WO2015040916A1 - 導電性ペーストおよびセラミック電子部品 - Google Patents

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理一登 石川
緒方 直明
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Definitions

  • the present invention relates to a conductive paste and a ceramic electronic component.
  • Patent Document 1 describes a semiconductor electrode containing at least Ag powder, In powder, and cellulose acetate butyrate resin (binder resin), and preferably Ag powder / In powder of 1 to 4 by weight ratio. .
  • Patent Document 1 describes a method for manufacturing a semiconductor electrode, which includes a step of applying a conductive paste containing each of the above components onto a semiconductor, heating the paste at a temperature higher than the melting point of In, and drying.
  • Patent Document 1 The semiconductor electrode described in Patent Document 1 is excellent in electrical continuity with a semiconductor, rich in flexibility, and has a long life and high reliability.
  • a conductive paste containing cellulose acetate butyrate resin as the main component of the binder may not be transferred to the semiconductor sheet to be transferred, resulting in printing defects.
  • This printing defect is caused by a decrease in fluidity (higher viscosity) of the conductive paste. And it is estimated that the fall of the fluidity
  • an object of the present invention is to provide a conductive paste and a ceramic electronic component in which the fluidity of the paste is properly maintained and excellent printability is obtained.
  • the present invention relates to a conductive paste in which an organic solvent B is added to a vehicle containing Ni powder, a binder resin component, and an organic solvent A, and (a) the Ni powder has an average primary particle size of 30 to 400 nm, (b) the binder resin component is cellulose acetate butyrate, (c) the organic solvent A is a solvent having a ⁇ value of 11.5 or less with respect to the cellulose acetate butyrate of the binder resin component, d) Organic solvent B is a solvent having a ⁇ value in the range of 11.5 to 25.0 with respect to cellulose acetate butyrate as the binder resin component. (e) The abundance ratio of organic solvent B is The conductive paste is characterized by being 5.0 to 40.0% by weight of the total organic solvent with the organic solvent B.
  • the average primary particle refers to a particle having the smallest average particle diameter constituting the metal powder.
  • the ⁇ value is a measure of the solubility of the two components, and means the difference between the solubility parameter values (also referred to as ⁇ value or SP value) of the two solution components.
  • the two solution components have the property that the smaller the ⁇ value, the greater the solubility (easy to dissolve), and the larger the ⁇ value, the smaller the solubility (hard to dissolve).
  • the average primary particle size of the Ni powder is 30 to 400 nm and fine particles (filler)
  • the structural viscosity formed by the binder resin component and the Ni powder is strongly expressed. That is, the polymer entanglement of the binder resin component and the structure of the interaction between the Ni metal particles are broken, fluidity is created and the viscosity is lowered.
  • organic solvent A is a solvent having a ⁇ value of 11.5 or less with respect to cellulose acetate butyrate as a binder resin component, it becomes a good solvent for cellulose acetate butyrate and a vehicle is produced.
  • organic solvent B is added.
  • Organic solvent B is a solvent having a ⁇ value in the range of 11.5 to 25.0 with respect to cellulose acetate butyrate as a binder resin component, and therefore becomes a poor solvent for cellulose acetate butyrate, and the fluidity of the paste is low. Secured.
  • a good solvent means a solvent having a high solubility in a certain substance.
  • a poor solvent means a solvent with low solubility with respect to a certain substance.
  • the abundance ratio of the organic solvent B is less than 5.0% by weight of the total organic solvent of the organic solvent A and the organic solvent B, it is difficult to obtain a good printed coating film. Moreover, when the abundance ratio of the organic solvent B exceeds 40.0% by weight of the total organic solvent of the organic solvent A and the organic solvent B, Ni metal particles in the conductive paste precipitate and separate.
  • the present invention is a conductive paste characterized in that the organic solvent A is an organic solvent selected from at least one of alcohols, ethers, esters and ketones.
  • the organic solvent A is acetophenone, anisole, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, 2-hexyl acetate, n-propyl acetate, n-hexyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diisobutyl ketone, dihydro At least one of terpineol, dihydroterpineol acetate, terpineol, terpineol acetate, triacetin, phenetol, butyl acetate, butyl butyrate, isopentyl propionate, hexyl acetate, heptyl acetate, benzyl acetate, benzyl alcohol, methyl n-amyl ketone, methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone It is selected from one.
  • the conductive paste is characterized in that the organic solvent B is an organic solvent selected from hydrocarbons.
  • the organic solvent B is selected from at least one of ⁇ -pinene, hexane, octane, dodecane, toluene, xylene, cyclohexane, methylcyclohexane and D-limonene.
  • the organic solvent A and the organic solvent B are selected from the organic solvent group, it is easy to make a conductive paste.
  • the ceramic solid component is further contained in the conductive paste, the ceramic solid component has an ABO 3 perovskite structure, and A is selected from at least one of Ba, Ca, and Sr.
  • B is a conductive paste characterized in that it is selected from at least one of Ti and Zr.
  • the ceramic solid component functions as a sintering suppression material for Ni powder.
  • the present invention is a conductive paste characterized in that the binder resin component cellulose acetate butyrate is a polymer having a weight average molecular weight of 5000 to 650000.
  • the weight average molecular weight of the cellulose acetate butyrate as the binder resin component is less than 5000, Ni powder aggregates and the coating film smoothness of the conductive paste deteriorates. Moreover, when the weight average molecular weight of the cellulose acetate butyrate of the binder resin component exceeds 650000, the conductive paste becomes highly viscous and print defects occur.
  • the present invention is a ceramic electronic component characterized in that a conductor pattern is formed using the conductive paste described above.
  • a conductive electronic pattern in which the paste fluidity is properly maintained and excellent printability is obtained, and the conductive pattern is formed on the ceramic. Can do.
  • the ceramic electronic component is, for example, a passive element such as a multilayer ceramic capacitor, a multilayer ceramic inductor, or a multilayer ceramic thermistor, or a multilayer ceramic substrate on which wiring conductors that electrically connect the elements are formed.
  • a multilayer ceramic capacitor will be described as an example of a ceramic electronic component.
  • the conductive paste contains Ni powder, a binder resin component, an organic solvent A, an organic solvent B, and a ceramic solid component.
  • the structural viscosity formed by the binder resin component and the Ni powder is strongly expressed.
  • the binder resin component is cellulose acetate butyrate.
  • Cellulose acetate butyrate is a polymer having a weight average molecular weight of 5000 to 650000.
  • weight average molecular weight of cellulose acetate butyrate is less than 5000, Ni powder aggregates and the coating film smoothness of an electrically conductive paste deteriorates.
  • weight average molecular weight of cellulose acetate butyrate exceeds 650000, the conductive paste has a high viscosity and print defects are generated.
  • Organic solvent A is a solvent having a ⁇ value of 11.5 or less with respect to cellulose acetate butyrate as a binder resin component.
  • the organic solvent A is selected from at least one of alcohols, ethers, esters and ketones.
  • the organic solvent A is acetophenone, anisole, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, 2-hexyl acetate, n-propyl acetate, n-hexyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diisobutyl ketone, dihydro At least one of terpineol, dihydroterpineol acetate, terpineol, terpineol acetate, triacetin, phenetol, butyl acetate, butyl butyrate, isopentyl propionate, hexyl acetate, heptyl acetate, benzyl acetate, benzyl alcohol, methyl n-amyl ketone, methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone It is selected from one.
  • Organic solvent B is a solvent having a ⁇ value in the range of 11.5 to 25.0 with cellulose acetate butyrate as a binder resin component.
  • the organic solvent B is selected from hydrocarbons.
  • the organic solvent B is selected from at least one of ⁇ -pinene, hexane, octane, dodecane, toluene, xylene, cyclohexane, methylcyclohexane and D-limonene.
  • the abundance ratio of the organic solvent B is 5.0 to 40.0% by weight of the total organic solvent of the organic solvent A and the organic solvent B.
  • the abundance ratio of the organic solvent B is less than 5.0% by weight of the total organic solvent of the organic solvent A and the organic solvent B, the effect of preventing the fluidity of the paste from decreasing is weakened.
  • the abundance ratio of the organic solvent B exceeds 40.0% by weight of the total organic solvent of the organic solvent A and the organic solvent B, the Ni metal particles in the conductive paste are precipitated and separated.
  • the organic solvent A and the organic solvent B are selected from the organic solvent group, it is easy to make a conductive paste.
  • the ceramic solid component has a perovskite structure of ABO 3 , A is selected from at least one of Ba, Ca and Sr, and B is selected from at least one of Ti and Zr.
  • the ceramic solid component functions as a sintering suppression material for Ni.
  • Step S1 of FIG. 1 a predetermined amount of Ni powder, cellulose acetate butyrate as a binder resin component, organic solvent A, and ceramic powder as a sintering suppression component are weighed.
  • step S2 the respective materials are agitated to produce a first mill base.
  • the organic solvent A is a solvent having a ⁇ value of 11.5 or less with respect to cellulose acetate butyrate as a binder resin component, it is a good solvent for cellulose acetate butyrate. Accordingly, cellulose acetate butyrate floats in the organic solvent A, and a vehicle is produced. If necessary, an arbitrary amount of dispersant may be kneaded.
  • step S3 the first mill base is kneaded by a dispersion method such as a three-roll mill to uniformly disperse the Ni powder, thereby producing the second mill base.
  • step S4 a predetermined amount of cellulose acetate butyrate, organic solvent A and organic solvent B are weighed on the second mill base.
  • step S5 the respective materials are mixed and stirred in the second mill base, and a conductive paste is produced while adjusting the viscosity. At this time, an arbitrary amount of additives may be added.
  • Organic solvent B is a poor solvent for cellulose acetate butyrate because it has a ⁇ value in the range of 11.5 to 25.0 with cellulose acetate butyrate as the binder resin component. Therefore, when the organic solvent B is mixed, the cellulose acetate butyrate escapes from the organic solvent B and moves to the surface of the Ni metal particles. That is, the Ni metal particles are in a state where the cellulose acetate butyrate adsorption amount is large. The adsorbed cellulose acetate butyrate produces fluidity by interaction such as crosslinking. For this reason, even if cellulose acetate butyrate is used, the fluidity of the paste can be ensured.
  • the average primary particle diameter of the Ni powder is fine particles (filler) of 30 to 400 nm, the binder resin component adsorption surface area of the Ni metal particles is increased, and the effect of decreasing the viscosity is remarkably exhibited.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view in the length direction showing a multilayer ceramic capacitor 1 in which internal electrodes are formed using the conductive paste described above.
  • the present invention can also be applied to LC filters, LC modules, and the like.
  • the multilayer ceramic capacitor 1 includes a ceramic body 10 and external electrodes 20 and 22 formed on the left and right ends of the ceramic body 10.
  • the ceramic body 10 is vertically moved so as to sandwich the plurality of inner layer ceramic layers 11, the plurality of inner electrodes 12 and 13 disposed at the interfaces between the plurality of inner layer ceramic layers 11, and the plurality of inner layer ceramic layers 11.
  • the outer layer ceramic layers 15a and 15b are arranged in a rectangular parallelepiped structure.
  • the internal electrode 12 and the internal electrode 13 are opposed to each other through the inner ceramic layer 11 made of a dielectric material in the thickness direction. Capacitance is formed in a portion where the internal electrode 12 and the internal electrode 13 are opposed to each other with the inner ceramic layer 11 interposed therebetween.
  • the internal electrodes 12 and 13 are produced using the conductive paste described above.
  • the left end of the internal electrode 12 is drawn out to the left end face of the ceramic body 10 and is electrically connected to the external electrode 20.
  • the right end of the internal electrode 13 is drawn out to the right end surface of the ceramic body 10 and is electrically connected to the external electrode 22.
  • the internal electrodes 12 and 13 are manufactured using a conductive paste that hardly deteriorates the fluidity of the above-described paste and obtains excellent printability. Can be obtained.
  • An organic solvent such as toluene and echinene is added to the dielectric powder and mixed. Thereafter, a binder and a plasticizer are further added and mixed to prepare a slurry. This slurry is formed into a ceramic green sheet for an inner layer or an outer layer by a doctor blade method.
  • the conductive paste film (raw conductor pattern) that becomes the internal electrodes 12 and 13 is printed on the ceramic green sheet for the inner layer by a method such as screen printing, ink jet printing, or gravure printing. It is formed.
  • a plurality of the ceramic green sheets for the inner layer on which the conductive paste film is formed are laminated so that the drawing directions of the ends of the conductive paste film are alternated. Further, a plurality of ceramic green sheets for outer layers are stacked one above the other so as to sandwich the stacked ceramic green sheets for inner layers, and are pressed. In this way, the ceramic body 10 which is an unfired laminated body to be the body of the multilayer ceramic capacitor 1 is formed.
  • the green ceramic body 10 is cut into a predetermined product size.
  • the cut unfired ceramic body 10 is fired to obtain a sintered ceramic body 10.
  • the inner layer and outer layer ceramic green sheets and the conductive paste film are fired at the same time, the inner layer ceramic green sheet becomes the inner layer ceramic layer 11, and the outer layer ceramic green sheet becomes the outer layer ceramic layers 15a and 15b.
  • the film becomes the internal electrodes 12 and 13.
  • Example and Comparative Example Characteristic Evaluation Method Print Characteristics
  • the conductive paste produced by the production method shown in FIG. 1 was printed on the ceramic green sheet for inner layer (thickness: 10 ⁇ m) of the multilayer ceramic capacitor 1 by screen printing. Then, the ceramic green sheet for inner layers in which the conductive paste film
  • the printed coating surface of the ceramic green sheet for the inner layer (sheet surface on the side where the conductive paste film is formed) is observed with an optical microscope, and printing defects (where the conductive paste film is not formed due to rubbing) ) was evaluated.
  • printing defects where the conductive paste film is not formed due to rubbing
  • the conductive paste produced by the production method shown in FIG. 1 was put in a storage container and left at room temperature for 30 days. Then, the specific gravity of the upper layer part of the electrically conductive paste put into the container and the specific gravity of the lower layer part were measured by the specific gravity bottle method. When the specific gravity difference of the conductive paste was 0.10 or more, the sedimentation separation was determined to be “existent” and “x”. When the specific gravity difference of the conductive paste was less than 0.10, it was determined as “ ⁇ ” because there was no sedimentation separation.
  • the conductive paste produced by the manufacturing method shown in FIG. 1 was printed on a glass substrate by a screen printing method so as to have a film thickness of 10 ⁇ m. Thereafter, the glass substrate was dried in a drying furnace at a predetermined temperature and time to produce a glass substrate having a conductive paste film formed on the surface.
  • samples 1 to 10 of the first example ⁇ between cellulose acetate butyrate (described as “CAB” in Table 1) and organic solvent A is 1.0, 5.1, 7.0, 10 .5 and 11.5, the conditions were set.
  • Samples 11 to 16 of the first comparative example were set so that ⁇ between cellulose acetate butyrate and organic solvent A would be 12.0, 7.0, and 10.5.
  • ⁇ between cellulose acetate butyrate and organic solvent B is 5 types of 12.5, 11.5, 16.2, 20.6, 25.0.
  • the conditions were set as follows.
  • ⁇ between cellulose acetate butyrate and organic solvent B would be 4 types of 12.5, 10.5, 27.8, and 30.3. It was done.
  • the samples 1 to 10 of the first example were set so that the average primary particle size of the Ni powder was in the range of 30 to 400 nm.
  • the samples 11 to 16 of the first comparative example were set so that the average primary particle size of the Ni powder was in the range of 20 to 450 nm.
  • the conductive paste has a high viscosity and print defects accompanied by rubbing during printing are generated. did.
  • the sample 16 of the first comparative example that is, in the case of a conductive paste having a large average primary particle size of Ni powder of 450 nm
  • Second Example and Second Comparative Example (Production of Samples of Second Example and Second Comparative Example)
  • the conductive pastes of Samples 17 to 20 of the second example were manufactured using the materials shown in Table 3 by the manufacturing method shown in FIG. With the same manufacturing method, the conductive pastes of the samples 21 and 22 of the second comparative example which are outside the scope of the present invention were produced using the materials shown in Table 4.
  • the abundance ratio of the organic solvent B is 5.0, 15.0, 25.0, 40.0% by weight of the total organic solvent of the organic solvent A and the organic solvent B.
  • Conditions were set to be 4 types.
  • the existence ratio of the organic solvent B is two types of 3.0 and 50.0% by weight of the total organic solvent of the organic solvent A and the organic solvent B. The condition was set.
  • Third Example (Production of Sample of Third Example)
  • the conductive pastes of Samples 23 to 48 of the third example were manufactured by using the materials shown in Table 5 and the manufacturing method shown in FIG.
  • the third example was produced by selecting various solvents as the condition settings for the organic solvent A and the organic solvent B, respectively.
  • the samples 49 to 53 of the fourth example were set so that the weight average molecular weight of the cellulose acetate butyrate as a binder resin was in the range of 5000 to 650000.
  • the conditions of the samples 54 and 55 of the fourth comparative example were set so that the weight average molecular weights of cellulose acetate butyrate were two types of 2500 and 780000.

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Abstract

ペーストの流動性が適正に維持され、優れた印刷性が得られる導電性ペーストおよびセラミック電子部品を提供する。 Ni粉末とバインダ樹脂成分と有機溶剤Aとが含まれたビヒクルに、有機溶剤Bが後添加された導電性ペーストである。Ni粉末の平均一次粒径は30~400nmである。バインダ樹脂成分はセルロースアセテートブチレートである。有機溶剤Aは、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5以下である溶剤である。有機溶剤Bは、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5~25.0の範囲である溶剤である。有機溶剤Bの存在比は、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の5.0~40.0重量%である。

Description

導電性ペーストおよびセラミック電子部品
 本発明は、導電性ペーストおよびセラミック電子部品に関する。
 特許文献1には、少なくともAg粉末、In粉末、およびセルロースアセテートブチレート樹脂(バインダ樹脂)を含み、好ましくは重量比でAg粉末/In粉末が1~4である半導体用電極が記載されている。
 さらに、特許文献1には、前記各成分を含む導電性ペーストを半導体上に塗布し、Inの融点より高い温度で加熱して乾燥する工程を有する半導体用電極の製造方法が記載されている。
 そして、特許文献1に記載された半導体用電極は、半導体との電気的導通性に優れ、可撓性に富み、さらに長寿命で信頼性が高いという効果がある。
特開2002-25942号公報
 しかしながら、特許文献1の半導体用電極を形成するために、少なくともセルロースアセテートブチレート樹脂とNi粉末とを含んだ導電性ペーストが用いられた場合、導電性ペーストが印刷されるときに、印刷擦(かす)れなどによって、印刷塗膜が形成されていない箇所が生じるという欠陥が発生することがある。
 つまり、特許文献1のように、セルロースアセテートブチレート樹脂をバインダの主成分とした導電性ペーストは、導電性ペーストが転写対象の半導体シートに転写されず、印刷欠陥が生じることがある。この印刷欠陥は、導電性ペーストの流動性が低下する(粘度が高くなる)ことが原因である。そして、この導電性ペーストの流動性の低下は、Ni粉末表面へのセルロースアセテートブチレート樹脂吸着量が少ないことに起因すると推定されている。
 それゆえに、本発明の目的は、ペーストの流動性が適正に維持され、優れた印刷性が得られる導電性ペーストおよびセラミック電子部品を提供することである。
 本発明は、Ni粉末とバインダ樹脂成分と有機溶剤Aとが含まれたビヒクルに、有機溶剤Bが後添加された導電性ペーストであって、(a)Ni粉末の平均一次粒径は30~400nmであり、(b)バインダ樹脂成分はセルロースアセテートブチレートであり、(c)有機溶剤Aは、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5以下である溶剤であり、(d)有機溶剤Bは、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5~25.0の範囲である溶剤であり、(e)有機溶剤Bの存在比は、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の5.0~40.0重量%であること、を特徴とする、導電性ペーストである。
 ここで、平均一次粒子は、金属粉末を構成する最も小さい平均粒径の粒子をいう。また、Δδ値は、2成分の溶解度の目安となるものであり、2つの溶液成分の溶解性パラメータ値(δ値またはSP値とも称する)の差を意味する。2つの溶液成分は、Δδ値が小さいほど溶解度が大となり(溶解し易く)、Δδ値が大きいほど溶解度が小となる(溶解し難い)性質を有している。
 本発明では、Ni粉末の平均一次粒径が30~400nmと微粒子(フィラー)であるため、バインダ樹脂成分とNi粉末とで形成する構造粘性が強く発現される。すなわち、バインダ樹脂成分の高分子の絡み合いやNi金属粒子同士の相互作用の構造が壊れて、流動性が生み出されて粘度が下がる。
 さらに、有機溶剤Aは、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5以下である溶剤であるため、セルロースアセテートブチレートに対して良溶媒となり、ビヒクルが作製される。その後、有機溶剤Bが添加される。有機溶剤Bは、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5~25.0の範囲である溶剤であるため、セルロースアセテートブチレートに対して貧溶媒となり、ペーストの流動性が確保される。
 ここで、良溶媒とは、ある物質に対して溶解度が大きい溶媒をいう。また、貧溶媒とは、ある物質に対して溶解度が小さい溶媒をいう。
 さらに、有機溶剤Bの存在比が、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の5.0重量%未満の場合は、良好な印刷塗膜が得難くなる。また、有機溶剤Bの存在比が、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の40.0重量%を超える場合は、導電性ペースト中のNi金属粒子が沈降分離する。
 また、本発明は、有機溶剤Aが、アルコール類、エーテル類、エステル類およびケトン類の少なくとも一つから選択されている有機溶剤であること、を特徴とする、導電性ペーストである。
 より具体的には、有機溶剤Aは、アセトフェノン、アニソール、酢酸2-エチルブチル、酢酸2-エチルヘキシル、酢酸2-ヘキシル、酢酸n-プロピル、酢酸n-ヘキシル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジイソブチルケトン、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、ターピネオール、ターピネオールアセテート、トリアセチン、フェネトール、ブチルアセテート、ブチルブチレート、プロピオン酸イソベンチル、ヘキシルアセテート、ヘプチルアセテート、ベンジルアセテート、ベンジルアルコール、メチルn-アミルケトン、メチルイソブチルケトンおよびメチルエチルケトンの少なくとも一つから選択されている。
 また、有機溶剤Bが、炭化水素類から選択されている有機溶剤であること、を特徴とする、導電性ペーストである。
 より具体的には、有機溶剤Bは、α-ピネン、ヘキサン、オクタン、ドデカン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンおよびD-リモネンの少なくとも一つから選択されている。
 本発明では、有機溶剤Aや有機溶剤Bが前記有機溶剤群の中から選択されているため、導電性ペーストのペースト化が容易になる。
 また、本発明は、セラミック固形成分が更に導電性ペーストに含有されており、セラミック固形成分は、ABO3のぺロブスカイト型構造を有し、AはBa、CaおよびSrの少なくとも一つから選択され、BはTiおよびZrの少なくとも一つから選択されていること、を特徴とする、導電性ペーストである。
 本発明では、セラミック固形成分が、Ni粉末の焼結抑制材料として機能する。
 また、本発明は、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートは、重量平均分子量が5000から650000の重合体であること、を特徴とする、導電性ペーストである。
 本発明では、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートの重量平均分子量が5000未満の場合は、Ni粉末が凝集し、導電性ペーストの塗膜平滑性が悪化する。また、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートの重量平均分子量が650000を超える場合は、導電性ペーストが高粘度化し、印刷欠陥が発生する。
 また、本発明は、前述の導電性ペーストを用いて導体パターンが形成されていること、を特徴とする、セラミック電子部品である。
 本発明では、ペーストの流動性が適正に維持され、優れた印刷性が得られる導電性ペーストによって、導体パターンがセラミック上に形成されているため、印刷欠陥が生じ難いセラミック電子部品を提供することができる。
 本発明によれば、ペーストの流動性が適正に維持され、優れた印刷性が得られる導電性ペーストを得ることができる。
 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。
本発明に係る導電性ペーストを説明するためのフローチャートである。 本発明に係るセラミック電子部品の一実施の形態を示す断面図である。
 本発明に係る導電性ペーストおよびその導電性ペーストを用いて導体パターンが形成されたセラミック電子部品の一実施の形態を、その製造方法と共に説明する。セラミック電子部品は、例えば、積層セラミックコンデンサ、積層セラミックインダクタ、積層セラミックサーミスタのような受動素子や、素子間を電気的に接続する配線導体が形成されている多層セラミック基板などである。本実施の形態では、セラミック電子部品として、積層セラミックコンデンサを例にして説明する。
 1.導電性ペースト
 導電性ペーストは、Ni粉末とバインダ樹脂成分と有機溶剤Aと有機溶剤Bとセラミック固形成分とを含んでいる。
 Ni粉末の平均一次粒径は、30~400nmと微粒子であるため、バインダ樹脂成分とNi粉末とで形成する構造粘性が強く発現される。
 バインダ樹脂成分はセルロースアセテートブチレートである。セルロースアセテートブチレートは、重量平均分子量が5000から650000の重合体である。セルロースアセテートブチレートの重量平均分子量が5000未満の場合は、Ni粉末が凝集し、導電性ペーストの塗膜平滑性が悪化する。また、セルロースアセテートブチレートの重量平均分子量が650000を超える場合は、導電性ペーストが高粘度化し、印刷欠陥が発生する。
 有機溶剤Aは、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5以下である溶剤である。有機溶剤Aは、アルコール類、エーテル類、エステル類およびケトン類の少なくとも一つから選択されている。
 より具体的には、有機溶剤Aは、アセトフェノン、アニソール、酢酸2-エチルブチル、酢酸2-エチルヘキシル、酢酸2-ヘキシル、酢酸n-プロピル、酢酸n-ヘキシル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジイソブチルケトン、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、ターピネオール、ターピネオールアセテート、トリアセチン、フェネトール、ブチルアセテート、ブチルブチレート、プロピオン酸イソベンチル、ヘキシルアセテート、ヘプチルアセテート、ベンジルアセテート、ベンジルアルコール、メチルn-アミルケトン、メチルイソブチルケトンおよびメチルエチルケトンの少なくとも一つから選択されている。
 有機溶剤Bは、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5~25.0の範囲である溶剤である。有機溶剤Bは、炭化水素類から選択されている。
 より具体的には、有機溶剤Bは、α-ピネン、ヘキサン、オクタン、ドデカン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンおよびD-リモネンの少なくとも一つから選択されている。
 有機溶剤Bの存在比は、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の5.0~40.0重量%である。有機溶剤Bの存在比が、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の5.0重量%未満の場合は、ペーストの流動性低下防止効果が弱くなる。また、有機溶剤Bの存在比が、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の40.0重量%を超える場合は、導電性ペースト中のNi金属粒子が沈降分離してしまう。
 本発明では、有機溶剤Aや有機溶剤Bが前記有機溶剤群の中から選択されているため、導電性ペーストのペースト化が容易になる。
 また、セラミック固形成分は、ABO3のペロブスカイト型構造を有し、AはBa、CaおよびSrの少なくとも一つから選択され、BはTiおよびZrの少なくとも一つから選択されている。セラミック固形成分は、Niの焼結抑制材料として機能する。
 2.導電性ペーストの製造方法
 次に、導電性ペーストの製造方法を、図1に示したフローチャートを参照して説明する。
 図1のステップS1で、Ni粉末と、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートと、有機溶剤Aと、焼結抑制成分としてセラミック粉末と、が所定量秤量される。
 次に、ステップS2で、それぞれの前記材料が撹拌されて第1ミルベースが作製される。有機溶剤Aは、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5以下である溶剤であるため、セルロースアセテートブチレートに対して良溶媒である。従って、セルロースアセテートブチレートが有機溶剤Aの中に浮遊し、ビヒクルが作製される。必要に応じて、任意量の分散剤が混練されてもよい。
 次に、ステップS3で、3本ロールミル等の分散方法によって、第1ミルベースが混練されてNi粉末が均一に分散され、第2ミルベースが作製される。
 その後、ステップS4で、第2ミルベースに、所定量のセルロースアセテートブチレートと、有機溶剤Aおよび有機溶剤Bとが秤量される。
 次に、ステップS5で、それぞれの前記材料が第2ミルベースに混入および撹拌され、粘度が調整されながら導電性ペーストが作製される。このとき、任意量の添加剤が添加されてもよい。
 有機溶剤Bは、バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5~25.0の範囲である溶剤であるため、セルロースアセテートブチレートに対して貧溶媒である。従って、有機溶剤Bが混入されると、セルロースアセテートブチレートが有機溶剤Bから逃げて、Ni金属粒子表面へ移動する。つまり、Ni金属粒子は、セルロースアセテートブチレート吸着量が多い状態となる。この吸着したセルロースアセテートブチレート同士は、架橋等の相互作用によって流動性を生み出す。このため、セルロースアセテートブチレートを使用しても、ペーストの流動性の確保が可能になる。
 なお、Ni粉末の平均一次粒径が30~400nmの微粒子(フィラー)であるので、Ni金属粒子のバインダ樹脂成分吸着表面積が大きくなり、粘度が下がる効果が顕著に発現する。
 3.セラミック電子部品
 図2は、前述の導電性ペーストを用いて内部電極が形成された積層セラミックコンデンサ1を示す長さ方向の垂直断面図である。なお、本発明は、LCフィルタ、LCモジュール等にも応用できる。
 積層セラミックコンデンサ1は、セラミック本体10と、セラミック本体10の左右の端部に形成された外部電極20,22とを備えている。
 セラミック本体10は、複数の内層用セラミック層11と、複数の内層用セラミック層11同士の界面に配設された複数の内部電極12,13と、複数の内層用セラミック層11を挟むように上下に配設された外層用セラミック層15a,15bとで構成された直方体形状の積層体構造を有している。
 内部電極12と内部電極13とは、厚み方向において、誘電体材料からなる内層用セラミック層11を介して対向している。この内部電極12と内部電極13とが、内層用セラミック層11を介して対向している部分に静電容量が形成されている。内部電極12,13は、前述の導電性ペーストを用いて作製されている。
 内部電極12の左側端部は、セラミック本体10の左側の端面に引き出されて外部電極20に電気的に接続されている。内部電極13の右側端部は、セラミック本体10の右側の端面に引き出されて外部電極22に電気的に接続されている。
 以上の構成からなる積層セラミックコンデンサ1は、内部電極12,13が、前述のペーストの流動性が低下し難く、優れた印刷性が得られる導電性ペーストを用いて作製されているため、印刷欠陥が生じ難い積層セラミックコンデンサ1を得ることができる。
 3.セラミック電子部品の製造方法
 次に、前述の積層セラミックコンデンサ1の製造方法を説明する。
 誘電体粉末に、トルエン・エキネンなどの有機溶媒が加えられて混合される。その後、さらにバインダおよび可塑剤が加えられて混合され、スラリーが作製される。このスラリーは、ドクターブレード法によって、内層もしくは外層用セラミックグリーンシートに成形される。
 次に、内層用セラミックグリーンシート上に、前述の導電性ペーストがスクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷などの方法によって印刷され、内部電極12,13となる導電性ペースト膜(生の導体パターン)が形成される。
 次に、導電性ペースト膜が形成された内層用セラミックグリーンシートは、導電性ペースト膜の端部の引き出し方向が互い違いになるように、複数枚積層される。さらに、複数枚の外層用セラミックグリーンシート層が、積層された内層用セラミックグリーンシートを挟むように上下に積層されて圧着される。こうして、積層セラミックコンデンサ1の本体となるべき未焼成の積層体であるセラミック本体10が形成される。
 次に、この未焼成のセラミック本体10は、所定の製品サイズに切り分けられる。切り分けられた未焼成のセラミック本体10は焼成され、焼結したセラミック本体10とされる。
 内層用および外層用セラミックグリーンシートと導電性ペースト膜とは同時焼成され、内層用セラミックグリーンシートは内層用セラミック層11となり、外層用セラミックグリーンシートは外層用セラミック層15a,15bとなり、導電性ペースト膜は内部電極12,13となる。
 次に、焼結したセラミック本体10の両端部に、それぞれ、Cuペーストが塗布されて焼き付けられ、内部電極12,13に電気的に接続された外部電極20,22が形成される。さらに、外部電極20,22の表層に、湿式めっきによってNi-Snめっきが形成される。こうして、積層セラミックコンデンサ1が得られる。
 実施例および比較例の試料が作製され、導電性ペーストの特性(印刷特性、分散安定特性、塗膜平滑特性)の評価が行われた。
 1.実施例および比較例の特性評価方法
 (印刷特性)
 図1に示した製造方法で作製された導電性ペーストが、スクリーン印刷法によって、積層セラミックコンデンサ1の内層用セラミックグリーンシート(厚みが10μm)上に印刷された。その後、乾燥炉で所定の温度および時間で乾燥され、内部電極12,13となる導電性ペースト膜(生の導体パターン)が表面に形成された内層用セラミックグリーンシートが作製された。
 次に、内層用セラミックグリーンシートの印刷塗膜表面(導電性ペースト膜が形成されている側のシート表面)が光学顕微鏡で観察され、印刷欠陥(擦れて導電性ペースト膜が形成されていない箇所)の有無が評価された。印刷欠陥が「無い」場合は「○」と判定し、印刷欠陥が「有る」場合は「×」と判定した。
 (分散安定特性)
 図1に示した製造方法で作製された導電性ペーストが、保管容器に入れられ、常温にて30日間放置された。その後、比重瓶法により、容器に入れられた導電性ペーストの上層部分の比重と下層部分の比重とが測定された。導電性ペーストの比重差が0.10以上の場合は、沈降分離が「有る」として「×」と判定した。導電性ペーストの比重差が0.10未満の場合は、沈降分離が「無い」として「○」と判定した。
 (塗膜平滑特性)
 図1に示した製造方法で作製された導電性ペーストが、スクリーン印刷法によってガラス基板上に膜厚が10μmになるように印刷された。その後、乾燥炉で所定の温度および時間で乾燥され、導電性ペースト膜が表面に形成されたガラス基板が作製された。
 次に、ガラス基板上の導電性ペースト膜の表面が電子顕微鏡で撮影され、1mm2の観察面積の中に存在している、大きさが1.0μm以上の塊状物が計数された。塊状物の個数が300個を超える場合は「×」と判定し、塊状物の個数が300個以下の場合は「○」と判定した。
 (総合判定)
 前記評価項目(印刷特性、分散安定特性、塗膜平滑特性)の判定のうち、少なくとも1つの評価項目の中に「×」があれば、総合判定は「×」とされた。
 2.第1実施例および第1比較例
 (第1実施例および第1比較例の試料の作製)
 第1実施例の試料1~10の導電性ペーストが、表1に示す材料を用いて、図1に示した製造方法で作製された。同様の製造方法で、本発明の範囲外である第1比較例の試料11~16の導電性ペーストが、表2に示す材料を用いて作製された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 第1実施例の試料1~10は、セルロースアセテートブチレート(表1中においては「CAB」と記載する)と有機溶剤AとのΔδが、1.0、5.1、7.0、10.5、11.5の5種類になるように条件設定された。一方、第1比較例の試料11~16は、セルロースアセテートブチレートと有機溶剤AとのΔδが、12.0、7.0、10.5の3種類になるように条件設定された。
 また、第1実施例の試料1~10は、セルロースアセテートブチレートと有機溶剤BとのΔδが、12.5、11.5、16.2、20.6、25.0の5種類になるように条件設定された。一方、第1比較例の試料11~16は、セルロースアセテートブチレートと有機溶剤BとのΔδが、12.5、10.5、27.8、30.3の4種類になるように条件設定された。
 さらに、第1実施例の試料1~10は、Ni粉末の平均一次粒径が30~400nmの範囲になるように条件設定された。一方、第1比較例の試料11~16は、Ni粉末の平均一次粒径が20~450nmの範囲になるように条件設定された。
 (第1実施例および第1比較例の特性評価結果)
 表1から明らかなように、第1実施例の試料1~10の場合(すなわち、Δδの値が1.0~11.5の有機溶剤Aを用い、Δδの値が11.5~25.0の有機溶剤Bを用い、かつ、Ni粉末の平均一次粒径は30~400nmである導電性ペーストの場合)は、良好な印刷塗膜が得られた。
 これに対して、表2から明らかなように、第1比較例の試料11の場合(すなわち、Δδの値が12.0の有機溶剤Aを用いた導電性ペーストの場合)は、導電性ペーストが沈降分離した。
 また、第1比較例の試料12の場合(すなわち、Δδの値が10.5の有機溶剤Bを用いた導電性ペーストの場合)は、印刷欠陥が発生した。一方、第1比較例の試料13、14の場合(すなわち、Δδの値が27.8、30.3の有機溶剤Bを用いた導電性ペーストの場合)は、ペーストが沈降分離した。
 さらに、第1比較例の試料15の場合(すなわち、Ni粉末の平均一次粒径が20nmと小さい導電性ペーストの場合)は、導電性ペーストの粘度が高く、印刷時に擦れを伴う印刷欠陥が発生した。一方、第1比較例の試料16の場合(すなわち、Ni粉末の平均一次粒径が450nmと大きい導電性ペーストの場合)は、導電性ペーストが転写されないという印刷欠陥が発生した。
 3.第2実施例および第2比較例
 (第2実施例および第2比較例の試料の作製)
 第2実施例の試料17~20の導電性ペーストが、表3に示す材料を用いて、図1に示した製造方法で作製された。同様の製造方法で、本発明の範囲外である第2比較例の試料21、22の導電性ペーストが、表4に示す材料を用いて作製された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 第2実施例の試料17~20は、有機溶剤Bの存在比率が、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の5.0、15.0、25.0、40.0重量%の4種類になるように条件設定された。一方、第2比較例の試料21、22は、有機溶剤Bの存在比率が、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の3.0、50.0重量%の2種類になるように条件設定された。
 (第2実施例および第2比較例の特性評価結果)
 表3から明らかなように、第2実施例の試料17~20の場合(すなわち、有機溶剤Bの存在比率が、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の5.0~40.0重量%である導電性ペーストの場合)は、良好な印刷塗膜が得られた。
 これに対して、表4から明らかなように、第2比較例の試料21の場合(すなわち、有機溶剤Bの存在比率が、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の3.0重量%と低い導電性ペーストの場合)は、印刷欠陥が発生した。一方、第2比較例の試料22の場合(すなわち、有機溶剤Bの存在比率が、有機溶剤Aと有機溶剤Bとの合計有機溶剤の50.0重量%と高い導電性ペーストの場合)は、ペースト中のNi粉末が沈降分離した。
 4.第3実施例
 (第3実施例の試料の作製)
 第3実施例の試料23~48の導電性ペーストが、表5に示す材料を用いて、図1に示した製造方法で作製された。第3実施例は、有機溶剤Aおよび有機溶剤Bの条件設定として、それぞれ種々の溶剤が選択されて作製された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 (第3実施例の特性評価結果)
 表5から明らかなように、第3実施例で用いられた有機溶剤Aと有機溶剤Bとを使用した導電性ペーストは、全て良好な印刷塗膜が得られた。
 5.第4実施例および第4比較例
 (第4実施例および第4比較例の試料の作製)
 第4実施例の試料49~53の導電性ペーストが、表6に示す材料を用いて、図1に示した製造方法で作製された。同様の製造方法で、第4比較例の試料54、55の導電性ペーストが、表7に示す材料を用いて作製された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 第4実施例の試料49~53は、バインダ樹脂であるセルロースアセテートブチレートの重量平均分子量が5000~650000の範囲になるように条件設定された。一方、第4比較例の試料54、55は、セルロースアセテートブチレートの重量平均分子量が2500、780000の2種類になるように条件設定された。
 (第4実施例および第4比較例の特性評価結果)
 表6から明らかなように、第4実施例の試料49~53の場合(すなわち、セルロースアセテートブチレート樹脂の重量平均分子量が5000~65000の範囲である導電性ペーストの場合)は、良好な印刷塗膜が得られた。
 これに対して、表7から明らかなように、第4比較例の試料54の場合(すなわち、セルロースアセテートブチレートの重量平均分子量が2500と低い導電性ペーストの場合)は、塊状物が300を超え、塗膜平滑性が劣化した。一方、第4比較例の試料55の場合(すなわち、セルロースアセテートブチレートの重量平均分子量が780000と高い導電性ペーストの場合)は、ペーストが高粘度化し、印刷欠陥が発生した。
 なお、この発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
  1 セラミック電子部品(積層セラミックコンデンサ)
  10 セラミック本体
  11 内層用セラミック層
  12,13 内部電極
  15a,15b 外層用セラミック層
  20,22 外部電極

Claims (8)

  1.  Ni粉末とバインダ樹脂成分と有機溶剤Aとが含まれたビヒクルに、有機溶剤Bが後添加された導電性ペーストであって、
     (a)前記Ni粉末の平均一次粒径は30~400nmであり、
     (b)前記バインダ樹脂成分はセルロースアセテートブチレートであり、
     (c)前記有機溶剤Aは、前記バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5以下である溶剤であり、
     (d)前記有機溶剤Bは、前記バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートとのΔδ値が11.5~25.0の範囲である溶剤であり、
     (e)前記有機溶剤Bの存在比は、前記有機溶剤Aと前記有機溶剤Bとの合計有機溶剤の5.0~40.0重量%であること、
     を特徴とする、導電性ペースト。
  2.  前記有機溶剤Aは、アルコール類、エーテル類、エステル類およびケトン類の少なくとも一つから選択されている有機溶剤であること、を特徴とする、請求項1に記載の導電性ペースト。
  3.  前記有機溶剤Aは、アセトフェノン、アニソール、酢酸2-エチルブチル、酢酸2-エチルヘキシル、酢酸2-ヘキシル、酢酸n-プロピル、酢酸n-ヘキシル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジイソブチルケトン、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、ターピネオール、ターピネオールアセテート、トリアセチン、フェネトール、ブチルアセテート、ブチルブチレート、プロピオン酸イソベンチル、ヘキシルアセテート、ヘプチルアセテート、ベンジルアセテート、ベンジルアルコール、メチルn-アミルケトン、メチルイソブチルケトンおよびメチルエチルケトンの少なくとも一つから選択されていること、を特徴とする、請求項2に記載の導電性ペースト。
  4.  前記有機溶剤Bは、炭化水素類から選択されている有機溶剤であること、を特徴とする、請求項1~請求項3のいずれかに記載の導電性ペースト。
  5.  前記有機溶剤Bは、α-ピネン、ヘキサン、オクタン、ドデカン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンおよびD-リモネンの少なくとも一つから選択されていること、を特徴とする、請求項4に記載の導電性ペースト。
  6.  セラミック固形成分が更に導電性ペーストに含有されており、前記セラミック固形成分は、ABO3のペロブスカイト型構造を有し、AはBa、CaおよびSrの少なくとも一つから選択され、BはTiおよびZrの少なくとも一つから選択されていること、を特徴とする、請求項1~請求項5のいずれかに記載の導電性ペースト。
  7.  前記バインダ樹脂成分のセルロースアセテートブチレートは、重量平均分子量が5000から650000の重合体であること、を特徴とする、請求項1~請求項6のいずれかに記載の導電性ペースト。
  8.  請求項1~請求項7のいずれかに記載の導電性ペーストを用いて導体パターンが形成されていること、を特徴とする、セラミック電子部品。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016213440A (ja) * 2015-04-28 2016-12-15 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. 電極形成用組成物ならびに当該組成物を用いて製造される電極および太陽電池
US20170011850A1 (en) * 2015-07-06 2017-01-12 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11549022B2 (en) * 2019-08-13 2023-01-10 The Boeing Company Conductive composites

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002025942A (ja) * 2000-07-04 2002-01-25 Matsushita Battery Industrial Co Ltd 半導体用電極およびその製造方法
JP2002260442A (ja) * 2001-03-06 2002-09-13 Toyobo Co Ltd 導電性ペースト
WO2012011491A1 (ja) * 2010-07-22 2012-01-26 パナソニック電工株式会社 導電性フィルム
JP2013093131A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Oike Ind Co Ltd 導電性微粉末および導電性微粉末分散液

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60217364A (ja) * 1984-04-13 1985-10-30 Canon Inc 光導電性組成物の製造法
JP4302453B2 (ja) * 2003-07-03 2009-07-29 サカタインクス株式会社 Ni粉末の分散方法及びその方法によって得られるNi粉末分散体
JP3808853B2 (ja) * 2003-09-12 2006-08-16 Tdk株式会社 グリーンシート用塗料、グリーンシート、グリーンシートの製造方法および電子部品の製造方法
CN1598982A (zh) * 2003-09-18 2005-03-23 广东风华高新科技集团有限公司 内电极浆料及用该浆料制得的陶瓷电容器
JP2007095525A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Tokai Rubber Ind Ltd 導電性ペースト
JP4339328B2 (ja) * 2006-03-29 2009-10-07 日本ビー・ケミカル株式会社 模様形成用塗料及び塗装物品
JP4947418B2 (ja) * 2007-04-27 2012-06-06 住友金属鉱山株式会社 導電性ペースト、導電性ペースト乾燥膜及びそれを用いた積層セラミックコンデンサ
CN102859760B (zh) * 2010-04-26 2015-06-03 丰田自动车株式会社 电极活性物质的制造方法
WO2012023933A1 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 Sun Chemical Corporation High speed printing ink
CN102433088A (zh) * 2011-08-17 2012-05-02 广东风华高新科技股份有限公司 一种片式多层陶瓷电容器用的粘合剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002025942A (ja) * 2000-07-04 2002-01-25 Matsushita Battery Industrial Co Ltd 半導体用電極およびその製造方法
JP2002260442A (ja) * 2001-03-06 2002-09-13 Toyobo Co Ltd 導電性ペースト
WO2012011491A1 (ja) * 2010-07-22 2012-01-26 パナソニック電工株式会社 導電性フィルム
JP2013093131A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Oike Ind Co Ltd 導電性微粉末および導電性微粉末分散液

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016213440A (ja) * 2015-04-28 2016-12-15 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. 電極形成用組成物ならびに当該組成物を用いて製造される電極および太陽電池
US20170011850A1 (en) * 2015-07-06 2017-01-12 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component
US10262795B2 (en) * 2015-07-06 2019-04-16 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component including ceramic-metal compound layers

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