JP2016033900A - 導電性ペースト及びその製造方法、並びに導電性ペーストにより得られた導電膜 - Google Patents
導電性ペースト及びその製造方法、並びに導電性ペーストにより得られた導電膜 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】導電性粉末、ビヒクル及び分散剤を含有し、分散剤を構成する有機化合物Xiの酸価をXi−ac、有機化合物のアミン価をXi−am、導電性粉末100質量部に対する有機化合物の質量部をwiとした場合に、塩基に対する反応性の総量(Σ(Xi−ac・wi))と、酸に対する反応性の総量(Σ(Xi−am・wi))とが所定の関係を満たし、分散剤の含有量(Σwi)が導電性粉末100質量部に対して合計で2.0質量部以下ある導電性ペーストを作製する。
【選択図】なし
Description
1−1.導電性粉末
1−2.ビヒクル
1−3.分散剤
1−4.他の構成成分
2.導電性ペーストの製造方法
3.積層セラミックコンデンサの製造方法
本実施の形態に係る導電性ペーストは、導電性粉末、分散剤及びその他の成分をビヒクル中に分散させたものである。以下、導電性ペーストについて、その構成成分ごとに分けて説明する。
導電性粉末としては、ニッケル(Ni)粉末、銅(Cu)粉末、パラジウム(Pd)粉末、銀(Ag)粉末から選択される少なくとも1種の粉末を用いることができる。また、導電性粉末は、これらの金属種を主成分とする合金粉末でもよい。これらの中でも、低コストのニッケル粉末又は銅粉末がより好ましい。
ビヒクルとしては、特に制限されることはなく、溶剤とバインダとを均一に混合したものを使用することができる。例えば、溶剤としては、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトール、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート等を使用することができる。また、バインダとしては、エチルセルロース等のセルロース類、ポリビニルブチラール等を使用することができる。
分散剤としては、少なくとも塩基に対する反応性を有する酸性の有機化合物と、酸に対する反応性を有する塩基性の有機化合物とを必要とする。
=導電性ペーストの導電膜重量(g)/導電膜の体積(cm3)
導電性ペーストにおいては、上述した分散剤の他に、その用途に応じて、誘電体粉末、粘度調整剤、難燃剤、沈降防止剤等を添加することもできる。
本実施の形態に係る導電性ペーストは、上述した構成成分を均一に分散させることができる限り、従来技術と同様の方法により製造することができる。例えば、上述した各構成成分を、3本ロールミル等により所望の粒径になるまで均一に混練することにより製造することができる。
本実施の形態に係る導電性ペーストは、一般的な製法を用いて積層セラミックコンデンサに適用することができる。例えば、導電性ペーストを、セラミックグリーンシート上に印刷し、これを多層に積み重ねた状態で加熱圧着し、一体化した後、酸化性雰囲気又は不活性雰囲気中において、500℃以下の温度で焼成することによりバインダを除去する(脱バインダ工程)。次いで、得られた多層構造体を、内部電極が酸化しないように還元性雰囲気中で焼成する(焼成工程)ことにより、本実施の形態に係る導電性ペーストを適用した積層セラミックコンデンサが得られる。
=導電性ペーストの導電膜重量(g)/導電膜の体積(cm3)
(導電性ペーストの作製)
実施例1では、導電性粉末として、平均粒径が0.2μmのニッケル粉末(住友金属鉱山株式会社製)を用意した。また、実施例1では、ニッケル粉末100質量部に対して、エチルセルロースとターピネオールとを質量比で1:19となるように混合したビヒクルを60質量部(エチルセルロース:3質量部)秤量した。更に、実施例1では、ニッケル粉末100質量部に対して、表1の分散剤を表2の質量部、誘電体粉末として平均粒径が0.07μmのBaTiO3粉末を25質量部、それぞれ秤量した。
実施例1では、得られた導電性ペーストについて、厚さ100μmのPETフィルム上に、200μmの膜厚で導電性ペーストをアプリケーターにより10cm角のサイズに塗布し、真空中、120℃で1時間乾燥した。この導電膜をPETフィルムから剥がし、更に1.5cm角に切り出し、その切り出した膜の重量(g)及び膜厚(cm)を測定し、下記計算式を用いて測定された重量及び膜厚から導電膜密度(g/cm3)を算出し、4.5g/cm3以上のものを合格とした。
=導電性ペーストの導電膜重量(g)/導電膜の体積(cm3)
実施例2〜実施例13では、表1の分散剤を表2の質量部、それぞれ秤量した以外は実施例1と同様にして導電性ペーストを作製し、その導電膜密度を測定した。また、実施例2〜実施例13では、得られた導電性ペーストの導電膜密度の測定結果を、それぞれ表2に示した。
比較例1では、分散剤を用いなかった以外は実施例1と同様にして導電性ペーストを作製し、その導電膜密度を測定した。また、比較例1では、得られた導電性ペーストの導電膜密度の測定結果を表2に示した。
比較例2〜比較例6では、表1の分散剤を表2の質量部、それぞれ秤量した以外は実施例1と同様にして導電性ペーストを作製し、その導電膜密度を測定した。また、比較例2〜比較例6では、得られた導電性ペーストの導電膜密度の測定結果を、それぞれ表2に示した。
Claims (9)
- 導電性粉末とビヒクルと分散剤とを含有する導電性ペーストであって、
前記分散剤を構成する有機化合物X1,X2,・・・,Xn(nは1以上の自然数)の酸価をXi−ac、該有機化合物のアミン価をXi−am、前記導電性粉末100質量部に対する該有機化合物の質量部をwi(i=1〜n)とした場合に下記式(I)及び(II)を満たし、
前記分散剤の含有量(Σwi)が前記導電性粉末100質量部に対して合計で2.0質量部以下であることを特徴とする導電性ペースト。
- 前記導電性粉末は、ニッケル粉末、銅粉末、パラジウム粉末、銀粉末から選択される少なくとも1種の粉末であることを特徴とする請求項1に記載の導電性ペースト。
- 前記導電性粉末は、ニッケル粉末又は銅粉末であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の導電性ペースト。
- 前記導電性粉末の平均粒径は、0.05μm〜1.0μmであることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の導電性ペースト。
- 前記導電性粉末の平均粒径は、0.05μm〜0.5μmであり、下記式(III)を満たすことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の導電性ペースト。
- 誘電体粉末を含有することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の導電性ペースト。
- 導電性粉末とビヒクルと分散剤とを含有する導電性ペーストの製造方法であって、
前記ビヒクルに、前記導電性粉末と前記分散剤とを添加し、これらの混合物を混練することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の導電性ペーストの製造方法。 - 誘電体粉末を添加することを特徴とする請求項7に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 分散剤を吸着した導電性粉末を含む導電膜であって、
前記分散剤を構成する有機化合物X1,X2,・・・,Xn(nは1以上の自然数)の酸価をXi−ac、該有機化合物のアミン価をXi−am、前記導電性粉末100質量部に対する該有機化合物の質量部をwi(i=1〜n)とした場合に下記式(I)及び(II)を満たし、
前記分散剤の含有量(Σwi)が前記導電性粉末100質量部に対して合計で2.0質量部以下であり、
導電膜密度が4.5g/cm3以上であることを特徴とする導電膜。
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