成果報告書詳細
管理番号20110000001754
タイトル平成20年度~平成22年度成果報告書 ナノテク・先端部材実用化研究開発/積層電子部品用銅ナノ材料の設計と開発
公開日2012/6/1
報告書年度2008 - 2010
委託先名国立大学法人北海道大学 太陽誘電株式会社 昭栄化学工業株式会社
プロジェクト番号P05023
部署名電子・材料・ナノテクノロジー部
和文要約本事業では、積層電子部品部材のうち、日本が世界シェアの60%を占める積層セラミックスコンデンサ(MLCC)の内部電極材料として用いられる銅ナノ材料の設計、合成、ペースト化の検証を行い、実際にMLCCを焼結・作成し、銅ナノ材料の応用可能性を検証することを試みた。
 保護高分子としてゼラチンを用い、各種合成条件を検討し、粒径が制御され、かつ耐酸化性をもつ銅微粒子の合成スキームを設計することに成功した。その粒子径は広範囲に制御できる。特に1ミクロン厚の電極を作成するための170 nmクラスの銅微粒子を安定的に得ることができ、ならびにさらに100 nm以下の小粒径化にも成功した。大量合成にも挑戦し、3.2 kg/バッチの生産に成功した。
 得られた銅微粒子の焼結挙動のその場観察については、TEM用加熱プローブを用いて、再現性よく加熱時の銅微粒子の挙動を観察するための技術を確立することができている。
 実際、粒子は凝集が強かったが、電極として印刷するためのペースト化を行い、1ミクロン厚の電極が印刷可能と判断できるペーストの合成は可能であった。このペーストを用いて、実際にMLCCを焼結したところ、目標とする1ミクロン厚には達しなかったが、実用レベルの1.2?1.5ミクロン厚の内部電極を持つMLCCを作成でき、容量はニッケルを用いた場合の99%、ESR値は約52%となり、銅を内部電極として用いることの優位性を示すことができた。
英文要約In this project, we have investigated the preparation of metallic copper fine particles and their pastes, which are used for inner electrodes of multi-layered ceramics condensers (MLCC). MLCC is one of the important small parts for electronics which Japan has a large market share (60 %). 
 As the stabilizing reagent for these copper fine particles, gelatin was selected. With gelatin, we have successfully obtained size controlled and untioxidized metallic copper fine particles. Especially, in order to prepare a thin electrode with a thickness of 1 ?m, 170 nm-sized copper fine particles were prepared with high reproducibility. Furthermore, smaller particles with the diameters less than 100 nm could also be prepared. Mass production of these particles has achieved, and one reaction generated 3.2 kg of copper fine particles with our liquid process.
 Sintering behavior of these copper particles was observed by using in-situ heating TEM with a special heating sample probe. We can readily observe the sintering behavior of these copper particles at high temperature.
 The obtained particles may have aggregated, but stable electroconductive pastes of these particles for MLCC were produced also in this study. With these pastes, one could obtain a thin electrode with a thickness of 1 ?m. We fabricated MLCC modules with these pastes. The obtained MLCC modules had copper inner electrodes with the thickness of 1.2 ? 1.5 ?m. The capacity of these modules showed 99 % of that of MLCCs with Ni inner electrodes. The ESR value of Cu-MLCC was ca. 52 % of Ni-MLCC. These results strongly appeal the advantage of Cu-MLCC.
ダウンロード成果報告書データベース(ユーザ登録必須)から、ダウンロードしてください。

▲トップに戻る