JPS60253208A - 積層型磁器コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は銀−パラジウム合金を内部電極とする積層型磁
器コンデンサに関するものである。

市販の積層型磁器コンデンサは薄層の磁器誘電体の表面
に内部電極を形成したものを複数枚積層して一体焼成し
、この側面に形成する外部接続用電極に内部電極を交互
に並列に接続するような構造としている。

近時、この様な磁器コンデンサは内部電極として一般に
使われる貴金属であるパラジウム（Ｍ）単体のものに代
り、銀−パラジウム合金（Ａｇ−Ｍ）を使用するものが
あり、内部電極材料コストの低減を図っている。

しかしながら、銀−パラジウム合金（Ａｇ　−Ｐｄ）は
銀（Ａｇ）の含有率が少ないと比抵抗値が高いこと、ま
た焼成中銀（Ａｇ）が蒸発することにより電極を形成す
る金属の絶対量が低下して電極膜が網目状となり面積抵
抗が増大することによりコンデンサーの等個直列抵抗（
ＥＳＲ）が大きくなるため、高周波回路では使用できな
い。

そこで、銀−パラジウム合金（Ａｇ　−Ｍ）中の銀（Ａ
ｇ）の含有量を多くして比抵抗値を低くすることが考え
られるが、銀（Ａｇ）の含有量を増加させると金属の融
点が低下して安定した積層型磁器コンデンサが得られな
い。また電極間のマイグレーシヨン（電界による原子移
動）による短絡防止のため銀（Ａｇ）の割合を増やすの
には限界がある。一方、焼成中の銀（Ａｇ）の蒸発を見
込んで、予じめ誘電体グリーンシート上に付与する銀（
Ａｇ）の量を増加させておくことは積層型磁器コンデン
サの構造的欠陥（クラック又はデラミネーシ門ン）を招
き実用に供さない。

本発明者等は上記の現状に鑑み鋭意研究の結集積層型磁
器コンデンサの誘電体中に銀（Ａｇ）を予じめ一定量含
有させておくことによって、又は焼成中に銀が拡散によ
り誘電体中へ浸入させる雰囲気を強制約１こ利用した焼
成方法（例えば埋め焼き）によって、電極及びコンデン
サ全体の構造に欠陥を生じることなく等個直列抵抗（Ｉ
ＤＳＲ）を低減させると共に静電容量が向上しているこ
とを知見した。

したがって、本発明においては銀−パラジウム合金（Ａ
ｇ　−Ｐ（１）を内部電極とする積層型磁器コンデンサ
において、その等個直列抵抗（ＥＳＲ）を低下させて、
静電容量を向上させることにより高周波回路Ｓこおいて
も使用できる安価な積層型磁器コンデンサであり、温度
補償用ＣＧ特性（Ｊ工Ｓ規格に訴いて静電容量温度係数
が±３０　ｐｐＩｌｌ／℃の範囲内であることが必要と
されている）を有する積層型磁器コンデンサを提供する
ことを目的とする。

本発明によれば、銀−パラジウム合金（Ａｇ−Ｍ）を内
部電極とする積層型磁器コンデンサにおいて、この誘電
体中に銀（Ａｇ）が０．０５〜０．７０重量％含有して
いることを特徴とする積層型磁器コンデンサが提供され
る。

誘電体中に銀（Ａｇ）を含有させると、内部電極である
銀−パラジウム合金（Ａｇ　−Ｍ）中の銀（Ａｇ）の蒸
発作用を抑制することができる。誘電体中の銀（Ａｇ）
の含有量が０．０５重量％未満であると銀（Ａｇ）の蒸
発を抑制する効果がないので等個直列抵抗（ＥＳＲ）を
低減させることｊ（できず、０．７０重量％を超えると
静電容量温度係数が−３０ｐｐｍ／’Ｃを大きく超える
ため積層型磁器コンデンサの一定の温度特性（ＣＧ特性
と称し、ＪＩＳ規格において±３０ｐｐｍ　／℃の範囲
内であることが必要とされている）に合致しない。

実施例１ 予じめＢａＣ０ａとＴｌＯ２の等モルから固相合成法に
依って１２００℃で作成した純度９８．５　％以上の甑
Ｔ１０８と純度９８％以上のｔＭｓＯａと純度９７．５
％以上の二酸化チタン（アナターゼ）、純度９５％以上
のＢ１５ｏａ及び純度９５％以上のＰｂ１１０４をそれ
ぞれ重量で２２．６％、３１６％、　３５．５％、　４
．７１％及び５．５９％を加えたものに対して、ＢｇＯ
ａ　、　５ｉｎ８及びＺｒＯをそれぞれ重量で０．５０
％、　２．５０％及び２．５０％添加したものを基本組
成とした。この基本組成に対して第１表の銀（Ａｇ）添
加量欄に記載した量になるように試薬Ａｇ２Ｏ粉末を秤
量し添加して内容積Ｌ６１の磁製ポット中に、カサ容積
０．８１　（１，ｓ　ｋｇ　）のアルミナボール（１７
ｎφ）とともに入れ、　さらに分散剤、消泡剤とともに
有機バインダー、可塑剤並びに分散媒トルエンを加えて
回転数７２　ｒｐｍで２４時間回転した。得られた原料
スリップをドクターブレード法１こ依って肉厚２５μｍ
のグリーンシートを成形した。グリーンシートを２５枚
重ねてホットプレスし、グリーン成形板を作成し約１０
ｕ角、厚さ約０．５０ｆｆのグリーン角板に切断した。

グリーン角板をＡ００８製連鉢の中に入れ１０５０℃に
て２時間焼成した。得られた約８ｆｉ角、厚さ約０．４
ｆｌの角板の上Ｆ面金面に銀電極を焼付けて、先ず角板
の誘電体自体としての評価試料１−１〜１−６を作成し
た。こうして得られた１〜６の試料を周波数ＩＭＥ（ｚ
、入力Ｌ／　ヘＪＬ／　Ｉ　Ｖｒｍｓ　＋コて静電容量
（ＰＦ）及び品質係数（Ｑ）　（ＪＩＳ規格によりＱ値
は１０００　以上必要とされている）並びに−５５℃〜
＋１２５℃の温度範囲に於ける静電容量温度係数を測定
した。

静電容量の測定結果から誘電体磁器の比誘電率（εｒ）
を計算し、品質係数（Ｑ及び静電容量温度係数の測定結
果とともに第１表に示した。第１表に示す誘電体中の銀
（Ａｇ）の含有率は原子吸光分析法による定量結果であ
る。

第１表 試料１〜６は銀（Ａｇ）の誘電体への添加量が０〜２．
０重量％範囲で選択されたもので、誘電体中の銀（Ａｇ
）の含有率は０．００６〜０．５９６重量％である。

これらの各試料の比誘電率（６ｒ）は６７．９　ａ上、
品質係数＋Ｑｌも２５００以上、容量温度係数（１）Ｉ
Ｘｎ／℃）も±３０　’ｐｐｍ／℃以内と夫々積層型磁
器コンデンサの誘電体として充分な特性を備えているこ
とが理解される。尚、銀（Ａｇ）の含有率が０ｆ１５０
重量％以上の試料４〜６は比誘電率（εｒ）が７２．６
以上と比誘電率が６８０の試料３と比べその比誘電率（
εｒ）が顕著に向上していることが分った。この理由に
ついては明確でないが、　絽の存在が、チタ〉献ネオジ
ミウム（ＮｄａＯａ・２’ｒｉＯ２）の結晶成長を選択
釣書こ抑制する為であると考えられる。

・実施例２ 次に実施例１で得た厚さ２５μ譚のグリーンシート上に
有効面積約１ａｍ　の角形パターンを用いて銀（Ａｇ）
を７０重量％、パラジウム（Ｐｄ）を３０重量％の合金
に有機結合剤及びその溶剤を加えてなるペーストを印刷
し、こうして得られた印刷膜を有するグリーンシートを
２枚重ね、さらに印刷膜を有しないグリーンシートを上
下に１０枚ずつ重ね合せて、ホットプレスし、たて約２
．５　％よこ約１．５＄のグリーンチップに切断する。

こうして得られたー（７） 層の積層型磁器コンデンサを形成するグリーンチ　′ツ
ブをアルミナ連鉢に入れて大気雰囲気中で１０５０℃に
て２時間焼成し、両端に銀−パラジウム合金（Ａｇ　−
Ｐα）による引き出し電極を焼き付けて第２表の評価試
料７〜１２を得た。

静電容量及び静電容量温度係数は周波数Ｉ　ＭＨｚで、
等価直列抵抗値は周波数９００　ＭＨｚで測定し、測定
器はＬＣＲメータ及びインピーダンスアナライザを用い
た。誘電体中の銀（Ａｇ）の含有率はＸＭＡ法（Ｘ線マ
イクロアナライザ法）による定量結果を示す。これらの
特性を試料７〜１２と共に第２表に示す。

会印の試料は本発明の範囲外である。

試料７〜１２は試料１〜６の誘電体を使用するもので、
この誘電体を積層した結果、銀（Ａｇ）の含有率が０．
０１〜０．６０重量％となる。これらの各試料の容量温
度係数は±３０ｐｐｍ／℃の範囲内であるが、銀（Ａｇ
）の含有量が０．０５未満である試料７〜９の等価直列
抵抗値は１８７０±２９０　ＩｎΩ以上であるの１こ対
し、銀（Ａｇ）の含有量が０．０５以上である試料１０
〜１２の等価直列抵抗値は２８３、±６３１１１Ωとそ
の特性が向上した。その結果静電容置も試料７〜９が２
０．５６　ＰＦ以下であるのに対し、試料１０〜１２は
２５．３３以上と向上していることが理解される。各試
料７〜９と試料１０〜１２を切断して誘電体間の内部電
極を観察したところ、試料７〜９に比べ試料１０〜１２
の誘電体間の内部電極は厚みが充分確保されており、焼
成中に銀（Ａｇ）の蒸発が抑制されていることを確認し
た。

実施例３ 次に、前記実施例中の試料６及び１２以上の銀（Ａｇ）
含有率を有する誘電体を作成するため壷こは、銀（Ａｇ
）の添加量が銀の含有率と比例して増大せず飽和する傾
向があるので、ＡＩＱＯｓ　１００重量部に対してＡｇ
ＢＯ５，９重量部（Ａｇ　４．６５重量部）の両者を混
合して成る混合粉をＡ１９０ｓ製容器に入れ、この混合
粉中に実施例１における試料１を埋め込んで１０５０’
Ｃ１こて２時間焼成した。実施例１と同様に焼成した角
板に銀（Ａｇ）電極を焼付けて角板型コンデンサを作成
し、評価試料１３を得た。

こうして得られた試料１３を実施例１と同様に評価した
結果を９Ｊ３表に示す。尚、誘電体中の銀（Ａｇ）の含
有率については原子吸光分析法によった。

銀（Ａｇ）の含有率０．７０重量％の誘電体は、比誘電
率（ｇｒ）　ｓｏ、ｓ品質係数（Ｑ）が１０００以上及
び容量温度係数（ｐｐｍ／’Ｃ）は±３０　ｐＨ）Ｉｌ
ｌ　／℃１７）範囲内ト充分テある。

実施例４ 前記実施例３で記載したＡ７２０３とＡｇ　２０　の混
合粉中に実施例２の試料７及び１２の積層型磁器コンデ
ンサグリーンチップを埋め込んで１０５０℃で２時間焼
成したのち実施例２と同様に引き出し用電極として銀−
パラジウム合金（Ａｇ　−Ｐ（ｉ）をチップの両端に焼
付は評価用試料１４及び１５を得た。実施例２と同様の
方法に依って評価した結果を第４表に記載する。尚、実
施例２と同様にＸＭＡ法１こよって各試料の誘電体にお
ける銀（Ａｇ）の定量を行った。

・印の試料番号は本発明の範囲外である。

試料番号１４は銀（Ａｇ）の含有率が０．６９重量％で
本発明の範囲内であり等価直列抵抗値（ｔＲΩ）は１５
８±６ｍΩで前記実施例中本発明の範囲外の試料７〜９
と比較して著じるしく低（、また静電容量（ＰＦ）も２
７．９６　ＰＦと充分であり、また容量温度係数も−２
３ｐＩ）ｍ／’Ｃと所定の温度特性（±３０Ｉ）ｐＩＩ
Ｉ／’Ｃ）範囲を満たしている。

これに対し試料１５は銀（Ａｇ）の含有率が０．７４重
量％で本発明の上限である銀（Ａｇ）の含有率０．７０
を超えており、等価直列抵抗値（ｍΩ）及び静電寝載上
の如く本発明は銀−パラジウム合金（Ａｇ−ＩＭ）を内
部電極とする積層型磁器コンデンサにおいて、この磁器
銹重体中に銀（Ａｇ）が０．０５〜０．７０重量％含有
させたものであり、誘電体の等個直列抵抗（ＫＳＲ）を
低下させて、静電容量を向上させることにより高周波回
路においても使用できる安価な積層型磁器コンデンサを
提供することができる。

出願人　京セラ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 銀−パラジウム合金（Ａｇ　−Ｐｄ）を内部電極とする
   積層型磁器コンデンサにおいて、この磁器誘電体中に銀
   （Ａｇ）が０．０５〜０．７０重量％含有していること
   を特徴とする積層型磁器コンデンサ。