JP4098329B2 - 電子部品およびその製造方法 - Google Patents
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Description
内部電極層を含む素子本体を有する電子部品であって、
前記内部電極層が、合金を含み、
該合金が、
ニッケル(Ni)と、
ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、レニウム(Re)および白金(Pt)の群から選ばれる少なくとも1種の元素と、
を有し、
各成分の含有量が、
Ni:80〜100モル%(ただし、100モル%は除く)、
Ru、Rh、ReおよびPtの合計:0〜20モル%(ただし、0モル%は除く)である。
Ni:87〜99.9モル%、
Ru、Rh、ReおよびPtの合計:0.1〜13モル%である。
該合金が、X線回折チャートにおいて、結晶面(111)面の回折線のピーク強度をI(111)とし、結晶面(200)面の回折線のピーク強度をI(200)とし、結晶面(220)面の回折線のピーク強度をI(220)としたとき、(I(111)/I(200))≧3および(I(111)/I(220))≧3の関係を満足する主面を持つ。
上記の何れかに記載の電子部品を製造する方法であって、
薄膜法により所定パターンで形成された内部電極層用膜(合金膜)を有するグリーンチップを焼成して、前記素子本体を製造することを特徴とする。
上記のいずれかに記載の電子部品を製造する方法であって、
平均粒径0.01〜1μm、好ましくは0.05〜0.4μmの合金粉を含むペーストを用いる印刷法により所定パターンで形成された内部電極層用膜(導電性ペースト膜)を有するグリーンチップを焼成して、前記素子本体を製造することを特徴とする。
上記のいずれかに記載の電子部品を製造する方法であって、
導電性粒子を含むペーストを用いる印刷法により所定パターンで形成された内部電極層用膜を有するグリーンチップを焼成して、前記素子本体を製造し、
前記導電性粒子が、
ニッケルを主成分とするコア部と、
前記コア部の周囲の少なくとも一部を覆っている被覆層とを有する導電性粒子であって、
前記被覆層が、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、レニウム(Re)および白金(Pt)から選ばれる少なくとも1種の元素を主成分として有する金属または合金で構成してある。
上記のいずれかに記載の電子部品を製造する方法であって、
ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、レニウム(Re)および白金(Pt)から選ばれる少なくとも1種の元素を有する金属層または合金層で構成される副導電層を形成する工程と、
前記副導電層に積層させて、ニッケルを主成分とする主導電層を形成する工程と、
前記副導電層および主導電層を有する内部電極層用膜を有するグリーンチップを焼成する工程とを有する。
図2A〜図2Cおよび図3A〜図3Cは内部電極層用膜の転写方法を示す要部断面図、
図4は本発明の一実施例に係る合金粉末のX線回折チャート、
図5は本発明の他の実施形態の方法において用いられる導電性粒子の要部拡大断面図、
図6は本発明のさらに他の実施形態の方法の一工程を示す要部断面図である。
発明を実施するための最良の態様
第1実施形態
まず、本発明に係る電子部品の一実施形態として、積層セラミックコンデンサの全体構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ2は、コンデンサ素体(素子本体)4と、第1端子電極6と、第2端子電極8とを有する。コンデンサ素体4は、誘電体層10と、内部電極層12とを有し、誘電体層10の間に、これらの内部電極層12が交互に積層してある。交互に積層される一方の内部電極層12は、コンデンサ素体4の第1端部4aの外側に形成してある第1端子電極6の内側に対して電気的に接続してある。また、交互に積層される他方の内部電極層12は、コンデンサ素体4の第2端部4bの外側に形成してある第2端子電極8の内側に対して電気的に接続してある。
まず、焼成後に図1に示す誘電体層10を構成することになるセラミックグリーンシートを製造するために、誘電体ペーストを準備する。
誘電体ペーストは、通常、誘電体原料と有機ビヒクルとを混練して得られた有機溶剤系ペースト、または水系ペーストで構成される。
まず、薄膜法により内部電極層用膜12aを形成する場合を説明する。
次に、印刷法により内部電極層用膜12aを形成する場合を説明する。
印刷法としては、たとえば、スクリーン印刷などが挙げられる。印刷法の1種であるスクリーン印刷法により、剥離層22の表面に内部電極層用膜12aとしての内部電極層用導電性ペースト膜を形成する場合には、以下のようにして行う。
このようにして製造された本発明の積層セラミックコンデンサは、ハンダ付等によりプリント基板上などに実装され、各種電子機器等に使用される。
本実施形態では、以下に示す以外は、第1実施形態と同様にして積層セラミックコンデンサを製造する。
本実施形態では、以下に示す以外は、第1実施形態と同様にして積層セラミックコンデンサを製造する。
まず、薄膜法により内部電極層用膜12aを形成する場合を説明する。
次に、印刷法により内部電極層用膜12aを形成する場合を説明する。
まず、BaTiO3粉末(BT−02/堺化学工業(株))と、MgCO3、MnCO3、(Ba0.6Ca0.4)SiO3および希土類(Gd2O3、Tb4O7、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、Y2O3)から選択された粉末とを、ボールミルにより16時間、湿式混合し、乾燥させることにより誘電体材料とした。これら原料粉末の平均粒径は0.1〜1μmであった。(Ba0.6Ca0.4)SiO3は、BaCO3、CaCO3およびSiO2をボールミルにより、16時間、湿式混合し、乾燥後に1150°Cにて空気中で焼成したものをボールミルにより、100時間湿式粉砕して作製した。
まず、上記の誘電体グリーンシート用ペーストを用いて、PETフィルム(第2支持シート)上に、ワイヤーバーコーターを用いて、厚み1.0μmのグリーンシートを形成した。
上記の剥離層用ペーストを、別のPETフィルム(第1支持シート)上に、ワイヤーバーコーターにより塗布乾燥させて、厚み0.3μmの剥離層を形成した。
X線回折により、各添加元素はNiに固溶していることを確認した。また、半価幅により結晶子サイズ(単位はnm)を求めた。後述の表3の実施例試料(Ni=94mol%)と、同じく表3の参考例試料(Ni=100mol%)とのスパッタリング薄膜のX線回折チャートをそれぞれ図4に示す。図4に示すX線回折チャートにおいて、Ni合金粒子の結晶面(111)のピークは2θ=45°付近に生じ、結晶面(200)のピークは2θ=52°付近に生じることが確認される。なお、結晶面(220)のピークは2θ=77°付近に生じるが、図4では図示省略してある。これらのX線回折ピークの高さをX線回折強度として捉え、結晶面(200)および結晶面(200)に対する結晶面(111)の強度比を、上記のような関係によって導くことにより、金属薄膜の結晶配向性を評価した。具体的には、スパッタリング薄膜の図4に示すX線回折チャートにおけるI(111)/I(200)値とI(111)/I(220)値とを各表に示す。スパッタリング薄膜のX線回折チャートは、粉末X線(Cu−Kα線)回折装置により、下記の条件で測定した。X線発生条件は、出力;45kV−40mA、スキャン幅;0.2°/分とした。X線検出条件は、平行スリット;1.0°、発散スリット;1.0°、受講スリット;0.30mmとした。
上記の接着層用ペーストを、別の、表面にシリコーン系樹脂による剥離処理を施したPETフィルム(第3支持シート)の上に、ワイヤーバーコーターにより塗布乾燥させて、厚み0.2μmの接着層28を形成した。
まず、内部電極層用膜12aの表面に、図2に示す方法で接着層28を転写した。転写時には、一対のロールを用い、その加圧力は0.1MPa、温度は80℃とした。
次いで、最終積層体を所定サイズに切断し、脱バインダ処理、焼成およびアニール(熱処理)を行って、チップ形状の焼結体を作製した。
昇温速度:5〜300℃/時間、特に10〜50℃/時間、
保持温度:200〜400℃、特に250〜350℃、
保持時間:0.5〜20時間、特に1〜10時間、
雰囲気ガス:加湿したN2とH2の混合ガス、
で行った。
昇温速度:5〜500℃/時間、特に200〜300℃/時間、
保持温度:1000〜1300℃、特に1150〜1250℃、
保持時間:0.5〜8時間、特に1〜3時間、
冷却速度:50〜500℃/時間、特に200〜300℃/時間、
雰囲気ガス:加湿したN2とH2の混合ガス、
酸素分圧:各表参照、
で行った。
昇温速度:200〜300℃/時間、
保持温度:各表参照、
保持時間:2時間、
冷却速度:300℃/時間、
雰囲気ガス:加湿したN2ガス、
酸素分圧:各表参照、
で行った。なお、雰囲気ガスの加湿には、ウェッターを用い、水温0〜75℃にて行った。
表1〜4に示すように、Niと、Ru、Rh、ReまたはPtとの含有量(単位はmol%)に関し、Ni:(Ru、Rh、ReまたはPt)=100:0であると、静電容量の低下を抑制できなかった。Ni:(Ru、Rh、ReまたはPt)=70:30であると、静電容量の低下は抑制できたが、抵抗率が増大し、tanδが増加した。これに対し、Ni:(Ru、Rh、ReまたはPt)=80〜100(ただし100は除く):0〜20(ただし0は除く)であると、抵抗率とtanδの増加を引き起こすことなく、静電容量の低下を抑制できることが確認された。また、中でも、静電容量および抵抗率を向上させ、誘電損失tanδを低減する観点からは、Ni:(Ru、Rh、ReまたはPt)=(87〜99.9):(0.1〜13)が好ましいことが確認できた。
実施例1と同様に、各ペースト(誘電体グリーンシート用ペースト、剥離層用ペースト、接着層用ペースト)を作製した。
実施例1と同様にした。
上記の剥離層用ペーストを、別のPETフィルム(第1支持シート)上に、ワイヤーバーコーターにより塗布乾燥させて、厚み0.3μmの剥離層を形成した。
合金粉に代えて、NiおよびPtを含む有機金属化合物を、有機ビヒクルで混合し、内部電極層用導電性ペーストとした以外は、実施例2と同様にして、積層セラミックコンデンサのサンプルを形成し、クラックの発生回数を調べた。結果を表10に示す。なお、有機金属化合物としては、ナフテン酸を用いた。
Claims (7)
- 内部電極層を含む素子本体を有する電子部品であって、
前記内部電極層が、合金を含み、
該合金が、
ニッケル(Ni)と、
レニウム(Re)と、
を有し、
各成分の含有量が、
Ni:80〜100モル%(ただし、100モル%は除く)、
Re:0〜20モル%(ただし、0モル%は除く)である電子部品。 - 各成分の含有量が、
Ni:87〜99.9モル%、
Re:0.1〜13モル%である請求項1に記載の電子部品。 - 前記内部電極層が合金を含み、
該合金が、X線回折チャートにおいて、結晶面(111)面の回折線のピーク強度をI(111)とし、結晶面(200)面の回折線のピーク強度をI(200)とし、結晶面(220)面の回折線のピーク強度をI(220)としたとき、(I(111)/I(200))≧3および(I(111)/I(220))≧3の関係を満足する主面を持つ、請求項1または2に記載の電子部品。 - 前記内部電極層の厚みが0.1〜1μmである請求項1〜3のいずれかに記載の電子部品。
- 前記素子本体は、さらに誘電体層を有し、
前記誘電体層は、還元雰囲気焼成が可能な誘電体材料で構成されている請求項1〜4のいずれかに記載の電子部品。 - 前記内部電極層を構成する導電材として、抵抗率が29×10−8 Ω・m以下である導電材を用いる請求項1〜5のいずれかに記載の電子部品。
- 内部電極層と誘電体層とが交互に積層された素子本体を有する積層セラミックコンデンサであって、
前記内部電極層が、合金を含み、
該合金が、
ニッケル(Ni)と、
レニウム(Re)と、
を有し、
各成分の含有量が、
Ni:80〜100モル%(ただし、100モル%は除く)、
Re:0〜20モル%(ただし、0モル%は除く)である積層セラミックコンデンサ。
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