CN101638318B - 电介质陶瓷组合物和电子部件 - Google Patents

电介质陶瓷组合物和电子部件 Download PDF

Info

Publication number
CN101638318B
CN101638318B CN200910159697.6A CN200910159697A CN101638318B CN 101638318 B CN101638318 B CN 101638318B CN 200910159697 A CN200910159697 A CN 200910159697A CN 101638318 B CN101638318 B CN 101638318B
Authority
CN
China
Prior art keywords
minor component
sample
ceramic composition
mentioned
oxide compound
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.)
Active
Application number
CN200910159697.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101638318A (zh
Inventor
柴崎智也
小岛隆
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.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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 TDK Corp filed Critical TDK Corp
Publication of CN101638318A publication Critical patent/CN101638318A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101638318B publication Critical patent/CN101638318B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C04B35/4682—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6261—Milling
    • C04B35/6262—Milling of calcined, sintered clinker or ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
    • H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30—Stacked capacitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3215—Barium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3239—Vanadium oxides, vanadates or oxide forming salts thereof, e.g. magnesium vanadate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3241—Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3251—Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3256—Molybdenum oxides, molybdates or oxide forming salts thereof, e.g. cadmium molybdate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3258—Tungsten oxides, tungstates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/785—Submicron sized grains, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/786—Micrometer sized grains, i.e. from 1 to 100 micron

Abstract

本发明涉及电介质陶瓷组合物和电子部件。电介质陶瓷组合物，其具有用通式(Ba1-x-ySrxCay)m(Ti1-zZrz)O3表示的主成分、包含Mg的氧化物的第1副成分、包含选自Mn或者Cr的至少1种的氧化物的第2副成分、包含R的氧化物(其中，R选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho和Yb的1种以上)的第3副成分、和包含含有Si的氧化物的第4副成分。

Description

电介质陶瓷组合物和电子部件
技术领域
本发明涉及电介质陶瓷组合物以及电介质层具有该电介质陶瓷组合物的电子部件，所述电介质陶瓷组合物在宽的温度范围容量温度特性的绝对值大。
背景技术
所谓VR(Voltage Regulator，调压器)，是使驱动笔记本型电脑等的CPU的DC/DC转换器的电压恒定的装置。该VR的输出电流通过感应器的电阻(Rdc)检测。但是，由于发热等，Rdc发生变化，由此有检测值产生误差的问题，期望在宽的温度范围能够正常使用。
因此，现状是采用通过使用NTC热敏电阻来补正误差的方法。
此外，VR装置的回路中通常使用电容器，例如，通过使用具有-5000ppm左右绝对值大的容量温度特性的电容器，认为可以补正该误差。通过使用该方法，不需要NTC热敏电阻，产生成本上的优点。
但是，由于期望电容器的容量温度特性的绝对值小，现状是几乎没有报告容量温度特性的绝对值大的电容器。即使是通常的电容器的容量温度特性的绝对值最大的情况，也不过是-1000ppm/℃或者350ppm/℃左右。
实开平5-61998号公报中公开了具有-1500～-5000ppm/℃的容量温度特性、进而使用含有SrTiO3 20～95重量％的陶瓷作为电介质的陶瓷电容器。但是，实开平5-61998号公报的陶瓷电容器的电介质层的组成有不明的部分，对于其他成分完全没有记载。此外，也没有记载在怎样的温度范围下能够具有上述的容量温度特性。
发明内容
鉴于这样的现状，本发明目的是提供电介质陶瓷组合物和电介质层中具有该电介质陶瓷组合物的电子部件，所述电介质陶瓷组合物通过在电介质陶瓷组合物中采用规定的材料组成，成为在宽的温度范围容量温度特性的绝对值大的电介质陶瓷组合物。
本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现具有用通式(Ba1-x-ySrxCay)m(Ti1-zZrz)O3表示的主成分和特定的副成分的电介质陶瓷组合物，具有大的容量温度特性(-7000～-3000ppm/℃)，从而完成了本发明。
为了实现上述目的，本发明的电介质陶瓷组合物具有：
用通式(Ba1-x-ySrxCay)m(Ti1-zZrz)O3表示的主成分、
包含Mg的氧化物的第1副成分、
包含选自Mn或者Cr的至少1种的氧化物的第2副成分、
包含R的氧化物的第3副成分，其中，R选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho和Yb的至少1种、和
包含含有Si的氧化物的第4副成分，其特征在于，
上述通式中，
0.20≤x≤0.40、
0≤y≤0.20、
0≤z≤0.30、且
0.950≤m≤1.050，
相对于上述主成分100摩尔，各副成分的以元素换算的比率为：
第1副成分：0.5～5摩尔，以元素换算、
第2副成分：0.05～2摩尔，以元素换算、
第3副成分：1～8摩尔，以元素换算、
第4副成分：0.5～5摩尔，以氧化物、或者复合氧化物换算，
在-25～105℃的温度范围，相对于具有显示以25℃的静电容量为基准的容量温度特性的斜率a的直线，以25℃的静电容量为基准的静电容量变化率在-15～+5％的范围内，
上述斜率a为-7000～-3000ppm/℃。
本发明的电子部件只要是具有由上述任一种电介质陶瓷组合物构成的电介质层的电子部件，就没有特别的限定，例如是具有将电介质层与内部电极层交替层叠的电容器元件本体的叠层陶瓷电容器元件。本发明中，作为内部电极层中所含有的导电材料，没有特别的限定，例如是Ni或者Ni合金。
根据本发明，提供电介质陶瓷组合物和电子部件，在所述电介质陶瓷组合物中，通过使主成分与副成分为规定的材料组成，在宽的温度范围(例如，-25～105℃)，相对于具有显示以25℃的静电容量为基准的容量温度特性的斜率a的直线，以25℃的静电容量为基准的静电容量变化率在-15～+5％的范围内，上述斜率a为-7000～-3000ppm/℃。
此外，可以使相对于任意的容量温度特性的静电容量变化率在一定的范围内。
因此，作为叠层陶瓷电容器等的电子部件的电介质层，通过使用本发明的电介质陶瓷组合物，例如，即使不使用NTC热敏电阻，也可以补正Rdc变化导致的VR输出电流检测值的误差。此外，只要是使用本发明中规定的电介质陶瓷组合物、需要容量温度特性的绝对值大的用途，则不限定于该用途。
得到这样的电介质陶瓷组合物的理由如下。
SrTiO3的容量温度特性的绝对值比较大(-3300ppm/℃)，但其相对介电常数(比誘電率)的峰值与通常使用的温度范围(-25～105℃)相比，是在相当低的温度出现的。峰值在居里温度的附近出现。
因此，通过该峰值向高温侧偏移，与峰值相比高温侧的梯度大的部分落入通常使用的温度范围。作为使峰值向高温侧偏移的方法，可以考虑将SrTiO3的一部分置换为Ba等。Ba等的离子半径大的元素具有使峰值向高温侧偏移的效果。
本发明中，通过该方法，相对介电常数的峰值向高温侧偏移，由此，与峰值相比高温侧的梯度大的部分落入通常使用的温度范围(-25～105℃)。其结果，可以得到上述温度范围的容量温度特性的绝对值更大的电介质陶瓷组合物。
此外，通过含有副成分，可以维持大的斜率、也就是绝对值大的容量温度特性，同时可以使静电容量变化率在一定的范围内。
附图说明
以下，基于附图所示的实施方式说明本发明。
图1是本发明的一个实施方式的叠层陶瓷电容器的截面图。
图2A是相对于具有显示以25℃的静电容量为基准的容量温度特性的斜率-5000ppm/℃的直线静电容量变化率为-15％和+5％的直线和表示-25℃以及105℃的直线所围成的平行四边形的图。
图2B是相对于具有显示以25℃的静电容量为基准的容量温度特性的斜率-3000ppm/℃的直线，静电容量变化率为-15％和+5％的直线和表示-25℃以及105℃的直线所围成的平行四边形的图。
图3是本申请实施例的试样1的以25℃的静电容量为基准的容量温度特性的图。
具体实施方式
叠层陶瓷电容器1
如图1所示，本发明的一个实施方式的叠层陶瓷电容器1具有电介质层2和内部电极层3交替层叠构成的电容器元件本体10。该电容器元件本体10的两端部形成与在元件本体10的内部交替配置的内部电极层3分别导通的一对外部电极4。电容器元件本体10的形状没有特别限定，通常为长方体状。此外，其尺寸也没有特别限定，可根据用途采用适当的尺寸。
内部电极层3以各端面在电容器元件本体10相对的2端部的表面交替地露出的方式层叠。此外，一对外部电极4形成在电容器元件本体10的两端部，与交替地配置的内部电极层3的露出端面连接，构成电容器回路。
电介质层2
电介质层2含有本发明的电介质陶瓷组合物。
本发明的电介质陶瓷组合物具有：
用通式(Ba1-x-ySrxCay)m(Ti1-zZrz)O3表示的主成分、
包含Mg的氧化物的第1副成分、
包含选自Mn或者Cr的至少1种的氧化物的第2副成分、
包含R的氧化物的第3副成分，其中，R选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho和Yb的至少1种、和
包含含有Si的氧化物的第4副成分。
如上述，电介质组合物的主成分是用通式(Ba1-x-ySrxCay)m(Ti1-zZrz)O3表示的、具有钙钛矿结构的化合物。对于上述电介质组合物的主成分，钙钛矿结构中，Ba、Sr或者Ca占据A位点，Ti或者Zr占据B位点。
上述通式中，x表示由Ba、Sr和Ca构成的主成分的A位点的Sr的比率。x为0.20≤x≤0.40，优选0.25≤x≤0.35。x过于小，则介电损耗或静电容量变化率有变差的倾向，x过于大，则有相对介电常数降低、低温侧的静电容量变化率变差的倾向。
上述中，y表示A位点的Ca的比率。y为0≤y≤0.20，优选0≤y≤0.1，进而优选y＝0。y过于大，则静电容量变化率平坦化，有在本申请优选的范围外的倾向。
上述中，z表示由Ti和Zr构成的主成分的B位点的Zr的比率。z为0≤z≤0.30，优选0≤z≤0.1，进而优选z＝0。z过于大，则相对介电常数降低、静电容量变化率平坦化，有在本申请优选的范围外的倾向。
y＝0且z＝0的情况中，上述的通式用(Ba1-xSrx)mTiO3表示，x表示Ba和Sr的比率。该情况下，x也优选上述范围。
上述通式中，m表示主成分的A位点和B位点的摩尔比。m为0.950～1.050，优选0.98～1.02。
第1副成分(Mg的氧化物)的含量，相对于上述主成分100摩尔，以元素换算，为0.5～5摩尔，优选1～4摩尔，进而优选1.5～3摩尔。第1副成分的含量过于少，则有静电容量变化率变差、高温负荷寿命变差的倾向。另一方面，过于多，则有不致密烧结(焼結)的倾向。
第2副成分(Mn的氧化物、Cr的氧化物)的含量，相对于上述主成分100摩尔，以元素换算，为0.05～2摩尔，优选0.1～1摩尔，进而优选0.1～0.5摩尔。如果第2副成分的含量过于少，则有绝缘电阻变差的倾向。另一方面，如果过于多，则有高温负荷寿命变差的倾向。
上述第2副成分为选自Mn的氧化物或者Cr的氧化物的至少1种，从绝缘电阻的观点考虑，优选Mn。
第3副成分(R的氧化物)的含量，相对于上述主成分100摩尔，以元素换算，为1～8摩尔，优选2～7摩尔，进而优选3～5摩尔。如果第3副成分的含量过于少，则有高温负荷寿命变差的倾向。另一方面，如果过于多，则有不致密烧结的倾向。
上述第3副成分的R选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho和Yb的至少1种，从高温负荷寿命和静电容量变化率的观点考虑，优选Tb和Y，更优选Y。
第4副成分(含有Si的氧化物)的含量，相对于上述主成分100摩尔，以氧化物换算，为0.5～5摩尔，优选1～4.5摩尔，进而优选2～3.5摩尔。如果第4副成分的含量过于少，则有静电容量变化率变差的倾向。另一方面，如果过于多，则有不致密烧结的倾向。
上述第4副成分的含有Si的氧化物可以是复合氧化物，也可以是单纯氧化物，优选复合氧化物，更优选(Ba，Ca)nSiO2+n(其中，n＝0.8～1.2)。此外，(Ba，Ca)nSiO2+n中的n优选0～2，更优选0.8～1.2。如果n过于小，则与主成分中所含有的钛酸钡反应，有使电介质特性变差的倾向。另一方面，如果n过于大，则熔点变高有使烧结性变差的倾向。第4副成分中，Ba和Ca的比率是任意的，可以仅含有一方。
本发明的电介质陶瓷组合物优选添加第5副成分。第5副成分的含量，相对于上述主成分100摩尔，以各元素换算优选0～0.2摩尔，更优选0.01～0.07摩尔，进而优选0.02～0.06摩尔。如果第5副成分的含量过于多，则有绝缘电阻变差的倾向。
上述第5副成分为选自V、Mo、W、Ta和Nb的至少1种的氧化物，从高温负荷寿命的角度考虑，优选Nb和V，更优选V。
本说明书中，构成各成分的各氧化物或者复合氧化物用化学计量组成表示，各氧化物或者复合氧化物的氧化状态可以偏离化学计量组成。其中，各成分的上述比率，除了第4副成分，由构成各成分的氧化物中所含金属量通过元素换算求出。此外，第4副成分通过氧化物或者复合氧化物换算而求出。
通过使上述主成分和副成分烧结而得到的烧结体的平均烧结体粒径，优选为0.2～1.5μm，更优选为0.2～0.8μm。
对电介质层2的厚度没有特别限定，根据叠层陶瓷电容器1的用途适当决定即可。
本发明的电介质陶瓷组合物，在-25～105℃的温度范围，相对于具有显示以25℃的静电容量为基准的容量温度特性的斜率a的直线，以25℃的静电容量为基准的静电容量变化率在-15～+5％的范围内，优选在-10～0％的范围内。
上述斜率a为-7000～-3000ppm/℃，优选-6000～-4000ppm/℃，更优选-5500～-4500ppm/℃。
由图2A和图2B可知，在-25～105℃的温度范围，相对于具有显示以25℃的静电容量为基准的容量温度特性的斜率a的直线，所谓-15～+5％的范围内，是指在横轴为温度、纵轴为静电容量变化率的图中，表示上述-15％和+5％的2条平行线与表示-25℃和105℃的2条平行线所成的平行四边形所包围的范围。即，上述范围在上述斜率a为-5000ppm/℃的情况下是图2A所示的平行四边形所包围的范围，上述斜率a为-3000ppm/℃的情况下是图2B所示的平行四边形所包围的范围。
内部电极层3
对内部电极层3中所含的导电材料没有特别的限定，由于电介质层2的构成材料具有耐还原性，因此可以使用比较廉价的贱金属。作为导电材料使用的贱金属优选Ni或者Ni合金。作为Ni合金，优选选自Mn、Cr、Co和Al的1种以上的元素与Ni的合金，合金中的Ni含量优选为95重量％以上。Ni或者Ni合金中，P等各种微量成分可以含有0.1重量％左右以下。此外，内部电极层3可以使用市售的电极用糊料形成。内部电极层3的厚度根据用途等而适当决定即可。
外部电极4
对外部电极4中含有的导电材料没有特别的限定，本发明中可以使用廉价的Ni、Cu或它们的合金。外部电极4的厚度根据用途等而适当决定即可。
叠层陶瓷电容器1的制造方法
本实施方式的叠层陶瓷电容器1与现有的叠层陶瓷电容器同样，通过使用糊料的通常的印刷法或薄片法(シ-ト法)制作生芯片(グリ-ンチップ)，将其烧成(焼成)后，通过印刷或者转印外部电极并烧成来制造。以下，对制造方法进行具体说明。
首先，准备电介质层用糊料中所含有的电介质原料(电介质陶瓷组合物粉末)，将其涂料化，调制电介质层用糊料。电介质层用糊料可以是将电介质原料和有机连结料(ビヒクル)混炼得到的有机系的涂料，也可以是水系的涂料。
作为电介质原料，可以使用上述的各成分的氧化物或其混合物、复合氧化物，此外，可以从通过烧成而成为上述氧化物或复合氧化物的各种化合物、例如碳酸盐、草酸盐、硝酸盐、氢氧化物、有机金属化合物等中适当选择、混合使用。电介质原料中的各化合物的含量，以烧成后成为上述电介质陶瓷组合物的组成的方式决定即可。
此外，上述各成分的原料中，对于至少一部分可以直接使用各氧化物或者复合氧化物、通过烧成成为各氧化物或者复合氧化物的化合物，或者也可以预先煅烧(仮焼)，以焙烧粉的形式使用。
电介质原料的主成分(Ba1-x-ySrxCay)m(Ti1-zZrz)O3原料的平均原料粒径优选0.15～0.7μm，更优选0.2～0.5μm。如果平均原料粒径小于0.15μm，则平均烧结体粒径为0.2μm以下，有相对介电常数降低、高温侧的静电容量变化率变差的倾向。此外，如果平均原料粒径大于0.7μm，则平均烧结体粒径为1.5μm以上，有高温负荷寿命变差、低温侧的静电容量变化率变差的倾向。
有机连结料是在有机溶剂中溶解粘合剂而得到的。对有机连结料中使用的粘合剂没有特别的限定，由乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛等通常的各种粘合剂中适当选择即可。对所使用的有机溶剂也没有特别限定，根据印刷法或薄片法等所利用的方法，适当选择萜品醇、丁基卡必醇、丙酮、甲苯等各种有机溶剂即可。
此外，电介质层用糊料为水系的涂料的情况下，将水溶性的粘合剂或分散剂等溶解在水中得到的水系连结料和电介质原料混炼即可。对水系连结料中使用的水溶性粘合剂没有特别限定，例如可以使用聚乙烯醇、纤维素、水溶性丙烯酸类树脂等。
内部电极层用糊料将含有上述各种导电性金属或合金的导电材料、或者烧成后形成上述导电材料的各种氧化物、有机金属化合物、醇酸树脂(レジネ-ト)等与上述有机连结料混炼而调制。
外部电极用糊料与上述内部电极层用糊料同样调制即可。
对上述各糊料中的有机连结料的含量没有特别限制，采用通常的含量，例如，粘合剂为1～5重量％左右，溶剂为10～50重量％左右即可。此外，各糊料中，根据需要可以含有选自各种分散剂、增塑剂、电介质、绝缘体等中的添加物。它们的总含量优选10重量％以下。
使用印刷法时，在PET等基板上印刷、层叠电介质层用糊料和内部电极层用糊料，切断为规定形状后，从基板剥离制成生芯片。
此外，使用薄片法时，使用电介质层用糊料形成生片，在其上印刷内部电极层用糊料后，将它们层叠制成生芯片。
烧成前，对生芯片实施脱粘合剂处理。作为脱粘合剂条件，升温速度优选5～300℃/小时，保持温度优选180～400℃，温度保持时间优选0.5～24小时。此外，烧成气氛为空气或者还原性气氛。
生芯片烧成时的气氛可以根据内部电极层用糊料中导电材料的种类适当决定，作为导电材料使用Ni或Ni合金等贱金属时，烧成气氛中的氧分压优选10-14～10-10MPa。如果氧分压小于上述范围，则内部电极层的导电材料引起异常烧结、断续(途切れ)。此外，如果氧分压超过上述范围，内部电极层有氧化的倾向。
此外，烧成时的保持温度优选1000～1400℃。保持温度小于上述范围，则致密化不充分，超过上述范围，容易产生内部电极层的异常烧结引起的电极的断续或内部电极层构成材料的扩散导致的容量温度特性的变差、电介质陶瓷组合物的还原。
作为除此之外的烧成条件，升温速度优选50～500℃/小时，温度保持时间优选0.5～8小时，冷却速度优选50～500℃/小时。此外，烧成气氛优选还原性气氛。
在还原性气氛中烧成后，优选对电容器元件本体实施退火。退火是用于再氧化电介质层的处理，由此可以使IR寿命显著延长，提高可靠性。
退火气氛中的氧分压优选10-9～10-5MPa。
退火时的保持温度为1100℃以下，特别优选500～1100℃。
作为除此之外的退火条件，温度保持时间优选0～20小时。
在上述脱粘合剂处理、烧成和退火中，对于N2气体或混合气体等加湿时，例如可以使用加湿器(ゥェッタ-)等。该情况，水温优选5～75℃左右。此外，脱粘合剂处理、烧成和退火可以连续进行，也可以独立进行。
对如上所得到的电容器元件本体实施端面研磨，涂布外部电极用糊料并烧成，形成外部电极4。并且，根据需要，在外部电极4表面上利用镀覆等形成被覆层。
这样制造的本实施方式的叠层陶瓷电容器通过钎焊(ハンダ付)等安装在印刷基板上等，用于各种电子机器等。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，本发明不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围内，可以进行各种改变。
例如，上述实施方式中，作为本发明的电子部件，例示了叠层陶瓷电容器，但本发明的电子部件不限定于叠层陶瓷电容器，只要是具有上述构成的电介质层的即可。
实施例
以下，基于实施例进一步详细地说明本发明，但本发明不限定于这些实施例。
实施例1
首先，对表1的试样1所示的叠层陶瓷电容器进行说明。
准备平均原料粒径为0.35μm的(Ba1-x-ySrxCay)m(Ti1-zZrz)O3、MgCO3、MnO、Y2O3、BaCaSiO3和V2O5，将它们用球磨机混合，将得到的混合粉在1200℃预先煅烧，调制平均粒径为0.4μm的煅烧粉。接着，将得到的煅烧粉用球磨机进行15小时的湿式粉碎并干燥，得到电介质原料。MgCO3在烧成后，以MgO的形式包含在电介质陶瓷组合物中。
主成分的组成和各副成分的含量示于表1的试样1。除了第4副成分的各副成分的含量，是相对于主成分((Ba1-x-ySrxCay)m(Ti1-zZrz)O3)100摩尔的以元素换算的含量。第4副成分的含量是相对于上述主成分100摩尔的以复合氧化物或者各氧化物换算的含量。此外，本实施例中，作为(Ba1-x-ySrxCay)m(Ti1-zZrz)O3，使用m＝1.000的。
接着，将得到的电介质原料：100重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂：10重量份、作为增塑剂的邻苯二甲酸二丁基酯(DBP)：5重量份、作为溶剂的乙醇：100重量份用球磨机混合而糊料化，得到电介质层用糊料。
此外，在上述另外地，将Ni粒子：45重量份、萜品醇：52重量份、乙基纤维素：3重量份利用3辊磨混炼而制成浆料，制作内部电极层用糊料。
使用如上述制作的电介质层用糊料在PET膜上形成生片，使干燥后的厚度为10μm。接着，在其上使用内部电极层用糊料，以规定图案印刷电极层后，从PET膜剥离片材，制作具有电极层的生片。接着，将多片具有电极层的生片层叠，通过加压粘接制成生(グリ-ン)叠层体，通过将该生叠层体切断为规定尺寸，得到生芯片。
接着，对于得到的生芯片，通过在下述条件下进行脱粘合剂处理、烧成和退火，得到叠层陶瓷烧成体。
脱粘合剂处理条件为升温速度：25℃/小时、保持温度：250℃、温度保持时间：8小时、气氛：空气中。
烧成条件为升温速度：200℃/小时、保持温度：1300℃、温度保持时间：2小时、冷却速度：200℃/小时、气氛气体：加湿的N2+H2混合气体(氧分压：10-12MPa)。
退火条件为升温速度：200℃/小时、保持温度：1100℃、温度保持时间：2小时、冷却速度：200℃/小时、气氛气体：加湿的N2气(氧分压：10-7MPa)。
接着，将得到的叠层陶瓷烧成体的端面利用喷砂研磨后，涂布In-Ga作为外部电极，得到图1所示的叠层陶瓷电容器的试样。得到的电容器试样的尺寸为3.2mm×1.6mm×3.2mm，电介质层的厚度为8μm，内部电极层的厚度为1.5μm，夹在内部电极层中的电介质层数为4。
对于得到的各电容器试样，利用下述所示的方法测定相对介电常数(εs)、介电损耗(tanδ)、绝缘电阻(IR)、静电容量变化率(TC)、高温负荷寿命(HALT)、平均烧结体粒径。
相对介电常数εs
相对介电常数εs是如下算出的，针对电容器试样，由在基准温度25℃利用数字式LCR仪(YHP社制4274A)，在频率1kHz，输入信号水平(测定电压)1.0Vrms的条件下测定的静电容量算出的(无单位)。相对介电常数越高越优选，本实施例中，1000以上为良好。结果示于表2。
介电损耗(tanδ)
介电损耗(tanδ)是如下测定的，针对电容器试样，在基准温度25℃下，利用数字式LCR仪(YHP社制4274A)，在频率1kHz、输入信号水平(测定电压)1.0Vrms的条件下测定。介电损耗越低越优选，本实施例中，3％以下为良好。结果示于表2。
绝缘电阻(IR)
绝缘电阻(IR)是如下测定的，针对电容器试样，使用绝缘电阻计(ァドバンテスト社制R8340A)，在25℃下测定外加DC100V 60秒后的绝缘电阻IR。绝缘电阻越高越优选，本实施例中，1×1010MΩ以上为良好。结果示于表2。
静电容量变化率(TC)
针对电容器试样，在-25℃和105℃，利用数字式LCR仪(YHP社制4284A)，在频率1kHz、输入信号水平(测定电压)1Vrms的条件下测定静电容量，算出相对于基准温度25℃的静电容量的-25℃和105℃下的静电容量的变化率(单位为％)。本实施例中，-15～+5％以内为良好。结果示于表2。
高温加速寿命(HALT)
针对电容器试样，在200℃，40V/μm的电场下保持施加直流电压的状态，通过测定寿命时间，评价高温加速寿命(HALT)。本实施例中，从施加开始直到绝缘电阻降低一位数的时间定义为寿命。此外，该高温加速寿命针对10个电容器试样进行。本实施例中，3.1小时以上为良好。结果示于表2。
平均烧结体粒径
作为电介质粒子的平均烧结体粒径的测定方法如下，首先，将得到的电容器试样沿与内部电极垂直的面切断，研磨该切断面。并且，对该研磨面实施化学蚀刻，之后，利用扫描型电子显微镜(SEM)进行观察，利用编码(コ-ド)法，假定烧结体的形状为球形而算出。结果示于表2。
实施例2
除了将主成分的平均原料粒径、主成分的组成、相对于主成分100摩尔的副成分的含量、第3副成分和第4副成分的种类规定为表1和3所示值或者种类以外，与试样1同样地制作电容器试样，与试样1同样进行评价(试样2～48)。结果示于表2和表4。
【表1 】
表1
Figure G2009101596976D00131
·带有“*”的试样是本发明范围之外的试样。
·带有“**”的试样是权利要求3所规定范围之外的试样。
·斜体的数值是本发明范围之外的数值。
【表2】
表2
·带有“*”的试样是本发明范围之外的试样。
·带有“**”的试样是权利要求3所规定范围之外的试样。
·斜体的数值是本发明范围之外的数值。
【表3】
表3
Figure G2009101596976D00151
·带有“*”的试样是本发明范围之外的试样。
·带有“**”的试样是权利要求3所规定范围之外的试样。
·斜体的数值是本发明范围之外的数值。
【表4 】
表4
Figure G2009101596976D00161
·带有“*”的试样是本发明范围之外的试样。
·带有“**”的试样是权利要求3所规定范围之外的试样。
·斜体的数值是本发明范围之外的数值。
x(A位点中的Sr的比率)的效果(试样1～5)
由表1和表2，试样1、3、4中，不仅是x，y、z、m、相对于主成分的副成分的含量也在本发明的范围内。并且，这些试样1、3、4，与x比本发明的范围小的情况(试样2)相比，介电损耗和静电容量变化率显示良好值。此外，试样1、3、4，与x比本发明的范围大的情况(试样5)相比，相对介电常数和低温侧的静电容量变化率显示良好的值。
y(A位点中的Ca的比率)的效果(试样1、6～8)
由表1和表2，试样1、7、8中，不仅是y，x、z、m、相对于主成分的副成分的含量也在本发明的范围内。并且，这些试样1、7、8，与y比本发明的范围大的情况(试样6)相比，相对介电常数和静电容量变化率显示良好的值。
z(B位点中的Zr的比率)的效果(试样1、8～10)
由表1和表2，试样1、8、9中，不仅是z，x、y、m、相对于主成分的副成分的含量也在本发明的范围内。并且，这些试样1、8、9，与z比本发明的范围大的情况(试样10)相比，相对介电常数和静电容量变化率显示良好的值。
m(A位点与B位点的比率)的效果(试样1、11～14)
由表1和表2，试样1、12、13中，不仅是m，主成分的组成、相对于主成分的副成分的含量也在本发明的范围内。这些试样1、12、13，与m在本发明的范围外的情况(试样11、14)相比，有致密烧结的倾向。
第1副成分的效果(试样1、15～18)
由表1和表2，试样1、16和17中，不仅是相对于主成分100摩尔的第1副成分(MgO)的含量，主成分的组成和其他的副成分的含量也在本发明的范围内。这些试样1、16和17，与MgO的含量比本发明的范围小的情况(试样15)相比，静电容量变化率和高温负荷寿命显示良好的值。此外，试样1、16和17，与第1副成分的含量比本发明的范围大的情况(试样18)相比，有致密烧结的倾向。
第2副成分的效果(试样1、19～23)
由表1和表2，试样1、20和21中，不仅是相对于主成分100摩尔的第2副成分(MnO)的含量，主成分的组成和其他的副成分的含量也在本发明的范围内。这些试样1、20和21，与第2副成分的含量比本发明的范围小的情况(试样19)相比，绝缘电阻显示良好的值。此外，试样1，20和21，与第2副成分的含量比本发明的范围大的情况(试样22)相比，高温负荷寿命显示良好的倾向。
进一步地，由试样23可知，即使是将Mn变为Cr的情况，也得到与Mn同样的效果。
第3副成分(R的氧化物)的效果(试样1、24～37)
由表3和表4可知，试样1、25和26中，不仅是相对于主成分100摩尔的第3副成分(Y2O3)的含量，主成分的组成和其他的副成分的含量也在本发明的范围内。这些试样1、25和26，与第3副成分的含量比本发明的范围小的情况(试样24)相比，高温负荷寿命显示良好的值。此外，试样1、25和26，与第2副成分的含量比本发明的范围大的情况(试样27)相比，有致密烧结的倾向。
进一步地，由试样28～37可知，即使是对于R不是Y而代替为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho和Yb的情况，也得到与Y同样的效果。
第4副成分(含有Si的氧化物)的效果(试样1、38～44)
由表3和表4可知，试样1、39和40中，不仅是相对于主成分100摩尔的第4副成分(BaCaSiO3)的含量，主成分的组成和其他的副成分的含量也在本发明的范围内。这些试样1、39和40，与第4副成分的含量比本发明的范围小的情况(试样38)相比，静电容量变化率显示良好的值。此外，试样1、39和40，与第4副成分的含量比本发明的范围大的情况(试样41)相比，有致密烧结的倾向。
进一步地，由试样42～44可知，即使是使用BaSiO3、CaSiO3、SiO2代替BaCaSiO3的情况，也得到与BaCaSiO3同样的效果。
第5副成分的效果(试样1、45～51)
由表3和表4可知，试样1、45和46中，不仅是相对于主成分100摩尔的第5副成分(V2O5)的含量在本发明优选范围，主成分的组成和其他的副成分的含量也在本发明的范围内。这些试样1、45和46与V2O5的含量比本发明优选范围大的情况(试样47)相比，有致密烧结的倾向。
进而，由试样48～51可知，即使是使用Mo、W、Ta、Nb代替V的情况，也得到与V同样的效果。
图3所示为本申请的实施例的试样1的以25℃的静电容量为基准的容量温度特性。
由此可知，试样1在-25～105℃的温度范围，以25℃的静电容量为基准的静电容量变化率，相对于具有显示以25℃的静电容量为基准的容量温度特性的斜率-5000ppm/℃的直线，在-15～+5％的范围内。

Claims (8)

1.电介质陶瓷组合物，其具有：
用通式(Ba1-x-ySrxCay)m(Ti1-zZrz)O3表示的主成分、
包含Mg的氧化物的第1副成分、
包含选自Mn或者Cr的至少1种的氧化物的第2副成分、
包含R的氧化物的第3副成分，其中，R选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho和Yb的至少1种、和
包含含有Si的氧化物的第4副成分，其特征在于，
上述通式中，
0.20≤x≤0.40、
0≤y≤0.20、
0≤z≤0.30、且
0.950≤m≤1.050，
相对于上述主成分100摩尔，各副成分的比率为：
第1副成分：0.5～5摩尔，以元素换算、
第2副成分：0.05～2摩尔，以元素换算、
第3副成分：2～7摩尔，以元素换算、
第4副成分：0.5～5摩尔，以氧化物、或者复合氧化物换算，
在-25～105℃的温度范围，相对于具有显示以25℃的静电容量为基准的容量温度特性的斜率a的直线，以25℃的静电容量为基准的静电容量变化率在-15～+5％的范围内，
上述斜率a为-7000～-3000ppm/℃。
2.权利要求1所述的电介质陶瓷组合物，其特征在于，
上述电介质陶瓷组合物具有上述通式的y和z为0的主成分。
3.权利要求1所述的电介质陶瓷组合物，其特征在于，
相对于上述主成分100摩尔，以各元素换算，含有0～0.2摩尔第5副成分，所述第5副成分含有选自V、Mo、W、Ta和Nb的至少1种的氧化物。
4.权利要求2所述的电介质陶瓷组合物，其特征在于，
相对于上述主成分100摩尔，以各元素换算，含有0～0.2摩尔第5副成分，所述第5副成分含有选自V、Mo、W、Ta和Nb的至少1种的氧化物。
5.电子部件，其具有电介质层，所述电介质层含有权利要求1所述的电介质陶瓷组合物。
6.电子部件，其具有电介质层，所述电介质层含有权利要求2所述的电介质陶瓷组合物。
7.电子部件，其具有电介质层，所述电介质层含有权利要求3所述的电介质陶瓷组合物。
8.电子部件，其具有电介质层，所述电介质层含有权利要求4所述的电介质陶瓷组合物。
CN200910159697.6A 2008-07-31 2009-07-31 电介质陶瓷组合物和电子部件 Active CN101638318B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-197956 2008-07-31
JP2008197956A JP5217742B2 (ja) 2008-07-31 2008-07-31 誘電体磁器組成物および電子部品
JP2008197956 2008-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101638318A CN101638318A (zh) 2010-02-03
CN101638318B true CN101638318B (zh) 2012-12-12

Family

ID=41608956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910159697.6A Active CN101638318B (zh) 2008-07-31 2009-07-31 电介质陶瓷组合物和电子部件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8008222B2 (zh)
JP (1) JP5217742B2 (zh)
CN (1) CN101638318B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011162397A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Tdk Corp 誘電体磁器組成物の製造方法および電子部品の製造方法
JP2011162396A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Tdk Corp 誘電体磁器組成物および電子部品
JP5146475B2 (ja) * 2010-03-11 2013-02-20 Ｔｄｋ株式会社 誘電体磁器組成物およびセラミック電子部品
JP5655866B2 (ja) * 2011-01-12 2015-01-21 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ及び積層セラミックコンデンサの製造方法
WO2013005702A1 (en) 2011-07-05 2013-01-10 Canon Kabushiki Kaisha Piezoelectric material
JP5979992B2 (ja) 2011-07-05 2016-08-31 キヤノン株式会社 圧電材料
EP2730020B1 (en) 2011-07-05 2017-11-01 Canon Kabushiki Kaisha Piezoelectric element, multilayered piezoelectric element, liquid discharge head, liquid discharge apparatus, ultrasonic motor, optical apparatus, and electronic apparatus
WO2013065441A1 (ja) * 2011-11-01 2013-05-10 株式会社村田製作所 Ｐｔｃサーミスタおよびｐｔｃサーミスタの製造方法
DE102012110849A1 (de) * 2012-11-12 2014-05-15 Epcos Ag Temperaturfühler und Verfahren zur Herstellung eines Temperaturfühlers
JP6696267B2 (ja) * 2016-03-30 2020-05-20 Tdk株式会社 誘電体磁器組成物および積層セラミックコンデンサ
JP7122134B2 (ja) 2018-03-20 2022-08-19 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 コンバイン
CN108439980B (zh) * 2018-03-30 2021-07-06 广东工业大学 一种锆钛酸锰钡陶瓷及其制备方法与应用
CN110028318B (zh) * 2018-10-17 2021-11-12 南京微瓷新材料科技有限公司 一种高品质因子SrTiO3基介质陶瓷及其制备方法
KR102225451B1 (ko) 2019-06-28 2021-03-09 삼성전기주식회사 유전체 조성물 및 이를 포함하는 적층형 전자 부품
JP7356831B2 (ja) * 2019-07-17 2023-10-05 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101006027A (zh) * 2004-08-19 2007-07-25 株式会社村田制作所 介电陶瓷和单片陶瓷电容器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561998A (ja) 1991-09-04 1993-03-12 Hitachi Ltd 情報処理装置
JPH0561998U (ja) * 1992-01-25 1993-08-13 株式会社村田製作所 液晶ディスプレイバックライト用インバータ電源
JP3630205B2 (ja) * 1997-03-24 2005-03-16 Ｔｄｋ株式会社 誘電体セラミック材料の製造方法
JP3751146B2 (ja) * 1998-03-11 2006-03-01 松下電器産業株式会社 ＢａＴｉＯ３を主成分とする組成物の製造方法と積層セラミックコンデンサの製造方法
JP5153288B2 (ja) * 2002-01-15 2013-02-27 Ｔｄｋ株式会社 誘電体磁器組成物および電子部品
JP4110978B2 (ja) * 2003-01-24 2008-07-02 株式会社村田製作所 誘電体セラミックおよびその製造方法ならびに積層セラミックコンデンサ
JP2005123252A (ja) * 2003-10-14 2005-05-12 Tdk Corp 積層型セラミックコンデンサ及びその製造方法
JP2005187296A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Murata Mfg Co Ltd 誘電体セラミック組成物及び積層セラミックコンデンサ
WO2006025205A1 (ja) * 2004-09-02 2006-03-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. 誘電体セラミック組成物、その製造方法及び積層セラミックコンデンサ
JP4862501B2 (ja) * 2005-08-05 2012-01-25 株式会社村田製作所 誘電体セラミック、その製造方法及び積層セラミックコンデンサ
JP2007261913A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Tdk Corp 誘電体磁器組成物、電子部品および積層セラミックコンデンサ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101006027A (zh) * 2004-08-19 2007-07-25 株式会社村田制作所 介电陶瓷和单片陶瓷电容器

Also Published As

Publication number Publication date
US20100029464A1 (en) 2010-02-04
JP5217742B2 (ja) 2013-06-19
JP2010037112A (ja) 2010-02-18
CN101638318A (zh) 2010-02-03
US8008222B2 (en) 2011-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101638318B (zh) 电介质陶瓷组合物和电子部件
JP3908723B2 (ja) 誘電体磁器組成物の製造方法
CN102381876B (zh) 电介质陶瓷组合物和陶瓷电子部件
CN101088960B (zh) 电子部件、电介质陶瓷组合物及其制造方法
CN100548917C (zh) 电介质陶瓷组合物及电子部件
EP1710817B1 (en) Electronic device, dielectric ceramic composition, and method of production of the same
CN101407417B (zh) 电介质陶瓷组合物及电子部件
JP4821357B2 (ja) 電子部品、誘電体磁器組成物およびその製造方法
CN100556853C (zh) 电子部件、电介质陶瓷组合物及其制造方法
CN102190493A (zh) 电介质陶瓷组合物的制造方法和电子部件的制造方法
CN102190492A (zh) 电介质陶瓷组合物和电子部件
CN102219478B (zh) 电介质瓷组成物以及陶瓷电子零件
CN100550235C (zh) 叠层陶瓷电子部件的制造方法
CN101104558A (zh) 电子部件、电介质陶瓷组合物及其制造方法
CN101765572B (zh) 电介质瓷器及叠层陶瓷电容器
CN101265087A (zh) 电介质陶瓷组合物以及电子部件
JP5998765B2 (ja) 誘電体磁器組成物およびこれを用いたセラミック電子部品
CN101093749A (zh) 电介质陶瓷组合物、电子部件及其制造方法
CN101004956A (zh) 电介质陶瓷组合物及电子元件
CN101248025A (zh) 电子部件和其制造方法
CN101298385A (zh) 电介质陶瓷组合物的制造方法以及电子部件的制造方法
CN102557615A (zh) 电介质陶瓷组合物和其制造方法以及陶瓷电子部件
CN101284732A (zh) 电介质陶瓷组合物和电子部件
CN102543431A (zh) 层叠陶瓷电容器
CN100440392C (zh) 具有介电层的电子器件及其生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant