JP2001278659A - 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波数帯域においても誘電体損失が小さ
く、安定した特性を有し、しかも低温での焼成を実現す
ることで電極材料に卑金属を用いることができ、したが
って、製造コストを大幅に低下させることができる誘電
体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の誘電体磁器組成物は、ＳｒxＣ
ａ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ 3（ただし、０．７≦ｘ≦１、
０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．
０５〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選
択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、
ガラス組成物を０．５〜１０重量％添加してなることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体磁器組成物
とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法に関
し、特に、高周波数帯域においても誘電体損失が小さ
く、安定した特性を有し、さらに低温での焼成を実現す
ることで、電極材料に卑金属を用いることが可能にな
り、したがって、製造コストを大幅に低下させることを
可能とする誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデ
ンサ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、小型かつ大容量のコンデンサとし
て、セラミックスの誘電特性を利用したセラミックコン
デンサが知られている。このセラミックコンデンサは、
ルチル型のＴｉＯ2、ペロブスカイト型のＢａＴｉＯ3、
ＭｇＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3等の誘電体材
料を単体、もしくはこれらを組み合わせることにより、
所望の特性を有するコンデンサとされる。
【０００３】セラミックコンデンサは、単層型と積層型
に分類される。単層セラミックコンデンサは、上述した
材料の粉末を加圧成形して、例えば、ペレット（円板
状）、ロッド（円筒状）、チップ（角型状）等の成形体
とし、この成形体を大気中１２００〜１４００℃の温度
で焼成して焼結体とし、この焼結体の表裏両面に電極を
形成することにより得ることができる。
【０００４】また、積層セラミックコンデンサは、上述
した材料の粉末と有機バインダー及び有機溶剤を混練し
てスラリーとし、このスラリーをドクターブレード法に
よりシート状に成形し脱脂してグリーンシートとし、こ
のグリーンシート上にＰｔやＰｄ等の貴金属からなる電
極を印刷した後、これらのグリーンシートを厚み方向に
重ね合わせ加圧して積層体とし、この積層体を大気中１
２００〜１４００℃の温度で焼成することにより得るこ
とができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のセラミックコンデンサにおいては、電気的特性に優
れた緻密な焼結体を得るためには、１２００〜１４００
℃という高温度での焼成が必要になる。特に、積層セラ
ミックコンデンサにおいては、電極材料に卑金属を用い
た場合、この卑金属が焼成時に酸化してセラミック層の
間に高抵抗層を形成してしまうために、高温度でも安定
なＰｔやＰｄ等の貴金属材料を用いる必要があり、低コ
スト化が難しいという問題点があった。
【０００６】また、マイクロ波等の高周波数領域に適用
する場合、誘電体損失が小さいものが望まれており、温
度特性、品質係数（Ｑ）等の電気的特性に対してもより
高特性かつ高信頼性のものが求められている。しかしな
がら、現在の誘電体材料ではこれらの要求に答えられる
までには至っていない。
【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、高周波数帯域においても誘電体損失が小さ
く、安定した特性を有し、しかも低温での焼成を実現す
ることで電極材料に卑金属を用いることができ、したが
って、製造コストを大幅に低下させることができる誘電
体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製
造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような誘電体磁器組成物とそれを用い
た磁器コンデンサ及びその製造方法を提供した。すなわ
ち、請求項１記載の誘電体磁器組成物は、ＳｒxＣａ1-x
（ＺｒyＴｉ1- y）Ｏ3（ただし、０．７≦ｘ≦１、０．
９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５
〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択さ
れた１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラ
ス組成物を０．５〜１０重量％添加してなることを特徴
としている。
【０００９】この誘電体磁器組成物では、ＳｒxＣａ1-x
（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．７≦ｘ≦１、０．
９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５
〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択さ
れた１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラ
ス組成物を０．５〜１０重量％添加したことにより、高
い比誘電率、良好な温度特性、高い品質係数を実現する
ことが可能になり、マイクロ波等の高周波数領域におけ
る特性が安定化する。これにより、高周波数領域におけ
る信頼性が向上する。
【００１０】ここで、Ｓｒのモル比を０．７以上（７０
ｍｏｌ％以上）とした理由は、０．７未満（７０ｍｏｌ
％未満）では、９２５〜１０８０℃の温度で焼成した場
合、焼結性が低下するために、良好な焼結体が得られな
いからである。また、Ｔｉのモル比を０．１以下（１０
ｍｏｌ％以下）とした理由は、０．１（１０ｍｏｌ％）
を越えると、品質係数（Ｑ）が低下し、温度特性が負に
大きくなってしまうからである。
【００１１】ＭｎＯ2は、焼結助剤として添加するもの
で、その添加量は０．０５〜２０重量％が好ましい。そ
の理由は、添加量が０．０５重量％未満では焼結させる
ことができず、また、２０重量％を越えると品質係数
（Ｑ）が低下するからである。Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ
2Ｏ3より選択された１種または２種以上の低融点金属酸
化物は、温度特性を改善するために添加するもので、そ
の添加量は０．００１〜５重量％が好ましい。その理由
は、添加量が０．００１重量％未満では温度特性の改善
効果が得られず、また、５重量％を越えると品質係数
（Ｑ）が低下するからである。
【００１２】ガラス組成物は、低温焼成を可能とするた
めに焼結助剤として添加するものであり、その添加量は
０．５〜１０重量％が好ましい。その理由は、添加量が
０．５重量％未満では焼結助剤としての効果が現れない
ために低温焼成ができず、比誘電率、温度特性、品質係
数が低下するからであり、また、１０重量％を越えると
品質係数（Ｑ）が低下するからである。
【００１３】ガラス組成物としては、添加しても特性に
悪影響を及ぼすことが無く、主組成物の成分であるＳｒ
xＣａ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．７≦ｘ≦
１、０．９≦ｙ≦１）とぬれ性が良く、しかも９２５〜
１０８０℃の温度で軟化および／または溶融するガラス
が好ましく、例えば、ＺｎＯ−ＳｉＯ2系ガラス、Ｌｉ2
Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス等が好ましい。
【００１４】請求項２記載の誘電体磁器組成物は、請求
項１記載の誘電体磁器組成物において、前記主組成物
に、ＳｉＯ2を０．０１〜３重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０
１〜５重量％添加してなることを特徴としている。
【００１５】ＳｉＯ2は、温度特性を改善するために添
加するもので、その添加量は０．０１〜３重量％が好ま
しい。その理由は、添加量が０．０１重量％未満では温
度特性の改善効果が得られず、また、３重量％を越える
と品質係数（Ｑ）が低下するからである。Ａｌ2Ｏ3は、
品質係数（Ｑ）を改善するために添加するもので、その
添加量は０．０１〜５重量％が好ましい。その理由は、
添加量が０．０１重量％未満では品質係数（Ｑ）の改善
効果が得られず、また、５重量％を越えると温度特性が
低下するからである。
【００１６】請求項３記載の誘電体磁器組成物は、請求
項１または２記載の誘電体磁器組成物において、前記主
組成物に、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加し
てなることを特徴としている。
【００１７】希土類酸化物は、温度特性を改善するため
に微量添加するもので、その添加量は０．００１〜２重
量％が好ましい。その理由は、添加量が０．００１重量
％未満では温度特性の改善効果が得られず、また、２重
量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下するからである。
【００１８】希土類酸化物としては、主組成物の成分で
あるＳｒxＣａ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．
７≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）とぬれ性が良く、しかも
粒界層に存在して焼結性を高めるもの、例えば、Ｌａ2
Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｄｙ2
Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3より選
択された１種または２種以上を組み合わせたものが好ま
しい。
【００１９】請求項６記載の磁器コンデンサは、請求項
１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物から
なる素子の両面に電極を形成してなることを特徴として
いる。
【００２０】請求項７記載の磁器コンデンサは、請求項
１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物から
なるシート状の誘電体と、電極とを交互に積層してなる
ことを特徴としている。
【００２１】請求項８記載の磁器コンデンサは、請求項
６または７記載の磁器コンデンサにおいて、前記電極を
卑金属または炭素系物質としたことを特徴としている。
【００２２】この磁器コンデンサでは、請求項１ないし
５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物を用いたこと
により、高周波数帯域においても誘電体損失が小さく、
安定した特性を有する。また、前記誘電体磁器組成物を
用いることができるため、９２５〜１０８０℃の温度で
焼成することが可能になり、内部電極に安価な卑金属ま
たは炭素系物質を用いることが可能になり、製造コスト
が低減される。
【００２３】前記卑金属としては、導体としての特性を
有し、しかも信頼性の高い金属、例えば、銅（Ｃｕ）、
ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン
（Ｍｏ）等の金属から選択された１種、または２種以上
を含む金属が好ましい。また、炭素系物質としては、カ
ーボン（無定形炭素）、グラファイト（石墨、黒鉛）、
またはこれらの混合物が好適である。
【００２４】請求項９記載の誘電体磁器組成物の製造方
法は、ＳｒxＣａ1-x（ＺｒyＴｉ1- y）Ｏ3（ただし、
０．７≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物
に、ＭｎＯ2を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、Ｐｂ
Ｏ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．
００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１０重量％
添加した粉体を、成形してバルク状もしくはシート状の
成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で
焼成することを特徴としている。
【００２５】この誘電体磁器組成物の製造方法では、Ｓ
ｒxＣａ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．７≦ｘ
≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2
を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3
より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重
量％、ガラス組成物を０．５〜１０重量％添加した粉体
を、成形してバルク状もしくはシート状の成形体とし、
この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で焼成すること
により、焼結助剤であるＭｎＯ2及びガラス組成物が低
温焼成過程において粒界層のぬれ性を向上させ、成形体
中の粉末粒子同士を結合させるとともに、粉末粒子間の
空隙を減少させて焼結を進行させる。これにより、９２
５〜１０８０℃の焼成温度により、緻密で高強度の焼結
体を得ることが可能になる。
【００２６】請求項１０記載の誘電体磁器組成物の製造
方法は、請求項９記載の誘電体磁器組成物の製造方法に
おいて、前記シート状の成形体の一主面に電極を形成
し、次いで、この成形体を複数枚厚み方向に重ね合わせ
加圧して積層体とし、この積層体を前記温度で焼成する
ことを特徴としている。
【００２７】この誘電体磁器組成物の製造方法では、シ
ート状の成形体の一主面に電極を形成し、次いで、この
成形体を複数枚厚み方向に重ね合わせ加圧して積層体と
し、この積層体を前記温度で焼成することにより、内部
電極材料にＰｔやＰｄ等の貴金属と比較して安価なＣ
ｕ、Ｎｉ等の卑金属、または無定形炭素、グラファイト
等の炭素系物質を用いることが可能になる。これによ
り、特性を低下させること無く低コスト化を図ることが
できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物とそれ
を用いた磁器コンデンサ及びその製造方法の各実施形態
について図面に基づき説明する。
【００２９】［第１の実施形態］図１は本発明の第１の
実施形態のセラミックコンデンサ（磁器コンデンサ）を
示す断面図であり、図において、符号１はバルク状の誘
電体、２は誘電体１の両面に形成された端子電極、３は
端子電極２に接続されたリード線、４は誘電体１及び端
子電極２を封止するエポキシ樹脂である。
【００３０】誘電体１は、ＳｒxＣａ1-x（ＺｒyＴ
ｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．７≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦
１）（以下、単にＳＣＺＴと略記する）からなる主組成
物に、ＭｎＯ2を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、Ｐ
ｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を
０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１０重
量％添加した材料組成からなる誘電体セラミックスであ
る。
【００３１】この誘電体１の材料組成を、前記主組成物
にＳｉＯ2を０．０１〜３重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１
〜５重量％添加した材料組成、または、前記主組成物に
希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組
成、あるいは、前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜３
重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物
を０．００１〜２重量％添加した材料組成、のいずれか
としてもよい。
【００３２】端子電極２としては、導体としての特性を
有し、しかも信頼性の高い材料、例えば、Ａｇもしくは
Ａｇ合金により構成されている。Ａｇ合金としては、例
えば、９０Ａｇ−１０Ｐｄ等が好適に用いられる。この
ＡｇもしくはＡｇ合金の替わりに、例えば、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、ＷまたはＭｏ、または、これらのうち２種以上を含
む合金、あるいは、カーボン、グラファイト、これらの
混合物を用いてもよい。このセラミックコンデンサは、
高周波領域においても安定した比誘電率（ε）、品質係
数（Ｑ）、温度特性（Ｔc）を有する。
【００３３】次に、このセラミックコンデンサの製造方
法について説明する。まず、表１〜表３に示す材料組成
となるように、粉末状のＳＣＺＴ、ＭｎＯ2、Ｂｉ
2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種
以上、ガラス組成物、必要に応じてＳｉＯ2、Ａｌ
2Ｏ3、希土類酸化物をそれぞれ所定量秤量し、これらの
粉体を所定量の水（もしくはエタノール、アセトン等の
有機溶媒）等の分散媒とともにボールミルに収容し、所
定時間、例えば２４時間混合・粉砕し、その後脱水（も
しくは脱エタノール、脱アセトン等の脱有機溶媒）・乾
燥を行った。ここでは、ガラス組成物としてＺｎＯ−Ｓ
ｉＯ2系ガラス、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス
のいずれかを用い、希土類酸化物としてＣｅＯ2を用い
た。また、本発明の材料組成以外の組成の試料も作製し
比較例とした（表１〜表３中では「※」で示してあ
る）。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】次いで、この乾燥粉末を５５０〜７５０℃
の温度で０．５〜５．０時間仮焼成を行い、ライカイ機
（もしくは自動乳鉢）を用いて１〜２４時間粉砕し、所
定の粒度の仮焼粉とした。次いで、この仮焼粉に所定量
の有機バインダーを加えた後、ライカイ機等を用いて均
一に混合・造粒し、所定の粒度の造粒粉（団粒）とし
た。有機バインダーとしては、ＰＶＡ（polyvinyl alco
hol）水溶液の他、エチルセルロース水溶液、アクリル
樹脂水溶液（アクリルバインダー）等を用いた。
【００３８】次いで、成形機を用いて、この造粒粉を直
径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍのペレットに成形し、その後、
大気中、９２５〜１０８０℃の温度で０．５〜１０．０
時間焼成し、本実施形態の円板状の誘電体１を得た。ま
た、本発明の材料組成の試料を本発明の焼成温度範囲を
外れた温度で焼成し比較例とした（表１〜表３中では
「※」で示してある）。
【００３９】表４〜表６は、各試料における電気的特性
を示したものである。
【表４】
【００４０】
【表５】
【００４１】
【表６】
【００４２】ここでは、比誘電率（ε）は、２５℃にお
いて、１ＭＨｚ、１Ｖrmsの条件下で測定を行った。品
質係数（Ｑ）は、１ＭＨｚ、２５℃の条件下で測定し
た。温度特性（Ｔc）は、２５℃での静電容量Ｃ１及び
１２５℃での静電容量Ｃ２をそれぞれ測定し、これらの
測定値を次式に代入することで温度特性（Ｔc）を算出
した。 Ｔc（ｐｐｍ／℃）＝（（Ｃ２−Ｃ１）×１０6）／（Ｃ
１×（１２５−２５）） 比抵抗（Ｒ（Ω・ｃｍ））は、２５℃において１０００
Ｖの直流電圧を印加したときの１分後の電流値を測定
し、これら電圧値及び電流値より比抵抗を算出した。
【００４３】これら表４〜表６から明かなように、本実
施形態の試料によれば、比誘電率（ε）、品質係数
（Ｑ）、温度特性（Ｔc）共に、高周波領域においても
安定していることが分かる。一方、比較例の試料では、
比誘電率（ε）、品質係数（Ｑ）、温度特性（Ｔc）の
いずれかが本実施形態の試料に比べて低下していること
が明かである。さらに、金属顕微鏡を用いて、本実施形
態の試料の表面状態を観察したところ、粒界に空孔等が
認められず、緻密な焼結体であることが確認された。
【００４４】以上説明したように、本実施形態のセラミ
ックコンデンサによれば、誘電体１を、ＳＣＺＴからな
る主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2
Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種
以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜
１０重量％添加し、必要に応じて前記主組成物にＳｉＯ
2を０．０１〜３重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量
％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料
組成としたので、高い比誘電率、良好な温度特性、高い
品質係数を実現することができる。したがって、マイク
ロ波等の高周波数領域における特性が安定化することと
なり、高周波数領域における信頼性を向上させることが
できる。
【００４５】本実施形態のセラミックコンデンサの製造
方法によれば、ＳＣＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2
を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3
より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重
量％、ガラス組成物を０．５〜１０重量％添加し、必要
に応じて前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜３重量
％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を
０．００１〜２重量％添加した粉体を、成形してバルク
状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温
度で焼成するので、緻密で高強度の焼結体を低温焼成に
より作製することができる。
【００４６】［第２の実施形態］図２は本発明の第２の
実施形態の積層セラミックコンデンサを示す断面図であ
り、図において、符号１１はシート状の誘電体層、１２
は薄厚の内部電極、１３、１４は端子電極であり、誘電
体層１１を８層、内部電極１２を７層、交互に積層した
構成である。
【００４７】誘電体層１１は、ＳＣＺＴからなる主組成
物に、ＭｎＯ2を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、Ｐ
ｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を
０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１０重
量％添加した材料組成からなるシート状の誘電体セラミ
ックスである。
【００４８】この誘電体層１１の材料組成を、前記主組
成物にＳｉＯ2を０．０１〜３重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．
０１〜５重量％添加した材料組成、または、前記主組成
物に希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料
組成、あるいは、前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜
３重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化
物を０．００１〜２重量％添加した材料組成、のいずれ
かとしてもよい。
【００４９】内部電極１２及び端子電極１３、１４は、
導体としての特性を有し、しかも信頼性の高い材料、例
えば、Ｃｕ、Ｎｉ、ＷまたはＭｏ、または、これらのう
ち２種以上を含む合金、あるいは、カーボン、グラファ
イト、これらの混合物が好適に用いられる。この積層セ
ラミックコンデンサにおいては、比誘電率（ε）、品質
係数（Ｑ）、温度特性（Ｔc）共、高周波領域において
も安定している。
【００５０】次に、この積層セラミックコンデンサの製
造方法について説明する。まず、本実施形態の材料組成
となるように、粉末状のＳＣＺＴ、ＭｎＯ2、Ｂｉ
2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種
以上、ガラス組成物、必要に応じてＳｉＯ2、Ａｌ
2Ｏ3、希土類酸化物をそれぞれ所定量秤量し、これらの
粉体を所定量の水（もしくはエタノール、アセトン等の
有機溶媒）等の分散媒とともにボールミルに収容し、所
定時間、例えば２４時間混合・粉砕し、その後脱水（も
しくは脱エタノール、脱アセトン等の脱有機溶媒）・乾
燥を行った。
【００５１】次いで、この乾燥粉に所定量の有機バイン
ダー及び有機溶剤を加えた後、ライカイ機、混練機等を
用いて混練し、所定の粘度を有するスラリーとした。有
機バインダーとしては、ＰＶＡ（polyvinyl alcohol）
水溶液の他、エチルセルロース水溶液、アクリル樹脂水
溶液（アクリルバインダー）等を用いた。次いで、ドク
ターブレード法により、このスラリーをシート状に成形
し脱脂してグリーンシートとし、このグリーンシート上
に内部電極１２を形成するために、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗまた
はＭｏ、または、これらのうち２種以上を含む合金、あ
るいは、カーボン、グラファイト、カーボンとグラファ
イトの混合物を導電材料とする導電ペーストを所定のパ
ターンに印刷し内部電極層とした。
【００５２】この導電ペーストとしては、Ｃｕ粉末に、
有機バインダー、分散剤、有機溶剤、必要に応じて還元
剤、等を所定量加えた後に混練し、所定の粘度としたＣ
ｕペーストの他、Ｎｉペースト、Ｗペースト、Ｍｏペー
スト、カーボン粉とグラファイト粉の混合粉体を用いた
カーボンペースト等が好適に用いられる。
【００５３】次いで、これらのグリーンシートを厚み方
向に重ね合わせ、その後厚み方向に加圧して積層体とし
た。次いで、この積層体を、Ｎ2ガス等の不活性ガス雰
囲気中、あるいはＮ2−Ｈ2還元性ガス雰囲気中、９２５
〜１０８０℃の温度で焼成し、その後、両側面に端子電
極１３、１４を形成した。以上により、誘電体層１１と
内部電極１２とを交互に積層した積層セラミックコンデ
ンサを作製することができた。
【００５４】以上説明したように、本実施形態の積層セ
ラミックコンデンサによれば、誘電体層１１を、ＳＣＺ
Ｔからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜２０重量
％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種ま
たは２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を
０．５〜１０重量％添加し、必要に応じて前記主組成物
にＳｉＯ2を０．０１〜３重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１
〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加
した材料組成としたので、高い比誘電率、良好な温度特
性、高い品質係数を実現することができる。したがっ
て、マイクロ波等の高周波数領域における特性が安定化
することとなり、高周波数領域における信頼性を向上さ
せることができる。
【００５５】本実施形態の積層セラミックコンデンサの
製造方法によれば、ＳＣＺＴからなる主組成物に、Ｍｎ
Ｏ2を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2
Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜
５重量％、ガラス組成物を０．５〜１０重量％添加し、
必要に応じて前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜３重
量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を
０．００１〜２重量％添加したグリーンシート上に内部
電極層を形成し、このグリーンシートを厚み方向に重ね
合わせて積層体とし、この積層体を不活性ガス雰囲気
中、あるいは還元性ガス雰囲気中、９２５〜１０８０℃
の温度で焼成するので、内部電極１２の材料にＰｔやＰ
ｄ等の貴金属と比較して安価な卑金属や炭素系物質を用
いることができる。したがって、特性を低下させること
無く、低コスト化を図ることができる。
【００５６】以上、本発明の誘電体磁器組成物とそれを
用いた磁器コンデンサ及びその製造方法の各実施形態に
ついて図面に基づき説明してきたが、具体的な構成は上
述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で設計の変更等が可能である。例
えば、第２の実施形態の積層セラミックコンデンサで
は、誘電体層１１を８層、内部電極１２を７層、交互に
積層した構成としたが、誘電体層１１及び内部電極１２
それぞれの大きさや層数は、必要とされる容量や特性に
より適宜変更可能である。
【００５７】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の誘電体磁器
組成物によれば、ＳｒxＣａ1-x（Ｚｒ yＴｉ1-y）Ｏ
3（ただし、０．７≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からな
る主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2
Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種
以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜
１０重量％添加したので、高い比誘電率、良好な温度特
性、高い品質係数を実現することができ、マイクロ波等
の高周波数領域における特性を安定化させることがで
き、高周波数領域における信頼性を向上させることがで
きる。
【００５８】本発明の磁器コンデンサによれば、請求項
１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物から
なる素子の両面に電極を形成したので、高周波数帯域に
おいても誘電体損失が小さく、マイクロ波等の高周波数
帯域における特性を安定化させることができ、高周波数
帯域における信頼性を向上させることができる。また、
電極に安価な卑金属または炭素系物質を用いれば、特性
を低下させずに製造コストを低減することができる。
【００５９】本発明の他の磁器コンデンサによれば、請
求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物
からなるシート状の誘電体と、電極とを交互に積層した
ので、高周波数帯域においても誘電体損失が小さく、マ
イクロ波等の高周波数帯域における特性を安定化させる
ことができ、高周波数帯域における信頼性を向上させる
ことができる。また、９２５〜１０８０℃の温度で焼成
可能であるから、内部電極に安価な卑金属または炭素系
物質を用いることができ、特性を低下させずに製造コス
トを低減することができる。
【００６０】本発明の誘電体磁器組成物の製造方法によ
れば、ＳｒxＣａ1-x（ＺｒyＴｉ1- y）Ｏ3（ただし、
０．７≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物
に、ＭｎＯ2を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、Ｐｂ
Ｏ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．
００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１０重量％
添加した粉体を、成形してバルク状もしくはシート状の
成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で
焼成するので、緻密で高強度の焼結体を低温かつ低コス
トで得ることができる。
【００６１】本発明の他の誘電体磁器組成物の製造方法
によれば、前記シート状の成形体の一主面に電極を形成
し、次いで、この成形体を複数枚厚み方向に重ね合わせ
加圧して積層体とし、この積層体を前記温度で焼成する
ので、内部電極材料にＰｔやＰｄ等の貴金属と比較して
安価なＣｕ、Ｎｉ等の卑金属、または無定形炭素、グラ
ファイト等の炭素系物質を用いることができ、緻密で高
強度の積層体を低温かつ低コストで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の単層セラミックコ
ンデンサを示す断面図である。
【図２】 本発明の第２の実施形態の積層セラミックコ
ンデンサを示す断面図である。
【符号の説明】
１ バルク状の誘電体 ２ 端子電極 ３ リード線 ４ エポキシ樹脂 １１ 誘電体層 １２ 内部電極 １３、１４ 端子電極
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｇ 4/12 ３６４ Ｈ０１Ｇ 4/12 ３６４ ４１５ ４１５ ４１８ ４１８ ４２７ ４２７ (72)発明者 金 宗煕 大韓民国京畿道水原市八達區梅灘洞314番 地 三星電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4G031 AA01 AA04 AA05 AA07 AA09 AA11 AA12 AA19 AA26 AA29 AA30 AA32 AA34 AA35 BA09 CA07 CA08 GA02 GA11 5E001 AB01 AB03 AC09 AE00 AE01 AE03 AE04 AH01 AH05 AH09 AJ01 AJ02 5G303 AA01 AA10 AB06 AB08 AB11 AB15 BA12 CA01 CA03 CB01 CB05 CB06 CB08 CB15 CB18 CB22 CB25 CB26 CB28 CB30 CB32 CB35 CB38 CB39 CB41 CB43 DA05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＳｒxＣａ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（た
    だし、０．７≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組
    成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、
    ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を
    ０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１０重
    量％添加してなることを特徴とする誘電体磁器組成物。
  2. 【請求項２】 前記主組成物に、ＳｉＯ2を０．０１〜
    ３重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％添加してなる
    ことを特徴とする請求項１記載の誘電体磁器組成物。
  3. 【請求項３】 前記主組成物に、希土類酸化物を０．０
    ０１〜２重量％添加してなることを特徴とする請求項１
    または２記載の誘電体磁器組成物。
  4. 【請求項４】 前記ガラス組成物は、ＺｎＯ−ＳｉＯ2
    系ガラスまたはＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラスで
    あることを特徴とする請求項１、２または３記載の誘電
    体磁器組成物。
  5. 【請求項５】 前記希土類酸化物は、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ
    2、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ 2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2
    Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3より選択された１
    種または２種以上であることを特徴とする請求項３また
    は４記載の誘誘電体磁器組成物。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項記載の
    誘電体磁器組成物からなる素子の両面に電極を形成して
    なることを特徴とする磁器コンデンサ。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし５のいずれか１項記載の
    誘電体磁器組成物からなるシート状の誘電体と、電極と
    を交互に積層してなることを特徴とする磁器コンデン
    サ。
  8. 【請求項８】 前記電極は、卑金属または炭素系物質か
    らなることを特徴とする請求項６または７記載の磁器コ
    ンデンサ。
  9. 【請求項９】 ＳｒxＣａ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（た
    だし、０．７≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組
    成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜２０重量％、Ｂｉ2Ｏ3、
    ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を
    ０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１０重
    量％添加した粉体を、成形してバルク状もしくはシート
    状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温
    度で焼成することを特徴とする誘電体磁器組成物の製造
    方法。
  10. 【請求項１０】 前記シート状の成形体の一主面に電極
    を形成し、次いで、この成形体を複数枚厚み方向に重ね
    合わせ加圧して積層体とし、この積層体を前記温度で焼
    成することを特徴とする請求項９記載の誘電体磁器組成
    物の製造方法。
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