CN110894159A - 电介质组合物及电子部件 - Google Patents
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Abstract
一种电介质组合物，其中，含有以通式AaBbC4O15+α表示的复合氧化物作为主成分，A至少含有Ba，B至少含有Zr，C至少含有Nb，a为3.05以上，b为1.01以上。
Description
技术领域
本发明涉及电介质组合物及具备由该电介质组合物构成的电介质层的电子部件。
背景技术
安装在电子设备的电子电路或电源电路中搭载有多个利用电介质产生的介电特性的层叠陶瓷电容器那样的电子部件。作为构成这种电子部件的电介质的材料(电介质材料)，广泛使用钛酸钡系的电介质组合物。
但是，近年来，电子部件的用途扩大，例如，即使在高温或高电压的环境下也要求电子部件充分发挥性能。但是，这种环境中，钛酸钡系的电介质组合物的介电特性降低，钛酸钡系的电介质组合物不能充分应对该环境。因此，要求即使在这种用途中也能够发挥较高的介电特性的电介质组合物。
作为钛酸钡系电介质组合物以外的电介质组合物，专利文献1公开有在以通式Ba6Ti2Nb8O30表示的强电介质材料中将Ba、Ti及Nb的一部分利用其它的元素置换的电介质组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平3-274607号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上所述，电子设备中搭载多个电子部件，因此，要求电子部件为低成本。为了将电子部件以低成本制造，作为电极的材质，使用贱金属。
但是，特别是具有层叠有电介质层和内部电极的结构的层叠电子部件中，在使用贱金属作为内部电极的材质的情况下，为了防止贱金属的氧化，需要在还原氛围下同时烧成电介质层和内部电极。在还原氛围下烧成氧化物(电介质组合物)的情况下，从氧化物除去氧，容易生成氧缺陷和自由电子。生成的自由电子降低作为最初绝缘体的电介质组合物的电阻率。其结果，电介质组合物进行半导体化或导电体化。因此，电阻率降低的电介质组合物不能充分发挥以作为绝缘体为前提的介电特性。因此，要求构成与贱金属同时烧成的电介质层的电介质组合物即使在还原氛围下烧成也呈现较高的电阻率。
但是，当将专利文献1所记载的电介质组合物在还原氛围下烧成时，存在电阻率大幅降低的问题。
本发明是鉴于这种实际状况而研发的，其目的在于，提供一种电子部件，具备即使在还原氛围下烧成也呈现较高的电阻率的电介质组合物和由该电介质组合物构成的电介质层。
用于解决技术问题的技术方案
为了达成所述目的，本发明的电介质组合物如下。
[1]一种电介质组合物，其中，
所述电介质组合物含有以通式AaBbC4O15+α表示的复合氧化物作为主成分，
A至少含有Ba，B至少含有Zr，C至少含有Nb，
a为3.05以上，b为1.01以上。
[2]根据[1]所记载的电介质组合物，其中，
通式以(Ba1-xA1x)a(Zr1-yB1y)b(Nb1-zC1z)4O15+α表示，
A1含有选自Mg、Ca及Sr中的1种以上，B1含有选自Ti及Hf中的1种以上，C1含有Ta，
x为0.50以下，y为0.25以下，z为0.50以下。
[3]根据[1]或[2]所记载的电介质组合物，其中，
a为3.10以上。
[4]根据[1]～[3]中任一项所记载的电介质组合物，其中，
b为1.05以上。
[5]根据[1]～[4]中任一项所记载的电介质组合物，其中，
电介质组合物含有Al的氧化物(铝氧化物)。
[6]根据[5]所记载的电介质组合物，其中，
Al的氧化物(铝氧化物)为含有Ba的复合氧化物。
[7]根据[1]～[6]中任一项所记载的电介质组合物，其中，
密度为4.48g/cm3以上。
[8]一种电子部件，其中，
所述电子部件具备：含有[1]～[7]中任一项所记载的电介质组合物的电介质层和以贱金属作为主成分的电极层。
发明效果
根据本发明，能够提供具备即使在还原氛围下烧成也呈现较高的电阻率的电介质组合物和由该电介质组合物构成的电介质层的电子部件。
附图说明
图1是本发明一个实施方式所涉及的层叠陶瓷电容器的剖面图。
符号说明
1…层叠陶瓷电容器
10…元件主体
2…电介质层
3…内部电极层
4…外部电极
具体实施方式
以下，基于具体的实施方式，通过以下的顺序详细地说明本发明。
1.层叠陶瓷电容器
1.1层叠陶瓷电容器的整体结构
1.2电介质层
1.3内部电极层
1.4外部电极
2.电介质组合物
2.1复合氧化物
2.2Al的氧化物(铝氧化物)
3.层叠陶瓷电容器的制造方法
4.本实施方式的效果
5.变形例
(1.层叠陶瓷电容器)
(1.1层叠陶瓷电容器的整体结构)
作为本实施方式的电子部件的一例的层叠陶瓷电容器1在图1中表示。层叠陶瓷电容器1具有电介质层2和内部电极层3交替层叠的结构的元件主体10。在该元件主体10的两端部形成有在元件主体10的内部交替配置的内部电极层3和分别导通的一对外部电极4。元件主体10的形状没有特别限制，但通常设为长方体状。另外，元件主体10的尺寸也没有特别限制，只要根据用途设为适当的尺寸即可。
(1.2电介质层)
电介质层2由后述的本实施方式的电介质组合物构成。其结果，具有电介质层2的层叠陶瓷电容器即使内部电极层的主成分为贱金属，也能够呈现较高的电阻率(例如，1.0×106Ωm以上)。
电介质层2的每一层的厚度(层间厚度)没有特别限定，能够根据期望的特性或用途等任意设定。通常优选层间厚度为100μm以下，更优选为30μm以下。另外，电介质层2的层叠数没有特别限定，但本实施方式中，例如优选为20以上。
(1.3内部电极层)
本实施方式中，内部电极层3以各端面交替露出于元件主体10的对置的两个端部的表面的方式层叠。
内部电极层3中含有的导电材料的主成分为贱金属。作为贱金属，没有特别限定，例如只要使用Ni、Ni系合金、Cu、Cu系合金等、作为贱金属公知的导电材料即可。此外，Ni、Ni系合金、Cu或Cu系合金中也可以含有0.1质量％左右以下的P等的各种微量成分。另外，内部电极层3也可以使用市售的电极用浆料形成。内部电极层3的厚度只要根据用途等适当决定即可。
(1.4外部电极)
外部电极4中含有的导电材料没有特别限定。例如只要使用Ni、Cu、Sn、Ag、Pd、Pt、Au或它们的合金、导电性树脂等公知的导电材料即可。外部电极4的厚度只要根据用途等适当决定即可。
(2.电介质组合物)
本实施方式的电介质组合物含有至少包含Ba、Zr及Nb的复合氧化物作为主成分。即，本实施方式中，复合氧化物在本实施方式的电介质组合物100质量％中含有80质量％以上，优选含有90质量％以上。
另外，电介质组合物具有由上述复合氧化物构成的主成分颗粒和存在于主成分颗粒间的晶界。晶界中包含后述的Al的氧化物(铝氧化物)、从主成分扩散的成分等。
主成分颗粒的平均粒径优选为0.01～10μm的范围内。另外，主成分颗粒的平均粒径更优选为0.1μm以上。另一方面，主成分颗粒的平均粒径更优选为1μm以下。通过将主成分颗粒的平均粒径设为上述范围内，容易得到具有较高的机械强度的电介质组合物。
本实施方式中，主成分颗粒的平均粒径设为通过线法算出的线直径(corddiameter)的平均值。具体而言，在主成分颗粒出现的照片上任意画直线，利用该直线与晶界的交点的数去除该直线的长度，由此，算出线直径。对10条左右的直线算出线直径，并将其平均值设为主成分颗粒的平均粒径。
(2.1复合氧化物)
该复合氧化物中包含的氧以外的元素以价数为基准，分成3个元素组(“A”、“B”及“C”)，该复合氧化物以通式AaBbC4O15+α表示。
“A”为2价元素，并含有Ba。“B”为4价元素，并含有Zr。“C”为5价元素，并含有Nb。另外，上述通式中的“a”表示构成“C”的元素在通式中包含4个原子的情况下的“A”的原子数比例，上述通式中的“b”表示构成“C”的元素在通式中包含4个原子的情况下的“B”的原子数比例。
本实施方式中，“a”为3.05以上，优选为3.10以上。“a”的上限在得到本发明效果的范围内被限制，但例如优选为3.50以下，更优选为3.30以下。
另外，本实施方式中，“b”为1.01以上，优选为1.05以上。“b”的上限在得到本发明效果的范围内被限制，但例如优选为1.50以下，更优选为1.30以下。
因此，上述复合氧化物能够指在化学计量组成以通式A3B1C4O15表示的复合氧化物中，“A”及“B”相对于“C”以规定的比例过量含有的复合氧化物。与通式中的“A”、“B”及“C”的比率(A:B:C＝3:1:4)相比，“A”及“B”相对于“C”过量地含有，由此，上述复合氧化物即使在还原氛围下烧成，也能够呈现较高的电阻率。其结果，将含有上述复合氧化物作为主成分的电介质组合物与由贱金属构成的电极同时烧成而得到的电子部件能够充分发挥以作为绝缘体为前提的介电特性。
另一方面，在“a”及“b”的一方或双方为上述范围外的情况下，当在还原氛围下烧成时，复合氧化物的电阻率急剧地降低，成为与半导体或导电体同程度的电阻率。其结果，得不到介电特性。
此外，该复合氧化物中，氧(O)量有时根据“A”、“B”及“C”的结构比、氧缺陷等而变化。因此，本实施方式中，将以通式A3B1C4O15表示的复合氧化物中的化学计量比设为基准，将来自化学计量比的氧的偏差量以“α”表示。作为“α”的范围没有特别限制，例如为-1以上1以下左右。
上述以通式A3B1C4O15表示的复合氧化物为弛豫强电介质，复合氧化物的结晶结构中，价数不同的“B”和“C”以规定的比例占有规定的位点。认为起因于由此产生的局部的结构引起的不均质性，得到规定的介电特性。
作为得到即使将本实施方式的复合氧化物在还原氛围下烧成也呈现较高的电阻率的复合氧化物的主要原因，例如能够如以下推测。当将以通式A3B1C4O15表示的复合氧化物在还原氛围下烧成时，从复合氧化物除去氧，氧缺陷和自由电子成对生成。其结果，认为通过生成的自由电子的移动产生导电性，复合氧化物的电阻率降低。
在此，通过使“A”及“B”相对于“C”过量存在，“B”及“C”占有的位点中，B占有的比率变大。换言之，认为“B”置换“C”。如上所述，由于“B”为4价元素，“C”为5价元素，因此，当“B”置换“C”时，与氧的价数平衡瓦解，生成氧缺陷，但未生成自由电子。其结果，复合氧化物中，氧缺陷在一定程度上存在，因此，生成伴随还原烧成的氧缺陷的反应难以进行。即，即使在还原氛围下，也难以产生从复合氧化物除去氧的反应。因此，难以生成自由电子，因此，认为抑制电阻率的降低。
本实施方式中，“A”至少含有Ba，但也可以含有Ba以外的2价元素A1。“A1”优选含有选自Mg、Ca及Sr中的1种以上。除了Ba之外，在“A”中含有“A1”的情况下，本实施方式的复合氧化物能够以(Ba1-xA1x)aBbC4O15+α表示。式中，“x”优选为0.00以上。另一方面，“x”优选为0.50以下，更优选为0.25以下。即使“A”中含有“A1”，也可得到适当的介电特性。
此外，在作为“A1”含有Mg的情况下，存在相对介电常数降低的倾向。因此，从得到较高的相对介电常数的观点来看，在将构成“A”的原子总数设为1的情况下，Mg的原子数的比例优选为0.20以下，更优选为0.10以下。
另外，“B”至少含有Zr，但也可以含有Zr以外的4价元素B1。“B1”优选含有选自Ti及Hf中的1种以上。在除了Zr之外，“B”中还含有“B1”的情况下，本实施方式的复合氧化物能够以Aa(Zr1-yB1y)bC4O15+α表示。式中，“y”优选为0.00以上。另一方面，“y”优选为0.50以下，更优选为0.25以下。即使“B”中含有“B1”，也可得到适当的介电特性。
此外，在作为“B1”含有Ti的情况下，存在电阻率降低的倾向。因此，本实施方式中，优选Ti以得到本发明效果的程度而含有。具体而言，在将构成“B”的原子总数设为1的情况下，Ti的原子数的比例优选为0.25以下，更优选为0.125以下。从得到较高的电阻率的观点来看，优选实际上不含有Ti。在此，“实际上不含有Ti”是指，如果是不可避免的杂质所引起的量的程度，则也可以含有Ti。
另外，“C”至少含有Nb，但也可以含有Nb以外的5价元素C1。“C1”优选含有Ta。在除了Nb之外，“C”中还含有“C1”的情况下，本实施方式的复合氧化物能够以AaBb(Nb1-zC1z)4O15+α表示。式中，“z”优选为0.00以上。另一方面，“z”优选为0.50以下，更优选为0.25以下。即使“C”中含有“C1”，也可得到适当的介电特性。
此外，在将构成“A”的原子总数设为1的情况下，优选Mg、Ca及Sr以外的2价元素A1的原子数的比例为0.10以下。在将构成“B”的原子总数设为1的情况下，优选Ti及Hf以外的4价元素B1的原子数的比例为0.10以下。在将构成“C”的原子总数设为1的情况下，优选Ta以外的5价元素C1的原子数的比例为0.10以下。
综上所述，通式AaBbC4O15+α能够以(Ba1-xA1x)a(Zr1-yB1y)b(Nb1-zC1z)4O15+α表示。“a”、“b”、“x”、“y”、“z”及“α”为上述范围。
(2.2Al的氧化物(铝氧化物))
本实施方式的电介质组合物除了上述复合氧化物以外，也可以含有Al的氧化物(铝氧化物)。通过含有铝氧化物，能够进一步提高电介质组合物的电阻率，并且提高介电特性。另外，通过含有铝氧化物，能够缩小由上述复合氧化物构成的主成分颗粒的平均粒径。其结果，容易得到具有较高的机械强度的电介质组合物。作为铝氧化物，例如示例Al2O3。
铝氧化物主要具有作为烧结助剂的作用。即，通过在该电介质组合物的原料中含有铝氧化物的原料，在烧成时促进电介质组合物的烧结。因此，能够降低为了得到能够发挥充分的特性的程度的烧结性所需要的烧成温度。换言之，能够提高以相同的烧成温度烧成而得到的电介质组合物的密度。本实施方式中，电介质组合物的密度优选为4.48g/cm3，更优选为4.72g/cm3以上。
另外，随着电介质组合物的烧结性的提高，电介质组合物的特性也提高。因此，通过含有铝氧化物，即使烧成温度较低，也能够使电阻率及其它的介电特性良好。
本实施方式中，铝氧化物的含量相对于上述复合氧化物100质量％优选为0.5质量％以上，更优选为1质量％以上。另一方面，铝氧化物的含量相对于上述复合氧化物100质量％，优选为20质量％以下，更优选为10质量％以下。
另外，铝氧化物优选含有Ba，更优选为含有Al(铝)和Ba(钡)的复合氧化物。作为含有Al(铝)和Ba(钡)的复合氧化物，优选Ba(钡)的原子数比Al(铝)的原子数少。作为这种复合氧化物，例如，示例0.82BaO·6Al2O3、1.32BaO·6Al2O3、BaAl2O4，优选为1.32BaO·6Al2O3。
另外，本实施方式的电介质组合物也可以在实现本发明效果的范围内，除了上述复合氧化物及铝氧化物以外，含有其它的成分。其它的成分的含量优选为电介质组合物100质量％中20质量％以下，更优选为10质量％以下。特别是选自SiO2、MnO、CuO、Fe2O3及Bi2O3中的1种以上的成分的含量优选合计为电介质组合物100质量％中0.5质量％以下。这是由于，这些成分降低电介质组合物的烧结性，其结果，电介质组合物的介电特性及物理特性降低。
(3.层叠陶瓷电容器的制造方法)
接着，以下说明图1所示的层叠陶瓷电容器1的制造方法的一例。
本实施方式的层叠陶瓷电容器1能够通过与现有的层叠陶瓷电容器同样的公知的方法制造。作为公知的方法，例如示例如下方法：使用包含电介质组合物的原料的浆料制作生坯芯片，将其烧成并制造层叠陶瓷电容器。以下，具体地说明制造方法。
首先，准备电介质组合物的初始原料。作为初始原料，能够使用构成上述电介质组合物的复合氧化物。另外，能够使用复合氧化物中包含的各金属的氧化物。另外，能够使用通过烧成而成为构成该复合氧化物的成分的各种化合物。作为各种化合物，例如示例：碳酸盐、草酸盐、硝酸盐、氢氧化物、有机金属化合物等。另外，在电介质组合物含有铝氧化物的情况下，还准备铝氧化物的原料。作为铝氧化物的原料，与复合氧化物的原料一样，能够使用氧化物、各种化合物等。本实施方式中，优选上述初始原料为粉末。
准备的初始原料中，将复合氧化物的原料按规定的比例称重之后，使用球磨机等进行规定时间的湿式混合。将混合粉干燥后，在大气中以700～1300℃的范围进行热处理，得到复合氧化物的预烧粉末。另外，在铝氧化物为复合氧化物的情况下，优选将构成该复合氧化物的各成分的原料进行热处理并得到铝氧化物的预烧粉末。
接着，制备用于制作生坯芯片的浆料。将得到的预烧粉末、粘合剂、溶剂进行混炼而涂料化，制备电介质层用浆料。在电介质组合物含有铝氧化物的情况下，将预烧粉末、铝氧化物的原料粉末或铝氧化物的预烧粉末、粘合剂、溶剂进行混炼而涂料化，制备电介质层用浆料。粘合剂及溶剂只要使用公知的材料即可。另外，电介质层用浆料也可以根据需要含有增塑剂或分散剂等的添加物。
内部电极层用浆料通过将上述导电材料的原料、粘合剂、溶剂进行混炼而得到。粘合剂及溶剂只要使用公知的材料即可。内部电极层用浆料也可以根据需要含有常用材料或增塑剂等的添加物。
外部电极用浆料能够与内部电极层用浆料同样地制备。
使用得到的各浆料，形成生坯片材及内部电极图案，将它们层叠而得到生坯芯片。
相对于得到的生坯芯片，根据需要进行脱粘合剂处理。脱粘合剂处理条件只要设为公知的条件即可，例如，将保持温度优选设为200～350℃。
脱粘合剂处理后，进行生坯芯片的烧成，得到元件主体。本实施方式中，能够进行在还原氛围下的烧成(还原烧成)。其它的烧成条件只要设为公知的条件即可，例如，将保持温度优选设为1200～1450℃。
烧成后，相对于得到的元件主体，根据需要进行再氧化处理(退火)。退火条件只要设为公知的条件即可，例如，优选将退火时的氧分压设为比烧成时的氧分压高的氧分压，且将保持温度设为1150℃以下。
构成上述那样得到的元件主体的电介质层的电介质组合物是上述电介质组合物。对该元件主体实施端面研磨，且涂布外部电极用浆料并烧接，形成外部电极4。然后，根据需要，在外部电极4的表面通过镀敷等形成包覆层。
由此制造本实施方式的层叠陶瓷电容器。
(4.本实施方式的效果)
本实施方式中，将以通式A3B1C4O15表示的复合氧化物的化学量论组成设为基准，采用“A”及“B”的原子数比“C”的原子数多的复合氧化物。
这样，通过相对于“C”的原子数同时增多“A”及“B”的原子数，价数比“C”小的“B”置换“C”，因此，复合氧化物中产生氧缺陷，但未产生自由电子。
通过存在这种氧缺陷，氧缺陷和自由电子成对生成的通常的还原反应难以进行。其结果，抑制伴随还原的自由电子的增加，并抑制该自由电子的移动引起的电阻率的降低。其结果，进行还原烧成得到的电介质组合物能够呈现较高的电阻率。
为了得到这种效果，也可以将构成A的Ba利用上述2价元素A1以规定的比例置换，也可以将构成B的Zr利用上述4价元素B1以规定的比例置换，也可以将构成C的Nb利用上述5价元素C1以规定的比例置换。
另外，电介质组合物不仅含有复合氧化物，还含有铝氧化物，由此，烧结性提高。因此，与不含有铝氧化物的情况相比，即使降低烧成温度，电介质组合物也充分烧结。换言之，在相同的烧成温度的情况下，烧成后的电介质组合物的密度提高，不仅电阻率，介电特性也提高。另外，通过电介质组合物含有铝氧化物，能够减小主成分颗粒的平均粒径。其结果，容易得到较高的机械强度。
(5.变形例)
上述实施方式中，说明了本发明的电子部件为层叠陶瓷电容器的情况，但本发明的电子部件不限定于层叠陶瓷电容器，只要是具有上述电介质组合物的电子部件均可。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不受上述实施方式的任何限定，也可以在本发明的范围内以各种方式改变。
实施例
以下，使用实施例及比较例更详细地说明本发明。但是，本发明不限定于以下的实施例。
(实验1)
首先，作为电介质组合物的主成分即复合氧化物的初始原料，准备碳酸钡(BaCO3)、碳酸钙(CaCO3)、碳酸锶(SrCO3)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiO2)、氧化铌(Nb2O5)及氧化钽(Ta2O5)的粉末。以烧成后的电介质组合物具有表1所示的组成的方式，称重所准备的初始原料。
接着，将称重的各粉末使用作为分散介质的离子交换水，利用球磨机进行16小时湿式混合，将混合物干燥得到混合原料粉末。然后，将得到的混合原料粉末在大气中以保持温度900℃、保持时间2小时的条件进行热处理，得到复合氧化物的预烧粉末。
将得到的预烧粉末使用作为分散介质的离子交换水利用球磨机进行16小时湿式粉碎，并将粉碎物进行干燥。
相对于粉碎的预烧粉末100质量％，添加10质量％的作为粘合剂的含有6质量％的聚乙烯醇树脂的水溶液进行造粒，得到造粒粉。
将得到的造粒粉投入φ12mm的模具中，以0.6ton/cm2的压力进行预冲压成型，进一步以1.2ton/cm2的压力进行本冲压成型，得到圆盘状的生坯成型体。
将得到的生坯成型体在还原氛围下烧成，进一步进行退火处理，在还原氛围下得到烧成的烧结体。烧成条件中，将升温速度设为200℃/h，将保持温度设为1375℃，将保持时间设为2小时。氛围气体设为加湿成露点20℃的氮与氢的混合气体(氢浓度3％)。另外，退火处理条件中，将保持温度设为1050℃，将保持时间设为2小时。氛围气体设为加湿成露点20℃的氮气。
通过向得到的烧结体的两主面涂布In-Ga合金，形成一对电极，由此，得到圆盘状的陶瓷电容器的试样。
相对于电容器试样，在基准温度(25℃)下使用数字电阻仪表(ADVANTEST公司制造R8340)测定绝缘电阻。根据得到的绝缘电阻、有效电极面积、电介质层的厚度算出电阻率。电阻率越高越优选，本实施例中，将电阻率为1.0×106(Ω·m)以上的试样判断为良好。将结果在表1中表示。
此外，很明显电阻率低于1.0×104(Ω·m)的试样得不到充分的介电特性，因此，不进行后述的相对介电常数及tanδ的测定。
相对于电阻率为1.0×104(Ω·m)以上的试样，在室温(20℃)下，利用数字LCR仪表(YHP公司制造4284A)输入频率1kHz、输入信号电平(测定电压)1Vrms的信号，并测定电容及tanδ。然后，将相对介电常数(无单位)基于电介质层的厚度、有效电极面积、通过测定得到的电容进行算出。相对介电常数越高越优选，本实施例中，将相对介电常数为100以上的试样判断为良好。将结果在表1中表示。
此外，电阻率为1.0×104(Ω·m)以上且低于1.0×108(Ω·m)的试样的相对介电常数基于以频率1MHz测定的电容算出。这是由于，以频率1kHz测定的这些试样的电容的测定值强烈受到试样的低电阻的影响，而可靠性差。同样，1.0×104(Ω·m)以上且低于1.0×108(Ω·m)的试样的tanδ也是频率1MHz下的测定值。
[表1]
“电阻率”的栏中的“aE+b”的记载表示“a×10b”。
根据表1能够确认到，将以组成式Ba3ZrNb4O15表示的复合氧化物的化学计量组成设为基准，Ba及Zr的原子数相对于Nb的原子数的比例为上述范围的试样呈现较高的电阻率。
另一方面，能够确认到，Ba及Zr的原子数相对于Nb的原子数比例为上述范围外的试样呈现非常低的电阻率。
(实验2)
除了以烧成后的电介质组合物具有表2所示的组成的方式，称重所准备的初始原料以外，通过与实验1相同的方法，制作电容器试样。另外，相对于制作的电容器试样，进行与实验1相同的评价。将结果在表2中表示。
[表2]
“电阻率”的栏中的“aE+b”的记载表示“a×10b”。
根据表2能够确认到，通过将Ba、Zr及Nb利用上述元素且以上述比例置换，得到较高的电阻率。另外，能够确认到，当置换元素的原子数比例超过上述范围时，电阻率降低。特别是能够确认到，Mg的原子数比例过多时，相对介电常数与电阻率一起降低。
(实验3)
作为铝氧化物的初始原料，准备氧化铝(Al2O3)及碳酸钡(BaCO3)的粉末。另外，作为铝氧化物的比较例的初始原料，准备氧化硅(SiO2)、氧化锰(MnO)、氧化铜(CuO)、氧化铁(Fe2O3)及氧化铋(Bi2O3)的粉末。
以烧成后的电介质组合物具有表3所示的组成的方式，称重所准备的初始原料。铝氧化物及SiO2等以相对于复合氧化物100质量％含有5质量％的方式称重。此外，复合氧化物的组成与实验1的试样编号9的试样的组成相同。
除了将烧成温度设为1300℃以外，通过与实验1相同的方法，制作电容器试样。另外，相对于所制作的电容器试样，进行与实验1相同的评价，进一步评价密度、平均粒径及机械强度。将结果在表3中表示。
密度如以下测定。将烧成后的圆盘状的电容器试样的直径测定3个部位，得到直径R。接着，将圆盘状的电容器试样的厚度测定3个部位，得到厚度h。使用得到的R和h，算出圆盘状的电容器试样的体积V(＝1/4·π·R2·h)。这里的π表示圆周率。接着，测定圆盘状的电容器试样的质量m，并计算m/V，由此，得到圆盘状的电容器试样的密度。将对3个试样评价的密度的结果的平均值在表3中表示。
平均粒径如以下测定。对得到的烧结体的表面进行镜面研磨，在空气中将升温速度设为200℃/h，将保持温度设为1200℃，将保持时间设为2小时，进行热蚀刻。在热蚀刻后通过SEM观察烧结体的表面，特定主成分颗粒，并如以下测定主成分颗粒的线直径。
在通过SEM拍摄的烧结体的表面的照片上画任意的线，计数横切线的晶界的数后，利用晶界的数去除线的长度，由此，计算线直径。线画10条，并在各个线中测定线直径。将测定的线直径的平均值设为主成分颗粒的平均粒径。将平均粒径在表3中表示。
如以下测定电介质组合物的机械强度。将得到的造粒粉投入5×53mm的模具，以0.6ton/cm2的压力进行预冲压成型，进一步以1.2ton/cm2的压力进行本冲压成型，制作生坯成型体。将得到的生坯成型体在还原氛围下烧成，进一步进行退火处理，在还原氛围下烧成而得到棱柱的烧结体。烧结体的截面为长方形。烧成条件中，将升温速度设为200℃/h，将保持温度设为1300℃，将保持时间设为2小时。氛围气体设为加湿成露点20℃的氮与氢的混合气体(氢浓度3％)。另外，退火处理条件中，将保持温度设为1050℃，将保持时间设为2小时。氛围气体设为加湿成露点20℃的氮气。
将得到的烧结体以成为总长36mm以上且低于45mm、宽度4.0±0.1mm、厚度3.0±0.1mm的方式加工，进行倒角，并设为试验用的样品。相对于对各试样得到的10个样品，基于JIS R 1601中规定的试验方法进行3点弯曲试验。本实施例中，将3点弯曲强度的平均值为40MPa以上的试样判断为非常良好(◎)，将30MPa以上的试样判断为良好(○)，将低于30MPa的试样判断为不良(×)。将结果在表3中表示。
根据表3能够确认到，电介质组合物通过含有铝氧化物，由此，烧结性比不含有铝氧化物的试样提高，密度变高。其结果，还能够确认到，电阻率、相对介电常数及3点弯曲强度提高。实验3中，能够确认到，以比实验1中的烧成温度(1375℃)低的温度(1300℃)烧成，但电介质组合物含有铝氧化物，由此，呈现与实验1同等以上的电阻率及相对介电常数。
另外，能够确认到，作为铝氧化物，与Al2O3相比，Al与Ba的复合氧化物这一方优选。
另一方面，能够确认到，与含有铝氧化物的试样相比，含有也可以用作烧结助剂的SiO2、MnO、CuO、Fe2O3及Bi2O3的试样的电阻率、相对介电常数、密度及3点弯曲强度中的任意项均差。
在本实施例中，关于电阻率，对所谓的单层陶瓷电容器进行评价，对层叠有电介质层和内部电极的层叠陶瓷电容器，也呈现与本实施例的电容器试样同样的电阻率。
Claims (8)
1.一种电介质组合物，其中，
所述电介质组合物含有以通式AaBbC4O15+α表示的复合氧化物作为主成分，
所述A至少含有Ba，所述B至少含有Zr，所述C至少含有Nb，
所述a为3.05以上，所述b为1.01以上。
2.根据权利要求1所述的电介质组合物，其中，
所述通式以(Ba1-xA1x)a(Zr1-yB1y)b(Nb1-zC1z)4O15+α表示，
所述A1含有选自Mg、Ca及Sr中的1种以上，所述B1含有选自Ti及Hf中的1种以上，C1含有Ta，
所述x为0.50以下，所述y为0.25以下，所述z为0.50以下。
3.根据权利要求1或2所述的电介质组合物，其中，
所述a为3.10以上。
4.根据权利要求1或2所述的电介质组合物，其中，
所述b为1.05以上。
5.根据权利要求1或2所述的电介质组合物，其中，
所述电介质组合物含有铝氧化物。
6.根据权利要求5所述的电介质组合物，其中，
所述铝氧化物为含有Ba的复合氧化物。
7.根据权利要求1或2所述的电介质组合物，其中，
密度为4.48g/cm3以上。
8.一种电子部件，其中，
所述电子部件具备：含有权利要求1～7中任一项所述的电介质组合物的电介质层、和含有贱金属作为主成分的电极层。
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