JPH0394409A - 電子部品と電極ペーストおよび端子電極の形成方法 - Google Patents
電子部品と電極ペーストおよび端子電極の形成方法Info
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- JPH0394409A JPH0394409A JP2157977A JP15797790A JPH0394409A JP H0394409 A JPH0394409 A JP H0394409A JP 2157977 A JP2157977 A JP 2157977A JP 15797790 A JP15797790 A JP 15797790A JP H0394409 A JPH0394409 A JP H0394409A
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- tin
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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。
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
本発明は端子電極部に金属粉を焼き付けた電子部品およ
びその端子電極を形成する際に用いる電極ペーストとそ
の端子電極の形成方法に関し、特に端子電極部への半田
付け性が良好で半田付け時に素子に対する熱衝撃性の緩
和効果に優れた端子電極部の構成とその安価で簡便な形
成方法、電極ペーストに関する。
びその端子電極を形成する際に用いる電極ペーストとそ
の端子電極の形成方法に関し、特に端子電極部への半田
付け性が良好で半田付け時に素子に対する熱衝撃性の緩
和効果に優れた端子電極部の構成とその安価で簡便な形
成方法、電極ペーストに関する。
従来の技術
近年回路の小型化、高密度化の進展に伴い、これに用い
る電子部品を回路基板上に表面実装して用いることが一
般化しており、特に回路部品などでは表面実装部品が主
流となっている。
る電子部品を回路基板上に表面実装して用いることが一
般化しており、特に回路部品などでは表面実装部品が主
流となっている。
このうち、固定抵抗素子や積層コンデンサ素子のような
電子部品では、端子電極部は焼結した金属粉末をガラス
質フリットで素子本体に固定した構成のメタルグレーズ
型の構成をとっている。この部分は直接回路基板の配線
金属上に半田付けされるため、半田との濡れ性がよく、
かつ半田フローの溶融半田によって端子電極部が溶かし
出されて無くなってしまう半田食われ現象が発生しない
ような対策がとられている。
電子部品では、端子電極部は焼結した金属粉末をガラス
質フリットで素子本体に固定した構成のメタルグレーズ
型の構成をとっている。この部分は直接回路基板の配線
金属上に半田付けされるため、半田との濡れ性がよく、
かつ半田フローの溶融半田によって端子電極部が溶かし
出されて無くなってしまう半田食われ現象が発生しない
ような対策がとられている。
通常このような素子の端子電極用の金属材料としては空
気中で焼成可能な銀電極が用いられてきたが、上述の問
題点を解決するため銀とパラジウム合金をこれに用いる
方法や、焼き付けた銀端子電極の外側にニッケル鍍金を
施しさらにその上に錫一鉛鍍金(半田鍍金)を施すなど
の手法などがとられていた。
気中で焼成可能な銀電極が用いられてきたが、上述の問
題点を解決するため銀とパラジウム合金をこれに用いる
方法や、焼き付けた銀端子電極の外側にニッケル鍍金を
施しさらにその上に錫一鉛鍍金(半田鍍金)を施すなど
の手法などがとられていた。
また素子と基板上の配線を半田付けする際、溶融した半
田に素子端子部が触れた場合、端子電極部と素子との温
度差による熱膨張の差により素子の一部に大きな引っ張
り応力が発生し素子に亀裂がはいる現象が発生すること
があった。このため必要に応じて半田付け時に予め素子
を余熱して急速な温度差の発生を防ぐなどの対策がとら
れていた。
田に素子端子部が触れた場合、端子電極部と素子との温
度差による熱膨張の差により素子の一部に大きな引っ張
り応力が発生し素子に亀裂がはいる現象が発生すること
があった。このため必要に応じて半田付け時に予め素子
を余熱して急速な温度差の発生を防ぐなどの対策がとら
れていた。
一方素子の低コスト化への要求から、端子金属に銅やニ
ッケル等の卑金属を用いる要望があり、内部電極に卑金
属を用いた積層コンデンサ素子のような、もともと素子
自体を低酸素分圧雰囲気下で焼成するものにおいては、
すでに例えば米国特許3,920,781公報に銅やニ
ッケルなどの卑金属を端子電極に用いることが提案され
ている。このような卑金属端子電極は比較的半田食われ
現象は少ないが、半田付け性に問題があり、特に端子電
極表面の酸化による半田濡れ性の低下が問題であった。
ッケル等の卑金属を用いる要望があり、内部電極に卑金
属を用いた積層コンデンサ素子のような、もともと素子
自体を低酸素分圧雰囲気下で焼成するものにおいては、
すでに例えば米国特許3,920,781公報に銅やニ
ッケルなどの卑金属を端子電極に用いることが提案され
ている。このような卑金属端子電極は比較的半田食われ
現象は少ないが、半田付け性に問題があり、特に端子電
極表面の酸化による半田濡れ性の低下が問題であった。
このため従来と同様に端子電極の再外層に半田鍍金を施
すなどの手法が考えられていた。また半田付け時の素子
中への亀裂発生は従来の銀糸の電極同様発生するため、
半田付け時の素子の余熱処理も必要に応じて実施が検討
されている。
すなどの手法が考えられていた。また半田付け時の素子
中への亀裂発生は従来の銀糸の電極同様発生するため、
半田付け時の素子の余熱処理も必要に応じて実施が検討
されている。
発明が解決しようとする課題
上述のような鍍金法による端子電極最外層への半田層の
形成は、半田付け性を改善しかつ端子電極表面の酸化を
防止する方法であるが、行程が増えるための煩雑さ、コ
スト増のほかに、素子を鍍金液相中へいれる必要があり
、鍍金液による素子の変質、特性劣化をまねくおそれが
あった。
形成は、半田付け性を改善しかつ端子電極表面の酸化を
防止する方法であるが、行程が増えるための煩雑さ、コ
スト増のほかに、素子を鍍金液相中へいれる必要があり
、鍍金液による素子の変質、特性劣化をまねくおそれが
あった。
また鍍金法は半田付け時の素子中への亀裂発生を防ぐ効
果はなかった。
果はなかった。
本発明はかかる課題に鑑み、メタルグレーズ型の端子電
極を有する電子部品において、低コストであり、かつ半
田付け性が良好で、素子表面の酸化による半田付け性の
低下が少なく、半田付け時に素子に対する熱衝撃性の緩
和効果に優れた端子電極部の構成とその安価で簡便な製
造プロセス、並びに電極ペーストを提供することを目的
とする。
極を有する電子部品において、低コストであり、かつ半
田付け性が良好で、素子表面の酸化による半田付け性の
低下が少なく、半田付け時に素子に対する熱衝撃性の緩
和効果に優れた端子電極部の構成とその安価で簡便な製
造プロセス、並びに電極ペーストを提供することを目的
とする。
課題を解決するための手段
本発明は金属相と無機ガラス相からなる端子電極部を有
する電子部品において、端子電極部に含まれる金属相が
鉛、錫、亜鉛からなる群の少なくとも1成分を含む、銅
合金もしくはニッケル合金からなる構戊とする。
する電子部品において、端子電極部に含まれる金属相が
鉛、錫、亜鉛からなる群の少なくとも1成分を含む、銅
合金もしくはニッケル合金からなる構戊とする。
本発明の端子電極の構成においては、端子電極部の断面
が、銅あるいはニッケルを主成分とする金属相、鉛、亜
鉛あるいは錫を主成分とする金属相、およびこれらの金
属間化合物層からなる群より選ばれた少なくとも2種を
含む混合組織相、もしくは固溶体合金相からなる中間層
を有し、さらに平均組成として中間層より鉛、錫あるい
は亜鉛の含有量の多い表面層を有する構戊とする。
が、銅あるいはニッケルを主成分とする金属相、鉛、亜
鉛あるいは錫を主成分とする金属相、およびこれらの金
属間化合物層からなる群より選ばれた少なくとも2種を
含む混合組織相、もしくは固溶体合金相からなる中間層
を有し、さらに平均組成として中間層より鉛、錫あるい
は亜鉛の含有量の多い表面層を有する構戊とする。
本発明の端子電極に用いる電極ペーストとしては、電極
ペースト中の金属成分が、焼付け処理中に単独では液相
を生成しない金属成分と、単独で溶融、分解溶融して液
相を生成するか、前者の単独では液相を生成しない金属
成分との共融反応により液相を生成する金属成分の2種
の成分を含み、かつ生成する液相成分の固化した相が鉛
、亜鉛、錫からなる群より選ばれた少なくとも1成分を
含むことを特徴とする電極ペーストとする。
ペースト中の金属成分が、焼付け処理中に単独では液相
を生成しない金属成分と、単独で溶融、分解溶融して液
相を生成するか、前者の単独では液相を生成しない金属
成分との共融反応により液相を生成する金属成分の2種
の成分を含み、かつ生成する液相成分の固化した相が鉛
、亜鉛、錫からなる群より選ばれた少なくとも1成分を
含むことを特徴とする電極ペーストとする。
また本発明の端子電極の形成方法は、電極ペースト中に
、焼付け処理中に単独では液相を生成しない金属成分と
、単独で溶融、分解溶融して液相を生成するか、前者の
単独では液相を生成しない金属成分との共融反応により
液相を生成する金属成分の2種の金属成分を含み、焼付
け処理時にこれらの金属粉、金属間化合物粉、合金粉の
共融現象若しくは一部の溶融により部分的に金属もしく
は金属間化合物間で液相が形成される温度以上で処理す
る形成方法をとる。
、焼付け処理中に単独では液相を生成しない金属成分と
、単独で溶融、分解溶融して液相を生成するか、前者の
単独では液相を生成しない金属成分との共融反応により
液相を生成する金属成分の2種の金属成分を含み、焼付
け処理時にこれらの金属粉、金属間化合物粉、合金粉の
共融現象若しくは一部の溶融により部分的に金属もしく
は金属間化合物間で液相が形成される温度以上で処理す
る形成方法をとる。
作用
端子電極部に含まれる金属相が鉛、錫あるいは亜鉛から
なる群の少なくとも1成分を含む、銅合金もしくはニッ
ケル合金からなることにより、鉛−錫合金からなる半田
溶融金属との端子電極部の濡れ性が向上し、さらに酸化
反応が抑制されることにより端子電極部の表面酸化によ
る半田付け性低下が改善される。
なる群の少なくとも1成分を含む、銅合金もしくはニッ
ケル合金からなることにより、鉛−錫合金からなる半田
溶融金属との端子電極部の濡れ性が向上し、さらに酸化
反応が抑制されることにより端子電極部の表面酸化によ
る半田付け性低下が改善される。
端子電極部の表面層が鉛、錫あるいは亜鉛からなる群の
少なくとも1成分を主成分として含む金属層からなるこ
とにより、鉛一錫合金からなる半田溶融金属と端子電極
部の濡れ性が向上し、さらに表面の酸化反応が抑制され
ることにより端子電極部の表面の酸化による半田付け性
低下が改善される。
少なくとも1成分を主成分として含む金属層からなるこ
とにより、鉛一錫合金からなる半田溶融金属と端子電極
部の濡れ性が向上し、さらに表面の酸化反応が抑制され
ることにより端子電極部の表面の酸化による半田付け性
低下が改善される。
また銅あるいはニッケルを主成分とする金属相、鉛、亜
鉛あ−るいは錫を主成分とする金属相、およびこれらの
金属間化合物相からなる群より選ばれた少なくとも2種
を含む混合組織相もしくは合金相からなる中間層は、端
子′F4極部の熱伝導度を低下させるため、半田溶融金
属浸された際の素子のセラミック端子電極界面近傍の熱
衝撃を緩和する働きがある。
鉛あ−るいは錫を主成分とする金属相、およびこれらの
金属間化合物相からなる群より選ばれた少なくとも2種
を含む混合組織相もしくは合金相からなる中間層は、端
子′F4極部の熱伝導度を低下させるため、半田溶融金
属浸された際の素子のセラミック端子電極界面近傍の熱
衝撃を緩和する働きがある。
また端子電極の形成条件として、焼付け処理時に金属粉
、金属間化合物粉、合金粉による共融現象若しくは一方
の溶融により部分的に金属もしくは金属間化合物の粉末
間で液相が形成される温度以上で処理を行うことにより
、電極の焼付け過程で一部液相となる鉛、亜鉛あるいは
錫を多く含む成分が表面へ偏析されるため、所期の電極
構成を得ることができる。
、金属間化合物粉、合金粉による共融現象若しくは一方
の溶融により部分的に金属もしくは金属間化合物の粉末
間で液相が形成される温度以上で処理を行うことにより
、電極の焼付け過程で一部液相となる鉛、亜鉛あるいは
錫を多く含む成分が表面へ偏析されるため、所期の電極
構成を得ることができる。
また電極ペーストの出発原料として銅あるいはニッケル
を主成分とする金属粉、鉛、亜鉛あるいは錫を主成分と
する金属粉、もしくはこれらの金属間化合物からなる金
属粉より選ばれた少なくとも2種の金属粉の混合物、も
しくは合金粉を用いることにより、電極の焼付け過程で
鉛、錫あるいは亜鉛含有量の多い液相が生成され、冷却
過程で液相成分が表面へ偏析されるため所期の電極構成
を得ることが容易になる。
を主成分とする金属粉、鉛、亜鉛あるいは錫を主成分と
する金属粉、もしくはこれらの金属間化合物からなる金
属粉より選ばれた少なくとも2種の金属粉の混合物、も
しくは合金粉を用いることにより、電極の焼付け過程で
鉛、錫あるいは亜鉛含有量の多い液相が生成され、冷却
過程で液相成分が表面へ偏析されるため所期の電極構成
を得ることが容易になる。
実施例
以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
実施例1
素子として固定抵抗器素子について検討した。
抵抗体はアルミナ基板上に酸化レニウムー亜鉛ホウ珪酸
ガラス系のグレーズ抵抗を650℃で焼き付けたものを
用いた。
ガラス系のグレーズ抵抗を650℃で焼き付けたものを
用いた。
端子電極の出発原料としては粒径が1.5μm以下0.
5μm以上の金属鋼、金属鉛、金属錫、金属亜鉛を
所定比に混合した金属粉末に粒径が0.8μmのガラス
フリットを12wt%混合した粉末を用い、これにアク
リル系樹脂と石油系溶剤を混合してペースト状にしたも
のを用いた。
5μm以上の金属鋼、金属鉛、金属錫、金属亜鉛を
所定比に混合した金属粉末に粒径が0.8μmのガラス
フリットを12wt%混合した粉末を用い、これにアク
リル系樹脂と石油系溶剤を混合してペースト状にしたも
のを用いた。
端子電極ペーストは抵抗体の両端にディブ法により塗布
し、空気中80℃で乾燥後、窒素ガスを流し酸素濃度が
21)pm程度の電気炉中で280℃まで5時間かけて
昇温したのち550゜C〜600℃まで30分かけて昇
温し15分保持したのち室温まで降温した。
し、空気中80℃で乾燥後、窒素ガスを流し酸素濃度が
21)pm程度の電気炉中で280℃まで5時間かけて
昇温したのち550゜C〜600℃まで30分かけて昇
温し15分保持したのち室温まで降温した。
素子は端子電極形成後下記の保持条件A, Bで保持
した。
した。
A:空気中で14時間保持
B:40℃湿度60%の雰囲気中60時間保持その後素
子は銅配線を施したガラスエポキシ基板に有機接着剤で
仮とめした後、230℃でリフロー半田づけを実施し、
50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付け不
良はりフロー半田付後目視法で半田付け部を観察し半田
の付着していない部分が明らかに認められるものを不良
とした。
子は銅配線を施したガラスエポキシ基板に有機接着剤で
仮とめした後、230℃でリフロー半田づけを実施し、
50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付け不
良はりフロー半田付後目視法で半田付け部を観察し半田
の付着していない部分が明らかに認められるものを不良
とした。
第1表に端子電極組成と保持条件、不良数を示す。
(以下余白)
第 1 表
第l表続き
第1表続き
Not及び22は比較例
第1表より明らかなように、端子電極に鉛、錫あるいは
亜鉛の何れかを含む銅もしくはニッケル電極を用いたも
のは、これらを含まないものに比べ、半田付け性とくに
端子電極が酸化しやすい条件下で保存した後の半田付け
性が向上する。
亜鉛の何れかを含む銅もしくはニッケル電極を用いたも
のは、これらを含まないものに比べ、半田付け性とくに
端子電極が酸化しやすい条件下で保存した後の半田付け
性が向上する。
各成分の含有率の範囲については、鉛と銅とを含有する
合金の鉛の含有量が0. 3〜70wt%(第1表中
No3〜8)、銅と錫とを含有する合金の錫の含有量が
0. 8〜65wt%(第1表中No9〜13)、銅
と亜鉛とを含有する合金の亜鉛の含有量が0. 5〜
80wt%(第1表中No16〜20)、ニッケルと鉛
とを含有する合金の鉛の含有量が1.5〜45wt%(
第1表中No24〜27)、ニッケルと錫とを含有する
合金の錫の含有量が1.5〜55wt%(第1表中No
30〜34)もしくはニッケルと亜鉛とを含有する合金
の亜鉛の含有量が1.5〜65wt%(第1表中No3
7〜41)が好ましい。
合金の鉛の含有量が0. 3〜70wt%(第1表中
No3〜8)、銅と錫とを含有する合金の錫の含有量が
0. 8〜65wt%(第1表中No9〜13)、銅
と亜鉛とを含有する合金の亜鉛の含有量が0. 5〜
80wt%(第1表中No16〜20)、ニッケルと鉛
とを含有する合金の鉛の含有量が1.5〜45wt%(
第1表中No24〜27)、ニッケルと錫とを含有する
合金の錫の含有量が1.5〜55wt%(第1表中No
30〜34)もしくはニッケルと亜鉛とを含有する合金
の亜鉛の含有量が1.5〜65wt%(第1表中No3
7〜41)が好ましい。
含有率がこれらの範囲より少ないと(第1表中No2.
8+ 15+ 23y 29及び36)半田付性
の改善効果が少なく、含有率がその範囲より多いと(第
1表中No7.14,21.28.35及び42)電極
金属が部分的に溶融するため、半田づけ以前に端子電極
部と、素子本体の接着性が低下しており、半田付けによ
ってその部分からの剥離が発生し、半田付け性そのもの
は低下しないが不良数は増大する傾向にある。しかし銅
単独の従来例(第1表中No 1)と比較すると、何れ
の条件下でも半田付け不良は軽減されている。又ニッケ
ル単独の従来例(第1表中No22)と比較すると、条
件Bでは半田付け不良が軽減されているが条件Aでは若
干の増加が見受けられた。しかしニッケル単独での条件
Aでは元々不良数が少ない点と、条件Aよりも酸化され
易い雰囲気中(条件B)で不良数が軽減されている点と
を考慮すると、やはりこの範囲においても効果はあるも
のと想定される。
8+ 15+ 23y 29及び36)半田付性
の改善効果が少なく、含有率がその範囲より多いと(第
1表中No7.14,21.28.35及び42)電極
金属が部分的に溶融するため、半田づけ以前に端子電極
部と、素子本体の接着性が低下しており、半田付けによ
ってその部分からの剥離が発生し、半田付け性そのもの
は低下しないが不良数は増大する傾向にある。しかし銅
単独の従来例(第1表中No 1)と比較すると、何れ
の条件下でも半田付け不良は軽減されている。又ニッケ
ル単独の従来例(第1表中No22)と比較すると、条
件Bでは半田付け不良が軽減されているが条件Aでは若
干の増加が見受けられた。しかしニッケル単独での条件
Aでは元々不良数が少ない点と、条件Aよりも酸化され
易い雰囲気中(条件B)で不良数が軽減されている点と
を考慮すると、やはりこの範囲においても効果はあるも
のと想定される。
実施例2
素子として銅内部電極セラミック積層コンデンサについ
て検討した。
て検討した。
銅内部電極セラξツク積層コンデンサ素子の誘電体磁器
にはPb (Mg+73Nba73) Osを主成分と
する鉛複合ベロブスカイト誘電体を用い、これをシート
化した後この上に酸化銅電極ペーストで内部電極層を形
成し、積層、空気中でのバーンアウト後、焼成温度より
低い温度の水素ガス雰囲気中で内部電極層のみを金属化
し、窒素雰囲気中で焼成して素子を作成した。
にはPb (Mg+73Nba73) Osを主成分と
する鉛複合ベロブスカイト誘電体を用い、これをシート
化した後この上に酸化銅電極ペーストで内部電極層を形
成し、積層、空気中でのバーンアウト後、焼成温度より
低い温度の水素ガス雰囲気中で内部電極層のみを金属化
し、窒素雰囲気中で焼成して素子を作成した。
端子電極は実施例1同様の方法で形成し、又端子電極形
成後素子を下記の保持条件A, Bで保持した。
成後素子を下記の保持条件A, Bで保持した。
A:空気中で14時間保持
B:40”C湿度60%の雰囲気中60時間保持その後
素子は銅配線を施したガラスエポキシ基板に有機接着剤
で仮どめした後、230℃でリフロー半田付けを実施し
、50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付け
不良はりフロー半田付後目視法で半田付け部を観察し半
田の付着していない部分が明らかに認められるものを不
良とした。
素子は銅配線を施したガラスエポキシ基板に有機接着剤
で仮どめした後、230℃でリフロー半田付けを実施し
、50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付け
不良はりフロー半田付後目視法で半田付け部を観察し半
田の付着していない部分が明らかに認められるものを不
良とした。
第2表に端子電極組成と保持条件、不良数を示す。
(以下余白)
第 2 表
No50及び5Iは比較例
第2表より明かなように、鉛、錫あるいは亜鉛を少なく
とも含む銅もしくはニッケルからなる端子電極を有する
素子は、半田付け性が著しく向上する。
とも含む銅もしくはニッケルからなる端子電極を有する
素子は、半田付け性が著しく向上する。
なお本実施例では内部電極として銅を用いた例を示した
が、他の卑金属を内部電極として用いても効果は同様で
あった。
が、他の卑金属を内部電極として用いても効果は同様で
あった。
実施例3
素子として固定抵抗器素子について検討した。
抵抗体はアルミナ基板上に酸化レニウムー亜鉛ホウ珪酸
ガラス系のグレーズ抵抗を950℃テ焼き付けたものを
用いた。
ガラス系のグレーズ抵抗を950℃テ焼き付けたものを
用いた。
端子電極の出発原料としては粒径が5.5μm以下、1
.5μm以上の金属鋼、金属鉛粉末を所定比に混合し、
平均粒径0. 8μmの亜鉛ホウ珪酸ガラスフリット
を金属重量に対し8wt%混合した粉末を用い、これに
平均分子量1800のアクリル樹脂を粉末重量に対し5
wt%、αターピネオール、トルエン混合溶媒(8:
4)を粉末重量に対し30wt%加え、乳鉢で混合した
のち3本ロールを用い混練し、さらに溶剤量を調整して
20℃の粘度8000センチポイズの電極ペーストを作
成した。
.5μm以上の金属鋼、金属鉛粉末を所定比に混合し、
平均粒径0. 8μmの亜鉛ホウ珪酸ガラスフリット
を金属重量に対し8wt%混合した粉末を用い、これに
平均分子量1800のアクリル樹脂を粉末重量に対し5
wt%、αターピネオール、トルエン混合溶媒(8:
4)を粉末重量に対し30wt%加え、乳鉢で混合した
のち3本ロールを用い混練し、さらに溶剤量を調整して
20℃の粘度8000センチポイズの電極ペーストを作
成した。
電極ペーストは抵抗体の両端にディップ法により塗布し
、空気中80℃で乾燥後、窒素ガスを流すことにより酸
素濃度が2ppm程度に調整した管状電気炉炉心管中で
、280″Cまで5時間かけて昇湿したのち、550〜
800℃まで30分かけて昇温し、5分保持したのち室
温まで30分かけて降温した。
、空気中80℃で乾燥後、窒素ガスを流すことにより酸
素濃度が2ppm程度に調整した管状電気炉炉心管中で
、280″Cまで5時間かけて昇湿したのち、550〜
800℃まで30分かけて昇温し、5分保持したのち室
温まで30分かけて降温した。
作成した素子の端子電極部断面はX線マイクロアナライ
ザ、およびX線微小回折計を用い電極金属の組成分布を
評価した。
ザ、およびX線微小回折計を用い電極金属の組成分布を
評価した。
模式図を第1図にしめす。抵抗体はセラミック素体11
とグレーズ抵抗15で構成されている。
とグレーズ抵抗15で構成されている。
抵抗体の電極部の最も素体に近い部分は、部分的にセラ
ミック素体11に融着した無機フリットを含む下地層1
2からなり、次に銅金属相と鉛金属相が2〜40μm程
度の混合組織相を形成した厚み700μm程度の中間層
13があり、さらに鉛金属相からなる厚み0.3μm〜
60μm程度の表面層14からなる。
ミック素体11に融着した無機フリットを含む下地層1
2からなり、次に銅金属相と鉛金属相が2〜40μm程
度の混合組織相を形成した厚み700μm程度の中間層
13があり、さらに鉛金属相からなる厚み0.3μm〜
60μm程度の表面層14からなる。
鉛含有量が0.1wt%程度の少ない試料では、中間相
13に鉛金属相はほとんど観測されない。
13に鉛金属相はほとんど観測されない。
素子は端子電極形成後下記の保持条件A. Bで保持
した。
した。
A:空気中で14時間保持
B: 40℃湿度80%の雰囲気中60時間保持その後
素子は銅配線を施したガラスエポキシ基板に有機接着剤
で仮とめした後、230″Cでリフロ半田付けを実施し
、50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付け
不良はりフロー半田付け後目視法で半田付け部を観察し
、端子電極表面に明らかに半田の付着していない部分が
認められるものを不良とした。
素子は銅配線を施したガラスエポキシ基板に有機接着剤
で仮とめした後、230″Cでリフロ半田付けを実施し
、50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付け
不良はりフロー半田付け後目視法で半田付け部を観察し
、端子電極表面に明らかに半田の付着していない部分が
認められるものを不良とした。
第3表に端子電極の金属粉混合組戊率と保持条件、不良
数を示す。
数を示す。
(以下余白)
第 3 表
作製した素子の初期特性を測定し、抵抗値が所期のもの
より50%以上変動があるものを不良とした。第4表に
No62の試料とNodBの試料の初期不良数(100
ケ当り)を示す。
より50%以上変動があるものを不良とした。第4表に
No62の試料とNodBの試料の初期不良数(100
ケ当り)を示す。
第 4 表
No82は比較例
No83の試料は中間層に鉛金属相はほとんど観測され
ないため、酸化し易い条件下での不良数の低減の効果は
少なかったが、NO82よりは不良数の低減は見受けら
れる。
ないため、酸化し易い条件下での不良数の低減の効果は
少なかったが、NO82よりは不良数の低減は見受けら
れる。
またこの第3表中のNo88と、端子電極表面に半田鍍
金を施す従来法との比較を行った。即ちNo62の試料
の端子電極表面に、アルカノールスルホン酸を主成分と
する半田鍍金液(pH: 1.0)中でバレル鍍金法
により半田鍍金層を形成しちなみに表面半田鍍金したN
o62の試料を上記の条件A,条件Bで保存後の半田付
け不良は、初期不良品をのぞいたものでは発生しなかっ
た。
金を施す従来法との比較を行った。即ちNo62の試料
の端子電極表面に、アルカノールスルホン酸を主成分と
する半田鍍金液(pH: 1.0)中でバレル鍍金法
により半田鍍金層を形成しちなみに表面半田鍍金したN
o62の試料を上記の条件A,条件Bで保存後の半田付
け不良は、初期不良品をのぞいたものでは発生しなかっ
た。
第3表及び第4表より明らかなように、本発明の鉛、亜
鉛あるいは錫の内少なくとも1つを含有する銅あるいは
ニッケルを有した中間層よりも鉛、錫あるいは亜鉛の含
有量が多い表面層で構成された端子電極(特許請求の範
囲第10項に記載)で、焼付け処理中に生成する液相成
分の固化した相が、鉛、亜鉛あるいは錫からなる群より
選ばれた少なくともl成分を含む(特許請求の範囲第1
7項に記載)電極ペーストを用い、焼付け処理時に金属
成分の金属粉、金属間化合物あるいは金属粉の共融現象
もしくは一部の溶融により、部分的に金属もしくは金属
間化合物間で液相が形成される温度以上で焼き付け処理
する(特許請求の範囲第25項に記載)製造プロセスを
とると、銅電極単体のものに比べ、半田付け性とくに端
子電極が酸化しやすい条件下で保存した後の半田付け性
が向上し、また表面半田メッキ処理を施したものに比べ
、初期特性の劣化、変動が少ない。
鉛あるいは錫の内少なくとも1つを含有する銅あるいは
ニッケルを有した中間層よりも鉛、錫あるいは亜鉛の含
有量が多い表面層で構成された端子電極(特許請求の範
囲第10項に記載)で、焼付け処理中に生成する液相成
分の固化した相が、鉛、亜鉛あるいは錫からなる群より
選ばれた少なくともl成分を含む(特許請求の範囲第1
7項に記載)電極ペーストを用い、焼付け処理時に金属
成分の金属粉、金属間化合物あるいは金属粉の共融現象
もしくは一部の溶融により、部分的に金属もしくは金属
間化合物間で液相が形成される温度以上で焼き付け処理
する(特許請求の範囲第25項に記載)製造プロセスを
とると、銅電極単体のものに比べ、半田付け性とくに端
子電極が酸化しやすい条件下で保存した後の半田付け性
が向上し、また表面半田メッキ処理を施したものに比べ
、初期特性の劣化、変動が少ない。
また電極ペースト中の鉛の含有量は、0. 3wt%
以上70wt%以下が好ましく、含有率がその範囲より
少ないと(第3表中No83)半田付け性の改善効果が
少ない。含有率がその範囲より多いと(第3表中No8
8)電極金属の溶融量が大きくなり端子電極部と素子本
体の接着性が低下し、半田付け時にその部分が剥離して
不良数が増大する。しかし銅単独の従来例(第3表中N
o62)と比較すると、何れの条件下でも半田付け不良
は軽減されている。
以上70wt%以下が好ましく、含有率がその範囲より
少ないと(第3表中No83)半田付け性の改善効果が
少ない。含有率がその範囲より多いと(第3表中No8
8)電極金属の溶融量が大きくなり端子電極部と素子本
体の接着性が低下し、半田付け時にその部分が剥離して
不良数が増大する。しかし銅単独の従来例(第3表中N
o62)と比較すると、何れの条件下でも半田付け不良
は軽減されている。
実施例4
素子として実施例1と同様の固定抵抗器素子について検
討した。
討した。
抵抗体は酸化レニウムーホウ珪酸ガラス系のグレーズ抵
抗を1050℃で焼き付けたものを用いた。
抗を1050℃で焼き付けたものを用いた。
端子電極の出発原料としては粒径が6μm以下、1.5
μm以上の金属銅、金属錫粉末、および平均粒径1.5
μmのC us S n粉末を所定比に混合し、平均粒
径1.0μmの亜鉛ホウ珪酸ガラスフリットを金属重量
に対し4wt%混合した粉末を用い、これに平均分子量
1800のアクリル樹脂を粉末重量に対し5wt%、α
タービネオール、カルイトールアセテート混合溶媒(6
: 4)を粉末重量に対し30wt%加え、乳鉢で混合
したのち3本ロールを用い混練し、さらに溶剤を調節し
て20゜Cの粘度10000センチボイズの電極ペース
トを作製した。
μm以上の金属銅、金属錫粉末、および平均粒径1.5
μmのC us S n粉末を所定比に混合し、平均粒
径1.0μmの亜鉛ホウ珪酸ガラスフリットを金属重量
に対し4wt%混合した粉末を用い、これに平均分子量
1800のアクリル樹脂を粉末重量に対し5wt%、α
タービネオール、カルイトールアセテート混合溶媒(6
: 4)を粉末重量に対し30wt%加え、乳鉢で混合
したのち3本ロールを用い混練し、さらに溶剤を調節し
て20゜Cの粘度10000センチボイズの電極ペース
トを作製した。
電極ペーストは抵抗体の両端にディップ法により塗布し
、空気中80゜Cで乾燥後、窒素ガスを流すことにより
酸素濃度が2ppm程度に調整した管状電気炉炉心管中
で、280℃まで5時間かけて昇温したのち550〜6
00℃まで30分かけて昇温し、5分保持したのち室温
まで30分かけて降温した。
、空気中80゜Cで乾燥後、窒素ガスを流すことにより
酸素濃度が2ppm程度に調整した管状電気炉炉心管中
で、280℃まで5時間かけて昇温したのち550〜6
00℃まで30分かけて昇温し、5分保持したのち室温
まで30分かけて降温した。
作成した素子の端子電極部断面をX線マイクロアナライ
ザ、X線微小回折計を用いてM極金属の分布を評価した
。
ザ、X線微小回折計を用いてM極金属の分布を評価した
。
模式図を第2図にしめす。抵抗体はセラミック素体21
とグレーズ抵抗25で構成されている。
とグレーズ抵抗25で構成されている。
抵抗体の電極部の最も素体に近い部分は部分的にセラミ
ック素体21に融着した無機フリットを含む下地層22
からなり、次に銅金属相(一部錫が固溶)、錫金属相お
よびCuisn1 CusSns金属間化合物相が20
μm程度の混合組織相を形成した厚み700μm程度の
中間層23があり、さらに錫金属相からなる厚み2μm
〜60μm程度の表面Fl24からなる。錫含有量が0
.1wt%程度の少ない試料では中間相における錫金属
相はほとんど観察されない。
ック素体21に融着した無機フリットを含む下地層22
からなり、次に銅金属相(一部錫が固溶)、錫金属相お
よびCuisn1 CusSns金属間化合物相が20
μm程度の混合組織相を形成した厚み700μm程度の
中間層23があり、さらに錫金属相からなる厚み2μm
〜60μm程度の表面Fl24からなる。錫含有量が0
.1wt%程度の少ない試料では中間相における錫金属
相はほとんど観察されない。
また錫含有量が0.8wt%程度の試料では、中間相2
3は銅に錫の固溶した固溶相である。
3は銅に錫の固溶した固溶相である。
また出発原料にC un S Dを用いたものは、端子
電極の断面において他の試料に見られる表面層24に示
す表面の錫金属相の形成が確認されない。
電極の断面において他の試料に見られる表面層24に示
す表面の錫金属相の形成が確認されない。
素子は端子電極形成後下記の保持条件A. Bで保持
した。
した。
A:空気中で14時間保持
B: 40℃湿度θO%の雰囲気中60時間保持その後
素子は銅配線を施したガラスエポキシ基板に有機接着剤
で仮どめした後、230゜Cでリフロー半田付けを実施
し、50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付
け不良はりフロー半田付け後目視法で半田付け部を観察
し、端子電極表面に明らかに半田の付着していない部分
が認められるものを不良とした。
素子は銅配線を施したガラスエポキシ基板に有機接着剤
で仮どめした後、230゜Cでリフロー半田付けを実施
し、50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付
け不良はりフロー半田付け後目視法で半田付け部を観察
し、端子電極表面に明らかに半田の付着していない部分
が認められるものを不良とした。
第5表に端子電極の金属粉混合組成率と原料粉および保
持条件、不良数を示す。
持条件、不良数を示す。
第
5
表
NoG9は比較例
第5表においてのNo70の試料は、中間層における錫
金属相はほとんど観察されなく、またNo73は表面の
錫金属相の形成が確認されなかったが、第5表に示した
ように半田付け不良数は両条件とも減少している。
金属相はほとんど観察されなく、またNo73は表面の
錫金属相の形成が確認されなかったが、第5表に示した
ように半田付け不良数は両条件とも減少している。
第5表より明らかなように、本発明の鉛、亜鉛あるいは
錫の内少なくとも1つを含有する銅あるいはニッケルを
有した中間層と、中間層よりも鉛、錫あるいは亜鉛の含
有量が多い表面層で構成された端子電極(特許請求の範
囲第10項に記載)、錫を有した銅の混合組成相あるい
は固溶体金属相を含む中間層と、部分的もしくは全面が
錫を主成分とした金属相もしくは銅と錫との混合組成相
の表面1(特許請求の範囲第12項に記載)の構成をと
り、焼付け処理中に生成する液相成分の固化した相が、
鉛、亜鉛あるいは錫からなる群より選ばれた少なくとも
1成分を含む(特許請求の範囲第17項に記載)電極ペ
ーストを用い、焼付け処理時に金属成分の金属粉、金属
間化合物あるいは金属粉の共融現象もしくは一部の溶融
により、部分的に金属もしくは金属間化合物間で液相が
形成される温度以上で焼き付け処理する(特許請求の範
囲第25項に記載)製造プロセスをとるものは、銅電極
単体のものに比べ、半田付け性とくに端子電極が酸化し
やすい条件下で保存した後の半田付け性が向上する。
錫の内少なくとも1つを含有する銅あるいはニッケルを
有した中間層と、中間層よりも鉛、錫あるいは亜鉛の含
有量が多い表面層で構成された端子電極(特許請求の範
囲第10項に記載)、錫を有した銅の混合組成相あるい
は固溶体金属相を含む中間層と、部分的もしくは全面が
錫を主成分とした金属相もしくは銅と錫との混合組成相
の表面1(特許請求の範囲第12項に記載)の構成をと
り、焼付け処理中に生成する液相成分の固化した相が、
鉛、亜鉛あるいは錫からなる群より選ばれた少なくとも
1成分を含む(特許請求の範囲第17項に記載)電極ペ
ーストを用い、焼付け処理時に金属成分の金属粉、金属
間化合物あるいは金属粉の共融現象もしくは一部の溶融
により、部分的に金属もしくは金属間化合物間で液相が
形成される温度以上で焼き付け処理する(特許請求の範
囲第25項に記載)製造プロセスをとるものは、銅電極
単体のものに比べ、半田付け性とくに端子電極が酸化し
やすい条件下で保存した後の半田付け性が向上する。
また電極ペースト中の鉛の含有量は、0. 3wt%
以上70wt%以下が好ましく、含有率がその範囲より
少ないと(第5表中No70)半田付け性の改善効果が
少ない。含有率がその範囲より多いと(第5表中No7
5)電極金属の溶融量が大きくなり端子電極部と素子本
体の接着性が低下し、半田付け時にその部分が剥離して
不良数が増大する。しかし銅単独の従来例(第5表中N
o89)と比較すると、何れの条件下でも半田付け不良
は軽減されている。
以上70wt%以下が好ましく、含有率がその範囲より
少ないと(第5表中No70)半田付け性の改善効果が
少ない。含有率がその範囲より多いと(第5表中No7
5)電極金属の溶融量が大きくなり端子電極部と素子本
体の接着性が低下し、半田付け時にその部分が剥離して
不良数が増大する。しかし銅単独の従来例(第5表中N
o89)と比較すると、何れの条件下でも半田付け不良
は軽減されている。
またNo73の試料のように、端子電極の断面において
他の試料のように焼付け処理温度では共融反応、もしく
は一部金属粉の溶融による液相生成は状態図より出現し
ない電極ペーストを使用したものは、表面に偏析する錫
金属相の形成が確認されず、組成的にはNo73と同一
であるが液相が形成され表面に錫金属相が偏析するNo
72の試料と比較して、端子電極が酸化しやすい条件下
で保存した時の半田付け性改善効果がやや小さい。
他の試料のように焼付け処理温度では共融反応、もしく
は一部金属粉の溶融による液相生成は状態図より出現し
ない電極ペーストを使用したものは、表面に偏析する錫
金属相の形成が確認されず、組成的にはNo73と同一
であるが液相が形成され表面に錫金属相が偏析するNo
72の試料と比較して、端子電極が酸化しやすい条件下
で保存した時の半田付け性改善効果がやや小さい。
一方No72の試料のように、反応過程時に一次的にせ
よ錫金属が溶融する電極ペースト組成物を使用したもの
は、表面錫金属相の形成が確認される。
よ錫金属が溶融する電極ペースト組成物を使用したもの
は、表面錫金属相の形成が確認される。
焼成プロセスにおける焼付け処理時に金属成分の金属粉
、金属間化合物あるいは金属粉の共融現象もしくは一部
の溶融により、部分的に金属もしくは金属間化合物間で
液相が形成される温度以上で焼き付け処理(特許請求の
範囲第25項に記IrIli)の、金属間での部分的液
相形成が表面相の形成に効果があることが明らかになる
。
、金属間化合物あるいは金属粉の共融現象もしくは一部
の溶融により、部分的に金属もしくは金属間化合物間で
液相が形成される温度以上で焼き付け処理(特許請求の
範囲第25項に記IrIli)の、金属間での部分的液
相形成が表面相の形成に効果があることが明らかになる
。
実施例5
素子としてチタン酸バリウム系誘電体とニッケル内部電
極を用いたセラミック積層コンデンサ素子について検討
した。
極を用いたセラミック積層コンデンサ素子について検討
した。
第3図〜第5図に示したように、素子は厚さ20μmの
誘電性のセラミック素体31. 41. 51層が
、厚さ2.1μmのニッケル内部電極35,45,55
!!を介して積層され、上下に無効層60μmが積層さ
れた構造で、外形3 .2IIIIX 1 .6mmX
0.7+amの素子を用いた。
誘電性のセラミック素体31. 41. 51層が
、厚さ2.1μmのニッケル内部電極35,45,55
!!を介して積層され、上下に無効層60μmが積層さ
れた構造で、外形3 .2IIIIX 1 .6mmX
0.7+amの素子を用いた。
端子電極の出発原料としては粒径が8μm以下、1.5
μm以上の金属ニッケル、金属鉛、金属錫、金属亜鉛粉
末を所定比に混合し、平均粒径0. 8μmの亜鉛ホ
ウ珪酸ガラスフリットを金属重量に対し4wt%混合し
た粉末を用い、これに平均分子量l800のアクリル樹
脂を粉末重量に対し5wt%、αタービネオール、酢酸
カルビトールアセテート混合溶媒(6: 4)を粉末重
量に対し30wt%加え、乳鉢で混合したのち3本ロー
ルを用い混練し、さらに溶剤量を調整して20℃の粘度
8000センチポイズの電極ペーストを作成した。
μm以上の金属ニッケル、金属鉛、金属錫、金属亜鉛粉
末を所定比に混合し、平均粒径0. 8μmの亜鉛ホ
ウ珪酸ガラスフリットを金属重量に対し4wt%混合し
た粉末を用い、これに平均分子量l800のアクリル樹
脂を粉末重量に対し5wt%、αタービネオール、酢酸
カルビトールアセテート混合溶媒(6: 4)を粉末重
量に対し30wt%加え、乳鉢で混合したのち3本ロー
ルを用い混練し、さらに溶剤量を調整して20℃の粘度
8000センチポイズの電極ペーストを作成した。
電極ペーストは抵抗体の両端にディップ法により塗布し
、空気中80℃で乾燥後、窒素ガスを流すことで酸素濃
度がO−5ppm程度に調整した管状電気炉炉心管中で
、280℃まで5時間かけて昇温したのち650〜80
0℃まで30分かけて昇温し、5分保持したのち室温ま
で30分およびかけて降温した。
、空気中80℃で乾燥後、窒素ガスを流すことで酸素濃
度がO−5ppm程度に調整した管状電気炉炉心管中で
、280℃まで5時間かけて昇温したのち650〜80
0℃まで30分かけて昇温し、5分保持したのち室温ま
で30分およびかけて降温した。
作成した素子の端子電極部断面をX線マイクロアナライ
ザ、X線微小回折計を用いて電極金属の分布を評価した
。
ザ、X線微小回折計を用いて電極金属の分布を評価した
。
鉛、錫、亜鉛粉末を出発原料に用いたものの模式図をそ
れぞれ第3図〜第5図に示す。
れぞれ第3図〜第5図に示す。
電極部の最も素体に近い部分は部分的にセラミック素体
3L 41、51に融着した無機フリットを含む下地
層32、42、52からなる。
3L 41、51に融着した無機フリットを含む下地
層32、42、52からなる。
次に第3図ではニッケル金属相、鉛金属相が30μm程
度の混合組織相を形成した中間相33が存在ナる。
度の混合組織相を形成した中間相33が存在ナる。
鉛含有量が1.5wt%以下の試料では、ニッケルに鉛
がわずかに固溶した金属相単相として中間層33は確認
される。
がわずかに固溶した金属相単相として中間層33は確認
される。
また第4図では、ニッケルを主成分とする金属相(10
wt%程度以下の範囲で錫固溶)、錫金属相およびそれ
らの金属間化合物相が20μm程度の混合組織相を形成
した中間相43が存在する。
wt%程度以下の範囲で錫固溶)、錫金属相およびそれ
らの金属間化合物相が20μm程度の混合組織相を形成
した中間相43が存在する。
錫含有量が5wt%以下の試料では、ニッケルに錫が固
溶した金属相単相として中間相43は確認される。
溶した金属相単相として中間相43は確認される。
さらに第5図では、ニッケルを主成分とする金属相(3
0wt%以下の範囲で亜鉛固溶)、亜鉛金属相およびそ
れらの金属間化合物相が2〜30μm程度の混合組織相
を形成した中間相53が存在する。
0wt%以下の範囲で亜鉛固溶)、亜鉛金属相およびそ
れらの金属間化合物相が2〜30μm程度の混合組織相
を形成した中間相53が存在する。
亜鉛含有量が5wt%以下の試料では、ニッケルに亜鉛
の固溶した金属相単相として中間相53は確認される。
の固溶した金属相単相として中間相53は確認される。
いずれにおいても中間相33,43.53は、厚み70
0μm程度であった。
0μm程度であった。
つぎに第3図では鉛金属相からなる表面層34、第4図
では錫金属相からなる表面層44、第5図では亜鉛金属
相単相もしくは亜鉛金属相と亜鉛、銅の金属間化合物相
からなる表面相54がある。
では錫金属相からなる表面層44、第5図では亜鉛金属
相単相もしくは亜鉛金属相と亜鉛、銅の金属間化合物相
からなる表面相54がある。
いずれも表面層の厚さは0. 5〜60μm程度であ
った。
った。
鉛、錫、亜鉛を含まない試料および含有量がO.lwt
%程度の少ない試料では表面層が殆ど認められない。
%程度の少ない試料では表面層が殆ど認められない。
素子は端子電極形成後下記の保持条件A, Bで保持
した。
した。
A:空気中で14時間保持
B:40℃湿度60%の雰囲気中60時間保持その後素
子は銅配線を施したガラスエポキシ基板に有機接着剤で
仮とめした後、230″Cでリフロー半田付けを実施し
、50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付け
不良はりフロー半田付け後目視法で半田付け部を観察し
、端子電極表面に明らかに半田の付着していない部分が
認められるものを不良とした。
子は銅配線を施したガラスエポキシ基板に有機接着剤で
仮とめした後、230″Cでリフロー半田付けを実施し
、50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付け
不良はりフロー半田付け後目視法で半田付け部を観察し
、端子電極表面に明らかに半田の付着していない部分が
認められるものを不良とした。
第6表に端子電極の金属粉混合組成率、保持条件による
不良数を示す。
不良数を示す。
また従来法との比較のため、N076の試料の端子電極
表面に、アルカノールスルホン酸を主成分とする半田鍍
金液(pH: 1.0)中でバレル鍍金法により半田
鍍金層を形成した。
表面に、アルカノールスルホン酸を主成分とする半田鍍
金液(pH: 1.0)中でバレル鍍金法により半田
鍍金層を形成した。
作成した素子とNo77〜82の素子は、350℃の半
田漕のなかに余熱処理なしでディブしたのち素子を両端
子電極を含む中心線まで研磨し、端子電極の素子側面端
部付近の亀裂の有無を調べ、各50試料中の亀裂不良発
生数を求めた。第7表に亀裂不良発生数(50ケ当り)
を示す。
田漕のなかに余熱処理なしでディブしたのち素子を両端
子電極を含む中心線まで研磨し、端子電極の素子側面端
部付近の亀裂の有無を調べ、各50試料中の亀裂不良発
生数を求めた。第7表に亀裂不良発生数(50ケ当り)
を示す。
第
6
表
第
6
表
続
き
No7Bは比較例
第 7 表
第7表続き
No9Gは比較例
第6表より明らかなように本発明の鉛、亜鉛あるいは錫
の内少なくとも1つを含有する銅あるいはニッケルを有
した中間層よりも鉛、錫あるいは亜鉛の含有量が多い表
面層で構成された端子電極(特許請求の範囲第10項に
記載)で、焼付け処理中に生成する液相成分の固化した
相が、鉛、亜鉛あるいは錫からなる群より選ばれた少な
くとも1成分を含む(特許請求の範囲第17項に記載)
電極ペーストを用い、焼付け処理時に金属成分の金属粉
、金属間化合物あるいは金属粉の共融現象もしくは一部
の溶融により、部分的に金属もしくは金属間化合物間で
液相が形成される温度以上で焼き付け処理する(特許請
求の範囲第25項に記載)製造プロセスをとると、ニッ
ケル電極単体(第6表中No78)に比べ、半田付け性
とくに端子電極が酸化しやすい条件下で保存した後の半
田付け性が向上する。
の内少なくとも1つを含有する銅あるいはニッケルを有
した中間層よりも鉛、錫あるいは亜鉛の含有量が多い表
面層で構成された端子電極(特許請求の範囲第10項に
記載)で、焼付け処理中に生成する液相成分の固化した
相が、鉛、亜鉛あるいは錫からなる群より選ばれた少な
くとも1成分を含む(特許請求の範囲第17項に記載)
電極ペーストを用い、焼付け処理時に金属成分の金属粉
、金属間化合物あるいは金属粉の共融現象もしくは一部
の溶融により、部分的に金属もしくは金属間化合物間で
液相が形成される温度以上で焼き付け処理する(特許請
求の範囲第25項に記載)製造プロセスをとると、ニッ
ケル電極単体(第6表中No78)に比べ、半田付け性
とくに端子電極が酸化しやすい条件下で保存した後の半
田付け性が向上する。
また電極ペースト中の鉛が1.5〜45wt%(特許請
求の範囲第22項に記載)、錫が1.5〜55wt%(
特許請求の範囲第23項に記載)、あるいは亜鉛が1.
5〜65wt%(特許請求の範囲第24項に記載)の範
囲の含有量が好ましく、含有率がその範囲より少ないと
(第6表中No77,83.89)半田付け性の改善効
果が少なく、含有率がその範囲より多いと(第6表中N
o 8 2+88.94)電極金属の溶融量が大きく
なり、端子電極部と素子本体の接着性が低下し、半田付
け時にその部分が剥離して不良数が増大する。
求の範囲第22項に記載)、錫が1.5〜55wt%(
特許請求の範囲第23項に記載)、あるいは亜鉛が1.
5〜65wt%(特許請求の範囲第24項に記載)の範
囲の含有量が好ましく、含有率がその範囲より少ないと
(第6表中No77,83.89)半田付け性の改善効
果が少なく、含有率がその範囲より多いと(第6表中N
o 8 2+88.94)電極金属の溶融量が大きく
なり、端子電極部と素子本体の接着性が低下し、半田付
け時にその部分が剥離して不良数が増大する。
さらに第6表中N095に示したように銅とニッケル系
でも、同様に半田付け不良は減少した。
でも、同様に半田付け不良は減少した。
また第7表より明らかなように特許請求の範囲第10項
に記載した構成とくに金属ニッケルと金属鉛、金属錫、
金属亜鉛およびそれらの金属間化合物相が混合組織相を
形成した中間層の存在するN o 9 6、9 7、1
0 3、1 0 9以外の試料は、熱衝撃による亀裂
不良が発生しにくいのに対し、N o 9 8、9 7
、1 0 3、1 0 9のように中間相がニッケル金
属単相よりなるものは亀裂不良が発生し易い。
に記載した構成とくに金属ニッケルと金属鉛、金属錫、
金属亜鉛およびそれらの金属間化合物相が混合組織相を
形成した中間層の存在するN o 9 6、9 7、1
0 3、1 0 9以外の試料は、熱衝撃による亀裂
不良が発生しにくいのに対し、N o 9 8、9 7
、1 0 3、1 0 9のように中間相がニッケル金
属単相よりなるものは亀裂不良が発生し易い。
従って鉛、錫、亜鉛の含有量は、ここでも鉛の場合1.
5〜45wt%(特許請求の範囲第22項に記載)、錫
の場合1.5〜55wt%(特許請求の範囲第23項に
記載)、亜鉛の場合1.5〜65wt%(特許請求の範
囲第24項に記載)の範囲が好ましい。このことは、本
発明の鉛、亜鉛あるいは錫の内少なくとも1つを含有す
る銅あるいはニッケルを有した中間層よりも鉛、錫ある
いは亜鉛の含有量が多い表面層で構成された端子電極(
特許請求の範囲第10項に記載)、鉛を少なくとも含有
した中間層と鉛を主成分とした表面層を有する端子電極
(特許請求の範囲第14項に記載)、錫を少なくとも含
有した中間層と錫を主成分とした表面層を有する端子電
極(特許請求の範囲第15項に記載)、亜鉛を少なくと
も含有した中間層と亜鉛を主成分とした表面層を有する
端子電極(特許請求の範囲第16項に記載)の構成にお
いて、従来例との相違点である金属ニッケルと金属鉛、
金属錫あるいは金属亜鉛による混合組織相よりなる中間
相が、素子に対する耐熱衝撃性の向上に効果があること
を示している。
5〜45wt%(特許請求の範囲第22項に記載)、錫
の場合1.5〜55wt%(特許請求の範囲第23項に
記載)、亜鉛の場合1.5〜65wt%(特許請求の範
囲第24項に記載)の範囲が好ましい。このことは、本
発明の鉛、亜鉛あるいは錫の内少なくとも1つを含有す
る銅あるいはニッケルを有した中間層よりも鉛、錫ある
いは亜鉛の含有量が多い表面層で構成された端子電極(
特許請求の範囲第10項に記載)、鉛を少なくとも含有
した中間層と鉛を主成分とした表面層を有する端子電極
(特許請求の範囲第14項に記載)、錫を少なくとも含
有した中間層と錫を主成分とした表面層を有する端子電
極(特許請求の範囲第15項に記載)、亜鉛を少なくと
も含有した中間層と亜鉛を主成分とした表面層を有する
端子電極(特許請求の範囲第16項に記載)の構成にお
いて、従来例との相違点である金属ニッケルと金属鉛、
金属錫あるいは金属亜鉛による混合組織相よりなる中間
相が、素子に対する耐熱衝撃性の向上に効果があること
を示している。
同様なことが第7表Noll5における銅とニッケルで
も効果があった。
も効果があった。
実施例6
鉛複合ペロブスカイト誘電体と銅内部電極を用いたセラ
ミック積層コンデンサ素子について検討した。
ミック積層コンデンサ素子について検討した。
第6図及び第7図に示したように、素子は厚さ20μm
の誘電性のセラミック素体81.71層が、厚さ1.8
μmの銅内部電極65.75層を介して積層され、上下
に無効層62μmが積層された構造で、外形3. 2
mmX 1. 8mmX 0. 7mmの素子を用
いた。
の誘電性のセラミック素体81.71層が、厚さ1.8
μmの銅内部電極65.75層を介して積層され、上下
に無効層62μmが積層された構造で、外形3. 2
mmX 1. 8mmX 0. 7mmの素子を用
いた。
端子電極の出発原料としては粒径が8.5μm以下、1
.0μm以上の金属銅、金属鉛、金属亜鉛粉末もしくは
CulZn4の組成をもつ金属間化合物粉を所定比に混
合し、平均粒径0. 8μmの亜鉛ホウ珪酸ガラスフ
リットを金属重量に対し4wt%混合した粉末を用い、
これに平均分子量l800のアクリル樹脂を粉末重量に
対し5wt%、αターピネオール、カルビトールアセテ
ート混合溶媒(8: 4)を粉末重量に対し30wt%
加え、乳鉢で混合したのち3本ロールを用い混練し、さ
らに溶剤を加え20℃の粘度8000センチポイズの電
極ペーストを作成した。
.0μm以上の金属銅、金属鉛、金属亜鉛粉末もしくは
CulZn4の組成をもつ金属間化合物粉を所定比に混
合し、平均粒径0. 8μmの亜鉛ホウ珪酸ガラスフ
リットを金属重量に対し4wt%混合した粉末を用い、
これに平均分子量l800のアクリル樹脂を粉末重量に
対し5wt%、αターピネオール、カルビトールアセテ
ート混合溶媒(8: 4)を粉末重量に対し30wt%
加え、乳鉢で混合したのち3本ロールを用い混練し、さ
らに溶剤を加え20℃の粘度8000センチポイズの電
極ペーストを作成した。
電極ペーストは抵抗体の両端にディップ法により塗布し
、空気中80℃で乾燥後、窒素ガスを流すことで酸素濃
度が2ppm程度に調整した管状電気炉炉心管中で、2
80℃まで5時間かけて昇温したのち550〜800℃
まで30分かけて昇温し、5分保持したのち室温まで3
0分およびかけて降温した。
、空気中80℃で乾燥後、窒素ガスを流すことで酸素濃
度が2ppm程度に調整した管状電気炉炉心管中で、2
80℃まで5時間かけて昇温したのち550〜800℃
まで30分かけて昇温し、5分保持したのち室温まで3
0分およびかけて降温した。
作成した素子の端子電極部断面をX線マイクロアナライ
ザおよびX線微小回折計を用いて電極金属の分布を評価
した。
ザおよびX線微小回折計を用いて電極金属の分布を評価
した。
出発原料に亜鉛、C u+ Z n4を用いたものと、
鉛を用いたものの断面の模式図をそれぞれ第6図、第7
図にしめす。
鉛を用いたものの断面の模式図をそれぞれ第6図、第7
図にしめす。
電極部の最も素体に近い部分は部分的にセラミック素体
81、71に融着した無機フリットを含む下地層62、
72が存在する。
81、71に融着した無機フリットを含む下地層62、
72が存在する。
次に第6図においては銅を主成分とする金属相、亜鉛金
属相、およびその金属間化合物相が2〜30μm程度の
混合組織相もしくは固溶相を形成した中間層63が存在
する。
属相、およびその金属間化合物相が2〜30μm程度の
混合組織相もしくは固溶相を形成した中間層63が存在
する。
亜鉛金属の含有量が1.5wt%以下の試料は、銅が亜
鉛に固溶した金属層単相として中間相は存在する。
鉛に固溶した金属層単相として中間相は存在する。
第7図においては銅金属相、鉛金属相が30μm程度の
混合組織相を形成した中間相73が存在する。
混合組織相を形成した中間相73が存在する。
鉛含有量が0.1wt%以下の試料については、銅金属
相単相として中間相が確認される。
相単相として中間相が確認される。
いずれの中間相も厚み500μm程度でたる。
さらに第6図では亜鉛金属相もしくは鉛、亜鉛の金属間
化合物相と亜鉛金属相の混合組織相からなる表面相64
が存在する。
化合物相と亜鉛金属相の混合組織相からなる表面相64
が存在する。
第7図では鉛金属相からなる表面相74が存在する。
いずれの表面相64.74も厚み0.3μm〜80μm
程度である。
程度である。
亜鉛、鉛の含有量が0.1wt%以下の試料では、表面
相64.74は確認されない。
相64.74は確認されない。
素子は端子電極形成後下記の保持条件A, Bで保持
した。
した。
A:空気中で14時間保持
B: 40℃湿度60%の雰囲気中60時間保持その後
素子は銅配線を施したガラスエボキシ基板に有機接着剤
で仮どめした後、230゜Cでリフロ一半田付けを実施
し、50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付
け不良はりフロー半田付け後目視法で半田付け部を観察
し、端子電極表面に明らかに半田の付着していない部分
が認められるものを不良とした。
素子は銅配線を施したガラスエボキシ基板に有機接着剤
で仮どめした後、230゜Cでリフロ一半田付けを実施
し、50試料中の半田付け不良発生数を求めた。半田付
け不良はりフロー半田付け後目視法で半田付け部を観察
し、端子電極表面に明らかに半田の付着していない部分
が認められるものを不良とした。
第8表に端子電極の金属粉混合組成率と出発組成と保持
条件による不良数を示す。
条件による不良数を示す。
また従来法との比較のためNoll6の試料を、端子電
極表面にアルカノールスルホン酸を主成分とする半田鍍
金液(pH: 2.5)中でバレル鍍金法により半田
鍍金層を形成した。
極表面にアルカノールスルホン酸を主成分とする半田鍍
金液(pH: 2.5)中でバレル鍍金法により半田
鍍金層を形成した。
作成した素子とNo 1 1 6〜128の素子は、3
50″Cの半田漕のなかに余熱処理なしでディップした
のち、素子を両端子電極を含む中心線まで研磨し、端子
電極の素子側面端部付近の亀裂の有無を調べ、各50試
料中の亀裂不良発生数を求めた。
50″Cの半田漕のなかに余熱処理なしでディップした
のち、素子を両端子電極を含む中心線まで研磨し、端子
電極の素子側面端部付近の亀裂の有無を調べ、各50試
料中の亀裂不良発生数を求めた。
第9表に亀裂不良発生数(50ケ当り)を示す。
第 8 表
第
9
表
Noll[iは比較例
No129は比較例
第8表より明らかなように本発明の鉛、亜鉛あるいは錫
の内少なくとも1つを含有する銅あるいはニッケルを有
した中間層よりも鉛、錫あるいは亜鉛の含有量が多い表
面層で構成された端子電極(特許請求の範囲第10に記
載)の構成をとり、焼付け処理中に生成する液相成分の
固化した相が、鉛、亜鉛あるいは錫からなる群より選ば
れた少なくともl成分を含む(特許請求の範囲第17項
に記載)電極ペーストを用い、焼付け処理時に金属成分
の金属粉、金属間化合物あるいは金属粉の共融現象もし
くは一部の溶融により、部分的に金属もしくは金属間化
合物間で液相が形成される温度以上で焼き付け処理する
(特許請求の範囲第25項に記載)製造プロセスをとる
ものは、銅電極単体(第8表中No 1 1 6)のも
のに比べ、半田付け性とくに端子電極が酸化しやすい条
件下で保存した後の半田付け性が向上する。
の内少なくとも1つを含有する銅あるいはニッケルを有
した中間層よりも鉛、錫あるいは亜鉛の含有量が多い表
面層で構成された端子電極(特許請求の範囲第10に記
載)の構成をとり、焼付け処理中に生成する液相成分の
固化した相が、鉛、亜鉛あるいは錫からなる群より選ば
れた少なくともl成分を含む(特許請求の範囲第17項
に記載)電極ペーストを用い、焼付け処理時に金属成分
の金属粉、金属間化合物あるいは金属粉の共融現象もし
くは一部の溶融により、部分的に金属もしくは金属間化
合物間で液相が形成される温度以上で焼き付け処理する
(特許請求の範囲第25項に記載)製造プロセスをとる
ものは、銅電極単体(第8表中No 1 1 6)のも
のに比べ、半田付け性とくに端子電極が酸化しやすい条
件下で保存した後の半田付け性が向上する。
また電極ペースト中の亜鉛の含有量は特許請求の範囲第
21項に記載したように1.5wt%以上80wt%以
下が好ましく、鉛の含有量は特許請求の範囲第19項に
記載の0.3wt%以上70wt%以下が好ましい。
21項に記載したように1.5wt%以上80wt%以
下が好ましく、鉛の含有量は特許請求の範囲第19項に
記載の0.3wt%以上70wt%以下が好ましい。
含有率がその範囲より少ないと(第8表中No117及
び123)半田付け性の改善効果が少なく、含有率がそ
の範囲より多いと(第8表中N0122及び128)電
極金属の溶融量が大きくなり、端子電極部と素子本体の
接着性が低下し、半田付け時にその部分が剥離して不良
数が増大する。
び123)半田付け性の改善効果が少なく、含有率がそ
の範囲より多いと(第8表中N0122及び128)電
極金属の溶融量が大きくなり、端子電極部と素子本体の
接着性が低下し、半田付け時にその部分が剥離して不良
数が増大する。
また第9表より明らかなように、特許請求の範囲第10
に記載した構成とくに銅金属相、亜鉛金属相、およびそ
の金属間化合物相が混合組織相を形成しているか、銅金
属相、鉛金属相が混合相組織相を形成している厚み70
0μm程度の中間層63もしくは73の存在するNo1
31〜135およびNo137〜141の試料は、熱衝
撃による亀裂不良が発生しにくいのに対し、Nol29
、130、138の試料のように、中間相が銅金属単相
よりなるものは亀裂不良が発生しやすい。
に記載した構成とくに銅金属相、亜鉛金属相、およびそ
の金属間化合物相が混合組織相を形成しているか、銅金
属相、鉛金属相が混合相組織相を形成している厚み70
0μm程度の中間層63もしくは73の存在するNo1
31〜135およびNo137〜141の試料は、熱衝
撃による亀裂不良が発生しにくいのに対し、Nol29
、130、138の試料のように、中間相が銅金属単相
よりなるものは亀裂不良が発生しやすい。
含有量はここでも特許請求の範囲第19項もしくは第2
1項に記載したように、亜鉛の場合1.5wt%以上8
0wt%以下が好ましく、鉛の場合0.3wt%以上7
0wt%以下が好ましい。
1項に記載したように、亜鉛の場合1.5wt%以上8
0wt%以下が好ましく、鉛の場合0.3wt%以上7
0wt%以下が好ましい。
このことは、特許請求の範囲第−1 0に記載した端子
電極部の構成において、従来例との相違点である金属鋼
と金属亜鉛およびその金属間化合物による混合組織相ま
たは金属銅と金属鉛による混合組織相よりなる中間相が
素子に対する耐熱衝撃性の向上に効果があることを示し
ている。
電極部の構成において、従来例との相違点である金属鋼
と金属亜鉛およびその金属間化合物による混合組織相ま
たは金属銅と金属鉛による混合組織相よりなる中間相が
素子に対する耐熱衝撃性の向上に効果があることを示し
ている。
実施例7
実施例6同様の銅内部電極を用いたセラミック積層コン
デンサ素子について検討した。
デンサ素子について検討した。
端子電極の出発原料としては粒径が3μm以下、1.
0μm以上の金属銅と、粒径が5μm程度の80wt
%Pb−20wt%Znの合金粉末、80wt%Pb−
20wt%Snの合金粉末、および75wt%Pb−2
0wt%Sn−5wt%Biの合金粉末を所定比に混合
し、以下実施例4同様の素子を作成し−た。
0μm以上の金属銅と、粒径が5μm程度の80wt
%Pb−20wt%Znの合金粉末、80wt%Pb−
20wt%Snの合金粉末、および75wt%Pb−2
0wt%Sn−5wt%Biの合金粉末を所定比に混合
し、以下実施例4同様の素子を作成し−た。
作成した素子の端子電極部断面をX線マイクロアナライ
ザおよびX線微小回折計を用いて電極金属の分布を評価
した。
ザおよびX線微小回折計を用いて電極金属の分布を評価
した。
断面の模式図はほぼ実施例4の第6図及び第7図と同様
であるが、中間相は銅を主成分とする金属相、鉛、錫、
亜鉛と銅の金属間化合物相が2〜60μm程度組織の混
合組織相を形成しており、全体で厚み500μm程度で
ある。
であるが、中間相は銅を主成分とする金属相、鉛、錫、
亜鉛と銅の金属間化合物相が2〜60μm程度組織の混
合組織相を形成しており、全体で厚み500μm程度で
ある。
さらに表面層には鉛一錫、鉛一亜鉛もしくは鉛−錫一ビ
スマスを主成分とする金属相である。
スマスを主成分とする金属相である。
いずれの表面層も0.3μm〜80μm程度の厚さであ
る。
る。
素子は端子電極形成後実施例4と同様の条件で保持し、
実施例4同様の半田付け性試験と熱衝撃試験を実施した
。
実施例4同様の半田付け性試験と熱衝撃試験を実施した
。
第10表に端子電極の金属粉混合組成率と保持条件によ
る不良数を、第1l表に亀裂不良発生数(いずれも試料
50個あたり)を示す。
る不良数を、第1l表に亀裂不良発生数(いずれも試料
50個あたり)を示す。
(以下余白)
第
10
表
Nol42は比較例
第 1 l 表
No14Gは比較例
第10表より明らかなように、特許請求の範囲第10項
に記載した構成をとり、特許請求の範囲第17項に記載
した電極ペーストを用い、特許請求の範囲第25項に記
載した製造プロセスをとるものは、銅電極単体のものに
比べ、半田付け性とくに端子電極が酸化し易い条件下で
保存した後の半田付け性が向上する。
に記載した構成をとり、特許請求の範囲第17項に記載
した電極ペーストを用い、特許請求の範囲第25項に記
載した製造プロセスをとるものは、銅電極単体のものに
比べ、半田付け性とくに端子電極が酸化し易い条件下で
保存した後の半田付け性が向上する。
また第11表より明らかなように、特許請求の範囲第1
0項に記載した構成とくに銅を主成分とする金属相、鉛
、錫、亜鉛を主成分とする金属相およびそれらの金属間
化合物相が混合組織相を形成した中間相層の存在するN
o 1 47〜149の試料は、熱衝撃による亀裂不良
が発生しにくいのに対し、No148の試料のように中
間相が銅金属単相よりなるものは亀裂不良が発生しやす
い。
0項に記載した構成とくに銅を主成分とする金属相、鉛
、錫、亜鉛を主成分とする金属相およびそれらの金属間
化合物相が混合組織相を形成した中間相層の存在するN
o 1 47〜149の試料は、熱衝撃による亀裂不良
が発生しにくいのに対し、No148の試料のように中
間相が銅金属単相よりなるものは亀裂不良が発生しやす
い。
このことは、特許請求の範囲第10項に記載した端子電
極部の構成において、従来例との相違点である混合組織
相よりなる中間相が素子に対する耐熱衝撃性の向上に効
果があることを示している。
極部の構成において、従来例との相違点である混合組織
相よりなる中間相が素子に対する耐熱衝撃性の向上に効
果があることを示している。
またNo145もしくはNo 1 49のように、さら
に電極金属として・鉛、錫、亜鉛以外の新たな成分を含
むものでも、主成分として銅、ニッケル、鉛、錫、亜鉛
を含む構成のものは、同様の効果が期待できることを意
味している。
に電極金属として・鉛、錫、亜鉛以外の新たな成分を含
むものでも、主成分として銅、ニッケル、鉛、錫、亜鉛
を含む構成のものは、同様の効果が期待できることを意
味している。
発明の効果
本発明は、金属相と無機ガラス相とを含む端子電極を有
し、金属相が鉛、錫あるいは亜鉛からなる群の少なくと
も1成分を含有する銅もしくはニッケル合金よりなる電
子部品であるため、低コストであり、かつ半田付け性が
良好で、素子表面の酸化による半田付け性の低下の少な
く、半田付け時に素子に対する熱衝撃性の緩和効果に優
れた端子電極部の構成と、その安価で簡便な製造プロセ
ス、電極ペーストが提供される。
し、金属相が鉛、錫あるいは亜鉛からなる群の少なくと
も1成分を含有する銅もしくはニッケル合金よりなる電
子部品であるため、低コストであり、かつ半田付け性が
良好で、素子表面の酸化による半田付け性の低下の少な
く、半田付け時に素子に対する熱衝撃性の緩和効果に優
れた端子電極部の構成と、その安価で簡便な製造プロセ
ス、電極ペーストが提供される。
第1図及び第2図は各々本発明の一実施形態の固定抵抗
器素子の端子電極部の断面模式図、第3図〜第7図は各
々本発明の一実施形態であるセラミック積層コンデンサ
素子の端子電極部の断面模式図である。 11.21.31,41,5L 61.71・・・セ
ラミック素体、12, 22, 32,42.
52,62.72・・・無機フリットを含む下地層、1
3,7B・・・銅と鉛が混合組織相を形成した中間相、
23・・・銅と錫の混合組織相もしくは固溶相を形成し
た中間層、33・・・ニッケルと鉛混合組織相もしくは
固溶相を形成した中間層、43・・・ニッケルと錫金属
間化合物の混合組織相あるいは固溶相を形成した中間層
、53・・・ニッケルと亜鉛金属間化合物の混合組織相
あるいは固溶相を形成した中間層、63・・・銅と亜鉛
金属間化合物の混合組織相あるいは固溶相を形成した中
間層、14,34.74・・・鉛金属相を含む表面層、
24.44・・・錫金属相からなる表面層、54・・・
亜鉛金属単相またはニッケルとの金属間化合物相を含む
表面層、64・・・亜鉛金属相単相または銅との金属間
化合物相を含む表面層。
器素子の端子電極部の断面模式図、第3図〜第7図は各
々本発明の一実施形態であるセラミック積層コンデンサ
素子の端子電極部の断面模式図である。 11.21.31,41,5L 61.71・・・セ
ラミック素体、12, 22, 32,42.
52,62.72・・・無機フリットを含む下地層、1
3,7B・・・銅と鉛が混合組織相を形成した中間相、
23・・・銅と錫の混合組織相もしくは固溶相を形成し
た中間層、33・・・ニッケルと鉛混合組織相もしくは
固溶相を形成した中間層、43・・・ニッケルと錫金属
間化合物の混合組織相あるいは固溶相を形成した中間層
、53・・・ニッケルと亜鉛金属間化合物の混合組織相
あるいは固溶相を形成した中間層、63・・・銅と亜鉛
金属間化合物の混合組織相あるいは固溶相を形成した中
間層、14,34.74・・・鉛金属相を含む表面層、
24.44・・・錫金属相からなる表面層、54・・・
亜鉛金属単相またはニッケルとの金属間化合物相を含む
表面層、64・・・亜鉛金属相単相または銅との金属間
化合物相を含む表面層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)金属相と無機ガラス相とを含む端子電極部を有し
、前記金属相が鉛、錫、亜鉛からなる群の少なくとも1
成分を含有する銅合金よりなることを特徴とする電子部
品。 (2)端子電極部に含まれる金属相が、銅と鉛とを含む
合金で、鉛を0.3wt%以上70wt%以下含むこと
を特徴とする、請求項1記載の電子部品。 (3)端子電極部に含まれる金属相が、銅と錫とを含む
合金で、錫を0.8wt%以上65wt%以下含むこと
を特徴とする、請求項1記載の電子部品。 (4)端子電極部に含まれる金属相が、銅と亜鉛とを含
む合金で、亜鉛を0.5wt%以上80wt%以下含む
ことを特徴とする、請求項1記載の電子部品。 (5)金属相と無機ガラス相とを含む端子電極部を有し
、前記金属相が鉛、錫、亜鉛からなる群の少なくとも1
成分を含有するユッケル合金よりなることを特徴とする
電子部品。 (θ)端子電極部に含まれる金属相が、エッケルと鉛と
を含む合金で、鉛を1.5wt%以上45wt%以下含
むことを特徴とする、請求項5記載の電子部品。 (7)端子電極部に含まれる金属相が、ニッケルと錫と
を含む合金で、錫を1.5wt%以上55wt%以下含
むことを特徴とする、請求項5記載の電子部品。 (8)端子電極部に含まれる金属相が、ニッケルと亜鉛
とを含む合金で、亜鉛を1.5wt%以上65wt%以
下含むことを特徴とする、請求項5記載の電子部品。 (9)誘電体セラミック層、卑金属を用いた内部電極層
と、前記内部電極層に接続し金属相を含有する外部電極
とを有し、前記内部電極層の内部電極が相対する方向に
交互に引き出されるように積層した積層コンデンサであ
って、前記外部電極に含まれる前記金属相が鉛、錫、亜
鉛からなる群の少なくとも1成分を含有する銅合金また
は鉛、錫、亜鉛からなる群の少なくとも1成分を含有す
るニッケル合金であることを特徴とする電子部品。 (10)セラミック素体に直接付着した端子電極を有し
、前記端子電極の断面が、銅あるいはニッケルを主成分
とする金属相、鉛、亜鉛あるいは錫を主成分とする金属
相もしくは銅、ニッケル、鉛、亜鉛あるいは錫の金属間
化合物相からなる群より選ばれた少なくとも2種を含む
混合組織相又は固溶体合金相の内の何れかの中間層を有
し、さらに平均組成として前記中間層より鉛、錫あるい
は亜鉛の内の何れかの含有量の多い表面層を有すること
を特徴とする電子部品。 (11)端子電極部の断面が、少なくとも銅を主成分と
する金属相と鉛を主成分とする金属相との混合組織相を
含む中間層と、部分的若しくは全面が金属鉛層からなる
表面層とを有することを特徴とする、請求項10記載の
電子部品。 (12)端子電極部の断面が、銅を主成分とする金属相
、錫を主成分とする金属相もしくは銅、あるいは錫の金
属間化合物からなる群より選ばれた少なくとも2種の混
合組織相又は銅に少なくとも錫が固溶した固溶体金属相
を含む中間層と、部分的若しくは全面が錫を主成分とす
る金属相又は銅と錫の金属間化合物と錫の混合組織相の
何れかの表面層とを有することを特徴とする、請求項1
0記載の電子部品。 (13)端子電極部の断面が、銅を主成分とする金属相
、亜鉛を主成分とする金属相もしくは銅あるいは亜鉛の
金属間化合物相からなる群より選ばれた少なくとも2種
の混合組織相又は銅に少なくとも亜鉛が固溶した固溶体
金属相を含む中間層と、部分的若しくは全面が亜鉛を主
成分とする金属相又は銅と亜鉛の金属間化合物と亜鉛の
混合組織相の何れかの表面層とを有することを特徴とす
る、請求項10記載の電子部品。 (14)端子電極部の断面が、少なくともニッケルを主
成分とする金属相と鉛を主成分とする金属相との混合組
織相もしくはニッケルに鉛が固溶した固溶体金属相の何
れかを含む中間層と、部分的若しくは全面が鉛を主成分
とする金属層からなる表面層を有することを特徴とする
、請求項10記載の電子部品。 (15)端子電極部の断面が、ユッケルを主成分とする
金属相、錫を主成分とする金属相あるいはニッケルある
いは錫の金属間化合物相からなる群より選ばれた少なく
とも2種の混合組織相又はニッケルに錫が固溶した固溶
体金属相の何れかを含む中間層と、部分的若しくは全面
が錫を主成分とする金属相もしくはニッケルと錫の金属
間化合物相と金属錫との混合組織相の何れかの表面層を
有することを特徴とする、請求項10記載の電子部品。 (16)端子電極部の断面が、ニッケルを主成分とする
金属相、亜鉛を主成分とする金属相あるいはニッケルあ
るいは亜鉛の金属間化合物からなる群より選ばれた少な
くとも2種の混合組織相又はニッケルに少なくとも亜鉛
が固溶した固溶体金属相の何れかを含む中間層と、部分
的若しくは全面が亜鉛を主成分とする金属相もしくは金
属ニッケルと金属亜鉛の金属間化合物と金属亜鉛との混
合組織相の何れかの表面層とを有することを特徴とする
、請求項10記載の電子部品。 (17)セラミック素体に直接焼き付けて形成される端
子電極用ペーストにおいて、前記ペースト中の金属成分
が、焼付け処理中に単独では液相を生成しない金属成分
と、単独で溶融あるいは分解溶融して液相を生成する金
属成分もしくは前記単独では液相を生成しない金属成分
の何れかと共融反応により液相を生成する金属成分との
2種の金属成分を含み、かつ生成する液相成分の固化し
た相が、鉛、亜鉛あるいは錫からなる群より選ばれた少
なくとも1成分を含むことを特徴とする電極ぺースト。 (18)セラミック素体に直接焼き付けて形成される端
子電極用ペースト中に含まれる金属粉が、銅あるいはニ
ッケルを主成分とする金属粉、鉛、亜鉛あるいは錫を主
成分とする金属粉もしくは銅、ニッケル、鉛、亜鉛ある
いは錫の金属間化合物からなる金属粉より選ばれた少な
くとも2種の金属粉あるいは合金粉を含むことを特徴と
する、請求項17記載の電極ペースト。 (19)電極ペーストが、金属銅粉末、金属鉛粉末、無
機フリット粉末、有機バインダ及び有機溶剤を含み、金
属成分における鉛の重量比率が0.3wt%以上70w
t%以下であることを特徴とする、請求項17記載の電
極ペースト。 (20)電極ペーストが、金属銅粉末、金属錫粉末、無
機フリット粉末、有機バインダ及び有機溶剤を含み、金
属成分における錫の重量比率が0.8wt%以上65w
t%以下であることを特徴とする、請求項17記載の電
極ペースト。 (21)電極ペーストが、金属銅粉末、金属亜鉛粉末、
無機フリット粉末、有機バインダ及び有機溶剤より構成
され、金属成分における亜鉛の重量比率が0.5wt%
以上80wt%以下であることを特徴とする、請求項1
7記載の電極ペースト。 (22)電極ペーストが、金属ニッケル粉末、金属鉛粉
末、無機フリット粉末、有機バインダ及び有機溶剤を含
み、金属成分における鉛の重量比率が1.5wt%以上
45wt%以下であることを特徴とする、請求項17記
載の電極ペースト。 (23)電極ペーストが、金属ニッケル粉末、金属錫粉
末、無機フリット粉末、有機バインダ及び有機溶剤を含
み、金属成分における錫の重量比率が1.5wt%以上
55wt%以下であることを特徴とする、請求項17記
載の電極ペースト。 (24)電極ペーストが、金属ニッケル粉末、金属亜鉛
粉末、無機フリット粉末、有機バインダ及び有機溶剤を
含み、金属成分における亜鉛の重量比率が1.5wt%
以上65wt%以下であることを特徴とする、請求項1
7記載の電極ペースト。 (25)電極ペーストをセラミック素体に直接焼き付け
て形成する端子電極の形成方法において、前記電極ペー
スト中に、焼付け処理中に単独では液相を生成しない金
属成分と、単独で溶融あるいは分解溶融して液相を生成
する金属成分もしくは前記単独では液相を生成しない金
属成分の何れかと共融反応により液相を生成する金属成
分との2種の金属成分を含み、焼付け処理時に前記金属
成分の金属粉、金属間化合物粉あるいは合金粉の共融現
象若しくは一部の溶融により、部分的に金属もしくは金
属間化合物間で液相が形成される温度以上で処理するこ
とを特徴とする、電子部品端子電極の形成方法。 (26)セラミック素体に直接焼き付けて形成する端子
電極の形成方法において、電極金属の出発原料として、
銅あるいはニッケルを主成分とする金属粉、鉛、亜鉛あ
るいは錫を主成分とする金属粉もしくは銅、ニッケル、
鉛、亜鉛あるいは錫の金属間化合物粉もしくは合金粉か
らなる粉体を用い、焼付け処理時に前記金属粉、前記金
属間化合物粉もしくは前記合金粉の共融現象又は一部の
溶融により部分的に金属もしくは金属間化合物間で液相
が形成される温度以上で処理することを特徴とする、請
求項25記載の端子電極の形成方法。
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1990
- 1990-06-15 JP JP2157977A patent/JP2658509B2/ja not_active Expired - Fee Related
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