JPH05291076A - 積層セラミックコンデンサの外部電極形成方法 - Google Patents

積層セラミックコンデンサの外部電極形成方法

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JPH05291076A
JPH05291076A JP11825792A JP11825792A JPH05291076A JP H05291076 A JPH05291076 A JP H05291076A JP 11825792 A JP11825792 A JP 11825792A JP 11825792 A JP11825792 A JP 11825792A JP H05291076 A JPH05291076 A JP H05291076A
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慎一郎 黒岩
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Pb系複合ペロブスカイト型セラミックから
なる誘電体にクラック(内部クラック)が発生すること
を防止するとともに、外部電極にニッケルなどの金属メ
ッキを行った後にも積層セラミックコンデンサ素子の絶
縁抵抗を低下させることがなく、かつ、接着強度にも優
れた外部電極を形成する。 【構成】 Ag粉末100重量部と、軟化点が400℃
以下のPbO−B23−SiO2系ガラスフリット18
〜27重量部とを含有する導電ペーストを、Pb系複合
ペロブスカイト型セラミックを誘電体1とする積層セラ
ミックコンデンサ素子3に塗布し、600℃以下の温度
で焼付けを行うことにより外部電極4を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、積層セラミックコン
デンサに関し、詳しくは、Pb系複合ペロブスカイト型
セラミックを誘電体として用いた積層セラミックコンデ
ンサの外部電極形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】この発
明が関連する積層セラミックコンデンサとしては、例え
ば、図1に示すように、BaTiO3系誘電体セラミッ
ク(高温焼成セラミック)からなる誘電体11中に複数
層の内部電極(例えば、Pd電極)12を積層して積層
セラミックコンデンサ素子13を形成し、その両端側に
導電ペーストを塗布、焼付けして外部電極14を形成す
るとともに、ニッケル、スズ、あるいは半田などのメッ
キを施し、外部電極14上に金属メッキ膜15を形成し
て、実装時の半田付け工程における銀くわれを防止した
り、半田付け性を向上させたりした積層セラミックコン
デンサがある。
【0003】そして、上記のような積層セラミックコン
デンサおいては、近年、小型化、大容量化への要求が大
きくなり、その要求に応えるために高い誘電率を有する
Pb系複合ペロブスカイト型セラミックが誘電体として
用いられるに至っている。
【0004】このPb系複合ペロブスカイト型セラミッ
クは、高い誘電率を有するとともに、900〜1000
℃という低温で焼結できるという特徴を有しており、積
層セラミックコンデンサの誘電体として使用した場合、
焼結温度を低くすることが可能であるため、内部電極と
して、耐熱性に優れた高価なPtやPdを用いることな
く、Agの含有率が高く経済的なAg−Pd合金を用い
ることができるという長所がある。
【0005】しかし、Pb系複合ペロブスカイト型セラ
ミックを誘電体として用いた積層セラミックコンデンサ
において外部電極を形成する場合、導電ペーストを積層
セラミックコンデンサ素子に塗布して800℃以上の温
度で焼付けを行うと、ガラスフリットとPb系複合ペロ
ブスカイト型セラミック(誘電体)が反応してガラス成
分が誘電体の粒界に侵入し、誘電体にクラックが発生し
て、内部電極切れを生じ、静電容量が変動するという問
題点がある。
【0006】また、Pb系複合ペロブスカイト型セラミ
ックは、BaTiO3系セラミックなどの高温焼成セラ
ミックに比べて化学的耐久性(特に耐酸性)が低いた
め、外部電極にメッキ処理を施す工程でメッキ液が外部
電極を経て誘電体(Pb系複合ペロブスカイト型セラミ
ック)にまで達し、誘電体を侵して対向電極間の絶縁不
良を生じさせ、特性を劣化させるという問題点がある。
【0007】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、Pb系複合ペロブスカイト型セラミックからなる
誘電体にクラック(内部クラック)を発生させず、ニッ
ケルやスズなどの金属メッキを行った後にも対向電極間
の絶縁抵抗を低下させることがなく、接着強度にも優れ
た外部電極を形成することが可能な積層セラミックコン
デンサの外部電極形成方法を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の積層セラミックコンデンサの外部電極形
成方法は、Pb系複合ペロブスカイト型セラミックから
なる誘電体中に内部電極が積層された積層セラミックコ
ンデンサ素子に外部電極を形成するとともに、該外部電
極にニッケルメッキなどの金属メッキを施してなる積層
セラミックコンデンサの外部電極形成方法であって、A
g粉末100重量部と、軟化点が400℃以下のPbO
−B23−SiO2系ガラスフリット18〜27重量部
とを含有する導電ペーストを、積層セラミックコンデン
サ素子に塗布し、600℃以下の温度で焼付けを行うこ
とにより外部電極を形成することを特徴とする。
【0009】なお、上記ガラスフリットは、Al23
Na2O、K2O、及びZnOの1種または2種以上を1
0重量%以下の割合で含有するものであってもよい。
【0010】
【作用】積層セラミックコンデンサ素子に塗布した導電
ペーストの焼付けが低温で行われるため、Pb系複合ペ
ロブスカイト型セラミックからなる誘電体にクラック
(内部クラック)を発生させることなく、内部電極の断
線(内部電極切れ)による静電容量の変動(劣化)を防
止することが可能になるとともに、外部電極中のガラス
成分が金属メッキ液の誘電体への浸透を阻止して、対向
電極間の絶縁抵抗の劣化を防止し、良好な特性を保持す
ることを可能にする。
【0011】また、Ag粉末に添加されるガラスフリッ
トとして、軟化点が低いガラスフリットが用いられてい
るため、焼付け温度を低くしても十分な接着強度を得る
ことができる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例を比較例とともに示
してその特徴をさらに詳しく説明する。
【0013】この実施例においては、式: Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Zn1/3Nb2/3
3−PbTiO3 で表されるPb系複合ペロブスカイト型セラミックを誘
電体として用い、この誘電体中にAg−Pdからなる内
部電極を積層するとともに、下記の実施例1〜4及び比
較例1〜3に示すような導電ペーストを用い、これをP
b系複合ペロブスカイト型セラミックからなる誘電体に
塗布し、所定の焼成条件で焼付けを行って外部電極を形
成するとともに、外部電極が形成された積層セラミック
コンデンサ素子を多数の通液孔が形成されたバレルに入
れ、例えば、硫酸ニッケルや硫酸スズなどを含有するメ
ッキ液に浸漬し、バレルを回転させて外部電極上にニッ
ケルメッキ、スズ、あるいは半田などをメッキすること
により、積層セラミックコンデンサを製造した。すなわ
ち、この積層セラミックコンデンサは、図1に示すよう
に、誘電体1中に複数層の内部電極2が積層された積層
セラミックコンデンサ素子3の両端側に外部電極4を設
け、さらに、外部電極4上に金属メッキ膜5を配設する
ことにより形成されている。
【0014】実施例1 Ag粉末 : 100重量部 ガラスフリット : 18重量部 (組成)……PbO:B23:SiO2:Al23=8
5:11:2:2(重量比) (軟化点)…330℃ 有機ビヒクル : 40重量部 を含有する導電ペーストを外部電極として塗布し、52
0℃の温度条件下に焼付けを行った後、Niメッキ、ス
ズメッキ、及び半田メッキのいずれかを施すことにより
積層セラミックコンデンサを製造する。
【0015】実施例2〜4 ガラスフリットの添加量を20重量部(実施例2)、2
3重量部(実施例3)、27重量部(実施例4)に変え
たこと以外は上記実施例1と同一の条件、方法により積
層セラミックコンデンサを製造する。
【0016】比較例1〜3 ガラスフリットの添加量を15重量部(比較例1)、1
6重量部(比較例2)、30重量部(比較例3)に変え
たこと以外は上記実施例1と同一の条件、方法により積
層セラミックコンデンサを製造する。
【0017】上記のようにして製造した積層セラミック
コンデンサについて、メッキ後に発生した絶縁不良数、
及び電極引張強度を調べるとともに、誘電体の内部クラ
ックの発生の有無などを観察した。その結果を表1に示
す。
【0018】
【表1】
【0019】なお、表1において、「絶縁不良数」は、
直流16Vを印加し、一分後に、logIR<8.50と
なる試料の数(試料数100個当りの数)を示し、「電
極引張強度」は、引張り試験において電極破壊が生じた
ときの荷重(試料100個の平均値)を示している。
【0020】なお、比較例3の試料については、外部電
極形成後(導電ペーストの焼付け後)に誘電体(Pb系
複合ペロブスカイト型セラミック)に内部クラックの発
生が認められたため、絶縁不良数、及び電極引張強度の
測定(評価)は行わなかった。この内部クラックは、導
電ペースト中のガラスフリットの含有量が多いため、焼
成時の体積収縮による応力が大きくなることにより生じ
たものとみられる。
【0021】また、図2は、ガラスフリット添加量と絶
縁不良発生率及び電極引張強度との関係を示す線図であ
る。
【0022】表1に示すように、ガラスフリットの添加
量が18重量部未満の比較例1及び比較例2において
は、試料100個につき、6個(比較例1),及び3個
(比較例2)の試料について絶縁不良の発生が認められ
た。
【0023】また、表2から、ガラスフリットの添加量
が増加すると絶縁不良発生率が減少し、Ag粉末100
重量部に対するガラスフリットの添加量が18重量部を
越えると絶縁不良が発生しなくなることがわかる。した
がって、ガラスフリットの添加量は、18重量部以上で
あることが好ましい。
【0024】また、表1及び図2より、ガラスフリット
の添加量が増加するとともに電極引張強度も増大する
が、ガラスフリットの添加量が27重量部を越え、30
重量部に達すると前述のように誘電体にクラックが発生
するため、ガラスフリットの添加量は、27重量部以下
であることが好ましい。
【0025】なお、上記実施例においては、式: Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Zn1/3Nb2/3
3−PbTiO3 で表されるPb系複合ペロブスカイト型セラミックを誘
電体として用いた場合について説明したが、Pb系複合
ペロブスカイト型セラミックは、上記実施例のセラミッ
クに限られるものではなく、その他の種々のPb系複合
ペロブスカイト型セラミックを用いることができる。
【0026】また、PbO−B23−SiO2系ガラス
フリットの成分比率についても上記実施例に限定される
ものではなく、上記実施例とは異なる成分比率にするこ
とが可能であり、さらに、Al23、Na2O、K2O、
ZnOの1種または2種以上を10重量%以下の割合で
含有させることも可能である。
【0027】また、この発明の積層セラミックコンデン
サの外部電極の形成方法においては、積層セラミックコ
ンデンサ素子の形状や外部電極の形状に特に制約はな
く、必要に応じて種々の形状に形成することが可能であ
る。
【0028】
【発明の効果】上述のように、この発明の積層セラミッ
クコンデンサの外部電極形成方法は、Ag粉末100重
量部と、軟化点が400℃以下のPbO−B23−Si
2系ガラスフリット18〜27重量部とを含有する導
電ペーストを積層セラミックコンデンサ素子に塗布し、
600℃以下の温度で焼付けを行うことにより外部電極
を形成するようにしているので、ペロブスカイト型セラ
ミックからなる誘電体にクラック(内部クラック)を発
生させることがなく、静電容量の変動(劣化)を防止す
ることができるとともに、金属メッキ液の誘電体への浸
透を阻止し、対向電極間の絶縁抵抗の劣化を防止して良
好な特性を保持することが可能になる。
【0029】また、Ag粉末に添加されるガラスフリッ
トとして、軟化点が低いガラスフリットが用いられてい
るため、焼付け温度を低くしても十分な接着強度を得る
ことができる。
【0030】したがって、この発明の積層セラミックコ
ンデンサの外部電極の形成方法によれば、十分な強度を
有する外部電極を形成することができるとともに、金属
メッキを施した後の絶縁抵抗の劣化を抑制して良好な特
性を維持することができる。
【0031】さらに、絶縁抵抗を劣化させることなくメ
ッキ処理を施すことができるため、実装時の半田付け工
程における銀くわれを防止し(ニッケルメッキを施した
場合)、あるいは半田付け性を向上させる(スズメッキ
あるいは半田メッキを施した場合)ことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の一実施例にかかる方法により
外部電極を形成した積層セラミックコンデンサを示す断
面図である。
【図2】ガラスフリットの添加量と、絶縁不良発生率及
び電極引張強度との関係を示す線図である。
【符号の説明】
1 誘電体(Pb系複合ペロブスカイト型セ
ラミック) 2 内部電極 3 積層セラミックコンデンサ素子 4 外部電極 5 金属メッキ膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Pb系複合ペロブスカイト型セラミック
    からなる誘電体中に内部電極が積層された積層セラミッ
    クコンデンサ素子に外部電極を形成するとともに、該外
    部電極にニッケルメッキなどの金属メッキを施してなる
    積層セラミックコンデンサの外部電極形成方法であっ
    て、Ag粉末100重量部と、軟化点が400℃以下の
    PbO−B23−SiO2系ガラスフリット18〜27
    重量部とを含有する導電ペーストを、積層セラミックコ
    ンデンサ素子に塗布し、600℃以下の温度で焼付けを
    行うことにより外部電極を形成することを特徴とする積
    層セラミックコンデンサの外部電極形成方法。
JP11825792A 1992-04-09 1992-04-09 積層セラミックコンデンサの外部電極形成方法 Expired - Lifetime JP3253028B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5561587A (en) * 1993-12-10 1996-10-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Conductive paste and multilayer ceramic capacitor
US6489875B1 (en) * 1999-07-07 2002-12-03 Tdk Corporation Multi-layer ferrite chip inductor array and manufacturing method thereof
CN115148454A (zh) * 2021-03-31 2022-10-04 Tdk株式会社 层叠电子部件

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