JPH097879A - セラミック電子部品及びその製造方法 - Google Patents

セラミック電子部品及びその製造方法

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JPH097879A
JPH097879A JP7176646A JP17664695A JPH097879A JP H097879 A JPH097879 A JP H097879A JP 7176646 A JP7176646 A JP 7176646A JP 17664695 A JP17664695 A JP 17664695A JP H097879 A JPH097879 A JP H097879A
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JP
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glass frit
external electrode
ceramic
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ceramic electronic
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JP7176646A
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Kazuyuki Uchida
和行 内田
Yasumasa Fujita
泰誠 藤田
Kenichi Ito
健一 伊藤
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 メッキ液の浸入による絶縁性の低下や耐候性
の劣化を招いたりすることなく、メッキ付き性や外部電
極と内部電極の接合性が良好なセラミック電子部品及び
その製造方法を提供する。 【構成】 セラミック1中に内部電極2を配設してなる
素子3と、内部電極2と導通するように素子3に配設さ
れた外部電極4との間に形成されるガラスフリット層5
の厚みを、0.8μm〜2.2μmの範囲とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、電子部品及びその製
造方法に関し、詳しくは、積層セラミックコンデンサや
積層LC複合部品などのような、セラミック中に内部電
極が配設された素子に内部電極と導通する外部電極を配
設してなる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が配設された素子(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】そして、上記素子3に外部電極4を形成す
る方法としては、素子3の両端部に、Ag、Ag−P
d、Cuなどの金属粉末(導電成分)に、ガラスフリッ
ト、有機バインダー、溶剤などを配合してなる導電ペー
ストを塗布し、焼き付ける方法が一般的に用いられてい
る。
【0004】ところで、導電ペーストに含まれるガラス
フリットは、焼付け後に金属(導電成分)間の隙間や素
子3を構成するセラミック1との界面を満たしてシール
性を付与し、後の電解メッキ工程で、メッキ液が素子3
の内部に浸入して絶縁性を低下させることを防止した
り、耐候性を向上させたりする役割を果している。
【0005】しかし、導電ペースト中のガラスフリット
が過剰になると、外部電極4の表面にガラスフリットが
析出してメッキ付き性が低下したり、外部電極4と素子
3を構成するセラミック1との界面にガラスフリットが
析出し過ぎて内部電極2と外部電極4との接続性が低下
し、電気的接続が不十分になって容量取得が困難になっ
たりするという問題点がある。
【0006】本願発明は、上記問題点を解決するもので
あり、メッキ液の浸入による絶縁性の低下や耐候性の劣
化を招いたりすることなく、メッキ付き性や外部電極と
内部電極の接続性が良好な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。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、発明者らは種々の実験、検討を行い、外部電極と素
子の間に形成されるガラスフリット層の厚みが、メッキ
液の浸入などに対するシール性や耐候性、あるいはメッ
キ付き性や外部電極と内部電極の接続性などに大きく影
響することを知り、さらに実験、検討を重ねて本願発明
を完成した。
【0008】すなわち、本願発明のセラミック電子部品
は、セラミック中に内部電極が配設された素子にガラス
フリットを含む導電ペーストを塗布して焼付けることに
より、前記内部電極と導通する外部電極を配設してなる
セラミック電子部品であって、前記外部電極と前記素子
の間に形成されるガラスフリット層の厚みが0.8〜
2.2μmの範囲にあることを特徴としている。
【0009】また、本願発明のセラミック電子部品の製
造方法は、上記本願発明にかかるセラミック電子部品の
製造方法であって、前記素子に、Cu、Ag、Pd、及
びAg−Pd合金からなる群より選ばれる少なくとも1
種を導電成分とし、かつ、ホウ珪酸亜鉛系ガラスフリッ
ト、ホウ珪酸鉛系ガラスフリット、及びホウ珪酸バリウ
ム系ガラスフリットからなる群より選ばれるガラスフリ
ットを、前記導電成分100重量部に対して1〜30重
量部の割合で含有する導電ペーストを塗布し、500〜
1000℃の温度で焼き付けて外部電極を形成すること
により、前記外部電極と前記素子の間に厚みが0.8〜
2.2μmの範囲にあるガラスフリット層を形成するこ
とを特徴としている。
【0010】
【作用】外部電極と素子の間に形成されるガラスフリッ
ト層の厚みを0.8〜2.2μmの範囲とすることによ
り、ガラスフリット量が多過ぎたり少な過ぎたりするこ
とに起因する諸問題の発生を抑制することが可能にな
る。
【0011】具体的には、外部電極を構成する金属
(導電成分)間の隙間や、該金属と素子を構成するセラ
ミックとの界面にガラスフリットが入り込むことによ
り、シール性や耐候性を向上させたり、過剰なガラス
フリットが外部電極の表面に析出することを抑制してメ
ッキ付き性を向上させたり、素子を構成するセラミッ
クと外部電極との界面にガラスフリットが析出し過ぎる
ことを抑制して、内部電極と外部電極との接続性を向上
させたりすることができるようになる。
【0012】また、Cu、Ag、Pd、及びAg−Pd
合金からなる群より選ばれる少なくとも1種を導電成分
とし、かつ、ホウ珪酸亜鉛系ガラスフリット、ホウ珪酸
鉛系ガラスフリット、及びホウ珪酸バリウム系ガラスフ
リットからなる群より選ばれるガラスフリットを、導電
成分100重量部に対して1〜30重量部の割合で含有
する導電ペーストを塗布し、500〜1000℃の温度
で焼き付けて外部電極を形成することにより、外部電極
と素子の間に形成されるガラスフリット層の厚みを0.
8〜2.2μmの範囲とすることが可能になり、上記作
用を確実に奏させることが可能になる。なお、ガラスフ
リットの配合割合を、導電成分100重量部に対して1
〜30重量部の範囲としたのは、ガラスフリットの配合
割合が1重量部未満になると外部電極と素子の密着力が
不足し、30重量部を越えると外部電極の表面にガラス
フリットが析出し、メッキが付着しなくなることによ
る。さらに、500〜1000℃の温度で焼き付けるよ
うにしたのは、焼付け温度が500℃未満になると外部
電極と素子の密着力が不足し、1000℃を越えると外
部電極の表面にガラスフリットが析出し、メッキが付着
しなくなることによる。
【0013】
【実施例】以下、本願発明の実施例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。
【0014】[実施例1]この実施例では、図1に示す
ように、チタン酸バリウム(BaTiO3)系のセラミ
ック1中に、Pdからなる複数の内部電極2を配設して
なる素子(コンデンサ素子)3の両端側に、Agあるい
はAg−Pd合金を導電成分とするガラスフリットを塗
布、焼付けすることにより、内部電極2と導通する外部
電極4を配設してなる積層セラミックコンデンサを製造
する場合を例にとって説明する。
【0015】なお、この実施例においては、外部電極4
を形成するための導電ペーストとして、下記の組成を有
する導電ペーストを用いた。 導電成分 :Ag (75重量部) ガラスフリット:ホウ珪酸亜鉛系ガラスフリット(10重量部) ワニス :エチルセルロース系樹脂 (5重量部) 溶剤 :ジアセトンアルコール (10重量部)
【0016】そして、上記導電ペーストを、焼付け後に
外部電極4と素子3の間に形成されるガラスフリット層
5の厚みが表1に示すような値となるように、素子3の
端面3aに塗布した後、800℃×60minの条件で焼
き付けを行った。
【0017】それから、形成された外部電極4にNiメ
ッキ及びSnメッキ(又はSnZnメッキ)を行い、得
られた積層セラミックコンデンサについて、形成される
静電容量、メッキ劣化による絶縁不良率、耐湿負荷試験
1000時間後の不良率、Niメッキ付着面積率を測定
するとともに、これらの各項目の測定結果から、積層セ
ラミックコンデンサとしての総合評価を行った。なお、
総合評価の◎は特に良好、○は良好、△はやや問題あ
り、×は不良、であることを示している。
【0018】表1に、ガラスフリット層の厚みと、静電
容量、メッキ劣化による絶縁不良率、耐湿負荷試験10
00時間後の不良率及びNiメッキ付着面積率の関係、
並びに総合評価の結果を示す。
【0019】
【表1】
【0020】なお、表1において、No.に*印を付したも
のは、本願発明の範囲外の比較例であり、その他は本願
発明の範囲内の実施例である。
【0021】また、表1のガラスフリット層の厚みは、
断面顕微鏡写真から求めた値の平均値である。
【0022】表1より、ガラスフリット層の厚みが0.
8μm未満の比較例(No.1,2,3)においては、静電
容量、Niメッキ付着面積率については良好な結果が得
られているが、メッキ劣化による絶縁不良率、耐湿負荷
試験1000時間後の不良率が大きくなっており、好ま
しくないことがわかる。
【0023】また、ガラスフリット層の厚みが2.2μ
mを越える比較例(No.9,10)においては、メッキ劣
化による絶縁不良率、耐湿負荷試験1000時間後の不
良率については良好な結果が得られているが、静電容
量、Niメッキ付着面積率が低下しており、好ましくな
いことがわかる。
【0024】これに対して、ガラスフリット層の厚みが
0.8〜2.2μmの範囲にある本願発明の実施例(No.
4,5,6,7,8)においては、静電容量、メッキ劣
化による絶縁不良率、耐湿負荷試験1000時間後の不
良率及びNiメッキ付着面積率の関係、並びに総合評価
のいずれについても良好な結果が得られていることがわ
かる。
【0025】[実施例2]この実施例では、所望の厚み
を有するガラスフリット層を形成することが可能な条件
について検討するため、外部電極形成用の導電ペースト
中のガラスフリット量を変化させるとともに、該導電ペ
ーストを焼付けする場合の焼付け温度を変化させて、ガ
ラスフリット量及び焼付け温度と、形成されるガラスフ
リット層の厚みの関係を調べた。
【0026】なお、この実施例においては、導電ペース
トとして、下記の組成を有する導電ペーストを用いた。 導電成分 :Cu (10重量部) ガラスフリット:Zn系ガラスフリットとBa系ガラスフリットを6:2の 割合で含有するガラスフリット (3〜12重量部) ワニス :アクリル樹脂 (5重量部) 溶剤 :BCS+テルピネオール (10重量部)
【0027】表2に、この実施例において調べたガラス
フリット量及び焼付け温度と、形成されるガラスフリッ
ト層の厚みとの関係を示す。
【0028】
【表2】
【0029】なお、表2において、ガラスフリット量
(重量部)は、導電成分(Cu)100重量部に対する
ガラスフリットの量(重量部)を示している。
【0030】表2より、ガラスフリット量を3〜12重
量部の範囲とし、700〜900℃の温度で焼き付ける
ことにより、本願発明の範囲内(0.8〜2.2μm)
の厚みを有するガラスフリット層を確実に形成できるこ
とがわかる。
【0031】なお、好ましい厚みを有するガラスフリッ
ト層を形成するための条件(ガラスフリット量及び焼付
け温度)は、導電成分(金属粉)の種類や形状、ガラス
フリットの種類などにより変動するものであるが、C
u、Ag、Pd、及びAg−Pd合金からなる群より選
ばれる少なくとも1種を導電成分とし、これにホウ珪酸
亜鉛系やホウ珪酸バリウム系のガラスフリットを配合し
てなる導電ペーストを用いる場合においては、通常、導
電成分100重量部に対して、ガラスフリット1〜30
重量部を配合し、焼付け温度500〜1000℃の条件
で焼付けを行うことにより、ほぼ確実に好ましい厚み
(0.8〜2.2μm)のガラスフリット層を形成する
ことができる。
【0032】なお、上記実施例では、積層セラミックコ
ンデンサを製造する場合を例にとって説明したが、本願
発明は、積層セラミックコンデンサに限らず、積層LC
複合部品などの、セラミック中に内部電極が配設された
素子に内部電極と導通する外部電極を配設してなるセラ
ミック電子部品及びその製造方法に適用することが可能
であり、その場合にも上記実施例と同様の効果を得るこ
とができる。
【0033】本願発明は、さらにその他の点についても
上記実施例に限定されるものではなく、セラミック電子
部品を構成するセラミックの種類、内部電極及び外部電
極を構成する材料の種類、導電ペーストの焼付けやセラ
ミックの焼成工程における温度条件や雰囲気条件などに
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。
【0034】
【発明の効果】上述のように、本願発明のセラミック電
子部品は、外部電極と素子の間に形成されるガラスフリ
ット層の厚みが0.8〜2.2μmの範囲となるように
しているので、ガラスフリット量が多過ぎたり少な過ぎ
たりすることに起因する問題点を解消して、シール性を
向上させてメッキ劣化による絶縁不良の発生を抑制する
ことが可能になるとともに、耐候性を向上させることが
可能になる。
【0035】また、過剰なガラスフリットが外部電極の
表面に析出することを抑制してメッキ付き性を向上させ
ることができるとともに、素子を構成するセラミックと
外部電極との界面にガラスフリットが析出し過ぎること
を抑制して、内部電極と外部電極との接続性を向上させ
ることができる。
【0036】また、Cu、Ag、Pd、及びAg−Pd
合金からなる群より選ばれる少なくとも1種を導電成分
とし、かつ、ガラスフリットを、導電成分100重量部
に対して1〜30重量部の割合で含有する導電ペースト
を用い、これを素子に塗布し、500〜1000℃の温
度で焼き付けて外部電極を形成することにより、容易
に、外部電極と素子の間のガラスフリット層の厚みを
0.8〜2.2μmの範囲とすることが可能になり、上
記作用を確実に奏させることが可能になる。
【0037】また、Cu、Ag、Pd、及びAg−Pd
合金からなる群より選ばれる少なくとも1種を導電成分
とし、かつ、ホウ珪酸亜鉛系ガラスフリット、ホウ珪酸
鉛系ガラスフリット、及びホウ珪酸バリウム系ガラスフ
リットからなる群より選ばれるガラスフリットを、導電
成分100重量部に対して1〜30重量部の割合で含有
する導電ペーストを塗布し、500〜1000℃の温度
で焼き付けることにより、外部電極と素子の間に形成さ
れるガラスフリット層の厚みを0.8〜2.2μmの範
囲とすることが可能になり、上記本願発明のセラミック
電子部品を確実に得ることが可能になり、本願発明をよ
り実効あらしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施例にかかるセラミック電子部
品(積層セラミックコンデンサ)を示す断面図である。
【図2】従来のセラミック電子部品(積層セラミックコ
ンデンサ)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 素子(コンデンサ素子) 3a 素子の端面 4 外部電極 5 ガラスフリット層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック中に内部電極が配設された素
    子にガラスフリットを含む導電ペーストを塗布して焼付
    けることにより、前記内部電極と導通する外部電極を配
    設してなるセラミック電子部品であって、 前記外部電極と前記素子の間に形成されるガラスフリッ
    ト層の厚みが0.8〜2.2μmの範囲にあることを特
    徴とするセラミック電子部品。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のセラミック電子部品の製
    造方法であって、 前記素子に、Cu、Ag、Pd、及びAg−Pd合金か
    らなる群より選ばれる少なくとも1種を導電成分とし、
    かつ、ホウ珪酸亜鉛系ガラスフリット、ホウ珪酸鉛系ガ
    ラスフリット、及びホウ珪酸バリウム系ガラスフリット
    からなる群より選ばれるガラスフリットを、前記導電成
    分100重量部に対して1〜30重量部の割合で含有す
    る導電ペーストを塗布し、500〜1000℃の温度で
    焼き付けて外部電極を形成することにより、前記外部電
    極と前記素子の間に厚みが0.8〜2.2μmの範囲に
    あるガラスフリット層を形成することを特徴とするセラ
    ミック電子部品の製造方法。
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