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JP2015131982A - Composite powder and production method of the same, as well as conductive paste using the same, and laminated ceramic electronic component using the conductive paste - Google Patents

Composite powder and production method of the same, as well as conductive paste using the same, and laminated ceramic electronic component using the conductive paste Download PDF

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JP2015131982A
JP2015131982A JP2014002714A JP2014002714A JP2015131982A JP 2015131982 A JP2015131982 A JP 2015131982A JP 2014002714 A JP2014002714 A JP 2014002714A JP 2014002714 A JP2014002714 A JP 2014002714A JP 2015131982 A JP2015131982 A JP 2015131982A
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英靖 大西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide composite powder which is used for obtaining a conductive paste for forming an internal electrode of a laminated ceramic electronic component, and with which an excellent suppression effect of sintering and excellent continuity of electrodes are obtained in forming an electrode pattern by using the conductive paste and baking, and to provide a production method of the composite powder.SOLUTION: Composite powder includes: metal powder having protrusions, and out of the protrusion, salients are being a hydroxide or an oxide; and an inorganic compound covering at least a portion of the surface of the metal powder. For forming the composite powder, the metal powder is synthesized by a liquid phase synthesis method, subsequently the metal powder obtained by the liquid phase synthesis method is dispersed in the inorganic compound and a solvent, and subsequently the metal powder dispersed in the inorganic compound and the solvent is dried and jet-pulverized.

Description

この発明は、複合粉末とその製造方法およびそれを用いた導電性ペーストとそれを用いた積層セラミック電子部品に関し、特にたとえば、積層セラミック電子部品の内部電極を形成するために用いられる複合粉末とその製造方法、およびそれを用いた導電性ペーストおよびそれを用いた積層セラミック電子部品に関する。   The present invention relates to a composite powder, a method for producing the same, a conductive paste using the same, and a multilayer ceramic electronic component using the same, and more particularly, for example, a composite powder used for forming an internal electrode of a multilayer ceramic electronic component and its The present invention relates to a manufacturing method, a conductive paste using the same, and a multilayer ceramic electronic component using the same.

図1は、積層セラミック電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサを示す断面図解図である。積層セラミックコンデンサ10は、例えば直方体状の基体12を含む。基体12は、誘電体セラミック層14と内部電極層16とが交互に配置された積層体として形成される。複数の内部電極層16の面は、基体12の中央部において互いに対向するように配置され、隣接する内部電極層16がそれぞれ基体12の対向する端面に引き出される。基体12の対向する端面には、それぞれ外部電極18が形成され、それぞれの外部電極18に引き出された内部電極16が電気的に接続される。外部電極18には、必要に応じて、Niめっき層やSnめっき層が形成される。このように、基体12の両端面に形成された外部電極18には、互いに対向する内部電極層16が交互に接続され、2つの外部電極18間に静電容量が形成される。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a multilayer ceramic capacitor as an example of a multilayer ceramic electronic component. The multilayer ceramic capacitor 10 includes, for example, a rectangular parallelepiped base 12. The substrate 12 is formed as a laminate in which the dielectric ceramic layers 14 and the internal electrode layers 16 are alternately arranged. The surfaces of the plurality of internal electrode layers 16 are arranged so as to face each other at the central portion of the base 12, and the adjacent internal electrode layers 16 are drawn out to the opposing end faces of the base 12. External electrodes 18 are formed on the opposing end surfaces of the substrate 12, and the internal electrodes 16 drawn out to the external electrodes 18 are electrically connected. A Ni plating layer or a Sn plating layer is formed on the external electrode 18 as necessary. As described above, the internal electrodes 16 facing each other are alternately connected to the external electrodes 18 formed on both end surfaces of the base 12, and a capacitance is formed between the two external electrodes 18.

このような積層セラミックコンデンサ10を作製する場合、誘電体セラミック材料で形成されたセラミックグリーンシートが準備される。このセラミックグリーンシート上に、金属粉末を含む導電性ペーストで内部電極パターンが形成される。内部電極パターンが形成された複数のセラミックグリーンシートが積層され、必要に応じて、その両側に内部電極パターンの形成されていないセラミックグリーンシートが積層される。積層されたセラミックグリーンシートが圧着され、隣接する内部電極パターンが交互に両端に露出するように切断される。このようにして得られた積層体チップが焼成されて、誘電体セラミック層14と内部電極層16とを含む基体12が形成される。そして、基体12の両端面に導電性ペーストを塗布して焼き付けることにより、外部電極18が形成される。外部電極18には、必要に応じて、上述のめっき層が形成され、積層セラミックコンデンサ10が得られる。   When producing such a multilayer ceramic capacitor 10, a ceramic green sheet formed of a dielectric ceramic material is prepared. An internal electrode pattern is formed on the ceramic green sheet with a conductive paste containing metal powder. A plurality of ceramic green sheets on which internal electrode patterns are formed are stacked, and if necessary, ceramic green sheets on which no internal electrode patterns are formed are stacked on both sides thereof. The laminated ceramic green sheets are pressed and cut so that adjacent internal electrode patterns are alternately exposed at both ends. The multilayer chip thus obtained is fired to form the base 12 including the dielectric ceramic layer 14 and the internal electrode layer 16. Then, an external electrode 18 is formed by applying and baking a conductive paste on both end faces of the substrate 12. The external electrode 18 is formed with the above-described plating layer as necessary, and the multilayer ceramic capacitor 10 is obtained.

このような積層セラミックコンデンサ10等の大容量化、小型化を図るためには、内部電極層16の薄層化が重要な課題である。しかしながら、内部電極層16を薄層化する場合、それを形成する導電性ペーストに含まれる金属成分と、一般的に1000℃以上の焼結温度を有するセラミックグリーンシートとの間において、焼結時の収縮挙動に差異がある。そのため、得られた積層セラミックコンデンサ10の内部電極層16において、電極切れの課題が発生する。すなわち、焼結過程において、セラミックグリーンシートより金属成分が先に焼結し始め、セラミックが焼結を開始する温度に達するまでに金属成分が過度に粒成長し、電極連続性が低下するという問題がある。電極連続性が低下すると、積層セラミックコンデンサの静電容量が低下する。   In order to increase the capacity and size of the multilayer ceramic capacitor 10 and the like, it is important to reduce the thickness of the internal electrode layer 16. However, when the internal electrode layer 16 is thinned, during sintering, the metal component contained in the conductive paste forming the internal electrode layer 16 and a ceramic green sheet having a sintering temperature of generally 1000 ° C. or more are used. There is a difference in shrinkage behavior. Therefore, the problem of electrode breakage occurs in the internal electrode layer 16 of the obtained multilayer ceramic capacitor 10. In other words, in the sintering process, the metal component begins to sinter first than the ceramic green sheet, and the metal component grows excessively before reaching the temperature at which the ceramic starts to sinter. There is. When the electrode continuity is lowered, the capacitance of the multilayer ceramic capacitor is lowered.

このような積層セラミック電子部品の構造欠陥、静電容量の低下等を確実に防ぐことができる内部電極を形成するために、ニッケル粉末を主成分とし、誘電体層と同じ組成物であって平均粒径が最大でも0.1μmの共材を5〜30重量%添加し、それを用いて導電体ペーストを形成することが開示されている。そして、この導電性ペーストを用いた内部電極と誘電体層とを交互に積層形成することにより、積層セラミック電子部品を作製している(特許文献1参照)。   In order to form an internal electrode that can reliably prevent such structural defects and capacitance reduction of multilayer ceramic electronic components, nickel powder is the main component, the same composition as the dielectric layer, and the average It is disclosed that 5-30% by weight of a co-material having a maximum particle size of 0.1 μm is added to form a conductor paste. A multilayer ceramic electronic component is manufactured by alternately stacking internal electrodes and dielectric layers using this conductive paste (see Patent Document 1).

また、Ni粉末の焼結抑制効果を狙い、Ni粉末表面上にTiO2、MnO2、Cr23、Al23、SiO2、Y23、ZrO2、BaTiO3のうちから選ばれる少なくとも1種以上の酸化物が存在する複合Ni粉末を作製することが開示されている。この場合、液相法によりNiと前記酸化物を水に投入し、加温およびpH調整することで酸化物を含む複合Ni粉末を得る方法が採用されている(特許文献2参照)。 Also, the aim of sintering inhibiting effect of the Ni powder, selected from among TiO 2, MnO 2, Cr 2 O 3, Al 2 O 3, SiO 2, Y 2 O 3, ZrO 2, BaTiO 3 on the Ni powder surface It is disclosed to produce a composite Ni powder in which at least one oxide is present. In this case, a method is adopted in which Ni and the oxide are added to water by a liquid phase method, and a composite Ni powder containing the oxide is obtained by heating and pH adjustment (see Patent Document 2).

また、平均粒径が10〜100nmで、タングステン、モリブデン、タンタルから選ばれる少なくとも1種の高融点金属が銅微粒子表面に存在する複合銅粉末の製造方法であって、銅または銅化合物と前記高融点金属の化合物とを熱プラズマにより気化させ、得られた金属蒸気を凝縮させることを特徴とする複合銅微粉の製造方法が開示されている。これらの高融点金属を銅の表面に被覆させることで、銅の焼結抑制効果を狙っている(特許文献3参照)。   In addition, a method for producing a composite copper powder having an average particle size of 10 to 100 nm and having at least one refractory metal selected from tungsten, molybdenum, and tantalum on the surface of copper fine particles, the copper or copper compound and the high A method for producing a composite copper fine powder, characterized in that a compound of a melting point metal is vaporized by thermal plasma and the resulting metal vapor is condensed. By coating these refractory metals on the surface of copper, the aim is to suppress the sintering of copper (see Patent Document 3).

特開2001−110233号公報JP 2001-110233 A 特開平11−343501号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-343501 特開2007−211332号公報JP 2007-211132 A

しかしながら、特許文献1のようなニッケル粉末および誘電体層と同じ組成物の共材を含む導電性ペーストでは、共材が金属成分の周囲に均質に配置されていない場合、共材が存在しない箇所から金属成分の焼結が進んでしまう。そのため、十分な焼結抑制効果を得ることができず、電極連続性が低下するという課題がある。   However, in the conductive paste containing the nickel powder and the co-material of the same composition as the dielectric layer as in Patent Document 1, when the co-material is not uniformly arranged around the metal component, the location where the co-material does not exist Therefore, the sintering of the metal component proceeds. Therefore, there is a problem that a sufficient sintering suppression effect cannot be obtained and electrode continuity is lowered.

また、特許文献2のような複合Ni粉末の場合、金属粉末の表面に均一な酸化物層を形成することが非常に難しく、酸化物層が剥がれた箇所から金属成分の焼結が進んでしまい、十分な焼結抑制効果を得ることができないという課題がある。   Further, in the case of the composite Ni powder as in Patent Document 2, it is very difficult to form a uniform oxide layer on the surface of the metal powder, and the sintering of the metal component proceeds from the place where the oxide layer is peeled off. There is a problem that a sufficient sintering suppressing effect cannot be obtained.

また、特許文献3に示すように、金属成分の表面を高融点金属で被覆する方法もあるが、高融点金属は高価なものが多く、量産には不向きであるという課題がある。   Moreover, as shown in Patent Document 3, there is a method of coating the surface of the metal component with a refractory metal, but there is a problem that many refractory metals are expensive and unsuitable for mass production.

それゆえに、この発明の主たる目的は、積層セラミック電子部品の内部電極を作製するための導電性ペーストを得るために用いられ、導電性ペーストの焼成時に良好な焼結抑制効果と良好な電極連続性とを得ることができる複合粉末とその製造方法を提供することである。
また、この発明の他の目的は、このような複合粉末を用いることにより、焼結抑制効果を有する導電性ペーストを提供するとともに、電極切れの発生していない積層セラミック電子部品を提供することである。
Therefore, the main object of the present invention is to obtain a conductive paste for producing an internal electrode of a multilayer ceramic electronic component, and to have a good sintering suppression effect and a good electrode continuity when firing the conductive paste. It is providing the composite powder which can obtain, and its manufacturing method.
Another object of the present invention is to provide a conductive paste having a sintering suppressing effect by using such a composite powder, and to provide a multilayer ceramic electronic component in which no electrode breakage occurs. is there.

この発明は、表面に凹凸があり、その凸部が水酸化物もしくは酸化物である金属粉末、および金属粉末の表面の少なくとも一部を被覆する無機化合物を含む、複合粉末である。
無機化合物が金属粉末の周囲に配置されることにより、この複合粉末を用いた導電性ペーストを用いた電極パターンの焼結過程において、過度の粒成長が抑制され、電極接続性が向上する。ここで、金属粉末の表面に凹凸があり、その凸部が水酸化物または酸化物である金属粉末と無機化合物とを混合することによって、金属粉末の周囲に無機化合物が均一に固着する。また、無機化合物として2成分以上を添加した場合、これらが金属粉末表面で反応し、コート層を形成することで焼結抑制効果が高くなる場合がある。
The present invention is a composite powder including a metal powder having irregularities on the surface, the convex portion being a hydroxide or an oxide, and an inorganic compound covering at least a part of the surface of the metal powder.
By disposing the inorganic compound around the metal powder, excessive grain growth is suppressed and electrode connectivity is improved in the sintering process of the electrode pattern using the conductive paste using the composite powder. Here, there are irregularities on the surface of the metal powder, and the inorganic compound is uniformly fixed around the metal powder by mixing the metal powder and the inorganic compound whose convex portions are hydroxides or oxides. Moreover, when two or more components are added as an inorganic compound, these may react on the metal powder surface and a coating layer may be formed, and a sintering inhibitory effect may become high.

このような複合粉末において、金属粉末の凸部のアスペクト比(高さ/幅)の平均値が0.20以上であることが好ましい。
表面の凸部のアスペクト比が0.20以上である金属粉末を無機化合物と混合することで、金属粉末の表面に無機化合物が均一に付着し、この複合粉末を用いた導電性ペーストを用いることにより、電極接続性が向上する。
In such a composite powder, the average value of the aspect ratio (height / width) of the convex portions of the metal powder is preferably 0.20 or more.
By mixing a metal powder having an aspect ratio of 0.20 or more on the surface with an inorganic compound, the inorganic compound adheres uniformly to the surface of the metal powder, and a conductive paste using this composite powder is used. As a result, electrode connectivity is improved.

また、無機化合物で被覆された金属粉末からなる複合粉末において、JET粉砕された後の金属粉末の凸部のアスペクト比(高さ/幅)の平均値が0.20以上であることが好ましい。
金属粉末の凝集や凝結を抑制するためにJET粉砕が行われる場合、金属粉末表面の凸部のアスペクト比が0.20以上であることにより、金属粉末の表面に無機化合物を均一に付着させることができる。
Moreover, in the composite powder composed of the metal powder coated with the inorganic compound, it is preferable that the average value of the aspect ratio (height / width) of the convex portion of the metal powder after JET grinding is 0.20 or more.
When JET grinding is performed to suppress aggregation and aggregation of metal powder, the aspect ratio of the convex part on the surface of the metal powder is 0.20 or more so that the inorganic compound is uniformly attached to the surface of the metal powder. Can do.

また、無機化合物は、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Mn、Cr、Al、Si、Y、Zrの塩からなる集合から選ばれる少なくとも1つを含むことが好ましい。
このような無機化合物が金属粉末の表面に付着することにより、導電性ペーストを用いた電極パターンの焼結過程において、過度の粒成長が抑制され、良好な電極連続性を得ることができる。
The inorganic compound preferably contains at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Mn, Cr, Al, Si, Y, and Zr salts.
When such an inorganic compound adheres to the surface of the metal powder, excessive grain growth is suppressed during the sintering process of the electrode pattern using the conductive paste, and good electrode continuity can be obtained.

また、無機化合物の添加量は、金属粉末に対して0.5〜30質量%であることが好ましい。
無機化合物の添加量が0.5質量%より少ない場合、金属粉末の全表面を無機化合物で被覆することができず、無機化合物が付着していない金属表面から焼結が進行し、熱収縮が顕著に発生する。無機化合物の添加量が30質量%より大きい場合、無機化合物の添加量が過度に多いために、金属粉末同士の接触が少なく、焼結の進行が悪くなり、電極連続性が低下する。
Moreover, it is preferable that the addition amount of an inorganic compound is 0.5-30 mass% with respect to metal powder.
When the added amount of the inorganic compound is less than 0.5% by mass, the entire surface of the metal powder cannot be coated with the inorganic compound, and the sintering proceeds from the metal surface to which the inorganic compound is not attached, and heat shrinkage occurs. It occurs remarkably. When the addition amount of the inorganic compound is larger than 30% by mass, the addition amount of the inorganic compound is excessively large, so that the contact between the metal powders is small, the progress of the sintering is deteriorated, and the electrode continuity is lowered.

また、金属粉末の平均一次粒径は50nm〜1000nmであることが好ましい。
金属粉末の平均一次粒径が50nmより小さい場合、金属粉末同士の接触面積が大きく、導電性ペーストの焼結が進行する。金属粉末の平均一次粒径が1000nmより大きい場合、金属粉末同士の接触面積が小さく、導電性ペーストの焼結が進行せず、電極連続性が低下する。
The average primary particle size of the metal powder is preferably 50 nm to 1000 nm.
When the average primary particle size of the metal powder is smaller than 50 nm, the contact area between the metal powders is large, and sintering of the conductive paste proceeds. When the average primary particle size of the metal powder is larger than 1000 nm, the contact area between the metal powders is small, the sintering of the conductive paste does not proceed, and the electrode continuity is lowered.

また、無機化合物の比表面積が5〜500m2/gであることが好ましい。
無機化合物の比表面積が500m2/gより大きい場合、無機化合物が分散後に再凝集して金属粉末の周囲に均一に配置されない。無機化合物の比表面積が5m2/gより小さい場合、導電性ペーストの焼結抑制効果が小さい。
Moreover, it is preferable that the specific surface area of an inorganic compound is 5-500 m < 2 > / g.
When the specific surface area of the inorganic compound is larger than 500 m 2 / g, the inorganic compound re-aggregates after dispersion and is not uniformly arranged around the metal powder. When the specific surface area of the inorganic compound is smaller than 5 m 2 / g, the effect of suppressing the sintering of the conductive paste is small.

また、金属成分や金属粉末は、Cu、Niのうちの少なくとも1つまたはその合金を含むものであることが好ましい。
このような金属粉末が、積層セラミック電子部品の導電成分として機能する。
In addition, the metal component and the metal powder preferably include at least one of Cu and Ni or an alloy thereof.
Such metal powder functions as a conductive component of the multilayer ceramic electronic component.

また、この発明は、液相合成法により金属粉末を合成する工程と、液相合成法により得られた金属粉末を無機化合物と溶媒の中に分散させる工程と、無機化合物と溶媒の中に分散された金属粉末を乾燥して、JET粉砕する工程とを含む、複合粉末の製造方法である。
液相合成法により金属粉末を作製することにより、金属粉末の表面にアスペクト比が0.20以上の凸部を形成することができる。このように、金属粉末の表面に凹凸を形成することにより、金属粉末同士の凝集が抑制され、高分散状態で、金属粉末と無機化合物とを混合することができ、金属粉末の周囲に均一に無機化合物を固着させることができる。また、この発明では、金属粉末の液相合成後に、溶媒中で金属粉末と無機化合物とを分散させ、乾燥後にJET粉砕することにより、乾燥凝集を低減させることが可能であり、分散性に優れた複合粉末を得ることができる。
The present invention also includes a step of synthesizing a metal powder by a liquid phase synthesis method, a step of dispersing the metal powder obtained by the liquid phase synthesis method in an inorganic compound and a solvent, and a step of dispersing the metal powder in the inorganic compound and the solvent. A method for producing a composite powder, comprising: drying the obtained metal powder and subjecting the powder to JET grinding.
By producing the metal powder by the liquid phase synthesis method, a convex portion having an aspect ratio of 0.20 or more can be formed on the surface of the metal powder. Thus, by forming unevenness on the surface of the metal powder, aggregation of the metal powder is suppressed, and the metal powder and the inorganic compound can be mixed in a highly dispersed state, and the metal powder can be uniformly mixed around the metal powder. An inorganic compound can be fixed. In addition, in this invention, after the liquid phase synthesis of the metal powder, the metal powder and the inorganic compound are dispersed in a solvent, and after drying, JET grinding can be performed to reduce dry aggregation and excellent dispersibility. Composite powder can be obtained.

また、この発明は、上述のいずれかに記載の複合粉末を用いたことを特徴とする、導電性ペーストである。
このような導電性ペーストを用いることにより、焼結抑制効果が良好で、電極連続性の良好な内部電極層を有する積層セラミック電子部品を形成することができる。
Moreover, this invention is a conductive paste characterized by using any of the composite powders described above.
By using such a conductive paste, it is possible to form a multilayer ceramic electronic component having an internal electrode layer with good sintering suppression effect and good electrode continuity.

また、この発明は、上述の導電性ペーストを用いて電極が形成されたことを特徴とする、積層セラミック電子部品である。
この発明の積層セラミック電子部品は、作製時における内部電極層の焼結抑制効果が良好で、良好な電極連続性を有しており、所定の特性を得ることができる。
In addition, the present invention is a multilayer ceramic electronic component in which an electrode is formed using the above-described conductive paste.
The multilayer ceramic electronic component of the present invention has a good sintering suppression effect of the internal electrode layer at the time of production, has good electrode continuity, and can obtain predetermined characteristics.

この発明によれば、焼成時における焼結抑制効果が良好で、かつ電極連続性の良好な電極層を得ることができる導電性ペーストを作製するための複合粉末を得ることができる。そして、この複合粉末を用いて導電性ペーストを作製し、この導電性ペーストを用いて内部電極層を形成することにより、所定の特性を有する積層セラミック電子部品を得ることができる。   According to this invention, it is possible to obtain a composite powder for producing a conductive paste that can obtain an electrode layer having a good sintering suppression effect during firing and good electrode continuity. Then, by producing a conductive paste using this composite powder and forming an internal electrode layer using this conductive paste, a multilayer ceramic electronic component having predetermined characteristics can be obtained.

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。   The above-described object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments for carrying out the invention with reference to the drawings.

複合粉末を用いて作製された導電性ペーストで内部電極層を形成した積層セラミックコンデンサの一例を示す断面図解図である。It is a cross-sectional solution figure which shows an example of the multilayer ceramic capacitor which formed the internal electrode layer with the electrically conductive paste produced using the composite powder. この発明の複合粉末を作製するためのフロー図である。It is a flowchart for producing the composite powder of this invention. 複合粉末を作製する際に用いられる噴霧乾燥装置の一例を示す図解図である。It is an illustration figure which shows an example of the spray-drying apparatus used when producing composite powder. 乾燥により金属粉末の表面に無機化合物が固着する様子を示す図解図である。It is an illustration figure which shows a mode that an inorganic compound adheres to the surface of metal powder by drying.

この発明の複合粉末は、表面に凹凸を有する金属粉末を含む。金属粉末表面の凸部は水酸化物または酸化物であり、凸部のアスペクト比(高さ/幅)は0.20以上であることが好ましい。金属粉末としては、例えば、Cu、Niのうちの少なくとも1つまたはその合金で形成される。金属粉末の表面は、無機化合物で被覆される。ここで用いられる無機化合物としては、例えば、Mg,Ca,Sr,Ba,Ti,Mn,Cr,Al,Si,Y,Zrの塩からなる集合から選ばれる少なくとも1つを含む。特に、複合粉末が積層セラミック電子部品の内部電極形成用の導電性ペーストを作製するために用いられる場合、積層セラミック電子部品に用いられるセラミック材料と同じ材料が無機化合物として用いられることが好ましい。   The composite powder of the present invention includes a metal powder having irregularities on the surface. The convex part on the surface of the metal powder is a hydroxide or an oxide, and the aspect ratio (height / width) of the convex part is preferably 0.20 or more. The metal powder is formed of, for example, at least one of Cu and Ni or an alloy thereof. The surface of the metal powder is coated with an inorganic compound. Examples of the inorganic compound used here include at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Mn, Cr, Al, Si, Y, and Zr. In particular, when the composite powder is used to produce a conductive paste for forming an internal electrode of a multilayer ceramic electronic component, it is preferable that the same material as the ceramic material used for the multilayer ceramic electronic component is used as the inorganic compound.

無機化合物が金属粉末の周囲に配置されることにより、この複合粉末を用いた導電性ペーストの焼結過程において過度の粒成長が抑制され、この導電性ペーストを用いて電極層を形成する場合に電極接続性が向上する。ここで、表面に凹凸があり、その凸部が水酸化物または酸化物である金属粉末について、無機化合物と混合することによって、金属粉末同士の凝集が抑制される。このように、高分散状態で金属粉末と無機化合物とが混合することで、金属粉末の周囲に無機化合物が均一に固着する。無機化合物が金属粉末の表面に付着することにより、導電性ペーストの焼結過程において、過度の粒成長が抑制され、良好な電極連続性を得ることができる。   When an inorganic compound is arranged around the metal powder, excessive grain growth is suppressed during the sintering process of the conductive paste using the composite powder, and an electrode layer is formed using the conductive paste. Electrode connectivity is improved. Here, about the metal powder which has an unevenness | corrugation on the surface and the convex part is a hydroxide or an oxide, aggregation with metal powder is suppressed by mixing with an inorganic compound. Thus, by mixing the metal powder and the inorganic compound in a highly dispersed state, the inorganic compound is uniformly fixed around the metal powder. When the inorganic compound adheres to the surface of the metal powder, excessive grain growth is suppressed during the sintering process of the conductive paste, and good electrode continuity can be obtained.

また、表面の凸部のアスペクト比が0.20以上である金属粉末について、無機化合物と混合することで、金属粉末の表面に無機化合物が均一に付着し、この複合粉末を用いた導電性ペーストを用いることにより、電極接続性が向上する。なお、金属粉末の凝集や凝結を抑制するためにJET粉砕が行われる場合においても、金属粉末表面の凸部のアスペクト比が0.20以上であることにより、金属粉末の表面に無機化合物を均一に付着させることができる。   Moreover, about the metal powder whose aspect ratio of the convex part of a surface is 0.20 or more, an inorganic compound adheres uniformly to the surface of a metal powder by mixing with an inorganic compound, and the electrically conductive paste using this composite powder By using, electrode connectivity is improved. In addition, even when JET grinding is performed to suppress the aggregation and aggregation of the metal powder, the inorganic compound is uniformly distributed on the surface of the metal powder because the aspect ratio of the convex portion on the surface of the metal powder is 0.20 or more. Can be attached to.

無機化合物の添加量は、金属粉末に対して0.5〜30質量%であることが好ましい。無機化合物の添加量が0.5質量%より少ない場合、金属粉末の全面を無機化合物で被覆することができず、無機化合物が付着していない金属表面から焼結が進行し、熱収縮が顕著に発生する。無機化合物の添加量が30質量%より大きい場合、無機化合物の添加量が過度に多いために、金属粉末同士の接触が少なく、焼結の進行が悪くなり、電極連続性が低下する。   It is preferable that the addition amount of an inorganic compound is 0.5-30 mass% with respect to metal powder. When the added amount of the inorganic compound is less than 0.5% by mass, the entire surface of the metal powder cannot be covered with the inorganic compound, and the sintering proceeds from the metal surface to which the inorganic compound is not attached, and the heat shrink is remarkable. Occurs. When the addition amount of the inorganic compound is larger than 30% by mass, the addition amount of the inorganic compound is excessively large, so that the contact between the metal powders is small, the progress of the sintering is deteriorated, and the electrode continuity is lowered.

また、金属粉末の平均一次粒径は50nm〜1000nmであることが好ましい。金属粉末の平均一次粒径が50nmより小さい場合、金属粉末同士の接触面積が大きく、導電性ペーストの焼結が進行する。金属粉末の平均一次粒径が1000nmより大きい場合、金属粉末同士の接触面積が小さく、導電性ペーストの焼結が進行せず、電極連続性が低下する。   The average primary particle size of the metal powder is preferably 50 nm to 1000 nm. When the average primary particle size of the metal powder is smaller than 50 nm, the contact area between the metal powders is large, and sintering of the conductive paste proceeds. When the average primary particle size of the metal powder is larger than 1000 nm, the contact area between the metal powders is small, the sintering of the conductive paste does not proceed, and the electrode continuity is lowered.

さらに、無機化合物の比表面積は5〜500m2/gであることが好ましい。無機化合物の比表面積が500m2/gより大きい場合、無機化合物が分散後に再凝集して金属粉末の周囲に均一に配置されない。無機化合物の比表面積が5m2/gより小さい場合、導電性ペーストの焼結抑制効果が小さい。 Further, the specific surface area of the inorganic compound is preferably 5 to 500 m 2 / g. When the specific surface area of the inorganic compound is larger than 500 m 2 / g, the inorganic compound re-aggregates after dispersion and is not uniformly arranged around the metal powder. When the specific surface area of the inorganic compound is smaller than 5 m 2 / g, the effect of suppressing the sintering of the conductive paste is small.

このような複合粉末を用いて導電性ペーストを作製すれば、焼結抑制効果が良好で、電極連続性の良好な内部電極層を有する積層セラミック電子部品を得ることができる。したがって、所定の特性を有する積層セラミック電子部品を得ることができる。   If a conductive paste is produced using such a composite powder, a multilayer ceramic electronic component having an internal electrode layer with good sintering suppression effect and good electrode continuity can be obtained. Therefore, a multilayer ceramic electronic component having predetermined characteristics can be obtained.

以下に、積層セラミック電子部品の内部電極形成用として用いられる複合粉末の製造方法の一例について説明する。ここで用いられている金属粉末としては、Niが用いられている。まず、図2のステップS1に示すように、塩化ニッケル六水和物45gが、純水150mlに溶解され、pH=2となるように調整が行われ、金属塩溶液(Ni源)が作製される。また、ステップS2に示すように、抱水ヒドラシン(還元剤)90gと水酸化ナトリウム22.5gを混合した還元剤溶液が作製される。   Below, an example of the manufacturing method of the composite powder used for internal electrode formation of a multilayer ceramic electronic component is demonstrated. Ni is used as the metal powder used here. First, as shown in step S1 of FIG. 2, 45 g of nickel chloride hexahydrate is dissolved in 150 ml of pure water and adjusted so that pH = 2, and a metal salt solution (Ni source) is prepared. The Further, as shown in step S2, a reducing agent solution in which 90 g of hydracin hydrate (reducing agent) and 22.5 g of sodium hydroxide are mixed is prepared.

還元剤溶液および金属塩溶液の両方の液温が80℃に調整され、還元剤溶液を回転数200rpmで回転させつつ、金属塩溶液を100ml/分で投入し、ステップS3に示す液相反応(還元反応)によってNi粉末が作製される。このとき、Niと水とが反応して水酸化ニッケルが生成され、この水酸化ニッケルの表面に凹凸が形成される。この凸部のアスペクト比(高さ/幅)の平均値は0.20以上である。その後、ステップS4に示すように、得られた粉末が純水洗浄される。これが、金属粉末の完成品の1つである。ちなみに、その後に、JET粉砕を行ったNi粉末は、粒子同士の衝突により表面が平滑となり、凸部のアスペクト比は0.00〜0.20未満となる。これも金属粉末の完成品の1つとする。純水洗浄されたNi粉末は、ステップS5において、次のステップに進むために液量調節が行われる。   The liquid temperature of both the reducing agent solution and the metal salt solution was adjusted to 80 ° C. The metal salt solution was added at 100 ml / min while rotating the reducing agent solution at 200 rpm, and the liquid phase reaction (step S3) Ni powder is produced by a reduction reaction. At this time, nickel and water react to produce nickel hydroxide, and irregularities are formed on the surface of the nickel hydroxide. The average value of the aspect ratio (height / width) of the convex portions is 0.20 or more. Thereafter, as shown in step S4, the obtained powder is washed with pure water. This is one of the finished products of metal powder. Incidentally, the Ni powder that has been subjected to JET pulverization thereafter has a smooth surface due to the collision between the particles, and the aspect ratio of the convex portion is less than 0.00 to 0.20. This is also one of the finished products of metal powder. The pure powder washed Ni powder is adjusted in step S5 in order to proceed to the next step.

上述のように、得られたNi粉末について、JET粉砕を行った場合と、行わなかった場合の両方について、アスペクト比が算出された。この場合、まず、SEMで10万倍で測定が行われる。測定箇所は、粒子4個について表面凸部4個が測定された。アスペクト比の算出は、凸部の幅と高さとを測定し、高さ/幅をアスペクト比とした。ここで、JET粉砕していないものはJET粉砕前に、JET粉砕したものはJET粉砕後に、それぞれ凸部の幅と高さを測定した。   As described above, the aspect ratio was calculated for the obtained Ni powder both when JET grinding was performed and when it was not performed. In this case, first, measurement is performed with a SEM at a magnification of 100,000 times. As for the measurement location, four surface protrusions were measured for four particles. The aspect ratio was calculated by measuring the width and height of the convex portion and taking the height / width as the aspect ratio. Here, the width and height of the protrusions were measured before JET grinding for those not subjected to JET grinding, and after JET grinding for those subjected to JET grinding.

また、ステップS6に示すように、微粒無機化合物が準備される。ここで、最終的に得られる複合粉末が積層セラミック電子部品の内部電極層を形成するための導電性ペーストの材料として用いられる場合、無機化合物としては、積層セラミック電子部品のセラミック材料と同じものが用いられることが好ましい。たとえば、図1に示すような積層セラミックコンデンサを作製するための導電性ペーストの材料として用いられる場合、無機化合物としては、例えばBaTiO3などの誘電体材料が用いられる。この微粒無機化合物が、ステップS7に示すように、分散される。この無機化合物が、ステップS8に示すように、液量調節されたJET粉砕前の金属粉末と純水との溶液に、分散された無機化合物が所定量投入され、ボールミル等で分散して混濁液が得られる。このとき、純水の代わりに有機溶媒が用いられてもよい。また、必要に応じて、分散剤などの添加剤を用いてもよい。 In addition, as shown in step S6, a fine inorganic compound is prepared. Here, when the finally obtained composite powder is used as a material for a conductive paste for forming an internal electrode layer of a multilayer ceramic electronic component, the inorganic compound is the same as the ceramic material of the multilayer ceramic electronic component. It is preferable to be used. For example, when used as a material of a conductive paste for producing a multilayer ceramic capacitor as shown in FIG. 1, a dielectric material such as BaTiO 3 is used as the inorganic compound. This fine inorganic compound is dispersed as shown in step S7. As shown in step S8, a predetermined amount of the inorganic compound dispersed in the solution of the metal powder before JET pulverization and pure water is added to the inorganic compound and dispersed in a ball mill or the like as shown in step S8. Is obtained. At this time, an organic solvent may be used instead of pure water. Moreover, you may use additives, such as a dispersing agent, as needed.

得られた混濁液は、ステップS9において、噴霧熱分解装置(大川原化工機株式会社製RH−2)等の噴霧乾燥装置により、噴霧乾燥が実施される。噴霧乾燥は、図3に示すように、入口温度250℃で、50L/分の空気またはガスを流しながら実施され、複合粉末が得られる。図3の噴霧熱分解装置では、無機化合物および金属成分を含んだスラリーが入口温度250℃でスプレー状に噴霧されながら加熱される。この発明においては、このような乾燥方法を全て噴霧乾燥と呼称する。噴霧乾燥を行うことにより、図4に示すように、金属粉末の表面に付着した無機化合物が固着された複合粉末が形成される。このとき、金属粉末の表面に凹凸が形成されていることにより、金属粉末の表面全体に無機化合物が固着される。噴霧乾燥された複合粉末は出口温度110℃でバグフィルタに送られ、空気あるいはガスがバグフィルタを通り抜けて、複合粉末が回収される。   In step S9, the obtained turbid liquid is spray-dried by a spray-drying device such as a spray pyrolysis device (RH-2 manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.). As shown in FIG. 3, the spray drying is performed at an inlet temperature of 250 ° C. while flowing 50 L / min of air or gas to obtain a composite powder. In the spray pyrolysis apparatus of FIG. 3, the slurry containing the inorganic compound and the metal component is heated while being sprayed in a spray form at an inlet temperature of 250 ° C. In the present invention, all such drying methods are called spray drying. By performing spray drying, as shown in FIG. 4, a composite powder in which the inorganic compound attached to the surface of the metal powder is fixed is formed. At this time, since the irregularities are formed on the surface of the metal powder, the inorganic compound is fixed to the entire surface of the metal powder. The spray-dried composite powder is sent to the bag filter at an outlet temperature of 110 ° C., and air or gas passes through the bag filter to recover the composite powder.

噴霧乾燥の過程で無機化合物同士が反応し、金属粉末の表面が反応した無機化合物で被覆される場合がある。これらの無機化合物で被覆された乾燥後の金属粉末の状態が、複合粉末の完成品とされる。ただし、複合粉末の凝集および凝結を抑制するために、ステップS10に示すように、JET粉砕したものも完成品の1つとする。このとき、金属粉末の表面が無機化合物で完全に被覆されている場合、金属粉末の凸部のアスペクト比は0.20以上であり、被覆されていない部分の凸部のアスペクト比は0.00〜0.20未満となる。   In some cases, inorganic compounds react with each other in the process of spray drying, and the surface of the metal powder is coated with the reacted inorganic compound. The state of the dried metal powder coated with these inorganic compounds is the finished product of the composite powder. However, in order to suppress aggregation and coagulation of the composite powder, as shown in step S10, JET pulverized one is also one of the finished products. At this time, when the surface of the metal powder is completely covered with the inorganic compound, the aspect ratio of the convex part of the metal powder is 0.20 or more, and the aspect ratio of the convex part of the uncoated part is 0.00. It will be less than 0.20.

複合粉末は、金属粉末の表面に凹凸があり、その凸部は金属水酸化物もしくは金属酸化物であり、その金属粉末の表面の少なくとも一部が無機化合物で被覆されている。金属粉末の凸部のアスペクト比(高さ/幅)は、液相反応後からJET粉砕前の金属粉末では0.20以上である。JET粉砕を行うと、無機化合物で被覆されている部分のアスペクト比は0.20以上であり、被覆されていない部分のアスペクト比は0.00〜0.20未満となる。   The composite powder has irregularities on the surface of the metal powder, the convex portion is a metal hydroxide or a metal oxide, and at least a part of the surface of the metal powder is coated with an inorganic compound. The aspect ratio (height / width) of the convex portion of the metal powder is 0.20 or more in the metal powder after the liquid phase reaction and before the JET grinding. When JET grinding is performed, the aspect ratio of the portion coated with the inorganic compound is 0.20 or more, and the aspect ratio of the uncoated portion is 0.00 to less than 0.20.

この発明の複合粉末は、導電性ペーストの作製用として用いられる。この場合、得られた複合粉末と有機溶剤とを所定量秤量し、撹拌して第1ミルベースが作製される。ここで、必要に応じて、任意量の分散剤や添加剤が混練されてもよい。次に、3本ロールミル等の分散方法により第1ミルベースを混練し、金属粉末を均一に分散させて、第2ミルベースが得られる。さらに、第2ミルベースに所定量のバインダ樹脂と有機溶剤とを秤量・撹拌し、導電性ペーストが得られる。このとき、必要に応じて、任意量の添加剤が混練されてもよい。また、必要に応じて、第1ミルベースと異なる有機溶剤が混合されてもよい。   The composite powder of this invention is used for producing a conductive paste. In this case, a predetermined amount of the obtained composite powder and organic solvent are weighed and stirred to produce a first mill base. Here, if necessary, an arbitrary amount of a dispersant or additive may be kneaded. Next, the first mill base is kneaded by a dispersion method such as a three-roll mill, and the metal powder is uniformly dispersed to obtain a second mill base. Further, a predetermined amount of the binder resin and the organic solvent are weighed and stirred in the second mill base to obtain a conductive paste. At this time, an arbitrary amount of additives may be kneaded as necessary. Moreover, the organic solvent different from a 1st mill base may be mixed as needed.

このようにして得られた導電性ペーストを用いて、積層セラミック電子部品を作製することができる。この場合、図1に示す積層セラミックコンデンサ10の製造方法について説明したように、セラミックグリーンシート上に導電性ペーストを用いて内部電極パターンが形成され、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートおよび内部電極パターンが形成されていないセラミックグリーンシートが積層・圧着される。このようにして得られた積層体が切断されて積層体チップが形成され、この積層体チップが焼成されて、内部電極層と誘電体層とを含む基体が形成される。この基体に外部電極を形成し、内部電極と外部電極とが電気的に接続されることにより、積層セラミック電子部品が形成される。   A multilayer ceramic electronic component can be produced using the conductive paste thus obtained. In this case, as described for the method of manufacturing the multilayer ceramic capacitor 10 shown in FIG. 1, the internal electrode pattern is formed on the ceramic green sheet using the conductive paste, and the ceramic green sheet on which the internal electrode pattern is formed and the internal A ceramic green sheet on which no electrode pattern is formed is laminated and pressure-bonded. The laminated body thus obtained is cut to form a laminated body chip, and this laminated body chip is baked to form a substrate including an internal electrode layer and a dielectric layer. An external electrode is formed on the substrate, and the internal electrode and the external electrode are electrically connected to form a multilayer ceramic electronic component.

次に、得られた複合粉末の熱収縮率評価方法について説明する。まず、得られた複合粉末から任意量の粉末を採取し、6kg/m2の圧力で圧縮して、直径約4mm、高さ約2mmの円柱状のペレットが作製される。そのペレットを用いて、熱機械分析装置(理学電機株式会社製TMA8310)を用いてN2ガス雰囲気中、昇温速度10℃/分で熱収縮率を測定した。 Next, a method for evaluating the thermal shrinkage rate of the obtained composite powder will be described. First, an arbitrary amount of powder is collected from the obtained composite powder and compressed at a pressure of 6 kg / m 2 to produce a cylindrical pellet having a diameter of about 4 mm and a height of about 2 mm. Using the pellets, the thermal contraction rate was measured at a heating rate of 10 ° C./min in an N 2 gas atmosphere using a thermomechanical analyzer (TMA8310 manufactured by Rigaku Corporation).

熱収縮率は、金属粉末ならびに複合粉末が焼結して収縮する現象の指標となり、熱収縮が大きいほど焼結が進むことを示す。判定は、600℃および800℃の熱収縮率を比較し、600℃と800℃の収縮率が3%以上の場合は「×」印、600℃の収縮率が3%以下で800℃の収縮率が3%以上の場合は「○」印、600℃と800℃の収縮率が3%以下の場合は「◎」印とした。「◎」印と「○」印は良好な品質であることを示し、「×」印は内部電極材料として使用することができない品質であることを示している。   The thermal shrinkage rate is an index of a phenomenon in which the metal powder and the composite powder are sintered and contracted, and indicates that the larger the thermal contraction, the more the sintering proceeds. Judgment is made by comparing the heat shrinkage rates at 600 ° C. and 800 ° C. When the shrinkage rates at 600 ° C. and 800 ° C. are 3% or more, “x” marks, and when the shrinkage rate at 600 ° C. is 3% or less, 800 ° C. shrinkage When the rate was 3% or more, it was marked with “◯”, and when the shrinkage at 600 ° C. and 800 ° C. was 3% or less, it was marked with “◎”. The “」 ”and“ ◯ ”marks indicate that the quality is good, and the“ × ”marks indicate that the quality cannot be used as the internal electrode material.

また、得られた複合粉末を用いて導電性ペーストを作製し、厚さ3μmの誘電体グリーンシート上に塗布厚1μmとなるように導電性ペーストを印刷し、印刷膜が形成される。印刷膜が形成された誘電体グリーンシートは、昇温速度10℃/分の条件で昇温され、N2雰囲気中にて1100℃で2時間焼成される。その後、金属顕微鏡を用いて、シートの裏面から透過光が照射され、形成された導体膜表面が倍率100倍の条件で10視野観察される。これらの観察画像全体の中で導体膜によって被覆されている面積の平均を「被覆率」として算出し、電極連続性の指標とした。判定は、被覆率が70%以上である場合「◎」印、50%以上で70%未満である場合「○」印、50%より低いものを「×」印とした。「◎」印は良好な品質であることを示し、使用可能である。「○」印はやや品質は悪いが、使用可能である。「×」印は電極層として使用することができない品質であることを示している。 Moreover, a conductive paste is produced using the obtained composite powder, and the conductive paste is printed on a dielectric green sheet having a thickness of 3 μm so as to have a coating thickness of 1 μm, thereby forming a printed film. The dielectric green sheet on which the printed film is formed is heated at a temperature rising rate of 10 ° C./min and fired at 1100 ° C. for 2 hours in an N 2 atmosphere. Then, using a metal microscope, transmitted light is irradiated from the back surface of the sheet, and the formed conductor film surface is observed in 10 fields under the condition of 100 times magnification. The average of the area covered with the conductor film in these entire observation images was calculated as “coverage” and used as an index of electrode continuity. In the determination, a mark “印” is given when the coverage is 70% or more, a mark “◯” is given when the coverage is 50% or more and less than 70%, and a mark “X” is given when the coverage is lower than 50%. The “◎” mark indicates that the quality is good and can be used. The “○” mark is slightly poor in quality, but can be used. The “x” mark indicates that the quality cannot be used as an electrode layer.

熱収縮評価ならびに電極連続性評価において、1つでも「×」印がついた場合には総合判定で「×」印とし、「×」印がなく「○」印と「◎」印だけの場合には総合判定で「○」印とし、全てが「◎」印の場合には総合判定で「◎」印とした。   In the heat shrinkage evaluation and the electrode continuity evaluation, if even one “x” mark is given, the overall judgment is “x” mark, and there is no “x” mark but only “○” mark and “◎” mark. Is marked with “◯” in the overall judgment, and when all are marked with “◎”, it is marked with “◎” in the overall judgment.

まず、図2に示すフロー図において、ステップS4の純水洗浄が行われた金属粉末について、金属粉末表面の凸部のアスペクト比を変えて、熱収縮率評価、電極連続性評価および総合評価を行った。ここで、表1における実施例1〜5はJET粉砕なしの場合を示し、表2における比較例1はJET粉砕有りの場合を示している。   First, in the flowchart shown in FIG. 2, for the metal powder that has undergone the pure water cleaning in step S <b> 4, the heat shrinkage rate evaluation, the electrode continuity evaluation, and the overall evaluation are performed by changing the aspect ratio of the convex portion on the surface of the metal powder. went. Here, Examples 1 to 5 in Table 1 show the case without JET grinding, and Comparative Example 1 in Table 2 shows the case with JET grinding.

表1からわかるように、表面凸部のアスペクト比が0.20〜0.69の場合には、600℃と800℃における熱収縮率が3%以下となり、焼結抑制効果が高いことが確認された。また、電極被覆率も72.5%以上になり、電極連続性が高いことが確認された。一方、平均アスペクト比が0.00の場合、表2に示すように、600℃と800℃における熱収縮率が3%より大きくなり、大幅に熱収縮していることが確認された。また、電極被覆率も49.5%となり、電極連続性が極端に低下することが確認された。   As can be seen from Table 1, when the aspect ratio of the surface protrusion is 0.20 to 0.69, the heat shrinkage rate at 600 ° C. and 800 ° C. is 3% or less, and it is confirmed that the sintering suppression effect is high. It was done. Moreover, the electrode coverage was 72.5% or more, and it was confirmed that the electrode continuity was high. On the other hand, when the average aspect ratio was 0.00, as shown in Table 2, the heat shrinkage rate at 600 ° C. and 800 ° C. was larger than 3%, and it was confirmed that the heat shrinkage was significant. Further, the electrode coverage was 49.5%, and it was confirmed that the electrode continuity was extremely lowered.

次に、図2に示すフロー図において、ステップS9の噴霧乾燥後の複合粉末について、複合粉末表面の凸部のアスペクト比を変えて、熱収縮率評価、電極連続性評価および総合評価を行った。ここで、表3における実施例6〜8はJET粉砕なしの場合を示し、表4における比較例2〜4はJET粉砕有りの場合を示している。   Next, in the flowchart shown in FIG. 2, for the composite powder after spray drying in step S <b> 9, the heat shrinkage rate evaluation, the electrode continuity evaluation, and the overall evaluation were performed by changing the aspect ratio of the convex portion of the composite powder surface. . Here, Examples 6 to 8 in Table 3 show cases without JET grinding, and Comparative Examples 2 to 4 in Table 4 show cases with JET grinding.

表3からわかるように、表面凸部のアスペクト比が0.20以上の場合には、600℃と800℃における熱収縮率が3%以下となり、焼結抑制効果が高いことが確認された。また、電極被覆率も73.1%以上になり、電極連続性が高いことが確認された。一方、平均アスペクト比が0.01〜0.19の場合、表4に示すように、600℃における熱収縮率がいずれも3%以下で焼結抑制効果は高いが、800℃ではやや焼結抑制効果が低下した。また、電極被覆率は50.5%〜71.5%となり、電極連続性がやや低下することが確認された。   As can be seen from Table 3, when the surface protrusion has an aspect ratio of 0.20 or more, the heat shrinkage at 600 ° C. and 800 ° C. was 3% or less, and it was confirmed that the sintering suppression effect was high. In addition, the electrode coverage was 73.1% or higher, and it was confirmed that the electrode continuity was high. On the other hand, when the average aspect ratio is 0.01 to 0.19, as shown in Table 4, the heat shrinkage rate at 600 ° C. is 3% or less, and the sintering suppressing effect is high. The inhibitory effect decreased. Moreover, the electrode coverage was 50.5% to 71.5%, and it was confirmed that the electrode continuity was slightly lowered.

図2に示すステップS6で準備される無機化合物として、Mg,Ca,Sr,Ba,Ti,Mn,Cr,Al,Si,Y,Zrの塩からなる集合より、少なくとも1つを選択した。そして、熱収縮率評価、電極連続性評価および総合評価を行い、その結果を表5の実施例9〜17に示した。   As the inorganic compound prepared in step S6 shown in FIG. 2, at least one was selected from a set of Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Mn, Cr, Al, Si, Y, and Zr salts. And thermal contraction rate evaluation, electrode continuity evaluation, and comprehensive evaluation were performed, and the results are shown in Examples 9 to 17 in Table 5.

表5からわかるように、本実施例に使用した無機化合物においては、600℃と800℃における熱収縮率がいずれも3%以下で焼結抑制効果が高く、電極被覆率も80%以上となり、高い電極連続性が得られたことが確認された。   As can be seen from Table 5, in the inorganic compound used in this example, the heat shrinkage rate at 600 ° C. and 800 ° C. is both 3% or less, and the sintering suppression effect is high, and the electrode coverage is 80% or more. It was confirmed that high electrode continuity was obtained.

実施例3に記載された無機化合物の添加量が金属成分に対して0.5〜30質量%である実施例18〜20と、0.2〜50質量%である比較例5、6について、熱収縮率評価、電極連続性評価および総合評価を行った。そして、その結果を表6および表7に示した。   About Examples 18-20 whose addition amount of the inorganic compound described in Example 3 is 0.5-30 mass% with respect to a metal component, and Comparative Examples 5 and 6 which are 0.2-50 mass%, Thermal shrinkage rate evaluation, electrode continuity evaluation and comprehensive evaluation were performed. The results are shown in Tables 6 and 7.

表6からわかるように、無機化合物の添加量が金属成分に対して0.5〜30質量%の場合、600℃と800℃における熱収縮率がいずれも3%以下で焼結抑制効果が高く、電極被覆率も80%以上となり、高い電極連続性が得られた。一方、表7からわかるように、無機化合物の添加量が金属成分に対して0.2質量%および50質量%の場合、600℃における熱収縮率がいずれも3%以下で焼結抑制効果は高いが、800℃ではやや焼結抑制効果が低下した。電極被覆率は69.5〜70.1%であった。   As can be seen from Table 6, when the addition amount of the inorganic compound is 0.5 to 30% by mass with respect to the metal component, the heat shrinkage rate at 600 ° C. and 800 ° C. is 3% or less, and the sintering suppressing effect is high The electrode coverage was 80% or more, and high electrode continuity was obtained. On the other hand, as can be seen from Table 7, when the addition amount of the inorganic compound is 0.2% by mass and 50% by mass with respect to the metal component, the heat shrinkage rate at 600 ° C. is 3% or less, and the sintering suppressing effect is Although high, at 800 ° C., the sintering suppressing effect was slightly reduced. The electrode coverage was 69.5-70.1%.

図2のステップS4で得られる金属粉末の平均一次粒径を30〜1500nmの範囲で変えて、熱収縮率評価、電極連続性評価および総合評価を行った。ここでの平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡を用いて任意倍率にて画像を取得し、各々の観察画像について、n=200個の粉末を無作為に選択して直径を測定し、n=200個の粉末直径の平均値を算出して、平均一次粒径とした。そして、熱収縮率評価、電極連続性評価および総合評価を行って、その結果を表8および表9に示した。   The average primary particle size of the metal powder obtained in step S4 of FIG. 2 was changed in the range of 30 to 1500 nm, and thermal shrinkage evaluation, electrode continuity evaluation, and comprehensive evaluation were performed. The average primary particle size here is obtained by acquiring an image at an arbitrary magnification using a scanning electron microscope, measuring the diameter by randomly selecting n = 200 powders for each observation image, and n = The average value of 200 powder diameters was calculated and used as the average primary particle size. And thermal contraction rate evaluation, electrode continuity evaluation, and comprehensive evaluation were performed, and the results are shown in Table 8 and Table 9.

表8からわかるように、金属粉末の平均一次粒径が50〜1000nmにおいては、600℃と800℃における熱収縮率が3%以下となり、高い焼結抑制効果が得られることが確認された。一方、表9からわかるように、金属粉末の平均一次粒径が30nmおよび1500nmの場合、600℃にける熱収縮率はそれぞれ1.4%、1.6%と良好であったが、800℃における熱収縮率はそれぞれ4.2%、4.7%と3%以上となり、焼結抑制効果がやや低いことが確認された。また、電極被覆率はそれぞれ71.2%、68.5%であった。   As can be seen from Table 8, when the average primary particle size of the metal powder is 50 to 1000 nm, the heat shrinkage rate at 600 ° C. and 800 ° C. is 3% or less, and it is confirmed that a high sintering suppression effect is obtained. On the other hand, as can be seen from Table 9, when the average primary particle size of the metal powder was 30 nm and 1500 nm, the thermal shrinkage rates at 600 ° C. were as good as 1.4% and 1.6%, respectively. The thermal shrinkage ratios in each were 4.2%, 4.7%, and 3% or more, respectively, confirming that the sintering suppression effect was slightly low. The electrode coverage was 71.2% and 68.5%, respectively.

次に、配合粉末を得るための無機化合物の比表面積を3〜600m2/gの範囲で変えて、熱収縮率評価、電極連続性評価および総合評価を行い、その結果を表10および表11に示した。ここでの比表面積は、比表面積測定装置(マックソープ)により、粒子表面へのN2吸着量により比表面積を計測した値とする。 Next, the specific surface area of the inorganic compound for obtaining the blended powder is changed in the range of 3 to 600 m 2 / g, and the thermal shrinkage rate evaluation, the electrode continuity evaluation and the comprehensive evaluation are performed. The results are shown in Table 10 and Table 11. It was shown to. Here, the specific surface area is a value obtained by measuring the specific surface area based on the amount of N 2 adsorbed on the particle surface by a specific surface area measuring device (Max Soap).

表10からわかるように、無機化合物の比表面積が5〜500m2/gの場合、600℃と800℃における熱収縮率が3%以下であり、高い焼結抑制効果が得られることが確認された。また、電極被覆率は77.5%以上であり、電極連続性が高いことも確認された。一方、表11からわかるように、無機化合物の比表面積が3m2/gおよび600m2/gの場合、600℃における熱収縮率はそれぞれ1.7%、1.4%と良好であったが、800℃における熱収縮率はそれぞれ4.7%、4.9%と3%以上となり、焼結抑制効果がやや低いことが確認された。また、電極被覆率はそれぞれ68.4%、65.4%であった。 As can be seen from Table 10, when the specific surface area of the inorganic compound is 5 to 500 m 2 / g, the heat shrinkage rate at 600 ° C. and 800 ° C. is 3% or less, and it is confirmed that a high sintering suppression effect is obtained. It was. Moreover, the electrode coverage was 77.5% or more, and it was confirmed that the electrode continuity was high. On the other hand, as can be seen from Table 11, when the specific surface area of the inorganic compound was 3 m 2 / g and 600 m 2 / g, the thermal shrinkage rates at 600 ° C. were as good as 1.7% and 1.4%, respectively. The thermal shrinkage at 800 ° C. was 4.7%, 4.9% and 3% or more, respectively, and it was confirmed that the sintering suppression effect was slightly low. Moreover, the electrode coverage was 68.4% and 65.4%, respectively.

また、金属成分としてCuを使用し、熱収縮率評価、電極連続性評価および総合評価を行い、その結果を表12に示した。   Further, Cu was used as a metal component, and thermal shrinkage evaluation, electrode continuity evaluation and comprehensive evaluation were performed. The results are shown in Table 12.

表12からわかるように、この場合、600℃と800℃における熱収縮率が3%以下であり、高い焼結抑制効果が得られることが確認された。また、電極被覆率は71.5%以上であり、電極連続性も高いことが確認された。なお、金属粉末としては、Ni,Cuの他、Ag,Pdにも適用可能である。   As can be seen from Table 12, in this case, the thermal shrinkage at 600 ° C. and 800 ° C. was 3% or less, and it was confirmed that a high sintering suppression effect was obtained. Moreover, the electrode coverage was 71.5% or more, and it was confirmed that the electrode continuity was also high. In addition, as metal powder, it is applicable also to Ag and Pd other than Ni and Cu.

10 積層セラミックコンデンサ
12 基体
14 誘電体セラミック層
16 内部電極層
18 外部電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Multilayer ceramic capacitor 12 Base | substrate 14 Dielectric ceramic layer 16 Internal electrode layer 18 External electrode

Claims (11)

表面に凹凸があり、その凸部が水酸化物もしくは酸化物である金属粉末、および
前記金属粉末の表面の少なくとも一部を被覆する無機化合物を含む、複合粉末。
A composite powder comprising a metal powder having irregularities on the surface, the convex part being a hydroxide or an oxide, and an inorganic compound covering at least a part of the surface of the metal powder.
前記金属粉末の前記凸部のアスペクト比(高さ/幅)の平均値が0.20以上である、請求項1に記載の複合粉末。   The composite powder according to claim 1, wherein an average value of aspect ratios (height / width) of the convex portions of the metal powder is 0.20 or more. 前記無機化合物で被覆された前記金属粉末がJET粉砕された後の前記金属粉末の前記凸部のアスペクト比(高さ/幅)の平均値が0.20以上である、請求項1または請求項2に記載の複合粉末。   The average value of the aspect ratio (height / width) of the convex portions of the metal powder after the metal powder coated with the inorganic compound is subjected to JET grinding is 0.20 or more. 2. The composite powder according to 2. 前記無機化合物は、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Mn、Cr、Al、Si、Y、Zrの塩からなる集合から選ばれる少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の複合粉末。   The inorganic compound includes at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Mn, Cr, Al, Si, Y, and Zr salts. Item 4. The composite powder according to any one of Items 3. 前記無機化合物の添加量は、前記金属粉末に対して0.5〜30質量%であることを特徴とする、請求項1ないし請求項4に記載の複合粉末。   5. The composite powder according to claim 1, wherein an addition amount of the inorganic compound is 0.5 to 30% by mass with respect to the metal powder. 前記金属粉末の平均一次粒径は50nm〜1000nmであることを特徴とする、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の複合粉末。   6. The composite powder according to claim 1, wherein the average primary particle size of the metal powder is 50 nm to 1000 nm. 前記無機化合物の比表面積が5〜500m2/gであることを特徴とする、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の複合粉末。 7. The composite powder according to claim 1, wherein the inorganic compound has a specific surface area of 5 to 500 m 2 / g. 前記金属粉末は、Cu、Niのうちの少なくとも1つまたはその合金を含むことを特徴とする、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の複合粉末。   The composite powder according to claim 1, wherein the metal powder includes at least one of Cu and Ni or an alloy thereof. 液相合成法により金属粉末を合成する工程、
液相合成法により得られた前記金属粉末を無機化合物と溶媒の中に分散させる工程、および
前記無機化合物と前記溶媒の中に分散された前記金属粉末を乾燥して、JET粉砕する工程を含む、複合粉末の製造方法。
A step of synthesizing a metal powder by a liquid phase synthesis method,
A step of dispersing the metal powder obtained by the liquid phase synthesis method in an inorganic compound and a solvent, and a step of drying the metal powder dispersed in the inorganic compound and the solvent and pulverizing them by JET. The manufacturing method of composite powder.
請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の複合粉末を用いたことを特徴とする、導電性ペースト。   A conductive paste using the composite powder according to any one of claims 1 to 8. 請求項10に記載の導電性ペーストを用いて電極が形成されたことを特徴とする、積層セラミック電子部品。   A multilayer ceramic electronic component, wherein an electrode is formed using the conductive paste according to claim 10.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017187848A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 株式会社村田製作所 Ceramic electronic component and method for producing ceramic electronic component
US11967463B2 (en) 2021-06-23 2024-04-23 Taiyo Yuden Co., Ltd. Ceramic electronic device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112992431B (en) * 2021-04-16 2021-08-03 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 High-dispersion nickel inner electrode slurry for multilayer chip ceramic capacitor and preparation method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000169904A (en) * 1998-12-04 2000-06-20 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Improvement of sinterability of nickel powder
JP2004292848A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Tdk Corp Method of producing blended particle, and method of producing complex dielectric material
JP2005082818A (en) * 2003-09-04 2005-03-31 Murata Mfg Co Ltd Method for producing nickel powder
JP2010037647A (en) * 2008-08-05 2010-02-18 Samsung Electro Mechanics Co Ltd Method for producing nickel nanoparticle
JP2011219802A (en) * 2010-04-07 2011-11-04 Noritake Co Ltd Core-shell particle and method for producing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000169904A (en) * 1998-12-04 2000-06-20 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Improvement of sinterability of nickel powder
JP2004292848A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Tdk Corp Method of producing blended particle, and method of producing complex dielectric material
JP2005082818A (en) * 2003-09-04 2005-03-31 Murata Mfg Co Ltd Method for producing nickel powder
JP2010037647A (en) * 2008-08-05 2010-02-18 Samsung Electro Mechanics Co Ltd Method for producing nickel nanoparticle
JP2011219802A (en) * 2010-04-07 2011-11-04 Noritake Co Ltd Core-shell particle and method for producing the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017187848A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 株式会社村田製作所 Ceramic electronic component and method for producing ceramic electronic component
CN109074956A (en) * 2016-04-28 2018-12-21 株式会社村田制作所 The manufacturing method of ceramic electronic components and ceramic electronic components
JPWO2017187848A1 (en) * 2016-04-28 2019-02-21 株式会社村田製作所 Ceramic electronic component and method for manufacturing ceramic electronic component
CN109074956B (en) * 2016-04-28 2020-07-10 株式会社村田制作所 Ceramic electronic component and method for manufacturing ceramic electronic component
US11011306B2 (en) 2016-04-28 2021-05-18 Murata Manufacturing Co., Ltd. Ceramic electronic component and method for producing ceramic electronic component
US11967463B2 (en) 2021-06-23 2024-04-23 Taiyo Yuden Co., Ltd. Ceramic electronic device

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