JPH07211132A - 導電性ペーストおよびこれを用いた積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

導電性ペーストおよびこれを用いた積層セラミックコンデンサの製造方法

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JPH07211132A
JPH07211132A JP6000790A JP79094A JPH07211132A JP H07211132 A JPH07211132 A JP H07211132A JP 6000790 A JP6000790 A JP 6000790A JP 79094 A JP79094 A JP 79094A JP H07211132 A JPH07211132 A JP H07211132A
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ceramic capacitor
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paste
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Hisashi Miki
寿 三木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリーン印刷法により厚みの薄い平滑な積
層セラミックコンデンサの内部電極層を形成することが
でき、積層セラミックコンデンサのESR等の電気特性
の劣化やデラミネーション等の内部欠陥が生じにくい導
電性ペーストと、それを用いた積層セラミックコンデン
サの製造方法を提供する。 【構成】 積層セラミックコンデンサの内部電極用であ
って、中心線平均粗さが1.0μm以下、十点平均粗さ
が5.0μm以下、かつ、金属厚みが0.5〜2.0μ
mの範囲内の乾燥被膜をスクリーン印刷で得る導電性ペ
ーストにおいて、粒径範囲0.1〜1.5μm、かつ、
平均粒径0.3〜1.0μmの金属粉末30〜50重量
%と有機ビヒクル70〜50重量%とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、厚膜用の導電性ペース
トおよびこれを内部電極として用いた積層セラミックコ
ンデンサの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器の小型高密度化にともない、そ
の電子機器に使用される積層セラミックコンデンサにお
いても、小型大容量化・高密度化が進められている。通
常、この積層セラミックコンデンサは、まず、誘電体層
としてドクターブレード法等で得たセラミックグリーン
シートに、導電性ペーストを内部電極層としてスクリー
ン印刷法等により印刷する。次に、積層し圧着した後、
このセラミックグリーンシートと導電性ペースト層から
なる圧着体を同時に焼成し、その後、外部電極を形成し
て得られる。また、このスクリーン印刷用の導電性ペー
ストとしては、Pd等の金属粉末をエチルセルロース樹
脂やアルキッド樹脂等のバインダーおよび溶剤を含有す
る有機ビヒクルに分散させたものが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この積層セラミックコ
ンデンサ製造において、内部電極層の膜厚は、スクリー
ン印刷後の乾燥厚みで5〜10μmとする必要があっ
た。なぜならば、5μm未満では、焼成後の内部電極層
に網目状化あるいは切れを生じ、その結果として電気特
性が悪化し静電容量小やESR大等となるためである。
一方、市場の小型大容量化・高密度化の要求に対応し
て、セラミック誘電体層の薄層化とともに、内部電極層
の層数を増大させる必要が生じている。しかしながら、
従来の内部電極層層厚み5〜10μmでは厚すぎて、積
層した圧着体に内部歪みが生じやすくなるとともに焼成
時の脱バインダが不十分となり、焼成後にデラミネーシ
ョン等の内部欠陥が発生し、製品の信頼性を悪化させる
という問題点を有していた。
【0004】そこで、本発明の目的は、スクリーン印刷
法により厚みの薄い平滑な積層セラミックコンデンサの
内部電極層を形成することができ、積層セラミックコン
デンサのESR等の電気特性の劣化やデラミネーション
等の内部欠陥が生じにくい導電性ペーストと、それを用
いた積層セラミックコンデンサの製造方法を提供するこ
とにある。
【0005】
【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って、中心線平均粗さが1.0μ
m以下、十点平均粗さが5.0μm以下、かつ、金属厚
みが0.5〜2.0μmの範囲内の乾燥被膜をスクリー
ン印刷で得る導電性ペーストにおいて、粒径範囲0.1
〜1.5μm、かつ、平均粒径0.3〜1.0μmの金
属粉末30〜50重量%と有機ビヒクル70〜50重量
%とからなることを特徴とする。
【0006】また、本発明の積層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に内部電極層
を形成したのち複数枚積層し焼成する積層セラミックコ
ンデンサの製造方法において、粒径範囲0.1〜1.5
μm、かつ、平均粒径0.3〜1.0μmの金属粉末3
0〜50重量%と有機ビヒクル70〜50重量%とから
なる導電性ペーストをスクリーン印刷して内部電極層を
形成することを特徴とする そして、上記導電性ペーストに用いる金属粉末として
は、Pd単独、または、PdとAg,Au,Ptのうち
の少なくとも一種類以上とからなるものが最適である。
【0007】
【作用】本発明の導電性ペーストは、粒径範囲が0.1
〜1.5μmであって平均粒径が0.3〜1.0μmの
金属粉末30〜50重量%と有機ビヒクル70〜50重
量%からなる。この導電性ペーストを用いることによ
り、JIS B 0601に定める中心線平均粗さ(R
a)が1.0μm以下で十点平均粗さ(Rz)が5.0
μm以下、かつ、金属厚みが0.5〜2.0μmの範囲
内の乾燥被膜をスクリーン印刷法により得ることができ
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の導電性ペーストおよびそれを
用いた積層セラミックコンデンサの製造方法についての
実施例を説明する。まず、導電性ペーストとしてPdペ
ーストを作製した。即ち、粒径範囲が0.1〜1.5μ
mであって平均粒径が0.2μm〜1.5μmのPd粉
末20〜60重量%と、エチルセルロース樹脂、アクリ
ル樹脂およびアルキッド樹脂をテレピネオール溶剤に溶
解した有機ビヒクル80〜40重量%とを混合した後、
三本ロールで混練してPdペーストとした。表1に作製
したPdペーストのそれぞれの組成を示す。
【0009】次に、上記Pdペーストを内部電極とし
て、積層セラミックコンデンサを作製した。即ち、ま
ず、BaTiO3 系セラミック原料粉末にポリビニール
ブチラールの有機バインダおよびトルエンの有機溶剤を
加え混練してスラリーを得た。続いて、このスラリーを
ドクターブレード法によりシート状に成形して、厚さ2
0μmのセラミックグリンシートを作製した。
【0010】その後、グリーンシートの一面に先に準備
した各Pdペーストをスクリーン印刷法にて印刷し、乾
燥させてPdペースト層を形成した。ここで、Pdペー
スト層にX線を照射したときに発生する蛍光X線の強度
によりPdペースト層中のPdの厚みを、また、触針式
粗さ計によりPdペースト層の表面粗さをJIS B0
601に定める中心線平均粗さ(Ra)と十点平均粗さ
(Rz)として測定した。表1にPdペーストの組成と
ともにその結果を示す。
【0011】次に、Pdペースト層を形成した所定枚数
のセラミックグリーンシートを容量電極を形成するよう
に積み重ねた後、Pdペースト層を有しないセラミック
グリーンシートに挟んで圧着した後、所定のチップ寸法
に切断して生チップとした。その後、このセラミックグ
リーンシートおよびPdペースト層からなる生チップ中
のバインダ成分を熱処理して除去した後、さらに昇温し
て空気中で1300℃で2時間焼成して積層誘電体セラ
ミックの焼結体を得た。そして、最後に、この積層誘電
体セラミックの内部の容量電極が露出している焼結体の
端部にAgペーストを塗付し、空気中750℃で焼き付
けて外部電極を形成して、積層セラミックコンデンサを
完成させた。
【0012】次に、これらの積層セラミックコンデンサ
を内部の容量電極に垂直な面で切断・研磨して、内部の
容量電極とセラミック誘電体層との間のデラミネーショ
ンの有無を顕微鏡で確認した。
【0013】表1にPdペーストの組成、Pd厚みおよ
び表面粗さとともに、その結果を示す。同表において、
*印を付した試料は本発明の範囲外のものであり、それ
以外はすべて本発明の範囲内のものである。またデラミ
ネーション欄の数字は[デラミネーションが認められた
試料数/総供試数]を示す。
【0014】
【表1】
【0015】表1より明らかな通り、Pd粉末の粒径範
囲を0.1〜1.5μm、平均粒径を0.3〜1.0μ
mの範囲内とし、さらにPdペースト中のPd粉末の含
有率を30〜50重量%の範囲内としたPdペーストを
用いて、積層セラミックコンデンサの内部電極をスクリ
ーン印刷法で形成することにより、その乾燥被膜の厚み
はPd金属厚みで0.5〜2.0μm、表面粗さは中心
線平均粗さ(Ra)が1.0μm以下で十点平均粗さ
(Rz)が5.0μm以下となり、積層セラミックコン
デンサとしたときに、ESRは300mΩ以下と良好
で、デラミネーションの発生も見られない。
【0016】Pd粉末の平均粒径が0.3μm未満では
Pdペースト層の焼成収縮率が大きくなり、試料No.
4に示すように積層セラミックコンデンサにデラミネー
ションが発生する。また、Pd粉末の平均粒径が1.0
μmを越えると、試料No.5に示すようにPdペース
ト層の中心線平均粗さ(Ra)が1.85μm、十点平
均粗さ(Rz)が6.00μmとなり、積層セラミック
コンデンサのESRが800mΩと高い値を示す。なお
Pd粉末の粒径範囲は、0.1〜1.5μmの範囲内に
抑えておく必要がある。これは、0.1μm未満の場合
にはPdペースト層の焼成収縮率が大きくなって、積層
セラミックコンデンサにデラミネーションが発生しやす
くなる原因となり、1.5μmを越える場合には厚みの
薄い平滑なPdペースト層が得られないためである。
【0017】さらに、Pdペースト中のPd粉末の含有
量が30重量%未満では、試料No.6に示すようにP
dペースト層のPd金属厚みが0.3μmと薄くなり、
積層セラミックコンデンサのESRが9500mΩの高
い値を示す。又、Pdペースト中のPd粉末の含有量が
50重量%を越えると、Pdペースト層のPd金属厚み
が3.0μm、中心線平均粗さ(Ra)が1.5μmと
なり、積層セラミックコンデンサにデラミネーションが
発生する。したがって、有機ビヒクルのPdペースト中
の含有量は70〜50重量%となる。
【0018】なお、上記実施例においては、導電性ペー
スト中の金属粉末としてPd粉末を用いているが、本発
明はこれのみに限定されるものではなく、Ag,Au,
Ptのうち少なくとも一種類以上とPdとからなる混合
物においても同様の効果が得られることはいうまでもな
い。
【0019】また、導電性ペースト中の有機ビヒクルと
して、エチルセルロース樹脂,アクリル樹脂およびアル
キッド樹脂をテレピネオール溶剤に溶解したものを用い
ているが、本発明はこれのみに限定されるものではな
い。即ち、樹脂成分としてはエチルセルロース樹脂,ア
クリル樹脂あるいはアルキッド樹脂等の広く内部電極ペ
ーストに用いられている樹脂を単独あるいは適宜組み合
わせて用いることができる。また、溶剤成分としては、
テレピネオール以外に、ブチルカルビトール、ケロシン
等の広く内部電極ペーストに用いられている溶剤を単独
あるいは適宜混合して用いることができる。
【0020】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
導電性ペーストは、粒径範囲が0.1〜1.5μmであ
って平均粒径が0.3〜1.0μmの金属粉末30〜5
0重量%と有機ビヒクル70〜50重量%からなる。こ
の導電性ペーストを用いることにより、JIS B 0
601に定める中心線平均粗さ(Ra)が1.0μm以
下で十点平均粗さ(Rz)が5.0μm以下の平滑な、
かつ、金属厚みが0.5〜2.0μmの範囲内の厚みの
薄い乾燥被膜をスクリーン印刷法により得ることができ
る。
【0021】したがって、この導電性ペーストを用いて
積層セラミックコンデンサの内部電極を形成することに
より、ESR等の電気特性の劣化やデラミネーション等
の内部欠陥が生じにくい積層セラミックコンデンサを得
ることができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積層セラミックコンデンサの内部電極用
    であって、中心線平均粗さが1.0μm以下、十点平均
    粗さが5.0μm以下、かつ、金属厚みが0.5〜2.
    0μmの範囲内の乾燥被膜をスクリーン印刷で得る導電
    性ペーストにおいて、粒径範囲0.1〜1.5μm、か
    つ、平均粒径0.3〜1.0μmの金属粉末30〜50
    重量%と有機ビヒクル70〜50重量%とからなること
    を特徴とする導電性ペースト。
  2. 【請求項2】 金属粉末は、Pdからなることを特徴と
    する請求項1記載の導電性ペースト。
  3. 【請求項3】 金属粉末は、PdとAg,Au,Ptの
    うちの少なくとも一種類以上とからなることを特徴とす
    る請求項1記載の導電性ペースト。
  4. 【請求項4】 セラミックグリーンシートに内部電極層
    を形成したのち複数枚積層し焼成する積層セラミックコ
    ンデンサの製造方法において、粒径範囲0.1〜1.5
    μm、かつ、平均粒径0.3〜1.0μmの金属粉末3
    0〜50重量%と有機ビヒクル70〜50重量%とから
    なる導電性ペーストをスクリーン印刷して内部電極層を
    形成することを特徴とする積層セラミックコンデンサの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 金属粉末は、Pdからなることを特徴と
    する請求項4記載の積層セラミックコンデンサの製造方
    法。
  6. 【請求項6】 金属粉末は、PdとAg,Au,Ptの
    うちの少なくとも一種類以上とからなることを特徴とす
    る請求項4記載の積層セラミックコンデンサの製造方
    法。
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