CN104837580B - 镍粉末、导电膏以及层叠陶瓷电子部件 - Google Patents

镍粉末、导电膏以及层叠陶瓷电子部件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于层叠陶瓷电子部件内部电极的镍粉末,是烧结温度高,凝聚被抑制,高频特性得到了改善的镍粉末。具体而言,是利用X射线衍射得到面心立方晶格(FCC)结构的峰,a轴长为以上且小于镍的含有率为50质量%以上的镍粉末。

Description

镍粉末、导电膏以及层叠陶瓷电子部件
技术领域
本发明涉及镍粉末、导电膏以及层叠陶瓷电子部件。
背景技术
镍粉末例如作为形成层叠电容器、层叠感应器、层叠致动器等层叠陶瓷电子部件内部电极的材料被使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-353089号公报
专利文献2:日本特开2006-037195号公报
专利文献3:日本特许第4089726号公报
专利文献4:日本特表2005-505695号公报
非专利文献
非专利文献1:Journal of Alloys and Compounds 457(2008)6-9
发明内容
为了形成层叠电容器,首先,在钛酸钡等的介电体陶瓷坯片上,以特定的图案印刷内部电极用导电膏,将该片以多枚层叠以数十~数百MPa下进行压接,得到陶瓷坯片和内部电极用导电膏交替层叠的未煅烧层叠体。将得到的层叠体切断为特定的形状之后,高温下将陶瓷坯片和内部电极用导电膏同时煅烧,得到层叠陶瓷电容器坯体。
接下来,在得到的坯体的内部电极露出的端面,通过浸渍等涂布以导电性粉末、钛酸钡等介电体和有机溶剂为主成分的端子电极用导电膏,干燥之后,通过高温煅烧形成端子电极。
此时,导电膏中不含有钛酸钡等介电体则在达到陶瓷坯片的烧结温度1000℃以上的温度前,镍粉末烧结,在陶瓷坯片烧结时内部电极承受应力而产生裂痕等。
因此,为了使镍粉末的烧结温度接近介电体的烧结温度,以往向镍粉末中添加硫(专利文献2)。由于硫添加能得到在镍粉末的表面稠化而抑制烧结的效果,因此伴随镍粉末的细粒化,所需的硫的量也增加。并且,由于在制成电容器之前需要将硫去除,因此在细粒镍粉末中,硫的除去更加费工夫。此外,添加硫的镍粉末,具有煅烧时的氢浓度越高,烧结温度越降低的趋势。
近年,层叠陶瓷电子部件的薄层化显著,电容器内部电极也薄层化,要求用于内部电极用导电膏的镍粉末的细粒化。
由于使镍粉末细粒化则在制为导电膏时容易引起强凝聚,会生成坚固的二次粒子,不能充分得到细粒化的效果。特别是一次粒径为200nm以下的镍粉末的凝聚强。
导电膏中残存粗大的二次粒子则将成为内部电极之间发生短路的原因,因此,用过滤器过滤凝聚体。然而,由此成本增大,成品率恶化。因此,急需降低细粒化的镍粉末的凝聚。
然而,利用电子显微镜观察细粒镍粉末的导电膏则能大量观察到绳状连接的粒子,由此可知作为粒子之间的凝聚力,磁力有很大的影响。
作为降低磁力的方法,可举出使镍粒子变化为六方最紧密堆积(以下称为“HCP”)结构的非磁性镍相的方法(专利文献1)。该方法是通过将液相法中制造的镍粒子在多元醇中加热至150~380℃而从面心立方晶格(以下称为“FCC”)结构相转移为HCP结构的方法。但是,低温下相转移的速度迟缓,高温下HCP结构容易变得不稳定。细粒镍粉末中,由于用于引起相转移的加热,粒子之间发生烧结而生成成为短路原因的粗大的粒子,因而不优选。此外,由于HCP结构的非磁性镍是热不稳定的结晶结构,因此加热至400℃以上时,会恢复为具有磁性的FCC结构(非专利文献1)。
为了进行高容量的通信,需要提高电子电路中处理的频率数,为了提高电子电路的处理速度,也需要提高电路内中处理的频率数。这样的处理高频信号的电子电路中,在用于噪音除去的低通过滤器、电源周围的旁路电容器等用途中使用电容器。近年正在需求超过GHz这样的噪音处理。噪音的处理中电容器的阻抗高时,若要在接地侧除去噪音,将会使噪音电流变小,需要施加更高的电压。
层叠陶瓷电容器中,电容C之外,还有利用介电体材料和内部电极的电阻成分ESR(等效串联电阻)、引线和内部电极具有的电感成分ESL(等效串联感应器),这样的成分串联连接而实现。到达电容器的自身共振频率数为止,电容成分是阻抗的主体,伴随变为高频,阻抗降低,但是高于自身共振频率数时,电感成分变为阻抗的主体,伴随着变为高频,阻抗增加。
为了制造用于高频电路的电容器,需要降低电感成分。流通高频电流时,电容器内的磁场根据电流的方向变化。该磁场变化成为电感成分。
因此,作为现在的对策,缩短从外部电极到内部电极前端的距离,通过制成电容器内磁场相互抵消的结构,实现产生的磁场的降低(专利文献3)。
关于线圈的电感成分,不仅依赖于结构,而且依赖于电极部件的比透磁率。由于镍是强磁性金属,如果置换为比透磁率低的物质,能够进一步降低电感成分,能够提高电容器的性能。考虑到基础金属的廉价和比透磁率的降低,也存在铜电极的方法,但是由于烧结温度低,容易氧化,不能与高介电常数的介电体一同煅烧。
此外,作为磁性凝聚的对策,高效的HCP结构的镍,由于在1000℃的烧结中恢复为具有磁性的FCC结构,因此对于改善电容器的高频特性没有帮助。
此外,电容器煅烧时,电极膏的溶剂成分若有残留,会急剧蒸发,产生气泡,在电极层和介电体层之间产生剥离,电容器的性能降低。因此在煅烧前,需要将溶剂成分挥发,但是在高温的氧化环境中脱溶剂时,脱溶剂速度增加能够提高生产性。脱溶剂时镍粉末要求耐氧化性。应予说明,脱溶剂是指将松油醇等有机溶剂成分的除去。还有提高了层叠陶瓷电容器用的耐氧化性的合金粉末的例子(专利文献4)。该专利文献中记载了为提高铜和镍粉末的耐氧化性,各种合金是有效的,但是锆会作为不可避免的杂质混入。氧化锆是为了调整钛酸钡的居里温度而添加的,但是存在锆通过氧化,从电极扩散至介电体层从而混入,居里温度产生变化,不能得到特定的介电特性的问题。
本发明是鉴于以上问题点而完成的,本发明的目的在于提供用于层叠陶瓷电子部件内部电极的镍粉末,是烧结温度高,凝聚被抑制,高频特性得到了改善的镍粉末。
本发明人等为了实现上述目的进行了深入研究。结果发现,通过对镍添加非磁性金属元素而将a轴长设置为特定范围的镍粉末,其残留磁化低,能够抑制凝聚,能够提高烧结温度,高频特性得到改善,从而完成了本发明。
应予说明,本发明中,包括对镍添加非磁性金属元素的镍合金粉末在内均称为镍粉末。
即,本发明提供以下的(1)~(3)。
(1)一种用于层叠陶瓷电子部件内部电极的镍粉末,利用X射线衍射得到面心立方晶格(FCC)结构的峰,a轴长为以上且小于镍的含有率为50质量%以上的镍粉末。
(2)一种导电膏,其使用上述(1)记载的镍粉末。
(3)一种层叠陶瓷电子部件,其使用上述(2)记载的导电膏形成内部电极。
根据本发明,能够提供烧结温度高,凝聚被抑制,高频特性得到改善的镍粉末。
附图说明
图1是表示PVD装置1一例的模式图。
图2是表示微反应器31一例的模式图。
图3是表示镍粉末的XRD图案的图。
图4是表示将图3 XRD图案的一部分扩大图。
图5是表示镍粉末温度和体积变化率的关系的图。
图6是表示实施例6的镍粉末温度和体积变化率的关系的图。
图7是表示镍粉末频率数和阻抗的关系的图,(A)是比较例1、(B)是实施例2。
具体实施方式
本发明的镍粉末是用于层叠陶瓷电子部件内部电极的镍粉末,利用X射线衍射得到面心立方晶格(FCC)结构的峰,a轴长以上,且小于镍的含有率为50质量%以上的镍粉末。
本发明的镍粉末中,通过对具有FCC结构的镍,例如添加锡等非磁性金属元素,延长a轴长,通过扭曲结晶结构实现磁性的降低。
本发明的镍粉末中,将a轴长设置为以上。由于a轴长越延长越难以形成单磁区,因此优选以上。
进一步地通过元素的添加,a轴长延长过多时,结晶结构变得热不稳定,在电容器的煅烧中,在电极内析出镍以外的异相合金组织,在异相成长的过程中,电极内的连续性降低。此外,即便能够保持电极的连续性,在镍和异相的界面中由于电阻增加而不优选。
从抑制以上问题的观点出发,将a轴长设置为小于更优选为小于进一步优选为小于
本发明的镍粉末中,为了将a轴长设置为上述范围,相对于镍的添加元素的量,优选设置为固溶范围。
即,本发明的镍粉末中镍的含有率为50质量%以上,优选为70~99.5质量%,更优选为80~99质量%。
本发明的镍粉末中,作为镍中添加的元素,只要是非磁性金属元素则没有特别限制,例如,可举出钛(Ti)、锌(Zn)、锡(Sn)、铋(Bi)、钇(Y)、镧系元素等,可以单独使用这些的1种,也可以将2种以上并用。
这些元素中,成本低廉,且因从融点到沸点的液相温度区域宽而能够容易制造合金粉末的理由出发,优选锡。锡浓度的最佳范围是0.1~10质量%,更优选为1~6质量%。应予说明,不可避免的杂质的铁的浓度优选为小于0.01质量%。此外,作为杂质的Zr优选为30ppm以下。
然而,由于将粒子细化时会单磁区化,因此细的镍粉末,特别是一次粒径为200nm以下的镍粉末中,容易受到更强的磁性的凝聚力,二次粒径容易变大。
但是,通过元素添加而a轴长延长的本发明的镍粉末中,如后述“实施例”中说明所示,不仅饱和磁化而且残留磁化也降低。因此,磁性引起的凝聚力降低,粒子之间的引力降低,二次粒径变小。
此外,a轴长延长的本发明的镍粉末,如后述“实施例”说明所示,烧结温度提高,例如,得到与以往的硫添加同等以上的效果。
因此,能够降低为了烧结抑制效果而混合于导电膏的联合剂钛酸钡的量,能够形成更平滑的高品质的内部电极。
而且,以往的利用硫添加的烧结抑制中,提高煅烧时的氢浓度时,烧结温度有降低的趋势,在a轴长延长的本发明的镍粉末中,即使提高氢浓度,烧结温度的降低幅度小,仍能够选择更容易脱溶剂的条件。
此外,使用本发明的镍粉末制造导电膏,测定阻抗时,如后述“实施例”中说明所示,例如添加锡的本发明的镍粉末中,与纯镍粉末比较,尽管阻抗增加,但是即使频率数变高,阻抗的增加量变小,在高频区域仍能够以低阻抗使用。
此外,如后述“实施例”中说明所示,使用本发明的镍粉末时,如上述那样,位于高频的阻抗的上升幅度小之外,由于能够降低介电损失,因此制为电容器时,位于高频的热损失被抑制,能够扩大可使用的频率数的上限。
应予说明,由于镍的透磁率与镍相比变小,因此电容器的电抗变小,高频特性得到改善。这在添加其他非磁性元素时也是成立的。
因此,由于改善了高频特性,本发明的镍粉末,对于高容量电容器是最佳的。
作为本发明的镍粉末的制造方法,没有特别限制,包括气相法、液相法等方法,由于液相法得到的粉末,结晶性低,容易烧结,因此优选气相法。气相法分为PVD法和CVD法。
PVD法,概略说明则是准备镍和对象金属或合金化试样,试样利用直流或交流电弧放电、高频感应等离子体、微波等离子体、高频感应加热、激光等的热进行蒸发,通过急冷得到粉末的方法。PVD法由于不使用化学反应,通过提高冷却速度,制造细粉末是容易的。
关于用于利用PVD法的镍粉末的制造的PVD装置的一例,在图1的基础上说明。
图1是表示PVD装置1的一例的模式图。PVD装置1具有用于将试样4蒸发的腔室11、用于将试样4的蒸汽冷却的热交换器6、设置有捕捉过滤器7的捕捉器12,介由热交换器6,腔室11和捕捉器12连接。在腔室11的内部,为了支持试样4,例如,设置水冷铜坩埚的试样支持台5。此外,在腔室11的内部,设置电极2。在其前端接近试样支持台5的位置中,电极2配置在火炬13内。火炬13,利用没有图示的水冷手段水冷。
PVD装置1中,从线路14导入腔室11的气体,经过热交换器6和捕捉器12,返回循环泵8,形成气体气流。线路14具有与火炬13连接的支线路14a,流经线路14的气体的一部分,经由支线路14a导入火炬13内,从前端放出。线路14的中途中,设置有用于测定气体气流流量的腔室用流量计10,与火炬13连接的支线路14a的中途,也设置有火炬用流量计9。
在这样的构成中,将在腔室11内产生电弧放电的环境(以下称为“电弧环境”)作为特定的气体环境,试样支持台5与直流电源(没有图示)的阳极连接,电极2与直流电源的阴极连接,在试样支持台5上的试样4和电极2的前端之间产生电弧放电,产生移行式电弧3,将由试样支持台5支持的试样4进行强制蒸发作为气相。试样4的蒸汽,由气体气流运送,经由热交换器6,导入捕捉器12。这一过程中,蒸汽被冷却,原子之间相互凝聚,得到粉末。捕捉器12中,捕捉过滤器7中粉末附着被捕捉,气体被分离。
应予说明,在电极2的最前端,优选形成平坦的端面(平坦面)。由此,电弧3,不会被过度扭转就抑制加速,试样融液的对流减少,温度上升,蒸发量增加,回收率升高。
PVD法能够使设备大型化,能够利用廉价的电源的直流电弧放电,因此有利。直流电弧放电中,由于将试样至于坩埚上,混合的金属之间的蒸气压大幅不相同时,合金化是困难的。因此,优选添加沸点与镍接近的元素。此外,通过将试样蒸汽急冷,能够抑制粉末内的合金组成的浓度梯度。因此,不使用高温部变大的绝热坩埚,优选使用仅电弧周围的一点变为高温部的水冷铜坩埚和被水冷的等离子体腔室。此外,在水冷铜坩埚和试样融液夹持凝固的试样而接触,坩埚材料不会混入,因此在这方面也优选。
CVD法,概略说明则是使氯化物或碳酸化合物等原材料反应,制造金属粉末的方法。利用CVD法的金属粉末的制造中,例如,使用微反应器。
图2是表示微反应器31的一例的模式图。微反应器31是在小的空间进行化学反应的实验装置,具有电炉32、石英反应管33、氢气喷嘴34、载体氮气喷嘴35。
首先,在样品舟36中加入金属氯化物,设置于石英反应管33内(电炉32的外侧)。利用电炉32将石英反应管33加热至还原温度,从氢气喷嘴34流出氢气体,从载体氮气喷嘴35流出氮气,将设置于石英反应管33内的样品舟36推入至电炉32内侧,将金属氯化物气化(金属氯化物气化的区域称为“气化部”),通过氢还原反应生成金属粉末。
此时,从氢气喷嘴34的前端至电炉32的出口是反应部37,认为将反应部37的长度作为l,反应部37的内径作为d时,l×d的区域中进行氢还原反应和粒子成长。
应予说明,关于生成的金属粉末,例如,使其通过冷却管(没有图示)内,利用过滤器(没有图示)捕捉,从而能够回收。作为原料使用金属氯化物,通过使用氯化镍,将氯化镍和其他金属氯化物一同使用,从而能够制作镍粉末。
利用CVD法制造时,使金属氯化物气化,利用氢还原为金属。通常,由于氯化物与金属相比容易气化,能量效率优异,利用CVD法能够廉价地制造粉末。但是,利用CVD法得到粒径为100~200nm以下的粉末时,为了立即停止粒成长,需要从反应场出来后的场所立即冷却。因此,需要在保温的反应场附近吹冷却气体,需要大量的冷却气体,成本变大。
本发明的镍粉末,例如,作为形成层叠电容器、层叠感应器、层叠致动器等层叠陶瓷电子部件内部电极的材料,能够较好地使用。此时,使用本发明的镍粉末制作导电膏,使用制作的导电膏可以制作内部电极。应予说明,导电膏和层叠陶瓷电子部件的制造方法,没有特别限制特,可以使用以往公知的方法。
实施例
以下举出实施例对本发明进行具体说明。但是,本发明不受这些实施例的限制。
利用PVD法的镍粉末的制造
使用图1的PVD装置1,制造镍粉末。
首先,将腔室11内抽真空至10Pa以下,用氩充满至0.7气压,将镍和添加金属一同溶融而制作试样4。在试样支持台5上设置试样4,试样4的质量总计为60g。然后,从在火炬13的前端部安装的电极2将电弧3面向试样4投去,使其溶融。为了制备更均一的试样,将溶融的试样4翻转使其溶融,重复该操作3次。使用了这样得到的试样4。
制造条件,将电弧环境设置为氩和氢的混合气体环境,将其体积比(氩/氢)设置为50/50。此外,将腔室11内的压力设置为0.7气压,对试样4进行电弧放电,以电弧电流150A、电弧电压40V的方式进行调整,将蒸发的金属蒸汽利用热交换器6充分冷却后,利用捕捉器12的捕捉过滤器7,捕捉镍粉末。在火炬13的前端电极2中,使用添加3质量%的氧化钍的钨电极。将利用火炬用流量计9测定的气体流量设置为1NL/min,将利用腔室用流量计10测定的载气的流量设置为150NL/min,气体利用循环泵8循环。
捕捉的镍粉末,在以氮气为基础的气体中进行缓慢氧化。与上述内容相同在气体流量下使气体循环,进行氧0.25%下30分钟,氧1%下30分钟,氧5%下30分钟,氧20%下30分钟的缓慢氧化。进行缓慢氧化之后,从过滤器7的内侧向外侧喷出气体,通过使附着于过滤器7的粉末落下,回收镍粉末。
利用CVD法的镍粉末的制造
使用图2的微反应器31,制造镍粉末。应予说明,将反应部37的内径d设置为26mm,反应部37的长度l设置为130mm。
首先,石英反应管33利用电炉32加热,将使氯化锡气化的气化部温度保持为800℃,使氯化镍气化的气化部的温度保持为1120℃,氢还原反应的反应部37的温度保持为1050℃,将从载体氮气喷嘴35的氮气气体量设置为6.5NL/min,将从氢气喷嘴34的氢气体的气体量设置为3.0NL/min,使电炉32内的温度和气体量稳定。
接下来,将填充无水氯化镍40g和无水氯化锡的样品舟36从电炉32的外侧推入内侧,制造镍粉末。此时,无水氯化锡的量,实施例1中设置为1.2g,实施例2和3中设置为3.1g,实施例4中设置为5.1g。应予说明,图2的微反应器31中,由于气化的氯化镍气体和氯化锡气体顺利地被送入反应部37,因此,载体氮气成为通过样品舟36内的结构。关于制造的镍粉末,使其通过冷却管(没有图示)内,利用过滤器(没有图示)捕捉回收。
a轴长
关于得到的镍粉末和镍粉末,在15~20℃的环境下,使用X射线衍射装置(D8ADVANCE、Bruker AXS公司制)。在下述条件下进行X射线衍射,得到XRD图案。
·管球:CuKα線
·管电压:40kV
·管电流:150mA
·取样间隔:0.02度
·扫描速度:4.0度/min
·开始角度:20度
·结束角度:100度
图3是表示镍粉末的XRD图案的图。应予说明,图3的图中,表示仅例举得到的镍粉末和镍粉末中的几个例子。关于比较例1~4和实施例1~9的镍粉末,由XRD图案的峰位置2θ的值计算sin2θ时,根据其比为3:4:8:11:12可知是FCC结构的(111)面、(200)面、(220)面、(311)面、(222)面的峰。此外,由强度强的(111)面的44度附近的峰位置求出a轴长(单位:)。应予说明,关于含有锡50质量%的镍粉末,发现多个峰,未能得到单相。
图4是表示将图3的XRD图案的一部分扩大的图。根据(111)面的峰的2θ角度和测定中使用X射线的波长λ,由2dsinθ=λ求出(111)面的面间隔d,FCC结构的a轴长是(111)面的面间隔的√3倍。如图4所示锡的添加量增加,可知由于发现2θ向低角度侧移动的峰迁移,因此伴随锡添加a轴长延长。例如,锡2质量%时为锡5质量%时为锡8质量%时为锡20质量%时为
一次粒径(D50)
关于得到的镍粉末和镍粉末,由使用电子显微镜(HITACHI S-4300)倍率2万倍下摄影的SEM像,测定一次粒子的粒径,求出平均粒径(D50)(单位:nm)。
饱和磁化、残留磁化
关于得到的镍粉末和镍粉末,使用试样振动型磁力计,测定饱和磁化和残留磁化(单位:Emu/g)。
二次粒径(D50)
关于得到的镍粉末和镍粉末,使用日机装公司制的激光粒度测定装置(Microtrac),测定二次粒子的粒径,求出平均粒径(D50)(单位:nm)。
烧结温度
求出得到的镍粉末和镍粉末的烧结温度(单位:℃)。具体而言,首先,对得到的粉末5g添加混合10%PVA水溶液0.25mL,干燥之后,量取0.58g,6kN下挤压整形制作7mmφ的颗粒。接下来,将制作的颗粒,在以氮气为基础的氢0.12%或者以氮气为基础的氢3%的气体环境下,以10℃/min升温。由此,颗粒的体积缓慢缩小。
图5是表示镍粉末的温度和体积变化率的关系的图。应予说明,图5的图中,仅表示例举得到的镍粉末中的几个例子。
如图5所示,绘制温度(单位:℃)和体积变化率(单位:%),做出引起体积变化前后的温度区域的连线(图5中没有图示),将2个连线相交的点的温度作为烧结温度求出。
[表1]
根据表1所示的结果可知,将a轴长为以上且小于的实施例1~9与a轴长为小于的比较例1~4进行对比,发现实施例1~9与比较例1~4相比,能够降低残留磁化,二次粒径有变小的趋势。应予说明,锆在全部试样中小于检测下限的10ppm。
此外,可知实施例1~9与比较例1~4相比,烧结温度变高。
应予说明,利用PVD法制作添加锡20质量%的镍粉末,轴长即便是超过仍能够得到“准稳定状态”的单相的粉末。但是,使用能量分散型X射线分光法(EDX)观察接受热经历后的试样的锡的分布,则发现分为锡的浓区域和淡区域的2相。煅烧电极膏时,由于经过同样的热经历,因而不优选。应予说明,在轴长为以下的试样中,在烧结温度的测定的热经历中没有区分为2相的试样。
为了考察镍粉末煅烧时的氢浓度对烧结温度的影响,进行了以下的研究。制作添加一次粒径D50为220nm的硫0.2%的镍粉末(比较例5)和添加一次粒径D50为230nm的锡5质量%的镍粉末(实施例10),比较烧结温度。没有添加锡的镍粉末的情况下,氢0.12%环境下的烧结温度是480℃,与此相对,增加氢至3%时,烧结温度降低为310℃。添加锡的镍粉末的情况下,氢0.12%环境下的烧结温度是550℃,与此相对,氢3%环境下的烧结温度是540℃,基本没有变化。
接下来,使用实施例6的镍粉末,改变氢浓度,测定烧结温度。具体而言,与上述同样进行,制作颗粒求出烧结温度,但是,此时以氮气为基础的气体环境的氢设置为0.12%或3%,求出烧结温度。结果由图6示出。
图6是表示实施例6的镍粉末末的温度和体积变化率的关系的图。如图6的图所示,可知实施例6的镍粉末中,即便将氢浓度由0.12%提高至3%,烧结温度也没有变化,即使在高的氢浓度下仍能够抑制烧结温度的降低。
接下来,关于比较例1的镍粉末和实施例2的镍粉末,考察阻抗的频率数依赖性。具体而言,对将比较例1得到的粉末进行了分级的镍粉末,或者,将实施例2得到的未进行了分级的镍粉末40g,配合分散剂(KD-12、Croda Japan公司制)1.44g、粘合剂(TE-45、YasuharaChemical公司制)31.25g和溶剂(松油醇C)27.31g,得到导电膏。接下来,将得到的导电膏,涂布于玻璃基板上后,通过650℃下煅烧10分钟,制作10μm厚的膜状试样。关于制作的试样,使用阻抗测定器测定阻抗(单位:Ω),将与频率数(单位:kHz)的关系画图使其坐标化。
图7是表示镍粉末的频率数和阻抗的关系的图,(A)是比较例1,(B)是实施例2。如图7的图所示,可知添加锡的实施例2的镍粉末中,与比较例1相比,尽管阻抗增加,但是即使频率数增加,阻抗的增加量也小,在高频区域仍能够以低阻抗使用。
接下来,利用使用比较例1的镍粉末和实施例2的镍粉末得到的上述导电膏,制作层叠陶瓷电容器,进行层叠评价。作为层叠条件,介电体是使用0.2μm的BT粉的X5R特性材料,片厚度3μm、形状为3225型,层叠数是5层,煅烧温度为1220℃、氢0.9%、Wetter35℃。
关于制作的层叠陶瓷电容器,使用LCR测试仪测定介电损失(DF、单位:%),使用绝缘电阻计测定绝缘电阻(单位:×1010Ω)。应予说明,各例子均制作5个电容器,求出5个的测定结果。结果由下述表2示出。
[表2]
如表2所示,可知实施例2的介电损失(DF),能够由比较例1的约3.3%,降低为约3.1%。此外,可知实施例2的绝缘电阻值与比较例1相比稳定。由此能够使电容器的成品率、性能变稳定。
由于位于高频的阻抗的上升幅度小(参照图7)、DF小这2点,制为电容器时,高频下的热损失被抑制,能够扩大可使用的频率数的上限。
符号的说明
1 PVD装置
2 电极
3 电弧
4 试样
5 试样支持台
6 热交换器
7 捕捉用过滤器
8 循环泵
9 火炬用流量计
10 腔室用流量计
11 腔室
12 捕捉器
13 火炬
14 线路
14a 支线路
15 线路
31 微反应器
32 电炉
33 石英反应管
34 氢气喷嘴
35 载体氮气喷嘴
36 样品舟
37 反应部

Claims (3)

1.一种镍粉末,其用于层叠陶瓷电子部件的内部电极,
通过X射线衍射得到面心立方晶格结构即FCC结构的峰,
a轴长为以上且小于
镍的含有率为50质量%以上,
并且,镍中添加有选自镧系元素、钛、锌、锡、铋、钇中的一种或两种以上。
2.一种导电膏,使用了权利要求1所述的镍粉末。
3.一种层叠陶瓷电子部件,使用权利要求2所述的导电膏形成了内部电极。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108430673B (zh) * 2016-01-12 2021-09-03 东邦钛株式会社 镍粉末
EP3360627B1 (de) * 2017-02-08 2022-01-05 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Pulver zur verwendung in einem additiven fertigungsverfahren
JP6553313B2 (ja) 2017-07-05 2019-07-31 東邦チタニウム株式会社 金属粉末、及びその製造方法
KR102105057B1 (ko) 2018-08-16 2020-04-27 삼성전기주식회사 적층 세라믹 전자부품
KR102140622B1 (ko) * 2018-08-23 2020-08-03 삼성전기주식회사 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법
KR20190121210A (ko) * 2018-10-17 2019-10-25 삼성전기주식회사 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1331474A (zh) * 2000-07-05 2002-01-16 株式会社村田制作所 导电浆料和层压的陶瓷电子部件
CN1758973A (zh) * 2003-03-12 2006-04-12 杰富意矿物股份有限公司 镍基超细粉末
CN101034598A (zh) * 2006-03-10 2007-09-12 Tdk株式会社 陶瓷粉末及使用它的导电糊、层叠陶瓷电子部件、其制法
JP2008024961A (ja) * 2006-07-18 2008-02-07 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd ニッケル−鉄合金ナノ粒子の製造方法およびニッケル−鉄合金ナノ粒子
JP2008081818A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd ニッケル―鉄合金ナノ粒子の前駆体粉末の製造方法およびニッケル―鉄合金ナノ粒子の前駆体粉末、ニッケル―鉄合金ナノ粒子の製造方法およびニッケル―鉄合金ナノ粒子
JP2008179841A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd ニッケル―鉄―モリブデン合金ナノ粒子の製造方法およびニッケル―鉄―モリブデン合金ナノ粒子
CN102123805A (zh) * 2008-08-18 2011-07-13 住友电气工业株式会社 镍粉或包含镍作为主要成分的合金粉末、其制备方法、导电性糊状物、以及层压陶瓷电容器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1151814A4 (en) * 1999-11-12 2006-11-02 Mitsui Mining & Smelting Co NICKEL POWDER AND CONDUCTIVE PASTE
CA2359347A1 (en) 2001-10-18 2003-04-18 Cesur Celik Laminated ceramic capacitor internal electrode material
TWI243725B (en) 2003-05-27 2005-11-21 Samsung Electronics Co Ltd Method for preparing non-magnetic nickel powders
JP4089726B2 (ja) 2003-08-22 2008-05-28 株式会社村田製作所 積層型電子部品
JP4394535B2 (ja) 2004-07-29 2010-01-06 東邦チタニウム株式会社 ニッケル粉末の製造方法
JP5076514B2 (ja) * 2007-01-23 2012-11-21 住友大阪セメント株式会社 平板状ニッケル―鉄―亜鉛合金ナノ粒子の製造方法および平板状ニッケル―鉄―亜鉛合金ナノ粒子
JP5348918B2 (ja) * 2008-03-24 2013-11-20 京セラ株式会社 ニッケル粉末、卑金属粉末の製法、導体ペースト、ならびに電子部品
JP5744580B2 (ja) * 2011-03-17 2015-07-08 新日鉄住金化学株式会社 鉄酸化物を含有する金属複合ニッケルナノ粒子の製造方法及び鉄酸化物を含有する金属複合ニッケルナノ粒子

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1331474A (zh) * 2000-07-05 2002-01-16 株式会社村田制作所 导电浆料和层压的陶瓷电子部件
CN1758973A (zh) * 2003-03-12 2006-04-12 杰富意矿物股份有限公司 镍基超细粉末
CN101034598A (zh) * 2006-03-10 2007-09-12 Tdk株式会社 陶瓷粉末及使用它的导电糊、层叠陶瓷电子部件、其制法
JP2008024961A (ja) * 2006-07-18 2008-02-07 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd ニッケル−鉄合金ナノ粒子の製造方法およびニッケル−鉄合金ナノ粒子
JP2008081818A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd ニッケル―鉄合金ナノ粒子の前駆体粉末の製造方法およびニッケル―鉄合金ナノ粒子の前駆体粉末、ニッケル―鉄合金ナノ粒子の製造方法およびニッケル―鉄合金ナノ粒子
JP2008179841A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd ニッケル―鉄―モリブデン合金ナノ粒子の製造方法およびニッケル―鉄―モリブデン合金ナノ粒子
CN102123805A (zh) * 2008-08-18 2011-07-13 住友电气工业株式会社 镍粉或包含镍作为主要成分的合金粉末、其制备方法、导电性糊状物、以及层压陶瓷电容器

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