JP3152065B2 - 導電性ペーストおよび積層セラミックコンデンサ - Google Patents
導電性ペーストおよび積層セラミックコンデンサInfo
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Description
ンサの外部電極の形成に用いる導電性ペースト、および
それを用いた積層セラミックコンデンサに関する。
部電極は、以下の方法で形成されている。即ち、まず、
Ag等の導電成分の粉末とガラスフリットの粉末を、樹
脂を有機溶剤に溶解した有機ビヒクルに分散させて導電
性ペーストを得る。その後、この導電性ペーストを積層
セラミックコンデンサ素体に塗布し乾燥後、焼付けて有
機物を除去し、導電成分とガラスフリットからなる導電
性被膜を形成する。
き、Snまたははんだめっきを順次形成して外部電極と
する。この場合、導電性ペースト中のガラスフリットと
しては鉛系、亜鉛系、硼珪酸系等が用いられている。
極においては、めっき工程でめっき液が積層セラミック
コンデンサ素体へ侵入するためと考えられる不具合が、
たびたび発生していた。つまり、積層セラミックコンデ
ンサの外部電極の接着強度の低下、回路基板に実装した
後の耐基板曲げ強度の低下、熱衝撃によるセラミックの
外部電極取付け部分のクラック等である。
ットの量を増やすことや、化学的に安定な高融点のガラ
スフリットを用いることで、積層セラミックコンデンサ
素体へのめっき液の侵入を防ぐことが検討されてきた。
り、高融点のガラスフリットを用いる場合、外部電極を
焼付ける時にセラミックにクラックが発生したり、めっ
きの時にめっき付性が悪くなるという問題点が発生して
いた。
た、酸化鉛系原料を用いたセラミックコンデンサにおい
て、そのセラミックはガラスフリットとの反応性が高
い。このため、高温で外部電極を焼付けすると、反応に
よりセラミックそのものの特性を損なわれ、めっき液が
侵入しやすくなってコンデンサの特性が劣化するという
問題点を有していた。
コンデンサの外部電極として用いたときに、外部電極の
接着強度が強く、耐熱衝撃性に優れた、さらに回路基板
に実装した後の基板曲げに強い積層セラミックコンデン
サを得ることができる導電性ペースト、およびそれを用
いた積層セラミックコンデンサを提供することにある。
め、本発明の導電性ペーストは、積層セラミックコンデ
ンサの外部電極として用いる導電性ペーストにおいて、
PbO、B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 、Bi2 O3
からなり、かつ、Bi2 O3 の割合が4.0〜30.2
重量%であるガラスフリットを含有することを特徴とす
る。
は、誘電体セラミックス層を介して配置された内部電極
層と該内部電極層につながる外部電極とからなる積層セ
ラミックコンデンサにおいて、PbO、B2 O3 、Si
O2 、Al2 O3 、Bi2 O3 からなり、かつ、Bi2
O3 の割合が4.0〜30.2重量%であるガラスフリ
ットを前記外部電極が含有することを特徴とする。
物としてのZnOの量は0.1重量%以下であることを
特徴とするそして、積層セラミックコンデンサとして
は、その誘電体セラミック層が酸化鉛を含有したもので
ある場合が特に好ましい。
デンサ素体に焼付けた場合、導電性ペースト中のガラス
フリットとセラミック、特に酸化鉛を含有するセラミッ
クとの反応が抑えられる。したがって、積層セラミック
コンデンサ素体が反応によって過度に変質して本来の特
性を失ったり、めっき液が侵入しやすくなることがな
い。
用いた積層セラミックコンデンサについて説明する。
を以下の通り作製した。即ち、表1に示す組成比率のガ
ラスフリットとなるように、その出発原料のPb
3 O4 、H3 BO3 、SiO2 、Al(OH)3 、Bi
2 O3 と不純物としてのZnOを混合し、高温で溶融さ
せた後、急冷してガラス化した。その後、得られたガラ
スを粉砕してガラスフリットを得た。なお、表1におい
て、*印は本発明の範囲外のものであり、その他は本発
明の範囲内のものである。
の導電性ペーストを作製した。即ち、Ag粉末66重量
%、ガラスフリット5重量%、エチルセルロース樹脂を
ブチルセロソルブに溶解した有機ビヒクル29重量%を
混合し、三本ロールで混練、分散して導電性ペーストを
作製した。
−5PbTiO3 を誘電体主成分とし、Ag/Pdを内
部電極とする積層セラミックコンデンサ素体(寸法、
3.2×1.6×1.0mm)を、あらかじめ準備して
おいた。
部電極が露出した端部に、上記導電性ペーストを塗布、
乾燥後、大気中630℃で焼付けて導電性被膜を形成し
た。その後、この導電性被膜の表面にNiめっきを施
し、さらにその上にSn−Pbめっきを施して外部電極
を形成し、積層セラミックコンデンサを完成させた。
ンサについて、基板曲げ強度試験、外部電極の接着強度
試験および熱衝撃試験を行なった。
9 附属書2に準じて行なった。即ち、まず、ガラス布
基材エポキシ樹脂からなる厚み1.6mmの銅張積層板
に、作製した積層セラミックコンデンサをはんだ付けし
た。その後、積層セラミックコンデンサを取り付けた面
の反対側より加圧棒で押してこの銅張積層板をたわま
せ、積層セラミックコンデンサが破損し始める銅張積層
板のたわみ量を基板曲げ強度の値とした。
クコンデンサの両外部電極の端部にリード線をはんだ付
けした後、両リード線をアキシャル方向に定速で引張
り、その破壊強度を外部電極の接着強度とした。
℃に保持した高温溶融はんだ中に、積層セラミックコン
デンサを3秒間浸漬した後、クラックの発生有無を確認
した。
20個の平均値として、また接着強度試験の結果を同様
に試験数20個の平均値として示す。また、図2に、熱
衝撃試験の結果を試験数100個中のクラック発生個数
として示す。なお、図1および図2中の○印および△印
の傍らに付した数字1〜11は、表1に示すガラスフリ
ット組成の試料No.を表す。
2 O3 含有量を4.0〜30.2重量%とすることによ
り、基板曲げ強度および接着強度を向上させることがで
きる。そして、特に、Bi2 O3 の含有量を8.5〜2
1.3重量%とすることにより、基板曲げ強度を大幅に
向上させることができる。また、図2に示す通り、同様
にBi2 O3 含有量を4.0〜30.2重量%とするこ
とにより、熱衝撃試験後のクラックの発生個数は激減し
ており、耐熱衝撃性を向上させることができる。
含まれる(試料No10、試料No.11)と、基板曲
げ強度および耐熱衝撃性が大幅に低下する。これはガラ
スフリット中のZnO成分とセラミックの反応によると
考えられる。したがって、ガラスフリット中の不純物と
してのZnOの量は極力少なくし、好ましくは0.1重
量%以下に抑える必要がある。
(Mg1/3 Nb2/3 )O3 −5PbTiO3 を誘電体主
成分とする積層セラミックコンデンサの場合について説
明したが、本発明はこれのみに限定されるものではな
い。
層セラミックコンデンサについて、その中でも特に、P
b(Zr0.52Ti0.48)O3 系、Pb(Fe
2/3 W1/3 )O3 −Pb(Fe1/2 Nb1/2 )O3 系、
Pb(Ni1/3 Nb2/3 )O3 −Pb(Mg
1/2 W1/2 )O3 −PbTiO3 系、Pb(Mg1/3 N
b2/3 )O3 −Pb(Ni1/3 Nb2/3 )O3 −PbT
iO3 系等の酸化鉛を含有したセラミック誘電体からな
る積層セラミックコンデンサについて、同様の効果を得
ることができる。
導電性ペーストを用いて積層セラミックコンデンサの外
部電極を形成することにより、その構成ガラスフリット
のセラミックとの反応が抑えられる。したがって、積層
セラミックコンデンサ素体が反応によって過度に変質し
て本来の特性を失ったり、めっき液が侵入しやすくなる
ことがない。
強く、耐熱衝撃性に優れた、さらに回路基板に実装した
後の基板曲げに強い積層セラミックコンデンサを得るこ
とができる。
接着強度、基板曲げ強度との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】 積層セラミックコンデンサの外部電極と
して用いる導電性ペーストにおいて、PbO、B
2 O3 、SiO2 、Al2 O3 、Bi2 O3 からなり、
かつ、Bi2 O3 の割合が4.0〜30.2重量%であ
るガラスフリットを含有することを特徴とする導電性ペ
ースト。 - 【請求項2】 ガラスフリット中に含まれる不純物とし
てのZnOの量は0.1重量%以下であることを特徴と
する請求項1記載の導電性ペースト。 - 【請求項3】 誘電体セラミックス層を介して配置され
た内部電極層と該内部電極層につながる外部電極とから
なる積層セラミックコンデンサにおいて、PbO、B2
O3 、SiO2 、Al2 O3 、Bi2 O3 からなり、か
つ、Bi2 O3 の割合が4.0〜30.2重量%である
ガラスフリットを前記外部電極が含有することを特徴と
する積層セラミックコンデンサ。 - 【請求項4】 ガラスフリット中に含まれる不純物とし
てのZnOの量は0.1重量%以下であることを特徴と
する請求項3記載の積層セラミックコンデンサ。 - 【請求項5】 積層セラミックコンデンサは、その誘電
体セラミック層が酸化鉛を含有したものであることを特
徴とする請求項3または請求項4記載の積層セラミック
コンデンサ。
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