JPS5836801B2 - 導電組成物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、厚膜回路技術分野において有用な導電組成物
、特に積層コンデンサーの内部電極として有用な導電組
戒物の製造方法に関するものである。

一般に、積層コンデンサーの製造は、誘電体紛、例えば
アルカリ士類金属のチタン酸塩又はジルコン酸鉛を有機
ベヒクルに均一分散させた誘電体組戒物を用いて成型し
た未焼成の誘電体シート上にステンシルスクリーン法で
電極層を形或し、次に同様の方法により作られた電極層
を有する未焼成誘電体シートを所望数だけ重ね、これを
加圧するか、又は前記誘電体組戒物と導電組或物を交互
にステンシルスクリーン法で印刷して積層し、誘電体層
と電極層を交互に有する多層構造を作る。

そして充分な焼戒温度で焼成し、最後に外部電極を形戒
することにより積層コンデンサーを完成する。

この時の焼成温度は主に用いられた誘電体組或物に依存
するが、一般的には高誘電率の積層コンデンサーを得る
ために１２００℃以上であり、この為には用いる電極用
導電組戒物中の導電金属自身も充分にこの焼成温度に耐
えうる必要がある。

即ち。

１２００゜Ｃ以上の焼成の結果、得られた積層コンデン
サーにおいて、層分離（ｄｅｌａｍｉ ｎａｔｉｏｎ）
，クラツク及び導電金属同 の溶融による合着等があっ
てはならないのである。

その為、従来より積層コンデンサーの内部電極用導電組
成物として上記要求に応える為種々のものが研究されて
きたがいずれも満足のゆくものではなかった。

例えば、１２００℃以上に耐える為、導電金属としてパ
ラジウム又は白金を用いた導電組戒物が使用されている
が、このものは溶融による合着は防止されたものの、層
分離及びクラツクを解消することはできず上記焼成温度
に耐えうるとはいえないのである。

周知の如くパラジウム、白金は触媒活性の非常に高いも
のであり、且つ多量のガス、特に水素、窒素及び酸素を
吸蔵及び吸着している。

この為、焼或時の電極層及び誘電体層における有機ベヒ
クル分解反応に際して、局所的に触媒作用を示し、激し
い分解反応を却し、これが発泡によるふくれ、ちぢみを
伴って結果的には完成品である積層コンデンサーの層分
離、クラツクの原因となる。

特に、積層コンデンサーの如く伺層もの積層体中より有
機ベヒクルを分解そして揮散させる際にはこれが大きな
問題となる。

又、焼成時の吸蔵及び吸着ガスの急激な脱離によるふく
れ、ちぢみも層分離、クラツクの原因となる。

更に、パラジウムを用いた導電組成物についていえば、
パラジウムは焼成の途中、３００〜８００゜Ｃ付近で酸
化されて酸化パラジウムとなり体積膨張を起す。

そしてその後焼戒温度が上昇するに従って再びパラジウ
ムに還元され収縮を起す。

この様な膨張そして収縮という体積変化も又クラツク層
分離の原因となる。

特許出願公開昭和５０年第１００５６６号にはパラジウ
ムの上記体積変化によるクラツク、層分離を解消する為
、予め酸化された酸化パラジウムを用いた導電組成物が
開示されているが、これにより上記欠点は多少改良され
たものの、８００℃以上の酸化パラジウムのパラジウム
への還元による体積収縮をなくすことができないこと、
更に吸蔵及び吸着ガスが存在することからやはり満足の
行く結果は得られなかった。

又、近年小型化への同向が盛んであり、積層コンデンサ
ーについても同様であり、より微細な誘電体紛を用いよ
り薄い誘電体層と、より微細な導電金属紛を用いより薄
い電極層よりなる積層コンデンサーが試みられているが
、概して酸化パラジウムは粉末サイズが大きく、薄膜化
が容易でない本発明は上記従来の欠点を解消した導電組
戒物の製造方法に係る。

より詳しくは、クラツク、層分離の原因となる焼成時の
発泡、体積膨張及び収縮を起さない導電組成物の製造方
法に係る。

本発明の導電組或物の製造方法は、パラジウムに真空下
、３５０℃以下で脱ガス処理を施して実質的に結晶化さ
せ、次いで有機ベヒクルへの分散の際用いる有機ベヒク
ルと相溶性のある有機溶剤で被覆処理し、これに有機ベ
ヒクルを添加混合することを特徴とするものである。

本発明で用いるパラジウムは、脱ガス処理後において実
質的に結晶化されている為触媒活性が低く、そして脱ガ
ス化されている為、焼戒時の発泡、ガス脱離によるちぢ
み、ふくれがなく結果的にはクラツク、層分離のない優
れた積層コンデンサーを提供する。

更に脱ガス後の粉末は、脱ガス前のそれに比較して凝集
が弱く容易に微細化でき、この為薄膜化が容易である。

又、導電組或物を作る際の有機ベヒクルの分散もパラジ
ウムが有機溶剤で被覆されている為極めて良好に行うこ
とができる。

又、クラツク、層分離を防止できたことから、本発明の
パラジウム自身の体積膨張及び収縮も極めて少ないもの
と思われる。

本発明で用いる脱ガス処理前のパラジウム粉末は３２５
メッシュの篩を通過するもの、好ましくは１０μ以下の
ものである。

脱ガス処理は、真空下においてまず室温で行ない徐々に
加温して３５０℃以下、例えば３００°Ｃで行なう。

３５０℃以上の脱ガス処理は粒子成長を伴うので注意す
べきである。

脱ガス処理の施されたパラジウムは、更に有機ベヒクル
への分散の為、ガス再吸蔵及び再吸着防止の為有機溶剤
で被覆されるが、好ましくはまず被覆処理の容易な低沸
点溶剤で被覆し、しかる後高沸点溶剤で被覆そして低沸
点溶剤を蒸発除去することによって均一な被覆が可能と
なる。

なお、最終的な被覆成分である有機溶剤は導電組成物中
の有機ベヒクル成分と相溶性のあることが必要とされる
が、有機ベヒクル成分中の溶剤であれば特によい。

導電組或物に用いられる有機ベヒクルについては特に制
限はなく、通常用いられるものならいずれでもよく、具
体的には実施例により示されている。

以下、本発明の実施例を示すが実施例においてパラジウ
ムのみを用いているが、導電金属として、通常用いられ
ている白金、金及び銀等も焼成温度、用途により適宜加
えてよい。

又、用途により導電組或物に通常用いられている無機結
合剤を加えてもよい。

製造例 室温下で塩化パラジウム溶液２ｌ（パラジウム金属とし
て１００ｇ含有）に８０％の抱水ヒドラジン溶液３３０
ＴＩＬｌ加えパラジウム粉末を製造した。

得られたパラジウム粉末を乾燥し、充分に紛砕して電子
顕微鏡下で観察したところ、所々に０．３〜０．８μ程
度の１次粒子と思われるものが認められるものの、大部
分が１．１〜６．６μの雲状の極めて分散性の悪い凝集
体であった。

又、Ｘ線解析の結果では明白なパラジウムのパターンが
得られず大部分が非品質であることが確認された。

実施例 製造所で得られたパラジウム粉末を真空下において、ま
ず室温で脱ガスし真空度が１ ０ ” ｍｉＨｇ以下に
なったら徐々に昇温しで、更に３００℃で真空度が１０
−３１ｎ１？ＬＨｇになるまで脱ガス処理を施し、室温
まで下げてから液体窒素温度にし、以下の有機溶剤被覆
処理を施した。

予め脱ガス処理の施された室温に保ったクロロホルムを
パラジウム表面上に被覆するに充分な量導入し、後室温
まで加温することによりクロロホルム液で濡らされたパ
ラジウム粉末を得た。

次に室温に保ったまま予め脱ガス処理を施した室温のプ
チルカルピトール液を注ぎ、クロロホルムのみ室温で真
空蒸発させ、プチルカルピトール被覆パラジウム粉末を
得た。

得られたパラジウム粉末を用いて以下の導電組成物を製
造した。

パラジウム粉末 １００重量部エチル
セルロースの２０％ プチルカルビトール溶液 ５５重量部ジエチ
ルフタレート １９重量部チキサトロー
ルＳＴ （ダウケミカル社製） １０重量部オイゲ
ノール １重量部プチルカルビ
トール １０重量部アルミナ基体上にチ
タン酸バリウム系誘電体組戒物をステンシルスクリーン
法で印刷、乾燥後、上記導電組成物を同法で印刷、乾燥
した。

以下交互にこれらの操作を繰返し、各々３０の誘電体層
及び電極層を形成し、最後に同法により誘電体層を形戒
し、基体からはがして個々のブロックに分割した。

焼戒は昇温速度２００’Ｃ／時間で８０００Ｃにし、８
００℃で３時間保持した。

そして更に同様にして１４００℃まで昇温し、１４００
℃で４時間保持後、徐々に室温まで冷却して積層コンデ
ンサーを得た。

結果は、同方法で得られた５０個の積層コンデンサーに
おいてクラツク及び層分離は確認されず全て実用上問題
はなかった。

なおここで用いたパラジウム粉末は完全に結晶化されて
いることがＸ線解析によって確認され、さらに凝集体の
ほぐれやすさは製造例のパラジウムに比較し極めて優れ
ており、乳鉢中での１分間程度の紛砕で０．２〜０．７
μの粒子（１次粒子と思われる）に分散された。

更に製造例のパラジウムは上記脱ガス処理により２０％
の体積減少を起した。

これは、吸蔵及び吸着されていたガスの脱離によるもの
と思われる。

従来例 １ 製造例のパラジウム紛末を空気中、７００′Ｃで１時間
酸化して酸化パラジウムとし、これを実施例のパラジウ
ムと置換する他は同様にして積層コンデンサー５０個製
造したところ、４０個が実用に耐えないクラツク、層分
離を起した。

これは８００〜９００℃における電極層の収縮によるも
のであった。

従来例 ２ 実施例において、パラジウムを製造例の脱ガス処理を施
さないパラジウムとする他は同様にして積層コンデンサ
ー５０個製造したところ、全部が実用に耐えないクラツ
ク、層分離を起した。

以上の結果からも明らかな様に本発明の方法で製造され
た導電組成物を用いることによりクラツク及び層分離の
ない優れた積層コンデンサーを製造することができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パラジウムに真空下、３５０℃以下で脱ガス処理を
   施して実質的に結晶化させ、次いで有機溶剤で被覆処理
   し、得られた有機溶剤被覆パラジウムに有機ベヒクルを
   添加し、混合することを特徴とする導電組戒物の製造方
   法。