JP5585361B2 - Ceramic electronic components - Google Patents

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本発明は、セラミック中に内部電極が配設されたセラミック素体に内部電極と導通する外部電極を配設してなるセラミック電子部品に関する。   The present invention relates to a ceramic electronic component in which an external electrode electrically connected to an internal electrode is disposed on a ceramic body in which the internal electrode is disposed in the ceramic.

従来、積層型のセラミック電子部品では、複数の内部電極がセラミック層を介して重なり合うようにセラミック素体(セラミック焼結体)の両端面側に、内部電極と導通する外部電極を配設することにより形成されている。   Conventionally, in a multilayer ceramic electronic component, external electrodes that are electrically connected to internal electrodes are disposed on both end surfaces of a ceramic body (ceramic sintered body) so that a plurality of internal electrodes overlap with each other via a ceramic layer. It is formed by.

このような外部電極は、通常、金属粉末とガラス粉末と有機樹脂とを含む導電性ペーストを、セラミック素体の端面に塗布し焼付けて形成される。内部電極および外部電極を形成する材料として、AgやPd等が用いられる。例えば、内部電極を形成する材料としてPdを用い、外部電極を形成する材料としてAgを用いた場合、導電性ペーストの焼付けの際、AgがPdに拡散する速度とPdがAgに拡散する速度との差によって、外部電極を構成しているAgが内部電極側に拡散する割合が多くなる。これにより、セラミック素体の内部電極が引き出されている外表面において内部電極が突出して外部電極を突き上げ、外部電極と内部電極との接合部分に空隙を形成しやすかった。一般に外部電極は導電性ペーストの焼付けによって形成されるが、導電性ペースト中の金属が、いわゆるカーケンダール効果と呼ばれる現象に基づき、導電性ペーストに接する内部電極の端縁上に移動することによって、内部電極が外部電極側に突出するように成長する。これにより、内部電極が突出して外部電極との接触面を突き上げることで、外部電極と内部電極との接合部分に空隙を形成することが考えられる。   Such an external electrode is usually formed by applying and baking a conductive paste containing metal powder, glass powder and organic resin on the end face of the ceramic body. Ag, Pd, or the like is used as a material for forming the internal electrode and the external electrode. For example, when Pd is used as the material for forming the internal electrode and Ag is used as the material for forming the external electrode, the rate at which Ag diffuses into Pd and the rate at which Pd diffuses into Ag when the conductive paste is baked. Due to this difference, the rate at which Ag constituting the external electrode diffuses toward the internal electrode increases. As a result, the internal electrode protrudes on the outer surface from which the internal electrode of the ceramic body is drawn out, pushes up the external electrode, and it is easy to form a gap at the joint between the external electrode and the internal electrode. Generally, external electrodes are formed by baking conductive paste, but the metal in the conductive paste moves on the edge of the internal electrode in contact with the conductive paste based on a phenomenon called the so-called Känder effect. The electrode grows so as to protrude to the external electrode side. As a result, it is conceivable that the internal electrode protrudes and pushes up the contact surface with the external electrode, thereby forming a gap at the joint between the external electrode and the internal electrode.

そのため、内部電極および外部電極を形成する材料として、AgおよびPdを用いる場合、外部電極の焼付けの際、内部電極に含まれるAgの割合が外部電極を形成する導電性ペースト中に含まれるAgの割合より多い場合には、内部電極側から外部電極側に拡散するAgの割合が多くなり、内部電極が外部電極と接触できず、断線する虞がある。また、内部電極に含まれるAgの割合と外部電極を形成する導電性ペースト中に含まれるAgの割合とが同等程度の場合には、内部電極側から外部電極側に、あるいは外部電極側から内部電極側に拡散するAgの量が不十分となり、内部電極と外部電極との接続不良を生じる虞がある。   Therefore, when Ag and Pd are used as the material for forming the internal electrode and the external electrode, when the external electrode is baked, the ratio of Ag contained in the internal electrode is the amount of Ag contained in the conductive paste forming the external electrode. When the ratio is higher than the ratio, the ratio of Ag diffusing from the internal electrode side to the external electrode side increases, and the internal electrode cannot contact the external electrode and may be disconnected. Further, when the proportion of Ag contained in the internal electrode and the proportion of Ag contained in the conductive paste forming the external electrode are approximately the same, the internal electrode side to the external electrode side or the external electrode side to the internal The amount of Ag diffusing to the electrode side becomes insufficient, and there is a risk of causing poor connection between the internal electrode and the external electrode.

こうした内部電極と外部電極との断線や接続不良を改善するため、外部電極を形成する導電性ペースト中に含まれるAgの割合を内部電極に含まれるAgの割合より多くする必要がある。しかし、外部電極を形成する導電性ペースト中に含まれるAgの割合を内部電極に含まれるAgの割合より多くすると、上述のカーケンダール効果と呼ばれる現象により、外部電極を形成する導電性ペーストに含まれるAgが、内部電極の端縁上に拡散することにより、外部電極に空隙が発生したり、内部電極が外部電極を突き上げて内部電極と外部電極との間に空隙が発生する虞がある。   In order to improve the disconnection and connection failure between the internal electrode and the external electrode, it is necessary to increase the ratio of Ag contained in the conductive paste forming the external electrode from the ratio of Ag contained in the internal electrode. However, if the proportion of Ag contained in the conductive paste forming the external electrode is made larger than the proportion of Ag contained in the internal electrode, it is contained in the conductive paste forming the external electrode due to a phenomenon called the above-mentioned Kendall effect. When Ag diffuses on the edge of the internal electrode, there is a possibility that a void is generated in the external electrode, or that the internal electrode pushes up the external electrode and a void is generated between the internal electrode and the external electrode.

外部電極に空隙が発生した場合や、内部電極による外部電極の突き上げにより内部電極と外部電極との間に空隙が発生した場合、内部電極と外部電極との接合が十分でないため、外部電極を焼付けた後にめっき層を形成する際、めっき液が空隙から浸入してセラミック焼結体内に入り込み、電気的特性の劣化や耐湿不良を生じる虞があった。   If there is a gap in the external electrode, or if a gap is generated between the internal electrode and the external electrode due to the external electrode being pushed up by the internal electrode, the internal electrode and the external electrode are not sufficiently bonded, so the external electrode is baked. Thereafter, when the plating layer is formed, the plating solution enters from the voids and enters the ceramic sintered body, which may cause deterioration of electrical characteristics and poor moisture resistance.

そこで、内部電極と外部電極との接合状態を改善するため、外部電極に含まれる金属成分、ガラス成分および空隙の割合を各々所定の範囲内としたチップ型電子部品が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のチップ型電子部品によれば、外部電極の焼付けを2回以上行なうことにより、外部電極の構造を安定化させ、電子部品本体に形成された導体層と外部電極との接合性を高めるようにしている。   Therefore, in order to improve the bonding state between the internal electrode and the external electrode, a chip-type electronic component in which the ratio of the metal component, the glass component, and the voids contained in the external electrode is within a predetermined range has been proposed (for example, Patent Document 1). According to the chip-type electronic component described in Patent Document 1, the external electrode is baked twice or more, thereby stabilizing the structure of the external electrode and joining the conductor layer formed on the electronic component body and the external electrode. I try to increase the sex.

特開2006−13219号公報JP 2006-13219 A

しかしながら、従来のチップ型電子部品では、外部電極に含まれる金属成分、ガラス成分および空隙の割合を調整して、外部電極を形成する導電性ペーストに含まれるAgが内部電極に拡散することまでは考慮されていないため、内部電極が外部電極の一部を突き上げ、外部電極や内部電極と外部電極との間に空隙が形成されることを抑制することはできない、という問題がある。   However, in the conventional chip-type electronic component, the ratio of the metal component, the glass component, and the voids contained in the external electrode is adjusted until Ag contained in the conductive paste forming the external electrode diffuses into the internal electrode. Since this is not taken into consideration, there is a problem that the internal electrode pushes up a part of the external electrode, and it is impossible to suppress the formation of a gap between the external electrode or the internal electrode and the external electrode.

外部電極に生じる空隙や内部電極と外部電極との間に発生する空隙により、緻密な外部電極を形成できないと共に、外部電極が焼結体の表面から剥がれ、内部電極と外部電極との接合強度が十分高められない虞があった。   Due to the gap generated in the external electrode and the gap generated between the internal electrode and the external electrode, a dense external electrode cannot be formed, and the external electrode is peeled off from the surface of the sintered body, and the bonding strength between the internal electrode and the external electrode is increased. There was a possibility that it could not be raised sufficiently.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内部電極と外部電極との接合強度を高めると共に、緻密な外部電極を得るセラミック電子部品を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a ceramic electronic component that increases the bonding strength between an internal electrode and an external electrode and obtains a dense external electrode.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明者らはセラミック電子部品について鋭意研究をした。その結果、外部電極に含まれるガラス成分として結晶化ガラスを用い、外部電極に含まれる金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを、断面の面積比で各々所定の範囲内とすることで、内部電極と外部電極との接合強度を高め、緻密な外部電極を形成できることを見出した。本発明は、係る知見に基づいて完成されたものである。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present inventors have intensively studied ceramic electronic components. As a result, crystallized glass is used as the glass component included in the external electrode, and the ratio of the metal component included in the external electrode and the ratio of the glass component and the void are within predetermined ranges in terms of the area ratio of the cross section. Thus, it was found that the bonding strength between the internal electrode and the external electrode can be increased and a dense external electrode can be formed. The present invention has been completed based on such knowledge.

本発明のセラミック電子部品は、セラミック素体と、前記セラミック素体の内部に設けられ、少なくともPdを含む内部電極と、前記セラミック素体の端面に設けられ、金属成分としてAgおよびPdを含むと共に、ガラス成分として結晶化ガラスを含み、前記内部電極と導通する一対の外部電極とを有し、前記外部電極は、前記セラミック素体の端面に、前記外部電極に含まれる金属成分を形成するための金属粉末と前記外部電極に含まれるガラス成分を形成するためのガラス粉末とを含む導電性ペーストを塗布することにより形成され、金属成分の割合aと、結晶化ガラスおよび空隙の割合bとが、前記内部電極との接合部分における断面の面積比で、下記式(1)、(2)を満たすことを特徴とする。
86%≦a≦97%・・・(1)
3%≦b≦14%・・・(2)
The ceramic electronic component of the present invention includes a ceramic body, an internal electrode provided at least inside the ceramic body, including at least Pd, provided on an end surface of the ceramic body, and containing Ag and Pd as metal components. In order to form a metal component contained in the external electrode on the end face of the ceramic body, the glass component includes crystallized glass as a glass component and has a pair of external electrodes that are electrically connected to the internal electrode. Formed by applying a conductive paste containing a metal powder and a glass powder for forming a glass component contained in the external electrode, and a ratio a of the metal component and a ratio b of crystallized glass and voids The area ratio of the cross section at the joint portion with the internal electrode satisfies the following formulas (1) and (2).
86% ≦ a ≦ 97% (1)
3% ≦ b ≦ 14% (2)

この構成によれば、ガラス成分として結晶化ガラスを用いているので、焼付時に結晶化ガラスの軟化点Tsを超えても結晶化ガラスの粘度は大きく下がらないため、結晶化ガラスは固体で存在することができる。このため、結晶化ガラスは外部電極を形成する導電性ペーストに含まれる金属同士の接触を阻害することができ、外部電極を形成する導電性ペーストに含まれるAgの拡散を抑制することができる。また、外部電極の金属成分の割合aと、結晶化ガラスおよび空隙の割合bとを、断面の面積比で、上記範囲内とすることで、外部電極を形成する導電性ペーストに含まれるAgが内部電極に拡散するのを抑制し、内部電極が外部電極の一部を突き上げるのを抑制することができる。このため、外部電極に生じる空隙や内部電極と外部電極との間に発生する空隙の発生を効果的に抑制し、緻密な外部電極を形成できると共に、内部電極と外部電極との接合強度を高めることができる。   According to this configuration, since crystallized glass is used as the glass component, the viscosity of the crystallized glass does not greatly decrease even when the crystallized glass exceeds the softening point Ts during baking, so the crystallized glass exists as a solid. be able to. For this reason, crystallized glass can inhibit contact between metals contained in the conductive paste forming the external electrode, and can suppress diffusion of Ag contained in the conductive paste forming the external electrode. Further, by setting the ratio a of the metal component of the external electrode and the ratio b of the crystallized glass and voids within the above range in terms of the cross-sectional area ratio, Ag contained in the conductive paste forming the external electrode is reduced. Diffusion to the internal electrode can be suppressed, and the internal electrode can be prevented from pushing up part of the external electrode. For this reason, the generation | occurrence | production of the space | gap which generate | occur | produces in the external electrode or the space | interval between an internal electrode and an external electrode can be suppressed effectively, a precise | minute external electrode can be formed, and the joining strength of an internal electrode and an external electrode is raised. be able to.

本発明の好ましい態様として、前記外部電極に含まれるAgの含有量が、前記内部電極に含まれるAgの含有量よりも多いことが好ましい。これにより、内部電極側から外部電極側にAgが拡散するのを抑制することができるため、内部電極が外部電極と接触できず断線したり、内部電極と外部電極との間で接続不良を生じるのを抑制することができる。   As a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the content of Ag contained in the external electrode is larger than the content of Ag contained in the internal electrode. As a result, it is possible to suppress the diffusion of Ag from the internal electrode side to the external electrode side, so that the internal electrode cannot contact the external electrode and is disconnected, or a connection failure occurs between the internal electrode and the external electrode. Can be suppressed.

本発明の好ましい態様として、前記内部電極は、ガラス成分を含まないことが好ましい。これにより緻密な内部電極を形成できるので、外部電極との接続性をより向上させることができる。   As a preferred embodiment of the present invention, the internal electrode preferably does not contain a glass component. As a result, a dense internal electrode can be formed, and the connectivity with the external electrode can be further improved.

本発明によれば、内部電極と外部電極との接合強度を高めると共に、緻密な外部電極を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to increase the bonding strength between the internal electrode and the external electrode and obtain a dense external electrode.

図1は、本実施形態に係るセラミック電子部品の好適な一実施形態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of a ceramic electronic component according to this embodiment. 図2は、図1中のA−A断面図である。2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図3は、内部電極と外部電極との接合性の評価基準を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing evaluation criteria for the bondability between the internal electrode and the external electrode.

以下、本発明を好適に実施するための形態(以下、実施形態という。)につき、詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態および実施例に記載した内容により限定されるものではない。また、以下に記載した実施形態および実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態および実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for suitably carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail. In addition, this invention is not limited by the content described in the following embodiment and an Example. In addition, constituent elements in the embodiments and examples described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range. Furthermore, the constituent elements disclosed in the embodiments and examples described below may be appropriately combined or may be appropriately selected and used.

図1は、本実施形態に係るセラミック電子部品の好適な一実施形態を示す斜視図であり、図2は、図1中のA−A断面図である。図1に示すように、セラミック電子部品10は、セラミック素体11と、セラミック素体11の両端部に各々形成された一対の端子電極(外部電極)12とを有する。セラミック素体11は、積層型のバリスタであり、上面、下面および四方側面を有する略直方体形状に形成される。尚、本実施形態では、セラミック素体11の長さ方向をX、幅方向をY、厚さ方向をZとする。   FIG. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of a ceramic electronic component according to this embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 1, the ceramic electronic component 10 includes a ceramic body 11 and a pair of terminal electrodes (external electrodes) 12 formed on both ends of the ceramic body 11. The ceramic body 11 is a laminated varistor, and is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having an upper surface, a lower surface, and four side surfaces. In the present embodiment, the length direction of the ceramic body 11 is X, the width direction is Y, and the thickness direction is Z.

本実施形態において、「略直方体形状」とは、立方体形状や直方体形状のみならず、セラミック素体11のように、直方体の稜線部分に面取りが施されて、稜部がR形状となっている形状を含むことはいうまでもない。すなわち、セラミック素体11は、実質的に立方体形状又は直方体形状を有していればよい。   In the present embodiment, the “substantially rectangular parallelepiped shape” is not only a cubic shape or a rectangular parallelepiped shape, but also a ridge portion of the rectangular parallelepiped is chamfered like a ceramic body 11, and the ridge portion has an R shape. Needless to say, it includes a shape. That is, the ceramic body 11 only needs to have a substantially cubic shape or a rectangular parallelepiped shape.

セラミック素体11は、互いに対向する端面13aおよび端面13b(以下、まとめて「端面13」という場合がある。)と、端面13に垂直で互いに対向する側面14aおよび側面14b(以下、まとめて「側面14」という場合がある。)と、端面13に垂直で互いに対向する側面15aおよび側面15b(以下、まとめて「側面15」という場合がある。)とを有する。側面14と側面15とは互いに垂直である。   The ceramic body 11 includes an end face 13a and an end face 13b (hereinafter, collectively referred to as “end face 13”) facing each other, and a side face 14a and a side face 14b (hereinafter collectively referred to as “end face 13” perpendicular to the end face 13). And a side surface 15a and a side surface 15b (hereinafter sometimes collectively referred to as “side surface 15”) that are perpendicular to the end surface 13 and face each other. The side surface 14 and the side surface 15 are perpendicular to each other.

セラミック素体11は、端面13と側面14aとの間の稜部R13、端面13と側面14bとの間の稜部R14、端面13と側面15aとの間の稜部R15、端面13と側面15bとの間の稜部R16、側面14aと側面15aとの間の稜部R33、側面15aと側面14bとの間の稜部R34、側面14bと側面15bとの間の稜部R35、および側面15bと側面14aとの間の稜部R36を有している。稜部R13〜R16、R33〜R36は、セラミック素体11が研磨されてR形状を形成している部分である。セラミック素体11はR形状とすることによって、セラミック素体11の稜部R13〜R16、R33〜R36における破損の発生を抑制することができる。   The ceramic body 11 includes a ridge portion R13 between the end surface 13 and the side surface 14a, a ridge portion R14 between the end surface 13 and the side surface 14b, a ridge portion R15 between the end surface 13 and the side surface 15a, and an end surface 13 and the side surface 15b. A ridge portion R16 between the side surface 14a and the side surface 15a, a ridge portion R34 between the side surface 15a and the side surface 14b, a ridge portion R35 between the side surface 14b and the side surface 15b, and a side surface 15b. And a ridge R36 between the side surface 14a. The ridges R13 to R16 and R33 to R36 are portions where the ceramic body 11 is polished to form an R shape. The ceramic body 11 having an R shape can suppress the occurrence of breakage in the ridges R13 to R16 and R33 to R36 of the ceramic body 11.

セラミック素体11は、複数のセラミック層21と、複数(例えば100層程度)の内部電極22とを有している。セラミック素体11は、複数のセラミック層21と複数の内部電極22とを交互に積層して形成されている。セラミック素体11は、セラミックグリーンシート(未焼成セラミックシート)を複数枚積層し、セラミックグリーンシートの間に内部電極22となる所定パターンの導電性ペーストを含む積層体を加熱圧着して一体化して、切断し、脱脂し、焼成することにより得られる略直方体状の焼結体である。セラミック層21と内部電極22との積層方向は、セラミック素体11の厚さ方向Zである。なお、説明の都合上、図2では、セラミック層21および内部電極22の積層数を視認できる程度の数としているが、所望の電気特性に応じて、セラミック層21および内部電極22の積層数を適宜変更してもよい。積層数は、例えば、セラミック層21および内部電極22を、各々数十層としてもよく、100層から500層程度としてもよい。また、実際のセラミック素体11は、セラミック層21の層間を視認できない程度に一体化されていてもよい。   The ceramic body 11 has a plurality of ceramic layers 21 and a plurality (for example, about 100 layers) of internal electrodes 22. The ceramic body 11 is formed by alternately laminating a plurality of ceramic layers 21 and a plurality of internal electrodes 22. The ceramic body 11 is formed by laminating a plurality of ceramic green sheets (unfired ceramic sheets), and by thermocompression bonding and laminating a laminated body containing a predetermined pattern of conductive paste to be the internal electrodes 22 between the ceramic green sheets. It is a substantially rectangular parallelepiped sintered body obtained by cutting, degreasing and firing. The stacking direction of the ceramic layer 21 and the internal electrode 22 is the thickness direction Z of the ceramic body 11. For convenience of explanation, in FIG. 2, the number of laminated layers of the ceramic layers 21 and the internal electrodes 22 is set to a level that can be visually recognized. You may change suitably. For example, the ceramic layer 21 and the internal electrode 22 may be several tens of layers, or about 100 to 500 layers. Further, the actual ceramic body 11 may be integrated to such an extent that the layers of the ceramic layer 21 cannot be visually recognized.

セラミック層21は、セラミックグリーンシートを焼成して得られる。セラミック層21を構成するセラミック材料は、特に限定されるものではなく、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム(BaTiO3)などが挙げられる。セラミック層21は、これらセラミック材料を1種又は2種類以上を複数混合して用いるようにしてもよい。   The ceramic layer 21 is obtained by firing a ceramic green sheet. The ceramic material constituting the ceramic layer 21 is not particularly limited, and examples thereof include zinc oxide (ZnO), calcium titanate, strontium titanate, and barium titanate (BaTiO3). The ceramic layer 21 may be used by mixing one or more of these ceramic materials.

内部電極22は、一端がセラミック素体11の端面13a、13bの何れかから露出し、一方の外部電極12に接続され、他端は開放端になっており、他方の外部電極12とは絶縁されている。対向する一対の外部電極12に各々接続している内部電極22同士がセラミック層21を介して交互に対向し、所定間隔を持って複数積層されている。   One end of the internal electrode 22 is exposed from one of the end faces 13 a and 13 b of the ceramic body 11, is connected to one external electrode 12, the other end is an open end, and is insulated from the other external electrode 12. Has been. The internal electrodes 22 respectively connected to the pair of opposed external electrodes 12 are alternately opposed to each other via the ceramic layer 21, and a plurality of layers are laminated at a predetermined interval.

内部電極22を構成する金属成分としては、少なくともPdが用いられ、Agを更に含むようにしてもよい。内部電極22に含まれるPdの含有量は0よりも大きく100%以下とする。内部電極22を構成する金属成分としては、セラミック電子部品の内部電極として通常用いられる導電性材料であれば用いることができるが、本実施形態では、内部電極22がPdを含んでいればよく、Agや他の金属、例えばNiを導電性材料として含んでもよい。   As a metal component constituting the internal electrode 22, at least Pd is used, and Ag may be further included. The content of Pd contained in the internal electrode 22 is greater than 0 and 100% or less. As the metal component constituting the internal electrode 22, any conductive material that is usually used as an internal electrode of a ceramic electronic component can be used. However, in the present embodiment, the internal electrode 22 only needs to contain Pd, Ag or another metal such as Ni may be included as a conductive material.

また、内部電極22は、金属成分のみを含み、ガラス成分を含まないことが好ましい。内部電極22を金属成分のみで構成することにより、緻密な電極を形成できるので、外部電極12との接続性をより向上させることができる。   Moreover, it is preferable that the internal electrode 22 contains only a metal component and does not contain a glass component. By forming the internal electrode 22 with only a metal component, a dense electrode can be formed, and thus the connectivity with the external electrode 12 can be further improved.

外部電極12は、セラミック素体11の端面13と、稜部R13〜R16と、側面14、15の端面13側の一部を覆うように設けられている。外部電極12は、セラミック素体11の端面13で内部電極22と接続している。外部電極12は、少なくともAgとガラス成分とを含有するものが用いられる。外部電極12を構成する金属成分としては、Agの他に、Pdを更に含むようにしてもよい。このとき、外部電極12に含まれるPdの含有量は0以上100%未満とする。   The external electrode 12 is provided so as to cover the end surface 13 of the ceramic body 11, the ridges R13 to R16, and a part of the side surfaces 14 and 15 on the end surface 13 side. The external electrode 12 is connected to the internal electrode 22 at the end face 13 of the ceramic body 11. As the external electrode 12, one containing at least Ag and a glass component is used. The metal component constituting the external electrode 12 may further contain Pd in addition to Ag. At this time, the content of Pd contained in the external electrode 12 is 0 or more and less than 100%.

外部電極12に含まれるガラス成分としては、結晶化ガラスが用いられる。結晶化ガラスは、焼付け時に結晶化ガラスの軟化点Tsを超えても結晶化ガラスの粘度は大きく下がらないため、結晶化ガラスは外部電極を形成する導電性ペースト中で固体で存在することができる。このため、結晶化ガラスは外部電極を形成する導電性ペーストに含まれる金属同士の接触を阻害することができる。よって、外部電極12に含まれるガラス成分として結晶化ガラスを用いることで、外部電極12を形成する際に導電性ペーストに含まれるAgが拡散することを抑制することができる。   As a glass component contained in the external electrode 12, crystallized glass is used. Since crystallized glass does not greatly reduce the viscosity of crystallized glass even when it exceeds the softening point Ts of crystallized glass during baking, crystallized glass can exist as a solid in the conductive paste forming the external electrode. . For this reason, crystallized glass can inhibit contact between metals contained in the conductive paste forming the external electrode. Therefore, by using crystallized glass as the glass component contained in the external electrode 12, it is possible to suppress the diffusion of Ag contained in the conductive paste when the external electrode 12 is formed.

外部電極12は、外部電極12に含まれる金属成分を形成するためのAgおよびPdの金属粉末とガラス成分として含まれるガラス粉末とを含む導電性ペーストをセラミック素体11の端面13に塗布して焼き付けることによって形成されている。   The external electrode 12 is formed by applying a conductive paste containing Ag and Pd metal powder to form a metal component contained in the external electrode 12 and glass powder contained as a glass component to the end face 13 of the ceramic body 11. It is formed by baking.

外部電極12は、金属成分の割合aと、結晶化ガラスおよび空隙の割合bとを、内部電極22との接合部分における断面の面積比で、下記式(1)、(2)を満たすようにしている。
86%≦a≦97%・・・(1)
3%≦b≦14%・・・(2)
The external electrode 12 is configured so that the ratio a of the metal component and the ratio b of the crystallized glass and the void satisfy the following formulas (1) and (2) in the area ratio of the cross section at the joint portion with the internal electrode 22. ing.
86% ≦ a ≦ 97% (1)
3% ≦ b ≦ 14% (2)

外部電極12の金属成分の割合aと、結晶化ガラスおよび空隙の割合bとを、断面の面積比で、上記範囲内とすることで、外部電極12を形成する導電性ペーストに含まれるAgが内部電極22に拡散するのを抑制することができるので、内部電極22が成長して突出し、外部電極12を突き上げるのを抑制することができる。このため、外部電極12に生じる空隙や内部電極22と外部電極12との間に発生する空隙の発生を抑制すると共に、緻密な外部電極12を形成することができるので、内部電極22と外部電極12との接合強度を高めることができる。   By setting the ratio a of the metal component of the external electrode 12 and the ratio b of the crystallized glass and voids within the above range in terms of the cross-sectional area ratio, Ag contained in the conductive paste forming the external electrode 12 is reduced. Since diffusion to the internal electrode 22 can be suppressed, it is possible to suppress the internal electrode 22 from growing and protruding and pushing up the external electrode 12. For this reason, while suppressing the generation | occurrence | production of the space | gap which arises in the external electrode 12, and the internal electrode 22 and the external electrode 12, while forming the precise | minute external electrode 12, the internal electrode 22 and an external electrode can be formed. The bonding strength with 12 can be increased.

外部電極12に含まれるAgの含有量が、内部電極22に含まれるAgの含有量よりも多いことが好ましい。外部電極12に含まれるAgの含有量を、内部電極22に含まれるAgの含有量よりも多くすることで、内部電極22から外部電極12にAgが拡散するのを抑制することができるため、外部電極12と内部電極22との断線や接触不良を抑制することができる。   The content of Ag contained in the external electrode 12 is preferably larger than the content of Ag contained in the internal electrode 22. Since it is possible to suppress the diffusion of Ag from the internal electrode 22 to the external electrode 12 by making the content of Ag contained in the external electrode 12 larger than the content of Ag contained in the internal electrode 22, Disconnection and poor contact between the external electrode 12 and the internal electrode 22 can be suppressed.

また、外部電極12を構成する金属成分としては、AgおよびPdとガラス成分とを含有するものであればよく、セラミック電子部品の外部電極として通常用いられる導電性材料であれば用いることができ、外部電極12はAgおよびPd以外に、Cu、Ni、Snなどを導電性材料として含んでもよい。外部電極12は、複数の金属電極層で構成されていてもよく、例えば、AgおよびPdとガラス成分とを含む下地電極に、Cuめっき層、Niめっき層、Snめっき層を形成するようにしてもよい。   Moreover, as a metal component which comprises the external electrode 12, what is necessary is just to contain Ag and Pd, and a glass component, and if it is a conductive material normally used as an external electrode of a ceramic electronic component, it can be used, The external electrode 12 may contain Cu, Ni, Sn or the like as a conductive material in addition to Ag and Pd. The external electrode 12 may be composed of a plurality of metal electrode layers. For example, a Cu plating layer, a Ni plating layer, and a Sn plating layer may be formed on a base electrode containing Ag and Pd and a glass component. Also good.

セラミック電子部品10は、セラミック素体11の一対の外部電極12に電圧が印加されることで、セラミック素体11に電荷が蓄積される。   In the ceramic electronic component 10, charges are accumulated in the ceramic body 11 by applying a voltage to the pair of external electrodes 12 of the ceramic body 11.

このように、本実施形態に係るセラミック電子部品10によれば、ガラス成分として結晶化ガラスを用いることで、焼付け時においても結晶化ガラスは固体で存在することができるため、外部電極を形成する導電性ペーストに含まれるAgの拡散を抑制することができる。また、金属成分、ガラス成分と空隙の割合を所定の範囲内となるように外部電極を形成することで、内部電極が外部電極を突き上げるのを抑制するので、外部電極に生じる空隙や内部電極と外部電極との間に発生する空隙の発生を効果的に抑制し、緻密な外部電極を形成できると共に、内部電極と外部電極との接合強度を高めることができ、信頼性に優れた積層セラミック電子部品を提供することができる。   Thus, according to the ceramic electronic component 10 according to the present embodiment, by using crystallized glass as a glass component, the crystallized glass can exist in a solid state even during baking, so that an external electrode is formed. The diffusion of Ag contained in the conductive paste can be suppressed. In addition, by forming the external electrode so that the ratio of the metal component, the glass component and the gap is within a predetermined range, the internal electrode is prevented from pushing up the external electrode. The generation of voids between the external electrode and the external electrode can be effectively suppressed, a dense external electrode can be formed, and the bonding strength between the internal electrode and the external electrode can be increased. Parts can be provided.

以上、本実施形態では、セラミック電子部品の一例として積層型のバリスタに適用した場合について説明したが、本発明に係るセラミック電子部品は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明に係るセラミック電子部品は、セラミック素体を有するセラミック電子部品であれば、例えば圧電体素子(圧電アクチュエータ)、インダクタ、コンデンサ、サーミスタ等の電子部品にも適用可能である。   As mentioned above, although this embodiment demonstrated the case where it applied to a multilayer varistor as an example of a ceramic electronic component, the ceramic electronic component which concerns on this invention is not limited to the said embodiment. The ceramic electronic component according to the present invention can be applied to an electronic component such as a piezoelectric element (piezoelectric actuator), an inductor, a capacitor, and a thermistor as long as it is a ceramic electronic component having a ceramic body.

本発明の内容を実施例および比較例を用いて以下に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   The content of the present invention will be described in detail below using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>
[セラミック素体の作製]
セラミック素体(セラミック焼結体)として、ZnO系積層セラミック焼結体を準備した。内部電極を形成する材料としてはPdを用いた。ZnO系積層セラミック燒結体とは、ZnOを主成分として、副成分としてCoや、希土類金属元素や、B、Al、Ga、Inなどの13族元素や、K、Rb、Csなどのアルカリ金属元素や、Mg、Ca、Baなどのアルカリ土類金属元素や、Si、Cr、Mo、等の金属単体や、これらの酸化物を含むものである。
<Example 1>
[Production of ceramic body]
A ZnO-based multilayer ceramic sintered body was prepared as a ceramic body (ceramic sintered body). Pd was used as a material for forming the internal electrode. A ZnO-based multilayer ceramic sintered body is mainly composed of ZnO, Co as a minor component, a rare earth metal element, a group 13 element such as B, Al, Ga and In, and an alkali metal element such as K, Rb and Cs. And alkaline earth metal elements such as Mg, Ca and Ba, simple metals such as Si, Cr and Mo, and oxides thereof.

[外部電極用の導電性ペーストの作製]
導電性ペーストとして、Agを50質量部以上70質量部以下、Pdを10質量部以上30質量部以下、ガラス成分を0質量部以上15質量部以下、樹脂(バインダ)を1質量部以上10質量部以下、分散剤を0質量部以上10質量部以下、溶剤を1質量部以上40質量部以下、各々含むペーストを、3本ロールミル等を用いて混同し、導電性ペーストを作製した。
[Preparation of conductive paste for external electrodes]
As the conductive paste, Ag is 50 to 70 parts by mass, Pd is 10 to 30 parts by mass, the glass component is 0 to 15 parts by mass, and the resin (binder) is 1 to 10 parts by mass. Part or less, a paste containing 0 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of the dispersant, 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less of the solvent, respectively, was mixed using a three roll mill or the like to prepare a conductive paste.

[セラミック電子部品の製造方法]
セラミック素体中の内部電極と接続可能なセラミック素体の端面部に、外部電極用の導電性ペーストをスクリーン印刷にて形成し、120℃で10min熱風で乾燥した後、大気雰囲気中において650℃以上900℃以下、0min以上30min以下保持して焼付けを行い、セラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表1に示す。
[Method of manufacturing ceramic electronic components]
A conductive paste for an external electrode is formed by screen printing on the end face portion of the ceramic body that can be connected to the internal electrode in the ceramic body, dried with hot air at 120 ° C. for 10 minutes, and then 650 ° C. in an air atmosphere. Baking was performed at 900 ° C. or less and 0 min or more and 30 min or less to produce a ceramic electronic component. Table 1 shows the metal component of the internal electrode, the metal component of the external electrode, the glass component, the ratio of the metal component, and the ratio of the glass component and the voids of the obtained ceramic electronic component.

<実施例2〜6>
外部電極の金属成分の含有量と、ガラス成分および空隙の割合とが異なること以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表1に示す。
<Examples 2 to 6>
A ceramic electronic component was produced in the same manner as in Example 1 except that the content of the metal component of the external electrode was different from the ratio of the glass component and the voids. Table 1 shows the metal component of the internal electrode, the metal component of the external electrode, the glass component, the ratio of the metal component, and the ratio of the glass component and the voids of the obtained ceramic electronic component.

<実施例7、8>
外部電極の金属成分のAgとPdとの組成比を変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表1に示す。
<Examples 7 and 8>
A ceramic electronic component was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio of Ag and Pd of the metal component of the external electrode was changed. Table 1 shows the metal component of the internal electrode, the metal component of the external electrode, the glass component, the ratio of the metal component, and the ratio of the glass component and the voids of the obtained ceramic electronic component.

<実施例9〜11>
内部電極の金属成分のAgとPdとの組成比を変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表1に示す。
<Examples 9 to 11>
A ceramic electronic component was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio between Ag and Pd of the metal component of the internal electrode was changed. Table 1 shows the metal component of the internal electrode, the metal component of the external electrode, the glass component, the ratio of the metal component, and the ratio of the glass component and the voids of the obtained ceramic electronic component.

<比較例1〜3>
外部電極のガラス成分の種類として結晶化ガラスから軟化ガラスに変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表2に示す。
<Comparative Examples 1-3>
A ceramic electronic component was produced in the same manner as in Example 1 except that the glass component of the external electrode was changed from crystallized glass to softened glass. Table 2 shows the metal component of the internal electrode, the metal component of the external electrode, the glass component, the ratio of the metal component, and the ratio of the glass component and the voids of the obtained ceramic electronic component.

<比較例4〜7>
外部電極のガラス成分の種類を結晶化ガラスのみから軟化ガラスと結晶化ガラスとに変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表2に示す。
<Comparative Examples 4-7>
A ceramic electronic component was produced in the same manner as in Example 1 except that the type of the glass component of the external electrode was changed from crystallized glass only to softened glass and crystallized glass. Table 2 shows the metal component of the internal electrode, the metal component of the external electrode, the glass component, the ratio of the metal component, and the ratio of the glass component and the voids of the obtained ceramic electronic component.

<比較例8、9>
外部電極の金属成分の含有量を変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表2に示す。
<Comparative Examples 8 and 9>
A ceramic electronic component was produced in the same manner as in Example 1 except that the content of the metal component of the external electrode was changed. Table 2 shows the metal component of the internal electrode, the metal component of the external electrode, the glass component, the ratio of the metal component, and the ratio of the glass component and the voids of the obtained ceramic electronic component.

<比較例10、11>
外部電極の金属成分のAgとPdとの組成比を変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表2に示す。
<Comparative Examples 10 and 11>
A ceramic electronic component was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio of Ag and Pd of the metal component of the external electrode was changed. Table 2 shows the metal component of the internal electrode, the metal component of the external electrode, the glass component, the ratio of the metal component, and the ratio of the glass component and the voids of the obtained ceramic electronic component.

<比較例12、13>
内部電極の金属成分のAgとPdとの組成比を変更したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミック電子部品を作製した。得られたセラミック電子部品の内部電極の金属成分と、外部電極の金属成分と、ガラス成分と、金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを表2に示す。
<Comparative Examples 12 and 13>
A ceramic electronic component was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio between Ag and Pd of the metal component of the internal electrode was changed. Table 2 shows the metal component of the internal electrode, the metal component of the external electrode, the glass component, the ratio of the metal component, and the ratio of the glass component and the voids of the obtained ceramic electronic component.

<評価方法>
実施例1〜11および比較例1〜13の各セラミック電子部品を樹脂埋めし、内部電極と外部電極との接合部分まで研磨し、内部電極の突出し状態、内部電極と外部電極との接合部分の空隙、外部電極の剥離の有無を評価した。各実施例および比較例における内部電極と外部電極との接合性と、外部電極の焼結性の評価結果を表3〜表7に示す。
<Evaluation method>
The ceramic electronic components of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 13 were filled with resin, polished to the joint portion between the internal electrode and the external electrode, the protruding state of the internal electrode, the joint portion between the internal electrode and the external electrode The presence or absence of separation of the voids and the external electrodes was evaluated. Tables 3 to 7 show the evaluation results of the bondability between the internal electrode and the external electrode and the sinterability of the external electrode in each Example and Comparative Example.

内部電極と外部電極との接合性は、内部電極の突出し状態と、内部電極と外部電極との接合部分における空隙の有無と、外部電極の剥離の有無とから内部電極と外部電極との接合状態に基づいて評価した。内部電極と外部電極との接合性の評価基準を図3に示す。図3中、符号11はセラミック素体、符号12は外部電極、符号22は内部電極を各々示す。図3に示すように、内部電極と外部電極との接合性評価の判断基準は、モードA〜モードDとし、モードAは、内部電極22の突出し状態と、内部電極22と外部電極12との接合部分の空隙と、外部電極12の剥離とのいずれも無い状態とした。モードBは、内部電極22の突出しは無く、内部電極22と外部電極12との接合部分の空隙は有るが、外部電極12の剥離も無い状態とした。モードCは、内部電極22の突出しが有り、内部電極22と外部電極12との接合部分の空隙も有るが、外部電極12の剥離は無い状態とした。モードDは、内部電極22と外部電極12との剥離が生じた状態とした。内部電極と外部電極との接合性の評価の判断基準は、モードCとモードDとを含まない場合、外部電極の焼結性は良好(表3〜表7中、○印)であると判断した。   The bondability between the internal electrode and the external electrode is determined based on the protruding state of the internal electrode, the presence / absence of voids at the joint between the internal electrode and the external electrode, and the presence / absence of peeling of the external electrode. Based on the evaluation. FIG. 3 shows the evaluation criteria for the bondability between the internal electrode and the external electrode. In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a ceramic body, reference numeral 12 denotes an external electrode, and reference numeral 22 denotes an internal electrode. As shown in FIG. 3, the judgment criteria for evaluating the bondability between the internal electrode and the external electrode are mode A to mode D. In mode A, the protruding state of the internal electrode 22, the internal electrode 22 and the external electrode 12 are There were no gaps in the joints and no peeling of the external electrodes 12. In mode B, the internal electrode 22 did not protrude and there was a gap at the joint between the internal electrode 22 and the external electrode 12, but the external electrode 12 was not peeled off. In mode C, the internal electrode 22 protrudes and there is a gap at the joint between the internal electrode 22 and the external electrode 12, but the external electrode 12 is not peeled off. In mode D, the internal electrode 22 and the external electrode 12 were peeled off. When the criteria for evaluating the bondability between the internal electrode and the external electrode do not include mode C and mode D, it is determined that the sinterability of the external electrode is good (circles in Tables 3 to 7). did.

<評価>
[外部電極に含まれるガラス成分が軟化ガラスのみの場合の検討]
表3に示すように、外部電極が軟化ガラスのみの場合、内部電極と外部電極との接合性は、いずれもモードCかモードDの状態であり、外部電極の焼結は不十分か過焼結であったことが確認された(比較例1〜3参照)。よって、外部電極に含まれるガラス成分が軟化ガラスのみの場合、内部電極と外部電極との接合部分に空隙が生じるか、内部電極と外部電極とが剥離してしまうため、外部電極にガラス成分を含む場合、外部電極のガラス成分として軟化ガラスのみでは、内部電極と外部電極との接触不良を引き起こすといえる。
<Evaluation>
[Examination when the glass component contained in the external electrode is only softened glass]
As shown in Table 3, when the external electrode is only softened glass, the bondability between the internal electrode and the external electrode is either mode C or mode D, and the external electrode is insufficiently sintered or overfired. It was confirmed that it was a result (see Comparative Examples 1 to 3). Therefore, when the glass component contained in the external electrode is only softened glass, a gap is formed at the joint between the internal electrode and the external electrode, or the internal electrode and the external electrode are peeled off. If it is included, it can be said that only softened glass as the glass component of the external electrode causes poor contact between the internal electrode and the external electrode.

[軟化ガラスと結晶化ガラスとの混合の検討]
表4に示すように、外部電極に含まれるガラス成分が軟化ガラスのみか軟化ガラスと結晶化ガラスとの両方を含む場合、内部電極と外部電極との接合性は、いずれもモードCかモードDの状態が多く、外部電極の焼結は不十分か過焼結であったことが確認された(比較例2、4〜7参照)。これに対し、外部電極に含まれるガラス成分が結晶化ガラスのみの場合、内部電極と外部電極との接合性は、モードAかモードBの状態であり、外部電極の焼結性は良好であったことが確認された(実施例1参照)。よって、外部電極に含まれるガラス成分が結晶化ガラスのみの場合、内部電極と外部電極との接合部分に空隙が生じることなく、内部電極と外部電極との間に剥離が生じることもないため、内部電極と外部電極との安定した接続を維持できるといえる。
[Examination of mixing of softened glass and crystallized glass]
As shown in Table 4, when the glass component contained in the external electrode includes only softened glass or both softened glass and crystallized glass, the bondability between the internal electrode and the external electrode is either mode C or mode D. It was confirmed that the external electrode was insufficiently sintered or oversintered (see Comparative Examples 2, 4 to 7). On the other hand, when the glass component contained in the external electrode is only crystallized glass, the bondability between the internal electrode and the external electrode is in mode A or mode B, and the sinterability of the external electrode is good. (See Example 1). Therefore, when the glass component contained in the external electrode is only crystallized glass, there is no gap between the internal electrode and the external electrode, and no peeling occurs between the internal electrode and the external electrode. It can be said that a stable connection between the internal electrode and the external electrode can be maintained.

[外部電極に含まれる金属成分の割合の検討]
表5に示すように、外部電極に含まれる金属成分の割合が86.8以上95.9以下であり、結晶化ガラスと空隙との割合が3.7以上13.2以下の範囲内では、内部電極と外部電極との接合性は、モードAかモードBの状態であり、外部電極の焼結性は良好であったことが確認された(実施例2〜6参照)。これに対し、外部電極の断面積に含まれる金属成分の割合と、結晶化ガラスと空隙との割合とが上記範囲外の場合では、内部電極と外部電極との接合性は、いずれもモードCかモードDの状態が多く、外部電極の焼結は不十分か過焼結であったことが確認された(比較例8、9参照)。よって、外部電極の断面積に含まれる金属成分の割合を所定の範囲内とすることで、内部電極と外部電極との接合部分に空隙が生じることなく、内部電極と外部電極との間に剥離が生じることもないため、内部電極と外部電極との安定した接続を維持できる。
[Examination of proportion of metal component contained in external electrode]
As shown in Table 5, the ratio of the metal component contained in the external electrode is 86.8 or more and 95.9 or less, and the ratio of crystallized glass and voids is 3.7 or more and 13.2 or less, The bondability between the internal electrode and the external electrode was in the mode A or mode B, and it was confirmed that the sinterability of the external electrode was good (see Examples 2 to 6). On the other hand, when the ratio of the metal component contained in the cross-sectional area of the external electrode and the ratio of the crystallized glass and the void are out of the above ranges, the bondability between the internal electrode and the external electrode is mode C. It was confirmed that there were many modes D and the external electrode was insufficiently sintered or oversintered (see Comparative Examples 8 and 9). Therefore, by setting the ratio of the metal component included in the cross-sectional area of the external electrode within a predetermined range, the gap between the internal electrode and the external electrode is eliminated without causing a gap at the joint between the internal electrode and the external electrode. Therefore, stable connection between the internal electrode and the external electrode can be maintained.

[外部電極の金属成分のPdとAgとの混合比の検討]
表6に示すように、外部電極のPdとAgとの混合比が、20対80から50対50の範囲内であれば、内部電極と外部電極との接合性は、モードAかモードBの状態であり、外部電極の焼結性は良好であったことが確認された(実施例4、7、8参照)。一方、外部電極のPdとAgとの混合比が、上記範囲外では、外部電極に含まれるガラス成分が軟化ガラスのみか軟化ガラスと結晶化ガラスとの場合、内部電極と外部電極との接合性は、いずれもモードCかモードDの状態が見られ、外部電極の焼結は不十分か過焼結であったことが確認された(比較例10、11参照)。よって、外部電極に含まれる金属成分のPdとAgとの混合比を所定の範囲内とすることで、内部電極と外部電極との接合部分に空隙が生じることなく、内部電極と外部電極との間に剥離が生じることもないため、内部電極と外部電極との安定した電極の接続を維持できる。
[Examination of mixing ratio of Pd and Ag of metal component of external electrode]
As shown in Table 6, if the mixing ratio of Pd and Ag of the external electrode is within the range of 20:80 to 50:50, the bondability between the internal electrode and the external electrode is mode A or mode B. It was confirmed that the sinterability of the external electrode was good (see Examples 4, 7, and 8). On the other hand, when the mixing ratio of Pd and Ag of the external electrode is outside the above range, when the glass component contained in the external electrode is only softened glass or softened glass and crystallized glass, the bondability between the internal electrode and the external electrode In either case, mode C or mode D was observed, and it was confirmed that the external electrode was insufficiently sintered or oversintered (see Comparative Examples 10 and 11). Therefore, by setting the mixing ratio of Pd and Ag of the metal component contained in the external electrode within a predetermined range, there is no gap at the junction between the internal electrode and the external electrode, and the internal electrode and the external electrode Since peeling does not occur in between, a stable electrode connection between the internal electrode and the external electrode can be maintained.

[内部電極の金属成分のPdとAgとの混合比の検討]
表7に示すように、内部電極のPdとAgとの混合比が、100対0から50対50の範囲内であれば、内部電極と外部電極との接合性は、モードAかモードBの状態であり、外部電極の焼結性は良好であったことが確認された(実施例4、9〜11参照)。一方、内部電極のPdとAgとの混合比が、上記範囲外では、外部電極が軟化ガラスのみか軟化ガラスと結晶化ガラスとの場合、内部電極と外部電極との接合性は、いずれもモードCかモードDの状態が見られ、外部電極の焼結は不十分か過焼結であったことが確認された(比較例12、13参照)。よって、内部電極のPdとAgとの混合比を所定の範囲内とすることで、内部電極と外部電極との接合部分に空隙が生じることなく、内部電極と外部電極との間に剥離が生じることもないため、安定した電極の接続を維持できる。
[Examination of mixing ratio of Pd and Ag of metal components of internal electrode]
As shown in Table 7, when the mixing ratio of Pd and Ag of the internal electrode is in the range of 100 to 0 to 50 to 50, the bondability between the internal electrode and the external electrode is mode A or mode B. It was confirmed that the sinterability of the external electrode was good (see Examples 4 and 9 to 11). On the other hand, when the mixing ratio of Pd and Ag of the internal electrode is outside the above range, when the external electrode is only softened glass or softened glass and crystallized glass, the bonding properties between the internal electrode and the external electrode are all modes. C or mode D was observed, and it was confirmed that the external electrode was insufficiently sintered or oversintered (see Comparative Examples 12 and 13). Therefore, by setting the mixing ratio of Pd and Ag of the internal electrode within a predetermined range, no separation occurs between the internal electrode and the external electrode without causing a gap in the joint portion between the internal electrode and the external electrode. Therefore, stable electrode connection can be maintained.

このように、セラミック電子部品は、外部電極に含まれるガラス成分として結晶化ガラスを用い、外部電極に含まれる金属成分の割合と、ガラス成分および空隙の割合とを、断面の面積比で各々所定の範囲内となるようにして外部電極を形成することで、内部電極の突出しを抑制できるので、内部電極と外部電極との間に空隙は生じないか、内部電極と外部電極との間に空隙が生じても外部電極を突き上げるほどの空隙は生じないようにすることができ、内部電極と外部電極との接合強度を高めることができた。これは、外部電極を形成する導電性ペーストに含まれるAgが内部電極側に拡散するのを抑制することができたことによるものと考えられる。また、外部電極を形成する導電性ペーストに含まれるAgが内部電極側に拡散するのを抑制することで、外部電極は緻密な電極膜を形成できると考えられる。   As described above, the ceramic electronic component uses crystallized glass as the glass component contained in the external electrode, and the ratio of the metal component contained in the external electrode and the proportion of the glass component and the void are respectively determined in terms of the cross-sectional area ratio. By forming the external electrode so that it falls within the range, it is possible to suppress the protrusion of the internal electrode, so there is no gap between the internal electrode and the external electrode, or there is a gap between the internal electrode and the external electrode. Even if this occurs, it is possible to prevent a gap from being pushed up to the external electrode, and to increase the bonding strength between the internal electrode and the external electrode. This is considered to be because Ag contained in the conductive paste forming the external electrode could be suppressed from diffusing to the internal electrode side. Moreover, it is thought that the external electrode can form a dense electrode film by suppressing the diffusion of Ag contained in the conductive paste forming the external electrode to the internal electrode side.

従って、本発明に係るセラミック電子部品によれば、内部電極と外部電極との間における空隙の発生を効果的に防止することができると共に、内部電極と外部電極との接合強度が高めることができ、安定した電極の接続を維持できることが判明した。   Therefore, according to the ceramic electronic component of the present invention, it is possible to effectively prevent the generation of voids between the internal electrode and the external electrode, and it is possible to increase the bonding strength between the internal electrode and the external electrode. It has been found that stable electrode connection can be maintained.

以上のように、本発明に係るセラミック電子部品は、内部電極を含むセラミック素体に外部電極を配設した積層型のバリスタなどの電子部品として用いるのに適している。   As described above, the ceramic electronic component according to the present invention is suitable for use as an electronic component such as a laminated varistor in which an external electrode is disposed on a ceramic body including an internal electrode.

10 セラミック電子部品
11 セラミック素体
12 端子電極(外部電極)
21 セラミック層
22 内部電極
10 Ceramic electronic parts 11 Ceramic body 12 Terminal electrode (external electrode)
21 Ceramic layer 22 Internal electrode

Claims (2)

セラミック素体と、
前記セラミック素体の内部に設けられ、金属成分としてAgおよびPdを含む内部電極と、
前記セラミック素体の端面に設けられ、金属成分としてAgおよびPdを含むと共に、ガラス成分として結晶化ガラスのみを含み、前記内部電極と導通する一対の外部電極とを有し、
前記外部電極に含まれるPdとAgとの混合比が20対80から30対70の範囲内であり、前記内部電極に含まれるPdとAgの混合比が100対0から50対50の範囲内であり、
前記外部電極は、前記セラミック素体の端面に、前記外部電極に含まれる金属成分を形成するための金属粉末と前記外部電極に含まれるガラス成分を形成するためのガラス粉末とを含む導電性ペーストを塗布することにより形成され、
金属成分の割合aと、結晶化ガラスおよび空隙の割合bとが、前記内部電極との接合部分における断面の面積比で、下記式(1)、(2)を満たすことを特徴とするセラミック電子部品。
86%≦a≦97%・・・(1)
3%≦b≦14%・・・(2)
A ceramic body,
An internal electrode provided inside the ceramic body and containing Ag and Pd as metal components;
Provided on the end face of the ceramic body, including Ag and Pd as metal components, including only crystallized glass as a glass component, and having a pair of external electrodes electrically connected to the internal electrodes,
The mixing ratio of the Pd and Ag contained in the external electrodes is in the range from 20 to 80 of the 30 pairs 70, the mixing ratio of Pd and Ag contained in the internal electrode is in the range of 100: 0 50: 50 And
The external electrode includes a conductive paste including metal powder for forming a metal component contained in the external electrode and glass powder for forming a glass component contained in the external electrode on an end surface of the ceramic body. Formed by applying
A ceramic electron characterized in that the ratio a of the metal component and the ratio b of the crystallized glass and the void satisfy the following formulas (1) and (2) in the area ratio of the cross section at the joint portion with the internal electrode. parts.
86% ≦ a ≦ 97% (1)
3% ≦ b ≦ 14% (2)
前記内部電極は、ガラス成分を含まない請求項1に記載のセラミック電子部品。


The ceramic electronic component according to claim 1, wherein the internal electrode does not include a glass component.


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