JP2006332284A - 電子部品および電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子部品本体(セラミック素子)1と、電子部品本体1の表面に形成された外部電極5a,5bとを備えた電子部品において、外部電極5a,5bを、卑金属を主成分とする第1の焼結電極層6a,6bと、第1の焼結電極層上に形成された、貴金属を主成分とする第2の焼結電極層7a,7bと、第1の焼結電極層と第2の焼結電極層との界面に形成された、第1の焼結電極層の表面の30〜99%を覆うガラス層8a,8bとを備えた構成とする。
第1の焼結電極層6a,6bを構成する材料をCuを主成分とするものとし、第2の焼結電極層7a,7bを構成する材料を、PdをAgの8重量%以下の割合で含有するAg−Pd合金を主成分とするものとする。
【選択図】図1
Description
なお、図5において、図4と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示している。
電子部品本体と、前記電子部品本体の表面に形成された外部電極とを備えた電子部品であって、
前記外部電極が、
卑金属を主成分とする第1の焼結電極層と、
前記第1の焼結電極層上に形成された、貴金属を主成分とする第2の焼結電極層と、
前記第1の焼結電極層と前記第2の焼結電極層との界面に形成された、前記第1の焼結電極層の表面の30〜99%を覆うガラス層とを有していること
を特徴としている。
電子部品本体と、前記電子部品本体の表面に形成された外部電極とを備え、前記外部電極が、卑金属を主成分とする第1の焼結電極層と、前記第1の焼結電極層上に形成された、貴金属を主成分とする第2の焼結電極層と、前記第1の焼結電極層と前記第2の焼結電極層との界面に形成されたガラス層とを有する電子部品の製造方法であって、
(a)前記電子部品本体の表面に、主成分金属としての卑金属と、第1のガラスを含有する第1の導電性ペーストを塗布して焼き付けることにより前記第1の焼結電極層を形成する工程と、
(b)前記第1の焼結電極層の表面に、主成分金属としての貴金属と、全固形分の20〜50体積%の第2のガラスを含有する第2の導電性ペーストを塗布して焼き付けることにより、前記第2の焼結電極層を形成するとともに、前記第1の焼結電極層に含まれる前記第1のガラスと、前記第2の焼結電極層に含まれる前記第2のガラスを析出させることにより、前記第1の焼結電極層と前記第2の焼結電極層との界面に、前記第1の焼結電極層の表面の30〜99%を覆う前記ガラス層を形成する工程と
を具備することを特徴としている。
さらに、第1の焼結電極層と第2の焼結電極層との界面に形成された、第1の焼結電極層の表面の30〜99%を覆うガラス層により、第1の焼結電極層と第2の焼結電極層の間の固着力が確保されるため、例えば12N以上の固着力が必要とされる車載用などの用途に好適な、実装基板への固着強度が十分に大きくて、実装信頼性の高い電子部品を得ることが可能になる。
なお、第1のガラスとしては、B−Si−K系ガラスを用いることが可能であり、また、第2のガラスとしてはB−Si−アルカリ金属−Ti,Zr系ガラスを用いることが可能である。ただし、第1および第2のガラスとしては、その他のガラスを用いることも可能である。
(1)まず、第1の焼結電極層を形成するための導電性ペーストとして、Cu粉末と、軟化点が約750℃の、B−Si−K系ガラスを主成分とするガラスフリットを混合した後、有機ビヒクルを適量加え、得られた混合物を三本ロールで混合・分散させ、第1の焼結電極層用の導電性ペーストを作製する。
なお、この導電性ペースト中の全固形分(Cu粉末+ガラスフリットの合計量)の割合は20体積%である。
また、第1の焼結電極層用の導電性ペーストにおいて、全固形分中のガラスフリットの割合は、20〜50体積%の範囲で調整することが可能であるが、この実施例では、全固形分中のガラスフリットの割合を30%とした。
この実施例ではAg−Pd粉末として、Pdの割合が5重量%のものを用いた。
なお、第2の焼結電極層用の導電性ペースト中の全固形分(Ag−Pd粉末+ガラスフリットの合計量)の割合は20体積%である。
そして、この実施例1では、全固形分中のガラスフリットの割合を15,20,23,25,30,40,50,60体積%の範囲で変化させた複数種類の導電性ペーストを作製した。
なお、本願発明においては、第2の焼結電極層用の導電性ペースト中の全固形分中のガラスフリットの範囲は20〜50体積%であり、上記の全固形分中のガラスフリットの割合を15体積%および60体積%としたものは本願発明の範囲外の比較例となる。
(a)外部電極の剥離試験
(b)外部電極の固着力測定試験
(c)固着力測定試験における外部電極破壊不良の発生割合の測定
(d)ガラス層による第1の焼結電極層の被覆率の測定
を行った。
[外部電極の剥離試験]
図3(a)は外部電極の剥離試験の方法を説明するための平面図、図3(b)は正面図である。
図3(a),(b)に示すように、試料(積層セラミックコンデンサ)Sを粘着テープ10上に載置し、長手方向に平行な方向が回転軸方向となるようにして一回転させ、粘着テープ10に、試料(積層セラミックコンデンサ)Sから剥離した外部電極の付着が認められたものを不良と判定した。
なお、外部電極の剥離試験は10個の試料について行い、不良の発生した試料数をカウントした。
試料(積層セラミックコンデンサ)を導電性接着剤でアルミナ基板に接着し、試料の幅方向に荷重を加え(0.5mm/秒)破断した値を固着力とした。
なお、外部電極の固着力測定試験は20個の試料について行い、平均値を求めた。
上記の固着力試験において、外部電極内で破壊が生じたものを外部電極破壊不良としてカウントした。
試料(積層セラミックコンデンサ)の、長手方向に平行で内部電極の主面に直交する方向の面を、試料(積層セラミックコンデンサ)の幅方向の中央部まで研磨し、研磨断面(図2参照)をSEM観察し、ガラス層8a,8bの長さ(ガラス層8a,8bが形成されている部分の合計長さ)L1と、第1の焼結電極層6a,6bの長さL2を測定し、以下の式からガラス層8a,8bによる第1の焼結電極層6a,6bの被覆率(%)を求めた。
被覆率(%)=(ガラス層合計長さL1/第1の焼結電極層長さL2)×100
なお、ガラス層による第1の焼結電極層の被覆率の測定は10個の試料について行い、平均値を求めた。
上記の各試験および各測定の結果を表1に示す。
また、この試料1(本願発明の範囲を外れた比較例)においては、剥離試験における不良の発生件数が多く、また、固着力測定試験における外部電極破壊不良の発生件数が多いことが確認された。
また、この試料2においては、剥離試験における不良の発生は認められず、固着力測定試験における外部電極破壊不良の発生も1個について認められただけであった。
また、この試料3〜7においては、剥離試験における不良の発生は認められず、また、固着力測定試験における外部電極破壊不良の発生も認められなかった。
さらに、第1の焼結電極層と第2の焼結電極層との界面に形成された、第1の焼結電極層の表面の30〜99%を覆うガラス層により、第1の焼結電極層と第2の焼結電極層の間の固着力が確保されるため、例えば12N以上の固着力が必要とされる車載用などの用途に好適な、実装基板への固着強度が十分に大きくて、実装信頼性の高い電子部品を得ることが可能になる。
したがって、本願発明は、種々の用途に用いられる電子部品に広く利用することが可能であり、特に自動車などに搭載されて使用される積層セラミックコンデンサなどの電子部品に好適に利用することができる。
2a,2b 内部電極
3 セラミック層
4a,4b セラミック素子の端面
5a,5b 外部電極
6a,6b Cu焼き付け電極層(第1の焼結電極層)
7a,7b Ag−Pd焼き付け電極層(第2の焼結電極層)
8a,8b ガラス層
S 試料(積層セラミックコンデンサ)
10 粘着テープ
Claims (4)
- 電子部品本体と、前記電子部品本体の表面に形成された外部電極とを備えた電子部品であって、
前記外部電極が、
卑金属を主成分とする第1の焼結電極層と、
前記第1の焼結電極層上に形成された、貴金属を主成分とする第2の焼結電極層と、
前記第1の焼結電極層と前記第2の焼結電極層との界面に形成された、前記第1の焼結電極層の表面の30〜99%を覆うガラス層とを有していること
を特徴とする電子部品。 - 前記第1の焼結電極層を構成する材料がCuを主成分とするものであり、前記第2の焼結電極層を構成する材料が、PdをAgの8重量%以下の割合で含有するAg−Pd合金を主成分とするものであることを特徴とする請求項1記載の電子部品。
- 電子部品本体と、前記電子部品本体の表面に形成された外部電極とを備え、前記外部電極が、卑金属を主成分とする第1の焼結電極層と、前記第1の焼結電極層上に形成された、貴金属を主成分とする第2の焼結電極層と、前記第1の焼結電極層と前記第2の焼結電極層との界面に形成されたガラス層とを有する電子部品の製造方法であって、
(a)前記電子部品本体の表面に、主成分金属としての卑金属と、第1のガラスを含有する第1の導電性ペーストを塗布して焼き付けることにより前記第1の焼結電極層を形成する工程と、
(b)前記第1の焼結電極層の表面に、主成分金属としての貴金属と、全固形分の20〜50体積%の第2のガラスを含有する第2の導電性ペーストを塗布して焼き付けることにより、前記第2の焼結電極層を形成するとともに、前記第1の焼結電極層に含まれる前記第1のガラスと、前記第2の焼結電極層に含まれる前記第2のガラスを析出させることにより、前記第1の焼結電極層と前記第2の焼結電極層との界面に、前記第1の焼結電極層の表面の30〜99%を覆う前記ガラス層を形成する工程と
を具備することを特徴とする電子部品の製造方法。 - 前記第1の導電性ペーストがCu粉末を主たる導電成分とするものであり、前記第2の導電性ペーストがPdをAgの8重量%以下の割合で含有するAg−Pd粉末を主たる導電成分とするものであることを特徴とする請求項3記載の電子部品の製造方法。
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