JPH0461214A - 積層型セラミックコンデンサ - Google Patents

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、導電性ベースト１．特に１．積層型コンデン
サの端子電極形成用導電性ペーストａご関する。

１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Ｕ７ている。例えばセラミ、り二に・デン勺
では、小形で軽−な積層セフミノクニＪ：・デンザが開
発されでいる。この積層セラミック：Ｉンデニ′勺は、
例λば、厚さ数μｍの内部電極層とＩνさ数ｌμＩＴＩ
のセラミ５．り誘電体層とが交ｒノに積層されて一体焼
成さイ′才、た−Ｊンデン（）素ｆと、外部電極とをｆ
１シ、でいる。ごごで、夕（部電極は導電１４ベース（
を用いて形成されでいる。なお、前記積層セラミノクニ
ノンデｊ／シでは、はんだ耐熱性を向１ニさせ、また〕
゛リシリン択−５の実装を容易にするために、電気メツ
キ法により表面ｅ、’、、”、、　Ｎ　１膜ヌはＳ　ｎ
膜が形成されでいる。

従来、ｌ述のような積層セラミ、２クニＪンデ゛、・・
すの外部型棒形成用の導電性ベース１とり、−’ｒ、銀
糸の導電性粉末と硼硅酸曲鉛系ガラスソリ・２・１と有
機ヒビクルとを主成分とするものが知ら才１ている（特
公昭ｆ３２−１６６２５　”；”４公報参照）。なお、
硼硅酸亜鉛系ガラスフリ／１・とは、Ｚ　ｒ＋　（’）
と［３□０３と５ｉｎ２とを＋、成分とするガラスノリ
ノドである。係る導電性ベー　ストによるＡ部電極の形
成は、コンデンザ素了の端面に上述の導電性ベース１を
塗布ｊ１、ベースト中の導電性粉末とガラスフリ、ｌと
を焼成ｊてコニ／ダニ／す素子と一体化する、二とによ
り行われている。（−述の導電性ベース１による外部電
極は、−ノン５’　５／り素ｆ内部の内部電極との接続
性及びコンデンサ素子との結合強度かともに良好であり
、また表面にメソ−（皮Ｈりが容易に形成できる。

〔考案か解決し２ようと引る課題］ 前記従来の導電性ベーストは、焼成Ｉ程でガフスフリフ
１中のＺｎＯがコンデン′４）　６１１器素体中に進入
ｊ５２１．−’　０）　／ｎ　Ｏと：１ンデンサ磁器素
体との反応により＝ｌンデンザ磁器素体に、クラックを
牛し７さ・廿る場合がある。特に、（タン酸ハリウＪ、
やニオゾ酸鉛製の−７７７ンシ磁器素体で（１１、クラ
ックが〕４４、し５や４−い。

本発明の目的は、コンデ゛／ザ侑器累′体にクランクを
生ｔ７させにくく、し、かも内部電極との接続性及びコ
ンデンサ′４ｉｉ器素体との結合強度が良好であり、ま
たメツキ皮膜の形成が容易な、積層型：ズンデンザの端
子電極形成用導電性ベースト苓提供づるごとにあ乙。

〔課題迭解決するための手段］ オー発明の積層型コンデンサの端子電極形成用導電１７
１く〜スミは、銀系の導′市性粉末と、Ｚ　ｎ　Ｏ４含
む硼硅酸亜釦系ガラスフリノ１−と、有機、ビヒクルと
４名むものである　（７の導電性ベーストは、硼硅酸亜
鉛系ガラスフリソｌ中のＺ　ｎ　（’、）含料が１３．
５〜２２．５重蓋％であるごどを特徴とし、−（いる。

＊＊＊＊　　′４　罎　＊ 本発明に用いられる４電性粉末は、導電性ベス１−の焼
成後に”ｉＪＭｉを形成するだめの成分である。

導電性粉末は、銀、叱Ｈ２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１、を混合ｊ
２．たものが用いられる。このような導電性粉末２しで
は、２銀〜バラジウ１４合金に１）ｌ）、Ｎｉ、Ｃ１，
Ｊ等の金属粉末を若）“混合したものを例示できる。導
電性粉末の平均粒径は、１〜２１ｔｎｉＶ度が望ま（、
、い。平均粒径が？２ｔＩｍを越える場合には、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
、導電性ベースト中に通常６５〜７５車１％程度混自さ
れる。

本発明乙こ用いらｉるガラスフリットは、導電性ベース
トの焼成時に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。本発明では
、ガラスソリノＩ・とシ１．で、硼硅酸曲鉛系ガラスノ
リソトが用いられる。硼硅酸Ｉｊ鉛系ガラスフリットと
は、ＺｎＯ１Ｂ、Ｏ，及び５ｉＯｚを１−成分とし１、
これにアルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物
を混合したものである。

本発明で用いられる１、述の硼硅酸！ｌＴ＋鉛ガンスフ
リン］・では、ＺｎＯは、１３．５−２２．５重蓋％、
好ましくは１５〜１８重鼠％混合さｔｃ−（いる。

これにより、クランクの発生がなく、且つ実用的に充分
な接合強度（２，Ｏｋｇ−１以上）が達成できる。ずな
わち、ＺｎＯの混合蓋が１３．５１１１％未満では、導
電性ベーストの軟化点が上ｖシフ、：Ｊンデンサ本体と
端子−電極との接合強度が低ト″４る。また、導電性ベ
ーストの市１還元性が悪化し２、端Ｙ電極のメツキ処理
が困難になる。逆に、２２４５市量ン６を越える場合は
、ベーストの焼成中！、−１１ンデン４Ｊの本体内にＺ
　Ｎｌが多１乙ご侵入し、コンゲ′ン′ＩＪ本体にクー
ノックが生しや゛ス−くなる。また、」二・′うンリ°
本体と端子電極との結合強度が低下−４る。

５ｉｎ２は、ガ；クスフリ、ノド中に２９．０〜３６・
０市−％１．好まし５くは３０．０〜３５，０重蓋％混
音される。５ｉｎ２の混合蓋が２９．０重１％末？１’
１ｉ−（”’は、ガラスフリ、・１中のＺｎＯの相幻足
が増加り７、その結果二１ンデンリー本体にクラックが
勺−じや４−くなる。逆に、３（ｉ、０重蓋％を超λる
と、ガラスフリットの軟化点がト昇し７、二１ンデンザ
本体と端ｆ−電極上の接着強度が低下する。１３□ｆ：
）　３　ｏ’＞　ｙＪＱ合鼠は、上述のＺｎＯ及びＳｉ
ｎ、のｆ′ｆＭ合足との関係ご決定されるが、通常ガラ
スフリ５ノ］−中に３８゜、０重蓋％未満混合される。

Ｂ、Ｏ。

の混合聞が３８．０重蓋％以上の場合は、ベーストの焼
結過程でベーストとコンデンサ本体とが激り、　＜反応
Ｌ７、コンテン９本体と端子電極との接合強度が低下す
る。

硼硅酸（ｌｉｄ鉛系ガフスノリノ）に含まれるｉ′九り
り金属系酸化物とは、カリウム、リナウＪ２及び−Ｊト
リウム等のフルカリ金属の酸化物（例スばＮ、１２０．
１．　ｉ□０及びに２０等）である。アルカリ金属系酸
化物の混合￥は、２．（）〜８□　０重足％に設定され
る。２．０重蓋％未満の場合は、ガフスフリントの軟化
点が１シＸＬ５、−Ｊンデン」ノ゛本体と端子電極との
接着強度が低ドする。逆に、ｉＬＯ惠量％を越える場合
は、ベーストの焼結過程（、こｂいてベーストと、：１
ンデン勺本体とか激しく反圧、ｊ２１、：１ンデンザ本
体にクー）ツクが・１し２やすくなイ）４．また、アル
カリ土類金属系酸化物とは、Ｂ　ａ、Ｃａ、Ｓｒ等のア
ルカリ土類金属の酸化物（例λば［３，１０、Ｃａ　０
８ＳｒＯ等）である。アルカリ土類金属系酸化物の混合
量は、４．０−１６．５重蓋％に設定されている。混合
量が４重蓋％未満では、熱膨張係数が７０Ｘ１０’／’
Ｃ以−トとな−１１，“ζ−・般のニ７ンデンサ磁器誘
電体の熱膨張係数と違いすぎるため、クラックが１４；
　ＬＳ昂くなる。逆に１．１６゜５重蓋％を超えると、
軟化点が高くなりＡぎ、固着強度か低トする。

４、発明（、ｒ用いられ４硼硅酸曲釦系力）ズブリ、２
日７は、所望によりΔｎ２０．が〆１昌ｉさ才ｚ　’？
い”Ｃ８もよい。Ａ１．．０３’ｔ’ｄ１合し、た場合
は、罠・□デニザ本体と端子電極中のガラスフリｙ１’
Ｊ−の結合強度を史に高めるこ、ｌ、゛ができる１、世
１５、所、含量が・１゜０重量％苓−越λると、ガラス
フリ・２（の軟化点が１：：：：：　Ｍ−Ｌｌ、かえ１
．て−Ｊンデン勺本体Ｊ端」′１「極１」′の接合強度
が低下°４る。

本発明に用いられる硼６↑酸曲鉛系ガ−［〉スソリ・７
［のわ〕未の゛（パ均粉打は、２〜・川０　）ｔ　ｒｌ
＋程度が好まし、い。平均粒径カ月Ｑｐｍよりも大きい
場合ば、焼成１１．！ｌに焼成ブクレが発拝し、Ｅ２ン
デン号本体と端子電極古の接漬性が低下と、やすくなる
。逆と、′、２Ｂｍ未満の場合は、べ・−ストのＬ第１
、Ｊジ・がベーストを浸漬法により用いる場僑に不適１
″−ラなものとなる。

なお、）−１述の硼硅酸曲鉛系ガラスノリ７・（は、導
電性ベース１−中６．“通常２．Ｏ・〜・８．ｏｊｊＩ
口％程度’＜１４合される。

本発明に用いられる有機Ｌヒクルは、１４機樹脂と有機
溶剤とを含んごいる。有機樹脂は、導電性ベース１に塗
布ｉｉＴ能な粘弾性を（、Ｊりするための成分であり、
例えばエチルセルロースやロジン樹脂等が用いられる。

導電性ベース１中のイ（機樹脂の混合足ム、！、導電性
ベーストの塗４ｊ条件等により適宜設定されるが、通常
３４０〜８．０重置％程陣−に設定される。　一方、有
機ン容剤は、ト述のイｊ機樹脂成分を溶解し２、導電性
ベーストに所望の粘性蚤付与するための成分である。有
機溶剤とし一ζは、例えばα−デルビネオール、２，２
．４−１リメナル−１３−ベンタンジ〕−ルモノｆツブ
Ｊレート、ジチルカルしトールアセア−［・　口３ＣＡ
）等が用いられる。導電性ベース１〜中の有機溶剤の混
合１は、導電性ベーストの塗４−１条件等により適宜設
定されるが、通常１６．０〜３２゜０重蓋％程度に設定
される。

本発明の導電性ペーストには、有機白金、有機ロジウＪ
４、有機金、有機銀等の有゛機肖金属の＝Ｈ゛スイドを
若干添加し７てもよい。この場合、導電性ベーストの焼
結を促進ざセ−る、二とができる。

次に、本発明に係る導電性ベー　ストが採用された積層
しむ→ミノクー１：′デ：、′−Ｉｌの一例を第１図及
び第２図ζこ示ず。第１図は積層セラミ、り：Ｉ′／・
ｊ′アンサ斜視図であり、第２図は第１図の１ｌ−ＩＩ
断面図である。

図ζ、′おい−ζ、積層セラミ７・り−Ｊ　二′デン４
ノ１ば、直方体扶の本体部２と、本体部２の両・瑞乙５
′対向するようＣ，′配置された１対の外部電極３ａ、
３ｂとを備λでいる。

本体部２は、例えばナタン酸ハリウ１、や、、：ｌ−、
Ｊフ酸鉛のよ−）な磁器材Ｅｌのグリーン、／］−が多
数枚積層されたものを焼成ξノ（一体化−４ること乙、
−より構成され−でいる。本体部２の内部Ｃ，−は、内
部電極４ａ、４ｂか交ｔ１．に多数配置されている。内
部電極４ａ１．Ｊ、本体部２０図右側端而面、コ配置さ
れた外部電極３ａに接続さねており１、左側端面ζ、″
、配置された外部電極３ｂとは絶縁されている。−・方
、内部電極４ｂは列部電極３１）に接続されており、２
十部電極３ａとは絶縁されている。また、内部電極４ａ
　　４ｂは、ぞれぞれ平１ｊに配置さ才している。

ｉｊｌ記積層セラミノクコンデンザ１では、夕（部電極
３ａ、３ｂは、本発明に係る導電性ぺ〜ストを用いて構
成されている。し７たがって、列部電極３ａ、３ｂは、
銀糸の導電性＋Ａ料と硼硅酸並鉛系ガラスフリットとか
ら構成されている。

この積層セラミックコンデン＋Ｊ−ｉでは、焼成された
磁器材料を介１８、て対向Ｊる内部電極４ａ、４ｂ間に
電荷が蓄積される。ぞし−（、外部電極３　ａ３１）は
、それぞれ本体部２内コ、で構成された“Ｘ２ンデンザ
の人出力用端ｆ−となる。

次に、本発明に係る導電性ペーストの使用方法に触れつ
゛つ、前記積層セラミックニＪンデン１ノ１の製造方法
について説明Ｊる。

まず、チタン酸パリ・″ツノ、やニオブ酸鉛等の誘電磁
器材料と有機バインダーと有機溶媒９−・の混合物をミ
ルでγ１１練し７、スラリーを作成−４る。そし７て、
このスラリーを用いて厚さ２０〜・２５μｎ”１程度の
グリー弓／シートを作成する。グリーンシートの作成ば
、スラリーの状態や作成するグリ−ンシーｌのｊνみに
応１．７て、例えばブド−にｌ−ターやト」−ル１−タ
ー等を用いて行われる。

次に１、得られたグリーンシ・−１・土に内部電極・１
ａ、４ｂを形成するための導電性ベース（・を塗布する
。導電性ベース）の塗布は、膜１ｖ７が数μＩｌｉ程度
となるように、所定の内部電極バターく／に従４）（’
ｉｉわれる。ｔ１″お、導電性ベーストは、Ａ　ｇ　、
／　Ｐｄ　ｔＺ合粉と６機樹脂と有機溶剤とから構成さ
れている。

次に１、内部電極用の印刷が施されたグリ・〜ぺ、′ソ
ー１の積層を行う。そり、、　”’ｉｒ　、グリーンシ
ートの積層体’Ｅ　ｌ　２　ｆ）　Ｏ“０程度で焼成Ｕ
７、本体部２を作成′する。なＪり、焼成時の温度は、
誘電磁器材料及び導電性ベース［双方の収縮状態が−・
致づ”るよ）な温度Ｃ，゛′設定するのが好まし７い。

焼成により得らイまた本体部２　ｑ）両端部には、それ
ぞれ内部電極４３３まノζば４１）の端部が露出してい
る。

次に、得られた本体部２の両端面、ずなわち内部電極４
ｄまたは４ｂが露出ｊる面に外部電極３ａ、３ｈを形成
−する。外部電極３ａ、３ｂの形成ごは、まず当該両端
面に本発明Ｑご係る導電性べ・ストを１２０〜１７０μ
ｍ稈境０ｌソめに塗布Ｊる。

導電性ベース１の塗布は、例えば浸漬法、転ち法等によ
り行われる。導電性ベーストの塗布後、導電性ベース１
〜を乾燥さυ−る。ごごでは１、導電性ベースト中の溶
剤が揮発する。

次に、導電性ベーストの焼成を行う。焼成温邊は、通常
７００〜７５０°０程度６ご設定される。焼成工程では
１．尿ず３００°ｃ　（＝ｊ近でペースト中の樹脂成分
が揮敗し２、さらＣご焼成を続けると導電１４粉末の焼
結反応とガラスフリソ（・の焼成反応とがおこる。ガラ
スフリットの焼成反応では、ガラスノリ・７］・中の７
口０の含量が従来例乙、コ比べて少ないため、本体部２
内に侵入するＺｎＯの骨董が少ない。したがって、本発
明に係る導電性ベー・ストを用いた場合４こは、ガラス
フリソ［・の焼成反応においてガラスフリソＩと本体部
２とが反応し２にくい。

この結果、導電性ベーストの焼成後の本体部２には、ク
ランクが生しにくくなる。なお、本発明に用いられるガ
ラスノリｙ　Ｉ−は、従来例と同しく硼硅酸亜鉛系ガラ
スフリットであるため、本体部２と夕（部電極３ａ、３
ｂば強固に接合される。また、外部′！ｉ極３，３ｂは
、内部電極４ａ、４Ｌｚ！：の接続１斗か良好である。

得られた積層セラミノクコンデンザｌの外部電極３ａ、
３ｂには、Ｎｉメツ４−が施される。そし２て、さらに
ぞのＬにＳ　ｎ−Ｐ　ｂのはんだメンキが施される。こ
れにより、良好なはんだ濡れ性とはんだ耐熱性とを備え
た積層セラミンクτＪンデンサ１が得られる。なお、外
部電極３ａ、３ｂは、硼硅酸曲釦系ガラスフリン［・を
含しため、メツキ処理が容易ζ・ある。

〔実施例〕

Ａ、　ｇ粉末１（）０重Ｍ部と、表に示す組成の硼硅酸
亜鉛系ガラスフリット５重量部と、有機ビし′〜クル３
４車四部とを混合し２、導電性ベース１を作成した。な
お、有機ビヒクルには、エチルセルロスと天然ロジンと
をαテルピネオールに溶解（−だものを用いた。

次に、−［タン酸バリウ１、（誘電６イ１器＋ｔ　＄’
Ｊ　）からするｎ−さ０．８５ｍｎチタ７酸ハＩＪ　ｌ
ニア　ノ、　２５型Ｃｎ器〜フンデン勺素体（京セラ■
製）を準備し７、浸漬法６ご３表り導電性ベースストを
塗４１Ｌ７た。イ１２で、ごの導電性ヘ−ス）をｙ温乾
燥し／、さらに７７０°に゛ｅ８分間焼成するごとによ
り、外部電極が形成された積層セラミンク−コンデンサ
を製造りまた。得られた積層セうミンク：１ンデン勺に
つい°（、試験を行った。試験項目及び試験方法は次の
通りである。

■引っ張り強度 外部電極Ｃコすす引き銅線（０，６φ）をハンダ（＝Ｊ
ＵＬ７だ２０個の試料を用意し２．各試料に−）い４′
引っ張り試験機により測定し２だ（ｌ＾の尼小値で表１
゜た。実現−１、特に問題のない２．０ｋｇ・［以１か
合格ごある。

■コンデンザ本体のクシツクの発生。

積層セラミンクコンラ仁・・ザの外部電極をＩ！ｉ磨Ｌ
”Ｈ＝ｒンデンサ本体を露出さ一υ、顕微鏡によりクラ
ックの発ｑ、を調べた。評価は次の通りである。

（１）：クランクの発生前。

Δ：クラノクの発生が少しのられた。

×　： クラ、・りの発４１が顕著ごあった。

ｉを用いた実ｈｈ例ごある。

〔発明の効宋］ 本発明に係る導電性く一スＩでは、ガラスフリ７．１・
に硼硅酸曲釦糸ガラスノリノ］を用い、しかも当該ガラ
ス゛ノリノ（・中のＺｒム０の金印を１＝述の範囲４．
二設定Ｉ、でいる。ｔ２だが、２（、本発明によれば　
コン′ｙ−゛ンザ本体にクラ、りを１↑゛ｊ７さ・ｌ！
　６１′−＜　＜、（，５かも一４７’ｊ’ンづ本体の
内部電極との接続Ｐ１及びＬ−Ｊ　：、ハ２〜χ２・→
］本体との接合、１用とが良好了゛あり、また焼成後の
メツキ処理が容易な積層型：Ｉンテ゛′ンザの端了電極
形成用導電牲べ・−ス１が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る導電性ベース１へが抹用された積
層セラミックコンデンジの１４視図、第２図は第１図Ｉ
Ｉ−ＩＩ断面図である。 １・・・積層セラミックーＪンデン４ノ１．３ａ、３ｂ
・・・夕４部電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）銀系の導電性粉末と、ＺｎＯを含む硼硅酸亜鉛系
   ガラスフリットと、有機ビヒクル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、 前記硼硅酸亜鉛系ガラスフリット中のＺｎＯ含量が１３
   ．５〜２２．５重量％であ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。