JPH0837127A

JPH0837127A - 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH0837127A
Application number: JP6173987A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kamibayashi; 勝上林; Ryo Kimura; 涼木村; Goji Himori; 剛司檜森; Masato Hashimoto; 正人橋本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-06

Abstract

(57)【要約】【目的】コンデンサの高周波特性を改善し、外部電極
形成プロセスの低温化を可能にする積層セラミックコン
デンサを提供する。【構成】粒径が１０〜５００Åの微粒を３５０℃以下
の温度にて焼成した膜厚が３μｍ以下の第１層の金属膜
１１と、膜厚が１００μｍ以下の第２層の導電性樹脂１
４により、積層セラミックコンデンサの外部電極７を構
成する。【効果】第１層の金属膜１１の浸透性と被覆性が極め
て優れるために、コンデンサ素子６の外部電極７と内部
電極２との電気的接続が均一で確実になるので、コンデ
ンサの高周波特性を改善することができる。また、第１
層の金属膜１１と第２層の導電性樹脂１４により、積層
セラミックコンデンサの外部電極形成プロセスの低温化
を可能にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器に利用され
る積層セラミックコンデンサおよびその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、積層セラミックコンデンサは高周
波特性を改善することと、外部電極形成プロセスの低温
化によるコスト削減が求められている。

【０００３】以下に、従来の積層セラミックコンデンサ
について図を参照しながら説明する。

【０００４】図５は従来の積層セラミックコンデンサの
断面図である。図５において、１はチタン酸バリウム系
の強誘電セラミックからなる厚さ１０〜５０μｍのグリ
ーンシートであり、このグリーンシート１の表面に貴金
属（例えばパラジウム）または卑金属（例えばニッケ
ル）にガラスフリットが添加されたペーストを用い厚さ
１〜３μｍの内部電極２を形成したものが誘電体シート
３である。この誘電体シート３の内部電極２が両端部
４，５から導出するよう複数枚積層した後、コンデンサ
素子寸法の個片に切断し、１０００〜１５００℃の焼成
温度で焼成して一体化することによりコンデンサ素子６
が得られる。

【０００５】このコンデンサ素子６の両端部４，５に導
出されている内部電極２に対し、外部電極７を電気的に
接続形成する。この外部電極７の第１層５１として、銀
−パラジウムまたは銀からなる金属粉にガラスフリット
を添加した導電性ペーストをコンデンサ素子６の両端部
に塗布し、５００〜９００℃の焼成温度にて焼成した金
属層を形成する。さらに、この第１層５１の上に第２層
５２としてニッケル層をめっき法により形成した後、第
３層５３としてはんだ層をめっき法により形成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、外部電極として金属粉にガラスフリットを
添加した導電性ペーストを用いているため、焼成温度が
５００〜９００℃と高いという課題を有している。ま
た、焼成したときの溶融凝集作用により多孔質状になる
ためにピンホールを含むので、機械的強度の劣化が発生
するという課題を有している。

【０００７】また、外部電極として金属粉に熱硬化性樹
脂を添加した導電性熱硬化型樹脂ペーストを用いた積層
セラミックコンデンサにおいては、市販の金属粉の粒径
が５〜１５μｍのほぼ球状をしており、一方の内部電極
の厚さ１〜３μｍに比較して大きく金属粉と内部電極が
点接触するために外部電極と内部電極の接続が不確実に
なるので、１００ＫＨｚ以上の高周波領域においては、
Ｑ，直列等価抵抗などのコンデンサの特性が劣化すると
いう課題を有している。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、コンデンサの高周波特性を改善し、外部電極形成プ
ロセスの低温化を可能にする積層セラミックコンデンサ
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、本発明の積層セラミックコンデンサは、その
外部電極として粒径が１０〜５００Åの微粒からなる金
属粉が溶剤中に凝集しないように分散した導電性ペース
トを塗布後焼成温度２００〜３５０℃で焼成した膜厚が
３μｍ以下の金属膜からなる第１層を形成し、この第１
層の上に粒径が０．１〜１０μｍの微粉からなる金属粉
に熱硬化型樹脂を添加した導電性ペーストを塗布後硬化
温度１５０〜２５０℃で硬化した膜厚が１００μｍ以下
の導電性樹脂からなる第２層を形成した構成を有してい
る。

【００１０】

【作用】この構成によって、外部電極の第１層として粒
径が１０〜５００Åの微粒からなる金属粉が溶剤中に凝
集しないように分散した導電性ペーストを塗布後焼成し
て金属膜を形成するため、焼成温度２００〜３５０℃の
低温で焼成することができるだけでなく、第１層の導電
性ペーストの粘度と粒度から、浸透性と被覆性が極めて
優れるためにコンデンサ素子の外部電極と内部電極の電
気的接続が均一で確実になるので、コンデンサの高周波
特性を改善することができる。また、外部電極の第２層
として粒径が０．１〜１０μｍの微粉からなる金属粉に
熱硬化型樹脂を添加した導電性熱硬化型樹脂ペーストを
塗布後硬化して導電性樹脂を形成するため、硬化温度１
５０〜２５０℃の低温で硬化することができるので、積
層セラミックコンデンサの外部電極形成プロセスの低温
化を可能にすることができる。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）以下に本発明の第１の実施例について、図
を参照しながら説明する。

【００１２】図１において、チタン酸バリウム系の強誘
電セラミックからなる厚さ１０〜５０μｍのグリーンシ
ート１の表面にパラジウムなどの貴金属またはニッケル
などの卑金属にガラスフリットが添加されたペーストを
用い厚さ１〜３μｍの内部電極２を形成した誘電体シー
ト３を内部電極２が両端部４，５から導出するように複
数枚積層し、コンデンサ素子寸法の個片に切断し、１０
００〜１５００℃の焼成温度で焼成して形成したコンデ
ンサ素子６の両端部４，５に導出されている内部電極２
に対し、外部電極７を電気的に接続形成する。

【００１３】具体的には、粒径が１０〜５００Åの微粒
からなる金属粉を溶剤中に凝集しないように分散した導
電性ペーストを塗布後、焼成温度２００〜３５０℃で焼
成した膜厚が３μｍ以下の第１層の金属膜１１を形成す
る。その導電性ペーストには、金属粉として銀粉または
銀粉と鉛粉を混合したものを用いており、溶剤としてα
テルピネオールまたはキシレンを用いている。また、そ
の導電性ペーストの粘度は１００〜５００ｃｐｓと小さ
いので、ディスペンサーにより塗布量を制御してペース
トをコンデンサ素子６に塗布している。なお、金属膜１
１の膜厚が大きいと、応力ひずみのために金属膜１１の
接着強度が小さくなるので、金属膜１１の膜厚を３μｍ
以下にしている。

【００１４】この第１層の金属膜１１の上に粒径が０．
１〜１０μｍの微粉からなる金属粉１２に熱硬化型樹脂
１３を添加後混練した導電性熱硬化型樹脂ペーストを塗
布後、硬化温度１５０〜２５０℃で硬化した膜厚が１０
０μｍ以下の第２層の導電性樹脂１４を形成する。その
導電性熱硬化型樹脂ペーストには、金属粉１２として銅
粉または酸化防止のために銀層を被覆した銅粉を用いて
おり、熱硬化型樹脂１３としてフェノール樹脂またはエ
ポキシ樹脂を用いている。また、その導電性熱硬化型樹
脂ペーストにコンデンサ素子６を浸漬することにより、
ペーストをコンデンサ素子６に塗布している。なお、導
電性樹脂１４の膜厚が大きいと、導電性樹脂１４内での
破壊の可能性が大きくなるだけでなく、導電性樹脂１４
の抵抗が大きくなりコンデンサの高周波特性を劣化させ
るので、導電性樹脂１４の膜厚を１００μｍ以下にして
いる。

【００１５】以上のように本実施例によれば、積層セラ
ミックコンデンサの外部電極７として膜厚が３μｍ以下
の第１層の金属膜１１を、コンデンサ素子６の両端部と
膜厚が１００μｍ以下の第２層の導電性樹脂１４との間
に設けることにより、第１層の金属膜１１の粘度と粒度
から、浸透性と被覆性が極めて優れるためにコンデンサ
の外部電極７と内部電極２の電気的接続が均一で確実に
なるので、コンデンサの高周波特性を改善することがで
きるだけでなく、外部電極形成プロセスの低温化を可能
にすることができる。

【００１６】（実施例２）以下に本発明の第２の実施例
について、図を参照しながら説明する。

【００１７】図２において、実施例１記載の第２層の導
電性樹脂１４の上に第３層としてはんだ層２１を溶融は
んだ槽にコンデンサ素子６を浸漬するか、はんだペース
トを塗布した後に熱処理するか、電解めっき法、または
無電解めっき法により形成する。このはんだ層２１によ
り積層セラミックコンデンサをプリント基板に実装する
際のはんだ濡れ性を確保することができる。

【００１８】以上のように本実施例によれば、実施例１
記載の外部電極７の第２層の導電性樹脂１４の上に、第
３層としてはんだ層２１を設けることにより、コンデン
サの高周波特性を改善することと外部電極形成プロセス
の低温化を可能にすることができるだけでなく、積層セ
ラミックコンデンサをプリント基板に実装する際のはん
だ付け性を改善することができる。

【００１９】（実施例３）以下に本発明の第３の実施例
について、図を参照しながら説明する。

【００２０】図３において、実施例１記載の第２層の導
電性樹脂１４の上に第３層としてニッケル層３１をめっ
き法または蒸着法により形成する。このニッケル層３１
により、積層セラミックコンデンサをプリント基板に実
装する際の金属粉１２のはんだ喰われを防止することが
できるだけでなく、コンデンサ素子６が高温高湿に曝さ
れた場合の導電性樹脂１４の耐熱性と耐湿性を改善する
ことができる。

【００２１】この第３層のニッケル層３１の上に第４層
としてはんだ層３２をめっき法により形成する。このは
んだ層３２により、積層セラミックコンデンサをプリン
ト基板に実装する際のはんだ漏れ性を確保することがで
きる。

【００２２】以上のように本実施例によれば、実施例１
記載の外部電極７の第２層の導電性樹脂１４の上に、第
３層としてニッケル層３１を設け、その上に第４層とし
てはんだ層３２を設けることにより、コンデンサの高周
波特性を改善することと外部電極形成プロセスの低温化
を可能にすることができるだけでなく、積層セラミック
コンデンサをプリント基板へのはんだ付け性を改善する
ことと外部電極の耐熱性と耐湿性を改善することができ
る。

【００２３】（実施例４）以下に本発明の第４の実施例
について、図を参照しながら説明する。

【００２４】図４において、実施例１記載の第１層の金
属膜１１の上に第２層としてニッケル層４１をめっき法
または蒸着法により形成する。このニッケル層４１によ
り、プリント基板に実装する際の金属膜１１のはんだ喰
われを防止することができる。

【００２５】この第２層のニッケル層４１の上に第３層
としてはんだ層４２をめっき法により形成する。このは
んだ層４２により、プリント基板に実装する際のはんだ
濡れ性を確保することができる。なお、この実施例では
導電性樹脂１４は用いない。

【００２６】以上のように本実施例によれば、実施例１
記載の外部電極７の第１層の金属膜１１の上に、第２層
としてニッケル層４１を設け、その上に第３層としては
んだ層４２を設けることにより、コンデンサの高周波特
性を改善することと外部電極形成プロセスの低温化を可
能にすることができるだけでなく、積層セラミックコン
デンサをプリント基板へのはんだ付け性を改善すること
ができる。また、第１層の金属膜１１の膜厚が３μｍ以
下と小さく、導電性樹脂を用いないために外部電極全体
の膜厚が小さくなり、外部電極７の形状が良くなるので
積層セラミックコンデンサのプリント基板への実装性を
改善することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明は、積層セラミック
コンデンサの外部電極の第１層として粒径が１０〜５０
０Åの微粒からなる金属粉が溶剤中に凝集しないように
分散した導電性ペーストを塗布焼成して膜厚が３μｍ以
下の金属膜を形成するため、焼成温度２００〜３５０℃
の低温で焼成することができるだけでなく、第１層の導
電ペーストの粘度と粒度から、浸透性と被覆性が極めて
優れるために、コンデンサ素子の外部電極と内部電極の
電気的接続が均一で確実になるので、高周波特性を改善
することができる優れた積層セラミックコンデンサを実
現できるものである。

【００２８】この第１層の上に、第２層として粒径が
０．１〜１０μｍの微粉からなる金属粉に熱硬化型樹脂
を添加した導電性熱硬化型樹脂ペーストを塗布硬化して
膜厚が１００μｍ以下の導電性樹脂を形成するため、硬
化温度１５０〜２５０℃の低温で硬化することができる
ので、外部電極形成プロセスの低温化を可能にする優れ
た積層セラミックコンデンサを実現できるものである。

【００２９】この第２層の上に、第３層、第４層とし
て、ニッケル層、はんだ層を形成するために、プリント
基板に実装する際のはんだ付け性と、外部電極の耐熱
性、耐湿性を改善することができる優れた積層セラミッ
クコンデンサを実現できるものである。

【００３０】また、積層セラミックコンデンサの外部電
極の第１層として粒径が１０〜５００Åの微粒からなる
金属粉が溶剤中に凝集しないように分散した導電性ペー
ストを塗布焼成して膜厚が３μｍ以下の金属膜を形成
し、この第１層の上に、第２層、第３層として、ニッケ
ル層、はんだ層を形成したものは、高周波特性を改善す
ることと外部電極形成プロセスの低温化を可能にするこ
とができるだけでなく、プリント基板へのはんだ付け性
と実装性を改善することができる優れた積層セラミック
コンデンサを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における積層セラミック
コンデンサの断面図

【図２】本発明の第２の実施例における積層セラミック
コンデンサの断面図

【図３】本発明の第３の実施例における積層セラミック
コンデンサの断面図

【図４】本発明の第４の実施例における積層セラミック
コンデンサの断面図

【図５】従来の積層セラミックコンデンサの断面図

【符号の説明】

１グリーンシート２内部電極３誘電体シート４，５誘電体シート両端部６コンデンサ素子７外部電極１１金属膜１２金属粉１３熱硬化型樹脂１４導電性樹脂２１，３２，４２，５３はんだ層３１，４１，５２ニッケル層５１金属層

フロントページの続き (72)発明者橋本正人大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック誘電体のグリーンシート上に
内部電極を形成した誘電体シートを用い、この誘電体シ
ートの両端部から内部電極が導出するよう複数積層し焼
成してなるコンデンサ素子の内部電極に接続するための
外部電極として、粒径が１０〜５００Åの微粒を３５０
℃以下の温度にて焼成した膜厚が３μｍ以下の第１層の
金属膜を形成し、この第１層の金属膜の上に膜厚が１０
０μｍ以下の第２層の導電性樹脂を形成してなる積層セ
ラミックコンデンサ。
【請求項２】外部電極の第２層の導電性樹脂上に、第
３層としてのはんだ層を形成した請求項１記載の積層セ
ラミックコンデンサ。
【請求項３】外部電極の第２層の導電性樹脂上に、ニ
ッケル層からなる第３層を形成し、この第３層のニッケ
ル層上に第４層としてのはんだ層を形成した請求項１記
載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項４】導電性樹脂に含まれる金属粉として、
銀、パラジウム、銅、鉛、ニッケルなどを用いた請求項
１記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項５】導電性樹脂に含まれる金属粉として、は
んだ喰われの起こらない電極材料をはんだ濡れ性の良好
な電極材料にて被覆した金属粉により構成したものを用
いた請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項６】セラミック誘電体のグリーンシート上に
内部電極を形成した誘電体シートを用い、この誘電体シ
ートの両端部から内部電極が導出するように複数積層し
て焼成してなるコンデンサ素子の外部電極として、粒径
が１０〜５００Åの微粒を３５０℃以下の温度にて焼成
した膜厚が３μｍ以下の第１層の金属膜を形成し、この
第１層の金属膜上に第２層のニッケル層を形成し、この
第２層のニッケル層の上に第３層のはんだ層を形成した
積層セラミックコンデンサ。
【請求項７】コンデンサ素子の外部電極として、粒径
が１０〜５００Åの微粒からなる金属粉が溶剤中に凝集
しないように分散した導電性ペーストを塗布後、焼成温
度２００〜３５０℃で焼成した第１層の金属膜を形成
し、この第１層の金属膜上に粒径が０．１〜１０μｍの
微粉からなる金属粉に熱硬化型樹脂を添加後混練した導
電性熱硬化型樹脂ペーストを塗布後、硬化温度１５０〜
２５０℃で硬化した第２層の導電性樹脂を形成する積層
セラミックコンデンサの製造方法。
【請求項８】外部電極の第２層の導電性樹脂上に第３
層としてはんだ層を溶融はんだ槽にコンデンサ素子を浸
漬するか、はんだペーストを塗布した後に熱処理する
か、またはめっき法により形成する請求項７記載の積層
セラミックコンデンサの製造方法。
【請求項９】外部電極の第２層の導電性樹脂上に第３
層としてニッケル層をめっき法または蒸着法により形成
し、このニッケル層の上に第４層としてはんだ層をめっ
き法により形成する請求項７記載の積層セラミックコン
デンサの製造方法。
【請求項１０】コンデンサ素子の外部電極として、粒
径が１０〜５００Åの微粒からなる金属粉が溶剤中に凝
集しないように分散した導電性ペーストを塗布後、焼成
温度２００〜３５０℃で焼成した第１層の金属膜を形成
し、この第１層の金属膜上に第２層としてニッケル層を
めっき法または蒸着法により形成し、この第２層のニッ
ケル層上に第３層としてはんだ層をめっき法により形成
することを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造
方法。