JPH0210607A

JPH0210607A - 導電性ペーストおよびそれを用いた厚膜部品

Info

Publication number: JPH0210607A
Application number: JP16042488A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nakano; 敦之中野; Takeshi Nomura; 武史野村
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1988-06-28
Publication date: 1990-01-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、導電性ペーストおよびこれを導体層に用いた
積層セラミックインダクタ、積層セラミックＬＣ部品等
の厚膜部品に関する。

〈従来の技術〉積層セラミックイングクタ、積層セラミックＬＣ部品等
の導体層に使用される導電性ペーストには、従来、導電
性材料として球状もしくは球に類した形状、リン片状ま
たはリン片状と球状の両方の形状が混合した状態の導電
性無機物粒子が用いられている。

特に、磁性体として、低温焼成用のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフ
ェライト等のＮｉ系フェライトを用いた積層セラミック
イングクタやＬＣ部品では、高い品質係数を得るために
導電性材料にＡｇが用いられている。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上記の導電性ペーストでは、導体層を形
成するため磁性体生シートと同時焼成する場合、焼成後
のチップ内部に電極（導体）成分のマイグレーシ３ンが
生じ、磁性体のインダクタンス低下、導体の直流抵抗の
上昇、品質係数の低下が生じるという問題があった。

本発明は、導体層とした場合Ａｇを緻密化させることが
でき、また磁性体へのＡｇの拡散を抑制することができ
、その結果良好な特性が得られる導電性ペーストおよび
それを用いた厚膜部品を提供することを目的としている
。

く課題を解決するための手段〉上記目的を達成するために、本発明の導電性ペーストは
、酸化物素体上に積層して同時焼成するものであって、
導電体材料のＡｇと、Ａｇのメタロ−オーガニック、Ｎ
ｉのメタロ−オーガニック、およびＺｎのメタロ−オー
ガニックのうちの少なくとも１種以上とを含有するもの
である。

この場合、上記のメタロ−オーガニックは、Ａｇに対し
て金属換算で０．１〜７ｗｔ％含有されることが好まし
い。

そして、本発明の厚膜部品は、このような導電性ペース
トを酸化物素体、好ましくは磁性酸化物素体上に積層し
た後、同時焼成し、導体層としたものである。

以下、本発明の構成について説明する。

本発明の導電性ペーストは、導電体材料のＡｇと、Ａｇ
のメタロ−オーガニック、Ｎｉのメタロ−オーガニック
、およびＺｎのメタロ−オーガニックのうちの少なくと
も１種以上を含有する。

メタロ−オーガニックとは、中心金属かへテロ原子を介
して配位子（Ｃ原子）に結合しているものであり、中心
金属が、直接、Ｃ原子に結合しているオルガノーメタリ
ックスとは異なるものである。　従って、上記のメタロ
−オーガニックは、それぞれ、中心金属がＡｇ、Ｎｉ、
Ｚｎであるものである。

ヘテロ原子としては、０、Ｓ、ＮおよびＰのうちのいず
れかであり、なかでも０、ＳおよびＮのうちのいずれか
であることが好ましい。

例えば、このようなメタロ−オーガニツタとしては、Ｒ−Ｓ−Ｍ、　　Ｒ−Ｓ−Ｍ−３−Ｒ（ここで、ＭはＡｇ、Ｎｉ、またはＺｎであり、Ｒは芳
香族基あるいは脂肪族基である。）が挙げられる。

メクローオーガニックは、金属レジネートとよばれる場
合もあり、金属レジネートのとき有機部分をなすものは
、樹脂あるいは他の天然物から導かれるものである。　
金属レジネートはその化合物中に金属原子を一個含むも
のであるが、メタロ−オーガエックスは、一般にレジネ
ートの混合物から構成される。　メクロオーガニックス
あるいはレジネートの混合物は、液状あるいはペースト
状として作製されるものである。

このメタロ−オーガニツタないし金属レジネートの詳細
については、Ｃ，Ｙ、Ｃｕｏ、５ｏｌｉｄＳｔａｔｅ　
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、　１７（２）、４９−５Ｎ１９
７４）等を参照することができる。

このようなメタロ−オーガニックは、上述のように、液
状あるいはペースト状であるため、導電性ペーストを作
製する際の分散性が向上する。

このような分散性の向上は、初期分散性の向上のみなら
ず、後述のように厚膜部品とするにあたって焼成するが
、その際に分解して生成する金属や酸化物も分散性が良
好であるので、焼結制御効果は高いものとなる。

また、このようにして生成する金属や酸化物は、従来に
ないほど微粉末化しており、平均粒径は０．０１〜Ｏ，
ｌｐｍ程度となる。　そして、この微粉末化によっても
、焼成の際の高い焼結制御効果が得られる。

特に、Ａｇのメタロ−オーガニックの場合は、焼成の際
に金属微粉末が焼結助剤としてはたらき、Ａｇの焼結を
緻密化する効果が大きい。

また、Ｎｉのメタロ−オーガニック、Ｚｎのメタロ−オ
ーガニックの場合は、後述する磁性体を構成する成分と
共通するものが生成するため、磁性体へのＡｇのマイグ
レーションを防止する効果が大きい。

このようなメタロ−オーガニックは、導電体材料のＡｇ
に対して金属換算０．１〜７ｗｔ％、好ましくはＯ，１
〜５ｖｔ％、さらに好ましくは０．５〜３ｗｔ％含有さ
せるとよい。

このように含有させることにより、本発明の効果は増大
し、電気特性は良好となる。

本発明の導電性ペーストは、本発明の厚膜部品である積
層セラミックインダクタや積層セラミックＬＣ部品のイ
ンダクタの内部巻線として用いるため、前述のように、
導電体材料としてＡｇを適用する。

この場合、Ａｇの一部は酸化銀であってもよい。

またＡｇを主体にするものであれば、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ
−Ｐｄ等の合金であってもよい。

このとき、Ａｇは９５ｗｔ％以上含有されるものである
。

本発明の導電性ペーストは、Ａｇとメタロ−オーガニッ
クとを有機質ビヒクル中に分散させたものである。

具体的には、Ａｇに有機質ビヒクルを加える際にメタロ
−オーガニツタを添加し、例＾ばロール処理等により十
分に分散させればよい。

有機質ビヒクルは、バインダーおよび溶剤を含有するも
のである。

バインダーとしては、例えばエチルセルロース、アクリ
ル樹脂、ブチラール樹脂等公知のものはいずれも使用可
能である。

バインダー含有量は０〜５重量重量％上する。

溶剤としては、例えばテルピネオール、ブチルカルピト
ール、ケロシン等公知のものはいずれも使用可能である
。

溶剤含有量は２０〜５５重量％程度とする。

この他、総計１０重量％程度以下の範囲で、必要に応じ
、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステ
ル等の分散剤や、ジオクチルフタレート、ジブチルツク
レート、ブチルフタリルグリコール酸ブチル等の可塑剤
や、誘電体、磁性体、絶縁体等の各種セラミック粉体等
を添加することもできる。

本発明の厚膜部品は、本発明の導電性ペーストを酸化物
素体上にスクリーン印刷法等の公知の手段により塗布し
、必要に応じ乾燥し、さらには必要に応じこの塗布・乾
燥を繰り返し導体層のバクーンとし、次いでこれを積層
し焼成したものである。

あるいは、公知の方法で生シートとしたちのを導体層と
して積層し、焼成してもよい。

焼成温度は材質に応じた公知の温度で行λばよ（、通常
、常圧で行う。

第１図には、本発明の厚膜部品として積層セラミックイ
ンダクタの１例を示す。

本発明による積層セラミックインダクタ１゜は、従来の
ものと同様、内部巻線５、磁性層６および１対の外部電
極４１．４５を有する。

積層セラミックインダクタ１０の内部巻線５は、前記の
導電性ペーストから形成される。

したがって、このような積層セラミックインダクタは、
電気抵抗が小さく、インダクタのＱ値が向上する。

積層セラミックインダクタ１０の磁性層６の材質として
は、スピネル構造を有する各種スピネルソフトフェライ
トを用いることができるが、焼成温度の関係でＮｉ系の
フェライトを用いることが好ましい。

Ｎｉ系のフェライトは、低温焼成材料であり、このよう
な磁性層を用いたとき、本発明の積層セラミックインダ
クタは焼成時液相の生成が無く、しかも電気抵抗の点で
、より優れたものとなる。

Ｎｉ系のフェライトとしてはＮｉフェライト、Ｎ　ｉ　
−Ｃｕフェライト、Ｎ　ｉ　−Ｚ　ｎフェライト、Ｎ　
ｉ　−Ｃｕ　−Ｚ　ｎフェライト等がある。

この場合、Ｎｉの含有量は、ＮｉＯに換算して４５〜５
５ｍ０Ｉ２％が好ましく、このＮｉの一部をＣｕおよび
／またはＺｎが４０ｍ０℃％程度以下置換してもよい。

この他、Ｃｏ、Ｍｎ等が全体の５ｗｔ％程度以下含有さ
れていてもよい、　さらにＣａ、Ｓｉ、Ｂｉ、Ｖ、Ｐｂ
等がｌｉｔ％程度以下含有されていてもよい。

このような、フェライト系の磁性層６は、本発明の導電
性ペーストと６００〜１０００℃、特に８００〜１００
０℃の焼成温度にて同時焼成可能である。

積層セラミックイングクタｌＯは、従来公知の構造とす
ればよく、外形は通常はぼ直方体状の形状とする。　そ
して第１図に示されるように、内部巻線５は磁性層６内
にて、通常スパイラル状に配置され、その両端部は各外
部電極４１．４５に接続されている。

このような場合、内部巻線５の巻線パターン、すなわち
閉磁路形状は種々のパターンとすることができ、またそ
の巻数も用途に応じ適宜選択すればよい、　また、積層
セラミックインダクタ１０の各種寸法等には制限はなく
、用途に応じ適宜選択すればよい。

なお、内部巻線５の厚さは、通常５〜３０−程度、また
、巻線ピッチは通常４０〜１００鱗程度とする。外部電
極４１．４５の厚さは通常５０〜５００−とする。

また、外部電極４１．４５の材質については制限はなく
、各種導電体材料、例えばＡｇ−Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ等の
印刷膜、メツキ膜、蒸着ないしスパッタ膜あるいはこれ
らの積層膜などいずれも使用可能である。

このような積層セラミックインダクタ１０を製造するに
は従来公知の印刷法を用いればよい。

フェライトペーストは、次のようにして作製する。

まず、所定量のＮｉ０１ＺｎＯ，ＣｕＯ１Ｆｅｔｕｓ等
のフェライト原料粉末を所定量ボールミル等により湿式
混合する。　用いる各粉末の粒径は０．１〜１０戸程度
とする。

こうして湿式混合したものを、通常スプレードライヤー
により乾燥し、その後仮焼する。

これを通常は、ボールミルで粉体粒径０．０１〜０．１−程度の粒径となるまで湿式粉砕し、
スプレードライヤーにより乾燥する。

得られた混合フェライト粉末をエチルセルロース等のバ
インダーとチルとネオール、ブチルカルピトール等の溶
媒生に溶かしてペーストとする。

なお、ペースト中には各種ガラスや酸化物を含有させる
ことができる。

このような積層セラミックインダクタ１０は、外部電極
４１．４５にハンダ付等を行なうことにより、プリント
基板上等に搭載され、各種電子機器等に使用される。

以上では、積層セラミックコイルを例にとり本発明を説
明したが、積層セラミックトランスの場合も本質的に同
様であり、用いる各種材料および製造工程に違いはない
。

第２図には、本発明の厚膜部品として積層セラミックＬ
Ｃ部品の１例を示す。

第２図のＬＣ複合部品１００は、積層セラミックインダ
クタ１０と積層セラミックコンデンサ１１とを一体化し
たものである。　インダクタ１０は、所定のパターンに
形成した内部巻線５を介在させながら、磁性層６を積層
したものである。　また、このインダクタ１０に積層一
体化されるコンデンサ１１は、内部電極を介してセラミ
ックの誘電体層を積層したものである。

このような積層セラミックＬＣ複合部品１００の積層セ
ラミックインダクタ１０は、前述の第１図に示される積
層セラミックインダクタ１０と同様のものである。

この他、上記に準じ、多層配線基板用の内部導体やスル
ーホール用導体としても使用可能である。

例えば、低温焼成用の多層配線基板材料としては、公知
のガラス−アルミナ系、ガラス−アルミナ−フォルステ
ライト系、ホウ酸−スズ−バリウム系等がある。

本発明の導電性ペーストは、この他公知の各種セラミッ
ク材料用のペーストやグリーンシートと組合わせること
ができ、６００〜１４００℃の温度で同時焼成すること
ができる。

〈実施例〉以下、本発明を実施例によって説明する。

実施例１球状のＡｇ粉末（平均粒径０．８ｍ）に金属レジネート
としてＮｉレジネート（商品名Ｍｅｔａｌ　Ｒａ５ｉｎ
ａｔｅ、エンゲルハード製）を金属換算で２ｗｔ％加え
、有機質ビヒクルに分散させて導電性ペーストを作製し
た。

なお、有機質ビヒクルとしてはＡｇ粉末１重量部に対し
、テルピネオール０．２重量部、エチルセルロース０．
０３重量部、ブチルカルピトール０．１重量部の割合で
混合したものを用いた。

これを導電性ペーストＮｏ、１とする。

また、導電性ペーストＮｏ、１においてＮｉレジネート
のかわりにＺｎレジネート、Ａｇレジネートをそれぞれ
加えたものを、順に、導電性ペーストＮｏ、２、Ｎｏ、
３とする。

また、Ｚｎレジネートを１ｗｔ％、Ａｇレジネート１ｗ
ｔ％を複合添加したものを導電性ペーストＮｏ、４とす
る。

さらに、比較の導電性ペーストとして金属レジネートを
加えないものを作製した。　これを導電性ペーストＮｏ
、１０とする。

次に、フェライト原料として、粒径ｏ、１〜１．０戸程
度のＮｉｐ、ＣｕＯ１ＺｎＯおよびＦｅａｒｓの粉体を
用い、これをボールミルを用いて湿式混合し、次いで、
この湿式混合物をスプレードライヤーにより乾燥し、７
５０℃にて仮焼し、顆粒として、これをボールミルにて
粉砕したのちスプレードライヤーで乾燥し、平均粒径０
．１戸の粉体とした。

次いで、この粉体を所定量のエチルセルロースとともに
テルピネオール中に溶解し、ヘンシェルミキサーで混合
し、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトのフェライトペースト
を作製した。

上記の導電性ペーストとフェライトペーストを用い、印
刷積層法によって４．５ｍｍＸ３．２ｍｍｘ１．１ｍｍ
の第１図に示されるセラミックインダククを作製した。

各フェライト層の厚さは４０μ、内部巻線の厚さは２０
戸、その線巾は３００μ、コイルは長径２．５ｍｍ、短
径１．３ｍｍの楕円形とした。

また巻線は４．５ターンとした。

外部電極はＡｇ−Ｐｄペーストで構成した。

焼結温度は８７０℃とし、また焼結時間は２時間とし、
焼成雰囲気は空気中とした。

このようにして作製した積層セラミックインダクタにつ
いて、２ＭＨｚ、０．１ｍＡの測定条件でインダクタン
スしおよびＱ値を測定した。

結果を表１に示す。

１　（本発明）２（本発明）３（本発明）４（本発明）１０（比　較）表ＮｉレジネートＺｎレジネートＡｇレジネート（社票東＝ト１１．２５１１．２１９．８３１０．５２６．４０表１より、本発明の導電性ペーストを用いた積層セラミ
ックインダククはＬ特性およびＱ特性のいずれにも優れ
ることがわかる。

３１．３３０．８３０．５３０．９２１．８〈発明の効果〉本発明によれば、金属レジネートを添加することにより
、導体層とした場合Ａｇを緻密化させることができる。

　また、磁性体へのＡｇの拡散を抑制することができる
。

この結果、Ｌ、Ｑ等において良好な特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の厚膜部品が積層セラミックインダク
クであるときの１例を示すものであって、その一部を切
欠いて示す平面図である。第２図は、本発明の厚膜部品が積層セラミックＬＣ部品
であるときの１例を示すものであって、その一部を切欠
いて示す斜視図である。符号の説明１０・・・積層セラミックインダクタ、１００・・・積
層セラミックＬＣ部品、５・・・内部巻線、６・・・磁性体

Claims

【特許請求の範囲】

（１）酸化物素体上に積層して同時焼成する導電性ペー
ストであって、導電体材料のＡｇと、Ａｇのメタロ−オ
ーガニック、Ｎｉのメタロ−オーガニック、およびＺｎ
のメタロ−オーガニックのうちの少なくとも１種以上と
を含有する導電性ペースト。
（２）Ａｇのメタロ−オーガニック、Ｎｉのメタロ−オ
ーガニック、およびＺｎのメタロ−オーガニックのうち
の少なくとも１種以上がＡｇに対して金属換算で０．１
〜７ｗｔ％含有される請求項１に記載の導電性ペースト
。
（３）請求項１または２に記載の導電性ペーストを酸化
物素体上に積層した後、同時焼成し、導体層とした厚膜
部品。
（４）酸化物素体が磁性酸化物素体である請求項３に記
載の厚膜部品。