KR20110059700A - 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말 및 그 제조 방법, 도전성 페이스트 및, 적층 세라믹 콘덴서 - Google Patents
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Abstract
평균 입경(D50)이 30∼300㎚, X선 회절법에 의한 (111)면의 회절 피크의 반값폭이 0.5°이하이고, 그리고 BET법에 의해 측정된 비(比)표면적(A)과 평균 입경경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)가 3 이하인 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말 및 그 제조 방법을 제공한다. 또한, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말과 유기 비히클을 주성분으로 하는 도전성 페이트스 및 내부 전극층이 도전성 페이스트에 의해 형성되는 적층 세라믹 콘덴서를 제공한다.
Description
본 발명은, 금속 분말 및 그 제조 방법, 도전성 페이스트 및, 적층 세라믹 콘덴서에 관한 것으로, 특히, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극에 이용하는 도전성 페이스트용의 도전성 미세분말(conductive ultrafine powder)로서 적합한 금속 분말 및 그 제조 방법과, 그것을 이용한 도전성 페이스트 및, 적층 세라믹 콘덴서에 관한 것이다.
최근, 금속 분말은, 여러 가지의 분야에서 사용되고 있고, 후막(thick film) 도전체의 재료로서, 적층 세라믹 부품의 전극 등의 전기 회로의 형성에 사용되고 있다. 예를 들면, 적층 세라믹 콘덴서(Multi-Layer Ceramic Capacitor: MLCC)의 내부 전극은, 금속 분말을 포함하는 도전성 페이스트를 이용하여 형성되어 있다.
이 적층 세라믹 콘덴서는, 복수의 유전체층과 복수의 도전층(내부 전극층)을, 압착에 의해 교대로 겹쳐 쌓고, 이를 소성(burning)하여 일체화함으로써, 적층 세라믹 소성체로 한 세라믹 본체와, 당해 세라믹 본체의 양단부에 한 쌍의 외부 전극을 형성한 것이다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 금속 분말을, 셀룰로오스계 수지 등의 유기 바인더를 터피네올(terpineol) 등의 용제에 용해시킨 유기 비히클(organic vehicle)과 혼합하고, 3롤(three roll) 등에 의해 혼련·분산하여, 내부 전극용의 도전성 페이스트를 제작하고, 이 도전성 페이스트를, 유전체층을 형성하는 세라믹 그린 시트(green sheet) 상에 인쇄하여, 세라믹 그린 시트와 도전성 페이스트층(내부 전극층)을, 압착에 의해 교대로 겹쳐 쌓아 적층체를 형성한다. 그리고, 이 적층체를 환원 분위기 하에서 소성함으로써, 적층 세라믹 소성체를 얻을 수 있다.
또한, 이 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극을 형성하는 도전성 페이스트에 함유되는 금속 분말로서, 종래, 백금, 팔라듐, 은-팔라듐 합금 등의 금속이 이용되고 있었지만, 이들 금속은 고가이기 때문에, 최근 저비용화를 도모하기 위해, 보다 염가인 니켈 등의 금속이 사용되고 있다.
또한, 이 금속 분말의 제조 방법으로서는, 금속 이온을 환원제에 의해 환원하는 액상(液相) 환원법이 이용되고 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 환원제를 함유하는 환원제 수용액을 준비하여, 이 환원제 수용액 중에 니켈 이온을 함유하는 니켈 수용액을 혼합함으로써, 니켈 이온을 환원시켜, 니켈 분말을 석출시키는 방법이 개시되어 있다. 그리고, 이러한 방법에 의해, 소망하는 입경(particle size)을 갖고, 품질이 매우 안정된, 불순물이 적은 니켈 분말을 제조할 수 있다고 기재되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
여기에서, 최근, 전자 부품의 고성능화에 수반하여, 적층 세라믹 콘덴서의 소형화, 고용량화가 요청됨과 함께, 내부 전극의 전극 표면의 평활(smooth)화가 요구되고 있다. 그러나, 상기 액상 환원법에 의해 제조된 니켈 분말은, 미립자의 집합체가 되기 때문에 결정성이 낮고, 결정성이 낮은 니켈 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극을 형성하면, 소성시에 니켈 분말을 함유하는 도전성 페이스트의 수축이 커져, 소결(sintering)의 진행에 수반하여, 도전성 페이스트가 섬(island) 형상으로 끊겨 버려, 전극 끊김(discontinuity in the electrode; 내부 전극의 끊김)이 발생하여, 적층 세라믹 콘덴서의 정전(靜電) 용량이 저하된다는 문제가 발생하고 있었다.
또한, 결정성을 높이기 위해서는, 열처리에 의한 단결정화가 유효하지만, 니켈 분말을 구성하는 니켈 입자의 입경이 작아지면, 소결 개시 온도가 저하되기 때문에, 결정성을 높이기 위한 열처리시에 소결이 진행되어, 입자끼리가 결합하여 응집된 분말이 되기 쉬워, 니켈 분말이 조대화(粗大化)된다. 그 결과, 조대화된 니켈 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극을 형성하면, 전극 표면의 평활화가 곤란해져, 전극 간의 쇼트를 일으킨다는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은, 전술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 표면이 평활화되고, 또한 전극 끊김을 확실히 방지할 수 있는 내부 전극을 구비하는 적층 세라믹 콘덴서, 그것에 이용되는 도전성 페이스트, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본원 제1 발명은, 평균 입경(D50)이 30∼300㎚, X선 회절법에 의한 (111)면의 회절 피크의 반값폭(half width)이 0.5°이하이고, 그리고 BET(Brunauer-Emmett-Teller)법에 의해 측정된 비(比)표면적(A)과 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)가 3 이하인 것을 특징으로 하는 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말이다.
이 구성에 의하면, 금속 분말인 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 표면이 평활화됨과 함께, 결정성이 향상되기 때문에, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해, 내부 전극을 형성하는 경우라도, 전극 표면의 평활화가 용이해짐과 함께, 전극 끊김의 발생을 회피하는 것이 가능해진다.
본원 제2 발명은, 니켈 이온과, 환원제와, 분산제를 포함하는 반응액 중에서, 상기 환원제에 의해 상기 니켈 이온을 환원시켜, 니켈 분말 전체 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말 전체에 대하여 0.1질량％ 이상 5질량％ 이하의 탄소를 함유하는 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 석출시키는 공정과, 석출시킨 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말에 대하여, 300℃∼700℃로 열처리를 행하는 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 제조 방법이다.
이 구성에 의하면, 반응액에 있어서, 탄소가, 환원 석출된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 표면에 흡착됨과 함께, 단결정화를 행하기 위한 열처리시에 탄소가 분해되어, 소결 개시 온도가 오르게 된다. 따라서, 열처리시에 소결이 진행되어, 입자끼리가 결합하여 응집된 분말이 됨으로써 조대화된다 는 문제를 방지할 수 있고, 표면이 평활화된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 열처리시에, 탄소의 분해와 동시에 단결정화가 진행되기 때문에, 결정성이 향상된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 얻는 것이 가능해진다. 그 결과, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해, 내부 전극을 형성하는 경우라도, 전극 표면의 평활화가 용이해짐과 함께, 전극 끊김의 발생을 회피하는 것이 가능해진다.
본원 제3 발명은, 본원 제2 발명의 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 제조 방법으로서, H2 가스를 2％ 이상 포함하는 환원 분위기 중에서, 열처리를 행하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 열처리를 행할 때에, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 산화를 억제할 수 있다.
본원 제4 발명은, 본원 제1 발명의 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말과, 유기 비히클을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트이다.
이 구성에 의하면, 표면이 평활화됨과 함께, 결정성이 향상된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말이 충전된 도전성 페이스트를 제공하는 것이 가능해지기 때문에, 전극 표면의 평활화가 요청됨과 함께, 전극 끊김이 없는 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극의 형성에 최적인 도전성 페이스트를 제공하는 것이 가능해진다.
본원 제5 발명은, 내부 전극층 및 유전체층을 교대로 적층하여 형성된 콘덴서 본체를 구비하는 적층 세라믹 콘덴서로서, 내부 전극층이, 본원 제4 발명의 도전성 페이스트에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 전극 표면이 평활하고, 또한 전극 끊김이 없는 내부 전극을 구비하는 적층 세라믹 콘덴서를 제공하는 것이 가능해진다.
본 발명의 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극을 형성하는 경우라도, 전극 표면의 평활화가 용이해짐과 함께, 전극 끊김의 발생을 회피할 수 있다.
도 1은 실시예 1에 있어서의 니켈 분말을 나타내는 전자 현미경 사진이다.
도 2는 비교예 1에 있어서의 니켈 분말을 나타내는 전자 현미경 사진이다.
도 3은 비교예 2에 있어서의 니켈 분말을 나타내는 전자 현미경 사진이다.
도 4는 비교예 3에 있어서의 니켈 분말을 나타내는 전자 현미경 사진이다.
도 2는 비교예 1에 있어서의 니켈 분말을 나타내는 전자 현미경 사진이다.
도 3은 비교예 2에 있어서의 니켈 분말을 나타내는 전자 현미경 사진이다.
도 4는 비교예 3에 있어서의 니켈 분말을 나타내는 전자 현미경 사진이다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하에, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 발명에 따른 금속 분말은, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극에 이용하는 도전성 페이스트용의 도전성 분말로서 사용되는 것이다. 본 발명에 따른 금속 분말의 제조 방법으로서는, 수용액 중의 금속 이온을 환원하여, 금속 화합물을 습식 환원 처리하는 액상 환원법에 의해 제작할 수 있다.
보다 구체적으로는, 물 또는 물과 저급 알코올의 혼합물에 수용성의 금속 화합물을 더하여 용해해, 금속 이온을 포함하는 수용액을 제작하고, 이 수용액에 분산제를 첨가한 후, 환원제를 용해한 수용액을 더한 반응액을 제작하여, 당해 반응액을 교반한 후, 결정성을 향상시키기 위한 열처리를 행함으로써 제작할 수 있다.
예를 들면, 금속 분말로서, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 제조하는 경우는, 순수(pure water)에 금속 화합물로서의 니켈염(nickel salt; 예를 들면, 황산 니켈)이 용해된 금속 이온(니켈 이온)을 포함하고, 분산제가 첨가된 수용액과, 환원제로서 작용하는 3가의 티탄 이온을 포함하는 티탄 이온 수용액을, 소정의 비율로 혼합하여 반응액을 제작한 후, 당해 반응액에 pH 조정제로서 수산화 나트륨 수용액을 더하여 pH를 조정하고, 교반을 행함으로써, 니켈 이온을 환원하여, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 석출시킨다. 그리고, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 결정성을 향상시키기 위해, 환원 분위기 중에서 열 처리를 행함으로써 제조한다.
본 발명에 따른 금속 분말로서는, 특별히 한정되지 않지만, 니켈 분말, 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말이 적합하게 사용된다. 이는, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말은, 도전성이 우수함과 함께, 비용이 낮고, 또한, 구리 등의 다른 금속에 비해 내(耐)산화성이 우수하기 때문에, 산화에 의한 도전성의 저하도 발생하기 어려워, 도전성 재료로서 적합하기 때문이다. 니켈의 합금 분말로서는, 예를 들면, 망간, 크롬, 코발트, 알루미늄, 철, 구리, 아연, 금, 백금, 은 및 팔라듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 원소와 니켈과의 합금 분말을 사용할 수 있다. 또한, 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말에 있어서의 니켈의 함유량은, 50질량％ 이상, 바람직하게는 80질량％ 이상인 것이 바람직하다. 이는, 니켈의 함유량이 적어지면, 소성시에 산화되기 쉬워지기 때문에, 전극 끊김이나 정전 용량의 저하 등이 일어나기 쉬워지기 때문이다.
또한, 본 발명에 따른 금속 분말은, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극에 이용하는 도전성 페이스트용의 도전성 분말로서 사용되기 때문에, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 평균 입경(D50)이 30∼300㎚인 것을 사용할 수 있다.
또한, 사용하는 니켈염은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 황산 니켈, 염화 니켈, 질산 니켈, 아세트산 니켈, 술팜산 니켈 및 수산화 니켈로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 종류를 포함하는 것을 사용할 수 있다. 또한, 이들니켈염 중, 환원제인 3염화 티탄과 동일한 염소 이온을 포함한다는 관점에서, 염화 니켈을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 반응액 중의 니켈염의 농도는, 5g/l 이상 100g/l 이하가 바람직하다. 이는, 니켈염의 농도가 5g/l 미만의 경우는, 충분한 양의 니켈 분말을 환원 석출시키는 것이 곤란해지기 때문에, 생산성이 저하되고, 또한, 니켈염의 농도가 100g/l보다 큰 경우는, 니켈 입자끼리의 충돌 확률이 늘어나기 때문에 입자가 응집되기 쉽고, 입경의 제어가 곤란해진다는 문제가 발생하는 경우가 있기 때문이다.
또한, 사용하는 환원제로서는, 예를 들면, 3염화 티탄, 수소화 붕소나트륨, 히드라진 등을 사용할 수 있다. 이 중, 금속 이온에 대한 강(强)환원성을 갖는 3염화 티탄을 사용하고, 3가의 티탄 이온을 포함하는 티탄 이온 수용액을 이용하여 금속 이온을 환원하는 것이 바람직하다.
또한, pH 조정제는, 종래, 니켈 분말의 환원 석출 공정에 있어서 사용되고 있는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 보다 구체적으로는, pH 조정제로서는, 예를 들면, 수산화 나트륨, 탄산 나트륨, 암모니아 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 제조 공정에 있어서, 열처리에 의한 조대화를 방지하여 결정성을 높이기 위해, 니켈 분말 전체 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말 전체에 대하여, 0.1질량％ 이상 5질량％ 이하의 탄소를 함유하는 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 환원 분위기 중에서 열처리하는 구성을 하고 있다.
이러한 구성에 의해, 반응액에 있어서, 탄소가, 환원 석출된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 표면에 흡착됨과 함께, 단결정화를 행하기 위한 열처리시에 탄소가 분해되어, 소결 개시 온도가 오르게 된다. 따라서, 열처리시에 소결이 진행되어, 입자끼리가 결합하여 응집된 분말이 됨으로써 조대화된다는 문제를 방지할 수 있어, 표면이 평활화된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 열처리시에, 탄소의 분해와 동시에 단결정화가 진행되기 때문에, 결정성이 향상된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 얻는 것이 가능해진다. 그 결과, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해, 내부 전극을 형성하는 경우라도, 전극 표면의 평활화가 용이해짐과 함께, 전극 끊김의 발생을 회피하는 것이 가능해진다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 결정성의 지표로서는, X선 회절법에 의한 (111)면의 회절 피크의 반값폭을 이용한다. 그리고, 본 발명의 제조 방법을 사용함으로써, X선 회절법에 의한 (111)면의 회절 피크의 반값폭이 0.5°이하인 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 얻는 것이 가능해지기 때문에, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 결정성이 향상되게 된다. 그 결과, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해, 내부 전극을 형성하는 경우라도, 전극 끊김의 발생을 회피하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 평활성의 지표로서는, 비표면적을 이용한다. 보다 구체적으로는, BET법에 의해 측정된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 비표면적(A)〔㎡/g〕과, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)〔㎡/g〕을 이용한다. 그리고, 본 발명의 제조 방법을 사용함으로써, 비표면적(A)과 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)가 3 이하인 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 얻는 것이 가능해지기 때문에, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 평활성이 향상되게 된다. 그 결과, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해, 내부 전극을 형성하는 경우라도, 전극 표면의 평활화가 용이해진다.
또한, 여기에서 말하는 「BET법」이란, 기상(氣相) 흡착법에 의한 분체의 표면 측정법의 하나로, 흡착 등온식(adsorption isotherm equation)을 이용하여, 1g의 시료가 갖는 총 표면적(즉, 비표면적)을 산출하는 방법으로서, 주지의 방법이다.
또한, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)〔㎡/g〕은, 이하의 (식 1)에 의해 구할 수 있다.
B〔㎡/g〕＝6/(D50〔㎛〕×ρ〔g/㎤〕)…(식 1)
여기에서, (식 1) 중, ρ는 밀도이다.
따라서, 예를 들면, SEM (Scanning Electron Microscope; 주사형 전자 현미경) 을 이용하여 측정된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 평균 입경(D50)이 100㎚, 밀도 8.9g/㎤의 경우, 상기 (식 1)로부터, 비표면적의 이론값(B)〔㎡/g〕은 6.7〔㎡/g〕이 된다. 그리고, BET법에 의해 측정된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 비표면적(A)〔㎡/g〕이 16〔㎡/g〕의 경우, 비표면적(A)과 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)는 2.4가 되어, 이 경우, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말이 표면 평활성이 우수하다고 말할 수 있게 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 탄소를 함유하는 분산제를 사용하여, 전술한 액상 환원법에 의해, 탄소를 함유하는 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 얻는 구성을 하고 있다. 또한, 사용하는 분산제로서는, 반응액 중의 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 분산성을 향상시킴과 함께, 환원 석출된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 표면에 탄소를 흡착시킬 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 고분자 분산제인 폴리비닐피롤리돈, 폴리카본산형 음이온계 분산제나, 폴리비닐알코올, 양이온계 분산제 등을 사용할 수 있다.
또한, 니켈 분말 전체 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말 전체에 대한 탄소의 함유량을 0.1질량％ 이상 5질량％ 이하로 한 것은, 탄소의 함유량이 0.1질량％ 미만의 경우는, 탄소가, 환원 석출된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 표면에 충분히 흡착되지 않아, 전술한 조대화의 방지 효과와 결정성의 향상 효과를 충분히 얻을 수 없는 경우가 있기 때문이고, 또한, 탄소의 함유량이 5질량％보다 많은 경우는, 열처리시에 분해되지 않고 잔류하는 경우가 있기 때문이다.
또한, 전술한 액상 환원법에 의해 제작된, 탄소를 함유하는 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 열처리는, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 산화를 억제하기 위해 환원 분위기에서 행해지고, 열처리를 행할 때의 분위기는, H2 가스를 2％ 이상 포함하는 환원 분위기(예를 들면, N2 가스와 H2 가스의 혼합 가스의 분위기)로 하는 것이 바람직하다. 또한, 열처리를 행할 때의 온도를 300℃∼700℃로 하는 것이 바람직하고, 400℃∼600℃로 하는 것이 더욱 바람직하다. 이는, 열처리를 행할 때의 온도가 300℃ 미만의 경우는, 전술한 결정성의 향상 효과를 충분히 얻을 수 없는 경우가 있기 때문이고, 또한, 열처리를 행할 때의 온도가 700℃보다 큰 경우는, 입자끼리가 결합하여 응집된 분말이 되기 쉬워, 조대화되는 경우가 있기 때문이다. 또한, 열처리를 행할 때의, 상기 온도의 유지 시간(retention tion)을 0.5시간∼3시간으로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극용의 도전성 페이스트에 대해서 설명한다. 본 발명의 도전 페이스트로서는, 전술한 본 발명의 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말과, 유기 비히클을 주성분으로 하고 있다. 본 발명에 있어서 사용되는 유기 비히클은, 수지와 용제와의 혼합물이고, 수지로서는, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스, 프로피온산 셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 프로필 등의 아크릴산 에스테르류, 알키드 수지(alkyd resin) 및 폴리비닐알코올 등을 사용할 수 있고, 안전성, 안정성 등의 관점에서, 에틸셀룰로오스가 특히 바람직하게 사용된다. 또한, 유기 비히클을 구성하는 용제로서는, 터피네올, 테트랄린(tetralin), 부틸카르비톨, 카르비톨아세테이트 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
도전성 페이스트를 제작할 때에는, 예를 들면, 셀룰로오스계 수지의 유기 바인더를 터피네올에 용해시킨 유기 비히클을 제작하고, 이어서, 본 발명의 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말과 유기 비히클을 혼합하여, 3롤이나 볼밀(ball mill) 등에 의해 혼련·분산함으로써, 본 발명의 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극용의 도전성 페이스트를 얻을 수 있다. 또한, 도전성 페이스트에는, 유전체(dielectric) 재료나 소결 조정용의 첨가제 등을 더할 수도 있다.
다음으로, 전술한 도전성 페이스트를 사용한 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법에 대해서 설명한다. 적층 세라믹 콘덴서는, 세라믹 그린 시트로 이루어지는 복수의 유전체층과, 도전성 페이스트로 이루어지는 복수의 내부 전극층을, 압착에 의해 교대로 적층시켜 적층체(layered product)를 얻은 후, 당해 적층체를 소성하여 일체화함으로써 세라믹 본체가 되는 적층 세라믹 소성체를 제작한 후, 당해 세라믹 본체의 양단부에 한 쌍의 외부 전극을 형성함으로써 제조된다.
보다 구체적으로는, 우선, 미(未)소성의 세라믹 시트인 세라믹 그린 시트를 준비한다. 이 세라믹 그린 시트로서는, 예를 들면, 티탄산 바륨 등의 소정의 세라믹의 원료 분말에, 폴리비닐부티랄 등의 유기 바인더와 터피네올 등의 용제를 더하여 얻은 유전체층용 페이스트를, PET 필름 등의 지지 필름 상에 시트 형상으로 도포하고, 건조시켜 용제를 제거한 것 등을 들 수 있다. 또한, 세라믹 그린 시트로 이루어지는 유전체층의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 적층 세라믹 콘덴서의 소형화의 요청의 관점에서, 0.2㎛∼4㎛가 바람직하다.
이어서, 이 세라믹 그린 시트의 한쪽 면에, 스크린 인쇄법 등의 공지의 방법에 의해, 전술한 도전성 페이스트를 인쇄하여 도포하고, 도전성 페이스트로 이루어지는 내부 전극층을 형성한 복수의 시트를 준비한다. 또한, 도전성 페이스트로 이루어지는 내부 전극층의 두께는, 당해 내부 전극층의 박층화의 요청의 관점에서, 0.2∼4㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
이어서, 지지 필름으로부터, 세라믹 그린 시트를 박리함과 함께, 세라믹 그린 시트로 이루어지는 유전체층과 그 한쪽 면에 형성된 도전성 페이스트로 이루어지는 내부 전극층이 교대로 배치되도록, 가열·가압 처리에 의해 적층하여 적층체를 얻는다. 또한, 당해 적층체의 양면에, 도전성 페이스트를 도포하고 있지 않은 보호용의 세라믹 그린 시트를 배치하는 구성으로 해도 좋다.
이어서, 적층체를 소정 사이즈로 절단하여 그린칩(green chip)을 형성한 후, 당해 그린칩에 대하여 탈(脫) 바인더 처리를 행하고, 환원 분위기 하에서 소성함으로써, 적층 세라믹 소성체를 제조한다. 또한, 탈 바인더 처리에 있어서의 분위기는, 대기 또는 N2 가스 분위기로 하는 것이 바람직하고, 탈 바인더 처리를 행할 때의 온도를 200℃∼400℃로 하는 것이 바람직하다. 또한, 탈 바인더 처리를 행할 때의, 상기 온도의 유지 시간을 0.5시간∼24시간으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 소성은, 내부 전극층에 이용하는 금속의 산화를 억제하기 위해 환원 분위기에서 행해지고, 소성을 행할 때의 분위기는, N2 가스 또는 N2 가스와 H2 가스와의 혼합 가스의 분위기로 하는 것이 바람직하고, 또한, 적층체의 소성을 행할 때의 온도를 1250℃∼1350℃로 하는 것이 바람직하다. 또한, 소성을 행할 때의, 상기 온도의 유지 시간을 0.5시간∼8시간으로 하는 것이 바람직하다.
그린칩의 소성을 행함으로써, 그린 시트 중의 유기 바인더가 제거됨과 함께, 세라믹의 원료 분말이 소성되어, 세라믹제의 유전체층이 형성된다. 또한 내부 전극층 중의 유기 비히클이 제거됨과 함께, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말이 소결 또는 용융, 일체화되어, 내부 전극이 형성되고, 복수의 유전체층과 복수의 내부 전극층이 교대로 적층된 적층 세라믹 소성체가 형성된다.
또한, 산소를 유전체층의 내부에 넣어 전기적 특성을 높임과 함께, 내부 전극의 재산화(再酸化)를 억제한다는 관점에서, 소성 후의 그린칩에 대하여, 어닐 처리(annealing)를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 어닐 처리에 있어서의 분위기는, N2 가스 분위기로 하는 것이 바람직하고, 어닐 처리를 행할 때의 온도를 800℃∼950℃로 하는 것이 바람직하다. 또한, 어닐 처리를 행할 때의, 상기 온도의 유지 시간을 2시간∼10시간으로 하는 것이 바람직하다.
그리고, 제작한 적층 세라믹 소성체에 대하여, 한 쌍의 외부 전극을 형성함으로써, 적층 세라믹 콘덴서가 제조된다. 또한, 외부 전극의 재료로서는, 예를 들면, 구리나 니켈, 또는 이들 합금을 적합하게 사용할 수 있다.
이상에 설명한 본 실시 형태에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(1) 본 실시 형태에 있어서는, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말이, 평균 입경(D50)이 30∼300㎚, X선 회절법에 의한 (111)면의 회절 피크의 반값폭이 0.5°이하이고, 그리고 BET법에 의해 측정된 비표면적(A)과 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)가 3 이하인 구성을 하고 있다. 따라서, 금속 분말인 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 표면이 평활화됨과 함께, 결정성이 향상되기 때문에, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해, 내부 전극을 형성하는 경우라도, 전극 표면의 평활화가 용이해짐과 함께, 전극 끊김의 발생을 회피하는 것이 가능해진다.
(2) 본 실시 형태에 있어서는, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 제조할 때에, 니켈 이온과, 환원제와, 분산제를 포함하는 반응액 중에서, 환원제에 의해 니켈 이온을 환원시켜, 니켈 분말 전체 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말 전체에 대하여 0.1질량％ 이상 5질량％ 이하의 탄소를 함유하는 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 석출시키는 구성을 하고 있다. 그리고, 석출시킨 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말에 대하여, 300℃∼700℃로 열처리를 행하는 구성을 하고 있다. 따라서, 반응액에 있어서, 환원 석출된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 표면에 흡착된 탄소가, 단결정화를 행하기 위한 열처리시에 분해되어, 소결 개시 온도가 오르게 된다. 그 결과, 열처리시에 소결이 진행되어, 입자끼리가 결합하여 응집된 분말이 됨으로써 조대화된다는 문제를 방지할 수 있어, 표면이 평활화된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 열처리시에, 탄소의 분해와 동시에 단결정화가 진행되기 때문에, 결정성이 향상된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 얻는 것이 가능해진다. 따라서, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해, 내부 전극을 형성하는 경우라도, 전극 표면의 평활화가 용이해짐과 함께, 전극 끊김의 발생을 회피하는 것이 가능해진다.
(3) 본 실시 형태에 있어서는, H2 가스를 2％ 이상 포함하는 환원 분위기 중에서, 열처리를 행하는 구성을 하고 있다. 따라서, 열처리를 행할 때에, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 산화를 억제할 수 있다.
실시예
이하에, 본 발명을 실시예, 비교예에 기초하여 설명한다. 또한 본 발명은, 이들 실시예로 한정되는 것이 아니고, 이들 실시예를 본 발명의 취지에 기초하여 변형, 변경하는 것이 가능하고, 이는 본 발명의 범위로부터 제외되지 않는다.
(실시예 1)
(니켈 분말의 제작(production))
금속 화합물로서의 황산 니켈 6수화물을, 20g/l의 농도가 되도록 순수에 용해시켜, 니켈 이온을 포함하는 수용액을 제작하고, 이 수용액에 분산제로서 폴리비닐피롤리돈(분자량 30000)을, 4g/l의 농도가 되도록 첨가했다. 이어서, 환원제로서의 염화 티탄을, 80g/l의 농도가 되도록 순수에 용해시켜, 3가의 티탄 이온을 포함하는 티탄 이온 수용액을 제작했다. 그리고, 이들 수용액을 혼합하여, 반응액을 제작하고, 이 반응액에, pH 조정제로서, 수산화 나트륨을 10g/l의 농도가 되도록 순수에 용해시킨 수산화 나트륨 수용액을 더하여, 반응액의 pH가 9.0이 되도록 조정했다.
이어서, 이 반응액을, 30℃의 반응 온도에서 120분간, 500rpm의 속도로 교반하면서 반응시켜, 니켈 분말을 환원 석출시켰다. 이어서, 이 반응액에 대하여 흡입 여과(suction filtration)를 행하고, 순수로 세정을 반복하면서 불순물을 제거하여, 물을 분산매로 하는 침전이 없는 니켈 분산액을 얻었다. 그리고, 이 니켈 분산액을 건조시킴으로써, 니켈 분말을 제작했다. 또한, 석출한 니켈 분말에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 30000배로 관찰했을 때의 평균 입경(D50)을 측정한 결과, 120㎚였다. 또한, 고주파 연소 적외선 흡수법을 사용하여, 니켈 분말이 함유하는 탄소량을 측정한 결과, 니켈 분말 전체에 대하여 1.5질량％였다.
이어서, 석출한 니켈 분말을, 환원 분위기(H2 가스가 3％, N2 가스가 97％)에 있어서, 500℃의 온도에서 열처리했다. 또한, 열처리시의 유지 시간을 1시간으로 하여 행했다. 또한, 열처리 후의 니켈 분말에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 30000배로 관찰했을 때의 평균 입경(D50)을 측정한 결과, 150㎚이고, 니켈 분말의 조대화는 보이지 않았다. 또한, 상기 (식 1)로부터, 열처리 후의 니켈 분말의 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)〔㎡/g〕을 구한 결과, 4.5〔㎡/g〕였다. 또한, BET법에 의해 측정된 열처리 후의 니켈 분말의 비표면적(A)〔㎡/g〕은 10〔㎡/g〕이고, BET법에 의해 측정된 비표면적(A)과 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)는 2.2였다. 따라서, 열처리 후의 니켈 분말은, 표면 평활성이 우수한 것이 확인되었다. 또한, X선 회절법에 의해, 열처리 후의 니켈 분말의 결정성을 평가한 결과, (111)면의 회절 피크의 반값폭이 0.25°가 되어, 결정성이 높은 것이 확인되었다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 니켈 분말의 전자 현미경 사진을 도 1에 나타낸다.
(도전성 페이스트의 제작)
이어서, 유기 바인더인 에틸셀룰로오스 10질량부를 터피네올 90질량부에 용해시킨 유기 비히클을 제작하고, 전술한 열처리 후의 니켈 분말 100질량부와 유기 비히클 40질량부를 혼합하여, 3롤에 의해 혼련·분산함으로써, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극용의 도전성 페이스트를 제작했다.
(내부 전극의 제작, 적층체의 제작)
우선, 유전체층용 페이스트(세라믹의 원료 분말인 티탄산 바륨에, 유기 바인더인 에틸셀룰로오스와 용제인 터피네올을 더한 것)를 지지 필름인 PET 필름 상에 시트 형상으로 도포하고, 이어서, 건조시켜 용제를 제거함으로써, 두께가 2㎛인 세라믹 그린 시트를 제작했다. 이어서, 이 세라믹 그린 시트의 한쪽 면에, 스크린 인쇄법에 의해, 전술한 제작한 도전성 페이스트를 인쇄하여 도포하고, 도전성 페이스트로 이루어지는 두께가 2㎛인 내부 전극층을 형성했다. 이어서, PET 필름으로부터 세라믹 그린 시트를 박리함과 함께, 박리한 세라믹 그린 시트의 내부 전극층의 표면 상에 보호용의 세라믹 그린 시트를 적층, 압착하여, 세라믹 그린 시트로 이루어지는 유전체층과 도전성 페이스트로 이루어지는 내부 전극층이 교대로 적층된 적층체를 제작했다.
(적층 세라믹 소성체의 제작)
제작한 적층체를 소정 사이즈(0.3mm×0.6mm)로 절단하여 그린칩을 형성 후, 당해 그린칩에 대하여 탈 바인더 처리, 소성 및 어닐 처리를 행하여, 콘덴서 본체인 적층 세라믹 소성체를 제작했다. 또한, 탈 바인더 처리는, 대기 분위기에 있어서, 300℃의 온도에서, 유지 시간을 1시간으로 하여 행했다. 또한, 소성은, N2 가스 분위기에 있어서, 1300℃의 온도에서, 유지 시간을 2시간으로 하여 행했다. 또한, 어닐 처리는, N2 가스 분위기에 있어서, 900℃의 온도에서, 유지 시간을 1시간으로 하여 행했다.
(전극 표면의 평활성 평가 및 전극 끊김 평가)
이어서, 제작한 적층 세라믹 소성체를 절단하고, 그 단면을, 주사형 전자 현미경을 사용하여 관찰(배율: 2000배, 시야: 50㎛×60㎛)하여, 전극의 평활성 및 전극 끊김의 유무를 육안으로 판단했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
(니켈 분말의 제작)
금속 화합물로서의 아세트산 니켈 4수화물을, 25g/l의 농도가 되도록 순수에 용해시켜, 니켈 이온을 포함하는 수용액을 제작하고, 이 수용액에 분산제로서 폴리비닐알코올(분자량 10000)을, 4g/l의 농도가 되도록 첨가했다. 이어서, 환원제로서의 염화 티탄을, 80g/l의 농도가 되도록 순수에 용해시켜, 3가의 티탄 이온을 포함하는 티탄 이온 수용액을 제작했다. 그리고, 이들 수용액을 혼합하여, 반응액을 제작하고, 이 반응액에, pH 조정제로서, 탄산나트륨을 20g/l의 농도가 되도록 순수에 용해시킨 탄산 나트륨 수용액을 더하여, 반응액의 pH가 8.5가 되도록 조정했다.
이어서, 이 반응액을, 30℃의 반응 온도에서 120분간, 500rpm의 속도로 교반하면서 반응시켜, 니켈 분말을 환원 석출시켰다. 이어서, 이 반응액에 대하여 교차흐름 한외여과 (cross-flow ultrafiltration) 를 행하여, 순수로 세정을 반복하면서 불순물을 제거하여, 물을 분산매로 하는 침전이 없는 니켈 분산액을 얻었다. 그리고, 이 니켈 분산액을 건조시킴으로써, 니켈 분말을 제작했다. 또한, 석출한 니켈 분말에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 30000배로 관찰했을 때의 평균 입경(D50)을 측정한 결과, 30㎚였다. 또한, 고주파 연소 적외선 흡수법을 사용하여, 니켈 분말이 함유하는 탄소량을 측정한 결과, 니켈 분말 전체에 대하여 4질량％였다.
이어서, 석출한 니켈 분말을, 환원 분위기(H2 가스가 3％, N2 가스가 97％)에 있어서, 350℃의 온도에서 열처리했다. 또한, 열처리시의 유지 시간을 1시간으로 하여 행했다. 또한, 열처리 후의 니켈 분말에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 30000배로 관찰했을 때의 평균 입경(D50)을 측정한 결과, 40㎚이고, 니켈 분말의 조대화는 보이지 않았다. 또한, 상기 (식 1)로부터, 열처리 후의 니켈 분말의 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)〔㎡/g〕을 구한 결과, 16.8〔㎡/g〕이었다. 또한, BET법에 의해 측정된 열처리 후의 니켈 분말의 비표면적(A)〔㎡/g〕은 33.6〔㎡/g〕이고, BET법에 의해 측정된 비표면적(A)과 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)는 2.0이었다. 따라서, 열처리 후의 니켈 분말은, 표면 평활성이 우수한 것이 확인되었다. 또한, X선 회절법에 의해, 열처리 후의 니켈 분말의 결정성을 평가한 결과, (111)면의 회절 피크의 반값폭이 0.45°가 되어 결정성이 높은 것이 확인되었다.
또한, 전술한 실시예 1과 동일하게 하여, 도전성 페이스트, 내부 전극, 적층체 및 적층 세라믹 소성체를 얻었다. 그 후, 전술한 실시예 1과 동일 조건에 의해, 전극 표면의 평활성 평가 및 전극 끊김을 평가를 행했다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
열처리를 행하지 않았던 것 이외는, 전술한 실시예 1과 동일하게 하여, 니켈 분말을 제작했다. 또한 제작한 니켈 분말에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 30000배로 관찰했을 때의 평균 입경(D50)을 측정한 결과, 120㎚였다. 또한, 상기 (식 1)로부터, 제작한 니켈 분말의 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)〔㎡/g〕을 구한 결과 5.6〔㎡/g〕이었다. 또한, BET법에 의해 측정된 니켈 분말의 비표면적(A)〔㎡/g〕은 15.7〔㎡/g〕이고, BET법에 의해 측정된 비표면적(A)과 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)는 2.8이었다. 따라서, 열처리를 행하지 않은 니켈 분말은, 표면 평활성이 우수한 것이 확인되었다. 또한, X선 회절법에 의해, 열처리를 행하지 않은 니켈 분말의 결정성을 평가한 결과, (111)면의 회절 피크의 반값폭이 1.5°가 되어, 결정성이 낮은 것이 확인되었다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 니켈 분말의 전자 현미경 사진을 도 2에 나타낸다. 또한, 전술한 실시예 1과 동일하게 하여, 도전성 페이스트, 내부 전극, 적층체 및 적층 세라믹 소성체를 얻었다. 그 후, 전술한 실시예 1과 동일 조건에 의해, 전극 표면의 평활성 평가 및 전극 끊김 평가를 행했다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
열처리를 행할 때의 온도를 100℃로 설정한 것 이외는, 전술한 실시예 1과 동일하게 하여 니켈 분말을 제작했다. 또한 열처리 전의 니켈 분말에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 30000배로 관찰했을 때의 평균 입경(D50)을 측정한 결과, 120㎚였다. 또한, 열처리 후의 니켈 분말에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 30000배로 관찰했을 때의 평균 입경(D50)을 측정한 결과, 120㎚이고, 니켈 분말의 조대화는 보이지 않았다. 또한, 상기 (식 1)로부터, 제작한 니켈 분말의 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)〔㎡/g〕을 구한 결과, 5.6〔㎡/g〕이었다. 또한, BET법에 의해 측정된 니켈 분말의 비표면적(A)〔㎡/g〕은 14〔㎡/g〕이고, BET법에 의해 측정된 비표면적(A)과 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)는 2.5였다. 따라서, 열처리 후의 니켈 분말은, 표면 평활성이 우수하다는 것이 확인되었다. 또한, X선 회절법에 의해, 열처리 후의 니켈 분말의 결정성을 평가한 결과, (111)면의 회절 피크의 반값폭이 0.8°이 되어, 결정성이 낮은 것이 확인되었다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 니켈 분말의 전자 현미경 사진을 도 3에 나타낸다. 또한, 전술한 실시예 1과 동일하게 하여, 도전성 페이스트, 내부 전극, 적층체 및 적층 세라믹 소성체를 얻었다. 그 후, 전술한 실시예 1과 동일 조건에 의해, 전극 표면의 평활성 평가 및 전극 끊김 평가를 행했다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
열처리를 행할 때의 온도를 800℃로 설정한 것 이외는, 전술한 실시예 1과 동일하게 하여, 니켈 분말을 제작했다. 또한 열처리 전의 니켈 분말에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 30000배로 관찰했을 때의 평균 입경(D50)을 측정한 결과, 200㎚였다. 또한, 열처리 후의 니켈 분말에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 30000배로 관찰했을 때의 평균 입경(D50)을 측정한 결과, 800㎚이고, 니켈 분말의 조대화가 보였다. 또한, 상기 (식 1)로부터, 제작한 니켈 분말의 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)〔㎡/g〕을 구한 결과, 0.8〔㎡/g〕이었다. 또한, BET법에 의해 측정된 니켈 분말의 비표면적(A)〔㎡/g〕은 3.6〔㎡/g〕이고, BET법에 의해 측정된 비표면적(A)과 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)는 4.5였다. 따라서, 열처리 후의 니켈 분말은, 표면 평활성이 낮은 것이 확인되었다. 또한, X선 회절법에 의해, 열처리 후의 니켈 분말의 결정성을 평가한 결과, (111)면의 회절 피크의 반값폭이 0.1°가 되어, 결정성이 높은 것이 확인되었다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 니켈 분말의 전자 현미경 사진을 도 4에 나타낸다. 또한, 전술한 실시예 1과 동일하게 하여, 도전성 페이스트, 내부 전극, 적층체 및 적층 세라믹 소성체를 얻었다. 그 후, 전술한 실시예 1과 동일 조건에 의해, 전극 표면의 평활성 평가 및 전극 끊김 평가를 행했다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 니켈 분말은, 응집된 분말로 되어 있지 않아, 표면 평활성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 니켈 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해 형성된 내부 전극은, 표면의 평활성이 우수함과 함께, 전극 끊김이 발생하고 있지 않음을 알 수 있다. 이상으로부터, 실시예 1의 니켈 분말을 함유하는 도전성 페이스트는, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극의 형성이 우수하다고 말할 수 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 니켈 입자는, 응집된 분말로 되어 있지 않아, 표면 평활성이 우수한 것을 알 수 있다. 그러나, 표 1에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 니켈 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해 형성된 내부 전극은, 전극 끊김이 발생하고 있음을 알 수 있다. 이는, 비교예 1에 있어서는, 석출된 니켈 입자에 대하여 열처리를 행하지 않았기 때문에, 니켈 분말의 결정성이 낮았기 때문이라고 생각된다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 비교예 2의 니켈 입자는, 응집된 분말로 되어 있지 않아, 표면 평활성이 우수하다는 것을 알 수 있다. 그러나, 표 1에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 니켈 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해 형성된 내부 전극은, 전극 끊김이 발생하고 있음을 알 수 있다. 이는, 비교예 2에 있어서는, 석출된 니켈 입자에 대하여 열처리를 행했지만, 열처리 온도가 100℃로 저온이었기 때문에, 단결정화가 충분히 진행되지 않아, 니켈 분말의 결정성이 충분히 향상되지 않았기 때문이라고 생각된다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 비교예 3의 니켈 입자는, 조대화되어 있어, 표면 평활성이 불량인 것을 알 수 있다. 또한, 표 1에 나타내는 바와 같이, 비교예 3의 니켈 분말을 함유하는 도전성 페이스트에 의해 형성된 내부 전극은, 표면의 평활성이 불량인 것을 알 수 있다. 이는, 비교예 3에 있어서는, 석출된 니켈 입자에 대하여 열처리를 행했지만, 열처리 온도가 800℃로 고온이었기 때문에, 단결정화는 진행되었지만, 입자끼리가 결합하여 응집된 분말이 되었기 때문이라고 생각된다.
본 발명의 활용예로서는, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말 및 그 제조 방법, 도전성 페이스트, 그리고 적층 세라믹 콘덴서에 관한 것으로, 특히, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 전극에 이용하는 도전성 페이스트용의 도전성 미세분말로서 적합한 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말, 그 제조 방법 및 그것을 이용한 도전성 페이스트, 및 적층 세라믹 콘덴서를 들 수 있다.
Claims (5)
- 평균 입경(D50)이 30∼300㎚, X선 회절법에 의한 (111)면의 회절 피크의 반값폭이 0.5°이하이고, 그리고 BET법에 의해 측정된 비(比)표면적(A)과 상기 평균 입경(D50)에 대응하는 비표면적의 이론값(B)과의 비(A/B)가 3 이하인 것을 특징으로 하는, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말.
- 니켈 이온과, 환원제와, 분산제를 포함하는 반응액 중에서, 상기 환원제에 의해 상기 니켈 이온을 환원시켜, 니켈 분말 전체 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말 전체에 대하여 0.1질량％ 이상 5질량％ 이하의 탄소를 함유하는 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말을 석출시키는 공정과,
상기 석출시킨 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말에 대하여, 300℃∼700℃로 열처리를 행하는 공정
을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 제조 방법. - 제2항에 있어서,
H2 가스를 2％ 이상 포함하는 환원 분위기 중에서, 상기 열처리를 행하는 것을 특징으로 하는, 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말의 제조 방법. - 제1항에 기재된 니켈 분말 또는 니켈을 주성분으로 하는 합금 분말과, 유기 비히클(organic vehicle)을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.
- 내부 전극층 및 유전체층을 교대로 적층하여 형성된 콘덴서 본체를 구비하는 적층 세라믹 콘덴서로서,
상기 내부 전극층이, 제4항에 기재된 도전성 페이스트에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서.
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (15)
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| JP2013042104A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 積層セラミックコンデンサ用の導電ペーストおよびその製造方法 |
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| JP4111425B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2008-07-02 | 三井金属鉱業株式会社 | 導電ペースト用の銅粉及びその銅粉を用いた導電ペースト並びにその導電ペーストを用いた導体を含んだチップ部品 |
| JP2004176120A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 導電粉末、その製造方法、及びそれを用いた導電ペースト |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190123777A (ko) * | 2017-03-10 | 2019-11-01 | 도호 티타늄 가부시키가이샤 | 니켈 분말 및 니켈 페이스트 |
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