JPS59226178A - 銅金属被覆の形成方法 - Google Patents
銅金属被覆の形成方法Info
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- JPS59226178A JPS59226178A JP59096309A JP9630984A JPS59226178A JP S59226178 A JPS59226178 A JP S59226178A JP 59096309 A JP59096309 A JP 59096309A JP 9630984 A JP9630984 A JP 9630984A JP S59226178 A JPS59226178 A JP S59226178A
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は誘電体または半導体を銅金属被覆( copp
er meta.:Llization )する方法に
関する。また、本発明は卑金属電極多層コンデンサに銅
金属被覆する方法に関する。更に、本発明は金属被覆g
電体または半導体に関する。
er meta.:Llization )する方法に
関する。また、本発明は卑金属電極多層コンデンサに銅
金属被覆する方法に関する。更に、本発明は金属被覆g
電体または半導体に関する。
誘電体および半導体材料は、特に電子部品に多く使用さ
れて因る。例えば、ペロブスカイト型構造を有する誘電
セラミックスは極めて良好な”コン・デンサである。チ
タン酸バリウムおよびジルコン酸カルシウム セラミッ
クスはこの目的のーために使用されている代表的なセラ
ミックスである。また、他の酸化物も使用することがで
きる。
れて因る。例えば、ペロブスカイト型構造を有する誘電
セラミックスは極めて良好な”コン・デンサである。チ
タン酸バリウムおよびジルコン酸カルシウム セラミッ
クスはこの目的のーために使用されている代表的なセラ
ミックスである。また、他の酸化物も使用することがで
きる。
誘電体重たは半導体材料から作られた電子部品におbて
は、部品への電.子接続を設ける必要がある。この場合
、一般には部品本体に取付ける金属電極、1たは金厩化
の形態で設けられている。銀およびパラジウムのような
貴@属、およびその合金は透電部が1憂れているために
および耐化学酸化性であるために優れた電極を作ること
ができる。
は、部品への電.子接続を設ける必要がある。この場合
、一般には部品本体に取付ける金属電極、1たは金厩化
の形態で設けられている。銀およびパラジウムのような
貴@属、およびその合金は透電部が1憂れているために
および耐化学酸化性であるために優れた電極を作ること
ができる。
しかしながら、これらの電極は俊めて高価である。
ある因は、丑だ安価な卑金属を部品に金属被覆するため
に用いることができる。例えは、2ツケル,コバルトお
よび銅から部分的に作られる導電性フィルムはペースト
の状態で作られている(ア・メリカ釉許第4,122,
282号明細赳)。かかる金属の金属被覆を用いる場合
に考慮されるある問題としては酸化に対する感受性、お
よび誘電体に対する金属被覆の被着結合の強さに関する
点てある。銅金属被覆の場合には、更に他の問題、すな
わち、銅粉末を分散するのに困難で、かつ経費を要する
こと(いわゆる、溶剤系と適当に作用する銅粒子に分子
を付着するのが困難で、かつ経費を要する)、および銅
の展性に基因して粒子大きさ凝集および表面積を制御し
ながら銅を粉末状態に粉砕し難いことがある。
に用いることができる。例えは、2ツケル,コバルトお
よび銅から部分的に作られる導電性フィルムはペースト
の状態で作られている(ア・メリカ釉許第4,122,
282号明細赳)。かかる金属の金属被覆を用いる場合
に考慮されるある問題としては酸化に対する感受性、お
よび誘電体に対する金属被覆の被着結合の強さに関する
点てある。銅金属被覆の場合には、更に他の問題、すな
わち、銅粉末を分散するのに困難で、かつ経費を要する
こと(いわゆる、溶剤系と適当に作用する銅粒子に分子
を付着するのが困難で、かつ経費を要する)、および銅
の展性に基因して粒子大きさ凝集および表面積を制御し
ながら銅を粉末状態に粉砕し難いことがある。
銅金属被接に関する若干の問題を軽減する解決手段につ
いてはアメリカ特許aE2,998.815号明細書に
記載されている。このアメリカ特許明M5書には耐火基
体に銅金属被核する方法か記載されている。この方法で
は、先づ銅1たは酸化鋼および耐還元性フリットのγ昆
合物を揮発性媒澗に@濁させて分散物を形成する。この
混合物を基体に被着し、次いでこの被覆基体を酸化雰囲
気中で焼成して( fired )基体,ガラスおよび
酸化銅相互間に結合を形成する。酸化後、被覆基体を酸
化銅を銅金属に還元する首元雰囲気中で焼成している。
いてはアメリカ特許aE2,998.815号明細書に
記載されている。このアメリカ特許明M5書には耐火基
体に銅金属被核する方法か記載されている。この方法で
は、先づ銅1たは酸化鋼および耐還元性フリットのγ昆
合物を揮発性媒澗に@濁させて分散物を形成する。この
混合物を基体に被着し、次いでこの被覆基体を酸化雰囲
気中で焼成して( fired )基体,ガラスおよび
酸化銅相互間に結合を形成する。酸化後、被覆基体を酸
化銅を銅金属に還元する首元雰囲気中で焼成している。
銅金属被核を形成す上記アメリカ船許明細iに記載され
ている方法は効果的であるが、被覆形成に多くの処理工
程を必要としている。更に、フリット(glaSs f
rit )は(ilフリットがセラミック体と反応する
傾向がある反応圏を形成するため、および(11)ガラ
ス、ガラス基体反応圏の熱係数と基体の熱係数との間に
差があるために金属被覆−基体界面にひずみを生ずる(
[ザ インターナショナルジャーナル オブ ハイブリ
ット マイクロエレクトロニツクス(The Inte
rnational Journal for Hyb
ridMicroelgctronics ) J V
ol、 5 、 y’Kr、 2 、 P、 50〜5
g (1982))。これらのひずみは熱サイクル中
にさいて誘電体に、しばしば亀裂を形成する。
ている方法は効果的であるが、被覆形成に多くの処理工
程を必要としている。更に、フリット(glaSs f
rit )は(ilフリットがセラミック体と反応する
傾向がある反応圏を形成するため、および(11)ガラ
ス、ガラス基体反応圏の熱係数と基体の熱係数との間に
差があるために金属被覆−基体界面にひずみを生ずる(
[ザ インターナショナルジャーナル オブ ハイブリ
ット マイクロエレクトロニツクス(The Inte
rnational Journal for Hyb
ridMicroelgctronics ) J V
ol、 5 、 y’Kr、 2 、 P、 50〜5
g (1982))。これらのひずみは熱サイクル中
にさいて誘電体に、しばしば亀裂を形成する。
史に、フリットは部品の順次処理中に牛する化学的腐食
に侵されやすい。例えば、金属化部品を電気めっきして
はんだ付端子を設ける場合には、電気めっきが金属徘俊
中のフリットを化学的に侵す。
に侵されやすい。例えば、金属化部品を電気めっきして
はんだ付端子を設ける場合には、電気めっきが金属徘俊
中のフリットを化学的に侵す。
本発明の目的は銅金属被覆を誘電体“または半導体に被
覆する簡単で、かつ#、1ffIIな方法を提供するこ
とである。
覆する簡単で、かつ#、1ffIIな方法を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、良好な流動学的特性を有するペー
ストを誘電体または半導体に級着することにより銅金属
被覆を誘電体または半導体に被覆する方法を提供するこ
とである。
ストを誘電体または半導体に級着することにより銅金属
被覆を誘電体または半導体に被覆する方法を提供するこ
とである。
まだ、本発明の他の目的は、亀裂に対する感受性を減少
するように誘電体または半導体にフリットの含まない(
fritlesS)銅金属被覆を形成する方法を提供す
ることである。
するように誘電体または半導体にフリットの含まない(
fritlesS)銅金属被覆を形成する方法を提供す
ることである。
また、本発明は誘電体または半導体にフリットの含まな
い銅金属被覆を設ける方法を提供することである。
い銅金属被覆を設ける方法を提供することである。
更に、また本発明は貴金属金属被覆に比較して安価で、
かつはんだ付けできる良好な電気特性、良好な基体接触
を有する高密度金属被覆を設ける方法を提供することで
ある。
かつはんだ付けできる良好な電気特性、良好な基体接触
を有する高密度金属被覆を設ける方法を提供することで
ある。
本発明の誘電体または半導体に銅金挑被覆を形成する方
法においては、酸化銅粉末および15重量%までの耐還
元性フリットを混合し;この混合物を有機ビヒクルおよ
び溶剤に分散させてペーストを形成し;このペーストを
誘電体または半導体に被着し;次いでとの被覆誘電体ま
たは半導体を乾燥して溶剤を除去し;この被覆体を最初
酸化雰囲気においてフリットの溶融温度以下の温度で焼
成してすべてのまたは1部分の有機ビヒクルを除去し、
次いで酸化銅を還元する雰囲気において焼成する。この
第2焼成は700〜1050°Cの温度で120〜5分
間にわたり行ない酸化銅を銅金属に転化する。
法においては、酸化銅粉末および15重量%までの耐還
元性フリットを混合し;この混合物を有機ビヒクルおよ
び溶剤に分散させてペーストを形成し;このペーストを
誘電体または半導体に被着し;次いでとの被覆誘電体ま
たは半導体を乾燥して溶剤を除去し;この被覆体を最初
酸化雰囲気においてフリットの溶融温度以下の温度で焼
成してすべてのまたは1部分の有機ビヒクルを除去し、
次いで酸化銅を還元する雰囲気において焼成する。この
第2焼成は700〜1050°Cの温度で120〜5分
間にわたり行ない酸化銅を銅金属に転化する。
本発明の他の観点において、本発明の銅金属被覆を誘電
体または半zH体に被覆する方法ではフリットを含まな
い酸化銅粉末を形成し;この酸化銅粉末を有機ビヒクル
および溶剤に分散してペーストを作り;このペーストを
誘゛醒体〜まだは半導体に被着してその上に被覆を形成
し;仄いて被覆誘電体または半導体を乾燥して溶i11
を除去し;被覆誘電体または半導体を酸化雰囲気におい
て焼成してすべてのまたは1部分の有機ビヒクルを除去
し;および次いで酸化鋼を還元する雰囲気において焼成
する。この第2焼成では酸化銅を金属銅に転化する。
体または半zH体に被覆する方法ではフリットを含まな
い酸化銅粉末を形成し;この酸化銅粉末を有機ビヒクル
および溶剤に分散してペーストを作り;このペーストを
誘゛醒体〜まだは半導体に被着してその上に被覆を形成
し;仄いて被覆誘電体または半導体を乾燥して溶i11
を除去し;被覆誘電体または半導体を酸化雰囲気におい
て焼成してすべてのまたは1部分の有機ビヒクルを除去
し;および次いで酸化鋼を還元する雰囲気において焼成
する。この第2焼成では酸化銅を金属銅に転化する。
本発明の他の観点においては、金属被覆誘電体または半
導体はペロブスカイト型構造を有するセラミックが好ま
しい。このセラミックとしては、例えばチタン酸バリウ
ム、ジルコン酸カルシウム。
導体はペロブスカイト型構造を有するセラミックが好ま
しい。このセラミックとしては、例えばチタン酸バリウ
ム、ジルコン酸カルシウム。
チタン酸ストロンチウムまたはジルコン酸ストロンチウ
ムを挙げることができる。
ムを挙げることができる。
更に、有機ビヒクルは空気中200〜450℃の温度で
焼成して被覆誘電体または半導体から除去するのが好ま
しい。第2焼成工程は0.96 Pa(9,5x 10
−e気圧)以下の酸累分圧を有する還元雰囲気中で行う
のが好ましい。
焼成して被覆誘電体または半導体から除去するのが好ま
しい。第2焼成工程は0.96 Pa(9,5x 10
−e気圧)以下の酸累分圧を有する還元雰囲気中で行う
のが好ましい。
耐還元性フリットは主として(ifバリウム、ホウ素お
よびアルミニウムz (filナトリウム、ホウ素およ
びシリコン、また眸(iiil鉛、ホウ素およびシリコ
ンの酸化物からなるのが好ましい。
よびアルミニウムz (filナトリウム、ホウ素およ
びシリコン、また眸(iiil鉛、ホウ素およびシリコ
ンの酸化物からなるのが好ましい。
フリットを用いる本発明のこれらの例では、第2焼成を
少なくとも第2焼成の期間においてフリットを実質的に
還元しない雰囲気中で行うのが好ましい。
少なくとも第2焼成の期間においてフリットを実質的に
還元しない雰囲気中で行うのが好ましい。
本発明は酸化銅−ベースド ペーストを通常の分散剤で
容易に分散することができる利点がある。
容易に分散することができる利点がある。
更に、酸化銅の物理特性を通常の混練技術によつて容易
に調節できる利点がある。更に、壕だ本発明の方法は数
処理工程で、かつ1例においてフリットを用いないで銅
金属被覆を行うことができる。
に調節できる利点がある。更に、壕だ本発明の方法は数
処理工程で、かつ1例においてフリットを用いないで銅
金属被覆を行うことができる。
本発明の1具体例を本発明における4f>属被覆多層コ
ンデンサの断面を示す添付図面について示している。
ンデンサの断面を示す添付図面について示している。
本発明におけろ銅金属被覆は次のようにして形成する。
先づ、酸化鋼(第−卦うまたは第二銅)粉末を耐還元性
フリットと混合する。好ましくは、酸化銅粉末およびフ
リットを一325篩目(subSieve nn1nu
s 825 )に粉砕する。耐還元性フリットは混合物
のO〜15重弯%からなる。本発明の゛目的のために、
「耐還元性フリット」とは耐還元性および非還元性のフ
リットを意味する。
フリットと混合する。好ましくは、酸化銅粉末およびフ
リットを一325篩目(subSieve nn1nu
s 825 )に粉砕する。耐還元性フリットは混合物
のO〜15重弯%からなる。本発明の゛目的のために、
「耐還元性フリット」とは耐還元性および非還元性のフ
リットを意味する。
酸化鋼/フリット混合物を生成した後、またはこの生成
と同時に、酸化銅およびフリットt、6有機ビヒクルに
分散(溶油においてデウオメンCth(Duomeen
Gth)の如き分散剤と)シテペーストヲ形成する。
と同時に、酸化銅およびフリットt、6有機ビヒクルに
分散(溶油においてデウオメンCth(Duomeen
Gth)の如き分散剤と)シテペーストヲ形成する。
多くの有機ビヒクル、例えはチルピノールまたはセロソ
ルブ アセテートにエチルセルロースを入手することが
できる。ペーストの粘度は溶剤で調節してペーストを誘
電体に被着するのに必要とするコンシイステンシーにす
ることができる。適当な溶剤としては、例えばセロソル
ブ アセテートおよびブチル セロソルブ アセテート
を挙げることができる。
ルブ アセテートにエチルセルロースを入手することが
できる。ペーストの粘度は溶剤で調節してペーストを誘
電体に被着するのに必要とするコンシイステンシーにす
ることができる。適当な溶剤としては、例えばセロソル
ブ アセテートおよびブチル セロソルブ アセテート
を挙げることができる。
プロセスの次の工程で、上記ペーストを誘電体または半
導体に被着してその上に被覆を形成する。
導体に被着してその上に被覆を形成する。
一般的には、ペーストは浸漬により被着するが、しかし
スクリーン印刷により破着することができる。厚い被膜
を形成するこれらの周知の方法におりで、ペーストの粘
度は高い品質の金属標値を得る1つの重要なプロセス
パラメータである。
スクリーン印刷により破着することができる。厚い被膜
を形成するこれらの周知の方法におりで、ペーストの粘
度は高い品質の金属標値を得る1つの重要なプロセス
パラメータである。
ペーストを被着する誘電体または半導体は任意の材料に
することができる。1例として誘電体または半導体はプ
ロブスカイト型構造を有する酸化性セラミックにするこ
とができる。チタン酸バリウムおよびジルコン酸カルシ
ウムを含むこのクラスの材料は大きい誘電惠を有する材
料として知られている。これらの材料は、例えばセラミ
ックコンデンサの製造に有利である。
することができる。1例として誘電体または半導体はプ
ロブスカイト型構造を有する酸化性セラミックにするこ
とができる。チタン酸バリウムおよびジルコン酸カルシ
ウムを含むこのクラスの材料は大きい誘電惠を有する材
料として知られている。これらの材料は、例えばセラミ
ックコンデンサの製造に有利である。
誘電体または半導体を被覆した後、この被曖体を乾燥し
てペーストから溶剤を除去する。しかる後、かかる被覆
誘電体または半導体を酸化雰囲気中で焼成してすべての
または1部分の有機ビヒクルを除去し、酸化鋼およびフ
リット(幾分でも存在すれば)を残留させる。被覆にス
リットが存在する場合には、この工程の焼成温度をフリ
ットの溶融または軟化温度以下にする。有機ビヒクルを
除去する場合には、焼成温度を200−450 ”Cの
範囲にし、かつ焼成を空気中で行うようにする。
てペーストから溶剤を除去する。しかる後、かかる被覆
誘電体または半導体を酸化雰囲気中で焼成してすべての
または1部分の有機ビヒクルを除去し、酸化鋼およびフ
リット(幾分でも存在すれば)を残留させる。被覆にス
リットが存在する場合には、この工程の焼成温度をフリ
ットの溶融または軟化温度以下にする。有機ビヒクルを
除去する場合には、焼成温度を200−450 ”Cの
範囲にし、かつ焼成を空気中で行うようにする。
最後に、有機ビヒクルを4彼榎から焼失した後、被緩体
な第2焼成において酸化鋼に還元する雰囲気で焼成する
。第2焼成は700〜1050’Cの温度で120〜5
分間にわたり行い(焼成温度が高い程、焼成時1i−i
+を短くする)、第2焼成中少なくともフリット(もし
存在するならば)に実質的にj′は元しない雰囲気で行
う。焼成雰囲気の酸素分圧は焼成雰囲気に影響するけれ
ども0.96 Pa(9,5X 10−6気圧)以下に
するのが好ましい。
な第2焼成において酸化鋼に還元する雰囲気で焼成する
。第2焼成は700〜1050’Cの温度で120〜5
分間にわたり行い(焼成温度が高い程、焼成時1i−i
+を短くする)、第2焼成中少なくともフリット(もし
存在するならば)に実質的にj′は元しない雰囲気で行
う。焼成雰囲気の酸素分圧は焼成雰囲気に影響するけれ
ども0.96 Pa(9,5X 10−6気圧)以下に
するのが好ましい。
第1焼成工稈中に、銅金属被覆は酸化銅の銅金属への還
元によって形成する。同時に、銅金属被覆の誘電体また
は半導体への結合が形成する。この結合はフリットによ
りまたはフリットなして形成する。フリットによってよ
り強い結合が形成するけれども、フリットを含1ない金
属被覆を設ける場合には亀裂に対する感受性が低くなる
。
元によって形成する。同時に、銅金属被覆の誘電体また
は半導体への結合が形成する。この結合はフリットによ
りまたはフリットなして形成する。フリットによってよ
り強い結合が形成するけれども、フリットを含1ない金
属被覆を設ける場合には亀裂に対する感受性が低くなる
。
特に、本発明の方法の1つの特徴は、ガラス金属被覆(
fritted metallization )にお
いて、付加焼成工程(新しい有機ビヒクルと最終還元焼
成との間)をフリットの溶融温度より高い温度で行う必
要なく基体、すなわち、ガラスと酸化銅との間に結合を
形成することができる。
fritted metallization )にお
いて、付加焼成工程(新しい有機ビヒクルと最終還元焼
成との間)をフリットの溶融温度より高い温度で行う必
要なく基体、すなわち、ガラスと酸化銅との間に結合を
形成することができる。
上述するように、本発明における第二焼成中、焼成雰囲
気は酸化鋼に対して還元するが、しかし幾分でもフリッ
トを使用する場合にはフリットに対してしないようにす
るのが好ましい。この要件は耐還元性フリットを規定す
ることになる。すなわち、耐還元性フリットは使用する
酸化鋼に対して還元する雰囲気での焼成に耐えることの
できるフリットにする。かかるフリット(種々の元素の
酸化物)はfi)これらの元素成分と純粋元素の極めて
低い濃度で平衡に達成させるか、または(11)還元雰
囲気において焼成時間に比較して極めて徐々にこれらの
純粋元素と平衡するようにし、このために酸化物から純
粋元素への僅かな転化だけ力・生じ、捷だ(ilおよび
(11)が有効である。
気は酸化鋼に対して還元するが、しかし幾分でもフリッ
トを使用する場合にはフリットに対してしないようにす
るのが好ましい。この要件は耐還元性フリットを規定す
ることになる。すなわち、耐還元性フリットは使用する
酸化鋼に対して還元する雰囲気での焼成に耐えることの
できるフリットにする。かかるフリット(種々の元素の
酸化物)はfi)これらの元素成分と純粋元素の極めて
低い濃度で平衡に達成させるか、または(11)還元雰
囲気において焼成時間に比較して極めて徐々にこれらの
純粋元素と平衡するようにし、このために酸化物から純
粋元素への僅かな転化だけ力・生じ、捷だ(ilおよび
(11)が有効である。
本発明において用いるのに過当なフリットは5〜65重
話%のBao l O,85屯量%のA/1208およ
び25〜85項量%のB2O3と、5車量%までのBa
Oと置換したNa2O″!またはに20 、15=量%
までのBa、0と置換した%O、OaO捷たはSr0
、50取量%壕でのB2O3の代りの5io2jおよび
5重量%捷でのBaOと還元したZnO、NiOまたは
OuOとを含んでいる如き非還元性BaO−B2,08
− At120.糸である。この系における好捷しいフ
リットは主として60 iM ff1%のBa、0 、
38.5重部%のB2O3,5車量%のAl2O,およ
ff1.5fflJt%のNa 20からなる。
話%のBao l O,85屯量%のA/1208およ
び25〜85項量%のB2O3と、5車量%までのBa
Oと置換したNa2O″!またはに20 、15=量%
までのBa、0と置換した%O、OaO捷たはSr0
、50取量%壕でのB2O3の代りの5io2jおよび
5重量%捷でのBaOと還元したZnO、NiOまたは
OuOとを含んでいる如き非還元性BaO−B2,08
− At120.糸である。この系における好捷しいフ
リットは主として60 iM ff1%のBa、0 、
38.5重部%のB2O3,5車量%のAl2O,およ
ff1.5fflJt%のNa 20からなる。
他の適当な非還元性系は25〜55重分%のB20.
、0〜10重量%の゛NガOおよび85〜75重量%の
S IO2と、5重量%までのNa sOと置換したに
、Oの如きNa2O−B、08− Sin□系である。
、0〜10重量%の゛NガOおよび85〜75重量%の
S IO2と、5重量%までのNa sOと置換したに
、Oの如きNa2O−B、08− Sin□系である。
この系における好ましいフリットは主として88.8重
量%のB、O8,7,7重量%のNa 20および54
重量%のSiO□からなる。
量%のB、O8,7,7重量%のNa 20および54
重量%のSiO□からなる。
本発明に用いるのに適当な耐還元性ガラス系は50〜8
0重景%のPbO、15〜25重量%の5iOs 、0
〜15重量%のB、O3,0〜5重量%のAl2O8,
O〜5 重量%のNa2Oおよびo−4*量%のTlO
2の如きガラスを包含する。系における好ましい組成は
主として68迅量%のpbo 。
0重景%のPbO、15〜25重量%の5iOs 、0
〜15重量%のB、O3,0〜5重量%のAl2O8,
O〜5 重量%のNa2Oおよびo−4*量%のTlO
2の如きガラスを包含する。系における好ましい組成は
主として68迅量%のpbo 。
15.4重量%の5102.15重量%のB2O3,0
〜6重量%のAl2O8,2重量%のNa 、0および
4重量%のT z O2からなる。
〜6重量%のAl2O8,2重量%のNa 、0および
4重量%のT z O2からなる。
本発明の方法および本発明の金属被覆は、特に卑金属電
極多層コンデンサの製造に用いるのに適当である。この
好適な具体例を添付図面について説明するが、本発明は
これにより制限されるものではない。
極多層コンデンサの製造に用いるのに適当である。この
好適な具体例を添付図面について説明するが、本発明は
これにより制限されるものではない。
第1図は卑金・属霜極多層コンデンサの断面を示してい
る。このコンデンサは卑金属宙、極層12および14で
分離した誘電体または半導体材料層10から構成されて
いる。構造は電極とする( elect、rod、ed
)牛セラミックスの層を積み重ね、次いでこの積層構
造体を高温度で焼成してセラミックスを緻密にする(
densify )。卑金hs極を酸化しないように、
積層構造体を還元雰囲気中で焼成する。この結果として
、誘電体を耐還元性セラミックスにする。
る。このコンデンサは卑金属宙、極層12および14で
分離した誘電体または半導体材料層10から構成されて
いる。構造は電極とする( elect、rod、ed
)牛セラミックスの層を積み重ね、次いでこの積層構
造体を高温度で焼成してセラミックスを緻密にする(
densify )。卑金hs極を酸化しないように、
積層構造体を還元雰囲気中で焼成する。この結果として
、誘電体を耐還元性セラミックスにする。
第1図に示すように、寅俊12および14は誘電体層1
0を完全に横切って延在しなり0各電極はセラミックス
の1側に(第1図の左側に)延在し、また各電極14は
篩電1体の他側に(第1図の右側に)延在する。すべて
の電極12は共に電気的に接続し、同時にすべての電4
i1<14も共にi気的に接続して平行に電気的に接続
したコンデンサの頗状組織(network)を形成す
る。これらの接続は本発明による金属被覆16および1
8で達成する。このようにして構成した装置は@属被覆
16および18上に4線(図に示していない)をはんだ
付けして設けることができる。
0を完全に横切って延在しなり0各電極はセラミックス
の1側に(第1図の左側に)延在し、また各電極14は
篩電1体の他側に(第1図の右側に)延在する。すべて
の電極12は共に電気的に接続し、同時にすべての電4
i1<14も共にi気的に接続して平行に電気的に接続
したコンデンサの頗状組織(network)を形成す
る。これらの接続は本発明による金属被覆16および1
8で達成する。このようにして構成した装置は@属被覆
16および18上に4線(図に示していない)をはんだ
付けして設けることができる。
卑金・属電極多層コンデンサにおいて本発明の方法およ
び金属被覆を用いることによって、被覆体を還元雰囲気
において焼成して金属核種を形成するのに、内部卑・金
屑@極または耐還元性セラミックに損傷を与えることが
ないので有利である。
び金属被覆を用いることによって、被覆体を還元雰囲気
において焼成して金属核種を形成するのに、内部卑・金
屑@極または耐還元性セラミックに損傷を与えることが
ないので有利である。
次に、本発明を実施例について説明する。
実施例
表1には本発明の方法により銅金属被媛を設けた誘電体
につ−ての実施例を示して因る。また、表1には本発明
の方法によらない比較例を示している。
につ−ての実施例を示して因る。また、表1には本発明
の方法によらない比較例を示している。
表1に示すすべての例において、誘電体としては変性チ
タン酸バリウムを用いた。誘電体ペーストをドクターブ
レードによって基体上にペーストの薄層に被着し、次い
で誘電体を浸漬してペースト層に被着した。被覆−rr
4体を焼成して有機ビヒクルを焼失させ、次いで940
°Cのピーク温度に5分間焼成′した。第二焼成の雰囲
気を表1に示す。
タン酸バリウムを用いた。誘電体ペーストをドクターブ
レードによって基体上にペーストの薄層に被着し、次い
で誘電体を浸漬してペースト層に被着した。被覆−rr
4体を焼成して有機ビヒクルを焼失させ、次いで940
°Cのピーク温度に5分間焼成′した。第二焼成の雰囲
気を表1に示す。
表 1
(註)
Lセラミックテップは内部電極を有していない。
ス焼成を分離しないで有機ビヒクルを焼失した。
表電極ペーストには59.8重量%BaO、5,22重
i%Al2O8,88,51重量%B、08および1.
47重量%Na 20の組成を有するガラスを含めた。
i%Al2O8,88,51重量%B、08および1.
47重量%Na 20の組成を有するガラスを含めた。
引張試験(pull test )としては軸引張試験
を行b、この結果を表1に示す。表1の数値は基体から
金属被覆を分離する際に記録した力kg(、Jb)を示
している。また、表1に示すはんだ付適正は、いずれの
場合においても完全塙子が60〜40(錫−鉛)はんだ
で評価しうる裸スポット(bareSpot、s)なく
容易に湿潤したことにより確めた。
を行b、この結果を表1に示す。表1の数値は基体から
金属被覆を分離する際に記録した力kg(、Jb)を示
している。また、表1に示すはんだ付適正は、いずれの
場合においても完全塙子が60〜40(錫−鉛)はんだ
で評価しうる裸スポット(bareSpot、s)なく
容易に湿潤したことにより確めた。
更に、銅金属−ベースド電極ペーストを用因ることによ
る欠点(良く規定された粒度、凝集および表面積を有す
る良く分数する銅粉末を得る困難性および経費)につい
ては、峠1金属−ベースドペーストは酸化銅−ベースド
ペーストのように強込結合が形成しないことが表1か
られかる。
る欠点(良く規定された粒度、凝集および表面積を有す
る良く分数する銅粉末を得る困難性および経費)につい
ては、峠1金属−ベースドペーストは酸化銅−ベースド
ペーストのように強込結合が形成しないことが表1か
られかる。
箪1図は本発明の方法により形成した卑金篇箪極多層コ
ンデンサの断面図である。 10・・・誘電体または半褥体材料層 12 、14・・・電極 16 、18・・・
金属被機。
ンデンサの断面図である。 10・・・誘電体または半褥体材料層 12 、14・・・電極 16 、18・・・
金属被機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 誘電体または半導体に銅金属被覆を形成する方法に
おいて、 酸化銅粉末を形成し; 溶融温度を有する耐還元性フリットを形成し; 前記酸化銅粉末および前記フリットを混合して約15重
量%のフリットを含有する混合物を生成し; 該混合物を有機ビヒクルおよび該ビヒクル用の溶剤に分
散させてペーストを生成し:該ペーストを誘電体または
半導体に被着してその上に被覆を設け; 該被覆を乾燥して溶剤を除去し; 被覆誘電体または半導体を最初に酸化雰囲気中でフリッ
トの溶融温度以下の温度で焼成して少なくとも1部分の
有機ビヒクルを除去し;および 上記第1焼成後、次に被俊誘電体または半導体を、酸化
鋼を還元する雰囲気中700〜1050℃の温度で12
0〜5分間にわたり第2焼成して酸化鋼を金属鋼に転化
することを特徴とする銅金属被覆の形成方法。 2、 誘電体または半導体をプロブスカイト型構造を有
するセラミックとする特許請求の範囲第1項記載の方法
。 & 誘電体または半導体はチタン酸バリウムからなる特
許請求の範囲第2項記載の方法。 表 第1[成を200〜450℃の温度で行う特許請求
の範囲第8項記載の方法。 & 第2焼成において、焼成雰囲気の酸累分圧を9.5
X 10 気圧以下とする特許請求の範囲第4項記
載の方法。 6 粉末およびスリット粒子を一325篩目以下にする
特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、 フリットは主としてバリウム、ホウ素およびアル
ミニウムの酸化物からなる特許請求の範囲第6項記載の
方法。 & フリットは主としてナトリウム、ホウ素およびシリ
コンからなる特許請求の範囲第6項記載の方法。 9、 フリットは鉛、ホウ素およびシリコンからなる特
許請求の範囲第6項記載の方法。 10、 iJ2焼成を第2焼成中少なくともフリット
を実質的に還元しない雰囲気中で行う特許請求の範囲第
6項記載の方法。 IL 誘電偉才たは半導体に銅金属被覆を形成する方
法において、 主として酸化鋼からなる粉末を形成し;該酸化銅粉末を
有機ビヒクルおよび該ビヒクル用の溶剤に分散してペー
ストを生成し;該ペーストを誘電体または半導体に被着
してその上に被覆を設け; 該被覆を乾燥して溶剤を除去し; 被6i誘車体または半導体を最初に酸化雰囲気中で焼成
してすべてのまたは1部分の有機ビヒクルを除去し;お
よび 上記第1焼成後、被接誘電体または半導体を、酸化銅を
還元する雰囲気中700〜1050℃で120〜5分間
にわたり第2焼成して酸化銅を金属銅に転化することを
特徴とする銅金属被覆の形成方法。 1区 誘電体または半導体をプロブスカイト型構造を
有するセラミックとする特許請求の範囲第11項記載の
方法。 1& 誘電体または半導体はチタン酸バリウムからなる
特許請求の範囲第12項記載の方法。 14 第1焼成を200〜450−で−の温度で行う
特許請求の範囲第18項記載の方法。 15、 第2焼成において、焼成雰囲気の酸素分圧を
9.5 X l □−6気圧以下とする特許請求の範囲
第14項記載の方法。 16 粉末は一825篩目以下とする特許請求の範囲
第15項記載の方法。 1?、 卑、金属電極多層コンデンサに銅金属被覆を
形成する方法において、 耐還元性誘電体および卑・金属電極を交互に重ね合せた
層からなる多層コンデンサを形成し; 酸化銅粉末を形成し; 溶融温度を有する耐還元性フリットを形成し; 前記酸化銅粉末およびフリットを混合して0〜15重量
%のフリットを含有する混合物を生成し; 該混合物を有機ビヒクルおよび該ビヒクル用の溶剤に分
散させてペーストを生成し;該ペーストをコンデンサに
被着してその上に被覆を設け: 該被覆を乾燥して溶剤を除去し; 被覆コンデンサを、最初に酸化雰囲気中でフリットの浴
融温度以下の温度で焼成してすべてのまたは1部分の有
機ビヒクルを除去し、この場合焼成の温度を卑金属電極
の酸化を実質的に生じない範囲にし;および 上記第19J成後、被接コンデンサを、酸化銅還元する
雰囲気中で700〜1050 Cの温度で120〜50
分間にわたり焼成して酸化銅を金属鋼に転化することを
特徴とする銅金属被覆の形成方法。 1& 誘電体をプロブスカイト型構造を有するセラミッ
クとする特許請求の範囲第17項記載の方法。 19、 誘電体はチタン酸バリウムからなる特許請求
の範囲第18項記載の方法。 20、 第1焼成を2−00〜4fiO°Cの温度で
行う特許請求の範囲第19項記載の方法。 2L 第2焼成において、焼成雰囲気の酸素分圧を9
.5 X 10 気圧以下とする峙許ml求の範囲第
20項記載の方法。 2区 粉末およびフリット粒子を一825篩目以下と
する特許請求の範囲第21項記載の方法。 2& 第2焼成を第2焼成中少なくともフリットを実質
的に還元しない雰囲気中で行う特許請求の範囲第22項
記載の方法。 24 フリットは主としてバリウム、ホウ素およびア
ルミニウムの酸化物からなる特許請求の範囲第22項記
載の方法。 25、 フリットは主としてナトリウム、ホウ素およ
びシリコンの酸化物からなる特許請求の範囲第22項記
載の方法。 2a グリッドは主として鉛、ホウ素およびシリコン
の酸化物からなる特許ml求の範囲第22項記載の方法
。 29、耐還元性誘電体または半導体;および該誘電体ま
たは半導体に設けた主として銅からなる金属被覆から構
成したことを釉徴とする金属被捷誘′■1体まだは半導
体。 2& 誘電体はプロブスカイト型構造を有する誘電体を
有する卑金属電極多層コンデンサとする特許請求の範囲
第27項記載の金属被覆誘電体。 20″ 誘電体はチタン酸バリウムとした特許請求の
範囲 80、 主として酸化鋼から1よる粉末を形成し;f
fll酸化銅粉末を有機ビヒクルおよび該ビヒクル用の
溶剤に分散させ一Cペーストを生成し;該ペーストを誘
電体に被着してその上に被被覆を乾燥して溶剤を除去し
; 被覆誘電体を、最初に酸化雰囲気中で第1焼成してすべ
ての1たは1部分の有機ビヒクルを除去し;および 第1焼成後、被覆誘電体を酸化銅を還元する雰囲気中7
00〜1050℃の温度で120〜5分間にわたり第2
焼成して酸化銅を金属銅に転化する工程からなる方法で
金属被覆を設けた特許請求の鮭囲第29項記載の金属被
覆誘電体。
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