(57)【要約】【課題】凝集物の混入のないグラビア印刷用導電性ペーストを確実にしかも効率よく製造することが可能なグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法を提供する。【解決手段】凝集体を含む導電性ペーストを、ろ過手段によりろ過して、導電性ペーストに含まれる１０μｍ以上の凝集体を除去した後、ろ過手段から排出される導電性ペーストをろ過手段から直接容器に詰める。また、撹拌しながらろ過することにより、凝集物などの沈降分離を防止しつつ、ろ過を行うことが可能になる。また、密閉式の加圧ろ過手段を用いて、凝集体を含む導電性ペーストを密閉状態に保ちながら加圧ろ過することにより、ろ過工程で溶剤が外部に蒸発、揮散することを防止して凝集物の発生を防止する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラビア印刷に用いられる導電性ペーストの製造方法であって、
凝集体を含む導電性ペーストを、ろ過手段によりろ過して、導電性ペーストに含まれる１０μｍ以上の凝集体を除去する工程と、
前記ろ過工程でろ過され、ろ過手段から排出される導電性ペーストを、ろ過手段から直接容器に詰める容器詰め工程と
を具備することを特徴とするグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法。
【請求項２】
前記ろ過工程において、凝集体を含む導電性ペーストを撹拌しながらろ過することを特徴とする請求項１記載のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法。
【請求項３】
前記ろ過工程において、密閉式の加圧ろ過手段を用いて、凝集体を含む導電性ペーストを密閉状態に保ちながら加圧ろ過することを特徴とする請求項１又は２記載のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性ペーストの製造方法に関し、詳しくは、グラビア印刷に使用される、蒸発しやすい溶剤を用いたグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、積層セラミック電子部品に対しては、携帯電話機を代表例とした各種電子機器の小型化に伴い、より一層の薄層化及び低コスト化が望まれている。例えば、積層セラミックコンデンサにおいては、大容量化を実現するために誘電体セラミック層の厚みが５μｍ以下にまで薄層化され、また、誘電体セラミック層の積層数についても３００層以上にまで多層化されている。
【０００３】
また、低コスト化のため、静電容量取得用の内部電極のような内部導体膜に用いられる導電性金属材料に関し、Ａｇ、Ｐｄなどの貴金属材料から、Ｎｉ、Ｃｕなどの卑金属材料への変更も進められている。
【０００４】
また、内部導体膜の形成に用いられる導電性ペーストにおいては、内部導体膜の薄層化に伴い、導電性ペーストに含まれる金属粉末の微細化が進められている。
【０００５】
ところで、従来、積層セラミック電子部品を製造する場合において、セラミックグリーンシート上に導電性ペーストによる内部導体膜を形成する方法として、一般に、スクリーン印刷法が用いられている。しかしながら、タクト時間の長いスクリーン印刷法では、生産性が低いため、このような内部導体膜の印刷工程の効率化が望まれている。
【０００６】
そこで、内部導体膜の印刷工程において、生産性を向上させるための方策の１つとして、高速印刷が可能なグラビア印刷工法を採用することが提案されるに至っている。
そして、積層セラミック電子部品の内部導体膜をグラビア印刷工法により形成するため、グラビア印刷用導電性ペースト（グラビア電極インキ）とその製造方法が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００７】
そして、これらのグラビア印刷用導電性ペースト（グラビア電極インキ）の製造方法においては、従来のスクリーン印刷に用いられる導電性ペーストとは異なり、導電性インキ（導電性ペースト）の粘度を１Ｐａ・Ｓ以下にまで低粘度化し、かつ、チキソトロピー性の発生を抑えることにより、グラビア印刷工程における印刷適性を満足させるようにしている。
【０００８】
さらに、これらのグラビア印刷用導電性ペースト（グラビア電極インキ）を製造するにあたって、積層セラミック電子部品の信頼性の低下やショート不良の原因となる１０μｍ以上の凝集物をろ過して除去することを開示している。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−３３５１６７号公報
【特許文献２】
特開平１０−１９９３３１号公報
【００１０】
そして、特許文献１には、
（ａ）グラビア印刷用導電性ペーストに用いられる溶剤としては、高速印刷を可能にするために、速やかに蒸発するトルエンやエタノールを用いることが好ましいこと、
（ｂ）グラビア印刷作業中にインキ中の溶剤が蒸発して粘度や固形分が変化することを防止するために、希釈溶剤を必要に応じて適宜添加する自動粘度調整装置を用いること、
（ｃ）このとき、希釈溶剤の主成分は、グラビアインキ中の最も蒸発しやすい溶剤を用いることが好ましいこと
などが示されており、グラビア印刷用導電性ペーストに用いられる溶剤としては、できるだけ蒸発しやすいものを用いることが望ましいことが示されている。
【００１１】
しかしながら、グラビア印刷用導電性ペースト中の溶剤が蒸発、揮散すると、導電性ペースト中の金属成分と樹脂成分からなる凝集物が発生する。グラビア印刷用導電性ペーストを製造する過程で、ろ過工程より前に溶剤の蒸発や揮散による凝集物が発生した場合は、ろ過により凝集物は除去されるが、ろ過工程より後に発生した凝集物については、グラビア印刷用導電性ペーストの製品中に残留することになり、積層セラミック電子部品の内部電極の形成などに用いた場合には、信頼性低下の原因になるという問題点がある。
【００１２】
図３は、従来のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法の一例を示す図であり、ペーストをろ過するろ過工程及びろ過されたペーストを保管容器に詰める容器詰め工程を示している。
すなわち、従来は、図３に示すように、底部にフィルタ（ろ材）５１を配設したろ過器本体５２に、ペースト５３を供給し、Ｎ２ガスで加圧して、フィルタ５１を通過させることにより、固形物や凝集物を除去した後、ろ過したペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）５３ａを、一旦ペースト受けタンク５４に受けた後、ペースト受けタンク５４から小型の保管容器５５に詰め替えるようにしている。
【００１３】
しかしながら、上記の方法によれば、全量をペースト受けタンク５４から小型の保管容器５５に詰め替えるために時間を要することから、時間の経過に伴ってペースト中の溶剤が蒸発、揮散し、凝集物が発生して、ペースト中に凝集物が混在することになり、このようなグラビア印刷用導電性ペーストを積層セラミック電子部品の内部電極の形成などに用いると、信頼性が低下するという問題点がある。
【００１４】
本発明は上記問題点を解決するものであり、凝集物の混入のないグラビア印刷用導電性ペーストを効率よくしかも確実に製造することが可能なグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明（請求項１）のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法は、
グラビア印刷に用いられる導電性ペーストの製造方法であって、
凝集体を含む導電性ペーストを、ろ過手段によりろ過して、導電性ペーストに含まれる１０μｍ以上の凝集体を除去する工程と、
前記ろ過工程でろ過され、ろ過手段から排出される導電性ペーストを、ろ過手段から直接容器に詰める容器詰め工程と
を具備することを特徴としている。
【００１６】
凝集体を含む導電性ペーストを、ろ過手段によりろ過して、導電性ペーストに含まれる１０μｍ以上の凝集体を除去した後、ろ過手段から排出される導電性ペーストを、ろ過手段から直接容器に詰めることにより、溶剤の蒸発、揮散を防止して、凝集物の発生を防止することが可能になり、凝集物の混入のないグラビア印刷用導電性ペーストを効率よくしかも確実に製造することが可能になる。
なお、本発明において、導電性ペーストに含まれる１０μｍ以上の凝集体を除去するようにしているのは、１０μｍ以上の凝集体を除去することができれば、例えば、本発明の方法により製造されたグラビア印刷用導電性ペーストを積層セラミック電子部品の内部電極の形成に用いた場合において、ショート不良などの発生を防止して、信頼性を十分に向上させることが可能になることによる。
【００１７】
また、請求項２のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法は、前記ろ過工程において、凝集体を含む導電性ペーストを撹拌しながらろ過することを特徴としている。
【００１８】
グラビア印刷用導電性ペーストは低粘度であるため、導電成分である金属粉末などの沈降分離が生じやすいが、撹拌しながらろ過することにより、ろ過工程で金属粉末などの沈降分離が発生することを防止して、所望の組成を有するグラビア印刷用導電性ペーストを確実に製造することが可能になる。
【００１９】
また、請求項３のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法は、前記ろ過工程において、密閉式の加圧ろ過手段を用いて、凝集体を含む導電性ペーストを密閉状態に保ちながら加圧ろ過することを特徴としている。
【００２０】
密閉式の加圧ろ過手段を用いて、凝集体を含む導電性ペーストを密閉状態に保ちながら加圧ろ過することにより、ろ過工程で溶剤が外部に蒸発、揮散することを確実に防止して凝集物の発生を確実に防止することが可能になるとともに、加圧ろ過を行うことにより、速やかにろ過を行うことが可能になり、凝集物の混入のないグラビア印刷用導電性ペーストを確実に、しかも効率よく製造することが可能になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示して、本発明をさらに詳しく説明する。
なお、図１は、本発明のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法の一例を示す図であり、ペーストをろ過するろ過工程及びろ過されたペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）を保管容器に詰める容器詰め工程を示している。
図１に示すように、この実施形態では、撹拌機（撹拌手段）４を備え、底部にフィルタ（ろ材）１を配設したろ過器本体２に、ペースト３を供給し、内部が密閉された状態で、Ｎ２ガスを供給し、加圧下でろ過してフィルタ１を通過させることにより、固形物や凝集物を除去したペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）３ａを、ろ過器本体２から直接小型の保管容器５に収容するようにしている。
【００２２】
なお、ろ過に用いるフィルタ（ろ材）１としては、メンブランフィルタ、ふるい網、焼結金属フィルタなどの一般的なものを用いることが可能である。
【００２３】
また、この実施形態では、溶剤の蒸発を防ぐために、ろ過器本体２として、密閉式の容器が用いられており、Ｎ２ガスを供給して加圧下にろ過を行うようにしている。加圧用のガスとしてはＮ２ガスに限らず、空気などの他のガスを用いることも可能である。
【００２４】
また、この実施形態では、ペースト３が低粘度であることから、導電成分である金属粉末などの沈降分離を防ぐために、撹拌機４を備えたろ過器本体２が用いられており、撹拌機４によりペースト３を撹拌しながらろ過することができるようにしている。
【００２５】
また、この実施形態では、凝集物を除去した後、ろ過器本体２から排出されるペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）３ａを、ろ過手段から直接小型の保管容器５に収容するようにしている。
なお、保管容器５としては、ガラス、ステンレス、プラスチックなどからなる容器を用いることが可能である。
【００２６】
また、ろ過器本体２から排出されるペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）３ａの、保管容器５への収容を容易にするために、例えば、フィルタ１を通過した後のペーストが取り出される、ろ過器本体２の下部の取り出し口２ａの径を保管容器５の径より小さくすることが好ましい。
【００２７】
また、ろ過器本体２から排出されるペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）３ａを、複数の保管容器５に受ける場合には、保管容器５の交換作業が必要になるため、保管容器５の交換時にろ過速度を低下させるためのろ過速度調整手段を設けたり、ろ過器本体２の取り出し口２ａに開閉弁を設けたりすることが好ましい。
【００２８】
上述のように、凝集体を含むペースト３を、フィルタ１によりろ過して、ペースト３に含まれる粒径が１０μｍ以上の凝集体を除去した後、ろ過手段（ろ過器本体２）から排出されるペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）３ａを、ろ過器本体２から直接保管容器５に詰めることにより、ろ過後における溶剤の蒸発、揮散を防止して、凝集物の発生を防止することが可能になり、凝集物の混入のないグラビア印刷用導電性ペーストを確実にしかも効率よく製造することができる。
【００２９】
また、図２は、本発明の方法により製造したグラビア印刷用導電性ペーストを用いて形成した内部電極を備えた積層セラミック電子部品を示す断面図である。この積層セラミック電子部品１１は、セラミック層１２を介して複数の内部電極１３が積層され、かつ、交互に逆側の端面に引き出された構造を有するセラミック積層体１４と、セラミック積層体１４の両端面側に配設された端子電極１５，１５と、端子電極１５，１５の表面に形成されためっき膜１６，１６とを備えている。
【００３０】
セラミック積層体１４は、ＢａＴｉＯ３を主成分とする誘電体材料からなるセラミック層（セラミックグリーンシート）上に、本発明の導電性ペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）を印刷した生のセラミック層（セラミックグリーンシート）を複数積層し、圧着することにより形成した生のセラミック積層体を焼成することにより形成されている。
【００３１】
また、内部電極１３は、上述のように、ＢａＴｉＯ３を主成分とする誘電体材料からなるセラミック層（セラミックグリーンシート）上に印刷した本発明の導電性ペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）が、セラミック層（セラミックグリーンシート）と同時焼成されることにより形成されており、内部電極１３，１３のそれぞれの端縁が、セラミック積層体１４の何れか一方の端面に露出するように形成されている。
【００３２】
端子電極１５，１５は、セラミック積層体１４の端面に露出した内部電極１３，１３の一端と電気的かつ機械的に接合されるように、端子電極形成用の導電性ペーストをセラミック積層体１４の端面に塗布して焼付けることにより形成されている。
【００３３】
また、めっき膜１６，１６は、例えば、ＳｎやＮｉなどの無電解めっき膜や、はんだめっき膜などであり、端子電極１５，１５上に少なくとも１層形成されている。
【００３４】
なお、セラミック積層体１４の構成材料は、上述の実施形態に限定されるものではなく、例えばＰｂＺｒＯ３などの他の誘電体材料や、絶縁体、磁性体、半導体材料などであってもよい。
また、セラミック層１２は内部電極１３の積層数についても、特に制約はない。また、端子電極の形成位置や個数についても、上述の実施形態に限定されるものではない。
さらに、めっき膜１６，１６は、必ずしも備えている必要はなく、また何層形成されていてもよい。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例とともに示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００３６】
（実施例）
市販のニッケル金属粉（粒径０．２μｍ）５０重量部を、エチルセルロース樹脂１０重量部，トルエン２０重量部，エタノール２０重量部からなるビヒクルに分散させて、粘度１Ｐａ・Ｓ以下の低粘度ペーストを５０ｋｇ作製した。これを図１に示すように、１０μｍのフィルタ１としてメンブランフィルタを下部に取り付けたろ過器本体（密閉容器）２に入れ、Ｎ２ガスで加圧することにより、加圧ろ過を行った。ろ過したペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）３ａは、２ｋｇずつ２５本の保管容器５に直接詰めた。なお、保管容器５にペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）３ａを詰める作業には約１時間を要した。
【００３７】
（比較例）
市販のニッケル金属粉（粒径０．２μｍ）５０重量部を、エチルセルロース樹脂１０重量部，トルエン２０重量部，エタノール２０重量部からなるビヒクルに分散させて、粘度１Ｐａ・Ｓ以下の低粘度ペーストを５０ｋｇ作製した。これを図３に示すフィルタ（１０μｍのメンブランフィルタ）５１を下部に取り付けたろ過器本体５２に入れ、Ｎ２ガスで加圧することにより、ろ過をおこなった。
そして、ろ過したペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）５３ａは一旦タンク５４に受けた。
それから、タンク５４を傾けることによって、ペースト５３ａを保管容器５５に詰め替えた。なお、タンク５４からペースト５３ａを２ｋｇずつ２５本の保管容器に入れた。保管容器５５への詰め替え作業には約１時間を要した。
【００３８】
上述のようにして作製した実施例及び比較例の試料（グラビア印刷用導電性ペースト）のうち、保管容器１本目，１５本目，及び２５本目の試料（グラビア印刷用導電性ペースト）をドクターブレードでガラス基板上に印刷し、印刷塗膜上の４００ｍｍ２当たりの、１０μｍ以上の凝集物の数を金属顕微鏡で評価した。その結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１から、比較例の１５本目及び２５本目の試料では、印刷塗膜上に凝集物が認められたが、実施例の１本目，１５本目，２５本目の試料及び比較例の１本目の試料では、印刷塗膜上に凝集物が認められなかった。
比較例の１５本目及び２５本目の印刷塗膜上の凝集物を分析した結果、ニッケルの凝集物であることが確認された。これは、ろ過したペーストをタンクから保管容器に移し替える作業中にペーストから溶剤が蒸発し、凝集物が発生したことによるものと考えられる。
【００４１】
次に、実施例の２５本目の凝集物のない試料（グラビア印刷用導電性ペースト）と、比較例の２５本目の試料（グラビア印刷用導電性ペースト）をセラミックグリーンシート上に、以下の方法でグラビア印刷した。
（１）まず、ポリエチレンテレフタレートからなるフィルム上に、厚み５．０μｍのセラミックグリーンシートを成形した。
（２）それから、市販の包装材用途に用いられるグラビア印刷機を用い、グラビア版胴には、印刷面中にチップパターンが多数個得られる形状のグラビア版を用いてグラビア印刷を行った。
すなわち、上述のセラミックグリーンシート上に、目的とする導体膜厚が１．５μｍとなるような印刷条件を適用しながら、印刷速度２０ｍ／秒にて、上述の２種類の導電性ペーストを連続印刷した。
【００４２】
そして、印刷塗膜上の凝集物の有無を調べた。凝集物の有無の評価は、印刷面積中の任意の５０点について金属顕微鏡によりおこなった。その結果を表２に示す。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
表２より、比較例の２５本目の試料（グラビア印刷用導電性ペースト）の場合、印刷塗膜上に凝集物が認められたが、実施例の２５本目の試料（グラビア印刷用導電性ペースト）の場合には、印刷塗膜上に凝集物は認められなかった。
印刷塗膜上の凝集物は、積層セラミック電子部品の内部電極に用いた場合には、ショート不良や信頼性の低下につながるが、本発明の製造方法で製造したグラビア印刷用導電性ペーストを用いた場合には、凝集物のない印刷塗膜を形成することが可能であることが確認された。したがって、本発明の製造方法で製造したグラビア印刷用導電性ペーストを積層セラミック電子部品の内部電極に用いた場合、ショート不良がなく信頼性の高い積層セラミック電子部品を確実に製造することが可能になる。
【００４５】
なお、上記実施例では、市販のニッケル金属粉を、エチルセルロース樹脂，トルエン，エタノールからなるビヒクルに分散させたグラビア印刷用導電性ペーストを例にとって説明したが、本発明においては、導電成分である金属粉末の種類、金属粉末の粒径、有機ビヒクルの種類などに特別の制約はなく、他の金属粉末や他の有機ビヒクルを用いるグラビア印刷用導電性ペーストに対しても本発明を適用することが可能である。
【００４６】
本発明は、さらにその他の点においても、上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、凝集体を除去するためのろ過手段の具体的な構成、ろ材の種類、ろ過手段から排出されるペーストを容器に収容するための具体的な方法、容器の構造、凝集体を含むペーストを撹拌するための撹拌手段の構成、密閉式の加圧ろ過手段の具体的な構成などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００４７】
【発明の効果】
上述のように、本発明（請求項１）のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法は、凝集体を含む導電性ペーストを、ろ過手段によりろ過して、導電性ペーストに含まれる１０μｍ以上の凝集体を除去した後、ろ過手段から排出される導電性ペーストを、ろ過手段から直接容器に詰めるようにしているので、溶剤の蒸発、揮散を防止して、凝集物の発生を防止することが可能になり、凝集物の混入のないグラビア印刷用導電性ペーストを効率よくしかも確実に製造することが可能になる。
【００４８】
また、グラビア印刷用導電性ペーストは低粘度であるため、凝集物などの沈降分離が生じやすいが、請求項２のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法のように、撹拌しながらろ過することにより、ろ過工程で金属粉末などの沈降分離が発生することを防止して、所望の組成を有するグラビア印刷用導電性ペーストを確実に製造することが可能になる。
【００４９】
また、請求項３のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法のように、密閉式の加圧ろ過手段を用いて、凝集体を含む導電性ペーストを密閉状態に保ちながら加圧ろ過することにより、ろ過工程で溶剤が外部に蒸発、揮散することを確実に防止して凝集物の発生を確実に防止することが可能になるとともに、加圧ろ過を行うことにより、速やかにろ過を行うことが可能になり、凝集物の混入のないグラビア印刷用導電性ペーストを確実に、しかも効率よく製造することが可能になる。
また、本発明の方法で製造された、凝集物の混入のないグラビア印刷用導電性ペーストを積層セラミック電子部品の内部電極の形成に用いることにより、信頼性の高い積層セラミック電子部品を効率よく、しかも確実に製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法の一例を示す図であり、ペーストをろ過するろ過工程及びろ過されたペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）を保管容器に詰める工程を示す図である。
【図２】本発明の方法により製造したグラビア印刷用導電性ペーストを用いて内部電極を形成した積層セラミック電子部品の断面図である。
【図３】従来のグラビア印刷用導電性ペーストの製造方法の一例を示す図であり、ペーストをろ過するろ過工程及びろ過されたペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）を保管容器に詰める工程を示す図である。
【符号の説明】
１        フィルタ（ろ材）
２        ろ過器本体
２ａ      ろ過器本体の下部の取り出し口
３        ペースト
３ａ      ろ過後のペースト（グラビア印刷用導電性ペースト）
４        撹拌機
５        容器（保管容器）
１１      積層セラミック電子部品
１２      セラミック層
１３      内部電極
１４      セラミック積層体
１５      端子電極
１６      端子電極の表面に形成されためっき膜
【図１】
2004319172.tif 000005
【図２】
2004319172.tif 000006
【図３】
2004319172.tif 000007