[go: up one dir, main page]

JP2009013490A - Nickel powder and method for producing the same - Google Patents

Nickel powder and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2009013490A
JP2009013490A JP2007179662A JP2007179662A JP2009013490A JP 2009013490 A JP2009013490 A JP 2009013490A JP 2007179662 A JP2007179662 A JP 2007179662A JP 2007179662 A JP2007179662 A JP 2007179662A JP 2009013490 A JP2009013490 A JP 2009013490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nickel
nickel powder
solution
added
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007179662A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadakuni Naya
匡邦 納谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP2007179662A priority Critical patent/JP2009013490A/en
Publication of JP2009013490A publication Critical patent/JP2009013490A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

【課題】ニッケル粉末の平均粒径が小さく、かつニッケル粉末の粒径が均一で、さらに焼結開始温度が高く、導電ペーストにおける分散性および内部電極とした場合の平坦性に優れたニッケル粉末を提供すること。
【解決手段】酸化クロムおよび/または水酸化クロムを含有するニッケル粉末であって、該ニッケル粉末を用いて、アルミナ基板上に0.45mg/cm2のニッケル塗布重量でスクリーン印刷し、焼成して、ニッケル塗膜を形成した場合に、該ニッケル塗膜の緻密率が50%以上となるニッケル粉末である。このニッケル粉末は、パラジウムと銀とからなる複合コロイド粒子が分散したコロイド溶液を作製し、該溶液と還元剤とアルカリ性物質とを混合してアルカリ性コロイド溶液を作製し、該溶液にクロム塩とニッケル塩水溶液を添加して、ニッケル粒子を生成させることにより得られる。
【選択図】図1
A nickel powder having a small average particle diameter of nickel powder, a uniform particle diameter of nickel powder, a high sintering start temperature, excellent dispersibility in a conductive paste and flatness when used as an internal electrode. To provide.
A nickel powder containing chromium oxide and / or chromium hydroxide, which is screen-printed on an alumina substrate with a nickel coating weight of 0.45 mg / cm 2 and fired. When the nickel coating film is formed, the nickel powder has a density of 50% or more. This nickel powder is prepared by preparing a colloidal solution in which composite colloidal particles composed of palladium and silver are dispersed, mixing the solution, a reducing agent, and an alkaline substance to prepare an alkaline colloidal solution. It is obtained by adding an aqueous salt solution to produce nickel particles.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、導電ペーストの材料として用いられるニッケル粉末およびその製造方法に関する。該導電ペーストは、積層セラミックコンデンサ(Multi-Layer Ceramic Capacitors;「MLCC」とも称される)、多層セラミック基板などの積層部品における内部電極用、その他の電子回路形成用の厚膜導電体として用いられる。   The present invention relates to nickel powder used as a material for a conductive paste and a method for producing the same. The conductive paste is used as a thick film conductor for forming internal electrodes in multilayer components such as multilayer ceramic capacitors (Multi-Layer Ceramic Capacitors; “MLCC”), multilayer ceramic substrates, and other electronic circuits. .

積層セラミックコンデンサは、電子回路に用いられており、積層セラミックコンデンサの構造は、内部電極層と誘電体層とが交互に積み重なり、両端に外部電極が設けられた構造となっている。積層セラミックコンデンサの内部電極層の材料として、従来、銀やパラジウムなどの貴金属が用いられてきたが、現在では、低価格なニッケルへの転換が進んでいる。   The multilayer ceramic capacitor is used in an electronic circuit, and the multilayer ceramic capacitor has a structure in which internal electrode layers and dielectric layers are alternately stacked and external electrodes are provided at both ends. Conventionally, noble metals such as silver and palladium have been used as the material of the internal electrode layer of the multilayer ceramic capacitor, but at present, conversion to low-cost nickel is in progress.

この積層セラミックコンデンサは、一般的には微細なニッケル粉末を含む導電ペーストを、アルミナ基板あるいはグリーンシートなどからなる誘電体層の上にスクリーン印刷し、複数層積層した後、還元性雰囲気下で焼成し、所定サイズに切断し、外部電極を設けることによって、製造されている。なお、導電ペーストは、微細なニッケル粉末とエチルセルロース等の樹脂とターピネオール等とを有機溶剤等に混練して製造される。   In this multilayer ceramic capacitor, generally, a conductive paste containing fine nickel powder is screen-printed on a dielectric layer made of an alumina substrate or a green sheet, laminated, and then fired in a reducing atmosphere. However, it is manufactured by cutting to a predetermined size and providing external electrodes. The conductive paste is manufactured by kneading fine nickel powder, a resin such as ethyl cellulose, terpineol, and the like in an organic solvent or the like.

ところで、電子機器においては、高性能化、小型化、高容量化、高周波化が進んでいる。このため、電子回路の設計においては、多層化、薄層化が進むとともに、異種材料による高積層化も進んでおり、上記積層セラミックコンデンサにおいても、これに対応した薄層化が進められている。よって、これを構成する誘電体層および内部電極層についても薄層化を図ることが必要となってくる。具体的に示すと、積層セラミックコンデンサの誘電体層の薄層化に伴い、焼成後の積層セラミックコンデンサの内部電極の厚さは、現在1〜3μm程度にまで薄くなってきており、さらに1μm以下の厚さのものまでも提供され始めている。   By the way, in electronic devices, high performance, downsizing, high capacity, and high frequency are progressing. For this reason, in the design of electronic circuits, multilayering and thinning have progressed, and higher stacking with different materials has also progressed. In the multilayer ceramic capacitor, thinning corresponding to this has also been progressing. . Therefore, it is necessary to reduce the thickness of the dielectric layer and the internal electrode layer constituting this. Specifically, as the dielectric layer of the multilayer ceramic capacitor is made thinner, the thickness of the internal electrode of the fired multilayer ceramic capacitor is currently reduced to about 1 to 3 μm, and further 1 μm or less. Even thick ones are starting to be offered.

特に、誘電体上にスクリーン印刷される内部電極の薄層化を図るためには、内部電極となるニッケル塗膜の印刷用導電ペーストに含まれるニッケル粉末の粒径を小さくする必要がある。このため、積層セラミックコンデンサの内部電極用導電ペーストに用いられるニッケル粉末として、平均粒径が0.2〜0.4μmの球状のニッケル粉末が用いられている。   In particular, in order to reduce the thickness of the internal electrode screen-printed on the dielectric, it is necessary to reduce the particle size of the nickel powder contained in the conductive paste for printing the nickel coating film that will be the internal electrode. For this reason, spherical nickel powder having an average particle diameter of 0.2 to 0.4 μm is used as the nickel powder used for the internal electrode conductive paste of the multilayer ceramic capacitor.

しかし、このように粒径が小さいニッケル粉末を用いると、以下のような問題が生ずる。   However, the use of nickel powder having such a small particle size causes the following problems.

薄層の内部電極を作製する際には、上記の通り還元性雰囲気下における焼成工程が不可欠であるが、平均粒径が0.4μmより小さいニッケル粉末の焼結開始温度は500℃程度である。これは、誘電体材料の焼結開始温度が1000℃程度に対して、非常に低い温度である。従って、誘電体層の焼結のために加熱を行うと、ニッケル粉末の焼結が必要以上に進行してしまう。この結果、ニッケル塗膜は分断され、島状になるという問題が生じる。この傾向は、電極のニッケル塗膜の厚さが薄くなるほど、また、使用する粉末の粒径が小さくなるほど、顕著となる。このように電極が島状に途切れた場合は、内部電極として機能しない。   When producing a thin internal electrode, a firing step in a reducing atmosphere is indispensable as described above, but the sintering start temperature of nickel powder having an average particle size smaller than 0.4 μm is about 500 ° C. . This is a very low temperature with respect to the sintering start temperature of the dielectric material of about 1000 ° C. Therefore, when heating is performed for sintering the dielectric layer, the sintering of the nickel powder proceeds more than necessary. As a result, there arises a problem that the nickel coating is divided into islands. This tendency becomes more prominent as the nickel coating thickness of the electrode becomes thinner and as the particle size of the powder used becomes smaller. Thus, when an electrode interrupts in the shape of an island, it does not function as an internal electrode.

そこで、かかる問題を解決する方法として、以下の提案がなされている。   Therefore, the following proposal has been made as a method for solving such a problem.

例えば、特許文献1では、複合酸化物を形成することができる熱分解性化合物とニッケル原料とを含む溶液を、高温加熱されたセラミック管中に噴霧し、加熱分解させて表面が複合酸化物でコーティングされたニッケル粉末を得ることにより、ニッケル粉末の焼結開始温度を誘電体層の焼結温度にできる限り近づけ、その収縮挙動を誘電体層のセラミックと近似させることを可能としている。しかし、この方法では複合酸化物の被覆状態を均一にすることが難しく、またペースト化の過程で、表面の複合酸化物層が剥離するなどし、焼結の抑制効果が満足に得られないことが多い。   For example, in Patent Document 1, a solution containing a thermally decomposable compound capable of forming a composite oxide and a nickel raw material is sprayed into a ceramic tube heated at a high temperature, and thermally decomposed so that the surface is a composite oxide. By obtaining the coated nickel powder, the sintering start temperature of the nickel powder is brought as close as possible to the sintering temperature of the dielectric layer, and the shrinkage behavior can be approximated to the ceramic of the dielectric layer. However, with this method, it is difficult to make the coating state of the composite oxide uniform, and the composite oxide layer on the surface peels off during the pasting process, and the sintering suppression effect cannot be obtained satisfactorily. There are many.

特許文献2では、原子番号が12〜56、82の範囲内で周期表の2〜14族に属する金属元素の少なくとも1種類を含む酸化物および複合酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種類がその表面に固着している複合ニッケル微粉末およびその製造方法が開示されている。これによれば、ニッケル微粉末の急激な熱収縮開始温度をより高温側へシフトさせることにより、ニッケル粉末の島状焼結を抑えることができるとされている。しかし、ニッケル粉末の表面に均一に酸化物層を形成させることは非常に難しく、またペースト化工程で、表面の酸化物や複合酸化物が剥がれてしまい、焼成時に、酸化物層の破壊が起こった箇所から焼結が始まるため、焼結温度を十分高温側へシフトさせることができない。   In Patent Document 2, at least one selected from the group consisting of oxides and composite oxides containing at least one metal element belonging to Group 2-14 of the periodic table within the range of atomic numbers 12-56, 82 is provided. A composite nickel fine powder adhering to the surface and a method for producing the same are disclosed. According to this, it is said that island-like sintering of nickel powder can be suppressed by shifting the rapid thermal shrinkage start temperature of nickel fine powder to a higher temperature side. However, it is very difficult to form an oxide layer uniformly on the surface of the nickel powder, and the oxide or composite oxide on the surface is peeled off during the pasting process, and the oxide layer is destroyed during firing. Since the sintering starts from the spot, the sintering temperature cannot be shifted to a sufficiently high temperature side.

特許文献3には、ニッケル電極と誘電体の大幅な焼結温度差、焼成工程での電極の割れや剥離、あるいは誘電体の焼成不良などの問題を解消するために、クロムなどの金属塩をニッケル塩化物とともに揮発させ、気中還元することにより粒度の揃った球状のニッケル合金粉末を得て導電ペーストを製造することが開示されている。この製造方法では、ニッケル粉末自身の焼結開始温度を高温側にシフトさせることができるが、それでも収縮の開始する温度は540℃程度であり、それ以上の温度域においては合金化されていないニッケル粉末と同等の収縮率を示している。   In Patent Document 3, a metal salt such as chromium is used to solve problems such as a large sintering temperature difference between the nickel electrode and the dielectric, cracking or peeling of the electrode in the firing process, or firing failure of the dielectric. It is disclosed that a conductive paste is produced by obtaining a spherical nickel alloy powder having a uniform particle size by volatilizing with nickel chloride and reducing in air. In this manufacturing method, the sintering start temperature of the nickel powder itself can be shifted to a high temperature side, but the temperature at which shrinkage starts is still about 540 ° C., and nickel that is not alloyed in a temperature range higher than that. The shrinkage rate is equivalent to that of powder.

また、より一層薄い内部電極を製造する場合、以下のような問題がある。   Moreover, when manufacturing a thinner internal electrode, there are the following problems.

良好な薄い内部電極を得るための条件として、ニッケル粉末の焼結開始温度だけでなく、ニッケル粉末の分散性や内部電極表面の平坦性なども重要な要素となる。平坦性が重要な要素となるのは、内部電極層が薄い積層セラミックコンデンサは、誘電体層も非常に薄い場合が多く、内部電極の表面に凹凸があると、積層セラミックコンデンサ製造時の積層工程から圧着工程において、内部電極表面の凸部がその上に積層された誘電体層を突き抜けてしまい、内部電極のショート不良が発生しやすくなるからである。   As conditions for obtaining a good thin internal electrode, not only the sintering start temperature of the nickel powder but also the dispersibility of the nickel powder and the flatness of the surface of the internal electrode are important factors. Flatness is an important factor because multilayer ceramic capacitors with a thin internal electrode layer often have a very thin dielectric layer. In the crimping process, the convex portions on the surface of the internal electrode penetrate through the dielectric layer laminated thereon, so that a short circuit failure of the internal electrode is likely to occur.

この内部電極表面の平坦性は、電極作製に用いる粉末が有する分散性や粒径の均一性に非常に大きく影響を受ける。分散性の悪い粉末や粒径の揃っていない粉末を用いると、粉末の凝集により、内部電極表面に凹凸が形成されやすく、かかる平坦性が悪化するおそれがある。   The flatness of the internal electrode surface is greatly influenced by the dispersibility and the uniformity of the particle diameter of the powder used for electrode production. If a powder having poor dispersibility or a powder having a non-uniform particle size is used, unevenness is likely to be formed on the surface of the internal electrode due to agglomeration of the powder, and the flatness may be deteriorated.

従って、上記したような平均粒径の小さいニッケル粉末を用いたとしても、ニッケル粉末の分散性が悪かったり、粒径が均一でなかったりする場合には、粉末が凝集してしまい、ニッケル塗膜の厚さが不均一になり、塗膜表面に凸部ができてしまうなど、薄層の積層セラミックコンデンサの製造に支障を来たす場合がある。   Therefore, even if nickel powder having a small average particle diameter as described above is used, if the dispersibility of the nickel powder is poor or the particle diameter is not uniform, the powder will aggregate and the nickel coating film In some cases, the thickness of the film becomes uneven and a convex portion is formed on the surface of the coating film, which may hinder the production of a thin multilayer ceramic capacitor.

ちなみに、従来より小粒径のニッケル粉末は、乾燥凝集などにより分散性が悪化したり、粒径が不均一となったりする傾向がある。これらを起因として、内部電極表面に凹凸が形成されたり、内部電極に粗大粒子が存在していたりすると、積層時に凸部や粗大粒子が誘電体層にめり込み、最悪の場合、誘電体層を突き抜けるなどの現象が発生し、ショート不良の発生などの原因となる。   Incidentally, the nickel powder having a smaller particle diameter than before has a tendency to deteriorate in dispersibility due to dry agglomeration or the like or to have a nonuniform particle diameter. Due to these reasons, if irregularities are formed on the surface of the internal electrode or if coarse particles are present on the internal electrode, the protrusions and coarse particles penetrate into the dielectric layer during lamination, and in the worst case, penetrate the dielectric layer. Such a phenomenon may cause a short circuit failure.

よって、このようなニッケル粉末を用いる場合には、内部電極の平坦性に対する配慮が重要となる。   Therefore, when such nickel powder is used, consideration for the flatness of the internal electrode is important.

このような課題を解決するため、特許文献4に、所定濃度の塩化ニッケル水溶液に所定量のヒドラジンを還元剤として加えて反応させることにより、小粒径で分散性の良いニッケル粉末を製造する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、分散性の良いニッケル粉末を得るために、液中のニッケル濃度を低くする、あるいはヒドラジン濃度を著しく高めるなど、還元条件の調整が必要であり、また、平均粒径が0.3μmよりも小さいものを安定して製造することは、還元条件を最適化しても、困難である。
特開平11−124602号公報 特開2000−282102号公報 特開2002−60877号公報 特開平06−336601号公報
In order to solve such a problem, Patent Document 4 discloses a method for producing a nickel powder having a small particle size and good dispersibility by adding a predetermined amount of hydrazine as a reducing agent to a nickel chloride aqueous solution having a predetermined concentration and reacting them. Is disclosed. However, in this method, in order to obtain nickel powder with good dispersibility, it is necessary to adjust the reducing conditions such as lowering the nickel concentration in the liquid or significantly increasing the hydrazine concentration, and the average particle size is 0. It is difficult to stably manufacture a product smaller than 3 μm even if the reducing conditions are optimized.
JP-A-11-124602 JP 2000-282102 A JP 2002-60877 A Japanese Patent Laid-Open No. 06-336601

上述したように、焼結開始温度を高温側にシフトさせて、焼成に際して電極途切れを防止でき、かつ、導電ペーストにおける分散性および内部電極とした場合の平坦性に優れた導電ペースト用にニッケル粉末は、未だ提案されていない。   As described above, nickel powder can be used for a conductive paste by shifting the sintering start temperature to the high temperature side to prevent electrode breakage during firing, and having excellent dispersibility in the conductive paste and flatness when used as an internal electrode. Has not yet been proposed.

上記現状に鑑みて、本発明は、積層セラミックコンデンサの薄層化を可能とするニッケル粉末含有の導電ペーストを提供することを目的とし、具体的には、ニッケル粉末の平均粒径が小さく、かつニッケル粉末の粒径が均一で、さらに焼結開始温度が高く、導電ペーストにおける分散性および内部電極とした場合の平坦性に優れたニッケル粉末を提供することを目的とする。   In view of the above-mentioned present situation, the present invention aims to provide a conductive paste containing nickel powder that enables the multilayer ceramic capacitor to be thinned. Specifically, the average particle diameter of the nickel powder is small, and An object of the present invention is to provide a nickel powder having a uniform particle size of nickel powder, a high sintering start temperature, and excellent dispersibility in a conductive paste and flatness when used as an internal electrode.

本発明の導電ペーストは、酸化クロムおよび/または水酸化クロムを含有するニッケル粉末であって、該ニッケル粉末を用いて、アルミナ基板上に0.45mg/cm2のニッケル塗布重量でスクリーン印刷し、焼成して、ニッケル塗膜を形成した場合に、該ニッケル塗膜の緻密率が50%以上となることを特徴とする。 The conductive paste of the present invention is nickel powder containing chromium oxide and / or chromium hydroxide, and is screen-printed with a nickel coating weight of 0.45 mg / cm 2 on an alumina substrate using the nickel powder. When the nickel coating film is formed by firing, the density of the nickel coating film is 50% or more.

該ニッケル粉末の平均粒径は、0.05〜0.4μmであることが好ましい。   The average particle diameter of the nickel powder is preferably 0.05 to 0.4 μm.

本発明の導電ペーストの製造方法は、パラジウムと銀とからなる複合コロイド粒子が分散したコロイド溶液を作製し、該コロイド溶液と、還元剤と、アルカリ性物質とを混合して、アルカリ性コロイド溶液を作製し、該アルカリ性コロイド溶液に、クロム塩とニッケル塩水溶液を同時添加して、または、クロム塩を含有させたニッケル塩水溶液を添加して、ニッケル粒子を生成させることが好ましい。   In the method for producing a conductive paste of the present invention, a colloidal solution in which composite colloidal particles composed of palladium and silver are dispersed is prepared, and the colloidal solution, a reducing agent, and an alkaline substance are mixed to prepare an alkaline colloidal solution. Then, it is preferable that nickel particles are generated by simultaneously adding a chromium salt and a nickel salt aqueous solution to the alkaline colloidal solution or by adding a nickel salt aqueous solution containing a chromium salt.

前記ニッケル塩水溶液として添加されるニッケルの量に対して、前記クロム塩の量を0.01〜5質量%とすることが好ましい。   The amount of the chromium salt is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the amount of nickel added as the nickel salt aqueous solution.

また、前記ニッケル塩水溶液として添加されるニッケルの量に対して、前記パラジウムの量を1〜5000質量ppmとすることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the quantity of the said palladium shall be 1-5000 mass ppm with respect to the quantity of the nickel added as said nickel salt aqueous solution.

さらに、前記ニッケル塩水溶液として添加されるニッケルの量に対して、前記銀の量を0.01〜50質量ppmとすることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the amount of silver is 0.01 to 50 mass ppm with respect to the amount of nickel added as the aqueous nickel salt solution.

また、前記アルカリ性コロイド溶液を作製する際に、保護コロイド剤を添加し、前記複合コロイド粒子を分散させることが好ましい。   In preparing the alkaline colloidal solution, it is preferable to add a protective colloid agent to disperse the composite colloidal particles.

該保護コロイド剤の添加量は、前記ニッケル塩水溶液として添加されるニッケルの量に対して、1〜5000質量ppmとすることが好ましい。   It is preferable that the addition amount of this protective colloid agent shall be 1-5000 mass ppm with respect to the quantity of nickel added as said nickel salt aqueous solution.

該保護コロイド剤としては、ゼラチンを好適に用いることができる。   As the protective colloid agent, gelatin can be preferably used.

本発明のニッケル粉末は、平均粒径が小さいにも拘わらず、焼結開始温度が高いため、焼成時における内部電極膜の焼結を抑制することができる。また、均一な粒径を有し、導電ペースト内において良好な分散性を備える。   Although the nickel powder of the present invention has a high sintering start temperature despite the small average particle diameter, the sintering of the internal electrode film during firing can be suppressed. Moreover, it has a uniform particle size and has good dispersibility in the conductive paste.

よって、かかるニッケル粉末を含む導電ペーストを用いれば、積層セラミックコンデンサ製造時においてニッケル塗膜が島状に途切れることがない高い緻密率を有し、かつ、平坦性を備え、内部電極の作製不良によるショート等の障害が生じないため、高品質の内部電極を歩留まりよく作製することができる。   Therefore, if a conductive paste containing such nickel powder is used, the nickel coating film has a high density that does not break into islands during the production of the multilayer ceramic capacitor, has flatness, and is due to defective production of internal electrodes. Since no obstacles such as short circuit occur, a high-quality internal electrode can be manufactured with a high yield.

本発明に係るニッケル粉末は、酸化クロムおよび/または水酸化クロムが含有されており、かつ、該ニッケル粉末を、アルミナ基板上に0.45mg/cm2の塗布重量でスクリーン印刷し、ニッケル塗膜を形成した場合に、該ニッケル塗膜の緻密率が50%以上となることを特徴とする。 The nickel powder according to the present invention contains chromium oxide and / or chromium hydroxide, and the nickel powder is screen-printed on an alumina substrate with a coating weight of 0.45 mg / cm 2 to obtain a nickel coating film. Is formed, the density of the nickel coating film is 50% or more.

ここで、緻密率とは、以下のように算出されるものである。   Here, the density ratio is calculated as follows.

まず、エチルセルロース(20質量%)をターピネオール(80質量%)に投入し撹拌しながら80℃に加熱してエチルセルロースの溶け込んだターピネオール溶液を作製する。続いて、この溶液45質量%と、本発明のニッケル粉末40質量%と、ターピネオール15質量%とを、3本ロールミルにて混練し、導電ペーストを作製する。   First, ethyl cellulose (20% by mass) is added to terpineol (80% by mass) and heated to 80 ° C. with stirring to prepare a terpineol solution in which ethyl cellulose is dissolved. Subsequently, 45% by mass of this solution, 40% by mass of the nickel powder of the present invention, and 15% by mass of terpineol are kneaded in a three-roll mill to produce a conductive paste.

2.54cm(1インチ)角のアルミナ基板上に0.45mg/cm2のニッケル塗布重量でニッケル塗膜をスクリーン印刷し、120℃で1時間乾燥させる。このアルミナ基板について弱還元性(N2/H2)雰囲気中にて、10℃/minの昇温速度で1250℃まで昇温して焼成を行う。焼成後のニッケル塗膜が形成されたアルミナ基板に対して、その印刷面の背面側よりライト照明光を照射して、光学顕微鏡で印刷面の光の透過状況を倍率400倍、縦160μm×横230μmで撮影し(図2参照)、撮影した個々の画像において、透過光の占有面積をそれぞれ測定して、以下の式に従い緻密率を算出する。 A nickel coating is screen printed onto a 2.54 cm (1 inch) square alumina substrate with a nickel coating weight of 0.45 mg / cm 2 and dried at 120 ° C. for 1 hour. The alumina substrate is fired at a temperature rising rate of 10 ° C./min up to 1250 ° C. in a weakly reducing (N 2 / H 2 ) atmosphere. The alumina substrate on which the nickel coating film after firing is formed is irradiated with light illumination light from the back side of the printing surface, and the light transmission state of the printing surface is 400 times magnification, 160 μm in length and width in an optical microscope. Photographed at 230 μm (see FIG. 2), the occupied area of transmitted light was measured for each photographed image, and the density was calculated according to the following formula.

緻密率(%)=(全撮影面積−透過光面積)/(全撮影面積)×100   Dense rate (%) = (total imaging area−transmitted light area) / (total imaging area) × 100

なお、ニッケル塗布重量は、緻密率測定後にアルミナ基板上のニッケル塗膜を酸溶解させた後、アルミナ基板を乾燥させ、ニッケル塗膜の酸溶解前後のアルミナ基板の重量差から算出する。   The nickel coating weight is calculated from the difference in weight of the alumina substrate before and after acid dissolution of the nickel coating after the nickel coating on the alumina substrate is acid-dissolved after measuring the density.

また、上記のように、緻密率は測定した透過光面積に基づいて算出されるものであるが、かかる透過光面積は、透過光の有無によってアルミナ基板上のニッケル粉末の存在箇所を確認することにより得られる。すなわち、透過光のない部分は、ライト照明光がニッケル粉末に阻まれて透過できない状態であり、当該箇所にニッケル粉末が存在していることを示しており、逆に、透過光のある部分は、ライト照明光がニッケル粉末に阻まずに透過している状況であり、当該箇所にニッケル粉末が存在していないことを示しているので、ニッケル粉末の存在箇所を確認することができる。   In addition, as described above, the density is calculated based on the measured transmitted light area, and the transmitted light area is to confirm the location of the nickel powder on the alumina substrate by the presence or absence of the transmitted light. Is obtained. That is, the portion without transmitted light is in a state where the light illumination light is blocked by the nickel powder and cannot be transmitted, and indicates that the nickel powder is present in the portion, and conversely, the portion with the transmitted light is In this situation, the light illumination light is transmitted through the nickel powder without being obstructed, and it is indicated that the nickel powder is not present at the location, so that the location where the nickel powder is present can be confirmed.

以下、本発明の導電ペーストに用いるニッケル粉末について、詳細に説明する。   Hereinafter, the nickel powder used for the electrically conductive paste of this invention is demonstrated in detail.

本発明のニッケル粉末は、上記アルカリ性コロイド溶液に、クロム塩とニッケル塩水溶液とを同時に添加、または、アルカリ性コロイド溶液に、クロム塩を含有させたニッケル塩水溶液を添加することにより製造されるものであるが、クロムは水酸化クロムや酸化クロムとして析出し、ニッケル粒子生成時にその内部に取り込まれていくと考えられる。   The nickel powder of the present invention is produced by simultaneously adding a chromium salt and a nickel salt aqueous solution to the alkaline colloid solution, or by adding a nickel salt aqueous solution containing a chromium salt to the alkaline colloid solution. However, it is thought that chromium precipitates as chromium hydroxide or chromium oxide and is taken into the nickel particles when they are formed.

このように、水酸化クロムや酸化クロムは、ニッケル粉末の内部に取り込まれ、そのまま粉末内部に留まって含有されるため、ペースト化工程において、水酸化クロムや酸化クロムがニッケル粉末から剥がれたり欠落したりすることはない。さらに、焼結時においても、これらの水酸化クロムや酸化クロムは、ニッケル粉末の内部に存在しているため、ニッケルの焼結に伴ってニッケル粉末の界面に濃縮することがほとんどなく、ニッケル塗膜中に留まり続ける。   As described above, chromium hydroxide and chromium oxide are taken into the nickel powder and remain in the powder as it is. Therefore, in the pasting process, chromium hydroxide and chromium oxide are peeled off or missing from the nickel powder. There is nothing to do. Further, even during sintering, these chromium hydroxide and chromium oxide are present inside the nickel powder, so that they hardly concentrate at the interface of the nickel powder as the nickel is sintered. Continue to stay in the membrane.

このようにニッケル塗膜中に存在し続けることにより、水酸化クロムや酸化クロムは、ニッケル粉末内のニッケル微粒子同士の接触箇所を減少させる共に、ニッケル原子の動きを妨げ、物理的にニッケルの焼結を阻害して、焼結開始温度を高温側にシフトさせる。その結果として、ニッケル粉末からなる該内部電極膜の焼結が高温になるまで抑制され、該内部電極膜が島状に孤立する(途切れる)現象が抑制されると考えられる。   By continuing to exist in the nickel coating film in this way, chromium hydroxide and chromium oxide reduce the number of contact points between the nickel fine particles in the nickel powder, while preventing the movement of nickel atoms and physically burning the nickel. Sintering is inhibited and the sintering start temperature is shifted to the high temperature side. As a result, it is considered that the sintering of the internal electrode film made of nickel powder is suppressed until the temperature becomes high, and the phenomenon that the internal electrode film is isolated (disconnected) in an island shape is suppressed.

しかし、ニッケル塩水溶液として添加されるニッケルの量に対して、クロム塩の添加量が0.01質量%未満では、電極が島状になるのを抑制する効果がほとんど現れない。また、添加量が5質量%を超えるとその効果が頭打ちとなり、含有量の増加に伴う大きな効果は得られないため、費用対効果の面から、その添加量の上限を5質量%とする。従って、クロム塩の添加量としては、0.01〜5質量%が好ましく、0.1〜0.5質量%がより好ましい。   However, if the addition amount of the chromium salt is less than 0.01% by mass with respect to the amount of nickel added as the nickel salt aqueous solution, the effect of suppressing the electrode from being island-shaped hardly appears. Further, when the addition amount exceeds 5% by mass, the effect reaches its peak, and a large effect due to the increase in the content cannot be obtained. Therefore, the upper limit of the addition amount is set to 5% by mass from the viewpoint of cost effectiveness. Therefore, the addition amount of the chromium salt is preferably 0.01 to 5% by mass, and more preferably 0.1 to 0.5% by mass.

なお、粉末中に含まれるクロム量は、反応時に添加するクロム塩量と比例関係にあり、粉末製造後におけるクロム含有量は、クロム塩の添加量に対して4〜6割程度である。従って、粉末中へのクロム量を多くしたい場合には、その反応時に添加するクロム塩量を多くすればよい。   Note that the amount of chromium contained in the powder is proportional to the amount of chromium salt added during the reaction, and the chromium content after powder production is about 40 to 60% of the amount of chromium salt added. Therefore, in order to increase the amount of chromium in the powder, the amount of chromium salt added during the reaction may be increased.

上記見解を検証すべく、クロム塩の添加を行わずに得られ、従来用いられてきた0.4μmのニッケル粉末を用いて、塗布重量0.45mg/cm2のニッケル塗膜を形成したところ、該ニッケル塗膜の緻密率は約30%程度であった。この0.45mg/cm2はニッケル塗膜の厚さで0.5μmに相当する塗布重量であるが、前述したように、この塗布重量ではニッケル塗膜の島状途切れが発生し、内部電極が導通しなくなるため、積層セラミックコンデンサは静電容量を得ることができなかった。 In order to verify the above view, when a nickel coating film having a coating weight of 0.45 mg / cm 2 was formed using a conventionally used 0.4 μm nickel powder obtained without adding a chromium salt, The density of the nickel coating film was about 30%. This 0.45 mg / cm 2 is the coating weight corresponding to 0.5 μm in thickness of the nickel coating film. As described above, this coating weight causes island breaks in the nickel coating film, and the internal electrodes Since it becomes non-conductive, the multilayer ceramic capacitor could not obtain a capacitance.

本発明のニッケル粉末の平均粒径は、0.05〜0.4μmの範囲内にあることが好ましい。かかる平均粒径が、0.4μmを超えると、かかる粉末を用いて作製した内部電極の厚さを1μm程度まで薄くすることが不可能となる。内部電極の一層の薄膜化を達成するためには、かかる平均粒径を小さくすることが好ましいが、0.05μm未満となると、粉末が有する凝集力が大きくなり過ぎ、ペースト化することが非常に困難となるという問題が生じ、好ましくない。なお、平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察において、所定範囲内にあるニッケル粒子のすべての粒径を測定することにより、求めることができる。   The average particle diameter of the nickel powder of the present invention is preferably in the range of 0.05 to 0.4 μm. When the average particle diameter exceeds 0.4 μm, it becomes impossible to reduce the thickness of the internal electrode produced using such powder to about 1 μm. In order to achieve a further reduction in the thickness of the internal electrode, it is preferable to reduce the average particle diameter. However, if the average particle diameter is less than 0.05 μm, the cohesive force of the powder becomes too large, and it is very difficult to form a paste. The problem that it becomes difficult arises and is not preferable. The average particle diameter can be determined by measuring all the particle diameters of nickel particles within a predetermined range in observation with a scanning electron microscope (SEM).

かかる平均粒径は、後述の通り、ニッケル粉末の各粒子における核を、ニッケルではなく、パラジウムにより形成し、該パラジウムの核にニッケルが析出して、粒子を形成することにより達成される。   As will be described later, the average particle diameter is achieved by forming nuclei in each particle of the nickel powder with palladium instead of nickel, and nickel is deposited on the palladium nuclei to form particles.

また、本発明におけるニッケル粉末の粒径のばらつき(均一性)は、画像処理によって粒子一つ一つについてその粒径を測定し、その測定結果に基づいて全ての粒径について頻度を集計して、測定された一つ一つの粒径について、粒径をX軸、頻度をY軸にとった場合の粒径分布グラフを作成することにより求めた。このグラフの最小粒径と最大粒径との間において最小粒径から10%の位置の頻度の粒径(d10)および90%の位置の頻度の粒径(d90)を算出し、その比率(d10/d90)を算出することにより粒径のばらつき(均一性)を求めることができる。かかる算出により得られた比率は、0.3以上であることが望ましい。比率(d10/d90)が0.3以上であることは、粒径頻度分布において、粒子サイズのばらつきが小さく、均一粒子径からなる粉末であることを意味する。   In addition, the variation (uniformity) of the particle size of the nickel powder in the present invention is obtained by measuring the particle size of each particle by image processing, and counting the frequency for all the particle sizes based on the measurement result. Each particle size measured was determined by creating a particle size distribution graph with the particle size on the X axis and the frequency on the Y axis. Between the minimum particle size and the maximum particle size of this graph, the particle size (d10) at the frequency of 10% and the particle size (d90) at the frequency of 90% are calculated from the minimum particle size, and the ratio ( By calculating (d10 / d90), the particle size variation (uniformity) can be obtained. The ratio obtained by such calculation is desirably 0.3 or more. When the ratio (d10 / d90) is 0.3 or more, it means that the powder has a uniform particle size with a small variation in particle size in the particle size frequency distribution.

粒径の均一性については、後述の製造方法によって、ニッケル粉末の粒径を微細化し、分散性を向上させることにより、粗大粒子および連結粒子の生成を抑制することで、達成される。   The uniformity of the particle size is achieved by reducing the particle size of the nickel powder and improving the dispersibility by the production method described later, thereby suppressing the generation of coarse particles and connected particles.

次に、本発明の導電ペーストに係るニッケル粉末の製造方法について、詳細に説明する。   Next, the manufacturing method of the nickel powder which concerns on the electrically conductive paste of this invention is demonstrated in detail.

本発明では、まずパラジウムと銀からなる複合コロイド粒子が分散したコロイド溶液を作製する。該コロイド溶液は、パラジウム塩水溶液と銀塩水溶液を所定量混合して作製する。   In the present invention, first, a colloidal solution in which composite colloidal particles composed of palladium and silver are dispersed is prepared. The colloidal solution is prepared by mixing a predetermined amount of an aqueous palladium salt solution and an aqueous silver salt solution.

パラジウム量は、後にニッケル塩水溶液として添加するニッケル量に対して質量比で1〜5000質量ppmとすることが好ましい。パラジウム量が1質量ppm未満では、核となるコロイド粒子の数が少なくなり、得られるニッケル粒子の粒径が大きくなってしまう場合がある。一方、パラジウム量を5000質量ppmよりも多くしても、得られるニッケル粒子の微細化に対するさらなる効果が殆ど見られず、さらに高価な貴金属を大量に使用することとなるため、コストパフォーマンスが悪くなる。また、平均粒径が小さくなり過ぎると凝集力が大きくなるために、ペースト中に分散させることが難しくなり、その結果、凝集した状態での積層セラミックコンデンサを製造することとなり、誘電体層への突き抜けなどにより、ショート不良などが発生する原因となる。   The amount of palladium is preferably 1 to 5000 ppm by mass with respect to the amount of nickel to be added later as an aqueous nickel salt solution. When the amount of palladium is less than 1 ppm by mass, the number of colloidal particles serving as nuclei decreases, and the particle size of the resulting nickel particles may increase. On the other hand, even if the amount of palladium is more than 5000 mass ppm, there is almost no further effect on the refinement of the obtained nickel particles, and a large amount of expensive noble metal is used, resulting in poor cost performance. . Also, if the average particle size becomes too small, the cohesive force increases, making it difficult to disperse in the paste. As a result, a multilayer ceramic capacitor in an agglomerated state is manufactured, and the dielectric layer This may cause a short circuit failure or the like.

また、銀量は、後に添加するニッケル量に対して0.01〜50質量ppmとすることが好ましい。パラジウムと銀を複合させてコロイド粒子とした場合、銀は少量で、ニッケル粒子の粗大粒子および連結粒子の生成を抑制する効果を発揮する。これは、銀が入ることによってパラジウムが微細化し、核として作用するコロイド粒子の数が増加するためであると考えられる。銀量が0.01質量ppm未満では、上記効果が殆ど得られない場合があり、50質量ppmより多くしても、得られるニッケル粒子の微細化に対するさらなる効果が殆ど見られない。   Moreover, it is preferable that silver amount shall be 0.01-50 mass ppm with respect to the nickel amount added later. When palladium and silver are combined to form colloidal particles, a small amount of silver exerts an effect of suppressing the formation of coarse nickel particles and connected particles. This is thought to be due to the fact that palladium is refined by the addition of silver and the number of colloidal particles acting as nuclei increases. If the amount of silver is less than 0.01 ppm by mass, the above effect may be hardly obtained, and if it is more than 50 ppm by mass, there will be hardly any further effect on the refinement of the nickel particles obtained.

ここで、パラジウム塩水溶液は、特に限定されるものではなく、例えば、塩化パラジウム、硝酸パラジウムまたは硫酸パラジウム等から選ばれる少なくとも1種類を含む水溶液をパラジウム塩水溶液として用いればよく、これらの中では、液調整が容易な塩化パラジウムを含む水溶液を用いるのが最も好ましい。   Here, the palladium salt aqueous solution is not particularly limited, and for example, an aqueous solution containing at least one selected from palladium chloride, palladium nitrate, palladium sulfate and the like may be used as the palladium salt aqueous solution. It is most preferable to use an aqueous solution containing palladium chloride that can be easily adjusted.

一方、銀塩水溶液としては、例えば、硝酸銀水溶液を用いることができる。   On the other hand, as the silver salt aqueous solution, for example, a silver nitrate aqueous solution can be used.

次に、該コロイド溶液と、還元剤と、アルカリ性物質を混合して、アルカリ性コロイド溶液を作製する。アルカリ性コロイド溶液の作製方法、すなわち、アルカリ性の還元剤溶液中にパラジウムと銀の複合コロイド粒子を分散させる方法は、特に限定されるものではない。例えば、パラジウムと銀の複合コロイド粒子が分散したコロイド溶液を作製した後に、該コロイド溶液に還元剤とアルカリ性物質を加えたり、あるいは、コロイド溶液とアルカリ性物質を加えた還元剤溶液を個別に作製し、これらの溶液を混合したりする方法などが挙げられる。一般的には、コロイド溶液をアルカリ性の還元剤溶液に滴下することにより行う。   Next, the colloidal solution, the reducing agent, and the alkaline substance are mixed to prepare an alkaline colloidal solution. The method for preparing the alkaline colloid solution, that is, the method for dispersing the composite colloidal particles of palladium and silver in the alkaline reducing agent solution is not particularly limited. For example, after preparing a colloidal solution in which composite colloidal particles of palladium and silver are dispersed, a reducing agent and an alkaline substance are added to the colloidal solution, or a reducing agent solution in which a colloidal solution and an alkaline substance are added individually. And a method of mixing these solutions. In general, the colloidal solution is dropped into an alkaline reducing agent solution.

また、コロイド溶液を還元剤溶液を混合する際に、パラジウムと銀からなる複合コロイド粒子をより分散させるため、例えば還元剤溶液に保護コロイド剤を添加しておくことが好ましい。   In addition, when mixing the colloidal solution with the reducing agent solution, for example, a protective colloid agent is preferably added to the reducing agent solution in order to further disperse the composite colloidal particles composed of palladium and silver.

該保護コロイド剤としては、パラジウムと銀からなる複合コロイド粒子を取り囲み、保護コロイドの形成に寄与するものであればよく、ゼラチンが最も好ましいが、その他、ポリビニルピロリドン、アラビアゴム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール等を保護コロイド剤として用いることもできる。   As the protective colloid agent, any material may be used as long as it surrounds composite colloidal particles composed of palladium and silver and contributes to the formation of the protective colloid, and gelatin is most preferable. In addition, polyvinylpyrrolidone, gum arabic, sodium hexametaphosphate, polyvinyl Alcohol or the like can also be used as a protective colloid agent.

なお、前記ゼラチン等の保護コロイド剤の添加量は、ニッケル塩水溶液として添加されるニッケル量に対して、1〜5000質量ppmとすることが好ましい。保護コロイド剤の添加量が1質量ppm未満であると、保護コロイドの形成が不十分となり、コロイド粒子が凝集してしまうことがあり、還元したニッケル粉末中に粗大粒子や連結粒子が発生するおそれがある。また、該添加量が5000質量ppmよりも多くなると、保護コロイドが多くなりすぎ、未還元のニッケルが残留するおそれがある。   In addition, it is preferable that the addition amount of the protective colloid agents such as gelatin is 1 to 5000 ppm by mass with respect to the nickel amount added as the nickel salt aqueous solution. If the added amount of the protective colloid agent is less than 1 ppm by mass, the formation of the protective colloid may be insufficient, and the colloidal particles may be agglomerated, and coarse particles and connected particles may be generated in the reduced nickel powder. There is. Moreover, when this addition amount exceeds 5000 mass ppm, there is a possibility that the protective colloid becomes too much and unreduced nickel remains.

本発明において用いる還元剤は、特に限定されるものではなく、前述のように、例えば、ヒドラジン、ヒドラジン化合物および水素化ホウ素ナトリウム等から選ばれる少なくとも1種類を含む水溶性ヒドラジン化合物を用いて作製したヒドラジン水溶液等を用いることが好ましい。これらの還元剤の中では、特に成分に不純物が少ない点で、ヒドラジン(N24)が最も好ましい。 The reducing agent used in the present invention is not particularly limited, and was prepared using a water-soluble hydrazine compound containing at least one selected from hydrazine, a hydrazine compound, sodium borohydride, and the like, as described above. It is preferable to use a hydrazine aqueous solution or the like. Among these reducing agents, hydrazine (N 2 H 4 ) is most preferable, particularly in that the component has few impurities.

また、コロイド溶液と混合する前記アルカリ性物質も、特に限定されるものではないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよびアンモニア等の水溶性アルカリ性物質であればよい。本発明においては、これらの水溶性アルカリ性物質と、ヒドラジン、ヒドラジン水和物等の水溶性ヒドラジン化合物とを純水中で混合して、アルカリ性のヒドラジン水溶液を作製し、アルカリ性還元溶液として用いることができる。   The alkaline substance to be mixed with the colloidal solution is not particularly limited, and may be any water-soluble alkaline substance such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonia. In the present invention, these water-soluble alkaline substances and water-soluble hydrazine compounds such as hydrazine and hydrazine hydrate are mixed in pure water to prepare an alkaline hydrazine aqueous solution, which can be used as an alkaline reducing solution. it can.

なお、前記アルカリ性の還元剤溶液としては、水酸化ナトリウムとヒドラジン水和物との混合溶液が好ましいが、該混合水溶液のpHが10未満では、反応速度が遅くなり、ニッケルの還元析出が起こりにくくなってしまうため、pHが10以上に調整された該混合水溶液を用いるのが特に好ましい。   As the alkaline reducing agent solution, a mixed solution of sodium hydroxide and hydrazine hydrate is preferable. However, if the pH of the mixed aqueous solution is less than 10, the reaction rate becomes slow, and reduction precipitation of nickel hardly occurs. Therefore, it is particularly preferable to use the mixed aqueous solution whose pH is adjusted to 10 or more.

本発明は、上述のようにアルカリ性コロイド溶液にクロム塩とニッケル塩水溶液とを同時に添加、またはアルカリ性コロイド溶液にクロム塩を含有させたニッケル塩水溶液を添加することにより製造されるニッケル粉末であり、その製造における特徴としては、ニッケル塩水溶液を添加する前に、予めアルカリ性コロイド溶液中に、パラジウムと銀とからなる複合コロイド粒子を分散させておくことであるが、該アルカリ性コロイド溶液を用いることによって、還元生成するニッケル粒子の粒径が均一化し、微細化する機構については、詳細は不明である。しかし、該機構は以下のように推測される。   The present invention is a nickel powder produced by simultaneously adding a chromium salt and an aqueous nickel salt solution to an alkaline colloidal solution as described above, or adding an aqueous nickel salt solution containing a chromium salt to an alkaline colloidal solution, The feature of the production is that the composite colloidal particles composed of palladium and silver are dispersed in the alkaline colloid solution in advance before adding the nickel salt aqueous solution. By using the alkaline colloid solution, The details of the mechanism by which the particle size of the nickel particles produced by reduction is uniformized and refined are unknown. However, this mechanism is presumed as follows.

パラジウムと銀は、ニッケルよりも酸化還元電位が高いため、ニッケル粒子析出の際に核となり、この核にニッケルが析出し、成長して、ニッケル粒子になると考えられ、従ってニッケル核は生成せずに、ニッケル粒子が生成していると推測される。   Palladium and silver have a higher oxidation-reduction potential than nickel, so they become nuclei when nickel particles precipitate, and it is thought that nickel precipitates and grows into these nuclei, so that nickel nuclei do not form. In addition, it is presumed that nickel particles are generated.

また、パラジウムと銀とからなる複合コロイド粒子が、均一に単分散状態のままアルカリ性コロイド溶液中で存在しているために、ニッケル塩水溶液を添加すると、上記のように核となるコロイド粒子に対してニッケルは均等に核成長を起こしやすいと考えられる。   In addition, since the composite colloidal particles composed of palladium and silver are present in the alkaline colloidal solution in a uniformly monodispersed state, when a nickel salt aqueous solution is added, Therefore, nickel is considered to cause uniform nuclear growth.

さらに、パラジウムのみならず、銀を添加することにより、パラジウムの凝集が抑制されるため、粗大粒子や連結粒子の形成が抑制され、パラジウムと銀の添加量を所定の範囲内に制御することによって、粒径がより均一で、単分散状態のパラジウムと銀からなる複合コロイド粒子が生成される。   Furthermore, by adding not only palladium but also silver, the aggregation of palladium is suppressed, so the formation of coarse particles and connected particles is suppressed, and the addition amount of palladium and silver is controlled within a predetermined range. Thus, composite colloidal particles composed of palladium and silver in a monodispersed state with a more uniform particle size are produced.

加えて、所定範囲内の量の保護コロイド剤を添加して保護コロイドを形成することにより、複合コロイド粒子の凝集が一層抑制され、単分散状態が促進される。   In addition, by adding a protective colloid agent in an amount within a predetermined range to form a protective colloid, aggregation of the composite colloidal particles is further suppressed, and a monodispersed state is promoted.

このため、生成したニッケル粒子は、均一な粒径で、単分散状態になり、粗大粒子や連結粒子となるニッケル粒子が形成されにくくなると考えられる。   For this reason, it is thought that the produced nickel particles are in a monodispersed state with a uniform particle size, and it is difficult to form nickel particles that become coarse particles or connected particles.

また、パラジウムと銀とからなる複合コロイド粒子は、上述のようにニッケル析出の際にニッケル粒子の核となるため、複合コロイド粒子数の多少に伴いニッケル粒子の核の数も変化することとなる。従って、アルカリ性コロイド溶液中に多くの複合コロイド粒子が存在する場合には、多数の核に分散してニッケルが析出しニッケル粒子となるため、それぞれの核に析出するニッケルはあまり成長せず、個々のニッケル粒子の粒径は微細化しやすい。逆に、アルカリ性コロイド溶液中に存在する複合コロイド粒子の数が少ない場合は、核の数も少数となるため、それぞれの核に析出するニッケルが多くなり、核成長が進んでしまい、個々のニッケル粒子の粒径は粗大化しやすくなると考えられる。   In addition, since the composite colloidal particles composed of palladium and silver become the nuclei of the nickel particles during nickel precipitation as described above, the number of nuclei of the nickel particles changes with the number of composite colloidal particles. . Therefore, when many composite colloidal particles exist in the alkaline colloidal solution, nickel is dispersed and dispersed into a large number of nuclei to form nickel particles. The particle size of the nickel particles is easily miniaturized. Conversely, when the number of composite colloidal particles present in the alkaline colloidal solution is small, the number of nuclei is also small, so that the amount of nickel that precipitates in each nuclei increases, and nucleation grows, causing individual nickel to grow. It is considered that the particle size of the particles tends to be coarsened.

このように、ニッケル塩水溶液からニッケルを還元析出するに際して、ニッケルの還元析出の核となり、かつ、ニッケル粒子の核成長を促進する還元助剤として、パラジウムと銀とからなる複合コロイド粒子を用い、さらにこの複合コロイド粒子の数を制御することによって、生成されるニッケル粒子の粒径を均一化および微細化することができると考えられる。   Thus, when reducing and precipitating nickel from an aqueous nickel salt solution, the composite colloidal particles composed of palladium and silver are used as a reducing aid that serves as a nucleus for the reduction and precipitation of nickel and promotes the nucleus growth of the nickel particles. Furthermore, by controlling the number of the composite colloidal particles, it is considered that the particle diameter of the produced nickel particles can be made uniform and fine.

本発明に用いるニッケル塩水溶液は、特に限定されるものではなく、例えば、塩化ニッケル、硝酸ニッケルおよび硫酸ニッケル等から選ばれる少なくとも1種類を含む水溶液を用いることができる。ただし、これらの水溶液の中では、特に廃液処理が簡易にできる塩化ニッケル水溶液が好ましい。   The nickel salt aqueous solution used in the present invention is not particularly limited, and for example, an aqueous solution containing at least one selected from nickel chloride, nickel nitrate, nickel sulfate and the like can be used. However, among these aqueous solutions, a nickel chloride aqueous solution that can simplify waste liquid treatment is particularly preferable.

本発明に使用するクロム塩は、その反応工程から水溶性であることが望ましく、硝酸クロム、硫酸クロム、硫化クロム、酸化クロムを用いることもできるが、特に塩化クロムが好適である。   The chromium salt used in the present invention is desirably water-soluble from the reaction step, and chromium nitrate, chromium sulfate, chromium sulfide and chromium oxide can be used, but chromium chloride is particularly preferred.

なお、該クロム塩は、ニッケル粒子生成反応時において、ニッケル塩水溶液と同時にアルカリ性コロイド溶液に添加してもよいし、アルカリ性コロイド溶液に添加するニッケル塩水溶液に予め添加してもよい。   The chromium salt may be added to the alkaline colloid solution simultaneously with the nickel salt aqueous solution during the nickel particle generation reaction, or may be added in advance to the nickel salt aqueous solution added to the alkaline colloid solution.

本発明のニッケル粉末は、上記特性を備えることによって、平均粒径が小さいにも拘わらず、焼結開始温度が高いため、焼成時における内部電極膜の焼結を抑制することができる。また、均一な粒径を有し、導電ペースト内において良好な分散性を備える。   Since the nickel powder of the present invention has the above characteristics, the sintering start temperature is high although the average particle diameter is small, so that the sintering of the internal electrode film during firing can be suppressed. Moreover, it has a uniform particle size and has good dispersibility in the conductive paste.

よって、かかるニッケル粉末を含む導電ペーストを用いれば、積層セラミックコンデンサ製造時においてニッケル塗膜が島状に途切れることがなく、内部電極の作製不良によるショート等の障害が生じない。緻密率の高い高品質の内部電極を歩留まりよく作製することができる。また、ニッケル塗膜の平坦性も良好である。   Therefore, when the conductive paste containing such nickel powder is used, the nickel coating film is not interrupted in the form of islands during the production of the multilayer ceramic capacitor, and there is no trouble such as a short circuit due to defective production of the internal electrode. A high-quality internal electrode with a high density can be manufactured with high yield. Moreover, the flatness of the nickel coating film is also good.

以下、具体的な実施例について説明する。   Specific examples will be described below.

本発明の実施例および比較例の評価は以下のように行った。   The examples of the present invention and the comparative examples were evaluated as follows.

(平均粒径)
平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察に基づいて粒径を測定して得たものである。具体的には、以下の通りである。20,000倍のSEM写真(縦4.5μm×横6.5μm)に対角線を引く。その対角線の両側にその対角線から0.5μm離れた位置にその対角線と平行に2本の線を引く。引かれた2本の線の間隔は1μmとなる。そして、引かれた2本の線の間に全体が含まれているニッケル粉末粒子の全ての粒径を測定し、それらに基づいて平均粒径を求めた。
(Average particle size)
The average particle diameter is obtained by measuring the particle diameter based on observation with a scanning electron microscope (SEM). Specifically, it is as follows. A diagonal line is drawn on a SEM photograph (4.5 μm long × 6.5 μm wide) of 20,000 times. Two lines are drawn on both sides of the diagonal line in parallel with the diagonal line at a position 0.5 μm away from the diagonal line. The distance between the two drawn lines is 1 μm. And all the particle size of the nickel powder particle which the whole was contained between the drawn two lines was measured, and the average particle size was calculated | required based on them.

(粒径のばらつき(均一性))
粒径のばらつきの測定は、画像処理によって行った。まず、SEMにて1万倍にて観察したSEM画像を画像処理により粒子一つ一つについてその粒径を測定した。次に、測定された一つ一つの粒径について、粒径の頻度分布のグラフにおいて最も小さい粒子サイズから10%の位置にあたる頻度の粒径(d10)および90%の位置にあたる頻度の粒径(d90)を算出し、その比率d10/d90を算出した。
(Particle size variation (uniformity))
Measurement of particle size variation was performed by image processing. First, the particle size of each particle was measured by image processing on an SEM image observed at a magnification of 10,000 with an SEM. Next, for each measured particle size, in the graph of particle size frequency distribution, the particle size (d10) having a frequency corresponding to a position of 10% and the particle size having a frequency corresponding to a position corresponding to 90% (from the smallest particle size) d90) and the ratio d10 / d90 was calculated.

(緻密率)
緻密率の算出は、以下のように行った。
(Dense rate)
Calculation of the density was performed as follows.

まず、エチルセルロース(20質量%)をターピネオール(80質量%)に投入し撹拌しながら80℃に加熱してエチルセルロースの溶け込んだターピネオール溶液を作製した。続いて、この溶液45質量%と、得られたニッケル粉末40質量%と、ターピネオール15質量%とを、3本ロールミルにて混練し、導電ペーストを作製した。   First, ethyl cellulose (20% by mass) was added to terpineol (80% by mass) and heated to 80 ° C. with stirring to prepare a terpineol solution in which ethyl cellulose was dissolved. Subsequently, 45% by mass of this solution, 40% by mass of the obtained nickel powder, and 15% by mass of terpineol were kneaded with a three-roll mill to produce a conductive paste.

該導電ペーストを用いて、2.54cm(1インチ)角のアルミナ基板上に0.45mg/cm2のニッケル塗布重量でニッケル塗膜をスクリーン印刷し、120℃で1時間乾燥させた。このアルミナ基板について、弱還元性(N2/H2)雰囲気中にて、10℃/minの昇温速度で1250℃まで昇温して焼成を行った。焼成後のニッケル塗膜が形成されたアルミナ基板に対して、その印刷面の背面側よりライト照明光を照射して、光学顕微鏡で印刷面の光の透過状況を倍率400倍、縦160μm×横230μmで撮影し(図2参照)、撮影した個々の画像における透過光の占有面積をそれぞれ測定して、以下の式に従い、緻密率を算出した。 Using the conductive paste, a nickel coating film was screen-printed on a 2.54 cm (1 inch) square alumina substrate with a nickel coating weight of 0.45 mg / cm 2 and dried at 120 ° C. for 1 hour. The alumina substrate was baked by raising the temperature to 1250 ° C. at a rate of 10 ° C./min in a weakly reducing (N 2 / H 2 ) atmosphere. The alumina substrate on which the nickel coating film after firing is formed is irradiated with light illumination light from the back side of the printing surface, and the light transmission state of the printing surface is 400 times magnification, 160 μm in length and width in an optical microscope. Images were taken at 230 μm (see FIG. 2), and the occupied area of transmitted light in each photographed image was measured, and the density was calculated according to the following equation.

緻密率(%)=(全撮影面積−透過光面積)/(全撮影面積)×100   Dense rate (%) = (total imaging area−transmitted light area) / (total imaging area) × 100

また、ニッケル塗布重量を、緻密率測定後にアルミナ基板上のニッケル塗膜を酸溶解させた後、アルミナ基板を乾燥させ、ニッケル塗膜の酸溶解前後のアルミナ基板の重量差から算出した。   Further, the nickel coating weight was calculated from the difference in weight of the alumina substrate before and after the nickel coating was dissolved by acid, after the nickel coating film on the alumina substrate was acid-dissolved after the density ratio was measured.

(算術平均表面粗さ)
前記ニッケルインクを用いて2.54cm(1インチ)角のアルミナ基板上にニッケル塗膜をスクリーン印刷し、120℃で1時間乾燥させ、10mm角、膜厚1μmの乾燥膜を作製した。この乾燥膜について算術平均表面粗さ(Ra)を測定した。
(Arithmetic mean surface roughness)
A nickel coating film was screen-printed on a 2.54 cm (1 inch) square alumina substrate using the nickel ink, and dried at 120 ° C. for 1 hour to prepare a dry film having a 10 mm square and a film thickness of 1 μm. The arithmetic average surface roughness (Ra) was measured for the dried film.

なお、該算術平均表面粗さ(Ra)は、JIS B0601−1994の規格に基づいて測定したものである。合否の判定は、通常用いられている0.4μmのニッケル粉末の算術平均表面粗さ(Ra):0.12μmを基準として行い、測定の結果0.12μm以下であるものを合格とすることとした。   The arithmetic average surface roughness (Ra) is measured based on the standard of JIS B0601-1994. Judgment of pass / fail is made on the basis of the arithmetic average surface roughness (Ra) of 0.1 μm, which is a commonly used 0.4 μm nickel powder, and the measurement result of 0.12 μm or less is regarded as acceptable. did.

(実施例1〜11)
パラジウムと微量の銀からなる複合コロイド溶液に、保護コロイド剤であるゼラチンとアルカリ性物質とヒドラジンとを混合し、ニッケルを還元するためのアルカリ性コロイド溶液を作製した。
(Examples 1 to 11)
Gelatin, which is a protective colloid agent, an alkaline substance, and hydrazine were mixed with a composite colloidal solution composed of palladium and a small amount of silver to prepare an alkaline colloidal solution for reducing nickel.

ニッケルを還元するためのアルカリ性コロイド溶液の作製は、具体的には次のようにした。まず、6Lの純水にゼラチンを溶解させた後、ヒドラジンの濃度が0.02g/Lとなるようにヒドラジンを混合した。次に、パラジウムと微量の銀の混合溶液を作製し、ゼラチンと還元剤であるヒドラジンが含まれる前記溶液に滴下して、コロイド溶液とした。このコロイド溶液にアルカリ性物質である水酸化ナトリウムを加え、pHを10以上とした後、さらにヒドラジンの濃度が26g/Lとなるまでヒドラジンを加え、パラジウムと微量の銀からなるコロイドが混合されたアルカリ性コロイド溶液を作製し、ニッケルを還元するための溶液とした。   The production of the alkaline colloid solution for reducing nickel was specifically performed as follows. First, gelatin was dissolved in 6 L of pure water, and then hydrazine was mixed so that the concentration of hydrazine was 0.02 g / L. Next, a mixed solution of palladium and a small amount of silver was prepared, and dropped into the solution containing gelatin and hydrazine as a reducing agent to obtain a colloidal solution. After adding sodium hydroxide, an alkaline substance, to this colloid solution to adjust the pH to 10 or higher, hydrazine was further added until the concentration of hydrazine reached 26 g / L, and a colloid composed of palladium and a small amount of silver was mixed. A colloidal solution was prepared and used as a solution for reducing nickel.

上記アルカリ性コロイド溶液におけるパラジウム、銀、ゼラチンの含有量は、ニッケル塩水溶液中のニッケルの全質量に対して、パラジウム:1〜5000質量ppm、銀:0.01〜50質量ppm、ゼラチン:1〜5000質量ppmの範囲内でそれぞれ変化させた。なお、溶液中のパラジウムおよび銀の含有量は、ICP発光分光分析法より計測した。これらの添加量を表1にそれぞれ示す。   The content of palladium, silver, and gelatin in the alkaline colloidal solution is palladium: 1 to 5000 mass ppm, silver: 0.01 to 50 mass ppm, gelatin: 1 to 1 with respect to the total mass of nickel in the nickel salt aqueous solution. Each was changed within the range of 5000 ppm by mass. The contents of palladium and silver in the solution were measured by ICP emission spectroscopy. These addition amounts are shown in Table 1, respectively.

さらに、塩化ニッケルを予め溶解させニッケル濃度が100g/Lの塩化ニッケル水溶液に塩化クロムを溶解させて作製した溶液を、上記アルカリ性コロイド溶液に0.5L滴下してニッケルの還元を行い、ニッケル粉末を得た。なお、塩化クロムの含有量は、塩化ニッケル水溶液中のニッケルの全質量に対して、クロム:0.01〜5質量%の範囲内で変化させた。   Further, a solution prepared by dissolving nickel chloride in advance and dissolving chromium chloride in a nickel chloride aqueous solution having a nickel concentration of 100 g / L is dropped into the alkaline colloid solution by 0.5 L to reduce the nickel powder. Obtained. In addition, content of chromium chloride was changed in the range of chromium: 0.01-5 mass% with respect to the total mass of nickel in nickel chloride aqueous solution.

続いて、還元処理にて得られた上記ニッケル粉末を、さらに150℃にて12時間真空乾燥させ、乾燥したニッケル粉末を得た。   Subsequently, the nickel powder obtained by the reduction treatment was further vacuum-dried at 150 ° C. for 12 hours to obtain a dried nickel powder.

得られたニッケル粉末の平均粒径、算術平均表面粗さ(Ra)、d10/d90、および緻密率について表1に示す。   Table 1 shows the average particle diameter, arithmetic average surface roughness (Ra), d10 / d90, and density of the obtained nickel powder.

また、図1および2に、本発明の実施例2、実施例7として得られたニッケル粉末の走査型電子顕微鏡(SEM)観察写真(倍率20000倍、縦4.5μm×横6.5μm)をそれぞれ示す。また図4および5に、本発明の実施例5(緻密率51%)、実施例6(緻密率72%)として得られたニッケル粉末に基づくニッケルインクを用いてアルミナ基板上にスクリーン印刷されたニッケル塗膜の緻密率測定での光学顕微鏡バックライト観察像写真(倍率400倍、縦160μm×横230μm)をそれぞれ示す。   1 and 2 are scanning electron microscope (SEM) observation photographs (magnification 20000 times, length 4.5 μm × width 6.5 μm) of the nickel powder obtained as Example 2 and Example 7 of the present invention. Each is shown. 4 and 5 were screen-printed on an alumina substrate using nickel ink based on the nickel powder obtained as Example 5 (dense rate 51%) and Example 6 (dense rate 72%) of the present invention. An optical microscope backlight observation image photograph (magnification 400 times, length 160 μm × width 230 μm) in the measurement of the density of the nickel coating film is shown.

(比較例1、2)
銀の添加量が、本発明における好ましい範囲(0.01〜50質量ppm)を外れている(比較例1:0.005質量ppm、比較例2:60質量ppm)以外は、実施例1〜3と同様にして、ニッケル粉末を得た。
(Comparative Examples 1 and 2)
Except for the addition amount of silver deviating from the preferable range (0.01 to 50 mass ppm) in the present invention (Comparative Example 1: 0.005 mass ppm, Comparative Example 2: 60 mass ppm), Examples 1 to In the same manner as in No. 3, nickel powder was obtained.

得られたニッケル粉末の平均粒径、算術平均表面粗さ(Ra)、d10/d90、および緻密率を表2に示す。   Table 2 shows the average particle diameter, arithmetic average surface roughness (Ra), d10 / d90, and density of the obtained nickel powder.

(比較例3、4)
パラジウムの添加量が、本発明における好ましい範囲(1〜5000質量ppm)を外れている(比較例3:0.05質量ppm、比較例4:6000質量ppm)以外は、実施例4、5と同様にして、ニッケル粉末を得た。
(Comparative Examples 3 and 4)
Except for the addition amount of palladium deviating from the preferred range (1 to 5000 mass ppm) in the present invention (Comparative Example 3: 0.05 mass ppm, Comparative Example 4: 6000 mass ppm), Examples 4 and 5 Similarly, nickel powder was obtained.

得られたニッケル粉末の平均粒径、算術平均表面粗さ(Ra)、d10/d90、および緻密率について表2に示す。   Table 2 shows the average particle diameter, arithmetic average surface roughness (Ra), d10 / d90, and density of the obtained nickel powder.

(比較例5、6)
保護コロイド剤であるゼラチンの添加量が、本発明における好ましい範囲(1〜5000質量ppm)を外れている(比較例5:0.05質量ppm、比較例6:7500質量ppm)以外は、実施例6、7と同様にして、ニッケル粉末を得た。
(Comparative Examples 5 and 6)
Except for the addition amount of gelatin which is a protective colloid agent is outside the preferable range (1 to 5000 mass ppm) in the present invention (Comparative Example 5: 0.05 mass ppm, Comparative Example 6: 7500 mass ppm). In the same manner as in Examples 6 and 7, nickel powder was obtained.

得られたニッケル粉末の平均粒径、算術平均表面粗さ(Ra)、d10/d90、および緻密率について表2に示す。   Table 2 shows the average particle diameter, arithmetic average surface roughness (Ra), d10 / d90, and density of the obtained nickel powder.

また、図3に、比較例6として得られたニッケル粉末の走査型電子顕微鏡(SEM)観察写真(倍率20000倍、縦4.5μm×横6.5μm)を示す。   3 shows a scanning electron microscope (SEM) observation photograph (magnification 20000 times, length 4.5 μm × width 6.5 μm) of the nickel powder obtained as Comparative Example 6.

(比較例7、8)
クロムの添加量が、本発明における好ましい範囲(0.01〜5質量%)を外れている(比較例7:0.005質量%、比較例8:添加なし)以外は、実施例8〜11と同様にして、ニッケル粉末を得た。
(Comparative Examples 7 and 8)
Examples 8 to 11 except that the addition amount of chromium deviates from the preferred range (0.01 to 5% by mass) in the present invention (Comparative Example 7: 0.005% by mass, Comparative Example 8: no addition). In the same manner, nickel powder was obtained.

得られたニッケル粉末の平均粒径、算術平均表面粗さ(Ra)、d10/d90、および緻密率について表2に示す。   Table 2 shows the average particle diameter, arithmetic average surface roughness (Ra), d10 / d90, and density of the obtained nickel powder.

また、図6に、比較例8(緻密率32%)として得られたニッケル粉末に基づくニッケルインクを用いてアルミナ基板上にスクリーン印刷されたニッケル塗膜の緻密率測定での光学顕微鏡バックライト観察像写真(倍率400倍、縦160μm×横230μm)を示す。   FIG. 6 shows an optical microscope backlight observation in the measurement of the density of a nickel coating film screen-printed on an alumina substrate using a nickel ink based on the nickel powder obtained as Comparative Example 8 (density 32%). An image photograph (magnification 400 times, length 160 μm × width 230 μm) is shown.

(比較例9)
従来使用されている0.4μmのニッケル粉末である住友金属鉱山株式会社製YH−6を比較例9として採用し、当該ニッケル粉末の平均粒径、緻密率および算術平均表面粗さについて実施例と同様に評価を行った。評価した結果を表2に示す。
(Comparative Example 9)
YH-6 manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., which is a conventionally used 0.4 μm nickel powder, was adopted as Comparative Example 9, and the average particle diameter, density and arithmetic average surface roughness of the nickel powder were Evaluation was performed in the same manner. The evaluation results are shown in Table 2.

実施例1〜11は、パラジウム、銀、ゼラチンおよびクロムの添加量が、本発明の導電ペーストに係るニッケル粉末の製造における好ましい範囲内にある例である。   Examples 1 to 11 are examples in which the addition amounts of palladium, silver, gelatin and chromium are within a preferable range in the production of nickel powder according to the conductive paste of the present invention.

表1から明らかなように、実施例1〜11に係るニッケル粉末の平均粒径は、0.05〜0.4μmの範囲内にある。また、ニッケル粉末の粒径頻度の比率(d10/d90)は0.8以下であり、粒度に均一性がある。   As is clear from Table 1, the average particle diameters of the nickel powders according to Examples 1 to 11 are in the range of 0.05 to 0.4 μm. Moreover, the ratio (d10 / d90) of the particle size frequency of nickel powder is 0.8 or less, and the particle size is uniform.

また、算術平均表面粗さ(Ra)の値も、基準値である0.12μmを下回っており、いずれも良好な分散状態を示している。   Moreover, the value of arithmetic average surface roughness (Ra) is also lower than the reference value of 0.12 μm, and all show a good dispersion state.

さらに、緻密率が、いずれも50%以上であるので、焼結時に生じるニッケル塗膜における島状途切れを防止し得る。   Furthermore, since the density is 50% or more, it is possible to prevent island breaks in the nickel coating film that occur during sintering.

比較例1では、銀の添加量が、本発明の導電ペーストに係るニッケル粉末の製造における好ましい範囲から外れており、そのため平均粒径(0.41μm)と緻密率(40%)の値が本発明の要件(50%以上)を満たしていない。   In Comparative Example 1, the addition amount of silver deviates from the preferred range in the production of nickel powder according to the conductive paste of the present invention, and therefore the average particle size (0.41 μm) and the density (40%) values are the same. It does not meet the requirements of the invention (50% or more).

また、ニッケル粉末の粒径頻度の比率(d10/d90)は0.85であり、好ましい値である0.8を超えている。   Moreover, the ratio (d10 / d90) of the particle size frequency of the nickel powder is 0.85, which exceeds the preferable value of 0.8.

一方、比較例2は、銀の添加量が、本発明の導電ペーストに係るニッケル粉末の製造における好ましい範囲の上限を超えているが、その平均粒径(0.15μm)、算術平均表面粗さ(Ra)(0.04μm)、緻密率(65%)は、実施例2と同様の値を示している。このことから、本発明においては、銀の添加量を50質量ppm超としても、上記各評価値の向上を期待することはできないことが分かる。   On the other hand, in Comparative Example 2, the addition amount of silver exceeds the upper limit of the preferable range in the production of nickel powder according to the conductive paste of the present invention, but its average particle size (0.15 μm), arithmetic average surface roughness (Ra) (0.04 μm) and the density (65%) are the same values as in Example 2. From this, in the present invention, it can be seen that even if the addition amount of silver exceeds 50 mass ppm, it is not possible to expect improvement of the above evaluation values.

また、比較例3は、パラジウムの添加量が本発明のニッケル粉末含有の導電ペーストの製造における好ましい範囲(1〜5000質量%)から外れているため、比較例1同様平均粒径の値(0.44μm)が本発明の好ましい範囲(0.05〜0.40μm)から外れている。   Further, in Comparative Example 3, since the addition amount of palladium deviates from the preferable range (1 to 5000% by mass) in the production of the nickel powder-containing conductive paste of the present invention, the average particle size value (0 .44 μm) is outside the preferred range of the present invention (0.05-0.40 μm).

また、ニッケル粉末の粒径頻度の比率(d10/d90)は0.85であり、好ましい値である0.8を超えている。   Moreover, the ratio (d10 / d90) of the particle size frequency of the nickel powder is 0.85, which exceeds the preferable value of 0.8.

比率(d10/d90)が0.8以下であるということは、粒径頻度分布において、粒径の大きい側の粒子が多く、粒径の小さい側の粒子が少なくなっていることを意味し、すなわち、ニッケル粒子が、粒径の比較的大きな粒子を中心に構成され、かつ、粒径にばらつきが小さいことを意味する。   That the ratio (d10 / d90) is 0.8 or less means that in the particle size frequency distribution, there are many particles on the larger particle size side and fewer particles on the smaller particle size side, That is, it means that the nickel particles are mainly composed of particles having a relatively large particle size, and the variation in the particle size is small.

比較例4は、パラジウムを6000質量ppm添加しており、算術平均表面粗さ(Ra)および緻密率特性への効果という点では5000質量ppm添加した場合(実施例5)とあまり変わらないが、高価な貴金属をより多く使うという点で難があり、さらに平均粒径特性への効果という点では問題がある。   In Comparative Example 4, 6000 mass ppm of palladium is added, and is not much different from the case of adding 5000 mass ppm in terms of the effect on arithmetic average surface roughness (Ra) and density characteristics (Example 5). There are difficulties in using more expensive noble metals, and there are also problems in terms of effects on average particle size characteristics.

比較例5は0.05質量ppm、比較例6では7500質量ppmゼラチンを添加し、その添加量が本発明の導電ペーストに係るニッケル粉末の製造における好ましい範囲(1〜5000質量%)を外れているため、双方とも反応がきちんと進行せず、平均粒径が本発明の導電ペーストに係るニッケル粉末における好ましい範囲(0.05〜0.4μm)の上限である0.4μmを超えている。また特に、比較例6はゼラチンの添加量が多量であったため、平均粒径が1.12μmとなり、また、粒径頻度の比率(d10/d90)が1.01であり、粒径のばらつきが大きく、巨大な粒子が存在するニッケル粉末となり、算術平均表面粗さ(Ra)の値も0.18μmと基準値である0.12μmを上回った。   Comparative Example 5 added 0.05 mass ppm, and Comparative Example 6 added 7500 mass ppm gelatin, and the amount added deviated from the preferred range (1 to 5000 mass%) in the production of nickel powder according to the conductive paste of the present invention. Therefore, in both cases, the reaction does not proceed properly, and the average particle size exceeds 0.4 μm, which is the upper limit of the preferred range (0.05 to 0.4 μm) of the nickel powder according to the conductive paste of the present invention. In particular, in Comparative Example 6, since the amount of gelatin added was large, the average particle size was 1.12 μm, and the ratio of particle size frequency (d10 / d90) was 1.01, and the variation in particle size was The nickel powder was large and had large particles, and the arithmetic average surface roughness (Ra) value was 0.18 μm, which exceeded the reference value of 0.12 μm.

比較例5、6において、ニッケル粉末の粒径頻度の比率(d10/d90)は、それぞれ0.85と1.01であり、好ましい値である0.8を超えている。   In Comparative Examples 5 and 6, the ratio (d10 / d90) of the particle size frequency of the nickel powder is 0.85 and 1.01, respectively, which exceeds the preferable value of 0.8.

比較例7は、クロム添加量が0.005質量%と本発明の導電ペーストに係るニッケル粉末の製造における好ましい範囲(0.01〜5質量%)を下回っており、比較例8に至っては、全くクロムが添加されていないため、緻密率がそれぞれ34%、32%と本発明の導電ペーストに係るニッケル粉末における範囲である50%を下回っている。   Comparative Example 7 has a chromium addition amount of 0.005% by mass and less than the preferable range (0.01 to 5% by mass) in the production of nickel powder according to the conductive paste of the present invention. Since chromium is not added at all, the dense ratios are 34% and 32%, respectively, which are lower than the range of 50% in the nickel powder according to the conductive paste of the present invention.

また、比較例9は、上述したように、従来品である住友金属鉱山株式会社製YH−6ニッケル粉末を本発明に対する比較例とし、他の例と同様に評価したものである。従って粉末生成時には全くクロムが添加されておらず、緻密率は30%と低い値を示している。   In addition, as described above, Comparative Example 9 was evaluated by using YH-6 nickel powder manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., which is a conventional product, as a comparative example for the present invention, in the same manner as the other examples. Therefore, no chromium is added at the time of powder production, and the density is as low as 30%.

上記のように、比較例7〜9は、クロムの添加が微量もしく無添加の例であり、これらの緻密率は30〜34%とかなり低い値となっている。これに対し、適量のクロム添加がなされ、該比較例と同等の平均粒径の値を持つ実施例1、2および10は、75〜64%と高い緻密率を示している。これらの実施例から、クロム添加よって高い緻密率が得られることが明らかである。   As described above, Comparative Examples 7 to 9 are examples in which a small amount of chromium is added or no addition, and the density of these is as low as 30 to 34%. On the other hand, Examples 1, 2, and 10 having an average particle diameter equal to that of the comparative example, to which an appropriate amount of chromium was added, showed a high density ratio of 75 to 64%. From these examples, it is clear that high density can be obtained by adding chromium.

以上のように、本発明の導電ペーストは、ニッケル粉末の分散性が良好でニッケル焼結膜の島状化現象を効率的に抑制することができる。また、従来使用されている0.4μmのニッケル粉末においても、本発明では緻密率を向上させる効果が十分に現れており、現状の積層セラミックコンデンサに対しても、従来よりも薄いニッケル塗膜を形成して、積層セラミックコンデンサの内部電極層の薄層化を実現させることが可能である。   As described above, the conductive paste of the present invention has good dispersibility of the nickel powder and can effectively suppress the island-like phenomenon of the nickel sintered film. In addition, even in the conventionally used 0.4 μm nickel powder, the effect of improving the density is sufficiently exhibited in the present invention, and a nickel coating thinner than the conventional multilayer ceramic capacitor is used. It is possible to realize the thinning of the internal electrode layer of the multilayer ceramic capacitor.

実施例2のニッケル粉末の各状態を示す走査型電子顕微鏡(SEM)観察比較写真(倍率20000倍、縦4.5μm×横6.5μm)である。It is a scanning electron microscope (SEM) observation comparative photograph (magnification 20000 times, length 4.5 micrometers x width 6.5 micrometers) which shows each state of nickel powder of Example 2. 実施例7のニッケル粉末の各状態を示す走査型電子顕微鏡(SEM)観察比較写真(倍率20000倍、縦4.5μm×横6.5μm)である。It is a scanning electron microscope (SEM) observation comparative photograph (magnification 20000 times, length 4.5 micrometers x width 6.5 micrometers) which shows each state of nickel powder of Example 7. 比較例6のニッケル粉末の各状態を示す走査型電子顕微鏡(SEM)観察比較写真(倍率20000倍、縦4.5μm×横6.5μm)である。It is a scanning electron microscope (SEM) observation comparison photograph (magnification 20000 times, length 4.5 micrometers x width 6.5 micrometers) which shows each state of nickel powder of comparative example 6. 実施例5のニッケル粉末を用いてアルミナ基板上にスクリーン印刷したニッケル塗膜の各緻密状態を示す光学顕微鏡バックライト観察像比較写真(倍率400倍、縦160μm×横230μm)である。It is an optical microscope backlight observation image comparative photograph (magnification 400 times, length 160 micrometers x width 230 micrometers) which shows each dense state of the nickel coating film screen-printed on the alumina substrate using the nickel powder of Example 5. 実施例6のニッケル粉末を用いてアルミナ基板上にスクリーン印刷したニッケル塗膜の各緻密状態を示す光学顕微鏡バックライト観察像比較写真(倍率400倍、縦160μm×横230μm)である。It is an optical microscope backlight observation image comparative photograph (magnification 400 times, length 160 micrometers x width 230 micrometers) which shows each dense state of the nickel coating film screen-printed on the alumina substrate using the nickel powder of Example 6. 比較例8のニッケル粉末を用いてアルミナ基板上にスクリーン印刷したニッケル塗膜の各緻密状態を示す光学顕微鏡バックライト観察像比較写真(倍率400倍、縦160μm×横230μm)である。It is an optical microscope backlight observation image comparison photograph (magnification 400 times, length 160 micrometers x width 230 micrometers) which shows each dense state of the nickel coating film screen-printed on the alumina substrate using the nickel powder of comparative example 8.

Claims (9)

酸化クロムおよび/または水酸化クロムを含有するニッケル粉末であって、
該ニッケル粉末を用いて、アルミナ基板上に0.45mg/cm2のニッケル塗布重量でスクリーン印刷し、焼成して、ニッケル塗膜を形成した場合に、該ニッケル塗膜の緻密率が50%以上となることを特徴とするニッケル粉末。
Nickel powder containing chromium oxide and / or chromium hydroxide,
When the nickel powder is used to screen-print on an alumina substrate with a nickel coating weight of 0.45 mg / cm 2 and baked to form a nickel coating, the density of the nickel coating is 50% or more. Nickel powder, characterized in that
平均粒径が0.05〜0.4μmであることを特徴とする請求項1に記載のニッケル粉末。   The nickel powder according to claim 1, wherein the average particle size is 0.05 to 0.4 μm. パラジウムと銀とからなる複合コロイド粒子が分散したコロイド溶液を作製し、該コロイド溶液と、還元剤と、アルカリ性物質とを混合して、アルカリ性コロイド溶液を作製し、該アルカリ性コロイド溶液に、クロム塩とニッケル塩水溶液を同時添加して、または、クロム塩を含有させたニッケル塩水溶液を添加して、ニッケル粒子を生成させることを特徴とするニッケル粉末の製造方法。   A colloidal solution in which composite colloidal particles composed of palladium and silver are dispersed is prepared, and the colloidal solution, a reducing agent, and an alkaline substance are mixed to prepare an alkaline colloidal solution, and a chromium salt is added to the alkaline colloidal solution. And nickel salt aqueous solution is added simultaneously, or nickel salt aqueous solution containing chromium salt is added to produce nickel particles. 前記ニッケル塩水溶液として添加されるニッケルの量に対して、前記クロム塩の量を0.01〜5質量%とすることを特徴とする請求項3に記載のニッケル粉末の製造方法。   The method for producing nickel powder according to claim 3, wherein the amount of the chromium salt is 0.01 to 5% by mass with respect to the amount of nickel added as the aqueous nickel salt solution. 前記ニッケル塩水溶液として添加されるニッケルの量に対して、前記パラジウムの量を1〜5000質量ppmとすることを特徴とする請求項3または4に記載のニッケル粉末の製造方法。   5. The method for producing nickel powder according to claim 3, wherein the amount of palladium is 1 to 5000 ppm by mass with respect to the amount of nickel added as the nickel salt aqueous solution. 前記ニッケル塩水溶液として添加されるニッケルの量に対して、前記銀の量を0.01〜50質量ppmとすることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載のニッケル粉末の製造方法。   The method for producing nickel powder according to any one of claims 3 to 5, wherein the amount of silver is 0.01 to 50 ppm by mass with respect to the amount of nickel added as the aqueous nickel salt solution. . 前記アルカリ性コロイド溶液を作製する際に、保護コロイド剤を添加し、前記複合コロイド粒子を分散させることを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載のニッケル粉末の製造方法。   The method for producing nickel powder according to any one of claims 3 to 6, wherein a protective colloid agent is added to disperse the composite colloidal particles when preparing the alkaline colloidal solution. 前記ニッケル塩水溶液として添加されるニッケルの量に対して、前記保護コロイド剤の添加量を1〜5000質量ppmとすることを特徴とする請求項7に記載のニッケル粉末の製造方法。   The method for producing nickel powder according to claim 7, wherein the amount of the protective colloid agent added is 1 to 5000 ppm by mass with respect to the amount of nickel added as the aqueous nickel salt solution. 前記保護コロイド剤としてゼラチンを用いることを特徴とする請求項7または8に記載のニッケル粉末の製造方法。   The method for producing nickel powder according to claim 7 or 8, wherein gelatin is used as the protective colloid agent.
JP2007179662A 2007-07-09 2007-07-09 Nickel powder and method for producing the same Pending JP2009013490A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007179662A JP2009013490A (en) 2007-07-09 2007-07-09 Nickel powder and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007179662A JP2009013490A (en) 2007-07-09 2007-07-09 Nickel powder and method for producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009013490A true JP2009013490A (en) 2009-01-22

Family

ID=40354752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007179662A Pending JP2009013490A (en) 2007-07-09 2007-07-09 Nickel powder and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009013490A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011174121A (en) * 2010-02-23 2011-09-08 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Nickel powder and production method therefor
JPWO2013118891A1 (en) * 2012-02-08 2015-05-11 Jx日鉱日石金属株式会社 Surface-treated metal powder and method for producing the same
EP2947062A1 (en) * 2014-05-23 2015-11-25 General Electric Company Method for joining ceramic to metal, and sealing structure thereof
KR20170020135A (en) * 2015-08-13 2017-02-22 엘에스니꼬동제련 주식회사 Method for preparing monodisperse nickel fine particles
CN107617750A (en) * 2017-09-25 2018-01-23 中国科学院大连化学物理研究所 The method for preparing Ag/ redox graphene composite nano materials

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1121644A (en) * 1997-07-02 1999-01-26 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Ni powder and Ni paste using the same
JP2007138291A (en) * 2005-10-20 2007-06-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Nickel powder and method for producing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1121644A (en) * 1997-07-02 1999-01-26 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Ni powder and Ni paste using the same
JP2007138291A (en) * 2005-10-20 2007-06-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Nickel powder and method for producing the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011174121A (en) * 2010-02-23 2011-09-08 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Nickel powder and production method therefor
JPWO2013118891A1 (en) * 2012-02-08 2015-05-11 Jx日鉱日石金属株式会社 Surface-treated metal powder and method for producing the same
EP2947062A1 (en) * 2014-05-23 2015-11-25 General Electric Company Method for joining ceramic to metal, and sealing structure thereof
US10103410B2 (en) 2014-05-23 2018-10-16 General Electric Company Method for joining ceramic to metal, and sealing structure thereof
KR20170020135A (en) * 2015-08-13 2017-02-22 엘에스니꼬동제련 주식회사 Method for preparing monodisperse nickel fine particles
KR101720179B1 (en) * 2015-08-13 2017-03-27 엘에스니꼬동제련 주식회사 Method for preparing monodisperse nickel fine particles
CN107617750A (en) * 2017-09-25 2018-01-23 中国科学院大连化学物理研究所 The method for preparing Ag/ redox graphene composite nano materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4081987B2 (en) Metal powder manufacturing method, metal powder, conductive paste using the same, and multilayer ceramic electronic component using the same
JP5407495B2 (en) Metal powder, metal powder manufacturing method, conductive paste, and multilayer ceramic capacitor
JP5519938B2 (en) Method for producing copper powder for conductive paste
TW200920857A (en) Nickel powder or alloy powder comprising nickel as main component and manufacturing method thereof, conductive paste and multi-layer ceramic condenser
JP2010043345A (en) Nickel powder or alloy powder composed mainly of nickel and method for producing the same, conductive paste, and multilayer ceramic capacitor
JP2001214201A (en) Nickel powder, method for producing the same, and paste for forming electronic component electrodes
JP7767006B2 (en) Composite particles, conductive paste and electronic components
CN105050757B (en) Metal dust and its manufacture method, conductive paste and monolithic ceramic electronic component using the metal dust
JP4957172B2 (en) Nickel powder and method for producing the same
JP2009013490A (en) Nickel powder and method for producing the same
TW202119441A (en) Electrically conductive paste composition for laminated ceramic capacitor internal electrode, method for manufacturing said electrically conductive paste composition for laminated ceramic capacitor internal electrode, and electrically conductive paste
JP5206246B2 (en) Nickel powder and method for producing the same
JP3473548B2 (en) Method for producing metal powder, metal powder, conductive paste using the same, and multilayer ceramic electronic component using the same
JP5526856B2 (en) Nickel powder and method for producing the same
JP2006196421A (en) Coated conductor powder and conductive paste
JP4940520B2 (en) Metal powder and manufacturing method thereof, conductive paste and multilayer ceramic electronic component
JP3414502B2 (en) Noble metal powder and conductor paste for high temperature firing
JP2002275511A (en) Method for producing metal powder, metal powder, conductive paste, and multilayer ceramic electronic component
JP2007115497A (en) Nickel-coated copper fine particles and manufacturing method thereof, conductive paste, and conductive film manufacturing method
JP5942791B2 (en) Method for producing nickel powder
JP2005023395A (en) Production method of nickel powder
JP4288468B2 (en) Mixed fine particles and conductive paste
JP5348918B2 (en) Nickel powder, base metal powder manufacturing method, conductor paste, and electronic components
JP4453214B2 (en) Method for producing copper powder, copper powder, conductive paste and ceramic electronic component
JP2004247632A (en) Conductive paste and layered ceramic capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111122

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120313