层叠陶瓷电容器内部电极用导电膏组合物及其制造方法以及导电膏技术

本发明专利技术抑制导电膏的过烧结，能够抑制烧结时的电极间断，提高烧结后的内部电极层的覆盖率。本发明专利技术提供一种导电膏组合物，导电粉末的个数基准的粒度分布中的平均粒径为0.12μm以上且0.3μm以下，所述导电粉末的个数基准的粒度分布中的平均粒径是通过对扫描型电子显微镜(SEM)的摄像进行图像处理而得到的面积圆当量直径(Heywood直径)的个数基准的粒度分布中的平均粒径，陶瓷粉末的平均粒径相对于该导电粉末的所述平均粒径的比为0.1以上且小于0.3，相对于导电粉末以及陶瓷粉末的总质量，该陶瓷粉末的含量为5.5质量％以上且13质量％以下。粉末的含量为5.5质量％以上且13质量％以下。粉末的含量为5.5质量％以上且13质量％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠陶瓷电容器内部电极用导电膏组合物及其制造方法以及导电膏


[0001]本专利技术涉及用于形成层叠陶瓷电容器的内部电极的导电膏组合物及其制造方法以及使用该组合物的导电膏。

技术介绍

[0002]层叠陶瓷电容器(MLCC)是将由氧化钛(TiO2)或钛酸钡(BaTiO3)等构成的电介质层和电极层大量层叠而成的芯片型陶瓷电容器。由于能够充分利用陶瓷所具有的优异高频特性等优点且能够实现小型且大容量，因此，层叠陶瓷电容器用于电子电路的广泛范围。特别是，大容量的层叠陶瓷电容器应用于旁路、去耦、平滑、备份等广泛的用途范围。
[0003]层叠陶瓷电容器通常如下制造。首先，为了形成陶瓷电介质层，在由陶瓷粉末构成的电介质粉末和聚乙烯醇缩丁醛等有机粘合剂所构成的电介质生片上，以规定的图案印刷使由镍粉末等金属粉末构成的导电粉末分散在含有树脂粘合剂和溶剂的载体中而成的导电膏，通过干燥去除溶剂，形成干燥膜。接着，将印刷有导电膏的电介质生片在多层层积的状态下加热压接，使电介质层和内部电极层一体化后切断，在氧化性环境或非活性环境中，以500℃以下的温度进行脱粘合剂。然后，为了不使内部电极氧化，在还原性环境中，在1300℃左右的温度条件下进行层叠体的加热烧成。进一步，在得到的烧成芯片上涂布作为外部电桥的金属膏，烧成后，在外部电极上实施镍和锡的两层镀覆等，从而完成层叠陶瓷电容器。
[0004]近年来，要求层叠陶瓷电容器进一步小型化和大容量化，例如，对于使用镍等的内部电极，正在研究连续性优异的电极膜的薄层化，对于使用陶瓷电介质材料的电介质层，正在研究高介电常数化和薄层化。对于电介质层，已经实现了2.0μm以下的厚度。关于电极膜，期望其厚度为1.0μm以下。
[0005]为了实现构成这种内部电极的电极膜的薄层化，近年来，作为用于导电膏的导电粉末，使用小粒径的镍粉末等金属粉末。
[0006]与构成生片的陶瓷粉末相比，金属粉末的熔点更低，在烧成工序中烧结，一边收缩一边变化为致密电极膜。相对于此，陶瓷粉末的熔点比金属粉末高，在金属粉末烧结后，陶瓷粉末烧结收缩。因此，电极膜容易从电介质层剥离，导致容易产生电极膜的不连续化。
[0007]为了消除该烧结温度的不一致，采用将称为共材的与用于生片的电介质粉末相同的电介质粉末添加到内部电极膏中的方法。
[0008]由此，抑制了导电膏中的金属粉末彼此的接触，能够延迟金属粉末的烧结。
[0009]例如，使用镍粉末作为导电粉末时，随着层叠陶瓷电容器的小型化，使用平均粒径为0.2μm的镍粉来代替以往的平均粒径为0.4μm的镍粉末。随着该镍粉的小粒径化，难以利用共材控制烧结延迟的现象不断增加。
[0010]即，粒径小的镍粉末存在烧结开始变快的倾向。因此，在烧成阶段，镍的烧结粒子失去了这些烧结粒子之间的连结，烧成后，容易产生各自孤立成岛状的过烧结状态。如果产
生这样的过烧结状态，则内部电极层的膜断裂增多，作为内部电极的面积减少，成为静电容量变低的状态、或者在最坏的情况下成为完全得不到静电容量的状态，产生作为产品的成品率显著恶化的问题。
[0011]另外，从抑制随着薄层化而容易产生的层叠陶瓷电容器的短路不良的观点出发，对内部电极层要求减小其表面粗糙度，随着导电粉末的小粒径化，作为共材的电介质粉末也存在小粒径化的倾向。
[0012]如果对作为共材的电介质粉末进行小粒径化，则共材本身的烧结开始温度降低。如此地，如果小粒径化的共材在更低的烧结温度条件下烧结，则共材带来的抑制镍粉末烧结的效果消失。由此，由于导电粉末之间的接触的阻碍效果在更低的温度条件下消失，因此，导电粉末的烧结在较低的温度条件下被促进，内部电极层的连续性消失。
[0013]因此，需要在使用小粒径的镍粉末等金属粉末作为导电粉末的情况下也抑制和控制导电粉末彼此的烧结从而抑制内部电极层的不连续化的方法。
[0014]相对于此，例如，在日本特开昭57
‑
030308号公报中，在贱金属粉末的表面预先吸附作为共材的电介质粉末，使其分散在有机载体中，从而抑制烧成时的贱金属粉末的异状粒生长，从而形成没有空孔的致密稳定的电极。
[0015]另外，在日本特开2016
‑
033962号公报中，从确保内部电极的连续性、抑制静电容量的偏差且减小介电损耗的观点出发，公开了一种导电膏，其是含有陶瓷粉末、导电粉末以及粘合剂树脂的导电膏，其具有根据BET法算出比表面积而得到的平均粒径为0.1μm～0.4μm的导电粉末以及根据BET法算出比表面积而得到的平均粒径为0.01μm～0.1μm的陶瓷粉末，将表面印刷有导电膏的含有生片用陶瓷粉末和粘合剂树脂的生片层叠而形成的层叠体进行烧成时，作为烧成条件，脱粘合剂烧成过程后的直至烧成最高温度为止的升温梯度和相对于镍粉末100重量份的陶瓷粉末的添加量具有特定的关系。具体而言，公开了一种导电膏，含有100重量份的所述平均粒径为0.2μm的镍粉末，以及根据其与所述升温梯度的关系，含有5重量份～25重量份的范围内的任意的量的所述平均粒径为0.06μm的钛酸钡粉末。
[0016]现有技术文献
[0017]专利文献
[0018]专利文献1：日本特开昭57
‑
030308号公报；
[0019]专利文献2：日本特开2016
‑
033962号公报。

技术实现思路

[0020]专利技术要解决的问题
[0021]然而，日本特开昭57
‑
030308号公报记载的方法难以适用于小粒径化的镍粉末等金属粉末。
[0022]在日本特开2016
‑
033962号公报中，公开了导电粉末和陶瓷粉末各自能适用的平均粒径的范围，但对于导电粉末的平均粒径与陶瓷粉末的平均粒径的关系，则没有具体的提案。
[0023]另外，在日本特开2016
‑
033962号公报记载导电膏中，根据BET法算出比表面积，算出导电粉末和陶瓷粉末的平均粒径。此处，在制作导电膏组合物时的导电粉末和陶瓷粉末的混合和分散工序中，首先进行陶瓷粉末的分散化处理，然后，对导电粉末与经分散化处理
后的陶瓷粉末进行混合和分散化处理。这是因为：由于陶瓷粉末的粒径小，如果从一开始就与导电粉末混合，并且进行混合和分散化处理，则陶瓷粉末的分散不足，陶瓷粉末的凝集体存在于内部电极层，有可能产生层叠陶瓷电容器的短路不良等。
[0024]在分散化处理中，使用珠磨机等进行机械破碎，此时，不仅陶瓷粉末分散，而且陶瓷粉末也产生缺口或破裂。
[0025]在该情况下，陶瓷粉末偏离期望的比表面积，即偏离期望的平均粒径，对于规定的平均粒径的导电粉末，无法选择适当的平均粒径的陶瓷粉末，有可能得不到具有所期望的特性的层叠陶瓷电容器。
[0026]本专利技术的目的在于，提供在层叠陶瓷电容器的内部电极层的用途中能够抑制导电膏的过烧结并抑制烧结时的电极间断、能够提高烧结后的内部电极层的覆盖率的层叠陶瓷电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种层叠陶瓷电容器内部电极用的导电膏组合物，其中，具有导电粉末以及陶瓷粉末，所述导电粉末的个数基准的粒度分布中的平均粒径为0.12μm以上且0.3μm以下，所述导电粉末的个数基准的粒度分布中的平均粒径是通过对扫描型电子显微镜的摄像进行图像处理而得到的面积圆当量直径的个数基准的粒度分布中的平均粒径，所述陶瓷粉末的个数基准的粒度分布中的平均粒径相对于所述导电粉末的所述平均粒径的比为0.1以上且小于0.3，所述陶瓷粉末的个数基准的粒度分布中的平均粒径是通过对扫描型电子显微镜的摄像进行图像处理而得到的面积圆当量直径的个数基准的粒度分布中的平均粒径，相对于所述导电粉末以及所述陶瓷粉末的总质量，所述陶瓷粉末的含量为5.5质量％以上且13质量％以下。2.如权利要求1所述的层叠陶瓷电容器内部电极用的导电膏组合物，其中，所述陶瓷粉末的所述平均粒径相对于所述导电粉末的所述平均粒径的比为0.15以上且0.25以下。3.如权利要求1或2所述的层叠陶瓷电容器内部电极用的导电膏组合物，其中，所述导电粉末的所述平均粒径为0.12μm以上且0.3μm以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的层叠陶瓷电容器内部电极用的导电膏组合物，其中，所述陶瓷粉末的所述平均粒径为0.02μm以上且0.07μm以下。5.如权利要求1～4中任一项所述的层叠陶瓷电容器内部电极用的导电膏组合物，其中，所述导电粉末为从Ni、Pd...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳谷匡邦，科野孝典，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：