JP2011252194A - Metal powder and method for producing the same, electrically conductive paste using metal powder, and laminated ceramic electronic component using the same - Google Patents

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義之 國房
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a metal powder which exhibits good dispersibility when an electrically conductive paste is prepared, and can suppress the catalytic effect of a metal when the electrically conductive paste is heat-treated; a method for producing it; the electrically conductive paste using such the metal powder as this; and a laminated ceramic electronic component using this electrically conductive paste.SOLUTION: A solution containing at least a metal salt and a solution containing at least a reducing agent are mixed to obtain a suspension containing metal particles and a reducing agent by an oxidation-reduction reaction. An organic sulfur compound is incorporated into the obtained suspension, and the mixture is dried to obtain a metal powder in which, on the surface of the metal particle, a bonding with a metal atom and a sulfur atom is formed. Electrically conductive paste is prepared by using this metal powder, and ceramic green sheets in which an internal electrode pattern is formed are laminated and fired to prepare a base body 12 having a ceramic layer 14 and an internal electrode 16. External electrodes 18 are formed on both ends of the base body 12 to obtain a laminated ceramic capacitor 10.

Description

この発明は、金属粉末とその製造方法および金属粉末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、積層セラミックコンデンサなどの内部電極材料として用いられる金属粉末とその製造方法および金属粉末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する。   The present invention relates to a metal powder and a method for producing the same, and a conductive paste using the metal powder and a laminated ceramic electronic component using the same, and more particularly, for example, a metal powder used as an internal electrode material for a laminated ceramic capacitor and the method for producing the same. The present invention also relates to a conductive paste using metal powder and a multilayer ceramic electronic component using the same.

積層セラミック電子部品は、複数のセラミック層と、これらのセラミック層間に形成される内部電極とで構成される基体を含む。たとえば、積層セラミックコンデンサなどでは、積層されたセラミック層の両側において、内部電極が互いに対向するように形成される。そして、セラミック層の積層方向において、隣接する内部電極が交互に基体の長手方向の一端側と他端側に引き出される。そして、基体の長手方向の両端側において、引き出された内部電極に接続される外部電極を形成することにより、2つの外部電極間に静電容量が形成される。   The multilayer ceramic electronic component includes a base body including a plurality of ceramic layers and internal electrodes formed between the ceramic layers. For example, in a multilayer ceramic capacitor or the like, the internal electrodes are formed so as to face each other on both sides of the laminated ceramic layers. In the stacking direction of the ceramic layers, adjacent internal electrodes are alternately drawn to one end side and the other end side in the longitudinal direction of the substrate. And the electrostatic capacitance is formed between two external electrodes by forming the external electrode connected to the extracted internal electrode in the both ends of the longitudinal direction of a base | substrate.

このような積層セラミック電子部品を作製するために、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、金属粉末と樹脂などを混錬して得られた導電性ペーストを用いて、複数の内部電極パターンが形成される。内部電極パターンの形成されたセラミックグリーンシートが複数枚積層され、その積層方向外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て、積層体が形成される。それぞれの内部電極パターンに対応して積層体が切断され、積層セラミック電子部品の基体を得るためのチップが形成される。このチップを焼成することにより、セラミック層と内部電極とを有する基体が形成される。そして、基体の長手方向の両端面に外部電極が形成されることにより、積層セラミック電子部品が作製される。   In order to manufacture such a multilayer ceramic electronic component, a ceramic green sheet is prepared. A plurality of internal electrode patterns are formed on the ceramic green sheet using a conductive paste obtained by kneading metal powder and resin. A plurality of ceramic green sheets on which internal electrode patterns are formed are stacked, and ceramic green sheets on which no internal electrode patterns are formed are stacked on the outer side in the stacking direction to form a stacked body. The multilayer body is cut corresponding to each internal electrode pattern, and a chip for obtaining a substrate of the multilayer ceramic electronic component is formed. By firing this chip, a substrate having a ceramic layer and internal electrodes is formed. Then, external electrodes are formed on both end faces in the longitudinal direction of the substrate, whereby a multilayer ceramic electronic component is manufactured.

なお、チップを焼成する前に、熱処理をしてチップ中に含まれる樹脂成分を除去する脱脂工程を経る必要がある。ここで、触媒効果を持つ金属を導電性ペーストの材料として用いた場合、脱脂工程において、金属の触媒効果により樹脂の急燃焼が起こる。このとき、急激に燃焼ガスが発生し、チップ内部の圧力が増加するため、デラミネーションやクラックなどの構造欠陥が発生する。   In addition, before baking a chip | tip, it is necessary to pass through the degreasing process which heat-processes and removes the resin component contained in a chip | tip. Here, when a metal having a catalytic effect is used as a material for the conductive paste, a rapid combustion of the resin occurs due to the catalytic effect of the metal in the degreasing step. At this time, combustion gas is generated abruptly and the pressure inside the chip increases, so that structural defects such as delamination and cracks occur.

そこで、導電性ペーストに含まれる金属粒子の表面に、この金属の硫化物を形成したり、この金属と硫黄化合物とが化学結合した物質を形成することにより、金属の触媒効果を抑制している。このようにして、チップの脱脂工程における樹脂の急燃焼を防止し、基体における構造欠陥の発生を抑制している。   Therefore, the catalytic effect of the metal is suppressed by forming a sulfide of the metal on the surface of the metal particles contained in the conductive paste or by forming a substance in which the metal and the sulfur compound are chemically bonded. . In this way, sudden combustion of the resin in the chip degreasing process is prevented, and the occurrence of structural defects in the substrate is suppressed.

導電性ペーストの作製に関して、高分子分散剤の存在下において金属化合物を還元して、高濃度の金属微粒子分散体を作製する方法が開示されている(特許文献1参照)。
また、ニッケル粉末にチオ尿素を添加し、200〜300℃に加熱することにより、その表面にニッケルと硫黄とを含む化合物層が形成されたニッケル粉末を作製する技術が開示されている(特許文献2参照)。
また、気相水素還元法によるニッケル微粉の作製時に、硫黄化合物を随伴させることにより、硫黄元素を含むニッケル粉末を作製する方法が開示されている(引用文献3参照)。
また、ニッケル粉末を硫黄化合物の溶液で処理することにより、ニッケルと硫黄元素を含むニッケル粉末を作製する方法が開示されている(特許文献4参照)。
Regarding the production of a conductive paste, a method of producing a high-concentration metal fine particle dispersion by reducing a metal compound in the presence of a polymer dispersant has been disclosed (see Patent Document 1).
Moreover, the technique which produces the nickel powder by which the compound layer containing nickel and sulfur was formed in the surface by adding thiourea to nickel powder and heating at 200-300 degreeC is disclosed (patent document) 2).
In addition, a method for producing nickel powder containing sulfur element by making a sulfur compound accompanying at the time of producing nickel fine powder by the gas phase hydrogen reduction method is disclosed (see cited document 3).
Moreover, the method of producing nickel powder containing nickel and a sulfur element by processing nickel powder with the solution of a sulfur compound is disclosed (refer patent document 4).

特開2003−103158号公報JP 2003-103158 A 国際公開第2005/123307International Publication No. 2005/123307 特開平11−80817号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-80817 特開2007−191771号公報JP 2007-191771 A

しかしながら、特許文献1のような方法において、分散剤は、アニオン、カチオン、ノニオンなどのイオン性の吸着サイトで金属表面に吸着する。これらの高分子分散剤の吸着は可逆反応であり、後に添加する添加剤などによって容易に吸脱着を起こす。吸脱着した分散剤は懸濁液中に漂い、金属微粒子の分散性を悪化させる。   However, in the method as disclosed in Patent Document 1, the dispersant is adsorbed on the metal surface at ionic adsorption sites such as anions, cations, and nonions. Adsorption of these polymer dispersants is a reversible reaction, and adsorption / desorption is easily caused by an additive added later. The adsorbed and desorbed dispersant drifts in the suspension and deteriorates the dispersibility of the metal fine particles.

また、特許文献2の方法では、200〜300℃の温度で熱処理することにより、ニッケル粉末の表面にニッケルと硫黄とを含む化合物層を形成している。この熱処理により、ニッケル粉末同士の凝結が進行し、分散性が低下する。そのため、ニッケル粉末を用いて導電性ペーストを作製したときに、平滑性の高い塗膜を得ることができず、導電性ペーストによる被覆性が低下したり、焼成時にデラミネーションが発生したりする。   Moreover, in the method of patent document 2, the compound layer containing nickel and sulfur is formed in the surface of nickel powder by heat-processing at the temperature of 200-300 degreeC. By this heat treatment, the coagulation of the nickel powders proceeds and the dispersibility decreases. Therefore, when a conductive paste is produced using nickel powder, a coating film with high smoothness cannot be obtained, and the coverage with the conductive paste is reduced, or delamination occurs during firing.

また、特許文献3の方法では、気相水素還元法によるニッケル微粉の製造時の高温度を利用し、ニッケル微粉の形成と同時に金属表面に金属硫化物を形成している。しかしながら、気相水素還元法は、高温度での製造方法であるため、ニッケル粉末同士の凝結が起こり、分散性が低下するため、導電性ペーストを作製したときに、平滑性の高い塗膜を得ることができず、導電性ペーストによる被覆性が低下したり、焼成時にデラミネーションが発生したりする。   Moreover, in the method of patent document 3, the high temperature at the time of manufacture of the nickel fine powder by a vapor phase hydrogen reduction method is utilized, and the metal sulfide is formed on the metal surface simultaneously with the formation of the nickel fine powder. However, since the gas phase hydrogen reduction method is a production method at a high temperature, the nickel powders are agglomerated with each other, and the dispersibility is lowered. It cannot be obtained, and the coverage with the conductive paste is reduced, or delamination occurs during firing.

また、特許文献4の方法では、ニッケル粉末と硫黄化合物とを溶媒中で混合しているのみである。通常、微粒金属粉末の表面は酸化されており、金属酸化物は硫黄化合物と反応しにくい。そのため、ニッケルと硫黄化合物は硫化物を形成しておらず、ニッケル微粉の表面に硫黄化合物が吸着しているだけである。このようなニッケル微粉を用いて導電性ペーストを作製すると、吸着分子が脱離し、金属の触媒効果を抑制することができず、脱脂工程において構造欠陥が発生する。   Moreover, in the method of patent document 4, nickel powder and a sulfur compound are only mixed in the solvent. Usually, the surface of the fine metal powder is oxidized, and the metal oxide hardly reacts with the sulfur compound. Therefore, nickel and a sulfur compound do not form a sulfide, and the sulfur compound is only adsorbed on the surface of the nickel fine powder. When a conductive paste is produced using such nickel fine powder, adsorbed molecules are desorbed, the catalytic effect of the metal cannot be suppressed, and structural defects occur in the degreasing process.

それゆえに、この発明の主たる目的は、導電性ペーストを作製するときに分散性が良好で、導電性ペーストを熱処理するときに金属の触媒効果を抑制することができる金属粉末と、その製造方法を提供することである。
また、この発明の目的は、このような金属粉末を用いた導電性ペーストと、この導電性ペーストを用いた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 provide a metal powder that has good dispersibility when producing a conductive paste and can suppress the catalytic effect of the metal when the conductive paste is heat-treated, and a method for producing the same. Is to provide.
Another object of the present invention is to provide a conductive paste using such a metal powder and a multilayer ceramic electronic component using this conductive paste.

この発明は、金属粒子を含み、金属粒子の表面において、金属粒子の金属原子と有機硫黄化合物中の硫黄原子とが化学結合により結合した、金属粉末である。
金属粒子の表面において、金属粒子の金属原子と有機硫黄化合物中の硫黄原子とが化学結合により結合していることにより、分散剤として作用する有機硫黄化合物に包まれた金属粉末を得ることができる。さらに、金属粒子の表面において金属原子と硫黄原子とが化学結合しているため、この金属粉末を用いた導電性ペーストで内部電極パターンを形成した用いたチップの脱脂工程において、金属の触媒効果が抑制され、樹脂の急燃焼を防止することができる。そのため、樹脂の急燃焼にともなう燃焼ガスの発生を防止することができ、デラミネーションやクラックなどの構造欠陥の発生を抑制することができる。
The present invention is a metal powder including metal particles, in which metal atoms of the metal particles and sulfur atoms in the organic sulfur compound are bonded by a chemical bond on the surface of the metal particles.
On the surface of the metal particle, the metal atom of the metal particle and the sulfur atom in the organic sulfur compound are bonded by a chemical bond, so that a metal powder wrapped in the organic sulfur compound acting as a dispersant can be obtained. . Furthermore, since metal atoms and sulfur atoms are chemically bonded on the surface of the metal particles, the catalytic effect of the metal is reduced in the degreasing process of the chip using the conductive paste using the metal powder to form the internal electrode pattern. It is suppressed and the rapid combustion of the resin can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the generation of combustion gas due to the rapid combustion of the resin, and it is possible to suppress the occurrence of structural defects such as delamination and cracks.

このような金属粉末において、有機硫黄化合物は、その構造中にチオール、チオカルバミド、ジスルフィド、チオエステル、チオシアネート、チアゾールの官能基を有する有機硫黄化合物であることが好ましい。
また、金属粒子に対して0.01〜5質量%の硫黄を含むことが好ましい。
さらに、金属粒子に対して5質量%以下の炭素を含むことが好ましい。
また、金属粒子の粒子径が0.010μm〜1μmの範囲にあることが好ましい。
上述のような官能基は金属表面と結合しやすいため、金属粒子の表面に金属原子と硫黄化合物中の硫黄原子との化学結合を効率よく形成することができる。
また、金属粒子に対して適切な量の硫黄が含まれることにより、金属粒子の表面を十分に有機硫黄化合物で覆うことができ、金属粉末の分散性を良好にすることができるとともに、金属の触媒効果を抑制することができる。
さらに、有機硫黄化合物内の炭素は金属粉末の分散性に寄与するため、金属粒子に対して適切な量の炭素が含まれることにより、金属粉末の分散性を良好にすることができる。
金属粒子の粒子径を適切な大きさとすることにより、金属粒子の表面積を適当な値とすることができるため、適切な量の有機硫黄化合物で金属粒子の表面を覆うことができる。
In such a metal powder, the organic sulfur compound is preferably an organic sulfur compound having a functional group of thiol, thiocarbamide, disulfide, thioester, thiocyanate, or thiazole in its structure.
Moreover, it is preferable that 0.01-5 mass% sulfur is included with respect to a metal particle.
Furthermore, it is preferable that 5 mass% or less carbon is included with respect to a metal particle.
Moreover, it is preferable that the particle diameter of a metal particle exists in the range of 0.010 micrometer-1 micrometer.
Since the functional group as described above is easily bonded to the metal surface, a chemical bond between a metal atom and a sulfur atom in the sulfur compound can be efficiently formed on the surface of the metal particle.
Moreover, by containing an appropriate amount of sulfur with respect to the metal particles, the surface of the metal particles can be sufficiently covered with an organic sulfur compound, the dispersibility of the metal powder can be improved, and the metal The catalytic effect can be suppressed.
Furthermore, since carbon in the organic sulfur compound contributes to the dispersibility of the metal powder, the dispersibility of the metal powder can be improved by including an appropriate amount of carbon with respect to the metal particles.
By setting the particle diameter of the metal particles to an appropriate size, the surface area of the metal particles can be set to an appropriate value, so that the surface of the metal particles can be covered with an appropriate amount of the organic sulfur compound.

また、この発明は、金属塩を含む溶液と還元剤を含む溶液とを混合して酸化還元反応により金属粒子と還元剤とを含む懸濁液を得るステップと、懸濁液と有機硫黄酸化物とを混合して上述のいずれかに記載の金属粉末を含む水スラリーを形成するステップとを含む、金属粉末の製造方法である。
金属粉末を含む水スラリーを得るステップにおいて、溶液を混合するだけで、高温に加熱する必要がない。そのため、金属粒子同士が凝結することなく、分散性の良好な金属粉末を得ることができる。
The present invention also includes a step of mixing a solution containing a metal salt and a solution containing a reducing agent to obtain a suspension containing metal particles and a reducing agent by oxidation-reduction reaction, and the suspension and the organic sulfur oxide. And a step of forming a water slurry containing the metal powder according to any one of the above.
In the step of obtaining the water slurry containing the metal powder, the solution is simply mixed and does not need to be heated to high temperature. Therefore, a metal powder having good dispersibility can be obtained without the metal particles condensing.

このような金属粉末の製造方法において、金属粒子と還元剤と有機硫黄化合物とを混合した溶液のpHが2以上であることが好ましい。
金属粒子と還元剤と有機硫黄化合物とを混合した溶液のpHが2未満では、金属の溶解がみられ、還元剤の効力が低下する。
In such a method for producing metal powder, it is preferable that the pH of the solution in which the metal particles, the reducing agent, and the organic sulfur compound are mixed is 2 or more.
When the pH of the solution in which the metal particles, the reducing agent and the organic sulfur compound are mixed is less than 2, the metal is dissolved and the effectiveness of the reducing agent is lowered.

また、この発明は、上述のいずれかに記載の金属粉末と有機ビヒクルとを含む、導電性ペーストである。
この発明の金属粉末を用いて導電性ペーストを作製することにより、金属粉末が均一に分散した導電性ペーストを得ることができる。さらに、金属粉末の表面において、金属原子と有機硫黄化合物内の硫黄原子とが結合しているため、金属による触媒効果が抑制される。そのため、この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際に、内部電極パターンを形勢したチップの脱脂工程において、チップ中の樹脂の急燃焼を防止することができ、デラミネーションやクラックなどのチップの構造欠陥の発生を抑えることができる。
Moreover, this invention is an electrically conductive paste containing the metal powder as described above and an organic vehicle.
By producing a conductive paste using the metal powder of the present invention, a conductive paste in which the metal powder is uniformly dispersed can be obtained. Furthermore, since the metal atom and the sulfur atom in the organic sulfur compound are bonded on the surface of the metal powder, the catalytic effect of the metal is suppressed. Therefore, when producing a multilayer ceramic electronic component using this conductive paste, it is possible to prevent rapid combustion of the resin in the chip in the degreasing process of the chip that has formed the internal electrode pattern, such as delamination and cracks. The occurrence of structural defects in the chip can be suppressed.

さらに、この発明は、積層された複数のセラミック層と、セラミック層間に形成された内部電極とを含み、内部電極は上述の導電性ペーストを焼結することによって形成されたものである、積層セラミック電子部品である。
この発明の金属粉末を用いた導電性ペーストを用いることにより、チップの構造欠陥の発生を抑えることができるため、得られた積層セラミック電子部品の不良率を低減することができる。
Furthermore, the present invention includes a plurality of laminated ceramic layers and internal electrodes formed between the ceramic layers, wherein the internal electrodes are formed by sintering the above-described conductive paste. It is an electronic component.
By using the conductive paste using the metal powder of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of structural defects in the chip, so that the defective rate of the obtained multilayer ceramic electronic component can be reduced.

この発明によれば、金属粒子の表面において、金属粒子の金属原子と有機硫黄化合物中の硫黄原子とが化学結合により結合した金属粉末を得ることができる。有機硫黄化合物は分散剤として作用するため、この金属粉末を用いて導電性ペーストを作製するときに、水スラリー中での分散性を良好にすることができる。また、この金属粉末を用い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れば、内部電極パターンを形成したチップの脱脂工程において、金属の触媒効果が抑制され、樹脂の急燃焼を防止することができる。そのため、デラミネーションやクラックなどのチップの構造欠陥の発生を抑えることができる。
また、この発明の方法により、高温に加熱することなく上述のような構造を有する金属粉末を得ることができるため、金属粉末同士が凝結したりすることなく、分散性の良好な金属粉末を得ることができる。
さらに、この発明の金属粉末を用いて導電性ペーストを作製することにより、金属粉末が均一に分散した導電性ペーストを得ることができる。そのため、この導電性ペーストを用いることにより、平滑性の高い塗膜を得ることができ、導電性ペーストによる被覆性が低下したり、焼成時にデラミネーションが発生することを防止することができる。
また、このような導電性ペーストを用いて積層セラミック電子部品の内部電極を形成することにより、チップの構造欠陥を防止することができるため、積層セラミック電子部品の不良率を下げることができる。
According to this invention, the metal powder in which the metal atom of the metal particle and the sulfur atom in the organic sulfur compound are bonded by a chemical bond on the surface of the metal particle can be obtained. Since the organic sulfur compound acts as a dispersant, the dispersibility in the water slurry can be improved when a conductive paste is produced using this metal powder. In addition, if a multilayer ceramic electronic component is produced using a conductive paste using this metal powder, the catalytic effect of the metal is suppressed in the degreasing process of the chip on which the internal electrode pattern is formed, and the rapid combustion of the resin is prevented. be able to. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of chip structural defects such as delamination and cracks.
Moreover, since the metal powder having the structure as described above can be obtained without heating to a high temperature by the method of the present invention, the metal powder having good dispersibility is obtained without the metal powders condensing with each other. be able to.
Furthermore, by producing a conductive paste using the metal powder of the present invention, a conductive paste in which the metal powder is uniformly dispersed can be obtained. Therefore, by using this conductive paste, it is possible to obtain a coating film with high smoothness, and it is possible to prevent the coverage with the conductive paste from being lowered or delamination to occur during firing.
Further, by forming the internal electrode of the multilayer ceramic electronic component using such a conductive paste, it is possible to prevent structural defects of the chip, and thus the defect rate of the multilayer ceramic electronic component can be reduced.

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最良の形態の説明から一層明らかとなろう。   The above object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the best mode for carrying out the invention with reference to the drawings.

この発明の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斜視図である。1 is a perspective view showing a multilayer ceramic capacitor as an example of a multilayer ceramic electronic component of the present invention. 図1に示す積層セラミックコンデンサの内部構造を示す図解図である。FIG. 2 is an illustrative view showing an internal structure of the multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 1. Ni粒子の表面において、Niとチオリンゴ酸のSとが化学結合した金属粉末の例を示す図解図である。It is an illustration figure which shows the example of the metal powder which Ni and S of thiomalic acid chemically bonded on the surface of Ni particle | grains.

図1は、この発明の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斜視図であり、図2はその内部構造を示す図解図である。積層セラミックコンデンサ10は、基体12を含む。基体12は、誘電体材料で形成された複数のセラミック層14と、複数の内部電極16とが交互に積層された構成を有する。基体12の積層方向において隣接する内部電極16は、基体12の長手方向の一端側および他端側に交互に引き出される。内部電極16が引き出された基体12の両端部には、それぞれ内部電極16に接続されるようにして、外部電極18が形成される。したがって、2つの外部電極18間に静電容量が形成される。   FIG. 1 is a perspective view showing a multilayer ceramic capacitor as an example of the multilayer ceramic electronic component of the present invention, and FIG. 2 is an illustrative view showing its internal structure. The multilayer ceramic capacitor 10 includes a base 12. The substrate 12 has a configuration in which a plurality of ceramic layers 14 made of a dielectric material and a plurality of internal electrodes 16 are alternately stacked. The internal electrodes 16 adjacent in the stacking direction of the base body 12 are alternately drawn to one end side and the other end side in the longitudinal direction of the base body 12. External electrodes 18 are formed at both ends of the base 12 from which the internal electrodes 16 are drawn out so as to be connected to the internal electrodes 16. Accordingly, 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を作製するために、セラミックグリーンシートが準備される。セラミックグリーンシートは、たとえば、BaTiO3をベースとし、SiO2などの焼結助剤や、電気特性を調整するための希土類元素、アルカリ土類金属、Mn、Vなどを含む。これらを樹脂や溶剤とともにスラリー化し、セラミックグリーンシートが得られる。 In order to produce such a multilayer ceramic capacitor 10, a ceramic green sheet is prepared. The ceramic green sheet is based on, for example, BaTiO 3 and contains a sintering aid such as SiO 2 , a rare earth element for adjusting electrical characteristics, an alkaline earth metal, Mn, V, and the like. These are slurried together with a resin and a solvent to obtain a ceramic green sheet.

得られた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16となる複数の内部電極パターンが形成される。導電性ペーストは、金属粉末と有機ビヒクルとを含み、具体的には、金属粉末、セラミック粉末、樹脂、分散剤、溶剤などを混合し、3本ロールを用いて分散処理を行ってペースト化することにより得られる。ここで、金属粉末は、金属粒子を含み、金属粒子の表面において、金属粒子の金属原子と有機硫黄化合物中の硫黄原子とが化学結合により結合したものである。また、セラミック粉末としては、たとえばチタン酸バリウムなどが用いられる。さらに、樹脂としては、たとえばエチルセルース、アクリル樹脂、ブチラール樹脂などを用いることができる。また、分散剤としては、たとえばポリプロピレングリコール系分散剤などを用いることができる。さらに、溶剤としては、たとえばターピネオール、ジヒドロターピネオール、α−ピネン、p−サイメンなどのテルペン系溶剤、または酢酸ブチルなどのエステル系溶剤を用いることができる。   A plurality of internal electrode patterns to be the internal electrodes 16 are formed on the obtained ceramic green sheet using a conductive paste. The conductive paste includes a metal powder and an organic vehicle. Specifically, a metal powder, a ceramic powder, a resin, a dispersant, a solvent, and the like are mixed, and a dispersion process is performed using three rolls to form a paste. Can be obtained. Here, the metal powder includes metal particles, and on the surface of the metal particles, metal atoms of the metal particles and sulfur atoms in the organic sulfur compound are bonded by a chemical bond. Moreover, as a ceramic powder, barium titanate etc. are used, for example. Further, as the resin, for example, ethyl cellulose, acrylic resin, butyral resin or the like can be used. Moreover, as a dispersing agent, a polypropylene glycol type dispersing agent etc. can be used, for example. Further, as the solvent, for example, a terpene solvent such as terpineol, dihydroterpineol, α-pinene, p-cymene, or an ester solvent such as butyl acetate can be used.

ここで、ベースとなる金属粉末は、液相還元法や気相法などで作製することができる。たとえば、液相還元法によってNi粉末を作製する場合、還元剤を含む溶液(60℃)に金属塩を含む溶液(60℃)を混合し、30分間撹拌することにより、Ni粒子と還元剤とを含む懸濁液を得ることができる。金属塩を含む溶液は、たとえば、水170gに対して、硫酸ニッケル70gを溶解し、60℃に昇温することにより得られる。ここで、粒径調整剤として、有機酸などの錯形成剤を用いてもよい。また、還元剤を含む溶液は、ヒドラジン水和物(純度60%)60gに対して、水185gを添加することにより得ることができる。ここで、粒径調整剤として、有機酸などの錯形成剤を用いてもよい。   Here, the base metal powder can be produced by a liquid phase reduction method, a gas phase method, or the like. For example, when producing Ni powder by the liquid phase reduction method, a solution containing a metal salt (60 ° C.) is mixed with a solution containing a reducing agent (60 ° C.), and stirred for 30 minutes, whereby Ni particles and a reducing agent are mixed. A suspension containing can be obtained. The solution containing a metal salt is obtained, for example, by dissolving 70 g of nickel sulfate in 170 g of water and raising the temperature to 60 ° C. Here, a complexing agent such as an organic acid may be used as the particle size adjusting agent. A solution containing a reducing agent can be obtained by adding 185 g of water to 60 g of hydrazine hydrate (purity 60%). Here, a complexing agent such as an organic acid may be used as the particle size adjusting agent.

得られた金属粒子と還元剤とを含む懸濁液のpHを調整して、溶液を撹拌羽で撹拌しながら、有機硫黄化合物が添加される。そして、純水で不純物を洗浄したのち、タンク中の洗浄後の懸濁液を吸引濾過し、純水と金属粉末とを分離した後、熱風乾燥式オーブンにて乾燥することによって、金属粒子の表面において金属原子と有機硫黄化合物中の硫黄原子とが結合した金属表面を有する金属粉末が得られる。たとえば、金属粒子としてNi粒子を用い、有機硫黄化合物としてチオリンゴ酸を用いた場合、図3に示すように、Ni粒子の表面において、NiとSの化学結合が形成される。なお、還元剤としては、金属の種類や有機硫黄化合物の種類による制約はなく、具体例としては、たとえばヒドラジン、水酸化ホウ素ナトリウムなどを用いることができる。   The pH of the suspension containing the obtained metal particles and the reducing agent is adjusted, and the organic sulfur compound is added while stirring the solution with a stirring blade. After washing the impurities with pure water, the washed suspension in the tank is suction filtered to separate the pure water and the metal powder, and then dried in a hot air drying oven to obtain the metal particles. A metal powder having a metal surface in which metal atoms and sulfur atoms in the organic sulfur compound are bonded on the surface is obtained. For example, when Ni particles are used as the metal particles and thiomalic acid is used as the organic sulfur compound, a chemical bond between Ni and S is formed on the surface of the Ni particles as shown in FIG. In addition, as a reducing agent, there is no restriction | limiting by the kind of metal or the kind of organic sulfur compound, As a specific example, hydrazine, sodium borohydride, etc. can be used, for example.

このようにして得られた金属粉末を用いて、上述のような方法で導電性ペーストを作製し、セラミックグリーンシート上に複数の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セラミックグリーンシートが複数枚積層され、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て、積層体が得られる。そして、それぞれの内部電極パターンに合わせて積層体が切断され、基体12を得るための複数のチップが得られる。   Using the metal powder thus obtained, a conductive paste is produced by the method as described above, and a plurality of internal electrode patterns are formed on the ceramic green sheet. A plurality of ceramic green sheets on which internal electrode patterns are formed are laminated, and ceramic green sheets on which no internal electrode patterns are formed are laminated on both sides of the ceramic green sheets to obtain a laminate. And a laminated body is cut | disconnected according to each internal electrode pattern, and the some chip | tip for obtaining the base | substrate 12 is obtained.

得られたチップは、脱脂工程を経て、一体焼成されることにより、セラミック層14と内部電極16とが交互に積層された基体12が得られる。この基体12の両端に、内部電極16に接続されるようにして電極ペーストを塗布し、焼付けることにより、外部電極18が形成される。このようにして、積層セラミックコンデンサ10が作製される。   The obtained chip undergoes a degreasing process and is integrally fired to obtain a base body 12 in which ceramic layers 14 and internal electrodes 16 are alternately laminated. An external electrode 18 is formed by applying and baking an electrode paste on both ends of the substrate 12 so as to be connected to the internal electrode 16. In this way, the multilayer ceramic capacitor 10 is manufactured.

この積層セラミックコンデンサ10では、内部電極16を形成するために、金属粒子の表面において金属粒子の金属原子と有機硫黄化合物の硫黄原子とが化学結合した金属粉末を用いた導電性ペーストが用いられているため、チップの脱脂工程において、金属の触媒効果が抑制される。そのため、脱脂工程において、樹脂の急燃焼が防止され、燃焼ガスの発生によるデラミネーションやクラックなどのチップの構造欠陥の発生が抑制される。また、金属粒子の表面の有機硫黄化合物により、水スラリー中での分散性が良好となり、導電性ペーストによる被覆性を良好にすることができる。   In this multilayer ceramic capacitor 10, in order to form the internal electrode 16, a conductive paste using a metal powder in which the metal atom of the metal particle and the sulfur atom of the organic sulfur compound are chemically bonded on the surface of the metal particle is used. Therefore, the catalytic effect of the metal is suppressed in the chip degreasing step. Therefore, in the degreasing process, rapid combustion of the resin is prevented, and occurrence of chip structural defects such as delamination and cracks due to generation of combustion gas is suppressed. In addition, the organic sulfur compound on the surface of the metal particles can improve the dispersibility in the water slurry, and can improve the coverage with the conductive paste.

このように、この金属粉末を用いた導電性ペーストを用いると、導電性ペーストによる被覆性が良好で、脱脂工程におけるチップの構造欠陥が抑制されるため、得られた積層セラミック電子部品の不良率を下げることができる。   Thus, when the conductive paste using this metal powder is used, the coverage with the conductive paste is good and the structural defect of the chip in the degreasing process is suppressed, so the defective rate of the obtained multilayer ceramic electronic component Can be lowered.

また、金属塩を含む溶液と還元剤を含む溶液とを混合し、酸化還元反応により金属粒子と還元剤とを含む懸濁液を作製し、得られた懸濁液に有機硫黄化合物を添加することにより、高温に加熱することなく、金属原子と有機硫黄化合物の硫黄原子とが結合した金属表面を有する金属粉末を作製することができ、金属粉末同士の凝結を防止することができる。   Also, a solution containing a metal salt and a solution containing a reducing agent are mixed, a suspension containing metal particles and a reducing agent is prepared by an oxidation-reduction reaction, and an organic sulfur compound is added to the obtained suspension. Thus, a metal powder having a metal surface in which a metal atom and a sulfur atom of an organic sulfur compound are bonded can be produced without heating to a high temperature, and condensation between the metal powders can be prevented.

なお、金属粉末を作製する際に用いられる有機硫黄化合物としては、チオール、チオカルバミド、ジスルフィド、チオエステル、チオシアネート、チアゾールの官能基を有するものを用いることが好ましい。これらの官能基の構造は、硫黄原子の活性が高いために、反応性に優れており、金属表面に金属原子と硫黄原子との結合を形成させる。   In addition, it is preferable to use what has a functional group of a thiol, a thiocarbamide, a disulfide, a thioester, a thiocyanate, and a thiazole as an organic sulfur compound used when producing metal powder. The structure of these functional groups is excellent in reactivity due to the high activity of the sulfur atom, and forms a bond between the metal atom and the sulfur atom on the metal surface.

また、有機硫黄化合物の量としては、金属粒子に対して硫黄の含有量が0.01〜5質量%の範囲となるようにすることが好ましい。この範囲内であれば、金属表面に過不足なく金属原子と硫黄原子の結合を形成することができる。分散剤として作用する有機硫黄化合物がこの範囲より少ない場合、水スラリーでの分散安定性が保てないため、金属表面を有機硫黄化合物で被覆しきれず、触媒効果をもつ金属表面が露出するため、チップの脱脂工程において樹脂の急燃焼を抑制することが不十分となり、構造欠陥が発生する恐れがある。また、有機硫黄化合物の量がこの範囲より多い場合、積層セラミック電子部品の内部電極に含まれる硫黄成分が増加し、金属比率が低下するため、電極切れが起こり、構造欠陥が生じる恐れがある。   The amount of the organic sulfur compound is preferably such that the sulfur content is in the range of 0.01 to 5 mass% with respect to the metal particles. Within this range, bonds between metal atoms and sulfur atoms can be formed on the metal surface without excess or deficiency. When the organic sulfur compound acting as a dispersant is less than this range, the dispersion stability in the water slurry cannot be maintained, so the metal surface cannot be completely covered with the organic sulfur compound, and the metal surface having a catalytic effect is exposed. In the chip degreasing process, it is insufficient to suppress the rapid combustion of the resin, which may cause a structural defect. Further, when the amount of the organic sulfur compound is larger than this range, the sulfur component contained in the internal electrode of the multilayer ceramic electronic component is increased and the metal ratio is decreased, so that the electrode may be cut off and a structural defect may occur.

また、有機硫黄化合物の量としては、金属粒子に対して炭素の含有量が5質量%以下の範囲となるようにすることが好ましい。炭素は水中での分散に関与するが、この範囲内では、水スラリー中での分散性が良好となり、凝集粉の発生を抑制することができる。また、炭素がこの範囲より多いと、積層セラミック電子部品を作製する際に、チップの焼成時に揮発する炭素成分が多く、構造欠陥の原因となるが、この範囲内であれば、チップの焼成時に揮発する炭素成分を少なくすることができる。   The amount of the organic sulfur compound is preferably such that the carbon content is in the range of 5% by mass or less with respect to the metal particles. Carbon is involved in dispersion in water, but within this range, the dispersibility in water slurry is good, and the generation of aggregated powder can be suppressed. Also, if the carbon content is greater than this range, when producing a multilayer ceramic electronic component, the carbon component that volatilizes during the firing of the chip is large, which causes structural defects. Volatile carbon components can be reduced.

また、金属粒子の粒子径としては、0.01〜1μmの範囲内であることが好ましい。金属粒子の粒子径が0.01μm未満であると、金属粒子の表面積が大きくなり、全ての金属表面を被覆するためには、有機硫黄化合物の添加量が多くなる。この場合、積層セラミック電子部品を作製する際に、導電性ペーストの硫黄成分が増加し、金属比率が低下するため、電極切れなどの欠陥が生じる恐れがある。   Moreover, as a particle diameter of a metal particle, it is preferable to exist in the range of 0.01-1 micrometer. When the particle diameter of the metal particles is less than 0.01 μm, the surface area of the metal particles increases, and the amount of the organic sulfur compound added increases in order to cover all metal surfaces. In this case, when the multilayer ceramic electronic component is manufactured, the sulfur component of the conductive paste increases and the metal ratio decreases, so that there is a possibility that defects such as electrode breakage may occur.

また、金属粉末を作製する際に、溶液のpHが2以上となるように調整される。pHが2以上であれば、金属粒子表面に金属原子と硫黄原子の結合が形成されるが、pHが2未満であると、金属の溶解が見られ、積層セラミック電子部品を作製する際に、欠陥が発生する恐れがある。   Moreover, when producing metal powder, it adjusts so that pH of a solution may become 2 or more. If the pH is 2 or more, a bond between a metal atom and a sulfur atom is formed on the surface of the metal particles, but if the pH is less than 2, the metal is dissolved, and when producing a multilayer ceramic electronic component, Defects may occur.

金属粒子としてNiを用い、上述のような方法で金属粒子と還元剤とを含む懸濁液を作製し、pH14に調整したのち、各種有機硫黄化合物を硫黄換算で金属粒子に対して1質量%となるように添加して金属粉末を得た。得られた金属粉末を用いて、導電性ペーストを作製し、上述の方法で積層セラミック電子部品を作製した。そして、各種有機硫黄化合物を用いた金属粉末を使用した場合について、金属と硫黄の結合形成、マイクロトラック粒径、ペースト粘度比、構造欠陥を観察し、その結果を表1に示した。   Using Ni as the metal particles, a suspension containing the metal particles and the reducing agent is prepared by the method as described above, adjusted to pH 14, and then 1% by mass of various organic sulfur compounds with respect to the metal particles in terms of sulfur. To obtain a metal powder. Using the obtained metal powder, a conductive paste was produced, and a multilayer ceramic electronic component was produced by the method described above. And about the case where the metal powder using various organic sulfur compounds was used, the bond formation of a metal and sulfur, a microtrack particle size, paste viscosity ratio, and a structural defect were observed, and the result was shown in Table 1.

表1において、マイクロトラック粒径については、マイクロトラックにて、懸濁液の粒度分布を測定した。粒度分布を示す指標として、D50、D99の値を算出した。また、金属と硫黄の結合形成については、TG/MSにより、硫黄成分の揮発が800℃以上で起こるNi粉末について、金属原子と硫黄原子の化学結合が形成されているものと判断し、○印を付した。また、ペーストの粘度比については、E型粘度計を用いて50rpmでの粘度を測定した。ここで、ペースト作製直後と、1週間経過後の粘度とを測定した。そして、粘度比=1週間経過後の粘度/ペースト作製直後の粘度、として評価した。また、構造欠陥については、作製した積層セラミック電子部品の構造欠陥を顕微鏡で調査し、構造欠陥率を算出した。そして、構造欠陥率が100ppm未満を○、100ppm〜1000ppm未満を△、1000ppm以上を×とした。   In Table 1, for the microtrack particle size, the particle size distribution of the suspension was measured with the microtrack. As an index indicating the particle size distribution, values of D50 and D99 were calculated. Regarding the bond formation between metal and sulfur, it is judged by TG / MS that the chemical bond between metal atom and sulfur atom is formed in Ni powder where the volatilization of sulfur component occurs at 800 ° C or higher. Was attached. Moreover, about the viscosity ratio of the paste, the viscosity at 50 rpm was measured using an E-type viscometer. Here, the viscosity immediately after the preparation of the paste and the viscosity after the lapse of one week were measured. And it evaluated as viscosity ratio = the viscosity after one week progress / the viscosity immediately after paste preparation. Moreover, about the structural defect, the structural defect of the produced multilayer ceramic electronic component was investigated with the microscope, and the structural defect rate was computed. And the structural defect rate was made into (circle), less than 100 ppm-less than 1000 ppm (triangle | delta), and 1000 ppm or more made x.

Figure 2011252194
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表1からわかるように、チオール、チオカルバミド、ジスルフィド、チオエステル、チオシアネート、チアゾールなどの官能基を有する有機硫黄化合物を用いた場合、硫黄原子の活性が高いため、反応性に優れており、これらの官能基を有する有機硫黄化合物は、金属表面に金属原子と硫黄原子の結合を形成させる。これらの有機硫黄化合物が化学結合した金属表面を有する金属粉末は、水スラリー中での分散性が向上し、凝集粉の発生を抑制することができる。また、ペースト中においても、ペーストに用いられる分散剤と交換吸着をすることがなく、粘度安定性に優れている。さらに、金属表面における金属原子と硫黄原子の結合により、金属の触媒効果が抑制され、チップの構造欠陥発生率を低減させることができる。   As can be seen from Table 1, when an organic sulfur compound having a functional group such as thiol, thiocarbamide, disulfide, thioester, thiocyanate, and thiazole is used, the activity of the sulfur atom is high, and thus the reactivity is excellent. The organic sulfur compound having a functional group forms a bond between a metal atom and a sulfur atom on the metal surface. The metal powder having a metal surface chemically bonded with these organic sulfur compounds has improved dispersibility in the water slurry and can suppress the generation of aggregated powder. Further, even in the paste, there is no exchange adsorption with the dispersant used in the paste, and the viscosity stability is excellent. Furthermore, the catalytic effect of the metal is suppressed by the bond between the metal atom and the sulfur atom on the metal surface, and the structural defect generation rate of the chip can be reduced.

一方で、スルフィドは反応性が劣り、スルホン酸は酸素と硫黄を含むスルホン基として安定であり、硫黄原子が直接金属に結合する化学構造ではない。そのため、金属との結合を形成できず、上述のような効果はない。   On the other hand, sulfide has poor reactivity, sulfonic acid is stable as a sulfone group containing oxygen and sulfur, and is not a chemical structure in which a sulfur atom is directly bonded to a metal. For this reason, a bond with a metal cannot be formed, and there is no effect as described above.

金属粒子としてCuを用い、有機硫黄化合物としてチオ尿素を用いて、実施例1と同様にして積層セラミック電子部品を作製して評価した。ここで、有機硫黄化合物の添加量を変えて金属粒子に対する硫黄の量を調整し、有機硫黄化合物中の硫黄含有量による影響を評価した。なお、金属粒子に対する炭素の量は、全ての試料において、5質量%以下の範囲内にあるようにして、有機硫黄化合物の量を調整した。そして、得られた結果を表2に示した。   A multilayer ceramic electronic component was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 using Cu as the metal particles and thiourea as the organic sulfur compound. Here, the amount of sulfur with respect to the metal particles was adjusted by changing the addition amount of the organic sulfur compound, and the influence of the sulfur content in the organic sulfur compound was evaluated. In addition, the quantity of the organic sulfur compound was adjusted so that the quantity of carbon with respect to the metal particles was within the range of 5% by mass or less in all the samples. The obtained results are shown in Table 2.

Figure 2011252194
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試料番号15〜17に示すように、金属粒子に対する硫黄含有量が0.01〜5質量%の範囲内にある場合、金属表面に金属原子と硫黄原子の結合が形成され、チップの構造欠陥の発生率が少ないことがわかる。それに対して、試料番号13に示すように、金属粒子に対する硫黄含有量が0質量%の場合、つまり有機硫黄化合物を添加しない場合、チップの脱脂工程において、金属の触媒効果により樹脂の急燃焼が生じ、構造欠陥が発生した。また、金属表面に有機硫黄化合物が付着しないため、金属粉末の分散性が悪くなり、凝集粉が発生する恐れがある。   As shown in sample numbers 15 to 17, when the sulfur content with respect to the metal particles is in the range of 0.01 to 5% by mass, a bond between the metal atom and the sulfur atom is formed on the metal surface, and the structure defect of the chip It can be seen that the incidence is low. On the other hand, as shown in sample number 13, when the sulfur content with respect to the metal particles is 0% by mass, that is, when no organic sulfur compound is added, the resin is rapidly burned by the catalytic effect of the metal in the chip degreasing step. Resulting in structural defects. Further, since the organic sulfur compound does not adhere to the metal surface, the dispersibility of the metal powder is deteriorated, and aggregated powder may be generated.

また、試料番号14に示すように、金属粒子に対する硫黄含有量が0.01質量%未満では、分散剤として作用する有機硫黄化合物の量が少ないため、水スラリー中での金属粉末の分散安定性が保てず、凝集粉が発生する恐れがある。また、金属表面を完全に有機硫黄化合物で被覆することができず、触媒効果を有する金属表面が露出するため、チップの脱脂工程において樹脂の急燃焼を抑制することができず、チップに構造欠陥が生じる。また、試料番号18に示すように、金属粒子に対する硫黄含有量が5質量%を超えると、積層セラミック電子部品の内部電極に含まれる硫黄成分が増加し、金属比率が低下するため、電極切れが発生し、構造欠陥が生じる。   Further, as shown in Sample No. 14, when the sulfur content with respect to the metal particles is less than 0.01% by mass, the amount of the organic sulfur compound acting as a dispersant is small, so that the dispersion stability of the metal powder in the water slurry. May not be maintained, and agglomerated powder may be generated. In addition, since the metal surface cannot be completely covered with the organic sulfur compound and the metal surface having a catalytic effect is exposed, the rapid combustion of the resin cannot be suppressed in the chip degreasing process, and the chip has a structural defect. Occurs. Further, as shown in Sample No. 18, when the sulfur content with respect to the metal particles exceeds 5% by mass, the sulfur component contained in the internal electrode of the multilayer ceramic electronic component is increased, and the metal ratio is decreased. Occurs, resulting in structural defects.

[実施例3]
金属粒子としてNiを用い、有機硫黄化合物としてチオ尿素を用いて、実施例1と同様にして積層セラミック電子部品を作製して評価した。ここで、有機硫黄化合物の添加量を変えて金属粒子に対する炭素の量を調整し、有機硫黄化合物中の炭素含有量による影響を評価した。なお、金属粒子に対する硫黄の量は、全ての試料において、0.01〜5質量%の範囲内にあるようにして、有機硫黄化合物の量を調整した。試料番号19については、炭素を含有しない硫黄化合物である硫化ナトリウムをNiに対して1質量%添加して、評価を行った。また、試料番号20、21については、有機硫黄化合物として、チオ尿素を使用した。また、試料番号22〜24については、有機硫黄化合物として、チオリンゴ酸を使用した。そして、得られた結果を表3に示した。
[Example 3]
A multilayer ceramic electronic component was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 using Ni as the metal particles and thiourea as the organic sulfur compound. Here, the amount of carbon added to the metal particles was adjusted by changing the addition amount of the organic sulfur compound, and the influence of the carbon content in the organic sulfur compound was evaluated. In addition, the quantity of the sulfur with respect to a metal particle adjusted the quantity of the organic sulfur compound so that it might exist in the range of 0.01-5 mass% in all the samples. Sample No. 19 was evaluated by adding 1% by mass of sodium sulfide, which is a sulfur compound not containing carbon, to Ni. For sample numbers 20 and 21, thiourea was used as the organic sulfur compound. Moreover, about sample numbers 22-24, thiomalic acid was used as an organic sulfur compound. The results obtained are shown in Table 3.

Figure 2011252194
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試料番号21〜23に示すように、金属と化学結合した有機硫黄化合物が水中で分散剤の役割を果たし、水スラリー中での金属粉末の分散性がよい。したがって、凝集粉の発生を抑制することができる。それに対して、試料番号19に示すように、金属粒子に対する炭素含有量が0質量%であるか、試料番号20に示すように、金属粒子に対する炭素含有量が0.01質量%より少ない場合、分散に寄与する炭素量が少ないため、水スラリーの分散性を確保することができず、凝集粉が発生する恐れがある。また、試料番号24に示すように、金属粒子に対する炭素含有量が5質量%を超えると、内部電極パターンを形成したチップを焼成する際に、揮発する硫黄化合物に含まれる炭素成分が多いため、構造欠陥の原因となる。   As shown in sample numbers 21 to 23, the organic sulfur compound chemically bonded to the metal serves as a dispersant in water, and the dispersibility of the metal powder in the water slurry is good. Therefore, the generation of aggregated powder can be suppressed. On the other hand, as shown in sample number 19, the carbon content relative to the metal particles is 0% by mass, or as shown in sample number 20, when the carbon content relative to the metal particles is less than 0.01% by mass, Since the amount of carbon that contributes to dispersion is small, the dispersibility of the water slurry cannot be ensured, and aggregated powder may be generated. Further, as shown in sample number 24, when the carbon content with respect to the metal particles exceeds 5% by mass, when the chip on which the internal electrode pattern is formed is baked, the carbon component contained in the volatilized sulfur compound is large. Cause structural defects.

[実施例4]
有機硫黄化合物を添加する前の懸濁液に含まれる金属粒子として、一次粒子径の異なるCu粒子を用い、有機硫黄化合物としてチオ酢酸カリウムを用いて、実施例1と同様にして積層セラミック電子部品を作製して評価した。なお、金属粒子の一次粒子径は、FE−SEMにて観察した。そして、得られた結果を表4に示した。
[Example 4]
Multilayer ceramic electronic component as in Example 1, using Cu particles having different primary particle diameters as metal particles contained in the suspension before adding the organic sulfur compound, and using potassium thioacetate as the organic sulfur compound Were fabricated and evaluated. In addition, the primary particle diameter of the metal particle was observed with FE-SEM. The results obtained are shown in Table 4.

Figure 2011252194
Figure 2011252194

試料番号26〜28に示すように、0.01〜1μmの粒子径のCu金属粒子を用いた場合、Cu金属表面にCu金属原子と硫黄原子との結合が形成され、チップの脱脂工程において、樹脂の急燃焼を抑制して、構造欠陥の発生を抑えることができる。それに対して、Cu金属粒子の粒子径が0.01μm未満になると、金属粒子の表面積が増大し、全ての金属表面を被覆するには、有機硫黄化合物の添加量を増加させる必要がある。そのため、積層セラミック電子部品の内部電極部の硫黄成分が増加し、金属比率が低下するため、電極切れなどの構造欠陥が生じる。   As shown in sample numbers 26 to 28, when Cu metal particles having a particle diameter of 0.01 to 1 μm are used, bonds between Cu metal atoms and sulfur atoms are formed on the Cu metal surface, and in the chip degreasing step, The occurrence of structural defects can be suppressed by suppressing rapid combustion of the resin. On the other hand, when the particle diameter of the Cu metal particles is less than 0.01 μm, the surface area of the metal particles increases, and in order to cover all the metal surfaces, it is necessary to increase the addition amount of the organic sulfur compound. Therefore, the sulfur component in the internal electrode portion of the multilayer ceramic electronic component increases and the metal ratio decreases, resulting in structural defects such as electrode breakage.

[実施例5]
金属粒子としてNi粒子を用い、有機硫黄化合物としてチオリンゴ酸を用いて、金属粒子と還元剤とを含む懸濁液のpHを調整し、実施例1と同様にして積層セラミック電子部品を作製して評価した。そして、得られた結果を表5に示した。
[Example 5]
Using Ni particles as the metal particles and thiomalic acid as the organic sulfur compound, adjusting the pH of the suspension containing the metal particles and the reducing agent, and producing a multilayer ceramic electronic component in the same manner as in Example 1. evaluated. The results obtained are shown in Table 5.

Figure 2011252194
Figure 2011252194

試料番号30〜32に示すように、金属粒子と還元剤とを含む懸濁液のpHが2以上では、Ni金属表面にNi金属原子と硫黄原子との結合が形成され、チップの構造欠陥の発生を抑制できることを確認した。それに対して、試料番号29に示すように、金属粒子と還元剤とを含む懸濁液のpHが2未満の場合、Ni金属の溶解が見られ、構造欠陥が発生した。   As shown in sample numbers 30 to 32, when the pH of the suspension containing the metal particles and the reducing agent is 2 or more, bonds between Ni metal atoms and sulfur atoms are formed on the Ni metal surface, and the structural defects of the chip It was confirmed that generation can be suppressed. On the other hand, as shown in sample number 29, when the pH of the suspension containing the metal particles and the reducing agent was less than 2, dissolution of Ni metal was observed and structural defects were generated.

[実施例6]
金属粒子として平均粒子径0.5μmのNi金属粒子を用いて懸濁液を調整したのち、有機硫黄化合物を添加せずに、ノニオン性高分子分散剤を添加して、水系スラリーを調整した。このスラリーを熱風乾燥式オーブンにて乾燥し、金属粉末を得た。この金属粉末を用いて導電性ペーストを作製し、積層セラミック電子部品を作製した。そして、得られた結果を表6に示した。
[Example 6]
After adjusting the suspension using Ni metal particles having an average particle diameter of 0.5 μm as metal particles, a non-ionic polymer dispersant was added without adding an organic sulfur compound to prepare an aqueous slurry. This slurry was dried in a hot air drying oven to obtain a metal powder. Using this metal powder, a conductive paste was prepared to produce a multilayer ceramic electronic component. The obtained results are shown in Table 6.

Figure 2011252194
Figure 2011252194

水中で分散性向上に寄与したノニオン性高分子分散剤が、ペースト溶剤中では分散を阻害し、ペースト粘度の安定性が悪化した。また、硫黄化合物と金属との結合がないために、構造欠陥が多発した。   The nonionic polymer dispersant that contributed to the improvement of dispersibility in water inhibited the dispersion in the paste solvent, and the stability of the paste viscosity deteriorated. Moreover, since there was no bond between the sulfur compound and the metal, structural defects occurred frequently.

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

Claims (9)

金属粒子を含み、前記金属粒子の表面において、前記金属粒子の金属原子と有機硫黄化合物中の硫黄原子とが化学結合により結合した、金属粉末。   A metal powder comprising metal particles, wherein metal atoms of the metal particles and sulfur atoms in the organic sulfur compound are bonded by a chemical bond on the surface of the metal particles. 前記有機硫黄化合物は、その構造中にチオール、チオカルバミド、ジスルフィド、チオエステル、チオシアネート、チアゾールの官能基を有する有機硫黄化合物である、請求項1に記載の金属粉末。   The metal powder according to claim 1, wherein the organic sulfur compound is an organic sulfur compound having a functional group of thiol, thiocarbamide, disulfide, thioester, thiocyanate, or thiazole in the structure. 前記金属粒子に対して0.01〜5質量%の硫黄を含む、請求項1または請求項2に記載の金属粉末。   The metal powder of Claim 1 or Claim 2 containing 0.01-5 mass% sulfur with respect to the said metal particle. 前記金属粒子に対して5質量%以下の炭素を含む、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の金属粉末。   The metal powder according to any one of claims 1 to 3, comprising 5 mass% or less of carbon with respect to the metal particles. 前記金属粒子の粒子径が0.010μm〜1μmの範囲にある、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の金属粉末。   The metal powder according to any one of claims 1 to 4, wherein a particle diameter of the metal particles is in a range of 0.010 µm to 1 µm. 金属塩を含む溶液と還元剤を含む溶液とを混合して酸化還元反応により金属粒子と還元剤とを含む懸濁液を得るステップ、および
前記懸濁液と有機硫黄酸化物とを混合して請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の金属粉末を含む水スラリーを形成するステップを含む、金属粉末の製造方法。
Mixing a solution containing a metal salt and a solution containing a reducing agent to obtain a suspension containing metal particles and a reducing agent by an oxidation-reduction reaction; and mixing the suspension and the organic sulfur oxide. The manufacturing method of a metal powder including the step of forming the water slurry containing the metal powder in any one of Claims 1 thru | or 5.
前記金属粒子と前記還元剤と前記有機硫黄化合物とを混合した溶液のpHが2以上である、請求項6に記載の金属粉末の製造方法。   The manufacturing method of the metal powder of Claim 6 whose pH of the solution which mixed the said metal particle, the said reducing agent, and the said organic sulfur compound is 2 or more. 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の金属粉末と有機ビヒクルとを含む、導電性ペースト。   A conductive paste comprising the metal powder according to any one of claims 1 to 5 and an organic vehicle. 積層された複数のセラミック層と、前記セラミック層間に形成された内部電極とを含み、前記内部電極は請求項8に記載の導電性ペーストを焼結することによって形成されたものである、積層セラミック電子部品。   A multilayer ceramic comprising a plurality of laminated ceramic layers and an internal electrode formed between the ceramic layers, wherein the internal electrode is formed by sintering the conductive paste according to claim 8. Electronic components.
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