JP4203679B2 - Manufacturing method of thick film capacitor - Google Patents

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Description

本発明は、多孔質の厚膜誘電体を構成要素の一つとする厚膜コンデンサの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a thick film capacitor having a porous thick film dielectric as one of the constituent elements.

図９は従来の厚膜コンデンサを示したもので、この図９にもとづいて従来の厚膜コンデンサの製造方法を説明する。   FIG. 9 shows a conventional thick film capacitor, and a conventional method for manufacturing a thick film capacitor will be described with reference to FIG.

まず、図９に示したアルミナ基板１上にＡｇ−Ｐｄペーストを厚さ１０μｍに印刷し、ピーク温度９５０℃で焼成することにより下部電極２を形成する。次に、この下部電極２の上にチタン酸バリウム系誘電体を厚さ５０μｍに印刷し、その上に下部電極２と同一の材質であるＡｇ−Ｐｄペーストを厚さ１０μｍに印刷し、ピーク温度９５０℃で焼成することにより誘電体層３と上部電極４を形成する。次に、前記誘電体層３の上方に誘電体層３と上部電極４が覆われるように軟化温度８５０℃の結晶質ガラスを厚さ１０μｍに印刷し、ピーク温度６５０℃で焼成することによりガラス被覆５を形成する。次に、ガラス被覆５と前記誘電体層３が覆われるようにポリブタジエン系樹脂を厚さ５０μｍに印刷し、ピーク温度２００℃で硬化させることにより樹脂被覆６を形成して厚膜コンデンサを製造していた。   First, an Ag—Pd paste is printed to a thickness of 10 μm on the alumina substrate 1 shown in FIG. 9 and fired at a peak temperature of 950 ° C. to form the lower electrode 2. Next, a barium titanate-based dielectric is printed on the lower electrode 2 to a thickness of 50 μm, and an Ag—Pd paste made of the same material as the lower electrode 2 is printed on the lower electrode 2 to a thickness of 10 μm. By baking at 950 ° C., the dielectric layer 3 and the upper electrode 4 are formed. Next, a crystalline glass having a softening temperature of 850 ° C. is printed to a thickness of 10 μm so that the dielectric layer 3 and the upper electrode 4 are covered above the dielectric layer 3, and the glass is fired at a peak temperature of 650 ° C. A coating 5 is formed. Next, a polybutadiene resin is printed to a thickness of 50 μm so that the glass coating 5 and the dielectric layer 3 are covered, and cured at a peak temperature of 200 ° C. to form a resin coating 6 to manufacture a thick film capacitor. It was.

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開昭５３−４８４４号公報 As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
Japanese Patent Laid-Open No. 53-4844

上記のようにして製造された従来の厚膜コンデンサは、誘電体層３を多孔質のチタン酸バリウム系誘電体で構成しているため、耐湿性が悪いもので、この耐湿性を向上させるために、誘電体層３を予め多孔質の結晶質ガラスからなるガラス被覆５で被覆し、その後、吸湿性の小さい樹脂からなる樹脂被覆６で被覆するようにしているもので、このような構成とすることにより、吸湿性の小さい樹脂からなる樹脂被覆６が、多孔質の結晶質ガラスからなるガラス被覆５を通って多孔質のチタン酸バリウム系誘電体からなる誘電体層３の中に含浸されるため、耐湿性を向上させることができるものである。   In the conventional thick film capacitor manufactured as described above, since the dielectric layer 3 is composed of a porous barium titanate dielectric, the moisture resistance is poor, so that this moisture resistance can be improved. Further, the dielectric layer 3 is previously coated with a glass coating 5 made of porous crystalline glass, and then coated with a resin coating 6 made of a resin having a low hygroscopic property. As a result, the resin coating 6 made of a resin having low hygroscopicity is impregnated into the dielectric layer 3 made of a porous barium titanate-based dielectric material through the glass coating 5 made of porous crystalline glass. Therefore, moisture resistance can be improved.

しかしながら、上記従来の厚膜コンデンサのように、樹脂被覆６を形成する前に、多孔質の結晶質ガラスからなるガラス被覆５で誘電体層３と上部電極４を被覆しておいたとしても、誘電体層３と比較して非常に緻密な膜である上部電極４の部分には樹脂被覆６を構成する樹脂が浸透しにくいため、この上部電極４の下に位置する誘電体層３の部分には樹脂が含浸されず、その結果、この部分に空洞が発生することになり、そしてこの空洞内の気体は製造過程の加熱により樹脂被覆６を通過してこの樹脂被覆６に気孔を発生させる場合があり、そしてこの気孔の部分から水分が浸入したり、吸湿トラップにより耐湿性の劣化が発生する場合があるという課題を有していた。   However, even if the dielectric layer 3 and the upper electrode 4 are covered with the glass coating 5 made of porous crystalline glass before the resin coating 6 is formed as in the conventional thick film capacitor, Since the resin constituting the resin coating 6 does not easily permeate into the portion of the upper electrode 4 which is a very dense film compared to the dielectric layer 3, the portion of the dielectric layer 3 located below the upper electrode 4 Is not impregnated with resin, and as a result, cavities are generated in this portion, and the gas in the cavities passes through the resin coating 6 due to heating during the manufacturing process and generates pores in the resin coating 6. In some cases, moisture has entered from the pores, and moisture resistance may be deteriorated by a moisture trap.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、耐湿性を大幅に向上させることができる厚膜コンデンサの製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thick film capacitor capable of greatly improving moisture resistance.

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項１に記載の発明は、絶縁基板の上面に厚膜導電ペーストを印刷して一対の下部電極を形成する工程と、前記一対の下部電極のうち一方の下部電極の上から前記絶縁基板の上にかけて厚膜誘電体を形成する工程と、前記厚膜誘電体の上から前記一対の下部電極のうち他方の下部電極の上にかけて上部電極を形成する工程と、前記厚膜誘電体の全部と前記上部電極の全部および前記下部電極の一部を被覆するように厚膜樹脂ペーストを印刷して硬化させることにより樹脂保護膜を形成する工程とを備え、前記上部電極における少なくとも前記厚膜誘電体上に位置する部分を、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストに前記厚膜誘電体と同一材質の誘電材料を９０対１０〜６０対４０の配合比により配合したペーストを印刷して焼成することにより形成して多孔質構造とし、前記樹脂保護膜を構成する厚膜樹脂ペーストを前記上部電極と前記厚膜誘電体に含浸させるようにしたもので、この製造方法によれば、前記上部電極における少なくとも前記厚膜誘電体上に位置する部分を、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストに前記厚膜誘電体と同一材質の誘電材料を９０対１０〜６０対４０の配合比により配合したペーストを印刷して焼成することにより形成して多孔質構造にしているため、この上部電極は厚膜誘電体と同様に多孔質化されることになり、これにより、上部電極にも樹脂保護膜を構成する吸湿性の小さい樹脂が浸透しやすくなるため、この上部電極の下に位置する厚膜誘電体の部分にも樹脂が確実に含浸されることになり、その結果、上部電極の下に位置する厚膜誘電体の部分に空洞が発生するのも激減するため、従来のように空洞内の気体によって樹脂保護膜に気孔が発生するということは極めて少なくなり、その結果、この気孔の部分からの水分の浸入や吸湿トラップによる耐湿性の劣化を確実に防止することができる。また、上部電極における多孔質構造部は、厚膜導電ペーストに厚膜誘電体と同一材質の誘電材料を配合したもので構成しているため、上部電極は厚膜誘電体と類似した材料で構成されることになり、これにより、従来と遜色のない容量値、減衰特性等の誘電体特性および負荷寿命信頼性を確保することができるという作用効果を有するものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a step of forming a pair of lower electrodes by printing a thick film conductive paste on an upper surface of an insulating substrate, and the upper electrode from above one of the pair of lower electrodes. Forming a thick film dielectric over an insulating substrate; forming an upper electrode over the thick film dielectric over the other lower electrode of the pair of lower electrodes; and the thick film dielectric. Forming a resin protective film by printing and curing a thick film resin paste so as to cover all of the upper electrode and a part of the lower electrode, and at least the thickness of the upper electrode Print the part located on the film dielectric with a thick film conductive paste made of Ag containing no Pd and a dielectric material of the same material as the thick film dielectric in a blend ratio of 90: 10-60: 40 Shi The porous film is formed by firing, and the upper electrode and the thick film dielectric are impregnated with the thick film resin paste constituting the resin protective film. According to this manufacturing method, At least a portion of the upper electrode located on the thick film dielectric is mixed with 90 to 10 to 40 to 40 in a thick film conductive paste made of Ag not containing Pd and the same dielectric material as the thick film dielectric. Since the paste blended according to the ratio is printed and baked to form a porous structure, this upper electrode is made porous in the same way as the thick film dielectric, which However, since the resin having a low hygroscopicity constituting the resin protective film is likely to permeate, the resin is surely impregnated into the thick film dielectric portion located below the upper electrode. electrode Since the generation of cavities in the thick-film dielectric located under the layer is drastically reduced, the occurrence of pores in the resin protective film due to the gas in the cavities as in the conventional case is extremely reduced. It is possible to reliably prevent moisture penetration from the pores and deterioration of moisture resistance due to the moisture trap. In addition, the porous structure in the upper electrode is composed of a thick film conductive paste blended with the same dielectric material as the thick film dielectric, so the upper electrode is composed of a material similar to the thick film dielectric. As a result, this has the effect of ensuring dielectric characteristics such as capacitance values and attenuation characteristics that are comparable to conventional ones, and load life reliability.

本発明の請求項２に記載の発明は、絶縁基板の上面に厚膜導電ペーストを印刷して下部電極を形成する工程と、前記下部電極の上から前記絶縁基板の上にかけて厚膜誘電体を形成する工程と、前記厚膜誘電体の上から前記絶縁基板の上にかけて上部電極を形成する工程と、前記厚膜誘電体の全部と前記上部電極の一部および前記下部電極の一部を被覆するように厚膜樹脂ペーストを印刷して硬化させることにより樹脂保護膜を形成する工程とを備え、前記上部電極における少なくとも前記厚膜誘電体上に位置する部分を、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストに前記厚膜誘電体と同一材質の誘電材料を９０対１０〜６０対４０の配合比により配合したペーストを印刷して焼成することにより形成して多孔質構造とし、前記樹脂保護膜を構成する厚膜樹脂ペーストを前記上部電極と前記厚膜誘電体に含浸させるようにしたもので、この製造方法によれば、前記上部電極における少なくとも前記厚膜誘電体上に位置する部分を、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストに前記厚膜誘電体と同一材質の誘電材料を９０対１０〜６０対４０の配合比により配合したペーストを印刷して焼成することにより形成して多孔質構造にしているため、この上部電極は厚膜誘電体と同様に多孔質化されることになり、これにより、上部電極にも樹脂保護膜を構成する吸湿性の小さい樹脂が浸透しやすくなるため、この上部電極の下に位置する厚膜誘電体の部分にも樹脂が確実に含浸されることになり、その結果、上部電極の下に位置する厚膜誘電体の部分に空洞が発生するのも激減するため、従来のように空洞内の気体によって樹脂保護膜に気孔が発生するということは極めて少なくなり、その結果、この気孔の部分からの水分の浸入や吸湿トラップによる耐湿性の劣化を確実に防止することができる。また、上部電極における多孔質構造部は、厚膜導電ペーストに厚膜誘電体と同一材質の誘電材料を配合したもので構成しているため、上部電極は厚膜誘電体と類似した材料で構成されることになり、これにより、従来と遜色のない容量値、減衰特性等の誘電体特性および負荷寿命信頼性を確保することができるという作用効果を有するものである。 According to a second aspect of the present invention, a thick film conductive paste is printed on an upper surface of an insulating substrate to form a lower electrode, and a thick film dielectric is formed on the insulating substrate from above the lower electrode. Forming the upper electrode from above the thick film dielectric to the insulating substrate, covering all of the thick film dielectric, part of the upper electrode, and part of the lower electrode Forming a resin protective film by printing and curing a thick film resin paste, and at least a portion of the upper electrode located on the thick film dielectric is made of Ag containing no Pd. A porous structure is formed by printing and baking a paste in which a dielectric material of the same material as the thick film dielectric is blended at a blending ratio of 90:10 to 60:40 on a thick film conductive paste, and the resin protection film The upper electrode and the thick film dielectric are impregnated with the thick film resin paste that constitutes the above, and according to this manufacturing method, at least a portion located on the thick film dielectric in the upper electrode, It is formed by printing and baking a paste in which a dielectric material of the same material as the thick film dielectric is blended at a blending ratio of 90:10 to 60:40 on a thick film conductive paste made of Ag that does not contain Pd and is porous. Since the upper electrode is made of a porous structure, the upper electrode is made porous in the same manner as the thick film dielectric, and this makes it easier for the upper electrode to penetrate the low-hygroscopic resin constituting the resin protective film. Therefore, the resin is surely impregnated in the thick film dielectric portion located below the upper electrode, and as a result, a cavity is generated in the thick film dielectric portion located below the upper electrode. Drastically decrease Therefore, the occurrence of pores in the resin protective film due to the gas in the cavity is extremely reduced as in the past, and as a result, moisture penetration from the pores and moisture resistance deterioration due to moisture absorption traps are reliably prevented. can do. In addition, the porous structure in the upper electrode is composed of a thick film conductive paste blended with the same dielectric material as the thick film dielectric, so the upper electrode is composed of a material similar to the thick film dielectric. As a result, this has the effect of ensuring dielectric characteristics such as capacitance values and attenuation characteristics that are comparable to conventional ones, and load life reliability.

以上のように本発明の厚膜コンデンサの製造方法は、絶縁基板の上面に厚膜導電ペーストを印刷して一対の下部電極を形成する工程と、前記一対の下部電極のうち一方の下部電極の上から前記絶縁基板の上にかけて厚膜誘電体を形成する工程と、前記厚膜誘電体の上から前記一対の下部電極のうち他方の下部電極の上にかけて上部電極を形成する工程と、前記厚膜誘電体の全部と前記上部電極の全部および前記下部電極の一部を被覆するように厚膜樹脂ペーストを印刷して硬化させることにより樹脂保護膜を形成する工程とを備え、前記上部電極における少なくとも前記厚膜誘電体上に位置する部分を、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストに前記厚膜誘電体と同一材質の誘電材料を９０対１０〜６０対４０の配合比により配合したペーストを印刷して焼成することにより形成して多孔質構造とし、前記樹脂保護膜を構成する厚膜樹脂ペーストを前記上部電極と前記厚膜誘電体に含浸させるようにしているため、上部電極の下に位置する厚膜誘電体の部分にも樹脂が確実に含浸されることになり、その結果、上部電極の下に位置する厚膜誘電体の部分に空洞が発生するのも激減するため、従来のように空洞内の気体によって樹脂保護膜に気孔が発生するということは極めて少なくなり、その結果、この気孔の部分からの水分の浸入や吸湿トラップによる耐湿性の劣化を確実に防止することができる。また、上部電極における多孔質構造部は、厚膜導電ペーストに厚膜誘電体と同一材質の誘電材料を配合したもので構成しているため、上部電極は厚膜誘電体と類似した材料で構成されることになり、これにより、従来と遜色のない容量値、減衰特性等の誘電体特性および負荷寿命信頼性を確保することができるという優れた効果を奏するものである。 As described above, the method for manufacturing a thick film capacitor according to the present invention includes a step of printing a thick film conductive paste on the upper surface of an insulating substrate to form a pair of lower electrodes, and a step of forming one of the lower electrodes of the pair of lower electrodes. Forming a thick film dielectric over the insulating substrate; forming an upper electrode over the thick film dielectric over the other lower electrode of the pair of lower electrodes; and the thickness Forming a resin protective film by printing and curing a thick film resin paste so as to cover all of the film dielectric, all of the upper electrode, and part of the lower electrode, and in the upper electrode At least a portion located on the thick film dielectric is blended with a thick film conductive paste made of Ag not containing Pd at a blending ratio of 90:10 to 60:40 with the same dielectric material as the thick film dielectric. Since the paste is printed and fired to form a porous structure, the upper electrode and the thick film dielectric are impregnated with the thick film resin paste constituting the resin protective film. As a result, the resin is surely impregnated in the portion of the thick film dielectric located below, and as a result, the occurrence of cavities in the portion of the thick film dielectric located under the upper electrode is drastically reduced. It is extremely unlikely that pores are generated in the resin protective film due to gas in the cavity as in the past, and as a result, moisture penetration from the pores and deterioration of moisture resistance due to moisture absorption traps are surely prevented. Can do. In addition, the porous structure in the upper electrode is composed of a thick film conductive paste blended with the same dielectric material as the thick film dielectric, so the upper electrode is composed of a material similar to the thick film dielectric. As a result, it is possible to ensure excellent dielectric properties such as capacitance values, attenuation characteristics, etc. and load life reliability that are comparable to conventional ones.

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の一実施の形態における厚膜コンデンサの断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a thick film capacitor according to an embodiment of the present invention.

図１において、１１は９６％アルミナ基板等からなる絶縁基板、１２および１３は前記絶縁基板１１の上に形成された一対の下部電極で、この一対の下部電極１２および１３はＡｇ，Ｐｄおよびこれらの合金からなる厚膜導電材料により構成されている。１４は前記一対の下部電極１２，１３のうち、一方の下部電極１２の上から絶縁基板１１の上にかけて形成された厚膜誘電体で、この厚膜誘電体１４はチタン酸バリウム系、チタン酸鉛系の強誘電材料により構成されている。１５は前記厚膜誘電体１４の上から前記一対の下部電極１２，１３のうち、他方の下部電極１３の上にかけて形成された上部電極で、この上部電極１５は、Ａｇからなる厚膜導電材料に厚膜誘電体１４を構成するチタン酸バリウム系、チタン酸鉛系の強誘電材料を７０対３０の配合比により配合したもので構成することにより多孔質構造にしている。１６は前記厚膜誘電体１４の全部と上部電極１５の全部および他方の下部電極１３の一部を被覆するように形成された樹脂保護膜で、この樹脂保護膜１６はフェノール樹脂等の樹脂材料により構成されている。   In FIG. 1, 11 is an insulating substrate made of a 96% alumina substrate or the like, 12 and 13 are a pair of lower electrodes formed on the insulating substrate 11, and the pair of lower electrodes 12 and 13 are made of Ag, Pd and these. It is comprised with the thick film electrically-conductive material which consists of these alloys. Reference numeral 14 denotes a thick film dielectric formed between the lower electrode 12 and the insulating substrate 11 of the pair of lower electrodes 12 and 13. The thick film dielectric 14 is composed of barium titanate, titanate. It is made of lead-based ferroelectric material. Reference numeral 15 denotes an upper electrode formed from the thick film dielectric 14 to the other lower electrode 13 of the pair of lower electrodes 12, 13, and the upper electrode 15 is made of Ag thick film conductive material. Further, a porous structure is formed by comprising a barium titanate-based or lead titanate-based ferroelectric material composing the thick film dielectric 14 at a blending ratio of 70:30. Reference numeral 16 denotes a resin protective film formed so as to cover the entire thick film dielectric 14, the entire upper electrode 15, and a part of the other lower electrode 13. The resin protective film 16 is a resin material such as a phenol resin. It is comprised by.

以上のように構成された本発明の一実施の形態における厚膜コンデンサについて、次にその製造方法を説明する。   Next, a manufacturing method of the thick film capacitor according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

図２（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施の形態における厚膜コンデンサの製造方法を示す製造工程図である。   FIGS. 2A to 2D are manufacturing process diagrams showing a method for manufacturing a thick film capacitor according to an embodiment of the present invention.

まず、図２（ａ）に示すように、９６％アルミナ基板等からなる絶縁基板１１の上にＡｇ，Ｐｄおよびこれらの合金からなる厚膜導電ペーストを印刷し、かつ８５０℃〜９００℃で焼成することにより一対の下部電極１２および１３を形成する。   First, as shown in FIG. 2A, a thick film conductive paste made of Ag, Pd and their alloys is printed on an insulating substrate 11 made of 96% alumina substrate or the like, and fired at 850 ° C. to 900 ° C. Thus, a pair of lower electrodes 12 and 13 are formed.

次に、図２（ｂ）に示すように、前記一対の下部電極１２および１３のうち、一方の下部電極１２の上から前記絶縁基板１１の上にかけて、チタン酸バリウム系の強誘電材料、チタン酸鉛系の強誘電材料からなる厚膜誘電体ペーストを印刷し、かつ８５０℃〜９００℃で焼成することにより厚膜誘電体１４を形成する。   Next, as shown in FIG. 2B, a barium titanate-based ferroelectric material, titanium, is formed on the insulating substrate 11 from the lower electrode 12 of the pair of lower electrodes 12 and 13. The thick film dielectric 14 is formed by printing a thick film dielectric paste made of a lead-acid-based ferroelectric material and firing at 850 ° C. to 900 ° C.

次に、図２（ｃ）に示すように、厚膜誘電体１４の上から前記一対の下部電極１２および１３のうち、他方の下部電極１３の上にかけて、Ａｇからなる厚膜導電ペーストに厚膜誘電体１４を構成するチタン酸バリウム系、チタン酸鉛系の強誘電材料を７０対３０の配合比により配合したペーストを印刷し、かつ８５０℃〜９００℃で焼成することにより多孔質構造の上部電極１５を形成する。   Next, as shown in FIG. 2 (c), the thick film conductive paste made of Ag is thickened from above the thick film dielectric 14 to the other lower electrode 13 of the pair of lower electrodes 12 and 13. A paste containing a barium titanate-based or lead titanate-based ferroelectric material constituting the film dielectric 14 is printed at a blending ratio of 70:30 and fired at 850 ° C. to 900 ° C. to form a porous structure. The upper electrode 15 is formed.

最後に、図２（ｄ）に示すように、前記厚膜誘電体１４のすべてと上部電極１５の一部またはすべてと下部電極１２の一部と下部電極１３の一部を被覆するようにフェノール樹脂等の樹脂材料からなる厚膜樹脂ペーストを印刷し、かつ１５０℃〜２３０℃で硬化させることにより樹脂保護膜１６を形成して厚膜コンデンサを製造する。   Finally, as shown in FIG. 2 (d), phenol is coated so as to cover all of the thick film dielectric 14, part or all of the upper electrode 15, part of the lower electrode 12, and part of the lower electrode 13. A thick film capacitor is manufactured by forming a resin protective film 16 by printing a thick film resin paste made of a resin material such as a resin and curing the paste at 150 ° C. to 230 ° C.

図３は、従来の上部電極を構成するＡｇとＰｄの配合比を変化させた時の抵抗値と、本発明の一実施の形態における多孔質構造の上部電極１５を構成するＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比を変化させた時の抵抗値を示す特性図である。   FIG. 3 shows a resistance value when the mixing ratio of Ag and Pd constituting the conventional upper electrode is changed, and a thick film made of Ag constituting the porous structure upper electrode 15 in one embodiment of the present invention. It is a characteristic view which shows resistance value when the compounding ratio of an electrically conductive paste and a ferroelectric material is changed.

図４は、従来の上部電極を構成するＡｇとＰｄの配合比を変化させた時の容量値と、本発明の一実施の形態における多孔質構造の上部電極１５を構成するＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比を変化させた時の容量値を示す特性図である。   FIG. 4 shows a capacitance value when the mixing ratio of Ag and Pd constituting the conventional upper electrode is changed, and a thick film made of Ag constituting the porous structure upper electrode 15 in one embodiment of the present invention. It is a characteristic view which shows the capacitance value when the blending ratio of the conductive paste and the ferroelectric material is changed.

（表１）は、従来の上部電極を構成するＡｇとＰｄの配合比をそれぞれ変化させたものと、本発明の一実施の形態における多孔質構造の上部電極１５を構成するＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比をそれぞれ変化させたものを２５０時間および５００時間湿中放置（６０℃、９５％ＲＨ）した後の絶縁抵抗値不良（１Ｅ＋０９以下）の数を調査した結果を示したものである。   (Table 1) shows a thick film composed of Ag and Pd that change the mixing ratio of Ag and Pd that constitute the conventional upper electrode, and Ag that constitutes the porous upper electrode 15 in one embodiment of the present invention. The result of investigating the number of defective insulation resistance values (1E + 09 or less) after leaving the mixture of the conductive paste and the ferroelectric material changed for 250 hours and 500 hours in humidity (60 ° C., 95% RH). It is shown.

Figure 0004203679
Figure 0004203679

図３、図４、（表１）の耐湿試験評価結果からも明らかなように、本発明の一実施の形態における多孔質構造の上部電極１５を構成するＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比は、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比が９０対１０〜６０対４０の時、最も良好な結果が得られるものである。   As is apparent from the results of the moisture resistance test evaluation of FIGS. 3, 4 and (Table 1), the thick-film conductive paste made of Ag constituting the upper electrode 15 having the porous structure and the ferroelectric in one embodiment of the present invention Regarding the blending ratio of the materials, the best results are obtained when the blending ratio of the thick film conductive paste made of Ag not containing Pd and the ferroelectric material is 90: 10-60: 40.

図５は、従来の上部電極を構成するＡｇとＰｄの配合比においてＰｄを１０％配合したものと、本発明の一実施の形態における多孔質構造の上部電極１５を構成するＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比において、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比を９０対１０および６０対４０にしたものの減衰特性図を示したものである。   FIG. 5 shows a thick film composed of 10% of Pd in the mixing ratio of Ag and Pd constituting the conventional upper electrode and Ag constituting the upper electrode 15 having a porous structure in one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing attenuation characteristics when the blending ratio of the thick film conductive paste made of Ag not containing Pd and the ferroelectric material is 90:10 and 60:40 in the blending ratio of the conductive paste and the ferroelectric material.

図６（ａ）〜（ｃ）は、従来の上部電極を構成するＡｇとＰｄの配合比においてＰｄを１０％配合したものを６０℃、９５％ＲＨ雰囲気中において電圧２５Ｖの連続印加を１０００時間繰り返した時の絶縁抵抗値、容量値変化率、ｔａｎδを示す特性図である。   FIGS. 6 (a) to 6 (c) show that a conventional mixture of Ag and Pd constituting the upper electrode, in which 10% Pd is blended, is continuously applied at a voltage of 25V in an atmosphere of 60 ° C. and 95% RH for 1000 hours. It is a characteristic view which shows the insulation resistance value, the capacitance value change rate, and tan δ when it is repeated.

図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施の形態における多孔質構造の上部電極１５を構成するＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比において、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比を９０対１０にしたものを６０℃、９５％ＲＨ雰囲気中において電圧２５Ｖの連続印加を１０００時間繰り返した時の絶縁抵抗値、容量値変化率、ｔａｎδを示す特性図である。   FIGS. 7A to 7C are graphs showing Ag containing no Pd in the blending ratio of the thick-film conductive paste made of Ag and the ferroelectric material constituting the upper electrode 15 having the porous structure according to the embodiment of the present invention. Insulation resistance value and capacitance value change rate when continuous application of voltage 25V is repeated for 1000 hours at 60 ° C. in a 95% RH atmosphere with a blend ratio of the thick film conductive paste consisting of 90% to 10% ferroelectric material , Tan δ is a characteristic diagram showing.

図８（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施の形態における多孔質構造の上部電極１５を構成するＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比において、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比を６０対４０にしたものを６０℃、９５％ＲＨ雰囲気中において電圧２５Ｖの連続印加を１０００時間繰り返した時の絶縁抵抗値、容量値変化率、ｔａｎδを示す特性図である。   FIGS. 8A to 8C are diagrams showing Ag containing no Pd in the blending ratio of the thick film conductive paste made of Ag constituting the upper electrode 15 having the porous structure and the ferroelectric material in the embodiment of the present invention. Insulation resistance value and capacitance value change rate when continuous application of voltage 25V is repeated for 1000 hours at 60 ° C. in a 95% RH atmosphere with a blend ratio of thick film conductive paste made of 60% and ferroelectric material , Tan δ is a characteristic diagram showing.

図５の減衰特性図、図６（ａ）〜（ｃ）、図７（ａ）〜（ｃ）および図８（ａ）〜（ｃ）の耐湿負荷寿命試験評価結果からも明らかなように、本発明の一実施の形態における多孔質構造の上部電極１５を構成するＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比は、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストと強誘電材料の配合比が９０対１０〜６０対４０の時、従来と遜色のない誘電体特性、負荷寿命信頼性を確保することができるものである。   As is clear from the attenuation characteristic diagram of FIG. 5, the results of the moisture resistance load life test evaluation of FIGS. 6A to 6C, 7 </ b> A to 7 </ b> C, and 8 </ b> A to 8 </ b> C, The mixing ratio of the thick film conductive paste made of Ag and the ferroelectric material constituting the upper electrode 15 having the porous structure in one embodiment of the present invention is the same as that of the thick film conductive paste made of Ag not containing Pd and the ferroelectric material. When the blending ratio is 90: 10-60: 40, it is possible to ensure dielectric characteristics and load life reliability that are comparable to conventional ones.

上記した本発明の一実施の形態においては、絶縁基板１１と、この絶縁基板１１の上に形成された一対の下部電極１２および１３と、この一対の下部電極１２および１３のうち、一方の下部電極１２の上から前記絶縁基板１１の上にかけて形成された厚膜誘電体１４と、この厚膜誘電体１４の上から前記一対の下部電極１２および１３のうち、他方の下部電極１３の上にかけて形成された上部電極１５と、前記厚膜誘電体１４の全部と上部電極１５の全部および他方の下部電極１３の一部を被覆するように厚膜樹脂ペーストを印刷して硬化させることにより形成された樹脂保護膜１６とを備え、前記上部電極１５における少なくとも厚膜誘電体１４上に位置する部分を、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストに厚膜誘電体１４を構成するチタン酸バリウム系、チタン酸鉛系の強誘電材料を配合したペーストを印刷して焼成することにより形成して多孔質構造にしているため、この上部電極１５は厚膜誘電体１４と同様に多孔質化されることになり、これにより、上部電極１５にも樹脂保護膜１６を構成する吸湿性の小さい樹脂が浸透しやすくなるため、この上部電極１５の下に位置する厚膜誘電体１４の部分にも樹脂が確実に含浸されることになり、その結果、上部電極１５の下に位置する厚膜誘電体１４の部分に空洞が発生するのも激減するため、従来のように空洞内の気体によって樹脂保護膜１６に気孔が発生するということは極めて少なくなり、その結果、この気孔の部分からの水分の浸入や吸湿トラップによる耐湿性の劣化を確実に防止することができるものである。 In the embodiment of the present invention described above, the insulating substrate 11, the pair of lower electrodes 12 and 13 formed on the insulating substrate 11, and one lower portion of the pair of lower electrodes 12 and 13. A thick film dielectric 14 formed over the electrode 12 over the insulating substrate 11, and over the other lower electrode 13 of the pair of lower electrodes 12 and 13 over the thick film dielectric 14. It is formed by printing and curing a thick film resin paste so as to cover the formed upper electrode 15, the entire thick film dielectric 14, the entire upper electrode 15, and a part of the other lower electrode 13. The thick-film dielectric 14 is formed of a thick- film conductive paste made of Ag containing no Pd at least a portion of the upper electrode 15 positioned on the thick-film dielectric 14. The upper electrode 15 is formed in a porous structure by printing and baking a paste containing a barium titanate-based or lead titanate-based ferroelectric material. As a result, the resin having a low hygroscopic property constituting the resin protective film 16 is likely to permeate into the upper electrode 15, so that the thick film dielectric 14 positioned under the upper electrode 15 is made porous. As a result, the occurrence of cavities in the portion of the thick film dielectric 14 located under the upper electrode 15 is drastically reduced. As a result, the generation of pores in the resin protective film 16 due to this gas is extremely reduced, and as a result, it is possible to reliably prevent moisture from entering from the pores and deterioration of moisture resistance due to the moisture trap. .

なお、上記した本発明の一実施の形態においては、上部電極１５を厚膜誘電体１４の上から一対の下部電極１２および１３のうち、他方の下部電極１３の上にかけて形成する製造方法について説明したが、この製造方法に限定されるものではなく、図９に示される従来の技術のように下部電極を１個とし、そして上部電極を厚膜誘電体の上から絶縁基板の上にかけて形成することにより、下部電極の役割を兼ねるようにしてもよいものである。   In the embodiment of the present invention described above, a manufacturing method in which the upper electrode 15 is formed on the other lower electrode 13 of the pair of lower electrodes 12 and 13 from the thick film dielectric 14 will be described. However, the present invention is not limited to this manufacturing method, and a single lower electrode is formed as in the prior art shown in FIG. 9, and the upper electrode is formed on the thick film dielectric over the insulating substrate. By doing so, it may also serve as the lower electrode.

また、上記した本発明の一実施の形態においては、上部電極１５を、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電材料に厚膜誘電体１４を構成するチタン酸バリウム系、チタン酸鉛系の強誘電材料を配合したもので構成することにより多孔質構造にしたものについて説明したが、これに限定されるものではなく、これ以外に、上部電極１５を、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電材料にＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3等の無機フィラーを配合したもので構成することにより多孔質構造にしてもよく、この場合は、上部電極１５が無機フィラーを配合したことにより多孔質化されるため、この上部電極１５にも樹脂保護膜１６を構成する吸湿性の小さい樹脂が浸透しやすくなり、そしてこの上部電極１５の下に位置する厚膜誘電体１４の部分にも樹脂が確実に含浸されることになり、これにより、厚膜誘電体１４全体の樹脂含浸も均一なものが得られるため、厚膜誘電体１４に空洞が発生するのも激減することになり、その結果、従来のように空洞内の気体によって樹脂保護膜１６に気孔が発生するということは極めて少なくなるため、この気孔の部分からの水分の浸入や吸湿トラップによる耐湿性の劣化を確実に防止することができるものである。 In the above-described embodiment of the present invention, the upper electrode 15 is made of a barium titanate-based or lead titanate-based strong material comprising the thick-film dielectric 14 in a thick-film conductive material made of Ag not containing Pd. Although the description has been given of the porous structure formed by blending the dielectric material, the upper electrode 15 is not limited to this, and the upper electrode 15 is made of Ag that does not contain Pd. A porous structure may be formed by mixing the material with an inorganic filler such as SiO 2 or Al 2 O 3. In this case, the upper electrode 15 is made porous by adding an inorganic filler. Therefore, the low hygroscopic resin constituting the resin protective film 16 is likely to permeate into the upper electrode 15, and the resin is surely attached to the portion of the thick film dielectric 14 located under the upper electrode 15. As a result, since the resin impregnation of the entire thick film dielectric 14 is uniform, the occurrence of cavities in the thick film dielectric 14 is greatly reduced. As described above, since the occurrence of pores in the resin protective film 16 due to the gas in the cavity is extremely reduced, it is possible to reliably prevent moisture from entering from the pores and deterioration of moisture resistance due to the moisture absorption trap. Is.

そしてまた、上記した本発明の一実施の形態においては、厚膜コンデンサに適用したものについて説明したが、厚膜チップコンデンサネットワークや厚膜チップＲＣネットワークなどの複合部品に適用した場合でも、本発明の一実施の形態と同様の効果が得られるものである。   In the above-described embodiment of the present invention, the application to the thick film capacitor has been described. However, the present invention can be applied to a composite component such as a thick film chip capacitor network or a thick film chip RC network. The same effects as those of the one embodiment can be obtained.

本発明に係る厚膜コンデンサの製造方法は、上部電極における少なくとも厚膜誘電体上に位置する部分を多孔質構造にしているため、上部電極にも樹脂保護膜を構成する吸湿性の小さい樹脂が浸透しやすくなって耐湿特性が改善するという効果を有するものであり、特に高信頼性が求められる厚膜コンデンサの製造方法に適用することにより有用となるものである。   In the method for manufacturing a thick film capacitor according to the present invention, since at least a portion of the upper electrode located on the thick film dielectric has a porous structure, a resin having a low hygroscopic property that forms a resin protective film also on the upper electrode. It has the effect of improving the moisture resistance due to easy penetration, and is particularly useful when applied to a method of manufacturing a thick film capacitor that requires high reliability.

本発明の一実施の形態における厚膜コンデンサの断面図Sectional drawing of the thick film capacitor in one embodiment of this invention （ａ）〜（ｄ）同厚膜コンデンサの製造方法を示す製造工程図(A)-(d) Manufacturing process figure which shows the manufacturing method of the same film capacitor 従来の上部電極における抵抗値と、本発明の一実施の形態の上部電極における抵抗値を示す特性図The characteristic diagram which shows the resistance value in the conventional upper electrode, and the resistance value in the upper electrode of one embodiment of the present invention 従来の上部電極における容量値と、本発明の一実施の形態の上部電極における容量値の特性図Characteristics of capacitance value of conventional upper electrode and capacitance value of upper electrode of one embodiment of the present invention 従来の上部電極と、本発明の一実施の形態における上部電極の減衰特性図Attenuation characteristics diagram of conventional upper electrode and upper electrode in one embodiment of the present invention （ａ）従来の上部電極の耐湿負荷寿命試験の絶縁抵抗値を示す特性図、（ｂ）同容量値変化率を示す特性図、（ｃ）同ｔａｎδを示す特性図(A) Characteristic diagram showing insulation resistance value of conventional upper electrode moisture resistance load life test, (b) Characteristic diagram showing the same capacitance value change rate, (c) Characteristic diagram showing the same tan δ （ａ）本発明の一実施の形態における上部電極の耐湿負荷寿命試験の絶縁抵抗値を示す特性図、（ｂ）同容量値変化率を示す特性図、（ｃ）同ｔａｎδを示す特性図(A) Characteristic diagram showing insulation resistance value of moisture resistance load life test of upper electrode in one embodiment of the present invention, (b) Characteristic diagram showing change rate of capacitance value, (c) Characteristic diagram showing tan δ （ａ）本発明の一実施の形態における上部電極の耐湿負荷寿命試験の絶縁抵抗値を示す特性図、（ｂ）同容量値変化率を示す特性図、（ｃ）同ｔａｎδを示す特性図(A) Characteristic diagram showing insulation resistance value of moisture resistance load life test of upper electrode in one embodiment of the present invention, (b) Characteristic diagram showing change rate of capacitance value, (c) Characteristic diagram showing tan δ 従来の厚膜コンデンサの断面図Cross section of conventional thick film capacitor

符号の説明Explanation of symbols

１１ 絶縁基板
１２ 下部電極
１３ 下部電極
１４ 厚膜誘電体
１５ 上部電極
１６ 樹脂保護膜 11 Insulating substrate 12 Lower electrode 13 Lower electrode 14 Thick film dielectric 15 Upper electrode 16 Resin protective film

Claims (2)

絶縁基板の上面に厚膜導電ペーストを印刷して一対の下部電極を形成する工程と、前記一対の下部電極のうち一方の下部電極の上から前記絶縁基板の上にかけて厚膜誘電体を形成する工程と、前記厚膜誘電体の上から前記一対の下部電極のうち他方の下部電極の上にかけて上部電極を形成する工程と、前記厚膜誘電体の全部と前記上部電極の全部および前記下部電極の一部を被覆するように厚膜樹脂ペーストを印刷して硬化させることにより樹脂保護膜を形成する工程とを備え、前記上部電極における少なくとも前記厚膜誘電体上に位置する部分を、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストに前記厚膜誘電体と同一材質の誘電材料を９０対１０〜６０対４０の配合比により配合したペーストを印刷して焼成することにより形成して多孔質構造とし、前記樹脂保護膜を構成する厚膜樹脂ペーストを前記上部電極と前記厚膜誘電体に含浸させるようにした厚膜コンデンサの製造方法。 Forming a pair of lower electrodes by printing a thick film conductive paste on an upper surface of the insulating substrate; and forming a thick film dielectric on the insulating substrate from above one of the pair of lower electrodes. Forming an upper electrode from above the thick film dielectric to the other lower electrode of the pair of lower electrodes, the entire thick film dielectric, the entire upper electrode, and the lower electrode Forming a resin protective film by printing and curing a thick film resin paste so as to cover a part of the upper electrode, and at least a portion located on the thick film dielectric in the upper electrode , It is formed by printing and baking a paste in which a dielectric material of the same material as that of the thick film dielectric is blended at a blending ratio of 90:10 to 60:40 on a thick film conductive paste made of Ag that is not contained. A method of manufacturing a thick film capacitor, wherein the upper electrode and the thick film dielectric are impregnated with a thick film resin paste constituting the resin protective film. 絶縁基板の上面に厚膜導電ペーストを印刷して下部電極を形成する工程と、前記下部電極の上から前記絶縁基板の上にかけて厚膜誘電体を形成する工程と、前記厚膜誘電体の上から前記絶縁基板の上にかけて上部電極を形成する工程と、前記厚膜誘電体の全部と前記上部電極の一部および前記下部電極の一部を被覆するように厚膜樹脂ペーストを印刷して硬化させることにより樹脂保護膜を形成する工程とを備え、前記上部電極における少なくとも前記厚膜誘電体上に位置する部分を、Ｐｄを含まないＡｇからなる厚膜導電ペーストに前記厚膜誘電体と同一材質の誘電材料を９０対１０〜６０対４０の配合比により配合したペーストを印刷して焼成することにより形成して多孔質構造とし、前記樹脂保護膜を構成する厚膜樹脂ペーストを前記上部電極と前記厚膜誘電体に含浸させるようにした厚膜コンデンサの製造方法。 Forming a lower electrode by printing a thick film conductive paste on the upper surface of the insulating substrate; forming a thick film dielectric on the insulating substrate from above the lower electrode; and Forming an upper electrode over the insulating substrate, and printing and curing a thick film resin paste so as to cover all of the thick film dielectric, part of the upper electrode and part of the lower electrode Forming a resin protective film, and at least a portion of the upper electrode positioned on the thick film dielectric is the same as the thick film dielectric in a thick film conductive paste made of Ag containing no Pd. A thick film resin paste constituting the resin protective film is formed by printing and baking a paste in which a dielectric material is blended at a blending ratio of 90:10 to 60:40. A method of manufacturing a thick film capacitor, wherein the upper electrode and the thick film dielectric are impregnated.
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