JPH04324610A - 希土類入り銀導電ペーストおよびこれを用いた電子部品 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層ＬＣフィルタ等の
複合部品のコンデンサ部分素体に導電性被膜を形成する
ための導電性ペーストに係り、特に素体の焼成時に発生
しがちな導電ペーストの焼成体への拡散を防止して、コ
ンデンサ部の外観不良発生を防ぎ得る銀導電ペーストお
よびこのペーストを用いた電子部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層ＬＣフィルタは、電極を形成した誘
電体層を積層してなる積層コンデンサ部を、磁性材用フ
ェライト中に内部電極用コイルを有する積層インダクタ
部の上部に形成し、外部電極端子を設けてコンデンサＣ
とインダクタＬとのＬＣ回路を１素子で形成したもので
ある。

【０００３】一般に上記のコンデンサ部分は、スラリー
化したＴｉＯ２　、ＣｕＯ、ＮｉＯおよびＭｎＯ３　な
どからなる誘電体粉を、ベースフィルム上にドクターブ
レード法により塗工して得られたグリーンシート層を積
層してつくられるが、容量を得るためにこれらの層間に
配置される内部電極は、Ａｇを主体とするペーストを各
グリーンシート層上に印刷した形で挿入されている。

【０００４】図３（ａ）〜（ｄ）は、このようなＬＣフ
ィルタの上からの積層順序を示す平面図であって、同図
（ａ）は表面層に位置するブランクグリーンシート６を
、同図（ｂ）および（ｃ）はＡｇを主体とするパターン
Ａの導体７、パターンＢの導体８がそれぞれ印刷された
層を示す。これらのパターンが繰り返し積層された上、
同図（ｄ）に示されているように、インダクタ部分の積
層用シート９が必要枚数その下方に積層一体化される。 図の矢印は積層順序を示す。

【０００５】次いで、このように重ね合わされたグリー
ンシートを加熱しながら加圧成形を行い、さらに所定の
チップ形状に裁断後焼成した焼結体に外部電極端子を焼
付けて積層ＬＣフィルタを作製するという手法が用いら
れている。なお、上記図３は説明上、グリーンシートの
積層加圧後、裁断された個々のチップ素体について示し
たものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】挿入された従来のＡｇ
ペーストを用いた導電体よりなる内部電極（以下電極と
いう）中のＡｇが焼成時にチップ素体中に拡散し、素体
の焼結を促進しているのであるが、通常の積層コンデン
サでは、内部電極パターンが裁断したチップ形状とほぼ
類似したパターンで挿入されているため問題は生じなか
った。しかしながら、複雑なコンデンサパターンを有す
る積層ＬＣフィルタの製造に前述のような従来技術を用
いると、電極に接触している部分の素体の焼結が電極に
接触していない部分、すなわち電極のサイドマージン部
分の素体の焼結よりも早く進行するという現象が生じ、
その結果、図４の斜視図に示すように、焼結体２の表面
に電極パターンの形をした窪み１０が生じてしまい、外
観上好ましくないという課題があった。

【０００７】したがって、本考案の目的は、チップ素体
焼成の際コンデンサ部の表面層に電極パターンの形をし
た変色部分や窪み部分のような外観不良を生じない改善
された導電ペーストおよび応用電子部品を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究の結果、Ａｇを主体とする従来
の導電ペーストに希土類金属酸化物粉を添加することに
より、焼成時にこの導電ペーストによって形成した電極
付近の誘電体素地の粒成長が抑制されることを見い出し
、本発明に到達した。

【０００９】すなわち、本発明は、Ａｇ粉末を導電物質
とする導電ペーストであって、希土類金属酸化物群、よ
り好ましくはＬａ２　Ｏ３　、Ｓｍ２　Ｏ３　およびＮ
ｄ２　Ｏ３　粉末からなる群より選ばれた少なくとも一
つの希土類金属酸化物を、上記導電ペーストにおけるＡ
ｇ粉末に対して　３〜１０ｗｔ％混合した銀導電ペース
トを提供するものであり、またその応用電子部品すなわ
ち、そのペーストにより形成された内部電極パターンを
内蔵する応用電子部品であって、この導電ペーストによ
って内部電極パターンを形成したグリーンシートを積層
および焼成し、得られた焼結体を素子としてなることを
特徴とする希土類入り銀導電ペースト使用の電子部品を
提供するものである。

【００１０】

【作用】ＴｉＯ２　、ＣｕＯ、ＮｉＯおよびＭｎ３　Ｏ
４などからなるグリーンシート上に、Ａｇペーストで電
極を印刷して　８６０℃前後で焼成すると、ＣｕＯは熱
解離して酸素を放出すると共に表面がボイド状を呈した
Ａｇ・Ｃｕ２　Ｏ固溶体を作り、電極のサイドマージン
部に侵入する。侵入したＡｇ・Ｃｕ２　Ｏ固溶体は、Ｔ
ｉＯ２　、ＮｉＯおよびＭｎ３　Ｏ４　に対してバイン
ダーとして働き、これら酸化物の焼結反応を促進する。 そのため、該グリーンシートを数枚積層して作製したチ
ップ素体を焼成すると、電極付近の素地の粒成長が他の
部分より速く進行し、得られた焼結体の表面に電極形状
の変色や電極形状の窪みが生じてしまうのであると推測
された。

【００１１】そこで本発明では、上記Ａｇペースト中に
希土類金属酸化物粉末を混合することにより、焼結体の
外観不良を防止できると予測し、研究して、その予測が
正しいことを確認したのである。これは次の理由による
。すなわち、希土類金属酸化物の融点はＡｇの融点（９
６０　℃）よりも高く、また、希土類金属はＡｇよりは
るかに卑な金属であるため、希土類金属酸化物は溶融し
たＡｇ中において還元されることなく、そのまま粉末状
態でサスペンドされる筈である。さらに、希土類金属は
いずれもＭｎと同じく弱磁性体であるなど電磁気特性が
類似している。このため、上記組成のグリーンシート上
に、希土類金属酸化物粉末を混合したＡｇペーストで電
極を印刷し、これを焼成すると、ＴｉＯ２　、ＣｕＯ、
ＮｉＯおよびＭｎ３　Ｏ４　粉末粒子間にペースト中の
希土類金属酸化物粉末が、Ａｇ・Ｃｕ２　Ｏ半溶融態物
と共に固体粒子のまま入り込むため、Ａｇ・Ｃｕ２　Ｏ
半溶融態物の侵入量が低減し、Ａｇ・Ｃｕ２　Ｏ半溶融
態物のバインダーとしての働きが抑制され、電極付近の
素地の粒成長のみ進行することが防止されるのであろう
。また、希土類金属酸化物の性質はＮｉＯ、Ｍｎ３　Ｏ
４　に類似しているため、焼結性および焼結体の収縮率
、強度などの機械特性、誘電特性に支障をきたすことは
ないと考えられる。

【００１２】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明する。しかし本発明の範囲は以下の実施例により制
限されるものではない。

【００１３】

【実施例１】市販のＴｉＯ２　、ＣｕＯ、ＮｉＯおよび
Ｍｎ３　Ｏ４　からなる各原料粉末を、必要とする割合
にボールミルにより湿式混合した後さらに有機バインダ
を加えて同ボールミルにより十分に混合してスラリー化
し、ドクターブレード法によりセラミックグリーンシー
トを作製した。一方、市販のＡｇ粉末にＬａ２　Ｏ３　
粉末を表１に示す割合でそれぞれ混合、撹拌した後、有
機バインダーとしてエチルセルロース、溶剤としてαタ
ーピネオールおよびブチルカルビトールアセテートを同
じく表１の割合で配合し、ペースト状にしたものを用意
した。

【００１４】上記の通り作製したグリーンシート上に、
用意したＡｇペーストを使用して電極パターンをスクリ
ーン印刷した。次いで、これらのシートを６枚積層し、
その上下にブランクシートを各々１枚づつ重ね、　１２
０℃に保持しつつ３００ｋｇ／ｃｍ２　に加圧して熱圧
着し、チップサイズに裁断した。得られたチップ素体は
大気中、昇温速度１０℃／ｍｉｎで　５００℃まで昇温
し、同温度にて１０分保持した後冷却速度１０℃／ｍｉ
ｎで室温まで冷却して、有機バインダーを燃焼除去した
。続いて、さらに昇温速度５　℃／ｍｉｎで　８６０℃
まで昇温し、１時間この温度に保持した後、冷却速度　
５℃／ｍｉｎで室温まで冷却して焼結体を得、得られた
焼結体に外部電極１を形成してチップを作製した（図１
）。

【００１５】上記のようにして作製した焼結体２につい
て、図２に示すように厚さ測定器５を使用して表面層の
電極部３とマージン部４との差、すなわち窪みを測定し
、その結果を表１に併記した。測定は３回行い、平均値
を記録した。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１に示した結果から次のような知見が得
られた。電極部の窪みは、試料番号１および２の電極に
関しては肉眼で容易に確認することができたが、試料番
号３ないし６の電極に関してはかなり注意しないと肉眼
で確認することができなかった。また、試料番号３ない
し５の電極はチップ表面が均一に焼けており、色の差は
生じていなかったが、試料番号６の電極は電極部の焼結
がサイドマージン部より遅れてしまい、電極部が白く焼
け残るという現象が生じていた。すなわち、Ａｇに対す
るＬａ２　Ｏ３　の添加量は、３ｗｔ％以下では電極部
の窪み減少効果が小さく、１０ｗｔ％以上では焼結速度
に差が生じ外観上好ましくないことから、３〜１０ｗｔ
％が適量であるといえる。

【００１８】

【実施例２】Ｌａ２　Ｏ３　と同族のＳｍ２　Ｏ３　ま
たはＮｄ２　Ｏ３　をＬａ２　Ｏ３　の代わりに用い、
ＴｉＯ２　、ＣｕＯ、ＮｉＯおよびＭｎ３　Ｏ４　にホ
ウケイ酸ガラスを加えた原料粉からグリーンシートを作
製したこと以外は実施例１と同様にして焼結体を作製し
た。作製した焼結体について実施例１と同様の試験を行
い、その結果を表２に示した。

【００１９】

【表２】

【００２０】表２からも分かるように、Ａｇペーストに
Ｌａ２　Ｏ３　と同族のＳｍ２　Ｏ３　またはＮｄ２　
Ｏ３　を添加した場合も、実施例１と同様の効果が得ら
れた。また、本発明の導電ペーストは、グリーンシート
としてホウケイ酸ガラス等のガラス成分を加えてたもの
を使用した場合も、電極部の窪みが抑制されることが確
認された。

【００２１】

【発明の効果】本発明の開発により、従来の銀ペースト
に希土類金属酸化物を添加したペーストを使用すること
のみで、電極付近の素地基板の焼結速度を抑制して基板
全面の焼結速度を均一とすることを可能となし、これに
起因する基板表面の電極形状型の色の変化、同部分の窪
みの発生をなくするなど、従来のＡｇペースト使用の際
発生した問題点を改良して、複雑なパターンを有する焼
結基板の製造を容易にした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の希土類金属酸化物含有銀導電ペースト
によって形成した電極パターンを内蔵するチップを示す
斜視図である。

【図２】本発明の希土類金属酸化物含有銀導電ペースト
によって形成した電極パターンを内蔵する焼結体の表面
の凹凸を測定している態様を示す斜視図である。

【図３】インダクタ製造時におけるシートの積層手順を
段階的に示した平面図である。

【図４】従来の導電ペーストによって形成した電極パタ
ーンを内蔵する焼結体を示す斜視図である。

【符号の説明】

１‥‥‥外部電極 ２‥‥‥焼結体 ３‥‥‥電極部 ４‥‥‥マージン部 ５‥‥‥窪み測定器 ６‥‥‥ブランクグリーンシート ７‥‥‥パターンＡの導体 ８‥‥‥パターンＢの導体 ９‥‥‥インダクタ部分の積層用シート１０‥‥‥窪み

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ａｇ粉末を主成分とする導電ペースト
   に、少なくとも１種の希土類金属の酸化物を、Ａｇ粉末
   量に対し　３〜１０ｗｔ％配合したことを特徴とする希
   土類入り銀導電ペースト。
2. 【請求項２】　　前記希土類金属酸化物がＬａ２　Ｏ３
   　、Ｓｍ２　Ｏ３　およびＮｄ２　Ｏ３　からなる群よ
   り選ばれた少なくとも１種である請求項１記載の希土類
   入り銀導電ペースト。
3. 【請求項３】　　銀導電ペーストを塗布した後焼成して
   得られる薄膜導体を表面または内部に有する電子部品で
   あって、前記銀導電ペーストがＡｇ粉末を主成分とする
   導電ペーストに、少なくとも１種の希土類金属の酸化物
   を、Ａｇ粉末量に対し　３〜１０ｗｔ％配合した希土類
   入り銀導電ペーストであることを特徴とする電子部品。
4. 【請求項４】　　前記希土類金属酸化物がＬａ２　Ｏ３
   　、Ｓｍ２　Ｏ３　およびＮｄ２　Ｏ３　からなる群よ
   り選ばれた少なくとも１種である請求項３記載の電子部
   品。