JP2003141930A - 導電性ペースト、導体膜及びセラミック電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミックグリーンシートなどに印刷にじみ
の少ない、高精度のパターンを形成することが可能な導
電性ペースト、該導電性ペーストを用いて形成される導
体膜及び該導体膜を備えたセラミック電子部品を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 導電性粉末と、有機ビヒクルとを含有す
る導電性ペーストにおいて、主溶剤がオイゲノールであ
る有機ビヒクルを用いる。また、有機ビヒクル中の溶剤
の７５重量％以上をオイゲノールとする。また、添加剤
として、脂肪酸系多価カルボン酸、脂肪酸アマイド、水
添ひまし油からなる群より選ばれる少なくとも１種を含
有させる。本願発明の導電性ペーストを焼結させること
により導体膜を形成する。本願発明の導電性ペーストを
用いて形成した導体膜を積層型のセラミック電子部品の
内部導体とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、導電性ペース
ト、導体膜及びセラミック電子部品に関し、詳しくは、
セラミックグリーンシートにファインライン電極などの
導体パターンを形成する際に用いられる導電性ペース
ト、及びそれを用いて形成した導体膜及び該導体膜を備
えたセラミック電子部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミックグリーンシートなどに導体パ
ターンを形成するのに用いられる導電性ペーストとして
は、従来より、導電性粉末と有機ビヒクルを配合してな
る導電性ペーストが用いられている。

【０００３】そして、このような導電性ペーストを構成
する導電性粉末としては、銀粉、パラジウム、白金、ニ
ッケル粉などの金属粉末が一般的に用いられている。ま
た、有機ビヒクルとしては、エチルセルロースやアクリ
ル樹脂などに、溶剤としてテルピネオール、ブチルカル
ビトール、ブチルカルビトールアセテート、あるいはそ
れらの混合物などを配合したものが一般的に用いられて
いる。

【０００４】また、これらの導電性ペーストを用いて、
積層セラミック電子部品（例えば、積層インダクタ）を
製造する場合、通常は、以下のような方法によりその製
造が行われている。 (1)図３(ａ)に示すように、スクリーン印刷などの方法
により、導電性ペーストをセラミックグリーンシート５
１上に印刷してコイルパターン５２を形成する。 (2)コイルパターン５２が形成されたセラミックグリー
ンシート５１を所定枚数積層するとともに、その上下両
面側にコイルパターンの形成されていない外装用のセラ
ミックグリーンシート５１ａを積層して圧着し、予めセ
ラミックグリーンシート５１に形成しておいたビアホー
ル５４を介して各コイルパターン５２を導通させること
により積層体５６の内部にコイル５５を形成する。 (3)それから、積層体５６を焼成した後、図３(ｂ)に示
すように、コイルパターンと導通するように積層体の両
端部に外部電極５７ａ，５７ｂを形成する。これによ
り、セラミック中に配設されたコイルと、該コイルと導
通する外部電極を備えた積層インダクタが得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、テルピ
ネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールア
セテート、あるいはそれらの混合物などを主たる溶剤と
する有機ビヒクルを配合した導電性ペーストを、スクリ
ーン印刷法などの方法によりセラミックグリーンシート
に印刷した場合、印刷にじみが発生し、スクリーン印刷
版のパターン開口形状である設計図形と比較して印刷図
形（コイルパターン）の面積が大きくなるという問題が
ある。

【０００６】特に、セラミックグリーンシートが緻密に
なるほど導電性ペースト中の溶剤がセラミックグリーン
シートにしみ込みにくく、溶剤がセラミックグリーンシ
ート上に広がり易くなり、印刷図形（コイルパターン）
のにじみがさらに大きくなりやすいという問題点があ
る。

【０００７】また、印刷にじみの程度が安定していない
ため、印刷にじみの大きいセラミックグリーンシートが
多く用いられた場合には、得られる積層セラミック電子
部品の電気特性のばらつきが大きくなるという問題点が
ある。

【０００８】本願発明は、上記問題点を解決するもので
あり、セラミックグリーンシートなどに印刷にじみの少
ない、高精度のパターンを形成することが可能な導電性
ペースト、該導電性ペーストを用いて形成される導体膜
及び該導体膜を備えたセラミック電子部品を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明（請求項１）の導電性ペーストは、導電性
粉末と、主溶剤がオイゲノールである有機ビヒクルとを
含有することを特徴としている。

【００１０】主溶剤がセラミックグリーンシートに濡れ
拡がりにくいオイゲノールである有機ビヒクルを用いる
ことにより、印刷にじみを少なくして、設計図形にほぼ
一致する高精度の印刷図形（印刷パターン）を得ること
が可能になる。

【００１１】また、請求項２の導電性ペーストは、前記
有機ビヒクル中の溶剤の７５重量％以上がオイゲノール
であることを特徴としている。

【００１２】有機ビヒクル中の溶剤の７５重量％以上を
オイゲノールとすることにより、印刷にじみをさらに確
実に抑制して、高精度の印刷図形（印刷パターン）を得
ることが可能になり、本願発明をより実効あらしめるこ
とができる。

【００１３】また、請求項３の導電性ペーストは、前記
有機ビヒクルが、添加剤として、脂肪酸系多価カルボン
酸、脂肪酸アマイド、水添ひまし油からなる群より選ば
れる少なくとも１種を含有することを特徴としている。

【００１４】添加剤として、脂肪酸系多価カルボン酸、
脂肪酸アマイド、水添ひまし油からなる群より選ばれる
少なくとも１種を含有させることにより、導電性ペース
トにチクソ性を付与することが可能になる。したがっ
て、印刷にじみをさらに確実に抑制して、高精度の印刷
図形（印刷パターン）を得ることが可能になり、本願発
明をさらに実効あらしめることができる。

【００１５】また、請求項４は、上述の導電性ペースト
が、積層型のセラミック電子部品の内部導体の形成に用
いられるものであることを特徴としている。

【００１６】本願発明の導電性ペーストを、積層型のセ
ラミック電子部品の内部導体の形成に用いることによ
り、所望のパターンを有する内部導体を備えた、信頼性
の高い積層セラミック電子部品を得ることが可能にな
る。

【００１７】また、本願発明（請求項５）の導体膜は、
請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ペーストを焼結
させたものであることを特徴としている。

【００１８】本願発明（請求項５）の導体膜は、本願請
求項１〜４のいずれかに記載の導電性ペーストを焼結さ
せることにより形成されたものであり、印刷にじみの少
ない印刷図形（印刷パターン）を焼結させるようにして
いるので、形状精度の高い導体膜を得ることが可能にな
る。

【００１９】また、本願発明（請求項６）のセラミック
電子部品は、請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ペ
ーストを焼結させることにより形成された導体膜を備え
ていることを特徴としている。

【００２０】本願発明（請求項６）のセラミック電子部
品は、請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ペースト
を焼結させることにより形成された、形状精度の高い導
体膜を備えているので、所望の特性を実現することが可
能なセラミック電子部品を提供することができるように
なる。

【００２１】また、請求項７のセラミック電子部品は、
前記導体膜が積層体の内部に配設された積層型のセラミ
ック電子部品であることを特徴としている。

【００２２】請求項７のセラミック電子部品は、請求項
１〜４のいずれかに記載の導電性ペーストを焼結させる
ことにより形成された、形状精度の高い導体膜を積層体
の内部に備えているので、所望の特性を実現することが
可能な積層型のセラミック電子部品を提供することがで
きるようになる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本願発明の導電性ペーストは、例
えば、導電性粉末として、銀粉未８０重量％に対し、オ
イゲノールを主たる成分とする溶媒にエチルセルロース
などの有機バインダーを溶解した有機ビヒクルを、２０
重量％の割合で加えて攪拌混合することにより作製され
る。そして、この導電性ペーストを用いて積層セラミッ
ク電子部品（ここでは積層インダクタ）を製造する場
合、例えば、以下に説明するような方法により、積層イ
ンダクタが製造される。なお、以下では、１つの積層イ
ンダクタを製造する場合について説明するが、通常は、
多数個のコイルパターンが形成されたマザー基板を積層
して、積層体ブロック中に多数個のコイルを形成した
後、積層体ブロックを所定の位置で切断して、個々の積
層インダクタに分割することにより、多数個の積層イン
ダクタを同時に製造する方法が適用される。

【００２４】(1)まず、例えば、図１に示すように、フ
ェライトグリーンシート１に、導電性ペーストをスクリ
ーン印刷して、コイルパターン２を形成するとともに、
上下の両面側のグリーンシート１ａ，１ｂには、コイル
パターン２と引出し電極パターン３を形成する。なお、
所定のグリーンシート１には、各コイルパターン２を導
通させるためのビアホール４を形成しておく。

【００２５】(2)それから、このグリーンシート１，１
ａ，１ｂを所定枚数積み重ねるとともに、上下の両面側
にコイルパターンの形成されていない外装用グリーンシ
ート（図示せず）を積み重ねて、圧着し、各グリーンシ
ート１，１ａ，１ｂに形成されたコイルパターン２を導
通させて、コイル５を積層体６中に形成した後、脱バイ
ンダー処理及び焼成を行う。

【００２６】(3)次に、焼成された積層体６中のコイル
５と導通するように、積層体６の両端部に外部電極７
ａ，７ｂ（図２）を形成する。これにより、図２に示す
ような積層インダクタが得られる。なお、この実施形態
にかかる積層セラミック電子部品（積層インダクタ）の
寸法は、長さＬ＝１．０mm、幅Ｗ＝０．５mm、高さＨ＝
０．５mmである。

【００２７】このような積層セラミック電子部品（積層
インダクタ）を製造する場合に、主溶剤がオイゲノール
である有機ビヒクルを含有する導電性ペーストを用いる
ことにより、印刷にじみを少なくすることが可能にな
り、設計図形とほぼ同じ形状を有する所望のパターンの
内部電極を形成することが可能になり、意図する特性を
備えた積層セラミック電子部品を得ることが可能にな
る。

【００２８】

【実施例】以下、本願発明の実施例を示して、本願発明
をさらに詳しく説明する。 ［実施例１］まず、フェライトのスラリーを準備し、離
型剤処理したＰＥＴフィルムからなるキャリヤフィルム
上に、ドクターブレードを用いて塗布し、乾燥して厚み
が約４０μmのフェライトグリーンシートを作製した。

【００２９】そして、銀粉末（導電性粉末）、オイゲノ
ール（溶剤）及びエチルセルロース（有機バインダー）
を以下の割合で配合して、導電性ペーストを作製した。 銀粉末 ８０．０重量％ オイゲノール １８．０重量％ エチルセルロース ２．０重量％ なお、この導電性ペーストの粘度は、ある程度高いこと
が望ましいことから、通常は、一般の回転粘度計で７０
〜１５０ｐｓ程度になるように調整される。

【００３０】それから、この導電性ペーストを、スクリ
ーン印刷法により、上記フェライトグリーンシート上に
印刷した。このとき、スクリーン印刷版のパターン開口
寸法（ライン幅）１００μmに対し、ライン幅が平均で
１０２μmと、印刷にじみが殆どなく、微細で高精度の
ラインを印刷することができた（表１参照）。

【００３１】また、この実施例１で作製したフェライト
グリーンシートを用いて、上述の実施形態で示した方法
により、積層セラミック電子部品（積層インダクタ）を
製造し、得られた積層インダクタについて、コイルイン
ピーダンス値を調べた。その結果、コイルインピーダン
ス値は９１０mΩ（表１参照）であり、後述の従来の導
電性ペーストを用いた場合（８００mΩ前後）よりも、
コイルインピーダンス値が大幅に改善されることが確認
された。

【００３２】［実施例２］銀粉末（導電性粉末）、オイ
ゲノール（主溶剤）、テルピネオール（副溶剤）及びエ
チルセルロース（有機バインダー）を以下の割合で配合
して、導電性ペーストを作製した。 銀粉未 ： ８０．０重量％ オイゲノール ： １３．５重量％ テルピネオール ： ４．５重量％ エチルセルロース ： ２．０重量％ この実施例２の導電性ペーストは、主溶剤であるオイゲ
ノールの他に、副溶剤としてテルピネオールを配合した
ものである。なお、全溶剤中のオイゲノールの割合は７
５重量％である。

【００３３】この導電性ペーストを、実施例１と同様の
フェライトグリーンシート上に、同一パターンで印刷し
たところ、ライン幅が平均で１０５μmのラインを印刷
することができた（表１参照）。

【００３４】また、この実施例２の導電性ペーストを用
いて製造した積層セラミック電子部品（積層インダク
タ）について、コイルインピーダンス値を調べたとこ
ろ、コイルインピーダンス値は９０５mΩであり、後述
の従来の導電性ペーストを用いた場合の８００mΩ前後
から、大幅に改善されることが確認された（表１参
照）。

【００３５】［実施例３］銀粉末（導電性粉末）、オイ
ゲノール（主溶剤）、ブチルカルビトール（副溶剤）及
びエチルセルロース（有機バインダー）を以下の割合で
配合して、導電性ペーストを作製した。 銀粉未 ： ８０．０重量％ オイゲノール ： １３．５重量％ ブチルカルビトール ： ４．５重量％ エチルセルロース ： ２．０重量％ この実施例３の導電性ペーストは、主溶剤であるオイゲ
ノールの他に、副溶剤としてブチルカルビトールを配合
したものである。なお、全溶剤中のオイゲノールの割合
は７５重量％である。

【００３６】この導電性ペーストを、実施例１と同様の
フェライトグリーンシート上に、同一パターンで印刷し
たところ、ライン幅が平均で１０４μmのラインを印刷
することができた（表１参照）。

【００３７】また、この実施例３の導電性ペーストを用
いて製造した積層セラミック電子部品（積層インダク
タ）について、コイルインピーダンス値を調べたとこ
ろ、コイルインピーダンス値は９００mΩであり、後述
の従来の導電性ペーストを用いた場合の８００mΩ前後
から、大幅に改善されることが確認された（表１参
照）。

【００３８】［実施例４］銀粉末（導電性粉末）、オイ
ゲノール（主溶剤）、脂肪酸系多価カルボン酸（添加
剤、楠本化成株式会社製、商品名ディスパロン２１５
０）及びエチルセルロース（有機バインダー）を以下の
割合で配合して、導電性ペーストを作製した。 銀粉末 ： ８０．０重量％ オイゲノール ： １７．５重量％ 脂肪酸系多価カルボン酸 ： ０．５重量％ エチルセルロース ： ２．０重土％ この実施例４の導電性ペーストは、銀粉と溶剤の濡れ性
の向上と、チクソ性の付与のため、添加剤として、脂肪
酸系多価カルボン酸を添加したものである。

【００３９】この導電性ペーストを、実施例１と同様の
フェライトグリーンシート上に、同一パターンで印刷し
たところ、ライン幅が平均で１００μmのラインを印刷
することができた（表１参照）。また、この実施例４の
導電性ペーストを用いて製造した積層セラミック電子部
品（積層インダクタ）について、コイルインピーダンス
値を調べたところ、コイルインピーダンス値は９２０m
Ωであり、後述の従来の導電性ペーストを用いた場合の
８００mΩ前後から、大幅に改善されることが確認され
た（表１参照）。なお、上記実施例においては、添加剤
が脂肪酸系多価カルボン酸である場合を示したが、脂肪
酸アマイド、水添ひまし油を添加しても同様の効果を得
ることができる。

【００４０】［比較例］比較のため、有機ビヒクルの溶
剤として、オイゲノールに代えて、テルピネオールを用
いた導電性ペースト（比較例１）、ブチルカルビトール
を用いた導電性ペースト（比較例２）及びブチルカルビ
トールアセテートを用いた導電性ペースト（比較例３）
を作製し、実施例１と同様のフェライトグリーンシート
上に、上記実施形態１の場合と同一の条件で印刷した。
なお、比較例１，２，３における溶剤の割合は表１に示
すような割合とした。

【００４１】比較例１，２，３の導電性ペーストを用い
た場合の印刷パターンのライン幅は、(1)比較例１の場
合、平均で１１５μm、(2)比較例２の場合、平均で１２
３μm、(3)比較例３の場合、平均で１２０μmと、印刷
にじみは上記実施例１〜４の導電性ペーストを用いた場
合よりも大きかった（表１参照）。

【００４２】また、上記比較例１，２，３の導電性ペー
ストを用いてコイルを形成した積層セラミック電子部品
（積層インダクタ）について、コイルインピーダンス値
を測定した。その結果、各比較例１，２，３の導電性ペ
ーストを用いた場合のコイルインピーダンス値は、(1)
比較例１の場合、８１５mΩ、(2)比較例２の場合、７８
３mΩ、(3)比較例３の場合、７９６mΩと、本願発明の
各実施例１，２，３，４の導電性ペーストを用いた場合
よりも、低いことが確認された（表１参照）。これは、
比較例においては、印刷にじみが大きいため、コイルの
内径が小さくなり、インピーダンス値そのものが低下し
たことを示すものである。

【００４３】なお、上記実施例１〜４及び比較例１〜３
における導電性ペーストの組成、印刷性（平均印刷ライ
ン幅）、コイルインピーダンス値を表１にまとめて示
す。

【００４４】

【表１】

【００４５】上記実施例１〜４及び比較例１〜３より、
本願発明の導電性ペーストを用いることにより、印刷に
じみを抑制して、略設計値通りの印刷を行うことが可能
になることが確認された。また、上記各実施例で作製し
たセラミックグリーンシートを用いて製造した積層セラ
ミック電子部品（積層インダクタ）においては、コイル
インピーダンス値が、従来の８００mΩ前後から、９１
０mΩ前後へと大きく改善されることが確認された。

【００４６】なお、上記実施形態では、積層インダクタ
を製造する場合を例にとって説明したが、本願発明は、
積層インダクタに限らず、積層コンデンサ、多層基板、
ＬＣ複合部品、その他種々のセラミック電子部品に広く
適用することが可能である。

【００４７】本願発明は、さらにその他の点においても
上記の各実施形態に限定されるものではなく、導電性粉
末の種類、副溶剤の種類、主溶剤であるオイゲノールと
副溶剤の割合、添加剤の有無及び添加剤の種類、有機ビ
ヒクルを構成する有機バインダーの種類などに関し、発
明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが
可能である。

【００４８】

【発明の効果】上述のように、本願発明（請求項１）の
導電性ペーストは、導電性粉末と、有機ビヒクルとを含
有する導電性ペーストにおいて、主溶剤がオイゲノール
である有機ビヒクルを用いるようにしているので、印刷
にじみを少なくすることが可能になり、設計図形にほぼ
一致する高精度の印刷図形（印刷パターン）を得ること
が可能になる。

【００４９】また、請求項２の導電性ペーストのよう
に、有機ビヒクル中の溶剤の７５重量％以上をオイゲノ
ールとした場合、印刷にじみをより少なくして、高精度
の印刷図形（印刷パターン）を得ることが可能になり、
本願発明を実効あらしめることが可能になる。

【００５０】また、請求項３の導電性ペーストのよう
に、添加剤として、脂肪酸系多価カルボン酸、脂肪酸ア
マイド、水添ひまし油からなる群より選ばれる少なくと
も１種を含有させるようにした場合、印刷にじみをさら
に確実に抑制して、高精度の印刷図形（印刷パターン）
を得ることが可能になり、本願発明をより実効あらしめ
ることができる。

【００５１】また、請求項４のように、本願発明の導電
性ペーストを、積層セラミック電子部品の内部導体の形
成に用いることにより、所望のパターンを有する内部導
体を備えた、信頼性の高い積層セラミック電子部品を得
ることができる。

【００５２】また、本願発明（請求項５）の導体膜は、
本願請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ペーストを
焼結させることにより形成されたものであり、印刷にじ
みの少ない印刷図形（印刷パターン）を焼結させるよう
にしているので、形状精度の高い導体膜を得ることがで
きる。

【００５３】また、本願発明（請求項６）のセラミック
電子部品は、請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ペ
ーストを焼結させることにより形成された、形状精度の
高い導体膜を備えているので、所望の特性を実現するこ
とが可能なセラミック電子部品を提供することができ
る。

【００５４】また、請求項７のセラミック電子部品は、
請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ペーストを焼結
させることにより形成された、形状精度の高い導体膜を
積層体の内部に備えているので、所望の特性を実現する
ことが可能な積層型のセラミック電子部品を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施形態にかかる積層型のセラミ
ック電子部品（積層インダクタ）の要部構成を示す分解
図である。

【図２】本願発明の一実施形態にかかる積層型のセラミ
ック電子部品（積層インダクタ）の外観斜視図である。

【図３】従来の積層インダクタを示す図であり、(ａ)は
内部構造を示す分解斜視図、(ｂ)は斜視図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ フェライトグリーンシート ２ コイルパターン ３ 引出し電極パターン ４ ビアホール ５ コイル ６ 積層体 ７ａ，７ｂ 外部電極 Ｌ 積層インダクタの長さ Ｗ 積層インダクタの幅 Ｈ 積層インダクタの高さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E351 AA07 BB01 BB24 BB26 BB31 CC12 DD05 DD52 EE01 EE11 EE24 GG01 5E070 AA01 AB10 CB02 CB13 5E346 AA12 AA15 AA32 AA38 BB01 CC17 DD02 DD34 EE24 GG02 GG03 GG06 HH11 5G301 DA02 DA42 DD01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性粉末と、主溶剤がオイゲノールであ
   る有機ビヒクルとを含有することを特徴とする導電性ペ
   ースト。
2. 【請求項２】前記有機ビヒクル中の溶剤の７５重量％以
   上がオイゲノールであることを特徴とする請求項１記載
   の導電性ペースト。
3. 【請求項３】前記有機ビヒクルが、添加剤として、脂肪
   酸系多価カルボン酸、脂肪酸アマイド、水添ひまし油か
   らなる群より選ばれる少なくとも１種を含有することを
   特徴とする請求項１又は２記載の導電性ペースト。
4. 【請求項４】積層型のセラミック電子部品の内部導体の
   形成に用いられるものであることを特徴とする請求項１
   〜３のいずれかに記載の導電性ペースト。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ペ
   ーストを焼結させたものであることを特徴とする導体
   膜。
6. 【請求項６】請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ペ
   ーストを焼結させることにより形成された導体膜を備え
   ていることを特徴とするセラミック電子部品。
7. 【請求項７】前記導体膜が積層体の内部に配設された積
   層型のセラミック電子部品であることを特徴とする請求
   項６記載のセラミック電子部品。