JPS6029677B2 - セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製造容易、安価にして且つ特性の安定したセラ
ミック電子部品を製造できるようにすることを目的とす
るセラミック電子部品の製造方法に関するものである。

従釆から誘電体、圧電体、半導体等のセラミック電子部
品の電極材料の製造に際し磁器泰体の表面にＡｇ，Ａｇ
−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｔ，Ａｇ−Ｎｉ等の貴金属を主体とし
た競付電極法が実用化されている。しかし近年の貴金属
の高騰に伴ない、各メッキ方法が開発されつつある。し
かしながらこれら方法にも多くの欠点がある。例えば、
磁器素体表面に鱗付銀電極を形成し、その後ニッケル電
極や銅電極を電解メッキ法等により設けることも可能で
あるが、この方法では暁付金属層表面が粗面で多くの小
孔が存在するため、メッキ処理においてメッキ液がこの
小孔内部に浸透し、暁付金属層と磁器素体の付着強度を
劣化させる欠点があった。他の方法としては無電解〆ッ
キ法が用いられており、無電鱗ニッケルメッキ法は最初
に塩化第一錫と塩化パラシウムを化学的反応により触媒
活性化処理を施すことが一般的であった。例えば誘電体
材料を利用したコンデンサを例にとるとコンデンサ用電
極として使用する場合には多くの問題点がある。即ち電
極材料及び関連材料の種類、取付方法によって引張強度
低下（銀蟻付電極に比べ１／２に低下）、容量ばらつき
、損失角、誘電率の低下、容量温度特性変化、耐湿負荷
寿命特性等コンデンサとしての特性が劣化するものであ
る。無電解ニッケルメッキ法は工法性質上、基板全周表
面上に形成され易く、その場合は周側面の被膜を研削除
去して対向容量電極を形成するが、この場合は沿面耐電
圧距離は基板の厚みで決定し、電極周機部における電界
の集中によって縁絶破壊が起り易く、基板の厚みを余り
薄くすることはできず、従って小型大容量の製品が得が
たい。又これらの方法に対し部分メッキ方法としては磁
器表面に所要パターンの金属層を形成するに際し、あら
かじめ磁器表面の所要個所に樹脂メッキレジストを付与
し、次いで磁器を活性化したのちメッキレジストを除去
し、その後無電解〆ツキを施して磁器表面に金属層を形
成する方法、又真空蒸着法、フオトェツチング法等の種
々の方法があるが、何れもセラミックコンデンサ電極と
しては作業性が悪く満足する結果が得られない。即ち従
来から知られているメッキ付与方法ではメッキの密着性
が悪く、特に小型大容量のコンデンサは素体厚みが０．
１〜０．３ｍ／のと薄く、形状は４．５〜１６０と種々
あり、量産性を考慮した場合、困難であった。本発明は
上記の多くの欠点を除去し、著しく安定した特性を有す
るセラミック電子部品の製造方法に関するものである。

即ち本発明は印刷あるし、は吹付可能なべースト中に０
．０１〜５重量／ぐ−セントの範囲内のＰｄ，Ｐｔの化
合物の１種あるいは２種と０．１〜３の重量パーセント
の範囲の炭素粉末成分を含むべ−ストをセラミック基板
の必要個所に付与し、その後４２０午○〜９２０午０の
温度範囲で熱処理を施し、その上に無電解〆ッキ法によ
りニッケル電極、鋼電極を形成することを特徴とするも
のであり、本発明の方法によって得られたセラミック電
子部品電極は従来迄の競付銀電極法によって得られた物
に対し非常に良好な特性を有し充分な機能を得ることが
できるものである。以下本発明の実施例について説明す
る。

誘電体セラミック基板としては舷Ｔｉ０３−Ｂｉ２０３
・ＳＮ０２系の黍体を用い厚み０．３の／凧形状１００
のＨＦ−ＨＣＩの希釈液で表面処理を施した後素子の両
面に１肌／仇の縁が残るようなマスクを用い、吹付及び
印刷方法を用いた。尚Ｐｄ，Ｐｔの化合物が１種又は２
種以上が含まれているペーストの作成としては、ＰｄＣ
１２，止ＰｔＣ１６，母ＬＯを用い、成分割合としては
金属成分が０．０３〜５ｗｔ％、２ム以下の炭素粉末を
０．１〜３肌ｔ％、ァミド系、フェノール系、セルロー
ズ系等の有機バィンダ成分、エチルセロセルブ、ブチル
カルビトール、アルコール等の溶剤成分を用い、印刷用
としては粘度（約３００００〜６０００比ｐｓ）を吹付
用（約１００〜４０比ｐｓ）に調整し、セラミック基板
の裏表に印刷法ざらに吹付法によって付与した。その後
８００ 〜１００ｑｏの温度で乾燥し溶剤を蒸発させた
後電気炉を用い、４２０ｑｏ〜９２０℃の温度範囲で凝
付を行ないＰｔ，Ｐｄの金属あるいは合金微粒子層を形
成し、その後Ｎｉ無電解〆ツキとしては硫酸ニッケルに
次頭燐酸ナトリウム（又はヒドラジン、水素化ほう素化
合物等）を含むメッキ液に浸潰してニッケル膜を形成し
た。又銅〆ッキとしては硫酸銅、還元剤としてホルマリ
ン、鰭化剤としてロツセル塩、アルカリ剤としては水酸
化ナトリウムを用い銅の無電解〆ッキを行なった。又Ｎ
ｉメッキにおいて少量のＣｏ，Ｃｒ等の添加も特性の安
定化に効果がみとめられる。尚焼付温度４２０℃〜９２
０００の間で焼付を行なうことの必要性はセラミック基
板面に強固なＰｔ，Ｐｄの金属あるいは合金微粒子層を
形成することであり、４２０００以下では樹脂成分が残
り、Ｎｉ，Ｃｕメッキの付着が悪く、又完全な金属粒子
が形成されないため好ましくない。９２０℃以上ではＮ
ｉ，Ｃｕメッキの付着が悪くなるため好ましくない。

又本発明の粉末粒径が２ム以下の炭素粉末を０．１〜３
の重量パーセント添加するための必要としては、スクリ
ーン印刷、吹付等の塗布方法において設計通りの寸法精
度を得るために必要であり、範囲内の量を添加すること
によって著しく印刷精度を高めることが可能である。尚
従来から公知の電極用競付ペースト等は金属成分が６仇
九％以上であり、これらは印刷時の「タレ」が比較的少
ないものであった。しかし本発明のように金属成分が５
ｗｔ％以下になると樹脂及び溶剤成分が多くなるため、
印刷時、乾燥時、暁付時において「タレ」が発生し、超
精密な印刷は困難である。しかし２仏以下の炭素粉末を
範囲内添加することによって著しく精度が向上し、さら
に暁付時において飛散するため、製品への悪影響は全く
無く良好なものである。尚２山以上ではスクリーンメッ
シュ等に詰まるため好ましく無い。０．１ｗｔ％以下で
は効果が薄く、３肌ｔ％以上では暁付時において完全に
飛散せず炭素成分が残り電気特性等に悪影響を与えるた
め、好ましくない。

尚炭素成分の代りに無機原料として２〆以下の粒径を有
するＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂ８，Ｔｉ，．ＡＩ，Ｓｉ，Ｐ
，Ｂ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｓｎ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｂ
ｊ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏの金属酸化物あるいは化合物の１
種あるいは２種以上を０．１〜１５重量パーセント添加
しても効果がある。尚メッキ後の素子は諸特性を測定す
るためにリード線端子付としてＰｂ−Ｓｎ系主体の半田
材料を用い、浸療法によりリード線を取付け、その後フ
ェノール被覆樹脂、ワックス含浸を行ない完成品とした
。尚本実施例としては誘電体材料のみについて述べたが
他の圧電体、絶縁体、半導体等４２０ｑｏ以上に耐える
セラミック基板であれば全く問題はない。表において地
．１，９，１３，２０，２１，２６，３３，３４は本発
明外の実施例である。

尚Ｎｏ．１〜１２迄は０．５ムの粒径を有する炭素粉末
を１５重量パーセント添加し、ペーストの焼付温度を７
００００一定とし、Ｐｄ化合物の量を変化させた場合の
実施例であり、本発明範囲内の実施例は良好な特性を示
している。尚Ｐｄの表量が０．１〜１．肌ｔ％附近が寸
法精度（電極の設計寸法）及び誘電特性が著しく良好な
ものである。

尚磁器コンデンサを量産する場合、ＥＩＡ、ＪＩＳ規格
の等級に伴い、容量値の許容範囲が決められており、た
だ単に特性値が高い物より決められた範囲内で再現性及
び歩蟹の著しく良好なものが生産性が良く、本発明の炭
素粉末は特性的にも良く、且つ寸法精度の向上安定化に
著しく効果を発揮するものである。尚Ｐｄ化合物、炭素
粉末量、鱗付温度の組合せ条件がありＰｄ量の少ない所
ではメッキ後の寸法精度（設計寸法に対してのはみ出し
寸法）は（一）に少なくなり、Ｐｄ量の多い所では逆に
（十）に大きくなる傾向があった。又仇．１０〜１２は
Ｃｕメッキをした場合の例であり、Ｎｉメッキ（恥．１
〜９）に比べ同一条件の処理ではメッキ後の寸法精度は
大きい傾向にあった。船．１３〜２の９まＰｄ量を１．
肌ｔ％一定にし炭素粉末量を変化させた場合の実施例で
あり、Ｍ．１３は無電解Ｎｉメッキ後のメッキ寸法精度
が悪い。又地．２０では電気特性が悪化の傾向にあり好
ましくない。Ｎｏ．２１〜２＄割まＰｄ量、炭素量を一
定にし、焼付条件を変化させた場合の例であり、Ｎｏ．
２１の低い焼付温度及びＮｏ．２６の高い温度ではＮｉ
メッキの形成状態も悪く誘電特性も悪いものであった。
Ｍ．２７，２８はＣｕメッキの場合であり、Ｎｉメッキ
に比べ緒特性は少し低下の煩向にあるが、使用上特に問
題はない。Ｎｏ．２９，３０はＰｔ化合物を用いた場合
の実施例であり、Ｐｄ化合物を用いた舷．６，１２と比
較して遜色はない。Ｍ．３１，３２は炭素粉末の代りに
無機酸化物としてＣａＣ０３，Ｓｉ０２，山２０３を用
いた場合の例であり、炭素粉末に比べ焼付後表面に粉末
が残り譲軍特性が少し低下した。しかし誘電体材料以外
の絶縁基板等では問題が無い。Ｍ．３３は２山以上の炭
素粉末、Ｎｏ．３４は２〆以上のＮ２０３粉末を用いた
場合の例であり、スクリーンの網目に詰まり良好な結果
は得られなかった。以上実施例で述べたように本発明に
よって得られるセラミック電子部品は、セラミック基板
への局部メッキを容易に形成でき、又従来の暁付電極銀
に比べ価格も著しく安価であり、特性的にも良好なもの
で、現在の貴金属の高騰に充分対処でき、さらには工業
的量産化に通した産業価値の大なるセラミック電子部品
の製造方法である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 印刷あるいは吹付可能なペースト中に０．０１〜５
   重量パーセントの範囲内のＰｄ，Ｐｔの化合物の１種あ
   るいは２種と、粉末粒径が２μ以下の炭素粉末を０．１
   〜３０重量パーセントの範囲内で含むペーストを用い、
   セラミツク基板の必要個所に付与し、その後４２０℃〜
   ９２０℃の温度範囲で熱処理を施し、その上に無電解メ
   ツキ法によりＮｉ、又はＣｕの金属電極を形成すること
   を特徴とするセラミツク電子部品の製造方法。 ２ 印刷あるいは吹付可能なペースト中に０．０１〜５
   ．０重量パーセントの範囲内のＰｔ，Ｐｄ化合物の１種
   あるいは２種と、粉末粒径が２μ以下のＭｇ，Ｃａ，Ｓ
   ｒ，Ｂａ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｂ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚ
   ｎ，Ｚｒ，Ｓｎ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｂｉ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏ
   の金属酸化物あるいは化合物の１種あるいは２種以上を
   ０．１〜１５重量パーセント含むペーストを用い、セラ
   ミツク基板の必要個所に付与し、その後４２０°〜９２
   ０℃の温度範囲で熱処理を施し、その上に無電解メツキ
   法によりＮｉ又はＣｕ金属電極を形成することを特徴と
   するセラミツク電子部品の製造方法。