JPH0133929B2 - - Google Patents

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JPH0133929B2
JPH0133929B2 JP55070663A JP7066380A JPH0133929B2 JP H0133929 B2 JPH0133929 B2 JP H0133929B2 JP 55070663 A JP55070663 A JP 55070663A JP 7066380 A JP7066380 A JP 7066380A JP H0133929 B2 JPH0133929 B2 JP H0133929B2
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JP
Japan
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conductive layer
sputtering
thickness
porcelain
electrical characteristics
Prior art date
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JP55070663A
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English (en)
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JPS56167318A (en
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Nobutate Yamaoka
Mamoru Yamaki
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Publication date
Application filed by Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Taiyo Yuden Co Ltd
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Publication of JPH0133929B2 publication Critical patent/JPH0133929B2/ja
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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、高温環境下においても電極の接着強
度が大きく、かつ電気的特性の良好な磁器コンデ
ンサの電極形成方法に関するものである。 例えば自動車エンジン等に用いられる電子制御
回路装置は、振動を伴つた150℃雰囲気の過酷な
条件で使用される場合がある。この種の電子制御
回路装置には、磁器コンデンサが使用される。こ
のような場合に用いられる磁器コンデンサとして
は、上記の如き高温環境下においても電気的特性
が良く、リード線と磁器素体との接着強度が高い
磁器コンデンサが要求される。 従来、この様な要求に応える磁器コンデンサの
電極形成方法としては、磁器素体の表面に、銀粉
及びガラスを含む銀ペーストを塗布し、焼付ける
磁器コンデンサの電極形成方法が知られている。 このような電極形成方法を適用した磁器コンデ
ンサは、高温下における電気的特性及び接着強度
は、使用上問題のない範囲にある。 しかし、銀を電極材料として用いるために、 材料コストが高くなる。 半田付けする際に、銀がはんだに拡散して静
電容量値が低下する。 銀ペーストを焼き付けると銀ペースト表面側
に銀粉が集まり、磁器素体面側にガラス成分集
まり、磁器素体面にガラス層が形成されてしま
うために、みかけの比誘電率が低下する。 という問題点があつた。 また、例えば特開昭50−121797に開示されてい
るように、磁器素体面上に真空蒸着またはスパツ
タリング法によりに密着性のよい金属(Be、Al、
Cr、NiCr)により金属層を形成した後、銅又は
金をメツキ法によりさらなる金属層を形成する方
法が知られている。 しかし、磁器素体面上に単なる真空蒸着または
スパツタリング法により密着性のよい金属を形成
したのでは磁器素体面に形成された金属層が剥離
しやすいという問題がある。 さらに、特開昭54−152145に開示されているよ
うに、磁器素体表面にAg、Ni、Cu等の金属層を
イオン化プレーデイング法により形成した後、電
解メツキによりAg、Ni、Cu等の金属層を形成す
る方法が知られている。 ここに開示されている電極形成方法は、イオン
化プレーデイング法を用いるために、量産するこ
とには不向きであり、また製造コストも高いもの
となる。 本発明は、磁器素体と導電層との接着強度が大
きく、かつ電気的特性の優れた磁器コンデンサの
電極形成方法を提供することを目的とする。 本発明は、上記の目的を達成するために、以下
のような構成の磁器コンデンサの電極形成方法を
提供する。 すなわち、磁器素体を150℃〜250℃の温度に加
熱し、加熱された磁器素体の表面にNi、Cr、Ni
−Cu(銅・ニツケル合金)、Cu−Al(銅・アルミ
ニウム合金)、Cu−Al2O3(銅・酸化アルミニウム
混合材料)、Cu−SiO2(銅・酸化ケイ素混合材料)
の群から選択された一種以上の物質からなる第1
導電層を、蒸着法又はスパツタリング法により形
成し、第1導電層の上にNi、Cr、Ni−Cuの群か
ら選択された物質であつて第1導電層の物質と異
なる物質からなる第2導電層をメツキ法、蒸着法
又はスパツタリング法により形成することを特徴
とする磁器コンデンサの電極形成方法である。ま
た、第1導電層の厚さは、約1000Å以上に形成す
ると電気的特性をいつそう向上させることががで
き、望ましい。 以下、本発明の実施例について述べる。 実施例 1 第1図に示すような直径8mm、厚さ0.5mmの円
板状SrTiO3(チタン酸ストロンチウム)系半導体
磁器素体1を約200℃に加熱し、磁器素体両面に
Ni、Cr、Cu−Ni(70:30)、Cu−Al(90:10)、
Cu−SiO2(98:2)、Cu−Al2O3(98:2)から選
択された金属をスパツタリングすることによつて
厚さ約1000Åの第1の導電層2を形成し、さら
に、Cu、Ni、Cu−Ni(90:10)から選んだ金属
をスパツタリングすることによつて厚さ約2μm
の第2の導電層を第1の導電層の上に形成し、次
に半田引き軟銅線からなる0.6mmの径のリード線
4,5を半田6で固着し、しかる後、電気的特性
として誘電率εs(20℃ 1KHz)tanδ(1KHz)、絶
縁抵抗IR、及び電極接着強度の測定を行つたと
ころ、第1表に示す測定結果が得られた。 なお、電極接着強度の測定は、常温と150℃と
の両方で行つた。また、この測定方法は、第1図
に示す如く、一方のリード線4を固定し、他方の
リード線5にバネ秤を結合し、電極の剥離又は電
極からのリード線の離脱が生じるまでの力によつ
て決めた。 比較のために上述の磁器素体と同様の磁器素体
を用いて両面にスクリーン印刷により銀ペースト
を塗布し、約850℃で焼き付け、次に半田引き軟
銅線からなる0.6mmの径のリード線4,5を半田
6で固着し、しかる後、上述と同様に電気的特性
として誘電率εs(20℃ 1KHz)tanδ(1KHz)、絶
縁抵抗IR、及び電極接着強度の測定を行つた。
測定結果を第1表に示す。 第1表から判るように、予め約200℃に加熱し、
Ni、Cr、Cu−Ni、Cu−Al、Cu−SiO2、Cu−
Al2O3から選択された金属をスパツタリンング
し、さらに、Cu、Ni、Cu−Niから選んだ金属を
スパツタリングすると、銀を焼き付ける電極形成
方法に比較して、磁器素体との接着強度が大き
い。特に、高温条件(150℃)下において、その
効果には著しいものがある。 また、誘電率εsも比較的良好である。
【表】 実施例 2 直径8mm、厚さ0.25mmの円板状のTiO2(酸化チ
タン)系磁器素体を約200℃に加熱した後、磁器
素体両面にNi又はCrをスパツタリング、真空蒸
着することによつて厚さ約1000Åの第1導電層2
を形成し、さらに、Cu又はNiをスパツタリング、
真空蒸着、メツキすることによつて厚さ約2μm
の第2の導電層を第1の導電層の上に形成し、次
に実施例1と同様に、半田引き軟銅線からなる
0.6mmの径のリード線4,5を半田6で固着し、
しかる後、電気的特性として誘電率εs(20℃ 1K
Hz)、Q(1KHz)、絶縁抵抗IR、及び電極接着強度
の測定を行つたところ、第2表に示す測定結果が
得られた。 なお、本実施例においても、比較のために、上
述の磁器素体と同様の磁器素体を用いて両面にス
クリーン印刷により銀ペーストを塗布し、約850
℃で焼き付け、次に半田引き軟銅線からなる0.6
mmの径のリード線4,5を半田6で固着し、しか
る後、上述と同様に電気的特性として誘電率εs
(20℃ 1KHz)、Q(1KHz)、絶縁抵抗IR、及び電
極接着強度の測定を行つた。測定結果を第2表に
示す。 第2表から判るように、予め約200℃に加熱し
た後の、第1の導電層の形成方法は、スパツタリ
ングに限られず、真空蒸着によつても実施例1と
同様の効果を得ることができる。また、第2の導
電層の形成方法もスパツタリングに限られず、真
空蒸着、メツキすることによつても実施例1と同
様の効果を得ることができる。
【表】 実施例 3 磁器素体として、直径8mm、厚さ0.2mmの円板
状のBaTiO3(チタン酸バリウム)系磁器素体を
用いて、実施例2と同様に、約200℃に加熱した
後、磁器素体両面にNi又はCrをスパツタリング、
真空蒸着して厚さ約1000Åの第1の導電層2を形
成し、さらに、Cu又はNiをスパツタリング、真
空蒸着、メツキして厚さ約2μmの第2の導電層
を第1の導電層の上に形成し、半田引き軟銅線か
らなる0.6mmの径のリード線4,5を半田6で固
着し、しかる後、電気的特性として誘電率εs(20
℃ 1KHz)、tanδ(1MHz)、絶縁抵抗IR、及び電
極接着強度の測定を行つた。 また、本実施例においても、比較のために、実
施例2と同様の方法により銀ペースト塗布焼き付
けて電極を形成し、電気的特性、及び電極接着強
度の測定を行つた。 これらの測定結果を第3表に示す。
【表】 第3表から判るように、予め約200℃に加熱し、
Ni又はCrをスパツタリング、真空蒸着し、さら
に、Cu又はNiをスパツタリング、真空蒸着、メ
ツキすることによつて電極を形成する方法は、銀
を焼き付ける電極形成方法に比較して、磁器素体
との接着強度が大きい。特に、高温条件(150℃)
下において、その効果には著しいものがある。 また、実施例1〜実施例3から判るように、第
1の導電層が形成される磁器素体は、誘電体であ
るかぎりSrTiO3(チタン酸ストロンチウム)系半
導体磁器であつても、TiO2(酸化チタン)系磁器
であつても、BaTiO3(チタン酸バリウム)系磁
器であつてもよい。 実施例 4 実施例1と同様のSrTiO3(チタン酸ストロンチ
ウム)系半導体磁器を用いて、予め加熱する温度
を25℃〜250℃の間で変化させ、それぞれにスパ
ツタリング法によりNiからなる1000Åの厚さの
第1の導電層を形成し、さらに、スパツタリング
法によりCuからなる2μmの厚さの第2の導電層
を形成し、しかる後、それぞれのコンデンサの電
気的特性tanδ(1KHz)の変化を測定した。 測定結果を第2図に示す。 第2図から判るように、常温(25℃)から加熱
温度を上げてゆくと、電気的特性(tanδ)は良好
になつてゆく。 さらに、加熱温度が150℃以上になると、加熱
温度の変化の電気的特性に及ぼす影響は小さくな
ることが判る。 実施例 5 実施例1と同様のSrTiO3(チタン酸ストロンチ
ウム)系半導体磁器を用いて、予め加熱する温度
を200℃とし、スパツタリング法によりCrからな
る第1の導電層の厚さを変えて形成し、さらに、
それぞれにスパツタリング法によりCuからなる
2μmの厚さの第2の導電層を形成し、しかる後、
それぞれのコンデンサの電気的特性tanδ(1KHz)
の変化を測定した。 測定結果を第3図に示す。 第3図から判るように、第1の導電層の厚さ
が、約500A以上になると電気的特性(tanδ)は
良好になつてゆく。 さらに、約1000Å以上になると、第1の導電層
の層厚の変化の電気的特性に及ぼす影響は小さく
なることが判る。 なお、上述の実施例による効果は第2の導電層
の厚さを変えても同様に得ることができる。 以上のことから明らかなように、本発明によれ
ば、第一の導電層を蒸着法又はスパツタリング法
により形成するに際し、予め磁器素体を150℃〜
250℃の温度に加熱しておいて、磁器素体と密着
性のよいNi、Cr、Ni−Cu、Cu−Al、Cu−
Al2O3、Cu−SiO2の群から選択された一種以上の
物質を磁器素体面に形成するために、単に蒸着法
又はスパツタリング法により金属層を形成するの
に比べて磁器素体と第一電極層との間を強固に結
合させることができ、高温状態においても接着強
度の大きい、かつ電気的特性の良好な磁器コンデ
ンサを得ることができる。 さらに、第1導電層の厚さが1000Å以上の厚さ
になるように蒸着又はスパツタリングを行うと、
さらに電気的特性の良好な磁器コンデンサを得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に係わる磁器コンデ
ンサを示す断面図である。第2図は、本発明の第
4の実施例における磁器素体加熱温度と電気的特
性(tanδ)との関係を示すグラフである。第3図
は、本発明の第5の実施例における第1の導電層
の厚さと電気的特性(tanδ)との関係を示すグラ
フである。 なお、図面に用いられている符号において、1
は磁器素体、2は第1の導電層、3は第2の導電
層、4,5はリード線、6は半田である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 磁器素体を150℃〜250℃の温度に加熱し、 前記加熱された磁器素体の表面に、Ni、Cr、
    Ni−Cu、Cu−Al、Cu−Al2O3、Cu−SiO2の群
    から選択された一種以上の物質からなる第1導電
    層を、蒸着法又はスパツタリング法により形成
    し、 前記第1導電層の上にNi、Cu、Ni−Cuの群か
    ら選択された物質であつて前記第1導電層の物質
    と異なる物質からなる第2導電層を、メツキ法、
    蒸着法又はスパツタリング法により形成すること
    を特徴とする磁器コンデンサの電極形成方法。 2 前記磁器素体を150℃〜250℃の温度に加熱
    し、加熱された前記磁器素体の表面に、Ni、Cr、
    Ni−Cu、Cu−Al、Cu−Al2O3、Cu−SiO2の群
    から選択された一種以上の物質からなる第1導電
    層を、蒸着法又はスパツタリング法により、約
    1000Å以上の厚みに形成する特許請求の範囲第1
    項記載の磁器コンデンサの電極形成方法。
JP7066380A 1980-05-27 1980-05-27 Porcelain capacitor Granted JPS56167318A (en)

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