JP4561574B2 - 積層セラミック部品端子電極用導体ペースト - Google Patents
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Description
まず、誘電体や磁性体などの未焼成セラミックシートと内部電極ペースト層とを交互に複層積み重ねて未焼成の積層体とし、この積層体を切断後、高温で焼成してセラミック素体(以下、「素体」とする)とする。次いで、導電性粉末とガラスなどの無機結合剤粉末とをビヒクル中に分散させた積層セラミック部品端子電極用導体ペーストを、素体から内部電極の露出する端子面に、ディッピング、刷け塗り、スクリーン印刷など種々の方法により塗布する。その後、乾燥させてから高温で焼成して、内部電極と電気的に接続した端子電極を形成する。端子電極上には、ニッケルメッキ層と、半田付性の良いスズ若しくはその合金からなるスズメッキ層と、が必要に応じて順次形成されて積層セラミック部品となる。
一方、このような問題を解消させるためにアルカリ金属成分の含有量を減らすとともに、軟化点を下げるための融剤としてアルカリ土類金属などを配合した場合、流動性に劣るために端子電極の膜密度が低下してしまう。すると端子電極膜中の空孔からメッキ液が浸透したり、また、素体の端子面の縁部(以下、「コーナー部」とする)の膜厚の薄い部分で電極剥離が発生してしまうという問題が生じる。
残留カーボンは、引き続く高温焼成段階でセラミック誘導体の一部を還元するため、素体の劣化やクラックを引き起こすことがある。また、高温焼成段階でガス化して端子電極膜中にブリスタを発生させ、端子電極膜の一部がドーム状に盛り上がる現象が生じてしまうという問題がある。
銅を含む導電性粉末、ガラス粉末及びビヒクルを主成分とし、前記ガラス粉末中の各成分の含有量が、SiO2 7〜12重量%、Al2O3 11〜15重量%、B2O3 15〜28重量%、BaO 25〜45重量%、CaO 5〜15重量%、ZnO 7〜25重量%、SiO2+B2O3 25〜35重量%、であることを特徴とする。
前記ガラス粉末中の各成分の含有量の重量比が、下記式(1)及び(2)を満たすことを特徴とする。
0.25≦Al2O3/(Al2O3+SiO2+B2O3)≦0.35 …(1)
0.1≦CaO/(CaO+BaO)≦0.4 …(2)
また、下記式(1)及び(2)を満たすことが好ましい。
0.25≦Al2O3/(Al2O3+SiO2+B2O3)≦0.35 …(1)
0.1≦CaO/(CaO+BaO)≦0.4 …(2)
表1に示すような酸化物組成になるように各成分を秤量し、十分に混合した後白金ルツボ中に投入し、大気中1400℃で60分間溶融し、次いでグラファイト上に流出させて空冷して得られたガラスをスタンプミルで粉砕後、遊星ボールミルを用いて湿式粉砕を行い、平均粒径3.3μmのガラス粉末を得た。
また、同様にして表1に示すような酸化物組成で各成分を秤量し、比較例1〜6に係るガラス粉末を調合した。
ガラス粉末10重量部を、アクリル樹脂系バインダをベンジルアルコールに溶解した有機ビヒクル3重量部中に分散したペーストを作製し、チタン酸バリウムを焼結して作られた平板上に印刷、乾燥させた後、酸素濃度が約5ppmの窒素雰囲気中800℃で焼成して、膜厚約20μmのガラス被膜を形成した。その後、ガラス被膜が形成された基板をpHが約4の酸性有機スズメッキ浴に2時間浸漬し、浸漬前後の重量変化から、ガラス皮膜の残存率(重量%)を測定し、残存率が30%以上のものを○、10〜30%のものを△、10%未満のものを×と評価した。その測定結果を表1に示す。
銅粉末(平均粒径4μm、フレーク状)100重量部とガラス粉末10重量部を、アクリル樹脂系バインダをテルピネオールに溶解したビヒクル40重量部と共にロールミルで混練して電極ペーストを作製した。得られた電極ペーストを、ニッケル内部電極を有する外径寸法2.0mm×1.2mm×1.2mmのチタン酸バリウム系積層セラミックコンデンサ素体の端子面に、焼成膜厚が40μmとなるようにディッピング法で塗布し、乾燥後、酸素濃度5ppmの窒素雰囲気中860℃で焼成し、端子電極を形成した。
ブリスタは、端子電極の表面にブリスタの発生が検出されなかった場合は○、ブリスタ発生率が30%未満を△、30%以上を×と評価した。
メッキ付性は、端子電極の表面に連続なメッキ膜が形成されたものを○、不連続となったものを×と評価した。なお、ガラス浮きがある場合にメッキ膜は不連続となりやすい。
電極剥離は、端子電極が素体のコーナー部に完全に密着している場合を○、剥離している場合を×とした。
0.25≦Al2O3/(Al2O3+SiO2+B2O3)≦0.35 …(1)
0.1≦CaO/(CaO+BaO)≦0.4 …(2)
そのため、耐酸性に優れており、そのガラス粉末を用いることにより、緻密で、素体との接着強度が強く、かつ、耐メッキ液性に優れ、薄膜化にも対応可能な端子電極が形成される。
Claims (2)
- 銅を含む導電性粉末、ガラス粉末及びビヒクルを主成分とし、前記ガラス粉末中の各成分の含有量が、SiO2 7〜12重量%、Al2O3 11〜15重量%、B2O3 15〜28重量%、BaO 25〜45重量%、CaO 5〜15重量%、ZnO 7〜25重量%、SiO2+B2O3 25〜35重量%、であることを特徴とする積層セラミック部品端子電極用導体ペースト。
- 前記ガラス粉末中の各成分の含有量の重量比が、下記式(1)及び(2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック部品端子電極用導体ペースト。
0.25≦Al2O3/(Al2O3+SiO2+B2O3)≦0.35 …(1)
0.1≦CaO/(CaO+BaO)≦0.4 …(2)
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