JPS634327B2 - - Google Patents

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JPS634327B2
JPS634327B2 JP55020269A JP2026980A JPS634327B2 JP S634327 B2 JPS634327 B2 JP S634327B2 JP 55020269 A JP55020269 A JP 55020269A JP 2026980 A JP2026980 A JP 2026980A JP S634327 B2 JPS634327 B2 JP S634327B2
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JP
Japan
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ceramic
electrode
paste
plating
present
Prior art date
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Expired
Application number
JP55020269A
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English (en)
Other versions
JPS56116613A (en
Inventor
Hiromitsu Tagi
Norya Sato
Makoto Ogawa
Katsuhiko Pponjo
Kusuo Kuguhara
Hiroyuki Hoashi
Shoji Kuroda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2026980A priority Critical patent/JPS56116613A/ja
Publication of JPS56116613A publication Critical patent/JPS56116613A/ja
Publication of JPS634327B2 publication Critical patent/JPS634327B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Details Of Resistors (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はセラミツク電子部品の製造方法にかか
り、特性の安定したセラミツク電子部品を容易に
かつ安価に製造することのできる方法を提供しよ
うとするものである。 従来、セラミツクコンデンサやセラミツク圧電
素子、半導体セラミツク素子、セラミツクバリス
タ素子等のセラミツク電子部品においては、セラ
ミツク素体の表面にAg、Ag−Pd、Ag−Pt、Ag
−Ni等の貴金属を主体とする電極が焼付法で形
成されている。一方、近年になつて貴金属の価格
が著しく高騰し、電極形成のためのメツキ法が
種々開発されて来ている。 しかしながら、これらの方法にも多くの問題点
がある。たとえば、セラミツク素体表面に銀ペー
ストを薄く塗布、焼付けし、さらにそれにニツケ
ルまたは銅を電解メツキするなどして、金属電極
を形成することが考えられているが、この方法で
は銀焼付層の表面が粗面で、小孔も多数存在して
いるため、メツキ時にメツキ液がこの小孔内部に
浸透し、セラミツク素体に対する銀焼付層の付着
強度を劣化させるという欠点がある。他の方法と
しては、セラミツク素体に金属を無電解メツキす
ることも考えられている。無電解メツキ法は、そ
の工法の性質上、多量のものを一度に処理するこ
とができるという特長をもつているが、その一方
で基板全表面にメツキ層が形成されやすいもので
ある。電子部品ではおおむね端面部分を残す方が
よく、その場合には周側面の皮膜を研削除去して
対向電極を形成する。この方法では、沿面耐電圧
距離が基板の厚みで決まり、電極周端部における
研摩時の金属成分残存によつて、絶縁破壊や短絡
といつた現象が起こりやすく、そのため基板をあ
まり薄くすることができない。部分ヘツキ法とし
ては、セラミツク素体の表面に希望するパターン
の金属層を形成するに際して、あらかじめその表
面に所定のパターンのメツキレジスト層を形成
し、ついで表面を活性化してからメツキレジスト
層を除去し、その後無電解メツキする方法があ
る。また、マスクを通して電極材料を真空蒸着し
たり、あるいはそれを全面に真空蒸着してから、
金属層をフオトエツチしたりする方法等もある。
これらの方法はいずれも量産性が低く、工業的に
実施することがむずかしい方法である。すなわ
ち、セラミツクコンデンサ素体を例にあげると、
この素体は一般に0.1〜0.3mmと薄く、また形状も
直径が4.5〜16mmと種々あり、このような素体に
上述の方法で量産性よく電極を形成することは非
常にむずかしい。さらに、容量値を少しでも大き
くするために、全面に電極を形成した場合も、寿
命特性が非常に悪く、信頼性上からセラミツク面
の電極部に縁を設けることが設計上必要であつ
た。 このように、焼付銀電極法に代わる他の方法に
は種種の問題点があり、電極の引張強度について
も焼付銀電極に比べて二分の一程度で、特性の低
下、その温度特性の劣化、寿命特性の劣化等が認
められる。 本発明は上述のような従来の方法にあつた欠点
を除去し、諸特性の安定したセラミツク電子部品
を製造することができるものである。すなわち、
本発明の方法は、印刷または吹付可能な樹脂ペー
スト中に金属成分として0.01〜5重量%のPdまた
はPtの少なくともいずれか一方の化合物を含ま
せ、このペーストをセラミツク基板のその端面部
が残るよう被着させてから、420〜920℃の範囲内
の温度で熱処理して、PdまたはPtの少なくとも
いずれか一方の金属または合金の粒子を析出さ
せ、その後、無電解メツキにより金属電極を形成
することを特徴とする。 この方法によれば、メツキ法のみならず、焼付
銀電極法で作製されたセラミツク電子部品に比べ
て非常に良好な特性を有し、十分な機能をもつセ
ラミツク電子部品を得ることができる。 以下、本発明の方法の詳細について、実施例を
あげて説明する。 まず、誘電体セラミツク基板としてはBaTiO3
−BaZrO3−Bi2O3−SnO2系とSrTiO3系(半導
体)、圧電体セラミツク基板としてはPbTiO3
PbZrO3系、またバリスタ基板としてはZnO系の
セラミツク素体を使用した。これら素体の寸法は
厚さ0.2〜2mm、直径5〜20mmである。 上記セラミツク基板の両面に、1mmの縁が残る
ようなマスクを用いて、電極ペーストを吹付、印
刷により0.5〜15μmの厚さに被着させた。電極ペ
ーストには、PdもしくはPtの少なくともいずれ
か一方の化合物が0.01〜5重量%、樹脂成分とし
てアミド系、フエノール系、セルローズ系等の有
機バインダーが3〜25重量%、アルコール、トル
オン等の溶剤成分が60〜97重量%含まれている。
Pd、Ptの化合物としてはそれぞれPdCl2
H2PtCl6・6H2Oを使用した。電極ペーストを吹
付けでセラミツク基板に被着するときにはその粒
度を400cpsに、また印刷で被着するときには
40000opsに調整した。 それから、80〜100℃の温度で乾燥させ、溶剤
を蒸発させてから、電気炉に入れて、420〜920℃
の範囲内の温度で焼付け、これにより、セラミツ
ク基板の表面にPd、Ptの金属あるいは合金の微
粒子を析出させた。次に、次亜燐酸ナトリウムを
含む硫酸ニツケルメツキ液に浸漬して、ニツケル
膜を形成した。 圧電セラミツク素子については、ニツケル膜の
形成後、100℃に保持されたシリコーンオイルに
浸漬し、4.5KV/mmの直流電界をセラミツク素子
に1時間印加してから、30分間電界冷却する方法
により、分極を行なつた。 次に、Pbが68重量%でSnが32重量%の組成の
半田を使用して、ニツケル電極にリード線を接続
し、特性測定用のリード端子を形成した。それか
ら、フエノール系樹脂被覆、ワツクス含浸を行な
つて完成品とした。 本発明において、吹付、印刷の可能なペースト
中に0.01〜5重量%のPd、Ptの少なくともいず
れか一方の化合物を含ませ、このペーストをセラ
ミツク基板に端面部が残るよう被着させた後、
420〜920℃の範囲内で焼付けをしているのは、設
計通りの特性、たとえばコンデンサであれば容量
値を得るためであり、また、セラミツク基板の表
面に安定した金属微粒子を析出するためである。
焼付温度が420℃より低いと、樹脂成分が残り、
メツキ後、電極の引張強度が低下するだけでな
く、電気特性すなわちコンデンサ特性、圧電特
性、バリスタ特性が悪化する。焼付温度が920℃
よりも高くなると、誘電特性、圧電特性、抵抗特
性、バリスタ特性が低下するだけでなく、寿命特
性も悪化する。 上記実施例では、Pd化合物としてPdCl2、Pt化
合物としてH2PtCl6・6H2Oを使用したが、焼付
後、金属微粒子層として残るものであれば、それ
らの化合物についての制約はない。金属微粒子層
としては0.1μm程度の厚さであれば無電解メツキ
をするのに十分であり、それ以上厚くしても価格
が上昇するだけで好ましくなく、特性的にも悪化
する。金属微粒子層に無電解メツキした後、接着
強度を高めるために、200〜400℃の範囲内の温度
で熱処理することが好ましい。無電解メツキによ
る電極としてはニツケル電極以外に、銅電極、コ
バルト電極等も使用することができる。 第1表に本発明の方法をセラミツクコンデンサ
の製造に適用したときの、製造条件、得られたコ
ンデンサの特性を示す。なお、表において、誘電
特性としての誘電率(ε)、損失角(tan δ)に
ついては、20℃下にて1kHzで測定したときの初
期値と、100℃下にて直流150Vを200時間印加し
た高温負荷印加後の値をそれぞれ示している。ま
た、リード線と電極との引張強度は、太さ0.6mm
のリード線を径5mmの半田で接着して調べた。
【表】
【表】 ただし*は比較例
上表において、No.2〜8、同13〜15、同17〜19
が本発明の実施例である。No.1〜10の結果をみる
と明らかなように、Pd、Ptの化合物を0.05〜0.5
重量%含む電極ペーストを使用したときに、初期
特性、寿命特性とも優れていることがわかる。そ
して、No.1、No.20のように、Pd、Ptの化合物の
含有量が少なくなると、誘電率の低下や損失角の
増大、さらにはリード線と電極との引張強度の低
下が著しくなる。また、No.9のように添加量が多
くなると、損失角が著しく悪化する。No.12〜16の
結果をみると、焼付温度が420〜920℃の範囲内に
あるとき、良好な結果が得られる。No.12、No.16の
ように焼付温度が低すぎたり、高すぎたりする
と、やはり誘電率が低下するだけでなく、損失角
の増大、リード線と電極との引張強度の低下が著
しい。なお、セラミツク材料が異なつていても、
本発明の範囲内であれば、良好な結果の得られる
ことがNo.17〜19からも明らかである。 No.10は公知の焼付銀電極を形成した場合であ
り、電極材料にガラスフリツトが含まれているた
めに、誘電率が本発明の方法によるものに比べて
低い。 No.11はセラミツク基板の表面をSnCl2とPdCl2
の溶液を用いて活性化処理をし、その後全面にニ
ツケルメツキし、さらに周辺部分に付着した金極
金属を研摩して除去したものである。これは、高
温負荷印加後の損失角が悪く、またリード線と電
極との引張強度も低いものであつた。 第2表は圧電素子について本発明の方法を適用
した結果を示す。ここでは前述したようにセラミ
ツク材料としてPbTiO3−PbZrO3系セラミツク基
板を使用している。なお、誘電率(ε)について
は20℃にて1kHzで測定した値であり、寿命試験
後の値とは温度80℃、相対湿度85%の雰囲気中に
1000時間放置した後の値である。
【表】
【表】 ただし*は比較例
上表において、No.102〜108、同111〜113が本発
明の実施例であり、No.101、109、110、114は本発
明の範囲外の例で、またNo.115、116は比較例であ
る。本発明の範囲内にある実施例は、いずれも安
定した特性を示しており、特にNo.104、105、112
は寿命試験後においてもほとんど特性の劣化が認
められず、著しく良好なものであつた。 第3表はバリスタについて本発明の方法を適用
した結果を示す。ここではバリスタ材料として一
般に使用されているZnO系セラミツク基板を使用
した。なお、バリスタ電圧(V1nA)はバリスタ
に1mAの電流を流したときの電極間の電圧であ
り、またリード線と電極との引張強度は第1表と
同じ方法で求めた値である。
【表】
【表】 ただし*比較例
上表において、No.202〜208、同211〜213が本発
明の実施例であり、No.201、209、210、214は本発
明の範囲外の例、No.215、216は比較例である。本
発明の範囲内にある実施例はいずれも特性が優れ
ているのに対し、範囲外の例はリード線と電極と
の引張強度が低く、また電圧非直線指数もよくな
い。No.216は公知の化学還元法(SnCl2とPdCl2
溶液を使用)による全面メツキ後、周辺部分を研
摩除去した場合であり、この方法によればリード
線と電極との引張強度が低いものである。 以上の説明から明らかなように、本発明によつ
て得られたセラミツク電子部品は、従来の焼付銀
電極を有するものに比べて、電極材料が価格的に
約1/10ですみ、特性的にも著しく安定している。
特にこの方法はコンデンサ等の電極端面部を必要
とする電子部品の製造に適している方法である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 印刷または吹付可能な樹脂ペースト中に金属
    成分として0.01〜5重量%の範囲内のPdまたは
    Ptの少なくともいずれか一方の化合物を含むペ
    ーストを用い、このペーストをセラミツク基板に
    その端面部が残るように被着させてから、420〜
    920℃の範囲内の温度で熱処理を施し、Pdまたは
    Ptの少なくともいずれか一方の金属または合金
    の粒子を析出させ、その後、無電解メツキにより
    金属電極を形成することを特徴とするセラミツク
    電子部品の製造方法。
JP2026980A 1980-02-19 1980-02-19 Method of manufacturing ceramic electronic part Granted JPS56116613A (en)

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JP2026980A JPS56116613A (en) 1980-02-19 1980-02-19 Method of manufacturing ceramic electronic part

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JPS56116613A JPS56116613A (en) 1981-09-12
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