JP3523633B2 - セラミックコンデンサ - Google Patents
セラミックコンデンサInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックコンデ
ンサに関する。
ンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックコンデンサの製造工程におい
ては、ＢａＴｉＯ3系材料等でなるセラミック誘電体基
体の面上に導電ペーストを塗布し、焼き付けて容量電極
を形成する。
ては、ＢａＴｉＯ3系材料等でなるセラミック誘電体基
体の面上に導電ペーストを塗布し、焼き付けて容量電極
を形成する。
【０００３】従来、容量電極を構成する導電ペーストに
は鉛ガラスまたは鉛化合物等の鉛成分が含まれており、
鉛成分による環境への悪影響が指摘されていた。このた
め、導電ペーストから鉛成分を除くことが要求されてい
た。
は鉛ガラスまたは鉛化合物等の鉛成分が含まれており、
鉛成分による環境への悪影響が指摘されていた。このた
め、導電ペーストから鉛成分を除くことが要求されてい
た。
【０００４】しかし、導電ペーストから鉛成分を除く
と、導電ペーストに含まれているガラスの軟化点が上昇
する。このガラスはセラミック誘電体基体に容量電極を
接着させる機能を担っており、ガラスの軟化点が上昇す
ると、容量電極とセラミック誘電体基体との間の密着性
が低下する。この結果、セラミック誘電体基体に対する
容量電極の接着強度が低下し、セラミックコンデンサの
信頼性低下を招く。
と、導電ペーストに含まれているガラスの軟化点が上昇
する。このガラスはセラミック誘電体基体に容量電極を
接着させる機能を担っており、ガラスの軟化点が上昇す
ると、容量電極とセラミック誘電体基体との間の密着性
が低下する。この結果、セラミック誘電体基体に対する
容量電極の接着強度が低下し、セラミックコンデンサの
信頼性低下を招く。
【０００５】このような容量電極の接着強度低下を回避
する手段として、導電ペーストに含まれるガラスの組成
を変更してガラスの軟化点を低下させた場合、セラミッ
ク誘電体基体と容量電極との間にガラス成分がたまる。
このため、セラミックコンデンサの静電容量低下、また
は誘電損失増大等の問題が生じる。
する手段として、導電ペーストに含まれるガラスの組成
を変更してガラスの軟化点を低下させた場合、セラミッ
ク誘電体基体と容量電極との間にガラス成分がたまる。
このため、セラミックコンデンサの静電容量低下、また
は誘電損失増大等の問題が生じる。
【０００６】以上述べたように、容量電極を構成する導
電ペーストに鉛成分が含まれていない場合、接着強度等
の信頼性と、静電容量または誘電損失等のコンデンサ特
性を両立させることは難しい。
電ペーストに鉛成分が含まれていない場合、接着強度等
の信頼性と、静電容量または誘電損失等のコンデンサ特
性を両立させることは難しい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、容量
電極に鉛成分が含まれていないセラミックコンデンサ、
及びそれに用いられる導電性組成物を提供することであ
る。
電極に鉛成分が含まれていないセラミックコンデンサ、
及びそれに用いられる導電性組成物を提供することであ
る。
【０００８】本発明のもう一つの課題は、セラミック誘
電体基体に対する容量電極の接着強度低下を回避し得る
セラミックコンデンサ、及びそれに用いられる導電性組
成物を提供することである。
電体基体に対する容量電極の接着強度低下を回避し得る
セラミックコンデンサ、及びそれに用いられる導電性組
成物を提供することである。
【０００９】本発明の更にもう一つの課題は、容量低下
及び誘電損失増大を回避し得るセラミックコンデンサ、
及びそれに用いられる導電性組成物を提供することであ
る。
及び誘電損失増大を回避し得るセラミックコンデンサ、
及びそれに用いられる導電性組成物を提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るセラミックコンデンサは、セラミッ
ク誘電体基体と、容量電極とを含む。
ため、本発明に係るセラミックコンデンサは、セラミッ
ク誘電体基体と、容量電極とを含む。
【００１１】前記容量電極は、前記セラミック誘電体基
体の外面に付着され、金属と、ガラスと、Ｂｉ2Ｏ3とを
含み、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも含まず、前記金属
はＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を含む。
体の外面に付着され、金属と、ガラスと、Ｂｉ2Ｏ3とを
含み、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも含まず、前記金属
はＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を含む。
【００１２】上述した本発明に係るセラミックコンデン
サにおいて、セラミック誘電体基体の外面に付着される
容量電極は、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも含んでいな
い。
サにおいて、セラミック誘電体基体の外面に付着される
容量電極は、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも含んでいな
い。
【００１３】更に、容量電極は、金属と、ガラスと、Ｂ
ｉ2Ｏ3とを含み、金属はＣｕまたはＡｇの少なくとも一
種を含む。この組成によれば、セラミック誘電体基体に
対する容量電極の接着強度低下を回避できると同時に、
セラミックコンデンサの容量低下及び誘電損失増大を回
避できることが確認された。
ｉ2Ｏ3とを含み、金属はＣｕまたはＡｇの少なくとも一
種を含む。この組成によれば、セラミック誘電体基体に
対する容量電極の接着強度低下を回避できると同時に、
セラミックコンデンサの容量低下及び誘電損失増大を回
避できることが確認された。
【００１４】従って、容量電極に鉛成分が含まれていな
いセラミックコンデンサであって、セラミック誘電体基
体に対する容量電極の接着強度低下を回避でき、かつ、
容量低下及び誘電損失増大を回避できるセラミックコン
デンサが得られる。
いセラミックコンデンサであって、セラミック誘電体基
体に対する容量電極の接着強度低下を回避でき、かつ、
容量低下及び誘電損失増大を回避できるセラミックコン
デンサが得られる。
【００１５】容量電極の好ましい組成では、金属の全量
に対するＢｉ2Ｏ3の含有量を、０．１ｗｔ％〜１０．０
ｗｔ％の範囲とする。また、金属の全量に対するガラス
の含有量を、０．１ｗｔ％〜５．０ｗｔ％の範囲とす
る。
に対するＢｉ2Ｏ3の含有量を、０．１ｗｔ％〜１０．０
ｗｔ％の範囲とする。また、金属の全量に対するガラス
の含有量を、０．１ｗｔ％〜５．０ｗｔ％の範囲とす
る。
【００１６】更に、本発明は、セラミック誘電体基体上
に容量電極を形成するための導電性組成物も開示する。
この導電性組成物は、金属と、ガラスと、Ｂｉ2Ｏ3とを
含み、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも含んでおらず、前
記金属はＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を含んでい
る。
に容量電極を形成するための導電性組成物も開示する。
この導電性組成物は、金属と、ガラスと、Ｂｉ2Ｏ3とを
含み、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも含んでおらず、前
記金属はＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を含んでい
る。
【００１７】上述した導電性組成物と、バインダと、溶
剤とを混合することにより、導電ペーストが調製され
る。更に、この導体ペーストをセラミック誘電体基体の
外面に塗布し、焼き付けることにより、容量電極がセラ
ミック誘電体基体上に形成される。従って、上述した本
発明に係るセラミックコンデンサが得られる。
剤とを混合することにより、導電ペーストが調製され
る。更に、この導体ペーストをセラミック誘電体基体の
外面に塗布し、焼き付けることにより、容量電極がセラ
ミック誘電体基体上に形成される。従って、上述した本
発明に係るセラミックコンデンサが得られる。
【００１８】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、実施例である添付図面を参照して、更に具体的に説
明する。図は単なる例示に過ぎない。
は、実施例である添付図面を参照して、更に具体的に説
明する。図は単なる例示に過ぎない。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るセラミックコ
ンデンサの一実施例を示す平面図、図２は図１の２−２
線に沿った拡大断面図である。図示のように、本発明に
係るセラミックコンデンサは、セラミック誘電体基体１
と、容量電極２１、２２とを含む。図示のセラミックコ
ンデンサは２つの容量電極２１、２２を備えているが、
容量電極の個数は任意である。
ンデンサの一実施例を示す平面図、図２は図１の２−２
線に沿った拡大断面図である。図示のように、本発明に
係るセラミックコンデンサは、セラミック誘電体基体１
と、容量電極２１、２２とを含む。図示のセラミックコ
ンデンサは２つの容量電極２１、２２を備えているが、
容量電極の個数は任意である。
【００２０】セラミック誘電体基体１は、ＢａＴｉＯ3
系材料を主成分として構成することができるが、他の材
料、例えば、ＳｒＴｉＯ3系材料を主成分として構成し
てもよい。また、図示のセラミック誘電体基体１は円板
状であるが、他の形状、例えば、方形板状であってもよ
い。セラミック誘電体基体１は、厚み方向Ｔで見て互い
に対向する２つの外面１１、１２を有している。
系材料を主成分として構成することができるが、他の材
料、例えば、ＳｒＴｉＯ3系材料を主成分として構成し
てもよい。また、図示のセラミック誘電体基体１は円板
状であるが、他の形状、例えば、方形板状であってもよ
い。セラミック誘電体基体１は、厚み方向Ｔで見て互い
に対向する２つの外面１１、１２を有している。
【００２１】容量電極２１、２２は、セラミック誘電体
基体１の外面１１、１２に付着されている。詳しくは、
１つの容量電極２１がセラミック誘電体基体１の外面１
１に付着され、もう１つの容量電極２２がセラミック誘
電体基体１の外面１２に付着されており、これら２つの
容量電極２１、２２がセラミック誘電体基体１を挟んで
互いに向き合っている。
基体１の外面１１、１２に付着されている。詳しくは、
１つの容量電極２１がセラミック誘電体基体１の外面１
１に付着され、もう１つの容量電極２２がセラミック誘
電体基体１の外面１２に付着されており、これら２つの
容量電極２１、２２がセラミック誘電体基体１を挟んで
互いに向き合っている。
【００２２】本発明においては、セラミック誘電体基体
１の外面１１、１２に付着される容量電極２１、２２
が、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも含まないように構成
される。
１の外面１１、１２に付着される容量電極２１、２２
が、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも含まないように構成
される。
【００２３】更に、容量電極２１、２２は、金属と、ガ
ラスと、Ｂｉ2Ｏ3とを含むように構成される。容量電極
２１、２２を構成するための金属としては、Ｃｕまたは
Ａｇの少なくとも一種を用いる。この組成によれば、セ
ラミック誘電体基体１に対する容量電極２１、２２の接
着強度低下を回避できると同時に、セラミックコンデン
サの容量低下及び誘電損失増大を回避できることが確認
された。
ラスと、Ｂｉ2Ｏ3とを含むように構成される。容量電極
２１、２２を構成するための金属としては、Ｃｕまたは
Ａｇの少なくとも一種を用いる。この組成によれば、セ
ラミック誘電体基体１に対する容量電極２１、２２の接
着強度低下を回避できると同時に、セラミックコンデン
サの容量低下及び誘電損失増大を回避できることが確認
された。
【００２４】従って、容量電極２１、２２に鉛成分が含
まれていないセラミックコンデンサであって、セラミッ
ク誘電体基体１に対する容量電極２１、２２の接着強度
低下を回避でき、かつ、容量低下及び誘電損失増大を回
避できるセラミックコンデンサが得られる。
まれていないセラミックコンデンサであって、セラミッ
ク誘電体基体１に対する容量電極２１、２２の接着強度
低下を回避でき、かつ、容量低下及び誘電損失増大を回
避できるセラミックコンデンサが得られる。
【００２５】容量電極２１、２２の好ましい組成では、
金属の全量に対するＢｉ2Ｏ3の含有量を、０．１ｗｔ％
〜１０．０ｗｔ％の範囲とする。また、金属の全量に対
するガラスの含有量を、０．１ｗｔ％〜５．０ｗｔ％の
範囲とする。
金属の全量に対するＢｉ2Ｏ3の含有量を、０．１ｗｔ％
〜１０．０ｗｔ％の範囲とする。また、金属の全量に対
するガラスの含有量を、０．１ｗｔ％〜５．０ｗｔ％の
範囲とする。
【００２６】容量電極２１、２２を構成するためのガラ
スとしては、例えば、ほう酸ガラス、ほうけい酸亜鉛ガ
ラス、またはこれらの組み合わせを用いることができ
る。ほう酸ガラスの具体例としては、例えば、SrO−B2O
3−Al2O3−ZnO系ガラスが挙げられる。また、ほうけい
酸亜鉛ガラスの具体例としては、ZnO−B2O3−SiO2−Al2
O3系ガラスが挙げられる。
スとしては、例えば、ほう酸ガラス、ほうけい酸亜鉛ガ
ラス、またはこれらの組み合わせを用いることができ
る。ほう酸ガラスの具体例としては、例えば、SrO−B2O
3−Al2O3−ZnO系ガラスが挙げられる。また、ほうけい
酸亜鉛ガラスの具体例としては、ZnO−B2O3−SiO2−Al2
O3系ガラスが挙げられる。
【００２７】上述した容量電極２１、２２は、セラミッ
ク誘電体基体１の外面１１、１２に導電ペーストを塗布
し、焼き付けることにより形成することができる。この
ための導電ペーストは、導電性組成物と、バインダと、
溶剤とを混合することにより調製することができる。
ク誘電体基体１の外面１１、１２に導電ペーストを塗布
し、焼き付けることにより形成することができる。この
ための導電ペーストは、導電性組成物と、バインダと、
溶剤とを混合することにより調製することができる。
【００２８】導電性組成物は、金属と、ガラスと、Ｂｉ
2Ｏ3とを含み、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも含まない
ように構成すればよい。上記金属はＣｕまたはＡｇの少
なくとも一種を含むように構成する。
2Ｏ3とを含み、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも含まない
ように構成すればよい。上記金属はＣｕまたはＡｇの少
なくとも一種を含むように構成する。
【００２９】以下、実験データを挙げて、本発明の効果
を具体的に説明する。
を具体的に説明する。
【００３０】＜実験１＞まず、金属粉と、ガラスフリッ
トと、Ｂｉ2Ｏ3とを混合して７種類の導電性組成物を調
製した。金属粉としては何れもＣｕ粉を用い、ガラスフ
リットとしては何れもSrO−B2O3−Al2O3−ZnO系ガラス
を用いた。金属粉の全量に対するガラスフリットの含有
量は何れも２．５ｗｔ％とし、金属粉の全量に対するＢ
ｉ2Ｏ3の含有量は０．１ｗｔ％、２．０ｗｔ％、３．５
ｗｔ％、６．０ｗｔ％、１０．０ｗｔ％または１５．０
ｗｔ％とした。
トと、Ｂｉ2Ｏ3とを混合して７種類の導電性組成物を調
製した。金属粉としては何れもＣｕ粉を用い、ガラスフ
リットとしては何れもSrO−B2O3−Al2O3−ZnO系ガラス
を用いた。金属粉の全量に対するガラスフリットの含有
量は何れも２．５ｗｔ％とし、金属粉の全量に対するＢ
ｉ2Ｏ3の含有量は０．１ｗｔ％、２．０ｗｔ％、３．５
ｗｔ％、６．０ｗｔ％、１０．０ｗｔ％または１５．０
ｗｔ％とした。
【００３１】更に、これら７種類の導電性組成物に、そ
れぞれ、バインダと、溶剤とを混合して７種類の導電ペ
ーストを調製した。バインダとしては有機ビヒクルを用
いた。
れぞれ、バインダと、溶剤とを混合して７種類の導電ペ
ーストを調製した。バインダとしては有機ビヒクルを用
いた。
【００３２】次に、これら７種類の導電ペーストを用い
て試料１〜７のセラミックコンデンサを作製した。セラ
ミックコンデンサの作製に用いられたセラミック誘電体
基体は、ＢａＴｉＯ3系材料を主成分とし、厚み０．５
ｍｍの円板形状のものである。このセラミック誘電体基
体の対向する２つの外面に導電ペーストを焼き付けて２
つの容量電極を構成した。容量電極の直径は２．５ｍｍ
となるようにした。
て試料１〜７のセラミックコンデンサを作製した。セラ
ミックコンデンサの作製に用いられたセラミック誘電体
基体は、ＢａＴｉＯ3系材料を主成分とし、厚み０．５
ｍｍの円板形状のものである。このセラミック誘電体基
体の対向する２つの外面に導電ペーストを焼き付けて２
つの容量電極を構成した。容量電極の直径は２．５ｍｍ
となるようにした。
【００３３】次に、試料１〜７のセラミックコンデンサ
について、静電容量、誘電損失、及び、セラミック誘電
体基体に対する容量電極の接着強度を測定した。実験結
果を下記の表１に示す。
について、静電容量、誘電損失、及び、セラミック誘電
体基体に対する容量電極の接着強度を測定した。実験結
果を下記の表１に示す。
【００３４】上述したように、金属粉の全量に対するＢ
ｉ2Ｏ3の含有量は０．１ｗｔ％以上とすることが好まし
い。図３はＢｉ2Ｏ3含有量と静電容量との関係を示すグ
ラフである。図示のようにＢｉ2Ｏ3含有量を０．１ｗｔ
％以上とすると、静電容量はおよそ一定の範囲（１．１
１ｎＦ〜１．１６ｎＦ）内に収まる。これに対し、Ｂｉ
2Ｏ3含有量を０．１ｗｔ％よりも小さくすると、静電容
量は急激に減少する。即ち、Ｂｉ2Ｏ3含有量＝０．１ｗ
ｔ％の付近に、静電容量に関する臨界点が存在するもの
と見ることができる。
ｉ2Ｏ3の含有量は０．１ｗｔ％以上とすることが好まし
い。図３はＢｉ2Ｏ3含有量と静電容量との関係を示すグ
ラフである。図示のようにＢｉ2Ｏ3含有量を０．１ｗｔ
％以上とすると、静電容量はおよそ一定の範囲（１．１
１ｎＦ〜１．１６ｎＦ）内に収まる。これに対し、Ｂｉ
2Ｏ3含有量を０．１ｗｔ％よりも小さくすると、静電容
量は急激に減少する。即ち、Ｂｉ2Ｏ3含有量＝０．１ｗ
ｔ％の付近に、静電容量に関する臨界点が存在するもの
と見ることができる。
【００３５】図４はＢｉ2Ｏ3含有量と誘電損失との関係
を示すグラフである。図示のようにＢｉ2Ｏ3含有量を
０．１ｗｔ％以上とすると、誘電損失はおよそ一定の範
囲（１．５９％〜１．８６％）内に収まる。これに対
し、Ｂｉ2Ｏ3含有量を０．１ｗｔ％よりも小さくする
と、誘電損失は急激に増大する。即ち、Ｂｉ2Ｏ3含有量
＝０．１ｗｔ％の付近に、誘電損失に関する臨界点が存
在するものと見ることができる。
を示すグラフである。図示のようにＢｉ2Ｏ3含有量を
０．１ｗｔ％以上とすると、誘電損失はおよそ一定の範
囲（１．５９％〜１．８６％）内に収まる。これに対
し、Ｂｉ2Ｏ3含有量を０．１ｗｔ％よりも小さくする
と、誘電損失は急激に増大する。即ち、Ｂｉ2Ｏ3含有量
＝０．１ｗｔ％の付近に、誘電損失に関する臨界点が存
在するものと見ることができる。
【００３６】上述したように、金属粉の全量に対するＢ
ｉ2Ｏ3の含有量は１０．０ｗｔ％以下とすることが好ま
しい。図５はＢｉ2Ｏ3含有量と接着強度との関係を示す
グラフである。図示のように、セラミック誘電体基体に
対する容量電極の接着強度は、Ｂｉ2Ｏ3含有量の増大に
つれて減少する傾向にある。セラミックコンデンサにお
いて容量電極の接着強度は、最低限、１．００Ｋｇｆ程
度の値が、信頼性を確保する上で要求される。Ｂｉ2Ｏ3
含有量を１０．０ｗｔ％以下とすると、１．００Ｋｇｆ
以上の接着強度が確実に得られる。
ｉ2Ｏ3の含有量は１０．０ｗｔ％以下とすることが好ま
しい。図５はＢｉ2Ｏ3含有量と接着強度との関係を示す
グラフである。図示のように、セラミック誘電体基体に
対する容量電極の接着強度は、Ｂｉ2Ｏ3含有量の増大に
つれて減少する傾向にある。セラミックコンデンサにお
いて容量電極の接着強度は、最低限、１．００Ｋｇｆ程
度の値が、信頼性を確保する上で要求される。Ｂｉ2Ｏ3
含有量を１０．０ｗｔ％以下とすると、１．００Ｋｇｆ
以上の接着強度が確実に得られる。
【００３７】更に好ましくは、Ｂｉ2Ｏ3含有量を２．０
ｗｔ％以下とする。図５を参照すると、Ｂｉ2Ｏ3含有量
を２．０ｗｔ％以下とすると、接着強度は、およそ一定
の高い値（３．０６Ｋｇｆ〜３．２４Ｋｇｆ）を示す。
これに対し、Ｂｉ2Ｏ3含有量を２．０ｗｔ％よりも大き
くすると、接着強度は急激に減少する。即ち、Ｂｉ2Ｏ3
含有量＝２．０ｗｔ％の付近に、接着強度に関する臨界
点が存在するものと見ることができる。
ｗｔ％以下とする。図５を参照すると、Ｂｉ2Ｏ3含有量
を２．０ｗｔ％以下とすると、接着強度は、およそ一定
の高い値（３．０６Ｋｇｆ〜３．２４Ｋｇｆ）を示す。
これに対し、Ｂｉ2Ｏ3含有量を２．０ｗｔ％よりも大き
くすると、接着強度は急激に減少する。即ち、Ｂｉ2Ｏ3
含有量＝２．０ｗｔ％の付近に、接着強度に関する臨界
点が存在するものと見ることができる。
【００３８】次に、試料１〜７のセラミックコンデンサ
について、容量電極のはんだ濡れ性を評価した（表１参
照）。はんだ濡れ性の評価では、２秒間２４０℃の鉛錫
共晶はんだにディップし、容量電極の全面積のうち、７
０パーセント以上の面積が鉛錫共晶はんだに濡れた場
合、とした。７０パーセント未満の面積しか鉛錫共晶は
んだに濡れなかった場合、×とした。
について、容量電極のはんだ濡れ性を評価した（表１参
照）。はんだ濡れ性の評価では、２秒間２４０℃の鉛錫
共晶はんだにディップし、容量電極の全面積のうち、７
０パーセント以上の面積が鉛錫共晶はんだに濡れた場
合、とした。７０パーセント未満の面積しか鉛錫共晶は
んだに濡れなかった場合、×とした。
【００３９】表１を参照すると、本発明の範囲に含まれ
る試料２〜７のセラミックコンデンサは、何れも、容量
電極のはんだ濡れ性が良好となった。
る試料２〜７のセラミックコンデンサは、何れも、容量
電極のはんだ濡れ性が良好となった。
【００４０】次に、試料１〜７のセラミックコンデンサ
について合否判定を行った。合否判定では、下記条件１
を満たす場合、合格とし、下記条件１を満たさない場
合、不合格とした。
について合否判定を行った。合否判定では、下記条件１
を満たす場合、合格とし、下記条件１を満たさない場
合、不合格とした。
【００４１】表１を参照すると、本発明の範囲に含まれ
る試料２〜７のうち、Ｂｉ2Ｏ3の含有量を０．１ｗｔ％
〜１０．０ｗｔ％の範囲とした試料２〜６が、合格と判
定された。
る試料２〜７のうち、Ｂｉ2Ｏ3の含有量を０．１ｗｔ％
〜１０．０ｗｔ％の範囲とした試料２〜６が、合格と判
定された。
【００４２】＜実験２＞まず、金属粉と、ガラスフリッ
トと、Ｂｉ2Ｏ3とを混合して５種類の導電性組成物を調
製した。先の実験１と同様に、金属粉としては何れもＣ
ｕ粉を用い、ガラスフリットとしては何れもSrO−B2O3
−Al2O3−ZnO系ガラスを用いた。金属粉の全量に対する
ガラスフリットの含有量は０．０ｗｔ％、０．１ｗｔ
％、２．５ｗｔ％、５．０ｗｔ％または７．５ｗｔ％と
し、金属粉の全量に対するＢｉ2Ｏ3の含有量は何れも
２．０ｗｔ％とした。
トと、Ｂｉ2Ｏ3とを混合して５種類の導電性組成物を調
製した。先の実験１と同様に、金属粉としては何れもＣ
ｕ粉を用い、ガラスフリットとしては何れもSrO−B2O3
−Al2O3−ZnO系ガラスを用いた。金属粉の全量に対する
ガラスフリットの含有量は０．０ｗｔ％、０．１ｗｔ
％、２．５ｗｔ％、５．０ｗｔ％または７．５ｗｔ％と
し、金属粉の全量に対するＢｉ2Ｏ3の含有量は何れも
２．０ｗｔ％とした。
【００４３】更に、これら５種類の導電性組成物から５
種類の導電ペーストを調製した。導電ペーストの調製方
法は、先の実験１と同様である。
種類の導電ペーストを調製した。導電ペーストの調製方
法は、先の実験１と同様である。
【００４４】次に、これら５種類の導電ペーストを用い
て試料８〜１２のセラミックコンデンサを作製した。セ
ラミックコンデンサの作製方法は、先の実験１と同様で
ある。
て試料８〜１２のセラミックコンデンサを作製した。セ
ラミックコンデンサの作製方法は、先の実験１と同様で
ある。
【００４５】次に、試料８〜１２のセラミックコンデン
サについて、静電容量、誘電損失、及び、セラミック誘
電体基体に対する容量電極の接着強度を測定した。実験
結果を下記の表２に示す。
サについて、静電容量、誘電損失、及び、セラミック誘
電体基体に対する容量電極の接着強度を測定した。実験
結果を下記の表２に示す。
【００４６】上述したように、金属粉の全量に対するガ
ラスフリットの含有量は５．０ｗｔ％以下とすることが
好ましい。図６はガラスフリット含有量と静電容量との
関係を示すグラフである。図示のようにガラスフリット
含有量を５．０ｗｔ％以下とすると、静電容量はおよそ
一定の範囲（１．１８ｎＦ〜１．１０ｎＦ）内に収ま
る。これに対し、ガラスフリット含有量を５．０ｗｔ％
よりも大きくすると、静電容量は急激に減少する。即
ち、ガラスフリット含有量＝５．０ｗｔ％の付近に、静
電容量に関する臨界点が存在するものと見ることができ
る。
ラスフリットの含有量は５．０ｗｔ％以下とすることが
好ましい。図６はガラスフリット含有量と静電容量との
関係を示すグラフである。図示のようにガラスフリット
含有量を５．０ｗｔ％以下とすると、静電容量はおよそ
一定の範囲（１．１８ｎＦ〜１．１０ｎＦ）内に収ま
る。これに対し、ガラスフリット含有量を５．０ｗｔ％
よりも大きくすると、静電容量は急激に減少する。即
ち、ガラスフリット含有量＝５．０ｗｔ％の付近に、静
電容量に関する臨界点が存在するものと見ることができ
る。
【００４７】図７はガラスフリット含有量と誘電損失と
の関係を示すグラフである。図示のようにガラスフリッ
ト含有量を５．０ｗｔ％以下とすると、誘電損失はおよ
そ一定の範囲（１．５９％〜１．７２％）内に収まる。
これに対し、ガラスフリット含有量を５．０ｗｔ％より
も大きくすると、誘電損失は急激に増大する。即ち、ガ
ラスフリット含有量＝５．０ｗｔ％の付近に、誘電損失
に関する臨界点が存在するものと見ることができる。
の関係を示すグラフである。図示のようにガラスフリッ
ト含有量を５．０ｗｔ％以下とすると、誘電損失はおよ
そ一定の範囲（１．５９％〜１．７２％）内に収まる。
これに対し、ガラスフリット含有量を５．０ｗｔ％より
も大きくすると、誘電損失は急激に増大する。即ち、ガ
ラスフリット含有量＝５．０ｗｔ％の付近に、誘電損失
に関する臨界点が存在するものと見ることができる。
【００４８】上述したように、金属粉の全量に対するガ
ラスフリットの含有量は０．１ｗｔ％以上とすることが
好ましい。図８はガラスフリット含有量と接着強度との
関係を示すグラフである。図示のように、接着強度は、
ガラスフリット含有量の増大につれて増大する傾向にあ
る。セラミックコンデンサにおいて、セラミック誘電体
基体に対する容量電極の接着強度は、最低限、１．００
Ｋｇｆ程度の値が、信頼性を確保する上で要求される。
ガラスフリット含有量を０．１ｗｔ％以上とすると、
１．００Ｋｇｆ以上の接着強度が確実に得られる。
ラスフリットの含有量は０．１ｗｔ％以上とすることが
好ましい。図８はガラスフリット含有量と接着強度との
関係を示すグラフである。図示のように、接着強度は、
ガラスフリット含有量の増大につれて増大する傾向にあ
る。セラミックコンデンサにおいて、セラミック誘電体
基体に対する容量電極の接着強度は、最低限、１．００
Ｋｇｆ程度の値が、信頼性を確保する上で要求される。
ガラスフリット含有量を０．１ｗｔ％以上とすると、
１．００Ｋｇｆ以上の接着強度が確実に得られる。
【００４９】更に好ましくは、ガラスフリット含有量を
２．５ｗｔ％以上とする。ガラスフリット含有量を２．
５ｗｔ％以上とすると、３．０６Ｋｇｆ以上の高い接着
強度が得られる。
２．５ｗｔ％以上とする。ガラスフリット含有量を２．
５ｗｔ％以上とすると、３．０６Ｋｇｆ以上の高い接着
強度が得られる。
【００５０】次に、試料８〜１２のセラミックコンデン
サについて、容量電極のはんだ濡れ性を評価した（表２
参照）。はんだ濡れ性の評価方法は、先の実験１と同様
である。
サについて、容量電極のはんだ濡れ性を評価した（表２
参照）。はんだ濡れ性の評価方法は、先の実験１と同様
である。
【００５１】表２を参照すると、本発明の範囲に含まれ
る試料９〜１２のセラミックコンデンサは、何れも、容
量電極のはんだ濡れ性が良好となった。
る試料９〜１２のセラミックコンデンサは、何れも、容
量電極のはんだ濡れ性が良好となった。
【００５２】次に、試料８〜１２のセラミックコンデン
サについて合否判定を行った。合否判定方法も、先の実
験１と同様である。
サについて合否判定を行った。合否判定方法も、先の実
験１と同様である。
【００５３】表２を参照すると、本発明の範囲に含まれ
る試料９〜１２のうち、ガラスの含有量を０．１ｗｔ％
〜５．０ｗｔ％の範囲とした試料９〜１１が、合格と判
定された。
る試料９〜１２のうち、ガラスの含有量を０．１ｗｔ％
〜５．０ｗｔ％の範囲とした試料９〜１１が、合格と判
定された。
【００５４】＜実験３＞まず、金属粉と、ガラスフリッ
トと、Ｂｉ2Ｏ3とを混合して２種類の導電性組成物を調
製した。金属粉としてはＣｕ粉またはＡｇ粉を用いた。
ガラスフリットとしては何れもSrO−B2O3−Al2O3−ZnO
系ガラスを用いた。金属粉の全量に対するガラスフリッ
トの含有量は何れも２．５ｗｔ％とし、金属粉の全量に
対するＢｉ2Ｏ3の含有量は何れも２．０ｗｔ％とした。
トと、Ｂｉ2Ｏ3とを混合して２種類の導電性組成物を調
製した。金属粉としてはＣｕ粉またはＡｇ粉を用いた。
ガラスフリットとしては何れもSrO−B2O3−Al2O3−ZnO
系ガラスを用いた。金属粉の全量に対するガラスフリッ
トの含有量は何れも２．５ｗｔ％とし、金属粉の全量に
対するＢｉ2Ｏ3の含有量は何れも２．０ｗｔ％とした。
【００５５】更に、これら２種類の導電性組成物から２
種類の導電ペーストを調製した。導電ペーストの調製方
法は、先の実験１と同様である。
種類の導電ペーストを調製した。導電ペーストの調製方
法は、先の実験１と同様である。
【００５６】次に、これら２種類の導電ペーストを用い
て試料１３、１４のセラミックコンデンサを作製した。
セラミックコンデンサの作製方法は、先の実験１と同様
である。
て試料１３、１４のセラミックコンデンサを作製した。
セラミックコンデンサの作製方法は、先の実験１と同様
である。
【００５７】次に、試料１３、１４のセラミックコンデ
ンサについて、静電容量、誘電損失、セラミック誘電体
基体に対する容量電極の接着強度、及び、容量電極のは
んだ濡れ性を測定した。更に、合否判定を行った。これ
らの測定及び合否判定の方法は、先の実験１と同様であ
る。実験結果を下記の表３に示す。
ンサについて、静電容量、誘電損失、セラミック誘電体
基体に対する容量電極の接着強度、及び、容量電極のは
んだ濡れ性を測定した。更に、合否判定を行った。これ
らの測定及び合否判定の方法は、先の実験１と同様であ
る。実験結果を下記の表３に示す。
【００５８】表３においてＣｕ粉を用いた試料１３と、
Ａｇ粉を用いた試料１４とを比較してわかるように、Ａ
ｇ粉を用いた試料１４でも、Ｃｕ粉を用いた試料１３と
同様な結果が得られる。
Ａｇ粉を用いた試料１４とを比較してわかるように、Ａ
ｇ粉を用いた試料１４でも、Ｃｕ粉を用いた試料１３と
同様な結果が得られる。
【００５９】従って、Ｃｕ粉とＡｇ粉との混合物を用い
た場合でも、Ｃｕ粉のみを用いた試料１３、及びＡｇ粉
のみを用いた試料１４と同様な結果が得られると推測さ
れる。
た場合でも、Ｃｕ粉のみを用いた試料１３、及びＡｇ粉
のみを用いた試料１４と同様な結果が得られると推測さ
れる。
【００６０】図９は、図１、図２に図示したセラミック
コンデンサのはんだ付け工程を示す平面図、図１０は図
９の１０−１０線に沿った拡大端面図である。上述のよ
うに容量電極２１、２２のはんだ濡れ性が良好なので、
図９、図１０に示すように、容量電極２１、２２にリー
ド導体３１、３２を、容易にはんだ付けすることができ
る。詳しくは、はんだ４１により容量電極２１の表面に
リード導体３１をはんだ付けし、はんだ４２により容量
電極２１の表面にリード導体３２をはんだ付けする。は
んだ４１、４２としては、例えば鉛錫共晶はんだを用い
る。
コンデンサのはんだ付け工程を示す平面図、図１０は図
９の１０−１０線に沿った拡大端面図である。上述のよ
うに容量電極２１、２２のはんだ濡れ性が良好なので、
図９、図１０に示すように、容量電極２１、２２にリー
ド導体３１、３２を、容易にはんだ付けすることができ
る。詳しくは、はんだ４１により容量電極２１の表面に
リード導体３１をはんだ付けし、はんだ４２により容量
電極２１の表面にリード導体３２をはんだ付けする。は
んだ４１、４２としては、例えば鉛錫共晶はんだを用い
る。
【００６１】本発明に係るセラミックコンデンサは、イ
ンダクタ、抵抗またはトランジスタ等の他の電気回路素
子と組み合わされ、構造的に一体化されてもよい。具体
例としては、コンデンサとインダクタとを組み合わせた
ＬＣフィルタが挙げられる。
ンダクタ、抵抗またはトランジスタ等の他の電気回路素
子と組み合わされ、構造的に一体化されてもよい。具体
例としては、コンデンサとインダクタとを組み合わせた
ＬＣフィルタが挙げられる。
【００６２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）容量電極に鉛成分が含まれていないセラミックコ
ンデンサ、及びそれに用いられる導電性組成物を提供す
ることができる。 （ｂ）セラミック誘電体基体に対する容量電極の接着強
度低下を回避し得るセラミックコンデンサ、及びそれに
用いられる導電性組成物を提供することができる。 （ｃ）容量低下及び誘電損失増大を回避し得るセラミッ
クコンデンサ、及びそれに用いられる導電性組成物を提
供することができる。
のような効果を得ることができる。 （ａ）容量電極に鉛成分が含まれていないセラミックコ
ンデンサ、及びそれに用いられる導電性組成物を提供す
ることができる。 （ｂ）セラミック誘電体基体に対する容量電極の接着強
度低下を回避し得るセラミックコンデンサ、及びそれに
用いられる導電性組成物を提供することができる。 （ｃ）容量低下及び誘電損失増大を回避し得るセラミッ
クコンデンサ、及びそれに用いられる導電性組成物を提
供することができる。
【図１】本発明に係るセラミックコンデンサの一実施例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った拡大断面図である。
【図３】Ｂｉ2Ｏ3含有量と静電容量との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図４】Ｂｉ2Ｏ3含有量と誘電損失との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図５】Ｂｉ2Ｏ3含有量と接着強度との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図６】ガラスフリット含有量と静電容量との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図７】ガラスフリット含有量と誘電損失との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】ガラスフリット含有量と接着強度との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図９】図１、図２に図示したセラミックコンデンサの
はんだ付け工程を示す平面図である。
はんだ付け工程を示す平面図である。
【図１０】図９の１０−１０線に沿った拡大端面図であ
る。
る。
１ セラミック誘電体基体
２１、２２ 容量電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 安保 美幸
東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ
ィーディーケイ株式会社内
(56)参考文献 特開 平２−258648（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−68803（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−148375（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−39408（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−39410（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01G 4/12
H01B 1/16
H01B 1/22
Claims (3)
- 【請求項１】 セラミック誘電体基体と、容量電極とを
含むセラミックコンデンサであって、前記セラミック誘電体基体は、ＢａＴｉＯ 3 系材料でな
り、 前記容量電極は、前記セラミック誘電体基体の外面に付
着され、金属と、ガラスと、Ｂｉ2Ｏ3とを含み、Ｐｂま
たはＰｂ化合物の何れも含まず、 前記金属は、ＣｕまたはＡｇであり、 前記ガラスは、ＳｒＯ−Ｂ 2 Ｏ 3 −Ａｌ 2 Ｏ 3 −ＺｎＯ系ガ
ラスであって、前記金属の全量に対する含有量が０．１
ｗｔ％〜５．０ｗｔ％の範囲にあり、 前記Ｂｉ 2 Ｏ 3 は、前記金属の全量に対する含有量が０．
１ｗｔ％〜２．０ｗｔ％の範囲にある セラミックコンデ
ンサ。 - 【請求項２】 セラミック誘電体基体上に容量電極を形
成するための導電性組成物であって、金属粉と、ガラス
と、Ｂｉ2Ｏ3とを含み、ＰｂまたはＰｂ化合物の何れも
含んでおらず、 前記金属粉は、ＣｕまたはＡｇであり、 前記ガラスは、ＳｒＯ−Ｂ 2 Ｏ 3 −Ａｌ 2 Ｏ 3 −ＺｎＯ系ガ
ラスであって、前記金属粉の全量に対する含有量が０．
１ｗｔ％〜５．０ｗｔ％の範囲にあり、 前記Ｂｉ 2 Ｏ 3 は、前記金属粉の全量に対する含有量が、
０．１ｗｔ％〜２．０ｗｔ％の範囲にある 導電性組成
物。 - 【請求項３】 セラミック誘電体基体上に容量電極を形
成するための導電ペーストであって、導電性組成物と、
バインダと、溶剤とを含み、 前記導電性組成物は、請求項２に記載されたものでな
り、 前記導電性組成物と、バインダと、溶剤とが互いに混合
されている導電ペースト。
Priority Applications (4)
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|---|---|
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ID=19160888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| WO2011104859A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 株式会社日立製作所 | 電子部品、導電性ペーストおよび電子部品の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| KR100276272B1 (ko) * | 1998-12-01 | 2000-12-15 | 이형도 | 내환원성 유전체 조성물 및 이를 이용한 적층 세라믹 콘덴서의제조방법 |
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2001
- 2001-11-13 JP JP2001347987A patent/JP3523633B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-10-25 TW TW091125216A patent/TW567511B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-11-08 KR KR10-2002-0069225A patent/KR100492864B1/ko active IP Right Grant
- 2002-11-13 CN CNB021495270A patent/CN1237554C/zh not_active Expired - Lifetime
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