JPH09283365A

JPH09283365A - 積層セラミック電子部品及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09283365A
Application number: JP12261596A
Authority: JP
Inventors: Mika Yamamoto; 美歌山本; Yasunobu Yoneda; 康信米田; Kunihiko Hamada; 邦彦浜田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-04-18
Filing date: 1996-04-18
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】外部電極と内部電極の間に隙間が生じにく
く、かつメッキ液などの浸入を防止することが可能で信
頼性の高い積層セラミック電子部品及びその製造方法を
提供する。【解決手段】セラミック素子３中に配設される内部電
極２を貴金属を用いて形成するとともに、セラミック素
子３の表面に形成される外部電極４を、焼付け後にＣｕ
９１〜９５重量％、ガラスフリット５〜９重量％を含有
するような組成となる導電材料を用いて形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック電子部
品に関し、詳しくは、セラミック中に内部電極が配設さ
れた構造を有するセラミック素子の表面に、該内部電極
と導通する外部電極を配設してなる積層セラミック電子
部品及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例え
ば、代表的な積層セラミック電子部品の一つである積層
セラミックコンデンサは、図２に示すように、セラミッ
ク１中に複数の内部電極２を配設してなるセラミック素
子（積層コンデンサ素子）３の両端側に、内部電極２と
導通する外部電極４を配設することにより形成されてい
る。

【０００３】ところで、従来の積層セラミックコンデン
サにおいては、外部電極として、Ａｇ粉末とガラスフリ
ットを含有する電極ペーストを塗布、焼付けすることに
より形成されたＡｇ厚膜が一般的に用いられている。

【０００４】しかし、Ａｇは融点が低く、例えば内部電
極がＰｄの場合には、内部電極への拡散が起こることが
ある。そして、拡散が起こると、内部電極２の容積が増
大してセラミック素子３の端面３ａから突出したり、外
部電極４を浮き上がらせたりすることがあり、その結
果、外部電極４とセラミック素子３の間に隙間５が形成
されることがある。したがって、外部電極にニッケルや
スズなどのメッキを行なう際に、該隙間５にメッキ液が
浸入し、場合によっては、接着していた内部電極２とセ
ラミック１が剥離してコンデンサとしての性能が低下す
るという問題点がある。

【０００５】また、Ａｇ厚膜電極からなる外部電極を形
成する場合において、焼付け温度を低くすると、内部電
極へのＡｇの拡散を減少させて、内部電極がセラミック
素子の表面から突出することを抑制できるが、外部電極
の焼結密度が低下するため、メッキ液の浸入を防止でき
ず、歩留りが低下したり、製造工程が複雑化してコスト
の増大を招いたりするという問題点がある。

【０００６】また、電極ペースト中のガラスフリットの
含有量を増やすことにより外部電極４とセラミック素子
３の間の隙間をガラスフリットで充填、埋設する方法も
考えられるが、ガラスフリットの含有量が増えると外部
電極の表面にガラスフリットが浸み出し、はんだ付け性
を低下させるという問題点がある。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、外部電極と内部電極の間に隙間が生じにくく、かつ
メッキ液などの浸入を防止することが可能で信頼性の高
い積層セラミック電子部品及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の積層セラミック電子部品は、セラミック素
子中に配設された内部電極と、前記セラミック素子の表
面に前記内部電極と導通するように配設された外部電極
とを備えてなる積層セラミック電子部品であって、内部
電極が貴金属を用いて形成されており、かつ、外部電極
が焼付け後にＣｕ９１〜９５重量％、ガラスフリット５
〜９重量％を含有するような組成となる導電材料を用い
て形成されていることを特徴としている。なお、本発明
の積層セラミック電子部品においては、内部電極を構成
する貴金属として、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔなどを用い
ることが可能であり、また、それらの少なくとも１種を
含有する合金などを使用することが可能である。また、
ガラスフリットとして、ＺｎＯ−ＳｉＯ₂系ガラス、Ｐ
ｂＯ−ＳｉＯ₂系ガラス、ＢａＯ−ＳｉＯ₂系ガラスなど
を使用することが可能である。

【０００９】本発明においては、焼付け後にＣｕ９１〜
９５重量％、ガラスフリット５〜９重量％を含有するよ
うな導電材料を用いて外部電極が形成されており、例え
ば、内部電極がＰｄなどの貴金属を用いて形成されてい
る場合にも、Ｃｕの融点が高いため内部電極（Ｐｄ）中
へのＣｕの拡散は抑制される。したがって、外部電極を
構成する金属が内部電極中に拡散することを抑制して、
外部電極と内部電極の間に隙間が生じにくく、外部電極
にメッキを施す際などにもメッキ液の浸入を防止するこ
とが可能で、信頼性の高い積層セラミック電子部品を得
ることができるようになる。また、従来のＡｇ厚膜電極
を外部電極とする場合に比べて、特性を満足できる焼成
条件などの許容幅が広くなり、製造工程を簡略化するこ
とができるようになる。

【００１０】また、本発明の積層セラミック電子部品の
製造方法は、セラミック中に内部電極が配設された焼結
後のセラミック素子に、焼付け後にＣｕ９１〜９５重量
％、ガラスフリット５〜９重量％を含有するような組成
となる導電ペーストを付与し、８２５〜８５０℃で焼付
けを行なうことにより外部電極を形成する工程を含むこ
とを特徴としている。本発明の積層セラミック電子部品
の製造方法においては、焼付け後にＣｕ９１〜９５重量
％、ガラスフリット５〜９重量％を含有するような組成
となる導電ペーストを付与し、これを８２５〜８５０℃
の温度で焼き付けるようにしているので、Ｃｕが内部電
極中に拡散することを抑制、防止しつつ、導電ペースト
を確実に焼き付けることが可能で、良好な特性を有する
外部電極を形成することが可能になる。なお、外部電極
の焼付け温度を８２５〜８５０℃としたのは、焼付け温
度が８２５℃未満になると外部電極の焼結が不十分にな
り、また、８５０℃を越えると外部電極を構成するＣｕ
が内部電極中に拡散するようになり好ましくないことに
よる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
てその特徴とするところをさらに詳しく説明する。チタ
ン酸バリウム系セラミックを誘電体セラミック材料とし
て用い、図１に示すように、セラミック１中にＰｄから
なる内部電極２が配設され、所定の温度で焼結されたセ
ラミック素子３を作成した。それから、得られたセラミ
ック素子３を、Ｃｕを導電成分とし、これにＺｎＯ−Ｓ
ｉＯ₂を主成分とするガラスフリットを表１に示すよう
な割合で配合してなる外部電極形成用の導電ペーストに
ディッピングした後、表１に示すような所定の条件で焼
付けして外部電極４を形成することにより積層セラミッ
クコンデンサを得た。

【００１２】なお、比較のため、Ａｇを導電成分とし、
これにＺｎＯ−ＳｉＯ₂を主成分とするガラスフリット
を表１に示すような割合で配合してなる導電ペーストを
用いて上記と同様の方法で外部電極を形成することによ
り積層セラミックコンデンサを得た。

【００１３】

【表１】

【００１４】なお、表１において、試料番号に*印を付
したものは、本発明の範囲外の比較例であり、その他は
本発明の範囲内の実施例である。それから、上記のよう
にして外部電極を形成した積層セラミックコンデンサ
（試料）について、外部電極のはんだ付け性、絶縁抵抗
不良率（ＩＲ不良率）、内部電極２の突出高さ（セラミ
ック素子３の端面３ａからの内部電極２の突出高さ）を
調べた。その結果を表１に合せて示す。

【００１５】表１に示すように、Ａｇ厚膜電極からなる
外部電極を有する比較例（試料番号１，２）において
は、ガラスフリットの量が６重量％と少ない場合（試料
番号１）にはＩＲ不良率が高くなり、ガラスフリットの
量が１０重量％と多くなると（試料番号２）ＩＲ不良率
は低下する。しかし、ガラスフリットの量が１０重量％
（試料番号２）になると、ニッケルメッキ膜が外部電極
の表面に付きにくくなり、はんだ付け性が不十分にな
る。

【００１６】また、Ｃｕ厚膜電極からなる外部電極を有
する試料の場合、ガラスフリットの量が５重量％未満の
場合（試料番号３・ガラスフリット量＝３重量％）、内
部電極の突出高さは１μmと小さく、また、はんだ付け
性も良好であるが、ＩＲ不良率が高く好ましくないこと
がわかる。また、ガラスフリットの含有量が９重量％を
越える（試料番号１２・ガラスフリット量＝１０重量
％）と、絶縁抵抗不良が発生せず、内部電極の突出高さ
も小さくなるが、はんだ付け性が不良となるため好まし
くない。

【００１７】また、ガラスフリットが本発明の範囲内で
あっても、焼付け温度（最高温度）が８２５℃より低い
場合（試料番号６・焼付け温度＝８００℃）には、内部
電極の突出高さは０．５μmと小さいが、外部電極が焼
結不足となりメッキ液が内部に浸入することを防止でき
なくなるためＩＲ不良率が高くなり、また、焼付け温度
が８５０℃を越える場合（試料番号９・焼付け温度＝８
７５℃）には、内部電極の突出高さが大きく、ＩＲ不良
率も高くなっている。

【００１８】一方、Ｃｕ厚膜電極からなる外部電極を有
する試料で、ガラスフリットの含有量が５〜９重量％の
範囲にあり、焼付け温度が８２５〜８５０℃の試料（試
料番号４，５，７，８，１０及び１１）の場合には、内
部電極の突出高さが２．０μm以下で、ＩＲ不良率も１
％以下と低く、かつ、はんだ付け性の良好な積層セラミ
ックコンデンサが得られることがわかる。

【００１９】なお、上記実施形態では、内部電極材料と
してＰｄを用いた場合について説明したが、本発明は、
内部電極がＰｄ以外の、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇなどの他の貴
金属材料を用いて形成されているような場合にも適用が
可能であり、その場合にも上記実施形態の場合と同様の
効果を得ることが可能である。また、上記実施形態で
は、積層セラミックコンデンサを例にとって説明した
が、本発明は、積層セラミックコンデンサに限らず、積
層ＬＣ部品、積層バリスタなどの、セラミック中に配設
された内部電極と導通する外部電極を備えた種々の積層
セラミック電子部品に適用することが可能である。

【００２０】本発明は、さらにその他の点においても上
記実施形態に限定されるものではなく、積層セラミック
電子部品の具体的な構造、セラミック素子を構成するセ
ラミックの種類、内部電極の積層数などに関し、発明の
要旨の範囲内において種々の応用、変形を加えることが
可能である。

【００２１】

【発明の効果】上述のように、本発明の積層セラミック
電子部品においては、焼付け後にＣｕ９１〜９５重量
％、ガラスフリット５〜９重量％を含有するような組成
の導電材料を用いて外部電極が形成されているため、例
えば、内部電極がＰｄなどの貴金属を用いて形成されて
いる場合にも、従来のＡｇを用いて外部電極を形成した
場合に比べて、外部電極中の導電成分、すなわちＣｕの
内部電極中への拡散を抑制することが可能になる。した
がって、外部電極と内部電極の間に隙間が生じにくく、
メッキ液などの浸入を防止することが可能で、信頼性の
高い積層セラミック電子部品を得ることができる。

【００２２】また、本発明の積層セラミック電子部品の
製造方法においては、焼付け後にＣｕ９１〜９５重量
％、ガラスフリット５〜９重量％が含有されるような組
成を有する導電ペーストをセラミック素子表面の所定の
位置に付与し、これを８２５〜８５０℃の温度で焼き付
けるようにしているので、Ｃｕが内部電極中に拡散する
ことを抑制、防止しつつ、導電ペーストを確実に焼付け
して、特性の良好な外部電極を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかる積層セラミック
電子部品（積層セラミックコンデンサ）の構造を示す断
面図である。

【図２】従来の積層セラミックコンデンサにおいて、そ
の端面に内部電極が突出した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１セラミック２内部電極３セラミック素子３ａセラミック素子の端面４外部電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック素子中に配設された内部電極
と、前記セラミック素子の表面に前記内部電極と導通す
るように配設された外部電極とを備えてなる積層セラミ
ック電子部品であって、内部電極が貴金属を用いて形成されており、かつ、外部電極が焼付け後にＣｕ９１〜９５重量％、ガラスフ
リット５〜９重量％を含有するような組成となる導電材
料を用いて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。
【請求項２】セラミック中に内部電極が配設された焼結
後のセラミック素子に、焼付け後にＣｕ９１〜９５重量
％、ガラスフリット５〜９重量％を含有するような組成
となる導電ペーストを付与し、８２５〜８５０℃で焼付
けを行なうことにより外部電極を形成する工程を含むこ
とを特徴とする請求項１記載の積層セラミック電子部品
の製造方法。