[发明专利]导电性糊剂的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在叠层陶瓷电容器内部电极用糊剂中，维持有高分散性、同时粘度稳定性优异的导电性糊剂的制造方法。

背景技术

伴随着手机和数字设备等电子设备的轻薄小巧化，对于作为芯片部件的叠层陶瓷电容器(以下称作MLCC)也在期望其小型化、高容量化及高性能化。用于实现这些的最有效的方法是减薄内部电极层和电介质层来谋求多层化。

该MLCC一般按如下操作进行制造。为了形成电介质层，首先在以钛酸钡(BaTiO₃)为主成分包含钛酸钡和聚乙烯醇缩丁醛等有机粘合剂的电介质生片上，将以导电性粉末为主成分、使其分散在包含树脂粘合剂及溶剂的载体中而成的、作为内部电极的导电性糊剂按规定的图案进行印刷，并使其干燥来除去溶剂，形成干燥膜。然后，将形成有干燥膜的电介质生片在多层层叠的状态下加热压接进行一体化，然后切断，在氧化性气氛或惰性气氛中，在500℃以下进行脱粘合剂，其后，以不使内部电极氧化的方式，在还原气氛中，在1300℃左右进行加热煅烧。接着，将煅烧芯片涂布、煅烧后，在外部电极上实施镀镍等，制作MLCC。

但是，在该煅烧工序中，电介质陶瓷粉末开始烧结的温度为1200℃左右，由于与镍等导电性金属粉末的烧结、收缩开始温度产生相当大的不一致，因此容易产生脱层(层间剥离)或裂纹等结构缺陷。特别是伴随着小型、高容量化，层叠数越多或陶瓷电介质层的厚度越薄，结构缺陷的产生就变得越明显。

例如，在通常的内部电极用镍糊剂中，至少直至电介质层开始烧结、收缩的温度附近，为了控制其烧结、收缩，添加有以类似于电介质层的组成的钛酸钡类或锆酸锶类等的钙钛矿型氧化物为主要成分的陶瓷粉末。其结果，可以控制镍粉末的烧结行为，抑制内部电极层和电介质层的烧结收缩行为的不一致。另外，添加陶瓷粉末会缓解当电介质层的主成分的构成元素和电极糊剂中所包含的电介质粉末的构成元素差异大时介电损失增大等给电特性带来影响这样的麻烦。

近年来，随着MLCC更加小型、大容量化的要求，使用镍等导电性金属粉末的内部电极层及使用钛酸钡等的陶瓷粉末的电介质层的进一步薄层化正在迅速进展。因此，便需要用于导电性糊剂的镍等导电性金属粉末及陶瓷粉末的微粒化、高分散化。

然而，由于伴随着导电性金属粉末及陶瓷粉末的微粒化进展，凝集的容易度逐渐增大，因此，仅用现有的利用3辊机的机械性剪切，不能制造所需的分散状态的导电性糊剂，难以获得平滑的干燥涂膜或高干燥膜密度。因而，如专利文献1、2那样，为了对微粒粉末进行处理直至获得所需的分散性，必须增加制造工时来制造导电性糊剂，结果制造时间变长。

另外，通常的利用3辊机的导电性糊剂的制造方法是将原料混炼，接着使其分散，如需要则进行粘度调节，但在该制造方法中，即使考虑制造工时，对使微粒的导电性金属粉末或陶瓷粉末分散而言也有限度。

另一方面，作为用于使干燥凝集的导电性金属粉末或陶瓷粉末等无机粉末分散到载体及溶剂中的3辊机以外的方法，专利文献3、4中公开有用球磨机或珠磨机等使其机械分散、粉碎的方法。

但是，在利用珠磨机的分散方法中，存在由介质造成的导电性金属粉末变形的问题，在利用球磨机的分散方法中，在导电性金属粉末为牢固凝集的情况下，对使其充分地分散而言有限度。

近来，作为上述3辊机、珠磨机、球磨机以外的分散方法，提出了使用高压均化器的导电性金属浆及使用其的导电性糊剂的制造方法(例如，参照专利文献5、6)。

在该专利文献5中，将金属颗粒及陶瓷颗粒的表面润湿后，使用高压均化器，通过使从设置于相对方向的喷嘴所喷射的喷射流互相碰撞，制造导电性糊剂，但在该方法中，利用高压均化器从喷嘴所喷射的喷射流受制作出的浆粘度限制，进而在常温下用高压均化器处理添加有有机载体的高粘度浆的情况下出现的问题是，由于赋予导电性金属粉或陶瓷粉的碰撞力受有机载体阻碍，因此由高压均化器产生的碰撞力无法有效地对导电性金属粉或陶瓷粉发挥作用，不能充分地分散。

另外，专利文献6报告了将预混合无机粉体和有机溶剂而成的粗浆利用高压均化器进行分散处理制成导电性浆，使用该导电性浆制造导电性糊剂。

但是，现有的导电性糊剂制造工序中的混炼方法的共同点是，使用高速剪切搅拌机或2轴以上的行星搅拌机等装置，将导电性金属粉或陶瓷粉等无机粉末和有机物(有机溶剂、分散剂、有机载体等)进行混合。然而，在这些混炼方法中，往往成为有机载体混合不充分、导电性金属粉末或陶瓷粉末的表面成为未充分润湿等的状态，在经过这些混炼方法进行下工序的利用高压均化器的分散处理的情况下，容易产生以下的问题。