
母積層体の作製工程の一例を説明する斜視図である。
ダミー電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートを示す平面図である。
母積層体の作製工程の他の例を説明する斜視図である。
母積層体の一例を示す斜視図である。
図14の母積層体を切断して得られる複数の積層体前駆体を示す斜視図である。
支持シート上に整列された複数の積層体前駆体を示す斜視図である。
積層体前駆体の側面に保護層用セラミックグリーンシートを貼り付ける工程を示す斜視図である。
積層体前駆体の側面に保護層用セラミックグリーンシートを貼り付ける工程を示す斜視図である。
積層体前駆体の側面に保護層用セラミックグリーンシートを貼り付ける工程を示す斜視図である。
素体部品前駆体を示す斜視図であり、
素体部品を示す斜視図である。
外部電極の第1層が形成された素体部品を示す斜視図である。
近年、コンデンサ素子としての積層セラミックコンデンサにおいて、小型化および大静電容量化が飛躍的に進んでいるが、電子機器の高性能化に伴って、積層セラミックコンデンサのさらなる大静電容量化が求められている。
積層セラミックコンデンサは、複数のセラミック誘電体層と複数の内部電極層とが所定方向(積層方向)に交互に積層されてなる積層体を含む。積層セラミックコンデンサは、例えば、隣接する内部電極層同士の積層方向における重なり面積(有効面積)を増加させることで、大静電容量化することができる。特許文献1は、未焼成の積層体の側面に複数の内部電極層を露出させ、該側面にセラミック誘電体層を構成するセラミック材料のスラリーを付加して未焼成のサイドマージン部を形成し、積層体およびサイドマージン部を同時焼成することで、有効面積を増大させる技術が開示されている。
従来の積層セラミックコンデンサは、外形寸法の増大を低減しつつ、有効面積を増加させることにおいて、改善の余地があった。
以下、図面を参照しつつ、本開示の積層セラミックコンデンサの実施形態について説明する。以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。実施形態に係る積層セラミックコンデンサは、いずれの方向が上方または下方とされてよいが、本明細書では、一部の図面において、便宜的に、直交座標系XYZを定義する。以下の説明では、Z軸方向の正側を上方として、上面または下面等の語を用いることがある。X軸方向は、第1方向または長さ方向とも称される。Y軸方向は、第2方向または幅方向とも称される。Z軸方向は、第3方向、高さ方向または積層方向とも称される。本明細書において、平面視面積は、着目する部品または部材等の、積層方向(Z軸方向)に沿って見たときの面積を意味する。また、平面視形状は、着目する部品または部材等の、積層方向(Z軸方向)に沿って見たときの形状を意味する。
図1は、第1実施形態および第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサを示す斜視図である。図2Aは、第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサの積層体を示す斜視図であり、図2Bは、第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサの保護層を示す斜視図であり、図2Cは、第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す斜視図であり、図3は、第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す平面図である。図4Aは、第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサの積層体を示す斜視図であり、図4Bは、第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサの保護層を示す斜視図であり、図4Cは、第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す斜視図であり、図5は、第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す平面図である。なお、図2A,2B,4A,4Bは、研磨前の積層体または保護層を示しており、図2C,3,4C,5は、研磨後の素体部品を示している。
第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサについて説明する。本実施形態の積層セラミックコンデンサ1は、図1に示すように、素体部品2と、外部電極3とを含む。素体部品2は、図2A,2B,2Cに示すように、積層体4と、保護層5とを含む。
積層体4は、複数の内部電極6と複数の誘電体層7とが交互に積層されて構成される。複数の内部電極6および複数の誘電体層7は、積層方向(Z軸方向)に積層されている。
積層体4は、図2Aに示すように、略直方体状である。積層体4は、積層方向(Z軸方向)において互いに対向する第1面8aおよび第2面8bを有する。第1面8aおよび第2面8bは、積層方向に垂直であってよい。以下、第1面8aおよび第2面8bを纏めて、主面8a,8bと記載することがある。なお、積層体4は、平面視において、略正方形状であってよい。言い換えると、主面8a,8bは、平面視において、略正方形状であってよい。
積層体4は、主面8a,8bに垂直な軸線まわりに第1側面9a、第2側面9b、第3側面9cおよび第4側面9dを有する。第1側面9a、第2側面9b、第3側面9cおよび第4側面9dは、積層方向に平行であってよい。また、積層体4は、第1側面9aと第2側面9bとの間に位置する第1稜辺部10a、第2側面9bと第3側面9cとの間に位置する第2稜辺部10b、第3側面9cと第4側面9dとの間に位置する第3稜辺部10c、および第4側面9dと第1側面9aとの間に位置する第4稜辺部10dを有する。本明細書において、第1稜辺部10aとは、第1側面9aと第2側面9bとが交差して成す稜辺を第1稜辺11aとしたとき、第1側面9aにおける第1稜辺11a寄りの領域から、第1稜辺11aを介して、第2側面9bにおける第1稜辺11a寄りの領域にわたる部位を指す。なお、積層体4は、第1側面9aから第2側面9bにわたる角部が面取りされていてもよく、この場合、面取りされた部位における第3方向に延びる辺を、第1稜辺11aとしてよい。第2稜辺部10b、第3稜辺部10c、および第4稜辺部10dについても同様である。以下、第1側面9a、第2側面9b、第3側面9cおよび第4側面9dを纏めて、側面9a~9dと記載することがある。また、第1稜辺部10a、第2稜辺部10b、第3稜辺部10cおよび第4稜辺部10dを纏めて、稜辺部10a~10dと記載することがある。
内部電極6は、導電材料で構成される。内部電極6は、例えばNi(ニッケル)、Cu(銅)、Sn(スズ)、Pt(白金)、Pd(パラジウム)、Ag(銀)、Au(金)等の金属またはそれらの合金を主成分とする金属材料で構成されてよい。本明細書において、主成分とは、着目する材料または部材等において含有割合が最も高い成分を指す。内部電極6は、例えば1.5μm以下の厚みを有してよい。この場合、積層体4を焼成する際または内部電極6に電圧を印加した際の内部応力に起因する内部欠陥を低減し、積層セラミックコンデンサ1の信頼性を向上させることができる。
誘電体層7は、誘電材料で構成される。誘電体層7は、例えばBaTiO3(チタン酸バリウム)、CaTiO3(チタン酸カルシウム)、SrTiO3(チタン酸ストロンチウム)、BaZrO3(ジルコン酸バリウム)等を主成分とするセラミック材料で構成されてよい。誘電体層7を構成するセラミック材料は、主成分よりも含有割合が低い副成分として、Mn(マンガン)化合物、Mg(マグネシウム)化合物、Si(シリコン)化合物、Co(コバルト)化合物、Ni化合物、希土類化合物等を含んでよい。誘電体層7は、例えば0.1μm以上10μm以下の厚みを有してよい。
複数の内部電極6は、少なくとも1つの第1内部電極6aと、少なくとも1つの第2内部電極6bとを含む。第1内部電極6aおよび第2内部電極6bは、極性が互いに異なっており、第1内部電極6aが第1の極性を有する場合、第2内部電極6bは第1の極性と異なる第2の極性を有する。第1内部電極6aと第2内部電極6bとは、積層方向において、誘電体層7を挟んで交互に配置されている。
第1内部電極6aは、積層体4の側面9a~9dにおける、稜辺部10a~10dのうちの少なくとも1つの稜辺部を除いた領域に露出している。第2内部電極6bは、積層体4の側面9a~9dにおける、稜辺部10a~10dのうちの少なくとも1つの稜辺部を除いた領域に露出している。本実施形態の積層セラミックコンデンサ1では、第1内部電極6aは、側面9a~9dにおける第2稜辺部10bを除いた領域に露出し、第2内部電極6bは、側面9a~9dにおける第1稜辺部10aを除いた領域に露出している。第1内部電極6aが露出していない稜辺部(第2稜辺部10b)と、第2内部電極6bが露出していない稜辺部(第1稜辺部10a)とは、異なっている。第1内部電極6aが露出していない稜辺部の個数と、第2内部電極6bが露出していない稜辺部の個数とは、同一であってよい。この場合、積層セラミックコンデンサの特性を確保することが容易になる。
例えば図3に示すように、第1内部電極6aは、平面視において、第2稜辺11bに頂点(直角頂)が位置する略直角三角形状の切欠き部12bを有する。第1内部電極6aは、切欠き部12bを除き、積層体4と同じ平面視形状を有する。第2内部電極6bは、平面視において、第1稜辺11aに頂点(直角頂)が位置する略直角三角形状の切欠き部12aを有する。第2内部電極6bは、切欠き部12aを除き、積層体4と同じ平面視形状を有する。積層セラミックコンデンサ1では、静電容量に寄与する有効面積が、積層体4の平面視面積と比べて、切欠き部12a,12bの面積の分だけ減少する。このため、積層セラミックコンデンサ1を大静電容量化するという観点からは、切欠き部12a,12bの面積(各切欠き部12a,12bの面積の和)は、小さければ小さいほどよい。
第1内部電極6aの切欠き部12bの平面視形状は、略直角二等辺三角形であってもよい。切欠き部12bの平面視形状は、略直角三角形に限定されない。切欠き部12bの平面視形状は、概略、第2稜辺11bに1つの頂点が位置する四角形、第2稜辺11bに中心が位置する扇形(四分円)等であってもよい。言い換えると、稜辺部の稜辺に頂点が位置する直角三角形状、または直角三角形の斜辺が円弧状に膨らんだ形状の切欠きであればよい。切欠き部12bの平面視形状が略直角二等辺三角形である場合、積層セラミックコンデンサ1の製造工程において、切欠き部12bとなる孔(図9A,9Bに示す内部電極パターンにおける正方形状の孔)を有する内部電極パターンの印刷が容易になる。第2内部電極6bの切欠き部12aについても同様である。
保護層5は、積層体4の側面9a~9dに位置し、サイドマージン部を構成する。保護層5は、側面9a~9dにおける稜辺部10a~10dのうちの予め定められた稜辺部を除いた領域を覆っている。保護層5によって覆われていない予め定められた稜辺部は、第1内部電極6aおよび第2内部電極6bの一方が露出し、他方が露出していない稜辺部である。
本実施形態の積層セラミックコンデンサ1では、保護層5は、側面9a~9dにおける第1稜辺部10aおよび第2稜辺部10bを除いた領域を覆っている。言い換えると、保護層5は、少なくとも、側面9a~9dを積層方向に見たときに第1内部電極6aと第2内部電極6bとが重なって露出している領域を覆っている。
保護層5は、誘電材料で構成される。保護層5は、例えばBaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、BaZrO3等を主成分とするセラミック材料で構成されてよい。保護層5を構成するセラミック材料は、副成分として、Mn化合物、Mg化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、希土類化合物等を含んでよい。保護層5は、誘電体層7を構成するセラミック材料と同じ主成分のセラミック材料で構成されてよい。
保護層5は、図3に示すように、異なる極性の外部電極3および内部電極6を互いに電気的に絶縁している。また、保護層5は、側面9a~9dに露出した異なる極性の内部電極6の端部同士を電気的に絶縁しているとともに、側面9a~9dに露出した内部電極6の端部を物理的に保護している。また、図3に示すように、保護層5の端部間距離が、内部電極6のうち側面に露出する2つの端部の間の距離よりも長くなっている。このようにすることにより、保護層から内部電極が露出してしまうことで短絡する可能性を低減することができる。仮に内部電極6の有効面積を大きくすることになり、内部電極6のうち側面に露出する2つの端部の間の距離が長くなったとしても保護層5の端部間距離を長くすることにより、保護層5から内部電極6が露出する可能性を低減し、外部電極3との短絡の可能性を低減することができる。保護層5は、これらの機能を果たし得る限りにおいて、厚みが薄ければ薄いほどよい。これにより、素体部品2の平面視面積に対する有効面積の割合を高めることができ、積層セラミックコンデンサ1を小型化しつつ、大静電容量化することが可能となる。有効面積とは、隣接する内部電極6同士の積層方向における重なり面積を指す。保護層5は、例えば30μm以下の厚みを有してよい。
図2Aに示すように、積層体4の側面9a~9dにおいて、第3方向に極性の異なる内部電極6(第1内部電極6aおよび第2内部電極6b)が重なって露出する領域を第1領域R1とし、第1の極性または第2の極性の内部電極6(第1内部電極6aまたは第2内部電極6b)だけが露出する領域を第2領域R2としたとき、保護層5は、第1領域R1および第2領域R2に、予め定められた稜辺部の稜辺に達しない範囲で位置していてよい。この場合、同じ極性の外部電極3および内部電極6を互いに接続しつつ、異なる極性の外部電極3および内部電極6を互いに電気的に絶縁することができる。
外部電極3は、導電材料で構成される。外部電極3は、第1外部電極3aと、第2外部電極3bとを含む。第1外部電極3aおよび第2外部電極3bは、互いに電気的に絶縁されている。
第1外部電極3aは、第1側面9aから、第2側面9b、第4側面9d、ならびに第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置している。第1外部電極3aは、第1稜辺部10aを覆い、第1稜辺部10aに露出している第1内部電極6aと接続されている。第1外部電極3aは、第1側面9aから、第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置していてもよい。
第2外部電極3bは、第3側面9cから、第2側面9b、第4側面9d、ならびに第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置している。第2外部電極3bは、第2稜辺部10bを覆い、第2稜辺部10bに露出している第2内部電極6bと接続されている。第2外部電極3bは、第3側面9cから、第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置していてもよい。
第1外部電極3aが第1面8aに位置する場合、第2外部電極3bも第1面8aに位置してよく、第1外部電極3aが第2面8bに位置する場合、第2外部電極3bも第2面8bに位置してよい。この場合、積層セラミックコンデンサ1を基板に実装する際に、第1外部電極3aおよび第2外部電極3bが位置している第1面8aまたは第2面8bを基板の実装面に対向させて実装することで、積層セラミックコンデンサ1を基板に容易に実装できる。第1外部電極3aが第1面8aおよび第2面8bに位置する場合、第2外部電極3bも第1面8aおよび第2面8bに位置してよい。この場合、積層セラミックコンデンサ1を基板に実装する際に、第1面8aおよび第2面8bのいずれを実装面に対向させてもよいので、実装工程を簡略化することができる。
積層セラミックコンデンサ1は、異なる極性の外部電極3および内部電極6を互いに電気的に絶縁するために、第1の極性の外部電極3と第2の極性の内部電極6との間の最短距離が所定の絶縁距離H以上とされている。絶縁距離Hは、例えば、保護層5の厚み程度であってよい。
外部電極3は、素体部品2に接する第1層と、第1層を覆う第2層とを含んで構成されてよい。第1層は、焼結金属層であってよい。第1層は、例えば、Cu、Ni、Ag、Pd、Ag-Pd合金、Au等の金属材料を含有する導電性ペーストを、素体部品2の表面に焼き付けることで形成されてよい。材料をスパッターで含有する導電性ペーストを、素体部品2の表面に焼き付けることで形成されてよい。また、第1層は、蒸着金属膜であってもよい。例えば、スパッターで、Cu、Ni、Ag、Pd、Ag-Pd合金、Au等の金属膜を形成させてもよい。また、第1層は、導電性樹脂であってもよい。例えば、Ag等の金属粉末を含有したエポキシ樹脂やフェノール樹脂などであってもよい。第2層は、めっき層であってよい。第2層は、無電解めっき法、電解めっき法等のめっき法で形成されてよい。第2層は、例えば、Niめっき層と、Niめっき層を覆うSnめっき層とを含んで構成されてよい。第2層は、例えばSnめっき層、Cuめっき層、Auめっき層等を含んでいてもよい。また、第2層は複数のめっき層を畳重してもよい。
外部電極3は、めっき層のみで構成されてもよい。この場合、外部電極3の厚みを薄くできるため、積層セラミックコンデンサ1を小型化することができる。外部電極3は、導電性樹脂ペーストで構成されてもよい。この場合、積層セラミックコンデンサ1を基板に実装する際に生じる応力を緩和することができるため、素体部品2にクラックが生じる虞を低減することができ、その結果、積層セラミックコンデンサ1を基板に実装してなる実装構造体の信頼性を向上させることができる。また、積層セラミックコンデンサ1を基板に実装して使用する際、電圧印加時の電歪現象による基板の音鳴きを低減することができる。
仮に、平面視において、第1内部電極6aが、第3側面9cに長辺が位置する長方形状の切欠き部を有し、第2内部電極6bが、第1側面9aに長辺が位置する長方形状の切欠き部を有する場合、第1内部電極6aと第2外部電極3bとを電気的に絶縁し、第2内部電極6bと第1外部電極3aとを電気的に絶縁するためには、長方形状の切欠き部の短辺の長さを、絶縁距離H程度とする必要があり、素体部品2の平面視面積に対する有効面積の割合が低くなることがある。
本実施形態の積層セラミックコンデンサ1は、図3に示すように、切欠き部12a,12bが、積層体4における第1稜辺部10aを含む角部および第2稜辺部10bを含む角部のみに位置しているため、切欠き部12a,12bの面積を小さくすることができ、素体部品2の平面視面積に対する有効面積の割合を高めることができる。このため、第1実施形態によれば、小型かつ大静電容量の積層セラミックコンデンサ1を提供することができる。以上の説明で用いた開示例では、切欠き部12a、12bを、積層体4における第1稜辺部10aを含む角部および第2稜辺部10bを含む角部に位置させているが、第1稜辺部10aを含む角部および第3稜辺部10cを含む角部に位置させても同様の機能と効果を奏することができる。
次に、第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサについて説明する。本実施形態の積層セラミックコンデンサ1Aは、上記実施形態の積層セラミックコンデンサ1に対して、内部電極6および保護層5の構成が異なり、その他については同様の構成であるので、同様の構成については、積層セラミックコンデンサ1と同じ参照符号を付して、詳細な説明を省略する。
積層セラミックコンデンサ1Aは、図1に示すように、素体部品2と、外部電極3とを含む。素体部品2は、図4A,4B,4Cに示すように、積層体4と、保護層5とを含む。積層体4は、複数の内部電極6と複数の誘電体層7とが交互に積層されて構成される。複数の内部電極6は、少なくとも1つの第1内部電極6aと、少なくとも1つの第2内部電極6bとを含む。第1内部電極6aおよび第2内部電極6bは、極性が互いに異なっている。積層体4は、平面視において、略正方形状であってよい。言い換えると、主面8a,8bは、平面視において、略正方形状であってよい。
第1内部電極6aは、積層体4の側面9a~9dにおける、第2稜辺部10bおよび第3稜辺部10cを除いた領域に露出している。第1内部電極6aは、平面視において、第2稜辺11bに頂点(直角頂)が位置する直角三角形状の切欠き部12b、および、第3稜辺11cに頂点(直角頂)が位置する直角三角形状の切欠き部12cを有している。第1内部電極6aは、切欠き部12b,12cを除いて、積層体4と同じ平面視形状を有している。
第2内部電極6bは、積層体4の側面9a~9dにおける、第4稜辺部10dおよび第1稜辺部10aを除いた領域に露出している。第2内部電極6bは、平面視において、第4稜辺11dに頂点(直角頂)が位置する直角三角形状の切欠き部12d、および、第1稜辺11aに頂点(直角頂)が位置する直角三角形状の切欠き部12aを有している。第2内部電極6bは、切欠き部12d,12aを除いて、積層体4と同じ平面視形状を有している。
保護層5は、側面9a~9dにおける第1稜辺部10a、第2稜辺部10b、第3稜辺部10cおよび第4稜辺部10dを除いた領域を覆っている。
第1外部電極3aは、第1側面9aから、第2側面9b、第4側面9d、ならびに第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置している。第1外部電極3aは、第4稜辺部10dおよび第1稜辺部10aを覆い、第4稜辺部10dおよび第1稜辺部10aに露出している第1内部電極6aと接続されている。第1外部電極3aは、第1側面9aから、第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置していてもよい。
第2外部電極3bは、第3側面9cから、第2側面9b、第4側面9d、ならびに第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置している。第2外部電極3bは、第2稜辺部10bおよび第3稜辺部10cを覆い、第2稜辺部10bおよび第3稜辺部10cに露出している第2内部電極6bと接続されている。第2外部電極3bは、第3側面9cから、第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置していてもよい。
積層セラミックコンデンサ1Aは、第1内部電極6aが切欠き部12d,12aを有し、第2内部電極6bが切欠き部12b,12cを有するため、積層セラミックコンデンサ1と比べて、素体部品2の平面視面積に対する有効面積の割合が若干低くなるため、静電容量が若干低下したものとなる。しかしながら、積層セラミックコンデンサ1Aは、第1外部電極3aが第4稜辺部10dおよび第1稜辺部10aにおいて第1内部電極6aに接続され、第2外部電極3bが第2稜辺部10bおよび第3稜辺部10cにおいて第2内部電極6bに接続されているため、積層セラミックコンデンサ1と比べて、直列等価抵抗(ESR)が低下したものとなる。積層セラミックコンデンサ1,1Aが用いられる電子回路の要求特性に合わせて、積層セラミックコンデンサ1および積層セラミックコンデンサ1Aを適宜使い分けてよい。
次に、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサについて説明する。図6Aは、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの一例を示す斜視図であり、図6Bは、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの他の例を示す斜視図である。図7Aは、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの積層体の一例を示す斜視図であり、図7Bは、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの保護層を示す斜視図であり、図7Cは、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す斜視図であり、図7Dは、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの積層体の他の例を示す斜視図である。図8は、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの素体部品を示す平面図である。図9Aは、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサを示す平面図であり、図9Bは、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの特徴を有さない積層セラミックコンデンサを示す平面図である。なお、図7A,7B,7Dは、研磨前の積層体または保護層を示しており、図7C,8は、研磨後の素体部品を示している。
本実施形態の積層セラミックコンデンサ1Bは、上記実施形態の積層セラミックコンデンサ1に対して、内部電極6、保護層5および外部電極3の構成が異なり、その他については同様の構成であるので、同様の構成については、積層セラミックコンデンサ1と同じ参照符号を付して、詳細な説明を省略する。
積層セラミックコンデンサ1Bは、図6A,6Bに示すように、素体部品2と、外部電極3とを含む。素体部品2は、図7A,7B,7Cに示すように、積層体4と、保護層5とを含む。積層体4は、複数の内部電極6と複数の誘電体層7とが交互に積層されて構成される。複数の内部電極6は、少なくとも1つの第1内部電極6aと、少なくとも1つの第2内部電極6bとを含む。第1内部電極6aおよび第2内部電極6bは、極性が互いに異なっている。
積層体4は、平面視において、略正方形状であってよい。言い換えると、主面8a,8bは、平面視において、略正方形状であってよい。
第1内部電極6aは、積層体4の側面9a~9dにおける、第2稜辺部10bおよび第4稜辺部10dを除いた領域に露出している。第1内部電極6aは、平面視において、第2稜辺11bに頂点(直角頂)が位置する直角三角形状の切欠き部12b、および、第4稜辺11dに頂点(直角頂)が位置する直角三角形状の切欠き部12dを有している。第1内部電極6aは、切欠き部12b,12dを除いて、積層体4と同じ平面視形状を有している。
第2内部電極6bは、積層体4の側面9a~9dにおける、第1稜辺部10aおよび第3稜辺部10cを除いた領域に露出している。第2内部電極6bは、平面視において、第1稜辺11aに頂点(直角頂)が位置する直角三角形状の切欠き部12a、および、第3稜辺11cに頂点(直角頂)が位置する直角三角形状の切欠き部12cを有している。第2内部電極6bは、切欠き部12a,12cを除いて、積層体4と同じ平面視形状を有している。
保護層5は、側面9a~9dにおける第1稜辺部10a、第2稜辺部10b、第3稜辺部10cおよび第4稜辺部10dを除いた領域を覆っている。
外部電極3は、第1外部電極3aと、第2外部電極3bと、第3外部電極3cと、第4外部電極3dとを含む。第1外部電極3aおよび第3外部電極3cと、第2外部電極3bおよび第4外部電極3dとは、互いに電気的に絶縁されている。
第1外部電極3aは、第1側面9aから、第2側面9b、ならびに第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置している。第1外部電極3aは、第1稜辺部10aを覆い、第1稜辺部10aに露出している第1内部電極6aと接続されている。第1外部電極3aは、第1側面9aから、第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置していてもよい。
第2外部電極3bは、第2側面9bから、第3側面9c、ならびに第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置している。第2外部電極3bは、第2稜辺部10bを覆い、第2稜辺部10bに露出している第2内部電極6bと接続されている。第2外部電極3bは、第2側面9bから、第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置していてもよい。
第3外部電極3cは、第3側面9cから、第4側面9d、ならびに第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置している。第3外部電極3cは、第3稜辺部10cを覆い、第3稜辺部10cに露出している第1内部電極6aと接続されている。第3外部電極3cは、第3側面9cから、第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置していてもよい。
第4外部電極3dは、第4側面9dから、第1側面9a、ならびに第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置している。第4外部電極3dは、第4稜辺部10dを覆い、第4稜辺部10dに露出している第2内部電極6bと接続されている。第4外部電極3dは、第4側面9dから、第1面8aおよび第2面8bのうち少なくとも1つの面にわたって位置していてもよい。
外部電極3は、図6Aに示すように、側面9a~9dに垂直な方向に見たときに、略矩形状であってよい。この場合、第1外部電極3a、第2外部電極3b、第3外部電極3cおよび第4外部電極3dのそれぞれと、素体部品2との接触面積が増加させることができる。その結果、外部電極3と素体部品2との密着性を高めることができ、積層セラミックコンデンサ1Bの信頼性を向上させることができる。
積層セラミックコンデンサ1Bは、第1内部電極6aが切欠き部12b,12dを有し、第2内部電極6bが切欠き部12a,12cを有するため、積層セラミックコンデンサ1と比べて、素体部品2の平面視面積に対する有効面積の割合が若干低くなるため、静電容量が若干低下したものとなる。しかしながら、積層セラミックコンデンサ1Bは、外部電極3が4つの稜辺部10a~10dにおいて内部電極6に接続されているため、積層セラミックコンデンサ1と比べて、直列等価抵抗(ESR)が低下したものとなる。積層セラミックコンデンサ1,1A,1Bが用いられる電子回路の要求特性に合わせて、積層セラミックコンデンサ1,1A,1Bを適宜使い分けてよい。
外部電極3は、図6Bに示すように、側面9a~9dに垂直な方向に見たときに、コ字形状であってよい。この場合、積層セラミックコンデンサ1Bを基板に実装する際に、はんだペーストの這い上がりを低減して基板撓みや温度サイクルに対する信頼性を向上させることができる。また、マイグレーションによる第1外部電極3aおよび第3外部電極3cと、第2外部電極3bおよび第4外部電極3dとの間の短絡の発生を低減できる。その結果、積層セラミックコンデンサ1Bを基板に実装してなる実装構造体の信頼性を向上させることができる。
積層セラミックコンデンサ1Bは、第1面8aおよび第2面8bの少なくとも1つの面に、第1外部電極3a、第2外部電極3b、第3外部電極3cおよび第4外部電極3dの全てが位置している構成であってよい。この場合、積層セラミックコンデンサ1を基板に実装する際に、第1外部電極3a、第2外部電極3b、第3外部電極3cおよび第4外部電極3dの全てが位置している第1面8aまたは第2面8bを基板の実装面に対向させて実装することで、積層セラミックコンデンサ1Bを基板に容易に実装できる。
積層セラミックコンデンサ1Bは、第1面8aおよび第2面8bの両方に、第1外部電極3a、第2外部電極3b、第3外部電極3cおよび第4外部電極3dの全てが位置している構成であってよい。この場合、積層セラミックコンデンサ1Bを基板に実装する際に、第1面8aおよび第2面8bのいずれを実装面に対向させてもよいので、実装工程を簡略化することができる。
積層セラミックコンデンサ1Bは、基板に実装する際に、積層方向(Z軸方向)に沿う軸線まわりに90°だけ回転させて実装しても、電気的特性が変化しない構成である。このため、積層セラミックコンデンサ1Bによれば、実装工程を簡略化することができる。
積層体4は、図7Dに示すように、容量形成部40と、積層方向(Z軸方向)における容量形成部の両端にそれぞれ位置する第1カバー層41および第2カバー層42とを含む。容量形成部40は、複数の内部電極6と複数の誘電体層7とが交互に積層されて構成され、静電容量を形成する。第1カバー層41および第2カバー層42は、容量形成部40を保護している。
第1カバー層41は、誘電体41aと、複数の第1ダミー電極41bとを含んで構成される。複数の第1ダミー電極41bは、第1面8aおよび側面9a~9dに露出し、外部電極3に接続されている。複数の第1ダミー電極41bは、第1外部電極3a、第2外部電極3b、第3外部電極3cおよび第4外部電極3dを互いに接続していない。
第2カバー層42は、誘電体42aと、複数の第2ダミー電極42bとを含んで構成される。複数の第2ダミー電極42bは、第2面8bおよび側面9a~9dに露出し、外部電極3に接続されている。複数の第2ダミー電極42bは、第1外部電極3a、第2外部電極3b、第3外部電極3cおよび第4外部電極3dを互いに接続していない。
誘電体41a,42aは、誘電材料で構成される。誘電体41a,42aは、誘電体層7を構成するセラミック材料と同じ主成分のセラミック材料で構成されてよい。第1ダミー電極41bおよび第2ダミー電極42bは、導電材料で構成される。第1ダミー電極41bおよび第2ダミー電極42bは、内部電極6を構成する金属材料と同じ主成分の金属材料で構成されてよい。
図7Dに示す積層体4によれば、第1外部電極3a、第2外部電極3b、第3外部電極3cおよび第4外部電極3dのそれぞれと、素体部品2との接触面積が増加させることができる。その結果、外部電極3と素体部品2との密着性をより高めることができ、積層セラミックコンデンサ1Bの信頼性をより向上させることができる。なお、複数の第1ダミー電極41bは、積層方向(Z軸方向)において、誘電体41aを挟んで互いに離隔していてよいし、一体化されていてもよい。これは、複数の第2ダミー電極42bについても同様である。
次に、図9A,9Bを参照しつつ、本実施形態の積層セラミックコンデンサ1Bの効果について、定量的に説明する。図9Aは、本実施形態の積層セラミックコンデンサ1Bを示し、図9Bは、積層セラミックコンデンサ1Bの特徴を有さない積層セラミックコンデンサ(以下、積層セラミックコンデンサCともいう)を示す。積層セラミックコンデンサCは、サイドマージン部を後付けしない製造方法によって製造された積層セラミックコンデンサである。積層セラミックコンデンサCは、積層セラミックコンデンサ1Bと同様の外観を有しているが、積層セラミックコンデンサ1Bとは積層体4、特に、サイドマージン部および内部電極6の構成が異なっている。積層セラミックコンデンサCでは、積層体の作製時に内部電極が積層体の側面に露出することを低減するために、サイドマージン部の厚みを比較的大きく設定する必要がある。図9A,9Bにおいて、破線で囲んだ領域は、内部電極6における静電容量の形成に寄与する領域を示す。
図9Aおよび表1に示すように、積層セラミックコンデンサ1Bについては、長さLおよび幅Wを0.6mmに設定し、保護層5の厚みSMを0.032mmに設定し、各稜辺部の側面に沿った長さbを0.08mmに設定した。さらに、素体部品2の長さL1および幅L1を0.57mmに設定した。また、図9Bおよび表1に示すように、積層セラミックコンデンサCについては、長さLおよび幅Wを0.6mmに設定し、サイドマージン部の厚みSMを0.57mmに設定した。さらに、積層セラミックコンデンサCの素体部品の長さL1および幅L1を0.57mmに設定した。なお、表1では、積層セラミックコンデンサ1Bをコンデンサ1Bと記載し、積層セラミックコンデンサCをコンデンサCと記載している。
表1の容量寄与面積は、積層セラミックコンデンサ1Bおよび積層セラミックコンデンサCの有効面積を示している。表1の面積比は、積層セラミックコンデンサCの容量寄与面積に対する積層セラミックコンデンサ1Bの容量寄与面積の比を示している。積層セラミックコンデンサ1Bは、面積比が1.1であり、積層セラミックコンデンサCに比べて、有効面積が10%増加している。積層セラミックコンデンサの静電容量は有効面積に比例するため、積層セラミックコンデンサ1Bは、積層セラミックコンデンサCに比べて、静電容量が10%増加しているといえる。
次に、本開示の積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。以下では、積層セラミックコンデンサ1B、特に、図6Bに示した積層セラミックコンデンサ1Bの製造方法について説明するが、積層セラミックコンデンサ1,1Aおよび図6Aに示した積層セラミックコンデンサ1Bも同様に製造することができる。
図10A,10Bは、内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートを示す平面図であり、図11は、母積層体の作製工程の一例を説明する斜視図であり、図12は、ダミー電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートを示す平面図であり、図13は、母積層体の作製工程の他の例を説明する斜視図であり、図14は、母積層体の一例を示す斜視図である。図15は、図14の母積層体を切断して得られる複数の積層体前駆体を示す斜視図であり、図16は、支持シート上に整列された複数の積層体前駆体を示す斜視図であり、図17A,17B,17Cは、積層体前駆体の側面に保護層前駆体を形成する工程を示す斜視図である。図18Aは、素体部品前駆体を示す斜視図であり、図18Bは、素体部品を示す斜視図であり、図18Cは、外部電極の第1層が形成された素体部品を示す斜視図である。図10A,10B,11~16,17A,17B,17C,18A,18Bでは、図解を容易にするために、内部電極パターン、ダミー電極パターン、または外部電極インクにハッチングを付して示している。なお、内部電極パターンには、個別の積層体に組み込まれる領域を分かりやすくするために、実際には存在しない格子状の切断予定線が記載されている。
先ず、BaTiO3を主成分とする原料粉末を準備する。続いて、準備した原料粉末に有機ビヒクルを混合し、セラミックスラリーを調製する。セラミックスラリーの調製に用いる有機ビヒクルは、例えば、ブチラール系樹脂等の樹脂を、エチルアルコールとトルエンとを混合した溶媒に溶解したものであってよい。続いて、調製したセラミックスラリーを用いて、ダイコーター法、ドクターブレード法、グラビアコーター法等のシート成形法により、キャリアフィルム上に誘電体層7となるセラミックグリーンシート13を成形する。セラミックグリーンシート13の厚みは、例えば0.5~5μm程度であってよい。セラミックグリーンシート13の厚みが薄いほど、積層セラミックコンデンサの静電容量を大きくすることができる。
次に、Ni、Cu、Sn、Pt、Pd、Ag、Au等の金属またはそれらの合金を主成分とする粉末に有機ビヒクルを混合し、導電性ペーストを調製する。導電性ペーストの調製に用いる有機ビヒクルは、例えば、エチルセルロース等の樹脂を、ジヒドロターピネオール系溶媒とブチルセロソルブとを混合した溶媒に溶解したものであってよい。分散剤は、例えばオレイン酸、ポリエチレングリコール等であってよい。続いて、調製した導電性ペーストを用いて、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等の印刷法により、主面に内部電極6となる内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシート13を作製する。
図10Aは、第1内部電極6aとなる内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシート13を示し、図10Bは、第2内部電極6bとなる内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシート13を示す。図10A,10Bは、複数の内部電極パターンが連なって印刷された例を示しているが、複数の内部電極パターンは互いに離隔して印刷されてもよい。以下、第1内部電極6aとなる内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシート13を、第1パターンシート14と記載することがある。また、第2内部電極6bとなる内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシート13を、第2パターンシート15と記載することがある。また、第1パターンシート14および第2パターンシート15を纏めて、パターンシート14,15と記載することがある。第1パターンシート14および第2パターンシート15は、外周部がマージン部(すなわち、内部電極パターンが印刷されていない空白部)とされていてもよい。
図10A,10Bは、第1パターンシート14と第2パターンシート15とを別個に作製する例を示しているが、これに限定されない。例えば、第1パターンシート14だけを複数作製し、仮積層体を作製する際に(図11参照)、複数の第1パターンシート14を所定距離ずらしながら積層してもよい。
続いて、内部電極パターンを乾燥させた後、図11に示すように、所定枚数積層したセラミックグリーンシート(カバーシートともいう)13の上に、パターンシート14,15を所定枚数積層し、その上に、カバーシート13を所定枚数積層することによって、仮積層体を作製する。パターンシート14,15は、第1パターンシート14と第2パターンシート15とを交互に積層してよいし、第1パターンシート14を所定距離ずらしながら積層してもよい。なお、図11では省略しているが、仮積層体の作製は支持シート16上で行う。支持シート16は、弱粘着シートまたは発泡剥離シート等の粘着および剥離が可能な粘着剥離シートであってよい。支持シート16は、台座(第1台座ともいう)17に固定されていてよい。
仮積層体を作製する際、カバーシート13として、積層セラミックコンデンサ1Bの静電容量に寄与しないダミー電極(第1ダミー電極41bおよび第2ダミー電極42b)となるダミー電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシート13を用いてもよい(図12参照)。以下、ダミー電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシート13を、ダミーシート18と記載することがある。ダミーシート18は、外周部がマージン部(すなわち、ダミー電極パターンが印刷されていない空白部)とされていてもよい。図13は、所定枚数積層したダミーシート18の上に、パターンシート14,15を所定枚数積層し、その上に、ダミーシート18を所定枚数積層することによって、仮積層体を作製する例を示している。積層体4がダミー電極を含むことで、めっき法を用いた外部電極3の形成が容易になる。なお、図13に示すように、ダミーシート18とパターンシート14,15との間に少なくとも1枚のセラミックグリーンシート13を配置してもよい。また、仮積層体の最上層および最下層をセラミックグリーンシート13としてもよく、この場合、母積層体19を切断して得た積層体前駆体21を支持シート16から剥離する際に、ダミー電極パターンの一部が支持シート16に残ってしまうこと(電極食われ)を低減できる。その結果、電極食われによるダミー電極の形成不良を低減でき、ひいては、積層セラミックコンデンサ1Bの信頼性を向上させることができる。
次に、仮積層体を積層方向にプレスして、図14に示すような母積層体19を得る。仮積層体のプレスは、例えば静水圧プレス装置を用いて行うことができる。
図14は、図13に示した仮積層体を積層方向にプレスして得られた母積層体19の上面に、外部電極3の下地となる外部電極インク22を印刷したものを示している。下地を形成することで、外部電極3と素体部品2との密着性を高めることができる。下地は、母積層体19の上面および下面に形成してもよく、この場合、外部電極3と素体部品2との密着性をより高めることができる。
外部電極インク22としては、例えばCu、Ni、Ag、Pd、Ag-Pd合金、Au等の金属材料の粉末に、ガラス粉末等の焼結助材、バインダ樹脂および可塑剤を溶剤と一緒に混錬したペーストを用いることができる。外部電極インク22は、素体部品前駆体25(図18A参照)と一緒に焼成され、外部電極3の下地を形成する。外部電極インク22として、樹脂ペーストを利用することも可能である。
外部電極インク22は、母積層体19に印刷されなくてよい。外部電極インク22をセラミックグリーンシート13に印刷し、仮積層体を作製する際に、外部電極インク22を印刷したセラミックグリーンシート13を仮積層体の最上層としてもよい。
次に、図15に示すように、母積層体19を切断予定線20に沿って切断し、積層体前駆体21を複数作製する。母積層体19の切断は、母積層体19が支持シート16上に載置された状態で行ってよい。母積層体19の切断は、例えば押切切断機、ダイシングソウ装置等を用いて行うことができる。
続いて、図16に示すように、各積層体前駆体21を、内部電極パターンが露出した側面が開放面(上面)となるように、支持シート16上で90°回転させる。本工程では、複数の積層体前駆体21を、支持シート16上において行列状に整列させてよい。この場合、積層体前駆体21の側面に、保護層5となるセラミックグリーンシートを効率的に貼り付けることが可能となる。
次に、積層体前駆体の側面に、保護層5となるセラミックグリーンシート(保護層用セラミックグリーンシートともいう)を貼り付けて、素体部品前駆体を作製する。以下、保護層5となるセラミックグリーンシートを、保護層用セラミックグリーンシート23と記載することがある。図17A,17B,17Cは、積層体前駆体21の側面に保護層用セラミックグリーンシート23を貼り付ける工程を示している。
先ず、図17Aに示すように、帯状の保護層用セラミックグリーンシート23を準備し、保護層用セラミックグリーンシート23を台座(第2台座ともいう)24の上面に配置する。続いて、図16に示した複数の積層体前駆体21を、各積層体前駆体21の開放面が第2台座24の上面に対向するように配置する。複数の積層体前駆体21は、第1台座17に固定された支持シート16に保持されている。保護層用セラミックグリーンシート23の厚みは、30μm以下であってよいし、25μm~10μmであってもよい。また、保護層用セラミックグリーンシート23の幅(図17Aにおける左右方向の幅)は、積層体前駆体21の側面における、第1内部電極6aとなる内部電極パターンと第2内部電極6bとなる内部電極パターンとが積層方向に重なって露出している領域を完全に覆うとともに、稜辺部10a~10dとなる領域を覆わない寸法であればよい。
次に、図17Bに示すように、第1台座17を第2台座24に向かって移動させ、各積層体前駆体21の開放面を保護層用セラミックグリーンシート23に対して押圧することによって、各積層体前駆体21の開放面に保護層用セラミックグリーンシート23を圧着する。押圧力は、適宜設定してよい。また、各積層体前駆体21の開放面および保護層用セラミックグリーンシート23の少なくとも一方を加熱しながら、各積層体前駆体21の開放面に保護層用セラミックグリーンシート23を圧着してもよい。この場合、各積層体前駆体21の開放面に保護層用セラミックグリーンシート23を良好に圧着することができる。
続いて、図17Cに示すように、第1台座17を第2台座24から離隔する方向に移動させることによって、開放面に保護層用セラミックグリーンシート23が圧着された積層体前駆体21を作製することができる。複数の積層体前駆体21を支持シート16上で回転させながら(積層体前駆体21の開放面を替えながら)、積層体前駆体21の開放面に保護層用セラミックグリーンシート23を貼り付ける工程を繰り返すことによって、4つの側面に保護層用セラミックグリーンシート23が圧着された積層体前駆体21、すなわち、素体部品前駆体25を作製することができる(図18A参照)。
なお、図17A,17B,17Cでは、積層体前駆体21の側面に保護層用セラミックグリーンシート23を圧着することによって、素体部品前駆体25を作製する例を示したが、これに限定されない。積層体前駆体21の側面に保護層用セラミックスラリーを塗布乾燥することによって、素体部品前駆体25を作製してもよい。
続いて、図18Aに示す素体部品前駆体25を焼成する。焼成温度は、内部電極6となる導電性ペーストに含まれる金属材料、誘電体層7となるセラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料等に応じて、適宜設定することができる。焼成温度は、例えば1100~1250℃程度であってよい。なお、焼成前の素体部品前駆体25に対して、脱脂処理を行ってよい。脱脂処理は、大気雰囲気、不活性ガス雰囲気、または還元雰囲気で行ってよい。脱脂処理は、大気圧下で行ってよいし、減圧下で行ってもよい。また、焼成後の素体部品2に対して、酸化雰囲気中で再酸化処理を施してよい。
次に、焼成後の素体部品2を研磨材の入った回転ポットの中に投入し、バレル研磨することで、素体部品2の表面のバリを取り除き、稜辺11a~11dおよび角部に丸みを付けるとともに、稜辺部10a~10dに内部電極6、第1ダミー電極41bおよび第2ダミー電極42bを十分に露出させる。図18Bは、研磨後の素体部品2を示している。内部電極6を稜辺部10a~10dに十分に露出させることで、内部電極6と外部電極3とを良好に接合することが可能となり、また、第1ダミー電極41bおよび第2ダミー電極42bを稜辺部10a~10dに十分に露出させることで、素体部品2と外部電極3との接合力を高めることが可能となる。その結果、積層セラミックコンデンサ1Bの信頼性を向上させることが可能となる。
図18Cは、外部電極3の第1層31が形成された素体部品を示している。外部電極3の第1層31は、第1層31を形成しようとする稜辺部10a~10dを外部電極ペーストに浸漬した後、外部電極ペーストから引き上げ、稜辺部10a~10dに付着した外部電極ペーストを焼き付ける工程を繰り返すことによって形成することができる。外部電極ペーストは、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等の印刷法により、第1層を形成しようとする稜辺部10a~10dに付与してもよい。また、スパッター法などで、NiやCuの金属膜を形成してもよい。続いて、第1層31を覆うように、無電解めっき法、電解めっき法等のめっき法により第2層を形成することによって、図6Bの積層セラミックコンデンサ1Bを製造することができる。
本開示によれば、小型かつ大静電容量の積層セラミックコンデンサを提供できる。
以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。
本開示は、以下の(1)~(9)の構成で実施可能である。
(1)交互に積層された複数の内部電極と複数の誘電体層とを含み、積層方向に対向する第1面と第2面とを有する略直方体状の積層体であって、
前記積層方向に沿う軸線まわりに第1側面、第2側面、第3側面、および第4側面を有し、さらに前記第1側面と前記第2側面との間に位置する第1稜辺部、前記第2側面と前記第3側面との間に位置する第2稜辺部、前記第3側面と前記第4側面との間に位置する第3稜辺部、および前記第4側面と前記第1側面との間に位置する第4稜辺部を有する積層体と、
前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、および前記第4側面の、前記第1稜辺部、前記第2稜辺部、前記第3稜辺部、および前記第4稜辺部のうちの予め定められた稜辺部を除いた領域を覆う保護層と、
複数の内部電極と前記予め定められた稜辺部で接続される外部電極と、を含む、積層セラミックコンデンサ。
前記積層方向に沿う軸線まわりに第1側面、第2側面、第3側面、および第4側面を有し、さらに前記第1側面と前記第2側面との間に位置する第1稜辺部、前記第2側面と前記第3側面との間に位置する第2稜辺部、前記第3側面と前記第4側面との間に位置する第3稜辺部、および前記第4側面と前記第1側面との間に位置する第4稜辺部を有する積層体と、
前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、および前記第4側面の、前記第1稜辺部、前記第2稜辺部、前記第3稜辺部、および前記第4稜辺部のうちの予め定められた稜辺部を除いた領域を覆う保護層と、
複数の内部電極と前記予め定められた稜辺部で接続される外部電極と、を含む、積層セラミックコンデンサ。
(2)前記外部電極は、
少なくとも前記第1側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第1稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第1外部電極と、
少なくとも前記第3側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第2稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第2外部電極と、を含む、上記構成(1)に記載の積層セラミックコンデンサ。
少なくとも前記第1側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第1稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第1外部電極と、
少なくとも前記第3側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第2稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第2外部電極と、を含む、上記構成(1)に記載の積層セラミックコンデンサ。
(3)前記外部電極は、
少なくとも前記第1側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第1稜辺部および前記第4稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第1外部電極と、
少なくとも前記第3側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第2稜辺部および前記第3稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第2外部電極と、を含む、上記構成(1)に記載の積層セラミックコンデンサ。
少なくとも前記第1側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第1稜辺部および前記第4稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第1外部電極と、
少なくとも前記第3側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第2稜辺部および前記第3稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第2外部電極と、を含む、上記構成(1)に記載の積層セラミックコンデンサ。
(4)前記外部電極は、
少なくとも前記第1側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第1稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第1外部電極と、
少なくとも前記第2側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第2稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第2外部電極と、
少なくとも前記第3側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第3稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第3外部電極と、
少なくとも前記第4側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第4稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第4外部電極と、を含む、上記構成(1)に記載の積層セラミックコンデンサ。
少なくとも前記第1側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第1稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第1外部電極と、
少なくとも前記第2側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第2稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第2外部電極と、
少なくとも前記第3側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第3稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第3外部電極と、
少なくとも前記第4側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第4稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第4外部電極と、を含む、上記構成(1)に記載の積層セラミックコンデンサ。
(5)前記複数の内部電極はそれぞれ、前記積層方向に見て、前記予め定められた稜辺部の稜辺に頂点が位置する直角三角形状、または直角三角形の斜辺が円弧状に膨らんだ形状の切欠き部を有する、上記構成(1)~(4)のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
(6)前記積層方向に極性の異なる内部電極が露出する領域を第1領域とし、前記第1の極性または前記第2極性の内部電極だけが露出する領域を第2領域としたとき、
前記保護層は、前記第1領域および前記第2領域に、前記予め定められた稜辺部の稜辺に達しない範囲で位置している、上記構成(1)~(5)のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
前記保護層は、前記第1領域および前記第2領域に、前記予め定められた稜辺部の稜辺に達しない範囲で位置している、上記構成(1)~(5)のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
(7)前記保護層は、前記誘電体層と同じ主成分を有する材料によって構成されている、上記構成(1)~(6)のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
(8)前記保護層は、30μm以下の厚みを有する、上記構成(1)~(7)のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
(9)前記積層体は、前記第1面を含む第1カバー層、および、前記第2面を含む第2カバー層を含み、
前記第1カバー層は、前記外部電極が接続される複数の第1ダミー電極を含み、
前記第2カバー層は、前記外部電極が接続される複数の第2ダミー電極を含む、上記構成(1)~(8)のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
前記第1カバー層は、前記外部電極が接続される複数の第1ダミー電極を含み、
前記第2カバー層は、前記外部電極が接続される複数の第2ダミー電極を含む、上記構成(1)~(8)のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
1,1A,1B 積層セラミックコンデンサ
2 素体部品
3 外部電極
31 第1層
3a 第1外部電極
3b 第2外部電極
3c 第3外部電極
3d 第4外部電極
4 積層体
40 容量形成部
41 第1カバー層
41a 誘電体
41b 第1ダミー電極
42 第2カバー層
42a 誘電体
42b 第2ダミー電極
5 保護層
6 内部電極
6a 第1内部電極
6b 第2内部電極
7 誘電体層
8a 主面
8a 第1面
8b 第2面
9a 第1側面
9b 第2側面
9c 第3側面
9d 第4側面
10a 第1稜辺部
10b 第2稜辺部
10c 第3稜辺部
10d 第4稜辺部
11a 第1稜辺
11b 第2稜辺
11c 第3稜辺
11d 第4稜辺
12a,12b,12c,12d 切欠き部
13 セラミックグリーンシート(カバーシート)
14 第1パターンシート
15 第2パターンシート
16 支持シート
17 台座(第1台座)
18 ダミーシート
19 母積層体
20 切断予定線
21 積層体前駆体
22 外部電極インク
23 保護層用セラミックグリーンシート
24 台座(第2台座)
25 素体部品前駆体
2 素体部品
3 外部電極
31 第1層
3a 第1外部電極
3b 第2外部電極
3c 第3外部電極
3d 第4外部電極
4 積層体
40 容量形成部
41 第1カバー層
41a 誘電体
41b 第1ダミー電極
42 第2カバー層
42a 誘電体
42b 第2ダミー電極
5 保護層
6 内部電極
6a 第1内部電極
6b 第2内部電極
7 誘電体層
8a 主面
8a 第1面
8b 第2面
9a 第1側面
9b 第2側面
9c 第3側面
9d 第4側面
10a 第1稜辺部
10b 第2稜辺部
10c 第3稜辺部
10d 第4稜辺部
11a 第1稜辺
11b 第2稜辺
11c 第3稜辺
11d 第4稜辺
12a,12b,12c,12d 切欠き部
13 セラミックグリーンシート(カバーシート)
14 第1パターンシート
15 第2パターンシート
16 支持シート
17 台座(第1台座)
18 ダミーシート
19 母積層体
20 切断予定線
21 積層体前駆体
22 外部電極インク
23 保護層用セラミックグリーンシート
24 台座(第2台座)
25 素体部品前駆体
Claims (9)
- 交互に積層された複数の内部電極と複数の誘電体層とを含み、積層方向に対向する第1面と第2面とを有する略直方体状の積層体であって、
前記積層方向に沿う軸線まわりに第1側面、第2側面、第3側面、および第4側面を有し、さらに前記第1側面と前記第2側面との間に位置する第1稜辺部、前記第2側面と前記第3側面との間に位置する第2稜辺部、前記第3側面と前記第4側面との間に位置する第3稜辺部、および前記第4側面と前記第1側面との間に位置する第4稜辺部を有する積層体と、
前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、および前記第4側面の、前記第1稜辺部、前記第2稜辺部、前記第3稜辺部、および前記第4稜辺部のうちの予め定められた稜辺部を除いた領域を覆う保護層と、
複数の内部電極と前記予め定められた稜辺部で接続される外部電極と、を含む、積層セラミックコンデンサ。 - 前記外部電極は、
少なくとも前記第1側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第1稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第1外部電極と、
少なくとも前記第3側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第2稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第2外部電極と、を含む、請求項1に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 前記外部電極は、
少なくとも前記第1側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第1稜辺部および前記第4稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第1外部電極と、
少なくとも前記第3側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第2稜辺部および前記第3稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第2外部電極と、を含む、請求項1に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 前記外部電極は、
少なくとも前記第1側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第1稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第1外部電極と、
少なくとも前記第2側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第2稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第2外部電極と、
少なくとも前記第3側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第3稜辺部で前記複数の内部電極のうち第1の極性の内部電極に接続される第3外部電極と、
少なくとも前記第4側面から前記第1面および/または前記第2面にわたって位置し、前記第4稜辺部で前記複数の内部電極のうち第2の極性の内部電極に接続される第4外部電極と、を含む、請求項1に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 前記複数の内部電極のそれぞれは、前記積層方向に見て、前記予め定められた稜辺部の稜辺に頂点が位置する直角三角形、または直角三角形の斜辺が円弧状に膨らんだ形状の切欠き部を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記積層方向に極性の異なる内部電極が露出する領域を第1領域とし、前記第1の極性の内部電極だけが露出する領域を第2領域としたとき、
前記保護層は、前記第1領域および前記第2領域に、前記予め定められた稜辺部の稜辺に達しない範囲で位置している、請求項1~5のいずれか1項に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 前記保護層は、前記誘電体層と同じ主成分を有する材料によって構成されている、請求項1~6のいずれか1項に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記保護層は、30μm以下の厚みを有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記積層体は、前記第1面を含む第1カバー層、および、前記第2面を含む第2カバー層を含み、
前記第1カバー層は、前記外部電極が接続される複数の第1ダミー電極を含み、
前記第2カバー層は、前記外部電極が接続される複数の第2ダミー電極を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の積層セラミックコンデンサ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023127418 | 2023-08-03 | ||
JP2023-127418 | 2023-08-03 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2025028600A1 true WO2025028600A1 (ja) | 2025-02-06 |
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ID=94395443
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2024/027492 WO2025028600A1 (ja) | 2023-08-03 | 2024-08-01 | 積層セラミックコンデンサ |
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---|---|
WO (1) | WO2025028600A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008258481A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Murata Mfg Co Ltd | 積層セラミック電子部品およびその製造方法 |
JP2009200092A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Taiyo Yuden Co Ltd | 積層コンデンサ |
JP2014229892A (ja) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | 積層セラミックキャパシタ及び積層セラミックキャパシタの実装基板 |
JP2018198327A (ja) * | 2018-08-21 | 2018-12-13 | 太陽誘電株式会社 | 積層コンデンサ及びその製造方法 |
JP2023013421A (ja) * | 2021-07-16 | 2023-01-26 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミック電子部品 |
-
2024
- 2024-08-01 WO PCT/JP2024/027492 patent/WO2025028600A1/ja unknown
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