JPH06131913A - Manufacture of conducting paste - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide satisfactory conducting paste by resolving such phenomena as the deficient dispersion of silver fine powder and palladium fine powder if the processing time is short and the growth of silver fine powder into flake- like lumps if the processing time is long when silver fine powder and palladium fine powder are concurrently kneaded and dispersed for manufacturing the silver/palladium conducting paste. CONSTITUTION:Only palladium fine powder is sufficiently kneaded and dispersed with a vehicle to manufacture palladium paste, only silver fine powder is kneaded and dispersed with a vehicle to manufacture silver paste, the palladium paste and the silver paste are mixed, kneaded, and dispersed for a relatively short time, and silver/palladium conducting paste in good dispersion state is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種積層電子部品の内
部電極用および内部導体形成用導電ペーストに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive paste for forming internal electrodes and forming internal conductors of various laminated electronic components.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の小型化が進むにつれ、
電子部品の小型化の要求が高まっており、その要求に答
えるため、コンデンサーやインダクターに代表される電
子部品の主流は、積層型のものに移りつつある。積層型
のコンデンサーおよびインダクターはそれぞれ一般に、
誘電体微粉末と結合剤からなる誘電体層、および軟磁性
フェライト微粉末と結合剤からなる磁性体層を、導電性
微粉末と結合剤からなる導電体層と積層し、焼結するこ
とにより得られる。即ち導電体層をなす導電ペーストの
性能は積層電子部品の性能を決定する最も大きな要因の
１つであり、導電体層が優れた平滑性、導電性及び耐マ
イグレーション特性を有することが重要である。従来、
導電ペーストは、予め結合剤と溶剤及び各種添加剤を混
合し、調製しておいたビヒクル中に、銀及びパラジウム
の微粉末を同時に投入し、混合・分散させるという方法
で製造されていた。2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have become smaller,
The demand for miniaturization of electronic components is increasing, and in order to meet the demand, the mainstream of electronic components represented by capacitors and inductors is shifting to the laminated type. Multilayer capacitors and inductors are generally
By laminating the dielectric layer composed of the fine dielectric powder and the binder and the magnetic layer composed of the soft magnetic ferrite fine powder and the binder with the conductive layer composed of the conductive fine powder and the binder, and sintering it. can get. That is, the performance of the conductive paste forming the conductor layer is one of the most important factors that determine the performance of the laminated electronic component, and it is important that the conductor layer has excellent smoothness, conductivity and migration resistance. . Conventionally,
The conductive paste has been manufactured by a method in which a binder, a solvent, and various additives are mixed in advance, and fine powders of silver and palladium are simultaneously added to a prepared vehicle and mixed and dispersed.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】元来厚膜導体は空気中
焼結を目的に開発されたものであるため、その導電フィ
ラーとしては空気中高温で安定である貴金属が用いられ
てきた。銀は電気抵抗が最小の金属で、価格も貴金属中
では最低であるため、小型で高信頼性を有する各種積層
電子部品の内部電極用導電ペーストに用いるには最も適
した金属のひとつであるが、次に述べる２つの欠点を有
する。即ち、水の存在下で電圧を印可すると１価の銀
イオンとなってマイグレーションを生じてしまう、汎
用されているＳｎ／Ｐｂハンダへの溶解性が高いためハ
ンダくわれ現象が著しい、の２つである。これらの欠点
は、２０〜４０％のパラジウムを添加し、導体組成を銀
−パラジウム合金化することにより、導電性は多少損な
われるものの、かなり改善される。Since the thick film conductor was originally developed for the purpose of sintering in air, a noble metal which is stable in air at high temperature has been used as the conductive filler. Since silver has the lowest electric resistance and the lowest price among noble metals, silver is one of the most suitable metals for use in the conductive paste for internal electrodes of various laminated electronic components that is small and has high reliability. , Has the following two drawbacks. That is, when a voltage is applied in the presence of water, it becomes a monovalent silver ion and causes migration, and because of its high solubility in Sn / Pb solder that is widely used, the solder leaching phenomenon is remarkable. Is. These drawbacks can be considerably improved by adding 20 to 40% of palladium and silver-palladium alloying the conductor composition, although the conductivity is somewhat impaired.

【０００４】上記バラジウムの添加は、通常パラジウム
の微粉末原料を添加することでなされている。しかしな
がら、該パラジウム微粉末は、二次凝集が強固で分散し
にくいため、長時間の分散処理を必要とする。一方、銀
粉末は比較的分散が容易であるものの分散処理の進行に
ともない、フレーク状塊の成長が助長されるために、あ
まり長時間分散処理することは好ましくない。即ち、パ
ラジウム微粉末及び銀微粉末の相反する分散特性のた
め、従来の製造方法でパラジウム微粉末を充分に分散さ
せ得る分散工程を採用すれば、銀微粉末のフレーク状塊
化が助長され、塗膜の表面粗さや充填率の悪化を来すた
めに、長時間分散処理することができず、パラジウム微
粉末を効率よく分散させることが出来なかった。従っ
て、充分なマイグレーション抑止効果を得るには、多量
のパラジウム微粉末を必要とすることになり、その結果
として比抵抗が増大し、しかも材料コストも増大すると
いう問題があった。[0004] The addition of the above-mentioned palladium is usually made by adding a fine powder raw material of palladium. However, since the secondary agglomeration of the fine palladium powder is strong and it is difficult to disperse it, a long-term dispersion treatment is required. On the other hand, silver powder is relatively easy to disperse, but as the dispersion treatment progresses, the growth of flake-like lumps is promoted. Therefore, it is not preferable to disperse the silver powder for a long time. That is, because of the contradictory dispersion characteristics of the fine palladium powder and the fine silver powder, if a dispersion step capable of sufficiently dispersing the fine palladium powder by a conventional manufacturing method is adopted, flake-like agglomeration of the fine silver powder is promoted, Since the surface roughness and the filling rate of the coating film are deteriorated, the dispersion treatment cannot be performed for a long time, and the fine palladium powder cannot be efficiently dispersed. Therefore, in order to obtain a sufficient migration inhibiting effect, a large amount of fine palladium powder is required, resulting in an increase in resistivity and an increase in material cost.

【０００５】本発明は、かかる従来の欠点を解消し、各
種積層電子部品の内部電極および内部導体形成に適し
た、高い導電性と充分な耐マイグレーション特性を有す
る導電ペーストの製造方法を提供するものである。The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks and provides a method for producing a conductive paste suitable for forming internal electrodes and internal conductors of various laminated electronic components, which has high conductivity and sufficient migration resistance. Is.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】銀微粉末、パラジウム微
粉末と結合剤を主成分とし、有機溶剤を分散媒とする組
成要素を混練分散することにより所望の分散体を調整す
る導電ペーストの製造方法であって、予めパラジウム微
粉末及び銀微粉末をそれぞれ別個に混練分散処理し、そ
れらを混合した後、更に混練分散させることを特徴とす
る導電ペーストの製造方法によって前記課題を解決し
た。[Means for Solving the Problems] Production of a conductive paste in which a desired dispersion is prepared by kneading and dispersing a composition element containing silver fine powder, palladium fine powder, a binder as a main component, and an organic solvent as a dispersion medium. The above problem is solved by a method for producing a conductive paste, which is characterized in that a fine palladium powder and a fine silver powder are separately kneaded and dispersed separately in advance, and then they are mixed and dispersed.

【０００７】[0007]

【作用】本発明の作用については、次のように考えられ
る。即ち、比較的延性・展性が小さく分散処理時のせん
断応力による粒子変形の少ないパラジウム微粉末を、ビ
ヒクルと充分に混練分散処理することにより、パラジウ
ム微粉末の分散状態が良好なパラジウムペーストが得ら
れ、また一方で、延性・展性が大きく分散処理時のせん
断応力による粒子変形の起こり易い銀微粉末を短時間の
混練処理によりビヒクル中に分散させ、前記パラジウム
ペーストと混合することにより、その後の分散時間を短
縮できることから、銀微粉末のフレーク化、粒径増大化
を防止することができ、その結果全体として分散状態の
良好な導電ペーストが得られる。The function of the present invention is considered as follows. That is, by thoroughly kneading and dispersing the palladium fine powder having relatively small ductility and malleability and little particle deformation due to shear stress during the dispersion treatment with the vehicle, a palladium paste having a good dispersion state of the fine palladium powder is obtained. On the other hand, on the other hand, a fine silver powder having a large ductility and malleability, which easily causes particle deformation due to shear stress during dispersion treatment, is dispersed in a vehicle by a kneading treatment for a short time, and then mixed with the palladium paste. Since it is possible to shorten the dispersion time, it is possible to prevent the silver fine powder from flaking and increasing the particle size, and as a result, a conductive paste in a good dispersed state can be obtained as a whole.

【０００８】[0008]

【実施例】次に本発明を実施例にて詳細に説明する。EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to Examples.

【０００９】〈実施例１〉 ・ビヒクルの調整 結合剤（エチルセルロース） ３重量部 溶剤 （α−テルピネオール） １０重量部 溶剤 （キシレン） ６重量部 分散剤（ステアリン酸） １重量部 上記組成を混合し３０分間ホモジナイザーを用いて攪拌
し、これをビヒクルとした。さらにこのビヒクルを５重
量部、１５重量部に分割した。 ・導電ペーストの調整 ビヒクル ５重量部 パラジウム微粉末（平均粒径０．１μｍ） １６重量部 を加圧ニーダーにて３０分間、サンドミルにて３時間混
練分散し、パラジウムベーストとした。また、 ビヒクル １５重量部 銀微粉末（平均粒径０．２μｍ） ６４重量部 を加圧ニーダーにて３０分間混練分散し銀ペーストとし
た。その後、前記銀ペースト、パラジウムペーストをサ
ンドミルにて２時間混練分散し、導電ペーストを得た。<Example 1> Preparation of vehicle Binder (ethyl cellulose) 3 parts by weight Solvent (α-terpineol) 10 parts by weight Solvent (xylene) 6 parts by weight Dispersant (stearic acid) 1 part by weight The above composition was mixed. The mixture was stirred for 30 minutes using a homogenizer, and this was used as a vehicle. Further, this vehicle was divided into 5 parts by weight and 15 parts by weight. Adjustment of Conductive Paste Vehicle 5 parts by weight Palladium fine powder (average particle size 0.1 μm) 16 parts by weight was kneaded and dispersed in a pressure kneader for 30 minutes and in a sand mill for 3 hours to obtain a palladium base. Further, 15 parts by weight of vehicle and 64 parts by weight of silver fine powder (average particle size 0.2 μm) were kneaded and dispersed for 30 minutes in a pressure kneader to obtain a silver paste. Then, the silver paste and the palladium paste were kneaded and dispersed in a sand mill for 2 hours to obtain a conductive paste.

【００１０】〈比較例１〉パラジウム微粉末と銀微粉末
及びビヒクルを同時に投入し、加圧ニーダーにて３０分
間、サンドミルにて２時間混練分散した以外は、実施例
と同様にして試料を作製した。Comparative Example 1 A sample was prepared in the same manner as in Example except that palladium fine powder, silver fine powder and vehicle were simultaneously charged and kneaded and dispersed in a pressure kneader for 30 minutes and in a sand mill for 2 hours. did.

【００１１】〈比較例２〉パラジウム微粉末と銀微粉末
及びビヒクルを同時に投入し、加圧ニーダーにて３０分
間、サンドミルにて５時間混練分散した以外は、実施例
と同様にして試料を作製した。Comparative Example 2 A sample was prepared in the same manner as in Example except that fine palladium powder, fine silver powder and vehicle were simultaneously charged and kneaded and dispersed in a pressure kneader for 30 minutes and in a sand mill for 5 hours. did.

【００１２】これらの試料に関し、以下に述べる種々の
評価を行った。Various evaluations described below were performed on these samples.

【００１３】表面粗さ 試料を厚さが７５μｍのポリエチレンテレフタレートフ
ィルム上にドクターブレード法により成膜し、乾燥後Ｊ
ＩＳ−Ｂ−０６０１に規定されている方法により東京精
機製サーフコム５００Ｂを用いて、中心線平均粗さを測
定した。Surface Roughness A sample was formed on a polyethylene terephthalate film having a thickness of 75 μm by the doctor blade method, and after drying J
The center line average roughness was measured using Surfcom 500B manufactured by Tokyo Seiki Co., Ltd. by the method specified in IS-B-0601.

【００１４】導電性 軟磁性フェライト粉末及び結合剤からなる磁性体層であ
るグリーンシート上に、導電体層である試料を２５０メ
ッシュのスクリーンを用いて印刷した後焼結した試料を
準備し、その直流抵抗値を測定して、その値を断面積で
補正し、比較例１の数値を１００としたときの比率を求
めた。Conductivity A sample, which is a conductor layer, is printed on a green sheet, which is a magnetic layer composed of soft magnetic ferrite powder and a binder, using a 250-mesh screen, and then sintered to prepare a sample. The DC resistance value was measured, the value was corrected by the cross-sectional area, and the ratio when the numerical value of Comparative Example 1 was 100 was calculated.

【００１５】耐マイグレーション特性 間隔１ｍｍで形成した厚さ３０μｍの電極上に水滴をた
らし短絡するまでの時間を測定した。このとき印加電圧
は２０Ｖ、負荷抵抗は１ＭΩとした。Anti-Migration Property The time until a short circuit was caused by dropping water droplets on the electrodes having a thickness of 30 μm and formed at intervals of 1 mm was measured. At this time, the applied voltage was 20 V and the load resistance was 1 MΩ.

【００１６】表１に得られた測定結果の判定基準を示
す。Table 1 shows the criteria for the obtained measurement results.

【００１７】[0017]

【表１】 [Table 1]

【００１８】表２に判定基準に基づく試験試料の評価結
果を示す。Table 2 shows the evaluation results of the test samples based on the criteria.

【００１９】[0019]

【表２】 [Table 2]

【００２０】表面粗さ、導電性についてはその数値が小
さいほど良く、耐マイグレーション特性は大きいほど良
いが、各種積層電子部品の内部電極用および内部導体形
成用としては表１の○で表される範囲であれば実用的に
は充分である。Regarding the surface roughness and the conductivity, the smaller the numerical value is, and the larger the migration resistance is, the better. However, it is represented by ◯ in Table 1 for the internal electrodes and the internal conductors of various laminated electronic parts. If it is within the range, it is practically sufficient.

【００２１】実施例は、銀微粉末のフレーク状塊の成長
が進んでいない為に表２に示すように表面粗さ、導電性
の項が最も良く、耐マイグレーション特性の項からパラ
ジウム微粉末の分散も良いことがわかる。一方、比較例
１で耐マイグレーション特性が悪いのはパラジウム微粉
末の分散状態が良好でないため、また比較例２で表面粗
さ・導電性が劣っているのは銀微粉末の粒子成長のため
であるといえる。In the examples, the growth of the flaky lumps of silver fine powder has not progressed, so that the surface roughness and the conductivity are the best as shown in Table 2, and the migration resistance property of the palladium fine powder is the best. You can see that the dispersion is also good. On the other hand, the poor migration resistance in Comparative Example 1 is due to the poor dispersion state of the fine palladium powder, and the poor surface roughness and conductivity in Comparative Example 2 are due to the grain growth of the fine silver powder. It can be said that there is.

【００２２】即ち、本発明の導電ペーストの製造方法を
用いれば、銀微粉末とパラジウム微粉末を同時に分散処
理することにより起こる、パラジウム微粉末の分散不足
と銀微粉末のフレーク状塊の成長という相反する要素を
同時に解決することが出来る。That is, when the method for producing a conductive paste of the present invention is used, the dispersion of palladium fine powder is insufficient and the flake-like mass of silver fine powder grows due to simultaneous dispersion treatment of silver fine powder and palladium fine powder. It is possible to solve conflicting elements at the same time.

【００２３】[0023]

【発明の効果】上述から明かな如く、本発明の製造方法
による導電ペーストは従来の方法によるものと比較し
て、塗膜の表面が平滑で、導電性が良く、耐マイグレー
ション特性が向上している。従って本発明によれば、平
滑性・導電性・耐マイグレーション特性に優れた、均一
に分散したペーストを提供することが出来るので、各種
積層電子部品の小型化及び高信頼性化への寄与は大き
い。As is apparent from the above, the conductive paste produced by the manufacturing method of the present invention has a smooth coating film surface, good conductivity, and improved migration resistance as compared with the conventional method. There is. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a paste that is excellent in smoothness, conductivity, and migration resistance and that is uniformly dispersed. Therefore, it contributes greatly to miniaturization and high reliability of various laminated electronic components. .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 銀微粉末、パラジウム微粉末と結合剤を
主成分とし、有機溶剤を分散媒とする組成要素を混練分
散することにより所望の分散体を調整する導電ペースト
の製造方法において、予めパラジウム微粉末及び銀微粉
末をそれぞれ別個に混練分散処理し、それらを混合した
後、更に混練分散させることを特徴とする導電ペースト
の製造方法。1. A method for producing a conductive paste, which comprises mixing silver fine powder, palladium fine powder and a binder as main components, and kneading and dispersing a composition element having an organic solvent as a dispersion medium to prepare a desired dispersion. A method for producing a conductive paste, which comprises separately kneading and dispersing fine palladium powder and fine silver powder, mixing them, and further kneading and dispersing them.