JPS59144116A - 還元再酸化型半導体磁器コンデンサの製造方法 - Google Patents

還元再酸化型半導体磁器コンデンサの製造方法

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JPS59144116A
JPS59144116A JP58019459A JP1945983A JPS59144116A JP S59144116 A JPS59144116 A JP S59144116A JP 58019459 A JP58019459 A JP 58019459A JP 1945983 A JP1945983 A JP 1945983A JP S59144116 A JPS59144116 A JP S59144116A
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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】 この発明は磁器コンデンサ、特に小型で大容量が得られ
る還元再酸化型半導体磁器コンデンサに関するものであ
る。
元来、磁器コンデンサとしては、溝形、板形のコンデン
サなどの形状のものが実用に供されているが、この形状
のものでは、1μF前後の大容量のコンデンサを得よう
とすると形状が著しく大きくなって実用に供し得ないと
いう問題があったっこのため、小型で大容量の得られる
磁器コンデンサとし−C1積層型磁器コンデンサや半導
体磁器コンデンサが開発され、実用に供されるようにな
っている。積層型磁器コンデンサは、小型で大容量のも
のが製造できるが、セラミックシート上に内部電画を形
成したものを複数積層した後、焼成するという製造上の
制約から、内部電、甑材料としてAu、Pt、Paなど
高価な高融点の貴金属を使用することになシ、1μF程
度の大容量のコンデンサを得ようとすると非常に高価な
ものになシ、特定の用途にしか採用しえないという問題
がある。
他方、半導体磁器コンデンサのうち還元再酸化型半導体
磁器コンデンサは、半導体磁器の表面に再酸化層を形成
し、これを誘電体としたもので、比較的小型であシなが
ら大きな容量が得られ、他の磁器コンデンサと同様無極
性で、耐熱性および周波数特性が良好で、リーク直流が
小さく安価であるなどの利点を有しCいる。しかしなが
ら、それでも面積容量はたかだか300μF/d程度で
あり、1μF前後の大容量になると形状が大きくなると
いう問題があった。還元再酸化型半導体磁器コンデンサ
におけるこの問題を解決する手段として、第1図に示し
だような構造のものが提案されている。図において、1
は板状還元再酸化型半導体磁器の半導体部分、2は再酸
化処理によシ外部表面に形成された誘電体層、6は誘電
体層2の上に形成された非オーム性電極、4は半導体部
分1が外部に露出し°Cいる個所に形成されだオーム性
電極である。この構造のコンデンサでは半導体部分1を
露出させ、その表面にオーム性電極4を形成したため、
表面全体が再酸化処理による誘電体層からなるものにく
らべて、面積容量(CG)が約2倍にな、j)、600
〜5oonF/i程度のものが得られる。しかしながら
、半導体部分1を露出するために切削や研磨の工程が必
要になシ、工程数が増えることに伴ってコストアップの
要因になっている。また板状であるだめ切削や研磨の段
階でワレが発生したり、あるいは厚みにバラツキがある
と、多数個の半導体磁器を同時処理したとき、厚みの薄
いものは表面の誘電体層が除去されないとbつた問題が
あシ、工程管理が難しいといった点が見られる。
したがって、この発明は上述した従来の欠点を除去し、
小型で大容量の得られる還元再酸化型半導体磁器コンデ
ンサを提供することを目的とする。
すなわち、この発明の要旨とするところは、還元再酸化
型半導体磁器の一面に非オーム性電極を形成するととも
に、他面にアルミニウムを主体としだオーム性焼付は電
極を形成したことを特徴と与 する還元再酸化半導体磁器コンデンサである。
以下、この発明を実施例に従って詳細に説明する。
実施例 還元再酸化型半導体磁器材料、たとえばBaTi○38
4.8−E−#%、BaZrO315モル%、YzO3
0−2モ/l/%の組成比率からなる原料をバインダと
ともに湿式混合粉砕し、その後脱水、整粒した。整粒原
料を1000Ky/dの圧力で直径12U1肉厚0.5
7dの円板に成形した。次めで、空気中1350’c1
時間の条件で焼成を行い、さらに水素15容量係、窒素
85%からなる還元性雰囲気中、1150’c、1時間
の条件で還元処理を行い、半導体磁器を得た。
さらに、半導体磁器の一面に非オーム性電個である銀ペ
ーストをスクリーン印刷で付与し、半導体磁器の他面に
オーム性電極であるアルミニウムペーストをスクリーン
印刷で付与した0このとき各ペーストの印刷面積は9a
lψとした。そののち、空気中800t’、30分間の
条件で電極の焼付けと同時に再酸化処理を行った。
このようにし′C得られた容量(C)を測定したところ
、960nFであり、まだ誘電損失(tanδ)は4.
3チであった。
第2図〜第6図はこの発明にかかる還元再酸化型半導体
磁器コンデンサを得る製造例を示しだものである。
第2図は還元処理によって得られた半導体磁器11を示
し、第6図はこの半導体磁器11の一面に非オーム性電
極のペースト12をスクリーン印刷し、他面にオーム性
電極であるアルミニウムを主体とするペースト16をス
クリーン印刷した状態を示す。第4図はペース)12.
13を焼付けると同時に再酸化処理を行い、非オーム性
電極12とアルミニウムを主体とする焼付は電極13形
成した状態を示し、この段階で非オーム性電極12に接
触する半導体磁器11の領域および側面には誘電体層1
4が形成され、一方アルミニウムを主体とする焼付は電
極13に対応する半導体磁器11の領域には誘電体層が
形成されず、焼付は電極13は半導体磁器11と接触す
る状態となる。
したがって、アルミニウムを主体とするペーストを半導
体磁器の表面に付与し、これを焼付けることによって、
誘電体層を形成することなく半導体磁器とオーム性接触
する電極を形成することができ、従来のように誘電体層
を切削、研磨などの手段で除去するという作業が不必要
になシ、しかも大きな容量を得ることができるという利
点を有する。
アルミニウムを主体とするペーストとしては、たとえば
、アルミニウム粉末、ホウケイ酸鉛系のガラススリット
の固形成分にフェス、有機質ビヒクルを加えて混合した
ものがある。
ホウケイ酸鉛系のガラスフリットの具体的組成としては
、たとえば、PbO2’3〜95重量%、る第1の成分
75〜99.8Ji量チと、アルミ六〇、 2〜25重
量%からなるものがある。
アルミニウムを主体とするオーム性電極と接触する半導
体磁器の領域に誘電体層が形成されないのは、焼付は段
階でガラス7ワツトが酸素を取シ込むことによるものと
推定される。
比較例として、上記した実施例で得られた半導体磁器を
用い、電極形成手段をそれぞれ異ならせて還元再酸化型
半導体磁器コンデンサを製造した。
下表に容量(C)と誘電損失(tanδ)を示しだ。な
お、参考データとして上記実施例のコンデンサの特性も
合わせて示した。
ここで、比較例1は半導体磁器の両面に銀ペーストをス
クリーン印刷し、5oa−c、30分間の条件で焼付は
処理したものである。
比較例2は半導体磁器の一面に銀ペーストをスクリーン
印刷し、800’c、50分間の条件で焼付は処理し、
他面にアルミニウムを溶射したものである。
比較例6は半導体磁器の一面に銀ペーストをスクリーン
印刷し、800’c*50分間の条件で焼付は処理し、
他面に工n−Ga’Kiをこすシ付けて形成したもので
ある。
比較例41−1:半導体磁器の一面に銀ペーストをスク
リーン印刷し、800r;、50分間の条件で焼付は処
理し、他面をサンドペーパーで約0.1J研磨して誘電
体層を除去し、さらに工”  Gafi、iをこす丸付
け゛C形成したものである。
比較例5は半導体磁器の一面に銀ペーストをスクリーン
印刷し、5oar:、 5a分間の条件で焼付は処理し
、他面にAg−Zn−8bからなるオーム性電極ペース
トをスクリーン印刷し、400c。
50分間の条件で焼付は処理したものである。
上表から明らかなように、この発明にかかる還元再酸化
型半導体磁器コンデンサは比較例1〜5のものにくらべ
て大きな容量が得られCおシ、小型で大容量のコンデン
サが得られることがわかる。
第5図〜第6図はこの発明の他の実施例にかかる還元再
酸化型半導体磁器コンデンサを示したものである。
図において、21は角板形の還元再酸化型半導体磁器、
22はたとえば銀の焼付は電極からなる非オーム性電極
、26v′i、アルミニウムを主体とするオーム性焼付
は電極、24.25はリード線である。半導体磁器21
は半導体部分21&と誘電体層21bからなり、誘電体
層211)は半導体磁器21の表裏面27a、 271
)および貫通孔26の壁面部分に形成されている。半導
体磁器の表裏面27a、271)には、表裏面に開口す
る貫通孔26を撓曲し′C半導体磁器21の表面寸法よ
シ若干小さな寸法の非オーム性電極22が形成され、両
者は貫通孔26の壁面に形成された非オーム性の導電部
28によ多連結され′Cいる。オーム性電極26は半導
体磁器21の相対する端面に形成され、リード線24に
よ多連結されている。
上記した構成は、厚み方向に形成された貫通孔を有する
角板形還元再酸化型半導体磁器と、該角板形半導体磁器
の表裏面および該表裏面に開口する前記貫通孔の壁面に
形成され、かつ相互に導通してなる非オーム性電極と、
前記角板形半導体磁器の少なくとも一端面に形成され、
かつ前記非オーム性電極と絶縁されたアルミニウムを主
体とするオーム性焼付電極とからなることを特徴とする
ものであり、この種形状のコンデンサも上記した実施例
と同様大容量のものが得られ、小型化が図れる。
第7図〜第8図はこの発明のさらに他の実施例にかかる
還元再酸化型半導体磁器コンデンサを示したものである
図において、61は角板形の還元再酸化型半導体磁器、
32.33.34は非オーム性電極、35゜37.38
 はアルミニウムを主体とするオーム性焼付は電極、5
9.40.41は貫通孔である。還元再酸化型半導体磁
器61は、第8図に示すように、半導体部分31aと誘
電体層31bとからなり、誘電体層311)は半導体磁
器31の表裏面および貫通孔39,40.41の壁面部
分に形成されている。非オーム性電極32.33.34
は、相互にある間隔をおいて誘電体層5Ib上にそれぞ
れ形成され、表裏面上の相対する非オーム性成極62a
と52b、55FLと33b、34aと34bはそれぞ
れ貫通孔39.40.41の壁面上に形成された導電部
45.44.45によシミ気的に連結され−Cいる。な
お、導電部43.44.45は必らずしも形成する必要
はなく、金属ビンを各貫通孔に挿入し、ろう付け、ハン
ダ付けなどによシ固定して相対する非オーム性電極を接
続するようにし”Cもよい。貫通孔40.4L 42は
相互にある間隔を2いて半導体磁器61をその厚み方向
に貫通して形成され′Cいる。4−ム性電極65は半導
体磁器の端面の半導体部分61&上に形成されている。
半導体磁器1の一方の表面には、非オーム性電極62と
55.53と34の間の半導体部分31a上にオーム性
電極57.58が形成されている。なお、このオーム性
電極57.58は必ずしも形成する必要はない。
この種のコンデンサ42は、3個のコンデンサが一体的
に形成された構造になっている。各コンデンサは還元再
酸化半導体磁器の表裏面に対向電極を形成したものにく
らべ、4倍以上の容量を有し、非オーム性電極32.6
6.54を接続した場合にはその3倍の容量を得ること
ができる。
上記した構成は、厚み方向に形成された複数の貫通孔を
有する角板状の還元再酸化型半導体磁器と、該半導体磁
器の表裏面に、該表裏面に開口する前記貫通孔の各開口
部を包囲して相互に所定間隔をおいて形成された複数の
非オーム性電極と、前記半導体磁器の端面の少なくとも
一部、または前記半導体磁器の端面の少なくとも一部お
よび表裏面の一部に、前記非オーム性電極から絶縁し′
C形成されたアルミニウムを主体とするオーム性焼付は
電極とからなるユニットを含む還元再酸化型半導体磁器
コンデンサであ)、第2図〜第4図に示した実施例にも
とづくコンデンサと同様大容量化が図れるものである。
第9図はこの発明のさらにまた他の実施例にかかる還元
再酸化型半導体磁器コンデンサを示したものである。
図において、51は一面が平面状で他面が凹凸状の還元
再酸化型半導体磁器であり、52は半導体磁器51の一
面に形成された誘電体層、53は誘電体層52の上に形
成された非オーム性電極、54は半導体磁器51の他面
の凹凸状面に形成されたアルミニウムを主体とするオー
ム性焼付は電極である。
この種のコンデンサについても、上記した各実施例のコ
ンデンサと同様大容量化が図れる。
なお、上記各実施例におい′C,C−オーム付は電極の
上にハンダによl−ド線を取シ付けるなどの目的で銀電
極を形成してもよい。
以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、還元
再酸化型半導体磁器の一面に非オーム性電極を形成する
とともに、他面にアルミニウムを主体としたオーム性焼
付は電極を形成したことを特許とするものであシ、従来
のこのSコンデンサにくらべて大容量化が図れ、同じ容
量のコンデンサを得る場合小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す断面図、第2図〜第4図はこの発
明にかかる還元再酸化型半導体磁器コンデンサを得る製
造例を説明するための断面図であシ、特に第4図は完成
した状態を示したものである。第5図〜第6図はこの発
明の他の実施例を示し、第5図は斜視図、第6図は第5
図の工〜工線断面図、第7図〜第8図はこの発明のさら
に他の実施例を示し、第7図は斜視図、第8図は第7図
n−n線断面図、第9図はこの発明のさらにまた他の実
施例の斜視図である。 11は還元再酸化型半導体磁器、12は非オーム性成極
、13はアルミニウムを主体とするオーム性焼付は電極
、14は誘電体層。 特許出願人 株式会社 村田良作j弁 第1図 6 第2図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 還元再酸化型半導体磁器の一面に非オーム性電極を形成
    するとともに、能面にアルミニウムを主体としたオーム
    性焼付は電極を形成したことを特徴とする還元再酸化型
    半導体磁器コンデンサっ
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JPH0220132B2 (ja) 1990-05-08

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