(57)【要約】【課題】脱バインダー後および焼成後において、セラミック電子部品内の構造欠陥の発生を抑制する、導電性ペースト用Ｎｉ粉末、導電性ペースト、および内部電極が前記導電性ペーストの焼結膜からなるセラミック電子部品を提供する。【解決手段】セラミック電子部品の内部電極に用いられる導電性ペースト用Ｎｉ粉末であって、真空中５００℃の加熱で発生するＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2の発生量が、Ｎｉ粉末１ｇ当り総量で６０μｇ以下である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空中５００℃までの加熱で発生するＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2の発生量が、Ｎｉ粉末１ｇ当り総量で６０μｇ以下であることを特徴とする、導電性ペースト用Ｎｉ粉末。
【請求項２】
前記Ｎｉ粉末は、不活性雰囲気中、もしくは真空中で、１５０℃以上２５０℃以下で熱処理されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の導電性ペースト用Ｎｉ粉末。
【請求項３】
真空中５００℃までの加熱で発生するＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2の発生量が、Ｎｉ粉末１ｇ当り総量で６０μｇ以下であるＮｉ粉末と、
有機ビヒクルとを含有することを特徴とする、導電性ペースト。
【請求項４】
セラミックと、該セラミックに形成された内部電極とを備えるセラミック電子部品であって、前記内部電極は、請求項３に記載の導電性ペーストの焼結膜からなることを特徴とする、セラミック電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱脂後および焼成後において、セラミック電子部品の構造欠陥の発生を抑制する、導電性ペースト用Ｎｉ粉末、導電性ペースト、およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ等のセラミック電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサに対する、小型化および大容量化等の要求に応えるための、誘電体層の薄膜多層化とともに、コストの低減化を目的として、Ｐｄ等の高価な貴金属粉末に代わり、安価な内部電極材料として卑金属粉末、たとえば、ＮｉやＣｕ等が用いられている。
【０００３】
前記ＮｉやＣｕ等の卑金属粉末は、焼結開始温度が約７００℃であり、誘電体層に用いられているセラミック粉末の焼結開始温度である約１１００℃と大きく異なることから、焼成後にクラックやデラミネーション等の構造欠陥が発生しやすいという問題がある。
【０００４】
前記構造欠陥の発生を抑制するため、たとえば、特許文献１には、金属粉末の表面の少なくとも一部が、ＯＨ基を有する無機化合物で被覆された被覆金属粉末を用いることが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３３５８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記被覆金属粉末をセラミック電子部品の内部電極として用いると、焼成時に発生するクラックやデラミネーション等の構造欠陥の発生率を低減することができるが、脱脂時に発生する微細な構造欠陥を低減することができない。
【０００６】
これは、金属粉末の表面の少なくとも一部を、ＯＨ基を有する無機化合物で被覆することで、Ｎｉ粉末の焼結の初期（焼結開始温度：約７００℃）におけるＮｉ同士の接触がないため、Ｎｉ粒子間の焼結速度を緩和し、焼成時の構造欠陥の発生を抑制することができるが、被覆金属粉末に含まれるＯＨ基が脱脂温度前後（約２００〜３００℃）でガス化して金属粉末から脱離することで、脱脂時に前記微細な構造欠陥が発生する。
【０００７】
前記微細な構造欠陥は、焼成後にクラックやデラミネーション等の構造欠陥に成長する可能性が高く、前記被覆金属粉末を用いたセラミック電子部品では、焼成後の構造欠陥の発生率が低くなっているが、構造欠陥の芽（クラックやデラミネーションと判定されない程度の微細な構造欠陥）が高いことが問題となっていた。特に、誘電体層や内部電極層の厚みが１μｍ未満となる、薄膜多層化されたセラミック電子部品においては、その傾向がより顕著である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、セラミック電子部品における構造欠陥の発生を抑制する導電性ペースト用Ｎｉ粉末を提供しようとすることである。また、金属粉末として、前記導電性ペースト用Ｎｉ粉末を含む導電性ペーストを提供しようとすることである。さらには、内部電極が前記導電性ペーストの焼結膜からなるセラミック電子部品を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の導電性ペースト用Ｎｉ粉末は、真空中５００℃までの加熱で発生するＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2の発生量が、Ｎｉ粉末１ｇ当り総量で６０μｇ以下であることを特徴とする。
【００１０】
また、前記Ｎｉ粉末は、不活性雰囲気中、もしくは真空中で、１５０℃以上２５０℃以下で熱処理されたものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の導電性ペーストは、真空中５００℃までの加熱で発生するＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2の発生量が、Ｎｉ粉末１ｇ当り総量で６０μｇ以下であるＮｉ粉末と、有機ビヒクルとを含有することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明のセラミック電子部品は、セラミックと、該セラミックに形成された内部電極とを備えるセラミック電子部品であって、前記内部電極は、前記導電性ペーストの焼結膜からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、脱脂時における微細な構造欠陥の発生を抑制することができるため、セラミック電子部品における構造欠陥の発生を抑制する導電性ペースト用Ｎｉ粉末、および前記導電性ペースト用Ｎｉ粉末を含む導電性ペーストを得ることができる。さらには、内部電極が前記導電性ペーストの焼結膜からなることで、構造欠陥の発生しないセラミック電子部品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の導電性ペースト用Ｎｉ粉末、導電性ペーストおよびセラミック電子部品について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の導電性ペーストを用いて形成されたセラミック電子部品の断面図である。ここで、２は積層体、３はセラミック層、４および５は内部電極層、８および９は外部電極を表す。
【００１６】
以下、本発明における実験例について説明する。
（１）導電性ペースト用Ｎｉ粉末の熱処理
まず、液相還元法を用いて得られたＮｉ粉末を準備した。次に、前記Ｎｉ粉末をオーブン内に静置し、表１に示す熱処理を行い、熱処理済みのＮｉ粉末を得た。前記熱処理済みのＮｉ粉末について、昇温脱離ガス分析装置（理学電気製）を用いて、真空中、室温から５００℃までの昇温中におけるＣＯ2、Ｈ2０、およびＨ2の各ガス発生量、および最大ガス発生温度を測定した。また、熱処理済みのＮｉ粉末の結晶子径については、Ｘ線回折測定を行い、前記測定により得られたＸＲＤプロファイルからＮｉ相の（１１１）面および（２２２）面のピーク値を読み取り、さらに、前記ピーク値からＷｉｌｓｏｎ法を用いて算出した。これらの結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
2005251612.tif 000002
【００１８】
（２）導電性ペーストの作製
まず、前記（１）で得られた導電性ペースト用Ｎｉ粉末と、アニオン性分散剤と、ターピネオールを所定量、混合および攪拌して第１ミルベースを得た。次に、得られた第１ミルベースについて、玉石（ＰＳＺ）を用いたポットミルにて１２時間、分散混合し、第１スラリーを得た。次に、あらかじめ樹脂成分と溶剤を混合して得られた有機ビヒクルを、ポットミル中の第１スラリーに添加し、さらに１２時間、分散混合して、第２スラリーを得た。次に、第２スラリーの粘度が０．５Ｐａ・ｓになるように温度を制御しながら、メンブレン式フィルター（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて塊状物を除去することで、目的とする導電性ペーストを得た。
（３）セラミック電子部品の作製
チタン酸バリウムを主成分としたセラミックグリーンシート上に、スクリーン印刷により所望のパターンとなるように、前記（２）にて作製した導電性ペーストを焼成後のＮｉ膜厚が１μｍとなるように印刷し、８０℃で１０分間乾燥した。次に、導電性ペーストを印刷していないグリーンシート１０枚を積層し、その積層方向に前記導電性ペーストを印刷したセラミックグリーンシート３００枚を積層した後、さらに導電性ペーストを印刷していないグリーンシート１０枚を積層した。次に、これを８０℃、９．８×１０7Ｐａの加圧条件で熱圧着し、未焼成の積層体を形成した。この未焼成の積層体を焼成後の寸法が長さ３．２ｍｍ×幅２．５ｍｍ×厚み２．５ｍｍ形状になるように切断し、未焼成の積層体チップを得た。ここでは導電性ペーストについても長さが３．２ｍｍ×幅２．５ｍｍの未焼成の積層体チップにあわせた形状となるように印刷してある。
【００１９】
次に、これらをジルコニア粉末が少量散布された焼成用セッター上に整列させ、室温から表２に示す脱脂最高温度まで２４時間かけて昇温し、前記未焼成の積層体からバインダー成分を除去し、表２に示す試料番号１〜７の脱脂済みの積層体を得た。次に、脱脂後の積層体をそれぞれ１０個抜き取りし、前記脱脂後の積層体を断面研磨し、脱脂後の構造欠陥の発生数を確認した。その結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
2005251612.tif 000003
【００２１】
次に、抜き取りした以外の脱脂後の積層体を焼成炉に投入し、最高温度１２００℃で２時間の焼成を含む総計約２０時間のプロファイルにて焼成を行い、試料番号１〜７の焼成済みの積層体を得た。前記焼成済みの積層体についても、それぞれ１０個断面研磨を行い、焼成後の構造欠陥の発生数を確認した。
【００２２】
表２から明らかなように、試料番号１〜５については、脱脂後、および焼成後の構造欠陥を確認したところ、それぞれ１０個観察したが構造欠陥の発生数は０個であり、構造欠陥の発生は無かった。これは、表１に示すように、試料番号１〜５はＮｉ粉末の熱処理温度が１５０〜２５０℃であり、また、真空中５００℃の加熱で発生するＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2のガス発生量が、Ｎｉ粉末１ｇ当り総量で６０μｇ以下であるためである。
【００２３】
一方、試料番号６〜７については、脱脂後、および焼成後の構造欠陥を確認したところ、それぞれ１０個観察したが構造欠陥の発生数は６〜９個であり、構造欠陥の発生を確認した。これは、表１に示すように、試料番号６はＮｉ粉末の熱処理温度が１３０℃であり、また試料番号７は熱処理を行っていないためである。さらに、試料番号６〜７は、真空中５００℃の加熱で発生するＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2のガス発生量が、Ｎｉ粉末１ｇ当り総量で６０μｇより大きいことから、脱脂後や焼成後で構造欠陥が発生したと考えられる。
【００２４】
なお、本発明では液相還元法により得られたＮｉ粉末を用いたが、気相還元法や噴霧分解法などの他の製造方法により得られたＮｉ粉末を用いても、本発明と同様の効果が得られる。
【００２５】
また、本発明の導電性ペーストには、分散剤以外の添加剤、たとえば、チクソトロピック剤、粘度安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤などを、比誘電率の変化率に影響を与えない程度であれば、適宜、添加することができる。
【００２６】
また、本発明では、ポットミルを用いて導電性ペーストを製造したが、ライカイ機、３本ロールミル、およびボールミル等の分散装置を適宜、用いてもかまわない。
【００２７】
さらに、外部電極の形成方法については、スクリーン印刷後、あるいは塗布後に乾燥および焼き付けする方法など、適宜、用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の導電性ペーストを用いたセラミック電子部品の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  セラミック電子部品
２  積層体
３  セラミック層
４、５  内部電極層
８、９  外部電極
【図１】
2005251612.tif 000004