JPH0558645B2 - - Google Patents
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- JPH0558645B2 JPH0558645B2 JP23602987A JP23602987A JPH0558645B2 JP H0558645 B2 JPH0558645 B2 JP H0558645B2 JP 23602987 A JP23602987 A JP 23602987A JP 23602987 A JP23602987 A JP 23602987A JP H0558645 B2 JPH0558645 B2 JP H0558645B2
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- ceramic capacitor
- porcelain
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
[産業上の利用分野]
本発明は、磁器コンデンサ用の電極ペースト、
特に積層磁器コンデンサの内部電極或は外部電極
を形成するのに最適な電極ペーストに関する。 [従来の技術] 積層磁器コンデンサは、誘電体磁器層と、これ
を挟んで対向する2組の内部電極、及びこれら内
部電極を各々の組ごとに接続する外部電極を基本
的な構成部材とする。近年、この種の積層磁器コ
ンデンサの製造においては、焼成工程の簡略化を
図り、製造コストを低減する目的で、磁器と電極
とを同時焼成する方法が実施されている。例え
ば、内部電極形成用の電極ペーストが印刷された
未焼成の磁器シート、いわゆるグリーンシートを
積層し、さらに所定の工程を経て六面体の生チツ
プを製作した後、前記電極ぺーストと未焼成の磁
器とを同時に焼成する方法である。更には、前記
六面体の生チツプの両端に外部電極形成用の電極
ぺーストを塗布した後、磁器と内外電極形成用の
導電ベーストを同時に焼成する方法が実施されて
いる。 この様な同時焼成方式で用いられる電極ぺース
トや磁器材料は、焼成工程における熱収縮特性の
近いものを選択することが必要であり、さもなく
ばデラミネーシヨンやクラツクが発生しやすい。 従来、電極ぺーストの熱収縮を磁器のそれと近
づけるため、それにガラスフリツト粉末を含有さ
せたり(特開昭54−140958号公報)、共材といわ
れるグリーンシートと同種あるいは類似の磁器材
料粉末を電極ぺーストに含有させる手段の(特開
昭54−140960号、特開昭57−30308号)等が提案
されている。 [発明が解決しようとしている問題点] しかしながら、ガラスフリツトや共材を含有さ
せた前記電極ペーストについては、次のような問
題があつた。即ち、この電極ペーストを使用した
積層磁器コンデンサの場合、デラミネーシヨンや
クラツクの問題がほぼ解決される一方で、ガラス
フリツトや共材を含有しない電極ペーストを使用
した場合に比較し、外部電極と誘電体磁器との結
合力が悪くなる。例えば、外部電極の剥離試験を
1Kgの荷重で行なうと、電極の剥離がガラスフリ
ツトや共材の含有率にほぼ比例して多く発生する
ようになり、含有率0%の場合、殆ど剥離が見ら
れないのに対し、5重量%から20重量%と増加す
るに従い約5〜65%の剥離が発生する。 この発明は、ガラスフリツトや共材を含む従来
の電極ペーストに於ける前記問題点を解決するも
ので、外部電極の誘電体磁器に対する結合力を改
良できる磁器コンデサ用電極ペーストを提供する
ことを目的とするものである。 [問題を解決するための手段] 即ち、本発明における前記の目的は、ニツケル
を主成分とする卑金属粉末と、炭化物粉末とを含
有する磁器コンデンサ用電極ペーストにより達成
される。 [作用] 後述するように、前記電極ペーストは、従来の
ものに比べて誘電体磁器に対する結合力が強く、
外部電極の剥離強度試験において、良好な結果が
得られ、しかも焼成時の誘電体磁器に発生するク
ラツツクも少ない。これは次のような理由による
ものと考えられる。 前記電極ペーストに含有する炭化物粉末は、還
元雰囲気中で焼成や高温での焼成過程において、
炭化物の大部分はそのまま残るが、一部は次のよ
うに反応し、これにより金属粒子の炭化物(MZ
CW)が析出する。 wM′xCy+(yxz)M→(xxw)M′+yMZCW ただし、M′はTi、Al、B、Co、Cr、Mo、
Nb、Si、Ta、Hf、V、Ni、W、Zr、Fe等の金
属元素であり、Mは卑金属粉末に含まれる金属元
素である。x=1、2、3または4、y=1、
2、3または6、z=1、2または4、w=1、
2または3であり、前記Mの種類により決まる。
例えば、MがNiの場合、z=3、w=1、Mが
Cuの場合、z=2、w=2、MがAlの場合、z
=4、w=3である。 前記の反応により、金属粒子の急激な収縮が抑
制され、かつ金属粒子と磁器との反応が妨げられ
ず、むしろ炭化物から分離した金属成分(M′)
が磁器と反応する。この結果、外部電極と磁器と
の結合力が劣化せず、外部電極の剥離試験に於て
良い結果がもたらされる。 [実施例] 次に本発明の実施例と比較例について説明す
る。 実施例 卑金属粉末成分として、平均粒径1μm、純度
99.9%のNi粉末を、炭化物粉末として平均粒径
0.5μm、純度99.9%の表1の各欄に示す炭化物粉
末を、バインダとしてエチルセルロース16gとブ
チルカルビトール64gとを用い、これらを擂潰機
で5時間粗混合した後、ロールミルで1時間混合
し、電極ペーストを調整した。なお、表1に於
て、Ni粉末の重量比は炭化物粉末との総重量に
対する比(重量%)で表わした。 この電極ペーストを外部電極形成用ペーストと
して、次の方法で積層磁器コンデンサを製作し
た。(Ba0.90Sr0.10)TiO3を主体とし、若干のLi2O
−CaO−SiO2ガラス粉末を含む磁器スラリによ
り、厚さ約30μmのグリーンシートを作り、これ
にNi粉末とZrC粉末を含む内部電極用形成用の電
極ペーストをスクリーン印刷し、乾燥した。次
に、前記グリーンシートの印刷面を上にして同様
のグリーンシートを内部電極が交互にずれるよう
に合計30枚積層し、更にこの積層物の上下両面に
各々厚さ60μmのグリーンシートを4枚ずつ積層
して圧着した後、これを個々のチツプ毎に裁断し
た。 交互に対向した2組の内部電極に各々接続する
よう、積層チツプの両端面に前記外部電極形成用
の電極ペーストを約50μmの厚みでほぼ均一に塗
布し、これを乾燥した。次いで、この生チツプを
2%のH2ガスを含むN2ガス雰囲気中に於て、
1250℃の温度で2時間焼成した。 こうして得られた積層磁器コンデンサチツプの
長さは3.2mm、幅は2.5mm、厚さは0.8mmであり、そ
の構造を第1図に示す。同図に於て、1はチツ
プ、2は誘電体磁器、3は内部電極、4は外部電
極を各々示す。 前記積層磁器コンデンサチツプの20個につい
て、その外部電極4を研削、除去し、その跡の誘
電体磁器2の素地を50倍の拡大鏡を用いて目視検
査し、クラツクの発生率を調べた。また、別の20
個を第2図に示すように試験用治具5に半田6で
固着し、チツプ1の中央に1Kgの荷重
特に積層磁器コンデンサの内部電極或は外部電極
を形成するのに最適な電極ペーストに関する。 [従来の技術] 積層磁器コンデンサは、誘電体磁器層と、これ
を挟んで対向する2組の内部電極、及びこれら内
部電極を各々の組ごとに接続する外部電極を基本
的な構成部材とする。近年、この種の積層磁器コ
ンデンサの製造においては、焼成工程の簡略化を
図り、製造コストを低減する目的で、磁器と電極
とを同時焼成する方法が実施されている。例え
ば、内部電極形成用の電極ペーストが印刷された
未焼成の磁器シート、いわゆるグリーンシートを
積層し、さらに所定の工程を経て六面体の生チツ
プを製作した後、前記電極ぺーストと未焼成の磁
器とを同時に焼成する方法である。更には、前記
六面体の生チツプの両端に外部電極形成用の電極
ぺーストを塗布した後、磁器と内外電極形成用の
導電ベーストを同時に焼成する方法が実施されて
いる。 この様な同時焼成方式で用いられる電極ぺース
トや磁器材料は、焼成工程における熱収縮特性の
近いものを選択することが必要であり、さもなく
ばデラミネーシヨンやクラツクが発生しやすい。 従来、電極ぺーストの熱収縮を磁器のそれと近
づけるため、それにガラスフリツト粉末を含有さ
せたり(特開昭54−140958号公報)、共材といわ
れるグリーンシートと同種あるいは類似の磁器材
料粉末を電極ぺーストに含有させる手段の(特開
昭54−140960号、特開昭57−30308号)等が提案
されている。 [発明が解決しようとしている問題点] しかしながら、ガラスフリツトや共材を含有さ
せた前記電極ペーストについては、次のような問
題があつた。即ち、この電極ペーストを使用した
積層磁器コンデンサの場合、デラミネーシヨンや
クラツクの問題がほぼ解決される一方で、ガラス
フリツトや共材を含有しない電極ペーストを使用
した場合に比較し、外部電極と誘電体磁器との結
合力が悪くなる。例えば、外部電極の剥離試験を
1Kgの荷重で行なうと、電極の剥離がガラスフリ
ツトや共材の含有率にほぼ比例して多く発生する
ようになり、含有率0%の場合、殆ど剥離が見ら
れないのに対し、5重量%から20重量%と増加す
るに従い約5〜65%の剥離が発生する。 この発明は、ガラスフリツトや共材を含む従来
の電極ペーストに於ける前記問題点を解決するも
ので、外部電極の誘電体磁器に対する結合力を改
良できる磁器コンデサ用電極ペーストを提供する
ことを目的とするものである。 [問題を解決するための手段] 即ち、本発明における前記の目的は、ニツケル
を主成分とする卑金属粉末と、炭化物粉末とを含
有する磁器コンデンサ用電極ペーストにより達成
される。 [作用] 後述するように、前記電極ペーストは、従来の
ものに比べて誘電体磁器に対する結合力が強く、
外部電極の剥離強度試験において、良好な結果が
得られ、しかも焼成時の誘電体磁器に発生するク
ラツツクも少ない。これは次のような理由による
ものと考えられる。 前記電極ペーストに含有する炭化物粉末は、還
元雰囲気中で焼成や高温での焼成過程において、
炭化物の大部分はそのまま残るが、一部は次のよ
うに反応し、これにより金属粒子の炭化物(MZ
CW)が析出する。 wM′xCy+(yxz)M→(xxw)M′+yMZCW ただし、M′はTi、Al、B、Co、Cr、Mo、
Nb、Si、Ta、Hf、V、Ni、W、Zr、Fe等の金
属元素であり、Mは卑金属粉末に含まれる金属元
素である。x=1、2、3または4、y=1、
2、3または6、z=1、2または4、w=1、
2または3であり、前記Mの種類により決まる。
例えば、MがNiの場合、z=3、w=1、Mが
Cuの場合、z=2、w=2、MがAlの場合、z
=4、w=3である。 前記の反応により、金属粒子の急激な収縮が抑
制され、かつ金属粒子と磁器との反応が妨げられ
ず、むしろ炭化物から分離した金属成分(M′)
が磁器と反応する。この結果、外部電極と磁器と
の結合力が劣化せず、外部電極の剥離試験に於て
良い結果がもたらされる。 [実施例] 次に本発明の実施例と比較例について説明す
る。 実施例 卑金属粉末成分として、平均粒径1μm、純度
99.9%のNi粉末を、炭化物粉末として平均粒径
0.5μm、純度99.9%の表1の各欄に示す炭化物粉
末を、バインダとしてエチルセルロース16gとブ
チルカルビトール64gとを用い、これらを擂潰機
で5時間粗混合した後、ロールミルで1時間混合
し、電極ペーストを調整した。なお、表1に於
て、Ni粉末の重量比は炭化物粉末との総重量に
対する比(重量%)で表わした。 この電極ペーストを外部電極形成用ペーストと
して、次の方法で積層磁器コンデンサを製作し
た。(Ba0.90Sr0.10)TiO3を主体とし、若干のLi2O
−CaO−SiO2ガラス粉末を含む磁器スラリによ
り、厚さ約30μmのグリーンシートを作り、これ
にNi粉末とZrC粉末を含む内部電極用形成用の電
極ペーストをスクリーン印刷し、乾燥した。次
に、前記グリーンシートの印刷面を上にして同様
のグリーンシートを内部電極が交互にずれるよう
に合計30枚積層し、更にこの積層物の上下両面に
各々厚さ60μmのグリーンシートを4枚ずつ積層
して圧着した後、これを個々のチツプ毎に裁断し
た。 交互に対向した2組の内部電極に各々接続する
よう、積層チツプの両端面に前記外部電極形成用
の電極ペーストを約50μmの厚みでほぼ均一に塗
布し、これを乾燥した。次いで、この生チツプを
2%のH2ガスを含むN2ガス雰囲気中に於て、
1250℃の温度で2時間焼成した。 こうして得られた積層磁器コンデンサチツプの
長さは3.2mm、幅は2.5mm、厚さは0.8mmであり、そ
の構造を第1図に示す。同図に於て、1はチツ
プ、2は誘電体磁器、3は内部電極、4は外部電
極を各々示す。 前記積層磁器コンデンサチツプの20個につい
て、その外部電極4を研削、除去し、その跡の誘
電体磁器2の素地を50倍の拡大鏡を用いて目視検
査し、クラツクの発生率を調べた。また、別の20
個を第2図に示すように試験用治具5に半田6で
固着し、チツプ1の中央に1Kgの荷重
【表】
を加え、これによつて外部電極5の剥離が発生す
るか否か調べた。 これら試験によるクラツク及び電極剥離の発生
率を、試験に供した試料20個のうちの発生数によ
り、表1に示した。 実施例 2 BaTiO3系磁器に代えて、次ぎに示す誘電体磁
器を各々使用し、かつ表2で示す外部電極形成用
の電極ペーストを用いて、前記実施例1同様に積
層磁器コンデンサチツプを製作した。更に、これ
らについて同様に試験を行い、その結果を表2に
示した。
るか否か調べた。 これら試験によるクラツク及び電極剥離の発生
率を、試験に供した試料20個のうちの発生数によ
り、表1に示した。 実施例 2 BaTiO3系磁器に代えて、次ぎに示す誘電体磁
器を各々使用し、かつ表2で示す外部電極形成用
の電極ペーストを用いて、前記実施例1同様に積
層磁器コンデンサチツプを製作した。更に、これ
らについて同様に試験を行い、その結果を表2に
示した。
【表】
【表】
実施例 3
Ni、Al、Cu、Zn及びTiCを、表3の各欄に示
す割合で含有する外部電極形成用の電極ペースト
を用い、前記実施例1と同様にして積層磁器コン
デンサチツプを製作した。更に、これについて同
様に試験を行つた結果を表3に示す。
す割合で含有する外部電極形成用の電極ペースト
を用い、前記実施例1と同様にして積層磁器コン
デンサチツプを製作した。更に、これについて同
様に試験を行つた結果を表3に示す。
【表】
(比較例)
表4に示すように、Ni粉末以外に無機成分を
含まない外部電極形成用の電極ペースト、Ni粉
末とCaO−B2O3−SiO2系ガラスフリツトとを含
む電極ペースト、及びNi粉末と誘電体磁器の共
材であるところのBaTiO3粉末とを含む外部電極
を各々用いて、前記実施例1と同様にして積層磁
器コンデンサチツプを製作した。更に、これにつ
いて同様に試験を行い、その結果を表4に示し
た。
含まない外部電極形成用の電極ペースト、Ni粉
末とCaO−B2O3−SiO2系ガラスフリツトとを含
む電極ペースト、及びNi粉末と誘電体磁器の共
材であるところのBaTiO3粉末とを含む外部電極
を各々用いて、前記実施例1と同様にして積層磁
器コンデンサチツプを製作した。更に、これにつ
いて同様に試験を行い、その結果を表4に示し
た。
【表】
なお、以上の実施例等から明らかにされた、本
発明の望ましい実施態様を挙げると次の通りであ
る。 (1) 電極粉末に含有させる炭化物粉末は、Ti、
Al、B、Co、Cr、Mo、Nb、Si、Ta、Hf、
V、Ni、W、Zr、Feの炭化物のうち、少なく
とも一種以上から成ること。 (3) 電極粉末中の卑金属粉末と炭化物粉末との割
合は、卑金属粉末が70〜99重量%、炭化物粉末
が1〜30重量%であること。 (4) 電極ペースト中の卑金属粉末がNi以外の金
属を含む場合、卑金属粉末と炭化物粉末との総
量に対するNi粉末成分の含有料が50重量%以
上であること。 [発明の効果] 以上説明した通り、本発明の電極ペーストによ
れば、積層磁器コンデンサにおけるクラツクを少
なくし、且つ電極の結着力を強く保つことができ
る。
発明の望ましい実施態様を挙げると次の通りであ
る。 (1) 電極粉末に含有させる炭化物粉末は、Ti、
Al、B、Co、Cr、Mo、Nb、Si、Ta、Hf、
V、Ni、W、Zr、Feの炭化物のうち、少なく
とも一種以上から成ること。 (3) 電極粉末中の卑金属粉末と炭化物粉末との割
合は、卑金属粉末が70〜99重量%、炭化物粉末
が1〜30重量%であること。 (4) 電極ペースト中の卑金属粉末がNi以外の金
属を含む場合、卑金属粉末と炭化物粉末との総
量に対するNi粉末成分の含有料が50重量%以
上であること。 [発明の効果] 以上説明した通り、本発明の電極ペーストによ
れば、積層磁器コンデンサにおけるクラツクを少
なくし、且つ電極の結着力を強く保つことができ
る。
第1図は積層磁器コンデンサチツプの構造を示
す縦断側面面図、第2図は実施例、比較例に於け
る外部電極剥離試験の方法を示す説明図である。 1……誘電体磁器層、2……内部電極、3……
外部電極。
す縦断側面面図、第2図は実施例、比較例に於け
る外部電極剥離試験の方法を示す説明図である。 1……誘電体磁器層、2……内部電極、3……
外部電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ニツケルを主成分とする卑金属粉末と、炭化
物粉末とを含有することを特徴とする磁器コンデ
ンサ用電極ペースト。 2 前記炭化物粉末は、Ti、Al、B、Co、Cr、
Mo、Nb、Si、Ta、Hf、V、Ni、W、Zr、Fe
の炭化物のうち少なくとも一種以上から成ること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁器コ
ンデンサ用電極ペースト。 3 前記卑金属粉末が70〜99重量%、炭化物粉末
が1〜30重量%であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項または第2項に記載の磁器コンデン
サ用電極ペースト。 4 前記卑金属粉末と炭化物粉末との内、ニツケ
ル粉末成分が50重量%以上であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項、第2項または第3項に
記載の磁器コンデンサ用電極ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23602987A JPS6480007A (en) | 1987-09-19 | 1987-09-19 | Electrode paste for ceramic capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23602987A JPS6480007A (en) | 1987-09-19 | 1987-09-19 | Electrode paste for ceramic capacitor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6480007A JPS6480007A (en) | 1989-03-24 |
| JPH0558645B2 true JPH0558645B2 (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=16994707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23602987A Granted JPS6480007A (en) | 1987-09-19 | 1987-09-19 | Electrode paste for ceramic capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS6480007A (ja) |
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-
1987
- 1987-09-19 JP JP23602987A patent/JPS6480007A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS6480007A (en) | 1989-03-24 |
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