(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(ａ)導電性粉末と、
(ｂ)有機ビヒクルと、
(ｃ)第三級アミン構造を有して前記有機ビヒクルに溶解する化合物と
を含有することを特徴とする導電性ペースト。
【請求項２】
前記導電性粉末が、Ｐｔ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，及びＷからなる物質群より選ばれる少なくとも１種、又は前記物質群より選ばれる少なくとも１種を含有する合金を含むものであることを特徴とする請求項１記載の導電性ペースト。
【請求項３】
前記有機ビヒクルが、セルロース構造、セルロースエステル構造、及びセルロースエーテル構造を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種を含有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の導電性ペ一スト。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ペーストを用いて形成した電極を備えていることを特徴とする電子部品。
【請求項５】
前記電極が、請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ペーストを印刷し、加熱することにより形成されたものであることを特徴とする請求項４記載の電子部品。
【請求項６】
前記電極の主要部の厚みが１μm以下であることを特徴とする請求項４又は５記載の電子部品。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ペーストを用いて形成される前記電子部品が積層セラミックコンデンサであることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、電子部品の電極形成に用いられる導電性ペースト、及びそれを用いて電極を形成した電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層コンデンサやセラミック多層基板などの電子部品を製造する工程において電極を形成する方法の一つに、セラミックなどからなる素子部に、Ｐｔ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｗなどの粉末を導電成分として含有する導電性ペーストを塗布、熱処理して電極を形成する方法がある。
【０００３】
ところで、かかる方法を用いて電子部品の電極を形成する場合、電子部品の小型化、高精度化を実現しようとすると、製造工程において、素子部に導電性ペーストを塗布する際に、導電性ペーストを均一に、しかも薄く塗布することが必要になる。そして、そのためには、所望の粘度を有し、かつ、その粘度が経時的に変化することのない安定した導電性ペーストを用いることが必要になる。
【０００４】
そして、従来、導電性ペーストの粘度を安定させる方法としては、例えば、特願平８−１９２４３５号に開示されているように、ステアリン酸、パルミチン酸などの物質を導電性ペーストに添加する方法がある。かかる方法によれば、縮合、重合した導電性ペースト中の有機ビヒクルが加水分解することから、導電性ペーストの粘度上昇を抑制することが可能になるとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の方法には、以下に述べるような２つの問題点がある。
(1)製造された導電性ペーストの粘度の経時的な上昇を抑制することはできるが、製造時の粘度を低下させることはできず、任意の粘度を有する導電性ペーストを得ることができない。
(2)使用する溶剤との関係により、導電性ペースト中に導電性粉末以外の固形物が存在する場合もあるものと考えられるが、そのような場合には、かかる導電性ペーストを用いて電極を形成した電子部品にショート不良などの不具合が発生し、歩留まりが低下することになる。
【０００６】
本願発明は、上記問題点を解決するものであり、所望の粘度を有し、かつ、経時的な粘度の変化がなく、安定した粘度特性を有する導電性ペースト、及びそれを用いて製造される電子部品を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明の発明者等は、導電性ペーストの粘度上昇のメカニズムについて種々の実験、検討を行い、
(1)製造直後の導電性ペーストの粘度が高いのは、導電性粉末に吸着された水に由来する水酸基により、導電性粉末の表面が覆われ、この水酸基と有機ビヒクル中の有機樹脂の水素原子とが水素結合することにより、金属（導電性粉末）を介した有機樹脂の三次元ネットワークが形成されることによるものであり、また、
(2)粘度が経時的に上昇するのは、金属（導電性粉末）の表面に、わずかに酸化された状態の部分が存在し、この酸化状態にある部分が電子欠乏状態となることから、かかる部分に、有機ビヒクルを構成する有機樹脂中の酸素原子の非共有電子対が結合し、金属を介した有機樹脂の三次元ネットワークが徐々に形成されることによるものであることを見出し、さらに、実験、検討を行って、本願発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本願発明（請求項１）の導電性ペーストは、
(ａ)導電性粉末と、
(ｂ)有機ビヒクルと、
(ｃ)第三級アミン構造を有して前記有機ビヒクルに溶解する化合物と
を含有することを特徴としている。
【０００９】
本願発明（請求項１）の導電性ペーストは、粘度を制御するために、第三級アミン構造を有して有機ビヒクルに溶解する化合物を添加するようにしているので、導電性ペーストの粘度特性に応じて、所望の粘度を有する導電性ペーストを製造することが可能になる。
なお、製造後の粘度が経時的に上昇する場合には、窒素を含み硫黄を含まない複素環構造を有して有機ビヒクルに溶解する化合物を添加することも可能である。
【００１０】
また、請求項２の導電性ペーストは、前記導電性粉末が、Ｐｔ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，及びＷからなる物質群より選ばれる少なくとも１種、又は前記物質群より選ばれる少なくとも１種を含有する合金を含むものであることを特徴としている。
【００１１】
本願発明において、導電性粉末の種類に特別の制約はないが、Ｐｔ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，及びＷからなる物質群より選ばれる少なくとも１種、又は前記物質群より選ばれる少なくとも１種を含有する合金を含むものを用いることにより、十分な導電性を有する電極を確実に形成することが可能になる。
【００１２】
また、請求項３の導電性ペーストは、前記有機ビヒクルが、セルロース構造、セルロースエステル構造、及びセルロースエーテル構造を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種を含有するものであることを特徴としている。
【００１３】
有機ビヒクルとして、セルロース構造、セルロースエステル構造、及びセルロースエーテル構造を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むものを用いることにより、少ない有機ビヒクル含有量で、塗布に必要な粘度が確保されるので、導電性ペーストに占める導電性粉末の比率を高めることができる。
【００１４】
また、本願発明（請求項４）の電子部品は、請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ペーストを用いて形成した電極を備えていることを特徴としている。
【００１５】
請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ペーストを用いることにより、厚みが均一で、しかも厚みの薄い電極を確実に形成することが可能になるため、小型、高性能で、信頼性の高い電子部品を提供することが可能になる。
【００１６】
また、請求項５の電子部品は、前記電極が、請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ペーストを印刷し、加熱することにより形成されたものであることを特徴としている。
【００１７】
請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ペーストを印刷し、加熱して電極を形成することにより、容易かつ確実に、厚みが均一で、しかも厚みの薄い電極を確実に形成することが可能になり、特に複雑な製造工程を必要とすることなく、小型、高性能で、信頼性の高い電子部品を得ることができるようになる。
【００１８】
また、請求項６の電子部品は、前記電極の主要部の厚みが１μm以下であることを特徴としている。
【００１９】
形成しようとする電極の厚みが１μm以下にまで薄くなると、導電性ペーストとして、所望の粘度を有するものを用いることが特に必要となるが、そのような場合に本願発明の導電性ペーストを用いることにより、主要部の厚みが１μm以下の電極を備えた電子部品を確実に得ることが可能になる。
【００２０】
また、請求項７の電子部品は、請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ペーストを用いて形成される前記電子部品が積層セラミックコンデンサであることを特徴としている。
【００２１】
積層セラミックコンデンサは、小型、大容量の要求に応えるため、特に、内部電極及びセラミック層の積層数を増やすことが必要な電子部品であるが、本願発明の導電性ペーストを用いて電極を形成することにより、電極の厚みが薄く、しかも均一で、積層数が増大しても、デラミネーションなどの不具合が発生しにくく、小型、大容量で、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを得ることが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本願発明を実施するにあたって、導電性ペーストを構成する導電性粉末の種類に特別の制約はないが、一般的には、Ｐｔ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，及びＷからなる物質群より選ばれる少なくとも１種、又は前記物質群より選ばれる少なくとも１種を含有する合金を含むものなどが好適に用いられる。
【００２３】
なお、これらの導電性粉末の表面に酸化物などのコートを施したり、他の添加物を添加したりすることも可能である。また、これら導電性粉末の粒径は特に限定されないが、積層型電子部品の小型化や薄層化などの見地からは、１μm以下、さらには、０．５μm以下の粒径のものを用いることが好ましい。一般的に、使用する導電性粉末の粒径が小さくなるほど、導電性ペーストの粘度制御が困難になるので、本願発明の有用性は増大する。
【００２４】
また、本願発明において用いられる有機ビヒクルは、有機樹脂を溶剤に溶かしたものである。本願発明において、有機ビヒクルを構成する有機樹脂、溶剤の種類に特に制約はないが、導電性ペーストを用いて電子部品を製造する際に、有機樹脂を加熱分解する場合には、少ない含有量で、塗布に必要な粘度が確保されるような有機樹脂を用いることが望ましい。そして、このような場合には、酢酸セルロースなどのセルロースエステル、メチルセルロース、エチルセルロースなどのセルロースエーテル、その他のセルロース構造を持つ樹脂を使用することが好ましい。
【００２５】
また、本願発明において、導電性ペーストの粘度の制御及び安定化のために添加される物質の持つべき化学構造は、初期粘度（製造時の粘度）と使用時に有しているべき粘度との関係により異なる。
【００２６】
＜製造直後の粘度が高い場合の添加物について＞
製造直後の導電性ペーストの粘度が高いのは、導電性粉末に吸着された水に由来する水酸基により、導電性粉末の表面が覆われ、水酸基と有機ビヒクル中の有機樹脂の水素原子とが水素結合することにより、金属（導電性粉末）を介した有機樹脂の三次元ネットワークが形成されることによるものである。
【００２７】
そこで、有機樹脂のもつ水素原子を受容する構造、つまり、ブレンステッド塩基構造を有する物質を添加することにより、金属（導電性粉末）を介した有機樹脂の三次元ネットワークの形成を抑制、防止して、製造直後の導電性ペーストの粘度を低下させることが可能になる。すなわち、上述のブレンステッド塩基構造を有する添加物は、有機ビヒクル中の有機樹脂の水素原子と結合することにより、前述した導電性粉末の表面の水酸基と、有機ビヒクル中の有機樹脂との水素結合を阻害するので、製造直後の導電性ペーストの粘度を低くすることが可能になる。
【００２８】
上記の要件を具備する添加物としては、化学構造に塩基性の強い水酸基をもつもの、窒素原子をもつものなどがあるが、塩基性が強すぎるものは有機樹脂などを分解するおそれがあるため好ましくない。
【００２９】
かかる見地からは、前記有機ビヒクル中の有機樹脂に対してブレンステッド塩基となる物質の中でも、第三級アミン構造を有する物質が好ましい。
なお、本願発明において好適に用いることが可能な第三級アミン構造を有する物質としては、下記の化学式１に示すような、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−アルキル−１，３−ジアミノプロパンなどが例示されるが、その他にも、トリエチルアミン、トリメチルアミンなどを用いることが可能である。
【００３０】
【化１】
0003656558.tif 000002
【００３１】
また、導電性ペーストに用いる溶剤に溶解するものが望ましいのは、添加する物質が導電性ペーストに用いる溶剤に溶解しない場合、導電性ペースト中に導電性粉末以外の固形物が存在することとなり、かかる導電性ペーストを用いて電極を形成した場合、電子部品にショート不良が多発して、歩留まりの低下を招くことによる。
【００３２】
また、本願発明の導電性ペーストの製造方法（例えば、各成分の配合の順序、混練方法など）には特別の制約はなく、種々の方法を用いることが可能である。
【００３３】
また、本願発明の導電性ペーストを用いて電子部品の電極を形成する方法にも特別の制約はない。ただし、積層型電子部品の小型化や薄層化などの見地からは、印刷精度の高いスクリーン印刷法により、導電性ペーストを高精度に印刷した後、加熱により有機ビヒクルを蒸発、分解して電極を形成する方法が好適な例として挙げられる。
【００３４】
なお、本願発明の導電性ペーストを用いることにより、電子部品の電極の厚みを１μm以下にすることが可能になるため、従来に比べて、格段に小型、高性能の電子部品を高い歩留まりで生産することができる。
【００３５】
【実施例】
以下、本願発明の実施例を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００３６】
［実施例］
まず、エチルセルロース樹脂２０重量部をテルピネオール８０重量部に添加し、攪拌機にて均一に混合して有機ビヒクルを得る。
【００３７】
次に、有機ビヒクル５０重量部と、市販の粒径０．１μmの金属粉からなる導電性粉末５０重量部を混合し、３本ロールにて均一に分散させることにより、一次ペーストを得る。
【００３８】
それら、上述のようにして得た一次ペースト１００重量部と、第三級アミン構造を有して上記有機ビヒクルに溶解する物質として、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−アルキル−１，３−ジアミノプロパンを１重量部混合することにより、導電性ペースト（試料１）を得た。
【００３９】
［比較例］
上記実施例と同様の方法で、一次ペーストを作製し、そのまま（すなわち、添加物を特別に添加したり、なんらかの処理を施したりすることをせずに）、導電性ペースト（試料２）とした。
【００４０】
上記試料１及び２の導電性ペーストの初期粘度、及び、大気中２５℃で３０日間放置した後の粘度を、Ｅ型粘度計（株式会社トキメック社製）にて２５℃、２．５rpmの条件で測定した。その結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
0003656558.tif 000003
【００４２】
表１から、比較例の導電性ペースト（試料２）は、３０日間放置後の粘度が大幅に上昇しているのに対し、本願発明の実施例の試料１では、３０日間放置後にも、粘度の上昇がほとんど認められないことがわかる。
【００４３】
さらに、表１から、実施例の導電性ペースト（試料１）では、初期粘度が比較例の導電性ペースト（試料２）の初期粘度よりも低下しており、かつ、３０日間放置後にも、その粘度（初期粘度）が維持されていることがわかる。
【００４４】
このように、安定して、所望の粘度を有する本願発明の導電性ペーストを用いることにより、均一で、厚みの薄い電極を確実に形成することが可能になり、従来に比べて、格段に小型、高性能の電子部品を高い歩留まりで生産することが可能になる。
【００４５】
なお、本願発明は、上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、導電性粉末の種類や配合割合、有機ビヒクルの種類や配合割合、添加物質の種類や添加量、本願発明の導電性ペーストを用いて製造される電子部品の種類などに関し、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００４６】
【発明の効果】
上述のように、本願発明（請求項１）の導電性ペーストは、粘度を制御するために、第三級アミン構造を有して有機ビヒクルに溶解する化合物を添加するようにしているので、導電性ペーストの粘度特性に応じて、所望の粘度を有する導電性ペーストを製造することができるようになる。
【００４７】
また、本願発明によれば、粘度安定化の目的で、第三級アミン構造を有して有機ビヒクルに溶解する化合物を含有することにより、導電性ペースト中の導電性粉末以外の固形物が生じにくくなるため、本願発明の導電性ペーストを用いて電子部品の電極を形成した場合には、導電性粉末以外の固形物に起因するショート不良などの発生を防止して、製品の歩留まりを向上させることが可能になる。
【００４８】
また、本願発明によれば、導電性ペーストに所望の粘度を付与することが可能になるため、(1)電子部品の電極を形成方法の選択の自由度を向上させることができる、(2)スクリーン印刷法などの印刷工法を用いることにより、塗布厚を１μm以下にまで薄くすることが可能になるとともに、塗布厚の経時変化及びばらつきを防止して、良品率を向上させることができるという効果が得られる。
【００４９】
また、本願発明の導電性ペーストにおいて、導電性粉末の種類に特別の制約はないが、請求項２のように、Ｐｔ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，及びＷからなる物質群より選ばれる少なくとも１種、又は前記物質群より選ばれる少なくとも１種を含有する合金を含むものを用いることにより、十分な導電性を有する電極を確実に形成することが可能になる。
【００５０】
また、請求項３の導電性ペーストのように、有機ビヒクルとして、セルロース構造、セルロースエステル構造、セルロースエーテル構造を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むものを用いることにより、少ない有機ビヒクル含有量で、塗布に必要な粘度が確保されるので、導電性ペーストに占める導電製粉末の比率を高めることができる。
【００５１】
また、本願発明（請求項４）の電子部品は、本願発明（請求項１〜３）の導電性ペーストを用いて形成した、厚みが均一で、しかも厚みの薄い電極を備えているので、小型、高性能で、信頼性の高い電子部品を提供することが可能になる。
【００５２】
また、請求項５の電子部品のように、本願発明（請求項１〜３）の導電性ペーストを印刷し、加熱して電極を形成することにより、容易かつ確実に、厚みが均一で、しかも厚みの薄い電極を確実に形成することが可能になり、特に複雑な製造工程を必要とすることなく、小型、高性能で、信頼性の高い電子部品を得ることができる。
【００５３】
また、形成しようとする電極の厚みが１μm以下にまで薄くなると、導電性ペーストとして、所望の粘度を有するものを用いることが特に必要となるが、請求項６のように、本願発明の導電性ペーストを用いて電極を形成することにより、主要部の厚みが１μm以下の電極を備えた電子部品を確実に得ることが可能になる。
【００５４】
また、積層セラミックコンデンサは、小型、大容量の要求に応えるため、特に、内部電極及びセラミック層の積層数を増やすことが必要な電子部品であるが、請求項７のように、本願発明の導電性ペーストを用いて電極を形成することにより、電極の厚みが薄く、しかも均一で、積層数が増大しても、デラミネーションなどの不具合が発生しにくく、小型、大容量で、信頼性の高い積層セラミックコンデンサを得ることができる。