JP2015079728A - Conductive powder, production method thereof, and laminated ceramic capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性粉末、その製造方法、及び積層セラミックキャパシタに関する。 The present invention relates to a conductive powder, a method for producing the same, and a multilayer ceramic capacitor.
通常、キャパシタ、インダクタ、圧電素子、バリスタ、またはサーミスタなどのセラミック材料を用いる電子部品は、セラミック材料からなるセラミック素体と、セラミック素体の内部に形成された内部電極と、上記内部電極と接続されるようにセラミック素体の表面に設けられた外部電極と、を備える。 Usually, an electronic component using a ceramic material such as a capacitor, an inductor, a piezoelectric element, a varistor, or a thermistor is connected to a ceramic body made of a ceramic material, an internal electrode formed inside the ceramic body, and the internal electrode. An external electrode provided on the surface of the ceramic body.
上記内部電極は、通常、導電性粉末を含むペーストを用いて製造されるが、厚さが薄いながらも優れた性能を有する内部電極を開発するために、内部電極の製造に用いられる導電性粉末の性能を向上させるための研究が行われている。 The internal electrode is usually manufactured using a paste containing a conductive powder. However, in order to develop an internal electrode having excellent performance while having a small thickness, the conductive powder used for manufacturing the internal electrode is used. Research has been conducted to improve the performance of
内部電極の収縮を制御するためには、導電性粉末の表面に酸化層を形成したり、微粒の誘電体粉末を添加剤として含ませたりして、導電性粉末の焼成及び粒成長を抑制させることができる。しかし、この場合、電極の連結度及び有効電極面積が減少して、誘電容量が減少するという問題がある。 In order to control the shrinkage of the internal electrode, an oxide layer is formed on the surface of the conductive powder or a fine dielectric powder is added as an additive to suppress firing and grain growth of the conductive powder. be able to. However, in this case, there is a problem that the dielectric capacity is reduced due to a decrease in electrode connectivity and effective electrode area.
したがって、内部電極の収縮を効率的に制御することができる導電性粉末の必要性が増大している。 Therefore, there is an increasing need for conductive powder that can efficiently control the shrinkage of the internal electrodes.
本発明は、導電性粉末、その製造方法、及び積層セラミックキャパシタを提供することをその目的とする。 An object of the present invention is to provide a conductive powder, a manufacturing method thereof, and a multilayer ceramic capacitor.
本発明の一形態によると、金属粉末と、上記金属粉末の表面に形成され、上記金属粉末の平均粒径をＲとしたときに、０．０２Ｒ〜０．３５Ｒの厚さを有する添加剤コーティング層と、を含む導電性粉末が提供される。 According to one aspect of the present invention, a metal powder and an additive coating formed on the surface of the metal powder and having a thickness of 0.02R to 0.35R, where R is the average particle diameter of the metal powder. And a conductive powder comprising a layer.
上記金属粉末の平均粒径は１００ｎｍ以下であることができる。 The average particle size of the metal powder may be 100 nm or less.
上記金属粉末は、銀、金、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、及びこれらの合金からなる群から選択される一つ以上を含むことができる。 The metal powder may include one or more selected from the group consisting of silver, gold, copper, nickel, cobalt, platinum, palladium, and alloys thereof.
上記添加剤コーティング層は、バリウム、マンガン、マグネシウム、ジスプロシウム、バナジウム、及びイットリウムのうち一つ以上を含むことができる。 The additive coating layer may include one or more of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium, and yttrium.
上記添加剤コーティング層は非晶質金属を含むことができる。 The additive coating layer may include an amorphous metal.
本発明の他の形態によると、金属粉末を準備する段階と、上記金属粉末と金属石けんとを混合してスラリーを製造する段階と、上記スラリーを濃縮乾燥して、上記金属粉末の表面に金属石けんコーティング層を形成する段階と、上記金属石けんコーティング層の有機物を除去して、上記金属粉末の表面に添加剤コーティング層を形成する段階と、を含む導電性粉末の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a step of preparing a metal powder, a step of preparing a slurry by mixing the metal powder and a metal soap, and concentrating and drying the slurry, a metal is formed on the surface of the metal powder. There is provided a method for producing a conductive powder, comprising: forming a soap coating layer; and removing an organic substance of the metal soap coating layer to form an additive coating layer on the surface of the metal powder.
上記金属粉末の平均粒径は１００ｎｍ以下であることができる。 The average particle size of the metal powder may be 100 nm or less.
上記金属粉末の平均粒径をＲとしたときに、上記添加剤コーティング層の厚さは０．０２Ｒ〜０．３５Ｒであることができる。 When the average particle diameter of the metal powder is R, the thickness of the additive coating layer may be 0.02R to 0.35R.
上記金属粉末は、銀、金、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、及びこれらの合金からなる群から選択される一つ以上を含むことができる。 The metal powder may include one or more selected from the group consisting of silver, gold, copper, nickel, cobalt, platinum, palladium, and alloys thereof.
上記添加剤コーティング層は、バリウム、マンガン、マグネシウム、ジスプロシウム、バナジウム、及びイットリウムのうち一つ以上を含むことができる。 The additive coating layer may include one or more of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium, and yttrium.
上記添加剤コーティング層は非晶質金属を含むことができる。 The additive coating layer may include an amorphous metal.
上記添加剤コーティング層を形成する段階は、上記金属石けんコーティング層を熱処理して上記金属石けんコーティング層に含まれた有機物を除去することにより行われることができる。 The step of forming the additive coating layer may be performed by heat-treating the metal soap coating layer to remove organic substances contained in the metal soap coating layer.
本発明のさらに他の形態によると、誘電体層を含むセラミック本体と、上記セラミック本体内で上記誘電体層を挟んで互いに対向するように配置され、導電性粉末を含む第１及び第２内部電極と、上記第１及び第２内部電極とそれぞれ電気的に連結される第１及び第２外部電極と、を含み、上記導電性粉末は、金属粉末と、上記金属粉末の表面に形成され、上記金属粉末の平均粒径をＲとしたときに、０．０２Ｒ〜０．３５Ｒの厚さを有する添加剤コーティング層と、を含む積層セラミックキャパシタが提供される。 According to still another embodiment of the present invention, a ceramic body including a dielectric layer, and first and second interiors including conductive powder disposed in the ceramic body so as to face each other with the dielectric layer interposed therebetween. An electrode and first and second external electrodes electrically connected to the first and second internal electrodes, respectively, the conductive powder is formed on the surface of the metal powder and the metal powder, There is provided a multilayer ceramic capacitor including an additive coating layer having a thickness of 0.02R to 0.35R, where R is an average particle diameter of the metal powder.
上記金属粉末の平均粒径は１００ｎｍ以下であることができる。 The average particle size of the metal powder may be 100 nm or less.
本発明の一形態によると、効率的な収縮制御が可能な導電性粉末、その製造方法、及び積層セラミックキャパシタを提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a conductive powder capable of efficient shrinkage control, a manufacturing method thereof, and a multilayer ceramic capacitor.
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for a clearer description.
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は本発明の一実施形態による導電性粉末の製造方法を示すフローチャートである。 FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for producing a conductive powder according to an embodiment of the present invention.
本発明の一実施形態によると、図１に図示されたように、金属粉末を準備する段階（Ｓ１）と、上記金属粉末と金属石けんとを混合してスラリーを製造する段階（Ｓ２）と、上記スラリーを濃縮乾燥して、金属粉末の表面に金属石けんコーティング層を形成する段階（Ｓ３）と、上記金属石けんコーティング層の有機物を除去して、金属粉末の表面に添加剤コーティング層を形成する段階（Ｓ４）と、を含む導電性粉末の製造方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, as illustrated in FIG. 1, a step of preparing a metal powder (S1), a step of mixing the metal powder and a metal soap to produce a slurry (S2), The slurry is concentrated and dried to form a metal soap coating layer on the surface of the metal powder (S3), and organic substances in the metal soap coating layer are removed to form an additive coating layer on the surface of the metal powder. Step (S4), and a method for producing a conductive powder is provided.
上記金属粉末は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びこれらの合金からなる群から選択される一つ以上を含む粉末またはこれらの混合粉末であることができるが、これに限定されるものではない。 The metal powder is selected from the group consisting of silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), platinum (Pt), palladium (Pd), and alloys thereof. However, the present invention is not limited thereto.
電子部品を小型化するとともに、優れた特性を具現するためには、上記金属粉末の粒度分布を均一にする必要があり、上記金属粉末の粒度分布の均一化のために、金属粉末の微粉砕過程を経ることができる。 In order to reduce the size of electronic parts and to realize excellent characteristics, it is necessary to make the particle size distribution of the metal powder uniform. In order to make the particle size distribution of the metal powder uniform, the metal powder is finely pulverized. You can go through the process.
上記金属粉末の微粉砕過程は、均質機（Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）を利用して行われることができる。均質機の回転により乱気流が発生すると、金属粉末に含まれた小さい粒子は上昇し、粗大粒子は重力によって沈降することになる。乱気流により上昇した小さい粒子は打撃されず、沈降した粗大粒子は選択的に打撃されて微粉砕される。 The fine pulverization process of the metal powder may be performed using a homogenizer. When turbulence is generated by the rotation of the homogenizer, the small particles contained in the metal powder rise, and the coarse particles settle by gravity. Small particles rising due to the turbulent airflow are not hit, and the settled coarse particles are selectively hit and pulverized.
均質機を利用する場合は、粒子のサイズを考慮せずにランダムに打撃して微粉砕するボールミル（またはビーズミル）方式を利用する場合と異なり、所定レベル以下の小さい粒子は打撃されないため、粒子の損傷を最小化することができる。また、ボールミル（またはビーズミル）方式の場合は、これ以上粉砕できない微粒子まで打撃されて、必要以上に小さに粒子が形成されるため、粒度分布が不均一である。しかし、均質機を利用する場合は、所定レベル以下の小さい粒子は上昇してこれ以上微粉砕されず、沈降した粒子のみが微粉砕されるため、粒度分布が均一であり、また、均質機の回転数を調節することで、所望のレベルの平均粒径を有する金属粉末を得ることができる。 Unlike the case of using a ball mill (or bead mill) system that randomly pulverizes and pulverizes without considering the size of the particles when using a homogenizer, small particles below a predetermined level are not struck. Damage can be minimized. In the case of the ball mill (or bead mill) method, fine particles that cannot be pulverized any more are hit and particles are formed smaller than necessary, so the particle size distribution is non-uniform. However, when using a homogenizer, small particles below a predetermined level rise and are not finely pulverized any more, and only the settled particles are finely pulverized. By adjusting the number of rotations, a metal powder having a desired level of average particle diameter can be obtained.
上記金属粉末の平均粒径は、適用される電子部品のサイズに応じて調節されることができる。本発明の一実施形態によると、上記金属粉末の平均粒径は、積層セラミックキャパシタの内部電極に用いられて内部電極を薄層化するために、１００ｎｍ以下である。 The average particle size of the metal powder can be adjusted according to the size of the electronic component to be applied. According to an embodiment of the present invention, the average particle diameter of the metal powder is 100 nm or less in order to be used for the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor to make the internal electrode thin.
次に、上記金属粉末と金属石けんとを混合してスラリーを製造することができる。上記スラリーは、粘度を調節するための溶剤をさらに含むことができ、所望の特性を具現するために他の添加剤をさらに含んでもよい。 Next, the metal powder and metal soap can be mixed to produce a slurry. The slurry may further include a solvent for adjusting the viscosity, and may further include other additives for realizing desired characteristics.
上記金属石けんは、有機酸の金属塩を意味する。即ち、有機酸の水素が金属に置換された形態である。置換される金属は、具現しようとする誘電体粉末の物性に応じて適宜選択されることができる。また、有機酸に置換される金属は、積層セラミックキャパシタの内部電極の添加剤として機能する金属であることができるが、これに限定されず、バリウム（Ｂａ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、バナジウム（Ｖ）、及びイットリウム（Ｙ）のうち一つ以上を含むことができる。 The metal soap means a metal salt of an organic acid. That is, it is a form in which hydrogen of an organic acid is replaced with a metal. The metal to be substituted can be appropriately selected according to the physical properties of the dielectric powder to be embodied. The metal substituted with the organic acid may be a metal that functions as an additive for the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor. However, the metal is not limited thereto, and barium (Ba), manganese (Mn), magnesium (Mg) ), Dysprosium (Dy), vanadium (V), and yttrium (Y).
上記有機酸としては、脂肪酸、樹脂酸、ナフテン酸、カルボン酸、オクチル酸などが挙げられ、内部電極の添加剤として機能する金属と金属石けんを形成することができるものであれば特に制限されない。 Examples of the organic acid include fatty acids, resin acids, naphthenic acids, carboxylic acids, octylic acids, and the like, and are not particularly limited as long as they can form a metal soap that functions as an additive for the internal electrode.
次に、上記スラリーを１２０〜１５０℃で８時間以上濃縮乾燥して、上記金属石けんを上記金属粉末にコーティングすることができる。金属石けんを用いる場合は、従来の添加剤のコーティング方法とは異なり、１００ｎｍレベルの微粒金属粉末にも添加剤をコーティングすることができ、従来の方法に比べ、コーティング層が金属粒子を覆う面積を増加させ、薄くて均一なコーティングを行うことができる。 Next, the metal soap may be coated on the metal powder by concentrating and drying the slurry at 120 to 150 ° C. for 8 hours or more. When metal soap is used, unlike conventional additive coating methods, the additive can be coated even on fine metal powder at a level of 100 nm. Compared with the conventional method, the coating layer covers an area covering metal particles. It can be increased to achieve a thin and uniform coating.
次に、金属石けんがコーティングされたチタン酸バリウム系微粒子を熱処理することで、金属石けんコーティング層に含まれた有機物を除去する。上記熱処理は３５０〜４００℃で４時間以上行われる。これにより、金属石けんコーティング層に含まれた有機成分を熱分解して除去し、金属成分のみを残すことができる。即ち、上記熱処理により、金属石けんコーティング層から添加剤コーティング層を形成することができる。上記熱処理により、金属石けんコーティング層は非晶質金属コーティング層となり、上記添加剤コーティング層は非晶質金属コーティング層となることができる。 Next, the barium titanate-based fine particles coated with the metal soap are heat-treated to remove organic substances contained in the metal soap coating layer. The heat treatment is performed at 350 to 400 ° C. for 4 hours or more. Thereby, the organic component contained in the metal soap coating layer can be thermally decomposed and removed, leaving only the metal component. That is, the additive coating layer can be formed from the metal soap coating layer by the heat treatment. By the heat treatment, the metal soap coating layer can be an amorphous metal coating layer, and the additive coating layer can be an amorphous metal coating layer.
上記添加剤コーティング層は、上記金属石けんに含まれた金属を含むことができ、上述したように、バリウム（Ｂａ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、バナジウム（Ｖ）、及びイットリウム（Ｙ）のうち一つ以上を含むことができる。 The additive coating layer may contain a metal contained in the metal soap. As described above, barium (Ba), manganese (Mn), magnesium (Mg), dysprosium (Dy), vanadium (V). , And yttrium (Y).
金属粉末の平均粒径をＲとしたときに、上記添加剤コーティング層は０．０２Ｒ〜０．３５Ｒの厚さに形成されることができる。 When the average particle diameter of the metal powder is R, the additive coating layer can be formed to a thickness of 0.02R to 0.35R.
さらに、本発明の一実施形態による導電性粉末の製造方法によると、原子単位で添加剤をコーティングすることができるため、添加剤コーティング層の厚さを容易に制御することができ、非常に薄いコーティング層を形成することができる。また、導電性粉末のサイズが非常に小さい微粒の場合にも、コーティング層を効果的に形成することができる。 Furthermore, according to the method for manufacturing a conductive powder according to an embodiment of the present invention, since the additive can be coated in atomic units, the thickness of the additive coating layer can be easily controlled and is very thin. A coating layer can be formed. Further, the coating layer can be effectively formed even when the conductive powder is very small in size.
図２は本発明の一実施形態による導電性粉末を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真であり、図３は本発明の一実施形態による導電性粉末を概略的に示した概略図である。 FIG. 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a conductive powder according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic view schematically showing the conductive powder according to an embodiment of the present invention.
図３に図示されたように、本発明の一実施形態により製造された導電性粉末は、金属粉末１０と、上記金属粉末の表面に形成された添加剤コーティング層２０と、を含むことができる。
As shown in FIG. 3, the conductive powder manufactured according to an embodiment of the present invention may include a
以下では、上述の導電性粉末の製造方法と重複する詳細な説明は省略する。 Below, the detailed description which overlaps with the manufacturing method of the above-mentioned electroconductive powder is abbreviate | omitted.
上記金属粉末１０の平均粒径Ｒは１００ｎｍ以下であり、上記金属粉末の平均粒径をＲとしたときに、上記添加剤コーティング層２０の厚さＤは０．０２Ｒ〜０．３５Ｒであることができる。
The average particle diameter R of the
上記添加剤コーティング層の厚さが０．０２Ｒ未満の場合には、添加剤コーティング層を形成していない場合に比べ収縮開始温度の上昇が小さく、上記添加剤コーティング層の厚さが０．３５Ｒを超過する場合には、収縮率が過度に増加して積層セラミック電子部品の内部電極に適用することが困難であるという問題がある。 When the thickness of the additive coating layer is less than 0.02R, the increase in shrinkage start temperature is smaller than when the additive coating layer is not formed, and the thickness of the additive coating layer is 0.35R. In the case of exceeding the above, there is a problem that the shrinkage rate is excessively increased and it is difficult to apply to the internal electrode of the multilayer ceramic electronic component.
上記金属粉末は、銀、金、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、及びこれらの合金からなる群から選択される一つ以上を含むことができ、上記添加剤コーティング層は、バリウム、マンガン、マグネシウム、ジスプロシウム、バナジウム、及びイットリウムのうち一つ以上を含むことができる。 The metal powder may include one or more selected from the group consisting of silver, gold, copper, nickel, cobalt, platinum, palladium, and alloys thereof, and the additive coating layer includes barium, manganese, One or more of magnesium, dysprosium, vanadium, and yttrium may be included.
また、上記添加剤コーティング層は非晶質金属を含むことができる。 The additive coating layer may include an amorphous metal.
図４は本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタを示す斜視図であり、図５は図４のＡ-Ａ’線に沿う断面図である。 FIG. 4 is a perspective view showing a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG.
図４及び図５を参照すると、本実施形態による積層セラミックキャパシタ１００は、セラミック本体１１０と、第１及び第２外部電極１３１、１３２と、を含むことができる。
4 and 5, the multilayer
上記セラミック本体１１０の形状は特に制限されず、図示されたように、上記セラミック本体１１０は六面体形状からなることができる。セラミック本体１１０は、チップ焼成時のセラミック粉末の焼成収縮により完全な直線からなることはできないが、実質的には六面体形状を有することができる。
The shape of the
上記セラミック本体は、複数の誘電体層１１１と、誘電体層１１１上に形成された第１及び第２内部電極１２１、１２２と、を含み、第１及び第２内部電極が形成された複数の誘電体層が積層されて形成されることができる。また、第１及び第２内部電極は、一つの誘電体層１１１を挟んで互いに対向するように配置されることができる。
The ceramic body includes a plurality of
上記誘電体層は、誘電体の主成分として高誘電率を有するセラミック粉末を含むことができるが、これに限定されず、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系またはチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）系粉末を含むことができる。 The dielectric layer can include a ceramic powder having a high dielectric constant as a main component of the dielectric, but is not limited thereto. For example, barium titanate (BaTiO 3 ) -based or strontium titanate (SrTiO 3 ). System powder can be included.
本発明の一実施形態によると、第１及び第２内部電極１２１、１２２は、導電性粉末を含む導電性ペーストで形成されることができる。上記導電性粉末は、金属粉末と、上記金属粉末の表面に形成された添加剤コーティング層と、を含むことができる。
According to an embodiment of the present invention, the first and second
本実施形態の内部電極に含まれた導電性粉末についての詳細な説明は、上述した本発明の一実施形態による導電性粉末についての説明と重複するため、その詳細な説明は省略する。 Since the detailed description of the conductive powder contained in the internal electrode of the present embodiment overlaps with the description of the conductive powder according to the embodiment of the present invention described above, the detailed description thereof is omitted.
上記導電性粉末は１００ｎｍ以下の平均粒径を有することができ、これにより、積層セラミックキャパシタの内部電極の薄層化が可能となる。 The conductive powder may have an average particle size of 100 nm or less, and thereby the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor can be thinned.
また、上記導電性粉末に含まれた添加剤コーティング層は、内部電極の添加剤として用いられる金属を含むことができ、金属石けんを用いて形成されることができる。 In addition, the additive coating layer included in the conductive powder can include a metal used as an additive for the internal electrode, and can be formed using metal soap.
上記添加剤コーティング層は非晶質金属を含むことができ、バリウム、マンガン、マグネシウム、ジスプロシウム、バナジウム、及びイットリウムのうち一つ以上を含むことができる。 The additive coating layer may include an amorphous metal, and may include one or more of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium, and yttrium.
上記金属粉末の平均粒径をＲとしたときに、上記添加剤コーティング層は０．０２Ｒ〜０．３５Ｒの厚さを有することができる。上記添加剤コーティング層の厚さが０．０２Ｒ未満の導電性粉末を用いて積層セラミックキャパシタの内部電極を形成する場合には、内部電極ペーストの収縮開始温度の上昇が小さいため、内部電極と誘電体層との収縮開始温度の差を減少させる効果が小さくて焼成の際にクラックが多く発生するという問題があり、上記添加剤コーティング層の厚さが０．３５Ｒを超過する導電性粉末を用いて積層セラミックキャパシタを形成する場合には、内部電極の収縮率が誘電体層の収縮率より大きくなるため、焼成過程でクラックが発生するという問題がある。 When the average particle diameter of the metal powder is R, the additive coating layer may have a thickness of 0.02R to 0.35R. When the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor is formed using the conductive powder having a thickness of the additive coating layer of less than 0.02R, the increase in the shrinkage start temperature of the internal electrode paste is small. There is a problem that the effect of reducing the difference in shrinkage start temperature with the body layer is small, and there are problems that many cracks are generated during firing, and conductive powder having a thickness of the additive coating layer exceeding 0.35R is used. In the case of forming a multilayer ceramic capacitor, the shrinkage rate of the internal electrode is larger than the shrinkage rate of the dielectric layer, so that there is a problem that cracks are generated in the firing process.
また、特に制限されず、誘電体層を形成するセラミックグリーンシート上にスクリーン印刷法またはグラビア印刷法などの印刷法により、導電性ペーストを用いて内部電極を印刷することができる。内部電極が印刷されたセラミックグリーンシートを交互に積層して焼成することで、セラミック本体１１０を形成することができる。
Moreover, it does not restrict | limit in particular, An internal electrode can be printed on a ceramic green sheet which forms a dielectric material layer using a conductive paste by printing methods, such as a screen printing method or a gravure printing method. The
次に、上記第１及び第２内部電極１２１、１２２とそれぞれ電気的に連結されるように第１及び第２外部電極１３１、１３２を形成することができる。
Next, the first and second
上記のように、本発明の一実施形態による導電性粉末を用いて内部電極を形成すると、クラックの発生頻度が低い積層セラミックキャパシタを提供することができる。 As described above, when the internal electrode is formed using the conductive powder according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a multilayer ceramic capacitor with low occurrence frequency of cracks.
さらに、本発明の一実施形態によると、内部電極に別の誘電物質（共材）が添加剤として含まれなくても、内部電極の収縮を効率的に制御することができる。これにより、誘電物質などの添加剤による誘電体層の組成変化を抑制して、誘電特性を改善することができる。 Furthermore, according to an embodiment of the present invention, the shrinkage of the internal electrode can be efficiently controlled even if the internal electrode does not contain another dielectric material (co-material) as an additive. Thereby, the change in the composition of the dielectric layer due to an additive such as a dielectric substance can be suppressed, and the dielectric characteristics can be improved.
[実験例]
下記表１は、積層セラミックキャパシタの内部電極を形成するための導電性粉末に含まれた金属粉末の平均粒径Ｒと添加剤コーティング層の厚さＤとの比（Ｄ／Ｒ）による内部電極の収縮開始温度の変化、内部電極と誘電体層との収縮率の差、及びクラック発生有無を示した実験結果である。
[Experimental example]
Table 1 below shows the internal electrode according to the ratio (D / R) of the average particle diameter R of the metal powder contained in the conductive powder for forming the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor and the thickness D of the additive coating layer. 3 is a result of an experiment showing a change in shrinkage start temperature, a difference in shrinkage rate between the internal electrode and the dielectric layer, and the presence or absence of cracks.
本実験例では、金属粉末としてはニッケル粉末を用い、添加剤コーティング層は、バナジウム（Ｖ）を含有する金属石けんであるオクチル酸バナジウムを用いて製造した。収縮開始温度の変化については、実験例の導電性粉末を用いた場合の収縮開始温度（Ｔｓ）と、添加剤コーティング層が形成されていない導電性粉末を用いた場合の収縮開始温度（Ｔ１）との差（Ｔｓ−Ｔ１）を測定して示した。収縮開始温度については、ＴＭＡ分析の際に収縮率が３％に達する温度を測定した。 In this experimental example, nickel powder was used as the metal powder, and the additive coating layer was manufactured using vanadium octylate, which is a metal soap containing vanadium (V). Regarding the change of the shrinkage start temperature, the shrinkage start temperature (Ts) when the conductive powder of the experimental example is used, and the shrinkage start temperature (T1) when the conductive powder without the additive coating layer is used. (Ts−T1) was measured and shown. Regarding the shrinkage start temperature, the temperature at which the shrinkage rate reached 3% was measured during the TMA analysis.
また、収縮率の差については、１２００℃の焼成過程で内部電極の長さ方向の収縮率（内部電極の長さの変化量／初期の内部電極の長さ）と、誘電体層の長さ方向の収縮率（誘電体層の長さの変化量／初期の誘電体層の長さ）との差（内部電極の収縮率−誘電体層の収縮率）を測定して示した。 Further, regarding the difference in shrinkage rate, the shrinkage rate in the length direction of the internal electrode in the firing process at 1200 ° C. (change in length of the internal electrode / initial internal electrode length) and the length of the dielectric layer The difference (the shrinkage rate of the internal electrode−the shrinkage rate of the dielectric layer) from the shrinkage rate in the direction (the amount of change in the length of the dielectric layer / the length of the initial dielectric layer) was measured.
ＮＧ：クラック発生率１００００ｐｐｍ超
上記表１を参照すると、金属粉末に対する添加剤コーティング層の厚さの比（Ｄ／Ｒ）が０．０２未満の場合には、内部電極の収縮開始温度の変化が小さいため焼成の際にセラミック本体に垂直クラックが発生し、０．３５を超過する場合には、内部電極の収縮が過度に抑制されて、誘電体層の収縮率より内部電極の収縮率が小さくなるため、カバー部とアクティブ部との間で剥離またはクラックが発生する問題があることが分かる。 Referring to Table 1 above, when the ratio of the thickness of the additive coating layer to the metal powder (D / R) is less than 0.02, the change in the shrinkage start temperature of the internal electrode is small, so that the ceramic is fired during firing. When a vertical crack occurs in the main body and exceeds 0.35, the shrinkage of the internal electrode is excessively suppressed and the shrinkage rate of the internal electrode is smaller than the shrinkage rate of the dielectric layer. It can be seen that there is a problem that peeling or cracking occurs between the portions.
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the right of the present invention is not limited to this, and various modifications and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention described in the claims. It will be apparent to those skilled in the art that variations are possible.
１０ 金属粉末
２０ 添加剤コーティング層
１００ 積層セラミックキャパシタ
１１０ セラミック本体
１１１ 誘電体層
１２１、１２２ 第１及び第２内部電極
１３１、１３２ 第１及び第２外部電極
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記金属粉末の表面に形成され、前記金属粉末の平均粒径をＲとしたときに、０．０２Ｒ〜０．３５Ｒの厚さを有する添加剤コーティング層と、
を含む、導電性粉末。 Metal powder,
An additive coating layer formed on the surface of the metal powder and having a thickness of 0.02R to 0.35R, where R is an average particle diameter of the metal powder;
Containing conductive powder.
前記金属粉末と金属石けんとを混合してスラリーを製造する段階と、
前記スラリーを濃縮乾燥して、前記金属粉末の表面に金属石けんコーティング層を形成する段階と、
前記金属石けんコーティング層の有機物を除去して、前記金属粉末の表面に添加剤コーティング層を形成する段階と、
を含む、導電性粉末の製造方法。 Preparing a metal powder;
Mixing the metal powder and metal soap to produce a slurry;
Concentrating and drying the slurry to form a metal soap coating layer on the surface of the metal powder;
Removing organic matter from the metal soap coating layer to form an additive coating layer on the surface of the metal powder;
The manufacturing method of electroconductive powder containing this.
前記セラミック本体内で前記誘電体層を挟んで互いに対向するように配置され、導電性粉末を含む第１及び第２内部電極と、
前記第１及び第２内部電極とそれぞれ電気的に連結される第１及び第２外部電極と、
を含み、
前記導電性粉末は、金属粉末と、前記金属粉末の表面に形成され、前記金属粉末の平均粒径をＲとしたときに、０．０２Ｒ〜０．３５Ｒの厚さを有する添加剤コーティング層と、を含む、積層セラミックキャパシタ。 A ceramic body including a dielectric layer;
First and second internal electrodes disposed in the ceramic body so as to face each other with the dielectric layer in between, and containing conductive powder;
First and second external electrodes electrically connected to the first and second internal electrodes, respectively;
Including
The conductive powder is a metal powder, and an additive coating layer formed on the surface of the metal powder, and having an average particle diameter of the metal powder of R, a thickness of 0.02R to 0.35R. A multilayer ceramic capacitor.
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