JP2012079862A - セラミック電子部品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のセラミック電子部品は、セラミック素体と、セラミック素体の内部に設けられる内部電極と、セラミック素体の端面に設けられ、内部電極と導通する一対の外部電極とを有し、内部電極は、少なくともPdを含むと共に、外部電極は、金属成分としてAgおよびPdを含むと共に、ガラス成分として結晶化ガラスとを含み、セラミック素体の端面に、外部電極に含まれる金属成分を形成するための金属粉末と外部電極に含まれるガラス成分を形成するためのガラス粉末とを含む導電性ペーストを塗布して形成され、金属成分の割合aと、結晶化ガラスおよび空隙の割合bとが、内部電極との接合部分における断面の面積比で、下記式(1)、(2)を満たす。
86%≦a≦97%・・・(1)
3%≦b≦14%・・・(2)
【選択図】なし
Description
86%≦a≦97%・・・(1)
3%≦b≦14%・・・(2)
86%≦a≦97%・・・(1)
3%≦b≦14%・・・(2)
[セラミック素体の作製]
セラミック素体(セラミック焼結体)として、ZnO系積層セラミック焼結体を準備した。内部電極を形成する材料としてはPdを用いた。ZnO系積層セラミック燒結体とは、ZnOを主成分として、副成分としてCoや、希土類金属元素や、B、Al、Ga、Inなどの13族元素や、K、Rb、Csなどのアルカリ金属元素や、Mg、Ca、Baなどのアルカリ土類金属元素や、Si、Cr、Mo、等の金属単体や、これらの酸化物を含むものである。
導電性ペーストとして、Agを50質量部以上70質量部以下、Pdを10質量部以上30質量部以下、ガラス成分を0質量部以上15質量部以下、樹脂(バインダ)を1質量部以上10質量部以下、分散剤を0質量部以上10質量部以下、溶剤を1質量部以上40質量部以下、各々含むペーストを、3本ロールミル等を用いて混同し、導電性ペーストを作製した。
セラミック素体中の内部電極と接続可能なセラミック素体の端面部に、外部電極用の導電性ペーストをスクリーン印刷にて形成し、120℃で10min熱風で乾燥した後、大気雰囲気中において650℃以上900℃以下、0min以上30min以下保持して焼付けを行い、セラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表1に示す。
外部電極の金属成分の含有量と、ガラス成分および空隙の割合とが異なること以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表1に示す。
外部電極の金属成分のAgとPdとの組成比を変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表1に示す。
内部電極の金属成分のAgとPdとの組成比を変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表1に示す。
外部電極のガラス成分の種類として結晶化ガラスから軟化ガラスに変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表2に示す。
外部電極のガラス成分の種類を結晶化ガラスのみから軟化ガラスと結晶化ガラスとに変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表2に示す。
外部電極の金属成分の含有量を変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表2に示す。
外部電極の金属成分のAgとPdとの組成比を変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表2に示す。
内部電極の金属成分のAgとPdとの組成比を変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表2に示す。
実施例1〜11および比較例1〜13の各セラミック電子部品を樹脂埋めし、内部電極と外部電極との接合部分まで研磨し、内部電極の突出し状態、内部電極と外部電極との接合部分の空隙、外部電極の剥離の有無を評価した。各実施例および比較例における内部電極と外部電極との接合性と、外部電極の焼結性の評価結果を表3〜表7に示す。
[外部電極に含まれるガラス成分が軟化ガラスのみの場合の検討]
表3に示すように、外部電極が軟化ガラスのみの場合、内部電極と外部電極との接合性は、いずれもモードCかモードDの状態であり、外部電極の焼結は不十分か過焼結であったことが確認された(比較例1〜3参照)。よって、外部電極に含まれるガラス成分が軟化ガラスのみの場合、内部電極と外部電極との接合部分に空隙が生じるか、内部電極と外部電極とが剥離してしまうため、外部電極にガラス成分を含む場合、外部電極のガラス成分として軟化ガラスのみでは、内部電極と外部電極との接触不良を引き起こすといえる。
表4に示すように、外部電極に含まれるガラス成分が軟化ガラスのみか軟化ガラスと結晶化ガラスとの両方を含む場合、内部電極と外部電極との接合性は、いずれもモードCかモードDの状態が多く、外部電極の焼結は不十分か過焼結であったことが確認された(比較例2、4〜7参照)。これに対し、外部電極に含まれるガラス成分が結晶化ガラスのみの場合、内部電極と外部電極との接合性は、モードAかモードBの状態であり、外部電極の焼結性は良好であったことが確認された(実施例1参照)。よって、外部電極に含まれるガラス成分が結晶化ガラスのみの場合、内部電極と外部電極との接合部分に空隙が生じることなく、内部電極と外部電極との間に剥離が生じることもないため、内部電極と外部電極との安定した接続を維持できるといえる。
表5に示すように、外部電極に含まれる金属成分の割合が86.8以上95.9以下であり、結晶化ガラスと空隙との割合が3.7以上13.2以下の範囲内では、内部電極と外部電極との接合性は、モードAかモードBの状態であり、外部電極の焼結性は良好であったことが確認された(実施例2〜6参照)。これに対し、外部電極の断面積に含まれる金属成分の割合と、結晶化ガラスと空隙との割合とが上記範囲外の場合では、内部電極と外部電極との接合性は、いずれもモードCかモードDの状態が多く、外部電極の焼結は不十分か過焼結であったことが確認された(比較例8、9参照)。よって、外部電極の断面積に含まれる金属成分の割合を所定の範囲内とすることで、内部電極と外部電極との接合部分に空隙が生じることなく、内部電極と外部電極との間に剥離が生じることもないため、内部電極と外部電極との安定した接続を維持できる。
表6に示すように、外部電極のPdとAgとの混合比が、20対80から50対50の範囲内であれば、内部電極と外部電極との接合性は、モードAかモードBの状態であり、外部電極の焼結性は良好であったことが確認された(実施例4、7、8参照)。一方、外部電極のPdとAgとの混合比が、上記範囲外では、外部電極に含まれるガラス成分が軟化ガラスのみか軟化ガラスと結晶化ガラスとの場合、内部電極と外部電極との接合性は、いずれもモードCかモードDの状態が見られ、外部電極の焼結は不十分か過焼結であったことが確認された(比較例10、11参照)。よって、外部電極に含まれる金属成分のPdとAgとの混合比を所定の範囲内とすることで、内部電極と外部電極との接合部分に空隙が生じることなく、内部電極と外部電極との間に剥離が生じることもないため、内部電極と外部電極との安定した電極の接続を維持できる。
表7に示すように、内部電極のPdとAgとの混合比が、100対0から50対50の範囲内であれば、内部電極と外部電極との接合性は、モードAかモードBの状態であり、外部電極の焼結性は良好であったことが確認された(実施例4、9〜11参照)。一方、内部電極のPdとAgとの混合比が、上記範囲外では、外部電極が軟化ガラスのみか軟化ガラスと結晶化ガラスとの場合、内部電極と外部電極との接合性は、いずれもモードCかモードDの状態が見られ、外部電極の焼結は不十分か過焼結であったことが確認された(比較例12、13参照)。よって、内部電極のPdとAgとの混合比を所定の範囲内とすることで、内部電極と外部電極との接合部分に空隙が生じることなく、内部電極と外部電極との間に剥離が生じることもないため、安定した電極の接続を維持できる。
11 セラミック素体
12 端子電極(外部電極)
21 セラミック層
22 内部電極
Claims (3)
- セラミック素体と、
前記セラミック素体の内部に設けられ、少なくともPdを含む内部電極と、
前記セラミック素体の端面に設けられ、金属成分としてAgおよびPdを含むと共に、ガラス成分として結晶化ガラスを含み、前記内部電極と導通する一対の外部電極とを有し、
前記外部電極は、前記セラミック素体の端面に、前記外部電極に含まれる金属成分を形成するための金属粉末と前記外部電極に含まれるガラス成分を形成するためのガラス粉末とを含む導電性ペーストを塗布することにより形成され、金属成分の割合aと、結晶化ガラスおよび空隙の割合bとが、前記内部電極との接合部分における断面の面積比で、下記式(1)、(2)を満たすことを特徴とするセラミック電子部品。
86%≦a≦97%・・・(1)
3%≦b≦14%・・・(2) - 前記外部電極に含まれるAgの含有量が、前記内部電極に含まれるAgの含有量よりも多い請求項1に記載のセラミック電子部品。
- 前記内部電極は、ガラス成分を含まない請求項1又は2に記載のセラミック電子部品。
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WO2015045625A1 (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミック電子部品 |
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JP2005209404A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Murata Mfg Co Ltd | 積層セラミック電子部品の内部電極用導電ペースト及びそれを用いた積層セラミック電子部品の製造方法 |
JP2006013219A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Kyocera Corp | チップ型電子部品およびその製法 |
JP2009200363A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Koa Corp | 積層チップバリスタ |
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