WO2006085507A1 - 表面実装型負特性サーミスタ - Google Patents

Abstract

　ガラス層を形成することなく、めっき液によるセラミック素体の侵食を防ぐことができ、セラミック素体の素体強度が高く、優れた信頼性を有する表面実装型負特性サーミスタを提供する。 　Ｍｎ，Ｎｉ及びＴｉの少なくともいずれかを含む半導体セラミック材料からなるセラミック素体４と、前記セラミック素体４の表面に形成される外部電極５と、前記外部電極５の表面に形成されるめっき膜６と、を具備する表面実装型負特性サーミスタ１であって、前記半導体セラミック材料に含まれるＭｎのモル量をａ、Ｎｉのモル量をｂとしたとき、ＭｎとＮｉとのモル比が５５／４５≦ａ／ｂ≦９０／１０であり、かつ、前記半導体セラミック材料のうちＭｎ及びＮｉの総モル量を１００モル部としたとき、Ｔｉが０．５モル部以上２５．０モル部以下の範囲で含有されていることを特徴とする。

Description

細 書

， サ スタ

術分野

０００1 、 に実装されるのに好適な、外部電極 面にめ き膜が形成されて なる表面 サ スタに関する。

０００2 年、電子 応が要求され、負の抵 性を有する サ スタもチップ が進んで る。また、このよ チップ された サ スタと して、例えば にお ては、 を含有するセラ ック 体を有 することで、経時変 が小さ 頼性に優れた効果を有する の サ スタが開示されて る。

０００3 下に、特許 に示される サ スタを、 3を用 て説明する。

3は特許 に示される サ スタの 面図である。

サ スタ 、負の抵 性を有する複数のセラ ック 2と、セラ 、 層の界面に沿 てそれぞれ形成された 数の 部電極 3とを有するセラ ック 4 らなり、前記セラ ック 4の には、内部電極 3 するよ に外部 電極 5が形成されて る。ここでは、セラ ック 2は、 を主成分とし、 として が添加されたセラ ック 料を用 て 成されており、内部電極としてP d、外部電極として が用 られて る。

０００4 このよ サ スタ 、従来、以下のよ 方法で作製される。ま ず、セラ ック 末に有機 インダを加え 合してスラ 状にし、その 、ドクタ ド 用 て成形 工を施し、セラ ックグ ン トを作製する。 で、P dを主成分とした内部電極 ストを使用し、セラ ックグ ン ト上にスク ン 刷を施して電極 タ ンを形成する。次に、これら電極 タ ンがスク ン されたセラ ックグ ン トを積層した後、電極 タ ンがスク ン されて な セラ ックグ ン トで上下 して 着し、積層 を作製する。 で、 得られた に脱 インダ 理を行 た後、焼 、内部電極 3 セラ ック 2とが交互に積層されたセラ ック 4を形成する。そして得られたセラ ック 4の 等 らなる外部電極 ストを塗布 けし、外部電極 5を形 成する。

０００5 上のよ にして得られた外部電極 5を具備したセラ ック 4を に面 するにあたり、通常、はんだ けが行われて る。このはんだ けを〒 、外部電 極 5が溶融してはんだ中に溶け出す、 わゆる、はんだ われが生じることがある。 このはんだ われを防ぐため、またははんだの れ性を確保するために、はんだ けを〒 前に、 部電極の 面に S 等のめ き膜が形成されることが一 般的である。

1 2 4 4 93 報

発明の

０００6 し しながら、セラ ック 4の に形成された外部電極 5にめ き膜を形成 する際、め き液がセラ ック 4にも 触してしま 、セラ ック 4が侵食さ れると 題があ た。また、め き液によりセラ ック 4が侵食されると、セラ 、 4の 度も低下すると 題が生じる。特に、特許 に示される よ 、 を主成分とし、 を含有するサ スタ 料を用 て 成されたセ ラ ック 4は、経時変 が小さ 頼性に優れた効果を有する一方、め き液に よる侵食を十分に防ぐことができな た。そこで、め き液による侵食を防ぐために 、セラ ック 4の 面にガラス の を設けると ( えば、 6 23 9 6 )も考えられる。

０００7 し しながら、セラ ック 4の 面にガラス層を設けたとしても、ガラス層に存在 する微少なクラック ンホ 等 らめ き液がセラ ック 4 入してしま 、セラ ック 4の 食を十分に防ぐことはできな た。さらに、ガラス層を形 成する場合、セラ ック 4の 面にガラス層を形成すると たな工程が必要 となり、製造 程が 雑になると 題があ た。

０００8 そこで、 、ガラス層を形成することな 、め き液による侵食を防ぐことがで き、 、優れた 頼性を有する表面 サ スタを提供することを目的 とする。 ０００9 記の 的を達成するために、 らは 討を重ねた結果、 を必須 分とし、 Coの な とも ずれ を含有する半導体セラ ック 料を用 て 成されたセラ ック 体にお て、 Coの 組み合わ に対して を所定の 囲で 有さ ることによ て、ガラス の セラ ック 体に えて 成しな ても、十分にめ き液による侵食を防ぐことができると共に、高 頼性を有する表面 の サ スタが得られることを見 だしたのであ る。

００1０ すなわち、本願 の 明の サ スタは、 を含 む 導体セラ ック 料 らなるセラ ック 体と、前記セラ ック 体の 面に形成さ れる外部電極 、前記 部電極の 面に形成されるめ き 、を具備する表面 サ スタにお て、前記 導体セラ ック 料に含まれる の 量 をa、 の 量をbとしたとき、 と との 比が55 45 a b g であり、 、前記 導体セラ ック 料の の 量を

としたとき、 が ・ 5 上25 下の 囲で 有されて ることを特徴と する。

００11 また、本願 2の 明の サ スタは、前記 導体セラ ック 料に含まれる の 量をa、 の 量をbとしたとき、 と との 比 が55 45 a b 78 5 2 ・ 5であり、 、前記 導体セラ ックの 、

の 量を としたとき、 が5 上25 下の 囲で 有されて ることが好ま 。

００12 また、本願 3の 明の サ スタは、本願 2の 明にお て 、さらに、 と との 比を55 45 a b 7 3 した き好ま 。

００13 また、本願 4の 明の サ スタは、 Co、 を含む 導体セラ ック 料 らなるセラ ック 体と、前記セラ ック 体の 面に形成され る外部電極 、前記 部電極の 面に形成されるめ き 、を具備する表面

サ スタにお て、前記 導体セラ ック 料に含まれる の 量をa 、 Coの 量をcとしたとき、 とCoとの 比が 9 a c 7 3 で あり、前記 導体セラ ック 料の Coの 量を としたとき が 上3 下の 囲で 有されることを特徴とする。

００14 また、本願 5の 明の サ スタは、前記 導体セラ ック 料に含まれる の 量をa、 Coの 量をcとしたとき、 とCoとの 比 が3 7 a C 4 6 であり、前記 導体セラ ック 料の Coの 量を としたとき、 が3 上3 下の 囲で 有さ れることが好ま 。

００ 5 また、本願 6の 明の サ スタは、 Co、

導体セラ ック 料 らなるセラ ック 体と、前記セラ ック 体の 面に形 成される外部電極 、前記 部電極の 面に形成されるめ き 、を具備する表面 サ スタにお て、前記 導体セラ ック 料が Co らなり、 がO・ o g o 下、 がO・ o 45 o Coが ・ o g０ o (ただし、 Coの和が o ) らなり、 、前記 導体セラ ック 料の Coの 量を

としたとき、 が ・ 5 上3 下の 囲で 有されて ること を特徴とする。

００16 7の 明の サ スタは、前記 導体セラ ック 料の の 量を としたとき、さらに、 eが5 上2 下の 囲で 有されることを特徴とする。

8の 明の サ スタは、前記 導体セラ ック 料の の 量を としたとき、さらに、C が3 7 下の 囲で 有されることを特徴とする。

００17 9の 明の サ スタは、前記 導体セラ ックの 料の

Coの 量を としたとき、さらに、 eが7 上3 下の 囲で 有されることを特徴とする。

の 明の サ スタは、前記 導体セラ ックの 料 の Coの 量を としたとき、さらに、C が2 7 下の 囲で 有されるこ を特徴 する。

００18 の 明の サ スタは、前記 導体セラ ックの の Coの 量を としたとき、さらに、 eが5

3 下の 囲で 有されることを特徴とする。

2の 明の サ スタは、前記 導体セラ ックの 料 の Coの 量を としたとき、さらに、C が

5 下の 囲で 有されることを特徴とする。

００19 また、本願 3の 明の サ スタは、前記セラ ック 体の 部に内部電極が埋設されるとともに、前記 部電極は、前記 部電極 してなる ことが好ま 。

００2０ また、本願 4の 明の サ スタは、前記 部電極は

Pd らなり、 が6 9 下の 囲で まれて ることが好ま 。

００21 ( 明の )

すなわち、 を主成分とし、 を含有さ る場合は本願 の 明のよ に構成することによ て、セラ ック 体の 面にガラス の を形成し な ても、十分にめ き液による侵食を防ぐことができると共に、高 頼性を有する 表面 サ スタが得られることを見 だした。また、本願 2の 明のよ に構成することによ て、よりめ き液による侵食を防ぐことができる。また、本願 3 の 明のよ に構成することによ て、さらに信頼性を向上さ ることができる。

００22 また、 およびCoを主成分とし、 を含有さ る場合は、本願 4の 明のよ に 構成することによ て、セラ ック 体の 面にガラス の を形成しな ても、十分にめ き液によるセラ ック 体の 食を防ぐことができると共に、高 伝 性を有する表面 サ スタが得られることもわ た。また、本願 5 の 明のよ に構成することによ て、よりめ き液による侵食を防ぐことができ、信頼 性を向上さ ることができる。

００23 また、 Coを主成分とし、 を含有さ る場合は、本願 6の 明のよ に構成することによ て、セラ ック 体の 面にガラス の を形成し な ても、十分にめ き液による侵食を防ぐことができると共に、高 頼性を有する 表面 サ スタが得られることもわ た。

００24 また、新たな知見として、本願 ～ 2の 明のよ に構成することによ て、 ラ ック 体の を向上さ ることができ、例えば9 C～ C 度の 度であ ても、十分なサ スタ 性を発現する表面 の サ スタが得られることを見 だした。これにより、本願 3の 明のよ にセラ ック 体 の 部に内部電極を有する、 わゆる セラ ック 品であ ても、Pd P等の高 ストの 金属 料を内部電極 料を選択する必要がな 、 、十 分なサ スタ 性を得ることができる。さらには、本願 4の 明のよ に、 の 合が6 9 下と の 合の 内部電極 が形成された 表面 サ スタであ ても、抵抗 のばら きを小さ することができる 。 体的に説明すると、 の 96 C 低 ため、負の抵 性を有する 半導体セラ ック 料と一体 しよ とすると、半導体セラ ック 料が焼 する前 に が飛散してしま 、内部電極のカ が低下してしま 。その 果、負 サ スタの がばら 題が生じやす が、本願 明のよ 例えば9 C～ C 度でセラ ック と一体 することができる半導 体セラ ック 料を用 れば、抵抗 のばら きの さ サ スタが得られ る。

００25 は、本願 明の サ スタの 態の 面図 である。

2 2は、本願 明の サ スタのめ き の 定基準を 示す である。

3 3は、従来の セラ ック 品の 面図である。 号の

００26 … サ スタ

2…セラ ック

3… 部電極

4…セラ ック

5… 部電極

6 6b…め き 明を実施するための 良の

００27 下、本願 明の サ スタの 一の 態を図面に基 き 細に説明する。

００28 は、本願 明の サ スタの 態を示す 面図 である。 明の サ スタ は負の抵 性を示す 導 体セラ ック 料を焼 してなるセラ ック 4の 部に内部電極3が埋設されて る。ここでは、セラ ック 4はセラ ック 2 内部電極3とが互 に交互となるよ に 積層されてなる構成を有し、前記 部電極3はセラ ック 4の に交互に引き 出されて る。

そして、セラ ック 4の には、引き出された内部電極3 電気 に接続され るよ に外部電極5が形成されて る。そして、外部電極5の 面にはめ き 6が形 成されて る。

００29 明のセラ ック 4として られる半導体セラ ック 料としては、大き 分けて以下の 導体セラ ック ( )～(3)を用 ることができる。

( ) 導体セラ ック 料が、 を含み、 の 量をa、 量をbとしたとき、 と との 比が55 45 a b g であり、 の 量を とした時、 が ・ 5 上25 有さ れた半導体セラ ック 料 らなる。

(2) 導体セラ ック 料が、 Co を含み、 の 量をa、 Co の 量をcとしたとき、 とCoとの 比が 9 a c 7 3 であり、前 記 導体セラ ック 料の Coの 量を としたとき、 が

上3 有された半導体セラ ック 料 らなる。

(3) 導体セラ ック 料が Co を含み、 がO・ o 9 がO o 45 o T Coが o g o (ただし、 Coの和が o ) らなり、 、前記 導体セラ ック 料の Coの 量を としたとき、 が ・ 5

上3 下で 有された半導体セラ ック 料 らなる。

００3０ 導体セラ ック ( )～( )に示されるよ に、 を含み、 Coの な とも ずれ を含有さ たものに対し、 を所定量 有さ ることによ て、め き液 によ てセラ ック 体が侵食されることを防ぐことができ、 、セラ ック 体の 度を向上さ ることを見 だしたのである。

００31 また、 を主成分とし、 を含有する半導体セラ ック 料を用 た特許 の 合、 が であること ら、セラ ック 体を焼 するのに、少な とも 25 Cの 度が必要となる。し し、本願 、 に代えて を所定の 囲で 有さ ることによ て、例えば、 9 ～ C より低 度 にお ても、 することができ、 、 を含有した場合と同 度の 頼性を有し 、優れたサ スタ 性が得られることを見 だしたのである。その 果、セラ ック 体に内部電極を有する構造、すなわち、積層構造の サ スタにお て、例 えば の 合が6 9 点の 部電極をセラ ック と一体 したとしても、優れた負の抵 性が得られることがわ た。 ００32 さらには、本願 明によると、スピネ 外の 相、例えば の 生を抑制 できるため、スピネ 相の組 が焼 後に仕込み よりずれてしま ことを抑制 でき、異相が発生することによ て生じる強度の 下を防ぐことができることがわ た。 体的に説明すると、例えば、半導体セラ ック ( )の 合、 を主 成分として 有するサ スタ 料を焼 すると、一般的には の ネ 相が形成される。し し、例えば 25 C 高温で した場合、スピネ と は別に、岩塩 である O の 相が過度に 出し することが知られて 。この O相の発生によ て比抵抗およびB 数が焼 度の により急激に増 加し ずれが生じたり、 ネ 相の組成が仕込み 成 ら大幅にず れてしま ことがある。また、このよ O相は ネ との間で熱膨張 が異な るため、 および クラック等の原因になり、セラ ック 体の 度が 低下する 題が生じて た。し しながら、本願 明の 成とすることで、低温 可能となるほ 、例えば したとしても、 O相の生成を抑制するこ とができる。その 果、セラ ック 体の 度の 下を防ぐことができる。なお、 Coを主成分として 有する半導体セラ ック 料、 Co を主 成分として 有する半導体セラ ック 料にお ても ネ 外に 相が生じる。このため、半導体セラ ック (2) び半導体セラ ック (3)の 係を満たすよ にすれば、異相の 生を抑制できる。

００33 下に、上記( )～(3)に示される半導体セラ ック 料に て、組成 囲を限 定した理由に て説明する。

００34 導体セラ ック ( )に ては、 の 量をa、 の 量をbとした とき、 と との 比が55 45 a b g とした理由は、a bがg よりも多 場合、セラ ック 体が絶縁 してしま 、 サ スタの として所 望の 果が得られな ためである。 方、a bが55 45よりも少な 場合、セラ 、

O の 相が多量に発生して 度が低下し、セラ ック 体の クラックが生じる恐れがある。

００35 また、半導体セラ ック ( )にお て、 の 量を とし た時、 が ・ 5 上25 有されて る。 が ・ 5 よりも少 な 場合、め きによるセラ ック 体の 食を十分に防ぐことができず、 O相が多 量に発生してしま 、セラ ック 体の 度が低下してしま 。 方、 が25 よりも多 むと、比抵抗 が高 なりすぎて好まし な 。

００36 なお、 の 比を55 45 a b 78・ 5 2 ・ 5とし、 、

の 量を とした時、 が5 上25 有されて る場合、め き液によるセラ ック 体の 食をさらに防ぐことができるため 。 特に、 の 比が55 45 a b 7 3 とし、 の 量を とした時、 が5 上25 有する場合、さらに優 れた 頼性が得られるため 。

００37 また、半導体セラ ック (2)に ては、半導体セラ ック 料に含まれる の 量をa、 Coの 量をcとしたとき、 とCoとの 比が 9 a c 7 3 とした理由は、a cが7 3 よりも多 場合、セラ ック 体が絶縁 して しま 、 サ スタの として所望の 果が得られな ためである。また、a cが 9 よりも少な 場合も、セラ ック 体が絶縁 してしま 、 サ スタの として所望の 果が得られな ためである。

００38 また、半導体セラ ック (2)は、 Coの 量を とした時、 が 上3 有されて る。 が よりも少な 場合、め き液によるセラ ック 体の 食を十分に防ぐことができず、異相が多量に発生して しま 、セラ ック 体の 度が低下してしま 。 方、 が3 よりも多 むと、比抵抗 が高 なりすぎて好まし な 。

００39 なお、 Coの 比を3 7 a C 4 6 とし、 、 Coの 量を とした時、 が3 上3 有されて る場 合、め き液によるセラ ック 体の 食をさらに防ぐことができ、また優れた 頼性 が得られるためより好ま 。

００4０ また、半導体セラ ック (3)に ては がg o よりも多 と比抵抗が高 なりすぎサ スタとして有用性がな なる。また、 がO・ o よりも少な と、 加する効果が現れな 。また、 が45 o よりも多 と、異相が大量に発生しす ぎるため、素体 度の 下や初期特性のばら き増加がおこり好まし な 。 がO o よりも少な と、 加する効果が現れな 。また、Coがg o よりも多 と比抵抗が高 なりすぎサ スタとして有用でな なる。また、Coが ・ o よりも少な と 加する効果が現れな 。

００41 また、半導体セラ ック (3)は、 Coの 量を とした 時、 が ・ 5 上3 有されて る。 が ・ 5 よりも少な 場合、め き液によるセラ ック 体の 食を十分に防ぐことができず、異相が多量 に発生してしま 、セラ ック 体の 度が低下してしま 。 方、 が3 よりも多 むと、比抵抗 が高 なりすぎて好まし な 。

００42 なお、 が25 o 65 o 下、 が5 o 3 o 下、Coが 5 o 7 o (ただし、 Coの和が o ) らなり、 、前記 導体セラ ック 料の ち Coの 量を とし たとき、 が ・ 5 上3 下である場合、より 果的である。

００43 また、本願 明の 導体セラ ック ( )～(3)の 係を満たして れば、例えば 、 として、 e C 等の遷 属元素を含有さ ても良 。 えば、 eを含有 さ ることにより、初期 ばら きが小さ なり、C を含有さ るとさらなる低温 が可能となり、セラ ック 体の が向上する。ただし、 として、Z は め き液により侵食されやす ため、め き 性が低下する恐れがあるため、 加し な ことが好まし 。

００44 なお、本願 明の 導体セラ ック ( )～(3)を用 て得られた半導体セラ 、

2には、素原料、もし は製造 に混入してしま 不純 として、S a、 、 Ca z等を含む可能，注があるが、 OO 下、多 ものでも5

度の 入であり、本願 明の 性には影響がな ことが分 て る。

００45 また、本願 明の 部電極3として、 P Pd等の単体、もし はその 金 を用 ることができるが、これに限られるものではな 。特に、本願 明では、 P d らなり、銀の配 6 g 下であるものでも十分に使用できる 。すなわち、本願 明の 導体セラ ック 、例えば、9 C～ C 温にて 可能となるため、内部電極3が Pd らなり、その ち が6

9 下の 囲で まれる 点の 料を用 たとしても、前記 導体セラ ック 料と一体 することができ、抵抗 のばら きの さ サ スタが得られる。なお、本願 低温 に限られるものではな 、例えば 部電極 料としてPdを用 、 C 上の高 を行 たとしても、め き液 によるセラ ック 体の 食を防ぐことができるのは言 までもな 。

００46 また、本願 明の 部電極5としては、 Pd Pdの 体及び 金等 らな ることが好まし 。このよ な外部電極を用 ることで、 Pd 極 らなる内部電 極との 続及び がさらに良好となる。

００47 また、め き 6としては、外部電極5に用 た金属との 性によ て えるこ とができるが、 らなる外部電極5を用 る場合、 め き 6a、 S め き 6bを用 ることが好まし 。特に、め き液が の 合、セラ ック 4が侵 食されやす が、本願 明の サ スタはめ き 性が優れて るため、酸性 のめ き液にお ても十分にめ き液によるセラ ック 4の 食 を防ぐことができる。

００48 なお、 、ガラス の の なしに、セラ ック 4がめ き液に よ て侵食されることを防ぐこ ができるが、ガラス層の形成を妨げるものではな 。す なわち、 明の サ スタであ ても、例えば、外部環境の を受けに ・ による特性の の 止のため、セラ ック 4の 面 にガラス層を形成してもよ 。

００49 次に、 を含んでなる半導体セラ ック 料を用 て 成された半導 体セラ ック 4を有する、上記 態の サ スタ の 法を説明する。

００5０ まず、セラ ック 原料として O 、 を所定量 、次

3 4 2 で ジ アボ 等の粉 体が内有されたボ に投入して十分に 、その 、所定の 度で仮 セラ ック 末を作製する。次に、前記セラ 、 末に有機 インダを加え、湿式で混合 理を行な てスラ とし、その 、 ドクタ ド 使用して成形 工を施し、セラ ックグ ン トを作製する ００51 で、 P を主成分とした内部電極 ストを使用し、セラ ックグ ン ト上にスク ン 刷を施して電極 タ ンを形成する。次に、これら電極 タ ン がスク ン されたセラ ックグ ン トを積層した後、電極 タ ンがスク ン されて な セラ ックグ ン トで上下 して 着し、積層 を作製 する。 で、この を所定 法に切断してジ ア製の回に収容 、 イ ンダ 理を行 た後、所定温度( えば、 9 ～ C)で 理を施し、セラ 、 2 内部電極 3とが交互に積層された セラ ック 4を形成する。

００52 そしてこの 、セラ ック 4の 等を含む外部電極 ストを塗布 して けし、外部電極5を形成する。さらに、外部電極5の 面には電解め きによ り S 等のめ き 6bを形成する。これによ て、 明の の 態 の サ スタが得られる。 、外部電極5は、密着性が良好であれ ばよ 、例えばス ッタ ング 空蒸着 の 法で 成してもよ 。 ００53 、この 態では、セラ ック 原料として 等の酸 物を使用したが、 の 酸塩、水酸 使用することもできる。また、半導体セラ ック (2) び半導体セラ ック (3)にお ても上記 法と同一の 法で作製することができ る。

００54 また、 明の サ スタとしては、温度補償 、温度 用であるがこれに限るものではな 。また、表面 、すなわち、チップ型のセラ ック 体の 面に外部電極が形成されており、 に対して するため 部 電極の 面にめ き膜が形成されるものであれば、積層 に限定されるものではな 下、本 明の サ スタに て、さらに 体的に説明する。 ００55 ( )

まず、出発 料として、 o O Oを用意し、 の

3 4 2 ～ 54 に示されるよ 配合 になるよ に配合した。なお、 における 有量は、 の 量を とした時の の ( )である。

００56 て、これらの 料に カ ボン の 散剤を加え、ジ ア ボ を 体として混合 して乾燥した後、8 Cで2 、ボ に より再度 して 得た。次に、得られた 、水を4 、ポ カ ボ ン の 散剤を2・ 加え、24 合したのち、アク 系の有 イン ダを25 、可塑 としてポ オキ チ ンを ・ 75 、2 合して、 セラ ックスラ を得た。

００57 て、得られたセラ ックスラ を、ドクタ ド法により ト状に成形 、 乾燥さ て厚み4 u のセラ ックグ ン トを得、短冊 に切断した。 て、 Pd ( 8 Pd2 ) らなる金属粉末と有機 インダを 有機 剤に分散さ て Pd 部電極 ストを用意した。 られた Pd 部電極 ストを、セラ ックグ ン トの 上に、スク ン により印刷した。その 、各 Pd 部電極 ストがセラ ックグ ン トを介して対向するよ にセラ ックグ ン トを積み重ね、さらに P d 部電極 ストを塗布して な 保護 セラ ックグ ン トを上下 に配置して して 着し、 ・ 2 XW ・ 6 X ・ 6 の 法に 切断して生の積 を得た。この生の積 体を大気中35 間で脱脂した後、 大気中 囲気で 2 、セラ ック 2 内部電極3とが交互に積層さ れたセラ ク 4を得た。

００58 次に、 末と有機 インダを有機 剤に分散さ て 部電極 を作製し、前記 部電極 ストを上述の 部電極 するよ にセラ ック 体の 布で焼き付けることによ て、外部電極5を形成した。 ００59 後に、外部電極5が形成されたセラ ック 4の 部電極の 面に、電界め きにより、 め き6aとS め き6bとを順次め き 、これにより ～ 5 4の サ スタ を得た。

００6０ なお、 2を 2 3に代え、内部電極に Pd ( 3 Pd7

)を用 、 度を 3 Cとした以外は、試料 5 同一の 法で作製された サ スタを参考 とした。なお得られた試料 ～ 54の

サ スタ、 に て、 CP S( イオンプラズ 光分光 分析)によ てセラ ック 体の 成分析を行 たところ、得られたセラ ック 体の 、調合 成と同じであることがわ た。

００61 記のよ にして得られた サ スタ ～ 54、 に て、それぞれ 用意し、以下のよ 特性 価を行 、その 果を表 に示す。

００62 まず、め き液によるセラ ック 体の 合を示すめ き に ては以 下の 法で測定した。 2に示すよ に、セラ ック 体の 手方向の におけ る 向の みを とし、セラ ック 体の 外部電極に覆われており、め き液 に接触しな 部分の 向の みを 2としたとしたときに、以下の で示される 侵食 合をめ き とした。

００63 め き ( ) ( 2 ) 2 ( )

また、セラ ック 体の 度を示す 度に ては、試料 ～ 54の サ スタを、J S C 257 にしたが て、 験を行 た。 ００64 また、信頼性に ては、高温 験を行 て、経時変 を 下の 2を用 て 計算した。すなわち、 25Cの に負 サ スタを 間放置し、 自 然 却により冷却し、25Cにおける を求めた。 25Cに放置する前の25 でにおける に対する、放置前後の25Cにおける の をA の

25 合を用 てA

25 25を計算した。

００65 ( ) ( ( 25C ) ( 験前))

25 25 25 25 25( 験前)‥(2)

また、 の 標として 積率を測定した。 積率は、得られた 料 のセラ ック 体を樹脂に 、セラ ック 体の に平行な方向に

行 、S ( 子顕微鏡)で観察し、画像解析により の の 計を求 め、 積率を計算した。

００66 また、25Cにおける 定を行 ( )とし、5 Cにおける (

25

)とを測定し、 ( )

5 5０を求

5０ 2 めた。なお、 25Cにおける と5

25 OCにおける と ら下記の (3)により めた。さらに、 サ スタの の ばら き3C ( )を (4)により めた。

25 5０

００67 ( ) ( ) ( ) ( 298 5 323 5) (3)

25 5０

3C ( ) X3 数の 均値‥(4)

また、比抵抗に ては、内部電極を有さな セラ ック 体と、セラ ック 体の 部電極が形成されてなる サ スタを、試料 ～54に 示される サ スタ 同じ 件にお て作製したものをサンプ と して 意した。このサンプ に て抵抗 を測定し、セラ ック そのものが有す る 抵抗とした。

００68

6

００69 ら分 るよ に、 の 量をa、 の 量をbとしたとき、 と 辻 の 比が55 45 a b g であり、 の 量を ０ とした時、 が 2 ・ 5 上25 有されて る 2～ 4～ 23～28 3 ～36 39～45 48～53に ては、 A Rが ・ 5 下の れた 頼性を有しながら、め き 5 下、抗 度が3 上であり、 め き Ⅱ、さ 、 度に優れた サ スタが得られて るこ とが分 る。また 積率も5 下と 、 C 度であ ても十分に焼 しており、十分な 数及び 抵抗が得られて ることがわ る。さら に、 の 比が55 45 a b 78 5 2 ・ 5であり、 の 量を とした時、 が5 上25 有されて る 5～ 6～2 25～28 33～36 4 ～45 5 ～53の 合、め き

下であり、より優れて ることがわ る。その 、 の 比が55 45 a b 7 3 であり、 の 量を とし、 が5 上25 有 れて る 8～ 33～36 4 ～45 5 ～53の 合、信頼性を示すA が

25 25 ・4 下となり、さらに優れた

スタが得られる。

００7０ 方、 の わりに を用 た参考 の 合、信頼性は ・ 52 優れて るが、 め き 4・4 大き 、 度も27 3Nと とがわ る。さらに、 の 比が9 よりも大き は、セラ ック 体が絶縁 してしま 、 サ スタとして利用できな ため まし な 。また、 の 比が55 45よりも 2は、スピネ 相に固 できな が O となり ネ 外の 分に多 発生し、セラ ック 体の 度が低下してしま 。また および の 量を とした時の が ・ 5 よりも少な 3 22 3 38 47は、 が十分に含有されて な ため、セラ ック 体のめ き液による侵食が大き 、 度も 、 とがわ た。 方、 および の 量を とした時の が25 よりも多 2 29 37 46 54に ては、セラ ック 体の 抵抗 が負 サ スタの 上 意義な 値を超えてしま ことがわか た。

００71 ( 2)

て、 を含む 導体セラ ック 料を用 たセラ ック 体を有 する場合の サ スタにお て、半導体セラ ック 料の

変えることによ て、異相である O相の発生率との 係を 較した。まず、出発 料として、 O Oを用意し、 2の 55～ 74に示されるよ

3 4 2

になるよ に配合した。なお、 2における 有量は、 の とした時の の ( )である。 料のそれぞれの に て、上記のよ に調整した以外は、実施 同一の 法で作製し得られた サ スタを試料55～ 74とした。なお得られた試料55～ 74の サ スタに て、 CP S( イオンプラズ 光分光分析) によ てセラ ック 体の 成分析を行 たところ、得られたセラ ック 体の

、調合 成と同じであることがわ た。

0072 られた試料55～ 74に て、実施 同一の 法でめ き ( 、

( )、 積率( 、 25 25( )を測定した。また、 の ピング 、 相の面積率を測定した。 体的には、W X( X 分光 器)を用 て、 素の X 度を測定した。なお、測定 域を

、ピクセ 数25 5 、ピクセ サイズ ・ とし、加速電圧 5 、照射 の 件で測定した。そして、 ( の ) O ( )に より 、すなわち、 O相の面積率を計算した。

記のよ にして 定された結果を表2に示す。

００73 2

００74 の 有量が8 上であり、 の 有量が2 下である 55 ～57に ては、 を添加しな ても 相の発生が抑えられて るが、 が2 越える 58 59に ては O相が発生することがわ る。また、 が25 上 有されており、 と との 比が異なる 59～65にお て、 を加えた場合と加えて な 場合とを 較すると、 を加えて な 59 6 6 3に対して、 を2または5 えて る 6 62 64 65の方が 相の発生を抑制できることがわ る。

００75 また、 の 加によ て、め き も約 3 度に抑制することができて るため、 度が4 上と優れて ることがわ る。また、 C 度の であ ても、 積率が小さ 十分に なセラ ック 体が得られて るこ とがわ る。また、 の 比が同じである 66～ 74をみても、 の が増加するほど、 O相の発生を抑制することができ、 、 の が 本願 明の 囲である場合、優れた 度を保 とともに、め き

することができ、信頼性の れた サ スタが得られる。

００76 ( 3)

て、本願 の 明の 導体セラ ック 料に他の遷 属元素を添加した場 合に て比較する。次に、出発 料として、

3O4 O e

2O3 C O O2を 意し、 3に示されるよ な配合 になるよ に配合した以外は、実施 同一の 法で試料75～ 3を作製した。なお、 3における 有量は、半導体セラ ック 料に含まれる の 量を とした時の、 の ( )で ある。また、実施 同一の 法で同一の 価を行 た。その 果を表3に示 す。

００77 3

75～ 3に ては、 の 量をa、 の 量をbとしたとき、 と との 比が55 45 a b g であり、 の 量を とした時、 が ・ 5 上25・ 有されて るため、 A

2 が ・ 5 下にも関わらず、め き 2・ 下、抗 度が5 上 であり、め き が小さ 、 、 度に優れた サ スタが られて ることが分 る。また 積率も ・ 下と 、低温であ ても十 分に焼 しており、十分な 数及び 抵抗が得られて ることがわ る。

００79 75～ 4 83～298に ては の 量を とした 時、 eは5 上2 下の 囲で 有されて るため、特性 のばら き( 3C )が小さ なる。

また、試料 5～ 3に ては の 量を とした時、C は3 7 下の 囲で 有されて るため、 積率が小さ 、 低温 でも なセラ ック 体が得られることがわ る。

なお、 3にお ては eの 計を としたときに占める割合とし て eの 有量を示して るが、これを の 量を としたときの eの ( )に 算して 。

００8０ ( 4)

て、 Co を含む 導体セラ ック 料を用 たセラ ック 体を有 する場合の サ スタに て、半導体セラ ック 料の Co の 変えることによ て比較した。

００81 まず、 るよ

3O4 Co3 4 O2を用意し、 4の 4～ 4 に示され な配合 比になるよ に配合した以外は、実施 同一の 法で試料 4～ 4 を作製した 。なお、 における 有量は、 Coの 量を とした時の の ( )である。 記のよ にして得られた サ スタ 4 ～ 4 に て、実施 同一の 法で特性 価を〒 、その 果を表4に 示す。

００82 4

００83 4 ら分 るよ に、 量をa、 C 量をbとしたとき、 とCoと の 比が 9 a b 7 3 であり、 Coの 量を

とした時、 が ・ 上3 有されて る 5～ 2 24 ～ 3 、 33～ 39に ては、 A が

25 25 ・ 下にも関わらず、め き 5・ 下、抗 度が35 上であり、め き が小さ 、 度に優れた サ スタが得られて ることが分 る。また 積率も 3・ 下と 、 C 度であ ても十分に焼 しており、十 分な 数及び 抵抗が得られて ることがわ る。さらに、 Coの 比が 3 7 a b 4 6 であり、 Coの 量を とした時の が3 3 有されて る 7 8 25～ 3 34～ 9の 合、め き 4・ 下であり、信頼性を示すA がO

25 25 ・ 5 下とさらに優れた サ スタが得られる。

００84 方、 Coの 比が7 3 よりも大き 22は、セラ ック 体が絶 縁 してしま 、 サ スタとして利用できな ため まし な 。また、

Coの 比が 9 よりも 4に ても、セラ ック 体が絶縁 してしま 、 サ スタとして利用できな ため まし な 。また、 および Coの 量を とした時、 が ・ よりも少な 23 32は、 が十分に含有されて な ため、め き液による侵食が大き 、 度も 小 とがわ た。 方、 およびCoの 量を とした時、 が 3 よりも大き 3 4 に ては、セラ ック 体の 抵抗 が 負 サ スタの 上 意義な値を超えてしま ことがわ た。

００85 ( 5)

て、本願 4の 明の 導体セラ ック 料に他の遷 属元素を添加した場 合に て比較する。 料として、 3O4 Co3 4 e2O3 C O O2を用意 、 5 6の になるよ に配合した以外は、実施 同一の 法で試 料 4 ～ 97を作製した。なお、 5 6における 有量は、半導体セラ ック 料に含まれる Coの 量を とした時の、 の ( )で ある。また、実施 同一の 法で同一の 価を行 た。その 果を表5 6に示す。

００86 5

4 ～ 97に ては、 の 量をa、 Coの 量をcとしたとき とCoとの 比が 9 a C 7 3 であり、 Coの 量を とした時、 が 上3 有されて るため、 A

2 が ・ 5 下にも関わらず、め き 4・ 下、抗 度が35 上 であり、め き が小さ 、 、 度に優れた サ スタが 得られて ることが分 る。また 積率も2・ 下と 、低温であ ても十 分に焼 しており、十分な 数及び 抵抗が得られて ることがわ る。

００89 4 ～ 8 9 ～ 97に ては、 Coの 量を と した時、 eは7 上3 下の 囲で 有されて るため、特性 の ばら き( 3C )が小さ なる。

また、試料 8 ～ 97に ては、 Coの 量を とした時、 C は2 7 下の 囲で 有されて るため、 積率が小さ 、低温 でも なセラ ック 体が得られることがわ る。

なお、 5、6にお ては Co eの 計を 、 Co C の 計 を 、または、 Co e C の 計を として して るが、 上記のよ に Coの 計を として e C の 有量を 算して る。 ００9０ ( 6)

て、本願 6の 明である、 Coを主成分とし を含有する半導体セ ラ ック 料に て組成をふ て比較する。なお、他の遷 属元素を添加した場 合に ても比較する。

００91 まず、出発 料として、 3O4 O Co3 4 e2O3 C O O2を用意し、 7

8に示されるよ 配合 になるよ に配合した以外は、実施 同一の 法で試料 98～272となるよ に作製した。なお、 7 8における 有量は、 半導体セラ ック 料に含まれる Coの 量を とした時の、 の ( )である。また、実施 同一の 法で同一の 価を行 た 。その 果を表7 8に示す。

００92 7

98～272に ては、 をO・ 1 9０ O o 下、 をO・ 1 上45 ０ o 下、Coを0・ o 9０ ０ o 下 し、

Coの モ 量を ００ した時、 が0・ 5 3０ 有さ れて るため、 AR 2 R が

2 ・ 5 下と優れて る上に、めっき 3・ 5 ( 26) 下、抗 度が35 上であり、め き が小さ 、 、 度に優れた サ スタが得られて ることが分 る。また 積率も2・ 下 と 、低温であ ても十分に焼 しており、十分な 数及び 抵抗が得られて ることがわ る。

００95 235～266に ては、 Coの 量を とした時、 eは5 上3 下の 囲で 有されて るため、特性 のばら き( 3C )が小さ なる。

また、試料267～272に ては、 、 Coの 量を とした 時、C は 5 下の 囲で 有されて るため、 積率が小 さ 、低温 でも なセラ ック 体が得られることがわ る。

なお、 8にお ては Co eの 計を 、または Co C の 計を として して るが、上記のよ に Coの 計を として e C の 有量を 算して る。

００96 ( 7)

次に、 P 部電極にお て、 の を表7に示されるよ な配合 にな るよ に配合した以外は試料5 同一の 法で作製した試料を試料273～277とした 。また、同様に の を表9に示されるよ な配合 になるよ に配合した以外 は試料 7 同一の 法で作製した試料を278～282とした。そして、実施 同 一の 法で特性 価を行 た。その 果を表9に示す。

００97 9

9 らわ るよ に、本願 明の 導体セラ ック 料を用 れば、 の 有量 が6 9 下の P らなる内部電極 料を用 たとして 、本願 明の 導体セラ ック 料と一体 さ ることができ、優れた サ スタを得 ることができる。また、め き液によるセラ ック 体の 食を抑制することができ、 、高 度を有する 、信頼性の れた サ スタを得ることができる ことがわ る。

Claims

求の

を含む 導体セラ ック 料 らなるセラ ック 体と、前記セラ ッ ク 体の 面に形成される外部電極 、前記 部電極の 面に形成されるめ き 、を具備する表面 サ スタにお て、

前記 導体セラ ック 料に含まれる の 量をa、 の 量をbとした とき、 と との 比が55 45 a b g であり、 、前記 導体セラ ック 料の の 量を としたとき、 が ・ 5 上25 下の 囲で 有されて ることを特徴とする表面 サ スタ。

2 導体セラ ック 料に含まれる の 量をa、 の 量をbとした とき、 と との 比が55 45 a b 78 5 2 ・ 5であり、

前記 導体セラ ック 料の の 量が としたとき、 が5・ 上25 下であることを特徴とする に記載の

サ スタ。

3 導体セラ ック 料に含まれる の 量をa、 の 量をbとした とき、 と との 比が55 45 a b 7 3 であり、前記 導体セラ ック 料の の 量が としたとき、 が5・ 上25 下であることを特徴とする または請求 2に記載の サ スタ。

4 Co、 を含む 導体セラ ック 料 らなるセラ ック 体と、前記セラ 、 体の 面に形成される外部電極 、前記 部電極の 面に形成されるめ き 、を具備する表面 サ スタにお て、

前記 導体セラ ック 料に含まれる の 量をa、 Coの 量をcとした とき、 とCoとの 比が 9 a c 7 3 であり、

前記 導体セラ ック 料の Coの 量を としたとき、 が 上3 下の 囲で 有されることを特徴とする表面

サ スタ。

5 導体セラ ック 料に含まれる の 量をa、 Coの 量をcとした とき、 とCoとの 比が3 7 a c 4 6 であり、前記 導体セラ ック 料の Coの 量を としたとき、 が3 上3 下の 囲で 有されることを特徴とする 4に記載の

サ スタ。

6 Co、 を含む 導体セラ ック 料 らなるセラ ック 体と、前記セ ラ ック 体の 面に形成される外部電極 、前記 部電極の 面に形成されるめ き 、を具備する表面 サ スタにお て、

前記 導体セラ ック 料が Co らなり、 がO・ o 9 o がO o 45 o T、Coが o g o (ただし、 Coの和が o ) らなり、

、前記 導体セラ ック 料の Coの 量を と したとき、 が ・ 5 上3 下の 囲で 有されて ることを特徴と する表面 サ スタ。

7 導体セラ ック 料の の 量を としたとき、 さらに、 eが5 上2 下の 囲で 有されることを特徴とする ～3の ずれ に記載の サ スタ。

8 導体セラ ック 料の の 量を としたとき、 さらに、C が3 7 下の 囲で 有されることを特徴とする ～3、7の ずれ に記載の サ スタ。

9 導体セラ ックの 料の Coの 量を としたとき、 さらに、 eが7 上3 下の 囲で 有されることを特徴とする 4または5に記載の サ スタ。

導体セラ ックの 料の Coの 量を としたとき、 さらに、C が2 7 下の 囲で 有されることを特徴とする 4、 5、9の ずれ に記載の サ スタ。

導体セラ ックの 料の Coの 量を とした とき、

さらに、 eが5 上3 下の 囲で 有されることを特徴とする 6に記載の サ スタ。

2 導体セラ ックの 料の 、 Coの 量を とした とき、

さらに、C が 5 下の 囲で 有されることを特徴とする 6または に記載の サ スタ。

3 セラ ック 体の 部に内部電極が埋設されるとともに、前記 部電極は、前 記 部電極 してなることを特徴とする ～ 2の ずれ に記載 の サ スタ。

4 部電極は Pd らなり、前記 が6 9 下の 囲で まれ て ることを特徴とする 3に記載の サ スタ。