导电性糊剂、层叠陶瓷电子部件、及该层叠陶瓷电子部件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种导电性糊剂、及具备使用其而形成的内部电极的可靠性高的层叠陶瓷电子部件，上述导电性糊剂印刷性良好，印刷后的导电性糊剂膜中的导电性金属粉末的填充性高，烧成后可形成平滑性、连续性优异且残渣少的导体膜(内部电极)。在含有导电性金属粉末、有机溶剂、及丙烯酸系树脂的导电性糊剂中，将导电性金属粉末的平均粒径设为50～200nm、丙烯酸系树脂的重均分子量设为160000～1000000，并且将丙烯酸系树脂的含有率设为相对于金属粉末为20～200体积％的范围。本发明专利技术的导电性糊剂还含有陶瓷粉末，优选将其平均粒径设为5～100nm。作为导电性金属粉末，使用选自由铜、镍、银、钯所组成的组中的至少1种粉末，或含有选自上述组中的至少1种的合金的粉末。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电性糊剂、层叠陶瓷电子部件、及该层叠陶瓷电子部件的制造方法
本专利技术涉及一种导电性糊剂及使用其的层叠陶瓷电子部件，具体而言，本专利技术涉及一种适合用于制造层叠陶瓷电子部件的导电性糊剂、使用其所制造的层叠陶瓷电子部件、及该层叠陶瓷电子部件的制造方法。
技术介绍
作为代表性的陶瓷电子部件的一例，例如有具备图1所示的结构的层叠陶瓷电容器。如图1所示，该层叠陶瓷电容器具有如下结构：在隔着作为电介质层的陶瓷层3层叠有多个内部电极2(2a、2b)的层叠陶瓷电容器元件1的两个端面4a、4b上，以与内部电极2(2a、2b)导通的方式配设有外部电极5(5a、5b)。此处，上述层叠陶瓷电容器通常经由如下一系列工序而制造：(a)准备形成有内部电极图案的生片及未形成内部电极图案的生片的工序，上述形成有内部电极图案的生片通过将混炼包含有机粘合剂及溶剂的有机载体与导电性金属粉末而成的导电性糊剂印刷于生片表面而形成内部电极图案。(b)将形成有内部电极图案的生片及未形成内部电极图案的生片以规定的顺序层叠而形成层叠体的工序。(c)将上述(b)中形成的层叠体分割为一个个层叠陶瓷电容器用的元件(未烧成的层叠陶瓷电容器元件)的工序。(d)将未烧成的层叠陶瓷电容器元件在规定的温度下进行热处理并进行脱粘合剂后加以烧成的工序。(e)在烧成后的层叠陶瓷电容器元件上形成外部电极的工序。并且，近年来由于电子部件的小型化、高性能化，于层叠陶瓷电容器的领域中，陶瓷层或内部电极的薄层化、多层化也在不断推进。另外，对于内部电极的形成中所使用的导电性糊剂，也要求其印刷性良好，涂膜平滑性较高，可形成低残渣、高填充性的厚膜电极(导体膜)，即，要求使用该导电性糊剂形成的内部电极可实现致密性、高可靠性、薄层高覆盖性等。在此情形下，作为内部电极等导体膜形成用的导电性糊剂，提出揭示有包含平均粒径为0.2μm以下的导电性金属粉末、具有导电性金属粉末以下的平均粒径的陶瓷粉末、以及有机载体的导电性糊剂(参照专利文献1)。并且，根据该专利文献1，指出可提供一种适于形成表面平滑性较高、且覆盖性较高的内部电极(导体膜)的导电性糊剂，作为实施方式，例示有使用乙基纤维素作为构成有机载体的粘合剂树脂的导电性糊剂。另外，作为其他导电性糊剂，提出了如下凹版印刷用的导电性糊剂：其含有导电性粉末、粘合剂树脂及添加剂，粘合剂树脂是酸值为3～15mgKOH/g、重均分子量Mw为50000～150000的具有羧基的丙烯酸系树脂(参照专利文献2)。并且，根据该专利文献2，指出可提供一种具有最适合凹版印刷的粘度的导电性糊剂，作为实施方式，例示有使用平均粒径0.3μm的镍粉末及丙烯酸系树脂的导电性糊剂。然而，在如上述专利文献1所公开的导电性糊剂那样使用乙基纤维素作为粘合剂树脂的情况下，存在如下问题：热分解性较低，使用该导电性糊剂形成内部电极的层叠体中易残留碳残渣，有时发生结构缺陷，可靠性未必充分。另外，在如专利文献2所公开的导电性糊剂那样使用平均粒径0.3μm的镍粉末作为导电性金属粉末的情况下，存在所印刷的涂膜的表面粗糙度较粗，形成层叠体时可靠性降低的问题。因此，为解决该等问题，考虑使用平均粒径0.2μm以下的金属粉末及丙烯酸系树脂制作导电性糊剂，但存在使用0.2μm以下的金属粉末时结构粘性变强，以通常的粘合剂树脂的量无法获得良好的印刷性的问题。另外，若为确保印刷性而增加粘合剂树脂的量，则存在涂膜的金属填充率降低，涂膜的连续性降低的问题。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-115416号公报专利文献2：日本特开2006-244845号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术解决了上述问题，其目的在于提供一种导电性糊剂、使用其而成的结构缺陷少且包含高覆盖性的内部电极的可靠性高的层叠陶瓷电子部件、及该层叠陶瓷电子部件的制造方法，上述导电性糊剂印刷性良好，印刷后的导电性糊剂膜中的导电性金属粉末的填充性高，烧成后可形成平滑性、连续性优异，且残渣少的导体膜(内部电极)。用于解决问题的技术手段为解决上述问题，本专利技术的导电性糊剂的专利技术，其特征在于，含有导电性金属粉末、有机溶剂、及丙烯酸系树脂，所述导电性金属粉末的平均粒径处于50～200nm的范围内，所述丙烯酸系树脂的重均分子量处于160000～1000000的范围内，并且所述丙烯酸系树脂的含有率处于相对于所述金属粉末100体积％为20～200体积％的范围内。需要说明的是，上述导电性金属粉末的平均粒径是根据粉末的SEM图像，通过图像分析算出粒径，求出100个粒子的平均值作为平均粒径。另外，丙烯酸系树脂的重均分子量是通过凝胶渗透层析法所测定的值。本专利技术的导电性糊剂中，将导电性金属粉末的平均粒径设为50～200nm的范围，其原因在于：若导电性金属粉末的平均粒径小于50nm，则凝聚性变高，难以良好地分散，并且由于烧结高，因此因球状化导致无法获得连续性高的烧结膜，另外，若超过200nm，则涂膜的表面粗糙度变粗，于陶瓷层的厚度薄的领域中可靠性降低。另外，将丙烯酸系树脂的含有比率(添加量)设为相对于金属粉末100体积％为20～200体积％的范围，其原因在于：若丙烯酸系树脂的添加量小于20体积％，则作为导电性糊剂无法获得稳定的流变性，印刷性降低，另外，若超过200体积％，则涂膜中的丙烯酸系树脂量过多，金属粉末的填充性降低，难以获得连续的烧结膜。另外，将丙烯酸系树脂的重均分子量设为160000～1000000的范围，其原因在于：若丙烯酸系树脂的分子量小于160000，则由于使用微粒粉末作为导电性金属粉末而导致结构粘性变高，无法获得良好的印刷性，另外，若超过1000000，则导电性糊剂的流动性降低，无法获得良好的印刷性。另外，本专利技术的导电性糊剂还优选含有陶瓷粉末。在含有陶瓷粉末的情况下，将导电性糊剂涂布于陶瓷基材(陶瓷生片等)上形成电极图案并对其进行烧成时，可抑制导电性金属粉末的烧结，而获得烧成后的膜厚更薄、致密且连续性高的导体膜(电极)。另外，导电性金属粉末优选为选自由铜、镍、银、钯所组成的组中的至少1种粉末，或含有选自所述组中的至少1种的合金的粉末。通过使用铜、镍、银或钯作为导电性金属粉末，从而在将导电性糊剂涂布于陶瓷基材(陶瓷生片等)上形成电极图案并对其进行烧成的情况时，可防止电极材料扩散至陶瓷元件，能够获得膜厚薄、连续性高的导体膜(电极)，可使本专利技术进一步发挥实际效果。另外，陶瓷粉末的平均粒径优选为处于5～100nm的范围内。通过将陶瓷粉末的平均粒径设为5～100nm的范围，例如，在陶瓷元件上形成涂膜并烧成的情况下，可抑制导电性金属粉末的过度烧结，而获得烧成后的膜厚更薄，且具有更高连续性的导体膜(电极)，可使本专利技术进一步发挥实际效果。需要说明的是，上述陶瓷粉末的平均粒径是通过BET法根据比表面积算出的值另外，作为陶瓷粉末，优选使用具有通式：ABO3所表示的钙钛矿结构的复合氧化物的粉末。通过使用具有通式：ABO3所表示的钙钛矿结构的复合氧化物的粉末作为陶瓷粉末，例如在将本专利技术的导电性糊剂用于形成层叠陶瓷电容器的内部电极的情况下，可使用含有与构成作为电介质层发挥功能的陶瓷层的陶瓷材料相同种类的陶瓷粉末的导电性糊剂，在烧成内部电极图案，形成内部电极的情况下，可抑制对陶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性糊剂，其特征在于，含有导电性金属粉末、有机溶剂、及丙烯酸系树脂，所述导电性金属粉末的平均粒径处于50～200nm的范围内，所述丙烯酸系树脂的重均分子量处于160000～1000000的范围内，并且所述丙烯酸系树脂的含有率处于相对于所述金属粉末为20～200体积％的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.19 JP 2012-0954401.一种导电性糊剂，其特征在于，含有导电性金属粉末、有机溶剂、陶瓷粉末、及丙烯酸系树脂，所述导电性金属粉末的平均粒径处于50～200nm的范围内，所述丙烯酸系树脂的重均分子量处于160000～200000的范围内，并且所述丙烯酸系树脂的含有率处于相对于所述金属粉末为20～200体积％的范围内，所述陶瓷粉末的平均粒径处于5nm以上且小于100nm的范围内。2.如权利要求1所述的导电性糊剂，其特征在于，所述导电性金属粉末为选自由铜、镍、银、钯所组成的组中的至少1种粉末，或含有选自所述组中的至少1种的合金的粉末。3.如权利要求1或2所述的导电性糊剂，其特征在于，所述陶瓷粉末为具有通式：ABO3所表示的钙钛矿结构的复合氧化物。4.如权利要求1或2所述的导电性糊剂，其特征在于，在制造具备多个陶瓷层和多个内部电极、且具有所述内部电极隔着所述陶瓷层而被层叠的结...

【专利技术属性】
技术研发人员：大地宏明，绪方直明，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP