JPH11345704A - セラミック電子部品素子及びそれを用いたセラミック電子部品 - Google Patents

セラミック電子部品素子及びそれを用いたセラミック電子部品

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JPH11345704A
JPH11345704A JP15275898A JP15275898A JPH11345704A JP H11345704 A JPH11345704 A JP H11345704A JP 15275898 A JP15275898 A JP 15275898A JP 15275898 A JP15275898 A JP 15275898A JP H11345704 A JPH11345704 A JP H11345704A
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JP
Japan
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layer
electrode
ceramic electronic
electrodes
electronic component
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Pending
Application number
JP15275898A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Nagao
吉高 長尾
Toshiharu Hirota
俊春 広田
Takahiko Kawahara
隆彦 河原
Yasunori Namikawa
康訓 並河
Yoshiaki Abe
吉晶 阿部
Tetsukazu Okamoto
哲和 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電極間の短絡や放電の原因となるマイグレーシ
ョンを発生することがなく、電極の薄層化を実現する。 【構成】サーミスタ素体の表面に形成する電極の構成と
して、実施例1に示すように、最下層である第1層をセ
ラミック素体の表面にオーミック接触するAlを素材と
して形成し、中間層である第2層を半田付けに対する耐
熱性を有するNiCuを素材として形成し、最上層であ
る第3層を耐マイグレーション性を有するAlによって
形成した。実施例1の電極を形成した正特性サーミスタ
においては、電極形成後及びリード線加工後における抵
抗値の上昇を生じることがないとともに、サーミスタ素
体の表面におけるマイグレーションを発生することがな
く、電極を極めて薄層に形成することができた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、セラミック素体上に
おいてリード線が半田付け接続されるセラミック電子部
品素子およびそれを用いたセラミック電子部品に関す
る。
【0002】
【従来の技術】セラミック電子部品、例えば、回路保護
用の正特性サーミスタの電極構造として、特開平4−1
88801号公報には、最下層をTi、Cr、Ni、Z
n若しくはAl又はこれらのうちの2種以上を主体とす
る材料によって構成し、中間層をNi又はCuのいずれ
かを主体とする材料、但し、最下層をNiによって構成
した場合にはNi、Cu又はCuを主体とする材料によ
って構成し、最上層をAgによって構成した構造が開示
されている。
【0003】また、特開平5−175013号公報に
は、最下層をTi、Cr、Ni、Zn若しくはAl又は
これらのうちの1種を含む合金によって構成し、中間層
をNi、Cu又はこれらのいずれかを含む合金によって
構成し、最上層をSn又はSn合金によって構成した構
造が開示されている。
【0004】上記いずれの電極構造においても、サーミ
スタ素体に対して電極をオーミック接触させることがで
き、半田耐熱性の向上により所謂半田喰われを抑制して
半田付けの信頼性を向上させることができ、セラミック
電子部品を実装基板に容易かつ確実に実装することがで
きるとされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
4−188801号公報に開示されているように電極の
最上層をAgによって構成すると、最上層を構成するA
gがマイグレーションを発生し、セラミック電子部品の
使用中に電極間の短絡や放電を生じる問題があり、これ
を防止するためにAg層の表面にさらに半田コーティン
グ層を形成する等の処理が必要になる。
【0006】また、特開平5−175013号公報に開
示されているように電極の最上層をSnによって構成す
ると、最上層を構成するSnは電気伝導度が低いため、
電極として良好に機能させるためには最上層を厚く形成
する必要がある。
【0007】この発明の目的は、電極間の短絡や放電の
原因となるマイグレーションを発生することがなく、電
極の薄層化を実現することができるセラミック電子部品
素子およびそれを用いたセラミック電子部品を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載した発明
は、セラミック素体の表面に電極が形成されており、該
電極は、最下層がAl、Ti、Cr、Ni若しくはZn
のいずれか又はこれらのうちの2以上を主体とする材料
により構成され、中間層がNi又はNi合金により構成
され、最上層がCu又はAuのいずれかを主体とする材
料により構成されたことを特徴とする。
【0009】請求項1に記載した発明においては、セラ
ミック電子部品素子の電極の最上層が、耐マイグレーシ
ョン性に優れ、かつ、電気導電性に優れたCu又はAu
のいずれかを主体とする材料により構成される。したが
って、動作不良や破損を生じることがなく、層厚の薄い
電極が形成される。
【0010】請求項2に記載した発明は、前記電極は、
前記最下層がAl、Ni又はZnのいずれかを主体とす
る材料により構成され、前記中間層がNi又はNi合金
により構成され、前記最上層がCu又はAuを主体とす
る材料により構成されたことを特徴とする。
【0011】請求項2に記載した発明においては、セラ
ミック素体とオーミック接触すべきセラミック電子部品
の電極の最下層が、より薄層化できるAl、Ni又はZ
nのいずれかを主体とする材料によって構成される。し
たがって、動作不良や破損を生じることがなく、層厚の
より薄い電極が形成される。
【0012】請求項3に記載した発明は、前記電極は、
前記最下層がAlにより構成され、前記中間層がNi又
はNi合金により構成され、前記最上層がCu又はAu
を主体とする材料により構成されたことを特徴とする。
【0013】請求項3に記載した発明においては、前記
電極は、前記最下層が最も薄層化できるAlによって構
成される。したがって、層厚の最も薄い電極が形成され
る。
【0014】請求項4に記載した発明は、前記電極は、
前記最下層がAlにより構成され、前記中間層がNiC
uにより構成され、前記最上層がCuにより構成された
ことを特徴とする。
【0015】請求項4に記載した発明においては、セラ
ミック素体とのオーミック接触すべきセラミック電子部
品の電極の最下層が最も薄層化できるAlによって構成
され、中間層が半田耐熱性に最も優れたNiCuによっ
て構成される。したがって、動作不良や破損が確実に防
止できるとともに層厚の最も薄い電極が形成される。請
求項5に記載した発明は、前記最下層の上に第2の最下
層を加えて構成されたことを特徴とする。
【0016】請求項5に記載した発明においては、電極
が4層構造に構成される。したがって、最下層である第
1層の素材としてZn、Ni又はAl以外の例えばCr
を用いた場合にも、リード線加工後の抵抗値が上昇する
ことがなく、電極が薄層化される。
【0017】請求項6に記載した発明は、請求項1〜5
のいずれかに記載のセラミック電子部品素子の電極にリ
ード端子が電気的に接続され、該セラミック電子部品素
子とその近傍にある前記リード端子が絶縁被覆されてい
ることを特徴とする。
【0018】請求項6に記載した発明においては、セラ
ミック電子部品の電極の最上層が、耐マイグレーション
性に優れ、かつ、電気導電性に優れたCu又はAuのい
ずれかを主体とする材料により構成される。したがっ
て、動作不良や破損を生じることがなく、層厚の薄い電
極のセラミック電子部品が形成される。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の電極構造をセ
ラミック電子部品として正特性サーミスタに適用した場
合について、実施例と比較例との比較に基づいて説明す
る。以下に示す実施例及び比較例は、いずれも、BaT
iO3 を主体として正特性サーミスタを構成するサーミ
スタ素体の原料を乾式成形した後に1300〜1400
°Cで焼成し、直径10.0mm、厚み0.5mmの正
特性サーミスタのサーミスタ素体1の焼結体を得た。こ
のサーミスタ素体1の両表面にサーミスタ素体1の周縁
が露出するような同心円状の電極2を形成し、さらに、
電極2にリード線3を半田4を介して接続することによ
り実施例及び比較例としての正特性サーミスタを図1に
示す形状に作成した。
【0020】これらの実施例及び比較例のそれぞれにお
ける電極の構成、電極形成後の抵抗値及びリード線加工
後の抵抗値の測定結果、並びに、リード線加工後の高温
環境下におけるマイグレーションの発生状況を図2に示
す。なお、マイグレーションの発生状況は、85°Cの
環境下で各正特性サーミスタのリード線間に16Vの直
流電圧を1000時間印加した際の観察結果である。
【0021】電極2としてAlを素材とする層厚0.5
μmの最下層である第1層、NiCuを素材とする層厚
0.9μmの中間層である第2層、及び、Agを素材と
する層厚0.5μmの最上層である第3層をこの順に形
成した比較例1の正特性サーミスタでは、サーミスタ素
体1の表面にAgのマイグレーションが発生した。ま
た、電極2としてAlを素材とする層厚0.5μmの最
下層である第1層、NiCuを素材とする層厚0.9μ
mの中間層である第2層、及び、Snを素材とする層厚
0.5μmの最上層である第3層をこの順に形成した比
較例2の正特性サーミスタでは、電極形成後に抵抗値の
上昇を生じた。最上層としてSnを用いた場合に電極形
成後の抵抗値の上昇を抑えるためには、比較例3に示す
ように5.0μm以上の層厚が必要となり、電極2の薄
層化が困難になる。
【0022】これに対して、最上層である第3層として
Cuを素材とした実施例1〜9では、電極形成後及びリ
ード線加工後における抵抗値の上昇を生じることがな
く、また、マイグレーションも発生しなかった。但し、
それぞれCr、Ti、Zn、Ni又はNiCrを素材と
して層厚0.5μmの最下層である第1層を形成した実
施例12〜16ではリード線加工後における抵抗値の上
昇を生じた。このため、Cr、Ti、Zn、Ni又はN
iCrを素材として最下層を形成した場合に、リード線
加工後における抵抗値の上昇を防止するためには、実施
例2〜6に示すように最下層の層厚を大きくする必要が
ある。最下層の素材としてはZn、Ni又はAlが適当
であり、特に、実施例1及び7〜10に示すAlが最適
である。
【0023】また、実施例1の第2層のNiCuに代え
てNiCr、NiV又はNiを用いた実施例7〜9にお
いても、実施例1と同様にリード線加工後の抵抗値の上
昇を防止することができる。しかしながら、実施例1
は、半田付け性において実施例7よりも優れ、低コスト
の点において実施例8及び9よりも優れている。
【0024】さらに、実施例1の第3層のCuに代えて
Auを用いた実施例10においても、実施例1と同様に
リード線加工後の抵抗値の上昇を防止することができ
る。しかしながら、実施例1は、電極の薄層化及び低コ
ストの点で実施例10よりも優れている。
【0025】なお、最下層である第1層の素材としてZ
n、Ni又はAl以外の例えばCrを用いた場合、実施
例11に示すように、電極2を4層構造とすることによ
り、リード線加工後の抵抗値の上昇を防止しつつ、電極
2の薄層化を実現することができる。
【0026】また、上述した電極2の各層は、スパッ
タ、印刷、溶射又は蒸着等の公知の方法を用いることが
できる。
【0027】さらに、上述した電極2の形状は、サーミ
スタ素体1の表面の全面を覆うように形成してもよい。
【0028】加えて、この発明の電極の構成は、正特性
サーミスタのみならず、セラミック素体の表面に電極を
形成して構成される他のセラミック電子部品についても
同様に実施することができる。
【0029】
【発明の効果】請求項1に記載した発明によれば、セラ
ミック電子部品の電極の最上層を、耐マイグレーション
性に優れ、かつ、電気導電性に優れたCu又はAuのい
ずれかを主体とする材料により構成することにより、動
作不良や破損を防止しつつ、電極の薄層化を実現するこ
とができる。
【0030】請求項2に記載した発明によれば、セラミ
ック素体とオーミック接触すべきセラミック電子部品の
電極の最下層を、より薄層化できるAl、Ni若しくは
Znのいずれか又はこれらのうちの2以上を主体とする
材料によって構成することにより、動作不良や破損を防
止しつつ、電極の層厚をより薄層化することができる。
【0031】請求項3に記載した発明によれば、最下層
を最も薄層化できるAlによって構成することにより、
層厚の最も薄い電極を形成することができる。
【0032】請求項4に記載した発明によれば、セラミ
ック素体とのオーミック接触すべきセラミック電子部品
の電極の最下層を最も薄層化できるAlによって構成
し、中間層を半田耐熱性に最も優れたNiCuによって
構成することにより、動作不良や破損が確実に防止でき
るとともに層厚の最も薄い電極を形成することができ
る。
【0033】請求項5に記載した発明によれば、電極を
4層構造に構成することにより、最下層の素材としてZ
n、Ni又はAl以外の例えばCrを用いた場合にも、
リード線加工後の抵抗値の上昇を防止しつつ、電極2の
薄層化を実現することができる。
【0034】請求項6に記載した発明によれば、セラミ
ック電子部品の電極の最上層を、耐マイグレーション性
に優れ、かつ、電気導電性に優れたCu又はAuのいず
れかを主体とする材料により構成することにより、動作
不良や破損を生じることがなく、層厚の薄い電極のセラ
ミック電子部品を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態に係る正特性サーミスタの
構成を示す図である。
【図2】同正特性サーミスタの実施例の構成と電極形成
後の抵抗値、リード線加工後の抵抗値、及び、マイグレ
ーションの発生状況との関係を比較例とともに示す図で
ある。
【符号の説明】
1−サーミスタ素体 2−電極 3−リード線 4−半田
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 並河 康訓 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 阿部 吉晶 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 岡本 哲和 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セラミック素体の表面に電極が形成されて
    おり、該電極は、最下層がAl、Ti、Cr、Ni若し
    くはZnのいずれか又はこれらのうちの2以上を主体と
    する材料により構成され、中間層がNi又はNi合金に
    より構成され、最上層がCu又はAuのいずれかを主体
    とする材料により構成されたことを特徴とするセラミッ
    ク電子部品素子。
  2. 【請求項2】前記電極は、前記最下層がAl、Ni若し
    くはZnのいずれかを主体とする材料により構成され、
    前記中間層がNi又はNi合金により構成され、前記最
    上層がCu又はAuを主体とする材料により構成された
    請求項1に記載のセラミック電子部品素子。
  3. 【請求項3】前記電極は、前記最下層がAlにより構成
    され、前記中間層がNi又はNi合金により構成され、
    前記最上層がCu又はAuを主体とする材料により構成
    された請求項1に記載のセラミック電子部品素子。
  4. 【請求項4】前記電極は、前記最下層がAlにより構成
    され、前記中間層がNiCuにより構成され、前記最上
    層がCuにより構成された請求項1に記載のセラミック
    電子部品素子。
  5. 【請求項5】前記最下層の上に第2の最下層を加えて構
    成された請求項1に記載のセラミック電子部品素子。
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載のセラミッ
    ク電子部品素子の電極にリード端子が電気的に接続さ
    れ、該セラミック電子部品素子とその近傍にある前記リ
    ード端子が絶縁被覆されていることを特徴とするセラミ
    ック電子部品。
JP15275898A 1998-06-02 1998-06-02 セラミック電子部品素子及びそれを用いたセラミック電子部品 Pending JPH11345704A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7105691B2 (en) 2003-06-26 2006-09-12 Colgate-Palmolive Company Aluminum / zirconium / glycine antiperspirant actives stabilized with Betaine
JP2010501988A (ja) * 2006-09-01 2010-01-21 エプコス アクチエンゲゼルシャフト 発熱体

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