JP2002198253A - Ceramic electronic component and conductive paste - Google Patents

Ceramic electronic component and conductive paste

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JP2002198253A
JP2002198253A JP2000396631A JP2000396631A JP2002198253A JP 2002198253 A JP2002198253 A JP 2002198253A JP 2000396631 A JP2000396631 A JP 2000396631A JP 2000396631 A JP2000396631 A JP 2000396631A JP 2002198253 A JP2002198253 A JP 2002198253A
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JP
Japan
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zinc
ceramic
terminal electrode
conductive paste
electronic component
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JP2000396631A
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Japanese (ja)
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Tsutomu Iemura
努 家村
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide conductive paste which can prevent solder leakage and characteristic degradation due to temperature cycle test while preventing oxidization from reducing a capacity and while obtaining adhesion, in the case where the paste is used for a terminal electrode of a ceramic electronic component. SOLUTION: A laminated ceramic capacitor 10, in which a terminal electrode 4 is formed on an end face of a ceramic main body 1, comprises a base zinc layer 4a on an interface connected to the ceramic main body 1 of the terminal electrode 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック電子部
品及びその端子電極用の導電性の金属ペーストに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic electronic component and a conductive metal paste for a terminal electrode thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】積層セラミックコンデンサなどのセラミ
ック電子部品においては、端子電極に用いられる導電性
の金属ペースト(以後、導電性ペーストと略称)は、コ
ストダウン、高周波化のために、銅などを主成分とした
ものを用いている。この端子電極は、銅などの金属粉末
と有機バインダー及び溶剤からなるビヒクルを混合し、
これを三本ロールミルなどにより混練して製造される。
端子電極の焼き付けについては、700〜900℃の範
囲の還元性雰囲気中で焼き付けられて製造される。
2. Description of the Related Art In ceramic electronic components such as multilayer ceramic capacitors, conductive metal paste (hereinafter abbreviated as conductive paste) used for terminal electrodes is mainly made of copper or the like for cost reduction and higher frequency. It is used those with the component. This terminal electrode mixes a metal powder such as copper and a vehicle consisting of an organic binder and a solvent,
This is kneaded with a three-roll mill or the like to produce.
The baking of the terminal electrode is performed by baking in a reducing atmosphere in a range of 700 to 900 ° C.

【0003】しかしながら、上記導電性ペーストによれ
ば、焼き付け時の銅の酸化により、電子部品の内部電極
との接続が不十分になったり、端子電極としての半田実
装が困難になることがあった。
However, according to the above-mentioned conductive paste, oxidation of copper during baking may result in insufficient connection with internal electrodes of electronic components or difficulty in solder mounting as terminal electrodes. .

【0004】また、ガラスフリットを添加しなかった場
合、端子電極内部での金属粉末間の焼結が不十分となり
やすく、ポーラスな状態になるため、メッキ液浸入や、
外部からの水分浸入で、セラミック電子部品との接続状
態が影響を受ける耐環境信頼性の低いものとなってい
た。
Further, if no added glass frit, sintering among the metal powder in the internal terminal electrodes tends to become insufficient, to become a porous state, and the plating solution infiltration,
The connection with ceramic electronic components is affected by the intrusion of moisture from the outside, and the environment resistance is low.

【0005】そこで、銅粉末の表面に亜鉛をコーティン
グした複合金属粉末と、無機化合物からなるガラスフリ
ットと、有機バインダーと、溶剤とを混練してなる導電
性ペーストが特公平6−90882号公報に開示されて
いる。
Therefore, a conductive paste obtained by kneading a composite metal powder in which zinc is coated on the surface of a copper powder, a glass frit made of an inorganic compound, an organic binder and a solvent is disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 6-90882. It has been disclosed.

【0006】同報によれば、ガラスフリットと銅コア部
と亜鉛コート部よりなる金属粉末が焼結により容易に固
着した状態になる。この銅コア部は直径が0.5〜1μ
m程度の銅粉末で、この銅コア部表面に0.1〜0.2
μm程度に亜鉛コート部をほどこしてある。
According to the same report, a metal powder composed of a glass frit, a copper core portion and a zinc coat portion is easily fixed by sintering. This copper core has a diameter of 0.5-1 μm.
Copper powder of about m, 0.1 to 0.2 in the copper core portion surface
A zinc coating is applied to about μm.

【0007】すなわち、導電性ペースト用金属粉末とし
て、銅粉末表面に亜鉛をコーティグしたものを用いるこ
とによって、金属粉末が焼結を起こしやすくなり、また
銅粉末表面の亜鉛は銅の中へ拡散して合金をつくり、密
度の高い焼結体をつくるとともに、銅端子電極表面が酸
化することを防ぐことができるというものである。
[0007] That is, by using zinc coated on the surface of copper powder as the metal powder for the conductive paste, the metal powder is easily sintered, and the zinc on the surface of copper powder diffuses into copper. It is possible to produce a sintered body with a high density by forming an alloy, and to prevent the surface of the copper terminal electrode from being oxidized.

【0008】また、ガラスフリットを添加することによ
り、端子電極とセラミック本体の接合強度を強くするこ
とができるというものである。
Further, by adding a glass frit, the bonding strength between the terminal electrode and the ceramic body can be increased.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記導
電性ペーストによれば、セラミック電子部品の半田によ
る実装時に、ガラスフリット成分の表面浮きによる半田
濡れ不良が発生する欠点があった。
However, the above-mentioned conductive paste has a drawback in that when the ceramic electronic component is mounted by soldering, poor solder wetting due to floating of the surface of the glass frit component occurs.

【0010】また、逆に、ガラスフリット成分が溶融し
て電子部品の磁器内部に拡散し、亀裂の起点となるた
め、温度サイクル試験時に、端子電極と磁器の界面にク
ラックが生じ、特性劣化が起こることがあった。
Conversely, the glass frit component melts and diffuses into the porcelain of the electronic component and becomes a starting point for cracks. Therefore, during a temperature cycle test, cracks occur at the interface between the terminal electrode and the porcelain, resulting in deterioration of characteristics. What happened.

【0011】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、セラミック電子部品の端子
電極として用いた場合、酸化による容量低下を防ぎ、固
着力を確保しつつ、且つ半田濡れ不良、温度サイクル試
験による特性劣化を防ぐことができる導電性ペーストを
提供することにある。
The present invention has been devised in view of the above problems, and has as its object to prevent a decrease in capacity due to oxidation when used as a terminal electrode of a ceramic electronic component and to secure a fixing force. Another object of the present invention is to provide a conductive paste capable of preventing poor solder wetting and characteristic deterioration due to a temperature cycle test.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のセラミック電子
部品は、セラミック本体の端面に、端子電極を形成して
なるセラミック電子部品において、前記端子電極はセラ
ミック本体と接合する界面に亜鉛を主成分とする層を有
することを特徴とするセラミック電子部品を提供する。
A ceramic electronic component according to the present invention is a ceramic electronic component having a terminal electrode formed on an end face of a ceramic body, wherein the terminal electrode contains zinc as a main component at an interface bonded to the ceramic body. The present invention provides a ceramic electronic component having a layer having the following characteristics.

【0013】また、直径が1.5〜3μmの範囲にある
銅粉末の表面に亜鉛をコーティングした金属粉末を、有
機バインダー及び溶剤に混練してなる導電性ペーストを
提供する。
Further, the present invention provides a conductive paste obtained by kneading a metal powder obtained by coating a surface of a copper powder having a diameter of 1.5 to 3 μm with zinc with an organic binder and a solvent.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。セラミック電子部品として、積層セラミ
ックコンデンサを例にとって説明する。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. A description will be given of a multilayer ceramic capacitor as an example of the ceramic electronic component.

【0015】図1は、本発明の外部端子電極を構成する
導電性ペーストをセラミック本体の表面に塗付、乾燥し
た状態の縦断面図である。図2は、図1の導電性ペース
トを焼結した状態の縦断面図である。図3は、本発明の
セラミック電子部品の縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state where a conductive paste constituting an external terminal electrode of the present invention is applied to the surface of a ceramic body and dried. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state where the conductive paste of FIG. 1 is sintered. Figure 3 is a longitudinal sectional view of the ceramic electronic component of the present invention.

【0016】図において、10は積層セラミックコンデ
ンサ、1はセラミック本体、2はNi内部電極、3は銅
と亜鉛を主成分とする外部端子電極であり、4は下地層
で、下地亜鉛層4a、合金層4b、表面亜鉛層4cから
なる。5はNiメッキ中間層、6はSnメッキ表面層で
あり、端子電極は下地層4、中間層5、表面層6から構
成されている。
[0016] In Figure, the laminated ceramic capacitor 10, 1 ceramic body, 2 is Ni internal electrode, 3 is the external terminal electrodes mainly composed of copper and zinc, 4 in the underlying layer, the underlying zinc layer 4a, It comprises an alloy layer 4b and a surface zinc layer 4c. Reference numeral 5 denotes an Ni-plated intermediate layer, reference numeral 6 denotes a Sn-plated surface layer, and the terminal electrodes are composed of an underlayer 4, an intermediate layer 5, and a surface layer 6.

【0017】ここで、下地層4のセラミック本体1と接
続する界面に、厚さが0.01〜1μmである下地亜鉛
層4aが形成されている。また、下地層4の断面積にお
いて、銅及び亜鉛が占める割合が95%以上となってい
る。
Here, an underlying zinc layer 4a having a thickness of 0.01 to 1 μm is formed at an interface of the underlying layer 4 connected to the ceramic body 1. Further, the proportion of copper and zinc in the cross-sectional area of the underlayer 4 is 95% or more.

【0018】また、外部端子電極3の材料である導電性
ペーストとしては、銅コア部3aの表面に、亜鉛コート
部3bをコーティングした複合金属粉末と、有機バイン
ダ樹脂を有機溶剤に分散させた有機ビヒクルとを混練し
て用いる。
The conductive paste which is the material of the external terminal electrodes 3 includes a composite metal powder in which the surface of a copper core 3a is coated with a zinc coating 3b, and an organic binder resin in which an organic binder resin is dispersed in an organic solvent. A mixture with a vehicle is used.

【0019】ここで、有機バインダーとしては、アクリ
ル樹脂やフェノール樹脂・アルキド樹脂・ロジンエステ
ル・エチルセルロース・メチルセルロース・エチルハイ
ドロセルロース・PVA(ポリビニルアルコール)・ポ
リビニルブチラート・エポキシ樹脂などがある。また、
有機溶剤としては、α−テルピネオールやBCA(ブチ
ルカルビトールアセテート)・ベンジルアルコール・パ
ラフィンなどがある。
Here, examples of the organic binder include acrylic resin, phenol resin, alkyd resin, rosin ester, ethyl cellulose, methyl cellulose, ethyl hydrocellulose, PVA (polyvinyl alcohol), polyvinyl butyrate and epoxy resin. Also,
Examples of the organic solvent include α-terpineol, BCA (butyl carbitol acetate), benzyl alcohol, and paraffin.

【0020】中でも有機バインダ樹脂としてエチルセル
ロースを用いると、通常はセラミックグリーンシートの
結合樹脂がアクリル系であるので、この樹脂と溶解しな
い石油エーテル系の溶剤に完全に溶解するという点で好
ましい。また有機溶剤として石油エーテル系溶剤を用い
ると、鎖状分子で結合能力の高いエチルセルロースを十
分溶解するという点で好ましい。
Among them, the use of ethyl cellulose as the organic binder resin is preferable in that it is completely dissolved in a petroleum ether solvent which does not dissolve in the resin because the binder resin of the ceramic green sheet is usually acrylic. Use of a petroleum ether-based solvent as the organic solvent is preferred in that ethyl cellulose having a high binding ability as a chain molecule can be sufficiently dissolved.

【0021】本発明の導電性ペーストは、上述のように
金属粉末として直径が1.5〜3μmの範囲にある銅コ
ア部3aの表面に、亜鉛コート部3bをコーティングし
た複合金属粉末を用いるが、その理由として、銅コア部
3aの直径が1.5μm未満の場合は、合金層4bの粒
成長が大きすぎるため、下地層4に内部応力が発生しや
すく、セラミック本体1との密着強度を低下させること
があり、一方、銅コア部3aの直径が3μmより大きい
場合は、膜密度が小さくなるだけでなく下地層4がポー
ラスとなり、湿中負荷試験で特性の劣化が起こる場合が
あるからである。
As described above, the conductive paste of the present invention uses a composite metal powder in which the surface of a copper core 3a having a diameter in the range of 1.5 to 3 μm is coated with a zinc coating 3b as a metal powder. If the diameter of the copper core portion 3a is less than 1.5 μm, internal stress is likely to be generated in the base layer 4 because the grain growth of the alloy layer 4b is too large, and the adhesion strength with the ceramic body 1 is reduced. On the other hand, when the diameter of the copper core portion 3a is larger than 3 μm, the film density is reduced and the underlayer 4 becomes porous, which may cause deterioration of characteristics in a wet and medium load test. It is.

【0022】また、亜鉛コート部3bの厚みは、0.1
〜0.3μmの範囲であることが望ましい。すなわち、
0.1μm未満の場合、セラミック本体1との界面での
亜鉛の量が不足し、上記化学結合を起こすために不十分
となる。一方、0.3μmより大きい場合、亜鉛コート
部3bが銅コア部に対して大きな壁となるため、電極自
体の電気抵抗が増加して望ましくない。
The thickness of the zinc coating 3b is 0.1
It is desirably in the range of 0.3 μm. That is,
If the thickness is less than 0.1 μm, the amount of zinc at the interface with the ceramic main body 1 will be insufficient, and will be insufficient to cause the chemical bonding. On the other hand, if it is larger than 0.3 μm, the zinc coating 3b becomes a large wall with respect to the copper core, and the electric resistance of the electrode itself increases, which is not desirable.

【0023】セラミック本体1は、チタン酸バリウムな
どの誘電体材料からなる誘電体セラミック層と、ニッケ
ル、銅、鉄、コバルト、クロム、銀の少なくとも1つま
たは2つ以上の合金を主成分とする平面形状が矩形状の
内部電極2が互いに対向しあうように配置されている。
The ceramic body 1 has a dielectric ceramic layer made of a dielectric material such as barium titanate and at least one or an alloy of at least one of nickel, copper, iron, cobalt, chromium and silver. The internal electrodes 2 having a rectangular planar shape are arranged so as to face each other.

【0024】本発明のセラミック電子部品によれば、従
来からセラミック本体1と下地層4との接合性を向上す
るために添加していたガラスフリットが添加されていな
い。それは、セラミック本体1の端面に、銅及び亜鉛を
主成分とする下地層4が形成され、その下地層4のセラ
ミック本体1と接続する界面に、厚さが0.01〜1μ
mである下地亜鉛層4aが形成されているからである。
According to the ceramic electronic component of the present invention, the glass frit conventionally added for improving the bonding between the ceramic body 1 and the underlayer 4 is not added. An underlayer 4 mainly composed of copper and zinc is formed on an end face of the ceramic body 1, and a thickness of 0.01 to 1 μm is formed on an interface of the underlayer 4 connected to the ceramic body 1.
This is because the underlying zinc layer 4a of m is formed.

【0025】即ち、下地層4の焼き付け時に、亜鉛がセ
ラミック本体1と外部端子電極3との界面に移動すると
ともに、亜鉛が酸化し、かつ、その酸化亜鉛とセラミッ
ク本体1のチタン、バリウムとの間で化学結合が発生
し、ガラスフリットが介在しなくても、下地層4とセラ
ミック本体1を密着させる役割を果たすと考えられる。
従って、下地亜鉛層4aが形成しているので、セラミッ
ク本体1と下地層4との接合性が十分得られるととも
に、セラミック本体1と下地層4との接合性が十分得ら
れるものである。
That is, when the base layer 4 is baked, zinc moves to the interface between the ceramic main body 1 and the external terminal electrode 3 and oxidizes zinc. It is considered that a chemical bond is generated between the ceramic layers and the base layer 4 and the ceramic main body 1 are brought into close contact with each other without the glass frit interposed therebetween.
Therefore, since the base zinc layer 4a is formed, the bondability between the ceramic body 1 and the base layer 4 is sufficiently obtained, and the bondability between the ceramic body 1 and the base layer 4 is sufficiently obtained.

【0026】また、従来から添加していたガラスフリッ
トを添加する必要がないため、ガラスフリット成分の表
面浮きによるメッキ不良や、ガラスフリット成分が溶融
してセラミック本体1内部に拡散し、亀裂の起点となる
ことにより、温度サイクル試験時に、下地層4とセラミ
ック本体1の界面にクラックが生じ、特性劣化が起こる
ことを防止できる。
Further, since there is no need to add a glass frit which has been conventionally added, and plating defects due to surface floating of the glass frit component, diffused into the ceramic body 1 a glass frit component is melted, the starting point of cracks By doing so, it is possible to prevent the occurrence of cracks at the interface between the underlayer 4 and the ceramic body 1 during the temperature cycle test, thereby preventing the characteristics from deteriorating.

【0027】ここで、下地亜鉛層4aの厚さが0.01
μm未満であると、セラミック本体1と下地層4との接
合性が不十分であり、一方1μmを越えると、端子電極
自体の抵抗が増大してしまうので好ましくない。
Here, the thickness of the underlying zinc layer 4a is 0.01
If it is less than μm, the bonding property between the ceramic main body 1 and the base layer 4 is insufficient, while if it exceeds 1 μm, the resistance of the terminal electrode itself is undesirably increased.

【0028】また、本発明のセラミック電子部品は、ガ
ラスフリットを添加させないので下地層4中で銅及び亜
鉛が占める割合が95%以上とすることができ、外部端
子電極3としての導体抵抗を引き下げ、高周波回路に適
したセラミック電子部品となる。
Further, in the ceramic electronic component of the present invention, since the glass frit is not added, the ratio of copper and zinc in the underlayer 4 can be 95% or more, and the conductor resistance as the external terminal electrode 3 is reduced. It becomes a ceramic electronic component suitable for a high frequency circuit.

【0029】積層セラミックコンデンサ10の製法とし
ては、内部電極2が形成され、図1のように、セラミッ
ク本体1に本発明の導電性ペーストを塗付乾燥させる
と、セラミック本体1に銅コア部3aと亜鉛コート部3
bよりなる金属粉末が付着している状態にする。
Examples of the production method of the multilayer ceramic capacitor 10, the internal electrode 2 is formed, as shown in FIG. 1, when the conductive paste of the present invention is dried with the coating to the ceramic body 1, a copper core portion 3a in the ceramic body 1 And zinc coating part 3
The state is such that the metal powder of b is attached.

【0030】次に、図1に示した状態の導電性ペースト
を700℃〜900℃で焼結すると、亜鉛コート部3b
は焼結温度で溶融し、図2のように、下地層4とセラミ
ック本体1の界面や下地層4の表面に移動し、合金層を
覆うように析出するため、それぞれ亜鉛の比較的含有率
の高い層である下地亜鉛層4aが形成され、さらに下地
層4の表面に表面亜鉛層4cが形成される。また、下地
亜鉛層4aと表面亜鉛層4cとの間には、銅粒子の表面
が合金化して黄銅になった合金層4bが形成され、焼成
が進むと、亜鉛と銅の間で合金化が進み、緻密な焼結体
を得ることができる。
Next, when the conductive paste in the state shown in FIG. 1 is sintered at 700 ° C. to 900 ° C., the zinc coated portion 3b
Melts at the sintering temperature, moves to the interface between the underlayer 4 and the ceramic body 1 and the surface of the underlayer 4 as shown in FIG. 2, and is deposited so as to cover the alloy layer. The underlying zinc layer 4 a, which is a layer having a high thickness, is formed, and a surface zinc layer 4 c is formed on the surface of the underlying layer 4. In addition, an alloy layer 4b in which the surface of the copper particles is alloyed into brass is formed between the base zinc layer 4a and the surface zinc layer 4c. Then, a dense sintered body can be obtained.

【0031】そして、セラミック本体1の両端に延出さ
れた内部電極2のそれぞれに下地層4が接続される。次
に、下地層4の表面に半田耐熱性を得るため、厚さ1〜
3μmの中間層(Niメッキ)5を施し、さらに、その
表面に半田濡れ性を得るため、厚さ1〜3μmの表面層
(Snメッキ)6を施すことで本発明の積層セラミック
コンデンサ10が製造される。
The underlayer 4 is connected to each of the internal electrodes 2 extending to both ends of the ceramic body 1. Next, in order to obtain solder heat resistance on the surface of the underlayer 4,
The multilayer ceramic capacitor 10 of the present invention is manufactured by applying a 3 μm intermediate layer (Ni plating) 5 and further applying a surface layer (Sn plating) 6 having a thickness of 1 to 3 μm to obtain solder wettability on the surface. Is done.

【0032】なお、本発明は上記の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
での種々の変更や改良などは何ら差し支えない。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes and improvements may be made without departing from the scope of the present invention.

【0033】また、本発明の導電性ペーストは、セラミ
ックコンデンサに限らず、圧電共振部品やチップ抵抗な
どの種々の電子部品の端子電極を形成する場合にも、用
いることができる。
The conductive paste of the present invention can be used not only for forming a ceramic capacitor but also for forming terminal electrodes of various electronic components such as a piezoelectric resonance component and a chip resistor.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とともに示し
て、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
Hereinafter, examples of the present invention will be described together with comparative examples, and features thereof will be described in more detail.

【0035】まず、導電性ペーストを作製する。これ
は、銅粉末と樹脂成分、溶剤を配合し、3本ロールで分
散させて行われる。ここで、樹脂成分は、セルロース樹
脂を配合させる。溶剤は、ベンジルアルコールとα−テ
ルピネオールを使用して、導電性ペーストを調整する。
そして、この導電性ペーストをセラミック素体に塗布し
た後(図1参照)、170℃で乾燥後、700〜900
℃で焼き付けを行い、下地層4を形成する(図2参
照)。下地層4の表面に半田耐熱性を得るため、厚さ1
〜3μmのNiメッキ5を施し、その表面に半田濡れ性
を得るため、厚さ1〜3μmのSnメッキ6を施する。
このようにして例えば全長が2ミリ、幅が1.2ミリの
2012型積層セラミックコンデンサ10とする(図3
参照)。
First, a conductive paste is prepared. This is performed by blending a copper powder, a resin component, and a solvent and dispersing the mixture with a three-roll mill. Here, as the resin component, a cellulose resin is blended. As the solvent, benzyl alcohol and α-terpineol are used to prepare the conductive paste.
After applying the conductive paste to the ceramic body (see FIG. 1), the paste is dried at 170 ° C.
Then, the substrate is baked at a temperature of ° C. to form an underlayer 4 (see FIG. 2). In order to obtain solder heat resistance on the surface of the underlayer 4, a thickness of 1
An Ni plating 5 having a thickness of 1 to 3 μm is applied, and a Sn plating 6 having a thickness of 1 to 3 μm is applied on the surface to obtain solder wettability.
Thus, for example, a 2012 type multilayer ceramic capacitor 10 having a total length of 2 mm and a width of 1.2 mm is obtained (FIG. 3).
reference).

【0036】試料No.1〜6は、コア部が1〜4μm
の銅、コート部が0.2μmの亜鉛とし、ガラスフリッ
トを添加しなかった。
Sample No. 1 to 6 have a core of 1 to 4 μm
And the coating part was 0.2 μm zinc, and no glass frit was added.

【0037】試料No.7は、コート部を形成せず、さ
らにガラスフリットを添加しなかった。
Sample No. No. 7 did not form a coat portion and did not add glass frit.

【0038】試料No.8は、コア部が1μmの銅、コ
ート部が0.2μmの亜鉛とし、ガラスフリットを導電
性ペースト全体に対し10wt%添加した。
Sample No. In No. 8, copper was 1 μm in the core and zinc was 0.2 μm in the coating, and 10 wt% of glass frit was added to the entire conductive paste.

【0039】得られた試料について、端子電極の亀裂の
有無を確認し、亀裂がない条件については、静電容量、
端子電極固着力試験、たわみ強度試験、半田濡れ性試
験、湿中負荷試験、温度サイクル試験を測定した。
With respect to the obtained sample, the presence or absence of cracks in the terminal electrode was confirmed.
A terminal electrode adhesion test, a flexural strength test, a solder wettability test, a wet load test, and a temperature cycle test were measured.

【0040】端子電極の亀裂の有無は、試料500個の
端面を金属顕微鏡で観察し、亀裂が発生する割合を求め
た。
The presence or absence of cracks in the terminal electrode was determined by observing the end faces of 500 samples with a metallographic microscope and determining the rate at which cracks occurred.

【0041】静電容量(Cap)は、JIS C 64
29に基づき、インピーダンスアナライザーを用いて、
1kHz、1.0Vrmsの条件で測定し、1.0μF
以上であるものを良品、1.0μF未満であるものを不
良品とした。
The capacitance (Cap) is JIS C 64
Based on 29, using an impedance analyzer,
Measured under the conditions of 1 kHz, 1.0 Vrms, 1.0 μF
Those having the above conditions were regarded as good products, and those having less than 1.0 μF were regarded as defective products.

【0042】端子電極固着力(せん断強度)試験は、試
料22個をガラスエポキシ基板に半田付けし、固着ピン
で力を加えたときの強度が1kg未満である試料の割合
を不良率として求めた。
In the terminal electrode fixing force (shear strength) test, 22 samples were soldered to a glass epoxy substrate, and the ratio of the sample having a strength of less than 1 kg when a force was applied by a fixing pin was determined as a defective rate. .

【0043】たわみ強度試験は、JIS C 6429
に基づき、たわみ強度試験用ガラスエポキシ基板上に試
料を半田付けし、試料の半田付け面を下面にして、この
基板をスパン90mmの支持台に載せ、スパン中心の上
面に加重をかけ、試料が基板から剥離したときの基板の
たわみ量を測定し、たわみ量が1.5mm以上であるも
のを良品、2.0mm以上であるものをさらに好ましい
良品とした。
The flexural strength test was performed according to JIS C 6429.
Based on the above, the sample is soldered on the glass epoxy board for the flexural strength test, the soldering surface of the sample is placed on the lower side, this board is placed on a support having a span of 90 mm, and a weight is applied to the upper face of the center of the span. The amount of flexure of the substrate when peeled from the substrate was measured, and those having a flexure amount of 1.5 mm or more were regarded as good products and those having a flexure amount of 2.0 mm or more were regarded as good non-defective products.

【0044】半田濡れ性試験は、試料22個を予熱後、
半田に浸し、半田フィレット外観にて、電極部の表面積
の95%以上が新しい半田で覆われているものを良品、
覆われていないものを不良品とし、不良率を求めた。
The solder wettability test was conducted after preheating 22 samples.
A non-defective product that is immersed in solder and has at least 95% of the surface area of the electrode part covered with new solder in the solder fillet appearance
Uncovered products were regarded as defective products, and the defective rate was determined.

【0045】湿中負荷試験は、試料100個を65℃、
90〜95%RH、DC10Vの条件下にして試験槽か
ら取り出した試料の絶縁抵抗を測定し、抵抗値の低下で
不良か否かを判断した。
In a wet load test, 100 samples were subjected to 65 ° C.
Under the conditions of 90 to 95% RH and DC 10 V, the insulation resistance of the sample taken out of the test tank was measured, and it was determined whether or not the resistance was low to determine whether the sample was defective.

【0046】温度サイクル試験は、JIS C 510
2に基づき、−55〜125℃を5サイクル実施し、−
55℃(30分)〜常温(10分)〜+125℃(30
分)の3段階の温度に順次放置して、これを1サイクル
とする。この操作を5サイクル繰り返し、静電容量、t
anδ、絶縁抵抗、耐電圧の劣化の有無を調べた。
The temperature cycle test was conducted according to JIS C510
Based on No. 2, 5 cycles of -55 to 125 ° C were performed,
55 ° C (30 minutes)-room temperature (10 minutes)-+ 125 ° C (30 minutes)
(Minutes) in order to leave it at the three stages of temperature, which constitutes one cycle. This operation is repeated for 5 cycles, and the capacitance, t
An δ, insulation resistance, and withstand voltage were checked for deterioration.

【0047】結果を表1に示す。なお、表1において試
料No.に*を付したものは、比較例である。
Table 1 shows the results. In Table 1, the sample No. Those marked with * are comparative examples.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】表1から明らかなように、金属粉末とし
て、直径が1.5〜3μmの範囲にある銅粉末の表面に
亜鉛をコーティングした複合金属粉末を用い、ガラスフ
リットを添加しなかった場合(試料No.2〜5)、端
子電極の亀裂がなく、静電容量は100nF、端子電極
固着力が1kg以上、たわみ強度は2.0mm以上、半
田濡れ不良率は0%、湿中負荷NGは0%、温度サイク
ルNGは0%となる不良のない積層セラミックコンデン
サが形成できた。
As is clear from Table 1, a composite metal powder in which the surface of a copper powder having a diameter of 1.5 to 3 μm is coated with zinc was used as the metal powder, and no glass frit was added ( Sample Nos. 2 to 5), no cracks in terminal electrodes, capacitance of 100 nF, terminal electrode fixing force of 1 kg or more, flexural strength of 2.0 mm or more, poor solder wetting failure rate of 0%, wet NG load: 0%, temperature cycle NG is 0% defective-free multilayer ceramic capacitor comprising could be formed.

【0050】ここで、そのような良好な試料No.2〜
5について、積層セラミックコンデンサの端子電極部分
を研磨し、SEM像を写真撮影し、得られたSEM像か
ら下地亜鉛層4aの厚みを測定し、さらにSEM像の倍
率で割ることにより算出した。その結果、試料No.2
〜5の下地亜鉛層4aの厚みは、0.01〜1μmの範
囲にあることがわかった。
Here, such a good sample No. Two
For No. 5, the terminal electrode portion of the multilayer ceramic capacitor was polished, an SEM image was photographed, the thickness of the base zinc layer 4a was measured from the obtained SEM image, and the thickness was calculated by dividing by the magnification of the SEM image. As a result, the sample No. 2
It has been found that the thicknesses of the base zinc layers 4a to 5 are in the range of 0.01 to 1 μm.

【0051】これに対し、直径が1μmである銅粉末を
用いた場合(試料No.1)は、焼結時の端子電極の亀
裂が20%発生した。
On the other hand, when copper powder having a diameter of 1 μm was used (Sample No. 1), 20% of the terminal electrodes cracked during sintering.

【0052】また、直径が4μmである銅粉末を用いた
場合(試料No.6)は、湿中負荷NGが3/100個
発生した。
When copper powder having a diameter of 4 μm was used (sample No. 6), 3/100 wet and medium loads NG occurred.

【0053】また、銅粉末の表面に亜鉛をコーティング
せず、ガラスフリットを添加しなかった場合(試料N
o.7)は、静電容量が52nF、端子電極固着力が
0.12kg、たわみ強度は1.89mmとなり、温度
サイクルNGが25%発生した。
When zinc was not coated on the surface of the copper powder and no glass frit was added (sample N
o. In 7), the capacitance was 52 nF, the terminal electrode fixing force was 0.12 kg, the bending strength was 1.89 mm, and 25% of the temperature cycles NG occurred.

【0054】また、ガラスフリットを添加した場合(試
料No.8)、半田濡れ不良率が12%、温度サイクル
NGが45%発生した。試料No.1の積層セラミック
コンデンサの端子電極部分を研磨し、SEM像を観察し
たところ、下地亜鉛層4aの厚みは0.01〜1μmの
範囲にあったが、ところどころで途切れていた。これに
対し、試料No.6の場合も、下地亜鉛層4aの厚みは
0.01〜1μmの範囲にあったが、ところどころで銅
が亜鉛をコーティングしたままの状態で検出された。ま
た、試料No.7の場合、下地亜鉛層4aは形成されて
いなかった。また、試料No.8の場合、下地亜鉛層4
aは形成されておらず、セラミック本体と下地層の界面
において、銅が亜鉛をコーティングしたままの状態で検
出され、また、ところどころにガラスフリットが検出さ
れた。
When the glass frit was added (Sample No. 8), the defective rate of solder wetting was 12%, and the temperature cycle NG was 45%. Sample No. When the terminal electrode portion of the multilayer ceramic capacitor of No. 1 was polished and an SEM image was observed, the thickness of the underlying zinc layer 4a was in the range of 0.01 to 1 μm, but was broken in some places. On the other hand, the sample No. In the case of No. 6, the thickness of the underlying zinc layer 4a was in the range of 0.01 to 1 [mu] m, but copper was detected in some places with the zinc coated. In addition, the sample No. In the case of No. 7, the underlying zinc layer 4a was not formed. In addition, the sample No. In the case of 8, the underlying zinc layer 4
a was not formed, copper was detected with zinc coated at the interface between the ceramic body and the underlayer, and glass frit was detected in some places.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセラミッ
ク電子部品は、酸化による容量低下を防ぎ、固着力、た
わみ強度も所望の値を得ることができ、また、温度サイ
クル試験による特性劣化を防ぐことができ、さらには、
ガラスフリットを含まないため、ガラス浮きによるメッ
キ不良や、セラミック電子部品表層でのクラックを防止
できる。
As described above, the ceramic electronic component of the present invention can prevent a decrease in capacity due to oxidation, can obtain desired values of fixing force and flexural strength, and can prevent characteristic deterioration due to a temperature cycle test. Can be prevented and even
Since it does not contain glass frit, plating defects due to floating glass and cracks on the ceramic electronic component surface layer can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の導電性ペーストをセラミック本体の表
面に塗付,乾燥した状態の部分断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a state where a conductive paste of the present invention is applied to a surface of a ceramic body and dried.

【図2】図2の導電性ペーストを焼結した状態の部分断
面図である。
FIG. 2 is a partial sectional view showing a state where the conductive paste of FIG. 2 is sintered.

【図3】本発明のセラミック電子部品の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the ceramic electronic component of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10……セラミック電子部品(積層セラミックコンデン
サ) 1………セラミック本体 2………Ni内部電極 3a……銅コア部 3b……亜鉛コート部 4………下地層 4a……下地亜鉛層 4b……合金層 4c……表面亜鉛層 5………中間層(Niメッキ) 6………表面層(Snメッキ)
10 Ceramic electronic component (multilayer ceramic capacitor) 1 Ceramic body 2 Ni internal electrode 3a Copper core 3b Zinc coating 4 Base layer 4a Base zinc layer 4b ... alloy layer 4c ... surface zinc layer 5 ... intermediate layer (Ni plating) 6 ... surface layer (Sn plating)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミック本体の端面に、端子電極を形
成してなるセラミック電子部品において、 前記端子電極はセラミック本体と接合する界面に亜鉛を
主成分とする層を有することを特徴とするセラミック電
子部品。
1. A ceramic electronic component in which a terminal electrode is formed on an end face of a ceramic body, wherein the terminal electrode has a layer containing zinc as a main component at an interface bonded to the ceramic body. parts.
【請求項2】 直径が1.5〜3μmの範囲にある銅粉
末の表面に亜鉛をコーティングした金属粉末を、有機バ
インダー及び溶剤に混練してなる導電性ペースト。
2. A conductive paste obtained by kneading a metal powder obtained by coating a surface of a copper powder having a diameter of 1.5 to 3 μm with zinc with an organic binder and a solvent.
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