JP2000216040A - セラミック電子部品の外部電極用導電性組成物およびセラミック電子部品 - Google Patents
セラミック電子部品の外部電極用導電性組成物およびセラミック電子部品Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、焼付け時に内部電極が酸化す
ることなく外部電極に金属的に接続する外部電極用導電
性組成物を提供することにある。 【解決手段】本発明の導電性組成物は、Ｂ（ホウ素）が
０．１〜１．５重量部と、Ｐ（リン）が１．０〜２．５
重量部と、Ｓｎが４．０〜２０．０重量部と、Ｎｉが０
〜５．０重量部と、残部がＣｕからなる導電性金属材料
と、前記導電性金属材料１００重量部に対して２０〜３
０重量部のビヒクルと、からなることをを特徴とする。
ることなく外部電極に金属的に接続する外部電極用導電
性組成物を提供することにある。 【解決手段】本発明の導電性組成物は、Ｂ（ホウ素）が
０．１〜１．５重量部と、Ｐ（リン）が１．０〜２．５
重量部と、Ｓｎが４．０〜２０．０重量部と、Ｎｉが０
〜５．０重量部と、残部がＣｕからなる導電性金属材料
と、前記導電性金属材料１００重量部に対して２０〜３
０重量部のビヒクルと、からなることをを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性組成物に関
するもので、特に、Ｎｉを主成分とする内部電極を備え
るセラミック電子部品の外部電極として有用である。
するもので、特に、Ｎｉを主成分とする内部電極を備え
るセラミック電子部品の外部電極として有用である。
【０００２】
【従来の技術】従来の導電性組成物は、例えば導電性金
属材料、ビヒクルならびにガラスフリットからなる。導
電性金属材料としては、主にＡｇ，Ａｇ／Ｐｄ等の貴金
属が挙げられる。また、このような導電性組成物は、半
導体セラミック材料からなる素子に塗布し焼付けされ
て、セラミック電子部品の電極が形成される。
属材料、ビヒクルならびにガラスフリットからなる。導
電性金属材料としては、主にＡｇ，Ａｇ／Ｐｄ等の貴金
属が挙げられる。また、このような導電性組成物は、半
導体セラミック材料からなる素子に塗布し焼付けされ
て、セラミック電子部品の電極が形成される。
【０００３】従来より、製造コスト削減を目的とした電
子部品の卑金属化要求が高まり、近年では、Ｎｉ等の卑
金属を主成分とする内部電極を備えるセラミック電子部
品が普及している。このようなセラミック電子部品の外
部電極を形成する方法として、内部電極を備えた焼成前
のセラミック素体に導電性組成物を塗布し、セラミック
素体と内部電極と外部電極を同時に焼成するものがあ
る。また、あるいはセラミック素体と内部電極を焼成
し、その後にＣｕを主成分とする導電性組成物を塗布し
焼付けして外部電極を形成する方法がある。
子部品の卑金属化要求が高まり、近年では、Ｎｉ等の卑
金属を主成分とする内部電極を備えるセラミック電子部
品が普及している。このようなセラミック電子部品の外
部電極を形成する方法として、内部電極を備えた焼成前
のセラミック素体に導電性組成物を塗布し、セラミック
素体と内部電極と外部電極を同時に焼成するものがあ
る。また、あるいはセラミック素体と内部電極を焼成
し、その後にＣｕを主成分とする導電性組成物を塗布し
焼付けして外部電極を形成する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来技術
によれば、焼成前のセラミック素体に導電性組成物を塗
布し、セラミック素体と内部電極と同時に焼成して外部
電極を形成するため、セラミック素体中に含まれるバイ
ンダーのうち、導電性組成物によって覆われた領域のバ
インダーが焼成時に十分に飛散せず、バインダーの燃焼
温度でセラミック素体にクラックが発生する問題点があ
る。
によれば、焼成前のセラミック素体に導電性組成物を塗
布し、セラミック素体と内部電極と同時に焼成して外部
電極を形成するため、セラミック素体中に含まれるバイ
ンダーのうち、導電性組成物によって覆われた領域のバ
インダーが焼成時に十分に飛散せず、バインダーの燃焼
温度でセラミック素体にクラックが発生する問題点があ
る。
【０００５】また、セラミック素体と内部電極を焼成し
た後にＣｕを主成分とする導電性組成物を塗布し焼付け
して外部電極を形成する場合、セラミック素体内部の内
部電極が外部電極焼付け時に酸化されて、内部電極が外
部電極に金属的に接続しにくくなり、セラミック電子部
品が積層セラミックコンデンサである場合には、予定し
た静電容量と容量バラツキを確保できない問題点があ
る。
た後にＣｕを主成分とする導電性組成物を塗布し焼付け
して外部電極を形成する場合、セラミック素体内部の内
部電極が外部電極焼付け時に酸化されて、内部電極が外
部電極に金属的に接続しにくくなり、セラミック電子部
品が積層セラミックコンデンサである場合には、予定し
た静電容量と容量バラツキを確保できない問題点があ
る。
【０００６】本発明の目的は、上述の問題点を解消すべ
くなされたもので、焼付け時に内部電極が酸化すること
なく外部電極に金属的に接続する、すなわち内部電極の
酸化を抑制する外部電極用導電性組成物を提供すること
にある。
くなされたもので、焼付け時に内部電極が酸化すること
なく外部電極に金属的に接続する、すなわち内部電極の
酸化を抑制する外部電極用導電性組成物を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の外部電極用導電性組成物は、Ｂ（ホウ素）
が０．１〜１．５重量部と、Ｐ（リン）が１．０〜２．
５重量部と、Ｓｎが４．０〜２０．０重量部と、Ｎｉが
０〜５．０重量部と、残部がＣｕからなる導電性金属材
料と、前記導電性金属材料１００重量部に対して２０〜
３０重量部のビヒクルと、からなることを特徴とする。
に、本発明の外部電極用導電性組成物は、Ｂ（ホウ素）
が０．１〜１．５重量部と、Ｐ（リン）が１．０〜２．
５重量部と、Ｓｎが４．０〜２０．０重量部と、Ｎｉが
０〜５．０重量部と、残部がＣｕからなる導電性金属材
料と、前記導電性金属材料１００重量部に対して２０〜
３０重量部のビヒクルと、からなることを特徴とする。
【０００８】また、前記導電性金属材料１００重量部に
対して１〜４重量部のガラスフリットを添加することが
好ましい。
対して１〜４重量部のガラスフリットを添加することが
好ましい。
【０００９】また、本発明のセラミック電子部品は、セ
ラミック素体の内部にＮｉを主成分とする内部電極を備
え、前記セラミック素体の両端部に前記内部電極と金属
的に接続した外部電極を備え、前記外部電極はＢ（ホウ
素）が０．１〜１．５重量部と、Ｐ（リン）が１．０〜
２．５重量部と、Ｓｎが４．０〜２０．０重量部と、Ｎ
ｉが０〜５．０重量部と、残部がＣｕからなる導電性金
属材料を含有した焼付け電極からなることを特徴とす
る。
ラミック素体の内部にＮｉを主成分とする内部電極を備
え、前記セラミック素体の両端部に前記内部電極と金属
的に接続した外部電極を備え、前記外部電極はＢ（ホウ
素）が０．１〜１．５重量部と、Ｐ（リン）が１．０〜
２．５重量部と、Ｓｎが４．０〜２０．０重量部と、Ｎ
ｉが０〜５．０重量部と、残部がＣｕからなる導電性金
属材料を含有した焼付け電極からなることを特徴とす
る。
【００１０】また、前記外部電極は、前記導電性金属材
料１００重量部に対して１〜５重量部のガラスフリット
を含有することを特徴とすることが好ましい。
料１００重量部に対して１〜５重量部のガラスフリット
を含有することを特徴とすることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の外部電極用導電性組成物
は、Ｂ（ホウ素）が０．１〜１．５重量部と、Ｐ（リ
ン）が１．０〜２．５重量部と、Ｓｎが４．０〜２０．
０重量部と、Ｎｉが０〜５．０重量部と、残部がＣｕか
らなる導電性金属材料と、前記導電性金属材料１００重
量部に対して２０〜３０重量部のビヒクルと、からな
る。
は、Ｂ（ホウ素）が０．１〜１．５重量部と、Ｐ（リ
ン）が１．０〜２．５重量部と、Ｓｎが４．０〜２０．
０重量部と、Ｎｉが０〜５．０重量部と、残部がＣｕか
らなる導電性金属材料と、前記導電性金属材料１００重
量部に対して２０〜３０重量部のビヒクルと、からな
る。
【００１２】Ｓｎの添加量が４．０重量部を下回ると、
これを焼付けて外部電極を形成した場合にセラミック素
体の内部電極と金属的に接合しない。他方、添加量が２
０．０重量部を超えると、これを焼付けて外部電極を形
成した場合に外部電極の脆化が起こる。なお、内部電極
と外部電極が金属的に接続するとは、ＳＥＭあるいは金
属顕微鏡で約１０００倍に拡大して観察した際に、内部
電極と外部電極の境界付近において両電極に含有されて
いる金属が連続的につながっている、すなわち境界が観
察されず、電気的に導通した状態をいう。
これを焼付けて外部電極を形成した場合にセラミック素
体の内部電極と金属的に接合しない。他方、添加量が２
０．０重量部を超えると、これを焼付けて外部電極を形
成した場合に外部電極の脆化が起こる。なお、内部電極
と外部電極が金属的に接続するとは、ＳＥＭあるいは金
属顕微鏡で約１０００倍に拡大して観察した際に、内部
電極と外部電極の境界付近において両電極に含有されて
いる金属が連続的につながっている、すなわち境界が観
察されず、電気的に導通した状態をいう。
【００１３】また、Ｎｉを添加することで、外部電極用
導電性組成物の液相温度を従来技術よりも低下させるこ
とができる。Ｎｉの添加量は５．０重量部以下が好まし
く、６５０℃前後で焼付け可能となる。Ｎｉの添加量が
５．０重量部を越えると導電性金属材料の融点が上昇し
て７００℃以上で焼付ける必要が生じる。
導電性組成物の液相温度を従来技術よりも低下させるこ
とができる。Ｎｉの添加量は５．０重量部以下が好まし
く、６５０℃前後で焼付け可能となる。Ｎｉの添加量が
５．０重量部を越えると導電性金属材料の融点が上昇し
て７００℃以上で焼付ける必要が生じる。
【００１４】また、Ｂ（ホウ素）およびＰ（リン）を添
加することで、内部電極に含まれるＮｉと外部電極に含
まれるＣｕの酸化を抑制することができる。Ｂ（ホウ
素）の添加量が０．１重量部あるいはＰ（リン）の添加
量が１．０重量部を下回ると、ＮｉとＣｕの酸化を抑制
する効果がなくなり、内部電極に含まれるＮｉと外部電
極に含まれるＣｕは金属的に接合しない。他方、Ｂ（ホ
ウ素）の添加量が２．０重量部あるいはＰ（リン）の添
加量が２．５重量部を超えると、これを焼付けて外部電
極を形成した場合に外部電極の脆化が起こる。
加することで、内部電極に含まれるＮｉと外部電極に含
まれるＣｕの酸化を抑制することができる。Ｂ（ホウ
素）の添加量が０．１重量部あるいはＰ（リン）の添加
量が１．０重量部を下回ると、ＮｉとＣｕの酸化を抑制
する効果がなくなり、内部電極に含まれるＮｉと外部電
極に含まれるＣｕは金属的に接合しない。他方、Ｂ（ホ
ウ素）の添加量が２．０重量部あるいはＰ（リン）の添
加量が２．５重量部を超えると、これを焼付けて外部電
極を形成した場合に外部電極の脆化が起こる。
【００１５】また、ビヒクルの添加量は２０〜３０重量
部であることが好ましい。ビヒクルの添加量が２０重量
部を下回ると、ペーストを塗布した場合の塗布膜がツノ
状となり不具合が生じる。他方、ビヒクルの添加量が３
０重量部を越えると、ペースト中の金属密度が低下し焼
付け時に外部電極にクラックが発生する。
部であることが好ましい。ビヒクルの添加量が２０重量
部を下回ると、ペーストを塗布した場合の塗布膜がツノ
状となり不具合が生じる。他方、ビヒクルの添加量が３
０重量部を越えると、ペースト中の金属密度が低下し焼
付け時に外部電極にクラックが発生する。
【００１６】また、ガラスフリットを添加する場合、導
電性金属材料１００重量部に対して１〜５重量部添加す
ることが好ましい。ガラスフリットの添加量が５重量部
を越えると、焼成時にガラスが電極の表面に析出しメッ
キがつかないという問題が生じる。
電性金属材料１００重量部に対して１〜５重量部添加す
ることが好ましい。ガラスフリットの添加量が５重量部
を越えると、焼成時にガラスが電極の表面に析出しメッ
キがつかないという問題が生じる。
【００１７】
【実施例】本発明による一つの実施形態について具体的
に説明する。本実施例においてセラミック電子部品は、
目標とする静電容量が１．００μＦである積層セラミッ
クコンデンサとした。
に説明する。本実施例においてセラミック電子部品は、
目標とする静電容量が１．００μＦである積層セラミッ
クコンデンサとした。
【００１８】まず、チタン酸バリウムを主成分とする非
還元性誘電体セラミックからなり、Ｎｉを主成分とした
内部電極を備え、長さが２．０ｍｍ、巾が１．２ｍｍ、
高さが１．２ｍｍのセラミック焼成体を複数用意した。
還元性誘電体セラミックからなり、Ｎｉを主成分とした
内部電極を備え、長さが２．０ｍｍ、巾が１．２ｍｍ、
高さが１．２ｍｍのセラミック焼成体を複数用意した。
【００１９】次に、表１に示す組成割合でＣｕ，Ｓｎ，
Ｎｉ，Ｂ（ホウ素），Ｐ（リン）をそれぞれ混合して導
電性金属材料とし、導電性金属材料１００重量部に対し
てビヒクル２５重量部と、軟化点６００℃のＢ−Ｓｉ−
Ｚｎ（ホウ珪酸亜鉛）系ガラスを５重量部とを添加して
試料１〜１４の導電性組成物を得、セラミック焼成体の
相対する両端部に試料１〜１４の導電性組成物を塗布し
焼付けして、試料１〜１４のセラミック電子部品を得
た。
Ｎｉ，Ｂ（ホウ素），Ｐ（リン）をそれぞれ混合して導
電性金属材料とし、導電性金属材料１００重量部に対し
てビヒクル２５重量部と、軟化点６００℃のＢ−Ｓｉ−
Ｚｎ（ホウ珪酸亜鉛）系ガラスを５重量部とを添加して
試料１〜１４の導電性組成物を得、セラミック焼成体の
相対する両端部に試料１〜１４の導電性組成物を塗布し
焼付けして、試料１〜１４のセラミック電子部品を得
た。
【００２０】次に、Ｃｕ単体を導電性金属材料とし、導
電性金属材料１００重量部に対してビヒクル２５重量部
と、軟化点６００℃のＢ−Ｓｉ−Ｚｎ（ホウ珪酸亜鉛）
系ガラスを５重量部とを添加して、比較例の導電性組成
物を得、セラミック焼成体の相対する両端部に比較例の
導電性組成物を塗布し焼付けして、比較例のセラミック
電子部品を得た。なお、導電性組成物中のビヒクルは、
焼付けにより焼失した。
電性金属材料１００重量部に対してビヒクル２５重量部
と、軟化点６００℃のＢ−Ｓｉ−Ｚｎ（ホウ珪酸亜鉛）
系ガラスを５重量部とを添加して、比較例の導電性組成
物を得、セラミック焼成体の相対する両端部に比較例の
導電性組成物を塗布し焼付けして、比較例のセラミック
電子部品を得た。なお、導電性組成物中のビヒクルは、
焼付けにより焼失した。
【００２１】そこで、試料１〜１４および比較例のセラ
ミック電子部品について、得られた静電容量μＦ、ｎ＝
５０の容量バラツキ％（ＣＶ値）を測定した。なお、表
１において、評価が○印である試料が本発明の範囲内と
する。
ミック電子部品について、得られた静電容量μＦ、ｎ＝
５０の容量バラツキ％（ＣＶ値）を測定した。なお、表
１において、評価が○印である試料が本発明の範囲内と
する。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１から明らかであるように、Ｂを添加し
ない試料３、Ｂ（ホウ素）２．０重量部を添加した試料
４、Ｐ（リン）０．５重量部を添加した試料５、Ｐ３．
０重量部を添加した試料６、Ｓｎ１．０重量部を添加し
た試料７、Ｓｎ２２．０重量部を添加した試料１０，Ｎ
ｉ７．０重量部を添加した試料１４は、何れも静電容量
は目標とする１．００μＦを下回り、本発明の範囲外と
なった。
ない試料３、Ｂ（ホウ素）２．０重量部を添加した試料
４、Ｐ（リン）０．５重量部を添加した試料５、Ｐ３．
０重量部を添加した試料６、Ｓｎ１．０重量部を添加し
た試料７、Ｓｎ２２．０重量部を添加した試料１０，Ｎ
ｉ７．０重量部を添加した試料１４は、何れも静電容量
は目標とする１．００μＦを下回り、本発明の範囲外と
なった。
【００２４】他方、試料１，２，８，９，１１，１２，
１３は何れも静電容量が１．００μＦを上回った。ま
た、容量バラツキは８％以下が好ましいが、試料１，
２，８，９，１１，１２，１３は何れも容量バラツキが
５％以下となった。これは、導電性塗料を焼付けして外
部電極を形成する際に、内部電極が酸化することなく外
部電極に金属的に接続したためである。
１３は何れも静電容量が１．００μＦを上回った。ま
た、容量バラツキは８％以下が好ましいが、試料１，
２，８，９，１１，１２，１３は何れも容量バラツキが
５％以下となった。これは、導電性塗料を焼付けして外
部電極を形成する際に、内部電極が酸化することなく外
部電極に金属的に接続したためである。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明の導電性組成物に
よれば、Ｂ（ホウ素）が０．１〜１．５重量部と、Ｐ
（リン）が１．０〜２．５重量部と、Ｓｎが４．０〜２
０．０重量部と、Ｎｉが０〜５．０重量部と、残部がＣ
ｕからなる導電性金属材料と、前記導電性金属材料１０
０重量部に対して２０〜３０重量部のビヒクルと、から
なることを特徴とすることで、導電性塗料を焼付けして
外部電極を形成する際に、内部電極が酸化することなく
外部電極に金属的に接続し、目標とする電気的特性を備
えたセラミック電子部品を得ることができる。
よれば、Ｂ（ホウ素）が０．１〜１．５重量部と、Ｐ
（リン）が１．０〜２．５重量部と、Ｓｎが４．０〜２
０．０重量部と、Ｎｉが０〜５．０重量部と、残部がＣ
ｕからなる導電性金属材料と、前記導電性金属材料１０
０重量部に対して２０〜３０重量部のビヒクルと、から
なることを特徴とすることで、導電性塗料を焼付けして
外部電極を形成する際に、内部電極が酸化することなく
外部電極に金属的に接続し、目標とする電気的特性を備
えたセラミック電子部品を得ることができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｂ（ホウ素）が０．１〜１．５重量部
と、Ｐ（リン）が１．０〜２．５重量部と、Ｓｎが４．
０〜２０．０重量部と、Ｎｉが０〜５．０重量部と、残
部がＣｕからなる導電性金属材料と、 前記導電性金属材料１００重量部に対して２０〜３０重
量部のビヒクルと、からなることを特徴とするセラミッ
ク電子部品の外部電極用導電性組成物 - 【請求項２】 前記導電性金属材料１００重量部に対し
て１〜５重量部のガラスフリットを添加することを特徴
とする請求項１のセラミック電子部品の外部電極用導電
性組成物 - 【請求項３】 セラミック素体の内部にＮｉを主成分と
する内部電極を備え、前記セラミック素体の両端部に前
記内部電極と金属的に接続した外部電極を備え、前記外
部電極はＢ（ホウ素）が０．１〜１．５重量部と、Ｐ
（リン）が１．０〜２．５重量部と、Ｓｎが４．０〜２
０．０重量部と、Ｎｉが０〜５．０重量部と、残部がＣ
ｕからなる導電性金属材料を含有した焼付け電極からな
ることを特徴とするセラミック電子部品。 - 【請求項４】 前記外部電極は、前記導電性金属材料１
００重量部に対して１〜５重量部のガラスフリットを含
有することを特徴とする請求項３に記載のセラミック電
子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015794A JP2000216040A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | セラミック電子部品の外部電極用導電性組成物およびセラミック電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015794A JP2000216040A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | セラミック電子部品の外部電極用導電性組成物およびセラミック電子部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000216040A true JP2000216040A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11898755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11015794A Pending JP2000216040A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | セラミック電子部品の外部電極用導電性組成物およびセラミック電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000216040A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005222737A (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 外部電極用銅ペースト組成物 |
| JP2009302300A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Murata Mfg Co Ltd | 積層セラミック電子部品およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-01-25 JP JP11015794A patent/JP2000216040A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005222737A (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 外部電極用銅ペースト組成物 |
| JP2009302300A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Murata Mfg Co Ltd | 積層セラミック電子部品およびその製造方法 |
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