JPH02150009A

JPH02150009A - 積層磁器コンデンサ

Info

Publication number: JPH02150009A
Application number: JP63303599A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Fujibayashi; 藤林　むつみ; Yoshio Akimoto; 秋本　欣男; Hiroshi Saito; 博斎藤; Toshiya Nakamura; 俊哉中村; Hiroshi Kishi; 弘志岸
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1990-06-08
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: JPH0817138B2

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、積層磁器コンデンサに関するものである。

（従来の技術）積層磁器コンデンサは、内部電極としての電極材料を印
刷したセラミックグリーンシートを、順次積層し焼成し
てなるものであり、上記電極ｄ材料としては、従来、錦、ＰｔＳＡｇ−Ｐｄ等の貴金属
が用いられていた。しかしながら、これら従来の積層磁
器コンデンサでは、内部電極の層数が増えるにつれて、
コンデンサの体積に対して内部電極の占める割合が増加
し、コンデンサのコストにも大きく影響するようになっ
てきた。

このような理由から、最近では、内部電極として安価な
卑金属を用いた積層磁器コンデンサが種々検討されてお
り、例えば、内部電極としてＮ１、ｒｅ、　Ｃｏ等の卑
金属材料を用い、また、外部電極としてはＡｇ１Ａｇ−
Ｐｄ等の貴金属粉末にガラスフリットを加えたペースト
を塗布し、焼き付けるものや、旧、００％　Ｃｕ等の金
属粉末にガラスフリットを加えたペーストを焼き付ける
ものなどが提案されている。

また、これらの積層磁器コンデンサを回路基板等に実装
する際の半田付け性を向上させる目的から、上記焼き付
け電極の表面に更にＮ１メッキあるいは半田メッキを施
すことも検討されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、外部電極として、上記前者のように、Ａ
ｇ、　Ａｇ−Ｐｄ等の電極材料ペーストを焼き付けた場
合、内部電極とのなじみが悪いために、内部電極と外部
電極との接続部分に接続不良が生じ、静電容量の低下や
、誘電損失の増大が起こり易かった。

また、外部電極の電極材料として、後者のように、ＮＩ
ｓ　Ｃｏｓ　Ｃｕ等を選択した場合は、大気中で焼き付
けると、外部電極に接触する部分の内部電極が酸化され
て、接続不良を生じたり、あるいは高抵抗化し、静電容
量の低下や、誘電損失の増大が生じてしまう。

このため、外部電極の電極材料として、Ｎ１、Ｃｏ、　
Ｃｕ等を選択した場合は、Ｎ２、Ａｒ等の中性ガス雰囲
気中、あるいは、Ｎ２に少量のＮ２を混合した還元性ガ
ス雰囲気中で焼き付けなればならなかったが、このよう
に、中性あるいは還元性ガス中で焼き付けを行なう場合
、電極材料ペースト中に含まれるビヒクル類の分解が充
分行なわれず、残留した有機物のために、電極層の緻密
化が妨げられ、電極層の引張り強度が低下するという問
題が発生していた。

そこで、従来は、電極層の焼き付けを行なう前に、予め
電極材料中に含まれるビヒクル類を除去するための脱脂
工程を設けなければならず、作業工程の複雑化が避けら
れなかった。

そこで、本発明の目的は、上記従来コンデンサの問題点
を解決して、接続不良による電気的特性の低下を生ずる
ことなく、また、外部電極の焼き付けを大気中において
容易に行なうことのできる積層磁器コンデンサを提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段）本願の第１の発明による積層磁器コンデンサは、内部電
極が卑金属からなり、外部電極として、ＡｇとＳｎとガ
ラスフリットとを含む焼き付け電極層を備えていること
を特徴とするものである。

上記積層磁器コンデンサは、上記焼き付け電極層上に、
Ｎｌｘ　Ｃｕｓ　Ｓｎおよび半田のうちの少なくとも１
種で形成されたメッキ層を更に備えていることが望まし
い。

本願の第２の発明による積層磁器コンデンサは、内部電
極が卑金属からなり、外部電極として、ＡｇとＳｎと、
旧、Ｆｅｓ　Ｃｏ５Ｃｒのうちから選ばれる少なくとも
１種と、ガラスフリットとを含む焼き付け電極層を備え
ていることを特徴とするものである。

この積層磁器コンデンサは、更に、上記焼き付け電極層
上に、旧、ＣｕＳＳｎおよび半田のうちの少なくとも１
ｇｉで形成されたメッキ層を備えていることが望ましい
。

（作　用）本願の第１の発明による積層磁器コンデンサにおいては
、上記したように、内部電極が卑金属からなり、外部電
極として、ＡｇとＳｎとガラスフリットとを含む焼き付
け電極層を備えているので、焼き付け電極層に含まれる
Ｓｎと、内部電極の卑金属との濡れ性が良いために、内
部電極と外部電極との接続部分が良好に接続され、かつ
、その際、焼き付け電極中に含まれるＡｇの働きにより
、大気中焼き付け時の内部電極と外部電極との接続部分
の酸化、および外部電極中に含まれる上記Ｓｎの酸化が
防止できる。

本願の第２の発明による積層磁器コンデンサにおいては
、上記したように、内部電極が卑金属からなり、外部電
極として、ＡｇとＳｎと、Ｎｉ１ＦｅＳＣｏＳＣｒのう
ちから選ばれる少なくとも１種と、ガラスフリットとを
含む焼き付け電極層を備えているので、焼き付け電極層
に含まれるＳｎおよびＮ１、ＦＣ，Ｃｏｓ　Ｃｒと、内
部電極の卑金属との濡れ性が良いために、内部電極と外
部電極との接続部分が良好に接続され、かつ、その際、
焼き付け電極中に含まれるＡｇの働きにより、大気中焼
き付け時の内部電極と外部電極との接続部分の酸化、お
よび外部電極中に含まれる上記ＳｎおよびＮ１、Ｐｅｓ
　Ｇｏ、Ｃ「の酸化が防止できる。

また、上記２つの発明の積層磁器コンデンサの焼き付け
電極層の表面に、Ｎｉ５Ｃｕ、　Ｓｎおよび・半田のう
ちの少なくとも１種で形成されたメッキ層を施せば、実
装時の半田濡れ性および耐半１１１性を向上させること
ができる。

（実施例）以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施例による積層
磁器コンデンサについて説明する。

図面は、本発明の実施例による積層磁器コンデンサの断
面図である。

積層磁器コンデンサの構造この積層磁器コンデンサは、卑金属であるＮｌで内部電
極１が形成された誘電体２を複数枚積層して形成された
コンデンサチップ本体３と、このコンデンサチップ本体
３の側面に形成された外部電極４とを備えている。

上記外部電極４は、金属とガラス成分からなるペースト
の焼結体で形成された第１層５と、メッキ層である第２
層６および第３層７からなっている。

上記第１層５は、内部電極１と接続しやすく、大気焼き
付けが可能な金属成分と、この金属成分と濡れ性の良い
ガラス成分とから構成される。

具体的に、上記金属成分としては、主成分としてＡｇ％
Ｓｎを少なくとも含み、更に旧、Ｆｅ、　Ｃｏ５Ｃｒ等
の卑金属を組み合せたものが望ましい。また、上記ガラ
ス成分は、大気焼き付け性を考慮して設定されるが、ホ
ウケイ酸亜鉛系、鉛系、バリウム系等、多種の中から、
用途に応じて幅広く選択することができる。

上記第２層６および第３層７は、上記第１層５の大気焼
き付けの際に、金属成分が酸化されて、劣化する半田に
対する濡れ性を改善し、またはこの濡れ性および耐半田
性を向上させるためのものである。したがって、第２層
６は、Ｎ１またはＣｕを材料として、一方、第３層７は
、Ｓｎまたは半田を材料として、無電解および電解°メ
ッキ法を使用して形成される。

積層磁器コンデンサの製造方法先ず、上記コンデンサチップ本体３は、卑金属であるＮ
ｉで内部電極１が形成された誘電体２を曳数枚積層し、
これを焼成することによって形成される。

次に、外部電極４について説明すると、この外部電極４
の形成は、先ず第１層５を形成するための上記ペースト
の調整から行なわれる。このペーストの調整は、Ａｇ粉
末と、Ｓｎ粉末と、ガラス粉末とを、ｌＯ〜８９：１０
〜７０；１〜２０の割合で秤量した後、有機バインダー
溶液を全重量に対して２０〜３０％の割合で添加し、こ
れを３本ロールミルで混合して行なわれる。このペース
トを調整する際には、旧、ＶｅＳＣｏ、　Ｃｒのうちか
ら選ばれる少なくとも１種の粉末を前記Ｓｎ粉末との合
計量が前記Ｓｎ粉末の配合割合の範囲内で混合してもよ
い。

上記ペーストを、焼成済みの上記コンデンサチップ本体
３の側面に、図面に示したようにして塗布し、乾燥した
後、大気中で６００〜８５０℃で焼き付けを行なって、
外部電極４の上記第１層５を形成する。

上記第２層６および第３層７は、無電解および電解メッ
キ等をバレルメッキで行なって、上記第１層５上に形成
される。

発明の効果を確認するための試料の作製この試料とする
内部電極に旧を用いた積層磁器コンデンサとしては、例
えば、特公昭Ｈ−２０８５０号、特公昭Ｇｏ−２０８５
１号、特公昭６１−１４００７号、特公昭８１−１４６
０８号、特公昭８１−１４６０９号、特公昭６に一１４
８１０号、特公昭８１−１４８１１号、特公昭６２−２
４３８８号、特開昭［１２−１３１４１２号、特開昭８
２−１１４１３号、特開昭６２−１３１４１４号、特開
昭６２−１３１４１５号、特開昭８２−１５７６０４号
、特開昭８２−１５７６０５号、特開昭８２−１５７６
０６号、および特開昭８２−１５７６０７号公報等に記
載されている誘電体磁器組成物を用いたものを使用する
事ができる。

誘電体材料としては、特公昭８０−２０８５１号公報に
開示されているように、組成式（Ｂａｏ、　９０　　Ｃ
ａｏ、　ｏｂ　　Ｓｒｏ、　０４）　　（Ｔｌｏ、　８
２　　Ｚｒｏ、　＋ｇ）　０３からなる主成分に対して
、Ｌｉ２０−１１ａＯ−ＣａＯ−３ｒＯ−８１０２から
なるガラス成分を１．０重量％添加したものを用意した
。誘電体材料と有機バインダ、分散剤、消泡剤の混合水
溶液から原料スラリを作製し、ドクターブレード法によ
り厚さ４０μｍのセラミックグリーンシートを得た。こ
のセラミックグリーンシート上に、内部電極となる旧ペ
ーストを印刷した後、内部電極が互いに対向するように
、４０枚のセラミックグリーンシートを積層し、熱圧着
した後、還元雰囲気中、１，１５０℃で焼成し、外形寸
法、３．１５＋ｏ＋ｓ　Ｘ　２．４５＋ｏｍ　Ｘ　１．
１５關の評価用試料チップを作製した。

上記のようにして作製された評価用試料チップの側面に
、以下に説明するようにして、外部電極４を形成して、
本発明の実施例によるサンプル１〜３８を作製した。

外部電極の第１層を形成するにあたって、先ず第１表に
示す組成比の粉末材料を用意し、これらを混合した後、
有機バインダ溶液を粉末に対して、１５〜３５重量パー
セントの割合で添加し、３本ロールミルで混合して、外
部電極の第１層用のペーストを作成した。粘度の調整は
、有機溶剤で行なう。このペーストを側面に塗布した評
価用試料チップを大気中で、６００〜８５０℃で６０分
程度焼き付け、外部電極の第１層を形成した。この第１
層の焼成後の膜厚は、平面部で６０〜８Ｊ＋ｍ、角部で
１０〜３０＃Ｉ１１であった。

この第１層の上に、第２層として、ＮｌおよびＣｕから
選ばれる無電解ないしは電解メッキ層を設け、更に、そ
の上に第３層として、電解錫または電解半田（Ｓｎ−Ｐ
ｂ）メッキ層を形成し、サンプルを作製した。

また、第１表に示したように、ペーストの組成を本発明
のものとは変えて、本発明のサンプルの方法とはほぼ同
一の作製方法で比較例１〜８を作製した。

（以下余白）試料の測定以上のようにして得られたサンプルおよび比較例のチッ
プコンデンサを、室温で、周波数ＩＫ１（ｚ、入力電圧
ＩＶで、静電容量、誘電損失を測定した。また、直流電
圧ｔｏｏｖを２０秒間印加し、絶縁抵抗値をａＰ１定し
た。更に、半田耐熱性の評価は、試料を３００℃および
３３０℃の半田溶液中に、３秒間浸漬し、電気特性およ
び外観を調べた。

更にまた、外部電極の固若力評価試験として、試料を銅
配線ガラスエポキシ基板に半田付けし、裏から該試料を
押し、破壊時の強度を調べた。

結果を第１表に示した。

この第１表から分かるように、本実施例のサンプルは、
静電容量、誘電損失、絶縁抵抗値、半田耐熱性、強度の
全ての点で満足のゆ（ものであった。

これに対して、比較例のものは、例えば静電容量が極め
て低かったり、強度の点で満足がゆかないものであった
。なお、比較例においては、静電容量の点で満足のゆか
ないものについては、他の試験は行なわなかった。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、積層磁器コンデ
ンサの外部電極の焼き付けを大気中で容易に行なえるば
かりでなく、製品としての積層磁器コンデンサも静電容
量等の電気的特性が良好なものであるととともに、接続
強度の点でも満足のゆくものである。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の実施例による積層磁器コンデンサの断面
図である。１・・・内部電極２・・・誘電体４・・・外部電極５・・・第　１　層６・・・第２層７・・・第３層

Claims

【特許請求の範囲】

１．内部電極が卑金属からなり、外部電極として、Ａｇ
とＳｎとガラスフリットとを含む焼き付け電極層を備え
ていることを特徴とする積層磁器コンデンサ。
２．内部電極が卑金属からなり、外部電極として、Ａｇ
とＳｎと、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒのうちから選ばれる
少なくとも１種と、ガラスフリットとを含む焼き付け電
極層を備えていることを特徴とする積層磁器コンデンサ
。
３．更に、焼き付け電極層上に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎおよ
び半田のうちの少なくとも１種で形成されたメッキ層を
備えていることを特徴とする請求項第１項又は第２項記
載の積層磁器コンデンサ。