JPS6312375B2 - - Google Patents
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- JPS6312375B2 JPS6312375B2 JP57069038A JP6903882A JPS6312375B2 JP S6312375 B2 JPS6312375 B2 JP S6312375B2 JP 57069038 A JP57069038 A JP 57069038A JP 6903882 A JP6903882 A JP 6903882A JP S6312375 B2 JPS6312375 B2 JP S6312375B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- multilayer capacitor
- copper
- external electrode
- electrode
- Prior art date
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- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はセラミツク積層コンデンサに関し、
特に、電極材料の改良に関するものである。
特に、電極材料の改良に関するものである。
セラミツク積層コンデンサは、図面に示すよう
に、典型的には、複数個の内部電極1を含み、各
内部電極1間にはセラミツク2が介在し、内部電
極1はいずれかの外部電極3に導通した状態とさ
れる。
に、典型的には、複数個の内部電極1を含み、各
内部電極1間にはセラミツク2が介在し、内部電
極1はいずれかの外部電極3に導通した状態とさ
れる。
このようなセラミツク積層コンデンサを製造す
るには、たとえば次のような方法が採用される。
すなわち、厚さ50〜100μmのセラミツクグリーン
シートを、印刷、ドクターブレード法、スプレー
法などにより作成し、このセラミツクグリーンシ
ートの上に内部電極1となる金属粉末のペースト
を印刷し、これらを複数枚積み重ねて熱圧着し、
一体化したものを自然雰囲気中1250〜1400℃で焼
成して焼結体を作り、内部電極1と導通する外部
電極3を焼結体の端面に焼付けていた。
るには、たとえば次のような方法が採用される。
すなわち、厚さ50〜100μmのセラミツクグリーン
シートを、印刷、ドクターブレード法、スプレー
法などにより作成し、このセラミツクグリーンシ
ートの上に内部電極1となる金属粉末のペースト
を印刷し、これらを複数枚積み重ねて熱圧着し、
一体化したものを自然雰囲気中1250〜1400℃で焼
成して焼結体を作り、内部電極1と導通する外部
電極3を焼結体の端面に焼付けていた。
この場合、内部電極1の材料としては、次のよ
うな条件を満足する必要があつた。
うな条件を満足する必要があつた。
セラミツクが焼結する温度以上の融点を有す
ること。
ること。
自然雰囲気中で1300℃前後の温度に加熱して
も、セラミツクと接触して酸化したり、セラミ
ツクと反応を起こさないこと。
も、セラミツクと接触して酸化したり、セラミ
ツクと反応を起こさないこと。
このような各条件を満足する内部電極1の材料
としては、パラジウム、白金、銀−パラジウムな
どの貴金属があり、これまでの多くのセラミツク
積層コンデンサにおいては、内部電極1としてこ
のような貴金属が使用されていた。
としては、パラジウム、白金、銀−パラジウムな
どの貴金属があり、これまでの多くのセラミツク
積層コンデンサにおいては、内部電極1としてこ
のような貴金属が使用されていた。
しかしながら、上述の貴金属は、内部電極1の
ための材料として優れた特性を有しているが、反
面、高価であるため、セラミツク積層コンデンサ
のコストに占める割合が20〜50%にも達し、コス
トアツプの最大の原因になつていた。
ための材料として優れた特性を有しているが、反
面、高価であるため、セラミツク積層コンデンサ
のコストに占める割合が20〜50%にも達し、コス
トアツプの最大の原因になつていた。
このような問題に対処するため、内部電極1の
材料として、安価な卑金属を用いる試みがなされ
るようになつた。たとえば、卑金属として、ニツ
ケルを用いると、ニツケルは300℃以上の酸化性
雰囲気で加熱すると酸化し、セラミツクと反応す
るため、電極を形成することができなくなる。こ
のニツケルの酸化を防止するためには、中性また
は還形性雰囲気中でセラミツクを内部電極1とと
もに焼成するようにしなければならないが、一般
的に、セラミツクは、強く還元されてしまい、比
抵抗が10〜108Ω・cmと低くなり、コンデンサ用
誘電体として使用できなくなる。
材料として、安価な卑金属を用いる試みがなされ
るようになつた。たとえば、卑金属として、ニツ
ケルを用いると、ニツケルは300℃以上の酸化性
雰囲気で加熱すると酸化し、セラミツクと反応す
るため、電極を形成することができなくなる。こ
のニツケルの酸化を防止するためには、中性また
は還形性雰囲気中でセラミツクを内部電極1とと
もに焼成するようにしなければならないが、一般
的に、セラミツクは、強く還元されてしまい、比
抵抗が10〜108Ω・cmと低くなり、コンデンサ用
誘電体として使用できなくなる。
卑金属を内部電極1として用いる他の試みとし
て、次のようなものもあつた。前述した試みが問
題を招いたのは、内部電極1となるべき金属粉末
のペーストを印刷する工程の後で、セラミツクの
焼成を行なう工程を実施したためである。したが
つて、セラミツクの焼成の後で、内部電極1を形
成することができれば、前述したような問題に遭
遇しないことになる。そこで、次の試みとして、
前述の典型的な工程における「内部電極1となる
金属粉末ペーストを印刷する工程」の代わりに、
カーボン粉末のペーストを印刷する工程を実施し
た。これによれば、セラミツクの焼成後には、カ
ーボンが燃焼してしまい、内部電極1が形成され
るべき部分に隙間を残すことになる。そこで、ア
ルミニウム、鉛、錫などの金属の溶融したものを
この隙間に注入して、内部電極1を形成すること
が行なわれていた。
て、次のようなものもあつた。前述した試みが問
題を招いたのは、内部電極1となるべき金属粉末
のペーストを印刷する工程の後で、セラミツクの
焼成を行なう工程を実施したためである。したが
つて、セラミツクの焼成の後で、内部電極1を形
成することができれば、前述したような問題に遭
遇しないことになる。そこで、次の試みとして、
前述の典型的な工程における「内部電極1となる
金属粉末ペーストを印刷する工程」の代わりに、
カーボン粉末のペーストを印刷する工程を実施し
た。これによれば、セラミツクの焼成後には、カ
ーボンが燃焼してしまい、内部電極1が形成され
るべき部分に隙間を残すことになる。そこで、ア
ルミニウム、鉛、錫などの金属の溶融したものを
この隙間に注入して、内部電極1を形成すること
が行なわれていた。
他方、外部電極3としては、前述したように、
焼付けにより形成していた。この外部電極3を形
成するための材料としては、一般に、銀または銀
−パラジウムのペーストを用い、これを焼付けて
いた。これが一般的な方法であるが、ここで高価
な貴金属を用いることから、内部電極1の場合と
同様に、セラミツク積層コンデンサのコストアツ
プの原因となつていた。また、銀、銀−パラジウ
ムによる外部電極3は、このようなセラミツク積
層コンデンサをチツプ型部品としてプリント回路
基板等へはんだ付けする際、はんだ食われという
不都合な現象も生じていた。さらに、前述した内
部電極1に対して、ニツケル、鉛、アルミニウ
ム、錫などの卑金属を用いている場合、このよう
な貴金属による外部電極3とのなじみが悪く、導
通不良という問題も生じた。
焼付けにより形成していた。この外部電極3を形
成するための材料としては、一般に、銀または銀
−パラジウムのペーストを用い、これを焼付けて
いた。これが一般的な方法であるが、ここで高価
な貴金属を用いることから、内部電極1の場合と
同様に、セラミツク積層コンデンサのコストアツ
プの原因となつていた。また、銀、銀−パラジウ
ムによる外部電極3は、このようなセラミツク積
層コンデンサをチツプ型部品としてプリント回路
基板等へはんだ付けする際、はんだ食われという
不都合な現象も生じていた。さらに、前述した内
部電極1に対して、ニツケル、鉛、アルミニウ
ム、錫などの卑金属を用いている場合、このよう
な貴金属による外部電極3とのなじみが悪く、導
通不良という問題も生じた。
このような外部電極3に対する問題に対処する
ため、外部電極3の材料として安価な銅を用いる
試みもなされた。しかしながら、銅を用いた外部
電極3の焼付けによる形成には、銅粉末のペース
トを構成するガラスフリツトの開発と重要な関連
を有していた。ガラスフリツトの代表的なものと
して、ホウケイ酸鉛があるが、これを用いて銅の
外部電極3を自然雰囲気中で焼付けにより形成し
た場合、銅が容易に酸化されて、酸化銅となるた
め、電気抵抗が高くなり、電極としては不都合な
ものになる。そこで、銅ペーストの焼付けを、中
性または弱還元性雰囲気中で行なうのも1つの方
法であるが、この場合には、セラミツクが還元さ
れ、絶縁抵抗が劣化し、また、誘電損失が増大す
るという不都合が生じるのである。
ため、外部電極3の材料として安価な銅を用いる
試みもなされた。しかしながら、銅を用いた外部
電極3の焼付けによる形成には、銅粉末のペース
トを構成するガラスフリツトの開発と重要な関連
を有していた。ガラスフリツトの代表的なものと
して、ホウケイ酸鉛があるが、これを用いて銅の
外部電極3を自然雰囲気中で焼付けにより形成し
た場合、銅が容易に酸化されて、酸化銅となるた
め、電気抵抗が高くなり、電極としては不都合な
ものになる。そこで、銅ペーストの焼付けを、中
性または弱還元性雰囲気中で行なうのも1つの方
法であるが、この場合には、セラミツクが還元さ
れ、絶縁抵抗が劣化し、また、誘電損失が増大す
るという不都合が生じるのである。
それゆえに、この発明の主たる目的は、コスト
ダウンが図られかつ品質が向上されたセラミツク
積層コンデンサを提供することである。
ダウンが図られかつ品質が向上されたセラミツク
積層コンデンサを提供することである。
この発明は、要約すれば、内部電極を卑金属か
ら構成し、外部電極を、銅、ニツケル、アルミニ
ウムのいずれか少なくとも1種により構成した、
セラミツク積層コンデンサである。
ら構成し、外部電極を、銅、ニツケル、アルミニ
ウムのいずれか少なくとも1種により構成した、
セラミツク積層コンデンサである。
以下、この発明を、種々の好ましい実施例に関
連して説明する。
連して説明する。
再び図面を参照して、この発明の実施例では、
内部電極1を構成する材料として、ニツケル、
鉄、コバルト、さらにまた、融点の比較的低い
鉛、アルミニウム、錫、等が用いられる。これら
はいずれも安価な卑金属である。
内部電極1を構成する材料として、ニツケル、
鉄、コバルト、さらにまた、融点の比較的低い
鉛、アルミニウム、錫、等が用いられる。これら
はいずれも安価な卑金属である。
内部電極1の材料の例として掲げられたニツケ
ル、鉄、コバルトなどを用いる場合、これらの金
属粉末のペーストをセラミツクグリーンシート上
に印刷して、中性または還元性雰囲気中でセラミ
ツクをこれらの金属ペーストとともに焼成するの
は、従来例において述べたのと同様である。ここ
で、従来において生じたセラミツクの還元という
問題を避けるために、好ましくは、非還元性誘電
体セラミツク組成物が用いられる。このような非
還元性誘電体セラミツク組成物としては、本願出
願人によつて既に特許出願されている次のような
組成物が例示される。
ル、鉄、コバルトなどを用いる場合、これらの金
属粉末のペーストをセラミツクグリーンシート上
に印刷して、中性または還元性雰囲気中でセラミ
ツクをこれらの金属ペーストとともに焼成するの
は、従来例において述べたのと同様である。ここ
で、従来において生じたセラミツクの還元という
問題を避けるために、好ましくは、非還元性誘電
体セラミツク組成物が用いられる。このような非
還元性誘電体セラミツク組成物としては、本願出
願人によつて既に特許出願されている次のような
組成物が例示される。
組成式
{(Ba1-xCax)O}n・(Ti1-yZry)O2
で表わされるチタン酸バリウム系誘電体セラミ
ツク組成物において、m、x、yが次の範囲に
あることを特徴とする非還元性誘電体セラミツ
ク組成物。
ツク組成物において、m、x、yが次の範囲に
あることを特徴とする非還元性誘電体セラミツ
ク組成物。
1.005≦m≦1.03
0.02≦x≦0.22
0<y≦0.20
組成式
{(Ba1-x-yCaxSry)O}n・TiO2
で表わされるチタン酸バリウム系誘電体セラミ
ツク組成物において、m、x、yが次の範囲に
あることを特徴とする非還元性誘電体セラミツ
ク組成物。
ツク組成物において、m、x、yが次の範囲に
あることを特徴とする非還元性誘電体セラミツ
ク組成物。
1.005≦m≦1.03
0.02≦x≦0.22
0.05≦y≦0.35
組成式
{(Ba1-x-yCaxSry)O}n・(Ti1-zZrz)O2
で表わされるチタン酸バリウム系誘電体セラミ
ツク組成物において、m、x、y、zが次の範
囲にあることを特徴とする非還元性誘電体セラ
ミツク組成物。
ツク組成物において、m、x、y、zが次の範
囲にあることを特徴とする非還元性誘電体セラ
ミツク組成物。
1.005≦m≦1.03
0.02≦x≦0.22
0.05≦y≦0.35
0.00<z≦0.20
CaZrO3とMnO2とからなり、一般式
CaxZrO3+yMnO2
と表わしたとき、CaxZrO3のxが次に示す範囲
にあり、かつCaxZrO3の重量1.00に対しMnO2
(=y)が次に示す重量比からなることを特徴
とする非還元性誘電体セラミツク組成物。
にあり、かつCaxZrO3の重量1.00に対しMnO2
(=y)が次に示す重量比からなることを特徴
とする非還元性誘電体セラミツク組成物。
0.85<x<1.30
0.05<y<0.08(重量比)
(BaCa)ZrO3とMnO2とからなり、一般式
(BaxCa1-x)yZrO3+zMnO2
と表わしたとき、(BaxCa1-x)yZrO3のx、yが
次に示す範囲にあり、かつ(BaxCa1-x)yZrO3
の重量1.00に対しMnO2(=z)が次に示す重量
比からなることを特徴とする非還元性誘電体セ
ラミツク組成物。
次に示す範囲にあり、かつ(BaxCa1-x)yZrO3
の重量1.00に対しMnO2(=z)が次に示す重量
比からなることを特徴とする非還元性誘電体セ
ラミツク組成物。
0 <x<0.20
0.85<y<1.30
0.005<z<0.08(重量比)
これらの非還元性誘電体セラミツク組成物〜
は、中性または還元性雰囲気中で焼成しても絶
縁抵抗の低下が起こらず、また、誘電損失の増大
も生じない。したがつて、ニツケル、鉄、コバル
トなどの卑金属を内部電極として用い、これらの
卑金属が酸化されまたはセラミツクと反応するこ
とを防止しながら、中性または還元性雰囲気中で
焼成することができる。
は、中性または還元性雰囲気中で焼成しても絶
縁抵抗の低下が起こらず、また、誘電損失の増大
も生じない。したがつて、ニツケル、鉄、コバル
トなどの卑金属を内部電極として用い、これらの
卑金属が酸化されまたはセラミツクと反応するこ
とを防止しながら、中性または還元性雰囲気中で
焼成することができる。
一方、比較的低い融点をもつものとして例示し
た鉛、アルミニウム、錫のような卑金属は、従来
技術において既に述べた注入方式を用いることが
でき、これによれば、上述の非還元性誘電体セラ
ミツク組成物に限らず、通常の誘電体セラミツク
組成物を用いることができる。
た鉛、アルミニウム、錫のような卑金属は、従来
技術において既に述べた注入方式を用いることが
でき、これによれば、上述の非還元性誘電体セラ
ミツク組成物に限らず、通常の誘電体セラミツク
組成物を用いることができる。
この発明の実施例の外部電極3としては、銅、
ニツケルもしくはアルミニウム、またはこれらの
合金が用いられる。銅またはニツケルを用いる場
合、これらの金属粉末のペーストを焼付けする方
法、蒸着法、スパツタ法、無電解めつき法、溶射
法、などが用いられ得る。特に、銅の焼付けに関
しては、用いられるガラスフリツトとして、最
近、優れた性質をもつものが提案されている。そ
の一例は、ホウケイ酸亜鉛、ホウケイ酸バリウム
などである。これらの組成のガラスフリツトによ
れば、自然雰囲気中での良好な銅の焼付けが可能
となつた。したがつて、この場合には、誘電体セ
ラミツク材料としては、あえて非還元性誘電体セ
ラミツク組成物を用いることなく、通常の誘電体
セラミツク組成物を用いて、問題なく銅の外部電
極3を焼付けにより形成することができる。な
お、セラミツク材料として、前述したような非還
元性誘電体セラミツク組成物を用いれば、ガラス
フリツトの組成または特性にとらわれることな
く、外部電極3の焼付けによる形成を行なうこと
ができるのはもちろんである。
ニツケルもしくはアルミニウム、またはこれらの
合金が用いられる。銅またはニツケルを用いる場
合、これらの金属粉末のペーストを焼付けする方
法、蒸着法、スパツタ法、無電解めつき法、溶射
法、などが用いられ得る。特に、銅の焼付けに関
しては、用いられるガラスフリツトとして、最
近、優れた性質をもつものが提案されている。そ
の一例は、ホウケイ酸亜鉛、ホウケイ酸バリウム
などである。これらの組成のガラスフリツトによ
れば、自然雰囲気中での良好な銅の焼付けが可能
となつた。したがつて、この場合には、誘電体セ
ラミツク材料としては、あえて非還元性誘電体セ
ラミツク組成物を用いることなく、通常の誘電体
セラミツク組成物を用いて、問題なく銅の外部電
極3を焼付けにより形成することができる。な
お、セラミツク材料として、前述したような非還
元性誘電体セラミツク組成物を用いれば、ガラス
フリツトの組成または特性にとらわれることな
く、外部電極3の焼付けによる形成を行なうこと
ができるのはもちろんである。
内部電極1として注入方式を用いる場合、比較
的低い融点の材料を用いるため、外部電極3を予
め設けておき、その後、内部電極1の金属を注入
する方法が適用される。
的低い融点の材料を用いるため、外部電極3を予
め設けておき、その後、内部電極1の金属を注入
する方法が適用される。
外部電極3としてアルミニウムを用いる場合に
は、上述した銅またはニツケルの外部電極3の形
成方法のうち、無電解めつき法が適用することが
できないだけで、他の方法は等しく適用すること
ができる。
は、上述した銅またはニツケルの外部電極3の形
成方法のうち、無電解めつき法が適用することが
できないだけで、他の方法は等しく適用すること
ができる。
以上のように、この発明によれば、内部電極と
して卑金属が用いられ、外部電極として、銅、ニ
ツケルもしくはアルミニウム、またはこれらの合
金が用いられてセラミツク積層コンデンサが構成
されるので、いずれも安価な金属を用いているこ
とから、安価なセラミツク積層コンデンサを提供
することができる。セラミツク積層コンデンサに
おいて電極材料がコストに占める割合が約半分に
も達する現状を考慮すれば、このコストダウンに
対する効果は極めて大きいものであるということ
ができる。また、外部電極として、従来のよう
に、銀、銀−パラジウムを用いる場合に比べて、
外部電極と内部電極とのなじみが良好となり、外
部電極の引張り強度が高くなり、かつ、良好な導
通を得ることができる。また、従来の銀、銀−パ
ラジウムによる外部電極のように、はんだ付けす
る際のはんだ食われという現象も生じにくい。
して卑金属が用いられ、外部電極として、銅、ニ
ツケルもしくはアルミニウム、またはこれらの合
金が用いられてセラミツク積層コンデンサが構成
されるので、いずれも安価な金属を用いているこ
とから、安価なセラミツク積層コンデンサを提供
することができる。セラミツク積層コンデンサに
おいて電極材料がコストに占める割合が約半分に
も達する現状を考慮すれば、このコストダウンに
対する効果は極めて大きいものであるということ
ができる。また、外部電極として、従来のよう
に、銀、銀−パラジウムを用いる場合に比べて、
外部電極と内部電極とのなじみが良好となり、外
部電極の引張り強度が高くなり、かつ、良好な導
通を得ることができる。また、従来の銀、銀−パ
ラジウムによる外部電極のように、はんだ付けす
る際のはんだ食われという現象も生じにくい。
図面は、セラミツク積層コンデンサの典型的な
断面構造を示す。 図において、1は内部電極、2はセラミツク、
3は外部電極である。
断面構造を示す。 図において、1は内部電極、2はセラミツク、
3は外部電極である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 互いにセラミツクを介して積層された状態で
配置され静電容量を形成するための複数個の内部
電極と、内部電極の所定のものに接続される静電
容量取出のための1対の外部電極とを備えるセラ
ミツク積層コンデンサにおいて、 前記内部電極は卑金属からなり、 前記外部電極は、銅、ニツケル、アルミニウム
を含むグループから選ばれた少なくとも一種の金
属からなることを特徴とする、セラミツク積層コ
ンデンサ。 2 前記セラミツクは、非還元性セラミツクであ
る、特許請求の範囲第1項記載のセラミツク積層
コンデンサ。 3 前記外部電極は銅からなる、特許請求の範囲
第1項または第2項記載のセラミツク積層コンデ
ンサ。 4 前記外部電極は、銅を焼付けることによつて
形成される、特許請求の範囲第3項記載のセラミ
ツク積層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6903882A JPS58186928A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | セラミツク積層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6903882A JPS58186928A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | セラミツク積層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58186928A JPS58186928A (ja) | 1983-11-01 |
| JPS6312375B2 true JPS6312375B2 (ja) | 1988-03-18 |
Family
ID=13391008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6903882A Granted JPS58186928A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | セラミツク積層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58186928A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60240116A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-29 | 京セラ株式会社 | 積層型磁器コンデンサ |
| JPH0722064B2 (ja) * | 1986-02-21 | 1995-03-08 | 京セラ株式会社 | チツプ型積層磁器コンデンサ |
| DE10207530A1 (de) * | 2002-02-22 | 2003-09-11 | Epcos Ag | Piezoaktor mit strukturierter Außenelektrode |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3902102A (en) * | 1974-04-01 | 1975-08-26 | Sprague Electric Co | Ceramic capacitor with base metal electrodes |
| US4101952A (en) * | 1976-08-17 | 1978-07-18 | Sprague Electric Company | Monolithic base-metal glass-ceramic capacitor |
| US4246625A (en) * | 1978-11-16 | 1981-01-20 | Union Carbide Corporation | Ceramic capacitor with co-fired end terminations |
| JPS5646641A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-27 | Toshiba Corp | Method of installing horizontal axis type rotary electric machine |
-
1982
- 1982-04-23 JP JP6903882A patent/JPS58186928A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58186928A (ja) | 1983-11-01 |
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