JPS58154102A

JPS58154102A - 磁器コンデンサ

Info

Publication number: JPS58154102A
Application number: JP57036820A
Authority: JP
Inventors: 純佐藤; 金男森; 昭一岩谷; 戸渡　善茂
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1982-03-09
Filing date: 1982-03-09
Publication date: 1983-09-13
Also published as: JPH0377648B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、主として、磁器コンデンサ等の内部電極形成
用導電性ペーストを調製するのに好適な導電性粒子に関
する。

内部電極構造の磁器コンデンサとしては、積層磁器コン
デンサや、電極の一方または両方を誘電体磁器の内部に
埋設した単層型の磁器コンデンサ等が知られている。こ
れらの内部電極構造の磁器コンデンサ′Ｌ太、一般に、
適当な誘電体磁器粉とバインダと溶剤とを混合してペー
スト化したものを、ドクターブレード法、ロールコータ
法またはスクリーン印刷法等の手段によってシート化し
、このシート化されたグリーンシートの上に内部電極と
なる導電性ペーストを塗布印刷した後、これらを必要と
する暦数に合せて順次積み重ね、次にこの積層体を自然
雰囲気中で１２５０〜１４００℃の温度条件で焼成した
後、焼結体の端面に前記内部電極と導通する端部電極を
付与して製造する。

この場合、前記導電性ペーストとしては、金属粉末を有
機質ビヒクル中に均一に分散させてペースト化したもの
を使用することとなるが、金属粉末としては、誘電体磁
器の焼結温度以上の融点を有し、しかも自然雰囲気中で
１２５０〜１４００℃の温度で焼成しても、誘電体磁器
と接触して酸化したりまたは反応を起さない金属材料を
使用することが条件となる。この条件を満足する金属粉
末として従来は、白金、金、パラジウムもしくはこれら
の合金またはこれらと銀の合金等を用いてきた。

しかし、これらの金属は算常に高価であるため、製品コ
ストに最も大きな影響を及ぼし、コストダウンを達成す
る上の最も大きな障害となっていた。また、これらの金
属と誘電体磁器との間の縮率が極端に異なるため、焼成
時に誘電体磁器と前記金属による電極との界面にデラミ
ネーション（剥離現象）が発生して、取得容量が大幅に
変動し、実用性が損なわれると言う問題があり、同時焼
成が困難になっていた。更に、前記金属の粒子が焼成時
に異常粒成長し、空孔や電極切れ等を発生すると言う問
題もあった。かかる欠点の改善策として、金属粒子と共
に、共材となる誘電体磁器粒子を数〜十数％添加して導
電性ペーストを調製する方法が提案されている。この従
来技術によれば、デラミネーションの発生を抑制するこ
とは可能であるが、共材が絶縁体であるため、共材量を
増加させてデラミネーション抑制作用を向上させる程に
、電極の導電性が低下し、磁器コンデンサとしての電気
的特性が悪化してしまう難点があった。

本発明は上述すｉ金属粒子の異常粒成長を抑制して空孔
や電極切れの発生を抑制すると共に、電極の縮率と誘電
体磁器の縮率を合せてデラミネーションの発生を抑制し
、電極品質及び磁器コンデンサとしての電気的特性を劣
化させることなく、同時焼成ができるようにした導電性
ペースト用の導電性粒子を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る導電性粒子は、
核となる粒子の表面に導電性材料をコーティングしたこ
とを特徴とする。

即ち、本発明に係る導電性粒子は、第１図に示すように
、核となる粒子１の表面を導電性材料２でコーティング
した構造となっている。

前記核となる粒子１は、磁器コンデンサとなる誘電体磁
器と同一の組成のもの、例えば磁器コンデンサとして一
般に用いられているＢａＴｉＯ２，Ｔ　ｉ０２　、　Ａ
ｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２，５ｉ０２等の絶縁性金属酸化物に
よって構成するのが一般的であるが、還元再酸化型の半
導体磁器コンデンサを得る場合には原子価制御型の半導
体セラミックによって構成することもできる。これらの
材料を仮焼成した後、微粉砕して前記核左なる粒子１を
得る。この場合、前記核となる粒子１は１粒径が１μｍ
以下、理想的には０．５〜Ｑ、８７ｈｍ程度に分級する
ことかりましい。なお、前記核となる粒子１は、カーボ
ン、導電性セラミック、導電性金属等の導電性を有する
材料によって構成することもできる。

そして、上述のようにして所定の粒径に分級された核と
なる粒子ｌの表面に前記導電性材料２をコーティングす
る。前記導電性材料２は、基本的には、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐ
ｄ、Ａｇ等の貴金属もしくはこれらの合金等の少なくと
も一種によって構成されるものであるが、Ｎｉ、Ｃｒ、
Ｃｏ、Ａｔ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｓｎ等の卑金属によって構成
してもよい。前記核となる粒子１に対するこれらの金属
のコーティング方法としては、金属無電解法、溶液還元
法または気相蒸着法等が適当である。

本発明に係る導電性粒子を使用して導電性ペーストを調
製するには、この導電性粒子を単独で有機質ビヒクル中
に分散させるか、または主導電成分となる貴金属または
卑金属粉末と共に、共材として有機質ビヒクル中に共存
させる。そしてこの導電性ペーストを、従来の導電性ペ
ーストと同様に、スクリーン印刷法等の手段によって、
グリーンシート上に所定のパターンとなるように印刷塗
布し、必要とする暦数だけ積み重ねて熱圧着した後、通
常の手段によって焼成することにより、内部電極構造の
磁器コンデンサ等を製造する。

この場合、本発明に係る導電性粒子は、核となる粒子の
表面に導電性材料をコーティングした構造となっている
から、次のような効果を得ることができる。

（イ）核となる粒子が安価な金属酸化物等によって構成
されるので、Ｐｄ等の高価な金属の使用量を極端に減少
させて、大幅なコストダウンを図りつ、充分に実用に耐
え得る電気的導通性及び電気的特性を確保することがで
きる。

従来の導電性ペーストを使用して積層コンデンサ等を製
造する場合、導電成分となるＰｄ等の金属の含有量を減
少・させて行くと、それにつれて電極が薄くなり・電極
切れが発生−１・最後には導通不能に陥る。導通不能を
起さないためのＰｄ金属の含有量は、印刷条件等によっ
て左右されるが、同一条件とした場合には、導電性ペー
スト全１に発明に係る導電性粒子を使用した場合には、
核となる金属酸化物３０％、この金属酸化物の表面にコ
ーティングされるＰｄ金属７０％とした導電性粒子を、
顔料含有量５５％の有機質ビヒクル中に分散させて導電
性ペーストを調製し、この導電性ペーストを使用して積
層コンデンサ等の内部電極を形成した場合にも、充分な
導通性及び電気的特性を確保することができた。このと
きの、導電性ペーストの全量に対するＰｄ金属の含有量
は３８．５％であり、その使用量が大幅に威少されてい
る。

（ロ）導電性粒子の縮率と磁器コンデンサを構成する誘
電体磁器の縮率との差がなくなり、デラミネーションの
発生が抑制されると同時に、金属粒子の異常粒成長及び
空孔の発生が抑制される。

第２図は本発明に係る′ト、導電性粒子を含有する導電
性ペーストによって内部電極を形成した磁器コンデンサ
と、誘電体磁器を単独の共材として用いた従来の導電性
ペーストを使用した磁器コンデンサとの、共材添加量−
電極比抵抗特性図である。

曲線Ｌ１は本発明に係る導電性粒子を用いた場合の特性
、曲線Ｌ２は誘電体磁器粉末を単独の共材として用い、
これをパラジウム粉末と共に有機質ビヒクル中に分散さ
せた従来の導電性ペーストを用いた場合の特性をそれぞ
れ示している。

第２図から明らかなように、本発明に係る導電性粒子を
含有する導電性ペーストを使用した場合は、従来の導電
性ペーストを使用した場合に比べて、比抵抗値が格段に
小さく、導電性が非常に優れている。しかも、従来の導
電性ペーストを使用した場合には、共材の添加量が増え
るに従って比抵抗値が急激に増大し、１８重量％程度の
少ない共材添加量で電極の断線を生じ、電極形成が不可
能になるのに対し、本発明に係る導電性ペーストを使用
した場合には、共材の添加量の増大にも拘わらず、比抵
抗値の増加が非常に小さく、共材添５加量３０重量％でも９×１０Ωｃｍ程度の低い比抵抗値
を示し、コンデンサ電極として充分に実用に耐え得る導
通性を確保することができる。

第３図は本発明に係る導電性粒子の別の実施例を示して
いる。この実施例の特徴は、核となる金属酸化物粒子ｌ
の表面にＮｉ、Ｃｏ、Ｃｒ等の卑金属層３をコーティン
グし、更にこの卑金属層３の上にＰｄ、Ｐｔ、Ａｕ等の
貴金属層４をコーティングしたこと、即ち核となる金属
酸化物粒子１の表面にコーティングされる導電性材料２
を、卑金属３と貴金属４との二層構造としたことである
。このような粒子構造であると、自然雰囲気中で焼成し
ても、卑金属層３の酸化がその表面にコーティングされ
ている貴金属層４によって抑制されるので、一層高品質
の導電性粒子及び導電性粉末が得られる。

なお、本発明に係る導電性粒子の主要な用途は、前述の
ように、磁器コンデンサの内部電極を形成するための導
電性ペーストであるが、その他にも種々の用途があるこ
とは言うまでもない。

以上述べたように、本発明に係る導電性粒子は、核とな
る粒子の表面に導電性材料をコーティングしたことを特
徴とするから、金属粒子の異常粒成長を抑制して空孔や
電極切れの発生を抑制すると共に、電極の縮率と誘電体
磁器の縮率を合せてデラミネーションの発生を抑制し、
電極としての品質及び磁器コンデンサとしての電気的特
性を劣化させることなく、同時焼成ができるようにした
導電性ペースト用の導電性粒子を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る導電性粒子の構造をモデル化して
示す断面図、第２図は本発明に係る導電性粒子の添加効
果を説明するための共材添加量−比抵抗特性を示す図、
第３図は本発明に係る導電性粒子の別の実施例の構造を
モデル化して示す断面図である。ｌ・・拳核となる粒子　　２・・・導電性材料第１ｒ７
１第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　核となる粒子の表面に導電性材料をコーティ
ングしたことを特徴とする導電性粒”子。
（２）　前記導電性材料は、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ等
の貴金属もしくはこれらの合金の少なくとも一種以上で
成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の導
電性粒子。
（３）　前記導電性材料は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、
Ｆｅ、ｐｂ、Ｓｎ等の卑金属の少なくとも一種で成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記
載の導電性粒子。
（４）　前記核となる粒゛子は、金属酸化物で成ること
を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３
項に記載の導電性粒子。
（５）　前記金属酸化物は、ＢａＴｉ０Ｂ、Ｔｊ０２．
　Ａ　Ｉ２Ｏ３、ＺｒＯ２，５１０２等の絶縁性酸化物
の少なくとも一種で成ることを特徴とする特許請求の範
囲第４項に記載の導電性粒子。
（６）　前記核となる粒子は、導電性を有する・ことを
特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
に記載の導電性粒子。
（７）　前記核となる粒子は、カーボン、導電性セラミ
ック、導電性金属の少なくとも一種で成ることを特徴と
する特許請求の範囲第６項に記載の導電性粒子。