JP2011204778A - Method of manufacturing laminated ceramic electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層セラミック電子部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component.
積層セラミック電子部品は、一般的に、積層された複数のセラミック層と、セラミック層の間に形成された複数の内部電極とを有する積層セラミック素体を備えている。複数の内部電極は交互に積層セラミック素体の端面のいずれか一方に露出しており、この内部電極と電気的に接続するように、積層セラミック素体の端面に外部電極が形成されている。また、外部電極は、積層セラミック素体との接着性を確保するため、積層セラミック素体の端面のみならず、その周囲、具体的には対向する端面を連結する側面のうち、端面に接する側端部にまで形成される。 A multilayer ceramic electronic component generally includes a multilayer ceramic body having a plurality of stacked ceramic layers and a plurality of internal electrodes formed between the ceramic layers. The plurality of internal electrodes are alternately exposed on any one of the end faces of the multilayer ceramic body, and external electrodes are formed on the end faces of the multilayer ceramic body so as to be electrically connected to the internal electrodes. In addition, in order to ensure adhesion with the multilayer ceramic element body, the external electrode is not only the end face of the multilayer ceramic element body but also the periphery, specifically, the side contacting the end face among the side surfaces connecting the opposing end faces. It is formed up to the end.
外部電極の形成にあたっては、一般的に、金属粉末とガラス材料とを含む外部電極ペーストを積層セラミック素体の端面および側面の側端部に塗布し、焼き付けることにより形成する。ここで、外部電極ペーストにガラス材料を含有させている目的の１つは、外部電極と積層セラミック素体との接着性を向上させることにある。具体的には、外部電極を焼き付ける過程で軟化して流動したガラス材料が積層セラミック素体の外表面を構成するセラミック粉末と反応することによって、外部電極と積層セラミック素体との接着性が向上する。 In forming the external electrode, generally, an external electrode paste containing a metal powder and a glass material is applied to the end face and the side end portions of the side surface of the multilayer ceramic body and baked. Here, one of the purposes of incorporating a glass material into the external electrode paste is to improve the adhesion between the external electrode and the multilayer ceramic body. Specifically, the adhesion between the external electrode and the multilayer ceramic body is improved by the glass material that has been softened and flowed in the process of baking the external electrode reacting with the ceramic powder constituting the outer surface of the multilayer ceramic body. To do.
しかしながら、近年、外部電極ペーストにガラス材料を含ませているにも関わらず外部電極と積層セラミック素体との接着性が十分でなく、外部電極ペーストを焼き付ける工程において積層セラミック素体の側端部に形成される外部電極の端が剥離して浮きあがってしまうという問題が生じている。これは、特許文献１に示されているように、焼き付け時にクラックが発生するのを抑制するために、外部電極ペーストに含まれる金属粉末が微粒化させて焼結性を向上させていることが原因と考えられる。すなわち、金属粉末の微粒化は、金属粉末の焼結開始温度の低下をもたらすため、ガラス材料が軟化流動して外部電極と積層セラミック素体との界面に達する前に金属粉末の焼結が始まってしまい、応力の集中する外部電極の端に剥離が生じて浮きが起こっていると考えられる。 However, in recent years, although the external electrode paste includes a glass material, the adhesion between the external electrode and the multilayer ceramic body is not sufficient, and the side edge of the multilayer ceramic body in the step of baking the external electrode paste There is a problem in that the end of the external electrode formed on the surface is peeled off. This is because, as shown in Patent Document 1, in order to suppress the occurrence of cracks during baking, the metal powder contained in the external electrode paste is atomized to improve the sinterability. Possible cause. In other words, since the atomization of the metal powder causes a decrease in the sintering start temperature of the metal powder, the sintering of the metal powder begins before the glass material softens and flows and reaches the interface between the external electrode and the multilayer ceramic body. Therefore, it is considered that peeling occurs at the end of the external electrode where the stress is concentrated, and floating occurs.
このように、外部電極の端に浮きが起こると、外観上問題があるだけでなく、浮きによって生じる隙間からめっき液が浸入してセラミック層の絶縁信頼性を劣化させるおそれがある。また、積層セラミック素体の側面に接着されている外部電極の面積が小さくなることによって撓み強度が劣化するという問題も生じかねない。 As described above, when floating occurs at the end of the external electrode, there is a problem not only in appearance, but also there is a possibility that the plating solution enters from a gap generated by the floating and deteriorates the insulation reliability of the ceramic layer. In addition, there may be a problem that the flexural strength is deteriorated by reducing the area of the external electrode bonded to the side surface of the multilayer ceramic body.
なお、金属粉末の微粒化に伴う焼結開始温度の低下に合わせて、軟化温度の低いガラス材料を採用することも考えられるが、これには問題がある。外部電極には高信頼性への強い要求からガラス材料として耐めっき液性などに優れた高い化学的安定性を備えるものが求められており、必然的に軟化温度の高いガラス材料を用いる必要があるからである。 Although it is conceivable to employ a glass material having a low softening temperature in accordance with the decrease in the sintering start temperature accompanying the atomization of the metal powder, this has a problem. External electrodes are required to have high chemical stability with excellent plating solution resistance, etc. as a glass material due to a strong demand for high reliability, and it is inevitably necessary to use a glass material with a high softening temperature. Because there is.
そこで、本発明は、上記のような問題を解決し、外部電極ペーストを焼き付けて外部電極を形成する工程において外部電極の端に浮きが生じることを抑制し得る積層セラミック電子部品の製造方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component that solves the above-described problems and can suppress the occurrence of floating at the end of the external electrode in the step of baking the external electrode paste to form the external electrode. The purpose is to do.
上記問題点を解決するために、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、まず、積層セラミック素体を作製する工程を備える。積層セラミック素体は、対向する一対の端面と端面を連結する側面とからなる。また、積層セラミック素体は、積層された複数のセラミック層と、端面のいずれか一方に露出するようにセラミック層の間に形成された複数の内部電極とを有する。次に、積層セラミック素体の側面のみに第１のガラス材料を含むガラス層を形成する。また、積層セラミック素体の側面の端面に接する側端部および端面に金属粉末を含む外部電極ペーストを塗布する工程を備える。次いで、外部電極ペーストを焼き付けて外部電極を形成する工程を備える。ここで、第１のガラス材料は、軟化温度が金属粉末の焼結開始温度より２０℃高い温度を超えないものを用い、側端部に形成された外部電極ペーストの端と積層セラミック素体との間にガラス層を存在させた状態で金属粉末の焼結を開始させる。 In order to solve the above problems, the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component of the present invention first includes a step of manufacturing a multilayer ceramic body. The multilayer ceramic body includes a pair of opposed end faces and side faces that connect the end faces. The multilayer ceramic body includes a plurality of laminated ceramic layers and a plurality of internal electrodes formed between the ceramic layers so as to be exposed at one of the end faces. Next, a glass layer containing the first glass material is formed only on the side surface of the multilayer ceramic body. In addition, the method includes a step of applying an external electrode paste containing a metal powder to the side end portion and the end surface that are in contact with the end surface of the side surface of the multilayer ceramic body. Next, a step of baking an external electrode paste to form an external electrode is provided. Here, the first glass material uses a material whose softening temperature does not exceed 20 ° C. higher than the sintering start temperature of the metal powder, the end of the external electrode paste formed on the side end, the multilayer ceramic body, Sintering of the metal powder is started in a state where the glass layer is present between the two.
また、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、ガラス層を形成する工程において、積層セラミック素体の側面の側端部に塗布される外部電極ペーストの端と積層セラミック素体との間に位置するようにガラス層を形成することが好ましい。 In the method of manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention, in the step of forming the glass layer, between the end of the external electrode paste applied to the side end of the side surface of the multilayer ceramic body and the multilayer ceramic body. It is preferable to form a glass layer so that it may be located.
さらに、ガラス層を積層セラミック素体の側面の端面に接する位置に形成することが好ましい。 Furthermore, it is preferable to form the glass layer at a position in contact with the end face of the side surface of the multilayer ceramic body.
また、本発明の積層セラミック電子部品の製造方法において、ガラス層に含まれる第１のガラス材料の軟化温度は、金属粉末の焼結開始温度以下であることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the multilayer ceramic electronic component of this invention, it is preferable that the softening temperature of the 1st glass material contained in a glass layer is below the sintering start temperature of metal powder.
また、ガラス層の厚みは、０．５μｍ以上５μｍ以下に形成することが好ましい。 The thickness of the glass layer is preferably 0.5 μm or more and 5 μm or less.
また、外部電極ペーストが第２のガラス材料を含み、第２のガラス材料は第１のガラス材料よりも軟化温度が高いことが好ましい。 The external electrode paste preferably contains a second glass material, and the second glass material preferably has a softening temperature higher than that of the first glass material.
本発明によれば、積層セラミック素体の側面のみに、軟化温度が金属粉末の焼結開始温度より２０℃高い温度を超えない第１のガラス材料を含むガラス層を形成した上で外部電極ペーストを焼き付け、側端部に形成された外部電極ペーストの端と積層セラミック素体との間にガラス層を存在させた状態で金属粉末の焼結を開始させるため、ガラス層によって外部電極の端と積層セラミック素体との接着性が確保されて、外部電極ペーストを焼き付けて外部電極を形成する工程において外部電極の端に浮きが生じるのを抑制することができる。これにより、外観上に問題がなく、絶縁信頼性や撓み強度の劣化を抑制した積層セラミック電子部品を製造することができる。 According to the present invention, the external electrode paste is formed only on the side surface of the multilayer ceramic body after the glass layer containing the first glass material whose softening temperature does not exceed 20 ° C. higher than the sintering start temperature of the metal powder. In order to start the sintering of the metal powder in the state where the glass layer is present between the end of the external electrode paste formed on the side end portion and the multilayer ceramic body, the end of the external electrode is formed by the glass layer. Adhesiveness with the multilayer ceramic body is ensured, and it is possible to suppress the floating of the end of the external electrode in the step of baking the external electrode paste to form the external electrode. As a result, it is possible to manufacture a multilayer ceramic electronic component that has no problem in appearance and suppresses deterioration of insulation reliability and flexural strength.
また、ガラス層を形成する工程において、積層セラミック素体の側面の側端部に塗布される外部電極ペーストの端と積層セラミック素体との間に位置するようにガラス層を形成すると、流動性の低いガラスであっても、外部電極ペーストの端と積層セラミック素体との間に確実にガラス層を存在させた状態で金属粉末の焼結を開始させることができる。よって、外部電極ペーストを焼き付けて外部電極を形成する工程において外部電極の端に浮きが生じるのをより確実に抑制することができる。 Further, in the step of forming the glass layer, if the glass layer is formed so as to be positioned between the end of the external electrode paste applied to the side edge of the side surface of the multilayer ceramic body and the multilayer ceramic body, Even with a low glass, the sintering of the metal powder can be started in a state where the glass layer is surely present between the end of the external electrode paste and the multilayer ceramic body. Therefore, in the process of baking the external electrode paste to form the external electrode, it is possible to more reliably suppress the floating of the end of the external electrode.
さらに、ガラス層を積層セラミック素体の側面の端面に接する位置に形成すると、積層セラミック素体の側面の側端部に塗布された外部電極ペーストと積層セラミック素体との間の広い範囲にガラス層が存在するため、さらに接着性を向上させることができるとともに金属粉末の焼結収縮による応力を緩和することができ、外部電極の端に浮きが生じるのをより確実に抑制することができる。 Further, when the glass layer is formed at a position in contact with the end surface of the side surface of the multilayer ceramic body, the glass is spread over a wide range between the external electrode paste applied to the side edge of the side surface of the multilayer ceramic body and the multilayer ceramic body. Since the layer is present, it is possible to further improve the adhesion and to relieve the stress due to the sintering shrinkage of the metal powder, and to more reliably suppress the floating of the end of the external electrode.
また、ガラス層に含まれる第１のガラス材料の軟化温度が金属粉末の焼結開始温度以下であると、金属粉末の焼結開始時により強い接着性を与えることができるため、外部電極の端に浮きが生じるのをより確実に抑制することができる。 In addition, when the softening temperature of the first glass material contained in the glass layer is equal to or lower than the sintering start temperature of the metal powder, stronger adhesion can be provided at the start of sintering of the metal powder. It is possible to more reliably suppress the occurrence of floating.
また、ガラス層の厚みを０．５μｍ以上に形成するとより確実に接着性を確保することができ、５μｍ以下に形成するとガラス層に含まれる第１のガラス材料が外部電極の表面に析出することを抑制することができ、めっき付着性が向上する。 Moreover, if the thickness of the glass layer is formed to be 0.5 μm or more, the adhesion can be ensured more reliably, and if it is formed to be 5 μm or less, the first glass material contained in the glass layer is deposited on the surface of the external electrode. Can be suppressed, and the plating adhesion is improved.
また、外部電極ペーストが第２のガラス材料を含み、第２のガラス材料として第１のガラス材料よりも軟化温度が高いものを用いると、第１のガラス材料によって外部電極と積層セラミック素体の接着性を向上させつつ、第２のガラス材料として耐めっき液性に優れたガラス材料を用いることができる。また、外部電極の表面にガラスが析出するのを抑制することができ、めっき付着性も向上する。 Further, when the external electrode paste includes the second glass material and the second glass material has a softening temperature higher than that of the first glass material, the external glass and the multilayer ceramic body are formed by the first glass material. A glass material having excellent plating solution resistance can be used as the second glass material while improving adhesion. Moreover, it can suppress that glass precipitates on the surface of an external electrode, and plating adhesiveness also improves.
以下、本発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法を、図１〜図６を参照しながら、実施形態に基づいて説明する。なお、以下に示す実施形態では、積層セラミック電子部品として積層セラミックコンデンサを例に挙げて説明するが、本発明にかかる積層セラミック電子部品の製造方法は、積層セラミックインダクタなどの他の積層セラミック電子部品の製造方法にも適用することができる。 Hereinafter, the manufacturing method of the multilayer ceramic electronic component concerning this invention is demonstrated based on embodiment, referring FIGS. 1-6. In the following embodiment, a multilayer ceramic capacitor will be described as an example of a multilayer ceramic electronic component. However, a method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the present invention is not limited to other multilayer ceramic electronic components such as a multilayer ceramic inductor. This method can also be applied.
＜第１の実施形態＞
図１および図２は、本発明の第１の実施形態を説明するためのものである。図１は、積層セラミック素体の概略断面図である。図２は、ガラス層を形成し、さらに外部電極ペーストを塗布した積層セラミック素体を示す概略断面図である。以下、図１および図２を参照しながら第１の実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの製造方法を説明する。
<First Embodiment>
FIG. 1 and FIG. 2 are for explaining the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer ceramic body. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a multilayer ceramic body in which a glass layer is formed and an external electrode paste is applied. Hereinafter, a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
（１）積層セラミック素体の作製
図１に示すように、積層セラミック素体１０は、対向する一対の端面３と端面３を連結する側面５とからなり、積層された複数のセラミック層２とセラミック層２の間に形成された複数の内部電極４とを有する。内部電極４は端面３のいずれか一方に露出するように形成されている。なお、セラミック層２の間には、内部電極４に加えて、いずれの端面３にも露出しない浮き電極が形成されていてもよい。
(1) Production of Multilayer Ceramic Element Body As shown in FIG. 1, a multilayer ceramic element body 10 includes a pair of opposed end surfaces 3 and side surfaces 5 connecting the end surfaces 3, and a plurality of laminated ceramic layers 2. And a plurality of internal electrodes 4 formed between the ceramic layers 2. The internal electrode 4 is formed so as to be exposed on either one of the end faces 3. In addition to the internal electrode 4, a floating electrode that is not exposed to any end surface 3 may be formed between the ceramic layers 2.
ここで、端面３とは内部電極４が露出している面のことであり、側面５とは端面３以外の面のことである。例えば、積層セラミック素体１０が直方体状である場合には、内部電極４が露出している対向する二面が端面３となり、残りの四面が側面５となる。 Here, the end surface 3 is a surface where the internal electrode 4 is exposed, and the side surface 5 is a surface other than the end surface 3. For example, when the multilayer ceramic body 10 has a rectangular parallelepiped shape, the two opposing surfaces where the internal electrodes 4 are exposed are the end surfaces 3, and the remaining four surfaces are the side surfaces 5.
積層セラミック素体１０を作製するにあたっては、まず、ＢａＴｉＯ3を含むセラミックグリーンシートを準備し、このセラミックグリーンシートの表面にＮｉ粉末などを含む内部電極ペーストをスクリーン印刷によって塗布する。次に、内部電極ペーストが塗布されたセラミックグリーンシートを所定枚数積層し、圧着して、積層セラミックグリーンブロックを作製する。この積層セラミックグリーンブロックを所定のサイズに切断した後、脱脂・焼成を行うことにより積層セラミック素体１０を得る。 In producing the multilayer ceramic body 10, first, a ceramic green sheet containing BaTiO 3 is prepared, and an internal electrode paste containing Ni powder or the like is applied to the surface of the ceramic green sheet by screen printing. Next, a predetermined number of ceramic green sheets coated with the internal electrode paste are laminated and pressure-bonded to produce a laminated ceramic green block. The multilayer ceramic green body 10 is obtained by cutting the multilayer ceramic green block into a predetermined size and then performing degreasing and firing.
（２）ガラス層の形成
次に、第１のガラス材料であるガラスフリット、バインダ、有機溶剤を含むガラスペーストを作製する。ガラスフリットの組成は、特に限定されないが、例えばＢ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｏ系ガラス、Ｂ−Ｓｉ−Ｂａ−Ｏ系ガラス、Ｂ−Ｓｉ−Ｚｎ−Ｏ系ガラス、Ｂ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ系ガラスなど従来から外部電極ペーストに含まれているものを用いることができる。
(2) Formation of Glass Layer Next, a glass paste containing a glass frit, a binder, and an organic solvent which are the first glass materials is prepared. The composition of the glass frit is not particularly limited. For example, B-Si-Bi-O glass, B-Si-Ba-O glass, B-Si-Zn-O glass, B-Si-Al-O glass, for example. Conventionally included in the external electrode paste such as glass can be used.
第１のガラス材料は、軟化温度が後述する外部電極ペーストに含まれるＣｕ粉末などの金属粉末の焼結開始温度以下のものを用いることが好ましい。金属粉末が焼結を開始する時点で第１のガラス材料が軟化していれば、外部電極と積層セラミック素体１０との接着性を確保することができ、外部電極の端に浮きが起こるのをより確実に抑制することができるからである。 As the first glass material, it is preferable to use a material having a softening temperature equal to or lower than a sintering start temperature of a metal powder such as Cu powder contained in an external electrode paste described later. If the first glass material is softened when the metal powder starts to sinter, the adhesion between the external electrode and the multilayer ceramic body 10 can be secured, and the end of the external electrode will float. It is because it can suppress more reliably.
ただし、第１のガラス材料の軟化温度は、金属粉末の焼結開始温度以下である必要はなく、金属粉末の焼結開始温度より２０℃高い温度を超えないものであればよい。なぜなら、ガラスの軟化温度はあくまで粘度がｌｏｇη＝７．６ｄＰａ・ｓになるときの温度を意味するのであって、軟化温度に達していない状態でもガラス材料は所定の粘性を有しているため、外部電極と積層セラミック素体とを接着し得るからである。また、外部電極の端の浮きは、金属粉末の焼結開始時に直ちに生じるとは限らないからである。なお、ガラス材料の軟化温度は上述したガラス組成比を調整することにより変更することができる。 However, the softening temperature of the first glass material does not need to be equal to or lower than the sintering start temperature of the metal powder, and may be any temperature that does not exceed 20 ° C. higher than the sintering start temperature of the metal powder. Because the softening temperature of the glass means the temperature when the viscosity becomes log η = 7.6 dPa · s, and the glass material has a predetermined viscosity even when the softening temperature is not reached. This is because the external electrode and the multilayer ceramic body can be bonded. Further, the floating of the end of the external electrode does not always occur immediately at the start of sintering of the metal powder. In addition, the softening temperature of glass material can be changed by adjusting the glass composition ratio mentioned above.
このガラスペーストを、図２に示すように、積層セラミック素体１０の側面５のみにスクリーン印刷によって塗布することで、ガラス層６を形成する。ガラス層６を側面５のみに形成するのは、端面３にガラス層６が存在すると、内部電極と外部電極とが物理的に接触しなくなり、内部電極４と外部電極とが電気的に接続できなくなるからである。特に、内部電極としてＮｉ、外部電極としてＣｕという卑金属の組合せを用いる場合、内部電極と外部電極との間にガラス層が存在すると、後述する外部電極ペーストを焼き付ける工程において、ＣｕからＮｉへの液相拡散よりもＮｉからＣｕへの液相拡散が多く生じるため、内部電極と外部電極との距離が広がってしまい電気的に接続することができなくなる。これに対し、内部電極と外部電極との間にガラス層が存在しないと、ガラス層が存在する場合とは逆に、ＣｕからＮｉへの固相拡散がＮｉからＣｕへの固相拡散よりも多く生じるため、外部電極のＣｕが内部電極に入り込むようになり、電気的な接続信頼性が向上する。したがって、ガラス層６は、内部電極４が露出している端面３には形成せず、側面５のみに形成する。なお、図２は断面図であるため正確に図示していないが、上述した通り、積層セラミック素体１０が直方体状である場合、対向する端面３を連結する残りの四面が側面５となるため、四面にガラス層６を形成する。 As shown in FIG. 2, the glass layer 6 is formed by applying this glass paste only to the side surface 5 of the multilayer ceramic body 10 by screen printing. The reason why the glass layer 6 is formed only on the side surface 5 is that when the glass layer 6 is present on the end surface 3, the internal electrode and the external electrode are not in physical contact, and the internal electrode 4 and the external electrode can be electrically connected. Because it disappears. In particular, when using a combination of a base metal such as Ni as the internal electrode and Cu as the external electrode, if a glass layer exists between the internal electrode and the external electrode, a liquid from Cu to Ni is used in the step of baking the external electrode paste described later. Since liquid phase diffusion from Ni to Cu occurs more than phase diffusion, the distance between the internal electrode and the external electrode increases, making it impossible to electrically connect. On the other hand, if there is no glass layer between the internal electrode and the external electrode, contrary to the case where the glass layer exists, solid phase diffusion from Cu to Ni is more solid than solid phase diffusion from Ni to Cu. Since many occur, Cu of the external electrode comes into the internal electrode, and the electrical connection reliability is improved. Therefore, the glass layer 6 is not formed on the end surface 3 where the internal electrode 4 is exposed, but only on the side surface 5. Although FIG. 2 is a cross-sectional view and is not illustrated accurately, as described above, when the multilayer ceramic body 10 has a rectangular parallelepiped shape, the remaining four surfaces connecting the opposing end surfaces 3 become the side surfaces 5. The glass layer 6 is formed on four sides.
また、積層セラミック素体１０の側面５においてガラス層６を形成する位置は、後述する外部電極を形成する工程において、外部電極ペースト８の端９と積層セラミック素体１０との間にガラス層６を存在させた状態で金属粉末の焼結を開始させることを考慮して決定される。 Further, the position where the glass layer 6 is formed on the side surface 5 of the multilayer ceramic body 10 is such that the glass layer 6 is interposed between the end 9 of the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10 in the step of forming an external electrode described later. Is determined in consideration of starting the sintering of the metal powder in the presence of.
図２に示すように、第１の実施形態では、積層セラミック素体１０の側面５の端面３に接する側端部１５に塗布される外部電極ペースト８の下に位置するようにガラス層６を形成する。言い換えると、ガラス層６は、積層セラミック素体１０の側面５の端面３に接する位置７から外部電極ペースト８の端９と同じ位置まで形成される。なお、ガラス層６は、外部電極ペースト８の端９と同じ位置を超えて形成されていてもよい。これにより、外部電極を形成する工程において、外部電極ペースト８の端９と積層セラミック素体１０との間に確実にガラス層６を存在させた状態で金属粉末の焼結を開始させることができる。 As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the glass layer 6 is positioned below the external electrode paste 8 applied to the side end portion 15 in contact with the end surface 3 of the side surface 5 of the multilayer ceramic body 10. Form. In other words, the glass layer 6 is formed from the position 7 in contact with the end surface 3 of the side surface 5 of the multilayer ceramic body 10 to the same position as the end 9 of the external electrode paste 8. The glass layer 6 may be formed beyond the same position as the end 9 of the external electrode paste 8. Thereby, in the step of forming the external electrode, the sintering of the metal powder can be started in a state where the glass layer 6 is surely present between the end 9 of the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10. .
また、ガラス層６を側面５の端面３に接する位置７に形成すると、側面５の側端部１５に形成された外部電極ペースト８を広い範囲で接着することができるため、Ｃｕ粉末の焼結収縮によって生じる応力を緩和することができ、外部電極の端９に浮きが起こるのをさらに確実に抑制することができる。 Further, when the glass layer 6 is formed at the position 7 in contact with the end surface 3 of the side surface 5, the external electrode paste 8 formed on the side end portion 15 of the side surface 5 can be bonded in a wide range, so that sintering of Cu powder is possible. The stress caused by the contraction can be relaxed, and the floating of the end 9 of the external electrode can be further reliably suppressed.
また、ガラス層６の厚みは０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲であることが好ましい。０．５μｍ以上であるとガラス層の接着性がより向上するからである。ただし、ガラス層の厚みは０μｍを除いて、０．５μｍ未満であってもよい。また、ガラス層の厚みが５μｍを超えると、ガラス層６に含まれる第１のガラス材料が外部電極の表面に析出し易くなり、めっき付着性が低下する。 Moreover, it is preferable that the thickness of the glass layer 6 is the range of 0.5 micrometer or more and 5 micrometers or less. It is because the adhesiveness of a glass layer improves more as it is 0.5 micrometer or more. However, the thickness of the glass layer may be less than 0.5 μm except for 0 μm. On the other hand, when the thickness of the glass layer exceeds 5 μm, the first glass material contained in the glass layer 6 is likely to be deposited on the surface of the external electrode, and the plating adhesion is lowered.
（３）外部電極ペーストの塗布
Ｃｕ粉末などの金属粉末と、第２のガラス材料としてのガラスフリットと、バインダと、有機溶剤とを含む外部電極ペーストを作製する。なお、外部電極ペーストには第２のガラス材料が含まれていなくてもよい。
(3) Application of external electrode paste An external electrode paste including a metal powder such as Cu powder, a glass frit as a second glass material, a binder, and an organic solvent is prepared. The external electrode paste may not contain the second glass material.
ここで、第２のガラス材料は第１のガラス材料と同じものを用いると、複数の種類のガラス材料を用意しなくてもよい点で好ましい。 Here, it is preferable that the second glass material is the same as the first glass material because it is not necessary to prepare a plurality of types of glass materials.
また、第２のガラス材料として第１のガラス材料よりも軟化温度が高いものを用いると、化学的安定性に優れたガラス材料を選択することができるため耐めっき液性を向上させることができる点で好ましい。また、外部電極ペーストを焼き付ける際に第２のガラス材料の流動性を抑えることができるため、外部電極の表面に第２のガラス材料が析出するのを抑制することができる。 Further, when a second glass material having a softening temperature higher than that of the first glass material is used, a glass material excellent in chemical stability can be selected, so that the plating solution resistance can be improved. This is preferable. Moreover, since the fluidity | liquidity of a 2nd glass material can be suppressed when baking an external electrode paste, it can suppress that a 2nd glass material precipitates on the surface of an external electrode.
図２に示すように、この外部電極ペースト８を、積層セラミック素体１０の端面３に塗布する。このとき、外部電極ペースト８は、端面３だけでなく、側面５の端面３に接する側端部１５にも塗布される。外部電極ペースト８を塗布する方法としては、従来からある公知の方法を用いることができるが、例えば以下のような方法を用いる。まず、平面テーブル上に外部電極ペーストを配置する。この外部電極ペーストに積層セラミック素体を端面から浸漬した後、引き上げる。これを他方の端面についても行うことで積層セラミック素体１０に外部電極ペースト８を塗布することができる。 As shown in FIG. 2, the external electrode paste 8 is applied to the end surface 3 of the multilayer ceramic body 10. At this time, the external electrode paste 8 is applied not only to the end surface 3 but also to the side end portion 15 in contact with the end surface 3 of the side surface 5. As a method for applying the external electrode paste 8, a known method can be used. For example, the following method is used. First, an external electrode paste is placed on a flat table. The multilayer ceramic body is immersed in the external electrode paste from the end face and then pulled up. By performing this also on the other end face, the external electrode paste 8 can be applied to the multilayer ceramic body 10.
（４）外部電極ペーストの焼き付け
次に、外部電極ペースト８を焼き付けて外部電極を形成する。
(4) Baking of external electrode paste Next, the external electrode paste 8 is baked to form external electrodes.
この外部電極ペースト８を焼き付ける際に、外部電極ペースト８に含まれる金属粉末が焼結し、収縮する。そのため、積層セラミック素体１０の側面５に塗布された外部電極ペースト８において、その端９から端面３の方向に向かって応力が生じるが、外部電極ペースト８の端９と積層セラミック素体１０との間にはガラス層６が存在しており、これらを接着する。その結果、応力の集中する外部電極ペースト８の端９が積層セラミック素体１０から剥離して浮きが起こるのを抑制することができる。 When this external electrode paste 8 is baked, the metal powder contained in the external electrode paste 8 is sintered and contracted. Therefore, in the external electrode paste 8 applied to the side surface 5 of the multilayer ceramic body 10, stress is generated from the end 9 toward the end surface 3, but the end 9 of the external electrode paste 8, the multilayer ceramic body 10, Between these, a glass layer 6 exists, and these are bonded. As a result, it is possible to prevent the end 9 of the external electrode paste 8 where the stress is concentrated from peeling off the laminated ceramic body 10 and causing floating.
外部電極を形成した後には、必要に応じて外部電極の表面にめっきを施す。このとき、外部電極の端に浮きが起こっていないため、積層セラミック素体へのめっき液の浸入による絶縁信頼性の劣化を抑制することができる。以上の工程により、外部電極の端に起こる浮きを抑制した積層セラミックコンデンサが得られる。 After the external electrode is formed, the surface of the external electrode is plated as necessary. At this time, since no floating occurs at the end of the external electrode, it is possible to suppress the deterioration of the insulation reliability due to the penetration of the plating solution into the multilayer ceramic body. Through the above-described steps, a multilayer ceramic capacitor that suppresses the floating that occurs at the end of the external electrode can be obtained.
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態を説明するためのものであり、ガラス層を形成し、さらに外部電極ペーストを塗布した積層セラミック素体の概略断面図である。
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a multilayer ceramic body in which a glass layer is formed and an external electrode paste is applied, for explaining a second embodiment of the present invention.
図３に示すように、第２の実施形態においては、ガラス層１６を、積層セラミック素体１０の側面５における外部電極ペースト８の端９付近にのみ形成する。具体的には、側面５の端面３に接する位置７にはガラス層１６を形成せず、外部電極ペースト８の端９より端面３側の位置から外部電極ペースト８の端９を超えた位置までガラス層１６を形成する。その他の工程については第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。 As shown in FIG. 3, in the second embodiment, the glass layer 16 is formed only near the end 9 of the external electrode paste 8 on the side surface 5 of the multilayer ceramic body 10. Specifically, the glass layer 16 is not formed at the position 7 in contact with the end surface 3 of the side surface 5, and the position from the end 9 side of the external electrode paste 8 to the position beyond the end 9 of the external electrode paste 8. A glass layer 16 is formed. Since other steps are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
第２の実施形態にかかる積層セラミック電子部品の製造方法では、ガラス層１６を形成する工程において、外部電極ペースト８の端９と積層セラミック素体１０との間にガラス層１６を形成する。そのため、外部電極を形成する工程では、確実にガラス層１６が外部電極ペースト８の端９と積層セラミック素体１０との間に存在させた状態で金属粉末の焼結を開始させることができる。その結果、ガラス層１６によって外部電極ペースト８と積層セラミック素体１０との接着性が確保され、外部電極の端に浮きが起こるのを抑制することができる。 In the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the second embodiment, in the step of forming the glass layer 16, the glass layer 16 is formed between the end 9 of the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10. Therefore, in the step of forming the external electrode, the sintering of the metal powder can be started in a state where the glass layer 16 is reliably present between the end 9 of the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10. As a result, the adhesiveness between the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10 is ensured by the glass layer 16, and it is possible to suppress the floating of the end of the external electrode.
＜第３の実施形態＞
図４は、本発明の第３の実施形態を説明するためのものであり、ガラス層を形成し、さらに外部電極ペーストを塗布した積層セラミック素体の概略断面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a multilayer ceramic body in which a glass layer is formed and an external electrode paste is applied, for explaining a third embodiment of the present invention.
図４に示すように、第３の実施形態においては、ガラス層２６を、側面５の端面３に接する位置７から、外部電極ペースト８の端９より端面３側の位置まで形成する。その他の工程については第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。 As shown in FIG. 4, in the third embodiment, the glass layer 26 is formed from a position 7 in contact with the end face 3 of the side surface 5 to a position on the end face 3 side from the end 9 of the external electrode paste 8. Since other steps are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
第３の実施形態にかかる積層セラミック電子部品の製造方法では、ガラス層２６を形成する工程において、外部電極ペースト８の端９と積層セラミック素体１０との間にガラス層２６を形成しない。しかし、ガラス層２６は外部電極ペースト８を焼き付ける際に軟化して流動するため、外部電極ペースト８の端９と積層セラミック素体１０との間にガラス層２６を存在させた状態で金属粉末を焼結させることができる。その結果、ガラス層２６によって外部電極ペースト８と積層セラミック素体１０との接着性が確保され、外部電極の端に浮きが起こるのを抑制することができる。 In the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the third embodiment, in the step of forming the glass layer 26, the glass layer 26 is not formed between the end 9 of the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10. However, since the glass layer 26 softens and flows when the external electrode paste 8 is baked, the metal powder is placed in a state where the glass layer 26 exists between the end 9 of the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10. It can be sintered. As a result, the adhesion between the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10 is ensured by the glass layer 26, and the occurrence of floating at the end of the external electrode can be suppressed.
＜第４の実施形態＞
図５は、本発明の第４の実施形態を説明するためのものであり、ガラス層を形成し、さらに外部電極ペーストを塗布した積層セラミック素体の概略断面図である。
<Fourth Embodiment>
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a multilayer ceramic body in which a glass layer is formed and an external electrode paste is applied, for explaining a fourth embodiment of the present invention.
図５に示すように、第４の実施形態では、ガラス層３６を、側面５の外部電極ペースト８が塗布される側端部１５以外の位置に形成する。具体的には、側面５における一方の外部電極ペースト８の端９と他方の外部電極ペースト８の端９との間にガラス層３６を形成する。なお、図６においては、外部電極ペースト８の端９に接する位置にガラス層３６を形成しているが、上述の通り、外部電極ペースト８を焼き付ける際にガラス層３６は軟化して流動するため、ガラス層３６を形成する際に外部電極ペースト８の端９とガラス層３６との間に隙間が設けられていてもよい。 As shown in FIG. 5, in the fourth embodiment, the glass layer 36 is formed at a position other than the side end 15 where the external electrode paste 8 on the side surface 5 is applied. Specifically, the glass layer 36 is formed between the end 9 of one external electrode paste 8 and the end 9 of the other external electrode paste 8 on the side surface 5. In FIG. 6, the glass layer 36 is formed at a position in contact with the end 9 of the external electrode paste 8. However, as described above, the glass layer 36 softens and flows when the external electrode paste 8 is baked. When the glass layer 36 is formed, a gap may be provided between the end 9 of the external electrode paste 8 and the glass layer 36.
また、第４の実施形態においては、ガラス層３６を形成する位置と外部電極ペースト８を塗布する位置が重ならないため、ガラス層３６を形成する工程と外部電極ペースト８を塗布する工程のいずれを先に行ってもよい。例えば外部電極ペースト８を塗布した後に、ガラス層３６を形成してもよい。その他の工程については第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。 In the fourth embodiment, since the position where the glass layer 36 is formed and the position where the external electrode paste 8 is applied do not overlap, either the step of forming the glass layer 36 or the step of applying the external electrode paste 8 is performed. You may go first. For example, the glass layer 36 may be formed after applying the external electrode paste 8. Since other steps are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
第４の実施形態にかかる積層セラミック電子部品の製造方法では、ガラス層３６を形成する工程において、外部電極ペースト８の端９に接する位置にガラス層３６を形成する。また、外部電極ペースト８の端９に接しない位置にガラス層３６を形成してもガラス層３６は外部電極ペースト８を焼き付ける際に軟化して流動するため、外部電極ペースト８の端９と積層セラミック素体１０との間にガラス層３６を存在させた状態で金属粉末を焼結させることができる。その結果、ガラス層３６によって外部電極ペースト８と積層セラミック素体１０との接着性が確保され、外部電極の端に浮きが起こるのを抑制することができる。 In the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the fourth embodiment, in the step of forming the glass layer 36, the glass layer 36 is formed at a position in contact with the end 9 of the external electrode paste 8. Further, even if the glass layer 36 is formed at a position not in contact with the end 9 of the external electrode paste 8, the glass layer 36 softens and flows when the external electrode paste 8 is baked, so that it is laminated with the end 9 of the external electrode paste 8. The metal powder can be sintered in a state where the glass layer 36 is present between the ceramic body 10 and the ceramic body 10. As a result, the adhesion between the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10 is ensured by the glass layer 36, and it is possible to suppress the floating of the end of the external electrode.
＜第５の実施形態＞
図６は、本発明の第５の実施形態を説明するためのものであり、ガラス層を形成し、さらに外部電極ペーストを塗布した積層セラミック素体の概略断面図である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a multilayer ceramic body in which a glass layer is formed and an external electrode paste is applied, for explaining a fifth embodiment of the present invention.
図６に示すように、第５の実施形態においては、ガラス層４６を側面５の全面にわたって形成する。ガラス層４６を側面５の全面にわたって形成するには、第１の実施形態と同様の印刷によって塗布する方法の他に、シート状のガラス層を積層してもよい。その他の工程については第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。 As shown in FIG. 6, in the fifth embodiment, the glass layer 46 is formed over the entire side surface 5. In order to form the glass layer 46 over the entire surface of the side surface 5, a sheet-like glass layer may be laminated in addition to the method of applying by printing similar to the first embodiment. Since other steps are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
第５の実施形態にかかる積層セラミック電子部品の製造方法では、ガラス層４６を形成する工程において、外部電極ペースト８の端９と積層セラミック素体１０との間にガラス層４６を形成する。そのため、外部電極を形成する工程において、当然ガラス層４６が外部電極ペースト８の端９と積層セラミック素体１０との間に存在させた状態で金属粉末を焼結させることができる。その結果、ガラス層４６によって外部電極ペースト８と積層セラミック素体１０との接着性が確保されるため外部電極の端に浮きが起こるのを抑制することができる。 In the method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component according to the fifth embodiment, in the step of forming the glass layer 46, the glass layer 46 is formed between the end 9 of the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10. Therefore, in the step of forming the external electrode, the metal powder can naturally be sintered in a state where the glass layer 46 is present between the end 9 of the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10. As a result, the adhesion between the external electrode paste 8 and the multilayer ceramic body 10 is ensured by the glass layer 46, so that floating of the end of the external electrode can be suppressed.
以上、ここまでガラス層を形成する位置について種々の実施形態を説明してきたが、本発明はその他の点においても上述の実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although various embodiment was described about the position which forms a glass layer so far, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment also in another point.
例えば、側面のみにガラス層を形成する方法は上述した印刷に限らず、次のような方法を用いることができる。まず、平面テーブル上にガラスペーストを配置し、これに積層セラミック素体の端面を浸漬した後、引き上げる。次いで、端面に塗布したガラスペーストを除去することによって側面の端面に接する側端部のみにガラス層を形成することができる。 For example, the method of forming the glass layer only on the side surface is not limited to the printing described above, and the following method can be used. First, a glass paste is placed on a flat table, the end face of the multilayer ceramic body is dipped in this, and then pulled up. Next, by removing the glass paste applied to the end surface, the glass layer can be formed only on the side end portion in contact with the end surface of the side surface.
また、ガラス層を形成するにあたっては、ガラスペーストを塗布する方法に限らず、ガラスフリットを直接側面に押しつける方法や、ガラスフリットと樹脂とからなるコンポジット粉末を接着する方法など、他の方法を用いてもよい。 In forming the glass layer, not only the method of applying the glass paste, but also other methods such as a method of directly pressing the glass frit to the side surface, a method of adhering the composite powder composed of the glass frit and the resin, etc. May be.
以下、本発明の効果を確かめるために行った実施例について説明する。 Examples carried out in order to confirm the effects of the present invention will be described below.
ＢａＴｉＯ3を含むセラミックグリーンシートの表面にＮｉ粉末を含む内部電極ペーストをスクリーン印刷によって塗布し、これを所定枚数積層し、圧着して、積層セラミックグリーンブロックを作製した。この積層セラミックグリーンブロックを切断し、脱脂・焼成を行って、寸法が、長さ（Ｌ）１ｍｍ×幅（Ｗ）０．５ｍｍ×高さ（Ｔ）０．５ｍｍの積層セラミック素体を作製した。 An internal electrode paste containing Ni powder was applied to the surface of a ceramic green sheet containing BaTiO 3 by screen printing, and a predetermined number of layers were laminated and pressure-bonded to produce a multilayer ceramic green block. This multilayer ceramic green block was cut, degreased and fired to produce a multilayer ceramic body having dimensions of length (L) 1 mm × width (W) 0.5 mm × height (T) 0.5 mm. .
次に、第１のガラス材料として、軟化温度が５８０℃、６００℃、６２０℃、６４０℃になるようにそれぞれ調整したＢ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｏ系のガラスフリットを用意した。これら４種類のガラスフリットについて、それぞれガラスフリット５重量部と、バインダとしてのアクリル樹脂１０重量部と、有機溶剤としてのターピネオール８５重量部とからなるガラスペーストを作製した。これらのガラスペーストを積層セラミック素体の側面における端面に接する位置から、外部電極ペーストの端より端面側に１０μｍまで、外部電極ペーストの端と同じ位置まで、外部電極ペーストの端を１０μｍ超えた位置まで、の３通りの領域にスクリーン印刷により、表１に示す所定の厚みのガラス層を形成した。その後、１５０℃の温度で１０分間乾燥を行った。また、ガラスペーストを印刷しない積層セラミック素体も用意した。 Next, as a first glass material, B-Si-Bi-O-based glass frit adjusted so that the softening temperatures were 580 ° C, 600 ° C, 620 ° C, and 640 ° C was prepared. About these 4 types of glass frit, the glass paste which consists of 5 weight part of glass frit, 10 weight part of acrylic resins as a binder, and 85 weight part of terpineol as an organic solvent was produced, respectively. Positions where these glass pastes are in contact with the end face of the side surface of the multilayer ceramic body, to 10 μm from the end of the external electrode paste to the end face side, to the same position as the end of the external electrode paste, and beyond the end of the external electrode paste by 10 μm A glass layer having a predetermined thickness shown in Table 1 was formed by screen printing in the three areas described above. Then, it dried for 10 minutes at the temperature of 150 degreeC. Moreover, the laminated ceramic body which does not print a glass paste was also prepared.
その後、積層セラミック素体の両端面および側面の側端部に外部電極ペーストを塗布し、１５０℃で１０分間乾燥を行った。側端部の外部電極ペーストは、側面の端面に接する位置から２５０μｍの位置までに塗布され、厚みは１５μｍとした。外部電極ペーストとしては、Ｃｕ粉末６５重量部、ガラスフリット６重量部、バインダとしてのアクリル樹脂５重量部、有機溶剤としてのターピネオール２４重量部からなるものを用いた。ここで用いたＣｕ粉末の焼結開始温度は、ＴＭＡ測定によって６００℃であった。なお、ガラスフリットは、軟化温度が６４０℃のものを用いた。 Thereafter, an external electrode paste was applied to both end faces and side end portions of the multilayer ceramic body, and dried at 150 ° C. for 10 minutes. The external electrode paste at the side end was applied from a position in contact with the end face of the side surface to a position of 250 μm, and the thickness was 15 μm. As the external electrode paste, a paste composed of 65 parts by weight of Cu powder, 6 parts by weight of glass frit, 5 parts by weight of acrylic resin as a binder, and 24 parts by weight of terpineol as an organic solvent was used. The sintering start temperature of the Cu powder used here was 600 ° C. by TMA measurement. A glass frit having a softening temperature of 640 ° C. was used.
次に、外部電極ペーストを塗布した積層セラミック素体について、バッチ炉を用い、焼成時間約３０分で、トップ温度８５０℃のときに５分間キープさせる焼成条件によって外部電極ペーストの焼き付けを行い、外部電極を形成した。焼成雰囲気はＮ2中へＨ2、Ｈ2Ｏ、大気を添加した。 Next, the multilayer ceramic body to which the external electrode paste is applied is baked by using a batch furnace with a firing time of about 30 minutes and keeping the firing temperature for 5 minutes when the top temperature is 850 ° C. An electrode was formed. As a firing atmosphere, H 2 , H 2 O, and air were added to N 2 .
このようにして得られた積層セラミックコンデンサについて、側面の側端部の外観観察および研磨による断面観察を行った。得られた結果を以下の表１に示す。 The multilayer ceramic capacitor thus obtained was subjected to observation of the appearance of the side end portion of the side surface and cross-sectional observation by polishing. The results obtained are shown in Table 1 below.
表１において、温度差とは、（第１のガラス材料の軟化温度）−（外部電極ペーストに含まれるＣｕ粉末焼結開始温度）である。また、ガラス層位置は、（ガラス層の長さ）−（側端部の外部電極ペーストの長さ）で表した。評価として、外部電極の端に浮きが５μｍ以上生じたものは×を、浮きが生じているが５μｍ未満に抑制できたものには○を、浮きが０μｍすなわち浮きを完全に抑制できたものは◎をつけた。また、めっき付着性については、Ｎｉめっき欠陥（未着部）がないものは○を、１μｍ未満の未着部があるものは△をつけた。 In Table 1, the temperature difference is (the softening temperature of the first glass material) − (the Cu powder sintering start temperature contained in the external electrode paste). Moreover, the glass layer position was represented by (length of glass layer)-(length of external electrode paste at the side end). As an evaluation, the case where floating at the end of the external electrode was 5 μm or more was evaluated as “x”, the case where floating was generated but could be suppressed to less than 5 μm was ○, and the case where floating was 0 μm, that is, the floating was completely suppressed I marked ◎. In addition, as for the plating adhesion, those having no Ni plating defect (unattached portion) were marked with ◯, and those having an unattached portion of less than 1 μm were marked with △.
表１に示すように、ガラス層を形成しない試料１においては、外部電極の端で５μｍ以上の大きな浮きが生じた。 As shown in Table 1, in Sample 1 in which the glass layer was not formed, a large float of 5 μm or more occurred at the end of the external electrode.
また、試料２，３では、第１のガラス材料の軟化温度が６４０℃であり、Ｃｕ粉末焼結開始温度との差が４０℃であるため、外部電極の端で５μｍ以上の大きな浮きが生じた。 In samples 2 and 3, since the softening temperature of the first glass material is 640 ° C. and the difference from the Cu powder sintering start temperature is 40 ° C., a large float of 5 μm or more occurs at the end of the external electrode. It was.
これに対し、試料４，５では、第１のガラス材料の軟化温度が６２０℃であり、Ｃｕ粉末の焼結開始温度より２０℃高いが、外部電極の端の浮きを５μｍ未満に抑えることができた。また、５μｍ未満の浮きの部分にはガラス材料が充填されているため、積層セラミック素体と外部電極の端との間には隙間は生じていなかった。このことから、第１のガラス材料の軟化温度はＣｕ粉末の焼結開始温度より２０℃高い温度を超えないものであると効果が得られることが確認できた。 On the other hand, in Samples 4 and 5, the softening temperature of the first glass material is 620 ° C., which is 20 ° C. higher than the sintering start temperature of the Cu powder. did it. In addition, since the floating portion of less than 5 μm is filled with a glass material, no gap is generated between the multilayer ceramic body and the end of the external electrode. From this, it has been confirmed that the effect is obtained when the softening temperature of the first glass material does not exceed 20 ° C. higher than the sintering start temperature of the Cu powder.
また、試料６，７では、第１のガラス材料の軟化温度が６００℃であり、Ｃｕ粉末の焼結開始温度と同じであるため、外部電極の端の浮きを完全に抑えることができた。また、第１のガラス材料の軟化温度が５８０℃であり、Ｃｕ粉末の焼結開始温度よりも２０℃低い試料８，９においても、外部電極の端の浮きを完全に抑えることができた。これらから、第１のガラス材料の軟化温度がＣｕ粉末の焼結開始温度以下であると、より確実に外部電極の端の浮きを抑制できることが確認できた。 In Samples 6 and 7, the softening temperature of the first glass material was 600 ° C., which was the same as the sintering start temperature of the Cu powder, so that the floating of the end of the external electrode could be completely suppressed. In addition, in the samples 8 and 9 where the softening temperature of the first glass material is 580 ° C. and 20 ° C. lower than the sintering start temperature of the Cu powder, the floating of the end of the external electrode can be completely suppressed. From these, it was confirmed that when the softening temperature of the first glass material is equal to or lower than the sintering start temperature of the Cu powder, the lifting of the end of the external electrode can be more reliably suppressed.
また、試料１０では、ガラス層を形成する際に、外部電極の端より端面側に１０μｍの位置までしか形成していなかったが、外部電極の端に起こる浮きを５μｍ未満に抑えることができた。 Further, in Sample 10, when the glass layer was formed, the glass layer was formed only up to a position of 10 μm on the end face side from the end of the external electrode, but the floating occurring at the end of the external electrode could be suppressed to less than 5 μm. .
また、試料１１〜１４は、試料６の条件についてガラス層の厚みのみを調整したものである。 Samples 11 to 14 are obtained by adjusting only the thickness of the glass layer under the conditions of Sample 6.
試料１１は、ガラス層の厚みが０．３μｍであるが、外部電極の端の浮きを５μｍ未満に抑えることができた。これに対し、ガラス層の厚みを０．５μｍとした試料１２では、外部電極の端の浮きを完全に抑えることができた。これらから、ガラス層の厚みが０．５μｍ以上であると、より確実に外部電極の端の浮きを抑制できることが確認できた。 In Sample 11, the glass layer had a thickness of 0.3 μm, but the floating of the end of the external electrode could be suppressed to less than 5 μm. On the other hand, in the sample 12 in which the thickness of the glass layer was 0.5 μm, the floating of the end of the external electrode could be completely suppressed. From these, it was confirmed that the lifting of the end of the external electrode can be more reliably suppressed when the thickness of the glass layer is 0.5 μm or more.
試料１３は、ガラス層の厚みが５μｍであり、外部電極の端の浮きを抑制することができ、めっき付着性も良好であった。これに対し、ガラス層の厚みを７μｍとした試料１４は、外部電極の端の浮きを抑制することはできたが、めっき付着性が低下した。これらから、ガラス層の厚みが５μｍ以下であると、めっき付着性が良好であることが確認できた。 Sample 13 had a glass layer thickness of 5 μm, was able to suppress lifting of the end of the external electrode, and had good plating adhesion. On the other hand, Sample 14 with a glass layer thickness of 7 μm was able to suppress the floating of the end of the external electrode, but the plating adhesion decreased. From these, it was confirmed that the plating adhesion was good when the thickness of the glass layer was 5 μm or less.
２ セラミック層
３ 端面
４ 内部電極
５ 側面
６，１６，２６，３６，４６ ガラス層
７ 側面の端面に接する位置
８ 外部電極ペースト
９ 外部電極ペーストの端
１０ 積層セラミック素体
１５ 側端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Ceramic layer 3 End surface 4 Internal electrode 5 Side surface 6, 16, 26, 36, 46 Glass layer 7 Position which touches the end surface of a side surface 8 External electrode paste 9 End of external electrode paste 10 Multilayer ceramic body 15 Side end
Claims (6)
前記側面のみに第１のガラス材料を含むガラス層を形成する工程と、
前記側面の前記端面に接する側端部および前記端面に金属粉末を含む外部電極ペーストを塗布する工程と、
前記外部電極ペーストを焼き付けて外部電極を形成する工程と
を備え、
前記第１のガラス材料の軟化温度は、前記金属粉末の焼結開始温度より２０℃高い温度を超えず、
前記外部電極を形成する工程は、前記側端部に形成された前記外部電極ペーストの端と前記積層セラミック素体との間に前記ガラス層を存在させた状態で前記金属粉末の焼結を開始させる、積層セラミック電子部品の製造方法。 A plurality of laminated ceramic layers, and a plurality of internal electrodes formed between the ceramic layers so as to be exposed at any one of the end faces; and a pair of opposed end faces and side faces connecting the end faces. Producing a multilayer ceramic body having
Forming a glass layer containing the first glass material only on the side surface;
A step of applying an external electrode paste containing metal powder to the side end portion of the side surface contacting the end surface and the end surface;
Baking the external electrode paste to form an external electrode,
The softening temperature of the first glass material does not exceed 20 ° C. higher than the sintering start temperature of the metal powder,
The step of forming the external electrode starts sintering the metal powder in a state where the glass layer is present between the end of the external electrode paste formed on the side end and the multilayer ceramic body. A method for producing a multilayer ceramic electronic component.
6. The multilayer ceramic electronic component according to claim 1, wherein the external electrode paste includes a second glass material, and the second glass material has a softening temperature higher than that of the first glass material. Method.
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