JPH03215916A - 電極の形成方法およびそれを用いた電子部品 - Google Patents

電極の形成方法およびそれを用いた電子部品

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JPH03215916A
JPH03215916A JP2011361A JP1136190A JPH03215916A JP H03215916 A JPH03215916 A JP H03215916A JP 2011361 A JP2011361 A JP 2011361A JP 1136190 A JP1136190 A JP 1136190A JP H03215916 A JPH03215916 A JP H03215916A
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JP
Japan
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electrode
oxide
powder
palladium
coated
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Pending
Application number
JP2011361A
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English (en)
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Mariko Ishikawa
真理子 石川
Ryo Kimura
涼 木村
Hideyuki Okinaka
秀行 沖中
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は各種電子部品に用いられる電極の形成(1) (2) 方法およびそれを用いた電子部品に関するものである。
従来の技術 従来より、導電性粒子と樹脂と溶剤、場合によってはそ
れに微量のガラスフリッ1・,金属酸化物および有機金
属化合物を加えたものからなる導電性塗料が、各種部品
の電極材料として広範に使用されている。導電性粒子と
しては、銀,金,白金,パラジウムなどの高価な貴金属
が用いられており、電極材料のコスI・低減のため、貴
金属の使用量削減あるいは卑金属材料への置換などの検
討がなされている。
貴金属の使用量削減については、卑金属を基体物質とし
てこれに貴金属を被覆する方法が試みられている(例え
ば、特公昭46−40593号公報,特開昭60−10
0679号公報)。このような貴金属被覆粉末を用いた
導電性塗料をセラミック材料に塗布し、空気中で焼き付
けて電極を形成した場合、被覆された貴金属が連続した
状態で焼結されておらず、基体物質が露出し且つ酸化物
が生成されることにより、導電性が低下してしまう。こ
れを防ぐためには貴金属の被覆厚みを厚くしなければな
らず、コスト低減の効果は抑えられてしまう。また基体
物質の露出を制御するために貴金属被覆の際のメッキ法
の改良も行われている(例えば、特公昭61−2202
8号公報)。
しかしながら、卑金属粉末を基体物質としてこれに貴金
属を被覆した粉末に関しては、高温で焼き付ける際に基
体物質の被覆金属への熱拡散を完全に抑えることは基本
的にてきないため、基体物質の露出を制御するにはどう
しても被覆金属の厚みを厚《しなければならず、やはり
大幅なコスト低減は期待てきない。また、基体物質に酸
化ケイ素,酸化アルミニウム,酸化ジルコニウム,二酸
化チタンあるいはチタン酸バリウムなどの酸化物を用い
ることも検討されている(例えば、特公昭61−220
29号公報,同48586号公報)。
しかし、これらの酸化物を用いた場合、卑金属と比へて
貴金属層への熱拡散は制御されるが、上記酸化物はいず
れも絶縁体であるため、電極材料としての導電性を保持
するにはやはり被覆厚めを厚《しなければならず、材料
コス1・の大幅な低減は困難である。
そして、卑金属材料への全面置換に対して銅およびニッ
ケル、一部置換に対して銀,銅合金なとか用いられてい
るか、いずれも空気中の焼成あるいは放置により酸化物
が形成され導電性が低下するため、複雑な雰囲気制御プ
ロセスが要求されることから、多額の設備投資を必要と
し、やはり電極コストを大幅に削減するのは困雌てある
発明が解決しようとする課題 上記した構成の、卑金属材料を用いた導電性粒子、さら
には卑金属あるいは酸化物に貴金属被覆を施した導電性
粒子については、高温での熱処理による高温酸化,ある
いは絹み合わゼる材料との相互反応,およびそれに伴う
導電性の低下を防ぐためには、とうしても被覆厚みを厚
くしなければならず、したがって貴金属使用量が多くな
り、導電性粒子のコスl・を大幅に削減てきないという
問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、酸化ニ
ッケル,酸化銅,酸化鉄,酸化コバルト,あるいはそれ
らの合金を用いて安価に種々の電子部品用電極を形成す
ることを目的としている。
課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するため、本発明の電極形成方法は、卑
金属酸化物粉末の粒子表面を基体物質の5.0〜15.
0重量%の貴金属で被覆し、空気中で焼成後それを水素
雰囲気中にて還元することを特徴とするものである。
ここで、被覆金属量を基体物質の5.0〜15.0重量
%としたのは、コストの低減を図るには貴金属使用量を
可能な限り少なくすることが必要なためである。ここで
、被覆金属は、基体物質全体を一様に覆う必要はない。
つまり基体物質の拡散がセラミック部品の特性に影響を
与えない程度に抑制されてさえいれば良く、適当なフリ
ットを用い、焼結温度の低下を図れば5.0重量%ても
実用上充分な拡散防止の効果が得られる。一方、被5 覆金属量が15.0重量%を超えると、使用量削減の効
果が小さ《なる。
また、還元温度は電極とともに焼成する材料の電気特性
に影響を与えない範囲であれば、上限はない。
作用 本発明は上記した構成により、空気中焼成の際、基体物
質である卑金属酸化物の熱拡散を抑制することができる
。次いで、水素還元を施すことにより、安価な卑金属電
極を得ることができる。
また、基体物質への貴金属の被覆方法としては、電気メ
ッキ法,無電解メッキ法,熱分解法,蒸着法などがある
が、装置規模および量産性の点で無電解メッキ法が最も
優れており、これによって貴金属被覆粉末を安価に作製
することが可能となる。
実施例 以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
実施例1 6 市販の粒径0.5μmの酸化ニッケル,酸化鋼,酸化鉄
,および酸化コバルト粉末をそれそれ中性タイプのパラ
ジウムイオンを含む活性化液に浸漬し、粉末の活性化処
理を行った。別途、塩化パラジウムを濃アンモニア水に
溶かし、これに塩酸を加えてI) I−1を8.5に調
整したパラジウムメッキ液を作製した。このパラジウム
メッキ液にヒドラジンを加え、]一記活性化処理を行っ
た粉末を投入し、撹拌することによって粉末表面にパラ
ジウムをメッキした。メッキ処理後、デカンテーション
法による水洗を行い、乾燥してパラジウム被覆粉末を得
た。このようにして得られた粉末の基体物質とパラシウ
ムの重量比は、90/10てあった。
次に、上記パラシウム被覆粉末100重量部,カラスフ
リッ1・5重量部,エチルセルロース2重量部,テルピ
ネオール10重量部からなる混合物を三本ロールで混練
してペースト状にし、アルミナ基板上にスクリーン印刷
を行った。比較試料として、パラジウム被覆を施さない
粉末についても、それそれ同様にペーストを作製し、ア
ルミナ基板」一にスクリーン印刷を行った。これらのプ
リント基板を、空気中で1 0 0 0 0Cにて30
分焼き付けた後、300℃にて2時間水素還元を行い、
得られた厚膜の電気抵抗値を測定した結果を下記のく表
1〉に示す。
く表1〉 く表1〉より、パラシウム被覆による拡散抑制効果が明
らかとなった。
実施例2 中性タイプのパラジウムイオンを含む活性化液に酸化ニ
ッケル,酸化銅,酸化鉄,および酸化コバルト粉末を浸
漬して活性化処理を行い、別途塩化白金とアンモニア水
と塩酸からメッキ液を作製し、このメッキ液にヒ1くラ
ジンと活性化処理済の粉末を投入し、撹拌することによ
って粉末表面に白金をメッキした。メッキ処理後、デカ
ンテーション法による水洗を行い、乾燥して白金被覆粉
末を得た。こうして得られた粉末の基体物質と白金の重
量比は、90/10であった。そして、これらの白金粉
末を用いて、実施例1と同様の方法により導体ペースト
を作製した。
このようにして得られたペーストをアルミナ基板上にス
クリーン印刷にて所望の回路パターンに印刷し乾燥した
。その後、空気中で930°C〜10分の焼成条件にて
焼き付けし、4 0 0 0C − 2時間純水素中で
還元を行った。
以上のようにして得られた回路パターンの電極はいずれ
も抵抗も低く、ハンダ付け性も良好で9 あった。この電極は混成集積回路の導体電極,チップ部
品のランド電極に実用できた。
実施例3 実施例2にて用いたパラジウム被覆酸化コバルト粉末5
gに対し、ガラスフリッ1・とじて軟化点8 3 0 
’Cを有するホウケイ酸鉛カラス;5.Owt%、バイ
ンダーとしてエチルセルローズ71 . 0 w t%
、溶媒としてテレピノール;1.2■を加えて三本ロー
ルにてよく混練してペーストとする。
一方、抵抗体は粒子制御されたタングステンシリサイド
系粉末を有機ビヒクルを用いてペースト化し、上記電極
ペーストにて抵抗用電極パッドを形成したアルミナ基板
上にスクリーン印刷する。
その後、105°C−10分間の乾燥の後、9 5 0
 ’C10分間空気中焼き{=I(Jを行い、さらに2
 5 0 ’C3時間純水素中で還元を行った。このよ
うにして得られたチップ抵抗器は安定した抵抗特性を示
し、本発明方法による端子電極の構成により、安価で高
性能なチップ抵抗器が得られた。
1 0 実施例4 実施例2にて用いたパラジウム被覆酸化ニッケル粉末5
gをバインダーとしてエチルセルローズ,テレピノール
を用いてペースl・化する。次に、磁性粒子として粒径
1−〜3μmのNi−ZnフエライI・粉を上記方法に
てペースト化し、磁性体ペーストとする。その後、この
ようにして得られた磁性体ペーストと電極ベース1・と
を交互に印刷して、電極がスパイラル状になるよう構成
する。すなわち、スパイラル状に構成された電極を磁性
粒子が埋め込んだ構造とする。
以」二のような方法にて印刷された積層体を12000
C2時間空気中の焼成条件にて焼結した後、2 2 0
 ’C4時間純水素中で還元した。
このようにして得られたインダクタ部品はインダクタン
ス1 0 0 m Hの特性を有することを確認した。
実施例5 実施例1にて用いたパラシウム被覆酸化ニッケル粉末5
gに対して、バインダーとしてエチルセ?ローズ(45
0cps)をi . Q w t%,溶媒としてテレピ
ノール],1■を加えて三本ロールにてよ《混練して電
極ベース1・とする。
一方BaTi○3を主成分とする誘電体材料をグリーン
シー1・に加工ずるため、誘電体粉末200gに対して
ポリビニルブヂラール1. 5 g、ブヂルペンシルフ
タレー1■9g.hルエン].20cc、エタノール7
0ccを加えて撹拌後、ボールミル中で16時間混合し
、スラリーを作製した。
次に、上記のようにしてIMられたスラリーを用いて、
1・クターブレード法にて有機フィルム上に造膜して、
厚さ約40ミクロンのグリーンシー1・を得た。次いて
、−]−記ペースト化した導電性粒子を上記加工済みの
グリーンシー1・上にスクリーン印刷して電極パターン
を形成した。同様にして作製された電極形成済みシー1
・をシー1・」二の電極がグリーンシ一トを介して対向
電極として構成されるように積層した。
次に、この積層体を熱プレスによってラミネートした後
、所定の寸法に切断した。この積層型チップコンデンサ
を空気中にて5000C−10時間保持して脱バインダ
ー処理を施した。この脱バインダーされた素子を125
0℃−2時間、空気中にて焼成し、さらに350℃−4
時間純水素中にて内部電極の還元を行った。その後、外
部電極を構成するために金属ペース1・を塗布し、60
00Cの窒素雰囲気中にて焼き付けた。このようにして
得られたチップコンデンザの誘電率は12000の特性
を有していた。
実施例6 マグネシウム・ニオブ酸化鉛[Pb (Mgl/3Nb
2/3)03Fを主成分とする誘電体粉末100重量部
,ポリビニルブチラール樹脂8重量部,ジブチルフタレ
−1・4重量部,トリクロルエタン40重量部,酢酸ブ
チル25重量部を加えて、ボールミルで20時間混練し
た。この得られた誘電体スラリーをリバースロール法に
て40μmの厚みにシー1・成形した。
次に、市販パラジウムペーストを上記誘電体シート上に
所望のパターンに印刷し、これを積層す1 3 ることにより、電極と誘電体とが交互に積層された積層
体を作製した後、所望の寸法に切断して1100’C−
2時間で焼成した。このようにして得られた焼結体の電
極が露出している側面に、実施例1と同様の方法で作製
したパラジウム被覆を施した酸化銅(基体物質とパラジ
ウムの重量比=90/10)とガラスフリット,エチル
セルロース,テレピネオールとからなる電極ペーストを
塗布し、850℃で焼き付けした後、200℃にて2時
間水素還元を行った。これにより得られた積層チップコ
ンデンサの静電容量値は、誘電体の誘電率(ε=120
00)から計算された設計値とよく一致しており、パラ
ジウム被覆を施した酸化銅電極の実用性が確認された。
本実施例で用いた酸化物粉末は、0.1〜5.0μmの
範囲の粒子径を有していたが、粒子径および粒子形状に
ついては特に規定されることはない。
また、被覆貴金属として上記実施例に加えて、無電解メ
ッキが可能な金,銀,ロシウム5イリジ14 ウム,ルテニウム、およびこれらの合金を用いる七一発
明の効果 以」二のように、本発明にかかる電極は酸化ニッケル,
酸化銅,酸化鉄,酸化コバルト,あるいはそれらの合金
の酸化物表面を貴金属被覆したものである。よって、空
気中ての焼成時の熱拡散が抑制され、且つ容易に還元で
きるため、誘電体材料,磁性体材料,抵抗体材料,絶縁
体材料などと組み合わせることによって、安価で且つ高
性能な電子部品を提供することができるものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)卑金属酸化物粉末の粒子表面を基体物質の5.0
    〜15.0重量%の貴金属で被覆し、空気中焼成後、水
    素雰囲気中にて還元することを特徴とする電極の形成方
    法。
  2. (2)200℃以上の水素雰囲気中にて還元することを
    特徴とする請求項1記載の電極の形成方法。
  3. (3)卑金属酸化物が酸化ニッケル,酸化銅,酸化鉄,
    酸化コバルト,あるいはそれらの合金であることを特徴
    とする請求項1記載の電極の形成方法。
  4. (4)請求項1記載の方法により得られた電極を用いて
    なる電子部品。
JP2011361A 1990-01-19 1990-01-19 電極の形成方法およびそれを用いた電子部品 Pending JPH03215916A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013001995A (ja) * 2011-06-22 2013-01-07 Nippon Chem Ind Co Ltd 導電性粒子の製造方法
JP2017008402A (ja) * 2015-06-25 2017-01-12 住友金属鉱山株式会社 銀被覆銅系微粒子とその製造方法、および、銀被覆銅系微粒子分散液とその製造方法
JP2022520117A (ja) * 2019-02-14 2022-03-28 パブリック ジョイント ストック カンパニー “セヴェルスターリ” 鋼基材を被覆する方法およびシステム

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