層疊陶瓷電容器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種有效體積大且主體與外部電極的緊貼力高的大容量層疊陶瓷電容器。層疊陶瓷電容器包括電介質(zhì)層和極性不同的內(nèi)部電極層交替層疊而成的、具有一對(duì)主面、一對(duì)端面和一對(duì)側(cè)面的大致長(zhǎng)方體形狀的主體，外部電極形成在上述主體的一對(duì)端面和一個(gè)主面，在上述層疊陶瓷電容器的一個(gè)端面附近的與端面平行的截面中，由與該端面?zhèn)鹊耐獠侩姌O連接的內(nèi)部電極層和位于該內(nèi)部電極層之間的電介質(zhì)層構(gòu)成的面積A，相對(duì)于上述截面的除了外部電極之外的部分的面積B的比率(A/B)為0.75以上。
【專利說明】
層疊陶瓷電容器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及有效體積大且主體與外部電極的緊貼力高的層疊陶瓷電容器。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，伴隨著在移動(dòng)電話和平板電腦終端等數(shù)字電子設(shè)備中使用的電子電路的 高密度化，對(duì)電子部件的小型化的要求變高，構(gòu)成該電路的層疊陶瓷電容器(MLCC)的小型 化、大容量化急速推進(jìn)。
[0003] 層疊陶瓷電容器的電容，與構(gòu)成該電容器的電介質(zhì)層的構(gòu)成材料的介電常數(shù)、電 介質(zhì)層的層疊數(shù)、以及交替地引出到外部電極的內(nèi)部電極層的重疊部分即有效面積成比例 (正比），與每一層電介質(zhì)層的厚度成反比。因此，為了也滿足小型化的要求，尋求提高材料 的介電常數(shù)，并且減薄電介質(zhì)層的厚度以增加電介質(zhì)層的層疊數(shù)等。
[0004] 此外，層疊陶瓷電容器在兩端面具有用于與基板連接等的外部電極，該外部電極 通常也抱合到兩端面以外的其它四個(gè)面(所謂的五面電極），成為在任何一個(gè)面都能夠與基 板等連接的構(gòu)成。
[0005] 因此，層疊陶瓷電容器的外形尺寸是在電介質(zhì)層和內(nèi)部電極層的層疊體即主體加 上了外部電極的尺寸。當(dāng)外部電極大(厚）時(shí)，決定層疊陶瓷電容器的電容的上述主體的比 例(有效體積)小，因此電容變得不足。
[0006] 因此，為了確保該有效體積，研究開發(fā)了將外部電極形成得較薄的方法，進(jìn)一步 地，在專利文獻(xiàn)1中，提案有在兩端面和與其連接的四個(gè)面中的相對(duì)的一對(duì)面（即，兩個(gè)面） 形成外部電極（"3"字型的三面電極）。通常，對(duì)于形成外部電極的余下的兩個(gè)面，因在這兩 個(gè)面沒有形成外部電極而能夠相應(yīng)地將主體（內(nèi)部電極層和電介質(zhì)層的層疊體)增大，使有 效體積變大。
[0007] 接著，在專利文獻(xiàn)1的圖13中，教導(dǎo)了在端面以外的用于形成外部電極的相對(duì)的一 對(duì)面中的僅一個(gè)面形成外部電極。（"L"字型二面電極）。
[0008] 另外，圖6是具有專利文獻(xiàn)1中所提案的"口"字型的三面電極的層疊陶瓷電容器 100的概略立體圖，通常將內(nèi)部電極層引出到左右外部電極104的面稱為端面102a、102b，將 內(nèi)部電極層和電介質(zhì)層的層疊方向上下的面稱為主面l〇2c、102d，將余下的一對(duì)面稱為側(cè) 面102e、102f。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1:特開2012-4480號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明要解決的問題
[0012] 如專利文獻(xiàn)1提案的，當(dāng)減少形成外部電極的面時(shí)，與之相對(duì)應(yīng)地主體與外部電極 的緊貼力下降相應(yīng)量，在嚴(yán)酷的環(huán)境下它們可能剝離，層疊陶瓷電容器的可靠性會(huì)下降。
[0013] 因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種有效體積大并且主體與外部電極的緊貼力高 的大容量的層疊陶瓷電容器。
[0014] 解決問題的手段
[0015] 本
【發(fā)明人】們?yōu)榱私鉀Q上述課題而精心研究的結(jié)果是，為了提高有效體積，采用了 專利文獻(xiàn)1提案的、在兩端面和與其連接的一對(duì)面中的一個(gè)面形成有外部電極的"L"字型二 面電極的結(jié)構(gòu)。但是，在該結(jié)構(gòu)中，由于主體與外部電極的緊貼性不足，可靠性會(huì)下降，因此 研究了確保緊貼力的方法。
[0016] 層疊陶瓷電容器通常用覆蓋層覆蓋內(nèi)部電極層和電介質(zhì)層的層疊方向上下的主 面，進(jìn)一步地，在側(cè)面形成側(cè)邊緣部。上述覆蓋層和側(cè)邊緣部大多用與電介質(zhì)層相同的材料 形成。
[0017]因此，在與層疊陶瓷電容器的端面平行的截面中，內(nèi)部電極層的周圍被電介質(zhì)包 圍。本
【發(fā)明人】們發(fā)現(xiàn)，通過用規(guī)定的參數(shù)表現(xiàn)引出到外部電極的內(nèi)部電極層和與外部電極 相接觸的電介質(zhì)的比率，并將該參數(shù)控制在一定范圍中，能夠確保外部電極與主體的緊貼 力，并且能夠提供大容量的層疊陶瓷電容器，由此完成了本發(fā)明。
[0018] 即，本發(fā)明為一種層疊陶瓷電容器，包括電介質(zhì)層和極性不同的內(nèi)部電極層交替 層疊而成的、具有一對(duì)主面、一對(duì)端面和一對(duì)側(cè)面的大致長(zhǎng)方體形狀的主體，在上述主體的 一對(duì)端面和一個(gè)主面形成有外部電極，在上述層疊陶瓷電容器的一個(gè)端面附近的、與端面 平行的截面中，由與該端面?zhèn)鹊耐獠侩姌O連接的內(nèi)部電極層和位于該內(nèi)部電極層之間的電 介質(zhì)層構(gòu)成的部分之面積A，相對(duì)于上述截面的除了外部電極之外的部分的面積B的比率 (A/B)為 0·75 以上。
[0019] 從確保高溫負(fù)荷試驗(yàn)中的可靠性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選上述比率(A/B)為0.92以下。
[0020] 從提高外部電極與主體的緊貼力的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選上述內(nèi)部電極層的厚度比上述 電介質(zhì)層的厚度大。
[0021 ]當(dāng)在上述一個(gè)主面形成的外部電極的厚度為1~30μηι時(shí)，由于外部電極薄，能夠相 應(yīng)地將主體中的內(nèi)部電極層的層疊數(shù)增加相應(yīng)量，從層疊陶瓷電容器的電容的觀點(diǎn)來看是 優(yōu)選的，并且由于層疊數(shù)增加，與外部電極相接觸的內(nèi)部電極層的面積變大，從外部電極與 主體的緊貼力的觀點(diǎn)來看也是優(yōu)選的。
[0022]此外，當(dāng)將上述電介質(zhì)層的厚度設(shè)為0.2~0.8μηι時(shí)，由于能夠增加主體中的電介 質(zhì)層和內(nèi)部電極層的層疊數(shù)，從層疊陶瓷電容器的電容的觀點(diǎn)來看是優(yōu)選的。
[0023]從提高外部電極與主體的緊貼力的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選上述比率(Α/Β)為0.78以上。 [0024]發(fā)明效果
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種有效體積大并且主體與外部電極的緊貼力高的大容量層 疊陶瓷電容器。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的層疊陶瓷電容器的概略立體圖。
[0027] 圖2表示出本發(fā)明的層疊陶瓷電容器10的、與側(cè)面12e、12f平行的截面的示意圖。
[0028] 圖3是從圖2中的X方向看圖2中的I-Ι所示的、一個(gè)端面12a附近的與端面平行的截 面的示意圖。
[0029] 圖4是表示側(cè)邊緣部的形成方法的一例的示意圖。
[0030] 圖5是表示側(cè)邊緣部的形成方法的一例的示意圖。
[0031] 圖6是具有專利文獻(xiàn)1提案的"3"字型三面電極的層疊陶瓷電容器的概略立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 以下，說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的層疊陶瓷電容器。圖1是本發(fā)明的層疊陶瓷電容 器10的概略立體圖。在本發(fā)明中，與以往同樣地，也將內(nèi)部電極層引出到左右外部電極14的 面稱為端面12a、12b，將內(nèi)部電極層和電介質(zhì)層的層疊方向上下的面稱為主面12c、12d，將 余下的一對(duì)面稱為側(cè)面12e、12f。
[0033] [層疊陶瓷電容器]
[0034] 圖2是表示本發(fā)明的層疊陶瓷電容器10的、與側(cè)面12e、12f平行的截面的示意圖。 層疊陶瓷電容器10大致由主體16和一對(duì)外部電極14構(gòu)成，該主體16具有按規(guī)格規(guī)定的芯片 尺寸和形狀(例如，1. 〇 X 〇. 5 X 0.5mm的大致長(zhǎng)方體），該一對(duì)外部電極14主要形成于主體16 的兩端面?zhèn)?。主體16例如以BaTi03、CaTi〇3、SrTi0 3、CaZr〇3等的晶粒為主成分，在內(nèi)部具有 電介質(zhì)層17與內(nèi)部電極層18交替層疊而成的層疊體20,和作為層疊方向上下的最外層而形 成的覆蓋層22。此外，雖然沒有圖示，但是存在為了不讓層疊體20(的內(nèi)部電極層18)露出到 外部而將其覆蓋、形成一對(duì)側(cè)面12e、12f的側(cè)邊緣部24。
[0035] 層疊體20根據(jù)靜電電容和要求的耐壓等的規(guī)格，具有內(nèi)部電極層18和由2個(gè)內(nèi)部 電極層18夾著的電介質(zhì)層17的厚度被設(shè)定在規(guī)定范圍中，并且全部層疊數(shù)為數(shù)百~數(shù)千程 度的高密度多層構(gòu)造。
[0036]形成在層疊體20周圍的覆蓋層22和側(cè)邊緣部24保護(hù)電介質(zhì)層17和內(nèi)部電極層18 免受來自外部的濕氣和污染物等的污染，防止電介質(zhì)層17和內(nèi)部電極層18隨時(shí)間劣化。 [0037]此外，內(nèi)部電極層18的端緣交替地引出到位于電介質(zhì)層17的長(zhǎng)度方向兩端部的、 極性不同的一對(duì)外部電極14,并且與其電連接。
[0038] 在本發(fā)明的層疊陶瓷電容器10中，采用外部電極14形成于主體16的一對(duì)端面12a、 12b和一個(gè)主面12d(不形成于另一個(gè)主面12c并且也不形成于一對(duì)側(cè)面12e、12f的所謂"L" 字型二面電極，參照?qǐng)D1)這樣的構(gòu)成。由此，使主體16占層疊陶瓷電容器10的比率(有效體 積)增大，從而實(shí)現(xiàn)大容量。
[0039] 另外，不形成于另一個(gè)主面12c是指，不僅包括在主面12c上完全不存在外部電極 14的情況，而且還包括例如在主面12c上，從主面12c與端面12a的交點(diǎn)（雖然在圖2中沒有主 面12c與端面12a的明確的終點(diǎn)，但是這里，從端面12a的直線部分結(jié)束的地方作為主面12c (和主面12d))至與引出到端面12b側(cè)的內(nèi)部電極層18的端面12a側(cè)的終端對(duì)應(yīng)的位置30形 成有外部電極14的情況。對(duì)于相反側(cè)的端面12b也是同樣的。另外，在形成有外部電極14的 主面中，外部電極14不覆蓋整個(gè)主面，而是在端面12a側(cè)和端面12b側(cè)隔開一定距離地分開 形成。
[0040] 此外，不形成于一對(duì)側(cè)面12e、12f是指，與主面的情況同樣地，不僅包括在這些側(cè) 面上完全不存在外部電極的情況，而且還包括例如在側(cè)邊緣部24上，從側(cè)面12e與端面12a 的交點(diǎn)至與引出到端面12b側(cè)的內(nèi)部電極層18的端面12a側(cè)的終端對(duì)應(yīng)的位置形成有外部 電極14的情況。對(duì)于相反側(cè)的端面12b和側(cè)面12f，也是同樣的。
[0041 ] 在上述的外部電極14形成于主體16的一對(duì)端面12a、12b和一個(gè)主面12d的"L"字型 二面電極的構(gòu)成中，外部電極14與主體16的接觸面積比以往構(gòu)成的層疊陶瓷電容器小。因 此，它們之間的緊貼力下降，變得容易因熱或物理沖擊等而產(chǎn)生裂縫等，層疊陶瓷電容器的 可靠性會(huì)下降。
[0042]為了應(yīng)對(duì)這個(gè)問題，在本發(fā)明的層疊陶瓷電容器10中，在該電容器的一個(gè)端面12a 附近的與端面12a平行的截面中，由與該端面12a側(cè)的外部電極14連接的內(nèi)部電極層18和位 于該內(nèi)部電極層18之間的電介質(zhì)層17構(gòu)成的部分之面積A，與上述截面的除了外部電極14 之外的部分的面積B的比率(A/B)為0.75以上。
[0043] 為了對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的說明，參照?qǐng)D3。圖3是從圖2中的X方向看圖2中的I-Ι所示 的、一個(gè)端面12a附近的與端面平行的截面的示意圖。
[0044] 上述截面是，能夠看到引出到在上述一個(gè)端面12a形成的外部電極14的內(nèi)部電極 層18,但是看不見引出到在相反側(cè)的端面12b形成的外部電極14的內(nèi)部電極層18的位置的 截面。作為一個(gè)基準(zhǔn)，優(yōu)選采用通過圖2中從上數(shù)第二個(gè)內(nèi)部電極層的左側(cè)的終端(沒有到 達(dá)外部電極14)與側(cè)壁的外部電極14(即，端面12a)的中點(diǎn)的截面。
[0045] 于是，這樣的截面的示意圖如圖3所示，在圖3中，看不到引出到端面12b側(cè)的外部 電極14的內(nèi)部電極層18。此外，在圖3所示的截面的內(nèi)側(cè)，由相對(duì)的一對(duì)覆蓋層22和相對(duì)的 一對(duì)側(cè)邊緣部24包圍電介質(zhì)層17和內(nèi)部電極層18的層疊體20。該層疊體20的面積大致與上 述面積A對(duì)應(yīng)。在本發(fā)明中，求取以下定義的W與L的積作為A。
[0046] W為層疊體20的多個(gè)內(nèi)部電極層18中的位于中央的內(nèi)部電極32 (在上述截面中能 夠看到的內(nèi)部電極層18的數(shù)目η為偶數(shù)的情況下，作為中央的內(nèi)部電極32,可以選擇第n/2 個(gè)內(nèi)部電極和第(n/2+l)個(gè)內(nèi)部電極中的任一個(gè))的長(zhǎng)度。
[0047] L為該內(nèi)部電極32的垂直二等分線34的、從圖3最上部的內(nèi)部電極層18的上表面至 最下部的內(nèi)部電極層18的下表面的長(zhǎng)度。
[0048] 接下來，面積B為如上所述的上述截面的除了外部電極14之外的部分的面積，具體 地說，在上述截面中，由層疊體20、一對(duì)覆蓋層22和一對(duì)側(cè)邊緣部24構(gòu)成的主體16的面積。 該面積可以通過例如拍攝與圖3對(duì)應(yīng)的層疊陶瓷電容器的光學(xué)顯微鏡照片或SEM照片，并使 用指定的軟件對(duì)其進(jìn)行圖像解析來求取。
[0049] 在本發(fā)明中，按如上所述那樣定義的面積A與B的比率(A/B)為0.75以上。通常，內(nèi) 部電極層18與電介質(zhì)層17相比，與外部電極14的緊貼性優(yōu)異，當(dāng)這樣設(shè)定比率時(shí)，與外部電 極14接觸的內(nèi)部電極層18變大，外部電極14與主體16的緊貼力(粘合力)提高。
[0050] 因此，在本發(fā)明的層疊陶瓷電容器10中，雖然采用如上所述的"L"字型二面電極的 大容量的結(jié)構(gòu)，但是一并也充分確保了外部電極14與主體16的緊貼力，能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性。 從這點(diǎn)來看，優(yōu)選上述比率(A/B)為0.78以上。
[0051] 另外，根據(jù)本
【發(fā)明人】的研究發(fā)現(xiàn)，如果A/B過大，高溫負(fù)荷試驗(yàn)中的可靠性下降，為 了仍確保這種可靠性，優(yōu)選將A/B控制在0.92以下。
[0052]此外，為了提高外部電極14與主體16的緊貼性，優(yōu)選將內(nèi)部電極層18的厚度設(shè)定 為比電介質(zhì)層17的厚度大。這是因?yàn)橥ㄟ^這種結(jié)構(gòu)，能夠充分確保與外部電極14接觸的內(nèi) 部電極層18的面積。
[0053]從同樣的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選電介質(zhì)層17的厚度為0.2~0.8μπι。這是因?yàn)橥ㄟ^減薄電 介質(zhì)層17的厚度，與外部電極14接觸的內(nèi)部電極層18的面積變大。此外，如果形成為這種結(jié) 構(gòu)，則電介質(zhì)層17薄層化的同時(shí)，也能夠增加內(nèi)部電極層18的層疊數(shù)，因此從層疊陶瓷電容 器1 〇的大容量化的觀點(diǎn)來看，也是優(yōu)選的。
[0054] 此外，同樣地從增加內(nèi)部電極層18的層疊數(shù)從而使層疊陶瓷電容器10大容量化的 觀點(diǎn)來看，優(yōu)選在一個(gè)主面12形成的外部電極14的厚度為1~30μπι。另外，外部電極14的厚 度形成為，圖2中通過外部電極14部分的主面12d的法線36(存在多個(gè))上的、從與主面12d的 交點(diǎn)至外部電極14的結(jié)束的部分的長(zhǎng)度T的最大值。另外，在圖2中沒有主面12d的明確的起 始點(diǎn)，在這種情況下，從端面12a的曲線部分結(jié)束的地方起作為主面12d。
[0055] 此外，在本發(fā)明的層疊陶瓷電容器10中，雖然覆蓋層22的厚度、側(cè)邊緣部24的厚度 和內(nèi)部電極層18的厚度沒有特別限制，但是覆蓋層22的厚度通常為4~50μπι，側(cè)邊緣部24的 厚度通常為4~50μπι，內(nèi)部電極層18的厚度通常為0.26~Ι.ΟΟμπι。
[0056] [層疊陶瓷電容器的制造方法]
[0057]接下來，針對(duì)以上說明的本發(fā)明的層疊陶瓷電容器的制造方法進(jìn)行說明。
[0058]首先，準(zhǔn)備用于形成電介質(zhì)層的原料粉末。作為原料粉末，可以使用例如BaTi03、 CaTi03、SrTi03、CaZr03等能夠形成陶瓷燒結(jié)體的各種粉末。
[0059]這些粉末可以通過使各種金屬原料反應(yīng)來合成。作為其合成方法，已知有以往各 種方法，例如已知有固相法、溶膠-凝膠法、水熱法等。在本發(fā)明中，可以采用這些方法中的 任一種。
[0060] 在得到的原料粉末中，可以根據(jù)目的添加規(guī)定量的作為副成分的化合物。作為副 成分，可舉出陽、3111411、6(1、1'13、〇7、!1〇』1'的稀土類氧化物，以及1%、]\111、附、〇〇、卩6、0、〇11、八1、 Mo、W、V和Si的氧化物。
[0061] 對(duì)于例如按上述那樣得到的原料粉末，可以根據(jù)需要進(jìn)行粉碎處理以調(diào)整粒徑， 或者通過與分級(jí)處理組合來調(diào)整粒徑。
[0062]接著，向原料粉末加入聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂等粘合劑、乙醇和甲苯等有機(jī)溶 劑、以及鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)等可塑劑進(jìn)行濕式混合。使用所得到的漿料，通過例如口 模式涂布法或刮刀涂布法，在基材上涂布帶狀的上述漿料并進(jìn)行干燥，得到厚度1.2μπι以下 的電介質(zhì)生片。接著，通過絲網(wǎng)印刷或凹版印刷，在所得到的電介質(zhì)生片的表面印刷含有有 機(jī)粘合劑的金屬導(dǎo)電膏，由此配置交替地引出到極性不同的一對(duì)外部電極的內(nèi)部電極層的 圖案。作為上述金屬，從成本的觀點(diǎn)來考慮，廣泛采用鎳。
[0063] 之后，將印刷有內(nèi)部電極層圖案的電介質(zhì)生片沖裁成規(guī)定的大小后，將沖裁后的 上述電介質(zhì)生片，在剝離了基材的狀態(tài)下，以內(nèi)部電極層與電介質(zhì)層交替的方式并且以內(nèi) 部電極層的端緣交替地露出在電介質(zhì)層的長(zhǎng)度方向兩端面從而被交替地引出到極性不同 的一對(duì)外部電極的方式，層疊規(guī)定層數(shù)(例如100~1000層）。在所層疊的電介質(zhì)生片的上下 壓接成為覆蓋層的覆蓋片材，并切割成規(guī)定芯片尺寸(例如1.X 0.7_ X 0.7mm)。
[0064] 這里，作為形成側(cè)邊緣部的方法，沒有特別限制，可以采用以往公知的各種方法， 例如，在切割成上述規(guī)定芯片尺寸時(shí)，不是在內(nèi)部電極層的恰好的位置進(jìn)行切割，而是可以 以比其多一些寬度地包含不被內(nèi)部電極層覆蓋的電介質(zhì)層的部分的方式進(jìn)行切割，由此可 以在層疊體的兩側(cè)面形成期望的厚度的側(cè)邊緣部，通過燒制而能夠得到成為主體16的主體 前體。
[0065] 此外，作為其它方法，也可以如以下那樣形成側(cè)邊緣部。即，如圖4(a)所示，將隔開 規(guī)定間隔(這相當(dāng)于圖2中外部電極14與引出到與該外部電極14相反側(cè)的外部電極14的內(nèi) 部電極層18的端緣之間的距離的2倍)呈條狀地印刷有內(nèi)部電極圖案200的多個(gè)電介質(zhì)生 片，以該條的中央部與內(nèi)部電極圖案200彼此的隔開間隔的部分重疊的方式進(jìn)行層疊。
[0066]將其按Q-Ci線所示那樣，以橫穿條狀的內(nèi)部電極圖案200的方式切斷，得到如圖4 (b)所示的除去了一對(duì)相對(duì)的側(cè)邊緣部204的部分的棒狀的層疊體202。這里，切斷寬度(通 過切斷產(chǎn)生的截面彼此的距離）與要制造的層疊陶瓷電容器的尺寸，即主體16的一對(duì)側(cè)面 12e、12f間的距離對(duì)應(yīng)。
[0067]在所得到的棒狀的層疊體202的側(cè)面形成側(cè)邊緣部204(側(cè)邊緣部通常用與電介質(zhì) 層17相同的素材形成），接著按C2-C2線所示那樣切割成單個(gè)芯片尺寸(C2-C 2線穿過內(nèi)部電 極圖案200的中央部或內(nèi)部電極圖案200彼此的間隔的中央部），得到各個(gè)層疊體芯片206 (圖4(c))。在該芯片206中，內(nèi)部電極被交替地引出到通過上述切斷產(chǎn)生的截面，該芯片206 為通過燒制成為主體16的主體前體。
[0068] 此外，作為其它方法，可以按以下所述形成側(cè)邊緣部。即，如圖5所示，在電介質(zhì)生 片的層疊體中，在內(nèi)部電極層的恰好的位置或者比其靠?jī)?nèi)側(cè)處進(jìn)行切割，將所得到的層疊 體芯片300(在側(cè)面露出有內(nèi)部電極層）以其側(cè)面向上的方式配置在組裝臺(tái)302上。接著，使 在組裝臺(tái)302上能夠沿圖示箭頭所示的方向滑動(dòng)的多個(gè)塊部件304a~304d在組裝臺(tái)302上 沿箭頭方向滑動(dòng)。這樣做后，多個(gè)層疊體芯片300彼此緊貼，能夠得到平面形狀為矩形的組 裝體。
[0069] 接著，在該狀態(tài)下使用刮刀306涂布陶瓷膏(通常為與電介質(zhì)層17的形成材料相同 的材料），由此在組裝體的上表面形成規(guī)定厚度的陶瓷膏層，并對(duì)其進(jìn)行干燥。該厚度可以 通過調(diào)整所配置的層疊體芯片300的高度與塊部件304的高度的差來進(jìn)行調(diào)整。
[0070] 另外，由于陶瓷膏層形成在層疊體芯片300的組裝體整個(gè)面上，因此通過從組裝體 的上表面壓接輥并使其滾動(dòng)，將刀片推到與層疊體芯片300的邊界對(duì)應(yīng)的位置，由此以與各 個(gè)層疊體芯片300對(duì)應(yīng)的方式分割陶瓷膏層。
[0071] 按以上那樣在層疊體芯片300的一個(gè)側(cè)面形成規(guī)定厚度的側(cè)邊緣部，然后將其翻 轉(zhuǎn)，重復(fù)與上述相同的操作，由此在另一個(gè)側(cè)面也同樣地形成側(cè)邊緣部，通過燒制能夠得到 成為主體16的主體前體。
[0072] 按以上說明的那樣形成了主體前體，但為了達(dá)到本發(fā)明規(guī)定的A/B，例如減薄覆蓋 層和側(cè)邊緣部的厚度，將A/B調(diào)整到規(guī)定的范圍即可。此外，通過減薄上述電介質(zhì)生片中的 電介質(zhì)層的厚度并加厚內(nèi)部電極層的厚度來制造層疊陶瓷電容器10,能夠提高外部電極14 與主體16的緊貼力。
[0073] 此外，在形成了覆蓋層和側(cè)邊緣部之后，可以對(duì)主體前體的角部分進(jìn)行倒角，形成 主體前體的各面的連接部分彎曲了的形狀。由此，能夠抑制主體前體的角部的缺陷。
[0074] 為了形成這種形狀，例如，通過將水、多個(gè)上述主體前體和研磨用的介質(zhì)放入由聚 乙烯等材料構(gòu)成的密閉旋轉(zhuǎn)筒(P〇t、容器），使該密閉旋轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，由此進(jìn)行上述主體前體 的角部分的倒角即可。
[0075] 對(duì)于按以上所述那樣得到的、由電介質(zhì)層和內(nèi)部電極層的層疊體、覆蓋該層疊體 的上下主面的覆蓋層、以及覆蓋層疊體的兩側(cè)面的側(cè)邊緣部構(gòu)成的主體前體，在250~500 °(：的犯氣氛中進(jìn)行脫粘合劑之后，在還原氣氛中在1100~1300°C下燒制1分鐘~2小時(shí)，由 此燒結(jié)構(gòu)成上述電介質(zhì)生片的各化合物而致密化。如此一來，得到本發(fā)明的層疊陶瓷電容 器10中的主體16。
[0076]另外，在本發(fā)明中，進(jìn)一步地，可以在600~1000 °C下實(shí)施再氧化處理。
[0077] 接著，在所得到的主體16的兩端面和一個(gè)主面形成外部電極14。為了像這樣在特 定的位置形成外部電極，例如可以采用以下的方法。
[0078] 以主體16的主面或側(cè)面與下面接觸的方式排列，在一個(gè)主面印刷涂布由Cu等金屬 顆粒和乙基纖維素等有機(jī)粘合劑、分散劑、溶劑構(gòu)成的外部電極膏并進(jìn)行干燥，在主面上形 成外部電極。之后，在主體16的兩端面浸漬涂布同樣的膏并干燥后進(jìn)行焙燒（印烤）。之后， 形成Ni、Sn的鍍膜。
[0079] 另外，在主面上形成外部電極14也可以通過在覆蓋層的形成中，使用預(yù)先在表面 印刷有外部電極圖案的覆蓋片材來實(shí)現(xiàn)。
[0080] 此外，對(duì)于主面和端面中的每一個(gè)，都可以通過濺射或蒸鍍形成外部電極14。
[0081] 如此一來，在上述主體16的一對(duì)端面和一個(gè)主面形成了外部電極14,制造了 A/B在 規(guī)定范圍中的本發(fā)明的層疊陶瓷電容器10。
[0082]【實(shí)施例】
[0083]以下，通過實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[0084][層疊陶瓷電容器的制造]
[0085] 相對(duì)于lOOmol的平均粒徑0 . ΙμL?的鈦酸鋇，添加 Dy、Mg各1 .Omol，并添加 V和Μη各 0.5mol，將它們與以乙醇為主成分的有機(jī)溶劑、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、分散劑和可塑劑混合 并分散，制成涂布漿料。接著，將該漿料通過金屬型涂料機(jī)涂布在基材上，由此制成電介質(zhì) 生片。此時(shí)，通過調(diào)整對(duì)金屬型涂料機(jī)的漿料的供給液量，控制片材厚度。
[0086]接下來，使用混合分散有平均粒徑200nm的Ni粉末和以乙醇為主成分的有機(jī)溶劑、 乙基纖維素樹脂、分散劑和可塑劑的導(dǎo)體膏，在之前的電介質(zhì)生片上進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，制作內(nèi) 部電極印刷電介質(zhì)生片。此時(shí)，通過膏溶劑量調(diào)整導(dǎo)體膏的固體組分濃度，進(jìn)行內(nèi)部電極的 厚度的控制。
[0087]層疊多層電介質(zhì)生片（用于覆蓋層形成)和多層內(nèi)部電極印刷電介質(zhì)生片，進(jìn)行壓 接和切割，制成單片未燒制層疊體。此時(shí)，通過改變電介質(zhì)生片的層疊數(shù)，改變覆蓋厚度。 [0088]以側(cè)邊緣部面（側(cè)面）為上面的方式排列未燒制層疊體，相對(duì)于lOOmol平均粒徑 0. Ιμπι的鈦酸鋇，添加 Dy、Mg各1. Omol，并添加 V和Μη各0.5mol，將它們與以乙醇為主成分的 有機(jī)溶劑、乙基纖維素樹脂、分散劑和可塑劑混合并分散，制成陶瓷膏。接著，在排列好的未 燒制層疊體的上面涂布該陶瓷膏并進(jìn)行干燥，形成側(cè)邊緣部。此時(shí)，通過改變膏的涂布厚 度，進(jìn)行側(cè)邊緣部厚度的控制。此外，在相對(duì)的側(cè)邊緣部面也進(jìn)行同樣的處理，從而得到主 體前體。
[0089] 在密閉旋轉(zhuǎn)筒中放入水、多個(gè)上述前體和研磨用的介質(zhì)后，使該密閉旋轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)， 由此進(jìn)行上述主體前體的角部分的倒角。
[0090] 對(duì)于按以上那樣得到的、由電介質(zhì)層和內(nèi)部電極層的層疊體、覆蓋該層疊體的上 下主面的覆蓋層以及覆蓋層疊體的兩側(cè)面的側(cè)邊緣部構(gòu)成的主體前體，在250~500 °C的N2 氣氛中進(jìn)行脫粘合劑之后，在還原氣氛中在1100~1300°C下進(jìn)行1分鐘~2小時(shí)燒制。
[0091] 以主面或側(cè)面與下面接觸的方式排列所得到的主體，在一個(gè)主面印刷涂布由Cu顆 粒和乙基纖維素、分散劑、溶劑構(gòu)成的外部電極膏并進(jìn)行干燥，從而在主面上形成外部電 極。之后，在主體的兩端面浸漬涂布同樣的膏并進(jìn)行干燥后，進(jìn)行焙燒（印烤）。之后，形成 Ni、Sn的鍍膜。
[0092] 按照如上所述方法，制成如下所示的構(gòu)成的層疊陶瓷電容器。 芯 J1丨尺、j·(長(zhǎng) X 寬 X 高） 1,2mm X 0.7mm X 0.7mm 電介質(zhì)層厚度 0.16~0.90μιη 電介質(zhì)層數(shù) 427~506層 內(nèi)部電極層厚度 0.26~Ι.ΟΟμηι 內(nèi)部電極層數(shù) 427~506層
[0093] 覆蓋層厚度 4~50μηι 側(cè)邊緣部厚度 4~50μι·η 外部電極厚度(含鍍層） 六計(jì)20~3.如111((^1:>^:811=丨4~24丨丨.111: 2μιτι : 4μιη) 面積Α 如下文表1記載 面積B 如下文表1記載
[0094] 另外，電介質(zhì)層和內(nèi)部電極層的厚度按以下所述方法進(jìn)行測(cè)定。即，對(duì)于層疊陶瓷 電容器，從一個(gè)端面至另一個(gè)端面進(jìn)行4等分，制作3個(gè)與端面平行的截面，對(duì)該截面每一個(gè) 中的任意的電介質(zhì)層和內(nèi)部電極層分別測(cè)定20層的厚度，求取它們的平均值，分別作為電 介質(zhì)層厚和內(nèi)部電極層厚。
[0095] 此外，用于求取面積A和面積B的截面按以下方式制作。即，從各實(shí)施例和比較例的 層疊陶瓷電容器的一個(gè)端面進(jìn)行鏡面研磨，研磨至在端面形成的外部電極消失，能夠看到 引出到該端面的內(nèi)部電極，但看不見引出到相反側(cè)端面的內(nèi)部電極的位置。在這樣得到的 截面(鏡面)的、通過放大倍率200倍觀察(光學(xué)顯微鏡)的圖像中，求取面積A和面積B。
[0096] 針對(duì)所得到的實(shí)施例和比較例的各層疊陶瓷電容器，進(jìn)行如下所示的各種評(píng)價(jià)。 [0097][緊貼性測(cè)定]
[0098] 用10N以上的力將具有每25mm 10N的粘著力的粘結(jié)帶(NiChiBan制CT-24)按壓到 各實(shí)施例和比較例的層疊陶瓷電容器的、形成在端面的外部電極，來進(jìn)行剝離。按各實(shí)施例 和比較例測(cè)定100個(gè)，將發(fā)生2個(gè)以上的電容器的外部電極從主體剝離的例子判定為NG。 [0099][高溫負(fù)荷試驗(yàn)]
[0100] 針對(duì)各實(shí)施例和比較例的層疊陶瓷電容器，實(shí)施高溫負(fù)荷試驗(yàn)（105°C-9V)。按各 實(shí)施例和比較例，針對(duì)1000個(gè)層疊陶瓷電容器實(shí)施試驗(yàn)，計(jì)測(cè)經(jīng)過1000小時(shí)后產(chǎn)生耐壓異 常的電容器的數(shù)目。測(cè)定1000個(gè)，將2個(gè)以上的電容器產(chǎn)生了耐壓異常的例子判定為NG。
[0101] 將以上評(píng)價(jià)結(jié)果示于下表1中。
[0102] 【表1】
[0104]比較例1和2由于A/B小于0.7 5，與外部電極接觸的內(nèi)部電極的面積不足，結(jié)果是外 部電極與主體的緊貼性不足。這樣，當(dāng)緊貼性低時(shí)，層疊陶瓷電容器的可靠性降低。
[0105] 此外，實(shí)施例1的A/B為0.943,非常大，在高溫負(fù)荷試驗(yàn)中產(chǎn)生了耐壓異常。根據(jù)該 實(shí)施例1和實(shí)施例2的結(jié)果可知，如果A/B過大，則在高溫負(fù)荷條件下的可靠性不足，優(yōu)選A/B 為0.92以下。另外，實(shí)施例9由于電介質(zhì)層非常薄，認(rèn)為因此導(dǎo)致耐壓異常。
[0106] 【符號(hào)說明】
[0107] 10 層疊陶瓷電容器
[0108] 12a、b 端面
[0109] 12c,d 主面
[0110] 12e、f 側(cè)面
[0111] 14 外部電極
[0112] 16 主體
[0113] 17 電介質(zhì)層
[0114] 18 內(nèi)部電極層
[0115] 20 層疊體
[0116] 22 覆蓋層
[0117] 24 側(cè)邊緣部
[0118] 30 與內(nèi)部電極層的終端對(duì)應(yīng)的位置
[0119] 32 中央的內(nèi)部電極層
[0120] 34 中央的內(nèi)部電極層的垂直二等分線
[0121] 36 主面d的法線
[0122] 1〇〇 層疊陶瓷電容器
[0123] l〇2a、102b 端面
[0124] 102c、102d 主面
[0125] 102e、102f 側(cè)面
[0126] 1〇4 外部電極
[0127] 200 內(nèi)部電極圖案
[0128] 202 棒狀的層疊體
[0129] 204 側(cè)邊緣部
[0130] 206 層疊體芯片
[0131] 300 層疊體芯片
[0132] 302 組裝臺(tái)
[0133] 304a ~304d 塊部件
[0134] 306 刮刀
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種層疊陶瓷電容器，包括電介質(zhì)層和極性不同的內(nèi)部電極層交替層疊而成的、具 有一對(duì)主面、一對(duì)端面和一對(duì)側(cè)面的大致長(zhǎng)方體形狀的主體，所述層疊陶瓷電容器的特征 在于： 外部電極形成于所述主體的一對(duì)端面和一個(gè)主面， 在所述層疊陶瓷電容器的一個(gè)端面附近的、與所述端面平行的截面中，由與該端面?zhèn)?的外部電極連接的內(nèi)部電極層和位于該內(nèi)部電極層之間的電介質(zhì)層構(gòu)成的部分之面積A， 相對(duì)于所述截面的除了外部電極之外的部分的面積B的比率為0.75以上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊陶瓷電容器，其特征在于： 所述比率為0.92以下。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的層疊陶瓷電容器，其特征在于： 所述內(nèi)部電極層的厚度比所述電介質(zhì)層的厚度大。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊陶瓷電容器，其特征在于： 形成在所述一個(gè)主面的外部電極的厚度為1~30μηι。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊陶瓷電容器，其特征在于： 所述電介質(zhì)層的厚度為〇. 2~0.8μηι。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊陶瓷電容器，其特征在于： 所述比率為0.78以上。
【文檔編號(hào)】H01G4/30GK106024380SQ201610173145
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】水野高太郎, 小西幸宏, 北村翔平, 加藤洋, 加藤洋一, 小和瀬裕介, 牧野由, 田中美德
【申請(qǐng)人】太陽誘電株式會(huì)社