JPH03218614A - 電極の形成方法およびそれを用いた積層チップ部品 - Google Patents

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 本発明は積層チップ部品に用いられる電極の形成方法お
よびそれを用いた積層チップ部品に関するものである。

従来の技術 電子部品の小型化の要求に伴って、積層チップ部品が多
く用いられるようになってきた。その電極材料として、
従来より金，銀，白金，パラジウムなどの貴金属が用い
られているが、積層チップ部品の材料コストにおいて、
内部電極の占める割合が太き《、コスト低減のため、貴
金属の卑金属材料への置換、あるいは使用量削減などの
検討がなされている。

卑金属材料への全面置換については、現在鋼およびニッ
ケルなどが用いられている。しかし、これら卑金属類は
一般に低い平衡酸素分圧を有するため、７００℃以上の
温度にて焼成するとき、還元雰囲気を必要とし、その雰
囲気制御が難しいという問題がある。さらに、積層チッ
プ部品はセラミック材料と内部電極材料を同時に焼成し
た後、外部電極を塗布，焼き付けしなければならず、こ
の外部電極の形成においても雰囲気制御が必要となり、
歩留りの低下，製造コストの増大などの問題が生じる。

また、積層チップ部品を焼成する際に端部に露出した内
部電極が蒸発あるいは収縮により表面から後退し、内部
電極と外部電極の接続不良が発生することにより、コン
デンサの場合は電極面積の減少による容量低下，インダ
クタの場合は抵抗の増加などの問題がそれぞれ生じる。

発明が解決しようとする課題 上記した卑金属材料を用いた電極材料用粒子については
、高温での熱処理による高温酸化と、およびそれに伴う
導電性の低下，耐ハンダ濡れ特性の低下などの問題があ
り、これに加えて複雑な雰囲気制御プロセスが要求され
るため、多額の設備投資を必要とし、電極形成コストを
大幅に削減できないという問題がある。さらには、内部
電極と外部電極との接続不良が発生するという問題もあ
る。

本発明は、安価な遷移金属酸化物を用いて種々の積層チ
ップ部品を形成するにあたり、電極形成コストを大幅に
削減し、さらに信頼性の高い積層チップ部品を提供する
ことを目的としてなされたものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の電極の形成方法は、
まず内部電極および外部電極材料用粒子として、酸化ニ
ッケル，酸化鋼，酸化鉄，酸化コバルト、あるいはそれ
らの合金の粒子を用いる。

さらに、未焼成チップに外部取り出し用電極として、内
部電極と同様の電極ペーストを塗布し、空気中において
内部電極を有する積層体と外部電極とを同時焼成後、そ
れを水素雰囲気中にて還元することを特徴とするもので
ある。

なお、還元温度は電極と共に焼成する材料の電気特性に
影響を与えない範囲であれば、上限はない。

作用 本発明は遷移金属材料を用いることにより、電極材料の
コスト、ひいては、積層チップ部品のコストを大幅に削
減することができる。さらに、内部電極と外部電極を同
時に焼成した後、水素還元を施すことにより電極形成す
るため、複雑な雰囲気制御が不要で電極形成コストが小
さく、かつ内部電極と外部電極の接続不良の生じない信
頼性の高い遷移金属電極を得ることができる。

実施例 以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。

（実施例ｌ） 市販の粒径０．５μｍの酸化銅粉末１００重量部，ガラ
スフリット５重量部，エチルセルロース２重量部，テル
ビネオール１０重量部からなる混合物を三本ロールで混
練し、電極用ペーストを作製した。

一方、マグネシウム・二オブ酸鉛［Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎ
ｂ２／３）０３］を主成分とする誘電体粉末１００重量
部，ポリビニルブチラール樹脂８重量部，ジブチルフタ
レート４重量部，トリクロルエタン４０重量部，酢酸ブ
チル２５重量部を加えて、ボールミルで２０時間混練し
た。これにより、得られた誘電体スラリーをリバースロ
ール法にて４０μｍの厚みにシート成形した。次に、上
記電極ペーストを誘電体シート上に所望のパターンに印
刷し、これを積層することにより、内部電極と誘電体と
が交互に積層された積層体を作製した。

これを所望の寸法に切断し、電極が露出している端面に
、上記電極ペーストを塗布し、空気中において１　００
０℃・２時間で焼成した後、２００℃にて２時間水素還
元を行った。これにより得られた積層チップコンデンサ
の静電容量値は、誘電体の誘電率（ε＝１２０００）か
ら計算された設計値とよ《一致しており、本発明による
電極形成法の実用性が確認された。

（実施例２） 市販の粒径０．５μｍを有する酸化コバルト、および酸
化鉄粉末を用いて、実施例１と同様に電極ペーストを作
製した。

一方、ＢａＴｉＯ３を主成分とする誘電体材料をグリー
ンシ一トに加工するため、誘電体粉末２００ｇに対して
ポリビニルブチラール１　５ｇ．プチルベンジルフタレ
ート９ｇ，トルエン１２０ｃｃ．エタノール７０ｃｃを
加えて撹拌後、ボールミル中で１６時間混合し、スラリ
ーを作製した。

次に、上記のようにして得られたスラリーを用いて、ド
クターブレード法にて有機フィルム上に造膜して、厚さ
約４０ミクロンのグリーンシ一トを得た。次いで、上記
ペーストを、それぞれ上記加工済みのグリーンシ一ト上
にスクリーン印刷して電極パターンを形成した。同様に
して作製された電極形成済みシートをシート上の電極が
グリーンシ一トを介して対向電極として構成されるよう
に積層した。

次にこの積層体を熱プレスによってラミネートし、所定
の寸法に切断し、内部電極が露出した端面に内部電極と
同じ電極ペーストを塗布した後、１２５０度−２時間、
空気中にて焼成し、さらに３５０℃−４時間純水素中に
て還元処理を施した。このようにして得られたチップコ
ンデンサの誘電率は、酸化コバルトを用いたものが、ε
１　００００、酸化鋼を用いたものが、ε−９０００の
特性を有していた。

（実施例３） 粒径１〜３μｍのＮｉ−Ｚｎフエライト粉ｌｏｇを、バ
インダーとしてエチルセルローズ，テレピノールを用い
てペースト化し、磁性体ペーストとする。その後、この
ようにして得られた磁性体ペーストと実施例１と同様に
して作製した酸化ニッケル電極ペーストとを交互に印刷
して、電極がスパイラル状になるよう構成した。すなわ
ち、スパイラル状に構成された電極を磁性粒子が埋め込
んだ構造とする。

さらに、上記内部電極に用いたペーストを外部電極とし
て積層体の内部電極の露出した端面に塗布し、これを１
２００℃−２時間空気中にて焼成した後、２２０℃−４
時間純水素中で還元した。

このようにして得られたインダクタ部品は、インダクタ
ンス１００μＨの特性を有することを確認した。

本実施例以外にも、本発明による電極形成法が、圧電ア
クチュエー夕，積層型バリスタなどにも応用できること
は言うまでもない。また、基体物質については、実施例
に挙げた酸化ニッケル，酸化鋼，酸化鉄，および酸化コ
バルトのみではなく、それらの反応生成物なども用いる
ことができることも言うまでもない。本実施例で用いた
酸化物粉末は、０．５μｍの粒子径を有していたが、粒
子径および粒子形状については特に規定されることはな
い。

発明の効果 以上のように、本発明にかかる電極形成法は、酸化ニッ
ケル，酸化銅，酸化鉄，酸化コバルトあるいはその反応
生成物を電極材料として用い、さらに空気中焼成後、水
素雰囲気中にて還元処理を施すというものである。これ
により、電極材料コストおよび電極形成コストを大幅に
削減することが可能となり、さらには内部電極と外部電
極の接続不良を防止することにより、製造の安定性およ
び信頼性の高い積層チップ部品を提供することができる
ものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　内部電極および外部取り出し用電極に遷移金属
   酸化物粉末を用い、セラミック層と上記内部電極層を積
   層してなる積層体の焼結と上記外部取り出し用電極の焼
   き付けを空気中にて同時に行った後、水素雰囲気中にて
   還元処理を行うことを特徴とする電極の形成方法。
2. （２）　２００℃以上の水素雰囲気中にて還元すること
   を特徴とする請求項１記載の電極の形成方法。
3. （３）　請求項１記載の方法により電極が形成された積
   層チップ部品。