JPH067538B2 - Ceramics with electrodes - Google Patents
Ceramics with electrodesInfo
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- JPH067538B2 JPH067538B2 JP57059967A JP5996782A JPH067538B2 JP H067538 B2 JPH067538 B2 JP H067538B2 JP 57059967 A JP57059967 A JP 57059967A JP 5996782 A JP5996782 A JP 5996782A JP H067538 B2 JPH067538 B2 JP H067538B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばエレクトロニクス用材として供される
アルミナセラミックス・圧電セラミックス等に適用して
好適な電極を有するセラミックスに関する。The present invention relates to ceramics having electrodes suitable for application to, for example, alumina ceramics / piezoelectric ceramics provided as materials for electronics.
アルミナセラミックス又は圧電セラミックス（例えばチ
タン酸バリウム系・チタン酸ジルコン酸鉛系）等のセラ
ミックスはエレクトロニクス材料としてその利用が著し
く増加しているが、通常この種の材料では電極が形成さ
れて用いることが多い。そのためセラミックスへの電極
形成としては、金・銀ペーストをスクリーン印刷等で塗
布した後、温度を加えて焼付けするのが一般的である。
しかしこのような電極形成法では量産性を考慮した微細
な電極形成には不向きであり、これらを満足させるには
スパッタリング法・真空蒸着法・メッキ法等の有用とな
る。Ceramics such as alumina ceramics or piezoelectric ceramics (for example, barium titanate-based / lead zirconate titanate-based) have been remarkably used as electronic materials. Normally, however, electrodes of this kind are usually used after forming electrodes. Many. Therefore, in forming electrodes on ceramics, it is common to apply gold / silver paste by screen printing or the like and then bake by applying temperature.
However, such an electrode forming method is not suitable for forming a fine electrode in consideration of mass productivity, and a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, a plating method or the like is useful for satisfying these.
ところでセラミックス用電極としては、電気抵抗の小さ
いＣu，Ａg，Ａuが選ばれるが、耐環境性を考慮すると
Ａg，Ａｕが好適となる。しかしこれらＡg，Ａuはセラ
ミックス表面との濡れが悪く、この結果、密着性が低
く、この電極にリード引出しのための半田付けを行うと
電極が剥離してしまい、電極としての機能を全く果さな
い欠点が指摘されている。By the way, Cu, Ag, and Au, which have low electric resistance, are selected as the electrodes for ceramics, but Ag and Au are preferable in consideration of environment resistance. However, these Ag and Au do not wet the ceramic surface well, and as a result, the adhesion is low, and when soldering to lead out the electrode, the electrode peels off and does not function as an electrode at all. No drawbacks have been pointed out.
本発明はかかる点に鑑み、セラミックスの表面層と金属
層との間に上下の金属より成る合金層を形成することに
より、上記の欠点を解消したこの種セラミックスを提案
することを主たる目的とする。In view of the above point, the present invention has as its main object to propose a ceramic of this type in which the above-mentioned drawbacks are eliminated by forming an alloy layer composed of upper and lower metals between the surface layer and the metal layer of the ceramic. .
以下本発明の実施例について詳細に説明する。第１図は
電極を形成したセラミックスの断面である。１は洗浄等
により表面が完全に前処理されたセラミックス、２はセ
ラミックス１の表面に形成された第１金属層を示す。第
１金属層２は、クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、マンガン
Ｍｎ、チタンＴｉ、タングステンＷのうちから選ばれた
１種より成る金属層であり、５００〜２０００Å程度の
厚さに付着される。上記の第１金属層２はセラミックス
の酸素と反応して化学的結合がし易い金属であり、高融
点でセラミックスとほぼ同一の熱膨脹係数としたものが
最適である。４は銀Ａｇ・金Ａｕのうち１種より成る第
３金属層を示し、厚さは５００〜２０００Å程度に付着
形成される。この場合、第３金属層４を第１金属層２に
直接形成しても濡れが悪い。Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a cross section of a ceramic on which an electrode is formed. Reference numeral 1 denotes a ceramic whose surface is completely pretreated by cleaning or the like, and 2 denotes a first metal layer formed on the surface of the ceramic 1. The first metal layer 2 is a metal layer made of one kind selected from chromium Cr, molybdenum Mo, manganese Mn, titanium Ti, and tungsten W, and is attached to a thickness of about 500 to 2000 Å. The first metal layer 2 is a metal that reacts with oxygen of ceramics and is easily chemically bonded. It is optimal that the first metal layer 2 has a high melting point and a coefficient of thermal expansion almost the same as that of ceramics. Reference numeral 4 denotes a third metal layer made of one of silver Ag and gold Au, which is deposited and formed to have a thickness of about 500 to 2000Å. In this case, the wettability is poor even if the third metal layer 4 is directly formed on the first metal layer 2.
そこで、第１及び第３金属層の間に、第１及び第３層を
形成している金属より成る合金により第２金属層３を形
成する。この層の厚さは、他の層と同様に５００〜２０
００Å程度付着形成すればよい。Therefore, the second metal layer 3 is formed between the first and third metal layers by an alloy made of the metal forming the first and third layers. The thickness of this layer is 500 to 20 like other layers.
It suffices if the film is adhered and formed by about 00Å.
次に本発明セラミックスの製造法の一例につき説明す
る。セラミックス１の表面を粗研摩・鏡面研摩等の手法
によって研摩し洗浄する。そしてその表面に第１金属層
２を形成し、次に第２層を形成する。この場合、スパッ
タリングにより第２層を形成する際、ターゲットは予め
用意された第１及び第３金属層に用いる金属の合金材を
用いる。蒸着により行う場合は、蒸着源を２つ用意し、
一方には第１金属層２のための金属を、他方には第３金
属層４のための金属を夫々配し、第１の金属を所定の厚
さに蒸着した後、第１及び第３の金属を同時に蒸着さ
せ、その後、第１の金属の飛散を止め、第３の金属のみ
を飛散させることにより、連続的に三層を形成すること
ができる。Next, an example of a method for producing the ceramic of the present invention will be described. The surface of the ceramic 1 is polished and cleaned by a method such as rough polishing or mirror polishing. Then, the first metal layer 2 is formed on the surface, and then the second layer is formed. In this case, when forming the second layer by sputtering, the target uses an alloy material of the metal used for the first and third metal layers prepared in advance. When performing by evaporation, prepare two evaporation sources,
A metal for the first metal layer 2 is provided on one side, and a metal for the third metal layer 4 is provided on the other side. After depositing the first metal to a predetermined thickness, the first and third metal layers are deposited. It is possible to continuously form the three layers by simultaneously vapor-depositing the first metal, stopping the scattering of the first metal, and scattering only the third metal.
セラミックスにはアルミナ基板又はＰＺＴ基板を用いる
ことができ、第１金属層として１０００ÅのＣｒ層形成
し、その上にＣｒ−Ａｕ合金層を１０００Å付与し、１
０００ÅのＡｕ層を第３金属層として形成したセラミッ
クスと、Ｃｒ層の上に直接Ａｕ層を形成したセラミック
スとを比較してみる。An alumina substrate or a PZT substrate can be used for the ceramics, a Cr layer of 1000 Å is formed as the first metal layer, and a Cr-Au alloy layer is applied on the Cr layer of 1000 Å,
A comparison will be made between a ceramic in which an Au layer of 000 Å is formed as the third metal layer and a ceramic in which the Au layer is directly formed on the Cr layer.
この結果、中間層に合金層を有する前者は、１０kg／mm
2の強度を有するが、後者はＳｎ−Ｐｂ半田を付着した
場合、Ａｕが半田に完全に拡散してしまい、機械的強度
が得られないのみならず、半田付けが殆ど不可能であっ
た。このようにＡｕ，Ａｇは半田に拡散する性質を有
し、下地に強固に密着させなければ機械的強度が得られ
ず、剥離してしまうものである。As a result, the former with an alloy layer in the intermediate layer is 10 kg / mm
Although the latter has a strength of 2, when the Sn-Pb solder is adhered, Au completely diffuses into the solder, so that mechanical strength cannot be obtained and soldering is almost impossible. As described above, Au and Ag have a property of diffusing into the solder, and unless they are firmly adhered to the base, the mechanical strength cannot be obtained and they are peeled off.
以上述べた如く本発明によれば、セラミックスの表面に
第１金属層を形成し、最外層に金又は銀のうち１種より
成る第３金属層を形成し、上記第１及び第３金属層との
間に上記各層の金属合金による第２層形成するようにし
たので、強固に密着した電極を有するセラミックスを得
ることができる。殊にＰＺＴ圧電セラミックスに適用し
た場合は、従来の銀の焼付け電極形成法を用いることに
よる分極の喪失・特性の劣化によるセラミックス本来の
性能低下を防ぐことができ、高性能セラミックスを提供
することができる。従って、信頼性の高いセラミックス
を提供することができ、電極を必要とするエレクトロニ
クス分野への寄与は大といえる。As described above, according to the present invention, the first metal layer is formed on the surface of the ceramic, the third metal layer made of one of gold and silver is formed on the outermost layer, and the first and third metal layers are formed. Since the second layer made of the metal alloy of each of the above layers is formed between and, it is possible to obtain the ceramic having the electrodes firmly adhered thereto. Especially when applied to PZT piezoelectric ceramics, it is possible to prevent the deterioration of the original performance of the ceramics due to the loss of polarization and the deterioration of the characteristics by using the conventional method of forming a silver baking electrode, and it is possible to provide high-performance ceramics. it can. Therefore, highly reliable ceramics can be provided, and it can be said that the contribution to the electronics field that requires electrodes is significant.
尚、セラミックス材は、アルミナ・ＰＺＴの他、マグネ
シア・ステアタイトフェライト・チタン酸バリウム等い
ずれのものであってもよい。The ceramic material may be any material such as magnesia, steatite ferrite, barium titanate, etc. other than alumina and PZT.
第１図は本発明の一例を示す断面図である。 １…セラミックス、２…第１金属層、３…第２層、４…
第３金属層。FIG. 1 is a sectional view showing an example of the present invention. 1 ... Ceramics, 2 ... 1st metal layer, 3 ... 2nd layer, 4 ...
Third metal layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 41/00 9274−4Ｍ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 41/00 9274-4M
Claims (1)
n，Ｔi，Ｗのうち選択した１種より成る第１金属層を形
成し、最外層にＡu，Ａgのうち選択した１種より成る第
３金属層を形成し、上記第１及び第３金属層との間に上
記各層の金属合金による第２層を形成したことを特徴と
する電極を有するセラミックス。1. Cr, Ni, Mo, M on the surface of ceramics
A first metal layer made of one selected from n, Ti, W is formed, and a third metal layer made of one selected from Au, Ag is formed on the outermost layer. A ceramic having an electrode, wherein a second layer made of the metal alloy of each layer is formed between the second layer and the layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57059967A JPH067538B2 (en) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | Ceramics with electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57059967A JPH067538B2 (en) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | Ceramics with electrodes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58176918A JPS58176918A (en) | 1983-10-17 |
| JPH067538B2 true JPH067538B2 (en) | 1994-01-26 |
Family
ID=13128445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57059967A Expired - Lifetime JPH067538B2 (en) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | Ceramics with electrodes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067538B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4568975B2 (en) * | 2000-08-23 | 2010-10-27 | 株式会社村田製作所 | Capacitor manufacturing method |
| JP2012231047A (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Taiyo Yuden Co Ltd | Chip shaped electronic component |
-
1982
- 1982-04-09 JP JP57059967A patent/JPH067538B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58176918A (en) | 1983-10-17 |
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