JPH07201637A - 積層セラミック電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部電極及び内部電極の電気的コンタクトの
信頼性が高く、かつ低コストで製造することのできる積
層セラミック電子部品を得る。 【構成】 外部電極が第１の外部電極層５及び第２の外
部電極層６から構成されており、内部電極２と接する第
１の外部電極層５がＮｉを主成分としＰｄを含む合金か
ら形成されていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層セラミックコンデ
ンサ、多層セラミック基板、積層バリスタ、積層圧電素
子等の積層セラミック電子部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】積層セラミックコンデンサ等の積層セラ
ミック電子部品においては、一般にＡｇを主成分とする
金属から内部電極が形成されている。このため、外部電
極としては、このような内部電極とコンタクトし易くす
るためＡｇからなる外部電極が一般に形成されている。
このようなＡｇからなる外部電極は大気中で酸化されに
くいので、大気中で焼き付けることが可能であり、また
電気伝導率が高いという利点を有している。

【０００３】しかしながら、近年、コスト低減のため、
内部電極の材料を貴金属から卑金属に変更する試みが成
されている。例えば、Ｎｉからなる内部電極が形成され
ている。

【０００４】Ｎｉを内部電極の材料とする場合には、Ｎ
ｉとＡｇとの焼結性が悪いので、内部電極と直接に接す
る第１の外部電極層として内部電極と同じ材料であるＮ
ｉを用い、その上に第２の外部電極層としてＡｇを主成
分とした外部電極層を形成している。このように焼結性
の悪いＮｉとＡｇとを面で接触させることにより導電性
を確保している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｎｉと
Ａｇは著しく相溶性が悪いため、Ｎｉからなる第１の外
部電極層とＡｇからなる第２の外部電極層との間に隙間
が形成されることが多く、外部電極と内部電極の間の電
気抵抗が大きくなり、設計通りの性能が得られないとい
う問題があった。

【０００６】このような問題を解決するため、第２の外
部電極層のＡｇにＰｄを添加する方法が行われている。
この方法によれば、第１の外部電極層のＮｉと第２の外
部電極層のＰｄが焼結し、第１の外部電極層と第２の外
部電極層の間の電気抵抗を低く抑制することができる。

【０００７】しかしながら、上記の方法では、第２の外
部電極層を焼き付ける際に、Ｐｄが含有されているため
焼き付け温度を高くしなければならず、第１の外部電極
層と第２の外部電極層との間の界面が酸化し、電気抵抗
が高くなるという新たな問題を生じた。

【０００８】また、このような界面酸化を防止するた
め、酸素分圧の低い条件で第２の外部電極層を焼き付け
る方法が考えられるが、酸素分圧の低い条件で第２の外
部電極層を焼き付けると、第２の外部電極層のＡｇペー
スト中に含まれる有機分を燃焼させることが難しくな
り、第２の外部電極層中に有機分が残存し焼結が阻害さ
れるという問題を生じた。

【０００９】また、ＰｄはＡｇに比べ高価であるため、
Ｐｄを添加するとコストが高くなり、内部電極にＮｉな
どの卑金属を用いるメリットが失われてしまうという問
題もあった。

【００１０】本発明の目的は、このような問題点を解消
し、外部電極及び内部電極の電気的コンタクトの信頼性
が高く、かつ低コスト化を図ることができる積層セラミ
ック電子部品を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の積層セラミック
電子部品は、卑金属からなる内部電極を有した積層セラ
ミック素体の端面に内部電極と電気的に接続される外部
電極が形成された積層セラミック電子部品であり、外部
電極が複数の層から構成されており、内部電極と接する
第１の外部電極層がＮｉを主成分としＰｄを含む合金か
ら形成されていることを特徴としている。

【００１２】本発明において内部電極の形成材料となる
卑金属は、特に限定されるものではないが、電極として
用いることができる程度に導電性に優れているものが好
ましく、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌなどが挙げられる。

【００１３】本発明において第１の外部電極層を形成す
る合金は、Ｎｉを主成分としＰｄを含む合金である。Ｎ
ｉの含有量としては５０重量％以上であることが好まし
く、Ｐｄの含有量は０．１〜１０重量％であることが好
ましい。

【００１４】また、本発明においては、第１の外部電極
層と積層セラミック素体との結合力を増すため、第１の
外部電極層中に積層セラミック素体のセラミック材料と
焼結可能なセラミック成分またはガラス成分を含ませる
ことができる。このようなセラミック成分としては、例
えばチタン酸バリウム、アルミナ、シリカ、またはＰｂ
系ペロブスカイトなどを主成分としたセラミック成分を
選ぶことができる。

【００１５】またガラス成分としては、例えばシリカ系
ガラス、ソーダガラスなどを主成分としたガラス成分を
選ぶことができる。本発明において、第１の外部電極層
上に形成する第２の外部電極層としては、Ａｇを主成分
とする電極層が好ましい。Ａｇを主成分とすることによ
り、第１の外部電極層に対する接着強度を高めることが
できる。

【００１６】第１の外部電極層の厚みは特に限定される
ものではないが、例えば、１〜５０μｍ程度の厚みが好
ましい。また第２の外部電極層の厚みは、１０〜２００
μｍ程度の厚みが好ましい。

【００１７】

【作用】本発明では、外部電極が複数の層から構成され
ており、内部電極と接する第１の外部電極層がＮｉを主
成分としＰｄを含む合金から形成されている。このた
め、卑金属からなる内部電極との相溶性に優れ、内部電
極と外部電極との間の電気抵抗が大きくなることはな
い。

【００１８】また、第１の外部電極層は一般に積層セラ
ミック素体と同時焼成され、薄い厚みで形成されるの
で、全体として用いられるＰｄの量を低減することがで
きる。本発明に従えば、第１の外部電極層上に形成する
第２の外部電極層は、例えばＡｇを主成分とすることが
でき、第２の外部電極層の焼き付け温度を低くすること
ができる。このため、第１の外部電極層と第２の外部電
極層間の電気抵抗が界面酸化などによって増加するのを
防止することができる。

【００１９】

【実施例】実施例１ まず、チタン酸バリウムを主成分とした非還元性セラミ
ックとバインダからなる厚み３０μｍのグリーンシート
を用意した。このグリーンシート上にＮｉ粉末を主成分
としてペーストを用い、所定のパターンの内部電極を印
刷した。図２は、このような内部電極を形成したグリー
ンシートを示す断面図である。グリーンシート１上に内
部電極２が形成されている。このようなグリーンシート
を積層し圧着して、積層コンデンサの焼成前チップを得
た。図３は、このようにして得られた焼成前のチップを
示しており、内部電極２が交互に端面に露出している。
このような焼成前チップ３の両端面にＮｉ５５重量％及
びＰｄ２重量％を含有するペーストを塗布し、還元雰囲
気中、１２００℃で焼成した。これにより、図４に示す
ように、両端面に第１の外部電極層５が形成された積層
セラミック素体４が得られた。

【００２０】この焼成後の積層セラミック素体４の第１
の外部電極層５上に、Ａｇ７０重量％を主成分として含
有するペーストを塗布し、還元雰囲気（酸素１００ｐｐ
ｍ、７３０℃）で焼き付け、図１に示すように、第２の
外部電極層６を形成した。次に、この第２の外部電極層
６の上にＮｉ及びＳｎを電気メッキし、Ｎｉメッキ層７
及びＳｎメッキ層８を形成し、積層コンデンサ１０を得
た。

【００２１】比較例１ 第１の外部電極層を形成するペーストとしてＰｄを含有
しないＮｉ６０重量％のペーストを用い、第２の外部電
極層を形成するペーストとしてＡｇ６５重量％及びＰｄ
５重量％のペーストを用い、第２の外部電極層の焼き付
けを強還元及び高温条件（酸素３０ｐｐｍ、８５０℃）
で行う以外は、実施例１と同様にして積層コンデンサを
作製した。

【００２２】実施例２ 第１の外部電極層を形成するペーストとして、Ｎｉ７０
重量％、シリカガラス２重量％、Ｐｄ２重量％のペース
トを用いる以外は、実施例１と同様にして積層コンデン
サを作製した。

【００２３】実施例３ 第１の外部電極層を形成するペーストとして、Ｎｉ５０
重量％、チタン酸バリウム２重量％、Ｐｄ２重量％のペ
ーストを用いる以外は、実施例１と同様にして積層コン
デンサを作製した。

【００２４】以上のようにして得られた実施例１〜３及
び比較例１の積層コンデンサの静電容量のばらつきを測
定した。その結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】比較例１の積層コンデンサの内部を調べた
ところ、静電容量の低い積層コンデンサでは、第１の外
部電極層と第２の外部電極層とのコンタクトが不良であ
ることがわかった。また比較例１の第２の外部電極層
は、実施例１〜３に比べポアが多く、寿命が短いことが
確認された。また実施例１の静電容量の低いサンプル
は、第１の外部電極層と第２の外部電極層のコンタクト
が不良であることがわかった。

【００２７】さらに、実施例１〜３及び比較例１につい
て、外部電極と積層セラミックチップとの間の接着強度
を調べた。その結果を表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】表２から明らかなように、本発明に従う実
施例１〜３のサンプルでは、外部電極とチップとの接着
強度が比較例１に比べて高いことがわかる。

【００３０】

【発明の効果】本発明に従えば、卑金属からなる内部電
極と接する第１の外部電極層がＮｉを主成分としＰｄを
含む合金から形成されるため、内部電極と第１の外部電
極層との電気的コンタクトの信頼性を向上させることが
できる。

【００３１】また、第１の外部電極層にはＰｄが含有さ
れているため、セラミック素体と第１の外部電極層との
接着強度を向上させることができる。本発明に従えば、
第１の外部電極層上に形成する第２の外部電極層とし
て、例えばＡｇを主成分とする電極層を形成することが
できるので、第２の外部電極層の焼き付けをＰｄを含有
する場合に比べ低い温度で焼き付けることができる。そ
のため、第１の外部電極層と第２の外部電極層との間で
界面酸化等が生じるのを防止することができ、第１の外
部電極層と第２の外部電極層の間の電気抵抗が増加する
のを防止することができる。また、第２の外部電極層の
焼き付けを弱還元性雰囲気で行うことができ、第２の外
部電極層中のポアを低減することができる。このため、
部品の寿命を延ばすことができる。

【００３２】本発明では、第１の外部電極層がＮｉを主
成分としＰｄを含む合金から形成されているため、外部
電極のコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う一実施例の積層コンデンサを示す
断面図。

【図２】本発明に従う一実施例においてグリーンシート
上に内部電極を形成した状態を示す断面図。

【図３】図２に示すグリーンシートを積層圧着した焼成
前のチップを示す部分切欠斜視図。

【図４】第１の外部電極層となるペーストをチップの両
端面に塗布した後焼成して得られた積層セラミック素体
を示す断面図。

【符号の説明】

１…グリーンシート ２…内部電極 ３…焼成前のチップ ４…積層セラミック素体 ５…第１の外部電極層 ６…第２の外部電極層 ７…Ｎｉメッキ層 ８…Ｓｎメッキ層 １０…積層コンデンサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 卑金属からなる内部電極を有した積層セ
   ラミックス素体の端面に前記内部電極と電気的に接続さ
   れる外部電極が形成された積層セラミック電子部品にお
   いて、 前記外部電極が複数の層から構成されており、前記内部
   電極と接する第１の外部電極層がＮｉを主成分としＰｄ
   を含む合金から形成されていることを特徴とする積層セ
   ラミック電子部品。
2. 【請求項２】 前記第１の外部電極層が前記積層セラミ
   ック素体のセラミック材料と焼結可能なセラミック成分
   またはガラス成分を含むことを特徴とする請求項１に記
   載の積層セラミック電子部品。
3. 【請求項３】 前記第１の外部電極層上に形成される第
   ２の外部電極層がＡｇを主成分とすることを特徴とする
   請求項１に記載の積層セラミック電子部品。