JP2001176327A - 導電性ペーストおよびこれを用いたセラミック電子部品 - Google Patents
導電性ペーストおよびこれを用いたセラミック電子部品Info
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Abstract
っき膜等を形成しても、めっき液が外部電極内部を伝っ
て積層体に達することを抑制できる導電性ペースト、お
よびめっき液の浸入によるクラックの発生を抑えたセラ
ミック電子部品を提供することにある。 【解決手段】本発明の導電性ペーストは、導電性粉末
と、ガラスフリットと、有機ビヒクルとからなり、ガラ
スフリットは、Cu成分とNi成分から選ばれる少なく
とも1種からなる金属酸化物群Aを含有し、実質的にB
i成分を含有せず、金属酸化物群Aは、ガラスフリット
100モル%に対し酸化物モル比で2〜15モル%含有
することを特徴とする。また、ガラスフリットは金属酸
化物群Aと金属酸化物群Bとからなり、金属酸化物群B
は、B成分,Si成分,Al成分,Zn成分およびBa
成分を含有することが好ましい。
Description
品の厚膜電極形成に用いられる導電性ペーストに関し、
より特定的には、積層セラミック電子部品の外部電極形
成に用いられる導電性ペーストに関するものである。
g,Ag/Pd,Au等の貴金属、あるいはCu,Ni
等の卑金属からなる導電性粉末と、溶剤に有機バインダ
を溶解させた有機ビヒクルと、ガラスフリットとから主
になる。ガラスフリットは、例えばB2O3、SiO2、
Al2O3、ZnO、BaO、Bi2O3、PbO等の金属
酸化物等からなる。
セラミックコンデンサは、積層体と、内部電極と、外部
電極とから主になる。積層体は、例えば誘電体からなる
複数のセラミック層が積層され圧着され焼成されてな
る。内部電極は、上述したセラミック層の所定枚数に電
極膜が印刷され、セラミック層とともに同時焼成されて
なる。内部電極の一端は、積層体の一方の端面に露出
し、他端は積層体の内部にとどまるように形成されてい
る。外部電極は、積層体の端面に形成された一対の厚膜
電極であり、導電性ペースト中に浸漬塗布され乾燥、焼
成されてなる。また、外部電極は、積層体の端面に露出
された内部電極の一端と電気的かつ機械的に接合されて
いる。
耐熱性を向上させる目的で、例えばNi、Snあるいは
半田等からなるめっき膜が外部電極を覆うように施され
る。
セラミック電子部品のめっき工程において、外部電極に
存在するポアを伝ってめっき液が外部電極の内部に浸入
し、場合によってめっき液は積層体にまで達し、複数の
セラミック層の層界面に浸入して積層体にクラックが発
生する。
層化とともに積層されるセラミック層の枚数が増加し、
クラック発生の頻度が高くなる傾向にある。
i、Snあるいは半田等からなるめっき膜を形成して
も、めっき液が外部電極の内部を伝って積層体に達する
ことを抑え得る導電性ペースト、ならびにめっき液の浸
入によるクラックの発生を抑えたセラミック電子部品を
提供することにある。
に、本発明の導電性ペーストは、導電性粉末と、ガラス
フリットと、有機ビヒクルとからなり、ガラスフリット
は、Cu成分とNi成分から選ばれる少なくとも1種か
らなる金属酸化物群Aを含有し、実質的にBi成分を含
有せず、金属酸化物群Aは、ガラスフリット100モル
%に対し酸化物モル比で2〜15モル%含有することを
特徴とする。
金属酸化物群Bとからなり、金属酸化物群Bは、B成
分,Si成分,Al成分,Zn成分およびBa成分を含
有することが好ましい。
電性粉末とガラスフリットの容積比率は、導電性粉末5
0.0〜92.5体積%に対してガラスフリット7.5
〜50.0体積%であることが好ましい。
数のセラミック層が積層されてなる積層体と、積層体の
端面に形成された一対の外部電極と、前記外部電極を覆
うようにめっき膜を備えるセラミック電子部品であっ
て、外部電極は、本発明の導電性ペーストを焼成してな
ることを特徴とする。
ガラスフリットとしては、Cu成分とNi成分から選ば
れる少なくとも1種からなる金属酸化物群Aと、例えば
B成分、Si成分、Al成分、Zn成分、Ba成分を含
有する金属酸化物群Bとからなるものが挙げられ、金属
酸化物群Aの含有量は、ガラスフリット100モル%に
対して、それぞれCuO,NiO,B2O3,SiO2,
Al2O3,ZnO,BaO換算の酸化物モル比で2〜1
5モル%の範囲内であることを要する。金属酸化物群A
の含有量が2モル%未満であると、金属酸化物群Aの添
加効果が十分に発揮されない。他方、金属酸化物群Aの
含有量が15モル%を超えると、ガラスフリット全体の
組成が大きく変化し、外部電極を覆うようにめっき膜を
形成した場合にめっき液が外部電極内部に浸入し、本発
明の効果が得られない。
リットは、Bi成分を含有しないことを要する。ガラス
フリット中にBi成分を含有すると、外部電極を覆うよ
うにめっき膜を形成した場合に、めっき液が外部電極内
部に浸入して本発明の効果が得られにくい。
比率は、導電性粉末50.0〜92.5%に対してガラ
スフリット7.5〜50.0体積%であることが好まし
い。ガラスフリットの容積比率が7.5体積%未満にな
ると、Cu成分あるいはNi成分がクラックの発生を抑
制する効果が低下する。他方、ガラスフリットの容積比
率が50体積%を超えると、めっき付着性が低下する。
の実施形態として積層セラミックコンデンサを挙げ、こ
れを図1に示して詳細に説明する。積層セラミックコン
デンサ1は、積層体2と、内部電極3と、外部電極4,
4と、Niめっき膜5,5と、Snめっき膜6,6を備
える。
セラミック層2aが積層され圧着され焼成されてなる。
内部電極3は、上述したセラミック層2aの所定枚数に
電極膜が印刷され、セラミック層2aとともに同時焼成
されてなる。内部電極3,3の一端は、積層体2の一方
の端面に露出し、他端は積層体2の内部にとどまるよう
に形成されている。外部電極4,4は、積層体2の端面
に形成された一対の厚膜電極であり、導電性ペースト中
に浸漬塗布され乾燥、焼成されてなり、積層体2の端面
に露出された内部電極3の一端と電気的かつ機械的に接
合されている。Niめっき膜5,5は、外部電極4,4
を覆うように形成されている。Snめっき膜6,6は、
Niめっき膜5,5を覆うように形成されている。
品の一つの実施形態において、セラミック電子部品とし
て例えば積層セラミックコンデンサを挙げたが、本発明
は特にこれに限定されることなく、NTCサーミスタ、
PTCサーミスタ、バリスタ等であっても構わない。
品の一つの実施形態において、積層体の内部に内部電極
を備えるものを挙げたが、本発明の内部電極の形状なら
びに枚数は特にこれに限定されることはなく、内部電極
の一端が外部電極と電気的かつ機械的に接合されていな
くても構わない。また、積層体の内部に内部電極が積層
されていなくても構わない。
品の一つの実施形態において、めっき膜としてNiめっ
き膜とSnめっき膜を形成したが、本発明のめっき膜の
材質ならびに層数は特にこれに限定されることはない。
成比率となるように、以下の方法によりガラスフリット
を作製した。すなわち、出発原料としてH3BO3、Si
O 2、Al(OH)3、ZnO、BaCO3、およびCu
(OH)2、Ni(OH)2を準備し、それぞれ所定量調
合した。次に、アルミナ坩堝中で1200℃で溶融し、
水中に投下して急冷してガラス化させ、得られたガラス
のカレットをめのう乳鉢で粗粉砕し、ジルコニア球をメ
ディアに用いたボールミルを用いて微粉砕を行い、試料
1〜25のガラスフリットを得た。
いて導電性ペーストを作製した。すなわち、Cu粉末が
80%、試料1〜25のガラスフリットが20%の容積
比率となるようにこれらを混合し、さらに有機ビヒクル
を適量加えて三本ロールで混練し分散して、試料1〜2
5の導電性ペーストを作製した。なお、有機ビヒクル
は、テルピネオールにアクリル樹脂を10重量%溶解し
て作製した。
コンデンサを作製した。すなわち、BaTiO3を主成
分として、Niを導電成分とする複数の内部電極3,3
を備える積層体2を準備した。次に、この積層体2の両
端面を試料1〜25の導電性ペーストに浸漬塗布し、1
20℃で10分間乾燥させた後、850℃で10分間保
持して焼成して外部電極4,4を形成した。なお、焼成
はCu粉末が酸化しないよう中性雰囲気中で行った。次
に、外部電極を覆うようにNiめっき膜5,5およびS
nめっき膜6,6を施して、試料1〜25の積層セラミ
ックコンデンサを各々1000個ずつ得た。
ンデンサについて、積層体内部の欠陥検査を行い、積層
体にクラックが発生しているものを計数してこれを表1
にまとめた。また、試料1〜21については、ガラスフ
リット中の金属酸化物群Aの含有量とクラック発生数の
関係を図2のグラフにまとめた。
ット100モル%に対して酸化物モル比で2〜15モル
%のNi成分あるいはCu成分を含有する試料3〜8,
11〜16,18〜20は、各々1000個中のクラッ
ク発生数が0〜25であり、何れも3%を下回る優れた
結果が得られた。
含有しない、あるいはNi成分とCu成分の合計含有量
が、NiO,CuO換算で2.0%を下回る試料1,
2,10は、93〜221個のクラックが発生して本発
明の範囲外となった。
が、NiO,CuO換算で15.0%を超える試料9,
17,21は、105〜189個のクラックが発生して
本発明の範囲外となった。
スフリット中のCu成分の含有量がCuO換算で2モル
%を超える付近からクラック発生数が急激に減少する。
クラック発生数は、Cu成分の含有量がCuO換算のモ
ル比6〜8.5モル%の付近で最少となり15モル%を
超えるとクラック発生数は再び増加した。
に、ガラスフリット中のNi成分の含有量がNiO換算
で2モル%を超える付近からクラック発生数が急激に減
少する。クラック発生数は、Ni成分の含有量がNiO
換算のモル比6〜8.5モル%の付近で最少となり15
モル%を超えるとクラック発生数は再び増加した。
うに、ガラスフリット中のNi成分とCu成分の合計含
有量が、NiO,CuO換算のモル比で2モル%を超え
る付近からクラック発生数が急激に減少した。クラック
発生数は、Ni成分とCu成分の合計含有量が、Ni
O,CuO換算のモル比6〜8.5モル%の付近で最少
となり、15モル%を超えるとクラック発生数は再び増
加した。
有しないガラスフリットを用いた試料1と、試料1とほ
ぼ同じガラスフリット組成に加えてBi成分をBi2O3
換算のモル比で1%含有する試料25を比較すると、ク
ラック発生数はそれぞれ221、370個であり、Bi
成分を含有することでクラック発生数が増加しているこ
とが分かる。この結果を踏まえて、Cu成分をCuO換
算のモル比で8.5%、Bi成分をBi2O3換算のモル
比で0.5〜2.0%含有する試料22〜24と、Cu
成分をCuO換算のモル比で8.5%含有してBi成分
を含有しない試料6を比較すると、試料6のクラック発
生数は0個であるのに対して、試料22〜24のクラッ
ク発生数はそれぞれ271,386,483個であり、
Bi成分のBi2O3換算のモル比が大きくなるほどクラ
ック発生数が増加することが分かる。
は、導電性粉末と、ガラスフリットと、有機ビヒクルと
からなり、ガラスフリットは、Cu成分とNi成分から
選ばれる少なくとも1種からなる金属酸化物群Aを含有
し、実質的にBi成分を含有せず、金属酸化物群Aは、
ガラスフリット100モル%に対し酸化物モル比で2〜
15モル%含有することを特徴とすることで、このよう
な導電性ペーストを用いて形成されるセラミック電子部
品の外部電極を覆うようにNi、Snあるいは半田めっ
き膜等を形成しても、めっき液が外部電極の内部を伝っ
て積層体に達することを抑制することができるため、ク
ラックの発生を抑えたセラミック電子部品を得ることが
できる。
ラスフリットが、金属酸化物群Aと金属酸化物群Bとか
らなり、金属酸化物群Bは、B成分,Si成分,Al成
分,Zn成分およびBa成分を含有することを特徴とす
ることで、セラミック電子部品の外部電極形成に好適
な、いわゆるB−Si−Al−Zn−O系ガラスフリッ
トを含む導電性ペーストとなり、このような導電性ペー
ストを用いて形成されるセラミック電子部品の外部電極
を覆うようにNi、Snあるいは半田めっき膜等を形成
しても、めっき液が外部電極の内部を伝って積層体に達
することを抑制することができるため、クラックの発生
を抑えたセラミック電子部品を得ることができる。
粉末とガラスフリットの容積比率は、導電性粉末50.
0〜92.5体積%に対してガラスフリット7.5〜5
0.0体積%であるとき、Cu成分あるいはNi成分が
クラックの発生を抑制する効果が顕著となり好ましい。
部品の断面図である。
部品における、ガラスフリット中の金属酸化物群Aの含
有量とクラック発生数の関係を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 導電性粉末と、ガラスフリットと、有機
ビヒクルと、からなる導電性ペーストであって、 前記ガラスフリットは、Cu成分とNi成分から選ばれ
る少なくとも1種からなる金属酸化物群Aを含有し、実
質的にBi成分を含有せず、 前記金属酸化物群Aは、前記ガラスフリット100モル
%に対し酸化物モル比で2〜15モル%含有することを
特徴とする導電性ペースト。 - 【請求項2】 前記ガラスフリットは金属酸化物群Aと
金属酸化物群Bとからなり、前記金属酸化物群Bは、B
成分,Si成分,Al成分,Zn成分およびBa成分を
含有することを特徴とする、請求項1に記載の導電性ペ
ースト。 - 【請求項3】 前記導電性粉末と前記ガラスフリットの
容積比率は、前記導電性粉末50.0〜92.5体積%
に対して前記ガラスフリット7.5〜50.0体積%で
あることを特徴とする、請求項1または2に記載の導電
性ペースト。 - 【請求項4】 複数のセラミック層が積層されてなる積
層体と、前記積層体の端面に形成された一対の外部電極
と、前記外部電極を覆うようにめっき膜を備えるセラミ
ック電子部品であって、 前記外部電極は、請求項1ないし3の何れかに記載の導
電性ペーストを焼成してなることを特徴とするセラミッ
ク電子部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35508799A JP4590666B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 導電性ペーストおよびこれを用いたセラミック電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35508799A JP4590666B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 導電性ペーストおよびこれを用いたセラミック電子部品 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001176327A true JP2001176327A (ja) | 2001-06-29 |
JP4590666B2 JP4590666B2 (ja) | 2010-12-01 |
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ID=18441869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35508799A Expired - Lifetime JP4590666B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 導電性ペーストおよびこれを用いたセラミック電子部品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4590666B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7267713B2 (en) | 2003-04-28 | 2007-09-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Conductive paste and glass circuit structure |
JP2008117790A (ja) * | 2008-01-16 | 2008-05-22 | Murata Mfg Co Ltd | 導電性ペーストおよびガラス回路構造物 |
JP2017022232A (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 株式会社村田製作所 | 電子部品およびその製造方法 |
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JPH11260146A (ja) * | 1998-03-12 | 1999-09-24 | Murata Mfg Co Ltd | 導電ペースト及び電子部品 |
-
1999
- 1999-12-14 JP JP35508799A patent/JP4590666B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JP4590666B2 (ja) | 2010-12-01 |
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