JPH0423308A - セラミックコンデンサ - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はセラミックコンデンサに係り、特に外部！極を
構成する下地電極の耐メッキ液性が改善されたセラミッ
クコンデンサに関する。

［従来の技術］ 従来、高効率セラミックコンデンサとして、第１図に示
す如く、セラミック誘電体１の内部に内部電極２が層状
に配列されたセラミック素体３の両端に下地を極４と金
属メッキ層５とよりなる外部電極６が形成されたセラミ
ックコンデンサ１０、或いは、第２図に示す如く、外部
を極６として更に、ハンダメッキ層７が形成されたセラ
ミックコンデンサ１０が各ｆｉ提供され、実用に供され
ている。

即ち、下地ｔ＆４は、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ及びｐｔの１種
又は２ｆ！以上を混合したものからなる貴金属粉末と、
ホウケイ酸亜鉛、アルカリ金属及びアルカリ土類金属を
含有するホウケイ酸亜鉛、ホウケイ酸鉛、ホウケイ酸ビ
スマス等のホウケイ酸系ガラス、ホウ酸亜鉛系ガラス、
ホウ酸カドミウム系ガラス等のガラスフリットとを、不
活性有機ビヒクルに分散させてなる導電性組成物をセラ
ミック素体３の端部に塗布し、乾燥、焼付けして、約４
０〜２００μｍ程度の厚さの導電性皮膜を形成すること
により作製される。このようにして作製された下地電極
４は、その導電性皮膜厚さが薄く、また、該皮膜中の貴
金属のハンダに対する溶解性が大台いため、実用に際し
て各種基板上等にハンダ付けするときに、ハンダに対す
る耐熱性が劣るという欠点がある。従って、この下地電
極４の耐熱性の問題を解決するために、下地電極４の導
電性皮膜の表面をハンダに溶解し難い金属、例えば、Ｎ
ｉ、Ｃｕ等の金属メッキ層５で被覆し、更に、酸化防止
とハンダ付けを容易にする目的で、その表面をＳｎ、５
ｎ−Ｐｂ合金等のハンダメッキ層７で被覆する。このよ
うな表面被覆処理は、通常、いずれも電解メッキ法によ
り行なわれている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来において、このような電解メッキ法
による表面被覆処理により、 ■　セラミック素体３と下地電極４の導電性皮膜との接
着強度が大きく低下する。

■　得られるセラミックコンデンサの誘電正接が劣化す
る。

等の問題を生じていた。

本発明は上記従来の問題点を解決し、電解メッキ法によ
る表面被Ｎ処理による特性劣化のないセラミックコンデ
ンサを提供することを目的とする。

［ｎ題を解決するための手段］ 本発明のセラミックコンデンサは、セラミック誘電体の
内部に内部電極が層状に配列されると共に、該誘電体の
外面に外部電極が固着されており、該外部電極はガラス
中に金属が分散してなる下地電極と、該下地電極を被装
する金属メッキ層とを備えるセラミックコンデンサにお
いて、前記下地電極のガラスが耐酸性ガラスであること
を特徴とする。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明においては、下地電極の導電性皮膜形成に用いる
導電性組成物のガラスフリットとして、耐酸性ガラスの
フリットを用いる。

本発明に好適な耐酸性ガラスとしては、耐メッキ液性の
強いケイ酸鉛亜鉛カドミウム系ガラスフリット、具体的
には、 ＣｄＯ：　５〜４Ｏ−ｔ−ル％ ＺｎＯ：４５モル％以下 ＰｂＯ：　２０〜６０モル％ 及び ５ｉ０２：３０〜６５モル％ からなり、必要に応じて、Ｂ２０．を２５モル％以下含
有し、更に、必要に応じて、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２及びＡ
ｌＩ３０ｓのうちの少なくとも１種を１０モル％以下含
有し、なお更に、必要に応じてＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及び
に２Ｏｆ７）うちの少なくとも１種を１０モル％以下含
有するものが挙げられる。

上記組成範囲が好ましい理由は次の通りである。

ＣｄＯはガラス化温度を下げる作用をなし、ガラスフリ
ットのガラス化を容易なものとするが、５モル％未満で
はその効果は得られず、４０モル％を超えるとガラス化
が困難になり、耐メッキ液性が低下する。従って、Ｃｄ
Ｏの好適範囲は５〜４０モル％である。

ＺｎＯはセラミック誘電体との接着強度を高めるが、４
５モル％を超えるとガラスフリットの融点が高くなり、
また、ガラス化が困難になる。

従って、ＺｎＯの好適範囲は４５モル％以下である。

ＰｂＯは２０モル％未満ではガラスフリットの融点が高
くなフてガラス化が困難になり、６０モル％を超えると
ガラスフリットの耐メッキ液性が低下する。従って、ｐ
ｂｏの好適範囲は２０〜６０モル％である。

５ｉ０２はガラスフリットの基本組成の核となるもので
あるが、３０モル％以下ではガラスフリットの耐メッキ
液性が乏しくなり、６５モル％を超えるとガラスフリッ
トの融点が高くなる。

従って、ＳｉＯ２の好適範囲は３０〜６５モル％である
。

ＴｉＯ２，ＺｒＯ２、ＡＪ２２０２は必要に応じて添加
され、いずれも耐メッキ液性を高める効果を有するが、
１０モル％を超えるとガラスフリットの融点を高くする
。従って、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２，Ａｕ２０ａは１０モＪ
ｌ／％以下とすＢ２Ｏ３はガラス形成酸化物として用い
られ、熱膨張率をあまり大きくすることなくガラス化温
度を下げ、ガラスフリットのガラス化を容易なものとす
る。しかし、耐水性、耐酸性等の化学的耐久性を劣化さ
せるため、必要に応じ、ガラス化を容易にしたい場合に
２５モル％以下で用いる。

アルカリ金属成分のＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは必要
に応じて添加され、ガラスフリットの融点を下げ流動性
を与えるが、１０モル％を超えると粘性が低くなりすぎ
、また化学的耐久性が不安定になる。従って、Ｌｉ２Ｏ
、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは１０モル％以下とする。

本発明においては、このような耐酸性ガラスフリット成
分と貴金属粉末からなる導電成分とを不活性有機ビヒク
ル中に分散させた導電性組成物を用いて、下地電極を形
成する。

貴金属粉末は導電性組成物に導電性を付与する主成分で
あり、Ａｇ、Ａｕ、ｐｔ、Ｐｄ或いはこれらの混合粉末
が好適である。しかして、前記組成のガラスフリット成
分は、このような貴金属粉末７０〜９９重量％に対して
１〜３０重量％の配合比で添加するのが好ましい。貴金
属粉末が９９重量％を超えガラスフリットが１重量％未
満であると、焼き付けた導電性皮膜とセラミック素体と
の接着強度が低下する。また、貴金属粉末が７０重量％
未満でガラスフリットが３０重量％を超えると、良好な
導電性が得られなくなる。従って、上記配合比を採用す
るのが好ましい。

不活性有機ビヒクルとしては、エチルセルロースをテル
ピネオールに１３〜６０重量％の割合で溶解させたもの
が好適である。このような不活性有機ビヒクルは、ガラ
スフリット成分に対して４０〜８７重量％の配合比で添
加するのが好ましい。

本発明では、以上のような、貴金属粉末、ガラスフリッ
ト成分及び不活性有機ビヒクルを所定の配合割合に秤量
調合し、混練して得られたペースト状の導電性組成物を
、セラミック素体表面、好ましくは、セラミック訊電体
の主成分が鉛系ペロブスカイト或いはチタン酸バリウム
であるセラミック素体表面に、塗布、乾燥後、焼き付け
して下地１！極の導電性皮膜を形成し、更に、メッキ処
理を行なってハンダ耐熱性に優れたセラミックコンデン
サとする。

なお、このメッキ処理を施さなくても、焼き付けられた
導電性皮膜のみで、外部ｔ８ｉとして使用できることは
勿論である。また、本発明に係る導電性組成物は、厚膜
回路、チップ型セラミックサーミスタ等の作製にも用い
ることができることは言うまでもない。

し作用］ 電解メッキ法による表面被Ｎ処理で、前記■、■等の問
題を生じる原因は、電解メッキをする際に、メッキ液の
侵入によりセラミック素体３を覆っている下地電極４の
導電性皮膜中のガラス成分が侵食されることによるもの
と考えられている。

即ち、従来、下地電極４の導電性皮膜形成に使用されて
いるホウケイ酸ビスマスガラス、ホウ酸鉛ガラス等のガ
ラスフリットは、融点が低く実用的である反面、いずれ
も耐酸性、耐還元性を有しない耐メッキ液性の低いもの
であり、容易にメッキ液に侵食される。このようなガラ
スフリットを含む導電性組成物で形成された下地電極で
は、電解メッキ処理中に、下地電極とセラミック素体と
の界面からメッキ液が侵入し、下地電極が侵食されて、
■、■の問題をひき起こす。

従フて、これを防ぐには、耐メッキ液性が高く、メッキ
液に晒されても侵食されないガラスフリットを用いた導
電性組成物で下地電極を形成することが必要となる。特
に、従来の被覆金属であるＮｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、５ｎ−Ｐ
ｂ合金等の電解メッキ液は酸性浴であり、このような酸
性浴に侵食されないガラスフリット成分を含む導電性組
成物で下地電極を形成することが必要となる。

本発明のセラミックコンデンサにあっては、下地電極の
ガラスとして耐酸性ガラスを用いるため、下地電極の耐
メッキ液性が向上され、電解メッキ法による表面被覆処
理を施しても、セラミック素体と下地電極の接着強度や
誘電正接が損なわれることはなく、得られるセラミック
コンデンサの機械的特性、コンデンサ特性は著しく良好
なものとなる。

［実施例］ 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実゛施例に
限定されるものではない。

実施例１ ！＠２図に示すセラミックコンデンサを作成した。

即ち、まず、第１表に示す貴金属粉末とガラスフリット
成分を配合して固定成分を調製し、この固形成分８５重
量％に有機質ビヒクル１５重量％を混合してペースト状
の導電性組成物を調製した。

なお、第１表中のガラスフリットＡ、Ｂ′ＢＬび用いた
有機質ビヒクルは下記の通りである。

ガラスフリットＡ（モル％ ＣｄＯ：　１５ Ｚｎ０　　・　１０ ＰｂＯ：２５ Ｓｉ０２：４８ ＡＩｔ　　２０ｓ：２ ガラスフリットＢ（モル％） ＣｄＯ：　１０ ＺｎＯ：　２０ ＰｂＯ：　２０ Ｓｉ０２：３８ ＴｉＯ２：２ ８２０ｓ：５ Ｎａ２０　：　５ 有　　ビヒクル　重量％ エチルセルロース樹脂：５０ ブチラール樹脂：３０ アクリル酸エステル樹脂＝２０ 得られた導電性組成物を鉛系ペロブスカイトを主成分と
する寸法３ｍｍ　（Ｌ）Ｘｉ、５ｍｍ（Ｗ）で厚さ０．
８ｍｍのセラミック素体３の両面に、１００μｍ厚さで
Ｄｉｐし、１５０℃で１０分間乾燥した後、最高温度８
００℃で焼き付けして、下地電極４を形成した。

更に、形成された下地電極４の表面に、２μｍ厚さのＮ
ｉ電解メッキ被ＦＭ　（５）及び６μｍ厚さの電解Ｓｎ
メッキ被１１！（））を形成して外部電極６とした。

このようにして形成された外部電極に対して、５ｎ６３
／Ｐｂ３５／Ａｇ２　（各重量％）の組成のクリームハ
ンダを、電極全体に塗布し、０，６ｍｍφハンダ引き銅
線（銅線の表面にハンダメッキを施したもの）で、リー
ド線付けを行なった。

なお、比較のため、上記の電解メッキ被膜を形成しない
下地電極（メッキ処理無し）に対して、直接同様にクリ
ームハンダを用いてリード線付けを行なったものも作成
した。

得られた各セラミックコンデンサについて、電極とセラ
ミック素体との接着強度及び誘電正接を測定し、その結
果を第１表に示した。

第１表より、次のことが明らかである。

即ち、試料番号３〜６及び９〜１３は、メッキ無しの場
合と有りの場合とで、接着強度、誕電正接ともに変動が
なく、メッキ処理による劣化が見られない。これに対し
て、試料番号１．２．７．８は、メッキ処理により接着
強度の低下又は誂電正接の劣化が見られる。

この結果から、本発明においてガラスフリット成分は貴
金属粉末７０〜９９重量％に対して１〜３０重量％とす
るのが好ましいことが明らかである。

実施例２ 銀粉末９０重量％と第２表に示す配合のガラスフリット
成分１０重量％からなる固形成分を用いて、この固形成
分８５重量％に対して、有機質ビヒクル（実施例１で用
いたものと同じ）１５重量％を配合して、ペースト状の
導電性組成物を調製した。

この導電性組成物を用いて鉛系ペロブスカイトを主成分
とするセラミック素体又はチタン酸バリウムを主成分と
するセラミック素体に、実施例１と同様にして下地電極
を形成した。そして、実施例１と同様にして、電解メッ
キ処理無しの場合及び有りの場合について、それぞれ電
極とセラミック素体との接着強度及び８電正接を測定し
、結果を第２表に示した。

第２表に示した結果から、ガラスフリットの組成につき
前記の範囲に特定することにより、メッキ処理による接
着強度の低下及び誘電正接の劣化の生じないセラミック
コンデンサを得ることができることが明らかである。

即ち、試料番号２１．２３．２５．２８は、ガラスフリ
ットの組成として、前述の組成範囲を外れており、電解
メッキ処理による接着強度の低下若しくは８電正接の劣
化が見られ、良好な特性を示すものでなかった。

特に、ホウケイ酸亜鉛系ガラスフリットを用いた試料番
号２９は、接着強度が低く、メッキ処理による大きな劣
化が見られることが明らかである。

［発明の効果コ 以上詳述した通り、本発明のセラミックコンデンサによ
れば、電解メッキ法によるメッキ層の形成にあたり、下
地電極がメッキ液により侵食されることかないため、セ
ラミック素体と下地電極との接着強度が高く、膀電正接
等のコンデンサ特性に（憂れたセラミックコンデンサが
提イ共される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はセラミックコンデンサの一例を示す
断面図である。 １・・・セラミック誘電体、２・・・内部電極、３・・
・セラミック素体、　４・・・下地電極、５・・・金属
メッキ層、　　　６・・・外部電極、１０・・・セラミ
ックコンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック誘電体の内部に内部電極が層状に配列
   されると共に、該誘電体の外面に外部電極が固着されて
   おり、該外部電極はガラス中に金属が分散してなる下地
   電極と、該下地電極を被装する金属メッキ層とを備える
   セラミックコンデンサにおいて、前記下地電極のガラス
   が耐酸性ガラスであることを特徴とするセラミックコン
   デンサ。