JPH0377648B2 - - Google Patents

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JPH0377648B2
JPH0377648B2 JP57036820A JP3682082A JPH0377648B2 JP H0377648 B2 JPH0377648 B2 JP H0377648B2 JP 57036820 A JP57036820 A JP 57036820A JP 3682082 A JP3682082 A JP 3682082A JP H0377648 B2 JPH0377648 B2 JP H0377648B2
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JP
Japan
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ceramic capacitor
conductive
ceramic
particles
metal
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JP57036820A
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JPS58154102A (ja
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Jun Sato
Kaneo Mori
Shoichi Iwatani
Yoshishige Towatari
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、誘電体磁器の内部に埋設された内部
電極を有する磁器コンデンサに関する。
<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
磁器コンデンサや、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
等が知られている。これらの内部電極構造の磁器
コンデンサは、一般に、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。
この場合、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、金属粉末と
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化したりま
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、これらの金属は非常に高価であるた
め、製品コストに最も大きな影響を及ぼし、コス
トダウンを達成する上の最も大きな障害となつて
いた。また、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
前記金属による電極との界面にラミネーシヨン
(剥離現象)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と言う問題があり、同時
焼成が困難になつていた。更に、前記金属の粒子
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、電極の導電性が低下し、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、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、電極品質及び磁
器コンデンサとしての電気的特性を劣化させるこ
となく、同時焼成し得る内部電極を有する磁器コ
ンデンサ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有する磁器コン
デンサであつて、 前記内部電極は、核となる粒子の表面に導電性
材料をコーテイングした導電性粒子を用いて形成
されており、 前記核となる粒子は、BaTiO3,TiO2
Al2O3,ZrO2,SiO2等の絶縁性酸化物の少なくと
も一種を含むこと を特徴とする。
<作 用> 本発明に係る磁器コンデンサの内部電極は、第
1図に示すように、核となる粒子1の表面を導電
性材料2でコーテイングした導電性粒子を用いて
形成されている。
核となる粒子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、具体的には磁器コン
デンサとして一般に用いられているBaTiO3
TiO2,Al2O3,ZrO2,SiO2等の絶縁性金属酸化
物によつて構成する。還元再酸化型の半導体磁器
コンデンサを得る場合は原子価制御型の半導体セ
ラミツクにつて構成することもできる。これらの
材料を仮焼成した後、微粉砕して核となる粒子1
を得る。この場合、核となる粒子1は、粒径が
1μm以下、理想的には0.5〜0.8μm程度に分級する
ことが望ましい。
そして、上述のようにして所定の粒径に分級さ
れた核となる粒子1の表面に導電性材料2をコー
テイングする。導電性材料2は、基本的には、
Pt,Au,Pd,Ag等の貴金属もしくはこれらの
合金等の少なくとも一種によつて構成されるもの
であるが、Ni,Cr,Co,Al,Fe,Pb,Sn等の
卑金属によつて構成してもよい。核となる粒子1
に対するこれらの金属のコーテイング方法として
は、金属無電解法、溶液還元法または気相蒸着法
等が適当である。
内部電極を形成するに当り、上記の導電性粒子
を使用して導電性ペーストを調製する。導電性ペ
ーストの調製に当つて、導電性粒子を単独で有機
質ビヒクル中に分散させるか、または主導電成分
となる貴金属または卑金属粉末と共に、共材とし
て有機質ビヒクル中に共存させる。そしてこの導
電性ペーストを、従来の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、通常の手段によつて焼成することにより、内
部電極構造の磁器コンデンサを製造する。
ここで、内部電極形成に用いられる導電性粒子
は、核となる粒子が安価な金属酸化物によつて構
成されていて、その表面に導電性材料をコーテイ
ングした構造であるので、Pd等の高価な金属の
使用量を極端に減少させて、大幅なコストダウン
を図りつつ、充分に実用に耐え得る電気的導通性
及び電気的特性を確保することができる。
従来の導電性ペーストを使用して積層コンデン
サ等を製造する場合、導電成分となるPd等の金
属の含有量を減少させて行くと、それにつれて電
極が薄くなり、電極切れが発生し、最後には導通
不能に陥る。導通不能を起さないためのPd金属
の含有量は、印刷条件等によつて左右されるが、
同一条件とした場合には、導電性ペースト全量に
対し約50%前後が限界である。これに対し、本発
明に係る導電性粒子を使用した場合には、核とな
る金属酸化物30%、この金属酸化物の表面にコー
テイングされるPd金属70%とした導電性粒子を、
顔料含有量55%の有機質ビヒクル中に分散させて
導電性ペーストを調製し、この導電性ペーストを
使用して積層コンデンサ等の内部電極を形成した
場合にも、充分な導通性及び電気的特性を確保す
ることができた。このときの、導電性ペーストの
全量に対するPd金属の含有量は38.5%であり、そ
の使用量が大幅に減少されている。
また、核となる粒子は、BaTiO3,TiO2
Al2O3,ZrO2,SiO2等の絶縁性酸化物の少なくと
も一種を含むから、内部電極を構成する導電性粒
子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、内部電極構造を有する
磁器コンデンサに特有の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。
第2図は導電性粒子を含有する導電性ペースト
によつて内部電極を形成した本発明に係る磁器コ
ンデンサと、誘電体磁器を単独の共材として用い
た導電性ペーストを使用した従来の磁器コンデン
サとの、共材添加量−電極比抵抗特性図である。
曲線L1は本発明に係る磁器コンデンサの特性、
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
中に分散させた導電性ペーストを用いた従来の磁
器コンデンサ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、本発明に係る磁器
コンデンサは、従来の磁器コンデンサに比べて、
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、従来の磁器コンデンサは、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
発明に係る磁器コンデンサは、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。
第3図は本発明に係る磁器コンデンサに用いら
れる導電性粒子の別の実施例を示している。この
実施例の特徴は、核となる金属酸化物粒子1の表
面にNi,Co,Cr等の卑金属層をコーテイング
し、更にこの卑金属層3の上にPd,Pt,Au等の
貴金属層4をコーテイングしたこと、即ち核とな
る金属酸化物粒子1表面にコーテイングされる導
電性材料2を、卑金属3と貴金属4との二層構造
としたことである。このような粒子構造である
と、自然雰囲気中で焼成しても、卑金属3の酸化
がその表面にコーテイングされている貴金属層4
によつて抑制されるので、一層高品質の内部電極
を有する磁器コンデンサが得られる。
<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) 誘電体磁器の内部に埋設された内部電極を有
する磁器コンデンサであつて、内部電極は核と
なる粒子の表面に導電性材料をコーテイングし
た導電性粒子を用いて形成されているから、
Pd等の高価な金属の使用量を極端に減少させ
て、大幅なコストダウンを図りつつ、充分に実
に耐え得る電気的導通性及び電気的特性を確保
した内部電極構造の磁器コンデンサを提供でき
る。
(b) 核となる粒子は、BaTiO3,TiO2,Al2O3
ZrO2,SiO2等の絶縁性酸化物の少なくとも一
種を含むから、内部電極構造の磁器コンデンサ
において特有の、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
及び磁器コンデンサとして電気的特性を劣化さ
せることなく、同時焼成ができる内部電極構造
の磁器コンデンサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る磁器コンデンサの内部電
極材料として用いられる導電性粒子の構造をモデ
ル化して示す断面図、第2図は共材添加量−比抵
抗特性を示す図、第3図は本発明に係る磁器コン
デンサの内部電極材料として用いられる導電性粒
子の別の実施例の構造をモデル化して示す断面図
である。 1……核となる粒子、2……導電性材料。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 誘電体磁器の内部に埋設された内部電極を有
    する磁器コンデンサであつて、 前記内部電極は、核となる粒子の表面に導電性
    材料をコーテイングした導電性粒子を用いて形成
    されており、 前記核となる粒子は、BaTiO3,TiO2
    Al2O3,ZrO2,SiO2等の絶縁性酸化物の少なくと
    も一種を含むこと を特徴とする磁器コンデンサ。 2 前記導電性材料は、Pt,Au,Pd,Ag等の
    貴金属もしくはこれらの合金の少なくとも一種以
    上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。 3 前記導電性材料は、Ni,Cr,Co,Al,Fe,
    Pb,Sn等の卑金属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項または第2項
    に記載の磁器コンデンサ。
JP57036820A 1982-03-09 1982-03-09 磁器コンデンサ Granted JPS58154102A (ja)

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JPS58154102A JPS58154102A (ja) 1983-09-13
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