JPH06236707A - 導電ペースト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 卑金属を主成分とする材料を導電材料として
用いるにもかかわらず、焼成密度を高くすることが可能
でポアが形成されにくく、セラミック電子部品素子に対
する十分な接合強度を有し、かつ、電極の半田付け性や
はんだ耐熱性などの特性を向上させる目的で行われる各
種の表面処理工程における耐食性に優れ、特性の経時変
化が少なく信頼性の高い外部電極を形成することが可能
な導電ペーストを得る。 【構成】 ニッケル（Ｎｉ）及びパラジウム（Ｐｄ）を
金属成分として含有し、かつ、前記金属成分中のＰｄの
割合が１０重量％以下である材料を導電材料とし、この
導電材料をバインダーなどとともに混練してペースト状
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、導電ペーストに関
し、詳しくは、積層セラミックコンデンサなどのセラミ
ック電子部品の外部電極を形成するために用いられる導
電ペーストに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例え
ば、積層セラミックコンデンサ素子などのセラミック電
子部品素子に外部電極（厚膜電極）を形成してセラミッ
ク電子部品を製造する場合、従来は、主として、白金
（Ｐｔ），パラジウム（Ｐｄ），銀（Ａｇ），Ａｇ−Ｐ
ｄ合金などの貴金属またはそれらの合金（貴金属合金）
の粉末を導電材料とする導電ペーストを、セラミック電
子部品素子の所定の位置に塗布して焼成することにより
外部電極を形成している。

【０００３】しかし、上記の導電ペーストは、Ｐｔ，Ｐ
ｄ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金などの高価な貴金属または貴
金属合金の粉末を導電材料として用いていることから、
所望の特性を得ることはできるものの、コストが増大す
るという問題点がある。

【０００４】また、上記貴金属と比較して安価なＣｕや
Ｎｉなどの卑金属の粉末を導電材料とする導電ペースト
を用いて外部電極を形成する方法もあるが、外部電極中
に形成されるポアのために接合強度が低下するという問
題点がある。また、半田付け性やはんだ耐熱性などの特
性を向上させる目的で行われる各種の表面処理工程で外
部電極が浸食されるため、電子部品（積層セラミックコ
ンデンサなど）の特性を劣化させ、信頼性が経時的に低
下するという問題点がある。

【０００５】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、卑金属を主成分とする材料を導電材料として用い
るにもかかわらず、焼成密度を高くすることが可能でポ
アが形成されにくく、セラミック電子部品素子に対する
十分な接合強度を有し、かつ、電極の半田付け性やはん
だ耐熱性などの特性を向上させる目的で行われる各種の
表面処理工程における耐食性に優れ、特性の経時変化が
少なく信頼性の高いセラミック電子部品の外部電極を形
成することが可能な導電ペーストを提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、発明者等は種々の実験、検討を行い、Ｎｉを主成分
とし、これに少量のＰｄを含有させた材料を導電材料と
する導電ペーストを用いてセラミック電子部品の外部電
極を形成することにより、焼成密度が大きく、接合強度
に優れた外部電極が形成されることを知り、さらに実験
検討を行ってこの発明を完成させた。

【０００７】すなわち、この発明の導電ペーストは、ニ
ッケル（Ｎｉ）及びパラジウム（Ｐｄ）を金属成分とし
て含有し、かつ、前記金属成分中のＰｄの割合が１０重
量％以下である材料を導電材料とし、この導電材料をバ
インダーなどとともに混練してペースト状にしたことを
特徴とする。

【０００８】この発明の導電ペーストにおいては、卑金
属であるＮｉに少量のＰｄを配合した材料を用いている
ため、金属成分としてＰｔ，Ｐｄ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ合
金などの貴金属または貴金属合金を用いる場合に比べ
て、原料費を抑えてコストを低減することが可能にな
る。

【０００９】また、卑金属であるＮｉを金属成分として
使用しているが、これに１０重量％以下のＰｄを添加す
ることにより、焼成後に形成される電極を緻密化し、接
合強度を向上させることができるとともに、電極の半田
付け性やはんだ耐熱性などの特性を向上させる目的で行
われる各種の表面処理工程における耐食性を向上させ、
特性の経時変化が少なく信頼性の高い、セラミック電子
部品の外部電極を形成することが可能になる。

【００１０】なお、この発明の導電ペーストにおいて
は、金属成分であるＮｉ及びＰｄの原料として、それら
の金属粉末、合金粉末、表面処理粉末、有機金属、金属
アルコキシドその他の種々の形の原料を用いることが可
能である。

【００１１】また、金属成分中のＰｄの割合（すなわ
ち、金属成分全体に対するＰｄの割合）は、１０重量％
以下（すなわち、Ｐｄ／（Ｎｉ＋Ｐｄ）≦０．１０（重
量比））であることが好ましい。これは、１０重量％を
越えてＰｄを配合しても、コストが上昇する割には、特
に顕著な特性改善効果（接合強度や耐食性の向上など）
が認められないことによる。

【００１２】なお、焼成密度を向上させ、形成される電
極の接合強度や耐食性について必要な特性を確保するた
めには、金属成分中のＰｄの割合は、１重量％以上であ
ることが好ましい。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を示して、その特徴
とするところをさらに詳しく説明する。

【００１４】まず、導電材料（導電成分）として、Ｎｉ
及びＰｄの金属粉末を表１に示すような割合で配合す
る。それから、この配合金属粉末をバインダー、溶剤、
及びガラスフリットとともにロールミルにより混練して
導電ペーストを調製する。

【００１５】なお、バインダーとしては、エチルセルロ
ースを用い、溶剤としては、ブチルカルビトールを用い
た。これらのバインダー及び溶剤は、一般的に導電ペー
ストに用いられる公知の材料である。また、ガラスフリ
ットとしては、これも一般的に導電ペーストに用いられ
るホウケイ酸亜鉛系のガラスフリットを使用した。

【００１６】それから、誘電体セラミックからなるグリ
ーンシート上に、内部電極（Ｎｉ電極）形成用の導電ペ
ースト（Ｎｉペースト）を使用して所定の内部電極パタ
ーンを形成し、これを複数枚積層して圧着した後、所定
の位置でカットして、個々の積層チップ（未焼成の積層
セラミックコンデンサ素子）を切り出す。

【００１７】そして、この未焼成の積層セラミックコン
デンサ素子の両端面に露出した内部電極（Ｎｉ電極）と
接続するように、上記導電ペーストを、約数十μmの厚
さに塗布する。

【００１８】それから、導電ペーストが塗布された積層
セラミックコンデンサ素子を窒素（Ｎ₂）ガスと水素
（Ｈ₂）ガスを混合した非酸化性雰囲気中において、グ
リーンシートを焼結させることが可能な温度条件で焼成
して、外部電極を有する積層セラミックコンデンサを得
た。

【００１９】この積層セラミックコンデンサは、前述の
Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金などの貴金属または
貴金属合金の粉末を導電材料として用いた導電ペースト
を用いて外部電極を形成した従来の積層セラミックコン
デンサと同等の電気的特性を示した。

【００２０】また、外部電極とセラミック（セラミック
電子部品素子）の接合強度も所望の規格範囲を満足する
ものであった。さらに、接合強度の低下、特性の経時的
な劣化（すなわち、信頼性の経時的な低下）を生じさせ
る原因となる外部電極中のポアは、この発明の実施例に
かかる積層セラミックコンデンサにおいては認められな
かった。

【００２１】また、Ｐｄの添加効果を確認するため、Ｐ
ｄを含まないＮｉ粉末を導電材料として用い、上記実施
例と同様のバインダー、溶剤、及びガラスフリットを配
合して導電ペーストを調製し、この導電ペーストを用い
て積層セラミックコンデンサの外部電極を形成した。

【００２２】Ｐｄを配合していない導電ペーストを用い
て外部電極を形成した積層セラミックコンデンサと、こ
の発明の実施例にかかる導電ペーストを用いて外部電極
を形成した積層セラミックコンデンサについて測定し
た、静電容量値、誘電体損失（ＤＦ）、絶縁抵抗（log
ＩＲ）、外部電極の接合強度、外部電極の焼成密度及び
その経時的な変化（３週間経過後の変化）を表１に示
す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１より、比較例の積層セラミックコンデ
ンサは、静電容量、ＤＦ及びＩＲの経時的な変化幅が大
きいのに対し、実施例の積層セラミックコンデンサは、
これらの特性の経時的な変化幅が小さく、信頼性が向上
していることがわかる。

【００２５】また、外部電極の接合強度は、実施例の積
層セラミックコンデンサの方がいくらか大きく、また、
比較例、実施例のいずれについても接合強度の経時的な
変化は認められなかった。

【００２６】また、比較例の積層セラミックコンデンサ
は、外部電極の焼成密度が小さく、ポアの形成が認めら
れたが、実施例の積層セラミックコンデンサは、外部電
極の焼成密度が大きく、ポアの形成は認められなかっ
た。

【００２７】なお、上記実施例では、この発明の導電ペ
ーストを用いて積層セラミックコンデンサの外部電極を
形成した場合について説明したが、この発明の導電ペー
ストは、積層セラミックコンデンサに限らず、他の電子
部品の外部電極を形成する場合にも適用することが可能
である。

【００２８】

【発明の効果】上述のように、この発明の導電ペースト
は、ニッケル（Ｎｉ）及びパラジウム（Ｐｄ）を金属成
分として含有し、かつ、金属成分中のＰｄの割合が１０
重量％以下である材料を導電材料として用いているの
で、金属成分としてＰｔ，Ｐｄ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金
などの貴金属または貴金属合金を用いた従来の導電ペー
ストに比べ、原料費を抑えてコストを低減することがで
きる。

【００２９】また、卑金属であるＮｉを金属成分の主成
分としているが、Ｐｄを添加することより、形成される
電極を緻密化し、接合強度を向上させることができると
ともに、半田付け性やはんだ耐熱性などの特性を向上さ
せる目的で行われる各種の表面処理工程における耐食性
を向上させ、特性の経時的変化が小さく信頼性の高いセ
ラミック電子部品の外部電極を形成することが可能にな
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ニッケル（Ｎｉ）及びパラジウム（Ｐ
   ｄ）を金属成分として含有し、かつ、前記金属成分中の
   Ｐｄの割合が１０重量％以下である材料を導電材料と
   し、この導電材料をバインダーなどとともに混練してペ
   ースト状にしたことを特徴とする導電ペースト。