JP2013145699A - Metal powder, production method therefor, conductive paste, and electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性ペーストを構成する導電成分として用いるのに適した金属粉末、その製造方法、該金属粉末を用いた導電性ペースト、および該導電性ペーストを用いて形成された導体を備えた電子部品に関する。 The present invention includes a metal powder suitable for use as a conductive component constituting the conductive paste, a manufacturing method thereof, a conductive paste using the metal powder, and a conductor formed using the conductive paste. It relates to electronic components.
近年、例えば、積層セラミックコンデンサなどの積層セラミック電子部品の内部導体を形成するために用いられる電極形成用材料として、ニッケル、銀、銅などの金属粉末を有機ビヒクルと配合してなる導電性ペーストが広く用いられている。 In recent years, for example, as an electrode forming material used for forming an inner conductor of a multilayer ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor, a conductive paste formed by blending a metal powder such as nickel, silver, or copper with an organic vehicle has been used. Widely used.
そのような導電性ペーストの１つに、導電性ペーストを構成する有機ビヒクルに、第三級アミン構造を有し、前記有機ビヒクルに溶解する添加剤を加えた導電性ペーストが提案されている（特許文献１参照）。
そして、この特許文献１によれば、製造後の粘度が低く、経時的な粘度の安定性に優れた導電性ペーストを得ることができるとされている。
As one of such conductive pastes, there has been proposed a conductive paste in which an additive that has a tertiary amine structure and is dissolved in the organic vehicle is added to the organic vehicle constituting the conductive paste ( Patent Document 1).
And according to this
また、その他の導電性ペーストとして、平均粒子径１００ｎｍ以下の金属ナノ粒子に対して、その表面を被覆するアミン化合物などの表面被覆層を設け、この金属ナノ粒子を、加熱した際に、上記アミン化合物などの被覆分子の溶出、離脱が可能な、高沸点の一種以上の有機溶剤を含んでなる分散溶媒中に均一に分散させたペースト（導電性金属ナノ粒子ペースト）が提案されている（特許文献２参照）。 Further, as other conductive paste, a metal nanoparticle having an average particle diameter of 100 nm or less is provided with a surface coating layer such as an amine compound that coats the surface, and when the metal nanoparticle is heated, the amine There has been proposed a paste (conductive metal nanoparticle paste) uniformly dispersed in a dispersion solvent containing one or more high-boiling organic solvents capable of elution and separation of coating molecules such as compounds (patent) Reference 2).
そして、このペーストを用いることにより、微細なパターンを描画し、低温での加熱処理により、金属ナノ粒子相互の緻密な焼結体が得られるとともに、金属含有比率が高く、通電特性の良好な導電体層を形成することができるとされている。 By using this paste, a fine pattern is drawn, and a heat treatment at a low temperature provides a dense sintered body of metal nanoparticles, a high metal content ratio, and good electrical conductivity. It is said that a body layer can be formed.
しかしながら、上記特許文献１の導電性ペーストの場合、添加剤を有機ビヒクルに加えるようにしているため、有機ビヒクルに溶解する添加剤しか使用することができないという制約があり、この制約のため、有機ビヒクルの構成によっては添加剤が溶解せず、上述のような効果を得ることができない場合がある。
However, in the case of the conductive paste of
また、有機ビヒクルの構成によっては、有機ビヒクルに加えられた添加剤により、導電性ペーストのレオロジー特性が変化してしまい、所望の印刷性を得ることができなくなる場合がある。 In addition, depending on the configuration of the organic vehicle, the additive added to the organic vehicle may change the rheological characteristics of the conductive paste, making it impossible to obtain desired printability.
また、上記特許文献２のペースト（導電性金属ナノ粒子ペースト）の場合、導電成分として、微細な金属ナノ粒子が用いられているため、収縮開始温度が低く、積層セラミックコンデンサのように、通常、高温で焼成する工程を経て製造される電子部品には応用できないという問題点がある。
In addition, in the case of the paste (conductive metal nanoparticle paste) of
また、特許文献２のペーストの場合、特に対策が取られていないため、経時的な粘度の増大が生じるという問題があるものと推測される。
Moreover, in the case of the paste of
本発明は、上記課題を解決するものであり、導電性ペーストを構成する導電性粉末として用いた場合に、分散性に優れ、かつ、経時的な粘度の増大を招くことのない金属粉末、その製造方法、該金属粉末を用いた導電性ペースト、および該導電性ペーストを用いて形成された導体を備えた特性の良好な電子部品を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and when used as a conductive powder constituting a conductive paste, a metal powder that has excellent dispersibility and does not cause an increase in viscosity over time, It is an object of the present invention to provide a manufacturing method, a conductive paste using the metal powder, and an electronic component having good characteristics including a conductor formed using the conductive paste.
上記課題を解決するため、本発明の第１の金属粉末は、
孤立電子対を有する有機化合物が、第１の金属粉末素体の表面に、表面積１ｍ2あたり１．０μmol以上、３．０μmol未満の割合で結合していることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the first metal powder of the present invention is:
An organic compound having a lone electron pair is bonded to the surface of the first metal powder body at a ratio of 1.0 μmol or more and less than 3.0 μmol per 1 m 2 of surface area.
また、本発明の第２の金属粉末は、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む有機化合物が、金属粉末素体の表面に、表面積１ｍ2あたり１．０μmol以上、３．０μmol未満の割合で結合していることを特徴としている。 In the second metal powder of the present invention, the organic compound containing at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone pair and an unsaturated bond is formed on the surface of the metal powder body. Further, it is characterized by being bonded at a rate of 1.0 μmol or more and less than 3.0 μmol per 1 m 2 of surface area.
本発明の金属粉末においては、前記有機化合物が、１０-1Ｐａの圧力下で、沸点３００℃以下の有機化合物であることが好ましい。
有機化合物として、１０-1Ｐａの圧力下で、沸点３００℃以下の有機化合物を用いることにより、粒子径１μｍ以下の金属粒子においても、粒子間のネッキングや有機物の熱分解を起こさずに、表面に有機化合物が結合した乾燥金属粉末を得ることが可能になる。
In the metal powder of the present invention, the organic compound is preferably an organic compound having a boiling point of 300 ° C. or lower under a pressure of 10 −1 Pa.
By using an organic compound having a boiling point of 300 ° C. or lower under a pressure of 10 −1 Pa as an organic compound, even in the case of metal particles having a particle diameter of 1 μm or less, the surface does not cause necking between particles or thermal decomposition of organic matter. It becomes possible to obtain a dry metal powder in which an organic compound is bound to the slag.
また、前記金属粉末素体が、Ｐｄ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，およびＷからなる群より選ばれる少なくとも１種、または前記群より選ばれる少なくとも１種を含有する合金を含むものであることが好ましい。
これらの金属材料からなる金属粉末素体の表面に上述の有機化合物を所定の割合で結合させた金属粉末を導電成分として含む導電性ペーストを用いて電極を形成することにより、電子部品として好適な特性を備えた電極を形成することができる。
Further, the metal powder body includes at least one selected from the group consisting of Pd, Au, Pt, Ag, Ni, Cu, Al, and W, or an alloy containing at least one selected from the group. It is preferable.
It is suitable as an electronic component by forming an electrode using a conductive paste containing, as a conductive component, a metal powder in which the above organic compound is bonded to a surface of a metal powder body made of these metal materials at a predetermined ratio. An electrode having characteristics can be formed.
また、本発明の金属粉末においては、前記金属粉末素体の平均粒径が０．０１〜１．００μｍの範囲にあることが好ましい。
平均粒径が０．０１〜１．００μｍの範囲にあるような金属粉末素体の表面に上述の有機化合物を所定の割合で結合させた金属粉末を導電成分として含む導電性ペーストを用いて電極を形成した場合、電子部品としてより好適な特性を備えた電極を形成することができる。
Moreover, in the metal powder of this invention, it is preferable that the average particle diameter of the said metal powder elementary body exists in the range of 0.01-1.00 micrometer.
An electrode using a conductive paste containing, as a conductive component, a metal powder in which the above-mentioned organic compound is bonded to a surface of a metal powder body having an average particle diameter in the range of 0.01 to 1.00 μm at a predetermined ratio When formed, an electrode having more suitable characteristics as an electronic component can be formed.
本発明の第１の金属粉末の製造方法は、
上記金属粉末（第１の金属粉末）を製造するための方法であって、
金属粉末素体を、孤立電子対を有する有機化合物に曝露させた状態で、６０℃以上、前記有機化合物の分解温度以下の温度条件下で熱処理することにより、前記金属粉末素体の表面に、前記有機化合物を結合させることを特徴としている。
The method for producing the first metal powder of the present invention comprises:
A method for producing the metal powder (first metal powder),
In a state where the metal powder body is exposed to an organic compound having a lone pair of electrons, the surface of the metal powder body is subjected to heat treatment at a temperature of 60 ° C. or more and below the decomposition temperature of the organic compound. The organic compound is bonded.
本発明の第２の金属粉末の製造方法は、上記金属粉末（第２の金属粉末）を製造するための方法であって、
金属粉末素体を、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む有機化合物に曝露させた状態で、６０℃以上、３００℃以下の温度条件下で熱処理することにより、前記金属粉末素体の表面に、前記有機化合物を結合させること
を特徴としている。
The method for producing a second metal powder of the present invention is a method for producing the metal powder (second metal powder),
In a state where the metal powder body is exposed to an organic compound containing at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone pair and an unsaturated bond, it is 60 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. The organic compound is bonded to the surface of the metal powder body by heat treatment under the following temperature conditions.
また、本発明の導電性ペーストは、上記本発明の金属粉末と、有機ビヒクルとを含むことを特徴としている。 In addition, the conductive paste of the present invention is characterized by containing the metal powder of the present invention and an organic vehicle.
また、本発明の導電性ペーストにおいては、前記有機ビヒクルが、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、アルキド系樹脂、環状アセタール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種と、溶剤とを含むものであることが好ましい。
有機ビヒクルとして、上記の樹脂と溶剤とを含むものを用いることにより、経時的な粘度の増大を招くことのない導電性ペーストを確実に得ることができる。
In the conductive paste of the present invention, the organic vehicle may contain at least one selected from the group consisting of cellulose resins, acrylic resins, alkyd resins, and cyclic acetal resins, and a solvent. preferable.
By using an organic vehicle containing the above resin and solvent, a conductive paste that does not cause an increase in viscosity over time can be reliably obtained.
本発明の電子部品は、上記の本発明の導電性ペーストを用いて形成された導体を備えていることを特徴としている。 The electronic component of the present invention is characterized by including a conductor formed using the conductive paste of the present invention.
本発明の積層セラミックコンデンサは、
誘電体層として機能する複数のセラミック層と、複数の内部電極とを備え、前記内部電極が前記セラミック層を介して積層された構造を有する積層セラミックコンデンサであって、
前記内部電極が、上記の本発明の導電性ペーストを用いて形成されたものであること
を特徴としている。
The multilayer ceramic capacitor of the present invention is
A multilayer ceramic capacitor comprising a plurality of ceramic layers functioning as dielectric layers and a plurality of internal electrodes, wherein the internal electrodes are laminated via the ceramic layers,
The internal electrode is formed using the above-described conductive paste of the present invention.
本発明の第１の金属粉末は、孤立電子対を有する有機化合物が、第１の金属粉末素体の表面に、表面積１ｍ2あたり１．０μmol以上、３．０μmol未満の割合で結合しているので、導電性ペーストを構成する導電性粉末（導電成分）として用いるのに適した金属粉末を提供ことが可能になる。
すなわち、この第１の金属粉末を、導電性ペーストを構成する導電成分として用いることにより、導電成分である金属粉末の分散性に優れ、かつ、経時的な粘度の増大を招くことのない導電性ペーストを得ることができる。
In the first metal powder of the present invention, an organic compound having a lone electron pair is bonded to the surface of the first metal powder body at a ratio of 1.0 μmol or more and less than 3.0 μmol per 1 m 2 of surface area. Therefore, it is possible to provide a metal powder suitable for use as the conductive powder (conductive component) constituting the conductive paste.
That is, by using this first metal powder as a conductive component constituting the conductive paste, the conductivity is excellent in dispersibility of the metal powder as the conductive component and does not cause an increase in viscosity over time. A paste can be obtained.
また、本発明の第２の金属粉末は、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む有機化合物が、金属粉末素体の表面に、表面積１ｍ2あたり１．０μmol以上、３．０μmol未満の割合で結合した構成を備えているので、導電性ペーストを構成する導電性粉末（導電成分）として用いるのにさらに適した金属粉末を提供することが可能になる。
そして、この第２の金属粉末を、導電性ペーストを構成する導電成分として用いることにより、さらに確実に、導電成分である金属粉末の分散性に優れ、かつ、経時的な粘度の増大を招くことのない導電性ペーストを得ることができる。
In the second metal powder of the present invention, the organic compound containing at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone pair and an unsaturated bond is a surface of the metal powder body. In addition, a metal powder more suitable for use as a conductive powder (conductive component) constituting a conductive paste is provided because it has a structure in which a surface area of 1 μm 2 is combined at a ratio of 1.0 μmol or more and less than 3.0 μmol. It becomes possible to provide.
And, by using this second metal powder as a conductive component constituting the conductive paste, the dispersibility of the metal powder as the conductive component is more reliably ensured and the viscosity increases with time. It is possible to obtain a conductive paste having no slag.
本発明の第１の金属粉末の製造方法は、金属粉末素体を、孤立電子対を有する有機化合物に曝露させた状態で、６０℃以上、前記有機化合物の分解温度以下の温度条件下で熱処理するようにしているので、金属粉末素体の表面に、孤立電子対を有する有機化合物を効率よく結合させることが可能になり、本発明の第１の金属粉末を確実に製造することができる。 In the first method for producing a metal powder of the present invention, the metal powder body is exposed to an organic compound having a lone pair of electrons, and is subjected to heat treatment under a temperature condition of 60 ° C. or higher and below the decomposition temperature of the organic compound. Therefore, the organic compound having a lone electron pair can be efficiently bonded to the surface of the metal powder body, and the first metal powder of the present invention can be reliably manufactured.
また、本発明の第２の金属粉末の製造方法は、金属粉末素体を、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む有機化合物に曝露させた状態で、６０℃以上、３００℃以下の温度条件下で熱処理するようにしているので、金属粉末素体の表面に、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む前記有機化合物を確実に結合させることが可能になり、本発明の第２の金属粉末を確実に製造することができる。 In the second method for producing a metal powder of the present invention, the metal powder body is an organic material containing at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone pair and an unsaturated bond. Since the heat treatment is performed under a temperature condition of 60 ° C. or more and 300 ° C. or less in the state of being exposed to the compound, oxygen and nitrogen having both lone pair and unsaturated bond on the surface of the metal powder body. In addition, the organic compound containing at least one selected from the group consisting of sulfur and sulfur can be reliably bonded, and the second metal powder of the present invention can be reliably manufactured.
また、本発明の導電性ペーストは、本発明の金属粉末と、有機ビヒクルとを含むものであることから、導電成分である金属粉末の分散性に優れ、かつ、経時的な粘度の増大を招くことがない。したがって、本発明の導電性ペーストは、内部電極などの導体を備えた電子部品の製造に好適に用いることができる。 In addition, since the conductive paste of the present invention contains the metal powder of the present invention and an organic vehicle, it is excellent in dispersibility of the metal powder as a conductive component and may cause an increase in viscosity over time. Absent. Therefore, the electrically conductive paste of this invention can be used suitably for manufacture of the electronic component provided with conductors, such as an internal electrode.
本発明の電子部品は、本発明の導電性ペーストを用いて形成された導体を備えており、導電成分である金属粉末の分散性に優れ、かつ、経時的な粘度の増大を招くことのない本発明の導電性ペーストを用いて形成される導体は、導体充填性、緻密性、形状精度などの特性に優れていることから、良好な特性を備えた電子部品を得ることができる。 The electronic component of the present invention includes a conductor formed by using the conductive paste of the present invention, has excellent dispersibility of the metal powder as the conductive component, and does not cause an increase in viscosity over time. Since the conductor formed using the conductive paste of the present invention is excellent in properties such as conductor filling property, denseness, and shape accuracy, an electronic component having good properties can be obtained.
また、本発明の積層セラミックコンデンサは、本発明の導電性ペーストを用いて形成された内部電極を備えており、導電成分である金属粉末の分散性に優れ、かつ、経時的な粘度の増大を招くことのない本発明の導電性ペーストを用いて形成される内部電極は、導体充填性、緻密性、形状精度などの特性に優れていることから、良好な特性を備えた積層セラミックコンデンサを得ることができる。 The multilayer ceramic capacitor of the present invention includes an internal electrode formed using the conductive paste of the present invention, has excellent dispersibility of the metal powder as the conductive component, and increases the viscosity with time. The internal electrode formed by using the conductive paste of the present invention that does not invite is excellent in properties such as conductor filling property, denseness, and shape accuracy, so that a multilayer ceramic capacitor having good properties is obtained. be able to.
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。 Embodiments of the present invention will be described below to describe the features of the present invention in more detail.
本発明の金属粉末は、
(ａ)孤立電子対を有する有機化合物が、金属粉末素体の表面に、表面積１ｍ2あたり１．０μmol以上、３．０μmol未満の割合で結合している金属粉末（本発明における第１の金属粉末）であり、また、
(ｂ)孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも１種（すなわち、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する、酸素、窒素、および硫黄の少なくとも１種）を含む有機化合物が、金属粉末素体の表面に、表面積１ｍ2あたり１．０μmol以上、３．０μmol未満の割合で結合している金属粉末（本発明における第２の金属粉末）である。
The metal powder of the present invention is
(a) Metal powder in which an organic compound having a lone electron pair is bonded to the surface of the metal powder body at a ratio of 1.0 μmol or more and less than 3.0 μmol per 1 m 2 of surface area (first metal in the present invention) Powder), and
(b) At least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone pair and an unsaturated bond (that is, oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone pair and an unsaturated bond) A metal powder (second metal powder in the present invention) in which an organic compound containing at least one of the above is bonded to the surface of the metal powder body at a ratio of 1.0 μmol or more and less than 3.0 μmol per 1 m 2 of surface area ).
そして、本発明の金属粉末を構成する金属粉末素体としては、Ｐｄ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，およびＷからなる群より選ばれる少なくとも１種、または前記群より選ばれる少なくとも１種を含有する合金を含むものが好ましく用いられる。 The metal powder body constituting the metal powder of the present invention is at least one selected from the group consisting of Pd, Au, Pt, Ag, Ni, Cu, Al, and W, or at least selected from the above group. Those containing an alloy containing one kind are preferably used.
金属粉末素体の表面に結合させる孤立電子対を有する有機化合物としては、カルボニル基、エステル基、チオカルボニル基，ヒドロキシ基、スルホニル基，スルフィニル基、イミノ基，ニトリル基，ニトロソ基、アミノ基、カルボキシ基、オキシ基、チオール基からなる群より選ばれる少なくとも１種を有する構造のものであることが好ましい。 Examples of the organic compound having a lone pair to be bonded to the surface of the metal powder body include carbonyl group, ester group, thiocarbonyl group, hydroxy group, sulfonyl group, sulfinyl group, imino group, nitrile group, nitroso group, amino group, A structure having at least one selected from the group consisting of a carboxy group, an oxy group, and a thiol group is preferable.
上記の中でも特に好適なものは、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、硫黄からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む有機化合物であり、このような有機化合物としては、カルボニル基、チオカルボニル基、スルフィニル基、スルホニル基、イミノ基、ニトロソ基、ニトリル基などが例示される。 Particularly preferred among the above are organic compounds containing at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen and sulfur having both a lone pair and an unsaturated bond. Examples of such organic compounds include carbonyl Group, thiocarbonyl group, sulfinyl group, sulfonyl group, imino group, nitroso group, nitrile group and the like.
そして、これらの有機化合物に、上述の金属粉末を曝露させた状態で、６０℃以上、有機化合物の分解温度以下あるいは３００℃以下の温度条件で熱処理を施すことにより、本発明の金属粉末を得ることができる。 And in the state which exposed the above-mentioned metal powder to these organic compounds, it heat-processes on the temperature conditions of 60 degreeC or more and below the decomposition temperature of an organic compound, or 300 degrees C or less, and obtains the metal powder of this invention. be able to.
図１(ａ)，(ｂ)，(ｃ)を用いて説明すると、表面に吸着サイト２が存在する金属粉末素体１（図１(ａ)参照）を、孤立電子対を有する有機化合物、好ましくは、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む有機化合物３に曝露（接触）させた状態（図１(ｂ)参照）で、６０℃以上、有機化合物の分解温度以下あるいは３００℃以下の温度条件で熱処理を施すと、図１(ｃ)に示すように、有機化合物３が金属粉末素体１の吸着サイト２に吸着されて結合した金属粉末４が得られる。
1 (a), (b), and (c), the metal powder body 1 (see FIG. 1 (a)) having an
孤立電子対を有する有機化合物、好ましくは、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む有機化合物の、金属粉末素体の表面への結合量を表面積１ｍ2あたり１．０μmol以上、３．０μmol未満の範囲とすることで、経時的な粘度の安定化と、金属粉末の高い分散性とを両立することができる。有機化合物の結合量が１．０μmol／ｍ2未満の場合は、粘度安定化効果が不十分になり好ましくない。また、有機化合物の結合量が３．０μmol／ｍ2を超えると、金属粉末の凝集や、金属粉末への分散剤吸着量の減少による分散性劣化などを引き起こすため好ましくない。 To the surface of the metal powder body of an organic compound having a lone pair, preferably an organic compound containing at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone pair and an unsaturated bond By making the amount of bonding in the range of 1.0 μmol or more and less than 3.0 μmol per 1 m 2 of the surface area, it is possible to achieve both stable viscosity over time and high dispersibility of the metal powder. When the binding amount of the organic compound is less than 1.0 μmol / m 2 , the viscosity stabilizing effect is insufficient, which is not preferable. Moreover, it is not preferable that the binding amount of the organic compound exceeds 3.0 μmol / m 2 because aggregation of the metal powder and deterioration of dispersibility due to a decrease in the amount of the dispersant adsorbed on the metal powder are caused.
金属粉末素体の表面の吸着サイトに上述の有機化合物を結合させる前処理を施した本発明の金属粉末は、導電性ペーストの導電成分として用いた場合に、有機ビヒクルを構成する有機樹脂が、金属粉末（金属粉末素体）の表面の吸着サイト（高活性な表面部位）に結合することに起因する、金属粉末を介した三次元ネットワークの形成することを防止し、導電性ペーストの経時的な粘度上昇を抑制する。 The metal powder of the present invention that has been subjected to pretreatment for binding the above-mentioned organic compound to the adsorption site on the surface of the metal powder body, when used as a conductive component of the conductive paste, the organic resin that constitutes the organic vehicle, Prevents the formation of a three-dimensional network through the metal powder caused by binding to the adsorption sites (highly active surface sites) on the surface of the metal powder (metal powder body) Suppresses excessive viscosity increase.
なお、上述の孤立電子対を有する有機化合物が、表面積１ｍ2あたり１．０μmol以上、３．０μmol未満という結合量は、比較的少ない量である。
例えば、アミン、カルボン酸、チオールなどの有機化合物を用いる場合は、金属粉末素体の表面への結合能力が高いため、結合量が多くなりやすく、１．０μmol以上、３．０μmol未満の範囲に管理することが困難であるばかりでなく、沸点が高いものが多く、余剰分を揮発させて乾燥粉末として得ることが難しいという問題もある。
Note that the amount of the organic compound having a lone electron pair described above is 1.0 μmol or more and less than 3.0 μmol per 1 m 2 of the surface area is a relatively small amount.
For example, when an organic compound such as amine, carboxylic acid, or thiol is used, the binding capacity to the surface of the metal powder body is high, so the amount of binding tends to increase, and the range is 1.0 μmol or more and less than 3.0 μmol. Not only is it difficult to manage, but there are also problems that many have a high boiling point and it is difficult to volatilize the excess and obtain a dry powder.
一方、孤立電子対を有する有機化合物、および、カルボニル基のような孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む有機化合物は、金属粉末素体の表面への結合能力が弱いため、通常では結合が十分に進行しない。しかし、上述のように、有機化合物を金属粉末素体の表面に曝露（接触）させた状態で、６０℃以上、有機化合物の分解温度以下あるいは３００℃以下の温度条件で熱処理を行うと、その有機化合物が金属表面上の吸着サイトに対し、電子供与的な結合を形成する。そして、この熱処理工程における雰囲気中の有機化合物濃度や熱処理時間などを調整することにより、金属粉末素体の表面への有機化合物の結合量を、表面積１ｍ2あたり１．０μmol以上、３．０μmol未満の範囲に制御することが可能になる。 On the other hand, an organic compound having a lone electron pair and an organic compound containing at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone electron pair and an unsaturated bond, such as a carbonyl group, are a metal powder. Since the bonding ability to the surface of the element body is weak, the bonding usually does not proceed sufficiently. However, as described above, when the organic compound is exposed (contacted) to the surface of the metal powder body, heat treatment is performed at a temperature condition of 60 ° C. or higher and the organic compound decomposition temperature or lower or 300 ° C. or lower. The organic compound forms an electron donating bond to the adsorption site on the metal surface. By adjusting the concentration of the organic compound in the atmosphere and the heat treatment time in the heat treatment step, the amount of organic compound bound to the surface of the metal powder body is 1.0 μmol or more and less than 3.0 μmol per 1 m 2 of surface area. It becomes possible to control within the range.
加えて、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む有機化合物は、官能基に不飽和結合に起因する非局在化したπ電子を有するため、同じく非局在化した自由電子を有する金属粉末表面への親和性（濡れ性）が比較的高く、ロンドン分散力が働きやすいという特徴がある。この結果、結合した有機化合物の分布もより均一になり、粘度安定化効果を得やすくなる。 In addition, an organic compound containing at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone pair and an unsaturated bond is a delocalized π electron due to an unsaturated bond in a functional group Therefore, the affinity (wetting property) to the surface of the metal powder having the delocalized free electrons is relatively high, and the London dispersion force is easy to work. As a result, the distribution of the combined organic compound becomes more uniform, and it becomes easier to obtain a viscosity stabilizing effect.
また、孤立電子対を有する有機化合物、および、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む有機化合物として、１０-1Ｐａの圧力下で、沸点３００℃以下の有機化合物を用いた場合、低沸点のため、余剰分を揮発させて乾燥粉末を得ることが容易になる。その結果、本発明によれば、粘度安定化の処理を施した、乾燥状態の金属粉末が得られるため、従来技術にあった「添加物が有機ビヒクルに溶解しないと適用できない」という制約がなく、どのような有機ビヒクル構成にも適用できる。 In addition, an organic compound having a lone electron pair and an organic compound containing at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone electron pair and an unsaturated bond are under a pressure of 10 −1 Pa. When an organic compound having a boiling point of 300 ° C. or lower is used, it is easy to obtain a dry powder by volatilizing the surplus due to the low boiling point. As a result, according to the present invention, it is possible to obtain a metal powder in a dry state that has been subjected to viscosity stabilization treatment, so that there is no restriction that the additive cannot be applied unless the additive is dissolved in the organic vehicle. It can be applied to any organic vehicle configuration.
また、本発明の導電性ペーストは、上記の本発明の金属粉末と、有機ビヒクルとを含むものである。そして、金属粉末と、有機ビヒクルとを含む本発明の導電性ペーストは、経時的な粘度上昇が生じず、また、金属粉末の分散性にも優れている。 The conductive paste of the present invention contains the metal powder of the present invention described above and an organic vehicle. And the electrically conductive paste of this invention containing metal powder and an organic vehicle does not produce a viscosity rise with time, and is excellent also in the dispersibility of metal powder.
上述のような本発明の要件を備えた金属粉末を導電成分とする本発明の導電性ペーストを用いて導体を形成することにより、金属（導体）充填性、緻密性、形状精度などの特性に優れた導体を備えた電子部品を得ることができる。特に、積層セラミックコンデンサの内部電極を本発明の導電性ペーストを用いて形成することにより、高特性の積層セラミックコンデンサを得ることができる。
以下、本発明の実施例を示して本発明をより具体的に説明する。
By forming a conductor using the conductive paste of the present invention using the metal powder having the requirements of the present invention as described above as a conductive component, characteristics such as metal (conductor) filling property, denseness, and shape accuracy can be obtained. An electronic component having an excellent conductor can be obtained. In particular, by forming the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor using the conductive paste of the present invention, a high characteristic multilayer ceramic capacitor can be obtained.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples of the present invention.
この実施例１では、金属粉末素体の表面にカルボニル構造を有する有機化合物を結合させた金属粉末（本発明の要件を備えた金属粉末）を作製するとともに、この金属粉末を用いて導電性ペーストを作製した。
なお、比較のため、有機化合物を表面に結合させていない金属粉末（金属粉末素体）を用意し、この金属粉末素体を用いて導電性ペーストを作製した。
In Example 1, a metal powder in which an organic compound having a carbonyl structure is bonded to the surface of a metal powder body (metal powder having the requirements of the present invention) is produced, and a conductive paste is produced using this metal powder. Was made.
For comparison, a metal powder (metal powder body) in which no organic compound was bonded to the surface was prepared, and a conductive paste was produced using this metal powder body.
［金属粉末の準備］
(１)表面処理を施していない金属粉末（金属粉末素体）
平均粒径０．５μｍで、有機化合物を結合させるための表面処理を施していないニッケル（Ｎｉ）粉末（表１Ａの試料番号１の試料（導電性ペースト）に用いた金属粉末）を用意した。
[Preparation of metal powder]
(1) Metal powder without surface treatment (metal powder body)
Nickel (Ni) powder (metal powder used for the sample (conductive paste) of
(２)表面処理を施して有機化合物を結合させた金属粉末
平均粒径０．５μｍのニッケル粉末（金属粉末素体）を、カルボニル構造を有する有機化合物である、アセトン、酢酸エチル、アセトアルデヒド、および二酸化炭素のいずれかの雰囲気下に置き、８０℃で０．５〜４時間の熱処理を施し、減圧乾燥を行うことにより、表面に有機化合物が結合したニッケル粉末（金属粉末）（表１Ａ，１Ｂの試料番号２〜２１の導電性ペーストに用いた金属粉末）を得た。
(2) Metal powder obtained by surface treatment and binding of organic compound Nickel powder (metal powder body) having an average particle size of 0.5 μm is converted to organic compounds having a carbonyl structure, such as acetone, ethyl acetate, acetaldehyde, and Nickel powder (metal powder) in which an organic compound is bonded to the surface (Table 1A, 1B) by placing in an atmosphere of carbon dioxide, subjecting to heat treatment at 80 ° C. for 0.5 to 4 hours, and drying under reduced pressure. The metal powder used for the conductive paste of Sample Nos. 2 to 21 was obtained.
そして、表１Ａ，１Ｂの試料番号２〜２１の導電性ペーストに用いた各金属粉末について、ＣＳ計を用いた含有炭素量の計測を行い、金属粉末素体の表面に結合した有機化合物量、すなわち、金属粉末素体の表面積１ｍ2あたりの有機化合物の量（μmol／ｍ2）を求めた。 And about each metal powder used for the conductive paste of the sample numbers 2-21 of Table 1A, 1B, the amount of carbon contained using a CS meter is measured, and the amount of organic compounds bonded to the surface of the metal powder body, That is, the amount of organic compound (μmol / m 2 ) per 1 m 2 surface area of the metal powder body was determined.
なお、金属粉末素体の表面に結合した有機化合物の量（μmol／ｍ2）は、有機化合物の分子量と有機化合物に占める炭素の割合から、ＣＳ計を用いて計測した上記含有炭素量を有機化合物の量（μmol）に換算し、その値を金属粉末素体の単位表面積（ｍ2）当たりの量に換算したものである。
上述のようにして求めた、金属粉末素体の単位表面当たりに結合した有機化合物の量（μmol／ｍ2）を表１Ａ，１Ｂに併せて示す。
The amount of organic compound bound to the surface of the metal powder body (μmol / m 2 ) is the organic carbon content measured using a CS meter based on the molecular weight of the organic compound and the proportion of carbon in the organic compound. The amount is converted to the amount (μmol) of the compound, and the value is converted to the amount per unit surface area (m 2 ) of the metal powder body.
The amounts (μmol / m 2 ) of organic compounds bonded per unit surface of the metal powder body determined as described above are also shown in Tables 1A and 1B.
［導電性ペーストの作製］
(１)上記［金属粉末の準備］の(１)で用意した、表面処理を施していない（有機化合物を結合させていない）ニッケル粉末（金属粉末素体）５０重量部と、高分子系分散剤３重量部と、エチルセルロース樹脂とテルピネオールからなる有機ビヒクル４７重量部とを、ポットミルを用いて混合、分散し、本発明の要件を備えていない導電性ペースト（表１Ａの試料番号１の導電性ペースト）を作製した。
[Preparation of conductive paste]
(1) 50 parts by weight of nickel powder (metal powder body) prepared in (1) of [Preparation of metal powder] that has not been surface-treated (no organic compound bonded), and
(２)上記［金属粉末の準備］の(２)で調製した、表面に有機化合物が結合したニッケル粉末（金属粉末）５０重量部と、高分子系分散剤３重量部と、エチルセルロース樹脂とテルピネオールからなる有機ビヒクル４７重量部とを、ポットミルを用いて混合、分散し、導電性ペースト（表１Ａ，１Ｂの試料番号２〜２１の導電性ペースト）を作製した。
(2) 50 parts by weight of nickel powder (metal powder) having an organic compound bonded to the surface, 3 parts by weight of a polymeric dispersant, ethyl cellulose resin and terpineol prepared in (2) of [Preparation of metal powder] 47 parts by weight of an organic vehicle consisting of the above was mixed and dispersed using a pot mill to prepare a conductive paste (conductive pastes of
［特性の測定および評価］
試料番号１〜２１の導電性ペーストについて、初期粘度および３０日後粘度（製造後３０日を経過した後の粘度）を計測して、各導電性ペーストの経時的な粘度変化を調べるとともに、粘度安定性を評価した。
[Measurement and evaluation of characteristics]
For the conductive pastes of Sample Nos. 1 to 21, the initial viscosity and the viscosity after 30 days (viscosity after 30 days after production) were measured to examine the change in viscosity of each conductive paste over time, and the viscosity was stable. Sex was evaluated.
初期粘度ならびに３０日後粘度の測定には、株式会社トキメック社製のＥ型粘度計を用いて、２５℃、２．５ｒｐｍで測定を行った。粘度変化率は、次式によって求めた。
粘度変化率（％）＝｛（３０日後粘度−初期粘度）／初期粘度｝×１００
The initial viscosity and the viscosity after 30 days were measured at 25 ° C. and 2.5 rpm using an E-type viscometer manufactured by Tokimec Corporation. Viscosity change rate was calculated | required by following Formula.
Viscosity change rate (%) = {(viscosity after 30 days−initial viscosity) / initial viscosity} × 100
また、粘度安定性は、粘度変化率が１０％以下の試料については良（○）と評価、粘度変化率が１０％を超える試料については不可（×）と評価した。
初期粘度、３０日後粘度、粘度変化率、および粘度安定性評価の結果を表１Ａ，１Ｂに併せて示す。
In addition, the viscosity stability was evaluated as good (◯) for samples with a viscosity change rate of 10% or less, and not (x) for samples with a viscosity change rate exceeding 10%.
Tables 1A and 1B also show the results of initial viscosity, viscosity after 30 days, viscosity change rate, and viscosity stability evaluation.
また、試料番号１〜２１の導電性ペーストをブレードにより塗布して、導電性ペーストの塗膜を形成し、得られた塗膜の表面粗さ（塗膜表面粗さ）（Ｓａ）を光干渉式顕微鏡で測定した。
そして、塗膜表面粗さの評価に関しては、塗膜表面粗さが２４０ｎｍ未満のものについては、表面粗さが良（○）であると評価し、塗膜表面粗さが２４０ｎｍ以上のものには不可（×）であると評価した。
塗膜表面粗さと、その評価結果についても表１Ａ，１Ｂに併せて示す。
Moreover, the conductive paste of
And regarding evaluation of coating film surface roughness, about the thing whose coating film surface roughness is less than 240 nm, it is evaluated that surface roughness is good ((circle)), and coating film surface roughness is 240 nm or more. Was evaluated as not possible (x).
The coating film surface roughness and the evaluation results are also shown in Tables 1A and 1B.
(ａ)粘度安定性評価について
表１Ａ，１Ｂより、金属粉末素体の表面に結合した有機化合物（アセトン）量が１．０μmol／ｍ2以上の金属粉末を用いた試料番号３〜６，８〜１１，１３〜１６，１８〜２１の導電性ペーストは、粘度変化率が１０％以内と低く、粘度安定性評価が良（○）であることが確認された。
(a) Viscosity stability evaluation From Tables 1A and 1B,
これに対して、表面に結合した有機化合物（アセトン）量が１．０μmol／ｍ2未満の金属粉末を用いた試料１，２，７，１２，１７の導電性ペーストは、粘度変化率が９４．３〜１５０．０％と高く、粘度安定性評価が不可（×）であることが確認された。
In contrast, the conductive pastes of
(ｂ)塗膜表面粗さ評価について
表１Ａ，１Ｂから、粉末表面に結合した有機化合物量が３．０μmol／ｍ2未満の金属粉末を用いた、試料番号１〜５，７〜１０，１２〜１５，１７〜２０の導電性ペーストは、表面粗さが２４０ｎｍ未満で、塗膜表面粗さ評価が良（○）であることが確認された。
(b) Evaluation of coating film surface roughness From Tables 1A and 1B,
一方、表面に結合した有機化合物量が３．０μmol／ｍ2以上の金属粉末を用いた、試料番号６，１１，１６，２１の導電性ペーストは、表面粗さが２４０ｎｍ以上で、塗膜表面粗さ評価が不可（×）であることが確認された。 On the other hand, the conductive pastes of Sample Nos. 6, 11, 16, and 21 using metal powder with an amount of organic compound bonded to the surface of 3.0 μmol / m 2 or more have a surface roughness of 240 nm or more and have a coating film surface. It was confirmed that roughness evaluation was impossible (x).
上記実施例における粘度安定性評価の結果から、金属粉末（金属粉末素体）の表面に結合した有機化合物量が１．０μmol／ｍ2以上になると、経時的な粘度上昇を抑制できることが確認された。これは、結合した有機化合物により、有機ビヒクルを構成する有機樹脂が金属表面吸着サイトへ結合することに起因する、金属を介した三次元ネットワークの形成が防止されることによるものと考えられる。 From the results of the viscosity stability evaluation in the above examples, it was confirmed that the increase in viscosity over time can be suppressed when the amount of the organic compound bonded to the surface of the metal powder (metal powder body) is 1.0 μmol / m 2 or more. It was. This is thought to be due to the fact that the organic compound constituting the organic vehicle is bonded to the metal surface adsorption site by the bonded organic compound, thereby preventing the formation of a three-dimensional network via the metal.
また、塗膜表面粗さ評価の結果から、金属粉末（金属粉末素体）の表面に結合した有機化合物量が３．０μmol／ｍ2以上になると、塗膜平滑性が劣化することが確認された。これは、金属粉末が、導電性ペーストに含まれる高分子分散剤を吸着する量が低下ことにともなう分散不良が発生したことによるものと推測される。
したがって、この実施例１から、金属粉末（金属粉末素体）の表面に結合したカルボニル構造を有する有機化合物量が、１．０μmol／ｍ2以上、３．０μmol／ｍ2未満であるとき、初期粘度が低く、粘度安定性に優れ、かつ、塗膜平滑性に優れた導電性ペーストが得られることがわかる。
Also, from the results of coating surface roughness evaluation, it was confirmed that the coating film smoothness deteriorates when the amount of the organic compound bonded to the surface of the metal powder (metal powder body) is 3.0 μmol / m 2 or more. It was. This is presumably due to the occurrence of poor dispersion due to the decrease in the amount of the metal powder adsorbing the polymer dispersant contained in the conductive paste.
Accordingly, when this first embodiment, the organic compound content with the attached carbonyl structure on the surface of the metal powder (metal powder body) is, 1.0 [mu] mol / m 2 to less than 3.0μmol / m 2, initial It can be seen that a conductive paste having a low viscosity, excellent viscosity stability, and excellent coating film smoothness can be obtained.
この実施例２では、上記実施例１で金属粉末（金属粉末素体）に結合させた有機化合物とは構造の異なる有機化合物を、金属粉末素体の表面に結合させた金属粉末を作製するとともに、該金属粉末を用いて導電性ペーストを作製した。 In Example 2, a metal powder in which an organic compound having a structure different from that of the organic compound bonded to the metal powder (metal powder body) in Example 1 is bonded to the surface of the metal powder body is prepared. A conductive paste was prepared using the metal powder.
［金属粉末の準備］
(１)表面処理を施して有機化合物を結合させた金属粉末
平均粒径０．５μｍのニッケル粉末（金属粉末素体）を、孤立電子対を有する以下の有機化合物である、
イソプロパノール（ヒドロキシ基）、
ジメトキシメタン（アルコキシ基）、
チオ尿素（チオカルボニル基）、
ジメチルスルホキシド（スルフィニル基）、
ジメチルスルホン（スルホニル基）、
アセトニトリル（ニトリル基）、
ニトロソベンゼン（ニトロソ基）
のいずれかの雰囲気下に置き、８０℃で０．５〜４時間の熱処理を施し、減圧乾燥を行うことにより、表面に有機化合物が結合したニッケル粉末（金属粉末）（表２Ａ，２Ｂの試料番号２２〜４２の導電性ペーストに用いた金属粉末）を得た。
[Preparation of metal powder]
(1) Metal powder having a surface treatment to which an organic compound is bonded Nickel powder (metal powder body) having an average particle size of 0.5 μm is the following organic compound having a lone pair of electrons.
Isopropanol (hydroxy group),
Dimethoxymethane (alkoxy group),
Thiourea (thiocarbonyl group),
Dimethyl sulfoxide (sulfinyl group),
Dimethyl sulfone (sulfonyl group),
Acetonitrile (nitrile group),
Nitrosobenzene (nitroso group)
The nickel powder (metal powder) with the organic compound bonded to the surface (samples in Tables 2A and 2B) by performing heat treatment at 80 ° C. for 0.5 to 4 hours and drying under reduced pressure. No. 22-42 conductive powders were obtained.
(２)表面処理を施して有機化合物を結合させた他の金属粉末
また、平均粒径０．５μｍのニッケル粉末（金属粉末素体）を、孤立電子対を有する以下の有機化合物：
酢酸（カルボキシ基）、
イソプロピルアミン（アミノ基）、
ピリジン、
ピロール、
プロパンチオール（チオール基）
のいずれかの雰囲気下に置き、８０℃で２０分の熱処理を施し、減圧乾燥を行うことにより、表面に有機化合物が結合したニッケル粉末（金属粉末）（表２Ｂの試料番号４３〜４７の導電性ペーストに用いた金属粉末）を得た。
(2) Other metal powder to which surface treatment was applied to bind an organic compound Nickel powder (metal powder body) having an average particle size of 0.5 μm was replaced with the following organic compound having a lone pair of electrons:
Acetic acid (carboxy group),
Isopropylamine (amino group),
Pyridine,
Pyrrole,
Propanethiol (thiol group)
The nickel powder (metal powder) in which the organic compound was bonded to the surface by conducting a heat treatment at 80 ° C. for 20 minutes and drying under reduced pressure (conductivity of sample numbers 43 to 47 in Table 2B) Metal powder used for the adhesive paste).
［導電性ペーストの作製］
上述のようにして調製した、表面に有機化合物が結合したニッケル粉末（金属粉末）５０重量部と、高分子系分散剤３重量部と、エチルセルロース樹脂とテルピネオールからなる有機ビヒクル４７重量部とを、ポットミルを用いて混合、分散し、導電性ペースト（表２Ａ，２Ｂの試料番号２２〜４７の導電性ペースト）を作製した。
[Preparation of conductive paste]
50 parts by weight of nickel powder (metal powder) having an organic compound bonded to the surface, 3 parts by weight of a polymeric dispersant, and 47 parts by weight of an organic vehicle composed of ethyl cellulose resin and terpineol, prepared as described above, The mixture was mixed and dispersed using a pot mill to prepare a conductive paste (conductive pastes of sample numbers 22 to 47 in Tables 2A and 2B).
そして、表２Ａ，２Ｂの試料番号２２〜４７の導電性ペーストに用いた、表面に有機化合物を結合させた各金属粉末について、実施例１の場合と同様に、ＣＳ計を用いた含有炭素量の計測を行い、金属粉末素体の表面に結合した有機化合物量、すなわち、金属粉末素体の表面積１ｍ2あたりの有機化合物の量（μmol／ｍ2）を求めた。
上述のようにして求めた、金属粉末素体の単位表面当たりに結合した有機化合物の量（μmol／ｍ2）を表２Ａ，２Ｂに併せて示す。
And about each metal powder which combined the organic compound on the surface used for the electrically conductive paste of the sample numbers 22-47 of Table 2A, 2B, the amount of carbon containing using CS meter similarly to the case of Example 1 The amount of the organic compound bound to the surface of the metal powder body, that is, the amount of organic compound per 1 m 2 of the surface area of the metal powder body (μmol / m 2 ) was determined.
The amount of organic compound (μmol / m 2 ) bonded per unit surface of the metal powder body determined as described above is shown in Tables 2A and 2B.
［特性の測定および評価］
試料番号２２〜４７の導電性ペーストについて、上述の実施例１の場合と同様に、初期粘度および３０日後粘度（製造後３０日を経過した後の粘度）を計測して、各導電性ペーストの経時的な粘度変化を調べるとともに、粘度安定性を評価した。
粘度安定性は、上述の実施例１の場合と同様に粘度変化率を求め、該粘度変化率が１０％以下の試料については良（○）と評価、粘度変化率が１０％を超える試料については不可（×）と評価した。
初期粘度、３０日後粘度、粘度変化率、および粘度安定性評価の結果を表２Ａ，２Ｂに併せて示す。
[Measurement and evaluation of characteristics]
For the conductive pastes of sample numbers 22 to 47, as in the case of Example 1 described above, the initial viscosity and the viscosity after 30 days (viscosity after 30 days after production) were measured. The viscosity change over time was examined, and the viscosity stability was evaluated.
As for the viscosity stability, the rate of change in viscosity is obtained in the same manner as in Example 1 described above. For samples whose viscosity change rate is 10% or less, evaluation is good (◯), and for samples whose viscosity change rate exceeds 10%. Was evaluated as impossible (×).
Tables 2A and 2B show the results of initial viscosity, viscosity after 30 days, rate of change in viscosity, and viscosity stability evaluation.
また、試料番号２２〜４７の導電性ペーストを、上述の実施例１の場合と同様に、ブレードにより塗布して導電性ペーストの塗膜を作製し、得られた塗膜の表面の粗さ（塗膜表面粗さ）（Ｓａ）を光干渉式顕微鏡で測定した。
そして、塗膜表面粗さの評価に関しても、上述の実施例１の場合と同様に、塗膜表面粗さが２４０ｎｍ未満のものについては、表面粗さが良（○）であると評価し、塗膜表面粗さが２４０ｎｍ以上のものには不可（×）であると評価した。
塗膜表面粗さと、その評価結果についても表２Ａ，２Ｂに併せて示す。
Moreover, the conductive paste of sample numbers 22-47 was apply | coated with the blade similarly to the case of the above-mentioned Example 1, the coating film of an electrically conductive paste was produced, and the surface roughness ( The coating film surface roughness (Sa) was measured with an optical interference microscope.
And also regarding the evaluation of the coating film surface roughness, as in the case of Example 1 described above, for the coating film surface roughness of less than 240 nm, the surface roughness was evaluated as good (O), It was evaluated that the coating film surface roughness was not possible (x) when the surface roughness was 240 nm or more.
The coating film surface roughness and the evaluation results are also shown in Tables 2A and 2B.
なお、表２Ａには、比較のため、上述の実施例１で作製した、表面処理を施していない金属粉末を用いた導電性ペースト（表１Ａの試料番号１の試料）の特性およびその評価結果を併せて示す。 In Table 2A, for comparison, the characteristics of the conductive paste (sample No. 1 in Table 1A) produced using the above-described Example 1 and not subjected to surface treatment and the evaluation results thereof are shown. Are also shown.
表２Ａ，２Ｂより、本発明の要件を備えた試料番号２２〜４７の導電性ペースト、すなわち、金属粉末として、金属粉末素体の表面に孤立電子対を有する有機化合物が１．０μmol／ｍ2以上、３．０μmol／ｍ2未満の範囲で結合した金属粉末を用いた導電性ペーストは、初期粘度が低く、粘度安定性に優れ、かつ、塗膜平滑性にも優れていることが確認された。なお、本発明の要件を備えた試料番号２２〜４７の導電性ペーストは、表面処理を施していない金属粉末（金属粉末素体）を用いた試料番号１の導電性ペーストに比べて、粘度安定性評価が著しく改善されていることがわかる。
From Tables 2A and 2B, the conductive paste of Sample Nos. 22 to 47 having the requirements of the present invention, that is, the organic compound having a lone electron pair on the surface of the metal powder body is 1.0 μmol / m 2 as the metal powder. As described above, it is confirmed that the conductive paste using the metal powder bonded in a range of less than 3.0 μmol / m 2 has a low initial viscosity, excellent viscosity stability, and excellent coating film smoothness. It was. Note that the conductive pastes of sample numbers 22 to 47 having the requirements of the present invention are more stable in viscosity than the conductive paste of
この実施例２より、実施例１で用いたカルボニル構造を有する有機化合物だけではなく、孤立電子対を有する種々の有機化合物を用いた場合にも、金属粉末素体の表面への有機化合物の結合量を１．０μmol／ｍ2以上、３．０μmol／ｍ2未満の範囲にすることで、初期粘度が低く、粘度安定性に優れ、かつ、塗膜平滑性にも優れた導電性ペーストが得られることが確認された。 From Example 2, not only the organic compound having the carbonyl structure used in Example 1, but also the use of various organic compounds having lone electron pairs, the binding of the organic compound to the surface of the metal powder body By setting the amount in the range of 1.0 μmol / m 2 or more and less than 3.0 μmol / m 2 , a conductive paste having a low initial viscosity, excellent viscosity stability, and excellent coating film smoothness can be obtained. It was confirmed that
この実施例３では、金属粉末素体の表面に有機化合物を結合させるための熱処理工程における温度条件を調べるため、熱処理温度条件を変化させて金属粉末を製造した。以下に説明する。 In Example 3, in order to investigate the temperature condition in the heat treatment step for bonding the organic compound to the surface of the metal powder body, the metal powder was manufactured by changing the heat treatment temperature condition. This will be described below.
［金属粉末の準備］
平均粒径０．５μｍのニッケル粉末（金属粉末素体）を、アセトン雰囲気下に置き、４０〜３５０℃の所定の温度条件で２時間熱処理した。
それから、減圧乾燥して、表面に有機化合物が結合したニッケル粉末（表３の試料番号４８〜５０の導電性ペーストに用いた金属粉末）を得た。
[Preparation of metal powder]
Nickel powder (metal powder body) having an average particle size of 0.5 μm was placed in an acetone atmosphere and heat-treated at a predetermined temperature condition of 40 to 350 ° C. for 2 hours.
Then, it was dried under reduced pressure to obtain nickel powder (metal powder used in the conductive paste of sample numbers 48 to 50 in Table 3) having an organic compound bonded to the surface.
そして、表３の試料番号４８〜５０の導電性ペーストに用いた、表面に有機化合物を結合させた各金属粉末について、実施例１の場合と同様に、ＣＳ計を用いた含有炭素量の計測を行い、金属粉末素体の表面に結合した有機化合物量、すなわち、金属粉末素体の表面積１ｍ2あたりの有機化合物の量（μmol／ｍ2）を求めた。
上述のようにして求めた、金属粉末素体の単位表面当たりに結合した有機化合物の量（μmol／ｍ2）を表３に併せて示す。
And about each metal powder which used the conductive paste of the sample numbers 48-50 of Table 3, and combined the organic compound on the surface, similarly to the case of Example 1, measurement of the carbon content using a CS meter The amount of the organic compound bonded to the surface of the metal powder body, that is, the amount of the organic compound per 1 m 2 of the surface area of the metal powder body (μmol / m 2 ) was determined.
Table 3 also shows the amount (μmol / m 2 ) of the organic compound bonded per unit surface of the metal powder body determined as described above.
［導電性ペーストの作製］
上述のようにして製造した、表面に有機化合物が結合したニッケル粉末（金属粉末）５０重量部と、高分子系分散剤３重量部と、エチルセルロース樹脂とテルピネオールからなる有機ビヒクル４７重量部とを、ポットミルを用いて混合、分散し、導電性ペースト（表３の試料番号４８〜５０の導電性ペースト）を作製した。
[Preparation of conductive paste]
50 parts by weight of nickel powder (metal powder) having an organic compound bonded to the surface, 3 parts by weight of a polymeric dispersant, and 47 parts by weight of an organic vehicle made of ethyl cellulose resin and terpineol, produced as described above, The mixture was mixed and dispersed using a pot mill to prepare a conductive paste (conductive paste of sample numbers 48 to 50 in Table 3).
［特性の測定および評価］
試料番号４８〜５０の導電性ペーストについて、上述の実施例１の場合と同様に、初期粘度および３０日後粘度（製造後３０日を経過した後の粘度）を計測して、各導電性ペーストの経時的な粘度変化を調べるとともに、粘度安定性を評価した。
粘度安定性は、上述の実施例１の場合と同様に粘度変化率を求め、該粘度変化率が１０％以下の試料については良（○）と評価、粘度変化率が１０％を超える試料については不可（×）と評価した。
初期粘度、３０日後粘度、粘度変化率、および粘度安定性評価の結果を表３に併せて示す。
[Measurement and evaluation of characteristics]
About the conductive paste of sample numbers 48-50, like the case of the above-mentioned Example 1, the initial viscosity and the viscosity after 30 days (viscosity after 30 days after manufacture) are measured, and each conductive paste is measured. The viscosity change over time was examined, and the viscosity stability was evaluated.
As for the viscosity stability, the rate of change in viscosity is obtained in the same manner as in Example 1 described above. For samples whose viscosity change rate is 10% or less, evaluation is good (◯), and for samples whose viscosity change rate exceeds 10%. Was evaluated as impossible (×).
Table 3 also shows the results of the initial viscosity, the viscosity after 30 days, the viscosity change rate, and the viscosity stability evaluation.
また、試料番号４８〜５０の導電性ペーストを、上述の実施例１の場合と同様に、ブレードにより塗布して導電性ペーストの塗膜を作製し、得られた塗膜の表面の粗さ（塗膜表面粗さ）（Ｓａ）を光干渉式顕微鏡で測定した。
そして、塗膜表面粗さの評価に関しても、上述の実施例１の場合と同様に、塗膜表面粗さが２４０ｎｍ未満のものについては、表面粗さが良（○）であると評価し、塗膜表面粗さが２４０ｎｍ以上のものには不可（×）であると評価した。
塗膜表面粗さと、その評価結果についても表３に併せて示す。
Moreover, the conductive paste of sample number 48-50 was apply | coated with the blade similarly to the case of the above-mentioned Example 1, and the coating film of the conductive paste was produced, and the surface roughness ( The coating film surface roughness (Sa) was measured with an optical interference microscope.
And also regarding the evaluation of the coating film surface roughness, as in the case of Example 1 described above, for the coating film surface roughness of less than 240 nm, the surface roughness was evaluated as good (O), It was evaluated that the coating film surface roughness was not possible (x) when the surface roughness was 240 nm or more.
Table 3 also shows the coating film surface roughness and the evaluation results.
表３に示すように、金属粉末素体の表面に有機化合物を結合させるための熱処理工程における温度（熱処理温度）を６０〜３００℃とした場合、金属粉末素体の表面に結合した有機化合物（アセトン）量が２．１５〜２．６７μmol／ｍ2の範囲となり、これらの金属粉末を用いた試料番号４８〜５０の導電性ペーストは、初期粘度が低く、しかも、粘度変化率１０％以下と粘度安定性に優れていることが確認された。また、塗膜平滑性にも優れていることが確認された。 As shown in Table 3, when the temperature (heat treatment temperature) in the heat treatment step for bonding the organic compound to the surface of the metal powder body is 60 to 300 ° C., the organic compound bonded to the surface of the metal powder body ( The amount of acetone) is in the range of 2.15 to 2.67 μmol / m 2 , and the conductive pastes of sample numbers 48 to 50 using these metal powders have a low initial viscosity and a viscosity change rate of 10% or less. It was confirmed that the viscosity stability was excellent. Moreover, it was confirmed that the coating film smoothness is also excellent.
なお、金属粉末素体の表面に有機化合物を結合させる際の熱処理温度を、６０℃を下回る温度、例えば４０℃とした場合、得られる金属粉末の表面結合有機物量が１．０μmol／ｍ2を下回る結果となることが確認されており、該金属粉末を用いて作製した導電性ペーストは、初期粘度および塗膜平滑性には問題がなかったが、経時的な粘度の上昇幅が大きくなる傾向があり、あまり好ましくないことが確認されている。
In addition, when the heat treatment temperature for bonding the organic compound to the surface of the metal powder body is set to a temperature lower than 60 ° C., for example, 40 ° C., the amount of surface-bound organic substances in the obtained metal powder is lower than 1.0 μmol /
さらに、金属粉末素体の表面に有機化合物を結合させる際の熱処理温度を、３００℃を上回る温度、例えば３５０℃とした場合、金属粉末（この実施例３ではニッケル粉末）のネッキングに起因する塗膜平滑性の劣化が大きくなる傾向があり、あまり好ましくないことが確認されている。 Further, when the heat treatment temperature for bonding the organic compound to the surface of the metal powder body is set to a temperature higher than 300 ° C., for example, 350 ° C., the coating caused by the necking of the metal powder (in this example 3, nickel powder). It has been confirmed that there is a tendency for the deterioration of the film smoothness to increase, which is not preferable.
この実施例３により、孤立電子対を有する有機化合物の中でも、表面への結合能力が特に低いアセトンを用いた場合においても、熱処理温度６０℃以上、３００℃以下の温度で熱処理することにより、有機化合物の金属粉末への結合を適度に進行させることが可能であることが確認できた。 According to Example 3, among organic compounds having lone electron pairs, even when acetone having a particularly low binding ability to the surface is used, by performing heat treatment at a heat treatment temperature of 60 ° C. or more and 300 ° C. or less, It was confirmed that the compound can be appropriately bonded to the metal powder.
この実施例４では、金属粉末素体の粒径の影響を調べるため、金属粉末素体の粒径を種々に変化させて金属粉末およびそれを用いた導電性ペーストを製造した。以下に説明する。 In Example 4, in order to investigate the influence of the particle size of the metal powder body, the metal powder and a conductive paste using the same were manufactured by changing the particle size of the metal powder body in various ways. This will be described below.
［金属粉末の準備］
(１)表面処理を施していない金属粉末（金属粉末素体）
平均粒径が０．０１μｍ、０．１μｍ、０．３μｍ、および１．０μｍで、特に有機化合物を結合させるための表面処理を施していないニッケル粉末（金属粉末素体）を用意した。この金属粉末素体は、表４の試料番号５１〜５４の試料（導電性ペースト）に用いた、表面に有機化合物が結合していない金属粉末（金属粉末素体）である。
[Preparation of metal powder]
(1) Metal powder without surface treatment (metal powder body)
Nickel powder (metal powder body) having an average particle diameter of 0.01 μm, 0.1 μm, 0.3 μm, and 1.0 μm and not subjected to surface treatment for binding an organic compound was prepared. This metal powder body is a metal powder (metal powder body) used for the samples (conductive paste) of sample numbers 51 to 54 in Table 4 in which no organic compound is bonded to the surface.
(２)表面処理を施して有機化合物を結合させた金属粉末
平均粒径が０．０１μｍ、０．１μｍ、０．３μｍ、および１．０μｍのニッケル粉末（金属粉末素体）を、カルボニル構造を有する有機化合物である、アセトン雰囲気下に置き、６０℃で２時間の熱処理を施し、減圧乾燥を行うことにより、表面に有機化合物が結合したニッケル粉末（金属粉末）（表４の試料番号５５〜５８の導電性ペーストに用いた金属粉末）を得た。
(2) Metal powder with surface treatment and organic compound bonded Nickel powder (metal powder body) having an average particle size of 0.01 μm, 0.1 μm, 0.3 μm, and 1.0 μm, and carbonyl structure It is placed in an acetone atmosphere, which is an organic compound having a nickel powder (metal powder) having a surface bonded with an organic compound by performing a heat treatment at 60 ° C. for 2 hours and drying under reduced pressure (sample number 55 in Table 4). 58 metal powder used for conductive paste).
そして、表４の試料番号５５〜５８の導電性ペーストに用いた、表面に有機化合物を結合させた各金属粉末について、実施例１の場合と同様に、ＣＳ計を用いた含有炭素量の計測を行い、金属粉末素体の表面に結合した有機化合物量、すなわち、金属粉末素体の表面積１ｍ2あたりの有機化合物の量（μmol／ｍ2）を求めた。
上述のようにして求めた、金属粉末素体の単位表面当たりに結合した有機化合物の量（μmol／ｍ2）を表４に併せて示す。
And about each metal powder which combined the organic compound on the surface used for the electrically conductive paste of the sample numbers 55-58 of Table 4, similarly to the case of Example 1, measurement of the carbon content using a CS meter The amount of the organic compound bonded to the surface of the metal powder body, that is, the amount of the organic compound per 1 m 2 of the surface area of the metal powder body (μmol / m 2 ) was determined.
Table 4 also shows the amount (μmol / m 2 ) of the organic compound bonded to the unit surface of the metal powder body determined as described above.
［導電性ペーストの作製］
(１)上記［金属粉末の準備］の(１)で用意した、表面処理を施していないニッケル粉末（金属粉末）５０重量部と、高分子系分散剤３重量部と、エチルセルロース樹脂とテルピネオールからなる有機ビヒクル４７重量部とを、ポットミルを用いて混合、分散し、本発明の要件を備えていない導電性ペースト（表４の試料番号５１〜５４の導電性ペースト）を作製した。
[Preparation of conductive paste]
(1) From 50 parts by weight of nickel powder (metal powder) not subjected to surface treatment, 3 parts by weight of a polymeric dispersant, ethyl cellulose resin and terpineol prepared in (1) of [Preparation of metal powder] above Then, 47 parts by weight of the organic vehicle was mixed and dispersed using a pot mill to prepare a conductive paste (conductive pastes of sample numbers 51 to 54 in Table 4) not satisfying the requirements of the present invention.
(２)上記［金属粉末の準備］の(２)で調製した、表面に有機化合物が結合したニッケル（金属粉末）５０重量部と、高分子系分散剤３重量部と、エチルセルロース樹脂とテルピネオールからなる有機ビヒクル４７重量部とを、ポットミルを用いて混合、分散し、導電性ペースト（表４の試料番号５５〜５８の導電性ペースト）を作製した。 (2) From 50 parts by weight of nickel (metal powder) having an organic compound bonded to the surface, 3 parts by weight of a polymeric dispersant, ethyl cellulose resin and terpineol prepared in (2) of [Preparation of metal powder] The organic vehicle (47 parts by weight) was mixed and dispersed using a pot mill to prepare a conductive paste (conductive paste of sample numbers 55 to 58 in Table 4).
［特性の測定および評価］
試料番号５１〜５８の導電性ペーストについて、上述の実施例１の場合と同様に、初期粘度および３０日後粘度（製造後３０日を経過した後の粘度）を計測して、各導電性ペーストの経時的な粘度変化を調べるとともに、粘度安定性を評価した。
粘度安定性は、上述の実施例１の場合と同様に粘度変化率を求め、該粘度変化率が１０％以下の試料については良（○）と評価、粘度変化率が１０％を超える試料については不可（×）と評価した。
初期粘度、３０日後粘度、粘度変化率、および粘度安定性評価の結果を表４に併せて示す。
[Measurement and evaluation of characteristics]
For the conductive pastes of Sample Nos. 51 to 58, the initial viscosity and the viscosity after 30 days (viscosity after 30 days after manufacture) were measured in the same manner as in Example 1 above. The viscosity change over time was examined, and the viscosity stability was evaluated.
As for the viscosity stability, the rate of change in viscosity is obtained in the same manner as in Example 1 described above. For samples whose viscosity change rate is 10% or less, evaluation is good (◯), and for samples whose viscosity change rate exceeds 10%. Was evaluated as impossible (×).
Table 4 also shows the results of the initial viscosity, the viscosity after 30 days, the rate of change in viscosity, and the viscosity stability evaluation.
表４に示すように、金属粉末素体の表面に有機化合物を結合させていない、平均粒径が０．０１μｍ、０．１μｍ、０．３μｍ、および１．０μｍの金属粉末（金属粉末素体）を用いて作製した、試料番号５１〜５４の導電性ペーストは、いずれの平均粒径のものも、粘度変化率が大きく、粘度安定性が悪いことが確認された。 As shown in Table 4, metal powders having an average particle size of 0.01 μm, 0.1 μm, 0.3 μm, and 1.0 μm with no organic compound bonded to the surface of the metal powder body (metal powder body) It was confirmed that the conductive pastes of Sample Nos. 51 to 54 produced using the above-described method have a large viscosity change rate and poor viscosity stability.
これに対して、金属粉末素体の表面に有機化合物を結合させた、本発明の要件を備えた金属粉末を用いて作製した、試料番号５５〜５８の導電性ペーストは、金属粉末の平均粒径が０．０１μｍ、０．１μｍ、０．３μｍ、および１．０μｍのいずれのものも、粘度変化率が小さく、粘度安定性が良好であることが確認された。 On the other hand, the conductive paste of Sample Nos. 55 to 58 manufactured using the metal powder having the requirements of the present invention in which an organic compound is bonded to the surface of the metal powder body is an average particle of the metal powder. It was confirmed that any of the diameters of 0.01 μm, 0.1 μm, 0.3 μm, and 1.0 μm had a small viscosity change rate and good viscosity stability.
この結果から、金属粉末（金属粉末素体）の平均粒径にかかわらず、孤立電子対を有する有機化合物が、１．０μmol／ｍ2以上、３．０μmol／ｍ2未満の範囲で表面に結合した金属粉末を用いることにより、初期粘度が低く、高い粘度安定性を備えた導電性ペーストが得られることが確認できた。 Coupled from the results, regardless of the average particle diameter of the metal powder (metal powder body), an organic compound having a lone pair of electrons, 1.0 [mu] mol / m 2 or more, the surface in a range of less than 3.0μmol / m 2 It was confirmed that a conductive paste having a low initial viscosity and high viscosity stability can be obtained by using the obtained metal powder.
この実施例５では、金属粉末素体を構成する金属種の影響を調べるため、金属粉末素体として異なる種類の金属からなる金属粉末素体を用意し、それらを用いて導電性ペーストを製造した。以下に説明する。 In Example 5, in order to investigate the influence of the metal species constituting the metal powder body, metal powder bodies made of different kinds of metals were prepared as the metal powder body, and a conductive paste was produced using them. . This will be described below.
［金属粉末の準備］
(１)表面処理を施していない金属粉末（金属粉末素体）
金属粉末（金属粉末素体）として、平均粒径が０．５μｍで、特に表面処理を施していないパラジウム（Ｐｄ）粉末、銀（Ａｇ）粉末、および、銅（Ｃｕ）粉末を用意した。これらの粉末は、表５の試料番号５９〜６１の試料（導電性ペースト）に用いた金属粉末である。
[Preparation of metal powder]
(1) Metal powder without surface treatment (metal powder body)
As metal powder (metal powder body), palladium (Pd) powder, silver (Ag) powder, and copper (Cu) powder having an average particle diameter of 0.5 μm and not subjected to surface treatment were prepared. These powders are metal powders used for samples (conductive paste) of sample numbers 59 to 61 in Table 5.
(２)表面処理を施して有機化合物を結合させた金属粉末
金属粉末（金属粉末素体）として、平均粒径が０．５μｍのパラジウム（Ｐｄ）粉末、銀（Ａｇ）粉末、および、銅（Ｃｕ）粉末を用意した。そして、これらの金属粉末素体をアセトン雰囲気下に置き、８０℃で２時間の熱処理を施し、減圧乾燥を行うことにより、表面に有機化合物が結合した異なる金属からなる金属粉末（表５の試料番号６２〜６４の導電性ペーストに用いた金属粉末）を得た。
(2) Metal powder to which surface treatment is applied to bind an organic compound As metal powder (metal powder body), palladium (Pd) powder, silver (Ag) powder having an average particle diameter of 0.5 μm, and copper ( Cu) powder was prepared. These metal powder bodies are placed in an acetone atmosphere, subjected to heat treatment at 80 ° C. for 2 hours, and dried under reduced pressure, whereby metal powders made of different metals with organic compounds bonded to the surface (samples in Table 5). No. 62-64 conductive powder) was obtained.
そして、表５の試料番号６２〜６４の導電性ペーストに用いた、表面に有機化合物を結合させた各金属粉末について、実施例１の場合と同様に、ＣＳ計を用いた含有炭素量の計測を行い、金属粉末素体の表面に結合した有機化合物量、すなわち、金属粉末素体の表面積１ｍ2あたりの有機化合物の量（μmol／ｍ2）を求めた。
上述のようにして求めた、金属粉末素体の単位表面当たりに結合した有機化合物の量（μmol／ｍ2）を表５に併せて示す。
And about each metal powder which used the electrically conductive paste of the sample numbers 62-64 of Table 5, and combined the organic compound on the surface, similarly to the case of Example 1, measurement of the carbon content using a CS meter The amount of the organic compound bonded to the surface of the metal powder body, that is, the amount of the organic compound per 1 m 2 of the surface area of the metal powder body (μmol / m 2 ) was determined.
The amount (μmol / m 2 ) of the organic compound bonded per unit surface of the metal powder body determined as described above is also shown in Table 5.
［導電性ペーストの作製］
(１)上記［金属粉末の準備］の(１)で用意した、表面処理を施していない金属粉末５０重量部と、高分子系分散剤３重量部と、エチルセルロース樹脂とテルピネオールからなる有機ビヒクル４７重量部とを、ポットミルを用いて混合、分散し、本発明の要件を備えていない導電性ペースト（表５の試料番号５９〜６１の導電性ペースト）を作製した。
[Preparation of conductive paste]
(1) 50% by weight of metal powder prepared in (1) of [Preparation of metal powder], 3 parts by weight of a polymeric dispersant, an organic vehicle 47 made of ethyl cellulose resin and terpineol. Part by weight was mixed and dispersed using a pot mill to prepare a conductive paste (conductive pastes of sample numbers 59 to 61 in Table 5) not having the requirements of the present invention.
(２)上記［金属粉末の準備］の(２)で調製した、表面に有機化合物が結合した金属粉末５０重量部と、高分子系分散剤３重量部と、エチルセルロース樹脂とテルピネオールからなる有機ビヒクル４７重量部とを、ポットミルを用いて混合、分散し、導電性ペースト（表５の試料番号６２〜６４の導電性ペースト）を作製した。 (2) An organic vehicle comprising 50 parts by weight of a metal powder having an organic compound bonded to the surface, 3 parts by weight of a polymeric dispersant, ethyl cellulose resin and terpineol, prepared in (2) of [Preparation of metal powder]. 47 parts by weight were mixed and dispersed using a pot mill to prepare a conductive paste (conductive pastes of sample numbers 62 to 64 in Table 5).
［特性の測定および評価］
試料番号５９〜６４の導電性ペーストについて、上述の実施例１の場合と同様に、初期粘度および３０日後粘度（製造後３０日を経過した後の粘度）を計測して、各導電性ペーストの経時的な粘度変化を調べるとともに、粘度安定性を評価した。
粘度安定性は、上述の実施例１の場合と同様に粘度変化率を求め、該粘度変化率が１０％以下の試料については良（○）と評価、粘度変化率が１０％を超える試料については不可（×）と評価した。
初期粘度、３０日後粘度、粘度変化率、および粘度安定性評価の結果を表５に併せて示す。
[Measurement and evaluation of characteristics]
For the conductive pastes of sample numbers 59 to 64, as in the case of Example 1 described above, the initial viscosity and the viscosity after 30 days (viscosity after 30 days after manufacture) were measured. The viscosity change over time was examined, and the viscosity stability was evaluated.
As for the viscosity stability, the rate of change in viscosity is obtained in the same manner as in Example 1 described above. For samples whose viscosity change rate is 10% or less, evaluation is good (◯), and for samples whose viscosity change rate exceeds 10%. Was evaluated as impossible (×).
Table 5 also shows the results of initial viscosity, viscosity after 30 days, viscosity change rate, and viscosity stability evaluation.
表５に示すように、金属粉末素体の表面に有機化合物を結合させていない、異なる種類の金属からなる金属粉末（金属粉末素体）を用いて作製した、試料番号５９〜６１の導電性ペーストはいずれも、粘度変化率が大きく、粘度安定性が悪いことが確認された。 As shown in Table 5, the conductivity of sample numbers 59 to 61 produced by using metal powders (metal powder bodies) made of different kinds of metals that do not have an organic compound bonded to the surface of the metal powder body. All of the pastes were confirmed to have a large viscosity change rate and poor viscosity stability.
これに対して、金属粉末素体の表面に有機化合物を結合させた、本発明の要件を備えた、異なる種類の金属からなる金属粉末（Ｐｄ粉末、Ａｇ粉末、および、Ｃｕ粉末）を用いて作製した、試料番号６２〜６４の導電性ペーストの場合、いずれも、粘度変化率が小さく、粘度安定性が良好であることが確認された。 On the other hand, by using metal powders (Pd powder, Ag powder, and Cu powder) made of different kinds of metals having an organic compound bonded to the surface of the metal powder body and having the requirements of the present invention. In the case of the produced conductive pastes of sample numbers 62 to 64, it was confirmed that all had a small viscosity change rate and good viscosity stability.
この結果から、金属粉末を構成する金属の種類にかかわらず、孤立電子対を有する有機化合物が、１．０μmol／ｍ2以上、３．０μmol／ｍ2未満の範囲で表面に結合した金属粉末を用いることにより、初期粘度が低く、高い粘度安定性を備えた導電性ペーストが得られることが確認できた。 The results, regardless of the type of metal constituting the metal powder, an organic compound having a lone pair of electrons, 1.0 [mu] mol / m 2 or more, the metal powder bound to the surface in a range of less than 3.0μmol / m 2 It has been confirmed that by using this, a conductive paste having a low initial viscosity and high viscosity stability can be obtained.
上述のようにして作製される本発明の導電性ペーストは、例えば、図２に示すような構造を有する積層セラミックコンデンサを構成する内部電極１２（１２ａ，１２ｂ）を形成するための導電性ペーストとして好適に用いることができる。 The conductive paste of the present invention produced as described above is, for example, a conductive paste for forming the internal electrodes 12 (12a, 12b) constituting the multilayer ceramic capacitor having the structure shown in FIG. It can be used suitably.
なお、図２の積層セラミックコンデンサは、セラミック積層体（積層セラミック素子）１１の内部に配設された内部電極１２（１２ａ，１２ｂ）が、誘電体層であるセラミック層（誘電体セラミック層）１３を介して積層され、かつ、セラミック積層体１１の両端面１４ａ，１４ｂに、交互に逆側の端面に露出した内部導体１２（１２ａ，１２ｂ）と導通するように一対の外部電極１５（１５ａ，１５ｂ）が配設された構造を有する積層セラミックコンデンサである。
2 is a ceramic layer (dielectric ceramic layer) 13 in which internal electrodes 12 (12a, 12b) disposed in a ceramic multilayer body (multilayer ceramic element) 11 are dielectric layers. And a pair of external electrodes 15 (15a, 15b, 15b) so as to be electrically connected to both end faces 14a, 14b of the
なお、本発明の導電性ペーストは、積層セラミックコンデンサに限らず、積層ＬＣ複合部品など他の積層セラミック電子部品の内部電極を形成する場合などに広く適用することが可能である。 The conductive paste of the present invention is not limited to multilayer ceramic capacitors, and can be widely applied when forming internal electrodes of other multilayer ceramic electronic components such as multilayer LC composite components.
また、上記実施例では、金属粉末を構成する金属種がニッケルである場合（実施例１〜４）、Ｐｄ，Ａｇ，Ｃｕである場合（実施例５）を例にとって説明したが、その他にも、金属粉末を構成する金属種として、Ａｕ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｗからなる群より選ばれる少なくとも１種、または該群より選ばれる少なくとも１種を含有する合金などを好適に用いることができる。 Moreover, in the said Example, although the case where the metal seed | species which comprises a metal powder is nickel (Examples 1-4) and Pd, Ag, and Cu (Example 5) was demonstrated as an example, in addition to this, As the metal species constituting the metal powder, at least one selected from the group consisting of Au, Pt, Cu, Al, and W, or an alloy containing at least one selected from the group can be suitably used. .
本発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、有機化合異物の種類、金属粉末素体の平均粒径、有機ビヒクルの構成などに関し、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。 The present invention is not limited to the above examples in other points as well, and various kinds of organic compound foreign matters, the average particle diameter of the metal powder body, the structure of the organic vehicle, etc. Applications and modifications can be added.
１ 金属粉末素体
２ 吸着サイト
３ 有機化合物
４ 金属粉末
１１ 積層セラミックコンデンサ素子１
１２（１２ａ，１２ｂ） 内部電極
１３ セラミック層
１４ａ，４ｂ 積層セラミックコンデンサ素子の端面
１５（５ａ，５ｂ） 外部電極
1
12 (12a, 12b)
Claims (11)
金属粉末素体を、孤立電子対を有する有機化合物に曝露させた状態で、６０℃以上、前記有機化合物の分解温度以下の温度条件下で熱処理することにより、前記金属粉末素体の表面に、前記有機化合物を結合させることを特徴とする金属粉末の製造方法。 A method for producing the metal powder according to claim 1, comprising:
In a state where the metal powder body is exposed to an organic compound having a lone pair of electrons, the surface of the metal powder body is subjected to heat treatment at a temperature of 60 ° C. or more and below the decomposition temperature of the organic compound. A method for producing a metal powder, wherein the organic compound is bonded.
金属粉末素体を、孤立電子対と不飽和結合の両方を有する酸素、窒素、および硫黄を含む有機化合物に曝露させた状態で、６０℃以上、３００℃以下の温度条件下で熱処理することにより、前記金属粉末素体の表面に、前記有機化合物を結合させることを特徴とする金属粉末の製造方法。 A method for producing the metal powder according to any one of claims 2 to 5,
By subjecting the metal powder body to a heat treatment under a temperature condition of 60 ° C. or higher and 300 ° C. or lower in a state exposed to an organic compound containing oxygen, nitrogen, and sulfur having both a lone pair and an unsaturated bond. The method for producing a metal powder, wherein the organic compound is bonded to the surface of the metal powder body.
前記内部電極が、請求項８または９記載の導電性ペーストを用いて形成されたものであること
を特徴とする積層セラミックコンデンサ。 A multilayer ceramic capacitor comprising a plurality of ceramic layers functioning as dielectric layers and a plurality of internal electrodes, wherein the internal electrodes are laminated via the ceramic layers,
A multilayer ceramic capacitor, wherein the internal electrode is formed using the conductive paste according to claim 8 or 9.
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