JP6601265B2 - 導電性ペーストの製造方法及び積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明の電子部品等の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図面においては、適宜、模式的に表現することや、縮尺を変更して表現することがある。また、部材の位置や方向などを、適宜、図2、3などに示すXYZ直交座標系を参照して説明する。このXYZ直交座標系において、X方向およびY方向は水平方向であり、Z方向は鉛直方向(上下方向)である。
(1)有機ビヒクルの製造方法
ターピネオール100重量部に対し、バインダー樹脂成分としてエチルセルロースを15重量部添加して、60℃に加熱して、評価に用いる有機ビヒクルを作製した。
(2)濾過に用いたフィルター、濾過条件
濾過精度が5μmのデプスフィルターを用い、有機ビヒクルの温度を25℃、濾過圧は、0.3MPaで行った。
(3)濾過後の有機ビヒクルを用いた導電性ペーストの作製方法
導電性粉末として平均粒径0.2μmのニッケル粉末を100重量部に対し、無機添加剤として市販の平均粒径0.1μmのチタン酸バリウム粉末を20重量部、濾過後の有機ビヒクルを73重量部、これらをミキサー混合してミルベースを作り、スリーロールミルで混練分散させ導電ペーストを作製した。
(異物数の評価方法)
有機ビヒクルをギャップ10μmのアプリケータでガラス基板上に8cm2×10μm(8mm3)塗布し、塗布膜を実体顕微鏡で観察して計測する。
ポリビニルブチラール樹脂が配合された、厚さ約4μmのチタン酸バリウム系誘電体グリーンシートを用いた。
(評価用MLCCの作製)
3.2×1.6mmの形状で、上記導電ペーストで内部電極を印刷した上記グリーンシートを100層積層して積層セラミックコンデンサ(MLCC)を作製した。MLCC積層体を大気中280℃で6時間保持し脱バインダーした後、N2+H2、1%加湿雰囲気中1280℃で2時間保持し焼成した。その後、N2雰囲気中1000℃で2時間保持して再酸化処理を行って評価用MLCCを作製した。
(耐電圧特性の評価)
上記の方法で作製した積層セラミックコンデンサ(MLCC)に対し、室温25℃においてDC電圧を0Vから増加して印加し、絶縁破壊した電圧を破壊電圧とした。本MLCCの破壊電圧は、約200V(150V超250V以下)を標準とし、それ以下の破壊電圧を不良と判定した。n=40の試験で、破壊電圧は、すべて約200Vであった。評価結果を表1に示した。
濾過精度が2μmのスクリーンフィルターを用いた以外は、実施例1と同様の条件で導電性ペーストを作成した。濾過した後の有機ビヒクルを実施例1と同様の方法で異物数を計測した。実施例2の有機ビヒクルの異物数は4個(2μm未満が2個、2μm以上が2個)であった。評価用MLCCを作製し、耐電圧特性の評価を行った結果、n=40の試験で、150V以下が4点発生した。異物数及び耐電圧特性の評価結果を表1に示す。
濾過を行っていない以外は、実施例1と同様の条件で導電性ペーストを作成した。濾過した後の有機ビヒクルを実施例1と同様の方法で異物数を計測した。比較例1の有機ビヒクルの異物数は17個(2μm未満が4個、2μm以上が13個)であった。評価用MLCCを作製し、耐電圧特性の評価を行った結果、n=40の試験で、150V以下が8点発生した。異物数及び耐電圧特性の評価結果を表1に示す。
デプスフィルターを用いた実施例1では、有機ビヒクル中の2μm以上の異物が0個であり、評価用セラミックコンデンサにおいて、すべてのサンプルで絶縁破壊電圧が約200Vであり、耐電圧特性の不良率が0%であった。一方、スクリーンフィルターを用いた比較例1及びフィルターを用いなかった比較例2では、有機ビヒクル中に2μm以上の異物が観察され、耐電圧特性の不良率が10%〜20%程度であった。
これらの結果から、有機ビヒクルをデプスフィルターを用いて濾過することにより、薄層化した積層セラミックコンデンサにおいても、絶縁破壊の発生がより抑制され、信頼性が高く、歩留まり不良が低下された積層セラミックコンデンサを得ることができることが示された。
10 セラミック積層体
11 内部電極層
12 誘電体層
20 外部電極
21 外部電極層
22 メッキ層
31 はんだ
40 回路基板
41 ランド
Claims (13)
- バインダー樹脂と、有機溶剤とを混合し、有機ビヒクルを作製することと、
前記有機ビヒクル中の異物の少なくとも一部を、デプスフィルターを含むフィルターにより濾過して除去することと、
前記異物を除去した有機ビヒクルに、ニッケル紛を混合することと、
を備え、
前記デプスフィルターは、濾過精度が5μm以上60μm以下であり、
前記異物を除去した有機ビヒクルは、その体積8mm 3 中に含まれる、長径2μm以上の異物の数が0個である、導電性ペーストの製造方法。 - 前記有機ビヒクルは、前記バインダー樹脂100質量部に対して、前記有機溶剤が100質量部以上3000質量部以下含有され、かつ、25℃における粘度が5Pa・S以上である、請求項1に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 前記バインダー樹脂が、エチルセルロースを含む、請求項1又は請求項2のいずれか一項に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 前記有機溶剤が、アセテート系溶剤及びテルペン系溶剤からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 前記有機ビヒクルを作製する際に50℃以上60℃以下に加熱する、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 前記異物の除去の際、前記有機ビヒクルの温度を20℃以上80℃以下とする、請求項1〜請求項5に記載のいずれか一項に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 前記異物の除去の際、0.3MPa以上0.5MPa以下の圧力で濾過する、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 前記ニッケル紛は、平均粒径が0.05μm以上0.5μm以下である、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 前記異物を除去した有機ビヒクルに、平均粒径が0.01μm以上0.5μm以下のセラミック粉末を混合すること、を備える、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 積層セラミックコンデンサの内部電極用ペーストである、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 前記導電性ペーストの体積8mm3中、長径2μm以上の異物の数が0個であり、かつ、長径0μm以上2μm未満の異物の数が0個以上2個以下である、請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の導電性ペーストの製造方法。
- 誘電体層と、内部電極層とが交互に積層した積層体を備える積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
前記内部電極層を請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の製造方法で得られた導電性ペーストを焼成して形成すること、を備える積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 前記内部電極層の厚さが1μm以下である、請求項12に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。
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