(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電粉末と、Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラスフリットと、有機ビヒクルとからなり、
前記Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラスフリットは、ｘＢ2Ｏ3 −ｙＢｉ2 Ｏ3 −ｚＺｎＯとしたとき、各構成成分ｘ，ｙ，ｚが以下のモル％の各頂点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを結ぶ領域内にあることを特徴とする導電ペースト。
ｘ        ｙ        ｚ
Ａ      ５０      ５０        ０
Ｂ      ３０      ２０      ５０
Ｃ      １５      ４０      ４５
Ｄ      １５      ７０      １５
Ｅ      ２０      ７５        ５
Ｆ      ３０      ７０        ０
【請求項２】
前記導電粉末はＡｇ、Ｐｄ及びＡｕのうち少なくとも１つを主成分とすることを特徴とする請求項１記載の導電ペースト。
【請求項３】
前記Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラスフリットは、Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラス１００重量部に対して、ＣｏＯを９重量部以下添加させたものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の導電ペースト。
【請求項４】
セラミック素体表面に、請求項１乃至請求項３に記載の導電ペーストで得た電極を有していることを特徴とするセラミック電子部品。
【請求項５】
前記セラミック電子部品はセラミックコンデンサであることを特徴とする請求項４記載のセラミック電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は導電ペースト、及びそれを電極材料としたセラミックコンデンサなどのセラミック電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えばセラミックコンデンサなどのセラミック電子部品の外部電極は、セラミック電子部品素体の所定位置に導電ペーストをスクリーン印刷法などで塗布し、乾燥した後、空気中で焼成することにより得られている。
【０００３】
そして、このような導電ペーストとしては、Ａｇなどの導電粉末とガラスフリットとを混合したものに、樹脂及び溶剤からなる有機ビヒクルを加えて混練したものが用いられている。さらに、導電ペースト中のガラスフリットとしては、主に硼珪酸鉛系、硼珪酸ビスマス系などのガラスフリットが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
導電ペースト中のガラスフリットは、Ａｇなどの導電成分と電子部品素体のセラミックとの接合に関与するものである。そして、その組成は、セラミックとの反応性などによって、得られる電極のはんだ付け性やはんだ耐熱性及び接着強度などや、セラミック自体の例えば誘電特性などに影響を及ぼすものである。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、このガラス成分を種々検討した結果、セラミック電子部品の電極形成用として用いたときに、はんだ付け性、はんだ耐熱性やセラミックに対する接着強度に優れた導電ペースト、及びそれを用いた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】
上記目的を達成するため、本発明の導電ペーストは、導電粉末と、Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラスフリットと、有機ビヒクルとからなり、前記Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラスフリットは、ｘＢ2Ｏ3 −ｙＢｉ2 Ｏ3 −ｚＺｎＯとしたとき、各構成成分ｘ，ｙ，ｚが以下のモル％の各頂点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを結ぶ領域内にあることを特徴とする。
ｘ        ｙ        ｚ
Ａ      ５０      ５０        ０
Ｂ      ３０      ２０      ５０
Ｃ      １５      ４０      ４５
Ｄ      １５      ７０      １５
Ｅ      ２０      ７５        ５
Ｆ      ３０      ７０        ０。
【０００７】
又、導電ペースト中の導電粉末はＡｇ、Ｐｄ及びＡｕのうち少なくとも１つを主成分とすることを特徴とする。
【０００９】
さらに、Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラスフリットは、Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラス１００重量部に対して、ＣｏＯを９重量部以下添加させたものであることを特徴とする。
【００１０】
又、上記目的を達成するため、本発明のセラミック電子部品は、セラミック素体表面に、本発明の導電ペーストで得た電極を有していることを特徴とする。
【００１１】
又、電極中の導電金属はＡｇ、Ｐｄ及びＡｕのうち少なくとも１つを主成分とすることを特徴とする。
【００１４】
さらに、セラミック電子部品はセラミックコンデンサであることを特徴とする。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の導電ペーストおよびそれを用いたセラミック電子部品について、セラミックコンデンサを例としてその実施例を説明する。
【００１６】
（実施例１）
まず、ガラスフリットを以下の通り作製した。即ち、表１に示すガラス組成（但し、表１の試料番号１−１７〜１−２３の具体的なガラス組成は表２に示す）となるように、その出発原料のＨ3 ＢＯ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、Ｐｂ3 Ｏ4 又はＢａＣＯ3 を混合し、高温で溶融させた後急冷してガラス化した。その後、得られたガラスを粉砕してガラスフリットを得た。なお、以上のガラス組成のうち試料番号１−１〜１−１６については、図１に示す三元組成図中に●印で示してある。又、表１において、＊印を付したものはガラスフリットの組成範囲として好ましくないものである。
【００１７】
次に、これらガラスフリット６．５ｗｔ％、平均粒径が約３μｍのＡｇ粉末７５．５ｗｔ％、エチルセルロース樹脂をテルピネオールに溶解した有機ビヒクル１８．０ｗｔ％を混合し、三本ロールにより十分に混練、分散させて導電ペーストを作製した。
【００１８】
その後、あらかじめ準備しておいた直径８．５ｍｍ、厚さ０．８５ｍｍのＳｒＴｉＯ3 系の誘電体セラミックの両面に、導電ペーストをスクリーン印刷法で塗布し、８１０℃で１０分間焼成して電極を形成し、セラミックコンデンサを作製した。
【００１９】
以上得られたセラミックコンデンサについて、静電容量、誘電損失、絶縁抵抗、電極接着強度、はんだ付け性及びはんだ耐熱性を評価した。
【００２０】
この場合、静電容量及び誘電損失は、室温２５℃において、周波数１ｋＨｚ、電圧１．０Ｖｒｍｓの条件で測定した。又、絶縁抵抗は、室温２５℃において、２５０Ｖ．ＤＣを６０秒間印加して測定した。
【００２１】
又、電極接着強度は、セラミックコンデンサの電極にリード線をはんだ付けした後、そのリード線を電極面と垂直に２０ｍｍ／分の定速で引張り、その破壊時の強度を電極接着強度とした。
【００２２】
又、はんだ付け性は、セラミックコンデンサの電極部分にロジンフラックスを塗布した後、１２０℃で１分間予熱し、その後２３５℃の溶融Ｈ６０Ａはんだ（Ｓｎ／Ｐｂ＝６０／４０ｗｔ比）中に２秒間浸漬し引き上げた。その後、はんだで濡れている電極面積の比率ではんだ付け性を評価した。
【００２３】
さらに、はんだ耐熱性は、セラミックコンデンサの電極部分にロジンフラックスを塗布した後、１２０℃で１分間予熱し、その後２６５℃の溶融Ｈ６０Ａはんだ中に３０秒間浸漬し引き上げた。その後、残っている電極面積の比率ではんだ耐熱性を評価した。
【００２４】
以上の結果を、表１に示す。なお、表１において、はんだ付け性欄の○印は電極面積の８０％以上がはんだで濡れている状態を示し、△印は電極面積の５０％以上８０％未満がはんだで濡れている状態を示し、×印は電極面積の５０％未満しかはんだに濡れていない状態を示す。又、はんだ耐熱性欄の○印は電極面積の５０％以上が残っている状態を示し、△印は電極面積の５０％未満しか残っていない状態を示し、×印は電極がすべて消失して全く残っていない状態を示す。
【００２５】
【表１】
0003840673.tif 000002
【００２６】
【表２】
0003840673.tif 000003
【００２７】
表１に示す通り、Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラスを含む本発明の導電ペーストで得た電極を有するセラミックコンデンサは、他のガラス系のフリットを含む導電ペーストを用いた場合と比較して、電極のはんだ付け性及びはんだ耐熱性に優れたものが得られる。又、静電容量も他のガラス系と比較して、やや高容量のものが得られる。
【００２８】
但し、Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラスの組成範囲は、図１に示す三元組成図において、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを結ぶ領域内にあることが好ましい。即ち、Ｂ2 Ｏ3 量が上記組成範囲から外れた場合には、試料番号１−１、１−２、１−３、１−４、１−７、１−８、１−９に示すように、はんだ付け性及びはんだ耐熱性が悪く好ましくない。又、Ｂ2 Ｏ3 量が上記組成範囲外でさらに増加した場合には、ガラス化しない。
【００２９】
又、ＺｎＯ量やＢｉ2 Ｏ3 量が上記組成範囲から外れた場合には、例えば試料番号１−１４に示すように、Ａｇ粉末の焼結温度域でガラス化せず、本発明の導電ペースト用のガラスフリットとしては不適である。
【００３０】
（実施例２）
まず、ガラスフリットを以下の通り作製した。即ち、表３に示すガラス組成となるように、その出発原料のＨ3 ＢＯ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＺｎＯ又はＣｏＯを混合し、高温で溶融させた後、急冷してガラス化した。その後、得られたガラスを粉砕してガラスフリットを得た。
【００３１】
次に、これらガラスフリットを用いて、その他は実施例１と同様にして、電極ペーストを作製し、セラミックコンデンサを作製した。
【００３２】
その後、得られたセラミックコンデンサについて、実施例１と同様にして、静電容量、誘電損失、絶縁抵抗、電極接着強度及びはんだ付け性を確認した。なお、電極接着強度については、実施例１の場合と同様のセラミックコンデンサ作製直後の初期と、１５０℃で８時間エージング後とについて評価した。
【００３３】
以上の結果を、表３に示す。なお、表３において、はんだ付け性欄の○及び×は、実施例１の場合と同じ判定状態を示す。
【００３４】
【表３】
0003840673.tif 000004
【００３５】
表３に示す通り、Ｂ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系ガラス１００重量部に対してＣｏＯを９重量部以下添加したガラスフリットを含む本発明の導電ペーストで得た電極を有するセラミックコンデンサは、エージング後の電極接着強度の低下が抑えられたものが得られる。但し、ＣｏＯの添加量が９ｗｔ％を超える場合には、試料番号２−５及び２−１０に示すように、はんだ付け性が悪くなり好ましくない。
【００３６】
なお、上記実施例においては、導電成分がＡｇの場合を示したが、本発明はこれのみに限定されるものではない。即ち、Ａｇ、Ｐｄ及びＡｕのうちの１種類又はこれらの混合物や合金などの、酸化性あるいは中性雰囲気中で焼成する電極ペーストの場合に同様の効果が得られる。
【００３７】
又、上記実施例においては、ＣｏＯを添加することによって、エージング後の電極接着強度の低下を抑えているが、ＣｏＯ以外にＣｕＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＮｉＯ、ＴｉＯ2 又はＺｒＯ2 を添加することによっても、同様の効果を得ることができる。
【００３８】
又、上記実施例においては、セラミック電子部品がセラミックコンデンサの場合について説明したが、それ以外に、絶縁部品、抵抗部品、圧電部品、磁性部品、厚膜部品などのセラミック電子部品についても同様の効果が得られる。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の導電ペーストを用いることにより、含有するガラスフリット成分のために、はんだ付け性、はんだ耐熱性及びセラミックに対する接着強度に優れた電極を得ることができる。
【００４０】
したがって、本発明の導電ペーストを用いることにより、はんだ付け性、はんだ耐熱性及びセラミックに対する接着強度に優れた電極を有するセラミック電子部品を得ることができる。
【００４１】
又、本発明の導電ペーストをセラミックコンデンサの電極用材料として用いることにより、静電容量の大きな、誘電損失や絶縁抵抗特性に優れたセラミックコンデンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラス組成範囲を示す三元組成図である。
【図１】
0003840673.tif 000005