JP2001080954A - 積層セラミックコンポジットコンデンサおよびその製法 - Google Patents
積層セラミックコンポジットコンデンサおよびその製法Info
- Publication number
- JP2001080954A JP2001080954A JP25007199A JP25007199A JP2001080954A JP 2001080954 A JP2001080954 A JP 2001080954A JP 25007199 A JP25007199 A JP 25007199A JP 25007199 A JP25007199 A JP 25007199A JP 2001080954 A JP2001080954 A JP 2001080954A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- firing
- ceramic composite
- phase
- powder
- pmn
- 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
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】化学組成の異なる２種以上の強誘電体粉末を混
合し、広い温度範囲で優れた比誘電率温度特性の積層セ
ラミックコンポジットコンデンサの提供する。 【解決手段】Ｔｉ，Ｎｉを添加してＰＭＮ−ＰＴ系およ
びＰＭＮ−ＰＮＮ系誘電体粉末にＢａ，Ｃｕを添加した
誘電体粉末を原料として高温焼成し、積層コンデンサの
誘電体層のＰＭＮ結晶粒界に異相のパイロクロア結晶
相、コランバイト結晶相、Ｂａ，Ｃｕの酸化物相を析出
させ、ＰＭＮ結晶粒子の拡散を抑制して、粉末混合時と
同じ化学組成の相を残留させた積層セラミックコンポジ
ットコンデンサ。
合し、広い温度範囲で優れた比誘電率温度特性の積層セ
ラミックコンポジットコンデンサの提供する。 【解決手段】Ｔｉ，Ｎｉを添加してＰＭＮ−ＰＴ系およ
びＰＭＮ−ＰＮＮ系誘電体粉末にＢａ，Ｃｕを添加した
誘電体粉末を原料として高温焼成し、積層コンデンサの
誘電体層のＰＭＮ結晶粒界に異相のパイロクロア結晶
相、コランバイト結晶相、Ｂａ，Ｃｕの酸化物相を析出
させ、ＰＭＮ結晶粒子の拡散を抑制して、粉末混合時と
同じ化学組成の相を残留させた積層セラミックコンポジ
ットコンデンサ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、強誘電体材料を混
合した粉末よりなるグリーンシートに、所定の内部電極
を印刷し、これを積層焼成した積層セラミックコンポジ
ットコンデンサに関する。
合した粉末よりなるグリーンシートに、所定の内部電極
を印刷し、これを積層焼成した積層セラミックコンポジ
ットコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子部品の小型，薄肉化に伴な
い、これらの電子部品を搭載する電子機器も産業用，民
生用共に超小型化、超薄型化の方向にある。こうした傾
向は電子部品に対しても一層の小型化や大集積化が要求
されている。
い、これらの電子部品を搭載する電子機器も産業用，民
生用共に超小型化、超薄型化の方向にある。こうした傾
向は電子部品に対しても一層の小型化や大集積化が要求
されている。
【０００３】電子部品の中で重要な要素を占めるコンデ
ンサ部品においても、比較的容積の小さいセラミックコ
ンデンサでは、従来のディスク型から積層型に移行して
容量値を大きくし、小型化の可能なチップタイプのコン
デンサへ移行することで、その需要は急激に増えてきて
いる。
ンサ部品においても、比較的容積の小さいセラミックコ
ンデンサでは、従来のディスク型から積層型に移行して
容量値を大きくし、小型化の可能なチップタイプのコン
デンサへ移行することで、その需要は急激に増えてきて
いる。
【０００４】さらに、前記積層セラミックコンデンサは
広い温度範囲で、大きな比誘電率を有する、いわゆる比
誘電率温度特性に優れていることが望まれている。現
在、その解決手段としては、次に示す３つの方法が試行
されている。
広い温度範囲で、大きな比誘電率を有する、いわゆる比
誘電率温度特性に優れていることが望まれている。現
在、その解決手段としては、次に示す３つの方法が試行
されている。
【０００５】 鉛系強誘電体材料に特殊元素を添加し
て改良する方法。
て改良する方法。
【０００６】 化学組成の異なる２種以上の強誘電体
材料、例えば、純度の高いＰＭＮ粉末とＰＮＮ粉末を混
合してコンポジット化する方法（エレクトロニック・セ
ラミクス、１９９１年６月号、リラクサセラミクス特
集、第５２頁）。
材料、例えば、純度の高いＰＭＮ粉末とＰＮＮ粉末を混
合してコンポジット化する方法（エレクトロニック・セ
ラミクス、１９９１年６月号、リラクサセラミクス特
集、第５２頁）。
【０００７】 化学組成が異なる、つまりキュリー点
の異なる各種誘電体材料を用いてそれぞれグリーンシー
トを作成し、内部電極を印刷後、２種以上のグリーンシ
ートの複数枚を交互に積層して焼結する方法（エレクト
ロニック・セラミクス、１９９１年６月号、リラクサセ
ラミクス特集、第１５頁）。
の異なる各種誘電体材料を用いてそれぞれグリーンシー
トを作成し、内部電極を印刷後、２種以上のグリーンシ
ートの複数枚を交互に積層して焼結する方法（エレクト
ロニック・セラミクス、１９９１年６月号、リラクサセ
ラミクス特集、第１５頁）。
【０００８】そのほかにも、特開平３−１４１１４６
号、特開平５−３６３０９号、特開昭６３−１４１２０
５号公報等にはＰＭＮ系材料からなるセラミックコンデ
ンサが開示されている。
号、特開平５−３６３０９号、特開昭６３−１４１２０
５号公報等にはＰＭＮ系材料からなるセラミックコンデ
ンサが開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、化学組
成の異なる強誘電体材料を混合してグリーンシートを形
成し、強誘電体粉末の化学組成をどのように構成すれ
ば、焼成後のコンデンサの誘電体層組織中に、焼成前と
同じ化学組成を有する相を残存させ、かつ、化学組成の
異なる２種以上の粉末が接触する全ての界面で生成する
拡散相を如何にすれば少なくできるか等について調べる
ために実験を重ねた。
成の異なる強誘電体材料を混合してグリーンシートを形
成し、強誘電体粉末の化学組成をどのように構成すれ
ば、焼成後のコンデンサの誘電体層組織中に、焼成前と
同じ化学組成を有する相を残存させ、かつ、化学組成の
異なる２種以上の粉末が接触する全ての界面で生成する
拡散相を如何にすれば少なくできるか等について調べる
ために実験を重ねた。
【００１０】例えば、純度の高いＰＭＮとＰＮＮの粉末
を混合して、スラリーを形成し、焼成後のコンデンサの
誘電体層の組織は、焼成時にそれぞれの結晶粒子の拡散
が進行して均一化し、化学組成が同じ拡散相のみになっ
てしまう。つまり誘電体が一体化したために、１種類の
誘電体材料としての比誘電率温度特性挙動を示し、該特
性は改善されない。これは焼成時に、互いの結晶粒子の
拡散速度が非常に早いために起る現象である。
を混合して、スラリーを形成し、焼成後のコンデンサの
誘電体層の組織は、焼成時にそれぞれの結晶粒子の拡散
が進行して均一化し、化学組成が同じ拡散相のみになっ
てしまう。つまり誘電体が一体化したために、１種類の
誘電体材料としての比誘電率温度特性挙動を示し、該特
性は改善されない。これは焼成時に、互いの結晶粒子の
拡散速度が非常に早いために起る現象である。
【００１１】また、化学組成の異なる、つまりキュリー
点の異なる各種誘電体材料でそれぞれグリーンシートを
作成して、内部電極を印刷した後、２種以上のグリーン
シートを複数枚交互に積層し、焼結する方法では、内部
電極が壁になり、化学組成の異なる結晶粒子の拡散が進
行しない。そのために、高温度で焼成後の誘電体組織は
焼成前と同じ組織で構成され、誘電体の電気特性は混合
した粉末の特性が合算された形で現われる、いわゆる粉
末の混合則が成り立ち、優れた比誘電率温度特性が得ら
れるので、現在、最も多く採用されている方法である。
点の異なる各種誘電体材料でそれぞれグリーンシートを
作成して、内部電極を印刷した後、２種以上のグリーン
シートを複数枚交互に積層し、焼結する方法では、内部
電極が壁になり、化学組成の異なる結晶粒子の拡散が進
行しない。そのために、高温度で焼成後の誘電体組織は
焼成前と同じ組織で構成され、誘電体の電気特性は混合
した粉末の特性が合算された形で現われる、いわゆる粉
末の混合則が成り立ち、優れた比誘電率温度特性が得ら
れるので、現在、最も多く採用されている方法である。
【００１２】しかし、この方法は高温で焼成した時に、
内部電極の介在しない誘電体層部にデラミネーションと
呼ばれる層間剥離現象が発生し、希望枚数のグリーンシ
ートを積層することが難しいと云う問題がある。
内部電極の介在しない誘電体層部にデラミネーションと
呼ばれる層間剥離現象が発生し、希望枚数のグリーンシ
ートを積層することが難しいと云う問題がある。
【００１３】本発明の目的は、ＰＭＮ強誘電体粉末の焼
成時にＰＭＮ結晶粒子の拡散速度を抑制し、コンデンサ
の誘電体層の組織中に、焼成前と同じ化学組成の相を残
存させ、かつ、化学組成の異なる粉末間で生成する拡散
相が少ない、優れた比誘電率温度特性の積層セラミック
コンポジットコンデンサ、並びにその製法を提供するこ
とにある。
成時にＰＭＮ結晶粒子の拡散速度を抑制し、コンデンサ
の誘電体層の組織中に、焼成前と同じ化学組成の相を残
存させ、かつ、化学組成の異なる粉末間で生成する拡散
相が少ない、優れた比誘電率温度特性の積層セラミック
コンポジットコンデンサ、並びにその製法を提供するこ
とにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は次のとおりである。
明の要旨は次のとおりである。
【００１５】〔１〕 化学組成の異なる２種以上の強誘
電体材料を混合した粉末よりなるグリーンシート上に所
要の内部電極を印刷し、所要枚数を積層したものを焼成
して得られる積層セラミックコンポジットコンデンサに
おいて、前記グリーンシートを構成する強誘電体材料
は、Ｐｂ(Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3系（以下、
ＰＭＮ−ＰＴと云う）、および／または、Ｐｂ(Ｍｇ1/3
Ｎｂ2/3)Ｏ3−Ｐｂ(Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3系（以下、ＰＭ
Ｎ−ＰＮＮ系と云う）の粉末で、該粉末にはＢａ元素お
よびＣｕ元素が含まれており、前記グリーンシートを焼
成した後の強誘電体層の組織中には、焼成前の混合粉と
同じ化学組成の相と、隣接する化学組成の異なる結晶粒
子の接触界面には拡散相が共存して形成されていること
を特徴とする積層セラミックコンポジットコンデンサ。
電体材料を混合した粉末よりなるグリーンシート上に所
要の内部電極を印刷し、所要枚数を積層したものを焼成
して得られる積層セラミックコンポジットコンデンサに
おいて、前記グリーンシートを構成する強誘電体材料
は、Ｐｂ(Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3系（以下、
ＰＭＮ−ＰＴと云う）、および／または、Ｐｂ(Ｍｇ1/3
Ｎｂ2/3)Ｏ3−Ｐｂ(Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3系（以下、ＰＭ
Ｎ−ＰＮＮ系と云う）の粉末で、該粉末にはＢａ元素お
よびＣｕ元素が含まれており、前記グリーンシートを焼
成した後の強誘電体層の組織中には、焼成前の混合粉と
同じ化学組成の相と、隣接する化学組成の異なる結晶粒
子の接触界面には拡散相が共存して形成されていること
を特徴とする積層セラミックコンポジットコンデンサ。
【００１６】〔２〕 焼成後の強誘電体層の組織中に、
焼成前の化学組成の異なる２種以上の混合粉と同じ化学
組成の相が２相以上形成されている前記の積層セラミッ
クコンポジットコンデンサ。
焼成前の化学組成の異なる２種以上の混合粉と同じ化学
組成の相が２相以上形成されている前記の積層セラミッ
クコンポジットコンデンサ。
【００１７】〔３〕 前記拡散相の占める体積割合が全
相の３０％未満である前記の積層セラミックコンポジッ
トコンデンサ。
相の３０％未満である前記の積層セラミックコンポジッ
トコンデンサ。
【００１８】〔４〕 強誘電体材料は、ＰＭＮ−ＰＴの
粉末、および／または、ＰＭＮ−ＰＮＮの粉末と、該粉
末にはそれぞれＢａ酸化物およびＣｕ酸化物が含まれて
いる混合粉末である前記の積層セラミックコンポジット
コンデンサ。
粉末、および／または、ＰＭＮ−ＰＮＮの粉末と、該粉
末にはそれぞれＢａ酸化物およびＣｕ酸化物が含まれて
いる混合粉末である前記の積層セラミックコンポジット
コンデンサ。
【００１９】〔５〕 焼成後の強誘電体層は主成分であ
るＰＭＮ−ＰＴ系結晶層および／またはＰＭＮ−ＰＮＮ
系結晶相と、これとは結晶形が異なる異相であるパイロ
クロア結晶相、コランバイト結晶相、および、Ｂａ，Ｃ
ｕの酸化物で構成され、前記異相およびＢａ，Ｃｕの酸
化物はＰＭＮ結晶体の粒界に存在している前記の積層セ
ラミックコンポジットコンデンサ。
るＰＭＮ−ＰＴ系結晶層および／またはＰＭＮ−ＰＮＮ
系結晶相と、これとは結晶形が異なる異相であるパイロ
クロア結晶相、コランバイト結晶相、および、Ｂａ，Ｃ
ｕの酸化物で構成され、前記異相およびＢａ，Ｃｕの酸
化物はＰＭＮ結晶体の粒界に存在している前記の積層セ
ラミックコンポジットコンデンサ。
【００２０】〔６〕 ＢａおよびＣｕの両方を含み、化
学組成の異なる２種以上の強誘電体粉末を混合してスラ
リー化し、該スラリーを用いてグリーンシートを形成
後、該グリーンシートに電極を印刷形成し、該グリーン
シートを所定の枚数積層した後、加圧成形し、乾燥、脱
脂、焼成の各工程により作製することを特徴とする積層
セラミックコンポジットコンデンサの製法。
学組成の異なる２種以上の強誘電体粉末を混合してスラ
リー化し、該スラリーを用いてグリーンシートを形成
後、該グリーンシートに電極を印刷形成し、該グリーン
シートを所定の枚数積層した後、加圧成形し、乾燥、脱
脂、焼成の各工程により作製することを特徴とする積層
セラミックコンポジットコンデンサの製法。
【００２１】前記により、コンデンサの誘電体層の組織
中に、混合した粉末と同じ数で、かつ、焼成前の混合粉
と同じ化学組成を有する相と、組成の異なる隣り合う２
種以上の結晶粒子が接触する全ての界面に拡散相を形成
して、−３０℃〜＋９０℃の温度範囲で、比誘電率が１
０,０００以上の積層セラミックコンポジットコンデン
サを得ることができた。
中に、混合した粉末と同じ数で、かつ、焼成前の混合粉
と同じ化学組成を有する相と、組成の異なる隣り合う２
種以上の結晶粒子が接触する全ての界面に拡散相を形成
して、−３０℃〜＋９０℃の温度範囲で、比誘電率が１
０,０００以上の積層セラミックコンポジットコンデン
サを得ることができた。
【００２２】本発明の高温焼成後の誘電体層の組織中
に、焼成前の混合粉と同じ化学組成を有する相は２種以
上である。１相のみでは誘電体層の化学組成は均一とな
り、その結果、キュリー点が明瞭になり、比誘電率温度
特性のプロファイルは裾野の狭い１ピークとなって、優
れた比誘電率温度特性が得られない。
に、焼成前の混合粉と同じ化学組成を有する相は２種以
上である。１相のみでは誘電体層の化学組成は均一とな
り、その結果、キュリー点が明瞭になり、比誘電率温度
特性のプロファイルは裾野の狭い１ピークとなって、優
れた比誘電率温度特性が得られない。
【００２３】また、本発明は高温焼成後の誘電体層の拡
散相が占める体積割合は、全相の３０％未満が望まし
い。３０％以上では前記の粉末の混合則が成り立ちにく
くなるので、優れた比誘電率温度特性を得ることができ
ない。
散相が占める体積割合は、全相の３０％未満が望まし
い。３０％以上では前記の粉末の混合則が成り立ちにく
くなるので、優れた比誘電率温度特性を得ることができ
ない。
【００２４】本発明の誘電体材料は鉛系ペロブスカイト
形強誘電体材料、即ち、Ｐｂ(Ｍｇ1 /3Ｎｂ2/3)Ｏ3にＰ
ｂＴｉＯ3が固溶したＰｂ(Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3−ＰｂＴ
ｉＯ3（ＰＭＮ−ＰＴ）系と、Ｐｂ(Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3
にＰｂ(Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3が固溶したＰｂ(Ｍｇ1/3Ｎ
ｂ2/3)Ｏ3−Ｐｂ(Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3（ＰＭＮ−ＰＮＮ
と呼ぶ）系で、これらの誘電体材料粉末に、特殊添加元
素であるＢａ，Ｃｕを含むものである。
形強誘電体材料、即ち、Ｐｂ(Ｍｇ1 /3Ｎｂ2/3)Ｏ3にＰ
ｂＴｉＯ3が固溶したＰｂ(Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3−ＰｂＴ
ｉＯ3（ＰＭＮ−ＰＴ）系と、Ｐｂ(Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3
にＰｂ(Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3が固溶したＰｂ(Ｍｇ1/3Ｎ
ｂ2/3)Ｏ3−Ｐｂ(Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3（ＰＭＮ−ＰＮＮ
と呼ぶ）系で、これらの誘電体材料粉末に、特殊添加元
素であるＢａ，Ｃｕを含むものである。
【００２５】強誘電体材料がＰＭＮ−ＰＴ系，ＰＭＮ−
ＰＮＮ系でなく、単なるＰＭＮ系で、かつ、これらの粉
末にＢａ，Ｃｕが含まれていない場合には、高温焼成後
の誘電体層の拡散相の体積割合が３０％以上となってし
まい、優れた比誘電率温度特性を得ることができない。
ＰＮＮ系でなく、単なるＰＭＮ系で、かつ、これらの粉
末にＢａ，Ｃｕが含まれていない場合には、高温焼成後
の誘電体層の拡散相の体積割合が３０％以上となってし
まい、優れた比誘電率温度特性を得ることができない。
【００２６】また、本発明の高温焼成された誘電体層
は、誘電体主成分のＰＭＮ結晶相、異相のパイロクロア
結晶相、コランバイト結晶相および特殊添加元素のＢ
ａ，Ｃｕの酸化物から成り、異相および特殊添加元素は
ＰＭＮ結晶体の粒界に存在することが望ましい。異相お
よびＢａ，Ｃｕ元素の酸化物が粒界に形成されない場合
は、高温焼成時にＰＭＮ結晶の拡散が活発になり、焼成
後の誘電体層の拡散相の体積割合が３０％以上となっ
て、優れた比誘電率温度特性を得ることができない。
は、誘電体主成分のＰＭＮ結晶相、異相のパイロクロア
結晶相、コランバイト結晶相および特殊添加元素のＢ
ａ，Ｃｕの酸化物から成り、異相および特殊添加元素は
ＰＭＮ結晶体の粒界に存在することが望ましい。異相お
よびＢａ，Ｃｕ元素の酸化物が粒界に形成されない場合
は、高温焼成時にＰＭＮ結晶の拡散が活発になり、焼成
後の誘電体層の拡散相の体積割合が３０％以上となっ
て、優れた比誘電率温度特性を得ることができない。
【００２７】
【発明の実施の形態】〔実施例 １〕出発原料として、
表１に示す組成の強誘電体粉末を用い、これらを表２に
示す配合比に秤量し、有機バインダー、溶媒等と共に４
８〜７２時間湿式混合してスラリーとする。このスラリ
ーをドクターブレード法により長さ３０〜４０ｍのグリ
ーンシートに成形した後、所定寸法に切り抜き、Ａｇ／
Ｐｄ電極ペーストを用いて所定の形状にスクリーン印刷
する。
表１に示す組成の強誘電体粉末を用い、これらを表２に
示す配合比に秤量し、有機バインダー、溶媒等と共に４
８〜７２時間湿式混合してスラリーとする。このスラリ
ーをドクターブレード法により長さ３０〜４０ｍのグリ
ーンシートに成形した後、所定寸法に切り抜き、Ａｇ／
Ｐｄ電極ペーストを用いて所定の形状にスクリーン印刷
する。
【００２８】これを７０℃以下の温度で所定時間乾燥
後、必要枚数積層し、加圧成形後各チップに切断し電気
炉内で、大気中３００℃，１０時間加熱して脱脂した。
後、必要枚数積層し、加圧成形後各チップに切断し電気
炉内で、大気中３００℃，１０時間加熱して脱脂した。
【００２９】次ぎに、焼成炉に移し、予め定められた昇
温プログラムに従って、最高１,０００℃で３時間焼成
する。
温プログラムに従って、最高１,０００℃で３時間焼成
する。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】図１（ａ），（ｂ）に本実施例の焼成前後
の誘電体層部の組織の模式断面図を示す。（ｂ）は焼成
後の断面組織で、これは焼成前とそれぞれ同じ化学組成
を有する組成１、組成２、組成３および組成４の４相
と、組成１と２、組成１と３、組成３と４、組成２と４
の拡散相５〜８の４相と、組成１，２，３および４とか
ら成る拡散相９、および、組成１，２および３から成る
拡散層１０、組成１，２および４から成る拡散層１１、
組成１，３および４から成る拡散層１２、組成２，３お
よび４から成る拡散層１３の合計１３相で構成される
（但し、拡散層１０〜１３は複雑で見にくくなるので、
ここでは図示を省略した）。
の誘電体層部の組織の模式断面図を示す。（ｂ）は焼成
後の断面組織で、これは焼成前とそれぞれ同じ化学組成
を有する組成１、組成２、組成３および組成４の４相
と、組成１と２、組成１と３、組成３と４、組成２と４
の拡散相５〜８の４相と、組成１，２，３および４とか
ら成る拡散相９、および、組成１，２および３から成る
拡散層１０、組成１，２および４から成る拡散層１１、
組成１，３および４から成る拡散層１２、組成２，３お
よび４から成る拡散層１３の合計１３相で構成される
（但し、拡散層１０〜１３は複雑で見にくくなるので、
ここでは図示を省略した）。
【００３３】図１（ｃ），（ｄ）は比較例の焼成前後の
誘電体層の断面組織の模式断面図を示す。（ｄ）で示す
ように、焼成後は組成１と組成２と組成３と組成４の拡
散相のみの均一相である。焼成前の混合粉末と同じ化学
組成を有する４種の相は存在しない。
誘電体層の断面組織の模式断面図を示す。（ｄ）で示す
ように、焼成後は組成１と組成２と組成３と組成４の拡
散相のみの均一相である。焼成前の混合粉末と同じ化学
組成を有する４種の相は存在しない。
【００３４】上記実施例で焼成した後、外部電極を形成
して、積層セラミックコンデンサを作製し、ＬＦインピ
ーダンスアナライザ（横河ヒューレット・パッカード社
製４１９２Ａ）を用いて静電容を測定し、これより比誘
電率を算出した。測定周波数は１ｋＨｚで、電圧は１Ｖ
である。図２は−３０℃〜＋９０℃の温度範囲での比誘
電率の評価結果を示す。横軸に積層セラミックコンポジ
ットコンデンサの比誘電率の測定温度を示し、縦軸にコ
ンデンサの比誘電率を示す。
して、積層セラミックコンデンサを作製し、ＬＦインピ
ーダンスアナライザ（横河ヒューレット・パッカード社
製４１９２Ａ）を用いて静電容を測定し、これより比誘
電率を算出した。測定周波数は１ｋＨｚで、電圧は１Ｖ
である。図２は−３０℃〜＋９０℃の温度範囲での比誘
電率の評価結果を示す。横軸に積層セラミックコンポジ
ットコンデンサの比誘電率の測定温度を示し、縦軸にコ
ンデンサの比誘電率を示す。
【００３５】実施例１の比誘電率は−３０℃〜＋９０℃
の広い温度範囲で１０,０００以上の値を示し、比較例
に比べてかなり優れた比誘電率温度特性を示す。なお、
本実施例の焼成後の誘電体層の断面をＴＥＭおよびＳＥ
Ｍで観察した結果、拡散層の占める割合は全相の３０％
未満であり、ＰＭＮ結晶相粒界にはパイロクラア相、コ
ランバイト相、Ｂａ，Ｃｕの酸化物相が形成されてい
た。
の広い温度範囲で１０,０００以上の値を示し、比較例
に比べてかなり優れた比誘電率温度特性を示す。なお、
本実施例の焼成後の誘電体層の断面をＴＥＭおよびＳＥ
Ｍで観察した結果、拡散層の占める割合は全相の３０％
未満であり、ＰＭＮ結晶相粒界にはパイロクラア相、コ
ランバイト相、Ｂａ，Ｃｕの酸化物相が形成されてい
た。
【００３６】〔実施例 ２〕表２に示すように、実施例
２は強誘電体粉末の配合比が異なるだけで、積層コンデ
ンサの作製方法、並びに、比誘電率温度特性の測定方法
はいずれも実施例１と同じである。図２に−３０℃〜＋
９０℃の温度範囲での比誘電率の評価結果を示す。
２は強誘電体粉末の配合比が異なるだけで、積層コンデ
ンサの作製方法、並びに、比誘電率温度特性の測定方法
はいずれも実施例１と同じである。図２に−３０℃〜＋
９０℃の温度範囲での比誘電率の評価結果を示す。
【００３７】キュリー点は実施例１のものよりも高く、
３０℃付近にシフトしている。比誘電率は−３０℃〜＋
９０℃の温度範囲で１０,０００以上の値を示し、実施
例２も優れた比誘電率温度特性を示す。本実施例の焼成
後の断面組織は実施例１と同様であった。
３０℃付近にシフトしている。比誘電率は−３０℃〜＋
９０℃の温度範囲で１０,０００以上の値を示し、実施
例２も優れた比誘電率温度特性を示す。本実施例の焼成
後の断面組織は実施例１と同様であった。
【００３８】〔実施例 ３〕実施例３も強誘電体粉末の
配合比が異なるだけで、積層コンデンサの作製方法，比
誘電率温度特性の測定方法は、実施例１と同じである。
図２に−３０℃〜＋９０℃の温度範囲での比誘電率の評
価結果を示す。キュリー点は実施例２と同様に、３０℃
付近にあるが、比誘電率は実施例２より、＋１０℃〜＋
９０℃の温度範囲で大きい値を示す。実施例３の比誘電
率は−２５℃〜＋９０℃の広い温度範囲で１０,０００
以上の値を示し、比誘電率温度特性は比較例より、かな
り優れている。本実施例の焼成後の断面組織もまた実施
例１と同様であった。
配合比が異なるだけで、積層コンデンサの作製方法，比
誘電率温度特性の測定方法は、実施例１と同じである。
図２に−３０℃〜＋９０℃の温度範囲での比誘電率の評
価結果を示す。キュリー点は実施例２と同様に、３０℃
付近にあるが、比誘電率は実施例２より、＋１０℃〜＋
９０℃の温度範囲で大きい値を示す。実施例３の比誘電
率は−２５℃〜＋９０℃の広い温度範囲で１０,０００
以上の値を示し、比誘電率温度特性は比較例より、かな
り優れている。本実施例の焼成後の断面組織もまた実施
例１と同様であった。
【００３９】〔実施例 ４〕表３に示す組成の強誘電体
粉末を用いて、前記実施例と同様にして焼成体を作製し
た。
粉末を用いて、前記実施例と同様にして焼成体を作製し
た。
【００４０】
【表３】
【００４１】ＰＭＮにＮｉを添加し、焼成してＰＭＮ−
ＰＮＮを作製する。これにＢａとＣｕを添加し、焼成し
てＡ材を作製する。この法で行なうとＢａ，ＣｕがＰｂ
と置換されず、ＰＭＮの粒界に析出する。
ＰＮＮを作製する。これにＢａとＣｕを添加し、焼成し
てＡ材を作製する。この法で行なうとＢａ，ＣｕがＰｂ
と置換されず、ＰＭＮの粒界に析出する。
【００４２】ＰＭＮにＴｉを添加し、焼成してＰＭＮ−
ＰＴを作製する。これにＢａとＣｕを添加し、焼成して
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ材を作製する。この法で行なうとＢａ，
ＣｕがＰｂと置換されず、ＰＭＮの粒界に析出する。
ＰＴを作製する。これにＢａとＣｕを添加し、焼成して
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ材を作製する。この法で行なうとＢａ，
ＣｕがＰｂと置換されず、ＰＭＮの粒界に析出する。
【００４３】次に、表３の配合比でＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ
材を混合し、焼成することにより前記実施例に示すよう
な特性を有する積層セラミックコンポジットコンデンサ
を得ることができる。
材を混合し、焼成することにより前記実施例に示すよう
な特性を有する積層セラミックコンポジットコンデンサ
を得ることができる。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、焼成後のコンデンサの
誘電体層組織中に、焼成前の混合粉と同じ化学組成を有
する相が体積割合で全相の７０％以上存在しているた
め、粉末の混合則が成り立ち、広い温度範囲で大きな比
誘電率を有する積層セラミックコンポジットコンデンサ
を提供することができる。
誘電体層組織中に、焼成前の混合粉と同じ化学組成を有
する相が体積割合で全相の７０％以上存在しているた
め、粉末の混合則が成り立ち、広い温度範囲で大きな比
誘電率を有する積層セラミックコンポジットコンデンサ
を提供することができる。
【００４５】また、混合粉末で作製した一つのグリーン
シート（但し、組成は４種類）で積層セラミックコンポ
ジットコンデンサを作製できるので、高温焼成時の積層
間の線収縮率は同じである。従って、焼成時のデラミネ
ーション等の問題がなく、従来のグリーンシートに比
べ、その積層枚数を容易に増やすことができるので、小
型、大容量の積層セラミックコンポジットコンデンサを
作製することができる。
シート（但し、組成は４種類）で積層セラミックコンポ
ジットコンデンサを作製できるので、高温焼成時の積層
間の線収縮率は同じである。従って、焼成時のデラミネ
ーション等の問題がなく、従来のグリーンシートに比
べ、その積層枚数を容易に増やすことができるので、小
型、大容量の積層セラミックコンポジットコンデンサを
作製することができる。
【図１】焼成前後の誘電体層部の断面組織を示す摸式断
面図である。
面図である。
【図２】本実施例および比較例の比誘電率温度特性を示
すグラフである。
すグラフである。
１〜４…誘電体材料、５…組成１と組成２の拡散相、６
…組成１と組成３の拡散相、７…組成３と組成４の拡散
相、８…組成２と組成４の拡散相、９…組成１と組成２
と組成３と組成４の拡散相。
…組成１と組成３の拡散相、７…組成３と組成４の拡散
相、８…組成２と組成４の拡散相、９…組成１と組成２
と組成３と組成４の拡散相。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 滋 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 西村 成興 東京都品川区西五反田一丁目31番１号 日 立エーアイシー株式会社内 (72)発明者 堂園 利徳 東京都品川区西五反田一丁目31番１号 日 立エーアイシー株式会社内 Ｆターム(参考） 4G030 AA07 AA16 AA20 AA29 AA40 AA61 BA09 CA01 CA03 CA05 4G031 AA03 AA11 AA14 AA23 AA32 AA39 BA09 CA01 CA03 CA05 5E001 AB03 AC10 AE00 AE03 AE04 AH01 AH05 AH09 AJ01 AJ02
Claims (6)
- 【請求項１】 化学組成の異なる２種以上の強誘電体材
料を混合した粉末よりなるグリーンシート上に所要の内
部電極を印刷し、所要枚数を積層したものを焼成して得
られる積層セラミックコンポジットコンデンサにおい
て、 前記グリーンシートを構成する強誘電体材料は、Ｐｂ
(Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3系（以下、ＰＭＮ−
ＰＴと云う）、および／または、Ｐｂ(Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3)
Ｏ3−Ｐｂ(Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3)Ｏ3系（以下、ＰＭＮ−ＰＮ
Ｎ系と云う）の粉末で、該粉末にはＢａ元素およびＣｕ
元素が含まれており、 前記グリーンシートを焼成した後の強誘電体層の組織中
には、焼成前の混合粉と同じ化学組成の相と、隣接する
化学組成の異なる結晶粒子の接触界面には拡散相が共存
して形成されていることを特徴とする積層セラミックコ
ンポジットコンデンサ。 - 【請求項２】 焼成後の強誘電体層の組織中に、焼成前
の化学組成の異なる２種以上の混合粉と同じ化学組成の
相が２相以上形成されている請求項１記載の積層セラミ
ックコンポジットコンデンサ。 - 【請求項３】 前記拡散相の占める体積割合が全相の３
０％未満である請求項１記載の積層セラミックコンポジ
ットコンデンサ。 - 【請求項４】 強誘電体材料は、ＰＭＮ−ＰＴの粉末、
および／または、ＰＭＮ−ＰＮＮの粉末と、該粉末には
それぞれＢａ酸化物およびＣｕ酸化物が含まれている混
合粉末である請求項１記載の積層セラミックコンポジッ
トコンデンサ。 - 【請求項５】 焼成後の強誘電体層は主成分であるＰＭ
Ｎ−ＰＴ系結晶層および／またはＰＭＮ−ＰＮＮ系結晶
相と、これとは結晶形が異なる異相であるパイロクロア
結晶相、コランバイト結晶相、および、Ｂａ，Ｃｕの酸
化物で構成され、前記異相およびＢａ，Ｃｕの酸化物は
ＰＭＮ結晶体の粒界に存在している請求項１記載の積層
セラミックコンポジットコンデンサ。 - 【請求項６】 ＢａおよびＣｕの両方を含み、化学組成
の異なる２種以上の強誘電体粉末を混合してスラリー化
し、該スラリーを用いてグリーンシートを形成後、該グ
リーンシートに電極を印刷形成し、該グリーンシートを
所定の枚数積層した後、加圧成形し、乾燥、脱脂、焼成
の各工程により作製することを特徴とする積層セラミッ
クコンポジットコンデンサの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25007199A JP2001080954A (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 積層セラミックコンポジットコンデンサおよびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25007199A JP2001080954A (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 積層セラミックコンポジットコンデンサおよびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001080954A true JP2001080954A (ja) | 2001-03-27 |
Family
ID=17202385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25007199A Pending JP2001080954A (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 積層セラミックコンポジットコンデンサおよびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001080954A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009137822A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-06-25 | Panasonic Corp | コンポジットセラミック誘電体層、その製造方法およびそれを用いたセラミック電子部品 |
-
1999
- 1999-09-03 JP JP25007199A patent/JP2001080954A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009137822A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-06-25 | Panasonic Corp | コンポジットセラミック誘電体層、その製造方法およびそれを用いたセラミック電子部品 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2003665B1 (en) | Dielectric ceramic composition with Core-Shell particles and electronic device | |
| KR100631995B1 (ko) | 저온 소성용 유전체 자기조성물 및 이를 이용한 적층세라믹 콘덴서 | |
| JP3391268B2 (ja) | 誘電体セラミックおよびその製造方法、ならびに、積層セラミック電子部品およびその製造方法 | |
| JP2021191725A (ja) | 誘電体磁器組成物及びそれを含む積層セラミックキャパシター、並びに積層セラミックキャパシターの製造方法 | |
| US7057876B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor and manufacturing method thereof | |
| KR20070118551A (ko) | 전자부품, 유전체 자기 조성물 및 그 제조 방법 | |
| JP2004224653A (ja) | 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 | |
| JP2002274936A (ja) | 誘電体セラミック、その製造方法およびその評価方法ならびに積層セラミック電子部品 | |
| JP2003178623A (ja) | 導電性ペースト、積層セラミック電子部品の製造方法および積層セラミック電子部品 | |
| CN105669188A (zh) | 介电陶瓷组合物、其形成方法和包含其的多层陶瓷电容器 | |
| JP4100173B2 (ja) | 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ | |
| JP2001143955A (ja) | 誘電体セラミック組成物、および積層セラミックコンデンサ | |
| JP4727458B2 (ja) | 圧電セラミックス用焼結助剤、ｂｎｔ−ｂｔ系圧電セラミックス、積層型圧電デバイスおよびｂｎｔ−ｂｔ系圧電セラミックスの製造方法 | |
| JP2004345927A (ja) | 非還元性誘電体セラミックの製造方法、非還元性誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ | |
| JPWO2009041160A1 (ja) | 誘電体セラミック及び積層セラミックコンデンサ | |
| JP3603607B2 (ja) | 誘電体セラミック、積層セラミックコンデンサおよび積層セラミックコンデンサの製造方法 | |
| JP2019099427A (ja) | 誘電体組成物、電子部品および積層電子部品 | |
| KR101792275B1 (ko) | 내부 전극용 도전성 페이스트, 이를 포함하는 적층 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법 | |
| JP4863007B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP2004149349A (ja) | 誘電体セラミック用原料粉末の製造方法、誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ | |
| KR102222606B1 (ko) | 유전체 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 | |
| WO2011162044A1 (ja) | 誘電体セラミック組成物、および積層セラミック電子部品 | |
| JP3945033B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサの製造方法 | |
| JP3317246B2 (ja) | 複合セラミック及び複合セラミック素子 | |
| JP2006104044A (ja) | 誘電材料およびこれを調製する方法 |