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陶瓷電子部件和陶瓷電子部件的制造方法與流程

文檔序號(hào):11592534閱讀:187來源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及即使是小型也可靠性高的層疊陶瓷電容器等的陶瓷電子部件及其制造方法。



背景技術(shù):

近年來,伴隨使用了電子電路的裝置的小型化和集成化的要求,對(duì)搭載在該裝置的電容器等的電子部件也要求小型化和集成化。

因此,例如如專利文獻(xiàn)1所記載的方式,已知有層疊陶瓷電容器在1個(gè)元件內(nèi)形成為陣列狀的電容器陣列。專利文獻(xiàn)1中記載的電容器陣列,例如在一個(gè)電容器陣列包括具有內(nèi)部電極和外部電極的各個(gè)電容器。該電容器陣列在1層內(nèi)形成有多個(gè)內(nèi)部電極,各自被引出至表面,與外部電極連接。即,在該電容器陣列的1個(gè)側(cè)面形成有多個(gè)外部電極(端子)。

另外,陣列狀的電容器也用于降低層疊陶瓷電容器自身具有的等效串聯(lián)電感(esl:equivalentseriesinductance)的目的。esl在對(duì)以高頻進(jìn)行工作的集成電路(ic)供給電源的ic電源電路中,在將層疊陶瓷電容器用作去耦電容器的情況下等成為問題。

例如在專利文獻(xiàn)2和3中記載的陣列狀的層疊陶瓷電容器,為了降低esl,對(duì)電容器的外部電極(端子)的配置和向外部電極引出內(nèi)部電極的引出部的配置等進(jìn)行了深入研究。

但是,隨著小型化和多端子化發(fā)展,難以確保內(nèi)部電極和外部電極的連接可靠性。作為其原因之一,能夠列舉陶瓷材料和以金屬材料為主成分的電極材料的燒制時(shí)的收縮量的差較大。

所以,在專利文獻(xiàn)4中記載有一種層疊陶瓷電容器,其為了減小引出部的燒制時(shí)的收縮量,內(nèi)部電極的引出部的厚度構(gòu)成為比內(nèi)部電極的厚度薄。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-168623號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-157035號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-4734號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4:日本特開2003-264118號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明想要解決的技術(shù)問題

但是,在專利文獻(xiàn)4的層疊陶瓷電容器中,隨著小型化的發(fā)展,內(nèi)部電極的引出部的厚度減少的量也變成僅有一點(diǎn),因此,難以提高連接可靠性。另外,由于使內(nèi)部電極構(gòu)成得較厚,層疊數(shù)受到制限,因此,存在容量降低的問題。

基于以上的情況,本發(fā)明的目的在于提供即使是小型也能夠提高內(nèi)部電極和外部電極的連接可靠性的層疊陶瓷電容器等的陶瓷電子部件及其制造方法。

用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一個(gè)方式的陶瓷電子部件包括陶瓷主體和外部電極。

上述陶瓷主體包括多個(gè)陶瓷層和內(nèi)部電極層。

上述多個(gè)陶瓷層由陶瓷材料形成,在第一軸向上層疊。

上述內(nèi)部電極層包括被引出至上述多個(gè)陶瓷層的邊緣的、沿上述邊緣的寬度為100μm以下的引出部,配置在上述多個(gè)陶瓷層之間。

上述外部電極包括上述陶瓷材料,設(shè)置在上述陶瓷主體的表面,與上述引出部連接。

根據(jù)上述構(gòu)成,外部電極包含陶瓷材料,所以,通過相同步驟燒制陶瓷主體和外部電極的情況下,能夠抑制外部電極的熱收縮。由此,能夠緩和施加在外部電極和引出部的連接部分的應(yīng)力,能夠提高外部電極和內(nèi)部電極層的連接可靠性。另外,連接可靠性提高,由此能夠使引出部的沿著邊緣的寬度為100μm以下,能夠有助于陶瓷電子部件的小型化。

具體來說,上述陶瓷主體的表面包括:彼此在上述第一軸向上相對(duì)的一對(duì)主面;和與上述2個(gè)主面連接的、且在與上述第一軸向交叉的第二軸向上彼此相對(duì)的一對(duì)第一側(cè)面,上述外部電極設(shè)置在上述一對(duì)第一側(cè)面。

在該情況下,上述外部電極可以在上述一對(duì)第一側(cè)面的一個(gè)側(cè)面和另一個(gè)側(cè)面分別設(shè)置3個(gè)以上。

或者,上述陶瓷主體的表面還包括:與上述2個(gè)主面連接的、且在與上述第一軸向和上述第二軸向交叉的第三軸向上彼此相對(duì)的一對(duì)第二側(cè)面,上述外部電極分別設(shè)置在上述一對(duì)第一側(cè)面的至少一個(gè)側(cè)面和上述一對(duì)第二側(cè)面的至少一個(gè)側(cè)面。

如上所述,上述陶瓷電子部件能夠形成具有多個(gè)外部電極的結(jié)構(gòu)。

另外,在從上述第一軸向觀察上述陶瓷主體時(shí),上述陶瓷主體的沿長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度為1mm以下,沿短邊方向的長(zhǎng)度為0.5mm以下。

如上所述,上述陶瓷電子部件能夠構(gòu)成為小型。

另外,上述外部電極作為主成分包括與上述內(nèi)部電極層的主成分相同的金屬材料。

由此,在通過相同步驟對(duì)外部電極和陶瓷主體進(jìn)行燒制時(shí),能夠使外部電極和內(nèi)部電極層的熱收縮率大致相同,能夠進(jìn)一步提高上述部件的連接可靠性。

上述金屬材料可以為鎳(ni)。

鎳的熔點(diǎn)比較高,所以,適合通過相同步驟燒制陶瓷層和內(nèi)部電極以及外部電極。另外,也能夠抑制金屬材料的成本。

本發(fā)明的另一方式的陶瓷電子部件的制造方法包括:在分別由陶瓷材料形成的多個(gè)未燒結(jié)的陶瓷片上分別形成內(nèi)部電極圖案,該內(nèi)部電極圖案包括以向上述多個(gè)未燒結(jié)的陶瓷片的邊緣引出、并且沿上述邊緣的寬度在燒制后成為100μm以下的方式形成的引出部。

將形成有上述內(nèi)部電極圖案的上述多個(gè)未燒結(jié)的陶瓷片在一個(gè)軸向上層疊來形成未燒結(jié)的陶瓷主體。

將包含上述陶瓷材料的未燒結(jié)的外部電極以與上述引出部連接的方式形成在上述未燒結(jié)的陶瓷主體的表面。

對(duì)設(shè)置有上述未燒結(jié)的外部電極的上述未燒結(jié)的陶瓷主體進(jìn)行燒制。

根據(jù)上述制造方法,能夠通過相同(同一)步驟燒制陶瓷主體和外部電極,能夠提高外部電極和內(nèi)部電極層的連接可靠性。另外,外部電極包含陶瓷材料,所以,如上所述,能夠緩和施加在外部電極和引出部的接合部的應(yīng)力,能夠提高外部電極與內(nèi)部電極層的連接可靠性。另外,通過連接可靠性提高,能夠使引出部的沿著邊緣的寬度為100μm以下,能夠?qū)μ沾呻娮硬考男⌒突胸暙I(xiàn)。

另外,上述未燒結(jié)的外部電極在以整體為100質(zhì)量份時(shí),可以包括10質(zhì)量份以上40質(zhì)量份以下的上述陶瓷材料。

通過添加這樣的量的陶瓷材料,能夠充分緩和陶瓷片與外部電極的熱收縮率。

發(fā)明效果

如以上所述,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供即使小型也能夠提高內(nèi)部電極與外部電極的連接可靠性的層疊陶瓷電容器等的陶瓷電子部件及其制造方法。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的陶瓷電子部件(層疊陶瓷電容器)的立體圖。

圖2是圖1所示的層疊陶瓷電容器的從z軸向觀察的截面圖。

圖3是圖1所示的層疊陶瓷電容器的陶瓷主體11的示意性分解立體圖。

圖4是表示圖1所示的層疊陶瓷電容器的制造方法的流程圖。

圖5是表示上述層疊陶瓷電容器的制造過程的圖,是表示陶瓷片的平面圖。圖5a、圖5b分別是表示形成有不同的內(nèi)部電極圖案的陶瓷片的圖,圖5c是表示沒有形成內(nèi)部電極圖案的陶瓷片的圖。

圖6是表示上述層疊陶瓷電容器的制造過程的圖,是表示層疊步驟中的陶瓷片的層疊方式的示意性分解立體圖。

圖7是表示上述層疊陶瓷電容器的制造過程的圖,是表示由層疊步驟形成的未燒結(jié)陶瓷主體的示意性立體圖。

圖8是表示上述層疊陶瓷電容器的制造過程的圖,是表示形成有外部電極的未燒結(jié)陶瓷主體的示意性立體圖。

圖9是表示本實(shí)施方式的參考例的層疊陶瓷電容器的制造方法的流程圖。

圖10是本實(shí)施方式的一個(gè)變形例的層疊陶瓷電容器的從z軸方向觀察的截面圖。

圖11是本實(shí)施方式的另一變形例的層疊陶瓷電容器的從z軸方向觀察的截面圖。

圖12是本實(shí)施方式的又一變形例的層疊陶瓷電容器的從z軸向觀察的截面圖。

具體實(shí)施方式

對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的陶瓷電子部件進(jìn)行說明。

[陶瓷電子部件(層疊陶瓷電容器)的構(gòu)成]

圖1是本實(shí)施方式的陶瓷電子部件的立體圖,圖2是陶瓷電子部件的從z軸方向觀察的截面圖。令在各圖中正交的三個(gè)軸向?yàn)閤軸方向(第二軸向)、y軸方向(第三軸向)和z軸方向(第一軸向),令z軸方向?yàn)樘沾呻娮硬考暮穸确较?。在本?shí)施方式中,陶瓷電子部件例如構(gòu)成為小型、高容量且多端子型的層疊陶瓷電容器(mlcc)100。

如上述圖所示,層疊陶瓷電容器100包括陶瓷主體11、外部電極12和鍍覆膜13。

此外,圖1中省略鍍覆膜13的圖示。

(陶瓷主體的概略構(gòu)成)

如圖1所示,陶瓷主體11具有多個(gè)面,典型來說具有以長(zhǎng)方體為標(biāo)準(zhǔn)的立體形狀。上述多個(gè)面,可以各自為平面,也可以為曲面。在上述多個(gè)面為曲面的情況下,各面可以向外方膨出(鼓起)。另外,構(gòu)成相鄰的面間的邊界的棱線,可以如圖1所示倒圓,也可以有棱角。

在圖1所示的例子中,陶瓷主體11的表面s包括6個(gè)面,具體來說包括:相互在z軸方向上相對(duì)的2個(gè)主面s1、s2;與2個(gè)主面s1、s2連接的且在y軸方向上彼此相對(duì)的一對(duì)第一側(cè)面s3、s4;和與2個(gè)主面s1、s2連接的且在與y軸方向正交的x軸方向上彼此相對(duì)的一對(duì)第二側(cè)面s5、s6。

陶瓷主體11的尺寸無特別限定。例如,陶瓷主體11在從z軸方向觀察時(shí),沿長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度為1mm以下,沿短邊方向的長(zhǎng)度為0.5mm以下。在此所謂的“從z軸方向觀察時(shí)的長(zhǎng)邊方向”是從z軸方向觀察陶瓷主體11時(shí)最長(zhǎng)的部分的長(zhǎng)度,“從z軸方向觀察時(shí)的短邊方向”是從z軸方向觀察陶瓷主體11時(shí)最短的部分的長(zhǎng)度。在本實(shí)施方式中,從z軸方向觀察時(shí)的長(zhǎng)邊方向?yàn)閤軸方向,從z軸方向觀察時(shí)的短邊方向?yàn)閥軸方向。

即,第一側(cè)面s3、s4在短邊方向上彼此相對(duì),第二側(cè)面s5、s6在長(zhǎng)邊方向上彼此相對(duì)。

(外部電極的構(gòu)成)

外部電極12設(shè)置在陶瓷主體11的表面s,與后述的內(nèi)部電極層15的引出部152連接。參照?qǐng)D1,各外部電極12構(gòu)成為例如在z軸方向上從一個(gè)主面s1至另一個(gè)主面s2延伸的帶狀。

在本實(shí)施方式中,外部電極12設(shè)置在一對(duì)第一側(cè)面s3、s4。在層疊陶瓷電容器100中可以在一對(duì)第一側(cè)面s3、s4的一個(gè)側(cè)面s3和另一個(gè)側(cè)面s4分別設(shè)置3個(gè)以上,在圖1和圖2所示的例子中,在一對(duì)第一側(cè)面s3、s4的一個(gè)側(cè)面s3和另一個(gè)側(cè)面s4各配置4個(gè)。如上所述通過設(shè)置多個(gè)外部電極12,能夠?qū)⒑笫龅膬?nèi)部電極層15引出到側(cè)面的多個(gè)部位,能夠構(gòu)成多端子型的層疊陶瓷電容器100。

外部電極12作為主成分包含金屬材料。該金屬材料例如能夠采用鎳(ni)、銅(cu)、鈀(pd)、鉑(pt)、銀(ag)、金(au)、或者上述材料的合金等,但是在本實(shí)施方式中,能夠采用ni。另外,該金屬材料能夠采用與后述的多個(gè)內(nèi)部電極層15的主成分相同的金屬材料。

多個(gè)外部電極12除了主成分之外,還包含在陶瓷主體11中使用的陶瓷材料。關(guān)于該陶瓷材料在后文述說。

外部電極12具有被施加極性不同的電壓的、多個(gè)第一外部電極12a和多個(gè)第二外部電極12b。

多個(gè)第一外部電極12a能夠被施加第一極性(例如負(fù)極)的電壓。多個(gè)第一外部電極12a在本實(shí)施方式中,分別配置在一對(duì)第一側(cè)面的一個(gè)側(cè)面s3和另一個(gè)側(cè)面s4。在圖1和圖2所示的例子中,2個(gè)第一外部電極12a配置在第一側(cè)面s3,2個(gè)第一外部電極12a配置在第一側(cè)面s4。

多個(gè)第二外部電極12b能夠被施加與第一極性不同的第二極性(例如正極)的電壓。多個(gè)第二外部電極12b也同樣被配置在一對(duì)第一側(cè)面的一個(gè)側(cè)面s3和另一個(gè)側(cè)面s4。在圖1和圖2所示的例子中,2個(gè)第二外部電極12b配置在第一側(cè)面s3,2個(gè)第二外部電極12b配置在第一側(cè)面s4。

另外,第一外部電極12a和第二外部電極12b在本實(shí)施方式中沿x軸方向交替地配置。這些各外部電極12a、12b與相鄰的外部電極12a、12b充分離開地設(shè)置。

(鍍覆膜的構(gòu)成)

如圖2所示,鍍覆膜13覆蓋外部電極12,是通過鍍覆處理形成的膜。本實(shí)施方式中,外部電極12和將其覆蓋的鍍覆膜13作為層疊陶瓷電容器100的外部端子發(fā)揮作用。

另外,鍍覆膜13可以為單層,也可以包括多個(gè)層。另外,各層的材料可以不同也可以相同。

鍍覆膜13的材料例如能夠采用cu、ni和錫(sn)中的任一者或者上述材料的組合。

并且,鍍覆膜13具有覆蓋第一外部電極12a的第一鍍覆膜13a和覆蓋第二外部電極12b的第二鍍覆膜13b。第一鍍覆膜13a和第一外部電極12a作為第一極性的外部端子發(fā)揮作用,第二鍍覆膜13b和第二外部電極12b作為第二極性的外部端子發(fā)揮作用。

(陶瓷主體的內(nèi)部構(gòu)成)

圖3是陶瓷主體11的示意的分解立體圖。此外,實(shí)際上燒制后的陶瓷主體11不能分解,但是,在圖3中為了說明的方便,將陶瓷主體11分解表示。

如該圖所示,陶瓷主體11具有將沿xy平面延伸的多個(gè)陶瓷層14在z軸方向上層疊的層疊構(gòu)造。具體來講,陶瓷主體11包括:在z軸方向上層疊的多個(gè)陶瓷層14;和配置在多個(gè)陶瓷層14間的內(nèi)部電極層15。另外,內(nèi)部電極層15具有分別與不同的極性的外部電極12連接的第一內(nèi)部電極層15a和第二內(nèi)部電極層15b。

如圖3所示,陶瓷主體11由z軸方向中央?yún)^(qū)域的配置有內(nèi)部電極層15的電容形成部16和在z軸方向上夾著電容形成部16的覆蓋部17構(gòu)成。電容形成部16具有形成靜電電容的功能。覆蓋部17不形成靜電電容,主要具有保護(hù)電容形成部16的功能等。

電容形成部16中,形成有第一內(nèi)部電極層15a的陶瓷層14和形成有第二內(nèi)部電極層15b的陶瓷層14交替層疊。覆蓋部17中層疊有多個(gè)不形成內(nèi)部電極層15a、15b的陶瓷層14。

各陶瓷層14由陶瓷材料形成。作為形成各陶瓷層14的陶瓷材料,例如能夠列舉以鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鋯酸鈣、鋯鈦酸鈣、鋯酸鋇、氧化鈦為等為主成分的電介質(zhì)陶瓷。上述陶瓷材料在本實(shí)施方式中,在外部電極12和內(nèi)部電極層15中也含有少量。

另外,形成各陶瓷層14的陶瓷材料優(yōu)選介電常數(shù)為1000以上、或者2類(class2、高介電常數(shù)類)。陶瓷主體11能夠采用將由這樣的陶瓷材料形成的多個(gè)片(生片)層疊并進(jìn)行燒結(jié)而得到的部件,詳細(xì)在后文述說。

此外,覆蓋部17不形成靜電電容,因此形成構(gòu)成覆蓋部17的陶瓷層14的陶瓷材料不要求高介電常數(shù)。所以,構(gòu)成覆蓋部17的陶瓷層14和構(gòu)成電容形成部16的陶瓷層14可以使用不同的陶瓷材料。但是,從構(gòu)造穩(wěn)定性等的觀點(diǎn)出發(fā),構(gòu)成覆蓋部17的陶瓷層14和構(gòu)成電容形成部16的陶瓷層14優(yōu)選使用同樣様?shù)奶沾刹牧稀?/p>

返回圖2,各內(nèi)部電極層15包括:與在z軸方向上相鄰的內(nèi)部電極層15形成靜電電容的電極主體151;從電極主體151引出至陶瓷層14的邊緣的引出部152。此外,在圖2中,用虛線表示配置在第一內(nèi)部電極層15a的z軸方向下方的第二內(nèi)部電極層15b。

電極主體151例如按照以矩形為標(biāo)準(zhǔn)的形狀的平板狀構(gòu)成。在z軸方向上相鄰的內(nèi)部電極層15的電極主體151分別配置成在z軸方向上相對(duì)。典型來說,在z軸方向上相鄰的電極主體151配置成從z軸方向觀察時(shí)大致重合,但是,在圖2中,為了說明,使相鄰的電極主體151錯(cuò)開表示。

內(nèi)部電極層15作為主成分包含金屬材料。該金屬材料例如能夠采用ni、cu、pd、pt、ag、au、或者上述材料的合金,但是,在本實(shí)施方式中,能夠采用ni。此外,該金屬材料能夠采用與外部電極12的主成分相同的金屬材料。

并且,多個(gè)內(nèi)部電極層15除了主成分之外還包含用于陶瓷層14的陶瓷材料。作為該陶瓷材料,如上所述,能夠列舉以鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鋯酸鈣、鋯鈦酸鈣、鋯酸鋇、氧化鈦等為主成分的電介質(zhì)體陶瓷。

各第一內(nèi)部電極層15a具有被引出至各第一側(cè)面s3、s4的第一引出部152a,經(jīng)由第一引出部152a與第一外部電極12a連接。在圖2所示的例子中,2個(gè)第一引出部152a被引出至第一側(cè)面s3,2個(gè)第一引出部152a被引出至第一側(cè)面s4。

同樣,各第二內(nèi)部電極層15b具有被引出至各第一側(cè)面s3、s4的第二引出部152b,經(jīng)由第二引出部152b與第二外部電極12b連接。在圖2所示的例子中,2個(gè)第二引出部152b被引出至第一側(cè)面s3,2個(gè)第二引出部152b被引出至第一側(cè)面s4。由此,多個(gè)第二引出部152b與配置在第一側(cè)面s3的2個(gè)第二外部電極12b和配置在第一側(cè)面s4的2個(gè)第二外部電極12b分別連接。

如上所述,引出部152a、152b被引出至在短邊方向(x軸方向)上相對(duì)的第一側(cè)面s3、s4,在層疊陶瓷電容器100流通高頻電流的情況下,能夠縮短內(nèi)部電極層15和外部電極12中的電流路徑。由此,能夠降低層疊陶瓷電容器100的esl。

另外,第一引出部152a和第二引出部152b在從z軸方向觀察時(shí),沿著陶瓷層14的邊緣交替配置。即,被施加不同的極性的電壓的引出部152a、152b交替地配置。

由此,在層疊陶瓷電容器100中流通高頻電流的情況下,相鄰的引出部152a、152b形成的磁場(chǎng)彼此抵消,能夠進(jìn)一步降低層疊陶瓷電容器100的esl。

(引出部的寬度)

如圖2所示,各引出部152構(gòu)成為沿著陶瓷層14的邊緣的寬度w為100μm以下。通過按照這樣的方式規(guī)定將引出部152的寬度w,由此即使在增加端子數(shù)(即外部電極12的數(shù)量)的情況下,也能夠?qū)崿F(xiàn)層疊陶瓷電容器100的小型化。

一般來說,主成分為金屬材料的電極材料和陶瓷材料在燒制中的熱收縮的程度不同。所以,在燒制陶瓷主體的情況下,內(nèi)部電極層與陶瓷主體相比收縮較大,引出部向內(nèi)側(cè)退避。特別是,如上所述寬度w非常狹窄的情況下,引出部整體退避的可能性高,容易產(chǎn)生與外部電極連接不良。

所以,在本實(shí)施方式中,通過以下的方法制造層疊陶瓷電容器100。

[陶瓷電子部件(層疊陶瓷電容器)的制造方法]

對(duì)層疊陶瓷電容器100的制造方法進(jìn)行說明。圖4是表示層疊陶瓷電容器100的制造方法的流程圖,圖5~圖8是表示層疊陶瓷電容器100的制造過程的圖。

(步驟st11:內(nèi)部電極圖案的形成步驟)

在本步驟中,準(zhǔn)備由陶瓷材料形成的未燒結(jié)的陶瓷片14u,在這些多個(gè)未燒結(jié)的陶瓷片14u上分別形成內(nèi)部電極圖案15u。

圖5是在本步驟中分別形成了內(nèi)部電極圖案15ua、15ub的陶瓷片14u的平面圖,圖5a表示形成有與第一內(nèi)部電極層15a對(duì)應(yīng)的內(nèi)部電極圖案15ua的陶瓷片14ua,圖5b表示形成有與第二內(nèi)部電極層15b對(duì)應(yīng)的內(nèi)部電極圖案15ub的陶瓷片14ua,圖5c表示沒有形成內(nèi)部電極圖案15ua、15ub的陶瓷片14uc。

內(nèi)部電極圖案15u包括向陶瓷片14u的邊緣引出的引出部152u。內(nèi)部電極圖案15u包括與第一內(nèi)部電極層15a對(duì)應(yīng)的內(nèi)部電極圖案15ua和與第二內(nèi)部電極層15b對(duì)應(yīng)的內(nèi)部電極圖案15ub。

在步驟st11中,為了形成陶瓷片14u,首先準(zhǔn)備陶瓷漿料。陶瓷漿料例如能夠通過將陶瓷材料、溶劑(乙醇等)、粘合劑(聚乙烯醇縮丁醛等)和添加劑(分散劑等)混合獲得。陶瓷材料能夠采用鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鋯酸鈣、鋯鈦酸鈣、鋯酸鋇、氧化鈦等的電介質(zhì)陶瓷粉末。

然后,通過將上述的陶瓷漿料成形為片狀,能夠獲得陶瓷片14u。陶瓷漿料的成形例如能夠使用模涂覆機(jī)、凹印涂覆機(jī)等的成形裝置。

接著,為了形成內(nèi)部電極圖案15u,首先,準(zhǔn)備包含金屬材料的導(dǎo)電性膏。金屬膏例如能夠通過將金屬材料(鎳粉末等)、溶劑(松油醇等)、粘合劑(乙基纖維素等)和添加劑(分散劑等)混合獲得。

本實(shí)施方式中,內(nèi)部電極圖案15u還可以包括在陶瓷片14u中所使用的電介質(zhì)陶瓷粉末等的陶瓷材料。例如,內(nèi)部電極圖案15u在以內(nèi)部電極圖案15u的整體為100質(zhì)量份時(shí),可以包含10質(zhì)量份以上20質(zhì)量份以下的陶瓷材料。

并且,通過將上述的金屬膏印刷在陶瓷片14u能夠形成內(nèi)部電極圖案15ua、15ub。金屬膏的印刷例如能夠使用絲網(wǎng)印刷機(jī)、凹版印刷機(jī)等的印刷裝置。

如圖5a所示,內(nèi)部電極圖案15ua包括引出部152ua,如圖5b所示,內(nèi)部電極圖案15ub包括引出部152ub。

引出部152ua、152ub形成為沿著邊緣的寬度wu均在燒制后成為100μm以下。寬度wu的具體的數(shù)值能夠根據(jù)由燒制導(dǎo)致的內(nèi)部電極圖案15u的收縮率而設(shè)定。

(步驟st12:層疊步驟)

接著,將形成有內(nèi)部電極圖案15u的陶瓷片14u在z軸方向上層疊來形成未燒結(jié)的陶瓷主體11u。

圖6是表示本步驟中的陶瓷片14ua、14ub、14uc的層疊形態(tài)的分解立體圖。

如該圖所示,將圖5所示的各陶瓷片14ua、14ub、14uc以成為圖3所示的構(gòu)成的方式層疊,通過進(jìn)行壓接得到未燒制的陶瓷主體11u。壓接能夠使用熱壓接法、等靜壓法(isostaticpress、等靜壓法)等。陶瓷片14u的層疊例如能夠使用可動(dòng)式吸附頭等的層疊裝置。

圖7是表示層疊后的未燒結(jié)陶瓷主體11u的示意的立體圖。如上所述,在未燒結(jié)陶瓷主體11u的表面su露出有多個(gè)引出部152ua、152ub。另外,在本實(shí)施方式中,表面su包括:與主面s1、s2分別對(duì)應(yīng)的主面su1、su2;與第一側(cè)面s3、s4分別對(duì)應(yīng)的一對(duì)第一側(cè)面su3、su4;和與第二側(cè)面s5、s6分別對(duì)應(yīng)的一對(duì)第二側(cè)面su5、su6。引出部152ua、152ub露出于第一側(cè)面su3、su4。

(步驟st13:外部電極的形成步驟)

接著,將包含陶瓷材料的未燒結(jié)的外部電極12u(12ua、12ub)以與引出部152ua、152ub連接的方式形成在未燒結(jié)的陶瓷主體11u的表面su。

圖8是表示在未燒結(jié)陶瓷主體11u形成有外部電極12ua、12ub的狀態(tài)的示意性立體圖。

在本步驟中,首先,為了形成外部電極12u,準(zhǔn)備包含作為主成分的金屬材料的導(dǎo)電性膏。金屬膏例如能夠通將金屬材料(鎳粉末等)、溶劑(松油醇等)、粘合劑(乙基纖維素等)和添加劑(分散劑等)混合而得到。如上所述,金屬材料能夠使用在內(nèi)部電極圖案中所使用的相同的金屬材料。

外部電極12u還包含在陶瓷片14u中所使用的電介質(zhì)陶瓷粉末等的陶瓷材料。例如,外部電極12u在以外部電極12u的整體為100質(zhì)量份時(shí),也可以包含10質(zhì)量份以上40質(zhì)量份以下的陶瓷材料。

接著,以覆蓋露出的引出部152ua、152ub的方式,在表面su涂覆包含陶瓷材料的金屬膏。由此,形成如圖8所示的未燒結(jié)的外部電極12ua、12ub。

向陶瓷主體11u涂覆導(dǎo)電性膏時(shí),例如能夠使用輥涂覆機(jī),浸漬涂覆機(jī)等的涂覆裝置。

(步驟st14:燒制步驟)

在本步驟中,對(duì)設(shè)置有未燒結(jié)的外部電極12u的未燒制的陶瓷主體11u進(jìn)行燒制。即,通過將未燒制的陶瓷主體11u加熱來進(jìn)行燒結(jié),由此能夠獲得圖1所示的陶瓷素子。陶瓷主體11u的燒制例如能夠使用隧道式燒制爐、箱型燒制爐等的燒制裝置,在還原性氣氛和低氧分壓氣氛下進(jìn)行。

如上所述,在本實(shí)施方式中,能夠在相同步驟中燒制內(nèi)部電極層15和陶瓷主體11以及外部電極12。

此外,在如上所述燒制的外部電極12能夠殘留包含在外部電極12u中的陶瓷材料。另外,在內(nèi)部電極層15中也同樣能夠殘留陶瓷材料。

(步驟st15:鍍覆步驟)

最后,以覆蓋所燒制的外部電極12的方式進(jìn)行鍍覆處理,形成鍍覆膜13。鍍覆處理典型來講是以外部電極12為基底的電鍍,但是,可以為非電鍍等。

由此,制造層疊陶瓷電容器100。此外,層疊陶瓷電容器100也可以通過其他的制造方法制造。

[本實(shí)施方式的作用效果]

圖9是表示本實(shí)施方式的參考例的層疊陶瓷電容器的制造方法的流程圖,表示通常進(jìn)行的方法。此外,該圖的st21(內(nèi)部電極圖案的形成步驟)、st22(層疊步驟)、st26(鍍覆膜步驟)與上述的st11、st12、st15相同,因此,省略說明。

在該圖中所示的方法中,在形成未燒結(jié)的外部電極前,燒制未燒結(jié)陶瓷主體(st23)。接著,在燒結(jié)后的陶瓷主體的表面以與引出部連接的方式形成未燒結(jié)的外部電極(st24),燒制該外部電極(st25)。

但是,在這樣的方法中,在未燒結(jié)陶瓷主體的燒制時(shí),內(nèi)部電極圖案的燒結(jié)速度快,與陶瓷片相比熱收縮較大。因此,引出部后退,引出部不從陶瓷主體的表面露出,外部電極和引出部不能連接。發(fā)現(xiàn)了這樣的趨勢(shì)隨著引出部的寬度變窄而變得尤其顯著。

所以,本實(shí)施方式的層疊陶瓷電容器100在相同步驟中燒制未燒結(jié)陶瓷主體11u和外部電極12u。由此,通過在內(nèi)部電極圖案15u的引出部152u和外部電極12u連接了的狀態(tài)下進(jìn)行燒制,因而能夠提高引出部152和外部電極12的連接可靠性。

另一方面,在引出部的寬度狹窄的情況下,由于因熱收縮差而產(chǎn)生的應(yīng)力,外部電極和引出部容易產(chǎn)生連接不良,依然存在不能確保充分的連接可靠性的問題。

因此,本實(shí)施方式的外部電極12包含陶瓷材料。通過陶瓷材料能夠緩和外部電極的燒結(jié)速度,結(jié)果是能夠減小外部電極和陶瓷片的熱收縮差。由此,能夠緩和伴隨熱收縮差的應(yīng)力,能夠進(jìn)一步提高引出部152和外部電極12的連接可靠性。

另外,除了外部電極12之外,內(nèi)部電極層15也包含陶瓷材料,由此,也能夠緩和內(nèi)部電極層15的燒結(jié)速度,能夠緩和內(nèi)部電極層15的熱收縮。由此,能夠緩和因引出部152向內(nèi)側(cè)退避而產(chǎn)生的應(yīng)力,能夠進(jìn)一步提高引出部152和外部電極12的連接可靠性。

并且,通過使外部電極12和內(nèi)部電極層15的金屬材料相同,能夠使外部電極12與內(nèi)部電極層15的熱收縮率大致相同,能夠進(jìn)一步提高引出部152與外部電極12的連接可靠性。

特別是,通過使上述金屬材料為熔點(diǎn)比較高的ni,能夠使外部電極12和內(nèi)部電極層15在適合陶瓷材料的燒結(jié)的燒制溫度下燒結(jié),并且,也能夠抑制金屬材料的成本。

如以上所述,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠提供引出部152的沿著陶瓷層14的邊緣的寬度為100μm以下的、內(nèi)部電極層15與外部電極12的連接可靠性高的層疊陶瓷電容器100。所以,能夠?qū)盈B陶瓷電容器100的小型化、多端子化有貢獻(xiàn)。

[變形例]

以下,對(duì)本實(shí)施方式的變形例進(jìn)行說明。此外,對(duì)同樣的構(gòu)成標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記,省略說明。

圖10是本實(shí)施方式的一個(gè)變形例的層疊陶瓷電容器100的截面圖,與圖2同樣是從z軸方向觀察的截面圖。

如該圖所示,外部電極12可以分別設(shè)置在一對(duì)第一側(cè)面s3、s4的至少一個(gè)側(cè)面和一對(duì)第二側(cè)面s5、s6的至少一個(gè)側(cè)面。并且,外部電極12也可以在第一側(cè)面的各側(cè)面s3、s4配置多個(gè),例如可以在各側(cè)面s3、s4設(shè)置3個(gè)以上。另外,外部電極12也可以在第二側(cè)面的各側(cè)面s5、s6分別配置多個(gè)。

通過這樣的構(gòu)成,能夠提供引出部152的沿著陶瓷層14的邊緣的寬度在100μm以下的、小型、多端子型的連接可靠性高的層疊陶瓷電容器100。

圖11是本實(shí)施方式的另一變形例的層疊陶瓷電容器100的截面圖,與圖2同樣是從z軸方向觀察的截面圖。

如該圖所示,各內(nèi)部電極層15包括多個(gè)電極片p1、p2、p3、p4。例如電極片p1~p4分別沿著y軸方向延伸,沿著x軸方向排列。另外,各電極片p1~p4具有至少一個(gè)引出部152,電極片p1、p3的引出部152被引出至一個(gè)第一側(cè)面s3,電極片p2、p4的引出部152被引出至另一個(gè)第一側(cè)面s4。

通過這樣的構(gòu)成,能夠提供引出部152的沿著陶瓷層14的邊緣的寬度為100μm以下的、連接可靠性高的陣列型的層疊陶瓷電容器100。

圖12a、圖12b是本實(shí)施方式的另一變形例的層疊陶瓷電容器100的截面圖,與圖2同樣是從z軸方向觀察的截面圖。

如該圖所示,外部電極12可以設(shè)置在一對(duì)第一側(cè)面s3、s4,但是,可以不是所謂的多端子型。即、外部電極12可以在一對(duì)側(cè)面的一個(gè)側(cè)面和另一個(gè)側(cè)面各配置一個(gè)。在該圖所示的例子中,第一外部電極12a配置在第一側(cè)面s3、s4的一個(gè)側(cè)面s4,第二外部電極12b配置在第一側(cè)面s3、s4的另一個(gè)側(cè)面s3。在該情況下,引出部152的沿陶瓷層14的邊緣的寬度w為100μm以下即可。

此外,如該圖所示,一對(duì)第一側(cè)面s3、s4也可以為在長(zhǎng)邊方向(y軸方向)相對(duì)的側(cè)面。

另外,如圖12b所示,電極主體151的寬度和引出部152的寬度可以為大致相同。在該情況下,引出部152能夠定義為內(nèi)部電極層15中的被引出到陶瓷層的邊緣的、且不與在z軸方向相鄰的電極主體151相對(duì)的部分。如上所述,本發(fā)明中,層疊陶瓷電容器100等的陶瓷電子部件即使非常小型化也能夠應(yīng)用。

另外,陶瓷主體的立體形狀不限于上述的形狀。例如作為主面和側(cè)面的相對(duì)方向的第一、第二和第三軸向不限于正交的方式,至少相互交叉即可。即,第二軸向與第一軸向交叉,第三軸向與第一和第二軸向交叉即可。

另外,在以上的實(shí)施方式中,對(duì)陶瓷電子部件為層疊陶瓷電容器的例子進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明也能夠適用于陶瓷主體的陶瓷層和內(nèi)部電極層具有層疊構(gòu)造、且在陶瓷主體的表面設(shè)置有外部電極的其它的電子部件。例如,作為陶瓷電子部件的例子,除了層疊陶瓷電容器之外,還能夠列舉電感器、壓電元件等。

以上,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。

附圖解釋

100…層疊陶瓷電容器(陶瓷電子部件)

11…陶瓷主體

12…外部電極

14…陶瓷層

15…內(nèi)部電極層

152,152u…引出部

11u…未燒結(jié)的陶瓷主體

12u…未燒結(jié)的外部電極

14u…未燒結(jié)的陶瓷片

15u…內(nèi)部電極圖案。

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