JPH0793227B2 - Laminated porcelain capacitors - Google Patents
Laminated porcelain capacitorsInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、積層磁器コンデンサに
関し、更に詳細には、Ｎｉ等の卑金属を内部電極とする
積層磁器コンデンサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminated ceramic capacitor, and more particularly to a laminated ceramic capacitor having a base metal such as Ni as an internal electrode.
【０００２】[0002]
【従来の技術】本願発明の発明者らは、先に、特開平２
−１５０００７号、特開平２−１５０００８号、特開平
２−１５０００９号、特開平２−１５００１０号のそれ
ぞれの公開公報に開示したように、内部電極が卑金属か
らなり、外部電極として、Ａｇと、Ｚｎ（またはＣｕ、
ＡｌあるいはＳｎ）と、ガラスフリット（およびＮｉ、
ＦｅあるいはＣｏ）からなる焼付け電極層を備えた積層
磁器コンデンサを提案した。2. Description of the Related Art The inventors of the present invention have previously disclosed Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in JP-A-150007, JP-A-2-150008, JP-A-2-150009, and JP-A-2-150010, the internal electrodes are made of a base metal, and Ag and Zn are used as external electrodes. (Or Cu,
Al or Sn) and glass frit (and Ni,
A multilayer ceramic capacitor provided with a baked electrode layer made of Fe or Co) was proposed.
【０００３】この積層磁器コンデンサにおいては、焼付
け電極層に含まれるＺｎまたはＣｕ、Ａｌ、Ｓｎ、およ
びガラスフリット、更にはＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ等が、内部
電極の卑金属に対して濡れ性が良いために、外部電極が
内部電極に良好に接続されるという利点を有している。In this laminated ceramic capacitor, Zn or Cu, Al, Sn, glass frit, Ni, Fe, Co, etc. contained in the baked electrode layer have good wettability with the base metal of the internal electrode. In addition, there is an advantage that the external electrode is well connected to the internal electrode.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構造の積層磁器コンデンサを大量に製造した場合、電極
の強度試験において、平均レベルは十分に満足のゆくも
のであったが、強度が時にバラツクことがあるという問
題を有していた。However, when a large number of laminated ceramic capacitors having the above structure were manufactured, the average level was sufficiently satisfactory in the electrode strength test, but the strength sometimes fluctuated. Had the problem that there is.
【０００５】そこで、本発明は、電極の強度の平均レベ
ルを少なくとも従来のもの程度に維持しつつ、強度バラ
ツキを極力抑えることのできる積層磁器コンデンサを提
供するものである。Therefore, the present invention provides a laminated ceramic capacitor capable of suppressing variations in strength as much as possible while maintaining the average level of the strength of the electrodes at least to the conventional level.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本願の第１の発明による
積層磁器コンデンサは、内部電極が卑金属からなり、外
部電極として、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎのうちから選ば
れる少なくとも１種でコーティングしたＡｇ粉末からな
るペーストを焼き付けて形成した電極層を備えているこ
とを特徴とするものである。In the laminated ceramic capacitor according to the first invention of the present application, the internal electrode is made of a base metal, and the external electrode is coated with at least one selected from Zn, Cu, Al and Sn. It is characterized by comprising an electrode layer formed by baking a paste made of Ag powder.
【０００７】この積層磁器コンデンサは、上記電極層上
に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎおよび半田のうちの少なくとも１
種で形成されたメッキ層を備えていることが望ましい。This laminated ceramic capacitor has at least one of Ni, Cu, Sn and solder on the electrode layer.
It is desirable to have a plated layer formed of the seed.
【０００８】本願の第２の発明による積層磁器コンデン
サは、内部電極が卑金属からなり、外部電極として、Ｚ
ｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎのうちから選ばれる少なくとも１
種でコーティングされたＡｇ粉末と、ガラスフリットと
からなるペーストを焼き付けて形成した電極層を備えて
いることを特徴とするものである。In the laminated ceramic capacitor according to the second invention of the present application, the internal electrodes are made of base metal, and the external electrodes are Z
At least one selected from n, Cu, Al, and Sn
It is characterized by comprising an electrode layer formed by baking a paste composed of Ag powder coated with seeds and glass frit.
【０００９】この積層磁器コンデンサは、上記電極層上
に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎおよび半田のうちの少なくとも１
種で形成されたメッキ層を備えていることが望ましい。This laminated ceramic capacitor has at least one of Ni, Cu, Sn and solder on the electrode layer.
It is desirable to have a plated layer formed of the seed.
【００１０】[0010]
【作用】上記従来の積層磁器コンデンサの電極強度のバ
ラツキの原因を研究したところ、この強度のバラツキ
は、電極ペースト中の内部電極との濡れ性に関係するＡ
ｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎおよびガラスフリット等の
分散性によるものであることが判明した。すなわち、上
記電極ペースト中のＡｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎおよ
びガラスフリット等の分散性が悪いとき、強度レベルの
低いものが発生することが分かった。When the cause of the variation in the electrode strength of the above conventional laminated ceramic capacitor is studied, this variation in the strength is related to the wettability with the internal electrodes in the electrode paste.
It was found to be due to the dispersibility of g, Zn, Cu, Al, Sn and glass frit. That is, it was found that when the dispersibility of Ag, Zn, Cu, Al, Sn, glass frit and the like in the electrode paste was poor, the one having a low strength level was generated.
【００１１】そこで、本発明においては、上記したよう
に、Ａｇ粉末の表面を、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎでコー
ティングすることにより、電極ペースト中において、こ
れらのＺｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎを良好に分散させたと同
様の作用を行わさせる。Therefore, in the present invention, as described above, by coating the surface of the Ag powder with Zn, Cu, Al, and Sn, these Zn, Cu, Al, and Sn are satisfactorily contained in the electrode paste. The same action as when dispersed in is performed.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ま
しい実施例による積層磁器コンデンサについて説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A laminated ceramic capacitor according to a preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１３】図１は、本発明の実施例による積層磁器コ
ンデンサの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a laminated ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention.
【００１４】この積層磁器コンデンサは、卑金属である
Ｎｉで内部電極１が形成された誘電体２を複数枚積層し
て形成されたコンデンサチップ本体３と、このコンデン
サチップ本体３の側面に形成された外部電極４とを備え
ている。This laminated porcelain capacitor has a capacitor chip body 3 formed by laminating a plurality of dielectrics 2 each having an internal electrode 1 made of Ni which is a base metal, and a side surface of the capacitor chip body 3. The external electrode 4 is provided.
【００１５】上記外部電極４は、Ｃｕ、Ｚｎ等でコーテ
ィングされたＡｇ粉末からなるペーストの焼結体で形成
された第１層５と、メッキ層である第２層６および第３
層７からなっている。上記ペーストには、ガラスフリッ
トが含まれてことが望ましい。The external electrode 4 is composed of a first layer 5 formed of a sintered body of a paste of Ag powder coated with Cu, Zn or the like, a second layer 6 and a third layer which are plating layers.
It consists of layer 7. The paste preferably contains glass frit.
【００１６】上記第１層５は、内部電極１と接続しやす
い金属成分（及びガラスフリット）から構成される。具
体的に、上記金属成分としてはＺｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｕ
のうち、少なくとも１種でコーティングしたＡｇ粉末が
用いられる。またガラスフリットを添加する際は濡れ性
のよいホウケイ酸亜鉛系、鉛系、バリウム系等、多種の
中から用途に応じて幅広く選択することができる。The first layer 5 is composed of a metal component (and glass frit) that is easily connected to the internal electrode 1. Specifically, as the metal component, Zn, Al, Sn, Cu
Among these, Ag powder coated with at least one kind is used. Further, when the glass frit is added, it can be widely selected from various types such as zinc borosilicate type, lead type and barium type which have good wettability according to the application.
【００１７】上記第２層６および第３層７は、上記第１
層５の大気焼き付けの際に、金属成分が酸化されて、劣
化する半田に対する濡れ性を改善し、またはこの濡れ性
および耐半田性を向上させるためのものである。したが
って、第２層６は、ＮｉまたはＣｕを材料として、一
方、第３層７は、Ｓｎまたは半田を材料として、無電解
および電解メッキ法を使用して形成される。The second layer 6 and the third layer 7 are the same as the first layer.
This is for improving the wettability with respect to the solder that is deteriorated due to the oxidation of the metal component during the atmospheric baking of the layer 5, or for improving the wettability and the solder resistance. Therefore, the second layer 6 is made of Ni or Cu, while the third layer 7 is made of Sn or solder using electroless and electrolytic plating methods.
【００１８】次に積層磁器コンデンサの製造方法につい
て説明すると、先ず、上記コンデンサチップ本体３は、
卑金属であるＮｉで内部電極１が形成された誘電体２を
複数枚積層し、これを焼成することによって形成され
る。Next, a method of manufacturing the laminated ceramic capacitor will be described. First, the capacitor chip body 3 is
It is formed by stacking a plurality of dielectrics 2 each having an internal electrode 1 formed of Ni, which is a base metal, and firing it.
【００１９】次に、外部電極４について説明すると、こ
の外部電極４の形成は、先ず第１層５を形成するための
上記ペーストの調整から行なわれる。このペーストの調
整は、Ａｇ粉末の表面に、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｕのう
ち少なくとも１種を０．１〜０.５μmの膜状にコーティ
ングし、この粉末の全重量に対して、１５〜３５％の割
合で有機バインダーを添加する。ガラスフリットを添加
する際は、コーティングされたＡｇ粉末と、ガラスフリ
ットとを、８０〜９９：２０〜１の割合で秤量した後、
この全重量に対して、有機バインダを同じく１５〜３５
％の割合で添加する。これを３本ロールミルで混合して
行われる。Next, the external electrode 4 will be described. The external electrode 4 is formed by first adjusting the paste for forming the first layer 5. This paste is prepared by coating the surface of Ag powder with at least one of Zn, Al, Sn, and Cu in a film form of 0.1 to 0.5 μm, and adding 15 to 15 to the total weight of the powder. The organic binder is added at a rate of 35%. When the glass frit is added, the coated Ag powder and the glass frit are weighed in a ratio of 80 to 99:20 to 1, and then,
For this total weight, add 15 to 35 organic binders.
% Addition. This is performed by mixing with a three-roll mill.
【００２０】上記ペーストを、焼成済みの上記コンデン
サチップ本体３の側面に、図面に示したようにして塗布
し、乾燥した後、大気中で６００〜８５０℃で焼き付け
を行なって、外部電極４の上記第１層５を形成する。The paste is applied to the side surface of the fired capacitor chip body 3 as shown in the drawing, dried, and then baked at 600 to 850 ° C. in the atmosphere to remove the external electrode 4. The first layer 5 is formed.
【００２１】上記第２層６および第３層７は、無電解お
よび電解メッキ等をバレルメッキで行なって、上記第１
層５上に形成される。The second layer 6 and the third layer 7 are subjected to barrel plating such as electroless plating and electrolytic plating to obtain the first layer.
Formed on layer 5.
【００２２】次に、発明の効果を確認するための試料の
作製について説明する。Next, preparation of a sample for confirming the effect of the invention will be described.
【００２３】この試料とする内部電極にＮｉを用いた積
層磁器コンデンサとしては、例えば、特公昭６０−２０
８５０号、特公昭６０−２０８５１号、特公昭６１−１
４６０７号、特公昭６１−１４６０８号、特公昭６１−
１４６０９号、特公昭６１−１４６１０号、特公昭６１
−１４６１１号、特公昭６２−２４３８８号、特開昭６
２−１３１４１２号、特開昭６２−１３１４１３号、特
開昭６２−１３１４１４号、特開昭６２−１３１４１５
号、特開昭６２−１５７６０４号、特開昭６２−１５７
６０５号、特開昭６２−１５７６０６号、および特開昭
６２−１５７６０７号公報等に記載されている誘電体磁
器組成物を用いたものを使用する事ができる。A laminated ceramic capacitor using Ni for the internal electrodes of this sample is, for example, Japanese Patent Publication No. 60-20.
850, Japanese Patent Publication 60-20851, Japanese Patent Publication 61-1
No. 4607, Japanese Patent Publication No. 61-14608, Japanese Patent Publication No. 61-
14609, Japanese Patent Publication 61-14610, Japanese Patent Publication 61
No. 14611, Japanese Patent Publication No. 62-24388, Japanese Patent Laid-Open No. 6-26
No. 2-131412, JP-A No. 62-131413, JP-A No. 62-131414, and JP-A No. 62-131415.
JP-A-62-157604, JP-A-62-157
No. 605, JP-A-62-157606, JP-A-62-157607, etc. can be used.
【００２４】誘電体材料としては、特公昭６０−２０８
５１号公報に開示されているように、組成式（Ｂａ0.90
Ｃａ0.06 Ｓｒ0.04）（Ｔｉ0.82 Ｚｒ0.18）Ｏ3か
らなる主成分に対して、Ｌｉ2Ｏ-ＢａＯ-ＣａＯ-ＳｒＯ
-ＳｉＯ2からなるガラス成分を１．０重量％添加したも
のを用意した。誘電体材料と有機バインダ、分散剤、消
泡剤の混合水溶液から原料スラリを作製し、ドクターブ
レード法により厚さ４０μmのセラミックグリーンシー
トを得た。このセラミックグリーンシート上に、内部電
極となるＮｉペーストを印刷した後、内部電極が互いに
対向するように、４０枚のセラミックグリーンシートを
積層し、熱圧着した後、還元雰囲気中、１，１５０℃で
焼成し、外形寸法、３．１５mm×２．４５mm×１．１５
mmの評価用試料チップを作製した。As the dielectric material, Japanese Patent Publication No. 60-208
As disclosed in 51 JP, composition formula (Ba 0. 90
Ca 0. 06 Sr 0. 04 ) (Ti 0. 82 Zr 0. 18) with respect to the main component consisting of O 3, Li 2 O-BaO -CaO-SrO
A glass component containing 1.0% by weight of SiO 2 was prepared. A raw material slurry was prepared from a mixed aqueous solution of a dielectric material, an organic binder, a dispersant, and a defoaming agent, and a 40 μm thick ceramic green sheet was obtained by a doctor blade method. After printing the Ni paste to be the internal electrodes on the ceramic green sheets, 40 ceramic green sheets were laminated so that the internal electrodes face each other, and thermocompression bonded, and then at 1,150 ° C. in a reducing atmosphere. Baking at 3.35mm x 2.45mm x 1.15
mm sample chips for evaluation were prepared.
【００２５】上記のようにして作製された評価用試料チ
ップの側面に、以下に説明するようにして、外部電極４
を形成して、本発明の実施例による実施例１〜６を作製
した。The external electrode 4 is formed on the side surface of the evaluation sample chip manufactured as described above, as described below.
To form Examples 1 to 6 according to the embodiment of the present invention.
【００２６】外部電極の第１層を形成するにあたって、
先ず表１に示すＡｇ粉末を用意し、有機バインダ溶液を
粉末に対して、１５〜３５重量パーセントの割合で添加
し、３本ロールミルで混合して、外部電極の第１層用の
ペーストを作成した。粘度の調整は、有機溶剤で行な
う。このペーストを側面に塗布した評価用試料チップを
大気中で、６００〜８５０℃で６０分程度焼き付け、外
部電極の第１層を形成した。この第１層の焼成後の膜厚
は、平面部で６０〜８０μm、角部１０〜３０μmであっ
た。In forming the first layer of the external electrode,
First, Ag powder shown in Table 1 was prepared, and the organic binder solution was added to the powder at a ratio of 15 to 35 weight percent and mixed by a three-roll mill to prepare a paste for the first layer of the external electrode. did. The viscosity is adjusted with an organic solvent. A sample chip for evaluation in which this paste was applied to the side surface was baked in the air at 600 to 850 ° C. for about 60 minutes to form the first layer of the external electrode. The film thickness of the first layer after firing was 60 to 80 μm in the flat portion and 10 to 30 μm in the corner portion.
【００２７】この第１層の上に、第２層として、Ｎｉお
よびＣｕから選ばれる無電解ないしは電解メッキ層を設
け、更に、その上に第３層として、電解錫または電解半
田（Ｓｎ−Ｐｂ）メッキ層を形成し、サンプルを作製し
た。On this first layer, an electroless or electrolytic plating layer selected from Ni and Cu is provided as a second layer, and further, as a third layer, electrolytic tin or electrolytic solder (Sn-Pb) is provided. ) A plating layer was formed and a sample was prepared.
【００２８】また、表１に示したように、ペーストをＡ
ｇ粉末およびＺｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｕ粉末及びガラスフ
リットを表に示す組成比で秤量混合した後、有機バイン
ダを加え、本発明の実施例の試料No.１〜６とほぼ同一
の作製方法で比較例の試料No.７〜１０を作製した。Further, as shown in Table 1, the paste is A
g powder and Zn, Al, Sn, Cu powder, and glass frit were weighed and mixed in the composition ratio shown in the table, and then an organic binder was added, and the same manufacturing method as in Sample Nos. 1 to 6 of the examples of the present invention Comparative sample Nos. 7 to 10 were prepared.
【００２９】[0029]
【表１】 [Table 1]
【００３０】以上のようにして得られた実施例および比
較例のチップコンデンサの、外部電極の固着力評価試験
として、試料を銅配線ガラスエポキシ基板に半田付け
し、裏から該試料を押し、破壊時の強度を調べた。結果
を上記表１に示した。As a test for evaluating the adhesive strength of the external electrodes of the chip capacitors of the examples and comparative examples obtained as described above, the sample was soldered to a copper wiring glass epoxy substrate and the sample was pressed from the back side to destroy it. The strength of time was examined. The results are shown in Table 1 above.
【００３１】この表１から分かるように、本実施例の試
料では、強度最小値が２．３５とバラツキもなく、良好
なレベルを示した。As can be seen from Table 1, the sample of this example showed a satisfactory level with a minimum strength value of 2.35, which was stable.
【００３２】これに対して、比較例のものは、平均値と
しては、本実施例と同等ではあるが、中に強度最小値が
０．３７以下と低いものがあることがわかる。On the other hand, in the comparative example, the average value is equivalent to that of the present example, but it can be seen that there is a low strength minimum value of 0.37 or less among them.
【００３３】尚、実施例は、電極の焼付けが、大気中で
の焼付け処理の場合についてのみ示したが、中性雰囲
気、弱還元性雰囲気中においても焼付け可能であり、同
等の結果が得られることがわかった。In the examples, the electrode was baked only in the air, but it can be baked in a neutral atmosphere or a weak reducing atmosphere, and the same result can be obtained. I understood it.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明による積層
磁器コンデンサにおいては、Ａｇ粉末の表面を、Ｚｎ、
Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎでコーティングすることにより、これ
らのＺｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎを良好に分散させたと同様
の作用を行わさせることにより、内部電極と、外部電極
を形成する電極ペーストとの濡れ性を平均的に向上さ
せ、電極の接続強度のバラツキを極力抑えることができ
るようになった。したがって、本発明の積層磁器コンデ
ンサは、製品の歩留りが向上し、これにより製造コスト
の低下を図ることができる。As described above, in the laminated ceramic capacitor according to the present invention, the surface of Ag powder is
By coating with Cu, Al, and Sn, the same effects as those in which Zn, Cu, Al, and Sn are satisfactorily dispersed can be performed, and thus the wettability between the internal electrode and the electrode paste forming the external electrode can be achieved. It has become possible to suppress the variation in the connection strength of the electrodes as much as possible. Therefore, the laminated ceramic capacitor of the present invention has an improved product yield, which can reduce the manufacturing cost.
【図１】 本発明の実施例による積層磁器コンデンサの
断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a laminated ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention.
１ 内部電極 ２ 誘電体 ４ 外部電極 ５ 第１層 ６ 第２層 ７ 第３層 1 Internal Electrode 2 Dielectric 4 External Electrode 5 First Layer 6 Second Layer 7 Third Layer
Claims (4)
して、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎのうちから選ばれる少な
くとも１種でコーティングしたＡｇ粉末からなるペース
トを焼き付けて形成した電極層を備えていることを特徴
とする積層磁器コンデンサ。1. An internal electrode is made of a base metal, and an external electrode is provided with an electrode layer formed by baking a paste made of Ag powder coated with at least one selected from Zn, Cu, Al and Sn. A laminated porcelain capacitor characterized by the above.
び半田のうちの少なくとも１種で形成されたメッキ層を
備えていることを特徴とする請求項１の積層磁器コンデ
ンサ。2. The laminated ceramic capacitor according to claim 1, further comprising a plating layer formed of at least one of Ni, Cu, Sn and solder on the electrode layer.
して、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎのうちから選ばれる少な
くとも１種でコーティングされたＡｇ粉末と、ガラスフ
リットとからなるペーストを焼き付けて形成した電極層
を備えていることを特徴とする積層磁器コンデンサ。3. An internal electrode is made of a base metal, and an external electrode is formed by baking a paste made of Ag powder coated with at least one selected from Zn, Cu, Al and Sn, and a glass frit. A laminated ceramic capacitor having an electrode layer.
び半田のうちの少なくとも１種で形成されたメッキ層を
備えていることを特徴とする請求項１の積層磁器コンデ
ンサ。4. The laminated ceramic capacitor according to claim 1, further comprising a plating layer formed on at least one of Ni, Cu, Sn and solder on the electrode layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5901191A JPH0793227B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Laminated porcelain capacitors |
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| JP5901191A JPH0793227B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Laminated porcelain capacitors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293215A JPH04293215A (en) | 1992-10-16 |
| JPH0793227B2 true JPH0793227B2 (en) | 1995-10-09 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2004179419A (en) | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
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1991
- 1991-03-22 JP JP5901191A patent/JPH0793227B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH04293215A (en) | 1992-10-16 |
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