JPWO2006025201A1 - Conductive nickel paste - Google Patents

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Abstract

焼結抑制効果を発揮させ得るようにセラミック粉末が含有された導電性ニッケルペーストにおいて、焼結抑制効果をより確実に発揮できるようにする。ニッケル粉末とセラミック粉末と有機ビヒクルとを含む、導電性ニッケルペーストにおいて、セラミック粉末として、その表面および/または表面層にニッケルおよび/またはニッケル化合物ならびに希土類元素化合物が存在しているものを用いる。この導電性ニッケルペーストを内部電極(3,4)の形成のために用いると、導電性ニッケルペーストに含まれるセラミック粉末がニッケルとのなじみ(濡れ性)が良好になり、セラミック層(2)の焼結温度域まで、セラミック粉末が内部電極(3,4)から吐き出されることなく、十分な焼結抑制効果を持続する。In the conductive nickel paste containing the ceramic powder so that the sintering suppression effect can be exhibited, the sintering suppression effect can be more reliably exhibited. In the conductive nickel paste containing nickel powder, ceramic powder, and organic vehicle, a ceramic powder having nickel and / or a nickel compound and a rare earth element compound on the surface and / or surface layer thereof is used. When this conductive nickel paste is used to form the internal electrodes (3, 4), the ceramic powder contained in the conductive nickel paste has good compatibility (wetability) with nickel, and the ceramic layer (2) Sufficient sintering suppression effect is maintained without discharging ceramic powder from the internal electrodes (3, 4) up to the sintering temperature range.

Description

この発明は、導電性ニッケルペーストに関するもので、特に、積層セラミック電子部品の内部電極を形成するために用いられる導電性ニッケルペーストに関するものである。   The present invention relates to a conductive nickel paste, and more particularly to a conductive nickel paste used for forming internal electrodes of a multilayer ceramic electronic component.

積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品は、複数のセラミック層が積層された構造を有する部品本体を備えている。部品本体の内部には、たとえば静電容量やインダクタンス等の形成のため、あるいは電気的配線のため、内部導体が、セラミック層間の特定の界面に沿って形成されている。   A multilayer ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor includes a component body having a structure in which a plurality of ceramic layers are stacked. Inside the component main body, an internal conductor is formed along a specific interface between ceramic layers, for example, for forming capacitance, inductance, etc., or for electrical wiring.

上述した部品本体を得るためには、複数のセラミックグリーンシートを用意し、特定のセラミックグリーンシート上に内部導体となる導電性ペースト膜を印刷により形成した後、複数のセラミックグリーンシートを積み重ねかつ圧着して生の積層体を得、この生の積層体を焼成することが行なわれる。上述の内部導体となる導電性ペースト膜を形成するために用いられる導電性ペーストは、導電成分として、たとえばニッケル、銅、銀−パラジウム合金等の粉末を有機ビヒクル中に分散させることによって作製される。   In order to obtain the above-described component main body, a plurality of ceramic green sheets are prepared, a conductive paste film serving as an internal conductor is formed on a specific ceramic green sheet by printing, and then the plurality of ceramic green sheets are stacked and pressed. Thus, a raw laminate is obtained, and the raw laminate is fired. The conductive paste used to form the conductive paste film serving as the above-described inner conductor is produced by dispersing, for example, powder of nickel, copper, silver-palladium alloy or the like as a conductive component in an organic vehicle. .

積層セラミック電子部品の小型化および高性能化、特に積層セラミックコンデンサにあっては高容量化を進めるためには、内部電極の厚みを極力薄くし、単位体積あたりの積層数を増大させることが必要である。内部電極の厚みを薄くすることを可能にするためには、導電性ペーストに用いられる導電性金属粉末の粒子の物理的サイズを極力小さくすることが有効である。   To reduce the size and performance of multilayer ceramic electronic components, especially for multilayer ceramic capacitors, it is necessary to reduce the thickness of internal electrodes as much as possible and increase the number of layers per unit volume. It is. In order to make it possible to reduce the thickness of the internal electrode, it is effective to reduce the physical size of the conductive metal powder particles used in the conductive paste as much as possible.

しかしながら、粒子サイズを小さくすると、焼結開始温度が低下し、そのため、内部電極のカバレージ(被覆率)が低下したり、内部電極とセラミックとの間での焼結による収縮の挙動差が原因となって、デラミネーションが発生したりすることがある。したがって、導電性ペーストに含まれる導電性金属粉末の焼結を抑制するための技術が望まれる。   However, when the particle size is reduced, the sintering start temperature is lowered, and therefore the coverage (coverage) of the internal electrode is reduced, or due to the difference in shrinkage behavior due to sintering between the internal electrode and the ceramic. As a result, delamination may occur. Therefore, a technique for suppressing the sintering of the conductive metal powder contained in the conductive paste is desired.

上述のような焼結抑制技術として、導電性ペーストにセラミック成分を加えるという技術がある(たとえば、特許文献1および2参照)。   As a sintering suppression technique as described above, there is a technique of adding a ceramic component to a conductive paste (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1では、たとえばニッケル粒子のような金属粒子と誘電体セラミック粒子とを含有する導電性ペーストが記載されている。また、特定的な実施態様では、誘電体セラミック粒子を金属粒子の表面に吸着させることが記載されている。   Patent Document 1 describes a conductive paste containing metal particles such as nickel particles and dielectric ceramic particles. In a specific embodiment, it is described that the dielectric ceramic particles are adsorbed on the surface of the metal particles.

他方、特許文献2では、ニッケルとチタン酸塩とを粒状に一体化したニッケル複合導体を含有する導電性ペーストが開示されている。また、特定的な実施態様では、チタン酸塩をニッケル粒子の表面に被着させて一体化すること、あるいは、ニッケルとチタン酸塩とを混在させて一体化することが記載されている。また、ニッケルとチタン酸塩とを一体化するため、プラズマ溶射を適用することが開示されている。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a conductive paste containing a nickel composite conductor in which nickel and titanate are integrated in a granular form. In a specific embodiment, it is described that the titanate is deposited and integrated on the surface of nickel particles, or that nickel and titanate are mixed and integrated. In addition, it is disclosed that plasma spraying is applied to integrate nickel and titanate.

しかしながら、特許文献1に記載の導電性ペーストを用いて内部電極のための導電性ペースト膜を形成したとき、生の積層体を焼成する工程において、導電性ペースト中のニッケル粒子のような金属粒子が焼結を開始すると、誘電体セラミック粒子が内部電極あるいは導電性ペースト膜からセラミック層側へと吐き出されやすく、その結果、セラミック層の焼結温度域では、誘電体セラミック粒子による、内部電極に対する焼結抑制効果が失われてしまうことがある。   However, when the conductive paste film for the internal electrode is formed using the conductive paste described in Patent Document 1, in the step of firing the raw laminate, metal particles such as nickel particles in the conductive paste When the sintering starts, the dielectric ceramic particles are easily discharged from the internal electrode or the conductive paste film to the ceramic layer side. As a result, in the sintering temperature range of the ceramic layer, the dielectric ceramic particles are Sintering suppression effect may be lost.

他方、特許文献2に記載の導電性ペーストを用いて内部電極のための導電性ペースト膜を形成した場合においても、焼結抑制効果が失われたり、十分な焼結抑制効果が得られなかったりすることがある。すなわち、チタン酸塩をニッケル粒子の表面に被着させた場合には、特許文献1の場合と同様の現象が起こり、焼結抑制効果が失われてしまうことがある。ニッケルとチタン酸塩とを混在させた場合には、依然として、ニッケル粒子同士がくっつきやすく、十分な焼結抑制効果が得られないことがある。また、ニッケルとチタン酸塩との一体化のため、プラズマ溶射を適用した場合には、プラズマ溶射の反応時間は一瞬であり、ニッケルとチタン酸塩との反応が十分でないため、ニッケルが還元される際に、ニッケルとチタン酸塩とが剥がれやすくなり、このことによっても、特許文献1の場合と同様の問題に遭遇する。   On the other hand, even when the conductive paste film for the internal electrode is formed using the conductive paste described in Patent Document 2, the sintering suppression effect is lost or the sufficient sintering suppression effect is not obtained. There are things to do. That is, when titanate is deposited on the surface of nickel particles, the same phenomenon as in Patent Document 1 occurs, and the sintering suppression effect may be lost. When nickel and titanate are mixed, nickel particles still tend to stick together, and a sufficient sintering suppression effect may not be obtained. In addition, when plasma spraying is applied because of the integration of nickel and titanate, the reaction time of plasma spraying is instantaneous, and the reaction between nickel and titanate is not sufficient, so nickel is reduced. In this case, nickel and titanate easily peel off, and this also causes the same problem as in Patent Document 1.

このようなことから、内部電極を薄層化した場合、積層セラミック電子部品のための生の積層体の焼成中に内部電極となる導電性ペースト膜の焼結が進みすぎ、前述したような内部電極のカバレージの低下やデラミネーションといった問題が完全に解決されるには至っていない。
特開昭57−30308号公報 特開2000−232032号公報
For this reason, when the internal electrode is thinned, the sintering of the conductive paste film that becomes the internal electrode proceeds too much during the firing of the raw laminate for the multilayer ceramic electronic component. Problems such as reduced electrode coverage and delamination have not been completely solved.
JP-A-57-30308 JP 2000-233202 A

そこで、この発明の目的は、カバレージの低下およびデラミネーションといった問題をより生じにくくすることができる、導電性ニッケルペーストを提供しようとすることである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a conductive nickel paste that can make problems such as reduction in coverage and delamination more difficult to occur.

この発明は、ニッケル粉末とセラミック粉末と有機ビヒクルとを含む、導電性ニッケルペーストに向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、セラミック粉末として、その表面および/または表面層にニッケルおよび/またはニッケル化合物が存在しているものを用いることを特徴としている。   The present invention is directed to a conductive nickel paste containing nickel powder, ceramic powder, and an organic vehicle. In order to solve the above technical problems, the ceramic powder is applied to the surface and / or surface layer of the ceramic powder. It is characterized by using a material in which nickel and / or a nickel compound is present.

この発明において、セラミック粉末は、その表面にニッケルおよび/またはニッケル化合物を付着させていても、その表面層にニッケル化合物を拡散させていてもよい。前者の場合であって、ニッケル化合物を付着させている場合には、このニッケル化合物は、水酸化ニッケルもしくは酸化ニッケルまたはこれら両者であることが好ましい。また、後者の場合、ニッケル化合物は、酸化ニッケルであることが好ましい。   In the present invention, the ceramic powder may have nickel and / or a nickel compound attached to its surface, or may have a nickel compound diffused into its surface layer. In the former case, when a nickel compound is attached, the nickel compound is preferably nickel hydroxide, nickel oxide, or both. In the latter case, the nickel compound is preferably nickel oxide.

また、この発明に係る導電性ニッケルペーストにおいて、ニッケルおよび/またはニッケル化合物の量は、セラミック粉末100モル部に対して、5〜100モル部であることが好ましい。   In the conductive nickel paste according to the present invention, the amount of nickel and / or nickel compound is preferably 5 to 100 parts by mole with respect to 100 parts by mole of the ceramic powder.

この発明に係る導電性ニッケルペーストは、セラミック粉末の表面および/または表面層に、ニッケルおよび/またはニッケル化合物だけでなく、さらに希土類元素化合物を存在させていることが好ましい。   The conductive nickel paste according to the present invention preferably contains not only nickel and / or a nickel compound but also a rare earth element compound on the surface and / or surface layer of the ceramic powder.

上述した好ましい実施態様の場合には、ニッケルおよび/またはニッケル化合物の量は、セラミック粉末100モル部に対して、1〜100モル部であることが好ましい。他方、希土類元素化合物の量は、セラミック粉末100モル部に対して、0.01〜10モル部であることが好ましい。   In the preferred embodiment described above, the amount of nickel and / or nickel compound is preferably 1 to 100 parts by mole with respect to 100 parts by mole of the ceramic powder. On the other hand, the amount of the rare earth element compound is preferably 0.01 to 10 mole parts relative to 100 mole parts of the ceramic powder.

この発明に係る導電性ニッケルペーストにおいて、セラミック粉末の粒径が50nm以下とされることが好ましい。   In the conductive nickel paste according to the present invention, the particle size of the ceramic powder is preferably 50 nm or less.

この発明によれば、セラミック粉末は、その表面および/または表面層に存在しているニッケルおよび/またはニッケル化合物の作用によって、ニッケルに対するなじみ(濡れ性)を良好なものとすることができる。そのため、焼成途中において、セラミック粉末を、内部電極となる導電性ニッケルペースト膜から吐き出されにくいものとすることができる。その結果、セラミック粉末が、たとえば誘電体セラミックの焼結温度域である900℃以上の温度まで内部電極中に十分に残存することができるようになり、上記のような高温域まで内部電極の焼結を抑制する効果を発揮することができる。そして、このようなことから、内部電極を薄層化しても、内部電極を構成する導体膜の連続性が上がり、カバレージを向上させることができる。また、デラミネーションについても、これを生じにくくすることができる。   According to the present invention, the ceramic powder can have good conformability (wetability) to nickel by the action of nickel and / or nickel compounds present on the surface and / or surface layer. Therefore, it is possible to make the ceramic powder difficult to be discharged from the conductive nickel paste film serving as the internal electrode during firing. As a result, the ceramic powder can sufficiently remain in the internal electrode, for example, up to a temperature of 900 ° C. or higher, which is the sintering temperature range of the dielectric ceramic. The effect which suppresses a tie can be exhibited. For this reason, even if the internal electrode is thinned, the continuity of the conductor film constituting the internal electrode is increased, and the coverage can be improved. Further, delamination can be made difficult to occur.

上述のような効果は、セラミック粉末の表面および/または表面層に、さらに希土類元素化合物が存在しているとき、より顕著に発揮される。希土類元素化合物は、ニッケルおよび/またはニッケル化合物をセラミック粉末の表面および/または表面層に留めようとする作用を有しているためであると考えられる。   The effects as described above are more remarkably exhibited when a rare earth element compound is further present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder. This is presumably because the rare earth element compound has an action to keep nickel and / or the nickel compound on the surface and / or surface layer of the ceramic powder.

この発明に係る導電性ニッケルペーストにおいて、セラミック粉末の表面および/または表面層に存在しているニッケルおよび/またはニッケル化合物の量が、セラミック粉末100モル部に対して、5〜100モル部となるように選ばれると、あるいは、セラミック粉末の表面および/または表面層に希土類元素化合物が存在している場合には、ニッケルおよび/またはニッケル化合物の量が、セラミック粉末100モル部に対して、1〜100モル部となるように選ばれると、前述したような効果がより確実に達成されることができる。   In the conductive nickel paste according to the present invention, the amount of nickel and / or nickel compound present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder is 5 to 100 mol parts with respect to 100 mol parts of the ceramic powder. If the rare earth element compound is present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder, the amount of nickel and / or nickel compound is 1 with respect to 100 mole parts of the ceramic powder. When it is selected so as to be ˜100 mol parts, the effects as described above can be achieved more reliably.

セラミック粉末の表面および/または表面層に希土類元素化合物が存在している場合、希土類元素化合物の量が、セラミック粉末100モル部に対して、0.01〜10モル部となるように選ばれると、前述したような効果がより確実に達成されるとともに、当該導電性ニッケルペーストを用いて構成したセラミック電子部品の特性が劣化することを確実に防止することができる。   When the rare earth element compound is present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder, the amount of the rare earth element compound is selected to be 0.01 to 10 mol parts with respect to 100 mol parts of the ceramic powder. The effects as described above can be achieved more reliably, and the characteristics of the ceramic electronic component configured using the conductive nickel paste can be reliably prevented from deteriorating.

この発明に係る導電性ニッケルペーストにおいて、セラミック粉末の粒径が50nm以下であると、セラミック粉末が内部電極の薄層化およびカバレージ向上の障害となることを防止することができる。   In the conductive nickel paste according to the present invention, when the particle size of the ceramic powder is 50 nm or less, it is possible to prevent the ceramic powder from becoming an obstacle to reducing the thickness of the internal electrode and improving the coverage.

図1は、この発明に係る導電性ニッケルペーストを用いて構成される積層セラミック電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサ1を図解的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a multilayer ceramic capacitor 1 as an example of a multilayer ceramic electronic component constructed using the conductive nickel paste according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 積層セラミックコンデンサ
2 セラミック層
3,4 内部電極
5 部品本体
6,7 外部電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multilayer ceramic capacitor 2 Ceramic layer 3, 4 Internal electrode 5 Component main body 6, 7 External electrode

図1は、この発明に係る導電性ニッケルペーストを用いて構成される積層セラミック電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサ1を図解的に示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a multilayer ceramic capacitor 1 as an example of a multilayer ceramic electronic component constructed using the conductive nickel paste according to the present invention.

積層セラミックコンデンサ1は、誘電体セラミックからなる積層された複数のセラミック層2とセラミック層2間の特定の界面に沿って形成された内部電極3および4とからなる積層構造を有する部品本体5を備えている。部品本体5の各端部には、外部電極6および7がそれぞれ形成されている。外部電極6および7は、それぞれ、内部電極3および4と電気的に接続され、一方の外部電極6に電気的に接続される内部電極3と他方の外部電極7に電気的に接続される内部電極4とは積層方向に関して交互に配置されている。   The multilayer ceramic capacitor 1 includes a component body 5 having a multilayer structure including a plurality of ceramic layers 2 made of dielectric ceramics and internal electrodes 3 and 4 formed along a specific interface between the ceramic layers 2. I have. External electrodes 6 and 7 are formed at each end of the component body 5, respectively. The external electrodes 6 and 7 are electrically connected to the internal electrodes 3 and 4, respectively, and the internal electrode 3 electrically connected to one external electrode 6 and the internal electrode electrically connected to the other external electrode 7, respectively. The electrodes 4 are alternately arranged in the stacking direction.

このような積層セラミックコンデンサ1を製造するため、次のような工程が実施される。   In order to manufacture such a multilayer ceramic capacitor 1, the following steps are performed.

まず、セラミック層2となるべきセラミックグリーンシートが用意されるとともに、内部電極3および4を形成するための導電性ニッケルペーストが用意される。   First, a ceramic green sheet to be the ceramic layer 2 is prepared, and a conductive nickel paste for forming the internal electrodes 3 and 4 is prepared.

次いで、セラミックグリーンシート上に、導電性ニッケルペーストが印刷によって付与され、それによって、内部電極3および4となる導電性ニッケルペースト膜が形成される。   Next, a conductive nickel paste is applied on the ceramic green sheet by printing, whereby a conductive nickel paste film to be the internal electrodes 3 and 4 is formed.

次に、複数のセラミックグリーンシートが積層されかつ圧着され、必要に応じてカット工程が実施されることによって、部品本体5となるべき生の積層体が得られる。   Next, a plurality of ceramic green sheets are laminated and pressure-bonded, and a cutting process is performed as necessary, so that a raw laminated body to be the component main body 5 is obtained.

次に、生の積層体が焼成され、それによって、焼結した部品本体5が得られる。そして、部品本体5の両端部に外部電極6および7を形成すれば、積層セラミックコンデンサ1が完成される。   Next, the raw laminate is fired, whereby a sintered component body 5 is obtained. If the external electrodes 6 and 7 are formed at both ends of the component body 5, the multilayer ceramic capacitor 1 is completed.

上述したように、内部電極3および4となるべき導電性ニッケルペースト膜を形成するために用いられる導電性ニッケルペーストは、ニッケル粉末と、その表面および/または表面層にニッケルおよび/またはニッケル化合物が存在しているセラミック粉末と、有機ビヒクルとを含んでいる。   As described above, the conductive nickel paste used to form the conductive nickel paste film to be the internal electrodes 3 and 4 has nickel powder and nickel and / or a nickel compound on the surface and / or surface layer thereof. Contains the ceramic powder present and the organic vehicle.

このような導電性ニッケルペーストを用いると、セラミック粉末の表面および/または表面層に存在しているニッケルおよび/またはニッケル化合物のため、ニッケルとのなじみ(濡れ性)が良好となり、上述した焼成工程において、セラミック粉末を、内部電極3および4から吐き出されにくいものとすることができる。そのため、セラミック層2の焼結温度域であるたとえば900℃以上までセラミック粉末が内部電極3および4中に残存することになり、このような高温域まで内部電極3および4の焼結を抑制する効果を持続させることができる。その結果、内部電極3および4が薄層化されても、内部電極3および4を構成する導体膜の連続性が上がり、カバレージを向上させることができる。   When such a conductive nickel paste is used, the nickel powder and / or nickel compound present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder improves the familiarity (wetability) with nickel, and the firing process described above. In this case, the ceramic powder can be hardly discharged from the internal electrodes 3 and 4. Therefore, the ceramic powder remains in the internal electrodes 3 and 4 up to, for example, 900 ° C. or higher, which is the sintering temperature range of the ceramic layer 2, and the sintering of the internal electrodes 3 and 4 is suppressed to such a high temperature range. The effect can be sustained. As a result, even if the internal electrodes 3 and 4 are thinned, the continuity of the conductor film constituting the internal electrodes 3 and 4 is increased, and the coverage can be improved.

上述した導電性ニッケルペーストに含まれるセラミック粉末は、その表面にニッケルおよび/またはニッケル化合物を付着させていても、その表面層にニッケル化合物を拡散させていてもよい。前者のように、セラミック粉末の表面に付着されている場合、ニッケル化合物は、水酸化ニッケルおよび/または酸化ニッケルであることが好ましい。また、後者のように、セラミック粉末の表面層にニッケル化合物を拡散させている場合、ニッケル化合物は酸化ニッケルであることが好ましい。   The ceramic powder contained in the above-described conductive nickel paste may have nickel and / or a nickel compound attached to the surface thereof, or may have a nickel compound diffused in the surface layer thereof. When the nickel compound is attached to the surface of the ceramic powder as in the former, the nickel compound is preferably nickel hydroxide and / or nickel oxide. Further, as in the latter case, when the nickel compound is diffused in the surface layer of the ceramic powder, the nickel compound is preferably nickel oxide.

また、用いられる導電性ニッケルペーストにおいて、ニッケルおよび/またはニッケル化合物の量が、セラミック粉末100モル部に対して、5〜100モル部であるとき、前述のような効果をより確実に発揮させることができる。   Moreover, in the conductive nickel paste used, when the amount of nickel and / or nickel compound is 5 to 100 parts by mole with respect to 100 parts by mole of the ceramic powder, the above-described effects can be more reliably exhibited. Can do.

上述したような表面および/または表面層にニッケルおよび/またはニッケル化合物が存在しているセラミック粉末は、たとえば、次のようにして得ることができる。   The ceramic powder in which nickel and / or nickel compounds are present on the surface and / or surface layer as described above can be obtained, for example, as follows.

すなわち、セラミック粉末を水中に分散させたスラリーを作製し、このスラリー中に、ニッケル塩溶液およびアルカリ水溶液を投入し、ニッケル水酸化物をセラミック粉末の表面に付着させ、その後、このセラミック粉末に対して熱処理および粉砕処理を施すことによって、前述したような表面および/または表面層にニッケルおよび/またはニッケル化合物が存在しているセラミック粉末を得ることができる。   That is, a slurry in which ceramic powder is dispersed in water is prepared, and in this slurry, a nickel salt solution and an alkaline aqueous solution are added, and nickel hydroxide is adhered to the surface of the ceramic powder. By applying the heat treatment and pulverization treatment, it is possible to obtain a ceramic powder in which nickel and / or nickel compounds are present on the surface and / or surface layer as described above.

上述の熱処理において付与される温度は、500℃以上かつ1000℃以下であることが好ましい。この範囲内であれば、内部電極の薄層化およびカバレージの向上に特に効果がある。なお、熱処理雰囲気が還元性である場合には、ニッケル化合物の一部またはすべてが還元され、その結果、セラミック粉末の表面および/または表面層には、必ずニッケル金属が存在することになる。   The temperature applied in the above heat treatment is preferably 500 ° C. or more and 1000 ° C. or less. Within this range, the internal electrode is particularly effective for thinning and improving the coverage. When the heat treatment atmosphere is reducible, part or all of the nickel compound is reduced, and as a result, nickel metal is always present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder.

セラミック粉末は、その表面および/またはその表面層に、ニッケルおよび/またはニッケル化合物だけでなく、さらに希土類元素化合物を存在させていることが好ましい。希土類元素化合物としては、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、LuおよびYの各化合物のうちの少なくとも1種を用いることができる。セラミック粉末の表面および/または表面層での希土類元素化合物の存在は、内部電極3および4の焼結を抑制する効果をより高温域にまで持続させることを可能にする。希土類元素は、ニッケルおよび/ニッケル化合物がセラミック粉末の表面上または表面層中により留まりやすくするように作用するためであると考えられる。   The ceramic powder preferably has not only nickel and / or a nickel compound but also a rare earth element compound on its surface and / or its surface layer. As the rare earth element compound, at least one of La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and Y can be used. The presence of the rare earth element compound on the surface and / or surface layer of the ceramic powder makes it possible to maintain the effect of suppressing the sintering of the internal electrodes 3 and 4 to a higher temperature range. It is considered that the rare earth element acts to make the nickel and / or nickel compound more easily stay on the surface of the ceramic powder or in the surface layer.

このように、表面および/または表面層にニッケルおよび/またはニッケル化合物だけでなく希土類元素化合物をも存在させているセラミック粉末は、セラミック粉末にニッケルおよび/またはニッケル化合物と希土類元素化合物とを付着させ、次いで、このセラミック粉末に対して、熱処理および粉砕処理を施すことによって得られる。   Thus, the ceramic powder in which not only nickel and / or nickel compound but also a rare earth element compound is present on the surface and / or surface layer causes nickel and / or nickel compound and rare earth element compound to adhere to the ceramic powder. Then, the ceramic powder is obtained by subjecting it to heat treatment and pulverization treatment.

セラミック粉末にニッケルおよび/またはニッケル化合物と希土類元素化合物とを付着させる方法としては、たとえば、セラミック粉末を水中に分散させたスラリーを作製し、このスラリー中に、ニッケル塩および希土類元素塩を含む溶液とアルカリ水溶液とを投入し、それによって、セラミック粉末にニッケル水酸化物および希土類元素水酸化物を付着させる方法がある。この方法のより具体的な例については、後述する実験例2において記載されている。   As a method for adhering nickel and / or nickel compound and rare earth element compound to ceramic powder, for example, a slurry in which ceramic powder is dispersed in water is prepared, and a solution containing nickel salt and rare earth element salt in the slurry There is a method in which nickel hydroxide and rare earth element hydroxide are adhered to the ceramic powder. A more specific example of this method is described in Experimental Example 2 described later.

セラミック粉末にニッケルおよび/またはニッケル化合物と希土類元素化合物とを付着させる他の方法としては、ニッケルおよび希土類元素を含んだ有機脂肪酸塩溶液を準備し、これを、セラミック粉末を水中に分散させたスラリー中に投入し、十分に分散処理した後、有機溶媒を揮発させて、ニッケルおよび希土類元素を含有する脂肪酸塩をセラミック粉末に付着させる方法がある。この方法のより具体的な例を挙げると、次のとおりである。   As another method for adhering nickel and / or nickel compound and rare earth element compound to ceramic powder, an organic fatty acid salt solution containing nickel and rare earth element is prepared, and this is a slurry in which ceramic powder is dispersed in water There is a method in which the organic solvent is volatilized and the fatty acid salt containing nickel and a rare earth element is adhered to the ceramic powder after being put in and sufficiently dispersed. A more specific example of this method is as follows.

まず、たとえばDyおよびNiの脂肪酸塩としてオクチル酸塩を準備する。次に、セラミック粉末としてのチタン酸バリウム粉末50gをアセトン500cc中に分散させ、十分に攪拌することによって、スラリーを作製する。次に、このスラリーに、予め所望の付着量となるように秤量しかつアセトンに溶解させたDyおよびNiオクチル酸塩を投入し、30分間攪拌しし、それによって、オクチル酸塩とスラリーとを十分になじませる。その後、オクチル酸塩とスラリーとの混合物に対してロータリーエバポレータを適用してアセトンを揮発させる。これによって、DyおよびNiのオクチル酸塩が付着したチタン酸バリウム粉末を得ることができる。   First, for example, an octylate is prepared as a fatty acid salt of Dy and Ni. Next, 50 g of barium titanate powder as a ceramic powder is dispersed in 500 cc of acetone and sufficiently stirred to prepare a slurry. Next, Dy and Ni octylate weighed in advance and dissolved in acetone are added to this slurry and stirred for 30 minutes, whereby octylate and slurry are mixed. Let them get used to it. Thereafter, a rotary evaporator is applied to the mixture of octylate and slurry to volatilize acetone. Thereby, barium titanate powder to which octylates of Dy and Ni are attached can be obtained.

以上のような希土類元素化合物を付着させたセラミック粉末の場合であっても、その後の熱処理の温度は、500℃以上かつ1000℃以下であることが好ましい。   Even in the case of the ceramic powder having the rare earth element compound attached thereto, the temperature of the subsequent heat treatment is preferably 500 ° C. or more and 1000 ° C. or less.

この発明に係る導電性ニッケルペーストに含まれるセラミック粉末の粒径は50nm以下であることが好ましい。50nmを超えると、内部電極の薄層化および内部電極のカバレージの向上といった効果を阻害することがあるからである。   The particle size of the ceramic powder contained in the conductive nickel paste according to the present invention is preferably 50 nm or less. This is because if the thickness exceeds 50 nm, the effects of thinning the internal electrode and improving the coverage of the internal electrode may be hindered.

また、この発明に係る導電性ニッケルペーストに含まれるニッケル粉末の粒径は0.2μm以下であることが好ましい。ニッケル粉末の粒径をこのように選ぶことにより、導電性ニッケルペースト膜の厚みを0.25〜0.3μmにまで薄くすることができ、その結果、内部電極の薄層化がより容易になるためである。   Moreover, it is preferable that the particle size of the nickel powder contained in the conductive nickel paste according to the present invention is 0.2 μm or less. By selecting the particle size of the nickel powder in this way, the thickness of the conductive nickel paste film can be reduced to 0.25 to 0.3 μm, and as a result, the internal electrode can be made thinner. Because.

なお、本件明細書において、種々の粉末についての「粒径」とは、走査型電子顕微鏡(SEM)写真で測定した、1000個の対象についての粒径を算術平均して求めた平均値である。   In the present specification, “particle diameter” for various powders is an average value obtained by arithmetically averaging the particle diameters for 1000 objects, as measured by scanning electron microscope (SEM) photographs. .

次に、この発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。   Next, experimental examples carried out to confirm the effects of the present invention will be described.

1.実験例1
導電性ニッケルペーストに含有されるべきセラミック粉末として、表1に示すような各試料に係るセラミック粉末を準備した。
1. Experimental example 1
As the ceramic powder to be contained in the conductive nickel paste, the ceramic powder according to each sample as shown in Table 1 was prepared.

Figure 2006025201
Figure 2006025201

表1において、「セラミック粉末種」は、用いられたセラミック粉末を構成するセラミックの組成を示している。「ニッケル成分量」は、セラミック粉末の表面および/または表面層に存在しているニッケル成分の、セラミック粉末100モル部に対するモル比率を示している。   In Table 1, “ceramic powder type” indicates the composition of the ceramic constituting the used ceramic powder. “Amount of nickel component” indicates the molar ratio of the nickel component present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder to 100 parts by mol of the ceramic powder.

まず、表1の「セラミック粉末種」に示した組成を有する粒径30nmのセラミック粉末を水に分散させたスラリーを作製した。次いで、スラリー中に、塩化ニッケルを水に溶解したものと、水酸化ナトリウムを水に溶解したものとを、それぞれ、10cm3 /分で投入しながら、これらを混合し、中和反応を起こさせることによって、セラミック粉末の表面にニッケル水酸化物を付着させた。First, a slurry in which ceramic powder having a particle size of 30 nm having the composition shown in “Ceramic powder type” in Table 1 was dispersed in water was prepared. Next, a slurry in which nickel chloride is dissolved in water and a solution in which sodium hydroxide is dissolved in water are added to the slurry at 10 cm 3 / min, respectively, and these are mixed to cause a neutralization reaction. As a result, nickel hydroxide was deposited on the surface of the ceramic powder.

上述したような水溶液の投入を終えた後、10〜30分間熟成させ、その後、反応液の上澄みを純水で数回置換し、粉末を洗浄した。さらに、水分をアセトンで置換した後、粉末を、80℃の温度に設定されたオーブンで約2時間保持して乾燥させた。   After the addition of the aqueous solution as described above, the mixture was aged for 10 to 30 minutes, and then the supernatant of the reaction solution was replaced with pure water several times to wash the powder. Further, after the water was replaced with acetone, the powder was dried in an oven set at a temperature of 80 ° C. for about 2 hours.

この段階で、セラミック粉末の表面を、透過型電子顕微鏡(TEM)およびそれに付属しているエネルギー分散型X線分光による組成分析装置(EDX)で調べたところ、セラミック粉末の表面にニッケル水酸化物が付着していることが確認できた。なお、EDXによってニッケル水酸化物と推定されるものからも、「セラミック粉末種」がたとえばBaTiO3 の場合には、BaやTiが検出されている箇所もあったが、これは、分析領域がBaTiO3 粉末にもかかってしまったためであり、この段階で、ニッケルとBaTiO3 粉末とが反応していることはなかった。また、Cuがわずかに検出されたが、これは、TEM観察に際してセラミック粉末を固定するためのCuメッシュに由来するものであった。At this stage, the surface of the ceramic powder was examined with a transmission electron microscope (TEM) and a composition analyzer (EDX) using energy dispersive X-ray spectroscopy attached thereto. It was confirmed that was attached. In addition, from what is estimated to be nickel hydroxide by EDX, when the “ceramic powder seed” is, for example, BaTiO 3 , there was a place where Ba and Ti were detected. This is because it was applied to the BaTiO 3 powder, and at this stage, nickel and the BaTiO 3 powder were not reacted. Moreover, although Cu was detected a little, this originated in Cu mesh for fixing ceramic powder in TEM observation.

なお、表1に示した試料17は、比較例となるもので、セラミック粉末として、ニッケル成分が表面あるいは表面層に存在しないBaTiO3 粉末を用いたものである。したがって、試料17については、上述のようなニッケル水酸化物の付着処理や後述する熱処理を行なわなかった。Sample 17 shown in Table 1 is a comparative example, and BaTiO 3 powder having no nickel component on the surface or surface layer is used as the ceramic powder. Therefore, Sample 17 was not subjected to the above-described nickel hydroxide adhesion treatment or heat treatment described later.

また、試料2は、前述のように乾燥されたニッケル水酸化物が付着したセラミック粉末を用いるものであるが、これについても、以下のような熱処理を行なわなかった。   Sample 2 uses ceramic powder to which the dried nickel hydroxide is adhered as described above, and the following heat treatment was not performed on this.

上記試料2および17を除く、試料1および3〜16については、前述のように乾燥されたニッケル水酸化物が付着したセラミック粉末を、表1の「熱処理温度」および「熱処理時間」にそれぞれ示した温度および時間をもって、大気中において熱処理した。   For samples 1 and 3 to 16, excluding samples 2 and 17, the ceramic powder to which the nickel hydroxide dried as described above was attached is shown in “Heat treatment temperature” and “Heat treatment time” in Table 1, respectively. Heat treatment in the atmosphere at different temperatures and times.

なお、試料12については、この熱処理の後、セラミック粉末を、800℃の温度であって、酸素分圧(PO2 )[MPa]がlog(PO2 )=−16となるような還元性雰囲気中において3時間熱処理した。For sample 12, after this heat treatment, the ceramic powder was reduced to a temperature of 800 ° C. and oxygen partial pressure (PO 2 ) [MPa] was log (PO 2 ) = − 16. Heat treated for 3 hours.

次に、上述のように熱処理を施した試料1および3〜16については、熱処理後において、ボールミルで12時間粉砕処理を行なった。   Next, Samples 1 and 3 to 16 subjected to the heat treatment as described above were subjected to a pulverization treatment with a ball mill for 12 hours after the heat treatment.

表1の「ニッケル成分の存在状態」の欄には、ニッケル成分の「形態」および「存在場所」が示されている。   In the column of “Presence state of nickel component” in Table 1, “form” and “location” of the nickel component are shown.

ニッケル成分の「形態」に関して、「酸化物」と表示されているのは酸化ニッケルであり、「水酸化物」と表示されているのは水酸化ニッケルであり、「金属」と表示されているのは金属ニッケルである。なお、これらのニッケル成分の「形態」は、熱処理温度とそれに対応する平衡酸素分圧とから推定したもので、たとえば、大気中において1000℃の温度で熱処理した場合、平衡酸素分圧からは当然酸化物となっていると推定できるため、表1では「酸化物」と表示している。   Regarding the “form” of the nickel component, it is nickel oxide that is labeled “oxide”, nickel hydroxide that is labeled “hydroxide”, and “metal”. Is metallic nickel. The “morphology” of these nickel components is estimated from the heat treatment temperature and the corresponding equilibrium oxygen partial pressure. For example, when heat treatment is performed at a temperature of 1000 ° C. in the atmosphere, it is natural that the “form” is derived from the equilibrium oxygen partial pressure. Since it can be estimated that it is an oxide, it is indicated as “oxide” in Table 1.

ニッケル成分の「存在場所」については、TEM観察によって、セラミック粉末の表面に付着しているままか、あるいは反応して固溶(拡散)しているかを確認したもので、「表面」と示したものは、セラミック粉末の表面に付着していることを示し、「表面層」と表示したものは、セラミック粉末の表面層に固溶(拡散)していることを示している。   Regarding the “location” of the nickel component, it was confirmed by TEM observation whether it remained attached to the surface of the ceramic powder or reacted to form a solid solution (diffusion). "" Indicates that the surface adheres to the surface of the ceramic powder, and "surface layer" indicates that the surface is dissolved (diffused) in the surface layer of the ceramic powder.

次に、粒径0.15μmのニッケル粉末を用意し、このニッケル粉末と表1に示した各試料に係るセラミック粉末とを、90:10の重量比となるように調合した。他方、エチルセルロース系バインダとテルピネオールとが10:90の重量比となるように調合された有機ビヒクルを用意し、前述した粉末成分とこの有機ビヒクルとテルピネオールとを、50:40:10の重量比になるように調合し、3本ロールミルにより入念に分散混合処理を行なうことによって、良好な分散状態の各試料に係る導電性ニッケルペーストを得た。   Next, nickel powder having a particle size of 0.15 μm was prepared, and the nickel powder and the ceramic powder according to each sample shown in Table 1 were blended so as to have a weight ratio of 90:10. On the other hand, an organic vehicle prepared such that the ethylcellulose binder and terpineol are in a weight ratio of 10:90 is prepared, and the above-described powder component, the organic vehicle and terpineol are mixed in a weight ratio of 50:40:10. The conductive nickel paste according to each sample in a well dispersed state was obtained by carefully mixing and carrying out a dispersion mixing process using a three roll mill.

他方、公知の組成であるBaTiO3 系の非還元性誘電体セラミック組成物の粉末に、ポリビニルブチラール系バインダおよびエタノール等の有機溶剤を加えて、ボールミルにより湿式混合して、セラミックスラリーを作製した。次いで、このセラミックスラリーを、ドクターブレード法によってシート状に成形し、厚み5.0μmのセラミックグリーンシートを得た。On the other hand, an organic solvent such as a polyvinyl butyral binder and ethanol was added to a powder of a BaTiO 3 -based non-reducing dielectric ceramic composition having a known composition, and wet-mixed by a ball mill to prepare a ceramic slurry. Next, this ceramic slurry was formed into a sheet by a doctor blade method to obtain a ceramic green sheet having a thickness of 5.0 μm.

次に、セラミックグリーンシート上に、前述した各試料に係る導電性ニッケルペーストをスクリーン印刷し、内部電極となる導電性ニッケルペースト膜を形成した。このとき、スクリーンパターンの厚みを調整することによって、導電性ニッケルペースト膜の厚みが0.5μmとなるようにした。   Next, on the ceramic green sheet, the conductive nickel paste according to each sample described above was screen-printed to form a conductive nickel paste film serving as an internal electrode. At this time, the thickness of the conductive nickel paste film was adjusted to 0.5 μm by adjusting the thickness of the screen pattern.

次に、複数のセラミックグリーンシートを積層しかつ圧着することによって、内部電極となる導電性ニッケルペースト膜が10層形成された積層ブロックを作製し、この積層ブロックを所定の寸法にカットして、積層セラミックコンデンサの部品本体となる生の積層体を得、これを還元性雰囲気中において1150℃の温度で焼成し、焼結した部品本体を得た。   Next, a plurality of ceramic green sheets are laminated and pressure-bonded to produce a laminated block in which 10 layers of conductive nickel paste films serving as internal electrodes are formed, and the laminated block is cut into a predetermined dimension, A raw multilayer body serving as a component body of the multilayer ceramic capacitor was obtained, and this was fired at a temperature of 1150 ° C. in a reducing atmosphere to obtain a sintered component body.

このようにして得られた各試料に係る部品本体について、内部電極のカバレージおよび内部電極の厚みをそれぞれ測定した。その結果が、表1の「内部電極カバレージ」および「内部電極厚み」の各欄にそれぞれ示されている。   Thus, about the component main body which concerns on each sample obtained in this way, the coverage of the internal electrode and the thickness of the internal electrode were measured, respectively. The results are shown in the columns of “Internal electrode coverage” and “Internal electrode thickness” in Table 1, respectively.

表1を参照して、試料1〜16によれば、内部電極の厚みが薄くても、高いカバレージが得られていることがわかる。特に、ニッケル成分量が5〜100モル部である試料1〜14によれば、内部電極の薄層化およびカバレージの向上についての効果がより高いことがわかる。   Referring to Table 1, according to Samples 1 to 16, it can be seen that high coverage is obtained even if the thickness of the internal electrode is small. In particular, according to Samples 1 to 14 having a nickel component amount of 5 to 100 mol parts, it can be seen that the effects of thinning the internal electrode and improving the coverage are higher.

また、試料1〜11と試料12とを比較すれば、セラミック粉末の表面および/または表面層に存在しているニッケル成分がニッケル化合物であっても金属ニッケルであっても、内部電極の薄層化およびカバレージの向上について実質的に同様の効果を発揮し得ることがわかる。   Further, comparing Samples 1 to 11 and Sample 12, whether the nickel component present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder is a nickel compound or metallic nickel, the thin layer of the internal electrode It can be seen that substantially the same effect can be exerted with regard to the improvement of coverage and coverage.

また、試料1〜12と試料13と試料14とを比較すれば、セラミック粉末の組成に関わらず、内部電極の薄層化およびカバレージの向上について実質的に同様の効果があることがわかる。   Further, comparing Samples 1 to 12, Sample 13 and Sample 14, it can be seen that there is substantially the same effect in reducing the thickness of the internal electrode and improving the coverage regardless of the composition of the ceramic powder.

他方、試料17によれば、セラミック粉末の表面または表面層にニッケル成分が存在していないため、内部電極の厚みが厚く、カバレージも低いことがわかる。   On the other hand, according to the sample 17, since the nickel component is not present on the surface or surface layer of the ceramic powder, it can be seen that the internal electrode is thick and the coverage is low.

2.実験例2
導電性ニッケルペーストに含有されるべきセラミック粉末として、表2に示すような各試料に係るセラミック粉末を準備した。
2. Experimental example 2
As the ceramic powder to be contained in the conductive nickel paste, the ceramic powder according to each sample as shown in Table 2 was prepared.

Figure 2006025201
Figure 2006025201

表2の「セラミック粉末」における「種類」は、用いられたセラミック粉末を構成するセラミックの組成を示し、同「粒径」は、用いられたセラミック粉末の粒径を示している。「ニッケル成分量」は、セラミック粉末の表面および/または表面層に存在しているニッケル成分の、セラミック粉末100モル部に対するモル比率を示している。「希土類元素」における「種類」は、セラミック粉末の表面および/または表面層に存在している希土類元素化合物に含まれる希土類元素の種類を示し、同「成分量」は、希土類元素化合物の、セラミック粉末100モル部に対するモル比率を示している。   “Type” in “Ceramic powder” of Table 2 indicates the composition of the ceramic constituting the used ceramic powder, and “Particle size” indicates the particle size of the used ceramic powder. “Amount of nickel component” indicates the molar ratio of the nickel component present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder to 100 parts by mol of the ceramic powder. “Type” in “rare earth element” indicates the type of rare earth element contained in the rare earth element compound present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder, and the “component amount” indicates the ceramic of the rare earth element compound. The molar ratio with respect to 100 mol parts of the powder is shown.

まず、表2の「セラミック粉末」に示した組成および粒径を有する50gのセラミック粉末を1リットルの純水に分散させ、十分に攪拌することによって、スラリーを作製した。   First, 50 g of ceramic powder having the composition and particle size shown in “Ceramic powder” in Table 2 was dispersed in 1 liter of pure water and sufficiently stirred to prepare a slurry.

他方、塩化ニッケルと希土類元素の塩化物とが溶解した水溶液、ならびに水酸化ナトリウム水溶液を準備した。ここで、前者の塩化ニッケルと希土類元素の塩化物とが溶解した水溶液については、セラミック粉末100モル部に対して、表2の「ニッケル成分量」に示したモル部をもって塩化ニッケルが含まれ、かつ、表2の「希土類元素」の「種類」に示した希土類元素の塩化物が同「成分量」に示したモル部をもって含まれるようにした。後者の水酸化ナトリウム水溶液については、セラミック粉末100モル部に対して、0.1モル部の水酸化ナトリウムが含まれるようにした。   On the other hand, an aqueous solution in which nickel chloride and a rare earth element chloride were dissolved, and an aqueous sodium hydroxide solution were prepared. Here, for the aqueous solution in which the former nickel chloride and the rare earth element chloride are dissolved, nickel chloride is contained in a molar part shown in “amount of nickel component” in Table 2 with respect to 100 molar parts of the ceramic powder. In addition, the rare earth element chloride shown in “kind” of “rare earth element” in Table 2 was included with the molar part shown in the “component amount”. About the latter sodium hydroxide aqueous solution, 0.1 mol part sodium hydroxide was contained with respect to 100 mol parts of ceramic powder.

次に、上記スラリーを十分に攪拌しながら、スラリー中に、塩化ニッケルと希土類元素の塩化物とが溶解した水溶液と、水酸化ナトリウム水溶液とを、10cm3 /分で投入しながら、これらを混合し、中和反応を起こさせることによって、セラミック粉末の表面にニッケル水酸化物および希土類元素水酸化物を付着させた。なお、このとき、塩化ニッケルと希土類元素の塩化物とが溶解した水溶液と水酸化ナトリウム水溶液との投入量を互いに同量とするため、前者の水溶液中における、塩化ニッケルおよび希土類元素の塩化物の濃度を調整した。Next, while sufficiently stirring the slurry, an aqueous solution in which nickel chloride and a rare earth element chloride are dissolved and an aqueous sodium hydroxide solution are added to the slurry at 10 cm 3 / min. Then, a nickel hydroxide and a rare earth element hydroxide were adhered to the surface of the ceramic powder by causing a neutralization reaction. At this time, in order to make the same amounts of the aqueous solution in which nickel chloride and rare earth element chloride are dissolved and the sodium hydroxide aqueous solution, the amounts of nickel chloride and rare earth element chloride in the former aqueous solution are the same. The concentration was adjusted.

上述したような水溶液の投入を終えた後、10〜30分間熟成させ、その後、反応液の上澄みを純水で数回置換し、粉末を洗浄した。さらに、水分をアセトンで置換した後、粉末を80℃の温度に設定されたオーブンで約2時間保持して乾燥させた。   After the addition of the aqueous solution as described above, the mixture was aged for 10 to 30 minutes, and then the supernatant of the reaction solution was replaced with pure water several times to wash the powder. Furthermore, after the water was replaced with acetone, the powder was dried in an oven set at a temperature of 80 ° C. for about 2 hours.

以上のような処理を施した各試料に係る粉末を、表2の「熱処理温度」、「熱処理雰囲気」および「熱処理時間」の各欄に示した条件で熱処理した。なお、試料38および39については、N2 雰囲気中において1000℃の温度で2時間熱処理した後、0.1%H2 +N2 の雰囲気中において500℃の温度で3時間熱処理した。The powder according to each sample subjected to the above treatment was heat treated under the conditions shown in the columns of “heat treatment temperature”, “heat treatment atmosphere” and “heat treatment time” in Table 2. Samples 38 and 39 were heat-treated in a N 2 atmosphere at a temperature of 1000 ° C. for 2 hours, and then heat-treated in a 0.1% H 2 + N 2 atmosphere at a temperature of 500 ° C. for 3 hours.

その後、各試料に係る粉末をボールミルで12時間で粉砕処理した。   Thereafter, the powder according to each sample was pulverized in a ball mill for 12 hours.

表2の「ニッケル成分の存在状態」および「希土類成分の存在状態」の各欄には、表1の対応の欄の場合と同様の要領で、それぞれ、ニッケル成分の「形態」および「存在場所」、ならびに希土類元素成分の「形態」および「存在場所」が示されている。   In the columns of “Nickel component presence state” and “Rare earth component presence state” in Table 2, the “form” and “location” of the nickel component are the same as in the corresponding columns of Table 1, respectively. , As well as the “form” and “location” of the rare earth element component.

次に、表2に示した各試料に係るセラミック粉末を用いて、実験例1の場合と同様の操作を実施することによって、導電性ニッケルペーストを得た。   Next, using the ceramic powder according to each sample shown in Table 2, the same operation as in Experimental Example 1 was performed to obtain a conductive nickel paste.

他方、実験例1の場合と同様の操作を経て、厚み5.0μmのセラミックグリーンシートを作製し、次いで、セラミックグリーンシート上に、各試料に係る導電性ニッケルペーストからなる厚み0.5μmの導電性ニッケルペースト膜を形成し、次に、複数のセラミックグリーンシートの積層および圧着工程、積層ブロックのカット工程を順次実施し、得られた生の積層体を焼成することによって、焼結した部品本体を得た。   On the other hand, a ceramic green sheet having a thickness of 5.0 μm is produced through the same operation as in Experimental Example 1, and then a conductive material having a thickness of 0.5 μm made of a conductive nickel paste according to each sample is formed on the ceramic green sheet. The sintered component body is formed by sequentially forming a plurality of ceramic green sheets, pressing and stacking a plurality of ceramic green sheets, and then cutting the stacked block, and firing the resulting laminate. Got.

このようにして得られた各試料に係る部品本体について、実験例1の場合と同様の方法によって、内部電極のカバレージおよび内部電極の厚みをそれぞれ測定した。その結果が表2の「内部電極カバレージ」および「内部電極厚み」の各欄にそれぞれ示されている。   With respect to the component main body related to each sample thus obtained, the coverage of the internal electrode and the thickness of the internal electrode were measured by the same method as in Experimental Example 1. The results are shown in the columns of “Internal electrode coverage” and “Internal electrode thickness” in Table 2, respectively.

表2において、試料21〜26の間では、ニッケル成分量が異ならされている。したがって、試料21〜26の間で比較すれば、ニッケル成分量の違いによる効果の大小を把握することができる。すなわち、ニッケル成分量が1〜100モル部の範囲にある試料23〜26において、ニッケル成分量が1モル部未満の試料21および22と比較して、内部電極のカバレージが向上し、かつ内部電極の薄層化が図られていることがわかる。   In Table 2, the amount of nickel component is different between samples 21 to 26. Therefore, if the samples 21 to 26 are compared, the magnitude of the effect due to the difference in the nickel component amount can be grasped. That is, in the samples 23 to 26 in which the nickel component amount is in the range of 1 to 100 mol parts, the internal electrode coverage is improved and the internal electrode coverage is improved as compared with the samples 21 and 22 in which the nickel component amount is less than 1 mol part. It can be seen that the layer thickness is reduced.

試料27〜30の間では、希土類元素であるDyの成分量が異ならされている。したがって、試料27〜30の間で比較すれば、希土類元素成分量の違いによる効果の大小を把握することができる。すなわち、希土類元素成分量が0.01〜10モル部の範囲内にある試料28〜30によれば、0.01モル部未満の試料27に比べて、内部電極カバレージが向上し、かつ内部電極の薄層化が図られていることがわかる。   Between the samples 27 to 30, the component amount of Dy, which is a rare earth element, is varied. Therefore, if the samples 27 to 30 are compared, it is possible to grasp the magnitude of the effect due to the difference in the rare earth element component amount. That is, according to the samples 28 to 30 in which the rare earth element component amount is in the range of 0.01 to 10 mol parts, the internal electrode coverage is improved as compared with the sample 27 of less than 0.01 mol parts, and the internal electrodes It can be seen that the layer thickness is reduced.

なお、表2では示されていないが、希土類元素としてのDyの成分量が15モル部と多くされた場合、得られた積層セラミックコンデンサの誘電率温度特性がJIS規格のB特性を満たさないという不具合が生じた。このことと前述したこととから、希土類元素の成分量は、0.01〜10モル部の範囲内であることが好ましいことがわかる。   Although not shown in Table 2, when the component amount of Dy as a rare earth element is increased to 15 mole parts, the dielectric constant temperature characteristic of the obtained multilayer ceramic capacitor does not satisfy the B characteristic of JIS standard. A malfunction occurred. From this and the fact described above, it is understood that the amount of the rare earth element component is preferably in the range of 0.01 to 10 mol parts.

試料31〜34の間では、熱処理温度が異ならされている。したがって、試料31〜34の間で比較すれば、熱処理温度についての好ましい範囲を見出すことができる。すなわち、熱処理温度が500〜1000℃の範囲内にある試料32および33において、内部電極カバレージおよび内部電極厚みについて特に良好な結果が得られている。熱処理温度が300℃と低い試料31では、ニッケルの拡散が十分に進まず、低温度域でニッケルの還元が進み、このことが、内部電極カバレージの向上および内部電極の薄層化に対して十分な効果を及ぼし得なかった理由と考えられる。他方、熱処理温度が1200℃と高い試料34では、粒成長が進みすぎ、微粒な誘電体が得られなかったため、内部電極カバレージの向上および内部電極の薄層化に対して十分な効果が得られなかったと考えられる。   The heat treatment temperatures are different between the samples 31 to 34. Therefore, if it compares between the samples 31-34, the preferable range about heat processing temperature can be found. That is, in Samples 32 and 33 having a heat treatment temperature in the range of 500 to 1000 ° C., particularly good results are obtained with respect to the internal electrode coverage and the internal electrode thickness. In the sample 31 having a heat treatment temperature as low as 300 ° C., nickel diffusion does not proceed sufficiently, and nickel reduction proceeds in a low temperature range, which is sufficient for improving internal electrode coverage and thinning the internal electrode. This is considered to be the reason why it was not possible to have a positive effect. On the other hand, in the sample 34 having a high heat treatment temperature of 1200 ° C., the grain growth progressed too much and a fine dielectric could not be obtained, so that a sufficient effect was obtained for improving the internal electrode coverage and thinning the internal electrode. Probably not.

試料35〜37の間では、セラミック粉末の粒径が異ならされている。したがって、試料35〜37の間で比較すれば、セラミック粉末の粒径の違いによる効果の大小を把握することができる。すなわち、セラミック粉末の粒径がそれぞれ10nmおよび50nmである試料35および36では、内部電極カバレージの向上および内部電極の薄層化に対して比較的大きな効果が得られているが、セラミック粉末の粒径が70nmと大きい試料37では、これらの効果が比較的小さくなっていることがわかる。   Among the samples 35 to 37, the particle size of the ceramic powder is different. Therefore, if the samples 35 to 37 are compared, the magnitude of the effect due to the difference in the particle size of the ceramic powder can be grasped. That is, Samples 35 and 36 in which the particle size of the ceramic powder is 10 nm and 50 nm, respectively, have a relatively large effect on the improvement of the internal electrode coverage and the thinning of the internal electrode. It can be seen that these effects are relatively small in the sample 37 having a large diameter of 70 nm.

試料38および39は、他の試料と比較して、還元処理を熱処理段階で行なった点で異なっている。これら試料38および39と他の試料とを比較すれば、還元処理を加えても、このような還元処理を施さない場合と実質的に同様の効果が得られることがわかる。なお、還元処理は、セラミック粉末に十分拡散しなかった余分のニッケル化合物を予め還元しておくことで、焼成時のニッケル化合物収縮に伴う内部電極の収縮を抑制することを目的としている。   Samples 38 and 39 differ from the other samples in that the reduction treatment was performed in the heat treatment stage. Comparing these samples 38 and 39 with other samples, it can be seen that even if a reduction treatment is applied, substantially the same effect as that obtained when such a reduction treatment is not performed can be obtained. The reduction treatment is intended to suppress shrinkage of the internal electrode accompanying the shrinkage of the nickel compound during firing by reducing in advance the excess nickel compound that has not sufficiently diffused into the ceramic powder.

試料40では、セラミック粉末として、チタン酸バリウムの代わりに、Tiの一部をZrに置換した材料からなるものを用いている。この試料40と他の試料とを比較すれば、セラミック粉末として、チタン酸バリウムの代わりに、Tiの一部をZrに置換した材料からなるものを用いても、実質的に同様の効果が得られることがわかる。   In the sample 40, a ceramic powder made of a material in which a part of Ti is substituted with Zr instead of barium titanate is used. Comparing this sample 40 with other samples, substantially the same effect can be obtained even when a ceramic powder made of a material in which a part of Ti is replaced with Zr instead of barium titanate is used. I understand that

試料41では、希土類元素成分が含まれていない。この試料41と、希土類元素の含有の点でのみ異なる試料25、29、30、33および36とを比較すれば、希土類元素化合物の含有によって、内部電極カバレージの向上および内部電極の薄層化の効果が一層高められることがわかる。   Sample 41 does not contain a rare earth element component. Comparing this sample 41 with samples 25, 29, 30, 33, and 36 that differ only in the inclusion of rare earth elements, the inclusion of the rare earth element compound improves internal electrode coverage and reduces the thickness of the internal electrodes. It turns out that an effect is further heightened.

Claims (8)

ニッケル粉末と、その表面および/または表面層にニッケルおよび/またはニッケル化合物が存在しているセラミック粉末と、有機ビヒクルとを含む、導電性ニッケルペースト。   A conductive nickel paste comprising nickel powder, ceramic powder having nickel and / or a nickel compound on the surface and / or surface layer thereof, and an organic vehicle. 前記セラミック粉末は、その表面に前記ニッケルおよび/またはニッケル化合物を付着させていて、前記ニッケル化合物は、水酸化ニッケルおよび/または酸化ニッケルである、請求項1に記載の導電性ニッケルペースト。   2. The conductive nickel paste according to claim 1, wherein the ceramic powder has the nickel and / or nickel compound attached to a surface thereof, and the nickel compound is nickel hydroxide and / or nickel oxide. 前記セラミック粉末は、その表面層に前記ニッケル化合物を拡散させていて、前記ニッケル化合物は、酸化ニッケルである、請求項1に記載の導電性ニッケルペースト。   The conductive nickel paste according to claim 1, wherein the ceramic powder has the nickel compound diffused in a surface layer thereof, and the nickel compound is nickel oxide. 前記ニッケルおよび/またはニッケル化合物の量は、前記セラミック粉末100モル部に対して、5〜100モル部である、請求項1に記載の導電性ニッケルペースト。   2. The conductive nickel paste according to claim 1, wherein the amount of the nickel and / or nickel compound is 5 to 100 parts by mole with respect to 100 parts by mole of the ceramic powder. 前記セラミック粉末の表面および/または表面層に、さらに希土類元素化合物が存在している、請求項1に記載の導電性ニッケルペースト。   The conductive nickel paste according to claim 1, wherein a rare earth element compound is further present on the surface and / or surface layer of the ceramic powder. 前記ニッケルおよび/またはニッケル化合物の量は、前記セラミック粉末100モル部に対して、1〜100モル部である、請求項5に記載の導電性ニッケルペースト。   6. The conductive nickel paste according to claim 5, wherein an amount of the nickel and / or nickel compound is 1 to 100 mol parts with respect to 100 mol parts of the ceramic powder. 前記希土類元素化合物の量は、前記セラミック粉末100モル部に対して、0.01〜10モル部である、請求項5に記載の導電性ニッケルペースト。   6. The conductive nickel paste according to claim 5, wherein an amount of the rare earth element compound is 0.01 to 10 mol parts with respect to 100 mol parts of the ceramic powder. 前記セラミック粉末の粒径が50nm以下である、請求項1ないし7のいずれかに記載の導電性ニッケルペースト。   The conductive nickel paste according to claim 1, wherein the ceramic powder has a particle size of 50 nm or less.
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