JP2008263013A

JP2008263013A - セラミック電子部品

Info

Publication number: JP2008263013A
Application number: JP2007103637A
Authority: JP
Inventors: Chihiro Sato; 千尋佐藤; Fumiaki Imamura; 文昭今村; Mahito Omiya; 磨人大宮; Yasuhiro Obata; 康弘小畑
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2027-04-11
Also published as: JP4983357B2

Abstract

【課題】本発明はセラミック電子部品に関するものであり、樹脂外部電極からめっき電極が剥離するのを抑制することを目的とするものである。
【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、本体１と、この本体１内において所定間隔で対向させた内部電極２，３と、この内部電極２，３に電気的に接続されると共に、前記本体１の外部に設けられた外部電極４，５とを備え、前記外部電極４，５は、内部電極２，３に電気的に接続されると共に、前記本体１に接して設けられた樹脂外部電極４ａ，５ａと、この樹脂外部電極４ａ，５ａの外表面に設けられためっき電極４ｂ，５ｂとを有し、前記樹脂外部電極４ａ，５ａは、樹脂ｘに金属粒子を混練分散させて形成し、この樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記めっき電極４ｂ，５ｂ側部分においては、樹脂ｘ層から金属粒子をめっき電極４ｂ，５ｂ側に突出させたものである。
【選択図】図３

Description

本発明は各種電子機器の電気回路に活用されるセラミック電子部品に関するものである。

セラミック電子部品、特にセラミックコンデンサは、本体と、この本体内において所定間隔で対向させた内部電極と、この内部電極に電気的に接続されると共に、前記本体の外部に設けられた外部電極とを備えた構成となっている。

前記本体に接して設けられた外部電極は、たわみ性能や落下衝撃性能などの機械的強度向上を図るために導電性樹脂を含む構成とすることがある。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平６−２６７７８４号公報

上記従来例のように、外部電極を樹脂外部電極にした場合、この樹脂外部電極外表面上に露出している樹脂成分の平面性から、樹脂外部電極とめっき電極との接合強度が低下し、樹脂外部電極からめっき電極が剥離するという問題が発生することがある。

そこで本発明は、樹脂外部電極からめっき電極が剥離するのを抑制することを目的とする。

そしてこの目的を達成するために本発明は、本体と、この本体内において所定間隔で対向させた内部電極と、この内部電極に電気的に接続されると共に、前記本体の外部に設けられた外部電極とを備え、前記外部電極は、内部電極に電気的に接続されると共に、前記本体に接して設けられた樹脂外部電極と、この樹脂外部電極の外表面に設けられためっき電極とを有し、前記樹脂外部電極は、樹脂に金属粒子を混練分散させて形成し、この樹脂外部電極のうち、前記めっき電極側部分においては、樹脂層から金属粒子をめっき電極側に突出させたものである。

以上のように本発明は、前記外部電極を、内部電極に電気的に接続されると共に、前記本体に接して設けられた樹脂外部電極と、この樹脂外部電極の外表面に設けられためっき電極とにより構成し、前記外部電極は、樹脂に金属粒子を混練分散させて形成し、この樹脂外部電極のうち、前記めっき電極側部分においては、樹脂層から金属粒子をめっき電極側に突出させたものであるので、樹脂層からめっき電極側に突出させた金属粒子にめっき電極が結合され、この結果として、樹脂外部電極からめっき電極が剥離するのを抑制することが出来る。

図１、図２に示すように、本実施形態のセラミックコンデンサは、本体１と、この本体１内において所定間隔で対向させた内部電極２，３と、これらの内部電極２，３に電気的に接続されると共に、前記本体１の外部に設けられた外部電極４，５とから構成されている。

本体１はチタン酸バリウム系の材料で構成された板状のものであり、この本体１内の内部電極２，３は、ニッケルや銅により形成されたものである。

また、前記外部電極４，５は、内部電極２，３に電気的に接続されると共に、前記本体１に接して設けられた樹脂外部電極４ａ，５ａと、この樹脂外部電極４ａ，５ａの外表面に設けられためっき電極４ｂ，４ｃ，５ｂ，５ｃとにより構成されている。

めっき電極４ｂ，５ｂはニッケルめっきにより形成され、めっき電極４ｃ，５ｃはスズめっきによって形成されている。

また、前記本体１に接して設けられた樹脂外部電極４ａ，５ａは、図３に示すように、たとえばエポキシ系の樹脂ｘに銀粉末ｙとスズ粉末ｚが分散混入した状態となっており、樹脂ｘと溶剤と銀粉末ｙとスズ粉末ｚが分散混練された樹脂ペーストを本体１の外部電極４，５対応部分に塗布後、例えば１５０〜４００℃の雰囲気中で樹脂を硬化させた後、続いて例えば１５０〜５００℃の雰囲気中で加熱処理することにより、図３のように構成したものである。

本実施形態で最も特徴的なことは、図３に示すように樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記めっき電極４ｂ（５ｂ）側部分においては、樹脂ｘ層から金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）をめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出させ、このように樹脂ｘ層からめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出させた金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）にめっき電極４ｂ（５ｂ）を結合させたことであり、その結果として、樹脂外部電極４ａ，５ａからめっき電極４ｂ（５ｂ）が剥離するのを抑制することができる。

つまり本発明に対する比較例では、図４に示すように樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記めっき電極４ｂ（５ｂ）側部分においては、樹脂ｘ層から金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）がめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出しておらず、したがって平面的な樹脂ｘ層表面をめっき電極４ｂ（５ｂ）が覆っただけの状態となるので、樹脂外部電極４ａ，５ａからめっき電極４ｂ（５ｂ）が剥離することがあった。

これに対して本実施形態では、上述の如く、図３に示すように樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記めっき電極４ｂ（５ｂ）側部分においては、樹脂ｘ層から金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）をめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出させ、このように樹脂ｘ層からめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出させた金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）にめっき電極４ｂ（５ｂ）を結合させたので、その結果として、樹脂外部電極４ａ，５ａからめっき電極４ｂ（５ｂ）が剥離するのを抑制することができるのである。

また本実施形態において上記の如く、樹脂ｘ層から金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）をめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出させる方法としては、上記樹脂ペーストを本体１の外部電極４，５対応部分に塗布後の、例えば１５０〜４００℃の雰囲気中での樹脂硬化を、不活性雰囲気（アルゴン、ヘリウム、キセノン、チッソ、クリプトン等の不活性ガスを通常よりもはるかに多くした雰囲気）中で行った後に、上記例えば１５０〜５００℃の加熱処理を上記樹脂硬化時よりも酸素濃度が高い雰囲気で行うことにより、実施できる。

つまり上記硬化後１５０〜５００℃の加熱処理を樹脂硬化時よりも酸素濃度が高い雰囲気で行うことにより、樹脂外部電極４ａ，５ａのめっき電極４ｂ（５ｂ）側表面の樹脂ｘが酸化劣化（分解）し、この結果として上述の如く、図３に示すように樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記上述の如く、図３に示すように樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記めっき電極４ｂ（５ｂ）側部分においては、樹脂ｘ層から金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）をめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出させる。

そしてこのように樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記めっき電極４ｂ（５ｂ）側部分において、樹脂ｘ層から金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）をめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出すれば、上述の如く、樹脂ｘ層からめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出させた金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）にめっき電極４ｂ（５ｂ）が結合するので、その結果として、樹脂外部電極４ａ，５ａからめっき電極４ｂ（５ｂ）が剥離するのを抑制することができるのである。

また、１５０〜５００℃での酸素濃度が樹脂硬化時よりも高い雰囲気での加熱処理前の樹脂硬化は上述の如く不活性雰囲気で行っているので、上記樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記めっき電極４ｂ（５ｂ）側表面部分だけが酸化劣化するだけで、本体１側の大部分は酸化劣化せず、よってこの非酸化部分においては、図３の如く樹脂ｘ層と金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）との接触部分に隙間（毛細管となる）が形成されず、よってめっき電極４ｂ（５ｂ）側からの水分の浸入が起きにくくなる。

なお、本実施形態において上記の如く、樹脂ｘ層から金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）をめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出させる方法としては、上記樹脂ペーストを本体１の外部電極４，５対応部分に塗布後の、例えば１５０〜４００℃の雰囲気中での樹脂硬化より前に、１５０〜２５０℃での乾燥を、樹脂硬化時よりも酸素濃度が高い雰囲気で行うことによっても実現できる。

つまり、樹脂外部電極４ａ，５ａのめっき電極４ｂ（５ｂ）側表面の樹脂ｘがこの乾燥時において酸化劣化（分解）し、この結果として上述の如く、図３に示すように樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記めっき電極４ｂ（５ｂ）側部分において、樹脂ｘ層から金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）をめっき電極４ｂ（５ｂ）側に突出させることができる。

またこの乾燥時においては温度があまり高くないので、上記樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記めっき電極４ｂ（５ｂ）側表面部分だけが酸化劣化するだけで、本体１側の大部分は酸化劣化せず、よってこの非酸化部分においては、図３の如く樹脂ｘ層と金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）との接触部分に隙間（毛細管となる）が形成されず、よってめっき電極４ｂ（５ｂ）側からの水分の浸入が起きにくくなる。

なお、樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、前記めっき電極４ｂ（５ｂ）側部分において、樹脂ｘ層から突出した金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）は、図３からも理解されるように粒成長状態となっており、それに対してその部分より内方（本体１側）は樹脂外部電極４ａ，５ａの金属粉末（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）が、酸化膨張による非粒成長状態となっている。

また、このように樹脂外部電極４ａ，５ａのうち、内方（本体１側）の金属粉末（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）が、酸化膨張による非粒成長状態となっていることは、金属粉末（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）が丸い粒のまま残っていることから確認できるし、またこれら丸い粒の金属粒子（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）を取り囲む樹脂ｘと、これら丸い粒の金属粉末（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）間に隙間（上記毛細管）が形成されていないことからも確認できる。なお、上述した隙間とは樹脂の酸化や燃焼分解と金属粉末の酸化膨張による粒成長に起因するものである。

また、樹脂ｘが実質的な非酸化劣化層であることは、赤外分光分析等による分子構造の観察から容易に確認できる。

そしてこのように丸い粒の金属粉末（銀粉末ｙとスズ粉末ｚ）と樹脂ｘ間に隙間が形成されていないことから、上述した「毛細管が形成されず、よって水分の浸入が大幅に抑制され、その結果として絶縁抵抗の低下が抑制されるものとなる」という効果に結びつくものと考えられる。

以上のように本発明は、前記外部電極を、内部電極に電気的に接続されると共に、前記本体に接して設けられた樹脂外部電極と、この樹脂外部電極の少なくとも本体１側の部分を、実質的な非酸化劣化層としたものであり、樹脂外部電極とはいえ水分を浸入しにくくなる。また、前記外部電極は、樹脂に金属粒子を混練分散させて形成し、この樹脂外部電極のうち、前記めっき電極側部分においては、樹脂層から金属粒子をめっき電極側に突出させたものであるので、樹脂層からめっき電極側に突出させた金属粒子にめっき電極が結合され、この結果として、樹脂外部電極からめっき電極が剥離するのを抑制することができる。

したがって、各種電子機器における電気回路形成に大いに活用できることとなる。

本発明の一実施形態を示す一部切り欠き斜視図本発明の一実施形態を示す断面図本発明の一実施形態を示す一部拡大断面図本発明の一実施形態との比較を示す断面図

符号の説明

１本体
２内部電極
３内部電極
４外部電極
４ａ樹脂外部電極
４ｂめっき電極
４ｃめっき電極
５外部電極
５ａ樹脂外部電極
５ｂめっき電極
５ｃめっき電極
ｘ樹脂
ｙ銀粉末
ｚスズ粉末

Claims

本体と、この本体内において所定間隔で対向させた内部電極と、この内部電極に電気的に接続されると共に、前記本体の外部に設けられた外部電極とを備え、前記外部電極は、内部電極に電気的に接続されると共に、前記本体に接して設けられた樹脂外部電極と、この樹脂外部電極の外表面に設けられためっき電極とを有し、前記樹脂外部電極は、樹脂に金属粒子を混練分散させて形成し、この樹脂外部電極のうち、前記めっき電極側部分においては、樹脂層から金属粒子をめっき電極側に突出させたセラミック電子部品。
樹脂外部電極の本体側は、実質的な非酸化劣化層とした請求項１に記載のセラミック電子部品。
樹脂外部電極の、実質的な非酸化劣化層部分における金属粉末は、酸化膨張による非粒成長状態とした請求項２に記載のセラミック電子部品。