JPH08316095A

JPH08316095A - 電子部品の外部電極用導電ペースト及び外部電極

Info

Publication number: JPH08316095A
Application number: JP7114863A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Usuda; 利克臼田; Noriyuki Kubodera; 紀之久保寺
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】導電性材料としてＡｇを主成分として含みな
がらも、還元雰囲気中で焼き付けても玉化が生じ難く、
かつ緻密な外部電極を形成し得る、外部電極用導電ペー
ストを得る。【構成】導電性材料としてＡｇを主成分とし、さらに
Ａｌを含有してなる導電性材料組成を有する外部電極用
導電ペースト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミック電子部品な
どの電子部品の外表面に形成される外部電極用導電ペー
スト及び外部電極に関し、特に、Ａｇ含有導電ペースト
及び外部電極の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば積層コンデンサなどのセラミック
電子部品においては、導電性に優れた材料であるＡｇを
主体とする外部電極が多用されている。また、外部電極
形成方法としては、導電ペーストの塗布・焼き付け、蒸
着、スパッタリングなどの種々の方法が用いられている
が、中でも、ある程度の厚みを有する外部電極を容易に
形成し得るため、導電ペーストの塗布・焼き付け法が広
く用いられている。

【０００３】導電ペーストの塗布・焼き付け法により、
Ａｇよりなる外部電極を形成するにあたっては、まず、
Ａｇ粉末と、ガラスフリット及び有機バインダを混練
し、導電ペーストを得る。この導電ペーストを、電子部
品の外表面の所定の領域に塗布し、６００〜９００℃程
度の温度で焼き付けることにより、外部電極を形成す
る。この種の外部電極は、電子部品内の内部電極や抵抗
膜などに電気的に接続されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、内部電極や内部
導体を、Ｎｉ、Ｃｕなどの卑金属材料により構成し、そ
れによって電子部品のコストの削減を図ることが試みら
れている。このような卑金属材料により内部電極や抵抗
膜などの内部導体を構成した場合、内部電極や内部導体
の酸化を避けるために、導電ペーストの焼き付けにより
外部電極を形成するに際し、還元性雰囲気下で導電ペー
ストの焼き付けを行う必要があった。

【０００５】同様に、セラミック電子部品においては、
セラミックスの特性を制御するために、外部電極用導電
ペーストの焼き付けを還元雰囲気中で行わねばならない
こともあった。

【０００６】ところが、Ａｇを含む導電ペーストを電子
部品素体に塗布し、還元雰囲気中において焼き付けた場
合、Ａｇが玉化することがあった。すなわち、外部電極
形成領域の全面に渡り外部電極を所定の厚みに焼き付け
ることができずに、外部電極形成領域の一部において外
部電極材料が玉のような形状になり、所望通りの外部電
極を形成し得ないことがあった。

【０００７】また、Ａｇ以外に他の金属材料を添加した
場合においても、外部電極中に空孔が生じて緻密な外部
電極を形成することができず、十分な電気的特性を取り
出すことができないことがあった。

【０００８】本発明の目的は、導電性材料としてＡｇを
主成分として含みながら、電子部品の特性を確実に引き
出すことができ、玉化などが生じ難い、電子部品の外部
電極用導電ペースト及び外部電極を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】また、本願の第１発明
は、電子部品の外部電極を形成するための導電ペースト
であり、導電性材料としてＡｇを主体とし、さらにＡｌ
を含有することを特徴とする。

【００１０】本願の第２発明は、Ａｇを主成分とする導
電ペーストを焼き付けて形成された電子部品の外部電極
であって、Ａｇを主成分とし、さらにＡｌが含有されて
いることを特徴とする電子部品の外部電極である。

【００１１】本発明の電子部品の外部電極用導電ペース
ト及び外部電極では、導電性材料がＡｇを主体とし、さ
らにＡｌを含有しているので、後述の実施例から明らか
なように、還元雰囲気下で焼き付けたとしても、外部電
極の玉化が防止される。

【００１２】上記Ａｌの添加量は、好ましくは、Ａｇ１
００重量％に対し、０．０５〜２．０重量％、より好ま
しくは、０．２０〜０．５０重量％の範囲とされる。
０．０５重量％未満の場合には、玉化を防止する効果が
小さくなり、２．０重量％を越えると、融点が低下し、
玉化を防止する効果が低くなり、かつ電気抵抗が増大す
る。

【００１３】また、本願の第１，第２発明では、好まし
くは、Ａｇに加えて、Ｃｕが添加される。例えば、内部
電極がＮｉのように、Ａｇに対する焼結性が低い材料で
構成されている場合、外部電極材料にＣｕを添加するこ
とにより、内部電極との電気的接続の信頼性を高めるこ
とができる。もっとも、Ａｇ−Ｃｕ合金の融点は、Ａｇ
の融点よりも低いため、玉化現象がより生じやすい。従
って、このようにＣｕを添加した場合においても、本発
明に従ってＡｌを添加することにより、玉化を効果的に
防止することができる。

【００１４】なお、上記Ｃｕの添加量は、Ａｇ１００重
量％に対し、０．１〜２０重量％、より好ましくは、
０．２〜１０重量％とすることが望ましい。Ｃｕの添加
量が０．１重量％未満の場合には、Ｎｉなどからなる内
部電極との接合性を改善する効果が十分でなく、２０重
量％を越えた場合には、融点が低くなり過ぎ、導電ペー
ストの焼き付けが困難となる。

【００１５】なお、本発明の導電ペーストは、上記のよ
うに導電性材料として、Ａｇを主成分として含み、さら
にＡｌ、及び必要に応じてＣｕを含むことを特徴とする
ものであるが、その他、従来から公知の導電ペーストと
同様に、ガラスフリットとして、シリカ系ガラスなど、
及び有機バインダとしてポリビニルブチラールなどを配
合することにより調製される。ガラスフリットは、上記
導電性材料１００重量部に対し、１．０〜３．０重量部
程度の範囲で、並びに有機バインダは、導電性材料１０
０重量部に対し、５〜１５重量部程度の範囲で配合され
る。もっとも、ガラスフリット及び有機バインダの配合
割合は、使用するガラスフリット及び有機バインダの種
類によって異なるため、必ずしも一義的には定め得な
い。

【００１６】

【発明の作用及び効果】本発明の外部電極用導電ペース
トでは、導電性材料がＡｇを主体とし、さらにＡｌを含
有しているため、電子部品素体の外表面に塗布し、還元
雰囲気中で焼き付けたとしても、後述の実施例から明ら
かなように、外部電極の玉化が防止される。このよう
に、Ａｌを添加することにより玉化が防止されること
は、本願発明者が、外部電極材料を種々変更して実験し
た結果、実験的に見い出したものである。

【００１７】また、本発明の電子部品の外部電極では、
上記のようにＡｌを含有しているため玉化が生じ難く、
電子部品素体の外部電極形成領域に確実に形成される。
しかも後述の実施例から明らかなように、空孔が生じ難
いため、緻密性に優れており、電気的抵抗が低い。従っ
て、電子部品の特性を確実にかつ安定に取り出すことが
できる。

【００１８】

【実施例の説明】以下、図面を参照しつつ実施例を説明
することにより、本発明を明らかにする。

【００１９】以下の実施例においては、図１に示す積層
コンデンサを作製した。図１の積層コンデンサ１は、誘
電体セラミックスを用いて構成された焼結体２を有す
る。焼結体２内には、内部電極３ａ〜３ｄが、セラミッ
ク層を介して重なり合うように配置されている。また、
焼結体２の端面２ａ，２ｂには、所定の内部電極３ａ〜
３ｄに電気的に接続されるように一対の外部電極４，５
が形成されている。

【００２０】まず、誘電体セラミック粉末を主成分とす
る矩形のマザーのセラミックグリーンシートを用意す
る。次に、マザーのセラミックグリーンシート上に、Ｎ
ｉを導電性材料の主成分とする内部電極形成用導電ペー
ストをスクリーン印刷し、マザーの内部電極パターンを
形成する。内部電極パターンの印刷されたマザーのセラ
ミックグリーンシートを複数枚積層し、上下に内部電極
パターンの印刷されていないセラミックグリーンシート
を積層し、さらに厚み方向に加圧することにより、１ｍ
ｍの厚みのマザーの積層体を得た。

【００２１】上記のようにして得たマザーの積層体を、
平面形状が２．０ｍｍ×１．５ｍｍの寸法となるように
切断し、個々の積層コンデンサ単位の積層体生チップを
得た。次に、積層体生チップを、３００℃の温度で１０
時間、加熱し、セラミックグリーンシート中の有機バイ
ンダを除去した後、１２５０℃の温度で４時間、熱処理
することにより、図１に示した焼結体２を多数得た。

【００２２】得られた焼結体２に、表１に示す配合例１
〜６の金属組成を有する導電ペーストを塗布した。な
お、配合例１〜６は、導電ペースト中の金属組成のみを
示すものであり、配合例１〜６に用いた各導電ペースト
は、金属粉末１００重量部に対し、そのほか、シリカガ
ラスフリット１重量部、有機バインダとしてのセルロー
ス系樹脂を１０重量部配合し、混練することにより調製
した。

【００２３】

【表１】

【００２４】配合例１〜６の金属組成を有する導電ペー
ストを塗布した焼結体を、酸素分圧５０ｐｐｍの雰囲気
中で７４０℃の温度で１時間維持することより熱処理
し、外部電極を焼き付けた。得られた積層コンデンサの
静電容量を測定した。結果を下記の表２に示す。なお、
表２の静電容量の値は、それぞれの配合例の導電ペース
トを用いて外部電極を形成した積層コンデンサ１００個
の平均値を示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２から明らかなように、金属組成がＡｇ
のみからなる配合例１の導電ペーストを用いた場合や、
Ａｌ含有割合が高い配合例４の導電ペーストを用いた場
合には、静電容量が５０ｎＦ以下と非常に低いことがわ
かる。また、Ｃｕ含有割合が、Ａｇ１００重量％に対し
３０重量％と高い配合例６の導電ペーストを用いた場合
にも、静電容量は２００ｎＦと低いことがわかる。

【００２７】これに対して、Ａｇ１００重量％に対し、
Ａｌの配合割合が本発明の範囲内である配合例２，３，
５の導電ペーストを用いた場合には、５００ｎＦ以上の
静電容量が得られている。

【００２８】また、上記各積層コンデンサの外部電極形
成部分を研磨し、外部電極を目視により観察した。結果
を下記の表３及び図２〜図４に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】上記外部電極の観察結果からも明らかなよ
うに、Ａｇに対して本発明の範囲内でＡｌを含有させて
なる配合例２，３，５の導電ペーストを用いた場合に
は、コアを有さず緻密な外部電極を形成し得ることがわ
かる。

【００３１】なお、上記配合例１〜６の導電ペーストに
おいて、金属粉末１００重量％に対し、シリカよりなる
ガラスフリット１．０〜５．０重量％を添加した場合、
さらに導電ペーストに焼結助剤を０．５〜５．０重量％
の割合で添加した場合にも、同様の結果が得られた。従
って、本発明においては導電ペーストに、上記のような
ガラスフリット、焼結助剤、酸化剤及び還元剤などの添
加物を加えた場合でも、上記実施例と同様の効果の得ら
れることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で作製した積層コンデンサを説明するた
めの断面図。

【図２】配合例１の導電ペーストを用いた場合の外部電
極の状態を説明するための部分切欠断面図。

【図３】配合例４の導電ペーストを用いた場合の外部電
極の状態（玉化している状態）を説明するための部分切
欠断面図。

【図４】配合例５の導電ペーストを用いて得られた外部
電極を説明するための部分切欠断面図。

【符号の説明】

１…積層コンデンサ２…焼結体３ａ〜３ｄ…内部電極４，５…外部電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性材料の主成分としてＡｇを含み、
副成分としてＡｌを含有することを特徴とする電子部品
の外部電極用導電ペースト。
【請求項２】Ａｌが、Ａｇ１００重量％に対し０．０
５〜２．０重量％の範囲で含有されている、請求項１に
記載の外部電極用導電ペースト。
【請求項３】ＣｕがＡｇ１００重量％に対し、０．１
〜２０重量％の範囲で含有されている、請求項２に記載
の外部電極用導電ペースト。
【請求項４】Ａｇを導電性材料の主成分とする導電ペ
ーストを焼き付けて形成された電子部品の外部電極であ
って、Ａｇを導電性材料の主成分とし、さらにＡｌが含
有されていることを特徴とする、電子部品の外部電極。
【請求項５】Ａｌが、Ａｇ１００重量％に対し、０．
０５〜２．０重量％の範囲で含有されている、請求項４
に記載の電子部品の外部電極。
【請求項６】Ｃｕが、Ａｇ１００重量％に対し、０．
１〜２０重量％の範囲で含有されていることを特徴とす
る、請求項５に記載の電子部品の外部電極。