[发明专利]喷墨用墨水、印刷方法及陶瓷电子部件

说明书

技术领域

本发明涉及喷墨用墨水，尤其涉及可较佳地用于陶瓷电子部件的制造的喷墨用墨水。进而，本发明涉及使用上述喷墨用墨水而实施的印刷方法、及使用上述喷墨用墨水而构成的陶瓷电子部件。

背景技术

在制造层叠电容器或陶瓷多层基板等电子部件时，被实施形成电极的工序。作为形成该电极的方法之一，有如下方法：该方法是通过应用丝网印刷法或凹版印刷法在包含陶瓷等的元件部涂敷含有金属粉末作为导电成分的导电性膏，由此来形成导电性膏膜，通过对该导电性膏膜进行热处理，由此来形成电极。

如上所述的丝网印刷法或凹版印刷法虽适合于大量生产，但由于使用印刷版，故而不适合于少量多品种的生产或复杂的图案的电极形成。因此，喷墨印刷法作为新的印刷方法而受到关注。

在喷墨印刷法中，无法直接使用丝网印刷法或凹版印刷法中所用的导电性膏或导电性墨水。作为可应用于喷墨印刷法的导电性墨水，例如提出有如下所述的墨水。

在日本特开2000-327964号公报(专利文献1)中提出一种有机溶剂系导电性墨水，其包含粒径为10μm以下的金属粉，粘度为200mPa·s以下，沉降于10分钟内为10mm以下或者于100分钟内为20mm以下。

在日本特开2002-121437号公报(专利文献2)中提出一种有机溶剂系导电性墨水，其包含粒径为100nm以下、优选为10nm以下的金属粒子，粘度为1～100mPa·s，表面张力为25～80mN/m。

在日本专利第4303715号公报(专利文献3)中提出一种有机溶剂系导电性膏，虽然其意图并非喷墨印刷用途，但含有导电性粒子并且含有共材(电介质)粒子，该共材(电介质)粒子包含与构成成为用途的陶瓷电子部件的陶瓷坯体的电介质陶瓷共通的主成分，导电性粒径为10～1000nm，共材粒径相对于导电性粒径的比率为0.1～0.25，相对于导电性粒子100重量％，共材添加量为5～30重量％。再者，实施例中所使用的共材粒子的粒径如专利文献3中的表4所记载的那样，最小为30nm，不存在作为未达30nm的共材粒径的情形的资料。

在日本特开2006-28320号公报(专利文献4)中提出一种粘度为35mPa·s以下的喷墨印刷用水系金属墨水。与有机溶剂系墨水不同，水系金属墨水在分散剂及粘合剂中使用离子性树脂。专利文献4所记载的水系金属墨水中所含的金属粉末的粒径为50～400nm。此外，关于该水系金属墨水而言，共材(钛酸钡粉末)也成为构成要素，但在专利文献4中，不存在与针对共材的粒径范围相关的记载，在实施例中仅公开了粒径为200nm的钛酸钡粉末。

然而，在制造陶瓷电子部件时，在为了形成电极而要应用喷墨印刷的情况下，在上述的专利文献1～4所记载的各技术中存在以下问题。

在专利文献1所记载的导电性墨水具有的沉降于10分钟内为10mm以下或者于100分钟内为20mm以下的特性的水平下，容易产生由沉降所导致的涂敷厚度不均，难以稳定地形成相同厚度的印刷膜。

另一方面，在是包含粒径于作为专利文献2所记载的金属粒子的粒径的100nm以下的范围之内例如未达50nm的金属粒子的墨水的情况下，成为胶体状，故而与大直径金属粒子相比，沉降变慢，相对较容易稳定地形成相同厚度的印刷膜。然而，在包含粒径为50～100nm的范围的金属粒子的墨水的情况下，容易产生由沉降所导致的涂敷厚度不均，难以稳定地形成相同厚度的印刷膜。并且，若粒径为50nm以上，则容易产生印刷后的点或图形明显洇散的问题。此外，由包含粒径为100nm以下的金属粒子的墨水所形成的印刷膜，热收缩起始温度与陶瓷层相比非常低，在煅烧时产生收缩差，在陶瓷电子部件中容易产生裂纹等结构缺陷。

其次，专利文献3所记载的导电性膏并不具有适于喷墨印刷的流变能力。实际上，于专利文献3所记载的实施例的范围内，公开了丝网印刷用导电性膏。假设在设为可喷墨印刷的粘度的情况下，若导电性粒径为50nm以上，则容易产生印刷后的点或图形明显洇散的问题。此外，在专利文献3所记载的导电性膏中，共材粒径相对于导电性粒径的比率为0.1～0.25而过大，故而在导电性粒径为150nm以上的区域内，导电性粒子的沉降得以明显化。因此，难以稳定地形成相同厚度的印刷膜。