JP6584837B2 - 導体用ペースト、セラミック電子部品及び電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
文献2)に、グリーンシート中の有機バインダを溶解しない溶剤成分を含む複数の溶剤からなるペーストが提案されている。更に、特開2005−302577公報(特許文献3)には、グリーンシート中の有機バインダを溶解しない溶剤成分として、L−カルビルアセテート等の有機酢酸塩を含むペーストが提案されている。
粘性が時間と共に増加する性質のものがあるという弱点を見出した。即ち、製造時に良好な粘性を有しているペーストを作成しても、粘度が数日で増加するため、印刷用刷版が導体用ペーストによって目詰まりを生じてしまい、印刷塗膜に欠陥品が発生する。その結果、完成品たる積層型電子部品の不良品ができるため、粘性増加性のある有機酢酸塩は導体用ペーストの溶剤としては不適であると本発明者等は考えるに至った。
間体形成工程を有し、前記焼結体形成工程において前記積層中間体を焼成して前記焼結体を形成する、電子部品の製造方法である。
(1) シートアタック現象の低減性
前記有機溶剤に含まれる有機プロピオン酸塩は、プロピオン酸と有機溶媒とを合成して
生成される化合物、つまりプロピオン酸の有機塩である。有機プロピオン酸塩と、例えば特許文献3に示される有機酢酸塩との属性を比較した場合、プロピオン酸(C2H5COOH)は酢酸(CH3COOH)と同じくカルボキシル基(−COOH)を有するが、酢酸に比べプロピオン酸は炭素数が多い。そのため、有機プロピオン酸塩は有機酢酸塩より炭素数が多い有機酸塩として得られる。従って、有機プロピオン酸塩は有機酢酸塩に比べ、粘性が大きく、有機バインダに対する溶解性が小さくなるため有機バインダに対するシートアタック現象を極減することができる。
(2) ペースト安定性
特許文献4には、有機プロピオン酸塩の一種であるジヒドロターピネオール誘導体としてジヒドロターピネオール、ターピネオール、ジヒドロターピネオールおよびジヒドロターピニルアセテートが開示されている。これらの有機プロピオン酸塩と、本形態に係る有機プロピオン酸塩とをペーストの揮発性(蒸発性)の観点から比較した結果、特許文献4の有機プロピオン酸塩の沸点は比較的低いため、前述したように、ジヒドロターピネオール誘導体によるペーストの揮発性の不具合を生ずるという知見を得た。
ラールプロピオネート)、プロピオン酸シトロネロール(シトロネリルプロピオネート)(C13H24O2)、プロピオン酸1−8−シネオール(1−8−シネオールプロピオネート)(C13H22O2)、プロピオン酸ベンジル(ベンジルプロピオネート)(C10H12O2)、プロピオン酸リナロール(リナリルプロピオネート)(C13H22O2)、プロピオン酸リモネン(C13H20O)である。
〔グリーンシートの作製〕
磁性粉末をバインダー(ポリビニルブチラール)及び溶剤と共に配合して混錬することによってスラリー状の磁性体ペーストを作成した。磁性粉末の一例としてNi−Cu−Zn系フェライト粉末を用いた。該磁性体ペーストをドクターブレード法によりPETフィルム上で厚さ10μmで塗布し、80℃で10分間乾燥させてグリーンシートを作製した。
〔導体用ペーストの作製〕
実施例には、2,2,4−トリメチルペンタン−1,3−ジオールモノイソブチラート(別名テキサノール)とプロピオン酸とを合成して生成した有機プロピオン酸塩を主成分とする有機溶剤と、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジイソブチラートとプロピオン酸とを合成して生成した有機プロピオン酸塩を主成分とする有機溶剤とを使用した。
〔性能試験1〕
前記各100個のグリーンシート片のうち、周辺部のグリーンシート片は損傷等の虞が
あるので中心部の40個を選択し、60個は実験対象から除外した。そのうち、各20個のグリーンシート片のPETフィルム側を、目視及び金属顕微鏡で観察し、シートアタックの有無を○、△、×で判定した。各20個を通じて、○は穴、亀裂、くぼみ又は薄くなった箇所が認められないもの、△はくぼみ又は薄くなった箇所が認められたもの、×は穴又は亀裂が認められたものを表す。
前記各40個のグリーンシート片のうち新しい20個を、大気雰囲気中で900℃、通常の機械加圧下で2時間焼成し、セラミック焼結体を得た。この焼結体を、目視及び金属顕微鏡で観察し、○、△、×でシートアタックの有無及び導体膜厚の均一性を判定した。PETフィルム側から観察したときの評価基準は、性能試験1と同じである。ペースト側から観察したときの評価基準は、各20個を通じての導体膜の均一性に関するものであり、その均一性を○、△、×で判定した。
次に、ポリビニルブチラールを直径20mm、長さ50mmの棒状に成形し、有機溶剤毎に10本の試験片を作製した。溶剤200ml毎に1本ずつ試験片を浸漬し、24時間後のポリビニルブチラールの溶解性を目視で判断し、○、△、×で溶解特性を評価した。各10本を通じて、○は溶解しなかったもの、×は表面に亀裂が認められたもの、△はその中間を表す。
性能試験1〜3の結果から、有機プロピオン酸塩は、ポリビニルブチラールに対するシートアタック現象を極減させることを確認できたので、実施例を含む有機プロピオン酸塩に絞って、導体用ペースト未塗着のグリーンシートを用いた検証実験を引き続き行った。
、有機溶剤毎に20個のグリーンシート片を新たに作製した。このグリーンシート片を、大気雰囲気中で900℃、通常の機械加圧下で2時間焼成し、セラミック焼結体を製作した。
性能試験4で使用した有機溶剤を、冷暗所で10日間保存した後、前述の性能試験4を繰り返して、経時変化を検証した。
有機プロピオン酸塩は、性能試験1〜5により、炭素数9〜16の範囲でシートアタック等に対して良好な導体用ペースト特性を有することが確認された。これらの有機プロピオン酸塩には沸点の差異があるので、沸点の違いによる特性の影響を検証した。なお、これらの有機プロピオン酸塩のうち、フェニルプロピオネートは沸点が低いため、上述の揮発性の問題を生ずるので、試験対象から除いた。性能試験7においては、有機プロピオン酸塩の熱重量変化をTGA試験により計測した。TG計測対象として、沸点が約230℃である有機プロピオン酸塩のうち炭素数13のターピニルプロピオネートと、沸点の高い炭素数16の2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジイソブチラートとに対して熱重量変化を比較した。
機溶剤に使用した場合、揮発性が大きく、印刷過程で固化しやすくなって、スクリーンマスクに残滓が付着したり、該残滓がグリーンシートや導体パターン上に落下したりして不良品を生ずる要因になり、好ましくないという検証結果が得られた。
2 インダクターチップ本体
3 表面実装用電極
4 表面実装用電極
5 層体
6 層体
7 コイル導体膜
8 ビアホール導体
9 層体
10 コイル導体膜
11 ビアホール導体
12 層体
13 コイル導体膜
14 ビアホール導体
15 層体
16 コイル導体膜
17 層体
Claims (8)
- 積層インダクター素子の導体を形成するために用いる導体用ペーストであって、
導体用成分及び有機溶剤を少なくとも含み、
前記有機溶剤は、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジイソブチラートとプロピオン酸との有機プロピオン酸塩を主成分とすることを特徴とする導体用ペースト。 - 前記有機溶剤は前記有機プロピオン酸塩と異なる有機プロピオン酸塩を混合した混合物である請求項1に記載の導体用ペースト。
- 粘性付与剤として樹脂を添加した請求項1又は2に記載の導体用ペースト。
- 前記樹脂以外の添加剤を配合した請求項3に記載の導体用ペースト。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の導体用ペーストをグリーンシートに所定パターンに塗着して未焼成シートを形成する未焼成シート形成工程と、前記未焼成シートを焼成して焼結体を形成する焼結体形成工程と、を少なくとも含み、前記焼結体で構成された導体を有した積層インダクター電子部品を製造することを特徴とする電子部品の製造方法。
- 前記未焼成シートを複数積層して積層中間体を形成する中間体形成工程を有し、前記焼結体形成工程において前記積層中間体を焼成して前記焼結体を形成する請求項5に記載の電子部品の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の導体用ペーストに由来する導体パターンと、前記導体パターンを形成した、グリーンシート由来のセラミック基体とにより少なくとも構成されることを特徴とするセラミック電子部品。
- 前記セラミック基体は薄層のセラミック基板であり、少なくとも前記導体パターンを形成した前記セラミック基板を一層として複数層積層して構成される請求項7に記載のセラミック電子部品。
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