[发明专利]层叠陶瓷电容器内部电极用导电性糊剂

说明书

技术领域

本发明涉及层叠陶瓷电容器内部电极用导电性糊剂，更详细地说，涉及即使层叠陶瓷电容器的生片(green sheet)薄至2～5μm，也能消除由于导电性糊剂引起的片腐蚀，且干燥性良好，能有效抑制由此引起的麻烦的层叠陶瓷内部电极用导电性糊剂。

背景技术

在以移动电话和数码设备为代表的电子设备中，近年来，所用电子部件的轻薄小型化得到了发展，作为芯片部件的层叠陶瓷电容器(MLCC)，也正在进行小型化、大容量化。

在层叠陶瓷电容器的内部，设置了电介质与内部电极交互重叠的层叠体，在该层叠陶瓷电容器的两端部安装外部电极，使其面向该层叠体的外侧。

作为电介质，使用钛酸钡、钛酸锶、钛酸镁等钙钛矿型氧化物。为了形成上述层叠体，需要将粉末化的电介质分散在由聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸等树脂与溶剂构成的有机介质中，形成浆液状，通过刮片法，在PET薄膜上形成薄片状，在干燥后(通常称为电介质片)，使用规定图案，通过丝网印刷法，在该电介质片表面转印内部电极用金属糊剂，干燥、交互重叠规定张数的内部电极和生片，压缩、压附，然后将该热压附体切断成目标大小。装入电炉，通常是带状炉中，为了除去有机粘合剂，通常在250～330℃下，在空气氛围、氮气氛围或空气和氮气的混合气体下加热，使有机介质燃烧。

目前，在层叠陶瓷电容器的内部电极中，使用钯或银-钯合金这样的贵金属材料，目前，为了降低成本，使用镍、铜等贱金属。使用这些金属的内部电极的层叠陶瓷电容器在除去有机粘合剂后，为了使镍、铜等不被氧化，需要在中性或还原氛围下，接着在850～1350℃下煅烧，对内部电极和电介质进行整体烧结。

形成镍、铜等内部电极的层叠体通过筒研磨对其两端的端面进行研磨，露出内部电极，然后在上述研磨的端面上涂布外部电极用糊剂、烧结进行安装，在表面进行电镀后形成产品。

内部电极用糊剂由如下成分构成：作为导电成分的贱金属粉末、作为煅烧调节剂的电介质陶瓷粉末、作为有机粘合剂的树脂及溶解其的溶剂、以及分散剂、添加剂，通过三辊磨进行捏合，混合分散而制备。换句话说，内部电极用糊剂是将作为有机粘合剂的树脂溶解在有机溶剂中，获得有机介质，在其中分散金属粉末，通过有机溶剂调整粘度。

作为有机介质中的有机溶剂，通常优选使用萜品醇。此外，作为有机粘合剂，使用乙基纤维素、硝基纤维素等纤维素类树脂或甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类树脂。

因此，为了形成内部电极，如上所述，将上述MLCC用内部电极用导电性糊剂丝网印刷在电介质生片上，但在MLCC的制造工序中，在电介质生片的煅烧时，存在绝缘不佳、电介质层与内部电极层之间产生层间剥离等引起严重的产品特性不佳的问题。

伴随着层叠陶瓷电容器的高容量化，电介质生片正在实现薄层化，以往10～20μm的片厚度近年来正在使用2～5μm等更薄的厚度。

即，如上所述，在内部电极用糊剂中，作为有机粘合剂，使用乙基纤维素，对于其有机溶剂，主要使用萜品醇，但萜品醇在印刷干燥工序的过程中，会残留在涂膜中，具有使往往用作有机粘合剂的聚乙烯醇缩丁醛溶解到电介质生片中的作用。这样的内部电极糊剂对电介质生片中有机粘合剂的溶解作用被称为“片腐蚀”。

通过片腐蚀，若电介质生片中的聚乙烯醇缩丁醛溶解，则使电介质生片膨胀、溶解。该片腐蚀大时，会出现在片的层叠时，在镍糊剂印刷部分产生孔，在烧结时，电介质层和内部电极层产生层间剥离这种不利情况。电介质生片越薄，片腐蚀造成的影响越大。

由于片腐蚀产生的影响，MLCC的耐电压性、绝缘性降低，无法获得目标静电容量，负荷寿命特性劣化。目前，为了回避该片腐蚀，对于导电性糊剂的溶剂成分进行了研究。

例如，提出了含有二氢萜品醇乙酸酯(氢化乙酸萜品醇酯)作为溶剂的导电性糊剂(参见专利文献1)。此外，提出了含有丙酸异龙脑酯、丁酸异龙脑酯、异丁酸异龙脑酯等含莰烷骨架羧酸加成物作为溶剂的导电性糊剂(参见专利文献2)。

然而，这些溶剂虽然能承认其对于片腐蚀回避性有效，但如果以通常使用的萜品醇相比，存在蒸发速度慢、糊剂印刷后的干燥性差的问题。

此外，为了保持柔软性，需要在电介质生片中混合增塑剂等添加剂，但由于近年来的生片薄层化，为了保持生片干燥后的柔软性，存在需要进一步降低糊剂的干燥温度，缩短干燥时间，以使得片中的增塑剂不会在干燥时蒸发消失这样的要求。这是由于如果在生片中印刷镍糊剂后的干燥工序中，干燥状态不足，则在此后的工序中，产生片粘合或破损等不利情况。