JP2011218268A - 塗膜形成方法および電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】導電性ペーストを用いたスクリーン印刷によって、膜厚１０μｍ未満、より好ましくは膜厚１μｍ以下の良好な塗膜を形成できる方法を提供する。
【解決手段】たとえば積層セラミックコンデンサ１の内部電極３，４となる導電性ペースト塗膜をスクリーン印刷によって形成するにあたり、導電性ペーストとして、歪み量がギャップ間距離の０．０１％〜２００％の間で線形領域が見られ、貯蔵弾性率Ｇ′［Ｐａ］とメッシュ版におけるメッシュ数Ｙ（≦１０００）との関係が、５０≦Ｇ′≦−０．２５×Ｙ＋５５０であり、損失弾性率Ｇ″［Ｐａ］とメッシュ版におけるメッシュ数Ｙ（≧１００）との関係が、−０．２５×Ｙ＋１７５≦Ｇ″≦１０００であり、Ｇ″／Ｇ′比が２０〜０．５であり、ずり速度２００ｓ^-1での粘度η₂₀₀が２．０〜５０Ｐａ・ｓ以下であり、かつずり速度１０００ｓ^-1での粘度η₁₀₀₀が１．０〜１０Ｐａ・ｓ以下であるものを用いる。
【選択図】図１

Description

この発明は、塗膜形成方法および電子部品に関するもので、特に、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷による塗膜形成方法、およびこの塗膜形成方法を適用して得られた電子部品に関するものである。

電子部品の製造過程において、たとえば樹脂またはセラミックからなる絶縁基板上に導体膜を形成するため、導電性ペーストを用いてスクリーン印刷を実施し、それによって、導電性ペーストからなる塗膜を形成する工程がある。このような塗膜形成技術であって、この発明にとって興味あるものが、次のような先行技術文献に記載されている。

まず、特許文献１（特開平１１−１００５１７号公報）では、周波数１rad／ｓで測定した複素粘度が１００Ｐａ・ｓ以上かつ１００００Ｐａ・ｓ以下である樹脂ペーストが開示されている。また、この樹脂ペーストを、線径２５μｍ以下かつ２５０メッシュ以上のメッシュ版とゴム硬度７０度以上かつ９０度以下の樹脂製スキージとを用いてスクリーン印刷することによる膜形成法、あるいは、この樹脂ペーストを、メッシュレスメタル版とゴム硬度９０度以上の樹脂製スキージまたはメタル製スキージとを用いてスクリーン印刷することによる膜形成法が開示されている。さらに、これらの膜形成法により膜形成した後乾燥して得られる膜を有する電子部品および半導体装置が開示されている。

次に、特許文献２（特開平１１−１０６６６４号公報）では、周波数１rad／ｓで測定した損失弾性率と貯蔵弾性率との比tanδが０．２以上かつ１．５以下である樹脂ペーストが開示されている。また、この樹脂ペーストを、線径２５μｍ以下かつ２５０メッシュ以上のメッシュ版とゴム硬度７０度以上かつ９０度以下の樹脂製スキージとを用いてスクリーン印刷する膜形成法、あるいは、この樹脂ペーストを、メッシュレスメタル版とゴム硬度９０度以上の樹脂製スキージまたはメタル製スキージとを用いてスクリーン印刷する膜形成法が開示されている。さらに、これらの膜形成法により配線板またはフレキシブルなテープ状基板に膜を形成して乾燥させた電子部品、および、これらの膜形成法により半導体、リードフレームまたはダイパッドに膜を形成して乾燥させた半導体装置が開示されている。

次に、特許文献３（特開２００３−１２４０５２号公報）では、導電性金属粉末と有機ビヒクルとを含み、温度２５℃において、ずり速度５００ｓ^-1のときの粘度が１．０Ｐａ・ｓ〜１０．０Ｐａ・ｓ、ずり速度１０ｓ^-1のときの粘度が５．０Ｐａ・ｓ〜２０．０Ｐａ・ｓであり、かつ、周波数１Ｈｚにて、導電性ペーストヘ与える歪みを当該導電性ペーストの線形領域内で変化させて測定した貯蔵弾性率と損失弾性率との比（tanδ）が２．０以上かつ８．０以下である、印刷性に優れた導電性ペースト、および、それを用いて構成された、特性ばらつきの抑制された積層セラミック電子部品が開示されている。

スクリーン印刷によって、たとえば厚み１０μｍといった薄層の塗膜を形成するためには、版を通しての塗料の塗出量を少なくする必要がある。そのため、版の開口部からの塗出量が不均一となったり、版におけるメッシュ部直下への塗料の回り込み不足が生じたりして、塗膜の厚みの均一化を図ることが困難になるという課題に遭遇する。また、薄層での塗布を可能にするため、メッシュ版として、めっきでメッシュ部を形成しためっき版を使用しなければならない。

なるほど、前述の特許文献１および２に記載の技術は、塗膜の均一化を図るためのものである。しかしながら、塗膜の均一化は、塗出された塗料のダレやにじみを抑制することによるもので、厚み１０μｍ以上の塗膜を対象としている。よって、厚み１０μｍ未満の塗膜について、塗出量の均一性を向上させるとともに、メッシュ痕や印刷むらを抑制して、塗膜の均一化を図るといった課題は、特許文献１および２に記載の各技術では解決することが不可能である。

他方、特許文献３に記載の技術は、制御因子がチクソトロピーインデックスとtanδだけである。よって、この特許文献３に記載の技術によっても、上述の課題を解決することはできない。

特開平１１−１００５１７号公報 特開平１１−１０６６６４号公報 特開２００３−１２４０５２号公報

そこで、この発明の目的は、上述したような課題を解決し得る塗膜形成方法、およびこの塗膜形成方法を適用して得られた電子部品を提供しようとすることである。

この発明は、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷による塗膜形成方法に向けられる。ここで、上述した技術的課題を解決するため、導電性ペーストとして、次のような条件を満たすものが用いられることを特徴としている。

（１）歪み量がギャップ間距離の０．０１％〜２００％の間で線形領域が見られること、
（２）温度２５℃、周波数１Ｈｚで測定した貯蔵弾性率Ｇ′［Ｐａ］と、開口率２０％以上のメッシュ版におけるメッシュ数Ｙ（≦１０００）との関係が、５０≦Ｇ′≦−０．２５×Ｙ＋５５０であること、
（３）温度２５℃、周波数１Ｈｚで測定した損失弾性率Ｇ″［Ｐａ］と、開口率２０％以上のメッシュ版におけるメッシュ数Ｙ（≧１００）との関係が、−０．２５×Ｙ＋１７５≦Ｇ″≦１０００であること、
（４）Ｇ″／Ｇ′比tanδが、０．５≦tanδ≦２０であること、
（５）ずり速度２００ｓ^-1での粘度η₂₀₀が２．０Ｐａ・ｓ以上かつ５０Ｐａ・ｓ以下であり、かつずり速度１０００ｓ^-1での粘度η₁₀₀₀が１．０Ｐａ・ｓ以上かつ１０Ｐａ・ｓ以下であること。

この発明に係る塗膜形成方法は、スクリーン印刷によって形成される塗膜の膜厚が１０μｍ未満であるとき、有利に適用され、塗膜の膜厚が１μｍ以下であるとき、より有利に適用される。

この発明に係る塗膜形成方法を実施するためのスクリーン印刷において、空間体積が１０μｍ以下であり、かつ破断強度が０．５ＭＰａ以上の版を用いることが好ましい。

また、導電性ペーストは、固形成分として、導電性金属粉末の他、セラミック粉末を含んでいてもよい。導電性ペーストがセラミック粉末を含む場合には、セラミック粉末の添加量は、固形成分の２５重量％以下とされることが好ましい。

また、導電性ペーストは、ＳＰ値の水素結合成分の値が２５以下の溶剤を含むことが好ましい。

また、この発明に係る塗膜形成方法を実施するためのスクリーン印刷おいて、スキージ速度が１０ｍｍ／秒以上に選ばれ、印圧が０．１ｋｇｆ以上かつ１０ｋｇｆ以下に選ばれることが好ましい。

この発明は、また、上述したような塗膜形成方法によって形成された塗膜を備える、電子部品にも向けられる。

この発明によれば、使用する版のメッシュ数に応じて、導電性ペーストの貯蔵弾性率Ｇ′および損失弾性率Ｇ″を、それぞれ、５０≦Ｇ′≦−０．２５×Ｙ＋５５０、および−０．２５×Ｙ＋１７５≦Ｇ″≦１０００となるようにし、かつ、Ｇ″／Ｇ′比を０．５≦tanδ≦２０の範囲とすることにより、少ない塗出量でも、メッシュ痕を抑制できるレベリング性を確保することができる。

また、上記条件を満たすことにより、版に充填された塗料としての導電性ペーストが印刷媒体に転写される際の転写率が向上するため、版に残存する導電性ペーストのばらつきが軽減され、版の各開口部から印刷媒体に転写される量の均一化するとともに、連続印刷性における転写安定性が確保される。

上述したように、メッシュ痕や印刷むらを抑制できるとともに、版の各開口部から導電性ペーストを均一に塗出できるようになることから、特に、膜厚１０μｍ以下、さらには１μｍ以下といった薄層域での薄層塗膜形成においても、塗膜の平滑性を向上させることができる。よって、このような薄層塗膜を備える電子部品によれば、構造欠陥や特性ばらつきを著しく少なくすることができる。

この発明に係る塗膜形成方法を実施するにあたり、スクリーン印刷において、空間体積が１０μｍ以下の版を用いると、塗膜の厚みをより確実に薄くすることができる。また、破断強度が０．５ＭＰａ以上の版を用いると、塗膜の厚みのばらつきをより確実に低減することができる。

導電性ペーストがセラミック粉末を含む場合、その添加量を固形成分の２５重量％以下とすると、印刷時のかすれをより確実に生じにくくすることができる。

導電性ペーストに含まれる溶剤として、ＳＰ値の水素結合成分の値が２５以下のものが用いられると、印刷むらをより確実に生じにくくすることができる。

スクリーン印刷おいて、スキージ速度が１０ｍｍ／秒以上に選ばれると、印刷にじみをより確実に生じにくくすることができる。また、印圧については、これが０．１ｋｇｆ以上かつ１０ｋｇｆ以下とされると、塗膜の厚みのばらつきをより確実に低減することができる。

この発明に係る塗膜形成方法を適用して得られた電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサ１を図解的に示す断面図である。

図１を参照して、まず、この発明が適用される積層セラミックコンデンサ１について説明する。

積層セラミックコンデンサ１は、積層された複数の誘電体セラミック層２と誘電体セラミック層２間の特定の界面に沿って形成される複数の内部電極３および４とをもって構成される、コンデンサ本体５を備えている。

コンデンサ本体５の外表面上の互いに異なる位置には、第１および第２の外部電極６および７が形成される。外部電極６および７は、たとえばＡｇ、ＣｕまたはＡｇ−Ｐｄを主成分としている。図１に示した積層セラミックコンデンサ１では、第１および第２の外部電極６および７は、コンデンサ本体５の互いに対向する各端面上に形成される。

内部電極３および４は、第１の外部電極６に電気的に接続される複数の第１の内部電極３と第２の外部電極７に電気的に接続される複数の第２の内部電極４とがあり、これら第１および第２の内部電極３および４は、積層方向に見て交互に配置されている。第１の外部電極６と第２の外部電極７とには互いに逆の極性が与えられ、したがって、第１の内部電極３と第２の内部電極４とには互いに逆の極性が与えられる。

このような積層セラミックコンデンサ１を製造するため、次のような工程が実施される。

まず、誘電体セラミック層２となるべき、たとえばＢＴ系またはＣＺ系のセラミック原料粉末を含むセラミックグリーンシートを作製する。

他方、内部電極３および４を形成するため、導電性金属粉末、バインダおよび有機溶剤を含む導電性ペーストを用意する。導電性金属粉末としては、たとえば、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、ＰｄおよびＰｔから選ばれる少なくとも１種の金属または当該金属を含む合金からなる粉末が用いられる。また、有機溶剤としては、たとえば、アルコール類、ケトン類、エステル類または炭化水素類のものが用いられ、好ましくは、ＳＰ値の水素結合成分の値が２５以下のものが用いられる。導電性ペーストには、また、Ｂａ、Ｔｉ、ＺｒおよびＣａから選ばれる少なくとも１種を含むセラミック粉末が添加されてもよい。この場合、セラミック粉末は、固形成分の２５重量％以下の添加量をもって添加されることが好ましい。

導電性ペーストの性状は、後のスクリーン印刷工程で用いられるメッシュ版のメッシュ数との関係で決定される。導電性ペーストの性状については後述する。

次に、上記導電性ペーストを用いてスクリーン印刷を実施することによって、セラミックグリーンシート上に、内部電極３または４となる導電性ペーストからなる塗膜を形成する。このスクリーン印刷工程において、好ましくは、空間体積が１０μｍ以下であり、かつ破断強度が０．５ＭＰａ以上の版が用いられ、スキージ速度は１０ｍｍ／秒以上かつ１０００ｍｍ／秒以下とされ、印圧は０．１ｋｇｆ以上かつ１０ｋｇｆ以下とされる。また、塗膜の膜厚は、好ましくは１０μｍ未満とされ、より好ましくは１μｍ以下とされる。

次に、導電性ペーストの塗膜が形成された複数のセラミックグリーンシートを積層することによって、生のコンデンサ本体を得る。

次に、生のコンデンサ本体を脱バインダし、次いで焼成する工程が実施され、それによって、焼結したコンデンサ本体５を得る。

その後、コンデンサ本体５の互いに対向する各端面上に、外部電極６および７を形成して、積層セラミックコンデンサ１を完成させる。

上述した導電性ペーストは、主として、導電性ペースト中の樹脂成分の分子量、樹脂成分量、および／または固形成分コンテントを制御することにより、次のような条件を満たすものとされる。

（１）歪み量がギャップ間距離の０．０１％〜２００％の間で線形領域が見られること、
（２）温度２５℃、周波数１Ｈｚで測定した貯蔵弾性率Ｇ′［Ｐａ］と、開口率２０％以上のメッシュ版におけるメッシュ数Ｙ（≦１０００）との関係が、５０≦Ｇ′≦−０．２５×Ｙ＋５５０であること、
（３）温度２５℃、周波数１Ｈｚで測定した損失弾性率Ｇ″［Ｐａ］と、開口率２０％以上のメッシュ版におけるメッシュ数Ｙ（≧１００）との関係が、−０．２５×Ｙ＋１７５≦Ｇ″≦１０００であること、
（４）Ｇ″／Ｇ′比tanδが、０．５≦tanδ≦２０であること、
（５）ずり速度２００ｓ^-1での粘度η₂₀₀が２．０Ｐａ・ｓ以上かつ５０Ｐａ・ｓ以下であり、かつずり速度１０００ｓ^-1での粘度η₁₀₀₀が１．０Ｐａ・ｓ以上かつ１０Ｐａ・ｓ以下であること。

上記のように、使用するメッシュ版のメッシュ数に応じて、導電性ペーストの貯蔵弾性率Ｇ′および損失弾性率Ｇ″が決定される。

メッシュ数は、「メッシュ数＝２５．４／（開口サイズ＋線径）／１０００」で表される。開口サイズは導電性ペーストが充填される部位（開口部）の大きさを表わすもので、線径は隣り合う開口部間の距離を表わしている。

スクリーン印刷における導電性ペーストの挙動を時系列的に分類すれば、次のようになる。

（１）導電性ペーストが開口部に充填される過程、
（２）開口部から塗出される過程、
（３）導電性ペーストがメッシュ部下に回り込む過程、および
（４）版離れ過程。

上記（１）および（２）の過程において、Ｇ′およびＧ″が上記範囲にある場合、導電性ペーストが開口部に充填される割合および版の開口部に充填された導電性ペーストの塗出量の割合が８０％以上に向上する。そのため、塗出量ばらつきが低減し、各開口部から均一に導電性ペーストが塗出される。

また、（２）の過程において、Ｇ′が上記範囲内にあることで、塗出時に導電性ペーストの形状が維持される。そのため、メッシュ部下への導電性ペーストの回りこみがなくなり、その結果、（２）の過程でメッシュ部下に導電性ペーストが付着することがなくなる。よって、メッシュ部下の導電性ペースト量の減少が生じない。

（３）の過程において、Ｇ″が上記範囲にあり、かつ粘度範囲がη₂₀₀で２．０Ｐａ・s以上かつ５０Ｐａ・s以下、η₁₀₀₀が１．０Ｐａ・ｓ以上かつ１０Ｐａ・s以下の範囲にある場合、導電性ペーストの流動性が優れ、かつ（２）の過程において各開口部から均一に導電性ペーストが塗出されているため、各開口部間で均一にレベリングが起こる。そのため、薄層域においても高い平滑性を有する塗膜形成が可能となる。導電性ペーストの粘度が上記範囲にはいっていないと、転写率が低下し、膜全体の厚み均一性が劣化する。

上記のように、薄層域において平滑性の高い塗膜が得られることにより、たとえば積層セラミックコンデンサ１のような積層セラミック電子部品を製造する際、複数のセラミックグリーンシートの積層時において、セラミックグリーンシート上の塗膜とこれに接するセラミックグリーンシートとの密着性が向上し、応力も均一化されるため、構造欠陥が抑制される。また、薄層塗膜の平滑性が向上し、かつ膜厚ばらつきが抑制されることにより、電子部品の特性ばらつきが抑制される。

次に、この発明の範囲および好ましい範囲を決めるために実施した実験例について説明する。

［実験例］
導電性ペーストを次のように作製した。

表１の「金属粉末種」の欄に示した金属からなる粒径２００ｎｍの金属粉末を用意するとともに、表１の「セラミック粉末種」の欄に示す元素を含む粒径１０ｎｍのセラミック粉末を用意した。

次に、セラミック粉末が表１の「セラミック粉末添加量」の欄に示す添加量をもって、上記金属粉末およびセラミック粉末からなる固形成分中に含まれるように、金属粉末およびセラミック粉末を秤量した。

次に、上記固形成分５０重量部に対して、エチルセルロース系バインダとテルピネオールとを重量比で１０：９０となるように混合しかつ溶解して作製した有機ビヒクル４０重量部を加えるとともに、さらにテルピネオール１０重量部を加えて、３本ロールミルにより、入念に分散混合処理を行なうことによって、良好に分散した導電性ペーストを調製した。ここで、溶剤となるテルピネオールとして、ＳＰ値の水素結合成分の値が表１の「ＳＰ値」の欄に示すものを用いた。

この導電性ペーストは、歪み量がギャップ間距離の０．０１％〜２００％の間で線形領域が見られるものであった。また、導電性ペーストとして、表１に示すような貯蔵弾性率「Ｇ′」［Ｐａ］、損失弾性率「Ｇ″」［Ｐａ］および「tanδ」（＝Ｇ′／Ｇ″）、ならびに、ずり速度２００ｓ^-1での粘度「η₂₀₀」およびずり速度１０００ｓ^-1での粘度「η₁₀₀₀」のものが得られるように、用いた樹脂成分の重量平均分子量を調整した。上記貯蔵弾性率「Ｇ′」および損失弾性率「Ｇ″」は、温度２５℃、周波数１Ｈｚで測定したものである。

他方、チタン酸バリウム系のセラミック組成物の原料粉末に、ポリビニルブチラール系バインダおよびエタノール等の有機溶剤を加えて、ボールミルにより湿式混合して、セラミックスラリーを調製し、次いで、このセラミックスラリーにドクターブレード法を適用することによって、厚み５．０μｍのセラミックグリーンシートを成形した。

次に、セラミックグリーンシート上に、表２に示した「メッシュ数Ｙ」、「空間体積」および「破断強度」を有する、開口率２０％以上のメッシュ版をスクリーン版として用いながら、表２に示した「スキージ速度」および「印圧」にて、前述の導電性ペーストをスクリーン印刷し、内部電極となる導電性ペースト塗膜を形成した。

ここで、表３に示すように、導電性ペーストの「転写率」を測定するとともに、上記導電性ペースト塗膜における「Ｓａ」（表面粗さ）、および「透過光明度均一率」を測定した。ここで、特に、「Ｓａ」および「透過光明度均一率」については、「○」、「△」および「×」の記号をもって示されている。なお、「○」、「△」および「×」の基準は、表４に示されている。

次に、上記導電性ペースト塗膜を印刷したセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層し、次いで圧着することによって、３００層の内部電極となる導電性ペースト塗膜を形成した積層体ブロックを作製した。次に、この積層体ブロックを所定のサイズにカットし、コンデンサ本体の生の状態のものを得た。

次に、上記生のコンデンサ本体に対して、脱有機成分および脱カーボン処理を施した後、導電性ペーストに含まれるＮｉ等の金属の酸化度を調整しながら、５０℃／分以上の昇温速度で昇温させ、最高温度１２００℃にて焼成工程を実施し、焼結したコンデンサ本体を得、次いで、外部電極を形成した。

このようにして得られた各試料に係る積層セラミックコンデンサについて、表３に示すように、「構造欠陥発生率」を求めるとともに、容量測定を行ない、「容量ばらつき」を求めた。表３において、これらの結果が「○」、「△」および「×」の記号をもって示されている。なお、「○」、「△」および「×」の基準は、表４に示されている。

試料１〜２９では、表１および表２に示すように、
５０≦Ｇ′≦−０．２５×Ｙ＋５５０、
−０．２５×Ｙ＋１７５≦Ｇ″≦１０００、
０．５≦tanδ≦２０、
２．０≦η₂₀₀≦５０、および
１．０≦η₁₀₀₀≦１０
の各条件を満足した。その結果、これら試料１〜２９によれば、表３に示すように、８０％の転写率、１５０ｎｍ未満のＳａ、８０％以上の透過光明度均一率、２０％未満の構造欠陥発生率、および２０％未満の容量ばらつきを示した。

上記試料１〜２９に対して、試料３０〜３８では、上記条件のいずれかを満足せず、そのため、転写率、Ｓａ、透過光明度均一率、構造欠陥発生率および容量ばらつきのいずれか少なくとも１つについて、劣った結果を示した。

以下、試料１〜３８中の特定の試料間の比較を行ないながら、この発明の範囲を決定する。

（１）Ｇ′およびＧ″について
Ｇ′およびＧ″の範囲を決定するにあたっては、特に試料１〜３と試料３０〜３２とが参照される。

試料１〜３および試料３０〜３２では、表１に示すように、Ｇ′については、１０〜４５０Ｐａの範囲に分布しており、Ｇ″については、１０〜１０００Ｐａの範囲に分布している。

これら試料１〜３および試料３０〜３２のうち、試料３０〜３２では、好ましくない結果を示した。すなわち、試料３０では、導電性ペーストの塗膜にむらが生じ、表３に示すように、転写率が６０％となり、Ｓａが１５０ｎｍ以上となり、透過光明度均一率が８０％未満となり、構造欠陥発生率が５０％以上となり、容量ばらつきが５０％以上となった。また、試料３１では、導電性ペーストの塗膜にむらが生じ、試料３２では、導電性ペーストの塗膜にかすれが生じ、これら試料３１および３２では、表３に示すように、転写率が５０％となり、Ｓａが２００ｎｍ以上となり、透過光明度均一率が６０％未満となり、構造欠陥発生率が５０％以上となり、容量ばらつきが５０％以上となった。

他方、上記試料１〜３および試料３０〜３２のうち、良好な結果を示した試料１〜３について、メッシュ数ＹならびにＧ′およびＧ″の実績値をプロットし、計算したところ、
Ｇ′≦−０．２５×Ｙ＋５５０、および
−０．２５×Ｙ＋１７５≦Ｇ″
となった。このようにして、まず、Ｇ′の上限およびＧ″の下限が決定される。

ここで、好ましくない結果を示した試料３１および３２は、ともに、メッシュ数Ｙが５００であり、Ｇ′が４５０Ｐａであるため、−０．２５×Ｙ＋５５０＝４２５となり、Ｇ′≦−０．２５×Ｙ＋５５０の関係が成り立たないことが確認される。

また、好ましくない結果を示した試料３０では、メッシュ数Ｙが５００であり、Ｇ″が１０Ｐａであった。そのため、−０．２５×Ｙ＋１７５＝５０となり、−０．２５×Ｙ＋１７５≦Ｇ″が成り立たないことが確認される。

次に、Ｇ′の下限は、次のように決定される。

試料３０では、表１に示すように、Ｇ′が１０Ｐａであり、上述したように、好ましくない結果を示した。

これに対して、試料１では、Ｇ′が５０Ｐａであった。試料１によれば、前述したように、良好な結果を示した。また、他の試料、すなわち試料２〜２９では、Ｇ′が５０〜２５０Ｐａの範囲にあり、これらも、前述したように、良好な結果を示した。

したがって、Ｇ′の下限は、５０Ｐａと決定される。

次に、Ｇ″の上限は、次のように決定される。

すなわち、良好な結果を示した試料１〜２９が有するＧ″のうち、最も大きい値である１０００、すなわち、試料５または６が有するＧ″の値である１０００をＧ″の上限とした。

これらのことから、この発明の範囲は、Ｇ′については、５０≦Ｇ′≦−０．２５×Ｙ＋５５０であり、Ｇ″については、−０．２５×Ｙ＋１７５≦Ｇ″≦１０００であると決定される。

（２）tanδについて
tanδの範囲を決定するにあたっては、特に試料４〜６と試料３３とが参照される。

試料３３では、表１に示すように、tanδが０．４であり、導電性ペーストの塗膜にむらが生じていた。その結果、試料３３では、表３に示すように、転写率が５０％となり、Ｓａが２００ｎｍ以上となり、透過光明度均一率が６０％未満となり、構造欠陥発生率が５０％以上となり、容量ばらつきが５０％以上となった。

これに対して、試料４では、tanδが０．５であり、試料５では、tanδが４であり、試料６では、tanδが２０であった。また、他の試料、すなわち試料１〜３および７〜２９では、tanδがともに１であった。

上記試料４〜６を含む、試料１〜２９では、前述したように、良好な結果を示した。よって、tanδについては、０．５〜２０の範囲であれば、良好な結果を示すことが確認された。

これらのことから、この発明の範囲は、tanδについては、０．５≦tanδ≦２０であると決定される。

（３）η₂₀₀およびη₁₀₀₀について
η₂₀₀およびη₁₀₀₀の範囲を決定するにあたっては、特に試料７〜１０と試料３４〜３７とが参照される。

試料３４では、表１に示すように、η₂₀₀が１．８Ｐａ・ｓであり、導電性ペーストの塗膜にかすれが生じていた。試料３５では、η₂₀₀が５５Ｐａ・ｓであり、導電性ペーストの塗膜にメッシュ痕が現れていた。また、試料３６では、η₁₀₀₀が０．８Ｐａ・ｓであり、導電性ペーストの塗膜にかすれが生じていた。試料３７では、η₁₀₀₀が１２Ｐａ・ｓであり、導電性ペーストの塗膜にかすれが生じていた。

その結果、これら試料３４〜３７では、表３に示すように、転写率が７０％となり、透過光明度均一率が８０％未満となり、構造欠陥発生率が２０％以上となり、容量ばらつきが２０％以上となった。

これに対して、試料７では、η₂₀₀が２．０Ｐａ・ｓであり、試料８では、η₂₀₀が５０．０Ｐａ・ｓであった。他の試料、すなわち試料１〜６および９〜２９では、η₂₀₀が２６．０Ｐａ・ｓであった。

また、試料９では、η₁₀₀₀が１．０Ｐａ・ｓであり、試料１０では、η₁₀₀₀が１０．０Ｐａ・ｓであった。また、他の試料、すなわち試料１〜８および１１〜２９では、η₁₀₀₀が５．５Ｐａ・ｓであった。

上記試料７〜１０を含む、試料１〜２９では、前述したように、良好な結果を示した。よって、η₂₀₀については、２．０Ｐａ・ｓ以上かつ５０Ｐａ・ｓ以下であり、かつη₁₀₀₀については、１．０Ｐａ・ｓ以上かつ１０Ｐａ・ｓ以下であれば、良好な結果を示すことが確認された。

これらのことから、この発明の範囲は、η₂₀₀については、２．０Ｐａ・ｓ以上かつ５０Ｐａ・ｓ以下であり、かつη₁₀₀₀については、１．０Ｐａ・ｓ以上かつ１０Ｐａ・ｓ以下であると決定される。

（４）メッシュ数について
メッシュ数の範囲を決定するにあたっては、特に試料１１および１２と試料３８とが参照される。

試料３８では、表２に示すように、メッシュ数が１１００であり、導電性ペーストの塗膜にかすれが生じていた。その結果、試料３８では、表３に示すように、転写率が３０％となり、Ｓａが２００ｎｍ以上となり、透過光明度均一率が６０％未満となり、構造欠陥発生率が５０％以上となり、容量ばらつきが５０％以上となった。

これに対して、試料１１では、メッシュ数が１００であり、試料１２では、メッシュ数が１０００であった。また、他の試料、すなわち試料１〜１０および１３〜２９では、メッシュ数が５００であった。

上記試料１１および１２を含む、試料１〜２９では、前述したように、良好な結果を示した。よって、メッシュ数については、１００以上かつ１０００以下であれば、良好な結果を示すことが確認された。

以上のようにして、Ｇ′およびＧ″、tanδ、η₂₀₀およびη₁₀₀₀、ならびにメッシュ数の各々について、この発明の範囲が決定される。

次に、この発明の範囲内のより好ましい範囲について検討する。

試料３９〜４５は、前述した条件を満足する、この発明の範囲内のものであるが、上記条件以外の条件について、好ましい範囲から外れたため、転写率、Ｓａ、透過光明度均一率、構造欠陥発生率および容量ばらつきのいずれか少なくとも１つについて、劣った結果を示した。

（５）空間体積について
空間体積の好ましい範囲を決定するにあたっては、特に試料１３と試料３９とが参照される。

試料３９では、表２に示すように、空間体積が１５μｍであり、導電性ペーストの塗膜の厚みが異常に大きくなった。その結果、試料３９では、表３に示すように、構造欠陥発生率が５０％以上となった。

これに対して、試料１３では、空間体積が１０μｍであり、また、他の試料、すなわち試料１〜１２および１４〜２９では、空間体積が７μｍであった。

上記試料１３を含む、試料１〜２９では、前述したように、良好な結果を示した。よって、空間体積については、１０μｍ以下に選ばれることが好ましい。

（６）破断強度について
破断強度の好ましい範囲を決定するにあたっては、特に試料１４と試料４０とが参照される。

試料４０では、表２に示すように、破断強度が０．３ＭＰａであり、スクリーン版の強度が足りず、導電性ペーストの塗膜の膜厚ばらつきが大きくなった。その結果、試料４０では、表３に示すように、転写率が３０％となり、Ｓａが２００ｎｍ以上となり、透過光明度均一率が６０％未満となり、構造欠陥発生率が５０％以上となり、容量ばらつきが５０％以上となった。

これに対して、試料１４では、破断強度が０．５ＭＰａであり、また、他の試料、すなわち試料１〜１３および１５〜２９では、破断強度が１．０ＭＰａであった。

上記試料１４を含む、試料１〜２９では、前述したように、良好な結果を示した。よって、破断強度については、０．５ＭＰａ以上に選ばれることが好ましい。

（７）セラミック粉末添加量について
セラミック粉末添加量の好ましい範囲を決定するに当たっては、特に試料２３および２４と試料４１とが参照される。

試料４１では、表１に示すように、セラミック粉末添加量が３０重量％であり、導電性ペーストの塗膜にかすれが生じていた。その結果、試料４１では、表３に示すように、構造欠陥発生率が５０％以上となり、容量ばらつきが５０％以上となった。

これに対して、試料２３では、セラミック粉末添加量が０重量％であり、試料２４では、セラミック粉末添加量が２５重量％であった。また、他の試料、すなわち試料１〜２２および２５〜２９では、セラミック粉末添加量が１５重量％であった。

上記試料２３および２４を含む、試料１〜２９では、前述したように、良好な結果を示した。よって、セラミック粉末添加量については、０〜２５重量％の範囲に選ばれることが好ましい。

（８）ＳＰ値について
ＳＰ値の好ましい範囲を決定するにあたっては、特に試料２５および２６と試料４２とが参照される。

試料４２では、表１に示すように、ＳＰ値が３０であり、導電性ペーストの塗膜にむらが生じていた。その結果、試料４２では、表３に示すように、転写率が３０％となり、Ｓａが２００ｎｍ以上となり、透過光明度均一率が６０％未満となり、構造欠陥発生率が５０％以上となり、容量ばらつきが５０％以上となった。

これに対して、試料２５では、ＳＰ値が０であり、試料２６では、ＳＰ値が２５あった。また、他の試料、すなわち試料１〜２４および２７〜２９では、ＳＰ値が１２であった。

上記試料２５および２６を含む、試料１〜２９では、前述したように、良好な結果を示した。よって、ＳＰ値については、０〜２５の範囲に選ばれることが好ましい。

（９）スキージ速度について
スキージ速度の好ましい範囲を決定するにあたっては、特に試料２７と試料４３とが参照される。

試料４３では、表２に示すように、スキージ速度が７ｍｍ／秒であり、導電性ペーストの塗膜ににじみが生じていた。その結果、試料４３では、表３に示すように、構造欠陥発生率が５０％以上となり、容量ばらつきが５０％以上となった。

これに対して、試料２７では、スキージ速度が１０ｍｍ／秒であり、また、他の試料、すなわち試料１〜２６、２８および２９では、スキージ速度が５０ｍｍ／秒であった。

上記試料２７を含む、試料１〜２９では、前述したように、良好な結果を示した。よって、スキージ速度については、１０ｍｍ／秒以上に選ばれることが好ましい。

（１０）印圧について
印圧の好ましい範囲を決定するにあたっては、特に試料２８および２９と試料４４および４５とが参照される。

試料４４では、表２に示すように、印圧が０．０５ｋｇｆであり、導電性ペーストの塗膜に膜厚ばらつきが生じていた。その結果、試料４４では、表３に示すように、転写率が６０％となり、容量ばらつきが５０％以上となった。

試料４５では、印圧が１５ｋｇｆと高すぎたため、導電性ペーストの塗膜に膜厚ばらつきが生じていた。その結果、これら試料４５では、転写率が３０％となり、Ｓａが２００ｎｍ以上となり、透過光明度均一率が６０％未満となり、構造欠陥発生率が５０％以上となり、容量ばらつきが５０％以上となった。

これらに対して、試料２８では、印圧が０．１ｋｇｆであり、他方、試料２９では、印圧が１０ｋｇｆであり、また、他の試料、すなわち試料１〜２７では、前述したように、良好な結果を示した。よって、印圧については、０．１〜１０ｋｇｆの範囲に選ばれることが好ましい。

（１１）金属粉末種について
表１の「金属粉末種」について、試料１〜１４および２１〜２９と試料１５〜２０とを比較すればわかるように、金属粉末としてのＮｉ粉末は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｃｕ、ＰｄまたはＰｔからなる粉末に任意に置換できる。

（１２）セラミック粉末種について
表１の「セラミック粉末種」について、試料１〜２０および２３〜２９と試料２１および２２とを比較すればわかるように、セラミック粉末が添加される場合、Ｂａ、Ｔｉ、ＺｒおよびＣａから選ばれる少なくとも１種を含むいずれのセラミック粉末が添加されてもよい。

１ 積層セラミックコンデンサ
２ 誘電体セラミック層
３，４ 内部電極
５ コンデンサ本体
６，７ 外部電極

Claims (7)

1. 導電性ペーストを用いたスクリーン印刷による塗膜形成方法であって、
   前記導電性ペーストは、
   （１）歪み量がギャップ間距離の０．０１％〜２００％の間で線形領域が見られ、
   （２）温度２５℃、周波数１Ｈｚで測定した貯蔵弾性率Ｇ′［Ｐａ］と、開口率２０％以上のメッシュ版におけるメッシュ数Ｙ（≦１０００）との関係が、５０≦Ｇ′≦−０．２５×Ｙ＋５５０であり、
   （３）温度２５℃、周波数１Ｈｚで測定した損失弾性率Ｇ″［Ｐａ］と、開口率２０％以上のメッシュ版におけるメッシュ数Ｙ（≧１００）との関係が、−０．２５×Ｙ＋１７５≦Ｇ″≦１０００であり、かつ、
   （４）Ｇ″／Ｇ′比tanδが、０．５≦tanδ≦２０であり、
   （５）ずり速度２００ｓ^-1での粘度η₂₀₀が２．０Ｐａ・ｓ以上かつ５０Ｐａ・ｓ以下であり、かつずり速度１０００ｓ^-1での粘度η₁₀₀₀が１．０Ｐａ・ｓ以上かつ１０Ｐａ・ｓ以下である、
   塗膜形成方法。
2. スクリーン印刷によって形成される塗膜の膜厚が１μｍ以下である、請求項１に記載の塗膜形成方法。
3. スクリーン印刷において、空間体積が１０μｍ以下であり、かつ破断強度が０．５ＭＰａ以上の版を用いる、請求項１または２に記載の塗膜形成方法。
4. 前記導電性ペーストには、固形成分としてセラミック粉末が添加され、前記セラミック粉末の添加量は、前記固形成分の２５重量％以下である、請求項１ないし３のいずれかに記載の塗膜形成方法。
5. 前記導電性ペーストは、ＳＰ値の水素結合成分の値が２５以下の溶剤を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の塗膜形成方法。
6. スクリーン印刷おいて、スキージ速度が１０ｍｍ／秒以上に選ばれ、印圧が０．１ｋｇｆ以上かつ１０ｋｇｆ以下に選ばれる、請求項１ないし５のいずれかに記載の塗膜形成方法。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の塗膜形成方法によって形成された塗膜を備える、電子部品。

Images