JP7739963B2 - 導電性ペーストおよびその製造方法 - Google Patents
導電性ペーストおよびその製造方法Info
- Publication number
- JP7739963B2 JP7739963B2 JP2021185608A JP2021185608A JP7739963B2 JP 7739963 B2 JP7739963 B2 JP 7739963B2 JP 2021185608 A JP2021185608 A JP 2021185608A JP 2021185608 A JP2021185608 A JP 2021185608A JP 7739963 B2 JP7739963 B2 JP 7739963B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solvent
- conductive paste
- mass
- less
- binder resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
導電性金属粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂、および有機溶剤を含み、
前記バインダー樹脂は、セルロース樹脂、アセタール樹脂、およびアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であり、および、
前記有機溶剤は、テルペン系溶剤からなる第一溶剤と、石油系炭化水素からなる第二溶剤と、前記第一溶剤および前記第二溶剤とは異なる第三溶剤とを含有する混合溶剤により構成される。
前記バインダー樹脂を、セルロース樹脂、アセタール樹脂、およびアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種とし、
前記有機溶剤を、テルペン系溶剤からなる第一溶剤と、石油系炭化水素からなる第二溶剤と、および、前記第一溶剤および前記第二溶剤とは異なる第三溶剤とを含有する混合溶剤により構成し、
前記バインダー樹脂および前記有機溶剤により構成される有機ビヒクルの25℃におけるHuggins係数が0.80以上1.20以下となるように、前記第三溶剤の種類、並びに、前記第一溶剤、前記第二溶剤、および前記第三溶剤の配合率を設定し、かつ、
前記導電性金属粉末と、前記セラミック粉末と、前記分散剤と、前記バインダー樹脂と、前記有機溶剤とを混合する。
本例の導電性ペーストは、導電性金属粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂、および有機溶剤を含む。バインダー樹脂は、セルロース樹脂、アセタール樹脂、およびアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である。有機溶剤は、テルペン系溶剤からなる第一溶剤、石油系炭化水素からなる第二溶剤、および、第一溶剤と第二溶剤とは異なる第三溶剤を含有する混合溶剤により構成される。本例の導電性ペーストでは、バインダー樹脂と有機溶剤とを混合して有機ビヒクルとした場合に、この有機ビヒクルの25℃におけるHuggins係数が0.80以上1.20以下であることを特徴とする。
はじめに、本例の導電性ペーストを構成する各成分について説明する。
導電性金属粉末は、MLCCなどの電子部品の電極として用いられる。導電性金属粉末は、特に限定されることはなく、たとえば、ニッケル、銅、金、銀、白金、およびパラジウムからなる群から選択される少なくとも1種を用いることができる。一例では、ニッケル、銅、金、銀、もしくは白金の金属粉末、または、これらの金属を含む合金粉末を用いることができる。特に、本例の導電性ペーストを用いて高容量を有する高積層のMLCCを製造する場合には、比較的低コストのニッケルや銅を用いることが好ましい。
セラミック粉末は、MLCCにおいて、導電性ペーストの焼結開始温度を、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の焼成開始温度まで遅延させるための焼結抑制剤として用いられる。セラミック粉末としては、ペロブスカイト型酸化物であるチタン酸バリウム(BaTiO3)や、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ることもできる。酸化物としては、Mn、Cr、Si、Ca、Ba、Mg、V、W、Ta、Nb、および1種類以上の希土類元素の酸化物が挙げられる。また、セラミック粉末としては、たとえば、チタン酸バリウム(BaTiO3)のBa原子やTi原子を他の原子、たとえば、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用いることもできる。
分散剤は、導電性金属粉末やセラミック粉末を有機ビヒクル中に微細化した状態で安定して分散させるために添加される成分である。分散剤としては、たとえば、カチオン系分散剤、アニオン系分散剤、ノニオン系分散剤、両性界面活性剤、および高分子分散剤からなる群から選択される少なくとも1種を用いることができる。
バインダー樹脂は、導電性金属粉末やセラミック粉末などの無機成分の分散媒体として機能する。バインダー樹脂としては、セルロース樹脂、アセタール樹脂、およびアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種が用いられる。セルロース樹脂としては、エチルヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロースなどが挙げられる。アセタール樹脂としてはポリビニルブチラールなどが挙げられる。アクリル樹脂としては、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなどが挙げられる。これらのうち、溶剤への溶解性、燃焼分解性の観点などから、エチルヒドロキシエチルセルロースあるいはエチルセルロースを用いることが好ましい。
有機溶剤は、バインダー樹脂の樹脂成分を溶解するとともに、導電性ペースト中に導電性金属粉末およびセラミック粉末を分散させて、粘度を適切な範囲に調節し、所定のパターンで印刷できるようにする機能を有する。有機溶剤としては、バインダー樹脂を十分に溶解可能であり、かつ、経時的な粘度の変化が少ないものを用いることができる。なお、有機溶媒は、焼成時までに大気中に逸散する。
本例の導電性ペーストには、上述したもののほか、消泡剤、可塑剤、増粘剤、キレート剤などの導電性ペーストで公知の添加剤を加えることもできる。また、目的に応じて、上記した有機溶剤や有機バインダーとは異なる、追加の有機溶剤や有機バインダーを添加することも可能である。この場合には、これらの追加の有機溶剤や有機バインダーとしては、公知の種々の有機溶剤や有機バインダーを適用可能であるが、上述したものと同じ有機溶剤や有機バインダーを使用することが好ましく、上述した導電性ペーストへの有機溶剤や有機バインダーの配合量の範囲内で添加される。ただし、これらの追加の有機溶剤や有機バインダーに対しては、上述した説明(特に、樹脂バインダーおよび有機溶剤の配合量)並びに以下に説明するHuggins係数の説明は適用されない。
本例の導電性ペーストでは、バインダー樹脂および有機溶剤により構成される有機ビヒクルにおいて、この有機ビヒクルの25℃におけるHuggins係数が、0.80以上1.20以下、好ましくは0.85以上1.20以下、より好ましくは0.90以上1.10以下となるように調整される。Huggins係数が0.8未満では、導電性金属粉末同士、セラミック粉末同士、および導電性金属粉末とセラミック粉末間の相互作用が十分に作用しないため、導電性ペーストにおける導電性金属粉末とセラミック粉末との分離を十分に抑制することができない。一方、Huggins係数が1.20を超えると、導電性金属粉末同士、セラミック粉末同士、および導電性金属粉末とセラミック粉末間の相互作用が強すぎ、適切な印刷特性が得られないという問題がある。
本例の導電性ペーストは、バインダー樹脂と有機溶剤とを混合して有機ビヒクルとした場合に、この有機ビヒクルの25℃におけるHuggins係数が0.80以上1.20以下となるように、第三溶剤の種類、ならびに、第一溶剤、第二溶剤、および第三溶剤の配合率を設定した上で、上述した各成分を、3本ロールミル、ボールミル、ミキサーなどの公知の手段で、撹拌および混合することにより製造することができる。この際、予め、導電性金属粉末の表面に分散剤を塗布すると、導電性金属粉末の凝集が抑制されて、均一な導電性ペーストが得やすくなる。
本例の導電性ペーストは、以下の特性を有する。このため、本例の導電性ペーストは、MLCCなどの電子部品に好適に用いることができる。
本例の導電性ペーストでは、その分散安定性を評価するための分離量Sが4.0%以下であることが好ましい。分離量Sは3.5%以下であることがより好ましく、2.6%以下であることがさらに好ましく、2.0%以下であることが特に好ましい。分離量Sが4.0%以下とすることで、導電性金属粉末とセラミック粉末との分離を十分に抑制することが可能となる。ここで、分離量Sは、導電性ペーストを内径3cmの無色透明のガラス製容器内に密閉し、25℃で48時間静置したときに、容器の側面から観察される分離したセラミック粉末層の厚さをLc、導電性ペースト全体の厚さをLpとした場合に、下記の「式3」により求まる値である。
本例の導電性ペーストは、25℃でのずり速度(せん断速度)100sec-1における粘度が、0.8Pa・s以下である。ずり速度100sec-1における粘度は、0.5Pa・s以下であることが好ましく、0.4Pa・s以下であることがより好ましく、0.3Pa・s以下であることがさらに好ましい。ずり速度100sec-1における粘度が0.8Pa・s以下である場合、グラビア印刷用の導電性ペーストとして好適に用いることができる。一方、ずり速度100sec-1の粘度が0.8Pa・sを超えると、導電性ペーストの粘度が高くなり過ぎて、グラビア印刷用の導電性ペースト組成物として適さない場合がある。ずり速度100sec-1における粘度の下限値は、特に限定されないが、グラビア印刷への適用には、0.1Pa・s程度で十分である。
本例の導電性ペーストは、印刷および乾燥後に得られる乾燥膜の乾燥膜密度(DFD)が、5.0g/cm3よりも大きいことが好ましく、5.2g/cm3よりも大きいことがより好ましく、5.3g/cm3以上であることがさらに好ましい。乾燥膜密度の上限値は、導電性金属粉末の真密度(導電性金属粉末としてニッケル粉末を用いる場合には、ニッケルの真密度:9.8g/cm3)を超えることはなく、6.5g/cm3程度である。
本例の導電性ペーストは、乾燥膜の算術平均粗さSaが0.25μm以下であることが好ましく、0.2μm以下であることがより好ましく、0.16μm以下であることがさらに好ましい。乾燥膜の算術平均粗さSaが0.25μmを超えると、内部電極層の表面粗さが悪化して、MLCCなどの電子部品におけるショート不良の原因となる。乾燥膜の算術平均粗さSaの下限値は特に限定されず、小さい値であるほど好ましい。なお、乾燥膜の算術平均粗さSaは、本例の導電性ペーストを印刷し、大気中120℃で1時間乾燥させることにより作製した20mm角、厚さ1μm以上3μm以下の乾燥膜について、ISO 25178の規格に基づいて計測することにより算出することができる。
本例の導電性ペーストは、MLCCなどの電子部品に好適に用いることができる。MLCCは、誘電体グリーンシートにより形成される誘電体層と、導電性ペーストにより形成される内部電極層とを有する。このMLCCにおいて、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は同一の粉末であることが好ましい。
はじめに、導電性金属粉末として平均粒径が0.2μmのニッケル粉末を、セラミック粉末として平均粒径が0.05μmのチタン酸バリウム粉末を、アニオン系分散剤としてオレオイルザルコシンを、バインダー樹脂としてエチルセルロースをそれぞれ用意した。ニッケル粉末100質量部に対して、チタン酸バリウム粉末を25質量部、アニオン系分散剤を0.1質量部、エチルセルロースを5.3質量部、混合溶剤Aを73.7質量部(導電性ペースト中、ニッケル粉末:49質量%、チタン酸バリウム粉末:12.25質量%、オレオイルザルコシン:0.05質量%、エチルセルロース2.6質量%、混合溶剤A:36.1質量%)となるよう混合して、導電性ペーストを作製した。なお、エチルセルロースは、予め混合溶剤Aのうちのジヒドロターピネオールの一部に溶解した上で、他の成分と混合した。
有機溶剤として混合溶剤Bを用いたこと以外は実施例1と同様にして導電性ペーストを作製し、粘度および分離評価を行った。この結果を表2および図2に示す。
有機溶剤として混合溶媒Cを用いたこと以外は実施例1と同様にして導電性ペーストを作製し、粘度および分離評価を行った。この結果を表2および図2に示す。
有機溶剤として混合溶媒Dを用いたこと以外は実施例1と同様にして導電性ペーストを作製し、粘度および分離評価を行った。この結果を表2および図2に示す。
有機溶剤として混合溶媒Eを用いたこと以外は実施例1と同様にして導電性ペーストを作製し、粘度および分離評価を行った。この結果を表2および図2に示す。
有機溶剤として混合溶媒Fを用いたこと以外は実施例1と同様にして導電性ペーストを作製し、粘度および分離評価を行った。この結果を表2および図2に示す。
有機溶剤として混合溶媒Gを用いたこと以外は実施例1と同様にして導電性ペーストを作製し、粘度および分離評価を行った。この結果を表2および図2に示す。
10 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 (13)
- 導電性金属粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂、および有機溶剤を含み、
前記バインダー樹脂は、セルロース樹脂、アセタール樹脂、およびアクリル樹脂から選択される少なくとも1種であり、および、
前記有機溶剤は、テルペン系溶剤からなる第一溶剤と、石油系炭化水素からなる第二溶剤と、前記第一溶剤および前記第二溶剤とは異なる第三溶剤とを含有する混合溶剤により構成される、
導電性ペーストであって、
該導電性ペーストを内径3cmの無色透明のガラス製容器内に密閉し、25℃で48時間静置したときに、容器の側面から観察される分離したセラミック粉末層の厚さをLc、導電性ペースト全体の厚さをLpとした場合に、式:S=Lc/(Lc+Lp)×100により求まる値である分離量Sが、4.0%以下である、
導電性ペースト。 - 前記混合溶剤は、前記第一溶剤を40質量%以上60質量%以下、前記第二溶剤を10質量%以上40質量%以下、および前記第三溶剤を0を超えて50質量%以下含有する、請求項1に記載の導電性ペースト。
- 前記バインダー樹脂および前記有機溶剤により構成される有機ビヒクルの25℃におけるHuggins係数が0.80以上1.20以下である、請求項1または2に記載の導電性ペースト。
- 前記導電性金属粉末は、ニッケル、銅、金、銀、白金およびパラジウムからなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1~3のいずれかに記載の導電性ペースト。
- 前記導電性金属粉末は、平均粒径が0.05μm以上0.5μm以下である、請求項1~4のいずれかに記載の導電性ペースト。
- 前記導電性ペーストの全量に対する前記導電性金属粉末の含有量は、30質量%以上70質量%以下である、請求項1~5のいずれかに記載の導電性ペースト。
- 前記導電性ペーストの全量に対する前記バインダー樹脂の含有量は、1質量%以上5質量%以下である、請求項1~6のいずれかに記載の導電性ペースト。
- 前記セラミック粉末は、チタン酸バリウム粉末を含む、請求項1~7のいずれかに導電性ペースト。
- 前記セラミック粉末は、平均粒径が0.01μm以上0.2μm以下である、請求項1~8のいずれかに記載の導電性ペースト。
- 前記導電性金属粉末100質量部に対して、前記セラミック粉末を3質量部以上25質量部以下含有する、請求項1~9のいずれかに記載の導電性ペースト。
- 25℃でのずり速度100sec-1における粘度が、0.8Pa・s以下であり、および、25℃でのずり速度10000sec-1における粘度が、0.18Pa・s以下である、請求項1~10のいずれかに記載の導電性ペースト。
- 導電性金属粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂、および有機溶剤を含む導電性ペーストの製造方法であって、
前記バインダー樹脂を、セルロース樹脂、アセタール樹脂、およびアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種とし、
前記有機溶剤を、テルペン系溶剤からなる第一溶剤と、石油系炭化水素からなる第二溶剤と、および、前記第一溶剤および前記第二溶剤とは異なる第三溶剤とを含有する混合溶剤により構成し、
前記バインダー樹脂および前記有機溶剤により構成される有機ビヒクルの25℃におけるHuggins係数が0.80以上1.20以下となるように、前記第三溶剤の種類、並びに、前記第一溶剤、前記第二溶剤および前記第三溶剤の配合率を設定し、かつ、
前記導電性金属粉末と、前記セラミック粉末と、前記分散剤と、前記バインダー樹脂と、前記有機溶剤とを混合する、
工程を含む、
導電性ペーストの製造方法。 - 前記有機溶剤において、前記第一溶剤を40質量%以上60質量%以下、前記第二溶剤を10質量%以上40質量%以下、および前記第三溶剤を0を超えて50質量%以下含有させる、請求項12に記載の導電性ペーストの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021185608A JP7739963B2 (ja) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 導電性ペーストおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021185608A JP7739963B2 (ja) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 導電性ペーストおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023072900A JP2023072900A (ja) | 2023-05-25 |
| JP7739963B2 true JP7739963B2 (ja) | 2025-09-17 |
Family
ID=86425439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021185608A Active JP7739963B2 (ja) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 導電性ペーストおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7739963B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012174797A (ja) | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 積層セラミックコンデンサ内部電極に用いられるグラビア印刷用導電性ペースト |
| JP2018147593A (ja) | 2017-03-01 | 2018-09-20 | 大日精化工業株式会社 | 導電性樹脂組成物の製造方法 |
| JP2018168238A (ja) | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 導電性ペースト |
| WO2021106470A1 (ja) | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 住友金属鉱山株式会社 | グラビア印刷用導電性ペースト、電子部品、及び積層セラミックコンデンサ |
-
2021
- 2021-11-15 JP JP2021185608A patent/JP7739963B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012174797A (ja) | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 積層セラミックコンデンサ内部電極に用いられるグラビア印刷用導電性ペースト |
| JP2018147593A (ja) | 2017-03-01 | 2018-09-20 | 大日精化工業株式会社 | 導電性樹脂組成物の製造方法 |
| JP2018168238A (ja) | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 導電性ペースト |
| WO2021106470A1 (ja) | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 住友金属鉱山株式会社 | グラビア印刷用導電性ペースト、電子部品、及び積層セラミックコンデンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023072900A (ja) | 2023-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5569747B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサ内部電極に用いられるグラビア印刷用導電性ペースト | |
| JP7498896B2 (ja) | 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 | |
| JP2012174797A5 (ja) | ||
| JP7750318B2 (ja) | 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 | |
| JP5157799B2 (ja) | 導電性ペースト、並びにこの導電性ペーストを用いた乾燥膜及び積層セラミックコンデンサ | |
| JP4947418B2 (ja) | 導電性ペースト、導電性ペースト乾燥膜及びそれを用いた積層セラミックコンデンサ | |
| TW202025178A (zh) | 導電性漿料、電子零件、及積層陶瓷電容器 | |
| JP2025105831A (ja) | 導電性ペースト及び積層セラミックコンデンサ | |
| JP7517156B2 (ja) | 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 | |
| JP7739963B2 (ja) | 導電性ペーストおよびその製造方法 | |
| TWI810336B (zh) | 導電性漿料、電子零件以及積層陶瓷電容器 | |
| JP7559489B2 (ja) | 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 | |
| TW202313866A (zh) | 凹版印刷用導電性漿料、電子零件、及積層陶瓷電容器 | |
| JP7586088B2 (ja) | 導電性組成物、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 | |
| JP2024076850A (ja) | 導電性ペースト組成物 | |
| JP7831167B2 (ja) | 導電性ペースト、乾燥膜、内部電極、及び、積層セラミックコンデンサ | |
| JP7494554B2 (ja) | 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 | |
| JP2023140270A (ja) | 導電性ペースト組成物 | |
| JP2026068236A (ja) | 導電性ペースト、電子部品、並びに、積層セラミックコンデンサ | |
| JP2025008310A (ja) | 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 | |
| JP2026068235A (ja) | 導電性ペースト、電子部品、並びに、積層セラミックコンデンサ | |
| JP2024146126A (ja) | 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 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241008 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250723 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250805 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250818 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7739963 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |