JPH0437009A - 積層型コンデンサの端子電極形成用導電性ペースト - Google Patents

積層型コンデンサの端子電極形成用導電性ペースト

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JPH0437009A
JPH0437009A JP2145070A JP14507090A JPH0437009A JP H0437009 A JPH0437009 A JP H0437009A JP 2145070 A JP2145070 A JP 2145070A JP 14507090 A JP14507090 A JP 14507090A JP H0437009 A JPH0437009 A JP H0437009A
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JP
Japan
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conductive paste
conductive
powder
silver
capacitor
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JP2145070A
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English (en)
Inventor
Yoshio Yokoe
横江 宣雄
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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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、導電性ペースト、特に、積層型コンデンサの
端子電極形成用導電性ペーストに関する。
〔従来の技術〕
電子機器の小型化に伴い、電子機器に使用される電子部
品も小型化している。たとえばセラミックコンデンサで
は、小型で軽量な積層セラミックコンデンサが開発され
ている。この積層セラミックコンデンサは、たとえば、
厚さ数μmの内部電極層と厚さ数十μmのセラミック誘
電体層とが交互に積層されて一体焼成されたコンデンサ
素子と、外部電極とを有している。ここで、外部電極は
導電性ペーストを用いて形成されている。また、積層セ
ラミックコンデンサは、はんだ耐熱性を向上させ、また
プリント基板への実装を可能とするために、電気メツキ
法により表面にNi膜またはSn膜が形成されている。
従来の外部電極形成用の導電性ペーストは、銀系の導電
性粉末とガラスフリットと有機バインダーと有機溶剤と
を主成分とするものである(たとえば特公昭62−60
802号公報参照)、導電性ペーストによる外部電極の
形成は、コンデンサ素子の端面に上述の導電性ペースト
を塗布し、ペースト中の導電性粉末とガラスフリットと
を焼成してコンデンサ素子と一体化することにより行わ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記従来の導電性ペーストを用いた積層セラミックコン
デンサは、外部電極とコンデンサ素子との界面で、コン
デンサ素子側にクラックがdじやすい、これは、コンデ
ンサ素子の熱膨張率が8゜5へ=10. 5 X 10
″/”Cであるのに対し、外部電極の熱膨張率が19.
 6 X 10−h/’C程度であり、両者の熱膨張率
の差が大きいためである。特に、コンデンサ素子が大型
(たとえば3.2 wa >(1,6++++m以上)
の積層セラミックコンデンサでは、。
上述のようなりラックが住じやすい。
本発明の目的は、コンデンサ素子にクラック4−生しさ
せにくい外部電極が形成できる、積層型コンデンサの端
子電極形成用導電性ペーストを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の積層型コンデンサの端子電極形成用導電性ペー
ストは、銀系の導電性粉末と、ガラスソリッ1−と、有
機バインダー・と、有機溶剤とを含む≠U子=なき鴫囃
含んでいるSとを特徴としでいる。
* * ヰ ネ 率 本 率 本発明に用いられる導電性粉末は、導電性べ・−1、ス
トの焼成後に電極を形成くるための成分である。
導電性粉末としては、たとえば銀、銀を主成分とする合
金の粉末、または銀の粉末に他の種類の導電性金属の粉
末を混合し、たちのが用いられる。このような導電性粉
末とし7てば、銀−バシ・ジウム系合金にPa、Ni、
Cu等の金属粉末4−若干混合し7たものを例示できる
。導電性粉末の平均粒径は、0.2〜2μm程度が望ま
しい。平均ね径が2μmを餡える場合には、導電性粉末
の焼結速度が遅くなりやすい。なお、導電性粉末は、導
電性ペースト中に通常65へ・755重蓋程度混合され
る。
本発明に用いられるガラスフッリドは、導電性ベースト
の焼成時C1′導電性粉末を積層型コンデンサの本体に
接着するだめの無機バインダー成分である。ガラスフリ
ットとしては、たと犬ばZnO。
B、0. 、S iOi 、Na、o、Lj、0.Ba
O1i’ b 01CaO1S r O,T i Ox
等を所望の割合に混合し7た硼珪酸系のガラス粉末を例
示できる。なお、ガラス粉末の平均粒径は、1〜・6μ
m程度が好ましい。平均粒径が6μmよりも大きい場合
は、焼成時に焼成膨れが発住し、端子電極と:]コンデ
ンサ本体の接着性が低下し2やすくなる。
逆に、1/7mよりも小さい場合は、ペーストの粘性安
定性が悪化し、作業性が低下じやすい。なお、本発明で
は、ガラス粉末は導電性ペースト中に通常2〜7重1%
程度混合される。
本発明Cご用いられる有機バインダーは、導電P4ベー
ストに塗布可能な粘弾性を付与するための成分であり、
たとえばエチルセルロースやロジン樹脂等が用いられる
。有機バインダーの導電性ペースト中の混合量は、導電
性ベースI・の塗布条件等により適宜設定されるが、通
常3〜・7重蓋%程度に設定される。
本発明に用いられる有機溶剤は、上述の有機バインダー
成分を溶解し2、導電性ベーストに所望の粘性を(1与
[るための成分である。有機溶剤としては、たとえばα
−テルピネオール、2,2.4トリメチル〜 i、3−
ペンタンジA−ルモノイソブチレ・−ト、ブナルカルじ
トー・ルアセテーI。
(BCA)等が用いられる。有機溶剤の導電性・−〜・
−スト中の混合量は、導電性ベーストの塗4条件乙こよ
り適宜設定されるが、通常15へ・30重蓋%程度に設
定される。
本発明の導電性ベー・ストは、11本のガラス成分と異
なるフィラーとしての粒子状のT i Ox  (−酸
化チタン)を含んでいる。T i O,は、導電性ベー
ストの焼成番こより得られる端子電極の熱膨張率とコン
デンサ本体の熱膨張率との差4・−小さl、コンデンサ
素子と端子電極との界面で11ンヂンヅオ体側に生しる
クラックを防止する。ここで、1゛102ば、熱膨張率
が7.6XIO−’/”Cであるため、焼成後の端子電
極中に分散状態で存在すると、端子電極の熱膨張率を低
めてコンデンサ本体の熱膨張率に近づし」ることができ
る。なお、TiO7の粒径は、1.4.〜3.0μ−が
好まし5い。
本発明において、’T’i02は、上述の銀系の導電性
粉末100重量部に対して2〜15重蓋部添加される。
TiO□の添加量が2重量部未満の場合は、TiO□を
添加することによる効果が生じない、逆に、添加量が1
5重量部を超える場合は、導電性ペーストを焼成するこ
とにより得られた端子電極にクラックが生じやすくなり
、メツキ処理工程で端子電極内にメツキ液が侵入するお
それがある。
なお、本発明の導電性ペーストには、上記成分の他、有
機白金、有機ロジウム、有機金、有機銀等の有機貴金属
のコロイドが若干添加されていてもよい、この場合、導
電性ペーストの焼結を促進させることができる。
次に、本発明の導電性ペーストの使用方法について説明
する。
まず、第1図及び第2図に本発明の導電性ペーストが採
用された積層セラミックコンデンサの一例を示す、第1
図は積層セラミックコンデンサの斜視図であり、第2図
は第1図の■−■断面図である。
図において、積層セラミックコンデンサ1は、直方体状
の本体部2と、本体部20両端に対向するように配置さ
れた1対の外部電極3a、3bとを備えている。
本体部2は、たとえばチタン酸バリウムのような誘電体
磁器材料のグリーンシートを多数枚積層し、これを焼成
して一体化することにより構成されている。本体部2の
内部には、内部電極4a。
4bが交互に多数配置されている。内部電極4aは、本
体部2の図右側端面に配置された外部電極3aに接続さ
れており、左側端面に配置された外部電極3bとは絶縁
されている。一方、内部電極4bは外部電極3bに接続
されており、外部電極3aとは絶縁されている。また、
内部電極4a。
4bは、それぞれ平行に配置されている。
外部電極3a、3bは、本発明の導電性ペーストを用い
て構成されている。したがって、外部電極3a、3bは
、銀系の導電性材料とガラスフリットとT i O,と
を含んでいる。
この積層セラミックコンデンサ1では、焼成された磁器
材料を介して対向する内部電極4a、4bに電荷が蓄積
される。そして、外部電極3a。
3bは、それぞれ本体部2内に構成されたコンデンサの
入出力用端子となる。
ここで、本発明の導電性ペーストの使用方法に触れつつ
上述の積層セラミックコンデンサ1の製造方法について
説明する。
まず、本体部2を用意する。本体部2は、内部電極4a
、4bを形成するための導電性ペーストが印刷されたセ
ラミックグリーンシートを複数枚積層し、これを焼成す
ることにより得られる。なお、焼成により得られた本体
部2の両端部には、それぞれ内部電極4aまたは4bの
端部が露出している。
次に、得られた本体部2の両端面、すなわち内部電極4
a、4bが露出する面に外部電極3a。
3bを形成する。外部電極3a、3bの形成では、まず
本体部20両端面に本発明の導電性ペーストを100〜
120μm程度の厚みに塗布する。導電性ペーストの塗
布は、たとえば浸漬法、転写法等により行われる。導電
性ペーストの塗布後、導電性ペーストを乾燥させる。こ
のとき、導電性ペースト中の溶剤が揮発する。次に、導
電性ペーストの焼成を行う。焼成温度は、通常700〜
850°C程度に設定される。焼成工程では、まず30
0℃付近でペースト中の樹脂成分が揮散し、さらに焼成
を続けると導電性粉末の焼結反応とガラスフリットの軟
化、塑性流動とが起こる。この反応では、導電性ペース
トの表面側と本体部2側とにガラスフリットが集中し、
焼成温度の上昇にしたがって本体部2と導電性粉末との
接合面にガラスリッチな表面層が形成される。これによ
り、本体部2と外部電極3a、3bとが強固に接合され
た積層セラミックコンデンサ1が得られる。なお、導電
性ペースト中のTie、は、ペーストの焼成反応におい
て導電性粉末及びガラスフリットのいずれとも反応せず
、外部電極3a、3bの厚み方向に粒子状のままで一様
に維持される。
得られた積層セラミックコンデンサ1の外部電極3a、
3bには、Niメツキが施される。そして、さらにその
上に5n−Pbのはんだメツキが施される。これにより
、良好なはんだスレ性とはんだ耐熱性とを備えた積層セ
ラミック:」ンゲン9が得られる。
〔実施例〕
S電性粉末100重V部と、硼珪酸曲鉛ガう・スフリッ
ト3.5重源部と、ユチルセルロース3゜5重源部と、
ロジン樹脂3,5重量部と、表に示す割合のTie、、
とをミキサーで混練し、これCS′αテルピネオールを
加えて粘度を5000ボイズ程度に調整1゜7、導電性
ペーストを作成と7だ。なお、導電性粉末には、平均粒
径0.2へ0.3μyni71)球状のAg粉末50重
量%と、鱗片状のAg粉末50重蓋%との混合物を用い
た。また、ガラスソリッI□には、Zn02Oモル%、
820.28モル%、S 1 O231モル%、Ba0
(iモル%、Nax06.5モル%及びAI<z 03
2. 5モル%の混合物を用いた。
次に、厚さ0.85mの3225型磁器ニフンデンサ素
体(京セラ■製)をf$備し、浸漬法により導電性ベー
スFを塗布した。イして、この導電1’1ベースI・を
50℃/分の速さで昇温〔煙し、さらCご750℃で8
分間焼成゛するJoとC:“−より、A部電極が形成さ
れた積層(・シミックコンデンザを、製造した。得られ
た積層イイクミックーXンデンザについて、外部電極の
線熱膨張係数を調べ、またクラックの発生状況速調べた
。なお、クラッタの発仕状況は、製造し、た100個の
積層セラミック、」ンデンザについて、クツツクの発生
し了2いる個数で評価し、た。結果を表に小(。なお、
表中、試料番号2.3.4が本発明の実施例ζ“あり、
試料番号1゜5は比較例である。
1・・・積層セラミックコンデンサ、3a、3b・・・
外部電極。
特許出願人   京セラ株代会社 代理人  弁理士 宮 川 良 夫

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)銀系の導電性粉末と、ガラスフリットと、有機バ
    インダーと、有機溶剤とを含む積層型コンデンサの端子
    電極形成用導電性ペーストにおいて、前記銀系の導電性
    粉末100重量部に対して粒子状のTiO_2を2〜1
    5重量部含んでいることを特徴とする積層型コンデンサ
    の端子電極形成用導電性ペースト。
JP2145070A 1990-05-31 1990-05-31 積層型コンデンサの端子電極形成用導電性ペースト Pending JPH0437009A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013122126A1 (ja) * 2012-02-14 2013-08-22 三菱マテリアル株式会社 はんだ接合構造、パワーモジュール、ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びそれらの製造方法、並びにはんだ下地層形成用ペースト
JP2013168431A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Mitsubishi Materials Corp はんだ接合構造、パワーモジュール、ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びそれらの製造方法
JP2018098327A (ja) * 2016-12-13 2018-06-21 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

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US9355986B2 (en) 2012-02-14 2016-05-31 Mitsubishi Materials Corporation Solder joint structure, power module, power module substrate with heat sink and method of manufacturing the same, and paste for forming solder base layer
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