JP3230394B2 - 磁器コンデンサ - Google Patents

磁器コンデンサ

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JP3230394B2
JP3230394B2 JP26274794A JP26274794A JP3230394B2 JP 3230394 B2 JP3230394 B2 JP 3230394B2 JP 26274794 A JP26274794 A JP 26274794A JP 26274794 A JP26274794 A JP 26274794A JP 3230394 B2 JP3230394 B2 JP 3230394B2
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    • 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
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    • H01G4/008—Selection of materials
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、磁器コンデンサ、特
に銅焼付け電極からなる磁器コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁器コンデンサの電極を形成する場合、
従来は酸化銀ＡｇＯの微粉末を導電成分とし、これに低
融点ガラスフリットを含有させた銀ペ−ストを、スクリ
−ン印刷法等の手段で誘電体磁器素体上に塗布し、焼付
けて構成するのが一般的であった。この銀焼付電極は電
気的性質に優れ、高周波特性が良好で、信頼性が高く、
しかも電極被膜形成が容易かつ簡便である等の長所を有
する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
銀焼付け電極において、銀はコストが高く、コストダウ
ンに限界があった。
【０００４】また、銀焼付け電極に、プリント回路基板
の導体パターンやリード線等の外部電極を半田付けした
場合、半田中に銀が拡散移行する「半田喰われ現象」が
発生しやすい傾向があるため、電極の密着性が低下した
り、或いは静電容量不足等の特性劣化を招くことがあっ
た。
【０００５】また、シルバーマイグレーションが発生し
やすく、絶縁耐電圧の低下等、信頼性を損なうことがあ
った。特に、半田付けのサーマルショック等によって、
誘電体磁器素体にマイクロクラックが入るのを完全に防
止することが不可能であるため、このマイクロクラック
内に銀が拡散移行し、シルバーマイグレーションの進行
が助長され、信頼性を低下させる恐れがある。
【０００６】上記した銀焼付け電極の欠点を改善する手
段として、特公平１−５１００３号公報に開示の銅の焼
付け電極がある。この銅の焼付け電極は、銅微粉末と、
ホウケイ酸鉛、ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛の
少なくとも一種を主成分とするガラスフリットを含有
し、前記銅微粉末に対する前記ガラスフリットの体積比
が２乃至４０％からなるものである。
【０００７】この銅焼付け電極は、銅微粉末とガラスフ
リットを有機質ビヒクル中に分散させてペースト化し、
誘電体磁器素体に対して、スクリーン印刷等の方法で塗
布し、これを中性雰囲気（Ｎ2 ）中で焼付け加熱処理し
て形成する。
【０００８】しかし、銅焼付け電極は一般に８００℃以
上の高温で焼付けし、電極を緻密化する必要がある。こ
の焼結緻密化が不十分な場合には、電極へ半田の浸透が
おこり、静電容量や端子強度の低下が発生する。また銅
は卑金属であるため、中性雰囲気中で焼付けて酸化を防
止しなければならないが、高温中性雰囲気中で焼付けす
ると誘電体磁器素体の還元が進み、コンデンサに加工し
た場合に容量低下する恐れがある。
【０００９】したがって、この発明は半田喰われ現象や
シルバーマイグレーション等の発生を防止することがで
き、高周波特性、信頼性、半田付け性および寿命特性等
が非常に良好で、しかも静電容量が大きく、誘電体損失
の小さな高性能の磁器コンデンサを提供することができ
る。
【００１０】また、耐湿負荷試験における容量低下率、
誘電体損失を低減し、信頼性の高いコンデンサを提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【課題を解決するための手段】 請求項１に係る発明は、
誘電体磁器素体の表面に、銅微粉末と、酸化硼素と、酸
化鉛または酸化亜鉛の少なくとも一種を主成分とするガ
ラスフリットを含有し、前記銅微粉末に対する前記ガラ
スフリットが２乃至２０ｗｔ％である、焼付電極が形成
されており、前記ガラスフリットは、X ＰｂＯ−Y Ｂ2
Ｏ3 −Z ＺｎＯの３元状態図において、（X,Y,Z）[mol
%]＝Ａ１（３０，７０，０），Ｂ１（０，４０，６
０），Ｃ１（６０，２０，２０），Ｄ１（８０，２０，
０）の各頂点を結ぶ線領域内にあることを特徴とするも
のである。
【００１６】請求項２に係る発明は、前記ガラスフリッ
トは、X ＰｂＯ−Y Ｂ2 Ｏ3 −Z ＺｎＯの３元状態図に
おいて、（X,Y,Z）[mol%]＝Ａ２（４０，６０，０），
Ｂ２（２０，４０，４０），Ｃ２（３０，３０，４
０），Ｄ２（６０，４０，０）の各頂点を結ぶ線領域内
にあることを特徴とするものである。
【００１７】請求項３に係る発明は、前記ガラスフリッ
ト中に、修飾酸化物であるＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 の少な
くとも一種が０．５乃至１０．０ｗｔ％の範囲内で含有
されていることを特徴とするものである。
【００１８】請求項４に係る発明は、前記ガラスフリッ
ト中に、修飾酸化物であるＲ 2 Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，
Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓの少なくとも一種）が０．２乃至１．０
ｗｔ％の範囲内で含有されていることを特徴とするもの
である。
【００１９】
【００２０】
【００２１】この発明において、ガラスフリットの重量
比、および酸化硼素、酸化鉛または酸化亜鉛の少なくと
も一種を主成分とするガラスフリットの組成領域を上記
した範囲に限定した理由は次の通りである。
【００２２】すなわち、この発明に係るガラスフリット
は、銅粉末に対して２〜２０ｗｔ％の配合比で添加含有
される。つまり、その配合比の限定理由としては、ガラ
スフリットが２ｗｔ％未満になると、焼付けた電極と誘
電体磁器素体との接着強度が低下し、一方、ガラスフリ
ットが２０ｗｔ％を越えると、導電性が低下し、良好な
取得容量、誘電体損失が得られなくなるからである。な
お、銅微粉末は、その粒子形状が球形からなり、またそ
のＳＥＭ粒径が１０μｍ以下のものが用いられる。粒径
がこの範囲を外れると、電極の焼結が不十分となるの
で、好ましくない。
【００２３】銅粉末およびガラスフリットは不活性有機
質ビヒクル、例えばエチルセルロースをテルピネオール
に溶解させたもの１０〜３０ｗｔ％の割合に対して９０
〜７０ｗｔ％の配合比で混練され、ペースト状に作られ
る。
【００２４】また、前記酸化硼素、酸化鉛または酸化亜
鉛の少なくとも一種を主成分とするガラスフリットは図
１に示したように、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の各点を結
ぶ領域になるが、その組成領域を上記した範囲に限定し
たのは、Ａ１とＢ１の各点を結ぶ線より上になると、誘
電損失の増大、端子強度の低下、半田付け不良をおこ
し、実用特性を満たさない。
【００２５】また、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の各点を結ぶ線よ
り下になると、取得容量、誘電損失は良好な値である
が、端子強度が低く、半田付け不良の課題を有する。
【００２６】なお、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２の各点を結
ぶ領域になれば、さらに銅焼付け電極を有する磁器コン
デンサの各特性をさらに向上させることができる。
【００２７】また、この発明に用いられるガラスフリッ
トは硼酸鉛亜鉛系ガラスであるが、その軟化点は３５０
℃〜５００℃のものが好ましい。これは３５０℃未満で
は、ガラスが焼付け時に低粘度となり、セラミック内へ
拡散することで、電極とセラミックの接合が不良となる
ためである。
【００２８】一方、５００℃を越えた場合も、目的とし
ている低温焼付け（５５０℃〜６５０℃）でガラスが十
分に熔けないため、電極とセラミックの接合が不十分と
なり、誘電損失増大、端子強度の低下を生じる。
【００２９】また、上記ガラスフリットに添加する修飾
酸化物Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 の重量比を上記した範囲に
限定した理由は次の通りである。
【００３０】ガラスフリット中のＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2
の少なくとも一種の添加量が０．５ｗｔ％未満の場合に
は、耐湿負荷試験で容量の低下、誘電体損失の増大に得
られる効果が乏しい。また１０．０ｗｔ％を越える場合
には、ガラスの軟化点が５００℃以上となり、低温焼結
（５５０〜６５０℃）が不可能となり、電極とセラミッ
クの接合が十分にとれなくなり、初期特性として容量低
下、誘電体損失の増大の不具合を生じる。
【００３１】また、上記ガラスフリットに添加する修飾
酸化物Ｒ2 Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓの少な
くとも一種）の重量比を上記した範囲に限定した理由は
次の通りである。
【００３２】少量のアルカリ金属酸化物は、ガラスの耐
水性を低下させることなく、熱や雰囲気や電流などの外
因に対してガラスの分相を抑制する効果がある。ガラス
が分相を起こすと、ガラスの骨格構造の具合やガラス構
成成分の分布が変化するので、ガラスの抵抗値が変化
し、誘電体損失が増大する。修飾酸化物Ｒ2 Ｏ（Ｒ＝Ｌ
ｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓの少なくとも一種）の添加量
は少量で効果があるが、０．２ｗｔ％未満では効果が少
なく、１．０ｗｔ％を越えるとガラスの耐水性に影響し
始めるため、容量の低下、誘電損失の増大を助長するこ
とになる。
【００３３】また、セラミック組成物としては、以下の
ようなチタン酸バリウムを主成分とするものが挙げられ
る。
【００３４】（１）特公昭６３−４８８２６号公報 不純物としてのアルカリ金属酸化物の含有量が０．０４
重量％以下のＢａＴｉＯ3 １００重量部に対しＮｂ2 Ｏ
5 １．０〜２．５重量部、Ｎｄ2 Ｏ3 ０．３〜１．０重
量部、Ｃｏ2 Ｏ3 ０．１〜０．８重量部、ＳｉＯ2 ０．
１〜１．２重量部を含有する、高誘電率磁器組成物。
【００３５】（２）特公昭５５−４８６４５号公報 ＢａＴｉＯ3 ９３〜９７重量％、モル比が０．４〜１．
０のＢｉ2 Ｏ3 とＳｎＯ2 ２．５〜４．５重量％、モル
比が０．５〜２．０のＮｄ2 Ｏ3 またはＬａ2 O3 とＺｒ
Ｏ2 ０．９〜２．６重量％からなる高誘電率磁器誘電
体。
【００３６】（３）特公昭６０−３１７９３号公報 ＢａＴｉＯ3 ８５〜９０重量％、ＣａＺｒＯ3 ８．５〜
１２．０重量％、ＭｇＴｉＯ3 ０．５重量％以下、Ｃｅ
Ｏ2 ０．５重量％以下、Ｂｉ2 Ｏ3 ０．１〜１．０重量
％、ＳｎＯ2 ０．１〜１．０重量％からなる誘電体磁器
組成物。
【００３７】また、銅微粉末はその表面が硼酸で被覆さ
れているが、硼酸で被覆するためには、この銅微粉末に
対して硼素原子換算で０．０１乃至０．１ｗｔ％の硼酸
と、この硼酸が飽和濃度以下となる量のケトン系、炭化
水素系、芳香族系いずれかの溶媒とを加え合わせて混合
処理した後、乾燥処理して溶媒のみを蒸発させることに
より得られる。
【００３８】このように銅微粉末が硼酸で被覆されてい
ると、焼付け時に硼酸が３００℃程度で熔融、ガラス化
し、銅微粉末を外気から遮断するため、バインダーを分
解するために窒素中に含まれている酸素に対し、銅微粉
末の酸化を防止することができる。つまり、銅微粉末の
表面には硼素被膜が確実に形成されることになり、銅微
粉末の酸化防止、および誘電体磁器素体の還元を防止す
ることができる。また、銅微粉末が硼素で被覆されてい
ると、焼付けされた銅電極は、その焼付け時に硼素が３
００℃でガラス化したのち、ガラスフリットが３５０〜
５００℃で軟化する為に、銅はガラスフリットに対して
濡れがよくなり、５５０〜６５０℃程度の焼付け温度
で、半田の浸透を防止できる緻密な銅焼付け電極を形成
することができる。
【００３９】
【作用】この発明の磁器コンデンサは、電極が銅微粉末
と、酸化硼素と、酸化鉛または酸化亜鉛の少なくとも一
種を主成分とするガラスフリットからなるため、銀電極
では不可避であった半田喰われ現象やシルバーマイグレ
ーション等の発生を防止することができ、高周波特性、
信頼性、半田付け性および寿命特性等が非常に良好で、
しかも静電容量が大きく、誘電体損失の小さな高性能の
磁器コンデンサが得られることになる。
【００４０】また、修飾酸化物であるＡｌ2 Ｏ3 ，Ｓｉ
Ｏ2 の少なくとも一種を添加することにより、容量低下
率及び誘電体損失の増大率を５０％低減することができ
る。
【００４１】さらに、修飾酸化物であるＡｌ2 Ｏ3 ，Ｓ
ｉＯ2 の少なくとも一種にＲ2 Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，
Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓの少なくとも一種）を少量添加すること
で、さらに容量低下率および誘電損失の増大率を５０％
に低減できる。
【００４２】
【実施例】以下、実施例にもとづいてこの発明の内容を
詳細に説明する。
【００４３】（実施例１）まず、銅焼付け電極用のペー
ストを準備する工程を説明する。銅微粉末は、粒径１μ
ｍの銅微粉末と、この銅微粉末に対して硼素原子換算で
０．０１乃至０．１ｗｔ％の硼酸と、この硼酸が飽和濃
度以下となる量のケトン系、炭化水素系、芳香族系いず
れかの溶媒とを加え合わせて混合処理した後、乾燥処理
して溶媒のみを蒸発させたものからなる銅微粉末を作成
した。
【００４４】この硼素コーティング銅微粉末８０ｗｔ％
と、表１に示すｍｏｌ％の組成割合からなる各ＰｂＯ−
Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯガラスフリット８ｗｔ％および、テル
ピネオールにセルロース８ｗｔ％を溶解して作製した有
機質ビヒクル１２ｗｔ％とを三本ロール等の混練機によ
り、十分に分散させて銅焼付け電極用ペーストを作製し
た。なお、この実施例では銅微粉末に対してガラスフリ
ットは約９．０９ｗｔ％となる。
【００４５】これを、ＢａＴｉＯ3 をベースにし、Ｎｂ
2 Ｏ5 、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｃｏ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を添加し
た、特公昭６３−４８８２６公報に記載のチタン酸バリ
ウム系のセラミックに、スクリーン印刷により塗布した
後、中性雰囲気（Ｎ2 ）中で、ピーク温度６００℃、保
持時間１０分、ＩＮ−ＯＵＴ時間６０分で焼付け加熱処
理を行った。
【００４６】このようにして得られた磁器コンデンサの
静電容量、誘電損失、端子強度、半田付性および半田浸
透の測定結果を表１に併せて示した。
【００４７】表１において、電極引張り強度は直径８．
０mm、厚さ０．４mmの円形状の誘電体磁器素体に前述の
ようにして焼付けして形成した電極に直径０．６mmのリ
ード線を半田付けし、１２０mm／分の定速で、その引張
り強度を測定した。また、半田付け性は、前記電極焼付
け後の誘電体磁器素体をロジン系のフラックスを使用し
て半田に浸漬し、その半田付け性を目視により判断し
た。また、半田浸透は、断面研磨により目視判断した。
表１中＊を付したものはこの発明範囲外のものであり、
それ以外はこの発明範囲内のものである。
【００４８】表１から明らかなように、この発明による
ものは半田付け性がよく、また誘電損失も小さく、さら
に端子強度も大きい。
【００４９】表１において、試料番号１−１のものは、
ガラス化の適性範囲を逸脱しており、良好な特性を示す
ものではなかった。試料番号１−４と１−１４のもの
は、取得容量は良好な値を示しているが、誘電損失が大
きく、端子強度も低く半田付け性は不良であった。試料
番号１−１１のものは取得容量と誘電損失は良好な値を
示しているが、端子強度が低く、半田が付かない。
【００５０】また、表１の試料番号１−６に示すｍｏｌ
％の組成割合からなる各ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯガラ
スフリット１乃至２２ｗｔ％と、前記硼素コーティング
銅微粉末を６６乃至８７ｗｔ％および、テルピネオール
にセルロース８ｗｔ％を溶解して作製した有機質ビヒク
ル１２ｗｔ％とを三本ロール等の混練機により、十分に
分散させて銅焼付け電極用ペーストを作製した。これを
表１と同様の測定方法で実験を行い、得られた磁器コン
デンサの静電容量、誘電損失、端子強度、半田付性およ
び半田浸透を調べ、その結果を表２に示した。表２中＊
を付したものはこの発明範囲外のものであり、それ以外
はこの発明範囲内のものである。
【００５１】表２から明らかなように、この発明による
ものは半田付け性がよく、また誘電損失も小さく、さら
に端子強度も大きい。
【００５２】表２において、試料番号２−１のものは焼
付けた電極と誘電体磁器素体との接着強度が低く、また
試料番号２−６のものは、導電性が低くいづれも良好な
値を示すものではなかった。
【００５３】次に、表１に示す試料番号１−６のガラス
フリットについて、焼付け温度に対する電極焼色、半田
付け性および半田浸透を調べ、その結果を表３に示し
た。半田付け性は、電極焼付け後の誘電体磁器素体をロ
ジン系のフラックスを使用して半田に浸漬し、その半田
付け性を目視により判定した。
【００５４】表３に示すように、焼付温度が５００〜６
５０℃の範囲では、電極焼付けも良好で、半田付け性も
９０％以上の値を示している。また、半田浸透を断面研
磨により目視判断した結果、焼付温度が５５０〜７００
℃の範囲で半田浸透を起こしていない。従って、焼付温
度は５５０〜６５０℃の範囲が最も適していると判断で
きる。
【００５５】（実施例２）まず、銅電極用のペーストを
準備する工程を説明する。銅微粉末は、粒径１μｍの銅
微粉末と、この銅微粉末に対して硼素原子換算で０．０
１乃至０．１ｗｔ％の硼酸と、この硼酸が飽和濃度以下
となる量のケトン系、炭化水素系、芳香族系いずれかの
溶媒とを加え合わせて混合処理した後、乾燥処理して溶
媒のみを蒸発させたものからなる銅微粉末を作成する。
【００５６】この硼素コーティング銅粉末８０ｗｔ％
と、表４に示すｍｏｌ％の組成割合からなる各ＰｂＯ−
Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯガラスフリット８ｗｔ％および、テル
ピネオールにセルロース８ｗｔ％を溶解して作製した有
機質ビヒクル１２ｗｔ％とを三本ロール等の混練機によ
り、十分に分散させて銅焼付け電極用ペーストを作製す
る。なお、この実施例では銅微粉末にたいしてガラスフ
リットは約９．０９ｗｔ％となる。
【００５７】これを、ＢａＴｉＯ3 をベースにし、Ｂｉ
2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2
を添加した、特公昭５５−４８６４５号に記載のチタン
酸バリウム系のセラミックに、スクリーン印刷により塗
布した後、中性雰囲気（Ｎ2）中で、ピーク温度６００
℃保持時間１０分、ＩＮ−ＯＵＴ時間６０分で焼付け加
熱処理を行った。
【００５８】表４において、電極引張り強度は直径１
４．０mm、厚さ０．５mmの円形状の誘電体磁器素体に前
述のようにして焼付けして形成した電極に直径０．６mm
のリード線を半田付けし、１２０mm／分の定速で、その
引張り強度を測定した。また、半田付け性は、前記電極
焼付け後の誘電体磁器素体をロジン系のフラックスを使
用して半田に浸漬し、その半田付け性を目視により判断
した。また、半田浸透は、断面研磨により目視判断し
た。表４中＊を付したものはこの発明範囲外のものであ
り、それ以外はこの発明範囲内のものである。
【００５９】表４から明らかなように、この発明による
ものは半田付け性がよく、また誘電損失も小さく、さら
に端子強度も大きい。
【００６０】表４において、試料番号３−１のものは、
ガラス化の適性範囲を逸脱しており、良好な特性を示す
ものではなかった。試料番号３−４と３−１４のもの
は、取得容量は良好な値を示しているが、誘電損失が大
きく、端子強度も低く半田付け性は不良であった。試料
番号３−１１のものは取得容量と誘電損失は良好な値を
示しているが、端子強度が低く、半田が付かない。
【００６１】また、表４の試料番号３−６に示すｍｏｌ
％の組成割合からなる各ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯガラ
スフリット１乃至２２ｗｔ％と、前記硼素コーティング
銅微粉末を６６乃至８７ｗｔ％および、テルピネオール
にセルロース８ｗｔ％を溶解して作製した有機質ビヒク
ル１２ｗｔ％とを三本ロール等の混練機により、十分に
分散させて銅焼付け電極用ペーストを作製した。これを
表４と同様の測定方法で実験を行い、得られた磁器コン
デンサの静電容量、誘電損失、端子強度、半田付性およ
び半田浸透を調べ、その結果を表５に示した。表５中＊
を付したものはこの発明範囲外のものであり、それ以外
はこの発明範囲内のものである。
【００６２】表５から明らかなように、この発明による
ものは半田付け性がよく、また誘電損失も小さく、さら
に端子強度も大きい。
【００６３】表５において、試料番号４−１のものは焼
付けた電極と誘電体磁器素体との接着強度が低く、また
試料番号４−６のものは、導電性が低くいづれも良好な
値を示すものではなかった。
【００６４】次に、表４に示す試料番号３−６のガラス
フリットについて、焼付温度に対する電極焼色、半田付
け性および半田浸透を調べた。半田付け性は、電極焼付
け後の誘電体磁器素体をロジン系のフラックスを使用し
て半田に浸漬し、その半田付け性を目視により判定し
た。
【００６５】表６に示すように、焼付温度が５００〜６
５０℃の範囲では、電極焼付も良好で、半田付け性も９
０％以上の値を示している。また、半田浸透を断面研磨
により目視判断した結果、焼付温度が５５０〜７００℃
の範囲で半田浸透をおこしていない。従って、焼付温度
は５５０〜６５０℃の範囲が最も適していると判断でき
る。
【００６６】（実施例３）まず、銅電極用のペーストを
準備する工程を説明する。銅微粉末は、粒径１μｍの銅
微粉末と、この銅微粉末に対して硼素原子換算で０．０
１乃至０．１ｗｔ％の硼酸と、この硼酸が飽和濃度以下
となる量のケトン系、炭化水素系、芳香族系いずれかの
溶媒とを加え合わせて混合処理した後、乾燥処理して溶
媒のみを蒸発させたものからなる銅微粉末を作成する。
【００６７】この硼素コーティング銅粉末８０ｗｔ％
と、表７に示すｍｏｌ％の組成割合からなる各ＰｂＯ−
Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯガラスフリット８ｗｔ％および、テル
ピネオールにセルロース８ｗｔ％を溶解して作製した有
機質ビヒクル１２ｗｔ％とを三本ロール等の混練機によ
り、十分に分散させて銅焼付け電極用ペーストを作製し
た。なお、この実施例では銅微粉末にたいしてガラスフ
リットは約９．０９ｗｔ％となる。
【００６８】これを、ＢａＴｉＯ3 をベースにし、Ｃａ
ＺｒＯ3 、ＭｇＴｉＯ3 、ＣｅＯ2、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｓｎ
Ｏ2 を添加した、特公昭６０−３１７９３号に記載のチ
タン酸バリウム系のセラミックに、スクリーン印刷によ
り塗布した後、中性雰囲気（Ｎ2 ）中で、ピーク温度６
００℃保持時間１０分、ＩＮ−ＯＵＴ時間６０分で焼付
け加熱処理を行った。
【００６９】このようにして得られた磁器コンデンサの
静電容量、誘電損失、端子強度、半田付性および半田浸
透の測定結果を表７に併せて示した。
【００７０】表７において、電極引張り強度は直径１
４．０mm、厚さ０．５mmの円形状の誘電体磁器素体に前
述のようにして焼付けして形成した電極に直径０．６mm
のリード線を半田付けし、１２０mm／分の定速で、その
引張り強度を測定した。また、半田付け性は、前記電極
焼付け後の誘電体磁器素体をロジン系のフラックスを使
用して半田に浸漬し、その半田付け性を目視により判断
した。また、半田浸透は、断面研磨により目視判断し
た。表７中＊を付したものはこの発明範囲外のものであ
り、それ以外はこの発明範囲内のものである。
【００７１】表７から明らかなように、この発明による
ものは半田付け性がよく、また誘電損失も小さく、さら
に端子強度も大きい。
【００７２】表７において、試料番号５−１のものは、
ガラス化の適性範囲を逸脱しており、良好な特性を示す
ものではなかった。試料番号５−４と５−１４のもの
は、取得容量は良好な値を示しているが、誘電損失が大
きく、端子強度も低く半田付け性は不良であった。試料
番号５−１１のものは取得容量と誘電損失は良好な値を
示しているが、端子強度が低く、半田が付かない。
【００７３】また、表７の試料番号５−６に示すｍｏｌ
％の組成割合からなる各ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯガラ
スフリット１乃至２２ｗｔ％と、前記硼素コーティング
銅微粉末を６６乃至８７ｗｔ％および、テルピネオール
にセルロース８ｗｔ％を溶解して作製した有機質ビヒク
ル１２ｗｔ％とを三本ロール等の混練機により、十分に
分散させて銅焼付け電極用ペーストを作製した。これを
表７と同様の測定方法で実験を行い、得られた磁器コン
デンサの静電容量、誘電損失、端子強度、半田付性およ
び半田浸透を調べ、その結果を表８に示した。表８中＊
を付したものはこの発明範囲外のものであり、それ以外
はこの発明範囲内のものである。
【００７４】表８から明らかなように、この発明による
ものは半田付け性がよく、また誘電損失も小さく、さら
に端子強度も大きい。
【００７５】表８において、試料番号６−１のものは焼
付けた電極と誘電体磁器素体との接着強度が低く、また
試料番号６−６のものは、導電性が低くいづれも良好な
値を示すものではなかった。
【００７６】次に、表７に示す試料番号５−６のガラス
フリットについて、焼付温度に対する電極焼色、半田付
け性および半田浸透を調べ、その結果を表９に示した。
半田付け性は、電極焼付け後の誘電体磁器素体をロジン
系のフラックスを使用して半田に浸漬し、その半田付け
性を目視により判定した。
【００７７】表９に示すように、焼付温度が５００〜６
５０℃の範囲では、電極焼付も良好で、半田付け性も９
０％以上の値を示している。また、半田浸透を断面研磨
により目視判断した結果、焼付温度が５５０〜７００℃
の範囲で半田浸透をおこしていない。従って、焼付温度
は５５０〜６５０℃の範囲が最も適していると判断でき
る。
【００７８】（実施例４）次に、実施例１で用いた、酸
化硼素と酸化鉛または酸化亜鉛の少なくとも一種を主成
分とするガラスフリット（ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ[m
ol%]）＝（４０，４０，２０）中に、修飾酸化物として
Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 の少なくとも一種を０．５〜１
２．０ｗｔ％の範囲で含有させた。
【００７９】これを、ＢａＴｉＯ3 をベースにし、Ｃａ
ＺｒＯ3 、ＭｇＴｉＯ3 、ＣｅＯ2、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｓｎ
Ｏ2 を添加した、特公昭６０−３１７９３号に記載のチ
タン酸バリウム系のセラミックに、スクリーン印刷によ
り塗布した後、中性雰囲気（Ｎ2 ）中で、ピーク温度６
００℃保持時間１０分、ＩＮ−ＯＵＴ時間６０分で焼付
け加熱処理を行った。
【００８０】このようにして得られた磁器コンデンサの
静電容量、誘電損失、端子強度、半田付性および半田浸
透の測定結果を表１０に併せて示した。
【００８１】表１０において、電極引張り強度は直径１
４．０mm、厚さ０．５mmの円形状の誘電体磁器素体に前
述のようにして焼付けして形成した電極に直径０．６mm
のリード線を半田付けし、１２０mm／分の定速で、その
引張り強度を測定した。また、半田付け性は、前記電極
焼付け後の誘電体磁器素体をロジン系のフラックスを使
用して半田に浸漬し、その半田付け性を目視により判断
した。また、半田浸透は、断面研磨により目視判断し
た。
【００８２】耐湿負荷試験においては、( AC1.0V 95% 6
0℃ 1000Hrs) の条件で、取得容量および誘電損失の初
期値に対する取得容量の低下率（△Ｃ）と誘電損失の増
大率を測定した。
【００８３】表１０中＊を付したものはこの発明範囲外
のものであり、それ以外はこの発明範囲内のものであ
る。
【００８４】表１０から明らかなように、試料番号７−
１乃至７−４、７−７乃至７−９及び７−１２乃至７−
１４は、半田付け性がよく、また誘電損失も小さく、さ
らに端子強度も大きい。さらに耐湿負荷試験においても
取得容量の低下が少なく誘電損失も小さい。
【００８５】表１０において、試料番号７−５、７−１
０および７−１５のものは、取得容量は良好な値を示し
ているが、誘電損失が試料番号７−１乃至７−４、７−
７乃至７−９及び７−１２乃至７−１４に比べて少し大
きく、端子強度も低く半田付け性は６０％であった。耐
湿負荷試験においても取得容量の低下がやや大きい値を
示しているが、使用可能な範囲である。
【００８６】表１０において、試料番号７−６、７−１
１および７−１６のものは、取得容量は良好な値を示し
ているが、誘電損失が大きく、端子強度も低く半田付け
性は不良であった。耐湿負荷試験においても取得容量の
低下が大きく、誘電損失も大きな値を示している。
【００８７】また、表１１に示すように、酸化硼素と酸
化鉛または酸化亜鉛の少なくとも一種を主成分とするガ
ラスフリット（ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ[mol%]）＝
（４０，６０，０），（６０，４０，０），（２０，４
０，４０），（３０，３０，４０）のそれぞれについて
も実施例４の表１０に示すものと同様の測定を行った
が、いづれも半田付け性がよく、また誘電損失も小さ
く、さらに端子強度も大きい。さらに耐湿負荷試験にお
いても取得容量の低下が少なく誘電損失も小さい。
【００８８】次に、ＪＩＳ−Ｒ３５０２に準ずる硬質１
級ガラス製溶出装置を用いて、ガラスフリットを比重に
等しい重量（ｇ）、９９℃以上の純粋中に、６０ｍｉｎ
間保持し、ガラスの重量減量比率（％）を算出した。
【００８９】図２から明らかなように、酸化硼素と、酸
化鉛または酸化亜鉛の少なくとも一種を主成分とするガ
ラスフリットにＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｓ
ｉＯ2 を少量添加するとガラスの水に対する溶出が減少
し、ガラスの耐水性が向上することがわかる。
【００９０】（実施例５）次に、実施例１で用いた、酸
化硼素と酸化鉛または酸化亜鉛の少なくとも一種を主成
分とするガラスフリット（ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ[m
ol%]）＝（４０，４０，２０）中に、修飾酸化物として
（Ａｌ2 Ｏ3 ＝２．０ｗｔ％，ＳｉＯ2 ＝２．０ｗｔ
％）含有したものに、さらにアルカリ金属酸化物である
Ｒ2 Ｏ（Ｒ＝Ｋ2 Ｏ，Ｌｉ2 Ｏ，Ｎａ2 Ｏ，Ｒｂ2 Ｏ，
Ｃｓ2 Ｏの少なくとも一種）を０．２から１．５ｗｔ％
の範囲内で含有させた。
【００９１】これを、ＢａＴｉＯ3 をベースにし、Ｃａ
ＺｒＯ3 、ＭｇＴｉＯ3 、ＣｅＯ2、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｓｎ
Ｏ2 を添加した、特公昭６０−３１７９３号に記載のチ
タン酸バリウム系のセラミックに、スクリーン印刷によ
り塗布した後、中性雰囲気（Ｎ2 ）中で、ピーク温度６
００℃保持時間１０分、ＩＮ−ＯＵＴ時間６０分で焼付
け加熱処理を行った。
【００９２】このようにして得られた磁器コンデンサの
静電容量、誘電損失、端子強度、半田付性および半田浸
透の測定結果を表１２に併せて示した。測定の方法は表
１０と同様であるため、その説明を省略する。
【００９３】表１２中＊を付したものはこの発明範囲外
のものであり、それ以外はこの発明範囲内のものであ
る。
【００９４】表１２から明らかなように、ＰｂＯ−Ｂ2
Ｏ3 −ＺｎＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系からなるガラス
フリットに、アルカリ金属酸化物を少量添加すること
で、さらに容量低下率および誘電損失の増大率を５０％
に低減できる。
【００９５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。
【００９６】第１に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、硼酸鉛亜鉛系のガラスフリットを用いたため、
銅やセラミックスを還元することなく、非酸化性雰囲気
中で５５０〜６５０℃の低温での焼付が可能である。し
たがって、セラミックの還元による取得容量の低下がお
こらないため、大きな静電容量が得られ、誘電損失の小
さい磁器コンデンサを提供することができる。
【００９７】第２に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、銅焼付け電極かならるためコストの安価な磁器
コンデンサを提供できる。しかも銅焼付け電極は、銀焼
付け電極と同様の電気的、物性的特性を有するから、高
周波特性の良好な磁器コンデンサが得られる。
【００９８】第３に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、銀電極の場合に不可避であったシルバーマイグ
レーション及び半田喰われ現象が皆無となるので、信頼
性及び寿命性に優れ、容量変化率の小さな高信頼度の磁
器コンデンサを提供することができる。
【００９９】第４に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、半田付けの時のサーマルショックにより誘電体
磁器素体にマイクロクラックが発生したとしても、シル
バーマイグレーション及び半田喰われ現象が皆無である
から、これらによる信頼性や寿命特性の劣化のない高信
頼度の磁器コンデンサを提供することができる。
【０１００】第５に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、電極が焼付けにより構成されているから、付着
力が強固で電極剥離等の生じ難い引張り強度の大きな電
極を有する磁器コンデンサを提供することができる。
【０１０１】第６に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、酸化硼素と酸化鉛または酸化亜鉛の少なくとも
一種を主成分とするガラスフリット中に、修飾酸化物と
してＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 の少なくとも一種を含有する
ことで、ガラスの水に対する溶出が減少し、ガラスの耐
水性が向上し、耐湿負荷特性劣化の少ない磁器コンデン
サを提供することができる。
【０１０２】第７に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、酸化硼素と酸化鉛または酸化亜鉛の少なくとも
一種を主成分とするガラスフリット中に、修飾酸化物と
してＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 の少なくとも一種と、Ｒ2 Ｏ
（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓの少なくとも一種）
を含有することで、ガラスの水に対する溶出が減少し、
ガラスの耐水性が向上し、耐湿負荷特性劣化の少ない磁
器コンデンサを提供することができる。
【０１０３】
【表１】
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
【表３】
【０１０６】
【表４】
【０１０７】
【表５】
【０１０８】
【表６】
【０１０９】
【表７】
【０１１０】
【表８】
【０１１１】
【表９】
【０１１２】
【表１０】
【０１１３】
【表１１】
【０１１４】
【表１２】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に用いられるガラスフリットの三元状
態図である。
【図２】Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 の添加量に対するガラス
重量減比率の関係を示す特性図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 4/00 - 4/10 H01G 4/12 H01G 4/14 - 4/42 341 H01G 13/00 - 13/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 誘電体磁器素体の表面に、銅微粉末と、
    酸化硼素と、酸化鉛または酸化亜鉛の少なくとも一種を
    主成分とするガラスフリットを含有し、前記銅微粉末に
    対する前記ガラスフリットが２乃至２０ｗｔ％である、
    焼付電極が形成されており、 前記 ガラスフリットは、X ＰｂＯ−Y Ｂ2 Ｏ3 −Z Ｚｎ
    Ｏの３元状態図において、（X,Y,Z）[mol%]＝Ａ１（３
    ０，７０，０），Ｂ１（０，４０，６０），Ｃ１（６
    ０，２０，２０），Ｄ１（８０，２０，０）の各頂点を
    結ぶ線領域内にあることを特徴とする磁器コンデンサ。
  2. 【請求項２】 前記 ガラスフリットは、X ＰｂＯ−Y Ｂ
    2 Ｏ3 −Z ＺｎＯの３元状態図において、（X,Y,Z）[mo
    l%]＝Ａ２（４０，６０，０），Ｂ２（２０，４０，４
    ０），Ｃ２（３０，３０，４０），Ｄ２（６０，４０，
    ０）の各頂点を結ぶ線領域内にあることを特徴とする請
    求項１記載の磁器コンデンサ。
  3. 【請求項３】 前記ガラスフリット中に、 修飾酸化物で
    あるＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 の少なくとも一種が０．５乃
    至１０．０ｗｔ％の範囲内で含有されていることを特徴
    とする請求項１または２記載の磁器コンデンサ。
  4. 【請求項４】 前記ガラスフリット中に、 修飾酸化物で
    あるＲ 2 Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓの少なく
    とも一種）が０．２乃至１．０ｗｔ％の範囲内で含有さ
    れていることを特徴とする請求項３記載の磁器コンデン
    サ。
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