JP7517156B2 - Conductive paste, electronic components and multilayer ceramic capacitors - Google Patents

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Description

本発明は、導電性ペースト、電子部品及び積層セラミックコンデンサに関する。 The present invention relates to a conductive paste, an electronic component and a multilayer ceramic capacitor.

携帯電話やデジタル機器などの電子機器の小型化および高性能化に伴い、積層セラミックコンデンサなどを含む電子部品についても小型化および高容量化が望まれている。積層セラミックコンデンサは、複数の誘電体層と複数の内部電極層とが交互に積層された構造を有し、これらの誘電体層及び内部電極層を薄膜化することにより、小型化及び高容量化を図ることができる。As electronic devices such as mobile phones and digital devices become smaller and more powerful, there is a demand for electronic components, including multilayer ceramic capacitors, to be smaller and have higher capacity. Multilayer ceramic capacitors have a structure in which multiple dielectric layers and multiple internal electrode layers are alternately stacked, and by thinning these dielectric layers and internal electrode layers, it is possible to achieve smaller size and higher capacity.

積層セラミックコンデンサは、例えば、次のように製造される。まず、チタン酸バリウム(BaTiO)などの誘電体粉末及びバインダー樹脂を含有するグリーンシートの表面上に、内部電極用の導電性ペーストを所定の電極パターンで印刷(塗布)し、乾燥して、乾燥膜を形成する。次に、乾燥膜とグリーンシートとが交互に重なるように積層、加熱圧着して一体化した状態である、積層体を形成する。この積層体を切断し、酸化性雰囲気または不活性雰囲気で脱有機バインダー処理を施した後、焼成を行い、焼成チップを得る。次いで、焼成チップの両端部に外部電極用ペーストを塗布し、焼成後、外部電極表面にニッケルメッキなどを施して、積層セラミックコンデンサが得られる。 For example, a multilayer ceramic capacitor is manufactured as follows. First, a conductive paste for internal electrodes is printed (applied) in a predetermined electrode pattern on the surface of a green sheet containing a dielectric powder such as barium titanate (BaTiO 3 ) and a binder resin, and then dried to form a dry film. Next, the dry film and the green sheet are alternately stacked and heated and pressed to form a laminate in an integrated state. This laminate is cut, and after being subjected to an organic binder removal treatment in an oxidizing atmosphere or an inert atmosphere, it is fired to obtain a fired chip. Next, a paste for external electrodes is applied to both ends of the fired chip, and after firing, nickel plating or the like is applied to the surface of the external electrodes to obtain a multilayer ceramic capacitor.

一般的に、内部電極層の形成に用いられる導電性ペーストは、導電性粉末、セラミック粉末、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む。また、導電性ペーストは、導電性粉末などの分散性を向上させるために分散剤を含むことがある。近年の内部電極層の薄膜化に伴い、導電性粉末も小粒径化する傾向がある。導電性粉末の粒径が小さい場合、その粒子表面の比表面積が大きくなるため、導電性粉末(金属粉末)の表面活性が高くなり、分散性の低下や、粘度特性の低下が生じる場合がある。 Generally, the conductive paste used to form the internal electrode layer contains a conductive powder, a ceramic powder, a binder resin, and an organic solvent. The conductive paste may also contain a dispersant to improve the dispersibility of the conductive powder and the like. In recent years, with the thinning of the internal electrode layer, the conductive powder also tends to have a smaller particle size. When the particle size of the conductive powder is small, the specific surface area of the particle surface becomes large, which increases the surface activity of the conductive powder (metal powder), which may result in a decrease in dispersibility and a decrease in viscosity characteristics.

そこで、導電性ペーストの経時的な粘度特性の改善の試みがなされている。例えば、特許文献1には、少なくとも金属成分と、酸化物と、分散剤と、バインダー樹脂とを含有する導電性ペーストであって、金属成分は、その表面組成が、特定の組成比を有するNi粉末であり、分散剤の酸点量は、500~2000μmol/gであり、バインダー樹脂の酸点量は、15~100μmol/gである導電性ペーストが記載されている。そして、特許文献1によれば、この導電性ペーストは、良好な分散性と粘度安定性を有するとされている。Therefore, attempts have been made to improve the viscosity characteristics of conductive pastes over time. For example, Patent Document 1 describes a conductive paste that contains at least a metal component, an oxide, a dispersant, and a binder resin, in which the metal component is Ni powder having a surface composition with a specific composition ratio, the dispersant has an acid site number of 500 to 2000 μmol/g, and the binder resin has an acid site number of 15 to 100 μmol/g. According to Patent Document 1, this conductive paste is said to have good dispersibility and viscosity stability.

また、特許文献2には、導電性粉末、樹脂、有機溶剤、TiBaOを主とするセラミックス粉末の共材、および凝集抑制剤からなる内部電極用導電ペーストであって、前記凝集抑制剤の含有量が0.1重量%以上5重量%以下であり、前記凝集抑制剤が、特定の構造式で示される3級アミン又は2級アミンである内部電極用導電ペーストが記載されている。特許文献2によれば、この内部電極用導電ペーストは、共材成分の凝集を抑制し、長期保管性に優れ、積層セラミックコンデンサの薄膜化できるとされている。 Also, Patent Document 2 describes an internal electrode conductive paste consisting of conductive powder, resin, organic solvent, common material of ceramic powder mainly composed of TiBaO3 , and coagulation inhibitor, the content of the coagulation inhibitor being 0.1% by weight or more and 5% by weight or less, and the coagulation inhibitor being a tertiary amine or secondary amine represented by a specific structural formula. According to Patent Document 2, this internal electrode conductive paste is said to suppress coagulation of common material components, have excellent long-term storage properties, and enable the thinning of multilayer ceramic capacitors.

一方、内部電極層を薄膜化する際、グリーンシート表面上に内部電極用の導電性ペーストを印刷して、乾燥させて得られる乾燥膜の密度が高いことが要求される。例えば、特許文献3には、有機溶媒と、界面活性剤と、金属超微粒子とを含有する金属超微粉スラリーであって、前記界面活性剤がオレオイルサルコシンであり、前記金属超微粉スラリー中に、前記金属超微粉を70質量%以上95質量%以下含有し、前記界面活性剤を前記金属超微粉100質量部に対して0.05質量部超2.0質量部未満含有する金属超微粉スラリーが提案されている。特許文献3によれば、超微粒子の凝集を防止することで凝集粒子が存在しない、分散性及び乾燥膜密度に優れる金属超微粉スラリーが得られるとされている。On the other hand, when the internal electrode layer is thinned, it is required that the density of the dry film obtained by printing and drying a conductive paste for the internal electrode on the surface of the green sheet is high. For example, Patent Document 3 proposes a metal ultrafine powder slurry containing an organic solvent, a surfactant, and ultrafine metal particles, the surfactant being oleoyl sarcosine, the metal ultrafine powder slurry containing 70% by mass or more and 95% by mass or less of the metal ultrafine powder, and the surfactant containing more than 0.05 parts by mass and less than 2.0 parts by mass per 100 parts by mass of the metal ultrafine powder. According to Patent Document 3, by preventing the aggregation of ultrafine particles, a metal ultrafine powder slurry without aggregated particles and excellent dispersibility and dry film density can be obtained.

特開2015-216244号公報JP 2015-216244 A 特開2013-149457号公報JP 2013-149457 A 特開2006-063441号公報JP 2006-063441 A

しかしながら、近年の電極パターンの薄膜化に伴い、経時的な粘度特性のさらなる向上、及び、塗布後の乾燥膜の表面平滑性の向上が要求される。また、電極パターンの薄膜化により、積層体を焼成する際に、内部電極層と誘電体層との間の界面で収縮のミスマッチが生じ、クラックや層間剥離などの構造欠陥がより発生しやすくなる。However, as electrode patterns have become thinner in recent years, there is a demand for further improvements in viscosity characteristics over time and for improved surface smoothness of the dried film after application. In addition, as electrode patterns become thinner, a shrinkage mismatch occurs at the interface between the internal electrode layer and the dielectric layer when the laminate is fired, making structural defects such as cracks and delamination more likely to occur.

本発明者は、積層体の焼成開始時の低温において、導電性ペーストに含まれる成分に由来する分解ガスが発生することが、クラックや層間剥離の原因の一つになることを見出した。つまり、積層体を焼成する際に、誘電体層(グリーンシート)が焼結を開始する温度より低い温度において、乾燥膜からガスが一定量で発生した場合、誘電体層間にガスが滞留してボイドが発生することにより、クラックや層間剥離が生じると考えられる。The inventors have found that one of the causes of cracks and delamination is the generation of decomposition gases derived from components contained in the conductive paste at low temperatures when firing of the laminate begins. In other words, when firing the laminate, if a certain amount of gas is generated from the dried film at a temperature lower than the temperature at which the dielectric layers (green sheets) begin to sinter, the gas will remain between the dielectric layers, generating voids, which is thought to result in cracks and delamination.

従来、クラックや層間剥離等の問題が報告されていなかった導電性ペーストにおいても、電極パターンをより薄膜化した場合、焼成開始時の低温における微量のガスの発生が、クラックや層間剥離の原因となることがある。Even in conductive pastes for which problems such as cracking and delamination have not been reported in the past, when the electrode pattern is made thinner, the generation of small amounts of gas at low temperatures at the start of firing can cause cracks and delamination.

本発明は、このような状況に鑑み、高い乾燥膜表面平滑性と高い乾燥膜密度を有し、導電性粉末の分散性に優れるとともに、経時的な粘度変化が非常に少なく、粘度安定性により優れ、かつ、焼成開始時の低温において、ガス発生量の少ない、導電性ペーストを提供することを目的とする。In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a conductive paste that has high dry film surface smoothness and high dry film density, excellent dispersibility of conductive powder, very little change in viscosity over time, excellent viscosity stability, and a small amount of gas generation even at low temperatures at the start of firing.

本発明の第1の態様では、導電性粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む導電性ペーストであって、分散剤は、下記一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤と、下記一般式(2)で示されるアミン系分散剤と、リン酸アルキルエステル化合物とを含有し、アミノ酸系分散剤を導電性ペースト全体に対して0.03質量%以上0.3質量%以下含有し、アミン系分散剤を導電性ペースト全体に対して0.2質量%以上含有し、リン酸アルキルエステル化合物を導電性ペースト全体に対して0.05質量%以上含有し、アミノ酸系分散剤とアミン系分散剤との合計含有量が、導電性ペースト全体に対して0.5質量%以下であり、アミノ酸系分散剤とアミン系分散剤とリン酸アルキルエステル化合物との合計含有量が、導電性ペースト全体に対して0.7質量%以下である、導電性ペーストが提供される。In a first aspect of the present invention, there is provided a conductive paste comprising a conductive powder, a ceramic powder, a dispersant, a binder resin and an organic solvent, the dispersant comprising an amino acid-based dispersant represented by the following general formula (1), an amine-based dispersant represented by the following general formula (2), and a phosphoric acid alkyl ester compound, the amino acid-based dispersant is present in an amount of 0.03% by mass or more and 0.3% by mass or less relative to the entire conductive paste, the amine-based dispersant is present in an amount of 0.2% by mass or more relative to the entire conductive paste, the phosphoric acid alkyl ester compound is present in an amount of 0.05% by mass or more relative to the entire conductive paste, the total content of the amino acid-based dispersant and the amine-based dispersant is 0.5% by mass or less relative to the entire conductive paste, and the total content of the amino acid-based dispersant, the amine-based dispersant and the phosphoric acid alkyl ester compound is 0.7% by mass or less relative to the entire conductive paste.

Figure 0007517156000001
(ただし、式(1)中、Rは、炭素数10~20の鎖状炭化水素基を表す。)
Figure 0007517156000001
(In the formula (1), R 1 represents a chain hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms.)

Figure 0007517156000002
(ただし、式(2)中、Rは炭素数8~16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基を表し、Rはオキシエチレン基、オキシプロピレン基、又は、メチレン基を表し、Rはオキシエチレン基、又は、オキシプロピレン基を表し、R及びRは、同一でもよく、又は、異なっていてもよい。また、式(2)中のN原子と、R及びR中のO原子とは直接結合せず、かつ、Yは0~2の数であり、Zは1~2の数である。)
Figure 0007517156000002
(In the formula (2), R 2 represents an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms, R 3 represents an oxyethylene group, an oxypropylene group, or a methylene group, R 4 represents an oxyethylene group or an oxypropylene group, and R 3 and R 4 may be the same or different. In addition, the N atom in the formula (2) is not directly bonded to the O atom in R 3 and R 4 , and Y is a number from 0 to 2, and Z is a number from 1 to 2.)

また、一般式(1)中、Rは、炭素数10~20の直鎖状炭化水素基を表すことが好ましい。また、導電性粉末は、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu及びこれらの合金から選ばれる少なくとも1種類の金属粉末を含むことが好ましい。また、導電性粉末を、導電性ペースト全体に対して、40質量%以上60質量%以下含有することが好ましい。また、導電性粉末は、平均粒径が0.05μm以上1.0μm以下であることが好ましい。また、セラミック粉末は、ペロブスカイト型酸化物を含むことが好ましい。また、セラミック粉末は、平均粒径が0.01μm以上0.5μm以下であることが好ましい。また、バインダー樹脂は、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂及びブチラール系樹脂のうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。また、アミノ酸系分散剤を導電性ペースト全体に対して0.05質量%以上0.3質量%以下含有することが好ましい。また、上記導電性ペーストは、積層セラミックコンデンサの内部電極用であることが好ましい。 In addition, in the general formula (1), R 1 preferably represents a linear hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms. In addition, the conductive powder preferably contains at least one metal powder selected from Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Cu, and alloys thereof. In addition, the conductive powder is preferably contained in an amount of 40 mass% to 60 mass% based on the entire conductive paste. In addition, the conductive powder preferably has an average particle size of 0.05 μm to 1.0 μm. In addition, the ceramic powder preferably contains a perovskite-type oxide. In addition, the ceramic powder preferably has an average particle size of 0.01 μm to 0.5 μm. In addition, the binder resin preferably contains at least one of a cellulose-based resin, an acrylic-based resin, and a butyral-based resin. In addition, the conductive paste preferably contains an amino acid-based dispersant in an amount of 0.05 mass% to 0.3 mass% based on the entire conductive paste. In addition, the conductive paste is preferably for use in an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor.

本発明の第2の態様では、上記導電性ペーストを用いて形成された電子部品が提供される。In a second aspect of the present invention, there is provided an electronic component formed using the above-mentioned conductive paste.

本発明の第3の態様では、上記導電性ペーストを用いて形成された内部電極層と、誘電体層とを積層した積層体を有する、積層セラミックコンデンサが提供される。In a third aspect of the present invention, a multilayer ceramic capacitor is provided having a laminate comprising an internal electrode layer formed using the conductive paste and a dielectric layer.

本発明の導電性ペーストは、経時的な粘度変化が非常に少なく、粘度安定性により優れるとともに、導電性粉末の分散性に優れ、塗布後の乾燥膜において、高い表面平滑性と高い乾燥膜密度を有する。また、本発明の導電性ペーストは、焼成開始時の低温において、ガス発生量の少ないため、クラックや層間剥離の発生が抑制される。The conductive paste of the present invention has very little change in viscosity over time, excellent viscosity stability, and excellent dispersibility of the conductive powder, and the dried film after application has high surface smoothness and high dry film density. In addition, the conductive paste of the present invention generates little gas at the low temperature at the start of firing, so the occurrence of cracks and delamination is suppressed.

本発明の導電性ペーストを用いて形成される積層セラミックコンデンサなどの電子部品の電極パターンは、薄膜化した電極を形成する際も導電性ペーストの密着性に優れ、精度良く均一な幅及び厚みを有する。 Electrode patterns of electronic components such as multilayer ceramic capacitors formed using the conductive paste of the present invention have excellent adhesion to the conductive paste even when forming thin-film electrodes, and have precisely uniform widths and thicknesses.

図1は、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサを示す斜視図及び断面図である。FIG. 1 is a perspective view and a cross-sectional view showing a multilayer ceramic capacitor according to the present embodiment.

[導電性ペースト]
本実施形態の導電性ペーストは、導電性粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む。以下、各成分について詳細に説明する。
[Conductive paste]
The conductive paste of the present embodiment contains a conductive powder, a ceramic powder, a dispersant, a binder resin, and an organic solvent. Each component will be described in detail below.

(導電性粉末)
導電性粉末は、特に限定されず、金属粉末を用いることができ、例えば、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu、およびこれらの合金から選ばれる1種類以上の粉末を用いることができる。これらの中でも、導電性、耐食性及びコストの観点から、Ni、またはその合金の粉末が好ましい。Ni合金としては、例えば、Mn、Cr、Co、Al、Fe、Cu、Zn、Ag、Au、PtおよびPdからなる群より選択される少なくとも1種類以上の元素とNiとの合金(Ni合金)を用いることができる。Ni合金におけるNiの含有量は、例えば、50質量%以上、好ましくは80質量%以上である。また、Ni粉末は、脱バインダー処理の際、バインダー樹脂の部分的な熱分解による急激なガス発生を抑制するために、数百ppm程度のSを含んでもよい。
(Conductive powder)
The conductive powder is not particularly limited, and metal powder can be used, for example, powder of one or more types selected from Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Cu, and alloys thereof. Among these, Ni or its alloy powder is preferred from the viewpoints of conductivity, corrosion resistance, and cost. As the Ni alloy, for example, an alloy of Ni and at least one element selected from the group consisting of Mn, Cr, Co, Al, Fe, Cu, Zn, Ag, Au, Pt, and Pd (Ni alloy) can be used. The Ni content in the Ni alloy is, for example, 50 mass% or more, preferably 80 mass% or more. In addition, the Ni powder may contain about several hundred ppm of S in order to suppress rapid gas generation due to partial thermal decomposition of the binder resin during the binder removal process.

導電性粉末の平均粒径は、好ましくは0.05μm以上1.0μm以下であり、より好ましくは0.1μm以上0.5μm以下である。導電性粉末の平均粒径が上記範囲である場合、薄膜化した積層セラミックコンデンサの内部電極用ペーストとして好適に用いることができ、例えば、乾燥膜の平滑性及び乾燥膜密度が向上する。平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察から求められる値であり、SEMで倍率10,000倍にて観察した画像から、複数の粒子一つ一つの粒径を測定して、得られる平均値である。The average particle size of the conductive powder is preferably 0.05 μm or more and 1.0 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less. When the average particle size of the conductive powder is within the above range, it can be suitably used as a paste for internal electrodes of thin-film multilayer ceramic capacitors, and for example, the smoothness and density of the dry film are improved. The average particle size is a value determined by observation with a scanning electron microscope (SEM), and is the average value obtained by measuring the particle size of each of multiple particles from an image observed with an SEM at a magnification of 10,000 times.

導電性粉末の含有量は、導電性ペースト全体に対して、好ましくは30質量%以上70質量%未満であり、より好ましくは40質量%以上60質量%以下である。導電性粉末の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。The content of the conductive powder is preferably 30% by mass or more and less than 70% by mass, and more preferably 40% by mass or more and 60% by mass or less, based on the entire conductive paste. When the content of the conductive powder is within the above range, the conductive paste has excellent conductivity and dispersibility.

(セラミック粉末)
セラミック粉末は、特に限定されず、例えば、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場合、適用する積層セラミックコンデンサの種類により適宜、公知のセラミック粉末が選択される。セラミック粉末としては、例えば、Ba及びTiを含むペロブスカイト型酸化物が挙げられ、好ましくはチタン酸バリウム(BaTiO)である。
(ceramic powder)
The ceramic powder is not particularly limited, and for example, in the case of a paste for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor, a known ceramic powder is appropriately selected depending on the type of multilayer ceramic capacitor to be applied. Examples of the ceramic powder include perovskite oxides containing Ba and Ti, and preferably barium titanate ( BaTiO3 ).

セラミック粉末は、チタン酸バリウムを主成分とし、酸化物を副成分として含むセラミック粉末を用いてもよい。酸化物としては、Mn、Cr、Si、Ca、Ba、Mg、V、W、Ta、Nbおよび1種類以上の希土類元素の酸化物が挙げられる。このようなセラミック粉末としては、例えば、チタン酸バリウム(BaTiO)のBa原子やTi原子を他の原子、例えば、Sn、Pb、Zrなどで置換したペロブスカイト型酸化物強誘電体のセラミック粉末が挙げられる。 The ceramic powder may be a ceramic powder containing barium titanate as a main component and an oxide as a subcomponent. The oxide may be an oxide of Mn, Cr, Si, Ca, Ba, Mg, V, W, Ta, Nb, or one or more rare earth elements. An example of such a ceramic powder is a perovskite-type oxide ferroelectric ceramic powder in which the Ba atom or Ti atom of barium titanate (BaTiO 3 ) is replaced with another atom, such as Sn, Pb, or Zr.

内部電極用ペーストにおいては、積層セラミックコンデンサのグリーンシートを構成する誘電体セラミック粉末と同一組成の粉末を用いてもよい。これにより、焼結工程における誘電体層と内部電極層との界面での収縮のミスマッチによるクラックの発生が抑制される。このようなセラミック粉末としては、上記以外に、例えば、ZnO、フェライト、PZT、BaO、Al、Bi、R(希土類元素)、TiO、Ndなどの酸化物が挙げられる。なお、セラミック粉末は、1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。 In the paste for the internal electrodes, powder of the same composition as the dielectric ceramic powder constituting the green sheet of the multilayer ceramic capacitor may be used. This suppresses the occurrence of cracks due to the mismatch of shrinkage at the interface between the dielectric layer and the internal electrode layer during the sintering process. In addition to the above, such ceramic powders include oxides such as ZnO, ferrite, PZT, BaO, Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , R (rare earth element) 2 O 3 , TiO 2 , and Nd 2 O 3. It is to be noted that one type of ceramic powder may be used, or two or more types may be used.

セラミック粉末の平均粒径は、例えば、0.01μm以上0.5μm以下であり、好ましくは0.01μm以上0.3μm以下の範囲である。セラミック粉末の平均粒径が上記範囲であることにより、内部電極用ペーストとして用いた場合、十分に細く薄い均一な内部電極を形成することができる。平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察から求められる値であり、SEMで倍率50,000倍にて観察した像から、複数の粒子一つ一つの粒径を測定して、得られる平均値である。The average particle size of the ceramic powder is, for example, 0.01 μm to 0.5 μm, preferably 0.01 μm to 0.3 μm. When the average particle size of the ceramic powder is in the above range, it is possible to form a sufficiently thin and uniform internal electrode when used as an internal electrode paste. The average particle size is a value determined by observation with a scanning electron microscope (SEM), and is the average value obtained by measuring the particle size of each of multiple particles from an image observed with an SEM at a magnification of 50,000 times.

セラミック粉末の含有量は、導電性粉末100質量部に対して、好ましくは1質量部以上30質量部以下であり、より好ましくは3質量部以上30質量部以下である。The content of ceramic powder is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of conductive powder, and more preferably 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less.

セラミック粉末の含有量は、導電性ペースト全体に対して、好ましくは1質量%以上20質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上20質量%以下である。セラミック粉末の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。 The content of the ceramic powder is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less, based on the total amount of the conductive paste. When the content of the ceramic powder is in the above range, the conductive paste has excellent electrical conductivity and dispersibility.

(バインダー樹脂)
バインダー樹脂は、特に限定されず、公知の樹脂を用いることができる。バインダー樹脂としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルブチラールなどのブチラール系樹脂などが挙げられる。中でも、溶剤への溶解性、燃焼分解性の観点などからエチルセルロースを含むことが好ましい。また、内部電極用ペーストとして用いる場合、グリーンシートとの接着強度を向上させる観点から、ブチラール系樹脂を含む、又は、ブチラール系樹脂を単独で使用してもよい。バインダー樹脂は、1種類を用いてもよいし、2種類以上を用いてもよい。バインダー樹脂は、例えば、セルロース系樹脂とブチラール系樹脂とを用いることができる。また、バインダー樹脂の分子量は、例えば、20000~200000程度である。
(Binder resin)
The binder resin is not particularly limited, and known resins can be used. Examples of the binder resin include cellulose-based resins such as methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, and nitrocellulose, acrylic resins, and butyral-based resins such as polyvinyl butyral. Among them, it is preferable to include ethyl cellulose from the viewpoint of solubility in a solvent and combustion decomposition. In addition, when used as an internal electrode paste, from the viewpoint of improving the adhesive strength with the green sheet, a butyral-based resin may be included or a butyral-based resin may be used alone. One type of binder resin may be used, or two or more types may be used. For example, a cellulose-based resin and a butyral-based resin may be used as the binder resin. In addition, the molecular weight of the binder resin is, for example, about 20,000 to 200,000.

バインダー樹脂の含有量は、導電性粉末100質量部に対して、好ましくは1質量部以上10質量部以下であり、より好ましくは1質量部以上8質量部以下である。The content of binder resin is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less, and more preferably 1 part by mass or more and 8 parts by mass or less, per 100 parts by mass of conductive powder.

バインダー樹脂の含有量は、導電性ペースト全体に対して、好ましくは0.5質量%以上10質量%以下であり、より好ましくは1質量%以上6質量%以下である。バインダー樹脂の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。The content of the binder resin is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 6% by mass or less, based on the entire conductive paste. When the content of the binder resin is within the above range, the conductive paste has excellent conductivity and dispersibility.

(有機溶剤)
有機溶剤は、特に限定されず、上記バインダー樹脂を溶解することができる公知の有機溶剤を用いることができる。有機溶剤としては、例えば、ジヒドロターピニルアセテート、イソボルニルアセテート、イソボルニルプロピネート、イソボルニルブチレート及びイソボルニルイソブチレート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどのアセテート系溶剤、ターピネオール、ジヒドロターピネオールなどのテルペン系溶剤、トリデカン、ノナン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶剤などが挙げられる。なお、有機溶剤は、1種類を用いてもよいし、2種類以上を用いてもよい。
(Organic solvent)
The organic solvent is not particularly limited, and any known organic solvent capable of dissolving the binder resin can be used. Examples of the organic solvent include acetate-based solvents such as dihydroterpineol acetate, isobornyl acetate, isobornyl propionate, isobornyl butyrate, isobornyl isobutyrate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, and dipropylene glycol methyl ether acetate, terpene-based solvents such as terpineol and dihydroterpineol, and hydrocarbon-based solvents such as tridecane, nonane, and cyclohexane. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more.

有機溶剤の含有量は、導電性粉末100質量部に対して、好ましくは40質量部以上100質量部以下であり、より好ましくは65質量部以上95質量部以下である。有機溶剤の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。The content of the organic solvent is preferably 40 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and more preferably 65 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the conductive powder. When the content of the organic solvent is within the above range, the conductivity and dispersibility are excellent.

有機溶剤の含有量は、導電性ペースト全体に対して、20質量%以上60質量%以下が好ましく、35質量%以上55質量%以下がより好ましい。有機溶剤の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。The content of the organic solvent is preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 35% by mass or more and 55% by mass or less, based on the entire conductive paste. When the content of the organic solvent is within the above range, the conductive paste has excellent electrical conductivity and dispersibility.

(分散剤)
本実施形態の導電性ペーストは、分散剤を含む。分散剤は、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤(アミノ酸系界面活性剤)、及び、一般式(2)で示されるアミン系分散剤、リン酸アルキルエステル化合物を含む。リン酸アルキルエステル化合物は、酸系分散剤である。なお、分散剤は、上記の3種類以外の分散剤を含んでもよい。
(Dispersant)
The conductive paste of this embodiment contains a dispersant. The dispersant includes an amino acid-based dispersant (amino acid-based surfactant) represented by general formula (1), an amine-based dispersant represented by general formula (2), and a phosphoric acid alkyl ester compound. The phosphoric acid alkyl ester compound is an acid-based dispersant. The dispersant may include a dispersant other than the above three types.

本発明者らは、導電性ペーストに用いる分散剤について、種々の分散剤を検討した結果、上記の3種類の分散剤を特定の配合量で組み合わせることにより、導電性ペーストの粘度安定性に非常に優れ、塗布後の乾燥膜において高い表面平滑性と高い乾燥膜密度を有し、導電性粉末の分散性に優れ、かつ、焼成開始時の低温において、ガス発生量の少なく、クラックや層間剥離の発生を抑制できることを見出した。以下、本実施形態に用いられる分散剤について、説明する。The inventors have investigated various dispersants for use in the conductive paste and found that by combining the above three types of dispersants in specific amounts, the conductive paste has excellent viscosity stability, the dried film after application has high surface smoothness and high dry film density, the conductive powder dispersibility is excellent, and even at low temperatures at the start of firing, the amount of gas generated is small and the occurrence of cracks and delamination can be suppressed. The dispersants used in this embodiment are described below.

本実施形態に用いられるアミノ酸系分散剤は、下記の一般式(1)に示されるように、N-アシルアミノ酸骨格を有し、炭素数10以上20以下の鎖状炭化水素基を有する。The amino acid-based dispersant used in this embodiment has an N-acylamino acid skeleton and a chain hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms, as shown in the following general formula (1).

Figure 0007517156000003
(ただし、式(1)中、R1は、炭素数10~20の鎖状炭化水素を表す。)
Figure 0007517156000003
(In formula (1), R1 represents a chain hydrocarbon having 10 to 20 carbon atoms.)

上記式(1)中、Rは、炭素数10以上20以下の鎖状炭化水素基を表す。Rは、炭素数が好ましくは15以上20以下である。また、鎖状炭化水素基は、直鎖状炭化水素基でもよく、分岐状炭化水素基であってもよい。また、鎖状炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基であってもよい。Rは、好ましくは直鎖状炭化水素基であり、より好ましくは直鎖状アルケニル基であり、二重結合を有する。 In the above formula (1), R 1 represents a chain hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms. R 1 preferably has 15 to 20 carbon atoms. The chain hydrocarbon group may be a linear hydrocarbon group or a branched hydrocarbon group. The chain hydrocarbon group may be an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group. R 1 is preferably a linear hydrocarbon group, more preferably a linear alkenyl group, and has a double bond.

上記式(1)で示されるアミノ酸系分散剤は、例えば、市販の製品から、上記特性を満たすものを選択して用いることができる。また、上記アミノ酸系分散剤は、従来公知の製造方法を用いて、上記特性を満たすように製造してもよい。The amino acid-based dispersant represented by the above formula (1) can be selected from commercially available products that satisfy the above characteristics. The amino acid-based dispersant may also be manufactured to satisfy the above characteristics using a conventionally known manufacturing method.

本実施形態に用いられるアミン系分散剤は、下記の一般式(2)で示されるように、3級アミン、又は、2級アミンであり、アミン基と、1又は2のオキシアルキレン基とが結合した構造を有する。The amine-based dispersant used in this embodiment is a tertiary amine or a secondary amine, as shown in the following general formula (2), and has a structure in which an amine group is bonded to one or two oxyalkylene groups.

Figure 0007517156000004
(ただし、式(2)中、Rは炭素数8~16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基を表し、Rはオキシエチレン基、オキシプロピレン基、又は、メチレン基を表し、Rはオキシエチレン基、又は、オキシプロピレン基を表し、R及びRは、同一でもよく、又は、異なっていてもよい。また、式(2)中のN原子と、R及びR中のO原子とは直接結合せず、Yは0~2の数であり、Zは1~2の数である。)
Figure 0007517156000004
(In the formula (2), R 2 represents an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms, R 3 represents an oxyethylene group, an oxypropylene group, or a methylene group, R 4 represents an oxyethylene group or an oxypropylene group, and R 3 and R 4 may be the same or different. In addition, the N atom in the formula (2) is not directly bonded to the O atom in R 3 and R 4 , Y is a number from 0 to 2, and Z is a number from 1 to 2.)

上記式(2)中、Rは、炭素数8~16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基を表す。Rの炭素数が上記範囲である場合、導電性ペースト中の粉末が十分な分散性を有し、溶剤への溶解度に優れる。なお、Rは、直鎖状炭化水素基であることが好ましい。 In the above formula (2), R2 represents an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms. When the carbon number of R2 is within the above range, the powder in the conductive paste has sufficient dispersibility and excellent solubility in the solvent. It is preferable that R2 is a linear hydrocarbon group.

上記式(2)中、Rは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、又は、メチレン基を表し、Rはオキシエチレン基、又は、オキシプロピレン基を表し、R及びRは、同一でもよく、又は、異なっていてもよい。また、式(2)中のN原子と、R及びR中のO原子とは直接結合せず、Yは0以上2以下の数であり、Zは1以上2以下の数である。 In the above formula (2), R3 represents an oxyethylene group, an oxypropylene group, or a methylene group, R4 represents an oxyethylene group or an oxypropylene group, and R3 and R4 may be the same or different. In addition, the N atom in formula (2) is not directly bonded to the O atom in R3 and R4 , Y is a number from 0 to 2, and Z is a number from 1 to 2.

例えば、上記式(2)中、Rが、-AO-で示されるオキシアルキレン基であり、Yが1~2の場合、最端部のオキシアルキレン基中のO原子は、(Rと隣接するH原子と結合する。また、Rがメチレン基である場合、(Rは、-(CH-で示され、Yが1~2の場合、隣接するH元素と結合してメチル基(-CH)、又は、エチル基(-CH-CH)を形成する。また、Rが、-AO-で示されるオキシアルキレン基である場合、最端部のオキシアルキレン基中のO原子は、(Rと隣接するH原子と結合する。 For example, in the above formula (2), when R 3 is an oxyalkylene group represented by -AO- and Y is 1 or 2, the O atom in the oxyalkylene group at the end is bonded to the H atom adjacent to (R 3 ) Y. When R 3 is a methylene group, (R 3 ) Y is represented by -(CH 2 ) Y- , and when Y is 1 or 2, it is bonded to the adjacent H element to form a methyl group (-CH 3 ) or an ethyl group (-CH 2 -CH 3 ). When R 4 is an oxyalkylene group represented by -AO-, the O atom in the oxyalkylene group at the end is bonded to the H atom adjacent to (R 4 ) Z.

上記式(2)中、Yが0の場合、上記アミン系分散剤は、-Rと、1つの水素基と、-(RHとを有する2級アミンとなる。例えば、Yが0で、Zが2の場合、上記アミン系分散剤は、炭素数8~16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基と、1つの水素基と、-(RHである、ジオキシエチレン基またはジオキシプロピレン基のいずれかとH元素とが結合した-(AO)Hと、から構成される2級アミンとなる。 In the above formula (2), when Y is 0, the amine dispersant is a secondary amine having -R 2 , one hydrogen group, and -(R 4 ) z H. For example, when Y is 0 and Z is 2, the amine dispersant is a secondary amine composed of an alkyl group, alkenyl group, or alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms, one hydrogen group, and -(R 4 ) 2 H, which is a dioxyethylene group or a dioxypropylene group bonded to an H element, and is -(AO) 2 H.

また、上記式(2)中、Yが1の場合、上記アミン系分散剤は、-Rと、-RHと、-(RHとを有する3級アミンとなる。そして、Yが2の場合、上記アミン系分散剤は、-Rと、-(RHである、ジオキシエチレン基、ジオキシプロピレン基、又は、エチレン基のいずれかとH元素とが結合した-(AO)Hあるいは-Cと、-(RHと、を有する3級アミンとなる。 In addition, in the above formula (2), when Y is 1, the amine dispersant is a tertiary amine having -R 2 , -R 3 H, and -(R 4 ) z H. And, when Y is 2, the amine dispersant is a tertiary amine having -R 2 , -(R 3 ) 2 H, which is -(AO) 2 H or -C 2 H 5 in which either a dioxyethylene group, a dioxypropylene group, or an ethylene group is bonded to an H element, and -(R 4 ) z H.

上記式(2)で示されるアミン系分散剤は、例えば、市販の製品から、上記特性を満たすものを選択して用いることができる。また、上記アミン系分散剤は、従来公知の製造方法を用いて、上記特性を満たすように製造してもよい。The amine-based dispersant represented by the above formula (2) can be selected from commercially available products that satisfy the above characteristics. The amine-based dispersant may also be manufactured to satisfy the above characteristics using a conventionally known manufacturing method.

更に、本実施形態には、酸系分散剤であるリン酸アルキルエステル化合物が用いられる。リン酸アルキルエステル化合物は、アルキル基を有するリン酸エステルであり、ポリオキシアルキレン構造を有することが好ましく、リン酸アルキルポリオキシアルキレン化合物であってもよい。Furthermore, in this embodiment, a phosphoric acid alkyl ester compound is used as an acid-based dispersant. The phosphoric acid alkyl ester compound is a phosphoric acid ester having an alkyl group, and preferably has a polyoxyalkylene structure, and may be an alkyl polyoxyalkylene phosphate compound.

本発明者は、導電性ペーストに用いられる分散剤について、種々の分散剤を検討した結果、導電性ペーストに用いる分散剤に、上記のアミノ酸系分散剤、アミン系分散剤に加えて、リン酸アルキルエステル化合物を含有させることにより、積層体を焼成する際に、導電性ペーストに含まれる成分に由来する分解ガスの発生を遅らせ、クラックや層間剥離等の構造欠陥の発生を抑制できることを見出した。以下、分散剤として用いられる各成分の含有量について説明する。 The inventors have investigated various dispersants for use in conductive pastes and have found that by adding an alkyl phosphate compound to the dispersant used in the conductive paste in addition to the amino acid-based and amine-based dispersants described above, the generation of decomposition gases derived from the components contained in the conductive paste can be delayed when the laminate is fired, and the occurrence of structural defects such as cracks and delamination can be suppressed. The content of each component used as a dispersant is explained below.

上記アミノ酸系分散剤は、導電性ペースト全体に対して0.03質量%以上0.3質量%以下含有される。上記アミノ酸系分散剤が0.03質量%未満の場合、導電性ペーストが十分な分散性を得られないことがある。上記アミノ酸系分散剤の含有量が0.3質量%を超える場合、焼成開始時の導電性ペーストから発生する分解ガス量が多く、分散剤除去性が十分でないことがある。また、分散性をより向上させる観点から、アミノ酸系分散剤は、導電性ペースト全体に対して0.05質量%以上0.3質量%以下含有されてもよく、0.10質量%以上0.3質量%以下含有されてもよい。 The amino acid-based dispersant is contained in an amount of 0.03% by mass or more and 0.3% by mass or less based on the entire conductive paste. If the amino acid-based dispersant is less than 0.03% by mass, the conductive paste may not have sufficient dispersibility. If the content of the amino acid-based dispersant exceeds 0.3% by mass, the amount of decomposition gas generated from the conductive paste at the start of firing is large, and the dispersant removal may be insufficient. In addition, from the viewpoint of further improving dispersibility, the amino acid-based dispersant may be contained in an amount of 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less based on the entire conductive paste, or may be contained in an amount of 0.10% by mass or more and 0.3% by mass or less based on the entire conductive paste.

上記アミン系分散剤は、導電性ペースト全体に対して0.2質量%以上含有される。上記アミン系分散剤が0.2質量%未満の場合、導電性ペーストが十分な粘度安定性を得られないことや、分散性が十分でないことがある。The amine-based dispersant is contained in an amount of 0.2% by mass or more relative to the entire conductive paste. If the amine-based dispersant is contained in an amount of less than 0.2% by mass, the conductive paste may not have sufficient viscosity stability or may not have sufficient dispersibility.

リン酸アルキルエステル化合物は、導電性ペースト全体に対して0.05質量%以上含有される。リン酸アルキルエステル化合物の含有量が0.05質量%未満の場合、導電性ペーストが十分な粘度安定性を得られないことや、焼結開始時の低温において、分解ガスを発生し、クラックや層間剥離の原因となることがある。The amount of the alkyl phosphate compound is 0.05% by mass or more based on the total amount of the conductive paste. If the amount of the alkyl phosphate compound is less than 0.05% by mass, the conductive paste may not be able to obtain sufficient viscosity stability, and may generate decomposition gas at low temperatures at the start of sintering, which may cause cracks or delamination.

また、上記アミン系分散剤と上記アミノ酸系分散剤との合計含有量が、導電性ペースト全体に対して0.5質量%以下である。上記2種類の分散剤の合計量が上記範囲を超える場合、積層体を焼成する際に、より低温から、導電性ペーストに含まれる成分由来の分解ガスの発生が生じ、ボイド発生やグリーンシートの剥離不良などを生じることがある。In addition, the total content of the amine-based dispersant and the amino acid-based dispersant is 0.5% by mass or less based on the entire conductive paste. If the total content of the two types of dispersants exceeds the above range, decomposition gas derived from the components contained in the conductive paste may be generated at a lower temperature when the laminate is fired, which may result in the generation of voids or poor peeling of the green sheet.

また、上記アミノ酸系分散剤と上記アミン系分散剤とリン酸アルキルエステル化合物との合計含有量が、導電性ペースト全体に対して0.7質量%以下である。上記3種類の分散剤の含有量が0.7質量%を超える場合、積層体を焼成する際に、分散剤が十分に除去されず一部残留し、クラック、ボイド発生、グリーンシートの剥離不良などの構造欠陥やシートアタックを生じることがある。In addition, the total content of the amino acid-based dispersant, the amine-based dispersant, and the phosphate alkyl ester compound is 0.7% by mass or less based on the entire conductive paste. If the content of the three types of dispersants exceeds 0.7% by mass, the dispersants may not be sufficiently removed when the laminate is fired, and some of them may remain, resulting in structural defects such as cracks, voids, and poor peeling of the green sheet, as well as sheet attack.

なお、導電性ペーストは、上記のアミノ酸系分散剤、アミン系分散剤、及び、リン酸アルキルエステル化合物以外の分散剤を、本発明の効果を阻害しない範囲で含んでもよい。上記以外の分散剤としては、例えば、高級脂肪酸、高分子界面活性剤などを含む酸系分散剤、酸系分散剤以外のカチオン系分散剤、ノニオン系分散剤、両性界面活性剤及び高分子系分散剤などなどを含んでもよい。また、これらの分散剤は、1種類または2種類以上組み合わせて用いてもよい。The conductive paste may contain dispersants other than the amino acid-based dispersants, amine-based dispersants, and alkyl phosphate compounds described above, to the extent that the effects of the present invention are not impaired. Examples of dispersants other than the above include acid-based dispersants including higher fatty acids and polymeric surfactants, cationic dispersants other than acid-based dispersants, nonionic dispersants, amphoteric surfactants, and polymeric dispersants. These dispersants may be used alone or in combination of two or more.

(導電性ペースト)
本実施形態の導電性ペーストの製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法を用いる
ことができる。導電性ペーストは、例えば、上記の各成分を、3本ロールミル、ボールミ
ル、ミキサーなどで攪拌・混練することにより製造することができる。その際、導電性粉末の表面に予め分散剤を塗布すると、導電性粉末が凝集することなく十分にほぐれて、その表面に分散剤が行きわたるようになり、均一な導電性ペーストを得やすい。また、バインダー樹脂をビヒクル用の有機溶剤に溶解させ、有機ビヒクルを作製し、ペースト用の有機溶剤へ、導電性粉末、セラミック粉末、有機ビヒクル及び分散剤を添加した後、攪拌・混練し、導電性ペーストを作製してもよい。
(Conductive paste)
The method for producing the conductive paste of this embodiment is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. The conductive paste can be produced, for example, by stirring and kneading the above-mentioned components with a three-roll mill, a ball mill, a mixer, or the like. In this case, if a dispersant is applied to the surface of the conductive powder in advance, the conductive powder is sufficiently loosened without agglomeration, and the dispersant is distributed over the surface, making it easy to obtain a uniform conductive paste. In addition, the binder resin may be dissolved in an organic solvent for a vehicle to prepare an organic vehicle, and the conductive powder, ceramic powder, organic vehicle, and dispersant may be added to the organic solvent for the paste, and then the mixture may be stirred and kneaded to produce the conductive paste.

導電性ペーストは、導電性ペーストの製造24時間経過後の粘度を基準(0%)とした場合、その基準日から28日間静置後の粘度は、±10%以内であるのが好ましい。なお、上記導電性ペーストの粘度は、例えば、実施例に記載した方法(ブルックフィールド社製B型粘度計を用いて10rpm(ずり速度=4sec-1)の条件で測定する方法)等により測定することができる。 When the viscosity of the conductive paste 24 hours after production is taken as the reference (0%), the viscosity after being left to stand for 28 days from the reference date is preferably within ±10%. Note that the viscosity of the conductive paste can be measured, for example, by the method described in the Examples (a method of measuring using a Brookfield B-type viscometer at 10 rpm (shear rate = 4 sec -1 )).

また、導電性ペーストを印刷して形成される乾燥膜の表面平滑性は、表面粗さで評価することができる。上記導電性ペーストの表面粗さは、例えば、表面粗さ計を用いて測定することができる。具体的には、乾燥膜の表面粗さは、アプリケーター(ギャップ厚10μm)を用いてガラス基板上に導電性ペーストを塗布後、120℃で5分間、空気中で乾燥させ、作成した膜厚3μmの乾燥膜について、表面粗さ計を用いて測定することができる。このような表面粗さとしては、0.05μm以下であることが好ましく、0.04μm以下であることがより好ましい。 The surface smoothness of the dry film formed by printing the conductive paste can be evaluated by the surface roughness. The surface roughness of the conductive paste can be measured, for example, using a surface roughness meter. Specifically, the surface roughness of the dry film can be measured by applying the conductive paste to a glass substrate using an applicator (gap thickness 10 μm), drying the paste in air at 120° C. for 5 minutes, and measuring the surface roughness of the dry film having a thickness of 3 μm using a surface roughness meter. The surface roughness is preferably 0.05 μm or less , and more preferably 0.04 μm or less.

また、導電性ペーストを印刷した後、乾燥して得られる乾燥膜の乾燥膜密度(DFD)
は、5.45g/cm以上が好ましく、5.45g/cmを超えるのがより好ましく、5.5g/cmを超えるのがさらに好ましい。
In addition, the dry film density (DFD) of the dried film obtained by printing and drying the conductive paste is
is preferably 5.45 g/ cm3 or more, more preferably exceeds 5.45 g/ cm3 , and even more preferably exceeds 5.5 g/ cm3 .

また、導電性ペーストは、窒素雰囲気中で昇温速度を5℃/分として加熱して熱重量測定(TG)を行った際の250℃における質量変化量(△TG)が、0.0020%/s未満であることが好ましく、0.0015%/s以下であることがより好ましい。質量変化量が上記範囲である場合、焼成時の分散剤除去性を良好なものとすることができる。In addition, when the conductive paste is heated in a nitrogen atmosphere at a heating rate of 5°C/min and subjected to thermogravimetry (TG), the mass change (ΔTG) at 250°C is preferably less than 0.0020%/s, and more preferably 0.0015%/s or less. When the mass change is within the above range, the dispersant removal property during firing can be improved.

導電性ペーストは、積層セラミックコンデンサなどの電子部品に好適に用いることができる。積層セラミックコンデンサは、グリーンシートを用いて形成される誘電体層、及び、導電性ペーストを用いて形成される内部電極層を有する。The conductive paste can be suitably used in electronic components such as multilayer ceramic capacitors. Multilayer ceramic capacitors have dielectric layers formed using green sheets and internal electrode layers formed using the conductive paste.

積層セラミックコンデンサは、グリーンシートに含まれる誘電体セラミック粉末と導電性ペーストに含まれるセラミック粉末とが同一組成の粉末であることが好ましい。本実施形態の導電性ペーストを用いて製造される積層セラミックコンデンサは、グリーンシートの厚さが、例えば3μm以下である場合でも、シートアタックやグリーンシートの剥離不良が抑制される。In a multilayer ceramic capacitor, it is preferable that the dielectric ceramic powder contained in the green sheet and the ceramic powder contained in the conductive paste are powders of the same composition. In a multilayer ceramic capacitor manufactured using the conductive paste of this embodiment, sheet attack and peeling failure of the green sheet are suppressed even when the thickness of the green sheet is, for example, 3 μm or less.

[電子部品]
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1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。
[Electronic Components]
Hereinafter, embodiments of electronic components and the like of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the components may be shown diagrammatically or at a different scale as appropriate. The positions and directions of components will be described with reference to an XYZ orthogonal coordinate system as shown in FIG. 1 as appropriate. In this XYZ orthogonal coordinate system, the X and Y directions are horizontal directions, and the Z direction is vertical (up-down direction).

図1A及び図1Bは、実施形態に係る電子部品の一例である、積層セラミックコンデンサ1を示す図である。積層セラミックコンデンサ1は、誘電体層12及び内部電極層11を交互に積層した積層体10と外部電極20とを備える。1A and 1B are diagrams showing a multilayer ceramic capacitor 1, which is an example of an electronic component according to an embodiment. The multilayer ceramic capacitor 1 includes a laminate 10 in which dielectric layers 12 and internal electrode layers 11 are alternately stacked, and an external electrode 20.

以下、上記導電性ペーストを使用した積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。まず、グリーンシートからなる誘電体層上に、導電性ペーストを印刷して、乾燥し、乾燥膜を形成する。この乾燥膜を上面に有する複数の誘電体層を、積層させて圧着することにより、積層体を得た後、該積層体を焼成して一体化することにより、内部電極層11と誘電体層12とが交互に積層したセラミック積層体10を作製する。その後、セラミック積層体10の両端部に一対の外部電極20を形成することにより積層セラミックコンデンサ1が製造される。以下に、より詳細に説明する。The following describes a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor using the conductive paste. First, the conductive paste is printed on a dielectric layer made of a green sheet and dried to form a dry film. A plurality of dielectric layers having this dry film on their upper surfaces are stacked and pressed together to obtain a laminate, which is then fired and integrated to produce a ceramic laminate 10 in which internal electrode layers 11 and dielectric layers 12 are alternately stacked. A pair of external electrodes 20 are then formed at both ends of the ceramic laminate 10 to produce a multilayer ceramic capacitor 1. The process will be described in more detail below.

まず、誘電体材料を用いた未焼成のセラミックシートであるグリーンシートを用意する。このグリーンシートとしては、例えば、チタン酸バリウム等の所定のセラミックの原料粉末に、ポリビニルブチラール等の有機バインダーとターピネオール等の溶剤とを加えて得た誘電体層用ペーストを、PETフィルム等の支持フィルム上にシート状に塗布し、乾燥させて溶剤を除去したもの等が挙げられる。なお、グリーンシートからなる誘電体層の厚みは、特に限定されないが、積層セラミックコンデンサの小型化の要請の観点から、0.05μm以上3μm以下が好ましい。First, a green sheet is prepared, which is an unfired ceramic sheet using a dielectric material. For example, the green sheet is prepared by adding an organic binder such as polyvinyl butyral and a solvent such as terpineol to a powder of a specific ceramic such as barium titanate, applying the resulting dielectric layer paste to a support film such as a PET film in the form of a sheet, and then drying to remove the solvent. The thickness of the dielectric layer made of the green sheet is not particularly limited, but is preferably 0.05 μm or more and 3 μm or less in view of the demand for miniaturization of multilayer ceramic capacitors.

次いで、このグリーンシートの片面に、スクリーン印刷法等の公知の方法によって、上述の導電性ペーストを印刷(塗布)して乾燥し、乾燥膜を形成したものを複数枚、用意する。なお、印刷後の導電性ペーストの厚みは、内部電極層11の薄層化の要請の観点から、乾燥後の乾燥膜の厚みが1μm以下となる厚みにすることが好ましい。Next, the above-mentioned conductive paste is printed (applied) on one side of the green sheet by a known method such as screen printing, and then dried to form a dry film, to prepare multiple sheets. Note that, from the viewpoint of the requirement to make the internal electrode layer 11 thin, it is preferable that the thickness of the conductive paste after printing is such that the thickness of the dry film after drying is 1 μm or less.

次いで、支持フィルムから、グリーンシートを剥離するとともに、グリーンシートからなる誘電体層とその片面に形成された乾燥膜とが交互に配置されるように積層した後、加熱・加圧処理により積層体を得る。なお、積層体の両面に、導電性ペーストを塗布していない保護用のグリーンシートを更に配置する構成としても良い。Next, the green sheet is peeled off from the support film, and the dielectric layers made of the green sheet and the dry film formed on one side of the green sheet are alternately stacked, and then a laminate is obtained by heating and pressing. Note that a configuration in which protective green sheets not coated with conductive paste are further placed on both sides of the laminate may be used.

次いで、積層体を所定サイズに切断してグリーンチップを形成した後、当該グリーンチップに対して脱バインダー処理を施し、還元雰囲気で焼成することにより、セラミック積層体10を製造する。なお、脱バインダー処理における雰囲気は、大気またはNガス雰囲気にすることが好ましい。脱バインダー処理を行う際の温度は、例えば200℃以上400℃以下である。また、脱バインダー処理を行う際の、上記温度の保持時間を0.5時間以上24時間以下とすることが好ましい。また、焼成は、内部電極層に用いる金属の酸化を抑制するために還元雰囲気で行われ、また、積層体の焼成を行う際の温度は、例えば、1000℃以上1350℃以下であり、焼成を行う際の、温度の保持時間は、例えば、0.5時間以上8時間以下である。 Next, the laminate is cut to a predetermined size to form a green chip, and then the green chip is subjected to a binder removal treatment and fired in a reducing atmosphere to manufacture the ceramic laminate 10. The binder removal treatment is preferably performed in air or N2 gas atmosphere. The temperature during the binder removal treatment is, for example, 200°C or higher and 400°C or lower. The temperature is preferably held for 0.5 hours or longer and 24 hours or shorter during the binder removal treatment. The firing is performed in a reducing atmosphere to suppress oxidation of the metal used in the internal electrode layer, and the temperature during firing of the laminate is, for example, 1000°C or higher and 1350°C or lower, and the temperature is preferably held for 0.5 hours or longer and 8 hours or shorter.

グリーンチップの焼成を行うことにより、グリーンシート中の有機バインダーが完全に除去されるとともに、セラミックの原料粉末が焼成されて、セラミック製の誘電体層12が形成される。また乾燥膜中の有機ビヒクルが除去されるとともに、ニッケル粉末またはニッケルを主成分とする合金粉末が焼結もしくは溶融、一体化されて、内部電極層11が形成されることにより、誘電体層12と内部電極層11とが複数枚、交互に積層された積層セラミック焼成体が形成される。なお、酸素を誘電体層の内部に取り込んで信頼性を高めるとともに、内部電極の再酸化を抑制するとの観点から、焼成後の積層セラミック焼成体に対して、アニール処理を施してもよい。 By firing the green chip, the organic binder in the green sheet is completely removed, and the ceramic raw powder is fired to form the ceramic dielectric layer 12. The organic vehicle in the dry film is also removed, and the nickel powder or the alloy powder mainly composed of nickel is sintered or melted and integrated to form the internal electrode layer 11, forming a multilayer ceramic sintered body in which multiple dielectric layers 12 and internal electrode layers 11 are alternately stacked. Note that the sintered multilayer ceramic sintered body may be annealed from the viewpoint of incorporating oxygen into the dielectric layer to increase reliability and suppressing reoxidation of the internal electrodes.

そして、作製した積層セラミック焼成体に対して、一対の外部電極20を設けることにより、積層セラミックコンデンサ1が製造される。例えば、外部電極20は、外部電極層21及びメッキ層22を備える。外部電極層21は、内部電極層11と電気的に接続される。なお、外部電極20の材料としては、例えば、銅やニッケル、またはこれらの合金が好適に使用できる。なお、電子部品は、積層セラミックコンデンサに限定されず、積層セラミックコンデンサ以外の電子部品であってもよい。Then, a pair of external electrodes 20 is provided on the produced multilayer ceramic sintered body to manufacture the multilayer ceramic capacitor 1. For example, the external electrode 20 includes an external electrode layer 21 and a plating layer 22. The external electrode layer 21 is electrically connected to the internal electrode layer 11. Note that, for example, copper, nickel, or an alloy thereof can be suitably used as the material for the external electrode 20. Note that the electronic component is not limited to a multilayer ceramic capacitor, and may be an electronic component other than a multilayer ceramic capacitor.

以下、本発明を実施例と比較例に基づき詳細に説明するが、本発明は実施例によって何ら限定されるものではない。The present invention will be described in detail below based on examples and comparative examples, but the present invention is not limited in any way by the examples.

[使用材料]
(導電性粉末)
導電性粉末としては、Ni粉末(SEM平均粒径0.2μm)を使用した。
[Materials used]
(Conductive powder)
As the conductive powder, Ni powder (SEM average particle size: 0.2 μm) was used.

(セラミック粉末)
セラミック粉末としては、チタン酸バリウム(BaTiO;SEM平均粒径0.05μm)を使用した。
(ceramic powder)
Barium titanate (BaTiO 3 ; SEM average particle size 0.05 μm) was used as the ceramic powder.

(バインダー樹脂)
バインダー樹脂としては、エチルセルロース樹脂、及び、ポリビニルブチラール樹脂(PVB樹脂)を使用した。なお、バインダー樹脂は、ターピネオールに溶解させたビヒクルとして準備したものを用いた。
(Binder resin)
The binder resins used were ethyl cellulose resin and polyvinyl butyral resin (PVB resin), which were prepared as vehicles by dissolving the binder resins in terpineol.

(分散剤)
(1)アミノ酸系分散剤として、上記一般式(1)中、R=C1733(直鎖状炭化水素基)で示される分散剤Aを用いた。
(2)アミン系分散剤として、上記一般式(2)中、R=C1225、R=CO、R=CO、Y=1、Z=1で示される分散剤Bを用いた。
(3)リン酸アルキルエステル化合物として、リン酸アルキルポリオキシアルキレン化合物からなる分散剤Cを用いた。
(Dispersant)
(1) As an amino acid-based dispersant, dispersant A represented by the above general formula (1) in which R 1 =C 17 H 33 (straight-chain hydrocarbon group) was used.
(2) As the amine-based dispersant, dispersant B represented by the above general formula (2) in which R 2 =C 12 H 25 , R 3 =C 2 H 4 O, R 4 =C 2 H 4 O, Y=1, and Z=1 was used.
(3) As the alkyl phosphate ester compound, dispersant C consisting of an alkyl polyoxyalkylene phosphate compound was used.

(有機溶剤)
有機溶剤としては、ターピネオールを使用した。
(Organic solvent)
Terpineol was used as the organic solvent.

[実施例1]
Ni粉末48質量%、セラミック粉末5質量%、ビヒクル中のバインダー樹脂(エチルセルロース樹脂とポリビニルブチラール樹脂からなる)を合計で3質量%、アミノ酸系分散剤を0.10質量%、アミン系分散剤を0.26質量%、リン酸アルキルポリオキシアルキレン化合物からなる分散剤を0.10質量%、及び、残部としてターピネオール(有機溶剤)を全体として100質量%となるよう配合し、これらの材料を混合して導電性ペーストを作製した。作製した導電性ペーストの粘度安定性、分散性(乾燥膜密度、乾燥膜の表面粗さ)、分散剤除去性を下記の方法で評価した。評価結果を表1に示す。
[Example 1]
48% by mass of Ni powder, 5% by mass of ceramic powder, 3% by mass of binder resin (made of ethyl cellulose resin and polyvinyl butyral resin) in the vehicle in total, 0.10 % by mass of amino acid-based dispersant, 0.26 % by mass of amine-based dispersant , 0.10% by mass of dispersant made of alkyl polyoxyalkylene phosphate compound, and terpineol (organic solvent) as the balance were mixed to a total of 100% by mass, and these materials were mixed to prepare a conductive paste. The viscosity stability, dispersibility (dry film density, surface roughness of the dry film), and dispersant removability of the prepared conductive paste were evaluated by the following method. The evaluation results are shown in Table 1.

[評価方法]
(1)粘度安定性:導電性ペーストの粘度の変化量
導電性ペーストの製造24時間経過後を基準時点とし、その基準時点と、室温(25℃)で基準時点より28日間静置後における、それぞれのサンプルの粘度を下記の方法で測定した。そして、製造24時間経過後(基準時点)の粘度を基準(0%)とした場合の、28日静置後のサンプルの粘度の変化量を百分率(%)で表した値([(28日静置後の粘度-製造24時間経過後の粘度)/製造24時間経過後の粘度]×100)を求め、粘度の変化量とした。導電性ペーストの粘度は、ブルックフィールド社製B型粘度計を用いて10rpm(ずり速度=4sec-1)の条件で測定した。なお、導電性ペーストの粘度の変化量は少ないほど好ましい。28日間静置後の導電性ペーストの粘度の変化量が10%以下である場合を「○」とし、10%を超え40%未満の場合を「△」、40%以上である場合を「×」として、導電性ペーストの粘度安定性を評価した。
[Evaluation method]
(1) Viscosity stability: Amount of change in viscosity of conductive paste The time 24 hours after the manufacture of the conductive paste was set as a reference time point, and the viscosity of each sample was measured by the following method at the reference time point and after 28 days of standing at room temperature (25°C) from the reference time point. Then, the amount of change in viscosity of the sample after 28 days of standing was calculated as a percentage (%) when the viscosity 24 hours after manufacture (reference time point) was set as the reference (0%) ([(viscosity after 28 days of standing - viscosity 24 hours after manufacture) / viscosity 24 hours after manufacture] x 100), which was taken as the amount of change in viscosity. The viscosity of the conductive paste was measured at 10 rpm (shear rate = 4 sec -1 ) using a Brookfield B-type viscometer. It is preferable that the amount of change in the viscosity of the conductive paste is as small as possible. The viscosity stability of the conductive paste was evaluated as follows: if the change in viscosity of the conductive paste after being left standing for 28 days was 10% or less, it was marked as "○", if it was more than 10% but less than 40%, it was marked as "△", and if it was 40% or more, it was marked as "X".

(2)分散性:乾燥膜の表面粗さ、乾燥膜密度
<表面粗さ>
2.54cm(1インチ)角の耐熱強化ガラス上に、作製した導電性ペーストをスクリーン印刷し、大気中120℃で1時間乾燥させることにより、20mm角、膜厚約3μmの乾燥膜を作製した。導電性ペーストの分散性が良好な場合、乾燥膜の表面は平滑な膜となる。分散性に劣る場合は、導電性ペースト内に凝集を生じ、乾燥膜の表面が荒れ、表面の平滑性が低下する。そこで、この乾燥膜について、接触式の表面粗さ計によって、表面の突起を測定した。具体的には、この乾燥膜の表面粗さRaを、表面粗さ測定装置(東京精密社製SURFCOM480)を用いて測定した。表面粗さRaの値は、小さいほど、乾燥膜の表面が平滑であることを示す。
(2) Dispersibility: Surface roughness of dry film, dry film density <Surface roughness>
The conductive paste thus prepared was screen-printed on a 2.54 cm (1 inch) square heat-resistant tempered glass and dried at 120° C. in air for 1 hour to prepare a 20 mm square dry film with a thickness of about 3 μm. When the conductive paste has good dispersibility, the surface of the dry film is smooth. When the dispersibility is poor, aggregation occurs in the conductive paste, the surface of the dry film becomes rough, and the surface smoothness decreases. Therefore, the surface protrusions of this dry film were measured using a contact-type surface roughness meter. Specifically, the surface roughness Ra of this dry film was measured using a surface roughness measuring device (SURFCOM480 manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The smaller the surface roughness Ra value, the smoother the surface of the dry film.

<乾燥膜密度(DFD:Dry Film Density)>
作製した導電性ペーストをPETフィルム上に載せ、幅50mm、隙間125μmのアプリケータで長さ約100mmに延ばした。得られたPETフィルムを120℃、40分乾燥させて、乾燥体を形成した後、この乾燥体を2.54cm(1インチ)角に4枚切断し、PETフィルムをはがした上で各4枚の乾燥膜の厚み、質量を測定して、乾燥膜密度(平均値)を算出した。導電性ペーストの分散性が低く、導電性粉末が凝集を生じると乾燥膜密度が低下し、電気的特性等に劣る場合がある。乾燥膜密度は高いほど、分散性が良好であることを示す。
<Dry Film Density (DFD)>
The conductive paste thus prepared was placed on a PET film and spread to a length of about 100 mm using an applicator with a width of 50 mm and a gap of 125 μm. The obtained PET film was dried at 120° C. for 40 minutes to form a dried body. The dried body was cut into four pieces of 2.54 cm (1 inch) square, the PET film was removed, and the thickness and mass of each of the four dried films were measured to determine the dry film density (average value). If the dispersibility of the conductive paste is low and the conductive powder aggregates, the dry film density decreases, and the electrical properties may be deteriorated. The higher the dry film density, the better the dispersibility. This indicates that.

<分散性の評価>
上述の乾燥膜の表面粗さRaが0.04μm以下、かつ、乾燥膜密度DFDが5.45g/cm以上の場合を「○」とし、乾燥膜の表面粗さRa(算術平均高さ)が0.04μmを超え0.05μm以下、かつ、乾燥膜密度DFDが5.45g/cm以上の場合を「△」とし、乾燥膜の表面粗さRaが0.05μmを超える場合、もしくは、乾燥膜密度DFDが5.45g/cm未満である場合のいずれか一方を満たす場合を「×」として、分散性を評価した。
<Evaluation of Dispersibility>
Dispersibility was evaluated as follows: when the surface roughness Ra of the above-mentioned dry film is 0.04 μm or less and the dry film density DFD is 5.45 g/ cm3 or more, it is marked as "○"; when the surface roughness Ra (arithmetic mean height) of the dry film is more than 0.04 μm and less than 0.05 μm and the dry film density DFD is 5.45 g/ cm3 or more , it is marked as "△"; and when either the surface roughness Ra of the dry film is more than 0.05 μm or the dry film density DFD is less than 5.45 g/cm3, it is marked as "X."

(3)分散剤除去性の評価
作製した導電性ペーストを、窒素雰囲気中で昇温速度を5℃/分として加熱して熱重量測定(TG)を行い、分散剤の違いによる分解挙動を分析することにより、分散剤除去性を評価した。具体的には温度に対する質量変化量(△TG)のプロファイルを作成し、250℃における質量変化量(△TG)により評価した。250℃における質量変化量(△TG)が大きいほど、焼成開始時の導電性ペーストから発生する分解ガスの量が多いと判断できる。
(3) Evaluation of dispersant removability The prepared conductive paste was heated in a nitrogen atmosphere at a temperature rise rate of 5°C/min, and thermogravimetry (TG) was performed to analyze the decomposition behavior due to differences in dispersants, thereby evaluating the dispersant removability. Specifically, a profile of mass change (ΔTG) against temperature was created, and the mass change (ΔTG) at 250°C was used for evaluation. It can be determined that the larger the mass change (ΔTG) at 250°C, the larger the amount of decomposition gas generated from the conductive paste at the start of firing.

250℃は、誘電体層の焼結が開始される温度である。誘電体層が焼結を開始すると、誘電体層内に隙間が形成され、導電性ペーストに含まれる成分から発生した一定量の分解ガスは、この隙間から排出されることができる。一方、誘電体層の焼成が開始する前に一定量の分解ガスが発生した場合、誘電体層内に隙間がないため、外部に排出されずに、誘電体層間に滞留してボイドが発生しやすくなる。よって、250℃の熱処理時における、導電性ペーストの質量変化量を測定することにより、積層体の焼成開始時における、分解により発生したガスが誘電体層を通って排出できる(分散剤除去性が良好)か、誘電体層間に滞留してボイド発生の要因になる(分散剤除去性が不良)かを判断することができる。 250°C is the temperature at which the dielectric layer starts to sinter. When the dielectric layer starts to sinter, gaps are formed in the dielectric layer, and a certain amount of decomposition gas generated from the components contained in the conductive paste can be discharged through these gaps. On the other hand, if a certain amount of decomposition gas is generated before the firing of the dielectric layer starts, since there are no gaps in the dielectric layer, the gas is not discharged to the outside, and it is likely to remain between the dielectric layers and cause voids. Therefore, by measuring the mass change of the conductive paste during heat treatment at 250°C, it is possible to determine whether the gas generated by decomposition at the start of firing of the laminate can be discharged through the dielectric layer (good dispersant removability) or whether it remains between the dielectric layers and causes voids (poor dispersant removability).

分散剤除去性の評価は、質量変化量が0.0015%/s以下の場合は、ガス発生量が十分少ないため「○」(非常に良好)とし、質量変化量が0.0015%/sより大きく0.0020%/s未満の場合は、ある程度ガスは発生するものの、誘電体層を経て排出可能な量であるため「△」(良好)とし、質量変化量が0.0020%/s以上の場合は、発生したガスが多く外部に排出できずに残留する場合があるため「×」(不良)とした。 Dispersant removal performance was evaluated as follows: when the mass change was 0.0015%/s or less, the amount of gas generated was sufficiently small, so it was rated as "○" (very good); when the mass change was greater than 0.0015%/s but less than 0.0020%/s, a certain amount of gas was generated, but the amount was such that it could be discharged through the dielectric layer, so it was rated as "△" (good); and when the mass change was 0.0020%/s or more, a large amount of gas was generated and may remain behind without being discharged to the outside, so it was rated as "×" (poor).

[実施例2~6、比較例1~9]
分散剤A、分散剤B、分散剤Cの含有量を表1に示した量とし、分散剤の配合比を変更させた以外は、実施例1と同様の条件で導電性ペーストを作製した。作製した導電性ペーストの粘度安定性、分散性(乾燥膜密度、乾燥膜の表面粗さ)、及び分散剤除去性を上記方法で評価した。評価結果を表1に示す。
[Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 9]
A conductive paste was prepared under the same conditions as in Example 1, except that the contents of dispersant A, dispersant B, and dispersant C were set to the amounts shown in Table 1, and the compounding ratio of the dispersants was changed. The viscosity stability, dispersibility (dry film density, dry film surface roughness), and dispersant removability of the prepared conductive paste were evaluated by the above-mentioned methods. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0007517156000005
Figure 0007517156000005

[評価結果]
実施例の導電性ペーストは、表1に示されるように、粘度安定性が良好であった。また、実施例の導電性ペーストは、乾燥膜密度が5.45g/cm以上、表面粗さRaが0.05μm以下であり、良好な分散性を示した。さらに、実施例の導電性ペーストは、250℃における重量変化量が小さく、焼成開始時の低温において、分解ガスの発生量が少なく、分解ガス残留によるボイド発生の懸念がない。
[Evaluation results]
The conductive paste of the embodiment had good viscosity stability as shown in Table 1. The conductive paste of the embodiment had a dry film density of 5.45 g/ cm3 or more and a surface roughness Ra of 0.05 μm or less, and showed good dispersibility. Furthermore, the conductive paste of the embodiment had a small weight change at 250° C., and generated a small amount of decomposition gas at a low temperature at the start of firing, so there was no concern about void generation due to residual decomposition gas.

これに対し、分散剤の含有量が本発明の範囲外である比較例の導電性ペーストは、粘度安定性に劣り、分散性も低いことが分かる。In contrast, the comparative conductive paste, in which the dispersant content is outside the range of the present invention, is found to have poor viscosity stability and low dispersibility.

本実施形態に係る導電性ペーストは、経時的な粘度安定性に優れる上、分散性に優れることにより、塗布後の乾燥膜の平滑性、及び、乾燥膜密度に優れる。さらに、本実施形態に係る導電性ペーストは、250℃における分解ガスの発生が抑えられるため、ボイド発生などによるクラックや層間剥離の発生が抑制される。よって、本実施形態に係る導電性ペーストは、特に携帯電話やデジタル機器などの電子機器のチップ部品(電子部品)である積層セラミックコンデンサの内部電極用の原料として好適に用いることができる。The conductive paste according to this embodiment has excellent viscosity stability over time and excellent dispersibility, resulting in excellent smoothness of the dried film after application and excellent dry film density. Furthermore, the conductive paste according to this embodiment suppresses the generation of decomposition gas at 250°C, thereby suppressing the occurrence of cracks and delamination due to the generation of voids. Therefore, the conductive paste according to this embodiment can be suitably used as a raw material for the internal electrodes of multilayer ceramic capacitors, which are chip components (electronic components) of electronic devices such as mobile phones and digital devices.

なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の1つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。また、法令で許容される限りにおいて、日本特許出願である特願2019-022906の内容を援用して本文の記載の一部とする。 Note that the technical scope of the present invention is not limited to the aspects described in the above-mentioned embodiments. One or more of the requirements described in the above-mentioned embodiments may be omitted. Furthermore, the requirements described in the above-mentioned embodiments may be combined as appropriate. Furthermore, to the extent permitted by law, the disclosures of all documents cited in the above-mentioned embodiments are incorporated by reference into this text. Furthermore, to the extent permitted by law, the contents of Japanese patent application No. 2019-022906 are incorporated by reference into this text.

1 積層セラミックコンデンサ
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
REFERENCE SIGNS LIST 1 Multilayer ceramic capacitor 10 Ceramic laminate 11 Internal electrode layer 12 Dielectric layer 20 External electrode 21 External electrode layer 22 Plating layer

Claims (12)

導電性粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む導電性ペーストであって、
前記分散剤は、下記一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤と、下記一般式(2)で示されるアミン系分散剤と、リン酸アルキルエステル化合物とを含有し、
前記アミノ酸系分散剤を導電性ペースト全体に対して0.03質量%以上0.3質量%以下含有し、
前記アミン系分散剤を導電性ペースト全体に対して0.2質量%以上含有し、
前記リン酸アルキルエステル化合物を導電性ペースト全体に対して0.05質量%以上含有し、
前記アミノ酸系分散剤と前記アミン系分散剤との合計含有量が、導電性ペースト全体に対して0.5質量%以下であり、
前記アミノ酸系分散剤と前記アミン系分散剤と前記リン酸アルキルエステル化合物との合計含有量が、導電性ペースト全体に対して0.7質量%以下である、
導電性ペースト。
Figure 0007517156000006
(ただし、式(1)中、Rは、炭素数10~20の鎖状炭化水素基を表す。)
Figure 0007517156000007
(ただし、式(2)中、Rは炭素数8~16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基を表し、Rはオキシエチレン基、
オキシプロピレン基、又は、メチレン基を表し、Rはオキシエチレン基、又は、オキシプロピレン基を表し、R及びRは、同一でもよく、又は、異なっていてもよい。また、式(2)中のN原子と、R及びR中のO原子とは直接結合せず、かつ、Yは0~2の数であり、Zは1~2の数である。)
A conductive paste comprising a conductive powder, a ceramic powder, a dispersant, a binder resin and an organic solvent,
The dispersant contains an amino acid-based dispersant represented by the following general formula (1), an amine-based dispersant represented by the following general formula (2), and a phosphoric acid alkyl ester compound,
The conductive paste contains the amino acid-based dispersant in an amount of 0.03% by mass or more and 0.3% by mass or less based on the entire conductive paste,
The conductive paste contains the amine-based dispersant in an amount of 0.2 mass% or more based on the entire conductive paste,
The conductive paste contains the phosphoric acid alkyl ester compound in an amount of 0.05 mass% or more based on the entire conductive paste,
The total content of the amino acid-based dispersant and the amine-based dispersant is 0.5 mass% or less based on the entire conductive paste,
The total content of the amino acid-based dispersant, the amine-based dispersant, and the phosphoric acid alkyl ester compound is 0.7 mass% or less based on the entire conductive paste.
Conductive paste.
Figure 0007517156000006
(In the formula (1), R 1 represents a chain hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms.)
Figure 0007517156000007
(In the formula (2), R 2 represents an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms, R 3 represents an oxyethylene group,
R 3 represents an oxypropylene group or a methylene group, R 4 represents an oxyethylene group or an oxypropylene group, and R 3 and R 4 may be the same or different. In addition, the N atom in formula (2) is not directly bonded to the O atom in R 3 and R 4 , Y is a number from 0 to 2, and Z is a number from 1 to 2.
前記一般式(1)中、Rは、炭素数10~20の直鎖状炭化水素基を表す、請求項1に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to claim 1, wherein in the general formula (1), R 1 represents a linear hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms. 前記導電性粉末は、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu及びこれらの合金から選ばれる少なくとも1種類の金属粉末を含む、請求項1又は請求項2に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to claim 1 or 2, wherein the conductive powder contains at least one type of metal powder selected from Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Cu and alloys thereof. 前記導電性粉末を、導電性ペースト全体に対して、40質量%以上60質量%以下含有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の導電性ペースト。 A conductive paste according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive powder is contained in an amount of 40% by mass or more and 60% by mass or less relative to the entire conductive paste. 前記導電性粉末は、平均粒径が0.05μm以上1.0μm以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の導電性ペースト。 A conductive paste described in any one of claims 1 to 4, wherein the conductive powder has an average particle size of 0.05 μm or more and 1.0 μm or less. 前記セラミック粉末は、ペロブスカイト型酸化物を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の導電性ペースト。 A conductive paste according to any one of claims 1 to 5, wherein the ceramic powder contains a perovskite-type oxide. 前記セラミック粉末は、平均粒径が0.01μm以上0.5μm以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の導電性ペースト。 A conductive paste described in any one of claims 1 to 6, wherein the ceramic powder has an average particle size of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less. 前記バインダー樹脂は、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂及びブチラール系樹脂のうちの少なくとも1つを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の導電性ペースト。 A conductive paste according to any one of claims 1 to 7, wherein the binder resin comprises at least one of a cellulose-based resin, an acrylic-based resin, and a butyral-based resin. 前記アミノ酸系分散剤を導電性ペースト全体に対して0.05質量%以上0.3質量%以下含有する、請求項1~8のいずれか一項に記載の導電性ペースト。 A conductive paste according to any one of claims 1 to 8, containing 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less of the amino acid-based dispersant relative to the entire conductive paste. 積層セラミックコンデンサの内部電極用である、請求項1~9のいずれか一項に記載の導電性ペースト。 A conductive paste according to any one of claims 1 to 9, for use as an internal electrode in a multilayer ceramic capacitor. 請求項1~9のいずれか一項に記載の導電性ペーストを用いて形成された電子部品。An electronic component formed using the conductive paste according to any one of claims 1 to 9. 請求項10に記載の導電性ペーストを用いて形成された内部電極層と、誘電体層とを積層した積層体を有する、積層セラミックコンデンサ。A multilayer ceramic capacitor having a laminate in which an internal electrode layer formed using the conductive paste according to claim 10 and a dielectric layer are laminated.
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