JP2021072158A - Conductive paste and laminated electronic component - Google Patents
Conductive paste and laminated electronic component Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021072158A JP2021072158A JP2019195916A JP2019195916A JP2021072158A JP 2021072158 A JP2021072158 A JP 2021072158A JP 2019195916 A JP2019195916 A JP 2019195916A JP 2019195916 A JP2019195916 A JP 2019195916A JP 2021072158 A JP2021072158 A JP 2021072158A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coordinated
- amount
- conductive paste
- glass composition
- electrode layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 117
- 239000002585 base Substances 0.000 description 46
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 25
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 15
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 12
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000000833 X-ray absorption fine structure spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
- C03C8/18—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions containing free metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/228—Terminals
- H01G4/232—Terminals electrically connecting two or more layers of a stacked or rolled capacitor
- H01G4/2325—Terminals electrically connecting two or more layers of a stacked or rolled capacitor characterised by the material of the terminals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/14—Compositions for glass with special properties for electro-conductive glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
- C03C8/16—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions with vehicle or suspending agents, e.g. slip
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/228—Terminals
- H01G4/252—Terminals the terminals being coated on the capacitive element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
この開示は、ガラス粉末を含む導電性ペースト、およびそれを用いて形成された外部電極を備えた積層型電子部品に関する。 This disclosure relates to a conductive paste containing glass powder and a laminated electronic component having an external electrode formed using the conductive paste.
積層セラミックコンデンサなどの積層型電子部品の外部電極は、一般に積層体の表面に形成された下地電極層と、下地電極層上に付与されためっき層とを含む。下地電極層は、CuおよびNiなどの導電性粉末と、ガラス粉末と、有機材料とを備える導電性ペーストの焼き付けにより形成される焼結体層であることが多い。ここで、めっき層の厚みは極めて薄いため、外部電極の厚みは、下地電極層の厚みに影響される。 The external electrode of a laminated electronic component such as a laminated ceramic capacitor generally includes a base electrode layer formed on the surface of the laminated body and a plating layer applied on the base electrode layer. The base electrode layer is often a sintered body layer formed by baking a conductive paste containing a conductive powder such as Cu and Ni, a glass powder, and an organic material. Here, since the thickness of the plating layer is extremely thin, the thickness of the external electrode is affected by the thickness of the base electrode layer.
例えば、積層セラミックコンデンサの小型大容量化を進めるための一手段として、外部電極の厚みをできるだけ薄くし、静電容量を発現する積層体の体積を大きくすることが挙げられる。そのためには、下地電極層の厚みを薄くする必要がある。一方、下地電極層を薄くすると、外部から水分が浸入しやすくなる虞がある。導電性ペースト中のガラス粉末は、導電性粉末の焼結性を向上させ、外部からの水分の浸入を抑制できる、すなわち耐湿性の高い下地電極層を得るために添加されている。 For example, as one means for promoting the miniaturization and large capacity of the multilayer ceramic capacitor, it is possible to make the thickness of the external electrode as thin as possible and increase the volume of the laminate expressing the capacitance. For that purpose, it is necessary to reduce the thickness of the base electrode layer. On the other hand, if the base electrode layer is made thin, there is a risk that moisture easily infiltrates from the outside. The glass powder in the conductive paste is added in order to improve the sinterability of the conductive powder and suppress the infiltration of moisture from the outside, that is, to obtain a base electrode layer having high moisture resistance.
ガラス粉末の成分としては、BおよびSiの酸化物を網目形成酸化物とし、アルカリ金属元素の酸化物およびアルカリ土類金属元素の酸化物を網目修飾酸化物として含むホウケイ酸系ガラス組成物が用いられることが多い。アルカリ土類金属元素の酸化物は、導電性ペーストの焼き付け時に上記のガラス組成物と積層体との反応を抑制するために添加されている。上記のようなホウケイ酸系ガラス組成物が用いられたガラス粉末を含む導電性ペーストの一例として、国際公開第2017/057246号(特許文献1)に記載された導電性ペーストが挙げられる。 As a component of the glass powder, a borosilicate glass composition containing oxides of B and Si as a network-forming oxide and an oxide of an alkali metal element and an oxide of an alkaline earth metal element as a network-modifying oxide is used. Is often done. Oxides of alkaline earth metal elements are added to suppress the reaction between the above glass composition and the laminate during baking of the conductive paste. As an example of the conductive paste containing the glass powder using the borosilicate glass composition as described above, the conductive paste described in International Publication No. 2017/057246 (Patent Document 1) can be mentioned.
ところで、ホウケイ酸系ガラス組成物には、3配位のBおよび4配位のBが含まれている。アルカリ土類金属元素を含むホウケイ酸系ガラス組成物中のBは、3配位を取りやすくなる。この3配位のBが増加すると、導電性ペーストの焼き付けにより形成された下地電極層の耐湿性が下がる虞がある。しかしながら、特許文献1には、ホウケイ酸系ガラス組成物中の3配位のBと4配位のBとの比率、およびその比率と耐湿性との関係については、何ら言及されていない。
By the way, the borosilicate glass composition contains 3-coordinated B and 4-coordinated B. B in the borosilicate glass composition containing an alkaline earth metal element facilitates tricoordination. If the tri-coordinated B increases, the moisture resistance of the base electrode layer formed by baking the conductive paste may decrease. However,
この開示の目的は、Bの配位数に着目し、焼き付けにより耐湿性の高い下地電極層を得ることができる導電性ペースト、およびそれを用いて形成された下地電極層を含む外部電極を備えた積層型電子部品を提供することである。 The purpose of this disclosure is to focus on the coordination number of B, and to provide a conductive paste capable of obtaining a base electrode layer having high moisture resistance by baking, and an external electrode including a base electrode layer formed by using the conductive paste. It is to provide a laminated electronic component.
この開示に係る導電性ペーストは、CuおよびNiの中から選ばれる少なくとも1種類の元素を含む導電性粉末と、ガラス粉末と、有機材料とを備える。ガラス粉末は、ホウケイ酸系ガラス組成物を含む。そして、ホウケイ酸系ガラス組成物に含まれる元素の量をモル%で表した場合、4配位のBの量をCB4とし、3配位のBの量をCB3としたとき、CB4/(CB4+CB3)で表される4配位のBの存在比RB4が0.35≦RB4≦0.80を満たす。 The conductive paste according to this disclosure includes a conductive powder containing at least one element selected from Cu and Ni, a glass powder, and an organic material. The glass powder contains a borosilicate glass composition. When the amount of the element contained in the borosilicate glass composition is expressed in mol%, when the amount of 4-coordinated B is C B4 and the amount of 3-coordinated B is C B3 , C B4 The abundance ratio R B4 of the four-coordinated B represented by / (C B4 + C B3 ) satisfies 0.35 ≤ R B4 ≤ 0.80.
この開示に係る積層型電子部品は、積層された複数の誘電体層と複数の内部電極層とを含む積層体と、積層体の外表面上の互いに異なる位置に形成され、かつ内部電極層に電気的に接続される、複数の外部電極とを備える。外部電極は、CuおよびNiの中から選ばれる少なくとも1種類の元素を含む導電性領域と、ホウケイ酸ガラス組成物を含むガラス領域とを有する下地電極層を含む。そして、ホウケイ酸系ガラス組成物に含まれる元素の量をモル%で表した場合、4配位のBの量をCB4とし、3配位のBの量をCB3としたとき、CB4/(CB4+CB3)で表される4配位のBの存在比RB4が0.35≦RB4≦0.80を満たす。 The laminated electronic component according to the present disclosure is formed in a laminated body including a plurality of laminated dielectric layers and a plurality of internal electrode layers at different positions on the outer surface of the laminated body, and is formed on the internal electrode layer. It has a plurality of external electrodes that are electrically connected. The external electrode includes a base electrode layer having a conductive region containing at least one element selected from Cu and Ni and a glass region containing a borosilicate glass composition. When the amount of the element contained in the borosilicate glass composition is expressed in mol%, when the amount of 4-coordinated B is C B4 and the amount of 3-coordinated B is C B3 , C B4 The abundance ratio R B4 of the four-coordinated B represented by / (C B4 + C B3 ) satisfies 0.35 ≤ R B4 ≤ 0.80.
この開示に係る導電性ペーストは、耐湿性の高い下地電極層を得ることができる。また、この開示に係る積層型電子部品は、耐湿性の高い下地電極層を含む外部電極を備えることができる。 The conductive paste according to this disclosure can obtain a base electrode layer having high moisture resistance. Further, the laminated electronic component according to the present disclosure may include an external electrode including a base electrode layer having high moisture resistance.
この開示の特徴とするところを、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す積層型電子部品の実施形態では、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さないことがある。 The features of this disclosure will be described with reference to the drawings. In the embodiment of the laminated electronic component shown below, the same or common parts may be designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof may not be repeated.
−導電性ペーストの実施形態−
この開示に係る導電性ペーストの実施形態を示す導電性ペースト1について、図1ないし図3を用いて説明する。
-Embodiment of Conductive Paste-
The
<導電性ペーストの構成>
図1は、導電性ペースト1の模式図である。導電性ペースト1は、導電性粉末2と、ガラス粉末3と、有機材料4とを備える。
<Construction of conductive paste>
FIG. 1 is a schematic view of the
導電性粉末2は、CuおよびNiの中から選ばれる少なくとも1種類の元素を含む。すなわち、導電性粉末2は、CuまたはNiの金属単体のみならず、Cu合金またはNi合金を含んでいてもよい。
The
また、導電性粉末2の少なくとも一部の表面は、Ag、SnおよびAlの中から選ばれる少なくとも1種類の元素を含む金属層により被覆されていてもよい。上記の金属元素は、CuおよびNiより融点が低い。そのため、上記の構造を有する導電性粉末2は、焼結温度を低下させることができる。
Further, at least a part of the surface of the
さらに、導電性粉末2の少なくとも一部の表面は、有機物層により被覆されていてもよい。この場合、例えば有機物層の存在により立体障害反発または静電反発などの効果が得られる。その結果、導電性粉末2が微粒であっても、導電性ペースト1中における導電性粉末2の凝集を抑制することができる。
Further, at least a part of the surface of the
そして、導電性粉末2の平均粒径は、1μm以下であることが好ましい。導電性粉末2の平均粒径は、導電性粉末2の走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:以後、SEMと略称することがある)観察像の画像解析から得られた等価円換算直径のメジアン径とした。等価円換算直径のメジアン径とは、粒径に対する積算%の分布曲線において、積算%が50%となる粒径(D50)のことである。この場合、導電性粉末2は、焼結温度を低下させることができる。
The average particle size of the
ガラス粉末3は、この開示に係るガラス粉末である。このガラス粉末3の特徴については後述する。なお、図1では、導電性粉末2およびガラス粉末3は、模式的に球形に描かれているが、それぞれの粉末の形状はこの限りではない。例えば、導電性粉末2は、扁平形状の導電性粉末を含んでいてもよい。ガラス粉末3も、不定形状のガラス粉末を含んでいてもよい。
The
有機材料4は、樹脂および有機溶剤などを含むバインダー成分、ならびに分散剤およびレオロジーコントロール剤などを含む添加剤を含む。これらの成分は、導電性ペーストの有機材料として通常用いられる材料の中から適宜選択することができる。
The
ガラス粉末3は、ホウケイ酸系ガラス組成物を含む。ホウケイ酸系ガラス組成物とは、B酸化物およびSi酸化物を網目形成酸化物として含み、アルカリ金属元素酸化物およびアルカリ土類金属元素酸化物などを修飾酸化物として含むガラス組成物である。修飾酸化物は、上記以外の、例えば遷移金属元素酸化物、Zn酸化物、Al酸化物およびBi酸化物などの酸化物を含んでいてもよい。
The
そして、ホウケイ酸系ガラス組成物に含まれる元素の量をモル%で表した場合、4配位のBの量をCB4とし、3配位のBの量をCB3としたとき、CB4/(CB4+CB3)で表される4配位のBの存在比RB4が0.35≦RB4≦0.80を満たす。 When the amount of the element contained in the borosilicate glass composition is expressed in mol%, when the amount of 4-coordinated B is C B4 and the amount of 3-coordinated B is C B3 , C B4 The abundance ratio R B4 of the four-coordinated B represented by / (C B4 + C B3 ) satisfies 0.35 ≤ R B4 ≤ 0.80.
ホウケイ酸系ガラス組成物のB中に含まれる4配位のBの量CB4および3配位のBの量CB3の測定は、核磁気共鳴(Nuclear Magnetic Resonance:以後、NMRと略称することがある)装置により行なわれる。 Measurement of the amount C B3 of the amount C B4 and 3 coordination tetracoordinate B contained in B borosilicate glass composition B, nuclear magnetic resonance (Nuclear Magnetic Resonance: hereinafter, abbreviated as NMR Is done by the device.
NMRスペクトルの測定および解析について、図2および図3を用いてさらに説明する。図2は、ホウケイ酸系ガラス組成物のBに着目したNMRスペクトルの実測例である。測定条件については後述する。図3は、ホウケイ酸系ガラス組成物のBに着目したNMRスペクトルについて、シミュレーションにより信号分離を行なった結果である。 The measurement and analysis of the NMR spectrum will be further described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is an actual measurement example of an NMR spectrum focusing on B of the borosilicate glass composition. The measurement conditions will be described later. FIG. 3 shows the results of signal separation by simulation of the NMR spectrum focusing on B of the borosilicate glass composition.
ホウケイ酸系ガラス組成物中のBが、4配位のBおよび3配位のBを含むとし、4配位のBの量CB4と3配位のBの量CB3との比率を変更することにより、各比率におけるNMRのシミュレーションスペクトルが計算された(実線)。そして、図2に示されたスペクトルの実測例とのフィッティングを行ない、一致率が最大となる比率を求めることにより、4配位のBに由来する信号(一点鎖線)と3配位のB(点線)に由来する信号との分離が行なわれた。 Assuming that B in the borosilicate glass composition contains 4-coordinated B and 3-coordinated B , the ratio of the amount C B4 of 4-coordinated B to the amount C B3 of 3-coordinated B is changed. By doing so, the simulation spectrum of NMR at each ratio was calculated (solid line). Then, by fitting the spectrum shown in FIG. 2 with the actual measurement example and obtaining the ratio that maximizes the matching rate, the signal (dashed line) derived from the 4-coordinated B and the 3-coordinated B (dashed line) are obtained. Separation from the signal derived from (dotted line) was performed.
ここで、フィッティングは、化学シフトの−40ppmから50ppmの範囲で行なわれた。4配位のBの量CB4と3配位のBの量CB3との比率は、バックグラウンド信号を差し引いた各信号の面積強度から計算された。 Here, the fitting was performed in the range of -40 ppm to 50 ppm of the chemical shift. The ratio of the 4-coordinated B quantity C B4 to the 3-coordinated B quantity C B3 was calculated from the area strength of each signal minus the background signal.
例えば、図2に示されたNMRスペクトルの実測例と、図3に示されたBに由来するシミュレーション結果(実線)との一致率は、化学シフトが−40ppmから50ppmの範囲で97%以上であった。そして、その際の4配位のBの量CB4は、38mol%であり、3配位のBの量CB3は、62mol%であった。 For example, the concordance rate between the actual measurement example of the NMR spectrum shown in FIG. 2 and the simulation result (solid line) derived from B shown in FIG. 3 is 97% or more when the chemical shift is in the range of -40 ppm to 50 ppm. there were. The amount of 4-coordinated B C B4 at that time was 38 mol%, and the amount of 3-coordinated B C B3 was 62 mol%.
4配位のBの存在比RB4が0.35以上であるとき、ガラス粉末3に含まれるホウケイ酸系ガラス組成物中のBの安定性が向上する。言い換えると、ガラス網目構造内でのBとOとの架橋構造が安定する。したがって、ホウケイ酸系ガラス組成物中のBの、環境中に含まれる水分による溶出が抑制される。
When the abundance ratio R B4 of 4-coordinated B is 0.35 or more, the stability of B in the borosilicate glass composition contained in the
なお、4配位のBの存在比RB4が高いほど上記の効果は大きいが、RB4が0.80を超えると、ガラス組成物としての安定性が低下する。そのため、4配位のBの存在比RB4は、実質的に0.35≦RB4≦0.80となる。 The higher the abundance ratio R B4 of 4-coordinated B is, the greater the above effect is, but when R B4 exceeds 0.80, the stability of the glass composition is lowered. Therefore, the abundance ratio R B4 of the four-coordinated B is substantially 0.35 ≦ R B4 ≦ 0.80.
この開示に係る導電性ペースト1は、上記の特徴を持つガラス粉末3を備えているため、導電性ペースト1の焼き付けにより得られた下地電極では、高い耐湿性を得ることができる。
Since the
ガラス粉末3に含まれるホウケイ酸系ガラス組成物は、第1の元素Aおよび第2の元素AEを含み、第1の元素Aの量をCAとし、第2の元素AEの量をCAEとしたとき、CA+CAEが11.7≦CA+CAE≦53.4を満たすことが好ましい。ここで、第1の元素Aは、Li、NaおよびKの中から選ばれる少なくとも1種類の元素であり、第2の元素AEは、Ba、SrおよびCaの中から選ばれる少なくとも1種類の元素である。この場合、4配位のBの存在比RB4の調整を容易に行なうことができる。
Borosilicate glass composition contained in the
ガラス粉末3に含まれるホウケイ酸系ガラス組成物は、上記のCAEが9.4≦CAE≦47.1を満たすことが好ましい。この場合、4配位のBの存在比RB4の調整を容易に行なうことができることに加え、導電性ペースト1の焼き付けにより得られた下地電極を備える積層セラミックコンデンサのたわみ強度を向上させることができる。
The borosilicate glass composition contained in the
−積層型電子部品の実施形態−
この開示に係る積層型電子部品の実施形態を示す積層セラミックコンデンサ100について、図4および図5を用いて説明する。
-Embodiment of laminated electronic components-
The multilayer
図4は、積層セラミックコンデンサ100の断面図である。積層セラミックコンデンサ100は、積層体10を備えている。積層体10は、積層された複数の誘電体層11と複数の内部電極層12とを含む。複数の誘電体層11は、外層部と内層部とを有する。外層部は、積層体10の第1の主面と第1の主面に最も近い内部電極層12との間、および第2の主面と第2の主面に最も近い内部電極層12との間に配置されている。内層部は、それら2つの外層部に挟まれた領域に配置されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the multilayer
複数の内部電極層12は、第1の内部電極層12aと第2の内部電極層12bとを有する。積層体10は、積層方向に相対する第1の主面および第2の主面と、積層方向に直交する幅方向に相対する第1の側面および第2の側面と、積層方向および幅方向に直交する長さ方向に相対する第1の端面13aおよび第2の端面13bとを有する。
The plurality of internal electrode layers 12 have a first internal electrode layer 12a and a second internal electrode layer 12b. The
誘電体層11は、例えばBaTiO3系のペロブスカイト型化合物を含む複数の結晶粒を有する。上記の誘電体材料としては、例えばBaTiO3系のペロブスカイト型化合物の結晶格子中のBa2+の一部が、希土類元素のイオンであるRe3+により置換されたものが挙げられる。また、BaTiO3系のペロブスカイト型化合物としては、BaTiO3、ならびにBaTiO3のBa2+およびTi4+の少なくとも一方が、Ca2+およびZr4+などの他のイオンにより置換されたものなどが挙げられる。 The dielectric layer 11 has a plurality of crystal grains containing, for example, a BaTiO 3- based perovskite-type compound. Examples of the above-mentioned dielectric material include those in which a part of Ba 2+ in the crystal lattice of a BaTiO 3- based perovskite-type compound is replaced by Re 3+, which is an ion of a rare earth element. In addition, as the BaTIO 3 type perovskite type compound, BaTIO 3 and at least one of Ba 2+ and Ti 4+ of BaTIO 3 are substituted with other ions such as Ca 2+ and Zr 4+. Can be mentioned.
第1の内部電極層12aは、誘電体層11を介して第2の内部電極層12bと互いに対向している対向電極部と、対向電極部から積層体10の第1の端面13aまでの引き出し電極部とを備えている。第2の内部電極層12bは、誘電体層11を介して第1の内部電極層12aと互いに対向している対向電極部と、対向電極部から積層体10の第2の端面13bまでの引き出し電極部とを備えている。
The first internal electrode layer 12a has a counter electrode portion facing the second internal electrode layer 12b via the dielectric layer 11 and a lead-out from the counter electrode portion to the first end surface 13a of the
第1の内部電極層12aと第2の内部電極層12bとが誘電体層11を介して互いに対向することにより、1つのコンデンサが形成される。積層セラミックコンデンサ100は、複数個のコンデンサが後述する第1の外部電極14aおよび第2の外部電極14bを介して並列接続されたものと言える。
One capacitor is formed by the first internal electrode layer 12a and the second internal electrode layer 12b facing each other via the dielectric layer 11. It can be said that the multilayer
内部電極層12を構成する導電性材料としては、Ni、Cu、AgおよびPdなどから選ばれる少なくとも一種の金属または当該金属を含む合金を用いることができる。内部電極層12は、後述するように共材(不図示)と呼ばれる誘電体粒子をさらに含んでいてもよい。共材は、内部電極層12の形成に用いられる内部電極層用ペーストに添加されているものであり、積層体10の焼成時に誘電体層11側に排出されるが、その一部が内部電極層12に残留することがある。 共材は、積層体10の焼成時において、内部電極層12の焼結収縮特性を誘電体層11の焼結収縮特性に近づけるために添加されるものである。
As the conductive material constituting the
積層セラミックコンデンサ100は、第1の外部電極14aと第2の外部電極14bとをさらに備えている。第1の外部電極14aは、第1の内部電極層12aと電気的に接続されるように積層体10の第1の端面13aに形成され、第1の端面13aから第1の主面および第2の主面ならびに第1の側面および第2の側面に延びている。第2の外部電極14bは、第2の内部電極層12bと電気的に接続されるように積層体10の第2の端面13bに形成され、第2の端面13bから第1の主面および第2の主面ならびに第1の側面および第2の側面に延びている。
The multilayer
第1の外部電極14aは、第1の下地電極層14a1と第1の下地電極層14a1上に配置された第1のめっき層14a2とを有する。第1の下地電極層14a1は、CuおよびNiの中から選ばれる少なくとも1種類の元素を含む導電性領域15a1と、ホウケイ酸系ガラス組成物を含むガラス領域16a1とを有する焼結体層(後述)を有する。第1の下地電極層14a1は、この開示に係る導電性ペースト1の焼き付けにより形成されてもよい。
The first external electrode 14a has a first base electrode layer 14a 1 and a first plating layer 14a 2 arranged on the first base electrode layer 14a 1 . The first base electrode layer 14a 1 is a sintered body having a conductive region 15a 1 containing at least one element selected from Cu and Ni and a glass region 16a 1 containing a borosilicate glass composition. It has a layer (described later). The first base electrode layer 14a 1 may be formed by baking the
同様に、第2の外部電極14bは、第2の下地電極層14b1と第2の下地電極層14b1上に配置された第2のめっき層14b2とを有する。第2の下地電極層14b1は、CuおよびNiの中から選ばれる少なくとも1種類の元素を含む導電性領域と、ホウケイ酸系ガラス組成物を含むガラス領域とを有する焼結体層を有する(第2の下地電極層14b1の微細構造は不図示)。第2の下地電極層14b1も、この開示に係る導電性ペースト1の焼き付けにより形成されてもよい。
Similarly, the second external electrode 14b has a second base electrode layer 14b 1 and a second plating layer 14b 2 arranged on the second base electrode layer 14b 1 . The second base electrode layer 14b 1 has a sintered body layer having a conductive region containing at least one element selected from Cu and Ni and a glass region containing a borosilicate glass composition ( The microstructure of the second base electrode layer 14b 1 is not shown). The second base electrode layer 14b 1 may also be formed by baking the
図5は、第1の下地電極層14a1の微細構造を説明するための断面図である。第2の下地電極層14b1は、第1の下地電極層14a1と同様の構造を有しているため、以後の説明を省略する。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the fine structure of the first base electrode layer 14a 1. Since the second base electrode layer 14b 1 has the same structure as the first base
第1の下地電極層14a1が有する焼結体層は、上記のように導電性領域15a1とガラス領域16a1とを含む。第1の下地電極層14a1がこの開示に係る導電性ペースト1の焼き付けにより形成された場合、導電性領域15a1は、導電性ペースト1が備える導電性粉末2が焼結した金属焼結体を含んでいる。同様に、ガラス領域16a1は、ガラス粉末3に由来するガラス成分、すなわちホウケイ酸系ガラス組成物を含んでいる。なお、焼結体層は、異なる成分で複数層形成されていてもよい。
The sintered body layer included in the first base electrode layer 14a 1 includes a conductive region 15a 1 and a glass region 16a 1 as described above. When the first base electrode layer 14a 1 is formed by baking the
第1の下地電極層14a1上に配置された第1のめっき層14a2を構成する金属としては、Ni、Cu、Ag、AuおよびSnなどから選ばれる少なくとも一種または当該金属を含む合金を用いることができる。当該めっき層は、異なる成分で複数層形成されていてもよい。好ましくは、Niめっき層およびSnめっき層の2層である。 As the metal constituting the first plating layer 14a 2 arranged on the first base electrode layer 14a 1 , at least one selected from Ni, Cu, Ag, Au, Sn and the like, or an alloy containing the metal is used. be able to. The plating layer may be formed of a plurality of layers with different components. Two layers, a Ni plating layer and a Sn plating layer, are preferable.
Niめっき層は、下地電極層上に配置され、積層型電子部品を実装する際に、下地電極層がはんだによって侵食されることを防止することができる。Snめっき層は、Niめっき層上に配置される。Snめっき層は、Snを含むはんだとの濡れ性がよいため、積層型電子部品を実装する際に、実装性を向上させることができる。なお、これらのめっき層は、必須ではない。 The Ni plating layer is arranged on the base electrode layer, and can prevent the base electrode layer from being eroded by the solder when mounting the laminated electronic component. The Sn plating layer is arranged on the Ni plating layer. Since the Sn plating layer has good wettability with the solder containing Sn, the mountability can be improved when mounting the laminated electronic component. In addition, these plating layers are not indispensable.
そして、ガラス領域16a1におけるホウケイ酸系ガラス組成物に含まれる元素の量をモル%で表した場合、4配位のBの量をCB4とし、3配位のBの量をCB3としたとき、CB4/(CB4+CB3)で表される4配位のBの存在比RB4が0.35≦RB4≦0.80を満たす。上述したように、第2の下地電極層14b1におけるガラス領域も、同様の特徴を有している。 When the amount of the element contained in the borosilicate glass composition in the glass region 16a 1 is expressed in mol%, the amount of 4-coordinated B is defined as C B4, and the amount of tri-coordinated B is defined as C B3 . Then, the abundance ratio R B4 of the four-coordinated B represented by C B4 / (C B4 + C B3 ) satisfies 0.35 ≤ R B4 ≤ 0.80. As described above, the glass region in the second base electrode layer 14b 1 has the same characteristics.
ホウケイ酸系ガラス組成物のB中に含まれる4配位のBの量CB4および3配位のBの量CB3の測定は、走査型透過X線顕微鏡(STXM)により行なわれる。STXMは、薄片化された試料を動かすことにより、細く絞られたX線ビームが試料上で相対的にスキャンされた際の透過信号を検出する装置である。透過信号とは、通常、透過X線強度を指す。ここで、透過X線強度と入射X線強度との比を取れば、容易に吸収強度を得ることができる。すなわち、測定エネルギー範囲とエネルギーステップ条件とに基づいてそれぞれのエネルギーの強度が計測された複数の2次元吸収像を得て、それらを重ね合わせることにより、STXMスペクトルが得られる。 The amount C B4 of 4-coordinated B and the amount C B3 of tri-coordinated B contained in B of the borosilicate glass composition are measured by a scanning transmission X-ray microscope (STXM). The STXM is a device that detects a transmitted signal when a finely focused X-ray beam is relatively scanned on a sample by moving a sliced sample. The transmitted signal usually refers to the transmitted X-ray intensity. Here, the absorption intensity can be easily obtained by taking the ratio of the transmitted X-ray intensity and the incident X-ray intensity. That is, an STXM spectrum is obtained by obtaining a plurality of two-dimensional absorption images in which the intensity of each energy is measured based on the measurement energy range and the energy step condition, and superimposing them.
例えば、測定開始エネルギーEA(eV)から測定終了エネルギーEB(eV)までの測定エネルギー範囲は、設定されたエネルギーステップ幅(eV)によりC個のエネルギーステップに区分される。そして、それぞれのエネルギーステップで吸収強度を測定することにより、C個の2次元吸収像が得られる。なお、エネルギーステップ幅は、測定エネルギー範囲内で変更されてもよい。得られたC個の吸収画像を重ね合わせることにより、STXMスペクトルが得られる。このSTXMスペクトルを解析することにより、試料の化学結合状態に関する情報を得ることができる。 For example, the measurement energy range from the measurement start energy E A (eV) to the measurement end energy E B (eV) is divided into C energy steps according to the set energy step width (eV). Then, by measuring the absorption intensity at each energy step, C two-dimensional absorption images can be obtained. The energy step width may be changed within the measured energy range. The STXM spectrum is obtained by superimposing the obtained C absorption images. By analyzing this STXM spectrum, it is possible to obtain information on the chemical bond state of the sample.
STXMスペクトルの測定および解析について、図6および図7を用いてさらに説明する。図6は、ホウケイ酸系ガラス組成物におけるB中のCB4が既知であるリファレンス材料から得られたSTXMスペクトルである。測定条件については後述する。 The measurement and analysis of the STXM spectrum will be further described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is an STXM spectrum obtained from a reference material in which C B4 in B in a borosilicate glass composition is known. The measurement conditions will be described later.
STXMでは、光源(X線源)に放射光が用いられるので、入射X線の光子エネルギー(波長)を容易に変化させることができる。試料を構成する元素の内核電子のイオン化エネルギーの近傍で入射X線の光子エネルギーを変化させると、ある閾値以上でX線の吸収が増大する、この閾値がいわゆる吸収端である。さらに、この吸収端の近傍でX線の吸収強度を詳細に見ると、着目元素の化学結合状態に応じて、吸収スペクトルに固有の構造が現れる。この固有の構造を、X線吸収微細構造(X−ray Absorption Fine Structure:以後、XAFSと略称することがある)という。 In STXM, since synchrotron radiation is used as the light source (X-ray source), the photon energy (wavelength) of the incident X-ray can be easily changed. When the photon energy of incident X-rays is changed in the vicinity of the ionization energy of the core electrons of the elements constituting the sample, the absorption of X-rays increases above a certain threshold. This threshold is the so-called absorption edge. Further, when the absorption intensity of X-rays is examined in detail in the vicinity of the absorption edge, a structure peculiar to the absorption spectrum appears depending on the chemical bond state of the element of interest. This unique structure is referred to as an X-ray absorption fine structure (hereinafter, may be abbreviated as XAFS).
この開示では、各試料から得られたXAFSが現れているスペクトルが、STXMスペクトルと呼称される。STXMは、このSTXMスペクトルが着目元素の化学結合状態に応して変化することを利用して、微小部での化学状態を解明するために用いられる。 In this disclosure, the spectrum in which the XAFS obtained from each sample appears is referred to as the STXM spectrum. STXM is used to elucidate the chemical state in a minute part by utilizing the fact that this STXM spectrum changes according to the chemical bond state of the element of interest.
BのK吸収端のSTXMスペクトルは、ピーク分離を行なうことにより、B−O配位構造のπ*結合およびσ*結合によるピークを含むことが分かる。図6のSTXMスペクトルは、194eV近傍のEnergy Aと記載された尖塔形状のπ*ピークと、198eV近傍のEnergy Bおよび203eV近傍のEnergy Cと記載されたブロードなσ*ピークとを含んでいる。なお、図6のSTXMスペクトルは、それら以外のブロードなピークも含んでいるが、以下の解析は、π*ピークが3配位(sp2構造:BO3)のBに由来し、σ*ピークが4配位(sp3構造:BO4)のBに由来するとして行なわれた。 It can be seen that the STXM spectrum at the K-edge of B contains peaks due to π * bonds and σ * bonds of the BO coordination structure by performing peak separation. The STXM spectrum of FIG. 6 includes a spire-shaped π * peak described as Energy A near 194 eV and a broad σ * peak described as Energy B near 198 eV and Energy C near 203 eV. The STXM spectrum in FIG. 6 includes other broad peaks, but the following analysis is derived from B in which the π * peak has three coordinations (sp 2 structure: BO 3 ), and the σ * peak. Was derived from B in 4-coordination (sp 3 structure: BO 4).
ここで、図6に示されている3種類のSTXMスペクトルにおいて、Energy Aのピーク強度の、Energy Bのピーク強度に対する比であるA/B比とCB4との間には、一次の相関関係があることが分かった。 Here, the three kinds of STXM spectrum shown in FIG. 6, Energy peak intensity of A, between the A / B ratio and C B4 is the ratio to the peak intensity of the Energy B, primary correlation It turned out that there is.
図7は、B中のCB4が既知である3種類のリファレンス材料から得られたSTXMスペクトルのA/B比とCB4との関係を表すグラフである。すなわち、このグラフを検量線として用いることにより、ホウケイ酸系ガラス組成物のSTXMスペクトルにおけるA/B比から、CB4およびCB3の値を算出することができる。そして、CB4/(CB4+CB3)で表される4配位のBの存在比RB4を算出することができる。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the A / B ratio and C B4 of the STXM spectrum obtained from three types of reference materials in which C B4 in B is known. That is, by using this graph as a calibration curve, the values of C B4 and C B3 can be calculated from the A / B ratio in the STXM spectrum of the borosilicate glass composition. Then, the abundance ratio R B4 of the four-coordinated B represented by C B4 / (C B4 + C B3 ) can be calculated.
4配位のBの存在比RB4が0.35以上であるとき、ガラス領域におけるホウケイ酸系ガラス組成物中のBの安定性が向上する。言い換えると、ガラス網目構造内でのBとOとの架橋構造が安定する。したがって、ホウケイ酸系ガラス組成物中のBの、環境中に含まれる水分による溶出が抑制される。 When the abundance ratio R B4 of 4-coordinated B is 0.35 or more, the stability of B in the borosilicate glass composition in the glass region is improved. In other words, the crosslinked structure of B and O in the glass network structure is stable. Therefore, the elution of B in the borosilicate glass composition due to the moisture contained in the environment is suppressed.
なお、4配位のBの存在比RB4が高いほど上記の効果は大きいが、RB4が0.80を超えると、ガラス組成物としての安定性が低下する。そのため、4配位のBの存在比RB4は、実質的に0.35≦RB4≦0.80となる。 The higher the abundance ratio R B4 of 4-coordinated B is, the greater the above effect is, but when R B4 exceeds 0.80, the stability of the glass composition is lowered. Therefore, the abundance ratio R B4 of the four-coordinated B is substantially 0.35 ≦ R B4 ≦ 0.80.
この開示に係る積層セラミックコンデンサ100は、上記の特徴を持つガラス領域を有することにより耐湿性の高い下地電極層を含む外部電極を備えることができる。
The multilayer
ガラス領域に含まれるホウケイ酸系ガラス組成物は、第1の元素Aおよび第2の元素AEを含み、第1の元素Aの量をCAとし、第2の元素AEの量をCAEとしたとき、CA+CAEが11.7≦CA+CAE≦53.4を満たすことが好ましい。ここで、第1の元素Aは、Li、NaおよびKの中から選ばれる少なくとも1種類の元素であり、第2の元素AEは、Ba、SrおよびCaの中から選ばれる少なくとも1種類の元素である。この場合、4配位のBの存在比RB4の調整を容易に行なうことができる。 Borosilicate glass composition contained in the glass region comprises a first element A and second element AE, the amount of the first element A and C A, the amount of the second element AE and C AE when, it is preferable that C a + C AE satisfies 11.7 ≦ C a + C AE ≦ 53.4. Here, the first element A is at least one element selected from Li, Na and K, and the second element AE is at least one element selected from Ba, Sr and Ca. Is. In this case, the abundance ratio R B4 of the four-coordinated B can be easily adjusted.
ガラス領域に含まれるホウケイ酸系ガラス組成物は、上記のCAEが9.4≦CAE≦47.1を満たすことが好ましい。この場合、4配位のBの存在比RB4の調整を容易に行なうことができることに加え、導電性ペースト1の焼き付けにより得られた下地電極を備える積層セラミックコンデンサのたわみ強度を向上させることができる。
In the borosilicate glass composition contained in the glass region, it is preferable that the above C AE satisfies 9.4 ≤ C AE ≤ 47.1. In this case, in addition to being able to easily adjust the abundance ratio R B4 of 4-coordinated B, it is possible to improve the deflection strength of the multilayer ceramic capacitor provided with the base electrode obtained by baking the
−実験例−
この開示に係る導電性ペーストおよび積層型電子部品は、以下の実験例に基づいてより具体的に説明される。これらの実験例は、この開示に係る導電性ペーストおよび積層型電子部品の条件、またはより好ましい条件を規定する根拠を与えるためのものでもある。実験例では、試料番号1から試料番号17のガラス粉末が作製され、ガラス粉末に含まれるホウケイ酸系ガラス組成物中のBにおける4配位のBの存在比が、NMRにより評価された。
-Experimental example-
The conductive paste and the laminated electronic component according to this disclosure will be described more specifically based on the following experimental examples. These experimental examples are also for providing a basis for defining the conditions of the conductive paste and the laminated electronic component according to this disclosure, or more preferable conditions. In the experimental example, the glass powders of
また、試料番号1から試料番号17のガラス粉末と、SEM観察画像の画像解析から確認された平均粒径0.5μmのCu粉末と有機材料とを用いて導電性ペーストが作製され、それらを用いて外部電極の下地電極層が形成された、図4に示すような積層セラミックコンデンサが作製された。なお、積層セラミックコンデンサの積層体における誘電体層は、BaTiO3系のペロブスカイト型化合物を含む誘電体材料により形成されており、内部電極層は、Niにより形成されている。
Further, a conductive paste was prepared using the glass powders of
これらの積層セラミックコンデンサを用いて、下地電極層が有するガラス領域に含まれるホウケイ酸系ガラス組成物中のBにおける4配位のBの存在比が、STXMにより評価された。さらに、上記のようにして作製された積層セラミックコンデンサの耐湿性が、高温高湿バイアス試験(Pressure Cooker Bias Test:以後、PCBTと略称することがある)により評価された。加えて、上記のようにして作製された積層セラミックコンデンサのたわみ強度が、JIS規格に基づくたわみ試験方法に基づき評価された。 Using these multilayer ceramic capacitors, the abundance ratio of 4-coordinated B in B in the borosilicate glass composition contained in the glass region of the base electrode layer was evaluated by STXM. Further, the moisture resistance of the multilayer ceramic capacitor produced as described above was evaluated by a high temperature and high humidity bias test (Pressure Cooker Bias Test: hereinafter abbreviated as PCBT). In addition, the deflection strength of the multilayer ceramic capacitor produced as described above was evaluated based on the deflection test method based on the JIS standard.
試料番号1から試料番号20のガラス粉末に含まれるホウケイ酸系ガラス組成物中のBにおける4配位のBの存在比のNMRによる評価は、表1に示された条件により行なわれた。 The NMR evaluation of the abundance ratio of 4-coordinated B in B in the borosilicate glass composition contained in the glass powders of Sample Nos. 1 to 20 was carried out under the conditions shown in Table 1.
試料番号1から試料番号20のガラス粉末を含む導電性ペーストの焼き付けにより形成された下地電極層が有するガラス領域に含まれるホウケイ酸系ガラス組成物中のBにおける4配位のBの存在比のSTXMによる評価は、表2に示された条件により行われた。 The abundance ratio of 4-coordinated B in B in the borosilicate glass composition contained in the glass region of the base electrode layer formed by baking the conductive paste containing the glass powders of Sample Nos. 1 to 20. The evaluation by STXM was performed under the conditions shown in Table 2.
試料番号1から試料番号20のガラス粉末を含む導電性ペーストの焼き付けにより形成された下地電極層を有する積層セラミックコンデンサの耐湿性の評価は、表3に示された条件により行われた。 The moisture resistance of the multilayer ceramic capacitor having the base electrode layer formed by baking the conductive paste containing the glass powders of Sample Nos. 1 to 20 was evaluated under the conditions shown in Table 3.
試料番号1から試料番号20のガラス粉末を含む導電性ペーストの焼き付けにより形成された下地電極層を有する積層セラミックコンデンサのたわみ強度の評価は、表4に示された条件により行われた。 The flexural strength of the multilayer ceramic capacitor having the base electrode layer formed by baking the conductive paste containing the glass powders of Sample Nos. 1 to 20 was evaluated under the conditions shown in Table 4.
ガラス粉末中における4配位のBの存在比のNMRによる評価結果、下地電極層のガラス領域中における4配位のBの存在比のSTXMによる評価結果、および積層セラミックコンデンサの耐湿性の評価結果は、表5にまとめて示されている。表5において試料番号に*を付したものは、この開示に係る導電性ペーストを規定する条件から外れた試料である。 Evaluation result by NMR of the abundance ratio of 4-coordinated B in the glass powder, evaluation result by STXM of the abundance ratio of 4-coordinated B in the glass region of the base electrode layer, and evaluation result of the moisture resistance of the multilayer ceramic capacitor. Are collectively shown in Table 5. Sample numbers marked with * in Table 5 are samples that do not meet the conditions that specify the conductive paste according to this disclosure.
また、耐湿性の評価結果において不良と判定された試料を除いた積層セラミックコンデンサのたわみ強度の評価結果は、ガラス粉末中および下地電極層のガラス領域中における4配位のBの存在比の評価結果と併せて、表6にまとめて示されている。 In addition, the evaluation result of the deflection strength of the multilayer ceramic capacitor excluding the sample judged to be defective in the evaluation result of the moisture resistance is the evaluation of the abundance ratio of 4-coordinated B in the glass powder and the glass region of the base electrode layer. The results are summarized in Table 6.
なお、表5および表6におけるガラス粉末中における4配位のBの存在比のNMRによる評価結果、下地電極層のガラス領域中における4配位のBの存在比のSTXMによる評価結果は、3つの試料のそれぞれから得られた測定結果の平均値である。すなわち、この開示における4配位のBの特徴的な数値範囲は、複数の測定結果の平均値から規定されたものである。言い換えると、この開示における数値範囲内か否かは、比較対象から得られた複数の測定結果の平均値と、この開示における数値範囲とを比較することにより判断される。 In addition, the evaluation result by NMR of the abundance ratio of 4-coordinated B in the glass powder in Tables 5 and 6 and the evaluation result by STXM of the abundance ratio of 4-coordinated B in the glass region of the base electrode layer are 3 It is the average value of the measurement results obtained from each of the two samples. That is, the characteristic numerical range of the 4-coordination B in this disclosure is defined from the average value of a plurality of measurement results. In other words, whether or not it is within the numerical range in this disclosure is determined by comparing the average value of a plurality of measurement results obtained from the comparison object with the numerical range in this disclosure.
ガラス粉末中の4配位のBの存在比のNMRによる評価結果と、そのガラス粉末が用いられた導電性ペーストの焼き付けにより形成された下地電極層が有するガラス領域中の4配位のBの存在比のNMRによる評価結果とは、一致していることが確認された。すなわち、導電性ペーストの焼き付け時に、ホウケイ酸系ガラス組成物中のBの量および化学結合状態は、本質的に変化しない。言い換えると、積層セラミックコンデンサの状態における下地電極層が有するガラス領域中の4配位のBの存在比は、導電性ペーストが備えるガラス粉末中の4配位のBの存在比により推定することができる。 The evaluation result of the abundance ratio of 4-coordinated B in the glass powder by NMR and the 4-coordinated B in the glass region of the base electrode layer formed by baking the conductive paste using the glass powder. It was confirmed that the abundance ratio was in agreement with the evaluation result by NMR. That is, when the conductive paste is baked, the amount of B and the chemical bond state in the borosilicate glass composition are essentially unchanged. In other words, the abundance ratio of 4-coordinated B in the glass region of the base electrode layer in the state of the multilayer ceramic capacitor can be estimated from the abundance ratio of 4-coordinated B in the glass powder provided by the conductive paste. it can.
表5に示されるように、この開示に係る導電性ペーストを規定する条件を満たす積層セラミックコンデンサの各試料においては、耐湿性が良好であることが確認された。また、表6に示されるように、上記の各試料においては、たわみ強度も良好であることが確認された。 As shown in Table 5, it was confirmed that the moisture resistance was good in each sample of the multilayer ceramic capacitor satisfying the conditions for defining the conductive paste according to this disclosure. Further, as shown in Table 6, it was confirmed that the deflection strength was also good in each of the above samples.
この明細書に開示された実施形態は、例示的なものであって、この開示に係る発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。すなわち、この開示に係る発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、上記の範囲内において、種々の応用、変形を加えることができる。 The embodiments disclosed in this specification are exemplary, and the invention according to this disclosure is not limited to the above-described embodiments. That is, the scope of the invention according to this disclosure is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. Moreover, various applications and modifications can be added within the above range.
例えば、積層体を構成する誘電体層および内部電極層の層数、誘電体層および内部電極層の材質などに関し、この発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることができる。また、積層型電子部品として積層セラミックコンデンサを例示したが、この開示に係る発明はそれに限らず、多層基板の内部に形成されたコンデンサ要素などにも適用することができる。 For example, various applications and modifications can be applied within the scope of the present invention with respect to the number of layers of the dielectric layer and the internal electrode layer constituting the laminated body, the material of the dielectric layer and the internal electrode layer, and the like. Further, although a laminated ceramic capacitor has been exemplified as a laminated electronic component, the invention according to this disclosure is not limited to this, and can be applied to a capacitor element formed inside a multilayer substrate and the like.
さらに、外部電極の数および位置は、この明細書に開示された実施形態に限られない。すなわち、外部電極は、積層体の外表面上の互いに異なる位置に複数形成され、かつ内部電極層に電気的に接続されるものであればよい。 Moreover, the number and location of external electrodes is not limited to the embodiments disclosed herein. That is, a plurality of external electrodes may be formed at different positions on the outer surface of the laminated body and may be electrically connected to the internal electrode layer.
1 導電性ペースト
2 導電性粉末
3 ガラス粉末
4 有機材料
100 積層セラミックコンデンサ
10 積層体
11 誘電体層
12 内部電極層
13a 第1の端面
13b 第2の端面
14a 第1の外部電極
14a1 第1の下地電極層
14a2 第1のめっき層
14b 第2の外部電極
14b1 第2の下地電極層
14b2 第2のめっき層
15a1 導電性領域
16a1 ガラス領域
A 第1の元素
AE 第2の元素
1
Claims (9)
前記ガラス粉末は、ホウケイ酸系ガラス組成物を含み、
前記ホウケイ酸系ガラス組成物に含まれる元素の量をモル%で表した場合、4配位のBの量をCB4とし、3配位のBの量をCB3としたとき、CB4/(CB4+CB3)で表される4配位のBの存在比RB4が0.35≦RB4≦0.80を満たす、導電性ペースト。 It comprises a conductive powder containing at least one element selected from Cu and Ni, a glass powder, and an organic material.
The glass powder contains a borosilicate glass composition and contains.
When the amount of the element contained in the borosilicate glass composition is expressed in mol%, when the amount of 4-coordinated B is C B4 and the amount of 3-coordinated B is C B3 , C B4 / A conductive paste in which the abundance ratio R B4 of 4-coordinated B represented by (C B4 + C B3 ) satisfies 0.35 ≤ R B4 ≤ 0.80.
前記第1の元素Aの量をCAとし、前記第2の元素AEの量をCAEとしたとき、CA+CAEが11.7≦CA+CAE≦53.4を満たす、請求項1に記載の導電性ペースト。 The borosilicate glass composition contains at least one first element A selected from Li, Na and K, and at least one second element AE selected from Ba, Sr and Ca. Including
The amount of the first element A and C A, when the amount of the second element AE was C AE, C A + C AE satisfies 11.7 ≦ C A + C AE ≦ 53.4, claim The conductive paste according to 1.
前記外部電極は、CuおよびNiの中から選ばれる少なくとも1種類の元素を含む導電性領域と、ホウケイ酸系ガラス組成物を含むガラス領域とを有する下地電極層を含み、
前記ホウケイ酸系ガラス組成物に含まれる元素の量をモル%で表した場合、4配位のBの量をCB4とし、3配位のBの量をCB3としたとき、CB4/(CB4+CB3)で表される4配位のBの存在比RB4が0.35≦RB4≦0.80を満たす、積層型電子部品。 A plurality of laminated bodies including a plurality of laminated dielectric layers and a plurality of internal electrode layers, and a plurality of laminated bodies formed at different positions on the outer surface of the laminated body and electrically connected to the internal electrode layers. With external electrodes,
The external electrode includes a base electrode layer having a conductive region containing at least one element selected from Cu and Ni and a glass region containing a borosilicate glass composition.
When the amount of elements contained in the borosilicate glass composition is expressed in mol%, when the amount of 4-coordinated B is C B4 and the amount of 3-coordinated B is C B3 , C B4 / A laminated electronic component in which the abundance ratio R B4 of 4-coordinated B represented by (C B4 + C B3 ) satisfies 0.35 ≤ R B4 ≤ 0.80.
前記第1の元素Aの量をCAとし、前記第2の元素AEの量をCAEとしたとき、CA+CAEが11.7≦CA+CAE≦53.4を満たす、請求項7に記載の積層型電子部品。 The borosilicate glass composition contains at least one first element A selected from Li, Na and K, and at least one second element AE selected from Ba, Sr and Ca. Including
The amount of the first element A and C A, when the amount of the second element AE was C AE, C A + C AE satisfies 11.7 ≦ C A + C AE ≦ 53.4, claim 7. The laminated electronic component according to 7.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019195916A JP7369008B2 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Conductive paste and laminated electronic components |
KR1020200138038A KR102526260B1 (en) | 2019-10-29 | 2020-10-23 | Conductive paste and multilayer type electronic component |
CN202011167712.4A CN112750623B (en) | 2019-10-29 | 2020-10-27 | Conductive paste and laminated electronic component |
JP2022182637A JP2023025051A (en) | 2019-10-29 | 2022-11-15 | Conductive paste and laminated electronic component |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019195916A JP7369008B2 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Conductive paste and laminated electronic components |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022182637A Division JP2023025051A (en) | 2019-10-29 | 2022-11-15 | Conductive paste and laminated electronic component |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021072158A true JP2021072158A (en) | 2021-05-06 |
JP7369008B2 JP7369008B2 (en) | 2023-10-25 |
Family
ID=75648757
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019195916A Active JP7369008B2 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Conductive paste and laminated electronic components |
JP2022182637A Withdrawn JP2023025051A (en) | 2019-10-29 | 2022-11-15 | Conductive paste and laminated electronic component |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022182637A Withdrawn JP2023025051A (en) | 2019-10-29 | 2022-11-15 | Conductive paste and laminated electronic component |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7369008B2 (en) |
KR (1) | KR102526260B1 (en) |
CN (1) | CN112750623B (en) |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08180731A (en) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Murata Mfg Co Ltd | Electroconductive thick film compound, thick film electrode, ceramic electronic component, and layered ceramic capacitor |
JP2001064081A (en) | 1999-08-30 | 2001-03-13 | Hitachi Ltd | Ceramic composition |
JP4423832B2 (en) * | 2000-09-14 | 2010-03-03 | 昭栄化学工業株式会社 | Glass composition and thick film paste using the same |
JP3797281B2 (en) * | 2001-09-20 | 2006-07-12 | 株式会社村田製作所 | Conductive paste for terminal electrode of multilayer ceramic electronic component, method for manufacturing multilayer ceramic electronic component, multilayer ceramic electronic component |
JP4300786B2 (en) * | 2001-12-21 | 2009-07-22 | 昭栄化学工業株式会社 | Glass and conductive paste using the same |
JP4389148B2 (en) * | 2002-05-17 | 2009-12-24 | 日立化成工業株式会社 | Conductive paste |
JP4438090B2 (en) * | 2004-09-22 | 2010-03-24 | 昭栄化学工業株式会社 | Glass powder for conductor paste |
KR100616677B1 (en) * | 2005-04-11 | 2006-08-28 | 삼성전기주식회사 | Glass frit for dielectric ceramic composition, dielectric ceramic composition, multilayer laminated ceramic capacitor and method for manufacturing the same |
JP4645383B2 (en) * | 2005-09-20 | 2011-03-09 | 株式会社村田製作所 | Conductive paste and method for manufacturing ceramic electronic component using the same |
EP3357878B1 (en) | 2015-10-01 | 2020-05-06 | Shoei Chemical Inc. | Conductive paste and terminal electrode forming method for laminated ceramic part |
US20170218512A1 (en) * | 2016-02-02 | 2017-08-03 | National Cheng Kung University | Method of Fabricating High-Conductivity Thick-film Copper Paste Coated with Nano-Silver for Being Sintered in the Air |
JP7109739B2 (en) | 2017-09-20 | 2022-08-01 | 日本電気硝子株式会社 | Glass substrate for laser-assisted etching and method for manufacturing perforated glass substrate using the same |
-
2019
- 2019-10-29 JP JP2019195916A patent/JP7369008B2/en active Active
-
2020
- 2020-10-23 KR KR1020200138038A patent/KR102526260B1/en active IP Right Grant
- 2020-10-27 CN CN202011167712.4A patent/CN112750623B/en active Active
-
2022
- 2022-11-15 JP JP2022182637A patent/JP2023025051A/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102526260B1 (en) | 2023-04-27 |
CN112750623B (en) | 2022-08-09 |
JP7369008B2 (en) | 2023-10-25 |
KR20210052273A (en) | 2021-05-10 |
JP2023025051A (en) | 2023-02-21 |
CN112750623A (en) | 2021-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102102800B1 (en) | Conductive paste for external electrode and method for manufacturing electronic component including the conductive paste for external electrode | |
KR101761753B1 (en) | Ceramic electronic component | |
KR101771019B1 (en) | Layered ceramic capacitor and method for manufacturing same | |
KR20160079748A (en) | Ceramic electronic component and method for manufacturing the same | |
JP4859593B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor and manufacturing method thereof | |
JP2008177611A (en) | Surface mounting type negative characteristic thermistor | |
KR102226688B1 (en) | Conductive paste | |
JP2021182599A (en) | Ceramic electronic component | |
CN109979734B (en) | Coil component | |
JP2021190484A (en) | Multilayer ceramic electronic component and manufacturing method thereof | |
KR102597963B1 (en) | Multilayer ceramic capacitor | |
CN112151270B (en) | Laminated electronic component and method for manufacturing laminated electronic component | |
JP7283440B2 (en) | LAMINATED ELECTRONIC COMPONENT AND METHOD FOR MANUFACTURING LAMINATED ELECTRONIC COMPONENT | |
JP7369008B2 (en) | Conductive paste and laminated electronic components | |
CN113451049B (en) | Laminated ceramic electronic component | |
KR102496771B1 (en) | Multilayer Electronic Component | |
JP2020096120A (en) | Ceramic wiring board and method for manufacturing the same | |
JP7215459B2 (en) | Multilayer electronic component | |
JP2021034631A (en) | Multilayer electronic component and manufacturing method of multilayer electronic component | |
WO2018151029A1 (en) | Capacitor | |
CN112151268A (en) | Laminated electronic component | |
KR102677064B1 (en) | Conductive Paste and Multilayer Type Electronic Component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20200417 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210430 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220329 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220614 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220802 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220823 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20221115 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230829 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231013 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7369008 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |