WO2021177420A1 - 導電性ペースト、電子部品及び積層セラミックコンデンサ - Google Patents

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WO2021177420A1
WO2021177420A1 PCT/JP2021/008521 JP2021008521W WO2021177420A1 WO 2021177420 A1 WO2021177420 A1 WO 2021177420A1 JP 2021008521 W JP2021008521 W JP 2021008521W WO 2021177420 A1 WO2021177420 A1 WO 2021177420A1
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WO
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mass
conductive paste
general formula
powder
less
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PCT/JP2021/008521
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納谷 匡邦
安藤 徹
崇明 角田
清 高野
Original Assignee
住友金属鉱山株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30Stacked capacitors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor

Definitions

  • the present invention relates to conductive pastes, electronic components and multilayer ceramic capacitors.
  • Multilayer ceramic capacitors have a structure in which a plurality of dielectric layers and a plurality of internal electrode layers are alternately laminated, and by thinning these dielectric layers and internal electrode layers, miniaturization and high capacity can be achieved. Can be planned.
  • Multilayer ceramic capacitors are manufactured, for example, as follows. First, a conductive paste for an internal electrode is printed (applied) with a predetermined electrode pattern on the surface of a dielectric green sheet containing a dielectric powder such as barium titanate (BaTIO 3) and a binder resin, and dried. To form a dry film. Next, the dry film and the dielectric green sheet are laminated and heat-bonded so as to be alternately overlapped, and integrated to form a pressure-bonded body. The pressure-bonded body is cut and subjected to a deorganizing binder treatment in an oxidizing atmosphere or an inert atmosphere, and then fired to obtain a fired chip. Next, pastes for external electrodes are applied to both ends of the fired chip, and after firing, the surface of the external electrodes is nickel-plated or the like to obtain a multilayer ceramic capacitor.
  • a conductive paste for an internal electrode is printed (applied) with a predetermined electrode pattern on the surface of a dielectric green sheet containing a dielectric powder such as
  • the conductive paste used for forming the internal electrode layer contains a conductive powder, a ceramic powder, a binder resin and an organic solvent.
  • the conductive paste may contain a dispersant in order to improve the dispersibility of the conductive powder or the like.
  • the conductive powder With the recent thinning of the internal electrode layer, the conductive powder also tends to have a smaller particle size.
  • the particle size of the conductive powder is small, the specific surface area of the particle surface is large, so that the surface activity of the conductive powder (metal powder) is high, the dispersibility is lowered, and the powders are likely to aggregate with each other.
  • Form agglomerates When agglomerates are present in the conductive paste, convex portions due to the agglomerates are formed in the internal electrode layer, and these convex portions may penetrate the green sheet and cause a short circuit defect.
  • Patent Document 1 describes that nickel powder having an average particle size of 0.2 ⁇ m or less is used in order to suppress short-circuit defects. Therefore, even if agglomerates are generated, the convex portion of the internal conductor layer is unlikely to be formed, so that it is possible to reduce short-circuit defects that penetrate the green sheet. Further, in Patent Document 1, the conductive paste can be filtered with a filter having an opening of 5 ⁇ m or less to remove agglomerated particles of nickel powder, and the smoothness of the printed internal conductor layer can be obtained. , It is described that it is possible to reduce short-circuit defects that penetrate.
  • the average particle size of the nickel powder used in the production process of the conductive paste is set to 2 ⁇ m or less, or the conductive paste is used with a filter. It was found that even if filtration is performed, short-circuit defects of the multilayer ceramic capacitor may not be sufficiently suppressed.
  • an object of the present invention is to provide a conductive paste in which the number of protrusions existing on the dry film is reduced.
  • the conductive paste contains a conductive powder, a ceramic powder, a dispersant, a binder resin and an organic solvent, and the dispersant is an amino acid-based dispersant represented by the following general formula (1).
  • the dispersant is an amino acid-based dispersant represented by the following general formula (1).
  • an amino acid-based dispersant represented by the following general formula (2) was added to 100 parts by mass of the conductive powder.
  • a conductive paste containing 0.01 parts by mass or more and 4 parts by mass or less is provided.
  • R 1 represents a chain hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms.
  • R 2 represents a chain hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms.
  • the dispersant further contains an amine-based dispersant represented by the following general formula (3) in an amount of 0.01 part by mass or more and 4 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder, and the conductive powder is conductive. It is preferable to contain 40% by mass or more and 60% by mass or less with respect to the entire sex paste.
  • R 3 represents an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms
  • R 4 represents an oxyethylene group, an oxypropylene group, or a methylene group
  • R 5 represents an oxyethylene group or an oxypropylene group
  • R 4 and R 5 may be the same or different.
  • the N atom in the formula (3) and R 4 and R may be different. It does not directly bond with the O atom in 5, and Y is a number of 0 to 2 and Z is a number of 1 to 2.
  • R 1 preferably represents a linear hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms.
  • the dispersant is preferably contained in an amount of 0.01% by mass or more and 4% by mass or less with respect to the entire conductive paste.
  • the conductive powder preferably contains at least one metal powder selected from Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Cu and alloys thereof. Further, the conductive powder preferably has an average particle size of 0.05 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less.
  • the ceramic powder preferably contains a perovskite type oxide. Further, the ceramic powder preferably has an average particle size of 0.01 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the binder resin preferably contains at least one of a cellulosic resin, an acrylic resin and a butyral resin. Further, the conductive paste is preferably used for internal electrodes of laminated ceramic parts.
  • an electronic component formed by using the above conductive paste is provided.
  • a laminated ceramic capacitor having at least a laminated body in which a dielectric layer and an internal electrode are laminated, and the internal electrode is formed by using the above-mentioned conductive paste.
  • the conductive paste according to the present invention has a small number of minute protrusions formed on the dried film after printing. Therefore, the conductive paste according to the present invention can be suitably used for, for example, a thinned electrode.
  • FIG. 1 is a perspective view and a cross-sectional view showing a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment.
  • the conductive paste of this embodiment contains a conductive powder, a ceramic powder, a dispersant, a binder resin and an organic solvent.
  • a conductive powder a conductive powder, a ceramic powder, a dispersant, a binder resin and an organic solvent.
  • the conductive powder is not particularly limited, and a metal powder can be used, and for example, one or more powders selected from Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Cu, and alloys thereof can be used. Among these, Ni or its alloy powder is preferable from the viewpoint of conductivity, corrosion resistance and cost.
  • the Ni alloy includes, for example, an alloy of Ni with at least one element selected from the group consisting of Mn, Cr, Co, Al, Fe, Cu, Zn, Ag, Au, Pt and Pd (Ni alloy). Can be used.
  • the content of Ni in the Ni alloy is, for example, 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more. Further, the Ni powder may contain S of about several hundred ppm in order to suppress rapid gas generation due to partial thermal decomposition of the binder resin during the debinder treatment.
  • the average particle size of the conductive powder is preferably 0.05 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, and more preferably 0.1 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the average particle size is a value obtained from observation with a scanning electron microscope (SEM), and is obtained by measuring the particle size of each of a plurality of particles from an image observed with an SEM at a magnification of 10,000 times. It is the average value to be obtained.
  • the content of the conductive powder is preferably 30% by mass or more and less than 70% by mass, and more preferably 40% by mass or more and 60% by mass or less with respect to the total amount of the conductive paste.
  • the conductivity and dispersibility are excellent.
  • the ceramic powder is not particularly limited, and for example, in the case of a paste for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor, a known ceramic powder is appropriately selected depending on the type of the laminated ceramic capacitor to be applied.
  • the ceramic powder include perovskite-type oxides containing Ba and Ti, and barium titanate (BaTIO 3 ) is preferable.
  • a ceramic powder containing barium titanate as a main component and an oxide as a sub component may be used.
  • the oxide include oxides composed of one or more selected from Mn, Cr, Si, Ca, Ba, Mg, V, W, Ta, Nb and rare earth elements.
  • the ceramic powder include a ceramic powder of a perovskite-type oxide ferroelectric substance in which the Ba atom or Ti atom of barium titanate (BaTIO 3 ) is replaced with another atom, for example, Sn, Pb, Zr or the like. You can also do it.
  • the ceramic powder in the paste for the internal electrode a powder having the same composition as the dielectric ceramic powder constituting the dielectric green sheet of the multilayer ceramic capacitor may be used. As a result, crack generation due to a shrinkage mismatch at the interface between the dielectric layer and the internal electrode layer in the sintering process is suppressed.
  • perovskite oxides containing Ba and Ti such ceramic powders include, for example, ZnO, ferrite, PZT, BaO, Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , R (rare earth element) 2 O 3 , TiO 2 , Nd 2 O 3, and the like.
  • the ceramic powder one type may be used, or two or more types may be used.
  • the average particle size of the ceramic powder is, for example, 0.01 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less, preferably 0.01 ⁇ m or more and 0.3 ⁇ m or less.
  • the average particle size is a value obtained from observation with a scanning electron microscope (SEM), and is obtained by measuring the particle size of each of a plurality of particles from an image observed with an SEM at a magnification of 50,000 times. It is the average value to be obtained.
  • SEM scanning electron microscope
  • the content of the ceramic powder is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder.
  • the content of the ceramic powder is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less, based on the total amount of the conductive paste.
  • the conductivity and dispersibility are excellent.
  • the binder resin is not particularly limited, and a known resin can be used.
  • the binder resin include cellulosic resins such as methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose and nitrocellulose, acrylic resins, butyral resins such as polyvinyl butyral and the like. Above all, it is preferable to contain ethyl cellulose from the viewpoint of solubility in a solvent and combustion decomposability. When used as a paste for an internal electrode, it may contain a butyral resin or may be used alone from the viewpoint of improving the adhesive strength with the dielectric green sheet.
  • One kind of binder resin may be used, or two or more kinds may be used.
  • the binder resin for example, a cellulosic resin and a butyral resin can be used.
  • the conductive paste contains a cellulosic resin and a butyral resin, the number of protrusions on the dry film tends to decrease.
  • the weight average molecular weight Mw of the butyral resin is not particularly limited, and is, for example, 20,000 or more and 200,000 or less, preferably 30,000 or more and 150,000 or less.
  • the weight average molecular weight Mw is in the above range, when used in a conductive paste, the dispersibility of the conductive powder or the like is excellent, and the number of protrusions on the dry film can be reduced while maintaining a suitable paste viscosity.
  • the content of the binder resin is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less, and more preferably 1 part by mass or more and 8 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder.
  • the content of the binder resin is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 6% by mass or less, based on the total amount of the conductive paste. When the content of the binder resin is within the above range, the conductivity and dispersibility are excellent.
  • the organic solvent is not particularly limited, and a known organic solvent capable of dissolving the binder resin can be used.
  • the organic solvent include dihydroterpinyl acetate, isobornyl acetate, isobornyl propinate, isobornyl butyrate and isobornyl isobutyrate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate and the like.
  • Examples thereof include acetic acid-based solvents, terpene-based solvents such as tarpineol and dihydroterpineol, and hydrocarbon-based solvents such as tridecane, nonane and cyclohexane.
  • the organic solvent one type may be used, or two or more types may be used.
  • the content of the organic solvent is preferably 40 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and more preferably 65 parts by mass or more and 95 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder.
  • the conductivity and dispersibility are excellent.
  • the content of the organic solvent is preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 35% by mass or more and 55% by mass or less with respect to the total amount of the conductive paste.
  • the conductivity and dispersibility are excellent.
  • the conductive paste according to this embodiment contains a dispersant.
  • the dispersants are an amino acid-based dispersant (amino acid-based surfactant) represented by the following general formula (1) and an amine-based dispersant (amine-based surfactant) represented by the following general formula (2). )including.
  • the amine-based dispersant represented by the general formula (2) is a primary amine.
  • R 1 represents a chain hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms. Further, R 1 preferably represents a linear hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms.
  • R 2 represents a chain hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms. Further, R 2 may represent a linear hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms, may be a linear alkenyl group, or may have a double bond.
  • the present inventors have newly found that one of the factors causing the above problems due to the thinning of the electrode pattern is the protrusions formed on the dry film after printing the conductive paste. .. Then, based on this finding, the present inventors have examined various dispersants for the dispersant used in the conductive paste, and as a result, in particular, the conductive paste containing the amino acid-based dispersant represented by the above general formula (1). Then, there is a tendency for protrusions to be easily formed on the dry film, and by combining the above dispersants, the number of protrusions existing on the dry film after printing the conductive paste is reduced. I found more that I could make it.
  • the protrusion on the dry film means a convex portion (protrusion) formed on the dry film.
  • the obtained conductive paste is filtered with a filter, then applied and dried.
  • the dried film thus obtained is observed from the upper surface, it means a protrusion having a size of 5 ⁇ m or more in the major axis direction (longest diameter).
  • Patent Document 1 describes that agglomerates are removed by filtering a conductive paste with a filter.
  • the agglomerates have flexibility even when filtered by a filter. Aggregates larger than the opening of the filter also pass through, making it difficult to reduce the number of protrusions on the dry membrane.
  • the details of the mechanism by which protrusions containing organic substances are formed on the dried membrane are unknown, but the following mechanism can be considered, for example.
  • the dispersant contains an amino acid-based dispersant represented by the general formula (1)
  • the amino acid-based dispersant and other components in the conductive paste react with each other, and a compound insoluble in the conductive paste is produced. It is conceivable that the conductive paste is produced, and as a result, protrusions are formed on the dried film after printing and drying the conductive paste.
  • the amino acid-based dispersant represented by the general formula (1) and the amine-based dispersant represented by the general formula (3) react with each other.
  • a compound insoluble in the conductive paste may be produced.
  • the conductive paste contains only the amino acid-based dispersion represented by the general formula (1) and the amine-based dispersant represented by the general formula (3) as the dispersant
  • the amine-based dispersion represented by the general formula (3) is used.
  • the number of protrusions on the dry film also tends to increase (see the conductive pastes of Comparative Examples 1 and 2 described later).
  • the number of protrusions on the dry film can be reduced by containing the amine-based dispersant represented by the general formula (2).
  • the amine-based dispersant represented by the general formula (2) suppresses the reaction between the amino acid-based dispersant represented by the general formula (1) and other components, and is insoluble.
  • the product does not exist as a mass by suppressing the formation of the compound of the above, or by reacting with the amino acid-based dispersant represented by the general formula (1) or other components to improve the solubility of the product. Therefore, it is considered that the protrusions on the dry film are reduced.
  • the amino acid-based dispersant represented by the general formula (1) is 0.01 part by mass or more and 4 parts by mass or less, preferably 0.02 part by mass or more and 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive powder. It is contained in an amount of parts or less, more preferably 0.03 parts by mass or more and 2 parts by mass or less.
  • the amino acid-based dispersant represented by the above formula (1) may be contained in an amount of 0.03 parts by mass or more and 0.6 parts by mass or less, and is contained in an amount of 0.1 parts by mass or more and 0.6 parts by mass or less. You may.
  • the dry film density can be improved.
  • the amino acid-based dispersant represented by the general formula (1) is contained in the above range, the dry film density can be improved.
  • the amino acid-based dispersant is increased in the above range, for example, the amino acid-based dispersant is added in an amount of 0.1 part by mass or more and 2 parts by mass or less, preferably 0.1 part by mass, based on 100 parts by mass of the conductive powder. When it contains more than 1.5 parts by mass, the dry film density and surface roughness can be improved.
  • the drying property deteriorates, so that the conductive paste is a dielectric material. After printing on a green sheet and drying, it becomes an undried dry film, which may cause the internal electrode layer to be crushed or the like during lamination, resulting in deterioration of the chip shape or an increase in protrusions on the dry film.
  • amino acid-based dispersant represented by the general formula (1) for example, a commercially available product that satisfies the above characteristics may be selected and used. Further, the amino acid-based dispersant may be produced so as to satisfy the above characteristics by using a conventionally known production method.
  • the amine-based dispersant represented by the general formula (2) is 0.01 part by mass or more and 4 parts by mass or less, preferably 0.02 part by mass or more and 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive powder. It may be contained in parts of parts or less, more preferably 0.04 parts by mass or more and 2 parts by mass or less, and 0.1 parts by mass or more and 1 part by mass or less.
  • the content of the amine-based dispersant represented by the general formula (2) is in the above range, the dispersibility can be improved and the protrusions of the dry film can be effectively suppressed.
  • the content of the amine-based dispersant represented by the general formula (2) is larger than the above range, the drying property deteriorates.
  • the amine-based dispersant represented by the general formula (2) The content may be 0.1 times or more and 3 times or less in terms of mass ratio, and 0.5 times or more and 2.5 times or less with respect to the content of the amino acid-based dispersant represented by the general formula (1). It may be 0.8 times or more and 1.5 times or less.
  • the conductive paste is an amino acid-based dispersant represented by the general formula (1), an amine-based dispersant represented by the general formula (2), and an amine-based dispersion represented by the general formula (3).
  • the content of the amine-based dispersant represented by the general formula (2) is the sum of the amino acid-based dispersant represented by the general formula (1) and the amine-based dispersant represented by the general formula (3).
  • the mass ratio may be 0.1 times or more and 3 times or less, 0.2 times or more and 2 times or less, or 0.3 times or more and 1.5 times or less with respect to the content. May be good.
  • the dispersant may consist of an amino acid-based dispersant represented by the general formula (1) and an amine-based dispersant represented by the general formula (2), and may contain dispersants other than these.
  • R 2 has 15 to 22 carbon atoms. Is preferable.
  • the content of the amine-based dispersant represented by the general formula (2) is 0.8 times or more by mass ratio with respect to the content of the amino acid-based dispersant represented by the general formula (1). It may be 1.5 times or less.
  • the conductive paste according to this embodiment may further contain an amine-based dispersant represented by the following general formula (3) as a dispersant.
  • R 3 represents an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms
  • R 4 represents an oxyethylene group, an oxypropylene group, or a methylene group
  • R 5 Represents an oxyethylene group or an oxypropylene group.
  • R 4 and R 5 may be the same or may be different.
  • the N atom in the general formula (3) and the O atom in R 4 and R 5 are not directly bonded
  • Y is a number of 0 to 2
  • Z is a number of 1 to 2. ..
  • the amine-based dispersant represented by the general formula (3) is a tertiary amine or a secondary amine, and has a structure in which an amine group and 1 or 2 oxyalkylene groups are bonded.
  • R 3 represents an alkyl group having 8 to 16 carbon atoms, an alkenyl group, or an alkynyl group.
  • R 3 is preferably a linear hydrocarbon group.
  • R 4 represents an oxyethylene group, an oxypropylene group, or a methylene group
  • R 5 represents an oxyethylene group or an oxypropylene group
  • R 4 and R 5 may be the same. It may be good or different.
  • the N atom in the formula (2) and the O atom in R 4 and R 5 are not directly bonded
  • Y is a number of 0 or more and 2 or less
  • Z is a number of 1 or more and 2 or less.
  • R 4 when R 4 is an oxyalkylene group represented by -AO- and Y is 1 to 2, the O atom in the terminal oxyalkylene group is (R 4 ). Bonds with H atom adjacent to Y.
  • (R 4 ) Y is indicated by ⁇ (CH 2 ) Y ⁇ , and when Y is 1 to 2, it is bonded to an adjacent H element to form a methyl group ( ⁇ CH). 3 ) or an ethyl group (-CH 2- CH 3 ) is formed.
  • R 5 is an oxyalkylene group represented by -AO-, the O atom in the oxyalkylene group at the most end is bonded to the H atom adjacent to (R 5 ) Z.
  • the amine-based dispersants, and -R 3, and one hydrogen radical, - (R 5) a secondary amine and a Z H when Y is 0, the amine-based dispersants, and -R 3, and one hydrogen radical, - (R 5) a secondary amine and a Z H.
  • the amine-based dispersant when Y is 0 and Z is 2, has an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms, an alkynyl group, one hydrogen group, a dioxyethylene group, and a dioxyethylene group. with any of oxypropylene groups and H elements are bonded - (AO) and 2 H, a secondary amine comprised of capital.
  • the amine-based dispersants, and -R 3, and -R 4 H when Y is 1, the amine-based dispersants, and -R 3, and -R 4 H, - a (R 5) 3 amines having a Z H. Then, when Y is 2, the amine dispersant is a -R 3, - (R 4) is 2 H, dioxyethylene group, di oxypropylene group, or is an ethylene group and H element binding It becomes a tertiary amine having- (AO) 2 H or -C 2 H 5 and- (R 5 ) Z H.
  • the amine-based dispersant represented by the general formula (3) is 0.01 part by mass or more and 4 parts by mass or less, preferably 0.02 part by mass or more and 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive powder. It may be contained in an amount of parts by mass or less, more preferably 0.03 parts by mass or more and 2 parts by mass or less, or 0.05 parts by mass or more and 0.6 parts by mass or less.
  • the amine-based dispersant represented by the general formula (3) is contained in the above range, the change in viscosity with time can be suppressed and the viscosity stability can be improved.
  • the conductive paste does not contain the amine-based dispersant represented by the general formula (2), but contains only the amino acid-based dispersion represented by the general formula (1) and the amine-based dispersant represented by the general formula (3).
  • the content of the amine-based dispersant represented by the general formula (3) increases, the viscosity stability and dispersibility are improved, but the number of protrusions on the dry film also tends to increase.
  • the conductive paste according to the present embodiment contains an amine-based dispersion represented by the general formula (2) and thus contains a large amount of the amine-based dispersant represented by the general formula (3) (for example, conductivity).
  • the conductive paste is printed on a dielectric green sheet, dried, and then undried. It becomes a dry film, which may cause the internal electrode layer to be crushed or the like during lamination, resulting in deterioration of the chip shape or an increase in protrusions on the dry film.
  • the amine-based dispersant represented by the general formula (3) for example, a commercially available product satisfying the above characteristics can be selected and used. Further, the amine-based dispersant may be produced so as to satisfy the above characteristics by using a conventionally known production method.
  • the total content of the dispersant is preferably 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, and more preferably 0.04 parts by mass or more and 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive powder. It may be 0.2 parts by mass or more and 2 parts by mass or less.
  • the total content of the dispersant is preferably 4% by mass or less with respect to the total amount of the conductive paste.
  • the upper limit of the content of the dispersant is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and may be 1% by mass or less.
  • the lower limit of the content of the dispersant is not particularly limited, but may be, for example, 0.01% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more, or 0.1% by mass or more.
  • the conductive paste may contain a dispersant other than the above-mentioned amino acid-based dispersant and amine-based dispersant as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • Dispersants other than the above include, for example, acid-based dispersants containing higher fatty acids, polymer surfactants, etc., cationic dispersants other than acid-based dispersants, nonionic dispersants, amphoteric surfactants, and polymer-based dispersants. It may contain a dispersant or the like. Further, these dispersants may be used alone or in combination of two or more.
  • the method for producing the conductive paste according to the present embodiment is not particularly limited, and conventionally known methods can be used.
  • the conductive paste of the present embodiment can be produced by preparing each of the above components and stirring and kneading each component with a three-roll mill, a ball mill, a mixer or the like. At that time, if the dispersant is applied to the surface of the conductive powder in advance, the conductive powder is sufficiently loosened without agglutination, and the dispersant spreads on the surface, so that a uniform conductive paste can be easily obtained.
  • a conductive powder, a ceramic powder, an organic vehicle and a dispersant are added to the organic solvent for a paste, and the mixture is stirred and kneaded to conduct conductivity.
  • a sex paste may be made.
  • the organic solvent for the vehicle it is preferable to use the same organic solvent for the paste for adjusting the viscosity of the conductive paste in order to improve the familiarity of the organic vehicle.
  • the content of the organic solvent for the vehicle is, for example, 5 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder.
  • the content of the organic solvent for the vehicle is preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total amount of the conductive paste.
  • the density (DFD) of the dry film obtained by printing the conductive paste and then drying is preferably more than 4.8 g / cm 3 , more preferably 5.0 g / cm 3 or more. 2 g / cm 3 or more is more preferable, and 5.4 g / cm 3 or more is particularly preferable.
  • the surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) when a dry film having a size of 20 mm square and a film thickness of 1 to 3 ⁇ m was produced by screen-printing the conductive paste and drying it in the air at 120 ° C. for 1 hour was 0. It is preferably 10 ⁇ m or less, and may be 0.07 ⁇ m or less, or 0.06 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the surface roughness Ra is preferably a flat surface and is not particularly limited, but a value exceeding 0 and a smaller value is preferable.
  • the number of protrusions on the dry film produced under the following conditions using the conductive paste is preferably 100 or less, more preferably 50 or less, and even more preferably 20 or less.
  • the number of protrusions of the dry film is within the above range, it is possible to suppress short-circuit defects of electronic components such as multilayer ceramic capacitors formed by using a conductive paste.
  • the conductive paste can be suitably used for electronic parts such as multilayer ceramic capacitors.
  • the multilayer ceramic capacitor has a dielectric layer formed by using a dielectric green sheet and an internal electrode layer formed by using a conductive paste.
  • the multilayer ceramic capacitor is preferably a powder in which the dielectric ceramic powder contained in the dielectric green sheet and the ceramic powder contained in the conductive paste have the same composition.
  • sheet attack and peeling failure of the green sheet are suppressed even when the thickness of the green sheet is, for example, 3 ⁇ m or less.
  • the laminated ceramic capacitor 1 includes a laminated body 10 in which a dielectric layer 12 and an internal electrode layer 11 are alternately laminated, and an external electrode 20.
  • a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor using the above conductive paste will be described.
  • a conductive paste is printed on a dielectric layer made of a dielectric green sheet and dried to form a dry film.
  • a ceramic laminate 10 (in which the internal electrode layer 11 and the dielectric layer 12 are alternately laminated by laminating a plurality of dielectric layers having the dried film on the upper surface by crimping and then firing and integrating them.
  • a laminate 10 is produced.
  • the multilayer ceramic capacitor 1 is manufactured by forming a pair of external electrodes 20 at both ends of the ceramic laminate 10. It will be described in more detail below.
  • a green sheet which is an unfired ceramic sheet.
  • a paste for a dielectric layer obtained by adding an organic binder such as polyvinyl butyral and a solvent such as tarpineol to a predetermined ceramic raw material powder such as barium titanate is supported by a PET film or the like.
  • examples thereof include those coated on a film in the form of a sheet and dried to remove the solvent.
  • the thickness of the dielectric layer made of the green sheet is not particularly limited, but is preferably 0.05 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less from the viewpoint of requesting miniaturization of the multilayer ceramic capacitor.
  • a plurality of sheets having a dry film formed by printing (applying) the above-mentioned conductive paste on one side of this green sheet by a known method such as a screen printing method and drying it are prepared.
  • the thickness of the conductive paste (dry film) after printing is preferably 1 ⁇ m or less after drying from the viewpoint of requesting thinning of the internal electrode layer 11.
  • the green sheet is peeled off from the support film, and the dielectric layer made of the green sheet and the dry film formed on one side thereof are laminated so as to be alternately arranged, and then the laminated body is subjected to heat and pressure treatment. (Crimping body) is obtained.
  • a protective green sheet to which the conductive paste is not applied may be further arranged on both sides of the laminated body (crimped body).
  • the laminated body (crimped body) is cut to a predetermined size to form a green chip, and then the green chip is subjected to a debinder treatment and fired in a reducing atmosphere to produce the ceramic laminated body 10.
  • the atmosphere in the binder removal process is preferably in the air or N 2 gas atmosphere.
  • the temperature at which the debinder treatment is performed is, for example, 200 ° C. or higher and 400 ° C. or lower. Further, it is preferable that the holding time of the above temperature is 0.5 hours or more and 24 hours or less when the debinder treatment is performed.
  • the firing is performed in a reducing atmosphere in order to suppress the oxidation of the metal used for the internal electrode layer, and the temperature at which the laminated body (crimped body) is fired is, for example, 1000 ° C. or higher and 1350 ° C. or lower. Yes, the temperature holding time at the time of firing is, for example, 0.5 hours or more and 8 hours or less.
  • a ceramic laminate 10 is formed in which a plurality of sheets of and are alternately laminated. From the viewpoint of incorporating oxygen into the dielectric layer to improve reliability and suppressing reoxidation of the internal electrodes, the ceramic laminate 10 after firing may be annealed.
  • the multilayer ceramic capacitor 1 is manufactured by providing a pair of external electrodes 20 with respect to the produced ceramic laminate 10.
  • the external electrode 20 includes an external electrode layer 21 and a plating layer 22.
  • the outer electrode layer 21 is electrically connected to the inner electrode layer 11.
  • the material of the external electrode 20 for example, copper, nickel, or an alloy thereof can be preferably used.
  • the electronic component is not limited to the multilayer ceramic capacitor, and may be an electronic component other than the multilayer ceramic capacitor.
  • the entire surface of the obtained dry film (1.5 cm ⁇ 4 cm) was observed from the upper surface with a ⁇ 10 lens, and the size of the protrusion (length in the longest axial direction) was 5 ⁇ m or more. I counted the number of protrusions of the size of. The smaller the number of protrusions, the more preferable.
  • the prepared conductive paste was placed on a PET film and stretched to a length of about 100 mm with an applicator having a width of 50 mm and a gap of 125 ⁇ m.
  • the obtained PET film was dried at 120 ° C. for 40 minutes to form a dried body, and then four pieces of the dried body were cut into 2.54 cm (1 inch) squares, the PET film was peeled off, and each of the four pieces was peeled off.
  • the thickness and weight of the dry film were measured, and the dry film density (average value) was calculated.
  • the prepared conductive paste was screen-printed on 2.54 cm (1 inch) square heat-resistant tempered glass and dried in the air at 120 ° C. for 1 hour to prepare a 20 mm square dry film having a thickness of 1 to 3 ⁇ m. ..
  • the surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of the prepared dry film was measured based on the JIS B0601-2001 standard.
  • Ceramic powder As the ceramic powder, barium titanate (BaTIO 3 ; SEM average particle size 0.10 ⁇ m) was used.
  • Binder resin As the binder resin, ethyl cellulose resin (EC resin) and / or polyvinyl butyral resin (PVB resin) were used. As the binder resin, one prepared as a vehicle dissolved in isobornyl acetate (organic solvent) was used.
  • organic solvent isobornyl acetate (IBA) or tarpineol (TPO) was used.
  • Examples 2 to 12, Comparative Examples 1 to 3 A conductive paste was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the content of the dispersant was changed to the amount shown in Table 1. Using the prepared conductive paste, the surface roughness, the number of protrusions, and the like were evaluated by the above method. The evaluation results are shown in Table 1.
  • Example 13 to 16 Comparative Examples 3 and 4 A conductive paste was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the types and contents of each material were the types and amounts shown in Table 2. Using the prepared conductive paste, the surface roughness, the number of protrusions, and the like were evaluated by the above method. The evaluation results are shown in Table 2. Comparative Example 3 in Table 2 is the same as Comparative Example 3 in Table 1 (displayed for comparison).
  • the conductive pastes of Comparative Examples 1 to 3 containing no amine-based dispersant b were compared with Examples 1, 4 and 7 produced under the same conditions except that the amine-based dispersant b was not contained.
  • the number of protrusions on the dry film increased.
  • the conductive paste of Comparative Example 2 since the content of the amine-based dispersant c was small, the number of protrusions on the dry film was small to some extent, but the surface roughness Ra of the dry film exceeded 0.10 ⁇ m.
  • the conductive paste of Comparative Example 3 since the content of the entire dispersant was sufficiently large, the surface roughness Ra of the dried film was 0.10 ⁇ m or less, but a large number of protrusions were generated on the dried film.
  • the surface roughness Ra of the dried film was 0.10 ⁇ m or less. It was shown that the number of protrusions of the dry film was as small as 100 or less.
  • the conductive paste of Example 16 containing ethyl cellulose resin (EC) and polyvinyl butyral resin (PVB) as the binder resin is more dry than the conductive paste of Example 15 (binder resin: EC only). The number of protrusions on the membrane was further reduced.
  • Multilayer ceramic capacitor 10 Ceramic laminate 11 Internal electrode layer 12 Dielectric layer 20 External electrode 21 External electrode layer 22 Plating layer

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Abstract

乾燥膜中に存在する突起数を減少させた導電性ペーストを提供する。 導電性粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む導電性ペーストであって、分散剤は、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤を、導電性粉末100質量部に対して、0.01質量部以上4質量部以下、及び、一般式(2)で示されるアミン系分散剤を、導電性粉末100質量部に対して、0.01質量部以上4質量部以下含む、導電性ペースト。

Description

導電性ペースト、電子部品及び積層セラミックコンデンサ
 本発明は、導電性ペースト、電子部品及び積層セラミックコンデンサに関する。
 携帯電話やデジタル機器などの電子機器の小型化および高性能化に伴い、積層セラミックコンデンサなどを含む電子部品についても小型化および高容量化が望まれている。積層セラミックコンデンサは、複数の誘電体層と複数の内部電極層とが交互に積層した構造を有し、これらの誘電体層及び内部電極層を薄膜化することにより、小型化及び高容量化を図ることができる。
 積層セラミックコンデンサは、例えば、次のように製造される。まず、チタン酸バリウム(BaTiO)などの誘電体粉末及びバインダー樹脂を含有する誘電体グリーンシートの表面上に、内部電極用の導電性ペーストを所定の電極パターンで印刷(塗布)し、乾燥して、乾燥膜を形成する。次に、乾燥膜と誘電体グリーンシートとが交互に重なるように積層、加熱圧着して一体化し、圧着体を形成する。この圧着体を切断し、酸化性雰囲気または不活性雰囲気中にて脱有機バインダー処理を行った後、焼成を行い、焼成チップを得る。次いで、焼成チップの両端部に外部電極用ペーストを塗布し、焼成後、外部電極表面にニッケルメッキなどを施して、積層セラミックコンデンサが得られる。
 一般的に、内部電極層の形成に用いられる導電性ペーストは、導電性粉末、セラミック粉末、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む。また、導電性ペーストは、導電性粉末などの分散性を向上させるために分散剤を含むことがある。近年の内部電極層の薄膜化に伴い、導電性粉末も小粒径化する傾向がある。導電性粉末の粒径が小さい場合、その粒子表面の比表面積が大きくなるため、導電性粉末(金属粉末)の表面活性が高くなり、分散性が低下して、粉末同士が凝集しやすくなり、凝集物を形成する。導電性ペースト内に凝集物が存在すると、凝集物に起因した凸部が内部電極層に形成され、この凸部がグリーンシートを貫通して、ショート不良を引き起こすことがある。
 例えば、特許文献1には、ショート不良を抑制するために、平均粒径が0.2μm以下のニッケル粉末を用いることが記載されている。で、たとえ、凝集物が発生したとしても、内部導電体層の凸部が形成されにくいため、グリーンシートを貫通してしまうショート不良を少なくすることができるとされている。また、特許文献1には、導電性ペーストは、目開きが5μm以下のフィルターで濾過することで、ニッケル粉末の凝集粒子を除去することができ、印刷した内部導電体層の平滑性が得られ、貫通してしまうショート不良を低減させることができることが記載されている。
特開2005-197019号公報
 しかしながら、従来の導電性ペーストを用いた積層セラミックコンデンサでは、電極パターンの薄膜化に伴い、積層セラミックコンデンサのショート不良が増加し、信頼性の低下の問題が生じることがある。
 本発明者らの検討によれば、例えば、上記特許文献1に記載されるように、導電性ペーストの製造工程において、用いるニッケル粉末の平均粒径を2μm以下にしたり、フィルターで導電性ペーストをろ過したりしても、積層セラミックコンデンサのショート不良を十分に抑制できない場合があることが分かった。
 そこで、本発明者らが、さらに検討したところ、電極パターンの薄膜化に伴い上記問題が生じる要因の一つとして、導電性ペーストを印刷した後の乾燥膜に生じる微小な突起が挙げられることを新たに見出した。
 すなわち、乾燥膜上に相当数の突起が存在する場合、積層セラミックコンデンサ製造において、乾燥膜と誘電体グリーンシートとを交互に積層する際や、積層した際に膜厚が減少した際に、この微小な突起により隣接する層へのつき抜けが生じ、積層セラミックコンデンサのショート不良等の信頼性の低下が生じることがある。
 また、本発明者らの検討によると、上記の微小な突起の発生は、通常の乾燥膜の粗さ評価では、検出が困難であることが明らかとなった。
 本発明は、上記の知見に基づき、乾燥膜上に存在する突起数を減少させた導電性ペーストを提供することを目的とする。
 本発明の第1の態様では、導電性粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む導電性ペーストであって、分散剤は、下記一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤を、導電性粉末100質量部に対して、0.01質量部以上4質量部以下、及び、下記一般式(2)で示されるアミン系分散剤を、導電性粉末100質量部に対して、0.01質量部以上4質量部以下含む、導電性ペーストが提供される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(ただし、一般式(1)中、Rは、炭素数10~20の鎖状炭化水素基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(ただし、一般式(2)中、Rは、炭素数12~22の鎖状炭化水素基を表す。)
 また、分散剤は、さらに下記一般式(3)で示されるアミン系分散剤を、導電性粉末100質量部に対して、0.01質量部以上4質量部以下含み、導電性粉末を、導電性ペースト全体に対して、40質量%以上60質量%以下含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(ただし、一般式(3)中、Rは炭素数8~16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基を表し、Rはオキシエチレン基、オキシプロピレン基、又は、メチレン基を表し、Rはオキシエチレン基、又は、オキシプロピレン基を表し、R及びRは、同一でもよく、又は、異なっていてもよい。また、式(3)中のN原子と、R及びR中のO原子とは直接結合せず、かつ、Yは0~2の数であり、Zは1~2の数である。)
 また、一般式(1)中、Rは、炭素数10~20の直鎖状炭化水素基を表すことが好ましい。また、分散剤は、導電性ペースト全体に対して、0.01質量%以上4質量%以下含有されることが好ましい。また、導電性粉末は、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu及びこれらの合金から選ばれる少なくとも1種の金属粉末を含むことが好ましい。また、導電性粉末は、平均粒径が0.05μm以上1.0μm以下であることが好ましい。また、セラミック粉末は、ペロブスカイト型酸化物を含むことが好ましい。また、セラミック粉末は、平均粒径が0.01μm以上0.5μm以下であることが好ましい。また、バインダー樹脂は、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂及びブチラール系樹脂のうち少なくとも1つを含むことが好ましい。また、上記導電性ペーストは、積層セラミック部品の内部電極用であることが好ましい。
 本発明の第2の態様では、上記導電性ペーストを用いて形成された電子部品が提供される。
 本発明の第3の態様では、誘電体層と内部電極とを積層した積層体を少なくとも有し、内部電極は、上記導電性ペーストを用いて形成された、積層セラミックコンデンサが提供される。
 本発明に係る導電性ペーストは、印刷後の乾燥膜上に生じる微小な突起の数が少ない。よって、本発明に係る導電性ペーストは、例えば、薄膜化した電極に好適に用いることができる。
図1は、実施形態に係る積層セラミックコンデンサを示す斜視図及び断面図である。
 本実施形態の導電性ペーストは、導電性粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む。以下、各成分について詳細に説明する。
(導電性粉末)
 導電性粉末は、特に限定されず、金属粉末を用いることができ、例えば、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu、およびこれらの合金から選ばれる1種以上の粉末を用いることができる。これらの中でも、導電性、耐食性及びコストの観点から、Ni、またはその合金の粉末が好ましい。Ni合金としては、例えば、Mn、Cr、Co、Al、Fe、Cu、Zn、Ag、Au、PtおよびPdからなる群より選択される少なくとも1種以上の元素とNiとの合金(Ni合金)を用いることができる。Ni合金におけるNiの含有量は、例えば、50質量%以上、好ましくは80質量%以上である。また、Ni粉末は、脱バインダー処理の際、バインダー樹脂の部分的な熱分解による急激なガス発生を抑制するために、数百ppm程度のSを含んでもよい。
 導電性粉末の平均粒径は、好ましくは0.05μm以上1.0μm以下であり、より好ましくは0.1μm以上0.5μm以下である。導電性粉末の平均粒径が上記範囲である場合、薄膜化した積層セラミックコンデンサの内部電極用ペーストとして好適に用いることができ、例えば、乾燥膜の平滑性及び乾燥膜密度が向上する。平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察から求められる値であり、SEMで倍率10,000倍にて観察した画像から、複数の粒子一つ一つの粒径を測定して、得られる平均値である。
 導電性粉末の含有量は、導電性ペースト全量に対して、好ましくは30質量%以上70質量%未満であり、より好ましくは40質量%以上60質量%以下である。導電性粉末の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。
(セラミック粉末)
 セラミック粉末としては、特に限定されず、例えば、積層セラミックコンデンサの内部電極用ペーストである場合、適用する積層セラミックコンデンサの種類により適宜、公知のセラミック粉末が選択される。セラミック粉末としては、例えば、Ba及びTiを含むペロブスカイト型酸化物が挙げられ、好ましくはチタン酸バリウム(BaTiO)である。
 セラミック粉末としては、チタン酸バリウムを主成分とし、酸化物を副成分として含むセラミック粉末を用いてもよい。酸化物としては、Mn、Cr、Si、Ca、Ba、Mg、V、W、Ta、Nbおよび希土類元素から選ばれる1種類以上からなる酸化物が挙げられる。また、セラミック粉末としては、例えば、チタン酸バリウム(BaTiO)のBa原子やTi原子を他の原子、例えば、Sn、Pb、Zrなどで置換したペロブスカイト型酸化物強誘電体のセラミック粉末を挙げることもできる。
 内部電極用ペーストにおける、セラミック粉末としては、積層セラミックコンデンサの誘電体グリーンシートを構成する誘電体セラミック粉末と同一組成の粉末を用いてもよい。これにより、焼結工程における誘電体層と内部電極層との界面での収縮のミスマッチによるクラック発生が抑制される。このようなセラミック粉末としては、上記のBa及びTiを含むペロブスカイト型酸化物以外に、例えば、ZnO、フェライト、PZT、BaO、Al、Bi、R(希土類元素)、TiO、Ndなどの酸化物が挙げられる。なお、セラミック粉末は、1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。
 セラミック粉末の平均粒径は、例えば、0.01μm以上0.5μm以下であり、好ましくは0.01μm以上0.3μm以下の範囲である。セラミック粉末の平均粒径が上記範囲であることにより、内部電極用ペーストとして用いた場合、十分に細く薄い均一な内部電極を形成することができる。平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察から求められる値であり、SEMで倍率50,000倍にて観察した映像から、複数の粒子一つ一つの粒径を測定して、得られる平均値である。
 セラミック粉末の含有量は、導電性粉末100質量部に対して、好ましくは1質量部以上30質量部以下であり、より好ましくは3質量部以上30質量部以下である。
 セラミック粉末の含有量は、導電性ペースト全量に対して、好ましくは1質量%以上20質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上20質量%以下である。セラミック粉末の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。
(バインダー樹脂)
 バインダー樹脂としては、特に限定されず、公知の樹脂を用いることができる。バインダー樹脂としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルブチラールなどのブチラール系樹脂などが挙げられる。中でも、溶剤への溶解性、燃焼分解性の観点などからエチルセルロースを含むことが好ましい。また、内部電極用ペーストとして用いる場合、誘電体グリーンシートとの接着強度を向上させる観点からブチラール系樹脂を含む、又は、ブチラール系樹脂を単独で使用してもよい。バインダー樹脂は、1種類を用いてもよく、又は、2種類以上を用いてもよい。
 バインダー樹脂は、例えば、セルロース系樹脂とブチラール系樹脂とを用いることができる。導電性ペーストにおいて、セルロース系樹脂とブチラール系樹脂とを含む場合、乾燥膜上の突起数が減少する傾向がある。セルロース系樹脂とブチラール系樹脂との含有割合は特に限定されず、例えば、セルロース系樹脂:ブチラール系樹脂=10~90:90~10(重量比、セルロース系樹脂とブチラール系樹脂の合計が100)であり、好ましくは30~70:70~30である。
 また、ブチラール系樹脂の重量平均分子量Mwは、特に限定されず、例えば、2万以上20万以下であり、好ましくは3万以上15万以下である。重量平均分子量Mwが上記範囲である場合、導電性ペーストに用いた際に、導電性粉末等の分散性に優れ、好適なペースト粘度としつつ、乾燥膜上の突起数を減少させることができる。
 バインダー樹脂の含有量は、導電性粉末100質量部に対して、好ましくは1質量部以上10質量部以下であり、より好ましくは1質量部以上8質量部以下である。
 バインダー樹脂の含有量は、導電性ペースト全量に対して、好ましくは0.5質量%以上10質量%以下であり、より好ましくは1質量%以上6質量%以下である。バインダー樹脂の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。
(有機溶剤)
 有機溶剤としては、特に限定されず、上記バインダー樹脂を溶解することができる公知の有機溶剤を用いることができる。有機溶剤としては、例えば、ジヒドロターピニルアセテート、イソボルニルアセテート、イソボルニルプロピネート、イソボルニルブチレート及びイソボルニルイソブチレート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどのアセテート系溶剤、ターピネオール、ジヒドロターピネオールなどのテルペン系溶剤、トリデカン、ノナン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶剤などが挙げられる。なお、有機溶剤は、1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。
 有機溶剤の含有量は、導電性粉末100質量部に対して、好ましくは40質量部以上100質量部以下であり、より好ましくは65質量部以上95質量部以下である。有機溶剤の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。
 有機溶剤の含有量は、導電性ペースト全量に対して、20質量%以上60質量%以下が好ましく、35質量%以上55質量%以下がより好ましい。有機溶剤の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。
(分散剤)
 本実施形態に係る導電性ペーストは、分散剤を含む。また、分散剤は、下記の一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤(アミノ酸系界面活性剤)、及び、下記の一般式(2)で示されるアミン系分散剤(アミン系界面活性剤)を含む。一般式(2)で示されるアミン系分散剤は、一級アミンである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 ただし、上記一般式(1)中、Rは、炭素数10~20の鎖状炭化水素基を表す。また、Rは、炭素数10~20の直鎖状炭化水素基を表すことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 ただし、上記一般式(2)中、Rは、炭素数12~22の鎖状炭化水素基を表す。また、Rは、炭素数12~22の直鎖状炭化水素基を表してもよく、直鎖アルケニル基であってもよく、二重結合を有してもよい。
 本発明者らは、上述したように、電極パターンの薄膜化に伴い上記問題が生じる要因の一つとして、導電性ペーストを印刷した後の乾燥膜に生じる突起が挙げられることを新たに見出した。そして、本発明者らは、この知見に基づき、導電性ペーストに用いる分散剤について、種々の分散剤を検討した結果、特に上記一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤を含む導電性ペーストでは、乾燥膜上に突起が形成されやすい傾向があること、及び、上記の分散剤を組み合わせることにより、導電性ペーストを印刷した後の乾燥膜において、その膜上に存在する突起の数を減少させることができることをさらに見出した。
 ここで、乾燥膜上の突起とは、乾燥膜上に形成される凸部(出っ張り)をいい、具体的には、得られた導電性ペーストをフィルターでろ過した後、塗布して、乾燥させて得られた乾燥膜を上面から観察した際に、長軸方向(最長径)の大きさが5μm以上の突起をいう。
 さらに、本発明者らが突起(凸部)の内部の成分を分析したところ、有機物が存在することが分かった。例えば、上述した特許文献1では、導電性ペーストをフィルターによりろ過することにより、凝集物を除去することが記載されている。しかしながら、導電性ペースト中に、特に有機物に起因する突起(凝集物)が存在する場合、特許文献1に記載されるように、フィルターによるろ過を行っても、凝集物が柔軟性を有するためにフィルターの目開きよりも大きな凝集物も通過してしまい、乾燥膜上の突起数を減少することが難しい。乾燥膜上において、内部に有機物を含む突起が生じるメカニズムの詳細は不明であるが、例えば、以下のメカニズムが考えられる。
 例えば、分散剤が、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤を含む場合、このアミノ酸系分散剤と導電性ペースト中の他の成分とが互いに反応し、導電性ペーストに不溶の化合物が生成され、その結果、導電性ペーストを印刷、乾燥後の乾燥膜上に突起が生じることが考えられる。
 また、後述するように、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤と、一般式(3)で示されるアミン系分散剤とを含む場合、アミノ酸系分散剤と、アミン系分散剤が反応して、導電性ペーストに不溶の化合物が生成される可能性もある。例えば、導電性ペーストが、分散剤として、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散および一般式(3)で示されるアミン系分散剤のみを含む場合、一般式(3)で示されるアミン系分散剤の含有量が増えるほど、乾燥膜上の突起数も増加する傾向がある(後述する比較例1、2の導電性ペーストを参照)。
 そして、本実施形態に係る導電性ペーストでは、一般式(2)で示されるアミン系分散剤を含むことにより、乾燥膜上の突起数を減少させることができる。この理由の詳細は不明であるが、例えば、一般式(2)で示されるアミン系分散剤が、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤と他の成分との反応を抑制し、不溶の化合物の生成を抑制すること、又は、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤や他の成分と反応して、生成物の溶解性を向上させて、生成物が塊として存在しないことにより、乾燥膜上の突起が減少することが考えられる。
 導電性ペーストにおいて、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤は、導電性粉末100質量部に対して、0.01質量部以上4質量部以下、好ましくは0.02質量部以上3質量部以下、より好ましくは0.03質量部以上2質量部以下含有される。また、上記式(1)で示されるアミノ酸系分散剤は、0.03質量部以上0.6質量部以下で含まれてもよく、0.1質量部以上0.6質量部以下で含まれてもよい。
 一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤を上記範囲で含む場合、乾燥膜密度を向上させることができる。また、上記範囲でアミノ酸系分散剤を増加させた場合、例えば、アミノ酸系分散剤を、導電性粉末100質量部に対して、0.1質量部以上2質量部以下、好ましくは0.1質量部以上1.5質量部以下含む場合、乾燥膜密度や表面粗さを向上させることができる。
 なお、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤の含有量が、導電性粉末100質量部に対して、2質量部を超える場合、乾燥性が悪化するために、導電性ペーストを誘電体グリーンシートに印刷し乾燥後に、未乾燥な乾燥膜となり、積層時に内部電極層のつぶれや等の原因となり、チップ形状が悪化したり、乾燥膜上の突起が増えたりすることがある。
 一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤は、例えば、市販の製品から、上記特性を満たすものを選択して用いてもよい。また、上記アミノ酸系分散剤は、従来公知の製造方法を用いて、上記特性を満たすように製造してもよい。
 導電性ペーストにおいて、一般式(2)で示されるアミン系分散剤は、導電性粉末100質量部に対して、0.01質量部以上4質量部以下、好ましくは0.02質量部以上3質量部以下、より好ましくは0.04質量部以上2質量部以下含有され、0.1質量部以上1質量部以下含有されてもよい。一般式(2)で示されるアミン系分散剤の含有量が上記範囲である場合、分散性を向上させるとともに、乾燥膜の突起を効果的に抑制することができる。一般式(2)で示されるアミン系分散剤の含有量が上記範囲より多い場合、乾燥性が悪化するために、導電性ペーストを誘電体グリーンシートに印刷し乾燥した後に、未乾燥な乾燥膜となり、積層時に内部電極層のつぶれや等の原因となり、チップ形状が悪化したり、乾燥膜上の突起が増えたりすることがある。
 また、導電性ペーストが一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤と一般式(2)で示されるアミン系分散剤の両方を含む場合、一般式(2)で示されるアミン系分散剤の含有量は、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤の含有量に対して、質量比で0.1倍以上3倍以下であってもよく、0.5倍以上2.5倍以下であってもよく、0.8倍以上1.5倍以下であってもよい。
 また、後述するように、導電性ペーストが一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤、一般式(2)で示されるアミン系分散剤、及び、一般式(3)で示されるアミン系分散剤を含む場合、一般式(2)で示されるアミン系分散剤の含有量は、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤と一般式(3)で示されるアミン系分散剤との合計含有量に対して、質量比で0.1倍以上3倍以下であってもよく、0.2倍以上2倍以下であってもよく、0.3倍以上1.5倍以下であってもよい。
 なお、分散剤は、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤、及び、一般式(2)で示されるアミン系分散剤からなってもよく、これら以外の分散剤を含んでもよい。
 例えば、分散剤として、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤、及び、一般式(2)で示されるアミン系分散剤のみを含む場合、Rは、炭素数15~22であることが好ましい。また、この場合、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤の含有量に対して、一般式(2)で示されるアミン系分散剤の含有量は、質量比で、0.8倍以上1.5倍以下であってもよい。
 本実施形態に係る導電性ペーストは、分散剤として、さらに、下記の一般式(3)で示されるアミン系分散剤を含んでもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記一般式(3)中、Rは炭素数8~16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基を表し、Rはオキシエチレン基、オキシプロピレン基、又は、メチレン基を表し、Rはオキシエチレン基、又は、オキシプロピレン基を表す。なお、R及びRは、同一でもよく、又は、異なっていてもよい。また、一般式(3)中のN原子と、R及びR中のO原子とは直接結合せず、かつ、Yは0~2の数であり、Zは1~2の数である。
 一般式(3)で示されるアミン系分散剤は、3級アミン、又は、2級アミンであり、アミン基と、1又は2のオキシアルキレン基とが結合した構造を有する。
 一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤、一般式(2)で示されるアミン系分散剤とあわせて、一般式(3)を示されるアミン系分散剤を含む場合、得られる導電性ペーストは、薄膜化した電極を形成する際も印刷性に優れ、この導電性ペーストを用いて形成される積層セラミックコンデンサなどの電子部品の電極パターンは、精度良く均一な幅及び厚みを有することができる。
 一般式(3)中、Rは、炭素数8~16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基を表す。Rの炭素数が上記範囲である場合、導電性ペースト中の粉末が十分な分散性を有し、溶剤への溶解度に優れる。なお、Rは、直鎖状炭化水素基であることが好ましい。
 一般式(3)中、Rは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、又は、メチレン基を表し、Rはオキシエチレン基、又は、オキシプロピレン基を表し、R及びRは、同一でもよく、又は、異なっていてもよい。また、式(2)中のN原子と、R及びR中のO原子とは直接結合せず、Yは0以上2以下の数であり、Zは1以上2以下の数である。
 例えば、一般式(3)中、Rが、-AO-で示されるオキシアルキレン基であり、Yが1~2の場合、最端部のオキシアルキレン基中のO原子は、(Rと隣接するH原子と結合する。また、Rがメチレン基である場合、(Rは、-(CH-で示され、Yが1~2の場合、隣接するH元素と結合してメチル基(-CH)、又は、エチル基(-CH-CH)を形成する。また、Rが、-AO-で示されるオキシアルキレン基である場合、最端部のオキシアルキレン基中のO原子は、(Rと隣接するH原子と結合する。
 一般式(3)中、Yが0の場合、上記アミン系分散剤は、-Rと、1つの水素基と、-(RHとを有する2級アミンとなる。例えば、Yが0で、Zが2の場合、上記アミン系分散剤は、炭素数8~16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基と、1つの水素基と、ジオキシエチレン基及びジオキシプロピレン基のいずれかとH元素とが結合した-(AO)Hと、とから構成される2級アミンとなる。
 また、一般式(3)中、Yが1の場合、上記アミン系分散剤は、-Rと、-RHと、-(RHとを有する3級アミンとなる。そして、Yが2の場合、上記アミン系分散剤は、-Rと、-(RHである、ジオキシエチレン基、ジオキシプロピレン基、又は、エチレン基とH元素とが結合した-(AO)Hあるいは-Cと、-(RHとを有する3級アミンとなる。
 導電性ペーストにおいて、一般式(3)で示されるアミン系分散剤は、導電性粉末100質量部に対し、0.01質量部以上4質量部以下、好ましくは0.02質量部以上2.5質量部以下、より好ましくは0.03質量部以上2質量部以下含まれてもよく、0.05質量部以上0.6質量部以下含まれてもよい。一般式(3)で示されるアミン系分散剤を上記範囲で含む場合、経時的な粘度変化を抑制し、粘度安定性を向上させることができる。
 なお、導電性ペーストが一般式(2)で示されるアミン系分散剤を含まず、一般式(1)で示されるアミノ酸系分散と一般式(3)で示されるアミン系分散剤のみを含む場合、一般式(3)で示されるアミン系分散剤の含有量が増えるほど、粘度安定性や分散性を向上するものの、乾燥膜上の突起数も増加する傾向がある。しかしながら、本実施形態に係る導電性ペーストでは、一般式(2)で示されるアミン系分散を含有することにより、一般式(3)で示されるアミン系分散剤を多く含む場合(例えば、導電性粉末100質量部に対して、0.5質量部以上、又は、0.6質量部以上含む場合)でも、粘度安定性や分散性の向上とともに、乾燥膜の突起の発生を抑制することができる。
 なお、一般式(3)で示されるアミン系分散剤の含有量が2質量部を超える場合、乾燥性が悪化するために、導電性ペーストを誘電体グリーンシートに印刷し乾燥後に、未乾燥な乾燥膜となり、積層時に内部電極層のつぶれや等の原因となり、チップ形状が悪化したり、乾燥膜上の突起が増えたりすることがある。
 一般式(3)で示されるアミン系分散剤は、例えば、市販の製品から、上記特性を満たすものを選択して用いることができる。また、上記アミン系分散剤は、従来公知の製造方法を用いて、上記特性を満たすように製造してもよい。
 導電性ペーストにおいて、分散剤全体の含有量は、導電性粉末100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上5質量部以下であり、より好ましくは0.04質量部以上3質量部以下であり、0.2質量部以上2質量部以下であってもよい。分散剤の含有量が上記範囲である場合、導電性ペーストの粘度を適切な範囲に調整することができ、また、シートアタックや誘電体グリーンシートの剥離不良を抑制することができる。
 また、分散剤全体の含有量は、導電性ペースト全量に対して、好ましくは4質量%以下含有される。分散剤の含有量の上限は、好ましくは3質量%以下であり、より好ましくは2質量%以下であり、1質量%以下であってもよい。分散剤の含有量の下限は、特に限定されないが、例えば、0.01質量%以上であり、好ましくは0.05質量%以上であり、0.1質量%以上であってもよい。分散剤の含有量が上記範囲である場合、導電性ペーストの粘度を適切な範囲に調整しつつ、シートアタックや誘電体グリーンシートの剥離不良を抑制することができる。
 なお、導電性ペーストは、上記のアミノ酸系分散剤及びアミン系分散剤以外の分散剤を、本発明の効果を阻害しない範囲で含んでもよい。上記以外の分散剤としては、例えば、高級脂肪酸、高分子界面活性剤などを含む酸系分散剤、酸系分散剤以外のカチオン系分散剤、ノニオン系分散剤、両性界面活性剤及び高分子系分散剤などを含んでもよい。また、これらの分散剤は、1種または2種以上組み合わせて用いてもよい。
(導電性ペースト)
 本実施形態に係る導電性ペーストの製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、本実施形態の導電性ペーストは、上記の各成分を用意し、各成分を、3本ロールミル、ボールミル、ミキサーなどで攪拌・混練することにより製造することができる。その際、導電性粉末表面に予め分散剤を塗布すると、導電性粉末が凝集することなく十分にほぐれて、その表面に分散剤が行きわたるようになり、均一な導電性ペーストを得やすい。また、バインダー樹脂をビヒクル用の有機溶剤に溶解させ、有機ビヒクルを作製した後、ペースト用の有機溶剤へ、導電性粉末、セラミック粉末、有機ビヒクル及び分散剤を添加し、攪拌・混練し、導電性ペーストを作製してもよい。
 また、有機溶剤中、ビヒクル用の有機溶剤としては、有機ビヒクルの馴染みをよくするため、導電性ペーストの粘度を調整するペースト用の有機溶剤と同じものを用いることが好ましい。ビヒクル用の有機溶剤の含有量は、導電性粉末100質量部に対して、例えば、5質量部以上80質量部以下である。また、ビヒクル用の有機溶剤の含有量は、導電性ペースト全体量に対して、好ましくは10質量%以上40質量%以下である。
 以下、本実施形態に係る導電性ペーストの好ましい特性について説明する。
[乾燥膜密度:DFD]
 導電性ペーストを印刷した後、乾燥して得られる乾燥膜の密度(DFD)は、4.8g/cmを超えるのが好ましく、5.0g/cm以上であることがより好ましく、5.2g/cm以上がさらに好ましく、5.4g/cm以上であるのが特に好ましい。
[乾燥膜の表面粗さ]
 導電性ペーストをスクリーン印刷し、大気中120℃で1時間乾燥させることにより、20mm角、膜厚1~3μmの乾燥膜を作製した際の表面粗さRa(算術平均粗さ)は、0.10μm以下であることが好ましく、0.07μm以下であってもよく、0.06μm以下であってもよい。なお、表面粗さRa(算術平均粗さ)の下限は、表面は平らであるのが好ましく特に限定されないが、0を超える値であって小さい値であるほど好ましい。
[乾燥膜の突起数]
 導電性ペーストを用いて下記の条件で作製した乾燥膜上の突起の数は、100個以下であることが好ましく、50個以下であることがより好ましく、20個以下であることがさらに好ましい。乾燥膜の突起の数が上記範囲である場合、導電性ペーストを用いて形成される積層セラミックコンデンサなどの電子部品のショート不良を抑制することができる。
・乾燥膜の製造条件
 2インチ角、厚み1mmのガラス基板上に、35μの厚みでアプリケーターを用いて、幅1.5cm、長さ4cmで、目開き6μmのフィルターでろ過した後の導電性ペーストを塗布し、120℃で10分間乾燥させて、乾燥膜を得る。また、光学顕微鏡を用い、×10のレンズで塗布膜の全面(幅1.5cm×長さ4cm)を観察し、上面視(平面視)で5μm以上のサイズの突起の数を数えて乾燥膜上の突起の個数を算出する。
 導電性ペーストは、積層セラミックコンデンサなどの電子部品に好適に用いることができる。積層セラミックコンデンサは、誘電体グリーンシートを用いて形成される誘電体層及び導電性ペーストを用いて形成される内部電極層を有する。
 積層セラミックコンデンサは、誘電体グリーンシートに含まれる誘電体セラミック粉末と導電性ペーストに含まれるセラミック粉末とが同一組成の粉末であることが好ましい。本実施形態の導電性ペーストを用いて製造される積層セラミックコンデンサは、グリーンシートの厚さが、例えば3μm以下である場合でも、シートアタックやグリーンシートの剥離不良が抑制される。
(電子部品)
 以下、本発明の電子部品等の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図面においては、適宜、模式的に表現することや、縮尺を変更して表現することがある。また、部材の位置や方向などを、適宜、図1などに示すXYZ直交座標系を参照して説明する。このXYZ直交座標系において、X方向およびY方向は水平方向であり、Z方向は鉛直方向(上下方向)である。
 図1A及び図1Bは、実施形態に係る電子部品の一例である、積層セラミックコンデンサ1を示す図である。積層セラミックコンデンサ1は、誘電体層12及び内部電極層11を交互に積層した積層体10と外部電極20とを備える。
 以下、上記導電性ペーストを使用した積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。まず、誘電体グリーンシートからなる誘電体層上に、導電性ペーストを印刷して、乾燥し、乾燥膜を形成する。この乾燥膜を上面に有する複数の誘電体層を、圧着により積層させた後、焼成して一体化することにより、内部電極層11と誘電体層12とが交互に積層したセラミック積層体10(積層体10)を作製する。その後、セラミック積層体10の両端部に一対の外部電極20を形成することにより積層セラミックコンデンサ1が製造される。以下に、より詳細に説明する。
 まず、未焼成のセラミックシートであるグリーンシートを用意する。このグリーンシートとしては、例えば、チタン酸バリウム等の所定のセラミックの原料粉末に、ポリビニルブチラール等の有機バインダーとターピネオール等の溶剤とを加えて得た誘電体層用ペーストを、PETフィルム等の支持フィルム上にシート状に塗布し、乾燥させて溶剤を除去したもの等が挙げられる。なお、グリーンシートからなる誘電体層の厚みは、特に限定されないが、積層セラミックコンデンサの小型化の要請の観点から、0.05μm以上3μm以下が好ましい。
 次いで、このグリーンシートの片面に、スクリーン印刷法等の公知の方法によって、上述の導電性ペーストを印刷(塗布)して乾燥し、乾燥膜を形成したものを複数枚、用意する。なお、印刷後の導電性ペースト(乾燥膜)の厚みは、内部電極層11の薄層化の要請の観点から、乾燥後1μm以下とすることが好ましい。
 次いで、支持フィルムから、グリーンシートを剥離するとともに、グリーンシートからなる誘電体層とその片面に形成された乾燥膜とが交互に配置されるように積層した後、加熱・加圧処理により積層体(圧着体)を得る。なお、積層体(圧着体)の両面に、導電性ペーストを塗布していない保護用のグリーンシートを更に配置する構成としても良い。
 次いで、積層体(圧着体)を所定サイズに切断してグリーンチップを形成した後、当該グリーンチップに対して脱バインダー処理を施し、還元雰囲気下において焼成することにより、セラミック積層体10を製造する。なお、脱バインダー処理における雰囲気は、大気またはNガス雰囲気にすることが好ましい。脱バインダー処理を行う際の温度は、例えば200℃以上400℃以下である。また、脱バインダー処理を行う際の、上記温度の保持時間を0.5時間以上24時間以下とすることが好ましい。また、焼成は、内部電極層に用いる金属の酸化を抑制するために還元雰囲気で行われ、また、積層体(圧着体)の焼成を行う際の温度は、例えば、1000℃以上1350℃以下であり、焼成を行う際の、温度の保持時間は、例えば、0.5時間以上8時間以下である。
 グリーンチップの焼成を行うことにより、グリーンシート中の有機バインダーが完全に除去されるとともに、セラミックの原料粉末が焼成されて、セラミック製の誘電体層12が形成される。また乾燥膜中の有機ビヒクルが除去されるとともに、ニッケル粉末またはニッケルを主成分とする合金粉末が焼結もしくは溶融、一体化されて、内部電極が形成され、誘電体層12と内部電極層11とが複数枚、交互に積層されたセラミック積層体10が形成される。なお、酸素を誘電体層の内部に取り込んで信頼性を高めるとともに、内部電極の再酸化を抑制するとの観点から、焼成後のセラミック積層体10に対して、アニール処理を施してもよい。
 そして、作製したセラミック積層体10に対して、一対の外部電極20を設けることにより、積層セラミックコンデンサ1が製造される。例えば、外部電極20は、外部電極層21及びメッキ層22を備える。外部電極層21は、内部電極層11と電気的に接続される。なお、外部電極20の材料としては、例えば、銅やニッケル、またはこれらの合金が好適に使用できる。なお、電子部品は、積層セラミックコンデンサに限定されず、積層セラミックコンデンサ以外の電子部品であってもよい。
 以下、本発明を実施例と比較例に基づき詳細に説明するが、本発明は実施例によって何ら限定されるものではない。
[評価方法]
(導電性ペーストの突起数)
 導電性ペーストを作製し、目開き6μmのフィルターにてろ過した後、2インチ角、厚み1mmのガラス基板上に、フィルター後の導電性ペーストを、アプリケーターを用いて厚み35μm、幅1.5cm、長さ4cmに塗布し、120℃で10分間乾燥させ、試料(乾燥膜)を作製した。その後、オリンパス製の光学顕微鏡を用い、×10のレンズで、得られた乾燥膜全面(1.5cm×4cm)を上面から観察し、突起の大きさ(最長軸方向の長さ)が5μm以上のサイズの突起の数を数えた。なお、突起数は少ないほど好ましい。
(乾燥膜密度DFD)
 作製した導電性ペーストをPETフィルム上に載せ、幅50mm、隙間125μmのアプリケーターで長さ約100mmに延ばした。得られたPETフィルムを120℃、40分乾燥させて、乾燥体を形成した後、この乾燥体を2.54cm(1インチ)角に4枚切断し、PETフィルムをはがした上で各4枚の乾燥膜の厚み、重量を測定して、乾燥膜密度(平均値)を算出した。
(表面粗さ)
 2.54cm(1インチ)角の耐熱強化ガラス上に、作製した導電ペーストをスクリーン印刷し、大気中120℃で1時間乾燥させることにより、20mm角、膜厚1~3μmの乾燥膜を作製した。作製した乾燥膜の表面粗さRa(算術平均粗さ)を、JIS B0601-2001の規格に基づいて測定した。
(総合評価)
 乾燥膜の総合評価として、突起の数が20個以下、かつ、表面粗さRaが0.1μm以下であるものを「〇」と評価し、突起の数が20を超え99個以下、かつ、表面粗さRaが0.1μm以下であるものを△、突起の数が100個超えるもの、及び/又は、表面粗さRaが0.1μm超であるものは、「×」と評価した。
[使用材料]
(導電性粉末)
 導電性粉末としては、Ni粉末(SEM平均粒径0.2μm)を使用した。
(セラミック粉末)
 セラミック粉末としては、チタン酸バリウム(BaTiO;SEM平均粒径0.10μm)を使用した。
(バインダー樹脂)
 バインダー樹脂としては、エチルセルロース樹脂(EC樹脂)、及び/又は、ポリビニルブチラール樹脂(PVB樹脂)を使用した。なお、バインダー樹脂は、イソボルニルアセテート(有機溶剤)に溶解させたビヒクルとして準備したものを用いた。
(分散剤)
 以下の分散剤を用いた。
(1)分散剤aとして、上記一般式(1)中、R=C1733(直鎖状炭化水素基)で示されるアミノ酸系分散剤を用いた。
(2)分散剤bとして、上記一般式(2)中、R=C1835(直鎖状炭化水素基)で示されるアミン系分散剤を用いた。
(3)分散剤b2として、上記一般式(2)中、R=C1225(直鎖状炭化水素基)で示されるアミン系分散剤を用いた。
(4)分散剤cとして、上記一般式(3)中、R=C1225、R=CO、R=CO、Y=1、Z=1で示されるアミン系分散剤を用いた。
(有機溶剤)
 有機溶剤としては、イソボルニルアセテート(IBA)又はターピネオール(TPO)を使用した。
[実施例1]
 導電性粉末50質量%、セラミック粉末10質量%、エチルセルロース樹脂およびポリビニルブチラール樹脂からなるビヒクル中のバインダー樹脂を合計で3質量%(エチルセルロース樹脂:ポリビニルブチラール樹脂=60:40(重量比))、表1に示す割合で配合した分散剤を合計で0.62質量%、及び、有機溶剤を全体として100質量%となるよう配合し、これらの材料を混合して導電性ペーストを作製した。作製した導電性ペーストの乾燥膜の表面粗さ、及び突起数等を上記方法で評価した。評価結果を表1に示す。
[実施例2~12、比較例1~3]
 分散剤の含有量を表1に示した量に変更した以外は、実施例1と同様の条件で導電性ペーストを作製した。作製した導電性ペーストを用いて、表面粗さ、及び突起数等を上記方法で評価した。評価結果を表1に示す。
 なお、表中、それぞれの分散剤の含有率を示す「質量部」は、導電性粉末100質量部に対する割合である。また、表中、それぞれの分散剤の含有率を示す「質量%」は、導電性ペースト100質量%に対する割合である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
[実施例13~16、比較例3、4]
 各材料の種類および含有量を、表2に示した種類および量とした以外は、実施例1と同様の条件で導電性ペーストを作製した。作製した導電性ペーストを用いて、表面粗さ、及び突起数等を上記方法で評価した。評価結果を表2に示す。なお、表2中の比較例3は、表1中の比較例3と同様である(比較のため表示)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
[評価結果]
 表1に示されるように、アミノ酸系分散剤a、アミン系分散剤b、およびアミン系分散剤cを含む実施例の導電性ペーストでは、乾燥膜の表面粗さRa(算術平均粗さ)が0.10μm以下であり、かつ、乾燥膜の突起数が100個以下と少ないことが示された。また、実施例の導電性ペーストでは、乾燥膜密度(DFD)が、5.5g/cm以上であり、分散性に優れることが示された。
 一方、アミン系分散剤bを含まない比較例1~3の導電性ペーストでは、アミン系分散剤bを含まない以外は、同様の条件で製造された実施例1、4、7と比較して、乾燥膜の突起数が増加した。また、比較例2の導電性ペーストでは、アミン系分散剤cの含有量が少ないため、乾燥膜の突起数はある程度少ないものの、乾燥膜の表面粗さRaが0.10μmを超えた。また、比較例3の導電性ペーストでは、分散剤全体の含有量が十分に多いため、乾燥膜の表面粗さRaは0.10μm以下であるものの、乾燥膜に多数の突起が生じた。
 また、表2に示されるように、アミノ酸系分散剤a、およびアミン系分散剤b又はb2を含む実施例13~16の導電性ペーストでも、乾燥膜の表面粗さRaが0.10μm以下であり、かつ、乾燥膜の突起数が100個以下と少ないことが示された。特に、バインダー樹脂として、エチルセルロース樹脂(EC)およびポリビニルブチラール樹脂(PVB)を含む、実施例16の導電性ペーストでは、実施例15の導電性ペースト(バインダー樹脂:ECのみ)と比較して、乾燥膜の突起数がより減少した。
 一方、アミノ酸系分散剤aのみを含む比較例4の導電性ペーストでは、乾燥膜の表面粗さRaが0.10μmを超え、かつ、乾燥膜に多数の突起が生じた。
 なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の1つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。また、法令で許容される限りにおいて、日本特許出願である特願2020-036584の内容を援用して本文の記載の一部とする。
1    積層セラミックコンデンサ
10   セラミック積層体
11   内部電極層
12   誘電体層
20   外部電極
21   外部電極層
22   メッキ層

Claims (12)

  1.  導電性粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む導電性ペーストであって、
     前記分散剤は、下記一般式(1)で示されるアミノ酸系分散剤を、前記導電性粉末100質量部に対して、0.01質量部以上4質量部以下、及び、下記一般式(2)で示されるアミン系分散剤を、前記導電性粉末100質量部に対して、0.01質量部以上4質量部以下含む、
    導電性ペースト。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (ただし、一般式(1)中、Rは、炭素数10~20の鎖状炭化水素基を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (ただし、一般式(2)中、Rは、炭素数12~22の鎖状炭化水素基を表す。)
  2.  前記分散剤は、さらに下記一般式(3)で示されるアミン系分散剤を、前記導電性粉末100質量部に対して、0.01質量部以上4質量部以下含み、
     前記導電性粉末を、導電性ペースト全体に対して、40質量%以上60質量%以下含む、請求項1に記載の導電性ペースト。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (ただし、一般式(3)中、Rは炭素数8~16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基を表し、Rはオキシエチレン基、オキシプロピレン基、又は、メチレン基を表し、Rはオキシエチレン基、又は、オキシプロピレン基を表し、R及びRは、同一でもよく、又は、異なっていてもよい。また、式(3)中のN原子と、R及びR中のO原子とは直接結合せず、かつ、Yは0~2の数であり、Zは1~2の数である。)
  3.  前記一般式(1)中、Rは、炭素数10~20の直鎖状炭化水素基を表す、請求項1又は請求項2に記載の導電性ペースト。
  4.  前記分散剤は、導電性ペースト全体に対して、0.01質量%以上4質量%以下含有される、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の導電性ペースト。
  5.  前記導電性粉末は、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu及びこれらの合金から選ばれる少なくとも1種の金属粉末を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の導電性ペースト。
  6.  前記導電性粉末は、平均粒径が0.05μm以上1.0μm以下である請求項1~5のいずれか一項に記載の導電性ペースト。
  7.  前記セラミック粉末は、ペロブスカイト型酸化物を含む請求項1~6のいずれか一項に記載の導電性ペースト。
  8.  前記セラミック粉末は、平均粒径が0.01μm以上0.5μm以下である請求項1~7のいずれか一項に記載の導電性ペースト。
  9.  前記バインダー樹脂は、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂及びブチラール系樹脂のうち少なくとも1つを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の導電性ペースト。
  10.  積層セラミック部品の内部電極用である、請求項1~9のいずれか一項に記載の導電性ペースト。
  11.  請求項1~10のいずれか一項に記載の導電性ペーストを用いて形成された電子部品。
  12.  誘電体層と内部電極とを積層した積層体を少なくとも有し、
     前記内部電極は、請求項10の導電性ペーストを用いて形成された
    積層セラミックコンデンサ。
     
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