JPH05290622A - Niペースト組成物 - Google Patents

Niペースト組成物

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JPH05290622A
JPH05290622A JP4115282A JP11528292A JPH05290622A JP H05290622 A JPH05290622 A JP H05290622A JP 4115282 A JP4115282 A JP 4115282A JP 11528292 A JP11528292 A JP 11528292A JP H05290622 A JPH05290622 A JP H05290622A
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JP
Japan
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paste
weight
parts
powder
paste composition
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JP4115282A
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English (en)
Inventor
Isao Takada
功 高田
Shuzo Chiba
修三 千葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、従来のNiペーストの焼成
温度より低い800〜900℃程度の焼成温度でも十分
緻密な被膜が得られるNiペースト組成物を提供するこ
とである。 【構成】 Niと、Snおよび/またはZnとを粉末状
で含むNiペースト組成物であって、該組成物中Snお
よび/またはZnが該Ni100重量部当り2ないし1
4重量部であるNiペースト組成物。該Niペースト組
成物とビヒクル等と混練してNiペーストが作製され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はNiを主として含有する
ペースト組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】誘電体セラミックグリーンシート上に導
体ペースト等で導体層を形成し、これを多層に積層して
焼成する多層化技術は一般化している。多層化の目的
は、例えば静電容量を増やしたりして、より性能を向上
させ電子部品の小型化を実現することが主となってい
る。
【0003】ところで鉛系複合ペロブスカイト誘電体は
その鉛成分の蒸発を防ぐため、通常行われている130
0〜1400℃焼成温度より低い1000℃程度の焼成
温度で行う必要があることから導体は卑金属系のものが
用いられる。近年、さらに焼成コストを下げる目的で8
00〜900℃程度のより低温で焼成できる鉛系複合ペ
ロブスカイトや超微粒子粉を使用したチタン酸バリウム
などの誘電材料が開発され、これにともなって導体も8
00〜900℃程度の低温で焼成できることが要求され
ている。
【0004】しかしながら従来のNiペーストは100
0℃前後で焼成すれば良好な導電膜が得られるが、80
0〜900℃程度の低温で焼成するとNiが緻密化せ
ず、電極比抵抗が高くなる結果高周波特性が悪化すると
いう問題が生ずる。また内部電極の有効面積が低下する
ためにコンデンサー容量が低下するという問題が生ず
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は800
〜900℃程度の焼成でも十分緻密な被膜が得られるN
iペースト組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のNiペースト組成物は、Niと、Snおよ
び/またはZnとを粉末状で含み、該組成物中Snおよ
び/またはZnが該Ni100重量部当り2ないし14
重量部とした点に特徴がある。
【0007】
【作用】本発明の組成物において、Niと、Snおよび
/またはZnとを含む粉状物は単体の混合粉、合金粉、
又は複合粉のいずれであっても良く、これらの混合物で
あっても良い。複合粉とは単体や合金表面にNi、Sn
および/またはZnからなる母材と異なる組成を被覆し
たものや、ボールミル等により機械的に混合粉砕して複
合粉を作製する方法(メカニカルアロイング法)による
もの等が使用できる。
【0008】Snおよび/またはZnの含有量がNi1
00重量部に対して2重量部未満の時は焼成被膜の緻密
性が十分上がらず、被膜抵抗も高い。一方Snおよび/
またはZnの含有量はNi100重量部に対して14重
量部を超えると逆に焼成被膜の緻密製が劣ってしまい、
被膜抵抗も急激に増加してしまう。従ってSnおよび/
またはZnの含有量はNi100重量部に対して2重量
部ないし14重量部とする必要がある。
【0009】ビヒクルはいずれも従来使用されているも
のが使用できる。ビヒクルの樹脂成分としてはエチルセ
ルロースやニトロセルロース等のセルロース系樹脂や、
プチルメタアクリレート、メチルメタアクリレート等の
アクリル系樹脂などが使用できる。ビヒクルの溶剤成分
としてはジエチレングリコールモノブチルエーテル、メ
チルエチルケトン、ミネラルスプリッツ等のアルコール
類、ケトン類、ナフサ類等が使用できる。
【0010】さらに一般に使用されている粘度調整剤や
ゲル化防止材等を加えても良い。
【0011】金属粉とビヒクルとの混合比率は金属粉1
00重量部に対してビヒクル10〜400重量部の範囲
で良く、望ましくは40〜250重量部の範囲が良い。
【0012】ガラス粉は、ペーストの使われる用途に応
じて必要により添加することができる。ガラス粉を使用
するときは、あまりその含有量が多すぎると本来の金属
被膜を形成させる目的が達成できないため、ガラス粉の
含有量は金属粉と同等またはこれ以下に押さえる必要が
ある。ガラス粉にはホウケイ酸系、アルミノケイ酸系、
鉛系等の多種の組成のものが使用できる。
【0013】金属粉とビヒクルおよび必要により添加す
るガラス粉との混合には三本ロールミル、アトライタ等
が使用できる。
【0014】
【実施例】
実験No.1〜11 金属粉末としてNi粉(純度99.0%、平均粒径1.
0μmの単分散球状粉)と、Sn粉(純度99.0%、
平均粒径1.0μm)と、Zn粉(純度99.9%、平
均粒径0.5μm)を用い、表1に示されるような11
種の配合を行い、該配合50重量部と、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテルを86重量部とエチルセルロ
ースを14重量部からなる有機バインダー32重量部と
を三本ロールミルで30分間混練した。
【0015】最後に該混練物に粘度調整溶媒としてミネ
ラルスピリッツ16重量部を加え引き続き10分間混練
してNiペーストを作製した。
【0016】次に上記Niペーストをアルミナ基板上に
スクリーン印刷した後焼成し、焼成被膜特性を測定して
Niペーストを評価した。印刷に使用したスクリーンは
325メッシュのステンレススクリーンで、幅(W)
1.55mm、全長(L)93.0mmの形状比(L/
W)60.0のパターンを有する。印刷後乾燥炉により
120℃で10分間乾燥後、窒素雰囲気中、900℃で
2時間焼成後炉冷してNi電極試料を作製した。
【0017】そのNi電極試料の比抵抗を下記のように
測定してNiペーストの焼成特性を評価した。形成した
電極の厚さは表面粗さ計により測定し、電極抵抗を4端
子法により測定し、電極の比抵抗を式(1)により算出
した。 ρ=R×t×(W/L)─────(1) ρ:比抵抗(Ω・cm) R:測定された抵抗値(Ω) t:電極膜の厚さ(cm) W:パターンの幅(cm) L:パターンの全長(cm)
【0018】またさらに電極膜の緻密度を下記のように
B.L.D.(バックライトデンシティ)を測定して評
価した。試料を光学顕微鏡の視野内に置き試料下方より
光を照射し、透過光像を観察する。このときNiペース
トが完全に緻密化して連続層になっているならば、光は
透過せず、緻密化せずに空隙が存在すると光が透過し、
空隙の部分だけの透過像が観察される。このことを利用
して式(2)で定義されるB.L.D.により電極膜の
緻密度が評価される。 B.L.D.=100×(Sd−Sp)/Sd(%)────(2) Sd:焼成膜の面積(平方cm) Sp:透過光により測定された空隙面積(平方cm) つまりB.L.D.値が100%に近いほど焼成膜は空
隙が少なく緻密化されていることを示している。
【0019】焼成膜の比抵抗が25μΩ・cmを超える
と高周波特性が悪化するため、焼成膜の比抵抗が25μ
Ω・cm以下であることが要求される。B.L.D.は
緻密性の観点から高ければ高い程よく、例えばコンデン
サーの場合はコンデンサー容量はB.L.D.に直接比
例するので、B.L.D.は少なくとも70%以上でな
ければならない。
【0020】表1に測定結果を示すが、焼成膜の比抵抗
が25μΩ・cm以下でかつB.L.D.が70%以上
のものを総合評価として優良と判定し○と表記した、又
それ以外の膜性能が不十分なものを×と表記した。
【0021】実験No.12〜13 金属粉として、いずれも金属塩を水素還元することによ
り合成したNi−Sn合金粉(10重量%Sn−Ba
l.Ni、平均粒径0.5μm)と、Ni−Zn合金粉
(10重量%Sn−Bal.Ni、平均粒径0.5μ
m)を使用し、実験No.1〜11と同様にNiペース
トを作製し評価した結果を表1に示す。
【0022】実験No.14〜21 比較例として実験No.1〜11と同様な方法により、
本発明の特許請求範囲外のSnおよび/またはZn含有
率のNiペースト組成物について実施例1と同様にNi
ペーストを試作し評価した結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】表1から、(Sn+Zn)が2重量部より
少なくなると焼結性が不十分となり、また14重量部を
超えると焼結性が悪化あるいは不安定化することが分か
る。また表1から、(Sn+Zn)含有量が2重量部よ
り少なくなると、あるいは14重量部を超えると急速に
比抵抗値が高くなることが分かる。
【0025】従って該組成物中Snおよび/またはZn
が該Ni100重量部当り2ないし14重量部とすると
800〜900℃程度の低焼成温度でも緻密で比抵抗が
低い焼成膜が実現できる。
【0026】なお、本発明のNiペースト組成物は10
00℃以上の焼成温度での使用には何の問題もなく、
又、多少焼結特性は落ちるが700℃程度の焼成温度を
適用することもできる。
【0027】又、本発明Niペースト組成物は積層コン
デンサー用に限定されるものではなく、例えば焼成温度
を800〜900℃に揃えた基板材料、導体材料、抵抗
材料、絶縁体材料、誘電体材料を組み合わせて積層する
ことによって作られるCR分布定数回路素子などの新し
い用途へも利用できる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のNiペー
スト組成物は、800〜900℃程度の低焼成温度でも
緻密で比抵抗が低い焼成膜が提供できる、焼成コスト低
減に大きく貢献できた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Niと、Snおよび/またはZnとを粉
    末状で含むNiペースト組成物であって、該組成物中S
    nおよび/またはZnが該Ni100重量部当り2ない
    し14重量部であるNiペースト組成物。
JP4115282A 1992-04-09 1992-04-09 Niペースト組成物 Pending JPH05290622A (ja)

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