JPS5916323A - セラミツク積層コンデンサ - Google Patents

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】 この発明はセラミック積層コンデンサに関し、特に、電
極材料の改良に関するものである。

セラミック積層コンデンサは、図面に示すように、典型
的には、複数個の内部電極１を含み、各内部電極１間に
はセラミニック２が介在し、内部電極１はいずれかの外
部電極５に導通した状態とされる。

このようなセラミック積層コンデンサを製造するには、
たとえば次のような方法が採用されるっすなわち、厚さ
５０〜１００μｍのセラミックグリーンシートを、印刷
、ドクターブレード法、スプレー法などにより作成し、
このセラミックグリーンシートの上に内部電極１となる
金属粉末のペーストを印刷し、これらを複数枚積み重ね
て熱圧着し、一体化したものを自然雰囲気中１２５０〜
１４００ｒで焼成して焼結体を作り、内部電極１と導通
する外部電極３を焼結体の端面に焼付けて込た。

この場合、内部電極１の材料としては、次のような条件
を満足する必要があった。

（リセラミックが焼結する温度以上の融点を有すること
。

■自然雰囲気中で１３’００１：前後の温度に加熱して
も、セラミックと接触して酸化したシ、セラミックと反
応を起こさないこと。

このような各条件を満足する内部１１の材料としては、
パラジウム、白金、銀−パラジウムなどの貴金属があり
、これまでの多くのセラミック積層コンデンサにおいて
は、内部電極１としてこのような貴金属が使用されてい
た。

しかしながら、上述の貴金属は、内部電極１のための材
料として優れた特性を有しているが、反面、高価である
ため、セラミック積層コンデンサのコストに占める割合
が２０〜５０％ｒこも達し、コストアップの最大の原因
になっていた。

このような問題に対処するため、内部電極１の材料とし
て、安師な卑金属を用いる試みがなされるようになった
。たとえば、卑金属として、ニッケルを用いると、ニッ
ケルは３００で以上の酸化性雰囲気で加熱すると酸化し
、セラミックと反応するため、電極を形成することがで
きなくなる。

このニッケルの酸化を防止するためには、中性または還
元性雰囲気中でセラミックを内部電極１とともに焼成す
るようにしなければならないが、最近では中性または還
元性雰囲気中で焼成しても還部成極をニッケルとするこ
とが可能となったっ卑金属を内部電極１として用いる他
の試みとして、次のようなものもあった。前述した試み
が問題を招いたのは、内部電極１となるべき金属粉末の
ペーストを印刷する工程の後で、セラミックの焼成を行
なう工程を実施したためである。したがって、セラミッ
クの焼成の後で、内部電極１を形成することができれば
、前述したような問題に遭遇しないことになる。そこで
、次の試みとして、前述の典型的な工程における「内部
電極１となる金属粉末のペーストを印刷する工程」の代
わりに、カーボン粉末のペーストを印刷する工程を実施
した。これによれば、セラミックの焼成後には、カーボ
ンが燃焼してしまい、内部電極１が形成されるべき部分
に隙間を残すことになる。そこで、アルミニウム、鉛、
錫などの金属の溶融したものをこの隙間に注入して、内
部電極１を形成することが行なわれていた。

ところが、内部電極として、ニッケル、鉄、コバルト、
鉛、アルミニウム、錫などの卑金属を用いる場合、たと
えば、銀または銀−パラジウムなどの銀を主体とする合
金による外部電凧３を形成しても、両者のなじみが悪く
、導通不良という問題が生じ、信頼性に欠ける点があっ
た。

それゆえに、この発明の主たる目的は、コストダウンが
図れ、かつ品質の向上が図れるセラミック積層コンデン
サを提供することである。

この発明を要約すれば、内部電極を卑金属から構成し、
外部電極を前記内部電極と同一または合金化した金属、
および該金属の上に形成された銀または銀を主体上する
合金からなることを特徴とするセラミック積層コンデン
サである。

以下、この発明を、種々の好ましい実施例に関連して説
明する。

再び図面を参照して、この発明の実施例では、内部電極
１を構成する材料として、ニッケル、鉄、コバルト、さ
らにまた、融点の比較的低い鉛、アルミニウム、錫、等
が用いられる。これらはいずれも安価な卑金属である。

内部電極１の材料の例として掲げられたニッケル、鉄、
コバルトなどを用いる湯合、これらの金属粉末のペース
トをセラミックグリーンシート上に印刷して、中性また
は還元性雰囲気中でセラミックをこれら金属ペーストと
ともに焼成するのは、従来例において述べたのと同様で
ある。ここで、従来において生じたセラミックの還元と
いう問題を避けるために、好ましくは、非頃元性誘電体
セラミック組成物が用いられる。このような非還元性誘
電体セラミック組成物としては、本願出願人によって既
に特許出願されている次のような組成物が例示される。

■組成式 ％式％）） ） で表わされるチタン酸バリウム系誘電体セラミック組成
物において、ｍ＊　ｘ＋　’７が次の範囲にあることを
特徴とする非還元性誘電体セラミック組成物。

く　　　く １．００５　　＝　　ｍ　　＝　　１．０３０．０２　
　’Ｅ　　ｘ　　≦　０．２２ｏ＜ｙ≦０，２０ ■組成式 ％式％ で表わされるチタン酸バリウム系誘電体セラミック組成
物において、ｍｒ”＊ｙが次の範囲にあることを特徴と
する非還元性誘電体セラミック組成物。

ｔｏｏｓ　　”−ｍ　　≦　１．０６ ０．０２：Ｘ　　≦　０．２２ 〈　　　　　〈 ０．０５　　＝　　ｙ　　＝　　０．３５■組成式 ％式％） ） で表わされるチタン酸バリウム系誘電体セラミック組成
物において、ｍｒ　”　＋　７　＊　ｚが次の範囲にあ
ることを特徴とする非還元性誘電体セラミック組成物。

１．００５てｍ　≦　１．０５ ０．０２　　＜　　Ｘ　　≦　０．２２０．０５　　　
　　ｙ　　　　　Ｏ，３５０，００＜　ｚ＝　０．２０ ■（：ａＺｒＯ，とＭｎＯ，とからなり、一般式％式％ と表わしたとき、ＣａｘＺｒ０ｊのＸが次に示す範囲に
あり、かつＣａｘＺｒ０．　　の１址１００に対し、Ｍ
ｎｏ２（−ｙ）が次に示す重量比からなることを特徴と
する非還元性誘電体セラミック組成物。

０．８５　　＜　　ｘ　　＜　　１．３００．０５　　
＜　　ｙ　　＜　　ｏ、ｏｓ（重量比）■（ＢａＣａ）
ＺｒＯ，とＭｎＯ２とからなり、一般式 ％式％ Ｘ、７が次に示す範囲にあり、カッ（ＢａＸＣａＩ−Ｘ
）ｙＺｒＯ，の重量１００に対しＭ　ｎ　Ｏ２（＝ｚ）
　カ次ニ示す重量比からなることを特徴とする非還元性
誘電体セラミック組成物。

０　　＜　ｘ　＜　０．２０ ０．８５　＜　ｙ＜　０．３０ ｏ、ｏｏｓ＜　　ｚ　　＜　　ｏ、ｏｓ（重量比）これ
らの非還元性誘電体セラミック組成物■〜■は、中性ま
たは還元性雰囲気中で焼成しても絶縁抵抗の低重が起こ
らず、また、誘電屓失の増大も生じない。しだがって、
ニッケル、鉄、コバルトなどの卑金属を内部電極として
用い、これらの卑金属が酸化されまたはセラミックと反
応することを防止しながら、中性または還元性雰囲気中
で焼成することができる。

一方、比較的低い融点をもつものとして例示しだ鉛、ア
ルミニウム、錨のような卑金属は、従来技術において既
に述べた注入方式を用いることができ、これによれば、
上述の非還元性誘電体セラミック組成物に限らず、通常
の誘電体セラミック組成物を用いることができる。

この発明の実施料の外部°電極３としては、第１層目と
して内部電極１、たとえばニッケル、鉄、コバルト、鉛
、アルミニウム、錫などと同一の金属または合金化する
金属が用いられる。まだ外部′に極３の第２層目として
は、銀または、銀−パラジウム、銀−パラジウム−白金
などの銀を主体とする合金が用いられる。

第１層目の外部電極３として、銅またはニッケルを用い
る場合、これらの金属粉末のペーストを焼付けする方法
、蒸着法、スパッタ法、無電解メッキ法、溶射法、など
が用いられ得る。特に、銅の焼付けに関しては、用いら
れるガラスフリットとして、最近、優れた性質をもつも
のが提案されている。その−例は、ホウケイ酸亜鉛、ホ
ウケイ酸バリウムなどである。これらの組成のガラスフ
リツＨＣよれば、自然界囲気中での良好な銅の焼付けが
可ａ目となった。しだがって、この場合には、誘電体セ
ラミック材料としては、あえて非還元性誘電体セラミッ
ク組成物を用いることなく、通常の誘電体セラミック組
成物を用いて、問題なく銅の外部電極３を焼付けにより
形成することができる。なお、セラミック材料として、
前述したような非還元性誘電体セラミック組成物を用い
れば、ガラスフリットの組成または特性にとられれるこ
となく、第１層目の外部ｔｌｉ３の焼付けによる形成を
行なうことができるのはもちろんである。

内部電極１として注入方式を用いる場合、比較的低い融
点の材料を用いるため、第１層目の外部電極３を予め設
けておき、その後、内部電極１の金属を注入する方法が
適用される。

第１層目の外部電極６としてアルミニウムを用いる場合
には、上述した鋼またはニッケルの外部Ｋｆｆｉ３の形
成方法のうち、無電解メッキ法が・商用することができ
ないだけで、他の方法は等しく適用することができる。

また、第１層目の外部電極３を形成するに当つＣは、セ
ラミック１の焼成前にあらかじめ付与し、セラミック１
の焼成と同時に焼付けを行ってもよい。なお、このよう
な工程を採用する場合、上記したように内部電極１とし
て注入方式を用いるケースには好適なものとは云えな、
い。

次に第２層目の外部電極５を形成するに当っては、銀−
または銀−パラジウム、銀−パラジウム−白金などの銀
を主体とする合金を印刷、スプレーなどの方法で付与し
、空気中、または窒素などの中性雰囲気ガスにて熱処理
することによって形成される。

けトこの発明によれば、内部電極、外部電極とも安価な
金属が用いられているため、安価なセラミック積層コン
デンサを提供することができる。

セラミック積層コンデンサにおいて電極材料がコストに
占める割合が約半分にも達する現状を考慮すれば、この
コストダウンに対する効果は極めて大きいものであると
いうことができる。また、外部電極として、従来のよう
に、銀、銀−ノシラジウムを直接内部電極と接触するよ
うに形成する場合に比ベーＣ１外部電極と内部電極との
なじみが良好となり、外部電極の引張り強度が高くなり
、かつ、良好な導通を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、セラミック積層コンデンサの典型的な断面構造
を示す。 図において、１は内部′成極、２はセラミック、３は外
部電極である。 特許出願人 沫弐会社村田製作所 ９Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１）　　互いにセラミックを介して積層された状、０
   で配置され静電ｇ量を形成するための複数個の内部電極
   と、内部電極の所定のものに接続される静電容量取出の
   だめの１対の外部電極とを備えるセラミック積層コンデ
   ンサにおいて、 前記内部電極は卑金属からなり、 前記外部電極は、前記内部電極と同一または合金化した
   金属、および該金属の上に形成された銀または銀を主体
   とする合金からなることを特徴とする、セラミック積層
   コンデンサ。