JP2002121079A - 超微粒チタン酸バリウム誘電体セラミック材料の製造方法 - Google Patents
超微粒チタン酸バリウム誘電体セラミック材料の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】超微粒のＢａＴｉＯ３誘電体セラミックスを低
温で製造することが可能な低温焼成用超微粒誘電体セラ
ミック材料の製造方法を提供する。 【解決手段】超微粒ＢａＴｉＯ３粉末をＣｕ−２エチル
ヘキサノエート金属有機化合物溶液でコーティングする
ことを特徴とする。本方法によると、結晶粒の大きさが
１２０〜１３０ｎｍ、１０００℃で焼成され平均粒径が
２８０〜４２０ｎｍ、密度が５．６１〜５．８０ｇ／ｃ
ｍ３、そして−５５〜１２５℃の温度領域で−１４〜６
１％の誘電率変化量を有する高密度超微粒ＢａＴｉＯ３
誘電体セラミックスを製造することが可能なＣｕのコー
ティングされたＢａＴｉＯ３粉末を得ることができる。
温で製造することが可能な低温焼成用超微粒誘電体セラ
ミック材料の製造方法を提供する。 【解決手段】超微粒ＢａＴｉＯ３粉末をＣｕ−２エチル
ヘキサノエート金属有機化合物溶液でコーティングする
ことを特徴とする。本方法によると、結晶粒の大きさが
１２０〜１３０ｎｍ、１０００℃で焼成され平均粒径が
２８０〜４２０ｎｍ、密度が５．６１〜５．８０ｇ／ｃ
ｍ３、そして−５５〜１２５℃の温度領域で−１４〜６
１％の誘電率変化量を有する高密度超微粒ＢａＴｉＯ３
誘電体セラミックスを製造することが可能なＣｕのコー
ティングされたＢａＴｉＯ３粉末を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超微粒誘電体セラ
ミック材料の製造方法に係り、より具体的には超微粒Ｂ
ａＴｉＯ３粉末をＣｕ金属有機化合物溶液でコーティン
グすることにより良好な誘電特性を有する超微粒の誘電
体セラミックスを得ることが可能な超微粒ＢａＴｉＯ３
誘電体セラミック材料の製造方法に関する。
ミック材料の製造方法に係り、より具体的には超微粒Ｂ
ａＴｉＯ３粉末をＣｕ金属有機化合物溶液でコーティン
グすることにより良好な誘電特性を有する超微粒の誘電
体セラミックスを得ることが可能な超微粒ＢａＴｉＯ３
誘電体セラミック材料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】積層型セラミックコンデンサ（Multi−L
ayer Ceramic Capacitors、MLCCs）は小さく軽い電子回
路を構成するにおいて必須的な手動部品である。最近、
各種の電子機器の軽薄短小化及び電子回路の高集積化に
よる部品の小型化の趨勢に従って、積層型セラミックコ
ンデンサも、やはり超小型素子開発の必要性が急激に台
頭されている。超小型の積層型セラミックコンデンサを
製造するためには、焼成後に誘電体セラミックス一層の
厚さが、望ましくは２μｍ以下でなければならない。こ
れほどの厚さを有する誘電体セラミックスで成された信
頼性ある積層型セラミックコンデンサを製造するには、
焼成後に誘電体セラミックスの平均粒径が望ましくは一
層の厚さの１／４以下、即ち０.５μｍ以下でなければ
ならないし、又高密度でなければならない。
ayer Ceramic Capacitors、MLCCs）は小さく軽い電子回
路を構成するにおいて必須的な手動部品である。最近、
各種の電子機器の軽薄短小化及び電子回路の高集積化に
よる部品の小型化の趨勢に従って、積層型セラミックコ
ンデンサも、やはり超小型素子開発の必要性が急激に台
頭されている。超小型の積層型セラミックコンデンサを
製造するためには、焼成後に誘電体セラミックス一層の
厚さが、望ましくは２μｍ以下でなければならない。こ
れほどの厚さを有する誘電体セラミックスで成された信
頼性ある積層型セラミックコンデンサを製造するには、
焼成後に誘電体セラミックスの平均粒径が望ましくは一
層の厚さの１／４以下、即ち０.５μｍ以下でなければ
ならないし、又高密度でなければならない。
【０００３】一方、積層型セラミックコンデンサは誘電
体セラミックスと内部電極を交代に数百層まで積んだ
後、同時に焼成することにより製造される。従って、内
部電極物質は誘電体セラミックスの焼成温度で耐えられ
なければならない。現在まで積層型セラミックコンデン
サ用誘電体セラミックスとしては、一般的に１３００℃
以上の高い焼成温度が要求されるチタン酸バリウム（Ｂ
ａＴｉＯ３）を中心としたチタン酸（titanate）系が主
として用いられてきた。このような材料はＰｄ、Ｐｔな
どのような高価な高融点貴金属内部電極を必要とする。
このような高価な電極を用いることに伴う費用を減らす
ためにはＡｇ、Ｐｄ−Ａｇなどの安価な電極を用いるこ
とが可能な低温焼成用誘電体セラミック組成物又は超微
粒誘電体セラミックスの低温焼成技術が必要とされる。
体セラミックスと内部電極を交代に数百層まで積んだ
後、同時に焼成することにより製造される。従って、内
部電極物質は誘電体セラミックスの焼成温度で耐えられ
なければならない。現在まで積層型セラミックコンデン
サ用誘電体セラミックスとしては、一般的に１３００℃
以上の高い焼成温度が要求されるチタン酸バリウム（Ｂ
ａＴｉＯ３）を中心としたチタン酸（titanate）系が主
として用いられてきた。このような材料はＰｄ、Ｐｔな
どのような高価な高融点貴金属内部電極を必要とする。
このような高価な電極を用いることに伴う費用を減らす
ためにはＡｇ、Ｐｄ−Ａｇなどの安価な電極を用いるこ
とが可能な低温焼成用誘電体セラミック組成物又は超微
粒誘電体セラミックスの低温焼成技術が必要とされる。
【０００４】ＢａＴｉＯ３にＰｂ系、Ｃｄ系、Ｂｉ系、
Ｂ系、Ｌｉ系などの添加物を添加し焼成温度を低下させ
ることにより超微粒の誘電体セラミックスを製造しよう
とする試しが行われてきた(参照：日本特開平５−１２
０９１５、日本特開平１-１９２７６２)。しかし、これ
ら添加物は全て有毒性、非環境親和性、誘電体素子との
化学的反応性、水界にて溶媒として用いられる水との反
応性などのような問題点を有する。このような問題点を
排除するためには環境親和的で化学的に安定な低温焼成
用超微粒誘電体セラミック組成物又は超微粒誘電体セラ
ミックスの低温焼成技術が必要となる。
Ｂ系、Ｌｉ系などの添加物を添加し焼成温度を低下させ
ることにより超微粒の誘電体セラミックスを製造しよう
とする試しが行われてきた(参照：日本特開平５−１２
０９１５、日本特開平１-１９２７６２)。しかし、これ
ら添加物は全て有毒性、非環境親和性、誘電体素子との
化学的反応性、水界にて溶媒として用いられる水との反
応性などのような問題点を有する。このような問題点を
排除するためには環境親和的で化学的に安定な低温焼成
用超微粒誘電体セラミック組成物又は超微粒誘電体セラ
ミックスの低温焼成技術が必要となる。
【０００５】そこで、環境親和的で化学的に安定で安価
なＣｕを添加する低温焼成用ＢａＴｉＯ３誘電体セラミ
ック組成物が提案された(参照：日本特開平８-２０３７
０２、韓国特許公報９４-３９７０)。これはＣｕを添加
するによって生成される液相により低温で焼成が促進さ
れるためだと理解されている。しかし、前記のようなＣ
ｕが添加された低温焼成用ＢａＴｉＯ３誘電体セラミッ
ク組成物でも１μｍ以下の平均粒径は得ることができな
く、液相の不均一な分布により時々非正常グレーン成長
（abnormal又はexaggerated grain growth）が生じるた
め超小型の積層型セラミックコンデンサの製造に広くは
使用されていない(参照：ジョージマン外、「非正常グ
レーン成長が生じたＢａＴｉＯ３セラミックスの誘電特
性」、韓国窯業学会誌、３６[８]、９６５−９７３(１
９９９)）。
なＣｕを添加する低温焼成用ＢａＴｉＯ３誘電体セラミ
ック組成物が提案された(参照：日本特開平８-２０３７
０２、韓国特許公報９４-３９７０)。これはＣｕを添加
するによって生成される液相により低温で焼成が促進さ
れるためだと理解されている。しかし、前記のようなＣ
ｕが添加された低温焼成用ＢａＴｉＯ３誘電体セラミッ
ク組成物でも１μｍ以下の平均粒径は得ることができな
く、液相の不均一な分布により時々非正常グレーン成長
（abnormal又はexaggerated grain growth）が生じるた
め超小型の積層型セラミックコンデンサの製造に広くは
使用されていない(参照：ジョージマン外、「非正常グ
レーン成長が生じたＢａＴｉＯ３セラミックスの誘電特
性」、韓国窯業学会誌、３６[８]、９６５−９７３(１
９９９)）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は前述した問題点を補完するために超微粒ＢａＴｉＯ３
粉末をＣｕ金属有機化合物溶液で均一にコーティングす
ることにより良好な誘電特性を有する超微粒のＢａＴｉ
Ｏ３誘電体セラミックを低温で製造することができる低
温焼成用超微粒誘電体セラミックス材料の製造方法を提
供することにある。
は前述した問題点を補完するために超微粒ＢａＴｉＯ３
粉末をＣｕ金属有機化合物溶液で均一にコーティングす
ることにより良好な誘電特性を有する超微粒のＢａＴｉ
Ｏ３誘電体セラミックを低温で製造することができる低
温焼成用超微粒誘電体セラミックス材料の製造方法を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明による超微粒ＢａＴｉＯ３誘電体セラミッ
ク材料の製造方法では、超微粒ＢａＴｉＯ３粉末、Ｃｕ
金属有機化合物溶液及び無水溶媒の混合スラリーを製造
する段階、前記権号スラリーを乾燥する段階及び乾燥さ
れた前記混合スラリーを熱処理し残留有機物を分解させ
Ｃｕがコーティングされた超微粒ＢａＴｉＯ３粉末を得
る段階を含むことを特徴とする。
めに、本発明による超微粒ＢａＴｉＯ３誘電体セラミッ
ク材料の製造方法では、超微粒ＢａＴｉＯ３粉末、Ｃｕ
金属有機化合物溶液及び無水溶媒の混合スラリーを製造
する段階、前記権号スラリーを乾燥する段階及び乾燥さ
れた前記混合スラリーを熱処理し残留有機物を分解させ
Ｃｕがコーティングされた超微粒ＢａＴｉＯ３粉末を得
る段階を含むことを特徴とする。
【０００８】本発明では超微粒ＢａＴｉＯ３誘電体セラ
ミック材料を製造するための出発原料としては純度約９
９.９％以上の、望ましくは水熱合成法で製造された超
微粒ＢａＴｉＯ３粉末である。
ミック材料を製造するための出発原料としては純度約９
９.９％以上の、望ましくは水熱合成法で製造された超
微粒ＢａＴｉＯ３粉末である。
【０００９】Ｃｕ金属有機化合物は、望ましくはＣｕ−
２エチルヘキサノエート(ethylhexanoate)であり、その
添加量はＢａＴｉＯ３原料粉末に対して５重量％、望ま
しくは２〜５重量％である。その添加量が２重量％未満
となると焼成温度低下に寄与する影響が微々となり、又
５重量％を超過する場合においても焼成後に得られる焼
成密度に大きな変化は無い。
２エチルヘキサノエート(ethylhexanoate)であり、その
添加量はＢａＴｉＯ３原料粉末に対して５重量％、望ま
しくは２〜５重量％である。その添加量が２重量％未満
となると焼成温度低下に寄与する影響が微々となり、又
５重量％を超過する場合においても焼成後に得られる焼
成密度に大きな変化は無い。
【００１０】本発明によると、Ｃｕ金属有機化合物の添
加によりＢａＴｉＯ３粉末がＣｕで均一にコーティング
され、これに従ってＣｕがコーティングされたＢａＴｉ
Ｏ３粉末は８００〜１１００℃で０.５〜１.５時間焼成
することになるが、焼成温度が増加するに連れて非正常
的な粒子成長は伴わず平均粒径が緩慢に増加する形態に
焼成することが可能となり超微粒のＢａＴｉＯ３誘電体
セラミック材料を得ることが出来る。 ＢａＴｉＯ３粉末とＣｕ金属有機化合物溶液を無水溶媒
と共に混合し製造されたスラリーを、望ましくは１００
℃から約１２時間ほど乾燥した後、約５００℃で２時間
ほど熱処理を行い乾燥した後、残留する有機物を完全に
分解させることによりＣｕが均一にコーティングされた
超微粒ＢａＴｉＯ３誘電体セラミック粉末が得られる。
加によりＢａＴｉＯ３粉末がＣｕで均一にコーティング
され、これに従ってＣｕがコーティングされたＢａＴｉ
Ｏ３粉末は８００〜１１００℃で０.５〜１.５時間焼成
することになるが、焼成温度が増加するに連れて非正常
的な粒子成長は伴わず平均粒径が緩慢に増加する形態に
焼成することが可能となり超微粒のＢａＴｉＯ３誘電体
セラミック材料を得ることが出来る。 ＢａＴｉＯ３粉末とＣｕ金属有機化合物溶液を無水溶媒
と共に混合し製造されたスラリーを、望ましくは１００
℃から約１２時間ほど乾燥した後、約５００℃で２時間
ほど熱処理を行い乾燥した後、残留する有機物を完全に
分解させることによりＣｕが均一にコーティングされた
超微粒ＢａＴｉＯ３誘電体セラミック粉末が得られる。
【００１１】前記本発明の方法により製造されたＢａＴ
ｉＯ３粉末は、平均粒径が約１２０〜１３０ｎｍ、Ｃｕ
コーティング量が２〜５wt％のＢａＴｉＯ３粉末を１０
００℃で０.５時間焼成させた時、密度が約５.６１〜
５.７９ｇ／ｃｍ３、平均粒径が０.３１〜０.４７μm、
そして−５５〜１２５℃の温度領域で誘電率変化量が−
１４〜５２％の誘電体セラミックスを得ることが出来る
超微粒ＢａＴｉＯ３粉末である。
ｉＯ３粉末は、平均粒径が約１２０〜１３０ｎｍ、Ｃｕ
コーティング量が２〜５wt％のＢａＴｉＯ３粉末を１０
００℃で０.５時間焼成させた時、密度が約５.６１〜
５.７９ｇ／ｃｍ３、平均粒径が０.３１〜０.４７μm、
そして−５５〜１２５℃の温度領域で誘電率変化量が−
１４〜５２％の誘電体セラミックスを得ることが出来る
超微粒ＢａＴｉＯ３粉末である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明をより
具体的に説明する。 ＜第１実施形態例〜第７実施形態例＞まず、水熱合成法
で製造された純度約９９．９％以上の超微粒ＢａＴｉＯ
３粉末（比表面積＝８．６５ｍ２／ｇ、ＢＴ−８、Cabo
t、U.S.A.）にＣｕ−２エチルヘキサノエート（STREM、
U.S.A.）を０〜６wt％添加しテフロンジャー内に装入し
純度約９９.８％以上の無水１−ブタノール（Aldrich、
U.S.A.）とジルコニアボールを使用して約１２時間湿式
混合する。この時、混合物：無水１−ブタノール：ジル
コニアボールの比率は重さ比で１：２：２にする。
具体的に説明する。 ＜第１実施形態例〜第７実施形態例＞まず、水熱合成法
で製造された純度約９９．９％以上の超微粒ＢａＴｉＯ
３粉末（比表面積＝８．６５ｍ２／ｇ、ＢＴ−８、Cabo
t、U.S.A.）にＣｕ−２エチルヘキサノエート（STREM、
U.S.A.）を０〜６wt％添加しテフロンジャー内に装入し
純度約９９.８％以上の無水１−ブタノール（Aldrich、
U.S.A.）とジルコニアボールを使用して約１２時間湿式
混合する。この時、混合物：無水１−ブタノール：ジル
コニアボールの比率は重さ比で１：２：２にする。
【００１３】このように準備された混合スラリーを約１
００℃で約１２時間乾燥した後、約５００℃で約２時間
熱処理し残留有機物を分解させることによりＣｕが均一
にコーティングされた超微粒誘電体セラミックＢａＴｉ
Ｏ３粉末が得られる。
００℃で約１２時間乾燥した後、約５００℃で約２時間
熱処理し残留有機物を分解させることによりＣｕが均一
にコーティングされた超微粒誘電体セラミックＢａＴｉ
Ｏ３粉末が得られる。
【００１４】このように準備されたＢａＴｉＯ３粉末の
比表面積をＢＥＴ比表面積分析器（Quantachrome社製
品、モデル名Autosorb-１）を使用して測定し、それに
基づいて密度６.０ｇ／ｃｍ３の理想的な球形の粒子を
仮定し結晶粒(crystallite；クリスタリット)の大きさ
を求めた。
比表面積をＢＥＴ比表面積分析器（Quantachrome社製
品、モデル名Autosorb-１）を使用して測定し、それに
基づいて密度６.０ｇ／ｃｍ３の理想的な球形の粒子を
仮定し結晶粒(crystallite；クリスタリット)の大きさ
を求めた。
【００１５】その結果を下記の表１に示した。
【００１６】
【表１】 前記表１の結果から、コーティング量が増加するに連れ
てクリスタリットの大きさが多少増加されたＢａＴｉＯ
３粉末を得ることが出来た。このような現象は、ＢａＴ
ｉＯ３粉末表面にＣｕがコーティングされることによる
ものと考えられる。即ち、超微粒ＢａＴｉＯ３粉末と０
〜６wt％のＣｕ−２エチルヘキサノエートを無水１−ブ
タノールを溶媒として湿式混合し適切な後処理を行うこ
とにより粉末表面にＣｕが均一にコーティングされ結晶
粒の大きさが１１６〜１３１ｎｍの超微粒ＢａＴｉＯ３
粉末を得ることが出来た。
てクリスタリットの大きさが多少増加されたＢａＴｉＯ
３粉末を得ることが出来た。このような現象は、ＢａＴ
ｉＯ３粉末表面にＣｕがコーティングされることによる
ものと考えられる。即ち、超微粒ＢａＴｉＯ３粉末と０
〜６wt％のＣｕ−２エチルヘキサノエートを無水１−ブ
タノールを溶媒として湿式混合し適切な後処理を行うこ
とにより粉末表面にＣｕが均一にコーティングされ結晶
粒の大きさが１１６〜１３１ｎｍの超微粒ＢａＴｉＯ３
粉末を得ることが出来た。
【００１７】＜第８実施形態例〜第４６実施形態例＞一
方、焼成特性及び誘電特性を調査するために、得られた
ＢａＴｉＯ３粉末を直径１０ｍｍの鋳型にて１トン／ｃ
ｍ２の圧力で一軸加圧成形した後、再び３トン／ｃｍ２
の圧力で静水圧成形し、常温から約３６０℃／hrで８０
０〜１３００℃まで昇温させ２時間維持させることによ
り焼成させた。
方、焼成特性及び誘電特性を調査するために、得られた
ＢａＴｉＯ３粉末を直径１０ｍｍの鋳型にて１トン／ｃ
ｍ２の圧力で一軸加圧成形した後、再び３トン／ｃｍ２
の圧力で静水圧成形し、常温から約３６０℃／hrで８０
０〜１３００℃まで昇温させ２時間維持させることによ
り焼成させた。
【００１８】その後、焼成密度を測定し、ＳｉＣ研磨紙
(＃2000)とダイヤモンドペースト（９、３、１μm）で
一方の面を研磨し走査電子顕微鏡（Hitachi社製品、S-4
200）で焼成体の平均粒径を測定した。その結果を下記
の表２に示した。
(＃2000)とダイヤモンドペースト（９、３、１μm）で
一方の面を研磨し走査電子顕微鏡（Hitachi社製品、S-4
200）で焼成体の平均粒径を測定した。その結果を下記
の表２に示した。
【００１９】
【表２】 前記表２の結果から、銅がコーティングされていないＢ
ａＴｉＯ３粉末の場合、１２００℃で焼成しても５．２
３ｇ／ｃｍ３の密度しか得ることができないのに比べ
て、コーティング量が増加するに連れて焼成が促進され
Ｃｕコーティング量が２〜５ｗｔ％の時には１０００℃
で焼成しても５.３６〜５．９４ｇ／ｃｍ ３の高密度の
ＢａＴｉＯ３誘電体セラミックスが得られた。Ｃｕコー
ティング量が１ｗｔ％のときにも焼成は促進されるがそ
の影響は相対的に微々として、Ｃｕコーティング量が５
ｗｔ％以上の時にはコーティング量が増加してもそれ以
上の高密度化は達成されなかった。一方、Ｃｕコーティ
ング量が一定した時、焼成温度が８００〜１１００℃で
は焼成温度が増加するに連れて焼成密度も増加したが、
１１００℃以上では焼成温度が増加しても焼成密度は大
きく増加しなかった。
ａＴｉＯ３粉末の場合、１２００℃で焼成しても５．２
３ｇ／ｃｍ３の密度しか得ることができないのに比べ
て、コーティング量が増加するに連れて焼成が促進され
Ｃｕコーティング量が２〜５ｗｔ％の時には１０００℃
で焼成しても５.３６〜５．９４ｇ／ｃｍ ３の高密度の
ＢａＴｉＯ３誘電体セラミックスが得られた。Ｃｕコー
ティング量が１ｗｔ％のときにも焼成は促進されるがそ
の影響は相対的に微々として、Ｃｕコーティング量が５
ｗｔ％以上の時にはコーティング量が増加してもそれ以
上の高密度化は達成されなかった。一方、Ｃｕコーティ
ング量が一定した時、焼成温度が８００〜１１００℃で
は焼成温度が増加するに連れて焼成密度も増加したが、
１１００℃以上では焼成温度が増加しても焼成密度は大
きく増加しなかった。
【００２０】ＣｕがコーティングされたＢａＴｉＯ３粉
末の焼成温度が８００〜１１００℃の時には焼成温度が
増加するに連れて平均粒径が緩慢に増加しＣｕコーティ
ング量が２〜５ｗｔ％のときに平均粒径が０．５μｍ以
下の超微粒のＢａＴｉＯ３誘電体セラミックスを得るこ
とが出来た。しかし、１１００℃以上では焼成温度が増
加するに連れて平均粒径が急激に増加した。
末の焼成温度が８００〜１１００℃の時には焼成温度が
増加するに連れて平均粒径が緩慢に増加しＣｕコーティ
ング量が２〜５ｗｔ％のときに平均粒径が０．５μｍ以
下の超微粒のＢａＴｉＯ３誘電体セラミックスを得るこ
とが出来た。しかし、１１００℃以上では焼成温度が増
加するに連れて平均粒径が急激に増加した。
【００２１】このようにＢａＴｉＯ３粉末をＣｕでコー
ティングすることによってＢａＴｉＯ３誘電体セラミッ
クスの低温焼成化及び超微粒化が可能となったのは、Ｂ
ａＴｉＯ３粉末表面に均一にコーティングされたＣｕが
焼成温度で物質伝達経路である液相を空間的に均一に形
成し焼成を促進させることに起因するものと考えられ
る。又、１１００℃以上の焼成温度でそれ以上の高密度
化は為されず平均粒径だけが急激に増加するのは、Ｃｕ
がコーティングされたＢａＴｉＯ３粉末の焼成過程の内
の緻密化は１１００℃以下の温度で生じ、粒子の成長は
１１００℃以上の温度で生じるのに起因するものと考え
られる。
ティングすることによってＢａＴｉＯ３誘電体セラミッ
クスの低温焼成化及び超微粒化が可能となったのは、Ｂ
ａＴｉＯ３粉末表面に均一にコーティングされたＣｕが
焼成温度で物質伝達経路である液相を空間的に均一に形
成し焼成を促進させることに起因するものと考えられ
る。又、１１００℃以上の焼成温度でそれ以上の高密度
化は為されず平均粒径だけが急激に増加するのは、Ｃｕ
がコーティングされたＢａＴｉＯ３粉末の焼成過程の内
の緻密化は１１００℃以下の温度で生じ、粒子の成長は
１１００℃以上の温度で生じるのに起因するものと考え
られる。
【００２２】＜第４７実施形態例〜第６４実施形態例＞
一方、超微粒ＢａＴｉＯ３粉末表面にコーティングされ
たＣｕが焼成温度でＢａＴｉＯ３とコア／シェル構造を
形成する条件を確認するために、得られたＢａＴｉＯ３
粉末を直径１０ｍｍの鋳型にて１トン／ｃｍ２の圧力で
一軸加圧成形した後、再び３トン／ｃｍ２の圧力で静水
圧成形し常温から約３６０℃／hrで８００〜１３００℃
まで昇温させ０.５〜４.０時間維持させることにより焼
成させた。
一方、超微粒ＢａＴｉＯ３粉末表面にコーティングされ
たＣｕが焼成温度でＢａＴｉＯ３とコア／シェル構造を
形成する条件を確認するために、得られたＢａＴｉＯ３
粉末を直径１０ｍｍの鋳型にて１トン／ｃｍ２の圧力で
一軸加圧成形した後、再び３トン／ｃｍ２の圧力で静水
圧成形し常温から約３６０℃／hrで８００〜１３００℃
まで昇温させ０.５〜４.０時間維持させることにより焼
成させた。
【００２３】焼成した後、最終的な試片の厚さが１ｍｍ
になるようにＳｉＣ研磨紙(#1000)を用いて研磨した。
研磨後に、銀ペーストを試片の両面に塗り約６００℃で
約１０分間熱処理し電極を形成した。このように準備さ
れた試片を温度調節チャンバー(Delta Design、USA)内
に装着し−５５〜１２５℃の温度領域でLCR meter(Hewl
ett Packard社製品、モデル名4263B)を用いて誘電率を
測定した（１.０Ｖrms、１KHz）。
になるようにＳｉＣ研磨紙(#1000)を用いて研磨した。
研磨後に、銀ペーストを試片の両面に塗り約６００℃で
約１０分間熱処理し電極を形成した。このように準備さ
れた試片を温度調節チャンバー(Delta Design、USA)内
に装着し−５５〜１２５℃の温度領域でLCR meter(Hewl
ett Packard社製品、モデル名4263B)を用いて誘電率を
測定した（１.０Ｖrms、１KHz）。
【００２４】その後、 試片の両面の電極を全て制御し
た後焼成密度を測定し、ＳｉＣ研磨紙(＃2000)とダイヤ
モンドペースト（9、3、1μm）で一方の面を研磨し走査
電子顕微鏡(Hitachi社製品、S−4200)で焼成体の平均粒
径を測定した。
た後焼成密度を測定し、ＳｉＣ研磨紙(＃2000)とダイヤ
モンドペースト（9、3、1μm）で一方の面を研磨し走査
電子顕微鏡(Hitachi社製品、S−4200)で焼成体の平均粒
径を測定した。
【００２５】その結果を下記の表３に示した。
【００２６】
【表３】 前記表３の結果において、焼成時間に関係なく焼成密度
は殆ど変化しなかった。平均粒径は焼成時間が１.５時
間までは大きく変化しないが、それ以上の焼成時間では
焼成時間が増加するに連れて急激に増加する。常温誘電
率は焼成時間が増加するに連れて焼成時間が１.５時間
までは緩慢に減少して行き、それ以上の焼成時間では大
きく変化しない。誘電率変化量は焼成時間が増加するに
連れて焼成時間が１.５時間までは緩慢に増加して行
き、焼成時間が１.５〜２.０時間で急激に増加し、それ
以上の焼成時間では大きく変化しない。
は殆ど変化しなかった。平均粒径は焼成時間が１.５時
間までは大きく変化しないが、それ以上の焼成時間では
焼成時間が増加するに連れて急激に増加する。常温誘電
率は焼成時間が増加するに連れて焼成時間が１.５時間
までは緩慢に減少して行き、それ以上の焼成時間では大
きく変化しない。誘電率変化量は焼成時間が増加するに
連れて焼成時間が１.５時間までは緩慢に増加して行
き、焼成時間が１.５〜２.０時間で急激に増加し、それ
以上の焼成時間では大きく変化しない。
【００２７】このような現象は超微粒ＢａＴｉＯ３粉末
表面にコーティングされたＣｕが焼成時間が０.５〜１.
５時間の時にはＢａＴｉＯ３とコア／シェル構造を形成
し焼成時間が２.０〜４.０時間の時にはＢａＴｉＯ３と
完全な固溶体(solid solution)を形成するのに起因する
ものとみられる。
表面にコーティングされたＣｕが焼成時間が０.５〜１.
５時間の時にはＢａＴｉＯ３とコア／シェル構造を形成
し焼成時間が２.０〜４.０時間の時にはＢａＴｉＯ３と
完全な固溶体(solid solution)を形成するのに起因する
ものとみられる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によると、超微粒ＢａＴｉＯ３粉
末をＣｕ金属有機化合物溶液で均一にコーティングする
ことにより良好な誘電特性を有する超微粒のＢａＴｉＯ
３誘電体セラミックスを低温で製造できる低温焼成用超
微粒誘電体セラミック粉末を得ることができる。
末をＣｕ金属有機化合物溶液で均一にコーティングする
ことにより良好な誘電特性を有する超微粒のＢａＴｉＯ
３誘電体セラミックスを低温で製造できる低温焼成用超
微粒誘電体セラミック粉末を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘ・ジューン・ジェ 大韓民国、ソウル、ノウォン−ク、ジュン ゲ−ドン、チョング・サード・アパートメ ント 108−204 Ｆターム(参考） 4G030 BA09 GA07 GA08 4G047 CA07 CB09 CC02 CD03
Claims (9)
- 【請求項１】 超微粒ＢａＴｉＯ３粉末とＣｕ金属有機
化合物溶液及び無水溶媒との混合スラリーを製造する段
階と、 前記混合スラリーを乾燥する段階、及び乾燥された前記
混合スラリーを熱処理し残留有機物を分解させＣｕがコ
ーティングされた超微粒ＢａＴｉＯ３粉末を得る段階と
を含むことを特徴とする超微粒ＢａＴｉＯ３誘電体セラ
ミック材料の製造方法。 - 【請求項２】 前記Ｃｕ金属有機化合物はＣｕ−２エチ
ルヘキサノエートであることを特徴とする請求項１に記
載の超微粒ＢａＴｉＯ３誘電体セラミック材料の製造方
法。 - 【請求項３】 前記無水溶媒は無水１-ブタノールであ
ることを特徴とする請求項１に記載の超微粒ＢａＴｉＯ
３誘電体セラミック材料の製造方法。 - 【請求項４】 前記混合スラリーの製造はボールミリン
グによるものであることを特徴とする請求項１に記載の
超微粒ＢａＴｉＯ３誘電体セラミック材料の製造方法。 - 【請求項５】 前記熱処理温度は約５００℃であること
を特徴とする請求項１に記載の超微粒ＢａＴｉＯ３誘電
体セラミック材料の製造方法。 - 【請求項６】 前記乾燥温度は１００℃であることを特
徴とする請求項１に記載の超微粒ＢａＴｉＯ３誘電体セ
ラミック材料の製造方法。 - 【請求項７】 前記Ｃｕ金属有機化学物の添加量はＢａ
ＴｉＯ３粉末の重量に対して２〜５％であることを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の超微粒ＢａＴｉＯ
３誘電体セラミック材料の製造方法。 - 【請求項８】 前記Ｃｕのコーティングされた超微粒Ｂ
ａＴｉＯ３粉末を８００〜１１００℃で焼成する段階を
さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の超微粒Ｂ
ａＴｉＯ３誘電体セラミック材料の製造方法。 - 【請求項９】 前記焼成工程は０．５〜１．５時間行わ
れることを特徴とする請求項８に記載の超微粒ＢａＴｉ
Ｏ３誘電体セラミック材料の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2000-54227 | 2000-09-15 | ||
| KR10-2000-0054227A KR100390469B1 (ko) | 2000-09-15 | 2000-09-15 | 초미립 티탄산바륨 유전체 세라믹 재료의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3421810B2 JP3421810B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=19688786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000338249A Expired - Fee Related JP3421810B2 (ja) | 2000-09-15 | 2000-11-06 | 超微粒チタン酸バリウム誘電体セラミック材料の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| KR (1) | KR100390469B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7169327B2 (en) * | 2001-01-29 | 2007-01-30 | Jsr Corporation | Composite particle for dielectrics, ultramicroparticulate composite resin particle, composition for forming dielectrics and use thereof |
| CN101941838A (zh) * | 2010-02-22 | 2011-01-12 | 华中科技大学 | BiFeO3-Bi0.5Na0.5TiO3基多铁性固溶体陶瓷及其制备方法 |
| CN103435341A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-12-11 | 同济大学 | 一种低温合成超薄微米片状钛酸锶钡晶体的方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100645629B1 (ko) * | 2004-10-27 | 2006-11-15 | 삼성전기주식회사 | 유전체 다층코팅 분말 및 이를 이용한 복합유전체재료 |
| KR100616473B1 (ko) * | 2005-01-27 | 2006-08-29 | 한국과학기술연구원 | 저온소성 티탄산 바륨 유전체 및 그 제조방법과 상기 유전체를 이용한 유전체-전극 어셈블리 |
| CN103172366B (zh) * | 2011-12-22 | 2015-08-05 | 深圳市大富科技股份有限公司 | 一种微波介质陶瓷材料的制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5200502A (en) * | 1992-08-26 | 1993-04-06 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Deactivator reagent for olefin polymerization catalysts |
| KR970004271A (ko) * | 1995-06-13 | 1997-01-29 | 김회수 | 모터 구동장치 및 방법 |
| KR100192428B1 (ko) * | 1996-12-19 | 1999-06-15 | 정몽규 | 위치 및 고정방향조절이 가능한 고정용 치구 |
-
2000
- 2000-09-15 KR KR10-2000-0054227A patent/KR100390469B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-11-06 JP JP2000338249A patent/JP3421810B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7169327B2 (en) * | 2001-01-29 | 2007-01-30 | Jsr Corporation | Composite particle for dielectrics, ultramicroparticulate composite resin particle, composition for forming dielectrics and use thereof |
| CN101941838A (zh) * | 2010-02-22 | 2011-01-12 | 华中科技大学 | BiFeO3-Bi0.5Na0.5TiO3基多铁性固溶体陶瓷及其制备方法 |
| CN103435341A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-12-11 | 同济大学 | 一种低温合成超薄微米片状钛酸锶钡晶体的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3421810B2 (ja) | 2003-06-30 |
| KR100390469B1 (ko) | 2003-07-04 |
| KR20020029446A (ko) | 2002-04-19 |
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