JP2003068560A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
積層セラミックコンデンサInfo
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Abstract
ちらの特性も良好な積層セラミックコンデンサを構成す
る。 【解決手段】 複数の内部電極3を形成した誘電体層2
を積層し、焼結したセラミック焼結体1の外部に、内部
電極3に導通した外部電極4を形成して積層セラミック
コンデンサを構成する。ここで、Ba−Sr−Si−B
系のガラスフリットとZn−Si−B系のガラスフリッ
トとCuを含有した導電ペーストの焼成により外部電極
4を構成する。この際、焼成後における外部電極4の外
周部の表層付近のガラスフリットの成分として、少なく
ともBa,Si,Bの各酸化物を含有し、かつSiO2
の構成比率が、全体の50mol%以下となるようにす
る。
Description
コンデンサ、特に外部電極を構成するガラスフリットの
焼き付け後の組成を最適化した積層セラミックコンデン
サに関するものである。
を形成した誘電体セラミックス焼結体と、内部電極に導
通し誘電体セラミックス焼結体の側面に形成され焼き付
けられた外部電極とから構成されている。誘電体セラミ
ック焼結体は、Ni等の内部電極を備えた誘電体層が積
層形成されている。外部電極は導電ペーストの焼付けに
より形成されている。外部電極表面には金属メッキが施
されており、外部電極の腐食の防止および実装基板への
半田付け性を向上させている。
部電極において、ガラスフリットに要求される重要な特
性としては、外部電極の焼結を促す焼結助剤としての機
能と、焼結後に外部電極に行うメッキのメッキ液に対す
るシール性を確保する機能との二つが存在する。
外部電極用のガラスフリットとしては、Ba−Si−B
系フリットおよびZn−Si−B系フリットを通常使用
していた。
ラミックコンデンサの外部電極の構成においては、以下
に説明する解決すべき課題があった。
および多層化が進行する中、外部電極のメッキ液に対す
るシール性の確保がさらに要求されるようになってき
た。しかし、シール性を確保するために外部電極の焼結
性を向上した場合、シール性は確保できるものの、外部
電極中のガラスフリットが外部電極の焼結とともに外部
電極表面部に析出する。これは、外部電極の焼結が促進
されると外部電極内の金属粒子同士の焼結が率先して行
われ、外部電極内部で金属粒子間に存在したガラスフリ
ットが外部に押し出されることによる。このように、ガ
ラスフリットが外部電極表面に析出すると、メッキ付け
性が低下し、場合によっては、メッキされなくなってし
まう。この結果、実装基板に積層セラミックコンデンサ
を実装する際に、濡れ性が悪くなる等の不具合が発生す
る。
めに外部電極の焼結度を低下させたり、ガラスフリット
の添加量を減じた場合には、メッキ液に対するシール性
が低下し、積層セラミックコンデンサの信頼性を悪化さ
せる可能性がある。
よびメッキ付け性のどちらの特性も良好な積層セラミッ
クコンデンサを構成することにある。
エッジ部付近におけるガラスフリットの成分として、少
なくともBa,Si,Bの各酸化物を含有し、かつSi
O2 の構成比率が全体の50mol%以下となるような
積層セラミックコンデンサを構成する。
ス転移点の異なる二種類のガラスフリットからなり、こ
れに含有されたアルカリ土類金属酸化物をエッジ部付近
に析出させることにより、該エッジ部付近のガラスフリ
ット成分に対するSiO2 の構成比率を50mol%以
下にした積層セラミックコンデンサを構成する。
二種類のガラスフリットにおけるガラス転移点の低い側
のガラスフリットを、Zn−Si−B系、Bi−Si−
B系またはPb−Si−B系のガラスフリットのいずれ
か一つを含有して積層セラミックコンデンサを構成す
る。
二種類のガラスフリットにおけるガラス転移点の高い側
の前記ガラスフリットを、Ba−Si−B系、Sr−S
i−B系またはCa−Si−B系のガラスフリットのい
ずれか一つを含有して積層セラミックコンデンサを構成
する。
デンサの構成について、図1を参照して説明する。
の側面断面図であり、(b)はその外部電極からみた正
面図である。
はセラミック焼結体1を構成する複数の誘電体層、3は
複数の誘電体層2間に配置される内部電極、4はセラミ
ック焼結体1の両端に形成された外部電極であり、41
は外部電極中央部、42は外部電極外周部である。
部電極3がそれぞれ形成された複数の誘電体層2が積層
され、焼成されたセラミック焼結体1の外面の内部電極
3の端部となる面に外部電極4が形成されている。
体1にバレル研磨等を行った後、導電ペーストを塗布し
て乾燥させた後、N2 とH2 Oとからなる所定の雰囲気
と所定の温度条件に制御した焼成炉で焼付することによ
り形成される。この外部電極にメッキを行い、半田との
なじみ性および信頼性を向上する。
3 を主成分とするセラミックスで構成されており、外部
電極はBa−Sr−Si−B系のガラスフリット、Zn
−Si−B系のガラスフリット、およびCuを含有した
導電ペーストの焼成物より構成されている。これら二種
類のガラスフリットは、その構成により、ガラス転移点
が異なり、Zn−Si−B系のガラスフリットは転移点
が低く、濡れ性を向上させる。一方、Ba−Sr−Si
−B系のガラスフリットは拡散しにくいため、Cuとと
もに焼成され、外部電極の形状が構成される。
フリットを混合することにより、内部電極およびセラミ
ック焼結体への外部電極の濡れ性と、外部電極の形状形
成とを容易にすることができる。
とにより、焼成後の外部電極表面の組成が変化する。す
なわち、焼成温度および、焼成雰囲気のO2 濃度を変更
することにより、外部電極の表面に析出するガラスフリ
ット内の組成が異なる。
外部電極表面のガラスフリットの組成について、表1、
表2を用いて説明する。
成を示したものであり、表2は外部電極外周部42での
組成を示したものである。なお、組成については、走査
型オージェ電子顕微鏡、および波長分散型X線マイクロ
アナライザを用いて、外部電極の表面および、表面から
2μm以内の内部について分析を行っている。
も、外部電極中央部に存在するガラスフリットの組成
は、ZnO−SiO2 −B2 O3 を主体とするフリット
で構成されている。よって、焼成条件による影響は殆ど
ない。
に存在するガラスフリットの組成は、ZnO−SiO2
−B2 O3 を主体とするフリットではあるが、焼成条件
により、それぞれ比率が変化し、全体としてのZnO−
SiO2 −B2 O3 の比率が減少するかわりに、Ba
O,SrOの析出量が増加する。このように、外部電極
の中央部と外周部とではガラスフリットの組成が異な
る。
は、ガラスフリットに含まれておらず、セラミック焼結
体から拡散して析出したものである。
メッキ付き性試験および耐湿負荷(シール性)試験の結
果を表3、表4にそれぞれ示す。
件で形成された外部電極に、Ni、Snを順次メッキし
ていき、目視観察によりメッキが形成されているか(C
u外部電極が露出していないか)により判断した。
70℃、湿度が95%Rhで10V通電を2000時間
実施した後の絶縁抵抗不良で判断した。
電極構造を有する積層セラミックコンデンサには不良が
発生し、他の焼成条件では発生しなかった。
外部電極外周部のガラスフリット内における、BaO,
SrOの含有量、およびBaO,SrOを含有した状態
でのSiO2 の含有量に影響を受け、SiO2 の含有量
が多ければ(ガラスフリット全体の50mol%を超え
て存在すれば)、メッキ付き性が低下する。
,,,の外部電極構造を有する積層セラミック
コンデンサには不良の発生はなかった。
ことは、シール性を確保するための必須条件であり、特
に、外部電極外周部で含有していることが不可欠であ
る。
の外部電極構造を有する積層セラミックコンデンサ
は、メッキ付き性、耐湿負荷(シール性)ともに問題は
ない。すなわち、外部電極表面にBaO,SrOを含有
し、かつ外部電極外周部におけるガラスフリット全体に
占めるSiO2 の含有比率が50mol%以下となるよ
うな外部電極の構成であれば、良好な半田なじみ性(実
装しやすさ)を有し、信頼性の高い積層セラミックコン
デンサを構成することができる。
BaTiO3 とし、導電ペーストのガラスフリットをB
a−Sr−Si−B系およびZn−Si−B系とし、外
部電極をCuとしてた積層セラミックコンデンサを示し
たが、内部電極、セラミック焼結体、および外部電極の
構成はこれに限るものではない。
ガラスフリットの組成を変更せず、焼成条件を複数種用
いて、外部電極表面に析出するガラスフリットの組成を
設定した。しかし、導電ペーストに混ぜるガラスフリッ
トの組成を変更したり、ガラスフリットの組成変更と焼
成条件の設定により、析出するガラスフリットの組成を
定めるようにしてもよい。
フリットの代わりに、Ba−Si−B系、Sr−Si−
B系、Ca−Si−B系、またはBa−Ca−Si−B
系のガラスフリットを用いてもよく、Zn−Si−B系
のガラスフリットの代わりに、Bi−Si−B系、Pb
−Si−B系の低ガラス転移点を有するガラスフリット
を用いてもよい。
付近におけるガラスフリットの成分として、少なくとも
Ba,Si,Bの各酸化物を含有し、かつSiO2 の構
成比率が全体の50mol%以下となるようにすること
で、メッキ付け性が良好で、実装性が良好な、信頼性の
高い積層セラミックコンデンサを構成することができ
る。
がガラス転移点の異なる二種類のガラスフリットからな
り、これに含有されたアルカリ土類金属がエッジ部付近
に拡散することにより、BaO等のアルカリ土類金属酸
化物が外部電極の表面に析出し、実装性が良好で、信頼
性の高い積層セラミックコンデンサを容易に構成するこ
とができる。
異なる二種類のガラスフリットにおけるガラス転移点の
低い側のガラスフリットを、Zn−Si−B系、Bi−
Si−B系またはPb−Si−B系のガラスフリットの
いずれか一つを含有することにより、内部電極およびセ
ラミック焼結体への濡れ性が向上し、実装性が良好で、
信頼性の高い積層セラミックコンデンサを構成すること
ができる。
異なる二種類のガラスフリットにおけるガラス転移点の
高い側の前記ガラスフリットを、Ba−Si−B系、S
r−Si−B系またはCa−Si−B系のガラスフリッ
トのいずれか一つを含有することにより、アルカリ土類
金属酸化物が外部電極の表面に析出しやすく、実装性が
良好で、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを構成
することができる。
正面図
Claims (4)
- 【請求項1】 積層セラミックコンデンサの端面外周部
となる前記外部電極のエッジ部付近の表層部における前
記ガラスフリットの成分として、少なくともBa,S
i,Bの各酸化物を含有し、かつSiO2 の構成比率
が、全体の50mol%以下であることを特徴とする積
層セラミックコンデンサ。 - 【請求項2】 前記ガラスフリットがガラス転移点の異
なる二種類のガラスフリットからなり、該ガラスフリッ
トに含有されたアルカリ土類金属酸化物が前記エッジ部
付近に析出している請求項1に記載の積層セラミックコ
ンデンサ。 - 【請求項3】 前記ガラス転移点の異なる二種類のガラ
スフリットにおけるガラス転移点の低い側の前記ガラス
フリットが、Zn−Si−B系、Bi−Si−B系また
はPb−Si−B系のガラスフリットのいずれか一つで
ある請求項2に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 【請求項4】 前記ガラス転移点の異なる二種類のガラ
スフリットにおけるガラス転移点の高い側の前記ガラス
フリットが、Ba−Si−B系、Sr−Si−B系また
はCa−Si−B系のガラスフリットのいずれか一つで
ある請求項2または請求項3に記載の積層セラミックコ
ンデンサ。
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KR100611188B1 (ko) | 2004-07-26 | 2006-08-10 | 조인셋 주식회사 | 어레이형 다중 칩 부품 및 이의 제조방법 |
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