JP2002020167A - 誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサ - Google Patents
誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサInfo
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁器コンデンサの小型大容量化のために、グ
リーンシートを薄層化すると、単位厚み当りにかかる電
圧が増し、誘電体層の寿命時間が短くなり、積層磁器コ
ンデンサの信頼性が低下してしまうという問題があっ
た。 【解決手段】 本発明は、Ｂａ及びＴｉの酸化物がＢａ
ＴｉＯ３に換算して１００ｍｏｌ％、Ｒｅ（ＲｅはＳ
ｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙ
ｂ，Ｙから選択された１種又は２種以上）の酸化物がＲ
ｅ２Ｏ３に換算して０．２５〜１．５ｍｏｌ％、Ｍｇの
酸化物がＭｇＯに換算して０．２〜１．５ｍｏｌ％、Ｍ
ｎ，Ｖ及びＣｒから選択された１種又は２種以上の酸化
物が各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して
０．０３〜０．６ｍｏｌ％の割合で含有されている焼結
体からなり、Ｂａ／Ｔｉ比が０．９７０〜１．０３０で
ある誘電体磁器組成物を磁器コンデンサの誘電体層の材
料として使用した。
リーンシートを薄層化すると、単位厚み当りにかかる電
圧が増し、誘電体層の寿命時間が短くなり、積層磁器コ
ンデンサの信頼性が低下してしまうという問題があっ
た。 【解決手段】 本発明は、Ｂａ及びＴｉの酸化物がＢａ
ＴｉＯ３に換算して１００ｍｏｌ％、Ｒｅ（ＲｅはＳ
ｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙ
ｂ，Ｙから選択された１種又は２種以上）の酸化物がＲ
ｅ２Ｏ３に換算して０．２５〜１．５ｍｏｌ％、Ｍｇの
酸化物がＭｇＯに換算して０．２〜１．５ｍｏｌ％、Ｍ
ｎ，Ｖ及びＣｒから選択された１種又は２種以上の酸化
物が各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して
０．０３〜０．６ｍｏｌ％の割合で含有されている焼結
体からなり、Ｂａ／Ｔｉ比が０．９７０〜１．０３０で
ある誘電体磁器組成物を磁器コンデンサの誘電体層の材
料として使用した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｎｉなどの卑金属
を内部電極とする磁器コンデンサの誘電体層の材料とし
て好適な耐還元性を有する誘電体磁器組成物とこの誘電
体磁器組成物を誘電体層とした磁器コンデンサに関する
ものである。
を内部電極とする磁器コンデンサの誘電体層の材料とし
て好適な耐還元性を有する誘電体磁器組成物とこの誘電
体磁器組成物を誘電体層とした磁器コンデンサに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、積層磁器コンデンサの技術分野で
は、コストダウンのために内部電極の材料としてＮｉな
どの卑金属を用いることが主流となっている。内部電極
の材料としてＮｉなどの卑金属を用いた場合、内部電極
の酸化を防止するために、積層体チップの焼成を還元性
雰囲気中で行わなければならない。このため、誘電体磁
器組成物として耐還元性を有する誘電体磁器組成物が多
数開発されている。
は、コストダウンのために内部電極の材料としてＮｉな
どの卑金属を用いることが主流となっている。内部電極
の材料としてＮｉなどの卑金属を用いた場合、内部電極
の酸化を防止するために、積層体チップの焼成を還元性
雰囲気中で行わなければならない。このため、誘電体磁
器組成物として耐還元性を有する誘電体磁器組成物が多
数開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、電子
回路の小型化、高密度化にともない、磁器コンデンサも
小型大容量化が強く求められている。そして、磁器コン
デンサの小型大容量化のために、グリーンシートの薄層
化と誘電体磁器層の積層数の増加が試みられている。
回路の小型化、高密度化にともない、磁器コンデンサも
小型大容量化が強く求められている。そして、磁器コン
デンサの小型大容量化のために、グリーンシートの薄層
化と誘電体磁器層の積層数の増加が試みられている。
【０００４】しかし、積層磁器コンデンサにおいて、そ
の誘電体磁器層を薄層化すると、単位厚み当りにかかる
電圧が増し、誘電体層の寿命が短くなり、積層磁器コン
デンサの信頼性が低下してしまうという問題があった。
の誘電体磁器層を薄層化すると、単位厚み当りにかかる
電圧が増し、誘電体層の寿命が短くなり、積層磁器コン
デンサの信頼性が低下してしまうという問題があった。
【０００５】本発明は、静電容量の温度変化率が−５５
℃〜＋１２５℃で−１５％〜＋１５％（２５℃を基準）
の範囲を満足し、ｔａｎδ≦３．５％、加速寿命が２０
０，０００ｓｅｃ以上の電気的特性を有する信頼性の高
い誘電体磁器組成物とそのような誘電体磁器組成物から
なる誘電体層を備えた磁器コンデンサを提供することを
目的とする。
℃〜＋１２５℃で−１５％〜＋１５％（２５℃を基準）
の範囲を満足し、ｔａｎδ≦３．５％、加速寿命が２０
０，０００ｓｅｃ以上の電気的特性を有する信頼性の高
い誘電体磁器組成物とそのような誘電体磁器組成物から
なる誘電体層を備えた磁器コンデンサを提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る誘電体磁器
組成物は、Ｂａ及びＴｉの酸化物がＢａＴｉＯ３に換算
して１００ｍｏｌ％、Ｒｅ（ＲｅはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，
Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｙから選択され
た１種又は２種以上）の酸化物がＲｅ２Ｏ３に換算して
０．２５〜１．５ｍｏｌ％、Ｍｇの酸化物がＭｇＯに換
算して０．２〜１．５ｍｏｌ％、Ｍｎ，Ｖ及びＣｒから
選択された１種又は２種以上の酸化物が各々Ｍｎ
２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して０．０３〜
０．６ｍｏｌ％の割合で含有されている焼結体からな
り、Ｂａ／Ｔｉが０．９７０〜１．０３０であることを
特徴とするものである。
組成物は、Ｂａ及びＴｉの酸化物がＢａＴｉＯ３に換算
して１００ｍｏｌ％、Ｒｅ（ＲｅはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，
Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｙから選択され
た１種又は２種以上）の酸化物がＲｅ２Ｏ３に換算して
０．２５〜１．５ｍｏｌ％、Ｍｇの酸化物がＭｇＯに換
算して０．２〜１．５ｍｏｌ％、Ｍｎ，Ｖ及びＣｒから
選択された１種又は２種以上の酸化物が各々Ｍｎ
２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して０．０３〜
０．６ｍｏｌ％の割合で含有されている焼結体からな
り、Ｂａ／Ｔｉが０．９７０〜１．０３０であることを
特徴とするものである。
【０００７】また、本発明に係る磁器コンデンサは、誘
電体磁器組成物からなる１又は２以上の誘電体磁器層
と、この誘電体磁器層を挟持している少なくとも２以上
の内部電極とを備え、前記誘電体磁器組成物が、Ｂａ及
びＴｉの酸化物がＢａＴｉＯ３に換算して１００ｍｏｌ
％、Ｒｅ（ＲｅはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈ
ｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｙから選択された１種又は２種
以上）の酸化物がＲｅ２Ｏ ３に換算して０．２５〜１．
５ｍｏｌ％、Ｍｇの酸化物がＭｇＯに換算して０．２〜
１．５ｍｏｌ％、Ｍｎ，Ｖ及びＣｒから選択された１種
又は２種以上の酸化物が各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃ
ｒ２Ｏ３に換算して０．０３〜０．６ｍｏｌ％の割合で
含有されている焼結体からなり、Ｂａ／Ｔｉが０．９７
０〜１．０３０であることを特徴とするものである。
電体磁器組成物からなる１又は２以上の誘電体磁器層
と、この誘電体磁器層を挟持している少なくとも２以上
の内部電極とを備え、前記誘電体磁器組成物が、Ｂａ及
びＴｉの酸化物がＢａＴｉＯ３に換算して１００ｍｏｌ
％、Ｒｅ（ＲｅはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈ
ｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｙから選択された１種又は２種
以上）の酸化物がＲｅ２Ｏ ３に換算して０．２５〜１．
５ｍｏｌ％、Ｍｇの酸化物がＭｇＯに換算して０．２〜
１．５ｍｏｌ％、Ｍｎ，Ｖ及びＣｒから選択された１種
又は２種以上の酸化物が各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃ
ｒ２Ｏ３に換算して０．０３〜０．６ｍｏｌ％の割合で
含有されている焼結体からなり、Ｂａ／Ｔｉが０．９７
０〜１．０３０であることを特徴とするものである。
【０００８】ここで、前記誘電体磁器組成物中のＲｅ
（希土類）の酸化物をＲｅ２Ｏ３に換算して０．２５〜
１．５ｍｏｌ％の範囲としたのは、Ｒｅ（希土類）の酸
化物がＲｅ２Ｏ３に換算して０．２５ｍｏｌ％より少な
くなると所望の寿命が得られなくなり、Ｒｅ（希土類）
の酸化物がＲｅ２Ｏ３に換算して１．５ｍｏｌ％を超え
ると１３００℃の焼成でで緻密な焼結体が得られなくな
るからである。
（希土類）の酸化物をＲｅ２Ｏ３に換算して０．２５〜
１．５ｍｏｌ％の範囲としたのは、Ｒｅ（希土類）の酸
化物がＲｅ２Ｏ３に換算して０．２５ｍｏｌ％より少な
くなると所望の寿命が得られなくなり、Ｒｅ（希土類）
の酸化物がＲｅ２Ｏ３に換算して１．５ｍｏｌ％を超え
ると１３００℃の焼成でで緻密な焼結体が得られなくな
るからである。
【０００９】また、前記誘電体磁器組成物中のＭｇをＭ
ｇＯに換算して０．２〜１．５ｍｏｌ％の範囲としたの
は、ＭｇがＭｇＯに換算して０．２ｍｏｌ％より少なく
なると−５５℃〜１２５℃における静電容量の温度変化
率が−１５％〜＋１５％を超えてしまい、ＭｇがＭｇＯ
に換算して１．５ｍｏｌ％を超えると１３００℃の焼成
で緻密な焼結体が得られなくなったり、所望の寿命が得
られなくなったりするからである。
ｇＯに換算して０．２〜１．５ｍｏｌ％の範囲としたの
は、ＭｇがＭｇＯに換算して０．２ｍｏｌ％より少なく
なると−５５℃〜１２５℃における静電容量の温度変化
率が−１５％〜＋１５％を超えてしまい、ＭｇがＭｇＯ
に換算して１．５ｍｏｌ％を超えると１３００℃の焼成
で緻密な焼結体が得られなくなったり、所望の寿命が得
られなくなったりするからである。
【００１０】また、前記誘電体磁器組成物中のＭｎ，
Ｖ，Ｃｒ酸化物を各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ
３に換算して０．０３〜０．６ｍｏｌ％の範囲としたの
は、これらの酸化物がＭｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ
３に換算して０．０３ｍｏｌ％より少なくなると所望の
寿命が得られなくなり、これらの酸化物がＭｎ２Ｏ３，
Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して０．６ｍｏｌ％を超え
ると誘電率が３５００よりも低くなるからである。
Ｖ，Ｃｒ酸化物を各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ
３に換算して０．０３〜０．６ｍｏｌ％の範囲としたの
は、これらの酸化物がＭｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ
３に換算して０．０３ｍｏｌ％より少なくなると所望の
寿命が得られなくなり、これらの酸化物がＭｎ２Ｏ３，
Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して０．６ｍｏｌ％を超え
ると誘電率が３５００よりも低くなるからである。
【００１１】また、前記誘電体磁器組成物中のＢａ／Ｔ
ｉ比を０．９７０〜１．０３０としたのは、Ｂａ／Ｔｉ
比が０．９７０より小さくなると、１３００の焼成で緻
密な焼結体が得られなくなり、Ｂａ／Ｔｉ比が１．０３
０を超えると、ｔａｎδが悪化したり、所望の寿命時間
が得られなくなるからである。
ｉ比を０．９７０〜１．０３０としたのは、Ｂａ／Ｔｉ
比が０．９７０より小さくなると、１３００の焼成で緻
密な焼結体が得られなくなり、Ｂａ／Ｔｉ比が１．０３
０を超えると、ｔａｎδが悪化したり、所望の寿命時間
が得られなくなるからである。
【００１２】また、前記誘電体磁器組成物中にＭｏ及び
／又はＷの酸化物が各々ＭｏＯ３，ＷＯ３に換算して０
〜０．３ｍｏｌ％の割合で更に含有されていてもよい。
ここで、これらの酸化物をＭｏＯ３，ＷＯ３に換算して
０〜０．３ｍｏｌ％の範囲としたのは、これらの酸化物
がＭｏＯ３，ＷＯ３に換算して０．３ｍｏｌ％を超える
とｔａｎδが悪化したり、−５５℃〜１２５℃における
静電容量の温度変化率が−１５％〜＋１５％を超えてし
まうからである。
／又はＷの酸化物が各々ＭｏＯ３，ＷＯ３に換算して０
〜０．３ｍｏｌ％の割合で更に含有されていてもよい。
ここで、これらの酸化物をＭｏＯ３，ＷＯ３に換算して
０〜０．３ｍｏｌ％の範囲としたのは、これらの酸化物
がＭｏＯ３，ＷＯ３に換算して０．３ｍｏｌ％を超える
とｔａｎδが悪化したり、−５５℃〜１２５℃における
静電容量の温度変化率が−１５％〜＋１５％を超えてし
まうからである。
【００１３】また、Ｂａ／Ｔｉ比としたが、調整手法と
してＢａの代わりにＣａ、或いはＳｒを用いて、（Ｂａ
＋Ｃａ）／Ｔｉ比、（Ｂａ＋Ｓｒ）／Ｔｉ比、（Ｂａ＋
Ｃａ＋Ｓｒ）／Ｔｉ比としても全く同等の特性が得られ
る。
してＢａの代わりにＣａ、或いはＳｒを用いて、（Ｂａ
＋Ｃａ）／Ｔｉ比、（Ｂａ＋Ｓｒ）／Ｔｉ比、（Ｂａ＋
Ｃａ＋Ｓｒ）／Ｔｉ比としても全く同等の特性が得られ
る。
【００１４】また、Ａ／Ｂ比を調整する為の手段とし
て、炭酸Ｂａ、酢酸Ｂａ、硝酸Ｂａ、酢酸Ｃａ、硝酸Ｓ
ｒを用いてもよい。
て、炭酸Ｂａ、酢酸Ｂａ、硝酸Ｂａ、酢酸Ｃａ、硝酸Ｓ
ｒを用いてもよい。
【００１５】また、本発明は積層磁器コンデンサ以外の
一般的な単層の磁器コンデンサにも勿論適用可能であ
る。
一般的な単層の磁器コンデンサにも勿論適用可能であ
る。
【００１６】
【実施例】まず、ＢａＴｉＯ３，ＢａＣＯ３，Ｒｅ２Ｏ
３，ＭｇＯ，ＭｎＯ２，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３及びＷＯ
３の各化合物の粉末を表１〜表１に示す割合で各々
秤量し、これらの化合物をＰＳＺボールを入れたボール
ミルに入れ、水を加え、湿式で約２０時間混合した。そ
して、得られた泥漿を脱水し、１５０℃で６時間加熱
し、乾燥させた。
３，ＭｇＯ，ＭｎＯ２，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３及びＷＯ
３の各化合物の粉末を表１〜表１に示す割合で各々
秤量し、これらの化合物をＰＳＺボールを入れたボール
ミルに入れ、水を加え、湿式で約２０時間混合した。そ
して、得られた泥漿を脱水し、１５０℃で６時間加熱
し、乾燥させた。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表１】
【００２３】次に、乾燥させた前記泥漿を粉砕し、これ
を大気中において約８００℃で６時間仮焼し、この仮焼
物をボールミルに入れ、エタノールを加え、湿式で約６
時間解砕した。そして、得られた泥漿を１５０℃で６時
間加熱し、乾燥させ、仮焼物の粉末を得た。
を大気中において約８００℃で６時間仮焼し、この仮焼
物をボールミルに入れ、エタノールを加え、湿式で約６
時間解砕した。そして、得られた泥漿を１５０℃で６時
間加熱し、乾燥させ、仮焼物の粉末を得た。
【００２４】次に、この仮焼物の粉末１０００ｇ（１０
０重量部）に、アクリル酸エステルポリマー、グリセリ
ン、縮合リン酸塩の水溶液からなる有機バインダーを１
５重量％添加し、更に、５０重量％の水を加え、これら
をボールミルに入れ、粉砕及び混合してスラリーを作成
した。
０重量部）に、アクリル酸エステルポリマー、グリセリ
ン、縮合リン酸塩の水溶液からなる有機バインダーを１
５重量％添加し、更に、５０重量％の水を加え、これら
をボールミルに入れ、粉砕及び混合してスラリーを作成
した。
【００２５】次に、このスラリーを真空脱泡機に入れて
脱泡した後、リバースロールコータに入れ、ポリエステ
ルフィルム上にこのスラリーからなる薄膜を形成した。
そして、この薄膜をポリエステルフィルム上で１００℃
に加熱して乾燥させ、打ち抜き、厚さ約５μｍで、１０
ｃｍ×１０ｃｍの正方形のグリーンシートを得た。
脱泡した後、リバースロールコータに入れ、ポリエステ
ルフィルム上にこのスラリーからなる薄膜を形成した。
そして、この薄膜をポリエステルフィルム上で１００℃
に加熱して乾燥させ、打ち抜き、厚さ約５μｍで、１０
ｃｍ×１０ｃｍの正方形のグリーンシートを得た。
【００２６】一方、平均粒径が０．５μｍのニッケル粉
末１０ｇと、エチルセルロース０．９ｇをブチルカルビ
トール９．１ｇに溶解させたものとを撹拌機に入れ、１
０時間撹拌して、内部電極用の導電性ペーストを得た。
そして、上記グリーンシートにこの導電性ペーストから
なる導電パターンを印刷し、乾燥させた。
末１０ｇと、エチルセルロース０．９ｇをブチルカルビ
トール９．１ｇに溶解させたものとを撹拌機に入れ、１
０時間撹拌して、内部電極用の導電性ペーストを得た。
そして、上記グリーンシートにこの導電性ペーストから
なる導電パターンを印刷し、乾燥させた。
【００２７】次に、上記導電パターンの印刷面を上にし
てグリーンシートを１０枚積層した。この際、隣接する
上下のシートにおいて、その印刷面がパターンの長手方
向に約半分程ずれるように配置した。更に、この積層物
の上下両面に導電パターンの印刷の施されていないグリ
ーンシートを積層した。
てグリーンシートを１０枚積層した。この際、隣接する
上下のシートにおいて、その印刷面がパターンの長手方
向に約半分程ずれるように配置した。更に、この積層物
の上下両面に導電パターンの印刷の施されていないグリ
ーンシートを積層した。
【００２８】次に、この積層物を約５０℃の温度で厚さ
方向に約４０トンの圧力を加えて圧着させ、その後、こ
の積層物を格子状に裁断し、縦３．２ｍｍ×横１．６ｍ
ｍの積層チップを得た。
方向に約４０トンの圧力を加えて圧着させ、その後、こ
の積層物を格子状に裁断し、縦３．２ｍｍ×横１．６ｍ
ｍの積層チップを得た。
【００２９】次に、内部電極が露出する積層チップの端
面にＮｉ外部電極をディップで形成し、この積層チップ
を雰囲気焼成が可能な炉に入れ、Ｎ２雰囲気中で加熱し
て有機バインダを除去させ、続いて、酸素分圧が１０
−５〜１０−１０ａｔｍの条件下、１３００℃で焼成
し、その後、Ｎ２雰囲気下、６００〜８００℃で再酸化
処理を行ない、積層磁器コンデンサを得た。
面にＮｉ外部電極をディップで形成し、この積層チップ
を雰囲気焼成が可能な炉に入れ、Ｎ２雰囲気中で加熱し
て有機バインダを除去させ、続いて、酸素分圧が１０
−５〜１０−１０ａｔｍの条件下、１３００℃で焼成
し、その後、Ｎ２雰囲気下、６００〜８００℃で再酸化
処理を行ない、積層磁器コンデンサを得た。
【００３０】次に、得られた積層磁器コンデンサの電気
的特性を測定したところ、表２〜表２に示す通りで
あった。また、この積層磁器コンデンサの誘電体層の１
層当たりの厚みを測定したところ３μｍであった。
的特性を測定したところ、表２〜表２に示す通りで
あった。また、この積層磁器コンデンサの誘電体層の１
層当たりの厚みを測定したところ３μｍであった。
【００３１】なお、電気的特性は次の要領で測定した。
【００３２】(A) 比誘電率εｓ は、温度２０℃、周波
数１ｋＨｚ、電圧（実効値）１．０Ｖの条件で静電容量
を測定し、この測定値と、一対の内部電極１４の対向面
積と、一対の内部電極間の誘電体磁器層の厚さから計算
で求めた。
数１ｋＨｚ、電圧（実効値）１．０Ｖの条件で静電容量
を測定し、この測定値と、一対の内部電極１４の対向面
積と、一対の内部電極間の誘電体磁器層の厚さから計算
で求めた。
【００３３】(B) 誘電損失ｔａｎδ（％）は、上記した
比誘電率の測定の場合と同一の条件で測定した。
比誘電率の測定の場合と同一の条件で測定した。
【００３４】(C) 比抵抗（Ωｃｍ）は、温度２０℃にお
いてＤＣ２５Ｖを６０秒間印加した後に、一対の外部電
極間の抵抗値を測定して得た。なお、表２〜表２の
比抵抗の数値、例えば２．５Ｅ＋１２は２．５×１０
１２を意味する。
いてＤＣ２５Ｖを６０秒間印加した後に、一対の外部電
極間の抵抗値を測定して得た。なお、表２〜表２の
比抵抗の数値、例えば２．５Ｅ＋１２は２．５×１０
１２を意味する。
【００３５】(D) 加速寿命（ｓｅｃ）は、１５０℃の温
度で、２０Ｖ／μｍの直流電界下にて絶縁抵抗率（ρ）
が１×１０１０Ωｃｍになるまでの時間を測定して得
た。
度で、２０Ｖ／μｍの直流電界下にて絶縁抵抗率（ρ）
が１×１０１０Ωｃｍになるまでの時間を測定して得
た。
【００３６】(E) 容量変化率（％）は、恒温槽の中に試
料を入れ、−５５℃及び＋１２５℃の各温度において、
周波数１ｋＨｚ、電圧（実効値）１．０Ｖの条件で静電
容量を測定し、２５℃の静電容量に対する静電容量の変
化率を求めることによって得た。
料を入れ、−５５℃及び＋１２５℃の各温度において、
周波数１ｋＨｚ、電圧（実効値）１．０Ｖの条件で静電
容量を測定し、２５℃の静電容量に対する静電容量の変
化率を求めることによって得た。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【表２】
【００４３】表１〜表１、表２〜表２から明ら
かなように、本発明に従う試料によれば、非酸化性雰囲
気中における１３００℃以下の焼成により、誘電体磁器
層の誘電率εｒ が３５００以上、−５５℃〜＋１２５
℃の容量変化率が−１５％〜＋１５％（２５℃を基
準）、ｔａｎδ≦３．５％、加速寿命が２００，０００
ｓｅｃ以上の電気的特性を有する信頼性の高い積層磁器
コンデンサを得ることができるものである。
かなように、本発明に従う試料によれば、非酸化性雰囲
気中における１３００℃以下の焼成により、誘電体磁器
層の誘電率εｒ が３５００以上、−５５℃〜＋１２５
℃の容量変化率が−１５％〜＋１５％（２５℃を基
準）、ｔａｎδ≦３．５％、加速寿命が２００，０００
ｓｅｃ以上の電気的特性を有する信頼性の高い積層磁器
コンデンサを得ることができるものである。
【００４４】一方、試料番号１〜３，１６〜１８，２
４，２６，３１，３２，４８，５１，５２，５６〜５
９，７２〜７４，８１，８３，８８，８９，１０５，１
０８，１０９，１１３〜１１６，１２９〜１３１、１３
７，１３９，１４４，１４５，１６１，１６４，１６
５，１６９の試料では本発明の目的を達成することがで
きない。従って、これらの試料は本発明の範囲外のもの
である。
４，２６，３１，３２，４８，５１，５２，５６〜５
９，７２〜７４，８１，８３，８８，８９，１０５，１
０８，１０９，１１３〜１１６，１２９〜１３１、１３
７，１３９，１４４，１４５，１６１，１６４，１６
５，１６９の試料では本発明の目的を達成することがで
きない。従って、これらの試料は本発明の範囲外のもの
である。
【００４５】次に、本発明の誘電体磁器組成物の組成範
囲の限定理由について述べる。
囲の限定理由について述べる。
【００４６】まず、希土類元素（Ｒｅ）の酸化物が、試
料番号２６，８３，１３９に示すように、Ｒｅ２Ｏ３に
換算して０ｍｏｌ％の場合、−５５℃〜＋１２５℃の容
量変化率が−１５％〜＋１５％からはずれ、所望の寿命
時間が得られなくなるが、試料番号２７，８４，１４０
に示すように、Ｒｅ２Ｏ３に換算して０．２５ｍｏｌ％
の場合、所望の電気的特性が得られる。
料番号２６，８３，１３９に示すように、Ｒｅ２Ｏ３に
換算して０ｍｏｌ％の場合、−５５℃〜＋１２５℃の容
量変化率が−１５％〜＋１５％からはずれ、所望の寿命
時間が得られなくなるが、試料番号２７，８４，１４０
に示すように、Ｒｅ２Ｏ３に換算して０．２５ｍｏｌ％
の場合、所望の電気的特性が得られる。
【００４７】また、希土類元素（Ｒｅ）の酸化物が、試
料番号３１，８８，１４４に示すように、Ｒｅ２Ｏ３に
換算して２．０ｍｏｌの場合、１３００℃の焼成で緻密
な焼結体が得られなくなってしまうが、試料番号３０，
８７，１４３に示すように、Ｒｅ２Ｏ３に換算して１．
５ｍｏｌ％の場合、所望の電気的特性が得られる。
料番号３１，８８，１４４に示すように、Ｒｅ２Ｏ３に
換算して２．０ｍｏｌの場合、１３００℃の焼成で緻密
な焼結体が得られなくなってしまうが、試料番号３０，
８７，１４３に示すように、Ｒｅ２Ｏ３に換算して１．
５ｍｏｌ％の場合、所望の電気的特性が得られる。
【００４８】従って、希土類元素（Ｒｅ）の酸化物の最
適範囲は、Ｒｅ２Ｏ３に換算して０．２５〜１．５ｍｏ
ｌ％となる。
適範囲は、Ｒｅ２Ｏ３に換算して０．２５〜１．５ｍｏ
ｌ％となる。
【００４９】また、希土類元素（Ｒｅ）は、どの元素で
も同様の結果が得られ、単独で用いても、また、複数種
を混合して用いても同様の結果が得られる。
も同様の結果が得られ、単独で用いても、また、複数種
を混合して用いても同様の結果が得られる。
【００５０】また、Ｍｇの酸化物が、試料番号４８，１
０５，１６１に示すように、ＭｇＯに換算して０ｍｏｌ
％の場合、−５５℃〜＋１２５℃の容量変化率が−１５
％〜＋１５％からはずれ、所望の寿命時間が得られなく
なるが、試料番号４９，１０６，１６２に示すように、
ＭｇＯに換算して０．２ｍｏｌ％の場合、所望の電気的
特性が得られる。
０５，１６１に示すように、ＭｇＯに換算して０ｍｏｌ
％の場合、−５５℃〜＋１２５℃の容量変化率が−１５
％〜＋１５％からはずれ、所望の寿命時間が得られなく
なるが、試料番号４９，１０６，１６２に示すように、
ＭｇＯに換算して０．２ｍｏｌ％の場合、所望の電気的
特性が得られる。
【００５１】また、Ｍｇの酸化物が、試料番号５１，１
０８，１６４に示すように、ＭｇＯに換算して２．０ｍ
ｏｌ％の場合、誘電率が３５００以下になり、−５５℃
〜＋１２５℃の容量変化率が−１５％〜＋１５％からは
ずれ、所望の寿命時間が得られなくなるが、試料番号５
０，１０７，１６３に示すように、ＭｇＯに換算して
１．５ｍｏｌ％の場合、所望の電気的特性が得られる。
０８，１６４に示すように、ＭｇＯに換算して２．０ｍ
ｏｌ％の場合、誘電率が３５００以下になり、−５５℃
〜＋１２５℃の容量変化率が−１５％〜＋１５％からは
ずれ、所望の寿命時間が得られなくなるが、試料番号５
０，１０７，１６３に示すように、ＭｇＯに換算して
１．５ｍｏｌ％の場合、所望の電気的特性が得られる。
【００５２】従って、Ｍｇの酸化物の最適範囲は、Ｍｇ
Ｏに換算して０．２〜１．５ｍｏｌ％となる。
Ｏに換算して０．２〜１．５ｍｏｌ％となる。
【００５３】また、Ｍｎ，Ｖ，Ｃｒの酸化物が、試料番
号１〜３，５７〜５９，１１４〜１１６に示すように、
各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して０．
０２ｍｏｌ％の場合、所望の寿命時間が得られなくなる
が、試料番号４〜７，６０〜６３，１１７〜１２０に示
すように、各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換
算して０．０３ｍｏｌ％の場合、所望の電気的特性が得
られる。
号１〜３，５７〜５９，１１４〜１１６に示すように、
各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して０．
０２ｍｏｌ％の場合、所望の寿命時間が得られなくなる
が、試料番号４〜７，６０〜６３，１１７〜１２０に示
すように、各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換
算して０．０３ｍｏｌ％の場合、所望の電気的特性が得
られる。
【００５４】また、Ｍｎ，Ｖ，Ｃｒの酸化物が、試料番
号１６〜１８，７２〜７４，１２９〜１３１に示すよう
に、各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して
０．７ｍｏｌ％の場合、誘電率が３５００以下になる
が、試料番号１２〜１５，６８〜７１，１２５〜１２８
に示すように、各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３
に換算して０．６ｍｏｌ％の場合、所望の電気的特性が
得られる。
号１６〜１８，７２〜７４，１２９〜１３１に示すよう
に、各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して
０．７ｍｏｌ％の場合、誘電率が３５００以下になる
が、試料番号１２〜１５，６８〜７１，１２５〜１２８
に示すように、各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３
に換算して０．６ｍｏｌ％の場合、所望の電気的特性が
得られる。
【００５５】従って、Ｍｎ，Ｖ，Ｃｒの酸化物の最適範
囲は、各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算し
て０．０３〜０．６ｍｏｌ％となる。
囲は、各々Ｍｎ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算し
て０．０３〜０．６ｍｏｌ％となる。
【００５６】また、Ｍｎ，Ｖ，Ｃｒの酸化物は、試料番
号４〜１５，６０〜７１，１１７〜１２８に示すよう
に、各々単独で用いても、また、複数を混合して用いて
も同様の効果がある。
号４〜１５，６０〜７１，１１７〜１２８に示すよう
に、各々単独で用いても、また、複数を混合して用いて
も同様の効果がある。
【００５７】また、Ｍｏ，Ｗの酸化物が、試料番号２
４，８１，１３７に示すように、ＭｏＯ３，ＷＯ３に換
算して０．４ｍｏｌ％の場合、ｔａｎδが３．５以下に
なったり、所望の寿命時間が得られなくなるが、試料番
号２３，８０，１３６に示すように、ＭｏＯ３，ＷＯ３
に換算して０．３ｍｏｌ％の場合、所望の電気的特性が
得られる。
４，８１，１３７に示すように、ＭｏＯ３，ＷＯ３に換
算して０．４ｍｏｌ％の場合、ｔａｎδが３．５以下に
なったり、所望の寿命時間が得られなくなるが、試料番
号２３，８０，１３６に示すように、ＭｏＯ３，ＷＯ３
に換算して０．３ｍｏｌ％の場合、所望の電気的特性が
得られる。
【００５８】従って、Ｍｏ，Ｗの酸化物の最適範囲は、
ＭｏＯ３，ＷＯ３に換算して０〜０．３ｍｏｌ％とな
る。
ＭｏＯ３，ＷＯ３に換算して０〜０．３ｍｏｌ％とな
る。
【００５９】また、Ｍｏ，Ｗの酸化物は、試料番号２０
〜２３，７６〜８０に示すように、各々単独で用いて
も、また、試料番号１３３〜１３６に示すように、混合
して用いても同様の効果がある。
〜２３，７６〜８０に示すように、各々単独で用いて
も、また、試料番号１３３〜１３６に示すように、混合
して用いても同様の効果がある。
【００６０】また、Ｂａ／Ｔｉ比が、試料番号５２，１
０９，１６５に示すように、０．９６０の場合、１３０
０℃の焼成で緻密な焼結体が得られないが、試料番号５
３，１１０，１６６に示すように、０．９７０の場合に
は、所望の電気的特性が得られる。
０９，１６５に示すように、０．９６０の場合、１３０
０℃の焼成で緻密な焼結体が得られないが、試料番号５
３，１１０，１６６に示すように、０．９７０の場合に
は、所望の電気的特性が得られる。
【００６１】また、Ｂａ／Ｔｉ比が、試料番号５６，１
１３，１６９に示すように、１．０４０の場合、ｔａｎ
δが３．５以下になったり、所望の寿命時間が得られな
くなるが、試料番号５５，１１２，１６８に示すよう
に、１．０３０の場合は、所望の電気的特性が得られ
る。
１３，１６９に示すように、１．０４０の場合、ｔａｎ
δが３．５以下になったり、所望の寿命時間が得られな
くなるが、試料番号５５，１１２，１６８に示すよう
に、１．０３０の場合は、所望の電気的特性が得られ
る。
【００６２】従って、Ｂａ／Ｔｉ比の最適範囲は、０．
９７０〜１．０３０となる。
９７０〜１．０３０となる。
【００６３】
【発明の効果】本発明によれば、誘電体層の比誘電率ε
ｒ が３５００以上、ｔａｎδが３．５％以下、−５５
℃〜１２５℃における静電容量の温度変化率が−１５％
〜＋１５％（２５℃を基準）の範囲に収まり、所望の寿
命を有する信頼性の高い磁器コンデンサを得ることがで
きるという効果がある。
ｒ が３５００以上、ｔａｎδが３．５％以下、−５５
℃〜１２５℃における静電容量の温度変化率が−１５％
〜＋１５％（２５℃を基準）の範囲に収まり、所望の寿
命を有する信頼性の高い磁器コンデンサを得ることがで
きるという効果がある。
【００６４】また、本発明によれば、Ｍｏ及び／又はＷ
の酸化物が各々ＭｏＯ３，ＷＯ３に換算して０．０２５
〜０．３ｍｏｌ％の割合で更に含有されている場合、寿
命の更に長い信頼性の高い磁器コンデンサを得ることが
できるという効果がある。
の酸化物が各々ＭｏＯ３，ＷＯ３に換算して０．０２５
〜０．３ｍｏｌ％の割合で更に含有されている場合、寿
命の更に長い信頼性の高い磁器コンデンサを得ることが
できるという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 賢二 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 静野 寿光 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 Ｆターム(参考） 4G031 AA03 AA06 AA07 AA08 AA11 AA13 AA16 AA17 AA18 AA19 BA09 5E001 AB01 AB03 AC09 AE00 AE02 AE03 AE04 AF06 AH01 AH05 AH06 AH08 AH09 AJ02 5G303 AA01 AB06 AB07 AB11 AB14 AB20 BA12 CA01 CB03 CB10 CB17 CB18 CB35 CB36 CB37 CB40 CB41 CB43
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｂａ及びＴｉの酸化物がＢａＴｉＯ３に
換算して１００ｍｏｌ％、Ｒｅ（ＲｅはＳｍ，Ｅｕ，Ｇ
ｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｙから選択
された１種又は２種以上）の酸化物がＲｅ２Ｏ３に換算
して０．２５〜１．５ｍｏｌ％、Ｍｇの酸化物がＭｇＯ
に換算して０．２〜１．５ｍｏｌ％、Ｍｎ，Ｖ及びＣｒ
から選択された１種又は２種以上の酸化物が各々Ｍｎ２
Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して０．０３〜０．
６ｍｏｌ％の割合で含有されている焼結体からなり、Ｂ
ａ／Ｔｉ比が０．９７０〜１．０３０であることを特徴
とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】 Ｍｏ及び／又はＷの酸化物が各々ＭｏＯ
３，ＷＯ３に換算して０．０２５〜０．３ｍｏｌ％の割
合で含有されていることを特徴とする請求項２に記載の
誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】 誘電体磁器組成物からなる１又は２以上
の誘電体磁器層と、この誘電体磁器層を挟持している少
なくとも２以上の内部電極とを備え、前記誘電体磁器組
成物が、Ｂａ及びＴｉの酸化物がＢａＴｉＯ３に換算し
て１００ｍｏｌ％、Ｒｅ（ＲｅはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔ
ｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｙから選択された
１種又は２種以上）の酸化物がＲｅ２Ｏ３に換算して
０．２５〜１．５ｍｏｌ％、Ｍｇの酸化物がＭｇＯに換
算して０．２〜１．５ｍｏｌ％、Ｍｎ，Ｖ及びＣｒから
選択された１種又は２種以上の酸化物が各々Ｍｎ
２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３に換算して０．０３〜
０．６ｍｏｌ％の割合で含有されている焼結体からな
り、Ｂａ／Ｔｉが０．９７０〜１．０３０であることを
特徴とする磁器コンデンサ。 - 【請求項４】 Ｍｏ及び／又はＷの酸化物が各々ＭｏＯ
３，ＷＯ３に換算して０．０２５〜０．３ｍｏｌ％の割
合で含有されていることを特徴とする請求項３に記載の
磁器コンデンサ。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
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| MYPI20013065 MY124882A (en) | 2000-06-30 | 2001-06-28 | Ceramic composition and ceramic capacitor |
| SG200103992A SG100745A1 (en) | 2000-06-30 | 2001-06-29 | Ceramic composition and ceramic capacitor |
| US09/893,702 US6524983B2 (en) | 2000-06-30 | 2001-06-29 | Ceramic composition and ceramic capacitor |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-06-30 JP JP2000198356A patent/JP2002020167A/ja not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-06-28 MY MYPI20013065 patent/MY124882A/en unknown
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- 2001-06-29 US US09/893,702 patent/US6524983B2/en not_active Expired - Lifetime
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-
2002
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