JPH05175016A - セラミック電子部品及びその製造方法 - Google Patents

セラミック電子部品及びその製造方法

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JPH05175016A
JPH05175016A JP35603091A JP35603091A JPH05175016A JP H05175016 A JPH05175016 A JP H05175016A JP 35603091 A JP35603091 A JP 35603091A JP 35603091 A JP35603091 A JP 35603091A JP H05175016 A JPH05175016 A JP H05175016A
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JP
Japan
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electrode
layer side
side electrode
ceramic electronic
electronic component
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Application number
JP35603091A
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English (en)
Inventor
Atsushi Kojima
淳 小島
Norimitsu Kito
範光 鬼頭
Hiroto Fujiwara
博人 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミック電子部品素体上に形成される下層
側電極(オーミック層)と上層側電極(半田付け層)の
密着強度(結合強度)を大きくして、信頼性を向上させ
る。 【構成】 セラミック電子部品素体1上に形成される下
層側電極2と上層側電極3の間に、下層側電極2と上層
側電極3のそれぞれの主成分を含有する材料からなる中
間層電極4を配設する。セラミック電子部品素体1上に
下層側電極2、中間層電極4及び上層側電極3を物理的
気相成長法により形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、セラミック電子部品
に関し、詳しくは、セラミック電子部品素体上に電極を
設けてなる正特性サーミスタなどのセラミック電子部品
及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】セラミック電子部品(例えば、正特性サ
ーミスタ)は、特に図示しないが、通常、所定の特性を
有するセラミック電子部品素体(正特性サーミスタ素
体)上に電極を配設することにより形成されている。そ
して、このセラミック電子部品の電極は、回路基板の電
極などに半田付けされたりばね端子などの端子と接触し
たりする部分であり、オーミック性と半田付け性及び端
子接触性(電極材料が柔らかく、ばね端子などの端子と
確実に接触し、大きな接触抵抗を形成しない性質)を備
えていることを必要とするが、単一の層でその要件を満
たす電極を形成することは困難であるため、オーミック
性を有する電極層(オーミック層)と、半田付け性及び
端子接触性(この明細書においては、単に「半田付け
性」ともいう)を有する電極層(半田付け層または端子
接触層)を備えた2層以上の層から形成されることが多
い。
【0003】そして、オーミック層(下層側電極)とし
ては、Ti、Cr、Ni、Zn、Alなどに金属あるい
はそれらを含む合金などが用いられ、半田付け層または
端子接触層(上層側電極)としては、Ag、Sn、Cu
などの金属あるいはそれらを含む合金などが用いられて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のオーミ
ック層(下層側電極)として用いられる金属材料と、半
田付け層または端子接触層(上層側電極)として用いら
れる金属材料とは、合金を形成しないかあるいは合金を
形成し難く、下層側電極と上層側電極との間の密着強度
(結合強度)が不十分で、信頼性が低いという問題点が
ある。
【0005】本願発明は、上記の問題点を解決するもの
であり、セラミック電子部品素体上に形成されるオーミ
ック層(下層側電極)と半田付け層または端子接触層
(上層側電極)との密着強度が大きく、信頼性が高いセ
ラミック電子部品及びその製造方法を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明のセラミック電子部品は、オーミック性を
有する下層側電極と、半田付け性及び端子接触性を有す
る上層側電極と、下層側電極と上層側電極との間に形成
され、両者を結合する中間層電極とを具備する電極をセ
ラミック電子部品素体上に形成してなるセラミック電子
部品であって、前記中間層電極が前記下層側電極と前記
上層側電極のそれぞれの主成分を含有する材料から形成
されていることを特徴とする。
【0007】また、前記下層側電極がTi、Cr、N
i、Zn及びAlからなる群から選ばれるいずれか1種
の金属または前記群から選ばれる少なくとも1種を含む
合金であり、前記上層側電極がAg、Sn及びCuから
なる群から選ばれるいずれか1種の金属また前記群から
選ばれる少なくとも1種を含む合金であることを特徴と
する。
【0008】さらに、本願発明のセラミック電子部品の
製造方法は、前記下層側電極、中間層電極及び上層側電
極をそれぞれ物理的気相成長法により形成することを特
徴とする。
【0009】
【作用】本願発明のセラミック電子部品においては、オ
ーミック層である下層側電極と半田付け層または端子接
触層である上層側電極の間に形成された、下層側電極と
上層側電極のそれぞれの主成分を含有する材料からなる
中間層電極が、下層側電極と上層側電極とを確実に結合
して電極間の密着強度を向上させ、セラミック電子部品
の信頼性を向上させる。
【0010】なお、下層側電極は、オーミック接触性、
セラミック電子部品素体との密着強度などの見地から、
Ti、Cr、Ni、Zn及びAlからなる群から選ばれ
るいずれか1種の金属または少なくとも1種を含む合金
を用いて形成することが好ましい。また、上層側電極用
の材料としては、半田付け性及び端子接触性の見地から
Ag、Sn、Cuのいずれか1種の金属または少なくと
も1種を含む合金が好ましい。そして、これらの材料を
用いることにより下層側電極と上層側電極との密着強度
が大きく、かつ、半田付け性及び端子接触性に優れた信
頼性の高いセラミック電子部品を得ることができる。
【0011】また、本願発明のセラミック電子部品の製
造方法においては、下層側電極、中間層電極及び上層側
電極が、それぞれ物理的気相成長法により形成されるた
め、緻密で安定な電極膜を形成することにより下層側電
極と上層側電極との密着強度を向上させ、信頼性の高い
セラミック電子部品を確実に製造することが可能にな
る。
【0012】
【実施例】以下、本願発明の実施例を比較例とともに示
して発明の特徴をさらに詳しく説明する。図1は、本願
発明の実施例にかかるセラミック電子部品(ここでは、
チタン酸バリウム系セラミックを用いた正特性サーミス
タ)を示しており、このセラミック電子部品(正特性サ
ーミスタ)は、ディスクタイプのセラミック電子部品素
体(正特性サーミスタ素体)1の両主面にオーミック層
である下層側電極2、半田付け層または端子接触層であ
る上層側電極3及び両者を結合する中間層電極4からな
る3層構造の電極5を形成したものである。
【0013】[実施例1]図2〜図4は、スパッタ蒸着
法により、セラミック電子部品素体(正特性サーミスタ
素体)1上に電極を形成する工程を示すものである。
【0014】この実施例においては、下層側電極用材料
源であるCrターゲット11と上層側電極用材料源であ
るAgターゲット12を用意し、Crをスパッタして正
特性サーミスタ素体1上に厚さ0.2μmの下層側電極
(Cr膜)を形成し、次いで、CrとAgを同時にスパ
ッタして、CrとAgからなる厚さ0.5μmの中間層
電極(Cr−Ag膜)を形成し、さらに、その上からA
gをスパッタすることにより厚さ0.5μmの上層側電
極(Ag膜)を形成した。
【0015】[実施例2]この実施例においては、図5
に示すように、下層側電極用材料源であるCrターゲッ
ト11と上層側電極用材料源であるAgターゲット12
を用意し、正特性サーミスタ素体1を移動させつつ、C
rとAgとを同時にスパッタして、下層側電極形成部1
3において厚さ0.2μmの下層側電極(Cr膜)を形
成し、中間層電極形成部14において厚さ0.5μmの
中間層電極(Cr−Ag合金膜)を形成するとともに、
上層側電極形成部15において厚さ0.5μmの上層側
電極(Ag膜)を形成した。
【0016】[実施例3]この実施例においては、図6
に示すように、下層側電極用材料源であるCrターゲッ
ト11と上層側電極用材料源であるAgターゲット12
を用意し、まず、Crをスパッタして正特性サーミスタ
素体1上に厚さ0.2μmの下層側電極(Cr膜)を形
成した後、CrとAgを交互にスパッタ(例えば、厚さ
1nm前後のCr膜とAg膜を交互に形成)して、全体で
0.5μm程度の厚さの中間層電極を形成し、さらに、
その上からAgをスパッタすることにより厚さ0.5μ
mの上層側電極(Ag膜)を形成した。
【0017】[比較例1]正特性サーミスタ素体にNi
メッキを施して厚さ1μmの下層側電極を形成した後、
その上にAg粉末を含むペーストを塗布焼付けして厚さ
3μmの上層側電極を形成した。
【0018】[比較例2]正特性サーミスタ素体にCr
をスパッタして厚さ0.2μmの下層側電極を形成した
後、その上に直接Agをスパッタして厚さ0.5μmの
上層側電極を形成した。
【0019】前記実施例1〜3及び比較例1,2のセラ
ミック電子部品(正特性サーミスタ)について、常温、
常湿で電圧(交流160V)を1分間印加した後5分間
放置し、再びこの電圧の印加と放置を繰り返すライフテ
スト(密着強度の劣化を加速するテスト)を行い、これ
を2000Hr(20000サイクル)継続して行った
後、抵抗値及び電極間の密着強度の変化を調べた。その
結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】なお、上記ライフテストに供した試料は、
厚さ2mm、直径13mm、抵抗値2.3Ωのディスクタイ
プのチタン酸バリウム系正特性サーミスタである。
【0022】表1に示すように、比較例1の正特性サー
ミスタは、ライフテストの前後の抵抗値の変動が大き
く、また、比較例1、2とも電極の密着強度の低下が大
きいのに対して、実施例の正特性サーミスタは、ライフ
テストの前後における抵抗値の変化が小さく、また、電
極の密着強度の低下もわずかであり、耐久性に優れてお
り、十分な信頼性を備えていることがわかる。
【0023】なお、上記実施例では、下層側電極、中間
層電極及び上層側電極をスパッタ蒸着法により形成した
場合について説明したが、電極の形成方法としては、ス
パッタ蒸着法に限らず、真空蒸着、イオングレーティン
グ、溶射、電子ビーム蒸着などの他の物理的気相成長法
や、これに準ずる方法で電極を形成することも可能であ
り、その場合にも上記実施例と同様の効果を得ることが
できる。
【0024】また、電極を構成する材料は、上記実施例
で示した材料に限られるものではなく、下層側電極とし
ては、Ti、Cr、Ni、Zn及びAlからなる群から
選ばれるいずれか1種の金属または少なくとも1種を含
む合金、上層側電極としてAg、Sn及びCuからなる
群から選ばれるいずれか1種の金属または少なくとも1
種を含む合金を用いることにより、半田付け性及び端子
接触性に優れているとともに電極の密着強度が大きく耐
久性にも優れたセラミック電子部品を得ることができ
る。
【0025】なお、上記実施例では、下層側電極、中間
層電極、上層側電極からなる3層構造の電極を形成した
場合について説明したが、例えば、さらに半田付け性及
び端子接触性を向上させるために、最上層としてSnま
たはSn合金からなる電極膜を形成することも可能であ
る。
【0026】また、上記実施例においては、チタン酸バ
リウム系の正特性サーミスタについて説明したが、本願
発明はこれに限られるものではなく、他の材料を用いた
正特性サーミスタや負特性サーミスタなどの種々のセラ
ミック電子部品にも適用することが可能である。
【0027】
【発明の効果】上述のように、本願発明のセラミック電
子部品は、下層側電極と上層側電極の間に、下層側電極
と上層側電極のそれぞれの主成分を含有する材料からな
る中間層電極を配設するようにしているので、半田付け
性に優れているとともに電極の密着強度が大きく耐久性
にも優れたセラミック電子部品を得ることができる。
【0028】また、下層側電極としてTi、Cr、N
i、Zn及びAlからなる群から選ばれるいずれか1種
の金属または少なくとも1種を含む合金、上層側電極と
してAg、Sn及びCuからなる群から選ばれるいずれ
か1種の金属または少なくとも1種を含む合金を用いる
ことにより、半田付け性及び端子接触性に優れており、
かつ、電極の密着強度が大きく耐久性にも優れたセラミ
ック電子部品を得ることができる。
【0029】さらに、本願発明のセラミック電子部品の
製造方法は、下層側電極、中間層電極及び上層側電極を
物理的気相成長法により形成するようにしているので、
緻密で安定な電極層を形成することが可能になり、電極
の密着強度が大きく耐久性に優れたセラミック電子部品
を確実に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施例にかかるセラミック電子部
品(正特性サーミスタ)を示す断面図である。
【図2】本願発明の一実施例にかかるセラミック電子部
品の製造工程を示す概要図である。
【図3】本願発明の一実施例にかかるセラミック電子部
品の製造工程を示す概要図である。
【図4】本願発明の一実施例にかかるセラミック電子部
品の製造工程を示す概要図である。
【図5】本願発明の他の実施例にかかるセラミック電子
部品の製造工程を示す概要図である。
【図6】本願発明のさらに他の実施例にかかるセラミッ
ク電子部品の製造工程を示す概要図である。
【符号の説明】
1 セラミック電子部品素体(正特性サーミ
スタ素体) 2 下層側電極 3 上層側電極 4 中間層電極 5 電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オーミック性を有する下層側電極と、半
    田付け性及び端子接触性を有する上層側電極と、下層側
    電極と上層側電極との間に形成され、両者を結合する中
    間層電極とを具備する電極をセラミック電子部品素体上
    に形成してなるセラミック電子部品であって、前記中間
    層電極が前記下層側電極と前記上層側電極のそれぞれの
    主成分を含有する材料から形成されていることを特徴と
    するセラミック電子部品。
  2. 【請求項2】 前記下層側電極がTi、Cr、Ni、Z
    n及びAlからなる群から選ばれるいずれか1種の金属
    または前記群から選ばれる少なくとも1種を含む合金で
    あり、前記上層側電極がAg、Sn及びCuからなる群
    から選ばれるいずれか1種の金属また前記群から選ばれ
    る少なくとも1種を含む合金であることを特徴とする請
    求項1記載のセラミック電子部品。
  3. 【請求項3】 前記下層側電極、中間層電極及び上層側
    電極をそれぞれ物理的気相成長法により形成することを
    特徴とする請求項1記載のセラミック電子部品の製造方
    法。
JP35603091A 1991-12-22 1991-12-22 セラミック電子部品及びその製造方法 Pending JPH05175016A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012231047A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Taiyo Yuden Co Ltd チップ状電子部品

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012231047A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Taiyo Yuden Co Ltd チップ状電子部品

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Effective date: 20000104