JP3399558B2 - セラミック電子部品 - Google Patents

セラミック電子部品

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JP3399558B2
JP3399558B2 JP21506292A JP21506292A JP3399558B2 JP 3399558 B2 JP3399558 B2 JP 3399558B2 JP 21506292 A JP21506292 A JP 21506292A JP 21506292 A JP21506292 A JP 21506292A JP 3399558 B2 JP3399558 B2 JP 3399558B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、セラミック電子部品に
関し、より詳しくは、チップインダクタ,積層チップコ
ンデンサ等の電子部品に適用して好適なセラミック電子
部品に関する。 【0002】 【従来の技術】従来のセラミック電子部品の外部電極
は、その多くが銀又は銀パラジム合金粉末にガラスフリ
ットを混合してペースト化し、焼き付けたものであり、
必ずしもはんだ付け性に優れているとは言えず、そのた
め近年の小型化に伴って多用されてきたチップ型の電子
部品の場合は、殆どがその焼付け電極の上に、ニッケル
及び錫等のめっきを行っていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、かかるセラミ
ック電子部品の場合、電気めっきを施した際にセラミッ
ク素体中にめっき液が浸入し、内部に残存することから
時に電子部品の特性劣化を生じさせるという問題があっ
た。 【0004】このため、最近接着型の導電ペーストを外
部電極として使用するという試みもなされているが、こ
のような導電ペーストの場合、セラミック素体との接着
性が不十分であり、また多数の内部電極のある積層形セ
ラミック電子部品の場合には内部電極と外部電極との接
触性も良好でなく実用上問題があった。 【0005】そこで、本発明は、はんだ付け性に優れ、
しかも接着強度の良好な外部電極を有するセラミック電
子部品を提供することを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の発明は、セラミック素体と、このセラ
ミック素体の上の外部電極とを有するセラミック電子部
品において、前記外部電極は、セラミック素体の上に形
成した銀又は銀パラジウム又は銅を主成分としガラスを
含む第一層と、この第一層の上に形成した銀又は銀パラ
ジウム又は銅を主成分とするガラスを含有しない第二層
と、金属粉末と硬化性樹脂とを含む第三層及びこの第三
層上に形成されたはんだ層とから構成したものである。 【0007】 【0008】 【0009】 【作用】請求項1記載のセラミック電子部品によれば、
セラミック素体の上に形成した外部電極の第一層は、銀
又は銀パラジウム又は銅を主成分としガラスを含む層で
あり、第三層は、金属粉末と硬化性樹脂とを含む層であ
るため、第一層によりセラミック素体との密着性が良好
となるとともに、第三層によりはんだ付け性が良好とな
る。 【0010】また、第一層と第三層との間の第二層によ
りこれら両層の密着性が良好となる。 【0011】このような第一層,第二層,第三層の役割
分担により、外部電極はセラミック素体との接着強度が
良好ではんだ付け性にも優れたものとなる。 【0012】また、このセラミック電子部品によれば
三層上にはんだ層を形成したので、はんだが第三層を
介して第二層に浸透することになり各層間の接触抵抗が
小さくなって電気特性が良好となり、また、はんだ付け
性も良好となる。 【0013】 【0014】 【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。 【0015】図1はセラミック電子部品の一例である積
層チップインダクタ1を示すものである。 【0016】この積層チップインダクタ1は、Cu−Z
n−Co系のフェライト材料等からなるセラミック素体
2と、このセラミック素体2の内部に積層した銀等から
なる内部電極3と、セラミック素体2の両端部に形成し
た内部電極3への通電用の一対の外部電極4とを具備し
ている。 【0017】前記外部電極4は、セラミック素体2の両
端部外周部に各々形成した第一層5と、この第一層5の
外側に形成した第二層6と、第二層6のさらに外側に形
成した第三層7とを具備している。 【0018】前記第一層5は、銀粉末を主成分としガラ
スを含む導電ペーストをセラミック素体2の両端部外周
部に各々塗布し、ガラスの軟化点以上の温度で焼付けて
形成する。導電ペーストは、銀粉末と、ガラス粉末と、
有機ビヒクルからなり、銀粉末は若干のパラジウムを含
有したものでも又は銅粉でもよい。また、ガラス粉末は
主にほう硅酸系のガラスフリットが用いられるが、これ
に限らない。 【0019】前記第二層6は、第一層5の外側に銀粉末
又は銅粉末を主成分とするガラスを含まない導電ペース
トを塗布し、焼き付けて形成する。 【0020】尚、第二層6の銀粉末の粒径は、導電ペー
ストとして使用するのに都合のよい大きさ、例えば1乃
至20μmとすることが望ましい。 【0021】前記第三層7は、銀粉末などの金属粉末
と、エポキシ樹脂等の硬化性樹脂と溶剤とからなる導電
ペーストを塗布し、乾燥,硬化させて形成する。硬化性
樹脂は、熱硬化,紫外線硬化,電子線硬化等又はこれら
を組み合わせた硬化性樹脂であり、エポキシ樹脂の他
に、ポリイミド樹脂,フェノール樹脂,キシレン樹脂,
アクリル樹脂,ポリエステル樹脂又はこれらを変成した
り組み合わしたものでもよい。 【0022】また、金属粉末は、銀粉末の他、銅粉末,
ニッケル粉末等又はこれらの表面に銀をめっきした金属
粉末でもよい。 【0023】尚、第三層7の銀粉末又は銅粉末等の粒径
も、導電ペーストとして使用するのに都合のよい大き
さ、例えば1乃至20μmとすることが望ましい。 【0024】次に、外部電極4の形成方法についてさら
に詳述する。 【0025】セラミック素体2を形成するCu−Zn−
Co系のフェライト材料と、内部電極3を形成する銀と
からなる素体(例えば2.0×1.2×0.9mm)を
用意して、これに外部電極4の第一層5として銀粉末、
ほう硅酸鉛系のガラスフリット、有機ビヒクルから成る
導電ペーストを塗布して650℃で1時間焼き付ける。 【0026】次に第二層6として銀粉,有機ビヒクルか
ら成る導電ペーストを塗布して600℃で1時間焼き付
ける。 【0027】次に、第二層6の上に銀粉,フェノール樹
脂,溶剤からなる導電ペーストを塗布し、180℃で1
時間硬化させる。 【0028】このようにして形成した積層チップインダ
クタ1の外部電極4によれば、第三層7としてはんだ付
け性のよい銀粉を用いているので、はんだ濡れ性は21
5℃で0.5秒以内であり、また、はんだ耐熱性も28
0℃で10秒以上となり、良好なはんだ付け性が得られ
た。 【0029】また、第一層5として銀粉末,ほう硅酸鉛
系のガラスフリットがセラミック素体2に焼き付けられ
ており、さらに、ガラスを含まない銀粉の焼結体が第一
層5と第三層7との密着を強化している。 【0030】この結果、引張り強度は5Kg以上、撓み
強度は3mm以上となって、外部電極4とセラミック素
体2との良好な密着性が得られた。 【0031】上述したように、本実施例によれば、はん
だ付け性に優れ、しかもセラミック素体2との接着強度
の良好な外部電極4を具備する実用価値の高い積層チッ
プインダクタ1を提供することができる。 【0032】次に、図2を参照して本発明の他の実施例
を説明する。 【0033】図2はセラミック電子部品の他例としての
積層チップコンデンサ10を示すものである。 【0034】同図に示す積層チップコンデンサ10は、
チタン酸バリウム系のセラミック材料等から成るセラミ
ック素体12と、このセラミック素体12の内部に積層
したパラジウム等から成る内部電極13と、セラミック
素体12の両端部に形成した内部電極13への通電用の
一対の外部電極14とを具備している。 【0035】前記外部電極14は、セラミック素体12
の両端部外周部に各々形成した第一層15と、この第一
層15の外側に形成した第二層16と、この第二層16
のさらに外側に形成した金属粉末、硬化性樹脂を主成分
とする層17a(第三層)、はんだからなる層17bと
を具備している。 【0036】前記第一層15は、銀粉末とガラスとを含
導電ペーストを塗布し、ガラスの軟化点以上の温度で
焼付けて形成する。導電ペーストは、銀粉末と、ガラス
粉末と、有機ビヒクルからなり、銀粉末は若干のパラジ
ウムを含有したものでも又は銅粉でもよい。また、ガラ
ス粉末は主にほう硅酸系のガラスフリットが用いられる
が、これに限らない。 【0037】前記第二層16は、第一層15に対して銀
粉末を主成分とするガラスを含まない導電ペーストを塗
布し、焼付けて形成する。 【0038】前記第三層17は、表面に銀を形成した
銀粉末等の金属粉末と、エポキシ樹脂等の硬化性樹脂と
溶剤とからなる導電ペーストを塗布し、乾燥,硬化させ
て金属粉末,硬化性樹脂を主成分とする層を形成すると
ともに、この層17aの外側にディップ法によりはん
らなる層17bを形成するものである。 【0039】硬化性樹脂は、熱硬化,紫外線硬化,電子
線硬化等又はこれらを組み合わせた硬化性樹脂であり、
エポキシ樹脂の他に、ポリイミド樹脂,フェノール樹
脂,キシレン樹脂,アクリル樹脂,ポリエステル樹脂又
はこれらを変成したり組み合わしたものでもよい。 【0040】また、金属粉末は、表面に銀を形成した銅
粉末の他、表面に銀をめっきしたニッケル粉末でもよ
い。 【0041】尚、第二層16,第三層17の金属粉末
の粒径も、導電ペーストとして使用するのに都合のよい
大きさ、例えば1乃至20μmとすることが望ましい。 【0042】次に、外部電極14の形成方法についてさ
らに詳述する。 【0043】セラミック素体12を形成するチタン酸バ
リウム系のセラミック材料と、内部電極3を形成するパ
ラジウムとから成る素体(例えば2.0×1.5×0.
9mm)を用意して、これに外部電極14の第一層15
の内側の層15aとして銀粉末,ほう硅酸鉛系のガラス
フリット,有機ビヒクルから成る導電ペーストを塗布
し、650℃で1時間焼付ける。 【0044】次に、第二層16として、銀粉末,有機ビ
ヒクルからなる導電ペーストを塗布し、600℃で1時
間焼付ける。 【0045】次に、第三層17aとして、表面に銀めっ
きをした銅粉,エポキシ樹脂,溶剤からなる導電ペース
トを塗布し、150℃で1時間硬化させる。さらに、
んだ層17bとして、第三層17aにフラックスを付
け、230℃のはんだ槽にディップする。 【0046】このようにして、セラミック素体12の両
端部に各々外部電極14が形成される。 【0047】図3,図4は、前記外部電極14を拡大し
た状態及び第三層17aを拡大した状態を示すものであ
る。 【0048】図3,図4から明らかなように、第三層1
7aにおける金属粉末間の空隙部をはんだ層17bのは
んだが埋めていき、部分的に第二層16まで到達してお
り、このように第三層17と第二層16とを直接結合
することで高い密着強度が得られるとともに接触抵抗が
小さくなって電気特性が良好となる。 【0049】上述したようなはんだの浸透は、第三層1
7aの金属粉末が表面の銀同士の焼結による表面だけの
結合であるために金属粉末間の空隙部が大きいことに起
因する。 【0050】このように構成された外部電極14によれ
ば、前記外部電極4の場合よりもより良好なはんだ付け
性及びより良好な密着性が得られることが確認できた。 【0051】従って、本実施例により、はんだ付け性に
優れ、しかも接着強度の良好な外部電極14を有し、十
分に実用的な積層チップコンデンサ10を提供すること
ができる。 【0052】本発明は上記実施例に限定されず、その要
旨を変更しない範囲内で種々に変形実施可能である。 【0053】例えば、第1の実施例の積層チップインダ
クタ1の第三層7の上にはんだ又は錫からなる層を形成
しても良い。 【0054】本発明は、積層チップインダクタ,積層チ
ップコンデンサのみならず、他のセラミック電子部品に
おける外部電極についても同様に適用可能である。 【0055】 【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、以下の効
果を奏する。 【0056】請求項1記載の発明によれば、上述した組
成の第一層,第二層,第三層の各々の作用で、はんだ付
け性に優れ、しかも密着強度の良好な外部電極を有する
セラミック電子部品を提供することができる。 【0057】しかもこの発明によれば、第三層の表面
に、はんだ層を形成することにより、はんだ付け性がよ
り良好となると共に、各層の接触抵抗が小さくなり電気
特性が良好になるという効果を有する。 【0058】
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例である積層チップインダクタを
示す断面図 【図2】本発明の他の実施例である積層チップコンデン
サを示す断面図 【図3】図2に示す積層チップコンデンサの外部電極の
拡大図 【図4】図3の円印部分の拡大図 【符号の説明】 1 積層チップインダクタ 2 セラミック素体 4 外部電極 5 第一層 6 第二層 7 第三層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−264613(JP,A) 特開 昭59−69907(JP,A) 実開 平2−17829(JP,U) 実公 平4−10670(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 4/252 H01F 1/14 H01F 17/00 H01F 41/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 セラミック素体と、このセラミック素体
    の上の外部電極とを有するセラミック電子部品におい
    て、前記外部電極は、セラミック素体の上に形成した銀
    又は銀パラジウム又は銅を主成分としガラスを含む第一
    層と、この第一層の上に形成した銀又は銅を主成分とす
    るガラスを含有しない第二層と、金属粉末と硬化性樹脂
    とを含む第三層及びこの第三層上に形成されたはんだ層
    とから構成したことを特徴とするセラミック電子部品。
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