JPH0817138B2 - 積層磁器コンデンサ - Google Patents
積層磁器コンデンサInfo
- Publication number
- JPH0817138B2 JPH0817138B2 JP63303599A JP30359988A JPH0817138B2 JP H0817138 B2 JPH0817138 B2 JP H0817138B2 JP 63303599 A JP63303599 A JP 63303599A JP 30359988 A JP30359988 A JP 30359988A JP H0817138 B2 JPH0817138 B2 JP H0817138B2
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- Japan
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- external
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、積層磁器コンデンサに関するものである。
(従来の技術) 積層磁器コンデンサは、内部電極としての電極材料を
印刷したセラミツクグリーンシートを、順次積層し焼成
してなるものであり、上記電極材料としては、従来、P
d、Pt、Ag−Pd等の貴金属が用いられていた。しかしな
がら、これら従来の積層磁器コンデンサでは、内部電極
の層数が増えるにつれて、コンデンサの体積に対して内
部電極の占める割合が増加し、コンデンサのコストにも
大きく影響するようになってきた。
印刷したセラミツクグリーンシートを、順次積層し焼成
してなるものであり、上記電極材料としては、従来、P
d、Pt、Ag−Pd等の貴金属が用いられていた。しかしな
がら、これら従来の積層磁器コンデンサでは、内部電極
の層数が増えるにつれて、コンデンサの体積に対して内
部電極の占める割合が増加し、コンデンサのコストにも
大きく影響するようになってきた。
このような理由から、最近では、内部電極として安価
な卑金属を用いた積層磁器コンデンサが種々検討されて
おり、例えば、内部電極としてNi、Fe、Co等の卑金属材
料を用い、また、外部電極としてはAg、Ag−Pd等の貴金
属粉末にガラスフリットを加えたペーストを塗布し、焼
き付けるものや、Ni、Co、Cu等の金属粉末にガラスフリ
ットを加えたペーストを焼き付けるものなどが提案され
ている。
な卑金属を用いた積層磁器コンデンサが種々検討されて
おり、例えば、内部電極としてNi、Fe、Co等の卑金属材
料を用い、また、外部電極としてはAg、Ag−Pd等の貴金
属粉末にガラスフリットを加えたペーストを塗布し、焼
き付けるものや、Ni、Co、Cu等の金属粉末にガラスフリ
ットを加えたペーストを焼き付けるものなどが提案され
ている。
また、これらの積層磁器コンデンサを回路基板等に実
装する際の半田付け性を向上させる目的から、上記焼き
付け電極の表面に更にNiメッキあるいは半田メッキを施
すことも検討されている。
装する際の半田付け性を向上させる目的から、上記焼き
付け電極の表面に更にNiメッキあるいは半田メッキを施
すことも検討されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、外部電極として、上記前者のように、
Ag、Ag−Pd等の電極材料をペーストを焼き付けた場合、
内部電極とのなじみが悪いために、内部電極と外部電極
との接続部分に接続不良が生じ、静電容量と低下や、誘
電損失の増大が起こり易かった。
Ag、Ag−Pd等の電極材料をペーストを焼き付けた場合、
内部電極とのなじみが悪いために、内部電極と外部電極
との接続部分に接続不良が生じ、静電容量と低下や、誘
電損失の増大が起こり易かった。
また、外部電極の電極材料として、後者のように、N
i、Co、Cu等を選択した場合は、大気中で焼き付ける
と、外部電極に接触する部分の内部電極が酸化されて、
接続不良を生じたり、あるいは高抵抗化し、静電容量の
低下や、誘電損失の増大が生じてしまう。
i、Co、Cu等を選択した場合は、大気中で焼き付ける
と、外部電極に接触する部分の内部電極が酸化されて、
接続不良を生じたり、あるいは高抵抗化し、静電容量の
低下や、誘電損失の増大が生じてしまう。
このため、外部電極の電極材料として、Ni、Co、Cu等
を選択した場合は、N2、Ar等の中性ガス雰囲気中、ある
いは、N2に少量のH2を混合した還元性ガス雰囲気中で焼
き付けなればならなかったが、このように、中性あるい
は還元性ガス中で焼き付けを行なう場合、電極材料ペー
スト中に含まれるビヒクル類の分解が充分行なわれず、
残留した有機物のために、電極層の緻密化が妨げられ、
電極層の引張り強度が低下するという問題が発生してい
た。
を選択した場合は、N2、Ar等の中性ガス雰囲気中、ある
いは、N2に少量のH2を混合した還元性ガス雰囲気中で焼
き付けなればならなかったが、このように、中性あるい
は還元性ガス中で焼き付けを行なう場合、電極材料ペー
スト中に含まれるビヒクル類の分解が充分行なわれず、
残留した有機物のために、電極層の緻密化が妨げられ、
電極層の引張り強度が低下するという問題が発生してい
た。
そこで、従来は、電極層の焼き付けを行なう前に、予
め電極材料中に含まれるビヒクル類を除去するための脱
脂工程を設けなければならず、作業工程の複雑化が避け
られなかった。
め電極材料中に含まれるビヒクル類を除去するための脱
脂工程を設けなければならず、作業工程の複雑化が避け
られなかった。
そこで、本発明の目的は、上記従来コンデンサの問題
点を解決して、接続不良による電器的物性の低下を生ず
ることなく、また、外部電極の焼き付けを大気中におい
て容易に行なうことのできる積層磁器コンデンサを提供
することにある。
点を解決して、接続不良による電器的物性の低下を生ず
ることなく、また、外部電極の焼き付けを大気中におい
て容易に行なうことのできる積層磁器コンデンサを提供
することにある。
(課題を解決するための手段) 本願の第1の発明による積層磁器コンデンサは、内部
電極が卑金属からなり、外部電極として、AgとSnとガラ
スフリットとを含む焼き付け電極層を備えていることを
特徴とするものである。
電極が卑金属からなり、外部電極として、AgとSnとガラ
スフリットとを含む焼き付け電極層を備えていることを
特徴とするものである。
上記積層磁器コンデンサは、上記焼き付け電極層上
に、Ni、Cu、Snおよび半田のうちの少なくとも1種で形
成されたメッキ層を更に備えていることが望ましい。
に、Ni、Cu、Snおよび半田のうちの少なくとも1種で形
成されたメッキ層を更に備えていることが望ましい。
本願の第2の発明による積層磁器コンデンサは、内部
電極が卑金属からなり、外部電極として、AgとSnと、N
i、Fe、Co、Crのうちから選ばれる少なくとも1種と、
ガラスフリットとを含む焼き付け電極層を備えているこ
とを特徴とするものである。
電極が卑金属からなり、外部電極として、AgとSnと、N
i、Fe、Co、Crのうちから選ばれる少なくとも1種と、
ガラスフリットとを含む焼き付け電極層を備えているこ
とを特徴とするものである。
この積層磁器コンデンサは、更に、上記焼き付け電極
層上に、Ni、Cu、Snおよび半田のうちの少なくとも1種
で形成されたメッキ層を備えていることが望ましい。
層上に、Ni、Cu、Snおよび半田のうちの少なくとも1種
で形成されたメッキ層を備えていることが望ましい。
(作 用) 本願の第1の発明による積層磁器コンデンサにおいて
は、上記したように、内部電極が卑金属からなり、外部
電極として、AgとSnとガラスフリットとを含む焼き付け
電極層を備えているので、焼き付け電極層に含まれるSn
と、内部電極の卑金属との濡れ性が良いために、内部電
極と外部電極との接続部分が良好に接続され、かつ、そ
の際、焼き付け電極中に含まれるAgの働きにより、大気
中焼き付け時の内部電極と外部電極との接続部分の酸
化、および外部電極中に含まれる上記Snの酸化が防止で
きる。
は、上記したように、内部電極が卑金属からなり、外部
電極として、AgとSnとガラスフリットとを含む焼き付け
電極層を備えているので、焼き付け電極層に含まれるSn
と、内部電極の卑金属との濡れ性が良いために、内部電
極と外部電極との接続部分が良好に接続され、かつ、そ
の際、焼き付け電極中に含まれるAgの働きにより、大気
中焼き付け時の内部電極と外部電極との接続部分の酸
化、および外部電極中に含まれる上記Snの酸化が防止で
きる。
本願の第2の発明による積層磁器コンデンサにおいて
は、上記したように、内部電極が卑金属からなり、外部
電極として、AgとSnと、Ni、Fe、Co、Crのうちから選ば
れる少なくとも1種と、ガラスフリットとを含む焼き付
け電極層を備いているので、焼き付け電極層に含まれる
SnおよびNi、Fe、Co、Crと、内部電極の卑金属との濡れ
性が良いために、内部電極と外部電極との接続部分が良
好に接続され、かつ、その際、焼き付け電極中に含まれ
るAgの働きにより、大気中焼き付け時の内部電極と外部
電極との接続部分の酸化、および外部電極中に含まれる
上記SnおよびNi、Fe、Co、Crの酸化が防止できる。
は、上記したように、内部電極が卑金属からなり、外部
電極として、AgとSnと、Ni、Fe、Co、Crのうちから選ば
れる少なくとも1種と、ガラスフリットとを含む焼き付
け電極層を備いているので、焼き付け電極層に含まれる
SnおよびNi、Fe、Co、Crと、内部電極の卑金属との濡れ
性が良いために、内部電極と外部電極との接続部分が良
好に接続され、かつ、その際、焼き付け電極中に含まれ
るAgの働きにより、大気中焼き付け時の内部電極と外部
電極との接続部分の酸化、および外部電極中に含まれる
上記SnおよびNi、Fe、Co、Crの酸化が防止できる。
また、上記2つの発明の積層磁器コンデンサの焼き付
け電極層の表面に、Ni、Cu、Snおよび半田のうちの少な
くとも1種で形成されたメッキ層を施せば、実装時の半
田濡れ性および耐半田性を向上させることができる。
け電極層の表面に、Ni、Cu、Snおよび半田のうちの少な
くとも1種で形成されたメッキ層を施せば、実装時の半
田濡れ性および耐半田性を向上させることができる。
(実施例) 以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施例による積
層磁器コンデンサについて説明する。
層磁器コンデンサについて説明する。
図面は、本発明の実施例による積層磁器コンデンサの
断面図である。
断面図である。
積層磁器コンデンサの構造 この積層磁器コンデンサは、卑金属であるNiで内部電
極1が形成された誘電体2を複数枚積層して形成された
コンデンサチップ本体3と、このコンデンサチップ本体
3の側面に形成された外部電極4とを備えている。
極1が形成された誘電体2を複数枚積層して形成された
コンデンサチップ本体3と、このコンデンサチップ本体
3の側面に形成された外部電極4とを備えている。
上記外部電極4は、金属とガラス成分からなるペース
トの焼結体で形成された第1層5と、メッキ層である第
2層6および第3層7からなっている。
トの焼結体で形成された第1層5と、メッキ層である第
2層6および第3層7からなっている。
上記第1層5は、内部電極1と接続しやすく、大気焼
き付けが可能な金属成分と、この金属成分と濡れ性の良
いガラス成分とから構成される。具体的に、上記金属成
分としては、主成分としてAg、Snを少なくとも含み、更
にNi、Fe、Co、Cr等の卑金属を組み合せたものが望まし
い。また、上記ガラス成分は、大気焼き付け性を考慮し
て設定されるが、ホウケイ酸亜鉛系、鉛系、バリウム系
等、多種の中から、用途に応じて幅広く選択することが
できる。
き付けが可能な金属成分と、この金属成分と濡れ性の良
いガラス成分とから構成される。具体的に、上記金属成
分としては、主成分としてAg、Snを少なくとも含み、更
にNi、Fe、Co、Cr等の卑金属を組み合せたものが望まし
い。また、上記ガラス成分は、大気焼き付け性を考慮し
て設定されるが、ホウケイ酸亜鉛系、鉛系、バリウム系
等、多種の中から、用途に応じて幅広く選択することが
できる。
上記第2層6および第3層7は、上記第1層5の大気
焼き付けの際に、金属成分が酸化されて、劣化する半田
に対する濡れ性を改善し、またはこの濡れ性および耐半
田性を向上させるためのものである。したがって、第2
層6は、NiまたはCuを材料として、一方、第3層7は、
Snまたは半田を材料として、無電解および電解メッキ法
を使用して形成される。
焼き付けの際に、金属成分が酸化されて、劣化する半田
に対する濡れ性を改善し、またはこの濡れ性および耐半
田性を向上させるためのものである。したがって、第2
層6は、NiまたはCuを材料として、一方、第3層7は、
Snまたは半田を材料として、無電解および電解メッキ法
を使用して形成される。
積層磁器コンデンサの製造方法 先ず、上記コンデンサチップ本体3は、卑金属である
Niで内部電極1が形成された誘電体2を複数枚積層し、
これを焼成することによって形成される。
Niで内部電極1が形成された誘電体2を複数枚積層し、
これを焼成することによって形成される。
次に、外部電極4について説明すると、この外部電極
4の形成は、先ず第1層5を形成するための上記ペース
トの調整から行なわれる。このペーストの調整は、Ag粉
末と、Sn粉末と、ガラス粉末とを、10〜89:10〜70:1〜2
0の割合で秤量した後、有機バインダー溶液を全重量に
対して20〜30%の割合で添加し、これを3本ロールミル
で混合して行なわれる。このペーストを調整する際に
は、Ni、Fe、Co、Crのうちから選ばれる少なくとも1種
の粉末を前記Sn粉末との合計量が前記Sn粉末の配合割合
の範囲内で混合してもよい。
4の形成は、先ず第1層5を形成するための上記ペース
トの調整から行なわれる。このペーストの調整は、Ag粉
末と、Sn粉末と、ガラス粉末とを、10〜89:10〜70:1〜2
0の割合で秤量した後、有機バインダー溶液を全重量に
対して20〜30%の割合で添加し、これを3本ロールミル
で混合して行なわれる。このペーストを調整する際に
は、Ni、Fe、Co、Crのうちから選ばれる少なくとも1種
の粉末を前記Sn粉末との合計量が前記Sn粉末の配合割合
の範囲内で混合してもよい。
上記ペーストを、焼成済みの上記コンデンサチップ本
体3の側面に、図面に示したようにして塗布し、乾燥し
た後、大気中で600〜850℃で焼き付けを行なって、外部
電極4の上記第1層5を形成する。
体3の側面に、図面に示したようにして塗布し、乾燥し
た後、大気中で600〜850℃で焼き付けを行なって、外部
電極4の上記第1層5を形成する。
上記第2層6および第3層7は、無電解および電解メ
ッキ等をバレルメッキで行なって、上記第1層5上に形
成される。
ッキ等をバレルメッキで行なって、上記第1層5上に形
成される。
発明の効果を確認するための試料の作製 この試料とする内部電極にNiを用いた積層磁器コンデ
ンサとしては、例えば、特公昭60−20850号、特公昭60
−20851号、特公昭61−14607号、特公昭61−14608号、
特公昭61−14609号、特公昭61−14610号、特公昭61−14
611号、特公昭62−24388号、特開昭62−131412号、特開
昭62−131413号、特開昭62−131414号、特開昭62−1314
15号、特開昭62−157604号、特開昭62−157605号、特開
昭62−157606号、および特開昭62−157607号公報等に記
載されている誘電体磁器組成物を用いたものを使用する
事ができる。
ンサとしては、例えば、特公昭60−20850号、特公昭60
−20851号、特公昭61−14607号、特公昭61−14608号、
特公昭61−14609号、特公昭61−14610号、特公昭61−14
611号、特公昭62−24388号、特開昭62−131412号、特開
昭62−131413号、特開昭62−131414号、特開昭62−1314
15号、特開昭62−157604号、特開昭62−157605号、特開
昭62−157606号、および特開昭62−157607号公報等に記
載されている誘電体磁器組成物を用いたものを使用する
事ができる。
誘電体材料としては、特公昭60−20851号公報に開示
されているように、組成式(Ba0.90 Ca0.06 Sr0.04)
(Ti0.82 Zr0.18)O3からなる主成分に対して、Li2O−B
aO−CaO−SrO−SiO2からなるガラス成分を1.0重量%添
加したものを用意した。誘電体材料と有機バインダ、分
散剤、消泡剤の混合水溶液から原料スラリを作製し、ド
クターブレード法により厚さ40μmのセラミックグリー
ンシートを得た。このセラミックグリーンシート上に、
内部電極となるNiペーストを印刷した後、内部電極が互
いに対向するように、40枚のセラミックグリーンシート
を積層し、熱圧着した後、還元雰囲気中、1,150℃で焼
成し、外形寸法、3.15mm×2.45mm×1.15mmの評価用試料
チップを作製した。
されているように、組成式(Ba0.90 Ca0.06 Sr0.04)
(Ti0.82 Zr0.18)O3からなる主成分に対して、Li2O−B
aO−CaO−SrO−SiO2からなるガラス成分を1.0重量%添
加したものを用意した。誘電体材料と有機バインダ、分
散剤、消泡剤の混合水溶液から原料スラリを作製し、ド
クターブレード法により厚さ40μmのセラミックグリー
ンシートを得た。このセラミックグリーンシート上に、
内部電極となるNiペーストを印刷した後、内部電極が互
いに対向するように、40枚のセラミックグリーンシート
を積層し、熱圧着した後、還元雰囲気中、1,150℃で焼
成し、外形寸法、3.15mm×2.45mm×1.15mmの評価用試料
チップを作製した。
上記のようにして作製された評価用試料チップの側面
に、以下に説明するようにして、外部電極4を形成し
て、本発明の実施例によるサンプル1〜38を作製した。
に、以下に説明するようにして、外部電極4を形成し
て、本発明の実施例によるサンプル1〜38を作製した。
外部電極の第1層を形成するにあたって、先ず第1表
に示す組成比の粉末材料を用意し、これらを混合した
後、有機バインダ溶液を粉末に対して、15〜35重量パー
セントの割合で添加し、3本ロールミルで混合して、外
部電極の第1層用のペーストを作成した。粘度の調整
は、有機溶剤で行なう。このペーストを側面に塗布した
評価用試料チップを大気中で、600〜850℃で60分程度焼
き付け、外部電極の第1層を形成した。この第1層の焼
成後の膜厚は、平面部で60〜80μm、角部で10〜30μm
であった。
に示す組成比の粉末材料を用意し、これらを混合した
後、有機バインダ溶液を粉末に対して、15〜35重量パー
セントの割合で添加し、3本ロールミルで混合して、外
部電極の第1層用のペーストを作成した。粘度の調整
は、有機溶剤で行なう。このペーストを側面に塗布した
評価用試料チップを大気中で、600〜850℃で60分程度焼
き付け、外部電極の第1層を形成した。この第1層の焼
成後の膜厚は、平面部で60〜80μm、角部で10〜30μm
であった。
この第1層の上に、第2層として、NiおよびCuから選
ばれる無電解ないしは電解メッキ層を設け、更に、その
上に第3層として、電解錫または電解半田(Sn−Pb)メ
ッキ層を形成し、サンプルを作製した。
ばれる無電解ないしは電解メッキ層を設け、更に、その
上に第3層として、電解錫または電解半田(Sn−Pb)メ
ッキ層を形成し、サンプルを作製した。
また、第1表に示したように、ペーストの組成を本発
明のものとは変えて、本発明のサンプルの方法とはほぼ
同一の作製方法で比較例1〜8を作製した。
明のものとは変えて、本発明のサンプルの方法とはほぼ
同一の作製方法で比較例1〜8を作製した。
試料の測定 以上のようにして得られたサンプルおよび比較例のチ
ップコンデンサを、室温で、周波数1KHz、入力電圧1V
で、静電容量、誘電損失を測定した。また、直流電圧10
0Vを20秒間印加し、絶縁抵抗値を測定した。更に、半田
耐熱性の評価は、試料を300℃および330℃の半田溶液中
に、3秒間浸漬し、電気特性および外観を調べた。更に
また、外部電極の固着力評価試験として、試料を銅配線
ガラスエポキシ基板に半田付けし、裏から該試料を押
し、破壊時の強度を調べた。結果を第1表に示した。
ップコンデンサを、室温で、周波数1KHz、入力電圧1V
で、静電容量、誘電損失を測定した。また、直流電圧10
0Vを20秒間印加し、絶縁抵抗値を測定した。更に、半田
耐熱性の評価は、試料を300℃および330℃の半田溶液中
に、3秒間浸漬し、電気特性および外観を調べた。更に
また、外部電極の固着力評価試験として、試料を銅配線
ガラスエポキシ基板に半田付けし、裏から該試料を押
し、破壊時の強度を調べた。結果を第1表に示した。
この第1表から分かるように、本実施例のサンプル
は、静電容量、誘電損失、絶縁抵抗値、半田耐熱性、強
度の全ての点で満足のゆくものであった。
は、静電容量、誘電損失、絶縁抵抗値、半田耐熱性、強
度の全ての点で満足のゆくものであった。
これに対して、比較例のものは、例えば静電容量が極
めて低かったり、強度の点で満足がゆかないものであっ
た。なお、比較例においては、静電容量の点で満足のゆ
かないものについては、他の試験は行なわなかった。
めて低かったり、強度の点で満足がゆかないものであっ
た。なお、比較例においては、静電容量の点で満足のゆ
かないものについては、他の試験は行なわなかった。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、積層磁器コン
デンサの外部電極の焼き付けを大気中で容易に行なえる
ばかりでなく、製品としての積層磁器コンデンサも静電
容量等の電気的特性が良好なものであるととともに、接
続強度の点でも満足のゆくものである。
デンサの外部電極の焼き付けを大気中で容易に行なえる
ばかりでなく、製品としての積層磁器コンデンサも静電
容量等の電気的特性が良好なものであるととともに、接
続強度の点でも満足のゆくものである。
図は、本発明の実施例による積層磁器コンデンサの断面
図である。 1……内部電極 2……誘電体 4……外部電極 5……第1層 6……第2層 7……第3層
図である。 1……内部電極 2……誘電体 4……外部電極 5……第1層 6……第2層 7……第3層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 俊哉 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 岸 弘志 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】内部電極が卑金属からなり、外部電極とし
て、AgとSnとガラスフリットとを含む焼き付け電極層を
備えていることを特徴とする積層磁器コンデンサ。 - 【請求項2】内部電極が卑金属からなり、外部電極とし
て、AgとSnと、Ni、Fe、Co、Crのうちから選ばれる少な
くとも1種と、ガラスフリットとを含む焼き付け電極層
を備えていることを特徴とする積層磁器コンデンサ。 - 【請求項3】更に、焼き付け電極層上に、Ni、Cu、Snお
よび半田のうちの少なくとも1種で形成されたメッキ層
を備えていることを特徴とする請求項第1項又は第2項
記載の積層磁器コンデンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63303599A JPH0817138B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 積層磁器コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63303599A JPH0817138B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 積層磁器コンデンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02150009A JPH02150009A (ja) | 1990-06-08 |
JPH0817138B2 true JPH0817138B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=17922939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63303599A Expired - Lifetime JPH0817138B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 積層磁器コンデンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0817138B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101444536B1 (ko) * | 2012-10-18 | 2014-09-24 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 전자 부품 및 그 제조방법 |
JP7160024B2 (ja) * | 2019-12-20 | 2022-10-25 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63303599A patent/JPH0817138B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02150009A (ja) | 1990-06-08 |
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