特開 2024-68712 外部電極用導電性ペースト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024068712

(43)【公開日】2024-05-21

(54)【発明の名称】外部電極用導電性ペースト

(51)【国際特許分類】

   H01B 1/22 20060101AFI20240514BHJP

   B22F 1/107 20220101ALI20240514BHJP

   B22F 1/00 20220101ALI20240514BHJP

   H01G 4/30 20060101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

H01B1/22 A

B22F1/107

B22F1/00 K

B22F1/00 L

B22F1/00 M

H01G4/30 514

H01G4/30 201G

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022179257

(22)【出願日】2022-11-09

(71)【出願人】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100130638

【弁理士】

【氏名又は名称】野末 貴弘

(74)【代理人】

【氏名又は名称】西澤 均

(72)【発明者】

【氏名】寺下 洋右

【テーマコード（参考）】

4K018

5E001

5E082

5G301

【Ｆターム（参考）】

4K018AA02

4K018AA03

4K018AA07

4K018BA01

4K018BA02

4K018BA04

4K018BD04

4K018KA34

5E001AB03

5E001AF06

5E082AA01

5E082AB03

5E082GG10

5E082GG11

5E082GG12

5E082GG28

5G301DA03

5G301DA05

5G301DA06

5G301DA10

5G301DA11

5G301DA12

5G301DA42

5G301DD01

5G301DD02

5G301DE01

(57)【要約】

【課題】１時間以上の連続的なディッピング作業を可能とする外部電極用導電性ペーストを提供する。
【解決手段】金属粉末と有機溶剤とを含有し、ディッピング工法によって、電子部品素体の表面に塗工するための外部電極用導電性ペーストは、有機溶剤の含有量は、４０体積％以上であり、有機溶剤のうちの８５体積％以上の成分の飽和蒸気圧は、０．７ｍｍＨｇ（２０℃）以下である。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属粉末と有機溶剤とを含有し、ディッピング工法によって、電子部品素体の表面に塗工するための外部電極用導電性ペーストであって、
前記有機溶剤の含有量は、４０体積％以上であり、
前記有機溶剤のうちの８５体積％以上の成分の飽和蒸気圧は、０．７ｍｍＨｇ（２０℃）以下であることを特徴とする外部電極用導電性ペースト。

【請求項2】

前記金属粉末は、銀、銅、金、白金、パラジウムおよびニッケルのうちの少なくとも１つである金属、前記金属を含む合金、または、前記金属の酸化物からなることを特徴とする請求項１に記載の外部電極用導電性ペースト。

【請求項3】

前記有機溶剤は、ターピネオール、ターピネオールアセテート、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、テキサノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、1,5-ペンタンジオール、ベンジルアルコール、セバシン酸ジブチル、エチレングリコールモノブチルエーテル、および、エチレングリコールモノヘキシルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または２に記載の外部電極用導電性ペースト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ディッピング工法によって電子部品の外部電極を製造するために用いられる外部電極用導電性ペーストに関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品素体の表面に外部電極用導電性ペーストをディッピング工法によって塗工し、焼き付ける工程を経て、外部電極を備えた電子部品を作製する方法が知られている。

【0003】

ディッピング工法で塗工される外部電極用導電性ペーストの一例として、特許文献１には、金属粉末と、ガラスフリットと、有機溶剤とを含み、（ガラスフリットのガラス転移点Ｔｇ）－（金属粉末の焼結開始温度）＜１００の関係を満たす外部電極用導電性ペーストが開示されている。この外部電極用導電性ペーストを用いることにより、焼成時に、外部電極が電子部品素体から剥離するリフトオフの発生を抑制することができるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１９２６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の外部電極用導電性ペーストは、例えば、１時間以上の長時間ディッピングを行うことを想定していないため、長時間使用しようとすると、有機溶剤の乾燥により、所望の外部電極が得られなくなる可能性がある。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するものであり、１時間以上の連続的なディッピング作業を可能とする外部電極用導電性ペーストを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の外部電極用導電性ペーストは、金属粉末と有機溶剤とを含有し、ディッピング工法によって、電子部品素体の表面に塗工するための外部電極用導電性ペーストであって、
前記有機溶剤の含有量は、４０体積％以上であり、
前記有機溶剤のうちの８５体積％以上の成分の飽和蒸気圧は、０．７ｍｍＨｇ（２０℃）以下であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の外部電極用導電性ペーストによれば、ディッピング工法によって、電子部品素体の表面に連続して１時間以上の塗工が可能である。これにより、電子部品の生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ディッピング工法によって、電子部品素体の表面に外部電極用導電性ペーストを塗工する様子を模式的に示す側面図である。

【図2】外部電極用導電性ペーストを用いて製造された電子部品の一例の構成を模式的に示す斜視図である。

【図3】図２に示す電子部品をＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿って切断したときの構造を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴を具体的に説明する。

【0011】

一実施形態における外部電極用導電性ペーストは、金属粉末と有機溶剤とを含有し、ディッピング工法によって、電子部品素体の表面に塗工するための外部電極用導電性ペーストである。この外部電極用導電性ペーストにおいて、有機溶剤の含有量は、４０体積％以上であり、有機溶剤のうちの８５体積％以上の成分の飽和蒸気圧は、０．７ｍｍＨｇ（２０℃）以下である。本実施形態における外部電極用導電性ペーストはさらに、ガラス粉末とバインダ樹脂とを含有する。

【0012】

金属粉末は、銀、銅、金、白金、パラジウムおよびニッケルのうちの少なくとも１つである金属、それらの金属を含む合金、または、それらの金属の酸化物からなる。ただし、金属粉末が上述した金属等に限定されることはない。

【0013】

ガラス粉末として、例えば、ソーダライムガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、バイコールガラス、無アルカリガラス、青板ガラス、白板ガラス等を用いることができる。また、ＳｎＯ－Ｂ₂Ｏ₃－Ｐ₂Ｏ₅－Ａｌ₂Ｏ₃混合物、ＰｂＯ－Ｂ₂Ｏ₃－ＳｉＯ₂混合物、ＢａＯ－ＺｎＯ－Ｂ₂Ｏ₃－ＳｉＯ₂混合物、ＺｎＯ－Ｂｉ₂Ｏ₃－Ｂ₂Ｏ₃－ＳｉＯ₂混合物、Ｂｉ₂Ｏ₃－Ｂ₂Ｏ₃－ＢａＯ－ＣｕＯ混合物、Ｂｉ₂Ｏ₃－ＺｎＯ－Ｂ₂Ｏ₃－Ａｌ₂Ｏ₃－ＳｒＯ混合物、ＺｎＯ－Ｂｉ₂Ｏ₃－Ｂ₂Ｏ₃混合物、Ｂｉ₂Ｏ₃－ＳｉＯ₂混合物、Ｐ₂Ｏ₅－Ｎａ₂Ｏ－ＣａＯ－ＢａＯ－Ａｌ₂Ｏ₃－Ｂ₂Ｏ₃混合物、Ｐ₂Ｏ₅－ＳｎＯ混合物、Ｐ₂Ｏ₅－ＳｎＯ－Ｂ₂Ｏ₃混合物、Ｐ₂Ｏ₅－ＳｎＯ－ＳｉＯ₂混合物、ＣｕＯ－Ｐ₂Ｏ₅－ＲＯ混合物、ＳｉＯ₂－Ｂ₂Ｏ₃－ＺｎＯ－Ｎａ₂Ｏ－Ｌｉ₂Ｏ－ＮａＦ－Ｖ₂Ｏ₅混合物、Ｐ₂Ｏ₅－ＺｎＯ－ＳｎＯ－Ｒ₂Ｏ－ＲＯ混合物、Ｂ₂Ｏ₃－ＳｉＯ₂－ＺｎＯ混合物、Ｂ₂Ｏ₃－ＳｉＯ₂－Ａｌ₂Ｏ₃－ＺｒＯ₂混合物、ＳｉＯ₂－Ｂ₂Ｏ₃－ＺｎＯ－Ｒ₂Ｏ－ＲＯ混合物、ＳｉＯ₂－Ｂ₂Ｏ₃－Ａｌ₂Ｏ₃－ＲＯ－Ｒ₂Ｏ混合物、ＳｒＯ－ＺｎＯ－Ｐ₂Ｏ₅混合物、ＳｒＯ－ＺｎＯ－Ｐ₂Ｏ₅混合物、ＢａＯ－ＺｎＯ－Ｂ₂Ｏ₃－ＳｉＯ₂混合物等のガラス粉末も用いることができる。なお、Ｒは、Ｚｎ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、ＦｅおよびＭｎからなる群より選択される元素である。上述したガラスには、特性に影響の無い範囲で、少量の他の酸化物、例えば、アルカリ金属、ストロンチウム、鉛、銅、スズ、鉄、コバルト等の酸化物が含有していてもよい。

【0014】

バインダ樹脂として、例えば、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコールアセタール変性物、ゼラチン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド及びデキストリン等を用いることができる。バインダ樹脂は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。

【0015】

有機溶剤は、ターピネオール、ターピネオールアセテート、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、テキサノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、1,5-ペンタンジオール、ベンジルアルコール、セバシン酸ジブチル、エチレングリコールモノブチルエーテル、および、エチレングリコールモノヘキシルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種である。有機溶剤は、上記群より選ばれる１種でもよいし、２種以上でもよい。ただし、有機溶剤の含有量は、外部電極用導電性ペーストのうち、４０体積％以上であり、有機溶剤のうちの８５体積％以上の成分の飽和蒸気圧は、０．７ｍｍＨｇ（２０℃）以下である。換言すると、有機溶剤には、飽和蒸気圧が０．７ｍｍＨｇ（２０℃）以下である成分が８５体積％以上含まれている。

【0016】

例えば、ターピネオールの飽和蒸気圧は、２４℃で０．０４２３ｍｍＨｇである。ジエチレングリコールモノメチルエーテルの飽和蒸気圧は、２０℃で０．２ｍｍＨｇである。ジエチレングリコールモノエチルエーテルの飽和蒸気圧は、２５℃で０．１２６ｍｍＨｇである。ジエチレングリコールモノブチルエーテルの飽和蒸気圧は、２５℃で０．０６ｍｍＨｇである。ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートの飽和蒸気圧は、２０℃で０．１ｍｍＨｇである。テキサノールの飽和蒸気圧は、２０℃で０．００９７ｍｍＨｇである。ジプロピレングリコールモノメチルエーテルの飽和蒸気圧は、２０℃で０．１ｍｍＨｇである。ジプロピレングリコールモノエチルエーテルの飽和蒸気圧は、２０℃で０．３ｍｍＨｇである。セバシン酸ジブチルの飽和蒸気圧は、７１℃で０．００１ｍｍＨｇである。エチレングリコールモノブチルエーテルの飽和蒸気圧は、２０℃で０．７ｍｍＨｇである。エチレングリコールモノヘキシルエーテルの飽和蒸気圧は、２０℃で０．１ｍｍＨｇである。

【0017】

外部電極用導電性ペーストは、上述したような金属粉末、有機溶剤、ガラス粉末およびバインダ樹脂を十分に混合し、ペースト状にすることにより得られる。

【0018】

本実施形態における外部電極用導電性ペーストによれば、有機溶剤の含有量が４０体積％以上であり、有機溶剤のうちの８５体積％以上の成分の飽和蒸気圧が０．７ｍｍＨｇ（２０℃）以下であることにより、蒸発しにくく、乾燥しにくい。したがって、２０～３０℃の室内環境下において、電子部品素体の表面に、本実施形態における外部電極用導電性ペーストをディッピング工法によって塗工する作業を連続して１時間以上行うことができる。これにより、電子部品の生産性を向上させることができる。また、上述した有機溶剤は、１００℃以上１６０℃以下の乾燥条件で、乾燥時間が２０分以下であるため、加工が容易であり、生産性が高い。

【0019】

図１（ａ）、（ｂ）は、ディッピング工法によって、電子部品素体１の表面に外部電極用導電性ペースト２を塗工する様子を模式的に示す側面図である。図１（ａ）は、電子部品素体１を外部電極用導電性ペースト２にディッピングする前の状態を示し、図１（ｂ）は、ディッピング後の状態を示す。外部電極用導電性ペースト２は、上述したように、有機溶剤の含有量が４０体積％以上であり、有機溶剤のうちの８５体積％以上の成分の飽和蒸気圧が０．７ｍｍＨｇ（２０℃）以下である要件を満たす。

【0020】

電子部品素体１は、電子部品を構成する本体部分であって、その形状は任意である。例えば、両端面に外部電極が設けられた電子部品を製造する場合、ディッピング工法によって、電子部品素体１の両端面に外部電極用導電性ペーストを塗工し、その後焼き付ける。電子部品素体１は、未焼成のものでもよいし、焼成後のものでもよい。これにより、表面に外部電極が設けられた電子部品が得られる。

【0021】

図２は、上述した外部電極用導電性ペーストを用いて製造された電子部品１０の一例の構成を模式的に示す斜視図である。ここでは、電子部品１０が積層セラミックコンデンサであるものとして説明する。ただし、電子部品１０が積層セラミックコンデンサに限定されることはなく、セラミックインダクタやセラミックサーミスタ等であってもよい。図３は、図２に示す電子部品１０をＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿って切断したときの構造を模式的に示す断面図である。

【0022】

電子部品１０は、電子部品素体２０と、電子部品素体２０の表面に設けられた外部電極３０とを備える。

【0023】

電子部品素体２０は、長さ方向Ｌに相対する第１の端面２０ａおよび第２の端面２０ｂと、積層方向Ｔに相対する第１の主面２０ｃおよび第２の主面２０ｄと、幅方向Ｗに相対する第１の側面２０ｅおよび第２の側面２０ｆとを有する。長さ方向Ｌ、積層方向Ｔ、および、幅方向Ｗのうちの任意の２つの方向は、互いに直交する方向である。

【0024】

電子部品素体２０は、誘電体層２１と内部電極２２とを備える。内部電極２２には、第１の内部電極２２ａと第２の内部電極２２ｂとが含まれる。誘電体層２１は、第１の内部電極２２ａと第２の内部電極２２ｂとの間に介在する。すなわち、電子部品素体２０は、誘電体層２１を介して第１の内部電極２２ａと第２の内部電極２２ｂが交互に複数積層された構造を有する。

【0025】

誘電体層２１は、例えば、ＢａＴｉＯ₃、ＣａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、ＳｒＺｒＯ₃、または、ＣａＺｒＯ₃等を主成分とするセラミック材料からなる。これらの主成分に、Ｍｎ化合物、Ｆｅ化合物、Ｃｒ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物などの主成分よりも含有量の少ない副成分が添加されていてもよい。

【0026】

第１の内部電極２２ａは、電子部品素体２０の第１の端面２０ａに引き出され、後述する第１の外部電極３０ａと電気的に接続されている。また、第２の内部電極２２ｂは、電子部品素体２０の第２の端面２０ｂに引き出され、後述する第２の外部電極３０ｂと電気的に接続されている。

【0027】

第１の内部電極２２ａおよび第２の内部電極２２ｂは、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＳｎまたはＡｕ等の金属、またはそれらの金属を含む合金などを含有している。第１の内部電極２２ａおよび第２の内部電極２２ｂは、共材として、誘電体層２１に含まれる誘電体セラミックと同じセラミック材料を含んでいてもよい。

【0028】

外部電極３０には、第１の外部電極３０ａと第２の外部電極３０ｂとが含まれる。第１の外部電極３０ａは、電子部品素体２０の第１の端面２０ａの全体に形成されているとともに、第１の端面２０ａから、第１の主面２０ｃ、第２の主面２０ｄ、第１の側面２０ｅ、および第２の側面２０ｆに回り込むように形成されている。第１の外部電極３０ａは、第１の内部電極２２ａと電気的に接続されている。

【0029】

第２の外部電極３０ｂは、電子部品素体２０の第２の端面２０ｂの全体に形成されているとともに、第２の端面２０ｂから、第１の主面２０ｃ、第２の主面２０ｄ、第１の側面２０ｅ、および第２の側面２０ｆに回り込むように形成されている。第２の外部電極３０ｂは、第２の内部電極２２ｂと電気的に接続されている。

【0030】

第１の外部電極３０ａおよび第２の外部電極３０ｂは、ディッピング工法によって、上述した外部電極用導電性ペーストを電子部品素体２０の第１の端面２０ａおよび第２の端面２０ｂに塗工し、焼き付けることによって形成することができる。ただし、外部電極用導電性ペーストを塗工して焼き付けることによって形成される金属層の上に、めっき層を形成するようにしてもよい。

【0031】

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。例えば、外部電極用導電性ペーストには、本発明の目的に反しない範囲で、上述した金属粉末、有機溶剤、ガラス粉末およびバインダ樹脂以外のものが含まれていてもよい。

【0032】

本出願における外部電極用導電性ペーストは、以下の通りである。
＜１＞．金属粉末と有機溶剤とを含有し、ディッピング工法によって、電子部品素体の表面に塗工するための外部電極用導電性ペーストであって、
前記有機溶剤の含有量は、４０体積％以上であり、
前記有機溶剤のうちの８５体積％以上の成分の飽和蒸気圧は、０．７ｍｍＨｇ（２０℃）以下であることを特徴とする外部電極用導電性ペースト。
＜２＞．前記金属粉末は、銀、銅、金、白金、パラジウムおよびニッケルのうちの少なくとも１つである金属、前記金属を含む合金、または、前記金属の酸化物からなることを特徴とする＜１＞に記載の外部電極用導電性ペースト。
＜３＞．前記有機溶剤は、ターピネオール、ターピネオールアセテート、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、テキサノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、1,5-ペンタンジオール、ベンジルアルコール、セバシン酸ジブチル、エチレングリコールモノブチルエーテル、および、エチレングリコールモノヘキシルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の外部電極用導電性ペースト。

【符号の説明】

【0033】

１ 電子部品素体
２ 外部電極用導電性ペースト
１０ 電子部品
２０ 電子部品素体
２１ 誘電体層
２２ａ 第１の内部電極
２２ｂ 第２の内部電極
３０ａ 第１の外部電極
３０ｂ 第２の外部電極

【図1】

【図2】

【図3】