JPH08203774A - Ceramic capacitor - Google Patents

Ceramic capacitor

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JPH08203774A
JPH08203774A JP7008408A JP840895A JPH08203774A JP H08203774 A JPH08203774 A JP H08203774A JP 7008408 A JP7008408 A JP 7008408A JP 840895 A JP840895 A JP 840895A JP H08203774 A JPH08203774 A JP H08203774A
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boric acid
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acid ester
organic
glass frit
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Abstract

PURPOSE: To provide a high-performance ceramic capacitor which can prevent the occurrence of solder leach phenomenon, silver migration, etc., and in which electric property, reliability, solderability, life property, etc., are very good and besides capacitance is large and dielectric loss is small. CONSTITUTION: A baked electrode of conductive paste consisting of substance containing copper powder, glass flit, an organic vehicle, and any of boric acid ester organic matter solution, boric acid solution, and solution of organic salt of boron is made on the surface of a dielectric ceramic element.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、磁器コンデンサ、特
に銅焼付け電極からなる磁器コンデンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a porcelain capacitor, and more particularly to a porcelain capacitor having a copper baking electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁器コンデンサの電極を形成する場合、
従来は銀の微粉末を導電成分とし、これに低融点ガラス
フリットを含有させた銀ペ−ストを、スクリ−ン印刷法
等の手段で誘電体磁器素体上に塗布し、焼付けて構成す
るのが一般的であった。この銀焼付電極は電気的性質に
優れ、高周波特性が良好で、信頼性が高く、しかも電極
膜の形成が容易かつ簡便である等の長所を有する。
2. Description of the Related Art When forming electrodes of a porcelain capacitor,
Conventionally, a fine silver powder is used as a conductive component, and a silver paste containing a low-melting glass frit is applied to the dielectric ceramic body by means of a screen printing method or the like, and baked to form it. Was common. This silver-baked electrode has advantages such as excellent electrical properties, good high frequency characteristics, high reliability, and easy and simple electrode film formation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
銀焼付け電極において、銀はコストが高く、コストダウ
ンに限界があった。
However, in the conventional silver baking electrode, the cost of silver is high and there is a limit to cost reduction.

【0004】また、銀焼付け電極に、リード線等を半田
付けした場合、半田中に銀が拡散移行する「半田喰われ
現象」が発生しやすい傾向があるため、電極の密着性が
低下したり、或いは静電容量不足等の特性劣化を招くこ
とがあった。
Further, when a lead wire or the like is soldered to a silver-baked electrode, a "solder erosion phenomenon" in which silver diffuses and migrates in the solder is apt to occur, so that the adhesion of the electrode is deteriorated. Alternatively, the characteristics may be deteriorated such as insufficient electrostatic capacity.

【0005】また、シルバーマイグレーションが発生し
やすく、絶縁耐電圧の低下等、信頼性を損なうことがあ
った。特に、半田付けのサーマルショック等によって、
誘電体磁器素体にマイクロクラックが入るのを防止でき
ない場合にこのマイクロクラック内に銀が拡散移行し、
シルバーマイグレーションの進行が助長され、信頼性を
低下させる恐れがある。
Further, silver migration is likely to occur, and the reliability may be impaired due to a decrease in insulation withstand voltage and the like. Especially, due to thermal shock of soldering,
When it is not possible to prevent microcracks from entering the dielectric ceramic body, silver migrates into these microcracks,
There is a risk that the progress of silver migration will be promoted and the reliability will be reduced.

【0006】上記した銀焼付け電極の欠点を改善する手
段として、特公平1−51003号公報に開示の銅の焼
付け電極がある。この銅の焼付け電極は、銅粉末と、ホ
ウケイ酸鉛、ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛の少
なくとも一種を主成分とするガラスフリットを含有し、
前記銅粉末に対する前記ガラスフリットの体積比が2乃
至40%の割合からなるものである。
As a means for improving the above-mentioned drawbacks of the silver-baked electrode, there is a copper-baked electrode disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-51003. This copper baking electrode contains copper powder and glass frit containing lead borosilicate, bismuth borosilicate, and zinc borosilicate as a main component.
The volume ratio of the glass frit to the copper powder is 2 to 40%.

【0007】この銅焼付け電極は、銅粉末とガラスフリ
ットを有機ビヒクル中に分散させてペースト化し、誘電
体磁器素体に対して、スクリーン印刷等の方法で塗布
し、これを中性雰囲気(N2 )中で焼付け加熱処理して
形成する。
This copper-baked electrode is prepared by dispersing copper powder and glass frit in an organic vehicle to form a paste, which is applied to the dielectric ceramic body by a method such as screen printing, and this is applied in a neutral atmosphere (N 2 ) Formed by baking and heating in.

【0008】しかし、銅焼付け電極は一般に800℃以
上の高温で焼付けし、電極を緻密化する必要がある。こ
の焼結緻密化が不十分な場合には、電極へ半田の浸透が
おこり、静電容量や端子強度の低下が発生する。また銅
は卑金属であるため、中性雰囲気中で焼付けて酸化を防
止しなければならないが、高温中性雰囲気中で焼付けす
ると誘電体磁器素体の還元が進み、コンデンサに加工し
た場合に容量低下する恐れがある。
However, copper-baked electrodes generally need to be baked at a high temperature of 800 ° C. or higher to densify the electrodes. If this sintering and densification is insufficient, the penetration of the solder into the electrodes will occur and the capacitance and the terminal strength will decrease. Also, since copper is a base metal, it must be baked in a neutral atmosphere to prevent oxidation, but if baked in a high-temperature neutral atmosphere, the reduction of the dielectric ceramic body will proceed, and the capacity will decrease when processed into a capacitor. There is a risk of

【0009】上記した銅電極の酸化および半田付性にお
ける欠点を改善する手段として、特公平1−36243
号公報に開示の電子部品、導電皮膜組成物及び製造方法
がある。これは、銅粉末に対してボロン微粉末が5乃至
40wt%の割合で含有されることを特徴としている。
この場合ボロン微粉末の量が5wt%以下では、卑金属
微粉末の酸化が十分に防止できないとある。
As a means for improving the above-mentioned defects in the oxidation and solderability of the copper electrode, Japanese Patent Publication No. 1-36233.
There is an electronic component, a conductive film composition and a manufacturing method disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. This is characterized in that the boron fine powder is contained in a ratio of 5 to 40 wt% with respect to the copper powder.
In this case, if the amount of boron fine powder is 5 wt% or less, it is said that the oxidation of the base metal fine powder cannot be sufficiently prevented.

【0010】また、特開平1−220303号公報に開
示の非酸化性の銅厚膜導体がある。これは、硼素マンガ
ン化合物の含有を特徴とした銅ペーストであるが、90
0℃の焼付け温度で導体化しており、低温焼成では導電
性の良好な厚膜導体が得られないという問題があった。
また、銅電極の表面に無機リン酸コートを施すことも必
要である。
Further, there is a non-oxidizing copper thick film conductor disclosed in JP-A-1-220303. This is a copper paste characterized by containing a boron-manganese compound.
There is a problem in that a thick film conductor having good conductivity cannot be obtained by low temperature firing because the conductor is made into a conductor at a baking temperature of 0 ° C.
It is also necessary to apply an inorganic phosphoric acid coat to the surface of the copper electrode.

【0011】また、特開平3−176903号公報に開
示の銅粉末を用いた導電性ペーストがある。これは、B
とB2 3 を含有したもので、B粉末の含有量は銅粉末
とB粉末の合計100wt%のうち3.5乃至3.9w
t%である。また、B23は銅粉末とB粉末の合計10
0wt%のうち2.0〜30.0wt%としている。こ
の場合もBとB2 3 の各成分の下限値以下では酸化抑
制の効果が見られないことを理由としている。
Further, there is a conductive paste using copper powder disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-176903. This is B
And B 2 O 3 are contained, and the content of B powder is 3.5 to 3.9 w in the total 100 wt% of copper powder and B powder.
t%. In addition, B 2 O 3 is 10 in total of copper powder and B powder.
It is set to 2.0 to 30.0 wt% out of 0 wt%. In this case as well, the reason is that the effect of suppressing oxidation is not observed below the lower limit of each component of B and B 2 O 3 .

【0012】いずれも、銅ペーストに含まれる硼素
(B)化合物は、焼成時にはB2 3 となり、銅を弱酸
化性雰囲気から保護する機能を果たすと考えられる。し
かし、コンデンサの電極とした場合に、硼素化合物の添
加量が多い場合には、酸化防止の機能は果たしても電極
膜抵抗値が上がり、結果として静電容量の低減、誘電体
損失の増大といった電気特性の劣化を引き起こす。
In both cases, it is considered that the boron (B) compound contained in the copper paste becomes B 2 O 3 during firing, and serves to protect copper from a weakly oxidizing atmosphere. However, when used as a capacitor electrode, if the amount of boron compound added is large, the resistance of the electrode film increases even though it functions as an antioxidant, resulting in a reduction in capacitance and an increase in dielectric loss. Causes deterioration of characteristics.

【0013】上記先行技術における問題点より、硼素の
添加量は電極が酸化しない程度で可能な限り少量である
方が、静電容量、誘電体損失などの電気特性には有利で
あるといえる。すなわち、銅ペースト中に含有される硼
素化合物は、添加量によって規定されるのではなく、銅
添加量に対し硼素原子量換算の比率で規定されるべきで
ある。少量で硼素(B)を分散させるためには、Bは
B,B2 3 ,MnB2のように固形分添加されるより
も液体硼素添加物の方が分散性に優れると判断される。
From the above-mentioned problems in the prior art, it can be said that it is advantageous for electrical characteristics such as capacitance and dielectric loss that the amount of boron added is as small as possible without oxidizing the electrodes. That is, the boron compound contained in the copper paste should be defined not by the amount added, but by the ratio in terms of the atomic weight of boron with respect to the amount of copper added. In order to disperse the boron (B) in a small amount, it is judged that the liquid boron additive is superior in dispersibility to B as compared with B, B 2 O 3 , and MnB 2 in which solid components are added.

【0014】したがって、この発明は半田喰われ現象や
シルバーマイグレーション等の発生を防止することがで
き、高周波特性、信頼性、半田付け性および寿命特性等
が非常に良好で、しかも静電容量が大きく、誘電体損失
の小さな高性能の磁器コンデンサを提供することを目的
とする。
Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the phenomenon of solder erosion and the occurrence of silver migration, the high frequency characteristics, the reliability, the solderability and the life characteristics are excellent, and the electrostatic capacity is large. An object of the present invention is to provide a high-performance porcelain capacitor with low dielectric loss.

【0015】また、耐湿負荷試験における容量低下率、
誘電体損失を低減し、信頼性の高い磁器コンデンサを提
供することを目的とする。
In addition, the capacity decrease rate in the moisture resistance load test,
An object of the present invention is to provide a highly reliable porcelain capacitor with reduced dielectric loss.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
誘電体磁器素体の表面に、銅粉末と、ガラスフリット
と、有機ビヒクルと、硼酸エステル有機物溶液、硼酸溶
液、および硼素の有機塩の溶液のいずれかを含有させた
ものからなる導電性ペーストの焼付け電極が形成されて
いることを特徴とするものである。
The invention according to claim 1 is
On the surface of the dielectric porcelain body, copper powder, glass frit, organic vehicle, borate ester organic matter solution, boric acid solution, and a conductive paste consisting of a solution containing an organic salt of boron It is characterized in that a baking electrode is formed.

【0017】請求項2に係る発明は、前記硼酸エステル
有機物溶液は、高沸点硼酸エステル溶液または高沸点ア
ルコールを添加した低沸点硼酸エステル溶液であること
を特徴とするものである。
The invention according to claim 2 is characterized in that the boric acid ester organic material solution is a high boiling point boric acid ester solution or a low boiling point boric acid ester solution to which a high boiling point alcohol is added.

【0018】請求項3に係る発明は、前記硼酸エステル
有機物のうち高沸点硼酸エステルは、(Cn2n+1O)
3 Bにおいて、n≧4以上の側鎖を有するものであるこ
とを特徴とするものである。
In the invention according to claim 3, the high-boiling boric acid ester among the boric acid ester organic matter is (C n H 2n + 1 O)
In 3 B, it is characterized in that those having n ≧ 4 or more side chains.

【0019】請求項4に係る発明は、前記硼酸エステル
有機物のうち低沸点硼酸エステルは、硼酸メチル、硼酸
トリメチル、硼酸トリエチル、硼酸トリプロピルのいず
れかであることを特徴とするものである。
The invention according to claim 4 is characterized in that the boric acid ester having a low boiling point in the boric acid ester organic material is any one of methyl borate, trimethyl borate, triethyl borate, and tripropyl borate.

【0020】請求項5に係る発明は、前記硼素の有機塩
の溶液は、トリエチルボロン、ジメチルアミンボラン、
ナトリウムボロハイドライトであることを特徴とするも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, the solution of the organic salt of boron is triethylboron, dimethylamineborane,
It is characterized by being sodium borohydride.

【0021】請求項6に係る発明は、前記硼酸エステル
有機物溶液、硼酸溶液、硼素の有機塩の溶液は、銅粉末
99.5ないし99.99wt%に対して、硼素原子量
換算で0.01ないし0.5wt%の割合からなる焼付
け電極が形成されていることを特徴とするものである。
In the invention according to claim 6, the boric acid ester organic substance solution, the boric acid solution, and the organic salt solution of boron are contained in an amount of 0.01 to 9 in terms of the atomic weight of boron with respect to 99.5 to 99.99 wt% of copper powder. It is characterized in that a baking electrode composed of 0.5 wt% is formed.

【0022】請求項7に係る発明は、固形成分である銅
粉末とガラスフリットは、銅粉末が80ないし98wt
%、ガラスフリットが2ないし20wt%からなり、前
記有機ビヒクルは、前記銅粉末とガラスフリットの固形
分70ないし90wt%に対して10ないし30wt%
の割合であることを特徴とするものである。
According to a seventh aspect of the invention, the copper powder and the glass frit which are solid components are 80 to 98 wt% of the copper powder.
%, The glass frit is 2 to 20 wt%, and the organic vehicle is 10 to 30 wt% based on the solid content of the copper powder and the glass frit of 70 to 90 wt%.
It is characterized by the ratio of.

【0023】請求項8に係る発明は、前記ガラスフリッ
トは軟化点が350℃〜500℃であることを特徴とす
るものである。
The invention according to claim 8 is characterized in that the glass frit has a softening point of 350 ° C to 500 ° C.

【0024】請求項9に係る発明は、前記誘電体磁器素
体は、チタン酸バリウム系からなることを特徴とするも
のである。
The invention according to claim 9 is characterized in that the dielectric ceramic body is made of barium titanate.

【0025】この発明において、ガラスフリットの重量
比を上記した範囲に限定した理由は次の通りである。
In the present invention, the reason why the weight ratio of the glass frit is limited to the above range is as follows.

【0026】すなわち、ガラスフリットの配合比を規定
するとすれば、銅粉末80ないし98wt%に対して2
〜20wt%の範囲に選定することが好ましい。つま
り、焼付けた電極と誘電体磁器素体との接着強度の劣化
を考慮した場合には、ガラスフリットは2wt%以上に
すればよく、一方、導電性、取得容量、誘電体損失の劣
化を考慮して、ガラスフリットは20wt%以下が好ま
しい。なお、銅粉末は、そのSEM粒径が10μm以下
のものが用いられる。粒径がこの範囲を外れると、電極
の焼結が不十分となるので、好ましくない。
That is, if the compounding ratio of the glass frit is specified, it is 2 with respect to 80 to 98 wt% of copper powder.
It is preferable to select in the range of ˜20 wt%. That is, when considering the deterioration of the adhesive strength between the baked electrode and the dielectric ceramic body, the glass frit should be 2 wt% or more, while considering the deterioration of conductivity, acquisition capacity, and dielectric loss. Then, the glass frit is preferably 20 wt% or less. The copper powder used has an SEM particle size of 10 μm or less. If the particle size is out of this range, sintering of the electrode becomes insufficient, which is not preferable.

【0027】また、硼酸エステル有機物溶液の含有量を
規定するとすれば、銅粉末99.5ないし99.99w
t%に対して0.01〜0.5wt%の範囲に選定する
ことが好ましい。すなわち、酸化防止の劣化を考慮した
場合には、含有量は0.01wt%以上にすればよく、
また半田付け性、導電性の劣化を考慮して0.5wt%
以下にすればよい。
Further, if the content of the organic borate ester solution is specified, the copper powder is 99.5 to 99.99 w.
It is preferable to select in the range of 0.01 to 0.5 wt% with respect to t%. That is, in consideration of deterioration of the antioxidant, the content may be 0.01 wt% or more,
Also, considering the deterioration of solderability and conductivity, 0.5 wt%
You can do the following:

【0028】銅粉末およびガラスフリットは不活性有機
ビヒクル、例えばエチルセルロースをテルピネオールに
溶解させたもの10〜30wt%の割合に対して90〜
70wt%の配合比で混練され、ペースト状に作られ
る。
The copper powder and the glass frit are 90 to 90 wt% with respect to the ratio of 10 to 30 wt% of an inert organic vehicle such as ethyl cellulose dissolved in terpineol.
It is kneaded at a mixing ratio of 70 wt% and made into a paste.

【0029】また、ガラスフリットとしては、たとえば
硼素鉛亜鉛系ガラスがある。その軟化点を規定するとす
れば、ガラス焼付け時の低粘度、セラミック内への拡
散、電極とセラミックの接合不良を考慮した場合には、
軟化点を350℃以上にすればよく、一方、低温焼付
け、電極とセラミックの接合不良、誘電体損失、端子強
度の劣化を考慮して500℃以下にすればよい。
Further, as the glass frit, there is, for example, boron lead zinc based glass. Supposing that the softening point is specified, in consideration of low viscosity at the time of glass baking, diffusion into the ceramic, and poor bonding between the electrode and the ceramic,
The softening point may be set to 350 ° C. or higher, while it may be set to 500 ° C. or lower in consideration of low temperature baking, defective bonding between electrodes and ceramics, dielectric loss, and deterioration of terminal strength.

【0030】また、銅の酸化防止剤として、ペースト混
練時に液体である硼酸エステル有機物溶液が添加される
が、この硼酸エステル有機物は200℃付近で溶剤中の
BがB2 3 にガラス化する。このB2 3 が銅粉末を
コーティングするため焼成時の弱酸性雰囲気から銅の酸
化を保護することができる。
As a copper antioxidant, a liquid boric acid ester organic material solution is added during paste kneading. This boric acid ester organic material causes B in the solvent to vitrify into B 2 O 3 at around 200 ° C. . Since this B 2 O 3 coats the copper powder, the oxidation of copper can be protected from the weakly acidic atmosphere during firing.

【0031】このように銅粉末がB2 3 で保護されて
いると、導電性ペースト中の硼素(B)が200℃でガ
ラス化した後に、ガラスフリットが350〜450℃で
軟化するために銅はガラスフリットに対して濡れがよ
く、600℃程度の焼成温度で半田の浸透を防止できる
程度に、緻密な銅電極を形成することができる。
When the copper powder is protected by B 2 O 3 as described above, the glass frit softens at 350 to 450 ° C. after the boron (B) in the conductive paste vitrifies at 200 ° C. Copper has a good wettability with respect to glass frit, and it is possible to form a dense copper electrode to the extent that solder penetration can be prevented at a firing temperature of about 600 ° C.

【0032】[0032]

【作用】この発明の磁器コンデンサは、銅の酸化防止剤
として、ペースト混練時に液体である硼酸エステル有機
物溶液または硼酸溶液、硼素の有機塩の溶液を添加する
ため、従来技術より少量でペースト中に分散し、薄いB
2 3 膜を電極上に形成でき、銅電極酸化防止の効果が
得られる。また、銅焼付け電極は、銀焼付け電極と同様
の電気的、物性的特性を有するから、高周波特性の良好
な磁器コンデンサが得られることになる。
In the porcelain capacitor of the present invention, a boric acid ester organic solution or boric acid solution or a solution of an organic salt of boron is added as a copper antioxidant at the time of kneading the paste. Dispersed and thin B
A 2 O 3 film can be formed on the electrode, and the effect of preventing oxidation of the copper electrode can be obtained. Further, since the copper-baked electrode has the same electrical and physical properties as the silver-baked electrode, it is possible to obtain a porcelain capacitor having excellent high frequency characteristics.

【0033】また、600℃の低温で銅が導体として焼
結するため、ガラスフリットやセラミックスを還元する
ことなく雰囲気焼成が可能である。したがって、セラミ
ックの還元による取得容量の低下がおこらないため、大
きな静電容量が得られ、誘電体損失の小さい磁器コンデ
ンサを提供することができる。
Further, since copper sinters as a conductor at a low temperature of 600 ° C., it is possible to perform the atmosphere firing without reducing the glass frit and the ceramics. Therefore, the reduction of the acquired capacitance due to the reduction of the ceramic does not occur, so that a large electrostatic capacitance can be obtained and a porcelain capacitor with a small dielectric loss can be provided.

【0034】[0034]

【実施例】以下、実施例にもとづいてこの発明の内容を
詳細に説明する。
EXAMPLES The contents of the present invention will be described in detail below based on examples.

【0035】(実施例1)まず、銅焼付け電極用の導電
性ペーストを作製する工程を説明する。粒径1μmの銅
粉末80wt%と、酸化硼素、酸化鉛または酸化亜鉛の
少なくとも一種を主成分とする特願平6−120253
号に記載のPbO−B2 3 −ZnO系ガラスフリット
8wt%、およびテルピネオールにセルロース8wt%
を溶解して作製した有機ビヒクル12wt%を準備し
た。次いで、高沸点硼酸エステル有機物、高沸点アルコ
ールを添加して揮発を防止した低沸点硼酸エステル有機
物、有機溶剤に溶解された硼素のいずれかの溶液を、そ
れぞれ前記銅粉末99.5ないし99.99wt%に対
して、硼素原子量換算で0.01ないし0.5wt%の
割合になるように添加させて、三本ロール等の混練機に
より、十分に分散させて各種銅焼付け電極用ペーストを
作製した。
(Example 1) First, a process of producing a conductive paste for a copper baking electrode will be described. Japanese Patent Application No. 6-120253 containing 80 wt% of copper powder having a particle diameter of 1 μm and at least one of boron oxide, lead oxide and zinc oxide as main components.
PbO-B 2 O 3 -ZnO based glass frit 8 wt% according to JP, and terpineol cellulose 8 wt%
12 wt% of an organic vehicle prepared by dissolving was prepared. Then, a solution of any one of a high boiling borate organic substance, a low boiling borate organic substance in which a high boiling alcohol is added to prevent volatilization, and boron dissolved in an organic solvent is added to each of the copper powders 99.5 to 99.99 wt. %, And added in an amount of 0.01 to 0.5 wt% in terms of boron atomic weight, and sufficiently dispersed by a kneader such as a triple roll to produce various copper baking electrode pastes. .

【0036】なお、固形成分である銅粉末とガラスフリ
ットの合計100wt%のうち90.9wt%が銅粉末
で、残りの9.1wt%がガラスフリットである。ま
た、有機ビヒクルは、銅粉末とガラスフリットの合計量
88wt%に対して、12wt%である。
Of the total 100 wt% of the solid component copper powder and glass frit, 90.9 wt% is copper powder and the remaining 9.1 wt% is glass frit. The organic vehicle is 12 wt% with respect to the total amount of copper powder and glass frit being 88 wt%.

【0037】これを、BaTiO3 85〜90重量%、
CaZrO3 8.5〜12.0重量%、MgTiO
3 0.5重量%以下、CeO2 0.5重量%以下、Bi
2 3 0.1〜1.0重量%、SnO2 0.1〜1.0
重量%からなる、特公昭60−31793号に記載のチ
タン酸バリウム系のセラミックに、スクリーン印刷によ
り塗布した後、中性雰囲気(N2 )中で、ピーク温度6
00℃保持時間10分、IN−OUT時間60分で焼付
け加熱処理を行った。
85% by weight of BaTiO 3
CaZrO 3 8.5-12.0 wt%, MgTiO
3 0.5 wt% or less, CeO 2 0.5 wt% or less, Bi
2 O 3 0.1-1.0 wt%, SnO 2 0.1-1.0
After being applied by screen printing to a barium titanate-based ceramic described in JP-B-60-31793, the peak temperature is 6 in a neutral atmosphere (N 2 ).
Baking heat treatment was performed at a holding time of 00 ° C. for 10 minutes and an IN-OUT time of 60 minutes.

【0038】このようにして得られた磁器コンデンサの
静電容量、誘電体損失(DF)、端子強度、半田付性お
よび半田浸透の測定結果を表1に併せて示した。
The measurement results of capacitance, dielectric loss (DF), terminal strength, solderability and solder penetration of the thus obtained porcelain capacitor are also shown in Table 1.

【0039】表1において、電極引張り強度は直径1
4.0mm、厚さ0.5mmの円形状の誘電体磁器素体に前
述のようにして焼付けして形成した電極に直径0.6mm
のリード線を半田付けし、120mm/分の定速で、その
引張り強度を測定した。また、半田付け性は、前記電極
焼付け後の誘電体磁器素体をロジン系のフラックスを使
用して半田に浸漬し、その半田付け性を目視により判断
した。なお、半田付け性については、半田付面積が90
%以上を◎、50%以上を○、50%未満を×とした。
表1中*を付したものはこの発明範囲外のものであり、
それ以外はこの発明範囲内のものである。
In Table 1, the tensile strength of the electrode is 1 diameter.
A diameter of 0.6 mm is applied to the electrode formed by baking the circular dielectric ceramic body of 4.0 mm and the thickness of 0.5 mm as described above.
Was soldered and its tensile strength was measured at a constant speed of 120 mm / min. The solderability was determined by immersing the dielectric ceramic body after baking the electrodes in solder using a rosin-based flux, and visually judging the solderability. Regarding solderability, the soldering area is 90
% Or more was marked with ⊚, 50% or more was marked with ◯, and less than 50% was marked with x.
Those marked with * in Table 1 are outside the scope of the present invention,
Others are within the scope of the present invention.

【0040】表1から明らかなように、この発明による
ものは半田付け性がよく、また誘電体損失も小さく、さ
らに端子強度も大きい。
As is clear from Table 1, the one according to the present invention has good solderability, small dielectric loss, and large terminal strength.

【0041】表1において、試料番号2のものは、静電
容量と誘電体損失は良好な値を示しているが、端子強度
が低く半田付け性は不良であった。試料番号1、8、
9、10、14、15、19のものは誘電体損失が大き
く、端子強度も低く、半田が付かない。
In Table 1, Sample No. 2 has good capacitance and dielectric loss, but poor terminal strength and poor solderability. Sample number 1, 8,
Nos. 9, 10, 14, 15, and 19 have large dielectric loss, low terminal strength, and no soldering.

【0042】また、図1に示す硼酸トリブチルのTG−
DTA分析によると、200℃付近で、硼素がガラス化
し、銅を外気から遮断するためバインダーの分解のため
に窒素中に供給している酸素に対し、銅を酸化から防止
できる。
Further, TG- of tributyl borate shown in FIG.
According to DTA analysis, at around 200 ° C., boron vitrifies and shields copper from the outside air, so that copper can be prevented from oxidizing against oxygen supplied to nitrogen for decomposition of the binder.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0044】第1に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、銅の酸化防止剤として、ペースト混練時に液体
である硼酸エステル有機物溶液、硼酸溶液または硼素の
有機塩の溶液のいずれかを添加するため、従来技術より
少量でペースト中に分散し、薄いB2 3 膜を電極上に
形成でき、銅電極酸化防止の効果が得られる。したがっ
て、ガラス膜状となるB2 3 が電極表面層に少なくな
り、誘電体損失が低減し、静電容量が向上する。
First, according to the porcelain capacitor of the present invention, as the copper antioxidant, any one of a boric acid ester organic substance solution, a boric acid solution, and a boron organic salt solution, which is a liquid at the time of kneading the paste, is added. Therefore, it is possible to disperse in a small amount in the paste as compared with the conventional technique, to form a thin B 2 O 3 film on the electrode, and to obtain an effect of preventing copper electrode oxidation. Therefore, B 2 O 3 in the form of a glass film is reduced in the electrode surface layer, the dielectric loss is reduced, and the capacitance is improved.

【0045】第2に、600℃の低温で銅が導体として
焼結するため、ガラスフリットやセラミックスを還元す
ることなく雰囲気焼成が可能である。したがって、セラ
ミックの還元による取得容量の低下がおこらないため、
大きな静電容量が得られ、誘電体損失の小さい磁器コン
デンサを提供することができる。
Secondly, since copper sinters as a conductor at a low temperature of 600 ° C., it is possible to carry out the atmosphere firing without reducing the glass frit and the ceramics. Therefore, since the reduction of the acquisition capacity does not occur due to the reduction of the ceramic,
A large capacitance can be obtained, and a porcelain capacitor with a small dielectric loss can be provided.

【0046】第3に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、低温で焼成できることから、安価な焼成炉材が
使用でき、短時間焼成が可能なことから、窒素ガス・電
気など低ランニングコストで、かつ製造時間が削減さ
れ、コストダウンがはかれる。しかも銅焼付け電極は、
銀焼付け電極と同様の電気的、物性的特性を有するか
ら、高周波特性の良好な磁器コンデンサが得られる。
Thirdly, according to the porcelain capacitor of the present invention, since it can be fired at a low temperature, an inexpensive firing furnace material can be used, and since it can be fired for a short time, a low running cost such as nitrogen gas and electricity can be achieved. Moreover, the manufacturing time is reduced and the cost is reduced. Moreover, the copper baking electrode is
Since it has electrical and physical properties similar to those of the silver-baked electrode, a porcelain capacitor having excellent high frequency characteristics can be obtained.

【0047】第4に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、半田付けの時のサーマルショックにより誘電体
磁器素体にマイクロクラックが発生したとしても、シル
バーマイグレーション及び半田喰われ現象が皆無である
から、これらによる信頼性や寿命特性の劣化のない高信
頼度の磁器コンデンサを提供することができる。
Fourthly, according to the porcelain capacitor of the present invention, even if microcracks are generated in the dielectric porcelain body due to thermal shock during soldering, there is no silver migration or solder leaching phenomenon. Therefore, it is possible to provide a highly reliable porcelain capacitor without deterioration of reliability and life characteristics due to these.

【0048】第5に、この発明に係る磁器コンデンサに
よれば、電極が焼付けにより構成されているから、付着
力が強固で電極剥離等の生じ難い引張り強度の大きな電
極を有する磁器コンデンサを提供することができる。
Fifth, according to the porcelain capacitor of the present invention, since the electrodes are formed by baking, there is provided a porcelain capacitor having a strong adhesive force and a large tensile strength that is unlikely to cause electrode peeling or the like. be able to.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】硼酸トリブチルのTG−DTA分析図である。FIG. 1 is a TG-DTA analysis chart of tributyl borate.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】誘電体磁器素体の表面に、銅粉末と、ガラ
スフリットと、有機ビヒクルと、硼酸エステル有機物溶
液、硼酸溶液、および硼素の有機塩の溶液のいずれかを
含有させたものからなる導電性ペーストの焼付け電極が
形成されていることを特徴とする磁器コンデンサ。
1. A dielectric porcelain body containing copper powder, glass frit, an organic vehicle, a boric acid ester organic substance solution, a boric acid solution, and an organic salt solution of boron on the surface thereof. A porcelain capacitor, in which a baking electrode of a conductive paste is formed.
【請求項2】前記硼酸エステル有機物溶液は、高沸点硼
酸エステル溶液または高沸点アルコールを添加した低沸
点硼酸エステル溶液であることを特徴とする請求項1に
記載の磁器コンデンサ。
2. The porcelain capacitor according to claim 1, wherein the boric acid ester organic substance solution is a high boiling point boric acid ester solution or a low boiling point boric acid ester solution to which a high boiling point alcohol is added.
【請求項3】前記硼酸エステル有機物のうち高沸点硼酸
エステルは、(Cn2n+1O)3 Bにおいて、n≧4以
上の側鎖を有するものであることを特徴とする請求項1
または請求項2のいずれかに記載の磁器コンデンサ。
3. The high-boiling boric acid ester among the boric acid ester organic matter is one having a side chain of n ≧ 4 in (C n H 2n + 1 O) 3 B.
Alternatively, the porcelain capacitor according to claim 2.
【請求項4】前記硼酸エステル有機物のうち低沸点硼酸
エステルは、硼酸メチル、硼酸トリメチル、硼酸トリエ
チル、硼酸トリプロピルのいずれかであることを特徴と
する請求項1または請求項2のいずれかに記載の磁器コ
ンデンサ。
4. The low-boiling-point boric acid ester among the boric acid ester organic substances is any one of methyl borate, trimethyl borate, triethyl borate, and tripropyl borate, according to claim 1 or 2. The listed porcelain capacitor.
【請求項5】前記硼素の有機塩の溶液は、トリエチルボ
ロン、ジメチルアミンボラン、ナトリウムボロハイドラ
イトであることを特徴とする請求項1に記載の磁器コン
デンサ。
5. The porcelain capacitor according to claim 1, wherein the solution of the organic salt of boron is triethylboron, dimethylamineborane, or sodium borohydride.
【請求項6】前記硼酸エステル有機物溶液、硼酸溶液、
硼素の有機塩の溶液は、銅粉末99.5ないし99.9
9wt%に対して、硼素原子量換算で0.01ないし
0.5wt%の割合からなる焼付け電極が形成されてい
ることを特徴とする請求項1記載の磁器コンデンサ。
6. The organic borate solution, boric acid solution,
The solution of the organic salt of boron is copper powder 99.5 to 99.9.
The porcelain capacitor according to claim 1, wherein a baked electrode is formed in a proportion of 0.01 to 0.5 wt% in terms of boron atomic weight with respect to 9 wt%.
【請求項7】固形成分である銅粉末とガラスフリット
は、銅粉末が80ないし98wt%、ガラスフリットが
2ないし20wt%からなり、前記有機ビヒクルは、前
記銅粉末とガラスフリットの固形分70ないし90wt
%に対して10ないし30wt%の割合であることを特
徴とする請求項1記載の磁器コンデンサ。
7. The copper powder and the glass frit as solid components are composed of 80 to 98 wt% of the copper powder and 2 to 20 wt% of the glass frit, and the organic vehicle is the solid content of the copper powder and the glass frit of 70 to 70 wt%. 90 wt
The porcelain capacitor according to claim 1, wherein the ratio is 10 to 30 wt% with respect to%.
【請求項8】前記ガラスフリットは軟化点が350℃〜
500℃であることを特徴とする請求項1に記載の磁器
コンデンサ。
8. The glass frit has a softening point of 350.degree.
It is 500 degreeC, The ceramic capacitor of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
【請求項9】前記誘電体磁器素体は、チタン酸バリウム
系からなることを特徴とする請求項1記載の磁器コンデ
ンサ。
9. The ceramic capacitor according to claim 1, wherein the dielectric ceramic body is made of barium titanate.
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