JP2011066308A - Ceramic electronic component and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層セラミックコンデンサなどのセラミック電子部品の構造と、その製造方法に関する。 The present invention relates to a structure of a ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor and a manufacturing method thereof.
積層セラミックコンデンサなどのセラミック電子部品では、素子本体の内部に、内部電極層とセラミック層とが交互に積層してあり、内部電極層が露出する素子本体の両端面にそれぞれ端子電極が形成してある。素子本体の端面と端子電極との接合強度を上げるために、素子本体の端面に溝を形成することが提案されている(特許文献1)。 In ceramic electronic components such as multilayer ceramic capacitors, internal electrode layers and ceramic layers are alternately stacked inside the element body, and terminal electrodes are formed on both end faces of the element body where the internal electrode layers are exposed. is there. In order to increase the bonding strength between the end face of the element body and the terminal electrode, it has been proposed to form a groove in the end face of the element body (Patent Document 1).
しかしながら、素子本体の焼結前に、素子本体の端面に溝を形成すると、素子本体を焼成後にアニールする際に、端面に引き出された内部電極が酸化するために、tanδが上昇するなど、電気特性の劣化が生じるなどの不具合がある。 However, if a groove is formed in the end face of the element body before sintering the element body, the internal electrode drawn out to the end face is oxidized when the element body is annealed after firing. There are problems such as deterioration of characteristics.
また、素子本体の焼結後に、機械加工やレーザ加工などで溝を形成することは、焼結後には素子本体は脆くなっていることから、素子本体が破損するおそれがあったり、工程が煩雑になり好ましくない。 In addition, forming a groove by machining or laser processing after sintering the element body may cause damage to the element body or a complicated process because the element body becomes brittle after sintering. It is not preferable.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、電気特性の劣化を生じさせることなく、しかも素子本体の破損も防止し、端子電極と素子本体との接合強度を向上させたセラミック電子部品を簡便な方法で提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a ceramic that does not cause deterioration of electrical characteristics, prevents damage to the element body, and improves the bonding strength between the terminal electrode and the element body. It is to provide an electronic component by a simple method.
上記目的を達成するために、本発明に係るセラミック電子部品は、
相互に対向する端面と、前記端面に略垂直で相互に対向する第1側面と、前記端面および前記第1側面に略垂直で相互に対向する第2側面と、を持つ略直方体形状の素子本体と、
前記素子本体の端面から前記第1側面および第2側面の端面近くを覆うように、前記端面にそれぞれ形成してある一対の端子電極と、を有するセラミック電子部品であって、
一対の前記第1側面には、前記第2側面に対して90度未満の所定角度を持って延在する複数の第1溝が、前記端子電極と前記第1側面との接続部に入り込むように形成されている。
In order to achieve the above object, a ceramic electronic component according to the present invention comprises:
A substantially rectangular parallelepiped element body having an end surface facing each other, a first side surface substantially perpendicular to the end surface and facing each other, and a second side surface substantially perpendicular to the end surface and the first side surface and facing each other. When,
A ceramic electronic component having a pair of terminal electrodes formed on the end face so as to cover the end faces of the first and second side faces from the end face of the element body,
A plurality of first grooves extending at a predetermined angle of less than 90 degrees with respect to the second side surface enter the connection portion between the terminal electrode and the first side surface in the pair of first side surfaces. Is formed.
本発明に係るセラミック電子部品では、各端子電極が、素子本体の端面から第1側面および第2側面の端面近くを覆っている。しかも、第2側面に対して90度未満の所定角度を持って延在する複数の第1溝が、前記端子電極と前記第1側面との接続部に入り込むように形成されている。そのため、端子電極は、素子本体の端面に対して強固に接合される。 In the ceramic electronic component according to the present invention, each terminal electrode covers from the end surface of the element body to the vicinity of the end surfaces of the first side surface and the second side surface. In addition, a plurality of first grooves extending at a predetermined angle of less than 90 degrees with respect to the second side surface are formed so as to enter the connection portion between the terminal electrode and the first side surface. Therefore, the terminal electrode is firmly bonded to the end surface of the element body.
しかも、第1溝は、第2側面に対して90度未満の所定角度を持って延在するために、製造過程において、端子電極と素子本体との接合界面に入り込んだ気泡が、第1溝を通して抜けやすく、部品の実装時に爆ぜ(ハゼ)の原因となるおそれが少ない。 In addition, since the first groove extends at a predetermined angle of less than 90 degrees with respect to the second side surface, bubbles that enter the bonding interface between the terminal electrode and the element body during the manufacturing process are It is easy to come out, and there is little possibility of causing explosion when mounting parts.
なお、第2側面に対して90度の角度の第1溝では、端子電極と素子本体との接合界面に入り込んだ気泡は、第1溝を通して抜け難い。また、第2側面に対して平行な第1溝では、端子電極と素子本体との接合界面に入り込んだ気泡は、第1溝を通して抜け易いが、端子電極と素子本体との接合強度が弱くなる傾向にある。 In the first groove having an angle of 90 degrees with respect to the second side surface, bubbles that have entered the bonding interface between the terminal electrode and the element body are difficult to escape through the first groove. Further, in the first groove parallel to the second side surface, bubbles that have entered the bonding interface between the terminal electrode and the element body can easily escape through the first groove, but the bonding strength between the terminal electrode and the element body is weakened. There is a tendency.
好ましくは、前記端面には、それぞれ第2溝が形成してあり、前記第2溝の深さは、前記第1溝の深さよりも小さい。あるいは、前記端面には、溝は積極的には形成しないことが好ましい。たとえば素子本体の焼結前に、素子本体の端面に溝を形成すると、素子本体を焼成後にアニールする際に、端面に引き出された内部電極が酸化するために、tanδが上昇するなど、電気特性の劣化が生じるおそれがある。そのため、素子本体の端面には、できる限り、第2溝は形成しないことが好ましく、形成したとしても、第2溝の深さは、第1溝の深さよりも小さいことが好ましい。好ましくは第2溝の深さが2μm未満である。 Preferably, a second groove is formed on each of the end faces, and the depth of the second groove is smaller than the depth of the first groove. Or it is preferable not to form a groove | channel actively in the said end surface. For example, if a groove is formed in the end face of the element body before sintering the element body, the internal electrode drawn out to the end face is oxidized when the element body is annealed after firing. There is a risk of deterioration. Therefore, it is preferable not to form the second groove on the end face of the element body as much as possible. Even if formed, the depth of the second groove is preferably smaller than the depth of the first groove. Preferably, the depth of the second groove is less than 2 μm.
好ましくは、第1溝の深さが2〜10μmである。このような溝深さである場合に、素子本体と端子電極との接合強度が向上する。 Preferably, the depth of the first groove is 2 to 10 μm. When the groove depth is such, the bonding strength between the element body and the terminal electrode is improved.
好ましくは、前記第1溝は、それぞれの第1側面に、3つ以上形成してある。端子電極と第1側面との間の接合界面に存在する第1溝の数を多くすることで、素子本体と端子電極との接合強度が向上する。 Preferably, three or more first grooves are formed on each first side surface. Increasing the number of first grooves present at the bonding interface between the terminal electrode and the first side surface improves the bonding strength between the element body and the terminal electrode.
好ましくは、前記第1溝の前記所定角度は、10度以上である。このような範囲の場合に、素子本体と端子電極との接合強度が向上すると共に、実装時の爆ぜなどを防止することができる。 Preferably, the predetermined angle of the first groove is 10 degrees or more. In such a range, the bonding strength between the element body and the terminal electrode can be improved, and explosion at the time of mounting can be prevented.
好ましくは、一対の前記第2側面には前記第1溝および/または第2溝などの溝が形成されておらず平坦であり、一対の前記第2側面の内の一つが実装面となる。実装面に溝が形成されていないことから、実装時にハンダ成分のマイグレーションが生じるおそれが少なく、素子本体の実装面で短絡不良が生じるおそれが少ない。なお、実装面に溝が形成されていると、実装時において、溝にハンダのフラックスが入り込み、洗浄によっても除去することが難しい。フラックスが残存していると、ハンダ成分のマイグレーションを引き起こすおそれがある。 Preferably, the pair of second side surfaces are flat without grooves such as the first groove and / or the second groove, and one of the pair of second side surfaces is a mounting surface. Since no groove is formed on the mounting surface, there is little risk of migration of solder components during mounting, and there is little risk of short circuit failure occurring on the mounting surface of the element body. If a groove is formed on the mounting surface, solder flux enters the groove during mounting and it is difficult to remove it by cleaning. If the flux remains, migration of solder components may occur.
また、一対の第2側面の内、実装面と反対面にも、溝が形成されておらず平坦で平滑であることから、実装時の吸着ノズルにより良好に吸着可能であり、実装作業の自動化が容易である。実装面と反対面に溝が形成されていると、溝を通して空気が流通し、吸着ノズルによる吸着が不完全に成りやすく、実装ミスが生じやすくなる傾向にある。 In addition, no grooves are formed on the opposite side of the mounting surface of the pair of second side surfaces, and the surface is flat and smooth. Is easy. If a groove is formed on the surface opposite to the mounting surface, air flows through the groove, and the suction by the suction nozzle tends to be incomplete, and a mounting error tends to occur.
本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、
内部電極パターン層と共に、グリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
前記積層体を行列状に切断して略直方体形状のグリーンチップを形成する工程と、
前記グリーンチップを焼成して素子本体を得る工程と、
前記素子本体の対向する一対の端面に、それぞれ端子電極を形成する工程とを有し、
前記端子電極を形成する前に、前記素子本体における前記端面に略直交するように対向する二つの第1側面には、残りの二つの第2側面に対して90度未満の所定角度を持って延在する複数の第1溝が形成されていることを特徴とする。
A method for producing a ceramic electronic component according to the present invention includes:
A step of laminating green sheets together with the internal electrode pattern layer to form a laminate,
Cutting the laminate into a matrix to form a substantially rectangular parallelepiped green chip;
Firing the green chip to obtain an element body;
Forming a terminal electrode on each of a pair of opposed end faces of the element body,
Before forming the terminal electrode, the two first side surfaces facing the end surface of the element body so as to be substantially orthogonal to each other have a predetermined angle of less than 90 degrees with respect to the remaining two second side surfaces. A plurality of extending first grooves are formed.
この製造方法によれば、本発明に係るセラミック電子部品を容易に製造することができる。 According to this manufacturing method, the ceramic electronic component according to the present invention can be easily manufactured.
好ましくは、前記第1溝は、前記積層体を行列状に切断して略直方体形状のグリーンチップを形成する際に同時に形成される。その場合には、第1溝を形成するための特別な工程を必要とすることなく、第1溝を形成することができる。なお、素子本体の焼結後に、機械加工やレーザ加工などで溝を形成することは、焼結後には素子本体は脆くなっていることから、素子本体が破損するおそれがあると共に、工程が煩雑になり好ましくない。 Preferably, the first groove is formed at the same time when the stacked body is cut into a matrix shape to form a substantially rectangular parallelepiped green chip. In that case, the first groove can be formed without requiring a special process for forming the first groove. It should be noted that forming the grooves by machining or laser processing after the element body is sintered may cause the element body to be damaged after the sintering, and the process is complicated. It is not preferable.
好ましくは、前記第1溝は、前記積層体を、回転式切断刃により切断して略直方体形状のグリーンチップを形成する際に同時に形成される。回転式切断刃を用いることで、所定角度の第1溝を容易に形成することができる。また、第1方向の切断に用いる回転式切断刃の回転速度などの諸条件を、第1方向と垂直な第2方向の切断に用いる回転式切断刃の諸条件に比較して異ならせてもよい。そのような手段を採用することにより、素子本体の第1側面には第1溝を形成すると共に、端面には第2溝を形成したり、あるいは端面には溝を全く形成しないようにすることも可能である。 Preferably, the first groove is formed at the same time when the laminated body is cut with a rotary cutting blade to form a substantially rectangular parallelepiped green chip. By using the rotary cutting blade, the first groove having a predetermined angle can be easily formed. Further, various conditions such as the rotational speed of the rotary cutting blade used for cutting in the first direction may be different from those of the rotary cutting blade used for cutting in the second direction perpendicular to the first direction. Good. By adopting such means, the first groove is formed on the first side surface of the element body, and the second groove is formed on the end surface, or no groove is formed on the end surface. Is also possible.
たとえば切断刃の厚みが薄いほど、切断時の切断面(第1側面または端面となる部分)に形成される溝の深さが深くなり、回転速度が速いほど、溝の深さが深くなる傾向にある。また、切断速度を変化させることで、切断面に形成される溝の数を変化させることができる。あるいは、回転式切断刃の外径を変化させることで、溝の角度を変化させることができる。また、切断刃の刃先角度や形状を変化させることでも、溝の深さを調節することができる。 For example, the thinner the cutting blade, the deeper the groove formed on the cut surface (the first side surface or the end surface) during cutting, and the higher the rotational speed, the deeper the groove. It is in. Further, by changing the cutting speed, the number of grooves formed on the cut surface can be changed. Alternatively, the groove angle can be changed by changing the outer diameter of the rotary cutting blade. The depth of the groove can also be adjusted by changing the cutting edge angle or shape of the cutting blade.
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
まず、本発明の実施形態に係るセラミック電子部品の一実施形態として、積層セラミックコンデンサの全体構成について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
First, an overall configuration of a multilayer ceramic capacitor will be described as an embodiment of a ceramic electronic component according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ2は、素子本体4と、第1端子電極6と第2端子電極8とを有する。素子本体4は、第1内部電極層12および第2内部電極層13を有し、第1内側誘電体層10および第2内側誘電体層11の間に、これらの内部電極層12,13が交互に積層してある。
As shown in FIG. 1, the multilayer ceramic capacitor 2 according to the present embodiment includes an element body 4, a first
素子本体4は、その積層方向の両端面に、外側誘電体層14を有する。交互に積層される一方の第1内部電極層12は、素子本体4の第1端部の外側に形成してある第1端子電極6の内側に対して電気的に接続してある。また、交互に積層される他方の第2内部電極層13は、素子本体4の第2端部の外側に形成してある第2端子電極8の内側に対して電気的に接続してある。
The element body 4 has outer
第1および第2内側誘電体層10,11および外側誘電体層14の材質は、特に限定されず、たとえばチタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウムおよび/またはチタン酸バリウムなどの誘電体材料で構成される。各内側誘電体層10,11の厚みは、特に限定されないが、1μm〜数十μmのものが一般的である。また、外側誘電体層14からなる外層部の厚みは、特に限定されないが、好ましくは10〜200μmの範囲である。
The materials of the first and second inner dielectric layers 10 and 11 and the
端子電極6および8の材質も特に限定されないが、通常、Ni,Pd,Ag,Au,Cu,Pt,Rh,Ru,Ir等の少なくとも1種、又はそれらの合金を用いることができる。通常は、Cu,Cu合金、Ni又はNi合金等や、Ag,Ag−Pd合金等が使用される。端子電極6および8の厚みも特に限定されないが、通常10〜50μm程度である。
The material of the
積層セラミックコンデンサ2の形状やサイズは、目的や用途に応じて適宜決定すればよい。積層セラミックコンデンサ2が直方体形状の場合は、通常、縦(0.2〜5.7mm)×横(0.1〜5.0mm)×厚み(0.1〜3.2mm)程度である。 The shape and size of the multilayer ceramic capacitor 2 may be appropriately determined according to the purpose and application. When the multilayer ceramic capacitor 2 has a rectangular parallelepiped shape, it is usually about vertical (0.2 to 5.7 mm) × horizontal (0.1 to 5.0 mm) × thickness (0.1 to 3.2 mm).
本実施形態では、図6(A)に示すように、素子本体4は、略直方体形状であり、X軸方向に相互に対向する端面40,42と、これらの端面40,42に略垂直でY軸方向に相互に対向する第1側面44,46と、端面40,42および第1側面44,46に略垂直でZ軸方向に相互に対向する第2側面48,50とを有する。第1端子電極6および第2端子電極8は、それぞれ素子本体4の端面40,42から第1側面44,46および第2側面48,50の端面40,42近くを覆うように、端面40,42にそれぞれ形成してある。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6A, the element body 4 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and is substantially perpendicular to the end faces 40 and 42 facing each other in the X-axis direction. First side surfaces 44 and 46 facing each other in the Y-axis direction, and second side surfaces 48 and 50 substantially perpendicular to the end surfaces 40 and 42 and the first side surfaces 44 and 46 and facing each other in the Z-axis direction are provided. The first
各端子電極6および8は、素子本体4の端面40,42から第1側面44,46および第2側面48,50の端面40,42近くを覆う電極回り込み部6a,8aを有する。図6(B)および図6(C)に示すように、電極回り込み部6a,8aのX軸方向の幅W1は、素子本体4のX軸方向の幅W0(図示省略)によっても異なるが、好ましくは30〜500μmである。
Each
それぞれの第1側面44および46には、第2側面48および50に対して90度未満の所定角度θを持って延在する複数の第1溝60が、端子電極6,8と第1側面44,46との間の接続部に入り込むように形成してある。所定角度θは、10度以上、好ましくは12度以上、さらに好ましくは15度以上である。所定角度θの最大値θmax は、90度未満であり、好ましくは、図6(C)に示すように、tanθmax がT/W1以下となるように決定される。
Each of the first side surfaces 44 and 46 includes a plurality of
所定角度θの最小値を10度以上とするのは、所定角度θが10度未満では、図7(A)に示すように、第1溝60が、第2側面48,50に対して平行に近くなり、端子電極6,8と素子本体4との接合強度が弱くなる傾向にある。また、所定角度θが最大値θmax 以下であることが好ましいのは、最大値θmax よりも大きいと、図7(B)に示すように、端子電極6,8と素子本体4との接合界面に入り込んだ気泡70は、第1溝60を通して抜け難くなる。端子電極6,8と素子本体4との接合界面に入り込んだ気泡が抜けないと、部品の実装時に爆ぜ(ハゼ)の原因となるおそれがあり好ましくない。ここで、爆ぜ(ハゼ)とは、実装時の加熱によって端子電極に取り込まれている気体または液体が膨張し端子電極の一部がはじけ飛ぶ現象のことである。
The minimum value of the predetermined angle θ is set to 10 degrees or more. When the predetermined angle θ is less than 10 degrees, the
各第1溝60の溝深さは、好ましくは2〜10μmである。このような溝深さである場合に、素子本体と端子電極との接合強度が向上する。なお、溝深さが深すぎると、小型の素子本体の場合には、内部電極層2,13が第1側面44,46の表面から露出するおそれがあり好ましくない。各第1溝60の溝幅は、好ましくは10〜150μm、さらに好ましくは30〜80μmである。このような範囲である場合に、素子本体と端子電極との接合強度が向上する。
The groove depth of each
各第1溝60の相互間隔は、特に限定されないが、電極回り込み部6a,8aのX軸方向の幅W1の範囲内に、少なくとも二つ以上、好ましくは三つ以上の第1溝60が入り込むように決定される。第1溝60の溝長さは、特に限定されず、端面40,42から第2側面48または50にまで届く長さ、あるいは一方の第2側面48から他方の第2側面50にまで届く長さが好ましく、溝60の長手方向に連続していることが好ましい。ただし、第1側面44,46に形成してある全ての第1溝60が、そのような構成である必要はなく、一部または全体の第1溝60は、不連続であったり、端面40,42および第2側面48,50にまでは到達しない溝であっても良い。ただし、少なくとも二つ以上、好ましくは三つ以上の第1溝60は、露出する第1側面44,46の表面から電極回り込み部6a,8aのX軸方向の幅W1の範囲内に、第1溝60が入り込むように連続して形成されることが好ましい。
Although the mutual space | interval of each 1st groove |
素子本体4の端面40,42には、第1側面44,46に形成された第1溝60と同様な溝を形成しても良いが、好ましくは、第1溝60とは異なる第2溝(図示省略)を形成する。第2溝の深さは、第1溝60の深さよりも小さい。あるいは、端面40,42には、溝は積極的には形成しないことが好ましい。
A groove similar to the
たとえば素子本体4の焼結前に、素子本体4の端面40,42に溝を形成すると、素子本体4を焼成後にアニールする際に、端面40,42に引き出された内部電極12,13が酸化するために、tanδが上昇するなど、電気特性の劣化が生じるおそれがある。そのため、素子本体4の端面40,42には、できる限り、第2溝は形成しないことが好ましく、形成したとしても、第2溝40,42の深さは、第1溝60の深さよりも小さいことが好ましい。好ましくは第2溝の深さが2μm未満である。
For example, if grooves are formed in the end faces 40 and 42 of the element body 4 before the element body 4 is sintered, the
素子本体4の第2側面48,50には第1溝60および第2溝が形成されておらず、平坦面であることが好ましく、一対の第2側面48,50の内の一つ(たとえば下面)が実装面となる。実装面に溝が形成されていないことから、実装時にハンダ成分のマイグレーションが生じるおそれが少なく、素子本体4の実装面で短絡不良が生じるおそれが少ない。なお、実装面に溝が形成されていると、実装時において、溝にハンダのフラックスが入り込み、洗浄によっても除去することが難しい。フラックスが残存していると、ハンダ成分のマイグレーションを引き起こすおそれがある。
The
また、本実施形態では、一対の第2側面48,50の内、実装面と反対面(たとえば上面)にも、溝が形成されておらず平坦で平滑であることから、実装時の吸着ノズルにより良好に吸着可能であり、実装作業の自動化が容易である。実装面と反対面に溝が形成されていると、溝を通して空気が流通し、吸着ノズルによる吸着が不完全に成りやすく、実装ミスが生じやすくなる傾向にある。 In the present embodiment, since the groove is not formed on the surface opposite to the mounting surface (for example, the upper surface) of the pair of second side surfaces 48 and 50 and is flat and smooth, the suction nozzle at the time of mounting is used. Therefore, it is possible to adsorb better, and the mounting operation can be easily automated. If a groove is formed on the surface opposite to the mounting surface, air flows through the groove, and the suction by the suction nozzle tends to be incomplete, and a mounting error tends to occur.
次に、本発明の一実施形態としての積層セラミックコンデンサ2の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the multilayer ceramic capacitor 2 as one embodiment of the present invention will be described.
まず、図2〜図5に示すグリーン積層体4aを形成する。このグリーン積層体4aを形成するために、図3に示すように、第1内部電極パターン12aが形成された第1グリーンシート10aと、第2内部電極パターン13aが形成された第2グリーンシート11aとを交互に積層し、グリーン積層体4aを形成する。
First, the green
グリーンシート10a,11aを形成するための誘電体用ペーストは、通常、セラミック粉末と有機ビヒクルとを混練して得られた有機溶剤系ペースト、または水系ペーストで構成される。本実施形態では、これらのペーストは、有機溶剤系ペーストであることが好ましい。
The dielectric paste for forming the
なお、有機ビヒクルとは、バインダを有機溶剤中に溶解したものである。有機ビヒクルに用いるバインダは特に限定されず、エチルセルロース、ポリビニルブチラール等の通常の各種バインダから適宜選択すればよい。 The organic vehicle is obtained by dissolving a binder in an organic solvent. The binder used for the organic vehicle is not particularly limited, and may be appropriately selected from usual various binders such as ethyl cellulose and polyvinyl butyral.
内部電極パターン12a,13aを形成するための内部電極用ペーストは、各種導電性金属や合金からなる導電材、あるいは焼成後に導電材となる各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等と、上記した有機ビヒクルとを混練して調製する。なお、内部電極用ペーストには、必要に応じて、共材としてセラミック粉末が含まれていても良い。共材は、焼成過程において導電性粉末の焼結を抑制する作用を奏する。
The internal electrode paste for forming the
グリーンシート10a,11aは、上記の誘電体用ペーストを用いたドクターブレード法などで形成される。また、グリーンシート10a,11aの各表面に内部電極パターン12a,13aを形成するには、上記の内部電極用ペーストを用いてスクリーン印刷などを行えばよい。
The
グリーン積層体4aにおける第1グリーンシート10aは、最終的には図1に示す第1内側誘電体層10となる部分であり、第2グリーンシート11aは、最終的には図1に示す第2内側誘電体層11となる部分である。また、第1内部電極パターン12aは、最終的には図1に示す第1内部電極層12となる部分であり、第2内部電極パターン13aは、最終的には図1に示す第2内部電極層13となる部分である。
The first
図3では、図示の容易化のために、グリーン積層体4aにおける内部電極層12aおよび13aの積層数を少なく図示してあるが、数層から数百層と自由に設定することができる。
In FIG. 3, the number of the internal electrode layers 12 a and 13 a in the green
なお、図2および図3に示すように、グリーン積層体4aにおける積層方向Zの両端部には、外側誘電体層14となるべきグリーンシート14aが積層してある。グリーン積層体4aにおける積層方向Zの厚みは、焼成後において、図1に示す素子本体4の厚みに対応する。
As shown in FIGS. 2 and 3,
図2および図3に示すように、グリーン積層体4aにおいて、第1内部電極パターン12aと第2内部電極パターン13aとは、パターン12a,13aの長手方向X(以下、X軸とも言う)に沿って、半パターンずらしてある直線の繰り返しパターンである。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the
また、パターン12a,13aの長手方向Xと積層方向Z(以下、Z軸とも言う)との双方に垂直であるグリーン積層体4aの方向Y(以下、Y軸とも言う)に沿って見れば、第1内部電極パターン12aと第2内部電極パターン13aとは、同じピッチ長さの分離した直線パターンである。
Further, when viewed along the direction Y (hereinafter also referred to as the Y axis) of the
図2に示すように、これらの第1内部電極パターン12aおよび第2内部電極パターン13aは、グリーン積層体4aのY軸に沿って両端位置には形成されない領域が存在し、その領域が端部切り捨て部分26となる。
As shown in FIG. 2, the first
図2および図3では、グリーン積層体4aとグリーンチップ4bとの関係を分かりやすくするために、最終的な切断予定線30x,30yを図示してある。なお、グリーンチップ4bは、図1に示す素子本体4となる部分である。図2および図3に示す切断予定線30x,30yの通りに最終的に切断するために、この実施形態では、図4に示すように、グリーン積層体4aの最外層表面に、電極ペーストによる印刷法で、切断位置マーク30aを形成する。
2 and 3,
それらの切断位置マーク30aを複数のカメラで読み取ることにより、グリーン積層体4aの位置合わせを行い、図4および図5に示すように、回転式切断刃36を用いて、切断予定線30x,30yに沿ってグリーン積層体4aを行列状に切断してグリーンチップ4bを得る。
By reading these cutting
グリーン積層体4aの切断に際しては、図5に示すように、支持台80の上に、グリーン積層体4aを粘着シート82などで固定する。そして、支持台80をグリーン積層体4aと共に回転切断刃36の方向(X軸またはY軸)に向けて、所定の送り速度(切断速度)で移動させる。回転切断刃36は、図5において、所定の回転速度で時計回りに回転していることから、グリーン積層体4aは、支持台80の送り出し方向(X軸またはY軸)に沿って切断される。
When cutting the green
本実施形態では、X軸方向に沿って切断する際の切断条件と、Y軸方向に沿って切断する際の切断条件を変化させている。たとえばX軸方向に沿ってグリーン積層体4aを切断する際には、その切断面が、図6(A)に示す第1側面44,46となることから、第1溝60が形成されやすい条件でグリーン積層体4aを切断する。また、Y軸方向に沿ってグリーン積層体4aを切断する際には、その切断面が、図6(A)に示す端面40,42となることから、前述したように、第2溝が形成される条件、あるいは全く溝が形成されない条件でグリーン積層体4aを切断する。
In the present embodiment, the cutting conditions for cutting along the X-axis direction and the cutting conditions for cutting along the Y-axis direction are changed. For example, when the
たとえば回転切断刃36の厚みが薄いほど、切断時の切断面(第1側面44,46または端面40,42となる部分)に形成される溝の深さが深くなり、回転速度が速いほど、溝の深さが深くなる傾向にある。また、切断速度を変化させることで、切断面に形成される溝の数を変化させることができる。あるいは、回転式切断刃36の外径を変化させることで、第1溝60の形成角度を変化させることができる。
For example, as the thickness of the
また、回転切断刃36の刃先角度や形状を変化させることでも、溝の深さを調節することができる。また、X軸方向の切断は、回転切断刃36を用いて行い、Y軸方向の切断は、レーザ光を用いても良い。レーザ光による切断によれば、その切断面には、溝は形成されにくい。
The depth of the groove can also be adjusted by changing the edge angle and shape of the
次に、この実施形態では、切断後のグリーンチップ4bに対して、脱バインダ処理および焼成処理を施し、図6(A)に示す素子本体4を得る。脱バインダ処理および焼成処理の諸条件は特に限定されないが、焼成温度としては、たとえば1000〜1400°Cである。
Next, in this embodiment, the
その後に、素子本体4における内部電極層12,13が露出している端面40,42に端子電極6,8を、それぞれ形成する。これらの端子電極6,8は、電極ペースト膜の焼き付け処理により形成される。なお、焼き付け後に、メッキ処理を行ってもよい。
Thereafter,
本実施形態に係る製造方法では、上述した積層セラミックコンデンサ2を容易に製造することができる。しかも、本実施形態では、素子本体4の第1側面44,46に形成される第1溝60は、グリーン積層体4aを行列状に切断して略直方体形状のグリーンチップ4bを形成する際に同時に形成される。したがって、本実施形態では、第1溝60を形成するための特別な工程を必要とすることなく、第1溝60を形成することができる。また本実施形態では、図5に示す回転式切断刃36を用い、切断刃36の外径、回転方向、回転速度、切断速度などを適切に調整することで、図6(B)に示すように、所定角度θで、所定の溝深さ、溝幅、溝ピッチの第1溝60を容易に形成することができる。
In the manufacturing method according to the present embodiment, the above-described multilayer ceramic capacitor 2 can be easily manufactured. Moreover, in the present embodiment, the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。たとえば本発明のセラミック電子部品としては、積層セラミックコンデンサに限らず、積層バリスタ、インダクタ素子、チップビーズ、チップ抵抗器、チップサーミスタなどであっても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention. For example, the ceramic electronic component of the present invention is not limited to a multilayer ceramic capacitor, but may be a multilayer varistor, an inductor element, a chip bead, a chip resistor, a chip thermistor, or the like.
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例1
Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples.
Example 1
図2〜図5に示す方法で積層セラミックコンデンサ2を、サンプル数100個で製造した。図4および図5に示す回転切断刃(ブレード)36の直径を85mmとし、ブレード厚みを0.15mmとし、X軸方向の切断速度を18m/分として、グリーン積層体4aを切断した。また、グリーン積層体4aのY軸方向の切断は、表2に示すように、回転切断刃(ブレード)36の直径を85mmとし、ブレード厚みを0.15mmとし、X軸方向の切断速度を5m/分として、グリーン積層体4aを切断した。
The multilayer ceramic capacitor 2 was manufactured with 100 samples by the method shown in FIGS. The green
表1に示すように、第1側面に形成された第1溝60の溝深さは、素子本体4の焼成後の状態で、平均で6.5μmであった。また、図6(B)に示すように、端子電極8における電極回り込み部8aのX軸方向の幅W1に入り込む第1溝60の数(端子にかかる溝の本数)は、平均で9本であった。また、第1溝60の角度θは、平均で12.6度であった。これらの値は、サンプル100個の内から、30個をランダムに取り出して平均値を求めた。
As shown in Table 1, the groove depth of the
100個のサンプルに関して、端子電極6または8の素子本体4からの剥離(端子剥離)を調べたところ、0個であった。端子剥離は、以下のようにして測定した。まず、形成された端子電極の両端面にリード線をはんだ付けする。次に両端面にはんだ付けされたリード線をお互いに反対方向に所定の力(10N)によって引っ張る。この引っ張り試験の結果で剥離した端子の数を数える。
When 100 samples were examined for peeling (terminal peeling) of the
また、表2に示すように、端面に形成された第2溝の溝深さは平均で0.59μmであり、積層セラミックコンデンサのtanδは、最大で2.3%であった。tanδ(誘電損失)の測定は、得られたコンデンササンプルに対し、基準温度25℃でデジタルLCRメータ(HP社製 HP4284A)を用い、周波数1kHz、入力信号レベル(測定電圧)1Vrmsの条件下で行った。
実施例2〜10
As shown in Table 2, the average depth of the second grooves formed on the end face was 0.59 μm, and the tan δ of the multilayer ceramic capacitor was 2.3% at the maximum. Tan δ (dielectric loss) is measured using a digital LCR meter (HP4284A manufactured by HP) at a reference temperature of 25 ° C. and a frequency of 1 kHz and an input signal level (measurement voltage) of 1 Vrms with respect to the obtained capacitor sample. It was.
Examples 2-10
表1に示すように、回転切断刃(ブレード)36の直径、ブレード厚み、およびX軸方向の切断速度を変化させた以外は、実施例1と同様にして積層セラミックコンデンサ2を、サンプル数100個で製造した。 As shown in Table 1, the multilayer ceramic capacitor 2 was sampled in the same manner as in Example 1 except that the diameter of the rotary cutting blade (blade) 36, the blade thickness, and the cutting speed in the X-axis direction were changed. Manufactured in pieces.
実施例1と同様にして、第1側面に形成された第1溝60の溝深さ、端子にかかる第1溝60の本数、第1溝60の角度θ、および端子剥離を求めた結果を表1に示す。
実施例20〜24
Similarly to Example 1, the groove depth of the
Examples 20-24
表2に示すように、回転切断刃(ブレード)36の直径、ブレード厚み、およびY軸方向の切断速度を変化させて、グリーン積層体4aのY軸方向の切断を行った以外は、実施例1と同様にして積層セラミックコンデンサ2を、サンプル数100個で製造した。実施例1と同様にして、端面40,42における溝深さおよびtanδを調べた結果を表2に示す。
評価
As shown in Table 2, the examples except that the diameter of the rotary cutting blade (blade) 36, the blade thickness, and the cutting speed in the Y-axis direction were changed to cut the
Evaluation
表1に示すように、素子本体4からの端子電極6,8の剥離(端子剥離)を抑制するためには、第1溝60の角度θは10度以上が好ましく、溝深さは、好ましくは2μm以上、さらに好ましくは2.2〜9.0μm、さらに好ましくは2.2〜6.1μm、端子にかかる第1溝は、3つ以上、好ましくは9つ以上が好ましいことが確認された。さらに、表2に示すように、第2溝を端面40,42に形成する場合には、第2溝の深さは、好ましくは2μm以下、さらに好ましくは1μm以下であることが確認された。
As shown in Table 1, in order to suppress the peeling (terminal peeling) of the
2… 積層セラミックコンデンサ
4… 素子本体
4a… グリーン積層体
4b… グリーンチップ
40,42… 端面
44,46… 第1側面
48,50… 第2側面
6… 第1端子電極
8… 第2端子電極
10… 第1内側誘電体層
10a… 第1グリーンシート
11… 第2内側誘電体層
11a… 第2グリーンシート
12… 第1内部電極層
12a… 第1内部電極パターン
13… 第2内部電極層
13a… 第2内部電極パターン
30x,30y… 切断予定線
36… 回転切断刃
60… 第1溝
2 ... Multilayer ceramic capacitor 4 ...
Claims (10)
前記素子本体の端面から前記第1側面および第2側面の端面近くを覆うように、前記端面にそれぞれ形成してある一対の端子電極と、を有するセラミック電子部品であって、
一対の前記第1側面には、前記第2側面に対して90度未満の所定角度を持って延在する複数の第1溝が、前記端子電極と前記第1側面との接続部に入り込むように形成されているセラミック電子部品。 A substantially rectangular parallelepiped element body having an end surface facing each other, a first side surface substantially perpendicular to the end surface and facing each other, and a second side surface substantially perpendicular to the end surface and the first side surface and facing each other. When,
A ceramic electronic component having a pair of terminal electrodes formed on the end face so as to cover the end faces of the first and second side faces from the end face of the element body,
A plurality of first grooves extending at a predetermined angle of less than 90 degrees with respect to the second side surface enter the connection portion between the terminal electrode and the first side surface in the pair of first side surfaces. Ceramic electronic parts that are formed on.
前記積層体を行列状に切断して略直方体形状のグリーンチップを形成する工程と、
前記グリーンチップを焼成して素子本体を得る工程と、
前記素子本体の対向する一対の端面に、それぞれ端子電極を形成する工程とを有し、
前記端子電極を形成する前に、前記素子本体における前記端面に略直交するように対向する二つの第1側面には、残りの二つの第2側面に対して90度未満の所定角度を持って延在する複数の第1溝が形成されていることを特徴とするセラミック電子部品の製造方法。 A step of laminating green sheets together with the internal electrode pattern layer to form a laminate,
Cutting the laminate into a matrix to form a substantially rectangular parallelepiped green chip;
Firing the green chip to obtain an element body;
Forming a terminal electrode on each of a pair of opposed end faces of the element body,
Before forming the terminal electrode, the two first side surfaces facing the end surface of the element body so as to be substantially orthogonal to each other have a predetermined angle of less than 90 degrees with respect to the remaining two second side surfaces. A method of manufacturing a ceramic electronic component, wherein a plurality of extending first grooves are formed.
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