JP3397125B2 - 電子部品 - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電ペーストを用
いて電極が形成された電子部品に関し、特に、Ｃｕを主
体とする導電ペーストを用いて電極が形成された電子部
品に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、積層セラミックコンデンサなどの
コストを低減するために、ＮｉやＣｕなどの卑金属材料
を用いて内部電極を構成する試みが行われている。ま
た、この種の電子部品では、外部電極のコストを低減す
るために、安価なＣｕ粉末を主体とする導電ペーストの
塗布・焼付けにより外部電極の形成が試みられている。
すなわち、Ｃｕ粉末と、ホウケイ酸亜鉛系ガラスフリッ
トと、有機バインダ樹脂と、溶剤とを含む導電ペースト
を、内部電極を有するセラミック素体の外表面に付与
し、焼き付けることにより外部電極が形成されていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｎｉや
Ｃｕなどの卑金属は酸化され易いため、卑金属からなる
内部電極を有するセラミック素体の外表面に導電ペース
トを塗布し、焼き付ける場合、低酸素濃度の雰囲気下で
外部電極の焼付けを行わねばならなかった。ところが、
従来のＣｕを主体とする導電ペーストを低酸素濃度雰囲
気で焼き付けた場合、外部電極の焼結性が十分でなく、
緻密な外部電極を形成し得ないことがあった。すなわ
ち、ホウケイ酸亜鉛系ガラスフリットを用いた従来の導
電ペーストでは、焼付けに際しての雰囲気を厳密に制御
しなければならず、かつ厳密に制御したとしても、緻密
な外部電極を形成し得ないことがあった。 【０００４】本発明の目的は、低酸素濃度雰囲気下にお
いて焼き付けたとしても、厳密な雰囲気制御を要するこ
となく、緻密な電極膜を確実に形成し得る導電ペースト
を用いて電極が形成された電子部品を提供することにあ
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、内部電極を有する電子部品素体と、前記内部電極に
接続されるように電子部品素体の外表面に形成された外
部電極とを備え、外部電極が導電ペーストの塗布・焼付
けにより形成されており、該導電ペーストがＣｕ粉末
と、ガラスフリットと、有機バインダ樹脂とを含む導電
ペーストであって、前記ガラスフリットがＺｎ及びＣｕ
含有ホウケイ酸ガラスからなり、その溶融状態において
窒素雰囲気中におけるＣｕに対する接触角が９０°以下
であり、前記ガラスフリットに含まれているＺｎ及びＣ
ｕが、それぞれ、ＺｎＯとして２〜４０モル％、ＣｕＯ
として０．２モル％〜２０モル％の範囲で含まれている
ことを特徴とする。 【０００６】 【０００７】 【０００８】以下、本発明の詳細を説明する。本発明で
用いられる導電ペーストは、焼成されることにより緻密
な電極膜を構成し、含有されているＣｕ粉末の導電性に
より電極膜として機能するものである。この導電ペース
トの特徴は、ガラスフリットとして、Ｚｎ及びＣｕを含
むホウケイ酸ガラスからなり、その溶融状態において窒
素雰囲気中におけるＣｕに対する接触角が９０°以下の
ものを用いたことにある。 【０００９】すなわち、上記ガラスフリットは、溶融状
態において、Ｃｕに対する窒素雰囲気中における接触角
が９０°以下であるため、低酸素濃度雰囲気下において
導電ペーストを焼成した場合でも、Ｃｕに対して十分な
濡れ性を有するので、Ｃｕ粉末とガラスとが十分に密着
して焼成され、焼結が速やかに進行し、かつ緻密な電極
膜を形成する。 【００１０】この場合、ホウケイ酸ガラスに含まれるＺ
ｎ及びＣｕは、様々な形態で含まれるが、通常、酸化物
の形態で含まれている。また、Ｚｎ及びＣｕの含有割合
については、それぞれ、ＺｎＯに換算して２〜４０モル
％の範囲、ＣｕＯに換算して２モル％以上、ガラス化し
得る含有率以下の範囲とすることが好ましい。ＺｎのＺ
ｎＯに換算した含有率が２モル％未満の場合には、セラ
ミック電子部品の外部電極に用いた場合、ガラスとセラ
ミックスとの反応が良好でなくなり、電極のセラミック
スに対する接合力が低くなることがあり、４０モル％を
超えてＺｎが含有されていると、Ｃｕ粉末とガラスフリ
ットとの濡れ性が低下し、緻密な電極膜を形成し得ない
ことがある。 【００１１】また、ＣｕのＣｕＯに換算した含有率が２
モル％未満の場合には、Ｃｕ粉末とガラスフリットとの
濡れ性が十分でなくなり、緻密な電極膜を得ることがで
きないことがある。なお、Ｃｕの含有率の上限は、上述
したように、Ｚｎ及びＣｕを含むガラスフリットがガラ
ス化し得る範囲、すなわち２０モル％である。 【００１２】本発明におけるＣｕ粉末を主体とする導電
ペーストの特徴は、上記特定のガラスフリットを用いた
ことにあり、その他の構成については、特に限定される
ものではない。従って、Ｃｕ粉末は、焼成後に電極膜と
して機能させ得る適宜の量配合すればよい。また、導電
ペーストを構成するための有機バインダ樹脂について
は、従来より慣用されている、アクリル系、セルロース
系などの適宜の有機バインダ樹脂を用いることができ、
かつ有機バインダ樹脂の配合割合についても、焼結前の
導電ペーストにおいてＣｕ粉末及びガラスフリットをペ
ースト中に保持し得る適宜の範囲の量で添加される。 【００１３】さらに、導電ペーストの塗布を容易とする
ために、有機バインダ樹脂の種類に応じて、適宜の溶剤
が添加され得る。この溶剤についても、特に限定され
ず、有機バインダ樹脂の種類に応じて適当な溶剤を用い
ればよく、溶剤の使用割合についても塗布作業を行い得
る範囲で適宜選択すればよい。 【００１４】また、本発明に係る電子部品は、内部電極
を有するセラミック素体と、該セラミック素体の外表面
に形成されており、内部電極に電気的に接続されている
外部電極とを備え、外部電極が、本発明に係る上記導電
ペーストの塗布・焼付けにより形成されていることを特
徴とする。この場合、内部電極を有するセラミック素体
については、特に限定されず、積層セラミックコンデン
サ、積層セラミックバリスタ、積層セラミック圧電共振
部品などの適宜の積層セラミック電子部品を構成するの
に用いられるものを例示することができる。また、内部
電極がセラミック層を介して複数層積層されている必要
も必ずしもなく、例えば１枚の内部電極のみを有するセ
ラミック素体を用いた電子部品にも本発明を適用するこ
とができる。 【００１５】セラミック素体を構成するセラミック材料
についても特に限定されず、用途に応じて種々のセラミ
ック材料を用いることができる。他方、内部電極を構成
する材料についても特に限定されないが、好ましくは、
ＮｉやＣｕなどの卑金属が、コストが安価であるため、
好適に用いられる。この種の卑金属からなる内部電極を
有するセラミック素体の場合には、導電ペーストの塗布
・焼付けは、卑金属の酸化を防止するために低酸素濃度
雰囲気で行わねばならない。他方、本発明に係る導電ペ
ーストは、上述した通り、低酸素濃度下において焼成さ
れたとしても、緻密な電極膜を形成する。従って、Ｎｉ
やＣｕなどの卑金属からなる内部電極を有する電子部品
に、本発明に係る導電ペーストを好適に用いることがで
きる。 【００１６】また、内部電極材料として、Ｃｕと合金化
し易い金属、例えばＮｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｆｅ、
Ｗ、またはこれらの合金からなるものを用いた場合に
は、内部電極と外部電極中のＣｕや、ガラスフリット中
のＣｕとの合金化により、外部電極と内部電極との接合
力が高められる。 【００１７】従って、安価であり、低酸素濃度雰囲
気下で外部電極の焼付けを行う必要があるが、上記導電
ペーストを用いることにより緻密な焼結膜よりなる外部
電極を形成し得ること、並びに上記導電ペーストを用
いて構成された外部電極との接合性に優れているため、
ＮｉやＣｕなどからなる内部電極が最も好ましい。 【００１８】 【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例を挙げるこ
とにより、本発明を明らかにする。 【００１９】Ｃｕ粉末７０重量％、下記の表１に示す割
合でＺｎＯ及びＣｕＯを配合してなるホウケイ酸ガラス
を５重量％、及び有機ビヒクル（アクリル系樹脂）２５
重量％の割合でこれらを配合し、混練し、表１に示す試
料番号１〜１０の各導電ペーストを作製した。 【００２０】 【表１】 【００２１】上記各導電ペーストを図１に略図的に示す
積層セラミックコンデンサ１における電子部品素体とし
てのセラミック素体２の端面２ａ，２ｂ上に焼成後の厚
みが５０μｍ程度となるように塗布し、焼付け、積層セ
ラミックコンデンサ１の外部電極３，４を形成した。な
お、図１において、５ａ〜５ｄは内部電極を示し、この
内部電極としてはＮｉを用いた。 【００２２】また、外部電極の焼付けに際しては前段に
樹脂燃焼部を有し、樹脂燃焼部の後段に焼結部を有する
トンネル炉を用い、全工程時間を３０分とし、最高温度
８５０℃に維持する時間を２分とした。また、トンネル
炉内の酸素濃度については、樹脂燃焼部において１０ｐ
ｐｍ、焼結部において１００ｐｐｍに設定した。 【００２３】このトンネル炉内における焼付け工程の温
度プロファイル及び酸素濃度プロファイルを図２に示
す。上記のようにして外部電極３，４が形成された各積
層セラミックコンデンサについて、静電容量、内部
電極との接合性、外部電極の緻密性、湿中における
絶縁抵抗の変化を評価した。なお、内部電極の接合
性、外部電極の緻密性及び湿中における絶縁抵抗の
変化については、以下の要領で評価を行った。 【００２４】内部電極との接合性…外部電極面と直交
する方向に積層セラミックコンデンサを切断し、断面を
顕微鏡で観察することにより行った。ＮｉとＣｕが相互
拡散により連続している場合良好とし、下記の表２に○
印を付し、ＮｉとＣｕが不連続の場合不適当であると評
価し、下記の表に×印を付して示した。 【００２５】緻密性…内部電極の接合性と同様に、
積層セラミックコンデンサを外部電極と直交する面に切
断し、断面を顕微鏡で観察し気孔率が１０％以下の場合
に、外部電極の緻密性が良好であるとして下記の表２に
○印を付し、気孔率が１０％以上の場合不適当とし、下
記の表２において×印を付した。 【００２６】湿中における絶縁抵抗の変化…１２５
℃、２気圧、相対湿度１００％の条件下において１００
時間放置した後、２Ｖの電圧を印加し、絶縁前の絶縁抵
抗に比べて、絶縁抵抗が１０6 Ω以下に低下しているか
否かを測定した。各試料番号の積層セラミックコンデン
サについて、各３０個を評価し、絶縁抵抗が１０6 Ω以
下に劣化している積層セラミックコンデンサの数を下記
の表２に示した。 【００２７】また、試料番号１〜１０の各導電ペースト
に用いたガラスフリットのＣｕに対する濡れ性を、以下
の要領で評価した。すなわち、Ｃｕ粉末を用いずに、上
記試料番号１〜１０で用いたガラスフリット６０重量％
と、上記有機ビヒクル４０重量％と、溶剤とを混練しペ
ースト化し、Ｃｕ板の表面に２０μｍの厚みに印刷し、
上記外部電極の焼付けと同条件で焼付けを行い、サンプ
ルを得た。このサンプルにおいて、ガラスのＣｕ板に対
する接触角を測定した。すなわち、図３に示すように、
Ｃｕ板１１上に、上記ガラスペーストを印刷し、焼き付
けることにより固化させ、窒素雰囲気中で該固化された
ガラス１２のＣｕ板１１に対する接触角Ａを測定した。
結果を下記の表２に示す。 【００２８】 【表２】 【００２９】表２から明らかなように、試料番号１で
は、ＣｕＯが含有されていないため、接触角が１１０°
と大きく、そのためか内部電極との接続性及び外部電極
の緻密性において十分でなく、かつ湿中における絶縁抵
抗の劣化もかなりの割合で生じていた。これに対して、
試料番号２〜９では、Ｃｕ板に対する接触角が９０°以
下であり、内部電極に対する接続性及び外部電極膜の緻
密性のいずれにおいても良好な結果が得られ、かつ湿中
における絶縁抵抗の劣化も生じなかった。 【００３０】なお、試料番号７では、ＺｎＯの含有割合
が１モル％と若干低かったためか、内部電極との接続性
は良好でなかったものの、外部電極膜の緻密性において
は優れており、かつ湿中における絶縁抵抗の劣化も生じ
なかった。 【００３１】 【発明の効果】本発明で用いられる導電ペーストでは、
ホウケイ酸ガラス成分にＺｎ及びＣｕが含有されてお
り、Ｃｕに対する接触角が窒素雰囲気中において９０°
以下であるため、内部電極との接続性に優れているだけ
でなく、焼成により緻密な電極膜を容易に得ることがで
きる。従って、例えば、セラミック電子部品の外部電極
の形成に用いた場合、耐湿性等に優れた緻密な外部電極
を形成することができる。 【００３２】また、Ｃｕに対するガラスフリットの濡れ
性が高められるので、Ｃｕ粉末が溶融されたガラス成分
が被覆し、焼結が速やかに進行する。従って、〜１００
０ｐｐｍといった低酸素雰囲気で導電ペーストを焼き付
けたとしても、Ｃｕ粉末の酸化を抑制しつつ焼成するこ
とができる。すなわち、低酸素雰囲気の制御を厳密に行
わずとも、緻密な電極膜を確実に形成することができ
る。 【００３３】さらに、Ｚｎ及びＣｕがガラスフリット中
にＺｎＯ及びＣｕＯとして上記特定の範囲で配合されて
いるので、Ｚｎにより、セラミックスとの接合力が高め
られ、セラミック電子部品の外部電極の形成に用いた場
合、外部電極によるシール性を高めることができ、Ｃｕ
成分によりＣｕ粉末に対するガラスフリットの濡れ性が
高められ、緻密な電極膜を形成することができる。 【００３４】従って、電子部品では、外部電極が上記導
電ペーストの塗布・焼付けにより形成されているので、
Ｚｎ成分の作用によりセラミック素子からなる電子部品
素体に強固に接合された外部電極膜を形成することがで
きると共に、ガラスフリット中のＣｕ成分によりＣｕ粉
末に対する濡れ性が高められているので、緻密な外部電
極を形成することができる。従って、信頼性に優れたセ
ラミック電子部品を提供することが可能となる。
いて電極が形成された電子部品に関し、特に、Ｃｕを主
体とする導電ペーストを用いて電極が形成された電子部
品に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、積層セラミックコンデンサなどの
コストを低減するために、ＮｉやＣｕなどの卑金属材料
を用いて内部電極を構成する試みが行われている。ま
た、この種の電子部品では、外部電極のコストを低減す
るために、安価なＣｕ粉末を主体とする導電ペーストの
塗布・焼付けにより外部電極の形成が試みられている。
すなわち、Ｃｕ粉末と、ホウケイ酸亜鉛系ガラスフリッ
トと、有機バインダ樹脂と、溶剤とを含む導電ペースト
を、内部電極を有するセラミック素体の外表面に付与
し、焼き付けることにより外部電極が形成されていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｎｉや
Ｃｕなどの卑金属は酸化され易いため、卑金属からなる
内部電極を有するセラミック素体の外表面に導電ペース
トを塗布し、焼き付ける場合、低酸素濃度の雰囲気下で
外部電極の焼付けを行わねばならなかった。ところが、
従来のＣｕを主体とする導電ペーストを低酸素濃度雰囲
気で焼き付けた場合、外部電極の焼結性が十分でなく、
緻密な外部電極を形成し得ないことがあった。すなわ
ち、ホウケイ酸亜鉛系ガラスフリットを用いた従来の導
電ペーストでは、焼付けに際しての雰囲気を厳密に制御
しなければならず、かつ厳密に制御したとしても、緻密
な外部電極を形成し得ないことがあった。 【０００４】本発明の目的は、低酸素濃度雰囲気下にお
いて焼き付けたとしても、厳密な雰囲気制御を要するこ
となく、緻密な電極膜を確実に形成し得る導電ペースト
を用いて電極が形成された電子部品を提供することにあ
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、内部電極を有する電子部品素体と、前記内部電極に
接続されるように電子部品素体の外表面に形成された外
部電極とを備え、外部電極が導電ペーストの塗布・焼付
けにより形成されており、該導電ペーストがＣｕ粉末
と、ガラスフリットと、有機バインダ樹脂とを含む導電
ペーストであって、前記ガラスフリットがＺｎ及びＣｕ
含有ホウケイ酸ガラスからなり、その溶融状態において
窒素雰囲気中におけるＣｕに対する接触角が９０°以下
であり、前記ガラスフリットに含まれているＺｎ及びＣ
ｕが、それぞれ、ＺｎＯとして２〜４０モル％、ＣｕＯ
として０．２モル％〜２０モル％の範囲で含まれている
ことを特徴とする。 【０００６】 【０００７】 【０００８】以下、本発明の詳細を説明する。本発明で
用いられる導電ペーストは、焼成されることにより緻密
な電極膜を構成し、含有されているＣｕ粉末の導電性に
より電極膜として機能するものである。この導電ペース
トの特徴は、ガラスフリットとして、Ｚｎ及びＣｕを含
むホウケイ酸ガラスからなり、その溶融状態において窒
素雰囲気中におけるＣｕに対する接触角が９０°以下の
ものを用いたことにある。 【０００９】すなわち、上記ガラスフリットは、溶融状
態において、Ｃｕに対する窒素雰囲気中における接触角
が９０°以下であるため、低酸素濃度雰囲気下において
導電ペーストを焼成した場合でも、Ｃｕに対して十分な
濡れ性を有するので、Ｃｕ粉末とガラスとが十分に密着
して焼成され、焼結が速やかに進行し、かつ緻密な電極
膜を形成する。 【００１０】この場合、ホウケイ酸ガラスに含まれるＺ
ｎ及びＣｕは、様々な形態で含まれるが、通常、酸化物
の形態で含まれている。また、Ｚｎ及びＣｕの含有割合
については、それぞれ、ＺｎＯに換算して２〜４０モル
％の範囲、ＣｕＯに換算して２モル％以上、ガラス化し
得る含有率以下の範囲とすることが好ましい。ＺｎのＺ
ｎＯに換算した含有率が２モル％未満の場合には、セラ
ミック電子部品の外部電極に用いた場合、ガラスとセラ
ミックスとの反応が良好でなくなり、電極のセラミック
スに対する接合力が低くなることがあり、４０モル％を
超えてＺｎが含有されていると、Ｃｕ粉末とガラスフリ
ットとの濡れ性が低下し、緻密な電極膜を形成し得ない
ことがある。 【００１１】また、ＣｕのＣｕＯに換算した含有率が２
モル％未満の場合には、Ｃｕ粉末とガラスフリットとの
濡れ性が十分でなくなり、緻密な電極膜を得ることがで
きないことがある。なお、Ｃｕの含有率の上限は、上述
したように、Ｚｎ及びＣｕを含むガラスフリットがガラ
ス化し得る範囲、すなわち２０モル％である。 【００１２】本発明におけるＣｕ粉末を主体とする導電
ペーストの特徴は、上記特定のガラスフリットを用いた
ことにあり、その他の構成については、特に限定される
ものではない。従って、Ｃｕ粉末は、焼成後に電極膜と
して機能させ得る適宜の量配合すればよい。また、導電
ペーストを構成するための有機バインダ樹脂について
は、従来より慣用されている、アクリル系、セルロース
系などの適宜の有機バインダ樹脂を用いることができ、
かつ有機バインダ樹脂の配合割合についても、焼結前の
導電ペーストにおいてＣｕ粉末及びガラスフリットをペ
ースト中に保持し得る適宜の範囲の量で添加される。 【００１３】さらに、導電ペーストの塗布を容易とする
ために、有機バインダ樹脂の種類に応じて、適宜の溶剤
が添加され得る。この溶剤についても、特に限定され
ず、有機バインダ樹脂の種類に応じて適当な溶剤を用い
ればよく、溶剤の使用割合についても塗布作業を行い得
る範囲で適宜選択すればよい。 【００１４】また、本発明に係る電子部品は、内部電極
を有するセラミック素体と、該セラミック素体の外表面
に形成されており、内部電極に電気的に接続されている
外部電極とを備え、外部電極が、本発明に係る上記導電
ペーストの塗布・焼付けにより形成されていることを特
徴とする。この場合、内部電極を有するセラミック素体
については、特に限定されず、積層セラミックコンデン
サ、積層セラミックバリスタ、積層セラミック圧電共振
部品などの適宜の積層セラミック電子部品を構成するの
に用いられるものを例示することができる。また、内部
電極がセラミック層を介して複数層積層されている必要
も必ずしもなく、例えば１枚の内部電極のみを有するセ
ラミック素体を用いた電子部品にも本発明を適用するこ
とができる。 【００１５】セラミック素体を構成するセラミック材料
についても特に限定されず、用途に応じて種々のセラミ
ック材料を用いることができる。他方、内部電極を構成
する材料についても特に限定されないが、好ましくは、
ＮｉやＣｕなどの卑金属が、コストが安価であるため、
好適に用いられる。この種の卑金属からなる内部電極を
有するセラミック素体の場合には、導電ペーストの塗布
・焼付けは、卑金属の酸化を防止するために低酸素濃度
雰囲気で行わねばならない。他方、本発明に係る導電ペ
ーストは、上述した通り、低酸素濃度下において焼成さ
れたとしても、緻密な電極膜を形成する。従って、Ｎｉ
やＣｕなどの卑金属からなる内部電極を有する電子部品
に、本発明に係る導電ペーストを好適に用いることがで
きる。 【００１６】また、内部電極材料として、Ｃｕと合金化
し易い金属、例えばＮｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｆｅ、
Ｗ、またはこれらの合金からなるものを用いた場合に
は、内部電極と外部電極中のＣｕや、ガラスフリット中
のＣｕとの合金化により、外部電極と内部電極との接合
力が高められる。 【００１７】従って、安価であり、低酸素濃度雰囲
気下で外部電極の焼付けを行う必要があるが、上記導電
ペーストを用いることにより緻密な焼結膜よりなる外部
電極を形成し得ること、並びに上記導電ペーストを用
いて構成された外部電極との接合性に優れているため、
ＮｉやＣｕなどからなる内部電極が最も好ましい。 【００１８】 【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例を挙げるこ
とにより、本発明を明らかにする。 【００１９】Ｃｕ粉末７０重量％、下記の表１に示す割
合でＺｎＯ及びＣｕＯを配合してなるホウケイ酸ガラス
を５重量％、及び有機ビヒクル（アクリル系樹脂）２５
重量％の割合でこれらを配合し、混練し、表１に示す試
料番号１〜１０の各導電ペーストを作製した。 【００２０】 【表１】 【００２１】上記各導電ペーストを図１に略図的に示す
積層セラミックコンデンサ１における電子部品素体とし
てのセラミック素体２の端面２ａ，２ｂ上に焼成後の厚
みが５０μｍ程度となるように塗布し、焼付け、積層セ
ラミックコンデンサ１の外部電極３，４を形成した。な
お、図１において、５ａ〜５ｄは内部電極を示し、この
内部電極としてはＮｉを用いた。 【００２２】また、外部電極の焼付けに際しては前段に
樹脂燃焼部を有し、樹脂燃焼部の後段に焼結部を有する
トンネル炉を用い、全工程時間を３０分とし、最高温度
８５０℃に維持する時間を２分とした。また、トンネル
炉内の酸素濃度については、樹脂燃焼部において１０ｐ
ｐｍ、焼結部において１００ｐｐｍに設定した。 【００２３】このトンネル炉内における焼付け工程の温
度プロファイル及び酸素濃度プロファイルを図２に示
す。上記のようにして外部電極３，４が形成された各積
層セラミックコンデンサについて、静電容量、内部
電極との接合性、外部電極の緻密性、湿中における
絶縁抵抗の変化を評価した。なお、内部電極の接合
性、外部電極の緻密性及び湿中における絶縁抵抗の
変化については、以下の要領で評価を行った。 【００２４】内部電極との接合性…外部電極面と直交
する方向に積層セラミックコンデンサを切断し、断面を
顕微鏡で観察することにより行った。ＮｉとＣｕが相互
拡散により連続している場合良好とし、下記の表２に○
印を付し、ＮｉとＣｕが不連続の場合不適当であると評
価し、下記の表に×印を付して示した。 【００２５】緻密性…内部電極の接合性と同様に、
積層セラミックコンデンサを外部電極と直交する面に切
断し、断面を顕微鏡で観察し気孔率が１０％以下の場合
に、外部電極の緻密性が良好であるとして下記の表２に
○印を付し、気孔率が１０％以上の場合不適当とし、下
記の表２において×印を付した。 【００２６】湿中における絶縁抵抗の変化…１２５
℃、２気圧、相対湿度１００％の条件下において１００
時間放置した後、２Ｖの電圧を印加し、絶縁前の絶縁抵
抗に比べて、絶縁抵抗が１０6 Ω以下に低下しているか
否かを測定した。各試料番号の積層セラミックコンデン
サについて、各３０個を評価し、絶縁抵抗が１０6 Ω以
下に劣化している積層セラミックコンデンサの数を下記
の表２に示した。 【００２７】また、試料番号１〜１０の各導電ペースト
に用いたガラスフリットのＣｕに対する濡れ性を、以下
の要領で評価した。すなわち、Ｃｕ粉末を用いずに、上
記試料番号１〜１０で用いたガラスフリット６０重量％
と、上記有機ビヒクル４０重量％と、溶剤とを混練しペ
ースト化し、Ｃｕ板の表面に２０μｍの厚みに印刷し、
上記外部電極の焼付けと同条件で焼付けを行い、サンプ
ルを得た。このサンプルにおいて、ガラスのＣｕ板に対
する接触角を測定した。すなわち、図３に示すように、
Ｃｕ板１１上に、上記ガラスペーストを印刷し、焼き付
けることにより固化させ、窒素雰囲気中で該固化された
ガラス１２のＣｕ板１１に対する接触角Ａを測定した。
結果を下記の表２に示す。 【００２８】 【表２】 【００２９】表２から明らかなように、試料番号１で
は、ＣｕＯが含有されていないため、接触角が１１０°
と大きく、そのためか内部電極との接続性及び外部電極
の緻密性において十分でなく、かつ湿中における絶縁抵
抗の劣化もかなりの割合で生じていた。これに対して、
試料番号２〜９では、Ｃｕ板に対する接触角が９０°以
下であり、内部電極に対する接続性及び外部電極膜の緻
密性のいずれにおいても良好な結果が得られ、かつ湿中
における絶縁抵抗の劣化も生じなかった。 【００３０】なお、試料番号７では、ＺｎＯの含有割合
が１モル％と若干低かったためか、内部電極との接続性
は良好でなかったものの、外部電極膜の緻密性において
は優れており、かつ湿中における絶縁抵抗の劣化も生じ
なかった。 【００３１】 【発明の効果】本発明で用いられる導電ペーストでは、
ホウケイ酸ガラス成分にＺｎ及びＣｕが含有されてお
り、Ｃｕに対する接触角が窒素雰囲気中において９０°
以下であるため、内部電極との接続性に優れているだけ
でなく、焼成により緻密な電極膜を容易に得ることがで
きる。従って、例えば、セラミック電子部品の外部電極
の形成に用いた場合、耐湿性等に優れた緻密な外部電極
を形成することができる。 【００３２】また、Ｃｕに対するガラスフリットの濡れ
性が高められるので、Ｃｕ粉末が溶融されたガラス成分
が被覆し、焼結が速やかに進行する。従って、〜１００
０ｐｐｍといった低酸素雰囲気で導電ペーストを焼き付
けたとしても、Ｃｕ粉末の酸化を抑制しつつ焼成するこ
とができる。すなわち、低酸素雰囲気の制御を厳密に行
わずとも、緻密な電極膜を確実に形成することができ
る。 【００３３】さらに、Ｚｎ及びＣｕがガラスフリット中
にＺｎＯ及びＣｕＯとして上記特定の範囲で配合されて
いるので、Ｚｎにより、セラミックスとの接合力が高め
られ、セラミック電子部品の外部電極の形成に用いた場
合、外部電極によるシール性を高めることができ、Ｃｕ
成分によりＣｕ粉末に対するガラスフリットの濡れ性が
高められ、緻密な電極膜を形成することができる。 【００３４】従って、電子部品では、外部電極が上記導
電ペーストの塗布・焼付けにより形成されているので、
Ｚｎ成分の作用によりセラミック素子からなる電子部品
素体に強固に接合された外部電極膜を形成することがで
きると共に、ガラスフリット中のＣｕ成分によりＣｕ粉
末に対する濡れ性が高められているので、緻密な外部電
極を形成することができる。従って、信頼性に優れたセ
ラミック電子部品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される電子部品としての積層コン
デンサを説明するための略図的断面図。 【図２】実施例で行った導電ペーストの焼付け工程にお
ける温度及び酸素濃度プロファイルを示す図。 【図３】Ｃｕ板に対するガラスの接触角を測定する方法
を説明するための側面図。 【符号の説明】 １…電子部品としての積層セラミックコンデンサ ２…電子部品素体としてのセラミック素体 ３…外部電極 ４…外部電極 ５ａ〜５ｄ…内部電極
デンサを説明するための略図的断面図。 【図２】実施例で行った導電ペーストの焼付け工程にお
ける温度及び酸素濃度プロファイルを示す図。 【図３】Ｃｕ板に対するガラスの接触角を測定する方法
を説明するための側面図。 【符号の説明】 １…電子部品としての積層セラミックコンデンサ ２…電子部品素体としてのセラミック素体 ３…外部電極 ４…外部電極 ５ａ〜５ｄ…内部電極
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フロントページの続き
(72)発明者 藤山 正樹
京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株
式会社村田製作所内
(72)発明者 浜田 邦彦
京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株
式会社村田製作所内
(72)発明者 大谷 明
京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株
式会社村田製作所内
(56)参考文献 特開 平７−157812（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−17671（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−342965（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−208831（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01B 1/22
H01B 1/16
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 内部電極を有する電子部品素体と、 前記内部電極に接続されるように電子部品素体の外表面
に形成された外部電極とを備え、外部電極が導電ペース
トの塗布・焼付けにより形成されており、該導電ペース
トが Ｃｕ粉末と、ガラスフリットと、有機バインダ樹脂
とを含む導電ペーストであって、 前記ガラスフリットがＺｎ及びＣｕ含有ホウケイ酸ガラ
スからなり、その溶融状態において窒素雰囲気中におけ
るＣｕに対する接触角が９０°以下であり、前記ガラス
フリットに含まれているＺｎ及びＣｕが、それぞれ、Ｚ
ｎＯとして２〜４０モル％、ＣｕＯとして０．２モル％
〜２０モル％の範囲で含まれていることを特徴とする、
電子部品。
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