JP4610215B2 - Conductor paste - Google Patents

Conductor paste Download PDF

Info

Publication number
JP4610215B2
JP4610215B2 JP2004081161A JP2004081161A JP4610215B2 JP 4610215 B2 JP4610215 B2 JP 4610215B2 JP 2004081161 A JP2004081161 A JP 2004081161A JP 2004081161 A JP2004081161 A JP 2004081161A JP 4610215 B2 JP4610215 B2 JP 4610215B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
firing
conductor paste
range
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004081161A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005268132A (en
Inventor
秀幸 富田
大輔 村橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritake Co Ltd
Original Assignee
Noritake Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Noritake Co Ltd filed Critical Noritake Co Ltd
Priority to JP2004081161A priority Critical patent/JP4610215B2/en
Publication of JP2005268132A publication Critical patent/JP2005268132A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4610215B2 publication Critical patent/JP4610215B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Conductive Materials (AREA)

Description

本発明は、導体ペースト、特に、セラミック誘電体に導体層を設けるために好適に用い得る導体ペーストに関する。   The present invention relates to a conductor paste, and more particularly to a conductor paste that can be suitably used for providing a conductor layer on a ceramic dielectric.

圧電素子やコンデンサの誘電体として用いられ得るセラミック材料が知られている。例えば、ジルコン酸鉛(PbZrO3)とチタン酸鉛(TiZrO3)の固溶体から成るPZT(Pb(Zr,Ti)O3:チタン酸ジルコン酸鉛)は優れた圧電性を有することから、圧電トランス、アクチュエータ、超音波振動子等の種々の圧電素子として利用される。また、上記PZTやチタン酸バリウム(BaTiO3)等は高誘電率を有することからコンデンサの誘電体層の構成材料として用いられる。これらの用途において、配線や電極等等の導体層は、セラミック誘電体に導体ペーストを塗布して焼成することによって形成される。 Ceramic materials that can be used as dielectrics for piezoelectric elements and capacitors are known. For example, PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 : lead zirconate titanate), which is a solid solution of lead zirconate (PbZrO 3 ) and lead titanate (TiZrO 3 ), has excellent piezoelectric properties. It is used as various piezoelectric elements such as actuators and ultrasonic vibrators. The PZT, barium titanate (BaTiO 3 ) and the like have a high dielectric constant and are therefore used as a constituent material for the dielectric layer of the capacitor. In these applications, conductor layers such as wiring and electrodes are formed by applying a conductor paste to a ceramic dielectric and firing it.

上記導体ペーストは、一般に、導体成分である金属粉末と、必要に応じて添加される無機結合剤、ガラスフリット、フィラー等の種々の副成分とを、所定の有機媒質(ビヒクル)に分散させることにより調製される。例えば、積層圧電素子等の用途には、上記導体成分がPt(白金)である導体ペーストが用いられている(例えば特許文献1および2等を参照)。また、導体成分を95(wt%)以上のPt等の高融点金属粉末および5(wt%)以下の低融点金属粉末との混合物で構成したものも提案されている(例えば特許文献3等を参照。なお、「wt%」は重量百分率。)。このようなPt系の導体ペーストによれば、Ptの融点が高く、しかも、セラミックスとの反応性も低いことから、例えば1200(℃)以上の高温で焼成される圧電セラミックス等の導体層形成用途に適し、導体層が複数の誘電体層を介して積層される積層圧電素子や積層コンデンサ等の内部電極にも好適に用いられるのである。   The above-mentioned conductor paste generally disperses a metal powder as a conductor component and various subcomponents such as an inorganic binder, a glass frit, and a filler, which are added as necessary, in a predetermined organic medium (vehicle). It is prepared by. For example, a conductor paste whose conductor component is Pt (platinum) is used for applications such as multilayer piezoelectric elements (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Further, a conductor component composed of a mixture of a high melting point metal powder such as Pt of 95 (wt%) or more and a low melting point metal powder of 5 (wt%) or less has been proposed (for example, Patent Document 3). (Refer to “wt%” for percentage by weight.) According to such a Pt-based conductor paste, since the melting point of Pt is high and the reactivity with ceramics is low, for example, for the formation of conductor layers such as piezoelectric ceramics fired at a high temperature of 1200 (° C) or higher Therefore, it is also suitable for internal electrodes such as multilayer piezoelectric elements and multilayer capacitors in which a conductor layer is laminated via a plurality of dielectric layers.

特に、後者の技術によれば、Ptのみで導体成分が構成される場合に比較して融点が低くなるので、1500(℃)以下の比較的低温で焼成しても緻密で誘電体との付着強度(すなわち基板付着強度)の高い導体層を得ることができる。なお、上記高融点金属としては、Ptの他にPd(パラジウム)、Rh(ロジウム)、およびRu(ルテニウム)が挙げられ、低融点金属としては、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)が挙げられている。
特開平11−242913号公報 特開2001−184942号公報 特開2003−281938号公報
In particular, according to the latter technique, since the melting point is lower than that in the case where the conductor component is composed of only Pt, it is dense and adheres to the dielectric even when fired at a relatively low temperature of 1500 (° C.) or less. A conductor layer having high strength (ie, substrate adhesion strength) can be obtained. The refractory metal includes Pd (palladium), Rh (rhodium), and Ru (ruthenium) in addition to Pt, and the low melting point metal includes Au (gold), Ag (silver), Cu ( Copper).
JP-A-11-242913 JP 2001-184942 A JP 2003-281938 A

しかしながら、上記各公報に記載されているような従来の導体ペーストでは、導体層を複数の誘電体層を介して積層して繰返し焼成処理を施す過程で、導体層が発泡し、誘電体層と導体層との密着性が阻害されて基板付着強度が不十分になる問題があった。すなわち、従来の導体ペーストは、焼成回数が少ないとき(例えば焼成回数が一回だけのとき)には十分な付着強度を有するものの、導体層形成後に焼成処理が繰り返されると、次第に基板付着強度が低下するのである。例えば、上記特許文献2には、球状のPtとフレーク状のPtとを混合して用いることによって膜密度を高め延いては剥離強度を高めることが提案され、特許文献3には、高融点金属と低融点金属とを併用することによって固着強度を高めることが提案されているが、このようにしても、繰返し焼成処理後に1(kg/2mm□)以上の十分な基板付着強度を保つことは困難であった。なお、基板付着強度は、セラミック基板上に形成された2×2(mm2)の矩形導体膜にリード線(例えば錫鍍金導線)を半田付けし、そのリード線を基板に垂直な方向に引っ張って導体膜が基板との界面で剥離したときの負荷で評価した値である。 However, in the conventional conductor paste as described in each of the above publications, the conductor layer is foamed in the process of laminating the conductor layer through a plurality of dielectric layers and repeatedly firing, and the dielectric layer and There is a problem in that the adhesion to the conductor layer is hindered and the substrate adhesion strength becomes insufficient. That is, the conventional conductor paste has a sufficient adhesion strength when the number of firings is small (for example, when the number of firings is only one), but when the firing process is repeated after the conductor layer is formed, the substrate adhesion strength gradually increases. It goes down. For example, Patent Document 2 proposes increasing the film density and increasing the peel strength by using a mixture of spherical Pt and flaky Pt, and Patent Document 3 discloses a refractory metal. It has been proposed to increase the bonding strength by using a low melting point metal together with this, but even in this way, it is possible to maintain a sufficient substrate adhesion strength of 1 (kg / 2mm □) or more after repeated firing treatments. It was difficult. The substrate adhesion strength is determined by soldering a lead wire (for example, tin-plated wire) to a 2 × 2 (mm 2 ) rectangular conductor film formed on a ceramic substrate and pulling the lead wire in a direction perpendicular to the substrate. This is a value evaluated by the load when the conductor film peels off at the interface with the substrate.

因みに、圧電素子やコンデンサ等の製造方法としては、導体層の一層毎に焼成処理を施す方法の他、全体を積層した後に一括して焼成処理を施す方法がある。後者においては、内部電極形成のための焼成処理は一回であるが、積層後の外部電極を設ける際に再び焼成処理が施される。そのため、何れにしても、繰返し焼成処理に対する耐性が要求されるのである。   Incidentally, as a method for manufacturing a piezoelectric element, a capacitor, and the like, there are a method of performing a baking process for each layer of a conductor layer and a method of performing a baking process collectively after laminating the whole. In the latter, the baking process for forming the internal electrode is performed once, but the baking process is performed again when the external electrode after lamination is provided. Therefore, in any case, resistance to repeated firing is required.

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、繰返し焼成処理が施される場合にも、十分に高い基板付着強度を有する導体ペーストを提供することにある。   The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a conductor paste having sufficiently high substrate adhesion strength even when subjected to repeated firing treatment.

斯かる目的を達成するため、本発明の導体ペーストの要旨とするところは、(a) Pt(白金)を主成分として含み且つ第2成分のPd(パラジウム)とビヒクルとを含む導体ペーストであって、(b) 前記Pdよりも低融点である第3金属成分のAg(銀)を含み、(c) 前記Ptは、導体ペースト中の導電成分の全量に対して50乃至98(wt%)の範囲内の割合で含まれることにある。
In order to achieve such an object, the gist of the conductor paste of the present invention is (a) a conductor paste containing Pt (platinum) as a main component and a second component Pd (palladium) and a vehicle. Te, (b) said saw including a Ag (silver) of the third metal component is a lower melting point than Pd, (c) the Pt is 50 to 98 (wt% based on the total amount of the conductive component in the conductive paste ) To be included at a rate within the range .

このようにすれば、導体成分としてPtに加えて第2成分としてPdが含まれることから、繰返し焼成処理が施されても、発泡が抑制され延いては十分に高い基板付着強度を維持できる導体層の形成可能な導体ペーストが得られる。また、前記導体ペーストは、前記Pdよりも低融点である第3金属成分のAgを含むものであるため、PtおよびPdに加えて、更にそれらよりも低融点のAgが含まれることから、導体ペースト中の金属成分が溶融し易くなり、高い基板付着強度が得られる。また、前記Ptは、導体ペースト中の導電成分の全量に対して50〜98(wt%)の範囲内の割合で含まれるものであるため、Pt量が適度な範囲に定められているので、発泡が一層抑制され、繰返し焼成処理回数が著しく多くなる場合においても、十分に高い基板付着強度を維持し得る導体ペーストが得られる。 In this way, since Pd is included as the second component in addition to Pt as the conductor component, even if repeated firing treatment is performed, foaming is suppressed and the conductor can maintain sufficiently high substrate adhesion strength. A conductor paste capable of forming a layer is obtained. Further, since the conductor paste contains Ag of the third metal component having a melting point lower than that of Pd, in addition to Pt and Pd, Ag having a melting point lower than those is further contained in the conductor paste. These metal components are easily melted, and high substrate adhesion strength is obtained. Moreover, since the Pt is included at a ratio in the range of 50 to 98 (wt%) with respect to the total amount of the conductive component in the conductor paste, the amount of Pt is determined to be in an appropriate range. Even when foaming is further suppressed and the number of repeated firing treatments is remarkably increased, a conductor paste capable of maintaining sufficiently high substrate adhesion strength can be obtained.

因みに、Ptが700〜800(℃)程度に加熱されると、その製造工程で入り込んだガスが揮発させられる。このガスが導体層内に残留することが導体層の発泡の一因であるものと考えられる。そのため、発生したガスを膜外に逃がして発泡を抑制するためには、この脱ガス温度までは導体ペーストの焼結が進まないことが好ましい一方、導体層自体の強度や導電性を確保するためには、焼成処理の最高保持温度(一般に、1100〜1400(℃)程度)において、できるだけ焼結が進むことが望ましい。導体ペーストに添加される第2成分はこのような焼結特性を与えるものが好ましく、本発明者等が鋭意研究を重ねたところ、Pdが最も適切な特性を有することが判明したのである。   Incidentally, when Pt is heated to about 700 to 800 (° C.), the gas introduced in the manufacturing process is volatilized. The gas remaining in the conductor layer is considered to be a cause of foaming of the conductor layer. Therefore, in order to escape the generated gas out of the film and suppress foaming, it is preferable that the sintering of the conductor paste does not proceed up to this degassing temperature, while ensuring the strength and conductivity of the conductor layer itself. In this case, it is desirable that the sintering proceeds as much as possible at the maximum holding temperature of the baking treatment (generally, about 1100 to 1400 (° C.)). The second component added to the conductor paste is preferably one that gives such sintering characteristics. As a result of extensive studies by the present inventors, it has been found that Pd has the most appropriate characteristics.

ここで、好適には、前記Ptは、導体ペースト中の導電成分の全量に対して50〜98(wt%)の範囲内の割合で含まれるものである。このようにすれば、Pt量が適度な範囲に定められているので、発泡が一層抑制され、繰返し焼成処理回数が著しく多くなる場合においても、十分に高い基板付着強度を維持し得る導体ペーストが得られる。Ptが50(wt%)未満では、高融点の成分(Pt)が少なくなり過ぎるため、却って繰返し焼成処理によって発泡し易くなり、Ptが98(wt%)を超えると、Pd量が少なくなり過ぎるため、その添加効果が十分に得られない。   Here, preferably, the Pt is included in a proportion within a range of 50 to 98 (wt%) with respect to the total amount of the conductive component in the conductor paste. In this way, since the amount of Pt is determined in an appropriate range, a conductive paste that can maintain sufficiently high substrate adhesion strength even when foaming is further suppressed and the number of repeated firing treatments is significantly increased. can get. If Pt is less than 50 (wt%), the high melting point component (Pt) becomes too small, and on the contrary, it becomes easy to foam by repeated firing, and if Pt exceeds 98 (wt%), the amount of Pd becomes too small. Therefore, the effect of addition cannot be sufficiently obtained.

一層好適には、Pt量は、導体成分の全量に対して60〜95(wt%)の範囲内の割合で含まれるものである。このようにすれば、基板付着強度が一層高く且つ繰返し焼成処理が施された場合にも強度が一層低下し難い導体ペーストが得られる。   More preferably, the amount of Pt is included in a proportion within the range of 60 to 95 (wt%) with respect to the total amount of the conductor component. In this way, a conductor paste can be obtained that has a higher substrate adhesion strength and is less likely to have a reduced strength even when repeatedly fired.

また、好適には、前記導体ペーストは、前記Pdよりも低融点の第3金属成分を、それらPdおよび第3金属成分の合計量に対して90(wt%)以下の割合で含むものである。このようにすれば、PtおよびPdに加えて、更にそれらよりも低融点の金属成分が含まれることから、導体ペースト中の金属成分が溶融し易くなり、一層高い基板付着強度が得られる。なお、第3金属成分がPdおよび第3金属成分の合計量の90(wt%)超えると、低融点のその第3金属成分の過焼結や異常粒成長等に起因して繰返し焼成処理によって発泡し易くなり、延いては基板付着強度の維持が困難になる。   Preferably, the conductor paste includes a third metal component having a melting point lower than that of Pd at a ratio of 90 (wt%) or less with respect to the total amount of Pd and the third metal component. In this way, in addition to Pt and Pd, a metal component having a melting point lower than those is further contained, so that the metal component in the conductor paste is easily melted, and higher substrate adhesion strength is obtained. When the third metal component exceeds 90% (wt%) of the total amount of Pd and the third metal component, it is caused by repeated firing treatment due to oversintering or abnormal grain growth of the third metal component having a low melting point. It becomes easy to foam, and it becomes difficult to maintain the substrate adhesion strength.

また、前記第3金属成分は、Au(金)、Ag(銀)、およびCu(銅)の少なくとも一種である。これらは高い導電性を有し且つ適度に低い融点を有するため好適である。例えば、Agの融点は961(℃)であり、Ptの融点1770(℃)、Pdの融点1550(℃)に比較して著しく低いのである。   The third metal component is at least one of Au (gold), Ag (silver), and Cu (copper). These are suitable because they have high conductivity and have a reasonably low melting point. For example, the melting point of Ag is 961 (° C.), which is significantly lower than the melting point of Pt 1770 (° C.) and the melting point of Pd 1550 (° C.).

また、好適には、前記導体ペーストは、セラミック誘電体に導体層を形成するために用いられるものである。すなわち、本発明の導体ペーストは、特に用途を限定されるものではないが、繰返し焼成処理が施された場合にも発泡し難く、基板付着強度を維持できるため、そのような焼成処理が施されることの多い誘電体用途に好適である。一層好適には、前記導体ペーストは、セラミック圧電体の導体層を形成するために用いられるものである。   Preferably, the conductor paste is used for forming a conductor layer on a ceramic dielectric. That is, the use of the conductor paste of the present invention is not particularly limited, but it is difficult to foam even when repeatedly baked, and the substrate adhesion strength can be maintained. It is suitable for dielectric applications that often occur. More preferably, the conductor paste is used for forming a conductor layer of a ceramic piezoelectric body.

また、好適には、前記導体ペーストは、導体層が複数の誘電体層を介して積層される積層型の誘電体素子を製造するに際して、その導体層を形成するために用いられるものである。このような積層型の誘電体素子の製造工程においては、導体層に熱処理が繰返し施されることになるので、本発明の導体ペーストの適用対象として一層好適である。   Preferably, the conductor paste is used to form a conductor layer in the production of a laminated dielectric element in which the conductor layer is laminated via a plurality of dielectric layers. In the manufacturing process of such a multilayer dielectric element, the conductor layer is repeatedly subjected to heat treatment, and thus is more suitable as an application target of the conductor paste of the present invention.

また、好適には、前記導体ペーストは、Pb(鉛)雰囲気下で焼成されることにより前記セラミック誘電体に焼き付けられるものである。本発明の導体ペーストは、このような用途に好適である。Pb雰囲気下では比較的低温でPtの焼結が進み易いことから、発泡し易く、基板付着強度の維持が困難になる。例えば、Pbを含む高誘電率の誘電体はアクチュエータ等の用途に好適であるが、このような材料はPbの揮発を抑制するためにPbを含む雰囲気下、例えばPZT雰囲気下で焼成される。そのため、特に、このような高特性の誘電体において、発泡を抑制することが強く望まれていたが、本発明によれば好適に発泡を抑制できる。なお、PZT雰囲気とは、PbO、ZrO2、TiO2蒸気、或いは、Pb過剰のPbZrO3蒸気を含み、酸素含有率の低い雰囲気である。また、PZT雰囲気には、それらの蒸気を含む圧力が8〜20(MPa)の範囲内、好適には10〜14(MPa)の範囲内、一層好適には11〜13(MPa)の範囲内で、温度が800〜1500(℃)の範囲内、好適には1000〜1300(℃)の範囲内、一層好適には1100〜1300(℃)の範囲内の高温高圧雰囲気も含まれる。 Preferably, the conductive paste is baked on the ceramic dielectric by firing in a Pb (lead) atmosphere. The conductor paste of the present invention is suitable for such applications. Since Pt sintering is likely to proceed at a relatively low temperature in a Pb atmosphere, it is easy to foam and it is difficult to maintain the substrate adhesion strength. For example, although a dielectric having a high dielectric constant containing Pb is suitable for an application such as an actuator, such a material is fired in an atmosphere containing Pb, for example, a PZT atmosphere in order to suppress Pb volatilization. Therefore, in particular, in such a high-performance dielectric, it has been strongly desired to suppress foaming. However, according to the present invention, foaming can be suitably suppressed. Note that the PZT atmosphere is an atmosphere containing PbO, ZrO 2 , TiO 2 vapor, or Pb-excess PbZrO 3 vapor and having a low oxygen content. Further, in the PZT atmosphere, the pressure including those vapors is in the range of 8-20 (MPa), preferably in the range of 10-14 (MPa), more preferably in the range of 11-13 (MPa). Further, a high temperature and high pressure atmosphere having a temperature in the range of 800 to 1500 (° C.), preferably in the range of 1000 to 1300 (° C.), more preferably in the range of 1100 to 1300 (° C.) is also included.

また、好適には、前記導体ペーストは、1000〜1500(℃)の範囲内の温度で焼成処理を施されるものである。一層好適には、1100〜1400(℃)の範囲内の温度であり、特に、1300(℃)程度が最も好ましい。なお、焼成時間は導体ペーストの焼結に必要な時間が適宜定められるものであるが、例えば、最高保持温度における保持時間が0.5〜10時間、好適には1〜7時間、一層好適には2〜4時間程度である。   Preferably, the conductor paste is subjected to a firing treatment at a temperature within a range of 1000 to 1500 (° C.). More preferably, the temperature is in the range of 1100 to 1400 (° C.), and most preferably about 1300 (° C.). The firing time is appropriately determined for the time required for sintering the conductor paste. For example, the holding time at the maximum holding temperature is 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 7 hours, more preferably 2 ~ About 4 hours.

また、好適には、前記導体ペーストは、前記Pt、Pd、および第3金属成分を、それぞれの粉末またはそれらの合金で含むものである。例えば、Ptを単独の粉末で、Pdおよび第3金属成分を合金でそれぞれ用意することができる。また、Pt、Pd、および第3金属成分の合金で用意しても良い。また、Pt、Pd、および第3金属成分をそれぞれ別々の粉末で用意してもよい。合金は、例えば、共沈法等によって製造したものを用い得る。   Preferably, the conductor paste includes the Pt, Pd, and the third metal component in respective powders or alloys thereof. For example, Pt can be prepared as a single powder, and Pd and the third metal component can be prepared as an alloy. Moreover, you may prepare with the alloy of Pt, Pd, and a 3rd metal component. Further, Pt, Pd, and the third metal component may be prepared as separate powders. For example, an alloy produced by a coprecipitation method or the like can be used.

Ptを粉末で用いる場合において、その粒径は特に限定されないが、緻密な導体層を形成するためには、微細な粉末を用いることが好ましく、例えば、平均粒径が2.0(μm)以下、一層好適には、平均粒径が0.1〜1.0(μm)の範囲内の微粉を用いると良い。特に、平均粒径が上記範囲内にあって、10(μm)以上、好適には5(μm)以上の粒径の粒子を含まない狭い粒度分布のものが好ましい。また、平均粒径が二種以上のPt粉末、例えば、0.1〜0.5(μm)の範囲内のものと、0.6〜1.0(μm)の範囲内のものとを併用すると、特に緻密な導体層を得ることができる。併用する平均粒径は、0.1〜0.3(μm)および0.7〜0.9(μm)とすることが一層好ましい。なお、ここで、平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察して画像解析により求めたヘイウッド径の平均値である。   In the case of using Pt as a powder, the particle diameter is not particularly limited, but in order to form a dense conductor layer, it is preferable to use a fine powder, for example, the average particle diameter is 2.0 (μm) or less, one layer Preferably, fine powder having an average particle size in the range of 0.1 to 1.0 (μm) is used. In particular, those having a narrow particle size distribution in which the average particle size is in the above range and does not contain particles having a particle size of 10 (μm) or more, preferably 5 (μm) or more are preferable. In addition, when a Pt powder having an average particle size of two or more types, for example, one in the range of 0.1 to 0.5 (μm) and one in the range of 0.6 to 1.0 (μm) is used in combination, a particularly dense conductor layer is obtained. Obtainable. The average particle size used in combination is more preferably 0.1 to 0.3 (μm) and 0.7 to 0.9 (μm). Here, the average particle diameter is an average value of Haywood diameters obtained by image analysis through observation with a scanning electron microscope (SEM).

また、導体ペーストに用いるPt粉末は、公知の適宜の方法により製造されたものを用い得る。製造方法としては、例えば、還元析出法、気相反応法、ガス還元法等が挙げられる。なお、Pt粉末は可及的に高純度のものが望ましいが、Pd等の貴金属や、Ni(ニッケル)等の卑金属を若干量含むものであっても差し支えない。   Moreover, what was manufactured by the well-known appropriate method can be used for Pt powder used for a conductor paste. Examples of the production method include a reduction precipitation method, a gas phase reaction method, and a gas reduction method. The Pt powder is desirably as highly pure as possible, but may contain a slight amount of a noble metal such as Pd or a base metal such as Ni (nickel).

上記ビヒクルは、金属粉末を分散させておくことができるものであればよく、白金ペーストを含む従来の導体ペーストに用いられている公知のものを適宜用いることができる。例えば、エチルセルロース等のセルロース系高分子、エチレングリコールおよびジエチレングリコール誘導体、トルエン、キシレン、ミネラルスピリット、ブチルカルビトール、ターピネオール(テルピネオールとも言う)等の高沸点有機溶媒またはこれらの二種以上の組み合わせが挙げられる。この中でも、エチルセルロース、ターピネオール、或いはエチルセルロースとターピネオールとの混合液(好適には体積比は1:1)が好適である。   The vehicle may be any material as long as it can disperse the metal powder, and a known material used for a conventional conductor paste including a platinum paste can be appropriately used. For example, cellulosic polymers such as ethyl cellulose, ethylene glycol and diethylene glycol derivatives, toluene, xylene, mineral spirits, butyl carbitol, terpineol (also referred to as terpineol), or a combination of two or more thereof. . Among these, ethyl cellulose, terpineol, or a mixed solution of ethyl cellulose and terpineol (preferably the volume ratio is 1: 1) is preferable.

また、好適には、導体ペーストは、50〜90(wt%)の範囲内の割合で導体成分を含むものである。このようにすれば、導体成分の割合が十分に多くされていることから、その焼成収縮が小さいため、焼成収縮に起因する歪みが抑制されると共に、発泡が一層抑制され、基板付着強度が一層高く且つ低下し難い導体ペーストが得られる。なお、導体成分の割合が90(wt%)を超えると、ペーストのセラミックスに対する濡れ性が不十分になる。導体成分の含有率は、一層好適には、70〜90(wt%)であり、更に好適には、75〜85(wt%)である。   Preferably, the conductor paste contains a conductor component at a ratio in the range of 50 to 90 (wt%). In this way, since the proportion of the conductor component is sufficiently increased, the firing shrinkage is small, so that distortion due to firing shrinkage is suppressed, foaming is further suppressed, and the substrate adhesion strength is further increased. A conductive paste that is high and difficult to lower is obtained. If the proportion of the conductor component exceeds 90 (wt%), the wettability of the paste with respect to the ceramic becomes insufficient. The content of the conductor component is more preferably 70 to 90 (wt%), and further preferably 75 to 85 (wt%).

また、導体ペーストは、前記導体成分およびビヒクルの他に、耐熱性や導電性等を著しく損なわない範囲で(すなわち用途に適した特性が維持できる範囲で)、種々の無機添加物を含み得る。無機添加物としては、種々の無機酸化物やガラス粉末、フィラー等が挙げられる。このような無機添加物は、導体ペーストがセラミックスに焼き付けられる際に熔融して接着強度を高める結合材として機能し得る。なお、無機添加物は、比表面積が0.5〜50(m2/g)の範囲内、平均粒径が2(μm)以下(特に好適には1(μm)以下)のものが、十分に高い導電性を確保するために好ましい。 In addition to the conductor component and the vehicle, the conductor paste may contain various inorganic additives as long as the heat resistance and conductivity are not significantly impaired (that is, the characteristics suitable for the application can be maintained). Examples of the inorganic additive include various inorganic oxides, glass powders, fillers, and the like. Such an inorganic additive can function as a binder that melts when the conductive paste is baked onto the ceramic to increase the adhesive strength. In addition, inorganic additives having a specific surface area in the range of 0.5 to 50 (m 2 / g) and an average particle size of 2 (μm) or less (particularly preferably 1 (μm) or less) are sufficiently high. It is preferable in order to ensure conductivity.

また、上記のような無機添加物は、導体ペースト全体の0.1〜10(wt%)の範囲内で添加することが好ましい。このようにすれば、導電性を実質的に損なうことなく、導体ペーストから生成される導体層とセラミックスに対する接着強度を十分に高めることができる。   The inorganic additive as described above is preferably added within a range of 0.1 to 10 (wt%) of the entire conductor paste. If it does in this way, the adhesive strength with respect to the conductor layer produced | generated from a conductor paste and ceramics can fully be raised, without impairing electroconductivity substantially.

また、導体ペーストには、前記ビヒクルの他に、耐熱性や導電性を著しく損なわない範囲で種々の有機添加物、例えば、有機バインダやカップリング剤等を含むことができる。上記有機バインダとしては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、セルロース系高分子、ポリビニルアルコール等をベースとするものが挙げられる。また、カップリング剤としては、シリコン系或いはアルミニウム系等のものが挙げられる。これらは、導体ペーストに適当な粘性や塗膜形成能を付与し得るものが好適である。また、これらの他、光重合性化合物や光重合開始剤等を添加して、光硬化性の導体ペーストを構成することもできる。   In addition to the vehicle, the conductor paste can contain various organic additives such as an organic binder and a coupling agent as long as the heat resistance and conductivity are not significantly impaired. Examples of the organic binder include those based on acrylic resin, epoxy resin, phenol resin, alkyd resin, cellulosic polymer, polyvinyl alcohol and the like. Examples of the coupling agent include silicon-based and aluminum-based ones. These are preferably those capable of imparting suitable viscosity and coating film forming ability to the conductor paste. In addition to these, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and the like can be added to form a photocurable conductor paste.

また、導体ペーストには、更に、界面活性剤、消泡剤、可塑剤、増粘剤、酸化防止剤、分散剤、重合禁止剤等を適宜添加することができる。   Further, a surfactant, an antifoaming agent, a plasticizer, a thickener, an antioxidant, a dispersant, a polymerization inhibitor, and the like can be appropriately added to the conductor paste.

本発明の導体ペーストは、上述した導体成分およびビヒクルと、任意に添加される無機添加物および有機添加物等とを混和することにより製造されるものであるが、その混和工程は、例えば三本ロールミル等の適宜の混練機を用いて実施し得る。   The conductor paste of the present invention is produced by mixing the above-described conductor component and vehicle with an arbitrarily added inorganic additive, organic additive, and the like. It can be carried out using an appropriate kneader such as a roll mill.

なお、本発明の導体ペーストを用いたセラミック誘電体素子の製造は、例えば、以下のようにして行うことができる。すなわち、先ず、セラミック誘電体基材をグリーンシート成形或いは乾式加圧成形法等で製造し、これに導体ペーストを所定の平面形状を以て所定の厚さ寸法に塗布する。次いで、それぞれ導体ペーストが塗布された基材を積層し、相互に圧着する。この際、積層体の最上層の表面および最下層の裏面には、必要に応じて導体ペーストが塗布される。次いで、この積層体を基材の種類毎に定められる所定の温度で焼成する。この焼成温度は、Ptの融点を超えない範囲で設定される。また、焼成は基材の組成に応じて大気雰囲気中或いはPb雰囲気中が適宜選択される。積層体の焼成後、その端面に外部電極を形成するための導体ペーストを塗布し、焼成処理を施すことによりこの導体ペーストから外部電極を生成すれば、セラミック誘電体素子が得られる。   In addition, manufacture of the ceramic dielectric element using the conductor paste of this invention can be performed as follows, for example. That is, first, a ceramic dielectric base material is manufactured by a green sheet molding method or a dry pressure molding method or the like, and a conductive paste is applied to this with a predetermined planar shape in a predetermined thickness dimension. Next, the base materials each coated with the conductive paste are laminated and pressure-bonded to each other. At this time, a conductive paste is applied to the uppermost surface and the lowermost surface of the laminate as necessary. Next, this laminate is fired at a predetermined temperature determined for each type of substrate. This firing temperature is set in a range not exceeding the melting point of Pt. Further, the firing is appropriately selected in the air atmosphere or Pb atmosphere depending on the composition of the substrate. After firing the laminated body, a conductor dielectric for forming an external electrode is applied to the end face, and a ceramic dielectric element can be obtained by generating the external electrode from this conductor paste by firing treatment.

なお、積層体の焼成処理は、上記のように一括して行う他、導体層を一層塗布形成する毎に行っても良い。例えば、導体層上に誘電体ペーストを塗布し、或いは誘電体の生シートを積層圧着して、順次にPZT雰囲気中で焼成して誘電体層を形成することもできる。   In addition, the baking process of a laminated body may be performed every time it coats and forms one conductor layer other than performing collectively as mentioned above. For example, the dielectric layer can be formed by applying a dielectric paste on the conductor layer, or laminating and pressing a dielectric raw sheet, and sequentially firing in a PZT atmosphere.

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の導体ペーストの典型的な調製方法および導体膜の形成方法を説明する。導体ペーストの調製は、Pt粉末、Ag/Pd粉末或いはPd粉末、およびビヒクルを用意して、以下のようにして行う。Pt粉末は、例えば市販の白金粉末を用いることができるが、本実施例においては、平均粒径0.2(μm)の粉末と、平均粒径0.8(μm)の粉末とを、重量比で1:1の割合で混合して用いた。また、Ag/Pd粉末は、例えば市販のAg:Pdが90:10〜30:70の範囲内で平均粒径が0.5(μm)程度の共沈粉を用いた。また、Pd粉末は、例えば市販の平均粒径が0.5(μm)程度の粉末を用いた。また、ビヒクルは、エチルセルロースとα-ターピネオールとを体積比で1:1で混合した混合液を用いた。これらPt粉末、Ag/Pd粉末、Pd粉末、およびビヒクルを、所定の割合となるようにそれぞれ秤量して混合し、例えば三本ロールミルで混練することにより、導体ペーストが得られる。   The typical preparation method of the conductor paste of this invention and the formation method of a conductor film are demonstrated. The conductive paste is prepared as follows by preparing Pt powder, Ag / Pd powder or Pd powder, and a vehicle. As the Pt powder, for example, a commercially available platinum powder can be used. In this example, a powder having an average particle diameter of 0.2 (μm) and a powder having an average particle diameter of 0.8 (μm) are used at a weight ratio of 1: A mixture of 1 was used. As the Ag / Pd powder, for example, a commercially available co-precipitated powder having an average particle size of about 0.5 (μm) within the range of Ag: Pd of 90:10 to 30:70 was used. As the Pd powder, for example, a commercially available powder having an average particle size of about 0.5 (μm) was used. As the vehicle, a mixed solution in which ethyl cellulose and α-terpineol were mixed at a volume ratio of 1: 1 was used. These Pt powder, Ag / Pd powder, Pd powder, and vehicle are weighed and mixed so as to have a predetermined ratio, respectively, and kneaded by, for example, a three-roll mill to obtain a conductor paste.

上記所定の割合は、例えば、導体成分すなわちPt粉末とAg/Pd粉末或いはPd粉末との合計量を80(wt%)、ビヒクルを20(wt%)、導体成分およびビヒクルの合計で100(wt%)とした。また、導体成分の構成割合は、例えば、Ptを95(wt%)、Pdを3.5(wt%)程度、Agを1.5(wt%)程度である。   The predetermined ratio is, for example, 80 (wt%) of the total amount of the conductor component, that is, Pt powder and Ag / Pd powder or Pd powder, 20 (wt%) of the vehicle, and 100 (wt) of the total of the conductor component and the vehicle. %). The constituent ratio of the conductor component is, for example, about 95 (wt%) for Pt, about 3.5 (wt%) for Pd, and about 1.5 (wt%) for Ag.

次に、例えば厚さ寸法が0.5(mm)程度のPZT圧電セラミック基板を用意し、上記のように調製した導体ペーストをその表面に塗布して導体膜を形成した。導体ペーストの塗布は、例えば、よく知られたスクリーン印刷法を用い、塗布厚みは4(μm)程度である。   Next, for example, a PZT piezoelectric ceramic substrate having a thickness of about 0.5 (mm) was prepared, and the conductor paste prepared as described above was applied to the surface to form a conductor film. The conductor paste is applied using, for example, a well-known screen printing method, and the application thickness is about 4 (μm).

次いで、形成した塗布膜に、例えば遠赤外線乾燥機を用いて、例えば100(℃)で15分間程度の乾燥処理を施すことにより、ビヒクル中の揮発成分すなわちターピネオールを揮発させる。この後、例えば電気炉において、1300(℃)程度の最高温度で2時間程度保持して焼成処理を施した。これにより、ビヒクル中の残留成分であるエチルセルロースすなわち塗布膜中の有機成分が焼失させられると共に、導体粉末が熔融させられて相互に結合し、例えば2(μm)程度の厚さ寸法の導体層が形成される。なお、焼成処理は、例えば室温から最高温度まで6時間程度で昇温し、2時間程度の保持の後、放冷することにより行った。焼成後の導体層は、導体成分が合金化し、或いは、相互の粒界を観察できない程度に緻密化している。   Next, the formed coating film is subjected to a drying treatment at, for example, 100 (° C.) for about 15 minutes using, for example, a far infrared dryer, thereby volatilizing the volatile component in the vehicle, that is, terpineol. Thereafter, for example, in an electric furnace, the baking treatment was performed by maintaining the maximum temperature of about 1300 (° C.) for about 2 hours. As a result, ethyl cellulose, which is a residual component in the vehicle, that is, the organic component in the coating film is burned out, and the conductive powder is melted and bonded to each other. It is formed. In addition, the baking process was performed by, for example, raising the temperature from room temperature to the maximum temperature in about 6 hours, allowing to stand for about 2 hours, and then allowing to cool. The conductor layer after firing is densified to such an extent that the conductor components are alloyed or the mutual grain boundaries cannot be observed.

このようにして得られる導体層の特性評価結果を以下に説明する。下記の表1は、評価した種々の実施例の導体ペーストの組成、焼成温度、および特性を、比較例と併せて示したものである。なお、表1に記載していない製造条件は全て同一であり、例えば、ビヒクル量は全て20(wt%)とした。また、導体成分の組成は、Ptを37.5〜100(wt%)の範囲、Pdを0〜43.75(wt%)の範囲、Agを0〜18.75(wt%)の範囲で、Ag:Pdを100:0〜0:100の範囲とした。図1およびその一部を拡大した図2に実施例1〜13および比較例1〜4の導体成分組成を三角ダイアグラムで示す。図1および図2中において、Pt量50(wt%)および98(wt%)、PdとAgとの合計量に対するPd量10(wt%)の3本の一点鎖線で囲まれる範囲(すなわち、それら一点鎖線よりも白抜きの矢印で示される内側の領域。Ag量が零のPt-Pd線上を含む。)が、本発明の効果が顕著に得られる組成範囲である。なお、これら図1、図2において、第3金属成分はAgであるが、他の低融点金属、例えばAu、Cu等であっても、同様な三角ダイアグラムを適用できる。   The characteristic evaluation results of the conductor layer thus obtained will be described below. Table 1 below shows the composition, firing temperature, and properties of the conductor pastes of various examples evaluated together with the comparative examples. The production conditions not listed in Table 1 are all the same. For example, the vehicle amount is 20 (wt%). Further, the composition of the conductor component is such that Pt is in the range of 37.5-100 (wt%), Pd is in the range of 0-43.75 (wt%), Ag is in the range of 0-18.75 (wt%), and Ag: Pd is 100. The range was from 0 to 0: 100. FIG. 1 and FIG. 2 in which a part thereof is enlarged show the conductor component compositions of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 in a triangular diagram. In FIG. 1 and FIG. 2, a range surrounded by three dot-and-dash lines of Pt amounts 50 (wt%) and 98 (wt%), and Pd amount 10 (wt%) with respect to the total amount of Pd and Ag (that is, The inner region indicated by the white arrow from these alternate long and short dash lines (including the Pt-Pd line where the Ag amount is zero) is the composition range in which the effect of the present invention is remarkably obtained. In FIGS. 1 and 2, the third metal component is Ag, but the same triangular diagram can be applied to other low melting point metals such as Au and Cu.

上記表1において、組成欄のPd、Ag列に括弧書きで示しているのは、各組成におけるPdとAgとの構成割合である。また、焼成温度は、組成の相違について評価するための実施例および比較例においては1300(℃)の一定温度としたが、この他、焼成温度の影響を評価するために1100〜1400(℃)の範囲内の温度でも評価した。また、評価項目は、導体層の表面粗さ、基板付着強度、発泡状態である。表面粗さは、膜質変化の指標として評価したものであり、株式会社東京精密製の表面粗さ計「サーフコム(登録商標)」により測定したRa値である。また、発泡状態は、顕微鏡観察により、多数の発泡が見られるものを×、僅かに、例えば200(μm)四方で1〜2個程度の発泡が見られるものを△、発泡が全く認められなかったものを○とした。×レベルのものは使用することができないが、中間の△レベルは、要求特性次第で使用可能と判断されるものである。   In Table 1 above, what is shown in parentheses in the Pd and Ag columns of the composition column is the constituent ratio of Pd and Ag in each composition. In addition, the firing temperature was a constant temperature of 1300 (° C.) in the examples and comparative examples for evaluating the difference in composition, but in addition, 1100 to 1400 (° C.) in order to evaluate the influence of the firing temperature. The temperature was also evaluated within the range. The evaluation items are the surface roughness of the conductor layer, the substrate adhesion strength, and the foamed state. The surface roughness is evaluated as an index of film quality change, and is an Ra value measured by a surface roughness meter “Surfcom (registered trademark)” manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. In addition, the foamed state is X when a large number of foams are observed by microscopic observation, slightly when, for example, about 1 to 2 foams are observed in 200 (μm) squares, and no foaming is observed. The ones marked with ○ The x level cannot be used, but the intermediate Δ level is determined to be usable depending on the required characteristics.

また、表1において、「初回焼成」は、導体層の生成のための最初の焼成を意味するものであり、大気雰囲気中で焼成している。また、「繰返し熱処理」は、積層のために繰返し施される焼成処理を模したものであって、PZT雰囲気中で熱処理を施したものである。何れにおいても、処理温度は表1中に示される焼成温度とした。   In Table 1, “first firing” means the first firing for generating a conductor layer, and firing is performed in an air atmosphere. In addition, “repetitive heat treatment” simulates a firing process repeatedly applied for lamination, and is heat-treated in a PZT atmosphere. In any case, the treatment temperature was set to the firing temperature shown in Table 1.

また、図1および図2において、丸付き数字は表1に示される実施例の番号に対応しており、白抜きの丸付き数字は比較例の番号に対応している。なお、実施例4〜6は実施例3と同一組成であるため、これらは三角ダイアグラムに記載されていない。   In FIGS. 1 and 2, the circled numbers correspond to the numbers of the examples shown in Table 1, and the white circled numbers correspond to the numbers of the comparative examples. In addition, since Examples 4-6 have the same composition as Example 3, they are not described in the triangular diagram.

表1に示されるように、実施例1〜13においては、初回焼成後の表面粗さが0.14〜0.18(μm)Ra程度で、3回の繰返し熱処理後にも、0.14〜0.22(μm)Ra程度の比較的良好な表面粗さに保たれた。これに対して、比較例1〜4では、初回焼成後の表面粗さが0.16〜0.18(μm)Ra程度と実施例に比較してやや悪く、3回の繰返し熱処理後には、0.22〜0.26(μm)Ra程度と実施例に比較して著しく悪い結果が得られた。すなわち、実施例においては、膜質変化が少ないが、比較例では膜質変化が顕著である。特に、Pt量が62.5〜95(wt%)且つPd/(Ag+Pd)が30(wt%)以上の範囲では、初期的な表面粗さが0.17(μm)Ra以下、3回熱処理後の表面粗さが0.17(μm)Ra以下の極めて良好な値に保たれ、膜質変化が一層少ないことが判る。実施例2においてはPt量が多いため、実施例9においてはPtに対するAgの割合が多いため、実施例13においてはPt量が少ないため、他の実施例に比較して膜質変化が生じ易いものと考えられる。   As shown in Table 1, in Examples 1 to 13, the surface roughness after the first firing was about 0.14 to 0.18 (μm) Ra, and after about 3 repeated heat treatments, about 0.14 to 0.22 (μm) Ra. The surface roughness was relatively good. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, the surface roughness after the first firing was about 0.16 to 0.18 (μm) Ra, which was slightly worse than the examples, and after two repeated heat treatments, 0.22 to 0.26 (μm ) Remarkably bad results were obtained compared to Ra and the examples. That is, in the examples, the film quality change is small, but in the comparative example, the film quality change is significant. In particular, in the range where the Pt amount is 62.5 to 95 (wt%) and Pd / (Ag + Pd) is 30 (wt%) or more, the initial surface roughness is 0.17 (μm) Ra or less, and after three heat treatments It can be seen that the surface roughness is kept at a very good value of 0.17 (μm) Ra or less, and the film quality change is further reduced. In Example 2, the amount of Pt is large. In Example 9, the ratio of Ag to Pt is large. In Example 13, the amount of Pt is small. Therefore, the film quality is likely to change compared to other examples. it is conceivable that.

また、実施例1〜13においては、初回焼成後の基板付着強度が1.7〜2.2(kg/2mm□)程度と比較的高く、3回熱処理後においても、1.1〜2.0(kg/2mm□)程度の十分な強度を有する。また、上述した膜質変化が小さい範囲では、3回繰返し熱処理後にも1.8(kg/2mm□)以上の強度を有しており、焼成処理が繰り返される用途に特に好適である。これに対して、比較例1〜4においては、初回焼成後には1.8〜1.9(kg/2mm□)程度の比較的高い強度を有するものの、3回熱処理後には0.4〜0.5(kg/2mm□)程度と著しく強度が低下する。そのため、最低限必要とされる1(kg/2mm□)以上の強度を確保できないので、導体層の生成後に焼成処理が繰り返されるような用途では、比較例1〜4に示されるものは使用できないことが判る。なお、この強度が2.0(kg/2mm□)程度以上であれば、現在の如何なる用途にも十分な強度を有するものといえる。また、1.0(kg/2mm□)以上、好適には、1.3(kg/2mm□)以上であれば、要求仕様次第ではあるが、殆どの用途において、十分な強度を有するものといえる。   In Examples 1 to 13, the substrate adhesion strength after the first firing was relatively high, about 1.7 to 2.2 (kg / 2mm □), and about 1.1 to 2.0 (kg / 2mm □) even after the third heat treatment. It has sufficient strength. Further, in the range where the film quality change is small, it has a strength of 1.8 (kg / 2mm □) or more even after the heat treatment is repeated three times, and is particularly suitable for an application where the firing treatment is repeated. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, it has a relatively high strength of about 1.8 to 1.9 (kg / 2mm □) after the first firing, but 0.4 to 0.5 (kg / 2mm □) after the third heat treatment. The strength is significantly reduced. Therefore, since the minimum required strength of 1 (kg / 2mm □) or more cannot be ensured, the applications shown in Comparative Examples 1 to 4 cannot be used in applications where the firing process is repeated after the formation of the conductor layer. I understand that. In addition, if this intensity | strength is about 2.0 (kg / 2mm □) or more, it can be said that it has sufficient intensity | strength for any present use. Further, if it is 1.0 (kg / 2mm □) or more, preferably 1.3 (kg / 2mm □) or more, it can be said that it has sufficient strength in most applications, depending on the required specifications.

図3〜図5は、表1に示されるデータから組成や焼成温度と基板付着強度との関係を評価したものである。各図において、初回焼成後および1〜3回の各熱処理後における強度の最小値から最大値までの幅をバーで表示し、各実施例および比較例の番号を丸付き数字および白抜き丸付き数字で表した。なお、殆どの実施例においては、最小値が3回熱処理後の値、最大値が初回焼成後の値である。   3 to 5 evaluate the relationship between the composition and the firing temperature and the substrate adhesion strength from the data shown in Table 1. FIG. In each figure, the width from the minimum value to the maximum value of the strength after the first firing and after 1 to 3 heat treatments is indicated by a bar, and the numbers of the examples and comparative examples are circled numbers and white circles. Expressed in numbers. In most embodiments, the minimum value is the value after the third heat treatment, and the maximum value is the value after the first firing.

Pt量との関係を表した図3において、50〜98(wt%)の範囲では1(kg/2mm□)以上の強度を確保することができるが、それよりもPt量が少なく、或いは多くなると、基板付着強度が低下する傾向が明らかである。Pt量が60〜95(wt%)程度の範囲では、繰返し熱処理による強度変化が極めて小さく、焼成処理が繰り返されるような用途に特に好適であることが判る。なお、この図3は、Pt量の評価を容易にするために、Pd:Agが7:3で、1300(℃)で焼成したものだけを示している。   In FIG. 3 showing the relationship with the Pt amount, a strength of 1 (kg / 2mm □) or more can be secured in the range of 50 to 98 (wt%), but the Pt amount is smaller or larger than that. As a result, the tendency of the substrate adhesion strength to decrease is apparent. It can be seen that when the amount of Pt is in the range of about 60 to 95 (wt%), the strength change due to repeated heat treatment is extremely small, which is particularly suitable for applications in which the firing treatment is repeated. Note that FIG. 3 shows only Pd: Ag of 7: 3 and fired at 1300 (° C.) for easy evaluation of the Pt amount.

また、Pd/(Ag+Pd)量との関係を表した図4において、Pd量が10(wt%)以上の範囲では、1(kg/2mm□)以上の強度を確保することができるが、それよりもPd量が少なくなると、基板付着強度が低下する傾向が明らかである。特に、Pd量が20(wt%)程度以上の範囲では、繰返し熱処理による強度低下が殆ど無く、焼成処理が繰り返されるような用途に好適であることが判る。この図4も、Pd量の評価の目的で、Pt量が95(wt%)で1300(℃)で焼成処理を施したものだけを示している。   Also, in FIG. 4 showing the relationship with the amount of Pd / (Ag + Pd), a strength of 1 (kg / 2mm □) or more can be secured in the range where the amount of Pd is 10 (wt%) or more. It is clear that when the amount of Pd is smaller than that, the substrate adhesion strength tends to decrease. In particular, it can be seen that when the amount of Pd is in the range of about 20 (wt%) or more, there is almost no decrease in strength due to repeated heat treatment, which is suitable for applications where the firing treatment is repeated. FIG. 4 also shows only the case where the Pt amount is 95 (wt%) and the baking treatment is performed at 1300 (° C.) for the purpose of evaluating the Pd amount.

また、焼成温度との関係を表した図5において、1100〜1400(℃)の何れの温度で焼成処理および繰返し熱処理を施した場合にも、1.5(kg/2mm□)以上の高い強度が維持されることが確かめられた。しかも、実験した範囲では、焼成温度が高くなるに従って強度が高くなる傾向が見られ、焼成温度はPtの融点を超えない範囲で高い方が好ましいことが推測される。なお、この図5では、焼成温度の評価のために、Pt量が95(wt%)で、Pd/(Ag+Pd)量が70(wt%)のデータのみを示している。   In addition, in FIG. 5 showing the relationship with the firing temperature, a high strength of 1.5 (kg / 2 mm □) or more is maintained even when firing treatment and repeated heat treatment are performed at any temperature between 1100 and 1400 (° C.). It was confirmed that Moreover, in the range tested, the strength tends to increase as the firing temperature increases, and it is presumed that the firing temperature is preferably higher in the range not exceeding the melting point of Pt. In FIG. 5, for the evaluation of the firing temperature, only data with a Pt amount of 95 (wt%) and a Pd / (Ag + Pd) amount of 70 (wt%) are shown.

前記の表1に戻って、発泡状態の評価結果については、本実施例の導体ペーストが3回繰返し熱処理後においても発泡が全く見られず或いは僅かであって○乃至△の評価を得たのに対し、比較例は何れも多数の発泡が生じ、×の評価となった。基板表面の顕微鏡写真を図6〜図8に示す。これらの図において、横幅が300(μm)に相当する。図6は発泡が多数観察される×レベルのものであり、図7は発泡が僅かに存在する△レベルのものであり、図8は発泡が観察されない○レベルのものである。△レベルの図7においては、中央下部等の数箇所で観察される球状物が発泡部である。この発泡の有無や程度は、基板付着強度に影響するものであり、表1によれば、発泡の少ないものが高強度で、発泡の多いものが低強度となることが明らかである。また、前述した膜質変化が小さい範囲では、繰返し熱処理後にも全て○レベルに保たれており、発泡が極めて生じ難く、焼成処理が繰り返されるような用途に特に好適であることが判る。   Returning to Table 1, with respect to the evaluation results of the foamed state, the conductor paste of this example had no or no foaming even after the heat treatment was repeated three times, and the evaluations of ◯ to Δ were obtained. On the other hand, in all of the comparative examples, a large number of foaming occurred, and the evaluation was x. Photomicrographs of the substrate surface are shown in FIGS. In these figures, the lateral width corresponds to 300 (μm). FIG. 6 shows the X level where many foams are observed, FIG. 7 shows the Δ level where foaming is slightly present, and FIG. 8 shows the ○ level where no foaming is observed. In FIG. 7 at the Δ level, spherical objects observed at several places such as the lower center are foamed portions. The presence / absence and degree of foaming influence the substrate adhesion strength, and it is clear from Table 1 that the foam with less foaming has high strength and the foam with much foam has low strength. Further, in the range where the film quality change is small, all are maintained at the level ◯ even after repeated heat treatment, and it is found that foaming is extremely difficult to occur and is particularly suitable for applications where the firing treatment is repeated.

上述したように、本実施例においては、導体成分としてPtに加えて第2成分としてPdが含まれることから、繰返し焼成処理が施されても、発泡が抑制され延いては十分に高い基板付着強度を維持できる導体層の形成可能な導体ペーストが得られるのである。   As described above, in this embodiment, since Pd is included as the second component in addition to Pt as the conductor component, even if repeated baking treatment is performed, foaming is suppressed and the substrate adhesion is sufficiently high. A conductor paste capable of forming a conductor layer capable of maintaining strength can be obtained.

特に、Pt量が50〜98(wt%)の範囲内とされるものや、AgをPdおよびAgの合計量に対して90(wt%)以下の割合で含むものでは、一層発泡が抑制され、繰返し熱処理後にも一層高強度を維持できる導体ペーストが得られる利点がある。   In particular, foaming is further suppressed when the amount of Pt is within the range of 50 to 98 (wt%) or when Ag is contained in a proportion of 90% (wt%) or less with respect to the total amount of Pd and Ag. There is an advantage that a conductor paste that can maintain higher strength even after repeated heat treatment can be obtained.

以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail with reference to drawings, this invention can be implemented also in another aspect, A various change can be added in the range which does not deviate from the main point.

表1に示される導体成分組成を表した三角ダイアグラムである。3 is a triangular diagram showing the conductor component composition shown in Table 1. FIG. 図1におけるPtが90(wt%)以上の領域を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the area | region where Pt in FIG. 1 is 90 (wt%) or more. 表1中のPt量と基板付着強度との関係を表したグラフである。3 is a graph showing the relationship between the amount of Pt in Table 1 and the substrate adhesion strength. 表1中のPd/(Pd+Ag)量と基板付着強度との関係を表したグラフである。3 is a graph showing the relationship between the amount of Pd / (Pd + Ag) in Table 1 and the substrate adhesion strength. 表1中の焼成温度と基板付着強度との関係を表したグラフである。It is the graph showing the relationship between the calcination temperature in Table 1, and board | substrate adhesion strength. 多数の発泡が現れている導体層表面の顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the conductor layer surface where many foaming has appeared. 僅かに発泡が見られる導体層表面の顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the conductor layer surface in which foaming is seen slightly. 発泡が存在しない導体層表面の顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the conductor layer surface in which foaming does not exist.

Claims (4)

Pt(白金)を主成分として含み且つ第2成分のPd(パラジウム)とビヒクルとを含む導体ペーストであって、
前記Pdよりも低融点である第3金属成分のAg(銀)を含み、
前記Ptは、導体ペースト中の導電成分の全量に対して50乃至98(wt%)の範囲内の割合で含まれることを特徴とする導体ペースト。
A conductive paste containing Pt (platinum) as a main component and a second component, Pd (palladium), and a vehicle,
The look containing a Ag (silver) of the third metal component is a lower melting point than Pd,
Pt is contained in a proportion within the range of 50 to 98 (wt%) with respect to the total amount of conductive components in the conductor paste.
前記第3金属成分のAgを、それらPdおよびAgの合計量に対して90(wt%)以下の割合で含むものである請求項1の導体ペースト。 The conductor paste according to claim 1 , comprising Ag of the third metal component in a proportion of 90 wt% or less with respect to the total amount of Pd and Ag. セラミック誘電体に導体層を形成するために用いられるものである請求項1または請求項2の導体ペースト。 3. The conductor paste according to claim 1 or 2 , which is used for forming a conductor layer on a ceramic dielectric. Pb(鉛)雰囲気下で焼成されることにより前記セラミック誘電体に焼き付けられるものである請求項の導体ペースト。 4. The conductive paste according to claim 3 , wherein the conductive paste is baked on the ceramic dielectric by firing in a Pb (lead) atmosphere.
JP2004081161A 2004-03-19 2004-03-19 Conductor paste Expired - Fee Related JP4610215B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081161A JP4610215B2 (en) 2004-03-19 2004-03-19 Conductor paste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081161A JP4610215B2 (en) 2004-03-19 2004-03-19 Conductor paste

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005268132A JP2005268132A (en) 2005-09-29
JP4610215B2 true JP4610215B2 (en) 2011-01-12

Family

ID=35092442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004081161A Expired - Fee Related JP4610215B2 (en) 2004-03-19 2004-03-19 Conductor paste

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4610215B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5364833B1 (en) 2012-10-03 2013-12-11 Tdk株式会社 Conductive paste and ceramic substrate using the same
JP6967845B2 (en) * 2016-09-27 2021-11-17 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Silver paste and electronic elements

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04329207A (en) * 1991-04-30 1992-11-18 Tdk Corp Conductor composition and wiring substrate
JPH06140683A (en) * 1992-10-28 1994-05-20 Onoda Cement Co Ltd Stacked piezoelectric actuator and manufacture thereof
JPH09261978A (en) * 1996-03-25 1997-10-03 Nippon Cement Co Ltd Laminated element and vibration driver
JPH10340621A (en) * 1997-06-05 1998-12-22 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk Conductive paste
JPH11339554A (en) * 1998-03-19 1999-12-10 Toray Ind Inc Conductive powder, conductive paste, plasma display and substrate therefor
JP2001168408A (en) * 1999-09-30 2001-06-22 Tdk Corp Laminated piezoelectric element and manufacturing method therefor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS543233B1 (en) * 1967-03-28 1979-02-20

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04329207A (en) * 1991-04-30 1992-11-18 Tdk Corp Conductor composition and wiring substrate
JPH06140683A (en) * 1992-10-28 1994-05-20 Onoda Cement Co Ltd Stacked piezoelectric actuator and manufacture thereof
JPH09261978A (en) * 1996-03-25 1997-10-03 Nippon Cement Co Ltd Laminated element and vibration driver
JPH10340621A (en) * 1997-06-05 1998-12-22 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk Conductive paste
JPH11339554A (en) * 1998-03-19 1999-12-10 Toray Ind Inc Conductive powder, conductive paste, plasma display and substrate therefor
JP2001168408A (en) * 1999-09-30 2001-06-22 Tdk Corp Laminated piezoelectric element and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005268132A (en) 2005-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5967193B2 (en) Conductive paste and method for producing multilayer ceramic electronic component
JP7176227B2 (en) Conductive paste, electronic parts and laminated ceramic capacitors
JP2024032861A (en) Conductive paste, electronic components, and multilayer ceramic capacitors
JP5870625B2 (en) Electrode sintered body, laminated electronic component, internal electrode paste, method for producing electrode sintered body, method for producing laminated electronic component
WO2020166361A1 (en) Electroconductive paste, electronic component, and laminated ceramic capacitor
JP2013131459A (en) Conductive paste and ceramic electronic component
JP4610215B2 (en) Conductor paste
JP7206671B2 (en) Conductive paste, electronic parts and laminated ceramic capacitors
JP4208234B2 (en) Conductive paste for piezoelectric ceramic material and use thereof
JP2008103522A (en) Conductive paste for multilayer ceramic component, and manufacturing method therefor
JP4640028B2 (en) Release layer paste and method for manufacturing multilayer electronic component
JP7215047B2 (en) Conductive paste, electronic parts, and laminated ceramic capacitors
JP4968309B2 (en) Paste composition, electronic component and method for producing multilayer ceramic capacitor
JP7092103B2 (en) Conductive paste and laminated electronic components
JP2008198688A (en) Conductive paste and manufacturing method of piezoelectric element
JP2012164784A (en) Multilayer ceramic electronic component
WO2021060540A1 (en) Electroconductive composition, electroconductive paste, electronic component, and laminated ceramic capacitor
JP2004055557A (en) Copper paste, wiring board using the same and manufacturing method of wiring board
JP2011198470A (en) Conductive paste for film electrode, conductive film for electrode, and film electrode
JP5457789B2 (en) Electronic component manufacturing method and electronic component
JP2021180073A (en) Conductive paste, electronic component, and multilayer ceramic capacitor
JP2020088353A (en) Conductive paste for terminal electrode for laminated ceramic electronic component
JP2011071365A (en) Method of manufacturing internal electrode of electronic component, and electronic component
JP2024008536A (en) Conductive paste, dried film, internal electrode and layered ceramic capacitor
JP2007201272A (en) Manufacturing method of wiring board

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061211

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090630

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100713

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100831

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100928

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101012

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees