JP2003243249A - 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
積層セラミックコンデンサ及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｎiを主成分とした内部電極層と、チタン酸
バリウムなどの誘電体セラミック層を交互に積み重ねて
形成した積層セラミックコンデンサにおいて、Ｃｕなど
の卑金属を主として含むペーストを塗布し、外部電極を
焼き付ける際に、内部電極層の酸化を防止するととも
に、めっき工程においても不具合を生じないで形成でき
る外部電極端子を有する積層セラミックコンデンサ及び
その製造方法を提供すること。 【解決手段】 誘電体セラミック層とＮiを主成分とし
た内部電極層との積層体に外部電極を設けて構成される
積層セラミックコンデンサの製造方法において、前記外
部電極は、卑金属を主として含有する導電ペーストを還
元雰囲気または真空雰囲気で焼き付けた後、中性のＮi
めっきを施し、次にＳｎめっきを施して作製する。
バリウムなどの誘電体セラミック層を交互に積み重ねて
形成した積層セラミックコンデンサにおいて、Ｃｕなど
の卑金属を主として含むペーストを塗布し、外部電極を
焼き付ける際に、内部電極層の酸化を防止するととも
に、めっき工程においても不具合を生じないで形成でき
る外部電極端子を有する積層セラミックコンデンサ及び
その製造方法を提供すること。 【解決手段】 誘電体セラミック層とＮiを主成分とし
た内部電極層との積層体に外部電極を設けて構成される
積層セラミックコンデンサの製造方法において、前記外
部電極は、卑金属を主として含有する導電ペーストを還
元雰囲気または真空雰囲気で焼き付けた後、中性のＮi
めっきを施し、次にＳｎめっきを施して作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部電極に卑金属
を用いた積層セラミックコンデンサ及びその製造方法に
関する。
を用いた積層セラミックコンデンサ及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、積層セラミックコンデンサは、次
のように製造されている。まず、チタン酸バリウムを主
成分とする誘電体セラミック粉末と有機樹脂等のバイン
ダを有機溶剤中に分散混合させたスラリーを、ドクター
ブレード法等で一定の厚みに成膜し、グリーンシートを
作製する。
のように製造されている。まず、チタン酸バリウムを主
成分とする誘電体セラミック粉末と有機樹脂等のバイン
ダを有機溶剤中に分散混合させたスラリーを、ドクター
ブレード法等で一定の厚みに成膜し、グリーンシートを
作製する。
【０００３】次に、スクリーン印刷法により、銅（Ｃ
ｕ）、ニッケル（Ｎi）等の低抵抗金属と有機ビヒクル
からなる内部電極ペーストを前記グリーンシート上へ印
刷して内部電極を形成する。内部電極が交互に対向する
電極としたこのグリーンシートを打ち抜き、金型内へ積
層し、熱プレス等で圧着して積層体を得る。
ｕ）、ニッケル（Ｎi）等の低抵抗金属と有機ビヒクル
からなる内部電極ペーストを前記グリーンシート上へ印
刷して内部電極を形成する。内部電極が交互に対向する
電極としたこのグリーンシートを打ち抜き、金型内へ積
層し、熱プレス等で圧着して積層体を得る。
【０００４】この積層体を一個一個のコンデンサ素子に
切断し、脱バインダ、焼成を行い、積層セラミックコン
デンサ素子を得る。こうして得られた積層セラミックコ
ンデンサ素子の対向する内部電極の各々の電極引き出し
部が露出する両端面に、外部電極端子を形成し、積層セ
ラミックコンデンサが完成する。
切断し、脱バインダ、焼成を行い、積層セラミックコン
デンサ素子を得る。こうして得られた積層セラミックコ
ンデンサ素子の対向する内部電極の各々の電極引き出し
部が露出する両端面に、外部電極端子を形成し、積層セ
ラミックコンデンサが完成する。
【０００５】この内部電極層に使用されているＣｕ、Ｎ
iは、貴金属とは異なり酸化されやすく、外部電極形成
工程での内部電極層の酸化を防止し、良好な電気的接続
性と強固な密着性を得ることが重要である。
iは、貴金属とは異なり酸化されやすく、外部電極形成
工程での内部電極層の酸化を防止し、良好な電気的接続
性と強固な密着性を得ることが重要である。
【０００６】このような卑金属材料を用いた内部電極層
を有する積層セラミックコンデンサの外部電極組成物と
して、特公昭６３−１４８５６号や特公平８−４０５５
号公報には、銅粉末が５０〜８０重量％、ガラスフリッ
ト５〜２０重量％及び有機ビヒクル１０〜３０重量％と
からなる銅ペーストを塗布し、還元雰囲気中で焼き付け
形成することが開示されている。
を有する積層セラミックコンデンサの外部電極組成物と
して、特公昭６３−１４８５６号や特公平８−４０５５
号公報には、銅粉末が５０〜８０重量％、ガラスフリッ
ト５〜２０重量％及び有機ビヒクル１０〜３０重量％と
からなる銅ペーストを塗布し、還元雰囲気中で焼き付け
形成することが開示されている。
【０００７】この還元雰囲気での焼き付けは、６００〜
９００℃の温度でＮ２雰囲気中で、チップ部品を炉に挿
入してから炉出し時間は６０分前後である。ここで、ペ
ースト中の有機ビヒクル成分を効率良く分解するため
に、特開平５−２４３０８３号や特開平１１−１９５５
５３号公報等で開示されているように、３００〜６００
℃温度ゾーンにおいて、Ｎ２雰囲気中に１００ｐｐｍ以
下の微量な酸素をドープして焼き付けを行っている。
９００℃の温度でＮ２雰囲気中で、チップ部品を炉に挿
入してから炉出し時間は６０分前後である。ここで、ペ
ースト中の有機ビヒクル成分を効率良く分解するため
に、特開平５−２４３０８３号や特開平１１−１９５５
５３号公報等で開示されているように、３００〜６００
℃温度ゾーンにおいて、Ｎ２雰囲気中に１００ｐｐｍ以
下の微量な酸素をドープして焼き付けを行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来、Ｃｕによる外部
電極焼き付けは、Ｃｕの酸化による内部電極層との電気
的接続性の劣化を防止して誘電体セラミックとの密着性
を得るために低酸素濃度での外部電極の焼き付けを行っ
ている。しかしながら、外部電極を焼き付けるときの処
理量が増加した場合、有機ビヒクルを分解する、脱バイ
ンダのためのゾーンで、数１０ｐｐｍの酸素を含む雰囲
気では脱バインダは十分でなく、分解されなかった有機
ビヒクル成分がＣｕ外部電極内に残ってしまう。その場
合、ガラスフリットの溶融温度においてもビヒクルの分
解における酸素分圧の変化により、誘電体セラミックと
の密着性が低下したり、Ｃｕペーストの収縮率が大きく
なり残留応力が残るため、めっきや半田耐熱性などが劣
化する等の課題があった。
電極焼き付けは、Ｃｕの酸化による内部電極層との電気
的接続性の劣化を防止して誘電体セラミックとの密着性
を得るために低酸素濃度での外部電極の焼き付けを行っ
ている。しかしながら、外部電極を焼き付けるときの処
理量が増加した場合、有機ビヒクルを分解する、脱バイ
ンダのためのゾーンで、数１０ｐｐｍの酸素を含む雰囲
気では脱バインダは十分でなく、分解されなかった有機
ビヒクル成分がＣｕ外部電極内に残ってしまう。その場
合、ガラスフリットの溶融温度においてもビヒクルの分
解における酸素分圧の変化により、誘電体セラミックと
の密着性が低下したり、Ｃｕペーストの収縮率が大きく
なり残留応力が残るため、めっきや半田耐熱性などが劣
化する等の課題があった。
【０００９】 また、ガラスフリット系にホウ珪酸亜
鉛系などの亜鉛を含むものを使用した場合、焼き付け後
のめっき工程においてＳｎめっきを施す場合、ウィスカ
の発生を防止するためにＮiめっきを施す必要がある。
しかし、ワット浴等の酸性のＮiめっきでは、脱バイン
ダが十分でないＣｕ外部電極に施すと、分解されなかっ
た有機ビヒクルが残留カーボンとして外部電極をポーラ
スな状態にするため、Ｎiめっき液が外部電極内に浸透
しやすくなり、耐電圧、絶縁性の劣化及び層間剥離（デ
ラミネーション）を引き起こすなどの問題点があった。
鉛系などの亜鉛を含むものを使用した場合、焼き付け後
のめっき工程においてＳｎめっきを施す場合、ウィスカ
の発生を防止するためにＮiめっきを施す必要がある。
しかし、ワット浴等の酸性のＮiめっきでは、脱バイン
ダが十分でないＣｕ外部電極に施すと、分解されなかっ
た有機ビヒクルが残留カーボンとして外部電極をポーラ
スな状態にするため、Ｎiめっき液が外部電極内に浸透
しやすくなり、耐電圧、絶縁性の劣化及び層間剥離（デ
ラミネーション）を引き起こすなどの問題点があった。
【００１０】本発明は、Ｎiを主成分とした内部電極層
と、チタン酸バリウムなどの誘電体セラミック層を交互
に積み重ねて形成した積層セラミックコンデンサにＣｕ
などの卑金属を含むペーストを塗布し、外部電極を焼き
付ける際に、内部電極層の酸化を防止するとともに、め
っき工程においても不具合を生じないで外部電極端子を
形成することができる積層セラミックコンデンサとその
製造方法を提供することを課題とする。
と、チタン酸バリウムなどの誘電体セラミック層を交互
に積み重ねて形成した積層セラミックコンデンサにＣｕ
などの卑金属を含むペーストを塗布し、外部電極を焼き
付ける際に、内部電極層の酸化を防止するとともに、め
っき工程においても不具合を生じないで外部電極端子を
形成することができる積層セラミックコンデンサとその
製造方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の積層セラミック
コンデンサの製造方法は、誘電体セラミック層とＮiを
主成分とした内部電極層との積層体に外部電極を設けて
構成される積層セラミックコンデンサの製造方法であっ
て、前記外部電極は、卑金属を含有する導電ペーストを
還元雰囲気または真空雰囲気で焼き付けた後、中性のＮ
iめっきを施し、次にＳｎめっきを施して作製すること
を特徴とする。
コンデンサの製造方法は、誘電体セラミック層とＮiを
主成分とした内部電極層との積層体に外部電極を設けて
構成される積層セラミックコンデンサの製造方法であっ
て、前記外部電極は、卑金属を含有する導電ペーストを
還元雰囲気または真空雰囲気で焼き付けた後、中性のＮ
iめっきを施し、次にＳｎめっきを施して作製すること
を特徴とする。
【００１２】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
の製造方法においては、前記導電ペーストは、８０〜９
５重量％の無機成分と、５〜２０重量％の有機ビヒクル
からなり、前記無機成分としてＣｕ粉末表面にＡｇを被
覆した金属の含有率が８０〜９５重量％であり、ホウ珪
酸亜鉛及びホウ珪酸鉛のいずれも含まないガラスフリッ
トの含有率が５〜２０重量％のものを用いる。
の製造方法においては、前記導電ペーストは、８０〜９
５重量％の無機成分と、５〜２０重量％の有機ビヒクル
からなり、前記無機成分としてＣｕ粉末表面にＡｇを被
覆した金属の含有率が８０〜９５重量％であり、ホウ珪
酸亜鉛及びホウ珪酸鉛のいずれも含まないガラスフリッ
トの含有率が５〜２０重量％のものを用いる。
【００１３】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
の製造方法において、前記外部電極の焼き付けは、炉温
を導電ペースト内の有機ビヒクル成分を分解する脱バイ
ンダ温度まで昇温させる第１の昇温区間と、脱バインダ
を目的とする３００〜４００℃の範囲における一定温度
保持の第１の保持区間を有し、更にガラスフリットを溶
融させる温度まで昇温させる第２の昇温区間と、ガラス
フリットを溶融させ、セラミックとの密着を得るための
一定の温度における第２の保持区間を有し、一定時間後
に冷却できる機能を備えた外部電極焼き付け炉を用いて
行う。
の製造方法において、前記外部電極の焼き付けは、炉温
を導電ペースト内の有機ビヒクル成分を分解する脱バイ
ンダ温度まで昇温させる第１の昇温区間と、脱バインダ
を目的とする３００〜４００℃の範囲における一定温度
保持の第１の保持区間を有し、更にガラスフリットを溶
融させる温度まで昇温させる第２の昇温区間と、ガラス
フリットを溶融させ、セラミックとの密着を得るための
一定の温度における第２の保持区間を有し、一定時間後
に冷却できる機能を備えた外部電極焼き付け炉を用いて
行う。
【００１４】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
の製造方法において、前記第１の保持区間においては、
Ａrガス、Ｎ２ガス等による還元雰囲気のもとで脱バイ
ンダを行い、その還元雰囲気の酸素濃度を１０から５０
ｐｐｍとすることができる。
の製造方法において、前記第１の保持区間においては、
Ａrガス、Ｎ２ガス等による還元雰囲気のもとで脱バイ
ンダを行い、その還元雰囲気の酸素濃度を１０から５０
ｐｐｍとすることができる。
【００１５】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
の製造方法において、前記外部電極の焼き付けは真空雰
囲気のもとで行われ、外部電極焼き付け炉内の到達真空
度がガス圧力にして１×１０−４Ｐａ以下であるとよ
い。
の製造方法において、前記外部電極の焼き付けは真空雰
囲気のもとで行われ、外部電極焼き付け炉内の到達真空
度がガス圧力にして１×１０−４Ｐａ以下であるとよ
い。
【００１６】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
は、誘電体セラミック層とＮiを主成分とした内部電極
層との積層体に外部電極を設けて構成される積層セラミ
ックコンデンサであって、前記外部電極はＡｇを被覆さ
れたＣｕ粒子を焼成して形成された金属部を主体とし、
その表面にＮiめっき層が形成され、さらにその上にＳ
ｎめっき層が形成されていることを特徴とする。
は、誘電体セラミック層とＮiを主成分とした内部電極
層との積層体に外部電極を設けて構成される積層セラミ
ックコンデンサであって、前記外部電極はＡｇを被覆さ
れたＣｕ粒子を焼成して形成された金属部を主体とし、
その表面にＮiめっき層が形成され、さらにその上にＳ
ｎめっき層が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
【作用】本発明によれば、導電ペーストは、Ｃｕ金属粉
末と、ホウ珪酸亜鉛及びホウ珪酸鉛の除かれたガラスフ
リットと、有機ビヒクルから構成されていることによ
り、言い換えると亜鉛及び鉛を含まないガラスフリット
の使用により、チップの鉛フリー化ができるとともに、
Ｓｎめっき時のウィスカ発生を防止するための熱処理を
不要にすることが可能となる。
末と、ホウ珪酸亜鉛及びホウ珪酸鉛の除かれたガラスフ
リットと、有機ビヒクルから構成されていることによ
り、言い換えると亜鉛及び鉛を含まないガラスフリット
の使用により、チップの鉛フリー化ができるとともに、
Ｓｎめっき時のウィスカ発生を防止するための熱処理を
不要にすることが可能となる。
【００１８】また、導電ペーストの金属成分として、Ａ
ｇ被覆のＣｕ粉末を使用することによって、焼き付けの
チップ処理量が増加した場合にも、有機成分の分解温度
においてＣｕ粉末の酸化がＡｇ被膜のゆえに抑制され、
電気的及び機械的接合の特性が向上する。
ｇ被覆のＣｕ粉末を使用することによって、焼き付けの
チップ処理量が増加した場合にも、有機成分の分解温度
においてＣｕ粉末の酸化がＡｇ被膜のゆえに抑制され、
電気的及び機械的接合の特性が向上する。
【００１９】また、還元雰囲気及び真空雰囲気での焼き
付けにおいて、炉温が導電ペースト内の有機ビヒクル成
分を分解する脱バインダ温度まで昇温させる第１の昇温
区間と脱バインダを目的とする３００〜４００℃の範囲
における一定温度保持の第１の保持区間を有することに
よって外部電極内のバインダを十分に除去できることか
ら、またガラスフリットを溶融させ、セラミックとの密
着がなされる一定温度保持の第２の保持区間を有するこ
とから、酸化を制御して電気的な接続及び密着性が良好
で信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供するこ
とができる。
付けにおいて、炉温が導電ペースト内の有機ビヒクル成
分を分解する脱バインダ温度まで昇温させる第１の昇温
区間と脱バインダを目的とする３００〜４００℃の範囲
における一定温度保持の第１の保持区間を有することに
よって外部電極内のバインダを十分に除去できることか
ら、またガラスフリットを溶融させ、セラミックとの密
着がなされる一定温度保持の第２の保持区間を有するこ
とから、酸化を制御して電気的な接続及び密着性が良好
で信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供するこ
とができる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。
【００２１】図１は、本発明の積層セラミックコンデン
サを示す断面図である。チタン酸バリウムを主成分とす
る誘電体セラミック１にニッケル（Ｎi）からなる内部
電極２が交互に積層され、チップ両端に銅を主成分とす
るＣｕ-Ａｇの外部電極３が形成され、Ｃｕ-Ａｇの外部
電極上にめっき層４を施した形態の積層セラミックコン
デンサを例として説明をする。
サを示す断面図である。チタン酸バリウムを主成分とす
る誘電体セラミック１にニッケル（Ｎi）からなる内部
電極２が交互に積層され、チップ両端に銅を主成分とす
るＣｕ-Ａｇの外部電極３が形成され、Ｃｕ-Ａｇの外部
電極上にめっき層４を施した形態の積層セラミックコン
デンサを例として説明をする。
【００２２】めっき層４は、Ｃｕ-Ａｇの外部電極３と
実装時のはんだ濡れ性を確保するための錫（Ｓｎ）めっ
きとの拡散による特性劣化を防ぐため、中性の無電解Ｎ
iめっきを２〜３μｍ厚みにＣｕ-Ａｇ外部電極上に被覆
した後、中性の電解Ｓｎめっきを６〜１２μｍ厚みに施
した。
実装時のはんだ濡れ性を確保するための錫（Ｓｎ）めっ
きとの拡散による特性劣化を防ぐため、中性の無電解Ｎ
iめっきを２〜３μｍ厚みにＣｕ-Ａｇ外部電極上に被覆
した後、中性の電解Ｓｎめっきを６〜１２μｍ厚みに施
した。
【００２３】積層セラミックコンデンサは、誘電体セラ
ミックとしてＢaＴiＯ３粉末を主成分とし、有機バイン
ダ、分散剤、可塑剤及び有機溶剤を秤量、混錬しスラリ
ー化して、ドクターブレード法などを用いてグリーンシ
ート化を行った後、Ｎi粉末と有機ビヒクルを混錬した
内部電極ペーストをスクリーン印刷法により、グリーン
シート上に形成したものを積層し、熱プレスによって得
られた積層体を所定のチップサイズになるように切断し
てセラミックコンデンサチップ素子が得られる。
ミックとしてＢaＴiＯ３粉末を主成分とし、有機バイン
ダ、分散剤、可塑剤及び有機溶剤を秤量、混錬しスラリ
ー化して、ドクターブレード法などを用いてグリーンシ
ート化を行った後、Ｎi粉末と有機ビヒクルを混錬した
内部電極ペーストをスクリーン印刷法により、グリーン
シート上に形成したものを積層し、熱プレスによって得
られた積層体を所定のチップサイズになるように切断し
てセラミックコンデンサチップ素子が得られる。
【００２４】このセラミックコンデンサチップ素子を焼
成した後に、電気的な接続を得るためにＣｕ粉末表面に
Ａｇを被覆した粉末、ガラスフリット及び有機ビヒクル
から成る外部電極端子用ペースト塗布した。
成した後に、電気的な接続を得るためにＣｕ粉末表面に
Ａｇを被覆した粉末、ガラスフリット及び有機ビヒクル
から成る外部電極端子用ペースト塗布した。
【００２５】先ず、本発明で用いた外部電極焼き付け炉
の温度プロファイルを図２に示す。また、従来の外部電
極焼き付け炉の温度プロファイルを図３に示す。
の温度プロファイルを図２に示す。また、従来の外部電
極焼き付け炉の温度プロファイルを図３に示す。
【００２６】外部電極ペーストの焼付けの実施例１とし
て、図２に示すように、炉内焼き付け時間を約８０分と
し、第１の保持区間の温度を３００℃で１０分間保持
し、その後、第２の保持区間の温度９００℃で１０分
間、保持した。焼き付け雰囲気としてＮ２ベースのガス
を用い、第１の保持区間の酸素濃度は（ａ）５ｐｐｍ、
（ｂ）２０ｐｐｍ、（ｃ）１５０ｐｐｍとし、他の区間
の酸素濃度は５ｐｐｍになるように設定を行い外部電極
を焼き付けた。
て、図２に示すように、炉内焼き付け時間を約８０分と
し、第１の保持区間の温度を３００℃で１０分間保持
し、その後、第２の保持区間の温度９００℃で１０分
間、保持した。焼き付け雰囲気としてＮ２ベースのガス
を用い、第１の保持区間の酸素濃度は（ａ）５ｐｐｍ、
（ｂ）２０ｐｐｍ、（ｃ）１５０ｐｐｍとし、他の区間
の酸素濃度は５ｐｐｍになるように設定を行い外部電極
を焼き付けた。
【００２７】焼付け後、中性のＮiめっき（電解めっき
であっても無電解めっきであってもよい）をバレルで行
った後、中性のＳｎめっきを施して積層セラミックチッ
プコンデンサが得られる。
であっても無電解めっきであってもよい）をバレルで行
った後、中性のＳｎめっきを施して積層セラミックチッ
プコンデンサが得られる。
【００２８】表１は、外部電極端子の焼き付けにおける
温度プロファイル、焼き付け雰囲気に対する電気的特性
と機械的特性（密着強度）について比較したものであ
る。実施例１（ａ），１（ｂ），１（ｃ）及び実施例２
は、図２に示した本発明の温度プロファイルによる例で
あり、比較例１〜４は図３に示した従来の温度プロファ
イルによる例である。
温度プロファイル、焼き付け雰囲気に対する電気的特性
と機械的特性（密着強度）について比較したものであ
る。実施例１（ａ），１（ｂ），１（ｃ）及び実施例２
は、図２に示した本発明の温度プロファイルによる例で
あり、比較例１〜４は図３に示した従来の温度プロファ
イルによる例である。
【００２９】積層セラミックコンデンサチップには、長
さ３.２×幅１.６×厚み１.０ｍｍで静電容量が１μＦ
である設計を用いた。得られた積層セラミックコンデン
サについて、電気特性は、ＬＣＲメータ及び絶縁抵抗計
を用いて、静電容量（Ｃ）、誘電損失（tanδ）及び絶
縁抵抗（ＩＲ）を測定した。接合強度については、引っ
張り圧縮試験機を用い、外部電極端子上にφ１ｍｍのピ
ンを垂直にはんだで接合したものを固定し、引っ張って
測定した。
さ３.２×幅１.６×厚み１.０ｍｍで静電容量が１μＦ
である設計を用いた。得られた積層セラミックコンデン
サについて、電気特性は、ＬＣＲメータ及び絶縁抵抗計
を用いて、静電容量（Ｃ）、誘電損失（tanδ）及び絶
縁抵抗（ＩＲ）を測定した。接合強度については、引っ
張り圧縮試験機を用い、外部電極端子上にφ１ｍｍのピ
ンを垂直にはんだで接合したものを固定し、引っ張って
測定した。
【００３０】判定の基準として、静電容量は、容量バラ
ツキが±１０％以内とし、密着強度は、はんだによる基
板実装時に外部電極が剥がれない１.５ kgf/ｍｍ２ 以
上を良品とする。
ツキが±１０％以内とし、密着強度は、はんだによる基
板実装時に外部電極が剥がれない１.５ kgf/ｍｍ２ 以
上を良品とする。
【００３１】実施例２は、図２に示す本発明の温度プロ
ファイルを用い、全ての温度領域において真空雰囲気で
あり、炉内の到達真空度を示す背圧が１×１０−４Ｐａ
以下とした場合の例である。
ファイルを用い、全ての温度領域において真空雰囲気で
あり、炉内の到達真空度を示す背圧が１×１０−４Ｐａ
以下とした場合の例である。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１にも示すように、本発明の温度プロフ
ァイルにおける第１の保持区間に酸素を１０から１００
ｐｐｍドープしたものは、静電容量及び密着強度を満足
する。また、上記酸素濃度が１０ｐｐｍ未満の場合、密
着強度が低く、めっき工程で外部電極の剥離が生じた。
また、酸素濃度が１０１ｐｐｍ以上では、内部電極であ
るＮiが酸化し静電容量のバラツキが大きくなり、良品
の範囲には入っているが、安定した電気特性が得られな
くなった。
ァイルにおける第１の保持区間に酸素を１０から１００
ｐｐｍドープしたものは、静電容量及び密着強度を満足
する。また、上記酸素濃度が１０ｐｐｍ未満の場合、密
着強度が低く、めっき工程で外部電極の剥離が生じた。
また、酸素濃度が１０１ｐｐｍ以上では、内部電極であ
るＮiが酸化し静電容量のバラツキが大きくなり、良品
の範囲には入っているが、安定した電気特性が得られな
くなった。
【００３４】また、従来の温度プロファイルにおける昇
温部の温度が４００℃以上での酸素ドープが２０ｐｐｍ
を越える場合、内部電極であるＮiが酸化し静電容量の
バラツキが大きくなり、安定した電気特性が得られなく
なった。
温部の温度が４００℃以上での酸素ドープが２０ｐｐｍ
を越える場合、内部電極であるＮiが酸化し静電容量の
バラツキが大きくなり、安定した電気特性が得られなく
なった。
【００３５】表２は、従来のＣｕペーストと本実施例の
Ａｇ被覆Ｃｕペーストを用いて作製した外部電極におけ
る電気的及び機械的特性の焼き付けチップ処理量に対す
る依存性を示す表である。具体的には、１５ｃｍ×３０
ｃｍの十分に酸化皮膜を形成し安定したＮiメッシュに
よる外部電極焼き付け治具に、図３で示した従来の温度
プロファイルで昇温部の酸素濃度を１５０ｐｐｍ一定に
し、焼き付けチップ処理量を変えたときの、無機成分が
８０重量％、ガラスフリット１０重量％、有機ビヒクル
１０重量％の場合における従来のＣｕペーストと本実施
例のＡｇ被覆Ｃｕペーストを比較したものである。
Ａｇ被覆Ｃｕペーストを用いて作製した外部電極におけ
る電気的及び機械的特性の焼き付けチップ処理量に対す
る依存性を示す表である。具体的には、１５ｃｍ×３０
ｃｍの十分に酸化皮膜を形成し安定したＮiメッシュに
よる外部電極焼き付け治具に、図３で示した従来の温度
プロファイルで昇温部の酸素濃度を１５０ｐｐｍ一定に
し、焼き付けチップ処理量を変えたときの、無機成分が
８０重量％、ガラスフリット１０重量％、有機ビヒクル
１０重量％の場合における従来のＣｕペーストと本実施
例のＡｇ被覆Ｃｕペーストを比較したものである。
【００３６】
【表２】
【００３７】表２の結果より、本実施例のペーストは、
有機成分の分解温度においてＣｕ粉末にＡｇが被覆され
ているのでＣｕ粉末の酸化が抑制され、チップ処理量が
多くなっても、電極の電気的接続及び機械的接合が劣化
することがないことが分かる。
有機成分の分解温度においてＣｕ粉末にＡｇが被覆され
ているのでＣｕ粉末の酸化が抑制され、チップ処理量が
多くなっても、電極の電気的接続及び機械的接合が劣化
することがないことが分かる。
【００３８】次に、本発明の導電ペーストの組成につい
て説明する。無機成分として平均粒径１μｍの球状銅粉
末及びフレーク銅粉末とＢａ、Ｓｉ系のガラスフリット
を表３に示すように１００重量％になるように配合し、
この無機成分を８０〜９５重量％とし、残部に有機ビヒ
クルを加え１００重量％にしたものを３本ロールミルに
より混練し、外部電極用ペーストを作成した。
て説明する。無機成分として平均粒径１μｍの球状銅粉
末及びフレーク銅粉末とＢａ、Ｓｉ系のガラスフリット
を表３に示すように１００重量％になるように配合し、
この無機成分を８０〜９５重量％とし、残部に有機ビヒ
クルを加え１００重量％にしたものを３本ロールミルに
より混練し、外部電極用ペーストを作成した。
【００３９】このペーストを積層セラミックコンデンサ
チップに塗布し、先に示した本発明の実施例１（ｂ）に
よる外部電極端子の焼付け条件にて焼付けを行った。表
３に、導体ペーストの配合比に対する静電容量、密着強
度及びクラック発生率を示す。なお、導電ペーストの無
機成分のうち金属粉末は比較例３１〜３３においてはＣ
ｕであり、実施例３４〜４２においてはＡｇコートＣｕ
である。
チップに塗布し、先に示した本発明の実施例１（ｂ）に
よる外部電極端子の焼付け条件にて焼付けを行った。表
３に、導体ペーストの配合比に対する静電容量、密着強
度及びクラック発生率を示す。なお、導電ペーストの無
機成分のうち金属粉末は比較例３１〜３３においてはＣ
ｕであり、実施例３４〜４２においてはＡｇコートＣｕ
である。
【００４０】
【表３】
【００４１】表３にも示すように、無機成分のＡｇ被覆
Ｃｕ 粉末が８０％未満の場合、外部電極の空乏部が増
加し、電気特性のばらつきが大きくなるとともに、めっ
き液の浸透が多くなり信頼性が悪くなった。また、無機
成分のＡｇ被覆Ｃｕ粉末が９６％以上の場合、セラミッ
クとの接合に寄与するガラスフリットが少ないため、接
合強度が低く、基板にはんだ実装した後に、剥がれてし
まう場合もあった。
Ｃｕ 粉末が８０％未満の場合、外部電極の空乏部が増
加し、電気特性のばらつきが大きくなるとともに、めっ
き液の浸透が多くなり信頼性が悪くなった。また、無機
成分のＡｇ被覆Ｃｕ粉末が９６％以上の場合、セラミッ
クとの接合に寄与するガラスフリットが少ないため、接
合強度が低く、基板にはんだ実装した後に、剥がれてし
まう場合もあった。
【００４２】本実施例のＡｇ被覆Ｃｕ粉末８０〜９５重
量％に対して、残部にガラスフリットを混合し、有機ビ
ヒクルを加えたものは、めっきによる浸透ダメージもな
く、Ｃ、tanδ、ＩＲのすべての電気特性が良好であ
り、設計値通りの値が得られた。
量％に対して、残部にガラスフリットを混合し、有機ビ
ヒクルを加えたものは、めっきによる浸透ダメージもな
く、Ｃ、tanδ、ＩＲのすべての電気特性が良好であ
り、設計値通りの値が得られた。
【００４３】
【発明の効果】本発明により、卑金属内部電極を有する
積層セラミックコンデンサの外部電極端子の形成におい
て銅を中心とするペーストを用い、接合強度が高く、電
気的接続性の良好な外部電極端子を有する積層セラミッ
クコンデンサ及びその製造方法を提供することができ
る。
積層セラミックコンデンサの外部電極端子の形成におい
て銅を中心とするペーストを用い、接合強度が高く、電
気的接続性の良好な外部電極端子を有する積層セラミッ
クコンデンサ及びその製造方法を提供することができ
る。
【図１】本発明の積層セラミックコンデンサを示す断面
図。
図。
【図２】本発明で用いた外部電極焼き付け炉の温度プロ
ファイルを示す図。
ファイルを示す図。
【図３】従来の外部電極焼き付け炉の温度プロファイル
を示す図。
を示す図。
１ 誘電体セラミック
２ 内部電極
３ 外部電極
４ めっき層
Claims (6)
- 【請求項１】 誘電体セラミック層とＮiを主成分とし
た内部電極層との積層体に外部電極を設けて構成される
積層セラミックコンデンサの製造方法において、前記外
部電極は、卑金属を含有する導電ペーストを還元雰囲気
または真空雰囲気で焼き付けた後、中性のＮiめっきを
施し、次にＳｎめっきを施して作製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。 - 【請求項２】 請求項１記載の積層セラミックコンデン
サの製造方法において、前記導電ペーストは、８０〜９
５重量％の無機成分と、５〜２０重量％の有機ビヒクル
からなり、前記無機成分としてＣｕ粉末表面にＡｇを被
覆した金属の含有率が８０〜９５重量％であり、ホウ珪
酸亜鉛及びホウ珪酸鉛のいずれも含まないガラスフリッ
トの含有率が５〜２０重量％のものを用いることを特徴
とする積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の積層セラミックコンデン
サの製造方法において、前記外部電極の焼き付けは、炉
温を導電ペースト内の有機ビヒクル成分を分解する脱バ
インダ温度まで昇温させる第１の昇温区間と、脱バイン
ダを目的とする３００〜４００℃の範囲における一定温
度保持の第１の保持区間を有し、更にガラスフリットを
溶融させる温度まで昇温させる第２の昇温区間と、ガラ
スフリットを溶融させ、セラミックとの密着を得るため
の一定の温度における第２の保持区間を有し、一定時間
後に冷却できる機能を備えた外部電極焼き付け炉を用い
て行う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。 - 【請求項４】 請求項３記載の積層セラミックコンデン
サの製造方法において、前記第１の保持区間において
は、Ａrガス、Ｎ２ガス等による還元雰囲気のもとで脱
バインダを行い、その還元雰囲気の酸素濃度が１０から
５０ｐｐｍであ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。 - 【請求項５】 請求項３記載の積層セラミックコンデン
サの製造方法において、前記外部電極の焼き付けは真空
雰囲気のもとで行われ、外部電極焼き付け炉内の到達真
空度がガス圧力にして１×１０−４Ｐａ以下であること
を特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 【請求項６】 誘電体セラミック層とＮiを主成分とし
た内部電極層との積層体に外部電極を設けて構成される
積層セラミックコンデンサにおいて、前記外部電極はＡ
ｇを被覆されたＣｕ粒子を焼成して形成された金属部を
主体とし、その表面にＮiめっき層が形成され、さらに
その上にＳｎめっき層が形成されていることを特徴とす
る積層セラミックコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002042570A JP2003243249A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002042570A JP2003243249A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003243249A true JP2003243249A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27782615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002042570A Pending JP2003243249A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003243249A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005286111A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Shoei Chem Ind Co | 積層セラミック電子部品端子電極用導体ペースト |
| JP2011238834A (ja) * | 2010-05-12 | 2011-11-24 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品の製造方法 |
| JP2015037183A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-23 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 基板内蔵用積層セラミック電子部品及び積層セラミック電子部品内蔵型印刷回路基板 |
| KR20200115120A (ko) | 2019-03-27 | 2020-10-07 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 적층 세라믹 전자부품 |
| US11158459B2 (en) | 2018-11-08 | 2021-10-26 | Murata Manufacturing Company, Ltd. | Ceramic electronic component and method for manufacturing ceramic electronic component |
| US11264177B2 (en) | 2019-06-27 | 2022-03-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing multilayer ceramic capacitor and multilayer ceramic capacitor |
| US11367574B2 (en) | 2019-03-22 | 2022-06-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic capacitor |
-
2002
- 2002-02-20 JP JP2002042570A patent/JP2003243249A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005286111A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Shoei Chem Ind Co | 積層セラミック電子部品端子電極用導体ペースト |
| US7368070B2 (en) | 2004-03-30 | 2008-05-06 | Shoei Chemical Inc. | Conductive paste for terminal electrode of multilayer ceramic electronic part |
| JP4647224B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-03-09 | 昭栄化学工業株式会社 | 積層セラミック電子部品端子電極用導体ペースト |
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| US9424989B2 (en) | 2013-08-09 | 2016-08-23 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Embedded multilayer ceramic electronic component and printed circuit board having the same |
| US11158459B2 (en) | 2018-11-08 | 2021-10-26 | Murata Manufacturing Company, Ltd. | Ceramic electronic component and method for manufacturing ceramic electronic component |
| US11367574B2 (en) | 2019-03-22 | 2022-06-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic capacitor |
| KR20200115120A (ko) | 2019-03-27 | 2020-10-07 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 적층 세라믹 전자부품 |
| US11257622B2 (en) | 2019-03-27 | 2022-02-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic electronic component |
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