KR100972964B1 - 적층 세라믹 콘덴서용 니켈 페이스트 - Google Patents
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Abstract
바인더를 용제에 용해한 비히클중에 니켈 분말을 분산시킨 니켈 페이스트로서, 트리아진 티올류 및 황산근 함유 화합물로부터 선택된 적어도 1종의 유황함유 유기 화합물을, 니켈에 대하여 유황환산으로 바람직하게는 0.01∼1중량% 포함하고 있다. 이 유황함유 유기 화합물이 바인더의 열분해에 대한 니켈 입자표면의 촉매활성을 억제하고, 탈바인더 공정도중에서의 바인더의 부분적인 열분해에 의한 급격한 가스 발생을 방지한다. 따라서, 이 니켈 페이스트를 사용하여 구조결함이 없는 적층 세라믹 콘덴서를 간단하게 제조할 수 있다.
니켈, 페이스트, 유황, 열분해, 바인더
Description
본 발명은, 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)의 내부전극을 형성하기 위해서 사용하는 니켈 페이스트에 관한 것이다.
최근, 전자기기의 소형화에 따라 각종 전자부품의 소형화가 급속히 진행되고, 적층 세라믹 콘덴서에서도 소형·고용량화가 진척되고 있다. 적층 세라믹 콘덴서는, 세라믹 유전체층과 내부전극층이 번갈아 포개지고, 소결하여 일체화된 구조를 갖고 있다. 또한, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극재료로서는, 종래부터 팔라듐 등의 귀금속이 사용되어 있었지만, 현재에는 코스트 저감을 위해 니켈이 주류로 되고 있다.
일반적으로, 적층 세라믹 콘덴서의 제조 공정에서는, 예를 들면 내부전극 재료로서 니켈 분말을 비히클중에 분산시킨 니켈 페이스트를, 세라믹 기판 또는세라믹 그린시트상에 인쇄하고, 이것을 다층으로 적층한 상태에서 가열 압착하여 일체화 한다. 다음에 산화성 분위기 또는 불활성 분위기중에서 500℃ 이하에서 탈바인더를 행하고, 그 후 내부전극이 산화되지 않도록 환원 분위기중에서 가열 소성을 행한다.
그러나, 상기 소성공정에서는, 세라믹 유전체층과 니켈 내부전극층의 소결-수축의 미스매치에 의해, 층간박리나 크랙과 같은 구조결함이 발생하기 쉬웠다. 특히 소형·고용량화에 따라, 적층수가 많아질 수록 또는 세라믹 유전체층의 두께가 얇아질 수록, 구조결함의 발생이 현저하게 되고 있었다.
이러한 문제에 대해, 니켈 내부전극층의 두께를 줄여서, 소결-수축의 미스매치를 완화하는 것이 열렬하게 검토되고 있다. 그것을 위한 하나의 방법으로서, 니켈 분말의 입자형상을 구형으로 하고 또한 표면을 평활하게 하여, 니켈 입자의 충전성을 개선하는 방법(국제공개 제99/42237호 팜플렛)이 있다.
또, 탈바인더 공정에서 니켈 분말이 산화되면, 뒤의 환원 분위기중에서의 소성공정에서 환원과 동시에 급격한 소결-수축이 진행되고, 그 결과 소결-수축의 미스매치가 확대되어, 층간박리 등이 조장되기 쉽다. 이 대책으로서, 니켈 분말에 인(P)을 첨가하는 방법(일본 특개 2002-150834호 공보)이나, 니켈 분말 표면의 산화 피막을 제어하여 내산화성을 향상시키는 방법(일본 특개 2001-152202호 공보) 등이 제안되어 있다.
그렇지만, 최근에서는 세라믹 유전체층 및 니켈 내부전극층의 박층화나, 세라믹 유전체층과 니켈 내부전극층의 적층수의 증대가 점점 진행되고, 그것에 따라 상기와 같은 방법만으로는 구조결함을 충분하게 해소하는 것이 곤란하게 되어가고 있다.
본 발명은, 상기한 종래의 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 적층 세라믹 콘덴서의 탈바인더 공정 및 그 후의 소성공정에서, 층간박리 등의 구조결함의 발생을 방지할 수 있고, 니켈 내부전극의 형성에 적합한 니켈 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명자들은, 적층 세라믹 콘덴서의 제조과정에서의 구조결함의 발생에 대해 예의 검토한 결과, 세라믹 유전체층과 니켈 내부전극층의 소결-수축의 미스매치가, 탈바인더 공정에서의 니켈 분말과 바인더의 상호작용에 의해 변화되는 것을 발견했다.
즉 종래의 니켈 페이스트에서는, 탈바인더 공정의 도중에서 바인더의 열분해가 니켈 입자표면의 촉매활성에 의해 가속되고, 예를 들면 바인더가 에틸셀룰로스 등의 경우에는 약 260℃ 부근에서 열분해 되어서, 급격한 가스 발생이 야기되는 것이 밝혀졌다. 이 시점에서의 바인더의 열분해는 니켈 입자의 표면근방에 한정되고, 그 밖의 바인더는 대부분이 분해되지 않았다. 그 때문에 바인더의 부분적 분해에 의해 발생한 가스는 그자리에 갇혀지는 형태로 되어, 이 가스에 의해 니켈 내부전극층과 세라믹 유전체층 사이가 확대되는 것을 알았다.
이와 같은 탈바인더공정 도중에의 바인더의 부분적 분해에 의한 급격한 가스 발생에 의해, 니켈 내부전극층과 세라믹 유전체층과의 밀착력이 약해지든지, 또는 부분적인 층간박리가 발생하고, 이것이 뒤의 소성공정을 거쳐서 적층 세라믹 콘덴서의 구조결함을 야기하는 원인이 되는 것이다. 최근에서는 니켈 내부전극층의 한 층더의 박층화에 의해 니켈 입자의 입경은 더욱 작아지고 있기 때문에, 니켈 입자 표면의 촉매활성도 커지고, 상기의 현상은 점점더 큰 문제가 되고 있다.
상기의 문제를 해결하기 위해서, 본 발명자들은 예의 연구를 거듭하고, 유황을 함유하는 화합물을 니켈 페이스트에 소량 첨가함으로써, 바인더의 열분해에 대한 니켈 입자 표면의 촉매활성을 억제하고, 탈바인더공정 도중에서의 바인더의 부분적인 열분해에 의한 급격한 가스 발생을 방지할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.
즉 본 발명이 제공하는 적층 세라믹 콘덴서용 니켈 페이스트는, 바인더를 용제에 용해한 비히클중에, 니켈 분말이 분산되는 동시에, 유황함유 유기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다. 이 유황함유 유기 화합물의 함유량은, 니켈에 대해 유황환산으로 0.01∼1중량%가 바람직하다.
또, 상기 본 발명에 의한 적층 세라믹 콘덴서용 니켈 페이스트에서는, 상기 유황함유 유기 화합물이, 트리아진 티올류 및 황산근함유 화합물로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 적층 세라믹 콘덴서 제조의 탈바인더 공정에서, 페이스트중의 니켈 입자표면에서의 바인더의 열분해와 그것에 따르는 급격한 가스 발생을 억제하고, 그 후의 소성공정에서의 층간박리 등의 구조결함의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 니켈 분말의 형상이나 입경을 제어하지 않고, 또 사용하는 바인더나 용매에 관계 없이, 니켈 페이스트에 극소량의 유황함유 유기 화합물을 첨가하는 것만으로, 구조결함이 없는 적층 세라믹 콘덴서를 간단하게 제조할 수 있다.
본 발명에서의 적층 세라믹 콘덴서의 내부전극 형성용의 니켈 페이스트는, 바인더를 용제로 용해한 비히클중에 니켈 분말을 분산되게 한 페이스트로서, 유황함유 유기 화합물을 더 포함하고 있다.
니켈 페이스트에 첨가하는 유황함유 유기 화합물은, 유황(S)을 함유하는 유기 화합물로서, 페이스트의 점도특성에 중대한 영향을 끼치지 않는 것일 필요가 있다. 또, 유황함유 유기 화합물은, 탈바인더 공정에서 니켈 페이스트의 바인더 성분이 분해를 개시하는 온도 이하에서 분해·소실한 것으로는 원하는 효과를 기대할 수 없고, 또 탈바인더 공정 이후도 잔류하면, 그것 자신이 고온에서 탄화하여 니켈 분말의 소결을 부분적으로 저해할 가능성이 있다. 이러한 관점으로부터, 유황함유 유기 화합물의 열분해 온도는, 일반적인 탈바인더 조건에 대조하여, 산소를 포함하는 분위기하에서는 200℃ 이상, 400℃ 이하이며, 불활성 분위기하에서는 200℃ 이상, 700℃ 이하인 것이 바람직하다.
예를 들면 니켈의 황산염이나 유황 단체의 미분말이라도, 유사한 급격한 가스발생 방지 효과가 확인되지만, 보다 미세한 니켈 분말의 표면에 균일하게 분산시킨다는 관점으로부터, 일반적인 페이스트용의 용제에 용해하는 것이 바람직하다. 또, 첨가량을 가능한 한 적게 하기 위해서, 소량으로 니켈 입자의 표면에 선택적으로 작용하고, 바인더의 열분해를 억제하는 효과를 발휘하는 것이 바람직하다.
이러한 관점으로부터, 유황함유 유기 화합물로서는·트리아진 티올류 및 /또는 황산근함유 화합물을 적합하게 사용할 수 있고, 이들중 1종 또는 2종류 이상을 사용할 수 있다. 트리아진 티올류란, 예를 들면 하기 화학식 1에 나타내는 구조를 갖는 화합물군이며, 식중의 R은 -SH기, -NHR1기, -NR2R3기를 나타낸다(여기에서, R1, R2, R3는 지방족 또는 방향족의 탄화수소기를 의미함).
화학식 1에 나타내는 트리아진 티올류중에서도, 상기 열분해 온도 및 용해성 등의 관점으로부터 바람직한 트리아진 티올류로서, R이 -SH인 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올, R이 -N(C4H9)2인 6-디부틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, R이 -N(C6H13)2인 6-디헥실아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, R이 -N(C8
H17)2인 6-디옥틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, R이 -N(C10H21)2인 6-디데실아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, R이 -N(C12H25)2인 6-디도데실아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올을 들 수 있다.
또, 화학식 1에 나타내어지는 것 이외에도, 화학식 1에서의 티올기의 H가 나트륨으로 치환된 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·모노 나트륨(FMN)이나, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·모노 칼륨, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·모노에탄올아민(FME), 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·디에탄올아민(FDE), 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·트리에틸아민(F·TEA), 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·옥틸아 민, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·테트라부틸암모늄염, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·비스(테트라부틸암모늄염)(F2A), 6-아닐리노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올(AF), 6-아닐리노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·모노 나트륨(AMN), 6-아닐리노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·트리에틸아민, 6-디부틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·모노 나트륨(DBMN), 6-디부틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·모노에탄올아민(DBME), 6-디부틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·에틸아민, 6-디부틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·트리에틸아민, 6-디부틸아미노-1,3,5--트리아진-2,4-디티올·부틸아민(DBB), 6-디부틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·테트라부틸암모늄 염(DBA), 6-디부틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·테트라부틸 포스포늄염, 6-디알릴아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, 6-디알릴아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·모노나트륨(DAMN), 6-디알릴아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·모노에탄올아민(DAME), 6-디알릴아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·부틸아민, 6-디알릴아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·에틸렌디아민, 6-디알릴아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·에틸렌트리아민, 6-옥틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, 6-옥틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올·모노나트륨 등의 트리아진 티올류를 사용할 수도 있다.
또, 황산근함유 화합물로서는, 황산근 SO3을 포함하는 지방족 또는 방향족의 탄화수소 화합물 혹은 그 염이 있고, 구체적으로는 도데실황산 나트륨CH3(CH2)11SO3Na, 도데실벤젠술폰산 나트륨 C12H
25C6H4SO3Na 등을 들 수 있다.
이들 유황함유 유기 화합물이 탈바인더 공정 도중에서의 급격한 가스 발생을 억제하는 작용에 대해서는 명확하지 않지만, 트리아진 티올류의 SH나 황산근함유 화합물의 SO3과 같은 유황을 포함하는 부분이 니켈 입자 표면에 흡착되어, 그 촉매활성을 없애서, 바인더의 부분적인 열분해를 막기 때문이라고 생각된다. 특히 트리아진 티올은 SH기의 S를 중개로 하여 금속과 강한 반응성을 나타내고, 그 때문에 니켈 분말 입자표면에 보다 강하게 흡착된다고 생각된다. 또, 유황함유 유기 화합물이 흡착된 니켈 입자는, 동시에 비히클중에서의 분산성이나 내부식성도 개선된다는 이점도 있다.
니켈 페이스트중의 유황함유 유기 화합물의 함유량은, 니켈 중량에 대해 유황환산으로, 0.01∼1중량%의 범위가 바람직하고, 0.02∼0.5중량%의 범위가 더욱 바람직하다. 이 유황함유 유기 화합물의 함유량이 0.01중량%를 하회하면, 바인더의 열분해를 억제하는 효과가 불충분하게 된다. 또, 함유량이 0.5중량%를 초과해도 효과의 증대는 확인되지 않고, 단지 코스트증가고 되는데다, 더욱이 1중량%를 초과하면 전자부품의 특성에 악영향을 끼칠 가능성이 증가하기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 니켈 페이스트에 조합할 수 있는 그 밖의 재료나, 페이스트를 사용하는 프로세스의 조건에 따라서는, 유황함유 유기 화합물이 1중량%를 초과하는 함유량이라도 적용할 수 있는 경우가 있다.
이와 같이 유황함유 유기 화합물은, SH나 SO3과 같은 유황을 포함하는 부분이 니켈 입자 표면에 집중하여 작용하기 때문에, 극히 적은 첨가량으로 충분한 효 과를 얻을 수 있고, 예를 들면 유황을 니켈 입자 내부에 균일하게 분산시키는 경우에 비해, 훨씬 적은 양으로 충분한 효과를 얻는 것이 가능하다. 게다가, 페이스트중에 니켈이외의 첨가 성분이 과잉으로 포함되면, 최종적인 전자부품의 신뢰성에 악영향을 끼칠 가능성이 있으므로, 극히 소량으로 충분한 효과를 얻을 수 있는 유황함유 유기 화합물은, 이 점에서도 유리하다.
유황함유 유기 화합물의 첨가 방법으로서는, 페이스트 제작시에 다른 첨가제와 동시에 첨가하는 것이 바람직하다. 예를 들면 통상과 같이 제작한 페이스트에 뒤에 소정량을 첨가하고 재차 혼합하는 등의 방법도 채용할 수 있지만, 니켈 입자를 유황함유 유기 화합물로 효과적으로 균일하게 피복한다는 관점에서, 바인더을 용제에 용해하여 이루어지는 비히클중에 미리 유황함유 유기 화합물을 용해해 두는 것이 바람직하다. 또, 첨가제로서 분산제를 사용하는 경우에는, 그것들이 우선적으로 니켈 입자에 흡착되어 유황함유 유기 화합물의 작용을 저해하는 경우도 생각되기 때문에, 그러한 경우에는 적당하게 분산제의 첨가 순서를 조정하는 것이 바람직하다.
또한, 니켈 페이스트를 구성하는 용제, 바인더, 및 니켈 분말에 대해서는, 종래와 동일한 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 용제로서는, 테르피네올, 부틸카르비톨 아세테이트, 부틸카르비톨, 디히드로 테르피네올, 디히드로테르피네올 아세테이트, 기타 파라핀계 탄화수소 용제 등을 사용할 수 있다. 또, 바인더로서는, 에틸셀룰로스 등의 셀룰로스류, 폴리비닐부티랄, 등을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
니켈 페이스트의 탈바인더 공정 도중(약 260℃ 부근)에서의 바인더의 부분적인 열분해와 그것에 수반되는 급격한 가스 발생의 정도를 나타내는 기준으로서, 바인더의 열분해 온도 및 탈바인더 개시로부터 300℃에 도달한 시점에서의 바인더의 중량 감소량을 측정하고, 상기 열분해에 대한 슬러리중의 니켈 입자의 영향, 및 페이스트에 첨가한 유황함유 유기 화합물의 효과를 평가했다.
[대조예]
우선, 대조예로서, 에틸셀룰로스와 테르피네올로 이루어지는 비히클(니켈 분말을 포함하지 않음)을, PET 필름상에 어플리케이터를 사용하여 100㎛의 두께로 도포하고, 90℃에서 6시간 건조시킨 후, 건조막만을 막자사발에서 분쇄하고, 100메시의 체로 쳐서, 비히클 건조체 분말을 얻었다.
이 비히클 건조체 분말에 대하여, 바인더의 열분해 온도 및 300℃에서의 중량감소량을 평가하기 위해서, 시차열분석 장치(브루커에이엑스 에스사제, TG-DTA 2000SA)를 사용하여, 질소 유량 200ml/min의 질소기류중에서, 온도 상승속도 5℃/min으로 분석 평가했다.
그 결과, 바인더의 분해온도는 325℃였고, 중량감소는 거의 일률적으로 진행되었고, 바인더의 부분적인 열분해 및 그것에 수반되는 급격한 가스 발생은 일어나지 않았다. 또, 비히클 건조 분말의 시차열분석에서의 300℃에서의 중량감소량으로부터, 하기 계산식에 의해 니켈 페이스트중의 바인더의 이론적 중량감소량을 구한 바, 0.06중량% 였다.
[계산식]
니켈 페이스트중의 바인더의 이론적 중량감소량(중량%)=
비히클 건조 분말의 시차열분석에서의 300℃에 있어서의 중량감소량(중량%)
×니켈 페이스트중의 바인더의 중량비율
[실시예 1∼10]
니켈 분말[스미토모킨조쿠코잔(주)제, 제품명 YH-641, 평균 입경 0.4㎛] 50중량부에, 대조예와 같은 에틸셀룰로스와 테르피네올로 이루어지는 비히클 50중량부(단, 에틸셀룰로스의 중량이 Ni에 대하여 3중량%로 되도록 조정한)와, 하기 표 1에 나타내는 트리아진 티올(TST)류를 동시에 가하고, 3롤 밀[이노우에 세사쿠쇼(주)제, 43/4×11 S형 롤기]로 혼련을 행하고, FOG 게이지(입자게이지)로 입경이 10㎛ 이하로 될 때까지 혼련하여 니켈 페이스트를 조정했다.
또한, 사용한 트리아진 티올(TST)의 종류는, 하기 표 1에 나타내는 바와 같이, 화학식 1에서의 R에 따라, R=-N(C4H9)2인 6-디부틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올(DB), R=-N(C6H13)2인 6-디헥실아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올(DH), R=-N(C8H17)2인 6-디옥틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올(DO), R=-N(C10
H21)2인 6-디데실아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올(DD), R=-N(C12H25)2인 6-디도데실아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올(DL)중 어느 하나로 했다. 또, 표 1에 나타낸 트리아진 티올(TST)의 첨가량은, 니켈 중량에 대한 양으로 유황 환산한 것이다.
얻어진 실시예 1∼10의 각 니켈 페이스트를, 대조예와 동일하게, PET 필름상에 어플리케이터를 사용해서 100㎛의 두께로 도포하고, 90℃에서 6시간 건조시켰 다. 그 후에 건조막만을 막자사발에서 분쇄하고, 100메시의 체로 쳐서, 니켈 페이스트 건조체 분말을 얻었다.
이들 니켈 페이스트 건조체 분말에 대해, 바인더의 열분해 온도 및 중량 감소를 평가하여 상기 대조예와 비교하기 위해서, 시차열분석 장치(브루커에이엑스 에스사제, TG-DTA 2000SA)를 사용하여, 질소 유량 200ml/min의 질소기류중에서, 온도 상승속도 5℃/min에서 분석 평가했다.
또, 시차열분석으로 구한 300℃에서의 중량감소량(중량%)과, 상기 대조예에서 구한 이론적 중량감소량으로부터, 이론적 중량감소량(300℃에서의 중량감소량 0.06중량%)을 1로 했을 때의 300℃에서의 감량비[즉 300℃에서의 중량감소량(중량%)/이론적 중량감소량(중량%)]를 산출했다. 이들 평가 결과를 정리하여 하기 표 1에 나타냈다.
[실시예 11]
트리아진 티올류의 첨가 시기를 페이스트 혼련 후로 한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 실시했다. 즉 니켈 분말[스미토모킨조쿠 코잔(주)제, 제품 명 YH-641, 평균 입경 0.4㎛] 50중량부에, 에틸셀룰로스와 테르피네올로 이루어지는 비히클 50중량부(에틸셀룰로스의 중량이 Ni에 대하여 3중량%가 되도록 조정)를 가하고, 3롤 밀로 혼련한 후, 얻어진 페이스트에 다시 트리아진 티올(TST)류의 DB를 첨가 혼련했다.
얻어진 니켈 페이스트에 대해, 상기와 마찬가지로, 니켈 페이스트 건조체 분말을 제작하고, 시차열분석에 의해 바인더의 열분해 온도, 300℃에서의 중량감소량 및 감량비를 구하고, 그 결과를 하기 표 1에 함께 나타냈다.
[참고예]
트리아진 티올(TST)류 대신에 도데실황산 나트륨(SDS)을 사용한 이외는 실시예 4와 동일하게 하여, 니켈 페이스트를 제작했다. 얻어진 니켈 페이스트에 대해, 상기와 마찬가지로, 니켈 페이스트 건조체 분말을 제작하고, 시차열분석에 의해 바인더의 열분해 온도, 300℃에서의 중량감소량 및 감량비를 구하고, 그 결과를 하기 표 1에 함께 나타냈다.
[비교예]
비교예로서, 트리아진 티올(TST)류 및 도데실황산 나트륨(SDS) 어느것도 첨가되지 않은 종래의 니켈 페이스트를 제작했다. 즉 니켈 분말[스미토모킨조쿠 코잔(주)제, 제품명 YH-641, 평균 입경 0.4㎛] 50중량부에, 에틸셀룰로스와 테르피네올로 이루어지는 비히클 50중량부(단, 에틸셀룰로스의 중량이 Ni에 대하여 3중량%가 되도록 조정)를 가하고, 3롤 밀로 혼련하여 페이스트로 했다.
이 비교예의 니켈 페이스트를, 상기 대조예 및 실시예와 마찬가지로, PET필름상에 어플리케이터를 사용하여 100㎛의 두께로 도포하고, 90℃에서 6시간 건조시키고, 건조막만을 막자사발에서 분쇄하고, 100메시의 체로 쳐서, 니켈 페이스트 건조체 분말을 얻었다.
이 비교예의 니켈 페이스트 건조체 분말에 대해서도, 상기 대조예 및 실시예와 마찬가지로, 시차열분석에 의해 바인더의 열분해 온도, 300℃에서의 중량감소량 및 감량비를 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 함께 나타냈다.
이 표 1에서의 비교예의 평가 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 트리아진 티올(TST)류 및 도데실황산 나트륨(SDS) 어느것도 첨가되지 않은 종래의 니켈페이스트에서는, 통상의 바인더 분해온도인 325℃뿐만아니라, 도중의 약 260℃ 부근에서 바인더의 급격한 열분해가 일어났다. 그 결과로서, 300℃에서의 중량감소량이 1.75중량%로 크고, 비히클만의 대조예에서의 이론적 중량감소량을 1로 했을 때의 3O0℃에서의 감량비가 29.1로 극히 커졌다. 그 때문에 이것에 수반되는 대량의 가스 발생에 의해, 최종적으로 적층 세라믹 콘덴서에 층간 박리 등의 구조결함이 발생하기 쉬운 것을 알 수 있다.
한편, 본 발명에 관계되는 각 실시예의 니켈 페이스트에서는, 트리아진 티올(TST)류 및 도데실 황산나트륨(SDS)중 어느 하나를 첨가함으로써, 이것들을 포함하지 않는 비교예의 니켈페이스트에 비해, 모두 300℃에서의 감량비가 대폭 저감했 다. 또, 약 260℃ 부근에서의 바인더의 열분해는 일어나지 않고, 중량감소가 거의 일률적으로 진행되고, 또한 바인더의 분해온도가 325℃ 보다도 상승해 있으므로, 탈바인더 공정도중에의 급격한 가스 발생이 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 따라서 그 후의 소성공정을 거쳐서 최종적으로 얻어지는 적층 세라믹 콘덴서에서는, 층간 박리 등의 구조결함의 발생이 저감되어, 개선되는 것을 알 수 있다.
본 발명의 니켈 페이스트는 적층 세라믹 콘덴서의 탈바인더 공정 및 그 후의 소성공정에서, 층간박리 등의 구조결함의 발생을 방지할 수 있고, 니켈 내부전극의 형성에 적합하다.
Claims (3)
- 적층 세라믹 콘덴서의 내부전극 형성에 사용하는 니켈 페이스트로서, 바인더를 용제에 용해한 비히클 중에 니켈 분말이 분산되는 동시에, 트리아진 디티올 또는 트리아진 트리티올로 이루어진 트리아진 티올류를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서용 니켈 페이스트.
- 제 1 항에 있어서, 상기 트리아진 티올류의 함유량이 니켈에 대하여 유황환산으로 0.01∼1중량%인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서용 니켈 페이스트.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 트리아진 티올류가, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올, 6-디부틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, 6-디헥실아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, 6-디옥틸아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, 6-디데실아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, 6-디도데실아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서용 니켈 페이스트.
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