JP2999303B2 - セラミックコンデンサー電極用導体ペースト - Google Patents
セラミックコンデンサー電極用導体ペーストInfo
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Description
ー電極用導体ペーストに関するものである。
セラミクコンデンサーとしては、図1に示すようなもの
が公知である。図において、1は内部電極、2は外部電
極、3はセラミック(誘電体)、4a、4bはメッキ層
である。そして、内部電極1としては、パラジウム、白
金あるいは銀/パラジウム等の貴金属が用いられ、メッ
キ層4a、4bとしては各々ニッケルメッキ、半田メッ
キが施されていた。
な貴金属が用いられていたので、近年、コストダウンを
目的として、内部電極を卑金属であるニッケルに置換し
ようとする試みがなされている。ところで、誘電体材料
として、チタン酸バリウムを主体としたペロブスカイト
型構造のセラミックを用いた場合、その焼成は1000
℃以上、例えば1300℃前後の高温で行われることが
多い。この場合、内部電極材料としてニッケルを用いた
場合、ニッケル粒子の過焼結(粒成長)が起こり、その
結果空隙が発生し、極端な場合には焼成膜が島状に分断
される。これは、静電容量をはじめとするコンデンサー
としての諸特性を大幅に劣化させる原因となる。特に、
積層セラミックコンデンサーの小型・大容量化に伴っ
て、電極膜の薄層化を図った場合、この点が大きな問題
となる。
問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、空
隙の少ない緻密な内部電極膜を形成することができるセ
ラミックコンデンサー電極用導体ペーストを提供するこ
とにある。
するために、積層セラミックコンデンサーの焼成温度で
の内部電極膜の過焼結を抑制し、充分低い空隙率を保つ
ようにしたペーストであって、本発明の要旨は、ニッケ
ル粉末100重量部に対して、0.5〜15重量部の窒
化ホウ素粉末と有機ビヒクルを含有することを特徴とす
るセラミックコンデンサー電極用導体ペーストにある。
により、金属粉末100重量部に対し0.5〜15重量
部が好ましい。
め、窒化ホウ素粉末の粒径はニッケル粉末のそれに比し
て同程度以下にするのが好ましい。例えば、ニッケル粉
末として平均粒径0.5〜1.0μのものを用いた場
合、窒化ホウ素粉末の平均粒径は0.5μ以下のものを
用いるのが好ましい。
スト用として常用されているすべてのものが使用可能で
ある。例えば、有機ビヒクル中の樹脂成分としては、エ
チルセルロースやレジン類等が使用できる。また、樹脂
成分を溶解するための溶媒としては、高沸点のターピネ
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、ジブチルフタレート、または1,1,3−トリ
メチルペンタンジオールのモノエステルおよびジエステ
ル化合物を挙げることができる。
して、ニッケル粉末100重量部に対して、0.5〜1
5重量部の窒化ホウ素粉末を添加したものを用いること
により、ニッケル粉末の焼結を適度に抑制し、空隙の少
ない緻密な電極膜を形成することができる。窒化ホウ素
の最適量は窒化ホウ素粉末の粒径により異なってくる。
すなわち、窒化ホウ素粉末の粒径が小さくなるほど、添
加する窒化ホウ素の量は少なくてよい。しかし、窒化ホ
ウ素粉末の添加量として、0.5重量部未満では過焼結
の抑制効果が充分でなく、一方、添加量が15重量部を
超えると、焼成膜のシート抵抗が著しく増大し、電極材
料として不適当となる。
粉末100重量部に対し平均粒径0.5μの窒化ホウ素
粉末を表1に示す割合で配合し、これらに対し有機ビヒ
クルを50重量部添加して3本ロールミルを用いて混合
し、ペーストを得た。なお、有機ビヒクルとしては、タ
ーピネオールにエチルセルロースを溶解したものを用い
た。
いて粒径0.5μのチタン酸バリウム粉末に適量のアク
リル系樹脂、溶剤を添加したものから得たグリーンシー
ト上に上記各ペーストを印刷し、バッチ式炉にて120
℃で5分間乾燥後空気雰囲気中で徐々に加熱し、400
℃で2時間保持することにより脱脂を行った。さらに、
これをベルト式炉にて窒素雰囲気(O2 1ppm 以下)中
で最高温度1300℃で2時間保持することにより焼結
を行った。
SEM像を写真撮影し、この写真より画像情報をイメー
ジスキャナーを介してパーソナルコンピューターに取り
込み、焼成膜の空隙率を算出した。その結果をシート抵
抗と合わせて以下の表1に示す。
窒化ホウ素の添加量が多いほど小さくなる。これは、ニ
ッケル粒子相互間に窒化ホウ素が介在することにより、
ニッケル粒子の過焼結が抑制され、空隙発生が抑えられ
たことによるものと考えられる。
重量部で極小を示す。窒化ホウ素添加量が0のとき導通
が得られなかったのは、ニッケル粒子の過焼結により焼
成膜が島状に分断されたことによる。そして、窒化ホウ
素添加量が1重量部から5重量部にかけてシート抵抗が
僅かに減少しているのは、過焼結が抑制され、焼成膜の
連続性がよくなったためと考えられる。また、窒化ホウ
素添加量が5重量部以上になるとシート抵抗が増加する
のは、ニッケル粒子間に介在する電気抵抗率の大きな窒
化ホウ素の量が増加して、電気的導通が妨げられたから
であると考えられる。
1.0μ、グリーンシートのチタン酸バリウム粉末の平
均粒径を0.1μ、焼成温度を1250℃とした以外は
実施例1と同様の方法でニッケル焼成膜を得た。この焼
成膜の空隙率およびシート抵抗を同上方法で評価した結
果を以下の表2に示す。
焼成膜の空隙率は窒化ホウ素の添加量が多くなるほど小
さくなる。
同様の傾向を示している。すなわち、窒化ホウ素添加量
が0のときは、過焼結を抑制することができず、焼成膜
が島状に分断され、電気的導通が得られなくなったもの
と考えられる。この場合、窒化ホウ素添加量が1重量部
でシート抵抗が最も小さくなり、それ以上に添加量が増
えるとシート抵抗は増加する。
最も小さくする窒化ホウ素添加量が少なくなっているの
は、実施例1と比べてニッケル粒子が大きいため単位面
積当たりの粒界が少なくなったことと焼成温度が低くい
ことにより、焼結抑制に必要な窒化ホウ素量が少なくて
よいためであると考えられる。
導体ペーストによれば、ニッケル粉末100重量部に対
して0.5〜15重量部の窒化ホウ素粉末を添加するこ
とにより、電極膜の過焼結が抑制されるとともにシート
抵抗が適正値に維持された、空隙の少ない緻密な電極膜
を得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 ニッケル粉末100重量部に対して、
0.5〜15重量部の窒化ホウ素粉末と有機ビヒクルを
含有することを特徴とするセラミックコンデンサー電極
用導体ペースト。
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