(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径１μｍ以下の導電性粉末と、有機ビヒクルと、からなる導電性厚膜ペーストにおいて、
アミン系界面活性剤と、アニオン性高分子分散剤と、を添加することを特徴とする導電性厚膜ペースト。
【請求項２】
前記アミン系界面活性剤は、アルキレンオキサイドまたはその重合体と、アルキル基または水素と、からなることを特徴とする請求項１に記載の導電性厚膜ペースト。
【請求項３】
前記アミン系界面活性剤は、前記導電性厚膜ペースト１００重量部のうち、０．１〜５．０重量部含有することを特徴とする請求項１または２に記載の導電性厚膜ペースト。
【請求項４】
前記導電性粉末は、Ｎｉ粉末、およびＣｕ粉末、これらの金属粉末を含む合金粉末から選ばれる１種または２種以上からなることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の導電性厚膜ペースト。
【請求項５】
アニオン性高分子分散剤と導電性粉末を混合して、前記導電性粉末に前記アニオン性高分子分散剤を吸着させた中間ペーストを得る工程と、
前記中間ペーストに前記アミン系界面活性剤を添加する工程と、
を備えることを特徴とする導電性厚膜ペーストの製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし４の何れかに記載の導電性厚膜ペーストを用いて内部電極を形成したことを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の電極形成に用いられる導電性厚膜ペースト、およびその製造方法、ならびに導電性厚膜ペーストを用いた積層セラミックコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、積層セラミックコンデンサの電極を形成する材料として、導電性厚膜ペーストが用いられている。このような導電性厚膜ペーストとしては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ等からなる導電性粉末を、有機バインダーと溶剤を混合してなる有機ビヒクル中に分散させたものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の導電性厚膜ペーストは、導電性粉末の粒径が１μｍ以下の微粒子を用いた場合に、ペースト製造後に粘度が経時的に上昇し、スクリーン印刷等の方法によりグリーンシート上に印刷する際に膜厚の変動が起こりやすいという問題点があった。このように、膜厚が不均一な電極乾燥膜を積層し焼結した場合、体積変化の不均一さに起因するデラミネーションやクラックが発生しやすいという問題点があった。
【０００４】
そこで、このような微粒の導電性粉末を効果的に均一に分散させるために、添加剤として分散剤を添加する方法がある。すなわち、ＮｉやＣｕ等の導電性粉末の表面は塩基性を呈しており、例えば、酸−塩基的な相互作用を考慮して、アニオン性高分子分散剤を添加する方法がある。しかしながら、分散剤を添加することで、導電性粉末の溶剤への濡れは促進され、より短時間で均一な混合系を形成することができるが、高分子分散剤は過剰な吸着サイトが単一粒子のみならず、複数の粒子と３次元的な架橋を形成しやすく、このような架橋が進行すると粘度上昇やゲル化する問題が新たに発生する。
【０００５】
本発明の目的は、上述の問題点を解消すべくなされたもので、平均粒径１μｍ以下の導電性粉末を用いた導電性厚膜ペーストでありながら分散性に優れ、かつ経時的な粘度変化の少ない導電性厚膜ペーストおよびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の導電性厚膜ペーストは、平均粒径１μｍ以下の導電性粉末と、有機ビヒクルと、からなる導電性厚膜ペーストにおいて、アミン系界面活性剤と、アニオン性高分子分散剤と、を添加することを特徴とする。
【０００７】
また、前記アミン系界面活性剤は、アルキレンオキサイドまたはその重合体と、アルキル基または水素と、からなることを特徴とする。
【０００８】
また、前記アミン系界面活性剤は、前記導電性厚膜ペースト１００重量部のうち、０．１〜５．０重量部含有することを特徴とする。
【０００９】
また、前記導電性粉末は、Ｎｉ粉末、およびＣｕ粉末、これらの金属粉末を含む合金粉末から選ばれる１種または２種以上からなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の導電性厚膜ペーストの製造方法は、アニオン性高分子分散剤と導電性粉末を混合して、前記導電性粉末に前記アニオン性高分子分散剤を吸着させた中間ペーストを得る工程と、前記中間ペーストに前記アミン系界面活性剤を添加する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の積層セラミックコンデンサは、上述した導電性厚膜ペーストを用いて内部電極を形成したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴は、導電性厚膜ペースト中における導電性粉末の分散性を高めるために添加するアニオン性高分子分散剤の過剰な吸着サイト、すなわち酸サイトを添加剤で中和する点に特徴がある。
【００１３】
このような添加剤としては、塩基性の低分子化合物または界面活性剤の添加が挙げられ、アルキレンオキサイドまたはその重合体と、アルキル基または水素とからなるアミン系界面活性剤を用いたところ、効果的にその粘度上昇を抑制することができた。
【００１４】
アミン系界面活性剤の添加量は、導電性厚膜ペースト１００重量部のうち、０．１〜５．０重量部含有することが好ましい。すなわち、添加量が０．１重量部未満であると、添加効果が十分に発揮されず、粘度上昇を抑制することができない。また、添加量が５．０重量部を超えると、導電性厚膜ペーストの粘度が著しく低下し、印刷ペーストとしての適性粘度が得られない。
【００１５】
また、導電性粉末は、Ｎｉ粉末、およびＣｕ粉末、これらの金属粉末を含む合金粉末から選ばれる１種または２種以上からなることが好ましい。これらの金属粉末または合金粉末は、一般に導電性厚膜ペーストの導電成分として用いられている。
【００１６】
また、本発明の導電性厚膜ペーストの製造方法としては、アニオン性高分子分散剤と導電性粉末を混合して、前記導電性粉末に前記アニオン性高分子分散剤を吸着させた中間ペーストを得る工程と、前記中間ペーストに前記アミン系界面活性剤を添加する工程と、を備えることが好ましい。すなわち、アニオン性高分子分散剤を導電性粉末に吸着させる必要があるが、アニオン性高分子分散剤を添加した後にアミン系界面活性剤を添加すると、アニオン性高分子分散剤はアミン系界面活性剤と吸着することなく導電性粉末に十分に吸着するため、導電性粉末の分散効果が十分に向上する。
【００１７】
また、本発明の導電性厚膜ペーストは、積層セラミックコンデンサの内部電極として用いられることが好ましい。近年、積層セラミックコンデンサの軽薄短小化が進み、内部電極形成に用いられる導電性厚膜ペーストに対しては、より一層の導電性粉末の微粒化が求められている。このような要求に対し、本発明の導電性厚膜ペーストは、平均粒径１μｍ以下の導電性粉末を用いた導電性厚膜ペーストでありながら分散性に優れ、かつ経時的な粘度変化の少ないという優位性を備えている。
【００１８】
【実施例】
まず、溶剤としてテルピネオール８０重量部と、有機バインダーとしてエチルセルロース樹脂２０重量部を準備し、溶剤に有機バインダーを添加した後、撹拌機により均一に混合させて有機ビヒクルを得る。
【００１９】
次に、有機ビヒクル４５重量部と、ポリアクリル酸−ポリアクリル酸エステル系のアニオン性高分子分散剤５重量部と、平均粒径０．５μｍのＮｉ粉末５０重量部を添加し、３本ロールにて均一に分散させることにより、第１中間ペーストを得た。
【００２０】
次に、表１に示すように、異なる添加量のオキシエチレンドデシルアミンからなるアミン系界面活性剤を準備し、乳鉢に移した第１中間ペーストに添加し混合して、試料１ないし７の導電性厚膜ペーストを得た。
【００２１】
そこで、試料１ないし７の導電性厚膜ペーストの初期粘度を計測し、大気中２５℃で３０日間放置した後、再び粘度を計測し、粘度変化を求めた。
【００２２】
なお、導電性厚膜ペーストの粘度測定は、株式会社トキメック社製のＥ型粘度計を用いて、２５℃、２．５ｒｐｍで測定を行った。評価に用いた試料１ないし７の導電性厚膜ぺーストの初期粘度の許容範囲は、１８±３Ｐａ・ｓとした。粘度変化率は、次式によって求めた。
粘度変化率（％）＝（３０日後の粘度−初期粘度）／初期粘度×１００
総合評価は、本発明の範囲内の試料については○を、範囲外の試料については×とした。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１から明らかであるように、試料２ないし６の導電性厚膜ペーストは、初期粘度が１５．１ないし２０．０Ｐａ・ｓであり、初期粘度の許容範囲である１８±３Ｐａ・ｓの範囲内となった。これに対して、オキシエチレンドデシルアミンを添加しなかった試料１ならびに５．５０重量部添加した試料７は、それぞれ２２．２Ｐａ・ｓ、１２．３Ｐａ・ｓで許容範囲外となった。
【００２５】
３０日後の粘度変化率は、オキシエチレンドデシルアミンを０．１０重量部、１．５０重量部、３．５０重量部、５．００重量部添加した試料３ないし６は、０．６％ないし１．０％で大変小さく優れた。これに対して、オキシエチレンドデシルアミンを０．０５重量部添加した試料２は、１３９．０％で大きく劣り、初期粘度で許容範囲外であった試料１と試料７についても、それぞれ１５５．９％、−３４．１％で同様に大きく劣った。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、平均粒径１μｍ以下の導電性粉末と、有機ビヒクルと、からなる導電性厚膜ペーストにおいて、アミン系界面活性剤と、アニオン性高分子分散剤と、を添加することで、平均粒径１μｍ以下の導電性粉末を用いた導電性厚膜ペーストであっても、分散性に優れ、かつ経時的な粘度変化が少ないという効果が得られる。
【００２７】
また、前記アミン系界面活性剤は、アルキレンオキサイドまたはその重合体と、アルキル基または水素と、からなることで、上述した効果がより確実に発揮される。
【００２８】
また、前記アミン系界面活性剤は、前記導電性厚膜ペースト１００重量部のうち、０．１〜５．０重量部含有することで、上述した効果がより確実に発揮される。
【００２９】
また、前記導電性粉末は、Ｎｉ粉末、およびＣｕ粉末、これらの金属粉末を含む合金粉末から選ばれる１種または２種以上からなることで、電子部品の電極形成に好適な導電性厚膜ペーストが得られるという効果が得られる。
【００３０】
また、本発明の導電性厚膜ペーストは、積層セラミックコンデンサの内部電極に用いられることで、微粒の導電性粉末を含有する導電性厚膜ペーストの効果が十分に発揮される。
【００３１】
また、アニオン性高分子分散剤と導電性粉末を混合して、前記導電性粉末に前記アニオン性高分子分散剤を吸着させた中間ペーストを得る工程と、前記中間ペーストに前記アミン系界面活性剤を添加する工程と、を備えることを特徴とすることで、平均粒径１μｍ以下の導電性粉末を用いた導電性厚膜ペーストでありながら分散性に優れ、かつ経時的な粘度変化の少ない導電性厚膜ペーストを製造することができる。