[發(fā)明專利]導(dǎo)電涂膠和利用導(dǎo)電涂膠的陶瓷電子器件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01103450.5
• 申請日: 2001-02-09
• 公開（公告）號: CN1308342A
• 公開（公告）日: 2001-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 永元才規(guī);浜田邦彥
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;C09D5/24;C09J9/02;H01G4/008
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李湘

本發(fā)明涉及導(dǎo)電涂膠和陶瓷電子器件，特別涉及形成用于層疊陶瓷電容器外部電極的導(dǎo)電涂膠，并且涉及提供有利用導(dǎo)電涂膠形成的外部電極的層疊陶瓷電容器。

普通的陶瓷電子器件，特別是層疊陶瓷電子器件，由陶瓷體和外部電極組成，外部電極形成于陶瓷體的兩個邊緣表面。在包含內(nèi)部電極和陶瓷體(由多層陶瓷層層疊形成)的陶瓷電子器件中，在陶瓷層之間形成每個內(nèi)部電極從而使得內(nèi)部電極的一端暴露在相應(yīng)陶瓷層一個邊緣表面上，并且外部電極經(jīng)暴露的端部與內(nèi)部電極相連。

當(dāng)形成外部電極時，在許多情況下使用導(dǎo)電涂膠。導(dǎo)電涂膠例如由粉末狀導(dǎo)電材料(由Ag、Ag/Pd等組成)和彌散在有機(jī)載體(由有機(jī)粘合劑和有機(jī)溶劑組成)的玻璃料構(gòu)成，外部電極的形成步驟是將陶瓷體浸入導(dǎo)電涂膠從而使導(dǎo)電涂膠覆蓋陶瓷體的邊緣表面，干燥并烘焙。

此外，為了改進(jìn)焊劑的焊接性能和對外部電極焊接時的耐熱性，在一些情況下，可以在外部電極表面進(jìn)行各種電鍍(例如鍍鎳(Ni))。但是當(dāng)這種電鍍時間過長時，電鍍液經(jīng)所形成的空洞滲入外部電極并且到達(dá)外部電極與陶瓷體之間的界面，因此在一些情況下，外部電極的結(jié)合強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度)降低。

為了防止上述問題，采用含有大量SiO₂的鋅硼硅酸鹽玻璃作為導(dǎo)電涂膠內(nèi)使用的玻璃料，它對電鍍液具有極強(qiáng)的耐溶解性。當(dāng)采用上述玻璃料時，可以抑制結(jié)合強(qiáng)度的降低；但是由于在烘焙之后玻璃位于外部電極表面，因此可能存在無法在隨后電鍍步驟中實現(xiàn)均勻電鍍的問題。

對于上述問題，日本已經(jīng)審查的專利申請公開No.8-17136揭示了當(dāng)采用鋇鋅硼硅酸時可以防止了外部電極與陶瓷體之間因電鍍引起的結(jié)合強(qiáng)度降低，確保了電鍍粘合。此外，日本已經(jīng)審查的專利申請公開No.8-34168揭示了當(dāng)采用包含氧化鉛和堿金屬氧化物和堿土氧化物的鋅硼硅酸時，除了上述公開所述的兩個優(yōu)點以外，在外部電極與陶瓷體之間界面上形成晶向，由此可以防止在陶瓷體內(nèi)因熱沖擊產(chǎn)生開裂。

即，當(dāng)采用對陶瓷體具有極佳焊接性的玻璃時，即當(dāng)采用具有與陶瓷體較小接觸角的玻璃時，玻璃定位在外部電極與陶瓷體之間界面上，從而減少了外部電極表面上的玻璃數(shù)量，從而可以確保電鍍附著，并且同時可以確保外部電極的結(jié)合強(qiáng)度。

按照日本已經(jīng)審查的專利申請公開Nos.8-17136和8-34168，可以減少烘焙之后外部電極表面附近玻璃的數(shù)量；但是由于玻璃數(shù)量的減少，外部電極表面附近的燒結(jié)性能下降，并且獲得的電極薄膜容易呈多孔狀。因此，Ni電鍍液或Sn電鍍液可能滲入電極薄膜的多孔部分并且淀積在那里，并且在一些情況下，電鍍薄膜可能形成于電極內(nèi)部。該電鍍薄膜產(chǎn)生的殘余應(yīng)力較大，并且例如當(dāng)在裝配步驟內(nèi)機(jī)械應(yīng)力施加在陶瓷電子器件內(nèi)時，促成陶瓷體內(nèi)產(chǎn)生開裂。

此外，由于在烘焙步驟中陶瓷電子器件經(jīng)外部電極粘結(jié)在一起，所以可能發(fā)生所謂的“粘結(jié)缺陷”。即使當(dāng)外部電極表面上的玻璃數(shù)量較少時，由于玻璃對陶瓷體具有較好的焊接性能，所以觀察到的現(xiàn)象是不管玻璃數(shù)量如何，經(jīng)陶瓷電子器件表面上剩余的玻璃，使多個陶瓷電子器件粘結(jié)在一起。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了導(dǎo)電涂膠，它可以在確保外部電極與陶瓷體之間結(jié)合的同時確保電鍍附著，并且可以防止在烘焙外部電極步驟中陶瓷電子器件之間的粘結(jié)。此外，本發(fā)明提供了包含利用上述導(dǎo)電涂膠形成的外部電極的陶瓷電子器件。

為此，用于形成陶瓷電子器件內(nèi)所用厚電極的本發(fā)明的導(dǎo)電涂膠包含：含銀的粉末導(dǎo)電材料；含有堿金屬氧化物、氧化硼、氧化硅、氧化鋅以及氧化鋁的粉末玻璃；以及載體；其中粉末玻璃成份為：百分之5-12重量的堿金屬氧化物M₂O,M為Li、Na、K、Rb、Cs和Fr中的至少一種元素；百分之35-45重量的氧化硼B(yǎng)₂O₃；百分之10-20重量的氧化硅SiO₂；百分之35-45重量的氧化鋅ZnO；以及百分之1-5重量的氧化鋁Al₂O₃，并且導(dǎo)電涂膠基本上不含鉛。

在按照本發(fā)明的導(dǎo)電涂膠中，粉末玻璃比較好的是基本上不含堿土金屬。

在按照本發(fā)明的導(dǎo)電涂膠中，相對100份重量的粉末導(dǎo)電材料，粉末玻璃含量比較好的是2-15份重量。

本發(fā)明的陶瓷電子器件包含由多層陶瓷層形成的疊層和形成于疊層邊緣表面上的一對外部電極，其中電極由本發(fā)明的導(dǎo)電涂膠構(gòu)成。

此外，在按照本發(fā)明的陶瓷電子器件中，陶瓷層比較好的是氧化物陶瓷層，并且特別是，比較好的是主要由鈦酸鋇組成的陶瓷層。