JPH06349314A

JPH06349314A - 導電性ペースト

Info

Publication number: JPH06349314A
Application number: JP16044793A
Authority: JP
Inventors: Akira Otani; 明大谷; Haruhiko Kano; 東彦狩野; Shuji Mushimoto; 修二虫本
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】メッキ液に対する耐性が大きく、特性の劣化
を防止することが可能で、信頼性の高い外部電極を形成
することが可能な導電性ペーストを提供する。【構成】導電粉末と、ガラスフリットと、有機ビヒク
ルとを含有してなるセラミック電子部品の外部電極形成
用の導電性ペーストにおいて、ガラスフリットとして、
ＺｎＯ，ＳｉＯ₂，Ｂ₂Ｏ₃，及びアルカリ土類金属とア
ルカリ金属の酸化物の少なくともいずれか一方を含有し
てなるガラスフリットであって、（ａ）軟化点が５４０
〜５７０℃の低軟化点ガラスフリット２０〜８０重量％
と、（ｂ）軟化点が５７５〜６２０℃の高軟化点ガラス
フリット８０〜２０重量％とを混合してなる混合ガラス
フリットを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、導電性ペーストに関
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
電性ペーストに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】積層セ
ラミックコンデンサなどのセラミック電子部品（素体）
に外部電極（端子電極）を形成する場合、従来は、例え
ば、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄなどの導電粉末１００重量部と、
セラミック電子部品（素体）との接着力を得るために配
合されるガラスフリット（例えばホウケイ酸亜鉛系ガラ
スフリット）１〜３０重量部を含有してなる導電性ペー
ストを用い、これをセラミック電子部品（素体）に塗布
した後、焼成することにより、外部電極を形成してい
る。

【０００３】そして、このようにして外部電極が形成さ
れる積層セラミックコンデンサなどのセラミック電子部
品には、外部電極の半田濡れ性などの特性を向上させる
ために、ＮｉメッキとＳｎメッキ、あるいはＮｉメッキ
と半田メッキなどの種々のメッキ処理を施すようにした
もの（メッキ品）がある。

【０００４】しかし、従来のホウケイ酸亜鉛系ガラスフ
リットを用いた導電性ペーストにおいては、通常、軟化
点が低い（例えば５００〜５５０℃）ホウケイ酸亜鉛系
ガラスフリットが用いられることが多く、セラミック電
子部品（メッキ品）の外部電極を形成した場合、メッキ
工程において構成成分の一部であるガラスフリットがメ
ッキ液に溶解し、外部電極とセラミック電子部品（素
体）との間の接着強度が低下するという問題点がある。

【０００５】また、ガラスフリットの軟化点が低いた
め、外部電極（導電性ペースト）焼成時に外部電極が収
縮して、セラミック電子部品（素体）を締め付ける力が
強くなり、セラミック電子部品のたわみ強度が低下する
という問題点がある。

【０００６】さらに、極端な場合には、ガラスフリット
が溶出した部分からメッキ液がセラミックの内部に侵入
し、セラミック電子部品（例えば積層セラミックコンデ
ンサ）のＱ特性を劣化させるというような問題点があ
る。

【０００７】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、メッキ液に対する耐性が大きく、特性の劣化を防
止することが可能で、信頼性の高い外部電極を形成する
ことが可能な導電性ペーストに関する。

【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、この発明の導電性ペーストは、導電粉末と、ガラス
フリットと、有機ビヒクルとを含有してなるセラミック
電子部品の外部電極形成用の導電性ペーストであって、
前記ガラスフリットは、ＺｎＯ，ＳｉＯ₂，Ｂ₂Ｏ₃，及
びアルカリ土類金属とアルカリ金属の酸化物の少なくと
もいずれか一方を含有するホウケイ酸亜鉛系ガラスフリ
ットからなり、前記ホウケイ酸亜鉛系ガラスフリット
は、（ａ）軟化点が５４０〜５７０℃の低軟化点ガラス
フリット２０〜８０重量％と、（ｂ）軟化点が５７５〜
６２０℃の高軟化点ガラスフリット８０〜２０重量％と
を混合してなる混合ガラスフリットからなることを特徴
とする。

【０００９】なお、この発明の導電性ペーストにおい
て、低軟化点ガラスフリットと高軟化点ガラスフリット
との割合を上記割合に限定したのは、高軟化点ガラスフ
リットの割合が２０重量％未満の場合には、外部電極の
引張り強度及び外部電極が形成されたセラミック電子部
品のたわみ強度が不十分になり、また、高軟化点ガラス
フリットの割合が８０重量％を越えると、耐熱衝撃性が
低下するからである。

【００１０】また、この発明の導電性ペーストにおい
て、混合ガラスフリットは、導電粉末と混合ガラスフリ
ットの合計量（固形分）に対して３〜１０重量％の範囲
で添加することが望ましい。これは、ガラスフリットの
添加量が導電粉末とガラスフリットの合計量の３重量％
未満になると電極とセラミックとの接着強度が低下し、
また、１０重量％を越えるとメッキ付着性が低下するた
めである。

【００１１】また、この発明の導電性ペーストにおいて
は、セラミック電子部品（素体）との熱膨張係数を調整
するために、５重量％程度までの割合で混合ガラスフリ
ットにアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を添加してもよい。

【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、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。

【００１３】この実施例においては、表１に示すような
組成の低軟化点ガラスフリット（フリット番号Ｉ〜II
I）と高軟化点ガラスフリット（フリット番号IV，Ｖ）
を、表２に示すような割合で混合することにより調製し
た混合ガラスフリットを用いた。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】また、この実施例においては、導電粉末と
してＡｇ粉末を用い、有機ビヒクルとしてセルロース系
樹脂をブチルカルビトールに溶解したものを用いた。

【００１７】そして、Ａｇ粉末（導電粉末）と、上記混
合ガラスフリットと、有機ビヒクルとを配合して混練す
ることにより導電性ペーストを調製した。

【００１８】なお、この実施例においては、導電性ペー
スト中のＡｇ粉末と混合ガラスフリットの合計量（固形
分）を８０重量％とし、Ａｇ粉末とガラスフリットの合
計量に対するガラスフリットの割合を６重量％とした。

【００１９】上記の導電性ペーストを用いて、積層セラ
ミックコンデンサの外部電極（端子電極）を形成した
後、８００℃，１０分間ピークの条件で焼成した。それ
から、外部電極上にＮｉの電解メッキとＳｎの電解メッ
キを重ねて施した。

【００２０】そして、得られた積層セラミックコンデン
サについて、そのたわみ強度及び外部電極の引張り強度
を測定するとともに、熱衝撃試験を行い、その特性を評
価した。その結果を表２に示す。

【００２１】なお、表２において、試料番号に*印を付
したものはこの発明の範囲外のもの（比較例）であり、
その他はこの発明の範囲内の実施例である。

【００２２】熱衝撃試験は、温度差（ΔＴ）３００℃の
熱衝撃を与えた後の不良品の発生率を示す。

【００２３】また、引張り強度及びたわみ強度は、その
値が大きいほど特性が良いことを示す。

【００２４】表２より、この発明の実施例の導電性ペー
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
ンサを、試料番号１の比較例の積層セラミックコンデン
サ（高軟化点ガラスフリットを含まないガラスフリット
を用いた導電性ペーストを使用して外部電極を形成した
積層セラミックコンデンサ）と比較すると、引張り強度
及びたわみ強度のいずれもが向上していることがわか
る。

【００２５】また、この発明の実施例の導電性ペースト
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
を、試料番号５及び１２の比較例の積層セラミックコン
デンサ（高軟化点ガラスフリットのみを含むガラスフリ
ットを用いた導電性ペーストを使用して外部電極を形成
した積層セラミックコンデンサ）と比較すると、引張り
強度及びたわみ強度に顕著な差は認められないが、比較
例（試料番号５及び１２）については、熱衝撃試験にお
いて不良品が発生しており、実施例の導電性ペーストを
用いて外部電極を形成したセラミック電子部品の耐熱衝
撃性が向上していることがわかる。

【００２６】なお、上記実施例では、混合ガラスフリッ
トとして、表１に示すような低軟化点ガラスフリット及
び高軟化点ガラスフリットを、表２に示すような所定の
割合で混合したガラスフリットを用いた場合について説
明したが、混合ガラスフリットを構成する低軟化点ガラ
スフリット及び高軟化点ガラスフリットの組成、及び低
軟化点ガラスフリット及び高軟化点ガラスフリットの混
合割合は、上記実施例に限定されるものではなく、この
発明の要旨の範囲内において、任意に変化させることが
可能である。

【００２７】また、上記実施例では、アルカリ土類金属
の酸化物としてＣａＯを用い、アルカリ金属の酸化物と
してＬｉ₂Ｏを用いた場合について説明したが、この発
明の導電性ペーストにおいては、これらに限らず、他の
アルカリ土類金属の酸化物及びアルカリ金属の酸化物を
用いることが可能である。

【００２８】また、上記実施例では、導電粉末としてＡ
ｇ粉末を用いた場合について説明したが、この発明の導
電性ペーストにおいては、導電粉末はＡｇ粉末に限られ
るものではなく、例えばＣｕ粉末などの他の金属粉末、
あるいはＡｇ−Ｐｄ粉末のような合金粉末などを導電粉
末として用いることが可能である。

【００２９】さらに、上記実施例では、この発明の導電
性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
性ペーストは、積層セラミックコンデンサの外部電極の
みではなく、セラミック半導体デバイスや正特性サーミ
スタ装置などの種々のセラミック電子部品の外部電極を
形成する場合に使用することが可能である。

【００３０】この発明は、さらにその他の点においても
上記実施例に限定されるものではなく、有機ビヒクルの
種類、あるいは各構成成分（導電粉末、混合ガラスフリ
ット及び有機ビヒクル）の配合割合などに関して、発明
の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えるこ
とが可能である。

【００３１】

【発明の効果】上述のように、この発明の導電性ペース
トは、ガラスフリットとして、ＺｎＯ，ＳｉＯ₂，Ｂ₂Ｏ
₃，及びアルカリ土類金属とアルカリ金属の酸化物の少
なくともいずれか一方を含有してなるホウケイ酸亜鉛系
ガラスフリットを用い、そして、このフリットには、
（ａ）軟化点が５４０〜５７０℃の低軟化点ガラスフリ
ット２０〜８０重量％と、（ｂ）軟化点が５７５〜６２
０℃の高軟化点ガラスフリット８０〜２０重量％とを混
合した混合ガラスフリットを用いるようにしているの
で、メッキ工程における外部電極のメッキ液への溶解を
防止し、外部電極及び外部電極を形成したセラミック電
子部品の特性の劣化を防止することが可能になる。

【００３２】また、軟化点が高いガラスフリットを混合
することにより、外部電極（導電性ペースト）焼成時の
電極の収縮によるセラミック電子部品（素体）の締め付
けが緩和され、たわみ強度を向上させることが可能にな
る。

【００３３】さらに、軟化点の低いガラスフリットを含
むため、セラミック電子部品（素体）と外部電極の界面
に、熱衝撃に対する緩衝機能を果す反応相が残存し、従
来のセラミック電子部品に劣らない高温での耐熱衝撃性
を確保することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電粉末と、ガラスフリットと、有機ビ
ヒクルとを含有してなるセラミック電子部品の外部電極
形成用の導電性ペーストであって、前記ガラスフリットは、ＺｎＯ，ＳｉＯ₂，Ｂ₂Ｏ₃，及
びアルカリ土類金属とアルカリ金属の酸化物の少なくと
もいずれか一方を含有するホウケイ酸亜鉛系ガラスフリ
ットからなり、前記ホウケイ酸亜鉛系ガラスフリット
は、（ａ）軟化点が５４０〜５７０℃の低軟化点ガラスフリ
ット２０〜８０重量％と、（ｂ）軟化点が５７５〜６２０℃の高軟化点ガラスフリ
ット８０〜２０重量％とを混合してなる混合ガラスフリ
ットからなることを特徴とする導電性ペースト。