JPH0817140B2 - セラミックコンデンサ端子電極用導電性組成物 - Google Patents

セラミックコンデンサ端子電極用導電性組成物

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JPH0817140B2
JPH0817140B2 JP18895788A JP18895788A JPH0817140B2 JP H0817140 B2 JPH0817140 B2 JP H0817140B2 JP 18895788 A JP18895788 A JP 18895788A JP 18895788 A JP18895788 A JP 18895788A JP H0817140 B2 JPH0817140 B2 JP H0817140B2
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安俊 遠藤
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、セラミックコンデンサの端子電極を形成す
るための導電性組成物であり、特にメッキ付着性が優
れ、電解メッキ処理した後の電極とコンデンサ素体間の
接合強度の劣化のない端子電極被膜を形成し得る導電性
組成物に関する。
従来の技術 積層コンデンサ等チップ状セラミックコンデンサの端
子電極は、銀、パラジウム、金、白金、銅、ニッケル又
はこれらの混合物などの導電性粉末と、ガラス質フリッ
ト等の無機結合剤とを有機ビヒクルに分散させたペース
ト状の組成物をコンデンサ素体の端子部に塗布し、焼付
けすることによって形成される。
コンデンサチップの回路基板への実装は、半田付けに
よって行うのが一般的であるが、電極の導電成分として
半田に溶解し易い貴金属を使用する場合、半田中への滲
出が大きく、極端な場合には電極が消失したり、回路と
の接続性が悪くなる。そこで電極表面に半田に溶解し難
いニッケル、銅などの金属の薄膜を電解メッキ等の手段
で形成し、次いでその上に半田付性の良い錫や錫−鉛合
金などを被覆し、その後半田付処理を行っている。
ところが、従来この種の導電性組成物は無機結合剤に
硼珪酸鉛系や硼珪酸ビスマス系のガラス質フリットを使
用するものであるが、焼成膜に電解メッキ処理を行う
と、端子とコンデンサ素体間の接合強度が大きく低下す
るという欠点があった。これは通常ニッケル、銅、錫な
どの電解メッキ液は酸性溶液であり、メッキ作業中に酸
の作用によってガラス成分が変質したり溶解したりし、
ガラスの構造が破壊されて、その結果接合強度が低下す
るものと考えられている。
そこで耐酸性の良いSiO2含量の多い硼珪酸鉛系や硼珪
酸亜鉛系のガラス質フリットを使用するなど、電極材
料、特にガラス質フリットの改良が種々なされている。
又特公昭60−37562号には、鉛を含有しないZnO−B2O3
SiO2ガラスを使用したペーストを使用して酸処理、電解
メッキの可能な導体膜を形成することが記載されてお
り、特公昭62−1662号には、アルカリ金属及びアルカリ
土類金属を含有する特定の組成の硼珪酸亜鉛系ガラス質
フリットを用いた導電塗料が記載されている。しかし、
これらのガラスを使用することによって、電解メッキに
よる密着強度の劣化はある程度改善されるものの、電極
表面にガラスが分布しており、メッキが一様に形成でき
ない。そのため半田が一様に付着しなかったり、回路と
の接合が不十分になるなどの大きな問題を生じる。
発明が解決しようとする課題 このため、酸性メッキ液でメッキ処理する際の、ガラ
スの変質による端子とコンデンサ素体間の接合強度の劣
化がなく、かつ電極表面にメッキ付着性を阻害するガラ
スがほとんど存在しない端子電極を形成することが要求
されている。
課題を解決するための手段 本発明は、貴金属粉末100重量部と、ガラスを構成す
る各元素の合計が酸化物換算でそれぞれ B2O3 10〜35重量% ZnO 10〜35重量% BaOとCaOの合計 30〜60重量% 但しCaOは0〜20重量% SiO2 1〜15重量% Al2O3 1〜10重量% の比率となるような1種又は2種以上のガラス質フリッ
ト0.5〜20重量部とを有機ビヒクルに分散させてなるセ
ラミックコンデンサ端子電極用導電性組成物であり、ま
た第2の発明は、貴金属粉末100重量部と、ガラスを構
成する各元素の合計が酸化物換算でそれぞれ B2O3 10〜35重量% ZnO 10〜35重量% BaOとCaOの合計 30〜60重量% 但しCaOは0〜20重量% SiO2 1〜15重量% Al2O3 1〜10重量% PbO 0.01〜12重量% の比率となるような1種又は2種以上のガラス質フリッ
ト0.5〜20重量部とを有機ビヒクルに分散させてなるセ
ラミックコンデンサ端子電極用導電性組成物である。
作用 第1の発明の導電性組成物を焼成して得られる端子電
極は、コンデンサ素体との接合強度が極めて強く、電解
メッキを施してもガラスの変質による接合強度の劣化が
ない。又電極表面にガラスの分布が極めて少ないため、
予め酸処理等を行う必要もなく、容易に均一な電解メッ
キが可能であり、従って半田付性も優れている。第2の
発明では、ガラスの成分にPbOを配合することによっ
て、これらの作用効果に加えて、接合強度が更に改善さ
れる。又極めて緻密な焼成膜が形成されるので、メッキ
作業時のメッキ液の滲込みによる絶縁不良等が発生しな
いという優れた利点がある。
ガラスの組成を限定した理由は次の通りである。
B2O3は10重量%未満ではガラス化が困難であり、35重
量%を越えると軟化温度が高くなり、又失透するので望
ましくない。
ZnOが10重量%より少ないと耐酸性が劣り、又35重量
%を越えるとガラス化が困難になる。PbOを配合すると
ガラス化はし易くなるが、やはりZnOが35重量%を越え
ると緻密な膜が形成できない。
BaOとCaOの合計が30重量%より少ないとガラス化が困
難であり、60重量%を越えるとガラスの軟化温度が高く
なりすぎる。尚CaOはBaOの一部を置換える形で配合され
るが、ガラス成分中20重量%を越えると失透し易くなる
ので望ましくない。
SiO2は、1重量%未満では十分な耐酸性が得られず、
又15重量%より多いと軟化温度が高くなりすぎて使用に
適さない。
Al2O3が1重量%より少ないと失透が起こり易く、10
重量%を越えるとガラスの流動性が損われ使用に適さな
い。
PbOは、0.01重量%以上で接着強度の向上及び膜密度
の改善に優れた効果があるが、12重量%を越えるとガラ
スの軟化点が低くなりすぎて望ましくない。
尚ガラス質フリットとしては単一のガラス質フリット
を使用してもよいが、2種以上のフリットの混合物で、
各成分酸化物の合計が前記の比率となるものを用いても
効果は同じである。
本発明にはガラス質フリットの他に、無機結合剤とし
て通常使用される酸化ビスマス、酸化銅、酸化亜鉛等の
添加剤を併用してもよい。
導電性粉末としては銀、パラジウム、白金、金などの
貴金属やこれらの合金或いは混合物が使用される。
有機ビヒクルは特に制限はなく、通常この種の導電性
組成物に使用されるものでよい。
導電性粉末とガラス質フリットの比率は、導電性粉末
100重量部に対してガラス質フリット0.5〜20重量部程度
である。ガラス質フリットが20重量部を越えると、電極
の表層部に存在するガラスが多くなり、均一なメッキ被
膜が形成できなくなるので望ましくない。有機ビヒクル
は、導電性粉末100重量部に対して10〜40重量部程度使
用される。
本発明の端子電極組成物は、BaTiO3系やTiO2系など種
々の誘電体セラミックに対して効果があり、又積層コン
デンサ、単板形チップコンデンサいずれにも適用でき
る。更に、メッキ処理を行わず直接半田付するタイプの
端子電極にも使用することができる。
実施例 実施例1 銀粉末100重量部に対して下記組成のガラス質フリッ
ト6重量部、有機ビヒクルとしてエチルセルロースのテ
ルピネオール溶液30重量部を混合し、ペースト状の導電
性組成物を得た。
B2O3 11重量% ZnO 31重量% BaO 48重量% CaO 4重量% SiO2 3重量% Al2O3 3重量% このペーストを、内部電極にパラジウムを用いたTiO2
系積層セラミックコンデンサ(層数30層)の端子部即ち
内部電極の露出した側面に塗布し、150℃で10分間乾燥
した後、最高温度800℃で焼成し、端子電極被膜を形成
した。
次いで端子部にニッケル及び錫を順次電解メッキし
た。メッキ処理の前後で電極とセラミック素体間の接合
強度を測定したところ、それぞれ3.6kg、3.4kgであっ
た。
又メッキ処理したコンデンサをの錫/鉛共晶半田浴に
浸漬し、半田の付着性を調べたところ極めて良好であっ
た。尚、メッキ前の電極膜の表面を電子顕微鏡で観察し
たところ、ガラスはほとんど存在していなかった。
実施例2〜13 表1に示した組成のガラス質フリットを使用する以外
は実施例と同様にして、積層セラミックコンデンサの端
子電極を形成した。同様にメッキ前後の接合強度及び半
田付性を調べ、結果を表1に併せて示した。
尚表1において、半田付性は試料10個中、半田がはじ
かれて均一に付着しなかったものの個数で示した。
比較例1〜6 表2に示した組成のガラス質フリットを使用する以外
は実施例と同様にして電子電極を形成し、接合強度及び
半田付着性を調べた、結果を表2に併せて示した。
表1及び表2から明らかなように、本発明の組成物を
用いた場合、接合強度、半田付着性ともに極めて優れて
いる。本発明外の組成のガラスを用いた場合、比較例
1、3、6ではメッキ後の強度劣化が大きい。又比較例
4、5、6では半田濡れ性が悪いが、これは電極膜にガ
ラスが多く存在し、ニッケルメッキが均一に付着しなか
ったためと考えられる。尚、比較例2のガラス組成では
ガラス化せず、使用できなかった。
実施例14 銀粉末100重量部と、実施例3と同一の組成のガラス
質フリット1重量部及びエチルセルロースのテルピネオ
ール溶液30重量部を混合し、ペースト状の導電性組成物
を得た。実施例1と同様にして端子電極を形成し、接合
強度を調べたところ、メッキの前後でそれぞれ3.2kg、
3.0kgであった。又半田付性は極めて良好であった。
実施例15 銀粉末80重量%とパラジウム粉末20重量%とからなる
混合粉末100重量部と、実施例8と同一の組成のガラス
質フリット15重量部及びエチルセルロースのテルピネオ
ール溶液30重量部を混合し、ペースト状の導電性組成物
を得た。実施例1と同様にして端子電極を形成し、接合
強度を調べたところ、メッキの前後でそれぞれ4.5kg、
4.4kgであった。半田付性は極めて良好であった。
実施例16 銀粉末100重量部、実施例4と同一組成のガラス質フ
リット3重量部及びBi2O3粉末5重量部をエチルセルロ
ースのテルピネオール溶液30重量部に混合分散させて、
ペースト状の導電性組成物を得た。このペーストをBaTi
O3系積層セラミックコンデンサの端子部に塗布し、乾燥
後、最高温度750℃で焼成し、端子電極被膜を形成し
た。メッキ処理しない端子の接合強度は5.6kg、であ
り、優れた密着性を示した。又半田付性は極めて良好で
あった。
発明の効果 本発明の導電性組成物を種々のコンデンサ素体に焼付
することにより、コンデンサ素体との接合強度が強く、
耐酸性が良好で電解メッキを施しても接合強度の劣化が
なく、かつ容易に均一な電解メッキが可能な、優れた端
子電極が形成される。従って極めて信頼性が高いコンデ
ンサを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 能勢 直樹 東京都青梅市末広町2丁目9番地3 昭栄 化学工業株式会社内 (72)発明者 真島 浩 東京都青梅市末広町2丁目9番地3 昭栄 化学工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】貴金属粉末100重量部と、ガラスを構成す
    る各元素の合計が酸化物換算でそれぞれ下記比率となる
    ような1種又は2種以上のガラス質フリット0.5〜20重
    量部とを、有機ビヒクルに分散させてなるセラミックコ
    ンデンサ端子電極用導電性組成物。 B2O3 10〜35重量% ZnO 10〜35重量% BaOとCaOの合計 30〜60重量% 但しCaOは0〜20重量% SiO2 1〜15重量% Al2O3 1〜10重量%
  2. 【請求項2】貴金属粉末100重量部と、ガラスを構成す
    る各元素の合計が酸化物換算でそれぞれ下記比率となる
    ような1種又は2種以上のガラス質フリット0.5〜20重
    量部とを、有機ビヒクルに分散させてなるセラミックコ
    ンデンサ端子電極用導電性組成物。 B2O3 10〜35重量% ZnO 10〜35重量% BaOとCaOの合計 30〜60重量% 但しCaOは0〜20重量% SiO2 1〜15重量% Al2O3 1〜10重量% PbO 0.01〜12重量%
  3. 【請求項3】更に酸化ビスマス粉末を添加した請求項1
    又は2記載のセラミックコンデンサ端子電極用導電性組
    成物。
JP18895788A 1988-07-28 1988-07-28 セラミックコンデンサ端子電極用導電性組成物 Expired - Lifetime JPH0817140B2 (ja)

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