JPH1187167A - 端子電極用ペーストおよびそれを用いたセラミック電子部品とその製造方法 - Google Patents
端子電極用ペーストおよびそれを用いたセラミック電子部品とその製造方法Info
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- JPH1187167A JPH1187167A JP9250231A JP25023197A JPH1187167A JP H1187167 A JPH1187167 A JP H1187167A JP 9250231 A JP9250231 A JP 9250231A JP 25023197 A JP25023197 A JP 25023197A JP H1187167 A JPH1187167 A JP H1187167A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 卑金属を使用した内部電極を備えるセラミッ
ク電子部品において、内部電極と外部電極の良好な金属
的接合を確保しつつ、緻密な外部電極を形成し得るため
の方法を実現することを目的とする。 【解決手段】 内部電極１３が形成された部品本体１１
の少なくとも内部電極１３が露出する部分に、ホウ酸１
７を付与し、このホウ酸１７が付与された部品本体１１
の外表面上に、外部電極１４となる導電性ペーストを付
与して焼成している。
ク電子部品において、内部電極と外部電極の良好な金属
的接合を確保しつつ、緻密な外部電極を形成し得るため
の方法を実現することを目的とする。 【解決手段】 内部電極１３が形成された部品本体１１
の少なくとも内部電極１３が露出する部分に、ホウ酸１
７を付与し、このホウ酸１７が付与された部品本体１１
の外表面上に、外部電極１４となる導電性ペーストを付
与して焼成している。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内部電極と外部
電極に卑金属を含む電極同士にて良好な金属的接合を確
保するためのものであり、端子電極用ペーストおよびそ
れを用いたセラミック電子部品とその製造方法に関する
ものである。
電極に卑金属を含む電極同士にて良好な金属的接合を確
保するためのものであり、端子電極用ペーストおよびそ
れを用いたセラミック電子部品とその製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】この発明を摘要しうるセラミック電子部
品として、たとえば積層セラミックコンデンサがある。
図５は、従来の積層セラミックコンデンサ１０を示す断
面図である。積層セラミックコンデンサ１０は、誘電体
１２と内部電極１３からなるセラミック積層体１１と、
前記セラミック積層体１１の両側面に露出した内部電極
１３のそれぞれの端縁と、電気的に接続された外部電極
１４から形成される。外部電極１４の表層にはそれぞれ
はんだ耐熱性の確保、はんだ濡れ性の確保を目的として
Ｎｉめっき１５、はんだめっき１６が形成されている。
品として、たとえば積層セラミックコンデンサがある。
図５は、従来の積層セラミックコンデンサ１０を示す断
面図である。積層セラミックコンデンサ１０は、誘電体
１２と内部電極１３からなるセラミック積層体１１と、
前記セラミック積層体１１の両側面に露出した内部電極
１３のそれぞれの端縁と、電気的に接続された外部電極
１４から形成される。外部電極１４の表層にはそれぞれ
はんだ耐熱性の確保、はんだ濡れ性の確保を目的として
Ｎｉめっき１５、はんだめっき１６が形成されている。
【０００３】上述したような積層セラミックコンデンサ
１０を製造する場合、内部電極１３が形成された焼成済
みセラミック積層体１１がまず用意され、次いで、前記
セラミック積層体１１の一対の端面に、外部電極１４と
なる導電性ペーストが付与され、そして、この導電性ペ
ーストが５００〜１０００℃で焼成されることにより、
内部電極１３と外部電極１４の間で金属的接合が図られ
る。
１０を製造する場合、内部電極１３が形成された焼成済
みセラミック積層体１１がまず用意され、次いで、前記
セラミック積層体１１の一対の端面に、外部電極１４と
なる導電性ペーストが付与され、そして、この導電性ペ
ーストが５００〜１０００℃で焼成されることにより、
内部電極１３と外部電極１４の間で金属的接合が図られ
る。
【０００４】ところで、積層セラミックコンデンサ１０
において、その内部電極１３はＰｄを主成分とする電極
材料が多く用いられてきた。これは誘電体の焼成には空
気中で焼成可能で有利であったためこれと同時に焼成を
行う内部電極には空気中で焼成可能な材料であり、Ａｇ
に対して極めて安定で、Ａｕより安価であるためであ
る。しかしながらそのコストダウンを図るため、内部電
極１３にＣｕ，Ｎｉ等の卑金属を使用し、外部電極１４
にたとえばＣｕを使用したものがある。
において、その内部電極１３はＰｄを主成分とする電極
材料が多く用いられてきた。これは誘電体の焼成には空
気中で焼成可能で有利であったためこれと同時に焼成を
行う内部電極には空気中で焼成可能な材料であり、Ａｇ
に対して極めて安定で、Ａｕより安価であるためであ
る。しかしながらそのコストダウンを図るため、内部電
極１３にＣｕ，Ｎｉ等の卑金属を使用し、外部電極１４
にたとえばＣｕを使用したものがある。
【０００５】このように、内部電極１３に含まれる金属
あるいは外部電極１４に含まれる金属の少なくとも一方
が卑金属である場合、外部電極１４を得るため、導電性
ペーストを焼成する工程において、卑金属の電極表面の
酸化を生じ、その結果、内部電極１３と外部電極１４と
の間に高抵抗率の酸化物層が発生することがある。この
結果、端子間容量の低下、等価直列抵抗ＥＳＲ、ｔａｎ
δなどの損失を表す特性値の劣化が発生し十分な電気特
性が達成できない。
あるいは外部電極１４に含まれる金属の少なくとも一方
が卑金属である場合、外部電極１４を得るため、導電性
ペーストを焼成する工程において、卑金属の電極表面の
酸化を生じ、その結果、内部電極１３と外部電極１４と
の間に高抵抗率の酸化物層が発生することがある。この
結果、端子間容量の低下、等価直列抵抗ＥＳＲ、ｔａｎ
δなどの損失を表す特性値の劣化が発生し十分な電気特
性が達成できない。
【０００６】したがって、従来、このような卑金属電極
の酸化を防ぐため、外部電極１４の導電性ペーストを焼
成する際に、その焼成雰囲気の酸素濃度を、たとえば２
０ｐｐｍ以下というように低く設定し、厳密に管理しな
がら外部電極材料の焼成を行っていた。
の酸化を防ぐため、外部電極１４の導電性ペーストを焼
成する際に、その焼成雰囲気の酸素濃度を、たとえば２
０ｐｐｍ以下というように低く設定し、厳密に管理しな
がら外部電極材料の焼成を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように、低い酸素濃度の下で焼成を行うと、外部電極
１４となる端子電極ペーストが十分に焼成できない場合
がある。これは端子電極ペーストのビヒクル中に含まれ
る樹脂バインダ等の有機物の燃焼が不完全であったり、
端子電極ペーストに含まれる金属材料と溶融したガラス
フリットとの濡れ性が悪くなり、端子電極ペースト中の
金属材料の焼結が進まなかったりして、外部電極１４が
ポーラスになってしまう傾向があるためである。
たように、低い酸素濃度の下で焼成を行うと、外部電極
１４となる端子電極ペーストが十分に焼成できない場合
がある。これは端子電極ペーストのビヒクル中に含まれ
る樹脂バインダ等の有機物の燃焼が不完全であったり、
端子電極ペーストに含まれる金属材料と溶融したガラス
フリットとの濡れ性が悪くなり、端子電極ペースト中の
金属材料の焼結が進まなかったりして、外部電極１４が
ポーラスになってしまう傾向があるためである。
【０００８】それゆえに、この発明の目的は、卑金属を
使用した内部電極を備えるセラミック電子部品におい
て、内部電極と外部電極との良好な金属的接合を確保し
ながら、緻密な外部電極を形成し得るための方法を提供
しようとするものである。
使用した内部電極を備えるセラミック電子部品におい
て、内部電極と外部電極との良好な金属的接合を確保し
ながら、緻密な外部電極を形成し得るための方法を提供
しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、セラミック
部品本体と、セラミック部品本体の内部に形成されると
ともに、その端縁が部品本体の外表面に露出され、かつ
卑金属を含む、内部電極と、内部電極の端縁に電気的に
接続されるように部品本体の外表面上に形成される外部
電極とを備える、セラミック電子部品の製造方法に向け
られるものであって、上述した技術的課題を解決するた
め、次のような工程を備えることを特徴としている。
部品本体と、セラミック部品本体の内部に形成されると
ともに、その端縁が部品本体の外表面に露出され、かつ
卑金属を含む、内部電極と、内部電極の端縁に電気的に
接続されるように部品本体の外表面上に形成される外部
電極とを備える、セラミック電子部品の製造方法に向け
られるものであって、上述した技術的課題を解決するた
め、次のような工程を備えることを特徴としている。
【００１０】すなわち、まず、内部電極が形成された部
品本体が用意される。次いで、注目すべきは、この部品
本体の外表面上であって、少なくとも内部電極が露出す
る部分に、ホウ酸が付与される。そして、このホウ酸が
付与された部品本体の外表面上に、外部電極となる導電
性ペーストが付与され、焼成される。
品本体が用意される。次いで、注目すべきは、この部品
本体の外表面上であって、少なくとも内部電極が露出す
る部分に、ホウ酸が付与される。そして、このホウ酸が
付与された部品本体の外表面上に、外部電極となる導電
性ペーストが付与され、焼成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、耐還元性セラミック誘電体と卑金属内部電極から構
成されるセラミック電子部品素体の卑金属内部電極の露
出した一対の端面に、卑金属成分と、ガラスフリット成
分と溶剤と樹脂バインダからなるビヒクルとを主成分と
して調製された端子電極用ペーストであって、セラミッ
ク電子部品であって、前記端子電極用ペースト中にＢが
０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％含むように調整したものであ
りＢが加熱中に酸化物となりその酸化物がさらに加熱さ
れる事で前記酸化物のフラックス作用と酸化作用により
卑金属を酸化する事なく焼結性のよい端子電極が得られ
る。
は、耐還元性セラミック誘電体と卑金属内部電極から構
成されるセラミック電子部品素体の卑金属内部電極の露
出した一対の端面に、卑金属成分と、ガラスフリット成
分と溶剤と樹脂バインダからなるビヒクルとを主成分と
して調製された端子電極用ペーストであって、セラミッ
ク電子部品であって、前記端子電極用ペースト中にＢが
０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％含むように調整したものであ
りＢが加熱中に酸化物となりその酸化物がさらに加熱さ
れる事で前記酸化物のフラックス作用と酸化作用により
卑金属を酸化する事なく焼結性のよい端子電極が得られ
る。
【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の端子電極用ペーストにおいて添加されるＢの
粒径を０．１〜１０μｍとしたもので、前記粒径のＢ粉
ならばペースト材料として作業性を損なうことなく、か
つ前出の酸化作用、フラックス作用が得られる。
１に記載の端子電極用ペーストにおいて添加されるＢの
粒径を０．１〜１０μｍとしたもので、前記粒径のＢ粉
ならばペースト材料として作業性を損なうことなく、か
つ前出の酸化作用、フラックス作用が得られる。
【００１３】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２に記載の端子電極用ペーストの卑金属成分を
Ｎｉ，Ｃｕを少なくとも１種類以上含む金属粉あるいは
合金粉から選ばれる粉体材料としたもので、前出のＢの
フラックス作用がＣｕあるいはＮｉ金属あるいはそれら
の合金粉に作用し、それらを酸化する事なく焼結性のよ
い端子電極が得られる。
１または２に記載の端子電極用ペーストの卑金属成分を
Ｎｉ，Ｃｕを少なくとも１種類以上含む金属粉あるいは
合金粉から選ばれる粉体材料としたもので、前出のＢの
フラックス作用がＣｕあるいはＮｉ金属あるいはそれら
の合金粉に作用し、それらを酸化する事なく焼結性のよ
い端子電極が得られる。
【００１４】本発明の請求項４に記載の発明は、耐還元
性セラミック誘電体と卑金属内部電極から構成されるセ
ラミック電子部品素体の卑金属内部電極の露出した一対
の端面に、卑金属成分と、ガラスフリット成分と溶剤と
樹脂バインダからなるビヒクルとを主成分として調製さ
れた端子電極用ペーストであって、セラミック電子部品
であって、前記端子電極用ペースト中にＢが０．５ｗｔ
％〜１０ｗｔ％含むように調整したものでありＢが加熱
中に酸化物となりその酸化物がさらに加熱される事で前
記酸化物のフラックス作用と酸化作用により卑金属の内
部電極を酸化させることなく緻密な外部電極を形成し、
内部電極と外部電極との電気的な接続性に優れるもので
セラミック電子部品を実現するものである。
性セラミック誘電体と卑金属内部電極から構成されるセ
ラミック電子部品素体の卑金属内部電極の露出した一対
の端面に、卑金属成分と、ガラスフリット成分と溶剤と
樹脂バインダからなるビヒクルとを主成分として調製さ
れた端子電極用ペーストであって、セラミック電子部品
であって、前記端子電極用ペースト中にＢが０．５ｗｔ
％〜１０ｗｔ％含むように調整したものでありＢが加熱
中に酸化物となりその酸化物がさらに加熱される事で前
記酸化物のフラックス作用と酸化作用により卑金属の内
部電極を酸化させることなく緻密な外部電極を形成し、
内部電極と外部電極との電気的な接続性に優れるもので
セラミック電子部品を実現するものである。
【００１５】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
４に記載の端子電極用ペーストにおいて添加されるＢの
粒径を０．１〜１０μｍとしたもので、前記粒径のＢ粉
ならばペースト材料として前記セラミック電子部品端部
への塗布形成を容易にし、かつ前出の酸化作用、フラッ
クス作用が得られて内部電極と外部電極との電気的な接
合性に優れるセラミック電子部品を実現できる。
４に記載の端子電極用ペーストにおいて添加されるＢの
粒径を０．１〜１０μｍとしたもので、前記粒径のＢ粉
ならばペースト材料として前記セラミック電子部品端部
への塗布形成を容易にし、かつ前出の酸化作用、フラッ
クス作用が得られて内部電極と外部電極との電気的な接
合性に優れるセラミック電子部品を実現できる。
【００１６】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
４または５に記載の端子電極用ペーストの卑金属成分を
Ｎｉ，Ｃｕを少なくとも１種類以上含む金属粉あるいは
合金粉から選ばれる粉体材料としたもので、前出のＢの
フラックス作用がＣｕあるいはＮｉ金属あるいはそれら
の合金粉に作用し、それらを酸化する事なく焼結性のよ
い端子電極を形成し、内部電極と外部電極との電気的な
接合性に優れるセラミック電子部品を実現する。
４または５に記載の端子電極用ペーストの卑金属成分を
Ｎｉ，Ｃｕを少なくとも１種類以上含む金属粉あるいは
合金粉から選ばれる粉体材料としたもので、前出のＢの
フラックス作用がＣｕあるいはＮｉ金属あるいはそれら
の合金粉に作用し、それらを酸化する事なく焼結性のよ
い端子電極を形成し、内部電極と外部電極との電気的な
接合性に優れるセラミック電子部品を実現する。
【００１７】本発明の請求項７に記載の発明は、耐還元
性セラミック誘電体と卑金属内部電極から構成されるセ
ラミック電子部品素体の卑金属内部電極の露出した一対
の端面に、前出した端子電極用ペーストを１０〜５０μ
ｍの厚みに塗布し、溶剤成分を揮発した後、酸素濃度が
５〜２００ｐｐｍの焼成雰囲気にて焼成するものであ
り、前出のＢの効果で内部電極を酸化がなく、緻密な外
部電極層を実現できる。
性セラミック誘電体と卑金属内部電極から構成されるセ
ラミック電子部品素体の卑金属内部電極の露出した一対
の端面に、前出した端子電極用ペーストを１０〜５０μ
ｍの厚みに塗布し、溶剤成分を揮発した後、酸素濃度が
５〜２００ｐｐｍの焼成雰囲気にて焼成するものであ
り、前出のＢの効果で内部電極を酸化がなく、緻密な外
部電極層を実現できる。
【００１８】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
７に記載のセラミック電子部品の製造方法において焼成
時の焼成温度を５００℃〜１０００℃とするものであ
り、ＣｕあるいはＮｉの粒成長による緻密な電極膜を形
成しながら、Ｂの効果により内部電極を酸化させること
なく、十分に脱バインダされた電極膜を形成する事がで
きる。
７に記載のセラミック電子部品の製造方法において焼成
時の焼成温度を５００℃〜１０００℃とするものであ
り、ＣｕあるいはＮｉの粒成長による緻密な電極膜を形
成しながら、Ｂの効果により内部電極を酸化させること
なく、十分に脱バインダされた電極膜を形成する事がで
きる。
【００１９】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
７または８に記載のセラミック電子部品の製造方法にお
いて、内部電極に含まれる金属および前記外部電極が、
Ｃｕ，Ｎｉを少なくとも一つ以上を含む金属、あるいは
合金であり、ＣｕとＮｉは全率固溶であるため、低い温
度でも容易に相互拡散層を形成し、電気的接続性、機械
的接続性に優れる内部電極と外部電極の組み合わせが実
現できる。
７または８に記載のセラミック電子部品の製造方法にお
いて、内部電極に含まれる金属および前記外部電極が、
Ｃｕ，Ｎｉを少なくとも一つ以上を含む金属、あるいは
合金であり、ＣｕとＮｉは全率固溶であるため、低い温
度でも容易に相互拡散層を形成し、電気的接続性、機械
的接続性に優れる内部電極と外部電極の組み合わせが実
現できる。
【００２０】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図２を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は積層セラミックコンデンサを示
し、図１においてＢを添加した端面電極ペーストを塗布
し焼成したときの内部電極と外部電極との断面の接合状
態を表したもので、積層セラミックコンデンサはセラミ
ック積層体１１と外部電極１４から構成される。セラミ
ック積層体１１は誘電体１２と内部電極１３から成って
おり、外部電極１４と内部電極１３の境界には相互拡散
層が介在し、電気的、物理的特性を確保している。
ら図２を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は積層セラミックコンデンサを示
し、図１においてＢを添加した端面電極ペーストを塗布
し焼成したときの内部電極と外部電極との断面の接合状
態を表したもので、積層セラミックコンデンサはセラミ
ック積層体１１と外部電極１４から構成される。セラミ
ック積層体１１は誘電体１２と内部電極１３から成って
おり、外部電極１４と内部電極１３の境界には相互拡散
層が介在し、電気的、物理的特性を確保している。
【００２１】（実施の形態２）図２は端面電極ペースト
塗布直後の積層セラミックコンデンサの断面を示し、塗
布直後の端面電極ペースト中に存在する材料を明記して
いる。焼成工程においてＢ粉はＢ2Ｏ3あるいはＢＯ4，
ＢＯ5に変化しこれらの材料のフラックス作用、酸化作
用より特性の優れる積層セラミックコンデンサが可能と
なる。
塗布直後の積層セラミックコンデンサの断面を示し、塗
布直後の端面電極ペースト中に存在する材料を明記して
いる。焼成工程においてＢ粉はＢ2Ｏ3あるいはＢＯ4，
ＢＯ5に変化しこれらの材料のフラックス作用、酸化作
用より特性の優れる積層セラミックコンデンサが可能と
なる。
【００２２】
【実施例】次に本発明の具体例について説明する。
【００２３】（実施例１）はじめに、図１に示すよう
に、誘電体１２と内部電極１３の積層構造からなるセラ
ミック積層体１１を用意する。誘電体１２は非還元性セ
ラミック誘電体材料であり、内部電極１３はＮｉを主成
分とする電極材料である。セラミック積層体１１の作成
には様々な方法が取られるがここでは以下の方法で作成
したものを使用する。
に、誘電体１２と内部電極１３の積層構造からなるセラ
ミック積層体１１を用意する。誘電体１２は非還元性セ
ラミック誘電体材料であり、内部電極１３はＮｉを主成
分とする電極材料である。セラミック積層体１１の作成
には様々な方法が取られるがここでは以下の方法で作成
したものを使用する。
【００２４】誘電体粉と酢酸ブチル、可塑材などをボー
ルミルを使い混練、均一分散し、誘電体の混練組成物を
得る。次にドクターブレード法にて、あらかじめ離型材
を薄く被覆したＰＥＴ樹脂フィルム上に前記混練組成物
を同一幅均一厚みに塗布し、溶剤を乾燥する事で、誘電
体のグリーンシートを得る。前記グリーンシートの表面
に内部電極となるＮｉ粉を主成分とする電極ペーストを
スクリーン印刷法にて印刷し、離型材が溶融しない温度
で乾燥する。乾燥工程の後、前記内部電極材料形成済み
のグリーンシートを内部電極パターンが１層毎にずらし
て配置するように熱プレスにて積層する。このときＰＥ
Ｔフィルムからの離型が十分にできるよう熱プレスを使
う。積層工程が終了した積層済みグリーンシートは対向
する内部電極が露出するようにトムソン法にて切断しセ
ラミックグリーンチップを得る。前記グリーンチップを
焼成することでセラミック積層体の焼成物を得る。しか
しながらこの状態では内部電極露出面に異物が付着した
りするので、バレル研磨法にてセラミック積層物のエッ
ジがとれる程度研磨しセラミック積層体を得た。
ルミルを使い混練、均一分散し、誘電体の混練組成物を
得る。次にドクターブレード法にて、あらかじめ離型材
を薄く被覆したＰＥＴ樹脂フィルム上に前記混練組成物
を同一幅均一厚みに塗布し、溶剤を乾燥する事で、誘電
体のグリーンシートを得る。前記グリーンシートの表面
に内部電極となるＮｉ粉を主成分とする電極ペーストを
スクリーン印刷法にて印刷し、離型材が溶融しない温度
で乾燥する。乾燥工程の後、前記内部電極材料形成済み
のグリーンシートを内部電極パターンが１層毎にずらし
て配置するように熱プレスにて積層する。このときＰＥ
Ｔフィルムからの離型が十分にできるよう熱プレスを使
う。積層工程が終了した積層済みグリーンシートは対向
する内部電極が露出するようにトムソン法にて切断しセ
ラミックグリーンチップを得る。前記グリーンチップを
焼成することでセラミック積層体の焼成物を得る。しか
しながらこの状態では内部電極露出面に異物が付着した
りするので、バレル研磨法にてセラミック積層物のエッ
ジがとれる程度研磨しセラミック積層体を得た。
【００２５】今回利用した図２に示す端面電極ペースト
は以下の方法で作成した。まず、中心粒径３μｍのＣｕ
粉１８を７０重量部、軟化点４５０℃の硼珪酸系鉛ガラ
スフリット１９（中心粒径５μｍ）を３０重量部、それ
らをペースト化するために溶剤α−ターピネオールとエ
チルセルロースの混合物ビヒクルを、ガラス板状で仮混
合したあと３本ロールにて混合分散を行った。このペー
ストをベースとして（表１）に示す割合で粒径０．１か
ら５０μｍに中心粒径をもつＢ粉２０を０から２０ｗｔ
％の間で添加し、再度３本ロールにて混練し、評価用端
面電極ペースト１４を得る。
は以下の方法で作成した。まず、中心粒径３μｍのＣｕ
粉１８を７０重量部、軟化点４５０℃の硼珪酸系鉛ガラ
スフリット１９（中心粒径５μｍ）を３０重量部、それ
らをペースト化するために溶剤α−ターピネオールとエ
チルセルロースの混合物ビヒクルを、ガラス板状で仮混
合したあと３本ロールにて混合分散を行った。このペー
ストをベースとして（表１）に示す割合で粒径０．１か
ら５０μｍに中心粒径をもつＢ粉２０を０から２０ｗｔ
％の間で添加し、再度３本ロールにて混練し、評価用端
面電極ペースト１４を得る。
【００２６】
【表１】
【００２７】前記評価用端面電極ペーストを前記セラミ
ック積層体の卑金属端面電極の露出した面に約４０μｍ
の厚みに塗布した後、１５０℃の空気中にて乾燥を行い
ベルト型焼成炉で焼成を行い、電気特性評価用サンプル
積層セラミックコンデンサ１０を作成する。
ック積層体の卑金属端面電極の露出した面に約４０μｍ
の厚みに塗布した後、１５０℃の空気中にて乾燥を行い
ベルト型焼成炉で焼成を行い、電気特性評価用サンプル
積層セラミックコンデンサ１０を作成する。
【００２８】このときのベルト炉焼成条件はピーク７０
０℃１０分 ｉｎ／ｏｕｔ６０分、窒素雰囲気焼成（酸
素濃度１０ｐｐｍ）である。
０℃１０分 ｉｎ／ｏｕｔ６０分、窒素雰囲気焼成（酸
素濃度１０ｐｐｍ）である。
【００２９】（表１）に使用したペーストの中に含まれ
るＢの添加量、および粒径とそのときの容量（１ｋH
z）、ＥＳＲ（１０ＭHz）の値を示す。
るＢの添加量、および粒径とそのときの容量（１ｋH
z）、ＥＳＲ（１０ＭHz）の値を示す。
【００３０】レファレンスとして焼成済みのセラミック
積層体の端面にＩｎＧａの電極を形成したときの値を示
す。
積層体の端面にＩｎＧａの電極を形成したときの値を示
す。
【００３１】端子電極ペースト中にＢを含まない場合、
図３に示すように内部電極の表面に酸化層２１を生じこ
のためＥＳＲの特性が劣化している。また添加するＢ粉
の粒径が２０μｍを超える場合、印刷性が劣化し塗布後
の概観が著しく劣化した。また粒径が２０μｍ以下でも
添加量が１０ｗｔ％を超えるとＥＳＲが劣化する傾向が
見られる。これは比重の軽いＢがＢ2Ｏ3になることで金
属膜中のガラス成分が極端に増加し、金属膜の導体抵抗
が上昇しているためだと考えられる。また比較的に硬度
の高いＢ2Ｏ3が増えるため、電極が脆くなる傾向があ
る。
図３に示すように内部電極の表面に酸化層２１を生じこ
のためＥＳＲの特性が劣化している。また添加するＢ粉
の粒径が２０μｍを超える場合、印刷性が劣化し塗布後
の概観が著しく劣化した。また粒径が２０μｍ以下でも
添加量が１０ｗｔ％を超えるとＥＳＲが劣化する傾向が
見られる。これは比重の軽いＢがＢ2Ｏ3になることで金
属膜中のガラス成分が極端に増加し、金属膜の導体抵抗
が上昇しているためだと考えられる。また比較的に硬度
の高いＢ2Ｏ3が増えるため、電極が脆くなる傾向があ
る。
【００３２】粒径が細かいほど少ない添加量で効果が得
られる傾向がある。これは粒径が平均粒径が細かくなる
ことで比表面積が上昇し、反応性が向上するためだと考
えられる。
られる傾向がある。これは粒径が平均粒径が細かくなる
ことで比表面積が上昇し、反応性が向上するためだと考
えられる。
【００３３】本実施例ではＢを添加したが、Ｂ2Ｏ3ある
いはＢＯ4、ＢＯ5を直接添加することでも同様な効果が
期待できる。しかしながら複数の物質を添加する作業は
工程を煩雑にし、管理項目も増やすことになるため好ま
しくない。
いはＢＯ4、ＢＯ5を直接添加することでも同様な効果が
期待できる。しかしながら複数の物質を添加する作業は
工程を煩雑にし、管理項目も増やすことになるため好ま
しくない。
【００３４】今回外部電極にはＣｕ電極を使用したがＮ
ｉ粉を用いても、あるいはＣｕとＮｉの合金粉を用いて
も同様な効果が得られる。また、前記セラミック積層物
の内部電極材料もＣｕあるいはＣｕとＮｉの合金であっ
てもよく、すなわち内部電極ならびに外部電極はＮｉ，
Ｃｕを少なくとも一つ以上含む金属、あるいは合金であ
ればよい。
ｉ粉を用いても、あるいはＣｕとＮｉの合金粉を用いて
も同様な効果が得られる。また、前記セラミック積層物
の内部電極材料もＣｕあるいはＣｕとＮｉの合金であっ
てもよく、すなわち内部電極ならびに外部電極はＮｉ，
Ｃｕを少なくとも一つ以上含む金属、あるいは合金であ
ればよい。
【００３５】今回、Ｂの粒径は０．１μｍからにしたが
前出の通りＢの反応性が高いほどよいため、さらに細か
いものでもよい。しかしながらＢ粉は比重も低く、微細
な粉体を得ることが難しく今回はもっとも粒径の小さな
０．１μｍについて記載した。
前出の通りＢの反応性が高いほどよいため、さらに細か
いものでもよい。しかしながらＢ粉は比重も低く、微細
な粉体を得ることが難しく今回はもっとも粒径の小さな
０．１μｍについて記載した。
【００３６】（実施例２）実施例１で使用したセラミッ
ク積層体に実施例１で使用したNo７の端子電極ペースト
を形成したのち、焼成条件を変更して積層セラミックコ
ンデンサを作成した。
ク積層体に実施例１で使用したNo７の端子電極ペースト
を形成したのち、焼成条件を変更して積層セラミックコ
ンデンサを作成した。
【００３７】焼成温度はピーク温度が３５０から１１０
０℃、焼成雰囲気中の酸素濃度は５から５００ｐｐｍか
ら選ばれる値にした。その組み合わせおよび完成した積
層セラミックコンデンサの電気特性を（表２）に記す。
焼成温度が５００℃から１０００℃の間では酸素濃度に
依存する事なくＥＳＲが安定して実現する事ができた。
酸素濃度が３００ｐｐｍになると焼成温度に関係なく外
部電極表面が赤褐色に変色し、この変色した銅電極を有
する積層セラミックコンデンサをフラックスに浸漬して
から２７０℃の共晶はんだ浴にディップしてもはんだが
濡れなかった。
０℃、焼成雰囲気中の酸素濃度は５から５００ｐｐｍか
ら選ばれる値にした。その組み合わせおよび完成した積
層セラミックコンデンサの電気特性を（表２）に記す。
焼成温度が５００℃から１０００℃の間では酸素濃度に
依存する事なくＥＳＲが安定して実現する事ができた。
酸素濃度が３００ｐｐｍになると焼成温度に関係なく外
部電極表面が赤褐色に変色し、この変色した銅電極を有
する積層セラミックコンデンサをフラックスに浸漬して
から２７０℃の共晶はんだ浴にディップしてもはんだが
濡れなかった。
【００３８】
【表２】
【００３９】焼成温度が４００℃だとＥＳＲが劣化し
た。また酸素濃度が高くなるとＥＳＲの劣化の度合いが
低くなっている。これら４００℃で焼成した部品の端面
電極の断面を分析すると、図４に示すように内部に多量
の炭素が残留していることがわかった。すなわち脱バイ
ンダ工程が不十分なため、特性が劣化している。
た。また酸素濃度が高くなるとＥＳＲの劣化の度合いが
低くなっている。これら４００℃で焼成した部品の端面
電極の断面を分析すると、図４に示すように内部に多量
の炭素が残留していることがわかった。すなわち脱バイ
ンダ工程が不十分なため、特性が劣化している。
【００４０】しかしながら５００℃で焼成した場合、Ｅ
ＳＲが大きく改善されることがわかる。参考のためＢを
加えない端面電極ペーストを使用した場合のＥＳＲは、
高い値となる。これらの外部電極中の残留炭素成分を分
析すると、Ｂを入れない場合、電極中に多量の炭素が検
出されたがＢを添加したペーストを使用したものではほ
とんど検出されなかった。これは添加したＢが焼成工程
中に一端、ＢＯ5，ＢＯ4などの酸化物に変化し、さらに
加熱する５００℃付近でさらに安定な酸化物のＢ2Ｏ3に
酸素を放出して変化する。このとき、電極中に残存した
炭素を燃焼し、電極膜の密度を高める働きをする。
ＳＲが大きく改善されることがわかる。参考のためＢを
加えない端面電極ペーストを使用した場合のＥＳＲは、
高い値となる。これらの外部電極中の残留炭素成分を分
析すると、Ｂを入れない場合、電極中に多量の炭素が検
出されたがＢを添加したペーストを使用したものではほ
とんど検出されなかった。これは添加したＢが焼成工程
中に一端、ＢＯ5，ＢＯ4などの酸化物に変化し、さらに
加熱する５００℃付近でさらに安定な酸化物のＢ2Ｏ3に
酸素を放出して変化する。このとき、電極中に残存した
炭素を燃焼し、電極膜の密度を高める働きをする。
【００４１】焼成温度が１０００℃を超えると誘電体と
外部電極中のガラスフリットあるいはＢ2Ｏ3が反応し、
誘電体そのものの特性が劣化するため好ましくない。
外部電極中のガラスフリットあるいはＢ2Ｏ3が反応し、
誘電体そのものの特性が劣化するため好ましくない。
【００４２】また酸素濃度が３００ｐｐｍでも内部電極
が酸化しないのは、３００℃付近で軟化したＢ2Ｏ3が内
部電極表面を覆い、フラックス作用も伴い卑金属内部電
極の酸化膜を除去し外部電極材料との相互拡散を助ける
ためである。
が酸化しないのは、３００℃付近で軟化したＢ2Ｏ3が内
部電極表面を覆い、フラックス作用も伴い卑金属内部電
極の酸化膜を除去し外部電極材料との相互拡散を助ける
ためである。
【００４３】
【発明の効果】以上、この発明によれば、端子電極ペー
スト中に添加したＢが焼成工程中におよぼされる熱によ
り酸化物に変化しその酸化物の一部であるＢ2Ｏ3が、さ
らに加熱されることで溶融状態となり、このＢ2Ｏ3のフ
ラックス作用が、内部電極表面の金属酸化物を溶解して
除去し、かつ内部電極露出面を薄く覆って金属の酸化を
防止しながら、外部電極に含まれる金属との相互拡散を
阻害することなく進むため、内部電極と外部電極との間
での良好な金属的接合を確保できる。さらに焼成温度が
５００℃を超えるとＢＯ5，ＢＯ4などの酸化物が酸素を
放出しＢ2Ｏ3になろうとするため、炭素の脱バイに寄与
しその結果、緻密な外部電極が形成できる。これらの効
果により、静電容量の低下および等価直列抵抗の増大を
少ない卑金属内部電極を有する積層セラミックコンデン
サを酸素濃度の依存が少ない製造条件で容易に製造する
ことを可能とする。
スト中に添加したＢが焼成工程中におよぼされる熱によ
り酸化物に変化しその酸化物の一部であるＢ2Ｏ3が、さ
らに加熱されることで溶融状態となり、このＢ2Ｏ3のフ
ラックス作用が、内部電極表面の金属酸化物を溶解して
除去し、かつ内部電極露出面を薄く覆って金属の酸化を
防止しながら、外部電極に含まれる金属との相互拡散を
阻害することなく進むため、内部電極と外部電極との間
での良好な金属的接合を確保できる。さらに焼成温度が
５００℃を超えるとＢＯ5，ＢＯ4などの酸化物が酸素を
放出しＢ2Ｏ3になろうとするため、炭素の脱バイに寄与
しその結果、緻密な外部電極が形成できる。これらの効
果により、静電容量の低下および等価直列抵抗の増大を
少ない卑金属内部電極を有する積層セラミックコンデン
サを酸素濃度の依存が少ない製造条件で容易に製造する
ことを可能とする。
【図１】（ａ）本発明の一実施例による積層セラミック
コンデンサの側断面図 （ｂ）同内部電極と外部電極との接合部の拡大図
コンデンサの側断面図 （ｂ）同内部電極と外部電極との接合部の拡大図
【図２】（ａ）図１に示した積層セラミックコンデンサ
の製造段階において、セラミック電子部品の端面へ端面
電極ペーストを塗布した状態における側断面図 （ｂ）同端面電極ペーストと内部電極の接触部の拡大図
の製造段階において、セラミック電子部品の端面へ端面
電極ペーストを塗布した状態における側断面図 （ｂ）同端面電極ペーストと内部電極の接触部の拡大図
【図３】（ａ）図２に示した積層セラミックコンデンサ
の製造段階において、Ｂを含まない端面電極ペーストを
塗布し、酸素濃度２００ｐｐｍで焼成を行った時の、セ
ラミック電子部品の側断面図 （ｂ）同内部電極と外部電極との接合部の拡大図
の製造段階において、Ｂを含まない端面電極ペーストを
塗布し、酸素濃度２００ｐｐｍで焼成を行った時の、セ
ラミック電子部品の側断面図 （ｂ）同内部電極と外部電極との接合部の拡大図
【図４】（ａ）図２に示した積層セラミックコンデンサ
の製造段階において、Ｂを含まない端面電極ペーストを
塗布し、酸素濃度１０ｐｐｍで焼成を行った時の、セラ
ミック電子部品の側断面図 （ｂ）同内部電極と外部電極との接合部の拡大図
の製造段階において、Ｂを含まない端面電極ペーストを
塗布し、酸素濃度１０ｐｐｍで焼成を行った時の、セラ
ミック電子部品の側断面図 （ｂ）同内部電極と外部電極との接合部の拡大図
【図５】従来の積層セラミックコンデンサの側断面図
１０ 積層セラミックコンデンサ １１ セラミック積層体 １２ 誘電体 １３ 内部電極 １４ 外部電極 １５ Ｎｉめっき １６ はんだめっき １７ 相互拡散層 １８ Ｃｕ粉 １９ ガラスフリット ２０ Ｂ粉 ２１ 酸化層 ２２ カーボン残留外部電極
Claims (9)
- 【請求項１】 耐還元性セラミック誘電体と卑金属内部
電極から構成されるセラミック電子部品素体の卑金属内
部電極の露出した一対の端面に、卑金属成分とガラスフ
リット成分と、溶剤と樹脂バインダからなるビヒクルと
を主成分として調製された端子電極用ペーストであっ
て、前記端子電極用ペースト中にＢが０．５ｗｔ％〜１
０ｗｔ％含まれることを特徴とする端子電極用ペース
ト。 - 【請求項２】 請求項１に記載の端子電極用ペーストに
おいて添加されるＢの粒径が０．１〜１０μｍであるこ
とを特徴とする端子電極用ペースト。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の端子電極用ペ
ーストにおいてその構成材料の卑金属成分がＮｉ，Ｃｕ
を少なくとも１種類以上含む金属粉あるいは合金粉であ
ることを特徴とする端子電極用ペースト。 - 【請求項４】 耐還元性セラミック誘電体と卑金属内部
電極から構成されるセラミック電子部品素体の卑金属内
部電極の露出した一対の端面に、卑金属成分と、ガラス
フリット成分と溶剤と樹脂バインダからなるビヒクルと
を主成分として調製された端子電極用ペーストを塗布
し、該素体と該ペーストとを低酸素還元性雰囲気で焼成
してなるセラミック電子部品であって、前記端子電極用
ペースト中にＢが０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％含まれるこ
とを特徴とするセラミック電子部品。 - 【請求項５】 端子電極用ペースト中のＢが粒径０．１
〜１０μｍであることを特徴とする請求項４に記載のセ
ラミック電子部品。 - 【請求項６】 端子電極用ペーストの卑金属成分がＮ
ｉ，Ｃｕを少なくとも１種類以上含む金属粉あるいは合
金粉であることを特徴とする請求項４または５に記載の
セラミック電子部品。 - 【請求項７】 耐還元性セラミック誘電体と卑金属内部
電極から構成されるセラミック電子部品素体の卑金属内
部電極の露出した一対の端面に端子電極用ペーストを塗
布し、溶剤を乾燥した後、酸素濃度が５〜２００ｐｐｍ
の焼成雰囲気にて焼成し膜厚を１０〜５０μｍの外部電
極とするとともに、前記端子電極用ペースト中にＢが
０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％含まれることを特徴とするセ
ラミック電子部品の製造方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載のセラミック電子部品の
製造方法において焼成時の焼成温度が５００℃〜１００
０℃であることを特徴とするセラミック電子部品の製造
方法。 - 【請求項９】 請求項７または８に記載のセラミック電
子部品の製造方法において、内部電極に含まれる金属材
料および前記外部電極の金属材料が、Ｃｕ，Ｎｉを少な
くとも一つ以上を含む金属、あるいは合金の任意の組み
合わせから選ばれるセラミック電子部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9250231A JPH1187167A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 端子電極用ペーストおよびそれを用いたセラミック電子部品とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9250231A JPH1187167A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 端子電極用ペーストおよびそれを用いたセラミック電子部品とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187167A true JPH1187167A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17204792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9250231A Withdrawn JPH1187167A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 端子電極用ペーストおよびそれを用いたセラミック電子部品とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1187167A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012009813A (ja) * | 2010-05-27 | 2012-01-12 | Murata Mfg Co Ltd | セラミック電子部品及びその製造方法 |
| US8503160B2 (en) | 2010-08-13 | 2013-08-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminate type ceramic electronic component and manufacturing method therefor |
| JP2016171310A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法 |
| JP2017022365A (ja) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
| CN113674968A (zh) * | 2020-05-14 | 2021-11-19 | Tdk株式会社 | 电子部件 |
-
1997
- 1997-09-16 JP JP9250231A patent/JPH1187167A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012009813A (ja) * | 2010-05-27 | 2012-01-12 | Murata Mfg Co Ltd | セラミック電子部品及びその製造方法 |
| US8564931B2 (en) | 2010-05-27 | 2013-10-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic component and method for manufacturing the same |
| US8503160B2 (en) | 2010-08-13 | 2013-08-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminate type ceramic electronic component and manufacturing method therefor |
| JP2016171310A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法 |
| JP2017022365A (ja) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
| CN113674968A (zh) * | 2020-05-14 | 2021-11-19 | Tdk株式会社 | 电子部件 |
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