JP2002093655A - 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

Info

Publication number
JP2002093655A
JP2002093655A JP2000283314A JP2000283314A JP2002093655A JP 2002093655 A JP2002093655 A JP 2002093655A JP 2000283314 A JP2000283314 A JP 2000283314A JP 2000283314 A JP2000283314 A JP 2000283314A JP 2002093655 A JP2002093655 A JP 2002093655A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic
glass frit
ceramic capacitor
crystallized glass
terminal electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000283314A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Noda
悟 野田
Kunihiko Hamada
邦彦 浜田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2000283314A priority Critical patent/JP2002093655A/ja
Publication of JP2002093655A publication Critical patent/JP2002093655A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、耐回路基板伸縮性ならびに耐
回路基板曲げ性に優れた、高信頼性の積層セラミックコ
ンデンサおよびその製造方法を提供することにある。 【解決手段】本発明の積層セラミックコンデンサは、複
数のセラミック層が積層されてなるセラミック積層体
と、それぞれの端縁がセラミック層の何れかの端面に露
出するようにセラミック層間に形成された複数の内部電
極と、露出した内部電極に電気的に接続されるように設
けられた端子電極とを備える積層セラミックコンデンサ
であって、端子電極は、導電成分と、Pbを含まないB
−Si−Ba−O系結晶化ガラスフリットと、を含有す
る導電性ペーストが焼き付けされてなり、結晶化ガラス
フリットは、焼き付け時のピーク温度近傍で結晶化する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層セラミックコ
ンデンサに関するもので、特に、回路基板等への実装時
に加わる熱衝撃による回路基板の収縮応力や回路基板に
加えられる外力による撓みに起因する応力に耐え得る機
械的強度を備える積層セラミックコンデンサおよびその
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の積層セラミックコンデン
サは、例えばセラミック積層体と、内部電極と、端子電
極と、めっき膜と、からなる。セラミック積層体は、例
えば厚さ数μm〜30μmの誘電体材料からなる生のセ
ラミック層が複数積層された生のセラミック積層体が焼
成されてなる。内部電極は、セラミック積層体内のセラ
ミック層間にあって、複数の生のセラミック層上に導電
性ペーストが印刷され、生のセラミック層とともに同時
焼成されてなり、内部電極のそれぞれの端縁は、上述の
セラミック層の何れかの端面に露出するように形成され
ている。端子電極は、セラミック積層体の端面に露出し
た内部電極の一端に接合されるように、導電性ペースト
がセラミック積層体の端面に塗布され焼き付けられてな
る。めっき膜は、例えば、SnやNi等の無電解めっき
や、はんだめっき等からなり、端子電極上に少なくとも
1層形成されてなる。
【0003】端子電極は、例えばAg,Pd,Ag−P
d等の貴金属ならびにCu,Ni等の卑金属を主成分と
する単体または合金粉末からなる導電成分と、ガラスフ
リットと、を含有する導電性ペーストからなり、内部電
極にCuやNi等の卑金属を用いた積層セラミックコン
デンサの場合、材料の低価格や高導電性の観点から、端
子電極の導電成分としてCuが多く用いられる。端子電
極の導電成分としてCuを用いた場合、Cuの酸化を抑
止するために、端子電極は還元性雰囲気で焼き付けされ
る必要があるが、この還元性雰囲気での焼き付けが可能
な導電性ペーストに用いられるガラスフリットとして
は、例えば実公昭58−14600号公報においてBa
O系ガラスが提案されており、また特公平04−156
06号公報においてZnO系ガラスが提案されている。
【0004】このような積層セラミックコンデンサは、
回路基板やプリント配線基板に搭載され、基板上に形成
されたランドと積層セラミックコンデンサの端子電極と
が、はんだによって電気的かつ機械的に接合されて面実
装される。
【0005】
【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、周囲温度が急激に変化したり熱衝撃が加え
られた場合、回路基板の伸縮応力により積層セラミック
コンデンサの内部にクラックを生じ易い傾向があった。
また、積層セラミックコンデンサが回路基板上に実装さ
れているため、回路基板にかかる外力による撓みに起因
する応力が積層セラミックコンデンサに加わり易く、や
はり積層セラミックコンデンサの内部にクラックが生じ
易い傾向があった。
【0006】したがって、上述のような耐回路基板伸縮
性や耐回路基板曲げ性は、実装した後の積層セラミック
コンデンサの信頼性を保証するための重要な特性である
が、従来のガラスフリット、すなわち実公昭58−14
600号公報において提案されているBaO系ガラスな
らびに特公平04−15606号公報において提案され
ているZnO系ガラスは、何れも還元性雰囲気での焼き
付けが可能であることにとどまり、積層セラミックコン
デンサの面実装に必要な耐回路基板伸縮性ならびに耐回
路基板曲げ性を示す端子電極の引張り強度ならびに撓み
強度が小さくなるという問題があった。
【0007】また、環境問題を配慮してPbを含まない
電子部品への切り替えが地球規模で取り組まれており、
ガラスフリットについてもPbを含まない組成が求めら
れている。
【0008】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、耐回路基板伸縮性ならびに耐回路基
板曲げ性に優れた、高信頼性の積層セラミックコンデン
サおよびその製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の積層セラミックコンデンサは、複数のセ
ラミック層が積層されてなるセラミック積層体と、それ
ぞれの端縁がセラミック層の何れかの端面に露出するよ
うにセラミック層間に形成された複数の内部電極と、露
出した内部電極に電気的に接続されるように設けられた
端子電極とを備える積層セラミックコンデンサであっ
て、端子電極は、導電成分と、Pbを含まないB−Si
−Ba−O系結晶化ガラスフリットと、を含有する導電
性ペーストが焼き付けされてなり、結晶化ガラスフリッ
トは、焼き付け時のピーク温度近傍で結晶化することを
特徴とする。
【0010】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
の製造方法は、それぞれの端縁がセラミック層の何れか
の端面に露出するようにセラミック層間に形成された複
数の内部電極を備える、複数のセラミック層が積層され
てなるセラミック積層体の端面に、導電成分と、Pbを
含まないB−Si−Ba−O系結晶化ガラスフリットを
含有してなる導電性ペーストを塗布し焼き付けして端子
電極を形成する工程を備え、焼き付け時のピーク温度近
傍で、結晶化ガラスフリットが結晶化することを特徴と
する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の積層セラミックコンデン
サの端子電極形成に用いられる導電性ペーストに含有す
るガラスフリットは、B−Si−Ba−O系結晶化ガラ
スフリットを含み、この結晶化ガラスフリットは端子電
極の焼き付け形成時のピーク温度近傍で結晶化すること
を要する。すなわち、B−Si−Ba−O系結晶化ガラ
スは、端子電極の焼き付け時に電極塗膜内で結晶化が起
こり、ガラスの軟化による流動が抑制され電極塗膜内に
留まる。その結果、端子電極の焼き付け形成後の冷却時
における収縮が抑制され、セラミック積層体に与える残
留応力が小さくなる。この残留応力が小さくなった結果
として、積層セラミックコンデンサの回路基板実装時に
必要な耐回路基板伸縮性ならびに耐回路基板曲げ性が改
善される。また、B−Si−Ba−O系結晶化ガラスを
選択することによって、端子電極を還元性雰囲気ならび
に大気雰囲気中において焼き付け形成することができ、
加えて、セラミック積層体との界面部において、結晶化
していない非晶質部が流動し、セラミック積層体とのボ
ンディング機能も十分に得られる。
【0012】なお、導電成分は、特に限定はしないが、
例えばAg,Pd,Ag−Pd等の貴金属ならびにC
u,Ni等の卑金属を主成分とする単体または合金粉末
を適宜用いることができる。
【0013】また、本発明における結晶化ガラスフリッ
トとは、製造時点では非晶質であるが、昇温し再び溶融
させたときに結晶化する性質を備えるガラスフリットを
言う。なお、結晶化するとは、結晶相が析出することに
より判断できるほか、高温時のガラスフリットの粘度が
log10η>9になることによっても判断できる。
【0014】また、焼き付け時のピーク温度近傍で結晶
化するとは、焼き付け前時点では非晶質である結晶化ガ
ラスフリットが、焼き付け時に一定時間保持するピーク
温度近傍で結晶相を析出することを言う。
【0015】本発明の積層セラミックコンデンサの一つ
の実施形態について、図1に基づいて詳細に説明する。
すなわち、積層セラミックコンデンサ1は、セラミック
積層体2と、内部電極3,3と、端子電極4,4と、め
っき膜5,5とから構成される。
【0016】セラミック積層体2は、BaTiO3を主
成分とする誘電体材料からなるセラミック層2aが複数
積層された生のセラミック積層体が焼成されてなる。
【0017】内部電極3,3は、セラミック積層体2内
のセラミック層2a間にあって、複数の生のセラミック
層2a上に導電性ペーストが印刷され、生のセラミック
層とともに積層されてなる生のセラミック積層体と同時
焼成されてなり、内部電極3,3のそれぞれの端縁は、
セラミック積層体2の何れかの端面に露出するように形
成されている。
【0018】端子電極4,4は、セラミック積層体2の
端面に露出した内部電極3,3の一端と電気的かつ機械
的に接合されるように、Cuを主成分とする導電成分
と、Pbを含まないB−Si−Ba−O系結晶化ガラス
フリットとを含有する導電性ペーストがセラミック積層
体2の端面に塗布され焼き付けられてなる。
【0019】めっき膜5,5は、例えば、SnやNi等
の無電解めっきや、はんだめっき等からなり、端子電極
4,4上に少なくとも1層形成されてなる。
【0020】なお、本発明の積層セラミックコンデンサ
におけるセラミック積層体2の材料は、上述の実施形態
に限定されることなく、例えばPbZrO3等その他の
誘電体材料からなっても構わない。また、本発明の積層
セラミックコンデンサの内部電極3の枚数は、上述の実
施形態に限定されることなく、何層形成されていても構
わない。また、端子電極4,4の導電成分は、Cuに限
定されることなく、例えばAg,Pd,Ag−Pd等の
貴金属ならびにCu,Ni等の卑金属を主成分とする単
体または合金粉末を適宜用いることができる。また、め
っき膜5,5は、必ずしも備えている必要はなく、また
何層形成されていても構わない。
【0021】
【実施例】本実施例において、定格電圧50V,静電容
量10nF,サイズ長さ2.00mm×幅1.25mm
×厚さ0.60mmからなる本発明の積層セラミックコ
ンデンサを作製した。
【0022】まず、表1に示した組成比率となるように
各酸化物等の出発原料を調合し、これを1000〜12
00℃で溶融させた後、急冷してガラス化させ、これを
粗粉砕した後に微粉砕して、平均粒径が5μmである試
料1〜8のガラスフリットを得た。
【0023】ここで、試料1と試料5のガラスフリット
について粘度曲線を図2に示す。従来の非晶質のB−S
i−Ba−O系非晶質ガラスである試料5のガラスフリ
ットは、温度の上昇に伴って粘度が低下するが、B−S
i−Ba−O系結晶化ガラスである試料1のガラスフリ
ットは、端子電極の焼き付け時のピーク温度近傍(80
0℃前後)で粘度が大きく上昇し結晶化することが分か
る。なお、800℃前後〜920℃前後の粘度は、測定
装置の測定限界(9Pa・s)を超えているため、図2
に示すことができなかった。
【0024】次いで、導電成分としてCu粉末を70重
量%と、試料1〜8のガラスフリットを4.5重量%
を、エチルセルロースとブチルカルビトールとテルピネ
オールとからなる有機ビヒクル25.5重量%に混合さ
せて、三本ロールで混練・分散して、試料1〜8の導電
性ペーストを得た。
【0025】次いで、BaTiO3を主成分とするセラ
ミック層を準備し、所定枚数のセラミック層の表面上に
一方の端縁がセラミック層の何れかの端面側に露出する
ように、Niを導電成分とする内部電極形成用の導電性
ペーストを印刷して電極塗布膜を形成し、これら複数の
セラミック層を所定枚数積層し圧着して、複数の生のセ
ラミック素体を得た後、これを1300℃で還元雰囲気
で焼成して、複数のセラミック積層体を得た。
【0026】次に、セラミック積層体の両端面に試料1
〜8の導電性ペーストを浸漬塗布し、導電成分のCuが
酸化しないように還元性雰囲気中で800℃10分ピー
クの条件で焼き付けして、内部電極に電気的かつ機械的
に接合された一対の端子電極を形成した。次に、この一
対の端子電極上にNiめっき膜を電解めっき処理により
形成し、さらにNiめっき膜上にSnめっき膜を電解め
っき処理により形成して、試料1〜8の積層セラミック
コンデンサを得た。
【0027】そこで、試料1〜8の積層セラミックコン
デンサについて、引張り強度と撓み強度を測定し、これ
に評価を付して表1にまとめた。
【0028】なお、引張り強度は、試料1〜8の積層セ
ラミックコンデンサの端子電極にCu芯材Snメッキリ
ード線をSn/Pb共晶はんだではんだ付けし、はんだ
付けされたリード線を10mm/minの速度で引張
り、セラミック積層体と端子電極の界面の部分から破壊
が生じた時点の荷重とした。
【0029】また、撓み強度は、試料1〜8の積層セラ
ミックコンデンサをEIAJ評価法(JIS−C630
2)に準拠して測定した。すなわち、撓み強度は、ラン
ドが形成された長さ100mm×幅40mm×厚さ1.
6mmのガラスエポキシ基板の中央部に積層セラミック
コンデンサを搭載し、Sn/Pb共晶はんだを用いて面
実装した後、ガラスエポキシ基板の両端を支持した状態
で回路基板の下面中央部を押し棒によって押し上げ、回
路基板が撓み、面実装された積層セラミックコンデンサ
が破壊した時点における押し棒の移動距離とした。
【0030】
【表1】
【0031】表1から明らかであるように、B−Si−
Ba−O系結晶化ガラスフリットを含有する導電性ペー
ストを用いて端子電極を形成した試料1〜4の積層セラ
ミックコンデンサは、引張り強度が11.0〜12.6
Nで何れも10N以上であり、撓み強度は3.34〜
3.51mmであり、従来のB−Si−Ba−O系非晶
質ガラスあるいはB−Si−Zn−O系非晶質ガラスを
含有する導電性ペーストを用いて端子電極を形成した試
料5〜8の積層セラミックコンデンサの引張り強度であ
る8.0〜15.0Nと比較しても遜色のない強度を備
え、なおかつ撓み強度1.53〜2.16mmと比較し
て154.6〜229.4%の強度改善が図られた。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明の積層セラミックコ
ンデンサは、複数のセラミック層が積層されてなるセラ
ミック積層体と、それぞれの端縁がセラミック層の何れ
かの端面に露出するようにセラミック層間に形成された
複数の内部電極と、露出した内部電極に電気的に接続さ
れるように設けられた端子電極とを備える積層セラミッ
クコンデンサであって、端子電極は、導電成分と、Pb
を含まないB−Si−Ba−O系結晶化ガラスフリット
と、を含有する導電性ペーストが焼き付けされてなり、
結晶化ガラスフリットは、焼き付け時のピーク温度近傍
で結晶化することを特徴とすることで、耐回路基板伸縮
性ならびに耐回路基板曲げ性に優れる効果が得られると
同時に、ガラスフリット中にPbを含有しないことか
ら、環境に優しいという付随的な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一つの実施の形態の積層セラミッ
クコンデンサの断面図である。
【図2】非晶質ガラスと結晶化ガラスの、温度と粘度の
関係を示す粘度曲線グラフである。
【符号の説明】
1 積層セラミックコンデンサ 2 セラミック積層体 2a セラミック層 3 内部電極 4 端子電極 5 めっき膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のセラミック層が積層されてなるセ
    ラミック積層体と、それぞれの端縁が前記セラミック層
    の何れかの端面に露出するように前記セラミック層間に
    形成された複数の内部電極と、露出した前記内部電極に
    電気的に接続されるように設けられた端子電極とを備え
    る積層セラミックコンデンサであって、 前記端子電極は、導電成分と、Pbを含まないB−Si
    −Ba−O系結晶化ガラスフリットと、を含有する導電
    性ペーストが焼き付けされてなり、 前記結晶化ガラスフリットは、前記焼き付け時のピーク
    温度近傍で結晶化することを特徴とする、積層セラミッ
    クコンデンサ。
  2. 【請求項2】 それぞれの端縁がセラミック層の何れか
    の端面に露出するようにセラミック層間に形成された複
    数の内部電極を備える、複数の前記セラミック層が積層
    されてなるセラミック積層体の端面に、 導電成分と、Pbを含まないB−Si−Ba−O系結晶
    化ガラスフリットを含有してなる導電性ペーストを塗布
    し焼き付けして端子電極を形成する工程を備え、 前記焼き付け時のピーク温度近傍で、前記結晶化ガラス
    フリットが結晶化することを特徴とする、積層セラミッ
    クコンデンサの製造方法。
JP2000283314A 2000-09-19 2000-09-19 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法 Pending JP2002093655A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000283314A JP2002093655A (ja) 2000-09-19 2000-09-19 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000283314A JP2002093655A (ja) 2000-09-19 2000-09-19 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002093655A true JP2002093655A (ja) 2002-03-29

Family

ID=18767696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000283314A Pending JP2002093655A (ja) 2000-09-19 2000-09-19 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002093655A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008041786A (ja) * 2006-08-03 2008-02-21 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
US10903009B2 (en) 2018-10-10 2021-01-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008041786A (ja) * 2006-08-03 2008-02-21 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
US10903009B2 (en) 2018-10-10 2021-01-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4423707B2 (ja) 積層セラミック電子部品の製造方法
US6370015B2 (en) Laminated ceramic electronic device
JP4691809B2 (ja) 厚膜回路基板及びその製造方法
JP2001243836A (ja) 導電性ペースト及びそれを用いた印刷配線板
JP2001307547A (ja) 導電性組成物およびそれを用いた印刷回路板
JP4333594B2 (ja) 導電性ペースト及びセラミック電子部品
JP4973546B2 (ja) 導電性ペースト、積層セラミック電子部品および多層セラミック基板
JPH08107039A (ja) セラミック電子部品
JP3679529B2 (ja) 端子電極ペーストおよび積層セラミックコンデンサ
JP4038602B2 (ja) 導電性ペースト及びセラミック多層基板
JP3855792B2 (ja) 積層セラミック電子部品
JP2973558B2 (ja) チップ型電子部品用導電性ペースト
JP2002093655A (ja) 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法
JP2002203736A (ja) 積層セラミックコンデンサの製造方法
JP2002164257A (ja) 積層セラミック電子部品
JP2003243249A (ja) 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法
JP2013058722A (ja) 外部電極用導電性ペースト、これを用いた積層セラミック電子部品及びその製造方法
JP2996016B2 (ja) チップ型電子部品の外部電極
JP2850200B2 (ja) 積層セラミック電子部品
US20230215627A1 (en) Multilayer electronic component
JP4254136B2 (ja) 導電性ペーストおよびセラミック電子部品
JP2996015B2 (ja) チップ型電子部品の外部電極
US11651901B2 (en) Multilayer electronic component
JP2000260654A (ja) 極小チップ型電子部品
JP2002343671A (ja) セラミック電子部品