JPS60240116A - 積層型磁器コンデンサ - Google Patents

積層型磁器コンデンサ

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JPS60240116A
JPS60240116A JP9714984A JP9714984A JPS60240116A JP S60240116 A JPS60240116 A JP S60240116A JP 9714984 A JP9714984 A JP 9714984A JP 9714984 A JP9714984 A JP 9714984A JP S60240116 A JPS60240116 A JP S60240116A
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nickel
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glass
electrode
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信儀 藤川
修一 川南
横江 宣雄
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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】 本発明は、ニッケル(Ni)を内部電極とする比較的安
価に製造しうる積層型磁器コンデンサに関するものであ
る。
背景技術 市販の積層型磁器コンデンサは薄層の誘電体の表面に内
部電極を形成したものを複数枚積層して一体焼成し、こ
の側面に形成する外部接続用電極(外部電極)に内部電
極を交互に並列に接続するような構造としている。
近時、このようなコンデンサは内部電極にパラジウム 
(Pd);1.たけ銀パラジウム (Ag−Pd)の貴
金属を使用すると、コンデンサのトータルコストが高く
なるので、内部電極材料として比較的安価な卑金属であ
るニッケル(Ni)を使用スることが案出されている。
内部電極に使用されるニッケル(Ni)になじむ外部電
極用金属が研究されている。
一般に、積層型磁器コンデンサにおいて、外部電極金属
として銀(Ag)または銀パラジウム (Ag −Pd
 )が公知であり、ニッケル(Ni)を内部電極とする
ものに銀(Ag)または銀パラジウム (Ag −Pd
 )を外部電極用金属として適用することが考えられる
。しかしながら、外部電極として銀(Ag)または銀パ
ラジウム (Ag −Pd)の貴金属を使用することは
コンデンサのトータルコストを高くするとともに、内部
電極のニッケル(Ni)と銀(Ag)または銀パラジウ
ム (AFi−Pd )とのなじみが悪いため、内部電
極と外部電極との接続が不充分となり、コンデンサの静
電容量低下および誘電(tanδ)損失増大等の電気的
特性に致命的な欠陥が生じる。一方、この外部電極に内
部電極のニッケル(Ni)となじみがよく、電極同士の
接合性のよい金属、すなわち内部電極と同一の金属(N
i)または内部電極と合金化しやすい金属(たとえば銅
、鉄、コバルトなど)を選択することが考えられる。し
かしながら、ニッケル(Ni)または内部電極と合金化
しゃすい金属の単体を使用した場合に問題が生じる。た
とえば、ニッケル(Ni)またはコバル)(Co)を単
体で用いる場合、ニッケル(Ni)またはコバル)(C
o)は磁性を有するため、これをガラス成分に混合する
と銀(Ag)等のような分散性の優れた微粉末を得るこ
とが難しくなる。すなわち、金属が磁性を有するために
金属粒子相互が引付は合い蜜となりガラス成分と分離さ
れてしまい、これらの混合が不均一となる。その結果、
焼付けられた外部電極のち密性が低下して外部電極強度
が劣化するとともに、誘電体への固着強度が弱くなる。
一方、例えば銅(Cu)単体で用いる場合、銅(Cu)
はガラスとのぬれ性が悪いのでこれをガラス粉末に混合
して非酸化性雰囲気中で焼成すると、銅(Cu)とガラ
スとが分離する状態となる。その結果、焼付けられた外
部電極のち密性が低下しで、外部電極強度が劣化すると
ともに、誘電体への固着強度が弱くなる。
本件発明者は上記の現状に鑑み鋭意研究の結果、外部電
極金属がニッケル(Ni)の内部電極と同一またはこれ
と合金化しやすい金属から成り、かっこの金属がガラス
成分とぬれ性のよい金属(たとえば、ニッケルまたはコ
バルト)と磁性を有さずに分散性の優れた金属(たとえ
ば、銅)とすることにより、これを非酸化性雰囲気中で
焼成すると、外部電極が充分なち密性および強度を有し
、誘電体への固着強度が優れていることを知見した。
目 的 本発明の目的はニッケル(Ni’)を内部電極とする積
層型磁器コンデンサにおいて、内部電極のニッケル(N
i)と接合性がよく、かつ誘電体への固着強度に優れた
外部電極を有する積層型磁器コンデンサを提供すること
である。
発明の構成および作用 図面は本発明に適応する積層型磁器コンデンサの構造例
を示す断面図である。本発明によればニッケルを内部電
極1とした積層型磁器コンデンサにおいて、外部電極2
が前記内部電極1と同一またはこれと合金化しゃすい金
属とガラス成分とから成り、前記外部電極2の金属が〃
′テラス分とぬれ性のよい金属(たとえばニッケル、コ
バルト等)と、ガラス成分に分散性のよい金属(たとえ
ば銅等)とから成る積層型磁器コンデンサが提供される
本発明は先ずニッケル(Ni)を内部電極1とした積層
型磁器コンデンサであって、外部電極2の組成がニッケ
ル(Ni)またはニッケル(Ni)と合金化しやすい金
属(例えば、ニッケルの他網、コバルト等)から選ばれ
ることが重要である。外部電極2として前記以外の金属
を選ぶと内部電極1とのなじみが悪く、電極相互の接合
が不充分であり、コンデンサの容量低下および誘電損失
(tanδ)の増大等の電気的特性が劣化する。
また、本発明は外部電極金属がガラス成分とぬれ性のよ
い金属と磁性を有さず分散性のよい金属とから成ること
が重要である。もし、ガラス成分とぬれ性のよい金属、
例えばニッケル(Ni)またはコバル)(Co)単体で
あれば、これらの金属が磁性を有するために金属粒子相
互が引付は合い密となりガラス成分が分離された状態と
なって混合が不均一である。その結果、焼付けられた外
部電極2のち密性が低下して外部電極強度が劣化すると
ともに、誘電体3への固着強度が弱くなる。
一方、もし磁性を有さず分散性のよい金属、たとえば銅
(Cu)単体であれば、この銅(Cu)がガラスとのぬ
れ性が悪いのでこれをガラス粉末に混合して非酸化性雰
囲気中で焼成すると、銅(CU)とガラスとが分7離し
た状態となる。すなわち、焼付けた外部電極の表面にガ
ラス粒が浮き出した状態となる。その結果、外部電極2
の緻密性が低下して外部電極強度が劣化するとともに、
誘電体3への固着強度が弱くなる。
尚、ニッケル(Ni)またはこれと合金化しやすい金属
とガラス成分とを混合したペーストが非酸化性雰囲気中
で焼成しなければならない理由は、大気中で焼成すると
ニッケル(Ni)またはこれト合金化しやすい金属が酸
化されコンデンサの静電容量低下および誘電損失増大な
どが生じるからである。
実施例 酸化亜鉛(ZnO)、ホウ酸(H、B O、)、無水ケ
イ酸(S io 2)に少量の水酸化アルミニウム (
A a (OH)3)、炭酸ナトリウム(N a2C0
3)および炭酸リチウム (L i 2CO3)を加え
て、ガラス組成が酸化亜鉛(ZnO)−50モル%、無
水ホウ酸 (BzO*)−30モル%、シリカ(Si0
2)−15モル%、アルミナ(Aji’zOs) −1
モル%、酸化ナトリウムN a20−2モル%および酸
化リチウム(Li20) 2モル%の組成範囲になるよ
うに秤量し、ライカイ機にて乾式混合後白金るつほに入
れ1200℃で溶融し、溶融液をステンレス板上に流し
出し、空気中急冷によりガラス塊を得た。
得られたガラス塊を乾式粉砕後250メツシユを通して
ガラス粉末を得た。
一方、化学純度99.5 %、平均粒径1.0 μIの
ニッケル粉末、コバルト粉末および銅粉末の第1表に示
す組成割合の金属粉末と有機ビヒクルおよび前記ガラス
粉末を69:25:6の重量割合になるよう秤量し、秤
量した配合物を3本ロールミルにより混合し、混合後の
ペーストに有機溶剤を添加してペースト粘度を調整した
。ペースト成分中のニッケル(Ni)、 コバル)(C
o)および銅(Cu)の金属とガラスとの配合割合は金
属80体積%に対して〃ラス20体積%である。そ80
体槙%に対してガラス20体積%である。その後ニッケ
ルを内部電極1とする積層型磁器コンデンサの端部にペ
ーストを塗布し、乾燥後、窒素雰囲気中で900℃X3
0分間焼成して外部電極2を焼付け、第1表に外部電極
2の構成金属の割合を示す1〜19の試料番号のも・の
を得た。使用した積層型磁器コンデンサはチタン酸バリ
ウム系誘電体材料およびニッケル内部電極材料によって
形成されており、その形状は約3,18X1.57X0
.83 (mm)であった。またコンデンサj1部への
ペーストの塗布幅は約0.5mmであり、塗布量は両端
合わせて約2.OmF!であった。
こうして得られた各試料について25℃において周波数
1kHzおよび入力電圧1 ’V rmsにて静電容量
および誘電損失(tanδ)を測定した。また直流電圧
50Vを1分間印加後の絶縁抵抗(IR)を測定した。
また直流電圧125■を3秒間印加して耐電圧試験を行
なった。さらに周波数1kHzおよび入力電圧IVrm
sにて一30℃〜+85℃での静電容量温度特性の測定
を行なった。コンデンサの電気的特性のこれらの結果を
第2表に示す。
以下に述べる各試料についての外部電極特性の試験結果
を第3表に示す。外部電極面に対するハンダぬれ性を評
価すべく230℃のハンダに3秒問浸漬してハング付は
試験を行ない、外部電極面にハンダが75%以上榎われ
でいる場合をO印で示した。また、270℃のハンダに
1分間浸漬して外部電極2の耐ハンダ試験を行ない、外
観上および電気的特性に異常がない場合○印で示した。
さらに外部電極固着力試験(#!配線ガラスエポキシ基
板に試料をハンダ付けし基板の裏より押し、破壊時の力
の強さを測定する )を行ない、破壊値が2.0kg以
上あるものを○印で、2.Okg未満のものをX印で示
し、()内には破壊値を示した。
最後に上記測定および試験の総合的評価をそれぞれ評価
欄においてQ、X印で示した。
(以下余白) 軌2舟 第3表 六のへ科否−号のものは不発明の範囲外のものである。
第1表〜第3表の試料番号2〜6,9〜13゜15〜1
9のものは本発明の範囲内の(、のであり、いずれも外
部電極用金属が内部電極1と同一のニッケル(Ni)ま
たはこれと合金化しゃすいコバル) (Co)または銅
(Cu)から成り、かつこれら外部電極金属がガラスと
ぬれ性のよいニッケル(Ni)またはコバル)(Co)
とガラスに分散性のよい銅(Cu)とから成り、各試料
とも静電容量が328.9nF以上、誘電損失(tan
δ)が2゜88%以下とコンデンサの電気的特性が劣化
せず、かつ外部電極の固着強度が3.14kg以上と優
れている。これに対し試料番号1,7,8.14のもの
は本発明の範囲外のものであり、外部電極用金属が内部
電極と同一のニッケル(Ni)*たはこれと合金化しゃ
すいコバル)(Co)または銅(Cu)であっても、こ
れら外部電極金属ががラスとぬれ牲のよい金属の単9体
、すなわち、ニッケル(Ni)および/またはコバル)
(Co)のみか、ガラスに分散性のよい銅(Cu)単体
から成り、各試料ともコンデンサの電気的特性は劣化し
ていないが、外部電極の誘電体への固着力が158kg
以下と着しく劣化していることが理解さる。
尚、この実施例においてはハンダ付試験およ耐ハング試
験を行なったが各試料1〜19いずも外観および電気的
特性に異常は見られなかつ効 果 以上のように本発明によれば、内部電極の二ケル(Ni
)と接合性がよく、かつ誘電体への着強度に優れた外部
電極を有する積層型磁器コデンサが可能となる。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明に適応される積層型磁器コンデンサの構
造例を示す断面図である。 1・・・内部電極、2・・・外部電極、3・・・誘電体
代理人 弁理士 西 教 圭 −部 上面の浄書(内容に変更なし) 手続補正書く方式) %式% 2、発明の名称 積層型磁器コンデンサ 3、補正をする者 事件との関係 出願人 住所 名称(663)京セラ株式会社 代表者 4、代理人 住 所大阪市西区西本町1丁目13番38号新興産ビル
国際TEI、EXO5255985INTAPT J国
際FAX GIII&GII (06)5380247
電話(06)538 0263(代表)+17j翻e 
n be *’m a 4 M im+76、補正の対
象 明細書、図面および委任状 、補正の内容 、■)明細書および図面の浄書(内容に変更なし)。 (2)別紙のとおり委任状を補充する。 以上 手続補正書 昭和59年10月18日 特許庁長官殿 特願昭59−97149 2、発明の名称 積層型磁器コンデンサ 3、補正をする者 事件との関係 出願人 住所 名称(663)京セラ株式会社 代表者 4、代理人 住 所 大阪市西区西本町1丁目13$38号 新興産
ビル国装置EX 0525−5985 1NTAPT 
J国際FAX GIII&GII (06)538−0
247氏名弁理士(7555)西教圭一部 Lr5、補
正命令の日付 自発補正、?′−゛〜 6、補正の対象 昭和59年8月10日付提出の明細書(浄書)の特許請
求の範囲の欄および発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 (1)特許請求の範囲は別紙のとおり。 (2)明細書第5頁第19行目において「ガラス成分に
」とあるを、削除する。 (3)明細書第14頁第7行目、第19行Hにおいて 
「lfガラス」とあるを削除する。 以上 特許請求の範囲 (1)ニッケルを内部電極とした積層型磁器コンデンサ
においぞ、 外部電極が前記内部電極と同一またはこれと合金化しや
すい金属とガラス成分とから成り、前記外部電極の金属
がガラスとぬれ性のよい金属と分散性のよい金属とから
成ることを特徴とする積層型磁器コンデンサ。 (2)前記ガラス成分とぬれ性のよい金属がニッケルま
たはコバルトのうち少なくとも1種であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の積層型磁器コンデンサ
。 (3)分散性のよい金属が銅であることを特徴とする特
許請求の範囲第1・項記載の積層型磁器コンデンサ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ニッケルを内部電極とした積層型磁器コヒデンサ
    において、 外部電極が前記内部電極と同一またはこれと合金化しや
    すい金属とガラス成分とから成り、前記外部電極の金属
    がガラスとぬれ性のよい金属と分散性のよい金属とから
    成ることを特徴とする積層型磁器コンデンサ。
  2. (2)前記ガラス成分とぬれ性のよい金属がニッケルま
    たはコバルトのうち少なくとも1種であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の積層型磁器コンデンサ
  3. (3)前記ガラス成分に分散性のよい金属が銅であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の積層型磁器
    コンデンサ。
JP9714984A 1984-05-14 1984-05-14 積層型磁器コンデンサ Granted JPS60240116A (ja)

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