JP4653647B2 - Ceramic capacitor, ceramic capacitor manufacturing method, and ceramic green sheet - Google Patents

Ceramic capacitor, ceramic capacitor manufacturing method, and ceramic green sheet Download PDF

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本発明は、簡易な製造工程を経て製造することができ、生産性が高いセラミックコンデンサ、セラミックコンデンサの製造方法及びセラミックグリーンシートに関する。 The present invention relates to a ceramic capacitor, a ceramic capacitor manufacturing method, and a ceramic green sheet that can be manufactured through a simple manufacturing process and have high productivity.

積層型の電子部品、例えばセラミックコンデンサは、多数の誘電体層と、これらの誘電体層の間に配置され、一端が対向する側面に交互に露出する内部電極と、対向する側面にそれぞれ設けられた一対の外部電極とから構成されている。 Multilayer electronic components, such as ceramic capacitors, are provided between a large number of dielectric layers, internal electrodes that are arranged between these dielectric layers, and that are alternately exposed on opposite side surfaces, and on opposite side surfaces. And a pair of external electrodes.

従来の積層セラミックコンデンサの誘電体層及び内部電極は、一般に次のような工程を経て製造される。ポリビニルブチラール樹脂やポリ(メタ)アクリル酸エステル系樹脂等のバインダー樹脂を有機溶剤に溶解した溶液に可塑剤、分散剤等を添加した後、セラミック原料粉末を加え、ボールミル等により均一に混合し、脱泡後に一定粘度を有するセラミックスラリー組成物を得る。このスラリー組成物をドクターブレード、リバースロールコーター等を用いて、離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム又はSUSプレート等の支持体面に流延成形する。これを加熱等により、溶剤等の揮発分を溜去させた後、支持体から剥離してセラミックグリーンシートを得る。 A dielectric layer and internal electrodes of a conventional multilayer ceramic capacitor are generally manufactured through the following steps. After adding a plasticizer, a dispersant, etc. to a solution in which a binder resin such as polyvinyl butyral resin or poly (meth) acrylic acid ester resin is dissolved in an organic solvent, add ceramic raw material powder, and uniformly mix with a ball mill or the like, A ceramic slurry composition having a constant viscosity after defoaming is obtained. This slurry composition is cast-molded on a support surface such as a polyethylene terephthalate film or a SUS plate which has been subjected to a release treatment using a doctor blade, a reverse roll coater or the like. This is heated to remove volatile components such as a solvent, and then peeled off from the support to obtain a ceramic green sheet.

次に、得られたセラミックグリーンシート上に内部電極となる導電ペーストをスクリーン印刷等により塗工したものを交互に複数枚積み重ね、加熱圧着して積層体を得る。この積層体中に含まれるバインダー成分等を熱分解して除去する処理、いわゆる脱脂処理を行った後、焼成して得られるセラミック焼成物の端面に外部電極を焼結する工程を経て積層セラミックコンデンサが得られる。
このように、積層セラミックコンデンサの製造には、極めて複雑かつ煩雑な工程を要する。
Next, a plurality of sheets obtained by alternately applying a conductive paste serving as an internal electrode on the obtained ceramic green sheet by screen printing or the like are stacked and heat-pressed to obtain a laminate. A multilayer ceramic capacitor through a process of thermally decomposing and removing the binder component contained in the laminate, so-called degreasing treatment, and sintering an external electrode on the end face of the ceramic fired product obtained by firing. Is obtained.
As described above, the production of the multilayer ceramic capacitor requires a very complicated and complicated process.

また、近年では、積層型セラミックコンデンサの小型化、大容量化が求められており、誘電体及び内部電極の薄膜化、多層化が進められている。
しかしながら、このような積層セラミックコンデンサにおいては、セラミックグリーンシートの表面に所定のパターンで電極層が形成された領域と、電極層が形成されていない領域との間に生じた段差が累積することによって、積層体を圧着する工程で、均一に圧力を加えることができず、デラミネーションと呼ばれる層間剥離が発生するという問題があった。
In recent years, there has been a demand for miniaturization and large capacity of multilayer ceramic capacitors, and thinning and multilayering of dielectrics and internal electrodes have been promoted.
However, in such a multilayer ceramic capacitor, the level difference generated between the region where the electrode layer is formed in a predetermined pattern on the surface of the ceramic green sheet and the region where the electrode layer is not formed accumulates. In the step of pressure-bonding the laminate, there has been a problem that pressure cannot be uniformly applied and delamination called delamination occurs.

これに対して、例えば、特許文献1には、電極層が形成されていない領域に誘電体ペーストを印刷することにより段差を解消する方法が検討されている。しかしながら、この方法では、セラミックコンデンサの製造工程や構造が更に複雑になるという問題があった。
特開2005−171177号公報
On the other hand, for example, Patent Document 1 discusses a method for eliminating a step by printing a dielectric paste in a region where an electrode layer is not formed. However, this method has a problem that the manufacturing process and structure of the ceramic capacitor are further complicated.
JP 2005-171177 A

本発明は、上記現状に鑑み、簡易な製造工程を経て製造することができ、生産性が高いセラミックコンデンサ、セラミックコンデンサの製造方法及びセラミックグリーンシートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is to provide a ceramic capacitor, a method for manufacturing a ceramic capacitor, and a ceramic green sheet that can be manufactured through a simple manufacturing process and have high productivity.

本発明は、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを含有するシート状のセラミック焼結体と、前記セラミック焼結体のシート面上に形成された外部電極とからなるセラミックコンデンサであって、前記セラミック焼結体において、前記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、前記外部電極が形成されたシート面に対して垂直方向に配向しており、かつ、少なくとも一部の前記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、一方の端が前記外部電極と接しているセラミックコンデンサである。 The present invention is a ceramic capacitor comprising a sheet-like ceramic sintered body containing nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity, and an external electrode formed on the sheet surface of the ceramic sintered body, In the ceramic sintered body, the nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity are oriented in a direction perpendicular to the sheet surface on which the external electrode is formed, and at least a part of the magnetism and conductivity is provided. The nanofiber or nanotube having a property is a ceramic capacitor in which one end is in contact with the external electrode.

本発明者らは、鋭意検討の結果、シート状のセラミック焼結体及び前記セラミック焼結体のシート面上に形成された外部電極からなるセラミックコンデンサにおいて、前記セラミック焼結体が磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを含有し、更に、この磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブが、前記外部電極が形成されているシート面に対して垂直方向に配向しており、かつ、少なくとも一部の磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、一方の端が前記外部電極に接していることによって、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブが内部電極として機能するセラミックコンデンサを得ることができることを見出した。これにより、セラミックコンデンサの製造工程において、誘電体と内部電極とを別々に製造して積層させる必要がなくなり、製造工程が簡素化され、生産性を向上させることが可能となるとともに、デラミネーションが発生することがないセラミックコンデンサを作製することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the ceramic sintered body is composed of a sheet-shaped ceramic sintered body and an external electrode formed on the sheet surface of the ceramic sintered body. The nanofibers or nanotubes having magnetic properties and conductivity are oriented in the direction perpendicular to the sheet surface on which the external electrodes are formed, and at least one One part of the nanofiber or nanotube having magnetism and conductivity in contact with the external electrode can obtain a ceramic capacitor in which the nanofiber or nanotube having magnetism and conductivity functions as an internal electrode. I found out that I can do it. This eliminates the need to separately manufacture and laminate the dielectric and internal electrodes in the ceramic capacitor manufacturing process, simplifying the manufacturing process, improving productivity, and reducing delamination. The inventors have found that a ceramic capacitor that does not occur can be produced, and have completed the present invention.

本発明のセラミックコンデンサの一例を図1に示す。
図1aは、本発明のセラミックコンデンサの電圧印加前の状態を示す断面図であり、図1bは、本発明のセラミックコンデンサの電圧印加後の状態を示す断面図である。
図1aに示すように、セラミックコンデンサ1は、セラミック焼結体2と、セラミック焼結体2のシート面上に形成された外部電極3とからなる。セラミック焼結体2は、磁性及び導電性を有するナノファイバー4を含有しており、磁性及び導電性を有するナノファイバー4は、外部電極2が形成されたシート面に対して垂直方向に配向しており、少なくとも一部の磁性及び導電性を有するナノファイバー4は、一方の端が外部電極2と接している。磁性及び導電性を有するナノファイバー4同士は、ナノファイバー連鎖部4aを形成し、電気的に接続されている。
このようなセラミックコンデンサ1に電圧を印加すると、図1bに示すように、シート上面に形成された負電極3aとシート下面に形成された正電極3bとが、セラミック焼結体2を介して電気的に接続されている。
An example of the ceramic capacitor of the present invention is shown in FIG.
FIG. 1a is a cross-sectional view showing a state before voltage application of the ceramic capacitor of the present invention, and FIG. 1b is a cross-sectional view showing a state after voltage application of the ceramic capacitor of the present invention.
As shown in FIG. 1 a, the ceramic capacitor 1 includes a ceramic sintered body 2 and an external electrode 3 formed on the sheet surface of the ceramic sintered body 2. The ceramic sintered body 2 includes nanofibers 4 having magnetism and conductivity, and the nanofibers 4 having magnetism and conductivity are oriented in a direction perpendicular to the sheet surface on which the external electrode 2 is formed. At least a part of the nanofiber 4 having magnetism and conductivity is in contact with the external electrode 2 at one end. The nanofibers 4 having magnetism and conductivity form a nanofiber chain portion 4a and are electrically connected.
When a voltage is applied to such a ceramic capacitor 1, a negative electrode 3a formed on the upper surface of the sheet and a positive electrode 3b formed on the lower surface of the sheet are electrically connected via the ceramic sintered body 2 as shown in FIG. Connected.

本発明のセラミックコンデンサは、シート状のセラミック焼結体と、前記セラミック焼結体のシート面上に形成された外部電極とからなる。 The ceramic capacitor of the present invention comprises a sheet-like ceramic sintered body and an external electrode formed on the sheet surface of the ceramic sintered body.

上記セラミック焼結体は、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを含有する。
本明細書において、上記磁性及び導電性を有するナノファイバーとは、磁性及び導電性を有する材料からなる極細繊維のことを意味する。また、上記磁性及び導電性を有するナノチューブとは、磁性及び導電性を有する材料からなる極細中空繊維のことを意味する。
The ceramic sintered body contains nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity.
In the present specification, the nanofibers having magnetism and conductivity mean ultrafine fibers made of a material having magnetism and conductivity. The nanotube having magnetism and conductivity means an ultrafine hollow fiber made of a material having magnetism and conductivity.

上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを構成する磁性及び導電性を有する材料としては特に限定されないが、例えば、ニッケル、アルミニウム、鉄、コバルト、クロム、フェライト、マグネシウム、パラジウム、ジルコニウム、又は、その合金、その化合物等が挙げられる。
このようなナノファイバー又はナノチューブを用いることによって、本発明のセラミックコンデンサにおいて、上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを内部電極とすることができ、電気特性に優れたコンデンサを得ることができる。
The magnetic and conductive material constituting the magnetic and conductive nanofiber or nanotube is not particularly limited. For example, nickel, aluminum, iron, cobalt, chromium, ferrite, magnesium, palladium, zirconium, or The alloy, the compound, etc. are mentioned.
By using such nanofibers or nanotubes, in the ceramic capacitor of the present invention, the above-mentioned nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity can be used as internal electrodes, and a capacitor having excellent electrical characteristics can be obtained. .

上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、繊維長又はチューブ長の好ましい下限は1μm、好ましい上限は100μmである。1μm未満であると、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブ同士が電気的に接続されないことがある。100μmを超えると、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブをシート面に垂直方向に配向させる際に、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブが絡み合って、充分に整列しないことがある。 In the nanofiber or nanotube having magnetism and conductivity, the preferable lower limit of the fiber length or the tube length is 1 μm, and the preferable upper limit is 100 μm. When the thickness is less than 1 μm, the nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity may not be electrically connected to each other. When the thickness exceeds 100 μm, when the magnetic and conductive nanofibers or nanotubes are oriented in the direction perpendicular to the sheet surface, the magnetic and conductive nanofibers or nanotubes may be entangled and not sufficiently aligned.

上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、高アスペクト比構造を有することが好ましく、アスペクト比(繊維径又はチューブ径/繊維長又はチューブ長)の好ましい下限は20である。アスペクト比が20未満であると、充分な異方導電性が得られず、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブが内部電極として機能しないことがある。 The nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity preferably have a high aspect ratio structure, and the preferred lower limit of the aspect ratio (fiber diameter or tube diameter / fiber length or tube length) is 20. If the aspect ratio is less than 20, sufficient anisotropic conductivity may not be obtained, and nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity may not function as internal electrodes.

上記セラミック焼結体において、上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、上記外部電極が形成されたシート面に対して垂直方向に配向しており、かつ、少なくとも一部の磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、一方の端が外部電極と接している。
このように配向していることによって、本発明のセラミックコンデンサにおいて、上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを内部電極とすることができ、電気特性に優れたセラミックコンデンサを得ることができる。
In the ceramic sintered body, the nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity are oriented in a direction perpendicular to the sheet surface on which the external electrode is formed, and at least a part of the magnetism and conductivity is obtained. One end of the nanofiber or nanotube having a contact with the external electrode.
By being oriented in this way, in the ceramic capacitor of the present invention, the above-described nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity can be used as internal electrodes, and a ceramic capacitor having excellent electrical characteristics can be obtained.

上記セラミック焼結体において、上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、ナノファイバー連鎖部又はナノチューブ連鎖部を有することが好ましい。
なお、上記ナノファイバー連鎖部又はナノチューブ連鎖部とは、上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブ同士が電気的に接続している部分のことを意味する。
このような連鎖部を有することによって、本発明のセラミックコンデンサにおいて、上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブ同士が電気的に導通して、内部電極となることにより、優れた電気特性を有するセラミックコンデンサが得られる。
In the ceramic sintered body, the magnetic and conductive nanofibers or nanotubes preferably have a nanofiber chain part or a nanotube chain part.
In addition, the said nanofiber chain part or the nanotube chain part means the part which the nanofiber or nanotube which has the said magnetism and electroconductivity is electrically connected.
By having such a chain portion, in the ceramic capacitor of the present invention, the above-described magnetic and conductive nanofibers or nanotubes are electrically connected to each other to form an internal electrode, thereby having excellent electrical characteristics. A ceramic capacitor is obtained.

上記磁性及び導電性を有するナノファイバーを製造する方法としては特に限定されないが、例えば、磁性及び導電性を有する材料をアルカリ溶液に浸漬し、温度を20℃から200℃まで昇温することによって製造する方法が挙げられる。 The method for producing the magnetic and conductive nanofibers is not particularly limited. For example, the nanofiber is produced by immersing a magnetic and conductive material in an alkaline solution and raising the temperature from 20 ° C. to 200 ° C. The method of doing is mentioned.

上記磁性及び導電性を有するナノチューブを製造する方法としては特に限定されないが、例えば、有機物からなる極細繊維を、無電解めっき浴に浸漬することによって磁性及び導電性を有する材料によるめっきを施し、得られた磁性及び導電性を有する材料で被覆された有機物繊維を、アルカリ溶液に浸漬し、有機物繊維を溶解させることによって製造する方法が挙げられる。 The method for producing the above-mentioned nanotubes having magnetism and conductivity is not particularly limited. For example, the ultrafine fiber made of an organic material is immersed in an electroless plating bath to be plated with a material having magnetism and conductivity. The organic fiber covered with the obtained magnetic and conductive material is immersed in an alkaline solution to dissolve the organic fiber.

上記セラミック焼結体は、例えば、セラミック粉末を有機バインダー中に分散したセラミックペーストを成形した後、焼成及び脱脂して得ることができる。
上記セラミック粉末としては、誘電性を示すものであれば特に限定されず、複合酸化物又は酸化物となる各種化合物、例えば、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物等、又は、これらを混合した粉末を用いることができる。具体的には、例えば、チタン酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化マンガン等の粉末が挙げられる。これらのセラミック粉末は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The ceramic sintered body can be obtained, for example, by molding a ceramic paste in which ceramic powder is dispersed in an organic binder, followed by firing and degreasing.
The ceramic powder is not particularly limited as long as it exhibits dielectric properties, and various compounds that become composite oxides or oxides, such as carbonates, nitrates, hydroxides, organometallic compounds, or the like, or Mixed powders can be used. Specifically, powders, such as barium titanate, magnesium carbonate, manganese oxide, are mentioned, for example. These ceramic powders may be used alone or in combination of two or more.

上記外部電極は、上記セラミック焼結体のシート面上に形成されている。
上記外部電極としては特に限定されず、例えば、導電体粉末、有機バインダー等を含有する外部電極用ペーストを用いて形成することができる。
The external electrode is formed on the sheet surface of the ceramic sintered body.
It does not specifically limit as said external electrode, For example, it can form using the paste for external electrodes containing conductor powder, an organic binder, etc.

上記導電体粉末としては、導電性を示すものであれば特に限定されないが、例えば、ニッケル、パラジウム、白金、金、銀、銅、又は、これらの合金等からなる微粒子等が挙げられる。これらの導電粉末は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The conductor powder is not particularly limited as long as it exhibits conductivity, and examples thereof include fine particles made of nickel, palladium, platinum, gold, silver, copper, or alloys thereof. These conductive powders may be used alone or in combination of two or more.

上記有機バインダーとしては特に限定されないが、例えば、エチルセルロース等のセルロース誘導体、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。これらの有機バインダーは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as said organic binder, For example, cellulose derivatives, such as ethyl cellulose, an acrylic resin, polyvinyl butyral resin, etc. are mentioned. These organic binders may be used alone or in combination of two or more.

本発明のセラミックコンデンサを製造する方法としては特に限定されないが、例えば、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブ、セラミック粉末、及び、有機バインダーを含有するセラミックグリーンシート用組成物をシート状に成形してシート成形体を作製する工程、前記シート成形体に磁場を印加することによって前記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを前記シート成形体のシート面に対して垂直方向に配向させてセラミックグリーンシートを作製する工程、前記セラミックグリーンシートを焼成してシート状のセラミック焼結体を作製する工程、及び、前記セラミック焼結体のシート面上に外部電極を形成する工程を有するセラミックコンデンサの製造方法を用いることができる。このようなセラミックコンデンサの製造方法もまた、本発明の一つである。
このような製造方法によって、セラミック焼結体のシート面に対して垂直方向に配向した磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを含有するセラミックコンデンサを得ることができ、上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、セラミックコンデンサにおいて内部電極とすることができるため、セラミックコンデンサの製造工程を簡易化し、生産性を向上させることが可能となる。
The method for producing the ceramic capacitor of the present invention is not particularly limited. For example, a composition for a ceramic green sheet containing nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity, ceramic powder, and an organic binder is formed into a sheet shape. A sheet molded body by applying a magnetic field to the sheet molded body to orient the nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity in a direction perpendicular to the sheet surface of the sheet molded body. A ceramic capacitor comprising a step of producing a green sheet, a step of firing the ceramic green sheet to produce a sheet-like ceramic sintered body, and a step of forming an external electrode on a sheet surface of the ceramic sintered body Manufacturing methods can be used. Such a method of manufacturing a ceramic capacitor is also one aspect of the present invention.
By such a manufacturing method, a ceramic capacitor containing magnetic and conductive nanofibers or nanotubes oriented in a direction perpendicular to the sheet surface of the ceramic sintered body can be obtained, and has the above magnetic and conductive properties. Since the nanofiber or the nanotube can be used as an internal electrode in the ceramic capacitor, the manufacturing process of the ceramic capacitor can be simplified and the productivity can be improved.

本発明のセラミックコンデンサの製造方法としては、具体的には、例えば、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブ、セラミック粉末、有機バインダー、及び、有機溶剤を含有する原材料を混合して得られたセラミックグリーンシート用組成物を、ポリエチレンテレフタレート等の支持体上に塗工し、シート状に成形してシート成形体を作製し、このシート成形体に磁場を印加することによって、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブをシート成形体のシート面に対して垂直方向に配向させ、その後、乾燥することによりセラミックグリーンシートを作製する。または、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブ、セラミック粉末、及び、熱可塑性バインダーを含有するセラミックグリーンシート用組成物を、シート状に成形し、得られたシートに熱を加えることによって、シートの粘度を低下させた状態で磁場を印加し、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブをセラミックグリーンシートのシート面に対して垂直方向に配向させ後に、冷却してセラミックグリーンシートを作製する。次いで、得られたセラミックグリーンシートに含有される有機成分を熱分解する処理、いわゆる脱脂処理を行った後、焼成してシート状のセラミック焼結体を得た後、導電ペーストを塗工し、めっき処理を行い、導電版の貼り合せ等を行うことによって外部電極をセラミック焼結体のシート面上に形成する方法等を用いることができる。 Specifically, the method for producing a ceramic capacitor of the present invention was obtained by mixing raw materials containing nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity, ceramic powder, an organic binder, and an organic solvent, for example. The ceramic green sheet composition is coated on a support such as polyethylene terephthalate, and formed into a sheet shape to produce a sheet molded body. By applying a magnetic field to the sheet molded body, the magnetic and conductive properties are improved. A ceramic green sheet is produced by orienting the nanofibers or nanotubes that are included in a direction perpendicular to the sheet surface of the sheet molded article and then drying. Alternatively, a composition for a ceramic green sheet containing nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity, ceramic powder, and a thermoplastic binder is formed into a sheet shape, and heat is applied to the obtained sheet, thereby forming a sheet. A magnetic field is applied in a state where the viscosity of the ceramic green sheet is lowered to orient the nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity in a direction perpendicular to the sheet surface of the ceramic green sheet, and then cooled to produce a ceramic green sheet. Next, after performing a process of thermally decomposing organic components contained in the obtained ceramic green sheet, so-called degreasing treatment, after firing to obtain a sheet-like ceramic sintered body, a conductive paste is applied, For example, a method of forming an external electrode on the sheet surface of the ceramic sintered body by performing plating treatment and pasting conductive plates can be used.

本発明のセラミックコンデンサの製造方法は、セラミックグリーンシート用組成物をシート状に成形してシート成形体を作製する工程を有する。
上記セラミックグリーンシート用組成物は、上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブ、セラミック粉末、及び、有機バインダーを含有する。
The method for producing a ceramic capacitor of the present invention includes a step of forming a sheet green body by forming a ceramic green sheet composition into a sheet shape.
The composition for a ceramic green sheet contains the nanofibers or nanotubes having magnetic properties and conductivity, ceramic powder, and an organic binder.

上記セラミックグリーンシート用組成物において、上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブの含有量は、上記セラミック粉末100重量部に対して、好ましい下限が5重量部、好ましい上限が40重量部である。5重量部未満であると、内部電極として機能する面積が不充分となり、充分な電気特性が得られないとなることがある。40重量部を超えると、磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブ同士の絡み合いが多くなる為に良好な分散が困難になると同時に、磁場によってシート面に対して垂直方向に配向させることも困難になることがある。 In the ceramic green sheet composition, the content of the nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity is preferably 5 parts by weight and preferably 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder. . If it is less than 5 parts by weight, the area functioning as the internal electrode may be insufficient, and sufficient electrical characteristics may not be obtained. When the amount exceeds 40 parts by weight, the entanglement between the magnetic and conductive nanofibers or nanotubes increases, so that it becomes difficult to disperse well, and at the same time, it is difficult to orient in the direction perpendicular to the sheet surface by a magnetic field. May be.

上記セラミック粉末としては、誘電性を示すものであれば特に限定されず、複合酸化物又は酸化物となる各種化合物、例えば、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物等、又は、これらを混合した粉末を用いることができる。具体的には、例えば、チタン酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化マンガン等の粉末が挙げられる。これらのセラミック粉末は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The ceramic powder is not particularly limited as long as it exhibits dielectric properties, and various compounds that become composite oxides or oxides, such as carbonates, nitrates, hydroxides, organometallic compounds, or the like, or Mixed powders can be used. Specifically, powders, such as barium titanate, magnesium carbonate, manganese oxide, are mentioned, for example. These ceramic powders may be used alone or in combination of two or more.

上記有機バインダーとしては特に限定されず、例えば、エチルセルロース等のセルロース誘導体、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。これらの有機バインダーは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The organic binder is not particularly limited, and examples thereof include cellulose derivatives such as ethyl cellulose, acrylic resins, polyvinyl butyral resins, and the like. These organic binders may be used alone or in combination of two or more.

上記セラミックグリーンシート用組成物は、有機溶剤を含有してもよい。
上記有機溶剤としては特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類;メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、ブタン酸メチル、ブタン酸エチル、ブタン酸ブチル、ペンタン酸メチル、ペンタン酸エチル、ペンタン酸ブチル、ヘキサン酸メチル、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸ブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酪酸2−エチルヘキシル等のエステル類;メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、α−テルピネオール、ターピニルアセテート、ジヒドロテルピネオール、ジヒドロテルピネオールアセテート、ブチルセルソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられる。これらの有機溶剤は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
The ceramic green sheet composition may contain an organic solvent.
The organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, dipropyl ketone, and diisobutyl ketone; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Methyl propionate, ethyl propionate, butyl propionate, methyl butanoate, ethyl butanoate, butyl butanoate, methyl pentanoate, ethyl pentanoate, butyl pentanoate, methyl hexanoate, ethyl hexanoate, butyl hexanoate, acetic acid 2 -Esters such as ethyl hexyl and 2-ethylhexyl butyrate; methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, α-terpineol, terpinyl acetate, dihydroterpineol, dihydroterpineol acetate, Chill cellosolve acetate, butyl carbitol acetate. These organic solvents may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記セラミックグリーンシート用組成物は、更に、分散剤を含有してもよい。
上記分散剤としては特に限定されないが、例えば、脂肪酸、脂肪族アミン、アルカノールアミド、リン酸エステルを好適に用いることができる。
The ceramic green sheet composition may further contain a dispersant.
Although it does not specifically limit as said dispersing agent, For example, a fatty acid, an aliphatic amine, an alkanolamide, and phosphate ester can be used conveniently.

上記脂肪酸としては特に限定されず、例えば、ベヘニン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリン酸、カプリル酸、ヤシ脂肪酸等の飽和脂肪酸;オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ソルビン酸、牛脂脂肪酸、ヒマシ硬化脂肪酸等の不飽和脂肪酸等が挙げられる。なかでも、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好適である。
上記脂肪族アミンとしては特に限定されず、例えば、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、アルキル(ヤシ)アミン、アルキル(硬化牛脂)アミン、アルキル(牛脂)アミン、アルキル(大豆)アミン等が挙げられる。
上記アルカノールアミドとしては特に限定されず、例えば、ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド、牛脂脂肪酸ジエタノールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等が挙げられる。
上記リン酸エステルとしては特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルリン酸エステルが挙げられる。
The fatty acid is not particularly limited, and examples thereof include saturated fatty acids such as behenic acid, stearic acid, palmitic acid, myristic acid, lauric acid, capric acid, caprylic acid, and coconut fatty acid; oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, sorbic acid And unsaturated fatty acids such as beef tallow fatty acid and castor-cured fatty acid. Of these, lauric acid, stearic acid, oleic acid and the like are preferable.
The aliphatic amine is not particularly limited. For example, laurylamine, myristylamine, cetylamine, stearylamine, oleylamine, alkyl (coconut) amine, alkyl (cured beef tallow) amine, alkyl (beef tallow) amine, alkyl (soybean) amine Etc.
The alkanolamide is not particularly limited, and examples thereof include coconut fatty acid diethanolamide, beef tallow fatty acid diethanolamide, lauric acid diethanolamide, and oleic acid diethanolamide.
It does not specifically limit as said phosphate ester, For example, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester and polyoxyethylene alkyl allyl ether phosphate ester are mentioned.

上記セラミックグリーンシート用組成物は、更に、本発明の効果を損なわない範囲で、可塑剤、潤滑剤、帯電防止剤等の従来公知の添加剤を含有してもよい。 The composition for ceramic green sheets may further contain conventionally known additives such as a plasticizer, a lubricant, and an antistatic agent as long as the effects of the present invention are not impaired.

上記シート状に成形する方法としては、例えば、セラミックグリーンシート用組成物をポリエチレンテレフタレート等の支持体上に塗工する方法、成形機を用いる方法等が挙げられる。
上記セラミックグリーンシート用組成物をポリエチレンテレフタレート等の支持体上に塗工する方法としては特に限定されず、例えば、ドクターブレード、エクストルージョンコーター、ワイヤーバーコーター等やスクリーン印刷機、グラビア印刷機等を用いる方法が挙げられる。
上記成形機を用いる方法としては特に限定されず、例えば、カレンダ成形、Tダイ等を用いる方法が挙げられる。
Examples of the method for forming into a sheet include a method of coating a ceramic green sheet composition on a support such as polyethylene terephthalate, a method using a molding machine, and the like.
The method for coating the ceramic green sheet composition on a support such as polyethylene terephthalate is not particularly limited. For example, a doctor blade, an extrusion coater, a wire bar coater, a screen printing machine, a gravure printing machine, etc. The method to use is mentioned.
The method using the molding machine is not particularly limited, and examples thereof include calendar molding and a method using a T die.

本発明のセラミックコンデンサの製造方法は、上記シート成形体に磁場を印加することによって上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを上記シート成形体のシート面に対して垂直方向に配向させてセラミックグリーンシートを作製する工程を有する。 The method for producing a ceramic capacitor according to the present invention includes applying a magnetic field to the sheet compact to orient the nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity in a direction perpendicular to the sheet surface of the sheet compact. A step of producing a green sheet.

上記磁場を印加する方法としては特に限定されず、例えば、所定の電流、電圧を印加したソレノイドコイル上に載置する方法、超伝導磁石、永久磁石等の磁石上に載置する方法等が挙げられる。 The method of applying the magnetic field is not particularly limited, and examples thereof include a method of placing on a solenoid coil to which a predetermined current and voltage are applied, a method of placing on a magnet such as a superconducting magnet and a permanent magnet, and the like. It is done.

上記セラミックグリーンシート用組成物をシート状に成形してシート成形体を作製する工程において、上記ポリエチレンテレフタレート等の支持体上に塗工する方法を用いた場合には、上記磁場を印加した後に、シート成形体を乾燥させることによって、セラミックグリーンシートを得ることができる。 In the step of forming a sheet green body by forming the ceramic green sheet composition into a sheet shape, when using a method of coating on a support such as the polyethylene terephthalate, after applying the magnetic field, A ceramic green sheet can be obtained by drying the sheet compact.

上記セラミックグリーンシート用組成物をシート状に成形してシート成形体を作製する工程において、上記成形機を用いる方法を使用した場合には、上記磁場を印加する前に、成形したシートに熱を加えることによって、シート成形体の粘度を低下させることが好ましい。これにより、上記シート成形体において上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを上記シート成形体のシート面に対して垂直方向に配向させることが更に容易となる。 In the step of forming a sheet green body by forming the ceramic green sheet composition into a sheet shape, when the method using the molding machine is used, heat is applied to the molded sheet before applying the magnetic field. By adding, it is preferable to reduce the viscosity of the sheet compact. This makes it easier to orient the nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity in the sheet molded body in the direction perpendicular to the sheet surface of the sheet molded body.

上記磁場を印加することによって上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを上記シート成形体のシート面に対して垂直方向に配向させてセラミックグリーンシートを作製する工程において、上記シート成形体は、回転式粘度計(英弘精機社製)を用いて測定した粘度が10万Pa・s未満であることが好ましい。10万Pa・s以上であると、磁場を印加した際に、上記シート成形体において上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを上記シート成形体のシート面に対して垂直方向に配向させることが困難となることがある。 In the step of producing a ceramic green sheet by orienting the nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity in a direction perpendicular to the sheet surface of the sheet molded body by applying the magnetic field, the sheet molded body comprises: The viscosity measured using a rotary viscometer (manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.) is preferably less than 100,000 Pa · s. When the magnetic field is applied when it is 100,000 Pa · s or more, the nanofibers or nanotubes having the magnetism and conductivity in the sheet molded body are oriented in a direction perpendicular to the sheet surface of the sheet molded body. May be difficult.

上記粘度を測定する際の温度としては特に限定されず、粘度が10万Pa・s未満になる温度となるように熱を加えてよいが、好ましい上限は90℃である。90℃を超えると、シート成形体含有物の揮発や熱分解が起こり易くなり、シート内にボイドが発生するため、均一なシート成形体が得られないことがある。 The temperature at which the viscosity is measured is not particularly limited, and heat may be applied so that the viscosity becomes less than 100,000 Pa · s, but a preferable upper limit is 90 ° C. When the temperature exceeds 90 ° C., volatilization and thermal decomposition of the sheet molded product content easily occur, and voids are generated in the sheet, so that a uniform sheet molded product may not be obtained.

本発明のセラミックコンデンサの製造方法において、上記導電性を有する磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブ、上記セラミック粉末、及び、上記有機バインダーを含有するセラミックグリーンシートであって、上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、上記セラミックグリーンシートのシート面に対して垂直方向に配向されているセラミックグリーンシートを中間生成物として得ることができる。
このようなセラミックグリーンシートもまた、本発明の一つである。
In the method for producing a ceramic capacitor of the present invention, a ceramic green sheet containing the above-mentioned magnetic and conductive nanofibers or nanotubes having the above-mentioned conductivity, the above-mentioned ceramic powder, and the above-mentioned organic binder, wherein the above-mentioned magnetism and conductivity As the intermediate product, the nanofibers or nanotubes having a can be obtained as an intermediate product of a ceramic green sheet that is oriented in a direction perpendicular to the sheet surface of the ceramic green sheet.
Such a ceramic green sheet is also one aspect of the present invention.

本発明のセラミックコンデンサの製造方法は、上記セラミックグリーンシートを焼成してセラミック焼結体を作製する工程を有する。
上記セラミックグリーンシートを焼成する方法としては特に限定されず、例えば、まず大気雰囲気下において200〜500℃にて徐々に脱バインダーを行い、その後、還元雰囲気下において950〜1350℃の高温で焼成してセラミックを焼結させる方法等が挙げられる。
The method for producing a ceramic capacitor of the present invention includes a step of firing the ceramic green sheet to produce a ceramic sintered body.
The method for firing the ceramic green sheet is not particularly limited. For example, first, the binder is gradually removed at 200 to 500 ° C. in an air atmosphere, and then fired at a high temperature of 950 to 1350 ° C. in a reducing atmosphere. And a method of sintering the ceramic.

本発明のセラミックコンデンサの製造方法は、上記セラミック焼結体に両面研磨を施す工程を有していてもよい。
このような両面研磨を施すことによって、少なくとも一部の上記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブの一方の端が、セラミック焼結体のシート面に露出し、外部電極と接続するため、内部電極として機能することができる。
上記両面研磨の方法としては特に限定特に限定されず、例えば、バレル研磨、バフ研磨、ガラ研磨、ベルト研磨、ブラスト研磨等が挙げられる。
The manufacturing method of the ceramic capacitor of this invention may have the process of performing double-sided grinding | polishing to the said ceramic sintered compact.
By performing such double-sided polishing, at least a part of one end of the above-mentioned nanofiber or nanotube having magnetism and conductivity is exposed on the sheet surface of the ceramic sintered body and is connected to the external electrode. It can function as an electrode.
The double-side polishing method is not particularly limited, and examples thereof include barrel polishing, buff polishing, glass polishing, belt polishing, and blast polishing.

本発明のセラミックコンデンサの製造方法は、上記セラミック焼結体のシート面上に外部電極を形成する工程を有する。
上記外部電極を形成する方法としては特に限定されず、例えば、上記導電粉末、上記有機バインダー等を混合して得られた外部電極用ペーストを塗工し、窒素雰囲気下で焼結することによって形成する方法が挙げられる。
The manufacturing method of the ceramic capacitor of this invention has the process of forming an external electrode on the sheet | seat surface of the said ceramic sintered compact.
The method for forming the external electrode is not particularly limited. For example, the external electrode is formed by applying an external electrode paste obtained by mixing the conductive powder, the organic binder, and the like, and sintering in a nitrogen atmosphere. The method of doing is mentioned.

上記外部電極は、上記セラミックグリーンシートのシート面上に上記外部電極用ペーストを塗工し、上記セラミック焼結体と上記外部電極とを、同時に焼成及び焼結することによって形成してもよい。 The external electrode may be formed by applying the external electrode paste on the surface of the ceramic green sheet, and simultaneously firing and sintering the ceramic sintered body and the external electrode.

本発明によれば、セラミックコンデンサの製造において、誘電体と内部電極とを別々に製造し複数枚積層する必要がないため、簡易な製造工程を経て製造することができ、生産性が高く、かつ、デラミネーションが発生することがないセラミックコンデンサ、セラミックコンデンサの製造方法及びセラミックグリーンシートを提供することができる。 According to the present invention, in the production of a ceramic capacitor, it is not necessary to separately produce and laminate a plurality of dielectrics and internal electrodes, so that it can be produced through a simple production process, has high productivity, and A ceramic capacitor in which delamination does not occur, a method of manufacturing a ceramic capacitor, and a ceramic green sheet can be provided.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例)
(磁性ナノチューブの作製)
6−{2−sec−ブチル−4−(4−ピリジルアゾ)フェノキシ}ヘキサン酸の粉末1gをpH12の水酸化ナトリウム水溶液1000mlに溶解し、均質な水溶液を調製した。この水溶液に二酸化炭素を3時間吹き込み(吹き込み量:100ml/min)、軸径1μm、長さ約20μmの有機物繊維を得た。
(Example)
(Production of magnetic nanotube)
A homogeneous aqueous solution was prepared by dissolving 1 g of 6- {2-sec-butyl-4- (4-pyridylazo) phenoxy} hexanoic acid powder in 1000 ml of a sodium hydroxide aqueous solution at pH 12. Carbon dioxide was blown into this aqueous solution for 3 hours (blowing amount: 100 ml / min) to obtain an organic fiber having a shaft diameter of 1 μm and a length of about 20 μm.

得られた有機物繊維を、脱イオン水で洗浄し、6×10-3質量%の塩化パラジウム及び0.6質量%の塩化ナトリウムを溶解した酢酸緩衝液(pH5、0.1モルdm-3)500mlに浸漬した。室温で30分間静置した後、脱イオン水で洗浄を行った。次いで、脱イオン水による洗浄を行った有機物繊維を、1.5質量%の次亜リン酸ニッケル6水和物、1.2質量%のホウ酸、0.24質量%の酢酸ナトリウム及び0.12質量%の硫酸アンモニウムを含むpH5.5の無電解ニッケルめっき浴に浸漬し、室温で30分静置した。更に、4.5質量%の次亜リン酸ニッケル6水和物、1.2質量%のホウ酸、0.24質量%の酢酸ナトリウム及び0.12質量%の硫酸アンモニウムを含むpH5.5の無電解めっき浴に浸漬し、室温で24時間静置した後、脱イオン水で洗浄を行い、金属ニッケルで被覆された有機物繊維を得た。 The obtained organic fiber was washed with deionized water, and an acetate buffer solution (pH 5, 0.1 mol dm −3 ) in which 6 × 10 −3 mass% palladium chloride and 0.6 mass% sodium chloride were dissolved. It was immersed in 500 ml. After standing at room temperature for 30 minutes, it was washed with deionized water. Subsequently, the organic fiber washed with deionized water was mixed with 1.5% by mass of nickel hypophosphite hexahydrate, 1.2% by mass of boric acid, 0.24% by mass of sodium acetate and 0.2% by mass. It was immersed in an electroless nickel plating bath having a pH of 5.5 containing 12% by mass of ammonium sulfate and allowed to stand at room temperature for 30 minutes. In addition, a pH 5.5 solution containing 4.5% by weight nickel hypophosphite hexahydrate, 1.2% by weight boric acid, 0.24% by weight sodium acetate and 0.12% by weight ammonium sulfate. After being immersed in an electrolytic plating bath and allowed to stand at room temperature for 24 hours, it was washed with deionized water to obtain organic fibers coated with metallic nickel.

得られた金属ニッケルで被覆された有機物繊維を、pH14の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、室温で24時間静置し、有機物繊維を溶解させ、PTFEメンブランフィルター(ポアサイズ:0.2μm)を用いてろ過し、脱イオン水で洗浄し、中空状のニッケルチューブを得た。 The obtained organic fiber coated with nickel metal is immersed in an aqueous sodium hydroxide solution having a pH of 14 and allowed to stand at room temperature for 24 hours to dissolve the organic fiber and use a PTFE membrane filter (pore size: 0.2 μm). Filtration and washing with deionized water gave a hollow nickel tube.

(セラミックスラリー組成物の調製)
ポリビニルブチラール樹脂(エスレックB「BM−S」、重合度800、積水化学工業社製)6重量部を、トルエン70重量部とエタノール70重量部との混合溶剤に加え、攪拌溶解した。更に、この樹脂溶液に可塑剤としてジブチルフタレート3重量部を加え、攪拌溶解した。こうして得られた樹脂溶液に、得られたニッケルチューブ20重量部、セラミック粉末としてチタン酸バリウム(BT−01、平均粒径0.1μm、堺化学工業社製)100重量部を加え、ボールミルで48時間混合してセラミックスラリー組成物を得た。
(Preparation of ceramic slurry composition)
6 parts by weight of a polyvinyl butyral resin (ESREC B “BM-S”, polymerization degree 800, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was added to a mixed solvent of 70 parts by weight of toluene and 70 parts by weight of ethanol and dissolved by stirring. Further, 3 parts by weight of dibutyl phthalate as a plasticizer was added to this resin solution and dissolved by stirring. To the resin solution thus obtained, 20 parts by weight of the obtained nickel tube and 100 parts by weight of barium titanate (BT-01, average particle size of 0.1 μm, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) as ceramic powder were added, and 48 times by a ball mill. Mixing for a time, a ceramic slurry composition was obtained.

(磁性ナノチューブ配向セラミックグリーンシートの作製)
得られたセラミックスラリー組成物を、減圧オーブンを用いて、40℃で、1時間、有機溶剤を揮発させた後に、PETフィルム上に乾燥後の膜厚が150μmになるように塗工し、電流20A、電圧30Vを印加した直流ソレノイドコイル(玉川製作所社製)の上に10分間放置し、常温で1時間風乾し、更に熱風乾燥機を用いて80℃で3時間乾燥させてセラミックグリーンシートを得た。
(Production of magnetic nanotube oriented ceramic green sheet)
The obtained ceramic slurry composition was applied to a PET film so that the film thickness after drying was 150 μm after volatilizing the organic solvent at 40 ° C. for 1 hour using a vacuum oven. A ceramic green sheet is left on a DC solenoid coil (Tamagawa Seisakusho Co., Ltd.) applied with 20A and a voltage of 30V for 10 minutes, air-dried at room temperature for 1 hour, and further dried at 80 ° C. for 3 hours using a hot air dryer. Obtained.

(セラミックコンデンサの作製)
得られたセラミックグリーンシートを5cm角の大きさに切断し、窒素雰囲気下において、昇温速度3℃/分で450℃まで昇温し、5時間保持後、更に昇温速度5℃/分で1350℃まで昇温し、10時間保持してセラミック焼結体を得た。このようにして得られたセラミック焼結体に、両面研磨を施した後、図2に示すように外部電極用ペーストを両面にパターン印刷をした。
次いで、窒素雰囲気下において、昇温速度10℃/分で700℃まで昇温し、10分間保持後、冷却して外部電極を形成した。更に、形成した外部電極上にめっきを施して、セラミックコンデンサを作製した。
(Production of ceramic capacitors)
The obtained ceramic green sheet was cut to a size of 5 cm square, heated to 450 ° C. at a heating rate of 3 ° C./min in a nitrogen atmosphere, held for 5 hours, and further heated at a heating rate of 5 ° C./min. The temperature was raised to 1350 ° C. and held for 10 hours to obtain a ceramic sintered body. The ceramic sintered body thus obtained was subjected to double-side polishing, and then an external electrode paste was pattern printed on both sides as shown in FIG.
Next, in a nitrogen atmosphere, the temperature was raised to 700 ° C. at a temperature raising rate of 10 ° C./min, held for 10 minutes, and then cooled to form an external electrode. Further, the formed external electrode was plated to produce a ceramic capacitor.

(比較例)
(セラミックグリーンシートの作製)
ポリビニルブチラール樹脂(エスレックB「BM−S」、重合度800、積水化学工業社製)6重量部を、トルエン70重量部とエタノール70重量部との混合溶剤に加え、攪拌溶解した。この樹脂溶液に可塑剤としてジブチルフタレート3重量部を加え、攪拌溶解した。更に、この樹脂溶液に、セラミック粉末としてチタン酸バリウム(BT−01、平均粒径0.1μm、堺化学工業社製)100重量部を加え、ボールミルで48時間混合してセラミックスラリー組成物を得た。
得られたセラミックスラリー組成物を、剥離層を形成した基材シート上に、乾燥後の厚みが約1μmになるように塗布し、常温で1時間風乾し、更に熱風乾燥機、80℃で3時間、続いて120℃で2時間乾燥させてセラミックグリーンシートを得た。
(Comparative example)
(Production of ceramic green sheets)
6 parts by weight of a polyvinyl butyral resin (ESREC B “BM-S”, polymerization degree 800, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was added to a mixed solvent of 70 parts by weight of toluene and 70 parts by weight of ethanol and dissolved by stirring. To this resin solution, 3 parts by weight of dibutyl phthalate was added as a plasticizer and dissolved by stirring. Furthermore, 100 parts by weight of barium titanate (BT-01, average particle size 0.1 μm, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) as ceramic powder was added to this resin solution, and mixed with a ball mill for 48 hours to obtain a ceramic slurry composition. It was.
The obtained ceramic slurry composition was applied onto a substrate sheet on which a release layer was formed so that the thickness after drying was about 1 μm, air-dried at room temperature for 1 hour, and further heated with a hot-air dryer at 80 ° C. for 3 hours. The resulting mixture was dried at 120 ° C. for 2 hours to obtain a ceramic green sheet.

(導電ペーストの作製)
導電粉末としてのニッケル微粒子(2020SS、三井金属社製)100重量部に対して、ポリビニルブチラール樹脂(エスレックB「BM−S」、積水化学工業社製)7重量部とα−テルピネオール60重量部とを加え、三本ロールで混練して導電ペーストを得た。混練は光学顕微鏡にて凝集物(未解砕物)が認められなくなるまでロールを通すことにより行った。
(Preparation of conductive paste)
7 parts by weight of polyvinyl butyral resin (ESREC B “BM-S”, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and 60 parts by weight of α-terpineol with respect to 100 parts by weight of nickel fine particles (2020SS, manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd.) as a conductive powder And kneaded with three rolls to obtain a conductive paste. The kneading was performed by passing a roll until no aggregate (uncrushed material) was observed with an optical microscope.

(セラミックコンデンサの作製)
得られた導電ペーストをセラミックグリーンシート上にスクリーン印刷により導電パターンを印刷した。印刷速度は約4m/分であった。導電パターンが形成されることによって生じた段差を吸収するための誘電層用ペーストは40℃で加熱し、撹拌して余剰のエタノール及びトルエンを揮発させて調整し、セラミックグリーンシート上の導電パターンが形成されていない部分にスクリーン印刷を行った。
得られた電極層を形成したグリーンシートを50層積層し、カットした後に焼結させた。これを研磨した後に外部電極用ペーストを両端にディップ法にて塗布し、実施例と同様に焼成、めっきを施してセラミックコンデンサを作製した。
(Production of ceramic capacitors)
A conductive pattern was printed on the ceramic green sheet by screen printing of the obtained conductive paste. The printing speed was about 4 m / min. The dielectric layer paste for absorbing the level difference caused by the formation of the conductive pattern is heated at 40 ° C. and stirred to volatilize excess ethanol and toluene. Screen printing was performed on the unformed part.
50 layers of the obtained green sheets on which the electrode layers were formed were laminated, cut and sintered. After polishing this, an external electrode paste was applied to both ends by the dipping method, and firing and plating were performed in the same manner as in Example to produce a ceramic capacitor.

(評価)
実施例で得られたセラミックコンデンサに電気信号を加えたところ、コンデンサとしての応答が認められた。
また、実施例では、従来必要とされていた内部電極のスクリーン印刷工程、セラミックグリーンシートと内部電極とからなるユニットの積層工程等を省くことができるため、比較例に比して、セラミックコンデンサの製造に要する時間を40%以上も短縮することができた。
更に、実施例で得られたセラミックコンデンサは、積層体ではないため、従来、生産効率を考える上で大きな問題となっていたデラミネーションが発生することなく、極めて効率的にセラミックコンデンサを作製し得ることが判明した。
(Evaluation)
When an electric signal was applied to the ceramic capacitor obtained in the example, a response as a capacitor was recognized.
Further, in the embodiment, since the screen printing process of the internal electrode and the stacking process of the unit composed of the ceramic green sheet and the internal electrode, which have been conventionally required, can be omitted, the ceramic capacitor is compared with the comparative example. The time required for production could be reduced by 40% or more.
Furthermore, since the ceramic capacitor obtained in the example is not a laminated body, the ceramic capacitor can be manufactured extremely efficiently without the occurrence of delamination, which has been a big problem in the conventional production efficiency. It has been found.

本発明によれば、簡易な製造工程を経て製造することができ、生産性が高いセラミックコンデンサ、セラミックコンデンサの製造方法及びセラミックグリーンシートを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can manufacture through a simple manufacturing process and can provide the ceramic capacitor, the manufacturing method of a ceramic capacitor, and a ceramic green sheet with high productivity.

本発明のセラミックコンデンサの一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the ceramic capacitor of this invention. 本発明のセラミックコンデンサの一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the ceramic capacitor of this invention. 実施例で作製したセラミックコンデンサにおける外部電極の配置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows arrangement | positioning of the external electrode in the ceramic capacitor produced in the Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 セラミックコンデンサ
2 セラミック焼結体
3 外部電極
3a 負電極
3b 正電極
4 磁性及び導電性を有するナノファイバー
4a ナノファイバー連結部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic capacitor 2 Ceramic sintered body 3 External electrode 3a Negative electrode 3b Positive electrode 4 Nanofiber 4a which has magnetism and conductivity Nanofiber connection part

Claims (3)

磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを含有するシート状のセラミック焼結体と、前記セラミック焼結体のシート面上に形成された外部電極とからなるセラミックコンデンサであって、
前記セラミック焼結体において、前記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、前記外部電極が形成されたシート面に対して垂直方向に配向しており、かつ、少なくとも一部の前記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブは、一方の端が前記外部電極と接している
ことを特徴とするセラミックコンデンサ。
A ceramic capacitor comprising a sheet-like ceramic sintered body containing nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity, and an external electrode formed on the sheet surface of the ceramic sintered body,
In the ceramic sintered body, the nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity are oriented in a direction perpendicular to the sheet surface on which the external electrode is formed, and at least a part of the magnetism and conductivity is provided. One end of the nanofiber or nanotube having a property is in contact with the external electrode.
磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブ、セラミック粉末、及び、有機バインダーを含有するセラミックグリーンシート用組成物をシート状に成形してシート成形体を作製する工程、
前記シート成形体に磁場を印加することによって前記磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを前記シート成形体のシート面に対して垂直方向に配向させてセラミックグリーンシートを作製する工程、
前記セラミックグリーンシートを焼成してシート状のセラミック焼結体を作製する工程、及び、
前記セラミック焼結体のシート面上に外部電極を形成する工程を有する
ことを特徴とするセラミックコンデンサの製造方法。
Forming a sheet green body by molding a composition for a ceramic green sheet containing nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity, ceramic powder, and an organic binder into a sheet,
Producing a ceramic green sheet by orienting the magnetic and conductive nanofibers or nanotubes in a direction perpendicular to the sheet surface of the sheet molded body by applying a magnetic field to the sheet molded body;
Firing the ceramic green sheet to produce a sheet-like ceramic sintered body; and
A method of manufacturing a ceramic capacitor comprising a step of forming an external electrode on a sheet surface of the ceramic sintered body.
シート成形体に磁場を印加することによって磁性及び導電性を有するナノファイバー又はナノチューブを前記シート成形体のシート面に対して垂直方向に配向させてセラミックグリーンシートを作製する工程において、前記シート成形体は、回転式粘度計を用いて測定した粘度が10万Pa・s未満であることを特徴とする請求項2記載のセラミックコンデンサの製造方法。 In the step of producing a ceramic green sheet by orienting nanofibers or nanotubes having magnetism and conductivity in a direction perpendicular to the sheet surface of the sheet molded body by applying a magnetic field to the sheet molded body, the sheet molded body The method for producing a ceramic capacitor according to claim 2, wherein the viscosity measured using a rotary viscometer is less than 100,000 Pa · s.
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