JPH11345741A - 積層セラミック電子部品 - Google Patents

積層セラミック電子部品

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JPH11345741A
JPH11345741A JP10153238A JP15323898A JPH11345741A JP H11345741 A JPH11345741 A JP H11345741A JP 10153238 A JP10153238 A JP 10153238A JP 15323898 A JP15323898 A JP 15323898A JP H11345741 A JPH11345741 A JP H11345741A
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JP
Japan
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internal electrode
electronic component
metal
multilayer
external electrode
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JP10153238A
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English (en)
Inventor
Kunihiko Hamada
邦彦 浜田
Yasunobu Yoneda
康信 米田
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電解質溶液に浸漬されたり、高湿度下に置か
れたりしたとしても、セラミックスと内部電極との間の
密着性が低下し難い、積層セラミック電子部品を得る。 【解決手段】 セラミック焼結体2内に複数の内部電極
3が形成されており、セラミック焼結体2の両端面に外
部電極4,5が形成されている積層セラミック電子部品
において、外部電極4,5が、内部電極3を構成してい
る金属よりもイオン化傾向が大きい金属を含むように構
成されている、積層セラミック電子部品1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば積層コンデ
ンサのような積層セラミック電子部品に関し、より詳細
には、内部電極及び外部電極を構成する金属材料の組合
せが改良された積層セラミック電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、積層コンデンサを含む様々な積層
セラミック電子部品が広く用いられている。積層セラミ
ック電子部品では、セラミック焼結体内に複数の内部電
極が配置されており、セラミック焼結体の外表面には内
部電極と接続されるように外部電極が形成されている。
【0003】従来、内部電極や外部電極を構成するため
に、様々な金属材料が適宜の組み合わせで用いられてい
る。通常、Ag−Pd合金やPdからなる内部電極を用
いる場合、外部電極はAgにより構成されていた。ま
た、コストを低減するために、Niからなる内部電極を
用いた場合には、外部電極については、NiまたはCu
からなるものを用いることが多かった。さらに、Cuか
らなる内部電極の場合には、同じくCuを用いて外部電
極が構成されていることが多かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
積層セラミック電子部品では、めっき液のような電解質
溶液に浸漬された場合、あるいは耐湿負荷試験において
湿気が部品内部に侵入した場合、セラミックスと内部電
極との密着力が低下し、両者の界面においてクラックが
発生することがあった。
【0005】本発明の目的は、電解質溶液に浸漬された
際や高湿度下に置かれた場合に、内部電極とセラミック
スとの間の密着性が低下し難く、従って上記クラックが
発生し難い、信頼性に優れた積層セラミック電子部品を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記した
積層セラミック電子部品おけるクラックの発生を防止す
べく、内部電極を構成する金属材料と、外部電極を構成
する金属材料との組合せに着目し、種々検討した結果、
内部電極を構成する金属よりも、イオン化傾向が大きい
金属を含むように外部電極を構成すれば、上記課題を達
成し得ることを見出し、本発明を成すに至った。
【0007】すなわち、本発明に係る積層セラミック電
子部品は、セラミック焼結体と、セラミック焼結体内に
配置された内部電極と、セラミック焼結体の外表面に形
成されており、かつ内部電極に電気的に接続された外部
電極とを備え、外部電極が、内部電極を構成している金
属よりもイオン化傾向が大きい金属を含むように構成さ
れていることを特徴とする。
【0008】本発明において、上記クラックが防止され
るのは、以下の理由によると考えられる。すなわち、電
解質溶液に浸漬されたり、高湿度下に置かれた場合、内
部電極と外部電極とが接する部分で、局部的な化学電池
が構成されることになる。この場合、イオン化傾向の大
きい金属が優先的に溶解することになる。従って、例え
ば、内部電極がNiからなり、外部電極がCuからなる
従来の積層セラミック電子部品では、Niからなる内部
電極が溶解し、それによってセラミックスと内部電極と
の間の密着力が低下し、クラックが発生しているものと
考えられる。
【0009】これに対して、本発明に係る積層セラミッ
ク電子部品では、外部電極が、内部電極を構成している
金属よりもイオン化傾向が大きい金属を含むため、電解
質溶液に浸漬されたり、高湿度下に置かれたりした場
合、外部電極中に含まれているイオン化傾向が大きい金
属が優先的に溶解し、内部電極の溶解が抑制される。従
って、内部電極とセラミックスとの密着性が低下し難
い。
【0010】よって、本発明においては、内部電極を構
成している金属よりもイオン化傾向が大きい金属が外部
電極中に含まれていることが必要である。この場合、外
部電極全体が、内部電極を構成している金属よりもイオ
ン化傾向が大きい金属で構成されていてもよいが、内部
電極を構成している金属よりもイオン化傾向が小さいか
同等の金属を主体とし、さらに内部電極を構成している
金属よりもイオン化傾向が大きい金属を含有するもので
あってもよい。
【0011】上記のような内部電極及び外部電極を構成
する材料の組合せについては、特に限定されるわけでは
ないが、例えば、請求項2に記載のようにNiからなる
内部電極を構成した場合、外部電極として、Feのよう
にNiよりもイオン化傾向が大きい金属を含むものが用
いられる。
【0012】また、請求項3に記載のように、例えば、
内部電極がAgまたはAg−Pd合金からなる場合、外
部電極は、AgやAg−Pd合金に比べてイオン化傾向
が大きいCuを含むように構成される。
【0013】もっとも、上記組合せは、あくまでも例示
にすぎず、電解質溶液に浸漬されたり、高湿度下に置か
れたりした場合に、内部電極に比べて、優先的に外部電
極の一部を溶解させればよいため、内部電極に応じて、
該内部電極を構成している金属よりもイオン化傾向が大
きい適宜の金属を外部電極に含ませ得る限り、上記と同
様にセラミックスと内部電極との密着性の低下を抑制
し、クラックの発生を効果的に抑制することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を挙げること
により、本発明をより具体的に説明する。
【0015】(実施例1)誘電体セラミックスとしてB
aTiO3 系セラミックスを用い、Niからなる100
層の内部電極が内部に配置された2.0mm×1.2m
m×1.2mmのセラミック焼結体を用意した。
【0016】上記セラミック焼結体の両端面に内部電極
と電気的に接続される外部電極を以下の要領で形成し
た。すなわち、平均粒径約2μmの通常のCu粉末70
重量%と、平均粒径約3μmのFe粉末2重量%と、ガ
ラスフリットとしてZr−B−Si系ガラスフリット
(平均粒径3μm)を5重量%と、有機ビヒクルを23
重量%とを含む導電ペーストを、セラミック焼結体の両
端面に塗布し、窒素雰囲気中で900℃の温度で焼付
け、実施例1の積層コンデンサを得た。
【0017】この積層コンデンサの構造を図1に略図的
に示す。なお、図1において、1は積層コンデンサ、2
は上記セラミック焼結体、3は内部電極、4,5は外部
電極を示す。
【0018】比較のために、外部電極を構成する導電ペ
ーストの組成を下記の表1に示すように変更したことを
除いては、実施例と同様にして比較例1の積層コンデン
サを得た。
【0019】
【表1】
【0020】上記実施例1及び比較例1で得た各積層コ
ンデンサについて相対湿度70%の雰囲気中に1000
時間放置した後、内部電極とセラミックスとの間でのク
ラックが生じているか否かを断面を顕微鏡観察(倍率1
00)により評価した。
【0021】その結果、実施例1の積層コンデンサで
は、72個中クラックが発生した積層コンデンサは皆無
であったのに対し、比較例1では、72個の積層コンデ
ンサの内6個の積層コンデンサでクラックが認められ
た。
【0022】(実施例2)内部電極として、Ag−Pd
合金からなる内部電極を用いたことを除いては、実施例
1と同様にして用意されたセラミック焼結体の両端面
に、Ag粉末(平均粒径1μm)69重量%と、Cu粉
末(平均粒径1μm)1重量%と、ガラスフリット(実
施例1と同じガラスフリット)5重量%と、有機ビヒク
ル25重量%とを含む組成の導電ペーストをセラミック
焼結体の両端面に塗布し、大気中で800℃の温度で焼
付け、実施例2の積層コンデンサを得た。
【0023】比較のために、外部電極形成用導電ペース
トとして、Ag100%からなる外部電極を前法と同様
な方法により形成したことを除いては実施例1と同様に
して比較例2の積層コンデンサを得た。
【0024】従来のようにして得た実施例2及び比較例
2の各積層コンデンサについて、Niめっき液(組成は
ワット浴、温度は60℃)中に24時間浸漬し、しかる
後内部電極とセラミック層との間のクラックの発生の有
無を断面を顕微鏡観察により評価した。
【0025】その結果、比較例2では、50個の積層コ
ンデンサの内、5個の積層コンデンサでクラックが認め
られたのに対し、実施例2の積層コンデンサでは、50
個の積層コンデンサ中、クラックが認められた積層コン
デンサは皆無であった。
【0026】(実施例3)実施例1で得たセラミック焼
結体の両端面に、実施例1と同様にして導電ペーストを
塗布し、焼き付けることにより、積層コンデンサを得
た。但し、導電ペースト中のFe粉末の含有割合につい
ては、導電ペースト中のCu粉末及びFe粉末の割合は
実施例1と同様に合計72重量%とし、Fe粉末の含有
割合をCu粉末100重量%に対し、0,0.5、2、
10及び20重量%と異ならせ、試料No.1〜5の積
層コンデンサを得た。
【0027】上記のようにして得た積層コンデンサを実
施例2と同様にしてNiめっき浴に浸漬し、浸漬後の内
部電極とセラミック層との間のクラックの有無を評価し
た。結果を下記の表2に示す。
【0028】
【表2】
【0029】表2から明らかなように、Cuに対し、F
e粉末が0.5重量%の割合で含有されている場合であ
っても、Niめっき液浸漬後のクラック発生率は0であ
った。もっとも、Fe粉末含有割合が20重量%では、
Cu粉末の焼結が抑制され、Cuを主体とする外部電極
のシール性が損なわれる。従って、好ましくは、Cuに
対してFeは、20重量%未満の割合で含有させること
が望ましい。
【0030】(実施例4)実施例2で得たセラミック焼
結体の外表面に、実施例2と同様にして導電ペーストを
焼き付け、積層コンデンサを得た。但し、導電ペースト
中のAg粉末及びCu粉末の含有割合の合計は70重量
%としたが、Ag粉末100重量%に対し、Cu粉末
を、それぞれ、0、0.5、2、5及び10重量%と変
化させ、試料No.6〜10の積層コンデンサを得た。
【0031】上記のようにして得た積層コンデンサにつ
いて、実施例2と同様にしてNiめっき浴に浸漬した後
のクラック発生率を評価した。結果を下記の表3に示
す。
【0032】
【表3】
【0033】表3から明らかなように、Ag粉末に対し
てCu粉末を0.5重量%添加した場合であっても、N
iめっき液浸漬後のクラック発生率を低減することが可
能であることがわかる。しかしながら、Cu粉末の含有
割合が10重量%では、Cu粉末がAgの焼結を抑制す
るためか、Agを主体とする外部電極のシール性を損な
うおそれがある。従って、好ましくは、Ag100重量
%に対し、Cuは10重量%未満の割合で添加すること
が望ましい。
【0034】(実施例5)実施例2で得たセラミック焼
結体の両端面に、平均粒径1μmのCu粉末の70重量
%、ガラスフリット5重量%及び有機ビヒクル25重量
%を含む導電ペーストを塗布し、100ppmのO2
含むN2 雰囲気中で800℃で焼き付け、実施例5の積
層コンデンサを得た。
【0035】このようにして得られた実施例5の積層コ
ンデンサについて、実施例2と同様にしてNiめっき液
浸漬後のクラックを有無を評価した。その結果、実施例
5では、50個の積層コンデンサ中、クラックが認めら
れた積層コンデンサは皆無であった。
【0036】
【発明の効果】請求項1の発明に係る積層セラミック電
子部品では、外部電極が、内部電極を構成している金属
よりもイオン化傾向が大きい金属を含むため、電解質溶
液に浸漬されたり、高湿度下に置かれたりした場合であ
っても、内部電極を構成している金属よりもイオン化傾
向の大きい外部電極中の金属が優先的に溶解し、それに
よって内部電極の溶解が抑制される。従って、内部電極
の溶解に起因するセラミックスとの内部電極との間の密
着性の低下が生じ難い。よって、積層セラミック電子部
品における焼結体内のクラックを確実に防止することが
できる。
【0037】請求項2に記載の発明では、内部電極がN
iを用いて構成されており、外部電極がFeを含むた
め、電解質溶液に浸漬されたり、高湿度下に置かれたと
しても、Feの優先的な溶解により、Niを用いて構成
されている内部電極の溶解が抑制される。従って、請求
項1に記載の発明と同様、クラックが生じ難い積層セラ
ミック電子部品を提供することができる。
【0038】請求項3に記載の発明では、内部電極がA
gまたはAg/Pd合金からなり、外部電極がCuを含
むため、例えば電解質溶液に浸漬されたり、あるいは高
湿度下に置かれたりしたとしても、Cuが優先的に溶解
し、内部電極の溶解が抑制される。従って、内部電極と
セラミック層との間におけるクラックの発生を確実に防
止することができる。
【0039】よって、本発明によれば、めっき液などの
電解質液に浸漬されたり、もしくは接触したとしても、
あるいは高湿度下に置かれたとしても、内部電極とセラ
ミックスとの間のクラックが生じ難い、信頼性に優れた
積層セラミック電子部品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で用意された積層コンデンサを説明す
るための縦断面図。
【符号の説明】
1…積層コンデンサ(積層セラミック電子部品) 2…焼結体 3…内部電極 4,5…外部電極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック焼結体と、前記セラミック焼
    結体内に配置された内部電極と、 前記セラミック焼結体の外表面に形成されており、かつ
    前記内部電極に電気的に接続された外部電極とを備え、 前記外部電極が、内部電極を構成している金属よりもイ
    オン化傾向の大きい金属を含むことを特徴とする、積層
    セラミック電子部品。
  2. 【請求項2】 前記内部電極がNiを用いて構成されて
    おり、前記外部電極がFeを含む、請求項1に記載の積
    層セラミック電子部品。
  3. 【請求項3】 前記内部電極がAgまたはAg−Pd合
    金を用いて構成されており、前記外部電極がCuを含
    む、請求項1に記載の積層セラミック電子部品。
  4. 【請求項4】 積層コンデンサである、請求項1〜3の
    何れかに記載の積層セラミック電子部品。
JP10153238A 1998-06-02 1998-06-02 積層セラミック電子部品 Pending JPH11345741A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003243246A (ja) * 2002-02-15 2003-08-29 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
JP2021040044A (ja) * 2019-09-03 2021-03-11 株式会社村田製作所 電子部品およびその製造方法

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JP2003243246A (ja) * 2002-02-15 2003-08-29 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
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