JPH0377647B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、磁器コンデンサの内部電極材料とし
て使用される内部電極用導電性ペーストに関す
る。

＜従来の技術＞ 内部電極構造の磁器コンデンサとしては、積層
磁器コンデンサが最も良く知られているが、この
他にも、電極の一方または両方を誘電体磁器の内
部に埋設した単層型の磁器コンデンサ等、他のタ
イプのものも最近提案されている。これらの内部
電極構造の磁器コンデンサは、小型かつ大容量で
絶縁性が高いこと、高い周波数範囲まで優れた周
波数特性を示すこと、一般にモノリシツクな防湿
構造となるので外装なしにチツプ部品として使用
できること、高信頼度であること等の特長があ
り、回路の厚膜化、モジユール化の一端を担なう
重要部品として、電子計算機、通信機、テレビ受
像機、ラジオ受信機、電子時計、電卓等の各種の
電子機器に広く利用されつつある。

この種の磁器コンデンサは、適当な誘電体磁器
粉とバインダと溶剤とを混合してペースト化した
ものを、ドクターブレード法、ロールコータ法ま
たはスクリーン印刷法等の手段によつてシート化
し、このシート化されたグリーンシートの上に内
部電極となる内部電極用導電性ペーストを塗布印
刷した後、これらを必要とする層数に合せて順次
積み重ね、次にこの積層体を自然雰囲気中で、
1250〜1400℃の温度条件で焼成した後、焼結体の
端面に前記内部電極と導通する端部電極を付与し
て製造するのが一般的である。

この場合、内部電極用導電性ペーストとして
は、金属粉末を有機質ビヒクル中に均一に分散さ
せてペースト化したものを使用することとなる
が、金属粉としては、誘電体磁器の焼結温度以上
の融点を有し、しかも自然雰囲気中で1250〜1400
℃の温度で焼成しても、誘電体磁器と接触して酸
したりまたは反応を起さない金属材料を使用する
ことが条件となる。この条件を満足する金属粉末
として従来は、白金、金、パラジウムもしくはこ
れらの合金またはこれらと銀の合金等を用いてき
た。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、これらの金属と、誘電体磁器との間の
縮率が極端に異なるため、焼成時に誘電体磁器と
内部電極を構成する金属による電極との界面にデ
ラミネーシヨンが発生して、取得容量が大幅に変
動し、実用性が損なわれるため、同時焼成が困難
であつた。また、金属の粒子が焼成時に異常粒成
長し、空孔や電極切れ等を発生すると言う問題も
あつた。かかる欠点の改善策として、金属粒子と
共に、共材となる誘電体磁器粒子を数〜十数％添
加して内部電極用導電性ペーストを調製する方法
が提案されている。この従来技術によれば、デラ
ミネーシヨンの発生を抑制することは可能である
が、共材が絶縁体であるため、共材量を増加させ
てデラミネーシヨン抑制作用を向上させる程に、
電極としての品質が低下し、磁器コンデンサとし
ての電気的特性が悪化してしまう難点があつた。

そこで、本発明の課題は、内部電極を構造する
金属粒子の異常粒成長を抑制して空孔や電極切れ
の発生を抑制すると共に、電極の縮率と誘電体磁
器の縮率を合せてデラミネーシヨンの発生を抑制
し、電極品質及び電気的特性を劣化させることな
く、同時焼成ができるようにした磁器コンデンサ
の内部電極材料を提供することである。

＜課題を解決するための手段＞ 上述した課題解決のため、本発明は、誘電体磁
器の内部に埋設される内部電極を形成するために
用いられる磁器コンデンサの内部電極用導電性ペ
ーストであつて、 金属粉末と共に、共材として、金属酸化物また
は半金属酸化物で成る粒子の表面を導電体２でコ
ーテイングした導電性粉末を、有機質ビヒクル中
に共存させてあり、 前記粒子は、粒径が0.5〜1μmの範囲になるよ
うに分級されていること を特徴とする。

＜作 用＞ 白金、金、パラジウムもしくはこれらの合金ま
たはこれらと銀との合金等の貴金属粉末を導電成
分とする内部電極用導電性ペーストを調製する場
合に、貴金属粉末と共に、共材として、第１図に
示すように、金属酸化物または半金属酸化物で成
る粒子１の表面を導電体２でコーテイングした導
電性粉末を、有機質ビヒクル中に共存させる。

金属酸化物の粒子１は磁器コンデンサとなる誘
電体磁器と同一の組成のもの、例えば、磁器コン
デンサとして一般に用いられているBaTiO₃，
TiO₂，Al₂O₃，ZrO₂，SiO₂等の絶縁性酸化物に
よつて構成する。また半金属酸化物の粒子１は、
半導体磁器コンデンサを得る場合に使用されるも
のであつて、原子価制御型の半導体セラミツク、
カーボン、シリコン、アンチモンまたはビスマス
等によつて構成される。これらの金属酸化物また
は半金属酸化物を仮焼成した後、微粉砕して粒子
１を得る。

粒子１は、粒径が1μm以下、理想的には0.5〜
0.8μm程度に分級する。粒子１の粒径が0.5μmよ
りも細かいと、表面の活性が増し、デラミネーシ
ヨンや、焼成クラツク等の不具合を発生し易くな
る。粒径が1μmを超えると、電極の平滑性が低下
し、焼成過程で電極切れの不具合を発生し易くな
る。粒子１の粒径を0.5〜1μmの範囲に設定する
と、上述の問題を回避できる。

そして、上述のようにして所定の粒径に分級さ
れた金属酸化物粒子または半金属酸化物粒子１の
表面に導電体２をコーテイングする。導電体２
は、内部電極用導電性ペーストの主成分となる貴
金属と同一のもの、即ち白金、金、パラジウムも
しくはこれらの合金等によつて構成する。これら
の貴金属のコーテイング方法としては、溶液還元
法が適当である。導電性粉末を構成する貴金属導
電体２と金属酸化物１との割合は７：３（重量比）
程度が好ましい。

上述のようにして調製された内部電極用導電性
ペーストは、従来の内部電極用導電性ペーストと
同様に、スクリーン印刷法等の手段によつて、グ
リーンシート上に所定のパターンとなるように印
刷塗布し、必要とする層数だけ積み重ねて熱圧着
した後、通常の手によつて焼成する。

この場合、本発明に係る内部電極用導電性ペー
ストは、金属酸化物または半金属酸化物粒子１の
表面に導電体２をコーテイングした導電性粉末を
含有するから、内部電極用導電性ペーストの縮率
と磁器コンデンサを構成する誘電体磁器の縮率と
の差がなくなり、デラミネーシヨンの発生が抑制
されると共に、金属粒子の異常粒成長及び空孔の
発生が抑制される。

しかも、誘電体磁器を単独の共材として用いる
従来のものと異なつて、金属酸化物または半金属
酸化物粒子の表面に白金等の導電体をコーテイン
グしてあるので、電極の導電性が高く、電気的特
性の良好な磁器コンデンサを実現することができ
る。

第２図は本発明に係る内部電極用導電性ペース
トを使用した磁器コンデンサと、誘電体磁器を単
独の共材として用いた従来の内部電極用導電性ペ
ーストを使用した磁器コンデンサとの、共材添加
量−電極比抵抗特性図である。曲線Ｌ１は本発明
に係る内部電極用導電性ペーストを用いた場合の
特性、曲線Ｌ２は誘電体磁器粉末を単独の共材と
して用い、これをパラジウム粉末と共に有機質ビ
ヒクル中に分散させた従来の内部電極用導電性ペ
ーストを用いた場合の特性をそれぞれ示してい
る。

第２図から明らかなように、本発明に係る内部
電極用導電性ペーストを使用した場合は、従来の
内部電極用導電性ペーストを使用した場合に比べ
て、比抵抗値が格段に小さく、導電性が非常に優
れている。しかも、従来の内部電極用導電性ペー
ストを使用た場合には、共材の添加量が増えるに
従つて比抵抗値が急激に増大し、18重量％程度の
少ない共材添加量で電極の断線を生じ、電極形成
が不可能になるのに対し、本発明に係る内部電極
用導電性ペーストを使用した場合には、共材の添
加量の増大にも拘わらず、比抵抗値の増加が非常
に小さく、共材添加量30重量％でも９×10^-5Ωcm
程度の低い比抵抗値を示し、コンデンサ電極とし
て充分に実用に耐え得る導通性を確保することが
できる。

＜発明の効果＞ 以上述べたように、本発明によれば、次のよう
な効果が得られる。

(a) 金属粉末と共に、共材として、金属酸化物ま
たは半金属酸化物で成る粒子の表面を導電体で
コーテイングした導電性粉末を、有機質ビヒク
ル中に共存させてあるから、内部電極を構造す
る金属粒子の異常粒成長を抑制して空孔や電極
切れの発生を抑制すると共に、電極の縮率と誘
電体磁器の縮率を合せてデラミネーシヨンの発
生を抑制し、電極としての品質及び電気的特性
を劣化させることなく、同時焼成ができるよう
にした内部電極用導電性ペーストを提供するこ
とができる。

(b) 金属酸化物または半金属酸化物で成る粒子
は、粒径が0.5〜1μmの範囲になるように分級
されているから、デラミネーシヨンや、焼成ク
ラツク等の発生を防止すると共に、電極の平滑
性低下を防ぎ、焼成過程における電極切れを回
避し得る内部電極用導電性ペーストを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内部電極用導電性ペース
トを構成する導電性粉末の構造をモデル化して示
す断面図、第２図は本発明に係る内部電極用導電
性ペーストの効果を説明するための共材添加量−
比抵抗特性を示す図である。 １……金属酸化物または半金属酸化物粒子、２
……導電体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体磁器の内部に埋設される内部電極を形
   成するために用いられる磁器コンデンサの内部電
   極用導電性ペーストであつて、 金属粉末と共に、共材として、金属酸化物また
   は半金属酸化物で成る粒子の表面を導電体でコー
   テイングした導電性粉末を、有機質ビヒクル中に
   共存させてあり、 前記粒子は、粒径が0.5〜1μmの範囲になるよ
   うに分級されていること を特徴とする磁器コンデンサの内部電極用導電性
   ペースト。 ２ 前記金属酸化物粒子は、BaTiO₃，TiO₂，
   Al₂O₃，ZrO₂，SiO₂等の絶縁性酸化物の少なくと
   も一種でなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の磁器コンデンサの内部電極用導電性
   ペースト。 ３ 前記半金属酸化物粒子は、原子価制御型の半
   導体セラミツク、カーボン、シリコン、アンチモ
   ン、ビスマス等の少なくとも一種で成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁器コン
   デンサの内部電極用導電性ペースト。 ４ 前記導電体は、白金、金、パラジウム、銀等
   の貴金属もしくはその合金の少なくとも一種より
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第
   ２項または第３項に記載の磁器コンデンサの内部
   電極用導電性ペースト。