JPH0153497B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明はハイブリツドIC用及びプリント基板
直付用の積層セラミツクコンデンサの製造方法に
関するものである。 従来例の構成とその問題点 積層セラミツクコンデンサは、一般にセラミツ
ク誘電体とパラジウム及び／または白金の薄膜層
を交互に積層して得られる積層体に基づくもので
あり、内部の金属薄膜が誘電体を挾持する形で並
列回路を形成するように端部の銀または銀−パラ
ジウム合金電極と接続する構成をなしている。こ
の積層セラミツクコンデンサに使用される誘電体
の厚みは15〜100μｍ程度であり、このような薄
い誘電体平面に電極を設けて折りたたんだような
構造をしている。一般に、コンデンサの静電容量
は、 Ｃ＝ε・ε₀ｓ／ｔ であらわされる。ここで、ε₀は真空の誘電率、ε
は誘電体の比誘電率、ｓは電極面積、及びｔは電
極間距離を示す。したがつて、体積当りの容量を
考えると、 Ｃ／Ｖ∝１／t² （Ｖはコンデンサの体積） となり、厚みの２乗に反比例する。そこで、円板
型のセラミツクコンデンサと積層セラミツクコン
デンサの体積当りの容量を比較すると、積層セラ
ミツクコンデンサの方が円板型セラミツクコンデ
ンサの厚みの約1/10以下にすることが可能である
から、約100倍以上の容量が同一体積で得ること
ができる。（なお、円板型セラミツクコンデンサ
では強度的に厚みを薄くすることが不可能だか
ら、現在では300μｍ前後が限度である。） このように積層セラミツクコンデンサは小型か
つ大静電容量を有するものであり、電子回路の小
型化に適合しており、さらに電極にスズ及び鉛の
合金メツキをほどこすことにより、プリント基板
への直付けが容易にできるようになつてきてい
る。 しかしながら、このような積層セラミツクコン
デンサの欠点もいくつかあり、その欠点の一つ
は、誘電体厚みを薄くするために生ずる欠陥があ
る。すなわち、セラミツク自身もともと多結晶体
からなるもので、緻密な単結晶とは異なり、無数
の気孔を有している。このような気孔はまた均一
な大きさではなく、大きな気孔も存在する。この
気孔は小さく均一分布化することは一つの課題で
あり、種々研究されてはいるが、未だ十分とはい
えない。このような気孔の及ぼす影響としては、
耐湿性を弱くすることである。特に、ニツケルあ
るいはスズ−鉛合金メツキなどにより、電解液を
用いる工程において、電解質の残存などが問題と
なつたりする。電解質が残存すると、湿気が再び
浸透することにより絶縁抵抗が低下することがあ
る。また両端部の銀電極は通常銀粒子、ガラスフ
リツト微粒子、有機バインダ及び有機溶剤よりな
る電極ペーストを、焼結したセラミツクチツプに
塗布・乾燥したものを800℃程度の電極焼付炉に
て焼付ける。そうすることによりセラミツクと焼
結した銀粒子をガラスフリツト成分にて結合しか
つセラミツク内部のPdあるいはPd−Pt電極とこ
の端面銀電極の接合を計つている。しかしなが
ら、この焼結した銀電極にも気孔が存在し、前記
と同様にメツキ時において電解質が浸透し、ガラ
スフリツト成分が電解質により溶解され端部電極
とセラミツクの接着強度が低下し、信頼性が低下
することになる。特にこのような銀焼付電極の場
合、焼付温度及びセラミツクとのなじみなどの制
限より、硼珪酸鉛系ガラスがガラスフリツトとし
て使用される場合が多く、これは酸性のメツキ液
に容易に浸され、外部電極固着力の低下の原因と
なつていた。このようなことは製品としての信頼
性を著しく損なうものであり、市場にて問題を発
生することが少なくない。このため、特にメツキ
電極を付与する積層セラミツクコンデンサについ
ては注意を要したものであつた。 発明の目的 本発明は上記従来の問題に対処すべく為された
もので、外部電極固着力が大きく、耐湿性の良好
なメツキされた端部電極を有する積層セラミツク
コンデンサを製造することを目的とするものであ
る。 発明の構成 上記目的を達成するため、本発明の積層セラミ
ツクコンデンサの製造方法は、クシ形状に電極層
が交互に積層されてなる磁器誘電体の両端部に銀
または銀−パラジウム合金電極を付与し、この磁
器誘電体に嫌気性接着剤を低温で真空含浸させ、
その後表面部に付着した余分の接着剤を溶剤によ
り除去後、上記嫌気性接着剤を高温で硬化させた
後、両端部の電極部にメツキをほどこしたもので
ある。 実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面に基づ
いて説明する。 チタン酸バリウム71.4重量部、ジルコン酸バリ
ウム20.4重量部、チタン酸カルシウム7.4重量部、
酸化亜鉛0.2重量部、二酸化マンガン0.15重量部、
酸化タングステン0.25重量部及び酸化アルミニウ
ム0.25重量部よりなる混合粉末に対して、エチル
セルローズを主体とするバインダーを用いてスラ
リーを作製し、40±2μｍの厚みのシートをドク
ターブレード法を用いて成形した。このシートを
一定のサイズに打抜いた後、パラジウム電極を印
刷した。この電極印刷済みのシートを電極がクシ
形状になるように積重ねて圧着した後、3.6×1.8
mm×0.69mmの大きさに切断した。このチツプを
1370℃±20℃で２時間焼成して得た焼結体の両端
面に銀ペーストをほどこし、800℃で焼付けた。
このようにして作製された積層体に嫌気性接着剤
（商品名：ロツクタイトPMS−10）を４℃にて１
時間真空含浸した。ここで外部電極の気孔部に侵
入した嫌気性接着剤は、その性質から閉所に閉じ
込められことにより半硬化し、外部電極の銀の気
孔を埋める。その後、セラツミク及び端部電極な
どの表面に付着した余分の接着剤は未硬化の状態
で遠心分離により大半を除去し、更にトリクロル
エチレンで洗浄除去した。この際、気孔内に含浸
された接着剤は半硬化状態であるので、洗浄によ
り除去されない。その後、80℃で15分接着剤を完
全硬化させた。ついで、両端部の銀電極部にバレ
ルメツキ法にてニツケルメツキを１〜2μｍ、さ
らにその上にスズと鉛の合金メツキを１〜2μｍ
ほどこした。このときのメツキ液のPH（水素イオ
ン濃度）はニツケルメツキ浴は約４、スズと鉛の
合金メツキ浴は約１であつた。 第１図はこのようにして得られた本発明の積層
セラミツクコンデンサを示し、図中１は磁器誘電
体層、２はパラジウム電極層、３は銀電極、４は
ニツケルメツキ層、５はスズと鉛の合金メツキ層
である。 次表は本発明の方法に基づく積層セラミツクコ
ンデンサと、従来の方法に基づく接着剤含浸のな
い積層セラミツクコンデンサ（接着剤含浸以外は
本発明方法と同一である）の外部電極固着力の実
測値である。表より明らかなように、本発明によ
るものは外部電極のセラミツクとの接着が強固で
ある。なお外部電極固着力はチツプに0.5mmφの
リード線をハンダ付けし、引張り強度試験機にて
垂直方向の引張り強度を測定した。

【表】 また、第２図は本発明の方法に基づく積層セラ
ミツクコンデンサと、従来の方法に基づく接着剤
含浸処理のない積層セラミツクコンデンサ（接着
剤含浸処理以外は本発明方法と同一である）の40
℃、相対湿度95％中での50V印加時の耐湿特性の
様子を示したものである。第２図でａは本発明品
の特性、ｂは従来品の特性である。この第２図か
ら明らかなように、本発明の方法に基づく積層セ
ラミツクコンデンサの耐湿特性は極めて安定して
いることが明白である。 尚、上記実施例ではチタン酸バリウム、ジルコ
ン酸バリウム及びチタン酸カルシウムを主体とす
る磁器誘電体材料を使用したが、他の誘電体材料
に関しても適用可能なことは言うまでもないこと
である。また、両端面に銀電極をほどこした場合
について説明したが、銀−パラジウム合金電極で
もよいものである。また実施例ではニツケルメツ
キ及びスズ−鉛合金メツキについて説明したが、
金、パラジウム等の他の貴金属のメツキにおいて
も同様の効果が確認されているし、無電解メツキ
法を用いても有効である。 発明の効果 以上述べたように、本発明の方法によれば、メ
ツキ電極を設けた積層セラミツクコンデンサにあ
りがちな外部電極固着力の低下、耐湿特性の不安
定特性等といつた問題点を解決することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に基づく積層セラミツクコ
ンデンサの一部切欠斜視図、第２図は本発明方法
と従来方法に基づく積層セラミツクコンデンサの
耐湿特性の比較図である。 １……磁器誘電体層、２……電極層（パラジウ
ム電極層）、３……銀電極、４……ニツケルメツ
キ層、５……スズと鉛の合金メツキ層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クシ形状に電極層が交互に積層されてなる磁
   器誘電体の両端部に銀または銀−パラジウム合金
   電極を付与し、この磁器誘電体に嫌気性接着剤を
   低温で真空含浸させ、その後表面部に付着した余
   分の接着剤を溶剤により除去し、上記嫌気性接着
   剤を高温で硬化させた後、両端部の電極部にメツ
   キをほどこした積層セラミツクコンデンサの製造
   方法。